CN103437678B - 一种具有电连接端子的玻璃窗 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设置有加热单元或天线单元的玻璃窗，特别是提供一种具有电连接端子的玻璃窗。该玻璃窗上设置有加热单元或天线单元，还包括母线、至少一块玻璃基板和电连接端子，所述电连接端子包括基部和固定设置在基部上表面的端子部，在基部的下表面设置填充有导电粉末的纤维毡，所述电连接端子被按压固定在所述母线上，所述电连接端子通过导电粉末与所述母线电连接。本发明所述的具有电连接端子的玻璃窗，通过在电连接端子和母线之间增设填充有导电粉末的纤维毡，提高电连接端子和具有曲率弯曲的玻璃基板的自适应性，消除了内应力，使得电连接端子与母线实现全面积接触，最终降低接触电阻，提高导电性能。

Description

一种具有电连接端子的玻璃窗

技术领域：

本发明涉及一种设置有加热单元或天线单元的玻璃窗，其中加热单元或天线单元使玻璃窗具有可被加热功能或天线功能，特别是提供一种具有电连接端子的玻璃窗，其中所述电连接端子用于向加热单元或天线单元传递电能。

背景技术：

随着技术的发展，汽车上的玻璃窗被附加上越来越多的功能，例如为了除霜除雾，在玻璃窗上设置加热单元而使得玻璃窗可被加热，或为了实现通信功能，在玻璃窗上设置天线单元，不论加热单元还是天线单元，都需要外部电源对其供应电能。为了便于外部电源对加热单元或天线单元供应电能，通常在玻璃窗上设置母线以及与母线电连接的电连接端子，外部电源与电连接端子连接，电连接端子与母线电连接，外部电源通过电连接端子和母线向加热单元或天线单元供应电能。

现有技术中，通常将电连接端子焊接固定在母线上从而实现电连接，这种固定方式使电连接端子和母线接触牢固、电连接性能优良。但是传统使用的焊接材料为含铅(Pb)的焊料，例如Pb-Sn-Bi-Ag系焊料，众所周知的是铅(Pb)对于环境的污染很严重，而且汽车玻璃废弃处理时对含铅(Pb)的焊料的处理成本非常高，所以欧洲的ELV(废弃汽车)条约于2013年5月22日规定汽车玻璃上含铅焊料的豁免规定届满期至2016年1月1日，因此目前各大汽车玻璃厂商均在加紧研发适用于汽车玻璃的无铅焊料。

目前，已知的无铅焊料常见的有铋体系和锌体系等，但均不太成熟，大部分还在实验验证阶段，不能大规模应用于实际的生产和具体产品中。同时由于无铅焊料的特殊性，进行无铅焊接时就要求无铅焊接设备必须解决无铅焊料带来的焊接缺陷及焊料对设备的影响，例如目前存在的预热/锡炉温度升高、喷口结构、氧化物、腐蚀性、焊后急冷、助焊剂涂敷、氮气保护等问题，因此对于无铅焊接设备的技术有较高要求，导致了无铅焊料在实际使用时存在成本过高、难度过大等缺点。

当然，除了通过有铅焊接或无铅焊接的方式将电连接端子和母线固定在一起实现电连接，还存在一些其他的技术方案。例如中国专利CN102439794A公开了一种带端子的玻璃，其具备玻璃、在所述玻璃的表面实施的银印刷和对实施有所述银印刷的所述玻璃粘结的端子，上述端子包括与电气零件连接的端子部和支撑该端子部并形成有朝向所述银印刷弯曲的弯曲部的基部，所述基部利用粘结剂与上述玻璃粘结以使所述弯曲部与银印刷的上面接触，并且弯曲部具有与上述银印刷的上面接触的多个触点。该技术方案实现了不使用焊锡而使端子与银印刷电连接。

同时，中国专利CN1897356A公开了一种向窗玻璃上安装端子的结构，其电连接用的端子在与窗玻璃的玻璃面上设置的导电部接触的状态下，经由安装于上述玻璃面的树脂材料固定于上述玻璃面，上述端子由弹簧部件形成，在上述端子中与上述导电部接触的部分的背面，设置有容许该端子的弹性变形的变形容许区域，以至少上述端子中的上述接触部分和上述变形容许区域由上述树脂材料包围的方式安装上述端子。该技术方案也实现了不使用焊锡而使端子与导电部电连接。

显然，上述两个专利公开的技术方案均能够实现不使用焊锡而使电连接端子和母线电连接，但电连接端子多由硬质金属制成，而汽车上的玻璃窗的表面是曲率弯曲的，即使将电连接端子做成薄片状，仍存在以下问题：1、电连接端子与母线接触时由于内应力的存在避免不了产生缝隙，当母线是印刷的银浆的时候，电连接端子与母线接触的部分的银浆就裸露在空气中，随着时间的推移这部分银浆容易被氧化，导致局部电阻升高，影响导电性能；2、电连接端子与母线接触时主要以点接触为主，难以形成面接触，所以导致接触电阻很大，即使如专利CN102439794A中采用多个接触触点的方案，也难以达到全面积接触的效果。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有的电连接端子和母线之间采用焊接方式不能符合要求，而采用其他方式时易使银浆氧化、难以形成面接触等缺点，提供一种具有电连接端子的玻璃窗。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种具有电连接端子的玻璃窗，玻璃窗上设置有加热单元或天线单元，加热单元或天线单元使玻璃窗具备可加热功能或天线功能，所述玻璃窗还包括母线、至少一块玻璃基板和电连接端子，电连接端子用于向母线传递电能，母线用于将电能供应给所述加热单元或天线单元，所述母线固定设置在玻璃基板的表面，所述电连接端子包括基部和固定设置在基部上表面的端子部，其特征在于：在基部的下表面设置填充有导电粉末的纤维毡，所述电连接端子被按压固定在所述母线上，所述电连接端子通过导电粉末与所述母线电连接。

进一步地，所述母线为印刷的银浆或金属箔片。

进一步地，所述导电粉末为导电镍粉、导电银粉、镀银铜粉或导电钛白粉。

进一步地，所述导电粉末为石墨粉、导电碳纤维粉、导电云母粉或导电硫酸钡。

更进一步地，所述导电粉末中还添加有导电膏。

进一步地，所述纤维毡为纺织纤维毡、木质纤维毡、麻纤维毡、尼龙纤维毡、玻璃纤维毡、烧结不锈钢纤维毡或导电碳纤维毡。

进一步地，所述电连接端子还包括弹性压片，弹性压片一端固定在所述电连接端子的基部的上表面，另一端固定在玻璃基板的表面，弹性压片对所述电连接端子施加压力使所述电连接端子被按压固定在所述母线上。

更进一步地，在玻璃基板的周边注塑包边或密封条，弹性压片的另一端一体注塑固定在包边或密封条内。

更进一步地，所述玻璃窗还包括带有底座的螺柱和螺母，底座通过粘结或注塑固定在玻璃基板上，弹性压片的另一端开设有通孔，螺柱穿过通孔与螺母配合将弹性压片的另一端固定在玻璃基板的表面。

优选地，所述底座开设有多个通孔，通孔内填充进粘结材料或注塑材料。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明所述的具有电连接端子的玻璃窗，通过在电连接端子和母线之间增设填充有导电粉末的纤维毡，提高电连接端子和具有曲率弯曲的玻璃基板的自适应性，消除了内应力，使得电连接端子与母线实现全面积接触，最终降低接触电阻，提高导电性能；特别是对于在有0.2～0.3mm的台阶状接触面或中间有φ0.05～0.5mm的导线通过的接触面，该电连接端子同样可以适用；同时，采用填充有导电粉末的纤维毡能够密封电连接端子与母线接触的部分的银浆，使其与空气隔绝，避免这部分银浆在短时间内被氧化，延长电连接端子与母线的使用寿命；并且，该玻璃窗及其生产工艺实现了无铅化，保证了对环境的保护。

附图说明：

图1为本发明所述的玻璃窗的整体示意图；

图2为本发明所述的玻璃窗的局部放大剖视图；

图3为本发明所述的玻璃窗具有导线的局部放大剖视图；

图4为本发明所述的玻璃窗具有台阶状接触面的局部放大剖视图；

图5为本发明所述的玻璃窗的局部剖视图；

图6为本发明所述的玻璃窗上带底座的螺柱的结构示意图；

图中：1，母线；11、保护层；2，玻璃基板；3，电连接端子；31，基部；32，端子部；33、弹性压片；34、弹性压片上的通孔；4，导电粉末；41、导线；42、台阶状接触面；5，纤维毡；61、底座；62、螺柱；63、螺母；64、底座上的通孔；65、注塑底座；100，加热单元或天线单元。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的一种具有电连接端子的玻璃窗上设置有加热单元或天线单元100，加热单元或天线单元100使玻璃窗具备可加热功能或天线功能，具备可加热功能的玻璃窗能够在寒冷天气中除霜或雨雾天气中除雾，增加视野可见度，提高行车安全性；具备天线功能的玻璃窗能够提高车内与外界的通信功能，以便于接收广播信号、ETC信号等通讯信号。

在图1中，所述玻璃窗还包括母线1、至少一块玻璃基板2和电连接端子3，电连接端子3用于向母线1传递电能，母线1用于将电能供应给所述加热单元或天线单元100，所述母线1固定设置在玻璃基板2的表面，所述电连接端子3包括基部31和固定设置在基部31上表面的端子部32，其中，所述基部31与母线1电连接，所述端子部32通过导线(未示出)与提供电能的外部电源(未示出)电连接，外部电源(未示出)的电能依次通过导线(未示出)、电连接端子3和母线1最终流入加热单元或天线单元100，使加热单元或天线单元100能够工作。

其中，所述母线1通常为印刷的银浆，是将银浆通过印刷的方式印刷到玻璃基板2上，以形成导电的条状物。通常为了保护该印刷的银浆不被氧化，如图2所示，在作为母线1的银浆的表面设置不导电的保护层11，因此电连接端子3与印刷的银浆接触的部分要进行去除保护层11的操作，以使它们电连接。当然，在实际生产设计中，母线1也可以为金属箔片，将金属箔片固定在玻璃基板2上并与加热单元或天线单元100电连接。

为了保护作为母线1的印刷的银浆的去除保护层的部分不被氧化以及实现电连接端子3与母线1全面积接触，如图2所示，在电连接端子3的基部31的下表面设置填充有导电粉末4的纤维毡5，所述电连接端子3被按压固定在所述母线1上，所述电连接端子3通过导电粉末4与所述母线1电连接。由于纤维毡5自身具备一定的柔性，纤维毡5在与玻璃基板2的表面上的母线1接触时，可以与玻璃基板2的弯曲表面进行自适应，从而达到全面积接触，降低了接触电阻，提高导电性能；同时，所述纤维毡5中填充有导电粉末4，能够密封电连接端子3与母线1接触的部分的银浆，使其与空气隔绝，避免这部分银浆在短时间内被氧化，延长电连接端子3与母线1的使用寿命。

需要额外说明的是，在附图2、附图3、附图4和附图5中，玻璃基板2为方便作图而示意地画为平直板状，而实际应为具有一定曲率的弯曲板状，这一点为本领域技术人员所公知，且不影响本发明的构思的描述，故不再进行详细陈述。

如图3所示，根据实际设计需要，本发明所述的电连接端子3可以适用于中间有φ0.05～0.5mm的导线41通过的接触面的玻璃基板2上；如图4所示，本发明所述的电连接端子3也可以适用于具有有0.2～0.3mm的台阶状接触面41的玻璃基板2上；甚至本发明所述的电连接端子3也能在局部具有突起的接触表面上具有良好的接触以实现优秀的电连接性能。

其中，所述导电粉末4可以为金属类导电粉末，例如导电镍粉、导电银粉、镀银铜粉或导电钛白粉等，但不限于此，其他未列举的符合要求的金属类导电粉末也可用在本发明中。

优选地，所述导电粉末4选用非金属类导电粉末，例如石墨粉、导电碳纤维粉、导电云母粉或导电硫酸钡，这些非金属导电粉末具有耐酸、耐碱、耐有机溶剂、不氧化和填充性好等优点，在实际使用中，自身性能非常稳定，因此可以延长使用寿命。更优选地，所述导电粉末4采用石墨粉，这是因为石墨粉填充进纤维毡5中后的年流失率较低，能够保证其使用寿命。

更进一步地，在上述导电粉末4中还添加有导电膏，这是为了改进导电粉末4的流动性，从而降低其年流失率，最终保证其使用寿命。

其中，所述纤维毡5可选用导电类纤维毡，也可选用非导电类纤维毡。进一步地，导电类纤维毡可以是烧结不锈钢纤维毡或导电碳纤维毡，非导电类纤维毡可以是纺织纤维毡、木质纤维毡、麻纤维毡、尼龙纤维毡或玻璃纤维毡。

如图1和图2所示，所述电连接端子3还包括弹性压片33，弹性压片33一端固定在所述电连接端子3的基部31的上表面，另一端固定在玻璃基板2的表面，弹性压片33对所述电连接端子3施加压力使所述电连接端子3被按压固定在所述母线1上。采用弹性压片33固定电连接端子3，从而避免了采用焊接方式固定，并且通过结合填充有导电粉末4的纤维毡5使得电连接端子3与母线1实现全面积接触，保证了其导电性能和对环境的保护。

进一步地，在玻璃基板2的周边注塑包边或密封条，弹性压片33的另一端一体注塑固定在包边或密封条内。

如图5所示，所述玻璃窗还包括带有底座61的螺柱62和螺母63，底座61通过粘结或注塑固定在玻璃基板2上，在本发明中，优选采用注塑方式固定，即通过注塑底座65包覆底座61固定螺柱62和螺母63；同时，弹性压片33的另一端开设有通孔34，螺柱62穿过通孔34与螺母63配合将弹性压片33的另一端固定在玻璃基板2的表面上。

如图6所示，所述底座61开设有多个通孔64，通孔64内填充进粘结材料或注塑材料，通过通孔64使底座61更加牢固地固定在玻璃基板2的表面上。

以上内容对本发明所述的一种具有电连接端子的玻璃窗进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种具有电连接端子的玻璃窗，玻璃窗上设置有加热单元或天线单元，加热单元或天线单元使玻璃窗具备可加热功能或天线功能，所述玻璃窗还包括母线、至少一块玻璃基板和电连接端子，电连接端子用于向母线传递电能，母线用于将电能供应给所述加热单元或天线单元，所述母线固定设置在玻璃基板的表面，所述电连接端子包括基部和固定设置在基部上表面的端子部，其特征在于：在基部的下表面设置填充有导电粉末的纤维毡，所述电连接端子被按压固定在所述母线上，所述电连接端子通过导电粉末与所述母线电连接；所述电连接端子还包括弹性压片，弹性压片一端固定在所述电连接端子的基部的上表面，另一端固定在玻璃基板的表面，弹性压片对所述电连接端子施加压力使所述电连接端子被按压固定在所述母线上。

2.根据权利要求1所述的玻璃窗，其特征在于：所述母线为印刷的银浆或金属箔片。

3.根据权利要求1所述的玻璃窗，其特征在于：所述导电粉末为导电镍粉、导电银粉、镀银铜粉或导电钛白粉。

4.根据权利要求1所述的玻璃窗，其特征在于：所述导电粉末为石墨粉、导电碳纤维粉、导电云母粉或导电硫酸钡。

5.根据权利要求1、3或4所述的玻璃窗，其特征在于：所述导电粉末中还添加有导电膏。

6.根据权利要求1所述的玻璃窗，其特征在于：所述纤维毡为纺织纤维毡、木质纤维毡、麻纤维毡、尼龙纤维毡、玻璃纤维毡、烧结不锈钢纤维毡或导电碳纤维毡。

7.根据权利要求1所述的玻璃窗，其特征在于：在玻璃基板的周边注塑包边或密封条，弹性压片的另一端一体注塑固定在包边或密封条内。

8.根据权利要求1所述的玻璃窗，其特征在于：所述玻璃窗还包括带有底座的螺柱和螺母，底座通过粘结或注塑固定在玻璃基板上，弹性压片的另一端开设有通孔，螺柱穿过通孔与螺母配合将弹性压片的另一端固定在玻璃基板的表面。

9.根据权利要求8所述的玻璃窗，其特征在于：所述底座开设有多个通孔，通孔内填充进粘结材料或注塑材料。