WO2024143406A1 - 合わせガラス及び合わせガラス用複合化中間膜 - Google Patents
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- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
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Definitions
- the present invention relates to laminated glass equipped with a sheet-like functional element and a composite interlayer film for laminated glass.
- Laminated glass for vehicles is known in which a light control film is enclosed inside the laminated glass, and the transmittance can be changed depending on the application of voltage (for example, Patent Document 1).
- Patent Document 1 By using such laminated glass in vehicle windows, for example, it is possible to make the vehicle window transparent to provide passengers with a sense of openness, or to make the vehicle window opaque to ensure passenger privacy and block sunlight.
- the wireless means of the signal received by the control unit is not particularly limited.
- Examples of the wireless means of the signal received by the control unit include UWB (Ultra Wideband), wireless LAN, ultrasonic waves, millimeter waves, BLE (Bluetooth Low Energy), infrared optical communication, and visible light communication.
- BLE Bluetooth Low Energy
- the control unit 40 may include an antenna for receiving the signal.
- thermocompression bonding is, for example, 0.01 MPa or more and 17 MPa or less, preferably 1 MPa or more and 8 MPa or less. Negative pressure bonding may also be used, for example, a gauge pressure of about ⁇ 780 mbar.
- the manufacturing method of laminated glass is not limited to the above method, and the bonding of the laminated glass member and the resin layer may be performed in conjunction with the integration of the composite interlayer film.
- a laminate obtained by arranging a sheet-like functional element, a power receiving unit, a driving unit, and a control unit between the resin layers may be placed between two laminated glass members before integration, and these may be integrated by thermocompression bonding.
- the vehicle body (frame 310 of side door 300) is provided with a wireless power supply device 210 and a wireless communication device 220.
- the wireless power supply device 210 and the wireless communication device 220 may be provided inside the side door 300 to which the laminated glass 1A (side glass) is attached, and may be disposed, for example, on the inner side of the frame 310 of the side door 300.
- the wireless power supply device 210 and the wireless communication device 220 are disposed in positions inside the side door 300 so as to face the units 110 and 120, respectively, when the side window is closed.
- the state in which the side window 1A is closed refers to a state in which the upper end of the side window 1A is advanced to the uppermost position and there is no gap between the upper end of the side window 1A and the vehicle body.
- the laminated glass 1C according to the third embodiment of the present invention is a roof glass.
- the roof glass 1C is attached to a vehicle body so as to be openable and closable in the direction of the arrow.
- the roof glass 1C includes a sheet-like functional element 10 such as a light control element, and a laminated glass unit 130 that integrates a power receiving unit 20, a driving unit 30, and a control unit 40.
- the laminated glass unit 130 i.e., the power receiving unit 20, the drive unit 30 and the control unit 40
- the vehicle body is provided with vehicle body units 230, 240 that integrate a wireless power supply device and a wireless communication device.
- the vehicle body unit 230 may be disposed in a position facing or close to the laminated glass unit 130 when the roof glass 1C is closed, and may be disposed, for example, on the roof of the vehicle, or on the inside of the shielding part.
- the vehicle body unit 240 may be disposed in a position facing or close to the laminated glass unit 130 when the laminated glass 1C is open, and may be disposed, for example, on the roof of the vehicle, or on the inside of the shielding part.
- the roof glass 1C is closed when the tip of the roof glass 1C is advanced all the way forward and there is no gap between the tip of the roof glass 1C and the vehicle body.
- the roof glass 1C is open when the tip of the roof glass 1C is moved all the way rearward and there is no gap between the tip of the roof glass 1C and the vehicle body.
- the power receiving unit 20 in the laminated glass unit 130 extracts power from the magnetic field generated by the power transmission coil of the wireless power supply device in the vehicle body units 230, 240, converts the extracted power from AC to DC, and supplies the converted current to the drive unit 30 of the laminated glass unit 130.
- the control unit 40 of the laminated glass unit 130 receives wireless signals from the wireless communication devices of the vehicle body units 230, 240, and controls the drive unit 40 of the laminated glass unit 130 based on the received signals. Note that since power is not supplied to the laminated glass unit via a cable, in the laminated glass (roof glass) 1C of the third embodiment of the present invention, the cable supplying power to the laminated glass unit does not deteriorate while the roof glass 1C is repeatedly opened and closed.
- At least one of the resin layers constituting the interlayer film for laminated glass may be a colored resin layer.
- the colored resin layer contains a colorant in addition to the above-mentioned thermoplastic resin and the above-mentioned plasticizer.
- the colorant contained in the colored resin layer is not particularly limited, and a dye that has been conventionally blended into a resin layer can be used, and dyes of blue, yellow, red, green, purple, white, black, etc. can be used.
- the dye can be a pigment, a dye, etc.
- any one of the resin layers 51 and 52 or the resin layers 51, 52, and 53 shown in the first and second embodiments may be a colored resin layer.
- a resin layer other than the resin layers 51 to 53 may be provided and the resin layer may be a colored resin layer.
- the colored resin layer does not need to be provided over the entire area of the intermediate film, and may be provided over a portion of the area of the intermediate film. In such a case, for example, the colored resin layer may be disposed at a position overlapping the power receiving unit 20, the driving unit 30, and the control unit 40.
- the colored resin layer may be provided, for example, on the vehicle inner side relative to the power receiving unit 20, the drive unit 30, and the control unit 40, or on the vehicle outer side. For example, by providing the colored resin layer on the vehicle inner side, the power receiving unit 20, the drive unit 30, and the control unit 40 can be shielded by the colored resin layer so that they cannot be seen from the vehicle inner side.
- the drive unit and the control unit may be covered with a metal sheet or housed in a metal housing.
- the laminated glass of the present invention has been specifically described using examples in which it is applied to a side glass or roof glass of an automobile.
- the laminated glass of the present invention may be applied to other than a side glass or roof glass of an automobile.
- the laminated glass of the present invention may be applied to a side glass or a windshield glass (front glass).
- the glass can be used as window glass for vehicles other than automobiles, various vehicles such as aircraft and ships, buildings, etc., but is preferably used as laminated glass for automobiles.
- the glass is preferably used for any of side glass, rear glass, and roof glass, and more preferably used for any of side glass and roof glass.
- the laminated glass of the present invention and its modified examples according to the first to fourth embodiments are merely examples of the laminated glass of the present invention, and therefore the laminated glass of the present invention is not limited to the laminated glass of the first to fourth embodiments according to the present invention and its modified examples.
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Abstract
本発明の合わせガラス(1A)は、一対の合わせガラス部材(61)と、一対の合わせガラス部材(61)の間に配置される合わせガラス用中間膜(50)と、シート状機能素子(10)と、無線給電による電力を受電する受電部(20)と、受電部(20)により受電された電力によりシート状機能素子(10)を駆動する駆動部(30)と、無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて駆動部(30)を制御する制御部(40)とを備え、シート状機能素子(10)、受電部(20)、駆動部(30)、及び制御部(40)が合わせガラス用中間膜(50)に設けられる。本発明によれば、取り付けが容易であり、耐久性に優れた合わせガラス及びそれに使用する合わせガラス用複合化中間膜を提供することができる。
Description
本発明は、シート状機能素子を備える合わせガラス及び合わせガラス用複合化中間膜に関する。
合わせガラスの内部に調光フィルムを封入し、電圧の印加に応じて透過率を切り替えられる車両用合わせガラスが知られている(例えば、特許文献1)。このような合わせガラスを車両窓に用いることにより、例えば、車両窓を透明にすることにより乗員は開放感を得られ、車両窓を不透明にすることにより乗員のプライバシー性を確保できたり、日差しを遮ったりすることができる。
合わせガラスの内部の調光フィルムの調光機能を発現させるためには、調光フィルムに電力を供給したり、調光フィルムを制御するための制御回路に信号を送信したりする必要がある。従来は、調光フィルムと車両本体との間をケーブルでつなぐことにより、調光フィルムに電力を供給したり、調光フィルムを制御するための制御回路に信号を送信したりしていた。
しかしながら、合わせガラスの取り付けの際、合わせガラスにケーブルを接続しなくてはならず、作業効率が悪かった。また、合わせガラスがサイドガラス、ルーフガラス等の可動式の窓として使用される場合、窓の開閉を繰り返す間にケーブルが劣化するという問題も発生した。
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、取り付けが容易であり、耐久性に優れた合わせガラス及びそれに使用する合わせガラス用複合化中間膜を提供することも課題とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、無線給電及び無線手段を利用することで上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。
[1]一対の合わせガラス部材と、一対の合わせガラス部材の間に配置される合わせガラス用中間膜と、シート状機能素子と、無線給電による電力を受電する受電部と、
前記受電部により受電された電力により前記シート状機能素子を駆動する駆動部と、
無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部とを備え、
前記シート状機能素子、前記受電部、駆動部、及び制御部が前記合わせガラス用中間膜に設けられる合わせガラス。
[2]前記シート状機能素子が、調光素子、表示素子、ヒーター素子及びタッチパネルからなる群から選択される少なくとも1種の素子である上記[1]に記載の合わせガラス。
[3]前記シート状機能素子、前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部からなる群から選択される少なくとも一種の構成部が前記合わせガラス用中間膜中に包埋される、上記[1]又は[2]に記載の合わせガラス。
[4]シート状機能素子と、
無線給電による電力を受電する受電部と、
前記受電部により受電された電力により前記シート状機能素子を駆動する駆動部と、
無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
合わせガラス用中間膜とを備え、
前記合わせガラス用中間膜に前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部が設けられる、合わせガラス用複合化中間膜。
[1]一対の合わせガラス部材と、一対の合わせガラス部材の間に配置される合わせガラス用中間膜と、シート状機能素子と、無線給電による電力を受電する受電部と、
前記受電部により受電された電力により前記シート状機能素子を駆動する駆動部と、
無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部とを備え、
前記シート状機能素子、前記受電部、駆動部、及び制御部が前記合わせガラス用中間膜に設けられる合わせガラス。
[2]前記シート状機能素子が、調光素子、表示素子、ヒーター素子及びタッチパネルからなる群から選択される少なくとも1種の素子である上記[1]に記載の合わせガラス。
[3]前記シート状機能素子、前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部からなる群から選択される少なくとも一種の構成部が前記合わせガラス用中間膜中に包埋される、上記[1]又は[2]に記載の合わせガラス。
[4]シート状機能素子と、
無線給電による電力を受電する受電部と、
前記受電部により受電された電力により前記シート状機能素子を駆動する駆動部と、
無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
合わせガラス用中間膜とを備え、
前記合わせガラス用中間膜に前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部が設けられる、合わせガラス用複合化中間膜。
本発明によれば、取り付けが容易であり、耐久性に優れた合わせガラス及びそれに使用する合わせガラス用複合化中間膜を提供することができる。
[第1の実施形態]
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1の実施形態に係る合わせガラスについて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る合わせガラスの断面図である。図1に示すように、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aは、一対の合わせガラス部材61,62と、一対の合わせガラス部材61,62の間に配置される合わせガラス用中間膜50と、シート状機能素子10と、受電部20と、駆動部30と、制御部40とを備える。受電部20は、無線給電による電力を受電する。駆動部30は、受電部20により受電された電力によりシート状機能素子10を駆動する。制御部40は、無線手段により送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて駆動部30を制御する。そして、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40が合わせガラス用中間膜50に設けられる。これにより、合わせガラス1Aのシート状機能素子10を駆動させるための電力やシート状機能素子10を制御するための信号をケーブルを介して送信する必要がないので、合わせガラス1Aの取り付けが容易となり、合わせガラス1Aの耐久性がさらに優れたものとなる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1の実施形態に係る合わせガラスについて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る合わせガラスの断面図である。図1に示すように、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aは、一対の合わせガラス部材61,62と、一対の合わせガラス部材61,62の間に配置される合わせガラス用中間膜50と、シート状機能素子10と、受電部20と、駆動部30と、制御部40とを備える。受電部20は、無線給電による電力を受電する。駆動部30は、受電部20により受電された電力によりシート状機能素子10を駆動する。制御部40は、無線手段により送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて駆動部30を制御する。そして、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40が合わせガラス用中間膜50に設けられる。これにより、合わせガラス1Aのシート状機能素子10を駆動させるための電力やシート状機能素子10を制御するための信号をケーブルを介して送信する必要がないので、合わせガラス1Aの取り付けが容易となり、合わせガラス1Aの耐久性がさらに優れたものとなる。
(シート状機能素子)
本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aに設けられるシート状機能素子10は、特に限定されないが、例えば、調光素子、表示素子、ヒーター素子、タッチパネル等が挙げられる。なお、調光素子、表示素子及びヒーター素子には比較的大電力を供給する必要があるが、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aでは、ケーブルに接続しなくても、無線給電により、これらの素子に大電力を供給することができる。
本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aに設けられるシート状機能素子10は、特に限定されないが、例えば、調光素子、表示素子、ヒーター素子、タッチパネル等が挙げられる。なお、調光素子、表示素子及びヒーター素子には比較的大電力を供給する必要があるが、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aでは、ケーブルに接続しなくても、無線給電により、これらの素子に大電力を供給することができる。
<調光素子>
調光素子は、具体的には、2枚の樹脂フィルムと、2枚の樹脂フィルムの間に配置される調光層とを備える調光フィルムであることが好ましい。したがって、調光フィルムの接着面は、樹脂材料となり、接着強度が高くなりやすくなる。調光素子に使用される樹脂フィルムとしては、特に限定されないが、PETフィルム、PENフィルムなどのポリエステル樹脂フィルム、(メタ)アクリル樹脂フィルム、TACフィルム、PES樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルムなどが挙げられる。これらの中では、取扱い性などの観点から、ポリエステル樹脂フィルムが好ましく、中でもPETフィルムがより好ましい。また、2枚の樹脂フィルムそれぞれには調光層側の面に電極を構成する導電層が設けられる。
調光素子は、具体的には、2枚の樹脂フィルムと、2枚の樹脂フィルムの間に配置される調光層とを備える調光フィルムであることが好ましい。したがって、調光フィルムの接着面は、樹脂材料となり、接着強度が高くなりやすくなる。調光素子に使用される樹脂フィルムとしては、特に限定されないが、PETフィルム、PENフィルムなどのポリエステル樹脂フィルム、(メタ)アクリル樹脂フィルム、TACフィルム、PES樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルムなどが挙げられる。これらの中では、取扱い性などの観点から、ポリエステル樹脂フィルムが好ましく、中でもPETフィルムがより好ましい。また、2枚の樹脂フィルムそれぞれには調光層側の面に電極を構成する導電層が設けられる。
調光層は、2枚の樹脂フィルムの導電層間への電圧の印加及び無印加を切り替えることで、可視光線透過率が変化するものである。調光層は、ポリマー分散型液晶(PDLC)などの液晶層で構成され、調光フィルムはPDLCフィルムであってもよい。また、調光フィルムは、SPD(Suspended Particle Device)フィルム、エレクトロクロミックフィルム、電気泳動フィルムデバイスなどであってもよい。したがって、調光層は、樹脂マトリックスと樹脂マトリックス中に分散した光調整懸濁液とを含むSPD層であってもよいし、エレクトロクロミック材料層であってもよい。また、電気泳動粒子と、電気泳動粒子を分散させる分散剤とを備える電気泳動層などであってもよい。
<表示素子>
表示素子としては、樹脂フィルムに実装されたものが挙げられる。表示素子は、1対の樹脂フィルムの間に設けられたものであってもよい。なお、表示素子に使用される樹脂フィルムとしては、調光フィルムで列挙した樹脂フィルムを適宜選択して使用することができる。
表示素子としては、有機EL素子、LEDディスプレイ、セグメントディスプレイなどが挙げられるが、これらの中では有機EL素子が好ましい。
表示素子としては、樹脂フィルムに実装されたものが挙げられる。表示素子は、1対の樹脂フィルムの間に設けられたものであってもよい。なお、表示素子に使用される樹脂フィルムとしては、調光フィルムで列挙した樹脂フィルムを適宜選択して使用することができる。
表示素子としては、有機EL素子、LEDディスプレイ、セグメントディスプレイなどが挙げられるが、これらの中では有機EL素子が好ましい。
<ヒーター素子>
ヒーター素子は、例えば、ZnO系透明導電膜、In2O3-ZnO系透明導電膜、Ga添加ZnO(GZO)膜、酸化インジウムスズ(ITO)膜、p型酸化物透明導電膜、In4Sn3O12透明導電膜などの透明導電膜をガラスに蒸着させものである。透明導電膜に電力を供給することにより、透明導電膜は発熱し、これによりヒーター素子は発熱する。
ヒーター素子は、例えば、ZnO系透明導電膜、In2O3-ZnO系透明導電膜、Ga添加ZnO(GZO)膜、酸化インジウムスズ(ITO)膜、p型酸化物透明導電膜、In4Sn3O12透明導電膜などの透明導電膜をガラスに蒸着させものである。透明導電膜に電力を供給することにより、透明導電膜は発熱し、これによりヒーター素子は発熱する。
<タッチパネル>
タッチパネルには、例えば、抵抗膜方式のもの、静電容量方式のもの、光学方式のもの、表面弾性波(SAW)方式のもの、電磁誘導方式のものなどが挙げられる。これらの中で、耐久性の観点から、SAW方式のタッチパネル及び光学方式のタッチパネルが好ましい。
タッチパネルには、例えば、抵抗膜方式のもの、静電容量方式のもの、光学方式のもの、表面弾性波(SAW)方式のもの、電磁誘導方式のものなどが挙げられる。これらの中で、耐久性の観点から、SAW方式のタッチパネル及び光学方式のタッチパネルが好ましい。
シート状機能素子10は、上記の中では、調光素子、表示素子、ヒーター素子が好ましく、中でも調光素子がより好ましい。
また、シート状機能素子10は図示しないが2つ以上設けられてもよい。例えば、調光素子、表示素子、又はヒーター素子のいずれかと、これらのうちのいずれかを操作するタッチパネルでもよい。
タッチパネルは、調光素子、表示素子、又はヒーター素子と面方向に沿って並べられてもよいし、調光素子、表示素子、又はヒーター素子に重ねて設けられてもよい。タッチパネルと、調光素子、表示素子、又はヒーター素子のいずれかが設けられる場合、タッチパネルの入力に基づいて、制御信号が制御部40に送信されて、調光素子、表示素子、又はヒーター素子のいずれかは、制御信号により制御されるとよい。
タッチパネルと、制御部40とは、配線により接続されてもよいが、配線により接続される必要はなく、制御信号は、可視光、赤外線などの光としてシート状機能素子(タッチパネル)より制御部40に送信されてもよい。
また、シート状機能素子10は図示しないが2つ以上設けられてもよい。例えば、調光素子、表示素子、又はヒーター素子のいずれかと、これらのうちのいずれかを操作するタッチパネルでもよい。
タッチパネルは、調光素子、表示素子、又はヒーター素子と面方向に沿って並べられてもよいし、調光素子、表示素子、又はヒーター素子に重ねて設けられてもよい。タッチパネルと、調光素子、表示素子、又はヒーター素子のいずれかが設けられる場合、タッチパネルの入力に基づいて、制御信号が制御部40に送信されて、調光素子、表示素子、又はヒーター素子のいずれかは、制御信号により制御されるとよい。
タッチパネルと、制御部40とは、配線により接続されてもよいが、配線により接続される必要はなく、制御信号は、可視光、赤外線などの光としてシート状機能素子(タッチパネル)より制御部40に送信されてもよい。
(受電部)
受電部20は、無線給電による電力を受電する。無線給電には、例えば、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式、電波受信方式等が挙げられる。例えば、磁界共鳴方式では、50/60Hzの商用周波数をインバーターで高周波化し、送電コイルで磁界を発生させ、受電コイルで電力を取り出す。したがって、無線給電が磁界共鳴方式のものである場合、受電部20は受電コイルを備える。
受電部20は、無線給電による電力を受電する。無線給電には、例えば、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式、電波受信方式等が挙げられる。例えば、磁界共鳴方式では、50/60Hzの商用周波数をインバーターで高周波化し、送電コイルで磁界を発生させ、受電コイルで電力を取り出す。したがって、無線給電が磁界共鳴方式のものである場合、受電部20は受電コイルを備える。
(駆動部)
駆動部30は、受電部20により受電された電力によりシート状機能素子10を駆動する。なお、図1~4では、駆動部30が、シート状機能素子10や制御部40と別部材である例が示されるが、駆動部30は、シート状機能素子10と一体化されてもよく、制御部40と一体化されてもよい。
駆動部30は、受電部20により受電された電力によりシート状機能素子10を駆動する。なお、図1~4では、駆動部30が、シート状機能素子10や制御部40と別部材である例が示されるが、駆動部30は、シート状機能素子10と一体化されてもよく、制御部40と一体化されてもよい。
(制御部)
制御部40は、無線手段により送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて駆動部を制御する。制御部40は、例えば、マイクロコントローラユニット(MCU)を備える。MCUは、例えば、CPU(Central Proccessing Unit)、メモリ、タイマー、インターフェースなどを備える。
制御部40は、無線手段により送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて駆動部を制御する。制御部40は、例えば、マイクロコントローラユニット(MCU)を備える。MCUは、例えば、CPU(Central Proccessing Unit)、メモリ、タイマー、インターフェースなどを備える。
<無線手段>
制御部が受信する信号の無線手段は、特に限定されない。制御部が受信する信号の無線手段には、例えば、UWB(Ultra Wideband)、無線LAN、超音波、ミリ波、BLE(Bluetooth Low Energy)、赤外線光通信、可視光通信などが挙げられる。これらの無線手段の中で、BLEが好ましい。制御部40は、信号を受信するためのアンテナを備えるとよい。
制御部が受信する信号の無線手段は、特に限定されない。制御部が受信する信号の無線手段には、例えば、UWB(Ultra Wideband)、無線LAN、超音波、ミリ波、BLE(Bluetooth Low Energy)、赤外線光通信、可視光通信などが挙げられる。これらの無線手段の中で、BLEが好ましい。制御部40は、信号を受信するためのアンテナを備えるとよい。
制御部40は、配線(図示しない)を介して駆動部30に、駆動部30を制御するための信号を送信してもよい。また、可視光、赤外線などの光を介して、制御部40は、駆動部30に上記信号を送信してもよい。
(合わせガラス用中間膜)
図1に示すように、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aは、合わせガラス用中間膜50を備える。合わせガラス用中間膜50は、図1に示すとおりに、複数の樹脂層(本実施形態では、51,52)により構成されることが好ましい。これにより、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40を合わせガラス1Aに組み入れることが容易になる。
そして、例えば、図1に示すように、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40は、合わせガラス用中間膜50を構成する樹脂層51と樹脂層52の間に配置されるとよい。そして、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40は、図1に示すとおりに合わせガラス用中間膜中に包理されるように配置されることが好ましい。なお、図1に示すように、合わせガラス用中間膜中に、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40が一体となって設けられたものを合わせガラス用複合化中間膜という(図2の符号90参照)。また、合わせガラス用複合化中間膜は省略して、複合化中間膜ということもある。
以上の構成により、シート状機能素子10などの部材は、合わせガラス中により一層容易に組み込むことが可能となる。また、合わせガラス1Aを製造する際に気泡がシート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40の周囲などに発生することも防止しやすくなる。
図1に示すように、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aは、合わせガラス用中間膜50を備える。合わせガラス用中間膜50は、図1に示すとおりに、複数の樹脂層(本実施形態では、51,52)により構成されることが好ましい。これにより、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40を合わせガラス1Aに組み入れることが容易になる。
そして、例えば、図1に示すように、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40は、合わせガラス用中間膜50を構成する樹脂層51と樹脂層52の間に配置されるとよい。そして、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40は、図1に示すとおりに合わせガラス用中間膜中に包理されるように配置されることが好ましい。なお、図1に示すように、合わせガラス用中間膜中に、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40が一体となって設けられたものを合わせガラス用複合化中間膜という(図2の符号90参照)。また、合わせガラス用複合化中間膜は省略して、複合化中間膜ということもある。
以上の構成により、シート状機能素子10などの部材は、合わせガラス中により一層容易に組み込むことが可能となる。また、合わせガラス1Aを製造する際に気泡がシート状機能素子10、受電部20、駆動部30、及び制御部40の周囲などに発生することも防止しやすくなる。
<樹脂層>
樹脂層51,52に使用される樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。また、樹脂層51,52に使用する熱可塑性樹脂としては、特に限定されない。樹脂層51,52に使用する熱可塑性樹脂には、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、及び熱可塑性エラストマー、アクリル樹脂、アクリル-酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂及びポリスチレン樹脂などが挙げられる。これら樹脂を使用することで、合わせガラス部材61,62との接着性を確保しやすくなる。これらの熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、これらの中では、樹脂層51,52に可塑剤を含有させた場合に、合わせガラス部材61,62に対して優れた接着性を発揮する点から、ポリビニルアセタール樹脂が特に好適である。
樹脂層51,52に使用される樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。また、樹脂層51,52に使用する熱可塑性樹脂としては、特に限定されない。樹脂層51,52に使用する熱可塑性樹脂には、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、及び熱可塑性エラストマー、アクリル樹脂、アクリル-酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂及びポリスチレン樹脂などが挙げられる。これら樹脂を使用することで、合わせガラス部材61,62との接着性を確保しやすくなる。これらの熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、これらの中では、樹脂層51,52に可塑剤を含有させた場合に、合わせガラス部材61,62に対して優れた接着性を発揮する点から、ポリビニルアセタール樹脂が特に好適である。
樹脂層51,52が熱可塑性樹脂を含有する場合、樹脂層51,52にはさらに可塑剤を含有させてもよい。樹脂層51,52に可塑剤を含有させることにより、樹脂層51,52がさらに柔軟になる。さらには、合わせガラス部材61,62、特に合わせガラス部材61,62が無機ガラスである場合に、合わせガラス部材61,62との接着性を高くすることも可能になる。可塑剤は、熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂を使用する場合に、樹脂層51,52に含有させると特に効果的である。
可塑剤としては、例えば、一塩基性有機酸エステル及び多塩基性有機酸エステル等の有機エステル可塑剤、並びに有機リン酸可塑剤及び有機亜リン酸可塑剤などのリン酸可塑剤等が挙げられる。なかでも、有機エステル可塑剤が好ましく、特にトリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)が好適である。
樹脂層51,52における可塑剤の含有量は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂100質量部に対して、例えば20~100質量部、好ましくは30~70質量部である。また、樹脂層51,52は、熱可塑性樹脂を含有する場合、熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂及び可塑剤が主成分となるものであり、熱可塑性樹脂及び可塑剤の合計量が、樹脂層全量基準で、通常70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。
可塑剤としては、例えば、一塩基性有機酸エステル及び多塩基性有機酸エステル等の有機エステル可塑剤、並びに有機リン酸可塑剤及び有機亜リン酸可塑剤などのリン酸可塑剤等が挙げられる。なかでも、有機エステル可塑剤が好ましく、特にトリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)が好適である。
樹脂層51,52における可塑剤の含有量は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂100質量部に対して、例えば20~100質量部、好ましくは30~70質量部である。また、樹脂層51,52は、熱可塑性樹脂を含有する場合、熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂及び可塑剤が主成分となるものであり、熱可塑性樹脂及び可塑剤の合計量が、樹脂層全量基準で、通常70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。
各樹脂層51,52の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1~2mm、好ましくは0.2~2mm、より好ましくは0.3~1mmである。
なお、図1の構成では、樹脂層51,52は2層設けられる構成を示したが、3以上の樹脂層が設けられてもよい。合わせガラス用中間膜が3以上の樹脂層により形成される場合、シート状機能素子は、1つの樹脂層と、2つ以上重ねた樹脂層の間に配置させてもよいし、2つ以上重ねた複数の樹脂層と、2つ以上重ねた複数の樹脂層の間に配置させてもよい。また、合わせガラス用中間膜を構成する複数の樹脂層は、最外面に配置される樹脂層(図1では、樹脂層51、52)が、合わせガラス部材61,62それぞれに接着するとよい。
(合わせガラス部材)
合わせガラス部材61,62としては、無機ガラス、有機ガラスのいずれも使用できる。無機ガラスとしては、特に限定されないが、クリアガラス、フロートガラス板、磨きガラス板、型ガラス板、網入りガラス板、線入りガラス板、グリーンガラス等が挙げられる。また、有機ガラスとしては、一般的に樹脂ガラスと呼ばれるものが使用され、特に限定されないが、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリル共重合体樹脂、ポリエステルなどの樹脂から構成される透明有機ガラスが挙げられる。
合わせガラス部材61,62は、互いに同種の材質から構成されてもよいし、別の材質から構成されてもよく、例えば、一方が無機ガラスで、他方が有機ガラスであってもよい。ただし、合わせガラス部材61,62を複数有する場合、複数の合わせガラス部材は全て無機ガラスであるか、又はすべて有機ガラスであることが好ましい。
合わせガラス部材61,62の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1~15mm程度、好ましくは0.5~5mmである。各合わせガラス部材61,62の厚さは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
合わせガラス部材61,62としては、無機ガラス、有機ガラスのいずれも使用できる。無機ガラスとしては、特に限定されないが、クリアガラス、フロートガラス板、磨きガラス板、型ガラス板、網入りガラス板、線入りガラス板、グリーンガラス等が挙げられる。また、有機ガラスとしては、一般的に樹脂ガラスと呼ばれるものが使用され、特に限定されないが、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリル共重合体樹脂、ポリエステルなどの樹脂から構成される透明有機ガラスが挙げられる。
合わせガラス部材61,62は、互いに同種の材質から構成されてもよいし、別の材質から構成されてもよく、例えば、一方が無機ガラスで、他方が有機ガラスであってもよい。ただし、合わせガラス部材61,62を複数有する場合、複数の合わせガラス部材は全て無機ガラスであるか、又はすべて有機ガラスであることが好ましい。
合わせガラス部材61,62の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1~15mm程度、好ましくは0.5~5mmである。各合わせガラス部材61,62の厚さは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
(フレキシブル基板)
図1に示すように、受電部20、駆動部30及び制御部40は、フレキシブル基板81,82に搭載されてもよい。受電部20、駆動部30及び制御部40をフレキシブル基板81,82に搭載することにより、合わせガラス用中間膜50の柔軟性を確保しやすくなる。そのため、車両のサイドガラス、ルーフガラスなどの可動なガラスに、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aを適用することがさらに容易になる。本実施形態では、受電部20、駆動部30がフレキシブル基板81に搭載され、制御部40が別のフレキシブル基板82に搭載される態様が示されるが、これらに限定されない。例えば、受電部20、駆動部30及び制御部40は、1つのフレキシブル基板に搭載されてもよいし、受電部20、駆動部30及び制御部40それぞれが互いに別のフレキシブル基板に搭載されてもよい。
フレキシブル基板81,82は、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム等の樹脂フィルムが好ましいが、樹脂フィルム以外であってもよい。
図1に示すように、受電部20、駆動部30及び制御部40は、フレキシブル基板81,82に搭載されてもよい。受電部20、駆動部30及び制御部40をフレキシブル基板81,82に搭載することにより、合わせガラス用中間膜50の柔軟性を確保しやすくなる。そのため、車両のサイドガラス、ルーフガラスなどの可動なガラスに、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aを適用することがさらに容易になる。本実施形態では、受電部20、駆動部30がフレキシブル基板81に搭載され、制御部40が別のフレキシブル基板82に搭載される態様が示されるが、これらに限定されない。例えば、受電部20、駆動部30及び制御部40は、1つのフレキシブル基板に搭載されてもよいし、受電部20、駆動部30及び制御部40それぞれが互いに別のフレキシブル基板に搭載されてもよい。
フレキシブル基板81,82は、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム等の樹脂フィルムが好ましいが、樹脂フィルム以外であってもよい。
(合わせガラスの製造方法)
本発明の合わせガラスは、まず、複合化中間膜を製造して、その複合化中間膜を介して、2枚の合わせガラスを貼り合わせて製造することが好ましい。以下、まず、複合中間膜の製造方法を説明する。
本発明の合わせガラスは、まず、複合化中間膜を製造して、その複合化中間膜を介して、2枚の合わせガラスを貼り合わせて製造することが好ましい。以下、まず、複合中間膜の製造方法を説明する。
複合化中間膜は、中間膜を形成するための複数の樹脂層を積層しつつ、該樹脂層と樹脂層の間にシート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部を配置して得られた積層体を、一体化することで得られる。これにより、複数の樹脂層から形成された中間膜の内部にシート状機能素子、前記受電部、駆動部、及び制御部を包埋させることができる。
積層体は、熱圧着により一体化するとよい。熱圧着により一体化することで、中間膜によってシート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部を適切に包埋できるようになる。ここで、熱圧着する際の加熱温度は、例えば30℃以上130℃以下、好ましくは40℃以上100℃以下である。また、熱圧着する際の圧力(ゲージ圧力)は例えば0.01MPa以上17MPa以下、好ましくは1MPa以上8MPa以下である。また、負圧による圧着でもよく、例えばゲージ圧力で-780mbar程度としてもよい。
以上の温度及び圧力で熱圧着することで、シート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部の周囲や、中間膜の端部などに空気を残存させることなく、シート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部を中間膜の内部に包埋させることができる。また、得られる複合化中間膜の厚みを均一にすることができる。なお、熱圧着は、例えばプレス成形、ロール成形、真空ラミネーター等により行うとよい。
なお、熱圧着をする際には、成形機(例えば、プレス板など)に中間膜が貼り付くことを防止するために、上記積層体の一方の面又は両面に離型シートを配置してもよい。
積層体は、熱圧着により一体化するとよい。熱圧着により一体化することで、中間膜によってシート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部を適切に包埋できるようになる。ここで、熱圧着する際の加熱温度は、例えば30℃以上130℃以下、好ましくは40℃以上100℃以下である。また、熱圧着する際の圧力(ゲージ圧力)は例えば0.01MPa以上17MPa以下、好ましくは1MPa以上8MPa以下である。また、負圧による圧着でもよく、例えばゲージ圧力で-780mbar程度としてもよい。
以上の温度及び圧力で熱圧着することで、シート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部の周囲や、中間膜の端部などに空気を残存させることなく、シート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部を中間膜の内部に包埋させることができる。また、得られる複合化中間膜の厚みを均一にすることができる。なお、熱圧着は、例えばプレス成形、ロール成形、真空ラミネーター等により行うとよい。
なお、熱圧着をする際には、成形機(例えば、プレス板など)に中間膜が貼り付くことを防止するために、上記積層体の一方の面又は両面に離型シートを配置してもよい。
複合化中間膜を用いて合わせガラスを製造する方法は、特に限定されないが、一般的な合わせガラスの製造方法であればよく、例えば、図2に示すとおり、一対の合わせガラス部材61,62間に、複合化中間膜90を配置させ、オートクレーブなどにより、加圧及び加熱することで熱圧着させて一体化させるとよい。熱圧着する際の加熱温度は、例えば60℃以上180℃以下、好ましくは80℃以上160℃以下である。また、熱圧着する際の圧力(ゲージ圧)は例えば1MPa以上18MPa以下、好ましくは3MPa以上15MPa以下である。
ただし、合わせガラスの製造方法は以上の方法に限定されず、合わせガラス部材と樹脂層の接着と、複合化中間膜の一体化と合わせて行ってもよい。具体的には、中間膜を形成するために積層された複数の樹脂層において、樹脂層と樹脂層の間にシート状機能素子、受電部、駆動部、及び制御部を配置して得られた積層体を、一体化する前に、2つの合わせガラス部材の間に配置し、これらを熱圧着させて一体化してもよい。
本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aのブロック図の一例を図3に示す。このブロック図では、合わせガラス1Aは、受電部20、駆動部30、制御部40及びシート状機能素子10を備える。また、受電部20は受電装置21及びブーストコンバータ22を備える。さらに制御部40は、制御装置41、受信装置42及びLED発光装置43を備える。受電装置21は、外部の無線給電装置210の送電コイルが発生した磁界から電力を取り出し、取り出した電力を交流から直流に変換する。ブーストコンバータ22は入力電圧をより高い出力電圧に変換し、電圧を変換した電力を駆動部30に供給する。駆動部30は、ブーストコンバータ22によって電圧が変換された電力によりシート状機能素子10を駆動する。受信装置42は、外部の無線通信装置220からの無線信号を受信し、受信した信号を制御装置41に送信する。受信した信号に基づいて、制御装置41は駆動部30を制御するための信号をLED発光装置43に送信する。LED発光装置43は、制御装置41からの信号に基づいて、赤外線の光信号を生成し、駆動部30に照射する。駆動部30は、LED発光装置43からの光信号に基づいて、シート状機能素子10の駆動を制御する。
(使用例)
本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aは、シート状機能素子が調光素子の場合、例えばサイドドアのサイドガラスに使用することができる。
図4は、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aを使用した車両のサイドガラス1Aを示す図である。図5は、サイドガラス1Aが設けられたサイドドア300の断面図である。サイドガラス1Aは、開閉可能な状態でサイドドア300に設けられている。サイドガラス1Aとして使用される合わせガラス1Aは、調光素子10と、受電部20及び駆動部30を統合したユニット110と、制御部40を含むユニット120を含む。
ユニット110は、上記の通りに受電部20及び駆動部30を構成する部材をフレキシブル基板上に実装することでユニット化されたものである。ユニット120も同様である。
本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aは、シート状機能素子が調光素子の場合、例えばサイドドアのサイドガラスに使用することができる。
図4は、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aを使用した車両のサイドガラス1Aを示す図である。図5は、サイドガラス1Aが設けられたサイドドア300の断面図である。サイドガラス1Aは、開閉可能な状態でサイドドア300に設けられている。サイドガラス1Aとして使用される合わせガラス1Aは、調光素子10と、受電部20及び駆動部30を統合したユニット110と、制御部40を含むユニット120を含む。
ユニット110は、上記の通りに受電部20及び駆動部30を構成する部材をフレキシブル基板上に実装することでユニット化されたものである。ユニット120も同様である。
また、図5に示すとおりに車両本体(サイドドア300のフレーム310)には、無線給電装置210、無線通信装置220が設けられる。無線給電装置210、無線通信装置220は、より具体的には、合わせガラス1A(サイドガラス)が取り付けられるサイドドア300の内部に設けられるとよく、例えばサイドドア300のフレーム310の内側部分に配置されるとよい。
また、無線給電装置210、無線通信装置220は、サイドガラスが閉じた状態となった場合に、サイドドア300内部において、ユニット110,120にそれぞれ対向するような位置に配置されるとよい。なお、サイドガラス1Aが閉じた状態とは、サイドガラス1Aの上端が最も上方に進出して、サイドガラス1Aの上端と、車両本体の間に隙間がない状態をいう。
また、無線給電装置210、無線通信装置220は、サイドガラスが閉じた状態となった場合に、サイドドア300内部において、ユニット110,120にそれぞれ対向するような位置に配置されるとよい。なお、サイドガラス1Aが閉じた状態とは、サイドガラス1Aの上端が最も上方に進出して、サイドガラス1Aの上端と、車両本体の間に隙間がない状態をいう。
ユニット110における受電部20は、車両本体に設けられた無線給電装置210の送電コイルが発生した磁界から電力を取り出し、取り出した電力を交流から直流に変換し、変換した電流をユニット110の駆動部30に供給する。制御部40は、車両本体に設けられた無線通信装置220からの無線信号を受信し、受信した信号に基づいて、ユニット110の駆動部30を制御する。なお、制御部40からユニット110に赤外線光が照射され、赤外線光を介して、制御部40からユニット110の駆動部30に、駆動部30を制御するための信号が送信されてもよい。また、ユニット110及び制御部40は、サイドドア300のフレーム310,320に隠れるので、外部からは見えない。さらに、ケーブルを介してユニット110に電力は供給されないので、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aを車両のサイドガラスに使用することで、サイドガラスの開閉を繰り返している間に、ユニットに電力を供給するケーブルが劣化することはない。
[第2の実施形態]
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第2の実施形態の合わせガラス1Bを説明する。なお、図7は図6に示す第2の実施形態の合わせガラス1Bの分解図である。また、本発明の第2の実施形態の合わせガラス1Bにおいて、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aと同様な部分については説明を省略し、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aと異なる部分を主に説明する。
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第2の実施形態の合わせガラス1Bを説明する。なお、図7は図6に示す第2の実施形態の合わせガラス1Bの分解図である。また、本発明の第2の実施形態の合わせガラス1Bにおいて、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aと同様な部分については説明を省略し、本発明の第1の実施形態の合わせガラス1Aと異なる部分を主に説明する。
第2の実施形態の合わせガラス1Bにおける合わせガラス用中間膜50は、樹脂層51,52に加えて、樹脂層53を備える。樹脂層53には、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40に対応する孔530~533が設けられている。孔530~533には、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40が配置されたうえで、樹脂層51~53が一体化され中間膜50となる。このように、各部材が配置されるための孔が設けられると、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40の厚みが大きい場合であっても、複合化中間膜の表面には段差ができにくくなる。
なお、本実施形態では、フレキシブル基板80により、受電部20、駆動部30及び制御部40は1つのユニットに形成されるが、第1の実施形態と同様に、2つのフレキシブル基板により、2つのユニットが形成されてもよいし、3つ以上のユニットが形成されてもよい。
なお、本実施形態では、フレキシブル基板80により、受電部20、駆動部30及び制御部40は1つのユニットに形成されるが、第1の実施形態と同様に、2つのフレキシブル基板により、2つのユニットが形成されてもよいし、3つ以上のユニットが形成されてもよい。
本実施形態では、樹脂層53以外の樹脂層(樹脂層51)にも、駆動部30及び制御部40に対応する孔511,512が設けられている。樹脂層53の孔に加えて別の樹脂層(例えば、樹脂層51)に孔531,532に一致する位置に孔511,512が設けられることで、高さが異なる場合でも、高さの違いを2層以上の樹脂層を使って吸収できるようになる。
ただし、第2の実施形態では、樹脂層53に設けられた孔以外の孔は設けられなくてもよい。また、図6、7では、樹脂層は、3層である構成が示される。しかし、樹脂層は、4層以上であってもよく、その場合には、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40が内部に配置された樹脂層53を、1つの樹脂層と、2つ以上重ねた樹脂層の間に配置させてもよいし、2つ以上重ねた複数の樹脂層と、2つ以上重ねた複数の樹脂層の間に配置させてもよい。
本実施形態では、樹脂層に設けられた孔内部にシート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40を配置しつつ、複数の樹脂層を重ね合わせて積層体を得て、その積層体から、第1の実施形態と同様に、複合化中間膜を得たうえで合わせガラス1Bを製造することができる。もちろん、第1の実施形態で説明したとおり、合わせガラス部材と樹脂層の接着と、複合化中間膜の一体化とを合わせて行ってもよい。
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態の合わせガラス1Cは、ルーフガラスである。ルーフガラス1Cは、矢印の方向に開閉可能にして車両本体に取り付けられている。ルーフガラス1Cは、調光素子などのシート状機能素子10と、受電部20、駆動部30及び制御部40を統合した合わせガラス用ユニット130とを含む。
合わせガラス用ユニット130(すなわち、受電部20、駆動部30及び制御部40)は、例えばルーフガラス1Cの外周縁近傍に設けられるとよい。
一般的にルーフガラス1Cには、黒セラと呼ばれる遮蔽部が設けられたりすることがあるが、本実施形態において、合わせガラス用ユニット130(すなわち、受電部20、駆動部30及び制御部40)は、遮蔽部に重ねられる位置に配置されるとよい。なお、遮蔽部は、例えばルーフガラス1Cの車内側に設けられ、車内から見ると、受電部20、駆動部30及び制御部40が遮蔽部によって遮蔽されているとよい。
遮蔽部は、例えば黒色セラミックより構成されるとよいが、受電部20、駆動部30及び制御部40などを遮蔽できる限り特に限定されない。
本発明の第3の実施形態の合わせガラス1Cは、ルーフガラスである。ルーフガラス1Cは、矢印の方向に開閉可能にして車両本体に取り付けられている。ルーフガラス1Cは、調光素子などのシート状機能素子10と、受電部20、駆動部30及び制御部40を統合した合わせガラス用ユニット130とを含む。
合わせガラス用ユニット130(すなわち、受電部20、駆動部30及び制御部40)は、例えばルーフガラス1Cの外周縁近傍に設けられるとよい。
一般的にルーフガラス1Cには、黒セラと呼ばれる遮蔽部が設けられたりすることがあるが、本実施形態において、合わせガラス用ユニット130(すなわち、受電部20、駆動部30及び制御部40)は、遮蔽部に重ねられる位置に配置されるとよい。なお、遮蔽部は、例えばルーフガラス1Cの車内側に設けられ、車内から見ると、受電部20、駆動部30及び制御部40が遮蔽部によって遮蔽されているとよい。
遮蔽部は、例えば黒色セラミックより構成されるとよいが、受電部20、駆動部30及び制御部40などを遮蔽できる限り特に限定されない。
また、車両本体には、無線給電装置及び無線通信機を統合した車両本体用ユニット230,240が設けられている。車両本体用ユニット230は、ルーフガラス1Cが閉じた状態となった場合に、合わせガラス用ユニット130に対向し、又は近接する位置に配置されればよく、例えば、車両の天井に設けられるとよいし、また、例えば遮蔽部の車内側に設けられてもよい。また、車両本体用ユニット240は、合わせガラス1Cが開いた状態となった場合に、合わせガラス用ユニット130に対向し、又は近接する位置に配置されればよく、例えば、車両の天井に設けられるとよいし、また、例えば遮蔽部の車内側に設けられてもよい。 なお、ルーフガラス1Cが閉じた状態とは、ルーフガラス1Cの先端が最も前方に進出して、ルーフガラス1Cの先端と、車両本体の間に隙間がない状態をいう。また、ルーフガラス1Cが開いた状態とは、ルーフガラス1Cの先端が最も後方に移動して、ルーフガラス1Cの先端と、車両本体の間が開放された状態をいう。
合わせガラス用ユニット130における受電部20は、車両本体用ユニット230,240における無線給電装置の送電コイルが発生した磁界から電力を取り出し、取り出した電力を交流から直流に変換し、変換した電流を合わせガラス用ユニット130の駆動部30に供給する。合わせガラス用ユニット130の制御部40は、車体用ユニット230,240の無線通信装置からの無線信号を受信し、受信した信号に基づいて、合わせガラス用ユニット130の駆動部40を制御する。なお、ケーブルを介して合わせガラス用ユニットに電力は供給されないので、本発明の第3の実施形態の合わせガラス(ルーフガラス)1Cでは、ルーフガラス1Cの開閉を繰り返している間に、合わせガラス用ユニットに電力を供給するケーブルが劣化することはない。
[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態の合わせガラス1Dは、ルーフガラスである。ルーフガラス1Dは、開閉不可能な状態で車両本体に取り付けられている。ルーフガラス1Dは、調光素子などのシート状機能素子10と、受電部20、駆動部30及び制御部40を統合した合わせガラス用ユニット130とを含む。
合わせガラス用ユニット130(すなわち、受電部20、駆動部30及び制御部40)は、例えばルーフガラス1Dの外周縁近傍に設けられ、第3の実施形態で説明したとおり遮蔽部に重ねられた位置に配置されてもよい。
本発明の第4の実施形態の合わせガラス1Dは、ルーフガラスである。ルーフガラス1Dは、開閉不可能な状態で車両本体に取り付けられている。ルーフガラス1Dは、調光素子などのシート状機能素子10と、受電部20、駆動部30及び制御部40を統合した合わせガラス用ユニット130とを含む。
合わせガラス用ユニット130(すなわち、受電部20、駆動部30及び制御部40)は、例えばルーフガラス1Dの外周縁近傍に設けられ、第3の実施形態で説明したとおり遮蔽部に重ねられた位置に配置されてもよい。
また、車両本体には、無線給電装置及び無線通信機を統合した車両本体用ユニット250が設けられている。車両本体用ユニット250は、合わせガラス用ユニット130に対向し、又は近接する位置に配置されればよく、例えば、車両の天井面に設けられるとよく、遮蔽部に設けられてもよい。
合わせガラス用ユニット130における受電部20は、車両本体用ユニット250における無線給電装置の送電コイルが発生した磁界から電力を取り出し、取り出した電力を交流から直流に変換し、変換した電流を合わせガラス用ユニット130の駆動部30に供給する。合わせガラス用ユニット130の制御部40は、車体用ユニット250の無線通信装置からの無線信号を受信し、受信した信号に基づいて、合わせガラス用ユニット130の駆動部40を制御する。なお、ケーブルを介して合わせガラス用ユニットに電力は供給されないので、車両組立の際に、又はルーフガラスの輸送時に、ケーブルがダメージを受けることはない。
図8、9(第3、第4の実施形態)の構成では、受電部20、駆動部30及び制御部40が1つのユニット130として合わせガラス用中間膜に設けられるが、これらは1つのユニットとして設けられる必要はなく、第1の実施形態と同様に、2つ以上のユニットに分けて設けられてもよい。
[変形例]
(合わせガラス用中間膜中の部材の配置)
上記で説明した第1の実施形態(図1)では、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40などの合わせガラス用中間膜中に設けられる全ての部材が、合わせガラス用中間膜中に包埋されていた。しかし、全ての部材が包理される必要はなく、少なくとも1つの部材が包理されずに、合わせガラス用中間膜の表面(主面)や端面において露出してもよい。例えば図6(第2の実施形態)に示すとおりに、駆動部30及び制御部40などが合わせガラス用中間膜50の表面から露出してもよいし、これら以外の部材が合わせガラス用中間膜から露出してもよい。また、合わせガラス用中間膜の端面に樹脂層以外の部材が露出してもよい。もちろん、図6(第2の実施形態)に示すとおり、樹脂層の一部に孔が設けられ、その孔に各種部材が配置される場合でも、樹脂層以外の全ての部材が、合わせガラス用中間膜中に包埋されてもよい。
ただし、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40の少なくとも1つの部材が、合わせガラス用中間膜中に包理されることが好ましく、これらの全てが中間膜中に包理されることがより好ましい。本発明では、上記の通り、これらの部材が包理される一方で、シート状機能素子10に電力を供給したり、シート状機能素子10の駆動部に制御信号を送ったりするために、ケーブル(配線)が合わせガラス用中間膜の端面にはないので、より一層耐久性に優れた合わせガラスを提供できる。
(合わせガラス用中間膜中の部材の配置)
上記で説明した第1の実施形態(図1)では、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40などの合わせガラス用中間膜中に設けられる全ての部材が、合わせガラス用中間膜中に包埋されていた。しかし、全ての部材が包理される必要はなく、少なくとも1つの部材が包理されずに、合わせガラス用中間膜の表面(主面)や端面において露出してもよい。例えば図6(第2の実施形態)に示すとおりに、駆動部30及び制御部40などが合わせガラス用中間膜50の表面から露出してもよいし、これら以外の部材が合わせガラス用中間膜から露出してもよい。また、合わせガラス用中間膜の端面に樹脂層以外の部材が露出してもよい。もちろん、図6(第2の実施形態)に示すとおり、樹脂層の一部に孔が設けられ、その孔に各種部材が配置される場合でも、樹脂層以外の全ての部材が、合わせガラス用中間膜中に包埋されてもよい。
ただし、シート状機能素子10、受電部20、駆動部30及び制御部40の少なくとも1つの部材が、合わせガラス用中間膜中に包理されることが好ましく、これらの全てが中間膜中に包理されることがより好ましい。本発明では、上記の通り、これらの部材が包理される一方で、シート状機能素子10に電力を供給したり、シート状機能素子10の駆動部に制御信号を送ったりするために、ケーブル(配線)が合わせガラス用中間膜の端面にはないので、より一層耐久性に優れた合わせガラスを提供できる。
(色付き樹脂層)
合わせガラス用中間膜を構成する樹脂層の少なくとも1つは、色付き樹脂層であってもよい。色付き樹脂層は、上記熱可塑性樹脂及び上記可塑剤に加えて、着色剤を含有する。色付き樹脂層に含まれる着色剤は、特に限定されず、従来から樹脂層に配合される色素を使用することができ、青色、黄色、赤色、緑色、紫色、白色、黒色などの色素を使用できる。色素は、顔料、染料などを用いることができる。
合わせガラス用中間膜を構成する樹脂層の少なくとも1つは、色付き樹脂層であってもよい。色付き樹脂層は、上記熱可塑性樹脂及び上記可塑剤に加えて、着色剤を含有する。色付き樹脂層に含まれる着色剤は、特に限定されず、従来から樹脂層に配合される色素を使用することができ、青色、黄色、赤色、緑色、紫色、白色、黒色などの色素を使用できる。色素は、顔料、染料などを用いることができる。
色付き樹脂層に使用される顔料としては、カーボンブラック、ビグメントブルーなどの銅フタロシアニン顔料、コバルトフタロシアニン顔料などのフタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、ジオキサジン系顔料、ピロコリン系顔料、フルオルビン系顔料、アゾ系顔料、酸化チタン系顔料、炭酸カルシウム系顔料、酸化金属系顔料、Ni錯体系顔料、その他金属錯体系顔料等が挙げられる。
また、染料としては、アゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクワリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料、ニトロ染料等が挙げられる。染料は分散染料でもよい。
上記した着色剤を構成する顔料及び染料は、そのまま樹脂に配合されてもよいが、インク、又はトナーなどの形態にされた上で、樹脂に配合されてもよい。
また、染料としては、アゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクワリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料、ニトロ染料等が挙げられる。染料は分散染料でもよい。
上記した着色剤を構成する顔料及び染料は、そのまま樹脂に配合されてもよいが、インク、又はトナーなどの形態にされた上で、樹脂に配合されてもよい。
上記した第1および第2の実施形態で示した樹脂層51、52、又は樹脂層51、52、53は、いずれか1層が色付き樹脂層とされてもよい。また、これら樹脂層51~53以外に樹脂層が設けられてその樹脂層が色付き樹脂層とされてもよい。
色付き樹脂層は、中間膜の全領域に設けられる必要はなく、中間膜の一部の領域に設けられてもよい。そのような場合には、例えば、受電部20、駆動部30、制御部40に重なる位置に色付き樹脂層が配置されるとよい。
色付き樹脂層は、例えば、受電部20、駆動部30、制御部40よりも車内側に設けられてもよいし、車外側に設けられてもよい。例えば、車内側に設けられることで、受電部20、駆動部30、制御部40を色付き樹脂層により遮蔽して、車内側から視認できないようにすることができる。
色付き樹脂層は、中間膜の全領域に設けられる必要はなく、中間膜の一部の領域に設けられてもよい。そのような場合には、例えば、受電部20、駆動部30、制御部40に重なる位置に色付き樹脂層が配置されるとよい。
色付き樹脂層は、例えば、受電部20、駆動部30、制御部40よりも車内側に設けられてもよいし、車外側に設けられてもよい。例えば、車内側に設けられることで、受電部20、駆動部30、制御部40を色付き樹脂層により遮蔽して、車内側から視認できないようにすることができる。
(ノイズ対策)
無線給電の際、受電部が取り出す電力が大きいと、大きなノイズが発生する場合がある。駆動部及び制御部が、このようなノイズの影響を受けないようにするために、駆動部及び制御部を金属シートで覆ったり、金属の筐体に収納したりしてもよい。
無線給電の際、受電部が取り出す電力が大きいと、大きなノイズが発生する場合がある。駆動部及び制御部が、このようなノイズの影響を受けないようにするために、駆動部及び制御部を金属シートで覆ったり、金属の筐体に収納したりしてもよい。
以上の説明においては、本発明の合わせガラスは、自動車のサイドガラス、ルーフガラスに適用される例により具体的に説明したが、自動車のサイドガラス、ルーフガラス以外に適用されてもよく、例えばサイドガラスに適用されてもよいし、ウィンドシールドガラス(フロントガラス)に適用されてもよい。
また、自動車以外の車両、航空機、船舶など各種乗り物、建築物等の窓ガラスなどとして使用可能であるが、自動車用合わせガラスとして使用することが好ましい。また、自動車用合わせガラスの場合、サイドガラス、リアガラス、ルーフガラスのいずれに適用されることが好ましく、中でも、サイドガラス及びルーフガラスの何れかに適用されることがより好ましい。
また、自動車以外の車両、航空機、船舶など各種乗り物、建築物等の窓ガラスなどとして使用可能であるが、自動車用合わせガラスとして使用することが好ましい。また、自動車用合わせガラスの場合、サイドガラス、リアガラス、ルーフガラスのいずれに適用されることが好ましく、中でも、サイドガラス及びルーフガラスの何れかに適用されることがより好ましい。
本発明の第1~4の実施形態の合わせガラス及びその変形例は、本発明の合わせガラスの一例に過ぎないので、本発明の合わせガラスは、本発明の第1~4の実施形態の合わせガラス及びその変形例に限定されない。
1A~1D 合わせガラス
10 シート状機能素子(調光素子)
20 受電部
21 受電装置
22 ブーストコンバータ
30 駆動部
40 制御部
41 制御装置
42 受信装置
43 LED発光装置
50 合わせガラス用中間膜
51~53 樹脂層
61,62 合わせガラス部材
80,81,82 フレキシブル基板
110,120 ユニット
130 合わせガラス用ユニット
210 無線給電装置
220 無線通信装置
230~250 車両本体用ユニット
300 サイドドア
310,320 フレーム
10 シート状機能素子(調光素子)
20 受電部
21 受電装置
22 ブーストコンバータ
30 駆動部
40 制御部
41 制御装置
42 受信装置
43 LED発光装置
50 合わせガラス用中間膜
51~53 樹脂層
61,62 合わせガラス部材
80,81,82 フレキシブル基板
110,120 ユニット
130 合わせガラス用ユニット
210 無線給電装置
220 無線通信装置
230~250 車両本体用ユニット
300 サイドドア
310,320 フレーム
Claims (4)
- 一対の合わせガラス部材と、
一対の合わせガラス部材の間に配置される合わせガラス用中間膜と、
シート状機能素子と、
無線給電による電力を受電する受電部と、
前記受電部により受電された電力により前記シート状機能素子を駆動する駆動部と、
無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部とを備え、
前記シート状機能素子、前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部が前記合わせガラス用中間膜に設けられる合わせガラス。 - 前記シート状機能素子が、調光素子、表示素子、ヒーター素子及びタッチパネルからなる群から選択される少なくとも1種の素子である請求項1に記載の合わせガラス。
- 前記シート状機能素子、前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部からなる群から選択される少なくとも一つが前記合わせガラス用中間膜中に包埋される、請求項1又は2に記載の合わせガラス。
- シート状機能素子と、
無線給電による電力を受電する受電部と、
前記受電部により受電された電力により前記シート状機能素子を駆動する駆動部と、
無線手段により送信された信号を受信し、受信した前記信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
合わせガラス用中間膜とを備え、
前記合わせガラス用中間膜に前記受電部、前記駆動部、及び前記制御部が設けられる、合わせガラス用複合化中間膜。
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---|---|---|---|
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JP2022212605 | 2022-12-28 |
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---|---|---|---|
PCT/JP2023/046771 WO2024143406A1 (ja) | 2022-12-28 | 2023-12-26 | 合わせガラス及び合わせガラス用複合化中間膜 |
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Citations (3)
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US20190235342A1 (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-01 | Furcifer Inc. | Method and system of self-contained and self-powered controller |
JP2019521935A (ja) * | 2016-04-12 | 2019-08-08 | サン−ゴバン グラス フランス | センサアセンブリを有している積層ガラスペイン、伝送システム、及び、センサアセンブリを有している積層ガラスペインの製造方法 |
WO2019230732A1 (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Agc株式会社 | 合わせガラス |
-
2023
- 2023-12-26 WO PCT/JP2023/046771 patent/WO2024143406A1/ja unknown
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