JP2002013964A - 浸水センサを備えた絶縁基板 - Google Patents

浸水センサを備えた絶縁基板

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JP2002013964A
JP2002013964A JP2000271790A JP2000271790A JP2002013964A JP 2002013964 A JP2002013964 A JP 2002013964A JP 2000271790 A JP2000271790 A JP 2000271790A JP 2000271790 A JP2000271790 A JP 2000271790A JP 2002013964 A JP2002013964 A JP 2002013964A
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immersion sensor
water
sensor
case
water immersion
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JP2000271790A
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Satoshi Sugimoto
智 杉本
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Tokai Rika Co Ltd
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 浸水した場合において、絶縁基板の電気回路
よりも先に浸水センサへ浸水させることができ、且つ絶
縁基板の実装面積を減少させることができる浸水センサ
を備えた絶縁基板を提供する。 【解決手段】 回路基板11を取付ける接続ケース15
に、回路基板11に対して電気的に接続可能な配置パタ
ーン19を埋め込み形成する。接続ケース15における
下部に設けた突出部17の底面にセンサ孔24を設け、
センサ孔24に位置する配置パターン19aをトリミン
グすることにより浸水センサLを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水が浸入したとき
に機能する浸水センサを備えた絶縁基板に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両のサイドドア等のウインド
ウガラスを自動的に開閉させるために、パワーウインド
ウ装置が用いられている。そして、搭乗者が前記パワー
ウインドウ装置に設けられた、マニュアルのアップスイ
ッチ(上昇スイッチ)又はダウンスイッチ(下降スイッ
チ)をオン操作することにより、ウインドウガラスがア
ップ側又はダウン側に駆動されるようになっている。
【0003】しかしながら、車両が水没等した際に、パ
ワーウインドウ装置が水に浸かって、同装置の駆動モー
タを駆動する駆動回路等が誤作動して同駆動モータが作
動不能になることがある。
【0004】そこで、このような不具合を解決するため
に、本出願人はパワーウインドウ装置の回路基板上に浸
水センサを設けたものを提案している。すなわち、パワ
ーウインドウ装置が水没した際には、浸水センサを構成
する電極間にリーク電流が流れ、これに基づいて駆動回
路等が浸水しても同駆動回路等を作動可能な状態にする
ようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、前
記パワーウインドウ装置は、回路基板の下方に連結固定
された接続ケースを備えている。前記接続ケースには回
路基板とバッテリや駆動モータ等の外部機器とを接続す
るためのコネクタが一体的に形成されており、接続ケー
ス内部に埋め込み形成された配置パターンを介して、前
記回路基板と外部機器からの配線を電気的に接続するよ
うになっている。このため、例えば、車両が水没してパ
ワーウインドウ装置に水が浸入する際には、回路基板よ
り先に接続ケースが水に浸かってしまうことになり、回
路基板の浸水センサが水にリーク電流が流れる前に、接
続ケースの配置パターン間が通電する事態が起こり得
る。この結果、浸水センサが設けられているにも関わら
ず、駆動回路内で誤作動が発生するおそれがある。
【0006】また一方で、上記した従来においては、回
路基板上に浸水センサを設けるため、基板の実装面積が
増えてしまうという問題があった。本発明は上記問題点
を解決するためになされたものであり、その目的は、浸
水した場合において、絶縁基板の電気回路よりも先に浸
水センサへ浸水させることができ、且つ絶縁基板の実装
面積を減少させることができる浸水センサを備えた絶縁
基板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、電気回路を搭載してい
る絶縁基板に対して、下方に位置するように、絶縁基板
を取付けするケースに水に浸かったことを検出する浸水
センサを設けたことを要旨とする。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記ケースには絶縁基板の電気回路に電気的に接続
する複数の内部端子が設けられており、その内部端子の
うち、少なくとも一つに浸水センサが接続されているこ
とを要旨とする。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2において、前記浸水センサは、前記ケースの底面
に形成された貫通孔に対応して設けられており、前記貫
通孔の下部には前記ケースの下面よりも下方に突出した
突部が形成されていることを要旨とする。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項3におい
て、前記突部は、貫通孔の周縁に沿って囲むように形成
されていることを要旨とする。請求項5に記載の発明
は、請求項2乃至請求項4のうちいずれか1項におい
て、前記浸水センサは、内部端子に接続されている導電
配線部をトリミングして形成したものであることを要旨
とする。
【0011】請求項6に記載の発明は、請求項2乃至請
求項5のうちいずれか1項において、前記内部端子は、
ケースに設けられた外部端子と電気的に接続されている
ことを要旨とする。
【0012】(作用)請求項1の発明によれば、絶縁基
板が水に浸かる場合は、通常、下方から上方へ水が流れ
込んでくるため、絶縁基板に搭載された電気回路に水が
浸水する前に、前記基板に対して下方に位置するケース
に設けられた浸水センサが絶縁基板よりも先に浸水す
る。この結果、絶縁基板上に設けられた回路の浸水より
も前に浸水センサが浸水を検出する。また、浸水センサ
を絶縁基板に設けるのではなく、前記基板を取り付けす
るケースに設けているため、その分絶縁基板の実装面積
の減少に寄与する。
【0013】請求項2の発明によれば、浸水センサが浸
水すると、浸水センサは、内部端子を介して絶縁基板に
設けられた電気回路に検出信号を出力する。請求項3の
発明によれば、例えば、浸水時でない場合に、誤って水
滴等が上方から絶縁基板及びケースに付着し、前記ケー
スの外側面を浸水センサの方向へ伝っていった際でも、
下方へ突出した突部にて下方に誘導される。
【0014】請求項4の発明によれば、貫通孔の周縁に
沿って囲むように形成された突部は、何れの方向から水
滴等がケースの外側面を伝ってきても浸水センサへの浸
入を防止する。
【0015】請求項5の発明によれば、浸水センサは導
電配線部をトリミングして形成するという簡単な構成に
より、ケースに対して容易に形成される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を車両としての4ド
アセダン型の自動車において、運転席側のサイドドアに
設けられたパワーウインドウ装置の絶縁基板に具体化し
た一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
【0017】図1は、パワーウインドウ装置を構成する
回路基板11及び接続ケース15を示した分解斜視図で
ある。絶縁基板としての回路基板11上には図示しない
電気回路としての配線パターンが配置されており、同配
線パターンに沿ってウインドウガラスの開閉の指示動作
を行うための各種スイッチ12や、ドア電子制御装置
(以下、「ドアECU」という)13等が配設されてい
る。また、前記基板11上には、複数の雌形接続端子1
4が立設されており、同雌形接続端子14は前記配線パ
ターン(図示しない)に電気的に接続されている。
【0018】一方、接続ケース15は略扁平状に形成さ
れた箱体であり、前記回路基板11を収納可能な基板収
納部16を備えている。前記基板収納部16は上方に開
口しており、図2に示すように前記回路基板11を上方
から基板収納部16内に取付けられている。すなわち、
回路基板11は、接続ケース15に対しては、上部に位
置している。
【0019】図1及び図3に示すように、基板収納部1
6の長手方向における先端側下部には、同基板収納部1
6の下面よりも下方に突出した突出部17が一体形成さ
れており、同突出部17は上方(即ち、基板収納部16
側)に開口した開口空間を備えている。また、前記突出
部17と基板収納部16における長手方向に隣接するよ
うに、接続部材収納部18が一体形成されている。前記
接続部材収納部18は前記突出部17の下面よりも更に
下方に突出しており、前記基板収納部16における長手
方向及び上方(即ち、基板収納部16側)に開口した開
口空間を備えている。
【0020】前記接続ケース15は所謂コネクタ一体型
のケースとされており、図3及び図4に示すように、前
記基板収納部16及び突出部17の底板内には導電配線
部としての導電板からなる配置パターン19が埋め込み
形成されている。前記配置パターン19の一端は、前記
突出部17の側端面より接続部材収納部18の開口空間
内へ突出した外部端子としての外部接続端子20とされ
ている。又、同配置パターン19の他端は、前記突出部
17及び基板収納部16の底板を介して上方に突出した
内部端子としての基板接続端子21とされている。
【0021】そして、前記基板接続端子21は回路基板
11の雌形接続端子14に各々対応する位置に配設され
ており、この基板接続端子21が雌形接続端子14に嵌
合されることにより、回路基板11と接続ケース15は
電気的に接続される。また一方で、前記外部接続端子2
0が図示しないバッテリや駆動モータ22(図4参照)
等から配線された雌形コネクタに嵌合されることによ
り、前記接続ケース15上の回路基板11は、他の部材
と電気的に接続される。尚、前記外部接続端子20は上
下に2列配置とされている。
【0022】図1、図3、及び図4に示すように、前記
基板収納部16及び、突出部17の底面には、複数のト
リミング孔23が形成されている。前記トリミング孔2
3は長手方向に延びる各配置パターン19間の所定位置
に形成されている。また、突出部17の底面には、セン
サ孔24が設けられている。前記センサ孔24には、第
1電極25及び第2電極26が互いに離間して対向する
ように配置されている。
【0023】図3に示すように、前記第1電極25は、
外部接続端子20aから延設された配置パターン19a
の先端部に形成されており、前記第2電極26は、基板
接続端子21aから延設された配置パターン19aの先
端部に形成されている。即ち、前記第1電極25及び第
2電極26は長手方向延びるように形成された配置パタ
ーン19aをトリミングして形成されており、前記第1
及び第2電極25,26間は絶縁距離を有して離間して
いる。この結果、前記第1及び第2電極25,26に接
続される外部接続端子20aと基板接続端子21aも通
常は絶縁状態にある。又、前記センサ孔24はトリミン
グ時のトリミング孔と同様の機能も備えている。前記外
部接続端子20aはバッテリBに電気的に接続される
(図5参照)。
【0024】また、前記突出部17の下面であって、前
記センサ孔24に対応した位置には、枠状をなす突部と
しての突出枠29がセンサ孔24の周縁に沿って一体形
成されている。この突出枠29は前記センサ孔24を囲
むように形成されており、前記突出部17の下面よりも
僅かに下方に突出している。
【0025】前記第1電極25及び第2電極26は浸水
センサLを構成する。そして、回路基板11が接続ケー
ス15の上部に配置されているのに対して浸水センサL
は、接続ケース15の下部側に配置されている。また、
接続ケース15に浸水センサLが配置されているため、
回路基板11の実装面積の減少に寄与している。
【0026】次に、パワーウインドウ装置の電気的構成
を図5に基づいて説明する。ドアECU13の入力側に
は、例えば下降スイッチ、上昇スイッチ、自動操作スイ
ッチ(オートスイッチ)からなる各種スイッチ12が接
続されている。前記ドアECU13の出力側には駆動回
路27を介して駆動モータ22が接続されている。前記
駆動モータ22は図示しない車両のウインドウガラスを
上昇又は下降させる直流モータからなる。
【0027】前記下降及び上昇スイッチは例えば2段ク
リック式のスイッチであってタンブラ型とされており、
一側側(ダウン側)若しくは他側側(アップ側)を一段
押圧するとドアECU13にダウン若しくはアップ信号
が入力され、その信号に基づいてドアECU13は駆動
回路27に駆動信号を入力し、駆動モータ22はウイン
ドウガラスに対して下降又は上昇させるようになってい
る。
【0028】また、ダウン側若しくはアップ側を2段押
圧するとドアECU13にダウン若しくはアップ信号と
ともにオート信号が入力され、その信号に基づいて、ド
アECU13は駆動回路27に駆動信号を入力し、駆動
モータ22はウインドウガラスが全閉位置、又は全開位
置に達するまで下降又は上昇させるようになっている。
そして、前記駆動回路27に前記浸水センサLは接続さ
れており、浸水センサLが水に浸ると、リーク電流が流
れることにより、すなわち、検出信号が駆動回路27に
出力されることにより、駆動回路27は、その後のドア
ECU13が浸水した場合に、上昇スイッチのアップ操
作時、或いは、下降スイッチのダウン操作時にも、正常
に作動し、誤作動や作動不能にならないようになってい
る。
【0029】次に、前記接続ケース15における浸水セ
ンサLの形成方法を説明する。まず、金属板をプレス加
工等により、配置パターン19を形成する。このとき、
前記配置パターン19はその短手方向に対して、隣り合
う配置パターン19と連結部28(図6参照)にて複数
箇所接続された状態で打ち抜き形成される。
【0030】その後、前記配置パターン19を成形型の
キャビティ内に配置して、プラスチック樹脂を流し込
み、前記接続ケース15に配置パターン19が埋め込ま
れた状態で一体形成する。このとき、トリミング孔23
及びセンサ孔24はキャビティー内の成形型にて成形さ
れるようになっており、図6に示すように、前記トリミ
ング孔23には配置パターン19の連結部28が配置さ
れる。そして、前記センサ孔24には、外部接続端子2
0側の配置パターン19aと基板接続端子21側の配置
パターン19aとが連結部28aにて繋がった状態で配
置される。
【0031】その後、トリミング作業を施すことによ
り、前記トリミング孔23における配線パターンの連結
部28と、前記センサ孔24における配置パターン19
aの連結部28aを同時にトリミングして、除去する。
この結果、各配置パターン19は、必要な配線回路とし
て分離される。又、連結部28aが除去されることによ
り、第1電極25、第2電極26が形成され、すなわ
ち、浸水センサLが形成される。
【0032】次に、上述したパワーウインドウ装置の作
用を説明する。まず、パワーウインドウ装置が浸水して
いない場合において、例えば、パワーウインドウ装置の
内と外とで著しい温度差が生じて、同パワーウインドウ
装置内の水蒸気が結露する場合がある。このように水蒸
気が結露したとき、浸水センサLの第1及び第2電極2
5,26には、水滴が付着する。このとき、第1及び第
2電極25,26間は絶縁距離を有するようにセンサ孔
24の空間を介して離間しているため、例えば各電極2
5,26に付着する水滴により第1及び第2電極25,
26間が通電(リーク)することはない。
【0033】また、前記パワーウインドウ装置はサイド
ドアに設けられているため、例えば、走行時等に搭乗者
が誤って飲料水等を前記装置に溢してしまうおそれがあ
り得る。通常、パワーウインドウ装置の回路基板11及
び接続ケース15は図示しないケーシングに収納されて
いるが、その隙間等を通って、飲料水等の水滴が接続ケ
ース15等に付着する場合は多々ある。すると、前記水
滴は接続ケース15の外側面を伝って下方へ流下し、さ
らには、接続ケース15の下面を伝ってセンサ孔24へ
向かう場合もあり得る。しかし、同センサ孔24には突
出枠29が下方に突出して形成されているため、センサ
孔24まで接続ケース15の外面を伝ってきた水滴は下
方に誘導され、浸水センサLの各電極25,26に水滴
が付着することはない。
【0034】一方、車両が、通常の走行状態或いは、停
車状態で水没をして、パワーウインドウ装置に水等が浸
水した場合においては、ケース15の下方から浸水する
ため、浸水センサLのセンサ孔24に水が浸ると、第1
及び第2電極25,26間が通電(リーク)し、外部接
続端子20aと基板接続端子21aが電気的に接続され
ることにより、回路基板11に設けられた駆動回路27
にリーク電流(検出信号)が流れる。このリーク電流が
流れることにより、駆動回路27は、その後、ドアEC
U13が浸水した場合に、上昇スイッチのアップ操作
時、或いは、下降スイッチのダウン操作時にも、正常に
作動し、誤作動や作動不能にならない。
【0035】ここで、通常、水没した場合等は下方から
上方に浸水していき、パワーウインドウ装置において
は、回路基板11よりも先に接続ケース15に水が浸か
る。そして、このとき接続ケース15に設けられた配置
パターン19の最も下に位置する部位に浸水センサLは
形成されているため、接続ケース15の配置パターン1
9における他の部位よりも最も先に水に浸かる。また、
前記センサ孔24に対応した位置には、突出枠29が形
成されているため、前記突出部17が水に浸かる際に、
いち早く突出枠29に水が浸水し、水のぬれ性によりセ
ンサ孔24の内面を上がっていく。
【0036】従って、浸水は第1及び第2電極25,2
6間で確実に且つ最も早く検出され、両電極25,26
間にリーク電流が流ることにより、駆動モータ22を駆
動する駆動回路27の誤作動が防止される。
【0037】従って、上記実施形態によれば、以下のよ
うな効果を得ることができる。 (1)上記実施形態では、浸水センサLが、接続ケース
15における配置パターン19が配設される位置の最も
下の部位に設けられているため、前記浸水センサLは、
パワーウインドウ装置が水没した際に、基板11上の他
の部位若しくは配置パターン19の他の部位よりも先に
浸水を感知でき、確実に駆動回路27の誤作動や作動不
能を防止できる。
【0038】(2)また、前記浸水センサLは、回路基
板11上に設けられていた従来と異なり、回路基板11
よりも下方に位置する接続ケース15に設けられている
ため、その分回路基板11の実装面積を減らすことがで
きる。従って、浸水センサLが回路基板11に設けられ
たものよりも小型化が可能である。
【0039】(3)上記実施形態では、浸水センサLは
配置パターン19aにて形成されているため、新たに浸
水センサLを設ける必要がなく、容易に且つ安価に浸水
センサLを形成することができる。
【0040】(4)上記実施形態では、接続ケース15
はコネクタ一体型のケースであり、配置パターン19が
前記ケース内に埋め込み形成されているため、回路基板
11と外部コネクタとを接続する部材をケース15の他
に設ける必要がない。
【0041】(5)上記実施形態では、浸水センサLは
接続ケース15の配置パターン19間の連結部28をト
リミングする際に同時に形成されるため、容易に浸水セ
ンサLを形成することができる。
【0042】(6)上記実施形態では、接続ケース15
に設けられたセンサ孔24に対応して浸水センサLが形
成されているため、接続ケース15内で発生する結露等
により浸水センサLの電極25,26間、即ち、外部接
続端子20aと基板接続端子21aが通電することはな
い。
【0043】(7)上記実施形態では、センサ孔24に
対応して、下方に突出するように突出枠29が形成され
ているため、例えば、誤って搭乗者が飲料水等を溢した
際に、接続ケース15の外側面、及び下面を伝って飲料
水の水滴がセンサ孔24に流下した場合でも、前記突出
枠29にて水滴は下方に誘導され、浸水センサLの各電
極25,26に水滴が付着することはない。
【0044】(8)また、前記突出枠29はセンサ孔2
4を囲むように形成されているため、例えば、センサ孔
24の周縁において一部のみに下方へ突出する突出部が
形成される場合と異なり、何れの方向から水滴が接続ケ
ース15の外側面及び下面を伝ってきても浸水センサL
へ浸入することはない。
【0045】(9)さらに、前記突出枠29により、突
出部17に水が浸かる際には、いち早く突出枠29に水
が浸水し、水のぬれ性によりセンサ孔24の内面を上が
ってくる。従って、浸水センサLに早く且つ確実に水を
浸水させることができる。
【0046】なお、上記実施形態は以下のように変更し
てもよい。 ・上記実施形態では、接続ケース15にセンサ孔24を
設け、更に配置パターン19aを絶縁距離を有するよう
にトリミングすることにより浸水センサLを形成した
が、センサ孔24を設けず、配置パターン19a上に絶
縁距離を有して電極ピンを立設して浸水センサLを形成
してもよい。
【0047】・上記実施形態では、浸水センサLが形成
される配置パターン19は接続ケース15に埋め込み形
成したが、接続ケース15と分割して形成してもよい。 ・上記実施形態において、突出部17を備えない接続ケ
ースに具体化してもよい、すなわち、例えば基板収納部
16に配置パターン19の最下部が配置される場合等の
突出部17が設けられない接続ケース15においては、
基板収納部16であって、回路基板11の下方位置に浸
水センサLを形成してもよい。
【0048】・上記実施形態では、浸水センサLが備え
られた回路基板11はパワーウインドウ装置を構成する
ものであったが、浸水のおそれがある他の装置に具体化
してもよい。
【0049】・上記実施形態では、浸水センサLは一箇
所のみに設けられていたが、複数箇所に設けてもよい。 ・上記実施形態では、浸水センサLの第1電極25は、
外部接続端子20aに電気的に接続するようにしたが、
回路基板11に設けられた電源パワーラインに接続され
る接続端子を接続ケース15に設け、この接続端子に対
して第1電極25を電気的に接続するようにしてもよ
い。
【0050】・上記実施形態では、突出部17の下面で
あって、前記センサ孔24に対応した位置には、枠状を
なす突出枠29が形成されていたが、突出枠29を設け
ないようにしてもよい。又、前記突出枠29はセンサ孔
24の周縁に亘って設けられていたが、同孔24の周縁
における一部分のみに形成してもよい。
【0051】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
よれば、浸水した場合において、絶縁基板の電気回路よ
りも先に浸水センサへ浸水させることができ、且つ絶縁
基板の実装面積を減少させることができる。
【0052】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、浸水センサは絶縁基板の電気回路に接
続される内部端子に接続されているため、浸水センサへ
の浸水時に容易に電気回路に検出信号を出力させること
ができる。
【0053】請求項3の発明によれば、請求項1又は請
求項2の発明の効果に加えて、浸水時でない場合に、ケ
ースの外面を伝って浸水センサ側にくる水滴等は下方に
突出する突部にて下方に誘導されるため、浸水時でない
にも関わらず浸水センサに水滴等が付着することはな
い。
【0054】請求項4の発明によれば、請求項3の発明
の効果に加えて、貫通孔の周縁に沿って囲むように突部
が形成されているため、何れの方向から水滴等がケース
の外側面を伝ってきても浸水センサへ浸入することはな
い。
【0055】請求項5の発明によれば、請求項2乃至請
求項4のうちいずれか1項の発明の効果に加えて、浸水
センサは、導電配線部をトリミングするという簡単な構
成にて形成されるため、いちいち別部材で新たに設ける
必要がなく、安価に且つ容易に浸水センサを設けること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における回路基板及び接続ケースを
示す分解斜視図。
【図2】同じく回路基板及び接続ケースが組み付けられ
た状態を示す斜視図。
【図3】同じく接続ケースの要部側断面図。
【図4】同じく接続ケースの要部平面図。
【図5】同じくパワーウインドウ装置の電気的構成を示
すブロック図。
【図6】同じくトリミングされる前の接続ケースを示す
要部平面図。
【符号の説明】
L…浸水センサ、11…回路基板(絶縁基板)、15…
接続ケース、19,19a…配置パターン(導電配線
部)、20,20a…外部接続端子(外部端子)、2
1,21a…基板接続端子(内部端子)、24…センサ
孔(貫通孔)、29…突出枠(突部)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気回路を搭載している絶縁基板に対し
    て、下方に位置するように、絶縁基板を取付けするケー
    スに水に浸かったことを検出する浸水センサを設けたこ
    とを特徴とする浸水センサを備えた絶縁基板。
  2. 【請求項2】 前記ケースには絶縁基板の電気回路に電
    気的に接続する複数の内部端子が設けられており、その
    内部端子のうち、少なくとも一つに浸水センサが接続さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載の浸水センサ
    を備えた絶縁基板。
  3. 【請求項3】 前記浸水センサは、前記ケースの底面に
    形成された貫通孔に対応して設けられており、前記貫通
    孔の下部には前記ケースの下面よりも下方に突出した突
    部が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求
    項2に記載の浸水センサを備えた絶縁基板。
  4. 【請求項4】 前記突部は、貫通孔の周縁に沿って囲む
    ように形成されている請求項3に記載の浸水センサを備
    えた絶縁基板。
  5. 【請求項5】 前記浸水センサは、内部端子に接続され
    ている導電配線部をトリミングして形成したものである
    請求項2乃至請求項4のうちいずれか1項に記載の浸水
    センサを備えた絶縁基板。
  6. 【請求項6】 前記内部端子は、ケースに設けられた外
    部端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求
    項2乃至請求項5のうちいずれか1項に記載の浸水セン
    サを備えた絶縁基板。
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