JP5414978B2 - 窓の曇りを検出するための湿度検出器 - Google Patents

Description

本発明は、窓、特にフロントガラスの曇りを検出するための湿度検出器に関する。本発明は、また、このような湿度検出器を取り付けるための方法に関する。

代表的に、このような検出器は、ハウジング内に設けられ、かつフロントガラスに熱接触の形式で装着された湿度センサを有している。

このタイプの検出器は、特許文献１と特許文献２とに開示されている。このような検出器の湿度センサは、代表的に、剛性のプリント回路基板近く、若しくはプリント回路基板のギャップ内にあり、このプリント回路基板に電気接続されている。熱伝導性のテープ若しくは金属プレートが、湿度センサをフロントガラスに熱伝導形式で接続するのに使用される。特別な位置付け並びに装着技術が、このような検出器を製造するために必要とされる。
ＷＯ０１/５８７３１ ＥＰ１３０６２４２

本発明により解決される課題は、簡単なデザインを有し、かつ容易に製造され得る湿度検出器を提供することである。

この課題は、請求項１の湿度センサにより解決される。従って、検出器の下側の少なくとも一部を形成しているプリント回路基板（ＰＣＢ）が、与えられる。湿度センサは、プリント回路基板の上側に配設され、このプリント回路基板に接続されている。このようなデザインは、通常の位置付け技術を使用して、センサをプリント回路基板上に正確に位置付けることを可能にし、従って、検出器は、窓に装着されることができる。ＰＣＢは、センサと窓との間に良好な熱接触を与える。

特に好ましい実施形態において、前記ＰＣＢは、可撓性のＰＣＢであり、このため、潜在的に湾曲した窓の面に十分に適合しているあいだ、窓と湿度センサとの間に、特に良好な熱接触を与える。

好ましくは、キャップが、湿度センサの上に配設され、従って、この湿度センサは、ＰＣＢとキャップとの間に配設されている。このようなキャップは、センサを保護し、センサを窓に押すように機械的な力をセンサに与えることを可能にする。

本発明は、また、プリント回路基板が窓と熱接触した位置、即ち、ＰＣＢが窓に接触した位置で湿度検出器を車に取り付けることにより、請求された湿度センサを装着するための方法に関する。好ましくは、湿度センサとは正反対のＰＣＢの面は、窓に接触し、従って、センサと窓との間に良好な熱接続を与える。

本発明は、車のフロントガラスの曇りを検出するのに特に適しているが、他のタイプの窓の曇りを検出するのに使用されることもできる。

本発明の更に好ましい実施形態は、従属請求項と、添付図面を参照した以下の説明とに記載されている。

詳細な説明を与える前に、幾つかの定義が必要とされる。

「フレックス回路(flex circuit)」とも呼ばれる「可撓性のプリント回路基板」は、単層若しくは多層の一側若しくは両側に導体ライン（ラン）を支持している可撓性のキャリアである。代表的に、このキャリアは、約１０ないし約１００μｍの厚さを有するデュポン社のＫａｐｔｏｎ（登録商標）ポリイミドのようなプラスチック材料で形成されている。この可撓性のプリント回路基板は、ダメージを受けることなく数ｍｍないし、１ないし２ｃｍの範囲で曲げられ得るという意味の可撓性を有している。

用語「下」は、フロントガラス（若しくは他のタイプの窓）に面した検出器側若しくは方向を表し、一方、用語「上」は、これの反対側若しくは方向を表している。

図１ないし４は、湿度検出器を様々な組み合わせの工程で示しており、一方、図５並びに６は、車両のフロントガラス、若しくは、（車両のサイドウィンド又はリヤウィンド、若しくは、建物の窓のような）他のタイプの窓に装着された検出器全体を示している。図に見られ得るように、この検出器は、可撓性のＰＣＢ１を有している。この可撓性のＰＣＢ１の形状並びにサイズは、検出器の機械的なデザインに応じて異なるが、図に示されている実施形態では、細長い矩形の形状を有している。

前記可撓性のＰＣＢ１の一端部では、湿度センサ２が、例えば図５並びに６に最もよく見られ得るように、ＰＣＢの上面に装着されている。この湿度センサ２は、接着により可撓性のＰＣＢ１に取着されることが好ましいが、他の取着手段が使用されることもできる。

図５に示されているように、前記湿度センサ２は、上側に支持された集積回路３と感湿層４とを備えた半導体基板を有することが好ましい。このようなセンサの好ましい実施形態は、例えば、ＵＳ６６９０５６９に開示されている。この湿度センサ２は、周囲空気の湿度レベルを検出する。

ワイヤー５が、前記湿度センサ２の上面の接触パッドと、可撓性のＰＣＢ１のランとに結合されている。自硬性の樹脂６が、これらワイヤー５を保護するように、ワイヤー全体に渡ってキャスト成形されている。

前記湿度センサ２は、感湿層４に加えて、参照符号７により概略的に示されている温度センサを有することが好ましい。この温度センサにより、フロントスクリーンの温度を正確に測定することが可能である。前記集積回路３は、この温度センサ７により測定された温度と、感湿層４により測定された湿度とを、外部のシステムにより読み取らせることを可能にし、従って外部のシステムにフロントガラスの曇り状態を正確に予測させることを可能にするインターフェースを有している。

キャップ８が、前記湿度センサ２の上に配設されている。このキャップ８は、可撓性のＰＣＢ１の上側に置かれ、このＰＣＢに例えば接着若しくは半田付けされている。さらに、このキャップは、前記樹脂６に結合されている。このキャップは、キャスト成形されたプラスチックのような剛性の材料で形成され、２つの側方の側壁８ａ，８ｂ（図１を見よ）を有している。これら側壁の各々は、突出部８ｃ，８ｄを夫々支持している。キャップ８の上側の開口部９が、湿度センサ２とこれの周囲環境との間の空気交換を可能にしている。この開口部９は、非ガス状の汚染物が湿度センサ２に達するのを防止するように、例えば多孔性のＰＴＦＥで形成された通気性の膜１０により覆われている。

グライダー(glider)部材１１が、前記キャップ８上に配設されている。このグライダー部材は、また、例えば、キャスト成形された単一のプラスチックで形成されている。このグライダーは、ほぼ矩形の形状を有し、キャップ８の上面に載っている４つの脚部１２（図２を見よ）と、可撓性の２つのアーム１３とを有している。これら可撓性のアーム１３は、キャップ８の突出部８ｃ，８ｄに係合した内方の突出部（図６を見よ）を有し、従って、キャップ８をグライダー部材１１にしっかりと装着させている。

前記グライダー部材１１は、湿度検出器の機械的なデザインに適合されることができ、一方、前記キャップ８は、様々なタイプの湿度検出器と同じ形状を有することができることに注意しなければならない。従って、キャップ８とグライダー部材１１を、所定の機械的なインターフェースを有する別の部分として設計することにより、湿度センサ２とキャップ８との同じアッセンブリが、様々な異なる湿度検出器に対して使用されることができる。

前記グライダー部材１１は、湿度検出器のハウジング１４内に摺動可能に配設される。図１ないし６の実施形態において、グライダー部材１１は、第１のハウジング部分１５と第２のハウジング部分１６とにより形成されたハウジング１４の一部内に配設されている。この第１のハウジング部分１５は、グライダー部材１１の側方へのガイドを果す垂直のシャフト１７（図３並びに６を見よ）を形成している。ばね１８が、第２のハウジング部分１６とグライダー部材１１との間に配設されている。このばねは、グライダー部材１１を湿度検出器の下面に向けて押圧し、従って湿度センサ２をフロントガラス２０へと押す。このため、湾曲したフロントガラスでさえも良好な熱接触が与えられる。

ばねを使用する代わりに、他の適切な付勢手段が、グライダー部材１１を検出器の下面に向けて押圧するのに使用されることができる。

図５に最も良く見られ得るように、前記ハウジング１４は、フロントガラス２０に直接若しくは間接的に取り付けられる第３の部分２１を有することが好ましい。この第３の部分は、代表的に、雨検出器並びに/若しくはインターフェース回路のような更なる回路を有した電子アッセンブリ２２を囲んでいる。この第３の部分は、第１並びに第２のハウジング部分１５，１６をフロントガラス２０に対して固定の状態で保持し、かくして、ばね１８の作用により、湿度センサ２は、フロントガラスの内面に押される。

代表的に、前記電子アッセンブリ２２は、フロントガラス２０から所定の距離のところに装着されている。図５から見られ得るように、前記可撓性のＦＣＢ１は、湿度センサ２の下の湿度検出器の下面にある第１の位置２３から、検出器の下面から所定の距離のところにある第２の位置２４に延びている。従って、可撓性のＰＣＢ１は、電子アッセンブリ２２への湿度センサ２の迅速、容易、並びに適合可能な接続を可能にしている。

本発明は、様々な検出器のデザインに適合されることができる。また、別の部品のデザインは、変更可能である。例えば、図７は、キャップ８の別のデザインを示しており、突出部８ｃ，８ｄは、グライダー部材１１の可撓性のアームにより再び係合され得るリセス８ｆ，８ｇ，８ｈによって、取って代えられている。

湿度センサと、これのキャップと、可撓性のＰＣＢとを示している。 グライダー部材とばねとが装着された図１のアッセンブリを示している。 ハウジングの第１の部分を有する図２のアッセンブリを示している。 ハウジングの第２の部分を有する図３のアッセンブリを示している。 近くの第３のハウジング部分を有する図４のアッセンブリの長手方向の垂直断面図を示している。 図４のアッセンブリの正面の垂直断面図を示している。 キャップの別のデザインを有するデバイスを示している。

符号の説明

１…プリント回路基板、２…湿度センサ、８…キャップ、１４…ハウジング、１１…グライダー部材、１８…付勢部材、

Claims (14)

1. 窓に面するための下側を有したハウジング（１４）と、
   このハウジング（１４）内に収容され、周囲空気の湿度レベルを検出するための湿度センサ（２）とを具備している、窓の曇りを検出するための湿度検出器において、
   前記湿度センサと接続されたプリント回路基板（１）が、前記下側の少なくとも一部を形成し、前記湿度センサ（２）は、このプリント回路基板（１）の上側に配設され、このプリント回路基板に接続されており、
   このプリント回路基板は、前記窓と湿度センサとの熱接触を果たすための可撓性のプリント回路基板であることを特徴とする湿度検出器。
2. 前記湿度センサ（２）は、前記プリント回路基板（１）の上面に接着若しくは半田付けされている請求項１の湿度検出器。
3. 前記湿度センサ（２）は、集積回路（３）と感湿層（４）とを支持した上面を有する半導体基板を備えている請求項１又は２の湿度検出器。
4. 前記湿度センサ（２）は、温度センサ（７）を有し、この湿度センサ（２）は、前記温度センサ（７）を、外部のシステムにより読み取らせることを可能にするためのインターフェースを有している請求項１ないし３のいずれか１の湿度検出器。
5. 前記湿度センサ（２）の上側に配設されたキャップ（８）をさらに具備し、前記湿度センサ（２）は、前記プリント回路基板（１）と前記キャップ（８）との間に配設されている請求項１ないし４のいずれか１の湿度検出器。
6. 前記キャップ（８）は、前記プリント回路基板（１）の上面に載っている請求項５の湿度検出器。
7. 前記キャップ（８）は、前記湿度センサ（２）と周囲環境との間の空気交換を可能にするための開口部（９）を有し、この開口部は、通気性の膜により覆われている請求項５の湿度検出器。
8. 前記キャップ（８）は、剛性の材料で形成されている請求項５ないし７のいずれか１の湿度検出器。
9. 前記ハウジング（１４）内に摺動可能に配設され、かつ前記キャップ（８）に接続されたグライダー部材（１１）と、このグライダー部材（１１）を前記下面に向けて押圧する付勢部材（１８）とをさらに具備している請求項５ないし８のいずれか１の湿度検出器。
10. 前記付勢部材（１８）は、前記ハウジング（１４）と前記グライダー部材（１１）との間に配設されたばねである請求項９の湿度検出器。
11. 前記グライダー部材（１１）は、前記キャップの両側の突出部（８ｃ，８ｄ）並びに/若しくはリセスに係合した可撓性のアーム（１３）を有している請求項９又は１０の湿度検出器。
12. 前記可撓性のプリント回路基板（１）は、前記湿度センサ（２）の下の前記下面にある第１の位置（２３）から、前記下面から所定の距離のところにある第２の位置（２４）に延び、前記プリント回路基板は、前記第２の位置（２４）のところで前記湿度検出器の電子アッセンブリ（２２）に接続されている請求項１の湿度検出器。
13. 前記プリント回路基板（１）が前記窓（２０）に接触した位置で前記湿度検出器を車に取り付ける工程を具備し、前記湿度センサ（２）の反対側の前記プリント回路基板（１）の面は、前記フロントガラス（２０）に接触する、請求項１ないし１２のいずれか１の湿度検出器を装着するための方法。
14. 自動車の窓に面するための下側を有したハウジング（１４）と、
    このハウジング（１４）内に収容され、温度センサ７を備え、周囲空気の湿度レベルを検出するための湿度センサ（２）とを具備している、窓の曇りを検出するための湿度検出器において、
    前記湿度センサと接続されたプリント回路基板（１）が、前記下側の少なくとも一部を形成し、前記湿度センサ（２）は、このプリント回路基板（１）の上側に配設され、このプリント回路基板に接続されており、
    このプリント回路基板は、前記窓と温度センサ７を備えた湿度センサとの熱接触を果たすための、窓の前記面の形状に沿って接触するように曲げられることが可能な可撓性のプリント回路基板であることを特徴とする湿度検出器。

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