JP5496437B2

JP5496437B2 - 超音波センサモジュールの取り付け構造

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Publication number: JP5496437B2
Application number: JP2013556036A
Authority: JP
Inventors: 井上　　悟; 睦生関谷; 幸生西本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: CN104067139A; CN104067139B; DE112012005811T5; WO2013114466A1; JPWO2013114466A1; DE112012005811B4

Description

この発明は、超音波センサモジュールの前面とバンパ表面が略面一になるようにバンパ裏面で固定する構造のベゼルレス型の超音波センサモジュールの取り付け構造に関する。

従来、この種のベゼルレス型取り付け構造では、特許文献１に開示されるように、バンパの裏面における貫通孔の周辺に取り付けられた固定部材によって、超音波センサモジュールの振動面がバンパ表面と略面一になるように固定されている。この固定部材は、超音波センサモジュールの外周面を取り囲む円筒状のセンサ固定部と、バンパの裏面に固定されるバンパ固定部と、これらセンサ固定部とバンパ固定部とを連結する連結部とを有しており、バンパに対する超音波センサモジュールの高さ位置が位置決めされている。

特開２００９−２１４６１０号公報

従来の取り付け構造は以上のように構成されているので、超音波センサモジュールの高さ、バンパの厚み等が変わった場合、バンパ裏面に沿って超音波センサモジュールを固定することが困難であるという課題があった。従って、高さの異なる超音波センサモジュールを使用する場合、固定部材を兼用することができず、高さに応じた別の固定部材を必要とすることになるため、標準化することができなかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、超音波センサモジュールの高さおよびバンパの形状等に拘らず、バンパ裏面に沿って超音波センサモジュールを固定することを目的とする。

この発明の超音波センサモジュールの取り付け構造は、超音波センサモジュールを内包する有底筒状のキャップ部と、キャップ部の開放端面の複数箇所から軸方向に突出した複数の脚部と、個々の脚部の先端側に形成され、バンパの裏面に接着する接着部と、キャップ部と脚部との境界、および脚部と接着部との境界を他の部分より薄い肉厚にして屈曲可能にした屈曲部とを有したアタッチメントを、バンパ裏面に接着固定するようにしたものである。

この発明によれば、屈曲部の屈曲により、超音波センサモジュールの高さおよびバンパの形状等に合わせて脚部および接着部を任意の角度で開脚することができるので、接着部とバンパ面の倣いが容易になる。よって、バンパ裏面に沿って超音波センサモジュールを固定することができ、取り付け作業が容易になると共に接着の信頼性も向上する。また、超音波センサモジュールの高さおよびバンパの形状等に拘らず、アタッチメントを標準化することができる。

この発明の実施の形態１を示す各構成要素のバンパ取り付け前の状態を示し、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は側面図である。実施の形態１を示す各構成要素をバンパに取り付けた状態を示し、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ）は側面図である。実施の形態１を示す各構成要素をバンパに取り付けた状態での荷重を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は平面図、図３（ｃ）は側面図である。高さの異なる超音波センサモジュールをバンパに取り付けた状態を示す正面図である。曲面状のバンパに超音波センサモジュールを取り付けた状態を示し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）はホルダの断面拡大図である。傾斜したバンパに超音波センサモジュールを取り付けた状態を示し、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）はホルダの断面拡大図である。この発明の実施の形態２を示す各構成要素をバンパに取り付けた状態を示し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は平面図、図７（ｃ）は側面図である。この発明の実施の形態３を示す各構成要素のバンパ取り付け前の状態を示し、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は平面図、図８（ｃ）は側面図である。実施の形態３を示す各構成要素をバンパに取り付けた状態を示し、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は平面図、図９（ｃ）は側面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１および図２に示すように、実施の形態１に係る取り付け構造により、超音波センサモジュール１０をバンパ１に取り付ける。この取り付け構造は、バンパ１と超音波センサモジュール１０との間に介装されるホルダ２０と、超音波センサモジュール１０をバンパ１の裏面に固定するアタッチメント３０とから構成される。
なお、図１（ａ）のバンパ１、ホルダ２０およびアタッチメント３０は図１（ｂ）のＡＡ線に沿って切断した断面を示す。同様に図２（ａ）のバンパ１、ホルダ２０およびアタッチメント３０は図２（ｂ）のＢＢ線に沿って切断した断面を示す。

超音波センサモジュール１０は、バンパ１に形成された挿入穴２に挿入する形状の挿入部１１が形成され、その挿入部１１の基部に挿入穴２の径よりも大きな径の掛止部１２が形成されている。この挿入部１１の前面が超音波を出力する振動面である。また、超音波センサモジュール１０の外周面にはコネクタ１３と２個のフック１４がそれぞれ突設されている。

ホルダ２０は、例えばシリコーンゴム等で形成されており、超音波センサモジュール１０の挿入部１１を挿入する筒状部２１と、バンパ１に対向する掛止部１２の表面を覆う平面部２２とを有する。なお、挿入部１１をバンパ１の挿入穴２に挿入したときに、バンパ１の表面と挿入部１１の前面とが面一になるよう、予め平面部２２の厚みを調整しておく。

アタッチメント３０は、例えば樹脂等で形成されており、超音波センサモジュール１０を内包する有底筒状のキャップ部３１と、キャップ部３１の開放端面の３箇所から軸方向に突出した３本の脚部３２と、個々の脚部３２の先端側をバンパ１の裏面に接着固定するための接着部３３とを有する。脚部３２は固い一方、キャップ部３１と脚部３２の境界、および脚部３２と接着部３３との境界には、他の部分より薄い肉厚で屈曲可能な屈曲部３４が形成されている。この屈曲部３４は樹脂成形で容易に実現できるので、アタッチメント３０の一体成形が可能である。なお、図示例では脚部３２を３本形成したが、これに限定されるものではなく、少なくとも２本以上形成すればよい。キャップ部３１の筒形状は円形以外であってもよい。また、屈曲部３４は肉厚を薄くして屈曲可能であればよく、図示例の形状に限定されるものではない。

キャップ部３１の周面には、コネクタ１３を避けるための切欠部３５と、フック１４を嵌めてガイドするための溝穴部３６とが形成されている。なお、フック１４を溝穴部３６に挿入しやすいよう、溝穴部３６を脚部３２まで延ばしてもよい。また、脚部３２を配設する位置は任意であるが、コネクタ１３を避けるためにコネクタ１３の突出方向とは異なる方向に脚部３２を配設することが好ましい。また、図示例の超音波センサモジュール１０が側方にコネクタ１３を備える形状であるため、これに合わせてキャップ部３１の周面に切欠部３５を形成したが、これに限定されるものではなく、キャップ部３１の任意の位置にコネクタ１３を通すための切欠部３５を形成すればよい。例えば、図１（ｂ）ではキャップ部３１の周面に切欠部３５を形成すると共に、キャップ部３１の頭部にも略円形の切欠部を形成しており、超音波センサモジュール１０が頭部にコネクタ（不図示）を備える形状の場合にこの略円形の切欠部にコネクタ（不図示）を通すことが可能である。また例えば、後述する図３のようにキャップ部３１の周面にのみ切欠部３５を形成してもよい。

次に、車両のバンパ１に対する超音波センサモジュール１０の取り付け方法について説明する。まず、超音波センサモジュール１０の２箇所のフック１４を、アタッチメント３０の２箇所の溝穴部３６それぞれに嵌め、溝穴部３６のガイドによりキャップ部３１を超音波センサモジュール１０の頭部に挿入していき、超音波センサモジュール１０とアタッチメント３０を一体化する。次に、バンパ１の挿入穴２にホルダ２０の筒状部２１を挿入し、この筒状部２１の一端に一体に形成された平面部２２をバンパ１の裏面に被せる。この状態の挿入穴２に、アタッチメント３０を装着した超音波センサモジュール１０の挿入部１１を圧入し、ホルダ２０の摩擦力で仮固定する。その後、３本の脚部３２と接着部３３とを各屈曲部３４で折り曲げて任意の角度で外向きに開脚し、接着部３３をバンパ１の裏面に接着テープ３７で固定する。

あるいは、超音波センサモジュール１０の頭部にキャップ部３１を装着すると共に、挿入部１１にホルダ２０の筒状部２１を被せ、掛止部１２にホルダ２０の平面部２２を被せた状態にする。この状態で、超音波センサモジュール１０の挿入部１１をバンパ１の挿入穴２へ圧入し、ホルダ２０の摩擦力で超音波センサモジュール１０をバンパ１に仮固定する。その後、３本の脚部３２と接着部３３とを各屈曲部３４で折り曲げて任意の角度で外向きに開脚し、接着部３３をバンパ１の裏面に接着テープ３７で固定する。

図３は、超音波センサモジュール１０をバンパ１に取り付けた状態での荷重を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は平面図、図３（ｃ）は側面図である。また、実線矢印は超音波センサモジュール１０の荷重、一点鎖線矢印は超音波センサモジュール１０の重量が脚部３２に作用する荷重、破線矢印は接着部３３の支持する荷重を示す。
アタッチメント３０は超音波センサモジュール１０をバンパ１側へ押し出す力を常に加えている。また、アタッチメント３０に形成された３本の脚部３２のうち、超音波センサモジュール１０の重力作用方向に位置する２本の脚部３２が、超音波センサモジュール１０の重量を支持する。このため、超音波センサモジュール１０を確実に保持できる。
なお、図示例では重力作用方向に平行な２本の脚部３２で超音波センサモジュール１０を支持したが、これに限定されるものではなく、重力作用方向に平行な脚部３２が少なくとも１本あれば超音波センサモジュール１０を支持できる。

図４は、高さの異なる超音波センサモジュール１０をバンパ１に取り付けた状態を示す正面図である。なお、図４ならびに後述する図５および図６では、バンパ１とホルダ２０を断面で示す。
超音波センサモジュール１０の型名が変わると、超音波センサモジュール１０の高さも変わる。また、バンパ１の厚みが変わった場合、ホルダ２０の平面部２２の厚みを変えることによりバンパ１の表面と挿入部１１の前面を面一にするので、超音波センサモジュール１０の高さも変わる。
このように超音波センサモジュール１０の高さが変わっても、屈曲部３４を屈曲させて脚部３２の開き角度を変えることにより、キャップ部３１からバンパ１までの距離を調節することができる。また、屈曲部３４の屈曲により接着部３３のバンパ１への倣いが容易になるので、超音波センサモジュール１０の固定作業が簡便となる。また、接着部３３とバンパ１の接着を確実にできるため、固定の信頼性が向上する。さらに、高さの異なる超音波センサモジュール１０毎にアタッチメント３０を準備する必要が無く、コスト低減に効果がある。

図５（ａ）は、曲面状のバンパ１に超音波センサモジュール１０を取り付けた状態を示す正面図であり、図５（ｂ）にホルダ２０の断面拡大図を示す。バンパ１が曲面の場合でも、屈曲部３４を屈曲させて脚部３２および接着部３３の開き角度を変えることにより、接着部３３のバンパ１への倣いが容易になる。
なお、バンパ１が曲面の場合、ホルダ２０の平面部２２の厚みを変えることにより、バンパ１の表面と挿入部１１の前面が面一になるように調整する。あるいは、図５（ｂ）に示すように、スペーサ２３をホルダ２０に取り付けて、このスペーサ２３の厚みで調整する。

図６（ａ）は、傾斜状のバンパ１に超音波センサモジュール１０を取り付けた状態を示す正面図であり、図６（ｂ）にホルダ２０の拡大断面図を示す。バンパ１が傾斜している場合でも、屈曲部３４を屈曲させて脚部３２および接着部３３の開き角度を変えることにより、接着部３３のバンパ１への倣いが容易になる。
なお、バンパ１が傾斜している場合、ホルダ２０の平面部２２の厚みａ，ｂをバンパ１の傾斜角度に応じて変えることにより（例えば、ａ＞ｂ）、バンパ１に対する挿入部１１の前面の取り付け角度を調整する。

図５および図６に示すように、バンパ１の形状によらず超音波センサモジュール１０の固定作業が簡便となり、また、固定の信頼性も向上する。さらに、形状の異なるバンパ１毎にアタッチメント３０を準備する必要が無く、コスト低減に効果がある。

以上より、実施の形態１によれば、超音波センサモジュール１０を内包する有底筒状のキャップ部３１と、キャップ部３１の開放端面の３箇所から軸方向に突出した３本の脚部３２と、個々の脚部３２の先端側に形成され、バンパ１の裏面に接着する接着部３３と、キャップ部３１と脚部３２との境界および脚部３２と接着部３３との境界を他の部分より薄い肉厚にして屈曲可能にした屈曲部３４とを有したアタッチメント３０を、バンパ１の裏面に接着固定する取り付け構造にした。このため、屈曲部３４の屈曲により脚部３２および接着部３３を任意の角度で開脚することができ、接着部３３とバンパ１の裏面の倣いが容易になる。よって、バンパ１の裏面に沿って超音波センサモジュール１０を固定することができ、取り付け作業が容易になると共に接着の信頼性も向上する。また、超音波センサモジュール１０の高さおよびバンパ１の形状等に拘らず、アタッチメント３０を標準化することができ、コスト低減が可能になる。

また、実施の形態１によれば、アタッチメント３０の脚部３２は、キャップ部３１の開放端面の複数箇所に配設され、屈曲部３４の屈曲により任意の角度で外向きに開脚可能であり、少なくともそのうちの１つの脚部３２が超音波センサモジュール１０の重力作用方向に位置して重量を支持する構造にした。このため、アタッチメント３０が超音波センサモジュール１０に押し込む力を加えつつ重量を支持することができ、超音波センサモジュール１０を確実に保持できる。

また、実施の形態１によれば、超音波センサモジュール１０は、側面にアタッチメント３０を仮止めするフック１４を有し、アタッチメント３０のキャップ部３１は、超音波センサモジュール１０のフック１４に係止する仮固定穴となる溝穴部３６を有し、フック１４と溝穴部３６の係止によりアタッチメント３０を超音波センサモジュール１０に仮止めした状態でバンパ１の裏面に装着固定する構造にした。このため、取り付け作業をより容易にすることができる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２を示す各構成要素をバンパ１に取り付けた状態を示し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は平面図、図７（ｃ）は側面図である。なお、図７（ａ）のバンパ１、ホルダ２０およびアタッチメント３０ａは図７（ｂ）のＣＣ線に沿って切断した断面を示す。また、図７において図１〜図６と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。

この実施の形態２は、キャップ部３１ａの内径を底面に行くに従い小さくし、当たり面３８を形成したものである。このように構成すると、超音波センサモジュール１０の外形が変わっても、同一のアタッチメント３０ａを使用できる。例えば図７に示す大径の超音波センサモジュール１０の場合、キャップ部３１ａに超音波センサモジュール１０をその頭部から挿入すると、キャップ部３１ａの底面に到達する手前で頭部端が当たり面３８に当接し、位置決めされる。超音波センサモジュール１０の外形に応じて、超音波センサモジュール１０の頭部端と当たり面３８との当接位置が変わるので、バンパ１からキャップ部３１ａまでの距離も変わるが、屈曲部３４の屈曲によりキャップ部３１ａの高さを調節できる。

以上より、実施の形態２によれば、アタッチメント３０ａのキャップ部３１ａを、底面の内径が開放端面の内径に比べて小さい形状にしたので、超音波センサモジュール１０の外形が変わっても同一のアタッチメント３０ａが使用できる。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３を示す各構成要素をバンパ１に取り付ける前の状態を示し、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は平面図、図８（ｃ）は側面図である。図９は、各構成要素をバンパ１に取り付けた状態を示し、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は平面図、図９（ｃ）は側面図である。なお、図８（ａ）のバンパ１、ホルダ２０およびアタッチメント３０ｂは図８（ｂ）のＤＤ線に沿って切断した断面を示す。同様に図９（ａ）のバンパ１、ホルダ２０およびアタッチメント３０ｂは図９（ｂ）のＥＥ線に沿って切断した断面を示す。また、図８および図９において図１〜図６と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。

この実施の形態３は、溝穴部３６の脚部３２側に、フック１４を仮止めして前後位置を固定するための仮固定穴３９を形成したものである。バンパ１に超音波センサモジュール１０を取り付ける際、まず、超音波センサモジュール１０の２箇所のフック１４を、アタッチメント３０ｂの２箇所の仮固定穴３９にそれぞれ嵌め、アタッチメント３０ｂを超音波センサモジュール１０に仮装着する。次に、バンパ１の挿入穴２にホルダ２０の筒状部２１を挿入し、この筒状部２１の一端に一体に形成された平面部２２をバンパ１の裏面に被せる。この状態の挿入穴２に、アタッチメント３０ｂを仮装着した超音波センサモジュール１０の挿入部１１を圧入し、ホルダ２０の摩擦力で仮固定する。超音波センサモジュール１０をバンパ１に嵌めて位置決めした状態でアタッチメント３０ｂを押し込むことで、フック１４が仮固定穴３９から外れて溝穴部３６に嵌り、溝穴部３６のガイドにより超音波センサモジュール１０の頭部にキャップ部３１ａが挿入されていく。その後、３本の脚部３２と接着部３３とを各屈曲部３４で折り曲げて任意の角度で外向きに開脚し、接着部３３をバンパ１の裏面に接着テープ３７で固定する。
あるいは、超音波センサモジュール１０をバンパ１に嵌める前に、予め、挿入部１１にホルダ２０を装着しておいてもよい。

また、図示は省略するが、キャップ部３１ｂの底面の内径を開放端面の内径に比べて小さい形状にし、上記実施の形態２の図７に示したような当たり面３８を形成してもよい。

以上より、実施の形態３によれば、超音波センサモジュール１０は、側面にアタッチメント３０ｂを仮止めするフック１４を有し、アタッチメント３０ｂのキャップ部３１ｂは、超音波センサモジュール１０のフック１４に係止する仮固定穴３９を有し、フック１４と仮固定穴３９の係止によりアタッチメント３０ｂを超音波センサモジュール１０に仮止めした状態でバンパ１に装着固定する構造にした。このため、取り付け作業をより容易にすることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

以上のように、この発明に係る超音波センサモジュールの取り付け構造は、屈曲部を折り曲げて脚部と接着部の開き角度を変えることにより接着部のバンパ裏面への倣いを容易にしたので、形状が一定化しない車体のバンパに対し、超音波センサモジュールを取り付けるのに適している。

１バンパ、２挿入穴、１０超音波センサモジュール、１１挿入部、１２掛止部、１３コネクタ、１４フック、２０ホルダ、２１筒状部、２２平面部、２３スペーサ、３０，３０ａ，３０ｂアタッチメント、３１，３１ａ，３１ｂキャップ部、３２脚部、３３接着部、３４屈曲部、３５切欠部、３６溝穴部、３７接着テープ、３８当たり面、３９仮固定穴。

Claims

車両のバンパに設けた挿入穴の穴径より小さい径の挿入部と当該挿入穴の穴径より大きい径の掛止部を設けた超音波センサモジュールの、前記挿入部を前記バンパの裏面から前記挿入穴に挿入して前記掛止部を掛止し、前記挿入部の前面が前記バンパの表面と略面一になるよう固定する構造のベゼルレス型の超音波センサモジュールの取り付け構造であって、
前記超音波センサモジュールを内包する有底筒状のキャップ部と、
前記キャップ部の開放端面の複数箇所から軸方向に突出した複数の脚部と、
前記個々の脚部の先端側に形成され、前記バンパの裏面に接着する接着部と、
前記キャップ部と前記脚部との境界、および前記脚部と前記接着部との境界を他の部分より薄い肉厚にして屈曲可能にした屈曲部とを有したアタッチメントを、前記バンパの裏面に接着固定したことを特徴とする超音波センサモジュールの取り付け構造。
前記アタッチメントの脚部は、前記キャップ部の開放端面の複数箇所に配設され、前記屈曲部の屈曲により任意の角度で外向きに開脚可能であり、少なくともその内の１つの脚部が前記超音波センサモジュールの重力作用方向に位置して重量を支持する構造であることを特徴とする請求項１記載の超音波センサモジュールの取り付け構造。
前記アタッチメントのキャップ部は、前記超音波センサモジュールのコネクタ部を通す切欠部を有し、
前記アタッチメントの複数箇所の脚部は、前記コネクタ部の突出方向とは異なる方向に配設されたことを特徴とする請求項２記載の超音波センサモジュールの取り付け構造。
前記アタッチメントのキャップ部は、底面の内径が開放端面の内径に比べて小さいことを特徴とする請求項１記載の超音波センサモジュールの取り付け構造。
前記超音波センサモジュールは、側面に前記アタッチメントを仮止めするフックを有し、
前記アタッチメントのキャップ部は、前記超音波センサモジュールのフックに係止する溝穴を有し、前記フックと前記溝穴の係止により前記アタッチメントを前記超音波センサモジュールに仮止めした状態で、前記アタッチメントを前記バンパの裏面に接着固定した構造であることを特徴とする請求項１記載の超音波センサモジュールの取り付け構造。
前記バンパの挿入穴と前記超音波センサモジュールの挿入部との間に介装される筒状部と、前記バンパの裏面と前記超音波センサモジュールの掛止部との間に介装される平面部とから成るホルダを備え、
前記ホルダの平面部の厚みを、前記超音波センサモジュールを前記バンパに固定した場合の、前記バンパの裏面から前記超音波センサモジュールの掛止部までの隙間に応じた厚みにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波センサモジュールの取り付け構造。
前記バンパの裏面と前記超音波センサモジュールの掛止部との間に介装されるスペーサを備え、
前記ホルダの平面部と前記スペーサとを合わせた厚みを、前記超音波センサモジュールを前記バンパに固定した場合の、前記バンパの裏面から前記超音波センサモジュールの掛止部までの隙間に応じた厚みにしたことを特徴とする請求項６記載の超音波センサモジュールの取り付け構造。