JP3640193B2 - ミラー用面状発熱体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車のミラーや浴室のミラーの裏面に取付けられ、ミラーの曇り取り、霜取りに利用される面状発熱体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のミラーの曇り取りなどのためにミラーの裏面に貼り付けられる従来の面状発熱体は例えば米国特許第４，９３１，６２７号明細書（１９９０年６月５日発行）に示されている。この種の従来の面状発熱体を図８を参照して説明する。取付けられるべきミラーの外形より僅かに小さな外形をもつ、ポリエステルシートのような可撓性の絶縁シート２の裏面に帯状の一対の主電極３、４が、それぞれ絶縁シート裏面の上端縁及び下端縁に沿って、互いに対向して印刷形成される。図８Ａは絶縁シート２が透明であると仮定し、その表面側より透して見た図である。主電極３、４の延長導電路５、６（以下、導電路と称す）がこれら主電極３、４の一端部よりそれぞれ互いに近付くように延長形成され、それらの延長端部は互いに近接対向する端子接続部５ａ、６ａとされている。対向する主電極３、４および導電路５、６よりそれぞれ櫛歯状の副電極７、８が印刷手段により互いに噛み合うように突出形成され、また、図８Ｂに示すように、これら副電極７、８を覆うように電気抵抗体層又は膜９が形成される。
【０００３】
端子接続部５ａ、６ａの位置において絶縁シート２の表面上に一対の端子１１、１２が、それぞれハトメ金具１３によりかしめ付けられて、端子接続部５ａ、６ａにそれぞれ接続される。面状発熱体１には多くの場合、絶縁シート２の抵抗体層９の形成された一面上に両面接着テープ１５が貼り付けられて、ミラー用面状発熱体１が構成される。ミラーに貼り付けるときにその両面接着テープ１５の離型紙１５ａが剥がされてミラーの裏面に貼付けられて使用される。
【０００４】
抵抗体層９は、通常、温度が高くなると抵抗率が高くなる特性をもっているので、ミラー用面状発熱体１に通電した当初は温度が低いため抵抗体層９の抵抗値が小さく、大電流が流れるので、導電路５、６及び主電極３、４のこれら導電路に近い部分は焼損しないように幅が大きく設定される。しかし、主電極３、４はその端末になるほど電流が小さくなるので幅が次第に狭くされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のミラー用面状発熱体１は、主電極３、４が比較的幅広であるため、この主電極３、４の部分では発熱がなされない。つまり、主電極３、４が取付けられた両縁部では発熱がなされない領域が比較的広い。一方、面状発熱体１が取付けられたミラーは周縁からの放熱が大きく、つまり、周縁部の温度が中心部の温度より低い。しかし、この周縁部、特に主電極３、４と対向する部分での発熱がなされないため、ミラーの周縁部の温度が中心部の温度より一層低いものとなっていた。
【０００６】
さらにまた、導電路５、６は幅が広く、比較的大きな面積を占有しており、この部分で発熱が行われないためミラーの導電路５、６と重なる部分の温度が他より低くなる。
このように従来のミラー用面状発熱体の構成では、これが取付けられたミラーの主電極３、４及び導電路５、６と重なる部分での発熱がないから、ミラーの温度分布が一様でなく、前記重なり部分と他の部分とで霜取り等に要する時間のばらつきが大きかった。
【０００７】
この発明の目的は、発熱領域をミラーの周縁にできるだけ近付けると共に、ミラーの全領域に発熱領域を形成し、ミラーの温度分布を均一にして、場所による霜取り等に要する時間のばらつきを抑えることができるミラー用面状発熱体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の観点によれば、可撓性絶縁シートの主電極、櫛歯状副電極、抵抗体層が形成された側に、可撓性絶縁材よりなる端子装着用基板が接着剤層で貼り合わされ、この端子装着用基板の可撓性絶縁シート側の一面に、帯状の一対の導電路が形成され、これら導電路は、各一端がそれぞれ電極接続手段により対応する主電極の中央部にそれぞれ接続され、上記端子装着用基板の可撓性絶縁シートとは反対側の面の、上記一対の導電路の各他端の位置と対応する位置に、端子が取付けられると共に対応する導電路とそれぞれ接続される。これら端子は電源に接続されるものである。
【０００９】
この発明の第２の観点によれば、主電極、櫛歯状副電極、抵抗体層が形成された可撓性絶縁シートのこれ等が形成された側とは反対側の面の、各主電極の中央部の位置と対応する位置に、端子がそれぞれ取付けられると共に対応する主電極とそれぞれ接続される。これら端子は電源に接続されるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の観点による実施例を図１及び図２に、図８と対応する部分には同じ符号を付して示す。この実施例のミラー用面状発熱体１は、可撓性絶縁シート２の主電極３、４、櫛歯状副電極７、８、抵抗体層９が形成される側に、接着剤層２１で貼り合わせれた端子装着用基板２０を有する。
【００１１】
従来と同様に、可撓性絶縁シート２の一面の周辺部に帯状の一対の主電極３、４が対向して形成されている。これら主電極３、４のほぼ中央に、短かい中継電極部３ａ、４ａがそれぞれ互いに内側に突出形成される。これら主電極３、４及び中継電極部３ａ、４ａより櫛歯状の副電極７、８が互いに噛み合うように突出形成され、これら副電極７、８を覆うように、可撓性絶縁シート２の一面に抵抗体層９が形成される。主電極３、４は中継電極部３ａ、４ａから各末端に近づくに従って幅が狭くされている。副電極７、８は可撓性絶縁シート２のほぼ全体にわたり、ほぼ一様に分布されている。抵抗体層（又は抵抗体膜）９は、例えばカーボンとレジンの混合物よりなる電気抵抗体であり、ＰＴＣ（正の温度係数）を有するもの及びＰＴＣを有しないものの何れでもよい。可撓性絶縁シート２の外面に両面接着テープ１５が貼り付けられている。
【００１２】
端子装着用基板２０は、この例では可撓性絶縁シート２と外形をほぼ同じくされ、ポリエステルシートのような可撓性絶縁シートよりなり、図２に図１の一部の拡大断面を示すように、可撓性絶縁シート２側の面上に、帯状の一対の導電路５、６が形成される。これら導電路５、６は、それらの一端部が対応する中継電極部３ａ、４ａと対向しており、かつ電極接続手段でこれら中継電極部３ａ、４ａとそれぞれ接続されている。また、それらの他端部は端子装着用基板２０のコーナー部において互いに接近した状態に形成されており、端子装着用基板２０の可撓性絶縁シート２側とは反対側の面に取付けられた端子１１、１２がこれら導電路５、６の他端部にそれぞれ電気的に接続される。これら端子１１、１２間には図示しない電源から電圧が印加される。
【００１３】
このように上記実施例では導電路５、６が端子装着用基板２０に設けられているため、従来の可撓性絶縁シート２上の導電路が延長形成されていた領域も発熱領域とすることができ、ミラーの温度分布を均一にすることができる。
また、従来においては導電路５、６は主電極３、４のほぼ一端部に接続され、導電路５、６の各電流がほぼ全部の主電極３、４に流れるため主電極３、４の幅の最も広い部分は、導電路の幅とほぼ同一にする必要があった。しかし，主電極３、４の中央に導電路５、６が接続され、導電路５、６にそれぞれ流れる電流のほぼ２分の１が主電極３、４のそれぞれ両側に流れるから、主電極３、４の幅の最も広い部分の幅Ｗは導電路５、６の幅の半分程度でよい。このように主電極３、４の幅が従来より狭くなっただけ、発熱領域をミラーの周縁に近付けることができ、周縁部の温度を上げることができる。
【００１４】
図１に示した実施例では導電路５、６と主電極３、４の電極接続手段としてハトメ金具２３又は鋲を使用し、図２Ｂに示すように、中継電極部３ａ、４ａとこれら中継電極部３ａ、４ａにそれぞれ対向する導電路５、６の一端部との間に、例えば銅よりなる導電ワッシャー（導電スペーサとも言う）２２を介在させておき、この部分で可撓性絶縁シート２及び端子装着用基板２０をハトメ金具２３又は鋲を用いて両外側から挟み固定し、主電極３、４と導電路５、６とを電気的に接続させている。この場合、押え金具２４を端子装着用基板２０の外面に対接させておき、ハトメ金具２３で一緒に固定することにより、固定部を機械的に強くすることもできる。なお、端子１１、１２の取付けと導電路５、６との接続は従来と同様な手法で行われる。
【００１５】
図３は端子装着用基板２０の外面にサーモスタット３１が取付けられたこの発明の第１の観点による他の実施例を示す。一方の導電路５が途中で分離され、その分離された部分間にサーモスタット３１が配され、この導電路５の両分離端とサーモスタット３１の両端とがそれぞれ金具３２、３３で電気的に接続されると共にサーモスタット３１が端子装着用基板２０に取付けられる。ミラー用面状発熱体１の温度がサーモスタット３１のオン／オフによって所定の範囲に押えられる。サーモスタット３１は抵抗体層９が配されている発熱領域と重なるように配されているので、発熱領域の温度に依存して正確にオン／オフされる。もし、サーモスタット３１が従来の図８中の導電路５又は６の途中に挿入配されているような場合には、その位置は発熱領域の温度より低く、また、サーモスタット３１の熱放散によって、一層温度が低下しているので、ミラー用面状発熱体１、従って、ミラーを所定の温度範囲に設定するのが難しくなる。上記実施例では導電路５を途中で分割したが、このような分割をすることなく、導電路５の一端と端子１１との間にサーモスタット３１を電気的に直列に挿入すると共に、サーモスタット３１を端子装着用基板２０の外面に取付けてもよい。
【００１６】
この発明の第２の観点による実施例を図４により説明する。図４において図１〜３及び図８と対応する部分には同一符号を付けてある。この場合には、図１〜３中から端子装着用基板２０が削除され、可撓性絶縁シート２上の中継電極部３ａ、４ａにそれぞれ端子１１、１２が電気的に接続される。即ち、これら中継電極部３ａ、４ａと対向する、可撓性接続シート２の中継電極部３ａ、４ａとは反対側の面において、端子１１、１２がハトメ金具又は鋲１３により取付けられると共に中継電極部３ａ、４ａと電気的に接続される。図５に示すように可撓性絶縁シート２の左右の周辺に主電極３、４を形成させてもよい。このように主電極３、４を左右に形成することは、図４に示した実施例を適用する場合に限らず、図１、図３に示した実施例にも適用できる。
【００１７】
この発明の第２の観点による他の実施例を、図６及び図７に、図１、図２、図４と対応する部分に同一符号を付けて示す。この実施例では図４の絶縁シート２の抵抗体層９形成面と反対の面に、図１に示したと同様の導電路５、６が形成され、導電路５、６の各端部は中継電極部３ａ、４ａと対向する位置とされ、電極部３ａと導電路５の一端部とがハトメ金具又は鋲４１でその互いに外側がかしめつけられると共に電気的に互いに接続され、同様に電極部４ａと導電路６の一端部とがハトメ金具、又は鋲４２で互いに固定されると共に電気的に接続される。これら接続部を補強するために、導電ワッシャー４３、４４をそれぞれハトメ金具又は鋲４１、４２により同時にかしめつけるとよい。
【００１８】
導電路５、６の他端部は絶縁シート２の一端部に位置すると共に互いに接近され、導電路５、６のこの他端部と電気的に接続されて端子１１、１２がそれぞれハトメ金具又は鋲１３により絶縁シート２に固定される。端子１１、１２は電源に接続されるものである。
導電路５、６を外部環境に対し保護するため、これら導電路５、６が形成された絶縁シート２の一面側に、ただし端子１１、１２が取り付けられた部分を除いて、絶縁層、例えば両面接着テープ４５が貼り付けられる。この場合、端子１１、１２が取り付けられた絶縁シート２の一面側の部分に対応する両面接着テープ４５の部分は絶縁シート２の一面側に貼り付ける前に切除しておき、この切除部分を有する両面接着テープ４５を絶縁シート２の一面側に貼り付けることが好ましい。通常、両面接着テープ４５の外表面の離型紙４５ａは剥がさない。
【００１９】
さらに、端子１１、１２が取り付けられた絶縁シート２の一面側の露出された部分にシリコンゴム接着剤などの絶縁層４６が形成されて外部環境に対して端子１１、１２装着部分を保護している。シリコンゴム接着剤は乾燥するまでにかなりの時間がかかるから、初めに、切除部分を有する両面接着テープ４５を導電路５、６が形成された絶縁シート２の一面側に貼り付け、次いで端子１１、１２が取り付けられた絶縁シート２の一面側の露出された部分にシリコンゴム接着剤４６を被着することが好ましい。他の適当な電気絶縁性接着剤が端子１１、１２を被覆するために使用できることは言うまでもない。
【００２０】
例示の実施例では、電気絶縁層として両面接着テープ４５を使用し、端子１１、１２が取り付けられた部分を除いて、導電路５、６が形成された絶縁シート２の一面側の全面に両面接着テープ４５を貼り付けた。勿論、両面接着テープ以外の他の電気絶縁物質が、端子１１、１２が取り付けられた部分を除く絶縁シート２の一面側の全面を、或いは導電路５、６の表面部分及び、必要ならばそれらの周囲部分のみを被覆するために、使用できる。
【００２１】
しかしながら、両面接着テープを使用すると、端子１１、１２が取り付けられた絶縁シート２の一面側の部分に対応する両面接着テープ４５の部分を予め切除しておくことにより、端子１１、１２が取り付けられた部分を除いて、導電路５、６が形成された絶縁シート２の一面側の全面に両面接着テープ４５を非常に容易に貼り付けることができ、その結果、作業性が著しく向上し、他の絶縁材料を使用する場合と比較して、作業時間が大幅に短縮できるという顕著な利点がある。さらに、端子１１、１２が取り付けられた絶縁シート２の一面側の露出された部分は非常に小さな面積であるから、単に少量のシリコンゴム接着剤４６を絶縁シート２の一面側の露出された各部分に塗布するだけで十分であり、従って、シリコンゴム接着剤４６の塗布作業が容易になり、その作業性が向上する。
【００２２】
なお、絶縁シート２の抵抗体層９の形成された外表面上に両面接着テープ１５が貼り付けられている。前述したように、この両面接着テープ１５はその外表面に、この装置をミラーに貼り付ける前に剥がされる離型紙１５ａを具備する。
【００２３】
【発明の効果】
この発明の第１の観点によれば、導電路５、６が絶縁シート２から端子装着用基板２０に移され、その結果、可撓性絶縁シート２のほぼ全面に発熱領域が形成されるから、ミラーの温度分布のばらつきを小さくすることができる。また、主電極の中央に導電路が接続され、主電極の幅を狭くすることができるから、放熱の激しいミラーの周縁部に発熱領域を近付けることができる。
【００２４】
さらに、この発明の第２の観点によれば、端子装着用基板が削除され、電源に接続されるべき端子が主電極に直接的に接続されるから、第１の観点による場合と同じ有益な効果がもたらされ、しかも安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の観点の実施例を示し、Ａは平面図、Ｂは端子装着用基板２０を外した状態の平面図、Ｃは正面図である。
【図２】Ａは図１Ａ中の I−I 線拡大断面図、Ｂは図１Ａ中のII−II線拡大断面図である。
【図３】この発明の第１の観点の他の実施例を示し、Ａは平面図、Ｂは端子装着用基板２０を外した状態の平面図、Ｃは正面図である。
【図４】この発明の第２の観点の実施例を示し、Ａは平面図、Ｂは絶縁シート２の底面図、ＣはＡ中の III−III 線拡大断面図である。
【図５】この発明の第２の観点の他の実施例を示し、Ａは平面図、Ｂは絶縁シート２の底面図、Ｃは正面図である。
【図６】この発明の第２の観点のさらに他の実施例を示し、Ａは両面接着テープ１５、４５を剥がした平面図、Ｂはその底面図、Ｃは正面図である。
【図７】Ａは図６Ａ中のIV−IV線拡大断面図、Ｂは図６Ａ中の V−V 線拡大断面図である。
【図８】従来のミラー用面状発熱体の一例を示し、Ａは平面図、ＢはＡ中のIV−IV線拡大断面図、Ｃは電気的回路図である。
【符号の説明】
１：ミラー用面状発熱体
２：絶縁シート
３、４：主電極
３ａ、４ａ：中継電極部
５、６：導電路
７、８：副電極
９：抵抗体層
１１、１２：端子
１３、２３：ハトメ金具又は鋲
１５、４５：両面接着テープ
２０：端子装着用基板
２１：接着剤層
２２：導電ワッシャー
２４：押え金具
３１：サーモスタット
４１、４２：ハトメ金具又は鋲
４３、４４：導電ワッシャー
４６：絶縁層（シリコンゴム接着剤）

Claims (7)

1. 可撓性絶縁シートと、
   上記絶縁シートの一方の面上の対向する一対の縁部に沿ってそれぞれ形成された第１及び第２主電極と、
   上記第１主電極及び上記第２主電極にそれぞれ一端が接続され、互いに噛み合った櫛歯状に上記絶縁シートの上記一方の面上にそれぞれ形成された複数の第１副電極及び複数の第２副電極と、
   上記第１及び第２副電極を覆って上記絶縁シートの上記一方の面上に形成された抵抗体層と、
   上記絶縁シートの上記抵抗体層が形成される側に貼り付けられた可撓性絶縁シートよりなる端子装着用基板と、
   上記第１主電極及び第２主電極と一端部がそれぞれ対向するように、かつ上記抵抗体層と対向する上記端子装着用基板の上記絶縁シート側の面にそれぞれ形成された第１導電路及び第２導電路と、
   上記第１及び第２導電路の上記一端部と上記第１及び第２主電極とをそれぞれ電気的に接続する第１及び第２電極接続手段と、
   上記第１及び第２導電路の他端部の位置で上記端子装着用基板の外面に取付けられると共に、上記第１及び第２導電路とそれぞれ電気的に接続された第１及び第２端子と、
   を具備することを特徴とするミラー用面状発熱体。
2. 上記第１及び第２導電路は、上記第１及び第２主電極の中央部においてこれら第１及び第２主電極とそれぞれ接続される請求項１に記載のミラー用面状発熱体。
3. 上記第１及び第２電極接続手段は、
   上記絶縁シートの上記一方の面上にそれぞれ形成され、かつ上記第１及び第２主電極にそれぞれ接続された第１及び第２中継電極部と、
   上記第１及び第２中継電極部と上記第１及び第２導電路の上記一端部との間にそれぞれ挿入された導電性ワッシャ手段と、
   上記絶縁シートと上記端子装着用基板の各外側からこれら絶縁シート及び端子装着用基板を押圧して、上記第１及び第２中継電極部と上記第１及び第２導電路の上記一端部を上記導電性ワッシャに圧接固定するための第１及び第２ハトメ金具と、
   を含む請求項２に記載のミラー用面状発熱体。
4. 上記第１及び第２導電路の他端部は互いに近接した対向状態にある請求項２又は３に記載のミラー用面状発熱体。
5. 上記第１及び第２導電路の一方の一端部とこの一方の導電路に接続される上記第１及び第２端子の一方との間にサーモスタットが電気的に直列に接続され、上記サーモスタットは上記端子装着用基板に取付けられ、かつ上記抵抗体層上に位置付けされている請求項４に記載のミラー用面状発熱体。
6. 上記一方の導電路は途中で２つの導電路部分に切り離され、この切り離された導電路部分の隣接する端部間が上記サーモスタットで電気的に接続されている請求項５に記載のミラー用面状発熱体。
7. 上記絶縁シートの上記抵抗体層が形成される面の反対側に両面接着テープが貼り付けられている請求項６に記載のミラー用面状発熱体。

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