WO2004049511A1 - ガラス面に形成された導体のための電気接続構造 - Google Patents

Abstract

はんだ付けをせずに、部品点数が少ない構造で、省スペースかつ低コストで、ガラス面に形成された導体とリード線とを電気的に接続する。　ガラス面に形成された導体２と、導体２の少なくとも一部を覆うように設けられ、ガラス面との間に空間部１７を形成しかつ空間部１７に通じる挿入口１１を有する電気絶縁性材料からなる蓋体５と、挿入口１１に挿入された、弾性を有する導電性材料からなる接続部材３とを備え、接続部材３の弾性により導体２と接続部材３とが互いに押圧しあい電気的に接続している。

Description

明 細 書 ガラス面に形成された導体のための電気接続構造 技術分野

本発明は、 ガラス面に形成された導体とリード線とを電気的に接続するガラス 面に形成された導体のための電気接続構造に関する。 背景技術

近年の自動車用窓ガラスには様々な機能が付加されており、 特に後部窓ガラス においては、 ガラス面に銀ペーストの焼成体を形成させて AM、 F M、 T V等の 受信を行うァンテナ機能ゃ窓ガラスの曇りを取り除く防曇機能を付与したものが ある。 これらの機能を発揮するには、 銀ペーストの焼成体からなるバスバー部を 介して給電する必要があり、 バスバー部に J I S - D 5 4 0 3の自動車用平型お す端子 P A、 P B型に示される形状を有する端子をはんだ付けし、 リード線に接 続されたコネクタをこの端子に接続することにより給電が行われている。

図 5は、 銀ペーストの焼成体 2に、 端子 4 3をはんだ付けしてリード線 6を接 続する従来の構造を示す斜視図である。 従来は、 リード線 6にコネクタ 7が接続 され、 コネクタ 7と端子 4 3とを接続することにより、 銀ペーストの焼成体 2と リード線とを接続することができるようになつていた。 また、 コネクタ 7に設け られているスィッチ 1 8を押すことにより端子 4 3からコネクタ 7を取り外すこ とができた。

しかし、 上述の端子 4 3は、 はんだ付けにより銀ペーストの焼成体 2へ取り付 けられるため、 はんだ付けする際、 熱衝撃によりガラスの強度を低下させるおそ れがあった。

さらに、 通常、 自動車用窓ガラスに用いられるはんだは鉛を含んでいるため、 廃棄処分時に鉛を含むはんだを処理することに手間がかかることや、 欧州での E L V (廃棄自動車） 指令や WHE E & R o H S (廃棄電気電子機器） 指令など各 国で鉛を含んだはんだの使用に対する規制が検討され始めており、 鉛を含有する はんだを使用できない状況になりつつある。

また、 端子 4 3は、 剥き出しの状態でバスバー部に取り付けられているため、 外観を悪化させており、 意匠上の対応も求められていた。

それゆえ、 はんだを用いない端子の接続方法が求められており、 提案もされて いる。 その一例として、 米国特許第 4 7 0 7 5 9 1号明細書に、 車両のボディフ ランジに取り付けられたコィルバネを有する接触子に、 ガラス面のバスバー部を 押し付け、 コイルパネの反力によりバスバー部と強固に接触させることにより電 気的に接続させる方法が開示されている。

また、 特開平 1 0— 4 0 9 7 7号公報に、 ガラス面のバスバー部に基台を貼着 し、 バスバー部に介装端子片を接触させ、 その上に加圧支体を戴置し、 蓋体を基 台に嵌合することにより、 介装端子片が加圧支体の押圧力によりバスバー部に圧 接、 保持され、 電気的に接続する方法が開示されている。

しかしながら、 米国特許第 4 7 0 7 5 9 1号明細書に記載の発明によると、 接 触子をボディフランジに取り付けるためボディの構造が複雑となり、 さらに、 ガ ラス板の曲率形状に個体差があるため、 接触子のバスバー部への押付け度合いが 変わるため、 ボディの設計を複雑にしていた。 さらに、 ボディとの短絡も考慮す る必要があった。

特開平 1 0— 4 0 9 7 7号公報に記載の発明は、 ボディを利用していないため 、 米国特許第 4 7 0 7 5 9 1号明細書に記載の発明のような課題はないが、 部品 点数が多く、 組み立ても複雑であるため、 コストが高くなり、 さらに、 介装端子 片の挿抜も困難であった。

そこで、 本発明の目的は、 上記課題に鑑み、 はんだ付けをせずに、 部品点数が 少ない構造で、 省スペースかつ低コストで、 ガラス面に形成された導体とリード 線とを電気的に接続するガラス面に形成された導体のための電気接続構造を提供 することにある。 発明の開示

本発明は前記課題を解決するために、 ガラス面に形成された導体と、 前記導体 の少なくとも一部を覆うように設けられ、 ガラス面との間に空間部を形成しかつ 該空間部に通じる揷入口を有する蓋体と、 前記揷入口に挿入された弾性を有する 導電性材料からなる接続部材とを備え、 前記接続部材が前記空間部内で弾性変形 することにより、 前記接続部材が前記導体を押圧し、 前記接続部材と前記導体と が電気的に接続していることを特徴とするガラス面に形成された導体のための電 気接続構造を提供する。

本発明は、 ガラス面に蓋体を設け、 蓋体によって形成される空間部に接続部材 を弾性変形させて挿入し、 接続部材がガラス面に形成された導体を押圧すること により電気的に接続させることに着目したものである。 以上の構成にすることに より、 はんだ付けが不要となるため、 はんだを用いることによる種々の問題を解 決でき、 部品の交換も容易である。

また、 前記蓋体と前記接続部材とは互いに嵌合または係合する構造をそれぞれ に有していることが好ましい。 蓋体と接続部材が互いに嵌合または係合すること により、 外力による接続部材の脱落を防止でき、 さらに接続部材と導体との接続 が安定する。

また、 前記接続部材は、 一方の端は弾性を有し、 他方の端はリード線に接続さ れているコネクタ用のォス型またはメス型の端子であることが好ましい。 接続部 材が従来のコネクタ用のォス型またはメス型の端子を有していれば、 リード線側 のコネクタも従来のものを利用でき、 新たな部品の調達や設備投資が不要であ る。

または、 前記接続部材は、 一方の端は弾性を有し、 他方の端はリード線が圧着 により接続されていても良い。 接続部材が直接リード線に接続されていれば、 部 品点数を減少させることができ、 コストを低く抑えることができる。

また、 前記接続部材の前記導体との当接部は、 表面に金属メツキが施されてい ることが好ましい。 接続部材に金属メツキを施すことにより、 導体との接続を長 期間にわたり安定させることができる。

また、 前記導体は、 銀ペーストの焼成体であることが好ましく、 また、 前記導 体は、 車両用窓ガラスに形成されていることが好ましい。 多くの車両用窓ガラス に設けられた銀ペース卜の焼成体からなる導体は、 はんだ付けによって端子が接 続されているため、 本発明の構成を適用させることにより、 はんだを用いること による種々の問題を解決できる。

本発明は、 はんだ付けを使用しないガラス面上の導体への電気接続構造を提供 するものである。 図面の簡単な説明

図 1 ：従来のコネクタを用いた本発明の一つの実施の形態を示す斜視図。 図 2 ：図 1の A— A ' 断面図。

図 3 ：従来のコネクタを用いない本発明の一つの実施の形態を示す斜視図。 図 4 ：端子部材を揷入口に挿入した状態における図 3の B— B ' 断面図。 図 5 ：従来の別のガラス面上導体への電気接続装置を示す図。 符号の説明

1 ：ガラス板

2 ：導体

3、 2 3 :端子部材

5、 2 5 ：蓋体

6、 2 6 :リード線 7 ：コネクタ

1 0 ：嵌合部

1 1、 3 1 :揷入口

1 2 ：端子片

1 3、 3 3 :当接部

1 4、 3 4 :弾性部

1 5 ：嵌合孔

1 6 ：挿入部

1 7、 3 7 ：空間部

3 0 ：係合部

3 2 ：中間部財

3 5 ：係合部

3 6 ：揷入部材

3 8 ：貫通孔

3 ：はんだ付け用端子 発明を実施するための最良の形態

次に、 本発明の実施の形態について図を用いて説明する。

図 1は、 従来のリード線側のコネクタをそのまま用いた実施の形態 1の一例を 示す斜視図であり、 図 2は、 図 1の A— A ' 断面図である。 図 1、 2に示すよう に、 実施の形態 1は、 ガラス板 1に導体 2が形成されており、 導電性材料からな る端子部材 3と、 端子部材 3を加圧し嵌合保持し、 導体 2の少なくとも一部を覆 うようにガラス面 1または Z及び導体 2と接着層 4を介して固着される蓋体 5 と、 リード線 6の先端に接続された端子部材 3とのコネクタ 7とで構成される。 ガラス面 1または Z及び導体 2に接着層 4を介して固着される蓋体 5は、 板状 の天井部 8と、 天井部 8の周縁から垂直に設けられ、 接着層 4を介してガラス面 1または Z及び導体 2と固着される側壁部 9と、 天井部 8の側壁部 9側の面の中 央付近に突起状を有する嵌合部 1 0と、 側壁部 9の一部に門状の切欠きを設けて 形成した、 端子部材 3を蓋体 5に挿入するための揷入口 1 1とで構成される。 端子部材 3は、 一端に J I S— D 5 4 0 3の P A、 P B型に示される端子片 1 2と、 もう一方の端に、 導体 2と接触する当接部 1 3と、 弾性を有する弾性部 1 4と、 蓋体 5の嵌合部 1 0と嵌合することにより、 蓋体 5との位置決めをし、 か つ保持するための嵌合孔 1 5とを有する揷入部 1 6とで構成される。

弾性部 1 4の弾性は、 揷入部 1 6を断面形状が略円弧状になるように形成し、 導体 2に対して垂直方向に弾性を有する形状にすることにより得る。 また、 弾性 部 1 4の自由空間での高さは、 盖体 5と導体 2によって形成される空間部 1 7の 高さよりも高い。

端子部材 3と蓋体 5との接続には、 弾性部 1 4の弾性を利用する。 揷入口 1 1 の高さより弾性部 1 4の高さが低くなるまで、 揷入部 1 6を押圧し弾性部 1 4を 弾性変形させながら揷入口 1 1に挿入し、 蓋体 5の嵌合部 1 0と揷入部 1 6の嵌 合孔 1 5とが嵌合し固定されるまで押込む。 嵌合させることにより、 位置決めの 役割を果たし、 また、 弾性部 1 4の反力により揷入部 1 6は、 導体 2と天井部 8 に圧接され、 蓋体 5との嵌合から外れなくなる。 また、 当接部 1 3は弾性部 1 4 の反力により、 導体 2に強固に押付けられ、 安定した接続となる。 よって、 本発 明の構成にすることにより、 はんだを用いずに導体 2と端子部材 3を電気的に接 続させることができる。

一方、 リード線 6側のコネクタ 7は、 従来から使用されている J I S— D— 5 4 0 3自動車用ぎぼし型複めす端子 CW型に準拠したメス型コネクタである。 こ のコネクタを端子部材 3の端子片 1 2と接続することにより、 リード線 6とガラ ス板 1上の導体 2とを接続することができる。

図 3は、 従来のリ一ド線側のコネクタを用いない実施の形態 2の一例を示す斜 視図であり、 図 4は、 揷入部材 3 6を挿入した状態での図 3の B— B ' 断面図で ある。 図 1、 2と同様のものには、 同じ数字を添えている。 図 3、 4に示すよう に、 実施の形態 2は、 ガラス板 1に導体 2が形成されており、 導電性材料からな るリード線 2 6の先端に設けられた端子部材 2 3と、 端子部材 2 3を加圧し係合 保持し、 ガラス面 1または/及び導体 2と接着層 2 4を介して固着される蓋体 2 5とで構成される。

ガラス面 1または Z及び導体 2に接着層 2 4を介して固着される蓋体 2 5は、 板状の天井部 2 8と、 天井部 2 8の周縁から垂直に設けられ、 接着層 2 4を介し てガラス面 1または Z及び導体 2と固着される側壁部 2 9と、 天井部 2 8のほぼ 中央の面に設けられた貫通孔 3 8と、 側壁部 2 9の一部に門状の切欠きを設けて 形成した、 端子部材 2 3を蓋体 2 5に挿入するための揷入口 3 1と、 蓋体 2 5と ガラス板 1によって形成される空間部 3 7の高さより揷入口 3 1の高さを低くす ることにより形成される蓋体側係合部 3 0とで構成される。

端子部材 2 3は、 一方に圧着、 かしめによりリード線と接続する圧着部 3 9を 有し、 もう一方が板状になっている中間部材 3 2と、 導体 2と接触する当接部 3 3と、 弾性を有する弾性部 3 4とからなる、 中間部材 3 2の板状部分と固着して いる揷入部材 3 6とで構成される。 また、 端子部材 2 3は、 挿入部材 ·3 6と中間 部材 3 2との固着により形成される段状の端子側係合部 3 5を有する。

弾性部 3 4の弾性は、 挿入部材 3 6を断面形状が略円弧状になるように形成 し、 導体 2に対して垂直方向に弾性を有する形状にすることにより得る。 また、 弾性部 3 4の自由空間での高さは、 蓋体 2 5と導体 2によって形成される空間部 3 7の高さよりも高い。

端子部材 2 3と蓋体 2 5との接続には、 弾性部 3 4の弾性を利用する。 挿入口 3 1の高さより弾性部 3 4の高さが低くなるまで、 揷入部材 3 6を押圧し弾性部 3 4を弾性変形させながら揷入口 3 1に挿入し、 蓋体側係合部 3 0と端子側係合 部 3 5とが係合するまで押込む。 挿入後、 弾性部 3 4の反力により端子部材 2 3 は、 導体 2と天井部 2 8に圧接され、 蓋体 2 5との係合から外れなくなる。 ま た、 当接部 3 3は弾性部 3 4の反力により、 導体 2に強固に押付けられ、 安定し た接続となる。 よって本発明の構成にすることにより、 はんだを用いずに導体 2 と端子部材 2 3を電気的に接続させることができる。

なお、 貫通孔 3 8より、 端子部材 2 3を押しつぶせば、 蓋体 2 5と端子部材 2 3との係合が解除され、 端子部材 2 3を、 挿入方向とは逆方向に引けば、 取り外 しが可能となっている。

実施の形態 1、 2において、 蓋体 5、 2 5、 端子部材 3、 2 3の形状'大きさ は、 上述したものに限られるものではない。 例えば、 蓋体 5、 2 5の外形を、 何 らかの外力がかかっても引つかかりにくくしたり、 デザイン性も良くしたりする ため、 山形にしても良い。 さらに、 蓋体 5、 2 5を着色して、 見栄えを良くする こともできる。 また、 蓋体 5、 2 5が複数個の端子部材 3、 2 3を揷入できる構 造となっていても良い。 また、 蓋体 5、 2 5、 端子部材 2、 2 3それぞれの嵌 合、 係合構造も実施の形態 1、 2に限定されるものではない。

蓋体 5、 2 5の材料は、 特に限定されないが、 耐久性や接着層 4、 1 4を形成 する接着材料との粘着性を考慮して決定する。 例えば、 ポリアミド樹脂が挙げら れる。 また、 製造方法は、 切削加工、 射出成型でも良く、 特に限定されない。 接着層 4、 1 4は、 両面粘着材 （両面テープ） 、 熱硬化性接着剤、 熱可塑性接 着剤などが挙げられる。 少なくとも端子部材 3、 端子部材 1 3の弾性に対し、 長 期の使用にも充分な耐久性を発揮できるものを選択する。 両面粘着材を用いる場 合、 接着層の厚さは、 弾性部 1 4、 3 4の弾性を利用できる範囲で端子部材 3、 2 3のサイズを考慮して決定する。 接着剤を用いる場合は、 導体 2上に流れ出た り、 端子部材 3、 2 3と導体 2や接触に影響を与えるようなガスが発生しないよ う注意を払う必要であるため、 量産性、 作業性を考慮すると両面粘着材の方が好 ましい。

端子部材 3、 2 3は、 導電性材料であれば特に限定されないが、 長期間にわた る安定性や導体 2との相性を考慮して、 少なくとも当接部 1 3、 3 3には金、 銀、 錫、 ニッケルなどの金属メツキをすることが望ましい。 特にこれらの導体 2 に接触する当接部 13、 33は、 金属メツキを施すのが好ましい。 金属メツキ は、 導体 2の材質や廃棄の際の環境に対する影響を考慮することが望ましく、 特 に導体 2が銀ペーストを焼成してなる導体の場合には、 銀が望ましい。

次に実施例について具体的に説明する。 実施例 1は、 実施の形態 1の方式、 実 施例 2は、 実施の形態 2の方式を実施したものである。

(実施例 1 )

18mmX 12mm、 厚さ 4mmのポリアミド樹脂を切削加工により図 1、 2 に示す形状の蓋体 5を作製し、 接着層 4として厚さ 0. 4mmの両面粘着テープ (住友スリーェム社製） を蓋体 5の接着面に合わせた形状に加工したものを用 い、 ガラス板 1上の銀ペーストを焼成させた導体 2の所定の位置に蓋体 5を貼着 した。

端子部材 3は、 揷入部が厚さ 0. 3 mmのベリゥム銅製であり、 端子片 12は 厚さ 0. 8mmの黄銅製で、 溶接により接合したものである。 端子片 3は J I S 一 D 5403自動車用平型端子 PA型 (ショルダあり) ォス端子に準拠したサイ ズである。 揷入部は、 幅 4. 5mm、 長さ 10mmであり、 自由空間での高さは 3. 0mmである。

この端子部材 3を蓋体 5の揷入口 11の高さより弾性部 14の高さが低くなる まで、 挿入部 16を押圧し弾性部 14を弾性変形させながら揷入口 1 1に挿入 し、 蓋体 5の嵌合部 10と挿入部 16の嵌合孔 15とが嵌合し固定されるまで押 込んた。

この状態で導体 2と端子部材 3の接触抵抗を測定したところ、 0. 005 Ω以 下であり、 従来例と比較しても、 充分実用的で、 環境試験によっても良好な結果 であった。

(実施例 2)

16mmX 15mm, 厚さ 2. 6 mmのポリアミド樹脂を切削加工により図 3、 4に示す形状の蓋体 2 5を作製し、 接着層 2 4として厚さ 0 . 4 mmの両面 粘着テープ （住友スリーェム社製） を蓋体 2 5の接着面に合わせた形状に加工し たものを用い、 ガラス板 1の銀ペーストを焼成させた導体 2の所定の位置に貼着 した。

端子部材 2 3は挿入部材が厚さ 0 . 2 mmのべリゥム銅製であり、 圧着部 3 9 は厚さ 0 . 3 mmの黄銅製で、 溶接により接合したものである。 揷入部材は、 幅

4. 3 mm、 長さ 1 0 mmであり、 自由空間での高さは 2 . 5 mmである。 また 圧着部 3 9は、 リード線 2 6を圧着、 かしめた状態で長さ 1 0 mm、 幅約 3 . 5 mm、 高さ約 3 mmである。

この端子部材 2 3を蓋体 2 5の挿入口 3 1の高さより弾性部 3 4の高さが低く なるまで、 揷入部材 3 6を押圧し弾性部 3 4を弾性変形させながら挿入口 3 1に 挿入し、 蓋体側係合部 3 0と端子側係合部 3 5とが係合するまで押込んだ。

この状態で導体 2と端子部材 2 3との接触抵抗を測定したところ、 0 . 0 0 5 Ω以下であり、 従来例と比較しても、 充分実用的で、 環境試験によっても良好な 結果であった。 産業上の利用可能性

以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。 蓋体を導体に貼着し ておけば、 後から端子部材を挿入するだけで、 端子部材の弾性により、 導体と圧 接させることができ、 安定的な電気接続となる。 また、 部品点数が少なく、 構造 も簡単なため、 作業を簡略化でき、 コストを低く抑えることができ、 小型なので スペースを奪わない。

また、 はんだを用いずにガラス面に形成された導体と電気的に接続するため、 はんだの廃棄処理について考慮する必要がなくなり、 廃棄処理コストの抑制に寄 与し、 はんだ付けの熱衝撃によりガラスの強度を低下させることもなくなる。 ま た、 はんだ付けのように端子が剥き出しになることがないため、 見栄えも向上す る。

Claims

請求の範囲

1 . ガラス面に形成された導体と、 前記導体の少なくとも一部を覆うように設 けられ、 ガラス面との間に空間部を形成しかつ該空間部に通じる揷入口を有する 蓋体と、 前記挿入口に挿入された弾性を有する導電性材料からなる接続部材とを 備え、 前記接続部材が前記空間部内で弾性変形することにより、 前記接続部材が 前記導体を押圧し、 前記接続部材と前記導体とが電気的に接続していることを特 徴とするガラス面に形成された導体のための電気接続構造

2 . 前記蓋体と前記接続部材とは互いに嵌合または係合する構造をそれぞれに 有する請求項 1に記載のガラス面に形成された導体のための電気接続構造。

3 . 前記接続部材は、 一方の端は弾性を有し、 他方の端はリード線に接続され ているコネクタ用のォス型またはメス型の端子である請求項 1または 2に記載の ガラス面に形成された導体のための電気接続構造。

4. 前記接続部材は、 一方の端は弾性を有し、 他方の端はリード線が圧着によ り接続されている請求項 1または 2に記載のガラス面に形成された導体のための

5 . 前記接続部材の前記導体との当接部は、 表面に金属メツキが施されている 請求項 1から 4のいずれかに記載のガラス面に形成された導体のための電気接続

6 . 前記導体は、 銀ペーストの焼成体である請求項 1力、ら 5のいずれかに のガラス面に形成された導体のための電気接続構造。

7 . 前記導体は、 車両用窓ガラスに形成されている請求項 1から 6のいずれ力 に記載のガラス面に形成された導体のための電気接続構造。