JP3902459B2

JP3902459B2 - 加熱用導電線条を有した車両用窓ガラス

Info

Publication number: JP3902459B2
Application number: JP2001361213A
Authority: JP
Inventors: 豪前川
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: JP2003160029A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）に対応可能な加熱用導電線条を有した車両用の窓ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
寒冷時には、車両の室内外の温度差により窓ガラスに結露が発生したり、雨天時や湿度の高い時の窓ガラスの内側表面に付着した水滴による曇りによって、運転者の視界を損なわれることが多かった。
【０００３】
また、積雪時や氷結時には、窓ガラス面が凍結したり、積雪によっても運転者の視界が著しく遮ったりして、運転に大きな支障があった。
【０００４】
そこで、車両の後部窓ガラスには、複数の略平行線からなる加熱用導電線条と、それらの両端にバスバーを配設し、このバスバーにバッテリー等の直流電源を接続して通電し、窓ガラスの表面に付着した水滴による曇り等を加熱させて蒸発させるようにした所謂デフォッガーが良く知られ、運転者の視界の確保に努めている。
【０００５】
一方、前部窓ガラスにおいては、ワイパーの凍結防止用のデアイサーと呼ばれる融氷用のヒータ線が設けられ、ワイパーブレードと窓ガラスとの接触部が凍結によって動作不能とならないように加熱可能なっている。
【０００６】
前記車両の後部窓ガラスのデフォッガーの周辺余白部には、ＡＭ／ＦＭラジオ放送波の受信用のアンテナや、ＴＶ放送波の受信用のアンテナが設けられ、前部窓ガラスにおいても設置上の制約はあるものの、各種のアンテナを設けることがある。
【０００７】
これらのヒーター線条とアンテナ用導電線条は、いずれも導電線条であり、同一の抵抗率の導電性ペーストによってガラス板の表面に同時にスクリーン印刷し、加熱して焼付処理したものである。
【０００８】
ところで、自動車の電気系統システムは、乗用車に於いては通常１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）のものが一般的に広く採用されているが、搭載するエレクトロニクス機器の増加に伴い、１４Ｖ系の電気系統システムでは消費電力がまかないきれない状況になりつつある。
【０００９】
これを解消すると共に、さらに燃費の向上、高電圧駆動の新しい機能の実現による付加価値の付与を目的として、１４Ｖ系の電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）に代えて４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）の採用が検討されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、バッテリー電源電圧を１２Ｖから３倍の３６Ｖに変更したものを、車両用後部窓に設けた前記デフォッガーに接続すると、デフォッガーの発熱量Ｐは、発熱量をＰ、電圧をＥ、シート抵抗をＲとすれば、Ｐ＝Ｅ2／Ｒとなり、電圧（Ｅ）の二乗に比例するので、電圧が３倍になれば発熱量は９倍になってしまうことになる。
【００１１】
このため、電圧を３倍に上げても、デフォッガーの発熱量を従来と同程度にしようとすると、デフォッガーのシート抵抗を９倍に上げればよいことになる。
【００１２】
しかしながら、デフォッガーのシート抵抗を９倍にすることによって、デフォッガーの発熱量を規制することはできるが、導電性ペーストの抵抗率（比抵抗）が９倍となり、同一ガラス面上に同時に印刷して形成されるアンテナ用導電線条の抵抗率も９倍になるため、この導電性ペーストによって形成したアンテナでの受信利得は約１．５ｄＢ程度低下する見込みという問題点があった。
【００１３】
この問題点を解決するために、デフォッガーの線条を形成するのと同一の導電ペーストを用いてアンテナ用導電線条を形成する場合においては、アンテナ用導電線条のシート抵抗だけを従来の電源電圧が１２Ｖ時のシート抵抗並に下げればよいということになるが、シート抵抗を下げようとすると、アンテナ用導電線条の線幅を９倍広げたり、アンテナ用導電線条の肉厚を９倍に上げたり、長さを短くしたりする必要があるが、通常０．７〜０．８ｍｍの線幅を６．５ｍｍ程度の線幅としたり、短くしたりするのは、アンテナとしての機能低下や、外観上、また実用上において実現困難である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわち、従来の１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）より４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）への車両の電源電圧の移行において、デフォッガーとその余白部にアンテナ用導電線条を有する車両用窓ガラスにおいて、デフォッガーの発熱量を従来と同等としても、アンテナの性能を低下させないことを目的とする。
【００１５】
すなわち、本発明は、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）における加熱用導電線条とその余白部に設けたアンテナ用導電線条を有する車両用の窓ガラスにおいて、前記アンテナ用導電線条の導電ペーストの抵抗率を１４Ｖ系電気系統システムで使用する導電ペーストとし、
加熱用導電線条の導電ペーストの抵抗率を、前記加熱用導電線条のバッテリー電源電圧値と、１４Ｖ系電気系統システムのバッテリー電圧値１２Ｖとの比を二乗した値を、前記アンテナ用導電線条用の導電ペーストの抵抗率に乗じた値として、
加熱用導電線条の発熱量を１４Ｖ系電気系統システムのレベル迄抑えたことを特徴とする加熱用導電線条を有した車両用窓ガラスである。
【００１６】
あるいは、本発明は、加熱用導電線条の導電ペーストの抵抗率を４５〜９０×１０-6Ωｃｍとし、前記アンテナ用導電線条の導電ペーストの抵抗率を５〜１０×１０ -6 Ωｃｍとしたことを特徴とする上述の加熱用導電線条を有した車両用窓ガラスである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１に示すように、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）において、車両の窓ガラス１の表面にデフォッガーやデアイサー等の加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３の両線条を設けたもので、加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３のそれぞれを異なる抵抗率の導電性ペーストにて印刷して形成したものである。
【００２０】
加熱用導電線条２を形成する導電材料の抵抗率は、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）に移行した場合でも、従来の１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）の時の発熱量となるように調節する。
【００２１】
このため、前記４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）の加熱用導電線条２を形成する導電ペーストの抵抗率は、前記加熱用導電線条２に接続する電源電圧値３６Ｖと、１４Ｖ系電気系統システムのバッテリー電圧値１２Ｖとの比を二乗した値を、前記アンテナ用導電線条３の導電ペーストの抵抗率に乗じた値とした。
【００２２】
具体的には、前記アンテナ用導電線条３の導電ペーストの抵抗率を、１４Ｖ系電気系統システムとして従来から使用している５〜１０×１０-6Ωｃｍとし、加熱用導電線条２を形成する導電ペーストの抵抗率は、アンテナ用導電線条３の導電ペーストの抵抗率の９倍の４５〜９０×１０-6Ωｃｍとした。
【００２３】
前記アンテナ用導電線条３の導電ペーストの抵抗率を、５〜１０×１０-6Ωｃｍとしたのは、通常、１４Ｖ系電気系統システムにおいて、加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３を同一の導電ペーストで行い、両線条で使用できる共通な範囲としているためである。
【００２４】
本発明のように、アンテナ用導電線条３の導電ペーストを単独で使用する場合においては、３〜１０×１０-6Ωｃｍとしてもよい。これは銀の抵抗値が１．６×１０-6Ωｃｍであり、銀の粉末を焼結した導電ペーストでは空隙等を含むため抵抗値が３×１０-6Ωｃｍ程度となるためである。
【００２５】
前記電源電圧４は、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）として説明したが、本発明はこの電源電圧の値に限定するものではなく、他の電圧値であっても良い。
【００２６】
以下に、作用について説明する。
【００２７】
バッテリー電源電圧をＥ、加熱用導電線条のシート抵抗値をＲとすれば、発熱量Ｐは、Ｐ＝Ｅ2／Ｒの式で表される。
【００２８】
１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）より４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）への移行によって、バッテリーの電源電圧Ｅが３倍に増加すれば、加熱用導電線条２を形成する材質、線条のパターンが同一であれば発熱量Ｐ’は、３の二乗倍、すなわち９倍となるため、加熱用導電線条２の材質を変更して、シート抵抗Ｒ’を前記シート抵抗Ｒの９倍にすれば、発熱量Ｐ’は、１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）時の発熱量Ｐと同一とすることができる。
【００２９】
Ｐ’＝（３Ｅ）2／Ｒ’＝（３Ｅ）2／（９Ｒ）＝Ｐしかしながら、アンテナ用導電線条３を、加熱用導電線条２と同一の導電性ペーストを使用して同時にパターン形成した場合に於いては、アンテナ用導電線条３の抵抗率が従来のものに比べて９倍高いことによって、ＡＭ／ＦＭラジオ放送波の受信性能が約１．５ｄＢ程度低下するので、加熱用導電線条２と同一の高抵抗の導電性ペーストを用いることは困難であるため、アンテナ用導電線条３を形成する導電性ペーストについては、電源電圧によって抵抗率を変えざるを得ない加熱用導電線条２の導電性ペーストとは異なる従来の抵抗率５〜１０×１０-6Ωｃｍの導電性ペーストによって形成した。
【００３０】
以上好適な実施例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
【００３１】
尚、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）というのは、発電機の出力電圧を４２Ｖとしたときに、バッテリーの電源電圧が３６Ｖであり、１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）というのは、発電機の出力電圧を１４Ｖとしたときに、バッテリーの電源電圧が１２Ｖとなるものである。
【００３２】
また、加熱用導電線条２とは、車両の後部窓ガラスのデフォッガーに限らず、前部窓ガラスに設けたデアイサーと呼ばれるワイパー凍結防止用の加熱用導電線条や、融氷、融雪用の加熱用導電線条も含まれる。
【００３３】
実施例１図１に示すように、車両用後部窓ガラスに設けたデフォッガの加熱用導電線条２用の導電ペーストとして、銀粉４０％、耐熱無機材料１０％、低融点ガラスフリット３５％、溶剤１５％を混練してペースト状とした導電ペーストを用いて、ガラス板１面の加熱用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。この加熱用導電線条２の導電ペーストの抵抗率は７０×１０-6Ωｃｍであった。
【００３４】
次いで、アンテナ用導電線条３の導電性ペーストとして、銀粉８０％、低融点ガラスフリット５％、溶剤１５％を混練してペースト状とした導電ペーストを用いて、前記ガラス板１面のアンテナ用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。このアンテナ用導電線条３の導電ペーストの抵抗率は５×１０-6Ωｃｍであった。
【００３５】
このように、前記加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３を別々の抵抗率の導電ペーストによって同一ガラス板１面にスクリーン印刷したものを、加熱炉内で加熱焼成した。
【００３６】
このように抵抗率７０×１０-6Ωｃｍの導電性ペーストで形成された加熱用導電線条２に、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）４による通電によって、発熱させるデフォッガーは、従来の抵抗率５×１０-6Ωｃｍの導電性ペーストで形成した加熱用導電線条に１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）を接続した時に発生する発熱量とほぼ同等であった。
【００３７】
また、アンテナ用導電線条３については、従来の抵抗率と同じ抵抗率５×１０-6Ωｃｍで形成したので、ＡＭ／ＦＭラジオ放送波帯において受信性能の低下はなかった。
【００３８】
実施例２車両用後部窓ガラス１に設けたデフォッガの加熱用導電線条２用の導電ペーストとして、銀粉７０％、酸化マンガン１０％、低融点ガラスフリット５％、溶剤１５％を混練してペースト状とした導電ペーストを用いて、ガラス板１面の加熱用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。この加熱用導電線条２の導電ペーストの抵抗率は７５×１０-6Ωｃｍであった。
【００３９】
次いで、アンテナ用導電線条３の導電性ペーストとしては実施例１と同じ組成の抵抗率が５×１０-6Ωｃｍ導電ペーストを用いて、前記ガラス板１面のアンテナ用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。
【００４０】
これら前記加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３を別々の抵抗率の導電ペーストによって同一ガラス板１面にスクリーン印刷したものを、加熱炉内で加熱焼成した。
【００４１】
このように抵抗率７５×１０-6Ωｃｍの導電性ペーストで形成された加熱用導電線条２に、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）による通電によって、発熱させるデフォッガーは、従来の導電性ペーストで形成した加熱用導電線条２に１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）４を接続した時に発生する発熱量とほぼ同等であった。
【００４２】
また、アンテナ用導電線条３については、実施例１と同様であり、ＡＭ／ＦＭラジオ放送波帯において受信性能の低下はなかった。
【００４３】
実施例３車両用後部窓ガラス１に設けたデフォッガの加熱用導電線条２用の導電ペーストとして、銀粉６５％、パラジウム１５％、低融点ガラスフリット５％、溶剤１５％を混練してペースト状とした導電ペーストを用いて、ガラス板１面の加熱用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。この加熱用導電線条２の導電ペーストの抵抗率は８０×１０-6Ωｃｍであった。
【００４４】
次いで、アンテナ用導電線条３の導電性ペーストとしては実施例１と同じ組成の抵抗率が５×１０-6Ωｃｍ導電ペーストを用いて、前記ガラス板１面のアンテナ用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。
【００４５】
これら前記加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３を別々の抵抗率の導電ペーストによって同一ガラス板１面にスクリーン印刷したものを、加熱炉内で加熱焼成した。
【００４６】
このように抵抗率８０×１０-6Ωｃｍの導電性ペーストで形成された加熱用導電線条２に、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）による通電によって、発熱させるデフォッガーは、従来の導電性ペーストで形成した加熱用導電線条２に１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）４を接続した時に発生する発熱量とほぼ同等であった。
【００４７】
また、アンテナ用導電線条３については、実施例１と同様であり、ＡＭ／ＦＭラジオ放送波帯において受信性能の低下はなかった。
【００４８】
実施例４車両用後部窓ガラス１に設けたデフォッガの加熱用導電線条２用の導電ペーストとして、銀粉６０％、白金２０％、低融点ガラスフリット５％、溶剤１５％を混練してペースト状とした導電ペーストを用いて、ガラス板１面の加熱用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。この加熱用導電線条２の導電ペーストの抵抗率は８０×１０-6Ωｃｍであった。
【００４９】
次いで、アンテナ用導電線条３の導電性ペーストとしては実施例１と同じ組成の抵抗率が５×１０-6Ωｃｍの導電ペーストを用いて、前記ガラス板１面のアンテナ用導電線条部分にスクリーン印刷によってパターン形成した。
【００５０】
これら前記加熱用導電線条２とアンテナ用導電線条３を別々の抵抗率の導電ペーストによって同一ガラス板１面にスクリーン印刷したものを、加熱炉内で加熱焼成した。
【００５１】
このように抵抗率８０×１０-6Ωｃｍの導電性ペーストで形成された加熱用導電線条２に、４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）４による通電によって、発熱させるデフォッガーは、従来の導電性ペーストで形成した加熱用導電線条に１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）を接続した時に発生する発熱量とほぼ同等であった。
【００５２】
また、アンテナ用導電線条３については、実施例１と同様であり、ＡＭ／ＦＭラジオ放送波帯において受信性能の低下はなかった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、バッテリー電源を１４Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧１２Ｖ）から３倍の４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）にアップした時に、同一パターンであっても加熱用導電線条での発熱量が９倍（３の二乗倍）となるため、加熱用導電線条の導電性ペーストのみ抵抗率を現状の９倍とすることによって発熱量を１４Ｖ系電気系統システムのレベル迄抑え、アンテナ用導電線条の抵抗率は１４Ｖ系電気系統システム時における加熱用導電線条やアンテナ用導電線条に使用される範囲の抵抗率と同一の抵抗率としたことにより受信性能を低下させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施例を説明する加熱用導電線条とアンテナ用導電線条を有する車両の窓ガラスの正面図。
【符号の説明】
１窓ガラス
２加熱用導電線条
３アンテナ用導電線条
４電源電圧

Claims

４２Ｖ系電気系統システム（バッテリー電源電圧３６Ｖ）における加熱用導電線条とその余白部に設けたアンテナ用導電線条を有する車両用の窓ガラスにおいて、前記アンテナ用導電線条の導電ペーストの抵抗率を１４Ｖ系電気系統システムで使用する導電ペーストとし、
加熱用導電線条の導電ペーストの抵抗率を、前記加熱用導電線条のバッテリー電源電圧値と、１４Ｖ系電気系統システムのバッテリー電圧値１２Ｖとの比を二乗した値を、前記アンテナ用導電線条用の導電ペーストの抵抗率に乗じた値として、
加熱用導電線条の発熱量を１４Ｖ系電気系統システムのレベル迄抑えたことを特徴とする加熱用導電線条を有した車両用窓ガラス。
前記加熱用導電線条の導電ペーストの抵抗率を４５〜９０×１０-6Ωｃｍとし、前記アンテナ用導電線条の導電ペーストの抵抗率を５〜１０×１０ -6 Ωｃｍとしたことを特徴とする請求項１記載の加熱用導電線条を有した車両用窓ガラス。