DE102012219950A1

DE102012219950A1 - Laminiertes Windschutzscheibenglas

Info

Publication number: DE102012219950A1
Application number: DE201210219950
Authority: DE
Inventors: Thomas D. Hagen; Gary L. Walters
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-05-08
Also published as: US20130115435A1; CN103086617A

Abstract

Eine laminierte Scheibenanordnung umfasst eine entspannte äußere Glasplatte und eine innere Glasplatte. Eine erste Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht ist benachbart zu der äußeren Glasplatte angeordnet, und eine zweite PVB-Schicht ist benachbart zu der inneren Glasplatte angeordnet. Eine Polymerfilmschicht aus Polyethylenterephthalat (PET) ist zwischen der ersten PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht angeordnet. Die äußere Glasplatte, die erste PVB-Schicht, die Polymerfilmschicht, die zweite PVB-Schicht und die innere Glasplatte sind zusammengeklebt, um die laminierte Scheibenanordnung zu bilden. Die Polymerfilmschicht kann einen Deformationssteuerungsmechanismus wie z. B. darin befindliche Riefen, Schnitte oder Perforationen umfassen, um eine mechanische Dehnungscharakteristik der Polymerfilmschicht zu verändern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein eine Laminat-Scheibenanordnung und im Spezielleren ein laminiertes Windschutzscheibenglas für ein Fahrzeug.
HINTERGRUND
Typische laminierte Windschutzscheibenanordnungen bestehen aus einer äußeren Schicht aus einem entspannten Glas, einer Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht und einer inneren Schicht aus Glas. Wenn ein Objekt mit hinreichender Energie auf die Windschutzscheibenanordnung aufschlägt, zerbrechen die äußere und die innere Glasplatte und bei fortgesetzter Energiezufuhr wird sich die Windschutzscheibenanordnung auf der Basis der mechanischen Dehnungseigenschaften der zwischen der inneren und der äußeren Glasplatte eingebauten PVB-Schicht verformen. Die Dehnung der PVB-Schicht absorbiert zumindest einen Teil der Aufprallenergie, nachdem die innere und die äußere Glasplatte zerbrechen. Das Energieabsorptionsprofil der laminierten Windschutzscheibenanordnung ist von der Dehnung der PVB-Schicht an jeder Bruchstelle und der Haftung der PVB-Schicht an der inneren und der äußeren Glasplatte abhängig, welche die Dehnung einschränkt.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine laminierte Scheibenanordnung vorgesehen. Die laminierte Scheibenanordnung umfasst eine äußere Glasplatte und eine innere Glasplatte. Die äußere Glasplatte definiert eine Außenfläche und eine gegenüberliegende erste Laminatfläche. Die innere Glasplatte definiert eine Innenfläche und eine gegenüberliegende zweite Laminatfläche. Eine erste Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht ist benachbart zu der ersten Laminatfläche angeordnet. Eine zweite PVB-Schicht ist benachbart zu der zweiten Laminatfläche angeordnet. Eine Polymerfilmschicht ist zwischen der ersten. PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht angeordnet.
Es ist auch eine laminierte Glaswindschutzscheibe für ein Fahrzeug vorgesehen. Die laminierte Glaswindschutzscheibe umfasst eine äußere Glasplatte und eine innere Glasplatte. Die äußere Glasplatte definiert eine Außenfläche und eine gegenüberliegende erste Laminatfläche. Die äußere Glasplatte umfasst ein entspantes Glas. Die innere Glasplatte definiert eine Innenfläche und eine gegenüberliegende zweite Laminatfläche. Eine erste Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht ist benachbart zu der ersten Laminatfläche angeordnet. Eine zweite PVB-Schicht ist benachbart zu der zweiten Laminatfläche angeordnet. Eine Polymerfilmschicht aus Polyethylenterephthalat (PET) ist zwischen der ersten PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht angeordnet. Die Polymerfilmschicht umfasst einen Deformationssteuerungsmechanismus. Der Deformation ssteuerungsmechanismus verändert eine Dehnungscharakteristik der Polymerfilmschicht in Ansprechen auf einer Queraufprallbelastung, die auf eine von der äußeren Glasplatte oder der inneren Glasplatte angewendet wird.
Demgemäß verformt sich die laminierte Scheibenanordnung und insbesondere die Polymerfilmschicht, welche zwischen der ersten PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht angeordnet ist, bei einer gesteuerten Rate über die Zeit, um Energie während ihrer Verlagerung zu absorbieren. Der Deformationssteuerungsmechanismus, welcher Zahnungen, Schnitte, Riefen oder eine andere Ausgestaltung eines durch die Polymerfilmschicht definierten Leerraumes umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist, steuert die Rate oder das Ausmaß der Dehnung der Polymerfilmschicht. Durch Reduzieren der Dicke der inneren Glasplatte und/oder der äußeren Glasplatte verglichen mit Standard-Windschutzscheibenanordnungen in Kombination mit der durch die laminierte PVB-Schicht (die Kombination aus der ersten PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht mit der dazwischen angeordneten Polymerfilmschicht) bereitgestellten Energieabsorption reduziert die hierin offenbarte laminierte Windschutzscheibenanordnung die Belastung, bei der die innere Glasplatte und die äußere Glasplatte zerbrechen, und absorbiert Aufprallenergie während der Verformung, um dadurch den Fußgängerschutz zu verbessern.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer laminierten Scheibenanordnung.
2 ist eine schematische Explosions-Querschnittsansicht einer laminierten Scheibenanordnung.
3 ist eine schematische Draufsicht einer Polymerfilmschicht der laminierten Scheibenanordnung, welche den Deformationssteuerungsmechanismus zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Fachleute auf dem technischen Gebiet werden erkennen, dass Ausdrücke wie „oberhalb”, „unterhalb”, „nach oben”, „nach unten”, „innere/r/s” „äußere/r/s” etc. beschreibend für die Fig. verwendet werden und keine Einschränkungen des Schutzumfanges der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, darstellen.
Bezug nehmend auf die Fig., in denen gleiche Ziffern in den verschiedenen Darstellungen durchweg gleiche Teile bezeichnen, ist eine laminierte Scheibenanordnung allgemein bei 20 gezeigt. Die laminierte Scheibenanordnung 20 kann z. B. als eine laminierte Glaswindschutzscheibe für ein Fahrzeug verwendet werden. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass die laminierte Scheibenanordnung 20 nicht auf die Verwendung als eine Windschutzscheibe beschränkt ist und für andere Anwendungen verwendet werden kann.
Bezug nehmend auf die 1 und 2 umfasst die laminierte Scheibenanordnung 20 eine äußere Glasplatte 22 und eine innere Glasplatte 24. Die äußere Glasplatte 22 definiert eine Außenfläche 26 und eine gegenüberliegende erste Laminatfläche 28. Die innere Glasplatte 24 definiert eine Innenfläche 30 und eine gegenüberliegende zweite Laminatfläche 32. Die erste Laminatfläche 28 der äußeren Glasplatte 22 ist gegenüberliegend zu der zweiten Laminatfläche 32 der inneren Glasplatte 24, d. h., dieser zugewandt, angeordnet. Die äußere Glasplatte 22 kann eine entspannte Glasplatte oder eine thermisch gehärtete Glasplatte, welche für die Einwirkung der Elemente und/oder von Objekten aus der Luft oder andere verwendunggsspezifische Überlegungen geeignet ist, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Wie in 2 gezeigt, umfasst die äußere Glasplatte 22 eine Dicke 34 im Bereich zwischen 1,60 mm und 2,60 mm. In ähnlicher Weise umfasst die innere Glasplatte 24 eine Dicke 36 im Bereich zwischen 1,60 mm und 2,60 mm. Die Dicke 34 der äußeren Glasplatte 22 kann gleich sein wie die Dicke 36 der inneren Glasplatte 24. Alternativ kann die Dicke 34 der äußeren Glasplatte 22 von der Dicke 36 der inneren Glasplatte 24 verschieden sein. Jede von der äußeren Glasplatte 22 und der inneren Glasplatte 24 kann eine Dicke im Bereich zwischen 1,6 mm und 2,6 mm umfassen, wobei eine Gesamtdicke der laminierten Scheibenanordnung 20 im Bereich zwischen 4,0 mm und 6,0 mm liegt. Da die äußere Glasplatte 22 und die innere Glasplatte 24 dünner sind als die Glasplatten von laminierten Windschutzscheiben nach dem Stand der Technik, benötigt die laminierte Scheibenanordnung 20 weniger Aufprallbelastung, d. h. weniger Energie, damit die äußere Glasplatte 22 und die innere Glasplatte 24 zerbrechen, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass ein Fußgänger im Fall eines Fußgängerzusammenstoßes mit der laminierten Scheibenanordnung 20 verletzt wird. Außerdem können die Dicke 34 der äußeren Glasplatte 22 und die Dicke 36 der inneren Glasplatte 24 maßgeschneidert werden, um den Energiebetrag zu steuern, welcher erforderlich ist, um die äußere Glasplatte 22 und/oder die innere Glasplatte 24 zu zerbrechen.
Die laminierte Scheibenanordnung 20 umfasst ferner eine erste Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht 38 und eine zweite PVB-Schicht 40. Die erste PVB-Schicht 38 ist benachbart zu der ersten Laminatfläche 28 der äußeren Glasplatte 22 angeordnet. Die zweite PVB-Schicht 40 ist benachbart zu der zweiten Laminatfläche 32 der inneren Glasplatte 24 angeordnet. Die erste PVB-Schicht 38 und die zweite PVB-Schicht 40 können in einer beliebigen geeigneten Art und Weise an der äußeren Glasplatte 22 und der inneren Glasplatte 24 angebracht oder sonst wie geklebt sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Adhäsionskleben der ersten PVB-Schicht 38 und/oder der zweiten PVB-Schicht 40 an die äußere Glasplatte 22 bzw. die innere Glasplatte 24 während eines Laminierungsschrittes. Der Laminierungsschritt kann umfassen, dass die laminierte Scheibenanordnung 20 unter Druck in einem Autoklav erwärmt wird. Wie in 2 gezeigt, umfasst die erste PVB-Schicht 38 eine Dicke 42. im Bereich zwischen 0,30 mm und 0,80 mm. Die Dicke 42 der ersten PVB-Schicht 38 beträgt bevorzugt 0,38 mm. In ähnlicher Weise umfasst die zweite PVB-Schicht 40 eine Dicke 44 im Bereich zwischen 0,30 mm und 0,80 mm. Die Dicke 44 der zweiten PVB-Schicht 40 beträgt bevorzugt 0,38 mm. Die Dicke 42 der ersten PVB-Schicht 38 kann gleich sein wie die Dicke 44 der zweiten PVB-Schicht 40. Alternativ kann die Dicke 42 der ersten PVB-Schicht 38 von der Dicke 44 der zweiten PVB-Schicht 40 verschieden sein. Während die erste PVB-Schicht 38 und die zweite PVB-Schicht 40 als Polyvinylbutyral umfassend beschrieben sind, sollte einzusehen sein, dass die erste PVB-Schicht 38 und die zweite PVB-Schicht 40 aus einem anderen, hierin nicht beschriebenen Material hergestellt sein und/oder dieses umfassen können.
Die laminierte Scheibenanordnung 20 umfasst ferner eine Polymerfilmschicht 46. Die Polymerfilmschicht 46 ist zwischen der ersten PVB-Schicht 38 und der zweiten PVB-Schicht 40 angeordnet und an diesen angebracht. Die Polymerfilmschicht 46 ist als ein einschränkendes Material zwischen der ersten PVB-Schicht 38 und der zweiten PVB-Schicht 40 verwendet, um die Dehnung der laminierten Scheibenanordnung 20 während eines Aufprallereignisses zu steuern. Die Polymerfilmschicht 46 kann in einer beliebigen geeigneten Art und Weise an der ersten PVB-Schicht 38 und der zweiten PVB-Schicht 40 angebracht oder sonst wie geklebt sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Adhäsionskleben der Polymerfilmschicht 46 jeweils an die erste PVB-Schicht 38 und/oder die zweite PVB-Schicht 40 während eines Laminierungsschrittes. Wie oben beschrieben, kann der Laminierungsschritt umfassen, dass die laminierte Scheibenanordnung 20 unter Druck in einem Autoklav erwärmt wird. Die Polymerfilmschicht 46 kann Polyethylenterephthalat (PET) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann die Polymerfilmschicht 46 eine beliebiges Material mit einer maximalen Dehnung von ungefähr 100% seiner ursprünglichen Länge umfassen, welches eine gute Durchstoß/Reißfestigkeit und eine Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, ohne spröde zu werden, aufweist, und hoch transparent ist. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Polymerfilmschicht 46 eine Dicke 48 im Bereich zwischen 0,10 mm und 0,30 mm. Die Dicke 48 der Polymerfilmschicht 46 beträgt bevorzugte 0,18 mm.
Ebenfalls Bezug nehmend auf 3 kann die Polymerfilmschicht 46 einen Deformationssteuerungsmechanismus 50 umfassen. Der Deformationssteuerungsmechanismus 50 verändert eine Dehnungscharakteristik der Polymerfilmschicht 46. Der Deformationssteuerungsmechanismus 50 kann in der laminierten Scheibenanordnung 20 umfasst sein, um die Rate der Dehnung in Ansprechen auf eine Queraufprallbelastung zu steuern, die auf eine von der äußeren Glasplatte 22 oder der inneren Glasplatte 22 angewendet wird. Demzufolge kann der Deformationssteuerungsmechanismus 50 in der laminierten Scheibenanordnung 20 umfasst sein, um eine Energieabsorptionsrate der laminierten Scheibenanordnung 20 über die Zeit zu verändern oder zu steuern, während sich die laminierte Scheibenanordnung 20 ausdehnt. Der Deformationssteuerungsmechanismus 50 kann eines von Riefen der Polymerfilmschicht 46, in die Polymerfilmschicht 46 hinein gebildeten Perforationen oder in die Polymerfilmschicht 46 hinein gebildeten Schnitten oder eine andere Art von Leerraum, Rille oder Schwachstelle, welche/r in die Polymerfilmschicht 46 hinein gebildet ist und/oder durch diese definiert ist, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Deformationssteuerungsmechanismus 50 funktioniert, um die Polymerfilmschicht 46 gegen eine Dehnung zu schwächen, um dadurch die Dehnungsrate zu verändern, d. h. die Rate oder Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der sich die Polymerfilmschicht 46 dehnt, und die Energie zu verringern, die erforderlich ist, um die laminierte Scheibenanordnung 20 zu dehnen und dadurch das Potential einer möglichen Verletzung eines Fußgängers im Fall eines Fußgängeraufpralles zu reduzieren. Es sollte einzusehen sein, dass die Orientierung und/oder die Richtung des Deformationssteuerungsmechanismus 50, z. B. die Richtung der Perforationen in der Polymerfilmschicht 46, die Dehnung der Polymerfilmschicht 46 steuert/en und/oder beeinflusst/en. Demzufolge kann/können die Orientierung und/oder die Ausgestaltung des Deformationssteuerungsmechanismus 50 die Dehnung der Polymerfilmschicht 46 steuern, um unterschiedliche Dehnungsraten in verschiedenen Richtungen zuzulassen, indem der Deformationssteuerungsmechanismus 50 in einer speziellen Weise orientiert wird.
Die laminierte Scheibenanordnung 20 kann ferner eine Beschichtung 52 umfassen. Die Beschichtung 52 kann auf einer Oberfläche der Polymerfilmschicht 46 aufgebracht oder angeordnet sein. Die Beschichtung 52 kann benachbart zu einer oder beiden von der ersten PVB-Schicht 38 und der zweiten PVB-Schicht 40 angeordnet sein. Die Beschichtung 52 kann eine von einer Infrarot reflektierenden Beschichtung 52 (um Sonnenenergie zu reflektieren) oder einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 52 (wie sie z. B. für eine Antennen- oder Windschutzscheibenheizungsfunktion verwendet wird) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Fig. stützen und beschreiben die Erfindung, aber der Schutzumfang der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Arten und andere Ausführungsformen, um die beanspruchte Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen, um die in den beigefügten Ansprüchen definierte Erfindung praktisch anzuwenden.

Claims

Laminierte Scheibenanordnung, umfassend: eine äußere Glasplatte, welche eine Außenfläche und eine gegenüberliegende erste Laminatfläche definiert; eine innere Glasplatte, welche eine Innenfläche und eine gegenüberliegende zweite Laminatfläche definiert; eine erste Polyvinylbutyral (PVB)-Schicht, welche benachbart zu der ersten Laminatfläche angeordnet ist; eine zweite PVB-Schicht, welche benachbart zu der zweiten Laminatfläche angeordnet ist; und eine Polymerfilmschicht, welche zwischen der ersten PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht angeordnet ist.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Polymerfilmschicht Polyethylenterephthalat (PET) umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Polymerfilmschicht einen Deformationssteuerungsmechanismus umfasst, welcher ausgestaltet ist, um eine Dehnungscharakteristik der Polymerfilmschicht in Ansprechen auf eine Queraufprallbelastung zu verändern, die auf einer von der äußeren Glasplatte oder der inneren Glasplatte angewendet wird.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 3, wobei der Deformationssteuerungsmechanismus eines von Riefen der Polymerfilmschicht, in die Polymerfilmschicht hinein gebildeten Perforationen oder in die Polymerfilmschicht hinein gebildeten Schnitten umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 1, wobei die äußere Glasplatte eine Dicke im Bereich zwischen 1,60 mm und 2,60 mm umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 5, wobei die innere Glasplatte eine Dicke im Bereich zwischen 1,60 mm und 2,60 mm umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 6, wobei die erste PVB-Schicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,30 mm und 0,80 mm umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 7, wobei die zweite PVB-Schicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,30 mm und 0,80 mm umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 8, wobei die Polymerfilmschicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,10 mm und 0,30 mm umfasst.
Laminierte Scheibenanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Beschichtung, welche auf der Oberfläche der Polymerfilmschicht benachbart zu einer von der ersten PVB-Schicht und der zweiten PVB-Schicht angeordnet ist.