JP6137191B2 - 車両用窓ガラスおよびその取付構造 - Google Patents
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Description
デフォッガやデアイサは、例えば、車両に取り付けられたときの水平方向に延びるように形成された複数本の発熱線条(線条部)と、該発熱線条の両端にそれぞれ接続され、該発熱線条に給電するための給電点(端子接続部)を有するバスバとから構成される。また、アンテナは、例えば、電波信号を受信するアンテナ線条(線条部)と、該アンテナ線条に外部のアンテナ回路を接続するための端子接続部と、前記発熱線条と交差するように形成され、ノイズを低減するアンテナ線条(線条部)から構成される。
例えば、スクリーン印刷によって、窓ガラスの表面に0.3mm程度の発熱線条およびアンテナ線条を形成した車両用窓ガラスが知られている(例えば、特許文献1,2)。
ガラス本体と、車両に取り付けられたときの前記ガラス本体の内面に、水平方向に延びるように形成された複数本の発熱線条と、前記発熱線条と交差するように形成された導電線条と、を備え、
前記発熱線条の最も細い線幅aが0.4mm以下であり、
かつ前記導電線条と前記発熱線条との交差範囲内における前記導電線条の最も太い線幅bが前記線幅aよりも細いことを特徴とする。
また、前記導電線条は、前記発熱線条の等電位点を結ぶように、複数本の前記発熱線条と交差して形成されるアンテナ線条であることが好ましい。
また、前記導電線条として、前記発熱線条と交差する2本以上のアンテナ線条が形成され、それらアンテナ線条のうちの少なくとも2本は、前記ガラス本体の水平方向の幅の中心点との距離が300mm以内であることが好ましい。
b≦0.7a ・・・(1)
また、前記線幅aは、0.1mm以上であることが好ましい。
また、車両用窓ガラスは、自動車のリヤガラスに用いる車両用窓ガラスであることが好ましい。
さらに、前記線幅aは、前記導電線条と交差する前記発熱線条の最も細い線幅であることが好ましい。
前記線幅bが0.07mm以上であることが好ましい。
車体への取付角度θが30°以下であることが好ましい。
また、本発明によれば、発熱線条および該発熱線条と交差する導電線条が目立たず、見栄えが良好な車両用窓ガラスを自動車の開口部に取り付ける車両用窓ガラスの取付構造を提供できる。
<車両用窓ガラス>
以下、本発明の車両用窓ガラスの実施形態の一例として、自動車のリヤガラスとして使用される図1に例示した車両用窓ガラス1について説明する。
本実施形態の車両用窓ガラス1は、図1および図2に示すように、自動車の後部に取り付けられる窓ガラスであって、ガラス本体10と、自動車に取り付けられたときの内面10a(以下、「車内面10a」という。)の周縁部に形成された、額縁状の黒色セラミック部12と、黒色セラミック部12における水平方向の両端部分のそれぞれの表面に形成された2本のバスバ14と、ガラス本体10の車内面10aに水平方向に延びるように形成された複数本の発熱線条16と、発熱線条16と交差するように水平方向の中央に形成された1本のアンテナ線条(導電線条)18と、を備えている。
ガラス本体10の形状は、例えば、自動車用のリヤガラスの場合、曲げ加工によって車内面10a側が凹状となるように湾曲した略台形状が挙げられる。
ガラス本体10としては、ソーダライムガラス等の公知のガラス組成のガラス板が挙げられ、鉄分が多い熱線吸収ガラス(ブルーガラスまたはグリーンガラス)が好ましい。
ガラス本体10としては、安全性を高めるために強化ガラス板を用いてもよい。強化ガラス板としては、風冷強化法や化学強化法により得られる強化ガラス板を用いることができる。また、ガラス本体10は、無機ガラスを強化した強化ガラスばかりでなく、2枚のガラス板を樹脂フィルムによって貼り合わせた合わせガラス、有機樹脂からなる有機樹脂ガラス、またはこれらの複合材料であってもよい。
バスバ14は、導電体により形成される層であり、複数本の発熱線条16それぞれに給電する役割を果たす。
導電体層の比抵抗は、200mmの長さで線条に形成した導電体層の電気抵抗(Ω)を測定し、下式(2)から求める。
比抵抗(μΩcm)={電気抵抗(Ω)×前記線条に形成した導電体層の断面積(m2)×108}/{線条部の長さ(すなわち0.2m)} ・・・(2)。
銀粉末は、銀または銀合金の粒子である。
銀粉末の平均粒子径は、0.1〜10μmが好ましく、0.1〜7μmがより好ましい。銀粉末の平均粒子径が上記範囲内であれば、導電体層の比抵抗を前記範囲に調整しやすい。銀粉末の平均粒子径は、レーザー散乱式の粒度分布計で測定した平均粒子径(D50)を指す。
ビヒクルとしては、エチルセルロース樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂等のバインダー樹脂を、α−テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解した樹脂溶液等が挙げられる。
添加剤としては、抵抗調整剤(Ni、Al、Sn、Pt、Pd等。)、着色剤(V、Mn、Fe、Co、Moおよびそれらの化合物等。)等が挙げられる。
導電体層(100質量%)中のガラスフリットの含有量は、2〜10質量%が好ましく、3〜8質量%がより好ましい。ガラスフリットの含有量が上記範囲の下限値以上であれば導電体層が焼結しやすくなる。また、ガラスフリットの含有量が上記範囲の上限値以下であれば、導電体層の比抵抗を前記範囲に調整しやすい。
導電体層を形成するための銀ペースト(100質量%)中のビヒクルの含有量は、10〜30質量%が好ましく、15〜25質量%がより好ましい。
導電体層(100質量%)中の添加剤の含有量は、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。
発熱線条16の本数が上記範囲の場合、発熱線条16のピッチは、10〜50mmが好ましく、19〜36mmがより好ましい。発熱線条16のピッチが上記範囲の上限値以下であれば、本数が少なすぎて必要な発熱量が得られないことで防曇性能が低下することを抑制しやすい。発熱線条16のピッチが上記範囲の下限値以上であれば、本数が多すぎて視認性および外観意匠の完成度(所謂見栄え)が低下することを抑制しやすい。
発熱線条16の平均線幅は、線幅のばらつきが少なく見栄えも良好になることから、後述する最も細い線幅aとの差が小さいことが好ましい。
発熱線条16の最大線幅が広いほど、スクリーン印刷等による形成が容易になり、発熱線条16の電気抵抗が高くなりすぎないため発熱量の制御が容易になる。発熱線条16の最大線幅が細いほど、細線が車内側から視認し難くなり車両用窓ガラス1の外観意匠の完成度が向上する。また、発熱線条16の線幅を狭くするほど電気抵抗が高くなり、発熱線条16をより高い温度まで発熱させることができる。
バスバ14、発熱線条16およびアンテナ線条18を形成する導電体層は、生産性、コストの点から、同じ材質の導電体層であることが好ましい。
前記線幅aは、前記導電線条と交差する前記発熱線条の最も細い線幅であることが好ましい。
発熱線条16の前記線幅aとアンテナ線条18の前記線幅bが前記条件を満たすことで、アンテナ線条18が目立たず、見栄えが良好になる。この効果が得られる要因は以下のとおりである。
一方、通常発熱線条に対して直交するように縦方向に形成されるアンテナ線条は、車両用窓ガラスが傾斜して取り付けられていても、水平方向の線幅が変わらないので、車内側または車外側から見たときの見かけの線幅は実際の線幅と同じである。つまり、同じ線幅で発熱線条および該発熱線条と交差するアンテナ線条を形成すると、車両用窓ガラスを傾斜して取り付けた際にアンテナ線条が発熱線条よりも見かけ上、相対的に目立つことにより太く見える。
従来のあまり線幅が細くない発熱線条と該発熱線条と交差するアンテナ線条では、発熱線条の見かけ上の線幅d2と、該発熱線条と交差するアンテナ線条の見かけの線幅が異なっても、該アンテナ線条は目障りではなかった。しかし、発明者が検討したところ、発熱線条の実際の線幅d1が0.4mm以下の非常に細い発熱線条の場合、該発熱線条と交差するアンテナ線条の線幅を発熱線条の線幅と同じにすると、該アンテナ線条が非常に目立って見えてしまうことがわかった。そこで、本発明者がさらに検討したところ、発熱線条は発熱量確保のため細くすることが困難であるが、アンテナ線条は細くしやすいことに気付いた。
そこで、車両用窓ガラス1では、発熱線条16の前記線幅aを0.4mm以下とすることに加えて、さらにアンテナ線条18の前記線幅bを発熱線条16の前記線幅aよりも細くすることで、車両用窓ガラスが傾斜して取り付けられても、発熱線条16もアンテナ線条18も目立ち難くなり、見栄えが良好となる。
アンテナ線条18の線幅bは、アンテナ線条18がより目立ち難くなり、見栄えがさらに向上することから、下式(1)の条件を満たすことが好ましい。
b≦0.7a ・・・(1)
このときの車両用窓ガラス1の車体への取付角度θは、見かけの線幅d2と実際の線幅d1の関係から上記を達成して、搭乗者の視界を妨げない見かけの線幅d2を達成するため、θ≦30°が好ましく、θ≦20.5°がさらに好ましい。一方で、取付角度θが小さくなりすぎると、車両用窓ガラス1の透過歪が目立ちやすくなり視認性が低下する。これを防止するために8°≦θが好ましく、10°≦θ°がさらに好ましい。
車両用窓ガラス1は、例えば、下記の工程(I)〜(IV)を有する方法によって製造される。
(I)所望の形状にトリミングしたガラス本体10における車内面10aの周縁部に、黒色セラミックペーストを印刷し、乾燥して額縁状の黒色セラミックペースト塗膜を形成する工程。
(II)銀粉末およびガラスフリット、必要に応じてビヒクル、添加剤を含む銀ペーストを、ガラス本体10の車内面10aおよび前記黒色セラミックペースト塗膜の表面に所定のパターン(バスバ14、発熱線条16およびアンテナ線条18を含むパターン)に印刷し、乾燥して銀ペースト塗膜を形成する工程。
(III)前記銀ペースト塗膜および黒色セラミックペースト塗膜を焼成して、黒色セラミック部12、バスバ14、発熱線条16およびアンテナ線条18を形成する工程。
(IV)バスバ14の端子接続部に接続端子をはんだ付けする工程。
工程(I)における印刷方法としては、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等が挙げられる。なかでも、黒色セラミックペーストを大面積のガラス本体10や湾曲したガラス本体10の表面に所望の厚さで容易に印刷できる点から、スクリーン印刷法が好ましい。
工程(I)における乾燥温度は、100〜150℃が好ましい。
工程(I)における乾燥時間は、5〜20分が好ましい。
工程(II)における印刷方法としては、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等が挙げられる。なかでも、銀ペーストを大面積のガラス板や湾曲したガラス板の表面に所望の厚さで容易に印刷できる点から、スクリーン印刷法が好ましい。
工程(II)における乾燥温度は、100〜150℃が好ましい。
工程(II)における乾燥時間は、5〜20分が好ましい。
工程(III)における焼成温度は、600〜700℃が好ましい。
工程(III)における焼成時間は、2〜5分が好ましい。
銀ペースト塗膜および黒色セラミックペースト塗膜の焼成は、ガラス板の曲げ成形と同時に行うことが好ましい。曲げ成形(焼成)されたガラス本体10は、冷却用の空気を吹き付けて急冷することによって、ガラス本体10に強化ガラス熱処理を施してもよい。
バスバ14、発熱線条16およびアンテナ線条18は、生産性、コストの点から、1回の印刷とその後の焼成によって同時に形成することが好ましい。
接続端子のはんだ付けは、黒色セラミック部12、バスバ14、発熱線条16およびアンテナ線条18を形成したガラス本体10を予熱し、あらかじめはんだ合金を付着させた接続端子を、予熱されたバスバ14の端子接続部にはんだ付けする方法が好ましい。
予熱方法としては、ドライヤから熱風を吹きつける方法、バンドヒーターによる加熱方法、赤外線のランプヒーターで加熱する方法等が挙げられる。
例えば、発熱線条と交差するアンテナ線条は、2本以上であってもよい。発熱線条と交差するアンテナ線条が2本以上の場合は、それぞれのアンテナ線条の前記線幅bが、前記実施形態で説明した条件を満たすようにすればよい。好ましい条件についても同様である。
発熱線条と交差するアンテナ線条が2本以上形成されている車両用窓ガラスの具体例としては、例えば、図4に例示した車両用窓ガラス2が挙げられる。車両用窓ガラス2(リヤガラス)において車両用窓ガラス1と同じ部分は同じ符号を付して説明を省略する。車両用窓ガラス2は、ガラス本体10の水平方向の中央部分に2本のアンテナ線条18が、複数本の発熱線条16と交差するように形成されている以外は、車両用窓ガラス1と同じである。
車両用窓ガラス2における発熱線条16とアンテナ線条18の交差範囲とは、それぞれのアンテナ線条18における、最も上の発熱線条16との交点eと、最も下の発熱線条16との交点fの間の範囲である。
中心線Lは、ガラス本体が左右対称な形状の場合、該ガラス本体における底辺の中点から該底辺に対して垂直に延びる線である。
車両用窓ガラス3における発熱線条16とアンテナ線条18の交差範囲とは、それぞれのアンテナ線条18における、最も上の発熱線条16との交点gと、最も下の発熱線条16との交点hとの間の範囲である。
この場合も、アンテナ線条18のうちの少なくとも2本は、ガラス本体10の水平方向の幅の中心点との距離、すなわち中心線Lとの水平方向の距離が、300mm以内であることが好ましく、200mm以内であることがより好ましい。
車両用窓ガラス4における発熱線条16とアンテナ線条18の交差範囲とは、それぞれのアンテナ線条18における、最も上の発熱線条16との交点iと、最も下の発熱線条16との交点jとの間の範囲である。
この場合のアンテナ線条も、中心線Lとの距離など前述のとおり形成されることが好ましい。
車両用窓ガラス5における発熱線条16とアンテナ線条18の交差範囲とは、それぞれのアンテナ線条18における、最も上の発熱線条16との交点kと、下から3番目の発熱線条16との交点lとの間の範囲である。
この場合のアンテナ線条も、中心線Lとの距離など前述のとおり形成されることが好ましい。
また、導電線条は、アンテナ線条や発熱線条に限定されず、防犯など各種センサー等に用いられる回路パターンであってもよく、ITCなどカーエレクトロニクス用の導電体パターンなど、ガラス表面に形成される種々の導電体層を含みうる。
本発明の車両用窓ガラスの取付構造は、本発明の車両用窓ガラスが、自動車に用いられる、ウインドシールド、リヤガラス、サイドガラスおよびルーフガラスからなる群から選ばれる1種以上であり、樹脂製モールディングを介して自動車の開口部に取り付けられる取付構造である。
本発明における樹脂製モールディングとは、車両用窓ガラスと自動車の開口部との間の隙間を閉塞するために用いられる部材であり、硬質樹脂により形成された所謂ガーニッシュ、熱可塑性樹脂等を射出成形した所謂モジュールアッセンブリーに加えて、車両の開口部に接触されるリップモール、モジュールアッセンブリーに埋め込まれて射出成形等により一体的に取り付けられるインサート部材や装飾部材等も含むものとする。
この取付構造では、自動車の開口部の周囲の車体パネル20に、車両用窓ガラス1の車内面10a側が樹脂製モールディング22を介して取り付けられている。車両用窓ガラス1と樹脂製モールディング22とは、車両用窓ガラス1の車内面10a側の黒色セラミック部12と樹脂製モールディング22とが接着剤24により接着されることで固定されている。また、樹脂製モールディング22と車体パネル20とは、接着剤26により接着固定されている。また、車体パネル20には、接着剤26が車両用窓ガラス1の中央側にはみ出さないようにゴム製のダムラバー28が設けられている。
樹脂製モールディング22の材質としては、例えば、TPO(オレフィン系熱可塑性エラストマー)、TPE(エチレン系熱可塑性エラストマー)、またはPVC(ポリ塩化ビニル)等の弾性のある樹脂材が挙げられる。
また、本発明によれば、発熱線条および該発熱線条と交差する導電線条が目立たず、見栄えが良好な車両用窓ガラスを自動車の開口部に取り付ける車両用窓ガラスの取付構造を提供できる。
なお、2012年10月25日に出願された日本特許出願2012−235790号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
10 ガラス本体
10a 車内面
12 黒色セラミック部
14 バスバ
16 発熱線条
18 アンテナ線条
20 車体パネル
22 樹脂製モールディング
24,26 接着剤
Claims (11)
- 車両に取り付けられる窓ガラスであって、
ガラス本体と、車両に取り付けられたときの前記ガラス本体の内面に、水平方向に延びるように形成された複数本の発熱線条と、前記発熱線条と交差するように形成された導電線条と、を備え、
前記発熱線条の最も細い線幅aが0.4mm以下であり、
かつ前記導電線条と前記発熱線条との交差範囲内における前記導電線条の最も太い線幅bが前記線幅aよりも細いことを特徴とする車両用窓ガラス。 - 前記導電線条がアンテナ線条であり、該アンテナ線条の線幅bが0.2mm以下である請求項1に記載の車両用窓ガラス。
- さらに下式(1)の条件を満たす請求項1または2に記載の車両用窓ガラス。
b≦0.7a ・・・(1) - 前記線幅aが0.1mm以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記導電線条が、前記発熱線条の等電位点を結ぶように、複数本の前記発熱線条と交差して形成されるアンテナ線条である請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記導電線条として、前記発熱線条と交差する2本以上のアンテナ線条が形成され、それらアンテナ線条のうちの少なくとも2本は、前記ガラス本体の水平方向の幅の中心点との距離が300mm以内である請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 自動車のリヤガラスに用いる請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記線幅aが、前記導電線条と交差する前記発熱線条の最も細い線幅である請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 前記線幅bが0.07mm以上である請求項1〜8のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 車体への取付角度θが30°以下である請求項1〜9のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の車両用窓ガラスが、自動車に用いられる、ウインドシールド、リヤガラス、サイドガラスおよびルーフガラスからなる群から選ばれる1種以上であり、樹脂製モールディングを介して自動車の開口部に取り付けられる車両用窓ガラスの取付構造。
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