DE102006054938A1

DE102006054938A1 - Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102006054938A1
Application number: DE200610054938
Authority: DE
Inventors: Heiko Schäfer; Christian Regenhardt
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-05-29

Abstract

Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge, mit einer elektrischen Heizeinrichtung (12) zum Heizen der Fensterscheibe (10), welche Heizelemente (14) aufweist, die jeweils endseitig elektrisch verbunden sind, und mit einem zugeordneten Scheibenwischer (22) zur Reinigung der Fensterscheibe (10), sowie mit einem Feuchtigkeitssensor (18). Es ist Aufgabe der Erfindung zu ermöglichen, dass die Heizeinrichtung möglichst die gesamte Fensterfläche umfassen kann und zudem von der sensitiven Fläche des Feuchtigkeitssensors entkoppelt wird. Um diese Aufgabe zu lösen ist vorgesehen, dass die Heizelemente (14) innerhalb des von dem Scheibenwischer (22) überwischten Bereichs (24) einen Aussparungsbereich (20) wenigstens teilweise umschließen, wobei der Aussparungsbereich (20) frei von Heizelementen (14) ist und wobei im Aussparungsbereich (20) der sensitive Bereich des Feuchtigkeitssensors (18) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge, mit einer elektrischen Heizeinrichtung zum Heizen der Fensterscheibe, welche Heizelemente aufweist, die jeweils endseitig elektrisch verbunden sind, und mit einem zugeordneten Scheibenwischer zur Reinigung der Fensterscheibe, sowie mit einem Feuchtigkeitssensor.
Derartige Fensterscheiben werden häufig in Heckscheiben von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei die Heizelemente der Verminderung der Beschlagsneigung der Fensterscheibe dient, der Scheibenwischer der äußeren Reinigung sowie der Feuchtigkeitssensor der Ansteuerung des Scheibenwischers.
Aus der DE 44 26 736 C2 ist eine Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der ein an der Fensterscheibe angeordneter Heizwiderstand mit einem Resonanzkondensator zu einem Schwingkreis parallelgeschaltet ist, wodurch nach Auswertung durch eine Messeinrichtung Rückschlüsse auf den Benetzungsgrad der Fensterscheibe geschlossen werden können. Da der Heizwiderstand sowohl zum Heizen der Fensterscheibe als auch zum Messen des Benetzungsgrades mit Regentropfen genutzt wird, steht die Dimensionierung in dem Spannungsfeld, einerseits den Heizwiderstand über die gesamte Fensterfläche aufzuspannen, um die Fensterscheibe möglichst umfassend zu beheizen, anderseits ist aber der vom Scheibenwischer überwischte Bereich aufgrund der seiner Schwenkbewegungen in der Regel deutlich kleiner als die Fensterscheibe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fensterscheibe der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass die Heizeinrichtung möglichst die gesamte Fensterfläche umfassen kann und zudem von der sensitiven Fläche des Feuchtigkeitssensors entkoppelt wird.
Um diese Aufgabe zu lösen ist vorgesehen, dass die Heizelemente innerhalb des von dem Scheibenwischer überwischten Bereichs einen Aussparungsbereich wenigstens teilweise umschließen, wobei der Aussparungsbereich frei von Heizelementen ist, und wobei im Aussparungsbereich der sensitive Bereich des Feuchtigkeitssensors angeordnet ist. Durch diese Trennung der Heizeinrichtung vom Feuchtigkeitssensor kann insbesondere die Dimensionierung der Heizeinrichtung an die Sichtbedürfnisse durch die Fensterscheibe angepasst werden. Zudem ermöglicht die sowohl mechanische als auch schaltungstechnische Entkoppelung der Heizeinrichtung gegenüber dem Feuchtigkeitssensor eine auf die jeweiligen Bedürfnisse angepasste Dimensionierung der Einzelkomponenten, ohne auf die jeweils andere Komponenten schaltungstechnisch Rücksicht nehmen zu müssen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizelemente seitlich des Aussparungsbereichs jeweils senkrecht verlaufende Hilfsverbindungs-Heizelemente aufweisen. Dadurch wird die Struktur der Heizelemente trotz der Auftrennung zur Bildung des Aussparungsbereichs wieder geschlossen, so dass ein geschlossener elektrischer Stromkreis ermöglicht ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Feuchtigkeitssensor einen Oszillator, einen Schwingkreis und eine Mess- und Auswerteschaltung aufweist, wobei der Schwingkreis eine Induktivität und eine kapazitive Struktur umfasst, und wobei die Induktivität und die kapazitive Struktur voneinander getrennte Bauelemente sind, und wobei der sensitive Bereich des Feuchtigkeitssensors durch die kapazitive Struktur gebildet ist. Durch diese Funktionstrennung innerhalb der Struktur des Feuchtigkeitssensors ist es ermöglicht, im Bereich der Fensterscheibe lediglich die technisch notwendige kapazitive Struktur als sensitiven Bereich anzuordnen. Sämtliche anderen erforderlichen Komponenten können in einer separaten Einheit zusammengefasst werden. Dadurch wird der sich an der Fensterscheibe befindliche Anteil des Feuchtigkeitssensors minimiert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die kapazitive Struktur und/oder die elektrischen Heizelemente auf der Oberfläche der Fensterscheibe auf der einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite angeordnet sind, wobei die kapazitive Struktur und/oder die Heizelemente jeweils aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Die Anordnung auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche der Fensterscheibe hat den Vorteil, dass dadurch vergleichsweise einfache Fertigungstechnologien wie Siebdrucktechnik, Metallbeschichtung oder Laminierung zum Aufbringen der kapazitiven Struktur angewandt werden können.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fensterscheibe als Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist und als ESG-Scheibe ausgeführt ist. Eine derartige Fensterscheibe kann insbesondere im Heckbereich ihren vollen Nutzen entfalten, da sich dort die Anforderungen an die Durchsichtigkeit mit der Anbringung der kapazitiven Struktur auf der Oberfläche der Fensterscheibe vereinbaren lassen. Eine Einbringung ins innere der Fensterscheibe, wie es beispielsweise bei mehrschichtigen Verbundglasscheiben der Fall ist, wäre bei einem Einscheiben-Sicherheitsglas in dieser Form nicht möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die kapazitive Struktur durch entsprechende elektrische Ansteuerung entweder für Messzwecke des Feuchtigkeitssensors oder zu Heizzwecken einsetzbar ist. Durch die Möglichkeit, die kapazitive Struktur zusätzlich zu ihrer eigentlichen Messaufgabe als Heizelement zu benutzen, kann bei Bedarf der Aussparungsbereich ebenfalls beschlagfrei gehalten werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Kontaktierung der Heizeinrichtung sowie des Feuchtigkeitssensors über dieselbe Steckverbindung erfolgt. Damit ist die Anzahl von ansonsten erforderlichen zusätzlichen Bauteilen gering gehalten.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine Fensterscheibe mit einer Heizeinrichtung und einem Feuchtigkeitssensor;
2 eine Detailansicht des Bereichs um den Feuchtigkeitssensor gem. 1.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine Fensterscheibe 10, die eine elektrische Heizeinrichtung 12 bestehend aus horizontal verlaufenden Heizelementen 14 sowie senkrecht verlaufenden Verbindungs-Heizelementen 16. Ein Feuchtigkeitssensor 18 ist in einem Aussparungsbereich 20 angeordnet, der innerhalb des von einem Scheibenwischer 22 überwischten Bereich 24 gelegen ist. Der Aussparungsbereich 20 ist seitlich begrenzt durch Hilfsverbindungs-Heizelemente 26a, 26b, die wiederum elektrisch mit den Heizelementen 14 verbunden sind.
Wie in 2 dargestellt, entspricht die Höhe 28 des Aussparungsbereichs mehr als dem Doppelten des Abstandes 30 zweiter Heizelemente 14, im vorliegenden Fall sogar etwa der vierfachen Höhe. Die Breite 32 entspricht im vorliegenden Fall etwa der halben Höhe 28. Der Feuchtigkeitssensor besteht aus einer kapazitiven Struktur 34, die über Steckverbindungen 36 mit einer Mess- und Auswerteschaltung 38 elektrisch verbunden ist. Die Mess- und Auswerteschaltung 38 enthält dabei ebenfalls die Induktivität 40.
Sowohl die kapazitive Struktur 34 als auch die Heizelemente 14, 16 sind auf der Oberfläche der Fensterscheibe 10 angeordnet, und zwar bezüglich zu einem nicht dargestellten Inneren eines Kraftfahrzeugs. Die Fensterscheibe ist dabei als Heckscheibe ausgeführt. Die Verbindung zwischen dem Feuchtigkeitssensor 18 sowie der Heizeinrichtung 12 mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges erfolgt über dieselbe Steckverbindung 36 mittels der Leitungen 42.
Die Funktionsweise des Feuchtigkeitssensors 18 ergibt sich durch Zusammenspiel mit dem Scheibenwischer 22. Die kapazitive Struktur 34 erkennt durch Auswertung der Mess- und Auswerteschaltung 38 eine Benetzung der Fensterscheibe mit Wassertropfen. Die Auswertung dieser Signale führt wiederum zu einer Veränderung des Intervalls des Scheibenwischers.

10: Fensterscheibe
12: Heizeinrichtung
14: Heizelement
16: Verbindungs-Heizelement
18: Feuchtigkeitssensor
20: Aussparungsbereich
22: Scheibenwischer
24: überwischter Bereich
26a: Hilfsverbindungs-Heizelemente
26b: Hilfsverbindungs-Heizelemente
28: Höhe
30: Abstand
32: Breite
34: kapazitiven Struktur
36: Steckverbindung
38: Mess- und Auswerteschaltung
40: Induktivität
42: Leitung

Claims

Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge, mit einer elektrischen Heizeinrichtung (12) zum Heizen der Fensterscheibe (10), welche Heizelemente (14) aufweist, die jeweils endseitig elektrisch verbunden sind, und mit einem zugeordneten Scheibenwischer (22) zur Reinigung der Fensterscheibe (10), sowie mit einem Feuchtigkeitssensor (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (14) innerhalb des von dem Scheibenwischer (22) überwischten Bereichs (24) einen Aussparungsbereich (20) wenigstens teilweise umschließen, wobei der Aussparungsbereich (20) frei von Heizelementen (14) ist, und wobei im Aussparungsbereich (20) der sensitive Bereich des Feuchtigkeitssensors (18) angeordnet ist.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (14) seitlich des Aussparungsbereichs (20) jeweils senkrecht verlaufende Hilfsverbindungs-Heizelemente (26a, 26b) aufweisen.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitssensor (18) einen Oszillator, einen Schwingkreis und eine Mess- und Auswerteschaltung (38) aufweist, wobei der Schwingkreis eine Induktivität (40) und eine kapazitive Struktur (34) umfasst, und wobei die Induktivität (40) und die kapazitive Struktur (34) voneinander getrennte Bauelemente sind.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sensitive Bereich des Feuchtigkeitssensors (18) durch die kapazitive Struktur (34) gebildet ist.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Struktur (34) und/oder die elektrischen Heizelemente (14) auf der Oberfläche der Fensterscheibe (10) auf der einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite angeordnet sind.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Struktur (34) und/oder die Heizelemente (14) jeweils aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Struktur (34) mittels Siebdrucktechnik als flache Struktur auf die Oberfläche der Fensterscheibe (10) aufgebracht ist.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Struktur (34) durch eine Metallbeschichtung des Glases der Fensterscheibe (10) gebildet sind.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Struktur (34) als auf die Fensterscheibe (10) laminierte Leiter ausgeführt sind.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fensterscheibe (10) als Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fensterscheibe (10) als ESG-Scheibe ausgeführt ist.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Struktur (34) durch entsprechende elektrische Ansteuerung für Messzwecke des Feuchtigkeitssensors (18) und/oder zu Heizzwecken einsetzbar ist.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierung der Heizeinrichtung (12) sowie des Feuchtigkeitssensors (18) über eine gemeinsame Steckverbindung (36) erfolgt.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (28) des Aussparungsbereichs (20) senkrecht zur Längsachse der Heizelemente (14) wenigstens dem doppelten des Abstandes (30) zweier Heizelemente (14) entspricht, und dessen Breite (32) wenigstens der Hälfte der Höhe (28) entspricht
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (14) im eingebauten Zustand waagerecht und im wesentlichen gleichbeabstandet verlaufend angeordnet sind.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (14) jeweils endseitig durch im eingebauten Zustand senkrecht verlaufende Verbindungs-Heizelemente (16) elektrisch verbunden sind.
Fensterscheibe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fensterscheibe im durch den Scheibenwischer überwischten sensitiven Bereich einen optischen Regensensor aufweist, der gemeinsam mit dem Scheibenwischer über das selbe Steuergeräte betreibbar ist.