JP6833629B2 - ドアミラー - Google Patents
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- Rear-View Mirror Devices That Are Mounted On The Exterior Of The Vehicle (AREA)
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Description
本発明は、車両用のドアミラーに関するものであり、特に、結露・凍結を防止する機能を備えたドアミラーに関する。
従来より、自動車等の車両に用いられるドアミラーは、雨によるミラーへの水滴の付着、冬季でのミラーへの霜の付着、又は、トンネル内への進入時のミラーの曇りなどによる視認性不良を解消するために、ヒーターによって結露・凍結等を防止する機能（防曇機能）を備えている。そのようなドアミラーとして、例えば、特許文献１には、ミラーと面状ヒーターとがミラーブラケットにより密着された状態で取り付けられたドアミラーであって、面状ヒーターが、硬質塩化ビニルのヒーター基材上に銀ペーストで印刷された電極、樹脂をバインダとした特殊カーボン金属等で印刷された自己制御型の発熱体等からなるドアミラーが開示されている。また、特許文献２には、略Ｓ字状のパターンに形成されたカーボン系油性インクの発熱塗膜と、発熱塗膜の両端にそれぞれ設けられた粘着性銅箔テープの電極とを備えたドアミラーの面状ヒーターが開示されている。
車両用のドアミラーにヒーターを取り付ける場合、実用上の観点から、少なくとも以下の条件を満足する必要がある。
（Ａ）ヒーターの加熱によって鏡面の温度が上がりすぎないこと。
（Ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、曇り又は霜が発生しないように保温されること。
（Ｃ）ヒーターに流れる電流が大きすぎないこと。
（Ｄ）ヒーターに通電後、短時間で曇り又は霜の大部分が除去されること。
（Ａ）ヒーターの加熱によって鏡面の温度が上がりすぎないこと。
（Ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、曇り又は霜が発生しないように保温されること。
（Ｃ）ヒーターに流れる電流が大きすぎないこと。
（Ｄ）ヒーターに通電後、短時間で曇り又は霜の大部分が除去されること。
従来のドアミラーにおいて、これらの条件（Ａ）〜（Ｄ）を満足するためには、面状ヒーターの温度を制御するための温度制御装置（ヒューズ、ＰＴＣ素子、サーモスタット等）が必要となる。しかし、そのような温度制御装置を設けると、ドアミラーの構造が複雑になり、コストの増大、量産性の低下、サイズおよび形状の自由度低下といった問題が生じる。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、簡単な構造で防曇機能を有するドアミラーを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るドアミラーは、透明性を有するガラス基板と、前記ガラス基板の一方面上に形成された導電性被膜と、前記導電性被膜上に間隔をあけて形成された帯状の２対の電極と、を備えた車両用のドアミラーであって、前記電極には前記車両のバッテリーから電力が供給され、前記電力を自動制御する制御装置が、前記電極と前記バッテリーとの間に設けられていないことを特徴とする。
本発明に係るドアミラーでは、前記導電性被膜は酸化クロムを含んでもよい。
本発明に係るドアミラーでは、前記電力の電圧は１２Ｖであり、前記電極の幅が４〜６ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１２〜３５Ωであることが好ましい。
本発明に係るドアミラーでは、前記電極の幅が４ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１９〜３０Ωであることが好ましい。
本発明に係るドアミラーでは、前記電極の幅が５ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１２〜３０Ωであることが好ましい。
本発明に係るドアミラーでは、前記電極の幅が６ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１８〜３５Ωであることが好ましい。
本発明に係るドアミラーでは、前記電極の幅が５ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が２０Ωであることが最も好ましい。
本発明によれば、ヒーターの温度を制御するための温度制御装置を必要としないため、簡単な構造で防曇機能を有するドアミラーを提供することができる。
以下、本発明に係る車両用のドアミラーの実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態に係るドアミラー１の平面図であり、図２は、図１に示すドアミラー１のＡ−Ａ断面図である。
ドアミラー１は、透明性を有するガラス基板２と、ガラス基板２の一方面上に形成された導電性被膜３と、導電性被膜３上に間隔をあけて形成された帯状の２対の電極（バスパー）４，５と、を備えている。なお、導電性被膜３および電極４，５は薄膜であり、図２では便宜上、実際よりも厚く図示されている。
ガラス基板２は、ドアミラー１が嵌め込まれる筐体に沿った外形に整形加工されている。ガラス基板２の材料は、透明性を有するガラス材料であれば、特に限定されない。
導電性被膜３は、ガラス基板２の一方面（光入射面の裏面）上の全域にわたって形成されている。導電性被膜３は、反射膜として機能するとともに、通電により発熱する面状ヒーターとしても機能する。導電性被膜３の材料は、光を反射するとともに、所定の抵抗値を有する。ドアミラー１が乗用車に用いられる場合、導電性被膜３として、通常は酸化クロムを高純度に含んだ薄膜が用いられる。
電極４，５は、直線の帯状に形成された導電性金属ペーストである。本実施形態では、導電性金属ペーストとして、銅ペーストを用いている。電極４，５は、互いに平行であることが好ましいが、長手方向を揃えて互いに離間しているのであれば、必ずしも平行である必要はない。電極４，５が形成される位置は特に限定されないが、導電性被膜３の外周縁付近に形成されることが好ましく、電極４，５によって挟まれる領域の面積の導電性被膜３全体の面積に対する割合が大きいことが好ましい。
電極４，５の端部付近には、それぞれ通電用のリード線６，７が接続されている。リード線６，７は、車両のバッテリーに接続されている。これにより、バッテリーが駆動されると、自動的にリード線６，７を介して電極４，５に電力が供給され、導電性被膜３に電流が流れて熱が発生する。基本的に、乗用車のバッテリーから供給される電力の電圧は１２Ｖであり、大型車のバッテリーから供給される電力の電圧は１９Ｖである。リード線６，７は、例えば半田によって電極４，５に取り付けることができる。なお、リード線６，７を電極４，５に取り付ける位置は特に限定されず、例えば電極４，５の長手方向の中央にリード線６，７を取り付けてもよい。
［発明が解決しようとする課題］に記載したように、車両用のドアミラーは、少なくとも以下の条件を満足する必要がある。
（Ａ）ヒーターの加熱によって鏡面の温度が上がりすぎないこと。
（Ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、曇り又は霜が発生しないように保温されること。
（Ｃ）ヒーターに流れる電流が大きすぎないこと。
（Ｄ）ヒーターに通電後、短時間で曇り又は霜の大部分が除去されること。
従来のドアミラーでは、これらの条件を満足するために、面状ヒーターの温度を制御するためのサーモスタット等の温度制御装置を用いていた。
（Ａ）ヒーターの加熱によって鏡面の温度が上がりすぎないこと。
（Ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、曇り又は霜が発生しないように保温されること。
（Ｃ）ヒーターに流れる電流が大きすぎないこと。
（Ｄ）ヒーターに通電後、短時間で曇り又は霜の大部分が除去されること。
従来のドアミラーでは、これらの条件を満足するために、面状ヒーターの温度を制御するためのサーモスタット等の温度制御装置を用いていた。
これに対し、本実施形態では、バッテリーから電極４，５に供給される電力を自動制御する制御装置が、電極４，５と前記バッテリーとの間に設けられていない。すなわち、導電性被膜３の温度を制御するサーモスタット等の制御装置が設けられていない。よって、バッテリーが駆動している間は、常に電極４，５間に一定の電圧が印加される。
さらに、本実施形態では、上述の条件（Ａ）〜（Ｄ）をより具体的に規定した条件（ａ）〜（ｄ）を満たすように、電極４，５の幅、および、電極４，５間の導電性被膜３の抵抗値を、適切な範囲に設定している。
（ａ）鏡面（ガラス基板２の他方面）の最高温度が６０℃以下であること。
（ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、最高温度またはそれに近い温度に保温されること。
（ｃ）導電性被膜３の電流が３．５Ａ以下であること。
（ｄ）電極４，５に通電後、５分以内に鏡面の曇り又は霜が８０％以上除去されること。
（ａ）鏡面（ガラス基板２の他方面）の最高温度が６０℃以下であること。
（ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、最高温度またはそれに近い温度に保温されること。
（ｃ）導電性被膜３の電流が３．５Ａ以下であること。
（ｄ）電極４，５に通電後、５分以内に鏡面の曇り又は霜が８０％以上除去されること。
具体的には、導電性被膜３が酸化クロムを含む薄膜であり、電極４，５に印加される電圧が１２Ｖである場合、電極４，５の幅（電極幅）および導電性被膜３の電極４，５間の抵抗値（電極間抵抗値）を、以下のように設定する。すなわち、電極幅が４ｍｍである場合、電極間抵抗値を１９〜３０Ωに設定し、電極幅が５ｍｍである場合、電極間抵抗値を１２〜３０Ωに設定し、電極幅が６ｍｍである場合、電極間抵抗値を１８〜３５Ωに設定する。
なお、条件（ａ）〜（ｄ）は、実用上問題ないとされる上述の条件（Ａ）〜（Ｄ）より厳しい条件であるため、電極幅および電極間抵抗値は、上記に限定されない。実用上の観点では、電極４，５の幅を４〜６ｍｍに設定し、導電性被膜３の電極４，５間の抵抗値を１２〜３５Ωに設定することが好ましい。これにより、電力を自動制御する制御装置を設けることなく、簡単な構造で防曇機能を実現することができる。なお、電極間抵抗値は、電極４，５間の距離、導電性被膜３の厚さなどによって設定できる。また、電極４，５の長さは特に限定されず、ドアミラー１のサイズに応じて適宜設定することができる。
以上のように、本実施形態に係るドアミラー１には、導電性被膜３の温度を制御するサーモスタット等の制御装置が設けられていない。よって、ドアミラー１の構造が簡単になり、製造コストの低減、量産性の向上、並びに、サイズおよび形状の自由度向上といった効果が得られる。
なお、電極４，５への電力供給のＯＮ／ＯＦＦを手動で切り換えるためのスイッチを設けてもよい。これにより、ドアミラー１に曇り又は霜が発生しない温暖な時期では、スイッチをＯＦＦにして、省電力を図ることができる。また、このようなスイッチは、電力を自動制御する制御装置とは異なり、簡易に設置することができるため、上述の効果を損なうものではない。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
本実施例では、上記実施形態に係るドアミラー１を、電極４，５の幅、および導電性被膜３の抵抗値が異なるように複数試作し、各ドアミラー１について、導電性被膜３の電流が大きすぎないこと、および、鏡面の温度が上がりすぎないことを確認するための試験を行った。導電性被膜３は酸化クロムを含む薄膜であり、酸化クロムの含有率は９９．９重量％であった。導電性被膜３の酸化クロム以外の成分の含有率は、鉄が０．００４５重量％、シリコンが０．００１５重量％、炭素が０．００３２重量％、酸素が０．０１２重量％、窒素が０．００２重量％であった。電極４，５は、銅ペースト（株式会社アサヒ化学研究所製、ＡＣＰ−０５１）を用いて形成した。いずれのドアミラー１においても、図１に示すように、電極４，５の端部付近にリード線６，７を半田によって接続した。電極４，５の長さは約１５０ｍｍであり、電極４，５間の距離は約１００ｍｍであった。
各試験では、リード線６，７を介して電極４，５に１２Ｖの直流電圧を印加し、導電性被膜３の電極４，５間の３つの測定点Ａ〜Ｃにおける電流値、および点Ａ〜Ｃの直下の鏡面の温度を計測した。点Ａは、電極４のリード線６側の端部と電極５のリード線７側の端部との間の中点であり、点Ｂは、電極４の長手方向の中心と電極５の長手方向の中心との間の中点であり、点Ｃは、電極４のリード線６の反対側の端部と電極５のリード線７の反対側の端部との間の中点である。各試験における、電極４，５の幅（電極幅）、導電性被膜３の電極４，５間の抵抗値（電極間抵抗値）、周囲温度および湿度を表１に示す。
試験区１〜２０における試験結果を図３〜２２に示す。図３〜２２の各図の（ａ）では、測定点Ａ〜Ｃの直下の鏡面における電圧印加時、電圧印加から３分後、５分後、１５分後の温度、および最高温度が表形式で示されている。また、図３〜２２の各図の（ｂ）では、測定点Ａ〜Ｃの直下の鏡面の電圧印加による温度変化がグラフで示されている。なお、試験区１〜２０のいずれにおいても、導電性被膜３の電流は、０．６８〜１．９５Ａの範囲内であり、３．５Ａを大幅に下回った。
試験区１〜２０では、鏡面に霜が発生しない常温環境下で試験を行ったが、導電性被膜３に通電後に、鏡面に発生した曇り又は霜が短時間で除去されることを確認するために、低温環境下においても同様の試験を行った。具体的には、電極４，５の幅（電極幅）が５ｍｍであり、導電性被膜３の電極４，５間の抵抗値（電極間抵抗値）が２０Ωであるドアミラー１を試作し、恒温槽に収容した。恒温槽の槽内温度を−３０℃に冷却し、ドアミラー１の鏡面に霜を発生させた。その後、リード線６，７を介して電極４，５に１２Ｖの直流電圧を印加し、鏡面の霜の状態を観察した。その結果、電圧印加後、約２０秒で鏡面の曇りの除去が始まり、４２秒後に鏡面の約５０％の曇りが除去され、５０秒後に鏡面の約８０％の曇りが除去され、１分後に鏡面の約１００％の曇りが除去され、３分後に鏡面の水滴が除去され、１４分後に最高温度が５６．５に達し、その後も最高温度が持続した。よって、ドアミラー１では極低温化においても、短時間で曇り又は霜が除去できることが分かった。
本実施例の試験結果から、
（ａ）鏡面（ガラス基板２の他方面）の最高温度が６０℃以下であること。
（ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、最高温度またはそれに近い温度に保温されること。
（ｃ）導電性被膜３の電流が３．５Ａ以下であること。
（ｄ）電極４，５に通電後、５分以内に鏡面の曇り又は霜が８０％以上除去されること。
の各条件を満たすためには、電極幅が４ｍｍである場合、電極間抵抗値を１９〜３０Ωに設定し、電極幅が５ｍｍである場合、電極間抵抗値を１２〜３０Ωに設定し、電極幅が６ｍｍである場合、電極間抵抗値を１８〜３５Ωに設定すればよいことが分かった。特に、試験区１３のように、電極幅を５ｍｍとし、電極間抵抗値を２０Ωに設定することが最も好ましいことが分かった。
（ａ）鏡面（ガラス基板２の他方面）の最高温度が６０℃以下であること。
（ｂ）鏡面が最高温度に達した後も、最高温度またはそれに近い温度に保温されること。
（ｃ）導電性被膜３の電流が３．５Ａ以下であること。
（ｄ）電極４，５に通電後、５分以内に鏡面の曇り又は霜が８０％以上除去されること。
の各条件を満たすためには、電極幅が４ｍｍである場合、電極間抵抗値を１９〜３０Ωに設定し、電極幅が５ｍｍである場合、電極間抵抗値を１２〜３０Ωに設定し、電極幅が６ｍｍである場合、電極間抵抗値を１８〜３５Ωに設定すればよいことが分かった。特に、試験区１３のように、電極幅を５ｍｍとし、電極間抵抗値を２０Ωに設定することが最も好ましいことが分かった。
なお、条件（ａ）〜（ｄ）は、［発明が解決しようとする課題］に記載した条件（Ａ）〜（Ｄ）よりも厳しい条件である。そのため、条件（Ａ）〜（Ｄ）を満たせばよいのであれば、電極幅および電極間抵抗値の数値は、前段落に記載の範囲に限定されない。
本発明に係るドアミラーは、乗用車だけでなく、大型車や二輪車などのあらゆる車両に適用可能である。
１ ドアミラー
２ ガラス基板
３ 導電性被膜
４ 電極
５ 電極
６ リード線
７ リード線
２ ガラス基板
３ 導電性被膜
４ 電極
５ 電極
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７ リード線
Claims (6)
- 透明性を有するガラス基板と、
前記ガラス基板の一方面上に形成された酸化クロムを含む導電性被膜と、
前記導電性被膜上に間隔をあけて形成された帯状の２対の電極と、
を備えた車両用のドアミラーであって、
前記電極には前記車両のバッテリーから電力が供給され、
前記電力を自動制御する制御装置が、前記電極と前記バッテリーとを含む電流経路に設けられておらず、
前記電力の電圧は１２Ｖであり、
前記電極の幅が４〜６ｍｍであり、
前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１２〜３５Ωであることを特徴とするドアミラー。 - 前記電極への電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチが、前記電極と前記バッテリーとを含む電流経路に設けられていないことを特徴とする請求項１に記載のドアミラー。
- 前記電極の幅が４ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１９〜３０Ωであることを特徴とする請求項１または２に記載のドアミラー。
- 前記電極の幅が５ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１２〜３０Ωであることを特徴とする請求項１または２に記載のドアミラー。
- 前記電極の幅が６ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が１８〜３５Ωであることを特徴とする請求項１または２に記載のドアミラー。
- 前記電極の幅が５ｍｍであり、前記導電性被膜の前記電極間の抵抗値が２０Ωであることを特徴とする請求項４に記載のドアミラー。
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