包括一贴附于车身的窗玻璃的机动车辆 【技术领域】
本发明涉及包括至少一窗玻璃和一车身的机动车辆。
背景技术
在由发动机产生的激励与轮胎和道路的接触的作用下，一机动车辆的风挡玻璃和后窗玻璃可能变成800赫兹频率以下的大噪音的发射器。一般来说，当因风挡玻璃的机械支撑件、或由于一偶然声波造成风挡玻璃震动时，该风挡玻璃会产生压力波，所述压力波穿过乘坐室传递，从而损害乘车者的舒适性。
为了改善机动车辆的声响效果，其中减小所述两个片块的震动级是许多研究的主题。目前提出两种类型的解决办法。
第一种解决办法是加强车身结构，以便减小震动能量向这些片块的传播。这种解决办法的效果受到结构应力的限制。这种解决办法还导致车身重量和造价的增加。
另外一种解决办法是用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)类型的减震材料。事实上，今天已知有采用这种已研发材料制造的风挡玻璃，用以将玻璃转化温度推移到15℃。利用该特性，风挡玻璃在环境温度下具有一很大的阻尼系数。但反之，这种解决办法有两个缺点。一方面，其震动衰减效应只有在150赫兹以上才有意义，因为在此频率以下，风挡玻璃的形变不允许PVB进一步地工作。另一方面，与通常的风挡玻璃相比，它有很大的超额成本(多于10欧元)。
【发明内容】
本发明的一目的是改善机动车辆使用者的舒适性。
为了实现所述目的，按照本发明提出一机动车辆，其包括至少一窗玻璃和一车身，并且包括至少一粘弹性材料层，所述粘弹性材料层被夹置在所述窗玻璃和所述车身之间。
因此，当一偶然波或一种激励造成风挡玻璃震动时，所述震动传送给粘弹性材料，而粘弹性材料将所述波的一部分转变成形变机械能和热能。因此，风挡玻璃的震动大大减弱，这样就提高了乘客的舒适度。
根据本发明的机动车辆另外可以具有以下特征的至少任何一种特征：
[10]—所述粘弹性材料沿着所述窗玻璃周边的至少一侧边连续地延伸；
[11]—所述粘弹性材料沿着所述窗玻璃周边的至少一侧边以间断的方式延伸；
[12]—所述窗玻璃具有一周边，所述周边的至少一侧边未设有粘弹性材料；
[13]—它另外包括至少一黏合剂层，所述黏合剂层被夹置在所述窗玻璃与所述车身之间；
[14]—它包括至少一区域，在所述区域中，所述黏合剂层与所述粘弹性材料层是叠置的；
[15]—它包括至少一区域，在所述区域中，所述黏合剂层与所述粘弹性材料层是叠置的，另外该区域还包括一黏合剂层或粘弹性材料层，所述的黏合剂层或粘弹性材料层与所述被叠置的层是并置的；
[16]—它包括一膜片，所述膜片被夹置于所述被叠置的层之间；
[17]—它包括至少一区域，在所述区域中，所述粘弹性材料层与一黏合剂层是并置的；以及
[18]—所述粘弹性材料具有以下的特征：
[19]在10℃到40℃的温度范围内，并在介于20赫兹和500赫兹之间的震动激励下，
[20]—该粘弹性材料具有一大于或等于0.7的损耗系数；以及
[21]—该粘弹性材料具有一小于或等于3MPa的剪切弹性模量(module élastique de cisaillement)。
[22]根据本发明还提出一种将至少一窗玻璃固定在机动车辆的车身上的方法，在所述方法中，将一粘弹性材料层夹置于所述窗玻璃与所述车身之间。
【附图说明】
[23]本发明的其他特征和优点在以下阅读多个以非限制性的示例给出的实施方式并参考附图后将显示出来，其中：
[24]—图1是根据本发明第一种实施方式的机动车辆在风挡玻璃及其在车身的固定处的平面图；
[25]—图2是沿着平面II-II所作的图1机动车辆的剖面图；
[26]—图3和图4是与图1类似的其他实施方式的视图；
[27]—图5到图8是图2类似的其他实施方式的视图；
[28]—图9是与图1类似的另一种实施方式的视图；
[29]—图10到图12是分别沿着平面X-X到XII-XII所作的图9机动车辆的剖面图；
[30]—图13和图14是与图2类似的其他实施方式的视图；
[31]—图15是图14所示实施方式的平面图，图14为沿着图15的结构的平面XIV-XIV所作的剖面图；
[32]—图16是沿着平面XVI-XVI所作的图15实施方式的剖面图；以及
[33]—图17到图19表示其他的实施方式。
【具体实施方式】
[34]图1和图2中表示出机动车辆按照本发明的第一种实施方式。机动车辆包括多个窗玻璃，其中包括一风挡玻璃2。在下面的实施方式中将描述与风挡玻璃有关的本发明。然而，当然也能将本发明实施于其他的窗玻璃如后窗玻璃。
[35]机动车辆包括一车身4，车身4特别地包括两个金属的或塑料的立柱6，在立柱上固定着风挡玻璃2。为此目的，设置一标准黏合剂层8，如一胶粘剂，其名为HV3，并且以商标GURITE出售，所述黏合剂层以通常方式确保风挡玻璃粘合在车身上。黏合剂层8的横断面具有例如一为4毫米的厚度和一为6毫米的宽度，并且其弹性模量介于30MPa和50MPa之间。
[36]所述结构也包括一弹性材料层或粘弹性材料层10。该层在此具有一为1毫米到2毫米的厚度。粘弹性材料意指这种材料：该材料的弹性模量在1MPa和3MPa之间，且其损耗系数大于0.7，例如约为10。可以选择一种如丁基橡胶(butil)的材料。此处层8和层10是叠置起来的，并与风挡玻璃2和形成车身的两个钢板层形成一五层堆叠件，如图2所示。精确地说，黏合剂层8的上表面与风挡玻璃2的下表面相接触地延伸。黏合剂层8的下表面与粘弹性材料层10的上表面相接触地延伸。粘弹性材料层10通过其下表面与车身4相接触地延伸。设置有一唇式密封垫12，该密封垫一方面覆盖风挡玻璃2的侧面，否则该风挡玻璃侧面会延伸到车身对面，而另一方面所述密封垫覆盖风挡玻璃立柱的棱边。
[37]正如图1所示，由两层叠置形成的组件形成四个部分，这四个部分分别对应于风挡玻璃2周边的四个侧边。对于每个侧边，所述相应的部分在该侧边的一更大部分上连续地延伸于其中间区域中。
[38]在该结构中，黏合剂8确保风挡玻璃在车身上的粘合，而粘弹性材料层10能够消除在车身和风挡玻璃之间传递的能量。为了消除最多能量，黏合剂和粘弹性材料之间的弹性模量比优选大于5。在所述实施方式中，正是剪切损耗系数有待考虑。这种刚性的差别能够将能量向粘弹性材料层传递，并且使后者特别地以剪切方式工作。另外一个可能重要的因素是：在上述部分相互不接触的情况下，粘弹性材料在风挡玻璃周边上布置的间断性。事实上，所述间断性可能人为地造成局部变形，所述局部变形会增强材料的能量消除效应。
[39]通过提出如图3中的一种变型可以强调这种效应，在所述变型中，每个部分都由一连续的黏合剂层8组成，该黏合剂层覆盖粘弹性材料层的非连续段。因此，此时粘弹性材料层10是间断的。在图3的实施方式中，风挡玻璃2只利用该结构通过其上纵向侧边和下纵向侧边被固定在车身上。
[40]参考图4，在另一种实施方式中提出：两层8和10的叠置实施在风挡玻璃的整个周边上，从而形成一具有两种厚度的连续闭合带。这种结构的好处是可改善风挡玻璃和车身之间的密封性，并且还有可能允许无需使用一为此专用的密封垫。
[41]在图5所示的另一种实施方式中，在层8和10之间夹置有一种例如塑料的或金属的膜片或薄片。所述膜片20的作用在于：加强层8和10之间的粘合性，并增大粘弹性材料10的剪切作用。
[42]在图6提出的结构中，使用一种夹子26来代替薄片20，所述夹子的一部分在层8和10之间延伸，且它会覆盖形成车身的构件的侧面28，以便通过其相对的边缘被固定至这些构件的一表面，其中该表面在层10的相反面。
[43]正如图7和图8所示的实施方式，也可考虑增加被叠置层的数目。因此，在图7的实施方式中，一附加的粘弹性材料层22被夹置在黏合剂层8的上表面与风挡玻璃的下表面之间。因此黏合剂层8被夹置在两粘弹性材料层之间。反之，在图8所示的实施方式中，则是一附加的黏合剂层24被设置在粘弹性材料层10的下表面与车身之间，从而这次是粘弹性材料层10被夹置在两黏合剂层之间。还可以考虑增加被叠置层的数量。
[44]在图9所示的实施方式中，风挡玻璃2在车身4上的固定以分别对应于区域40和42的两种不同方式进行。第一区域40在本例中基本对应于风挡玻璃的左侧边和右侧边，并略覆盖下纵向侧边和上纵向侧边。第二个区域42对应于上侧边和下侧边的最大部分。在图11中以剖面方式表示出区域40的结构。在所述区域40中，风挡玻璃通过唯一的黏合剂层8被固定在车身上，因此黏合剂层8与风挡玻璃的下平面和车身直接接触。在第二区域42中，如图10所示，风挡玻璃通过一结构－－其类似于参照图5所描述的结构一一被固定在车身上，尽管这次粘弹性材料处于黏合剂8的上方。
[45]粘弹性材料能够再次吸收在车身与风挡玻璃之间传递的震动能量，以确保良好的抗噪性能。然而，由于它不能必然地保证窗玻璃在车身上的高质量粘合，特别是由于支撑风挡玻璃的凸缘(feuillure)缺少平面度，因而优选作为补充，将黏合剂可能以比通常更薄的厚度与其相叠置。隔离薄片确保粘弹性材料与该黏合剂之间的界面有足够的粘合性。在粘弹性材料与一适合于界面的粘合性相兼容的情况下，所述隔离薄片将不是必需的。在区域42中，黏合剂的作用特别在于：弥补车身几何形状的不规律性，以保证符合标准的粘合性和密封性。为了吸收最大量的在车身与风挡玻璃之间传递的震动能量，优选粘弹性材料具有一大的损耗系数和一在相关频率带中的小剪切模量(module de cisaillement)。可以使用如下数值作为参考数值：
[46]—温度范围：从10℃到40℃；
[47]—频率：从20赫兹到500赫兹；
[48]—损耗系数：大于0.7；以及
[49]—剪切弹性模量：小于3MPa(106N/m2)。
[50]作为例子，聚丙烯酸酯泡沫塑料是能够满足所述要求的材料。
[51]除了声响性能之外，粘弹性材料应当在发生撞击的情况下符合机械强度标准。特别地知道：在受到正面撞击的情况下，驾驶员和乘客气囊打开并且在风挡玻璃的下部上施加一很大的力。为了在撞击情况下保证风挡玻璃的机械强度，粘弹性材料应该优选符合大于3MPa的断裂应力标准规格。事实上，气囊打开的时间约为十分之几秒，同时伴随毫米级的弹性材料形变。因此撞击速度与大于1000赫兹的震动频率等效。由于粘弹性材料有很大的粘性，所以它具有一很大的抗快速变形阻力。例如，对于市场上以名为“Scotchdamp SJ-2015X粘弹性聚合物”出售的材料而言，在20℃时，模量约为20MPa，并且在1000赫兹时其大于5MPa。因此，这种类型的材料同时既能满足震动要求，又能满足被动安全的要求。
[52]为了保证风挡玻璃合适的密封性，优选避免在区域40与区域42之间的联结处出现突然的间断。为此可以实施如图12所示的一种联结。在该图上看到，黏合剂层8的厚度随着粘弹性材料层10厚度的减小而逐渐增加，并且这在区域40与区域42之间的边界上遵循一线性级数(progressionlinéaire)。
[53]可以考虑，为了安放粘弹性材料所用的挤压装置要适合于产品，以便其端部具有一减薄的形状，该减薄的形状接近于图12所示的减薄形状。然而，在该材料减薄不足的情况下，可以考虑在与其他材料的联结处放置过量的黏合剂。所述过量可以通过减慢投放黏合剂的装置来获得，所述装置投放更多量的黏合剂，以便确保在所述敏感区域内的密封性。在图12所示的实施方式中，可以考虑所述黏合剂是DOW HV3类型的。
[54]在图14到图16描述了另外一种实施方式。此处，在某些区域52(它们例如对应于区域42)中，利用黏合剂8和粘弹性材料10将风挡玻璃2固定在车身4上，而在其他区域50，只使用黏合剂把风挡玻璃固定于车身。与图9所示的实施方式相反的是，在区域52中，此时两层8和10是并置的，并且它们相互隔开。所述两层8和10一层在另一层旁边地布置，它们每个都与风挡玻璃的下表面接触。另一方面它们每个都与车身接触，在玻璃凸缘处设有一台肩54，以便考虑到这一情况：粘弹性材料层10的厚度小于黏合剂层8的厚度。这种解决办法能够实现在风挡玻璃的整个周边上有一连续的黏合剂带。由于黏合剂的剪切模量比粘弹性材料的剪切模量高，优选增加黏合剂层的厚度，并在区域52中相较于区域50减小其宽度，以便保持粘弹性材料的效能。黏合剂层和粘弹性材料层的厚度与宽度由计算确定，以便能够最大限度地加大粘弹性材料的剪切变形能量。因此，在所述的一个或所述的每一个区域52中，黏合线较窄和较厚。在装配生产线中风挡玻璃的贴附是由自动装置完成的，所述自动装置因此能够保持黏合剂分配的相同速度和相同流量，这样就简化了组装工序。
[55]在另一种实施方式中，可以用一密封垫来代替图2的垫12，无论对黏合剂层和对粘弹性材料层采取什么样的布置，所述密封垫都能够确保风挡玻璃与车身之间的密封性能。这样的配置不仅能够简化两个区域50和52之间的联结，而且还能够留出更多自由度用以优化减震装置，并改善其性能。
[56]例如，可以考虑如图17和图18所示的几种实施方式。在图17中，风挡玻璃的下纵向侧边由区域62组成，在所述区域62中，层是连续的并且具有图5的布置，而这些层在沿着风挡玻璃的上纵向侧边64具有相同的布置，但却是间断的。风挡玻璃的左侧边和右侧边未设有层。
[57]在图18的实施方式中，正是风挡玻璃的上部和下部的两个纵向侧边配有一间断的双层体。
[58]最后，在图19的实施方式中，风挡玻璃通过一连续的粘弹性材料层10固定在车身上，所述粘弹性材料层形成对应于风挡玻璃整个周边的一带条。在左侧边和右侧边处，一黏合剂层8与一粘弹性材料层10并置，从而使得该粘弹性材料层10也与车身和风挡玻璃接触。在粘弹性材料层与黏合剂层之间设置有一空间。为了有好的声响性能，可以考虑粘弹性材料的模量要较小。这就是为什么可以安置两个具有大于20MPa的高弹性模量的常用黏合剂条带的原因。当车身扭转时，正是侧立柱处的黏合剂承受最大级别的力。正因为如此，才设置该结构用于布置黏合剂。总而言之，粘弹性材料的完整带条确保声响性能和密封性，而限于两侧边的常用黏合剂则保证机械强度。
[59]一般说来，在放置粘弹性材料之前，有利的是采用以下方式来准备窗玻璃：通过以本领域公知的方式贴附一初级黏合剂(primaire)，而在窗玻璃的整个周边上粘附上黏合剂。粘弹性材料在一表面上被一防粘结保护胶体保护起来，并自卷从而呈一卷筒的形式。确保退绕及保护胶体剥离作用的一装置被用来将产品放置在窗玻璃的和/或车身的粘结轨迹的上述区域上。通过压紧辊的动作可同时确保进行安放与粘弹性材料的粘接，压紧辊所施加的力根据粘弹性材料本身的要求进行调节。通常地，在贴附粘弹性材料之后再粘附黏合剂。
[60]如果粘弹性材料与窗玻璃黏合剂不兼容，可以如前所述设置一薄片，例如厚度约10微米的一种PET材料薄片。可以将所述薄片加以处理，以使其对于窗玻璃黏合剂具有良好的粘结性能。所述处理可以通过一种初级粘结剂(primaired＇adhérence)如DOW的beta prime 5404(B＇5404)来实现。
[61]无论是在有粘弹性材料存在的区域中还是在这些区域之外，用于安放窗玻璃的黏合剂按照特定的总高度，被贴附于在整个黏合轨迹上。黏合剂数量按区域的调节将通过例如粘结自动装置的速度变化而获得。
[62]在所述不同实施方式中的本发明能够减小风挡玻璃的震动幅度：借助于特别有利的几何形状和方法，并借助于一固定方式——其能够增强和聚集偶然产生的能量以便消除该能量，本发明因而带来减震作用。在固定时，黏合剂校正制造差量(dispersion de fabrication)和表面的不规律性。
[63]可注意到，在图1到图10、图12、图17和图18中，例如在两个表面上呈粘接带形式的粘弹性材料层是与黏合剂层串联的。在图19、图14和图15中，粘弹性材料层与黏合剂层是平行的。在此情况下，粘弹性材料例如以糊膏的形式予以贴附，以便更易于补偿表面的不规律性。在图13中，所述层的贴附组合了串联和平行方式贴附。
[64]当然，在不超出本发明的范围下可对本发明加以许多的变化。
[65]正如图13所示的，可以考虑：黏合剂层70(或粘弹性材料层)与两个相叠置的黏合剂层8和粘弹性材料层10是并置的，并且这至少在风挡玻璃周边的某些区域中是如此的。