JP2007517360A - 加熱可能な窓ガラス - Google Patents

Abstract

その長手方向において互いに本質的に平行に、ならびに加熱される窓ガラス（１）の基端（２）に平行に延在する、極性の異なる２つの接触バスバー（６、７）と、接触バスバー（６、７）に電気的に接触している一連の加熱フィラメント（９）とを有する、とりわけ車のサイドウインド用の加熱される窓ガラス（１）が開示されている。本発明の窓ガラス（１）は、接触バスバー（６、７）がその長手方向に実質的に一直線に配置されている一方で、加熱フィラメント（９）が、窓ガラス（１）全体を確実に一様に加熱できるように本質的に同じ長さであることを特徴とする。加熱フィラメント（９）は、補償ループ（１１）を構成すること、および／または波形に配置される加熱フィラメント（９）の幅を変えることによって同じ長さにすることができる。

Description

本発明は、長手方向において互いに本質的に平行に、および加熱可能な窓ガラスの基端に平行に配置されている、極性の異なる２つの接触バスバーと、接触バスバーに電気的に接触している一連の熱線とを有する加熱可能な窓ガラスに関する。

このような窓ガラスは、特許文献１に開示されている。その明細書には、相互に平行する接触バスバーが基端から異なる距離で、それゆえ長手方向に対して横切る方向に見たときに、順に重ねられて配置されている、電気的に加熱可能なガラスが開示されている。熱線は、上部接触バスバーから始まって、複数のループおよびそれから上部接触バスバーを過ぎて下部接触バスバーまで導かれている。熱線は、前記上部接触バスバーとの交差点で上部接触バスバーに対して電気的に絶縁されている。同じガラス端上に２つの接触バスバーを配置することは、自動車のサイドウインドガラスにとりわけ有利である。なぜなら、他の端に接触バスバーがあると視覚的に統一性がなくなるからである。さらに、基端はドア枠内にあるので、特に窓巻上げモータ（window winding motor）が既に存在する場合には、電力供給が容易になる。この開示は、サイドウインドガラスの傾斜領域、すなわちガラスの最大高さの範囲に達していないところに、熱線を導くことも含む。そこでは、最大のガラス高さの領域（たとえば３度の方向転換）よりもループの数が多い（たとえば５度の方向転換）。これは、相応する抵抗値を得るためにできる限り置かれる熱線の長さが同じである状態を達成することを意図している。しかしながら、記載された熱線の配置方法の一つの不利な点は、熱線の長さを著しく大まかにばらつかせることによってしか可能でないことである。熱線が接触バスバー領域に達するとき、接触バスバーと接触させるか、またはさらに２度の方向変更を行うか、これは、熱線の長さをこの箇所でのガラスの全高のほとんど２倍長くすることを意味するが、これらの判断をしなければならない。それゆえ、熱線の長さが実際に大体において全く同じであるという状況を達成することは、ほとんど可能ではない。さらに、上部接触バスバーを越えて下部接触バスバーまで絶縁して熱線を導くことは技術的に複雑である。

特許文献２には、熱可塑性の中間層に埋め込まれた、平行に接続された電気的な熱線が、窓のワイパーの停止位置領域にのみ設けられている、加熱可能な窓ガラスが開示されている。この場合、ガラス上で比較的寸法が小さく、それゆえ相応して限られた数の熱線のみが接触可能になる、接触バスバーが開示されている。熱線はいずれの場合も１つのループに導かれる。最外部のループに導かれる熱線は、最内部の線よりも本質的に長い。接触バスバーの範囲が限られていること、およびそれゆえ使用することができる熱線数が限られていることによって、窓ガラスの下部小区域にのみ好都合な加熱場ができる。

独国特許出願公開第１０１ ２６ ８６９ Ａ１号明細書 独国実用新案第２９６ ０６ ０７１ Ｕ１号明細書 独国特許出願第１０３ １０ ０８８．１号明細書

本発明の目的は、はじめに述べたタイプの加熱可能な窓ガラスを利用可能にすることであり、この窓ガラスによって、接触バスバーがガラスの基端のみに配置されているときでも、熱線による改善された方法で、窓表面全体にわたって概して一様な加熱電力密度で効率的に加熱することが可能となる。

この目的は、冒頭に述べたタイプの窓ガラスの場合、接触バスバーがその長手方向に本質的に一直線に配置されていること、および熱線が本質的に互いに同じ長さであることによって達成される。

接触バスバーが一直線に配置されていることは、熱線と接触バスバーとの交差点が避けられることを意味する。熱線の長さが一致することで、窓ガラス表面にわたって一様に加熱エネルギーを分配することが達成できる。

本発明による窓ガラスは、熱線が互いに対する交差点がなく置かれ、熱線の１つが、最外部の熱線として、互いに外側を向いている接触バスバーの外端部で接触バスバーと接触し、少なくともそれぞれの内側の熱線が、同じ熱線の長さを得るために、少なくとも１つの補償ループを有して置かれるように有利に設計されてもよい。補償ループは、関連した熱線の長さが外側に隣接する熱線の長さに正確に対応するように、簡単に寸法を決められる。

この場合は、最外部の熱線が補償ループを有して置かれていても好都合である。例えば、最外部の熱線の長さが補償ループを有しなければ設置できない場合も、特定の抵抗値を得る必要がある。さらに、最外部の熱線の補償ループは、簡単に窓ガラスに同じ長さの熱線を完全に一様に装備させる別の可能な変形形態を有する。

補償ループは設置方向の少なくとも２度の方向変更によって生じ、各方向変更後の熱線は、方向変更前に置かれている方向と本質的に逆方向に平行して延在するように、本発明による窓ガラスを設計することが有利である。

さらに、本発明による窓ガラスは、熱線が方向変更間で直線的に延びる設置部分を有し、これらの部分が基端に隣接した側端に本質的に平行であるように設計されてもよい。

しかしながら、代替的に、補償ループは、基端の反対側の上端に平行して並べられてもよい。湾曲した上端の場合、方向変更間に延在する設置部分は対応して湾曲することになろう。この場合、最外部の熱線の補償ループのための最初の方向変更を、隣接する側端の直前のところで行うことができる。

しかしながら、少なくとも１つの熱線の少なくとも１つの部分が波状に置かれるように、本発明による窓ガラスを設計することも有利である。熱線の波形形成が、設置すべき熱線の所定の長さを得るための別な可能な変形形態をもたらす。

波状に設置されている熱線の場合、特許請求の範囲および説明における「設置方向」という用語は、交差のない熱線の波形と接続した中心線によって与えられるマクロ的な主な置かれている方向を意味する。

本発明による窓ガラスは、内側の熱線の少なくとも１つが、その範囲の少なくとも小区域において、外側に隣接する熱線よりも熱線の波形の幅が大きいように設計されてもよい。大きな幅を使用するとき、熱線の波形の長さは、通常、一様な設置密度を維持するために一定に保たれるべきである。

幅が大きいと、隣接する熱線間の距離が発熱量を一様に分配するためには小さすぎることを避けるために、隣接する熱線の相互に平行な部分の中心線間の距離を広くすることも必要である。

波形の幅を変える一つの可能な方法は、特許文献３に説明されており、その全開示を本願明細書に援用する。

本発明による窓ガラスは、熱線の１番目が、最外部の熱線として、接触バスバーの互いに外側を向いている外端部に接続されていること、およびそれぞれの内側の熱線が、同じ熱線の長さを得るために、熱線の範囲の少なくとも小区域において、外側に隣接する熱線よりもその波形の幅が大きいことによって、熱線が互いに対する交差点がなく導かれるように設計されてもよい。この場合、熱線の長さの適合は異なる熱線の幅を用いて行われる。

最後に、加熱可能な窓ガラスが、発熱量の異なる少なくとも２つの加熱段階を有する加熱ガラス制御装置に電気的に接続されているように、本発明による窓ガラスを設計することが有利である。２つの発熱量段階があることによって、適切な方法で異なる要求に対応することが可能となる。ガラスが単に湯気で曇っている場合には、窓ガラスから結露水をなくし、かつ窓ガラスから持続的にこの結露水をなくした状態に保つために、低発熱量を使用することで十分かもしれない。低電力は、エネルギー源、たとえば自動車のバッテリーにかける負荷が相応して低い。たとえば窓ガラスが凍りついた場合など高発熱量が必要な場合には、自動車のバッテリーを保護するために、発熱量を時間的に相応して制限することに気をつける必要がある。

本発明による窓ガラスの１つの有利な実施形態について、２つの図面を参照して下記に説明する。

図１は、基端２と、前側端３と、斜めに延在している上端４と後側端５とを有する車のサイドウインドガラス１を示す。図２には、車のサイドウインドガラス１の後側端５の領域が拡大されて示されている。

この場合、このガラスは、２つのガラス要素間にプラスチックフィルム（ここでは見えない）を有する複合窓ガラスである。プラスチックフィルムには、接触バスバー６、７および一連の熱線９が取り付けられている。

直流電圧源の陽極の接続部に接続される接触バスバー６、および直流電圧源（図示せず）の陰極に接続される接触バスバー７は、下部基端２に沿って配置され、間隙８によって互いに離れている。

前側端３に面している接触バスバー６の端部では、最外部の熱線９ａと電気的接触が行われていて、それは前側端３、上端４および後側端５に沿って、後側端５に面する接触バスバー７の外端部まで導かれ、前記最外部の熱線９ａと前記接触バスバー７との間の電気的接触が行われている。接触バスバー６において、最外部の熱線９ａに隣接した一定の距離Ｄ（使用される熱線の種類および所望の加熱電力密度によって約０．５ｍｍ〜６ｍｍである）を置いた最外部から２番目の熱線９ｂとの接触が行われていて、前記最外部から２番目の熱線９ｂは、距離Ｄで、大部分において最外部の熱線９に平行に接触バスバー７に向かって導かれている。図１および２は、正確な縮尺ではない。本発明の理解しやすい図を提供するために、図では、特に、窓ガラス１に対して大きすぎる熱線９間の距離Ｄが選択されている。各熱線９が大体同じ電気抵抗を有するために、熱線９はその長さが一致しなければならない。これを達成するために、いずれの場合も少なくとも１つの補償ループ１１が各熱線９の範囲に設けられる。

窓ガラス１全体に完全に一様な熱線密度を与えることができるようにするために、熱線９の長さおよび熱線９間の距離Ｄは互いに一致する必要があり、所望の発熱量、線の断面積および線材料を考慮する必要がある。最適な熱線の長さを得るために、最外部の熱線９ａにも補償ループ１１ａが設けられる。補償ループ１１ａは２度方向を変更し、各方向変更後、熱線９ａは方向変更前の配設方向と本質的に逆方向に平行して延在する。

最外部から２番目の熱線９ｂも同様に補償ループ１１ｂを有し、図１および２のその１つ目の方向変更が、最外部の熱線９ａの補償ループ１１ａの第２の方向変更の位置の真上に位置し、最外部から３番目の熱線９ｃの補償ループ１１ｃが、最外部から２番目の熱線９ｂの補償ループ１１ｂの上に同様に配置される。この手順は、さらに内側にある熱線９に対してもこのように続けられる。

補償ループ１１によって得られた追加の長さΔＬは、最外部から３番目の熱線９ｃを使用して示される（図２参照）。補償ループ１１ｃの直線部分の互いの距離Ｄは、熱線９が互いに平行して延在する補償ループ１１の外側領域での熱線９の互いの全距離Ｄに対応する。方向変更はいずれの場合も中心点Ｍの周りで本質的に弧を描いて行われる。補償ループ１１ｃによって得られた追加の長さΔＬは、ΔＬ＝２×Ｈ＋π×Ｄで算出される。ここで、Ｈは、図２で垂直方向に取られた、補償ループ１１ｃの２つの中心点Ｍ間の距離である。追加の長さΔＬは、外側に隣接する熱線９ｂに対してさらに内側に行程のある熱線９ｃの範囲の長さの減少を補償するのに使用される。

追加の長さが増え、利用可能な設置高さが減ることによって、さらに内側にある熱線９の場合には２つ以上の補償ループ１１が設けられる。最外部から６番目の線９ｆは、２つの補償ループ１１ｆおよび１１ｆ’を有する熱線９の例である。図示例における最内部の熱線９ｑは９つの補償ループ１１ｑ（図１参照）を有する。

図１および２に再現された配置においては、補償ループ１１があるため、図示例においては、接触バスバー７を約３．５：１の比で接触バスバー６より長く形成する必要がある。

熱線９は直線や波状に置かれ、波形の幅は一般に数ミリメートルの大きさである。波状の熱線９の場合には（図面には図示せず）、結果的に所望の熱線長さを設定するため別な変数を有するように、熱線９から熱線９までの波形または同一熱線９の行程の波形の幅は異なってよい。最外部の熱線９ａにも波形が好都合である。

適切なＣＡＤプログラムを使用して、線の数、線の長さ、場合により設定される波形の幅の範囲および線の距離Ｄの範囲を入力することによって、それぞれのガラス形状に適した加熱場ジオメトリを算出することも可能である。

たとえば、熱線９として厚さたった８〜１７μｍのタングステン線が備えられてもよく、その結果、窓ガラスの視覚的な欠陥の可能性が十分に低くなる。

車の熱線入りサイドウインドガラスの概略図を示す。 図１に示されるサイドウインドガラスの拡大部分（断面）の概略図を示す。

符号の説明

１ 車のサイドウインドガラス
２ 基端
３ 前側端
４ 上端
５ 後側端
６ 接触バスバー
７ 接触バスバー
８ 間隙
９ 熱線
９ａ 最外部の熱線
９ｂ 最外部から２番目の熱線
９ｃ 最外部から３番目の熱線
９ｆ 内側の熱線
９ｑ 最内部の熱線
１１ 補償ループ
１１ｂ 最外部から２番目の熱線の補償ループ
１１ｃ 最外部から３番目の熱線の補償ループ
１１ｆ 補償ループ
１１ｆ’ 補償ループ
１１ｑ 補償ループ
Ｍ 方向変更の中心点
Ｈ 中心点Ｍ間の距離
Ｄ 熱線の互いに対する距離

Claims (9)

1. ａ）長手方向に互いに本質的に平行に、および加熱可能な窓ガラス（１）の基端（２）に平行に配置されている、極性の異なる２つの接触バスバー（６、７）と、
   ｂ）接触バスバー（６、７）に電気的に接触している一連の熱線（９）と
   を有している加熱可能な窓ガラスにおいて、
   ｃ）接触バスバー（６、７）がその長手方向に本質的に一直線に配置されていること、および
   ｄ）熱線（９）が本質的に互いに同じ長さを有する
   ことを特徴とする加熱可能な窓ガラス。
2. 熱線（９）が互いに対する交差点がなく設置されており、
   ａ）熱線（９）の１本が、最外部の熱線（９ａ）として、互いに外側を向いた接触バスバーの外端部で接触バスバー（６、７）と接触しており、
   ｂ）少なくともそれぞれの内側の熱線（９）が、同じ熱線の長さを得るために、少なくとも１つの補償ループ（１１）を有して設置されていることを特徴とする請求項１に記載の窓ガラス。
3. 補償ループ（１１）は、設置方向の少なくとも２度の方向変更によって作られ、各方向変更後の熱線（９）は、方向変更前の設置方向と本質的に逆方向に平行して延在することを特徴とする請求項２に記載の窓ガラス。
4. 熱線が方向変更間で直線的に延びる設置部分を有し、これらの部分が基端（２）に隣接した側端（５）に本質的に平行であることを特徴とする請求項３に記載の窓ガラス。
5. 少なくとも１つの熱線（９）の少なくとも１つの部分が波状に置かれてい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窓ガラス。
6. 同じ熱線の長さを得るために、少なくとも１つの補償ループ（１１）の形成に加えて、幅の異なる熱線波形が設けられることを特徴とする請求項５に記載の窓ガラス。
7. 内側の熱線（９）の少なくとも１つが、その行程の少なくとも小区域において、外側に隣接する熱線（９）よりも大きい熱線波形の幅を有することを特徴とする請求項６に記載の窓ガラス。
8. 熱線（９）が互いに対する交差点がなく導かれ、
   ａ）熱線（９）の一番目の熱線が、最外部の熱線（９ａ）として、接触バスバー（６、７）の互いに外側を向いた外端部に接続しており、
   ｂ）それぞれの内側の熱線（９）が、同じ熱線の長さを得るために、その行程の少なくとも小区域において、外側に隣接する熱線（９）よりも大きい熱線波形の幅を有する
   ことを特徴とする請求項１または５に記載の窓ガラス。
9. 加熱可能な窓ガラス（１）が、発熱量の異なる少なくとも２つの加熱段階を有する加熱ガラス制御装置に電気的に接続していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の窓ガラス。

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