KR102566252B1 - 오토 디포그 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 전면 유리에 부착되는 저면부(Bottom case)를 플라스틱 사출 제품이 아닌 FR계열의 재질로 성형함으로써 성능을 개선하고 생산성 및 차량 부착성을 향상시킨 오토 디포그 센서에 관한 것으로, 밀착부재, 플렉시블PCB, 멤브레인 및 PCB가 안착되도록 일정한 공간을 가지는 수용부와, 상기 수용부의 일측으로 상기 PCB 상에 연결되는 커넥터핀부가 장착되는 커넥터부로 이루어진 본체부; 및 상기 본체부의 수용부를 밀폐하는 판상의 덮개로 양면테이프를 통해 차량 유리에 부착되며, 내측으로 상기 플렉시블PCB가 노출되도록 노출공이 형성되되, FR계열의 재질로 성형하여 된 저면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오토 디포그 센서{AUTO DEFOG SENSOR}
본 발명은 오토 디포그 센서(Auto defog sensor)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 전면 유리에 부착되는 저면부(Bottom case)를 플라스틱 사출 제품이 아닌 FR계열의 재질로 성형함으로써 성능을 개선하고 생산성 및 차량 부착성을 향상시킨 오토 디포그 센서에 관한 것이다.
일반적으로 오토 디포그 센서는 차량의 전면 유리에 부착되어 온도(습도)를 측정하여 공조시스템으로 관련 정보를 전달하여 주는 센서이다. 상기 공조시스템은 이 정보를 이용하여 차량 전면 유리에 습기가 발생되는 것을 사전에 예방하여 준다.
즉 상기 오토 디포그 센서는 차량 전면 유리에 접촉되어 차량 유리의 온도(Tg)를 검출하는 유리온도센서와 차량 내부의 온도(Ta)를 검출하는 내부온도센서를 이용하여 차량유리온도(Tg)와 내부온도(Ta)를 측정하고, 계산된 값으로 차량 유리에 발생되는 포깅(Fogging)을 감지하여 공조시스템을 신속하게 작동시키게 되는 것이다.
여기서 좀 더 빠르고 정확한 온도 센서값을 갖기 위해서는 차량유리온도(Tg)와 내부온도(Ta)가 서로 간섭되어서는 안되며, 특히 차량유리온도(Tg)로 내부온도(Ta) 영향을 최소화하는 것이 매우 중요하다.
따라서 이러한 온도 영향을 최소화하기 위하여 본 출원인의 특허 10-1499746(디포그 센서 유닛)가 개시된 바 있다.
상기 특허 발명은 차량 유리에 접촉되는 유리온도센서와 PCB에 장착되는 내부온도센서 사이에 에어갭(Air gap)을 형성하여 서로 온도간섭이 완화되도록 한 것이다.
따라서 상기 특허 발명의 경우, 에어갭을 통해 차량유리온도(Tg)와 내부온도(Ta)가 서로 간섭되지 않도록 하는 효과는 있었으나, 전면유리에 부착되는 저면부(bottom case)가 플라스틱 사출물로 열전도도가 높아 온도차단 능력에는 한계가 있어 왔고, 또한 실제 플라스틱 사출 시 나오는 제품의 휨과 변형으로 양면테이프의 부착력이 저하되어 소비자로부터 제품의 부착 불량에 대한 클레임이 계속 제기되는 실정이었다.
공개특허공보 10-2019-0127382(공개일자 2019년11월13일) 공개특허공보 10-2017-0018546(공개일자 2017년02월20일) 등록특허공보 10-1500151 (등록일자 2015년03월02일) 등록특허공보 10-1499746(등록일자 2015년03월02일)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 전면 유리에 부착되는 저면부를 플라스틱 사출 제품이 아닌 FR계열의 재질로 성형함으로써 성능을 개선하고 생산성 및 차량 부착성을 향상시킨 오토 디포그 센서를 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 밀착부재, 플렉시블PCB, 멤브레인 및 PCB가 안착되도록 일정한 공간을 가지는 수용부와, 상기 수용부의 일측으로 상기 PCB 상에 연결되는 커넥터핀부가 장착되는 커넥터부로 이루어진 본체부; 및
상기 본체부의 수용부를 밀폐하는 판상의 덮개로, 양면테이프를 통해 차량 유리에 부착되며, 내측으로 상기 플렉시블PCB가 노출되도록 노출공이 형성되되, FR4 재질로 성형하여 된 저면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 저면부의 재질인 FR계열은 FR1, FR2, FR3, FR4, FR5 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 본체부의 수용부에는 일측으로 멤브레인이 장착되는 메브레인 장착홈과 외부 공기가 유입되도록 한 통공이 형성되고, 타측으로 밀착부재가 장착되는 장착부 및 끼움홈이 형성되며, 상기 장착부의 측면에는 플렉시블PCB의 일측이 고정되는 체결부가 형성되고, 저면부의 노출공 및 단부를 각각 고정하는 제1고정돌기 및 제2고정돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 저면부의 노출공의 일측으로는 본체부의 제1고정돌기가 걸림 고정되는 걸림공이 형성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 차량 전면 유리에 부착되는 저면부를 플라스틱 사출 제품이 아닌 FR계열의 재질로 성형함으로써 플라스틱 사출품 대비 비용이 절감되고 열전도성이 낮아지는 효과가 있다.
즉 본 발명 저면부는 종래 플라스틱 사출품 PBT GF30% 열전도도 0.28W/Mk인 것과 대비할 때 FR계열의 FR4는 열전도도가 0.24 W/Mk로 플라스틱 동일 면적 제품보다 약 15%의 절감효과를 제공한다.
또한 본 발명 저면부는 제품 제작 시 휨과 변형이 잘 발생되지 않고, 재질의 고유 표면에너지(Surface energy)가 높아 부착력이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 오토 디포그 센서가 차령 전면유리에 장착된 측면구성도,
도 2는 본 발명 오토 디포그 센서의 사시도,
도 3은 본 발명 오토 디포그 센서의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 본체부의 확대 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 플렉시블PCB, PCB 및 커넥터핀부가 장착된 본체부의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 저면부의 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 오토 디포그 센서의 배면 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 오토 디포그 센서의 측단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 오토 디포그 센서가 차령 전면유리에 장착된 측면구성도, 도 2는 본 발명 오토 디포그 센서의 사시도, 도 3은 본 발명 오토 디포그 센서의 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 오토 디포그 센서(100)는,
차량 전면유리(W)의 상부에 양면테이프(170)를 통해 부착되는 것으로, 본체부(110), 밀착부재(120), 플렉시블PCB(130), 멤브레인(140), PCB(인쇄회로기판)(150), 저면부(160) 및 양면테이프(170)를 포함한다.
상기 본체부(110)는 상기 밀착부재(120), 플렉시블PCB(130), 멤브레인(140) 및 PCB(150)가 안착되도록 일정한 공간을 가지는 수용부(111)와, 상기 수용부(111)의 일측으로 PCB(150) 상에 연결되는 커넥터핀부(118)가 장착되는 커넥터부(112)로 구성된다.
상기 수용부(111)에는 도 4에서와 같이 일측으로 멤브레인(140)이 장착되는 메브레인 장착홈(113)과 외부 공기가 유입되도록 한 통공(113a)이 형성되고, 타측으로 밀착부재(120)가 장착되는 장착부(114) 및 끼움홈(114a)이 형성되며, 상기 장착부(114)의 측면에는 플렉시블PCB(130)의 일측이 고정되는 체결부(115)가 형성되고, 저면부(160)의 노출공(162) 및 단부를 각각 고정하는 제1고정돌기(116) 및 제2고정돌기(117)가 형성된다.
상기 밀착부재(120)는 일정한 쿠션을 가지는 폼(foam) 재질로 구성되며, 상기 본체부(110)의 끼움홈(114a)에 끼움 삽입되어 상단에 위치하는 플렉시블PCB(130)가 차량 유리(W)에 접촉된 상태를 유지하도록 탄성적으로 압박하여 준다.
상기 플렉시블PCB(130)는 도 8에서와 같이 중앙에 차량 유리의 온도를 검출하는 유리온도센서(S1)가 장착되며, 일측은 PCB(150)의 솔더링부(151)에 연결되고 타측은 본체부(110)의 체결부(115)에 연결되도록 구성되어, 저면에 위치하는 밀착부재(120)에 의해 유리온도센서(S1)가 차량 유리(W)에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
상기 멤브레인(140)는 상기 본체부(110)의 장착홈(113)에 부착 설치되며 통공(113a)을 통해 유입되는 공기 중 포함된 이물질을 여과하여 준다.
상기 PCB(150)는 도 8에서와 같이 내측으로 통공(113a) 부위에 차량 실내의 온도를 검출하는 내부온도센서(S2)가 장착되고, 일측으로는 상기 플레시블PCB(130)의 일측과 솔더링되는 솔더링부(151)가 형성된다.
상기 저면부(160)는 본 발명의 특징적 구성요소로, 상기 본체부(110)의 수용부(111)를 밀폐하는 덮개이다.
상기 저면부(160)는 내측으로 플렉시블PCB(130)가 노출되도록 천공된 노출공(161)이 형성되고, 상기 노출공(161)의 일측으로는 본체부(110)의 제1고정돌기(116)가 걸림 고정되는 걸림공(162)이 형성된다.
상기 저면부(160)의 재질은 도 6에서와 같이 FR 계열의 재질로 구성된다.
상기 FR계열은 FR1, FR2, FR3, FR4, FR5 이며, 이중 어느 하나가 될 수 있다.
상기 FR4는 통상 PCB를 구성하는 재질 중 기질층(L4)에 해당되는 재질이다.
본 발명에 따르면 실크스크린층(L1), 솔더마스크층(L2), 구리층(L3)(L5) 및 기질층(L4)(FR4)이 적층된 형태로 된 PCB를 제조할 때, 상기 기질층(L4)만 성형하고 상기 기질층(L4) 이외의 구성요소는 적층하지 않은 상태의 제조하여, 기질층(L4)인 판재형상의 FR4를 타공하여 저면부(160)로 제작한다.
이와 같이 구성되는 저면부(160)는 종래 플라스틱 사출품과 대비할 때 비용이 절감되고 열전도성이 낮아지는 효과가 있다.
종래 플라스틱 사출품 PBT GF30% 열전도도는 0.28W/Mk인데 반하여 본 발명 저면부(160)의 FR4 열전도도는 0.24 W/Mk로, 그 만큼 열전도가 지연되어 차량유리온도(Tg)와 내부온도(Ta)가 서로 간섭되지 않게 되고, 이는 센싱 민감도를 향상시키게 되는 것이다.
또한 본 발명 저면부(160)는 FR4 재질로 성형됨으로써, 제품 제작 시 휨과 변형이 발생되지 않고, 고유의 표면에너지(Surface energy)가 높아 양면테이프(170)의 부착력이 크게 향상되는 효과를 제공하게 된다.
한편, 상기 저면부(160)를 본체부(110)의 수용부(111) 상단에 밀착 결합하면, 단부에는 제2고정돌기(117)가 걸림 고정되고, 걸림공(162)에는 제1고정돌기(116)가 걸림 고정되면서 본체부(110)에 결합 고정되며, 이때 상기 본체부(110)의 내부에는 도 8에서와 같이 유리온도센서(S1)과 실내온도센서(S2) 사이에는 에어갭(air gap)(G)이 형성되어 서로 온도간섭이 일어나지 않도록 하여준다.
상기 양면테이프(170)는 상기 저면부(160)와 차량 유리(W) 사이에 부착되는 것으로, 개구부(171)가 형성되어 플렉시블PCB(130)가 방해받지 않고 차량 유리(W)에 접촉되도록 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명 오토 디포그 센서의 조립과정과 작용을 이하 설명한다.
먼저, 내부온도센서(S2)가 장착된 PCB(150)에 커넥터핀부(118)를 솔더링하여 결합하고, 상기 PCB(150)의 솔더링부(151)에 유리온도센서(S1)가 장착된 플렉시블PCB(130)의 일단을 솔더링하여 준다.
따라서 상기 유리온도센서(S1)는 PCB(150)로 온도감지신호를 전송하여 줄 수 있게 된다.
그런 다음, 멤브레인(140)을 수용부(111)의 장착홈(113)에 부착하고, 장착부(114)의 끼움홈(114a)에 밀착부재(120)를 삽입한다.
그런 다음, PCB(150)를 본체부(110)의 수용부(111) 및 커넥터부(112)에 끼움 안착하고, 상기 플렉시블PCB(130)의 타단을 수용부(111)의 체결부(115)에 끼워준다.
그리고 상기 PCB(150)가 커버하지 않는 부분을 에폭시 몰딩처리하고 저면부(160)를 수용부(111) 상단에 결합 고정하여 준다.
이와 같이 저면부(160)의 고정이 완료되면 에폭시 건조 후 양면테이프(170)를 부착하여 제품제조를 완료하게 된다.
이와 같이 구성된 오토 디포그 센서(100)는 양면테이프(170)를 통해 차량 전면 유리(W)에 부착되며, 이때 부착력 상승으로 견고한 부착력을 유지하고, 저면부(160)가 FR4 재질로 열전도도가 상대적으로 낮아 유리(W)에서 발생되어 온도가 내부온도센서(S2)로 쉽게 전이되는 것을 방지하고, 동시에 내부 에어갭(G)에 의해서도 2차적으로 차량유리온도(Tg)와 내부온도(Ta)가 서로 간섭되지 않도록 하는 효과를 제공하게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 한정된 실시예들을 설명한 것이나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 실시예가 예상됨을 당업자는 주의해야 한다.
100: 오토 디포그 센서 110: 본체부
111: 수용부 112: 커넥터부
113: 장착홈 113a: 통공
114: 장착부 114a: 끼움홈
115: 체결부 116: 제1걸림돌기
117: 제2걸림돌기 118: 커넥터핀부
120: 밀착부재 130: 플렉시블PCB
140: 멤브레인 150: PCB
151: 솔더링부 160: 저면부
161: 노출공 162: 걸림공
170: 양면테이프 171: 개구부

Claims (4)

  1. 밀착부재, 플렉시블PCB, 멤브레인 및 PCB가 안착되도록 일정한 공간을 가지는 수용부와, 상기 수용부의 일측으로 상기 PCB 상에 연결되는 커넥터핀부가 장착되는 커넥터부로 이루어진 본체부; 및
    상기 본체부의 수용부를 밀폐하는 판상의 덮개로, 양면테이프를 통해 차량 유리에 부착되며, 내측으로 상기 플렉시블PCB가 노출되도록 노출공이 형성되되, FR계열의 재질로 성형하여 된 저면부를 포함하고,
    상기 저면부의 재질인 FR계열은 FR1, FR2, FR3, FR4, FR5 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오토 디포그 센서.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부의 수용부에는 일측으로 멤브레인이 장착되는 메브레인 장착홈과 외부 공기가 유입되도록 한 통공이 형성되고, 타측으로 밀착부재가 장착되는 장착부 및 끼움홈이 형성되며, 상기 장착부의 측면에는 플렉시블PCB의 일측이 고정되는 체결부가 형성되고, 저면부의 노출공 및 단부를 각각 고정하는 제1고정돌기 및 제2고정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 오토 디포그 센서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 저면부의 노출공의 일측으로는 본체부의 제1고정돌기가 걸림 고정되는 걸림공이 형성된 것을 특징으로 하는 오토 디포그 센서.
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