用于改善声音衰减的多面板窗用玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种用于制造多面板透明窗用玻璃的方法，所述多面板透明窗用玻璃具有与标准双面板透明层压窗用玻璃相似的标称重量，已经确定所述多面板透明窗用玻璃使用多级阻尼以进一步将振动能量转化为热量来增加在单面板和双面板透明设计的重合频率之上的声衰减。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善声音衰减的多面板窗用玻璃
技术介绍
相关申请本申请要求于2018年12月28日提交的美国临时专利申请序列号62/785,858的优先权，该临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
当前公开的专利技术涉及适用于汽车应用的窗玻璃。现有技术描述多年以来，机动车辆已采用窗玻璃，其中使用加热工艺将两块玻璃或其他透明材料与位于两个透明层之间的一块透光聚合物材料结合。通常，玻璃是浮法玻璃，尽管在某些情况下也使用化学钢化玻璃。美国专利申请公开2012/0094084中显示一个实例。聚合物材料通常选自包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的材料组。最近，越来越强调机动车辆的里程效率。这种强调已经部分地通过减轻车辆重量来解决。对于汽车窗用玻璃，这种重量减轻集中在减小窗用玻璃层压体的厚度上。减少汽车窗用玻璃层压体的厚度需要注意许多因素。其中一些因素在窗用玻璃设计中产生竞争变量。这样的竞争变量的实例包括机械刚度和稳定性、光学畸变、耐磨性、透光性、成本以及其他。所有这些考虑因素都必须合理地容纳在商业上可接受的汽车窗用玻璃中。在现有技术中，用于车辆窗用玻璃层压体的玻璃或其他材料的透明件通常具有相同的厚度。然而，在一些情况下，通过减小玻璃层片中的仅一个玻璃层片的厚度或将一个玻璃层的厚度减小得比另一层片更多，在仍满足某些性能要求的同时，已降低窗用玻璃重量。窗用玻璃层压体(在其中一个玻璃层片的厚度小于另一个玻璃层片的厚度)在本文中称为“非对称窗用玻璃”。在其他情况下，通过将两个透明件的厚度减小相等的量，使得两个透明件具有相同的标称厚度，从而降低窗用玻璃重量。窗用玻璃层压体(在其中玻璃层具有相同的标称厚度)在本文中称为“对称窗用玻璃”。对于汽车窗用玻璃，减轻重量最大的潜在好处是对于挡风玻璃，因为挡风玻璃代表大多数车辆中最大的窗用玻璃面积。然而，通过在整个车辆中使用较轻的窗用玻璃(包括除挡风玻璃以外的窗用玻璃)，也有利于减轻重量。对于这种其他非挡风窗用玻璃，机械强度和耐石材冲击性的竞争考虑并不那么重要，因为它们在车辆中通常没有前瞻性的方向。因此，成本和其他考虑因素有时会支持使用对称窗用玻璃，尤其是用于汽车侧光和背光窗用玻璃。在现有技术中，声音衰减已成为窗用玻璃设计中的重要考虑因素。已知质量更高(例如厚度更大)的窗用玻璃倾向于吸收更多的声音。然而，对车辆重量减轻的日益强调以及随之而来的向更轻(即更小质量)的窗用玻璃的趋势已经允许在更轻重量的汽车窗用玻璃中降低声音衰减的折衷方案。已知层压窗用玻璃具有“约束层效应”，使得层压窗用玻璃比同等重量的单面板玻璃吸收更多的声音。更具体来说，“约束层效应”是指被约束在两个透明件之间的夹层的声音阻尼。夹层由例如PVB的粘弹性聚合物组成。冲击外部透明件外表面的声波通过外部透明件传播到夹层，在夹层中声波以在其中产生剪切力的方式使夹层变形。夹层剪切力的一部分能量转化为热量。这种能量转化减少振动的机械能，该机械能从夹层传递到内部透明件，并且最终传递到车辆的乘客舱。因此，声能向热能的转化导致从窗用玻璃传递到乘客舱的声能降低。在一些情况下，已经开发出具有增强的声学性质的夹层。具有这种夹层的层压窗用玻璃比标准聚合物夹层吸收更多的声音。车辆窗用玻璃中声音衰减的重要性已引起人们进一步尝试，以识别和优化汽车窗用玻璃中的声音衰减特性，这些特性能够支持更充分了解和有效实施的窗用玻璃设计选择。
技术实现思路
根据公开的专利技术，多面板透明层压窗用玻璃由三个或更多个的透明件构成，所述透明件通过插入聚合物层而在层压体叠层中粘合在一起。多面板透明层压窗用玻璃可以具有相同厚度的所有透明层或具有不同厚度的层。多面板透明层压窗用玻璃在重合下降中提供比在双面板透明层压窗用玻璃中发现的更大的声音衰减。透明件可以具有使得多面板透明层压窗用玻璃的每单位重量与展示重合下降的双面板透明窗用玻璃的每单位重量的厚度相当(即大于或小于10％)的厚度。随着公开的专利技术的当前优选实施方案的进行，当前公开的专利技术的其他优点和特征对于相关领域的技术人员将变得显而易见。附图说明结合附图显示并描述公开的专利技术的当前优选实施方案，其中：图1是对称多面板窗用玻璃的截面的顶部透视图，其中部分被切开以更好地公开其结构；图2是不对称多面板窗用玻璃的截面的顶部透视图，其中部分被切开以更好地公开其结构；图3是表示作为入射声音的频率函数的若干窗用玻璃层压体的隔声量的曲线图；图4是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和1.4/1.4/1.4层压体的隔声量的曲线图；图5是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和1.4/1.4/1.4层压体的隔声量的曲线图；图6是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和1.4/1.4/1.4层压体的隔声量的曲线图；图7是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和1.2/1.2/1.2层压体的隔声量的曲线图；图8是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和1.2/1.2/1.2层压体的隔声量的曲线图；图9是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和1.2/1.2/1.2层压体的隔声量的曲线图；图10是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和0.7/0.7/0.7层压体的隔声量的曲线图；图11是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和0.7/0.7/0.7层压体的隔声量的曲线图；图12是表示作为入射声音的频率函数的2.1/2.1AC-PVB层压体和0.7/0.7/0.7层压体的隔声量的曲线图；图13是相对于双面板透明窗用玻璃改善的声音衰减质量的图象显示；并且图14显示与双面板透明窗用玻璃相比对称多面板透明窗用玻璃(如图1中所显示)的声音衰减。具体实施方式具有两个玻璃层片的对称汽车窗用玻璃和非对称汽车窗用玻璃中的声音衰减的重要方面在2017年2月28日公布的“PracticalDesignConsiderationsforLightweightWindshieldApplication”中讨论，该申请由申请人作为美国临时申请62/448,657提交，该文件在此通过引用将其全部内容明确并入本文。当前公开的专利技术涉及与多面板对称窗用玻璃相关的声音衰减，特别是用于车辆用途。对减轻汽车重量的重视倾向于支持使用具有较低厚度的窗用玻璃。然而，减轻窗用玻璃层压体的重量有时会导致声音透过率的显着和出乎意料的增加。当与相当重量的现有窗用玻璃层压体相比时，当前公开的专利技术的一些实例提供具有改善的声学性能的窗用玻璃层压体。当与重量更大的现有窗用玻璃层压体相比时，当前公开的专利技术的其他实例提供能与之相比的和甚至改善的声学性能的窗用玻璃层压体。例如，一种现有窗用玻璃层压体由两层片浮法玻璃构成，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有用于衰减声音传输的两级或更多级的对称窗用玻璃层压体，所述对称窗用玻璃层压体包括至少三个具有相同标称厚度的透明层片，所述对称窗用玻璃层压体包括：/n第一透明层片，所述第一透明层片限定第一表面并且限定与所述第一表面相对地设置在所述第一透明层片上的第二表面，所述第一透明层片的所述第一表面和所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第一透明片的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；/n第二透明层片，所述第二透明层片限定第一表面并且限定与所述第一表面相对地设置在所述第二透明层片上的第二表面，所述第二透明层片的所述第一表面和所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第二透明层片的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；/n粘弹性材料的第一夹层，所述粘弹性材料的第一夹层能够将来自声音振动的机械能耗散为热能，所述第一夹层限定第一表面和与所述第一表面相对地设置在所述第二夹层上的第二表面，所述第一夹层的所述第一表面与所述第一透明层片的所述第二表面相对，并且所述第一夹层的所述第二表面与所述第二透明层片的所述第一表面相对，所述第一夹层的所述第一表面和所述第一夹层的所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第一夹层的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；/n第三透明层片，所述第三透明层片限定第一表面并且限定与所述第一表面相对地设置在所述第三透明层片上的第二表面，所述第三透明层片的所述第一表面和所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第三透明层片的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；以及/n粘弹性材料的第二夹层，所述粘弹性材料的第二夹层能够将来自声音振动中的机械能消散为热能，所述第二夹层限定第一表面和与所述第一表面相对地设置在所述第二夹层上的第二表面，所述第二夹层的所述第一表面与所述第二透明层片的所述第二表面相对，并且所述第二夹层的所述第二表面与所述第三透明层片的所述第一表面相对，所述第二夹层的所述第一表面和所述第二夹层的所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第二夹层的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向，使得所述第一夹层和所述第二夹层抑制由冲击所述第一透明层片的声压波引起的所述对称窗用玻璃层压体中的振动。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181228 US 62/785,8581.一种具有用于衰减声音传输的两级或更多级的对称窗用玻璃层压体，所述对称窗用玻璃层压体包括至少三个具有相同标称厚度的透明层片，所述对称窗用玻璃层压体包括：
第一透明层片，所述第一透明层片限定第一表面并且限定与所述第一表面相对地设置在所述第一透明层片上的第二表面，所述第一透明层片的所述第一表面和所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第一透明片的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；
第二透明层片，所述第二透明层片限定第一表面并且限定与所述第一表面相对地设置在所述第二透明层片上的第二表面，所述第二透明层片的所述第一表面和所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第二透明层片的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；
粘弹性材料的第一夹层，所述粘弹性材料的第一夹层能够将来自声音振动的机械能耗散为热能，所述第一夹层限定第一表面和与所述第一表面相对地设置在所述第二夹层上的第二表面，所述第一夹层的所述第一表面与所述第一透明层片的所述第二表面相对，并且所述第一夹层的所述第二表面与所述第二透明层片的所述第一表面相对，所述第一夹层的所述第一表面和所述第一夹层的所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第一夹层的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；
第三透明层片，所述第三透明层片限定第一表面并且限定与所述第一表面相对地设置在所述第三透明层片上的第二表面，所述第三透明层片的所述第一表面和所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第三透明层片的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向；以及
粘弹性材料的第二夹层，所述粘弹性材料的第二夹层能够将来自声音振动中的机械能消散为热能，所述第二夹层限定第一表面和与所述第一表面相对地设置在所述第二夹层上的第二表面，所述第二夹层的所述第一表面与所述第二透明层片的所述第二表面相对，并且所述第二夹层的所述第二表面与所述第三透明层片的所述第一表面相对，所述第二夹层的所述第一表面和所述第二夹层的所述第二表面由厚度尺寸隔开，所述厚度尺寸正交于所述第二夹层的所述第一表面和所述第二表面中的每一者定向，使得所述第一夹层和所述第二夹层抑制由冲击所述第一透明层片的声压波引起的所述对称窗用玻璃层压体中的振动。


2.如权利要求1所述的对称窗用玻璃，其中在1,500至5,000Hz的频率范围内，所述窗用玻璃中的隔声量大于两层片对称窗用玻璃的隔声量，所述两层片对称窗用玻璃的每单位重量大于所述非对称窗用玻璃的每单位重量。


3.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述第一透明层片和所述第二透明层片以及所述第三透明层片各自具有等于或小于1.4毫米的标称厚度。


4.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述第一透明层片和所述第二透明层片以及所述第三透明层片各自具有等于或小于1.2毫米的标称厚度。


5.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述第一透明层片和所述第二透明层片以及所述第三透明层片各自具有等于或小于0.7毫米的标称厚度。


6.如权利要求1所述的对称窗用玻璃，其中所述第一夹层的所述粘弹性材料和所述第二夹层的所述粘弹性材料是聚合物材料。


7.如权利要求6所述的对称窗用玻璃，其中所述第一夹层的所述粘弹性材料和所述第二夹层的所述粘弹性材料选自包括乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其组合的组。


8.如权利要求1所述的对称窗用玻璃，其中所述第一夹层和所述第二夹层由声学PVB构成。


9.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述第一夹层和所述第二夹层各自具有在0.38mm至1.52mm的范围内的标称厚度。


10.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述第一夹层和所述第二夹层各自具有在0.71mm至0.81mm的范围内的标称厚度。


11.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述第一夹层和所述第二夹层各自具有不大于0.76毫米的标称厚度。


12.如权利要求2所述的对称窗用玻璃，其中所述对称窗用玻璃的每单位重量为1.379磅/平方英尺。


13.一种具有用于衰减声音传输的两级或更多级的非对称窗用玻璃层压体，所述对称窗用玻璃层压体包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·乌利齐奥，德威特·兰普曼，
申请(专利权)人：匹兹堡玻璃工厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US