KR100841910B1 - 레인 센서 및 레인 센서의 조립 방법 - Google Patents

레인 센서 및 레인 센서의 조립 방법 Download PDF

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Abstract

특히 차량용 레인 센서(10) 및 레인 센서(10)의 조립 방법이 제시된다. 레인 센서(10)는 하우징(16)을 포함하고, 상기 하우징 내에 적어도 하나의 프린트 회로 기판(18)이 배치되고, 적어도 하나의 광 안내 소자(14)를 포함하고, 상기 광 안내 소자는 커버 형탤 하우징(16)을 적어도 부분적으로 폐쇄한다. 광 안내 소자(14)와 프린트 회로 기판(18) 사이에 플레이트(22)가 배치된다. 조립시 플레이트(22)가 부분적으로 천공된다.
레인 센서, 프린트 회로 기판, 플레이트, 광 안내 소자, 하우징.

Description

레인 센서 및 레인 센서의 조립 방법{Rain sensor, particularly for a motor vehicle and method for mounting a rain sensor}
본 발명은 독립 청구항들의 전제부에 따른 특히 차량용 레인 센서 및 레인 센서의 조립 방법에 관한 것이다.
차량용 레인 센서는 예컨대 DE 198 46 968에 공지되어 있다. 상기 레인 센서는 실질적으로 하우징으로 이루어지고, 상기 하우징 내에는 광학 부품으로서 송신기 및 수신기를 가진 프린트 회로 기판이 배치되고, 상기 하우징은 광 안내 소자(light-conducting member)에 의해 폐쇄되고, 상기 광 안내 소자는 차량의 윈드실드 상에 고정된다. 작동시 송신기는 적외선을 송출하고, 상기 적외선은 차량의 윈드실드 상에 부착된 광 안내 소자에 의해 윈드실드 내로 결합된다. 윈드실드의 외측면에 습기가 존재하면, 송신기의 방사선은 상기 경계면에서 외부로 산란된다. 상기 경계면에 습기가 없으면, 송신기의 방사선은 상기 유리-공기 경계면에서 전반사된다. 전반사된 상기 방사선은 광 안내 소자에 의해 집속되어 수신기에 포커싱되고, 상기 수신기는 신호를 송출하는데, 상기 신호는 윈드실드에 존재하는 습기에 대한 정도로서 간주될 수 있다.
그러나 차량 생산시 흔히 광 안내 소자는 윈드실드 제조시 이미 윈드실드 상에 장착된다. 최종 제조시 프린트 회로 기판을 가진 하우징은 광 안내 소자에 예컨대 클립 연결에 의해 고정됨으로써, 광 안내 소자는 커버처럼 하우징을 폐쇄한다.
독립 청구항의 특징을 가진 본 발명에 따른 레인 센서는, 플레이트가 광 안내 소자와 프린트 회로 기판 사이에 장착됨으로써, 정전기 방전(ESD)으로 인해 생기는, 프린트 회로 기판상의 전자 장치에 대한 손상이 방지될 수 있는 장점을 가진다. 이로 인해 바람직하게 제조시 또는 예비 부품의 필요시 ESD-방지 작업 공간이 필요 없게 된다.
종속 청구항에 제시된 조치에 의해 독립 청구항에 제시된 특징의 바람직한 실시 및 개선이 이루어진다.
플레이트는 광학 부품인 송신기 또는 수신기가 광 안내 소자와 상호 작용하는 영역 내에 리세스를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 플레이트가 광학 부품과 광 안내 소자의 상호 작용을 감쇠시키지 않거나 또는 전혀 방해하지 않는 것이 보장된다.
플레이트가 매우 얇은 박막으로 형성되고 커플링 영역 내에 적어도 부분적으로 천공을 포함하는 것이 매우 바람직하다. 상기 천공은 하우징이 광 안내 소자에 직접 장착되는 경우에야 비로소 상기 광 안내 소자에 의해 천공되어야 하기 때문에, 조립시 추가 공구가 불필요하다.
바람직하게 광 안내 소자가 플레이트의 천공을 위한 분리 보조부를 가짐으로써, 대량 생산시 커플링 영역 내에서 플레이트가 확실하게 천공되는 것이 보장된다.
바람직하게 프린트 회로 기판과 광 안내 소자 사이에 중간 지지체가 배치되고, 상기 중간 지지체는 커플링 영역에서, 즉 광학 부품의 영역에 리세스를 갖는다. 이로 인해 플레이트는 시스템의 안정성을 감소시키지 않으면서 얇은 박막으로 형성될 수 있다.
플레이트가 종이 박막, 금속 코팅된 종이 박막 또는 플라스틱 박막으로서 형성되면, 레인 센서의 전자 장치는 간단하고 저렴한 방식으로 ESD-손상으로부터 보호될 수 있다.
또한, 플레이트가 박막형이며 투광성이고 신장 가능하며, 커플링 영역 내의 광 안내 소자에 밀착되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이러한 경우에 박막의 천공이 불필요하기 때문이다.
또한, 하우징으로부터 플레이트를 통해 콘택 장치가 연장되는 것이 바람직하다. 상기 콘택 장치는 예컨대 가열 장치의 접촉에 사용될 수 있다.
플레이트가 박막으로 형성되고 하우징 또는 중간 지지체로부터 벗겨질 수 있다면, 특히 예비 부품의 취급시 ESD-방지의 간단한 가능성이 주어진다. 바람직하게 중간 지지체는 광학 부품의 영역 내에만 리세스를 가짐으로써, 박막이 벗겨진 이후에도 충분한 보호가 보장된다.
청구범위 제 10 항의 특징을 가진 본 발명에 따른 방법은, 하우징이 광 안내 소자 상에 조립되는 경우에야 비로소 프린트 회로 기판을 ESD-손상으로부터 보호하는 플레이트가 관통되고, 이로 인해 하우징이 광 안내 소자 상에 조립될 때 ESD-손상이 방지되므로 ESD-방지 작업 공간이 절감될 수 있다는 장점을 갖는다.
청구범위 제 11 항에 따른 본 발명에 따른 장치는, 기계적 또는 광학적 부품과 작용적으로 연결된 전기 부품이 간단한 플레이트에 의해 정전기 방전(ESD)의 손상으로부터 보호될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되고 하기에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 조립 이전의 본 발명에 따른 레인 센서의 개략적 단면도.
도 2는 조립 이후의 도 1에 따른 레인 센서.
도 3은 본 발명에 따른 레인 센서의 박막의 평면도.
도 4는 도 3의 박막의 변형예.
도 1에는 최종 조립 이전의 본 발명에 따른 레인 센서(10)가 도시된다. 윈드실드(12) 상에 광 안내 소자(14)가 부착되고, 상기 광 안내 소자 상에 프린트 회로 기판(18)을 가진 하우징(16)이 슬립될 수 있다. 종종 윈드실드(12)와 광 안내 소자(14) 사이에 커플링 매체가 배치되지만, 여기서는 간략함을 위해 도시되지 않는다. 하우징(16) 내로 프린트 회로 기판(18)이 클립핑되고, 상기 프린트 회로 기판 상에 전자 및 광학 부품이 SMD-기술로 고정된다. 광학 부품은 레인 센서(10)의 송신기(20) 및 수신기(21)이고, 적외선의 송수신에 사용된다. 송신기(20) 및 수신기(21)는 반도체 소자로서 형성된다. 프린트 회로 기판(18)과 광 안내 소자(14) 사이에 박막형 플레이트(22)가 배치되고, 상기 플레이트는 중간 지지체(24)에 의해 지지된다. 중간 지지체(24)는 플라스틱 플레이트로 이루어지고, 상기 플라스틱 플레이트는 광학 부품(20, 21)의 영역 내에 리세스를 포함한다. 따라서 조립 전에 하우징(16)은 플레이트(22)에 의해 폐쇄된다.
광 안내 소자(14)는 렌즈형 융기부(26)를 포함하고, 상기 융기부는 송신기(20)의 방사선을 집속하거나 또는 방사선을 수신기(21)로 포커싱하기 위해 제공된다.
하우징(16)이 광 안내 소자(14) 상에 슬립되는 경우, 박막형 플레이트(22)가 분리 보조부들(28)에 의해 관통된다. 상기 분리 보조부(28)들은 융기부(26) 둘레로 연장되어 상기 융기부를 넘어서 돌출하는 예컨대 링형 구조물이다. 이로써 하우징(16)의 슬립시 분리 보조부(28)는 융기부(26)의 영역 및 광학 부품(20, 21)과 융기부(26) 사이의 커플링 영역(30;도 2)에서 플레이트(22)를 절단한다. 박막형 플레이트(22) 내의 천공이 이를 보조할 수 있다.
도 2에는 윈드실드(12) 상에 조립된 위치의 본 발명에 따른 레인 센서(10)가 도시된다. 분리 보조부(28)는 커플링 영역(30) 내의 박막(22)을 절단함으로써, 박막(22)은 융기부(26)와 관련 광학 부품(20, 21) 사이에서 커팅된다.
도 3에는 플레이트(22)의 평면도가 도시된다. 플레이트(22)는 하우징(16)과 동일한 외부 윤곽을 가지고, 정전기 방전에 대해 하우징을 폐쇄한다. 플레이트(22)는 예컨대 금속 코팅된 종이 박막으로 이루어진다. 플레이트(22)가 프린트 회로 기판에 접촉할 경우 실수로 단락되는 것을 방지하기 위해, 바람직하게 금속 코팅층이 하우징(16)의 외측면에, 즉 프린트 회로 기판(18)으로부터 먼 측면 상에 배치된다.
광학 부품(20, 21)이 배치되어 있는 커플링 영역(30) 내에서 플레이트(22)는 원형 천공(32)을 포함하고, 상기 천공은 상기 플레이트가 광 안내 소자(14) 상에 슬립되는 경우(도 1) 분리 보조부(28)에 의한 플레이트(22)의 천공을 용이하게 한다.
도 4에는 도 3의 박막의 변형예가 도시된다. 이 경우 천공은 완전한 원형으로 구현되지 않고, 대략 U 형으로 구현된다. 하우징(16)이 광 안내 소자(14) 상에 슬립되는 경우 플레이트 섹션은 분리되지 않고, 커플링 영역(30)에서 광학 부품(20, 21)과 융기부(26) 사이의 커플링이 가능할 정도로만 이동된다. 이로 인해 플레이트(22)의 조각이 조립 후에 하우징의 내부에 규정되지 않은 방식으로 남아있고 경우에 따라 장애를 야기하는 것이 방지된다. 이를 위해, 광 안내 소자(14)가 천공된 조각을 규정된 위치에 남겨두는 다른 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 변형예에서 예컨대 분리 보조부(28)가 중간 지지체(24)에 또는 프린트 회로 기판(18) 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 매우 간단한 실시예에서 플레이트(22)는 벗겨질 수 있는 박막으로서 형성된다. 중간 지지체(24)는 프린트 회로 기판(18)을 광 안내 소자(14)의 방향으로 커버하고, 광학 부품(20, 21)의 커플링 영역(30)만이 커버되지 않고 남겨 진다. 박막형 플레이트(22)는 중간 지지체(24) 또는 하우징(12)의 에지 상에 부착되어 하우징(12)과 광 안내 소자(14)의 결합 직전에 벗겨지게 된다.
더욱 간단한 실시예에서 중간 지지체(24)는 생략될 수 있고, 리세스를 가진 플레이트(22)만이 커플링 영역(30) 내에 제공될 수 있다. 이 경우 광학 부품(20, 21)은 조립 전에 분리되는 간단한 보호 캡에 의해 보호될 수 있다.
원칙적으로 본 발명에 따른 방법은, 광학적 또는 기계적 부품이 전기 부품으로부터 분리될 수 있는 다른 제어 장치, 예컨대 와이퍼 모터의 제어 장치 또는 ABS의 제어 장치에 대해서도 실시가능하다. 와이퍼 모터의 경우 예컨대 와이퍼 모터의 하우징의 외측면에 콘택점으로서 융기부(26) 또는 핀이 형성될 수 있고, 전자 제어 장치는 별도의 하우징 내에 수용될 수 있다. 상기 별도의 하우징은 플레이트(22)에 의해 폐쇄된다. 전자 제어 장치를 포함하는 별도의 하우징이 와이퍼 모터의 하우징 상에 슬립되는 경우, 플레이트(22)는 융기부(26)를 통해 천공되고, 따라서 와이퍼 모터는 전자 제어 장치와 접촉한다. 종속 청구항에 제시된 조치들이 이와 유사하게 제공될 수 있다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 프린트 회로 기판(18)이 배치된 하우징(16) 및
    상기 하우징(16)을 적어도 부분적으로 커버 형태로 폐쇄하는 적어도 하나의 광 안내 소자(14)를 포함하는 레인 센서(10)에 있어서,
    적어도 하나의 광 안내 소자(14)와 적어도 하나의 프린트 회로 기판(18) 사이에 상기 프린트 회로 기판(18)의 보호를 위한 플레이트(22)가 배치되는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프린트 회로 기판(18) 상에는, 커플링 영역(30) 내의 상기 적어도 하나의 광 안내 소자(14)와 상호 작용을 위한 적어도 하나의 광학 부품(20, 21)이 제공되고, 상기 플레이트(22)는 상기 커플링 영역(30)에서 리세스로 형성되는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플레이트(22)는 박막으로 형성되고, 상기 커플링 영역(30) 내에 적어도 부분적으로 천공(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광 안내 소자(14)가 상기 플레이트(22)의 천공을 위한 분리 보조부(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프린트 회로 기판(18)과 상기 적어도 하나의 광 안내 소자(14) 사이에 중간 지지체(24)가 배치되고, 상기 중간 지지체는 상기 광학 부품(20, 21)의 영역에서 리세스로 형성되는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(22)는 박막형으로 형성되고, 종이, 금속 코팅된 종이 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(22)는 박막형이며, 투광성이고 신장 가능하며, 적어도 부분적으로 상기 광 안내 소자(14)에 밀착되는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(16)으로부터 상기 플레이트(22)를 통해 콘택 장치가 연장되는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(22)는 박막으로서 형성되고, 상기 하우징(16) 또는 중간 지지체(24)로부터 벗겨질 수 있는 것을 특징으로 하는 레인 센서.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 레인 센서(10)의 조립 방법에 있어서,
    -광 안내 소자(14)를 윈드실드(12) 상에 장착하는 단계 및
    -적어도 하나의 광학 부품(20, 21)을 가진 적어도 하나의 프린트 회로 기판(18)을 포함하고, 적어도 하나의 상기 광학 부품(20, 21)의 영역에서 상기 광 안내 소자(14)에 의해 관통되는 플레이트(22)에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄되는, 하우징(16)의 슬립 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레인 센서의 조립 방법.
  11. 커플링 영역(30)을 통해 바람직하게 융기부(26)로서 형성된 커플링 부품에 의해 서로 작용적으로 연결된, 적어도 하나의 기계적 또는 광학적 제 1 부품(14)과 적어도 하나의 전기적 제 2 부품(18)을 포함하는 제어 장치에 있어서,
    상기 제 2 부품(18)은 박막형 플레이트(22)에 의해 상기 제 1 부품(14)으로부터 분리되고, 상기 플레이트(22)는 상기 제 1 부품(14)이 상기 제 2 부품(18)과 연결될 경우 상기 커플링 영역(30)에서, 커플링 부품 자체에 의해 관통되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
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