JP6173470B2 - Ｌｅｄアセンブリを備えるポリマー製車両用ウインドウ - Google Patents

Description

ますます厳しくなっていく、自動車の二酸化炭素排出量に関する基準値に従って、車両の重量ひいては車両の燃料消費量を削減する大いなる努力が成されている。プラスチック分野の恒常的な開発により、ポリマー材料から成る相応のより軽量の要素による大部分の金属車体の代用が実現されている。特に一部の窓域や全部の窓域も、ポリマー材料から成る要素により代用することができる。この要素には、多くの場合、極めて小さな重量で、鋼製の車体窓の場合と同様の比較可能な硬さ、安定性及び耐久性が認められる。付加的に、軽量化に基づいて、車両の重心が更に下方に移され、このことは、走行動作にポジティブな影響を有する。更に、ポリマー材料は、金属と比べて、極めて低い温度で製造する、加工するかつ変形することができる。これにより、材料の製造時の必要エネルギ量及びコストが低下される。

この場合、ポリマー材料から成る成形部品は、実際に、所望のあらゆる形状やジオメトリで製造することができる。アラミド、例えばケブラーのような特殊な高性能プラスチックは、極めて高い強度及び安定性を有する。

プラスチックから成る多くの材料は、様々な要求及び機能に適合しなければならない。この場合、重要なパラメータは、安定性、破壊挙動、耐傷性、衝撃強さ又はシャルピー衝撃強さである。個々の構成部品の重量及び強度のような技術的な見地の他に、形状、ジオメトリ及び外観もますます重要な役割を担っている。とりわけ自動車産業では、機械特性の他に、デザイン及び美的センスの分野における特徴も重要である。

ポリマー材料における様々な特徴をまとめるために、ポリマー材料は、それぞれ異なって成形された、それぞれ異なる性質を有するベース材料から構成されている。ポリマー材料を製造する確立された方法は、２成分又は多成分射出成形法を含む。このようにして、例えば耐候性、表面光沢性及び破壊抵抗又はねじり安定性のような特徴を互いにまとめることができる。更に、極めて高価な材料の割合を低減させることができる。

独国特許出願公開第１９６３３９５９号明細書において、成形材料と外側の加飾フィルムとから成る成形品が開示されている。外側のフィルムは、加飾層と保護層とを備え、この場合、保護層は、光重合性樹脂組成物から成っている。

国際公開第２００６／０９４４８４号において、面状の、２つの成分を含むプラスチック車体部分を製造する方法が開示されている。好適な態様では、第１の成分は、透明なポリカーボネートから成っていて、第２の成分は、不透明なポリカーボネートから成っている。

独国特許出願公開第１９７２２５５１号明細書において、２成分射出成形法でプラスチック部品を製造する方法が開示されている。

欧州特許出願公開第１６９５８０８号明細書において、自動車用の装飾部品、例えば装飾条片が開示されている。装飾部品は、熱可塑性プラスチックとカバー部分とから成る支持部を備える。装飾部品は、好ましくは多成分射出成形プロセスを介して製造される。

自動車の車窓、例えばサイド窓又はリア窓は、通常、ガラスから製造される。但し、ガラス及びガラスの周辺の車体部分は、制限された程度にしか曲げて、形状を変更することができない。車窓を更に付加的にぴったりと電子部品に結合すべき場合、結合は困難である。小さなサイズ及び低いエネルギに基づいて、ＬＥＤは、車両構造において、ますます大きな役割を担う。

本発明の課題は、様々な形状で製造することができ、同時に照明機能を組み込むことができる車両窓を提供することである。

本発明のこの課題は、請求項１に記載のポリマー製車両ウインドウにより解消される。好適な態様は、従属請求項から明らかである。

本発明に係るポリマー製車両ウインドウを製造する方法及びポリマー製車両ウインドウの車両における使用は、別の独立請求項から明らかである。好ましい態様は、従属請求項から明らかである。

本発明に係るポリマー製車両ウインドウは、少なくとも１つの複合部品を備える。この複合部品は、内側の不透明なポリマー層と外側の透明なポリマー層とを備える。用語「内側の」は、本発明の意味では、組み付けられたウインドウの、車室に面する側を表している。用語「外側の」は、車両ウインドウの、外方へ向けられた側を表している。用語「ポリマー層」は、本発明の意味では、ポリマー加工品を含む。内側の不透明なポリマー層と外側の透明なポリマー層とは、互いに面状に固く結合されている。内側の不透明なポリマー層は、少なくとも部分的に貫通する少なくとも１つの切欠を有する。好ましくは、複数の切欠が、僅かな間隔、例えば０．２ｃｍ〜１０ｃｍ、特に好ましくは０．５ｃｍ〜３ｃｍの間隔を置いて配置されている。用語「切欠」は、ポリマー層の範囲内に設けられた貫通孔又は孔を表している。切欠には、少なくとも１つのＬＥＤやＯＬＥＤを備えるＬＥＤアセンブリ、基板（プリント回路板ＰＣＢ）及び電気的なコンタクト部が配置されている。基板は、市販のプリント配線板及び／又は複数の基板を含む。基板は、電気的な絶縁材料から成っており、絶縁材料に電気的な接続部が取り付けられている。絶縁材料の例は、非導電性のポリマー、例えばエポキシ樹脂が含浸されたガラス繊維、テフロン、セラミックス及び／又はポリエステルシートである。電気的な接続部、例えば導電線は、好ましくは銅、鉄、錫、ニッケル、金、銀及び／又はこれら物質の合金を含む。基板にＬＥＤが取り付けられ、電気的な接続部を介して接点接続される。電気的な接続部分は、電源に通じる接続部を形成する。好ましくは電気的な接続部分と電源との間に更に制御装置が配置されている。この制御装置は、個々のＬＥＤの目的に合わせた照明を可能にする。ＬＥＤ基板上の様々な色のＬＥＤの配置により、色に関する光の効果を得ることができる。ＬＥＤアセンブリは、ＬＥＤが外側の透明なアセンブリの方向に位置決めされるように、切欠の内側に位置決めされている。従って、ＬＥＤから放出される光は、直接に、外側の透明なポリマー層を通して外方へ放出することができる。外側の透明な層は、好ましくは、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で、６０％を超える、好適には８０％を超える平均光透過率を有する。高い光透過率は、ポリマーカバー部分に、ごく僅かな自重でかつ高い変形可能性で、ガラスと同様の外観を与える。

付加的に、内側の不透明な層の切欠は、湿気及び天候に対して防護されている。更に、透明な層の構成に依存せずに、切欠及びＬＥＤは、視覚的に隠蔽することができるので、放出される光だけが視認可能である。

本発明に係るポリマー製車両ウインドウは、好ましい態様では、サイドウインドウ、特に固定の後方のサイドウインドウである。本発明に係るポリマー製車両ウインドウは、別の好ましい態様では、リアウインドウである。

外側の透明なポリマー層は、好ましくはこれに隣り合って位置する不透明なポリマー層の切欠の域に隆起部又は窪み部を有する。この隆起部又は窪み部は、切欠の内側でＬＥＤアセンブリを視覚的に際立たせる。

ＬＥＤアセンブリを含んだ切欠は、好ましくはカバーを備える。このカバーは、ＬＥＤアセンブリを車室からの汚れ及び湿気に対して防護する。

外側の透明なポリマー層は、好ましくは内側の不透明なポリマー層の切欠の上側の域に付加的な切欠を備える。

更に、切欠及び／又は付加的な切欠は、好ましくは角張った又は丸み付けされた、特に好ましくは円形に、スリット状にかつ／又は丸み付けされた面又は切込を有する。この切込は、ＬＥＤから放出される光を屈折させる又は反射する。このようにして、ＬＥＤアセンブリの域に別の視覚的な効果を形成することができる。

内側の不透明なポリマー層及び外側の透明なポリマー層は、好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、好ましくはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリロエステルスチレンアクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン−ポリカーボネート（ＡＢＳ／ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート−ポリカーボネート（ＰＥＴ／ＰＣ）及び／又はこれらの物質のコポリマー又は混合物を含む。

外側の透明なポリマー層は、好ましくは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）及び／又はこれらの物質のコポリマー又は混合物を含む。

外側の透明なポリマー層は、好ましくは、ハードコート、好ましくは熱硬化性塗料又はＵＶ硬化性塗料、特に好ましくはポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及び／又はこれらの物質の混合物又はコポリマーを含む。ハードコートは、機械的な掻き傷、天候の影響、温度変動、ＵＶ放射及び／又は空気または水飛沫からの攻撃的な化学物質に対する耐性を改善する。更に、ハードコートには、装飾的な機能を認めることもできる。

内側の不透明なポリマー層は、好ましくは、無機又は有機の充填剤、好ましくはＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、粘土鉱物、ケイ酸塩、ゼオライト、ガラス繊維、炭素繊維、ガラス球、有機繊維及び／又はこれらの物質の混合物を含む。充填剤は、支持部の安定性を更に高める。更に、充填剤は、ポリマー材料の割合を低減し、そうして構成部品の製造コストを削減する。

内側の不透明なポリマー層は、好ましくは、内側の不透明なポリマー層の特に好ましくは２０体積％〜８０体積％の範囲にある大面積の窓用切欠を備える。この窓用切欠は、外側の透明なポリマー層により覆われ、透けて見える窓域を形成する。

ＬＥＤアセンブリは、好ましくは、光導体に接続されている。この光導体は、切欠の域で、外側の透明な層に又は外側の透明な層を通して敷設してよく、従って付加的な視覚的な光の効果が形成される。

本発明は、ポリマー製車両ウインドウを製造する方法を更に含み、この方法では、第１のステップで、内側の不透明なポリマー層と外側の透明なポリマー層とを有する複合部品が、２成分射出成形法又は２成分圧縮成形法で形成される。内側の不透明なポリマー層は、少なくとも部分的に貫通する少なくとも１つの切欠を有する。複合部品の硬化の後で、ＬＥＤアセンブリは、切欠に配置され、電気的に接点接続される。後続のステップで、切欠は、カバーにより閉じられる。

外側の透明なポリマー層に、好ましくは、ハードコーティングが施される。ハードコート剤の塗布は、好ましくはスプレー法又は流し塗りを介して行われる。

本発明は、更に、自動車、特に好ましくは乗用車、貨物自動車又はバスのサイドウインドウ、好ましくは固定の後方のサイドウインドウ又はリアウインドウとしての、本発明に係るポリマー製車両ウインドウの使用を含む。

以下に、図面につき本発明を詳説する。図面は、単に略示しているだけであり、正しい縮尺ではない。図面は、全く本発明を制限するものではない。

本発明による車両ウインドウの側面図である。 本発明による車両ウインドウの三次元的な概略図である。 切欠の域で車両ウインドウの一部を示す図である。 切欠の域で車両ウインドウの別の一部を示す図である。 切欠の域で別の一部を示す拡大図である。 切欠の域で択一的な態様を示す図である。 本発明に係る車両ウインドウの概略平面図である。

図１には、本発明による車両ウインドウの側面図が示されている。この車両ウインドウは、後方のサイドウインドウである。複合部品（８）は、縁域に示された内側の不透明なポリマー層（１）と外側の透明なポリマー層（２）とを備える。窓用切欠（１３）の域では、内側の不透明なポリマー層（１）がなく、透明の窓域が形成されている。破線で示された線の域に、切欠（３）及びＬＥＤアセンブリ（４）が取り付けられている。好ましくは、複合部品（８）は、ＬＥＤアセンブリ（４）を有する２〜５０個の切欠（３）を備え、選択的に、ＬＥＤアセンブリは、図示されていない光導体、例えばガラス繊維と組み合わせてもよい。

本発明は、ここでは例示的に後方のサイドウインドウについて記載されているが、同様の形で例えばリアウインドウにも適用可能である。

図２には、本発明による後方のサイドウインドウの三次元的な概略図が示されている。内側の不透明なポリマー層（１）と外側の透明なポリマー層（２）とが、基本構造を形成している。内側の不透明なポリマー層（１）及び外側の透明なポリマー層（２）の隆起部（９）の域で、切欠（３）は、円筒形の開口の形で内側の不透明なポリマー層（１）に配置されている。

図３には、切欠（３）の域で複合部品（８）の一部が示されている。ＬＥＤアセンブリは、内側の不透明なポリマー層（１）の切欠（３）の内側に配置されていて、図示されていないＬＥＤ（５）を介して、光を、外側の透明なポリマー層（２）を通して外向きに放出する。

図４には、外側の透明なポリマー層（２）を見る方向で複合部品（８）の別の一部が示されている。構造は、図３に記載された構造と一致する。

図５には、切欠（３）の域で複合部品（８）の別の一部が拡大して示されている。構造は、図３及び図４に記載された構造と一致する。切欠（３）に、ＬＥＤ（５）と基板（６）と電気的なコンタクト部（７）とから成るＬＥＤアセンブリ（４）が取り付けられている。切欠（３）は、外側の透明なポリマー層（２）に設けられた付加的な切欠（１１）により拡張される。付加的な切欠（１１）は、更に反射面（１２）も有し、反射面（１２）は、ＬＥＤアセンブリから放射される光の更なる変化を可能にする。

図６には、切欠（３）の域で択一的な態様が示されている。構造は、図５に示された構造と一致する。付加的な切欠（１１）は、付加的な散光を及ぼす、角がある反射面（１２）をも備える。

図７には、水平に方向付けされた本発明による後方のサイドウインドウが概略平面図で示されている。図７は上からみたものであるが、その構造は、図２に示された構造と一致する。

（１） 内側の不透明なポリマー層
（２） 外側の透明なポリマー層
（３） 切欠
（４） ＬＥＤアセンブリ
（５） ＬＥＤ又はＯＬＥＤ
（６） 基板
（７） 電気的なコンタクト部
（８） 複合部品
（９） 隆起部
（１０） 窪み部
（１１） 付加的な切欠（外側の透明なポリマー層に設けられた）
（１２） 反射面
（１３） 窓用切欠
（１４） カバー
（１５） ハードコート

Claims (13)

1. ポリマー製車両ウインドウであって、少なくとも、
   ａ）車室に面する側に配置される内側の不透明なポリマー層（１）と外方へ向けられた側に配置される外側の透明なポリマー層（２）とを有する複合部品（８）であって、前記内側の不透明なポリマー層（１）と前記外側の透明なポリマー層（２）とは、互いに面結合されている、複合部品（８）と、
   ｂ）前記車室側に向かって開口し且つ少なくとも部分的に貫通する少なくとも１つの切欠（３）を有する前記内側の不透明なポリマー層（１）であって、該切欠（３）に、少なくともＬＥＤ（５）と基板（ＰＣＢ）と電気的なコンタクト部（７）とを有するＬＥＤアセンブリ（４）が配置されている、前記内側の不透明なポリマー層（１）と、
   ｃ）前記ＬＥＤ（５）が前記外側の透明なポリマー層（２）の方向に向けられるように位置決めされている前記ＬＥＤアセンブリ（４）と、
   を備えることを特徴とする、ポリマー製車両ウインドウ。
2. 当該車両ウインドウは、サイドウインドウ、固定の後方のサイドウインドウ又はリアウインドウである、請求項１記載の車両ウインドウ。
3. 前記外側の透明なポリマー層（２）は、前記内側の不透明なポリマー層（１）の前記切欠（３）の域に隆起部（９）又は窪み部（１０）を備える、請求項１又は２記載の車両ウインドウ。
4. 前記切欠（３）は、前記ＬＥＤアセンブリ（４）を前記車室からの汚れ及び湿気に対して防護するため、前記切欠（３）を閉じるカバーを備える、請求項１から３までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
5. 前記外側の透明なポリマー層（２）は、前記内側の不透明なポリマー層（１）の前記切欠（３）の域に付加的な切欠（１１）を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
6. 前記内側の不透明なポリマー層（１）及び前記外側の透明なポリマー層（２）は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリロエステルスチレンアクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン−ポリカーボネート（ＡＢＳ／ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート−ポリカーボネート（ＰＥＴ／ＰＣ）及び／又はこれらの物質のコポリマー又は混合物を含む、請求項１から５までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
7. 前記外側の透明なポリマー層（２）は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）及び／又はこれらの物質のコポリマー又は混合物を含む、請求項１から６までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
8. 前記外側の透明なポリマー層（２）は、ハードコートを含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
9. 前記内側の不透明なポリマー層（１）は、無機又は有機の充填物質を含む、請求項１から８までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
10. 前記内側の不透明なポリマー層（１）は、２０体積％〜８０体積％の範囲にある大面積の窓用切欠（１３）を備える、請求項１から９までのいずれか１項記載の車両ウインドウ。
11. ポリマー製車両ウインドウを製造する方法であって、
    ａ 車室に面する側に配置される内側の不透明なポリマー層（１）と外方へ向けられた側に配置される外側の透明なポリマー層（２）とを有する複合部品（８）を２成分射出成形法又は２成分射出圧縮成形法で形成し、その際、前記内側の不透明なポリマー層（１）は、前記車室側に向かって開口し且つ少なくとも部分的に貫通する少なくとも１つの切欠（３）を有し、
    ｂ 前記切欠（３）に、少なくともＬＥＤ（５）と基板（ＰＣＢ）と電気的なコンタクト部（７）とを有するＬＥＤアセンブリ（４）を配置し、前記電気的なコンタクト部（７）を介して、前記基板に前記ＬＥＤを電気的に接続し、
    ｃ 前記切欠（３）をカバーにより閉じる、
    ことを特徴とする、ポリマー製車両ウインドウを製造する方法。
12. 前記外側の透明なポリマー層（２）にハードコート（１５）を設ける、請求項１１記載の方法。
13. 自動車又はバスのサイドウインドウ、固定の後方のサイドウインドウ又はリアウインドウとしての、請求項１から１０までのいずれか１項記載のポリマー製車両ウインドウの使用。

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