KR20060030489A - 보강 요소를 포함하는 창유리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 창유리 요소로서, 상기 창유리 요소(10) 위에 오버몰드된 플라스틱 물질로 만들어진 주변 프레임 또는 주변 요소를 구비한 창유리 요소(10)를 포함하는 창유리에 관한 것이다. 상기 프레임 또는 주변 요소는, 오버몰드된 플라스틱 물질(9)에 의해서 상기 프레임 또는 주변요소(들)에 연결되거나 창유리 요소(10)에 인접하여 평행한 또는 대체로 평행한 방향으로 배치되거나 창유리 요소에 대해서 말단인 적어도 하나의 돌출부(12)를 구비한 코어부(11)를 포함하는 프로파일에 의해서 형성된 창유리 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)를 위한 적어도 하나의 보강 요소를 구비한다. 상기 발명은, 상기 돌출부(들)는 상기 창유리 요소를 향한 방향으로 개방 포켓을 형성하지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

보강 요소를 포함하는 창유리{GLAZING COMPRISING A REINFORCEMENT ELEMENT}
본 발명은, 프레임 또는 주변 보강 요소를 구비한 창유리 요소를 포함하는 창유리 유닛에 관한 것이다.
이러한 타입의 창유리 유닛의 구체예는, 자동차 창유리 유닛의 예이고, 특히 창유리 루프(roof), 즉, 자동차(motor vehicle)에 설치된 선루프 또는 고정된 루프이다.
이러한 창유리 유닛은, 미적 기능, 설치 기능 및/또는 액세서리-통합 기능을 제공하고 플라스틱으로 만들어진 프레임 또는 프레임 요소를 자주 일반적으로 포함한다. 창유리 유닛은, 일반적으로 금속으로 만들어지고 창유리 유닛의 강성(rigidity)을 향상시키는 프레임 또는 보강 요소를 포함한다.
이러한 보강 요소는, 단일 피스(single piece)로 형성되거나 개별 삽입물, 즉, 루프의 경우에, 전면 삽입물, 후면 삽입물 그리고, 혹은 측면 삽입물로 구성될 수 있다.
일반적으로, 이러한 요소는, 접착제로 직접 접착되거나 캡슐화 또는 배치된 보강 요소를 포함하는 주형으로 플라스틱의 분사에 의한 오버몰딩 기술을 사용해서 삽입(embed)된다. 일반적으로, 플라스틱은 폴리우레탄이지만 그것은 또한 열가소성 물질일 수 있다.
현재 선루프를 위해 사용된 유리는 일반적으로 4 내지 5 mm 두께를 가지는 강화된 모놀리식 유리(monolithic glass)이다.
이러한 유리는, 오버몰딩 공정의 열 및 기계적 응력을 견딜만한 충분한 기계적 강도를 가진다.
자동차 분야에서 현재의 추세는, 사고 또는 충돌시에 유리한 충격-저항성, 외부 소음을 차단하고 더 좋은 방음효과(acoustics)를 가지고, 효과적인 자외선 필터인 반면에, 부가적으로 안테나, 가열 수단 등을 부착하게 하는 적층된 유리를 장려하는 것이다.
그러나, 강화된 유리보다 더 순도가 높고(finer) 덜 프리스트레스된(prestressed) 두 개의 유리 시트로 구성된 이러한 유리는, 금속 보강 삽입물을 이용한 오버몰딩 공정의 응력을 충분히 견딜 수 없어서, 높은 수준의 낭비를 낳는다. 추가로, 오버몰딩 공정을 완전하게 하는 적층된 창유리 중, 일단 차량에 설치되면 그것 중 몇몇은, 사용 중 강도의 관점에서 결함이 존재해서, 차량이 이동할 때 루프는 응력에 영향을 받기 쉽고 또한 상당한 온도 변화, 예로 차량이 양지에 또는 아주 추운 조건에 주차되어 있을 때에 영향을 받기 쉽다.
하나의 해결책은 유리에 강도를 줄만한 충분한 적층된 유리 두께를 사용하는 것이다. 예로, 각각의 시트가 2.8 내지 3 mm 두께를 가지는 적층된 유리가 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 해결책은, 경도(lightness)의 기준을 만족시키지 못하는 불리한 점을 가지고 모든 차량에 사용될 수 없다.
본 발명은, 비교적 작은 프리스트레스의 창유리 유닛을 포함한 모든 타입의 창유리 유닛에 적합한 오버몰드된 창유리 유닛의 보강을 위한 해결책을 제공하는 것을 목적으로 한다.
종래 기술의 보강 요소는, 돌출부를 지닌 웨브(web)를 포함하는 프로파일(porfile)로 이루어 져서, 돌출부는 V 또는 U 모양을 가질 수 있고 시스템에 강성을 제공한다.
이 점에서, 종래 기술은, 오버몰딩부에서 적어도 하나의 강성 요소를 결합하는 창유리 요소를 포함하는 창유리 유닛에 관한 프랑스 특허 출원 No. 2 814 705를 개시한다. 도면에 도시된 강성 요소는, 단면에서, 측면이 사실상 V 모양을 가지고, 강성 요소의 암(arm) 중 하나는, 창유리 요소의 주요 면에 사실상 평행하게 위치해서, 웨브부(web part)를 형성하고 강성 요소의 암 중 다른 하나는, 창유리 요소에 말단인 돌출부를 형성한다. 이러한 돌출부는, 따라서 예로, 오버몰딩 물질로 채워지고, 두 암간의 각이 90°미만이기 때문에, 창유리 요소를 향해 개방된 포켓(pocket)을 생성한다.
종래 기술은, 오버 몰딩 플라스틱에 의해서 삽입물과 연결된 삽입물과 결합하는 주변 프레임을 구비한 창유리 요소를 포함하는 창유리 유닛에 관한 미국 특허 출원 No. US 2003/085595를 또한 개시한다.
각각의 삽입물은, 측벽이 U의 공동부에 대해서 외부를 향해 연장되고, U의 베이스에 사실상 평행한, 단면에서, 사실상 U 모양의 단면을 가진다. 돌출부의 각각의 연장은, 따라서 이러한 돌출부와 창유리 요소 사이에 포켓을 형성한다.
오버몰딩 물질은, 물질이 오버몰드되기 전에 주 주변 밀봉부(main peripheral seal)가 U의 공동부에 위치하기 때문에 U의 베이스와 접촉하지 않는다. 오버몰딩 덩어리(overmolding mass)는 내부 돌출부와 접촉하지 않는다; 그것은 단지 금속 삽입물의 외부 에지 표면 위로 확장한다.
오버 몰딩 물질은, 따라서 외부 돌출부의 연장 하에 형성되고 창유리 요소를 향해 개방된 포켓을 채운다.
오버몰딩 물질이, 창유리 요소를 면한 프로파일의 오목부로 이루어진 포켓 안에 한정될 때, 오버몰딩 물질이, 온도에 따라, 창유리 요소의 방향으로 팽창 또는 수축될 것이어서 만약 보강 프레임에 의해서 가해진 응력이 창유리 요소의 프리스트레스를 초과하면 창유리 요소를 파열한다는 것이 현재 발견되었다.
본 발명은, 따라서 이러한 현상을 허용하지 않는 것이 목적인, 청구항 제 1항에서 청구된 신규한 창유리 유닛에 관한 것이다.
이러한 창유리 유닛은, 상기 창유리 요소 위에 오버몰드된 플라스틱으로 만들어진 주변 프레임 또는 주변 요소를 구비한 창유리 요소를 포함하고, 상기 주변 프레임 또는 상기 주변 요소는, 창유리 요소의 보강을 위한 적어도 하나의 요소와 결합하고, 이러한 보강 요소는 오버몰딩 플라스틱에 의해서 상기 주변 프레임 또는 상기 주변 요소에 연결된다. 이러한 프레임은, 창유리 요소에 인접한 창유리 요소의 주요 면에 평행 또는 사실상 평행하게 배열된 웨브부를 포함하는 프로파일로 이루어진다. 이러한 웨브부는, 창유리 요소에 말단인 적어도 하나의 돌출부를 지녀서, 포켓을 형성한다.
본 발명에 따라서, 돌출부(들)에 의해서 형성된 포켓은 창유리 요소의 방향으로 개방되지 않고, 즉 오버몰딩 물질, 그리고 특히 포켓에 포함된 물질이 팽창할 때, 그것은 창유리 요소를 향해 배향되지 않는 방향으로 늘려지게 될 것이다. 이런 의미에서, 돌출부(들)는 창유리 요소의 방향으로 개방된 포켓을 형성하지 않는다고 말해질 수 있다.
따라서, 보강 요소의 프로파일은, 창유리 요소의 방향으로 또는 창유리 요소의 방향으로부터 팽창 또는 수축 하고, 오버몰딩 조건 및 상기 창유리 유닛이 사용되게 의도된 조건 하에서 창유리 요소의 파열에 이르게 하는 응력보다 큰 응력을 창유리에 전달하는 임의의 플라스틱을 포함하지 않는다.
현 출원에서, "사실상 평행한"은, 웨브부가 창유리 요소의 표면에 대해, 예를 들어 5°이하의 각으로 약간 기울어 질 수 있다는 것을 의미한다.
돌출부(들)는 보강 요소의 전 길이를 통해서 연속해서 확장할 수 있거나 그렇지 않으면 보강 요소는 제한된 정도의 돌출부의 연속물을 포함할 수 있다.
제 1 실시예에 따라서, 보강 요소는 웨브와 하나 또는 둘의 측면 암을 포함하고, 웨브는 창유리 요소를 면해 위치하고, 각각의 암은 웨브가 갖는 돌출부를 구성한다.
특히, 프로파일이, 방향이 창유리 요소를 빗나가는 U의 오목부를 가진 U-모양의 프로파일일 수 있다.
또한, 프로파일은 두 측면 암을 포함할 수 있고, 측면 암 중 적어도 하나는 다른 하나를 향해 프로파일의 단부에서, 특히 직각으로, 접어지고, 프로파일의 각이 원형이 되는 것도 가능하다.
이 실시예의 다른 변형예에 따르면, 보강 요소는 본질적으로 L-모양의 프로파일이고, 프로파일의 하나의 브랜치(branch)는 웨브로 작용하고 다른 하나는 돌출부로 작용한다.
웨브로 작용하는 브랜치는, 바람직하게는, 돌출부로 작용하는 브랜치보다 더 길다.
다른 변형예에 따르면, 두 암은, 적절하다면 웨브부와 표면 연속성을 갖고 웨브부에 평행하거나 경사진 플레이트에 의해서 그것들의 자유 에지(free edge)로부터 가까운 거리(전형적으로 몇 mm)에 있거나 자유 에지를 따라 결합되어 있다. 암은, 바람직하게는 보강 요소의 전 길이를 통해서 연속 플레이트에 의해 결합되거나, 또는 서로 떨어진(또는 심지어 아주 떨어진) 다수의 플레이트에 의해서 결합될 수 있다. 프로파일은, 직각으로 세 번 접힌 물질의 스트립에 의해서 형성될 수 있다.
또 다른 변형예에 따르면, 프로파일은, 측면 암의 자유 단부(free end)에서 적어도 한 번 안쪽으로 접힐 수 있는 측면 암을 포함하고, 암의 접힌 단부는, 웨브 위의 임의의 점에서 웨브와 접촉할 수 있다. 특히, 측면 암은 헤어핀(hairpin)의 방식으로 그 자체 위에 접힐 수 있거나, 대안적으로, 직각으로 한 번 또는 두 번 접힐 수 있다.
프로파일의 내부 영역은 오버몰딩 물질로 채워질 수 있지만, 오버몰딜 물질은 창유리 요소 위에 어떠한 응력도 가할 수 없다.
제 2 실시예에 따르면, 보강 요소는 본질적으로 T-모양의 프로파일이고, 프로파일의 베이스는 웨브부를 구성하고 레그(leg)는 돌출부를 구성하고, 웨브부는 창유리 요소를 면해서 위치해 있다.
본 발명은, 선형 열 팽창 계수가 어떤 값이든지 보강 요소용으로 임의의 물질을 사용하는 것을 가능하게 하고, 물질은 특히 10-5/℃ 이상, 특히 유리의 선 열 팽창 계수를 초과하고, 특히 12×10-6/℃과 적어도 같은 선형 열 팽창 계수를 가진다.
다른 실시예에서, 임의의 물질의 보강 요소는 8×10-6/℃ 미만의 선형 열 팽창 계수를 가진다.
본 발명에 따르면, 보강 요소는, 강철같은 금속 요소 또는 복합 플라스틱 요소 일 수 있다.
바람직하게, 보강 요소는 1.5와 5 mm 사이의 두께를 가진다.
본 발명에 따른 창유리 유닛의 오버몰딩 플라스틱은 바람직하게는 폴리우레탄 또는 폴리(염화비닐)같은 열가소성 물질로 이루어진다.
본 발명에 따른 창유리 유닛의 창유리 요소는, 두 인접한 시트간에 적어도 하나의 플라스틱 시트가 삽입된 적어도 두 장의 유리로부터 형성된 경화될 수 있거나 강화될 수 없는 적층된 유리로 이루어진다.
유리는 면의 적어도 한 면이 박막으로 코팅될 수 있다. 적절하다면, 적층된 창유리 유닛에서 프라스틱 시트(들)는 적어도 하나의 면이 박막으로 코팅될 수 있다.
바람직하게, 창유리 요소는, 5 mm 미만, 또는 심지어 4 mm 미만의 총 두께를 가지는 경화 적층된 유리로 이루어진다.
본 발명에 따라서, 창유리 유닛은 특히 선루프용 자동차 창유리 유닛으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 주제는, 프레임 또는 오버몰드된 플라스틱으로 만들어진 주변 요소를 구비한 창유리 유닛을 위한 보강 요소이고, 보강 요소는, 웨브부와 선택적으로 웨브부를 향해 접힌 측면 암 형태의 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 프로파일로 이루어진다.
본 발명의 최종적인 주제는, 창유리 요소 위에 플라스틱으로 만들어진 프레임 또는 주변 요소를 오버몰딩하는 방법으로, 이 방법에서 주형 공동부를 가진 적어도 하나의 주형 요소에는 창유리 요소가 배열되어 있고, 적어도 하나의 보강 요소는 웨브부와 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 프로파일로 이루어지며, 플라스틱은 주형 공동부에 주입되고, 돌출부(들)는, 창유리 요소의 방향으로 개방된 포켓을 형성하거나 형성하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 주제를 더 잘 설명하기 위해서, 본 발명의 몇 실시예의 설명은 첨부된 도면을 참조해서 아래에 제공될 것이다.
- 도 1은, 여러 유리로 만들어진 플레이트에 대한 잔류 응력 수준(residual stress level)을 보여주는 다이어그램.
- 도 2는, 종래 기술의 보강 요소를 포함하는 프레임부를 도시한 자동차 선루프의 후면부의 단면도.
- 도 3a와 도 3b는, 하나는(도 3a에 따라서) 본 발명의 정의에 일치하지 않고 다른 하나는(도 3b에 따라서) 본 발명에 속하는 동일한 보강 요소의 두 위치를 보여주는 다이어그램.
- 도 4a와 도 4b는, 하나는(도 4a에 따라서) 본 발명의 정의에 일치하지 않고 다른 하나는(도 4b에 따라서) 본 발명에 속하는 동일한 보강 요소의 두 위치를 보여주는 다이어그램.
- 도 5는, 본 발명에 따른 보강 요소를 보여주는 다이어그램.
- 도 6과 도 7은, 모두 본 발명에 속하는, 일반적으로 유사한 모양의 두 보강 요소를 보여주는 다이어그램.
- 도 8a와 도 8b는, 도 8b에 도시된 단지 하나만 본 발명에 속하지만, 일반적으로 유사한 모양의 두 보강 요소를 보여주는 다이어그램.
- 도 9a, 9b 및 9c는, 도 9b 그리고 도 9c에 도시된 보강 요소만 본 발명에 속하지만, 일반적으로 유사한 모양의 세 보강 요소를 보여주는 다이어그램.
- 도 10은, 본 발명에 따른 다른 보강 요소를 보여주는 다이어그램.
유리의 플레이트에서 잔류 프리스트레스는 두 가지 타입이다: 두 표면은 압축 프리스트레스를 가지고 코어(core)는 인장 프리스트레스를 가진다.
도 1의 다이어그램은 세 가지 타입의 유리의 경우에서 이러한 프리스트레스를 설명하고, 유리의 두 표면 S1과 S2간의 유리의 두께는, 그래프를 더 쉽게 판독하기 위해 엄밀히 선형이 아닌 비율(scale)을 사용해서 x축에 나타내어지고 MPa로 표현된 응력값(C)은 y축에 나타내어진다.
- 곡선 C1은 4 내지 5 mm 두께를 가진 경화된 유리(hardened glass)에 해당한다; 이 유리는 약 -120 MPa까지의 응력을 견디는 것을 볼 수 있다.
- 곡선 C2는, 유리의 각각의 시트가 1.6 mm 두께를 갖는 "투-패스 포밍(two-pass forming)" 또는 "글래스-온-글래스(glass-on-glass)" 또는 "원-온-원(one-on-one)"으로 알려진 공정에 의해서 제조된 굽은 적층된 유리에 해당하고, 이 유리는 약 -30 Mpa의 응력을 견디는 것을 볼 수 있고; 적층된 유리는 두께에 따라 약 -30 또는 심지어 -50 MPa까지의 응력을 견딜 수 있다.
- 곡선 C3은, 두 장의 유리 시트가 동시에 굽혀지는 "윈드실드 벤딩(windshield bending)" 또는 "투-글래스 프로세스(two-glass process)"로 알려진 공정에 의해서 제조된 굽은 적층된 유리에 해당하고; 이 유리는 단지 약 -6 MPa까지의 응력을 견딘다.
도 1의 다이어그램는, 또한 영역 Z1에서, 도 2에 따른 종래 기술의 보강에 의해서 생성된 응력을 개략적으로 도시하고, 영역 Z1'에서, 본 발명의 보강에 의해서 생성된 응력을 도시한다. 이러한 응력은, 둘 다 캡슐화 동안 그리고 사용 동안 생성된다. 본 발명의 보강은, 성형(molding) 동안 또는 사용시 파손의 위험 없이 자동차 선루프를 제조하기 위해 신규한 방법으로 적층된 유리의 사용을 가능하게 한다는 것이 밝혀졌다.
도 2는, 종래 기술의 보강 요소를 갖춘 선루프 창유리 유닛의 단면부를 도시한다.
폴리우레탄 같은 오버몰딩 플라스틱(9)에 캡슐화된 보강 요소(13)는, 사실상 편평하고 선루프의 창유리 요소에 평행한 웨브부(11)라고 불리는 부분과 돌출부(12)를 가진다. 웨브(11)는 유리에 인접한 부분이고, 프레임 요소의 구조를 보강하는 것을 가능하게 하는 돌출부(12)는 웨브(11)의 내부 에지를 창유리 요소(10)를 향해 개방된 U 모양으로 접어서 이루어진다.
돌출부(12)의 개방된 U를 면한 창유리 요소의 부분은 파손을 경험하는 것이 일반적이다. 어떤 아이디어를 주기 위해, 약 120℃의 온도를 발생시키는 PU-RIM 캡슐화 공정에서, 1.6 내지 2.1 mm의 단일 유리 두께에 대해, "윈드실드 벤딩" 공정에 의해서 생산된 적층된 유리의 80 내지 90%, 그리고 "글래스-온-글래스" 공정에 의해서 생산된 적층된 유리의 10 내지 40%가 캡슐화 동안 파열한다.
파손의 백분율은, 유리 시트의 두께가 증가할 때 감소한다.
따라서, 종래 기술의 보강 요소를 사용하기 위해, 적어도 2.8 mm 그리고 바람직하게는 3 mm 초과의 두께를 가지는 유리 시트를 사용하는 것이 필요한 것으로 밝혀졌다.
그러나, 이러한 유리 두께는 자동차 제조업자에 의해서 거의 받아들여지지 않는다.
도 3a 및 도 3b는 동일한 보강 요소(13,13')를 도시하고: 프로파일은 단면이 U 모양을 갖는다.
도 3a에서, 프로파일은 종래 기술에 따라 위치되고, 프로파일의 웨브(11), 즉 U의 베이스는 창유리 요소로부터 떨어진 주형의 밑바닥에 위치하고, 두 암은 창유리 요소에 수직으로 배열된다.
이러한 배열에서, 오버몰딩 플라스틱(9)의 큰 덩어리는 보강 요소(13)와 창유리 요소(10) 사이에 한정된다. 열의 영향 하에서, 오버몰딩 플라스틱은, 크게 팽창하지만, 보강 요소(13)가 오버몰딩 플라스틱이 팽창하는 것을 막기 때문에 웨브(11)의 방향으로 팽창하지 못한다.
그러므로, 오버몰딩 물질은 창유리 요소(10)의 방향으로 팽창해서, 창유리 요소를 파열시키는 지점까지 창유리 요소에 강한 압력을 가한다.
도 3b에서, 보강 요소(13')는 본 발명에 따라 배열된다. 보강 요소(13')와 창유리 요소(10) 사이에 한정된 오버몰딩 물질(9)의 양은 적다. 오버몰딩 물질(9)의 주요 부분은, 창유리 요소(10)로부터 떨어진 방향으로 팽창할 수 있어서, 창유리 요소에 어떠한 응력도 가할 수 없다.
도 4a 및 도 4b는, 각각 웨브 그리고 웨브의 단부에 위치하고 측면 암의 자유 단부에서 서로 수직으로 접어진 두 측면 암을 포함하는 다른 보강 요소(14,14')를 도시한다.
도 3a 및 도 3b의 경우와 같이, 보강 요소(14')는 오버몰딩 물질이 창유리 요소(10)의 방향으로 팽창하는 것을 막는 반면에 도 4a에 도시된 보강 요소(14)는 오버몰딩 물질(9)의 팽창을 방해하기 때문에 도 4b에 도시된 보강 요소(14')의 배 열만이 본 발명에 속하는 것이 주목될 수 있다.
도 5는 다른 보강 요소(15), 즉 L-모양의 프로파일을 도시한다. 프로파일의 웨브(11)는 창유리 요소를 따라서 배열되기 때문에, 오버몰딩 물질은 창유리 요소의 방향으로 팽창하지 않을 것이다. 웨브(11)가 돌출부(12)보다 더 긴 것이 주목된다.
도 6 및 도 7은, 본 발명에 따른 배열에서, 보강 요소(16,17)를 각각 도시한다. 보강 요소(16,17)는, 웨브부(11)에 평행한 플레이트(11')에 의해서 측면 암의 자유 단부를 따라 결합된 두 측면 암을 가진다. 따라서, 프로파일은 이 직사각형 단면의 일반적인 모양을 갖는다.
도 7에 도시한 보강 요소(17)는, 보강 요소가 오버몰딩 물질(9)로 채워진다는 점에서 도 6의 보강 요소와 다르다. 둘 다의 경우에, 오버몰딩 물질은 창유리 요소(10)의 방향으로 팽창하지 않을 것이다.
도 8a 및 도 8b는 일반적으로 유사한 모양의 두 보강 요소(18,18')를 도시한다. 도 8a의 보강 요소는, 종래 기술의 도 2에 도시한 보강 요소에 해당한다.
두 보강 요소(18,18')는, 창유리 요소(10)를 따라서 배열된 웨브(11)와, 헤어핀의 방식으로 접힌 돌출부(12)로 이루어진다.
그러나, 도 8a의 보강 요소의 돌출부(12)는 바깥쪽으로 접혀, 보강 요소(18)와 창유리 요소(10) 사이에 오버몰딩 물질을 한정한다.
도 8b에서, 보강 요소(18')의 돌출부(12)는 안쪽으로 접혀서, 그 안에 오버몰딩 물질을 한정하고, 오버몰딩 물질이 창유리 요소(10)의 방향으로 팽창하는 것 을 막는다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는, 창유리 요소(10)를 따라 배열된 웨브(11)와, 몇 개의 돌출부(12)로 이루어진 일반적으로 유사한 모양의 3 개의 보강 요소(19,19' 및 19")를 도시한다.
그러나, 도 9a에서, 돌출부(12)는, 창유리 요소(10)를 향해 개방된 단면 U를 형성하고, 오버몰드된 플라스틱(9)의 큰 덩어리는 본 발명에 따른 도 9b와 도 9c에 도시된 보강 요소가 결코 아닌 보강 요소(19)와 창유리 요소(10) 사이에 한정되는 것을 주목할 수 있다.
도 9b에서, 웨브(11)는 돌출부(12)에 의해 형성된 U를 폐쇄하고 도 9c에서, 돌출부(12)는, 창유리 요소(10)로부터 떨어져서 개방된, 단면 U를 형성한다.
도 10은, 프로파일이, 단면 T의 일반적인 모양을 가지는 보강 요소(20)를 도시하고, T의 크로스바(crossbar)는 창유리 요소를 따라 위치하고 바람직하게는 그 단부에 창유리 요소로부터 떨어져 배향된 작은 굽은 부재(bent-over portion)를 구비해서, 오버몰딩 플라스틱(9)이 창유리 요소(10)의 방향으로 팽창하는 것을 막는다.
본 발명과 종래 기술에 따른 창유리 유닛은, 본 발명에 따른 창유리 유닛의 성능을 보이기 위해 테스트되었다.
우선 무엇보다도, 캡슐화 제조 공정 동안 필수적으로 발생하는 응력에 직면했을 때 창유리 유닛의 거동이 평가되었고, 창유리 유닛은 온도의 상승 동안, 온도의 하강 동안 또는 창유리 유닛이 하중의 영향을 받을 때 발생하는 여러 응력을 창 유리 유닛이 받게되는 테스트를 거쳤다.
여러 테스트를 위해 사용된 물질은 다음의 특성을 가진다;
창유리 요소 오버몰딩 물질: 폴리우레탄 보강요소: 강철
밀도(kg·m-3) 2500 1050 7800
영률(GPa) 71 30 내지 20℃ 17.5 내지 80℃ 210
푸아송 비 0.22 0.4 0.3
전도도(J·m-1K-1) 1.26 0.12 36.5
비열(J·kg-1K-1) 940 1872 460
열 팽창 계수(K-1) 9×10-6 165×10-6 12×10-6
테스트된 창유리 유닛은 다음의 치수를 가진다: 폭: 885 mm 그리고 길이: 495 mm(전방 프레임부로부터 후방 프레임부까지).
전방 및 후방 프레임부만 보강된다.
창유리 유닛 V(비교예)
보강 요소는 돌출부를 갖지 않고, 편평한 프로파일이다. 보강 요소의 치수는 다음과 같다:
전방 프레임부: 두께 5 mm
폭 50 mm
후방 프레임부: 두께 3 mm
폭 50 mm
창유리 유닛 V1(비교예)
보강 요소는 도 9a에 따른 프로파일로, 치수는, h = 9 mm, ℓ11 = 5mm 그리고 ℓ12 = 30 mm. 보강 요소의 두께는 1.5 mm이다.
창유리 유닛 V2(비교예)
보강 요소는 창유리 유닛 V1과 동일한 타입이지만, 두께는 5 mm이다.
창유리 유닛 V1'
보강 요소는 도 9b에 따른 프로파일이고, 치수는, h' = 9 mm, ℓ11' = 5mm 그리고 ℓ12' = 30 mm. 보강 요소의 두께는 1.5 mm이다.
창유리 유닛 V2'
보강 요소는 창유리 유닛 V1'과 동일한 타입이지만, 두께는 5 mm이다.
폴리우레탄을 이용한 캡슐화 제조의 조건 하에서, 유리의 초기 모양(곡률)에 대해서 유리 위에 생성된 최대 변위가 측정되었다.
창유리 유닛 V의 보강 요소(편평한 보강 요소)와 비교해서 창유리 유닛 V1, V1' 및 V2'의 보강 요소의 강성이 증가되기 때문에, 곡률의 변화는 V와 비교하여 창유리 유닛 V1, V1' 및 V2'에 대해 더 제한되는 것이 주목된다.
곡률의 심지어 더 제한된 변화는, 창유리 유닛 V1과 비교하여 창유리 유닛 V1' 및 V2'에 대해 관측된다.
유리와 보강 요소 사이에 위치한 풀리우레탄의 두께에 관계없이 이러한 경향을 따른다.
이것은, 본 발명에 따른 보강 요소가 유리 위에 응력을 생성함으로써 파손을 일으키기 쉽지 않다는 것을 증명한다.
테스트 1: 상승하는 온도 변화의 경우(+20℃ 내지 +80℃)
이러한 테스트에서, 창유리 유닛 각각은 20℃로부터 80℃까지의 온도에서 변화에 노출된다.
상기와 같이, 유리 위에 생성된 최대 변위가 측정된다.
본 발명에 따른 창유리 유닛은, 종래 기술의 창유리 유닛보다 유리 위에 더 작은 변위를 가는 것이 주목된다.
여기에 다시, 유리와 보강 요소 사이에 위치한 풀리우레탄의 두께에 관계없이 이러한 경향을 따른다.
테스트 2: 하강하는 온도 변화의 경우(+20℃ 내지 -40℃)
+20℃로부터 -40℃까지의 냉각을 수반하는 온도 조건의 테스트가 창유리 유닛 V, V1, V2, V1' 및 V2' 위에서 수행되었다. 이러한 테스트에서, 유리에 생성된 응력이 측정되었다.
온도 감소는, 물성에서 변화의 관점에서 가장 가혹한 사이클로, 이것은 온도를 감소시킴으로서 폴리우레탄의 영률이 증가하기 때문이다.
창유리 유닛(유리와 보강 요소 사이에 1.5 mm 두께의 폴리우레탄을 갖는) 각각에 대해 기록된 응력은 다음 표에 주어진다:
창유리 유닛 응력(MPa)
V(전면 보강에서) 6
V1 20
V2 57
V1' 13
V2' 9
편평한 보강 요소(보강 특성은 따라서 매우 제한된다)를 구비한 창유리 유닛V와는 별도로, 본 발명에 따른 창유리 유닛 V1' 와 V2'는 가장 좋은 결과, 즉 Z1' 영역에서 가장 작은 응력을 얻도록 한다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 이러한 응력은, 적층된 창유리 유닛이 견딜 수 있는 값의 범위 안에 유지되는 반면에, 창유리 유닛 V1과 V2의 보강 요소에 의해서 발생한 응력은, 2×2 적층 창유리 유닛의 강도와, 대부분의 1×1 적층 창유리 유닛의 강도와 분명히 적합하지 않다.
테스트 3: 하중 하에서 변위
이러한 테스트를 위해, 창유리 유닛 V, V1 및 V1'는, 그것의 스트립의 하나(전방 또는 후방) 위에, 각 코너에 단일 지지점을 갖는 그 중심에 하중이 가해졌다.
본 발명에 따른 창유리 유닛 V1'는 두배 감소된 생성된 응력을 가진 V1의 편향보다 절반 미만의 편향을 가지기 때문에, 뛰어난 강성 특성을 갖는다는 것이 주목 되었다.
유리와 보강 요소 사이에 위치한 풀리우레탄의 두께에 관계없이 이러한 경향을 따랐다.
본 발명은 전술한 테스트에서 예에 의해서 설명된다. 당업자는, 청구항에 의해 한정된 특허의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 여러 변형을 산출할 수 있다는 것이 이해된다.
본 발명에 따른 보강 요소를 포함하는 창유리는 자동차의 창유리에 산업상 이용 가능하다.

Claims (29)

  1. 창유리 유닛으로서,
    상기 창유리 요소(10) 위에 오버몰드된 플라스틱 물질로 만들어진 주변 프레임 또는 주변 요소를 구비한 창유리 요소(10)를 포함하고,
    상기 주변 프레임 또는 상기 주변 요소는 상기 창유리 요소의 보강을 위해 적어도 하나의 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)와 결합하며,
    보강 요소는 오버몰드된 플라스틱(9)에 의해서 상기 주변 프레임 또는 상기 주변 요소에 연결되고 상기 창유리 요소(10)에 평행하거나 또는 실직적으로 평행하게 배열되고 인접하며 상기 창유리 요소에 말단인 적어도 하나의 돌출부(12)를 지니는 웨브부(web part)(11)를 포함하는 프로파일(profile)로 이루어진 창유리 유닛에 있어서,
    상기 돌출부(들)(12)는 상기 창유리 요소(10)의 방향으로 개방된 포켓을 형성하지 않는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부(들)(12)는 상기 보강 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)의 전 길이를 통해서 연속해서 확장하는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 제 한된 정도의 돌출부의 연속물을, 길이 방향으로, 포함하는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 하나 또는 둘의 측면 암을 포함하고, 각각의 암은 상기 웨브부(11)가 갖는 돌출부(12)를 구성하는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 프로파일은 방향이 상기 창유리 요소(10)를 빗나가는 U의 오목부를 가진 U-모양의 프로파일인 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 프로파일은 두 측면 암을 포함하고, 상기 두 측면 암 중 적어도 하나는 다른 하나를 향해 프로파일의 단부에서, 특히 직각으로 접히고, 상기 프로파일의 각은 둥글게 될 수 있는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 보강 요소(15)는 필수적으로 L-모양의 프로파일이고, 상기 프로파일의 브랜치(branch) 중 하나는 웨브부(11)로 작용하고 다른 하나는 돌출부(12)로 작용하는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서, 웨브부(11)로 작용하는 상기 브랜치는 돌출부(12)로 작용 하는 상기 브랜치보다 더 긴 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 두 암은, 적절하다면, 상기 웨브부와 표면 연속성을 갖고 상기 웨브부(11)에 평행하거나 경사진 플레이트(11')에 의해서 상기 두 암의 자유 에지(free edge)로부터 가까운 거리에 있거나 이를 따라 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 암은 상기 보강 요소(17,19')의 상기 전 길이를 통해서 상기 플레이트(11')에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 암은 서로 떨어진 다수의 플레이트에 의해서 결합되는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 프로파일은 직각으로 세 번 접힌 물질의 스트립에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  13. 제 4 항에 있어서, 상기 프로파일은, 측면 암의 자유 단부(free end)에서 적어도 한 번 안쪽으로 접힐 수 있는 측면 암을 포함하고, 상기 암의 접힌 상기 단부는, 상기 웨브 위의 임의의 점에서 상기 웨브와 접촉할 수 있는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 측면 암은 헤어핀(hairpin)의 방식으로 그 자체 위에 접어지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 측면 암은 직각으로 한 번 또는 두 번 접히는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일의 내부 영역은 오버몰딩 물질(9)로 채워지고, 상기 오버몰딜 물질은 상기 창유리 요소(10) 위에 어떠한 응력도 가할 수 없는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  17. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(20)는 본질적으로 T-모양의 프로파일이고, 상기 프로파일의 베이스는 상기 웨브부(11)를 구성하고 레그(leg)는 상기 돌출부(12)를 구성하며, 상기 웨브부(11)는 창 유리 요소(10)를 면해서 위치한 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  18. 제 1 항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(들)(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 10-5/℃ 초과의 선형 열 팽창 계수를 가지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  19. 제 1 항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(들)(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 특히 적어도 12×10-6/℃의 유리의 선형 열 팽창 계수를 초과하는, 선형 열 팽창 계수를 가지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  20. 제 1 항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(들)(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 8×10-6/℃ 미만의 선형 열 팽창 계수를 가지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  21. 제 1 항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(들)(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 금속 또는 플라스틱 복합물로 만들어 지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  22. 제 1 항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 요소(들)(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 1.5와 5 mm 사이의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오버몰딩 플라스틱 (9)은 폴리우레탄 또는 열가소성 물질, 특히 폴리(염화비닐)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 창유리 요소(10)는, 두 인접한 시트간에 적어도 하나의 플라스틱 시트를 삽입해서 적어도 두 장의 유리 시트로부터 형성된, 경화될 수 있거나 강화될 수 없는 적층된 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 창유리 요소(10)는 5 mm 미만의 총 두께를 가지는 경화 적층된 유리(hardened laminated glass)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 창유리 요소(10)는 4 mm 미만의 총 두께를 가지는 경화 적층된 유리(hardened laminated glass)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 창유리 요소(10)는 특히 선루프용 자동차 창유리 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 창유리 유닛.
  28. 보강 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)로서,
    제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 하에 기재된 오버몰드된 플라스틱으로 만들어진 프레임 또는 주변 요소를 구비한 창유리 유닛을 위한 보강 요소에 있어서,
    상기 보강 요소는, 선택적으로 상기 웨브부(11)를 향해 접힌 웨브부(11)와 측면 암 형태의 적어도 하나의 돌출부(12)를 포함하는 프로파일로 이루어진, 보강 요소.
  29. 플라스틱으로 만들어진 프레임 또는 주변 요소를 창유리 요소(10) 위에 오버몰딩하는 방법으로서,
    주형 공동부를 가진 적어도 하나의 주형 요소에 창유리 요소(10)가 배열되어 있고, 적어도 하나의 보강 요소(13',14',15,16,17,18',19',19",20)는 웨브부(11)와 적어도 하나의 돌출부(12)를 포함하는 프로파일로 이루어지며 상기 플라스틱은 상기 주형 공동부에 주입되는, 오버몰딩하는 방법에 있어서,
    상기 돌출부(들)(12)는 상기 창유리 요소(10)의 방향으로 개방된 포켓을 형성하거나 형성하지 않는 것을 특징으로 하는, 오버몰딩하는 방법.
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