專利名稱：變光鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變光鏡裝置，該變光鏡裝置具有改進的機構(gòu)，用于達到光總量的改變，通過該光總量的改變，使從鏡面反射出來的光變暗。
背景技術(shù)：
在夜間駕駛情況下，一個值得注意的問題是，車輛的后視鏡能將尾隨車輛頭燈發(fā)出的光反射到駕駛員的眼中，因而損害駕駛員的視野。對這個主要是和內(nèi)部、中央安裝的后視鏡一起使用產(chǎn)生的問題，普通的解決方法是應(yīng)用一種在鏡框架上帶開關(guān)手柄的棱鏡鏡面。該開關(guān)可以在白天位置和夜間位置之間移動，上述白天位置從鏡面提供直接、正常亮度的反光，而在夜間位置提供一減少亮度的反光。在反射到駕駛員的光亮度情況下，反射來自尾隨車輛頭燈的光亮度不足以損害駕駛員的視力。
為減少從后視鏡反射出來的光亮度，所提出的另一種方法是應(yīng)用一種裝置，其中將一個反光構(gòu)件和一個透明構(gòu)件安裝在一密閉式鏡框架中，同時上述構(gòu)件之間具有間隙。在反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間放入液體吸光介質(zhì)，并且這種介質(zhì)通過吸收一部分透射到反光構(gòu)件上的光和一部分由反光構(gòu)件反射出的光，來減少最后反射到駕駛員處光的亮度。光的減少量取決于透明構(gòu)件和反光構(gòu)件之間減光介質(zhì)的用量。透明構(gòu)件和反光構(gòu)件可以彼此之間相對地活動，以便改變二者之間間隙的尺寸，因而達到改變兩構(gòu)件之間減光介質(zhì)的用量和改變光亮度減少量。也就是說，當(dāng)間隙尺寸減小時，迫使減光介質(zhì)從間隙中出來，而當(dāng)間隙擴大時，將減光介質(zhì)吸入間隙。
在專利文獻中，已經(jīng)提出了一些不同的機構(gòu)，用于達到透明構(gòu)件和反光構(gòu)件之間的相對運動。例如，美國專利No．3，198，070公開了一種螺線管機構(gòu)和一種電磁體機構(gòu)，用于移動鏡框架內(nèi)的鏡面，以便改變鏡面和鏡框架玻璃前部之間的間隙。美國專利No．3，567，312公開了一種日-夜鏡面作動機構(gòu)，其中在膜片(diaphragm)和玻璃之間的室充以液體的控制光介質(zhì)，并且在鏡框架內(nèi)設(shè)置一個壓力室。室內(nèi)的彈簧使膜片偏移進入相對于玻璃間隔開的位置，鏡面附接在該膜片上。當(dāng)壓力室抽真空時，彈簧被壓縮，而膜片朝著將鏡面壓入玻璃的方向移動。美國專利No．3，233，515公開了一種后視鏡，其中控制鏡面的膜片被彈簧偏置，并附接到一根電纜上，該電纜延伸到駕駛員夠得著的控制位置，并用來人工移動鏡面阻止彈簧的偏移。
許多參考文獻公開了一些機構(gòu)，這些機構(gòu)用泵來給玻璃和鏡面之間的減光介質(zhì)加壓。例如，美國專利No．3，259，017公開了一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，利用泵機構(gòu)來選擇性地給玻璃和鏡面之間的減光液體加壓。美國專利No．4，054，374公開了一種附接到軟膜片上的鏡面。液體可以在鏡面和透鏡之間泵送，以便在其間形成一個間隙，同時鏡面在該軟膜片上活動。美國專利No．4，726，656公開了一種鏡面，其中減光液體可以在反光器板和窗板之間加壓。公開了許多不同的泵機構(gòu)。
前面專利所述的機構(gòu)都是成本高、工藝上難以應(yīng)用的，或者換句話說是不實用的。由于這些原因，這些機構(gòu)即使有也很少獲得商業(yè)認可。因此，對變光鏡裝置，商業(yè)要求在于應(yīng)用更簡單而價格便宜的上述專利中所述的機構(gòu)型式，或更簡單而價格便宜的上述機構(gòu)替代物。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種變光鏡裝置，它比已經(jīng)提到或目前可買到的普通變光鏡裝置在制造上更簡單和價格更便宜。
按照本發(fā)明的一個方面，設(shè)置一種車輛用變光裝置，該裝置包括一個框架，它被制造和配置成在車輛上安裝在駕駛員能看到的位置中。一個反光構(gòu)件和協(xié)同操作的透明構(gòu)件一起，將鏡面限定在框架內(nèi)，用于給駕駛員觀察框架提供的對車輛的后視。安裝結(jié)構(gòu)將反光構(gòu)件和透明構(gòu)件彼此相對地并置式安裝在框架中，用于彼此相對和分離開的運動，來限定反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間可改變尺寸的間隙。減光介質(zhì)放在該間隙內(nèi)，并制造和配置成減少后視光的亮度，該后視光由反光構(gòu)件反射、穿過透明構(gòu)件到駕駛員處。光亮度減少量與放在反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間的減光介質(zhì)用量成正比，它也與間隙的尺寸成正比。
作動機構(gòu)在操作上與反光構(gòu)件和透明構(gòu)件有關(guān)，并且制造和配置成在反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間進行相對運動。作動機構(gòu)包括一個可變形構(gòu)件，該可變形構(gòu)件其一部分連接到透明構(gòu)件或反光構(gòu)件其中無論哪一個上，而其另一部分相對于框架固定?？勺冃螛?gòu)件制造并配置成向其加電壓時變形。因此，隨著可變形構(gòu)件從未變形狀態(tài)改變到變形狀態(tài)，該可變形構(gòu)件連接到透明構(gòu)件或反光構(gòu)件其中無論哪一個上的這部分，相對于可變形構(gòu)件對框架固定的這部分移動。因此，可變形構(gòu)件賦予反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間的相對運動，以便改變其間的間隙尺寸，并因而改變放在反光構(gòu)件和透明構(gòu)件的減光介質(zhì)用量及光穿過透明構(gòu)件反射到駕駛員處的光亮度減少量。
電壓調(diào)節(jié)機構(gòu)制造并配置成隨著外部輸入調(diào)節(jié)加到作動機構(gòu)可變形構(gòu)件上的電壓。因此電壓調(diào)節(jié)構(gòu)件調(diào)節(jié)可變形構(gòu)件的形變，以便借此調(diào)節(jié)反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間間隙的尺寸，及穿過透明構(gòu)件反射到駕駛員處光的光亮度減小量，駕駛員對外部輸入是很敏感的。
按照本發(fā)明的另一方面，設(shè)置有車輛用變光鏡裝置，該裝置有一框架，此框架制造和配置成安裝在車輛上。反光構(gòu)件和協(xié)同操作的透明構(gòu)件一起，將鏡面限定在框架內(nèi)。反光構(gòu)件和透明構(gòu)件彼此相對并置式安裝在框架內(nèi)，用于它們作彼此相對和彼此分離開的相對運動，以便限定反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間可改變尺寸的間隙。減光介質(zhì)與間隙連通。作動機構(gòu)包括一個可變形構(gòu)件，它有一部分連接到透明構(gòu)件和反光構(gòu)件至少其中之一上，而其另一部分相對于框架固定。可變形構(gòu)件在加電壓于其上時產(chǎn)生形變，以便達到相對運動和改變間隙的尺寸，隨之改變放在反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間的減光介質(zhì)用量。電壓調(diào)節(jié)機構(gòu)連接到作動機構(gòu)上，用于調(diào)節(jié)加到可變形構(gòu)件上的電壓，因而調(diào)節(jié)由反光構(gòu)件反射的光量。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的變光鏡裝置透視圖，圖中示出將該變光鏡裝置安裝成機動車內(nèi)的中央后視鏡；
圖2是穿過圖1中線段2-2所取的本發(fā)明變光鏡裝置的示意橫斷面視圖，該圖還示出變光鏡裝置處于非變光狀態(tài)；圖3是與圖2相同的示意橫斷面視圖，但該圖示出變光鏡裝置處于變光狀態(tài)；圖4是與圖2相同的示意橫斷面視圖，但該圖示出本發(fā)明的第二實施例；圖5是與圖2相同的示意橫斷面視圖，但該圖示出本發(fā)明的第三實施例；圖6是與圖2相同的示意橫斷面視圖，但該圖示出本發(fā)明的第四實施例；圖7是與圖2相同的示意橫斷面視圖，但該圖示出本發(fā)明的第五實施例。
優(yōu)選實施例詳細說明本發(fā)明涉及一種變光鏡裝置，該變光鏡裝置在圖1中一般以10表示。在圖1中，將變光鏡裝置10作為機動車內(nèi)部的中央后視鏡安裝，在此處它具有最佳應(yīng)用。也可以將本發(fā)明的變光鏡裝置10合并到外部側(cè)面安裝的反光鏡4中。
圖2是穿過圖1中線段2-2所作的縱向剖視圖。如圖2所示，鏡裝置10包括一個框架12，該框架12最好是用塑性材料或金屬材料制造，并且將鏡裝置10制造和配置成安裝在車輛上機動車駕駛員能觀察到的位置處。在所示的實施例中，框架12包括一個環(huán)形或周邊的壁14，和一個后壁16?？蚣?2的這些部分14和16可以是分立的部件，它們相互粘著或是用其它方法相互固定，或者可以構(gòu)成整體式模壓或是用其它方法整體式形成的結(jié)構(gòu)。該框架可以是任何所希望的形狀，此形狀與鏡面的所希望形狀相對應(yīng)，如對于內(nèi)部的中央后視鏡，可以是普通的一般矩形形狀。
在框架12內(nèi)裝有一反光構(gòu)件20。最好是，反光構(gòu)件20包括鏡玻璃22，該鏡玻璃22具有一層反光表面涂層24。然而，可以理解，反光構(gòu)件20可以是任何已知的類型，如一種高度反光的金屬結(jié)構(gòu)。
透明構(gòu)件28也由框架12安裝并與反光構(gòu)件20協(xié)同工作，以便通過讓進入的光經(jīng)由反光鏡入射到反光構(gòu)件20上，特別是在優(yōu)選實施例中入射到鏡玻璃22的反光涂層24上，來限定該反光鏡。透明構(gòu)件28還能讓由反光構(gòu)件20所反射的光穿過并從鏡裝置10中出來。安裝結(jié)構(gòu)將反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28以彼此與限定在其間的間隙G(見圖3)成并置關(guān)系安裝在框架12內(nèi)。安裝結(jié)構(gòu)能在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間彼此相對及彼此離開作相對運動，以改變兩構(gòu)件之間的間隙。
盡管透明構(gòu)件優(yōu)選的是明亮的玻璃，但預(yù)期它也可以包括明亮的塑料，或一種稍帶顏色的材料。此外，正如后面更詳細說明的，可能最理想的是在透明構(gòu)件的外表面30上提供減反射涂層。在所示實施例中，透明構(gòu)件28與框架12協(xié)同操作，以限定一個密閉式容器，制造和配置該密閉式容器以便裝流體。
在框架12內(nèi)放入一種減光介質(zhì)36。該減光介質(zhì)36最好是取液體形式，并且可將它設(shè)置在反射構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間(如見圖3)，以便減少從透明構(gòu)件28傳送到反光構(gòu)件20上的進入光量。此外，減光介質(zhì)36減少從反光構(gòu)件20傳送到透明構(gòu)件28的反射光量，該反射光被傳送離開鏡裝置10。向后反光離開鏡裝置的進入光量是設(shè)置在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的減光介質(zhì)36量(或厚度，距離方式)的函數(shù)。
作為優(yōu)選實施例中，減光介質(zhì)36簡單地是一種防凍液，如可以用于擋風(fēng)玻璃刮水器液體的那種防凍液。防凍液也可以是在機動車散熱器(radiator)中所用的那種類型，不過無毒的液體是更優(yōu)選的。這些液體可以包括聚乙二醇、聚丙二醇、或者丁醛。在這種實施例中，可以將一種靛類染料加到液體中，以使該液體產(chǎn)生一種淺藍色，它起一種只讓藍色波長的光穿過它傳送的濾光器作用。還可以理解，透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20的反光表面之間的距離越大，將造成透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間減光介質(zhì)的用量也越大，因此被減光介質(zhì)36吸收或消耗的光量也越大，這樣將使減少的光被反光離開鏡裝置10。
應(yīng)該理解，減光介質(zhì)36可以是任何減少穿過它的光線透射系數(shù)的介質(zhì)，并且該介質(zhì)可以從透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間替換，或者可以換種方法改變，以便減少其減光特性。作為另一個例子，可以將比較細的顆粒物懸浮在液體或膠體內(nèi)，該液體或膠體可以設(shè)置在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間。這種顆粒物能夠吸收或耗散光，而不讓光穿過其傳送。
正如將要理解的，可以將減光介質(zhì)設(shè)置在透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間，因此避免了任何的變光作用。尤其是，制造和配置一個控制機構(gòu)40，以便控制放入反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的減光介質(zhì)36的用量，因而控制進入光向后反射離開鏡裝置10的量。在圖2和3所示的實施例中，控制機構(gòu)40取螺線管作動機構(gòu)的形式。尤其是，螺線管機構(gòu)包括固定到框架后壁16上的螺線管后部42?？刂茩C構(gòu)40還包括一個線圈繞組44，用于供電流通過它，并且將該線圈繞組44緊固到螺線管后部42上?？刂茩C構(gòu)還包括一個螺線管前部46，用膠粘劑或類似物將該螺線管固定到反光構(gòu)件20的后側(cè)上。螺線管前部用磁性材料或鐵氧體(ferric)材料制成。螺線管后部42有一中央凹槽48，該中央凹槽48限定周圍的表面50。螺線管前部46有一中央伸出部分52，該中央伸出部分52安放在凹槽48內(nèi)，并安排成與表面50進行滑動面接觸。
當(dāng)鏡裝置10處于圖2所示的構(gòu)造時，在該構(gòu)造中透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間有最小的間隙，則進入光有向后的最大反射穿過透明構(gòu)件28出來。在這種構(gòu)造中，在螺線管前部46和螺線管后部42之間有一預(yù)定的間隙g。盡管圖2示出一種構(gòu)造中，透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間沒有間隙，但在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20實際上決不會安放成相互接觸，因為，由于接觸構(gòu)件之間的液體壓力，需要有大量的力來使構(gòu)件分開。最好是，透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的間隙在0．3-2．0mm范圍內(nèi)變動。
一些偏置結(jié)構(gòu)如許多片簧56固定在框架12上，并且使螺線管前部46和固定于其上的反光構(gòu)件20朝透明構(gòu)件28的方向上偏移，以便提供一種配置，其中反光構(gòu)件通常偏移進入一最小減光效果的位置。
當(dāng)使用者打算減弱鏡裝置10的反射率時，使用者開動一手動操作的開關(guān)11，該開關(guān)11連接到電源(未示出)上，以便加入通過線圈繞組44的電流，通過線圈繞組44的電流將一有吸引力的磁力加到螺線管前部46，以便使螺線管前部46和反光構(gòu)件20朝離開透明構(gòu)件的方向上移動、阻止片簧56偏移。結(jié)果，減光介質(zhì)36從螺線管前部46和螺線管后部42之間替換，并移動到反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的間隙G。按照本實施例的透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的間隙G將是與螺線管前部46和螺線管后部42之間事先已有的間隙g相同的距離。按照本實施例的這種間隙G的距離控制放入反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間減光介質(zhì)的量。在不存在間隙的地方，反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間減光介質(zhì)的量少到幾乎沒有。在透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間有一最小或沒有間隙的地方，有最大的鏡裝置10反射率。當(dāng)透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的間隙G處于最大時，穿過鏡裝置有最小的透射率，因此有最小的光反射作用。
當(dāng)通過線圈繞組44的電流停止時，片簧56能使螺線管前部46和反光構(gòu)件20向后朝著透明構(gòu)件28偏移，以使鏡裝置10有最大的透射率和反光作用。
不用手動開關(guān)給線圈繞組44加動力，本發(fā)明設(shè)想可用傳感器開關(guān)自動地將電流提供給線圈繞組44，該傳感器開關(guān)檢測減光的狀態(tài)。更具體地說，在該技術(shù)中眾所周知的是，根據(jù)中央后視鏡前面方向上的相對亮度與中央后視鏡后面方向上的亮度，提供自動變光控制。因此，例如，當(dāng)傳感器檢測出，與車輛前部的亮度(比如，當(dāng)由尾隨車輛的頭燈產(chǎn)生時)相比，比來自車輛后部的亮度總量的范圍差別大時，傳感器將把一信號輸送到線圈繞組44，以便作動變光效應(yīng)。如果應(yīng)用傳感器開關(guān)來控制變光，可以與傳感器一起提供手動超越控制開關(guān)，以便使傳感器能超越控制。
盡管在圖2和3所示的本發(fā)明實施例，有關(guān)控制電流到線圈繞組44的方面，已經(jīng)說明了上述開關(guān)機構(gòu)的操作，但應(yīng)很容易理解，其中所述的開關(guān)機構(gòu)可與本專利說明書中任何有動力的變光裝置實施例一起工作。
作為本實施例螺線管裝置的一種替代物，控制機構(gòu)40可以包括任何機械或機電控制機構(gòu)，該機構(gòu)能控制設(shè)置在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間減光介質(zhì)的量。例如，控制機構(gòu)可以簡單地包括一個雙向電機(未示出)，該雙向電機有一螺紋軸，它使反光構(gòu)件20朝向透明構(gòu)件28移動及使反光構(gòu)件20移動離開透明構(gòu)件28。
圖5中示出另一種設(shè)想的控制機構(gòu)替代物。一個作動機構(gòu)包括一個或多個可變形構(gòu)件，將這些可變形構(gòu)件制造并配置成在透明構(gòu)件28和反射構(gòu)件20之間進行相對運動。如圖5所示，本實施例的可變形構(gòu)件包括一排形狀記憶合金(SMA)絲60，它們附接在鏡玻璃22和后壁16之間。這里，螺線管前部用一簡單的鏡面后部47代替，而螺線管后部用一框架加強件43代替。當(dāng)加電流通過SMA絲60時，各絲60變形(亦即，它們縮短)，以便隨著每根絲60從未變形狀態(tài)改變到變形或縮短的狀態(tài)，使反光構(gòu)件20朝后壁16方向移動。還如圖5所示，片簧56可用一個充氣式環(huán)狀O-型密封圈62或其它偏置結(jié)構(gòu)代替，以便使反光構(gòu)件20朝透明構(gòu)件28方向偏移。當(dāng)通過SMA的電流停止時，這些絲能夠伸展，而O-型密封圈62使反光構(gòu)件20向后朝透明構(gòu)件28方向移動。加到SMA絲60上的電功率可以用一手動開關(guān)11或用如上所述的傳感器開關(guān)控制。
SMA絲60可以用具有低磁滯作用的鎳／鈦合金制造，如市場上從Raychem Corporation買到的那些絲，該Raychem Corporation總部設(shè)在Menlo Park，California，USA。由Dynalloy，Inc．of Irvine，California，USA制造并能從市場上買到(商標(biāo)名稱是Flexinol)的鎳／鈦絲也可以用。
形狀記憶合金絲的一般性質(zhì)和特點是該技術(shù)的專業(yè)人員所熟知的。當(dāng)形狀記憶合金加熱到合金規(guī)定的溫度范圍時，它們經(jīng)歷一種從馬氏體相到奧氏體相的相變過程，在相變中，合金絲收縮到記憶位置，同時隨著它收縮施加一個拉力，以使反光構(gòu)件移動離開透明構(gòu)件。當(dāng)切斷通向合金絲的電流時，合金絲冷卻，并且能很容易地被片簧或O-型密封圈60伸展，同時使反光構(gòu)件向后朝透明構(gòu)件方向移動。合金絲60應(yīng)如此制造和配置，以使它們?nèi)冀?jīng)歷相同距離的線性轉(zhuǎn)變，相同距離的線性轉(zhuǎn)變使反光構(gòu)件20的反射面保持與透明構(gòu)件28平行。
作為一個可供選擇的實施例，如圖4所示，控制機構(gòu)可以是一個用手可接觸的構(gòu)件66，該構(gòu)件66固定到反光構(gòu)件20上，并向后延伸穿過后壁16，以便用手接觸。在這個實施例中，用手可接觸的構(gòu)件以滑動密封式接合延伸穿過后壁16，以防止任何構(gòu)成減光介質(zhì)36的液體從框架12中逸出。用手可接觸部分66可以向內(nèi)和向外移動，以便改變反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的間隙，并因此控制它們之間減光介質(zhì)36的用量。用于可接觸的構(gòu)件和框架后壁16之間的滑動摩擦接合，使反光構(gòu)件20保持在它移動進入的位置。在這個實施例中，沒有設(shè)置彈簧或偏置構(gòu)件。
還應(yīng)理解，本發(fā)明打算能對透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的間隙提供無限次的調(diào)節(jié)。盡管在控制機構(gòu)利用螺線管線圈的第一實施例中，如圖2和3所示，只能有一非變光和變光位置，但也打算能更精確地控制間隙G。例如，螺線管控制裝置可對螺線管鐵芯用一種具有磁導(dǎo)率高但矯頑力低的材料。這種材料可以包括坡莫合金(Permalloy)、硅鋼、或一種與磁性填料混合的聚合物。在用這種材料情況下，磁場和繞組電流之間的關(guān)系應(yīng)接近線性。在給定的電流值下，返回的彈簧力應(yīng)與磁性吸引力平衡，并且活動構(gòu)件(如反光構(gòu)件)應(yīng)保持在中間平衡位置處。因此，在透明構(gòu)件和反光構(gòu)件之間減光介質(zhì)36的體積，可以通過改變流經(jīng)線圈繞組44的電流來控制。
此外，在用上述人工操作控制機構(gòu)的情況下，能夠用人工將反光構(gòu)件20定位在距透明構(gòu)件28各種不同距離處，以便比由螺線管線圈提供的簡單通／斷控制機構(gòu)更精確地控制鏡裝置10的變光作用。作為另一個例子，能夠很精確地控制雙向步進式電機或變阻器(電位差計)來移動反光構(gòu)件20，以便提供無限度調(diào)節(jié)，或選定間隔的調(diào)節(jié)反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的間隙。
作為另一種可供選擇的控制機構(gòu)，如圖6所示，該控制機構(gòu)可以取一蠕動泵70或電動泵形式，該泵與反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的間隙連通。在這個實施例中，減光介質(zhì)36包括可以放在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的液體。然而，在反光構(gòu)件20和后壁16之間的空間37中，沒有放入減光介質(zhì)。相反，為了達到變光，泵70將泵吸反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的減光介質(zhì)36，以便迫使反光構(gòu)件向后移動離開透明構(gòu)件28來達到變光。如圖所示，反光構(gòu)件設(shè)置在凹槽74中，以保證由泵70排出的液體容納在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間。當(dāng)不發(fā)生變光作用時，該泵從透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的間隙中抽吸或排空減光介質(zhì)液體。排空減光液體36使反光構(gòu)件20能向前拉，并與透明構(gòu)件28接觸。
另一種可供選擇的控制機構(gòu)還包括一個作動機構(gòu)，該作動機構(gòu)應(yīng)用一可變形構(gòu)件來達到反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間的相對運動。如圖7所示，用于鏡裝置10的作動機構(gòu)包括一個可變形的構(gòu)件，該可變形構(gòu)件包括一個壓電作動器80，該作動器80設(shè)置在反光構(gòu)件20和后壁16之間的空間內(nèi)，用于達到在反光構(gòu)件20和后壁16之間進行相對運動。
壓電作動器的一般性質(zhì)和特點是已知的。在所示的實施例中，作動器80包括一個薄片層狀制品(wafer laminate)82，它由兩個獨立的壓電元件84、86疊加在一起制成。每個元件84和86分別用導(dǎo)線88和90連接。用一驅(qū)動電壓在相反方向上驅(qū)動元件84、86，以便其中一個元件84或86伸展，而另一個元件84或86收縮。因此，當(dāng)驅(qū)動電壓同時加到兩個元件84、86上時，薄片層狀制品82彎曲。
這種線性作動器通稱為“雙壓電晶片”(bimophs)，它們在市場上從各公司，如Active Control Experts (ACX) of Combridge，Massachusetts購買。
薄片層狀制品82的其中一個端部92以懸臂方式固定到框架12的周邊壁14上(或者換種方法相對于框架12固定)，而薄片層狀制品82對面的端部94固定到反光構(gòu)件20的后部。因此，當(dāng)驅(qū)動電壓加到薄片層狀制品82上，因而使它彎曲變形時，如圖7中的虛線所示，在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間達到相對運動。當(dāng)切斷驅(qū)動電壓時，薄片層狀制品82返回其未變形狀態(tài)。可以設(shè)置一種偏置結(jié)構(gòu)，如片簧或O-型密封圈(未示出)，以便使反光構(gòu)件20朝透明構(gòu)件28的方向偏移。作為片簧或O-型密封圈的一種替代物，作動器自身的彈性可以使反光構(gòu)件20朝透明構(gòu)件28的方向偏移。用手動開關(guān)或用如上所述的傳感器開關(guān)，可以控制加到薄片層狀制品82上的電力。
在所示的實施例中，當(dāng)薄片層狀制品82未偏轉(zhuǎn)時，反光構(gòu)件20非?？拷该鳂?gòu)件28，以致產(chǎn)生很少變光或沒有變光。當(dāng)薄片層狀制品82在電壓加于其上偏轉(zhuǎn)時，反光構(gòu)件20移動離開透明構(gòu)件28?？梢岳斫?，壓電作動器80可以制成如此形狀，以便當(dāng)薄片層狀制品82未偏轉(zhuǎn)時，反光構(gòu)件20與透明構(gòu)件28間隔開，而當(dāng)薄片層狀制品82在電壓加于其上偏轉(zhuǎn)時，反光構(gòu)件20朝透明構(gòu)件28方向移動。
在優(yōu)選實施例中，利用一個導(dǎo)線夾100將薄片層狀制品82的端部94連接到反光構(gòu)件20的后部，上述導(dǎo)線夾100包括第一部分104和第二部分102，該第一部分104粘著于反光構(gòu)件20的后部，而第二部分102延伸離開反光構(gòu)件20的后部表面，并連接到薄片層狀制品82的端部94上。
在壓電作動器的一種可供選擇的構(gòu)造中，薄片層狀制品可以有一跨越框架12寬度的長度。薄片層狀制品的對置端部可以固定到框架12的周邊壁14上，而薄片層狀制品的中間部分可以附接到反光構(gòu)件20的后部?？晒┻x擇地，可以將薄片層狀制品的對置端部固定到反光構(gòu)件20的后部，并可將層狀制品的中部附接到框架12的后壁16上。在無論哪種情況下，都可以理解，由于電壓加到薄片層狀制品上所造成的該層狀制品的彎曲，將達到在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間進行相對運動。
此外，盡管在圖7所示的優(yōu)選實施例中，只設(shè)置一個作動器，以便限制裝置的成本和復(fù)雜性，但也可以用兩個或多個作動器并聯(lián)或串聯(lián)起作用。
發(fā)明人所用的壓電作動器要求200伏直流(DC)低壓電源來達到完全啟動。因此，壓電作動器包括驅(qū)動電路，用于將車輛的12伏電源轉(zhuǎn)變成200伏的低電流電源供作動器用。目前打算將這種驅(qū)動電路可以作為一塊電路板設(shè)置，將該電路板附接到薄片層狀制品上，或者整體式裝入薄片層壓制品中。
壓電作動器提供某些超過其他類型作動器的優(yōu)點。典型的是，壓電作動器對溫度不太敏感，要求較少的動力，并具有比別的加動力的作動器機構(gòu)更快的響應(yīng)時間。
本發(fā)明還設(shè)想反光構(gòu)件20可以是固定式的；而透明構(gòu)件28朝反光構(gòu)件20方向移動以避免變光作用，并且移動離開反光構(gòu)件20以產(chǎn)生變光作用。這可以用上述控制機構(gòu)的其中之一完成。
關(guān)于減光介質(zhì)36，最好是用防凍液，以便它在冷的氣溫下不凍結(jié)。對該液體來說，希望保持基本上固定不變的粘度而與溫度無關(guān)。液體應(yīng)保持在較低的粘度下，以便能方便而快速的散開(deployment)。此外，液體還最好是本身潤濕玻璃，以便覆蓋整個玻璃表面并完全充滿反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件之間的間隙。還應(yīng)注意，液體的暗度將決定在透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間設(shè)置多厚的間隙。對較暗的液體，采用較薄的間隙，而對較亮的液體，則要求較大的間隙。然而，應(yīng)該理解，為了減少散開時間，并且還為了將鏡裝置的總厚度做得更薄，希望將透明構(gòu)件82和反光構(gòu)件20之間的間隙做得盡可能薄，以便達到所要求的變光條件。
在一可供選擇的實施例(未示出)中，打算減光介質(zhì)取一種固體形式，如一種比較細的、透明的、海綿狀泡沫材料。在這個實施例中，當(dāng)泡沫材料被壓縮時，它變得不太透明，以便提供變光作用。因此，在此實施例中，減少透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的間隙，以便達到變光，而增加它們之間的間隙，以便達到增加透射率。
關(guān)于透明構(gòu)件28，對透明構(gòu)件28的希望是盡可能的薄，以便減少由其引起的任何光折射。通過為透明構(gòu)件28提供一種薄的玻璃材料，將提供較少的折射，并因此提供較大的光反射。此外，由于較少發(fā)生折射，所以“雙象”反射的可能性將減少或避免。在這方面，通常在反光構(gòu)件20和透明構(gòu)件28之間設(shè)置更薄的間隙，也將減少變光狀態(tài)期間的任何折射作用。因此，對減光介質(zhì)36的希望是暗或十分活潑，以便在透明構(gòu)件28和反射構(gòu)件20之間，用最小的間隙產(chǎn)生光透射性的很大改變。再者，這將使鏡裝置10在整體上更薄，并減少任何的“雙象”作用。還應(yīng)注意，在透明構(gòu)件的前部內(nèi)表面30上，設(shè)置一層減反射涂層，以便進一步減少任何雙象作用，可能是很理想的。
除了本發(fā)明的改進了操作、制造簡單和增加了成本-效率(cost-effectiveness)之外，圖2和3所示裝置的另一個優(yōu)點是，即使鏡系統(tǒng)有電源故障，也不會有電流輸入通過線圈繞組44。結(jié)果，在鏡裝置10任何電源故障的情況下，鏡裝置10將通過操縱片簧50，或其它偏置裝置自動地不對非變光狀態(tài)負責(zé)。
應(yīng)該理解，寧愿用圖2和3中的片簧56，或如圖5所示的其中裝有空氣的管式軟O-型密封圈，而不能用可以耐液體環(huán)境的密閉槽(clostdcell)泡沫材料制的環(huán)形物。這種用彈性材料制造的O-型密封圈或環(huán)形物可以用環(huán)形方式設(shè)置在螺線管后部42和螺線管前部46之間的間隙內(nèi)，以便相對于反光構(gòu)件加一均勻而同心的負荷，以保證反光構(gòu)件20不論什么時候都保持與透明構(gòu)件28平行。還希望反光構(gòu)件和框架之間的支承面比較均勻的分布和有廣泛的支承，以保持透明構(gòu)件28和反光構(gòu)件20之間的平行關(guān)系。
如上所述，在內(nèi)部、中央安裝的鏡面和外部、側(cè)面安裝的鏡面二者中都可以使用此處所述的控制機構(gòu)。而且，設(shè)置在外部、側(cè)面安裝的鏡裝置4中的加動力變光的機構(gòu)，也可以利用安裝到內(nèi)部中央安裝的鏡面上的開關(guān)11來啟動。因此，在內(nèi)部鏡10和外部鏡4二者中的變光機構(gòu)都可以利用一個開關(guān)11啟動。
一種可供選擇的配置是應(yīng)用一普通的棱鏡鏡面(prism mirror)和一動力控制機構(gòu)，上述棱鏡鏡面作為內(nèi)部、中央安裝的后視鏡，而動力控制機構(gòu)是在外部、側(cè)面安裝的鏡面中。用于動力控制機構(gòu)的作動開關(guān)連接到內(nèi)部鏡的開關(guān)操縱桿上，并且啟動開關(guān)如此制造和配置，以便當(dāng)中央鏡操縱桿開關(guān)移動到夜間位置時，啟動外部鏡的控制機構(gòu)，以便因而使側(cè)鏡變光，而當(dāng)中央鏡操縱桿開關(guān)移動到白天位置時，啟動控制機構(gòu)，因而使側(cè)鏡返回正常反光。
本發(fā)明的變光鏡裝置設(shè)置在內(nèi)部中央鏡或外部側(cè)鏡二者之一中，它可以作為車輛中原有裝置設(shè)置，或是作為市場升級換代產(chǎn)品之后(as anafter market upgrade product)的一種裝置設(shè)置。作為市場升級換代產(chǎn)品之后的一種裝置，該裝置可以作為整套替換的鏡裝置設(shè)置，該鏡裝置具有開關(guān)機構(gòu)和合適的導(dǎo)線，用于將裝置連接到車輛電源上?？晒┻x擇地，變光鏡可以作為一種變光面板組件設(shè)置，該變光面板組件包括安裝在框架中用于相對運動的透明構(gòu)件和反光構(gòu)件；裝在框架內(nèi)用于達到相對運動的控制機構(gòu)；和也裝在框架內(nèi)的減光介質(zhì)。在變光面板組件情況下，設(shè)置了合適的導(dǎo)線和開關(guān)。面板組件可以例如用粘性墊或類似物固定到現(xiàn)有鏡裝置的玻璃表面上。尤其是對外部側(cè)面鏡，現(xiàn)有鏡玻璃和面板后部可以從鏡裝置中取出，并且變光面板組件可以操作式連接到現(xiàn)有鏡裝置的電機驅(qū)動器或遙控機構(gòu)上。除了變光面板組件之外，市場上升級換代之后的側(cè)面鏡還包括導(dǎo)線和一個開關(guān)，上述導(dǎo)線用于將組件連接到車輛電源上，而開關(guān)附接到內(nèi)部中央鏡裝置上，并操作式連接到如上所述的棱鏡鏡面開關(guān)操縱桿上。
盡管本發(fā)明已經(jīng)說明了與目前認為是最實用和優(yōu)選的實施例有關(guān)的東西，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所揭示的實施例，而正相反，本發(fā)明打算含蓋包括在所附權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1．車輛用變光鏡裝置，包括一個框架，它制造和配置成安裝在車輛上，一個反光構(gòu)件和與其協(xié)同操作的透明構(gòu)件，它們一起將該鏡限定在上述框架內(nèi)；上述反光構(gòu)件和透明構(gòu)件彼此相對并置式安裝在框架內(nèi)，用于彼此相對及彼此分離開作相對運動，以便限制上述反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間可改變尺寸的間隙；減光介質(zhì)，它與上述間隙連通；一個作動機構(gòu)，它包括一個可變形構(gòu)件，該可變形構(gòu)件其一部分連接到上述反光構(gòu)件和透明構(gòu)件至少其中之一上，而其另一部分相對于上述框架固定，上述可變形構(gòu)件在電壓加于其上時可變形，以便達到上述相對運動，并改變間隙尺寸及相應(yīng)改變放在上述反光構(gòu)件和透明構(gòu)件之間的減光介質(zhì)用量；和一個電壓調(diào)節(jié)機構(gòu)，它連接到上述作動機構(gòu)上并調(diào)節(jié)加到上述可變形構(gòu)件上的電壓，因而調(diào)節(jié)由上述反光構(gòu)件反射出的光量。
2．如權(quán)利要求1所述的變光鏡裝置，其特征在于上述透明構(gòu)件制造和配置成與框架協(xié)同操作，以便限定用于裝液體的密閉匣，該液體包括上述減光介質(zhì)。
3．如權(quán)利要求2所述的變光鏡裝置，其特征在于上述反光構(gòu)件包括鏡玻璃，該鏡玻璃具有反光涂層。
4．如權(quán)利要求3所述的變光鏡裝置，其特征在于上述減光介質(zhì)包括一種液體，該液體包括至少一種醇或多元醇，它是從包括聚乙二醇、聚丙二醇、和丁醛的一組物質(zhì)中選定的。
5．如權(quán)利要求4所述的變光鏡裝置，其特征在于上述減光介質(zhì)液體還包括靛藍染料，該靛藍染料起一種只讓藍色波長的光透過的濾光器作用。
6．如權(quán)利要求5所述的變光鏡裝置，其特征在于上述安裝結(jié)構(gòu)制造并配置成相對于上述框架固定透明構(gòu)件，并使上述反光構(gòu)件能相對于透明構(gòu)件活動。
7．如權(quán)利要求6所述的變光鏡裝置，還包括偏置結(jié)構(gòu)，該偏置結(jié)構(gòu)操作上與反光構(gòu)件有關(guān)，并且它制造和配置成將上述反光構(gòu)件相對于透明構(gòu)件偏置到一個位置，該透明構(gòu)件提供最低的光亮度減少量。
8．如權(quán)利要求7所述的變光鏡裝置，其特征在于電壓調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一個手動操作開關(guān)。
9．如權(quán)利要求8所述的變光鏡裝置，其特征在于上述可變形構(gòu)件包括一根形狀記憶合金絲。
10．如權(quán)利要求8所述的變光鏡裝置，其特征在于上述可變形構(gòu)件包括許多根形狀記憶合金絲。
11．如權(quán)利要求8所述的變光鏡裝置，其特征在于上述可變形構(gòu)件包括一種壓電作動器。
12．如權(quán)利要求8所述的變光鏡裝置，其特征在于上述鏡裝置構(gòu)成車輛的內(nèi)部、中央安裝的后視鏡。
13．如權(quán)利要求8所述的變光鏡裝置，其特征在于上述鏡裝置構(gòu)成車輛的外部、側(cè)面安裝的后視鏡。
14．如權(quán)利要求13所述的變光鏡裝置，其特征在于上述電壓調(diào)節(jié)器機構(gòu)連接到內(nèi)部鏡的變光開關(guān)上，用于在給上述內(nèi)部鏡變光時，隨之給上述外部側(cè)面安裝的后視鏡變光。
15．如權(quán)利要求1所述的變光鏡裝置，其特征在于上述框架具有一表面，它與用于將上述框架安裝在鏡玻璃上的形狀相符。
全文摘要
變光鏡裝置(10),它具有:一個框架;一個反光構(gòu)件(20);一個透明構(gòu)件(28);一種減光介質(zhì)(36);和一個作動機構(gòu),該作動機構(gòu)用于引入和抽出放在透明構(gòu)件(28)和反光構(gòu)件(20)之間間隙中的減光介質(zhì)(36)。反光構(gòu)件(20)和透明構(gòu)件(28)由框架支承。透明構(gòu)件(28)和反光構(gòu)件(20)至少其中之一相對于另一個活動。透射到反光構(gòu)件(20)上的及從反光構(gòu)件(20)反射出來的光量是其間減光介質(zhì)(36)體積的函數(shù),通過在反光構(gòu)件(20)和透明構(gòu)件(28)之間達到相對運動,可改變該減光介質(zhì)(36)的體積?？刂茩C構(gòu)可以包括一個作動機構(gòu),用于達到在反光構(gòu)件(20)和透明構(gòu)件(28)之間進行相對運動。
文檔編號B60R1/04GK1291147SQ99803069
公開日2001年4月11日 申請日期1999年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月17日
發(fā)明者肯尼思·C·彼得森 申請人:馬格納鏡像系統(tǒng)公司