DE102021004524A1

DE102021004524A1 - Fahrzeugscheibe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021004524A1
Application number: DE102021004524.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Niebling; Michael Lahres
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2021-10-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe (1) für ein Kraftfahrzeug. Die Fahrzeugscheibe (1) umfasst eine Hauptschicht (2) aus einem lichtundurchlässigen Aerosol, welche eine Oberseite (2a) und eine der Oberseite (2a) gegenüberliegende Unterseite (2b) aufweist. Auf der Oberseite (2a) der Hauptschicht (2) ist eine obere Glasschicht (3) der Fahrzeugscheibe (1) aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Sammeln und Weiterleiten des auf die obere Glasschicht (3) treffenden und in dieses eintretende Licht (L) angeordnet. Auf der Unterseite (2b) der Hauptschicht (2) ist eine untere Glasschicht (4) der Fahrzeugscheibe (1) aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Ausleiten von Licht (L) aus der Fahrzeugscheibe (1), insbesondere in einen Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs, angeordnet. Die Fahrzeugscheibe (1) umfasst ferner wenigstens ein optisches Prisma (5a, 5b), welches seitlich an der Hauptschicht (2) angeordnet ist, so dass Licht (L) aus der oberen Glasschicht (3) an der lichtundurchlässigen Hauptschicht (2) vorbei geleitet und in die untere Glasschicht (4) eingeleitet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Fahrzeugscheibe.
Fahrzeugscheiben, die beispielsweise in Panoramadächern von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, müssen optisch transparent ausgebildet sein, damit Licht aus der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs durch die Fahrzeugscheibe hindurch in den Fahrzeuginnenraum gelangen kann. Dies bedeutet, dass auch Zwischenschichten der Fahrzeugscheibe mit optisch durchlässigen Werkstoffen realisiert werden müssen, um die erforderliche optische Transparenz sicherzustellen.
Vor diesem Hintergrund offenbart die DE 41 06 192 A1 eine zusammengesetzte Glasscheibe mit zwei Schichten eines glasartigen Materials, zwischen welchen eine Schicht aus einem lichtdurchlässigen Aerosol angeordnet ist.
Ein ähnlich aufgebaute Fahrzeugscheibe, ebenfalls mit einem lichtdurchlässigen Aerosol, ist in der DE 20 2021 462 U1 beschrieben.
Solche lichtdurchlässigen Aerogele sind aber relativ teuer, was sich nachteilig auf die Herstellungskosten für die gesamte Fahrzeugscheibe auswirkt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Fahrzeugscheiben für Kraftfahrzeuge, neue Wege aufzuzeigen. Insbesondere soll eine lichtdurchlässige, gleichwohl kostengünstig herstellbare Fahrzeugscheibe geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, eine Fahrzeugscheibe zumindest dreischichtig mit einer oberen und einer unteren Glasschicht oder teiltransparentem Kunststoff und einer sandwichartig zwischen den beiden Glasschichten oder teiltransparenten Kunststoffen angeordneten Hauptschicht, z.B. aus einem Aerogel auszubilden. Dabei ist das Material des Aerogels ein lichtundurchlässiges oder nur teiltransparentes Material. Somit können als Zwischenschicht thermisch sehr gut dämmende und parallel kostengünstige Werkstoffe verwendet werden. Daraus ergeben sich die angestrebten Kostenvorteile bei der Herstellung der Fahrzeugscheibe.
Um die Lichtdurchlässigkeit der Fahrzeugscheibe trotz der Verwendung eines lichtundurchlässigen Materials für die Hauptschicht sicherzustellen, ist bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe seitlich an der Hauptschicht ein optisches Prisma vorgesehen. Dieses optische Prisma ist so ausgebildet, dass es Licht aus der oberen Glasschicht aufnehmen kann, an der Hauptschicht, insbesondere durch Mehrfachreflexion am Material des Prismas, vorbeileiten und anschließend in die untere Glasschicht einkoppeln kann. In der unteren Glasschicht kann das Licht aus dem Prisma verteilt und wie bei herkömmlichen Fahrzeugscheiben austreten. Mittels einer solchen Vorbeileitung von Licht an der Hauptschicht wird also die erforderliche optische Transparenz der Fahrzeugscheibe auf kostengünstige Weise realisiert.
Eine erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Hauptschicht aus einem lichtundurchlässigen Aerogel, welche eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite aufweist. Auf der Oberseite der Hauptschicht ist eine obere Glasschicht der Fahrzeugscheibe aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Sammeln und Weiterleiten des auf die obere Glasschicht treffenden und in dieses eintretenden Lichts angeordnet. Auf der Unterseite der Hauptschicht ist eine untere Glasschicht der Fahrzeugscheibe aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Ausleiten von Licht aus der Fahrzeugscheibe, insbesondere in einen Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs, angeordnet. Erfindungsgemäß umfasst die Fahrzeugscheibe ferner wenigstens ein optisches Prisma, welches seitlich an der Hauptschicht angeordnet ist, so dass Licht aus der oberen Glasschicht mittels des wenigstens einen Prismas an der lichtundurchlässigen Hauptschicht vorbei geleitet und in die untere Glasschicht eingeleitet werden kann. Wird die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe in einem Kraftfahrzeug verbaut, so wird die Fahrzeugscheibe zweckmäßig so ausgerichtet, dass die Unterseite dem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Die Fahrzeugoberscheibe ist entsprechend der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs zugewandt. Somit kann Licht aus der äußeren Umgebung in die obere Glasschicht eintreten. Entsprechend kann Licht aus der unteren Glasschicht in den Fahrzeuginnenraum austreten.
Bei der hier vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen Lösung können bevorzugt auch lichtundurchlässige Werkstoffe mit verbesserten thermischen Eigenschaften verwendet werden. Insbesondere können thermisch besonders gut isolierende Werkstoffe verwendet werden. Dadurch werden auch die thermischen Eigenschaften der Fahrzeugscheibe verbessert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei solche optische Prismen vorgesehen, die an zwei gegenüberliegenden Seiten der Hauptschicht angeordnet sind. Auf diese Weise kann Licht aus der oberen Glasschicht mit verbesserter optischer Effizienz an der mittleren Hauptschicht vorbei und in die untere Glasschicht eingeleitet werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung weist die Unterseite der unteren Glasschicht eine vorbestimmte Oberflächenrauigkeit auf. Durch Bereitstellung einer vorgegebenen Oberflächengenauigkeit kann diffuses Licht erzeugt werden. Durch lokale Variation der Oberflächenrauigkeit ist es auch denkbar, bestimmte Lichtmuster in dem aus der Fahrzeugscheibe austretenden Licht zu erzeugen. Alternativ dazu kann die Unterseite der unteren Glasschicht aber auch glatt ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist auf einer von der Hauptschicht abgewandten Unterseite der unteren Glasschicht eine lichtdurchlässige Folie angeordnet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdach, in welchem eine voranstehend vorgestellte, erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe angeordnet ist. Die voranstehend erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe übertragen sich daher auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Die einzige 1 illustriert beispielhaft den Aufbau einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe 1 in einer grobschematischen Darstellung. Die Fahrzeugscheibe 1 umfasst eine Hauptschicht 2 aus einem lichtundurchlässigen Aerosol, welche eine Oberseite 2a und eine der Oberseite 2a gegenüberliegende Unterseite 2b aufweist. Die Fahrzeugscheibe 1 umfasst ferner eine auf der Oberseite 2a angeordnete obere Glasschicht 3 aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Sammeln und Weiterleiten des auf die obere Glasschicht 3 treffenden und in dieses eingetretene Licht L. Die Fahrzeugscheibe 1 umfasst auch eine auf der Unterseite 3 der Hauptschicht 2 angeordnete untere Glasschicht 4 aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Ausleiten von Licht L aus der Fahrzeugscheibe 1 in einen Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs. An zwei gegenüberliegenden Seiten 6a, 6b der Hauptschicht 2 ist jeweils ein optisches Prisma 5a, 5b angeordnet. Mittels der Prismen 5a, 5b kann Licht L aus der oberen Glasschicht 3 seitlich an der lichtundurchlässigen Hauptschicht 2 vorbei in die untere Glasschicht 4 eingeleitet werden.
Auf einer von der Hauptschicht 2 abgewandten Unterseite 4b der unteren Glasschicht 4 kann optional eine lichtdurchlässige Folie 7 angeordnet sein. Die Unterseite 4b der unteren Glasschicht 4 kann eine vorbestimmte Oberflächenrauigkeit aufweisen. Alternativ dazu kann die Unterseite 4b der unteren Glasschicht 4 aber auch glatt ausgebildet sein.
Die Fahrzeugscheibe 1 kann in einem Fahrzeugdach eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) Fahrzeugscheibe 1, beispielsweise als Teil eines Panoramadachs, angeordnet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4106192 A1 [0003]
DE 202021462 U1 [0004]

Claims

Fahrzeugscheibe (1) für ein Kraftfahrzeug, - mit einer Hauptschicht (2) aus einem lichtundurchlässigen oder teiltransparentem Material, welche eine Oberseite (2a) und eine der Oberseite (2a) gegenüberliegende Unterseite (2b) aufweist, - mit einer auf der Oberseite (2a) der Hauptschicht (2) angeordneten oberen Glasschicht bzw. teiltransparenten Kunststoffschicht (3) aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Sammeln und Weiterleiten des auf die obere Glasschicht (3) treffenden und in diese eintretenden Lichts (L), - mit einer auf der Unterseite (2b) der Hauptschicht (2) angeordneten unteren Glasschicht (4) bzw. teiltransparenten Kunststoffschicht aus einem lichtdurchlässigen, glasartigen Material zum Verteilen und Ausleiten von Licht (L) aus der Fahrzeugscheibe (1), - wobei seitlich an der Hauptschicht (2) wenigstens ein optisches Prisma (5a, 5b) angeordnet ist, mittels welcher Licht (L) aus der oberen Glasschicht (3) an der lichtundurchlässigen Hauptschicht (2) vorbei in die untere Glasschicht (4) eingeleitet werden kann.
Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder zwei optische Prismen (5a, 5b) vorgesehen sind, die an zwei gegenüberliegenden Seiten (6a, 6b) der Hauptschicht (2) angeordnet sind.
Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (4b) der unteren Glasschicht (4) eine vorbestimmte Oberflächenrauigkeit aufweist oder glatt ausgebildet ist.
Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer von der Hauptschicht (2) abgewandten Unterseite (4b) der unteren Glasschicht (4) eine lichtdurchlässige Folie (7) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug, mit einem Fahrzeugdach, in welchem eine Fahrzeugscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.