CN1275765C - 车窗玻璃和结合有该窗玻璃的车门结构 - Google Patents

车窗玻璃和结合有该窗玻璃的车门结构 Download PDF

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Abstract

车窗玻璃(16)有弧形弯曲的垂直截面，在窗玻璃的每一个位置的垂直截面中有单一或相同的曲率半径(R1)，和弯曲的侧向截面，在窗玻璃的每一个位置的侧向截面中有单一的曲率半径(R2)。选择在弯曲的垂直截面中的单一曲率半径(R1)与在弯曲的侧向截面中的单一曲率半径(R2)互相不同。这样成形的车窗玻璃(16)构成双向弯曲的窗玻璃，它即不是球面弯曲窗玻璃(因为在垂直和侧向截面中的曲率半径互相不等)，也不是圆柱面弯曲窗玻璃(因为在垂直和侧向截面中的两个曲率半径都不是无穷大)。应用这种结构，车窗玻璃可以显著地改善采用该窗玻璃的机动车的美学吸引力。

Description

车窗玻璃和结合有该窗玻璃的车门结构
技术领域
本发明涉及具有带不同的曲率半径特征组合的新颖的弯曲形状的车窗玻璃，和结合有这样的窗玻璃的车门结构。
背景技术
至今已经提议了各种机动车用的窗玻璃，例如公开的一个例子是日本专利公开出版号SHO-62-273115，题目为“APPARATUS FORGUIDING ASCENDING/DESCENDING MOVEMENTS OF AUTOMOBILE WINDOWPANE”。在这个出版物中公开的窗玻璃是弯曲的窗玻璃。虽然在出版物中并没有特殊说明，但公开的窗玻璃是弧形弯曲的，以便形成部分圆柱形表面，带有平行于机动车直线或基本直线运行的纵向轴线的区段。即，公开的窗玻璃，也就是“圆柱面弯曲的窗玻璃”，有从机动车前方观察的弧形弯曲的垂直截面和从机动车上方观察的近似直线的水平或侧向截面。但是，如果窗玻璃在侧向截面以及垂直截面都弧形弯曲的话将大大改善机动车整体美学的吸引力。
通过将窗玻璃形成球面弯曲形状可以满足提高美学上吸引力的要求；也就是，球面弯曲形状提供弧形表面的侧向截面和弧形弯曲的垂直截面。由于球面弯曲形状的特性，通过窗玻璃所取的每个截面都有一个相同的曲率半径。但是，对今天所用的几乎每一个窗玻璃来说，必须是垂直截面朝向机动车顶有相对较大的弯曲(有相对小的曲率半径)，而侧向截面是略为弯曲或者几乎象一条直线。因此，在其所有方向特别是在平行于和横截于机动车纵向轴线的方向，都有均一的曲率的球面弯曲窗玻璃，它不可能很容易地得到实践应用。
在日本专利公开出版号HEI-11-500796(国际专利出版号WO96/25580)中题目为“GUIDE FOR A LOWERABLE SPHERICALLY CURVEDWINDOW PANE IN A VEHICLE DOOR”中，建议形状与上述球面弯曲车窗类似的另一类弯曲的车窗玻璃。特别是，该出版物公开的车窗玻璃是弯曲的以便形成假设的桶形包封表面的一部分(如下简称为“桶形窗玻璃”)，如在图23中所示。
特别是，图23的部分(a)是日本专利公开出版HEI-11-500796号中公开的桶形窗玻璃的侧视图，而图23的部分(b)表示公开的车门窗玻璃沿部分(a)的31-31，32-32，和33-33线取的垂直截面。由于是桶形，沿线31-31取的垂直截面是最接近于窗玻璃的中心，有最大的曲率半径。沿线32-32取的垂直截面比线31-31离窗玻璃的中心较远，有较小的曲率半径。沿线33-33取的垂直截面比线31-31离窗玻璃的中心更远，有更小的曲率半径。也就是说，离窗玻璃的中心越远，垂直截面的曲率半径变得更小。即，线31-31垂直截面的曲率半径给定为“R31”，线32-32垂直截面的曲率半径为“R32”时，R32＜R31。还有，当线33-33垂直截面的曲率半径给定为“R33”时，R33＜R32。
这样的桶形窗玻璃，它是沿着所示的水平轴线或X轴逐渐改变曲率半径，将需要形状复杂的导轨，用来相对门本体引导窗玻璃，和容纳窗玻璃的门本体将有复杂的结构。结果，将增加导轨的门本体的制造成本，从而存在桶形窗玻璃实践应用的障碍。
如日本专利公开出版SHO-62-273115号中典型地公开的圆柱面弯曲的窗玻璃有美学上吸引力不足的缺点，尽管作为滑动的车窗玻璃它已经得到广泛的应用。另一方面，球面弯曲和桶形窗玻璃也有缺点，就是它们不适合实践应用。
早就需要一种有复合曲率的玻璃板，它在美学的吸引力上比上述的球面弯曲和桶形玻璃板更优良。
满足这样要求的技术的一个例子公开在日本专利出版SHO-49-10331号，题目为“METHOD FOR BENDING A GLASS SHEET”中。在这个方法中，保持在变形温度下的玻璃板被送料到气体支持床上的细长的运动路径。运动路径在上下方向或垂直方向上在横向和纵向两个方向上都是弯曲的。因此，被弯曲的玻璃板有复合的曲率，该曲率包括玻璃板横向和纵向两个方向上伸展的曲线。最后将玻璃板急冷使其保持复合的曲率。但是，在公开的技术中，由于玻璃板是在气体支持机构使它浮动的同时被弯曲的，这就使给玻璃板提供有所需的高精确度的许多曲线变得相当困难。换句话说，由于它是通过使用仿照部分转动体(如圆柱和桶)或球所构造的床在气体支持下被弯曲，玻璃板仅获得精度很差的曲线，这些曲线以不同的曲率半径沿它的横向和纵向伸展。
另一个类似的技术建议在日本专利公开出版HEI-5-9037号中，题目为“METHOD AND APPARATUS FOR BENDING A GLASS SHEET”。建议的技术提供弯曲成有复合曲率的玻璃板。也就是说，在玻璃板沿着炉床供料时被横向和纵向弯曲成有不同的曲率半径。在玻璃板送料时从炉床下面送气以便将玻璃板支持在浮动状志。这样，建议的技术仅能提供其曲线精度较差的玻璃板，曲线是以两个不同的曲率半径在横向和纵向伸展。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种可以适合用作车窗玻璃的弯曲的窗玻璃，它有比已知的圆筒形弯曲、球面弯曲和桶形窗玻璃和有复合曲率的曲线的玻璃板更加优秀的优点，并提供结合有这样弯曲的窗玻璃或玻璃板的车门结构。
为了达到上述的目的，本发明提供一种可滑动地连接到机动车的车窗玻璃，其特征在于：所述车窗玻璃有弧形弯曲的垂直截面，在其每个位置有与所述车窗玻璃跟随的预定滑动路径的曲率半径相对应的相同的曲率半径，和弯曲的侧向截面，在其每个位置有相同的曲率半径，其中所述垂直截面是沿着与预定滑动路径平行的平面的截面，而所述侧向截面是沿着与预定滑动路径基本直角相交的平面的截面，而且所述弯曲的垂直截面的曲率与所述弯曲的侧向截面的曲率是相互不同的。
在本发明的上下文中，窗玻璃的“垂直截面”指的是沿着平行于预定滑动路径的平面的截面，而窗玻璃的“侧向截面”指的是沿着与预定滑动路径基本上直角交叉的平面的截面，与窗玻璃实际连接到机动车的姿态无关。
即，通过形成弧形弯曲的垂直截面和弯曲的侧向截面，机动车的窗玻璃作为一个整体构成双向弯曲的玻璃，它即不是球面弯曲的窗玻璃(因为在垂直和侧向截面中曲率半径并不相等)，也不是圆柱面弯曲的窗玻璃(因为垂直和侧向截面两者的曲率半径都不是无限大)。这样通过互相独立地选择垂直和侧向截面的形状，发明的车窗玻璃可以有改进的美学吸引力和可以自由地按需要选择机动车的形状而基本上不受窗玻璃的限制。
在弯曲的垂直截面中的曲率半径和弯曲的侧向截面中的曲率半径是互相不同的。这样通过在垂直截面和侧向截面以各自单一的曲率半径弯曲窗玻璃，可以简化制造发明的车窗玻璃的便利性，从而有利于窗玻璃的连续生产。
在本发明的一个实施中，侧向截面以包括一连续序列的多个曲率半径的复合曲率弯曲，该多个曲率半径不同于弯曲的垂直截面的曲率半径。通过这样以复合曲率弯曲侧面截面，可以大大增加在选择车窗玻璃形状，以及应用这样的窗玻璃的机动车的整体形状和设计的自由度或灵活性。
根据本发明的另一方面，提供一种可滑动连接到机动车的车窗玻璃，其特征在于窗玻璃包括有基本上均匀的厚度和其主表面形成弯曲表面的弯曲窗玻璃。该弯曲表面是满足如下条件的点的集合：
(a)当在弯曲表面上一点处接触弯曲表面的矢量称为切向矢量时，有最大曲率的切向矢量称为第一切向矢量，有最小曲率的切向矢量称为第二切向矢量，则弯曲表面上所有点有互相正交的第一切向矢量和第二切向矢量；
(b)当在弯曲表面上一点处的法线方向矢量称为法向矢量和包括在弯曲表面上所选择点处的法向矢量和第一切向矢量的平面称为法向截平面时，则在弯曲表面和法向截平面相交处形成的曲线的所有曲率与最大曲率相一致；
(c)在弯曲表面和法向截平面相交处形成的曲线跟随窗玻璃的滑动路径；
(d)最大曲率不等于最小曲率；和
(e)最小曲率不等于零。
用这种安排，可以精确地确定发明的窗玻璃(双向弯曲窗玻璃)的形状。这样生产的车窗玻璃能使在门本体中的槽开口变窄，从而可以把门本体31做得小巧。
在弯曲的表面上所有点的最小曲率可以是常数。
希望，由第一切向矢量和第二切向矢量所确定和在它们之间的角范围内伸展的曲率是从最大曲率连续变化到最小曲率。
根据本发明的还有一方面，提供一种车门结构，它包括：上述的车窗玻璃；有连接空间和槽开口的门本体，连接空间中可滑动连接车窗玻璃，槽开口与连接空间连通，用于接纳车窗玻璃，以便滑进和滑出该槽开口，并且在车窗玻璃的的外周表面和确定槽开口的门本体的内表面之间留有基本均匀的间隙；一对形成在门本体相对内表面中的导轨，它们有与车窗玻璃预定滑动路径相同的曲率半径，以便引导车窗玻璃相对门本体滑进和滑出槽开口；和窗调节器，它用于沿导轨滑动车窗玻璃。
形成在门本体中的槽开口有小的横截面积，该面积相当近似于车窗玻璃的侧向截面。双向弯曲的窗玻璃可以很容易地连接到常规的门本体，用于自由地上升/下降移动而不会被门本体的内表面所影响。所以，发明的车门结构几乎可以用与在常规门结构中所用的相同的部件安装完成，从而避免不希望的制造成本的增加。
附图说明
下面将仅通过实例，参考附图详细描述本发明的某些优选实施例，其中：
图1是透视图，示意表示应用本发明原理的机动车的一般布置；
图2是沿图1的2-2线取的横截面图；
图3是示意图，说明根据本发明一个实施例的车门结构；
图4是说明根据本发明一个实施例的车窗玻璃的图，它特别表示窗玻璃的垂直截面；
图5也是说明根据本发明该实施例的车窗玻璃的图，它特别表示窗玻璃的侧向截面；
图6是根据本发明该实施例的车门结构的放大透视图；
图7是沿图6的7-7线取的横截面图；
图8A和8B是表示常规的车窗玻璃与本发明的车窗玻璃不同的截面图；
图9是说明制造发明的车窗玻璃的基本原理的图；
图10是沿图9的线10-10取的部分截面图；
图11A和11B是表示窗玻璃跟随的窗玻璃滑动路径的其他例子的图；
图12是表示图7的车窗玻璃的一种改型的横截面图；
图13是沿图1的13-13线取的垂直截面图；
图14是沿图1的14-14线取的垂直截面图；
图15是表示装设两个水平滑动窗玻璃的机动车例子的图；
图16是沿图15的16-16线取的垂直截面图；
图17是沿图15的17-17线取的垂直截面图；
图18是解释欧拉定理(Euler’s theorem)的图；
图19A和19B是说明在制造本发明窗玻璃时应用的数学方法第一阶段的图；
图20A和20B是说明数学方法第二阶段的图；
图21和22是说明数学方法附加特点的图；和
图23是表示常规桶形窗玻璃的图。
具体实施方式
首先参考图1，机动车10包括：挡风玻璃14固定在车身13的前部，车身装备前后车轮11和12；可滑动地接纳在前侧门15(只表示它的一个)中的前门窗玻璃16；可滑动地接纳在后侧门17(只表示它的一个)中的后门窗玻璃18；固定在后门窗玻璃18后面车身13的一部分上的边窗玻璃19(只表示它的一个)；可滑动地接纳在车身13的顶窗20中的顶窗玻璃21；和固定在车身13后部的后窗玻璃23(图2)。这些窗玻璃中，下面将把每个前后门的窗玻璃16和18和顶窗玻璃21称为“可滑动的车窗玻璃”。
接着参考图2，它特别表示挡风玻璃14、前和后门窗玻璃16和18、边窗玻璃19和后窗玻璃23包围车厢的方式。如在这里说明的机动车10中，所有的这些窗玻璃14，16，18，19和23都是弧形弯曲的，以便向外或朝外侧方向凸出。
至今，在三维尺寸上弯曲挡风玻璃14，边窗玻璃19和后窗玻璃23时没有遇到任何问题，因为它们是“固定装配”的玻璃。相反，在实践上一直不可能在车身13的纵向上弯曲滑动的前和后门窗玻璃16和18，而同时还能允许这样弯曲的窗玻璃16和18向上/向下滑动。但是本发明的安排使得有可能以这样的方式在车身13的纵向上弯曲滑动的前后门窗玻璃16和18，使得允许这样弯曲的玻璃能沿着各自的门本体向上/向下滑动，而没有明显的不方便。通过以相同的曲率半径在车身13纵向上弯曲前后门窗玻璃16和18和边窗玻璃19，本发明可以显著地改良这些玻璃的外观从而提高装备这些玻璃的机动车的美学吸引力。
如图3中所示，根据本发明优选实施例的车门结构包括可滑动地接纳门窗玻璃(在这个说明的例子中是前门窗玻璃16)的门本体31，用于引导门窗玻璃16相对门本体31上/下滑动(即上升/下降)的一对相对的导轨32和33。还有，窗玻璃上升/下降机构34通常称为“车窗调节器”，也被接纳在门本体31中。车窗调节器34的上升/下降联接器35通过螺栓36固定在门窗玻璃16上。通过电动马达37驱动传动线38，从而用线38通过上升/下降联接器35在箭头①的方向使门窗玻璃16上升或下降(向上或向下运动)。在箭头①方向上门窗玻璃16这样的运动路径在下面将称为“窗玻璃滑动路径”40，以方便下面的描述。注意，箭头①和因此得到的窗玻璃滑动路径40在垂直于图3纸片平面的方向上是弧形弯曲的。
现在参考说明车窗玻璃的图4。特别是，图4的部分(A)表示沿平行于窗玻璃滑动路径40的线A-A取的车窗玻璃(在这个说明的例子中是前门窗玻璃16)的垂直截面。相似地，图4的部分(B)和部分(C)表示分别沿线B-B和线C-C所取的车窗玻璃16的其他垂直截面，这些线也平行于窗玻璃滑动路径40。车窗玻璃16的所有这些垂直截面都有相同的第一曲率半径R1，并且这个第一曲率半径R1等于窗玻璃滑动路径40的曲率半径。即，车窗玻璃16的垂直截面在窗玻璃16的每个位置(在这种情况下，沿窗玻璃16的整个长度)都有相同的第一曲率半径R1。在客车中应用该窗玻璃16的情况下，选择第一曲率半径R1在0.5m-5m的范围内。
在将图4中表示的门窗玻璃16应用到图3的车门结构时，导轨32和33同样也要在垂直于图3纸片平面的方向上被弧形弯曲成有第一曲率半径R1，从而允许门窗玻璃16在箭头①方向上，即沿着窗玻璃滑动路径40可以平滑地滑动。
现在翻看图5，它的部分(a)表示沿着与窗玻璃滑动路径40基本成直角交叉的线a-a取的车窗玻璃(在这个说明的例子中是前门窗玻璃16)的横向或侧向截面。类似地，图5的部分(b)和部分(c)表示分别沿线b-b和线c-c取的车窗玻璃16的其他侧向截面，这些线基本上都与窗玻璃滑动路径40直角相交。车窗玻璃16的所有这些侧向截面都有相同的第二曲率半径R2，它与上述的第一曲率半径R1不同(即R2≠R1)。即，车窗玻璃16的侧向截面在窗玻璃16的每个位置(在这种情况下，沿窗玻璃16的整个高度)都有第二曲率半径R2。在客车中应用窗玻璃16的情况下，选择第二曲率半径R2在5m-50m的范围内。这样，本发明车窗玻璃16的形状构成双向弯曲的窗玻璃，它即不是球面弯曲的窗玻璃(因为第二或侧向曲率半径R2不等于第一或垂直的曲率半径R1)，也不是圆柱面形弯曲的窗玻璃(因为R2≠∞和R1≠∞)(在圆柱面形弯曲的窗玻璃中或者是垂直的曲率半径R1或者是侧向曲率半径R2是∞)。
现在参考图6，它表示根据优选实施例的车门结构的透视图，并参考图7，它是沿图6的线7-7取的横截面图。如在图7中所示，门本体31有槽开口42，在槽开口中装配的门窗玻璃(在这个说明的例子中是前门窗玻璃16)在窗玻璃16的周围，和在门本体31的内表面和窗玻璃16的外表面之间有均匀的间隙t。槽开口42与门本体中在开口之上的窗玻璃连接空间连通，开口可以在倾斜的平表面中形成。
因为车窗玻璃16的侧向截面在窗玻璃16的每个位置(在这个情况中沿着玻璃16的整个高度)上如上面有关图5所描述的那样都有第二曲率半径R2，当窗玻璃上升时(相对图7纸片的平面向上拉)窗玻璃16总是保持与槽开口42外形上的一致。这样，间隙t可以是很小的宽度或横截面积。结果，接纳在图6的门本体31中的双向弯曲的窗玻璃16可以通过很窄的槽开口42在箭头所指方向平滑地上升或下降。
图8A和8B表示常规的车玻璃与上述本发明的车窗玻璃不同的截面图。特别是，图8A表示接纳在门本体102中平整度较差的常规车窗玻璃101。即，在先前的制造阶段在常规的车窗玻璃101中有可能产生变形；特别是，在窗玻璃101的边缘会存在不希望的翘曲103和104，如图中有点夸张所表示的那样。这些翘曲倾向有超出人们控制的随机形状(即，对用户的要求不可控)，从而在制造的窗玻璃的不同部分形成不同程度的曲率。这样的车窗玻璃101当沿着包围窗玻璃101的门本体102的内表面上升或下降时，将会在横跨它的厚度方向产生明显的颤动或抖动，如图中用虚线表示的那样。为了避免在有不希望的翘曲的窗玻璃101和门本体102内表面之间的相互影响，必需在门本体102中形成足够宽的槽开口105。但是，槽开口105越宽，门结构防风雨的作用等就越困难。还有，较宽的槽开口105导致门本体102整个厚度增加，这将严重影响门结构的设计。
更重要的是，由常规的生产方法生产的窗玻璃中固有的随机翘曲103，104将造成严重的视觉问题。即，随机翘曲103，104将有不连续的视觉特征，从而使通过窗玻璃101传送的光和图象折射和变形。因此，通过窗玻璃101进入的外部图象在司机或旅客的眼中将是部分变形的，而在机动车外面的人们，如行人的眼中窗玻璃101看起来将是变形的。这些是图8A中表示的常规车窗玻璃101存在的主要不便之处。
为了解决那些不便之处，形成更加复杂的常规车窗玻璃101，它是无曲率的直的横截面的形状，以便恰当地被接纳在门本体的更窄许多的槽开口106中。
相反，本发明的车窗玻璃16有如前面有关图4和5提供的连续的弧形弯曲的形状，这样不存在会产生不希望的光和图象变形的不连续的视觉特征。
图9是说明制造本发明车窗玻璃的基本原理的图。特别是，图9表示制造发明的双向弯曲的车窗玻璃的设备的一个例子，双向弯曲窗玻璃即不是球面弯曲也不是圆柱面弯曲。这种制造设备50包括在装设送料辊51的玻璃板加热炉52出口后面的多个弯曲工作站60。在有曲率半径R1的弧线中连续布置弯曲工作站60，其作用是将加热的玻璃板弧形弯曲形成窗玻璃16，跨过它的宽度形成第一曲率半径R1。
如图10中所示，每个弯曲工作站60包括一对下上柔性轴61和65，在轴上分别装有两组圆盘62和66。弯曲工作站60还包括下滚动段64，它通过下汽缸63在邻近的圆盘62之间强制提升或降低下柔性轴61。弯曲工作站60还包括上滚动段68，它通过上汽缸67在邻近的圆盘66之间强制提升或降低上柔性轴65。在两个柔性轴61和65相反的两端还装设轴承69。
在每个这样构造的弯曲工作站60中，通过可控地操作下汽缸63，可以按用户的需要调节下柔性轴61弯曲的程度。然后通过与下柔性轴61相似的方式弯曲上柔性轴65，使要形成窗玻璃(在这个情况中是前门窗玻璃16)的玻璃板可以弧形弯曲成第二曲率半径R2。因此，如有关图9和10所述的方法可以制造有第一和第二曲率半径R1和R2的双向弯曲的车窗玻璃。
当以这样的方式双向弯曲车窗玻璃时，即它的垂直截面有第一曲率半径R1，而它的侧向截面有第二曲率半径R2，也就是不仅它的垂直截面弧形弯曲成有单一的曲率半径，而且它的侧向截面也弯曲成有另一个单一的曲率半径，可以适当地采用如图9和10中所述的制造设备，而且该设备可很容易地提供发明的双向弯曲的车窗玻璃的连续生产。
接着参考图11A和11B，它表示发明的双向弯曲的车窗玻璃可以跟随的窗玻璃滑动路径40的其他例子。表示在图3到5中的窗玻璃滑动路径40是相对机动车的垂直轴线线性倾斜的。但是根据本发明的基本原理，窗玻璃滑动路径40并不受这样的限制和可以修改成如在图11A和11B中所示。即，图11A表示修改后的窗玻璃滑动路径40，它通常是折线或转折线的形式，而图11B表示另一种修改后的窗玻璃滑动路径40，它一般是圆弧形的形式。
下面参考图12，将对图7的车门结构的修改进行讨论。尤其是，在图12中表示的是修改的车窗玻璃(在这个情况中是前门窗玻璃16)形成为更加复杂的有组合的曲率半径R21，R22和R23(如R21＜R22＜R23)的侧向截面；这样组合的曲率半径将称为“复合曲率”。即，图12的修改的车窗玻璃16的特征在于，它的垂直截面有单一的曲率半径R1，而它的侧向截面有复合的曲率，它包括连续序列的多个曲率半径R21，R22，…Rn(“n”是大于1的整数，和R21≠R22≠R22≠，…，≠R2n)。通过以复合曲率弯曲侧向截面，可以大大增加选择车窗玻璃形状以及应用这样窗玻璃的机动车的整个形状和设计的自由度和灵活性。
如图13中所示，顶窗玻璃21也被弧形弯曲成在机动车的纵向有第一曲率半径R1和能沿着导轨(只表示它的一个)71在图中向右滑动。
在图14中表示的顶窗玻璃21还被弧形弯曲成在机动车的横向或宽度方向有第二曲率半径R2和能沿着导轨71在垂直于图的纸片平面的方向滑动。即，如图13和14中表示的顶窗玻璃21也是有改进的美学吸引力的双向弯曲的车窗玻璃。
图15中表示的是机动车装设两个水平可滑动窗玻璃72和73的例子，至少其中一个(如窗玻璃72)相对另一个可沿着水平的窗玻璃滑动路径40水平滑动，去关闭或打开窗户。
现在参看图16，表示的是从垂直于水平的窗玻璃滑动路径40的方向观察的窗玻璃73的垂直截面。图解说明的水平滑动的窗玻璃73有曲率半径R2，和如果另一个滑动窗玻璃72也有相同的曲率半径R2，那么两个窗玻璃72和73都能在垂直图的纸片平面的方向上滑动。
如图17中所示，两个侧面水平滑动的窗玻璃72和73在它们的侧向截面中都有曲率半径R1，它们的侧向截面平行于水平的窗玻璃滑动路径40。
上面有关图15到17描述的侧面水平滑动窗玻璃72和73在应用于建筑在房屋或其他建筑物中的窗户结构时是非常有用的。因为这些侧面水平滑动窗玻璃72和73各自是双向弯曲的窗玻璃，它在侧向截面中有第一曲率半径R1和在垂直截面有第二曲率半径R2，因而它既不是球面弯曲的窗玻璃也不是圆柱面弯曲的窗玻璃，所以从建筑美学的观点考虑它们是非常优选的。
现在将参考图18到图22对本发明进行数学描述。常规的有复合曲率的窗玻璃的构形的精度很差。相反，本发明的窗玻璃有精确确定的构形。为了精确确定窗玻璃的构形，应该用数学或几何的方法。
现在参考说明欧拉定理的图18。首先考虑在图中表示的弯曲表面S上的点P。注意，虽然刚才所用的术语“弯曲表面”应精确理解为数学观点的“表面”，但在整个这个说明书中所以这样用是为了区分该表面和附有“表面”的其他术语。下面给定弯曲表面S在P点处的单位法向矢量n和弯曲表面S在P点处的单位切向矢量X。弯曲表面S被包括矢量X和矢量n的平面Hm所截。将弯曲表面S在平面Hm中产生的切割面或曲线定为C。曲线C在点P处的曲率由k表示。特别是，在单位切向矢量X方向的曲率由kx表示。当在不同的方向给定弯曲表面S在点P处的单位切向矢量X和那里的kx不是常数时，获得有下面特性的两个单位切向矢量X1，X2：
(1)kx1是kx的最大值，而kx2是kx的最小值
(2)X1和X2互相正交
(3)当X和X1形成的角是θ时，kx＝kx1cos2θ+kx2sin2θ。
这就是所谓的欧拉定理。
接着参考图19A和19B，它们说明制造发明的窗玻璃中应用的数学方法的第一阶段。在图19A中，由参考数字16指定的是可配装在车门(见图1)中垂直滑动的门窗玻璃。窗玻璃16是有基本上均匀的厚度和其主平面构成弯曲表面S的弯曲窗玻璃。为了连接到门本体31或导轨32，33(见图3)，可以要求门窗玻璃16在其边缘改变厚度。带有这样厚度改变的边缘的门窗玻璃16仍可看作是厚度均匀的，只要窗玻璃的主要部分有均匀的厚度。类似地，为了连接到门本体31或导轨32，33，可以要求窗玻璃16在它的边缘改变形状，在这种情况下它的主表面将不包括形状改变的边缘。
再参考图19A，在表面S上点P处接触弯曲表面S的矢量称为切向矢量X。如从图19B可以理解的那样，关于P点的切向矢量X有无数个。这些矢量可以用Xn(n＝1，2，3…)表示。在这些矢量Xn中，有最大曲率半径的一个可以称为第一切向矢量X1，而另一个有最小曲率半径的矢量可以称为第二切向矢量X2。在门窗玻璃16中，第一和第二切向矢量X1，X2是互相正交的。
下面参考图20A和20B，它们是说明数学方法的第二阶段。在图20A中，假设在弯曲表面S上P点处法线方向矢量称为法向矢量n和在弯曲表面S上所选的点P处包括法向矢量n和第一切向矢量X的平面称为法向截平面Hm。在弯曲表面S和法向截平面Hm相遇处的交叉点画出一条曲线。画出的曲线称为C。在发明的门窗玻璃16中，使曲线C上的所有曲率都与最大曲率一致。可以很容易理解，在弯曲表面S上有无穷个曲线C。所以根据参考图20B描述的规则存在无穷个曲线C。
在图20B中由参考数字40指定的是窗玻璃跟随的滑动路径。在发明的窗玻璃16中，假设由cn(n＝1，2，…，n)代表无穷个曲线。从而使所有曲线C1，C2，…，Cn-1，Cn都跟随窗玻璃的滑动路径40。
最大曲率等于最小曲率的是球表面。因为球表面与本发明无关，所以最大曲率并不与最小曲率一致。最小曲率是零的是圆柱表面。同样，由于圆柱表面与本发明无关，不给定最小曲率为零。
如上面相对图19A，19B，20A和20B所解释的那样，本发明提供一种与机动车可滑动连接的车窗玻璃，其特征在于窗玻璃包括有基本上均匀的厚度和其主表面形成弯曲表面的弯曲窗玻璃，弯曲表面是满足下述条件的点的集合：
(a)当在弯曲表面上一点处接触弯曲表面的矢量称为切向矢量时，有最大曲率的切向矢量称为第一切向矢量，和有最小曲率的切向矢量称为第二切向矢量，则在弯曲表面上的所有点都有互相正交的第一切向矢量和第二切向矢量；
(b)当在弯曲表面上一点处法线方向的矢量称为法向矢量，和包括在弯曲表面上所选择点处的法向矢量和第一切向矢量的平面称为法向截平面时，则在弯曲表面和法向截平面相遇的交叉点形成的曲线上所有曲率都与最大曲率一致；
(c)在弯曲表面和法向截平面相遇的交叉点形成的曲线跟随窗玻璃的滑动路径；
(d)最大曲率不等于最小曲率；和
(e)最小曲率不为零。
这就有可能精确地确定发明的窗玻璃(双向弯曲窗玻璃)的形状。这样生产的车窗玻璃能使图7的槽开口42变窄，因此可以将门本体31做得小巧。
现在参考图21，第二切向矢量(图19B的切向矢量X2)有最小的曲率。每个曲线dn(n＝1，2，…n)是第二切向矢量的集合，它与可以看作是第一切向矢量集合的曲线Cn正交。这里，给定所有的曲线dn(n＝1，2，…n)有最小的曲率。即，在弯曲表面上所有点处最小曲率保持为常数。通过布置所有的曲线dn(n＝1，2，…n)有相同的曲率，可以简化模制窗玻璃的模具，从而减小模具生产的成本。当使用滚筒进行这样的模制时，可以很容易确定滚筒的形状。
如图22中所示，角区域或范围φ是由与第一切向矢量相对应的曲线Cn和与第二切向矢量相对应的曲线dn所确定和在它们之间。安排在该角范围内伸展的曲线em(m＝1，2，…n)的曲率从最大曲率连续变化到最小曲率。在这时，由于e1位于在Cn上，所以m中不包括1。
在从最大曲率半径R1到最小曲率半径R2的过渡中，部分形状较差的常规窗玻璃固有地包括或很可能有曲率半径突然改变的部分。这些部分造成视觉变形的问题从而使产品的质量变差。相反，如本发明那样，通过安排伸展在由第一和第二切向矢量所确定和在它们之间的角范围内的曲率，从最大曲率变化到最小曲率，可以提供高质量的窗玻璃(双向弯曲玻璃)，它没有视觉的问题。
对本领域普通技术人员来说可以很容易理解，发明的车窗玻璃可以应用到除了机动车侧门窗之外的地方，如顶窗。还有，发明的窗玻璃也可以应用到火车，游艇，小船，轮船等的窗户上。
工业实用性
本发明提供一种适合用作车窗玻璃的弯曲的窗玻璃，它具有比已知的圆柱面弯曲、球面弯曲和桶形窗玻璃，以及有复合曲率的曲线的玻璃板更加优良的优点。本发明还提供装有这样弯曲窗玻璃的车门结构。

Claims (3)

1.一种用于与机动车可滑动连接的车窗玻璃，
其特征在于：所述车窗玻璃有弧形弯曲的垂直截面，在其每个位置有与所述车窗玻璃跟随的预定滑动路径的曲率半径相对应的相同的曲率半径，和弯曲的侧向截面，在其每个位置有相同的曲率半径，其中所述垂直截面是沿着与预定滑动路径平行的平面的截面，而所述侧向截面是沿着与预定滑动路径基本直角相交的平面的截面，而且所述弯曲的垂直截面的曲率与所述弯曲的侧向截面的曲率是相互不同的。
2.一种用于与机动车可滑动连接的车窗玻璃，
其特征在于：所述车窗玻璃有弧形弯曲的垂直截面，在其每个位置有与所述车窗玻璃跟随的预定滑动路径的曲率半径相对应的相同的曲率半径，和弯曲的侧向截面，其中所述垂直截面是沿着与预定滑动路径平行的平面的截面，而所述侧向截面是沿着与预定滑动路径基本直角相交的平面的截面，而且所述弯曲的垂直截面的曲率与所述弯曲的侧向截面的曲率是相互不同的，以及
其中，所述侧向截面弯曲成具有包括一连续序列的多个曲率半径的复合曲率，该多个曲率半径与弯曲的垂直截面中的曲率半径不同。
3.一种车门结构，其包括：
根据前述权利要求中任何一项所述的车窗玻璃；
有连接空间和槽开口的门本体，在连接空间中可滑动地连接所述车窗玻璃，槽开口与所述连接空间连通，用于接纳所述车窗玻璃以便滑进和滑出所述槽开口，在所述车窗玻璃的外周表面和确定所述槽开口的所述门本体的内表面之间留有基本均匀的间隙；
一对形成在所述门本体的相对内表面中的导轨，并且它们有与所述车窗玻璃的预定滑动路径相同的曲率半径，以便引导所述车窗玻璃相对所述门本体滑进和滑出所述槽开口；和
用于沿着所述导轨滑动所述车窗玻璃的窗户调节器。
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