CN113841299A - 连接端子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接端子，其能够固定在设置于车辆用的玻璃板的导电部，包括：设置部，其具有用于固定到上述导电部的固定面；立起部，其在离开上述玻璃板的方向上从上述设置部延伸；连接部，其与上述立起部连接，具有用于进行供电的供电部；和安装于上述固定面的焊料，上述焊料包括从上述设置部的固定面伸出的突出部。

Description

连接端子
技术领域
本发明涉及连接端子、连接端子装置和连接端子的固定方法，该连接端子能够固定在设置于车辆用的玻璃板的导电部。
背景技术
例如，专利文献1公开了一种与汽车玻璃板的导电层连接的连接端子。在这样的连接端子连接有电缆等，经由连接端子对导电层进行供电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2014-519149号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
上述连接端子经由焊料固定在导电层。然而，若连接端子卡挂于某处，或者与连接端子连接的电缆被意外地拉拽，则有可能在焊料、导电层、玻璃板产生裂纹。
本发明是为了解决该问题而完成的，其目的在于提供一种即使在受到外力作用的情况下，也能够防止在导电层、玻璃板产生裂纹的连接端子及其固定方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的连接端子能够固定在设置于车辆用的玻璃板的导电部，包括：设置部，其具有用于固定到上述导电部的固定面；立起部，其在离开上述玻璃板的方向上从上述设置部延伸；连接部，其与上述立起部连接，具有用于进行供电的供电部；和安装于上述固定面的焊料，上述焊料包括从上述设置部的固定面伸出的突出部。
在上述连接端子中，也可以为，上述立起部从上述设置部的端部延伸，上述焊料的突出部从上述设置部中设置有上述立起部的端部伸出。
在上述连接端子中，也可以为，上述连接部与上述设置部大致平行地延伸。
在上述连接端子中，也可以为，上述焊料的突出部从上述设置部的固定面伸出0.1～3.0mm。
在上述连接端子中，也可以为，上述连接部在离开上述设置部的方向上延伸。
在上述连接端子中，也可以为，上述焊料的突出部在上述连接部延伸的方向上伸出。
在上述连接端子中，也可以为，上述焊料的杨氏模量为10～50GPa。
在上述连接端子中，也可以为，上述焊料是无铅焊料。
本发明的连接端子装置包括上述的任一连接端子和与上述供电部连接的导电线缆。
在上述连接端子装置中，也可以为，上述导电线缆以在与上述设置部相反的方向上延伸的方式与上述供电部连接。
本发明的连接端子的固定方法包括：准备上述的任一连接端子的步骤；和通过使上述焊料熔化，将上述设置部固定到上述导电部的步骤，固定于上述导电部之后的上述焊料的突出部形成为，在侧视时在上述导电部与上述立起部之间突出到外侧的形状。
发明效果
依照本发明的连接端子，即使在受到外力作用的情况下，也能够防止在导电层、玻璃板产生裂纹。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的玻璃板组件的俯视图。
图2是图1的玻璃板组件中使用的连接端子的侧视图。
图3是图2的俯视图。
图4是表示将图2所示的连接端子安装到玻璃板的方法的侧视图。
图5是表示将图2所示的连接端子安装到玻璃板的方法的侧视图。
图6是表示将图2所示的连接端子安装到玻璃板的方法的侧视图。
图7是说明图6的连接端子承受负荷时的机理的图。
图8是表示本发明的连接端子的另一例的侧视图。
图9是表示本发明的连接端子的另一例的侧视图。
图10中(a)是实施例的连接端子的侧视图，(b)是仰视图。
图11中(a)是比较例的连接端子的侧视图，(b)是仰视图。
图12是表示安装于导电层的实施例的照片。
图13是表示安装于导电层的比较例的照片。
图14是表示接合强度试验的方法的图。
具体实施方式
下面，参照附图对一实施方式进行说明，该实施方式表示了将本发明的连接端子固定在车辆的玻璃板的形态。图1是固定有连接端子的玻璃板组件的俯视图。如图1所示，该玻璃板组件10能够嵌入汽车的窗框中。具体而言，该玻璃板组件10包括玻璃板1、层叠于该玻璃板1的除雾器2(导电层)和利用无铅焊料4安装在该除雾器2的一对连接端子3。各连接端子3安装有从车内延伸的供电用的电缆5，从电缆5供给的电流经由连接端子3被供给到除雾器。下面，对各部件进行说明。
＜1.玻璃板＞
玻璃板1能够利用汽车用的公知的玻璃板。例如，玻璃板1可以利用吸热玻璃、通常的透明玻璃或绿玻璃、深色的隐私玻璃或UV绿玻璃。不过，这样的玻璃板1需要达到汽车使用地国家的安全标准中的可见光透射率。例如，能够进行调整以使得太阳吸收率、可见光透射率等满足安全标准。下面，给出透明玻璃的组分之一例和吸热玻璃组分之一例。
(透明玻璃)
SiO2：70～73质量％
Al2O3：0.6～2.4质量％
CaO：7～12质量％
MgO：1.0～4.5质量％
R2O：13～15质量％(R为碱金属)
换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3)：0.08～0.14质量％
(吸热玻璃)
吸热玻璃的组分例如可为如下组分：以透明玻璃的组分为基准，使换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3)的比例为0.4～1.3质量％，使CeO2的比例为0～2质量％，使TiO2的比例为0～0.5质量％，使玻璃的骨架成分(主要是SiO2、Al2O3)减少T-Fe2O3、CeO2和TiO2的增加量。
不过，玻璃板1的种类不限于透明玻璃或吸热玻璃，能够根据实施方式适当地选择。例如，玻璃板1也可以是丙烯酸系、聚碳酸酯系等树脂窗。
另外，本实施方式的玻璃板1的厚度没有特别限定。但是，从轻量化的观点出发，玻璃板1的厚度可以在2.2～5.1mm的范围内设定，也可以在2.4～3.8mm的范围内设定，还可以在2.7～3.2mm的范围内设定。进而，玻璃板1的厚度也可以设定为3.1mm以下。
另外，这样的玻璃板1除了单片玻璃板之外，也可以是用多个玻璃夹持树脂等中间膜构成的夹层玻璃。
＜2.除雾器＞
接着，对除雾器2进行说明。如图1所示，除雾器2包括沿着玻璃板1的两侧缘在上下方向上延伸的一对供电用的第一汇流条21和第二汇流条22。在两汇流条21、22之间，多个水平元件23隔开规定间隔平行地配置。
而且，从安装于第一汇流条21的连接端子3供给电流，而安装于第二汇流条22的连接端子经由电缆5接地。利用该结构，当向除雾器2供给电流时，在水平元件23产生防雾用的热。汇流条21、22和水平元件23例如是通过将导电性的银糊料印刷在玻璃板1的表面并进行烧制而形成的。但是，构成除雾器2的材料并不限定于该银糊料，能够适当选择。
＜3.连接端子＞
接着，参照图2和图3，对连接端子进行说明。图2是连接端子的侧视图，图3是连接端子的俯视图。在下文中，为便于说明，按照图2中所示的方向进行说明。具体而言，将图2的上下方向称为上下方向，将图2的左右方向称为前后方向，将图3的上下方向称为左右方向或宽度方向进行说明。
如图2和图3所示，本实施方式的连接端子3包括：通过将例如板状的金属等导电性材料折弯而一体地形成的端子主体30；和安装于该端子主体30的无铅焊料4。端子主体30包括用于设置到除雾器2的汇流条21、22上的一个板状的设置部31。设置部31整体形成为矩形，但前端侧形成为圆弧状。而且，该设置部31的下表面(固定面)311经由无铅焊料4被固定于汇流条21、22。设置部31的前后方向上的长度例如能够为3～15mm，更优选为4～12mm。
在设置部31的后端部，一体地连结有向上方立起的板状的立起部32。立起部32形成为矩形，相对于设置部31以约90度的角度立起。立起部32相对于设置部31的角度α没有特别限定，优选为80～150度，进一步优选为80～120度。通过像这样使角度α为80度以上，如后文所述，能够防止无铅焊料4克服重力从设置部31向连接部33移动。另一方面，通过使角度α为150度以下，如后文所述，能够确保加热无铅焊料4时的作业性。
在立起部32的上端部，一体地连结有向后方水平延伸的板状的连接部33。连接部33形成为俯视时呈矩形的形状，其左右两侧一体地连结有向下方延伸的一对保持部(供电部)34。在此，从设置部31的下表面到连接部33的下表面之间的、玻璃板1的垂线方向上的距离L优选为2mm以上，进一步优选为2.5mm以上，特别优选为3mm以上。其目的是，通过使距离L为2mm以上，如后文所述，能够防止无铅焊料4克服重力从设置部31向连接部33移动。另外，连接部33的前后方向上的长度例如能够为5～30mm，更优选为8～25mm。这是因为，若连接部33的长度过长，则无法充分确保连接端子30的设置空间。另一方面，若连接部33的长度过短，则如后文所述，难以吸收作用在连接部33的力，可能因过大的力作用在焊料4上导致从除雾器2剥离。
各保持部34包括：第一保持片341，其配置于连接部33的后端侧；和第二保持片342，其与第一保持片341相比配置于前端侧，且向下方延伸的长度比第一保持片341短。像这样，两保持部34在连接部33上配置于比设置部31靠后端侧的位置。于是，如后文所述，通过在两保持部34之间配置电缆5并将两保持部34凿紧，能够将电缆5固定于保持部34。
如上所述，连接端子30由一片板材形成，该板材的厚度例如能够为0.1～2.0mm，优选为0.4～1.0mm。这是因为，若板材过薄，则在将电缆5支承于上方时，连接部33相对于立起部32很容易发生弯曲，因此并不理想。另一方面，若板材过厚，则如上述那样，难以吸收作用于连接部33的力，可能因过大的力作用于焊料4而导致从除雾器2剥离。
＜4.焊料＞
接着，对涂敷在端子主体30的设置部31的无铅焊料4进行说明。如图2和图3所示，无铅焊料4形成为大致板状，安装于设置面31的整个下表面311。而且，该无铅焊料4具有从设置部31的后端向后侧伸出的突出部41。突出部41从设置部31的后端、即设置部31与立起部32的连结部分，向连接部31所延伸的方向突出，其突出长度b例如优选为0.1～3.0mm，进一步优选为0.3～2.5mm。这是因为，通过使其为0.1mm以上，固化后的无铅焊料如后文所述能够在侧视时形成为扇形。另一方面，若大于3.0mm，则无铅焊料会隆起至与连接部33接触的高度。在这样的形状下，特别是当连接部33被施加了向上方折弯的较大的力时，连接部33和立起部32容易从焊料脱离。另外，无铅焊料4的厚度例如能够为0.3～1.5mm。此外，无铅焊料4的突出部41如后文所述，在固定时，其下表面与汇流条21、22接触，但其上表面411构成为既不与连接端子3接触也不与汇流条21、22接触的面。
这样的无铅焊料4能够在预先形成为板状之后，使其一部分熔化而固定在设置部31。此外，构成无铅焊料4的材料没有特别限定，例如可以使用铟系、铋系、锡系、锡-银系、锡-锌系等无铅焊料。特别是，铟系的无铅焊料为柔软的材料，因此能够抑制因残留应力引起的玻璃板的破损。另外，为了缓和应力集中，优选使用熔点为150℃以下的铟系等柔软的无铅焊料。
＜5.连接端子的安装＞
接着，参照图4～图6，对连接端子的安装方法进行说明。首先，如图4所示，在两保持部34之间配置电缆5，通过将两保持部34凿紧来将电缆5固定于连接部33的下表面侧。此外，在电缆5之中，除了与连接端子3的两保持部34连接的连接部之外，被橡胶等非导电性部件包覆。
接着，将如上述那样准备好的连接端子3固定于汇流条21、22。首先，如图5所示，将连接端子3配置在汇流条21、22上。即，以无铅焊料4与汇流条21、22接触的方式配置。此时，无铅焊料4的突出部41的上表面411与连接端子3、汇流条21、22都不接触。接着，对端子主体30的设置部31的上表面侧进行加热。由此，热经由设置部31传导至无铅焊料4，无铅焊料4熔化。其结果如图6所示，无铅焊料4在设置部31与汇流条21、22之间被摊开，在玻璃板1的面方向上扩展。在该过程中，从设置部31伸出的无铅焊料4的突出部41还沿着立起部32向上方扩展，并且最终成为在侧视时以在立起部32与玻璃板1之间形成扇形的方式呈圆弧状突出的形状。即，在侧视时无铅焊料4形成为与线K相比向外部突出，其中，该线K是通过将无铅焊料4的与立起部32接触的上端b和无铅焊料4的与汇流条21、22接触的后端c连结而得到的线。此外，无铅焊料4突出的形状没有特别限定，但优选为在侧视时比线K向外部突出的形状。之后，伴随无铅焊料4的固化，设置部31被固定于汇流条21、22。
＜6.特征＞
如上所述，依照本实施方式的玻璃板组件，能够得到以下的效果。
(1)在本实施方式的连接端子3中，在安装于设置部31的无铅焊料4预先设置有从设置部31伸出的突出部41，因此当无铅焊料4熔化时，突出部41能够沿着玻璃板1(汇流条21、22)扩展。因此，能够提高无铅焊料4的接合强度。特别是，突出部41在设置部31中从设置有立起部32的端部伸出，因此熔化的无铅焊料4还能够沿着立起部32向上方扩展。由此，无铅焊料4能够将连接端子3包含立起部32在内固定于汇流条21、22，因此能够提高接合强度。而且，无铅焊料4的突出部41沿着立起部32向上方扩展，由此成为在侧视时以在立起部32与玻璃板1之间形成为扇形的方式呈圆弧状突出的形状(比上述线K向外部突出的形状)。因此，将设置部31与立起部32的连结部分附近覆盖的无铅焊料的量增多，从而能够进一步提高该连结部分附近G与汇流条21、22之间的接合强度。
在此，如图7所示，当连接部33的后端部受到例如向上的力F作用时，该力F的转矩会导致应力在连接端子3集中于上述连结部分附近G，但在本实施方式中，如上所述，由于提高了连结部分附近G的接合强度，因此能够防止在汇流条21、22、玻璃板1产生裂纹。
根据以上所述，即使在连接端子3的连接部33受到外力作用的情况下，例如，在连接端子3与作业者、作业工具接触，或者电缆5被意外地拉拽的情况下，也能够如上述那样防止在汇流条21、22、玻璃板1产生裂纹，或者连接端子3从汇流条21、22脱离。特别是，由于无铅焊料4较硬因此与例如有铅焊料相比容易产生裂纹，但本实施方式的连接端子3中即使使用了无铅焊料4，也能够防止产生裂纹。
(2)在本实施方式的连接端子3中设置有立起部32，但由于利用保持部34在连接部33的下表面侧保持电缆5，因此能够抑制连接端子3从玻璃板1突出的高度。因此，能够抑制连接端子3与作业者、作业工具等接触。另外，由于保持部34不从连接部33的上表面突出，因此能够使连接端子3形成为紧凑的结构。
(3)由于在设置部的端部设置有向上方立起的立起部，因此熔化了的无铅焊料4难以克服重力移动至连接部33，能够停留在设置部与立起部的连结部分附近，因此能够更可靠地防止裂纹的产生。
＜7.变形例＞
以上对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨，能够进行各种变更。而且，以下所示的多个变形例能够适当组合。
＜1＞
设置部31、立起部32和连接部33的形状没有特别限定，能够采用各种形状。例如，连接部33可以不与玻璃板1平行，而是以垂直以外的角度与立起部32交叉。另外，例如也可以如图8所示，在设置部31的下表面形成多个凸部315，增大与无铅焊料4的接触面积。另外，通过设置这样的凸部315，并使该凸部315与汇流条21、22接触，能够使配置在设置部31与汇流条21、22之间的无铅焊料4的厚度一定。由此，能够防止配置在设置部31与汇流条21、22之间的无铅焊料4的量过少或过多，能够使接合强度均匀。并且，连接部33不需要沿前后方向延伸，也可以沿左右方向(宽度方向)延伸，并从左右方向连接电缆5。
在上述实施方式中，连接部33在与设置部31相反的一侧延伸，但也可以如图9所示，使连接部33从立起部32的上端在与设置部31相同的方向上延伸。即，设置部31、立起部32和连接部33也可以在侧视时连结为U字形。
上述实施方式中，立起部32从设置部31的端部向上方延伸，但也可以从设置部31的端部以外的部位向上方延伸。进而，也可以设置2个设置部31。
＜2＞
在上述实施方式中，通过将保持部34凿紧来固定连接部33和电缆5，但并不限定于此。即，作为本发明的供电部，能够应用对连接部33进行供电的各种方法。例如，可以在电缆5的前端安装连接器，将该连接器嵌入连接部33，或者利用焊料或导电性的粘接剂将电缆5和连接部33固定。此外，如果连接端子3从玻璃板1突出的高度没有限制，则也能够将电缆5固定在连接部33的上表面侧。
＜3＞
上述实施方式中使用了无铅焊料4，但也可以使用其以外的有铅焊料。另外，无论材料如何，只要使用例如杨氏模量为10～50GPa的焊料，就能够提高对于应力的耐性，能够防止外力作用时产生裂纹。此外，作为杨氏模量的测量方法，例如可以通过基于JIS Z2280-1993中规定的静态杨氏模量测量法的方法进行测量。此时，能够使用应变仪在常温下测量。
＜4＞
无铅焊料4的突出部41的伸出方向没有特别限定，只要从设置部31的任一周缘伸出即可。例如，可以在图9所示的连接部33的延伸方向上伸出。但是，若如上述实施方式那样在设置部31中从设置有立起部32的端部延伸，则如上所述，能够提高无铅焊料4的接合强度，因此是优选方式。
＜5＞
在上述实施方式中，给出了将连接端子3固定于除雾器2的例子，但只要是需要供给电流的电气部件，即使是除雾器以外的部件也能够应用本发明的连接端子。例如，也可以是天线、挡风玻璃的各种加热器类。
＜6＞
另外，也可以在导电层上涂敷助焊剂，在其上经由无铅焊料4固定端子主体30。由此，能够容易地形成无铅焊料4的裙摆形状。在该情况下，作为助焊剂，例如可以使用gammalux(千住金属工业株式会社制)。
实施例
下面，对本发明实施例进行说明。但是，本发明并不限定于以下的实施例。
＜1.实施例和比较例的准备＞
作为实施例，制作了与上述实施方式相同的形态的连接端子。具体而言，制作了图10所示的连接端子。材料为铜，尺寸如图10所示(单位为mm)。在设置部的下表面设置有突出高度为0.5mm的4个凸部。另一方面，作为比较例制作了图11所示的连接端子。与实施例的主要不同点在于，在无铅焊料中没有设置从设置部伸出的突出部。安装于设置部的无铅焊料的厚度在实施例和比较例中都是0.8mm，厚度比凸部的高度大。
接着，将如上所述构成的实施例和比较例的各设置部利用无铅焊料(Sn96.5％、Ag3.5％)固定在层叠于玻璃板(风冷强化后的玻璃板：厚度3.1mm)上的导电层(材质为Ag)上。此时，以设置部的下表面的凸部与导电层接触的方式进行固定。因此，无铅焊料在设置部与导电层之间受到挤压，在面方向上被摊开。其结果，实施例的连接端子如图12所示被固定于导电层。即，无铅焊料中的配置于导电层与立起部之间的部分以侧视时为扇形的方式突出。另外，从设置部的下表面到无铅焊料的最上部(图14的标记A)的高度为0.8mm。另一方面，如图13所示，在比较例的连接端子中，无铅焊料虽然被摊开，但大致位于设置部的下方，不从设置部和立起部的连结部分突出。将这样形成的实施例和比较例在温度80℃、湿度95％的保管室中保管500小时。
＜2.接合强度试验＞
接着，各准备2个如上述那样构成的实施例和比较例，对它们进行接合强度试验。即，如图14所示，将电缆5向上方拉拽，使连接部相对于立起部旋转到在同一条直线上延伸的位置。在该过程中，测量作用于电缆5的力，并测量产生了在导电层、玻璃板产生的裂纹时的力(单位为N)。结果如下表1所示。
[表1]
1 2
实施例 260.7 256.8
比较例 175.4 165.6
在实施例和比较例中，上述试验中产生的裂纹在设置部和立起部的连结部分附近产生。如表1所示，实施例的任一样品都在受到比比较例高的力作用时产生裂纹。因此可知，实施例与比较例相比，连接端子与导电层之间的接合强度得到提高。
如图12和图13所示，实施例与比较例相比，将设置部和立起部的连结部分附近覆盖的无铅焊料的量较多，因此可认为该部分的接合强度得到了提高。即，可以认为，上述那样的对电缆作用的力导致的应力最容易集中的部位的接合强度得到了提高，因此能够抑制裂纹的产生。
附图标记说明
1：玻璃板
2：除雾器(导电层)
3：连接端子
4：无铅焊料
31：设置部
32：立起部
33：连接部
34：保持部(供电部)。

Claims (11)

1.一种连接端子，其特征在于：
所述连接端子能够固定在设置于车辆用的玻璃板的导电部，包括：
设置部，其具有用于固定到所述导电部的固定面；
立起部，其在离开所述玻璃板的方向上从所述设置部延伸；
连接部，其与所述立起部连接，具有用于进行供电的供电部；和
安装于所述固定面的焊料，
所述焊料包括从所述设置部的固定面伸出的突出部。
2.如权利要求1所述的连接端子，其特征在于：
所述立起部从所述设置部的端部延伸，
所述焊料的突出部从所述设置部中设置有所述立起部的端部伸出。
3.如权利要求1或2所述的连接端子，其特征在于：
所述连接部与所述设置部大致平行地延伸。
4.如权利要求1～3中任一项所述的连接端子，其特征在于：
所述焊料的突出部从所述设置部的固定面伸出0.1～3.0mm。
5.如权利要求1～4中任一项所述的连接端子，其特征在于：
所述连接部在离开所述设置部的方向上延伸。
6.如权利要求1～5中任一项所述的连接端子，其特征在于：
所述焊料的突出部在所述连接部延伸的方向上伸出。
7.如权利要求1～6中任一项所述的连接端子，其特征在于：
所述焊料的杨氏模量为10～50GPa。
8.如权利要求1～7中任一项所述的连接端子，其特征在于：
所述焊料是无铅焊料。
9.一种连接端子装置，其特征在于，包括：
权利要求1～8中任一项所述的连接端子；和
与所述供电部连接的导电线缆。
10.权利要求9所述的连接端子装置，其特征在于：
所述导电线缆以在与所述设置部相反的方向上延伸的方式与所述供电部连接。
11.一种连接端子的固定方法，其特征在于，包括：
准备权利要求1～8中任一项所述的连接端子的步骤；和
通过使所述焊料熔化，将所述设置部固定到所述导电部的步骤，
固定于所述导电部之后的所述焊料的突出部形成为，在侧视时在所述导电部与所述立起部之间突出到外侧的形状。
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