JP4199924B2 - ウィンドウガラスヒータ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の特徴を有する、特に自動車のウィンドウガラスを加熱するための、ウィンドウガラスヒータに関する。
【０００２】
背景技術
上位概念の形式のウィンドウガラスヒータが公知である。このウィンドウガラスヒータは通常、加熱したいウィンドウガラス上にメアンダ状（ｍａｅａｎｄｅｒｆｏｅｒｍｉｇ）に配置された電気的な導体として形成される抵抗加熱装置を有している。電気的な導体はこの場合、薄い面状または線上の導体軌道としてウィンドウガラスの表面上に取り付けられているか、または合わせ板ガラスの場合はガラス板中間室に組み込まれている。抵抗加熱装置を加熱電源、通常は自動車のバッテリに接続することにより、電流が流れ、抵抗加熱装置が加熱され、さらには加熱したいウィンドウガラスが加熱される。
【０００３】
抵抗加熱装置を加熱電源に接続するために、自動車の操作によって作動可能な電気的な切替手段を使用することが公知である。電気的な切替手段としては例えばリレーが使用される。このリレーは通常は自動車の計器盤に配置されるプリント配線板上に配置されている。さらに機械的なリレーの代わりに、半導体切替手段、例えばパワートランジスタを使用することが公知であるが、このパワートランジスタは、機械的なリレーのコンタクト構造に適合するためにアダプタケーシング内に配置されている。アダプタケーシングの使用による、このことに関連した付加的なコストの他に、自動車の計器盤の下側に配置されたプリント配線板上の組み付けは比較的手間のかかるものである。
【０００４】
発明の効果
これに対して、請求項１に記載の特徴を有する本発明によるウィンドウガラスヒータは、簡単かつ安価に抵抗加熱装置を加熱電源に接続することができる。切替手段が、加熱したいウィンドウガラス上に直接に配置された半導体切替手段であることにより、有利には、標準的な構成部材として提供される半導体切替手段を、アダプタケーシングを介在することなしに直接的に、加熱したいウィンドウガラス上の抵抗加熱装置に接続することができる。付加的なアダプタケーシングを省くことができる他にさらに別の利点が得られる。即ち、加熱したいウィンドウガラスを同時に半導体切替手段の支持体として使用し、従って簡単に抵抗加熱装置を相応にデザインすることにより、半導体切替手段を接続するためにプリント配線板が模倣される。
【０００５】
本発明の有利な構成では、半導体切替手段が、有利には抵抗加熱装置の自動的な温度検出と温度制御とを可能にするインテリジェントな回路構成要素を有している。特に有利には、インテリジェントな回路を有する半導体切替手段をウィンドウガラス上に直接に配置することにより、加熱したいウィンドウガラスの直接的な温度検出を行うことができ、選択可能な切替閾値に応じて、ウィンドウガラスヒータのオン・オフを自動的に行うことができる。
【０００６】
本発明のさらに有利な構成は、その他の従属請求項の特徴により得られる。
【０００７】
実施例の説明
次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。
【０００８】
図１には、ウィンドウガラス１２の加熱のためのウィンドウガラスヒータ１０の概略図が示されている。このウィンドウガラス１２は例えば自動車のウィンドウガラス、特にリヤウィンドウガラス、フロントウィンドウガラスまたはサイドウィンドウガラスである。ウィンドウガラスヒータ１０は抵抗加熱装置１４を有している。この抵抗加熱装置１４はメアンダ状にウィンドウガラス１２上に配置された導線ループ１６から成っている。この導線ループ１６は２つの接続領域１８，２０を形成している。これらの接続領域１８，２０は切替手段２２に接続されている。切替手段２２は一般的に半導体切替手段２４として示されたパワートランジスタである。切替手段２２は接続導線２６，２８を介して加熱電源３０、例えば自動車のバッテリに接続されている。制御接続導線３２は、切替手段２２を操作するための制御信号を供給可能である。半導体切替手段２４は直接的にウィンドウガラス１２上に配置されている。半導体切替手段２４の位置は、この半導体切替手段２４が一方では接続導線２６，２８並びに接続導線３２に、他方では接続領域１８，２０に接続されるように選択されている。半導体切替手段２４は例えばウィンドウガラス１２の角隅領域に位置している。この角隅領域は、１つには場合によっては生じる機械的な要求に対して比較的保護されて位置しており、また１つにはウィンドウガラス１２の自由な視界のために必ずしも必要ではない領域である。
【０００９】
このウィンドウガラスヒータ１０の一般的な機能は公知であるので、この明細書においては詳説しない。制御導線３２による信号の供給により、半導体切替手段２４はその切替位置を変更し、これにより加熱電源３０が導線ループ１６に接続される。これにより加熱電流Ｉが流れ、この加熱電流Ｉが公知のように導線ループ１６を、ひいてはウィンドウガラス１２を加熱する。
【００１０】
図２および図３に示した実施例により、ウィンドウガラス１２上における半導体切替手段２４の配置について説明する。この場合それぞれ、内側に半導体切替手段２４が配置されている、ウィンドウガラス１２の１つの角隅領域しか示していない。図１と同じ部分には同じ符号が付与されており、再度の説明はしない。図２ａもしくは図３ａにはそれぞれ概略的な平面図を示しており、図２ｂもしくは図３ｂにはそれぞれ概略的な接続領域の側方図を示している。
【００１１】
図２では半導体切替手段２４は、商標名ＴＯ−２２０として公知の標準パワートランジスタである。このパワートランジスタは標準的なケーシング３４を有しており、このケーシング内にはシリコンチップ（詳しく図示しない）が配置されている。このシリコンチップは外側の３つの接続コンタクト３６，３８，４０を介して制御可能である。接続コンタクト３６，３８は切替コンタクトであって、接続コンタクト４０は制御コンタクトである。接続コンタクト３６は接続導線２８に接続されており、接続コンタクト４０は制御導線３２に接続されている。このために接続コンタクト３６，４０は、図２に概略的な側方図を示したように場合によっては僅かにウィンドウガラス１２から離れて持ち上げられていてよい。接続コンタクト３６と４０と接続導線２８もしくは制御導線３２との間の接続は例えばろう接または別の適当な導電的なコンタクトにより行われる。接続コンタクト３８は接続領域２０の接続舌片４２に接続されている。
【００１２】
図２の平面図に示したように接続舌片４２は拡大部を形成しており、同時に半導体切替手段２４のための組み付け基本位置として働く。このために半導体切替手段２４のケーシング３４を例えば扁平に接続舌片４２上に接合することができる。摩擦接続的な結合が、例えば接着、ろう接、又はその他の適当な接合技術で行われる。接続コンタクト３８は例えば、図２ｂの概略的な側方図に示したように、ウィンドウガラス１２の方向に屈曲されており、接続舌片４２の指状の延長部上に例えばろう接により接続される。
【００１３】
図２ａおよび図２ｂにに示した図面から明らかに、標準化された半導体切替手段２４を簡単に直接にウィンドウガラス１２上に配置できることがわかる。抵抗加熱装置１４の接続領域２０はこの場合、半導体切替手段２４の電気的なコンタクトの他に同時に、ウィンドウガラス１２上での半導体切替手段２４の機械的な位置固定のためにも働く。さらに接続舌片４２を介して同時に、半導体切替手段２４の損失熱を吸収し、ウィンドウガラス１２へと導出することができる。これに関連して半導体切替手段２４の損出熱の導出のために必要な冷却が行われる他に、ウィンドウガラス１２の加熱のために付加的な少なくとも局部的な熱源が提供される。
【００１４】
図３ａおよび図３ｂに示した実施例では、半導体切替手段２４が、商標名ＰＳ−０１０として提供されている標準的なパワートランジスタから成っている。半導体切替手段２４の構造的な構成に相応して、半導体切替手段２４の接続コンタクト３６が、接続領域２０の接続舌片４２上に取り付けられている。この場合同じく、接続舌片４２と接続コンタクト３８との間の導電的な接着結合またはろう接結合が行われ、これにより電気的なコンタクトの他に同時に半導体切替手段２４の機械的な位置固定が行われる。この場合複数の接続脚から成る接続コンタクト３６が中間導体路４６を介して接続導線２８に接続されている。この場合同様に複数の接続脚から形成された接続コンタクト４０は同様に中間導体路４８を介して制御導線３２に接続されている。接続舌片４２もしくは中間導体路４６および４８のデザインは、半導体切替手段２４の接続コンタクト３６，３８，４０の所定の位置に適合している。接続舌片４２もしくは中間導体路４６，４８ならびに導線ループ１６の接続領域１８および２０の構造化は同時に、導線ループ１６をウィンドウガラス１２上に取り付けることにより行える。従ってウィンドウガラス１２は同時に比喩的な意味で、半導体切替手段２４の接続のためにプリント配線板として働く。
【００１５】
詳しく示さない別の実施例によれば、半導体切替手段２４が、例えば半導体切替手段２４の時間制御及び／又は温度制御を可能にするインテリジェント集積回路を有していてよい。半導体切替手段２４をウィンドウガラス１２に直接に熱的に連結することにより特に有利には、ウィンドウガラス１２の温度が算出され、この温度は、半導体切替手段２４の接続もしくは遮断のための制御値として使用できる。従って選択可能な閾値に応じてウィンドウガラスヒータ１０の最適なオン・オフを保証することができる。これにより自動車バッテリから成る熱源３０の負荷は必要最小限に制限し続けられる。
【００１６】
すでに組み込まれた切替手段２２が設けられたウィンドウガラスヒータ１０を備えた、例えば自動車のウィンドウガラスとしてのウィンドウガラス１２を予め製造し、最終的な消費者のもとで完全な構成ユニットとして組み込むこむことができる。この場合、例えば簡単な差込接続によって付加的な補助手段なしに実現可能な、接続導線２６，２８ならびに制御導線３２との接続が行われるだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ウィンドウガラスヒータの概略的な全体図である。
【図２】 半導体切替手段の使用の第１の実施例を示す図である。
【図３】 半導体切替手段の使用の第２の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ウィンドウガラスヒータ
１２ ウィンドウガラス
１４ 抵抗加熱装置
１６ 導線ループ
１８，２０ 接続領域
２２，２４ 半導体切替手段
２６，２８ 接続導線
３０ 加熱電源
３２ 制御導線
３４ ケーシング
３６，３８，４０ 接続コンタクト
４２ 接続舌片
４６，４８ 中間導体路

Claims (6)

1. ウィンドウガラスを加熱するためのウィンドウガラスヒータであって、ウィンドウガラスに取り付けられたまたはウィンドウガラスに組み込まれた抵抗加熱装置を有しており、該抵抗加熱装置が接続コンタクトを介して電気的な切替手段によって加熱電源に接続可能である形式のものにおいて、
   切替手段（２２）が、加熱したいウィンドウガラス（１２）上に直接に配置された半導体切替手段（２４）であって、該半導体切替手段（２４）が、抵抗加熱装置（１４）の導線ループ（１６）の接続領域（１８，２０）に直接に接続されており、少なくとも１つの接続領域（１８，２０）が接続舌片（４２）を形成していて、該接続舌片（４２）が、ウィンドウガラス（１２）上に半導体切替手段（２４）を位置固定し、且つ、半導体切替手段（２４）と前記接続領域（１８，２０）の少なくとも１つとを電気的に接続することを特徴とするウィンドウガラスヒータ。
2. 接続舌片（４２）が、半導体切替手段（２４）の損失熱を伝導するための導熱体として働く、請求項１記載のウィンドウガラスヒータ。
3. 少なくとも１つの接続領域（１８，２０）が、外部と接続する導体路（４６，４８）に、半導体切替手段（２４）を介して接続可能に形成されている、請求項１または２記載のウィンドウガラスヒータ。
4. 半導体切替手段（２４）が、半導体切替手段（２４）の加熱電源との接続制御を時間及び温度の少なくとも一方に基づいて行うインテリジェントな回路構成要素を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のウィンドウガラスヒータ。
5. 半導体切替手段（２４）は、ウィンドウガラス（１２）の温度を測定する測定手段を有し、半導体切替手段（２４）が、前記測定手段を介して測定される温度に応じて、抵抗加熱装置（１４）を加熱電源（３０）に接続もしくは加熱電源（３０）から遮断する、請求項４記載のウィンドウガラスヒータ。
6. 切替手段（２２）が、ウィンドウガラス（１２）の組み込まれた構成部分として形成されていて、自動車に配線された導線の接続導線もしくは制御導線（２６，２８，３２）に接続可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のウィンドウガラスヒータ。

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