專利名稱：車輛玻璃面板總成的制作方法
技術領域：
本實用新型的多個實施例涉及用于車輛的半結構性聚碳酸酯面板總成。
背景技術：
聚碳酸酯面板總成在各個使用領域內變得非常有優(yōu)勢，例如在機動車輛領域，因為聚碳酸酯玻璃相比于玻璃具有相對小的重量。然而以聚碳酸酯玻璃取代玻璃通常需要或 者使用更為厚實的聚碳酸酯片，或對聚碳酸酯采用加強件以達到相當于其所取代的玻璃面 板的強度?？梢远壞Ｋ艹尚筒襟E將該加強件應用至聚碳酸酯面板。然而這種步驟需要昂 貴的工具裝備和特定的模塑成型機器。
實用新型內容在一個實施例中，披露了一種車輛玻璃面板總成。該車輛玻璃面板總成具有適于 由車輛車身支撐并具有多個外圍區(qū)域的聚碳酸酯面板，加強部件安裝于鄰近聚碳酸酯面板 的多個外圍區(qū)域中的至少一個區(qū)域處，用于加強該聚碳酸酯面板。在另一個實施例中，提供了一種車輛玻璃面板總成的制造方法。具有多個外圍區(qū) 域的聚碳酸酯面板是加熱成型的。加強部件由注塑成型。將加強部件在接近聚碳酸酯面板 的多個外圍區(qū)域中的至少一個區(qū)域處連接至聚碳酸酯面板，以加強聚碳酸酯面板。在另一個實施例中，披露了一種車輛玻璃面板總成。該車輛玻璃面板總成由包含 加熱成型具有多個外圍區(qū)域的聚碳酸酯面板的方法制造。注塑成型加強部件。將加強部件 在接近聚碳酸酯面板的多個區(qū)域中的至少一個區(qū)域處連接至聚碳酸酯面板，以加強聚碳酸 酯面板。
圖1為車輛玻璃面板總成的透視圖。圖2為沿線2-2觀察的圖1中的車輛玻璃面板總成的一部分的截面圖。圖3為沿線3-3觀察的圖1中的車輛玻璃面板總成的一部分的截面圖。圖4為車輛玻璃面板總成的另一實施例的透視圖。圖5為沿線5-5觀察的圖4中的車輛玻璃面板總成的一部分的截面圖。
具體實施方式
根據(jù)專利法相關要求，將在這里披露本實用新型的詳細實施例，然而，應理解的 是，所披露的實施例僅僅為本實用新型的示例，其可以以各種替代形式實施。附圖無需按比 例繪制，可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細節(jié)。因此，在這里所披露的具體的結構 性和功能性細節(jié)不應當解釋為限定，而只是用作本實用新型權利要求的代表性基礎和/或 教導本領域技術人員以各種方式實施本實用新型的代表性基礎。圖1中顯示了本實用新型在這里所討論的一個實施例。在圖1中，顯示了車輛玻 璃面板總成并總體上以標號10標示。該車輛玻璃面板總成10適于安裝至車輛車身以覆蓋 車輛內部。該車輛玻璃面板總成10可以封住車輛內部的全部或僅僅封住車輛內部的一部 分。該車輛玻璃面板總成10可適于安裝在車輛中作為車輛的天窗總成。在至少一個實施例中，該車輛玻璃面板總成10適于用在車輛的側面作為側窗總成。在另一個實施例中，該 車輛玻璃面板總成10適于用在車輛的尾端作為提升式車門或背光總成。當然，該車輛玻璃 面板總成10可以為任何總體上扁平的車輛玻璃面板總成。目前，車輛車頂總成的大小、復雜性以及要求持續(xù)增長?，F(xiàn)有技術的車頂總成經(jīng)常 使用玻璃車頂總成。隨著用于天窗總成的玻璃量的增加，相比于金屬車頂總成的車輛，整車 重量和車輛車頂?shù)闹亓烤兴黾?。由玻璃車頂總成導致的重量增加也引起了車輛的重心 的提升和車輛燃油經(jīng)濟性的降低。玻璃車頂總成增加的重量也可引起其他系統(tǒng)(例如懸 架)的成本增加。以聚碳酸酯面板取代玻璃車頂總成可以減少這些系統(tǒng)的重量，最多可達 30-40%。有許多技術難點導致難以用聚碳酸酯簡單替換玻璃材料。一個主要問題是聚碳酸 酯的硬度。由于車頂面板具有相對較小的輪廓，所以車頂面板需要能夠熱成型。然而，熱成 型的聚碳酸酯車頂面板如果不使用較其取代的玻璃面板更為厚的面板，其將不符合車頂總 成的硬度要求，因為聚碳酸酯的硬度較玻璃和金屬的材料硬度差。為了使足夠薄的聚碳酸 酯車頂面板實現(xiàn)玻璃車頂面板的硬度，可以在聚碳酸酯面板上加上環(huán)。因此，可通過多級注 塑成型來嘗試制造包含聚碳酸酯面板和結構支撐模環(huán)的車頂面板。不理想的是，相比于玻璃車頂面板的工裝成本，用于包含結構支撐模環(huán)的大型透 明聚碳酸酯車頂面板的注塑成型更為昂貴。由于車頂總成并非標準車輛裝備，對于較小產 量的聚碳酸酯車頂面板的工裝成本的分攤將會極大地增加用戶的單個車頂面板成本。因 此，在可以承受的成本下難以實施剛性聚碳酸酯面板。由此，需要根據(jù)本實用新型多個實施 例的玻璃面板總成10，其包含聚碳酸酯面板12和連接在該聚碳酸酯面板12上的單獨形成 的加強部件14。該聚碳酸酯面板12總體上為透明的，并且可以熱成型為所需形狀。如圖1所示， 聚碳酸酯面板12具有近似的矩形形狀，帶有四個外圍區(qū)域16。外圍區(qū)域16可以為直的或 彎曲的。當然，聚碳酸酯面板12可具有任何所需的形狀和/或尺寸以使得聚碳酸酯面板12 可以安裝至車輛的不同位置。在本實用新型的一個實施例中，車輛玻璃面板總成10確定為 車輛車窗總成，相應地，聚碳酸酯面板12適于安裝至車輛車身。在本實用新型的另一實施 例中，聚碳酸酯面板為聚碳酸酯車頂面板，從而該聚碳酸酯車頂面板形成車輛車頂?shù)闹辽?一部分。加強部件14可以與聚碳酸酯面板12分開而單獨注塑成型，且可形成為一個或多 個分立件。如圖所示，加強部件14連接于鄰近聚碳酸酯面板12的外圍區(qū)域16處，以增加 聚碳酸酯面板12的硬度。加強部件14設在鄰近聚碳酸酯面板12的四個外圍區(qū)域16處。將加強部件14連 接至鄰近聚碳酸酯面板12的外圍區(qū)域16處增加了聚碳酸酯面板12的總體硬度。如圖2-3所示，加強部件14可形成有金屬層22和一個或多個熱塑性塑料層或熱 塑性復合層24。金屬層22可僅形成于加強部件14的一部分之中，如圖2所示，用于在聚碳 酸酯面板12的所需區(qū)域局部地增強加強部件14的硬度。在另一個實施例中，多個熱塑性 塑料層24可以包覆成型于金屬層22之上，如圖3所示。一旦形成了各個聚碳酸酯面板12和加強部件14，將加強部件14連接至聚碳酸酯面板12。在至少一個實施例中，通過激光焊接將加強部件14連接至聚碳酸酯面板12的連接部32處。以激光焊接將加強部件14連接至聚碳酸酯面板12有許多益處。無需使用耗 材(例如粘合劑)將聚碳酸酯面板粘合至加強部件14，相比于粘合的玻璃面板總成這樣降 低了玻璃面板總成10的成本和重量?？稍谥圃鞎r檢測和檢驗聚碳酸酯面板12和加強部件 14之間的連接部32的質量，而如果采用粘合是不可能對粘合劑粘合的質量進行檢測和檢 驗的。另外，不能夠檢驗粘合劑粘合的質量對于顧客而言具有不利風險。而且，無需在將加 強部件14連接至聚碳酸酯面板12之前進行表面處理，相比于粘合的總成其進一步降低了 玻璃面板總成10的成本。而且在聚碳酸酯面板12背面的粘合器具以及其他設備可導致肉 眼可見的缺陷，稱之為讀出粘合線(bond-line read-through)，而這是不期望的。將加強部 件14激光焊接至聚碳酸酯面板12不會產生這種缺陷。因此，將加強部件14激光焊接至聚 碳酸酯面板12具有多種優(yōu)點。如圖2-3所示，加強部件14具有在連接至聚碳酸酯面板12時使硬度增加的橫截 面。在圖2中，描繪了連接至聚碳酸酯面板12的加強部件14的橫截面的一個實施例。第 一熱塑性塑料層24形成為具有T形橫截面。第二熱塑性塑料層24形成為具有矩形橫截面 以安裝至金屬層22的一部分。當然，任何適合的熱塑性塑料層24的橫截面均在本實用新 型的考慮范圍之內。熱塑性塑料層24可通過注塑或擠壓由聚碳酸酯形成。金屬層22設在 熱塑性塑料層24之間。金屬層22可以以任何合適的方式連接至熱塑性塑料層24。在圖示 的實施例中，金屬層22中形成有孔23，以便于第一熱塑性塑料層和第二熱塑性塑料層24直 接連接在一起，金屬層22位于其周圍。金屬層22可具有T形橫截面。當然，金屬層22的 任何合適的橫截面均在本實用新型的考慮范圍內。如圖所示，金屬層22是一種加強裝置， 其可為其他組件提供連接點。在圖3中，描繪了加強部件14橫截面的另一實施例。加強部件14具有在連接部 32處安裝至聚碳酸酯面板12的第一凸緣26。第一凸緣26連接至不接觸聚碳酸酯面板12 的中間部分28。中間部分28連接至第二凸緣30，第二凸緣30在連接部32處連接至聚碳 酸酯面板12。為便于連接，第一凸緣26可與聚碳酸酯面板12基本平行。在至少一個實施例中， 第一凸緣26具有相應于聚碳酸酯面板12的曲率的曲率。如圖所示，第一凸緣26具有設在 金屬層22之上的熱塑性塑料層24。金屬層22可具有貫穿其中的孔23。該孔23可在其中 容納銷栓以將熱塑性塑料層24固定至金屬層22。中間部分28從加強部件14的第一凸緣26延伸開以提升聚碳酸酯面板12的硬度。 在至少一個實施例中，中間部分28具有彎曲的或成角度的橫截面。如圖所示，中間部分28 具有不帶有相應熱塑性塑料層24的金屬層22。第二凸緣30連接至中間部分28，并且為了便于連接，總體上與聚碳酸酯面板12平 行。在至少一個實施例中，第二凸緣30具有相應于聚碳酸酯面板12的曲率的曲率。如圖 所示，第二凸緣28具有設在金屬層22之上的熱塑性塑料層24。金屬層22可具有貫穿其中 的孔23。該孔23可在其中容納銷栓以將熱塑性塑料層24固定至金屬層22。再次參考如圖1所示的用于玻璃面板模塊的本實用新型實施例，可在加強部件14 內設有大小設計為用于容納車輛部件(包括但不限于車輛車身和天窗遮陽板滾軸)的容 器。在至少一個實施例中，加強部件14成型有用于遮陽板滾軸和/或其他有關連接物的金 屬連接部18。[0030]現(xiàn)在參考圖4，顯示了本實用新型車輛玻璃面板總成10的另一實施例，車輛玻璃 面板總成10包含聚碳酸酯面板12，并帶有連接于聚碳酸酯面板12上的加強部件14。如圖 所示，加強部件14設于鄰近兩個外圍區(qū)域16處以加強并支撐聚碳酸酯面板12。在至少一個實施例中，加強部件14由兩個或更多連接在一起的分立件形成。在至 少一個實施例中，加強部件14具有統(tǒng)一的橫截面。在另一個實施例中，加強部件14具有與 結合在一起以形成加強部件14的兩個或多個分立件相對應的多種橫截面。在圖5中，顯示了圖4中的加強部件14的橫截面的實施例。該加強部件14具有 當連接至聚碳酸酯面板12時能夠增強硬度的橫截面。該加強部件14具有可連接至聚碳酸 酯面板的第一凸緣26。該第一凸緣連接至第一中間部分28。第一中間部分28連接至第二 凸緣30，第二凸緣30可連接至聚碳酸酯面板12。第二凸緣30連接至第二中間部分28。第 三凸緣40連接至第二中間部分28。可采用任意數(shù)量的中間部分28和凸緣來增加加強部件 14的硬度。第一凸緣26、第二凸緣30和第三凸緣40中的每一個均可具有總體上扁平的表面， 以便于與聚碳酸酯面板12連接。第一凸緣26、第二凸緣30和第三凸緣40中的每一個均 可具有與聚碳酸酯面板12的曲率相對應的曲率。第一凸緣26、第二凸緣30和第三凸緣40 中的每一個均提供將加強部件14連接至聚碳酸酯面板12的表面。如上所討論，加強部件 14可激光焊接至聚碳酸酯面板12。如圖所示，第一凸緣26、第二凸緣30和第三凸緣40每一個均具有設在金屬層22 之上的熱塑性塑料層。在第一凸緣26和第三凸緣40上，熱塑性塑料層24圍繞著金屬層 22。在第二凸緣30上，熱塑性塑料層24設在金屬層22的一個側面之上。金屬層22可具 有貫穿其中的孔23。該孔23中可容納銷栓以將熱塑性塑料層24固定至金屬層22。第一中間部分28從第一凸緣26延伸至第二凸緣30，且第二中間部分28從第二凸 緣30延伸至第三凸緣40。第一中間部分28和第二中間部分28提升了連接至聚碳酸酯面 板12時的硬度。在至少一個實施例中，每個中間部分28均具有彎曲的橫截面。由兩個或多個件構成的一個加強部件14可具有如圖3所示的用于兩個或多個件 中的一個的橫截面以及如圖5所示的用于加強部件14的兩個或多個件中的另一個的橫截 面。當然，加強部件14可具有相應于任何合適數(shù)量的互相連接件的任何合適的橫截面以形 成加強部件14。如圖4所示，聚碳酸酯面板12可具有形成于其中的輪廓42。在一個實施例中，輪 廓42為當加強部件14被激光焊接至聚碳酸酯面板12時提供對準的脊42。在另一個實施 例中，輪廓42用于提升車輛玻璃面板總成10的美觀程度。在至少一個實施例中，當加強部 件14焊接于聚碳酸酯面板12時，輪廓42并不接觸加強部件14。輪廓42可形成于聚碳酸 酯面板12之中，而不是延伸越過在聚碳酸酯面板12。而且，輪廓42可僅形成在聚碳酸酯面 板12的一部分之上且可具有任何所需的形狀和大小。雖然已經(jīng)圖示和描述了本實用新型的實施例，并不意味著這些實施例圖示和描述 了本實用新型的所有可能形式。而且，在說明書中所用的詞語為描述性詞語而非限定性，應 當理解的是可以做出各種變化而不背離本實用新型的主旨與范圍。
權利要求一種車輛玻璃面板總成，所述車輛玻璃面板總成包括聚碳酸酯面板，適于由車輛結構支撐且具有多個外圍區(qū)域；和加強部件，安裝于鄰近所述聚碳酸酯面板的所述多個外圍區(qū)域中的至少一個區(qū)域處，用于加強所述聚碳酸酯面板。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述加強部件具有金屬層和 連接至所述金屬層的至少一個熱塑性復合層。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述金屬層適于容納用于將 組件安裝至所述聚碳酸酯面板的裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述加強部件進一步包括 安裝至所述聚碳酸酯面板的第一熱塑性塑料層；連接至所述第一熱塑性塑料層的金屬層； 鄰近所述金屬層安裝的第二熱塑性塑料層。
5.根據(jù)權利要求4所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述金屬層具有T形橫截面。
6.根據(jù)權利要求2所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述熱塑性復合層包圍住所 述金屬層的至少一部分。
7.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述加強部件安裝至所述聚 碳酸酯面板并鄰近所述聚碳酸酯面板的所述兩個外圍區(qū)域中的至少一個區(qū)域處。
8.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述聚碳酸酯面板的多個外 圍區(qū)域進一步確定為四個外圍區(qū)域；且其中，所述加強部件安裝于所述聚碳酸酯面板并鄰近所述聚碳酸酯面板的所述四個外 圍區(qū)域處。
9.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述車輛玻璃面板總成進一 步確定為車輛車窗總成，使得所述聚碳酸酯面板適于安裝至車身。
10.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述聚碳酸酯面板為透明的。
11.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述加強部件適于安裝至 車輛車身。
12.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述聚碳酸酯面板進一步 包括聚碳酸酯車頂面板，從而所述聚碳酸酯車頂面板形成車輛車頂?shù)闹辽僖徊糠帧?br> 13.根據(jù)權利要求1所述的車輛玻璃面板總成，其特征在于所述加強部件進一步包括 第一凸緣，安裝至所述聚碳酸酯面板；中間部分，在第一端連接至所述第一凸緣、與所述聚碳酸酯面板分隔開且具有橫截面；以及第二凸緣，安裝至所述聚碳酸酯面板并在與所述第一端相對的第二端處連接至所述中 間部分。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛玻璃面板總成。車輛玻璃面板總成帶有適于由車身支撐并具有多個外圍區(qū)域的聚碳酸酯面板。加強部件安裝于鄰近聚碳酸酯面板的多個外圍區(qū)域中的至少一個區(qū)域處，用于加強所述聚碳酸酯面板。
文檔編號B60J1/00GK201566450SQ20092017753
公開日2010年9月1日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權日2008年9月24日
發(fā)明者凱德齊·戴維斯·芬霍爾茲, 理查德·霍華德·懷科夫 申請人:福特全球技術公司