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公開番号2024046973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-05
出願番号2022152368
出願日2022-09-26
発明の名称ヒータユニット及びその応用品
出願人株式会社クラベ
代理人
主分類H05B 3/84 20060101AFI20240329BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】温度の過昇防止機能を有し、温度の均一化がなされ、コンパクト化がなされたヒータユニットを提供すること。
【解決手段】第一発熱素子11及び第二発熱素子12が、一対の電極が形成されたセラミック系の正特性サーミスタ素子からなり、第一電極端子21と第一発熱素子11の一方の電極層、第二電極端子22と第一発熱素子11のもう一方の電極層、第三電極端子23と第二発熱素子12の一方の電極層、第四電極端子24と第二発熱素子12のもう一方の電極層とが電気的に接続され、第一リード部31の一方の端が第一電極端子21と、第二リード部32の一方の端が第一電極端子21と、第二リード部32のもう一方の端が第三電極端子23と、第三リード部33の一方の端が第二電極端子22と、第三リード部33のもう一方の端が第四電極端子24と、第四リード部34の一方の端が第四電極端子23と接続されているヒータユニット。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第一発熱素子と、第二発熱素子と、第一電極端子と、第二電極端子と、第三電極端子と、第四電極端子と、第一リード部と、第二リード部と、第三リード部と、第四リード部と、からなり、
上記第一発熱素子及び上記第二発熱素子が、一対の電極が形成されたセラミック系の正特性サーミスタ素子からなるものであり、
上記第一電極端子と上記第一発熱素子の一方の電極層とが電気的に接続され、上記第二電極端子と上記第一発熱素子のもう一方の電極層とが電気的に接続されており、上記第三電極端子と上記第二発熱素子の一方の電極層とが電気的に接続され、上記第四電極端子と上記第二発熱素子のもう一方の電極層とが電気的に接続されており、
上記第一リード部の一方の端が上記第一電極端子と接続され、上記第二リード部の一方の端が上記第一電極端子と接続され、上記第二リード部のもう一方の端が上記第三電極端子と接続され、上記第三リード部の一方の端が上記第二電極端子と接続され、上記第三リード部のもう一方の端が上記第四電極端子と接続され、上記第四リード部の一方の端が上記第四電極端子と接続されているヒータユニット。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
上記第一リード部、上記第二リード部、上記第三リード部及び上記第四リード部が、それぞれ１本の絶縁電線である請求項１記載のヒータユニット。
【請求項３】
上記第一リード部、上記第二リード部、上記第三リード部及び上記第四リード部の内の複数が、収束部材によって保持されている請求項２記載のヒータユニット。
【請求項４】
請求項１～３何れか記載のヒータユニットと、車両のウインドシールドに取付けられるブラケットと、上記ブラケットに収容されたセンサユニットと、を備えた車両用ウインドシールド装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両におけるカメラユニット、ウインドシールド、レーダユニット等に付着した結露、氷、霜、水滴を除去するとともに、曇り、結露、氷、霜の付着を防止するためのヒータユニット、及び、このヒータユニットが備えられたウインドシールド装置に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
車両用ウインドシールド装置は、ウインドシールドの車室側に取付けられて、車両前方の他車両や障害物の有無の検知に用いられる。車両用ウインドシールド装置は、ウインドシールドに固定されるブラケットと、ブラケットに支持されるカメラユニットまたはレーダユニットと、太陽光などの外光がカメラユニットに入射することを抑制する遮光フードを備える。ここで、車室内の湿度が高い場合や、車外の温度が低い場合には、曇り、結露、霜、氷などがウインドシールドに付着するため、車両用ウインドシールド装置は、遮光フードを加熱するためのヒータユニットを遮光フードの裏側に備えている。このヒータユニットから発せられる熱によって、遮光フードと対向するウインドシールドに付着した曇り、結露、霜、氷などは溶融、蒸発して除去される。これにより、カメラユニットによる撮影は鮮明なものとなる。また、レーダユニットからのレーダが減衰することなく、正確な検知が可能となる（特許文献１など参照）。
【０００３】
ヒータユニットとしては、例えば、加熱される面状の対象領域を均一に昇温するため、対象領域の周縁に位置する第１の線状発熱体と、対象領域の内部に位置する第２の線状発熱体とを別々に備えたものが知られている（特許文献２など参照）。また、線状発熱体としても種々のものが知られている（特許文献３など参照）。ヒータユニットとしても、種々の態様のものが知られている（特許文献４～６など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１８５８９３公報
実用新案登録第１８０１１９０号
特許第６３２０９３５号
特開２０１９－９３７９４公報
特開２０１９－１０４３７８公報
特開２０２１－１５３０３６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のヒータユニットは、温度の過昇防止のためにヒューズが使用され、ショートや制御系の故障によって設計で意図しない高温の発熱が生じた場合は、このヒューズで通電が遮断され、ヒータユニットへの通電が停止されるようになっていた。しかし、ヒューズを設置する場合、部品点数が増加してしまうとともに、ヒータユニットの厚さも厚くなり、また、ヒータユニットにヒューズ形状の凹凸が生じてしまうという問題があった。また、ヒューズを使用せずに温度の過昇防止をする手段としては、ヒータ素子として正特性サーミスタ素子（ＰＴＣ素子）を使用することが考えられる。ＰＴＣ素子としては、セラミック系のものと有機系のものがあるが、現在、車両用ウインドシールド装置に対しては、主に有機系のＰＴＣ素子が多く検討されている。これには、被加熱対象の範囲が広く、ヒータ素子の設置スペースに余裕がないことから、フィルムのような薄い平面形状に加工しやすい有機系のＰＴＣ素子が好まれているという背景がある。しかしながら、有機系のＰＴＣ素子は、その構造上、高温環境下での劣化や経時的な劣化の課題が付きまとっており、特に自動車のような長期間の耐久性と過酷な温度環境への耐性が要求される分野では限定的な使用にとどまっている。一方、セラミック系のＰＴＣ素子は、硬く、ある程度の厚さを有するものであり、薄い平面形状への加工が困難であることから、広範囲を均等に加熱する用途に向いていないという課題もあった。また、セラミック系のＰＴＣ素子の硬く、ある程度の厚さを有するという性状は、ＰＴＣ素子を配置する際にも課題があった。ＰＴＣ素子への給電はリード線を介して行われる。例えば図７に示すように、ＰＴＣ素子１０１を複数使用し、これらを並列接続しようとすると、リード線１０３同士を結線する接続端子１０７が必要となる。この接続端子１０７には、物理的かつ電気的に確実な接続が求められることから、接続端子１０７のコンパクト化は難しい。車両用ウインドシールド装置は、運転者の視界を妨げないよう、より小さく、より薄くすることが求められていることから、リード線の取り回しについてもコンパクト化が求められている。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、温度の過昇防止機能を有し、温度の均一化がなされ、且つ、コンパクト化がなされたヒータユニットと、それを備えた車両用ウインドシールド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく、本発明によるヒータユニットは、第一発熱素子と、第二発熱素子と、第一電極端子と、第二電極端子と、第三電極端子と、第四電極端子と、第一リード部と、第二リード部と、第三リード部と、第四リード部と、からなり、上記第一発熱素子及び上記第二発熱素子が、一対の電極が形成されたセラミック系の正特性サーミスタ素子からなるものであり、上記第一電極端子と上記第一発熱素子の一方の電極層とが電気的に接続され、上記第二電極端子と上記第一発熱素子のもう一方の電極層とが電気的に接続されており、上記第三電極端子と上記第二発熱素子の一方の電極層とが電気的に接続され、上記第四電極端子と上記第二発熱素子のもう一方の電極層とが電気的に接続されており、上記第一リード部の一方の端が上記第一電極端子と接続され、上記第二リード部の一方の端が上記第一電極端子と接続され、上記第二リード部のもう一方の端が上記第三電極端子と接続され、上記第三リード部の一方の端が上記第二電極端子と接続され、上記第三リード部のもう一方の端が上記第四電極端子と接続され、上記第四リード部の一方の端が上記第四電極端子と接続されているヒータユニット。
また、上記第一リード部、上記第二リード部、上記第三リード部及び上記第四リード部が、それぞれ１本の絶縁電線であることが考えられる。
また、上記第一リード部、上記第二リード部、上記第三リード部及び上記第四リード部の内の複数が、収束部材によって保持されていることが考えられる。
また、本発明による応用品としての車両用ウインドシールド装置は、上記のヒータユニットと、車両のウインドシールドに取付けられるブラケットと、上記ブラケットに収容されたセンサユニットと、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リード部同士の接続をすることなく、発熱素子の並列接続が可能となるため、リード部同士を接続する接続端子が不要となり、リード部のコンパクト化、即ち、ヒータユニット全体としてのコンパクト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施の形態によるヒータユニットの構成を示す平面図である。
本発明の実施の形態によるヒータユニットの一部（ヒータ部）の構成を示す斜視図である。
本発明の実施の形態によるヒータユニットの一部（ヒータ部）の構成を示す斜視図である。
本発明の実施の形態によるヒータユニットの一部（ヒータ部）の構成を示す断面図で、図２におけるＩＶ－ＩＶ´断面図である。
本発明の実施の形態によるヒータユニットの一部（ヒータ部）の各構成を示す分解斜視図である。
本発明によるヒータユニットを使用した車両用ウインドシールド装置の概要を示す断面図である。
従来例によるヒータユニットの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１～図６を参照して実施の形態を説明する。本実施の形態は、本発明によるヒータユニットを車両用ウインドシールド装置に適用することを想定した例を示すものである。なお、図１においては一部を透過して示しており、透過した部分を破線にて示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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