JP3906567B2 - 樹脂ウインドの端子固定構造 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のウインドガラスに替えて用いられる樹脂ウインドに係り、詳しくはアンテナやデフォッガ等の導線を備えた導線入り樹脂ウインドの端子取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のウインドガラス（多くの場合、リヤウインドガラス）に放送受信用のアンテナや曇り止め用デフォッガ等の導線プリントを設けたものが知られている。図１１はウインドガラス３１に設けられるアンテナの端子構造の一例を示し、図１２は図１１のＢ部を示したものである。図示の車両用窓ガラスアンテナは、ウインドガラス３１の室内側に導電インクを所定のパターンでプリント後、焼き付けることによってアンテナ３２を構成し、そのアンテナ３２の一部に充分な電気的接続が得られるような広幅の接続導通部３３を形成してそこに端子３４をハンダ３５付けによって固定した構造である。
【０００３】
ところで、近年、自動車産業分野においては、ウインドガラスに替えて樹脂ウインドを適用しようという試みがある。導線入り樹脂ウインドを得る１つの方法として、片面に導電インクの印刷によって所定パターンの導線プリントを形成した樹脂フィルムを、その導線プリントが内側になるように樹脂パネルの表面に接合することによって、樹脂パネルと樹脂フィルムとの間に導線プリントを挟み込むことが考えられる。なお、このような構造は、ガラス製ウインドにおいては、既に試みられている方法であって、その一例としては、例えば特開昭６３−１５５８０４号公報を挙げることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、樹脂ウインドにアンテナを構成しようとした場合、樹脂パネルの耐熱性の関係で、端子の接続に、従来のウインドガラスにて使用されていた高温で溶融するハンダを用いることができない。導電性接着剤や低温ハンダにて端子を取り付けることも考えられるが、従来用いられていたハンダと比較し、取付強度や信頼性に劣る。また、ハンダ付け以外の方法として、端子の取付座に設けた取付孔を通してネジを樹脂パネルにねじ込むことによって端子を締結するネジ締め構造も考えられるが、このネジ締め構造の場合には、ネジの締結力によって樹脂パネルにひび割れを起こしたり、あるいは車体振動でネジが弛んだりしないようにするために、下孔の管理や締め付けトルクの管理に手間が掛かるという問題がある。よって、図１１に示したガラス構造をそのまま流用することができず、ガラスを樹脂に置き換えるには、端子の固定構造の変更が必要となる。
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐熱性の問題やひび割れの問題を解消した上で、端子を強固に固定することが可能な樹脂ウインドの端子固定構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明は次のように構成したものである。即ち、請求項１の発明は、
樹脂パネルと、その樹脂パネルの表面に接合された樹脂フィルムとの間に導線を挟み込む構成の樹脂ウインドの端子固定構造であって、
前記樹脂フィルムには、端子取付用としての開口を設け、
前記樹脂パネルの表面には、前記導線につながりかつ前記樹脂フィルムの開口を塞ぐように、導電材料製の導通部を構成する金属製の箔を配置し、
前記箔の外縁部は、前記樹脂パネルと前記樹脂フィルムにより挟持し、
前記箔の中央部は、前記樹脂フィルムの開口から表面側に膨出されて該樹脂フィルムの表面と面一とし、
前記樹脂パネルの表面には、固定ピンを一体に突設し、
導電材料からなる端子の取付座を前記箔の表面に接触させた状態で前記固定ピンの熱カシメにて前記樹脂パネルに固定した
樹脂ウインドの端子固定構造である。
【０００７】
上記のように構成された請求項１の発明によれば、樹脂パネルに一体に設けた固定ピンに端子の取付座を熱カシメによって固定する構造のため、ピン先端に対する局部的加熱で済むこと、樹脂パネルに対して大きな外力を作用しなくて済むこと等から、熱問題やひび割れといった問題が発生せず、しかも長期にわたって端子の固定状態を維持できる強固な固定構造が提供される。
また、導電材料製の導通部を構成する金属製の箔を用いたので、金属と樹脂の線膨張係数が相違することに起因して樹脂パネルに発生する熱歪みを軽減することができる。
また、箔の中央部が樹脂フィルムの開口から表面側に膨出されて該樹脂フィルムの表面と面一とされているため、箔の中央部の表面に端子の取付座を接触させた状態で固定ピンの熱カシメにて樹脂パネルに固定することにより、箔と端子との間における導通性を確保することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、前記樹脂パネルの固定ピンは、前記箔を貫通して樹脂フィルムの表面側に突出させた請求項１に記載の樹脂ウインドの端子固定構造である。
【０００９】
上記のように構成された請求項２の発明によれば、樹脂パネルの固定ピンが箔を貫通して樹脂フィルムの表面側に突出する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は導線入り樹脂ウインドを示す平面図、図２は要部を示す拡大断面図である。本実施の形態に係る導線入り樹脂ウインド１は、例えば自動車のクォータウインドに適用される。
図示のように、樹脂ウインド１は透明なポリカーボネート樹脂製の樹脂パネル２を主体として構成され、その樹脂パネル２の片面（室内側）には、一方の面に導線としてのラジオやテレビ等の放送受信用のアンテナプリント又は曇り止め用の熱線プリント３（以下、実施の形態の説明では導線プリント３という）が形成され、他方の面にハードコート処理が施された透明なポリカーボネート樹脂製の樹脂フィルム４が導線プリント３を内側にして接合されている。
【００１５】
樹脂フィルム４には、端子取付用として所定形状（例えば長方形）の開口５が設けられている。そして、樹脂フィルム４の内面側である樹脂パネル２との接合面側には、導線プリント３と、樹脂パネル２に固定される端子８とを接続するための導電材料製の導通部が設けられており、本実施の形態においては、導通部は金属製の箔又は板６（以下、本実施の形態では金属箔として説明する）から構成されている。
金属箔６は前記開口５を塞ぐように設けられとともに、その一部が導線プリント３に接するように配置される。また、金属箔６は開口５から樹脂フィルム４の表面側に膨出されて該樹脂フィルム４の表面と面一状態とされて露出されている。なお、金属箔６は厚みが０，０５〜０，２mmの銅、アルミ、ニッケル等から形成される。
【００１６】
また、前記樹脂パネル２には、前記金属箔６を貫通して樹脂フィルム４の表面側に突出する複数本の円柱状の固定ピン７が一体に設けられ、その固定ピン７に導線プリント３をフィーダ線（図示省略）に接続するための端子８が取り付けられている。本実施の形態では、端子８は基端部に金属箔６の露出広さよりもやや広い大きさの平板状の取付座８ａを有し、その取付座８ａには前記固定ピン７に対応する数の取付孔８ｂが設けられるとともに、下面中央部には下面を平坦面とした突起部８ｃが形成されている。
そして、端子８は取付座８ａの取付孔８ｂを固定ピン７に嵌め込んで金属箔６の上面に接触するように重ねた状態で固定ピン７の先端を熱カシメによって潰すことによって樹脂パネル２に固定されている。
また、樹脂パネル２の他方の片面（室外側）には、表面にハードコート処理を施した透明なポリカーボネート樹脂製の樹脂フィルム９が接合されて樹脂ウインド１の室外側表面の保護が図られている。
【００１７】
上記のように構成される導線入り樹脂ウインド２は、以下に説明する工程で製造される。先ず、図３に示すように、一方の面に所定形状の導線プリント３が形成され、他方の面にハードコート処理が施されたポリカーボネート製の樹脂フィルム４が用意される。なお、導線プリント３は導電性インクをスクリーン印刷によって樹脂フィルム４に所定パターンで印刷後、低温による焼き付け（乾燥）を行うことによって形成される。
次いで、樹脂フィルム４における端子取付予定部位に所定形状の開口５が形成される。その後、樹脂フィルム４のインク印刷面側に開口５よりも大きい金属箔６がその一部を導線プリント３に接するようにかつ開口５を塞ぐように貼り付けられる。
一方、片方の面にハードコート処理を施したポリカーボネート製の樹脂フィルム９が用意される。
【００１８】
次いで、図４に示すように、射出成形用の金型における上型２１と下型２２の型内（キャビティ内）に上記２種の樹脂フィルム４，９がセットされ、適宜手段にて位置決め保持される。その後、金型が型締めされて型内に溶融ポリカーボネート樹脂が充填される。なお、この場合、図４及び図５に示すように上型２１の成形面における樹脂フィルム４の開口５に対応する部位には、その開口５の投影面内に複数、例えば４個の円形断面の凹部２１ａが形成されている。
【００１９】
従って、型内に充填された溶融ポリカーボネート樹脂の充填圧力によって金属箔６が開口５から押し出されて上型２１の成形面に押圧される。さらに、溶融ポリカーボネート樹脂は金属箔６における上型２１の凹部２１ａに対応する部位を破って該凹部２１ａに進入する。このため、成形後の金属箔６は開口５から膨出されてその表面が樹脂フィルム４の表面と面一状態に整合され、また、樹脂フィルム４の表面には樹脂パネル２と一体の複数本の固定ピン７が金属箔６を貫通して突出する。なお、前記の成形時において、金属箔６の材質や厚さによっては、金属箔６が意図した状態に破れないこともあるが、この様な場合は、予め金属箔６に貫通しない程度の下孔加工を施しておく。
かくして、樹脂の冷却後、金型を脱型すれば板状の射出成形品、即ち図６に示すような導線入り樹脂ウインド１が得られる。
【００２０】
なお、上記成形において、充填樹脂と樹脂フィルム４，９が共に同種のポリカーボネート樹脂であるため、樹脂フィルム４，９と樹脂パネル２の接着性は良好となり一体化が確保される。
【００２１】
次いで、図７に示すように、端子８の取付座８ａに設けた取付孔８ｂを固定ピン７に嵌め込んで取付座８ａを金属箔６の上面に接触するように重ねる。その後、固定ピン７の先端を熱カシメ機によって加熱しつつ加圧することによって図２に示すような略半球状の頭部７ａを形成し、端子８を樹脂パネル２に固定する。この場合、取付座８ａが金属箔６に対して加圧状態で固定されるため、金属箔６と端子８間における導通性が確保されることになり、特に本実施の形態では、取付座８ａの下面に突起部８ｃを設けてあるため、金属箔６に対する加圧力が強化されることになり、金属箔６と端子７間における導通性をより高めることが可能になる。
【００２２】
上記のように構成され、製造される導線入り樹脂ウインド２は、室内・室外の両面共、ハードコート処理の施された樹脂フィルム４，９によって表面を覆われて保護されているため、傷がつき難く長期にわたって耐久性が維持される。
この場合において、本実施の形態においては、樹脂パネル２に一体に設けた固定ピン７に端子８の取付孔８ｂを嵌め込んで固定ピン７の先端を熱カシメにて潰すことによって端子８を固定する構造のため、ピン先端に対する局部的加熱で済むとともに、樹脂パネル２に対して大きな外力を作用しなくて済む。
このため、例えばハンダ付けによって端子を固定する場合の樹脂パネル２の耐熱性の問題が解消され、またネジ締めによる締結構造の場合に問題となる、樹脂パネル２のひび割れやネジの弛みといった不具合が発生せず、長期にわたって端子８の固定状態を維持できる強固な固定構造が提供される。
【００２３】
また、本実施の形態においては、金属箔６が開口５から膨出し、樹脂フィルム４と面一に整合されているため、ウェス等による拭き取り時において、開口５の縁部に対する引っ掛かりが防止され、剥がれの問題が発生しない。
即ち、若し、金属箔６が樹脂フィルム４に対して凹んだ状態で存在した場合、ウェス等が開口５の縁に引っ掛かって樹脂フィルム４が剥がれる虞があり、そのときは金属箔６から導線プリント３が浮き上がって導通性が損なわれる可能性があるが、本実施の形態によれば、このような剥がれの問題が解消され、導通性の良好な信頼性のある樹脂ウインド１を提供することが可能となる。
【００２４】
なお、端子接続用の導通部として金属箔６を用いた場合は、それよりも厚みの大きい金属板を用いる場合に比べると、金属と樹脂の線膨張係数が相違することに起因して樹脂パネル２に発生する歪みを抑える上で有効である。
【００２５】
次に、本発明の関連技術を説明する。図８及び図９に示す関連技術は射出成形後の樹脂ウインド１に対して端子８を固定する端子固定構造であり、従って、導線入り樹脂ウインド１の射出成形工程については、使用する上型２１が成形面に凹部２１ａを備えていない点を除いては、図３〜図６に示した前述の実施の形態と同様である。この関連技術においては、図９に示すように、取付座８ａに切り起こしによって形成された下向きの複数の爪８ｄを備えた端子８が用意される。そして、端子８又は樹脂ウインド１のいずれかに超音波振動をかけた状態で爪８ｄを金属箔６上から金属箔６に形成された図示しない孔部を通し樹脂パネル２に差し込むと、爪８ｄと樹脂との間の摩擦熱によって樹脂が軟化して爪８ｄが差し込まれ、取付座８ａの下面が金属箔６の露出面に接触される。かくして、端子８はこの状態で図８に示すように樹脂パネル２に固定されることになる。なお、この場合、樹脂パネル２には予め爪８ｄを差し込むための下孔が設けられるが、その下孔の設定時期は樹脂パネル２の成形時又は成形後のいずれであってもよい。
【００２６】
そして、上記のような超音波溶着による固定構造によると、樹脂パネル２に対しては局部的な加熱であり、またネジ締めのような緩みの問題も発生しない。
【００２７】
また、図１０に示す関連技術は、樹脂ウインド１の射出成形時において、樹脂パネル２内に端子８を埋め込んで固定する構造、即ちインサート成形による固定構造としたものである。端子８は図示の如くその基部８ｅが樹脂フィルム４の内面である樹脂パネル２との接合面側において導線プリント３に接触するように配置された状態で埋設され、先端が樹脂フィルム４に予め設けた開口から表面側に突出される。そして、このようなインサート成形によって固定される構造の場合は金属箔６を省略することが可能となる。
【００２８】
なお、上述した実施の形態では、樹脂パネル２及び樹脂フィルム４，９をそれぞれポリカーボネート樹脂製としたが、これに限るものではなく、樹脂パネル２の成形時において、樹脂フィルム４，９に対して充分な接着強度を確保することが可能な相溶性のある樹脂であれば差し支えない。また、上述した実施の形態では、導線入り樹脂ウインドとして、導線が内包される構造を記載したが、例えば、特開平０７−０３２９７６号公報に記載されたように導線が外部に露出した導線入り樹脂ウインドに本発明の端子固定構造を採用してもよく、特に導線の配置や構造に限定されるものではない。また、上述した熱カシメを用いる固定構造においては、固定ピン７が金属箔６及び端子８を貫通する構造を記載したが、固定ピン７を金属箔６の側方両側に配置し、固定ピン７が金属箔６を貫通しない構造を採用することも可能である。また、樹脂ウインドに用いられる樹脂は、透明な樹脂に限らず、半透明あるいは着色された樹脂を適宜用いてもよい。また、前記実施の形態は自動車のクォータウインドに適用する場合で説明したが、適用箇所については、クォータウインド以外のウインドは勿論のこと、ショーウインドのような車両以外のウインドであってもよい。
【００２９】
また、図示の実施の形態では、金属箔６が樹脂フィルム４の表面と面一となるように開口５から膨出しているため、そこに固定される端子８との導通性が良好となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、耐熱性の問題やひび割れの問題を解消した上で、端子を強固に固定することが可能な樹脂ウインドの端子固定構造を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る導線入り樹脂ウインドを示す平面図である。
【図２】 要部拡大断面図である。
【図３】 導線プリント付き樹脂フィルムを示す断面図である。
【図４】 樹脂パネルの成形態様を示す説明図である。
【図５】 図４のＡ部の詳細図である。
【図６】 成形品としての樹脂ウインドの断面図である。
【図７】 端子の固定作業態様説明図である。
【図８】 端子の固定構造に関する関連技術を示す断面図である。
【図９】 爪付き端子を示す斜視図である。
【図１０】 端子の固定構造に関するさらに関連技術を示す断面図である。
【図１１】 従来のガラス製導線付きウインドを示す断面図である。
【図１２】 図１１におけるＢ部の斜視図である。
【符号の説明】
１…樹脂ウインド
２…樹脂パネル
３…導線プリント
４…樹脂フィルム
５…開口
６…金属製の箔（又は板）
７…固定ピン
８…端子
８ａ…取付座

Claims (2)

  1. 樹脂パネルと、その樹脂パネルの表面に接合された樹脂フィルムとの間に導線を挟み込む構成の樹脂ウインドの端子固定構造であって、
    前記樹脂フィルムには、端子取付用としての開口を設け、
    前記樹脂パネルの表面には、前記導線につながりかつ前記樹脂フィルムの開口を塞ぐように、導電材料製の導通部を構成する金属製の箔を配置し、
    前記箔の外縁部は、前記樹脂パネルと前記樹脂フィルムにより挟持し、
    前記箔の中央部は、前記樹脂フィルムの開口から表面側に膨出されて該樹脂フィルムの表面と面一とし、
    前記樹脂パネルの表面には、固定ピンを一体に突設し、
    導電材料からなる端子の取付座を前記箔の表面に接触させた状態で前記固定ピンの熱カシメにて前記樹脂パネルに固定した
    樹脂ウインドの端子固定構造。
  2. 前記樹脂パネルの固定ピンは、前記箔を貫通して樹脂フィルムの表面側に突出させた請求項１に記載の樹脂ウインドの端子固定構造。
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