ES2821916T3 - Luna compuesta de vehículo con trayectoria de haz optimizada para un sensor montado en ella - Google Patents

Luna compuesta de vehículo con trayectoria de haz optimizada para un sensor montado en ella Download PDF

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Abstract

Luna compuesta de vehículo que comprende al menos una luna exterior (1) de vidrio y una luna interior (2) de vidrio, que están unidas una con otra por medio de una capa intermedia polímera, en la que una zona de la capa intermedia está formada por un primer inserto de cuña (4) y un segundo inserto de cuña (5) de diferentes materiales, que tienen forma de cuña y presentan una respectiva superficie de cuña (13), en la que las superficies de cuña (13) están dispuestas una sobre otra, de modo que, en la dirección de un canto inferior (U) a un canto superior (O) de la luna compuesta, aumenta el espesor del primer inserto de cuña (4) y disminuye el espesor del segundo inserto de cuña (5), en la que al menos un inserto de cuña (4, 5) presenta un índice de refracción que se diferencia del índice de refracción de la luna exterior (1) y de la luna interior (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Luna compuesta de vehículo con trayectoria de haz optimizada para un sensor montado en ella
La invención se refiere a una luna compuesta de vehículo, a un procedimiento para su fabricación y a su uso.
Los vehículos modernos se equipan con una pluralidad creciente de sensores ópticos cuyas señales se utilizan para ayudar al conductor. Ejemplos de tales sensores son cámaras como cámaras de video o cámaras de visión nocturna, sensores de lluvia, sensores de luz o medidores de distancia. Los sensores orientados hacia delante a menudo se fijan en la superficie del lado del habitáculo del parabrisas, típicamente en el centro cerca del canto superior. Los sensores se ocultan por una impresión de cubierta opaca sobre el parabrisas. Para ello, la impresión de cubierta periférica habitual a manera de marco, que sirve en primer lugar como protección contra UV para el adhesivo de montaje del parabrisas, se amplía en la zona de los sensores significativamente en la dirección del centro de la luna.
Los sensores convencionales están montados en el parabrisas de tal manera que su dirección de detección discurra horizontalmente. Dado que el parabrisas está instalado fuertemente inclinado en el vehículo, por ejemplo, en un ángulo de instalación de 60° con respecto a la vertical, la dirección de detección del sensor forma un ángulo muy agudo de aproximadamente 30° con el parabrisas. Resulta de ello una denominada zona de sensor (o ventana de sensor) relativamente grande, esencialmente en forma trapezoidal, del parabrisas. La zona de sensor es la zona del parabrisas a través de la cual el sensor detecta la radiación en curso. Por tanto, la zona de sensor del parabrisas es la zona que se encuentra en la trayectoria del haz de detección del sensor.
Cuantos más sensores deban fijarse en la luna, tanta más superficie del parabrisas será ocupada por la suma de las zonas de sensor y mayor deberá conformarse la impresión de cubierta que debe ocultar los sensores. Sin embargo, se reduce así la transmisión de luz total a través de la luna y, a menudo, parece menos atractivo desde el punto de vista estético.
La zona de sensor del parabrisas se puede reducir de manera que el ángulo entre el sensor y el parabrisas se elige lo más grande posible, idealmente 90°.
No obstante, para que la dirección de detección del sensor permanezca orientada horizontalmente hacia delante, la trayectoria del haz de detección debe guiarse correspondientemente en o detrás de la luna. Para ello, se conocen cuerpos de acoplamiento que se colocan entre el sensor y la luna y que, debido a su índice de refracción, conducen hacia el sensor la radiación incidente horizontalmente a través de la luna. Un cuerpo de acoplamiento o cuerpo fotoconductor de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento US 2008/0284850 A1. Sin embargo, un cuerpo de acoplamiento montado exteriormente aumenta la demanda de espacio de las piezas añadidas y es propenso a daños.
La presente invención se basa en el problema de proporcionar una luna compuesta de vehículo más mejorada, por la cual se reduzca el tamaño de la zona de sensor de un sensor montado.
El problema de la presente invención se resuelve según la invención por una luna compuesta de vehículo según la reivindicación 1. Realizaciones preferidas se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.
La luna compuesta de vehículo según la invención comprende al menos una luna exterior y una luna interior que están unidas una con otra por medio de una capa intermedia polímera. La luna exterior y la luna interior constan típicamente de vidrio. La luna compuesta de vehículo está prevista para separar un habitáculo de vehículo de un entorno exterior. La luna compuesta de vehículo es así una luna de ventana que está insertada en una abertura de ventana de la carrocería de vehículo o está prevista para ello. La luna de vehículo según la invención es particularmente un parabrisas de un vehículo automóvil. Con luna interior se designa aquella luna que está prevista para estar vuelta en posición de instalación hacia el habitáculo del vehículo. Con luna exterior se designa aquella luna que está prevista para estar vuelta en posición de instalación hacia el entorno exterior del vehículo. Aquella superficie de la respectiva luna, que está vuelta en posición de instalación hacia el entorno exterior del vehículo, se designa como superficie exterior. Aquella superficie de la respectiva luna, que está vuelta en posición de instalación hacia el habitáculo del vehículo, se designa como superficie del lado del habitáculo.
La luna compuesta está prevista particularmente y es adecuada para que un sensor se fije en su luna interior. Para ello, la superficie de la luna interior alejada de la capa intermedia puede estar equipada con sujeciones adecuadas, por ejemplo, con un bracket o carcasa. La zona de la luna compuesta, que está dispuesta en la trayectoria del haz de detección del sensor o está prevista para ello, se designa zona de sensor o ventana de sensor. La radiación que atraviesa la luna compuesta en la zona de sensor se detecta por el sensor.
Una zona de la capa intermedia está formada por un primer inserto de cuña y de un segundo inserto de cuña. Los dos insertos de cuña constan de diferente material, en particular de materiales con diferentes índices de refracción. La zona mencionada de la capa intermedia corresponde al menos a la zona de sensor, pero puede ser también mayor. El tamaño de la zona citada de la capa intermedia es por ejemplo de 10 cm2 a 100 cm2, preferentemente de 25 cm2 a 50 cm2.
Los dos insertos de cuña están configurados respectivamente en forma de cuña, en particular en forma de una cuña rectangular. Cada inserto de cuña presenta dos superficies de base dispuestas una sobre otra y en particular aproximadamente perpendiculares una a otra y una superficie de cuña que une las superficies de base. Esto significa que cada una de las tres superficies está unida con las otras dos superficies, formando dos cantos laterales enfrentados los cantos de unión, de modo que las superficies ensambladas presenten una sección transversal triangular. Las superficies de cuña de los dos insertos de cuña están dispuestas una sobre otra, de preferencia cubriéndose mutuamente, con la dirección de cuña opuesta: en la dirección del canto interior al canto superior de la luna compuesta, aumenta el espesor del primer inserto de cuña y disminuye el espesor del segundo inserto de cuña.
Una forma de cuña rectangular presenta tres superficies sustancialmente cuadrangulares, en particular rectangulares. Las superficies rectangulares primera y segunda están unidas una con otra a lo largo de un canto de unión en ángulo recto. Debido al espesor reducido de una luna compuesta de vehículo, una de las citadas superficies es claramente más larga que la otra, designándose a continuación en el sentido de la invención las dos superficies como superficie de base larga y superficie de base corta. La tercera superficie sigue a los cantos laterales de las superficies de base larga y corta, que están enfrente del canto de unión en ángulo recto y los une. Esta superficie forma un respectivo ángulo agudo con las superficies de base larga y corta y se designa superficie de cuña (superficie oblicua) en el sentido de la invención. El ángulo entre la superficie de base larga y la superficie de cuña se designa como ángulo de cuña en el sentido de la invención. La forma de cuña presenta además dos superficies frontales triangulares que cierran la forma.
Las dos superficies de cuña de los dos insertos de cuña están colocadas una contra otra, de modo que los dos insertos de cuña forman conjuntamente un paralelepípedo, estando dispuestas las dos superficies de base largas y las dos superficies de base cortas de los dos insertos de cuña respectivamente enfrentadas una a otra y paralelas una a otra. Las superficies de base largas de los dos insertos de cuña forman dos superficies principales opuestas del paralelepípedo, a través de las cuales un inserto de cuña está unido con la luna exterior y el otro inserto de cuña está unido con la luna interior. Las superficies de base cortas discurren entre las superficies de luna, en particular aproximadamente perpendicular a las superficies de cuña. La superficie límite de los dos insertos de cuña formada por las superficies de cuña situadas una contra otra discurre oblicuamente entre las citadas superficies principales, concretamente de modo que la dirección de cuña esté dispuesta verticalmente. Esto significa que la dirección en la que las cuñas modifican su espesor corresponde a la dirección entre el canto superior y el canto inferior de la luna compuesta. El canto superior es en este caso aquel canto lateral que está previsto para, en la posición de instalación, mirar hacia arriba hacia el techo del vehículo (canto de techo). El canto inferior es aquel canto lateral que está previsto para, en la posición de instalación, mirar hacia abajo hacia el compartimiento del motor (canto de motor).
La descripción anterior de los insertos de cuña en forma de cuña y su disposición común paralelepipédica se refiere al estado de partida no curvado de los insertos de cuña. Dado que las lunas de vehículo reales están curvadas frecuentemente y los insertos de cuña polímeros flexibles se adaptan a la curvatura, los insertos de cuña en la luna compuesta terminada se apartan de la forma de cuña ideal. Así, las dos superficies principales y también la superficie límite entre los insertos de cuña están ligeramente curvadas y los ángulos entre las superficies laterales pueden modificarse ligeramente en comparación con el estado de partida no curvado. Sin embargo, el experto en la materia reconocerá los insertos de cuña y la idea inventiva también en la luna curvada terminada.
Asimismo, la descripción de los insertos de cuña en ángulo recto, que forman un paralelepípedo, asume que las superficies de las lunas de cristal vueltas hacia la capa intermedia están dispuestas paralelas entre sí. En las lunas reales pueden producirse ligeras desviaciones de la forma ideal. Esto es particularmente el caso cuando las superficies de las lunas de vidrio no son paralelas. Tales lunas no paralelas, por ejemplo, en relación con Head-Up-Displays (HUD), se utilizan para superponer una con otra las imágenes de visualización generadas por reflexión en las dos superficies exteriores de la luna compuesta a fin de evitar así las denominadas imágenes fantasma. Las lunas compuestas para HUD se fabrican para ello típicamente con una película de unión en forma de cuña. No obstante, las desviaciones de la forma de cuña ideal en ángulo recto de los insertos de cuña individuales y de la forma paralelepípeda ideal de los insertos de cuña ensamblados serán pequeñas, de modo que el experto en la materia pueda apreciar unívocamente la idea de la invención.
El inserto de cuña, cuyo espesor aumenta en la dirección del canto inferior al canto superior de la luna compuesta, se designa en el sentido de la invención como primer inserto de cuña. El inserto de cuña, cuyo grosor disminuye en la dirección del canto inferior al canto superior de la luna compuesta, se designa en el sentido de la invención como segundo inserto de cuña. En una configuración de la invención, el primer inserto de cuña está vuelto hacia la luna exterior y está unido con esta, mientras que el segundo inserto de cuña está vuelto hacia la luna interior y está unida con esta. En una configuración alternativa de la invención, el primer inserto de cuña está vuelto hacia la luna interior y está unido con esta, mientras que el segundo inserto de cuña está vuelto hacia la luna exterior y está unido con esta.
Los dos insertos de cuña presentan de preferencia sustancialmente la misma forma y son complementarios, es decir, están dispuestos uno sobre otro con diferente dirección de cuña.
Al menos uno de los dos insertos de cuña presenta un índice de refracción que se diferencia del índica de refracción de la luna exterior y de la luna interior. Por tanto, la radiación que atraviesa la zona de sensor se desvía ventajosamente. En una luna compuesta de vehículo usual, que consiste típicamente en dos lunas de vidrio de cal sosa y una capa intermedia de PVB, no ocurre ninguna modificación significativa del índice de refracción dentro de la luna compuesta. Un haz que atraviesa horizontalmente la luna se desplaza así en paralelo, pero después de atravesar la luna sigue siendo horizontal, de modo que el sensor deba alinearse paralelamente a la horizontal para detectar el haz. A través del al menos un inserto de uña con un índice de refracción divergente, el haz que incide horizontalmente puede desviarse de modo que el sensor ya no deba disponerse horizontalmente sino que puede disponerse con un ángulo mayor con respecto a la luna compuesta. Por tanto, sobre la base de simples consideraciones geométricas, la zona de sensor de la luna compuesta se vuelve más pequeña y ocupa menos superficie de la luna compuesta, con lo que en consecuencia puede configurarse más pequeña sobre la impresión de cubierta para ocultar el sensor. En particular, cuando están presentes varios sensores adyacentes uno a otro, la invención es especialmente ventajosa porque puede evitarse una impresión de cubierta excesivamente grande para revestir la totalidad de las zonas de sensor.
Para lograr una desviación ventajosa de la radiación, la diferencia entre el índice de refracción del inserto de cuña y el índice de refracción de la luna exterior y la luna interior debería ascender a al menos 0,1. Se logran resultados especialmente buenos cuando la diferencia asciende a al menos 0,2. El índice de refracción en el sentido de la invención se mide en una longitud de onda de 550 nm.
Cuanto mayor sea el ángulo de cuña, tanto más intensa será la desviación de la radiación y tanto más pronunciado será el efecto de la invención. Sin embargo, el tamaño del ángulo de cuña está limitado por las dimensiones geométricas, estando limitada en particular la superficie de base corta de los insertos de cuña por el espesor de la luna o la distancia entre la luna exterior y la interior. El ángulo de cuña de los dos insertos de cuña debería ser de al menos 1°, preferiblemente al menos 2°, para producir una desviación ventajosa de la radiación.
El índice de refracción de la luna exterior y de la luna interior es preferentemente igual y asciende preferiblemente a 1,4 a 1,6, de manera especialmente preferida 1,5 a 1,6 o 1,45 a 1,55, en particular 1,50 a 1,55. La luna exterior y la luna interior de las lunas compuestas de vehículo consisten típicamente en vidrio de cal-sosa. El vidrio de cal-sosa presenta índices de refracción de 1,5 a 1,6, en particular de 1,5 a 1,55, por ejemplo 1,52. No obstante, pueden utilizarse básicamente también otras clases de vidrio como vidrio de borosilicato (índice de refracción de, por ejemplo, 1,47), vidrio de aluminosilicato (índice de refracción de, por ejemplo, 1,5) o vidrio de cuarzo (índice de refracción de, por ejemplo, 1,46). El espesor de la luna exterior y de la luna interior asciende típicamente a 0,5 mm a 5 mm, preferentemente de 1 mm a 3, mm.
La luna exterior y la luna interior están unidas una con otra por medio de una capa intermedia polímera. Por tanto, significa que la parte grande de la capa intermedia está configurada a partir de un material polímero, típicamente termoplástico y proporciona la adhesión entre las lunas. Este material termoplástico está dispuesto típicamente fuera de la zona con los insertos de cuña según la invención y está formado por al menos una película termoplástica. Los propios insertos de cuña pueden estar formados también por un material polímero. Sin embargo, los insertos de cuña pueden estar configurados también a partir de materiales orgánicos o inorgánicos no polímeros, por ejemplo, un material cristalino.
El objetivo de la invención es la ampliación del ángulo necesario entre el sensor y la luna compuesta. Esto puede lograrse por que el primer inserto de cuña presente un índice de refracción mayor que la luna exterior y la luna interior. El índice de refracción del primer inserto de cuña asciende en este caso preferiblemente a 1,6 a 2,0, en especial, preferentemente a 1,65-1,8. El experto en la materia puede seleccionar en esencia libremente el material de los insertos de cuña siempre que presente un índice de refracción adecuado y sean suficientes los requisitos ópticos con respecto a la transparencia. Como material para el primer inserto de cuña pueden seleccionarse, por ejemplo, plásticos que son usuales y están comercialmente disponibles para cristales de gafas con índices de refracción de aproximadamente 1,5 a 1,74, por ejemplo, policarbonato (PC) como polialildiglicolcarbonato (PADC). Alternativamente, el segundo inserto de cuña puede presentar un índice de refracción menor que la luna exterior y la luna interior. El índice de refracción del inserto de cuña asciende en este caso preferentemente a 1,1 a 1,45, de manera especialmente preferida a 1,2-1,4. El segundo inserto de cuña puede contener, por ejemplo, fluorita de magnesio o constar de este.
Se logra un efecto especialmente ventajoso por una combinación de las configuraciones anteriormente descritas, presentando el primer inserto de cuña un índice de refracción que es mayor que el índice de refracción de la luna exterior y de la luna interior y presentando el segundo inserto de cuña un índice de refracción que es menor que el índice de refracción de la luna exterior y de la luna interior, con intervalos de valores preferidos indicados previamente. Por tanto, la radiación a detectar puede desviarse de manera especialmente eficiente.
Sin embargo, es suficiente que solo uno de los insertos de cuña presente un índice de refracción diferente de las lunas para lograr el efecto según la invención. Así, el primer inserto de cuña puede presentar un índice de refracción que es mayor que el índice de refracción de las lunas, mientras que el segundo inserto de cuña presenta un índice de refracción que corresponde sustancialmente al de las lunas de vidrio. Por ejemplo, el primer inserto de cuña puede estar fabricado de policarbonato como PADC y el segundo inserto de cuña puede estar fabricado de PVB o PMMA. La capa intermedia polímera fuera de la zona con los insertos de cuña según la invención está formada por al menos una película termoplástica (película de unión), que contiene preferentemente etileno-acetato de vinilo (EVA), butiral de polivinilo (PVB) o poliuretano (PU) o mezclas o copolímeros o derivados de ellos, de manera especialmente preferida PVB. El espesor de la película termoplástica asciende preferentemente a 0,2 mm a 2 mm, de manera especialmente preferida a 0,3 mm a 1 mm, por ejemplo 0,38 mm o 0,76 mm. La capa intermedia puede estar configurada también por varias películas superpuestas o por capas de diferentes materiales como, por ejemplo, es el caso en películas con propiedades reductoras de ruido.
Dado que el ángulo de cuña de los insertos de cuña se limita principalmente por el espesor de la capa intermedia, se utiliza en una configuración preferida una capa intermedia más gruesa de lo que es habitual. El espesor típico de una capa intermedia de parabrisas y otros acristalamientos para vehículo asciende a 0,76 mm. El espesor preferido según la invención de la capa intermedia asciende al menos a 1 mm, por ejemplo, de 1,2 a 1,8. Por tanto, aumentan los ángulos de cuña obtenibles sin que el vidrio compuesto resulte en general demasiado grueso a fin de que sea aceptable para acristalamientos de vehículos.
En una configuración preferida, la película de unión termoplástica presenta una escotadura en la que pueden ajustarse exactamente los insertos de cuña, de modo que los insertos de cuña estén rodeados a manera de marco por la película de unión termoplástica. El engaste a manera de marco puede lograrse alternativamente también ensamblando varias piezas o tiras de la película de unión alrededor de los insertos de cuña.
Los insertos de cuña pueden estar unidos opcionalmente por medio de una respectiva película adhesiva delgada con la superficie de la luna exterior y de la luna interior. La película adhesiva contiene preferentemente EVA, PVB o PU o mezclas o copolímeros o derivados de ellos, de manera especialmente preferida PVB. El espesor de la película adhesiva es preferentemente de 0,02 a 0,15 mm. Sin embargo, dado que la adhesión de las lunas se asegura por la película de unión de gran superficie, el uso de las películas adhesivas no es esencial. Incluso cuando las superficies de luna y los insertos de cuña no forman ninguna unión adhesiva, la estabilidad del compuesto alcanzada por la película de unión no se reduce significativamente por los insertos de cuña. Los insertos de cuña se fijan de manera segura mediante el ajuste exacto en una escotadura de la película de unión y la presión de apriete de las dos lunas de vidrio.
El espesor del paralelepípedo de los insertos de cuña, eventualmente más el espesor de las películas adhesivas, debería corresponder naturalmente al espesor de la al menos una película de unión fuera de la zona de sensor para garantizar una capa intermedia de espesor constante y un compuesto estable.
Un aspecto adicional de la invención es una disposición que comprende una luna compuesta de vehículo según la invención y un sensor óptico montado en ella que está fijado a la superficie de la luna interior del lado del habitáculo alejada de la capa intermedia y está orientado hacia la zona de sensor de la luna compuesta, es decir, la zona con los insertos de cuña. La trayectoria del haz de detección del sensor discurre así a través de los insertos de cuña en la luna compuesta. El sensor óptico es preferentemente una cámara óptica, es decir, una cámara con sensibilidad en rango espectral visible, por ejemplo, una cámara de carril de rodadura o una cámara para un Augmented Reality-Head-Up-Displays.
Gracias a los insertos de cuña según la invención, el sensor puede disponerse en un ángulo mayor con la luna compuesta, con lo que se reduce la zona de sensor de la luna compuesta. Este efecto es comprensible a partir de simples consideraciones geométricas: la zona de sensor corresponde a la superficie de intersección a través del cono de detección del sensor en la posición de la luna compuesta. Esta superficie es mínima para un ángulo de 90° y aumenta al hacerse más pequeño el ángulo. Típicamente, los parabrisas están dispuestos en un ángulo de instalación con respecto a la vertical de aproximadamente 60°. En el caso de lunas curvadas, el plano tangencial en el centro geométrico de la luna se aprovecha para determinar el ángulo de instalación. En consecuencia, un sensor convencional orientado hacia delante con una orientación horizontal forma un ángulo de aproximadamente 30° con el parabrisas. Desviando la trayectoria del haz de detección por medio de los insertos de cuña según la invención, el ángulo puede aumentarse ventajosamente. En una configuración preferida, el sensor está dispuesto en un ángulo de 45° a 90° con respecto a la luna compuesta. Para una determinación exacta, también con lunas curvadas, se debe aprovechar el ángulo entre la dirección de detección central del sensor (centro del cono de detección) y el plano tangencial en el centro geométrico de la zona de sensor en la superficie de la luna interior del lado del habitáculo. La luna exterior, la luna interior o la capa intermedia pueden ser transparentes e incoloras, o bien pueden estar tintadas, enturbiadas o teñidas. La transmisión total a través de la luna compuesta asciende en una configuración preferida a más del 70%, en particular cuando la luna compuesta es un parabrisas. El término transmisión completa se refiere al procedimiento para probar la permeabilidad a la luz de las lunas del vehículo automóvil especificado por ECE-R43, anexo 3, § 9.1. La luna exterior y la luna interior pueden consistir en vidrio no templado, parcialmente templado o templado. La luna exterior y la luna interior pueden consistir en vidrio no pretensado, parcialmente pretensado o pretensado.
La luna del vehículo está curvada preferentemente en una o en varias direcciones del espacio, como es usual para lunas de vehículo automóvil, estando los radios de curvatura típicos en el rango de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 40 m. Sin embargo, el vidrio compuesto puede ser también plano, por ejemplo, cuando está previsto como luna para autobuses, trenes o tractores.
La luna exterior y/o la luna interior presentan preferentemente una impresión de cubierta. Son usuales impresiones de cubierta para lunas de vehículo fuera de la zona de visión central para ocultar piezas añadidas o para proteger frente a radiación UV el adhesivo con el que está unida la luna de vehículo con la carrocería. La impresión de cubierta consiste típicamente de un esmalte negro u oscuro aplicado por el procedimiento de serigrafía y curado al fuego. La impresión de la cubierta enmarca preferiblemente todo el perímetro de la zona de sensor de la luna compuesta para ocultar el sensor ubicado detrás de ella.
Una ventaja especial de la invención es que el elemento conductor de radiación está integrado directamente en la luna compuesta y no es necesaria ninguna pieza añadida como cuerpos de acoplamiento o conductores de luz. Por tanto, en una configuración preferida, la luna compuesta no presenta ninguna pieza añadida entre el sensor y la luna interior. La invención comprende además un procedimiento para fabricar una luna compuesta de vehículo, en el que (a) una luna exterior y una luna interior con una capa intermedia polímera intercalada entre ellas se disponen de plano una sobre otra, estando formada una zona de la capa intermedia por un primer inserto de cuña y un segundo inserto de cuña de diferentes materiales, los cuales tienen forma de cuña y presentan una respectiva superficie de cuña, colocándose las superficies de cuña una sobre otra, de modo que, en la dirección de un canto inferior a un canto superior de la luna compuesta, aumente el espesor del primer inserto de cuña y disminuye el espesor del segundo inserto de cuña, y presentando al menos un inserto de cuña un índice de refracción que se diferencia del índice de refracción de la luna exterior y de la luna interior,
(b) la luna exterior se une con la luna interior por laminación a través de la capa intermedia.
La capa intermedia comprende además los insertos de cuña, preferentemente al menos una película termoplástica, que presenta preferentemente una escotadura ajustada para los insertos de cuña. Las dos lunas y la película intercalada entre ellas con los insertos de cuña se disponen naturalmente de plano y sustancialmente una sobre otra de forma congruente. La pila se somete a continuación a procedimientos usuales para generar lunas compuestas. En este caso, la luna exterior a través de una capa intermedia polímera, que se forma durante el procedimiento de la al menos una película termoplástica con los insertos de cuña, se une con la luna interior por laminación. Esto se realiza con métodos usuales en sí conocidos por el experto en la materia, por ejemplo, procedimiento de autoclave, procedimiento de bolsa de vacío, procedimiento de anillo de vacío, procedimiento de calandrado, laminadores de vacío o combinaciones de los mismos. La unión de la luna exterior y la luna interior se realiza en este caso usualmente por efecto del calor, el vacío y/o la presión.
Entre los insertos de cuña y las respectivas lunas de vidrio asociadas, puede introducirse una película adhesiva. Si la luna compuesta de vehículo debe presentar una curvatura, como es usual particularmente para turismos, las lunas se someten antes de la laminación a un proceso de curvatura, por ejemplo, por curvado por la fuerza de la gravedad, curvado por succión y/o curvado por presión. Las temperaturas de curvado típicas son de 500°C a 700°C. Preferentemente, antes de la laminación y antes del curvado opcional, se dispone una impresión de cubierta opaca sobre la zona de borde de la luna exterior y/o de la luna interior. Para ello, se aplica típicamente un esmalte negro u oscuro por serigrafía y se cura al fuego antes de la laminación, en particular antes del curvado o durante el curvado. La invención comprende además el uso de una luna compuesta de vehículo según la invención como parabrisas de un vehículo, preferentemente de un vehículo automóvil.
En una realización preferida, en la superficie de la luna interior del lado del habitáculo alejada de la capa intermedia está fijado un sensor óptico que está orientado hacia la zona de la luna compuesta con los insertos de cuña y que es una cámara óptica, es decir, sensible en el rango espectral visible, por ejemplo, una cámara de carril de rodadura o una cámara para Augmented Reality-Head-Up-Displays.
A continuación, la invención se explica con más detalle con ayuda de un dibujo y de ejemplos de realización. El dibujo es una representación esquemática y no está a escala. El dibujo no limita la invención de ninguna manera. Muestran:
La figura 1, una sección transversal a través de una configuración de la luna compuesta de vehículo con sensor óptico, La figura 2, una representación en perspectiva de un inserto de cuña según la invención,
La figura 3, una representación en perspectiva de dos insertos de cuña dispuestos uno sobre otro según la invención, y
La figura 4, un diagrama de flujo de una forma de realización del procedimiento según la invención.
La figura 1 muestra una luna compuesta de vehículo según la invención, que está prevista como parabrisas de un turismo. La luna compuesta está formada por una luna exterior 1 y una luna interior 2 que están unidas una con otra de plano por medio de una película de unión termoplástica 3. La luna exterior 1 y la luna interior 2 consisten en vidrio de cal-sosa y presentan, por ejemplo, un espesor de 2,1 mm. La película de unión 3 es una película de PVB de 0,76 mm de espesor. La luna interior 2, en la posición de instalación, está vuelta hacia el habitáculo del vehículo. La luna exterior 1 en la posición de instalación está vuelta hacia el entorno exterior del vehículo. La luna compuesta presenta un canto superior O y un canto inferior U. El canto superior O mira en posición de instalación hacia arriba hacia el techo del vehículo, el canto inferior U mira en la posición de instalación hacia abajo hacia el compartimiento del motor.
La superficie de la luna exterior del lado del habitáculo está unida con la superficie exterior de la luna interior por medio de la capa intermedia termoplástica. Usualmente, la superficie exterior de la luna exterior se designa como “lado I”, la superficie del lado del habitáculo de la luna exterior como “lado II”, la superficie exterior de la luna interior como “lado III” y la superficie del lado del habitáculo de la luna interior como “lado IV”.
En la superficie del lado del habitáculo de la luna interior 2 está dispuesta una cámara 7 en una carcasa 8. La cámara es, por ejemplo, una cámara de carril de rodadura. La dirección de detección de la cámara 7 está orientada hacia delante aproximadamente horizontal en el exterior de la luna compuesta. La radiación, que atraviesa horizontalmente la luna compuesta en una denominada zona de sensor, se detecta por la cámara.
La luna compuesta, como es usual para parabrisas, está montada en el vehículo con un ángulo de instalación a de 60° con la vertical. En una luna compuesta convencional, la cámara 7 debería orientarse horizontalmente alrededor de esta, lo que llevaría a un ángulo agudo B de aproximadamente 30° con la superficie del lado del habitáculo de la luna interior 2. Por el contrario, en la luna compuesta según la invención, la zona de sensor está en una zona en la que la capa intermedia está formada por dos insertos de cuña 4, 5.
La figura 2 muestra la forma básica de los insertos de cuña 4, 5. Presentan una forma de cuña en ángulo recto. Presentan una superficie de base larga 11 y una superficie de base corta 12 que están unidas una con otra en un ángulo sustancialmente recto por medio de un canto de unión. Los cantos laterales de las superficies de base 11, 12 enfrentado a los cantos de unión en ángulo recto están unidos uno con otro por medio de una denominada superficie de cuña 13. La forma se termina por dos superficies frontales triangulares 14. El ángulo entre la superficie de base 11 más larga y la superficie de cuña 13 se designa ángulo de cuña y.
La figura 3 muestra la disposición relativa según la invención de los dos insertos de cuña 4, 5. Las superficies de cuña 13 de los insertos de cuña 4, 5 están dispuestas una sobre otra de forma complementaria, de modo que los insertos de cuña 4, 5 formen conjuntamente un tipo de paralelepípedo, en el que las dos superficies de base largas 11 se oponen una a otra, también como las dos superficies de base cortas 12. Los dos cantos de unión en ángulo recto de los insertos de cuña 4, 5 se enfrentan diagonalmente uno a otro y forman cantos laterales enfrentados no adyacentes del paralelepípedo. Dicho de otra manera, los dos insertos de cuña 4, 5 están dispuestos uno sobre otro por medio sus superficies de cuña 13, de modo que el espesor de un inserto de cuña 4 aumenta en una dirección espacial y disminuye el espesor del otro inserto de cuña 5.
En la figura 1, se muestra cómo los insertos de cuña 4, 5 están dispuestos en la luna compuesta. La dirección de cuña (es decir, la dirección en la que se modifica el espesor del inserto de cuña) discurre verticalmente, es decir, en la dirección entre el canto inferior U y el canto superior O. El espesor del primer inserto de cuña 4 aumenta en la dirección del canto inferior U al canto superior O. A continuación, el espesor del segundo inserto de cuña 5 disminuye en la dirección del canto inferior U al canto superior O. La superficie de base larga 11 del primer inserto de cuña 4 está unida con la superficie del lado del habitáculo de la luna exterior 1 por medio de una película de PVB de 50 pm de espesor. La superficie de base larga 11 del segundo inserto de cuña 5 está unida con la superficie exterior de la luna interior 2 por medio de una película de PVB de 50 pm de espesor. Las superficies de base cortas 12 discurren aproximadamente perpendiculares entre las lunas 1,2.
Los dos insertos de cuña 4, 5 constan de diferentes materiales y presentan índices de refracción que se diferencian claramente uno de otro y del índice de refracción de la luna exterior 1 y de la luna interior 2. Las lunas 1, 2 de vidrio de cal-sosa presentan un índice de refracción de 1,52. El primer inserto de cuña 4 consta, por ejemplo, de un plástico que se distribuye por la empresa Hoya con la marca Eyvia 1.74 para cristales de gafas y presenta un índice de refracción de 1,74. No obstante, también son adecuados otros plásticos para cristales de gafas, por ejemplo los productos de la firma Hoya con las marcas Eynoa 1.67 y Eyas 1.60,m, indicando el numero en la marca respectivamente el índice de refracción. El segundo inserto de cuña 5 consta, por ejemplo, de fluorita de magnesio con un índice de refracción de 1,38. Por medio de los diferentes índices de refracción y el ángulo de cuña y de, por ejemplo, 2°, la radiación que atraviesa horizontalmente desde el exterior la luna compuesta se refracta hacia abajo. Por tanto, la cámara 7 puede disponerse en un ángulo B menos agudo de, por ejemplo, 60° con respecto a la superficie de la luna compuesta 2 del lado del habitáculo. Por tanto, la demanda de espacio de la zona de sensor en la luna compuesta puede reducirse ventajosamente. En efecto, la zona de sensor resulta de la superficie de intersección que se produce por la intersección de la luna compuesta con el cono de detección de la cámara 7. El tamaño de esta superficie de intersección es mínimo con un ángulo B de 90° y aumenta con un valor decreciente de B. La gran ventaja de la invención está en la ampliación del ángulo B con respecto a una luna compuesta convencional y la reducción unida a ella de la zona de sensor.
Como están representadas en la figura, los parabrisas son típicamente curvados. Esto tiene como consecuencia que la forma de los insertos de cuña 4, 5 y del paralelepípedo formado a partir de ellos se desvíe ligeramente de la forma ideal descrita, dado que los insertos de cuña polímeros, flexibles 4, 5 se adaptan a la forma curvada.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un ejemplo de realización del procedimiento según la invención para fabricar una luna compuesta de vehículo.
Ejemplo
Se realizaron simulaciones para examinar y demostrar el efecto técnico de la invención. Las simulaciones se basaron en un ángulo de instalación a de la luna compuesta de 60°. Un espesor de la capa intermedia de 1,2 mm, un índice de refracción de la luna exterior 1 y de la luna interior 2 de 1,52, un índice de refracción del primer inserto de cuña 4 de 1,78 y un índice de refracción del segundo inserto de cuña 5 de 1,38. El tamaño de los insertos de cuña 4, 5 era de 35 mm (vertical) x 30 mm (horizontal). Los insertos de cuña 4, 5 presentan un ángulo de cuña y de 2,2°.
La simulación condujo al resultado de que el ángulo de instalación p de la cámara 7 podía aumentarse en 3° debido a la refracción de la luz de los insertos de cuña 4, 5. Esto llevó a una reducción de la zona de sensor de la luna en 70%.
Lista de símbolos de referencia
(1) Luna exterior
(2) Luna interior
(3) Película de unión termoplástica
(4) Primer inserto de cuña
(5) Segundo inserto de cuña
(6) Película adhesiva
(7) Sensor/cámara
(8) Carcasa
(11) Superficie de base larga
(12) Superficie de base corta
(13) Superficie de cuña
(14) Superficies frontales
(a) Ángulo de instalación de la luna compuesta
(B) Ángulo de instalación del sensor/de la cámara 7
(y) Ángulo de cuña de los insertos de cuña 4, 5
O Canto superior/canto de techo de la luna compuesta
U Canto inferior/canto de motor de la luna compuesta

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Luna compuesta de vehículo que comprende al menos una luna exterior (1) de vidrio y una luna interior (2) de vidrio, que están unidas una con otra por medio de una capa intermedia polímera, en la que una zona de la capa intermedia está formada por un primer inserto de cuña (4) y un segundo inserto de cuña (5) de diferentes materiales, que tienen forma de cuña y presentan una respectiva superficie de cuña (13), en la que las superficies de cuña (13) están dispuestas una sobre otra, de modo que, en la dirección de un canto inferior (U) a un canto superior (O) de la luna compuesta, aumenta el espesor del primer inserto de cuña (4) y disminuye el espesor del segundo inserto de cuña (5), en la que al menos un inserto de cuña (4, 5) presenta un índice de refracción que se diferencia del índice de refracción de la luna exterior (1) y de la luna interior (2).
2. Luna compuesta de vehículo según la reivindicación 1, en la que el primer inserto de cuña (4) presenta un índice de refracción que es mayor que el índice de refracción de la luna exterior (1) y de la luna interior (2) y/o el segundo inserto de cuña (5) presenta un índice de refracción que es menor que el índice de refracción de la luna exterior (1) y de la luna interior (2).
3. Luna compuesta de vehículo según la reivindicación 1 o 2, en la que la diferencia entre el índice de refracción de la luna exterior (1) y de la luna interior (2) y entre el índice de refracción del primer inserto de cuña (4) y/o del segundo inserto de cuña asciende al menos a 0,1, preferentemente al menos 0,2.
4. Luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el primer inserto de cuña (4) presenta un índice de refracción de 1,6 a 2,0, preferentemente de 1,65-1,8.
5. Luna compuesta de vehículo según la reivindicación 4, en la que el primer inserto de cuña (4) contiene policarbonato (PC).
6. Luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el segundo inserto de cuña (5) presenta un índice de refracción de 1,1 a 1,45, preferentemente de 1,2 a 1,4.
7. Luna compuesta de vehículo según la reivindicación 6, en la que el segundo inserto de cuña (5) contiene fluorita de magnesio.
8. Luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el primer inserto de cuña y el segundo inserto de cuña presentan un ángulo de cuña y de al menos 1°.
9. Luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que los insertos de cuña (4, 5) están unidos con la superficie de la luna exterior (1) y de la luna interior (2) por medio de una respectiva película adhesiva (6).
10. Luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 9, en la que los insertos de cuña (4, 5) están rodeados a manera de marco por una película de unión termoplástica (3).
11. Luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 10, en la que en la superficie de la luna interior (2) alejada de la capa intermedia está fijado un sensor óptico (7) que está dirigido hacia la zona de la luna compuesta con los insertos de cuña (4, 5).
12. Luna compuesta de vehículo según la reivindicación 11, en la que el sensor (7) está dispuesto formando un ángulo (B) de 45° a 90° con la luna compuesta.
13. Procedimiento para fabricar una luna compuesta de vehículo, en el que
(a) una luna exterior (1) y una luna interior (2) se disponen de plano una sobre otra con una capa intermedia polímera intercalada entre ellas, formándose una zona de la capa intermedia a base de un primer inserto de cuña (4) y de un segundo inserto de cuña (5) de diferentes materiales, que tienen forma de cuña y presentan una respectiva superficie de cuña (13), colocándose una sobre otra las superficies de cuña (13), de modo que, en la dirección de un canto inferior (U) a un canto superior (O) de la luna compuesta, aumente el espesor del primer inserto de cuña (4) y disminuya el espesor del segundo inserto de cuña (5), y presentando al menos un inserto de cuña (4, 5) un índice de refracción que se diferencia del índice de refracción de la luna exterior (1) y de la luna interior (2),
(b) la luna exterior (1) se une con la luna interior (2) por laminación a través de la capa intermedia.
14. Uso de una luna compuesta de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 12 como parabrisas de un vehículo, preferentemente de un vehículo automóvil.
15. Uso según la reivindicación 14, en el que un sensor óptico (7) está fijado a la superficie de la luna interior (2) alejada de la capa intermedia, está orientado hacia la zona de la luna compuesta con los insertos de cuña (4, 5) y es una cámara óptica.
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