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JP3072657U - 車両用積層ウインドシールド - Google Patents

車両用積層ウインドシールド

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Publication number
JP3072657U
JP3072657U JP2000002567U JP2000002567U JP3072657U JP 3072657 U JP3072657 U JP 3072657U JP 2000002567 U JP2000002567 U JP 2000002567U JP 2000002567 U JP2000002567 U JP 2000002567U JP 3072657 U JP3072657 U JP 3072657U
Authority
JP
Japan
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windshield
heating wire
resistance heating
laminated
wiper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000002567U
Other languages
English (en)
Inventor
エヌ．ピンチョック，ジュニア ロバート
シー．ラムゼイ ベス
Original Assignee
ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25086886&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3072657(U) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド filed Critical ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド
Application granted granted Critical
Publication of JP3072657U publication Critical patent/JP3072657U/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウィンドシールドに凍結固着したワイパーを
解除する加熱装置の提供。 【解決手段】 ウィンドシールド１０が、中間層１６に
よって互いに結合された第１と第２のガラス板１２、１
４で構成され、連続する単一の抵抗加熱線３４が、両ガ
ラス板の間に固定される。ワイパー休止領域２２にほぼ
対応する、ウィンドシールドの所定箇所に抵抗加熱線３
４の多経路を設けることにより、抵抗加熱線３４が、前
記所定箇所内に目標出力密度を発生させ、ワイパー休止
領域２２を加熱する。抵抗加熱線の両端部３８、４０
は、ウィンドシールドの一方の縁に沿った共通の接続領
域４２まで延在し、抵抗加熱線３４に対する外部からの
電気的なアクセスのために、コネクタが取付けられる。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、積層透明体の、選択された領域を加熱する手段、特に自動車のウィ ンドシールドに係り、またウィンドシールド・ワイパーが不使用時に滞留するウ ィンドシールド下部が加熱される該ウィンドシールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のウィンドシールド・ワイパーは、通常、運転者の視界よりも下の、ウ ィンドシールド下部に沿って配置されている。極端に低温の気候の場合、空気中 の湿分が氷結して、ゴム製ワイパーブレードがウィンドシールド・ガラスの表面 に固着し、操作不能になることがある。その場合、ワイパーを手で動くようにす るか、または車両を暖めてウィンドシールド表面にワイパーを固着させている氷 を溶かさなければならない。
【０００３】 透明体の外表面を加熱するには、いくつかの手法が用いられる。グラス氏他に 付与された米国特許第３７２９６１６号及び第３７４５３０９号、シュープ氏に 付与された米国特許第４０５７６７１号、ビテリス氏他に付与された米国特許第 ４０７８１０７号、ドラン氏他に付与された第４４３６５７５号、ライアン氏他 に付与されたヨーロッパ特許第３８５７８５号及び第３８５７９１号の場合には 、積層体全体が、透明体内全体に延在する複数電線によって加熱される。電線に は、透明体の両側縁部に沿って配置されたバスバー（母線）を経て給電される。 別の構成の場合には、熱が、ワイパー休止領域、つまり不使用時にワイパーが位 置づけられるウィンドシールド部分に集中させられる。具体的には、クラースボ ーン氏他に付与された米国特許第４３７３１３０号の場合、加熱素子が、連続す る不透明熱吸収層の背方でウィンドシールドの下縁に沿って配置されているため 、ウィンドシールドの正面からは加熱素子が見えない。これらの加熱素子は、ウ ィンドシールド両側の縁部分に沿って配置されたバスバーにより給電される。ゴ ールド他に付与された米国特許第５１７３５８６号では、金属ストリップが、ワ イパー休止領域の直下のウィンドシールド外表面に対して密封されている。ニュ ートセン氏に付与された米国特許第５３８６０９８号の場合は、複数の加熱素子 が、ワイパー休止領域近くのウィンドシールド内表面に取付けられている。これ らの加熱素子は、ウィンドシールド両側の角隅部に接続箇所を有するバスバーか ら給電される。さらに米国特許第５４５１２８０号の場合には、導電性セラミッ クエナメル線が、ワイパー休止領域のウィンドシールドの不透明セラミック帯材 の背方に形成されている。またＪＰ−６４−７０２２２の場合、複数の導電性加 熱線が、積層ウィンドの重ねガラスの１つの主表面にプリントされ、１対のバス バーの間で、積層ウィンドのワイパー休止領域に沿って延在している。さらに、 別の加熱装置は、２つの独立した加熱システムを有する。すなわち、１つは、透 明体の上部中央部分を加熱する装置であり、他は、ワイパー休止領域近くの下部 領域を加熱する装置である。例えば、ヘインル氏他に付与された米国特許４１０ ９１３３号では、上下の加熱素子が、車両後部ウィンドの表面にスクリーン印刷 で付加されている。リュエル氏他に付与された米国特許第４９７１８４８号では 、加熱可能のパネルの下部加熱素子が、メッシュ状パターンでガラス表面にスク リーン印刷で付加されている。さらにクーンツ氏に付与された米国特許第５４３ ４３８４号では、上下の加熱素子が、導電性透明フィルム被覆で形成されている 。
【０００４】 これらの加熱システムは、いずれの場合も、加熱素子が、スクリーン印刷法で 印刷され、ガラス表面に接着された導電性ペイントであるか、透明体の両側縁部 に沿って配置されたバスバーを経て給電されるかのいずれか、または両方である 。この種のシステムは、積層ウィンド内にバスバー及び／またはセラミック部材 を組付けるために、付加的なガラス加工段階を必要とする。加えて、加熱素子ま たはバスバーをガラスまたは積層ウィンドシールド構成部材に取付ける際に、加 熱素子が損傷すると、ガラスまたはウィンドシールド構成部材を廃棄するか、ま たは再加工しなければならない。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】 ウィンドシールドのワイパー休止領域を加熱する装置を提供し、それによって 、ウィンドシールドに凍結したワイパーを解放し、さらに前記装置により、非加 熱領域の設計に関して最大限の自由度が得られるとともに、ウィンドシールドの 製造に対する影響が極少化されることが、本考案の狙いとする点である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本考案により、ウィンドシールドのワイパー休止領域を加熱するための加熱装 置が得られる。このウィンドシールドは、中間層によって互いに結合された第１ と第２のガラス板を有する。連続する単一の抵抗加熱線が、これらのガラス板の 間に固定され、ワイパー休止領域にほぼ対応するウィンドシールドの所定箇所に わたって多経路を形成している。これによって、抵抗加熱線が、前記所定箇所内 に目標出力密度を発生させ、ワイパー休止領域を加熱する。抵抗加熱線の反対側 の第１及び第２の端部は、ウィンドシールドの縁に沿う共通の接続領域まで延在 し、また抵抗加熱線の両端部には、抵抗加熱線への外部からの電気的なアクセス のために、コネクタが取付けられている。また、Ａポスト領域にほぼ対応するウ ィンドシールド縁部分に沿って抵抗加熱線を延在させてもよい。本考案の特定の 一実施態様では、不透明なセラミック帯状部材が、ウィンドシールドの内側層を 形成する第２ガラス板の主表面に、ウィンドシールド縁部分に沿って接着されて おり、このため、第２ガラス板を通してウィンドシールドを見た場合に抵抗加熱 線は見えない。加えて、抵抗加熱線は、不透明セラミック帯材の色にほぼ合致す る色の被覆を有しており、このため、第１ガラス板を通してウィンドシールドを 見た場合にも、抵抗加熱線の状態は判らない。
【０００７】 本考案は、自動車のウィンドシールドを用いた場合について説明されているが 、本考案は、それに限定されるものではなく、いかなる積層透明体に対しても使 用でき、特に、加熱素子を目につかないように隠したい場合に適している。さら に、本考案は、いかなる材料製の透明体に対しても使用でき、ガラス、ガラスセ ラミック、プラスチックに限定されるものではない。
【０００８】
【考案の実施の形態】
図１、図２に見られるように、本考案の特徴を有するウィンドシールド１０は 、外側ガラス板１２と、内側ガラス板１４と、例えばポリビニルブチュラール製 の熱可塑性中間層１６とを有する。中間層１６は、ウィンドシールド１０の上縁 部１８に沿って、当業界で周知の遮蔽帯材（図示せず）を有する。外側ガラス板 １２と、内側ガラス板１４と、中間層１６とは、適当な手法で一体構造体になる ように接合される（例えば、当業者には周知のように、上昇温度で各層から成る 組立体を加圧して積層体になす）。外側ガラス板１２は、外表面２０を有し、こ の外表面にわたって、ウィンドシールド・ワイパー（図示せず）が、適当な手法 で動かされ、過剰な湿分（例えば、水、雪、露、氷の全てまたはいずれか）が除 去される。ワイパーは、使用されずに休止位置にある場合は、概ねウィンドシー ルド１０の下部に沿って位置する。以下、この部分をワイパー休止領域２２と呼 ぶ。
【０００９】 ワイパー領域加熱装置２４は、後でより詳しく説明するが、ワイパー休止領域 ２２の近くに位置し、かつウィンドシールド１０のガラス板１２、１４の間に配 置されている。当業界で通常用いられる種類の不透明の装飾帯材２６が、内側ガ ラス板表面２８の縁部分に沿って、ウィンドシールド１０上に配置されている。 本考案を限定するものではないが、不透明の帯材２６は、通常、内側ガラス板表 面２８の縁部分にスクリーン印刷された黒色セラミックペーストであり、ガラス 板を熱成形する間に加熱され、前記表面２８に接合される。帯材２６は、車体開 口部分にウィンドシールド１０を固定するために使用する接着剤を隠す一方、太 陽エネルギーによる接着剤の劣化を防止する。ウィンドシールド１０の下縁３２ に沿う帯材部分３０は、十分に広幅で、ワイパー領域加熱装置２４を越えて延在 し、後でより詳しく説明するように、装置２４の加熱素子を隠す。
【００１０】 本考案は、どのような組成のガラスでも実現でき、またガラス板１２、１４及 び／または中間層１６は、ウィンドシールド１０に付加的特性を与えるために、 表面を被覆することもできる。また、ガラス板の一方または両方を、例えばプラ スチック等の他の透明な剛性薄板に代えてもよい。
【００１１】 さらに図１、図２について見れば、ワイパー領域加熱装置２４は、中間層１６ に組付けられた単一の抵抗加熱線３４を有する。本明細書で用いている「線」と いう用語は、引抜き加工され、または成形された金属製糸または金属フィラメン トを意味する。単一ストランドまたはマルチストランドを包含する抵抗加熱線３ ４は、単位長さ当たりの予め定められた抵抗を有し、ワイパー休止領域２２を加 熱する十分な長さを有する。抵抗加熱線３４は、中間層１６内に所望のパターン で手またはロボットによって組付けられる。より詳しく言えば、抵抗加熱線３４ は、ワイパー休止領域２２にほぼ対応する所定抵抗加熱線パターンに沿って中間 層１６を、はんだごてを用いて局所的に加熱し融解させるようにして、中間層１ ６の表面３６に接合される。中間層１６が冷却すると、抵抗加熱線３４は中間層 １６に固着したままとなる。電熱線３４は、中間層表面３６に沿って延在するよ うにして、抵抗加熱線３４の最大熱量が、外側ガラス板１２の表面２０へ向けら れるようにし、それによって、ワイパー休止領域２２の氷結が溶かされるように するのが好ましい。ウィンドシールド１０の積層加工中に、抵抗加熱線３４に沿 って空気が閉じ込められる恐れがあれば、抵抗加熱線３４を中間層１６内の、表 面３６の直下に完全に埋め込んでもよい。
【００１２】 図１に示される本考案の具体例では、抵抗加熱線３４が、ウィンドシールド１ ０の下縁部分に沿ってワイパー休止領域２２を加熱するように構成されている。 これは、複数ワイパーが同方向に運動するワイパー設計の場合に特徴的なウィン ドシールド・ワイパー構成である。この構成の場合、一般に、複数ワイパーがウ ィンドシールド１０の下縁３２に沿って延在する休止位置を有し、重なることが ない。複数ワイパーが反対方向に運動するワイパー設計の場合は、ワイパーは、 通常、ウィンドシールドの中央に休止位置を有し、互いに重なっている。ある条 件下でワイパーモータ（図示せず）が一時的に停止するような場合には、休止領 域２２とは別の中間位置にワイパーが停止するだろう。具体的には、複数ワイパ ーに周期的に自動給電するワイパーパルスモードを、車両が有する。必要に応じ て、本考案の装置を拡張して、この付加領域を加熱するようになし、ウィンドシ ールド１０上への雪や氷の堆積を防止することもできる。
【００１３】 次に、本考案のワイパー領域加熱装置２４に必要な、抵抗加熱線３４の寸法及 び長さの決定について説明する。加熱装置２４は、平方インチ（６．４５１６ｃ ｍ２ ）当たり０．３〜１ワット、好ましくは０．５〜０．７ワットの出力密度 を発生するのが好ましい。これよりも低い出力密度も使用できるが、出力密度が 低ければ、氷結ワイパーの解凍時間が長くなる。他方、前記値より高くすれば、 解凍時間は短縮されるが、過剰の熱のため、積層ウィンドシールドが剥離したり 、ガラス板の縁部分に応力が発生したりする。また、高い出力密度では、電流供 給量も増大し、車両の電力系への電気的負荷も増大する。
【００１４】 本考案を実施するに当たり、加熱素子として使用する抵抗加熱線３４の寸法及 び長さは、次式を使用して決定される。
【数１】 式（１）：Ｓ＝Ｐ／Ａ この式において、 Ｓは、ワイパー休止領域２２内の加熱可能な部材（特に、抵抗加熱線３４）に より発生せしめられる出力密度（ワット（Ｗ）／平方インチ）（１平方インチ＝ ６．４５ｃｍ2）であり、 Ｐは、ワイパー休止領域内の抵抗加熱線３４により発生せしめられる電力（Ｗ ）であり、 Ａは、加熱される面積（すなわち、ワイパー休止領域２２）（平方インチ）で ある。
【数２】 式（２）：Ｐ＝ＶＩ この式において、Ｐは前記のとおりであり、Ｖは給電電圧であり、Ｉは抵抗加 熱線３４を流れる電流（アンペア）である。
【数３】 式（３）：Ｖ＝ＩＲ この式において、Ｖ及びＩは前記のとおりであり、Ｒは抵抗加熱線３４の全抵 抗（オーム）である。 式（１）、（２）、（３）を組合わせて、次式（４）が得られる。
【数４】 式（４）：Ｓ＝Ｐ／Ａ＝ＶＩ／Ａ＝Ｖ2／ＡＲ この式において、Ｓ，Ｐ，Ａ，Ｖ，Ｉ，Ｒは前記の通りである。 式（４）によりＲを求めれば、次式（５）が得られる。
【数５】 式（５）：Ｒ＝Ｖ2／ＡＳ この式において、Ｒ，Ｖ，Ａ，Ｓは、前記の通りである。
【００１５】 一例として、加熱されるワイパー休止領域２２は、７．６２ｃｍ×８６．３６ ｃｍ（３×３４インチ）すなわち１０２平方インチ（６５８．１６ｃｍ2）と仮 定し、さらに加熱装置２４は所定パターンを有し、このパターンが、ワイパー休 止領域２２にほぼ対応する面積にわたり、ウィンドシールド１０の下部に沿う多 経路の抵抗加熱線３４により形成されると仮定する。これらの値を、Ｖ＝１２ボ ルト（カーバッテリに通常の値）及び目標出力密度０．６Ｗ／平方インチと共に 、式（５）に代入すると、抵抗加熱線３４の所要抵抗は、約２．８２オームとな る。加熱素子として選択すべき抵抗加熱線３４と、２．８２オームの全抵抗を生 じるのに必要な長さとは、抵抗加熱線に用いる材料の種類と、抵抗加熱線の横断 面積に依存する。本考案の場合、抵抗加熱線３４は銅製であるが、他の材料、例 えばニクロム、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、タングステン、 金、銀、その他の金属及び合金を用いてもよい。また、抵抗加熱線の直径は小さ いのが好ましい。自動車の外部から見た場合に目に入りにくいためである。本考 案を限定するものではないが、抵抗加熱線の寸法は、約２８〜３４ゲージ（アメ リカ・ワイヤゲージＡＷＧ）である。ワイパー休止領域２２が、平方インチ当た り０．６オームの出力密度を有するように、２．８２オームの抵抗を与えるため に、抵抗加熱線長さが式（６）によって決定される。
【数６】 式（６）：Ｒ＝ＫＬ この式において、 Ｒは電熱線３４の全抵抗（オーム）であり、 Ｋは電熱線３４の低効率（オーム／フィート）（１フィート＝３０．４８ｃｍ ）であり、 Ｌは電熱線３４の長さ（フィート）である。 式（６）からＬを求めれば、式（６）から次式（７）が得られる。
【数７】 式（７）：Ｌ＝Ｒ／Ｋ
【００１６】 マークスの標準機械技術者用便覧（Mark′s Standard Handbook for Mechanic al Engineers,9版) によれば、３２ゲージの焼鈍銅線は、直径０．２０３ｍｍ（ ０．００８インチ）、抵抗率０．１６７オーム／フィート（１フィート＝３０． ４８ｃｍ）である。これらのＲ及びＫの値を、式（７）へ代入すると、Ｌの値は １６．９フィートとなる。ワイパー休止領域２２内で抵抗加熱線３４によるパタ ーンを形成する場合、抵抗加熱線３４に隣接する部分は、約０．６３５〜２．５ ４ｃｍ（０．２５〜１．０インチ）のほぼ一様の間隔をおいて位置するようにす るのが好ましい。抵抗加熱線３４の間隔を約１．２７ｃｍ（０．５インチ）と仮 定すると、図１に見られるように、幅７．６２ｃｍ（３インチ）のワイパー休止 領域２２をカバーするには、ワイパー休止領域２２を横切って往復するかたちで 延在する６経路のパターンが必要になる。所要抵抗を得るために要する抵抗加熱 線全長（１６．９フィート）を、経路の数（６）で割ると、各経路の推定長さは 、約８６．３６ｃｍ（３４インチ）となる。この長さが、この実施例の場合、ワ イパー休止領域２２の近似長さである。抵抗加熱線３４の各経路長さが、長過ぎ たり短か過ぎたりした場合は、それに応じて、抵抗加熱線のゲージ及び／または 間隔を調整する。
【００１７】 以上の説明から、抵抗加熱線の寸法、長さ、加熱すべきワイパー休止領域、パ ターン密度（すなわち特定面積内での抵抗加熱線の全長）の関係が明らかであり 、これらの設計パラメータのいずれかによって、目標出力密度を有するワイパー 領域加熱装置２４の設計が指示される。
【００１８】 既述のように、抵抗加熱線３４は、外側ガラス板１２の表面２０近くに配置し て、ワイパー休止領域２２位置におけるウィンドシールド１０の表面２０に沿っ て発生する熱量を最大にできるようにするのが好ましい。上述の本考案の場合、 ウィンドシールド１０を取付けた車両の外部から（つまり、外側ガラス板１２を 通して）、抵抗加熱線３４が見える。加熱装置を見えないように覆ったり隠した りすることが望ましい場合、ウィンドシールドは、ワイパー休止領域２２の全体 の背後に、セラミック帯材２６の下部が延在するように構成するのが好ましい。 暗色（好ましくは黒色）の背景地が、セラミック帯材２６によって得られ、抵抗 加熱線３４の存在を隠す上で役立つ。下部３０は、また抵抗加熱線３４を車内か ら（つまり、内側ガラス板１４を通して）見る場合にも、見えないようにするこ とができる。抵抗加熱線３４を車外から更に見えなくするには、抵抗加熱線３４ 自体を、加熱装置２４の背後のセラミック帯材２６の色にほぼ対応する色にする ことができる。本考案を制限するものではないが、一具体例では、抵抗加熱線３ ４がマグネットワイヤであり、更に具体的には黒色のポリエステルアミド−イミ ド絶縁被覆を有する銅線である。この銅線は、カリフォルニア州ウェストヴィレ ッジのＭＷＳワイア・インダストリー社から入手できる。黒色のセラミック帯材 ２６と組合わせて用いられる黒色抵抗加熱線３４は、車外から外側ガラス板１２ を通して見る場合に、加熱装置２４を隠す上で役立つ。抵抗加熱線３４の被覆が 絶縁性の場合、目標出力密度を得るために抵抗加熱線３４によって形成されるパ ターン構成の自由度が大きくなる。なぜなら、全加熱装置を短絡させることなく パターン内で抵抗加熱線３４を交差させることができるからである。
【００１９】 或る加熱装置構成の場合には、抵抗加熱線３４を、黒色セラミックペイント帯 材に対して暗色の抵抗加熱線を用いて隠す必要がない。例えば、車両によっては 、ウィンドシールドがエンジンフードの下へ延び、ワイパー休止領域２２がフー ドラインの下に位置している。このような構成の場合は、ワイパー自体が不使用 時に見えなくなる。また、自動車装飾のデザイナーが、抵抗加熱線３４の存在を 強調しようとすることも考えられる。そのような場合には、ウィンドシールド１ ０内の抵抗加熱線３４を、更によく見えるように、被覆された、または被覆され ない抵抗加熱線３４を使用すればよい。
【００２０】 図１に示されているように、加熱装置２４の抵抗加熱線３４は、両端部３８、 ４０が、ウィンドシールド１０の縁３２に沿った接続領域４２位置で狭い間隔に なるように構成されている。この構成の場合、電源への加熱装置２４の接続が簡 単である。別の構成では、給電が、ウィンドシールドの両側に沿って配置された リード線付きバスバーを介して行われる。その場合には、電源４４（すなわち、 カーバッテリ）への抵抗加熱線両端部３８、４０の電気接続は、ウィンドシール ド縁部３４に沿った単一箇所で行われる。本考案を制限するものではないが、電 源４４への抵抗加熱線３４の接続は、ウィンドシールド１０の縁部に沿ったノッ チ領域で行われている。具体的には、内側ガラス板１４が、接続領域４２位置で 、内側ガラス板１４の縁３２に沿ってカットアウトされたノッチ領域４６を有す る。抵抗加熱線両端部３８、４０がノッチ領域４６内へ延び、電源４４からのリ ード線が、鑞付けによって直接抵抗加熱線３４に接続される。ノッチ領域４６全 域が、非伝導材料（例えば、可撓性のエポキシ樹脂）で充填され、ノッチ領域４ ６をシールし、接続箇所を保護する。別の形式では、ウィンドシールド１０内に 積層されたコネクタ（図示せず）を使用することにより、ノッチ領域４６は不要 となる。具体的には、コネクタは、ウィンドシールド辺縁部において抵抗加熱線 端部３８、４０に重ねられる導電性タブを有する第１部分と、ウィンドシールド 辺縁部をこえて延在する第２部分とを有する。コネクタの第１部分は、端部３８ 、４０と整合され、ウィンドシールド１０の両ガラス板と中間層との間に積層さ れ、第２部分は、ウィンドシールド１０の外部に延在して、電源４４と接続され ている。更に別の形式では、抵抗加熱線両端部３８、４０が、接続領域４２位置 でウィンドシールド１０の縁部分３２の外部に延在し、電源４４からのリード線 が、直接、抵抗加熱線端部３８、４０と接続される。この構成の場合、抵抗加熱 線端部３８、４０への接続部が、何らかの好適な手法でシールされて、接続部の 一体性が保護され、加熱装置２４の短絡が防止される。
【００２１】 加熱装置２４は、その動作を制御する制御装置４８（例えば、米国特許第５３ ８６０９８号に開示されているような制御装置）に接続される。
【００２２】 図１に示した加熱装置２４の場合、抵抗加熱線のパターンは、ウィンドシール ド１０の下部を横断して往復する多経路を有し、抵抗加熱線３４の前記各横断部 分（コース）が事実上直線的であり、各経路が概ね平行であって互いに均一な間 隔をおいて配置されているが、抵抗加熱線３４のパターンは、ワイパー休止領域 ２２内に目標出力密度が得られるパターンであれば、どのようなパターンでもよ い。例えば、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、可能な別の抵抗加熱線構成が示さ れている。図３（Ａ）では、抵抗加熱線３４が、ワイパー休止領域２２の小領域 で一連の短い経路を有するように構成され、図３（Ｂ）では、抵抗加熱線３４が 、シヌソイド状（正弦曲線状）パターンでワイパー休止領域２２内に延在してい る。
【００２３】 本考案の一具体例では、図１に示したパターンで、抵抗加熱線３４がウィンド シールド１０内に組込まれる。加熱されるべきワイパー休止領域２２の面積は、 約５．０８×１４２．２ｃｍ（２×５６インチ）すなわち７２３ｃｍ2（１１２ 平方インチ）である。抵抗加熱線３４は、３０ゲージ（ＡＷＧ）の銅マグネット 線（ポリエステルアミド−イミド製黒色絶縁体を備え、熱クラス２００°Ｃ、Ｋ ＝０．１０３７オーム／フィート）であり、表面３６に沿って中間層１６に手で 固定され、約１．２７ｃｍ（０．５インチ）間隔で概ね平行の４つの抵抗加熱線 経路から成るパターンを形成している。抵抗加熱線３４の各横断部分（コース） は、長さ約１３７ｃｍ（５４インチ）である。使用した抵抗加熱線の全長は５． ５７ｍ（１８．２８フィート）で、抵抗加熱線３４の測定抵抗は１．９５オーム であり、この結果、平均出力密度は約０．１０２Ｗ／ｃｍ2（０．６６Ｗ／平方 インチ）である。
【００２４】 前記ウィンドシールド１０を製作する際、ガラス板１２、１４を所定形状に切 断し、セラミック帯材２６を内側ガラス板１４の表面２８にスクリーン印刷した 。次いで、ガラス板１２、１４を重ね合わせて結合し、同時に加熱し、当業界で 周知の重力たるみによる湾曲技術によって成形した。冷却後、抵抗加熱線３４を 有する中間層１６をガラス板１２、１４の間に配置し、この集合体を脱気し、周 知のウィンドシールド積層技術により積層した。電源４８に抵抗加熱線３４を接 続するためには、既述のノッチ形式の接続部を用いた。具体的に言えば、抵抗加 熱線３４の端部３８、４０を、内側ガラス板１４の下縁３２に沿ってカットアウ トしたノッチ領域４６内で電源４８のリード線に鑞付けし、ノッチ領域４６に可 撓性エポキシ樹脂のシーラントを充填した。
【００２５】 ウィンドシールド１０の他の領域を加熱するために、抵抗加熱線３４を延在さ せてもよい。具体的に言えば、本考案の一例では、図４に見られるように、抵抗 加熱線３４が、通常、Ａポスト領域５０と呼ばれるウィンドシールド側縁を加熱 するために延在している。ウィンドシールド１０の該領域５０を加熱する目的は 、ワイパーがウィンドシールドを払拭する際、雪および氷をウィンドシール１０ の側縁または下縁へ押し除けることで、ウィンドシールドのこの部分に沿って雪 および／または氷が堆積するのを防止するためである。ウィンドシールドのＡポ スト領域５０を加熱する抵抗加熱線部分５２の長さは、既述の設計基準と式を用 いて決定できる。
【００２６】 本考案の一例では、ワイパー休止領域２２とウィンドシールド１０のＡポスト 領域５０の両者を図４に示したパターンで加熱するために抵抗加熱線３４が用い られる。加熱されるべきワイパー休止領域２２は、約５．０８×１０１．６ｃｍ （２×４０インチ）、Ａポスト領域５０は２．５４×６１ｃｍ（１×２４インチ ）である。抵抗加熱線３４は、３０ゲージの銅マグネット線（（ポリエステルア ミド−イミド製黒色絶縁体を備え、熱クラス２００°Ｃ、Ｋ＝０．１０３７オー ム／フィート）であり、表面３６に沿って中間層１６に手で固定され、約１．２ ７ｃｍ（０．５インチ）間隔で概ね平行の４つの抵抗加熱線経路から成るパター ンを形成する。抵抗加熱線３４の各コースは、長さ約１０１．６ｃｍ（４０イン チ）である。ウィンドシールド１０のＡポスト領域５０を通って延在し、概ね平 行な２つの抵抗加熱線経路を有する抵抗加熱線部分５２は、それぞれ、長さ約６ １ｃｍ（２４インチ）を有し、互いに約１．２７ｃｍ（０．５インチ）の間隔を おいて位置させた。この特定の構成の場合、ウィンドシールド１０の縁３２に沿 ったノッチ領域４６が、ワイパー休止領域２２の端部から約３０．５ｃｍ（１２ インチ）の間隔を置いて位置している。ワイパー休止領域２２での抵抗加熱線３ ４は、間隔約１．２７ｃｍ（０．５インチ）であるため、約７７．４ｃｍ2（１ ２平方インチ）が加熱された。加熱された全面積は、約７４８ｃｍ2（１１６平 方インチ）、抵抗加熱線３４の所要長さは約６．１ｍ（２０フィート）であった 。抵抗加熱線３４の実測抵抗は２．１５オームであり、この結果、平均出力密度 は約０．０８９Ｗ／ｃｍ2（０．５８Ｗ／平方インチ）であった。前記例の場合 、抵抗加熱線３４の端部３８、４０が、ウィンドシールド１０の縁３２に沿った ノッチ領域４６内で、電源４４のリード線に鑞付けされている。
【００２７】
【考案の効果】
以上に説明したとおり、ワイパー領域加熱装置２４の連続する単一電熱線３４ を使用することによって、他のワイパー領域加熱装置に勝るいくつかの利点が得 られる。導電性セラミックエナメルを使用するシステムに比較すれば、中間層内 へ抵抗加熱線を組込むコストは、スクリーン印刷によってセラミックエナメルを 付着させるよりも遙かに安価である。具体的に言えば、加熱素子としてセラミッ クエナメルを使用する場合には、付加的なスクリーン印刷やペイント乾燥作業が 必要になり、それによって、全体の加工時間や製造経費が増大する。本考案によ る単一抵抗加熱線システムの場合は、中間層の選択位置に電熱線を付加する作業 が、ウィンドシールドの組立て及び積層作業に対して与える影響は、仮にあると しても僅少である。更に、セラミックエナメルは、ガラス表面に物理的に接合さ れるため、セラミックエナメルの加熱により、ウィンドシールド積層構造体のガ ラスとセラミックの界面に沿って応力を誘起するだろう。また、本考案は、バス バーによって相互接続される複数の独立部材を用いていない。積層体中にバスバ ーを組込む作業は、付加的な加工段階や追加費用を必要とする。抵抗加熱線シス テムは自由度も高い。抵抗加熱線３４は、中間層に組付けられるため、ウィンド シールド全体の加工に影響を与えずに、所望パターンを容易に変更できる。具体 的に言えば、新しいセラミックペーストのパターンは、新しいスクリーンを製造 してスクリーン印刷機に取付ける必要がある。本考案による単一抵抗加熱線装置 の場合、抵抗加熱線３４が、オフラインで中間層１６に組付けられるため、ウィ ンドシールド製造過程に影響はない。スクリーン印刷によるガラスの表面への線 の細さには限界があることにも留意すべきである。幅約０．５ｍｍ（０．０１９ ６インチ）以下の線の印刷を一様に一貫して行うことは難しい。本考案の好適例 によれば、抵抗加熱線３４は、直径０．３〜０．１５ｍｍ（０．０１２〜０．０ ０６インチ）の２８〜３４ゲージのワイヤであり、したがって、加熱素子は視認 し難い。また、加熱素子（すなわち、抵抗加熱線３４）は中間層１６に組付けら れ、ガラス板表面にスクリーン印刷または被覆されるわけではないので、加熱素 子の連続性と完全性を、ウィンドシールド組立体に組付ける前にテストできる。 これにより、ウィンドシールド製造前に、加熱装置の欠陥の有無を確認すること ができ、欠陥ウィンドシールドの数を低減化できる。また、単一抵抗加熱線３４ を中間層１６に組付けることにより、加熱装置の取り扱いが容易になり、皺を生 じさせずに、あるいはまた加熱装置の有効性に影響を与えずに、ガラス板の湾曲 形状に順応させることができる。
【００２８】 本明細書に開示、説明された本考案の形態は、単なる説明のための好適実施態 様と変形態様である。この他にも、請求の範囲の記載により定義された本考案の 精神を逸脱することなしに、各種変形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の特徴を有するワイパー休止領域加熱装
置を装備したウィンドシールドの平面図。
【図２】図１の２−２線に沿って截断した断面図。
【図３】（Ａ）は、ウィンドシールドのワイパー休止領
域の部分拡大平面図で、抵抗加熱線の一パターンを示す
図。（Ｂ）は、抵抗加熱線の別のパターンを示す図。
【図４】ワイパー休止領域加熱装置を有するウィンドシ
ールドの平面図で、Ａポスト領域の抵抗加熱線パターン
を示した図。
【符号の説明】
１０ ウィンドシールド １２ 外側ガラス板 １４ 内側ガラス板 １６ 中間層 １８ ウィンドシールド上縁 ２０ 外側ガラス板外表面 ２２ ワイパー休止位置 ２４ 加熱装置 ２６ 不透明装飾帯材 ２８ 内側ガラス板外表面 ３２ ウィンドシールド下縁 ３４ 抵抗加熱線 ３８、４０ 抵抗加熱線両端部 ４２ 接続部 ４４ 電源 ４６ ノッチ領域 ４８ 制御装置 ５０ Ａポスト領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ベス シー．ラムゼイ アメリカ合衆国ペンシルバニア州マース, ウェリントン ドライブ 816

Claims (22)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のガラス板と、 第２のガラス板と、 前記第１および第２のガラス板の間に位置し前記第１ガ
    ラス板を前記第２ガラス板に固定する中間層と、 前記両ガラス板の間に固定され予定のワイパー休止領域
    に概ね対応するウインドシールドの下部を通る多経路を
    形成して前記下部内に目標出力密度を発生するような連
    続する単一の抵抗加熱線と、 前記ウインドシールドの縁に沿って位置する共通の接続
    領域とを有し、 前記抵抗加熱線の対向する第１および第２の端部は互い
    に接近して配置され前記共通の接続領域まで延びている
    車両用積層ウインドシールド。
  2. 【請求項２】 更に前記抵抗加熱線の前記第１および第
    ２の端部を前記接続領域において給電部に電気接続する
    ための手段を有する請求項１に記載された積層ウインド
    シールド。
  3. 【請求項３】 前記抵抗加熱線の前記第１および第２の
    端部は、前記接続領域において前記ウインドシールドの
    縁を越えて延在している請求項２に記載された積層ウイ
    ンドシールド。
  4. 【請求項４】 前記抵抗加熱線の前記第１および第２の
    端部は、前記接続領域に位置する密封されたノッチ領域
    で終わっている請求項２に記載された積層ウインドシー
    ルド。
  5. 【請求項５】 前記抵抗加熱線は、銅、ステンレス鋼、
    亜鉛、アルミニウム、タングステン，ニクロム、ニッケ
    ル、金、銀およびこれらの合金から成る群から選択され
    る請求項１に記載された積層ウインドシールド。
  6. 【請求項６】 前記抵抗加熱線は被覆を有する請求項５
    に記載された積層ウインドシールド。
  7. 【請求項７】 前記抵抗加熱線は銅マグネット線である
    請求項６に記載された積層ウインドシールド。
  8. 【請求項８】 前記抵抗加熱線は約２８〜３４ゲージ
    （ＡＷＧ）である請求項５に記載された積層ウインドシ
    ールド。
  9. 【請求項９】 前記抵抗加熱線は、前記下部内に１平方
    インチ（６．４５１６ｃｍ2）当り約０．３〜１ワット
    の出力密度を発生する請求項１に記載された積層ウイン
    ドシールド。
  10. 【請求項１０】 前記抵抗加熱線は、前記下部内に１平
    方インチ（６．４５１６ｃｍ2）当り約０．５〜０．７
    ワットの出力密度を発生する請求項９に記載された積層
    ウインドシールド。
  11. 【請求項１１】 前記抵抗加熱線の前記多経路は、互い
    に概ね平行で均一に間隔を置いて位置している請求項９
    に記載された積層ウインドシールド。
  12. 【請求項１２】 前記抵抗加熱線は、前記下部内で前記
    第１ガラス板の主表面と概ね直接接触している請求項１
    に記載された積層ウインドシールド。
  13. 【請求項１３】 前記抵抗加熱線は、前記下部内で前記
    中間層内に埋め込まれている請求項１に記載された積層
    ウインドシールド。
  14. 【請求項１４】 前記下部は、更に前記ウインドシール
    ドのＡポスト領域に概ね対応する前記ウインドシールド
    の辺縁部を有し、更に前記抵抗加熱線の一部が前記辺縁
    部を通る多経路を形成している請求項１に記載された積
    層ウインドシールド。
  15. 【請求項１5】 更に前記第２ガラス板を通して前記ウ
    インドシールドを見たとき、前記抵抗加熱線が見えない
    ように前記第２ガラス板の辺縁部に沿って配置された不
    透明のセラミック帯材を有する請求項１に記載された積
    層ウインドシールド。
  16. 【請求項１６】 前記抵抗加熱線は、前記不透明のセラ
    ミック帯材の色に概ね相当する色をもった被覆を有する
    請求項１５に記載された積層ウインドシールド。
  17. 【請求項１７】 前記不透明の帯材は黒色の帯材であ
    り、前記抵抗加熱線は、黒色の被覆をもった２８〜３４
    ゲージ（ＡＷＧ）の銅マグネット線である請求項１６に
    記載された積層ウインドシールド。
  18. 【請求項１８】 前記抵抗加熱線は、前記下部内で前記
    第１ガラス板の前記第１主表面と概ね直接接触してお
    り、前記抵抗加熱線は、前記下部内で１平方インチ当り
    約０．３〜１ワットの出力密度を発生する請求項１７に
    記載された積層ウインドシールド。
  19. 【請求項１９】 前記下部は更に前記ウインドシールド
    のＡポスト領域に概ね対応する前記ウインドシールド辺
    縁部を有し、更に前記抵抗加熱線の一部は、前記辺縁部
    を通る多経路を形成する請求項１８に記載された積層ウ
    インドシールド。
  20. 【請求項２０】 ウインドシールド・ワイパーを有する
    車両用のウインドシールドであって、前記ワイパーが、
    非使用時にワイパー休止領域における前記ウインドシー
    ルドの外表面に留まる形式のウインドシールドにおい
    て、 第１および第２の主表面を有する第１のガラス板と、 第１および第２の主表面を有する第２のガラス板と、 前記第１および第２のガラス板の間に位置し前記第１の
    ガラス板の前記第１主表面を前記第２のガラス板の前記
    第１主表面に固定して前記ウインドシールド形成する中
    間層と、 前記両ガラス板の間に固定され、前記ワイパー休止領域
    に概ね対応する前記ウインドシールドの下部を通る多経
    路を形成し、前記多経路が、抵抗加熱線が前記ワイパー
    休止領域を加熱するために１平方インチ当り約０．３〜
    １ワットの出力密度を発生するようなパターンを形成す
    る約２８〜３４ゲージ（ＡＷＧ）の連続する単一の銅マ
    グネット線と、 前記ウインドシールドの縁に沿って配置された共通の接
    続領域とを有し、 前記抵抗加熱線の対向する第１および第２の端部が互い
    に接近して配置されて前記共通の接続領域まで延在し、
    前記抵抗加熱線に外部からの電気的アクセスを与えるた
    めに前記抵抗加熱線の前記第１および第２の端部に接続
    される手段と、 前記第２のガラス板の前記第２主表面の辺縁部に沿う不
    透明のセラミック帯材とを有し、 前記帯材は前記第２のガラス板を通して前記ウインドシ
    ールドを見るとき、前記抵抗加熱線が見えないように前
    記抵抗加熱線を越えて延在し、 前記第１のガラス板の前記第２主表面は前記ウインドシ
    ールドの前記外表面であり、前記第２のガラス板の前記
    第２主表面は前記ウインドシールドの内表面を形成する
    ウインドシールド。
  21. 【請求項２１】 前記下部は、更に前記ウインドシール
    ドのＡポスト領域に概ね対応する前記ウインドシールド
    の辺縁部を有し、更に前記抵抗加熱線の一部が、前記辺
    縁部を通る多経路を形成している請求項２０に記載され
    た車両用ウインドシールド。
  22. 【請求項２２】 第１のガラス板と、 第２のガラス板と、 前記第１および第２のガラス板の間に配置され前記第１
    ガラス板を前記第２ガラス板に固定する中間層と、 前記両ガラス板の間に固定され予定ワイパー休止領域に
    概ね対応するウィンドシールド下部を通して多経路を形
    成し前記抵抗加熱線が前記下部に一平方インチ当り約
    ０．３〜１ワットの出力密度を発生するような単一の連
    続抵抗加熱線と、 前記ウィンドシールドの縁に沿って配置され共通の接続
    領域とを有し、 前記抵抗加熱線の対向する第１および第２の端部が前記
    共通の接続領域まで延在している積層された車両用ウイ
    ンドシールド。
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