JP2009017300A

JP2009017300A - チョークコイルおよびチョークコイル付き自動車用窓ガラス

Info

Publication number: JP2009017300A
Application number: JP2007177577A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kakizawa; 均柿沢; Minoru Yoshida; 稔吉田
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】コイルの線径が細く、かつ不快音の発生を抑制したチョークコイルを提供する。
【解決手段】チョークコイルは、棒状のフェライトコア３０を備え、このフェライトコアの周りに同一方向に2個のコイル３２Ａ，３２Ｂが巻回されている。2個のコイル３２Ａ，３２Ｂの接続部にはフィーダ側端子３８が取り付けられ、コイル３２Ａの他端にはデフォッガ側端子３４が取り付けられ、コイル３２Ｂの他端にはデフォッガ側端子３６が取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用窓ガラスの表面に形成されたデフォッガを電源またはアースに接続するためのチョークコイルおよびチョークコイル付き自動車用窓ガラスに関する。

従来、自動車用窓ガラスの表面に形成されたデフォッガを、ＦＭなどのＶＨＦ帯域用のアンテナとして利用する技術が知られている。デフォッガをＶＨＦ帯域用のアンテナとして利用する場合、デフォッガと導電体である車体とを高周波的にカットする目的で、デフォッガと電源との間の接続、およびデフォッガとアースとの間の接続は、チョークコイルを介して接続される。従来知られているチョークコイルは、特許文献１に示されるように、１つのコイルを備え、一端にはデフォッガ側端子が、他端にはフィーダ側端子が取り付けられている。
特開平１０−１８９３５０号公報

ところで、自動車用のデフォッガは、窓ガラスの表面が結露水の付着により曇った際に、その曇りを晴らす機能を有する。曇りを晴らすため、デフォッガには約１０Ａ以上の電流が印加される。従来のチョークコイルを介して、電流を供給する場合、チョークコイルの構成部品であるコイルには１０Ａ以上の電流が流れるため、電流のロスおよびチョークコイルでの発熱を防止するため、コイルの線径が２ｍｍより大きくなる。また、自動車の発電機（オルタネータ）より発せられ、コイルを流れるノイズ電流により、曇り晴らし機能を使用している際にコイルが振動し、不快音が発生する可能性がある。これは、ノイズ電流の周期が可聴周波数である数十Ｈｚ〜２０ｋＨｚとなると、コイルの振動が可聴周波数となるためである。

そこで、本発明はコイルの線径が細く、かつ不快音の発生を抑制したチョークコイル、およびこのようなチョークコイルを備える自動車用窓ガラスを提供することを目的とする。

本発明は、自動車用窓ガラスの表面に形成されたデフォッガに接続されるチョークコイルである。このチョークコイルは、
棒状の磁気コアと、
前記磁気コアに同一方向に巻回された、直列に接続された第１および第２のコイル部分と、
前記第１コイル部分と前記第２コイル部分との接続点に接続された端子であって、電源またはアースに接続されるフィーダ側端子と、
前記第１のコイル部分の他端に接続された端子であって、前記デフォッガの上下に分割された一方のバスバーに接続される第１のデフォッガ側端子と、
前記第２コイル部分の他端に接続された端子であって、前記デフォッガの上下に分割された他方のバスバーに接続される第２のデフォッガ側端子と、
を備えることを特徴とする。

本発明のチョークコイルでは、ノイズ成分の発生するコイルの振動を抑制するために、第１のコイル部分と第２のコイル部分とは、磁気コアに同一方向に巻回される。このような構成においては、フィーダ側端子より供給されたノイズ電流は、第１および第２のデフォッガ側端子への２つの電流経路（第１および第２のコイル部分）に分散して流れる。この場合、それぞれの電流経路を流れる電流は逆位相となるので、コイルの振動が打ち消されることになる。

本発明によれば、第１および第２のコイル部分は、１個のコイルで構成してもよいし、あるいは２個の別々のコイルで構成してもよい。

いずれの構成であっても、フィーダ側端子が取出される接続点の箇所は、不快音が発生しない範囲で選ばれる。例えば、１個のコイルで構成する場合、第１のコイル部分と第２のコイル部分との接続点は、１個のコイルを３つの部分に３等分した場合に、その中央部分に位置するのが好適である。また、２個のコイルで構成する場合、第１のコイル部分を構成するコイルの長さと、第２のコイル部分を構成するコイルの長さとの比は、１／２〜１／３とするのが好適である。

本発明によれば、デフォッガに供給される電流は、第１のコイル部分および第２のコイル部分に分散されるので、コイルの線径を細くすることができる。外観を考慮して、コイルの線径は、１〜２ｍｍとするのが好適である。

また、第１のコイル部分および第２のコイル部分のインダクタンスは、それぞれ０．１〜３μＨとするのが好適であり、より好適には０．７〜１．３μＨである。

また、本発明のチョークコイルを取付けるデフォッガの両側部のバスバーは、上下に分割されている。もし、両側部の各バスバーが１本のバスバーの場合、１本のバスバーに第１および第２のデフォッガ側端子は接続される。この場合、第１および第２のデフォッガ側端子が、バスバーを介して直流的に接続され、コイル部分の機能がキャンセルされることになり、チョークコイルとしての機能を果たさなくなる。

同じような理由により、チョークコイルの第１のデフォッガ側端子と第２のデフォッガ側端子とが直流的に接触されることを避けるため、第１のデフォッガ側端子と第２のデフォッガ側端子とを、絶縁部材に固定するのが好適である。

また、フィーダ側端子は、第１および第２のデフォッガ側端子のいずれか一方と同一方向へ引き出すのが好適であり、この場合には、いずれか一方のデフォッガ側端子とフィーダ側端子とを絶縁部材により固定することになる。

本発明のチョークコイルによれば、２つのデフォッガ側端子は、２個のコイル、あるいは１個のコイルを介してフィーダ側端子に接続されている、したがって、デフォッガの曇り晴らし性能に必要な電流は２つの電流経路に分散して流れるため、コイルの線径を従来に比べ細くすることができる。

また、電流が２つの電流経路に分散して流れるため、自動車の発電機より発せられるノイズ電流２つの電流経路において各々逆位相となるため、コイルの振動が打ち消されることとなり、不快音の発生を抑制することができる。

図１は、本発明のチョークコイルをデフォッガに実装した自動車用リアガラス１０を示す。リアガラス１０上には、デフォッガ１２が形成されている。このデフォッガ１２は、上下に分離された第１の熱線部１４と第２の熱線部１６とから構成される。第１の熱線部１４は、複数本の熱線１４Ａと、これら熱線の両端に設けられたバスバー１４Ｂとを有している。第２の熱線部１６は、複数本の熱線１６Ａと、これら熱線の両端に設けられたバスバー１６Ｂとを有している。バスバー１４Ｂと１６Ｂとは、略一直線状に配列されている。

第１の熱線部１４の熱線の本数と第２の熱線部１６の熱線の本数は同じ本数でもよく、異なる本数でもよい。熱線の本数が同じである場合、デフォッガの曇り晴らし性能に必要な電流は、２つの電流経路にほぼ等しい電流量で分散するので、２つの電流経路のコイル径を均等に抑制することができ、ノイズによる振動の抑制性に優れる。ただし、これに限るものではなく、アンテナ性能の改善などを目的として、デフォッガの分割位置の調整、すなわちそれぞれの熱線部の熱線の本数を異ならせてもよい。

左側のバスバー１４Ｂ，１６Ｂには、チョークコイル２０が接続され、右側のバスバー１４Ｂ，１６Ｂには、チョークコイル２２が接続される。

デフォッガ１２はフィーダ線を介して受信装置に接続することにより、ガラスアンテナとして利用される。フィーダ線を取付ける位置（給電位置）は、４本あるバスバーのうちのいずれでもよいし、個別の熱線にフィーダ線を取付けてもよい。給電箇所は１箇所でもよいし、複数個所でもよい。給電位置が変わることにより、特性が変化し、これらをダイバーシティとすることにより受信特性を良化させることができる。

デフォッガ１２は、本発明のチョークコイルを介して電源またはアースに接続されるため、デフォッガと導電体である車体とを高周波的にカットし、電源により発生するノイズがデフォッガを介して受信装置に流入することを防止できる。

また、図１のように、デフォッガ１２の上部には、アンテナ２４を形成してもよい。このような構成とすることにより、デフォッガ１２により受信した信号とアンテナ２４により受信した信号とによるダイバーシティ受信とすることが可能となり、デフォッガのみにより構成されるアンテナに比べ、受信利得，指向性に優れる。

図２は、チョークコイル２０，２２の構成を示す。チョークコイル２０，２２の構成は、同じであるので、一つのチョークコイル２０の構成のみを示す。本実施例では、チョークコイルが2個のコイルで構成された場合について説明する。

図２（Ａ）はチョークコイルの側面図、図２（Ｂ）は上面図、図２（Ｃ）はフィーダ側端子を示す図である。

チョークコイル２０は、棒状のフェライトコア３０を備え、このフェライトコアの周りに2個のコイル３２Ａ，３２Ｂが同一方向に巻回されている。コイル３２Ａ，３２Ｂの各長さは同一であるのが望ましいが、不快音を発生しないという観点から、長さの比が１／２〜１／３であればよい。コイル３２Ａの一端３３Ａおよびコイル３２Ｂの一端３３Ｂがそれぞれ引き出されて接続され、フィーダ側端子３８が固着される。コイル３２Ａの他端３５Ａは、第１のデフォッガ側端子３４に接続され、コイル３２Ｂの他端３５Ｂは、第２のデフォッガ側端子３６に接続されている。

各デフォッガ側端子は、図２（Ａ）に示すよう略Ｕ字状に折り曲げられた帯状体である。その湾曲部に、コイル３２Ａ，３２Ｂの他端３５Ａ，３５Ｂがそれぞれハンダ付けまたは圧着により接続される。

各デフォッガ側端子３４，３６の一端３４Ａ，３６Ａは、分割されたバスバー１４Ｂ，１６Ｂにそれぞれ固定される台座を構成し、他端３４Ｂ，３６Ｂは、樹脂などの絶縁部材５０に固定する。このような構造とすることで、デフォッガ側端子３４，３６の位置関係が絶縁部材５０により固定される。絶縁部材５０を用いる理由は、デフォッガ端子３４，３６の他端３４Ｂ，３６Ｂが互いに物理的に接触しないようにするためである。接触すると、２個のコイルが並列に接続される結果、閉ループを構成し、２個のコイルに流れるノイズ電流が逆位相にならず、コイルの振動を抑制できないことがあるからである。

図２（Ｃ）に示したフィーダ側端子３８は、接続の便宜上、一方のデフォッガ側端子と同一の方向へ引き出すのが好適である。図３に、デフォッガ側端子３４の方向へ、フィーダ側端子３８を引き出した例を示す。図３（Ａ）は上面図、図３（Ｂ）は引き出されたフィーダ側端子３８の側面図である。フィーダ側端子３８とデフォッガ側端子３４とは、樹脂などの絶縁部材５２により一体化されている。

以上は、チョークコイルを２個のコイルで構成した場合であるが、次に、チョークコイルを１個のコイルで構成した場合のフィーダ側端子の取り出しについて説明する。図４（Ａ）は、帯状のフィーダ端子５４を、図４（Ｂ）は、このフィーダ端子を、棒状のフェライトコア３０に巻回された１個のコイル５６上に巻き付けた状態を示す上面図、図４（Ｃ）はその断面図である。コイル５６の中点部分のコイルの絶縁被覆を剥離してコイル導体を露出させる。この部分に、帯状フィーダ端子５４を巻き付けて固定する。このようなフィーダ側端子５４は、図３で説明したように、一方のデフォッガ側端子と同じ方向に引き出し、絶縁体でデフォッガ側端子と一体化してもよい。

以上の例では、コイル５６の中点からフィーダ端子を取り出しているが、これに限られるものではなく、不快音を発生させないという観点から、コイルを３つの部分に３等分した場合に、中央部分のどの箇所からフィーダ端子を取り出してもよい。

図１に戻り、チョークコイル２０のデフォッガ側端子３４はバスバー１４Ｂに、デフォッガ側端子３６はバスバー１６Ｂに、フィーダ側端子３８は電源４０およびノイズ除去用コンデンサ４２に接続されている。また、チョークコイル２２のデフォッガ側端子３４はバスバー１４Ｂに、デフォッガ側端子３６はバスバー１６Ｂに、フィーダ側端子３８はアース、すなわち車体に接続されている。

図１，図２の説明からわかるように、各チョークコイル２０，２２は、フェライトコア３０に同一方向に巻回された2個のコイル３２Ａ，３２Ｂを備えている。各コイルのインダクタンスは、０．１〜３μＨ、好ましくは０．７〜１．３μＨとなるように調整される。インダクタンスも前述の範囲に調整することにより、デフォッガと導電体である車体とを高周波的にカットすることができる。インダクタンスは、フィライトコア３０の種類とコイルの巻き数とにより決定される。

電源４０からの電流は、チョークコイル２０のコイル３２Ａ，３２Ｂに分流し、熱線１４Ａ，１６Ａをそれぞれ経て、チョークコイル２２のコイル３２Ａ，３２Ｂを流れて、フィーダ端子３８で合流し、アースへ流れる。電源４０から供給する電流は、１０〜４０Ａであるので、各コイル３２Ａ，３２Ｂに流れる電流は、５〜２０Ａとなる。

各コイル３２Ａ，３２Ｂでの抵抗ロスの抑制および発熱の抑制の観点から、コイルの線径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましい。線径が１．０ｍｍより細いと、コイルによる抵抗ロスおよび発熱量が大きくなる場合があり、好ましくない。また、線径が２ｍｍより太いと、外観上好ましくない。

また、本実施例のチョークコイルによれば、発電機により発生されるノイズ成分は、コイル３２Ａ，３２Ｂに逆位相で流れるので、コイル３２Ａの振動とコイル３２Ｂの振動とは互いに打ち消し合うので、不快音は抑制される。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形，変更が可能である。例えば、チョークコイルの見栄えを良くするために、熱収縮チューブを被せてもよい。

本発明のチョークコイルをデフォッガに実装した自動車用リアガラスを示す図である。 2個のコイルよりなるチョークコイルの構成を示す図である。図２のチョークコイルにおいて、フィーダ側端子をデフォッガ側端子に引き出した場合の構成を示す図である。１個のコイルよりなるチョークコイルの構成を示す図である。

符号の説明

１０リアガラス
１２デフォッガ
１４第１の熱線部
１６第２の熱線部
１４Ａ，１６Ａ熱線
１４Ｂ，１６Ｂバスバー
２０，２２チョークコイル
２４アンテナ
３０フェライトコア
３２Ａ，３２Ｂ，５６コイル
３３Ａ，３３Ｂコイルの一端
３５Ａ，３５Ｂコイルの他端
３４，３６デフォッガ側端子
３８，５４フィーダ側端子
４０電源
５０，５２絶縁部材

Claims

自動車用窓ガラスの表面に形成されたデフォッガに接続されるチョークコイルにおいて、
棒状の磁気コアと、
前記磁気コアに同一方向に巻回された、直列に接続された第１および第２のコイル部分と、
前記第１コイル部分と前記第２コイル部分との接続点に接続された端子であって、電源またはアースに接続されるフィーダ側端子と、
前記第１のコイル部分の他端に接続された端子であって、前記デフォッガの上下に分割された一方のバスバーに接続される第１のデフォッガ側端子と、
前記第２コイル部分の他端に接続された端子であって、前記デフォッガの上下に分割された他方のバスバーに接続される第２のデフォッガ側端子と、
を備えることを特徴とするチョークコイル。
前記第１および第２のコイル部分は、１個のコイルにより構成されることを特徴とするチョークコイル。
前記第１および第２のコイル部分の各々は、１個のコイルにより構成されることを特徴とするチョークコイル。
前記第１のコイル部分と前記第２のコイル部分との接続点は、前記１個のコイルを３つの部分に３等分した場合に、その中央部分に位置することを特徴とする請求項２に記載のチョークコイル。
前記第１のコイル部分と前記第２のコイル部分との接続点は、前記１個のコイルの中点に位置することを特徴とする請求項４に記載のチョークコイル。
前記第１のコイル部分を構成するコイルの長さと、前記第２のコイル部分を構成するコイルの長さとの比は、１／２〜１／３であることを特徴とする請求項３に記載のチョークコイル。
前記コイルの線径は、１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のチョークコイル。
前記第１および第２のコイル部分のインダクタンスは、それぞれ０．１〜３μＨであることを特徴とする、請求項１に記載のチョークコイル。
前記第１のデフォッガ側端子と前記第２のデフォッガ側端子とは、第１の絶縁部材に固定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のチョークコイル。
前記第１のデフォッガ側端子および前記第２のデフォッガ側端子のいずれか一方と、前記フィーダ側端子とは、第２の絶縁部材に固定されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のチョークコイル。
自動車用窓ガラスにおいて、
前記自動車用窓ガラスの表面に形成されたデフォッガと、
前記デフォッガを構成する熱線が接続される前記自動車用窓ガラスの一方の両側部にそれぞれ形成され、略一直線状に配置された第１のバスバーおよび第２のバスバーと、
前記デフォッガを構成する熱線が接続され、前記自動車用窓ガラスの他方の両側部にそれぞれ形成され、略一直線状に配置された第３のバスバーおよび第４のバスバーと、
前記第１および第２のバスバーに接続された、請求項１〜１０のいずれかに記載の第１のチョークコイルと、
前記第３および第４のバスバーに接続された、請求項１〜１０のいずれかに記載の第２のチョークコイルとを備え、
前記第１のチョークコイルの第１および第２のデフォッガ側端子の各々は、前記第１および第２のバスバーの各々に対応して接続され、
前記第２のチョークコイルの第１および第２のデフォッガ側端子の各々は、前記第３および第４のバスバーの各々に対応して接続されていることを特徴とする自動車用窓ガラス。