玻璃板组件
阅读说明:本技术 玻璃板组件 (Glass panel assembly ) 是由 吉田稔 常叶淳一 于 2020-01-31 设计创作,主要内容包括:本发明的玻璃板组件包括:玻璃体;层叠于上述玻璃体上的导电体;至少1个连接端子,其固定在上述导电层,并由导电性材料形成;和用于将上述连接端子固定在上述导电层的无铅焊料,上述连接端子包括:基部;至少1个设置部,其与上述基部连结,经由上述无铅焊料而被固定在上述导电层;供电部,其与上述基部连结,并连接对上述导电层供电的电缆;和连接部,其配置在上述基部与连接部之间,可弯曲地将上述连接部连接到上述基部。(The glass panel assembly of the present invention comprises: a glass body; a conductor laminated on the glass body; at least 1 connection terminal fixed to the conductive layer and made of a conductive material; and a lead-free solder for fixing the connection terminal to the conductive layer, the connection terminal including: a base; at least 1 setting part connected with the base part and fixed on the conductive layer through the lead-free solder; a power supply unit connected to the base and connected to a cable for supplying power to the conductive layer; and a connecting portion disposed between the base portion and the connecting portion, and configured to be bendable to connect the connecting portion to the base portion.)
技术领域
本发明涉及安装于构造物的窗框的玻璃板组件。
背景技术
例如,专利文献1中公开了与汽车的玻璃板的导电体连接的连接端子。在这样的连接端子连接电缆等,经由连接端子对导电体进行供电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2014-519149号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
上述那样的连接端子经由无铅焊料而被固定在导电体。但是,无铅焊料比有铅焊料硬,因此当连接端子被某物挂住,或者与连接端子连接的电缆无意中被拉拽时,存在应力集中在连接端子与导电体的连接部位,发生连接端子的剥离等不良状况的可能性。
本发明是为了解决该问题而完成的,其目的在于,提供即使在有外力作用于连接端子的情况下,也能够抑制连接端子的剥离等不良状况的玻璃板组件。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的玻璃板组件包括:玻璃体;层叠于上述玻璃体上的导电体;至少1个连接端子,其固定在上述导电体,并由导电性材料形成;和用于将上述连接端子固定在上述导电体的无铅焊料,上述连接端子包括:基部;至少1个设置部,其与上述基部连结,经由上述无铅焊料而被固定在上述导电体;连接对上述导电体供电的电缆的供电部;和连接部,其配置在上述基部与供电部之间,可弯曲地将上述供电部连接到上述基部。
在上述玻璃板组件中,可以为包括一对上述设置部。
在上述玻璃板组件中,可以为上述一对设置部隔着上述基部配置在彼此相反侧。
在上述玻璃板组件中,可以为上述连接部构成为比上述基部更容易变形。
在上述玻璃板组件中,可以为上述连接部由铜锌合金形成。
在上述玻璃板组件中,可以为在上述设置部,在隔着上述无铅焊料与上述导电体相对的面形成有至少1个凸部。
在上述玻璃板组件中,可以为上述导电体由至少1个加热线形成。
在上述玻璃板组件中,可以为上述导电体由至少1个天线形成。
在上述玻璃板组件中,可以为上述导电体由至少1个调光体或发光体形成。
在上述玻璃板组件中,可以为玻璃体由夹层玻璃形成,上述夹层玻璃具有:外侧玻璃板;内侧玻璃板;和配置在上述外侧玻璃板与内侧玻璃板之间的中间膜。
在上述玻璃板组件中,可以为在上述外侧玻璃板与内侧玻璃板之间配置上述导电体,在上述内侧玻璃板的端缘形成有缺口,在借助于上述缺口而露出至外部的上述导电体,经由上述无铅焊料固定有上述连接端子。
在上述玻璃板组件中,可以为上述外侧玻璃板由未强化玻璃形成。
在上述玻璃板组件中,可以为上述导电体由印刷的银形成。
在上述玻璃板组件中,可以为上述无铅焊料为铟类的无铅焊料。
在上述玻璃板组件中,可以为上述无铅焊料的熔点为150℃以下。
发明效果
依照本发明的玻璃板组件,即使在有外力作用于连接端子的情况下,也能够抑制连接端子的剥离等不良状况。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的玻璃板组件的俯视图。
图2是图1的玻璃板组件中使用的连接端子的立体图。
图3是图2的俯视图。
图4是图2的后视图。
图5是表示将图2所示的连接端子安装在玻璃板的方法的后视图。
图6是表示图2所示的连接端子安装于玻璃板的状态的后视图。
图7是表示图2所示的连接端子安装于玻璃板时,使力作用于电缆的状态的侧视图。
图8是图7的后视图。
图9是表示本发明的连接端子的其它例子的立体图。
图10是表示本发明的连接端子的其它例子的俯视图。
图11是表示本发明的连接端子的其它例子的俯视图。
图12A是表示本发明的连接端子的其它例子的俯视图。
图12B是图23A的后视图。
图13是表示将本发明的连接端子安装于夹层玻璃的状态的俯视图。
图14是实施例1的连接端子的俯视图。
图15是实施例2的连接端子的俯视图。
图16是比较例的连接端子的俯视图。
图17是表示对于实施例1、2的连接端子,使荷重作用于电缆的实验的侧视图。
图18是表示对于比较例的连接端子,使荷重作用于电缆的实验的侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的玻璃板组件的一个实施方式进行说明。图1是该玻璃板组件的俯视图。如图1所示,该玻璃板组件10是嵌入汽车的窗框的部件。具体而言,该玻璃板组件10包括玻璃板1、层叠于该玻璃板1的除雾器2(导电体)和经由无铅焊料4安装在该除雾器2的一对连接端子3。在各连接端子3安装有从车内延伸的供电用的电缆5,从电缆5供给的电流经由连接端子3被供给到除雾器。以下,对各部件进行说明。
<1.玻璃板>
玻璃板1能够利用汽车用的公知的玻璃板。例如玻璃板1也可以利用吸热玻璃,普通透明玻璃或绿色隔热玻璃,或者UV绿色隔热玻璃。不过,这样的玻璃板1需要实现遵循使用汽车的国家的安全标准的可见光透射率。例如,能够以使得日照吸收率、可见光透射率等满足安全标准的方式进行调整。以下,给出透明玻璃的组成的一个例子和吸热玻璃组成的一个例子。
(透明玻璃)
SiO2:70~73质量%
Al2O3:0.6~2.4质量%
CaO:7~12质量%
MgO:1.0~4.5质量%
R2O:13~15质量%(R为碱金属)
换算为Fe2O3的全氧化铁(T-Fe2O3):0.08~0.14质量%
(吸热玻璃)
吸热玻璃的组成例如能够采用以透明玻璃的组成为基准,令换算为Fe2O3的全氧化铁(T-Fe2O3)的比率为0.4~1.3质量%,令CeO2的比率为0~2质量%,令TiO2的比率为0~0.5质量%,将玻璃的构成成分(主要为SiO2、Al2O3)减去T-Fe2O3、CeO2和TiO2的增加量而得的组成。
另外,玻璃板1的种类并不限于透明玻璃或吸热玻璃,而能够根据实施方式适当地选择。例如,玻璃板1也可以为丙烯酸类、聚碳酸酯类等的树脂窗。
另外,本实施方式的玻璃板1的厚度也可以不特别限定。不过,从轻量化的观点出发,玻璃板1的厚度可以在2.2~5.1mm的范围设定,也可以在2.4~3.8mm的范围设定,还可以在2.7~3.2mm的范围设定。而且,玻璃板1的厚度也可以设定成3.1mm以下、2.0mm以下,甚至1.6mm以下。
另外,这样的玻璃板1除单个玻璃板以外,还可以为由多个玻璃夹着树脂等中间膜的夹层玻璃。构成夹层玻璃的各玻璃板的厚度有没有特别限定,例如,能够令一个玻璃板为1.6mm,令其他玻璃板为2.0mm。此外,还能够令其他玻璃板的厚度为0.3mm。根据以上,玻璃板能够在0.2~5.1mm的范围内适当地设定。
<2.除雾器>
下面,对除雾器2进行说明。如图1所示,除雾器2包沿玻璃板1的两侧边在上下方向上延伸的一对供电用的第1母线21和第2母线22。在两个母线21、22之间,隔开规定间隔平行地配置有在水平方向上延伸的多个加热线23。
而且,从安装于第1母线21的连接端子3供给电流,安装在第2母线22的连接端子经由电缆5接地。依照该结构,当对除雾器2供给电流时,在加热线23产生防雾用的热。此外,母线21、22和加热线23例如通过将导电性的银糊料印刷在玻璃板1的表面上并进行烧制而形成。不过,构成除雾器2的材料并不限定于该银糊料,而能够适当地选择。
<3.连接端子>
下面,参照图2和图3,对连接端子3进行说明。图2是连接有电缆的连接端子的立体图,图3是连接电缆之前的连接端子的俯视图,图4是连接端子的后视图。以下,为了便于说明,沿图2~图4所示的方向进行说明。
如图2~图4所示,本实施方式的连接端子3包括一对设置部31、基部32、连接部33和供电部34,它们例如是将板状的金属等导电性材料弯曲而形成为一体地的部件。形成连接端子3的材料只要是导电性材料即可,没有特别限定,不过优选后述那样的反复的抗弯强度高的材料,例如优选采用铜锌合金、韧钢(tough picth steel)(C1100R)、黄铜(C2600)、铜合金(NB-109)。
各设置部31设置在除雾器2的母线21、22上,形成为板状。各设置部31作为整体形成为矩形形状,角部形成为圆弧状。此外,各设置部31的下表面经由后述的无铅焊料4而被固定于母线21、22。此外,设置部31具有角部弯曲的形状,由此抑制后述的应力集中。
在各设置部31的下表面,形成有2个凸部311,如后所述,利用这些凸部311,在设置部31与母线21、22之间形成间隙,以填埋该间隙的方式配置无铅焊料4。
2个设置部31由基部32连结。更详细而言,基部32包括从各设置部31的侧边的后端部立起的一对起立部321和以连接两个起立部321的方式在水平方向上延伸的主体部322,作为整体形成为正视时呈U字形。而且,连接部33从主体部322的前端向前方延伸,进而在连接部33的前端连接有在左右方向上呈带状延伸的供电部34。
连接部33的左右方向的宽度比主体部322小。此外,在主体部322,在与连接部33的连接部分,在与连接部33的两端对应的位置形成有半圆状的缺口323。
如图3和图4所示,供电部34在连接电缆5之前,包括与连接部33连接的矩形形状的支承部341和从该支承部341的两侧向下方延伸的一对延伸部342。支承部341的左右方向的宽度比连接部33宽。而且,供电部34如后述的图5所示,由支承部341和一对延伸部342包围电缆5并压紧(卷住),从而固定电缆5。
<4.焊料>
无铅焊料4没有特别限定,例如能够使用铟类、鉛类、铋类、锡-银类等无铅焊料。特别是,铟类、铅类的无铅焊料是比例如锡-银类的无铅焊料更柔软的材料,因此能够抑制由残留应力导致的玻璃板的破损。此外,为了缓和应力集中,优选使用熔点为150℃以下的铟类等柔软的无铅焊料。
<5.连接端子的安装>
下面,参照图5和图6,对连接端子3的安装方法进行说明。首先,如图5所示那样,在供电部34的两个延伸部342之间配置电缆5,通过将两个延伸部342压紧,而将电缆5固定在供电部34。由此,电缆5被配置在基部32的下侧。此外,电缆5除与供电部34的连接部分以外由橡胶等非导电性部件覆盖。接着,在设置部31的下表面涂敷无铅焊料4。
接着,将如上述那样准备的连接端子3固定在母线21、22。首先,如图5所示,在母线21、22上配置无铅焊料4。接着,加热连接端子3的设置部31的上表面侧。由此,热经由设置部31传导至无铅焊料4,无铅焊料4熔化。然后,如图6所示,伴随无铅焊料4的固化,设置部31被固定在母线21、22。
<6.特征>
如以上所述,依照本实施方式的玻璃板组件10,能够得到以下的效果。
(1)例如,如图7和图8所示,当电缆5转动,以相对于玻璃板1垂直延伸的方式施加力时,应力集中在设置部31的一部分,存在设置部31从母线21、22剥离,或者设置部31与母线21、22和玻璃板1一起剥离的可能性,由此,存在连接端子3从母线21、22脱离的可能性。
因此,在本实施方式中,在供电部34与基部32之间设置宽度窄的连接部33,使得在电缆5与供电部34一起转动时,连接部33相对于基部32弯曲。由此,抑制力在设置部31集中,其结果是,能够防止设置部31从母线21、22、玻璃板1剥离。
另外,铟类等熔点低的无铅焊料4比例如锡-银类的无铅焊料柔软,因此在上述那样的力作用的情况下,能够缓和经由无铅焊料4从设置部31作用于母线21、22的力,能够进一步抑制连接端子3的剥离。不过,这样的熔点低的无铅焊料4,例如在盛夏的沙漠、海滨那样的高温下误将除雾器的开关接通的情况下,存在上升至接近熔点的温度,焊料的接合力稍稍下降的可能性。与此相对,锡-银类的无铅焊料虽然比铟类的无铅焊料硬,应力缓和效果低,但是熔点高,因此在高温下使用时不会发生上述那样的接合力的下降。
(2)如图2和图3所示,在基部32,在与连接部33的连接部位形成有圆弧状的缺口323。由此,连接部33的前后方向的长度因缺口323而实质上变长。因此,容易连接部33受力,变得更容易弯曲。其结果是,对力集中于设置部31进一步加以抑制,其结果是,能够进一步防止设置部31从母线21、22、玻璃板1剥离。
(3)在本实施方式的连接端子3,在基部32设置有起立部321,由此,能够在基部32的主体部322与设置部31之间形成间隙。因此,能够在该间隙配置供电部34,能够将电缆5配置在比主体部322靠下方处。因此,能够抑制连接端子3的从玻璃板1起的突出高度,能够抑制连接端子3与作业人员、作业工具等接触。此外,由于供电部34不从基部32的上表面突出,因此能够使连接端子3为紧凑的结构。
(4)在供电部34的两侧,以从左右隔着该供电部34的方式有配置一对设置部31。因此,能够使作用于供电部34的力(特别是后述的转动力矩)左右分散,能够减弱作用于各设置部31的力。
(5)在设置部31的下表面形成有凸部311,因此能够通过该凸部311在设置部31与母线21、22之间形成间隙。而且,由于在该间隙配置无铅焊料4,所以能够使无铅焊料4的厚度均匀。因此,能够使设置部31的面内的接合强度均匀。
<7.变形例>
以上,对本发明的一个实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,只要不脱离其主旨,就能够进行各种改变。而且,以下给出的多个变形例能够适当地组合。
<1>
在上述实施方式中,通过令连接部33的宽度比基部32的主体部322窄,并且形成缺口323,使连接部33的前后方向的长度实质上变长而容易弯曲,但除此以外,还能够在连接部33设置各种以使得容易弯曲。例如,能够采用这样的构成,即:通过令连接部33的厚度比基部32薄,或者预先形成易弯部,或者令构成连接部33的材料为比基部32柔软的材料等使连接部比基部32更易变形,以容易弯曲。
<2>
在上述实施方式中,将连接端子3用一种材料形成为一体,但是也能够用多种材料形成。还能够如上述那样,仅连接部33以不同的材料形成。
<3>
在上述实施方式中,设置有2个设置部31,例如也可以如图9所示那样为1个。此外,基部32的形状也没有特别限定,只要是能够将设置部31与连接部33连结那样的形状即可。此外,供电部34被设置成在压紧电缆5时位于比基部32的主体部322靠下方处,但是也可以配置于比主体部322靠上方处。而且,设置部31的形状也没有特别限定,例如能够如图10所示形成为矩形形状。这样一来,例如与图3的例子相比,能够增大涂敷无铅焊料4的面积,因此能够提高接合强度。特别是铟类的焊料在高温下(例如,105~120℃)的接合强度并不太强,因此这样设置更有利。此外,凸部311也并非必须设置。在设置2个设置部31的情况下,也可以不像上述实施方式那样隔着基部32地设置,2个设置部31相对于基部32的位置没有特别限定。
<4>
连接部33的长度没有特别限定,例如也可以如图11所示,超过设置部31而向前方延伸。由此,供电部34配置在比设置部31靠前方处。当像这样连接部33变长时,连接部33变得容易弯曲,在如图7那样电缆5与供电部34一起转动时,能够进一步抑制力在设置部31集中。另一方面,通过调整连接部33、设置部31和供电部34的前后方向的长度,还能够改变供电部34的前后方向的位置。例如,在图3的例子中,供电部34的前端与设置部331的前端大致一致,但是也可以如图12A所示,供电部34配置在比设置部31的前端靠后方处。此外,缺口部323并非一定必须,例如也可以如图12A所示,不设置缺口部。但是,在这种情况下,为了令连接部33容易弯曲,优选减小连接部33的宽度。
<5>
在上述实施方式中,例如如图4所示,起立部321以相对于设置部31和基部32大致垂直的方式设置,不过并不限定于此。例如也可以如图12B所示,起立部321相对于设置部31和基部32倾斜地延伸。在该例子中,起立部321以随着去往设置部31侧而向下方延伸的方式形成。由此,在力作用于供电部34的情况下,能够利用倾斜地延伸的起立部321,来缓和传递至设置部31的力。
<6>
供电部34通过压紧而固定电缆5,但是只要能够固定电缆5即可,其结构并没有特别限定,能够应用各种固定方法。例如,也能够在电缆5的前端安装连接器,将该连接器嵌入供电部34,或者利用焊料、导电性的接合剂,将电缆5与供电部34固定。此外,当连接端子3的从玻璃板1起的突出高度没有限制时,还能够将电缆5固定在连接部33的上表面侧。
<7>
在上述实施方式中,给出了将连接端子3固定在除雾器2的例子,不过除除雾器之外只要是被供给电流的电气装置,就能够作为本发明的导电体应用。例如,也可以为母线以外的加热线、天线。
<8>
在上述实施方式中,说明了在玻璃板1设置有导电体(母线和加热线)的例子,不过,例如还能够在夹层玻璃设置导电体,在其上设置上述连接端子3。夹层玻璃能够采用具有外侧玻璃板、内侧玻璃板和配置在它们之间的树脂制的中间膜的公知的结构。而且,能够在内侧玻璃板的车内侧的面,配置加热线、天线、调光体、发光体等导电体,利用无铅焊料在该导电体固定连接端子。作为导电体,除此以外,例如能够使用设置在传感器、摄像机的配置区域的加热线等。或者,如图10所示,能够在两个玻璃板11、12之间,配置上述的各种导电体25,使导电体25从形成于内侧玻璃板12的缺口121露出。而且,能够利用无铅焊料4将连接端子3固定在露出的导电体25。在这种情况下,外侧玻璃板11能够利用未强化玻璃形成。作为这样的在两个玻璃板11、12之间配置的导电体,还能够使用除冰设备。在这种情况下,除冰设备能够配置在外侧玻璃板11的车内侧的面。
<9>
另外,还能够在导电体上涂敷助焊剂,在其上经由无铅焊料4固定连接端子3。在这种情况下,作为助焊剂,例如也可以使用Gamma Lux(千住金属工业株式会社制造)。
实施例
以下,对本发明的实施例进行说明。不过,本发明并不限定于以下的实施例。
<1.实施例和比较例的准备>
作为实施例1,制作了与上述实施方式同样方式的连接端子。具体而言,制作了图14所示的连接端子。材料采用铜锌合金,尺寸如图14所示(单位为mm)。实施例2如图15所示,连接部的结构与实施例1不同。即,不在基部设置缺口,而以令连接部的两侧呈圆弧状凹陷的方式形成。另一方面,作为比较例制作了图16所示的连接端子。比较例不设置连接部,基部与供电部直接连接。
接着,在如上述那样构成的实施例1、2和比较例的供电部压紧电缆后,利用铟类无铅焊料将各设置部固定在层叠于玻璃板(未强化玻璃板:厚度2.0mm)上的导电体(材质为Ag)上。然后,如图17或图18所示,连接端子以朝向下方的方式配置,在与玻璃板垂直的方向上对电缆施加荷重后,将该实施例1、2和比较例在温度105℃的保管室中保管96小时。之后,观察连接端子是否从导电体剥离。荷重取5N和10N这两种。结果如下。
表1
5N
10N
实施例1
没有剥离
没有剥离
实施例2
没有剥离
没有剥离
比较例
剥离
剥离
如上述表1所示,实施例1、2的连接端子没有从导电体剥离,而比较例的连接端子从导电体剥离了。实施例1、2的连接端子具有连接部,因此在对电缆施加与玻璃板垂直的荷重时,如图17所示,连接部弯曲。因此,由作用于电缆的荷重导致的转动力矩对连接端子的设置部的作用被缓和,由此防止了连接端子的剥离。另一方面,比较例的连接端子没有连接部,因此在对电缆施加与玻璃板垂直的荷重时,如图18所示,由电缆导致的转动力矩很强地作用于设置部,由此设置部从导电体剥离了。因此可知,通过在基部与供电部之间设置连接部,能够防止连接端子的剥离。
附图标记说明
1:玻璃板
2:除雾器(导电层)
3:连接端子
4:无铅焊料
5:电缆
10:玻璃板组件
31:设置部
32:基部
33:连接部
34:供电部。