JP6266679B2 - 電気加熱層を備える透明な板ガラス、およびそのための製造プロセス - Google Patents

Description

本発明は、板ガラス技術の領域で、電気加熱層を備える透明な板ガラスのほか、そのための製造の方法にも関する。

電気加熱層を備える透明な板ガラスは、それ自体よく知られており、すでに特許文献の中で何回も説明されている。単に、例示的な目的ではあるが、この点に関しては、独国特許出願公開第１０２００７０５２８６号明細書、独国特許出願公開第１０２００８０１８１４７号明細書、および独国特許出願公開第１０２００８０２９９８６号明細書に対して参照が行われている。自動車では、法令により、中央の視野には実質的に視覚制限があってはならないので、透明な板ガラスが、フロントガラスとしてよく使用される。加熱層により生成された熱によって、凝結した水滴、氷、および雪が短時間で除去されることが可能である。

加熱電流は、一般的に少なくとも一組の帯状またはバンド形状の電極によって加熱層に導入される。バスバーとして、これらは加熱電流を可能な限り均一に加熱層に導入し、幅広く分配する必要がある。加熱層の電気的なシート抵抗は、工業的な連続生産で現在使用される材料の場合、比較的高く、平方あたり約数オームになる場合がある。それでもやはり、適切な加熱出力を得るために、供給電圧はそれに対応して高くなければならないが、例えば、自動車の場合、標準的には、１２から２４ボルトの車上電圧のみが使用可能である。加熱層のシート抵抗は加熱電流の電流パスの長さに応じて増大するので、反対極のバスバーは、バスバー間で可能な限り距離を短くする必要がある。通常、高さより横幅が長い自動車の板ガラスの場合、バスバーは、結果的に、加熱電流が板ガラスの高さのより短いパスを介して流れることができるように、板ガラスの２つの長い方の縁に沿って配置される。しかしながら、この設計では、板ガラスを拭くために装備される、フロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域は、通例、不適切な加熱出力が残存しないように加熱領域の外側に置かれ、そのためにワイパーが定位置で凍り付いてしまうという結果になる。

欧州特許出願公開第０５２４５３７号明細書では、電気加熱層を備えたフロントガラスが提示されており、ここでは、ワイパー保管の領域に、２つの平らな加熱帯が加熱素子として装備されている。加熱帯は、それぞれ、板ガラスの下縁に隣接して配置された下の方のバスバーを介して、１つの端子、およびリードワイヤを介して、電源のもう一方の端子に電気的に接続されている。この配置では、下の方のバスバーに２つの加熱帯の電流で追加の負荷がかかるという欠点がある。

独国特許出願公開第１０２００７００８８３３号明細書では、電気的に加熱可能なフロントガラスを提示しており、それでは、ワイパー保管の領域も追加的に加熱可能である。この目的のため、接地コネクターとして下の方のバスバーに接続された加熱ワイヤが備えられている。加熱ワイヤには、視野の板ガラスの加熱とは独立して、電源が供給される。この配置も同様に、下の方のバスバーに加熱ワイヤの電流で追加の負荷がかかるという欠点がある。

独国特許出願公開第１０２００７０５２８６号明細書 独国特許出願公開第１０２００８０１８１４７号明細書 独国特許出願公開第１０２００８０２９９８６号明細書 欧州特許出願公開第０５２４５３７号明細書 独国特許出願公開第１０２００７００８８３３号明細書

本発明の目的は、電気加熱層を備える透明な板ガラスを有利向上させることにある。この目的および他の目的は、独立請求項の特徴を示す透明な板ガラスによる本発明の提案により達成される。本発明の有利となる実施形態は、従属請求項の特徴により示される。

本発明によると、自動車のフロントガラスとして特に設計されている、電気的に加熱可能の透明な層（以後の部分では、「加熱層」と呼ばれる）を備える透明な板ガラスが提示される。加熱層は、少なくとも、板ガラス表面のかなりの部分、特に、その（中央部分）視野に広がり、電気接続手段により、電気的に電源に接続されることが可能である。接続手段には、電源の２つの端子への接続のために備えられた外部コネクターがある。さらに、接続手段には少なくとも２つの接続電極が含まれており、これらの接続電極は、加熱電流を加熱層に導入するために機能し、供給電圧の印加後、加熱電流が加熱層によって形成される加熱フィールドに流れるように、加熱層に対して、直接、導電接続されている。本発明に関連して、「加熱フィールド」という用語は、接続電極への電源電圧の印加によって生成される加熱電流によって直接加熱可能な加熱層の該当領域を指している。

接続電極は、バスバーとして、広く分配される加熱電流を加熱層に導入するために、帯状またはバンド状の電極（「バスバー」）の形で設計されている。こうして、本発明による板ガラスでは、バンド形状の第１のバスバーとバンド形状の第２のバスバーが備えられており、これらのバスバーは、それぞれ直接、全帯状の長さにわたり（すなわち、長い方向のバスバーの長さ全体にわたり）、直接、加熱層に、導電接続されている。この目的のために、２つのバンド形状のバスバーは、例えば、（スクリーン）印刷方法の印刷により、加熱層上に十分に付けられるが、そのようにすることで、原理上、各バスバーがバスバーの全長に沿って伸びる接続セクションで加熱層に付けられるには十分でもある。こうして、バスバーは、それぞれで、十分な帯状の長さにわたり伸び、かつ加熱層と直接に電気的接触を行う接触領域を有する。高いオーム性の加熱層に比べ、バスバーには、それ自体が電気的加熱には事実上、まったく影響しないような比較的少ないまたは低いオーム性の電気抵抗を有する。自動車のフロントガラスで、２つのバスバーが板ガラスまたは自動車の横断方向に通るように、第１のバスバーは、板ガラスの上縁に隣接して配置され、第２のバスバーは、板ガラスの下縁に隣接して配置される。

本発明による板ガラスのバスバーは、それぞれ、長さ全体にわたり、直接、加熱層に導電接続されているので、バスバーは板ガラスの横断方向にのみ通っている。こうして、バスバーは、板ガラスの２つの側縁、特に、コーティングされていない、または加熱層でコーティングされているが加熱フィールドから直流的に分離されている板ガラスの縁の領域では、接続されることはない。板ガラスの側縁ではバスバーが装備されていないことのために、バスバーの電気的抵抗の増大および関連する電力損失は、有利に回避されることが可能である。処理技術の観点から、バスバーが板ガラスの側縁に装備されていなので、バスバーの印刷による板ガラスの弱体化が回避されることが可能であるという理由から、（スクリーン）印刷によりバスバーが印刷されることは有利となる。

板ガラスには、追加の接続手段として、直接接触で、バスバーに導電接続されているフラットリボンケーブル（例えば、帯状の金属箔）がある。こうして、第１のバスバーは直接、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブルに導電接続され、第２のバスバーは直接、少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブルに導電接続されている。例えば、この目的のために、フラットリボンケーブルは、それぞれのバスバーの接続セクションに付けられている。こうして、フラットリボンケーブルには、それぞれに、直接、関連するバスバーに導電的に接触している接触領域がある。

本発明による板ガラスには、少なくとも１つの加熱フィールドフリー板ガラスゾーンがあり、このゾーンは、バスバーを介して加熱層に導入された加熱電流によっては直接加熱されることができない。詳細には、加熱フィールドフリー板ガラスゾーンは、例えば、加熱層のその後の除去または層を付ける際のマスキングによって形成されることが可能な加熱層フリー板ガラスゾーンとすることができる。あるいは、加熱層は、実際のところ、加熱層が供給電圧によって影響されることのできず、加熱電流が流されることのできない（すなわち、直接加熱不可能である）加熱フィールドフリー板ガラスゾーンに配置されることも可能である。

少なくとも１つの電気的に加熱可能な加熱素子（以後の部分では、「ゾーン加熱素子」と呼ばれる）が加熱フィールドフリー板ガラスゾーンに配置され、この加熱素子はオーム加熱のために機能し、加熱フィールドフリー板ガラスゾーンが、加熱層については、同じ供給電圧の印加によって電気的に加熱可能であるようなオーム抵抗を有している。ここでは、ゾーン加熱素子が、加熱フィールドに対して電気的並列回路で加熱層の電気的接続手段と電気接続されていることが不可欠である。ゾーン加熱素子は、この目的のために、直接接触で第１のバスバーに導電接触されている、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル、および直接、第２のバスバーに導電接触されている、少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブルに導電接続されている。こうして、ゾーン加熱素子はバスバーに直接、導電接続されている。

ゾーン加熱素子は、有利には、別個の外部コネクターなしで行うことが可能なように、加熱層と同じ供給電圧で、フラットリボンケーブルを介して電源を供給されることが可能である。さらに、ゾーン加熱素子はバスバーと直接、導電接続されていないので、バスバーがゾーン加熱素子の電流による追加の電気的負荷による影響を回避されることが可能なことは有利となる。その代わり、ゾーン加熱素子の電流は、バスバーをバイパスして、フラットリボンケーブルからゾーン加熱素子に直接給電される。ゾーン加熱素子の電流は、関連した比較的大きな電気的損失が回避されることが可能なように、バスバーに誘導されないので、板ガラスは、とりわけ高効率で加熱されることが可能であることは有利となる。

本発明による板ガラスが、自動車のフロントガラスとして実装される場合、加熱フィールドフリー板ガラスゾーンは、しかし、必ずしも加熱層フリー板ガラスゾーンではないが、例えば、電磁信号に対して透過性のあるコミュニケーションウィンドウ、または板ガラスを拭うために備えられたフロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域とすることができる。特に、後者の場合、本発明による板ガラスは、ゾーン加熱素子への別個の電気線を必要としないことを可能にすることはとりわけ有利となる。

本発明による板ガラスでは、ゾーン加熱素子は、第１および／または第２のフラットリボンケーブルに接続セクションを介して直接、導電接続されている。ここで、特に製造技術の観点から、接続セクションが、少なくとも環境から電気的に絶縁する被覆が装備される加熱層または加熱フィールドと物理的に接触して配置される接続セクションの領域とともに、少なくとも、加熱層と、特に加熱フィールドと物理的に接触する領域に配置されることは有利となる場合がある。そのような被覆は、例えば、ポリウレタンコーティングの形で実装されることが可能である。接続セクションが、板ガラスの加熱層フリーまたは加熱フィールドフリー縁ゾーンで少なくとも部分的に配置されることも同様に可能である。後者の場合、接続セクションの電気的絶縁被覆なしで済ますことが可能である。

本発明による特に有利となる板ガラスの実施形態では、熱可塑性樹脂系接着剤層により互いに接着された個々の２つの板ガラスを含む複合板ガラスとして実装され、加熱層は個々の板ガラスの少なくとも１つの表面上に配置され、および／または個々の板ガラス間に配置されたキャリアーの表面上に配置される。ゾーン加熱素子は、個々の２つの板ガラス間に配置され、具体的には、ゾーン加熱素子のとりわけ簡単かつ信頼できる固定を達成するため、少なくともセクションにより接着剤層に組み込まれることができる。個々の２つの板ガラスは必ずしも完全にガラスから作られる必要はなく、例えばプラスチックなどの、非ガラス材料から作られることも可能であることを理解されるようにしていただきたい。特に、ゾーン加熱素子は、加熱層として複合板ガラスの同じ側（例えば、「側面３」）、言い換えれば、特にはまた、接着剤層の同じ側に配置されることができる。あるいは、ゾーン加熱素子および加熱層が、接着剤層の異なる側に配置されることも同様に可能なはずである。

本発明による別の有利となる板ガラスの実施形態によると、少なくとも１つのゾーン加熱素子が、例えば、金属加熱ワイヤまたは加熱箔の形で設計され、それによって、とりわけ単純かつ経済的な技術実装が可能になる。加熱ワイヤは、３５から１５０μｍの範囲の直径を有しており、特に１２から２４ボルトの範囲の供給電圧で、目的の加熱出力が得られることが可能であるように、０．１から１オーム／ｍの範囲のオーム抵抗を有しているように設計されることが好適である。加熱ワイヤは、１２から２４ボルトの範囲の供給電圧で、板ガラス表面で３００から１０００Ｗ／ｍ^２の範囲の加熱出力が使用可能にできるように設計されることが好適である。加熱ワイヤが少なくとも１つの湾曲したワイヤセクションを有している場合、湾曲したワイヤセクションが、配置中の実際の扱いやすさが改善され、破損のリスクが低減されるように、４ｍｍより大きい曲率半径を有するようにすることが好適である。

工業的な連続生産で、加熱ワイヤとして実装されるゾーン加熱素子は、技術的にとりわけ単純かつ経済的なやり方で配置される可能性がある。この目的のために、加熱ワイヤの１つの平面で実質的に可動なガイドヘッドを使用することが可能であり、このガイドヘッドは、加熱ワイヤが、個々の２つの層の接着のために接着剤層に押し込まれるような、加熱押圧ローラーに結合される。加熱押圧ローラーによって、接着剤層の局部的軟化が得られることが可能である。

自動車のフロントガラスとしての本発明による板ガラスの一実施形態では、ゾーン加熱素子が板ガラスの下縁に隣接して配置されるバスバーとオーバーラップして配置されることが有利となる。この方策によって、下の方のバスバーの領域でも板ガラスの加熱を達成することが可能となり有利となる。下の方のバスバーは通常、非常に低いオーム性加熱出力のみ有しており、加熱フィールドの外側に位置する。こうして、板ガラスのこの帯状領域でも、氷や雪の層の信頼できかつ安全な除去が可能である。

本発明はさらに、少なくとも板ガラス表面のかなりの部分にわたって広がり、電気的接続手段を介して電源に電気的に接続されることができる、電気的加熱層を備える透明な板ガラスを製造する方法にも拡張する。この方法において、接続手段は帯状の第１のバスバーおよび帯状の第２のバスバーを含み、それぞれは、供給電圧の印加後、加熱電流が加熱層によって形成される加熱フィールドに流れるように、帯の長さ全体にわたって加熱層に直接、導電接続され、第１のバスバーは少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブルに直接、導電接続され、第２のバスバーは少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブルに直接、導電接続されており、板ガラスは少なくとも１つの加熱フィールドフリー板ガラスゾーンを有している。この方法では、加熱フィールドフリー板ガラスゾーンが供給電圧の印加によって加熱可能であるようなオーム抵抗を有する、少なくとも１つの電気的ゾーン加熱素子が、加熱フィールドフリー板ガラスゾーンに配置され、ゾーン加熱素子は、加熱フィールドおよび少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブルに対して電気的並列回路で少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブルに直接、導電接続されている。本方法の有利となる実施形態では、ゾーン加熱素子は、少なくとも、加熱層と物理的には接触し、電気的には絶縁されているセクションによって配置される。処理技術の観点から、ゾーン加熱素子が一体型の加熱ワイヤの形で配置されることは有利となる。

さらに、本発明は、上述のとおり、機能性単一部品として、さらには、備品、装置、および建造物の組み込み部分としての透明な板ガラスの使用のほか、陸上、空中、または水上での運搬の手段、具体的には、自動車においては、例えば、フロントガラス、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、および／またはガラスルーフとしての透明な板ガラスの使用に拡張するものである。

様々な実施形態が単一または何らかの組み合わせで実現されることが可能であることを理解していただきたい。特に、前述の特徴および続く部分で説明される事柄は、示されている組み合わせでのみ使用されることが可能なだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせまたは単体でも使用されることが可能である。

次に、本発明は、添付図面を参照して、例示的な実施形態を使用して、詳細に説明される。

簡略化した縮尺通りではない表示で、自動車のフロントガラスとしての一実施形態での本発明による板ガラスの一例示的実施形態の概略図である。

添付の図面では、本発明による板ガラスが、例えば、全体が参照文字１で参照されている自動車のフロントガラスの形で具現化されている。フロントガラス１は、複合の板ガラスとして実装され、（挿入された断面表示から識別されることが可能なとおり）、硬質の外側板ガラス２と硬質の内側板ガラス３とを備え、両方が個々の板ガラスとして実装され、熱可塑性樹脂系接着剤層４、ここでは、例えば、ポリビニルブチラールフィルム（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニールフィルム（ＥＶＡ）、またはポリウレタンフィルム（ＰＵ）により互いに接着される。そのような複合の板ガラスの基本構造は、ここで詳細に説明する必要がまったくないほど、例えば、自動車の工業的な連続生産から当業者にはよく知られている。個々の２つの板ガラス２、３は、ほとんど同じサイズで、おおよそ台形に湾曲した輪郭を有し、例えば、ガラスから作られているが、プラスチックなどの、非ガラス材料から作ることも同様に可能である。フロントガラスとして以外の適用の場合、個々の２つの板ガラス２、３を可撓性材料から作ることも可能である。

フロントガラス１の輪郭は、板ガラス５の縁部によって画定され、台形状に対応しており、２つの長い側縁５ａ、５ａ’（設置位置の上側と下側）および２つの短い側縁５ｂ、５ｂ’（設置位置の左側と右側）からなっている。フロントガラス１を電気的に加熱するために機能する、透明な加熱層６は、接着剤層４に接着された内側の板ガラス３の側面（「側面３」）に配置されている。加熱層６は実質的に内側の板ガラス３の表面全体にわたり付けられており、内側の板ガラス３の全辺の周状の縁帯７は、加熱層縁８が板ガラス５の縁に対して内側に後退するようにコーティングされない。この方策は、外側に対して加熱層６の電気的絶縁のために機能する。さらに、加熱層６は板ガラス５の縁からの腐食の浸透から保護される。

加熱層６は、それ自体知られているやり方で、少なくとも１つの導電性のある金属副層、好適には、銀、およびオプションで、反射防止層やブロッカー層などの他の副層を含む層順序を備えている。層順序は、有利には損傷なく、板ガラスの屈曲に必要な通常６００℃を超える温度に耐えるような高い熱的安定性があるが、低い熱的安定性の層順序も提供されることができる。内側の板ガラス３に直接付けられる代わりに、例えば、外側および内側の板ガラス２、３に続けてぴったりとくっついているプラスチックフィルム上に付けられることも可能なはずである。加熱層６は、例えば、スパッタリング（マグネトロンカソードスパッタリング）により付けられる。加熱層６のシート抵抗は、例えば、０．１から０．６オーム／平方の範囲である。

加熱層６は、（上部）第１のバスバー１０および（下部）第２のバスバー１１に直接、導電接続されている。２つのバスバー１０、１１は、それぞれ、バンド状または帯状で実装され、加熱層６への供給電流の広範な導入のための接続電極として機能する。この目的のために、バスバー１０、１１は加熱層６上に配置され、第１のバスバー１０は板ガラス５ａの上部の長い縁に沿って伸びており、第２のバスバー１１は板ガラス５ａ’の下部の長い縁に沿って伸びている。こうして、２つのバスバー１０、１１は、帯状の長さ全体に沿って加熱層６に直接、導電接続され、加熱層６と、それぞれで、下側に配置されている接触領域で接触する。２つのバスバー１０、１１は板ガラスの長い縁５ａ、５ａ’に沿ってのみ通っているが、板ガラスの短い縁５ｂ、５ｂ’に沿っては通ってはいない。２つのバスバー１０、１１は、同じ材料から作られており、例えば、スクリーン印刷方法などにより加熱層６上にペーストを印刷することにより製造されることが可能である。あるいは、例えば、銅またはアルミニウムの狭い金属箔帯からバスバー１０、１１を作ることも可能なはずである。これらは、例えば、接着剤層４に固定され、外側および内側の板ガラス２、３の接着時に、加熱層６に配置されることが可能である。電気的接触は、個々の板ガラスの接着時の熱と圧力の作用で確実にされることが可能である。単に完全性の目的で、加熱層６の最上層は電気的な絶縁物質から作られることができるということが言及される。バスバー１０、１１が印刷される場合、電気的接触を行うための、加熱層６のわずかなエッチングは、例えば、印刷ペーストのガラスフリットによって達成されることが可能である。バスバー１０、１１が金属箔帯として付けられる場合、加熱層６の絶縁材料から作られる最上層は、例えば、はんだごてによって局部的に除去されることが可能である。

フラットリボンケーブル（例えば、狭い金属箔）として実装される第１の接続リード１２は、第１のバスバー１０と直接接触で、導電接続されており、電源電圧を使用可能にするために、電源の端子（例えば、負端子）と接続するために装備される第１の外部コネクター２０を有している。第１の接続リード１２は、第１のバスバー１０と垂直な板ガラス５ａの上部の長い縁の中央におおよそは配置される。２つの第２の接続リード１３、１３’は、第２のバスバー１１と直接接触で、導電接続され、それらのコネクターも、それぞれで、フラットリボンケーブル（例えば、狭い金属箔）として実装され、それぞれ、第２の外部コネクター２１、２１’を有しており、これらは、電源の別の端子（例えば、負端子）に接続するために装備されている。２つの第２の接続リード１３、１３’は、次の部分で説明される加熱フィールドフリーゾーン９の中央領域１６の両側の一定の距離で、第２のバスバー１１に垂直に配置される。接続リード１２、１３、１３’は、それぞれ、下側に配置された接触領域で関連するバスバー１０、１１と接触する。

供給電圧の印加時に加熱電流が流れる、加熱フィールド１４は、２つのバスバー１０、１１によって囲まれている。加熱層６に比べるとオーム抵抗は無視できるので、バスバー１０、１１は、事実上 ヒートアップせず、加熱出力に対して感知できるような影響は及ぼさない。

序論ですでに説明されたとおり、加熱層６のシート抵抗は、加熱電流の電流パスの長さとともに増大するので、２つのバスバー１０、１１がそれらの間で可能な限り最短距離を有することが満足できる加熱出力に関して、有利となる。この理由のために、下の方の板ガラス領域を実装することが有用であり、この板ガラス領域は、もはや視野の一部ではないが、加熱フィールドフリーゾーン９として、板ガラスを拭うために備えられるフロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域に対応する。それでもなお、加熱層６は加熱フィールドフリーゾーン９に置かれているが、２つのバスバー１０、１１の間に置かれているのではなく、加熱電流が流れることはできず、こうして、直接には加熱することができない。

加熱フィールドフリーゾーン９を加熱するために、そこには、電気的に加熱可能ゾーン加熱素子として機能する加熱ワイヤ１５がある。加熱ワイヤ１５は、例えば、ポリウレタンワニスなどの電気的な絶縁被覆により囲まれる。加熱ワイヤ１５は、中央領域１６の両側に置かれる２つの加熱ゾーン１７、１７’を形成し、加熱ワイヤ１５の曲がりくねり湾曲した経路によって画定される。加熱ワイヤ１５の曲がりくねり湾曲した経路は、少なくともおおよその、加熱フィールドフリーゾーン９のエリアル加熱のために機能する。加熱ワイヤ１５の第１のワイヤ端１８は一方（図では左側）の第２の接続リード１３に直接接触で、導電接続されており、同時に、その第２のワイヤ端１９はもう一方（図では右側）の第２の接続リード１３’に直接接触で、導電接続されている。具体的には、加熱ワイヤ１５は、一方の加熱ゾーン１７の第１のワイヤ端１８から始まり、中央領域１６を横断することなく、曲がりくねり湾曲した経路を有し、下の方つまり第２のバスバー１１の上部または上でおよそ、バスバーの半分の長さにわたり配置され、板ガラスの左側の短い縁５ｂに沿った加熱層フリー縁帯７に伸び、さらに、板ガラスの上部長い縁５ａに沿って上部つまり第１のバスバー１０の上部または上でバスバーの長さ全体わたり伸びており、さらに板ガラスの右側の短い縁５ｂ’に沿って加熱層フリー縁帯７に伸びているので、次に、もう一方の加熱ゾーン１７’では、中央領域１６を横断することなく、曲がりくねり湾曲した経路が想定され、下の方つまり第２のバスバー１１の上部または上でおよそ、バスバーの半分の長さにわたり伸び、最終的に、第２のワイヤ端１９で終了する。ここで、加熱ワイヤ１５は板ガラスの上部の長い縁５ａ上で、１つの接触スポットにおいて、第１の接続リード１２と直接、電気的接触しているが、電気的被覆により、第１のバスバー１０とは直接の電気的接触をしていない。第１の接触スポット２４での加熱ワイヤ１５と第１の接続リード１２との間の直接の電気的接触では、加熱ワイヤ１５の電気的絶縁被覆は第１の接続リード１２の領域で局部的に除去されるが、これは、例えば、ワニス層の除去のために、はんだごてを利用することで、連続生産で達成されることが可能である。類似して、加熱ワイヤ１５の電気的被覆は、それぞれの第２の接触スポット２５を形成するために２つの第２の接続リード１３、１３’で除去される。別の方法では、加熱ワイヤ１５は絶縁ワニス層により完全に囲まれる。

こうして、２つの加熱ゾーン１７、１７’の外側に置かれた加熱ワイヤ１５の接続セクション２３は、第１の接続リード１２との電気的接続のために機能する。２つのバスバー１０、１１に供給電圧を印加することで、加熱フィールド１４および加熱ワイヤ１５は、このようにして同時に加熱されることが可能であるが、バスバー１０、１１には、加熱ワイヤ１５の電流による負荷がかからない。その代わり、電流は、例えば、第１の接続リード１２によって、直接、加熱ワイヤ１５に導入され、そこで、加熱ワイヤ１５の並列電流パスに分散され、再度、２つの第２の接続リード１３、１３’から出るように導かれる。こうして、２つのバスバー１０、１１には、追加の電気的損失が有利に回避されるように加熱ワイヤ１５の加熱電流からの負荷はかからない。

必須ではないが、加熱ワイヤ１５が金属材料、特に銅またはタングステンから作られることは好適である。加熱ワイヤ１５は、例えば、オーム抵抗が０．１オームから１オーム／ｍとなるよう、３５から１５０μｍの直径を有しており、それは、１２から２４Ｖの自動車の通例の車上電圧での実用のためには適した加熱出力を有する。板ガラス表面で３００から１０００Ｗ／ｍ^２の範囲の加熱出力を利用できるようにされることは好適である。湾曲したセクションでは、加熱ワイヤ１５が４ｍｍの最小曲率半径を有することが好適で、それによって、簡単に配置されることが可能である。

これは図面に図示されていないが、加熱ワイヤ１５が、そこで物理的接触をする加熱層６上の少なくともセクションで、２つの加熱ゾーン１７、１７’の外側を通ることも同様に可能なはずである。加熱ワイヤ１５は、この場合、例えば、加熱層６と接着剤層４の同じ側に配置されるが、接着剤層４のもう一方の側に配置されることも可能なはずである。加熱ワイヤ１５が、曲がりくねり湾曲した経路が中央領域１６を越えるか、または２つの電気的に隔離されたセクションに分割されることにより、単一の加熱ゾーンを形成することも同様に可能なはずである。一体型または一部品型の加熱ワイヤ１５は、連続的な導体ループを形成するので、処理技術の観点から、ワイヤのとりわけ単純かつ経済的な配置が可能にされる。２つの第２の接続リード１３、１３’の代わりに、例えば、第２のバスバー１１の中央部分に配置される、単一の第２の接続リードのみも同様に、おそらく設けられることができるはずである。

図１に図示しているように、フロントガラスは、別の加熱フィールドフリーゾーン９として設計されているコミュニケーションウィンドウ２２をさらに含んでいる。コミュニケーションウィンドウ２２は外部環境とのコミュニケーションのために機能し、この目的のために、電磁波を通すことができる。コミュニケーションウィンドウ２２の正確な機能は、ここで詳細には説明される必要がないような本発明の理解には重要でないものである。加熱層６の接続リード１２、１３、１３’と直接接触で、導電接続されることが可能な加熱ワイヤは、コミュニケーションウィンドウを直接、加熱するために、コミュニケーションウィンドウ２２にも同様に配置されることが可能であることを理解していただきたい。

図面では、ゾーン加熱素子が、例示的な方法により、加熱ワイヤ１５の形で具現化されているが、さらにこれは、例えば、接着剤層４に固定されることが可能な、狭い金属箔帯からゾーン加熱素子を製造することも同様に可能である。

次の部分では、フロントガラス１の製造方法が、例示的な方法で、その必須ステップにより説明されている。

最初に、外側および内側の板ガラス２、３がガラスブランクから目的の台形の輪郭にカットされる。次に、内側の板ガラス３は、マスクを使用するスパッタリングにより、加熱層６がコーティングされるが、縁帯７はコーティングされない。フロントガラスのワイパーの休止または停止位置として機能する下の方の板ガラス領域が、コーティングされないことも可能なはずである。あるいは、最初にガラスブランクをコーティングして、次にそれから内側の板ガラス３がカットされることも可能なはずである。このように事前処理された内側の板ガラス３は、コミュニケーションウィンドウ２２を形成するために非コーティング化され、これは、例えば、機械的に剥離する砥石を使用した連続生産で行われることが可能である。別の方法として、縁領域７、およびおそらくはフロントガラスのワイパーの休止または停止位置として機能する下の方の板ガラス領域も、非コーティング化により生産され得る。次いで、２つのバスバー１０、１１が、例えば、スクリーン印刷方法で、内側の板ガラス３上に印刷される。例えば、銀製の印刷用ペーストが印刷用ペーストとして使用されることが可能である。次いで、印刷用ペーストは事前に焼成され、それに続いて高温で板ガラス２、３を曲げて、接続リードを接着して、はんだ付けするほか、外側および内側の板ガラス２、３を共に配置し、接着剤層４によりそれらを接着する。

外側および内側の板ガラス２、３を共に配置する前に、加熱ワイヤ１５は、例えば、プレスツールの印加ヘッドによって、接着剤層４にプレスされることができ、また加熱ワイヤ１５は、とりわけ、例えば、ＰＶＢの比較的低い融点に基づく簡単なやり方で、接着剤層４で熱固定を行うために、おそらく加熱される。別の方法では、接着剤層４に加熱ワイヤ１５のための溝を設け、加熱ワイヤをそこに設置することも可能なはずである。加熱ワイヤ１５は、この目的のために、ほどくことで徐々に供給されることが可能なように、実用的な仕方で糸巻きに巻かれている。第１および第２の接続リード１２、１３、１３’の間の電気的接続は、例えば、超音波溶接プロセスにおいて導電接着剤によりはんだ付けまたは固定されることによって行われることができる。加熱ワイヤ１５が絶縁ワニス層によってシールドされている場合では、接続リード１２、１３、１３’との電気的接続は、はんだごてを使う単純なやり方で行われることが可能で、ワニス層は高温の作用により除去される。

本発明は、電気的加熱層を備える透明な板ガラスを使用できるようにし、バスバーに電気的に接続されている箔導体に接続される、少なくとも１つのゾーン加熱素子が少なくとも１つの加熱フィールドフリー板ガラスゾーンに配置される。ゾーン加熱素子用に別個の外部導体なしで済ませることは可能であり、有利となる。

１ フロントガラス
２ 外側の板ガラス
３ 内側の板ガラス
４ 接着剤層
５ 板ガラスの縁
５ａ、５ａ’ 板ガラスの長い縁
５ｂ、５ｂ’ 板ガラスの短い縁
６ 加熱層
７ 縁帯
８ 加熱層縁
９ 加熱フィールドフリーゾーン
１０ 第１のバスバー
１１ 第２のバスバー
１２ 第１の接続リード
１３、１３’ 第２の接続リード
１４ 加熱フィールド
１５ 加熱ワイヤ
１６ 中央領域
１７、１７’ 加熱ゾーン
１８ 第１のワイヤ端
１９ 第２のワイヤ端
２０’ 第１の外部コネクター
２１、２１’ 第２の外部コネクター
２２ コミュニケーションウィンドウ
２３ 接続セクション
２４ 第１の接触スポット
２５、２５’ 第２の接触スポット

Claims (12)

1. 少なくとも板ガラス表面の一部にわたって広がり、かつ接続手段（１０、１１、１２、１３、１３’）を介して電源に電気的に接続されることができる電気的な加熱層（６）を備える、透明な板ガラス（１）であって、接続手段は帯状の第１のバスバー（１０）および帯状の第２のバスバー（１１）を含み、それぞれが、供給電圧の印加後、加熱電流が加熱層（６）によって形成される加熱フィールド（１４）に流れるように、帯の長さ全体にわたって加熱層（６）に直接導電接続され、第１のバスバー（１０）は、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル（１２）に直接接触で導電接続され、第２のバスバー（１１）は、少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブル（１３、１３’）に直接接触で導電接続されており、供給電圧を第１のバスバー（１０）および第２のバスバー（１１）に提供するように、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル（１２）が、電源の一方の端子に接続されるものであり、かつ少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブル（１３、１３’）が、電源の他方の端子に接続されるものであり、板ガラスは少なくとも１つの加熱フィールドフリー板ガラスゾーン（９）を有しており、その中に、少なくとも１つの電気的なゾーン加熱素子（１５）が配置され、ゾーン加熱素子（１５）が、加熱フィールドフリー板ガラスゾーン（９）が供給電圧の印加によって加熱可能なようにオーム抵抗を有しており、ゾーン加熱素子（１５）が、加熱フィールド（１４）に対して電気的並列回路で、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル（１２）および少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブル（１３）と直接接触で導電接続され、ゾーン加熱素子（１５）が、第１のバスバー（１０）および第２のバスバー（１１）の両方に直接導電接続されず、少なくとも１つの電気的なゾーン加熱素子が一体型の加熱ワイヤの形で設計される、板ガラス。
2. １つまたは複数の接続セクション（２３）が、少なくとも加熱層（６）と物理的接触する領域で、第１および／または第２のフラットリボンケーブル（１２、１３、１３’）へのゾーン加熱素子（１５）の電気的接続のために配置され、加熱層（６）と接触して配置される接続セクション（２３）の領域が環境に対して電気的絶縁被覆を提供される、請求項１に記載の板ガラス（１）。
3. １つまたは複数の接続セクション（２３）が、少なくとも板ガラスの加熱層フリー縁ゾーン（７）の領域で、第１および／または第２のフラットリボンケーブル（１２、１３、１３）へのゾーン加熱素子（１５）の電気的接続のために配置される、請求項１に記載の板ガラス（１）。
4. 熱可塑性樹脂系接着剤層（４）により互いに接着された個々の２つの板ガラス（２、３）を含む複合板ガラスとして実装され、加熱層（６）が個々の板ガラスの少なくとも１つの表面上に配置され、および／または個々の板ガラス間に配置されたキャリアーの表面上に配置され、少なくとも１つのゾーン加熱素子（１５）が個々の２つの板ガラス間に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の板ガラス（１）。
5. ゾーン加熱素子（１５）が接着剤層（４）の少なくともセクションにより埋め込まれている、請求項４に記載の板ガラス（１）。
6. 加熱ワイヤ（１５）が、３５から１５０μｍの範囲の直径を有しており、および／または特に１２から２４ボルトの範囲の供給電圧で、板ガラス表面で３００から１０００Ｗ／ｍ^２の範囲の除氷能力が使用可能にできるように設計されている、請求項１に記載の板ガラス（１）。
7. 加熱ワイヤ（１５）が少なくとも１つの湾曲したワイヤセクションを有し、該湾曲したワイヤセクションが４ｍｍより大きい曲率半径を有している、請求項６に記載の板ガラス（１）。
8. 自動車のフロントガラスとして実装され、少なくとも１つの加熱フィールドフリー板ガラスゾーン（９）が、外部環境とのコミュニケーションのためのコミュニケーションウィンドウ（２２）および／または板ガラスを拭うために備えられたフロントガラスのワイパーの休止または停止位置として機能する、請求項１から７のいずれか１項に記載の板ガラス（１）。
9. ゾーン加熱素子（１５）が板ガラスの下縁（５ａ’）に隣接して配置されるバスバー（１１）とオーバーラップして配置される、請求項８に記載の板ガラス（１）。
10. 少なくとも板ガラス表面の一部にわたって広がり、かつ接続手段を介して電源に電気的に接続されることができる電気的な加熱層（６）を備える、透明な板ガラス（１）を製造するための方法であって、接続手段は、帯状の第１のバスバー（１０）および帯状の第２のバスバー（１１）を含み、それぞれが、供給電圧の印加後、加熱電流が加熱層によって形成される加熱フィールド（１４）にわたって流れるように、帯の長さ全体にわたって加熱層に直接接触で導電接続され、第１のバスバー（１０）は、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル（１２）に直接接触で導電接続され、第２のバスバー（１１）は、少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブル（１３、１３’）に直接接触で導電接続されており、供給電圧を第１のバスバー（１０）および第２のバスバー（１１）に提供するように、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル（１２）が、電源の一方の端子に接続されるものであり、かつ少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブル（１３、１３’）が、電源の他方の端子に接続されるものであり、板ガラスは、少なくとも１つの加熱フィールドフリー板ガラスゾーン（９）を有しており、その中に、
    − 加熱フィールドフリー板ガラスゾーン（９）が供給電圧の印加によって加熱可能なようなオーム抵抗を有する、少なくとも１つの電気的なゾーン加熱素子（１５）が、加熱フィールドフリー板ガラスゾーン（９）に実装されており、ゾーン加熱素子（１５）が一体型の加熱ワイヤの形で配置され、
    − ゾーン加熱素子（１５）が、加熱フィールド（１４）に対して電気的に並列回路で、少なくとも１つの第１のフラットリボンケーブル（１２）および少なくとも１つの第２のフラットリボンケーブル（１３、１３’）に直接導電接続され、ゾーン加熱素子（１５）が、第１のバスバー（１０）および第２のバスバー（１１）に直接導電接続されない、方法。
11. ゾーン加熱素子（１５）が少なくとも、加熱層（６）と物理的には接触し、電気的には絶縁されているセクションによって配置される、請求項１０に記載の方法。
12. 機能性単一部品として、ならびに、備品、装置、および建造物の組み込み部分としてのほか、陸上、空中、または水上での運搬の手段、具体的には、自動車において、例えば、フロントガラス、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、および／またはガラスルーフとして、請求項１から９のいずれか１項に記載の透明な板ガラス（１）の使用。

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