JP2005347172A - ガラス板の電気接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数個の接点に対して電線を簡易かつ迅速に取り付けることができ、ガラス板表面からの突出高さを抑制したガラス板の電気接続構造を提供する。
【解決手段】 ガラス板１に形成された導体パターン２と電線６とを接続するガラス板１の電気接続構造であって、前記導体パターン２に連続して前記ガラス板１に形成された複数個の接点３ａ，３ｂと、前記複数個の接点３ａ，３ｂを囲い、ガラス板１の表面に平行な方向に向かって開口する開口部を有する前記ガラス板１に固着された受け側コネクタ８と、前記電線６の先端に装着され、前記受け側コネクタ８の開口部に対し前記ガラス板１の表面と平行に差込まれる差込側コネクタ７とからなり、前記差込側コネクタ７は前記電線６と接続する複数個の電極端子４ａ，４ｂを有し、前記差込側コネクタ７を前記受け側コネクタ８に差込んで前記複数個の接点３ａ，３ｂと前記複数個の電極端子４ａ，４ｂがそれぞれ１対１対応で接続される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ガラス板、特に自動車用窓ガラスに形成されたアンテナや熱線等の導体パターンと電線を接続するガラス板の電気接続構造に関する。

自動車用窓ガラスには、車室内側のガラス表面に銀ペーストをスクリーン印刷し、その後焼成した導体パターンが形成される。この導体パターンは窓ガラスの曇り止めのための熱線等に用いられる。この熱線パターンの両端部に同じ銀ペーストからなる接点がパターン形成される。この接点に外部からの給電用電線（リード線）が接続され、この電線を介して熱線パターンに通電される。

一方、熱線パターン以外のガラス面上の導体パターンとして、車載電話やテレビ、ラジオ等の電気機器のアンテナ線をガラス面上に導体パターンで形成したガラスアンテナが開発されている。このような導体パターンは既にＡＭ、ＦＭ域などのガラスアンテナとして実用化されている。このガラスアンテナは、従来一軸線を用いて結線されていた。しかし、一軸線を用いたのでは電話等の高周波帯域での伝送ロスやノイズが大きく、安定したクリアな送受信信号が得られない。そこで、送受信信号へのノイズの影響をなくし、受信感度を上げ、安定した送受信信号の伝送を行うために、アンテナに接続する電線として同軸ケーブルを用いてガラスに結線することが実用化され始めた。同軸ケーブルは、信号線（芯線）の外周を網状のグランド線で覆って外乱電磁波を遮蔽するものである。したがって、接点は２個必要となる。

このような同軸ケーブルを用いた導体パターンは例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載のアンテナ接続構造では、半田により接続部の端子を外部導線と接続している。しかし、半田は通常鉛を含んでいるため、これを使用することは、環境問題の点で好ましくない。また、廃棄処分時に手間がかかることや、欧州でのＥＬＶ（廃棄自動車）指令やＷＨＥＥ＆ＲｏＨＳ（廃棄電気電子機器）指令など各国で鉛を含んだ半田の使用に対する規制が検討され始めており、鉛を含有する半田を使用することは好ましくない。電子部品用途では、無鉛半田が実用化されてきているが、自動車ガラス用途では、コストや生産性の点で実用化レベルのものがない。また、半田付けの場合、ガラス面上の複数個の接点に対し電線（同軸ケーブル）の信号線やグランド線を直接半田接着することは、作業が面倒であり、信頼性の高い接続を行うためには熟練を要する。この場合、電線に金属製の端子を取付け、この端子を介して接点と接続しても、端子と接点の半田付けは繁雑であり熟練を要する。さらに、端子を介する分だけ電線の取付け高さが高くなり、スペースを必要とする。

また、電線が複数本ある場合は、接点が多数となり、各接点を半田付けすることは、さらに手間がかかる。これらのガラスが合わせガラスである場合、上述した半田接着によって電線を接続すると、熱応力によりガラスが破損するおそれがある。

一方、複数の接点に端子を接触させて電気的に接続するための電気コネクタが特許文献２及び特許文献３に開示されている。特許文献２は基板に固着される受け側コネクタを開示する。特許文献３は電線端部に装着される差込側コネクタを開示する。特許文献２の差込側コネクタを特許文献３の受け側コネクタに差込むことにより、両コネクタに備わる電気接続端子を接触させて基板に備わる接点と電線とを接続するものである。しかし、この電気コネクタは受け側コネクタに対し上側（基板に対して垂直方向）から差込側コネクタを差込むものであるため、基板表面上に突出する高さが高く形成される。また、自動車用窓ガラスに受け側コネクタを設ける場合、自動車用窓ガラスの接点にコネクタの端子を直接接続することはできず、差込口を有する基板を介して接続する。したがって、ガラス板上にさらに基板の厚さ分の高さ方向のスペースが必要となる。したがって、特許文献２，３に記載の電気コネクタを自動車の自動車用窓ガラスの電気接続に用いると、ガラス面から大きく室内側に突出するコネクタが自動車の内装部材と干渉するおそれがあり好ましくない。

一方、これとは別に、同軸ケーブルと絶縁基板面に形成された導電性のアンテナパターンを着脱自在に接続するアンテナコネクタが特許文献４に開示されている。このアンテナコネクタは同軸ケーブルの先端を収納する第１のハウジングと第２のハウジングを嵌合し、アンテナパターンに配設された給電用板金具と接続するものである。しかし、特許文献４のアンテナコネクタは、給電用板金具をアンテナパターンに面接触して半田付けするため、上述したような鉛半田を用いる環境面へ問題がある。また、ハウジングと給電用金具の取付け方向が、特許文献２，３と同様、上下方向（基板に対して垂直方向）であるため、基板表面上に突出する高さが高く形成される。したがって、特許文献４のアンテナコネクタを自動車の自動車用窓ガラスの電気接続に用いると、ガラス面から大きく室内側に突出するコネクタが自動車の内装部材と干渉するおそれがあり好ましくない。また、基板に対して上側から取付ける構造であるため、取付けのために高さ方向にスペースが必要である。

実開平４−１１６４１１号公報 意匠登録第１１１４７０１号公報 意匠登録第１１０５８４０号公報 実開平４−１１６３６６号公報

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、複数個の接点に対して電線を簡易かつ迅速に取り付けることができ、ガラス板表面からの突出高さを抑制したガラス板の電気接続構造の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、ガラス板に形成された導体パターンと電線とを接続するガラス板の電気接続構造であって、前記導体パターンに連続して前記ガラス板に形成された複数個の接点と、前記複数個の接点を囲い、ガラス板の表面に平行な方向に向かって開口する開口部を有する前記ガラス板に固着された受け側コネクタと、前記電線の先端に装着され、前記受け側コネクタの開口部に対し前記ガラス板の表面と平行に差込まれる差込側コネクタとからなり、前記差込側コネクタは前記電線と接続する複数個の電極端子を有し、前記差込側コネクタを前記受け側コネクタに差込んで前記複数個の接点と前記複数個の電極端子がそれぞれ１対１対応で接続されることを特徴とするガラス板の電気接続構造を提供する。

請求項２の発明では、前記複数個の接点は前記差込側コネクタの差込方向に並んで配設されることを特徴としている。

請求項３の発明では、前記電極端子は弾性を有することを特徴としている。

請求項４の発明では、前記電線は同軸ケーブルであることを特徴としている。

請求項５の発明では、前記受け側コネクタは前記ガラス板に接着剤で固着されることを特徴としている。

請求項６の発明では、前記受け側コネクタ及び前記差込側コネクタは樹脂製であることを特徴としている。

請求項７の発明では、前記受け側コネクタはガラス板への固着面が略コ字状を有し、前記受け側コネクタのコ字状の固着面で囲まれた位置に、差込側コネクタの差込方向に沿って前記複数個の接点が一列に配設されることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、電線の先端に装着された差込側コネクタをガラス板表面に固着された受け側コネクタに対しガラス面に対して平行に差込むため、コネクタ高さを低く抑えることができ、ガラス板表面からの突出高さを抑制することができる。また、ガラス板面側に位置するように電極端子を備えている差込側コネクタを複数個の接点を囲んで設けられている受け側コネクタに差込むことにより、半田付け作業を伴うことなく、１つの動作で一括して複数個の接点と差込側コネクタの電極端子とを接続することができるので、簡易かつ迅速にガラス板の電気接続作業を行うことができる。この場合、半田を用いないため、半田に含まれる鉛等による環境問題を生じることはない。また、複数の接点を囲んで受け側コネクタがガラス板に固着されるため、接着剤を用いた場合に接着面積が大きくなり、接着の信頼性が向上し、差込側コネクタを差込んだときに確実にこれを受けて接点と電極端子との接続の信頼性が向上する。

請求項２の発明によれば、ガラス板に形成された複数個の接点が差込側コネクタの差込方向に並んで配設されるので、この接点を囲ってガラス板に固着される受け側コネクタの接着面積がこれに伴い大きくなり、確実に受け側コネクタが固着されるとともに差込側コネクタを差込んだときの接点と電極端子の接触の信頼性が向上する。

請求項３の発明によれば、電極端子が弾性を有するため、電極端子が接点に対し弾性付勢力をもって確実に接触するので電線と導体パターンの電気的接続の信頼性が向上する。

請求項４の発明によれば、信号を送受信する信号線とグランド線を有する同軸ケーブルを用いてガラスアンテナと接続すれば、アンテナからの整合ロスや伝送ロスが減少し、受信感度が向上し、安定した送受信信号の伝送を行うことができる。このような同軸ケーブルに対し本発明を適用することにより、ガラス面からコネクタを大きく突出させることなく、容易に同軸ケーブルをガラス板表面の接点に接続できる。

請求項５の発明によれば、受け側コネクタを半田を用いずに接着剤によりガラス板に固着するため、熟練を要する細かい半田付け作業を行なうことなく容易に確実にコネクタの接合作業ができ、また環境面からも好ましい。

請求項６の発明によれば、差込側コネクタと受け側コネクタは樹脂製であるため、絶縁性を確保でき、接着剤等により容易にガラス板に取り付けることができる。

請求項７の発明によれば、受け側コネクタのガラス板への固着面を差込側コネクタの差込口側が開口したコ字状とすることにより、スペース的に効率よく固着面を大きくとることができ、固着の信頼性が高まる。また、電線の電極端子とガラス板の接点の接触面を、受け側コネクタの固着面と同一平面（ガラス面）上に形成することができるので、差込側コネクタを受け側コネクタに差込んだ状態でのコネクタのガラス板表面からの高さを低くすることができる。また、差込側コネクタを受け側コネクタに差し込むだけで受け側コネクタのコ字状の固着面の内側の各接点と電線の各電極端子との接続を行うことができる。このとき、電線が複数本束ねられた多軸のケーブルであっても、各信号線と各接点を１回の差込動作で一括してそれぞれ接続することができる。また、接点は差込側コネクタの差込み方向に配列されるので、接点は電線の下側に隠れ、ガラス板上に目立って現れることがないので見栄えのよいガラス板を得ることができる。

図１は本発明が適用される自動車用窓ガラスのリアガラスの概略図である。
自動車のリアガラス１には、導体パターン２が形成される。導体パターン２は、車載電話やテレビ等の電気機器（不図示）のアンテナがガラス面に形成された高周波ガラスアンテナ２４や、バスバー２ａ，２ａ間に形成されるガラスの曇り止めのための熱線２２等として用いられる。各導体パターン２には、これと接続される同じく導体パターンからなる接点３ａ，３ｂが各導体パターン２に連続して形成される。例えば、図１に示すリアガラス１には電話等のガラスアンテナ２４や曇り止めのための熱線２２、ＡＭ、ＦＭ等のアンテナ２６等として形成される。なお、単線からなる電線を用いて接続する場合、接点は一つのみで足りる。

この導体パターン２及び接点３ａ，３ｂは銀ペーストをガラス面にスクリーン印刷し、６００〜７００℃前後で焼結した導体のパターンである。ガラスアンテナ２４の導体パターン２の接点３ａ，３ｂは、電線６（図２）を介して電気機器と接続され、受信信号を伝送する。また、熱線２２の導体パターン２と接続する場合、同様に電線６を介してバッテリーと接続され、給電される。なお、本発明は自動車のリアガラス１だけでなく、フロントガラスやサイドガラスにも適用でき、融雪用熱線のための電気接続構造としても用いることが可能である。ガラスは合わせガラスや強化ガラスどちらにも適用できる。また無機ガラスだけでなく有機ガラスにも適用できる。図１では接点が２点であるが、３点以上でもよい。その場合、３点を一直線に並べることが好ましい。また、自動車だけでなく、導電性物質が形成されたガラス板全般に用いることが可能である。

図２（Ａ）は本発明に係るガラス板の電気接続構造の基本的な構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３、図４はそれぞれ受け側コネクタと差込側コネクタを分離した状態を示す上面側及び下面側から見た概略斜視図であり、図５はその状態の上面図である。

本発明に係るガラス板の電気接続構造は、ガラス板１に形成された接点３ａ，３ｂと電線６側の電極端子４ａ，４ｂとを、差込側コネクタ７と受け側コネクタ８を嵌合して接続するものである。差込側コネクタ７は電線６の先端に取付けられる。受け側コネクタ８はガラス板１上に接着剤２０により固着される。受け側コネクタ８はガラス板への固着面８ａが略コ字状（図４）であり、このコ字状の固着面８ａで囲まれたコ字の内側のガラス面上に、導体パターン２と連続して形成された接点３ａ，３ｂが差込側コネクタの差込方向に沿って形成される。電線６は例えば同軸ケーブルであり、導電性を有する内部導体（信号線、芯線）９及びこれと同心円の網状の外部導体（グランド線）１０を有し、内部導体９と外部導体１０の間は例えばポリエチレン製の絶縁体１１で充填され、外部導体１０は絶縁性のＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やポリエチレン被覆１２で覆われて形成される。このように電線６として同軸ケーブルを用いれば、ガラスアンテナ２４の整合ロスや伝送ロスを防止でき、ノイズ混入の少ない安定した伝送を行うことができる。電極端子４ａは内部導体９に、電極端子４ｂは外部導体１０にそれぞれ接続される。電極端子４ａ，４ｂは、後述（図６、図７）のように、それぞれその上片１６及び縦片１８が差込側コネクタ７の溝１７，１９内に嵌め込まれて差込側コネクタ７に挟持され、固定される。

ガラス板１上に固着された受け側コネクタ８の開口部８ｂから電線６に取付けた差込側コネクタ７を矢印Ａ方向に差込んで嵌合させる。これにより、電極端子４ａ，４ｂがそれぞれ接点３ａ，３ｂと接触し、ここで電線６と導体パターン２は電気的に接続される。このとき、電極端子４ａ，４ｂの接触面を下側に付勢する弾性を有するようにこれらの電極端子４ａ，４ｂを形成することにより、電極端子４ａ，４ｂと接点３ａ，３ｂの接触が確実となる。また、半田接着を用いずに接点３ａ，３ｂと電極端子４ａ，４ｂを電気的に接続できるので、半田の熱応力によりガラスが破損することを防止できる。このように差込側コネクタ７を受け側コネクタ８に対して横方向（ガラス板表面と平行方向）から差込むことにより、差込後のコネクタ高さを抑えることができるので、ガラス板表面からの高さを抑制することができる。

図２（Ａ）に示すように、差込側コネクタ７をガラス面上に固着された受け側コネクタ８に差込むだけで、ガラスアンテナ２４等（図１参照）の導体パターン２に連続して形成される複数個の接点３ａ，３ｂと差込側コネクタ７の電極端子４ａ，４ｂとが接触し、電線６を介してガラスアンテナと電気機器等とを接続することができ、簡易かつ迅速にガラス板の電気接続作業を行うことができる。

図２〜図５ではガラス板側の２個の接点３ａ，３ｂに同軸ケーブル６の信号線とグランド線の２個の各電極端子４ａ，４ｂを接続する例を示したが、信号線が３本以上束ねられた電線６を用いて電線側の３個以上の電極端子をガラス板側の３個以上の接点にそれぞれ接続することも可能である。この場合、電極端子及び接点は、差込方向に沿って１列に並べてそれぞれ差込側コネクタ及びガラス板上に設けられる。この場合においても、差込側コネクタ７を受け側コネクタ８に差込むだけで受け側コネクタ８のコ字状の固着面の内側の各接点と各信号線の接続を一括して行うことができ、簡易かつ迅速にガラス板の電気接続作業を行うことができる。また、各接点は差込側コネクタ７の差込み方向に配列されるので、接点は電線６の下側に隠れ、ガラス板上に目立って現れることがないので見栄えのよいガラス板１を得ることができる。差込側コネクタ７と受け側コネクタ８を樹脂製とすれば、絶縁性を確保でき、接着剤等により容易にガラス板に取り付けることができる。

差込側コネクタ７と受け側コネクタ８同士は、嵌合した状態で、差込側コネクタ７に設けた突起５ａが受け側コネクタ８に設けた係止凹み５ｂに嵌合することにより、相互に固定保持される。

図６は電線端子の概略図である。
図６に示すように、電線６の内部導体９は電極端子４ａの切込み１４に挟み込んで取り付けられる。または半田付け等を用いて取付けてもよい。内部導体９及び電極端子４ａは金属であるので、無鉛半田やスポット溶接等を用いることができ、有害物を使用しない接続ができる。外部導体１０は電極端子４ｂの保持部１５にかしめられて取付けられる。このように電極端子４ａ，４ｂを取り付けた後、差込側コネクタ７に電線６を取付ける。

図７（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、差込側コネクタが開いた状態の内面側及び外面側から見た斜視図である。
図７に示すように、差込側コネクタ７は長手方向に沿って２つに分割され、一方の側面中央部をヒンジとして、開閉可能である。図６に示す電線６の端部を図７に示す開いた状態の差込側コネクタ７の所定位置に配置してコネクタ７を閉める。これにより、電極端子４ａの上片１６（図６）が溝１７に収められるとともに電極端子４ｂの縦片１８（図６）が溝１９に収められて、電線６の先端が差込側コネクタ７内に装着される。

本発明は、導体パターンを有するガラス板に適用できる。

本発明が適用される自動車のリアガラスの概略図。 （Ａ）は本発明に係るガラス板の電気接続構造の基本的な構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図。 受け側コネクタと差込側コネクタを分離した状態を示す上から見た概略斜視図。 受け側コネクタと差込側コネクタを分離した状態を示す下から見た概略斜視図。 受け側コネクタと差込側コネクタを分離した状態を示す上面図。 電線端子の概略図。 差込側コネクタが開いた状態の内面側及び外面側から見た斜視図。

符号の説明

１：ガラス板（リアガラス）、２：導体パターン、２ａ：バスバー、３ａ，３ｂ：接点、４ａ，４ｂ：電極端子、５ａ：突起、５ｂ：係止凹み、６：電線、７：差込側コネクタ、８：受け側コネクタ、８ｂ：開口部、９：内部導体、１０：外部導体、１１：絶縁体、１２：被覆、１４：切込み、１５：保持部、１６：上片、１７：溝、１８：縦片、１９：溝、２０：接着剤、２２：熱線、２４：ガラスアンテナ、２６：ＡＭ、ＦＭ等のアンテナ。

Claims (7)

1. ガラス板に形成された導体パターンと電線とを接続するガラス板の電気接続構造であって、
   前記導体パターンに連続して前記ガラス板に形成された複数個の接点と、
   前記複数個の接点を囲い、ガラス板の表面に平行な方向に向かって開口する開口部を有する前記ガラス板に固着された受け側コネクタと、
   前記電線の先端に装着され、前記受け側コネクタの開口部に対し前記ガラス板の表面と平行に差込まれる差込側コネクタとからなり、
   前記差込側コネクタは前記電線と接続する複数個の電極端子を有し、
   前記差込側コネクタを前記受け側コネクタに差込んで前記複数個の接点と前記複数個の電極端子がそれぞれ１対１対応で接続されることを特徴とするガラス板の電気接続構造。
2. 前記複数個の接点は前記差込側コネクタの差込方向に並んで配設されることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の電気接続構造。
3. 前記電極端子は弾性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の電気接続構造。
4. 前記電線は同軸ケーブルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス板の電気接続構造。
5. 前記受け側コネクタは前記ガラス板に接着剤で固着されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス板の電気接続構造。
6. 前記受け側コネクタ及び前記差込側コネクタは樹脂製であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス板の電気接続構造。
7. 前記受け側コネクタはガラス板への固着面が略コ字状を有し、前記受け側コネクタのコ字状の固着面で囲まれた位置に、差込側コネクタの差込方向に沿って前記複数個の接点が一列に配設されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス板の電気接続構造。
   

Images