KR101285245B1 - 전기적 플랫 연결 요소를 갖는 창유리 - Google Patents

전기적 플랫 연결 요소를 갖는 창유리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 창유리, 특히 차량용 창유리를 기재하며, 상기 창유리는, 전기적 접촉을 이루기 위한 적어도 하나의 플랫-전도체 땜납된 연결 요소를 구비하고, 상기 플랫-전도체 땜납된 연결 요소는 적어도 하나의 전기적 절연 플라스틱 층, 및 창유리로부터 안내되는 라인 연결부 상의 땜납을 위한 땜납 표면에 연결되는 하나의 전기적 전도층을 갖고, 상기 플랫-전도체 땜납된 연결 요소는 창유리의 외부 표면에 접착가능하게 부착되며,
적어도 하나의 전기적 절연 버퍼 층은, 한 편으로 자유롭게 노출된 땜납 표면을 갖는 전기적 전도층 또는 포일의 섹션과, 다른 한편으로 창유리의 표면 사이에 제공되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 플랫 연결 요소를 갖는 창유리{WINDOWPANE HAVING AN ELECTRICAL FLAT CONNECTING ELEMENT }
본 발명은 청구항 1항의 전제부의 특징을 갖는 적어도 하나의 전기 플랫 연결 요소를 구비한 창유리(windowpane)에 관한 것이다.
DE 93 13 394 U1은 관련된 복합 유리창을 기재하며, 이러한 관련된 복합 유리창은 2개의 개별 유리창 및 하나의 본딩층(bonding layer)으로 반-구성(semicomposed)되고, 본딩층은 표면 위에 자기 자신을 접착가능하게 연결시키고 접착층에 내장되는 금속 와이어로 만들어진 가열 요소를 갖고, 상기 관련된 복합 유리창은 적어도 하나의 연결 케이블을 갖는데, 이러한 적어도 하나의 연결 케이블은 가열 요소에 전기적으로 연결되고, 복합물(composite)로부터 안내되는 자유 단부에서 플러그형 접촉 요소를 갖는다.
연결 케이블은 플랫- 전도체 연결 요소인데, 이것은 유리창의 단부 에지에 의해 구부러지고, 인접한 유리창 표면상에 고정된다. 그 결과, 예를 들어 푸쉬버튼 노브(knob) 또는 플러그인 탭으로서 구현되는 플러그형 접촉 요소를 구비하는 재생가능하게 위치한 연결 표면을 제공한다.
플랫-전도체 연결 요소는 주석-도금된 얇은 구리 리본, 및 폴리미드를 주원료로 한 내인열성(tear-resistant) 플라스틱으로 만들어진 절연 케이스(casing)로 자체적으로 구성된다.
연결 케이블의 외부 단부 섹션을 유리창의 외부에 본딩시키기 위한 본딩층은 바람직하게 아크릴레이트, 실리콘 고무 또는 폴리실록산을 주원료로 한 접착제로 구성된다.
연결 케이블에 연결되는 플러그형 접촉 요소는 그 자체로 유리의 표면과의 어떠한 고정된 연결부도 가질 필요가 없다는 것이 주지된다. 그러나, 플러그형 접촉 요소는, 심지어 거기에 어떠한 국부적 전기 접촉도 발생시킬 필요가 없더라도, 다양한 방법(본딩층, 땜납층, 마찰 용접 연결, 초음파 땜납 기술; 초음파 마찰 용접 기술)을 이용하여 유리창의 표면에 직접 연결되는 다수의 실시예가 개시된다.
추가의 플랫-전도체 땜납된 연결 요소는 DE 198 56 663 A1에 알려져 있다. 하우징 아래에 측면으로 안내되는 플랫-전도체 요소는 거기에 땜납되며, 접촉면은 유리창 상에 배치된다.
DE 43 04 788 A1은 가열 전도체 및/또는 안테나 전도체와 같은 전기적 기능성 요소를 갖는 자동차 유리창을 개시하며, 이러한 자동차 유리창의 표면 위에 연결 요소는 접착 방식으로 부착되고, 자동차 유리창은 자체적으로 상기 기능성 요소와 연결 요소에 제공된 전선 사이에 전기적 연결을 발생시키기 위한 땜납된 접촉부를 포함한다. 땜납점은 전도체 구조를 지지하는 기판 바로 위에 형성된다.
외부 연결부를 창유리, 특히 유리창에 연결시키기 위한 그러한 땜납된 연결부는 오랜 시간 동안 알려져 왔다. 또한 극단적인 경우에, 창유리 물질에 대한 손상, 심지어 파손을 초래할 수 있는 기계적 응력(stresses)은, 이들 땜납된 연결부가 생성될 때 열의 인가로 인해, 그리고 땜납점의 영역에서의 상이한 열 팽창 작용으로 인해 증강(build up)될 수 있다는 것이 알려져 있다.
열적으로 사전 응력을 받은(prestressed) 유리창이 이러한 관점에서 덜 용인되지만, 사전 응력을 받지 않은 유리창으로 구성되는 복합 유리창의 경우에서의 손상은, 특히 개별 유리창이 비교적 얇은 유리로 구성되는 경우 발생한다. 두께가 2mm 미만인 개별 유리창은 완성된 유리창의 전체 중량을 감소시키기 위해 또한 상기 유리창의 전체 두께를 감소시키기 위해 현대 복합 유리 제조에 주로 사용된다.
특정한 정도로, 기계적 응력은, 심지어 고체 상태에서 비교적 부드러운 상태에 있고 크리퍼지(creepage)를 통해 기계적 응력을 완화시킬 수 있는 부드러운 땜납 금속 합금의 선택을 통해 보상된다. 더욱이, 가능한 한 작은 코히어런트(coherent) 땜납 표면을 형성하려는 노력이 이루어지는데, 이것은 강한 전류의 경우에, 특히 가열 목적을 위해, 2개의 상이한 땜납 피트(feet)를갖는 브리지형 땜납된 연결 요소의 이용을 초래한다. 그러한 땜납된 연결 요소는 예를 들어 DE 90 13 380 U1에 제공된다.
일반적으로, 자동차 유리창의 연결 요소는, 유리창이 차체에서의 각 개구부에 삽입된 후에 공구를 사용하지 않고도 직접 연결을 위해 사전-설치(pre-equipped)되는데, 즉 창유리의 제조업자는 복합물에서 단면 접합부(cross-sectional junctions)(플랫 전도체로부터 둥근 케이블로) 및 플러그를 갖는 전체 연결 요소를 설치해야 한다.
이들 연결 요소는 비교적 고가이다. 그 결과, 복합물의 최종적인 제조 이후에, 유리창 뿐 아니라 재활용될 수 있는 방식으로 유리창에 연결되지 않는 연결 요소가 거부되어야 하는 경우, 바람직하지 않은 추가적인 금전적 손실이 발생할 수 있다.
본 발명은 적어도 하나의 연결 요소를 갖는 유리창을 특정하는 목적에 기초하며, 상기 적어도 하나의 연결 요소를 통해, 간단하고 경제적인 설계가 주어진 경우, 원위치에, 즉 유리창의 표면상에 땜납하는 것으로부터 초래되는 응력에 의해 유리창의 표면의 증가된 하중은 회피될 수 있으며, 이 경우에, 이러한 연결 요소는 동시에 모노리식(monolithic) 및 복합 유리창 상에 범용 방식으로 사용될 수 있다.
이러한 목적은 청구항 1항의 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 종속항의 특징부는 본 발명의 유리한 발전을 제공한다.
유리창의 표면에 접착가능하게 부착되는 연결 요소의 경우에, 한 편으로 자유롭게 노출된 땜납 표면을 갖는 전기적 전도층 또는 포일의 섹션과 다른 한 편으로 유리창의 표면 사이에서, 적어도 하나의 전기적 절연성 버퍼층이 제공되면, 그 결과 유리창 또는 유리창 자체에 직접적인 가열 효과가 특정한 땜납점에서 적어도 댐핑(damped)된다. 그 결과, 창유리에 또는 창유리 상에 제공되는 전기 구조와 전기적 접촉하기 위해 피할 수 없는 땜납점과, 외부 접점이 나중에 제공되어야 하는 연결점 사이에서 국부적인 차별화(differentiation)가 발생할 수 있다.
특히 복합 유리창의 응용의 경우에, 접점의 "내부" 형성은, 유리 표면에 인장 응력(tensile stresses)이 존재하지 않거나 매우 극도로 작은 인장 응력이 존재하는 유리창의 외부 에지로부터 약간 더 떨어져 있는 중요하지 않은 표면적에서 발생할 수 있다.
이와 대조적으로, "외부 땜납"은 복합 유리창의 외부 표면상에 약간 덜 중요한 영역에서 발생할 수 있지만, 여기서 국부적인 과열로 인한 손상 위험 없도록 가능한 열적 손상에 관해 열-댐핑 중간층에 의해 특정한 정도로 댐핑된다.
이것은 특히, 상당히 고가의 연결 요소가 복합 유리창의 완전한 제조 및 마지막 품질 제어 이후에만 궁극적으로 연결되도록 한다.
본 발명의 주제의 추가 세부사항 및 장점은 아래의 예시적인 실시예의 도면 및 그 후속하는 상세한 설명으로부터 나타난다.
도면에서, 개략적인 도면은 축적대로 도시되지 않는다.
본 발명은 적어도 하나의 연결 요소를 통해, 간단하고 경제적인 설계가 주어진 경우, 원위치에, 즉 유리창의 표면상에 땜납하는 것으로부터 초래되는 응력에 의해 유리창의 표면의 증가된 하중은 회피될 수 있다.
도 1은, 유리창 상에 제공되고 땜납된 연결 요소의 2개의 접힌 부분을 갖는 땜납된 연결 요소의 제 1 실시예를 도시한 도면.
도 2는, 2개의 땜납된 연결 요소가 나란히 제공되는 도 1에 대응하는 창유리의 에지를 도시한 평면도.
도 3은, 추가 전기 또는 전자 구성요소(예를 들어, 안테나 연결을 위한 디커플링 인덕터)가 플랫-전도체 연결 요소 상에 직접 설치되는 제 2 실시예를 도시한 도면.
도 1에 따라, 복합 유리(2개의 단단한 유리창 및 이들을 표면 위에 접착가능하게 연결시키는 하나의 중간층)로 구성된 창유리(1)(작은 세부사항만이 도시됨)는 자유 외부 표면들 중 하나 상에 전기 전도성 구조(2)를 갖는다. 자유 외부 표면은 이러한 예시적인 실시예에서, 통상적인 방식으로, 유리 표면으로 연소되는 은 입자를 갖는 스크린 프린팅된 페이스트로 구성되고, 그러므로, 그 안에 약간 구멍이 생긴(countersunk) 것으로 도시된다. 그러나, 물론, 표면-접착 전도성 구조의 다른 구성을 이용하는 것도 가능하다.
플랫-전도체 연결 요소(4), 더 엄밀히 말하면, 이러한 연결 요소(4)의 금속 전도성 포일(5)은 땜납의 얇은 층(3)에 의해 전기적 전도성 방식으로 전도성 구조(2)에 연결된다. 전도성 포일(5)은 여기서 양 측면 상에 사전 주석 도금(pretinned)된 것으로 도시된다. 그러나, 이것은 반드시 필요한 것은 아니고, 단지 그러한 포일이 이러한 사전 주석 도금을 갖는 땜납의 매우 얇은 층으로부터 산업적 규모가 크게 제조된다는 결과에 불과하다.
이와 별도로, 전도성 포일(5)은 전도성 포일(5)과의 전기적 접촉의 형성에 필요한 위치에서만 국부적으로 제거되는 절연 포일 외장부(sheath)(6)에 의해 거의 완전히 둘러싸인다.
기존의 플랫-전도체 연결 요소는 바람직하게 두께가 0.01mm 내지 0.08mm 및폭이 2mm 내지 16mm인 사전 주석 도금된 구리 리본, 및 폴리미드를 주원료로 한 내인열성 플라스틱으로 만들어진 절연 자켓(jacket)으로 구성된다; 절연 자켓을 포함하는 이러한 연결 요소의 전체 두께는 바람직하게 0.3mm 미만이다. 층 두께는 본 명세서에서 예시를 위해서만 크게 과장되게 도시된다.
창유리(1)를 향하는 표면 상의 절연 슬리브(5) 상에 제공되는 접착층(7), 또한 1mm 두께의 여러 개의 단편(fractions)에 의해, 전체 연결 요소(4)는 전도 구조(2)의 위치 옆의 창유리(1)의 표면에 고정가능한 접착 방식으로 연결된다. 본래 알려진 방식으로, 예시와 대조적으로, 이러한 접착층(7)이 적어도 실제 땜납점을 완전히 둘러싸는 것이 가능한 한편, 전도 구조(2)의 섹션이 접착층(7) 아래에서 추가 경로(본 명세서에서 미도시)에서 이어질 수 있다.
연결 요소(4)는 또한 창유리(1)로부터 벗어난 표면 상에, 땜납된 연결점을 갖는데, 이러한 연결점에서 절연 슬리브는 국부적으로 제거되어, 전도성 포일의 사전 주석 도금된 표면은 노출된다. 케이블(10)의 땜납 푸트(foot)(9)는 차례로 땜납의 얇은 층(8)에 의해 연결 요소(4)의 전도성 포일(5)에 전기적 연결된다. 케이블은 도시된 바와 같이, 크림핑(crimping)에 의해 땜납 푸트(9)에 연결될 수 있다.
케이블(10)을 위한 연결점은 전도 구조(2)를 위한 동일한 연결 요소의 연결점에 대해 측면으로 크게 오프셋된다는 것을 알 수 있다. 더욱이, 절연 슬리브(5)의 부분 및 접착층(7) 모두는 이러한 연결점과 유리창의 표면 사이에 위치한다. 이것은, 복합 유리창의 제조 이후에, 케이블 연결부 또는 땜납 푸트(9)를 과도한 가열 효과 없이도 대응하는 연결점 상에 땜납하는 것을 가능하게 한다. 특정한 방식으로, 연결 요소는, 또한 전도 구조(2)에 직접 순수하게 기능적으로 땜납되었을 수 있는 케이블(10)의 연장부(prolongation)를 형성한다.
더욱이, 삼각형으로 개략적으로 표시된 접착제의 스트랜드(11)는 도 1에 또한 보여질 수 있다. 그러므로, 접착제의 상기 스트랜드(11)의 길이 방향 코스는 보는 방향으로 도면에 대해 수직으로 연장한다. 프로세스에서, 2개의 땜납점 사이에 위치한 플랫-전도체 연결 요소(4)의 섹션을 가로지른다. 연결 요소(4)가 실제로 수십분의 1mm 두께이므로, 접착제의 스트랜드(11)는 유리창의 표면에 자체적으로 부착되는 연결 요소에 걸쳐 압출 도구에 의해 쉽게 부착될 수 있다. 그러한 구현 방법은 케이블(10)과 같은 전형적인 둥근 케이블을 통해서는 쉽게 가능하지 않다.
땜납된 연결 요소(4)의 구성은 2개의 접혀진 개별적인 도면으로 윗면(하부) 및 밑면(상부) 상에 도시된다.
도 2에서는, 또한 위로부터 도 1에 도시되는 창유리(1)의 에지-측 연결 영역 상으로 보여진다. 2개의 땜납된 연결 요소(4)는 여기서 창유리의 표면 상으로 서로 나란히 땜납되며, 이들 각각은 전도 구조(2)(예를 들어 안테나 전도체 또는 가열 전도체)에 전기적으로 연결되고, 접착제의 스트랜드(11) 아래에 관통된다. 또한 2개의 연결점{한 편으로 전도 구조(2) 및 다른 한 편으로 케이블(10)로의}이 서로에 대해 크게 오프셋된다는 것이 명백하다.
플랫-전도체 땜납된 연결 요소(4)는, 2개의 단단한 유리창 및 접착층이 연결되기 전에 하나의 유리창의 외부 표면 상에 미리 본딩되고 땜납될 수 있다. 고도의 기계 가공 제조에서, 이것은 작업시 매우 높은 지출을 요구하지 않고, 땜납된 연결 요소를 위한 재료에 대한 지출은 낮아진다. 창유리(1)의 품질은 최종적인 복합물의 제조 이후에만 평가된다. 이것이 이때 충분하지 않은 경우, 추가적인 금전적 손실이 엄격히 제한되는데, 이는 땜납된 연결 요소가 본래 가격에서 낮아지기 때문이다.
도 3은, 창유리의 표면상에 본딩되는 땜납된 연결 요소(4)가 상이한 극(polarities)(예를 들어 안테나 신호 및 접지/기준 전위)을 도통시킬 수 있는 2개의 개별적인 전도성 포일(5.1 및 5.2)을 포함하는 실시예를 도시한다. 전도성 포일(5.1)은 3에서의 땜납에 의해 그 단부들 중 하나에서 전도 구조(2)에 전기적으로 연결된다. 타단부에서, 차례로 연결 표면은 절연 슬리브(6)에서의 오목부(recess) 상에 배치되며, 전기적 구성요소(12)의 제 1 땜납 푸트(12.1)가 상기 오목부에 땜납된다. 동일한 구성요소의 제 2 땜납 푸트(12.2)는 제 2 전도성 포일(5.2)에 동일한 방식으로 전기적으로 연결된다.
여기서 또한, 도 1 및 도 2의 구성은 다음과 같이 다시 인식될 수 있다: 땜납된 연결 요소(4)의 상부측 상의 연결점은 밑면 상의 땜납점에 대해 측면으로 크게 오프셋된다. 슬리브 및 접착층 모두는, 유리 표면에 대한 열 버퍼로서, 윗방향으로 자유롭게 노출되는 전도성 포일 및 상기 연결점 아래에 위치한다.
더욱이, 전도성 포일은 개별적인 절연 슬리브 없이도 비교적 두꺼운 내열 접착층을 직접 구비하므로, 창유리의 표면상에 본딩되는 실시예가 인식가능하다. 이 때 이러한 본딩층은 접착 및 열 보호 기능을 자체적으로 조합한다. 3M(아크릴레이트 접착제)이 제조된 재료 Y582는 그러한 목적에 적합한 접착제이다.

Claims (8)

  1. 창유리(1)로서, 전기적 접촉을 이루기 위한 적어도 하나의 플랫-전도체 땜납된 연결 요소(4)를 구비하고, 상기 플랫-전도체 땜납된 연결 요소(4)는 적어도 하나의 전기적 절연 플라스틱 층(6), 및 창유리로부터 안내되는 라인 연결부(line connection) 상의 땜납을 위한 땜납 표면에 연결되는 하나의 전기적 전도층 또는 포일(5)을 갖고, 상기 플랫-전도체 땜납된 연결 요소(4)는 창유리의 외부 표면에 접착가능하게 부착되는, 창유리(1)에 있어서,
    적어도 하나의 전기적 절연 본딩층(7)을 포함하는 적어도 하나의 전기적 절연 버퍼 층은, 한 편으로 자유롭게 노출된 땜납 표면을 갖는 전기적 전도층 또는 포일의 섹션과, 다른 한편으로 창유리의 표면 사이에 제공되며,
    상기 창유리(1)는 땜납된 연결요소(4)가 부착되는 표면상에 전기적 기능요소를 위한 적어도 하나의 땜납연결점을 가지며, 창유리 자체의 땜납된 연결점 및 땜납된 연결요소(4)의 땜납표면은 전도층 또는 포일을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 창유리.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 버퍼 층은 상기 전기적 절연 본딩층(7) 또는 상기 전기적 절연 플라스틱 층(6), 및 상기 층 섹션 또는 포일 섹션과 창유리의 표면 사이의 상기 전기적 절연 본딩 층(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 창유리.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    창유리(1) 자체상의 땜납된 연결점 및 땜납된 연결 요소(4)의 땜납 표면은 창유리의 표면 상으로의 돌출시 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는, 창유리.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 복합물의 내부에서 전기적 기능성 요소가 복합 창유리로서 내장되고,
    플랫-전도체 땜납된 연결 요소는 이들 기능성 요소를 상기 복합물 외부에 위치하는 적어도 하나의 땜납점에 전기적으로 연결시키기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 창유리.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 플랫-전도체 땜납된 연결 요소는 상기 전도층에 의해 서로 연결되는 적어도 2개의 땜납점을 포함하고, 2개의 제 1 땜납점이 연결되는 제 3 땜납점의 영역에서 플라스틱 층에서의 차단부(interruption)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 창유리.
  6. 제 5항에 있어서, 2개의 단극 땜납 피트(feet)를 갖는 요소는 2개의 제 1 땜납점 상에 땜납되는 것을 특징으로 하는, 창유리.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    열가소성 접착제는 상기 전기적 절연 본딩층(7)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 창유리.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    접착제의 스트랜드(11)는 2개의 땜납된 연결점 사이에서 땜납된 연결 요소(4)의 일부를 도포하는 것을 특징으로 하는, 창유리.
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