TW202323079A - 具有經改善之頭部撞擊性能的車輛內部系統用可彎曲玻璃製品 - Google Patents

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Abstract

茲揭示車輛內部系統用玻璃製品的實施例。玻璃製品包括具第一側和第二側的玻璃片。第一框架設置在玻璃片的第一側的玻璃片上，第二框架設置在玻璃片的第二側。心軸設置在第一框架與第二框架之間。心軸具有至少150帕·立方公尺的撓曲剛度和至多2.75克/立方公分的密度。玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型。在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度。第一角度不同於第二角度。

Description

具有經改善之頭部撞擊性能的車輛內部系統用可彎曲玻璃製品
本申請案根據專利法法規主張西元2021年7月28日申請的美國臨時專利申請案第63/226,263號的優先權權益，本申請案依賴該臨時申請案全文內容且該臨時申請案全文內容以引用方式併入本文中。
本發明係關於玻璃製品，且更特別係關於車輛內部系統用可彎曲玻璃製品並經構型以減少頭部模型加速度及加之於玻璃的最大主應力。
車輛內部包括各種顯示螢幕。已致力於將此類顯示螢幕併入車輛的整體美學設計。依此，已試圖將顯示器併入如儀表板的連續表面。另外，為加強美學設計和功能性，玻璃已用於形成此等連續表面。然相較於已在汽車產業發展很長時間的其他傳統塑膠、金屬和複合材料，玻璃的使用帶來額外的設計挑戰。
根據一態樣，本發明的實施例係關於用於車輛內部系統的玻璃製品。在一或更多實施例中，玻璃製品包括具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片。另外，玻璃片具有第一側和第二側。在一或更多實施例中，第一框架設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上，第二框架設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上。在一或更多實施例中，心軸設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上。在一或更多此等實施例中，心軸係由撓曲剛度至少150 Pa·m 3（帕·立方公尺）和密度至多2.75 g/cm 3（克/立方公分）的材料製成。在一或更多實施例中，玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型。在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度。在一或更多實施例中，第一角度不同於第二角度。
根據另一態樣，本發明的實施例係關於用於車輛內部系統的玻璃製品。在一或更多實施例中，玻璃製品包括具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片。另外，玻璃片具有第一側和第二側。在一或更多實施例中，第一框架設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上。在一或更多實施例中，第二框架設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上。在一或更多實施例中，心軸設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上。在一或更多實施例中，致動器臂連接至第二框架，玻璃片的第二側透過致動器臂的致動繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型。在一或更多實施例中，第二框架具有鄰接心軸的近端和位於離心軸最遠處的遠端。在一或更多此等實施例中，致動器臂設置在遠端與近端的中間或更靠近遠端。在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度。在一或更多實施例中，第一角度不同於第二角度。
根據又一態樣，本發明的實施例係關於用於車輛內部系統的玻璃製品。在一或更多實施例中，玻璃製品包括具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片。另外，玻璃片具有第一側和第二側。在一或更多實施例中，第一框架設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上，第二框架設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上。在實施例中，一或更多金屬背板設置在玻璃片與第一和第二框架之間。在此等實施例中，一或更多金屬背板在第一與第二框架之間界定具有第一厚度的一區域，且第一厚度小於由此區域外的一或更多金屬背板所界定的第二厚度。在一或更多實施例中，心軸設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上。在此等實施例中，玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型。在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度。在一或更多實施例中，第一角度不同於第二角度。
根據再一態樣，本發明的實施例係關於用於車輛內部系統的玻璃製品。在一或更多實施例中，玻璃製品包括具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片。另外，玻璃片具有第一側和第二側。在一或更多實施例中，第一框架設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上。在一或更多此等實施例中，第一框架具有第一厚度並包含具有第一密度和第一結構的第一材料。另外，在一或更多此等實施例中，第二框架設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上，第二框架包括下列至少一者：小於第一厚度的第二厚度、具有小於第一密度的第二密度的第二材料，或具有不同於第一結構的第二結構的第一材料。在一或更多實施例中，心軸設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上。在一或更多此等實施例中，玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型。在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度。在一或更多實施例中，第一角度不同於第二角度。
本發明的附加特徵和優點將詳述於後，熟諳此技術者在參閱或實行本文所述實施例，包括以下詳細實施方式說明、申請專利範圍和附圖後，在某種程度上將變得更清楚易懂。
應理解以上概要說明和下述詳細說明僅為示例描述及擬提供概觀或架構以對申請專利範圍的本質和特性有所瞭解。所含附圖提供進一步理解，故當併入及構成本說明書的一部分。
本發明的實施例係關於車輛內部系統的可彎曲玻璃製品，並在玻璃製品彎曲的鉸鏈區域上面具有改善頭部模型撞擊性能。如本文所述，各種技術用於降低頭部模型撞擊玻璃製品時所經歷的峰值加速度、或降低玻璃前或後表面上的最大主應力。依此，玻璃製品經構型以符合或超越有關頭部撞擊的相關安全標準，例如US DOT FMVSS 201。上述與其他態樣和優點將就下文論述及圖示相關實施例予以描述。此等實施例僅為舉例說明、而無限制之意。
第1圖圖示包括儀表板底座12的車輛內部10。在實施例中，儀表板底座12包括中控台區域14和儀表面板區域16。通常，儀表板底座12設置越過車輛的中心線軸18。中心線軸18將車輛縱向劃分成駕駛側20與乘客側22。儀表面板區域16在中心線軸18的駕駛側20，中控台區域14可延伸越過中心線18，使中控台區域14橫跨駕駛側20和乘客側22兩邊。在實施例中，中控台區域14包括第一顯示螢幕24，儀表面板區域16包括第二顯示螢幕26。在實施例中，儀表板底座12可包括一或更多附加顯示區域28，各自包括附加顯示螢幕30。
在實施例中，中控台區域14的第一顯示螢幕24係提供資訊和控制面板給車輛駕駛及/或乘客的資訊娛樂中心。例如，第一顯示螢幕24可顯示車輛資訊、GPS方向、空調控制、音訊控制等。在實施例中，第一顯示螢幕24可構型為觸控螢幕。在實施例中，儀表面板區域16的第二顯示螢幕26可顯示速度表、燃油量表、轉速計、冷媒溫度、胎壓等。在包括附加顯示螢幕30的實施例中，附加顯示螢幕30可顯示如由遠程攝影機拍攝的車輛前方視野、車輛後方視野或車輛的一或更多盲點。
第一顯示螢幕24、第二顯示螢幕26和附加顯示螢幕30（若有）全併入同一曲面玻璃製品32。如下文將所論述，第二顯示螢幕26（及附加螢幕30）固定至儀表板12的儀表面板區域14，中控台區域14的第一顯示螢幕24相對於第二顯示螢幕26為可彎曲。在實施例中，第一顯示螢幕24從第一顯示螢幕24實質均等地定向在駕駛側20與乘客側22之間的第一位置彎曲到第一顯示螢幕24朝駕駛側20定向的第二位置。為容許彎曲，玻璃製品32在第一顯示螢幕24側具有自由端。
第2圖圖示玻璃製品32，包括第一顯示螢幕24、第二顯示螢幕26和附加顯示螢幕30。第一顯示螢幕30提供於玻璃製品32的第一側34，第二顯示螢幕26和附加顯示螢幕30提供於玻璃製品32的第二側36。如第2圖的實施例所示，玻璃製品32可包括一或更多曲率38a~d。如圖所示，第二顯示螢幕26設置在第一顯示螢幕24和附加顯示螢幕30的後面。在本文中，「後面」意指比起第一顯示螢幕24和附加顯示螢幕30所在平面，第二顯示螢幕26位在離駕駛員更遠的平面。在實施例中，第一顯示螢幕24和附加顯示螢幕30可位於相同平面，在其他實施例中，第一顯示螢幕24和附加顯示螢幕30可位於不同平面。另外，在實施例中，顯示螢幕24、26、30所在各平面彼此可皆不平行、平行其一平面或互相平行。為達成第2圖所示安置方式，玻璃製品32在附加顯示螢幕30與第二顯示螢幕26之間包括第一凸曲率38a和第二凹曲率38b。另外，玻璃製品32在第二顯示螢幕26與第一顯示螢幕24之間包括第三凹曲率38c和第四凸曲率38d。
如所述，玻璃製品32的第二側36固定至儀表板底座12，玻璃製品32的第一側34可相對於玻璃製品32的第二側36繞著彎曲軸40彎曲。在實施例中，第四凸曲率38d形成在彎曲軸40上。依此，第一側34可彎曲使第四凸曲率38d為可變，且特別地，可自玻璃製品32移除。即，玻璃製品32的第一側34可彎曲使玻璃製品32在第三凹曲率38c與玻璃製品32的第一側34之間為實質平面。
在實施例中，在第一顯示螢幕24朝駕駛側20定向的構型中，玻璃製品32的第二側36的至少一部分與第一側34形成約180°的角度（即實質平面）。在實施例中，在第一顯示螢幕定向在駕駛側20與乘客側22之間的構型中，至少一部分的第二側36與第一側34形成190°至290°的角度。
另外，在實施例中，第一螢幕24包括長度L1和寬度W1。在實施例中，長度L1或寬度W1中的至少一者在彎曲構型中垂直於中心線軸18，在平面構型中，在彎曲構型中垂直於中心線軸18的長度L1或寬度W1中的至少一者在平面構型中變成橫對中心線軸18。例如，如第2圖所示，在彎曲構型中，寬度W1實質垂直於中心線軸18，當第一側34旋轉至平面構型時，寬度W1將變成橫對中心線軸18。
此外，在實施例中，當在彎曲構型中，玻璃製品32的第一側34具有在中心線軸18的駕駛側20的第一部分和在中心線軸18的乘客側22的第二部分。當第一側34旋轉至平面構型時，玻璃製品32的第一側34在駕駛側20的第一部分將增加，玻璃製品32的第一側34在乘客側22的第二部分將減少。即，當在平面構型中，第一側34將朝駕駛側20定向。
第3圖圖示玻璃製品32的簡化示意側視圖，圖顯示彎曲軸40的區域（如圖2所示）。可看出，玻璃製品32包括具有第一主表面44和第二主表面46的玻璃片42。第二主表面46相對於第一主表面44，在第一主表面44與第二主表面46之間界定一厚度。在實施例中，厚度平均為0.3 mm（毫米）至2.0 mm，特別係0.4 mm至1.1 mm。次表面48環繞玻璃片42的周邊延伸，並連接第一主表面44和第二主表面46。
設置在第二主表面46的是至少一鉸鏈，其描繪為心軸鉸鏈50。在實施例中，心軸鉸鏈50將玻璃片42劃分成第一（移動）側34和第二（固定）側36，且容許第一側34相對於玻璃製品32的第二側36彎曲。在實施例中，心軸鉸鏈50可安置使第一側34得以任何角度放置在第一側34的最大可移動距離位置之間（即在朝駕駛側定向的平面構型與實質均等地定向在駕駛側與乘客側間的彎曲構型之間）。另外，在實施例中，心軸鉸鏈50可手動致動，即使用者可用手安置玻璃製品32的第一側34。在其他實施例中，心軸鉸鏈50為機電致動，使得第一側34由使用者透過如觸控特徵、語音命令或按鈕啟動致動器而安置。雖然鉸鏈在圖中描繪為心軸鉸鏈50，但鉸鏈可為適合提供彎曲軸40的各種鉸鏈中的任一者，例如活動鉸鏈、撓性鉸鏈、架格鉸鏈或連桿鉸鏈等。
在第3圖所示實施例中，心軸鉸鏈50安置在第一框架52與第二框架54之間。第一框架52固定至車輛內部底座，例如儀表板底座14（如第1圖所示），第二框架54經構型以繞著心軸鉸鏈50彎曲。如第3圖所示，第一框架52經構型以利用第一支架56裝設到車輛內部底座。第二框架54描繪為包括第二支架58，其代表機電或手動致動器的電樞。
第一框架52具有第一框架表面60和第二框架表面62，第二框架54具有第三框架表面64和第四框架表面66。第一框架表面60相對於第二框架表面64，並於其間界定第一框架52的第一厚度T 1。第三框架表面64相對於第四框架表面66，並於其間界定第二框架54的第二厚度T 2。如同下文將更詳細論述，第一框架52的第一厚度T 1可不同於第二框架54的第二厚度T 2。另外，第一框架52可由不同於第二框架54的材料製成或具有不同於第二框架54的結構。
從第3圖可看出，第一框架52與第二框架54分隔開空間S。心軸鉸鏈50設置在空間S內。在實施例中，心軸鉸鏈50連接至第一框架52。在實施例中，第一框架52和心軸鉸鏈50形成一元或單件的連續材料構造。在其他實施例中，心軸鉸鏈50使用如緊固件、接合劑或黏結劑、焊接等附接至第一框架52。在實施例中，第二框架54包括經構型以在玻璃製品32處於彎曲構型時嚙合心軸鉸鏈50的適配器68。在所示實施例中，適配器68包括與心軸鉸鏈50的端部結構互補的結構，用以在嚙合時防止第二側36繞著心軸鉸鏈50過度旋轉。
第4圖圖示第3圖玻璃製品32的簡化示意後視圖。從第4圖可看出，第一支架56連接至第一框架52的第二框架表面62，第二支架58（代表如致動器臂）連接至第二框架54的第四框架表面66。在實施例中，支架56、58利用如一體成型、焊接或接合劑等可行方式永久地附接至第一和第二框架52、54的相應框架表面62、66。在其他實施例中，支架56、58利用如緊固件或滑動或扭鎖式嚙合等可行方式可回復地附接至第一和第二框架52、54的相應框架表面62、66。
如上所述，本文揭示玻璃製品32的各種設計旨在符合及改善頭部模型撞擊測試（HIT）要求。在HIT期間，調查車輛內表面以基於模擬相撞時頭部與車輛內部系統撞擊來確定車輛內部系統是否符合相關頭部傷害指數（HIC）。特別地，模擬人頭的頭部模型用於測定與測試車輛內部系統撞擊的減速特性。成功測試性能係藉由減小減速度和發生時間量值來達成。如US DOT FMVSS 201定義，當頭部模型以15 mph（英哩/小時）的速度撞擊時，頭部模型（6.8千克、直徑165 mm的頭部模型）不應受到80g（重力加速度）的力超過3 ms（毫秒）。此外，期玻璃片42經HIT後仍保持完整，而不會產生尖銳的玻璃碎片，此亦可能造成傷害。
如第5A及5B圖所示，模擬心軸鉸鏈50的區域的HIT，以確定改善HIT性能的方式。特別係在玻璃片42在整個空間S中未接觸心軸鉸鏈50的平坦構型進行模擬。第5A圖圖示撞擊玻璃片42的第一主表面44時的頭部模型70。頭部模型70的撞擊認為是在第一框架52與第二框架54之間的空間S的中心處。
在模擬HIT時，考量各種構型。特別地，就心軸鉸鏈50的不同材料和不同結構模擬HIT性能。在第一個模擬中，心軸鉸鏈係全緻密鋁合金。在第二個模擬中，心軸鉸鏈係質量為全緻密鋁合金的四分之一的鋁合金（例如具有膨脹、發泡或蜂巢結構的心軸鉸鏈）。在第三個模擬中，心軸鉸鏈由聚甲醛（POM）（例如Delrin®，購自DuPont, Wilmington, DE）製成。在第四個模擬中，考量玻璃製品在無心軸鉸鏈下的性能（如第5B圖所示）。實際上，無心軸鉸鏈會導致玻璃碎裂，但無心軸條件提供基準模擬，藉此考量撞擊玻璃片時的減速度。
第5C圖圖示根據四個情境模擬的資料圖。可看出，全緻密鋁心軸鉸鏈提供超過130g的最高加速度峰值。無心軸的模擬提供相對平緩的加速度曲線、無明顯峰值，儘管無心軸的玻璃製品在現實中因玻璃碎裂並不理想。POM和四分之一質量鋁的模擬均優於全緻密鋁。特別地，二者展現的加速度峰值量值均比全緻密鋁低得多，POM和四分之一質量鋁心軸的所有峰值都低於100g。
為證實模擬結果，全緻密鋁心軸和無心軸條件經實驗測試，結果如第5D圖所示。對於全緻密鋁心軸和無心軸條件，此等實驗測試和第5C圖所示結果實質一致。即，第5D圖顯示全緻密鋁心軸的大峰值，儘管甚至高於模擬加速度峰值。另外，第5D圖顯示在無心軸條件下沒有超過100g的峰值以及相當平緩的加速度曲線。
基於模擬和實驗資料，發明人咸信從全緻密金屬（例如鋁、不銹鋼或鎂）減少心軸鉸鏈50的質量、同時維持相同的心軸鉸鏈50尺寸和形狀將改善HIT性能。特別地，減低心軸鉸鏈50的質量將降低HIT期間的初始加速度峰值，此些峰值為心軸鉸鏈50的慣性阻力所致。另外，發明人預期減低心軸鉸鏈50的質量亦將改善振動特性、提供頭部模型與玻璃片42間的連續接觸，從而隨時間均勻分配撞擊能量。儘管如此，心軸鉸鏈50應建構成具有足夠撓曲剛度，以避免遭頭部模型70撞擊時玻璃碎裂。在實施例中，心軸鉸鏈50選擇為具有至少150 Pa·m 3的撓曲剛度和至多2.75 g/cm 3的密度。
在一或更多實施例中，撓曲剛度為約150 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約250 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約300 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約350 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約400 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約450 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約500 Pa·m 3至約1000 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約950 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約900 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約850 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約800 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約750 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約700 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約700 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約650 Pa·m 3、約200 Pa·m 3至約600 Pa·m 3、約300 Pa·m 3至約900 Pa·m 3、約300 Pa·m 3至約800 Pa·m 3、約300 Pa·m 3至約700 Pa·m 3、或其間任何範圍或子範圍。
在一或更多實施例中，密度為約1 g/cm 3至約2.75 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.6 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.5 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.4 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.3 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.2 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2.1 g/cm 3、約1 g/cm 3至約2 g/cm 3、約1 g/cm 3至約1.9 g/cm 3、約1 g/cm 3至約1.8 g/cm 3、約1 g/cm 3至約1.7 g/cm 3、約1 g/cm 3至約1.6 g/cm 3、約1 g/cm 3至約1.5 g/cm 3、約1.1 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.2 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.3 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.4 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.5 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.6 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.7 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.8 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.9 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約2 g/cm 3至約2.7 g/cm 3、約1.2 g/cm 3至約2.5 g/cm 3、約1.3 g/cm 3至約2.2 g/cm 3、約1.4 g/cm 3至約2 g/cm 3、或其間任何範圍或子範圍。
為提供所欲撓曲剛度（在玻璃製品32的幾何限制內）和密度，可使用工程塑膠或複合材料。此類材料實例包括聚甲醛（POM）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚醯亞胺（PEI）、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯以及其他熱塑性塑膠和複合材料。另外，在實施例中，可使用金屬，特別係呈膨脹、發泡或蜂巢結構的鋁、不銹鋼和鎂合金。在其他實施例中，可使用包括塑膠層與金屬層的層壓材料。
根據另一態樣，HIT性能可藉由降低頭部模型70撞擊時玻璃片42上的應力來改善。根據一實施例，在HIT期間，玻璃片42上的應力可藉由提供在玻璃片42後面界定局部薄化區域的一或更多背板72而降低。第6A圖圖示具有背板72的實施例，背板用黏結層74結合至玻璃片42的第二主表面46。從第6A圖可看出，背板72具有兩個不同厚度。特別地，背板72的中間區域76具有第一板厚度P 1，背板72的外部區域78具有第二厚度P 2。中間區域76的第一厚度P 1小於外部區域78的第二厚度P 2。在實施例中，第二厚度P 2為第一厚度P 1的1.1至2倍（即，1.1P 1≤P 2≤2P 1）。在實施例中，第一厚度P 1為0.05 mm至5 mm。在一或更多實施例中，中間區域76的寬度為背板75的寬度的25%至95%。
第6B圖圖示另一實施例，其中三個背板72a、72b、72c用於提供局部薄化區域。特別地，玻璃製品32包括設置在第二主表面46的第一背板72a。第二背板72b提供於外部區域78，第三背板72c提供於另一外部區域78。在實施例中，第二和第三背板72b、72c連接至第一背板72a。在此等實施例中，背板72b、72c可利用機械限制（例如點焊、鉚接、緊固件等）或黏結劑連接至第一背板72a。在其他實施例中，第二和第三背板72b和72c不連接至第一背板72a。
一空間提供在第二背板72b與第三背板72c之間，以界定局部薄化的中間區域76。在實施例中，第二背板72b與第三背板72c之間的空間為第一背板72a的寬度的25%至95%。如同第6A圖的實施例，第6B圖具有三個背板72a~c的實施例可界定第二厚度P 2，第二厚度P 2係第一厚度P 1的1.1至2倍。
在實施例中，背板72或背板72a~c包含金屬材料，例如鋁合金、鎂合金或鋼合金（例如不銹鋼合金）。在玻璃製品32包括背板72或背板72a~c的實施例中，可利用點焊、鉚接或緊固件等其他可行方式將一或更多背板連結至框架52、54。
第6C圖圖示當玻璃製品處於第6C圖所示彎曲構型時，玻璃片42的第一主表面44上的應力。在執行產生第6C圖所示資料的模擬中，考量三個條件。在第一個條件下，考量厚度0.254 mm的單一不銹鋼背板。在第二個條件下，考量厚度0.508 mm的單一不銹鋼背板。在第三個條件下，考量如第6A或6B圖所示具有混成、可變厚度的背板72或72a~c。從第6C圖可看出，具有恆定厚度的薄背板的第一個條件產生最高最大主應力，其超過900 MPa（兆帕）。第6D圖顯示第一主表面44上的最大主應力位置。對於每一條件，第一主表面44上的最大主應力位置都相同，但最大主應力量值不同。在具有恆定厚度的厚背板的第二個條件下，第一主表面44上會產生恰超過600 MPa的最低最大主應力。儘管產生最低最大主應力，但橫越彎曲區域的背板厚度會不當增加在平坦與彎曲構型間移動玻璃製品所需的彎曲力。
如第6C圖所示，具有局部薄化區域的混成背板產生恰超過700 MPa的最大主應力。另外，由於背板72或背板72a~c包括局部薄化區域，在平坦構型與彎曲構型之間移動玻璃製品的彎曲力並未增加。故相較於均勻薄背板，背板72或背板72a~72c界定的局部薄化區域造成第一主表面44上的最大主應力減小，且與均勻厚背板相比，不會增加彎曲力。
根據另一實施例，第一主表面44上的最大主應力可藉由減小可移動第二框架54相對於固定第一框架54的質量而降低。第二框架54的質量可以各種方式減小。例如，如以上有關心軸鉸鏈50所述，第二框架54的質量可藉由用不同材料或膨脹、發泡或蜂巢狀材料取代實心、完全緻密材料而減小。故例如，第二框架54可由聚甲醛（POM）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚醯亞胺（PEI）、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯以及其他熱塑性塑膠和複合材料製成，或者第二框架可由呈膨脹、發泡或蜂巢結構的鋁、不銹鋼或鎂合金製成。再者，第二框架54可由包括塑膠層與金屬層的層壓材料製成。在其他實施例中，第二框架54由和第一框架52一樣的材料製成，但比第一框架52更薄。
第7A及7B圖圖示第二框架54比第一框架52薄的實例。在第7A圖中，第二框架54為3 mm厚，第一框架52為10 mm厚。在第7B圖中，第二框架54為6 mm厚，第一框架52為10 mm厚。第7C圖圖示在HIT期間，在第7A及7B圖所示兩個條件以及在(1)第一框架和第二框架具有相同厚度和(2)第一框架和第二框架具有相同厚度且心軸適配器（第3圖的68）緊密結合（例如焊接）至第二框架的條件下，玻璃片42的第一主表面44上的最大主應力。
從第7C圖可看出，第一框架和第二框架具有相同厚度的條件產生超過900 MPa的最大主應力。另外，心軸適配器緊密結合至框架的條件產生近1000 MPa的最大主應力。第7C圖展示第7B圖所示條件的最大主應力小於550 MPa和第7A圖所示條件的最大主應力小於350 MPa。故藉由減少移動側的質量（即減小慣性阻力），可降低第一主表面44上的最大主應力。
根據另一實施例，第一主表面44上的最大主應力可藉由把心軸鉸鏈50固定至第一框架52來加固心軸鉸鏈而降低。特別地，將心軸鉸鏈50牢牢固定至第一框架52或使心軸鉸鏈50與第一框架52形成單一的一元零件肯定可藉由在玻璃片42的第一主表面44上產生的最大主應力不足使玻璃片42碎裂的方式來提高心軸鉸鏈50的剛度。
根據又一態樣，在HIT期間加之於玻璃的加速度峰值和最大主應力均可藉由構型第二支架58的剛度和位置而降低。回溯第4圖，第二支架58理論上可裝設在第四框架表面66的任何位置。然發明人已確定將第二支架58裝設得更靠近第二框架54的自由端可減小加速度峰值並降低玻璃片42的第二主表面46上的最大主應力。
現參照第8A圖，圖示玻璃製品32的背面。在第二框架54的第四框架表面66上，確認三個用於裝設第二支架58的位置。第一個位置離心軸鉸鏈50最遠且靠自由端80最近。第二個位置在自由端80與心軸鉸鏈50之間，第三個位置靠心軸鉸鏈50最近且離自由端80最遠。基於第二支架58的位置，測定HIT的加速度曲線和最大主應力。第8B及8C圖分別圖示加速度曲線和主應力曲線。從第8B圖可看出，最靠近心軸鉸鏈50的第三個位置產生最高加速度峰值。另外，如第8C圖所示，第三個位置亦在玻璃片42的第二主表面46上產生最高最大主應力。發明人咸信較高最大主應力係玻璃在鉸鏈區域過度彎曲所致，此如第9A及9B圖所示。第8B及8C圖展示對於第一和第二個位置，加速度峰值和最大主應力皆較低。
執行產生第8B及8C圖資料的模擬為考量厚度0.125”的第二支架58。為測定剛度對峰值加速度和最大主應力的影響，重複模擬厚度0.09”的第二支架。第10A及10B圖圖示此等模擬的結果。可看出，第三個位置仍舊展現最高加速度峰值和最高最大主應力，而第一和第二個位置展現大致相同的峰值加速度和最大主應力。然減小第二支架58的厚度會降低剛度，亦降低峰值加速度與最大主應力的總量值。例如，對於較厚的第二支架58，第一和第二個位置的3 ms加速度分別為71.82g和73.02g，但對於較薄的第二支架58，第一和第二個位置的3 ms加速度分別為46.47g和46.17g。同樣地，對於第一和第三個位置，較厚的第二支架58產生主要超過600 MPa的最大主應力曲線，而較薄的第二支架58產生主要低於600 MPa的最大主應力曲線。
基於第二支架58的安置和剛度相關模擬，發明人咸信峰值加速度和最大主應力減小與第二支架58的塑性變形造成能量吸收有關。故在實施例中，藉由將第二支架58裝設在從心軸鉸鏈50與自由端80間的中點位置到鄰接自由端80的位置的第四框架表面66上，可減小峰值加速度和最大主應力。
根據再一態樣，藉由減小接合玻璃片42至第一和第二框架52、54的黏結層厚度，可降低玻璃片42的第二主表面46上的最大主應力，又不會造成峰值加速度增加或第一主表面44上的最大主應力顯著增加。特別地，第11A及12A圖分別圖示在平坦構型和彎曲構型中玻璃片42的第二主表面46上的最大主應力曲線圖。可看出，對於平坦和彎曲構型，當黏結劑為1 mm時，相對於2 mm，第二主表面46上的最大主應力均較低。第11B及12B圖分別圖示在平坦構型和彎曲構型中玻璃片42的第一主表面44上的最大主應力曲線圖。對於較薄黏結層，最大主應力僅略微增加，此可利用上述技術之一管控。另外，第11C及12C圖分別展示在平坦構型和彎曲構型中的峰值加速度曲線圖。可看出，黏結劑厚度減少不會顯著改變HIT期間經受的峰值加速度。故在實施例中，玻璃片42與框架52、54之間的黏結層厚度為0.5 mm至1.5 mm，特別係約1 mm。
雖然用於降低HIT期間的峰值加速度或最大主應力的各個概念為單獨描述，但應注意各種技術可結合以提供更大幅地全面降低HIT期間的峰值加速度或最大主應力。
茲已描述玻璃製品32的各種實施例，現將描述形成玻璃製品32的方法。在實施例中，玻璃製品32的曲率38a~c，特別係在第二側36，可利用熱成型或冷成型製造。「冷成型」意指在低於玻璃軟化溫度的溫度下將曲率38引至玻璃片42。更特別地，冷成型係在低於200℃、低於100℃或甚至在室溫下進行。反之，「熱成型」係在等於或高於玻璃片42的軟化溫度的溫度下使用加壓機、垂流設備、成型徐冷窯等進行。熱成型與冷成型間的另一區別特徵在於熱成型引入的曲率38具永久性，玻璃片42將保有曲率，直到在等於或高於軟化溫度的溫度下重新成型。
冷成型引入的曲率38為非永久性。特別地，在冷成型期間，壓力施加至玻璃片42，使玻璃片42形合所欲形狀。壓力可以各種不同方式施加，例如真空壓力、機械加壓、軋輥等。玻璃片42接著接合至支撐結構（例如框架52、54），使玻璃片42保持呈冷成型形狀。然若自支撐結構脫離，玻璃片42將彈回平面構型。此性質應用到第2圖所示第四曲率38d，藉由使用心軸鉸鏈50，玻璃片42得以在平面構型（朝駕駛側20定向）與彎曲構型（定向在駕駛側20與乘客側22之間）之間彎曲。然在固定第二側36的其他曲率38a~c將保持在其冷成型位置。
在以下段落中並參照第1~2圖，提供玻璃片42的各種幾何性質和玻璃片的組成。如上所述，玻璃片42具有實質恆定厚度且定義為在第一主表面44與第二主表面46間的距離。在各種實施例中，厚度為0.3 mm至2.0 mm。此外，玻璃片42包括寬度W2和長度L2，寬度W2定義為第一或第二主表面44、46之一垂直於厚度的第一最大尺度，長度L2定義為第一或第二主表面44、46之一垂直於厚度與寬度二者的第二最大尺度。在其他實施例中，寬度W2和長度L2可分別為玻璃片42的平均寬度和平均長度，在其他實施例中，寬度W2和長度L2可分別為玻璃片42的最大寬度和最大長度（例如就具有可變寬度或長度的玻璃片42而言）。在各種實施例中，寬度W2為5 cm（公分）至250 cm的範圍內，長度L2為約5 cm至約1500 cm的範圍內。另外，在各種實施例中，玻璃製品32的曲率38a~d可各自具有約20 mm至約10000 mm範圍內的曲率半徑。
另外，車輛內部系統的各種實施例可併入車輛，例如火車、汽車（例如轎車、卡車、巴士等）、海航器（小艇、船艦、潛艇等）、飛航器（例如無人機、飛機、噴射機、直升機等）和太空梭。
在實施例中，玻璃片42可經強化。在一或更多實施例中，玻璃片42可經強化而包括從表面延伸到壓縮深度（DOC）的壓縮應力。壓縮應力區由展現拉伸應力的中心部平衡。在DOC，應力從正（壓縮）應力轉變成負（拉伸）應力。
在各種實施例中，玻璃片42可藉由利用製品各部分之間的熱膨脹係數失配來形成壓應力區和展現拉伸應力的中心區而機械強化。在一些實施例中，玻璃片可藉由加熱玻璃達高於玻璃轉化點的溫度、再快速淬火而熱強化。
在各種實施例中，玻璃片42可利用離子交換而化學強化。在離子交換製程中，玻璃片表面或附近的離子被具相同價數或氧化態的較大離子取代或與之交換。在玻璃片包含鹼鋁矽酸鹽玻璃的實施例中，製品表層的離子和較大離子為單價鹼金屬陽離子，例如Li +、Na +、K +、Rb +和Cs +。或者，表層的單價陽離子可被除鹼金屬陽離子以外的單價陽離子取代，例如Ag +等。在此等實施例中，單價離子（或陽離子）交換至玻璃片內而產生應力。
離子交換製程施行一般係把玻璃片浸入含有較大離子以與玻璃片中較小離子交換的熔融鹽浴（或二或更多熔融鹽浴）。應注意水性鹽浴亦可採用。此外，浴組成可包括一種以上的大離子（例如Na +與K +）或單一大離子。熟諳此技術者將明白離子交換製程的參數，包括、但不限於浴組成與溫度、浸入時間、玻璃片浸入一或更多鹽浴的次數、多種鹽浴的使用、諸如退火、洗滌等附加步驟，通常取決於玻璃片的組成（包括製品結構和任何呈現結晶相）及強化使玻璃片欲達成的DOC和CS。示例性熔融浴組成可包括較大鹼金屬離子的硝酸鹽類、硫酸鹽類和氯化物。典型硝酸鹽類包括KNO 3、NaNO 3、LiNO 3、NaSO 4和上述組合物。熔融鹽浴的溫度一般為約380℃至至多約450℃，而浸入時間為約15分鐘至至多約100小時，此視玻璃片厚度、浴溫和玻璃（或單價離子）擴散率而定。然亦可採用不同於上述的溫度和浸入時間。
在一或更多實施例中，玻璃片可浸入溫度約370℃至約480℃的100% NaNO 3、100% KNO 3或NaNO 3與KNO 3組合物的熔融鹽浴。在一些實施例中，玻璃片可浸入包括約5%至約90%的KNO 3與約10%至約95%的NaNO 3的熔融混合鹽浴。在一或更多實施例中，玻璃片可在浸入第一浴後浸入第二浴。第一和第二浴可具有彼此不同的組成及/或溫度。第一和第二浴的浸入時間可不相同。例如，浸入第一浴的時間可比浸入第二浴的時間久。
在一或更多實施例中，玻璃片可浸入包括NaNO 3與KNO 3（例如49%/51%、50%/50%、51%/49%）且溫度低於約420℃（例如約400℃或約380℃）的熔融混合鹽浴內長達小於約5小時或甚至約4小時或以下。
離子交換條件可修改以於所得玻璃片表面或附近提供「峰值」或增加應力輪廓的斜率。峰值可造成更大的表面CS值。由於用於所述玻璃片的玻璃組成物的獨特性質，峰值可由單一浴或多個浴達成，其中浴可具有單一組成或混合組成。
在一或更多實施例中，其中超過一種單價離子交換至玻璃片內，不同的單價離子可交換到玻璃片內的不同深度（及在玻璃片內不同深度處產生不同量值應力）。應力產生離子的所得相對深度可測定及引發不同的應力輪廓特性。
CS係利用此領域已知手段測量，例如利用市售儀器及表面應力計（FSM），例如Orihara Industrial有限公司（日本）製造的FSM-6000。表面應力測量仰賴應力光學係數（SOC）的精確測量，SOC與玻璃雙折射有關。SOC進而以此領域已知方法測量，例如光纖和四點彎曲法，二者均描述於名稱為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-98 (2013)，上述文獻全文內容以引用方式併入本文中，及塊體圓柱法。如本文所用，CS可為「最大壓縮應力」，此係在壓縮應力層內測得的最高壓縮應力值。在一些實施例中，最大壓縮應力位於玻璃片的表面。在其他實施例中，最大壓縮應力可能出現在表面以下的深度，使壓縮輪廓呈現「埋峰」外觀。
DOC可以FSM或散射光偏光儀（SCALP）（例如取自位於愛沙尼亞Tallinn的Glasstress Ltd.的SCALP-04散射光偏光儀）測量，此視強化方法和條件而定。當玻璃片以離子交換處理來化學強化時，可利用FSM或SCALP，此視何種離子交換至玻璃片內而定。當鉀離子交換至玻璃片內而於玻璃片中產生應力時，FSM用於測量DOC。當鈉離子交換至玻璃片內而產生應力時，SCALP用於測量DOC。當鉀與鈉離子均交換至玻璃內而於玻璃片中產生應力時，DOC以SCALP測量，此係因為據信鈉交換深度指示DOC，鉀離子交換深度指示壓縮應力量值變化（但不會從壓縮變成拉伸）；玻璃片中的鉀離子交換深度以FSM測量。中心張力或CT為最大拉伸應力，且以SCALP測量。
在一或更多實施例中，玻璃片可經強化而展現DOC，DOC描述為玻璃片42的厚度T的分式（如本文所述）。例如，在一或更多實施例中，DOC可為等於或大於約0.05T至約0.25T。在一些情況下，DOC可為約20微米（μm）至約300 μm。另外，在一或更多實施例中，強化玻璃片可具有約200 MPa或更大、約500 MPa或更大、或約1000 MPa或更大的CS（此可存於玻璃片的表面或深處）。在一或更多實施例中，強化玻璃片可具有約20 MPa或更大、約50 MPa或更大、或約85 MPa或更大的最大拉伸應力或中心張力（CT）。
用於玻璃片42的適合玻璃組成物包括鹼石灰玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃和含鹼硼鋁矽酸鹽玻璃。
在一或更多實施例中，玻璃組成物可包括約66莫耳%至約80莫耳%的SiO 2量、約4莫耳%至約15莫耳%的Al 2O 3量、約0莫耳%至約5莫耳%的B 2O 3量、約0莫耳%至約2莫耳%的P 2O 5量、約8莫耳%至約20莫耳%的R 2O量、約0莫耳%至約2莫耳%的RO量、約0莫耳%至約0.2莫耳%的ZrO 2量和約0莫耳%至約0.2莫耳%的SnO 2量。在前述組成物中，R 2O係指鹼金屬氧化物的總量，例如Li 2O、Na 2O、K 2O、Rb 2O及Cs 2O。特別地，Na 2O可以約8莫耳%至約20莫耳%的量存在，K 2O可以約0莫耳%至約4莫耳%的量存在。另外，在前述組成物中，RO係指鹼土金屬氧化物的總量，例如CaO、MgO、BaO、ZnO及SrO。特別地，CaO可以約0莫耳%至約1莫耳%的量存在，MgO可以約0莫耳%至約7莫耳%的量存在。
在實施例中，玻璃組成物可包括諸如Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W及Mo等金屬的其他氧化物。特別地，Fe 2O 3形式的Fe可以約0莫耳%至約1莫耳%的量存在，TiO 2可以約0莫耳%至約5莫耳%的量存在。
示例性玻璃組成物包括約65莫耳%至約75莫耳%的SiO 2量、約8莫耳%至約14莫耳%的Al 2O 3量、約12莫耳%至約17莫耳%的Na 2O量、約0莫耳%至約0.2莫耳%的K 2O量和約1.5莫耳%至約6莫耳%的MgO量。選擇性地，SnO 2可以本文所述以外的量包括在內。
態樣(1)係關於車輛內部系統用玻璃製品，包含：具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片，其中玻璃片包含第一側和第二側；設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上的第一框架；設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上的第二框架；設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上的心軸，心軸包含至少150 Pa·m 3的撓曲剛度和至多2.75 g/cm 3的密度；其中玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型；及其中，在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度，第一角度不同於第二角度。
態樣(2)係關於態樣(1)的玻璃製品，其中撓曲剛度高達1000 Pa·m 3，其中密度為至少1 g/cm 3。
態樣(3)係關於態樣(1)或態樣(2)的玻璃製品，其中心軸包含聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯。
態樣(4)係關於態樣(1)或態樣(2)的玻璃製品，其中心軸包含具有發泡、膨脹或蜂巢結構的金屬。
態樣(5)係關於態樣(1)至(4)中任一者的玻璃製品，其中第一側和心軸包含一元構造。
態樣(6)係關於態樣(1)至(5)中任一者的玻璃製品，進一步包含連接至第二框架的致動器臂，第二框架包含鄰接心軸的近端和位於離心軸最遠處的遠端，其中致動器臂經構型以在第一構型與第二構型之間旋轉玻璃片。
態樣(7)係關於態樣(6)的玻璃製品，其中第二框架包含在近端與遠端之間的中點，其中致動器臂於中點到遠端一處連接至第二框架。
態樣(8)係關於態樣(1)至(7)中任一者的玻璃製品，進一步包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的金屬背板，其中金屬背板包含位於第一框架與第二框架之間的薄化區段。
態樣(9)係關於態樣(1)至(7)中任一者的玻璃製品，進一步包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的第一金屬背板、設置在第一金屬背板與第一框架之間的第二金屬背板、及設置在第一金屬背板與第二框架之間的第三金屬背板，其中於第一框架與第二框架之間一處，在第二金屬背板與第三金屬背板之間提供一間隙。
態樣(10)係關於態樣(1)至(9)中任一者的玻璃製品，其中第一框架包含第一厚度，第二框架包含第二厚度，其中第二厚度小於第二厚度。
態樣(11)係關於態樣(1)至(9)中任一者的玻璃製品，其中第一框架包含第一密度，第二框架包含第二密度，其中第二密度小於第一密度。
態樣(12)係關於態樣(1)至(11)中任一者的玻璃製品，其中第一框架和第二框架由黏結層黏附至玻璃片的第二主表面，其中黏結層具有0.5 mm至1.5 mm的厚度。
態樣(13)係關於態樣(1)至(12)中任一者的玻璃製品，其中當依據US DOT FMVSS 201進行頭部模型撞擊測試，頭部模型在減速期間撞擊在心軸上方區域的玻璃片時不會經受80g的力超過3 ms。
態樣(14)係關於態樣(13)的玻璃製品，其中玻璃片經頭部模型撞擊測試後不會碎裂。
態樣(15)係關於車輛內部系統用玻璃製品，包含：具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片，其中玻璃片具有第一側和第二側；設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上的第一框架；設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上的第二框架；設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上的心軸；及連接至第二框架的致動器臂；其中玻璃片的第二側透過致動器臂致動而繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型；其中第二框架包含鄰接心軸的近端和位於離心軸最遠處的遠端；其中致動器臂設置在遠端與近端的中間或更靠近遠端；及其中，在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度，第一角度不同於第二角度。
態樣(16)係關於態樣(15)的玻璃製品，其中心軸包含撓曲剛度和密度，其中撓曲剛度為150 Pa·m 3至1000 Pa·m 3，其中密度為1 g/cm 3至2.75 g/cm 3。
態樣(17)係關於態樣(16)的玻璃製品，其中心軸包含聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯。
態樣(18)係關於態樣(16)的玻璃製品，其中心軸包含具有發泡、膨脹或蜂巢結構的金屬。
態樣(19)係關於態樣(15)至(18)中任一者的玻璃製品，其中第一側和心軸包含一元構造。
態樣(20)係關於態樣(15)至(19)中任一者的玻璃製品，進一步包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的金屬背板，其中金屬背板包含位於第一框架與第二框架之間的薄化區段。
態樣(21)係關於態樣(15)至(19)中任一者的玻璃製品，進一步包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的第一金屬背板、設置在第一金屬背板與第一框架之間的第二金屬背板、及設置在第一金屬背板與第二框架之間的第三金屬背板，其中於第一框架與第二框架之間一處，在第二金屬背板與第三金屬背板之間提供一間隙。
態樣(22)係關於態樣(15)至(21)中任一者的玻璃製品，其中第一框架包含第一厚度，第二框架包含第二厚度，其中第二厚度小於第二厚度。
態樣(23)係關於態樣(15)至(21)中任一者的玻璃製品，其中第一框架包含第一密度，第二框架包含第二密度，其中第二密度小於第一密度。
態樣(24)係關於態樣(15)至(23)中任一者的玻璃製品，其中第一框架和第二框架由黏結層黏附至玻璃片的第二主表面，其中黏結層具有0.5 mm至1.5 mm的厚度。
態樣(25)係關於態樣(15)至(24)中任一者的玻璃製品，其中當依據US DOT FMVSS 201進行頭部模型撞擊測試，頭部模型在減速期間撞擊在心軸上方區域的玻璃片時不會經受80g的力超過3 ms。
態樣(26)係關於態樣(25)的玻璃製品，其中玻璃片經頭部模型撞擊測試後不會碎裂。
態樣(27)係關於態樣(15)至(26)中任一者的玻璃製品，其中玻璃片的第一側包含至少一熱成型或冷成型曲率。
態樣(28)係關於態樣(15)至(27)中任一者的玻璃製品，其中第一角度為約180°，第二角度為190°至290°。
態樣(29)係關於車輛內部系統用玻璃製品，包含：具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片，其中玻璃片具有第一側和第二側；設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上的第一框架；設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上的第二框架；設置在玻璃片與第一和第二框架之間的一或更多金屬背板，一或更多金屬背板在第一與第二框架之間界定具有第一厚度的區域，且第一厚度小於由此區域外的一或更多金屬背板所界定的第二厚度；設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上的心軸；其中玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型；其中，在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度，第一角度不同於第二角度。
態樣(30)係關於態樣(29)的玻璃製品，其中一或更多金屬背板包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的一金屬背板，其中此一金屬背板包含位於第一框架與第二框架之間的薄化區段。
態樣(31)係關於態樣(29)的玻璃製品，其中一或更多金屬背板包含設置玻璃片該第一和第二框架之間的第一金屬背板、設置在第一金屬背板與第一框架之間的第二金屬背板、及設置在第一金屬背板與第二框架之間的第三金屬背板，其中於第一框架與第二框架之間一處，在第二金屬背板與第三金屬背板之間提供一間隙。
態樣(32)係關於態樣(29)至(31)中任一者的玻璃製品，其中心軸包含撓曲剛度和密度，其中撓曲剛度為150 Pa·m 3至1000 Pa·m 3，其中密度為1 g/cm 3至2.75 g/cm 3。
態樣(33)係關於態樣(32)的玻璃製品，其中心軸包含聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯。
態樣(34)係關於態樣(32)的玻璃製品，其中心軸包含具有發泡、膨脹或蜂巢結構的金屬。
態樣(35)係關於態樣(29)至(34)中任一者的玻璃製品，其中第一側和心軸包含一元構造。
態樣(36)係關於態樣(29)至(35)中任一者的玻璃製品，進一步包含連接該第二框架的致動器臂，第二框架包含鄰接心軸的近端和位於離心軸最遠處的遠端，其中致動器臂經構型以在第一構型與第二構型之間旋轉玻璃片。
態樣(37)係關於態樣(36)的玻璃製品，其中第二框架包含在近端與遠端之間的中點，其中致動器臂於中點到遠端一處連接至第二框架。
態樣(38)係關於態樣(29)至(37)中任一者的玻璃製品，其中第一框架包含第一厚度，第二框架包含第二厚度，其中第二厚度小於第二厚度。
態樣(39)係關於態樣(29)至(37)中任一者的玻璃製品，其中第一框架包一第一密度，第二框架包含第二密度，第二密度小於第一密度。
態樣(40)係關於態樣(29)至(39)中任一者的玻璃製品，其中第一框架和第二框架由黏結層黏附至玻璃片的第二主表面，其中黏結層具有0.5 mm至1.5 mm的厚度。
態樣(41)係關於態樣(29)至(40)中任一者的玻璃製品，其中當依據US DOT FMVSS 201進行頭部模型撞擊測試，頭部模型在減速期間撞擊在心軸上方區域的玻璃片時不會經受80g的力超過3 ms。
態樣(42)係關於態樣(41)的玻璃製品，其中玻璃片經頭部模型撞擊測試後不會碎裂。
態樣(43)係關於態樣(29)至(42)中任一者的玻璃製品，其中第一角度為約180°，第二角度為190°至290°。
態樣(44)係關於車輛內部系統用玻璃製品，包含：具有第一主表面和相對於第一主表面的第二主表面的玻璃片，其中玻璃片具有第一側和第二側；設置於玻璃片的第一側的玻璃片的第二主表面上的第一框架，第一框架包含第一厚度並包含具有第一密度和第一結構的第一材料；設置於玻璃片的第二側的玻璃片的第二主表面上的第二框架；第二框架包含下列至少一者：小於第一厚度的第二厚度；具有小於第一密度的第二密度的第二材料；或具有不同於第一結構的第二結構的第一材料；設置在第一框架與第二框架之間且在玻璃片的第二主表面上的心軸；其中玻璃片的第二側繞著心軸從第一構型旋轉到第二構型；及其中，在第一構型中，第一側與第二側形成第一角度，在第二構型中，第一側與第二側形成第二角度，第一角度不同於第二角度。
態樣(45)係關於態樣(44)的玻璃製品，其中第一框架包含實心、完全緻密材料的第一結構，第二框架包含第一材料的發泡、膨脹或蜂巢結構的第二結構。
態樣(46)係關於態樣(44)或態樣(45)的玻璃製品，其中心軸包含撓曲剛度和密度，其中撓曲剛度為150 Pa·m 3至1000 Pa·m 3，其中密度為1 g/cm 3至2.75 g/cm 3。
態樣(47)係關於態樣(46)的玻璃製品，其中心軸包含聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯。
態樣(48)係關於態樣(47)的玻璃製品，其中心軸包含具有發泡、膨脹或蜂巢結構的金屬。
態樣(49)係關於態樣(44)或態樣(48)的玻璃製品，其中第一側和心軸包含一元構造。
態樣(50)係關於態樣(44)或態樣(49)的玻璃製品，進一步包含連接至第二框架的致動器臂，第二框架包含鄰接心軸的近端和位於離心軸最遠處的遠端，其中致動器臂經構型以在第一構型與第二構型之間旋轉玻璃片。
態樣(51)係關於態樣(50)的玻璃製品，其中第二框架包含在近端與遠端之間的中點，其中致動器臂於中點到遠端一處連接至第二框架。
態樣(52)係關於態樣(44)或態樣(51)的玻璃製品，進一步包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的金屬背板，其中金屬背板包含位於第一框架與第二框架之間的薄化區段。
態樣(53)係關於態樣(44)或態樣(51)的玻璃製品，進一步包含設置在玻璃片與第一和第二框架之間的第一金屬背板、設置在第一金屬背板與第一框架之間的第二金屬背板、及設置在第一金屬背板與第二框架之間的第三金屬背板，其中於第一框架與第二框架之間一處，在第二金屬背板與第三金屬背板之間提供一間隙。
態樣(54)係關於態樣(44)或態樣(53)的玻璃製品，其中第一框架和第二框架由黏結層黏附至玻璃片的第二主表面，其中黏結層具有0.5 mm至1.5 mm的厚度。
態樣(55)係關於態樣(44)或態樣(54)的玻璃製品，其中當依據US DOT FMVSS 201進行頭部模型撞擊測試，頭部模型在減速期間撞擊在心軸上方區域的玻璃片時不會經受80g的力超過3 ms。
態樣(56)係關於態樣(55)的玻璃製品，其中玻璃片經頭部模型撞擊測試後不會碎裂。
除非明確指出，否則本文提及的任何方法不擬解釋成需按特定順序進行方法步驟。是以當方法請求項未實際敘述步驟依循順序，或者申請專利範圍或實施方式未具體指出步驟限於特定順序時，不擬推斷任何特定順序。此外，如本文所用，冠詞「一」旨在包括一或超過一個組分或元件，且不擬解釋成表示只有一個。
熟諳此技術者將明白，在不脫離所述實施例的精神或範疇內，當可作各種潤飾及更動。由於熟諳此技術者可體現實施例的精神和本質而潤飾、結合、再結合及更改所述實施例，所述實施例應解釋成包括在後附申請專利範圍的範疇內的一切事物和其均等物。
10:車輛內部 12:儀表板底座 14:中控台區域 16:儀表面板區域 18:中心線軸 20:駕駛側 22:乘客側 24,26:顯示螢幕 28:顯示區域 30:附加顯示螢幕 32:玻璃製品 34:第一側 36:第二側 38a~d:曲率 40:彎曲軸 42:玻璃片 44,46:主表面 48:次表面 50:心軸鉸鏈 52,54:框架 56,58:支架 60,62,64,66:表面 68:適配器 70:頭部模型 72,72a~c:背板 74:黏結層 76:中間區域 78:外部區域 80:自由端 L1,L2:長度 P 1,P 2:板厚度 S:空間 T1,T2:厚度 W1,W2:寬度
併入暨構成說明書一部分的附圖闡明本發明的數個態樣，並連同實施方式說明一起用於解釋本發明的原理。在圖中：
第1圖圖示根據示例性實施例，包括玻璃製品的車輛內部，玻璃製品具有整合至車輛儀表板的活動鉸鏈；
第2圖圖示根據一示例性實施例，第1圖的玻璃製品；
第3圖圖示根據一示例性實施例，具有活動鉸鏈的簡化玻璃製品的側視圖；
第4圖圖示根據一示例性實施例，第3圖的玻璃製品的後視圖；
第5A~5D圖圖示根據示例性實施例，關於對具不同質量的心軸進行頭部模型撞擊測試的模擬與實驗裝配和資料；
第6A~6D圖圖示根據示例性實施例，在彎曲區域具有局部薄化的背板及與之相關的模擬最大主應力資料；
第7A~7C圖圖示根據示例性實施例，自由側質量小於固定側的玻璃製品及與之相關的最大主應力資料；
第8A~8C圖圖示根據示例性實施例，用於將支架裝設在玻璃製品自由側的各種位置及在頭部模型撞擊測試期間支架放置導致加之於玻璃的最大主應力相關資料；
第9A及9B圖圖示玻璃製品，其中支架裝設得太靠近心軸及與之相關的過度彎曲；
第10A及10B圖圖示根據示例性實施例，在頭部模型撞擊測試期間基於支架位置和支架剛度加之於玻璃片的最大主應力；
第11A~11C圖圖示根據示例性實施例，在頭部模型撞擊測試期間，在平面構型中，玻璃片與玻璃製品框架間的黏結劑厚度對最大主應力和峰值加速度的影響；及
第12A~12C圖圖示根據示例性實施例，在頭部模型撞擊測試期間，在彎曲構型中，玻璃片與玻璃製品框架間的黏結劑厚度對最大主應力和峰值加速度的影響。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10:車輛內部
12:儀表板底座
14:中控台區域
16:儀表面板區域
18:中心線軸
20:駕駛側
22:乘客側
24,26:顯示螢幕
28:顯示區域
30:附加顯示螢幕
32:玻璃製品
L2:長度
W2:寬度

Claims (20)

  1. 一種用於一車輛內部系統的玻璃製品，包含： 一玻璃片，具有一第一主表面和相對於該第一主表面的一第二主表面，其中該玻璃片包含一第一側和一第二側； 一第一框架，設置於該玻璃片的該第一側的該玻璃片的該第二主表面上； 一第二框架，設置於該玻璃片的該第二側的該玻璃片的該第二主表面上； 一心軸，設置在該第一框架與該第二框架之間且在該玻璃片的該第二主表面上，該心軸包含至少150 Pa·m 3的一撓曲剛度和至多2.75 g/cm 3的一密度； 其中該玻璃片的該第二側繞著該心軸從一第一構型旋轉到一第二構型； 其中在該第一構型中，該第一側與該第二側形成一第一角度，在該第二構型中，該第一側與該第二側形成一第二角度，該第一角度不同於該第二角度。
  2. 如請求項1所述之玻璃製品，其中該撓曲剛度高達1000 Pa·m 3，其中該密度為至少1 g/cm 3。
  3. 如請求項1或請求項2所述之玻璃製品，其中該心軸包含聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、壓克力聚合物、碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料和聚四氟乙烯。
  4. 如請求項1或請求項2所述之玻璃製品，其中該心軸包含具有一發泡、膨脹或蜂巢結構的一金屬。
  5. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，其中該第一側和該心軸包含一一元構造。
  6. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，進一步包含連接至該第二框架的一致動器臂，該第二框架包含鄰接該心軸的一近端和位於離該心軸最遠處的一遠端，其中該致動器臂經構型以在該第一構型與該第二構型之間旋轉該玻璃片。
  7. 如請求項6所述之玻璃製品，其中該第二框架包含在該近端與該遠端之間的一中點，其中該致動器臂於該中點到該遠端一處連接至該第二框架。
  8. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，進一步包含設置在該玻璃片與該第一框架和該第二框架之間的一金屬背板，其中該金屬背板包含位於該第一框架與該第二框架之間的一薄化區段。
  9. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，進一步包含設置在該玻璃片與該第一框架和該第二框架之間的一第一金屬背板、設置在該第一金屬背板與該第一框架之間的一第二金屬背板、及設置在該第一金屬背板與該第二框架之間的一第三金屬背板，其中於該第一框架與該第二框架之間一處，在該第二金屬背板與該第三金屬背板之間提供一間隙。
  10. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，其中該第一框架包含一第一厚度，該第二框架包含一第二厚度，其中該第二厚度小於該第二厚度。
  11. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，其中該第一框架包含一第一密度，該第二框架包含一第二密度，其中該第二密度小於該第一密度。
  12. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，其中該第一框架和該第二框架由一黏結層黏附至該玻璃片的該第二主表面，其中該黏結層具有0.5 mm至1.5 mm的一厚度。
  13. 如請求項1至2中任一項所述之玻璃製品，其中當依據US DOT FMVSS 201進行一頭部模型撞擊測試，一頭部模型在減速期間於該心軸上方的一區域撞擊該玻璃片時不會經受80g的力超過3 ms。
  14. 如請求項13所述之玻璃製品，其中該玻璃片經該頭部模型撞擊測試後不會碎裂。
  15. 一種用於一車輛內部系統的玻璃製品，包含： 一玻璃片，具有一第一主表面和相對於該第一主表面的一第二主表面，其中該玻璃片包含一第一側和一第二側； 一第一框架，設置於該玻璃片的該第一側的該玻璃片的該第二主表面上； 一第二框架，設置於該玻璃片的該第二側的該玻璃片的該第二主表面上； 一心軸，設置在該第一框架與該第二框架之間且在該玻璃片的該第二主表面上；及 一致動器臂，連接至該第二框架； 其中該玻璃片的該第二側透過該致動器臂的致動繞著該心軸從一第一構型旋轉到一第二構型； 其中該第二框架包含鄰接該心軸的一近端和位於離該心軸最遠處的一遠端； 其中該致動器臂設置在該遠端與該近端的中間或更靠近該遠端；及 其中在該第一構型中，該第一側與該第二側形成一第一角度，在該第二構型中，該第一側與該第二側形成一第二角度，該第一角度不同於該第二角度。
  16. 如請求項15所述之玻璃製品，其中該心軸包含一撓曲剛度和一密度，其中該撓曲剛度為150 Pa·m 3至1000 Pa·m 3，其中該密度為1 g/cm 3至2.75 g/cm 3。
  17. 如請求項16所述之玻璃製品，其中該心軸包含具有一發泡、膨脹或蜂巢結構的一金屬。
  18. 如請求項15至17中任一項所述之玻璃製品，其中該第一側和該心軸包含一一元構造。
  19. 如請求項15至17中任一項所述之玻璃製品，進一步包含設置在該玻璃片與該第一框架和該第二框架之間的一第一金屬背板、設置在該第一金屬背板與該第一框架之間的一第二金屬背板、及設置在該第一金屬背板與該第二框架之間的一第三金屬背板，其中於該第一框架與該第二框架之間一處，在該第二金屬背板與該第三金屬背板之間提供一間隙。
  20. 如請求項15至17中任一項所述之玻璃製品，其中為下列至少一項： 該第一框架包含一第一厚度，該第二框架包含一第二厚度，其中該第二厚度小於該第二厚度，及 該第一框架包含一第一密度，該第二框架包含一第二密度，其中該第二密度小於該第一密度。
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