JP3863326B2 - リークセンサ及び絶縁基板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体が浸入したときに機能するリークセンサ及びリークセンサを有し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、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おそれがある。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駆動回路等にリークセンサを設け、リークセンサが水没して、リークセンサを構成する電極間にリーク電流が流れたことに基づいて駆動回路等がリークしても駆動回路等を作動可能な状態にして上記不具合を解消する方法を提案している。
【０００４】
図５は従来のリークセンサ５０の一例を示している。回路基板５１上には一対のパターン配線部５２ａ、５２ｂが平行に配設されており、互いに対向する側部には第１及び第２分岐部５３ａ、５３ｂが延出されている。その第１及び第２分岐部５３ａ、５３ｂ上にハンダがもられ、電極５４ａ、５４ｂが形成されている。両電極５４ａ、５４ｂは一定の長さｌ１を有して、互いに一定のギャップｇ１を介して、互いにその側面が対向配置されている。そして、このリークセンサ５０が浸水した場合、両電極５４ａ、５４ｂ間でリークすることにより、浸水検出が行われるようになっている。
【０００５】
図６は他の従来のリークセンサ５５の一例を示している。回路基板５６上には一対のパターン配線部５７ａ、５７ｂが一直線上に配設されており、互いに対向する先端部にはＣ字状の第１電極配置部５８ａと円形の第２電極配置部５８ｂが形成されている。第１電極配置部５８ａは、第２電極配置部５８ｂと一定のギャップｇ２を介して、同一円心上に、且つ同第２電極配置部５８ｂよりも大径に形成されている。そして、その第１及び第２電極配置部５８ａ、５８ｂ上にハンダが盛られ、電極５９ａ、５９ｂが形成されている。このリークセンサ５５が浸水した場合、両電極５９ａ、５９ｂ間がリークすることにより、浸水検出が行われるようになっている。
【０００６】
図７はさらに、他の従来のリークセンサ６０の一例を示している。回路基板６１上には、絶縁性の合成樹脂のベース６２が形成され、同ベース６２上に一対の電極ピン６３ａ、６３ｂが平行になるように立設されている。同電極ピン６３ａ、６３ｂは図示しない配線パターンに電気的に接続されている。前記電極ピン６３ａ、６３ｂは一定の長さｌ３を有して、互いに一定のギャップｇ３を介して互いにその側面が対向配置されている。このリークセンサ６０が浸水した場合、両電極ピン６３ａ、６３ｂ間がリークすることにより、浸水検出が行われるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、パワーウインドウ装置内と外とで著しい温度差が生じたとき、同パワーウインドウ装置内の水蒸気が結露するおそれがある。
【０００８】
従来、図５及び図６に示すようなリークセンサ５０、５５を用いた場合においては、結露により電極５４ａ、５４ｂ、５９ａ、５９ｂ間に水滴が発生すると、前記電極５４ａ、５４ｂ、５９ａ、５９ｂ間は同一平面上に配置されているため、パワーウインドウ装置が浸水していないにも関わらず、同電極５４ａ、５４ｂ、５９ａ、５９ｂ間がリークしてしまい、リーク検出の本来の目的が果たせないという問題があった。
【０００９】
また、図７に示すようなリークセンサ６０を用いた場合、図５、６の例と異なり、両電極ピン６３ａ、６３ｂ間が同一平面上にはないため、結露による両電極ピン６３ａ、６３ｂ間がリークするおそれはないが、前記電極ピン６３ａ、６３ｂは自挿機にて打ち込むことができないため、作業者の手作業で同電極ピン６３ａ、６３ｂを設けなくてはいけない。このため、部品点数が増えるとともに、その工程が増え、コストが余分にかかってしまうといった問題があった。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされた物であり、その目的は、結露しても電極間がリークすることなく、安価に製造することができるリークセンサを提供することにある。
【００１１】
【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、絶縁基板に対しスルーホールを設け、同スルーホールに、互いに絶縁距離を有するように離隔した導電膜を形成し、前記導電膜を形成したスルーホールの開口部周縁には、それぞれ前記導電膜に電気的に接続されたランド及び同ランドに電気的に接続した配線パターンを設け、前記導電膜を形成する際は、前記スルーホールにメッキ膜形成後に前記スルーホールの両端部を穴開けすることにより、離間した前記導電膜を形成することを要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリークセンサにおいて、リークセンサは、パワーウインドウ用水没センサとして使用されることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のリークセンサにおいて、前記スルーホールは、長孔に形成され、その長手方向に延びる一対の内側面は互いに平行な平行対面部として形成され、同平行対面部に導電膜が形成されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のリークセンサを有する絶縁基板であることを要旨とする。
（作用）
請求項１の発明によれば、スルーホールの内周面に形成された導電膜は、互いに同一平面上になく、結露しても導電膜に付着する水滴によっては同導電膜間はリークせず、浸入時のみに前記導電膜間はリークする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用に加えて、パワーウインドウ用の回路基板が浸水したときに、導電膜間はリークし、請求項１又は請求項２の作用が実現される。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２のうちいずれか１項の発明の作用に加えて、スルーホールは長孔に形成され、導電膜は互いに平行に対面して形成されているため、浸水時に水は確実にスルーホール内に浸入し、電極間はリークしやすい状態にあり、確実に導電膜間で浸水検出がされる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、絶縁基板には、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項の発明の作用を有するリークセンサが備えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をパワーウインドウ装置に内蔵されたリークセンサに具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１８】
図１は、パワーウインドウ装置１１の電気的構成を示すブロック図である。
パワーウインドウ装置１１はドア電子制御装置（以下、ドアＥＣＵ１２という）、駆動回路１３、駆動モータ１４とを備えている。
【００１９】
ドアＥＣＵ１２の入力側には図示しない下降スイッチ、上昇スイッチ、自動操作スイッチ（オートスイッチ）からなるスイッチ群１５が接続されている。前記ドアＥＣＵ１２の出力側には駆動回路１３を介して駆動モータ１４が接続されている。前記駆動モータ１４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。
【００２０】
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ＥＣＵ１２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ＥＣＵ１２は駆動回路１３に駆動信号を入力し、駆動モータ１４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。また、ダウン側若しくはアップ側を２段押圧するとドアＥＣＵ１２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ＥＣＵ１２は駆動回路１３に駆動信号を入力し、駆動モータ１４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。
【００２１】
前記駆動回路１３にはリークセンサ１６が接続されている。リークセンサ１６はパワーウインドウ装置１１が浸水したときに、その浸水を検出するためのものであり、回路基板１７上に配置されている。なお、この回路基板１７は通常の雨水等では濡れない自動車の居住室内、エンジンルーム、トランクルーム等内に配置されている。
【００２２】
図２は、リークセンサ１６の斜視図を示している。回路基板１７上には、他の配線パターン（図示しない）と電気的に接続された配線パターンとしての第１パターン配線部１８ａ及び第２パターン配線部１８ｂが一直線上に配設されている。両パターン配線部１８ａ、１８ｂの互いに対向する先端部にはランドとしての半円状をなすランド部１９ａ、１９ｂが形成されている。同ランド部１９ａ、１９ｂは互いにその半円の弦の部分（側部）が向き合うように配置されている。すなわち、前記側部が互いに平行になるように配置されている。なお、両パターン配線部１８ａ、１８ｂ及びランド部１９ａ、１９ｂは絶縁基板の上に銅メッキ膜にて形成されており、ランド部１９ａ、１９ｂはパターン配線部１８ａ、１８ｂに電気的に接続されている。
【００２３】
回路基板１７上の前記ランド部１９ａ、１９ｂの側部間にはスルーホール２０が設けられている。図３に示すように、前記スルーホール２０はＩ字状の長孔に形成されており、その長手方向における互いに平行な一対の内側面は平行対面部としての平行対向面２１ａ、２１ｂとなっている。スルーホール２０の長手方向の長さＬ１、及び平行対向面２１ａ、２１ｂの長手方向の長さＬ２はランド部１９ａ、１９ｂの直径Ｄよりも長く形成されている。
【００２４】
図４に示すように、前記スルーホール２０にはランド部１９ａ、１９ｂ上面からスルーホール２０の平行対向面２１ａ、２１ｂを介して回路基板１７の下面まで連なるように、導電膜としての銅メッキ膜により第１及び第２電極２２ａ、２２ｂが形成されている。図２及び図３に示すように、前記第１及び第２電極２２ａ、２２ｂは前記平行対向面２１ａ、２１ｂの全面に亘って形成されている。そして、両電極２２ａ、２２ｂはランド部１９ａ、１９ｂ上面にて同ランド部１９ａ、１９ｂと電気的に接続されている。ここで、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂを形成する際はスルーホール２０の内周面全体に亘って銅メッキ膜が形成されるが、メッキ膜形成工程後に、長孔状のスルーホール２０の両端部２０ａ、２０ｂは図２及び図３に示すように穴開けがされる。なお、穴開け前のスルーホールの両端形状は図３の２点鎖線で示すとおりである。
【００２５】
また、平行対向面２１ａ、２１ｂに形成された両電極２２ａ、２２ｂ間は一定のギャップＧだけ離間しており、そのギャップＧ及びスルーホールの長さＬ１は第１及び第２電極２２ａ、２２ｂが絶縁距離を有するように、且つパワーウインドウ装置の浸水時に同第１及び第２電極２２ａ、２２ｂ間でリークしやすいように設定されている。
【００２６】
そして、前記リークセンサ１６を構成するスルーホール２０、ランド部１９ａ、１９ｂ、及び両電極２２ａ、２２ｂは、図示しない配線パターン、回路基板１７上の他のランド部、及び部品端子を挿入するスルーホールを形成する工程と同工程で形成されるようになっている。
【００２７】
次に、上記のように構成されたリークセンサ１６の作用について説明する。
まず、パワーウインドウ装置１１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１１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１１内の水蒸気が結露する場合がある。そのように水蒸気が結露したとき、リークセンサ１６の第１及び第２電極２２ａ、２２ｂには、パワーウインドウ装置１１内の他の場所と同様に水滴が付着する。
【００２８】
このとき、両電極２２ａ、２２ｂは同一平面上になく、スルーホール２０を介して、絶縁距離を有するギャップＧだけ離間しているため、例えば第１電極２２ａに付着した水滴により電極２２ａ、２２ｂ間がリークすることはない。
【００２９】
一方、パワーウインドウ装置１１に雨水等の電解質の液が浸水した場合においては、リークセンサ１６のスルーホール２０に水が浸入し、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂ間はリークする。このとき、スルーホール２０は長孔に形成されており、その開口断面積は広いため、確実にスルーホール２０に水が侵入する。そして、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂは互いに平行に対面しており、さらに、両電極２２ａ、２２ｂは同スルーホール２０の平行対向面２１ａ、２１ｂの全面に亘って形成されているため、リークされる範囲は広く、浸水は第１及び第２電極２２ａ、２２ｂ間で確実に検出される。そして、電極２２ａ、２２ｂ間にリーク電流が流れたことに基づいて、駆動モータ１４を駆動する駆動回路１３等が誤作動することがなく、同駆動モータ１４が作動不能になるおそれはない。
【００３０】
上記実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、パワーウインドウ装置１１内の水蒸気が結露しても、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂはスルーホール２０を介して、互いに対向するように形成されているため、従来の同一平面上に両電極が形成される場合と異なり、結露において電極２２ａ、２２ｂ間がリークすることはない。
【００３１】
（２）上記実施形態では、浸水検出をする第１及び第２電極２２ａ、２２ｂはスルーホール２０に設けられ、同スルーホール２０、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂ及びランド部１９ａ、１９ｂは回路基板１７上の配線パターン、他のランド部、及び部品端子を挿入する他のスルーホールを形成する工程と同工程で形成することができるため、従来の電極ピンを備える場合と異なり、部品点数及び工程数が増えることはない。従って安価にリークセンサ１６を製造することができる。
【００３２】
（３）上記実施形態では、スルーホール２０は長孔に形成されているため、その開口断面積は広く、パワーウインドウ装置の浸水時には確実にスルーホール２０に水が浸入し、電極２２ａ、２２ｂ間をリークし易くできる。
【００３３】
（４）上記実施形態では、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂは互いに平行に対面して位置しているため、互いに対向した部位間の距離が一定となる。従って、さらに確実に、電極２２ａ、２２ｂ間はリークできる。
【００３４】
（５）上記実施形態では、平行対向面２１ａ、２１ｂの長手方向の長さＬ２はランド部１９ａ、１９ｂの直径Ｄよりも長く形成されており、電極２２ａ、２２ｂはその平行対向面２１ａ、２１ｂの全面に亘って形成されているため、浸水時にリーク可能な部位の範囲が大きくなる。従って、確実に電極２２ａ、２２ｂ間はリークできる。
【００３５】
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、スルーホール２０は長孔に形成されていたが、円形孔に形成してもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、平行対向面２１ａ、２１ｂに形成される第１及び第２電極２２ａ、２２ｂはランド部１９ａ、１９ｂの直径Ｄよりも幅広に且つ同平行対向面２１ａ、２１ｂの全面に亘って形成したが、前記直径Ｄと同幅、若しくは幅狭に形成してもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂはランド部１９ａ、１９ｂ上面から回路基板１７下面に亘って連なるように形成されていたが、第１及び第２電極２２ａ、２２ｂがランド部１９ａ、１９ｂに電気的に接続されているならばスルーホール２０の平行対向面２１ａ、２１ｂのみに形成してもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、リークセンサ１６はパワーウインドウ装置１１の駆動回路１３に設けたが、他の装置の駆動回路に設けてもよい。
・上記実施形態では、リークセンサ１６は回路基板１７の浸水時に、その浸水を検出するために用いられたが、例えば回路基板１７が他の電解質の溶液に浸入されるおそれがある装置にその浸入を検出するために用いてもよい。
【００３９】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（１）請求項３に記載のリークセンサにおいて、導電膜は平行対面部の全面に亘って形成されていることを特徴とするリークセンサ。このようにすれば、浸水を検出する部位の範囲は大きくなり、さらに確実に導電膜間をリークさせることができる。
【００４０】
【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、結露しても導電膜間がリークすることなく、安価に製造することができる。
【００４１】
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、パワーウインドウ装置の浸水時に機能するパワーウインドウ用水没センサとして使用することができる。
【００４２】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２のうちいずれか１項の発明の効果に加えて、スルーホールは長孔に形成され、導電膜は互いに平行に対面して形成されているため、浸水時に水は確実にスルーホール内に浸入し、導電膜間は浸水時に確実にリークすることができる。
【００４３】
請求項４の発明によれば、リークセンサを備える絶縁基板には他の回路も構成できるため、リークセンサ付きの回路構成を容易に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるパワーウインドウ装置のブロック図。
【図２】本実施形態におけるリークセンサの斜視図。
【図３】同じく平面図。
【図４】同じく側断面図。
【図５】従来におけるリークセンサの平面図。
【図６】従来における他のリークセンサの平面図。
【図７】従来における他のリークセンサの斜視図。
【符号の説明】
１６…リークセンサ、１８ａ、１８ｂ…パターン配線部（配線パターン）１９ａ、１９ｂ…ランド部（ランド）、２０…スルーホール、２１ａ、２１ｂ…平行対向面（平行対面部）２２ａ…第１電極（導電膜）、２２ｂ…第２電極（導電膜）。

Claims (4)

1. 絶縁基板に対しスルーホールを設け、同スルーホールに、互いに絶縁距離を有するように離隔した導電膜を形成し、前記導電膜を形成したスルーホールの開口部周縁には、それぞれ前記導電膜に電気的に接続されたランド及び同ランドに電気的に接続した配線パターンを設け、前記導電膜を形成する際は、前記スルーホールにメッキ膜形成後に前記スルーホールの両端部を穴開けすることにより、離間した前記導電膜を形成するリークセンサ。
2. リークセンサは、パワーウインドウ用水没センサとして使用されることを特徴とする請求項１に記載のリークセンサ。
3. 前記スルーホールは、長孔に形成され、その長手方向に延びる一対の内側面は互いに平行な平行対面部として形成され、同平行対面部に導電膜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に記載のリークセンサ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のリークセンサを有する絶縁基板。

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