AT500099B1 - Beheizbarer aussenspiegel - Google Patents

Description

2 AT 500 099 B1

Die Erfindung betrifft einen beheizbaren Außenspiegel auf Basis der Verwendung der Reflektorschicht aus Chrom, Aluminium und dergleichen reflektierenden und elektrisch leitfähigen Schicht als Heizschicht auf einem Glassubstrat mittels der Kontaktierung durch klebetechnisch applizierte, elektrisch leitfähige und gegenüberliegend angeordnete Streifen aus beispielhaft 5 verzinnter Kupferfolie mit einer zumindest in Z-Richtung elektrisch leitfähigen polymeren Klebebeschichtung und einem Spannungsabfall im Bereich der Kontaktfolien von kleiner 10%, insbesondere kleiner 3%.

Beschreibung des Standes der Technik 10

In der DE 694 30 117 T2, Sugiyama et.al. (PenteI K.K., Tokyo; = Übersetzung der EP 0 677 434 B1\ "Spiegel mit Heizkörper") wird ein Spiegel mit einer Heizvorrichtung auf Basis eines reflektierenden Heizwiderstandsfilmes aus Titan beschrieben, bei dem zumindest ein Paar von gegenüberliegenden Elektroden genannt werden, die auf dem reflektierenden Heizwi-15 derstandsfilm angeordnet sind und zum Anlegen von Elektrizität an die reflektierende Oberfläche dienen und der maximale Spannungsabfall bei den Elektroden bezüglich eines Stromzu-führpunktes auf den Elektroden zwischen 0,5% und 20% einer Versorgungsspannung beträgt. Die Elektroden werden je nach Ausführungsbeispiel durch einen dünnen Kupferfilm auf einer dünnen Silberschicht gebildet oder aus einem Kupferdünnfilm durch Siebdrucken einer Kupfer-20 paste.

Die WO 1999/62303 A1 offenbart einen elektrisch beheizbaren Außenspiegel, insbesondere für Fahrzeuge, mit einer elektrisch leitfähigen Spiegelschicht auf einem Glassubstrat mit mindestens zwei Kontaktelementen, die mittels einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht die elektrisch 25 leitfähige Spiegelschicht derart kontaktieren, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung die Spiegelschicht das Glassubstrat en/värmt. Auch ist ein Temperatursensor innerhalb eines elektrischen Reglers für die Heizung des Außenspiegels erwähnt.

Nachteil ist, dass die elektrische Verbindung zur Spannungsquelle (Autobatterie) der Kontakt-30 elemente auf dem verspiegelten, spröden und daher sehr empfindlichen Glassubstrat selbst erfolgen muss und damit ein hoher Aufwand und somit hohe Kosten für eine wirtschaftliche Automatisierung nötig wären. Weiterer Nachteil ist, dass der Temperatursensor auch bei tiefen Temperaturen den Spiegel beheizt, auch wenn sich keine Eis-/Schneeschicht auf der Spiegeloberfläche befindet, die Sicht aber noch optimal ist. Somit wird unnötige Heizenergie ver-35 braucht. Auch Regentropfen werden nicht erkannt und folglich nicht beseitigt, so dass damit die Sicht beeinträchtigt wird. Zudem sind Temperatursensoren relativ kostenintensiv, wenn sie den Heizvorgang exakt bei einer vordefinierten Temperatur für eine lange Lebensdauer zuverlässig schalten sollen. 40 Die DE 3202239A1 offenbart einen elektrisch heizbaren Spiegel, insbesondere als Rückspiegel für Kraftfahrzeuge, dessen metallische Reflexionsschicht aus einer Mischung von Chrom und Aluminium besteht. Nachteil ist wiederum, dass die elektrische Verbindung zur Spannungsquelle (Autobatterie) der Kontaktelemente auf dem verspiegelten, spröden und daher sehr empfindlichen Glassubstrat selbst erfolgen muss und damit ein hoher Aufwand und somit hohe Kosten 45 für eine wirtschaftliche Automatisierung nötig wären.

Halterungsvorrichtungen für den elektrisch beheizbaren Außenspiegel sind in den zuvor genannten Druckschriften nicht offenbart und als gleichzeitige elektrische Klemmverbindung der Kontaktelemente des Spiegels zur Spannungsquelle (Autobatterie) aus dem Stand der Technik so nicht bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die kostengünstige Herstellung eines beheizbaren Außenspiegels. 55 Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. 3 AT 500 099 B1

Dabei wird die übliche Spiegelschicht aus Chrom oder Aluminium oder einer entsprechenden leitfähigen, reflektierenden Beschichtung auf einem Glassubstrat als Heizschicht derart verwendet, dass gegenüber angeordnete Kontaktstreifen, aus zum Beispiel verzinnter Kupferfolie, mit einem in Z-Richtung elektrisch leitfähigen Kleber, durch Anpressen appliziert werden und eine 5 entsprechende Spannung angelegt wird.

Die Kontaktstreifen werden mit Anschlusselementen durch Crimpen, Pressen, Löten, Kontaktschweißen, Reibschweißen und dergleichen Kontaktiertechnologien versehen. An die Anschlusselemente kann nunmehr eine Spannung angelegt werden, und es wird bei entsprechen-io der Leitfähigkeit der Kontaktstreifen eine gleichmäßige Spannung über die elektrisch in Z-Richtung leitfähige Klebeschicht in die elektrisch leitfähige, reflektierende, dünne Schicht eingeprägt.

Die Klebeschicht muss dabei typisch mit einigen N/cm2 Flächenpressung gleichmäßig ange-15 presst werden, und es werden derart je nach Ausführung Werte von 0,013 Ohm/cm2 (Conducti-ve Copper Foll Tape VE 1691 der Firma D & M International, A-8451 Heimschuh) beziehungsweise 0,005 Ohm (Type 1183 der Firma 3M Electrical Products Division, Austin, Texas USA; gemäß MIL-STD-200 Method 307 maintained at 5 psi / 3,4 N/cm2 measured over 1 sq.in. surfa-ce area) oder 0,001 Ohm (Type 1345 der Firma 3M) oder 0,003 Ohm (Type 3202 der Firma 20 Holland Shielding Systems BV) erreicht.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen von adhäsiven, elektrisch leitfähigen Klebefolien, sondern generell auf elektrisch leitfähige Klebeschichten. Funktionell müssen diese in Z-Richtung, also in der Anpressrichtung, elektrisch 25 leitfähig sein beziehungsweise durch die Applikation werden. Es kann also die Klebeschicht eine intrinsisch leitfähige, polymere Matrix sein, und/oder es können in der polymeren Matrix elektrisch leitfähige Partikel oder fadenförmige Elemente vorhanden sein, und es kann diese Klebeschicht isotrop oder anisotrop elektrisch leitfähig sein als auch erst durch Kompression leitfähig werden. Insbesondere können leitfähige kleine Elemente in der Klebeschicht als auch 30 in beziehungsweise auf der metallischen Folie angebracht sein, die nach der Anpressung zwischen der metallischen Folie und der Spiegelschicht einen guten Kontakt herbeiführen.

Der gute elektrische Kontakt ist insbesondere deshalb erforderlich, da bei relativ geringer Spannung relativ hohe Ströme fließen und bei einer gewissen Hochohmigkeit diese Klebeschicht 35 stark erwärmt werden würde und derart die Erwärmung in diesen Kontaktflächen entstehen würden und nicht flächig in der Spiegelschicht. Die Metallfolie der Kontaktelemente muss eine gewisse Dicke und Stabilität aufweisen und muss elektrisch und thermisch gut leitend ausgebildet sein. 40 Weiters muss die Oberfläche der Metallfolie der Kontaktelemente gut passiviert sein, so dass bei feuchter Umgebung und stark schwankender Temperatur keine Oxidation beziehungsweise Hochohmigkeit eintreten kann. Weiters muss die Oberfläche der Metallfolie beziehungsweise die Metallfolie selbst gut kontaktierbar ausgeführt werden. Hier hat sich eine verzinnte Kupferfolie als besonders beständig und einfach zu kontaktieren herausgestellt. Die Herstellung derarti-45 ger selbstklebender Kontaktfolienelemente kann mittels Stanzen oder diverser Schneidetechniken erfolgen und derart kann auch ein Überstand für eine einfache Kontaktierung gemacht werden.

In einer weiteren Ausführungsform werden die zumindest zwei Kontaktstreifen über Kontakt-50 elemente mit einem entsprechenden Druck gleichmäßig angepresst. Dies kann durch elastome-re Elemente in Form von gummiartigen Elementen und/oder von Federelementen aus Metall und/oder Kunststoff erfolgen. Diese einen gleichmäßigen Druck aufbringenden Elemente können gleichzeitig als Halteelemente für den beheizbaren Außenspiegel verwendet werden. 55 Die Einprägung einer Spannung über die zumindest beiden Kontaktelemente kann nunmehr 4 AT 500 099 B1 entsprechend der Bordspannung von Fahrzeugen, üblicherweise 12 Volt Gleichstrom, direkt erfolgen, und es wurde ermittelt, dass der Spannungsabfall im Bereich der Kontaktstreifen bei ordnungsgemäßer Applikation, also ordnungemäßer Anpressung im Bereich von einigen N/cm2, keine nennenswerte Erwärmung direkt im Bereich der Kontaktstreifen bewirkt und derart der 5 Spannungsabfall in diesen Kontaktbereichen kleiner 10%, insbesondere kleiner 3% ist.

Bei üblichen Spiegelglasbeschichtungen wurden bei Anlegen von 12 Volt-DC typische Ströme von 2 bis 5 Ampere gemessen. Üblicherweise wird die Heizleistungseinbringung mittels Sensoren gesteuert. Dabei kann in einer einfachen Ausführung ein Temperatursensor verwendet io werden, der über eine entsprechende Elektronik die Spannung regelt oder die Spannung ein-und ausschaltet. Anstelle von Temperatursensoren oder zusätzlich können optische Sensoren und/oder Feuchtigkeitssensoren zur Heizungsregelung verwendet werden, und es kann derart vermieden werden, dass unnötig Energie verbraucht wird und/oder der Spiegel bei hoher Außentemperatur zusätzlich beheizt wird. 15

Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass übliche elektrisch leitfähige, metallische und reflektierende Spiegelschichten durch einfache Applikation mittels Andrücken von zumindest zwei gegenüberliegenden Kontaktstreifen aus zum Beispiel verzinnter Kupferfolie mit einer in Z-Richtung elektrisch leitfähigen Klebeschicht und Beaufschlagung dieser zumindest zwei 20 Kontaktstreifen mit einer Spannung bis beispielsweise 12 Volt als Heizelement verwendet werden können und die Erwärmung durch Verwendung eines geeigneten Sensors gesteuert werden kann.

Die Anwendung derartiger beheizbarer Spiegel erfolgt bevorzugt in Land-, Luft- und Wasser-25 fahrzeugen, ist jedoch darauf nicht beschränkt. Grundsätzlich können derartige Spiegelelemente beziehungsweise halbdurchsichtige Spiegelelemente beziehungsweise elektrisch leitfähig beschichtete Glasscheiben in der Gebäudetechnik, Verkehrstechnik und dergleichen Anwendungen beheizbar ausgeführt werden. 30 Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren näher beschrieben.

Dabei zeigt: 35 40

Figur 1: eine schematische Darstellung eines beheizbaren Außenspiegels (1) in der Ansicht von hinten,

Figur 2: eine schematische Darstellung eines beheizbaren Außenspiegels (1) in geschnittener Ansicht A-B,

Figur 3: eine weitere schematische Darstellung eines beheizbaren Außenspiegels (1) in der Ansicht von hinten.

In Figur 1 wird ein beheizbarer Außenspiegel (1) rückseitig dargestellt. Üblicherweise wird die Außenkontur durch das Glassubstrat (2) mit der darauf befindlichen Spiegelschicht (3) bestimmt, und es können dabei je nach Design sehr unterschiedliche Formen gegeben sein. In 45 dieser Ausführung werden zwei Kontaktstreifen (4, 5) mit der zumindest in Z-Richtung elektrisch leitfähigen Klebeschicht (9) an der oberen und an der unteren Kante aufgezeigt. Zur Vermeidung von Feldkonzentrationen und damit zu Erwärmungskonzentrationen werden die Enden der Kontaktstreifen (4; 5; 9) bevorzugt abgerundet ausgeführt. Grundsätzlich kann die Form der Kontaktstreifen (4; 5; 9) auch in gebogener Form oder nur elementweise ausgeführt werden, so und es wird die optimale Form an die jeweilige Form des Außenspiegels (1) und an die gewünschte Art der flächigen Heizverteilung angepasst werden. Ein Sensor (7) ist ebenfalls nur schematisch eingezeichnet und es kann die Position je nach Art der elektromechanischen Ausführung gewählt werden. Die Kontaktierung der Kontaktelemente (4; 5) ist ebenfalls nur schematisch dargestellt und es wird an diese Anschlüsse die Spannung (8) angelegt. Die Kon-55 taktierung kann durch bekannte Technologien wie Crimpen, Pressen, Löten, Kontaktschweißen,

Claims (4)

1. 5 AT 500 099 B1 Reibschweißen und dergleichen Kontaktiertechnologien im Bereich der Kontaktelemente (4; 5) erfolgen beziehungsweise können die Kontaktelemente (4; 5) einen Überstand über das Substrat (2; 3) aufweisen, und es kann dieser Überstand für die Anbringung der elektrischen Kontakte verwendet werden. In Figur 2 wird ein beheizbarer Außenspiegel (1) in geschnittener Ansicht A-B dargestellt. Auf dem Glassubstrat (2) befindet sich die reflektierende und elektrisch leitfähige Spiegelschicht (3). Die Kontaktelemente (4; 5) sind über die elektrisch zumindest in Z-Richtung leitfähige Klebeschicht (9) auf der Spiegelschicht (3) durch eine gleichmäßige Flächenpressung von einigen N/cm2 angebracht. Ein Betrachter (6) ist auf der gegenüber liegenden Seite positioniert. Die Spannungsversorgung (8) erfolgt über nicht näher skizzierte Anschlüsse an die Kontaktelemente (4; 5) nach dem Stand der Technik. In Figur 3 wird eine weitere Ausführungsform eines beheizbaren Außenspiegels (1) rückseitig dargestellt. Dabei werden die zumindest zwei Kontaktelemente (4; 5) seitlich angeordnet. Auch in dieser Ausführungsform ist die Form der Kontaktelemente (4; 5) nur beispielhaft aufgezeigt und kann je nach der gewünschten Verteilung der Heizleistung optimiert ausgeführt werden. Insbesondere müssen die zumindest zwei Kontaktelemente (4; 5) keine parallelen gegenüberliegenden Kanten aufweisen, sondern können kurvenförmig auf eine gleichmäßige Verteilung der Heizleistung optimiert ausgelegt werden. Bezugszeichenliste 1 Beheizbarer Außenspiegel 2 Glassubstrat 3 Spiegelschicht 4 Kontaktelement 5 Kontaktelement 6 Betrachter 7 Sensor 8 Spannung 9 Elektrisch leitfähige Klebeschicht Patentansprüche: 1. Beheizbarer Außenspiegel (1) mit einer elektrisch leitfähigen Spiegelschicht (3) auf einem Glassubstrat (2) mit zumindest zwei Kontaktelementen (4, 5), die mittels einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht (9) die elektrisch leitfähige Spiegelschicht (3) derart kontaktieren, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung (8) die Spiegelschicht (3) das Glassubstrat (2) erwärmt, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kontaktelemente (4, 5) einen Überstand über das Substrat (2, 3) aufweisen, der für die Anbringung der elektrischen Kontakte für die elektrische Spannung (8) verwendet wird.
2. 2. Beheizbarer Außenspiegel (1) mit einer elektrisch leitfähigen Spiegelschicht (3) auf einem Glassubstrat (2) mit zumindest zwei Kontaktelementen (4, 5), die mittels einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht (9) die elektrisch leitfähige Spiegelschicht (3) derart kontaktieren, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung (8) die Spiegelschicht (3) das Glassubstrat (2) erwärmt, wobei die elektrische Spannung (8) durch einen Sensor (7) und eine entsprechende Regelelektronik durch Veränderung der elektrischen Spannung (8) und/oder durch eine Ein-Aus-Schaltung geregelt wird und derart eine elektrische Versorgungsspannung von beispielsweise 12 Volt verwendet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) ein optischer Sensor ist.
3. 3. Beheizbarer Außenspiegel (1) mit einer elektrisch leitfähigen Spiegelschicht (3) auf einem 6 AT 500 099 B1 Glassubstrat (2) mit zumindest zwei Kontaktelementen (4, 5), welche die elektrisch leitfähige Spiegelschicht (3) derart kontaktieren, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung (8) die Spiegelschicht (3) das Glassubstrat (2) erwärmt, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kontaktelemente (4, 5) über elastomere Elemente in Form von gummiarti- 5 gen Elementen und/oder von Federelementen aus Metall und/oder Kunststoff mit einem entsprechenden Druck gleichmäßig an die Spiegelschicht (3) angepresst werden und die elastomeren Elemente gleichzeitig als Halteelemente für den beheizbaren Außenspiegel (1) verwendet werden. io
4. 4. Beheizbarer Außenspiegel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (4, 5) abgerundet ausgeführt sind und daher keine scharfen Kanten aufweisen. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 55