专利名称：车辆玻璃面板总成的制作方法
技术领域：
本实用新型的多个实施例涉及用于车辆的半结构性聚碳酸酯面板总成。
背景技术：
聚碳酸酯面板总成在各个使用领域内变得非常有优势，例如在机动车辆领域，因为聚碳酸酯玻璃相比于玻璃具有相对小的重量。然而以聚碳酸酯玻璃取代玻璃通常需要或 者使用更为厚实的聚碳酸酯片，或对聚碳酸酯采用加强件以达到相当于其所取代的玻璃面 板的强度。可以二级模塑成型步骤将该加强件应用至聚碳酸酯面板。然而这种步骤需要昂 贵的工具装备和特定的模塑成型机器。
实用新型内容在一个实施例中，披露了一种车辆玻璃面板总成。该车辆玻璃面板总成具有适于 由车辆车身支撑并具有多个外围区域的聚碳酸酯面板，加强部件安装于邻近聚碳酸酯面板 的多个外围区域中的至少一个区域处，用于加强该聚碳酸酯面板。在另一个实施例中，提供了一种车辆玻璃面板总成的制造方法。具有多个外围区 域的聚碳酸酯面板是加热成型的。加强部件由注塑成型。将加强部件在接近聚碳酸酯面板 的多个外围区域中的至少一个区域处连接至聚碳酸酯面板，以加强聚碳酸酯面板。在另一个实施例中，披露了一种车辆玻璃面板总成。该车辆玻璃面板总成由包含 加热成型具有多个外围区域的聚碳酸酯面板的方法制造。注塑成型加强部件。将加强部件 在接近聚碳酸酯面板的多个区域中的至少一个区域处连接至聚碳酸酯面板，以加强聚碳酸 酯面板。
图1为车辆玻璃面板总成的透视图。图2为沿线2-2观察的图1中的车辆玻璃面板总成的一部分的截面图。图3为沿线3-3观察的图1中的车辆玻璃面板总成的一部分的截面图。图4为车辆玻璃面板总成的另一实施例的透视图。图5为沿线5-5观察的图4中的车辆玻璃面板总成的一部分的截面图。
具体实施方式
根据专利法相关要求，将在这里披露本实用新型的详细实施例，然而，应理解的 是，所披露的实施例仅仅为本实用新型的示例，其可以以各种替代形式实施。附图无需按比 例绘制，可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。因此，在这里所披露的具体的结构 性和功能性细节不应当解释为限定，而只是用作本实用新型权利要求的代表性基础和/或 教导本领域技术人员以各种方式实施本实用新型的代表性基础。图1中显示了本实用新型在这里所讨论的一个实施例。在图1中，显示了车辆玻 璃面板总成并总体上以标号10标示。该车辆玻璃面板总成10适于安装至车辆车身以覆盖 车辆内部。该车辆玻璃面板总成10可以封住车辆内部的全部或仅仅封住车辆内部的一部 分。该车辆玻璃面板总成10可适于安装在车辆中作为车辆的天窗总成。在至少一个实施例中，该车辆玻璃面板总成10适于用在车辆的侧面作为侧窗总成。在另一个实施例中，该 车辆玻璃面板总成10适于用在车辆的尾端作为提升式车门或背光总成。当然，该车辆玻璃 面板总成10可以为任何总体上扁平的车辆玻璃面板总成。目前，车辆车顶总成的大小、复杂性以及要求持续增长。现有技术的车顶总成经常 使用玻璃车顶总成。随着用于天窗总成的玻璃量的增加，相比于金属车顶总成的车辆，整车 重量和车辆车顶的重量均有所增加。由玻璃车顶总成导致的重量增加也引起了车辆的重心 的提升和车辆燃油经济性的降低。玻璃车顶总成增加的重量也可引起其他系统(例如悬 架)的成本增加。以聚碳酸酯面板取代玻璃车顶总成可以减少这些系统的重量，最多可达 30-40%。有许多技术难点导致难以用聚碳酸酯简单替换玻璃材料。一个主要问题是聚碳酸 酯的硬度。由于车顶面板具有相对较小的轮廓，所以车顶面板需要能够热成型。然而，热成 型的聚碳酸酯车顶面板如果不使用较其取代的玻璃面板更为厚的面板，其将不符合车顶总 成的硬度要求，因为聚碳酸酯的硬度较玻璃和金属的材料硬度差。为了使足够薄的聚碳酸 酯车顶面板实现玻璃车顶面板的硬度，可以在聚碳酸酯面板上加上环。因此，可通过多级注 塑成型来尝试制造包含聚碳酸酯面板和结构支撑模环的车顶面板。不理想的是，相比于玻璃车顶面板的工装成本，用于包含结构支撑模环的大型透 明聚碳酸酯车顶面板的注塑成型更为昂贵。由于车顶总成并非标准车辆装备，对于较小产 量的聚碳酸酯车顶面板的工装成本的分摊将会极大地增加用户的单个车顶面板成本。因 此，在可以承受的成本下难以实施刚性聚碳酸酯面板。由此，需要根据本实用新型多个实施 例的玻璃面板总成10，其包含聚碳酸酯面板12和连接在该聚碳酸酯面板12上的单独形成 的加强部件14。该聚碳酸酯面板12总体上为透明的，并且可以热成型为所需形状。如图1所示， 聚碳酸酯面板12具有近似的矩形形状，带有四个外围区域16。外围区域16可以为直的或 弯曲的。当然，聚碳酸酯面板12可具有任何所需的形状和/或尺寸以使得聚碳酸酯面板12 可以安装至车辆的不同位置。在本实用新型的一个实施例中，车辆玻璃面板总成10确定为 车辆车窗总成，相应地，聚碳酸酯面板12适于安装至车辆车身。在本实用新型的另一实施 例中，聚碳酸酯面板为聚碳酸酯车顶面板，从而该聚碳酸酯车顶面板形成车辆车顶的至少 一部分。加强部件14可以与聚碳酸酯面板12分开而单独注塑成型，且可形成为一个或多 个分立件。如图所示，加强部件14连接于邻近聚碳酸酯面板12的外围区域16处，以增加 聚碳酸酯面板12的硬度。加强部件14设在邻近聚碳酸酯面板12的四个外围区域16处。将加强部件14连 接至邻近聚碳酸酯面板12的外围区域16处增加了聚碳酸酯面板12的总体硬度。如图2-3所示，加强部件14可形成有金属层22和一个或多个热塑性塑料层或热 塑性复合层24。金属层22可仅形成于加强部件14的一部分之中，如图2所示，用于在聚碳 酸酯面板12的所需区域局部地增强加强部件14的硬度。在另一个实施例中，多个热塑性 塑料层24可以包覆成型于金属层22之上，如图3所示。一旦形成了各个聚碳酸酯面板12和加强部件14，将加强部件14连接至聚碳酸酯面板12。在至少一个实施例中，通过激光焊接将加强部件14连接至聚碳酸酯面板12的连接部32处。以激光焊接将加强部件14连接至聚碳酸酯面板12有许多益处。无需使用耗 材(例如粘合剂)将聚碳酸酯面板粘合至加强部件14，相比于粘合的玻璃面板总成这样降 低了玻璃面板总成10的成本和重量。可在制造时检测和检验聚碳酸酯面板12和加强部件 14之间的连接部32的质量，而如果采用粘合是不可能对粘合剂粘合的质量进行检测和检 验的。另外，不能够检验粘合剂粘合的质量对于顾客而言具有不利风险。而且，无需在将加 强部件14连接至聚碳酸酯面板12之前进行表面处理，相比于粘合的总成其进一步降低了 玻璃面板总成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设备可导致肉 眼可见的缺陷，称之为读出粘合线(bond-line read-through)，而这是不期望的。将加强部 件14激光焊接至聚碳酸酯面板12不会产生这种缺陷。因此，将加强部件14激光焊接至聚 碳酸酯面板12具有多种优点。如图2-3所示，加强部件14具有在连接至聚碳酸酯面板12时使硬度增加的横截 面。在图2中，描绘了连接至聚碳酸酯面板12的加强部件14的横截面的一个实施例。第 一热塑性塑料层24形成为具有T形横截面。第二热塑性塑料层24形成为具有矩形横截面 以安装至金属层22的一部分。当然，任何适合的热塑性塑料层24的横截面均在本实用新 型的考虑范围之内。热塑性塑料层24可通过注塑或挤压由聚碳酸酯形成。金属层22设在 热塑性塑料层24之间。金属层22可以以任何合适的方式连接至热塑性塑料层24。在图示 的实施例中，金属层22中形成有孔23，以便于第一热塑性塑料层和第二热塑性塑料层24直 接连接在一起，金属层22位于其周围。金属层22可具有T形横截面。当然，金属层22的 任何合适的横截面均在本实用新型的考虑范围内。如图所示，金属层22是一种加强装置， 其可为其他组件提供连接点。在图3中，描绘了加强部件14横截面的另一实施例。加强部件14具有在连接部 32处安装至聚碳酸酯面板12的第一凸缘26。第一凸缘26连接至不接触聚碳酸酯面板12 的中间部分28。中间部分28连接至第二凸缘30，第二凸缘30在连接部32处连接至聚碳 酸酯面板12。为便于连接，第一凸缘26可与聚碳酸酯面板12基本平行。在至少一个实施例中， 第一凸缘26具有相应于聚碳酸酯面板12的曲率的曲率。如图所示，第一凸缘26具有设在 金属层22之上的热塑性塑料层24。金属层22可具有贯穿其中的孔23。该孔23可在其中 容纳销栓以将热塑性塑料层24固定至金属层22。中间部分28从加强部件14的第一凸缘26延伸开以提升聚碳酸酯面板12的硬度。 在至少一个实施例中，中间部分28具有弯曲的或成角度的横截面。如图所示，中间部分28 具有不带有相应热塑性塑料层24的金属层22。第二凸缘30连接至中间部分28，并且为了便于连接，总体上与聚碳酸酯面板12平 行。在至少一个实施例中，第二凸缘30具有相应于聚碳酸酯面板12的曲率的曲率。如图 所示，第二凸缘28具有设在金属层22之上的热塑性塑料层24。金属层22可具有贯穿其中 的孔23。该孔23可在其中容纳销栓以将热塑性塑料层24固定至金属层22。再次参考如图1所示的用于玻璃面板模块的本实用新型实施例，可在加强部件14 内设有大小设计为用于容纳车辆部件(包括但不限于车辆车身和天窗遮阳板滚轴)的容 器。在至少一个实施例中，加强部件14成型有用于遮阳板滚轴和/或其他有关连接物的金 属连接部18。[0030]现在参考图4，显示了本实用新型车辆玻璃面板总成10的另一实施例，车辆玻璃 面板总成10包含聚碳酸酯面板12，并带有连接于聚碳酸酯面板12上的加强部件14。如图 所示，加强部件14设于邻近两个外围区域16处以加强并支撑聚碳酸酯面板12。在至少一个实施例中，加强部件14由两个或更多连接在一起的分立件形成。在至 少一个实施例中，加强部件14具有统一的横截面。在另一个实施例中，加强部件14具有与 结合在一起以形成加强部件14的两个或多个分立件相对应的多种横截面。在图5中，显示了图4中的加强部件14的横截面的实施例。该加强部件14具有 当连接至聚碳酸酯面板12时能够增强硬度的横截面。该加强部件14具有可连接至聚碳酸 酯面板的第一凸缘26。该第一凸缘连接至第一中间部分28。第一中间部分28连接至第二 凸缘30，第二凸缘30可连接至聚碳酸酯面板12。第二凸缘30连接至第二中间部分28。第 三凸缘40连接至第二中间部分28。可采用任意数量的中间部分28和凸缘来增加加强部件 14的硬度。第一凸缘26、第二凸缘30和第三凸缘40中的每一个均可具有总体上扁平的表面， 以便于与聚碳酸酯面板12连接。第一凸缘26、第二凸缘30和第三凸缘40中的每一个均 可具有与聚碳酸酯面板12的曲率相对应的曲率。第一凸缘26、第二凸缘30和第三凸缘40 中的每一个均提供将加强部件14连接至聚碳酸酯面板12的表面。如上所讨论，加强部件 14可激光焊接至聚碳酸酯面板12。如图所示，第一凸缘26、第二凸缘30和第三凸缘40每一个均具有设在金属层22 之上的热塑性塑料层。在第一凸缘26和第三凸缘40上，热塑性塑料层24围绕着金属层 22。在第二凸缘30上，热塑性塑料层24设在金属层22的一个侧面之上。金属层22可具 有贯穿其中的孔23。该孔23中可容纳销栓以将热塑性塑料层24固定至金属层22。第一中间部分28从第一凸缘26延伸至第二凸缘30，且第二中间部分28从第二凸 缘30延伸至第三凸缘40。第一中间部分28和第二中间部分28提升了连接至聚碳酸酯面 板12时的硬度。在至少一个实施例中，每个中间部分28均具有弯曲的横截面。由两个或多个件构成的一个加强部件14可具有如图3所示的用于两个或多个件 中的一个的横截面以及如图5所示的用于加强部件14的两个或多个件中的另一个的横截 面。当然，加强部件14可具有相应于任何合适数量的互相连接件的任何合适的横截面以形 成加强部件14。如图4所示，聚碳酸酯面板12可具有形成于其中的轮廓42。在一个实施例中，轮 廓42为当加强部件14被激光焊接至聚碳酸酯面板12时提供对准的脊42。在另一个实施 例中，轮廓42用于提升车辆玻璃面板总成10的美观程度。在至少一个实施例中，当加强部 件14焊接于聚碳酸酯面板12时，轮廓42并不接触加强部件14。轮廓42可形成于聚碳酸 酯面板12之中，而不是延伸越过在聚碳酸酯面板12。而且，轮廓42可仅形成在聚碳酸酯面 板12的一部分之上且可具有任何所需的形状和大小。虽然已经图示和描述了本实用新型的实施例，并不意味着这些实施例图示和描述 了本实用新型的所有可能形式。而且，在说明书中所用的词语为描述性词语而非限定性，应 当理解的是可以做出各种变化而不背离本实用新型的主旨与范围。
权利要求一种车辆玻璃面板总成，所述车辆玻璃面板总成包括聚碳酸酯面板，适于由车辆结构支撑且具有多个外围区域；和加强部件，安装于邻近所述聚碳酸酯面板的所述多个外围区域中的至少一个区域处，用于加强所述聚碳酸酯面板。
2.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述加强部件具有金属层和 连接至所述金属层的至少一个热塑性复合层。
3.根据权利要求2所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述金属层适于容纳用于将 组件安装至所述聚碳酸酯面板的装置。
4.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述加强部件进一步包括 安装至所述聚碳酸酯面板的第一热塑性塑料层；连接至所述第一热塑性塑料层的金属层； 邻近所述金属层安装的第二热塑性塑料层。
5.根据权利要求4所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述金属层具有T形横截面。
6.根据权利要求2所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述热塑性复合层包围住所 述金属层的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述加强部件安装至所述聚 碳酸酯面板并邻近所述聚碳酸酯面板的所述两个外围区域中的至少一个区域处。
8.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述聚碳酸酯面板的多个外 围区域进一步确定为四个外围区域；且其中，所述加强部件安装于所述聚碳酸酯面板并邻近所述聚碳酸酯面板的所述四个外 围区域处。
9.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述车辆玻璃面板总成进一 步确定为车辆车窗总成，使得所述聚碳酸酯面板适于安装至车身。
10.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述聚碳酸酯面板为透明的。
11.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述加强部件适于安装至 车辆车身。
12.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述聚碳酸酯面板进一步 包括聚碳酸酯车顶面板，从而所述聚碳酸酯车顶面板形成车辆车顶的至少一部分。
13.根据权利要求1所述的车辆玻璃面板总成，其特征在于所述加强部件进一步包括 第一凸缘，安装至所述聚碳酸酯面板；中间部分，在第一端连接至所述第一凸缘、与所述聚碳酸酯面板分隔开且具有横截面；以及第二凸缘，安装至所述聚碳酸酯面板并在与所述第一端相对的第二端处连接至所述中 间部分。
专利摘要本实用新型公开了一种车辆玻璃面板总成。车辆玻璃面板总成带有适于由车身支撑并具有多个外围区域的聚碳酸酯面板。加强部件安装于邻近聚碳酸酯面板的多个外围区域中的至少一个区域处，用于加强所述聚碳酸酯面板。
文档编号B60J1/00GK201566450SQ20092017753
公开日2010年9月1日 申请日期2009年9月1日 优先权日2008年9月24日
发明者凯德齐·戴维斯·芬霍尔兹, 理查德·霍华德·怀科夫 申请人:福特全球技术公司