CN104582954A - 机动车辆的玻璃窗单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆的叠层玻璃窗单元，包括凸形的外部的钢化玻璃片材和薄的内部的玻璃片材，该内部的玻璃片材也是钢化的，其中所述片材使用热塑性中间材料的片材组装到一起。所述玻璃窗单元用于接收机械的固定和/或移动装置，并且所述玻璃窗单元的外部片材的一部分未被该薄的内部片材覆盖，在未被该薄的片材覆盖的区域中进行该玻璃窗单元的附接。

Description

机动车辆的玻璃窗单元
技术领域
本发明涉及叠层汽车玻璃窗单元(vitrages automobile feuilletés)。
背景技术
汽车玻璃窗单元受到越来越多的需求并且经常经受难以调和的要求。在如下玻璃窗单元的情况下尤其如此：归因于它们在车辆中被装配的位置，这些玻璃窗单元可以经受特别的机械应力。举例而言，未接合在包绕它们的框架(如某些蓬式汽车中)中的侧门窗必须能够无损伤地承受大量应力，例如，如当门被猛烈关闭时所经历的应力。
侧窗常规地由相对厚的、整体式的玻璃片材组成。然而，对于它们最先进的型号，制造商可能愿意提供具有最佳可用特性的玻璃窗单元。这些尤其是具有防侵入和声音衰减的品质以及不导热的特性等的玻璃窗单元。实际上，有必要使用叠层产品来获得这样的玻璃窗单元。
此外，根据本发明设想的情况所需要的机械强度是指这些叠层玻璃窗单元必须跟钢化的玻璃一样坚固。
侧门车窗可移动是非常常规的并且必须通过机械部件将它们进行移动，这些机械部件被固定到其隐藏在门中的底部部分。
可以通过粘性结合U型支架将整体式片材固定，该U型支架跨坐该玻璃窗单元的下部边缘。这些U型支架任选地被粘性结合，但最经常地，通过一些设备将它们固定，这些设备需要将该玻璃片材机械加工，尤其是钻孔，这些孔能够使螺母、铆钉或类似物通过，这保证了特别结实的组件。对于叠层玻璃窗单元，只要起初施加在该玻璃窗单元上的压力可以导致该夹层片材的材料变形，并且随着时间这种固定最终会松动，这些固定方式就是不希望的。
除了侧窗外，将附加元件固定到玻璃窗单元(例如，后风档的雨刷系统)造成类似性质的问题。该系统必须被牢固地附接并且产生施加在该玻璃窗单元上在该通道的位置(例如该系统的轴)中的高压力。
未钢化的玻璃片材可经历在无任何破裂风险的情况下允许这种附接所需要的机械加工；特别地可将它们钻孔。相比之下，不可能机械加工钢化的玻璃片材。当该玻璃窗单元是整体式的时，在任何弯曲操作之后立即进行的钢化之前进行旨在针对这些附件的机械加工。将在被弯曲/钢化之前已经机械加工的两个钢化的片材联合导致了一个问题，因为这些机械加工的部分没有完全重叠。这些片材的每个中的孔的轴线必须是完全对齐的，实际上这对于已经弯曲的片材是不可能的。这些轴线必然是稍微偏移的，从而使这些片材暴露于可导致该组件减弱的困难。
发明内容
本发明提出以形成权利要求1的主题的方式应对这些困难。
通过其组成，根据本发明的玻璃窗单元可以提供叠层玻璃窗单元的优势同时特别地保证了钢化的整体式玻璃窗单元的必需的机械强度。
该组件的两个片材在其结构中非常不同。该弯曲的外部片材是足够厚的，这样使得当连接到该薄的内部片材时，它将其形状强加在后者上。将其钢化或半钢化是为了提供所需的强度。在标准条件下，钢化的玻璃具有约60MPa的瞬时挠曲强度；半钢化的玻璃的瞬时挠曲强度仅为约40MPa。
将弯曲的片材连接到不弯曲的或其曲率不显著的片材受多种条件影响，这些条件尤其依赖于它们各自的特性、它们开始的厚度。在“低重量”叠层玻璃窗单元的情况中，这些条件尤其在于2012年6月18日提交的专利申请PCT/EP2012/061557中详细描述，通过引用结合在此。此外，无论该玻璃窗单元是否是低重量的玻璃窗单元，这些条件在以下被详细描述。
如果这些连接的片材的曲率显著，则该弯曲的片材的厚度与该不弯曲的片材的厚度的比率优选必须是至少3/1并且有利地至少4/1。尽管此比率不存在上限，然而与该玻璃窗单元的总厚度以及与这些片材的每个的厚度相关的实际条件导致实际上不超过12/1的比率。
随着强加在该薄的片材(该薄的片材在装配之前是基本平坦的)上的曲率半径减小，该厚度比率有利地增加。这是例如当该曲率半径低于3m并且首要地如果其低于1.5m时的情况。
前述PCT专利申请特别提到如下事实，即，当将该薄的片材连接到该厚的片材时，在该薄的片材中引发的表面应力一般必须不超过约50MPa。承受的应力依赖于曲率并且随曲率半径的减小而增加。所讨论的申请通过示例的方式给出对依赖于此曲率半径的不同厚度引发的应力。
对于制造商不试图为其减少玻璃窗单元重量的型号，根据本发明的厚玻璃片材可以在厚度上高达5mm或更高。相比之下，对于希望有限重量的玻璃窗单元，该钢化的片材的厚度优选不超过2.4mm并且有利地不超过2.1mm。
对于该薄的片材，对其厚度的选择受到其匹配该厚片材的曲率的能力的制约。其厚度越小，越容易在其上强加这种变形。此片材的厚度有利地是至多0.8mm并且优选至多0.6mm。生产薄至0.1mm的片材是可能的，然而为了实施容易的目的，该片材优选具有至少0.2mm的厚度。
将具有非常小的厚度玻璃片材成形是一种精细的过程并且造成关于可重现性的问题。只要该叠层玻璃窗单元的最终曲率是由厚的片材所强加的曲率，该薄的片材在其组装之前具有一个曲率既不是必需的也不是有利的。
为了给予这些片材机械强度，该强度(至少对于该薄的片材)尤其允许它们经历该组装过程所需要的弯曲，而没有受到超过可承受应力的风险，通过钢化这些片材有利地增加了这些应力的阈值。
尤其为了成本的原因，最经常将玻璃片材热钢化，从而利用在生成过程中达到的温度。通过快速冷却该片材的面、通过向它们鼓吹室温下的空气来获得热钢化。该片材的表面首先冷却而其本体更缓慢地冷却。此操作是这样的操作：依赖于此操作的实现的条件，该操作导致该厚的片材为钢化的或半钢化的状态。
对于非常薄的片材，在强制冷却过程中在该表面与核心之间的温度梯度经常是不够陡峭的，无法实现所追求的应力水平。对于以上给出的原因，该薄的片材优选是化学钢化的。这种钢化允许甚至具有小厚度的片材获得所追求的应力。在用于这种处理的常规条件下(尤其通过在该片材的表面上将钠离子交换为钾离子)进行该化学钢化。
根据本发明的安排，其中仅将该厚的片材固定且任选地机械加工，防止了由于叠层以及薄的片材的存在导致的困难。该玻璃窗单元在其非叠层部分表现得像一个整体式的玻璃窗单元并且在其他地方保留可用叠层玻璃窗单元获得的所有的功能性。
先前已经描述了叠层玻璃窗单元，其中这两个片材不是严格同延的。这是例如专利EP 1 171 294中的情况，该专利涉及一种玻璃车顶，该玻璃车顶包含结合到一个叠层部分中的一系列光伏电池，此外该车顶包含一个无电池的整体部分。在此情况中该叠层部分存在的目的是将这些功能元件结合到保护它们的结构中。该片材(该片材仅覆盖该玻璃窗单元的一部分)不具有特别的厚度。此外，在此现有技术的实施例中，其非叠层部分中的外部片材旨在用于固定该玻璃窗单元。通过粘性结合(经由叠层的部分或经由非叠层的部分)通常将此车顶玻璃窗单元固定到车身。
叠层组件，其中这些玻璃片材之一的边缘从其他片材的边缘稍微往回推移，也是现有技术中已知的。例如在设想使用该未覆盖的边缘经由该片材粘性结合该玻璃窗单元时使用这种安排。如先前的情况，所描述的这些安排不包括使用在本发明的条件下组装的片材。
根据本发明的玻璃窗单元的部分叠层结构允许将该玻璃窗单元固定，即使这需要将该件机械加工，例如加工旨在与机械装置相互作用的孔。相对于该玻璃窗单元的总面积此非叠层部分的尺寸可以是相对有限的。没必要(或甚至不希望)使这部分延伸到生产用于固定该厚的片材的装置实际所需的程度之外。实际上，该非叠层部分优选表示该厚的片材的面积的不大于20％，并且特别优选此面积的不大于10％。
然而，为了允许将该玻璃窗单元的固定装置适合地安排，该非叠层面积将是一定的尺寸。它优选是最大片材的面积的至少0.5％，并且更经常地此面积的至少1％。
在某些方面中，没有经历除了用于将这些片材连接到其夹层之外的热处理的片材在根据本发明的玻璃窗单元中的存在使得更容易插入提供附加功能性的装置。在对高温敏感的装置的情况下尤其如此。以常规方式进行该组装操作并且所达到的温度不高于允许该夹层片材粘性结合所需要的温度。这些温度通常是约120℃-130℃，并且通常不超过150℃。
在这些条件下，可能使用该薄的片材作为载体，尤其薄的热敏感层。这是例如低发射性层的情况，该层包含反射IR的金属层。通过真空阴极溅射来沉积所讨论的这些层。在这些工艺的实施中，如果该片材如此薄使得在沉积过程中其本身不能保证其平面性，可以将该片材放置在一个较厚的片材上，该较厚的片材的唯一功能是支持该薄的片材。
在热处理中，如弯曲/钢化的处理中，温度达到高达约650℃-700℃。在这些温度下，必须通过特别的系统来保护有时候难以生产的金属层(尤其基于银的层)。将所讨论的这些层施用到先前弯曲的玻璃片材引起了其他的问题(尤其是关于这些涂层的均匀性)，这样使得一般优选将这些层施用于平坦的片材，并且因此使这些层经受用于将该玻璃片材成形所施加的热学条件。然而，这样的处理可以显著改变这些层的特性，并且所述层系统必须具有非常特别的结构以防止这些改变。相比之下，将对热相对敏感的层施用到未经受这些处理的根据本发明的片材，防止了这些层的任何改变。
实际上，如果希望使用这种层，这两种解决方案都是可能的。这些层在该厚的片材上(或更精确地说在后者的然后叠层的(即，与该夹层接触的)部分上)并且在这种情况中它们被暴露于这些弯曲/钢化的操作，或者这些层在薄的片材上在后者的与该夹层接触的那个面上。
附图说明
通过参考该附图对本发明进行更详细的描述，其中：
-图1a是一个根据本发明的玻璃窗单元的示意性前视图；
-图1b是一个沿图1a中的玻璃窗单元的A-A横截面的侧视图；以及
-图2是一个根据本发明的玻璃窗单元的一部分的部分横截面视图，示出了用于固定该玻璃窗单元的装置的定位。
具体实施方式
图1a示出了一个可移动侧窗1，该侧窗旨在滑入放置在车辆的车身上的轨道中或之上。在其运动中，该玻璃窗单元一旦下降，就缩进例如到该车辆的一个门中。如果需要的话，可以通过整合到该门中的轨道来导引该玻璃窗单元。尤其对于这些“无框架”玻璃窗单元，必须正确地确保该单元的机械强度。在完全升起的位置中，该玻璃窗单元的底部部分仍然被所述门遮掩，例如最高至点划线b-b所表示的水平。
该玻璃窗单元(如图1b所示)包含一个由钢化的或半钢化的玻璃制成的外部片材3。此片材在将其连接到该玻璃窗单元的其他部件之前被弯曲。通过由常规用于此目的的热塑性塑料制成的夹层片材6将一个第二玻璃片材10与该片材3联合。该热塑性塑料片材是例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的片材。该片材10是弯曲的，因为它被连接到该片材3。在它被连接之前，该片材10是大体上平面的。通过将该夹层片材强力粘合到这两个玻璃片材并且通过该片材3(该片材相对于该片材10比较厚)的强度来维持由该组装操作造成的变形。
对于“低重量”玻璃窗单元，这些片材的相应厚度例如对于片材3是2.1mm并且对于片材10是0.4mm。该夹层片材可以由标准厚度的PVB制成(例如，0.76mm或0.38mm)。然而，近似或较小厚度的其他常规夹层(尤其EVA夹层)也是可使用的。
因此，此玻璃窗单元中的玻璃的总厚度是2.5mm。常规的整体式侧窗具有约4mm或最薄约3.2mm的厚度。因此，根据本发明的玻璃窗单元的叠层部分比常规的整体式玻璃窗单元相对更轻。
如图所示，该叠层未完全覆盖该玻璃窗单元1。该薄的片材10和与其联合的夹层片材留下该片材3的一个部分4未被覆盖。
未被该车身遮掩并且位于该点划线b-b之上的玻璃窗单元1的部分被全部叠层。因此，它确保了该玻璃窗单元保留了暴露于如冲击的力学因素的这部分所期望的所有特性，而并不取决于它们是源自于该车辆的外部还是内部。特别地，该玻璃窗单元具有常规地与叠层玻璃窗单元相关的防侵入或防弹射(anti-éjection)的特性。它还具有所述叠层玻璃窗单元的声音特性，这些特性尤其得益于组成所述玻璃窗单元的玻璃片材的厚度中的差异，并且甚至可以通过使用特定的夹层进行改进以增加声音衰减。这些夹层是例如由三个PVB层组成的片材，该中央层相对于与这些玻璃片材接触的这两个层是过度塑化的。
在被该车身从视觉上遮掩的该玻璃窗单元的部分中，该叠层不是完全的。该部分4仅包含该片材3。在此部分中，该片材3接收该固定装置。在这些图中所示的附图中，该片材3是被机械加工的。它包含一个穿过该片材3的圆柱形孔5。这个孔5是在钢化该片材之前形成的。
图2通过指示的方式展示了一种固定该玻璃窗单元1的方式。用于固定后者的该玻璃窗单元的部分4被夹在两个板7之间，这两个板通过固定装置9(附图中的铆钉)针对该玻璃片材3夹紧。然而，任何其他类似的方式将是充分的。在这些板7与该玻璃片材之间，弹性材料的片材8和套筒11防止该玻璃3与这些板7的金属接触。
所选择的附图示出了一个单一通孔5。可以将具有给定性质的多个固定点安排在该玻璃窗单元3的部分4中。
如果所使用的机械加工是一个单一通孔，则还可能通过任何等价的装置将它替代，该等价的装置例如是盲孔，其中插入相应形状和尺寸的衬垫或栓销，该衬垫或栓销通过安排在该片材3的底部下方的装置(未示出)被承载或者形成板的被加紧到该玻璃的一个整体部分。
图2未示出联接到这些板7的常规装置，这些装置被连接到用于移动该玻璃窗单元的设备。

Claims (13)

1.一种叠层汽车玻璃窗单元，包括弯曲的并且钢化的外部玻璃片材，以及薄的内部片材，所述内部片材也是钢化的，所述片材通过热塑性夹层片材连接，所述玻璃窗单元旨在接收机械的移动和/或固定装置，在所述玻璃窗单元中所述外部片材的一部分未被所述薄的内部片材覆盖，所述玻璃窗单元在未被所述薄的片材覆盖的区域中被固定。
2.如权利要求1所述的玻璃窗单元，其中所述外部片材与所述薄的片材的相应厚度的比率是至少3/1并且优选至少4/1。
3.如权利要求1或权利要求2所述的玻璃窗单元，其中所述外部片材具有不大于5mm的厚度。
4.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述薄的片材具有不大于0.8mm并且优选不大于0.6mm的厚度。
5.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述薄的玻璃片材具有不小于0.2mm的厚度。
6.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述薄的玻璃片材在其连接到所述弯曲的外部玻璃片材之前没有显著的曲率。
7.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述薄的玻璃片材是化学钢化的。
8.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述薄的玻璃片材在其朝向所述夹层的面上用一组提供不导热特性的功能层涂覆。
9.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述片材未重叠的部分表示所述外部片材的面积的不大于20％，并且优选所述面积的不大于10％。
10.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述片材未重叠的部分表示所述外部片材的面积的至少0.5％，并且优选所述面积的至少1％。
11.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，其中所述外部片材在非叠层部分中包含旨在接收用于固定/移动所述玻璃窗单元的装置的一个或多个孔。
12.如以上权利要求之一所述的玻璃窗单元，形成可移动的侧窗。
13.如权利要求1至11之一所述的玻璃窗单元，用作要求机械加工所述玻璃窗单元的附加元件的载体。
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