加熱車両窓
本発明は、少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓を開示している。加熱回路は、複数の導電体と、導電体が接続され、直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具える。別個の導電層は、少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を、直流的には電気絶縁状態で覆うように設けられている。バスバーおよび別個の導電層は、交流が存在する際には、キャパシタとして働く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱車両窓、特に、加熱回路を形成している導電体の配列を具えている加熱車両窓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湿潤状態では、車両窓は全体的に曇るため、ドライバは車両の外側の物体が見にくくなる。寒い気象条件では、車両窓は一面氷で覆われるため、ドライバの視界を遮る。この種の掩蔽問題を解決するために、車両バックライトに加えて、車両フロントガラスおよび車両サイドライトに加熱回路を設けることは周知である。これらの加熱回路は、通常、以下の３つの方法のいずれかにより形成される。第１の方法は、窓の内面上に、導電性インクを使用してプリントされた加熱線（heating line）の配列を設けることである。第２の方法は、積層窓を形成するガラス層のうちの１層全体に、導電性コーティングを設けることである。第３の方法は、積層窓を形成するガラス層を結合している中間層の材料内に埋設された電熱線（heating wire）の配列を設けることである。この目的のための、加熱線および電熱線の配列の多数の設計およびコーティングの種類は公知であり、種々の車両窓設計に使用されている。
【０００３】
各種の加熱窓は、適切な電源（例えば車両の１２Ｖの電源）への接続が必要であり、電流を加熱回路またはコーティングに伝えるために車両に取り付けられている。これは、バスバーによってなされ、バスバーとはプリントあるいはスズメッキ銅のストリップから形成される導電性材料の領域であり、各々の線／導線またはコーティングに接触し、はんだ付けされたコネクタによって外部の配線システムに接続される。バスバーの設計（その厚さ、サイズ、材料）は、加熱回路の種類によって、さらに、加熱線または電熱線の配列において、これらの配列の各導体が同じ電流および電圧降下を受ける必要があるのかによって決定される。そうでない場合、不均一な電流密度は、加熱回路内で現れるホットスポットになり、やがて最終的に回路に損害を与え、加熱窓の故障に至るため、問題となりうる。
【０００４】
バックライトの場合、アンテナ線を含むことも一般的である。アンテナ線は、単一層のバックライト（ガラスまたはプラスチックグレージング材料とすることができる）上でプリントされる、あるいは、積層バックライト内の導線としてプリントされる。アンテナ線はまた、バスバーによって車両配線システムに接続され、加熱回路用に使用されるバスバーの一部とすることができる。加熱回路およびアンテナのための各バスバーの設計は、アンテナの受信の挙動に応じて、そのバスバーの電気効果によっても影響される。特に、加熱回路の動作によるアンテナ信号の減衰がないことが必要である。
【０００５】
図１は、一般的な加熱車両窓の概略平面図を示す。車両窓10は、強化ガラスの単一層を具え、バックライトとして使われる。加熱回路11は、焼成導電性含銀インクから形成されたプリント線12a〜12vの配列によって車両窓10の内面に設けられている。各プリント線12a〜12vは、同様に焼成導電性含銀インクから形成された第１のバスバー13aと第２のバスバー13bとの間に水平に延在する。各バスバーによって、直流（ＤＣ）をプリント線12a〜12vに供給することができる。掩蔽（obscuration）バンド14として公知の第２のプリント領域は、車両窓10の周辺に設けられる。掩蔽バンド14は、焼成非導電性セラミックインクから形成され、車両窓10上で黒色に見える。掩蔽バンドの目的は２つある。第１には、車体の開口部とこの開口部内に嵌る車両窓10との結合部を隠すためであり、第２には、開口部に車両窓10を結合するのに用いた接着剤が、紫外光にさらされるのを保護するためである。加熱回路11に加えて、アンテナ15もまた設けられる。アンテナ15は、３つのアンテナ線17a、17b、17cがＴ字型に延在するような接続点16を具える。１つのアンテナ線17bは、プリント線12a〜12vの配列全体を横切って、接続点16から下に垂直に延在する。アンテナの動作中、このアンテナ線17bは、加熱回路11と協同して、ＡＣ（交流）を導通するときに、効果的にアンテナとして作用する平板導体として機能する。この効果は、例えば、特許文献１、２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国公開第１９５２７３０４号公報
【特許文献２】米国特許第５０９９２５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１の加熱回路11の実際の設計は、理解を容易にするために、非常に単純化されている。一般的に、プリント線12a〜12vは、車両窓10の観察者には水平に見えるが、グレージングの輪郭にマッチするためにカーブしている。さらに、アンテナ15の設計は、実際はより複雑である。この種のアンテナの理想的な動作範囲は、ＦＭバンドに対しては５０〜１５０ＭＨｚであり、ＴＶあるいはＤＡＢバンドに対しては１５０〜２５０ＭＨｚである。
【０００８】
しかしなから、現在は、より複雑な湾曲（ｘｙ両方向の湾曲）を有する窓をより小型車両に搭載する傾向にあり、加熱回路の設計は顧客のニーズに適合しなければならず、設計の多様化および複雑化が生じている。これは、特に車両窓が比較的小さい場合、例えば、ハッチバックのバックライト、サイドライトまたはリアクウォーターに生じている。さらに、アンテナがこの種の車両窓に含まれる場合、アンテナが減衰せずに確実に機能するように、基本的な加熱回路と同様にバスバーの設計に注意しなければならない。これは、バスバーをより小さい領域に分割することが必要になりうるが、このこと自体が問題を引き起こしうる。図２は、この状況の一例を示す。
【０００９】
図２は、バックライト用の加熱回線設計の概略図である。加熱回路20は、焼成導電性含銀インクから形成された半円形のプリント線21a〜21gの配列を具える。プリント線21a〜21gは、一連のバスバー22a〜22eによって車両電源に接続されている。プリント線21a〜21gとバスバー22a〜22eとは、それぞれ以下のように接続されている。第１のプリント線21aは、第１のバスバー22aおよび第２のバスバー22bに接続されている。第２のプリント線21bは、第１のバスバー22aおよび第３のバスバー22cに接続されている。第３のプリント線21cは、第１のバスバー22aおよび第４のバスバー22dに接続されている。第４のプリント線21dは、第１のバスバー22aおよび第５のバスバー22eに接続されている。第５のプリント線21eは、第２のバスバー22bおよび第５のバスバー22eに接続されている。第６のプリント線21fは、第２のバスバー22bおよび第４のバスバー22dに接続されている。第７のプリント線21gは、第２のバスバー22bおよび第３のバスバー22cに接続されている。
【００１０】
それゆえ、以下の接続がなされる。第４のプリント線21dは、第５のバスバー22eによって第５のプリント線21eに接続される。第３のプリント線21cは、第４のバスバー22dによって第６のプリント線21fに接続される。第２のプリント線21bは、第３のバスバー22cによって第７のプリント線21gに接続される。
【００１１】
効果的なことに、これらの接続によって、ほぼ同じ長さを有する４つの導電体が加熱回路20内に存在し、加熱回路20全体における電流密度および電圧降下を確実に等しくすることになる。
【００１２】
しかしながら、この設計は加熱回路20の機能には理想的ではあるが、アンテナが同一の窓に含まれると問題が生じる。図１に示した加熱車両窓設計とは異なり、図２に示す加熱回路20の加熱線の配列間に、垂直のアンテナ線を設けることは不可能である。これによって、ＤＣ（直流）短絡が生じ、加熱回路20もアンテナも機能しないことを意味する。これを解消するために、平板導体機能を提供するためのバスバー設計が必要である。これを成功させるために、バスバーをＡＣ（交流）電流に接続しなければならないが、バスバーはＤＣ加熱回路の設計によって互いに分離している。しかしながら、図２に示すように、バスバー22a〜22eは加熱回路20の設計によって示されるように、サイズが異なる。従って、アンテナ機能のためのＡＣ電流を許容できる平板を作成するという問題の解決法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、第１の態様を提供することによって、上述した問題点を解消することを目的とし、第１の態様とは、少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、別個の（discrete）導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を直流的には電気絶縁状態で覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられている、ことを特徴とする加熱車両窓である。
【００１４】
ＡＣ電流が存在する際には、容量結合を確立することによって、必要に応じてアンテナ機能用の平板が作成される。
【００１５】
１つ以上の別個の導電層を設けることもできる。
【００１６】
好ましくは、別個の導電層は、電気絶縁接着材層によってバスバーに結合されている。
【００１７】
好ましくは、ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、別個の導電層の数は１〜ｎ−１である。
【００１８】
ｎは少なくとも３であり、好ましくは、直接の電気的接続は、これらの３つのバスバーのうちの１つと、そのバスバーを覆っている別個の導電層と、の間で形成される。直接の電気的接続を用いて、加熱回路を直流源に接続することができる。
【００１９】
アンテナは、加熱回路と別個に設けることができる。
好適実施形態では、アンテナは、加熱回路の一部分であるように構成される。
【００２０】
本発明は、第２の態様もまた提供するが、この第２の態様とは、少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、別個の導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられ、直接の電気的接続は、前記少なくとも２つバスバーのうちの１つと、別個の導電層と、の間に存在する、ことを特徴とする加熱車両窓である。
【００２１】
また、ＡＣ電流が存在する際、容量結合を確立することによって、必要に応じてアンテナ機能用の平板が作成される。
【００２２】
好ましくは、ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、別個の導電層の数は１〜ｎ−１である。
【００２３】
好ましくは、別個の導電層は、電気絶縁接着材層によってバスバーに結合されている。
【００２４】
アンテナを加熱回路と別個に設けることができるが、アンテナを加熱回路の一部分であるように構成することが好ましい。
【００２５】
直接の電気的接続を用いて、加熱回路を直流源に接続することができる。
【００２６】
本発明の第１あるいは第２の態様のために、特定の実施形態は、以下の好ましい特徴を有する。
【００２７】
好ましくは、別個の導電層は、薄い金属シート材料から形成される。薄い金属シートは、両面粘着テープによってバスバーに接着されうる。
【００２８】
代案として、別個の導電層は、焼成導電性インクの層である。導電性インクは、含銀インクとすることができる。別個の導電層は、電気絶縁焼成インクによって、バスバーから分離可能である。
【００２９】
別個の導電層は、外側保護層を設けることができる。この外側保護層は、糊の付いた（self-adhesive）高分子フィルムとすることができる。あるいは、外側保護層は、黒色プリントセラミック材料とすることもできる。
【００３０】
好ましくは、導電体は、電気導電含銀インクでプリントされた加熱線である。
【００３１】
好ましくは、加熱車両グレージングは、グレージング材料の単一層を具える。
【００３２】
代案として、加熱車両グレージングは、中間層材料の層によって結合された２層のグレージング材料層を具えることができる。この場合、導電体は、金属導線から形成可能である。
【００３３】
好ましくは、グレージング材料は、ケイ酸塩フロートガラスである。黒色プリントセラミック材料層は、ケイ酸塩フロートガラスと導電体との間に形成可能である。
【００３４】
代案として、グレージング材料は、プラスチック材料とすることができる。
【００３５】
別個の導電層は、アンテナコネクタとして働くことができる。
【００３６】
別個の導電層は、少なくとも１００ＭＨｚの共振周波数を有する他のアンテナを製造するように構成することができる。
【００３７】
他のアンテナは、別個の導電層からの直流電気絶縁された第２の導電層を具えることができる。第２の導電層は、別個の導電層に隣接してもよいし、別個の導電層に重なる、あるいは、別個の導電層を覆ってもよい。代案として、他のアンテナは、別個の導電層の一部から形成してもよい。
【００３８】
以下、一例としての添付の図面を参照して、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】典型的な加熱車両窓の概略平面図である。
【図２】バックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図３ａ】本発明の第１実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図３ｂ】上図は従来技術の加熱回線設計の回路図であり、下図は図３ａに示す加熱回線設計の回路図である。
【図４】加熱回路上に配置される本発明の第１実施形態に係る別個の導電層の概略断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図７ａ】本発明の第４実施形態に従って提供される第１のアンテナの一部を示している概略断面図である。
【図７ｂ】本発明の第４実施形態に従って提供される第２のアンテナの一部を示している概略断面図である。
【図７ｃ】本発明の第４実施形態に従って提供される第３のアンテナの一部を示している概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
多数の個別のキャパシタを直列に配置することにより、単一のキャパシタを人為的に作成することによって、図２に示すバスバー設計を使用して、平板導体を形成することができる。これは、バスバー間の個別のキャパシタを単にはんだ付けすることによって達成可能であった。しかしながら、この解決法は理想的とはいえない。現時点では、車両グレージングに使用するはんだは粘着力および耐久性を向上させるために鉛を含むが、鉛フリーはんだを使用すること、または無はんだの方法を使用する動きがある。さらに、車両窓の内部にはんだ付けされるキャパシタは、適切に覆われない限り車両内部から見えてしまい、これは美的観点から容認できないものである。覆いを使用すると、この解決法の耐久性を強化し、キャパシタおよびはんだへのダメージを予防するが、この種の覆いもまた車両内部から明らかに見えてしまうため、覆いを使用することさえも理想的とはいえない。
【００４１】
本発明において、平板キャパシタを形成するバスバーを用いて平板導体を作成することが可能であると認められた。すなわち、隣接したバスバーが、直列に接続されたキャパシタの底部平板を形成するように、各バスバーが平板として働くのである。従って、ＤＣ電流が加熱回路に供給され車両窓を加熱するが、アンテナ動作がＡＣ電流を必要とするので、バスバーは、ＡＣ電流が流れアンテナが動作中にこれらのキャパシタの一部を形成する。これらのキャパシタの上部平板は、以下で詳述するように、別個の導電層によって形成され、直流的には、バスバーから電気絶縁状態で提供される。これは、少なくとも２つのバスバーが設けられる加熱回線設計において特に適切である。
【００４２】
図３ａは、本発明の第１実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。バックライトは、１層のグレージング材料、または、２層のグレージング材料がポリビニールブチラール（ＰＶＢ）のような中間層材料によって接着された積層構造とすることができる。グレージング材料は、１層のケイ酸塩フロートガラスとすることができ、こうすると、硬化したり、半硬化したり、アニールすることができ、あるいは、１層のプラスチック材料（例えばポリカーボネート）とすることができる。加熱回路30の設計は、上述した図２のそれと基本的に同様であり、図３に使用する同様の参照符号は同様の構成要素を示すので、説明を省略する。２つの平板導体を形成するために、２つの別個の導電層31、32の輪郭のみが示されている。第１の別個の導電層31は、第１のバスバー22aおよび第２のバスバー22bの各々の少なくとも一部分を覆うように設けられている。第２の別個の導電層32は、第２のバスバー22b、第３のバスバー22c、第４のバスバー22dおよび第５のバスバー22eの少なくとも一部分を覆うように設けられている。
【００４３】
図３ｂの上図は従来技術の加熱回線設計の回路図であり、下図は図３ａに示す加熱回線設計の回路図である。各図において、加熱線は負荷抵抗R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8として描写されている。従来技術の方法を示す第１図（上図）において、各抵抗は、電源の正負に直列に接続されている。各抵抗は、また、キャパシタC1、C2、C3に直列に接続されている。さらなるキャパシタC4は、正負の端子間に接続されている。これらのキャパシタは、アンテナ機能に必要な平板を作成するためにバスバー間で接続する必要があるキャパシタを表す。しかしながら、この方法の不利な点は、３つのキャパシタが直列に接続され、結果として回路全体の容量が減少するということである。
【００４４】
本発明の方法を示す第２図（下図）において、バスバーを接続する別個の導電層32を使用すると、並列に接続されている４つのキャパシタC1、C2、C3、C4を生ずる。これらの４つのキャパシタは、１つのキャパシタによって表すことができる。バスバーのうちの１つは直列に接続されたままであり、別個の導電層31の効果により、さらなるキャパシタC5を作成する。キャパシタC5は直列に接続された２つのキャパシタによって表すことができ、１つのキャパシタが各バスバー22a、22b／別個の導電層と関連する。回路全体の容量は先行技術の回路の範囲内であるため、バスバー22a〜22eおよび別個の導電層31、32は、ＡＣ電流がある場合には、より効率的に平板導体として作用する。従って、加熱回路30と同一のバックライトに設けられるアンテナは、減衰なしで機能する。本例では、５つのバスバーが設けられるが、バスバー、それゆえ、別個の導電層の数および設計は変形可能である。従って、ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは整数であり、好ましくは２以上である）、必要に応じて、少なくとも１つ、好ましくは１〜ｎ−１個の別個の導電層を用いることができる。例えば、図３ａに示す加熱回路は２つの別個の導電層および５つのバスバーを有するので、ｎ＝５であり、別個の導電層の数は２である。代案として、図３ａに示す加熱回路は５つのバスバー全てを覆う１つの別個の導電層を有していてもよく、この場合、ｎ＝５であり、別個の導電層の数は１である。以下の図４を参照して、構造をさらに詳細に記載する。別個の導電層によって提供されるＡＣ短絡機能に加えて、各々は、アンテナ受信器、送信器または増幅器とともに、ＡＣ動作中に作成される平板を接続するアンテナコネクタとして作用することができる。この状態では、別個の導電層は、加熱車両窓上の別個の導電層の位置およびアンテナ部品に依存して、導線によって、または直接これらのアンテナ部品に接続されうる。この種のアンテナは、好ましくは１０〜２００ＭＨｚの周波数帯で共鳴する。
【００４５】
図４は、加熱回路上に配置される本発明の第１実施形態に係る別個の導電層の概略断面図である。図４は、図２および図３に示す第２のバスバー22b、第３のバスバー22c、第４のバスバー22dおよび第５のバスバー22eの側面図を表す。バスバーおよび別個の導電層によって作成されるキャパシタ40は、電気絶縁接着材層41、別個の導電層42および任意の外側保護層43を具える。図３ｂの下図を参照して、キャパシタ40が並列に接続される４つのキャパシタから生ずる実効キャパシタであることは、当業者に明らかである。キャパシタ40は、４つのバスバー44a〜44d上の適切な位置に示され、焼成導電性含銀インクから形成され、ガラス層46の内面を覆う黒色セラミックプリント材料層45上に位置している。キャパシタ40の接着材層41はバスバー44a〜44dおよび黒色セラミックプリント材料層45の両方に接触している。接着材層41は、電気的に絶縁され、キャパシタ40の導電層42と４つのバスバー44a〜44dとの間の直流絶縁を提供する。このように、キャパシタ40は、ＡＣ電流がある場合には、４つのバスバー44a〜44d（底部平板として働く）と、導電層42（上部平板として働く）と、従来の平板キャパシタで見られる空隙の代わりの接着材と、により平板キャパシタとして形成される。
【００４６】
別個の導電層42は、バスバー44a〜44dの少なくとも一部を覆う。好ましくは、別個の導電層42は薄い金属的シート材料から形成され、１０〜５００μｍの厚さを有する。適切な材料は、銅、銀、金、ニッケル、鉄および導電性合金から形成される薄い金属的シートを含む。好ましくは、接着材層41は両面粘着テープであり、例えば、3Mの粘着転写テープ（製品番号941、965、966、9461P、9461PC、9462P）、または、Biolink UK LtdのTanslink 50r、30+、Customlink1228テープ製品である。好ましくは、接着材層は、１０〜１００μｍの厚さを有する。特に、別個の導電層が薄い金属シート材料形成される場合、別個の導電層の両側に電気的絶縁被覆層を形成することが好ましい。この種の被覆層は、水の侵入を防止するとともに、導電性材料が腐食するのを防止するために設けられる。
【００４７】
図４の別個の導電層もまた、任意の外側保護層43を具える。外側保護層43はキャパシタ40の容量機能に影響を及ぼさないので、必要に応じて省略可能である。しかしながら、この種の保護層を使用すると、いくつかの有利な点がある。第１に、保護層は、窓のクリーニング中に導電層42が摩滅するのを保護することである。第２に、車両窓のエッジ周辺に存在する掩蔽バンドプリントに合う層（図４に示すセラミックプリント材料45）が形成されている場合、別個の導電層は、車両の内外の両方からバスバー領域を見る観察者に事実上見えなくなることである。好ましくは、外側保護層43は、４０〜１００μｍの厚さを有し、接着材層および薄い高分子フィルム層（KAPTON（DuPontのポリアミド・テープ）、August Krempel Soehne GmbH&Co. KGのAKAFLEX製品、GTS Flexible Materials Ltdのフラットケーブルテープ）具える。代案として、外側保護層43は、加熱車両窓上の掩蔽バンドに合う追加のプリントセラミック材料から形成可能である。
【００４８】
代替の設計は、一連のプリント層を使用して、バスバー構造を形成し、バスバーおよび別個の導電層を構成するキャパシタを形成することである。これは、バスバーの表面上に非導電インク層をプリントして、電気的絶縁層を作成し、その後、絶縁層上に導電性インク（例えば同一の含銀導電性インク）の領域をプリントし、別個の導電層を作成することによって達成可能である。絶縁層を形成している非導電インク層は、バスバーと別個の導電層との間の直流絶縁（すなわち電気的絶縁）を効果的に形成する。さらなる非導電インク層は、別個の導電層の表面上に、保護層としてプリント可能である。本例では、掩蔽バンドを形成するのに使用する黒色セラミックインクを、絶縁層および保護層の両方として用いることができる。代わりに、上述したように、糊の付いた保護層を必要に応じて用いることもできる。
【００４９】
図４において、バスバー44a〜44dは、ガラス層46の内面の一部を覆う黒色セラミックプリント層45に接触して示されている。しかしながら、加熱車両窓の設計および美的要求に従い、バスバー44a〜44dを、ガラス層46の内面と直接接触して設けることが好ましい。さらに、黒色セラミックプリント層も、バスバー44a〜44dを覆うために形成可能であり、薄い金属シート材料を用いて別個の導電層を形成する場合、必要ないかなる電気絶縁接着材層も、この追加の黒色セラミックプリント層に接触して配置される。
【００５０】
図５は、本発明の第３実施形態に係る２つの別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。加熱回路50の設計は、上述した図２および図３ａのそれと基本的に同様であり、図５に使用する同様の参照符号は同様の構成要素を示すので、説明を省略する。
【００５１】
２つの平板導体を形成するために、２つの別個の導電層31、32の輪郭のみが示されている。第１の別個の導電層31は、第１のバスバー22aおよび第２のバスバー22bの各々の少なくとも一部分を覆うように設けられている。第２の別個の導電層32は、第２のバスバー22b、第３のバスバー22c、第４のバスバー22dおよび第５のバスバー22eの少なくとも一部分を覆うように設けられている。さらなる多数の直列容量の問題を低減するために、直接の電気的接続51、52が、第１の別個の導電層31と第１のバスバー22aとの間および第２の別個の導電層32と第５のバスバー22eとの間に設けられている。例えば、はんだ付け、あるいは、導電性接着剤を使用により直接の電気的接続を作成することによって、非容量結合が形成され、全体的に作成される直列容量の数は減少する。必要に応じて、加熱回路50の設計およびアンテナ性能要件に従い、単一の直接の電気的接続51、52のみを使用することもできる。また、図５に示すように、別個の導電層の設計はバスバーの正確なフットプリントに適応させる、あるいは、所望の美的外観を与えるために変更することができる。この直接の電気的接続51、52を用いて、加熱回路をＤＣ（直流）源に接続することもできる。
【００５２】
上述した実施形態の各々において、この種の加熱回路を有する車両窓が典型的に強化グレージングの単一層である場合、加熱回路30、50はプリント加熱線の配列を具える。しかしながら、同じ概念が、積層された加熱車両窓においても使用可能であり、この積層された加熱車両窓では、キャパシタを形成する絶縁導電層および、窓の積層建造体内で電熱線が接続されている少なくとも１つのバスバーを含むことにより、加熱回路は、電熱線の配列をこれらの配列の設計に従って具える。この種の電熱線は、一般的には金属または合金から形成され、好ましくは銅、タングステンまたはそれらの合金から形成されている。
【００５３】
図６、図７ａ、図７ｂおよび図７ｃに、本発明のさらなる有利な実施形態を示す。図６は、本発明の第４実施形態に係る２つの別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。加熱回路60の一部として、あるいは別個に設けられる任意のアンテナに加えて、バスバーとともにキャパシタを形成するのに用いられる別個の導電層を構成することによって高周波数のアンテナ（１００ＭＨｚ以上の周波数で動作する）を含むことが可能である。好ましくは、この種のアンテナは、２００ＭＨｚ以上の周波数（例えば、リモートキーレスエントリ用には３２０〜４８０ＭＨｚ、テレビ周波数用には４８０〜８７０ＭＨｚ、車両間通信用には６ＧＨｚ）で共鳴する。図６は、４つの可能なアンテナ61、62、63、64以外は、図３ａと基本的に同一であり（同様の参照符号は同様の構成要素に使用されている）、各アンテナは、別個の導電層31、32の一部として含まれ、バスバー22a〜22eとともにキャパシタを形成する。各アンテナ61、62、63、64は、アンテナが自由に放射可能なプリント線21a〜21gがない加熱回路の領域に設けることができる。
【００５４】
第１の任意のアンテナ61は、別個の導電層31に重なるために配置された追加の導電層から形成される。図７ａに、この第１のアンテナ61の構造をさらに詳細に示す。図７ａは、第１のアンテナ61の一部を示す概略断面図である。この図において、加熱回路60は、グレージング材料46の単一層の表面に配置されている。別個の導電層42は、第１のバスバー22aの少なく一部を覆うように配置され、電気的絶縁層41によって分離され、電気的絶縁層41は、別個の導電層42と第１のバスバー22aとの間の直流絶縁を形成する。保護層43は、別個の導電層42に接触して形成されている。この保護層43上に、別個の導電層42に重なる、あるいは、別個の導電層42を覆うように、また、第１のバスバー22aに重ならないように並んで第２の導電層65が設けられ、アンテナ61を形成している。第２の導電層65は、接着材層66によって保護層43に接着することができる。第２の導電層65の長さと、第１のバスバー22aおよび別個の導電層42に関する位置は、第１の任意のアンテナ61が放射することを要求される周波数で決定される。この構造は、第４の任意のアンテナ64用にも採用される。
【００５５】
第２の任意のアンテナ62は、別個の導電層の追加の部分から形成され、第２のバスバー22bと連動してキャパシタを形成するように働く。図７ｂは、第２の可能なアンテナ62の一部を示す概略断面図である。この図において、加熱回路60は、グレージング材料46の単一層の表面に配置されている。別個の導電層42は、第２のバスバー22bの少なく一部を覆うように配置され、電気的絶縁層41によって分離されている。電気的絶縁層41は、別個の導電層42と第２のバスバー22bとの間の直流絶縁を形成する。保護層43は、別個の導電層42に接触して形成されている。アンテナ62は、例えば、薄い金属シートまたは導電性プリント領域を成型することによって、別個の導電層42と同一の導電層の追加の部分として形成されている。それゆえ、アンテナ62は、別個の導電層42と同一平面上にある。また、別個の導電層42の追加の部分の長さと、第２のバスバー22bに関する位置は、第２の任意のアンテナ62が放射することを要求される周波数で決定される。
【００５６】
第３の任意のアンテナ63は、別個の導電層の関連する部分から形成され、第２のバスバー22bと連動してキャパシタを形成するように働く。しかしながら、本例では、アンテナ部63および別個の導電層42の本体は、直流から電気的に絶縁されている。図７ｃは、第３の可能なアンテナ63の一部を示す概略断面図である。この図において、加熱回路60は、グレージング材料46の単一層の表面に配置されている。別個の導電層42は、第２のバスバー22bの少なく一部を覆うように配置され、電気的絶縁層41によって分離され、電気的絶縁層41は、別個の導電層42と第２のバスバー22bとの間の直流絶縁を形成する。保護層43は、別個の導電層42に接触して形成されている。第２の導電層67は、別個の導電層42に隣接して設けられているが、それと直流電気的には絶縁されている。これは、粘着性の絶縁層上に別個の薄い金属的シートを設けること、あるいは、導電性インクの別個のプリント領域を設けることによって達成できる。導電層42、67は、同一平面上にある。また、別個の導電層42の追加の部分の長さと、第２のバスバー22bに関する位置は、第３の任意のアンテナ63が放射することを要求される周波数で決定される。
【００５７】
上述したように、別個の導電層42および第２の導電層65、67は、薄い金属シート材料から形成され、この場合、絶縁層41は、両面テープまたは他の接着材料から形成され、または導電性インク（好ましくは、含銀導電性インク）を使用してプリントされてもよい。後者の場合、好ましくは、電気的絶縁層41は、電気的に絶縁された黒色セラミックプリントインク（例えば、掩蔽バンドをプリントするのに用いられる）から形成される。図７ａおよび図７ｃに示す様々な導電層は、同一材料から形成してもよく、例えば、別個の導電層42および第２の導電層65、67は同一材料から形成してもよいし、または異なる材料から形成してもよい。上述したように、第１の任意のアンテナ61の場合、薄い金属シート材料を用いて第２の導電層を形成すると、これは、接着材層によって、別個の導電層42に直接接着することもできるし、接着剤によって、別個の導電層42上に配置された保護層43に接着することもできる。実際、本発明の第１実施形態と関連して示される材料および変形例は、本願明細書に記載されている本発明の他の実施形態に等しく適用可能であると理解されたい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱車両窓、特に、加熱回路を形成している導電体の配列を具えている加熱車両窓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湿潤状態では、車両窓は全体的に曇るため、ドライバは車両の外側の物体が見にくくなる。寒い気象条件では、車両窓は一面氷で覆われるため、ドライバの視界を遮る。この種の掩蔽問題を解決するために、車両バックライトに加えて、車両フロントガラスおよび車両サイドライトに加熱回路を設けることは周知である。これらの加熱回路は、通常、以下の３つの方法のいずれかにより形成される。第１の方法は、窓の内面上に、導電性インクを使用してプリントされた加熱線（heating line）の配列を設けることである。第２の方法は、積層窓を形成するガラス層のうちの１層全体に、導電性コーティングを設けることである。第３の方法は、積層窓を形成するガラス層を結合している中間層の材料内に埋設された電熱線（heating wire）の配列を設けることである。この目的のための、加熱線および電熱線の配列の多数の設計およびコーティングの種類は公知であり、種々の車両窓設計に使用されている。
【０００３】
各種の加熱窓は、適切な電源（例えば車両の１２Ｖの電源）への接続が必要であり、電流を加熱回路またはコーティングに伝えるために車両に取り付けられている。これは、バスバーによってなされ、バスバーとはプリントあるいはスズメッキ銅のストリップから形成される導電性材料の領域であり、各々の線／導線またはコーティングに接触し、はんだ付けされたコネクタによって外部の配線システムに接続される。バスバーの設計（その厚さ、サイズ、材料）は、加熱回路の種類によって、さらに、加熱線または電熱線の配列において、これらの配列の各導体が同じ電流および電圧降下を受ける必要があるのかによって決定される。そうでない場合、不均一な電流密度は、加熱回路内で現れるホットスポットになり、やがて最終的に回路に損害を与え、加熱窓の故障に至るため、問題となりうる。
【０００４】
バックライトの場合、アンテナ線を含むことも一般的である。アンテナ線は、単一層のバックライト（ガラスまたはプラスチックグレージング材料とすることができる）上でプリントされる、あるいは、積層バックライト内の導線としてプリントされる。アンテナ線はまた、バスバーによって車両配線システムに接続され、加熱回路用に使用されるバスバーの一部とすることができる。加熱回路およびアンテナのための各バスバーの設計は、アンテナの受信の挙動に応じて、そのバスバーの電気効果によっても影響される。特に、加熱回路の動作によるアンテナ信号の減衰がないことが必要である。
【０００５】
図１は、一般的な加熱車両窓の概略平面図を示す。車両窓10は、強化ガラスの単一層を具え、バックライトとして使われる。加熱回路11は、焼成導電性含銀インクから形成されたプリント線12a〜12vの配列によって車両窓10の内面に設けられている。各プリント線12a〜12vは、同様に焼成導電性含銀インクから形成された第１のバスバー13aと第２のバスバー13bとの間に水平に延在する。各バスバーによって、直流（ＤＣ）をプリント線12a〜12vに供給することができる。掩蔽（obscuration）バンド14として公知の第２のプリント領域は、車両窓10の周辺に設けられる。掩蔽バンド14は、焼成非導電性セラミックインクから形成され、車両窓10上で黒色に見える。掩蔽バンドの目的は２つある。第１には、車体の開口部とこの開口部内に嵌る車両窓10との結合部を隠すためであり、第２には、開口部に車両窓10を結合するのに用いた接着剤が、紫外光にさらされるのを保護するためである。加熱回路11に加えて、アンテナ15もまた設けられる。アンテナ15は、３つのアンテナ線17a、17b、17cがＴ字型に延在するような接続点16を具える。１つのアンテナ線17bは、プリント線12a〜12vの配列全体を横切って、接続点16から下に垂直に延在する。アンテナの動作中、このアンテナ線17bは、加熱回路11と協同して、ＡＣ（交流）を導通するときに、効果的にアンテナとして作用する平板導体として機能する。この効果は、例えば、特許文献１、２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国公開第１９５２７３０４号公報
【特許文献２】米国特許第５０９９２５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１の加熱回路11の実際の設計は、理解を容易にするために、非常に単純化されている。一般的に、プリント線12a〜12vは、車両窓10の観察者には水平に見えるが、グレージングの輪郭にマッチするためにカーブしている。さらに、アンテナ15の設計は、実際はより複雑である。この種のアンテナの理想的な動作範囲は、ＦＭバンドに対しては５０〜１５０ＭＨｚであり、ＴＶあるいはＤＡＢバンドに対しては１５０〜２５０ＭＨｚである。
【０００８】
しかしなから、現在は、より複雑な湾曲（ｘｙ両方向の湾曲）を有する窓をより小型車両に搭載する傾向にあり、加熱回路の設計は顧客のニーズに適合しなければならず、設計の多様化および複雑化が生じている。これは、特に車両窓が比較的小さい場合、例えば、ハッチバックのバックライト、サイドライトまたはリアクウォーターに生じている。さらに、アンテナがこの種の車両窓に含まれる場合、アンテナが減衰せずに確実に機能するように、基本的な加熱回路と同様にバスバーの設計に注意しなければならない。これは、バスバーをより小さい領域に分割することが必要になりうるが、このこと自体が問題を引き起こしうる。図２は、この状況の一例を示す。
【０００９】
図２は、バックライト用の加熱回線設計の概略図である。加熱回路20は、焼成導電性含銀インクから形成された半円形のプリント線21a〜21gの配列を具える。プリント線21a〜21gは、一連のバスバー22a〜22eによって車両電源に接続されている。プリント線21a〜21gとバスバー22a〜22eとは、それぞれ以下のように接続されている。第１のプリント線21aは、第１のバスバー22aおよび第２のバスバー22bに接続されている。第２のプリント線21bは、第１のバスバー22aおよび第３のバスバー22cに接続されている。第３のプリント線21cは、第１のバスバー22aおよび第４のバスバー22dに接続されている。第４のプリント線21dは、第１のバスバー22aおよび第５のバスバー22eに接続されている。第５のプリント線21eは、第２のバスバー22bおよび第５のバスバー22eに接続されている。第６のプリント線21fは、第２のバスバー22bおよび第４のバスバー22dに接続されている。第７のプリント線21gは、第２のバスバー22bおよび第３のバスバー22cに接続されている。
【００１０】
それゆえ、以下の接続がなされる。第４のプリント線21dは、第５のバスバー22eによって第５のプリント線21eに接続される。第３のプリント線21cは、第４のバスバー22dによって第６のプリント線21fに接続される。第２のプリント線21bは、第３のバスバー22cによって第７のプリント線21gに接続される。
【００１１】
効果的なことに、これらの接続によって、ほぼ同じ長さを有する４つの導電体が加熱回路20内に存在し、加熱回路20全体における電流密度および電圧降下を確実に等しくすることになる。
【００１２】
しかしながら、この設計は加熱回路20の機能には理想的ではあるが、アンテナが同一の窓に含まれると問題が生じる。図１に示した加熱車両窓設計とは異なり、図２に示す加熱回路20の加熱線の配列間に、垂直のアンテナ線を設けることは不可能である。これによって、ＤＣ（直流）短絡が生じ、加熱回路20もアンテナも機能しないことを意味する。これを解消するために、平板導体機能を提供するためのバスバー設計が必要である。これを成功させるために、バスバーをＡＣ（交流）電流に接続しなければならないが、バスバーはＤＣ加熱回路の設計によって互いに分離している。しかしながら、図２に示すように、バスバー22a〜22eは加熱回路20の設計によって示されるように、サイズが異なる。従って、アンテナ機能のためのＡＣ電流を許容できる平板を作成するという問題の解決法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、第１の態様を提供することによって、上述した問題点を解消することを目的とし、第１の態様とは、少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、別個の（discrete）導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を直流的には電気絶縁状態で覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられている、ことを特徴とする加熱車両窓である。
【００１４】
ＡＣ電流が存在する際には、容量結合を確立することによって、必要に応じてアンテナ機能用の平板が作成される。
【００１５】
１つ以上の別個の導電層を設けることもできる。
【００１６】
好ましくは、別個の導電層は、電気絶縁接着材層によってバスバーに結合されている。
【００１７】
好ましくは、ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、別個の導電層の数は１〜ｎ−１である。
【００１８】
ｎは少なくとも３であり、好ましくは、直接の電気的接続は、これらの３つのバスバーのうちの１つと、そのバスバーを覆っている別個の導電層と、の間で形成される。直接の電気的接続を用いて、加熱回路を直流源に接続することができる。
【００１９】
アンテナは、加熱回路と別個に設けることができる。
好適実施形態では、アンテナは、加熱回路の一部分であるように構成される。
【００２０】
本発明は、第２の態様もまた提供するが、この第２の態様とは、少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、別個の導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられ、直接の電気的接続は、前記少なくとも２つバスバーのうちの１つと、別個の導電層と、の間に存在する、ことを特徴とする加熱車両窓である。
【００２１】
また、ＡＣ電流が存在する際、容量結合を確立することによって、必要に応じてアンテナ機能用の平板が作成される。
【００２２】
好ましくは、ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、別個の導電層の数は１〜ｎ−１である。
【００２３】
好ましくは、別個の導電層は、電気絶縁接着材層によってバスバーに結合されている。
【００２４】
アンテナを加熱回路と別個に設けることができるが、アンテナを加熱回路の一部分であるように構成することが好ましい。
【００２５】
直接の電気的接続を用いて、加熱回路を直流源に接続することができる。
【００２６】
本発明の第１あるいは第２の態様のために、特定の実施形態は、以下の好ましい特徴を有する。
【００２７】
好ましくは、別個の導電層は、薄い金属シート材料から形成される。薄い金属シートは、両面粘着テープによってバスバーに接着されうる。
【００２８】
代案として、別個の導電層は、焼成導電性インクの層である。導電性インクは、含銀インクとすることができる。別個の導電層は、電気絶縁焼成インクによって、バスバーから分離可能である。
【００２９】
別個の導電層は、外側保護層を設けることができる。この外側保護層は、糊の付いた（self-adhesive）高分子フィルムとすることができる。あるいは、外側保護層は、黒色プリントセラミック材料とすることもできる。
【００３０】
好ましくは、導電体は、電気導電含銀インクでプリントされた加熱線である。
【００３１】
好ましくは、加熱車両グレージングは、グレージング材料の単一層を具える。
【００３２】
代案として、加熱車両グレージングは、中間層材料の層によって結合された２層のグレージング材料層を具えることができる。この場合、導電体は、金属導線から形成可能である。
【００３３】
好ましくは、グレージング材料は、ケイ酸塩フロートガラスである。黒色プリントセラミック材料層は、ケイ酸塩フロートガラスと導電体との間に形成可能である。
【００３４】
代案として、グレージング材料は、プラスチック材料とすることができる。
【００３５】
別個の導電層は、アンテナコネクタとして働くことができる。
【００３６】
別個の導電層は、少なくとも１００ＭＨｚの共振周波数を有する他のアンテナを製造するように構成することができる。
【００３７】
他のアンテナは、別個の導電層からの直流電気絶縁された第２の導電層を具えることができる。第２の導電層は、別個の導電層に隣接してもよいし、別個の導電層に重なる、あるいは、別個の導電層を覆ってもよい。代案として、他のアンテナは、別個の導電層の一部から形成してもよい。
【００３８】
以下、一例としての添付の図面を参照して、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】典型的な加熱車両窓の概略平面図である。
【図２】バックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図３ａ】本発明の第１実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図３ｂ】上図は従来技術の加熱回線設計の回路図であり、下図は図３ａに示す加熱回線設計の回路図である。
【図４】加熱回路上に配置される本発明の第１実施形態に係る別個の導電層の概略断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。
【図７ａ】本発明の第４実施形態に従って提供される第１のアンテナの一部を示している概略断面図である。
【図７ｂ】本発明の第４実施形態に従って提供される第２のアンテナの一部を示している概略断面図である。
【図７ｃ】本発明の第４実施形態に従って提供される第３のアンテナの一部を示している概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
多数の個別のキャパシタを直列に配置することにより、単一のキャパシタを人為的に作成することによって、図２に示すバスバー設計を使用して、平板導体を形成することができる。これは、バスバー間の個別のキャパシタを単にはんだ付けすることによって達成可能であった。しかしながら、この解決法は理想的とはいえない。現時点では、車両グレージングに使用するはんだは粘着力および耐久性を向上させるために鉛を含むが、鉛フリーはんだを使用すること、または無はんだの方法を使用する動きがある。さらに、車両窓の内部にはんだ付けされるキャパシタは、適切に覆われない限り車両内部から見えてしまい、これは美的観点から容認できないものである。覆いを使用すると、この解決法の耐久性を強化し、キャパシタおよびはんだへのダメージを予防するが、この種の覆いもまた車両内部から明らかに見えてしまうため、覆いを使用することさえも理想的とはいえない。
【００４１】
本発明において、平板キャパシタを形成するバスバーを用いて平板導体を作成することが可能であると認められた。すなわち、隣接したバスバーが、直列に接続されたキャパシタの底部平板を形成するように、各バスバーが平板として働くのである。従って、ＤＣ電流が加熱回路に供給され車両窓を加熱するが、アンテナ動作がＡＣ電流を必要とするので、バスバーは、ＡＣ電流が流れアンテナが動作中にこれらのキャパシタの一部を形成する。これらのキャパシタの上部平板は、以下で詳述するように、別個の導電層によって形成され、直流的には、バスバーから電気絶縁状態で提供される。これは、少なくとも２つのバスバーが設けられる加熱回線設計において特に適切である。
【００４２】
図３ａは、本発明の第１実施形態に係る別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。バックライトは、１層のグレージング材料、または、２層のグレージング材料がポリビニールブチラール（ＰＶＢ）のような中間層材料によって接着された積層構造とすることができる。グレージング材料は、１層のケイ酸塩フロートガラスとすることができ、こうすると、硬化したり、半硬化したり、アニールすることができ、あるいは、１層のプラスチック材料（例えばポリカーボネート）とすることができる。加熱回路30の設計は、上述した図２のそれと基本的に同様であり、図３に使用する同様の参照符号は同様の構成要素を示すので、説明を省略する。２つの平板導体を形成するために、２つの別個の導電層31、32の輪郭のみが示されている。第１の別個の導電層31は、第１のバスバー22aおよび第２のバスバー22bの各々の少なくとも一部分を覆うように設けられている。第２の別個の導電層32は、第２のバスバー22b、第３のバスバー22c、第４のバスバー22dおよび第５のバスバー22eの少なくとも一部分を覆うように設けられている。
【００４３】
図３ｂの上図は従来技術の加熱回線設計の回路図であり、下図は図３ａに示す加熱回線設計の回路図である。各図において、加熱線は負荷抵抗R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8として描写されている。従来技術の方法を示す第１図（上図）において、各抵抗は、電源の正負に直列に接続されている。各抵抗は、また、キャパシタC1、C2、C3に直列に接続されている。さらなるキャパシタC4は、正負の端子間に接続されている。これらのキャパシタは、アンテナ機能に必要な平板を作成するためにバスバー間で接続する必要があるキャパシタを表す。しかしながら、この方法の不利な点は、３つのキャパシタが直列に接続され、結果として回路全体の容量が減少するということである。
【００４４】
本発明の方法を示す第２図（下図）において、バスバーを接続する別個の導電層32を使用すると、並列に接続されている４つのキャパシタC1、C2、C3、C4を生ずる。これらの４つのキャパシタは、１つのキャパシタによって表すことができる。バスバーのうちの１つは直列に接続されたままであり、別個の導電層31の効果により、さらなるキャパシタC5を作成する。キャパシタC5は直列に接続された２つのキャパシタによって表すことができ、１つのキャパシタが各バスバー22a、22b／別個の導電層と関連する。回路全体の容量は先行技術の回路の範囲内であるため、バスバー22a〜22eおよび別個の導電層31、32は、ＡＣ電流がある場合には、より効率的に平板導体として作用する。従って、加熱回路30と同一のバックライトに設けられるアンテナは、減衰なしで機能する。本例では、５つのバスバーが設けられるが、バスバー、それゆえ、別個の導電層の数および設計は変形可能である。従って、ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは整数であり、好ましくは２以上である）、必要に応じて、少なくとも１つ、好ましくは１〜ｎ−１個の別個の導電層を用いることができる。例えば、図３ａに示す加熱回路は２つの別個の導電層および５つのバスバーを有するので、ｎ＝５であり、別個の導電層の数は２である。代案として、図３ａに示す加熱回路は５つのバスバー全てを覆う１つの別個の導電層を有していてもよく、この場合、ｎ＝５であり、別個の導電層の数は１である。以下の図４を参照して、構造をさらに詳細に記載する。別個の導電層によって提供されるＡＣ短絡機能に加えて、各々は、アンテナ受信器、送信器または増幅器とともに、ＡＣ動作中に作成される平板を接続するアンテナコネクタとして作用することができる。この状態では、別個の導電層は、加熱車両窓上の別個の導電層の位置およびアンテナ部品に依存して、導線によって、または直接これらのアンテナ部品に接続されうる。この種のアンテナは、好ましくは１０〜２００ＭＨｚの周波数帯で共鳴する。
【００４５】
図４は、加熱回路上に配置される本発明の第１実施形態に係る別個の導電層の概略断面図である。図４は、図２および図３に示す第２のバスバー22b、第３のバスバー22c、第４のバスバー22dおよび第５のバスバー22eの側面図を表す。バスバーおよび別個の導電層によって作成されるキャパシタ40は、電気絶縁接着材層41、別個の導電層42および任意の外側保護層43を具える。図３ｂの下図を参照して、キャパシタ40が並列に接続される４つのキャパシタから生ずる実効キャパシタであることは、当業者に明らかである。キャパシタ40は、４つのバスバー44a〜44d上の適切な位置に示され、焼成導電性含銀インクから形成され、ガラス層46の内面を覆う黒色セラミックプリント材料層45上に位置している。キャパシタ40の接着材層41はバスバー44a〜44dおよび黒色セラミックプリント材料層45の両方に接触している。接着材層41は、電気的に絶縁され、キャパシタ40の導電層42と４つのバスバー44a〜44dとの間の直流絶縁を提供する。このように、キャパシタ40は、ＡＣ電流がある場合には、４つのバスバー44a〜44d（底部平板として働く）と、導電層42（上部平板として働く）と、従来の平板キャパシタで見られる空隙の代わりの接着材と、により平板キャパシタとして形成される。
【００４６】
別個の導電層42は、バスバー44a〜44dの少なくとも一部を覆う。好ましくは、別個の導電層42は薄い金属的シート材料から形成され、１０〜５００μｍの厚さを有する。適切な材料は、銅、銀、金、ニッケル、鉄および導電性合金から形成される薄い金属的シートを含む。好ましくは、接着材層41は両面粘着テープであり、例えば、3Mの粘着転写テープ（製品番号941、965、966、9461P、9461PC、9462P）、または、Biolink UK LtdのTanslink 50r、30+、Customlink1228テープ製品である。好ましくは、接着材層は、１０〜１００μｍの厚さを有する。特に、別個の導電層が薄い金属シート材料形成される場合、別個の導電層の両側に電気的絶縁被覆層を形成することが好ましい。この種の被覆層は、水の侵入を防止するとともに、導電性材料が腐食するのを防止するために設けられる。
【００４７】
図４の別個の導電層もまた、任意の外側保護層43を具える。外側保護層43はキャパシタ40の容量機能に影響を及ぼさないので、必要に応じて省略可能である。しかしながら、この種の保護層を使用すると、いくつかの有利な点がある。第１に、保護層は、窓のクリーニング中に導電層42が摩滅するのを保護することである。第２に、車両窓のエッジ周辺に存在する掩蔽バンドプリントに合う層（図４に示すセラミックプリント材料45）が形成されている場合、別個の導電層は、車両の内外の両方からバスバー領域を見る観察者に事実上見えなくなることである。好ましくは、外側保護層43は、４０〜１００μｍの厚さを有し、接着材層および薄い高分子フィルム層（KAPTON（DuPontのポリアミド・テープ）、August Krempel Soehne GmbH&Co. KGのAKAFLEX製品、GTS Flexible Materials Ltdのフラットケーブルテープ）具える。代案として、外側保護層43は、加熱車両窓上の掩蔽バンドに合う追加のプリントセラミック材料から形成可能である。
【００４８】
代替の設計は、一連のプリント層を使用して、バスバー構造を形成し、バスバーおよび別個の導電層を構成するキャパシタを形成することである。これは、バスバーの表面上に非導電インク層をプリントして、電気的絶縁層を作成し、その後、絶縁層上に導電性インク（例えば同一の含銀導電性インク）の領域をプリントし、別個の導電層を作成することによって達成可能である。絶縁層を形成している非導電インク層は、バスバーと別個の導電層との間の直流絶縁（すなわち電気的絶縁）を効果的に形成する。さらなる非導電インク層は、別個の導電層の表面上に、保護層としてプリント可能である。本例では、掩蔽バンドを形成するのに使用する黒色セラミックインクを、絶縁層および保護層の両方として用いることができる。代わりに、上述したように、糊の付いた保護層を必要に応じて用いることもできる。
【００４９】
図４において、バスバー44a〜44dは、ガラス層46の内面の一部を覆う黒色セラミックプリント層45に接触して示されている。しかしながら、加熱車両窓の設計および美的要求に従い、バスバー44a〜44dを、ガラス層46の内面と直接接触して設けることが好ましい。さらに、黒色セラミックプリント層も、バスバー44a〜44dを覆うために形成可能であり、薄い金属シート材料を用いて別個の導電層を形成する場合、必要ないかなる電気絶縁接着材層も、この追加の黒色セラミックプリント層に接触して配置される。
【００５０】
図５は、本発明の第３実施形態に係る２つの別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。加熱回路50の設計は、上述した図２および図３ａのそれと基本的に同様であり、図５に使用する同様の参照符号は同様の構成要素を示すので、説明を省略する。
【００５１】
２つの平板導体を形成するために、２つの別個の導電層31、32の輪郭のみが示されている。第１の別個の導電層31は、第１のバスバー22aおよび第２のバスバー22bの各々の少なくとも一部分を覆うように設けられている。第２の別個の導電層32は、第２のバスバー22b、第３のバスバー22c、第４のバスバー22dおよび第５のバスバー22eの少なくとも一部分を覆うように設けられている。さらなる多数の直列容量の問題を低減するために、直接の電気的接続51、52が、第１の別個の導電層31と第１のバスバー22aとの間および第２の別個の導電層32と第５のバスバー22eとの間に設けられている。例えば、はんだ付け、あるいは、導電性接着剤を使用により直接の電気的接続を作成することによって、非容量結合が形成され、全体的に作成される直列容量の数は減少する。必要に応じて、加熱回路50の設計およびアンテナ性能要件に従い、単一の直接の電気的接続51、52のみを使用することもできる。また、図５に示すように、別個の導電層の設計はバスバーの正確なフットプリントに適応させる、あるいは、所望の美的外観を与えるために変更することができる。この直接の電気的接続51、52を用いて、加熱回路をＤＣ（直流）源に接続することもできる。
【００５２】
上述した実施形態の各々において、この種の加熱回路を有する車両窓が典型的に強化グレージングの単一層である場合、加熱回路30、50はプリント加熱線の配列を具える。しかしながら、同じ概念が、積層された加熱車両窓においても使用可能であり、この積層された加熱車両窓では、キャパシタを形成する絶縁導電層および、窓の積層建造体内で電熱線が接続されている少なくとも１つのバスバーを含むことにより、加熱回路は、電熱線の配列をこれらの配列の設計に従って具える。この種の電熱線は、一般的には金属または合金から形成され、好ましくは銅、タングステンまたはそれらの合金から形成されている。
【００５３】
図６、図７ａ、図７ｂおよび図７ｃに、本発明のさらなる有利な実施形態を示す。図６は、本発明の第４実施形態に係る２つの別個の導電層を有するバックライト用の加熱回線設計の概略図である。加熱回路60の一部として、あるいは別個に設けられる任意のアンテナに加えて、バスバーとともにキャパシタを形成するのに用いられる別個の導電層を構成することによって高周波数のアンテナ（１００ＭＨｚ以上の周波数で動作する）を含むことが可能である。好ましくは、この種のアンテナは、２００ＭＨｚ以上の周波数（例えば、リモートキーレスエントリ用には３２０〜４８０ＭＨｚ、テレビ周波数用には４８０〜８７０ＭＨｚ、車両間通信用には６ＧＨｚ）で共鳴する。図６は、４つの可能なアンテナ61、62、63、64以外は、図３ａと基本的に同一であり（同様の参照符号は同様の構成要素に使用されている）、各アンテナは、別個の導電層31、32の一部として含まれ、バスバー22a〜22eとともにキャパシタを形成する。各アンテナ61、62、63、64は、アンテナが自由に放射可能なプリント線21a〜21gがない加熱回路の領域に設けることができる。
【００５４】
第１の任意のアンテナ61は、別個の導電層31に重なるために配置された追加の導電層から形成される。図７ａに、この第１のアンテナ61の構造をさらに詳細に示す。図７ａは、第１のアンテナ61の一部を示す概略断面図である。この図において、加熱回路60は、グレージング材料46の単一層の表面に配置されている。別個の導電層42は、第１のバスバー22aの少なく一部を覆うように配置され、電気的絶縁層41によって分離され、電気的絶縁層41は、別個の導電層42と第１のバスバー22aとの間の直流絶縁を形成する。保護層43は、別個の導電層42に接触して形成されている。この保護層43上に、別個の導電層42に重なる、あるいは、別個の導電層42を覆うように、また、第１のバスバー22aに重ならないように並んで第２の導電層65が設けられ、アンテナ61を形成している。第２の導電層65は、接着材層66によって保護層43に接着することができる。第２の導電層65の長さと、第１のバスバー22aおよび別個の導電層42に関する位置は、第１の任意のアンテナ61が放射することを要求される周波数で決定される。この構造は、第４の任意のアンテナ64用にも採用される。
【００５５】
第２の任意のアンテナ62は、別個の導電層の追加の部分から形成され、第２のバスバー22bと連動してキャパシタを形成するように働く。図７ｂは、第２の可能なアンテナ62の一部を示す概略断面図である。この図において、加熱回路60は、グレージング材料46の単一層の表面に配置されている。別個の導電層42は、第２のバスバー22bの少なく一部を覆うように配置され、電気的絶縁層41によって分離されている。電気的絶縁層41は、別個の導電層42と第２のバスバー22bとの間の直流絶縁を形成する。保護層43は、別個の導電層42に接触して形成されている。アンテナ62は、例えば、薄い金属シートまたは導電性プリント領域を成型することによって、別個の導電層42と同一の導電層の追加の部分として形成されている。それゆえ、アンテナ62は、別個の導電層42と同一平面上にある。また、別個の導電層42の追加の部分の長さと、第２のバスバー22bに関する位置は、第２の任意のアンテナ62が放射することを要求される周波数で決定される。
【００５６】
第３の任意のアンテナ63は、別個の導電層の関連する部分から形成され、第２のバスバー22bと連動してキャパシタを形成するように働く。しかしながら、本例では、アンテナ部63および別個の導電層42の本体は、直流から電気的に絶縁されている。図７ｃは、第３の可能なアンテナ63の一部を示す概略断面図である。この図において、加熱回路60は、グレージング材料46の単一層の表面に配置されている。別個の導電層42は、第２のバスバー22bの少なく一部を覆うように配置され、電気的絶縁層41によって分離され、電気的絶縁層41は、別個の導電層42と第２のバスバー22bとの間の直流絶縁を形成する。保護層43は、別個の導電層42に接触して形成されている。第２の導電層67は、別個の導電層42に隣接して設けられているが、それと直流電気的には絶縁されている。これは、粘着性の絶縁層上に別個の薄い金属的シートを設けること、あるいは、導電性インクの別個のプリント領域を設けることによって達成できる。導電層42、67は、同一平面上にある。また、別個の導電層42の追加の部分の長さと、第２のバスバー22bに関する位置は、第３の任意のアンテナ63が放射することを要求される周波数で決定される。
【００５７】
上述したように、別個の導電層42および第２の導電層65、67は、薄い金属シート材料から形成され、この場合、絶縁層41は、両面テープまたは他の接着材料から形成され、または導電性インク（好ましくは、含銀導電性インク）を使用してプリントされてもよい。後者の場合、好ましくは、電気的絶縁層41は、電気的に絶縁された黒色セラミックプリントインク（例えば、掩蔽バンドをプリントするのに用いられる）から形成される。図７ａおよび図７ｃに示す様々な導電層は、同一材料から形成してもよく、例えば、別個の導電層42および第２の導電層65、67は同一材料から形成してもよいし、または異なる材料から形成してもよい。上述したように、第１の任意のアンテナ61の場合、薄い金属シート材料を用いて第２の導電層を形成すると、これは、接着材層によって、別個の導電層42に直接接着することもできるし、接着剤によって、別個の導電層42上に配置された保護層43に接着することもできる。実際、本発明の第１実施形態と関連して示される材料および変形例は、本願明細書に記載されている本発明の他の実施形態に等しく適用可能であると理解されたい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、
前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、
別個の導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を直流的には電気絶縁状態で覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられている、
ことを特徴とする加熱車両窓。
【請求項２】
前記別個の導電層は、電気絶縁接着材層によって前記バスバーに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱車両窓。
【請求項３】
ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、前記別個の導電層の数は１〜ｎ−１であることを特徴とする請求項１に記載の加熱車両窓。
【請求項４】
ｎは少なくとも３であり、直接の電気的接続は、前記バスバーのうちの１つと、そのバスバーを覆っている前記別個の導電層と、の間で形成されることを特徴とする請求項３に記載の加熱車両窓。
【請求項５】
少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、
前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、
別個の導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられ、
直接の電気的接続は、前記少なくとも２つバスバーのうちの１つと、そのバスバーを覆っている前記別個の導電層と、の間に存在する、
ことを特徴とする加熱車両窓。
【請求項６】
ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、前記別個の導電層の数は１〜ｎ−１であることを特徴とする請求項５に記載の加熱車両窓。
【請求項７】
前記直接の電気的接続を用いて、前記加熱回路を直流源に接続することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項８】
前記導電層は、薄い金属シート材料から形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項９】
前記導電層は、焼成導電性インク、好ましくは含銀インクの層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１０】
前記導電層は、電気絶縁焼成インクによって、前記バスバーから分離されることを特徴とする請求項９に記載の加熱車両窓。
【請求項１１】
前記導電層は、好ましくは糊の付いた高分子フィルムまたはプリント黒色セラミック材料からなる外側保護層を設けることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１２】
前記導電体は、導電性含銀インクでプリントされた加熱線であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１３】
グレージング材料の単一層を具えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１４】
中間層材料の層によって接着されている２層のグレージング材料層を具えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１５】
前記導電体は、金属導線から形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の加熱車両窓。
【請求項１６】
前記グレージング材料は、ケイ酸塩フロートガラスであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１７】
黒色プリントセラミック材料層は、前記ケイ酸塩フロートガラスと前記導電体との間に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の加熱車両窓。
【請求項１８】
前記グレージング材料は、プラスチック材料であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１９】
前記別個の導電層は、アンテナコネクタとして働くことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項２０】
前記別個の導電層は、少なくとも１００ＭＨｚの共振周波数を有する他のアンテナを製造するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項２１】
前記他のアンテナは、前記別個の導電層からの直流電気絶縁された第２の導電層を具えることを特徴とする請求項２０に記載の加熱車両窓。
【請求項２２】
前記第２の導電層は、前記別個の導電層に隣接することを特徴とする請求項２１に記載の加熱車両窓。
【請求項２３】
前記第２の導電層は、前記別個の導電層に重なることを特徴とする請求項２１に記載の加熱車両窓。
【請求項２４】
前記他のアンテナは、前記別個の導電層の一部のから形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の加熱車両窓。
【請求項１】
少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、
前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、
別個の導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を直流的には電気絶縁状態で覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられている、
ことを特徴とする加熱車両窓。
【請求項２】
前記別個の導電層は、電気絶縁接着材層によって前記バスバーに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱車両窓。
【請求項３】
ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、前記別個の導電層の数は１〜ｎ−１であることを特徴とする請求項１に記載の加熱車両窓。
【請求項４】
ｎは少なくとも３であり、直接の電気的接続は、前記バスバーのうちの１つと、そのバスバーを覆っている前記別個の導電層と、の間で形成されることを特徴とする請求項３に記載の加熱車両窓。
【請求項５】
少なくとも１層のグレージング材料と、アンテナと、加熱回路を形成している導電体の配列と、を具えている加熱車両窓であって、
前記加熱回路は、複数の導電体と、前記導電体が接続され直流を供給するための少なくとも２つのバスバーと、を具え、
別個の導電層は、前記少なくとも２つのバスバーの少なくとも一部分を覆うとともに、交流が存在する際には、前記バスバーおよび前記別個の導電層がキャパシタとして働くように設けられ、
直接の電気的接続は、前記少なくとも２つバスバーのうちの１つと、そのバスバーを覆っている前記別個の導電層と、の間に存在する、
ことを特徴とする加熱車両窓。
【請求項６】
ｎ個のバスバーが設けられ（ｎは２以上の整数）、前記別個の導電層の数は１〜ｎ−１であることを特徴とする請求項５に記載の加熱車両窓。
【請求項７】
前記直接の電気的接続を用いて、前記加熱回路を直流源に接続することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項８】
前記導電層は、薄い金属シート材料から形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項９】
前記導電層は、焼成導電性インク、好ましくは含銀インクの層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１０】
前記導電層は、電気絶縁焼成インクによって、前記バスバーから分離されることを特徴とする請求項９に記載の加熱車両窓。
【請求項１１】
前記導電層は、好ましくは糊の付いた高分子フィルムまたはプリント黒色セラミック材料からなる外側保護層を設けることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１２】
前記導電体は、導電性含銀インクでプリントされた加熱線であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１３】
グレージング材料の単一層を具えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１４】
中間層材料の層によって接着されている２層のグレージング材料層を具えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１５】
前記導電体は、金属導線から形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の加熱車両窓。
【請求項１６】
前記グレージング材料は、ケイ酸塩フロートガラスであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１７】
黒色プリントセラミック材料層は、前記ケイ酸塩フロートガラスと前記導電体との間に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の加熱車両窓。
【請求項１８】
前記グレージング材料は、プラスチック材料であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項１９】
前記別個の導電層は、アンテナコネクタとして働くことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項２０】
前記別個の導電層は、少なくとも１００ＭＨｚの共振周波数を有する他のアンテナを製造するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の加熱車両窓。
【請求項２１】
前記他のアンテナは、前記別個の導電層からの直流電気絶縁された第２の導電層を具えることを特徴とする請求項２０に記載の加熱車両窓。
【請求項２２】
前記第２の導電層は、前記別個の導電層に隣接することを特徴とする請求項２１に記載の加熱車両窓。
【請求項２３】
前記第２の導電層は、前記別個の導電層に重なることを特徴とする請求項２１に記載の加熱車両窓。
【請求項２４】
前記他のアンテナは、前記別個の導電層の一部のから形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の加熱車両窓。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【公表番号】特表２０１２−５０６８０８（Ｐ２０１２−５０６８０８Ａ）
【公表日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３２６６８（Ｐ２０１１−５３２６６８）
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６４１６４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４９４３１
【国際公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（５０４１０６６９７）ピルキントン オートモーティヴ ドイチェラント ゲーエムベーハー (20)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６４１６４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４９４３１
【国際公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（５０４１０６６９７）ピルキントン オートモーティヴ ドイチェラント ゲーエムベーハー (20)
【Ｆターム（参考）】
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