技术领域
[0001] 本公开涉及一种后视装置，具体讲是一种
机动车辆的后视元件折叠装置，该装置使元件壳体相对于元件底座接近至少一个枢转
位置，还包括
锁定或解锁所述元件壳体相对于元件底座接近至少一个静止位置，所述元件底座可安装在机动车辆上。本
发明还涉及一种用于触发这种后视元件折叠装置的方法。
背景技术
[0002] 从EP 2 439 106B1中已知的一种用于后视元件的驱动折叠机构，该驱动折叠机构的设计用于连接到机动车辆上。该机构包括驱动折叠壳体，可安装在元件壳体和元件底座之间，元件底座可安装在机动车辆上。通过第一
弹簧装置促使联接件和元件底座接合，联接件能沿轴线从锁
定位置和/或接合位置移动，在该位置上，联接锁销部遏制所述联接件和元件底座之间的相对转动；在解锁位置和/ 或脱离接合位置上，摩擦接合
扭矩仅部分遏制所述联接件和元件底座之间绕元件头部轴线的相对转动。联接件使元件壳体能够手动地相对于元件底座移动。此外，该机构还包括用于产生驱动折叠壳体和联接件之间绕元件头部轴线相对转动的电驱动系，其中，当联接件处于脱离接合的位置并且电驱动系产生驱动折叠壳体和联接件之间的相对转动时，驱动折叠壳体相对于元件底座转动，直到止动装置的止动面到达锁销并且产生反作用扭矩，反作用扭矩大于摩擦接合扭矩，从而阻止驱动折叠壳体相对于元件底座转动，并且替代地使联接件旋转直道联接件到达接合位置。止动装置移动地安装在元件底座上，止动面沿轴向
偏压向锁销，止动面和驱动折叠壳体在下列位置之间移动：
[0003] 前向位置，其中驱动折叠壳体和元件头部处于向前的折叠位置；
[0004] 向后位置，其中驱动折叠壳体和元件头部处于向后的折叠位置；以及[0005] 驾驶位置，其中驱动折叠壳体和元件头部处于展开的位置；连接件处于接合位置并且止动面夹在锁销和驱动折叠壳体之间，由此提供形状契合和可重复的止挡。
[0006] 已知的后视元件折叠装置使用单个
电机在接合位置和脱离接合的位置之间转换，即用于锁定和解锁，以及扭转接近前向位置，后向位置和驾驶位置，导致结构复杂。
发明内容
[0007] 本公开提供一种机动车辆的后视元件折叠装置，结构简单，在锁定时不会降低安全性。在接近后视元件的不同位置时，能避免出现较大的噪音。此外，还能快速接近任何所需位置。
[0008] 本公
开关于一种机动车辆的后视元件折叠装置，该装置使元件壳体相对于元件底座接近至少一个旋转位置，还包括锁定或解锁所述元件壳体相对于元件底座接近至少一个静止位置，所述元件底座可安装在机动车辆上，其中：
[0009] 第一
致动器用于第一接合元件的平移运动，所述第一接合元件相对于第二接合元件牢固地连接在所述元件壳体上，所述第二接合元件沿旋
转轴线连接到所述元件底座，所述第一接合元件和所述第二接合元件在锁定位置时，例如元件壳体的锁定静止位置，彼此固定接合；在解锁位置时，例如元件壳体的解锁静止位置，通过一定的平移运动释放所述接合，以及
[0010] 第二致动器，单独控制第一接合元件和第二接合元件围绕
旋转轴线的相对运动，通过第一旋转运动，元件壳体从解锁的静止位置接近第一旋转位置，然后通过与所述第一旋转运动相反的第二旋转运动，元件壳体从第一旋转位置接近解锁的静止位置。
[0011] 在此，可以设置至少一个处于锁定位置的弹簧元件对第一和/或第二接合元件施
力，所述第一致动器在从锁定位置转换到解锁位置期间，抵靠所述弹簧元件的作用力使所述第一或第二接合元件移动，尤其是升降移动，其中优选地，所述第一致动器在一定时间内保持所述解锁位置。
[0012] 优选地，第一致动器采用形状记忆
合金(SMA)等活性材料
驱动器，压电驱动器或用电活性
聚合物设计的驱动器，其中优选地，所述SMA驱动器使用至少一个SMA元件，特别是SMA丝或SMA弹簧，在该SMA丝或SMA弹簧上施加至少一个
电流冲击和/或持续一定时间，以实现锁定位置到解锁位置的转变，优选的是脉冲。
[0013] 这里，弹簧元件可以包括
螺旋弹簧，螺旋弹簧常规布有SMA元件，特别是均匀分布，和/或在通电时每个SMA元件加热缩短，弹簧元件从锁定状态压缩到解锁状态，而在SMA元件冷却期间，弹簧元件从解锁状态，尤其是自动地返回到锁定状态，和/或第一致动器可以根据第一行程
传感器和/或通过端部开关的装置来调节，特别是通过机械端部开关进行调节。
[0014] 第二致动器使用活性材料，磁
角度调节器或
马达，特别是电动马达，优选地的是经由
齿轮级接合到第一接合元件上，和/或所述第二致动器可根据第二行程传感器和/或通过端部开关的装置来调节，特别是通过机械端部开关进行调节。
[0015] 各种
实施例中第一接合元件可能包括至少一个突起，用以接合凹部，凹部的设计优选地与所述突起互补，所述凹部设置在第二接合元件上和/或所述第二接合元件包括至少一个突起，用以接合凹部，凹部的设计优选地与第一接合元件的突起互补，其中优选设置多个突起，和/或优选地，每个突起包括阶梯状，和/或优选地，所述第一接合元件包括第一环形件，第二接合元件包括第二环形件，所述环形件与旋转轴线AΦ同心设置，和/或第一接合元件包括第一齿环和/或第一夹紧元件，
制动元件和/或闩锁元件，第二接合元件包括第二齿环和/或第二夹紧元件，制动元件和/或闩锁元件。
[0016] 此外，元件底座包括基体，特别是圆柱形的基体，和所述底座牢固连接，弹簧元件接合在所述基体和第二接合元件上，第一致动器接合在所述基体和所述第二接合元件上，从而使锁紧装置呈圆柱形，特别是中空圆柱形。
[0017] 可选的是，用于第一和/或第二致动器的控制或调节装置与至少一个传感器装置和/或控制或调节装置相互作用，所述第一致动器和/或第二致动器至少部分包含在锁定装置中，特别是在所述空心圆柱体中。
[0018] 在此，还建议传感器装置包括用于感测第一致动器行进路径的第一传感器，例如以
电阻传感器，
霍尔效应传感器，
温度传感器或电流传感器的形式与至少一个止挡结合，用于感测第二致动器行进路径的第二传感器，例如以旋转角度传感器或电流传感器的形式与至少一个止挡结合，用于检测后视元件区域中的障碍物的第三传感器，用于捕获振动的第四传感器，和/或用于捕获道路和/或驾驶运动的第五传感器。
[0019] 所述后视元件可以包括至少一个反射镜元件和/或摄像头。
[0020] 在至少一个实施例中，在锁定位置，第一接合元件和第二接合元件之间提供形状契合。
[0021] 本公开还提供了一种控制所述后视元件折叠装置的方法，其中，使用温度和/或阻力调节和/或使用传感器装置来设定SMA致动器形式的第一致动器的行进路径。使用温度和/或阻力调节和/或使用传感器装置来设定第二致动器的装置和/ 或行进路径，和/或控制和调节装置设定用于将电流脉冲施加到第一/或第二致动器的电源，优选地取决于所存储的和/或
自学习的脉冲序列。
[0022] 本公开使用两个致动器，即一个用于锁定和/或解锁，而另一个用于元件壳体相对于机动车辆后视元件中元件底座的旋转。这种混合形式不仅结构简单，降低了噪音，提高了调节速度或折叠速度，同时也不减损元件的使用寿命。
[0023] 如上所述，根据至少一个实施例，执行解锁的致动器使用至少一个形状记忆元件(SMA元件)，因此属于SMA致动器。SMA元件，例如SMA丝或SMA 弹簧，实际上可以通过电流冲击加热，使其自身收缩并抵靠弹簧元件的作用力，弹簧元件的锁紧被释放，优选地以形状契合的方式。然后在冷却阶段，SMA元件恢复到原始长度，弹簧元件也返回到锁紧的原始位置，形状契合的连接方式使承受力相对增大。仅在弹簧元件不强制锁紧的解锁状态下，才能通过第二致动器进行旋转。该旋转可以通过任何驱动器实现，例如再次通过SMA致动器或标准电机。
[0024] 在本发明的另一优选实施例中，第二致动器包括具有内部线缆的
鲍登线，内部线缆包括活性材料，特别是形状
记忆合金，所述内部线缆将第一接合元件连接到元件底座。
[0025] 采用鲍登线后，后视元件折叠装置的结构会特别紧凑，因为鲍登线和例如电机相比占用更少的空间。
[0026] 此外，鲍登线可用于
直接驱动折叠运动而无需额外的齿轮等。
[0027] 在本发明的另一优选实施例中，第二致动器包括至少一个
压电致动器。
[0028] 这是更紧凑的实施例，可用于无齿轮或
齿轮传动。此外，压电致动器可以提供非常小的步长，从而允许特别精细的运动控制。
[0029] 两个致动器的控制可以依赖于传感器的输出值，一方面用于相应运动的精确设定，即，第一致动器的平移运动和第二致动器的旋转运动。另一方面，传感器可以对外部环境，例如靠近后视元件的障碍物作出反应。如果捕获到障碍物在乘客一侧，乘客一侧的后视元件可以通过本公开中的后视元件折叠装置快速地折叠到机动车辆上，以免发生损坏。虽然要和驾驶的速度相联系，例如在停车或者
停车场倒车时通常不大于6km/h的速度下，驾驶那侧的后视元件也可以根据需要折叠。不过，也有可能折叠是根据本公开中的后视元件折叠装置对所捕获的振动作出的反应，这种振动可能是例如在恶劣天气下由驾驶运动本身或由机动车辆周围的区域引起的。
[0030] 在本发明的另一优选实施例中，至少一个传感器装置是检测第一和/或第二致动器的SMA元件的内阻的电阻传感器。
[0031] SMA元件的内部结构变化与阻力等其他物理属性直接相关。因此，可以通过阻力测量可靠地监控SMA致动器的状态，而无需任何其他传感器。由于电阻传感器可以轻易地集成到控制SMA致动器的
电路中，因此结构会特别紧凑。
[0032] 在本发明的另一优选实施例中，所述至少一个传感器装置包括微动开关和/ 或电
接触表面，当第一和第二接合元件接合在锁定位置时，所述微动开关和/或电接触表面被触动。
[0033] 这是一种可选的，紧凑且高效的传感器设置。微动开关或接触表面可以例如直接集成到接合元件中，从而直接监控接合元件的接合阶段。该实施方案针对致动器状态的感测提供非常快的反应时间，并最小化不必要的控制动作，例如，可能减少SMA致动器寿命的动作。
附图说明
[0034] 下面结合附图对优选的实施例进行详细描述，本公开的各个方面对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。
[0035] 图1a是本公开第一实施例中的后视元件折叠装置处于锁定位置的剖视图。
[0036] 图1b是图1a中的后视元件折叠装置处于解锁位置的剖视图。
[0037] 图1c是图1b中的后视元件折叠装置在接近旋转位置时的剖视图。
[0038] 图2是通过如图1a-1c所示的后视元件折叠装置接近旋转位置的
流程图。
[0039] 图3a是微动开关的示意图，该微动开关具有传感器，用于检测本公开第二实施例中的后视元件折叠装置的锁定状态。
[0040] 图3b是图3a中的微动开关在接合元件内的位置示意图。
[0041] 图4是用于本公开第三实施例中的后视元件折叠装置的鲍登线致动器的透视图。
[0042] 图5是本公开第四实施例中的带有
驱动电机的后视元件折叠装置的透视图。
[0043] 图6是本公开第五实施例中的带有压电致动器的后视元件折叠装置的透视图。
[0044] 图7是本公开第六实施例中的带有压电致动器的后视折叠元件装置的俯视图。
[0045] 图8是图6的后视折叠元件装置的另一透视图。
[0046] 附图标记列表
[0047] 1 镜折叠装置
[0048] 2 基体
[0049] 3 驱动电机
[0050] 4 旋转元件
[0051] 5,6 接合元件
[0052] 7 弹簧元件
[0053] 8 SMA丝
[0054] 10 梯形突起
[0055] 11 互补凹部
[0056] 12 微动开关
[0057] 13 接触表面
[0058] 14 鲍登线
[0059] 15 齿轮
[0060] 16 压电致动器
[0061] 17 齿轮元件
[0062] 100 第一步骤
[0063] 101 第二步骤
[0064] 103，104，105 步骤序号
[0065] 106 下一步骤
[0066] ΑΦ 旋转轴
[0067] ΔΦ 旋转角度
[0068] ΔS 间隔
具体实施方式
[0069] 图1a-1c示出了本公开的后视元件折叠装置作为
后视镜折叠装置1的形式，包括基体2，该基体2由镜底座(未示出)提供，或者牢固地附接在镜底座上以便
支撑更多元件。因此，驱动电机3作为进行旋转运动的致动器的一部分设在基体2中，所述基体2固定包括中空圆柱形，以便经由齿轮级(未示出)接合旋转元件4。所述旋转元件4部分连接到镜
外壳或镜头(未示出)，其中镜元件设置在镜头中。旋转元件4牢固地连接到接合元件5或由所述元件构成。根据图1a，在锁定位置时，所述接合元件5与另一个接合元件6牢固接合。在接合元件6 和基体2之间以及弹簧元件和基体2之间，设有与基体2同心设置的弹簧元件7。
[0070] 围绕弹簧元件7同心布有多个SMA丝8或是具有若干线圈作为其他致动器组成构件的SMA丝，每个SMA丝8和弹簧元件7一样，一方面接合在接合元件6上，另一方面接合在基体2上。
[0071] 在图1a所示的锁定位置中，表示了一个锁定的静止位置，弹簧元件7将接合元件6压在接合元件5上以锁定。这里，接合元件5上的梯形突起10和接合元件6的互补凹部11接合。接合元件5,6也可以做成齿圈，以及夹紧，断开，闩锁等用作摩擦接合的制动元件。
[0072] 如果将机械扭矩施加到旋转元件4上，由于突起10和凹部11的梯形形状，两个接合元件5,6之间的接合被释放，从而
压缩弹簧元件7。这可用于所谓的“儿童头部测试”，在后视镜与儿童头部碰撞时，测试后视镜是否折叠。
[0073] 如果在SMA丝8上施加电流脉冲，SMA丝8加热收缩，从而使弹簧元件 7被压缩，如图1b所示。在此，沿接合元件5和6的平移方向S，在两个接合元件5和6之间产生间隔ΔS，由此突起10在凹部11上的接合被释放，从而解锁，换句话说，SMA丝8的收缩使致动力大于弹簧元件7的作用力。接合元件5和 6的分离，使旋转元件4与接合元件5仅径向安装在基体2的导向部周围，杜绝了旋转元件4与接合元件5的线性位移(即平移)。
[0074] 在图1b所示的解锁静止状态中，可以通过驱动电机3上的转换控制接合元件5相对于接合元件6的旋转，即围绕旋转轴线AΦ旋转一定的角度ΔΦ，如图 1c所示。驱动电机在启动后产生低扭矩，并通过齿轮级作用于旋转元件4和接合元件5上，从而使这两个部件发生旋转。
[0075] 为了监控驱动电机的行程路径，可以使
用例如电位计，霍尔效应传感器或感应传感器等旋转角度传感器。或者也可选通过机械端部开关来查询所有位置。
[0076] 同时，优选地同时向所有SMA丝8施加短暂的电流冲击，从而实现均匀解锁。一旦不再向SMA丝8施加电流，SMA丝8就会再次冷却并延伸到原始长度，从而自动发生新的锁定。为了延长解锁过程的时间段，可以对SMA丝8施以几个短暂的电流冲击。
[0077] 当SMA丝8收缩时，可以通过霍尔效应传感器，电流控制装置，电阻测量等来控制用于打开间隔ΔS的行进路径。
[0078] 可以使用SMA
张力弹簧来代替SMA丝8，例如均匀分布在弹簧元件7的圆周周围。SMA致动器作用力的大小可以由SMA丝8的数量调节，所需的致动作用力越大，就需要越多的SMA丝。可以通过电阻调节来检测SMA丝的行程路径。这里，可以通过测量
放大器监测电阻的变化。这些变化随着间隔ΔS的增加而显著。一旦达到临界电阻值，或识别电阻随时间变化的某个梯度，可以自动确定设定的停止点。设定停止点的记录也可以通过机械端部开关来实现。双位
控制器可以记录停止点的
信号，并且在电源的逻辑状态下，可以通过接通和断开电源实现SMA丝在“加热”和“冷却”参数之间的切换。
[0079] 图2示出了后视元件应用本公开中后视元件折叠装置1进行折叠的过程流程图。第一步骤100，装置1接通，然后第二步骤101，确定折叠所需的驱动电机 3的旋转方向；第三步骤102，通过SMA致动器实现解锁，即如图1b所示向每根SMA丝8施加电流脉冲，然后，在多个循环期间，优选以定时方式完成从延伸静止位置到折叠位置的旋转，每个循环持续0.5秒，如步骤序号103、104和 105所示。
[0080] 同时，将更多的电流脉冲施加到SMA丝8上，以使它们保持热度而缩短，从而保证解锁。如果在下一步骤106，从传感器发出的信号是例如端点开关已经达到所需的端点位置，则旋转结束，如步骤107和108所示，最后步骤109，可以关闭装置1。
[0081] 如果由于终止对SMA丝8施加电流，SMA丝8在冷却期间，强制推动突起10滑入凹部11中，从而达到图1a所示的解锁位置。
[0082] SMA丝8可通过适当施加电流脉冲在第一温度下保持“热度”，以便完成特定的旋转程序。SMA丝可以保持在第二温度，以确保锁定以及快速解锁。换句话说，通过设定SMA丝8的温度，可以实现对本公开中后视元件折叠装置1 混合系统的控制。
[0083] 在不受理论束缚的情况下，根据本公开的各种实施例，SMA行为的基本依据是可逆的马氏体
相变，即高温相变到低温相变，
晶体结构发生变化。如果采用 NiTi合金，高温相被
指定为奥氏体，低温相被指定为马氏体。马氏体相变具有特殊的特征。由于这涉及晶格的无扩散协同剪切运动，因此即使在远低于
熔化温度的温度下也可以发生。当根据
原子间距离测量时，由剪切产生的位移相对较小。尽管晶体结构发生了变化，但晶格的短程有序性没有受到干扰，并且保留了最近邻点。这种行为可以通过电阻测量技术来检查，或者相反，由于这种效应，控制系统的设计可以使电阻永远不会很低，只要锁紧机构保持打开，就会发生转换。因此，SMA丝可用作传感器。
[0084] 如图3a和3b所示，微动开关12形式的传感器可用于监控接合元件5,6的锁定状态。微动开关12优选地集成在接合元件5,6的突起10或凹部11中，或者，可用接触表面13分别检测锁定或解锁状态。
[0085] 该方法非常可靠，尤其适用于影响温度在-40至+85℃之间的应用。这种作为限位开关的微动开关12的集成以限定的路径长度接合，确保系统中的折叠装置1以限定的方式和所需的时间保持打开状态。如果希望折叠装置1冷却，则在仅0.1mm的路径长度变化之后可以记录SMA丝8的状态变化，并且可以向 SMA丝8施加新的脉冲，则接合元件5,6重新接合。然后，产生的
电触点可以再次中断电流，从而使SMA丝8保持在最佳温度。理想情况下，SMA丝
8的加热温度应正好位于SMA丝8发生结构转变的位置，即其马氏体-奥氏体过渡点。此外，过渡时间的精确调节具有其它优点，例如SMA丝8使用寿命长，锁定期间的冷却时间较短，以及因微动开关12和施加在SMA丝8电流致动之间的直接关系而具有更高的安全性和可靠性。
[0086] 通过采用接触表面13可以实现相同的优点。在两种情况下，接触表面13 或微动开关12需要具有非常低的弹簧常数，以确保接合元件5,6齿上的压力受到限制。
[0087] 如果将SMA丝8的一端插入固体外壳中固定，并将该端作为接触端，则另一端可与锁定系统接触以便驱动。
[0088] 在另一实施例中，如图4所示，可以使用鲍登线14代替驱动电机3。鲍登线14包括由形状记忆合金制成的内部
电缆，因此可以通过加热或冷却来控制。鲍登线14连接到旋转部件4和车辆的非移动部分，例如
门框等。如图5所示，该实施例结构紧凑，因为不需要单独的
电动机3或齿轮装置15。
[0089] 鲍登线14可与向后视装置1供电的线缆一起布线，通常是通过后视装置1 的基体2进入门的内部。在后视装置基体2处的鲍登线布线必须没有任何尖锐的扭结。优选地，内部电缆的直径为0.5mm，偏转半径不大于16mm。
[0090] SMA鲍登线14行为定义的
基础是利用其内部线缆可逆的温度依赖性马氏体相变。如上所述，如采用NiTi合金，高温相是奥氏体，而低温相是马氏体。当根据原子间距离测量时，晶格的剪切运动和由剪切所产生的位移相对较小。尽管晶体结构发生变化，但晶格的短程有序性没有受到干扰，并且保留了最近邻点。可以通过测量电阻来监测这种行为。因此，控制系统的设计可以使电阻永远不会很低，只要锁紧机构保持打开，就会发生转换。
[0091] 在图6-图8所示的其它实施例中，压电致动器16可以用来代替驱动电机3，压电致动器16可通过齿轮元件17与旋转元件4接触，参见图6，或者，旋转元件4可以由压电致动器16直接驱动，如图7所示，在后一种情况下，旋转元件 4的直径可以增加，如图7中的虚线所示。压电致动器16优选约为1千赫的
频率。由于产生的步长小，可以通过施加的驱动频率非常精确地调节其速度。图8 以透视图描绘了压电致动器16可能的应用位置。
[0092] 本公开的原理和操作方式在其优选的实施例中进行了解释和说明。然而，必须理解的是，本发明可以在不脱离其精神或范围的情况下以不同于具体解释和说明的方式实施。
