WO2010100961A1 - 端子付きガラス - Google Patents

Abstract

　半田を使用せずに端子が接着される端子付きガラスが開示される。該端子付きガラスは、表面に銀プリント(12)が施されているガラス(11)に対して端子(14)が接着された構造をしている。端子(14)は、少なくとも一端に銀プリント(12)に向けて曲げられた曲げ部(21)を有している。該曲げ部(21)が銀プリント(12)の上面に接するよう、端子(14)は接着剤(23)によりガラス(11)に接着されている。

Description

端子付きガラス

　本発明は、表面に銀プリントが施されているガラスに対して端子が接着された端子付きガラスに関する。

　例えば、車両用窓ガラスには、表面に銀プリントが施され、この銀プリントに給電するための端子が接着される。このような銀プリントは、アンテナとして用いられ、端子を介して車内のラジオやテレビに接続される。さらに、銀プリントは、ガラスの曇りを除去するための熱線を導通する役割を果たす（例えば、特許文献１、特許文献２。）。

　図１１は、特許文献１に開示されている端子付きガラスを示している。図１１を参照すると、端子１００は、上面に導電膜１０１が塗布されたガラス板１０２の上方に半田１０３、１０４を介して接合される脚部１０５、１０６と、脚部１０６の先端に配置される支持部１０７から構成される。支持部１０７と接合する接合部１０８の先端からは、例えば電源等の車内に配置される機器に向かってリード線１０９が延びている。

　この端子１００の端子構造によれば、半田１０３、１０４の接合面積を広くすることにより高い接触強度を確保している。しかし、近年では環境性の改善という点から、鉛を含む半田の使用を極力控えることが望まれている。

　図１２は、特許文献２に開示されている端子構造を示している。図１２を参照すると、Ｔ字型端子１１０は、ステムの先端部に雌型端子部１１１が配置され、接着剤１１２及び半田１１３を介してガラスに接合される。

　このＴ字型端子１１０によれば、半田１１３と共に接着剤１１２を用いることにより、半田１１３の使用量を減らすことができる。しかし、この場合であっても接着剤の接着強度を補うために半田を使用する必要がある。

　鉛を使用しない半田を使用すると、鉛入り半田に比べて融解温度が高く固まるときに発生する応力が高くなるためガラスに係る負荷が大きくなる。鉛なし半田は鉛入り半田に比べて硬度が高いため、衝撃に対して弱い。

　さらに、近年のデザインでは多くの場合、自動車用ウインド用の端子は車内側に搭載され、内装材に覆われている。内装材内の空間には限りがあり、その空間内に端子を配置しなければならない。レイアウトを変更せず、また車両側コネクタとの接続条件を変えずに使用可能な鉛なし端子にする必要がある。

　更に、銀プリント表面に直接接着剤を接着した場合、接着強度の長期信頼性が乏しい。半田を使用せずに端子が接着される端子付ガラスの提供が望まれる。

特許３９５７３０２号公報 特表２００３－５２１０９３公報

　本発明は、半田を使用せずに端子が接着される端子付ガラスの提供を課題とする。

　本発明の一面によれば、端子付きガラスであって、ガラスと、前記ガラスの表面に施されている銀プリントと、前記銀プリントが施されている前記ガラスに対して接着されている端子と、を備えており、前記端子は、電気部品に接続される端子部と、該端子部を支持し前記銀プリントへ向かって曲げられる曲げ部が形成された基部と、からなり、前記基部は前記端子部よりも薄い素材が用いられ、前記曲げ部が前記銀プリントの上面に接触するよう、前記基部は、接着剤により前記ガラス接着されている、端子付きガラスが提供される。

　好ましくは、前記接着剤は、延在しているパターンの一部を切り欠いた非プリント部に配置され、前記端子は前記非プリント部で前記ガラスに接着された上で、前記曲げ部は、前記銀プリントの上面に接触する。

　好ましくは、前記曲げ部は、前記銀プリントの上面に接触する複数の接点を有する。

　好ましくは、前記曲げ部は、断面円弧状に形成された先端部を有する。

　好ましくは、前記端子は、２５ｍｍ以下の高さを有する。

　好ましくは、前記端子は、１５ｍｍ以下の幅を有する。

　好ましくは、前記端子は、５０ｍｍ以下の長さを有する。

　好ましくは、前記接着剤は、室温で硬化する。

　好ましくは、前記基部は、少なくとも１箇所に貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記基部が前記接着剤に挟込まれる。

　好ましくは、前記基部は、０．１ｍｍ～０．６ｍｍの厚みを有する。

　本発明の別の面によれば、端子付きガラスであって、ガラスと、前記ガラスの表面に施されている銀プリントと、前記銀プリントが施されている前記ガラスに対して接着されている端子と、を備えており、前記端子は、電気部品に接続される端子部と、該端子部を支持し前記銀プリントへ向かって曲げられる曲げ部が形成された基部と、からなり、前記基部は前記端子部よりも薄い素材が用いられ、前記曲げ部が前記銀プリントの上面に接触するよう、前記基部は、接着剤により前記ガラスに接着されており、前記端子は、前記銀プリントの上面に接着され、前記銀プリントの接着面は、予めプライマにより前処理がなされている、端子付きガラスが提供される。

　本発明のさらに別の面によれば、前述した端子付きガラスが搭載された車両が提供される。

　端子は、銀プリントへ向かって曲げられる曲げ部を有する。端子を曲げることでばね構造とし、端子は銀プリントへ接する方向へ付勢される。これにより、接着剤のみでは不足しがちな接触強度を補うことができ、十分な接触強度を得ることができる。

　基部は端子部よりも薄い。基部を端子部より薄くすることにより、基部の反発力による端子のはく離を抑制すると共に、端子の小型化が可能となる。

　端子は、銀プリントが施されていない非プリント部でガラスに接着される。即ち、端子をガラスに接着するための接着層を、ガラスの上面に直接配置する。接着層をガラスの上面に直接配置した場合は、接着層を銀プリントの上面に配置した場合に比べて、初期の接着力は同等だが耐湿性試験（５０℃、ＲＨ９０％以上×７２０ｈｒ）にて効果が発現する（７８．４Ｎ以上）。非プリント部には、ガラス表面の他にガラス表面に印刷された黒セラミックス印刷部も含む。即ち、非プリント部の非プリントとは、銀プリントがなされていないという意味である。

　銀プリントの上面に接触される接点が、複数ある。即ち、複数の接点で、端子が銀プリントに接触される。これにより端子の銀プリントに対する接触面積を大きくすることができ、大きな電流が流される場合や振動のある場所で使用する場合であっても、端子の機能を安定して発揮させることができる。複数の接点は、大電流使用時に接点が離れてスパークを生じにくくするために有効である。

　曲げ部の先端が、断面円弧状に形成される。円弧状に形成することにより、鋭利な接点が存在しなくなるため、銀プリントの摩耗を抑制できる。これにより、端子付ガラスの長寿命化を図ることができる。

　端子の大きさが所定の大きさよりも小さく形成される。スプリングコンタクト構造で、従来の有鉛半田を使用した端子の設置容積を確保することは困難で、本発明の分割構造が必要となる。

　接着剤は室温で硬化する。室温で硬化させることができれば、高温で硬化させた場合に比べ、急冷したときの温度差によるガラスの残留応力の抑制を図ることができる。

　基部は、少なくとも１箇所に貫通孔が設けられ、この貫通孔を介して基部が接着剤に挟込まれる。接着剤で基部を挟込むことで、接着強度を高めることができる。

　基部は、厚みが０．１ｍｍ～０．６ｍｍである。０．１ｍｍ未満では剛性が不足し、０．６ｍｍ超えると薄くした効果が顕著でなくなる。即ち、基部の厚みが０．１ｍｍ～０．６ｍｍであると、所定の剛性を得た上で、本発明の効果が最も顕著に表れる。

　端子は、銀プリントの上面でガラスに接着され、銀プリントは、予めプライマにより前処理がなされている。プライマにより前処理がなされることにより、初期の接着力は同等だが耐湿性試験（５０℃、ＲＨ９０％以上×７２０ｈｒ）にて高い接着力を得ることができる（７８．４Ｎ以上）。

　本発明に係る端子付きガラスは、接触強度が高いため、振動等外部から負荷を受けやすい自動車に好適である。

本発明の実施例１による端子付きガラスの正面図である。 図１の２－２線による断面図である。 図２の３矢視図である。 実施例１による端子付きガラスの製造方法を示した図である。 実施例２による端子付きガラスの製造方法を示した図である。 実施例３による端子付きガラスの製造方法を示した図である。 実施例４による端子付きガラスの断面図である。 実施例５による端子付きガラスの断面図である。 実施例６による端子付きガラスの断面図である。 基部に端子部を接合する一例を示した図である。 特許文献１による従来の端子付きガラスの断面図である。 特許文献２による従来の端子を示した図である。

　以下、本発明の好ましい幾つかの実施例について、添付図に基づいて説明する。

　図１～図４は、本発明の実施例１を示している。図１を参照すると、端子付きガラス１０は、自動車用窓ガラス等のガラス１１と、このガラス１１の表面に施されアンテナの役割をする銀プリント１２と、この銀プリント１２が施されていない非プリント部１３と、この非プリント部１３でガラス１１に接着され車内の機器から銀プリント１２までを電気的に接続する端子１４とからなる。

　非プリント部１３は、銀プリント１２をプリントする際に、ガラス１１の表面の一部にマスクをかけることにより構成することができる。また、銀プリント１２が施された後に、一部を切欠くことによっても構成することができる。即ち、結果としてプリントが施されていなければ、非プリント部１３の構成の方法は任意に選択することができる。ただし、ガラス１１の表面の一部にマスクをかける方法であれば、短時間で非プリント部１３を構成することができ、有益である。

　一方、従来から製造されている銀プリント１２が施されたガラスを用いる場合は、銀プリント１２の一部を切り欠くことにより非プリント部１３を形成すればよい。即ち、端子付きガラス１０は、従来の端子付きガラスを利用して製造することもできる。この場合、従来の端子配置レイアウトと同様のレイアウトで端子１４を配置することができるため、容易に端子付きガラス１０を製造することができる。

　非プリント部１３には、ガラス表面の他にガラス表面に印刷された黒セラミックス印刷部も含む。即ち、非プリント部１３の非プリントとは、銀プリントがなされていないという意味である。

　図２に示すように、銀プリント１２は、接着剤２３が塗布される前に、予め酸化皮膜が除去されていることが望ましい。この場合、銀プリント１２に対する接着剤２３の接着強度を高めることができる。

　接着剤２３は、室温で硬化するものであることが望ましい。室温で硬化させることができれば、高温（例えば１５０℃）で硬化させた場合に比べ、急冷したときの温度差によるガラス１１の残留応力の抑制を図ることができる。

　図２に示すように、端子１４は、２枚の厚さの異なる板により構成され、下面が接着層１６に接着される基部１７（例えば厚さ０．４ｍｍ）と、この基部１７から立上げられ雌型端子部１８から車内のテレビ等に接続される端子部１９（例えば厚さ０．８ｍｍ）とからなる。基部１７の厚さは、端子部１９の厚さよりも薄く、前述した０．４ｍｍを含む０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲であればよい。

　端子１４は、高さが２５ｍｍ以下、幅が１５ｍｍ以下、長さが５０ｍｍ以下であることが望ましい。端子１４の大きさが所定の大きさよりも小さく形成される。スプリングコンタクト構造で、基部１７の厚さを端子部１９の厚さと同じにしたまま従来の有鉛半田端子を使用したときの許容容積と十分な強度を両立することは困難であるため、本発明の分割構造が必要となる。

　基部１７は、両端に銀プリント１２に向かって曲げられる弧状の曲げ部２１、２１を有する。接着層１６は、端子１４の長手方向に沿って図面左から第１の両面テープ２２、接着剤２３、第２の両面テープ２４が配置されることにより構成される。２６、２６は、端子１４の曲げ部２１、２１が銀プリント１２の上面に接触される接点である。即ち、端子１４は複数の接点２６、２６で銀プリント１２の上面に接触している。

　この端子付きガラス１０によれば、端子１４は、銀プリント１２へ向かって曲げられる曲げ部２１、２１を有する。端子１４を曲げることでばね構造とし、端子１４が銀プリント１２へ接する方向への力が付勢される。これにより、接着剤２３のみでは不足しがちな接触強度を補うことができ、十分な接触強度を得ることができる。

　端子１４は、銀プリント１２が施されていない非プリント部１３でガラス１１に接着される。端子１４をガラス１１に接着するための接着層を、ガラス１１の上面に直接配置する。接着層をガラス１１の上面に直接配置した場合は、接着層を銀プリント１２の上面に配置した場合に比べて、初期の接着力は同等だが耐湿性試験（５０℃、ＲＨ９０％以上×７２０ｈｒ）にて効果が発現する（７８．４Ｎ以上）。

　基部１７よりも端子部１９を厚くする。即ち、基部１７は端子部１９よりも薄い。基部１７を端子部１９より薄くすることにより、銀プリントへ接する方向への力が更に強くなる。端子部１９の機能を確保しつつ、高い接触強度を得ることができる。

　銀プリント１２の上面に接触する接点２６は、複数ある。複数の接点２６で、端子１４は銀プリント１２に接触する。これにより端子１４の銀プリント１２に対する接触面積を大きくすることができ、大きな電流が流される場合や振動のある場所で使用する場合であっても、端子１４の機能を安定して発揮させることができる。複数接点は、大電流使用時に接点が離れてスパークを生じにくくするために有効な手段である。

　曲げ部２１，２１の先端は、断面弧状に形成される。弧状に形成することにより、鋭利な接点が存在しなくなるため、銀プリントの摩耗を抑制できる。これにより、端子付きガラス１０の長寿命化を図ることができる。

　以上をまとめると以下のようにいうことができる。
　表面に銀プリント１２が施されているガラス１１に対して端子１４が接着された、端子付きガラス１０において、端子１４は、銀プリント１２へ向かって曲げられる曲げ部２１が形成された基部１７と、この基部１７から立上げられ基部１７よりも厚い端子部１９とから構成され、曲げ部２１が銀プリント１２の上面に接触するよう、接着剤２３により接着される。

　接着剤２３は、銀プリント１２が施されていない非プリント部１３に配置され、端子１４は、非プリント部１３でガラス１１に接着された上で、曲げ部２１が銀プリント１２の上面に接触される。

　銀プリント１２の上面に接触する接点２６は、複数あり、曲げ部２１の先端は、断面円弧状に形成される。

　接着層１６は、接着剤２３を挟むようにして第１及び第２の両面テープ２２、２４を配置する例について説明したが、逆に両面テープを挟むようにして接着剤を配置したり、接着剤と両面テープとが左右に並ぶように配置することもできる。つまり、接着剤と両面テープの配置はこれらの配置に限られるものではない。両面テープを挟むようにして接着剤を配置したときは、引張り方向にかかる負荷に対して特に高い接着強度を得ることができる。

　図３に示すように、端子１４は、銀プリント１２が施されていない非プリント部１３でガラス１１に接着され、両端の曲げ部２１、２１は銀プリント１２の上面に接触している。このような端子付きガラス１０の製造方法を図４で説明する。

　図４（ａ）に示すように、まず銀プリント１２が施されていない非プリント部１３を有するガラス１１を準備する。

　次に、図４（ｂ）に示すように、非プリント部１３の両端に第１の両面テープ２２と第２の両面テープ２４とを貼付ける。

　図４（ｃ）に示すように、両面テープ２２、２４の間に接着剤２３を配置し、図４（ｄ）に示すように、端子１４の両端が銀プリント１２の上面に接触するよう端子１４を配置する。これにより、両面テープ２２、２４及び接着剤２３に端子１４が接着される。このようにして、図３に示されるような端子付きガラス１０は完成する。

　このとき、先に接着剤２３を配置した上で、両面テープ２２、２４を配置することもできるし、接着剤２３の配置と両面テープ２２、２４の貼付けを同時に行うこともできる。両面テープ２２、２４は、接着剤２３が硬化するまで端子１４を仮固定する役割を果たすものだからである。これらの工程を行う順番は、端子１４を配置する前に行われる限り、任意に選択することができる。

　図５（ａ）に示すように、非プリント部２９をＵ字状の溝に形成しても、図５（ｂ）に示すように端子１４を銀プリント１２に対して電気的に接続することができる。このような場合であっても、接着層をガラスの上面に直接配置することにより、ガラスに対してより高い強度で接着層を接着させるという本発明の効果を得ることができる。

　図６（ａ）に示すように、非プリント部３１を窓状に形成しても、図６（ｂ）に示すように端子１４を銀プリント１２に対して電気的に接続することができる。このような場合であっても、接着層をガラスの上面に直接配置することにより、ガラスに対してより高い強度で接着層を接着させるという本発明の効果を得ることができる。

　図７に示すように、銀プリント１２の上面に接着層１６を配置した。端子１４が両面テープ２２、２４及び接着剤２３でガラス１１に接着されている。このような場合であっても、端子１４が銀プリント１２へ接する方向への力が付勢されることにより、接着剤２３のみでは不足しがちな接触強度を補うことができるという本発明の効果を得ることができる。

　さらに、プライマ（シランカップリング材）を用いて銀プリント１２に予め前処理を行うことで、以下のことがいえる。

　表面に銀プリント１２が施されているガラス１１に対して端子１４が接着され、この端子１４は、下方へ向かって曲げられる曲げ部２１が形成された基部１７と、この基部１７から立上げられ前記基部１７よりも厚い端子部１９とから構成され、前記曲げ部２１が前記銀プリント１２の上面に接触されるよう、接着剤２３により接着されている端子付きガラスであって、前記端子１４は、前記銀プリントの上面で前記ガラス１１に接着され、前記銀プリント１２は、予めプライマにより前処理がなされている。

　銀プリント１２がプライマにより前処理をされることにより、初期の接着力は前処理をしなかった場合と同等だが耐湿性試験（５０℃、ＲＨ９０％以上×７２０ｈｒ）にて高い接着力を得ることができる（７８．４Ｎ以上）。

　図８に示すように、端子３３の下面は、接着剤３４及び両面テープ３５により接着される。また、端子３３の一端に曲げ部３６を形成し、この曲げ部３６が銀プリント１２に接触する。

　銀プリント１２に非プリント部１３（図２）が存在しない場合や、存在したとしても、銀プリント１２全体が電気的に繋がっている場合（図５（ａ）、図６（ａ））には、端子３３の一端が銀プリント１２に接触することにより、端子３３に対して銀プリント１２を電気的に接続することができる。このような端子３３を用いた場合は、端子の小型化を図ることができ、有益である。

　図９（ａ）に示すように、１箇所に貫通孔５１が設けられた基部１７を用いた場合にも、本発明の効果を得ることができる。

　図９（ｂ）に示すように、この貫通孔５１を介して基部１７が接着剤２３に挟込まれることもできる。接着剤２３で基部１７を挟込むことで、接着強度を高めることができる。

　図１０（ａ）に示すように、端子部１９は、端子部１９よりも薄い基部１７に接続される。図１０（ｂ）に示すように、端子部１９の接続面が基部の下面にくるようにし、リベット５２を用いて基部１７に端子部１９を加締め結合をする。

　結合の方法は加締めの他、ねじ止め、圧着、溶接等のいずれの手段でも利用できるが、加締めが強度と製造コストの面から好ましい。

　本発明による端子付きガラスは、実施例では四輪車に適用したが、車両用以外にも、建築用防犯ガラス等に用いることができ、用途はこれに限定されるものではない。

　本発明の端子付ガラスは、四輪車の窓ガラスに好適である。

　１０…端子付ガラス、１１…ガラス、１２…銀プリント、１３、２９、３１…非プリント部、１４、３３…端子、１７…基部、１９…端子部、２１、３６…曲げ部、２２…（第１の）両面テープ、２３、３４…接着剤、２４…（第２の）両面テープ、２６…接点、３５…両面テープ、５１…貫通孔。

Claims (18)

1. 　端子付きガラスであって、
   　ガラスと、
   　前記ガラスの表面に施されている銀プリントと、
   　前記銀プリントが施されている前記ガラスに対して接着されている端子と、を備えており、
   　前記端子は、電気部品に接続される端子部と、該端子部を支持し前記銀プリントへ向かって曲げられる曲げ部が形成された基部と、からなり、前記基部は前記端子部よりも薄い素材が用いられ、
   　前記曲げ部が前記銀プリントの上面に接触するよう、前記基部は、接着剤により前記ガラス接着されている、端子付きガラス。
2. 　前記接着剤は、延在しているパターンの一部を切り欠いた非プリント部に配置され、
   　前記端子は前記非プリント部で前記ガラスに接着された上で、前記曲げ部は、前記銀プリントの上面に接触する、請求項１に記載の端子付きガラス。
3. 　前記曲げ部は、前記銀プリントの上面に接触する複数の接点を有する、請求項１に記載の端子付きガラス。
4. 　前記曲げ部は、断面円弧状に形成された先端部を有する、請求項１に記載の端子付きガラス。
5. 　前記端子は、２５ｍｍ以下の高さを有する、請求項１に記載の端子付きガラス。
6. 　前記端子は、１５ｍｍ以下の幅を有する、請求項１に記載の端子付きガラス。
7. 　前記端子は、５０ｍｍ以下の長さを有する、請求項１に記載の端子付きガラス。
8. 　前記接着剤は、室温で硬化する、請求項１に記載の端子付きガラス。
9. 　前記基部は、少なくとも１箇所に貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記基部が前記接着剤に挟込まれる、請求項１に記載の端子付きガラス。
10. 　前記基部は、０．１ｍｍ～０．６ｍｍの厚みを有する、請求項１に記載の端子付きガラス。
11. 　端子付きガラスであって、
    　ガラスと、
    　前記ガラスの表面に施されている銀プリントと、
    　前記銀プリントが施されている前記ガラスに対して接着されている端子と、を備えており、
    　前記端子は、電気部品に接続される端子部と、該端子部を支持し前記銀プリントへ向かって曲げられる曲げ部が形成された基部と、からなり、前記基部は前記端子部よりも薄い素材が用いられ、
    　前記曲げ部が前記銀プリントの上面に接触するよう、前記基部は、接着剤により前記ガラスに接着されており、
    　前記端子は、前記銀プリントの上面に接着され、前記銀プリントの接着面は、予めプライマにより前処理がなされている、端子付きガラス。
12. 　前記端子は、の高さが、２５ｍｍ以下の高さを有する、請求項１１に記載の端子付きガラス。
13. 　前記端子は、１５ｍｍ以下の幅を有する、請求項１１に記載の端子付きガラス。
14. 　前記端子は、５０ｍｍ以下の長さを有する、請求項１１に記載の端子付きガラス。
15. 　前記接着剤は、室温で硬化する、請求項１１に記載の端子付きガラス。
16. 　前記基部は、少なくとも１箇所に貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記基部が前記接着剤に挟込まれる、請求項１１に記載の端子付きガラス。
17. 　前記基部は、０．１ｍｍ～０．６ｍｍの厚みを有する、請求項１１に記載の端子付きガラス。
18. 　請求項１～請求項１７のいずれか一項記載の端子付きガラスを搭載した車両。

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