説明

車両用板ガラス

車両用板ガラス(10)は、該板ガラスに日照調整および/またはプライバシー機能を付与する本体着色板ガラス材料からなる窓ガラス(11)と、それに対して取り付けた容量性湿度センサー(13)とを備える。板ガラス材料は着色ガラスとし得る。板ガラスが積層体の場合、中間層材料料からなるプライは、着色した板ガラス材料からなる2個の窓ガラスに対し付加的に、または代案として本体着色とすることができる。センサー(13)は、板ガラス材料に印刷した導電性インクの少なくとも2個の感知ラインを含むことができる。感知ライン(14)は、さらにアンテナおよび/または警報回路の一部および/または板ガラスを除氷/除霧するための発熱体の一部として機能しても良い。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用板ガラスに関し、とくに湿度センサーを備えた車両用板ガラスに関する。
【背景技術】
【0002】
湿度センサーを、車両用板ガラス、特にフロントガラスと組み合わせることは周知である。車両用板ガラスと共に用いる湿度センサーの最も一般的なタイプである光学センサーは、通常受信信号と基準電気限界信号との比較に基づいた原則で作動する。送信機は少なくとも1個の赤外線信号を放出して、例えば所定厚さの板ガラス材料の単一プライを介して特定の角度(通常45°)で伝播する。この信号は、板ガラス材料のプライによりその内部で反射され、然る後電気信号に変換する受信機によって受信される。変換された電気信号と基準信号との比較は、センサーを取り付けた板ガラス材料のシートの対向面、例えばフロントガラスの外側面上の湿気(もしあれば)の存在に関する情報を提供する。この比較に応えて、フロントガラスのワイパーの作用、例えば操作をもたらすことができる。
【0003】
この作用は、湿度センサーを有する板ガラスを取り付けた車両のドライバーに対する注意散漫の一つの潜在源を取り除くため、望ましい。すなわち、ドライバーは、板ガラスに湿気が存在するかどうか、また、例えば彼の車両のフロントガラスのワイパーを動かすべきかどうかの疑問をもはや持たないため、彼の車両においてより快適な旅ができる。事実、車両の製造業者は、車両に乗っているときの車両ドライバーの快適さと安全性を高める方法および手段を追求し続けている。車両用板ガラスは、ほんの数例を挙げれば、熱的快適性を高めるための日照調整特性、車両の外から中への視程を減ずるためのプライバシー機能、聴覚の快適性を高めるための音響制御特性を有することができる。
【0004】
車両用板ガラスが日照調整およびプライバシー機能を有する限り、バックライト(リア窓板ガラス)、バスの乱平面なフロントガラスの上半分、ルーフライト(車両のルーフのほぼ全体または一部に延在し得るルーフ板ガラス)およびリアサイドライト(リアサイド窓板ガラス)は、特にアメリカ合衆国およびヨーロッパの法規定である少なくとも70%の可視光透過率(CIE標準光源Aで測定)によって制約されず、本体着色のガラスからなるか、または70%未満の可視光透過率を有する本体着色の積層体とすることができる。
【0005】
不運なことに、かかる本体着色板ガラスは、多くの場合現在入手し得る光学湿度センサーと不適合である。その理由は、上述したように、該センサーが歪みのない電磁信号を送信および受信する板ガラスの能力に依存するからである。着色板ガラスは、透明板ガラスと比較して、種々の波長の放射線を種々の量で吸収するため、本来放射線を透過し得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
それでもなお、ドライバーの快適性および安全性を可能な限り高める車両用板ガラスを提供する、特に日照調整および/またはプライバシー特性と同様に湿度センサーを有する板ガラスを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0007】
したがって、本発明は、
板ガラス材料からなる窓ガラスと、
該窓ガラスに対して取り付けた湿度センサーと
を備え、前記板ガラス材料からなる窓ガラスを本体着色して日照調整および/またはプライバシー機能を有する板ガラスとし、また前記湿度センサーは容量性センサーであることを特徴とする車両用板ガラスを提供する。
【0008】
好ましくは、板ガラス材料からなる本体着色窓ガラスは、少なくとも0.4%の全鉄重量(Feとして表す)を含むガラスからなる窓ガラスである。上限として、3.0%の全鉄重量が、板ガラスの所望の日照調整および/またはプライバシー機能を達成するに十分だと考えられる。しかし、板ガラスの所望の特性と可視光透過率との間の最適なバランスを達成するには、0.45〜2.0%の全鉄重量がさらに好ましく、また0.5〜1.8%の全鉄重量が最も好ましい。
【0009】
着色剤としての全鉄重量に加えて、ガラスからなる窓ガラスは、以下の付加的な着色剤、すなわち酸化コバルト、セレン、酸化クロム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニッケルの一つ以上を更に備えることができる。とくに、酸化コバルト(Coと表す)が着色剤として存在する場合、これを40ppm以上で約500ppmまでの量、さらに好ましくは45〜300ppmの範囲、最も好ましくは50〜250ppmの範囲内で含ませることができる。なお、セレン(Seと表す)が着色剤として存在する場合、これを30ppmまでの量、さらに好ましくは2〜25ppmの範囲、最も好ましくは5〜20ppmの範囲内で含ませることができる。全体で、これらの付加的な着色剤はガラスの0.2重量%までの量で存在することができる。
【0010】
本体着色に加えて、ガラスからなる窓ガラスを強化してもよい。或いはまた、板ガラス材料からなる窓ガラスを着色ポリカーボネートのような硬質プラスチック材料料から作ることができる。板ガラス材料からなる窓ガラスは、平坦であるか、湾曲していても良い。窓ガラスは、厚さが0.5〜25mm、好ましくは1〜10mm、さらに好ましくは1〜5mmとすることができる。板ガラス材料からなる窓ガラスが薄いほど、板ガラスの重量は軽くなり、これは一般に車両の製造業者および環境に対して有利となる。その理由は、より軽量の板ガラスを備えた車両が、通常その全体重量低減の結果として燃費効率をより良くするからである。
【0011】
さらに、本体着色したガラスからなる窓ガラスは、透明または本体着色(第1の窓ガラスと同じまたは異なる着色)のガラスからなる別の窓ガラスとともに積層体(内側または外側窓ガラスのいずれかとして)の一部を形成しても良い。この積層体は、2個のガラスプライの間にポリビニルブチラール(PVB)のような透明中間層材料を含むことができ、または、本体着色および/または日照吸収および/または遮音特性を有しても良い。或いはまた、本体着色の中間層材料の存在(透明なガラスまたはプラスチック材料からなる2個の窓ガラスの間に)により積層体を単独に着色しても良く、この場合湿度センサーを該積層体の一方の面に対して搭載する。この湿度センサーを積層体の最内側の面(すなわち、内側窓ガラスの外側面)に搭載するのが好ましい。
【0012】
板ガラス材料からなる窓ガラスまたは全面的に本体着色(場合によっては)した積層体を有する結果として、板ガラスのエネルギー透過率は、800〜950nmの波長範囲で約20%未満、また870〜890nmの範囲で約15%未満である。前者の波長範囲は、電磁スペクトルの近赤外領域に対応する。この範囲においては、多くの光学的湿度センサーの感度が、操作利益を厳しく制限していくらか効率的に無駄にするような感知できる量により低下する。しかし、板ガラスの透過率と関係なく、板ガラス表面上の湿気の存在を検出し得る容量性センサーの形態で完全に機能的で、感度の高い湿度センサーを備える板ガラスを提供することができる。
【0013】
板ガラス材料からなる窓ガラスは、内側面および外側面を有するように説明する。従来の車両用板ガラスの表面番号付け専門用語においては、板ガラスの窓ガラス表面は、車両の外側で外気と触れる面から車両の内側で外気と触れる面まで内側に向けて一連の番号を付ける。すなわち、板ガラス材料からなる単一窓ガラスに対して、面を1(外面)、2(内面)と番号を付け、積層板ガラス面に対しては、1が最外側の面、4が最内側の面である。
【0014】
多くの容量性湿度センサーが、車両のフロントガラス(少なくとも70%の可視光透過率を有する)での使用に対して当業者に既知である。すなわち、単一の窓板ガラスでは、センサーが面1および/または面2上の湿気を検出し、積層体では、センサーが、好ましくは面1の湿気を検出することができる。これらセンサーのいずれも、本発明の車両用板ガラスに用いることができる。しかし、センサーが板ガラス(モノリシック構造のとき)の面2および板ガラス(積層構造のとき)の面2,3,4のいずれか、好ましくは4に印刷された導電性インクの少なくとも2個の分離した感知ラインを有するのが好ましい。用いる導電性インクは、窓ガラスにスクリーン印刷し、続いて既知の方法で焼成し得る銀系インクであるのが好ましい。一般に、感知ラインは、ワイパーブレイドによって拭かれるように準備した板ガラスの面1の領域に相当する板ガラス面の領域(この場合、湿気を板ガラスの面1で検出し得る)に印刷することができる。この領域に感知ラインを有することは、このセンサーが板ガラスの外側面をワイパーブレイドによって拭かれる度に変化する湿度レベルに正確に対応できることを意味する。
【0015】
有利なことには、感知ラインの少なくとも一つがさらに、アンテナおよび/または警報回路の一部として機能し得ることである。アンテナとしても機能する場合、感知ラインは、以下の用途、すなわち携帯電話、全地球位置発見システム(GPS)、テレビ、ラジオ(AM,PM,デジタル)等用の電磁放射線を受信および送信ための大きさ、形および構造を有するように設計することができる。アンテナとして機能するためには、感知ラインを当該装置(携帯電話、ラジオなど)への適切な接続手段(例えば同軸ケーブル)によって接続可能とする必要がある。増幅器のような他の電子部品をアンテナ素子と装置との間に接続が可能である。警報回路は当業者に既知で、通常警報作動電子装置、警報回路に電流を流す電流源および警報出力(例えば、クラクション、フラッシュライトなど)を含む。感知ラインの設計は、板ガラスの相当部分を覆うようにして、板ガラスのどこかの破損が警報を鳴らす(一度板ガラスを警報回路に適切に接続すると)ことができるようにするのが好ましい。
【0016】
さらに有利なことには、板ガラスが発熱体を備え、感知ラインを該発熱体の外側に設置できることである。「発熱体」は、所要に応じて板ガラスに除氷および除霧の機能をもたらす装置を意味する。発熱体は、一般に複数の相隔たった発熱ラインからなる。該発熱ラインは、通常除氷および除霧すべき板ガラスの領域に延在し、該領域は板ガラスそのもののほぼ全域に相当する。発熱ラインは、板ガラス中で目立たなくなるように黒色であるのが好ましく、この黒色を該ラインそのものの酸化によって達成することができる。発熱機能を果たすために、発熱ラインは通常板ガラスを抵抗加熱し得る電気エネルギーの供給を必要とする。一般に、一対の母線を設けて発熱ラインに電流を供給する。この母線は、通常発熱ラインと独立して存在し、例えば既知のように着色銅ストリップまたは銀プリントから作ることができる。感知ラインを発熱体の「外側」に設置し得ることは、感知ラインを発熱体の外側端と板ガラスの縁との間の周縁領域に配置し得ることを意味する。2個以上の感知ライン間のインピーダンスを測定するとき、あらゆる不必要な結合効果を避けるために他の導体を該ラインに近接(すなわち20mm以内)しないのが好ましい。しかし、感知ラインが発熱体中のいずれか2個の発熱ライン間に配置し得ることができる。さらに、発熱体の1個以上の発熱ラインが、容量性センサーの感知ラインとして機能し得ることもできる。
【0017】
容量性湿度センサーに設けた少なくとも2個の感知ラインは、センサーが窓ガラスの外側(最外)面および内側(最内)面のそれぞれで検出した湿度の差異を区別することができるように板ガラスの内側(最内)面に配置することができる。かかる二重検出を行うことができる容量性湿度センサーは既知であり、該センサーの操作の原理を本発明に適用できる。かかる二重検出センサー一つが、例えば国際特許出願公開01/81931号に開示されている。有利なことには、本発明の板ガラスに設けた容量性湿度センサーは、a)湿気を板ガラスの外側(最外)面で検出した際のワイパーブレイドおよび/またはb)湿気を板ガラスの内側(最内)面で検出した際の発熱体を活性化するように配した活性化電子機器を含む。該活性化電子機器を板ガラスの内側(最内)面に対して取り付けたユニット内に収納するのが好ましい。このようにして収納した活性化電子機器を有することは有益である。そのりゆうは、センサーおよび発熱体の一方または両方を制御するのに必要な回路を備えた板ガラスが、回路の電力供給への接続によって車両に簡単に取り付けるように準備した車両の製造業者に完成品ユニットとして供給されるからである。この利点は、上述したように感知ラインの形であってもなくても、板ガラスがアンテナおよび/または警報回路を備える場合に伸ばすことができ、また前記ユニットがこれら追加素子の一方または両方の機能を調整する必要がある追加電子装置も格納する。なお、活性化電子装置(およびさらなる追加の電子装置)を格納するユニットは、ハイマウントストップランプ(“HMSL”、第3のブレーキランプとしても既知)を格納するユニットと同一とすることができ、これにより板ガラスに加得るべき追加素子の数を減らし、製造をより簡単にする。
【0018】
本発明に係る車両用板ガラスは、前述した可視光透過率要件に制約されない車両の車体におけるあらゆる窓開口部に取り付けることができる。しかし、とくにバックライトおよび/またはルーフライトとして用いる場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明をより良く理解するため、添付の図面につき、非制限的な実施例を用いて説明する。
【0020】
図1の車両用板ガラス10は、強化ソーダ石灰シリカガラスバックライトの形態の板ガラス材料からなる窓ガラス11と、該窓ガラス11の表面に搭載した容量性湿度センサー13と、窓を車両(図示せず)に組み込むのに用い得るシーラント(図示せず)を区別および保護するための窓ガラス11の外周の暗色バンド12とを備える。該暗色バンドは、通常板ガラス材料からなる窓ガラスの表面にスクリーン印刷し、続いて焼成する不透明なインクから作る。センサー13を窓ガラス11の視野領域(すなわち、暗色バンド12によって見えなくならない領域)に設け、該領域は板ガラス10を組み込む車両のワイパーブレイドによって拭かれる領域でもある。
【0021】
図2は、暗色バンド12を窓ガラス11の内側面(表面2)に設けた板ガラス10の構造のさらなる詳細を提供する。さらに、センサー13も窓ガラス11の内側面に搭載する。センサー13は、センサー13は、窓ガラス11の内側面に印刷した銀含有インクのストリップ形態の一対の感知ライン14を備え、これらはワイパー制御電子装置の形態の活性化電子装置15と電気通信(例えば、さらなる銀プリントを介して)する。活性化電子装置15は、車両の外側から見えないように暗色バンド12の領域において感知ライン14と同化する銀プリント上に例えばバネ接点を介して取り付けたユニット内に設ける。
【0022】
ガラスからなる窓ガラス11は、例えば以下の組成の一つを有する4.85mmの着色ガラス窓ガラスとすることができる。
【0023】
組成1
基本ガラス(重量で)は72.1%SiO,1.1%Al,13.5%Na,0.6%KO,8.5%CaO,3.9%MgO及び0.2%SOで、着色部分(重量で)は1.45%全鉄(Feとして表す),0.30%酸化第一鉄(FeOとして表す),230ppmCo,210ppmNiO及び19ppmSeである。このガラスは、英国のピルキントン社のGALAXSEETMとして現在入手可能である。
【0024】
組成2
基本ガラスは組成1とほぼ同じで、着色部分(重量で)は1.57%全鉄(Feとして表す),0.31%酸化第一鉄(FeOとして表す),115ppmCo,0ppmNiO及び5ppmSeである。このガラスは、ピルキントン社のSUNDYMTMとして現在入手可能である。
【0025】
窓ガラス11の内側面は、更に発熱体を備えることができ、また感知ライン14は、上述したように多機能性を有することができる。
【0026】
さらに、ガラスからなる窓ガラス11は、ガラスからなるさらなる窓ガラスと、中間層材料料からなるプライとを有する積層体の一部(内側又は外側窓ガラスのいずれかとして)を形成することができる。この積層体は、例えば、厚さ3.15mmで組成2の2個のガラスプライと、厚さ0.76mmの透明なPVBからなるプライとの組合せからなり、上述したように特にバスの乱平面であるフロントガラスの上半分として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明に係る車両用板ガラスの斜視図である。
【図2】図1の線A−Aに沿った断面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
板ガラス材料からなる窓ガラスと、
該窓ガラスに対して取り付けた湿度センサーと
を備え、前記板ガラス材料からなる窓ガラスを本体着色して日照調整および/またはプライバシー機能を有する板ガラスとし、また前記湿度センサーが容量性センサーであることを特徴とする車両用板ガラス。
【請求項2】
前記板ガラス材料からなる本体着色の窓ガラスが、少なくとも0.4%の全鉄(Feとして表す)を有するガラスからなる窓ガラスである請求項1に記載の車両用板ガラス。
【請求項3】
前記ガラスからなる窓ガラスが、以下の追加着色剤:酸化コバルト、セレン、酸化クロム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニッケルの一つ以上をさらに備える請求項2に記載の車両用板ガラス。
【請求項4】
前記板ガラス材料からなる窓ガラスのエネルギー透過率が、800〜950nmの波長範囲で20%未満である前記請求項のいずれか一項に記載の車両用板ガラス。
【請求項5】
前記板ガラス材料からなる窓ガラスが、内側面および外側面を有し、前記容量性湿度センサーが、該窓ガラスの内側面に印刷した導電性インクからなる少なくとも2個の分離した感知ラインを備える前記請求項のいずれか一項に記載の車両用板ガラス。
【請求項6】
前記感知ラインを、ワイパーブレイドによって拭かれるように設けた窓ガラスの外側面の領域に対応する前記板ガラス材料からなる窓ガラスの内側面の領域に印刷する請求項5に記載の車両用板ガラス。
【請求項7】
前記感知ラインの少なくとも一つが、さらにアンテナおよび/または警報回路の一部として機能する請求項5または6に記載の車両用板ガラス。
【請求項8】
前記板ガラス材料からなる窓ガラスが発熱体を備え、前記感知ラインを該発熱体の外部に設置する請求項5〜7のいずれか一項に記載の車両用板ガラス。
【請求項9】
前記感知ラインを、前記板ガラス材料からなる窓ガラスの外側面および内側面のそれぞれで検出した湿度の差異を区別することができるように該窓ガラスの内側面に配置する請求項8に記載の車両用板ガラス。
【請求項10】
前記容量湿度センサーが、a)湿気を板ガラスの外側(最外)面で検出した際のワイパーブレイドおよび/またはb)湿気を板ガラスの内側(最内)面で検出した際の発熱体を活性化するように配した活性化電子機器を備える請求項9に記載の車両用板ガラス。
【請求項11】
前記活性化電子装置を、前記板ガラス材料からなる窓ガラスの内側面に対して搭載したユニット内に格納する請求項10に記載の車両用板ガラス。
【請求項12】
前記板ガラスが、アンテナおよび/または警報回路を備え、またユニットがその機能を制限する追加電子装置を格納する請求項11に記載の車両用板ガラス。
【請求項13】
板ガラス材料からなる2個の窓ガラスと、その間にある中間層材料料からなるプライと、
前記板ガラスに対して取り付けた湿度センサーと、
を備え、前記板ガラス材料からなる窓ガラスおよび中間層材料料からなるプライの一つ以上を本体着色して日照調整および/またはプライバシー機能を付与し、また前記湿度センサーが容量性センサーであることを特徴とする車両用積層板ガラス。
【請求項14】
前記請求項のいずれか一項に記載の車両用板ガラスのバックライトとしての使用。
【請求項15】
前記請求項1〜12のいずれか一項に記載の車両用板ガラスのルーフライトとしての使用。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2009−526699(P2009−526699A)
【公表日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−554855(P2008−554855)
【出願日】平成19年1月30日(2007.1.30)
【国際出願番号】PCT/GB2007/050044
【国際公開番号】WO2007/093822
【国際公開日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【出願人】(597151611)ピルキントン オートモーティヴ リミテッド (10)
【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)】