(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターであって、
湾曲した自動車のフロントガラスの下側の内面に合致し且つ接着するように適合された可撓性のポリマー絶縁体シートであって、停止位置におけるフロントガラスワイパーの長さに揃えられた長さを有するとともに、該絶縁体シートの周縁部が、前記停止位置におけるフロントガラスワイパーブレードのフロントガラスに対する接触領域の周囲を近接して囲むようなサイズになっている、可撓性のポリマー絶縁体シートを備え、該絶縁体シートは、
（ａ）比較的高抵抗の導電性ヒーター要素と、
（ｂ）比較的低抵抗の導電性電極材料であって、前記ヒーター要素よりも低い抵抗を有するとともに、該電極材料と直接接触しない前記ヒーター要素の加熱領域の両側において前記ヒーター要素に施されて、前記加熱領域の前記ヒーター要素を通る電流の流れを確立する、比較的低抵抗の導電性電極材料と、
を支持し、前記加熱領域は、前記絶縁体シートを前記自動車のフロントガラスに施す場合、停止位置における前記フロントガラスワイパーブレードの前記フロントガラスに対する接触領域に近接して、前記絶縁体シートの実質的に全長にわたって分布するようなサイズになっている、フロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項２】
前記フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターのフロントガラスへの取付け平面に沿って測定した場合、前記絶縁体シートの前記長さは、前記絶縁体シートの高さの少なくとも６倍であり、前記電極材料は、前記フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターの前記長さに沿って連続的なバス構造内に延在し、前記ヒーターの幅に沿って平均の電流の流れを促す、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項３】
前記絶縁体シートは、長さが５０．８ｃｍ（２０インチ）よりも大きく、高さが（７．６ｃｍ（３インチ）よりも小さい、請求項２に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項４】
前記絶縁体シートは、長さが１０１．６ｃｍ（４０インチ）よりも大きい、請求項２に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項５】
前記加熱領域において前記ヒーター要素に接触して塗布された接着剤を更に備える、請求項２に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項６】
前記フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターは、前記絶縁体シートの側から見た場合、黒色である、請求項５に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項７】
前記絶縁体シートは透明であり、前記ヒーター要素は黒色である、請求項６に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項８】
前記電極材料は、前記絶縁体シートの幅を横切って対向する縁部において、前記絶縁体シートの長さに沿って延在する上側電極及び下側電極を含み、前記絶縁体シートの一端部から、実質的な中点における前記上側電極及び前記下側電極のうちの一方との接続点まで前記可撓性のポリマー絶縁体シートの長さに沿って延在する給電電極を備える、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項９】
前記上側電極及び前記下側電極は、それぞれ、外方に延在し、前記上側電極及び前記下側電極のうちの他方のフィンガー電極とともに櫛形構成になるフィンガー要素を備える、請求項８に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１０】
前記電極材料は、前記絶縁体シートの前記長さに沿って延在する外側電極及び内側電極を含み、前記外側電極は、前記内側電極を囲み、前記外側電極は、前記内側電極よりも小さい幅を有する、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１１】
前記内側電極及び前記外側電極は、それぞれ、外方に延在し、前記内側電極及び前記外側電極のうちの一方のフィンガー電極と櫛形構成になるフィンガー要素を備える、請求項１０に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１２】
前記絶縁体シート、前記ヒーター要素及び前記電極材料は、延性金属圧着コネクタによって接合される第１の部分及び第２の部分に分けられる、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１３】
前記延性金属圧着コネクタは、重なり合う場合の前記第１の部分及び前記第２の部分に貫通し、前記電極材料を前記第１の部分及び前記第２の部分に電気的に接合する導電性要素を備える、請求項１２に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１４】
延性金属圧着コネクタは、重ね合わせ形態において、間に前記第１の部分及び第２の部分を受け、前記第１の部分及び前記第２の部分の周りにともに非弾性的に圧着されるようなサイズになっている対向する部分を有し、該対向する部分は、重なり合う前記第１の部分及び前記第２の部分に貫通し、前記電極材料を前記第１の部分及び前記第２の部分に電気的に接合するようになっている内方に延在する歯部を有する、請求項１２に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１５】
前記延性金属圧着コネクタは、前記内方に延在する歯部に電気的に連通する電気ケーブルを受けるコネクタを更に含む、請求項１４に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１６】
前記コネクタは、電気ケーブル導体を受け、該電気ケーブル導体の周りに圧着され、前記電気ケーブル導体と該延性金属圧着コネクタとの間に電気的な接続をもたらす圧着スリーブである、請求項１５に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１７】
フロントガラスと、該フロントガラスを拭浄するフロントガラスワイパーとを提供する自動車のフロントガラスアセンブリを更に備え、前記フロントガラスワイパーは、該フロントガラスワイパーが作動していない時、前記停止位置に位置する、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１８】
前記ヒーター要素は正温度係数材料である、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項１９】
前記電極材料は、前記絶縁体シートに直接施される、バインダー中の導電性金属粒子である、請求項１に記載のフロントガラスワイパー停止位置用ヒーター。
【請求項２０】
フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターを用いるフロントガラスを製造する方法であって、前記フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターは、
湾曲した自動車のフロントガラスの下面に合致するように適合された可撓性のポリマー絶縁体シートであって、停止位置におけるフロントガラスワイパーの長さに揃えられた長さを有するとともに、前記シートの周縁部が、前記停止位置におけるフロントガラスワイパーブレードのフロントガラスに対する接触領域の周囲を近接して囲むようなサイズになっている、可撓性のポリマー絶縁体シートと、
前記可撓性のポリマー絶縁体シート上を被覆する比較的高抵抗の導電性ヒーター要素と、
比較的低抵抗の導電性電極材料であって、前記ヒーター要素よりも低い抵抗を有するとともに、該電極材料と直接接触しない前記ヒーター要素の加熱領域の両側において前記ヒーター要素に施されて、前記加熱領域の前記ヒーター要素を通る電流の流れを確立する、比較的低抵抗の導電性電極材料と、
を備え、前記加熱領域は、前記自動車のフロントガラスに前記絶縁体シートを施す場合、停止位置における前記フロントガラスワイパーブレードの前記フロントガラスに対する接触領域に近接して、前記絶縁体シートの実質的に全長に沿って分布するようなサイズになっており、該方法は、
（ａ）前記ヒーター要素及び前記電極材料を前記絶縁体シートに施し、ヒーターアセンブリを形成するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）の後、前記加熱領域が、前記停止位置における前記フロントガラスワイパーブレードの前記フロントガラスに対する接触領域に近接するように、前記ヒーターアセンブリを、前記フロントガラスにおけるフロントガラスワイパーの停止位置において、車両のフロントガラスの内面に施すステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願に対する相互参照］
本出願は、２０１５年２月１３日に出願された、引用することにより本明細書の一部をなす米国仮出願第６２／１１６，０３６号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、フロントガラスの領域のうち、フロントガラスワイパーが不使用時に停止する場所を加熱するように、自動車のフロントガラスに配置可能なヒーターに関し、特に、より均一な熱出力をもたらす幅狭のフォームファクターのヒーターに関する。
【背景技術】
【０００３】
フロントガラスワイパーが動いていない期間、例えば、駐車している車では、ワイパーブレードは、フロントガラスに対して凍り付く場合がある。こうして凍り付くことにより、後に、フロントガラスワイパーが作動された際、フロントガラスワイパーブレードを損傷するおそれがあり、又は、ワイパーモーターに過剰な負担をかけることで、電気ヒューズが飛び、フロントガラスワイパーが最も必要な時に動作不能になってしまうおそれがある。
【０００４】
この理由から、フロントガラスワイパーの「停止位置」に電気ヒーターを配置し、静止しているワイパーブレードがフロントガラスの表面に凍り付かないように十分にフロントガラスを加熱することが知られている。このような電気ヒーターは、フロントガラスのガラス表面に直接、一続きの薄く高抵抗の導体を印刷することによって設けることができる。この導体に電流が通るときのオーム加熱により、隣接のガラスを十分に温め、ワイパーブレードが凍り付くことを防止することができる。
【０００５】
印刷導体をフロントガラスに施すことは、困難かつ高コストであり、製造が不適当であったり損傷を受けたりした場合、フロントガラスの高コストの再加工又はスクラップが必要となる可能性がある。導体は、フロントガラスを車両に接着するのにマスチック材が用いられ、通常、フロントガラスの周囲の黒塗りの境界部によって覆われている場所である、フロントガラスの縁部から離して配置しなければならない。現行の設計は、使用可能なフロントガラス領域のかなりの幅を塞ぐ必要がある場合がある。薄い導体は、小さい欠け傷及び断絶を起こしやすく、それにより、ヒーターの全部分が使用不能になる可能性がある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、製造中の種々の段階においてフロントガラスに施すことができ、不良の際により容易に修理又は再加工される「ピールアンドスティック（peel and stick）」フィルムの形態で、フロントガラスワイパーの停止位置用の幅狭のフォームファクターの「エリア」ヒーターを提供する。エリア型ヒーターにおいて、電流の流れをまずヒーターの長さに沿って低抵抗材料を通るように促し、次に、ヒーターの幅を横切って高抵抗材料を通るように促す導体バス構成によって、幅狭のフォームファクターが、加熱の均一性を失うことなく達成される。ヒーターの製造性の向上は、複数のフィルム部品を合わせて連続的なヒーター素子にする電気的組付けを可能にするクリップシステムによって可能である。
【０００７】
具体的には、１つの実施形態において、本発明は、停止位置におけるフロントガラスワイパーの長さに揃えられた長さを有する、湾曲した自動車のフロントガラスの下面に合致するように適合された可撓性のポリマー絶縁体シートを備えるフロントガラスワイパー停止位置用ヒーターを提供する。導電性のヒーター材料が絶縁体シート上を被覆し、比較的低抵抗の電極材料が、ギャップ領域の両側においてヒーター材料に施されて、ギャップ領域のヒーター材料を通る電流の流れを確立する。ギャップ領域は、絶縁体シートを自動車のフロントガラスに施す場合、停止位置における、フロントガラスワイパーブレードのフロントガラスに対する接触領域に近接して、絶縁体シートの実質的に全長にわたって分布するようなサイズになっている。
【０００８】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、損傷に耐性があるとともに、フロントガラスへの取付け前に構成して、ヒーターをフロントガラス製造プロセスにおける種々の段階において柔軟に取り付けることを可能にすることができるエリア型ヒーターを提供することである。本発明の少なくとも１つの実施形態の別の特徴は、単一の抵抗導体によって得ることができるものよりも空間効率の良い加熱システムを提供することである。本発明の少なくとも１つの実施形態の別の特徴は、修理又は交換をより容易に行うことができる、より丈夫なヒーターを提供することである。
【０００９】
フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターのフロントガラスに対する取付け平面に沿って測定した場合、絶縁体シートの長さは、絶縁体シートの高さの少なくとも６倍とすることができる。電極材料は、フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターの長さに沿って、断絶のないバス構造内に延在し、ヒーターの幅に沿って平均の電流の流れを促すことができる。
【００１０】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、幅方向の電流の流れを促すことによって、このタイプのヒーターに必要な非常に長いアスペクト比における熱の均一性の向上をもたらすことである。
【００１１】
可撓性のポリマーシートは、４０インチよりも大きい長さを有することができる。
【００１２】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、標準的な車両における２つのフロントガラスワイパーの除霜をもたらすことができる単一の加熱ユニットを提供することである。
【００１３】
フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターは、ギャップ領域における高抵抗のヒーター材料に接触して塗布された接着剤を備えることができる。
【００１４】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、ヒーターとフロントガラスとの間で熱を非常に近接させ、支持基板が、フロントガラスに対して、発生した熱を閉じ込めることを可能にすることである。
【００１５】
ヒーターは、フロントガラスに取り付けられている側とは反対側から見た場合、黒色とすることができる。
【００１６】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、車両のフロントガラスの周りに通常施される黒色のマスキング材料と調和するヒーターシステムを提供することである。
【００１７】
絶縁体シートは透明とすることができ、ヒーター材料は黒色とすることができる。
【００１８】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、高い炭素含有量の高抵抗材料を、黒色顔料効果をもたらすことにも兼用することである。
【００１９】
電極材料は、絶縁体シートの幅を横切って対向する縁部において、絶縁体シートの長さに沿って延在する上側電極及び下側電極を含むことができ、フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターは、絶縁体シートの一端部から、実質的な中点における上側電極及び下側電極のうちの一方との接続点まで、可撓性のポリマー絶縁体シートの長さに沿って延在する給電電極を更に備えることができる。
【００２０】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、ヒーターアセンブリの中点において電流を導入する手段を提供することによって、長いアスペクト比のヒーターにおける熱の均一性に影響を与えることができるように、上側バス電極及び下側バス電極の延在長さに沿った電圧降下の作用を低減することである。
【００２１】
電極材料は、ポリマー絶縁体シートの長さに沿って延在する外側電極及び内側電極を含むことができ、外側電極は、内側電極を囲み、外側電極は、内側電極よりも小さい幅を有する。
【００２２】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、ワイパーブレードがフロントガラスに対して氷によって接着することを低減するために、ワイパーブレードの領域を囲む加熱ゾーンを提供することである。
【００２３】
フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターの電極は、外方に延在して、別の電極のフィンガー電極との櫛形構成になるフィンガー要素を備えることができる。
【００２４】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、大きい加熱領域をもたらしながら、高抵抗材料におけるホットスポットを防止することである。
【００２５】
可撓性のポリマー絶縁体シート、ヒーター材料及び電極材料は、延性金属圧着コネクタによって接合される第１の部分及び第２の部分に分けることができる。
【００２６】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、後に継ぎ合わせることができる部品ごとの構成を可能にすることにより、非常に長く薄いエリア型の抵抗を製造する方法を提供することである。
【００２７】
延性金属圧着コネクタは、重なり合う第１の部分及び第２の部分に貫通し、導電性電極材料を第１の部分及び第２の部分において電気的に接合する導電性要素を備えることができる。
【００２８】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、組み付けられると絶縁材料によって分離される電極を有する積層構造体を接合する方法を提供することである。
【００２９】
延性金属圧着コネクタは、内方に延在する歯部と電気的に連通する電気ケーブルを受けるコネクタを更に備えることができる。
【００３０】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、従来のケーブル配線を用いて、車両からフロントガラスワイパー停止位置用ヒーターに電力を導入する方法を提供することである。
【００３１】
コネクタは、電気ケーブル導体と延性金属圧着コネクタとの間の電気的接続のために、電気ケーブル導体の周りに圧着して電気ケーブル導体を受ける圧着スリーブとすることができる。
【００３２】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、中点シームにおいてアセンブリを接続するのと同時に、アセンブリの中点においてケーブルから電気を導入する方法を提供することである。
【００３３】
高抵抗の導電性ヒーター材料は、正温度係数材料とすることができる。
【００３４】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態の特徴は、エリア型ヒーターにおけるような抵抗材料を通した並列の電流の流れが可能な場合に、より均一な加熱をもたらす自己調節型のヒーター表面を提供することである。
【００３５】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び図面を検討することによって当業者に明らかになる。図面では、同様の参照符号は同様の特徴を指すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターの位置を示す自動車のフロントガラスの部分図であるとともに、本発明の第１の実施形態に従って構成された、分割された戻りバスを呈するヒーターの後側の拡大部分図が示されている。
【図２】ループ状の戻りバスを用いる第２の実施形態を示す、図１と同様の拡大部分図である。
【図３】変形可能な金属クリップを用いて図１又は図２の実施形態を作製する、２つのストリップ部材の組付けの拡大部分斜視図である。
【図４】図３のクリップから内方に延在する歯部によってもたらされる電気的相互接続を示す、線４−４に沿った、組み付けられた図３のストリップの断面図である。
【図５】電力供給ケーブルへの圧着取付け部を示す、図３の変形可能な金属クリップの側面図である。
【図６】本発明によってもたらされる加熱領域及びフロントガラスにおけるフロントガラスワイパーの接触領域の図であり、接触領域を中心にした加熱及び接触領域の周縁部に集中した加熱による代替的な方策が示されている。
【図７】フロントガラスワイパー停止位置用ヒーターが取り付けられた車両のフロントガラスの図１の線７−７に沿った断面図であり、ヒーターのフロントガラスへの適用及び自動車の電気系統への接続が示されている。
【図８】幅狭のフォームファクターのエリアヒーターにおける熱の均一性を向上するために、ヒーターの長さに沿うのではなくヒーターの幅を横切る平均の電流の流れを示す、本発明のヒーターの一部の詳細な部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施形態が詳細に説明される前に、本発明が、その適用において、以下の説明で述べられるか又は図面で示される構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことが理解される。本発明は、他の実施形態が可能であり、また、種々の方法で実施又は実行されることが可能である。同様に、本明細書で使用される言い回し及び用語は、説明のためのものであり、制限的であるとみなされるべきでないことが理解される。「含む」及び「備える」並びにその変形の使用は、その後に挙げられる事項及びその等価物並びに更なる事項及びその等価物を包含することを意図される。
【００３８】
ここで、図１を参照すると、自動車１２又は他の車両のフロントガラス１０は、フロントガラスワイパー停止位置１４を画定する下側前部を有することができる。フロントガラスワイパー停止位置１４は、フロントガラス１０の外部における位置であり、フロントガラスワイパーが作動していない時、フロントガラスワイパーブレード（明確にするために図示せず）はこの位置で静止する。フロントガラスワイパー停止位置１４は、概して、停止位置におけるフロントガラスワイパーブレードとフロントガラス１０とが接触する線によって規定される水平軸１５に沿って延在する。
【００３９】
本発明は、１つの実施形態において、フロントガラスワイパー停止位置１４の全長に沿って、車両内部においてフロントガラス１０のガラスの下縁部に取り付けられるヒーターストリップ１６を提供する。ヒーターストリップ１６は、自動車の電源系統（例えば１２ボルト）からの電流源を受け取り、フロントガラスワイパー停止位置１４を加熱し、氷によってフロントガラスワイパーがフロントガラス１０に張り付くのを防止する。
【００４０】
１つの実施形態において、図示のように、ヒーターストリップ１６は、概して、電気絶縁性で可撓性のポリマー支持フィルム１８を備え、その上面（フロントガラス１０のガラスに向かって位置する）には、電気を通すことにより熱を発生させる抵抗層２０が保持されている。抵抗層２０の上には、抵抗層２０と連通し、電流を通す１組の導電性櫛形電極２２が配置されている。櫛形電極２２は、電極バス２４及び戻りバス２６から互い違いに延在し、一方、電極バス２４及び戻りバス２６は、フロントガラスワイパー停止位置１４の長さに沿って水平に延びている。
【００４１】
代替的には、本明細書に記載される、例えば図３に示されている任意の実施形態では、櫛形電極２２、電極バス及び戻りバス２６は、可撓性のポリマー支持フィルム１８に直接施し、その後、抵抗層２０で覆うことができる。いずれの場合でも、櫛形電極２２と抵抗層２０との間には直接接続があり、櫛形電極２２から抵抗層２０を通る電流の流れが可能である。
【００４２】
抵抗層２０は、電流引込みを低下させるとともにその表面にわたって熱を発生させるように高抵抗を有する導電性材料によって構成することができる。好ましくは、抵抗層２０は、例えば微粒子フィラーを含む導電性ポリマーであり、正温度係数（ＰＴＣ）を呈する導電性ポリマー材料とすることができる。正温度係数材料は、温度上昇に伴って上昇する抵抗を有し、それにより、或る形態の温度フィードバックをもたらし、ホットスポットを防止する。本発明に好適な正温度係数（ＰＴＣ）ヒーターは、Leslie M. Wattsに対する米国特許第４，８５７，７１１号及び同第４、９３１、６２７号にも開示されている。これらの特許は、引用することによってその全体が本明細書の一部をなす。抵抗層２０は、例えば、可撓性のポリマー支持フィルム１８上にスクリーン印刷することができる。
【００４３】
櫛形電極２２、電極バス２４及び戻りバス２６は、例えば、低抵抗の印刷材料、例えば、バインダー中に金属銀粒子を含む銀インク、又は金属箔等とすることができる。概して、櫛形電極２２、電極バス２４及び戻りバス２６は、抵抗層２０よりも抵抗がはるかに低く、理想的には可能な限り低くなる。櫛形電極２２及び電極バス２４及び戻りバス２６は、同様に他の部品にスクリーン印刷してもよい。例えば、抵抗層２０を、可撓性のポリマー支持フィルム１８に印刷するか若しくは別様に施し、次いで、櫛形電極２２、電極バス２４及び戻りバス２６をその上に印刷することができるか、又は、櫛形電極２２、電極バス２４及び戻りバス２６を、可撓性のポリマー支持フィルム１８に印刷するか若しくは別様に施し、次いで、抵抗層２０をその上に印刷することができる。この後者の構成は、導電層を保持及び保護するのに役立つことができる。
【００４４】
なおも図１を参照すると、第１の実施形態では、戻りバス２６は、自動車の電気系統（通常１２ボルト）の負極に取り付けられた第１の端子３０から延びて、フロントガラス１０の全幅に概して水平に延在することができ、櫛形電極２２は、戻りバス２６から下方に延在することができる。電極バス２４は、自動車の電気系統の正極に取り付けられた第２の端子３２に接続することができ、戻りバス２６から下方に離間して、フロントガラス１０の幅に沿っておおよそ半分の距離にある中点３４まで水平に延在し、給電電極をもたらすことができる。この中点３４において、電極バス２４は分割され、第２の端子３２から離れる方にフロントガラス１０を横切って続く、水平に延在する第１の電源バスアーム３６と、折り返して第２の端子３２の方に戻る第２の電源バスアーム３８とをもたらす。櫛形電極２２は、電源バスアーム３６及び電源バスアーム３８の双方から上方に延在し、戻りバス２６に取り付けられている下方に延在する櫛形電極２２間に収まる。
【００４５】
電源バスにおけるこの分岐の結果、櫛形電極２２を通る経路に関して、ヒーターストリップ１６の最右端において、ヒーターストリップ１６の最左端におけるものと対比した場合、端子３０及び３２間の電流の経路長さの差が低減し、それにより、より均一な加熱がもたらされる。
【００４６】
ここで、図２を参照すると、代替的な一実施形態において、戻りバス２６は、電極バス２４を完全に囲むことができ、この場合、上側及び下側に水平に延びる戻りバス２６は、電極バス２４の幅２７’のおおよそ半分の幅２７を有する。櫛形電極２２は、上側及び下側並びに端面において電極バス２４から外方に延在することができ、一方、戻りバス２６からの櫛形電極２２は、電極バス２４のこれらの櫛形電極２２の間に内方に延在することができる。別様には、この構成は、例えば、抵抗層２０の上に導電性櫛形電極２２、電極バス２４及び戻りバス２６が配置されたものに重ねて印刷されるか、又は、導電性櫛形電極２２、電極バス２４及び戻りバス２６の上に抵抗層２０が印刷されたものに重ねて印刷されるポリマー支持フィルム１８を提供する、図１に関して記載したものと同様とすることができる。
【００４７】
ここで、図３及び図５を参照すると、製造の簡便性を理由に、ヒーターストリップ１６は、例えば、図１の線４０に沿って分離される２つの別個の部品４２ａ及び４２ｂとして構成することができる。別個の部品４２ａ及び４２ｂのそれぞれの電極バス２４並びに別個の部品４２ａ及び４２ｂのそれぞれの戻りバス２６は、それぞれ、別個の部品４２ａ及び４２ｂの隣接する端部を重ね合わせ、重なり合う部分をクリップ４４で接続することによって、それぞれ接合することができる。クリップ４４は、Ｕ字形に折り畳まれて、対向するアーム４３ａ及び４３ｂをもたらす延性金属ストリップとすることができ、アーム４３ａ及び４３ｂは、対向する位置で、別個の部品４２ａ及び４２ｂの重なり合う縁部に嵌まり、別個の部品４２ａ及び４２ｂの縁部を挟んでともに折り畳み、それらをともに保持するまでＵ字形のアーム４３を内方に圧迫する。
【００４８】
また図４を参照すると、クリップ４４のアーム４３の内面は、例えば、これらのアームに穴４８を粗く打ち抜くことで、又はタブ形状の歯部を切削形成することで、内方に延在するプロング部（prongs）４６を得ることができる。プロング部４６は、部品４２の材料に穿孔し、電極バス２４又は戻りバス２６のいずれかの金属導電層、第１の部品４２ａの抵抗層２０、ポリマー支持フィルム１８及び接着層５２を貫通し、そして、電極バス２４又は戻りバス２６の少なくとも対応する金属層、抵抗層２０、及び第２の部品４２ｂを通り、これらの層の全てをともに電気的に接合する。プロング部４６は、上向きのプロング部（図示せず）も有することができるクリップ４４の底部アームによって印加される反対方向の圧迫力によって適所に堅固に保持される。
【００４９】
この例では、接着層５２は、ポリマー支持フィルム１８に対して電極バス２４及び戻りバス２６の上に示されているが、代替的な一形態では、接着層５２は、電極バス２４及び戻りバス２６の反対の側においてポリマー支持フィルム１８上に直接配置することができる。いずれの場合でも、接着層５２は、第１の部品４２ａ及び第２の部品４２ｂの接続を安定させるのに役立つ。
【００５０】
再び図３及び図５を参照すると、クリップ４４は、上方に延在する変形可能な圧着要素５０を備えることができ、圧着要素５０は、電源リード等の導体５４の周りに圧着し、自動車の電気系統に接続して、ヒーターストリップ１６に対する電源を取り付ける簡便な方法を提供することができる。クリップ４４がヒーターストリップ１６のおおよそ中央に置かれる場合、この取付け方法により、様々な櫛形電極２２に分配される電力の流れる全長の差を低減することによって、電力分布の向上をもたらすように、電力が導入される。
【００５１】
この技法は、ヒーターストリップ１６の構成のために３つ以上の部品４２をともに組み付けるのに用いることができることが明白である。
【００５２】
ここで図６を参照すると、ヒーターストリップ１６は、フロントガラスワイパーブレードと、フロントガラスワイパー停止位置１４を画定するフロントガラスとの間の接触領域と位置合わせすることができ、接触領域を囲むことができる。図１に示されている実施形態では、抵抗層２０上の電極２４、２６及び２２間のギャップに概ね対応する、ヒーターストリップ１６によってもたらされる直接加熱領域６０は、フロントガラスワイパー停止位置１４の下にあり、かつフロントガラスワイパー停止位置１４を密接に囲むことができる。代替的には、直接加熱領域は、フロントガラスワイパー停止位置１４の下にはなく、フロントガラスワイパー停止位置１４の上側及び下側に位置する上側加熱領域６０’及び下側加熱領域６０’’に分離していることができる。この構成は、加熱領域６０を僅かに外方に移動させ、加熱領域６０’及び６０’’間の伝導に依拠して（同じ加熱領域に関して）フロントガラスの境界領域を除氷し、ワイパー停止位置１４の下の領域を間接的に加熱する。概して、電極２２、２６及び２４の領域は、熱を発生させない。なぜなら、電極材料は、抵抗層２０を通る加熱電流を防ぐように効果的に短絡しているからである。したがって、これらの２つの手法は、最良の性能に所望され得るに応じて、コールドスポットの配置も可能にする。
【００５３】
ここで図４及び図７を参照すると、ヒーターストリップ１６の接着層５２は、フロントガラス１０の内面に対して押し付け、フロントガラスワイパー停止位置１４の長さに沿ってヒーターストリップ１６をフロントガラスに取り付けることができる。接着層５２は、フロントガラス１０に貼り付ける前に剥離ライナー６１を除去することによって露出する感圧接着剤とすることができる。図示のように、抵抗層２０は、ポリマー支持フィルム１８とフロントガラス１０のガラスとの間に挟まれており、抵抗層２０とフロントガラス１０のガラスとの間に最大の熱伝達をもたらし、ポリマー支持フィルム１８が、抵抗層２０並びに電極２４、２６及び２２の摩耗又は損傷に対する保護層を提供するとともに、熱が抵抗層２０から自動車内部に散逸しないように閉じ込めることを可能にする。
【００５４】
ポリマー支持フィルム１８は黒色の材料とすることができるか、又は、ポリマー支持フィルム１８を通して抵抗層２０の黒色を見ることができるように透明とすることができ、ヒーターストリップ１６を自動車の内部から視線方向６４に沿って見た場合に黒色の外観を呈するようになっている。この黒色の外観は、ヒーターストリップ１６が取り付けられるフロントガラスワイパー停止位置１４の領域においてフロントガラスの内縁部にある黒色マスキング材５６に調和する。
【００５５】
クリップ４４は、両面接着テープ６７等の更なる接着層又は接着材料によってフロントガラス１０に保持することができ、また、ケーブル５３を通して、制御電子機器６６、例えばタイマーと通信し、ヒーターストリップ１６の動作時間を、通常の氷の蓄積を溶かすのに必要な時間に制限することができる。これに関して、制御電子機器６６のタイマーは、自動車のバッテリー６８からの電力を通す又は妨げることができ、ヒーターストリップ１６を、フロントガラスワイパーの急速除霜のための最大熱出力モードで使用することを可能にするが、その場合、例えば従来のフロントガラス用デフロスター等の使用を通して、冷たい氷が消散し、車両の車室内温度が上昇した後、この高熱モードにより過度に電力を浪費し得る又はヒーターストリップ１６の部品を損傷し得る心配がない。タイマー６６は、作動スイッチ７０と通信し、運転者によってスイッチが押された場合、自動的に作動することができる。
【００５６】
ここで図８を参照すると、電極２６、２４及び２２の構成は、概して、長さを規定する水平軸１５に対して垂直である、垂直方向すなわち幅方向に沿って、正味の電流の流れ７２を促すようになっている。この正味の電流の流れ７２は、概して、電極２６、２４及び２２間の最も短い抵抗の経路に沿った個々の電流の流れ７４のベクトル和である。電極２６及び２４のより低い抵抗のバス構造に沿って電流が分配された後にのみ、幅方向に沿って正味の電流の流れ７２を方向付けることによって、この種の非常に大きいアスペクト比設計において、水平軸１５に沿って温度均一性の向上を達成することができる。これに関して、水平軸１５に沿って測定した場合のヒーターストリップ１６の長さは、水平軸１５に対して垂直に測定した場合のヒーターストリップ１６の幅の８倍以上とすることができる。１つの実施形態において、水平軸１５に沿って測定した場合のヒーターストリップ１６の長さは、例えば、個々のヒーターストリップ１６を各フロントガラスワイパーブレードに用いた場合、２０インチよりも大きく、又は、単一のヒーターストリップ１６を双方のフロントガラスワイパーに用いた場合、４０インチよりも大きくすることができる。ヒーターストリップ１６の幅は、フロントガラスの平面において水平軸１５に対して概ね垂直に測定すると、フロントガラスの下縁部に目立たず適合するように、通常３インチ未満である。
【００５７】
参照するためだけに本明細書において特定の用語が使用されており、それゆえ、制限することは意図していない。例えば、「上側」、「下側」、「上方」及び「下方」のような用語は、参照される図面内の方向を指している。「前方」、「後方」、「背後」、「底部」、「側方」などの用語は、一貫しているが、任意の座標系内の構成要素の部分の向きを示しており、その座標系は、論じられている構成要素を説明する本文及び関連する図面を参照することにより明らかになる。そのような用語は、これまで具体的に述べられた言葉、その派生語、同様の意味の言葉を含むことができる。同様に、「第１の」、「第２の」、及び構造を参照する他のそのような数字を使った用語は、文脈によって明確に指示されない限り、一連のもの、又は順序を意味しない。
【００５８】
本開示及び例示的な実施形態の要素又は特徴を導入するとき、冠詞「１つの（"a", "an"）」、「その（the）」及び「前記（said）」は、そのような要素又は特徴が１つ以上存在することを意味している。「備える、含む（comprising）」、「含む（including）」及び「有する（having）」という用語は、包括的であることを意図しており、具体的に言及される以外の更なる要素又は特徴が存在する場合があることを意味している。本明細書において説明される方法、ステップ、プロセス及び動作は、実行する順序として具体的に特定されない限り、論じられるか、又は例示される特定の順序において必ず実行する必要があると解釈されるべきでないことを更に理解されたい。また、追加又は代替のステップが利用される場合があることも理解されたい。
【００５９】
本発明の種々の特徴が、添付の特許請求の範囲で述べられる。本発明が、その適用において、本明細書で述べる構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことが理解されるべきである。本発明は、他の実施形態が可能であり、また、種々の方法で実施又は実行されることが可能である。上述の形態の変形形態及び変更形態が本発明の範囲内にある。本明細書で開示され規定される発明が、述べられたか又はテキスト及び／又は図面から明らかな個々の特徴のうちの２つ以上の全ての代替の組合せに拡張されることも理解される。これらの異なる組合せは全て、本発明の種々の代替の態様を構成する。本明細書で述べる実施形態は、本発明を実施するために知られている最良の形態を説明し、当業者が本発明を利用することを可能にすることになる。
【００６０】
特許公報及び非特許刊行物を含む、本明細書において記述される全ての刊行物は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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