JP4245727B2

JP4245727B2 - 開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー及びその製造方法

Info

Publication number: JP4245727B2
Application number: JP11113099A
Authority: JP
Inventors: ペッツヴェルナァ
Original assignee: ヴェバストカロセリージュステーメゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 1998-05-02
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2019-04-19
Also published as: JP2000001124A; US6283542B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周縁範囲において少なくとも部分的に合成樹脂フレームで囲まれた透明なカバープレートと、カバープレートの周縁範囲に設置されたカバー内側パネルと、カバープレートの内面に設けてありカバープレートの周縁範囲の近傍まで延びる太陽電池複合体とを有する開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーおよびこのソーラーカバーの製造法に関する。また、本発明は、周縁範囲において少なくとも部分的に合成樹脂フレームで囲まれた透明なカバープレートと、カバープレートの内面に設けてありカバープレートの周縁範囲の近傍まで延びる太陽電池複合体と、カバープレートの周縁範囲に設置され内側縁で太陽電池複合体に重畳するカバー内側パネルとを有する開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーおよびこのソーラーカバーの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のソーラーカバーは、例えば、ドイツ特許第４０２０６５５号から公知である。この公知のソーラーカバーの場合、カバー内側パネルの外側縁は、合成樹脂フレームに組込まれており、従って、合成樹脂フレームを、例えば、発泡操作によって、カバー内側パネルに接続する際、カバー内側パネルが、規定どおりカバープレート内面に既に取付けてなければならない。この操作は、比較的経費を要する。この公知のソーラーカバーの場合、更に、太陽電池複合体が、カバー内側パネルによって囲まれたカバープレート内面範囲まで延び、この際、カバー内側パネルが、上記範囲において太陽電池複合体と接触し、かくして、太陽電池複合体に負荷を加え、太陽電池複合体への負荷導入にもとづき、絶えず、上記複合体の剥離が誘起されるので、ソーラーカバーの耐久性が損なわれるという問題点がある。
【０００３】
ドイツ実用新案８５３５６４８号には、太陽電池を埋込んだ他の積層・合わせガラスが記載されている。また、上記ドイツ特許台４０２０６５５号のソーラーカバーの場合、太陽電池複合体が、カバー内側パネルによって囲まれたカバープレート内面範囲まで延び、この際、カバー内側パネルが、上記範囲において太陽電池複合体と接触し、かくして、太陽電池複合体に負荷を加え、太陽電池複合体への負荷導入にもとづき、絶えず、上記複合体の剥離が誘起されるので、ソーラーカバーの耐久性が損なわれるという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術に鑑みて、本発明の課題は、問題なく製造でき、太陽電池複合体の劣化なく長期の有効寿命を保証するソーラーカバーを創成することにある。更に、本発明によって、上記カバーの製造法を提供することを意図する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、ソーラーカバーに関しては、請求項１の特徴記載部分に開示の特徴によって解決され、その製造法に関しては、請求項１０の特徴によって解決される。本発明の有利な技術的手段を従属請求項に開示した。すなわち、本発明の第１の特徴は、周縁範囲において少なくとも部分的に合成樹脂フレームで囲まれた透明なカバープレートと、カバープレートの周縁範囲に設置されたカバー内側パネルと、カバープレートの内面に設けてありカバープレートの周縁範囲の近傍まで延びる太陽電池複合体とを有する開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーにおいて、カバー内側パネルが、カバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体に接着剤によって結合され、
カバー内側パネルの内側縁が、カバープレートとの間で太陽電池複合体の周縁部を挟むように太陽電池複合体に重畳されると共に、カバー内側パネルの内側縁と太陽電池複合体との間には、カバー内側パネルの内側縁が太陽電池複合体から内側に離隔されるように間隙が形成されている点にある。
【０００６】
上記特徴にもとづき、本発明の第１の核心は、カバー内側パネルと太陽電池複合体との間の接触が避けられるよう、カバー内側パネルをカバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体と接着結合することにある。カバー内側パネルをカバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体に接着結合することによって、更に、ソーラーカバーの製造作業を簡単化できる。なぜならば、カバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体の完成後、カバープレート内面にカバー内側パネルを取付ける前に太陽電池複合体を積層でき、しかも、合成樹脂フレームの下面の範囲は、任意にほぼ平坦に構成できるので、上記積層操作に必要なゴムマットが損傷されることがないからである。カバープレート内面に太陽電池複合体を積層した後に始めて、カバー内側パネルの接着結合を行う。
【０００７】
合成樹脂フレームは、本質的にカバープレート縁部の公差補償を行うよう薄く構成できる。合成樹脂フレームのこの薄い構成の利点は、対応する合成樹脂材料（好ましくは、発泡可能なポリウレタン）の消費量が比較的少量である点にある。この場合、カバープレート１に対する合成樹脂フレームの付着は、カバープレートの強度に必要な幅においてのみ行われる。合成樹脂フレームに、隣接のカバー内側パネルの方向へ開きカバー内側パネルの接合のための接着剤塊を受容する少なくとも１つの凹みまたは開口を設ければ有利である。かくして、厳密に必要な厚さの接着剤を塗布し、保持できる。
【０００８】
更に、カバー内面には、合成樹脂フレームから内方へ、カバー内側パネルを接合する接着剤塊を被覆する。この方策によって、広幅のカバー内側パネルもカバープレート内面に安定に結合できる。この場合、カバー内側パネルと太陽電池複合体との間の接触が避けられるよう、カバー内側パネルをカバープレート内面から十分に離隔するよう留意すべきである。合成樹脂フレームに、接着剤を受容する開口に加えて、電気導線または電気コンポーネントの受容に役立つダクトまたは中空スペースを形成するため凹みまたは開口を設ければ有利である。
【０００９】
また、太陽電池複合体の外側縁が、合成樹脂フレームまで延びるのが好適である。合成樹脂フレームの外面には、密封要素を保持するミゾが形成されているのが好適である。合成樹脂フレームの外面には、カバー内側パネルの外側縁とともに、密封要素を保持するミゾを限定するアンダカットが形成されているのが好適である。さらに、カバー内側パネルが、太陽電池複合体から離隔して設置してあるのが好適である。また、ソーラーカバーを製造する方法は、カバー内面に太陽電池複合体を設置する前に、まず、カバーの周縁範囲に合成樹脂フレームを形成し、次いで、カバーおよび合成樹脂フレームからなる複合体にカバー内側パネルを接着することを特徴とする。この場合、合成樹脂フレームの材料として、発泡可能な合成樹脂をカバーの周縁範囲に発泡させるのが好適である。また、太陽電池複合体をカバー内面に積層するのが好適である。
【００１０】
また、本発明の課題は、ソーラーカバーに関しては、請求項１の特徴記載部分に開示の特徴によっても解決され、その製造法に関しては、請求項１５の特徴によって解決される。本発明の有利な技術的手段を従属請求項に開示した。すなわち、本発明の第２の特徴は、周縁範囲において少なくとも部分的に合成樹脂フレームで囲まれた透明なカバープレートと、カバープレートの内面に設けてありカバープレートの周縁範囲の近傍まで延びる太陽電池複合体と、カバープレートの周縁範囲に設置され内側縁で太陽電池複合体に重畳するカバー内側パネルとを有する開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーにおいて、カバー内側パネルの内側縁と太陽電池複合体との間には、カバー内側パネルの内側縁が太陽電池複合体から離隔されるよう間隙が形成されている点にある。
【００１１】
上記特徴にもとづき、本発明の核心は、カバー内側パネルと太陽電池複合体とを非接触状態で重畳させることにある。この非接触重畳によって、ソーラーカバーの耐久性が保証される。なぜならば、先行技術とは異なり、絶えず太陽電池複合体の剥離を招く力がカバー内側パネルを介してソーラーカバーに導入されることがないからである。他方、しかも、重畳によって、太陽電池複合体のために十分に大きい有効面が保証され、従って、得られる太陽エネルギは、カバー面で測定して最適である。
【００１２】
本発明の有利な実施形態にもとづき、カバー内側パネルの内側縁は、太陽電池複合体の重畳範囲において、太陽電池複合体の重畳範囲の輪郭に追従し、かくして、周縁範囲においてソーラーカバーの可能な限り小さい構造深さが保証される。更に、有利なことには、カバー内側パネルは、カバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体に接着剤によって強固に結合される。上述のソーラーカバーの本発明に係る製造法は、内側パネルとカバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体との間の接着結合に依拠し、この場合、カバープレートおよび合成樹脂フレームからなる複合体の完成後、カバープレート内面にカバー内側パネルを取付ける前に太陽電池複合体を積層でき、しかも、上記積層操作に必要なゴムマットが損傷されることはない。なぜならば、合成樹脂フレームの下面の範囲は、任意にほぼ平坦に形成できるからである。カバー内面に太陽電池複合体を積層した後に始めて、カバー内側パネルの内側縁が太陽電池複合体に接触せずに重畳するようカバー内側パネルを接合する。
【００１３】
カバーの周縁範囲に最少の材料塗布量で合成樹脂フレームを、太陽電池複合体を設置する積層操作を妨害しないような薄さで形成するのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示した如く、開閉可能な車両ルーフの本発明に係るソーラーカバーは、周縁範囲において合成樹脂フレーム２によって囲まれた、例えば、単一安全ガラスからなる、透明なカバープレート１を含む。合成樹脂フレームの材料は、製造時（製造に関しては以下で詳細に言及する）、カバープレート１の縁部に発泡接合されるポリウレタンから構成するのが好ましい。更に、ソーラーカバーは、ソーラーカバーを補強し機構（図示してない）に接合するのに役立ちカバープレート１および合成樹脂フレーム２からなる複合体に強固に結合されたカバー内側パネル３を含む。
【００１５】
合成樹脂フレーム２およびカバー内側パネル３は、カバー縁部外の範囲に形成され、かくして、外方へ開放しカバー密封要素（図示してない）の保持に役立つミゾ４を形成する。ミゾ４は、合成樹脂フレーム２の側ではアンダカット５によって限定され、上記側の対向側ではカバー内側パネル３の外側縁６によって限定される。図１の場合、カバー内側パネル３の内側縁７は、横断面で見てＵ字状に湾曲され、上記内側縁７のエッジ８は、Ｕ字状内側縁７で被われたカバープレート１の範囲に内側縁７と接触することなく太陽電池複合体９を挿入できるよう、カバープレート１の内面から離隔されている。即ち、カバー内側パネル３の内側縁７と太陽電池複合体９との間には、当該材料の異なる熱膨張係数を考慮して、少なくともカバー内側パネル３と太陽電池複合体との間に接触が全く起きることのないような大きさの間隙Ｓが保持される。
【００１６】
更に、太陽電池複合体９は、本質的に、カバープレート１の内面全体にわたって上記プレートの縁部まで延び、好ましくは、合成樹脂フレーム２の内縁と接触することなく、上記内縁の前で終わる。太陽電池複合鯛の下面は、カバーフィルム９ａによって被われている。ただし、図９のようにカバーフィルム９ａを省略することもできる。本発明にもとづき、カバー内側パネル３は、カバープレート１および合成樹脂フレーム２からなる複合体の下面に接着されている。この接着のため、図１の実施形態にもとづき、合成樹脂フレーム２の凹みに接着剤を塗布する。上記凹みが、カバープレート１の縁部に平行に延びていれば好ましい。合成樹脂フレーム２の接着剤受容のための上記凹みは、カバープレート縁部に沿って連続的に推移させることができるか、例えば図４から明らかな如く、ウェブによって中断できる。図４に示した如く、合成樹脂フレームにはカバー縁部に沿って、複数の開口が設けてある。図４には、横方向ウェブ１５，１６，１７によって相互に分離された３つの開口１２，１３，１４が示してある。かくして、合成樹脂フレーム２の内側縁１０の範囲には、接着剤の所定の受容スペースが形成され、従って、カバー内側パネル３を合成樹脂フレーム２に固定する接着剤の厚さは最適化される。即ち、他方では、カバープレート１の内面のうち、カバープレートの合成樹脂フレームの強固な接合および合成樹脂フレーム２の開口１２，１３，１４内の接着剤塊の形成に必要な面にのみポリウレタンを被覆すればよい。
【００１７】
図５に示した如く、合成樹脂フレーム２の内側縁１０の範囲には、電気接続のための導線を、例えば、太陽電池複合体９に導くためのケーブルダクト１８を形成することもできる。図５に、横方向ウェブ１６を介してＳ字状に延び、かくして、開口１３の外面または開口１４の内面に至るこの種の唯一つのダクト１８を示した。ダクト１８内に敷設された導線（図示してない）によって太陽電池複合体９との接点を受容するため、開口１４の範囲において、ダクト１８は、上記複合体を設置したカバープレート１の内面に開口する。
【００１８】
図２に、本発明にもとづき構成したソーラーカバーの他の実施形態の縁範囲を示した。図２の実施形態は、カバー内側パネル３の内側縁７が、Ｕ字状ではなく、２段に構成され、第１段または屈曲部１９の前には、カバー内側パネル３の内面とカバープレート１の内面との間に、合成樹脂フレーム２とカバープレート１との接着に加えてカバー内側パネル３の他の固定箇所を提供する、好ましくは、環状の接着剤塊（被覆接着剤層１１）が設けてある点に関して図１の実施形態とは異なる。カバー内側パネル３の上記位置には、接着剤塊（接着剤被覆層１１）の代わりに、カバープレート１にカバー内側パネルを固定するのではなくカバープレート１に対してカバー内側パネル３を密封する機能を果たす密封材料からなる密封トラックを形成することもできる。この実施形態の場合も、カバー内側パネルの内側縁７と太陽電池複合体９との間には、間隙Ｓが形成される。
【００１９】
なお、図２に示す実施形態では図９のようにカバーフィルム９ａを省略できる（図１０参照）。なお、この図１０はその他の点において図２と同様である。図３に、図２のソーラーカバーの実施形態の変更例の特殊な箇所を示した。この箇所は、好ましくは面積的に限定され、例えば、電子コンポーネント（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器（直流変換器））を受容するよう構成されている。このため、側方に関して合成樹脂フレーム２と一体のウェブ２２，２３によって限定された上記コンポーネントの受容スペース２１が設けてある。
【００２０】
更に、受容スペース２１は、カバープレート１の内面によって限定され、この内面に対向する側で、ウェブ２２，２３のまわりに湾曲して延びるカバー内側パネル３の部分２４によって限定される。図６−８に、ソーラーカバーの製造後で、カバープレート１および合成樹脂フレーム２の複合体にカバー内側パネル３を接着する前の上記複合体の各種実施形態を示した。図６および図１−３から明らかな如く、合成樹脂フレーム２は、カバープレート１の上面と面一に且つカバープレート１下面を囲むよう形成でき、アンダカット５を有することができる。これとは別途に、図７に示した如く、合成樹脂フレーム２は、カバープレート１の上面から引下げ、カバープレート１の下面を囲むことができ、上方へ開放し密封要素を受容するミゾ２５を有することができる。
【００２１】
図８に示した如く、代替方式として、カバープレート１の上面に面一に接する合成樹脂フレーム２に、カバープレート１および合成樹脂フレーム２からなる複合体の下面から突出する外側ブラインド２６を設けることができる。この場合、合成樹脂フレーム２の主部分とブラインド２６との間には、下方へ開放したミゾ２７を形成する。上述のソーラーカバーを製造する場合、まず、カバープレート１の縁部に、合成樹脂フレーム（ポリウレタン）を発泡接合する。操作の次ぎの工程において、ソーラー複合体をカバープレート１の内面に積層する。カバープレート１および合成樹脂フレーム２からなる上記複合体を製造した後、カバー内側パネル３を、好ましくは、上述の接着剤塊によって上記複合体に、主として合成樹脂フレーム２に接着するか、更に、接着剤塊２０によってカバープレート１の内面にも接着する。
【００２２】
図１１に、ソーラーカバーの他の実施形態の周縁範囲を示した。この実施形態は、以下で説明する差異を除いて図２の実施形態に対応する。同図において、図２と同一の要素には同一の参照記号を付した。図２の実施形態とは異なり、カバー内側パネル３は、合成樹脂フレーム２の外面に取付けてなく、上記フレームに組込んである。即ち、カバー内側パネル３の外縁は、合成樹脂フレーム２の材料に埋込んであり、カバー内側パネル３が合成樹脂フレーム２から出る箇所には、カバー内側パネル３をカバープレート１に結合する接着剤塊１１または射出成形時または注形時に合成樹脂フレーム２の材料を内方へ制限する密封コードが設けてある。
【００２３】
ソーラーカバーのこの実施形態の場合も、カバー周縁にわたって、外方へ開放したミゾ４が設けてある。但し、この実施形態の場合、ミゾは、合成樹脂フレーム２にのみ構成されている。
【００２４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ソーラーカバーを問題なく製造でき、太陽電池複合体が劣化なく長期の有効寿命が保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ソーラーカバーの第１実施形態の周縁範囲の断面図である。
【図２】ソーラーカバーの第２実施形態の図１と同様の図面である。
【図３】ソーラーカバーに配した電子コンポーネントの受容範囲のソーラーカバーのカバープレート／合成樹脂フレーム・複合体の断面図である。
【図４】カバー内側パネルをカバープレート／合成樹脂フレーム・複合体に接着する前のソーラーカバーの実施形態の周縁範囲の下面図である。
【図５】合成樹脂フレームの他の実施形態の図４と同様の図面である。
【図６】ソーラーカバーのカバープレート／合成樹脂フレーム・複合体の実施形態の略断面図である。
【図７】ソーラーカバーのカバープレート／合成樹脂フレーム・複合体の実施形態の略断面図である。
【図８】ソーラーカバーのカバープレート／合成樹脂フレーム・複合体の実施形態の略断面図である。
【図９】図１の変形例である。
【図１０】図２の変形例である。
【図１１】ソーラーカバーの第３実施形態の周縁範囲の断面図である。
【符号の説明】
１カバープレート
２合成樹脂フレーム
３カバー内側パネル
４解放ミゾ
５アンダカット
６カバー内側パネルの外側縁
７カバー内側パネルの外側縁
８カバー内側パネルの縁部エッジ
９太陽電池複合体（solarzelenverbund; solar cell network ）
１１接着剤塊
１２開口
１３開口
１４開口
１８ダクト
１９２の段
２０接着剤塊
２１凹み（スペース）
Ｓ隙間

Claims

周縁範囲において少なくとも部分的に合成樹脂フレーム（２）で囲まれた透明なカバープレート（１）と、カバープレート（１）の周縁範囲に設置されたカバー内側パネル（３）と、カバープレート（１）の内面に設けてありカバープレートの周縁範囲の近傍まで延びる太陽電池複合体（９）とを有する開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーにおいて、
カバー内側パネル（３）が、カバープレート（１）および合成樹脂フレーム（２）からなる複合体に接着剤によって結合され、
カバー内側パネル（３）の内側縁（７）が、カバープレート（１）との間で太陽電池複合体（９）の周縁部を挟むように太陽電池複合体（９）に重畳されると共に、カバー内側パネル（３）の内側縁（７）と太陽電池複合体（９）との間には、カバー内側パネル（３）の内側縁（７）が太陽電池複合体（９）から内側に離隔されるように間隙（Ｓ）が形成されていることを特徴とする開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
合成樹脂フレーム（２）には、隣接のカバー内側パネル（３）の方向へ開き接着剤塊（１１，２０）を受容する少なくとも１つの凹みまたは開口（１２，１３，１４）が設けてあることを特徴とする請求項１記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
カバープレート（１）の内面には、合成樹脂フレーム（２）から内方へ、カバープレート（１）の内面にカバー内側パネル（３）を接合する接着剤塊（１１，２０）が被覆してあることを特徴とする請求項１または２記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
合成樹脂フレーム（２）には、電気導線を受容する少なくとも局部的に限定されたダクト（１８）が設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
合成樹脂フレーム（２）には、電気導線を受容する少なくとも局部的に限定された凹み（スペース２１）が設けてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
太陽電池複合体（９）の外側縁が、合成樹脂フレーム（２）まで延びることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
合成樹脂フレーム（２）の外面には、密封要素を保持するミゾ（４）が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
合成樹脂フレーム（２）の外面には、カバー内側パネル（３）の外側縁とともに、密封要素を保持するミゾ（４）を限定するアンダカット（５）が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
カバー内側パネル（３）が、太陽電池複合体（９）から離隔して設置してあることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
請求項１〜９のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法において、カバー内面に太陽電池複合体を設置する前に、まず、カバーの周縁範囲に合成樹脂フレームを形成し、次いで、カバーおよび合成樹脂フレームからなる複合体にカバー内側パネルを接着することを特徴とする開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法。
合成樹脂フレームの材料として、発泡可能な合成樹脂をカバーの周縁範囲に発泡させることを特徴とする請求項１０記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法。
太陽電池複合体をカバー内面に積層することを特徴とする請求項１０または１１記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法。
カバー内側パネル（３）の内側縁（７）が、太陽電池複合体の重畳範囲において、太陽電池複合体（９）の輪郭に追従することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
カバー内側パネル（３）が、カバープレート（１）および合成樹脂フレーム（２）からなる複合体に接着剤によって強固に結合されていることを特徴とする請求項１〜９又は１３のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバー。
請求項１〜９又は１３〜１４のいずれか１つに記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法において、カバープレート内面にカバー内側パネルを取付ける前に、まず、カバーの周縁範囲に合成樹脂フレームを形成し、次いで、太陽電池複合体が非接触状態で重畳するようカバー内側パネルをカバーおよび合成樹脂フレームからなる複合体に接着することを特徴とする開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法。
合成樹脂フレームの材料として発泡可能な合成樹脂をカバーの周縁範囲に発泡させることを特徴とする請求項１５に記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法。
太陽電池複合体をカバー内面に積層することを特徴とする請求項１５または１６記載の開閉可能な車両ルーフのソーラーカバーの製造方法。