专利名称：玻璃嵌片和玻璃嵌片装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃嵌片(pane)，其包括至少两块单独的嵌片和位于它们之间的 粘合层，该玻璃嵌片具有局部加热区域，该局部加热区域仅在嵌片的整个区域的一部分上 延伸并能借助于加热元件而被加热。此外，本发明涉及一种玻璃嵌片装置(arrangement)，其包括由至少两块单独的 嵌片和位于它们之间的粘合层形成的玻璃嵌片；和布置在玻璃嵌片的一侧上的至少一个 光学功能元件(optical functional element)，并且其通过玻璃嵌片的光学透射区域 (transmission region)向玻璃嵌片的相对侧发送信号和/或从玻璃嵌片的相对侧接收信 号；以及局部加热区域，该局部加热区域仅在玻璃嵌片的整个区域的一部分上延伸，但其至 少在整个透射区域上延伸，并且透射区域沿各个方向均距玻璃嵌片的端面一段距离。在本申请的范围内，玻璃嵌片的端面被理解成玻璃嵌片上环绕玻璃嵌片最外的边 缘延伸的侧面。因此，该端面具有由两块单独的嵌片的厚度以及另外布置在它们之间的粘 合层的厚度形成的深度。此外，本发明涉及一种玻璃嵌片装置，其包括由至少两块单独的嵌片和位于它们 之间的粘合层形成的玻璃嵌片；和彼此相距一段距离布置在玻璃嵌片的相同侧上的至少两 个光学功能元件，所述光学功能元件在所有的情况下通过玻璃嵌片的一个光学透射区域向 玻璃嵌片的相对侧发送信号和/或从玻璃嵌片的相对侧接收信号；以及至少一个加热区 域，所述加热区域在彼此相距一段距离的两个透射区域上延伸。
背景技术：
在旅行期间，必须保持车辆玻璃嵌片的部分、尤其的风档玻璃上没有冷凝物、雨水 和/或冰。这通常是在布置有例如用于风挡玻璃刮水器的自动控制的雨量传感器或用于距 在前行驶的车辆的距离的自动检测的距离传感器的区域中的情形。这样的传感器的位置通 常布置在布置有后视镜的嵌片的附近、通常在后视镜托架的附连区域与车身的顶缘之间。 出于对舒适性的考虑能至少保持无冰的另一区域是风挡玻璃刮水器的刮水片靠在风挡玻 璃或后玻璃嵌片上的区域。根据本申请，嵌片上为相应传感器的功能或为风挡玻璃刮水器的操作而保持没有 东西的区域或多个区域被限定为透射区域，该透射区域通过布置加热区域而没有冰、雨水 或冷凝物，并且加热区域的尺寸并不一定对应于透射区域的尺寸。在诸如发射器和接收器等两个光学功能元件以彼此相距一段必需的距离的方式 相邻布置在风挡玻璃的区域中的情况下，需要两个透射区域，其继而必须借助于两个加热 区域保持免受天气的影响。EP 0 800 333 A2描述了一种风挡玻璃，这种风挡玻璃沿其面对发动机罩的纵向 侧面设置有加热区域，所述加热区域的加热丝布置在形成玻璃嵌片的两个单独的嵌片之 间。因此，加热区域位于风挡玻璃刮水器的区域中，并且其另外也能任选地沿短侧被引导。作为布置在后视镜附近的加热区域的示例提及了 EP 1 605 729 A2。在其中描述
3了一种风挡玻璃，其具有设置在其面对车辆内部的侧面的摄像头(camera)，用于检测行驶 路线。如上所述，为此至少需要保持嵌片上摄像头透视的区域免受天气的影响；这通过在在 加热区域附近布置加热元件来实现。加热元件同样是布置在形成风挡玻璃的两块单独的嵌 片之间的电热丝。加热风挡玻璃的区域需要相对多的能量，这就是为什么局部加热区域通常希望具 有尽可能小的尺寸。此外，加热元件在嵌片中可见；这对于嵌片的光学性能不利，并且也是 为什么仅允许加热元件的布置位于风挡玻璃的规定视野(具体是所谓A视野或B视野)之 外的区域中的原因，也就是说，加热元件仅允许位于嵌片的边缘区域中。局部加热区域的布置的缺点是，在加热元件运转时，在局部加热区域和车辆嵌片 的周围区域之间存在温差，并且这导致嵌片中、尤其在加热区域周围不可忽视的应力。这 可能由于的事实是，车辆嵌片在加热区域的附近升温并因此膨胀，导致周围区域中的拉伸 应力和压缩应力。例如，如果加热区域位于后视镜的附近，也就是说位于嵌片的上边缘区域 中，则在加热区域与嵌片的上边缘之间仅存在细的未受热条带，并且应力在该未受热的条 带中变得尤其高。根据本申请，玻璃嵌片的边缘被认为是外嵌片表面中的一个外嵌片表面的平面与 由嵌片通常的斜切端面形成的最外的平面的相交线(两个切平面的相交线)。如果车辆嵌片区域如上所述受压，则所述区域对作用于嵌片的其它的力和由此产 生的附加应力更加敏感。尤其地，在石头冲击在这些区域上的情况下，能够形成裂缝，其在 最坏的实例情况下可导致嵌片的完全破坏。
发明内容
因此，本发明的目的是提出开头所述类型的玻璃嵌片或玻璃嵌片装置，使得由玻 璃嵌片的受热区域产生的应力最小化并且由石头冲击之后的裂缝的形成对嵌片损坏的危 险减小。解决方案根据本发明，在具有能借助于一个加热元件而被加热的一个局部加热区域的玻璃 嵌片、和具有至少一个光学功能元件和一个局部加热区域的玻璃嵌片装置的情况下，上述 目的能通过加热区域与玻璃嵌片的端面之间小于15毫米、并且优选地小于10毫米的距离 实现。如果靠近端面引导所述加热区域，则受热区域由于一定量的热传导而延伸至嵌片 最外的边缘，也就是说其因此延伸至嵌片的端面，使得不保留由温差所引起的应力特别高 的细条带。根据本发明的原理，即使透射区域不一定延伸那么远，也将加热区域有意地放大 至嵌片临界的边缘区域。因此，根据本发明，通常借助于加热对比实现预期效果所需更大的 区域进行加热。在进行一系列测试时，变得显而易见的是，根据本发明的玻璃嵌片比常规的玻璃 嵌片明显更有弹性，并且对石头冲击破坏没有常规玻璃嵌片那么敏感。相反地，因此发现布 置有加热区域的临界区域布置在距嵌片的边缘一段距离处如果在加热区域与最外的嵌片 边缘之间保留有小于大约100毫米的距离，则在嵌片的边缘区域中产生高的热应力，这尤其在石头冲击的情况下将嵌片承压强度降低至其能破裂的程度。尽管本发明继续在加热区域其余的周围区域中产生一定的应力，但这些区域具有 明显较大的尺寸，因此出现的应力相应地较小。总的说来，根据本发明的加热区域的布置使由其操作所引起的应力最小化，并因 此提高嵌片的弹性。由于这技术上可行，所以加热区域能同样地直接延伸至玻璃嵌片的端面，并且可 以考虑在加热区域中设置加热元件的一些重叠。如开头所述，加热区域与光学透射区域的尺寸不必是相等的。由于热传导，所以由 加热区域加热的嵌片的区域通常稍大于由其加热元件形成的加热区域本身。为此，理论上 能够选择比透射区域的尺寸稍小的加热区域的尺寸；然而，通常将加热区域的尺寸选择成 稍大于透射区域的尺寸。根据本发明，这导致了加热区域靠近玻璃嵌片的端面或边缘，同时 透射区域距嵌片的边缘一段较大的距离。在任何情况下，必须使加热区域、也就是说实现加热效应的元件靠近嵌片的边缘， 使得所述区域在加热操作期间大致具有与加热区域的其余部分相同的温度。当透射区域与玻璃嵌片的端面之间的距离在100毫米与20毫米之间时，尤其地 还在80毫米与40毫米之间时，并且更优选地在70毫米与50毫米之间时，根据本发明的 设计是特别有利的。在透射区域距所述边缘起的距离大于100毫米的情况下，相对于应 力考虑，不再重点考虑朝嵌片的边缘的未受热区域，并因此不再需要“加热通过(heating through)”至所述边缘。根据本发明，如果开头所述的、具有彼此相距一段距离布置的两个光学功能元件 和至少一个加热区域的玻璃嵌片装置用作起点，则上述目的通过同样完全在位于两个透射 区域之间的中间空间上延伸的加热区域实现。在这种情况下，本发明还产生的优点是，在两个功能元件之间未保留不由加热区 域加热的细条带，使得也不能出现由温差所引起的继而会增强玻璃嵌片接近破裂的敏感度 的应力。尤其地如果需要加热区域的两个透射区域之间的距离小于100毫米，则上述积极 的影响是明显的。在距离大于100毫米的情况下，由于在该情况下不会出现具有应力的问 题，所以同样使加热区域在透射区域之间的中间空间上延伸是不重要的。如果类似于透射区域与玻璃嵌片的端面之间的距离，相邻透射区域之间的距离在 100毫米与20毫米之间，优选地在80毫米与40毫米之间，并且更优选地在70毫米与50毫 米之间，则相对于相邻透射区域之间距离能以尤其方便的方式应用本发明。如果相邻透射区域之间的中间空间位于透射区域的同一侧上与透射区域的轮廓 线相切的两线之间则是有利的。在不具有相同大小或形状的两邻接透射区域的情况下是尤 其有利的。应将在玻璃嵌片中光学不可见或几乎不可见的装置选择用于加热元件的设计。为 此，如果加热元件具有能电加热的电热丝和/或能电加热的透明加热层则有利的。关于两块单独的嵌片之间的粘合层，如果其由热塑薄膜形成、尤其地由聚乙烯醇 缩丁醛薄膜(PVB薄膜)形成则是尤其有利的。为了方便地限制用于对加热区域进行加热的能量消耗，局部加热区域应在玻璃嵌 片的整个区域的至多50%上延伸。优选地，局部加热区域合计不应超过玻璃嵌片的整个区域的40%、更优选地合计不应超过30%。有利地，光学功能元件是摄像头、雨量传感器、发送单元或接收单元、或用于车辆 控制的系统的组合式发送接收单元。
以下将基于在附图中图解的示例性实施方式更详细地说明本发明，其中图Ia示出根据现有技术的玻璃嵌片；图Ib示出根据本发明的玻璃嵌片的第一示例性实施方式；图2a示出根据现有技术的另一玻璃嵌片；以及图2b示出根据本发明的玻璃嵌片的第二示例性实施方式。
具体实施例方式图Ia示意性地图解玻璃嵌片1、或玻璃嵌片装置1'的视图，其勾画出了根据现有 技术的局部加热区域2的位置。玻璃嵌片1包括两块单独的嵌片，该两块单独的嵌片借助 于位于它们之间的粘合层结合在一起。在(呈风挡玻璃形式的)玻璃嵌片1上布置有光学 功能元件、尤其是摄像头；然而，为了较好的观察起见，在图形中未图解摄像头。由于布置在风挡玻璃上的光学功能元件因结构原因而总是距玻璃嵌片1的端面3 一段距离，所以用于加热限定的光学透射区域4的加热区域2同样地距玻璃嵌片1的(在 图形中示出为玻璃嵌片1最外的边缘5的)端面3 —段距离。光学透射区域4限定为嵌片 的在任何情况下必须保持免受诸如雨、雪或冰等的天气影响的区域，使得光学功能元件起 作用。光学透射区域4与加热区域2在现有技术中大致叠合(congruent)；加热区域2通 常沿各个方向延伸稍微超出透射区域4的轮廓线6，轮廓线6在图中绘制成了虚线。图Ia中加热区域2与玻璃嵌片1的上端面3之间的距离大约为50毫米，使得具 有与距离a对应的50毫米宽度的条带保留在加热区域2的上侧线7与玻璃嵌片1的边缘5 之间。根据图Ia所示的现有技术的加热区域2的布置的缺点是，在加热区域2运转时，在 由加热区域2加热的玻璃嵌片1的区域与周围区域之间存在大的温差，使得尤其在上述条 带中存在高的热应力。图Ib示出了类似于图Ia中所示的玻璃嵌片1，并且在图Ib中图解根据本发明的 局部加热区域8的布置。加热区域8同样地布置在玻璃嵌片1的上边缘区域中，但其延伸 到玻璃嵌片1的端面3，使得在加热区域8与玻璃嵌片的上边缘5之间不存在条带；这对玻 璃嵌片1中的热应力分布具有积极的影响。局部加热区域8具有能被电加热而作为加热元件的透明加热层。替代性地，加热 元件可以包括能电加热的加热丝。由于玻璃嵌片1的热传导，所以不一定需要将加热区域 8直接引导至玻璃嵌片1的边缘5 ；相反地，如果在加热区域8与玻璃嵌片1的端面3之间 保留有大约10至15毫米的距离a，则足够以便将由加热区域8发出的热能用于加热直到端 面3的玻璃嵌片1。由于加热区域8从常规位置开始延伸至嵌片最外的边缘，所以根据本发明的加热 区域8明显大于实际保持位于距玻璃嵌片1的端面3 —段距离处的透射区域4透明所需的 区域。
另一方面，图2a示出示意性图解的玻璃嵌片10、或玻璃嵌片装置10'的视图，其 勾画了从现有技术已知的用于功能元件的两个相邻光学透射区域14的、布置成彼此相距 一距离b的两个加热区域12的位置。不受加热区域12加热的中间空间15保留在两个加 热区域12之间，使得在此可能出现大的热应力，这在石头冲击的情况下增强对风挡玻璃裂 缝的敏感度。根据本发明，上述两个加热区域12由在图2b中图解的连续加热区域18替代，该 连续加热区域18在所需的两个透射区域14和中间空间15上延伸。因此，根据本发明将根 据现有技术的两个加热区域12合并成一个加热区域18。因此，同样加热位于透射区域14 之间的区域。如果需要加热区域12的透射区域14之间的距离小于与临界距离的上限对应的 100毫米，则将彼此紧邻布置的两个加热区域12组合成在图2b中图解的加热区域18是尤 其方便的。
权利要求
一种玻璃嵌片，所述玻璃嵌片包括至少两块单独的嵌片和位于它们之间的粘合层，该玻璃嵌片(1)具有局部加热区域(8)，所述局部加热区域(8)仅在所述嵌片(1)的整个区域的一部分上延伸并能借助于加热元件而受热，其特征在于，所述加热区域(8)与所述玻璃嵌片(1)的端面(3)之间的距离(a)被选择成使得避免了另外的热致机械应力。
2.根据权利要求1所述的玻璃嵌片，以及至少一个光学功能元件，所述光学功能元件 布置在所述玻璃嵌片(1)的一侧上并且其通过所述玻璃嵌片(1)的光学透射区域(4)向所 述玻璃嵌片(1)的相对侧发送信号和/或从所述玻璃嵌片(1)的相对侧接收信号；以及局 部加热区域(8)，所述局部加热区域(8)仅在所述玻璃嵌片(1)的整个区域的一部分上延 伸，但是，所述局部加热区域(8)至少在整个透射区域(4)上延伸，并且所述透射区域(4) 沿各个方向距所述玻璃嵌片(1)的端面(3) —段距离，其特征在于，所述加热区域(8)与所 述玻璃嵌片(1)的所述端面⑶之间的距离(a)小于15毫米，并且优选地小于10毫米。
3.根据权利要求2所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述透射区域(4)与所述玻璃嵌片 (1)的所述端面(3)之间的距离在100毫米与20毫米之间、优选地在80毫米与40毫米之 间、并且更优选地在70毫米与50毫米之间。
4.根据权利要求1所述的玻璃嵌片，以及至少两个光学功能元件，所述光学功能元件 彼此相距一段距离(b)布置在所述玻璃嵌片(10)的相同侧上并且其在所有的情况下通过 所述玻璃嵌片(10)的一个光学透射区域(14)向所述玻璃嵌片(10)的相对侧发送信号和 /或从所述玻璃嵌片(10)的相对侧接收信号；以及至少一个加热区域(18)，所述加热区域 (18)在彼此相距一段距离的所有两个透射区域(14)上延伸，其特征在于，所述加热区域 (18)同样完全在位于所述两个透射区域(14)之间的中间空间(15)上延伸。
5.根据权利要求4所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述相邻透射区域(14)之间的距离 (b)在100毫米与20毫米之间、优选地在80毫米与40毫米之间、并且更优选地在70毫米 与50毫米之间。
6.根据权利要求4或5所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述相邻透射区域(14)之间的 所述中间空间(15)位于两条线之间，所述两条线在所述透射区域(14)的同一侧上与所述 透射区域(14)的轮廓线相切。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述加热元件具有能电 加热的加热丝和/或能电加热的透明加热层。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述粘合层由热塑薄膜 形成、尤其地由聚乙烯醇缩丁醛薄膜(PVB薄膜)形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述局部加热区域(8、 18)在所述玻璃嵌片(1、10)的整个区域的至多50%上延伸、优选地至多40%上延伸、并且 更优选地至多30%上延伸。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃嵌片，其特征在于，所述光学功能元件 是用于车辆控制的系统的摄像头、雨量传感器、发送单元、接收单元或组合式发送_接收单元。
全文摘要
本发明涉及一种玻璃嵌片(1)，其包括至少两块单独的嵌片和位于它们之间的粘合层，该玻璃嵌片(1)具有局部加热区域(8)，所述局部加热区域(8)仅在嵌片(1)的整个区域的一部分上延伸并能借助于加热元件而受热。此外，本发明涉及玻璃嵌片装置(1′)或(101)，其包括由至少两块单独的嵌片和位于它们之间的粘合层形成的玻璃嵌片(1)或(10)；和至少一个光学功能元件或彼此相距一段距离(b)的至少两个光学功能元件，所述光学功能元件布置在玻璃嵌片(1、10)的一侧上，并且通过玻璃嵌片(1、10)的光学透射区域(4、14)向玻璃嵌片(1、10)的相对侧发送信号和/或从玻璃嵌片(1、10)的相对侧接收信号；以及至少一个局部加热区域(8、18)，所述局部加热区域(8、18)仅在玻璃嵌片(1、10)的整个区域的一部分上延伸，但是，所述局部加热区域(8、18)至少在整个透射区域(4、14)上延伸，并且透射区域(4、14)沿各个方向距玻璃嵌片(1)的端面(3)一段距离。为了提出开头所述类型的玻璃嵌片(1、10)或玻璃嵌片装置(1′、10′)，使得由玻璃嵌片(1、10)的受热区域引发的应力最小化并且在石头冲击之后通过裂缝的形成而对嵌片损坏的危险减小，本发明提出加热区域(8)与玻璃嵌片(1)的端面(3)之间的距离(a)小于15毫米、并且优选地小于10毫米，以及加热区域(18)同样完全在位于两个透射区域(14)之间的中间空间(15)上延伸。
文档编号B32B17/10GK101909879SQ200880124248
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年1月4日
发明者D·C·法恩, J·格鲁纳特, W·冯阿维纳里厄斯 申请人:法国圣戈班玻璃厂