JP2011508692A - 電気的平板接続素子を有する窓ガラス - Google Patents

Abstract

本発明は、電気的接触を設けるための少なくとも１つの平板導体半田付け接続素子を有する窓ガラス、具体的には車両用窓ガラスであって、平板導体半田付け接続素子は、少なくとも１つの電気的絶縁プラスチック層と、窓ガラスから導出する配線接続に半田付けするために半田面に接続された１つの導電性層またはフォイルとを有し、平板導体半田付け接続素子は窓ガラスの外面に接着によって取り付けられ、少なくとも１つの電気的絶縁バッファ層が、一方では自由に露出された半田面を備える導電性層またはフォイルの一部分と、他方では窓ガラスの表面との間に設けられていることを特徴とする、窓ガラスを記載する。

Description

本発明は、特許請求項１のプリアンブルの特徴を備える、少なくとも１つの電気的平板接続素子を有する窓ガラスに関する。

独国実用新案第９３１３３９４Ｕ１号明細書は、２つの個別の板ガラスと、それらの表面を接着接続し、接着層に埋め込まれた金属線からなる発熱素子を有する接合層とからなり、発熱素子と電気的に接続され、プラグ式接触素子が、コンポジットから引き出された、その自由端に設けられている、少なくとも１つの接続ケーブルを有する、関連するコンポジットガラスを記載している。

接続ケーブルは、板ガラスの末端縁によって曲げられて、隣接する板ガラス表面に固定される、平板導体接続素子である。結果として、例えば押しボタンノブまたはプラグインタブとして実現されるプラグ式接触素子が設けられた、再現可能に配置された接続面を提供する。

平板導体接続素子は、それ自体が錫メッキされた薄い銅リボンと、ポリイミドベースの耐破損（ｔｅａｒ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）プラスチックからなる絶縁ケーシングとからなる。

接続ケーブルの外側端部を板ガラスの外側に接合するための接合層は、好ましくはアクリレート、シリコーンゴム、またはポリシロキサンベースの接着剤からなる。

接続ケーブルに接続されるプラグ式接触素子は、それ自体がガラスの表面とのいかなる固定的な接続をも有する必要がないことは、留意すべきである。しかしながら、そこでいかなる局所的電気接触を設ける必要もないのに、様々な方法を利用して（接合層、半田層、摩擦溶接接続、超音波半田技術、超音波摩擦溶接技術）プラグ式接触素子が板ガラスの表面に直接接続されている実施形態が、多く記載されている。

更なる平板導体半田付け接続素子が、独国特許出願公開第１９８５６６６３Ａ１号明細書より知られている。ハウジングの下で横方向に導出する平板導体素子が、接触面が板ガラス上に配置された状態でそこに半田付けされる。

独国特許出願公開第４３０４７８８Ａ１号明細書は、その表面に接続素子が接着によって設けられていて、それ自体が前記機能素子と接続素子に設けられた電線路との間の電気的接続を設けるための半田接触を含む、発熱導体および／またはアンテナ導体などの電気的機能素子を備える、自動車用板ガラスを開示している。半田付けは、導体構造を支持する基板上に直接形成される。

窓ガラス、特に板ガラスへの外部接続を接続するためのこのような半田接続は、長い間知られていた。また、これらの半田接続が設けられる時の加熱によって、および半田付け領域の異なる熱膨張挙動によって、極端な場合には窓ガラスの素材を劣化および破損すらさせる可能性のある、機械的な応力が強まる可能性がある。

熱的プレストレスト板ガラスはこの点においてより影響を受けにくいが、非プレストレスト板ガラスからなるコンポジットガラスの場合、特に個々の板ガラスが比較的薄いガラスからなる場合には、破損が発生する。完成した板ガラスの全体的な重量を減らすため、および、当然ながら、前記板ガラスの全体的な厚さを減らすためにも、現代のコンポジットガラス製造では、厚さ２ｍｍ未満の個々の板ガラスが圧倒的に使用されている。

固体の状態でも比較的柔らかいままで、緩やかな動きを通じて機械適応力を和らげることができる、柔らかい半田付け金属の合金の選択を通じて、ある程度までは機械的応力は相殺される。加えて、可能な限り小さい密着半田面を形成する努力がなされており、その結果、強電流、特に発熱目的の場合、２つの異なる半田足を備える架橋状半田付け接続素子を使用するようになった。このような半田付け接続素子は、例えば、独国実用新案第９０１３３８０Ｕ１号明細書に開示されている。

通例として、車両用板ガラスの接続素子は、板ガラスが車体の各開口部に挿入された後に工具を使わずに直接接続するために事前装備されており、すなわち板ガラスの製造者が、（平板導体から丸形ケーブルへの）断面接点およびプラグを備える接続素子全体をコポジットに取り付ける必要がある。

これらの接続素子は比較的高価である。その結果、コンポジットの製造完了後に、板ガラス自体のみならず、再利用が可能な方法で接続されていない接続素子も不良品となった場合、望ましくないさらなる価値の損失が発生する可能性がある。

本発明は、この接続素子が同時に一枚およびコンポジットガラスで共通に使用可能である場合に、単純かつ経済的な設計を前提として、インサイチュの、つまり板ガラスの表面上の、半田に起因する応力による板ガラス表面の負荷の増加を回避することができる、少なくとも１つの接続素子を備える板ガラスを特徴とする目的に基づく。

この目的は、特許請求項１の特徴による本発明によって達成される。従属請求項の特徴は、本発明の有利な展開を示す。

一方では自由に露出された半田面を備える電気的導体層またはフォイルの一部分と他方では板ガラスの表面との間で、板ガラスの表面に接着によって取り付けられた接続素子の場合、少なくとも１つの電気的絶縁バッファ層が設けられていれば、結果的に板ガラスまたはガラス自体への直接的な熱的影響は、特定の半田付け位置において少なくとも緩和される。その結果、窓ガラスの内部、同位置、または表面に設けられる電気的構造、および外部接触が後に提供される必要がある接続点との電気的接触をするために避けられない半田付け位置の間で、局所的な差別化が発生する可能性がある。

具体的にはコンポジットガラスの用途の場合には、ガラスの表面の引っ張り応力が非常に低いかまたは無い板ガラスの外縁からある程度更に離れた危険ではない表面領域で、接触の「内部」形成が発生する可能性がある。

対照的に、コンポジットガラスの外面上のある程度より危険ではない領域で「外部半田付け」が発生する可能性があるが、ここでも局所的な過熱による破損の危険がないように、可能性のある熱的破損を考慮して、熱緩衝中間層によってある程度緩和される。

これにより、具体的には、コンポジットガラスの完成および最終品質管理の後にのみ、比較的高価な接続素子を最終的に接続させることが可能になる。

本発明の対象の更なる詳細および利点は、例示的実施形態の図面およびそれに続く以下の詳細な説明から明らかになる。

前記図面において、簡略図は縮尺通りではない。

窓ガラス上に設けられた半田付け接続素子の第一の実施形態を示し、半田付け接続素子の２つの組み込み図を有する図である。 ２つの半田付け接続素子が隣接して設けられている、図１に対応する窓ガラスの縁の平面図である。 さらなる電気または電子部品（例えばアンテナ接続用の減結合インダクタ）が平板導体接続素子上に直接取り付けられている、第二の実施形態を示す図である。

図１によれば、コンポジットガラス（２つの剛性板ガラスおよびそれらの表面を接着によって接続させる中間層）からなる窓ガラス１（細部のみを図示する）は、その自由外面の１つに導電性構造２を有する。後者は、慣習的な方法によるこの例示的実施形態では、ガラス面に焼き付けられた銀粒子でスクリーン印刷されたペーストからなり、従って、そこに少し埋まっているように描かれている。しかしながら、当然ながら、表面接着導体構造の別の構成を使用することも可能である。

平板導体接続素子４、より正確にはこの接続素子４の金属導電性フォイル５は、半田の薄層３によって導電的に導電性構造２に接続されている。ここで導電性フォイル５は、両面が事前に錫メッキされた状態で示されている。しかしながら、これは必ずしも必要ではなく、このようなフォイルがこの事前に錫メッキを施された半田の非常に薄い層から工業大量生産ベースで製造されるという事実の単なる結果にすぎない。

これとは別に、導電性フォイル５は、導電性フォイル５との電気的接触を形成する必要のある場所だけで局所的に除去される、絶縁フォイル鞘６によってほぼ完全に囲まれている。

典型的な平板導体接続素子は、好ましくは、厚さ０．０１ｍｍから０．０８ｍｍ、幅２ｍｍから１６ｍｍの事前に錫メッキされた銅リボンと、ポリイミドベースの耐破損プラスチックでできた絶縁ジャケットからなるこの接続素子の全体の厚さは、絶縁ジャケットを含めて、好ましくは０．３ｍｍ未満である。層厚は、図解の目的のみのため、本明細書内では著しく誇張されている説明されている。

絶縁スリーブ５の窓ガラス１に面した表面上に設けられた、これも数分の１ミリメートル厚の接着層７により、接続素子４全体が、導電性構造２の位置の隣の窓ガラス１の表面に、固着的に接続されている。それ自体知られている方法によって、図解とは対照的に、導電性構造２の一部分が接着層７の下を、更に遠くまで（ここでは図示せず）、通ることが可能である一方、この接着層７が少なくとも実際の半田付け位置を完全に包囲するように設けることも可能である。

接続素子４は、窓ガラス１に向いていない方の表面上に、導電性フォイルの事前に錫メッキされた面が露出されるように絶縁スリーブが局所的に除去されている、半田付け接続位置も有する。ケーブル１０の半田足９は同様に、半田の薄層８によって接続素子４の導電性フォイル５に電気的に接続される。ケーブルは、図に示すように、圧着によって半田足９に接続されてもよい。

ケーブル１０の接続位置は、導電性構造２の同じ接続素子の接続位置に対して、横方向に著しくずれているように見える可能性がある。更に、絶縁スリーブ５および接着層７の両方の部分は、この接続位置と板ガラスの表面との間に位置している。これにより、コンポジットガラスの製造後に、過剰な熱効果を生じることなくケーブル接続または半田足９を対応する接続位置に半田付けすることが可能になる。接続素子は、ある方法では、導電性構造２に純粋に機能的に直接半田付けすることが可能なケーブル１０の延長部を形成する。

更に、模式的に三角形として示されている接着剤のストランド１１も、図１に見ることができる。従って、接着剤の前記ストランド１１の縦走は、紙面に対して直交するように、視線方向に延在している。過程で、それは２つの半田付け位置の間に位置する平板導体接続素子４の一部を越える。読者の注意は、押出工具によって接着剤のストランド１１が、それ自体が板ガラスの表面に接着される接続素子上に容易に塗布できるように、接続素子４が実際に１０分の数ミリメートルの厚さであるという事実に再び引きつけられる。このような実行方法は、ケーブル１０などの慣習的な丸形ケーブルでは容易に実現できない。

半田付け接続素子４の構成は、２つの組み込まれた個別の図をもって、その上面（下）および底面（上）を示されている。

図２は、図１にも示されている窓ガラス１の縁側接続領域を上から見た図である。２つの半田付け接続素子４は、ここで窓ガラスの表面上に互いに隣り合って半田付けされ、それぞれが導電性構造２（例えばアンテナ導体または発熱導体）に電気的に接続され、接着剤のストランド１１の下を通っている。（一方は導電性構造２へ、他方はケーブル１０への）２つの接続位置が互いに著しくずれていることも、明らかである。

平板導体半田付け接続素子４は、２つの剛性板ガラスおよび接着層が接続される前に、１つの板ガラスの外面に既に接合および半田付けされていてもよい。高度に機械化された製造では、これは非常に高額な費用を要する作業ではなく、半田付け接続素子の材料費も安い。窓ガラス１の品質は、その後最終的なコンポジットの製造後にのみ評価される。これが十分でなかったとしても、半田付け接続素子の価値自体が低いので、追加的な価値の損失は非常に限定される。

したがって図３は、窓ガラスの表面に接合された半田付け接続素子４が、異なる極性（例えばアンテナ信号および接地／基準電位）を伝導することのできる２つの個別の導電性フォイル５．１および５．２を含む一実施形態を示す。導電性フォイル５．１は、３での半田付けによって、その末端の１つが導電性構造２に電気的に接続されている。もう一方の末端では、同様に絶縁スリーブ６の凹部に接続面が配置され、その凹部に電機部品１２の第一半田足１２．１が半田付けされている。同じ部品の第二半田足１２．２は、第二導電性フォイル５．２に同じ方法で電気的に接続されている。

ここでも、図１および図２の構成が再び認識されることができる：半田付け接続素子４の上側の接続位置は、その下側の半田付け位置に対して横方向に著しくずれている。絶縁スリーブおよび接着層は両方とも、ガラス面に対する熱緩衝材のように、前記接続位置およびそこで上方向に自由に露出される導電性フォイルの下に位置している。

更に、導電性フォイルには別の絶縁スリーブを使用せずに比較的厚い耐熱接着層が直接設けられ、従って窓ガラスの表面に接合されている実施形態も考えられる。するとこの接合層は、それ自体が接着および熱保護の機能を兼ね備える。３Ｍ社の素材Ｙ５８２（アクリレート接着剤）は、このような目的に適した接着剤である。

Claims (8)

1. 電気的接触を設けるための少なくとも１つの平板導体半田付け接続素子（４）を有する窓ガラス（１）、具体的には車両用窓ガラスであって、平板導体半田付け接続素子（４）が、少なくとも１つの電気的絶縁プラスチック層（６）と、窓ガラスから導出する配線接続に半田付けするために半田面に接続された１つの導電性層またはフォイル（５）とを有し、平板導体半田付け接続素子（４）が窓ガラスの外面に接着によって取り付けられ、少なくとも１つの電気的絶縁バッファ層（６、７）が、一方では自由に露出された半田面を備える導電性層またはフォイルの一部分と、他方では窓ガラスの表面との間に設けられていることを特徴とする、窓ガラス。
2. バッファ層が、層部またはフォイル部と窓ガラスの表面との間に電気的絶縁接合層（７）または電気的絶縁プラスチック層（６）および接合層（７）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の窓ガラス。
3. 半田付け接続素子（４）が接着される表面上に電気的機能素子のための少なくとも１つの半田付け接続位置を有し、窓ガラス（１）自体の半田付け接続位置および半田付け接続素子（４）の半田付け表面が、導電性層またはフォイル（５）を通じて相互に接続されているが、窓ガラスの表面上に突出するようには相互接続されていないことを特徴とする、請求項１または２に記載の窓ガラス。
4. コンポジットの内部に電気的機能素子を備えるコンポジット窓ガラスとして実現され、コンポジットの外部に位置する少なくとも１つの半田付け位置にこれらの機能素子を電気的に接続するために、平板導体半田付け接続素子が設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の窓ガラス。
5. 平板導体半田付け接続素子が、導電性層によって相互に接続されている少なくとも２つの半田付け位置、および２つの第一半田付け位置が接続されるべき第三半田付け位置の領域でのプラスチック層の中断を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の窓ガラス。
6. ２つの単極半田足を備える素子が２つの第一半田付け位置に半田付けされることを特徴とする、請求項５に記載の窓ガラス。
7. 熱可塑性接着剤が、窓ガラスの表面と絶縁プラスチック層との間に接着層（７）を形成することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の窓ガラス。
8. 接着剤のストランド（１１）がその２つの半田付け接続位置の間の半田付け接続素子（４）を亘って越えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の窓ガラス。

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