DE69924315T2

DE69924315T2 - Gehärtete Glasscheibe für Fahrzeuge und Fahrzeugscheibe

Info

Publication number: DE69924315T2
Application number: DE69924315T
Authority: DE
Inventors: Kyoichi Osaka-shi Shukuri; Kazuo Osaka-shi Yamada; Takahiro Osaka-shi Shimomura
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: US20020064626A1; EP0956986A2; EP0956986B1; DE69924315D1; EP0956986A3; US6555202B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine vorgespannte Glasscheibe für Fahrzeuge, insbesondere Automobile. Diese Erfindung betrifft auch ein Fenster für Fahrzeuge, insbesondere Automobile.
In letzter Zeit wird bei Fahrzeugen, insbesondere in Automobilen, versucht, die Oberflächen von Fenstern glatter zu machen, d.h. Diskontinuitäten zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einer Glasscheibe zu reduzieren, um den Luftwiderstand und das Windgeräusch zu reduzieren. Die Glättung der Oberflächen hat den Effekt, das Aussehen der Fahrzeuge zu verbessern. Es ist schwierig, ein Installationselement, wie etwa ein Kunststoffformteil, in ein Fenster so einzusetzen, dass eine Fensterscheibe mit einem Fensterrahmen fluchtet, ohne aus dem Fenster vorzustehen. Zum Beseitigen eines durch ein Installationselement gebildeten Stufenabschnitts sind daher Kunststoffscheiben mit einem bearbeiteten Rand vorgeschlagen worden.
Wie in 15 gezeigt, offenbart die Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Tokkai Nr. Sho 63-82814 eine Kunststoffscheibe 71 mit einem Stufenrand. Ein Halter 73 ist in einem dünnen Abschnitt des Stufenrands vorgesehen. Ein Kunststoffformteil 72 ist eingesetzt, um die Oberseite des Halters 71 abzudecken und mit der Kunststoffscheibe 71 eine fluchtende Oberfläche zu bilden. Diese Kunststoffscheibe 71 ist in einem Fensterrahmen 75 mit dem Halter 73 und einem Klebstoff 76 installiert.
Wie in 16 gezeigt, offenbart die Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Zikko Nr. Hei 3-98115 eine Kunststoffscheibe 81 mit einem verjüngten Rand. Der verjüngte Rand trägt zu einer glatten Oberfläche zwischen der Kunststoffscheibe 81 und einem Kunststoffformteil 82 bei, sodass eine fluchtende Oberfläche des Fensters realisiert werden kann, wenn die Kunststoffscheibe 81 mit einem Klebstoff 86 in dem Fensterrahmen 85 installiert wird. Der verjüngte Rand macht es auch leicht, durch ein Spritzgießverfahren die Scheibe 81 mit einem Schutzfilm 83 auszubilden.
Wie in 17 gezeigt, offenbart die Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Tokkai Nr. Hei 7-137535 eine Kunststoffscheibe 91 mit einem gekrümmten Rand. Die Kunststoffscheibe 91 wird für ein einfahrbares automatisches Fenster verwendet. Die Scheibe 91 kann entlang einer Führungsschine aus eine offenen Stellung zu einer geschlossenen Stellung in 17 bewegt werden. Der gekrümmte Rand der Scheibe 91 bewirkt, dass die Oberfläche der Scheibe 91 mit dem Fensterrahmen 95 fluchtet, wenn die Scheibe 91 in einen Dichtungsstreifen 92 eingesetzt ist.
Jeoch hat eine Kunststoffscheibe bei Verwendung als Fensterscheibe einige Probleme, weil die Oberfläche der Kunststoffscheibe leicht beschädigt wird und eine Kunststoffscheibe keine ausreichende Transparenz beibehalten kann. Die Transparenz und die Oberflächenhärte einer Glasscheibe ist besser als bei einer Kunststoffscheibe. Andererseits kann eine Glasscheibe ein Problem in der Festigkeit hervorrufen, wenn der Rand der Glasscheibe ohne jede Einschränkung, wie oben beschrieben, bearbeitet wird.
Eine Glasscheibe für ein Fahrzeugfenster wird gewöhnlich zum Vorspannen abgeschreckt, da Glas spröde ist. Zum Abschrecken wird eine Glasscheibe auf eine Temperatur um ihren Weichpunkt herum erhitzt. Eine durch Abschrecken hergestellte vorgespannte Glasscheibe hat eine Druckspannungslage an der Oberfläche, während eine Zugspannungslage in dem Mittelabschnitt des Querschnitts auftritt. Das Vorhandensein der Druckspannungslage an der Oberfläche gibt der vorgespannten Glasscheibe Festigkeit. Wenn daher der Rand der Glasscheibe bearbeitet wird, um deren Dicke zu reduzieren, sollte die Wirkung der teilweisen Dickenänderung auf die Spannungslagen berücksichtigt werden.
Es sind keine Untersuchungen über den Stufenrand in einer vorgespannten Glasscheibe zur Installation an einer Fahrzeugkarosserie berichtet worden, da man glaubt, dass die Randbearbeitung einer vorgespannten Glasscheibe vermieden werden sollte, um die Festigkeit der vorgespannten Glasscheibe beizubehalten.
Daher ist im Gebiet der Glasfenster für Fahrzeuge, wie in 18 gezeigt, ein durch Extrusion gegossenes Formteil 52 vorgeschlagen worden, um ein Glasfenster für Fahrzeuge zu erhalten, indem eine Glasscheibe 81 in Flucht mit einer Fahrzeugkarosserie 53 angeordnet ist. Dieses Formteil 52 wird gegossen, indem durch Fernsteuerung ein Harz direkt auf einen Rand der Glasscheibe extrudiert wird.
Zusätzlich wird in dem Glasfenster für Fahrzeuge, wie in 18 gezeigt, häufig eine Keramikmaske 55 in dem Umfangsabschnitt der Glasscheibe ausgebildet. Die Keramikmaske 55 wird so ausgebildet, um ein Halterungselement, elektrische Ausstattung oder dgl. um den Fensterrahmen herum abzudecken, sodass das Aussehen der Fahrzeugkarosserie besser ist. Allgemein wird die Keramikmaske 55 folgenderweise ausgebildet. Eine Paste, die ein Pigment, eine Glasur oder dgl. aufweist, wird in einem vorbestimmten Bereich auf die Oberfläche der Glasscheibe siebgedruckt. Dann wird die Glasscheibe erhitzt, sodass die Paste in dem vorbestimmten Bereich auf die Oberfläche gebrannt wird.
In dem in 18 gezeigten Glasfenster für Fahrzeuge wird die fluchtende Oberfläche erreicht, indem das Formteil 52 so ausgebildet wird, dass es nur mit der Endfläche der Glasscheibe 51 in Kontakt steht. In diesem Glasfenster muss die Keramikmaske 55 in dem Rand des Umfangsbereichs (der Umfangsrands) 56 der Glasscheibe ausgebildet werden. Dies ist, weil das Formteil 52 nicht in der Lage ist, die Nähe des Umfangsrands der Glasscheibe 51 abzudecken. Jedoch ist es nicht leicht, eine Paste aufzudrucken, während die Keramikmaske positioniert ist, sodass das Ende des Bereichs dort, wo die Keramikmaske ausgebildet ist, mit dem Umfangsrand der Glasscheibe übereinstimmt (d.h. um den sogenannten Nur-Randaufdruck auszubilden). Die Paste könnte von der Endfläche der Glasscheibe abtropfen, was in einem Defekt resultiert. Da zusätzlich das Drucksieb die Ecken der Glasscheibe beim Drucken berührt, wird die Lebensdauer des Siebs verkürzt.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vorgespannte Glasscheibe für Fahrzeugfenster anzugeben, die eine ausreichende Festigkeit hat, die für eine Fensterscheibe erforderlich ist, und die zum Glätten der Oberflächen des Fensters genutzt werden kann.
Um das obige Ziel zu erreichen, hat eine vorgespannte Glasscheibe für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung einen Stufenabschnitt an zumindest einem Teil eines Umfangsabschnitts der vorgespannten Glasscheibe. Die vorgespannte Glasscheibe wird durch Vorspannen einer Glasscheibe hergestellt, und der Stufenabschnitt wird durch Dickenreduktion in Bezug auf die Dicke der Glasscheibe ausgebildet. Die vorgespannte Glasscheibe hat einen dünnen Abschnitt und einen dicken Abschnitt, die durch den Stufenabschnitt gebildet sind. Eine Dickendifferenz zwischen dem dünnen Abschnitt und dem dicken Abschnitt beträgt 0,5 mm oder mehr, und die Dicke des dünnen Abschnitts ist dicker als die Hälfte der Dicke des dicken Abschnitts.
Somit ist eine vorgespannte Glasscheibe, die einen wie oben beschriebenen bearbeiteten Umfangsabschnitt aufweist, für ein Fahrzeugfenster geeignet, da die Glasscheibe eine ausreichende Festigkeit hat, die für die Fensterscheibe erforderlich ist, und die zum Glätten des Fensters genutzt werden kann, d.h. Diskontinuitäten zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Fensterscheibe zu reduzieren.
Ein Fenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung umfasst eine vorgespannte Glasscheibe und ein Trägerelement zum Anbringen der vorgespannten Glasscheibe an einer Karosserie eines Fahrzeugs. Bevorzugt ist, dass das Trägerelement in den Stufenabschnitt eingesetzt ist und das Trägerelement mit der vorgespannten Glasscheibe im Wesentlichen fluchtet.
1 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines Endabschnitts in einer Ausführung einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines Endabschnitts in einer anderen Ausführung einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht einer Ausführung einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Draufsicht einer anderen Ausführung einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 stellt eine andere Ausführung des Verfahrens zum Schleifen eines Endabschnitts der vorzuspannenden Glasscheibe dar.
6 stellt eine Ausführung des Verfahrens zum Schleifen eines Teils einer Hauptoberfläche der vorzuspannenden Glasscheibe dar.
7 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Ausführung eines Fensters für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Teilquerschnittsansicht einer anderen Ausführung eines Fensters für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Teilquerschnittsansicht einer noch anderen Ausführung eines Fensters für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Draufsicht einer Ausführung einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Draufsicht einer anderen Ausführung einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Ausführung einer Glasscheibe für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der in 11 gezeigten vorgespannten Glasscheibe.
13 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Glasscheibe, die einen Metallaufsatz als Trägerelement enthält.
14 zeigt eine Beziehung zwischen dem Verhältnis von t/T in einem Stufenabschnitt der vorgespannten Glasscheibe und der Biegefestigkeit der Glasscheibe.
15 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung einer Ausführung eines herkömmlichen Fahrzeugfensters, das eine Kunststoffscheibe als Fensterscheibe enthält.
16 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung einer anderen Ausführung eines herkömmlichen Fahrzeugfensters, das eine Kunststoffscheibe als Fensterscheibe enthält.
17 ist eine Querschnittsansicht, die eine noch andere Ausführung eines herkömmlichen Fahrzeugfensters zeigt, das eine Kunststoffscheibe als Fensterscheibe enthält.
18 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung einer herkömmlichen Glasscheibe für Fahrzeuge mit einer fluchtenden Oberfläche.
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines Endabschnitts einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Eine Endoberfläche 2 der Glasscheibe 1 ist konvex und gekrümmt. Eine solche Endoberfläche, genannt "runder Rand", ist in Glasscheiben für Fahrzeuge häufig aufzufinden. Die Endoberfläche 2 ist glatt, sodass sie keinen Bruch enthält, der beim Abschrecken einen Ausgangspunkt eines Risses bilden kann.
Wie in 1 dargestellt, ist eine der Hauptoberflächen der Glasscheibe teilweise geschliffen, um einen Stufenabschnitt im Ende der Glasscheibe zu bilden. In dem Endabschnitt ist die Scheibendicke "T" durch Schleifen einer Dicke "τ" auf "t" reduziert.
2 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines Endabschnitts einer vorgespannten Glasscheibe für Fahrzeuge in einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Glasscheibe 11 unterscheidet sich von der Glasscheibe 1 darin, dass sie zwei Stufenabschnitte 5 und 6 aufweist. Wie in 2 dargestellt, kann die Glasscheibe den Stufenabschnitt in jeder Hauptfläche 13 und 14 aufweisen. In dem Endabschnitt in 2 ist die Scheibendicke "T" durch Schleifen einer Dicke "τ" und "τ'" auf "t" reduziert.
In den 1 und 2 werden die Dicke "T" des dicken Abschnitts, die Dicke "t" des dünnen Abschnitts und die Schleifdicken "τ" und "τ'" bevorzugt wie folgt bestimmt: 3,5 mm ≤ T ≤ 6,0 mm (1) t/T > ½ (2) t ≥ 0,5 mm (3) t' ≥ (4)
Es ist besonders wichtig, dass die Beziehung (2) erfüllt ist, um die Festigkeit der Glasscheibe zu erhalten. Wenn eine vorgespannte Glasscheibe einen Endabschnitt hat, worin t/T 0,5 oder kleiner ist, kann der Endabschnitt keine ausreichende Festigkeit haben. Die Beziehung (3) bestimmt die Höhe des Stufenabschnitts. Die vorgespannte Glasscheibe der vorliegenden Erfindung hat bevorzugt einen Stufenabschnitt von 0,5 oder mehr, was ausreicht, um ein Fenster eines Fahrzeugs zu glätten.
Der Stufenabschnitt kann einen breiteren verjüngten Abschnitt zwischen dem dünnen Abschnitt und dem dicken Abschnitt, als in den 1 und 2 gezeigt, enthalten.
3 ist eine Draufsicht der in 1 dargestellten Glasscheibe 1. Wie in 3 dargestellt, ist es nicht notwendig, den Stufenabschnitt über den gesamten Umfangsabschnitt der Glasscheibe auszubilden. Der Stufenabschnitt wird zumindest in einem Teil des Umfangsabschnitts der Glasscheibe ausgebildet. Die in 3 dargestellte Glasscheibe wird für ein einfahrbares Seitenfenster in einem Fahrzeug verwendet. Der untere Endabschnitt der Glasscheibe, der beim Schließen des Fensters nicht in Kontakt mit einem Fensterrahmen kommt, hat keinen Stufenabschnitt. Selbstverständlich kann die vorgespannte Glasscheibe der vorliegenden Erfindung auch für ein feststehendes Fenster verwendet werden. Die vorgespannte Glasscheibe für ein feststehendes Fenster kann einen Stufenabschnitt über den gesamten Umfangsabschnitt der Glasscheibe 13 haben, wie in 4 dargestellt.
Nachfolgend wird eine Ausführung der Herstellung der vorgespannten Glasscheibe der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zuerst wird Float-Glas in eine vorbestimmte Form geschnitten und an der Endfläche geschliffen. Ein Schleifrad 63, wie in 5 dargestellt, kann zum Schleifen des Rands der Glasscheibe verwendet werden. Das Schleifrad 63 hat an seiner Endoberfläche ein konkaves Schleifelement 65. Somit kann die konvex gekrümmte Oberfläche des Endes der Glasscheibe 61 realisiert werden, wie in den 1 und 2 dargestellt.
Zweitens wird ein Umfangsabschnitt der Hauptoberfläche der Glasscheibe 62, die eine gekrümmte Endoberfläche hat, geschliffen. Ein Schleifrad 64 mit einem Schleifelement 66 an der Kreisoberfläche des Rads, wie in 6 dargestellt, kann zum Schleifen der Hauptoberfläche verwendet werden, sowie auch das Schleiferad 63. Somit kann ein Stufenabschnitt, wie in den 1 und 2 dargestellt, in zumindest einer der Hauptoberflächen realisiert werden.
Die Glasscheibe kann mit einem anderen Schleifmittel, wie etwa einem Schleifband, geschliffen werden.
Nach der Ausbildung des Stufenabschnitts wird die Glasscheibe auf eine Temperatur erhitzt, in der in vielen Fällen die Form der Glasscheibe verändert werden kann. Die erhitzte Glasscheibe wird entlang einer Formoberfläche gebogen. Eine solche gebogene Glasscheibe wird für Fahrzeuge allgemein im Hinblick auf das Design und die Aerodynamik verwendet. Die Glasscheibe wird auf eine Temperatur um einen Weichpunkt des Glases herum erhitzt, z.B. eine Temperatur zwischen einer unteren Entspannungstemperatur und einer Erweichungstemperatur. Ein Kühlgas, wie etwa Luft, wird auf die erhitzte Glasscheibe, die nach Bedarf gebogen worden ist, geblasen. Somit wird in der Oberfläche der Glasscheibe eine Druckspannungslage gebildet.
Durch den oben beschriebenen Prozess kann die vorgespannte Glasscheibe der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Ein Installationselement, wie etwa ein Formteil, wird um die Glasscheibe herum aufgesetzt, um die Glasscheibe in einem Fahrzeugfenster zu installieren. Das Installationselement sitzt bevorzugt auf dem Stufenabschnitt, sodass die Oberfläche des Installationselements mit der Oberfläche der Glasscheibe fluchtet. Im Falle eines einfahrbaren Fensters, wie man sie in einer Automobiltür sieht, kann ein bearbeiteter Rand der Glasscheibe der Luft ausgesetzt werden, während ein Dichtungsstreifen, der den Rand der Glasscheibe aufnehmen kann, bevorzugt in den Rahmen eingesetzt wird. Somit kann eine Fensterstruktur mit einer glatten Oberfläche realisiert werden.
Nachfolgend werden Fahrzeugfenster der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
7 ist eine Teilquerschnittsansicht mit Darstellung einer Ausführung eines Glasfensters für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung. Eine Stufe ist an der an der Außenseite des Fahrzeugs liegenden Oberfläche (Außenoberfläche) einer Glasscheibe 15 vorgesehen, sodass die Nachbarschaft des Umfangsrands der Glasscheibe dünner gemacht ist. Ein Formteil 22 nimmt den dünnen Teil 29 auf und trägt die Glasscheibe 15. Wie in 7 gezeigt, ist die Glasscheibe 15 in Flucht mit dem Formteil 22 an der Außenoberfläche angeordnet. Zusätzlich sind diese Elemente an einem Fensterrahmen 23 des Fahrzeugs angebracht, sodass sie in Flucht mit der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind.
Eine Keramikmaske 25 ist in dem Umfangsbereich einer Endfläche der Glasscheibe 15 an der Innenseite des Fahrzeugs ausgebildet. Die Keramikmaske 25 ist als opake Schicht, wie etwa schwarze Schicht, ausgebildet, sodass der Umfangsbereich der Glasscheibe 15 von der Außenseite nicht sichtbar ist. Ferner bietet in der Nähe des Umfangsrands der Glasscheibe 15 das Formteil 2 die gleiche Funktion als Sichtschutz. Ein Außenende 25b in der Nähe des Umfangsrands der Glasscheibe in einem Bereich, wo die Keramikmaske 25 ausgebildet ist, liegt in dem Bereich, der mit dem Formteil 22 abgedeckt ist und somit von der Außenseite her nicht sichtbar ist. Andererseits ist ein Innenende 25a in der Nähe der Mitte der Glasscheibe in einem Bereich, wo die Keramikmaske 25 ausgebildet ist, der Mitte der Glasscheibe näher als das Ende des Formteils 22 an der Seite der Mitte der Glasscheibe. Somit bedeckt der Keramikmaske 25 einen Teil des dünnen Teils 29 und einen Teil des anderen dicken Teils der vorgespannten Glasscheibe 15.
8 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Glasscheibe für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung. Diese Glasscheibe für Fahrzeuge unterscheidet sich von der in 7 gezeigten darin, dass eine LED 24 in die Außenoberfläche des Formteils 22 eingebaut ist. Die LED 24 kann als hoch montierte Bremsleuchte genutzt werden. Das in dem Formteil 22 eingebettete Element ist nicht auf die LED beschränkt, sondern es kann ein EL- oder ein anderes lichtabgebendes Element verwendet werden. Ferner kann zum Zwecke der Dekoration ein Reflektionselement mit einer geeigneten Lichtreflektanz verwendet werden. Somit ist in dem Glasfenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung das Formteil 22, das an der Außenseite des Fahrzeugs freiliegt, breit. Daher kann unter Verwendung des breiten Formteils 22 ein lichtabgebendes Element, ein lichtreflektierendes Element oder dgl. an der Außenoberfläche des Formteils 22 an der Außenoberfläche des Fahrzeugs angeordnet werden. Diese Elemente sind auch bevorzugt in Flucht mit dem Formteil 22 angeordnet, wie in 8 dargestellt.
9 ist eine Teilquerschnittsansicht mit Darstellung einer anderen Ausführung eines Glasfensters für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung. In diesem Glasfenster für Fahrzeuge ist ein Formteil 22 durch Spritzguss ausgebildet, um den Umfangsrand der Glasscheibe abzudecken. Das Material des Formteils 22 ist nicht auf besondere Substanzen beschränkt. Z.B. kann PVC (Polyvinylchlorid) verwendet werden. Wenn Spritzguss angewendet wird, kann die Glasscheibe für Fahrzeuge, in der die Glasscheibe und das Formteil in Flucht angeordnet sind, effizienter hergestellt werden.
In der in 9 gezeigten Glasscheibe für Fahrzeuge kann sich die Form des Formteils 26 von jener des in den 7 und 8 gezeigten Formteils 22 unterscheiden. Ein Klebstoff 27 ist dick genug eingefüllt, um die Glasscheibe 15 zu tragen, und ein Dammelement 28 zum Abdämmen des Klebstoffs 27 ist vorgesehen. Aufgrund dieses Formunterschieds steht das Formteil 26 zur Außenseite des Fahrzeugs ein wenig weiter vor als das in den 7 und 8 gezeigte Formteil 22. Jedoch steht das Formteil 26 nicht so weit zur Außenseite des Fahrzeugs vor wie beim herkömmlichen Formteil, obwohl das Formteil 26 eine ausreichende Dicke hat, um die Glasscheibe 15 zu tragen, wie das herkömmliche Formteil. Somit umfasst die vorliegende Erfindung alle Glasscheiben für Fahrzeuge, in denen das Tragelement, wie etwa ein Formteil, im Wesentlichen in Flucht mit der Glasscheibe angeordnet ist, indem der Stufenabschnitt der Glasscheibe genutzt wird, während die Glasscheibe mit der zum Gebrauch erforderlichen Festigkeit getragen wird.
10 ist eine Draufsicht einer Ausführung der Glasscheibe 15 zur Verwendung in dem Glasfenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung. Ein dünner Abschnitt 29 mit einer geringeren Dicke ist um den gesamten Umfang der Glasscheibe 15 herum ausgebildet. Der dünne Abschnitt 29 ist in einem Bereich ausgebildet, der eine im Wesentlichen konstante Breite vom Umfangsrand der Glasscheibe her hat. Ferner bedeckt die Keramikmaske 25 den dünnen Abschnitt 29 über den gesamten Umfang der Glasscheibe und ist in einem breiteren Bereich ausgebildet als dem dünnen Abschnitt 29. Obwohl es jedoch bevorzugt ist, zum besseren Aussehen die Keramikmaske 25 auszubilden, ist dies für das Glasfenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich. Die Keramikmaske 25 kann teilweise über den Umfangsbereich der Glasscheibe ausgebildet sein.
Die Stufe in dem Umfangsbereich kann über den gesamten Umfang der Glasscheibe ausgebildet sein. Alternativ kann die Stufe teilweise über den Umfang der Glasscheibe ausgebildet sein. Wenn die Stufe teilweise im Umfang der Glasscheibe ausgebildet wird, kann eine Einbuchtungs-Bearbeitung, Kerb-Bearbeitung oder dgl. in Bezug auf einen Abschnitt durchgeführt werden, wo die Stufe ausgebildet ist, um die durch die Stufe gebildete Umfangsfläche des dünnen Teils zu vergrößern. Wenn der Umfangsrand der Glasscheibe auf diese Weise teilweise bearbeitet wird, kann die Montagefestigkeit der Glasscheibe auch dann erhalten werden, wenn die Glasscheibe teilweise abgestützt ist.
In einem in 11 gezeigten Beispiel wird eine Einbuchtungs-Bearbeitung zur Bildung eines angenäherten Halbkreises in Bezug auf verschiedene Abschnitte des Umfangsrands der Glasscheibe 17 ausgeführt. Ein dünner Abschnitt 39 wird ausgebildet, indem eine Stufe innerseits eines Rands 34 des eingebuchteten Halbkreises der Glasscheibe ausgebildet wird.
Die in 11 gezeigte Glasscheibe 17 kann an der Fahrzeugkarosserie 33 z.B. mittels eines Bolzens 32 angebracht werden, wie in 12 gezeigt. In der in 12 gezeigten Glasscheibe für Fahrzeuge befestigt der Bolzen 32, der ein Trägerelement ist, den dünnen Abschnitt 39 der Glasscheibe 17 an der Fahrzeugkarosserie 33 im Zusammenwirken mit einer Mutter 37 und eines Dämpfungsmaterials 38. Ferner ist die Oberfläche des Bolzens 33 in Flucht mit der Glasscheibe 17 und auch in Flucht mit der Fahrzeugkarosserie 33 angeordnet.
In der Glasscheibe 17, die an dem Umfangsrand eingebuchtet worden ist, wie in 11 gezeigt, ist die Form des eingebuchteten Umfangsrands 34 nicht auf einen Halbkreis beschränkt, und kann andere Formen einnehmen, wie etwa ein Rechteck. Um jedoch die erforderliche Festigkeit der Glasscheibe vorzusehen, beträgt ein Winkel 36 des Einbuchtungsumfangsrands 34 und des Glasumfangsrands benachbart dem Einbuchtungsumfangsrand 34 bevorzugt 90 ° oder mehr.
In diesem Fall kann die Keramikmaske 35 über den gesamten Umfang der Glasscheibe ausgebildet werden (siehe 11). Alternativ kann der Keramikmaske 35 teilweise ausgebildet werden, um nur jenen Abschnitt abzudecken, der den Einbuchtungsabschnitt umgibt.
In dem Glasfenster, das oben beschrieben worden ist, ist die Glasscheibe an der Fahrzeugkarosserie angebracht, indem sie durch das Formteil oder den Bolzen getragen wird. Jedoch ist das Trägerelement des Glasfensters für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt. Z.B. kann, wie in 13 gezeigt, ein U-förmiger Metallaufsatz 42, der auf einen Rand der Glasscheibe 19 aufgesetzt ist, als das Trägerelement verwendet werden.
Im in 13 gezeigten Beispiel ist eine Kunststofflage 43 innerhalb des U-förmigen Metallaufsatzes 42 vorgesehen, sodass ein auf die Glasscheibe 19 übertragener Stoß gelindert werden kann. Die Glasscheibe mit einem solchen Metallaufsatz wird an einer Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt), z.B. mit einem Bolzen 45 angebracht, der an einer Seite des Metallaufsatzes 42 angebracht ist, wie in 13 gezeigt.
Wie oben beschrieben, sind in dem Glasfenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung die Glasscheibe und das Formteil in Flucht an der Außenoberfläche des Fensters des Fahrzeugs angeordnet. Weiter bevorzugt sind die Glasscheibe, das Formteil und die Fahrzeugkarosserie an der Außenoberfläche des Fensters in Flucht angeordnet.
Das Fenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung kann geeignet für ein Glasfenster für Fahrzeuge verwendet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf ein Glasfenster verschiedener Fahrzeuge angewendet werden. Ferner ist es nicht notwendig, die Oberfläche der Glasscheibe mit der Außenoberfläche des Fahrzeugs in Flucht zu bringen. Wenn z.B. die fluchtende Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung als die Innenoberfläche eines Türglasfensters eines Eisenbahnwagens verwendet wird, kann die Gefahr verringert werden, dass ein in der Tür befindlicher Finger eines Passagiers mit der Tür mitgehen könnte, wenn sich die Tür in das Türgehäuse hineinschiebt.
In dem Glasfenster für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung können verschiedene Trägerelemente aus Materialien gebildet werden, die herkömmlich verwendet worden sind. Z.B. kann das Formteil aus verschiedenen weichen Kunstharzmaterialien gebildet werden. Die Keramikmaske kann ausgebildet werden, indem durch Siebdruck eine Paste aufgedruckt wird, die ein Pigment aufweist, das für Fahrzeugglasscheiben verwendet wurde, und indem die Paste erhitzt wird, um sie auf die Glasscheibe zu brennen. Der Umfangsabschnitt der Glasscheibe kann durch mechanisches Schleifen mittels eines zylindrischen Rads, eines Kupplungsrads oder dgl. bearbeitet werden. Allgemein kann eine Kalknatronglasscheibe, die bei Bedarf gefärbt ist, als die Glasscheibe verwendet werden.
Die Form der Glasscheibe ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Z.B. kann der Rand der Glasscheibe andere Formen aufweisen als den runden Rand. Eine Silberpaste, eine Keramikpaste oder dgl. kann auf die Hauptoberfläche der Glasscheibe aufgedruckt werden. Die Glasscheibe kann für jedes Fahrzeugfenster, wie etwa ein Seitenfenster, ein Dachfenster, ein Rückfenster oder eine Windschutzscheibe, in einem Automobil angewendet werden.
Beispiel
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im weiteren Detail erläutert.
Vorgespannte Glasscheiben mit Rändern, wie in 1 dargestellt, wurden durch das gleiche Verfahren wie oben beschrieben hergestellt, sodass die Ränder verschiedene Werte von t/T hatten. Die Glasscheiben wurden aus grün getönten Kalknatornsilikatglas hergestellt und hatten eine Dicke von 3,5 mm, 5 mm oder 6 mm. Es wurde ein Biegetest ausgeführt, um die Beziehung zwischen einem Verhältnis von t/T in dem Rand und der Biegefestigkeit des Rands zu untersuchen.
14 ist eine Graphik mit Darstellung der relativen Festigkeit der Glasscheiben in Bezug auf jene nicht bearbeiteter Glasscheiben (t/T = 1). Die Biegefestigkeit der Glasscheibe hatte die gleiche Tendenz, unabhängig von der Dicke der Glasscheibe (T). Die Festigkeit der Glasscheiben nimmt scharf ab, wenn t/T 0,5 oder weniger ist (t/T ≤ ½). Andererseits haben die Glasscheiben etwa die gleiche Festigkeit wie die nicht bearbeitete Glasscheibe. Wenn t/T mehr als 0,5 ist (t/T > ½), beträgt die Festigkeit der Glasscheiben mit bearbeiteten Rändern etwa 80 % der durchschnittlichen Festigkeit im Falle von t/T = 1.
Im Falle eines Bruchs kann eine vorgespannte Glasscheibe kleinere und stumpfere Stücke vorsehen als eine nicht vorgespannte (normale) Glasscheibe, was im Hinblick auf die körperliche Sicherheit wichtig ist, wenn Unfälle passieren. Daher wurde ein Bruchtest an den Glasscheiben ausgeführt, die durch den gleichen Prozess hergestellt wurden, wie oben beschrieben. Der Bruchtest wurde gemäß JIS (Japanischen Industriestandards) R3212 ausgeführt.
Tabelle 1
In Tabelle 1 ist eine Auswertungsbasis wie folgt:
In der Hauptoberfläche (dem Bereich, der den Stufenabschnitt nicht enthält)

A: die in dem JIS offenbarte Auswertungsbasis ist erfüllt.
B: die in dem JIS offenbarte Auswertungsbasis ist nicht erfüllt.

In dem Stufenrand (dem Bereich, der den Stufenabschnitt enthält)

A: Es gibt keine langen Stücke mit einer langen Achse von 30 mm oder mehr.
B: Es gibt weniger als 10 lange Stücke mit einer langen Achse von 30 mm oder mehr.
C: Es gibt 10 oder mehr lange Stücke mit einer langen Achse von 30 mm oder mehr.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, sind, wenn t/T größer als 0,5 ist (t/T > ½), die Glasstücke sogar in dem einen Stufenabschnitt enthaltenden Rand ausreichend klein.

Claims

Vorgespannte Glasscheibe für ein Fahrzeugfenster, die durch Vorspannen einer Glasscheibe (1, 11, 13, 15, 17) gebildet ist, umfassend: einen Stufenabschnitt reduzierter Dicke (t) in Bezug auf die Dicke (T) der Glasscheibe in zumindest einem Teil eines Umfangsabschnitts der vorgespannten Glasscheibe, und einen dünnen Abschnitt und einen dicken Abschnitt, die durch den Stufenabschnitt gebildet sind, worin eine Dickendifferenz (τ) zwischen dem dünnen Abschnitt und dem dicken Abschnitt 0,5 mm oder mehr beträgt, und die Dicke des dünnen Abschnitts dicker ist als die Hälfte der Dicke des dicken Abschnitts.
Vorgespannte Glasscheibe nach Anspruch 1, worin die Dicke (T) der vorgespannten Glasscheibe (1, 11, 13, 15, 17) zwischen 3,5 mm und 6,0 mm beträgt.
Vorgespannte Glasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine Keramikmaske (25, 35) an dem Umfangsabschnitt aufweist, worin die Keramikmaske zumindest einen Teil des dünnen Abschnitts und zumindest einen Teil des dicken Abschnitts abdeckt.
Vorgespannte Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Stufenabschnitt auf nur einer der Hauptoberflächen der vorgespannten Glasscheibe (1, 11, 13, 15, 17) ausgebildet ist.
Vorgespannte Glasscheibe nach Anspruch 4, die ferner eine Keramikmaske (25, 35) aufweist, worin die Keramikmaske auf der anderen der Hauptoberflächen ausgebildet ist, um zumindest einen Teil des dicken Abschnitts und zumindest einen Teil des dünnen Abschnitts abzudecken.
Fenster für Fahrzeuge, umfassend eine vorgespannte Glasscheibe (1, 11, 13, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und ein Trägerelement (22, 26, 37) zum Anbringen der vorgespannten Glasscheibe an einer Karosserie (23, 33) der Fahrzeuge.
Fenster nach Anspruch 6, worin das Trägerelement (22, 26, 27) auf dem Stufenabschnitt sitzt, wodurch das Trägerelement mit der vorgespannten Glasscheibe (1, 11, 13, 15, 17) im Wesentlichen fluchtet.