TWI626178B - 車用天窗結構 - Google Patents

Abstract

本發明是一種車用天窗結構，其裝設於一交通工具之一天窗本體上，天窗本體內具有可供啟閉之機構組件。車用天窗結構包含設於天窗本體之一太陽能光電板，其吸收一光線進行光電轉換且包含一遮蔽區以及一可視區。遮蔽區位置對應機構組件而將其遮蔽。可視區可容許前述光線進入交通工具內。利用遮蔽區之設置，車用天窗結構不須額外網印遮蔽油墨，且同時可提供較高發電效能。

Description

車用天窗結構

本發明是一種車用天窗結構，尤其是指一種配置於汽車上用以提供發電效能的車用天窗結構。

汽車的沿革可以追溯至數百年前，在物資極為缺乏的早期，汽車除了作為代步工具外，更大的部分是權力與身分的象徵。而受資本主義競爭之催化所致，世界經濟的規模爆炸性地迅速擴張，汽車也逐漸走進普羅大眾的生活中。

為了吸引消費者的青睞，近幾年的汽車已不再將便捷性作為最主要的行銷重心，而是將汽車商品與樂活概念相結合，強調自由、明亮寬敞、旅行等行車體驗。因此，除了休旅車等車款漸受好評外，現今的許多車款也將天窗列為標準配備。

因應使用的需要，車用天窗通常會設計為能夠活動的構造，以供在日照過強或是夜晚時關閉。以外觀鑑賞的角度而言，實現活動目的之機械構造往往會破壞視覺美感，故以往汽車業者常在天窗的玻璃頂蓋上網印油墨，以此來遮蓋相關機械構造的元件，此為現今一般車款的車用天窗常見一外框狀塗層之緣故。

習用作法雖然能夠解決上述問題，卻僅是出自於美觀考量，未能善加利用車用天窗的位置特性，且網印油墨也使得天窗結構增加若干製程成本。在增加成本的同時，網印油墨雖有能夠遮蓋活動機構的元件的功能，但同時也會吸收光熱傳導給車內。

此外，部份的車用天窗會使用整面的有色玻璃或是可變色玻璃來達成前述目的，然因汽車之天窗所使用的玻璃材質為強化玻璃，製成特殊玻璃的成本較高；且礙於遮蔽性能的要求，上述車用天窗亦將限於深色系，反而影響了天窗結構的採光目的。

第1圖係繪示習知之車用天窗結構600的分解示意圖。如第1圖所示，習用的車用天窗結構600較為單純，主要包含頂蓋610、背板玻璃620以及下方的機構組件630。為了遮蔽下方的機構組件630，頂蓋610之外圍會網印一層遮蔽油墨(Black Matrix)，遮蔽油墨的區域大小則視機構組件630所佔面積而定。

然而，由第1圖可見，自背板玻璃620入射至車內的光線將因外層遮蔽油墨的存在而縮小，且由於這些受遮蔽的區域位於頂蓋610的外圈，縮小的可視面積比例相當可觀，約達30%以上。另外，習用的車用天窗結構600大多僅為單純的透明玻璃形式，對於車外的光線只能選擇全部接收或者完全阻隔。以日曬強烈的夏日而言，用戶反而較傾向將天窗常閉以求降低車內溫度，因此，習用的車用天窗能夠真正適用的時機並不多，經常成為無意義的擺設配件。

為此，本發明提出一種車用天窗結構，其將太陽能光電板與天窗整合，利用太陽能光電板之透光率可調整的特性來遮蔽機構元件，不再需要網印油墨步驟，不僅簡化製程，也令車用天窗結構更加美觀。

依據本發明一實施方式，提供一種車用天窗結構，其裝設於一交通工具之一天窗本體上，天窗本體包含一機構組件以供天窗本體固定或啟閉，車用天窗結構包含一太陽能光電板，其設於天窗本體上方並吸收一光線進行光電轉換，而太陽能光電板包含一遮蔽區以及一可視區。遮蔽區位置對應機構組件而將其遮蔽。可視區連結遮蔽區且其透光率大於遮蔽區，可視區可容許前述光線進入交通工具內。

在本實施方式中，上述遮蔽區和可視區的設置可以藉由調整太陽能光電板的透光率來實現，舉例來說，在遮蔽區部分，太陽能光電板可以設計成較低透光率；而在可視區部分，太陽能光電板則可以採用較高透光率，此時可視區及遮蔽區皆可吸收太陽光線，仍然能夠維持車內採光明亮。

藉此，本實施方式將太陽能光電板裝設在車用天窗結構上，令車用天窗結構不再需要於邊框等處網印油墨來遮蓋活動用的機械構造，減低製程成本。另外，由於太陽能光電板之遮蔽區的透光率能夠調整，在不完全遮蔽視線的要求下能夠妥善利用整個天窗採光來發電，對於車用天窗結構的美觀度亦有所改善。

在前述實施方式中，可視區可包含複數受光面板，同樣可用以吸收光線進行光電轉換，且這些受光面板可以為柵狀並排設置。然而，太陽能光電板的方向或是排列方式屬於技術領域中的通常技藝可以實現的，故包含前述所指的方向在內，可視區之排列方式亦不構成本實施方式之限制。

在一實施例中，前述車用天窗結構之可視區與遮蔽區的材質可以為相同，而車用天窗結構可另包含一頂蓋罩設在太陽能光電板外側。可視區與遮蔽區的透光率可以分別為大於等於10%以及小於10%。

依據本發明另一實施方式，提供一種車用天窗結構，其裝設於一交通工具之一天窗本體上，天窗本體包含一機構組件以供天窗本體固定或啟閉，車用天窗結構包含一太陽能光電板以及一光罩。太陽能光電板設於天窗本體上方並吸收一光線進行光電轉換，且太陽能光電板包含一遮蔽區以及一可視區。遮蔽區位置對應機構組件而將其遮蔽。可視區連結遮蔽區且其透光率大於遮蔽區，可視區可容許前述光線進入交通工具內。光罩設於太陽能光電板以及機構組件之間，且光罩供調節進入交通工具之光線的強度。

在本實施方式中，光罩可在太陽能光電板吸收光能後進一步調節光線入射強度，藉以在日照過強時降低車內溫度。在一實施例中，光罩可以為懸浮粒子裝置(SPD)、電致變色材料(EC)或高分子分散式液晶(PDLC)，且光罩也可以包含一顯示螢幕以顯示一畫面。此外，光罩應用於車用天 窗結構時，其可與太陽能光電板電性連接而接收供應的電力，更進一步地，開發者可令光罩依太陽能光電板之發電量來判讀現在日照強度，據以改變為不同顏色。

如此，光罩在晴天時可以倚賴太陽能光電板的電力來自動調控車內採光強度；而在遭逢陰雨天而使電力減弱時，光罩亦自動回到待機狀態，不對採光強度做調整。利用上述配置關係，光罩與太陽能光電板可以產生相輔相成作用，藉以在不同場合發揮影音、採光或情境調整功能。

前述車用天窗結構之可視區與遮蔽區的材質可以為相同，而車用天窗結構可另包含一頂蓋罩設在太陽能光電板外側。可視區與遮蔽區的透光率可以分別為大於等於10%以及小於10%。前述可視區可包含複數受光面板以吸收光線進行光電轉換，且這些受光面板可以為柵狀並排設置。

依據本發明又一實施方式，提供一種車用天窗結構，其裝設於一交通工具之一天窗本體上，天窗本體包含一機構組件以供天窗本體固定或啟閉，車用天窗結構包含一太陽能光電板、一光罩以及一頂蓋。太陽能光電板設於天窗本體上方並吸收一光線進行光電轉換，且太陽能光電板包含一遮蔽區以及一可視區。遮蔽區位置對應機構組件而將其遮蔽。可視區連結遮蔽區且其透光率大於遮蔽區，可視區可容許前述光線進入交通工具內。光罩設於太陽能光電板以及機構組件之間，且光罩供調節進入交通工具之光線強度。頂蓋覆蓋於太陽能光電板外側。

前述頂蓋可以採用藍寶石玻璃、鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、塑膠基材。而前述頂蓋也可採用有機基材、無機基材或有機與無機複合基材。另可以在頂蓋表面設有防反光、防強光、防起霧或防指紋結構。

本實施方式與前述實施方式相同處不再贅述。在本實施方式中，頂蓋是直接罩覆於太陽能光電板，藉以阻絕環境中的揚塵，防止太陽能光電板的發電效率受影響。而透過前述實施方式可知，本發明用以遮蔽機構組件的機能是由太陽能光電板來實現，故頂蓋可以為完全透明，對於下方的太陽能光電板而言，遮蔽區通常擁有最大的單位發電效率(即受光面朝向正上方)，因此，利用太陽能光電板自帶的特性，本實施方式除了能夠省去在頂蓋網印油墨的製程，同時也使太陽能光電板擁有較佳的發電效率。

前述光罩可以為懸浮粒子裝置(SPD)、電致變色材料(EC)或高分子分散式液晶(PDLC)，且光罩也可以包含一顯示螢幕以顯示一畫面。前述光罩可與太陽能光電板電性連接而接收供應的電力，且光罩可依太陽能光電板之發電量而改變為不同顏色。車用天窗結構之可視區與遮蔽區的材質可以為相同，兩者的透光率可以分別為大於等於10%以及小於10%。前述可視區可包含複數受光面板以吸收光線進行光電轉換，且這些受光面板可以為柵狀並排設置。

100‧‧‧車用天窗結構

200‧‧‧頂蓋

300‧‧‧太陽能光電板

310‧‧‧遮蔽區

320‧‧‧可視區

321‧‧‧間隙

322‧‧‧受光面板

400‧‧‧光罩

500‧‧‧機構組件

600‧‧‧車用天窗結構

610‧‧‧頂蓋

620‧‧‧背板玻璃

630‧‧‧機構組件

第1圖係繪示習知之車用天窗結構的分解示意圖；第2圖係繪示本發明一實施方式之車用天窗結構的爆炸視圖；以及第3圖係繪示第2圖之車用天窗結構的太陽能光電板結構圖。

第2圖係繪示本發明一實施方式之車用天窗結構100的爆炸視圖。第3圖係繪示第2圖之車用天窗結構100的太陽能光電板300結構圖。請一併參照第2圖以及第3圖，為解決上述缺陷，本發明將習用車用天窗加以改造，車用天窗結構100係裝設於一交通工具之一天窗本體上，而天窗本體又具有一機構組件500以供固定或啟閉。車用天窗結構100包含一頂蓋200、一太陽能光電板300以及一光罩400。頂蓋200設置於太陽能光電板300的外側，藉以阻擋空氣中的揚塵進入。如第3圖所示，太陽能光電板300可吸收一光線以進行光電轉換，且太陽能光電板300包含一遮蔽區310以及一可視區320。由於本發明的頂蓋200厚度為0.5~5mm且未網印遮蔽油墨層，故遮蓋下方機構組件500的機能是由太陽能光電板300來達成，在本實施方式中，遮蔽區310與機構組件500的位置對應，且透光率小於10%；可視區320受遮蔽區310包圍且為光線的主要入射區域，其透光率大於等於10%。

須注意的是，此處所指的透光率並非太陽能光電板300之材質的透光率，而是指光線垂直入射受光區域、並通 過這些區域的比率。換言之，遮蔽區310以及可視區320可以使用相同的材料，藉由不同的透光設計，即可產生不同透光率的差異效果。舉例來說，太陽能光電板300在遮蔽區310具有較高的光線遮蔽能力。在可視區320部分，太陽能光電板300利用雷射切割的間隙321提高透光率，可視區320被柵狀交錯的間隙321切割為整齊排列的複數受光面板322以吸收光線，差別在於這些受光面板322改採柵狀併排方式，因密集的間隙321而具備較高的透光率。據此可知，當受光面板322及間隙321排佈的愈密集，可視區320的透光率也會漸漸地上昇。

前述所指的10%透光率係因應不同遮蔽需求而舉出之示例，就實務而言，此比率亦可因頂蓋200的特性(例如非完全無色透明)而有所變動，因此並非實施本發明所必要的限制。

由上述介紹可知，本實施方式以太陽能光電板300之遮蔽區310來取代習用的網印油墨層，不僅能夠有效利用這些區域來產生電力，也方便因應各種車款或配色來調整透光率，增進天窗結構的美觀。同時，對於車內人員而言，由於遮蔽區310仍然能夠透射部分光線，但仍可以有效遮蔽內部機構組件。

光罩400設於太陽能光電板300以及機構組件500之間，且光罩400可以為懸浮粒子裝置(SPD)、電致變色材料(EC)或高分子分散式液晶(PDLC)。光罩400可以與太陽能光電板300電性連接而接收其供電，如此一來，車用天窗結 構100將不再僅能如習用天窗般只有開啟或關閉的選項，藉由光罩400的調控，本實施方式能夠因應天氣狀況(即發電量)、車內情境而判斷、調整光線入射強度，進一步地，結合光敏電阻等元件，更可做到亮度自動平衡的效果，使車內人員不易產生眼睛疲勞。

再者，光罩400與太陽能光電板300的應用契合度高，詳細來說，在需要光罩400變色以進行光線調節的場合，往往為車外日照強烈的環境，可使太陽能光電板300提供足夠的電量；反之，遇陰雨或夜間時，太陽能光電板300無法提供光罩400充足電力，光罩400則可維持不耗電的預設狀態。因此，本實施方式之車用天窗結構100不需要再額外給予光罩400電力，在戶外行駛時即可達成電力自給自足。

在一實施例中，光罩400也可以包含一顯示螢幕以顯示一畫面，舉例來說，非駕駛人員可以躺臥於車內，將光罩400切換為屏幕模式，此時光罩400轉變為深色以阻擋光線繼續入射，藉以提供車內人員多媒體娛樂、路線查詢等用途。

由上述實施方式可知，本發明至少具備以下優點：第一，車用天窗結構採用太陽能光電板取代習用的遮蔽油墨層，使最外層的頂蓋更為勻稱美觀，同時有效遮蔽內部機構組件。第二，太陽能光電板不僅可用於發電，其電能更可供光罩發揮變色調光或是螢幕等用途，使車用天窗結構在任何天候狀況均有良好泛用性。第三，使用太陽能光電板可 以節省網印油墨的成本，且遮蔽區以及可視區的透光率可由業者自行調整，藉以靈活設計各種規格的車用天窗結構。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (17)

1. 一種車用天窗結構，裝設於一交通工具之一天窗本體上，該天窗本體具有一機構組件以供該天窗本體固定或啟閉，其特徵在於該車用天窗結構包含：一太陽能光電板，設於該天窗本體上方並吸收一光線進行光電轉換，該太陽能光電板包含：一遮蔽區，其位置對應該機構組件而將其遮蔽；以及一可視區，連結該遮蔽區，該可視區之透光率大於該遮蔽區，且該可視區容許該光線進入該交通工具內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車用天窗結構，其中該可視區包含複數受光面板以吸收該光線進行光電轉換，且該些受光面板柵狀並排設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車用天窗結構，其中該可視區之透光率大於等於10%，而該遮蔽區之透光率小於10%。
4. 如申請專利範圍第1項所述之車用天窗結構，其中該可視區與該遮蔽區之材質相同，且另包含一頂蓋罩設在該太陽能光電板外側。
5. 一種車用天窗結構，裝設於一交通工具之一天窗本體上，該天窗本體具有一機構組件以供該天窗本體固定或啟閉，其特徵在於該車用天窗結構包含：一太陽能光電板，設於該天窗本體上方並吸收一光線進行光電轉換，該太陽能光電板包含：一遮蔽區，其位置對應該機構組件而將其遮蔽；以及一可視區，連結該遮蔽區，該可視區之透光率大於該遮蔽區，且該可視區容許該光線進入該交通工具內；以及一光罩，設於該太陽能光電板以及該機構組件之間，且該光罩供調節進入該交通工具之該光線強度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之車用天窗結構，其中該可視區包含複數受光面板以吸收該光線進行光電轉換，且該些受光面板柵狀並排設置。
7. 如申請專利範圍第5項所述之車用天窗結構，其中該可視區之透光率大於等於10%，而該遮蔽區之透光率小於10%。
8. 如申請專利範圍第5項所述之車用天窗結構，其中該可視區與該遮蔽區之材質相同。
9. 如申請專利範圍第5項所述之車用天窗結構，其中該光罩為懸浮粒子裝置(SPD)、電致變色材料(EC)或高分子分散式液晶(PDLC)。
10. 如申請專利範圍第5項所述之車用天窗結構，其中該太陽能光電板電性連接該光罩而向其供電。
11. 如申請專利範圍第10項所述之車用天窗結構，其中該光罩依據該太陽能光電板之發電量而變色。
12. 如申請專利範圍第10項所述之車用天窗結構，其中該光罩包含一顯示螢幕，該顯示螢幕用以顯示一畫面。
13. 一種車用天窗結構，裝設於一交通工具之一天窗本體上，該天窗本體具有一機構組件以供該天窗本體固定或啟閉，其特徵在於該車用天窗結構包含：一太陽能光電板，設於該天窗本體上方並吸收一光線進行光電轉換，該太陽能光電板包含：一遮蔽區，其位置對應該機構組件而將其遮蔽；以及一可視區，連結該遮蔽區，該可視區之透光率大於該遮蔽區，且該可視區供該光線進入該交通工具內；一光罩，設於該太陽能光電板以及該機構組件之間，且該光罩供調節進入該交通工具之該光線強度；以及 一頂蓋，覆蓋於該太陽能光電板外側。
14. 如申請專利範圍第13項所述之車用天窗結構，其中該頂蓋採用藍寶石玻璃、鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、塑膠基材。
15. 如申請專利範圍第13項所述之車用天窗結構，其中該頂蓋採用有機基材、無機基材或有機與無機複合基材。
16. 如申請專利範圍第13項所述之車用天窗結構，其中該頂蓋厚度為0.5~5mm。
17. 如申請專利範圍第13項所述之車用天窗結構，其中該頂蓋表面設有防反光、防強光、防起霧或防指紋結構。