JP5140088B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、自動車用窓ガラス、特に開閉可能な自動車用窓ガラスに用いるコネクタに関する。

自動車用窓ガラスは、電力を必要とする機能部をよく備えている。バックライト部(車両のリア・ウィンドウ)には、例えば、ヒータ回路及びアンテナ回路を設けることができる。回路に電力を供給できるようにするためには、その回路と車両のワイヤハーネスとの間を接続しなければならない。窓ガラスが、ガラスの単一の層から形成される場合には、導電性インクを使用してプリントした窓ガラスの表面の領域に、ワイヤに取り付けたコネクタをはんだ付け、及び/又は、接着することにより、接続を形成できる。接着剤は、はんだとともに用いることもできる。このような電気的接続は、例えば特許文献1に記載されているように周知である。
欧州特許第1256261号

開閉可能な窓ガラスにおいては、各々の接続は、ワイヤハーネスへ接続するために、窓ガラスと、防水ハウジングを経て車両の中に導かれる配線とに、しっかりと付着しなければならない。ハッチバック車上のバックライト部のような開閉可能な窓ガラスの場合には、窓ガラス又は窓ガラスを含むドアを開けるたびに、少なくとも1つの接続部が風雨にさらされることになる。このような状況で、窓ガラスの全体の外観を改善することだけでなく、風化してダメージを受けないようにするために、接続部にカバーを設ける必要もある。

したがって、開閉可能な自動車用窓ガラスにおける少なくとも1つの電気的機能部のための配線に確実に接続することができる、電気コネクタデバイスが必要とされている。

本発明は、上述した問題点に対応するために、対向する第一及び第二のコネクタアーム間に自動車用窓ガラスの縁部領域を受け入れるように成形したコネクタであって、自動車用窓ガラスは、該自動車用窓ガラス上に位置する第一の電気的機能部を有する第一の面と、該第一の面とは反対側で、自動車用窓ガラス上に位置する第二の電気的機能部を有する第二の面とを有し、第一のコネクタアームは、自動車用窓ガラスの第一の電気的機能部のための配線を支持し、第二のコネクタアームは、第二の電気的機能部のための配線を支持し、一方のコネクタアームと、該アームによって支持される、窓ガラスの表面上の電気的機能部への配線間の接続部とを覆うキャップであって、接着剤及び封止剤用の空洞を有するキャップをさらに備える、コネクタを提供する。

コネクタが、自動車用窓ガラスの互いに反対側の面に確実に接触するようにすることによって、そのコネクタは、接着剤、はんだ又はねじ固定を必要としないで、窓ガラスの縁部領域にしっかり付着される。配線を支持するのに少なくとも1つのコネクタアームを用いることによって、このような配線を窓ガラスの適切な面へと容易に導くことができる。

好ましくは、コネクタは、自動車用窓ガラスの縁部上を摺動可能とする。

好ましくは、コネクタアームは、自動車用窓ガラスの縁部領域と摩擦嵌合を形成するようにする。

好ましくは、コネクタは、一方のコネクタアームと、該アームによって支持される、窓ガラスの表面上の電気的機能部への配線間の接続部とを覆うキャップを、さらに備えるようにする。

好ましくは、キャップ及びコネクタアームは、キャップがコネクタアームとかみ合い嵌合し得るような相補的掛合手段を備えるようにする。好ましくは、相補的掛合手段は、2つの突起を有するキャップと、2つの切欠部を有するコネクタアームとを備え、切欠部及び突起は、かみ合い嵌合する大きさに設定する。より好ましくは、相補的掛合手段は、内壁を有するキャップと、その内壁を受け入れる切欠部を有するコネクタアームとを、さらに備えるようにする。

好ましくは、第一及び第二のアームのうち一方は、2つ以上の電気的機能部のための配線を支持するようにする。

本発明はさらに、自動車用窓ガラスの上に取り付けられる上述したコネクタを有する、自動車用窓ガラスを提供する。

以下、本発明を、ほんの一例として、添付図面を参照して説明する。

本発明によるコネクタの概略平面図である。 本発明によるコネクタの概略側面図である。 本発明に用いるコネクタのカバーの概略平面図である。 窓ガラスの表面における、コネクタのカバーと、コネクタと、電気的接続部との間の関係を示す概略平面図である。 コネクタのカバーとコネクタの関係を示す概略斜視図である。

開閉可能な自動車用窓ガラスの表面に位置する電気的機能部のための確実な電気的接続を提供するために、本発明は窓ガラスの縁部に掛合し、且つ、電気的機能部のためのケーブルを窓ガラスの所望の表面に導く、コネクタを提供する。

図1は、本発明によるコネクタ1の概略平面図である。このコネクタは、ヒータ回路及びCHMSL(センターハイマウントストップランプ)のような2つの電気的機能部を自動車用窓ガラスの互いに反対側の面上に位置付ける場合に、特に用いられる。このコネクタ1は、窓ガラスの互いに反対側の面に接して、コネクタを窓ガラスの縁部に掛合させることができる第一のアーム3及び第二のアーム4を有する本体部2を備えている。第一のアーム3は、窓ガラスの一方の面において、窓ガラスが取り付けられる車両のワイヤハーネスとCHMSLとの間に電気的な接続を形成する配線5a、5bを支持する。第二のアーム4は、車両のワイヤハーネスを窓ガラスの表面に設けたヒータ回路に接続するためのスペード・コネクタ7をそれぞれが有する配線6a、6bを支持する。配線5a、5b、6a、6bはコネクタ1の本体部2及びネック部分8を通過する。

耐水性のコルゲートチューブ（図示せず）がネック部分8にわたって配置され、配線5a、5b、6a、6bは、このチューブを通って車両の中に入る。このチューブは、窓ガラスか又は窓ガラスを含むフレームが開成位置にある場合、例えば、車のバックライト部又はトランクを開けた場合には、目に見える。ネック部分8とは反対側のチューブの端部は、車両本体に封止され、その箇所で配線は車両のワイヤハーネスに接続される。チューブは、接着剤によるか、又は、このチューブの内側と摩擦嵌合するネック部分8に形成した一連の突起部か、らせん状のねじ山によって、ネック部分8に保持させることができる。

図2は、コネクタ1の概略側面図であり、窓ガラス9の縁部領域とコネクタ1との掛合をより明確に示している。窓ガラス9は、明瞭さのために断面にて示してある。窓ガラス9は、ガラスの単一の層として示してあるが、この窓ガラスは代わりに積層構造であってもよい。第一のアーム3は、窓ガラス9の第一の面に接し、第二のアーム4は、窓ガラス9の反対側の第二の面に接する。アーム間の間隔は、アームの表面と窓ガラス9の表面との間が確実に摩擦嵌合するように選定する。

アンテナ配線5a、5bは、窓ガラス9上に取り付ける場合には、発泡体の保護細条で覆って、これらの配線が位置することで窓ガラス9の表面が損傷するのを防止する。アンテナの接続そのものは、窓ガラスの露出していない部分にて行う。しかしながら、ヒータ回路のための接続は、窓ガラスが開成位置にある際には、窓ガラスの、周囲の気象条件にさらされる部分にて行う。その接続が確実に風雨に耐えられるようにするために、スペード・コネクタ7を窓ガラスにはんだ付けする領域にわたって、カバーを窓ガラスに取り付ける。このカバーについては、下記に図3について詳細に説明する。

図3は、スペード・コネクタ7と窓ガラス9上のヒータ回路との間のはんだ付けした電気的接続を覆うキャップ10の形のカバーの概略平面図を示す。キャップ10は、一般に細長い形状をしており、ルーフ部分13に接合させた内壁11、外壁12といった2つの壁部を備えている。外壁12は、切欠部14を有し、コネクタの本体部2を受け入れる。内壁11は、破断部15及び2つの内部壁16、17を備えている。第一の内部壁16は、スペード・コネクタの1つのアームを受け入れるための破断部18を有している。第二の内部壁17は、切欠部19を有し、ケーブル6a、6bの1つが通過できるようになっている。内壁11は高さがhであり、それは外壁12の高さHより小さく、窓ガラスの表面に接触しない。内部壁16、17の高さh1及びh2はhより小さく、そしてh1、h2は等しくても、等しくなくても良い。内壁11及びルーフ部分13は、はんだ付けされた接続部及びケーブル6a 6bが座する空洞を形成する。キャップ10はさらに、2つの円形の突起20a、20bを有し、これら自体は円形壁の形にしてもよい。

以下、コネクタ及びキャップを窓ガラス上へ固定する方法について説明する。

最初に、コネクタ1は対向するコネクタアーム間に窓ガラス9の縁部領域を受け入れるような形をしているので、このコネクタ1を、窓ガラスの縁部領域9上に押し付ける。図2に示すように、第一のアーム3及び第二のアーム4は、窓ガラスの互いに反対側の面に接触する。アームの間隔は、窓ガラス9と摩擦嵌合するように設計するので、接着剤は不要である。しかしながら、接着剤は必要に応じて、特に、アームの間隔が窓ガラス9と摩擦嵌合しないで、窓ガラス9上へのコネクタ1の取り付けがゆるい場合に用いることができる。一旦コネクタ1を適所に位置させたら、ヒータ回路の配線6a、6b上にあるコネクタ・スペード7を窓ガラス上の接続点にはんだ付けする。この構成は、図4にもっと詳細に示してある。

図4は、窓ガラス9の縁部上に押し付けた後のコネクタ1の概略平面図である。コネクタ・スペード7は、典型的には、窓ガラス9の表面上にプリントした導電性の銀インクから形成する接続点21にはんだ付けする。接続点21は、ガラスの表面上に直接設けることもでき、又は、掩蔽バンドとして知られている、不透明なセラミック・バンド上へプリントすることもできる。図5にも第二のアーム4をより詳細に示してある。

キャップ10を第二のコネクタアーム4に取り付ける際に、しっかり嵌め込むために、相補的掛合手段を設ける。これらの相補的掛合手段は、突起20a、20b及びキャップの内壁11と、後述するような、第二のコネクタアーム4上の切欠部22a、22b、23a、23bとを備えている。

第二のアーム4は、2つの長方形の切欠部22a、22bと、2つのほぼ半円形の切欠部23a、23bとを備えている。キャップ10をコネクタ1の上に載せると、長方形の切欠部22a、22bが内壁11を受け入れ、半円形の切欠部23a、23bが突起20a、20bを受け入れて、かみ合い嵌合する。第二のアーム4の切欠部は、キャップ10を所定の位置に嵌め込んだ場合に、内壁11及び突起20a、20bがこれらの切欠部にかみ合い嵌合するように、その大きさ及び位置を設定する。ヒータ回路の配線の1つ6bは、内部壁16、17にわたって延在し、破断部18及び切欠部19に座する。

一旦スペード・コネクタ7を所定の位置にはんだ付けしたら、内壁11及びルーフ部分13よって形成されたキャップ10の空洞をホットメルト混合物で満たし、キャップ10を第二のアーム4に嵌める。ホットメルト材料は、接着剤及び封止剤の両方として作用する。キャップ10を窓ガラスに押し付けると、過剰なホットメルト成形材料が、内壁11の下から、内壁11と外壁12との間の隙間に押しやられる。このことは、防水被覆を確実にするとともに、ホットメルト材料がキャップ10からこぼれるのを防止し、かつ、一旦硬化したら、ガラスの表面が見え続けるようにする。

ホットメルト成形材料は、重合プロセスが湿度によって影響されるものであってもよい。この状況では、ホットメルト成形材料は、完全な硬化が起こる前に、窓ガラスを出荷できる状態までに、急速に硬くなる。窓ガラスの出荷及び保管の間に大気中の湿気により、残りの硬化プロセスが起こる。好ましくは、ホットメルト成形材料には、自動車産業における標準の塩水噴霧テストに十分に耐えられるような、ポリウレタン材料を用いる。

上述したように、内壁11の高さhは、外壁12の高さHより小さい。内壁11の高さhは、使用する接着剤/封止剤の粘性、及び/又は流体挙動によって決定され、外壁12の高さHは、電気コネクタのサイズ、及び、車両内で、ガラスを嵌めるのに利用できるスペースの大きさによって決定される。キャップは、硬質の耐候性プラスチック材料でも適してはいるが、好ましくは、このキャップはPBT(ポリブチレンテレフタレート)ガラス繊維複合材料で製造する。キャップ10は、製造中に、プラスチック材料にどのような色素を添加するかによって、任意の所望の色とすることができる。

上述した例において、コネクタの第一及び第二の両アームは、電気的配線を支持する。しかしながら、窓ガラスの一方の面のみが電気的機能部を有する場合には、第一のアームだけが配線を支持するだけで済み、第二のアームはコネクタを窓ガラスの縁部領域に固定するためにだけ用いることができる。また、一方のアームが、2つ以上の電気的機能部のための配線を支持するのが望ましい場合がある。

Claims (11)

1. 対向する第一及び第二のコネクタアームの間に自動車用窓ガラスの縁部領域を受け入れるように成形したコネクタであって、前記自動車用窓ガラスは、該自動車用窓ガラス上に位置する第一の電気的機能部を有する第一の面と、該第一の面とは反対側で、前記自動車用窓ガラス上に位置する第二の電気的機能部を有する第二の面とを有し、前記第一のコネクタアームは、前記自動車用窓ガラスの第一の電気的機能部のための配線を支持し、前記第二のコネクタアームは、前記第二の電気的機能部のための配線を支持し、一方のコネクタアームと、該アームによって支持される、前記窓ガラスの表面上の電気的機能部への配線間の接続部とを覆うキャップであって、接着剤及び封止剤用の空洞を有するキャップをさらに備える、コネクタ。
2. 前記コネクタは、前記自動車用窓ガラスの縁部上を摺動可能である、請求項1に記載のコネクタ。
3. 前記コネクタアームは、前記自動車用窓ガラスの縁部領域と摩擦嵌合する、請求項1又は2に記載のコネクタ。
4. 前記キャップ及び前記コネクタアームは、前記キャップが前記コネクタアームとかみ合い嵌合し得るような相補的掛合手段を備えている、請求項1に記載のコネクタ。
5. 前記相補的掛合手段は、2つの突起を有する前記キャップと、2つの切欠部を有する前記コネクタアームとを備え、前記切欠部及び突起は、かみ合い嵌合する大きさとする、請求項4に記載のコネクタ。
6. 前記相補的掛合手段は、内壁を有する前記キャップと、前記内壁を受け入れる切欠部を有する前記コネクタアームとをさらに備えている、請求項4又は5に記載のコネクタ。
7. 前記第一及び第二のアームの一方は、2つ以上の電気的機能部のための配線を支持する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のコネクタ。
8. 前記キャップは、はんだ付けした電気的接続を覆う、請求項1に記載のコネクタ。
9. 前記キャップは、内壁及び外壁を有する、請求項1に記載のコネクタ。
10. 前記内壁の高さは、前記外壁の高さより低い、請求項9に記載のコネクタ。
11. 前記自動車用窓ガラス上に取り付けた、請求項1〜10のいずれか一項に記載のコネクタを有する自動車用窓ガラス。

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