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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Entwicklung betrifft eine Kraftfahrzeugscheibe mit einer Außenscheibe und mit einer Innenscheibe, die überdeckend zueinander angeordnet sind. In einem Aspekt betrifft die Entwicklung eine Verbundglasscheibe, die als Frontscheibe, als Heckscheibe oder als Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet ist. In einem weiteren Aspekt betrifft die Entwicklung ein mit einer derartigen Kraftfahrzeugscheibe ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Hintergrund
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Kraftfahrzeuge weisen oftmals vergleichsweise stark in Richtung einer Horizontalen geneigte Front- und/oder Heckscheiben auf. Aufgrund der Neigung treten vermehrt für die Fahrzeuginsassen wahrnehmbare Reflexionen an der Scheibeninnenseite auf. Helle Oberflächenfarben, Lichtspiel begünstigende und zerklüftete Oberflächen im Kraftfahrzeuginnenraum, aber auch kontrastreiche Farbwechsel und Schattenverläufe zeichnen sich als visuell wahrnehmbare Reflexionen beispielsweise in der Windschutzscheibe oder in der Heckscheibe ab. Mit zunehmend flacherem Scheibenwinkel nimmt dieser Effekt aufgrund der Totalreflexion an der Innenseite der betreffenden Scheibe sogar noch zu. Die auftretenden Reflexionen können die Wahrnehmung der Fahrzeugumgebung, sprich die optische Transmission durch die Scheibe mitunter beeinträchtigen.
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Vergleichsweise stark geneigte Scheiben können ferner zu einem erhöhten solaren Wärmeeintrag in das Kraftfahrzeug führen. Ein sich unterhalb einer Frontscheibe befindliches Armaturenbrett absorbiert typischerweise einen beträchtlichen Anteil des über die Frontscheibe transmittierten und auf die Oberfläche des Armaturenbretts auftreffenden Sonnenlichts. Die Oberfläche des Armaturenbretts kann insoweit einer vergleichsweise starken Erwärmung unterliegen. Durch Umverteilung der Luft im Kraftfahrzeuginnenraum, beispielsweise über Konvektion, kann der Kraftfahrzeuginnenraum eine nennenswerte Erwärmung allein durch Sonneneinstrahlung erfahren.
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Um für die Fahrzeuginsassen angenehme klimatische Bedingungen zu schaffen, muss ein stark überhitzter Fahrzeuginnenraum vor oder während des Fahrtantritts durch starkes Lüften und/oder durch eine energieverbrauchende Klimatisierung gekühlt werden. Ein stark überhitztes Armaturenbrett fungiert ferner als Wärmespeicher, der trotz Klimatisierung des Kraftfahrzeuginnenraums noch über eine gewisse Zeit zum Anstieg der Innenraumtemperature beiträgt. Bei rein elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen wirkt sich der Betrieb einer energieintensiven Klimatisierung mitunter nachteilig auf die Fahrzeugreichweite aus.
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Aus der
DE 3028474A1 ist eine Jalousie für ein insbesondere stark geneigtes Kraftfahrzeug-Sichtfenster bekannt. Die Jalousie weist Lamellen auf, die in einem Träger aus durchsichtigem Material eingebettet sind.
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Aus der
WO 2015/082 108 A1 ist ein Fahrgastraum-Seitenfenster für ein Fahrzeug mit einem Einscheiben-Glas bekannt, wobei Reflektor-Lamellen im Einscheiben-Glas eingebettet sind.
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Es ist daher Zielsetzung der vorliegenden Entwicklung, eine verbesserte Kraftfahrzeugscheibe, etwa in Form einer Frontscheibe oder Heckscheibe bereitzustellen, die ein geringeres Maß an Innenraumreflexionen aufweist und die einem solaren Aufheizen des Fahrzeuginnenraums entgegenwirkt. Es ist weiterhin Zielsetzung, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches eine oder mehrere solcher Kraftfahrzeugscheiben aufweist und dessen Innenraum sich infolge einer Sonneneinstrahlung weitaus weniger aufheizt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe ist eine Kraftfahrzeugscheibe vorgesehen. Die Kraftfahrzeugscheibe weist eine Außenscheibe und eine Innenscheibe auf. Die Innenscheibe und die Außenscheibe sind überdeckend zueinander angeordnet. Die Kraftfahrzeugscheibe weist ferner zumindest eine Lamellenanordnung auf, die in einem Zwischenraum zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist. Die Lamellenanordnung weist mehrere im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Lamellen auf. Die Lamellen bewirken eine Verminderung des solaren Wärmeeintrags in den Innenraum des Kraftfahrzeugs, wenn die Kraftfahrzeugscheibe im oder am Kraftfahrzeug angeordnet ist.
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Der Transmissionsgrad der Kraftfahrzeugscheibe ist mittels der Lamellenanordnung gegenüber einer baugleichen Kraftfahrzeugscheibe, welche keine Lamellenanordnung aufweist, reduziert. Die Lamellenanordnung bewirkt ferner, dass die Kraftfahrzeugscheibe einen richtungsabhängigen Transmissionsgrad für elektromagnetische Strahlung aufweist. Bezogen auf die Einbauposition der Kraftfahrzeugscheibe im oder am Kraftfahrzeug hat die Lamellenanordnung keinen oder nur einen geringen Einfluss auf das Sichtfeld des Fahrers oder der Fahrzeuginsassen. Für von oben oder von schräg oben auf die Kraftfahrzeugscheibe auftreffende Strahlung, etwa Sonnenstrahlung, weist die Kraftfahrzeugscheibe einen deutlich verringerten Transmissionsgrad auf. Selbiges gilt für Reflexionen aus dem Kraftfahrzeuginnenraum an der Innenseite der Kraftfahrzeugscheibe.
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In dem Zwischenraum zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe sind eine erste Lamellenanordnung mit einer Anzahl erster Lamellen und eine zweite Lamellenanordnung mit einer Anzahl zweiter Lamellen angeordnet. Eine Flächendichte der ersten Lamellen in der ersten Lamellenanordnung unterscheidet sich hierbei von einer Flächendichte der zweiten Lamellen in der zweiten Lamellenanordnung. Die unterschiedliche Anzahl von Lamellen in der ersten und zweiten Lamellenanordnung ermöglicht die Bildung von Scheibenbereichen, die unterschiedliche Transmissions- oder Reflexionsgrade im Hinblick auf Innenraumreflexionen und/oder solare Einstrahlung haben. Auf diese Art und Weise können nebeneinander oder übereinander liegende Bereiche der Kraftfahrzeugscheibe mit unterschiedlichen Reflexions- bzw. Transmissionsgraden ausgestattet werden.
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Das Vorsehen mehrerer Lamellenanordnungen mit unterschiedlichen Flächendichten an Lamellen kann ferner zur Vergrößerung des Bezugsbereichs um den zuvor beschriebenen Bezugspunkt dienen. Mithin kann der Grad einer unweigerlichen Sichtverdeckung im Bezugsbereich oder auch außerhalb des Bezugsbereichs durch Verwendung mehrerer, zumindest bereichsweise überlappender Lamellenanordnungen in vorteilhafter Weise reduziert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe sind die Lamellen für elektromagnetische Strahlungen in zumindest einem der Spektralbereiche sichtbarer Spektralbereich, Infrarotspektralbereich oder UV-Spektralbereich im Wesentlichen opak, das heißt lichtundurchlässig. Die Lamellen können für sämtliche Spektralbereiche vom UV-Spektralbereich bis zum Infrarotspektralbereich im Wesentlichen opak sein. Die Lamellen können aber auch in lediglich einzelnen der genannten Spektralbereiche, das heißt entweder im sichtbaren, im infraroten oder im UV-Spektralbereich opak ausgestaltet sein. Die Lamellen können einen Absorptionsgrad von mehr als 0.5, bezogen auf die eingestrahlte Lichtintensität aufweisen. Der Absorptionsgrad der Lamellen und/oder der Fahrzeugscheibe kann in Bezug auf senkrecht zu einer Lamellenoberfläche auftreffendes Licht oder Strahlung mehr als 0.5 mehr als 0.75, mehr als 0.8, mehr als 0.9 oder auch mehr als 0.99 in Bezug auf die eingestrahlte Lichtintensität betragen. Alternativ können die Lamellen auch reflektierend ausgestaltet sein.
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Im Wesentlichen opak ausgestaltete Lamellen reduzieren den Transmissionsgrad der Kraftfahrzeugscheibe, insbesondere für die Sonneneinstrahlung in den Kraftfahrzeuginnenraum. Im Wesentlichen opak ausgestaltete Lamellen reduzieren ferner mitunter störende Innenraum-Lichtreflexionen an der Kraftfahrzeugscheibe durch Beschattung entsprechend reflektierender Oberflächen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung verlaufen die Lamellen, bezogen auf eine Einbaulage der Kraftfahrzeugscheibe im oder am Kraftfahrzeug im Wesentlichen horizontal. Ist die Kraftfahrzeugscheibe beispielsweise als Frontscheibe oder als Heckscheibe ausgestaltet, so verlaufen die Lamellen bevorzugt in Fahrzeugquerrichtung (y). Die Lamellen können dabei in Bezug auf die Fahrzeughochachse (z) voneinander beabstandet sein. Von oben auf die beispielsweise geneigt ausgerichtete Kraftfahrzeugscheibe betrachtet, können einzelne, übereinander angeordnete Lamellen quasi überdeckend angeordnet sein. Entsprechend der Neigung der Kraftfahrzeugscheibe und einer Quererstreckung der Lamellen zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe kann ein Transmissionsgrad der Lamellen und/oder der Kraftfahrzeugscheibe bei einer im Wesentlichen senkrecht auf die Lamellenoberfläche ausgerichteten Strahlungsrichtung auf weniger als 0,5, weniger als 0,4, weniger als 0,3, weniger als 0,2 oder sogar weniger als 0,1 der eingestrahlten Lichtintensität reduziert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die Lamellen eine sich von der Außenscheibe zur Innenscheibe gerichtete Quererstreckung auf. Die Lamellen können sich insbesondere von der Außenscheibe bis zur Innenscheibe erstrecken und so z.B. den gesamten Zwischenraum von der Außenscheibe zur Innenscheibe abschnittsweise überbrücken. Die Quererstreckung der Lamellen ist typischerweise größer als die Lamellenstärke oder Lamellendicke. Die Lamellenstärke oder Lamellendicke bezeichnet die Stärke oder Dicke der Lamellen senkrecht zur Quererstreckung.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Abstand benachbart zueinander angeordneter Lamellen der Lamellenanordnung größer als die Stärke oder Dicke einzelner Lamellen. Der Lamellenabstand kann größer als das Zweifache oder größer als das Dreifache der Lamellenstärke oder Lamellendicke sein. Von Vorteil ist der Abstand benachbarter Lamellen zumindest um das Fünffache größer als die Lamellenstärke oder Lamellendicke einzelner Lamellen. Die Lamellen können jeweils eine gleiche Lamellenstärke oder Lamellendicke aufweisen. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine minimale Einschränkung eines Sichtfeldes eines Fahrers oder eines Fahrzeuginsassen, wobei gleichzeitig der solare Energieeintrag durch die Kraftfahrzeugscheibe deutlich reduziert ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Lamellen hinsichtlich ihrer Quererstreckung gegenüber einer Flächennormalen der Innenscheibe oder Außenscheibe unterschiedlich geneigt ausgerichtet. Die Neigung der Lamellen, insbesondere die Neigung der Quererstreckung der Lamellen gegenüber der Flächennormalen von Innenscheibe und/oder Außenscheibe kann je nach Scheibenwinkel bzw. Scheibenneigung variieren. In Bezug auf die Einbaulage oder Ausrichtung der Scheibe im oder am Kraftfahrzeug kann vorgesehen sein, dass die Quererstreckung der Lamellen im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Der Winkel der Lamellenquererstreckung gegenüber einer Flächennormalen der Innenscheibe oder Außenscheibe kann dem Neigungswinkel der Kraftfahrzeugscheibe gegenüber der Fahrzeughochachse entsprechen. Der Neigungswinkel der Quererstreckung kann beispielsweise auf bis zu ±15° oder bis zu ±30° von der Neigung der Kraftfahrzeugscheibe gegenüber der Fahrzeughochachse abweichen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die Lamellen der Lamellenanordnung unterschiedlich ausgerichtete Quererstreckungen auf. Mit anderen Worten sind die einzelnen Lamellen einer Lamellenanordnung bezüglich ihrer Quererstreckung nicht parallel zueinander ausgerichtet. Unterschiedlich ausgerichtete Quererstreckungen der einzelnen Lamellen ermöglichen eine Maximierung der Transmission der Kraftfahrzeugscheibe im Hinblick auf das Sichtfeld des Fahrers oder der Fahrzeuginsassen. Es ist hierbei vorgesehen, dass sich die Quererstreckungen benachbart angeordneter Lamellen monoton ändert. Der Winkel der Quererstreckung einzelner Lamellen ändert sich für die einzelnen Lamellen gemäß einer monotonen Funktion vom Fuß der Kraftfahrzeugscheibe zum oberen Ende der Kraftfahrzeugscheibe.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung kann auch der Abstand benachbarter Lamellen variieren. So kann der Abstand zwischen den Lamellen vom Fuß der Kraftfahrzeugscheibe zum oberen Ende der Kraftfahrzeugscheibe stetig größer werden. Insbesondere kann der Lamellenabstand im Bereich eines unteren Endes der Scheibe kleiner sein als an einem oberen Ende.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe sind die Quererstreckungen der Lamellen auf einen außerhalb der Scheibe liegenden Bezugspunkt oder Bezugsbereich ausgerichtet. Bezogen auf die Einbauposition der Scheibe im oder am Kraftfahrzeug liegt jener Bezugspunkt oder Bezugsbereich im Fahrzeuginnenraum. Der Bezugspunkt oder Bezugsbereich fällt typischerweise mit einem Auge oder Sehbereich des Fahrers des Kraftfahrzeugs zusammen. Der Bezugsbereich kann um den Bezugspunkt herum angeordnet sein und insoweit einen Toleranzbereich für die Augenposition des Fahrers des Kraftfahrzeugs darstellen.
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Für die Kraftfahrzeugscheibe ist es vorgesehen, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs mit seinem Auge oder Augpunkt innerhalb des Bezugsbereichs der Lamellenanordnung bzw. mit seinem Auge möglichst genau im durch die Lamellen vorgegebenen Bezugspunkt der Kraftfahrzeugscheibe befindet. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass der Fahrer oder die Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeugs durch die Lamellenanordnung keine oder eine nur unwesentliche Beeinträchtigung ihres Sichtfeldes erfahren, gleichzeitig aber die Kraftfahrzeugscheibe Reflexionen aus dem Kraftfahrzeuginnenraum sowie den solaren Energieeintrag in den Kraftfahrzeuginnenraum merklich reduziert.
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Nach einer Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass die räumliche Dichte einzelner Lamellen der Lamellenanordnung, deren Anordnung und/oder deren zueinander Abstand derart gewählt sind, dass die Lamellenanordnung maximal eine Art Tönungseffekt für solche Bereiche bereitstellt, die außerhalb des Bezugspunkts oder Bezugsbereich der Lamellenanordnung liegen, sodass gesetzliche Vorgaben hinsichtlich der optischen Transmission der Scheibe eingehalten werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe ist der Zwischenraum zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe mit einer Verbundfolie ausgefüllt. Die Lamellen sind dabei in die Verbundfolie integriert oder eingebettet. Bei der Verbundfolie kann es sich um eine Kunststofffolie, beispielsweise aus der Gruppe der Polyvinylacetate handeln. Die Verbundfolie kann insbesondere Polyvinylbutyral (PVB) aufweisen oder hieraus im Wesentlichen gebildet sein. Die Verbundfolie hat eine splitterbindende Wirkung zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe. Sie verfügt ferner über eine vergleichsweise hohe Reißfestigkeit und verhindert bei einem Bruch der Kraftfahrzeugscheibe eine ungehinderte Ausbreitung von Scheibensplittern.
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Die Lamellen sind typischerweise in Form einzelner opaker Segmente in die Verbundfolie integriert. Die Integration der Lamellen in die Verbundfolie bewirkt, dass der eigentliche Herstellungsprozess für die Kraftfahrzeugscheibe unverändert beibehalten werden kann. Die beiden Scheiben, nämlich Außenscheibe und Innenscheibe der Kraftfahrzeugscheibe werden unter Verwendung der Verbundfolie zu einer Verbundglas-Kraftfahrzeugscheibe zusammengefügt und dementsprechend verklebt. Die Anordnung der Lamellen und die Integration der Lamellenanordnung in den Zwischenraum zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe kann allein durch die Integration oder Einbettung der Lamellenanordnung und ihrer Lamellen einzig in die Verbundfolie realisiert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Lamellenanordnung und die zweite Lamellenanordnung zumindest partiell überdeckend in dem Zwischenraum angeordnet. Die zumindest partiell überdeckende Anordnung erster und zweiter Lamellenanordnungen ermöglicht die bereits erwähnte Reduzierung der Sichtverdeckung der Lamellen, wenn sich der Fahrer oder andere Fahrzeuginsassen mit ihrem Auge außerhalb des vorgesehenen Bezugspunkts oder des Bezugsbereichs befinden.
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Hierzu ist nach einer Weiterbildung ferner vorgesehen, dass die erste Lamellenanordnung eine Anzahl an ersten Lamellen aufweist, die geringer ist als eine Anzahl an zweiten Lamellen der zweiten Lamellenanordnung. Die ersten Lamellen können dabei fluchtend oder in geradliniger Verlängerung zu einigen der zweiten Lamellen angeordnet sein. Hierbei ist ferner vorgesehen, dass der Abstand benachbarter Lamellen der ersten Lamellenanordnung größer ist als der Abstand benachbarter Lamellen der zweiten Lamellenanordnung. Die Anzahl zweiter Lamellen der zweiten Lamellenanordnung kann bei einer vollflächigen Überdeckung von erster und zweiter Lamellenanordnung etwa um ein ganzzahliges Vielfaches größer sein als die Anzahl erster Lamellen der ersten Lamellenanordnung.
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Weist die zweite Lamellenanordnung beispielsweise doppelt so viele Lamellen als die erste Lamellenanordnung auf, so kann jede zweite Lamelle der zweiten Lamellenanordnung fluchtend oder in geradliniger Verlängerung zu den Lamellen der ersten Lamellenanordnung angeordnet sein. Jede andere zweite Lamelle der zweiten Lamellenanordnung kann alsdann beispielsweise in etwa mittig zwischen den ersten Lamellen der ersten Lamellenanordnung liegen. Wie nachfolgend noch erläutert wird, reduziert dies den Sichtverdeckungsbereich oder den Grad der Sichtverdeckung, welcher durch von den im Zwischenraum von Innenscheibe und Außenscheibe angeordneten Lamellen unweigerlich ausgeht.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Lamellenanordnung und die zweite Lamellenanordnung, bezogen auf die Einbauposition der Fahrzeugscheibe im oder am Kraftfahrzeug, nebeneinander oder übereinander und nicht überdeckend oder überdeckend im Zwischenraum zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Auf diese Art und Weise können unterschiedliche Lamellenkonfigurationen in aneinander angrenzenden bzw. in unterschiedlichen und voneinander beabstandeten Flächensegmenten der Kraftfahrzeugscheibe bereitgestellt werden. Ein beispielsweise an das Fahrzeugdach angrenzender Bereich der Kraftfahrzeugscheibe kann mit einer anderen Lamellenanordnung versehen sein als ein Sockelbereich der Scheibe. Gleichermaßen kann die Fahrerseite der zum Beispiel als Frontscheibe ausgestalteten Kraftfahrzeugscheibe mit einer andersartigen Lamellenanordnung oder Lamellenkonfiguration versehen sein als die in Fahrzeugquerrichtung danebenliegende Beifahrerseite der Frontscheibe.
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Es ist ferner denkbar, dass nicht nur eine erste und eine zweite, sondern auch weitaus mehr Lamellenanordnungen, beispielsweise bis zu drei, bis zu vier, bis zu fünf, bis zu sechs oder bis zu acht Lamellenanordnungen zumindest partiell überdeckend und/oder nebeneinander oder übereinander im Zwischenraum zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe angeordnet sein können.
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Insbesondere sollte die Lammelenanordnung derart gestaltet sein, dass sich ein maximaler Wirkungsgrad in einem bestimmten Sonnenstandsbereich, der sogenannten Sonnenelevation, einstellt, in welchem eine maximale Sonnenintensität oder Fahrerbeinträchtigung zu erwarten ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung hierzu kann die erste Lamellenanordnung in eine erste Verbundfolie integriert oder eingebettet sein. Die zweite Lamellenanordnung kann in eine zweite Verbundfolie integriert oder eingebettet sein. Selbiges kann auch für weitere Lamellenanordnungen, etwa für eine dritte und/oder vierte Lamellenanordnung vorgesehen sein. Die Anzahl an unterschiedlichen Lamellenanordnungen kann mit einer Anzahl an flächenüberdeckend im Zwischenraum zwischen Innenscheibe und Außenscheibe angeordneten Verbundfolien übereinstimmen.
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Die einzelnen Lamellen einer Lamellenanordnung können zueinander äquidistant angeordnet sein. Jede Verbundfolie kann ferner mit genau einer Lamellenanordnung versehen sein, deren Lamellen sich homogen über die Verbundfolie erstrecken. Hinsichtlich ihrer Quererstreckungen können die Lamellen einer jeden Lamellenanordnung bzw. einer jeden Verbundfolie jedoch unterschiedlich zueinander als auch unterschiedlich zu den Flächennormalen von Innenscheibe und/oder Außenscheibe ausgerichtet sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftfahrzeugscheibe als Verbundglasscheibe ausgebildet. Sie kann ferner als Frontscheibe, als Heckscheibe oder als Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein. Die zumindest eine Lamellenanordnung kann sich vollflächig im Zwischenraum zwischen Innenscheibe und Außenscheibe erstrecken. Es ist aber auch denkbar, dass zumindest ein oder mehrere Teilbereiche des Zwischenraums zwischen Innenscheibe und Außenscheibe lamellenfrei ausgestaltet sind. Dies kann durch die jeweilige Konfiguration der Verbundfolie im Herstellungsprozess der Verbundglasscheibe erreicht werden.
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Bei einer Ausgestaltung als Frontscheibe kann eine andere oder andersartige Lamellenanordnung vorgesehen sein als bei einer Kraftfahrzeugscheibe, die als Heckscheibe ausgestaltet ist. Selbiges trifft auch für Ausgestaltungen als Seitenscheibe zu. Diese können im Vergleich zu einer Frontscheibe oder einer Heckscheibe jeweils Lamellenanordnung aufweisen, die sich im Hinblick auf die Ausrichtung der Lamellenquererstreckungen, die Anzahl und den Abstand der Lamellen unterscheiden.
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Nach einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen, welches zumindest eine zuvor beschriebene Kraftfahrzeugscheibe aufweist.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten werden im nachfolgenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine schematische Darstellung der Wirkung der Sonneneinstrahlung und eine Darstellung von Innenraum-Scheibenreflexionen,
- 3 eine schematische Darstellung der mit einer Lamellenanordnung versehenen Kraftfahrzeugscheibe,
- 4 eine vergrößerte schematische Darstellung des Aufbaus der Kraftfahrzeugscheibe,
- 5 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Lamellenanordnung für das Sichtfeld des Fahrers und bei Sonneneinstrahlung, wenn sich der Fahrer des Fahrzeugs mit seinem Auge in einem vorgesehen Bezugspunkt befindet,
- 6 eine Darstellung gemäß 5, jedoch mit einem Fahrer, der mit seinem Auge gegenüber der Konstellation gemäß 5 nach oben vom Bezugspunkt entfernt ist,
- 7 eine weitere Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe mit zwei überdeckend zueinander angeordneten Lamellenanordnungen in einer Konfiguration, in welcher sich der Fahrer mit seinem Auge im Bezugspunkt befindet,
- 8 eine Konfiguration gemäß 7, bei welcher der Fahrer gegenüber dem Bezugspunkt erhöht angeordnet ist,
- 9 eine weitere Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe mit insgesamt vier Lamellenanordnungen und mit einem Fahrer, dessen Auge sich im Bezugspunkt der Lamellenanordnung bzw. der Kraftfahrzeugscheibe befindet,
- 10 eine Konfiguration gemäß 9, bei welcher der Fahrer gegenüber dem Bezugspunkt erhöht angeordnet ist,
- 11 eine Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe als Heckscheibe,
- 12 eine Draufsicht auf eine Kraftfahrzeugscheibe mit insgesamt vier verschiedenen, bezogen auf die Fahrzeughochachse neben- bzw. übereinander teilüberdeckend und/oder versetzt zueinander angeordneten Lamellenanordnungen,
- 13 eine weitere Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe, bei welcher der Beifahrerbereich im Wesentlichen lamellenfrei ausgestaltet ist und
- 14 eine weitere Ausgestaltung der Kraftfahrzeugscheibe mit unterschiedlichen, teilweise überdeckend zueinander angeordneten Lamellenanordnungen.
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Detaillierte Beschreibung
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Das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 3 auf. Der Innenraum 3 ist nach oben von einer Dachstruktur 4 begrenzt. Nach vorn, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 ist der Innenraum 3 nach außen hin von einer Frontscheibe 5 getrennt. Am Heck des Kraftfahrzeugs 1 befindet sich eine Heckscheibe 7. Des Weiteren verfügt das Kraftfahrzeug 1 über zumindest zwei seitliche Kraftfahrzeugtüren sowie über Seitenscheiben 6.
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In 2 ist in stark vereinfachter schematischer Darstellung der vordere obere Bereich des Innenraums 3 schematisch gezeigt. Ein sich auf einem Kraftfahrzeugsitz 62 befindlicher Fahrzeuginsasse 60 blickt von innen durch bzw. auf die Frontscheibe 5. Unterhalb der Frontscheibe 5 befindet sich ein oberer Bereich eines Armaturenbretts 50. Dieses befindet sich aus Sicht des Fahrzeuginsassen typischerweise hinter einem Lenkrad 64 des Kraftfahrzeugs 1. An einer Oberseite des Armaturenbretts kann optional ein Head-up-Display 51 zum Einspiegeln von Fahrer- oder Fahrzeuginformationen angeordnet sein. Ferner kann eine der Frontscheibe 5 zugewandte Oberseite des Armaturenbretts 50 mit einer Belüftungsdüse 52 versehen sein. Aufgrund der gegenüber der Vertikalen geneigt ausgerichteten Frontscheibe 5 kommt es zu Reflexen oder Reflexionen 40 an der Frontscheibe 5, die in das Sichtfeld 42 des Fahrzeuginsassen 60, etwa des Fahrers gelangen. Des Weiteren gelangt Sonnenstrahlung durch die Scheibe 5 hindurch und sorgt für eine Aufheizung des Armaturenbretts. Aufgrund von gezielter Luftumwälzung und/oder Konvektion im Innenraum 3 erfährt somit der gesamte Innenraum 3 eine durch solare Einstrahlung merkliche Aufheizung.
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Zur Verringerung von unerwünschten Reflexen an den Kraftfahrzeugscheiben 5, 6, 7 und zur Verringerung des solaren Energieeintrags in den Innenraum 3 ist eine schematisch in den 3 und 4 gezeigte Kraftfahrzeugscheibe 10 am Beispiel einer Frontscheibe 5 vorgesehen. Wie in der vergrößerten Darstellung gemäß 4 verdeutlicht, weist die Kraftfahrzeugscheibe 10 eine Außenscheibe 12 und eine Innenscheibe 14 auf. Zwischen der Außenscheibe 12 und der Innenscheibe 14 befindet sich ein Zwischenraum 16. In dem Zwischenraum ist eine Lamellenanordnung 20 angeordnet. Die Lamellenanordnung 20 weist mehrere in Horizontalrichtung parallel zueinander verlaufende Lamellen 22 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel und bei einer Implementierung der Kraftfahrzeugscheibe 10 als Frontscheibe 5, verlaufen die einzelnen Lamellen 22 der Lamellenanordnung 20 im Wesentlichen horizontal, das heißt in Fahrzeugquerrichtung (y). Die Lamellen 22 können dabei in einer Verbundfolie 24 integriert oder eingebettet sein. Bei der Kraftfahrzeugscheibe 10 kann es sich insoweit um eine Verbundglasscheibe handeln, bei welcher die Außenscheibe 12 mittels der Verbundfolie 24 mit der Innenscheibe 14 verbunden, etwa verklebt ist.
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Die Lamellen 22 der Lamellenanordnung 20 sind in einem vorgegebenen Abstand zueinander im Zwischenraum 16 zwischen der Innenscheibe 14 und der Außenscheibe 12 angeordnet. Die einzelnen Lamellen 22 weisen in Richtung von der Außenscheibe 12 zur Innenscheibe 14 eine Quererstreckung auf. Die Quererstreckung kann insbesondere größer sein als die Lamellenstärke oder Lamellendicke, welche in der Darstellung gemäß 4 in z-Richtung gezeigt ist. Die Quererstreckung der einzelnen Lamellen 22 erstreckt sich annähernd parallel zur in 4 gezeigten x-Richtung oder annähernd parallel zur Fahrzeuglängsachse (x). Benachbart zueinander angeordnete Lamellen 22 der Lamellenanordnung 20 weisen hinsichtlich ihrer Quererstreckungen unterschiedliche Richtungen auf.
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Hinsichtlich ihrer Quererstreckungen, das heißt im Hinblick auf die Sichtrichtung des Fahrzeuginsassen 60 sind die einzelnen Lamellen 22 der Lamellenanordnung 20 nicht parallel ausgerichtet. Sie sind bevorzugt sämtlichst auf einen außerhalb der Scheibe liegenden Bezugspunkt 30 oder auf einem Bezugsbereich 32 um den Bezugspunkt 30 herum ausgerichtet, wie dies anhand der beiden Lichtstrahlen 46, 47 in 4 angedeutet ist. Die gedachten Verlängerungen der Quererstreckungen der Lamellen 22 treffen sich bevorzugt in dem Bezugspunkt 30 oder durchkreuzen den Bezugsbereich 32.
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Der Bezugspunkt 30 ist typischerweise derart gewählt, dass ein Auge 61 des Fahrzeuginsassen 60 mit dem Bezugspunkt 30 zusammenfällt. Für den Betrachter oder für den Fahrzeuginsassen 60 stellen die hinsichtlich ihrer Quererstreckung quasi fächerförmig ausgerichteten Lamellen kaum oder nur eine unmerkliche Beeinträchtigung des Sichtfeldes 42 dar. Auch innerhalb des um den Bezugspunkt 30 herum liegenden Bezugsbereichs 32 liegt lediglich eine nur minimale Beeinträchtigung des Sichtfeldes durch die Lamellen 22 vor. Bei größeren Abständen zwischen der Lamellenanordnung und dem Bezugspunkt nimmt die Beeinträchtigung bei gleich bleibendem Bezugsbereichs ab.
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In 5 ist indes gezeigt, dass von oben oder von schräg oben auf die Fahrzeugscheibe 10 auftreffende Sonnenstrahlen 44 die Lamellenanordnung 20 nicht durchdringen können. Die Lamellen 22 der Lamellenanordnung sind nämlich für Licht im Infrarotspektralbereich, im sichtbaren Spektralbereich und/oder für Licht im UV-Spektralbereich im Wesentlichen opak, das heißt lichtundurchlässig. Sie können im Wesentlichen vollständig absorbierend oder reflektierend ausgestaltet aber auch getönt, d. h. teilweise absorbierend oder reflektierend ausgestaltet sein. Da der Abstand benachbart zueinander angeordneter Lamellen 22 deutlich größer als die Lamellenstärke oder Lamellendicke ist, bleibt das Sichtfeld 42 durch die Kraftfahrzeugscheibe 10 nahezu unbeeinträchtigt, solange sich der Fahrzeuginsasse 60 mit seinem Auge 61 im Bereich des Bezugspunkts 30 oder des Bezugsbereichs 32 befindet.
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Bewegt sich der Fahrzeuginsasse 60 gegenüber der in 5 gezeigten Position z.B. in eine erhöhte Position, wie etwas in 6 gezeugt, so befindet sich sein Auge 61 deutlich oberhalb des Bezugspunkts 30 bzw. außerhalb des Bezugsbereichs 32. Wie dort ersichtlich, führt die erhöhte Position des Fahrzeuginsassen 60 zu einem Sichtverdeckungsbereich 36 im Sichtfeld 42 des Fahrzeuginsassen 60. Die Sonnenstrahlen 44 werden jedoch gleichermaßen von der Lamellenanordnung 20 geblockt. Der vormals in 5 gezeigte freie Sichtbereich 34 des Fahrzeuginsassen 60 ist durch den Sichtverdeckungsbereich 36, welcher von der Ausrichtung der Quererstreckung der Lamellen 22 herrührt, beeinträchtigt.
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Zur Vergrößerung des tolerierbaren Bezugsbereichs, in welchem sich das Auge 61 des Fahrzeuginsassen 60 bewegen kann oder darf, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der 7 und 8 eine Kraftfahrzeugscheibe 10 vorgesehen, bei welcher eine erste Lamellenanordnung 20 mit mehreren ersten Lamellen 22 überdeckend mit einer zweiten Lamellenanordnung 120 mit mehreren zweiten Lamellen 122 im Zwischenraum 16 zwischen der Außenscheibe 12 und der Innenscheibe 14 angeordnet sind. Wie im Beispiel der 7 und 8 dargestellt, weisen die Lamellenanordnungen 20, 120 eine unterschiedliche Anzahl an Lamellen 22, 122 auf. Die zweite Lamellenanordnung 120 weist mehr Lamellen 122 als die erste Lamellenanordnung 20 auf. So weist die zweite Lamellenanordnung 120 in etwa die doppelte Anzahl an Lamellen 122 auf. Folglich ist der Abstand der ersten Lamellen 22 untereinander in etwa doppelt so groß wie der Abstand der zweiten Lamellen 122 untereinander.
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Es ist ferner vorgesehen, dass die ersten Lamellen 22 fluchtend oder in geradliniger Verlängerung zu einigen, typischerweise zu jeder zweiten der zweiten Lamellen 122 der zweiten Lamellenanordnung 120 angeordnet sind. Die Breite des Zwischenraums 16 der in den 7 und 8 gezeigten Kraftfahrzeugscheibe 10 kann im Wesentlichen der Breite 16 des Zwischenraums der Ausführungsform gemäß der 4 und 5 und 6 entsprechen. Die einzelnen Lamellenanordnungen 20, 120 können insoweit etwas dünner aufbauen. Die Quererstreckungen der Lamellen 22, 122 können bei Vorsehen mehrerer zumindest bereichsweise überdeckend zueinander angeordneten Lamellenanordnungen 20, 120 gegenüber Ausgestaltungen mit nur einer Lamellenanordnung entsprechend reduziert sein.
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Dadurch, dass die Flächendichte an Lamellen der ersten Lamellenanordnung 20 bei der Ausgestaltung gemäß der 7 und 8 geringer ist als eine Flächendichte der zweiten Lamellen 122 der zweiten Lamellenanordnung 120 kann bei einem sich außerhalb des Bezugspunkts 30 oder außerhalb des Bezugsbereichs 32 befindlichen Auge 61 eines Fahrzeuginsassen 60 der Grad der Sichtverdeckung 36 im Sichtfeld des Fahrzeuginsassen 60 deutlich reduziert werden, ohne dass dies eine nennenswerte Verschlechterung der Abschattung der Sonnenstrahlen 44 zur Folge hätte.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung gemäß der 9 und 10 sind insgesamt vier Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 vorgesehen, welche jeweils mehrere Lamellen 22, 122, 222, 322 aufweisen. Die Anzahl und Position der einzelnen Lamellen 22, 122, 222, 322 variiert hierbei nach externen, beispielsweise berechneten Vorgaben, um einerseits die Transmission für Sonnenstrahlen 44 bei jedwedem Sonnenstand und Einstrahlwinkel möglichst gering zu halten, aber gleichzeitig die Transmission durch die Scheibe für das Sichtfeld 42 der Fahrzeuginsassen 60 möglichst zu maximieren.
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Ausgestaltungen der Kraftfahrzeugscheibe 10 mit mehreren Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 können jeweils eine entsprechende Anzahl an Verbundfolien 24, 124, 224, 324 aufweisen. Eine erste Lamellenanordnung ist typischerweise in einer ersten Verbundfolie 24 integriert oder eingebettet. Eine zweite Lamellenanordnung 120 ist typischerweise in eine zweite Verbundfolie 124 integriert oder eingebettet. Eine dritte Lamellenanordnung 220 ist typischerweise in eine dritte Verbundfolie 224 integriert oder eingebettet und eine vierte oder weitere Lamellenanordnungen 320 ist bzw. sind in eine vierte oder weitere Verbundfolie 324 integriert oder eingebettet.
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Die einzelnen Verbundfolien 24, 124, 224, 324, welche mit unterschiedlichen Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 versehen sind, können, wie zum Beispiel in 12 gezeigt, nebeneinander oder übereinander in der Kraftfahrzeugscheibe 10 gemäß der 12 bis 13 angeordnet sein. Die einzelnen Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 können sich dabei hinsichtlich, Länge, Dichte und/oder Transmissions- oder Reflexionsgrad der einzelnen Lamellen voneinander unterscheiden. Bei überlappenden Lamellenanordnungen können die einzelnen Lamellen einander angrenzender Lamellenanordnungen zueinander versetzt oder fluchtend zueinander angeordnet sein.
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Bei der Ausgestaltung einer Kraftfahrzeugscheibe 10 gemäß 12 ist vorgesehen, dass die Kraftfahrzeugscheibe 10 in vier horizontale Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74 unterteilt ist. Sämtliche Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74 weisen in Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet, in etwa eine gleichbleibende Breite oder Länge auf. Sie erstrecken sich annähernd von einem linken Scheibenrand durchgehend zu einem rechten Scheibenrand. Die einzelnen Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74 weisen unterschiedliche Lamellenanordnungen 20 auf, die hinsichtlich der Anzahl und/oder im Hinblick auf die Ausrichtung der Quererstreckungen der Lamellen unterschiedlich ausgestaltet sind. Die einzelnen Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74 grenzen entlang der Fahrzeughochachse bzw. entlang der kurzen Seite der Fahrzeugscheibe 10 aneinander an.
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Somit können hinsichtlich der Transmissions- bzw. Reflexionseigenschaften lokal angepasste Flächenabschnitte oder Bereiche der Scheibe bereitgestellt werden, die entsprechend der Scheibenumgebung, beispielsweise der darunterliegenden Konfiguration der Instrumententafel angepasst sind. Oberhalb von Luftdüsen oder einem Head-up-Display können vergleichsweise stark beschattete Scheibenzonen vorgesehen werden. In anderen, beispielsweise hinsichtlich Innenraumreflektionen unkritischen Bereichen der Scheibe, kann die Abschattung durch die Lamellenanordnung entsprechend reduziert sein.
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Am oberen Rand, in etwa mittig zwischen den Seitenrändern der Kraftfahrzeugscheibe 10 kann hinsichtlich der Lamellenanordnung oder Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 ferner eine Aussparung 75 im Zwischenraum 16 zwischen den Scheiben 12, 14 vorgesehen sein, um dort einen lamellenfreien Bereich zu bilden. Die Aussparung 75 ist somit lamellenfrei. Im Bereich der Aussparung 75 können an der Innenscheibe 14 Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise Kameras oder Sensoren angebracht sein.
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In 13 ist eine Konfiguration einer Kraftfahrzeugscheibe ebenfalls mit vier Scheibenbereichen 71, 72, 73, 74 gezeigt. Die einzelnen Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74, welche mit unterschiedlichen Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 versehen sind, weisen hierbei jedoch entlang der Scheibenlängsrichtung eine unterschiedliche Längserstreckung auf. Der untere Scheibenbereich 74 erstreckt sich annähernd über die gesamte Breite der Scheibe 10. Die oberen Scheibenbereiche 71, 72 befinden sich beispielsweise nur auf der Fahrerseite der Scheibe 10.
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In 14 ist schließlich eine weitere Ausgestaltung einer Kraftfahrzeugscheibe 10 ebenfalls mit vier unterschiedlichen Scheibenbereichen 71, 72, 73, 74 gezeigt, wobei die einzelnen Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74 ineinander verschachtelt angeordnet sind. Zumindest drei Außenseiten des Scheibenbereichs 74 sind vom Scheibenbereich 73 U-förmig umgeben. Im vorliegenden Beispiel wird hierdurch eine Intensivierung der Beschattung im Bereich des Hauptsichtfelds für den Fahrer bereitgestellt. Die Außenseiten des Scheibenbereichs 73 sind ebenfalls U-förmig vom Scheibenbereich 72 umschlossen und der Scheibenbereich 72 ist schließlich im Wesentlichen U-förmig vom Scheibenbereich 71 umschlossen. Die Scheibenbereiche 71, 72, 73, 74 können jeweils eine oder mehrere Verbundfolien 24, 124, 224, 324 mit jeweils unterschiedlichen Lamellenanordnungen 20, 120, 220, 320 aufweisen.
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Im Beispiel der 14 ist denkbar, dass der im Bereich des Sichtfelds 42 des Fahrers angeordnete Scheibenbereich 74 ein Höchstmaß an Abschattung und eine vergleichsweise geringe Toleranz hinsichtlich des Bezugspunkts 30 für das Auge 61 aufweist. Der im Sichtfeld des Beifahrers liegende Scheibenbereich 71 kann hingegen eine vergleichsweise große Toleranz und einen vergleichsweise großen Bezugsbereich 32 im Hinblick auf die Quererstreckungen der Lamellen aufweisen.
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Es sind aber auch umgekehrte Konstellationen denkbar, bei welchen der im Bereich des Fahrers liegende Scheibenbereich 74 einen größtmöglichen Toleranzbereich aufweist, während außerhalb des Fahrersichtfeldes liegende Scheibenbereiche eher im Hinblick auf eine Absorption von Sonnenstrahlung 44 optimiert sind.
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In 11 ist schließlich die Implementierung der Fahrzeugscheibe 10 als Heckscheibe 6 gezeigt. Der Bezugspunkt 30 oder der Bezugsbereich 32 der Quererstreckungen der einzelnen Lamellen 22 kann hierbei beispielsweise mit der Position eines Rückspiegels zusammenfallen, sodass beispielsweise für eine Heckscheibe 7 das Vorsehen einer einzelnen Lamellenanordnung 20 oder einiger weniger Lamellenanordnungen 20, 120 für die Abschattung des Fahrzeuginnenraums 3 gegenüber Sonnenstrahlen 44 bei gleichzeitig minimalem Sichtverdeckungsbereich ausreichend sein kann.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Entwicklung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Entwicklung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Innenraum
- 4
- Dachstruktur
- 5
- Frontscheibe
- 6
- Seitenscheibe
- 7
- Heckscheibe
- 10
- Fahrzeugscheibe
- 12
- Außenscheibe
- 14
- Innenscheibe
- 16
- Zwischenraum
- 20
- Lamellenanordnung
- 22
- Lamelle
- 24
- Verbundfolie
- 30
- Bezugspunkt
- 32
- Bezugsbereich
- 34
- freier Sichtbereich
- 36
- Sichtverdeckungsbereich
- 40
- Reflexion
- 42
- Sichtfeld
- 44
- Sonnenstrahlen
- 46
- Lichtstrahl
- 47
- Lichtstrahl
- 50
- Armaturenbrett
- 51
- Head-Up Display
- 52
- Düse
- 60
- Fahrzeuginsasse
- 61
- Auge
- 62
- Fahrzeugsitz
- 64
- Lenkrad
- 66
- Rückspiegel
- 71
- Scheibenbereich
- 72
- Scheibenbereich
- 73
- Scheibenbereich
- 74
- Scheibenbereich
- 75
- Aussparung
- 120
- Lamellenanordnung
- 122
- Lamelle
- 124
- Verbundfolie
- 220
- Lamellenanordnung
- 222
- Lamelle
- 224
- Verbundfolie
- 320
- Lamellenanordnung
- 322
- Lamelle
- 324
- Verbundfolie
