KR101970452B1 - 보호 윈드스크린 장치 - Google Patents

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Abstract

자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)가 제공된다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 높이(Hw) 및 폭(Ww)을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린(301) 및 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 내측으로 적어도 부분적으로 연장되고 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성되는 내부 부분(303)를 포함하는 금속 프레임(302, 303)을 포함한다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 외부에 배치된 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)를 더 포함한다.

Description

보호 윈드스크린 장치
본 발명은 보호 윈드스크린 장치 및 어댑터 모듈, 보다 구체적으로 사용자를 친화적이며 보다 효율적이고 경쟁적인 발명을 제공함으로써 사용자가 안전하다고 느낄 수 있는 폴리카보네이트를 포함하는 보호 윈드스크린 장치에 관한 것이다.
건설 현장에서, 폭발물은 일반적으로 지형을 변경하고 해체 목적으로 사용된다. 건설 등급 폭발물은 바위에 구멍을 뚫거나 폭발될 건설에 배치되는 몇가지 작은 장전량(charge)으로 가장 자주 사용된다. 장전량은 기폭 장치(detonator)에 전기적으로 연결되며, 동시에 또는 동조 패턴으로 폭발한다. 큰 장전량으로 인해 폭발물 또는 뇌관 장치와의 전기 연결로 인한 문제의 결과일 수 있는 하나 이상의 장전량 실패의 위험이 항상 존재한다. 굴착기 또는 이와 유사한 중장비가 암벽에서 작업할 때, 굴착기가 실수로 폭발할 충분한 힘으로 불발탄(dud)를 압박하거나 타격할 위험이 상당히 크다. 폭발하는 불발탄은 굴착기에 대해 폭발 충격파를 생성하며, 암벽 또는 다른 물질이 발사체의 속도와 유사한 속도로 굴착기에 던져질 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 최종 사용자가 설치하기 쉽고, 이용 가능한 대체물보다 더 효율적이며 기존 장비와 호환 가능하며, 안전한 제품으로 사용자에게 제공하는 것이다.
따라서, 자동차의 운전실(vehicle cab)용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(shock absorbing vehicle window arrangement, 300)가 제공되고, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 높이와 폭을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린, 및 금속 프레임을 포함하고, 상기 금속 프레임은 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 내측으로 적어도 부분적으로 연장되고 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 향하는 표면을 따라 만곡되며 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 고정하기 위한 나사(screw)를 수용하도록 구성된 내부 부분(inner portion)과 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 외측으로 적어도 부분적으로 연장되는 외부 부분(outer portion)을 포함하고, 상기 투명 폴리머 윈드스크린은 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 상기 금속 프레임의 내부 부분에 고정하기 위한 고정 나사(fixating screw)를 수용하도록 적용된 관통 구멍(through hole)을 포함하며, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 외부 부분이 투명 폴리머 윈드스크린 높이의 적어도 0.5%로 상기 투명 폴리머 윈드스크린과 중첩되고, 상기 관통 구멍은 상기 나사의 단면적보다 적어도 1.5배 큰 단면적을 가지며, 상기 내부 부분과 상기 투명 폴리머 윈드스크린 사이에서 이동을 가능하게 하고, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 외부에 배치된 추가 투명 폴리머 윈드스크린을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 투명 폴리머 윈드스크린에서의 중첩 및 구멍을 통한 틈새 끼워 맞춤(clearance fit)의 한가지 장점은 충격파가 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 타격하면, 상기 투명 폴리머 윈드스크린은 상기 금속 프레임에서 구부러지고 상기 금속 프레임의 내부 부분의 중첩으로부터 상기 지지체에 대항하여 상기 관통 구멍에서 이동함으로써 충격을 흡수한다는 것이다. 폭발 후, 흡수 윈도우 장치에 가해지는 흡인력을 발생시키는 폭발의 위치에서 진공이 발생하여 투명 폴리머 윈드스크린이 상기 금속 프레임의 외부 부분의 중첩으로부터 지지체를 대항하여 관통 구멍에서 고정 상태로 이동하게 한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 내부 부분은 복수의 관통-구멍을 포함하는 고정 인터페이스를 더 포함하고, 상기 고정 인터페이스는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 상기 자동차 운전실에 고정하도록 구성된다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린과 추가 투명 폴리머 윈드스크린 중간에 배치되도록 구성되고 이의 모서리를 상호 연결하는 스페이서(spacer)를 추가로 포함하여, 밀폐된 공간이 상기 투명 폴리머 윈드스크린, 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린 및 상기 스페이서 사이에 형성된다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 스페이서는 상기 밀폐된 공간에 존재하는 수분을 제거하기 위한 건조제(desiccant)를 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 추가 투명 폴리머 윈드스크린은 상기 금속 프레임에 추가 투명 폴리머 윈드스크린을 고정하기 위한 추가 고정 나사를 수용하기에 적합한 관통 구멍을 더 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린의 추가 관통 구멍의 각각은 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 관통 구멍으로부터 대응하는 하나와 중첩되도록 배치되어, 추가 투명 폴리머 윈드스크린을 상기 금속 프레임의 내부 부분에 고정되게 한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 추가 투명 폴리머 윈드스크린의 외부에 배치되는 추가 금속 프레임을 더 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 추가 관통 구멍은 추가 고정 나사의 단면적보다 적어도 1.5배 큰 단면적을 가지며, 이는 상기 스페이서와 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린 사이에서 이동을 가능하게 한다.
자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 제공된다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 높이와 폭을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린을 포함한다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 투명 폴리머 윈드스크린의 내측에서 적어도 부분적으로 연장되고 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 향하는 표면을 따라 만곡된 내부 부분을 포함하는 금속 프레임을 더 포함하며, 상기 내부 부분은 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성된다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 외측에서 적어도 부분적으로 연장되는 외부 부분을 더 포함한다. 상기 외부 부분은 상기 투명 폴리머 윈드스크린 높이의 적어도 0.5%로 상기 투명 폴리머 윈드스크린과 중첩된다. 상기 투명 폴리머 윈드스크린은 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 상기 금속 프레임의 내부 부분에 고정하기 위한 고정 나사를 수용하도록 적용된 관통 구멍을 포함하고, 상기 관통 구멍은 상기 나사의 단면적보다 적어도 1.5배로 큰 단면적을 가져, 상기 내부 부분과 상기 투명 폴리머 윈드스크린 사이에서 이동을 가능하게 한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 내부 부분은 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 어댑터 모듈(adaptor module)에 고정하도록 구성되고 다음에 상기 자동차 운전실에 고정되도록 구성된 고정 인터페이스(fixation interface)을 더 포함한다. 상기 고정 인터페이스는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 적어도 두개의 상이한 방향(orientation)으로 상기 어댑터 모듈에 장착될 수 있도록 대칭이다.
대칭인 고정 인터페이스의 한가지 장점은 어느 방향으로 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 장착하는 것이 가장 적합한지와 관계없이 동일한 금속 프레임을 사용할 수 있게 한다는 것이다.
상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 일 실시 형태에 따르면, 상기 고정 인터페이스는 고정 요소(element)로서 표준 나사를 사용하는 것을 가능하게 하는 복수의 관통-구멍을 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 외부에 배치된 추가 투명 폴리머 윈드스크린을 더 포함한다. 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린은 예를 들어 굴착기의 일반적인 작동에서 발생하는 조각(chip) 및 스크래치(scratch)를 흡수하도록 구성된다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 적어도 하나의 부속물(accessory)을 장착하기 위한 부속물 장착 인터페이스(accessory mounting interface)를 더 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 부속물 장착 인터페이스는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 상기 어댑터 모듈에 장착되는 적어도 두개의 방향 중 어느 방향인지에 관계없이 장착된 부속품이 동일한 방식으로 배향되도록 대칭이다. 대칭인 부속물 장착 인터페이스는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 어느 방향으로 고정되는지에 관계없이 동일한 방식으로 동일한 부속물을 배치할 수 있게 한다.
상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 일 실시 형태에 따르면, 상기 투명 폴리머 윈드스크린은 폴리카보네이트를 포함한다.
충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 자동차 운전실에 장착하기 위한 어댑터 모듈이 추가로 제공된다. 상기 어댑터 모듈은 상기 자동차 운전실의 외형(contour)을 따르도록 적용된 내부 프레임 부분(inner frame portion), 외부 프레임 부분을 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 금속 프레임의 내부 부분에 고정하기 위한 고정 인터페이스를 포함하는 외부 프레임 부분(outer frame portion) 및 상기 자동차 운전실의 외형을 따라 절단되고 상기 내부 프레임 부분에 고정되는 내부 부분과 상기 외부 프레임 부분에 고정된 외부 부분을 갖는 수직 연장 금속판 중간 부분(perpendicularly extending sheet metal intermediate portion)을 포함한다. 상기 어댑터 모듈은 상기 어댑터 모듈을 상기 자동차 운전실에 고정하기 위한 운전실 고정 인터페이스(cab fixation interface)를 더 포함한다.
상기 어댑터 모듈은 여러 다른 자동차 형태 및 모델에 동일한 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 사용할 수 있게 하며, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치 및/또는 이에 장착된 투명 폴리머 윈드스크린을 빠르고 간단하게 수리, 제거 및/또는 교체할 수 있게 한다. 이는 다수의 자동차에 대해 하나의 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 사용을 가능하게 하고, 또한 자동차가 교체될 때 자동차 운전자가 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 유지할 수 있게 한다.
상기 어댑터 모듈의 일 실시 형태에 따르면, 상기 내부 프레임 부분은 자동차 운전실에 대해 밀봉하기 위한 컴플라이언트 밀봉(compliant seal)을 더 포함한다.
상기 어댑터 모듈의 일 실시 형태에 따르면, 상기 고정 인터페이스는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 적어도 두개의 상이한 방향으로 상기 어댑터 모듈에 장착될 수 있도록 대칭이다. 대칭인 고정 인터페이스를 갖는 하나의 이점은 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 장착하는데 가장 적합한 방향에 상관없이 동일한 어댑터 모듈을 사용할 수 있게 한다는 것이다.
상기 어댑터 모듈의 일 실시 형태에 따르면, 상기 외부 프레임 부분은 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 금속 프레임의 내부 부분을 향하는 표면을 따라 만곡된다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 고정 인터페이스 및/또는 상기 운전실 고정 인터페이스는 표준 나사로 고정이 수행될 수 있게 하는 관통 구멍을 포함한다.
충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 갖는 자동차 운전실을 장착하기 위한 시스템이 추가로 제공된다. 상기 시스템은 높이와 폭을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린을 포함하는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 포함한다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 내측으로 적어도 부분적으로 연장되고 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 향하는 표면을 따라 만곡된 내부 부분을 포함하는 금속 프레임을 더 포함한다. 상기 내부 부분은 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성된다. 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린의 외측으로 적어도 부분적으로 연장되는 외부 부분을 더 포함한다. 상기 외부 부분은 상기 투명 폴리머 윈드스크린 높이의 적어도 0.5%로 상기 투명 폴리머 윈드스크린과 중첩된다. 상기 투명 폴리머 윈드스크린은 상기 투명 폴리머 윈드스크린을 상기 금속 프레임의 내부 부분에 고정하기 위한 고정 나사를 수용하도록 적용된 관통 구멍을 포함하고, 상기 관통 구멍은 상기 나사 단면적의 적어도 1.5배인 단면적을 가지며, 상기 내부 부분과 상기 투명 폴리머 윈드스크린 사이에서 이동할 수 있게 한다. 상기 내부 부분은 고정 인터페이스를 더 포함한다. 상기 시스템은 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 상기 자동차 운전실에 장착하기 위한 어댑터 모듈을 더 포함한다. 상기 어댑터 모듈은 상기 자동차 운전실의 외형을 따르도록 적용된 내부 프레임 부분과, 외부 프레임 부분을 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 금속 프레임의 내부 부분에 고정하기 위한 상기 내부 부분의 고정 인터페이스에 대응하는 고정 인터페이스를 포함하는 외부 프레임 부분, 및 상기 자동차 운전실의 외형을 따라 절단되고 상기 내부 프레임 부분에 고정되는 내부 부분과 상기 외부 프레임 부분에 고정되는 외부 부분을 가지는 수직 연장 금속판 중간 부분을 포함한다. 상기 어댑터 모듈은 상기 어댑터 모듈을 상기 자동차 운전실에 고정하기 위한 운전실 고정 인터페이스를 더 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치 및 어댑터 모듈의 대응 고정 인터페이스는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 적어도 두개의 상이한 방향으로 상기 어댑터 모듈에 장착될 수 있도록 대칭이다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 외부 프레임 부분 및 상기 내부 부분은 서로 마주보는 면을 따라 대칭 곡면(matching curve)을 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 투명 폴리머 윈드스크린은 폴리카보네이트를 포함한다.
본 발명에 개시된 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치 및 어댑터 모듈을 포함하는 시스템은 최종 사용자에게 부품 시장(aftermarket) 재건/조정을 위한 보다 보편적인 맞춤을 허용하는 다용도 옵션을 제공한다. 상기 어댑터 모듈은 여러 다른 자동차 형태 및 모델에 동일한 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 사용할 수 있게 하며, 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치 및/또는 이에 장착된 투명 폴리머 윈드스크린을 빠르고 간단하게 수리, 제거 및/또는 교체할 수 있게 한다. 이는 다수의 자동차에 대해 하나의 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 사용을 가능하게 하고, 또한 자동차가 교체될 때 자동차 운전자가 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 유지할 수 있게 한다.
상기 실시 형태들은 명확하게 모순되지 않는 한 첨부된 청구항의 범위 내에서 조합될 수 있음을 나타낸다.
도 1은 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 실시 형태를 우측으로부터 상승된 사시도로 나타낸다.
도 2a는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 자동차 운전실에 장착하기 위한 어댑터 모듈의 일 실시 형태를 우측으로부터 상승된 사시도로 나타낸다.
도 2b는 어댑터 모듈의 하부 우측 코너를 더욱 상세히 나타낸다.
도 3a는 금속 프레임의 내부 및 외부 부분의 수평 연장 부분의 단면 상세도를 나타낸다.
도 3b는 투명 폴리머 윈드스크린, 금속 프레임과 외부 프레임 부분의 내부와 외부 부분, 수직 연장 금속판 중간 부분 및 운전실 고정 인터페이스의 단면도를 나타낸다.
도 4a는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 다른 실시 형태를 우측으로부터 상승된 사시도로 나타낸다.
도 4b는 도 4a의 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 수평 연장 부분의 단면 상세도를 나타낸다.
굴착기 또는 이와 유사한 중장비가 암벽에서 작업할 때, 굴삭기가 우연히 폭발을 야기하기에 충분한 힘으로 불발탄을 압박하거나 타격할 위험이 상당하다. 폭발하는 불발탄은 굴착기에 대해 폭발 충격파를 생성하며, 암벽 또는 다른 물질은 발사체의 속도와 유사한 속도로 굴착기에 던져질 수 있다. 더 나아가, 폭발로 인해 폭발 장소 방향으로 흡입력을 생성하는 진공이 발생하여 윈드스크린이 손상되거나 잃어 버리면 운전실로부터 장치 작동자를 빨아들일 위험이 있다.
보호 윈드스크린 및 안전 유리의 사용은 오랫동안 알려져왔다. 장갑차 및 보호 고글 또는 안경의 사용은 사용 영역의 일부 예일 뿐이다. 중장비 자동차 분야에서, 과도한 충격을 견디고 사용자에게 안전을 제공할 수 있는 안전한 윈드스크린을 만들기 위한 시도가 오랫동안 계속되어 왔다. 그러나 한 가지 문제는 건설이 종종 특정 자동차에만 특정되고, 다른 종류의 자동차뿐만 아니라 트레일러, 트럭, 트랙터, 굴착기 등과 같은 동일한 브랜드 및/또는 종류의 자동차에서 다양하다는 것이다. 중장비 건설 장비의 경우, 안전 유리가 필요하고, 비행하는 암벽이나 폭발물로 인한 창문 파손 및 부상을 방지하는 것이 중요하다. 모든 건설 장비가 제조시로부터 방탄 또는 안전 유리를 장착하고 있는 것은 아니다. 따라서 본래의 유리 윈도우를 교체할 선택이 필요하다. 이는 작업장에서 수시간이 소요되는, 안전 유리를 보유하기 위해 상기 자동차을 조립 또는 개조할 필요가 있음을 의미하며, 여전히 완벽한 맞춤(perfect fit)의 만족스러운 결과를 남기지 못하고 있다.
본 발명에 개시된 충격 흡수 자동차 윈도우 장치 및 어댑터 모듈은 최종 사용자에게 부품 시장의 재건/조정을 위한 더욱 보편적인 맞춤을 허용하는 다용도 선택을 제공한다. 어댑터 모듈은 여러 다른 자동차 형태 및 모델에 동일한 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 사용할 수 있게 하며, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치 및/또는 이에 장착된 투명 폴리머 윈드스크린을 빠르고 간단하게 수리, 제거 및/또는 교체할 수 있게 한다. 이는 다수의 자동차에 대해 하나의 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 사용을 가능하게 하고, 또한 자동차가 교체될 때 자동차의 운전자가 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 보유할 수 있게 한다.
투명 폴리머는 창문으로서 기능할 수 있는 임의의 폴리머 물질로서 이해되어야 한다. 투명 폴리머 물질은 예를 들어 아크릴 유리, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아크릴 섬유 물질 또는 폴리아크릴로니트릴을 함유하는 공중합체일 수 있다.
폴리카보네이트는 카보네이트기(-O-(C=O)-O-)를 포함하는 하나 이상의 폴리머로서 이해되어야 한다. 사슬은 예를 들어 F, Cl, CH3와 같은 다양한 물질 및 기를 추가로 포함할 수 있는 환형 구조 또는 선형 구조를 포함할 수 있다.
유연성(Flexibility)은 유연하게 변형할 수 있는 물질의 능력으로 이해되어야 한다. 보다 유연한 구조는 소성 변형없이 하중 하에서 변형 또는 변위를 견딜 수 있는 구조적 요소로서 이해되어야 한다. 물체의 유연성은 편향 상태와 비교하여 원래 상태와 대해 나타낸다.
탄력성(Elasticity)은 탄성적으로 변형할 수 있는 물질의 능력으로 이해되어야 한다. 탄성 변형은 물질이 아래로 변형될 때 발생하지만, 응력이 제거되면 원래 형상으로 돌아간다. 보다 탄성적인 구조는 낮은 탄성 계수를 갖는 구조로서 이해되어야 한다. 물체의 탄성 계수는 탄성 변형 영역에서의 물체의 응력-변형 곡선으로 정의된다. 탄성 계수는 응력/변형으로 계산되고, 여기서 응력은 변형을 일으키는 힘을 힘이 가해지는 영역으로 나눈 것이며, 응력에 의해 야기되는 변화의 비율이다.
이하, 본 발명의 특정 실시 형태를 설명한다. 도면은 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위를 어떤 방법으로 제한하지 않는 것으로 이해할 것이다. 따라서, "위(up)" 또는 "아래(down)"와 같은 방향에 대한 임의의 참조는 단지 도면에 나타낸 방향을 나타낸다. 동일한 참조 번호를 갖는 특징들은 동일한 기능을 가지며, 일 실시 형태에서의 특징은 명확하게 모순되지 않는 한 동일한 참조 번호를 갖는 다른 실시 형태에서의 특징으로 교환될 수 있음을 유의해야 한다. 따라서 동일한 참조 번호를 갖는 특징들의 설명은 특징의 기본적인 아이디어를 기술함에 있어서 서로를 보완하고 따라서 특징들의 다기능성을 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)의 일 실시 형태를 우측으로부터 상승된 사시도로 나타낸다. 자동차 운전실은 예를 들어 굴착기, 덤프 트럭, 휠 로더(wheel loader), 롤러 또는 크레인을 위한 운전실일 수 있다. 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 높이(Hw) 및 폭(Ww)을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린(101), 및 투명 폴리머 윈드스크린(101)의 내측으로 적어도 부분적으로 연장되고 투명 폴리머 윈드스크린(101)을 향하는 표면을 따라 만곡되는 내부 부분(103)을 포함하는 금속 프레임을 포함한다. 내부 부분은 구조용 강판으로 만들어진다. 내부 부분(103)은 투명 폴리머 윈드스크린(101)을 고정하기 위한 나사(107)를 수용하도록 구성된 나사 구멍(도 3a에서 113으로 도시됨)을 포함한다. 나사 구멍은 내부 부분의 물질에 직접 형성된 나사산을 포함할 수 있거나 생성된 관통 구멍에 고정된 블라인드 리벳 너트(blind rivet nut)를 포함할 수 있다. 금속 프레임은 투명 폴리머 윈드스크린(101)의 외측으로 적어도 부분적으로 연장되는 외부 부분(102)을 더 포함한다. 도 1에 나타낸 외부 부분(102)은 구조용 강판으로 만들어진 단일 프레임을 포함하지만, "프레임(frame)"이 몇개의 부분들, 예를 들어 개별적으로 고정되는 우측, 좌측, 상부 및 하부 부분으로 구성되는 것이 또한 가능하다는 것을 알 수 있다. 외부 부분(102)은 투명 폴리머 윈드스크린(101) 높이(Hw)의 적어도 0.5%로 투명 폴리머 윈드스크린(101)과 중첩된다. 외부 부분 및 투명 폴리머 윈드스크린(101)은 외부 부분(102)과 투명 폴리머 윈드스크린(101)을 금속 프레임의 내부 부분(103)에 고정하기 위한 고정 나사(107)를 수용하도록 적용된 관통 구멍(106)을 포함하여, 투명 폴리머 윈드스크린이 외부 및 내부 부분(102, 103) 사이에서 압박된다. 도 1에 실시 형태에서, 투명 폴리머 윈드스크린의 관통 구멍(도 3a에서 106으로 도시됨)은 나사의 단면적보다 적어도 1.5배 큰 단면적을 가지며, 내부 부분(103)과 투명 폴리머 윈드스크린(101) 사이에서 이동이 가능하다.
도 1에 도시된 실시 형태에서, 중첩은 윈드스크린 높이(Hw)의 1%를 초과하고, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 윈드스크린의 높이(Hw)의 2%를 초과하며, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 윈드스크린의 높이(Hw)의 3%를 초과한다.
도 1에 도시된 실시 형태에서, 중첩은 20 mm를 초과하고, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 10 mm를 초과하며, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 30 mm를 초과하고, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 40 mm를 초과한다.
투명 폴리머 윈드스크린은 폴리카보네이트로 제조되고, 이는 일반 유리보다 약 300배 강한 폴리머 물질이다. 폴리카보네이트는 유리 무게의 약 절반에 해당하는 무게가 훨씬 적다. 또한, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 윈도우는 박막 코팅층으로 코팅될 수 있어, 화학 물질에 대해 높은 내성을 제공할 수 있고 높은 내구성을 갖는다. 상기 코팅은 예를 들어 실리콘 산화물, 보다 바람직하게 실리카를 포함한다. 코팅은 최대 99.96%의 UV 내성을 제공할 수 있다. 또한, 윈도우는 자체 소화(self extinguishing) 기능과 함께 확산 방지 특성을 나타내며, 재활용할 수 있다.
내부 부분(103)은 자동차 운전실에 고정되도록 구성되는 어댑터 모듈(도 2a, 도 2b 및 도 3b에서 200으로 도시됨)에 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)를 고정하도록 구성된 고정 인터페이스(108)를 더 포함한다. 도 1의 실시 형태에서, 고정 인터페이스는 구조용 강판으로 만들어진 만곡된 돌출 플랜지(protruding flange, 103)에 배치된 복수의 관통-구멍(도 3a에서 113으로 상세히 도시됨)을 포함한다. 고정 인터페이스(108)는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 적어도 도시된 방향 및 180°회전된 방향(뒤집힘)인 도 1의 실시 형태에서, 적어도 두개의 서로 다른 방향으로 어댑터 모듈에 장착될 수 있도록 대칭이다. 투명 폴리머 윈드스크린을 회전시키는 능력은 예를 들어 와이퍼(wiper)와 같은 일부 특정 부속품을 장착하는데 가장 적합한 위치와 관계없이 동일한 금속 프레임을 가지는 것을 가능하게 한다. 와이퍼 모터(도 1에서 스크린(111''')아래에 숨겨짐)가 조작자의 시야를 너무 많이 차단하거나 특정 자동차에 공간이 없기 때문에 장착이 불가능한 경우, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)는 와이퍼 모터가 투명 폴리머 윈드스크린(101)의 하부에 위치하도록 180° 회전된다. 이러한 방식으로 상부 대신 하부에 선택적으로 장착될 수 있는 부속품의 다른 예는 추가 조명(lighting)이다. 본 발명의 목적을 위해, 대칭인 고정 인터페이스는 기능적 정의로 이해되어야 한다. 즉, 고정 인터페이스는 예를 들어 상부 및 하부 부분에서 다르게 보일 수 있지만 두개의 다른 방향으로 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 고정을 가능하게 한다면 여전히 대칭으로 간주된다. 예로서, 상부 부분은 경기장 형상 관통 구멍을 가질 수 있고, 하부 부분은 원형 구멍을 가질 수 있으며, 이러한 구멍이 두개의 다른 방향으로 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 고정을 가능하게 하는 한, 고정 인터페이스는 대칭으로 간주되어야 한다.
도 1에 도시된 실시 형태에서, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)의 금속 프레임(102, 103)은 부속품 장착 인터페이스(110)를 더 포함하고, 이는 도 1의 실시 형태에서 난간(handrail, 111')과 같은 적어도 하나의 부속품을 장착하기 위한 복수의 구멍이며, 투명 스크린은 추가 조명을 장착하기 위한 레인(rain, 111'') 또는 레일(rail, 111''')에 대해 보호하도록 구성된다.
도 1에 도시된 실시 형태에서, 부속품 장착 인터페이스(110)는 부분적으로 대칭이어서, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)가 어댑터 모듈에 장착되는 적어도 두개의 방향 중 어느 방향인지에 관계없이 장착된 부속품은 동일한 방식으로 배향된다. 예를 들어 난간(111')은 투명 폴리머 윈드스크린(101)의 양측면(그리고 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 뒤집혀 장착되는 경우에 동일 측면)에 장착될 수 있고, 추가 조명의 장착을 위한 레일(111''')은 투명 폴리머 윈드스크린(101)의 하부에 장착될 수 있다는 것을 나타낸다.
가까운 폭발의 충격파가 윈도우 장치(100)를 강타하면, 투명 폴리머 윈도우(101)는 금속 프레임(102, 103)에서 구부러지고, 금속 프레임(103)의 내부 부분으로부터 지지체에 대해 관통 구멍(도 3a에서 106으로 도시됨)에서 이동함으로써 충격을 흡수한다. 폭발 후, 흡수 윈도우 장치(100)에 가해진 흡입력을 생성하는 폭발의 위치에서 진공이 발생한다. 이때, 투명 폴리머 윈드스크린(101)은 금속 프레임의 외부 부분(102)으로부터 지지체에 대해 관통 구멍에서의 고정에서 이동한다.
먼지가 많은 환경과 여러 개의 돌 조각이 장치의 윈드스크린에 대해 딱딱할 수 있다. 매우 거친 조건에서, 수명 연장을 위해 투명 폴리머 윈드스크린(301)에 추가 보호를 추가하는 것이 유리할 수 있다. 이를 위해, 소위 희생 윈드스크린(sacrifice windscreen)을 사용할 수 있다. 희생 윈드스크린은 투명 폴리머 윈드스크린의 외측에 배치되어 먼지와 모래로부터 보호할 수 있다. 따라서, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 투명 폴리머 윈드스크린의 외측에 배치된 추가 투명 폴리머 윈드스크린(소위 희생 윈드스크린)을 더 포함할 수 있다. 희생 윈드스크린은 예를 들어, 굴착기의 정상 동작에서 발생하는 조각 및 스크래치를 흡수하도록 구성된다. 희생 윈드스크린은 스크래치되면 비교적 값싸고 쉽게 교체할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)의 다른 실시 형태를 도시한다. 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)는 높이(Hw) 및 폭(Ww)을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 금속 프레임(302, 303)을 포함한다. 금속 프레임(302, 303)은 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 내측으로 적어도 부분적으로 연장되고 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 향하는 면을 따라 만곡된 내부 부분(303)을 포함한다. 내부 부분은 구조용 강판으로 제조된다. 내부 부분은 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성된다. 내부 부분(303)은 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)에 대한 도 3a에서 도시된 것과 유사한 나사 구멍을 포함한다. 나사 구멍은 내부 부분의 물질에 직접 형성된 나사산을 포함할 수 있거나, 생성된 관통 구멍에 고정된 블라인드 리벳 너트를 포함할 수 있다. 금속 프레임(302, 303)은 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 외측으로 적어도 부분적으로 연장되는 외부 부분(302)을 더 포함한다. 도 4에 도시된 외부 부분(102)은 구조용 강판으로 만들어진 단일 프레임을 포함하지만, "프레임"이 몇개의 부분, 예를 들어 개별적으로 고정되는 우측, 좌측, 상부 및 하부 부분으로 구성되는 것과 동일하게 고려될 수 있다. 외부 부분(302)은 투명 폴리머 윈드스크린(301) 높이(Hw)의 적어도 0.5%로 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 중첩(O)된다. 투명 폴리머 윈드스크린(301)은 투명 폴리머 윈드스크린(301)이 금속 프레임의 내부 부분(303)에 고정하기 위해 고정 나사(307)를 수용하도록 적용된 관통 구멍(306)을 포함하여, 투명 폴리머 윈드스크린(301)이 외부 및 내부 부분(302) 사이에서 압박된다. 관통 구멍(306)은 나사의 단면적보다 적어도 1.5배 큰 단면적을 가져, 내부 부분(303)과 투명 폴리머 윈드스크린(301) 사이에서 이동을 가능하게 한다.
충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)는 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 외부에 배치된 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)(소위 희생 윈드스크린)을 더 포함한다. 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 목적은 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 보호하여 이의 수명을 연장시키는 것이다. 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 교체하기가 비교적 쉽다. 따라서, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 손상의 경우, 예를 들어 모래 및 먼지에 의한 과도한 마모에 의한 것이다. 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 투명 폴리머 윈드스크린(301), 즉 폴리카보네이트와 동일한 유형의 물질을 포함할 수 있지만, 대안으로 또 다른 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 편리한 교체를 용이하게 하기 위해, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 투명 폴리머 윈드스크린(301)보다 가볍다. 따라서, 이러한 실시 형태에서, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 두께는 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 두께보다 작다. 예를 들어, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 두께는 3 - 8 mm의 범위 내에 있을 수 있는 반면, 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 두께는 9 - 14 mm의 범위일 수 있다. 일부 실시 형태에 따르면, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 두께는 4 mm 또는 6 mm이고, 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 두께는 12 mm이다.
충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)는 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 중간에 배치되도록 구성된 스페이서(spacer, 330)를 추가로 포함한다. 이는 밀폐된 공간이 투명 폴리머 윈드스크린(301), 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 및 스페이서(330) 사이에서 형성되는 것을 보장한다. 스페이서(330)의 목적은 tp와 같이 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 사이에서 간격을 유지시키는 것이 이들이 서로 직접 접촉하여 소음 및/또는 물질 손상의 위험을 방지한다. 스페이서(330)의 또 다른 목적은 밀폐된 공간 주위에 기밀을 제공하는 것이다. 기밀을 제공하는 것은 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 사이의 영역으로 유입되는 예를 들어 모래 및 먼지에 의한 손상으로부터 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 보호하는 것을 돕는다. 기밀은 추가로 수분 침투를 방지하는 것을 돕는다. 이런 목적을 위해 스페이서는 고무 기밀(rubber seal)일 수 있다. 스페이서는 밀폐된 공간에 존재하는 수분을 제거하기 위한 건조제를 포함한다. 건조제는 밀폐된 공간으로부터 미량의 습기를 제거하여 예를 들어 추운 날씨 동안 공기 공간을 향한 윈드스크린의 내부 표면(응축 없음)에 물이 나타나지 않도록 한다. 건조제는 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)이 프레임(302, 303)에 장착되면 밀폐된 공간 내에 존재하도록 배치된다. 건조제는 예를 들어 실리카, 황산칼슘, 염화칼슘 또는 제올라이트와 같은 분자체(molecular sieve)를 포함할 수 있다. 스페이서(330)는 금속 프레임의 외부 부분(302)에 단단히 고정된다. 스페이서는 금속 프레임의 외부 부분(302)의 가장자리를 따라 배치되고, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이 나사로 프레임(302, 303)에 장착된다.
추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)을 금속 프레임(302, 303)에 고정하기 위한 추가 고정 나사(341)를 수용하기에 적합한 추가 관통 구멍(340)을 포함한다. 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 추가 관통 구멍(340) 각각은 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 관통 구멍(306)으로부터 대응하는 하나와 중첩되도록 배치되어, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)이 금속 프레임(302, 303)의 내부 부분(303)에 고정되게 한다. 도 4a 및 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 관통 구멍(306)으로부터 모든 것들이 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 추가 관통 구멍(340)과 중첩되지 않는다. 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 관통 구멍(306) 중 일부는 금속 프레임의 내부 부분(303)에 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 고정시키는데에만 사용된다. 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 추가 관통 구멍과 중첩되는 관통 구멍(306)으로부터의 잔여 구멍은 금속 프레임의 내부 부분(303)에 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)을 고정하는데 사용된다. 따라서, 추가 고정 나사는 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 및 투명 폴리머 윈드스크린(301) 모두를 통해 돌출된다. 추가 고정 나사(341)는 따라서 고정 나사보다 더 길다. 또한, 추가 고정 나사(341)는 항상 금속 프레임의 내부 부분에 고정식으로 부착되도록 배치될 수 있고, 따라서 추가 고정 나사(341)에 의해 더 쉽게 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)을 교체할 수 있어 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)을 제자리로 효과적으로 안내한다.
도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)에서의 추가 관통 구멍(340)은 틈새 끼워 맞춤이 수행되도록 추가 고정 나사(341)보다 실질적으로 길어, 추가 투명 폴리머 윈드스크린이 금속 프레임 및/또는 스페이서에 대해 이동할 수 있고, 이에 의해 예를 들어 폭발로부터 충격을 흡수한다. 도 4b에 도시된 실시 형태에서, 관통 구멍은 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 1.5배를 초과하는 단면적을 가지나, 다른 실시 형태에서, 관통 구멍은 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 2배 초과, 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 3배 초과 또는 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 4배를 초과하는 단면적을 가질 수 있다. 추가 관통 구멍(341)은 원형 단면적을 가질 수 있다. 대안으로, 추가 관통 구멍(341)은 추가 투명 폴리머 윈드스크린이 금속 프레임 및/또는 스페이서에 대해 제2 방향보다 제1 방향으로 더 큰 범위로 이동할 수 있도록 타원형(oblong) 단면을 가질 수 있으며, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직이고 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린의 평면 내에 배치된다.
추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 너트에 의해 금속 프레임의 내부 부분(303)에 고정된다. 제거를 용이하게 하기 위해, 너트는 손으로 쉽게 조작할 수 있는 외부 부분을 포함할 수 있다. 이는 클램핑 노브(clamping knob)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 이러한 클램핑 노브는 다른 형상과 구조를 가질 수 있고, 클램핑 노브의 예로는 직물 나일론 노브, 스타 노브를 포함하는 3 내지 9개의 돌출부(lob)를 갖는 노브, 삼각형 노브, 윙 너트 및 윙 나사뿐만 아니라, 다양한 형태의 손잡이 노브(knurled knob)이다. 도 4a 및 4b의 예시적인 실시 형태에서, 클램핑 노브는 4개-손잡이 스타 노브이다. 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)는 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 외측에 배치된 추가 금속 프레임(334)을 더 포함한다. 추가 금속 프레임(334)은 나사에 의해 투명 폴리머 윈드스크린(332)으로 가해진 힘을 분배함으로써 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)에 대한 지지 및 보호를 제공한다. 따라서, 추가 금속 프레임(334)은 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 관통 구멍(430)과 중첩되는 관통 구멍을 포함한다.
도 2a는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 자동차 운전실에 장착하기 위한 어댑터 모듈(200)의 일 실시 형태를 우측으로부터 상승된 사시도로 도시한다. 자동차 운전실은 예를 들어 굴착기, 덤프 트럭, 휠 로더, 롤러 또는 크레인을 위한 운전실일 수 있다. 어댑터 모듈(200)은 자동차 운전실의 표면에 대해 이의 가장 넓은 표면으로 연장되는 구조용 강판인 내부 프레임 부분(204)을 포함한다. 내부 프레임 부분(204)은 자동차 운전실의 외형을 따라 적용되고, 즉 도 2a의 실시 형태에서 내부 프레임 부분(204)은 자동차 운전실의 외형을 따라 구부러진다. 내부 프레임 부분(204)에는, 순응성 기밀(compliant sealing)이 예를 들어 접착제에 의해 고정된다. 순응성 기밀은 예를 들어 고무 기밀과 같은 탄성 폴리머 기밀이다. 기밀은 자동차 운전실의 표면에 대해 어댑터 모듈의 방수 고정을 생성하도록 적용된다.
어댑터 모듈은 어댑터 모듈(200)에 장착될 충격 흡수 자동차 윈도우 장치에 대해 넓은 접촉면을 생성하기 위해 자동차 운전실의 표면으로부터 수직 방향으로 이격되는 방향으로 이의 가장 넓은 표면으로 연장되는 구조용 강판인 외부 프레임 부분(203)을 더 포함한다. 외부 부분(203)은 외부 프레임 부분(203)을 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 금속 프레임의 내부 부분(도 1의 103, 100)에 고정하기 위한 고정 인터페이스(208)를 포함한다.
도 2a의 실시 형태에서, 외부 프레임 부분(203)은 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 금속 프레임의 내부 부분을 향하는 표면을 따라 만곡되고, 견고한 맞춤을 위해, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 내부 부분은 대응하는 곡선을 가져야한다.
도 2a의 실시 형태에서, 고정 인터페이스(208)는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 내부 부분의 관통 구멍에 대응하는 관통 구멍(208)의 배열을 포함하여, 고정 나사는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치의 내부 부분의 만곡된 표면을 어댑터 모듈의 외부 프레임 부분(203)의 만곡된 표면에 끼우고 고정하는데 사용될 수 있다.
어댑터 모듈(200)은 자동차 운전실의 외형을 따라 절단되고 내부 프레임 부분(204)에 예를 들어 용접으로 고정되는 내부 부분(201') 및 외부 프레임 부분(203)의 곡선(212)을 따라 절단되고 외부 프레임 부분(203)에 예를 들어 용접으로 고정되는 외부 부분(201'')을 갖는 수직 연장 금속판 중간 부분(201)을 더 포함한다. 금속판 중간 부분(201)은 내부 및 외부 프레임 부분(204, 203) 사이에서 거리를 생성하고, 거리가 어댑터 모듈(200)이 장착되는 자동차에 특히 적용되도록 절단되고 적용된다. 어댑터 모듈 및 동일한 간단한 고정 인터페이스(208)에 의해, 동일한 곡선(212)이 특정 자동차 운전실의 기하 구조가 얼마나 복잡한지에 관계없이, 임의의 자동차 운전실에 배치될 수 있으며, 이는 동일한 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 장착된 어댑터 모듈(200)을 갖는 임의의 자동차에 사용될 수 있음을 의미한다.
도 2a의 세부 사항으로 다시 돌아가면, 내부 부분(204), 외부 부분(203), 금속판 중간 부분(201) 및 순응성 기밀(209) 모두는 어댑터 모듈(200)이 장착되는 자동차 윈도우를 둘러싸는 폐쇄형 기하 구조를 생성하여, 원래 장착된 윈드스크린이 제거되고 교체될 수 있다. 어댑터 모듈(200)은 충격 흡수 자동차 윈도우 장치와 함께 자동차 운전실 내부의 일부가 되는 밀봉 장치이며, 따라서 운전자의 시야 범위를 실질적으로 손상하지 않고 자동차 운전실에 위치한 운전자를 보호할 수 있는 베이 윈도우(bay window)를 형성한다.
어댑터 모듈(200)은 어댑터 모듈(200)을 자동차 운전실에 고정하기 위한 운전실 고정 인터페이스(202)를 더 포함한다. 도 2a의 실시 형태에서, 운전실 고정 인터페이스는 금속판 중간 부분(201)의 내측에 용접되고 어댑터 모듈(200)을 자동차 운전실의 표면에 대해 고정하고 조이는 고정 나사를 수용하도록 구성된 관통 구멍(202)을 포함하는 강철 구조물을 포함한다. 고정 인터페이스(202)는 도 2a에 도시된 실시 형태에서 보호 금속 와이어 그리드의 고정을 위해 원래 설계된 굴착기의 자동차 운전실의 고정 구멍과 정렬되도록 구성된다.
도 2a에 도시된 실시 형태에서, 고정 인터페이스(208)는 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 도 1에 도시된 방향인 제1 방향에서 어댑터 모듈에 장착될 수 있도록 대칭이고, 상기 방향은 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 뒤집혀 배치되는 방향이다. 대칭은 예를 들어 와이퍼와 같은 특정 부속품을 장착하는데 가장 적합한 위치와 관계없이 동일한 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 가질 수 있게 한다. 와이퍼 모터(도 1에서 스크린(111''') 아래에 숨겨짐)가 운전자의 시야를 너무 많이 차단하거나 특정 자동차에 공간 부족으로 인해 장착이 불가능한 경우, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 180°회전할 수 있고, 어댑터 모듈에 뒤집혀 고정되어, 와이퍼 모터가 하부에 위치한다.
도 2b는 어댑터 모듈(200)의 하부 우측 코너를 더욱 상세히 나타낸다. 도 2b에서, 어댑터 모듈의 요소에 대해 보다 상세히 볼 수 있다. 수직 내부 프레임 부분(204a) 및 수평 내부 프레임 부분(204b)은 도 2a에 도시된 폐쇄 기하 구조를 생성하는 4개의 내부 프레임 부분 중 두개 부분이다. 수직 내부 프레임 부분(204a)과 수평 내부 프레임 부분(204b)은 수직의 수직 연장 금속판 중간 부분(201a)의 내부 부분(201')과 수평의 수직 연장 금속판 중간 부분(201b)의 내부 부분(201')에 수직으로 용접되고, 이는 도 2a에 도시된 밀폐 기하 구조를 생성하는 4개의 내부 프레임 부분 중 2개 부분이다. 수직 연장 금속판 중간 부분(201A, 201B)의 외부 부분(201'')은 수직한 외부 프레임 부분(203a)과 수평한 외부 프레임 부분(203b)에 수직으로 용접되고, 이는 또한 도 2에 도시된 밀폐된 기하 구조를 생성하는 4개의 내부 프레임 부분 중 2개 부분이다.
또한, 내부 프레임 부분(204a, 204b), 운전실 고정 인터페이스(202), 및 복수의 관통 구멍으로 구성된 고정 인터페이스(208)의 표면을 따라 작동되는 순응성 기밀(209)이 더욱 상세하게 도시될 수 있다.
도 3a는 금속 프레임의 내부 및 외부 부분(103, 102)의 수평 연장 부분의 단면 상세도를 나타낸다. 도 3a로부터 알 수 있듯이, 내부 부분(102)은 수평 방향으로 연장하는 곡선(112)을 갖는다. 투명 폴리머 윈드스크린이 가요성이기 때문에, 투명 폴리머 윈드스크린(101)이 내부 부분의 곡선(112)을 따르도록 약간 구부러지는 것이 가능하다. 가요성인 투명 폴리머 윈드스크린(101)은 투명 폴리머 윈드스크린이 충격 흡수 자동차 윈도우 장치에 장착될 때 편평한 상태로 운반되고 구부러질 수 있다는 것을 의미한다. 도 3a에서 알 수 있듯이, 외부 부분은 또한 곡선(112)를 따른다. 외부 부분(102)은 제조시 곡선으로 마무리될 수 있거나, 투명 폴리머 윈드스크린(101)이 장착 동안 구부러진 경우와 같이 될 수 있다. 도 3a에서, 나사(107)가 금속 프레임의 외부로부터, 외부 부분에서의 관통 구멍을 통해, 그리고 투명 폴리머 윈드스크린(101)에서의 관통 구멍(106)을 통해 그리고 내부 부분(103)에서의 나사 구멍(113)으로 장착되는 방법을 나타내고, 이는 내부 및 외부 부분(102, 103) 사이에서 투명 폴리머 윈드스크린(101)을 압박하고 고정한다. 나사 구멍(113)은 내부 부분의 물질로 직접 만들어진 나사를 포함할 수 있거나, 생성된 관통 구멍에 고정되는 블라인드 리벳 너트를 포함할 수 있다.
도 3b는 투명 폴리머 윈드스크린(101), 금속 프레임(102, 103)의 내부와 외부 부분과 외부 프레임 부분(203), 수직 연장 금속판 중간 부분(201) 및 운전실 고정 인터페이스(202)의 단면도를 나타낸다. 단면도는 어댑터 모듈(200)이 나사(207)에 의해 자동차 운전실에 고정되는 방법을 나타내며, 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(100)가 나사(107')에 의해 어댑터 모듈(200)의 외부 프레임 부분(203)에 고정되는 내부 부분(102)에 의해 어댑터 모듈(200)에 고정되는 것을 나타낸다.
도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 투명 폴리머 윈드스크린(101)에서의 관통 구멍(106)은 틈새 끼워 맞춤이 달성되도록 나사보다 실질적으로 커서, 투명 폴리머 윈드스크린이 금속 프레임에 대해 이동할 수 있고 이에 의해 예를 들어 폭발로부터 충격을 흡수한다. 도 3b에 도시된 실시 형태에서, 관통 구멍은 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 1.5배를 초과하는 단면적을 가지나, 다른 실시 형태에서 관통 구멍은 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 2배를 초과, 또는 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 3배를 초과 또는 관통 구멍에 배치될 나사 크기의 4배를 초과하는 단면적을 가진다.
도 3b는 내부 및 외부 부분(103, 102) 사이의 중첩(O) 및 외측과 내측으로부터 투명 폴리머 윈드스크린(101)을 각각 고정하는 것을 나타낸다. 투명 폴리머 윈드스크린(101)이 폭발 충격파의 에너지, 윈드스크린에 대해 물체의 충돌로부터 폭발 또는 힘에 후속하는 진공에 노출되는 상황에서, 금속 프레임(102, 103)의 내부 및 외부 부분은 투명 폴리머 윈드스크린(101)을 지지하고 윈드스크린이 프레임에 고정된 상태로 유지되는 것을 보장하여, 자동차 운전실의 내부를 보호한다.
도 3b에 도시된 실시 형태에서, 중첩은 윈드스크린 높이의 1%를 초과하고, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 윈드스크린 높이의 2%를 초과하며, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 윈드스크린 높이의 3%를 초과한다. 도 1에 도시된 실시 형태에서, 중첩은 20 mm를 초과하고, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 10 mm를 초과하며, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 30 mm를 초과하고, 또 다른 가능한 실시 형태에서 중첩은 40 mm를 초과한다.
도 1, 도 3a 및 도 3b의 실시 형태에서, 관통 구멍은 관통 구멍에 적합한 예로서 이해되어야 할 경기장 형상이다. 대안적인 실시 형태에서, 관통 구멍은 틈새 끼워 맞춤이 가능한한, 타원형 또는 원형과 같은 다른 형상을 가질 수 있다.
상기에서 실시 형태는 이러한 조합이 명백하게 모순되지 않는 한 첨부된 청구항의 범위 내에서 조합될 수 있음을 나타낸다.

Claims (10)

  1. 충격 흡수 자동차 윈도우 장치에 있어서,
    높이(Hw)와 폭(Ww)을 갖는 투명 폴리머 윈드스크린(301) 및
    금속 프레임(302, 303)을 포함하고, 상기 금속 프레임은:
    상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 내측으로 적어도 부분적으로 연장되고 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 향하는 표면을 따라 만곡되며 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성되는 내부 부분(303),
    상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 외측으로 적어도 부분적으로 연장되는 외부 부분(302)을 포함하며,
    상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)은 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)을 상기 금속 프레임의 내부 부분(303)에 고정하기 위한 고정 나사(307)를 수용하도록 적용된 관통 구멍(306)을 포함하고,
    상기 외부 부분(302)이 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301) 높이(Hw)의 적어도 0.5%로 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 중첩(O)되며,
    상기 관통 구멍(306)은 상기 나사의 단면적보다 적어도 1.5배 큰 단면적을 가지고, 상기 내부 부분(303)과 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301) 사이의 이동을 가능하게 하며,
    상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치는 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 외측에 배치된 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)를 더 포함하고,
    상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)는:
    상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 중간에 배치되도록 구성되고 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)과 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 모서리 부분을 상호 연결하는 스페이서(330)를 더 포함하여, 밀폐된 공간이 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301), 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 및 상기 스페이서(330) 사이에 형성되고,
    상기 스페이서(330)는 상기 밀폐된 공간에 존재하는 수분을 제거하기 위한 건조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 부분(303)은 복수의 관통-구멍을 포함하는 고정 인터페이스(308)를 더 포함하고, 상기 고정 인터페이스(308)는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300)를 자동차의 운전실에 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속 프레임(302, 303)은 부속품 장착 인터페이스(110)를 더 포함하고, 상기 내부 부분(303)의 상기 고정 인터페이스(308)는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치를 어댑터 모듈(200)에 고정하도록 구성되며, 상기 부속품 장착 인터페이스(110)는 상기 충격 흡수 자동차 윈도우 장치가 상기 어댑터 모듈(200)에 장착되는 적어도 두개의 방향 중 어느 방향인지에 관계없이 상기 장착된 부속품을 동일한 방식으로 배향되도록 대칭인 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  4. 제1항에 있어서, 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301) 및/또는 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 폴리카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  5. 제1항에 있어서, 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)은 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린을 상기 금속 프레임(302, 303)에 고정하기 위한 추가 고정 나사(341)를 수용하도록 적용된 관통 구멍(340)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  6. 제5항에 있어서, 상기 추가 관통 구멍(340)은 상기 추가 고정 나사(341)의 단면적보다 적어도 1.5배 큰 단면적을 가지며, 상기 스페이서(330)와 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332) 사이에서 이동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  7. 제5항에 있어서, 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 추가 관통 구멍(340)은 상기 투명 폴리머 윈드스크린(301)의 상기 관통 구멍(306)으로부터 대응하는 하나를 중첩하도록 배치되고 따라서 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)이 상기 금속 프레임(302, 303)의 내부 부분(303)에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 투명 폴리머 윈드스크린(332)의 외측에 배치된 추가 금속 프레임(334)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 운전실용 충격 흡수 자동차 윈도우 장치(300).
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