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Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine Sichtscheibe eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die
DE 697 34 760 T2 beschreibt eine Heizvorrichtung für die Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs, bei der ein gleichmäßig verteiltes Muster von Widerstandsdrähten in einem unteren Bereich der Frontscheibe angeordnet ist, wobei in dem Bereich Wischerblätter der Frontscheibe zur Auflage kommen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung für eine Sichtscheibe eines Kraftfahrzeugs anzugeben, die auf einfache Weise kontaktiert ist.
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Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Heizvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Kontaktierung eines ersten Endes des Drahtes an der unteren Sammelschiene oder an der zweiten Zuleitung kann eine kleine Zuleitungslänge des Drahtes erreicht werden.
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Unter einer Sammelschiene werden dabei in Querrichtung der Sichtscheibe verlaufende Streifen von gegenüber dem Widerstandsfilm stark erhöhter Leitfähigkeit verstanden. Die Zuleitungen zu den Sammelschienen werden zumindest teilweise ebenfalls innerhalb der Scheibe verlegt und weisen eine besonders gute Leitfähigkeit auf, so dass eine thermische Leistung des Systems überwiegend im Bereich des Widerstandsfilms in der ersten beheizten Fläche und des entsprechend dimensionierten Drahtes im Bereich der zweiten beheizten Fläche anfällt.
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Eine Sichtscheibe des Kraftfahrzeugs ist dabei jede durchsichtige Kraftfahrzeug-Scheibe, die mit einem oder mehreren Wischerblättern einer Wischeranlage des Kraftfahrzeugs gereinigt wird, insbesondere eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs. In der Ruhestellung des Wischerblatts liegt dieses in einem zumeist unteren Randbereich der Scheibe auf. Der Ruhebereich des Wischerblattes wird auch als Wischerauflage oder Auflagebereich bezeichnet. Sofern nachfolgend von einer Überdeckung von Bereichen der Sichtscheibe mit einem Wischerblatt die Rede ist, so ist grundsätzlich die Ruhestellung des Wischerblattes gemeint. Angaben wie „oben“, „oberer Bereich“, „oberer Randbereich“, „unten“, „unterer Bereich“, „unterer Randbereich“, „seitlich“, „seitlicher Bereich“, „seitlicher Randbereich“, „an einer Seite“ und „in Querrichtung“ beziehen sich auf die normale Einbauposition der Sichtscheibe in einem Kraftfahrzeug.
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Unter einer beheizten Fläche im Sinne der Erfindung wird jede zusammenhängende Fläche verstanden, die mittels einer elektrischen Widerstandsheizung beheizt wird. Allgemein vorteilhaft sind Heizmittel der Erfindung zwischen zwei von mehreren Lagen der Sichtscheibe angeordnet. Bei dem Widerstandsfilm handelt es sich meist um eine dünne flächige Metallbeschichtung im Bereich einer Sicherheitsfolie einer mehrlagigen Sichtscheibe. Der Draht der zweiten beheizten Fläche ist bevorzugt in derselben Schicht des mehrlagigen Aufbaus angeordnet.
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Bei einer allgemein bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die zweite beheizte Fläche einen Bereich einer Wischerablage der Sichtscheibe, wobei insgesamt nur ein einziger Draht zur Beheizung der Wischerablage vorgesehen ist. Die Wischerablage erstreckt sich bevorzugt über mehr als die Hälfte einer maximalen Breite der Sichtscheibe in ihrer Querrichtung. Das Vorsehen von nur einem einzigen Draht vereinfacht die Herstellung und senkt die Produktionsfehlerrate aufgrund einer geringen Anzahl von Kontaktierungen.
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Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Draht an nur einer Seite der Sichtscheibe nach oben geführt. Bevorzugt ist der Draht dabei mit einem zweiten Ende an der ersten Sammelschiene oder an der ersten Zuleitung kontaktiert. Um die Stromführung in der ersten Sammelschiene nicht ungünstig zu beeinflussen, wird die Kontaktierung an der Zuleitung besonders bevorzugt. Hierzu ist häufig eine Umlenkung des Drahtes am oberen Rand der Sichtscheibe und eine Weiterführung in Querrichtung der Scheibe bis etwa zur Scheibenmitte erforderlich. Insgesamt wird so eine nur geringe unerwünschte Verlustleistung ermöglicht, da zumindest an einer Seite der Sichtscheibe keine Entlangführung des Drahtes erfolgt.
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Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweites Ende des Drahtes mit einer separaten Zuleitung verbunden. Hierdurch kann der Draht bei Bedarf separat zu dem Widerstandsfilm angesteuert werden, wobei zudem besonders kurze Zuführlängen des Drahtes ermöglicht sind.
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In bevorzugter Weiterbildung ist dabei die separate Zuleitung an einem unteren Rand der Sichtscheibe herausgeführt. Dies erlaubt eine besonders kurze Länge des Drahtes zwischen dem beheizten Bereich und einer äußeren Stromzuleitung.
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Allgemein bevorzugt ist die erste, obere Sammelschiene mit einem Massepotential des Kraftfahrzeugs verbunden, während die zweite, untere Sammelschiene mit einem positiven Potential einer Versorgungsspannung verbunden ist. Hierdurch ist ein mit der elektrischen Auslegung moderner Fahrzeuge besonders gut kombinierbarer Anschluss der Heizelemente ermöglicht.
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Im Interesse einer gleichmäßigen Verteilung der Heizleistung besitzt die untere, zweite Sammelschiene neben der zweiten Zuleitung bevorzugt eine weitere Zuleitung auf gleichem Potential, wobei die Zuleitungen der zweiten Sammelschiene in einer Querrichtung der Sichtscheibe beabstandet voneinander angeordnet sind. Grundsätzlich kann eine solche, verteilte Kontaktierung mit mehreren Zuleitungen auch bei der ersten, oberen Sammelschiene vorliegen.
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Die Erfindung betrifft zudem eine Sichtscheibe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung, sowie ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung. Bei einer bevorzugten Detailgestaltung hat das Kraftfahrzeug einen elektrischen Antrieb. Hierunter wird im Sinne der Erfindung jeder Antrieb des Fahrzeugs verstanden, der zumindest zeitweise einen vollständigen Betrieb des Fahrzeugs durch gespeicherte elektrische Energie ermöglicht. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um ein reines Elektrofahrzeug ohne zusätzlichen Verbrennungsmotor. Für solche Fahrzeuge ist die vorliegende Erfindung zur Einsparung elektrischer Energie besonders effektiv.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Sichtscheibe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Sichtscheibe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die in 1 gezeigte Sichtscheibe 1 ist eine Frontscheibe eines Personenkraftwagens, vorliegend eines Kraftfahrzeugs mit Elektro- oder Elektrohybridantrieb. Sie besteht aus zwei Lagen von Glas, zwischen denen auf bekannte Weise eine durchsichtige Kunststofffolie angeordnet ist. Ein durchsichtiger Bereich 1a der Sichtscheibe 1 wird vorliegend durch eine den durchsichtigen Bereich umlaufende, mit dem Symbol „1a“ versehene Linie angezeigt. Außerhalb des durchsichtigen Bereichs 1a weist die Sichtscheibe 1 eine Schwärzung auf, den sogenannten Schwarzrand.
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In einer ersten beheizten Fläche 2, die sich innerhalb des durchsichtigen Bereiches 1a befindet, ist ein durchsichtiger dünner Widerstandfilm 2a aus Metall als Heizmittel flächig aufgebracht. Der Widerstandsfilm 2a grenzt mit einem oberen Rand an eine erste, obere Sammelschiene 3 und mit einem unteren Rand an eine zweite, untere Sammelschiene 4. Die Sammelschienen 3, 4 sind als streifenförmige Strukturen ausgebildet, die sich im Wesentlichen in deren Querrichtung in der Sichtscheibe 1 erstrecken. Die Sammelschienen 3, 4 sind jeweils in den geschwärzten Randbereichen der Sichtscheibe 1, dem sogenannten Schwarzrand, angeordnet.
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Eine Kontaktierung bzw. Stromversorgung der unteren Sammelschiene 4 erfolgt mittels flacher, bandförmiger Zuleitungen 5, 6, die wie die Sammelschienen 3, 4 jeweils zwischen den Glasscheiben angeordnet sind, jedoch über einen äußeren Rand der Sichtscheibe 1 hinaus nach außen führen. Die beiden Zuleitungen 5, 6 sind in Querrichtung der Sichtscheibe 1 beabstandet voneinander angeordnet, so dass der eingeleitete Strom sich entsprechend über die Zuleitungen 5, 6 und die Sammelschiene 4 verteilt.
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Im Außenraum sind die Zuleitungen 5, 6 mit Anschlusskabeln 7, 8 zum Anschluss an eine Fahrzeugelektrik verbunden. Die Anschlusskabel 7, 8 überdecken in den Darstellungen der Figuren mit der Sichtscheibe 1, verlaufen aber als flexible Kabel außerhalb der Scheibe 1.
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Die obere Sammelschiene 3 hat einen Fortsatz 3a in einen Bereich 9 eines auf die Sichtscheibe 1 aufgebrachten Rückspiegels. In diesem Bereich 9 ist kein Widerstandsfilm 2a aufgebracht. Eine Kontaktierung der oberen Sammelschiene 3 erfolgt in an sich bekannter Weise über eine zentrale Zuleitung von oben (nicht dargestellt).
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Vorliegend ist die obere Sammelschiene 3 mit einem Massepotential des Fahrzeugs verbunden. Die untere Sammelschiene 4 ist mit einer positiven Betriebsspannung des Fahrzeugs (z.B. +12 Volt) verbunden.
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Eine zweite beheizte Fläche 10 der Sichtscheibe 1 ist im Bereich einer Wischerablage ausgebildet. Der Bereich einer Wischerablage ist im unteren Randbereich in dem geschwärzten Teil der Scheibe 1 angeordnet und erstreckt sich über den größten Teil der Scheibenbreite.
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Die Beheizung der zweiten beheizten Fläche 10 wird durch einen definiert verlegten Draht 11 als Heizdraht mit definiertem Widerstand bewirkt. Der Draht 11 ist ebenfalls zwischen den zwei Lagen von Glas angeordnet. Im Bereich der Wischerablage ist der Draht 11 mäandrierend verlegt, um in diesem Bereich eine hohe Heizleistung an die Scheibe 1 abzugeben. Bei einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist der Draht überwiegend gerade und in Scheibenquerrichtung verlegt.
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Ein erstes Ende 11a des Drahtes 11 ist auf der Zuleitung 6 der unteren Sammelschiene 4 kontaktiert. Der Draht 11 überkreuzt in seinem Verlauf die andere Zuleitung 5 der unteren Sammelschiene 4, ist gegenüber dieser aber isoliert. Der Verlauf des Drahtes 11 erstreckt sich über mehr als die Hälfte der Breite der Sichtscheibe 1. Es wird insgesamt nur ein Draht 11 zur Beheizung der Wischerablage verwendet.
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Im weiteren Verlauf des Drahtes 11 ist dieser an nur einer Seite der Sichtscheibe 1 nach oben bis zu einem oberen Rand geführt. Dann wird der Draht 11 in seinem Verlauf um 90° umgelenkt und führt etwa bis zu einer Mitte der oberen Sammelschiene 3. Dort ist das zweite Ende 11b des Drahtes 11 mit der oberen Sammelschiene 3 kontaktiert.
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Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 nur durch die Kontaktierung des Drahtes 11. Dabei ist das erste Ende 11a des Drahtes 11 unmittelbar an der zweiten, unteren Sammelschiene 4 im Bereich eines seitlichen Endes der Sammelschiene 4 kontaktiert.
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Bei einer besonders bevorzugten Alternative ist das erste Ende 11a des Drahtes 11 im Bereich der Mitte der unteren Sammelschiene 4 kontaktiert, damit eine gleichmäßige Verteilung des Stromflusses in der Sammelschiene 4 begünstigt wird. Wiederum alternativ kann der Kontaktpunkt des ersten Drahtendes 11a auch wie im ersten Ausführungsbeispiel an der Zuleitung 6 liegen.
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Das zweite Ende 11b des Drahtes 11 hat eine von den Sammelschienen 3, 4 unabhängige, separate Kontaktierung. Hierdurch wird der Draht 11 zur Heizung der zweiten beheizten Fläche 10 separat schaltbar. Die Kontaktierung erfolgt mittels einer eigenen Zuleitung 12, die analog zu den Zuleitungen 5, 6 der zweiten, unteren Sammelschiene 4 zwischen den Glasscheiben nach unten zum Rand der Scheibe 1 und aus der Scheibe 1 heraus geführt ist. Eine weitere Kontaktierung mit Anschlusskabeln kann wie bei den anderen Zuleitungen 5, 6 erfolgen (nicht dargestellt).
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Bevorzugt ist die separate Zuleitung 12 mittels desselben Kabels 7, 8 wie zumindest eine der beiden Zuleitungen 5, 6 angeschlossen, damit die Anzahl der Stecker fahrzeugseitig gering gehalten wird. Dazu ist zweckmäßig eine zusätzliche Kabelleitung gemäß der Polarität der Zuleitung 12 vorgesehen.
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Insgesamt sind die nicht für gezieltes Heizen erforderlichen Längen des Drahtes 11 im zweiten Ausführungsbeispiel der 2 besonders kurz, wobei die Beheizung der zweiten Fläche 10 zudem separat geschaltet werden kann.
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Die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können je nach Anforderungen sinnvoll miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sichtscheibe, insbesondere Frontscheibe
- 1a
- durchsichtiger Bereich
- 2
- erste beheizte Fläche
- 2a
- Widerstandsfilm
- 3
- erste, obere Sammelschiene
- 3a
- Fortsatz der ersten Sammelschiene
- 4
- zweite, untere Sammelschiene
- 5
- zweite Zuleitung (zu der unteren Sammelschiene)
- 6
- weitere Zuleitung (zu der unteren Sammelschiene)
- 7
- erstes Anschlusskabel
- 8
- zweites Anschlusskabel
- 9
- Bereich eines Rückspiegels
- 10
- zweite beheizte Fläche
- 11
- Draht, Heizdraht
- 11a
- erstes Ende des Drahtes
- 11b
- zweites Ende des Drahtes
- 12
- separate Zuleitung zum Draht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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