CN109969138B - 车辆用车窗装置的绝热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用车窗装置的绝热结构，具备：加热器，其被设置在被配置于与车辆的车窗相比靠车内侧的装置主体上；被加热部件，其被设置在所述车窗与所述加热器之间，并通过从所述加热器接受热量从而使辐射热量波及到所述车窗；绝热层，其被设置在所述加热器的与所述被加热部件为相反侧的面上，所述绝热层以层压有多个绝热材料的方式而形成，在多个所述绝热材料中，接近所述加热器的一侧的所述绝热材料与远离所述加热器的一侧的所述绝热材料相比耐热性较高，远离所述加热器的一侧的所述绝热材料与接近所述加热器的一侧的所述绝热材料相比热传导率较低。

Description

车辆用车窗装置的绝热结构
技术领域
本公开内容涉及一种车辆用车窗装置的绝热结构。
背景技术
在车辆的前车窗的车内侧有时会设置摄影装置。该摄影装置例如作为预碰撞安全系统的一部分而被利用。
可是，例如当在车辆的外部气温较低的情况下在车内使用暖气设备时，有可能会在前车窗内表面上发生结露。此外，在外部气温度较低的情况下，有可能在前车窗的外表面上附着冰或霜。在该状态下，由于摄影装置并没有充分发挥功能，因此在前车窗处通过加热器的热量来对摄影装置中所使用的光束透过的部分进行加热，以使结露、霜、及冰等消失。
在日本特开2017-185896号公报所公开的车辆用摄影装置中，在前车窗与加热器之间配置被加热部件，并通过该被加热部件来接受加热器的热量并将之作为辐射热量来对前车窗的光束透过部进行加热。此外，在加热器的背面上粘附有一片绝热材料。通过该绝热材料的绝热效果，来抑制从加热器的背面逸出的热量，从而提高由经由被加热部件的加热器所实现的光束透过部的加热效果。
另外，在日本特开2017-185896号公报所公开的加热器的绝热技术中，由于通过一片绝热材料来对加热器进行绝热，因此，为了提高绝热性能，需要增加厚度。然而，如果考虑到摄影装置内的空间，则难以增加绝热材料的厚度。另一方面，在由绝热性更高的材料形成绝热材料的情况下，能够在抑制厚度的增加的同时确保绝热性能，但有可能对于从加热器直接传来的热量而无法确保足够的耐热性能。
发明内容
本公开内容考虑到上述事实，其课题在于，提供一种在对车窗进行加热的加热器的背面上设置有绝热层的结构中，能够在抑制绝热层的厚度的增加的同时确保耐热性能和绝热性能的车辆用车窗装置的绝热结构。
本公开内容的第一方式的车辆用车窗装置的绝热结构具备：加热器，其被设置在被配置于与车辆的车窗相比靠车内侧的装置主体上；被加热部件，其被设置在所述车窗与所述加热器之间，并通过从所述加热器接受热量从而使辐射热量波及到所述车窗；绝热层，其被设置在所述加热器的与所述被加热部件为相反侧的面上，所述绝热层以层压有多个绝热材料的方式而形成，在多个所述绝热材料中，接近所述加热器的一侧的所述绝热材料与远离所述加热器的一侧的所述绝热材料相比耐热性较高，远离所述加热器的一侧的所述绝热材料与接近所述加热器的一侧的所述绝热材料相比热传导率较低。
在第一方式的车辆用车窗装置的绝热结构中，辐射热由从加热器接收热的被加热部件被放出，从而车窗被温暖。由此，即使在车窗上发生结露或附着霜及冰等，也能够使它们消失。
此外，在上述绝热结构中，在加热器的与被加热部件为相反侧的面上设置以层压有多个绝热材料的方式而形成的绝热层，并且将接近加热器的一侧的绝热材料的耐热性设为与远离加热器的一侧的绝热材料相比而较高，将远离加热器的一侧的绝热材料的热传导率设为与接近加热器的一侧的绝热材料相比而较低，换而言之，将所述远离加热器的一侧的绝热材料的绝热性能设为较高。因此，在绝热层的接近加热器的一侧的绝热材料中，不易发生由来自加热器的热量所导致的不良情况，而在远离加热器的一侧的绝热材料中，能够确保充分的绝热性能。因此，根据上述绝热结构，与由单一的绝热材料形成绝热层的情况相比，能够在抑制绝热层的厚度的增加的同时，确保耐热性能和绝热性能。
本公开的第二方式的车辆用车窗装置的绝热结构为，在第一方式的车辆用车窗装置的绝热结构中，所述绝热层以层压有两片所述绝热材料的方式而形成。
在第二方式的车辆用车窗装置的绝热结构中，由于绝热层以层压有两片绝热材料的方式而形成，因此能够抑制绝热层的厚度的增加。
本公开的第三方式的车辆用车窗装置的绝热结构为，在第一方式或第二方式的车辆用车窗装置的绝热结构中，将远离所述加热器的一侧的所述绝热材料设为聚烯烃发泡材料，将接近所述加热器的一侧的所述绝热材料设为聚氨酯发泡材料。
在第三方式的车辆用车窗装置的绝热结构中，由于将远离加热器的一侧的绝热材料设为绝热性较高的聚烯烃发泡材料，将接近加热器的一侧的绝热材料设为耐热性较高的聚氨酯发泡材料，因此能够在抑制绝热层的厚度的增加的同时，有效地确保耐热性能和绝热性能。
根据本公开内容，在对车窗进行加热的加热器的背面上设置有绝热层的结构中，能够提供一种在抑制绝热层的厚度的增加的同时确保耐热性能和绝热性能的车辆用车窗装置的绝热结构。
附图说明
图1为实施方式所涉及的车辆用车窗装置的侧视图。
图2为实施方式的遮光加热单元的分解立体图。
图3为从下方观察实施方式的遮光加热单元时的仰视图。
图4为表示车辆用车窗装置的绝热结构的、绝热层的剖视图。
具体实施方式
接下来，使用图1～图4对本公开内容的一个实施方式所涉及的车辆用车窗装置的绝热结构进行说明。
如图1～图4所示，本实施方式的车辆用车窗装置的绝热结构S(以下，适当记载为“绝热结构S”)为，车辆中所使用的车辆用车窗装置20(以下，适当记载为“车窗装置20”)所具备的加热器42的绝热结构。另外，在图中，以箭头标记U所表示的是车辆上方，以箭头标记F所表示的是车辆前方，以箭头标记W所表示的是车辆宽度方向。
如图1所示，车窗装置20为具有摄影功能的装置，并且作为车辆的预碰撞安全系统的一部分而被利用。
车窗装置20具备被配置于与车辆的前车窗10相比靠车内侧且车辆上侧的装置主体22。另外，前车窗10通过透光性材料(例如，玻璃、树脂等)而被形成。此外，在前车窗10的内表面(车内侧的一面)10A上粘附有遮光板12。在该遮光板12上，在下文叙述的反射光束透过的部分上形成有透光孔12A。另外，本公开内容并不限定于上述结构，也可以为在前车窗10的内表面10A上并未粘附有遮光板12的结构。
如图1所示，装置主体22具备摄像机单元24、遮光加热单元26、以及罩28。
摄像机单元24具备壳体30和摄像部32。该壳体30由树脂材料形成，并且在其上部安装有摄像部32。此外，在壳体30的与摄像部32相比靠车辆前侧的上表面上，设置有在俯视观察时呈大致梯形形状的、用于安装遮光罩的凹部34。
摄像部32具备透镜36、和位于透镜36紧后处的摄像元件38。摄像元件38接收通过位于摄像机单元24的前方的障碍物而向后方被反射且透射过透镜36的自然光、即反射光束(摄影光速)。向摄像部32入射的反射光束的大小(截面形状)通过摄像部32的透镜36的视场角而被规定。另外，反射光束的大小被设为，与下文叙述的遮光加热单元26的被加热部40A的表面不发生干涉的大小。
如图1及图2所示，遮光加热单元26具备遮光罩40、加热器42、双面胶带44、保险丝模块46、绝热层48及电缆模块50。
如图2所示，遮光罩40为硬质树脂材料的一体成形品。该遮光罩40具备：从正面进行观察时为等腰梯形形状的板状体的被加热部40A、和从被加热部40A的左右两侧边缘部起向上方延伸的一对侧壁部40B。该遮光罩40以相对于前车窗10而对置的方式被配置。另外，本实施方式的遮光罩40为本公开内容的被加热部件的一个示例。此外，在本实施方式中，在遮光罩40的表面上配置有无纺布(例如，毛毡)。
加热器42为被设为与被加热部40A相对应的形状的面状加热器。该加热器42通过导电性优异的金属(例如，黄铜、不锈钢)而被构成。此外，在加热器42的背面(与被加热部40A相反一侧的面)，粘附有对应于加热器42的形状的未图示的绝缘片。作为该绝缘片的材料，例如可以使用聚酰亚胺。
在加热器42的上表面，以覆盖加热器42的方式而粘附有双面胶带44。经由该双面胶带44而加热器42和被加热部40A被粘合。该双面胶带44通过具有绝缘性的树脂材料而被构成(例如，在带状的聚酰亚胺的两面涂敷有硅类粘接剂的胶带)。
保险丝模块46具备双面胶带54、保险丝52及两条引线58、60。双面胶带54通过具有绝缘性的树脂材料而被构成(例如，与双面胶带44相同的材料)。此外，保险丝52具有圆筒状的绝缘外壳、和被固定在绝缘外壳内的具有导电性的可溶性金属(低熔点金属)。保险丝52的绝缘外壳被粘附在双面胶带54的上表面的大致中央部处。两条引线58、60被粘附在双面胶带54的上表面上。两条引线58、60的一端各自位于保险丝52的绝缘外壳内，并且各自与可溶性金属(低熔点金属)的两端相连接。另一方面，两条引线58、60的另一端均向双面胶带54的外周侧延伸出。
如图4所示，绝热层48被设置在加热器42的下表面上。具体而言，绝热层48经由未图示的绝缘片与加热器42接触。该绝热层48的外形被设为与被加热部40A相同的形状。因此，加热器42的背面整体通过绝热层48而被覆盖。
此外，绝热层48以层压有由树脂材料形成的多片(在本实施方式中为两片)绝热材料62、64的方式而形成。
被配置于接近加热器42的一侧的绝热材料62被设为，与被配置于远离加热器42的一侧的绝热材料64相比耐热性较高。
另一方面，被配置于远离加热器42的一侧的绝热材料64被设为，与被配置于接近加热器42的一侧的绝热材料62相比热传导率较低(换而言之，绝热性较高)。
优选为，作为绝热材料62的材料，例如使用聚氨酯发泡材料。另一方面，优选为，作为绝热材料64的材料，例如使用聚烯烃发泡材料。
此外，在本实施方式中，绝热材料62的厚度T1被设为与绝热材料64的厚度T2相比而较厚。
另外，以层压有绝热材料62及绝热材料64的方式而被形成的绝热层48作为整体而具有绝缘性。
电缆模块50以与加热器42连接并向加热器42供给电力的方式被构成。
另外，本实施方式的绝热结构S由上述的加热器42、遮光罩40及绝热层48而构成。
接下来，对本实施方式的车窗装置20的工作进行说明。
摄像部32的摄像元件38对反射光速进行摄像，所述反射光速为，通过位于搭载有车窗装置20的车辆的前方的障碍物(例如，其他车辆)而向后方被反射、且透射过前车窗10、遮光板12的透光孔12A及透镜36的反射光速。并且，摄像部32每经过固定时间而向未图示的控制装置发送所有的摄像数据。假设在车辆的前进行驶中控制装置判定为“摄像数据的被摄体并不是障碍物”或“从摄像元件38到障碍物的距离与接近判定数据所表示的距离相比而较长”的情况下，车辆就此继续进行前进行驶。另外，由控制装置所实施的摄像数据的被摄体的类别判定例如可以使用周知的模式匹配法来执行。
另一方面，在车辆的前进行驶中控制装置判定为“当前的车速处于预定的范围内”、并且“摄像数据的被摄体为障碍物，且从摄像元件38到障碍物的距离与接近判定数据所表示的距离相比而较短”的情况下，控制装置向车辆的制动器作动器发送信号。由此，因为制动器作动器进行工作，所以即使在驾驶员并未踩踏制动踏板的情况下，各制动器装置也会使制动力影响到车轮。其结果为，车辆的速度下降，并根据情况而使车辆停止。
另外，当在车辆的外部气温的温度较低的情况下在车辆内使用暖气设备时，有时会在前车窗10上发生结露。此外，在外部气温度较低的情况下，有时会在前车窗10上附着冰或霜。在这种情况下，摄像元件38有可能拍摄到不清晰的被摄体像，或者无法拍摄到障碍物。
在此，在本实施方式中，由于车窗装置20具备加热器42和被加热部40A，因此在外部气温为预定以下的温度的情况下，可以通过控制装置向加热器42供给电力，从而使加热器42发热。
受到由加热器42所发的热而从被加热部40A起，辐射热朝向前车窗10被放出，从而前车窗10被温暖。由此，能够使前车窗10的结露、霜及冰等消失。
接下来，对本实施方式的绝热结构S的作用效果进行说明。
在绝热结构S中，在加热器42的背面42A上设置有以层压有绝热材料62、64的方式而形成的绝热层48，并且将接近加热器42的一侧的绝热材料62的耐热性设为与远离加热器42的一侧的绝热材料64相比而较高，将远离加热器42的一侧的绝热材料64的热传导率设为与接近加热器42的一侧的绝热材料62相比而较低，换而言之，将所述绝热材料64的绝热性能设为较高。因此，在绝热材料62中，不易发生由来自加热器42的热量所导致的不良情况，而在绝热材料64中，能够确保充分的绝热性能。因此，根据绝热结构S，与由单一的绝热材料形成绝热层48的情况相比，能够在抑制绝热层48的厚度的增加的同时，确保耐热性能和绝热性能。如此，由于能够抑制绝热层48的厚度的增加，因此也能够将所述绝热结构S设置在因被配置在车厢内从而对搭载空间存在限制的车窗装置20的内部。
此外，由于通过绝热层48而抑制了热量从加热器42的背面侧逸出的情况，因此从加热器42向被加热部40A所传递的热量会增加。由此，前车窗10的加热效率提高。由此，因为即使不使加热器42的输出过度上升也能够迅速且低损失地对前车窗10进行加热，所以，能够抑制向摄像元件38的热量输入的增加。
此外，在绝热结构S中，由于绝热层48以层压有两片绝热材料62、64的方式被形成，因此能够抑制绝热层48的厚度的增加。
并且，在绝热结构S中，由于将远离加热器42的一侧的绝热材料64设为绝热性较高的聚烯烃发泡材料，且将接近加热器42的一侧的绝热材料62设为耐热性较高的聚氨酯发泡材料，因此能够在抑制绝热层48的厚度的增加的同时，有效地确保耐热性能和绝热性能。
虽然在前述的实施方式中，由两片绝热材料构成绝热层48，但本公开内容并不限定于该结构，也可以由三片以上的绝热材料构成绝热层48。
此外，虽然在前述的实施方式中，设为将车窗装置20配置于前车窗的车内侧的结构，但本公开内容并不限定于该结构。例如，也可以将车窗装置配置在后车窗的车内侧，还可以将其配置在车门窗的车内侧。
接下来，对本实施方式的绝热层中所使用的绝热材料的优选的组合进行了实验。
在实验中，在同一加热器上粘附表1所示的各种绝热层，并分别测量出加热器的表面温度和绝热材料的表面温度。另外，将评价中的合格基准设为，加热器表面温度达到120℃时的绝热材料的摄像元件侧的表面温度在75℃以下。
试验条件：10℃环境下
向加热器的通电：以13.6V而始终通电
温度测量点：加热器与遮光罩之间
温度保险丝的规格：轴向44Kφ1.65±0.1143±3℃、无绝缘管、引线以原长配线69mm而配置于加热器上、感热部的方向平行(两条之间)
LZ2000：聚烯烃发泡板：INOAC公司(股份有限公司)
GS072：聚烯烃发泡板：INOAC公司(股份有限公司)
TR32：聚氨酯发泡板：Rogers Inoac(股份有限公司)
Hamagasu泡沫(ハマガスフォーム)：铝箔和硅发泡体的层压品：浜松垫圈(股份有限公司)
838R：铝玻璃布十字粘性带：寺冈制作所(股份有限公司)
Figure BDA0001922506610000091
由表1可知，实施例1～3与使绝热层层压有两片相同的绝热材料的比较例2、3相比，由加热器表面温度达到120度时的绝热材料表面温度可知，所述实施例1～3的绝热性能大幅提高。此外，实施例1～3与使绝热层层压有两片不同的绝热材料的比较例1相比也可知，绝热性能大幅提高。特别是可知实施例1中的绝热性能明显上升。
以上，虽然列举出实施方式对本公开内容的实施的方式进行了说明，但该实施方式为一个示例，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更而实施。此外，当然，本发明的权利范围并不被限定于该实施方式。

Claims (3)

1.一种车辆用车窗装置的绝热结构，具备：
加热器，其被设置在被配置于与车辆的车窗相比靠车内侧的装置主体上；
被加热部件，其被设置在所述车窗与所述加热器之间，并通过从所述加热器接受热量从而使辐射热量波及到所述车窗；
绝热层，其被设置在所述加热器的与所述被加热部件为相反侧的面上，
所述绝热层以层压有多个绝热材料的方式而形成，
在多个所述绝热材料中，接近所述加热器的一侧的所述绝热材料与远离所述加热器的一侧的所述绝热材料相比耐热性较高，远离所述加热器的一侧的所述绝热材料与接近所述加热器的一侧的所述绝热材料相比热传导率较低，
所述被加热部件具备与所述加热器重叠的被加热部，
所述绝热层的外形为与所述被加热部相同的形状，
在所述加热器上连接有向该加热器供给电力的电缆模块，
在所述加热器中连接电缆模块的部分位于与所述加热器的和所述被加热部重叠的部分相比靠所述加热器的面方向外侧处。
2.如权利要求1所述的车辆用车窗装置的绝热结构，其中，
所述绝热层以层压有两片所述绝热材料的方式而形成。
3.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用车窗装置的绝热结构，其中，
将远离所述加热器的一侧的所述绝热材料设为聚烯烃发泡材料，
将接近所述加热器的一侧的所述绝热材料设为聚氨酯发泡材料。
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