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Die Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.
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Windschutzscheiben sind aus der Praxis bekannt und umfassen einen Scheibenkörper aus einem Verbundsicherheitsglas, der in seinen Randbereichen mit einem Scheibenrahmen des betreffenden Kraftfahrzeugs verbindbar ist. Das Verbundsicherheitsglas besteht aus zwei harten Glasschichten, die über eine Zwischenschicht verbunden sind, welche das Durchschlagen von Gegenständen und Körpern verhindert, so dass Insassen des betreffenden Kraftfahrzeuges geschützt sind. Jedoch besteht bei Verbundsicherheitsgläsern das Problem, dass eine Person aufgrund der Härte des Scheibenkörpers im Falle einer Kollision schwere Verletzungen erleiden kann, wie beispielsweise einen Bruch des Schädelknochens oder auch aufgrund extremer Verzögerungen Schädigungen des Gehirns.
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Aus der Druckschrift
DE 693 30 901 T2 ist eine Windschutzscheibe der einleitend genannten Gattung bekannt. Diese Windschutzscheibe kann einen Fensterkörperabschnitt umfassen, der aus einem Polykarbonatharz, das heißt aus einem Kunststoffwerkstoff besteht. Der Fensterkörperabschnitt weist entlang seines Randes beidseits eine Kerbe auf, mittels der eine so genannte Wegbrech-Zone gebildet ist. Die Wegbrech-Zone, die einen Zentralabschnitt der Scheibe bildet, löst sich von einem Randbereich, wenn auf den Fensterkörperabschnitt Kräfte wirken, die einen bestimmten Grenzwert überschreiten.
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Aus der Druckschrift
DE 199 46 635 A1 ist ein Fahrzeugscheibenmodul mit einer Kunststoffscheibe bekannt, die in ihren Randbereichen mit einem Trägerkörper versehen ist, über den das Fahrzeugscheibenmodul an einem Fahrzeugaufbau befestigt werden kann. Um einen homogenen Übergang zu dem Trägerkörper zu schaffen, der in die Kunststoffscheibe eingebettet ist, ist die Dicke der einen Scheibenkörper darstellenden Kunststoffscheibe im Bereich des Trägerkörpers verringert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten Gattung ausgebildete Windschutzscheibe zu schaffen, die einen gegenüber dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik optimierten Unfallopferschutz bietet.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Windschutzscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und durch die Windschutzscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, dass der Scheibenkörper der Windschutzscheibe aus einem verformbaren Kunststoffwerkstoff besteht und zumindest lokal mindestens einen Bereich verringerter Dicke aufweist, so dass der Scheibenkörper in Einbaulage gegenüber einem gegebenenfalls kollidierenden Gegenstand nachgiebig ist. Der Bereich verringerter Dicke ist von einem Zentralabschnitt des Scheibenkörpers gebildet, der von einem rahmenförmigen Bereich vergrößerter Dicke umgeben ist. In der Scheibenmitte hat der Glaskörper damit also eine geringere Dicke als am Scheibenrand.
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Der Scheibenkörper der Windschutzscheibe nach der Erfindung besteht also aus einem Werkstoff, der die im Falle einer Kollision mit einem Gegenstand oder einem Körper anfallende Energie durch Deformation abbauen kann. Durch den Bereich verringerter Dicke ist der Scheibenkörper definiert deformierbar, wodurch für ein mit dem Scheibenkörper kollidierendes Unfallopfer der Energieabbau und der Beschleunigungsverlauf gegenüber einem Scheibenkörper aus Verbundsicherheitsglas günstiger gestaltet werden kann. Der Scheibenkörper bildet also keine starre Gegenfläche für den auftreffenden Körper bzw. Gegenstand.
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Alternativ ist der Bereich verringerter Dicke durch eine stetige Verjüngung der Dicke des Scheibenkörpers von einem Scheibenrandbereich zur Scheibenmitte hin gebildet.
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Auch bei dieser Ausführungsform hat der Scheibenkörper im Bereich der Scheibenmitte seine geringste Dicke und im Bereich seines Randes die größte Dicke. Der Bereich verringerter Dicke hat bei dieser Ausführungsform keine klar definierte Grenze. Vielmehr liegt ein kontinuierlicher Übergang vom dicksten Bereich im Scheibenrandbereich zum dünsten Bereich in der Scheibenmitte vor.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Windschutzscheibe nach der Erfindung ist der Kunststoffwerkstoff, aus dem der Scheibenkörper gebildet ist, ein thermoplastischer Kunststoff, insbesondere ein Polycarbonatwerkstoff. Insbesondere ein Polycarbonatwerkstoff kann in günstiger Weise nach einem Spritzgießverfahren zu einem transparenten Scheibenkörper mit einem gegenüber einem Glasscheibenkörper geringeren Gewicht bei gleichzeitig hinsichtlich des Fußgängerschutzes guten Verformeigenschaften verarbeitet werden.
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Bei einer nicht von den Patentansprüchen abgedeckten Ausführungsform einer Windschutzscheibe ist der Bereich verringerter Dicke von einer nutartigen Verjüngung des Scheibenkörpers gebildet, die einen Zentralabschnitt des Scheibenkörpers begrenzt. Eine derartige nutartige Verjüngung arbeitet nach Art eines Filmscharniers, durch das der Zentralabschnitt des Scheibenkörpers bei Aufprall eines Körpers bzw. Gegenstandes ausweichen kann, so dass Aufprallenergie abgebaut werden kann und die auf den aufprallenden Körper wirkenden Kräfte gegenüber einer Ausbildung ohne Filmscharnier verringert werden.
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Denkbar ist es auch, dass der Scheibenkörper nach der Erfindung einen Bereich verringerter Dicke aufweist, der von einem Zentralabschnitt des Scheibenkörpers gebildet ist, und dieser Zentralabschnitt verringerter Dicke von einer nutartigen Verjüngung des Scheibenkörpers begrenzt ist. Der in Richtung Scheibenrand an die nutartige Verjüngung angrenzende Bereich des Scheibenkörpers hat dann wiederum eine größere Dicke als der Zentralabschnitt.
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Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform der Windschutzscheibe nach der Erfindung ist der Scheibenköper eine Komponente einer Zwei-Komponenten-Kunststoffscheibe, deren zweite Komponente ein mit einem Randbereich des Scheibenkörpers verbundener Kunststoffrahmen bildet. Eine derartige Zwei-Komponenten-Kunststoffscheibe ist beispielsweise in einem Wendewerkzeug mit zwei Formhohlräumen nach einem Spritzprägeverfahren herstellbar, bei dem in dem ersten Formhohlraum der Scheibenkörper gespritzt wird und in dem zweiten Formhohlraum der Kunststoffrahmen an den Scheibenkörper angespritzt wird.
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Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit von Fahrzeuginsassen kann der Scheibenkörper mit einer Durchschlagschutzbeschichtung versehen sein. Diese kann in Form einer separaten Schicht auf den Scheibenkörper aufgebracht sein und eine Folie, insbesondere eine auflaminierte Folie darstellen. In der Regel ist aber eine beispielsweise aus Polycarbonat ausgebildete Verscheibung aufgrund der Materialeigenschaften des Polycarbonats schon mit einem hinreichenden Durchschlagschutz ausgestattet.
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Zum Schutz des Scheibenkörpers vor einem Verkratzen und einer damit einhergehenden Beeinträchtigung der Sicht des Fahrers des betreffenden Kraftfahrzeuges kann der Scheibenkörper mit einer Kratzfestbeschichtung versehen sein. Die Kratzfestbeschichtung kann an der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Innenseite und/oder an der dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Außenseite des Scheibenkörpers angeordnet sein.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Drei Ausführungsbeispiele einer Windschutzscheibe nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
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1 eine schematische Draufsicht auf eine Windschutzscheibe nach der Erfindung;
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2 einen Schnitt durch die Windschutzscheibe nach 1 entlang der Linie II-II in 1;
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3 einen Schnitt durch eine nicht von den Patentansprüchen abgedeckte Ausführungsform einer Windschutzscheibe; und
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4 eine weitere Ausführungsform einer Windschutzscheibe nach der Erfindung.
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In den 1 und 2 ist eine Windschutzscheibe 10 dargestellt, die bei einem Kraftfahrzeug an einem einen Fahrzeuginnenraum bugseitig begrenzenden Scheibenrahmen montierbar ist.
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Die Windschutzscheibe 10 umfasst einen Scheibenkörper 12, der aus einem Polycarbonatwerkstoff, d. h. einem thermoplastischen Kunststoff nach einem Spritzprägeverfahren hergestellt ist und im vorliegenden Fall eine zumindest angenähert rechteckige Grundfläche hat. Der Scheibenkörper 12 umfasst einen zentralen, im Wesentlichen rechteckigen Abschnitt 14 verringerter Dicke, der den Durchsichtsbereich der Windschutzscheibe 12 bildet. Der Abschnitt 14 verringerter Dicke ist außen, d. h. zu den Rändern des Scheibenkörpers 12 hin, von einem rahmenförmigen Bereich 16 vergrößerter Dicke begrenzt, über den der Scheibenkörper 12 an dem hier nicht näher dargestellten Scheibenrahmen des betreffenden Kraftfahrzeuges montierbar ist. Der zentrale Abschnitt 14 hat also eine geringere Dicke als der Bereich 16 des Scheibenkörpers 12.
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Aufgrund seiner Ausbildung aus Polycarbonat ist die Windschutzscheibe 10 verformbar, wobei insbesondere der Bereich 14 verringerten Durchmessers bei Aufprall eines Gegenstandes bzw. eines menschlichen Körpers durch seine Verformung Aufprallenergie absorbieren und damit das Verletzungsrisiko für ein Unfallopfer verringern kann.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform einer Windschutzscheibe 10' dargestellt, die einen aus Polycarbonat gefertigten Scheibenkörper 12' aufweist, welcher mit einem rahmenförmigen Randbereich 16 zur Anbindung an den Aufbau eines betreffenden Kraftfahrzeuges versehen ist. Des Weiteren weist der Scheibenkörper 12' einen Zentralabschnitt 32 auf, der im Wesentlichen die gleiche Dicke wie der rahmenförmige Randbereich 16 hat und von diesem über eine nutartige Verjüngung 34 getrennt ist. Die nutartige Verjüngung 34, die gegenüber dem restlichen Scheibenkörper einen Bereich verringerter Dicke bildet, begrenzt mithin den Zentralabschnitt 32 des Scheibenkörpers 12' außen.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Windschutzscheibe 10'' dargestellt, die ebenfalls einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss hat und einen Scheibenkörper 12' aufweist, der aus einem thermoplastischen Kunststoff wie Polycarbonat gefertigt ist und einen Randbereich 16 einheitlicher Dicke aufweist. Ausgehend von dem rahmenförmigen Randbereich 16 einheitlicher Dicke verjüngt sich der Scheibenkörper 12' in Richtung einer Scheibenmitte M, die in 4 mit einem Pfeil M markiert ist. Dadurch kann dem gewölbt ausgebildeten Scheibenkörper 12'' ein optimiertes Verformungsverhalten beim Aufprallen eines Gegenstandes oder eines Körpers zum Abbau der Aufprallenergie verliehen werden.
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Des Weiteren ist der Scheibenkörper 12'' an seiner Innenseite, d. h. an der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite mit einer Durchschlagschutzbeschichtung 42 in Form einer auflaminierten Folie versehen. An seiner Außenseite weist der Scheibenkörper 12'' eine Kratzfestverschichtung 44 auf.
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Zur Anbindung des Scheibenkörpers 12'' an den Fahrzeugaufbau ist die Windschutzscheibe 10'' in seinem Randbereich mit einem Rahmen 46 versehen, der eine zweite Komponente eines Zwei-Komponenten-Spritzgießsystems darstellt, dessen erste Komponente von dem Scheibenkörper 12'' gebildet ist. Durch den Rahmen 46 kann erreicht werden, dass eine Kleberaupe zur Anbindung der Windschutzscheibe 10'' an den Scheibenrahmen des Fahrzeugs nicht sichtbar ist.
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Insbesondere wird bei den vorstehend anhand der Figuren beschriebenen Windschutzscheiben durch die Eigenschaften des eingesetzten Werkstoffes und die geometrische Ausbildung des Scheibenkörpers 12, 12' bzw. 12'' das Verletzungsrisiko eines auf die betreffende Windschutzscheibe aufprallenden Unfallopfers minimiert. Hierbei ist aufgrund der Bruchsicherheit des gewählten Polycarbonatwerkstoffs auch der Insassenschutz hoch, und das bei einem gegenüber einer Glasscheibe niedrigen Eigengewicht der Windschutzscheibe.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windschutzscheibe
- 12
- Scheibenkörper
- 14
- Abschnitt
- 16
- Bereich
- 32
- Zentralabschnitt
- 34
- Verjüngung
- 42
- Durchschlagschutzbeschichtung
- 44
- Kratzfestbeschichtung
- 46
- Rahmen