WO2018088081A1 - 音波装置 - Google Patents

Abstract

音波装置（１）は、装置本体（２）とクッション部材（５）とを備える。装置本体は、先端部（２０）が細い段付き柱状に形成されている。装置本体は、先端部に設けられた音波ユニット（２１）と、音波ユニットを支持する支持部（２２）とを備え、車体部品（Ｂ）に形成された取付孔（Ｂ２）に先端部を挿入可能に構成されている。クッション部材は、先端部を被覆する筒状部（５１）と、筒状部における支持部側の一端から支持部における先端部側の端面（２３）に沿って延設された板状のフランジ部（５２）と、筒状部のフランジ部からの突出方向に沿って突出するようにフランジ部に設けられた突出部（５６）とを有し、エラストマーにより一体に形成されている。

Description

音波装置 関連出願への相互参照

　本出願は、２０１６年１１月１４日に出願された日本特許出願番号２０１６－２２１７７２号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

　本開示は、車体部品に装着されるように構成された、音波装置に関する。

　国際公開第２０１０／１４６６１８号に開示された超音波センサモジュールは、車両のバンパーに装着される。この超音波センサモジュールの、バンパーに対する組み付け部は、バンパーに設けた取付孔に挿入可能に形成されている。バンパーに対する超音波センサモジュールの装着に際しては、シリコーンゴム等によって形成された弾性体が用いられる。この超音波センサモジュールを車両のバンパーに装着する際、超音波センサモジュールの組み付け部に、弾性体が被せられる。この状態で、超音波センサモジュールの組み付け部が、バンパーの取付孔に圧入される。

　車体部品には、車両走行時の振動、あるいは洗車又は車両メンテナンス時の衝撃等の、種々の外乱が加わる。国際公開第２０１０／１４６６１８号に開示された構成においては、上記の外乱により、弾性体の装着状態が、所定状態、即ち正規の装着状態から逸脱したり、弾性体が組み付け部から離脱したりする場合があり得る。

　本開示は、上記に例示した課題に鑑みてなされたものであり、車体部品に装着されるように構成された音波装置において、車体部品への装着状態がより確実に維持され得る構成を提供する。

　本開示の１つの観点に係る音波装置は、車体部品に装着されるように構成されている。この音波装置は、装置本体とクッション部材とを備えている。前記装置本体は、先端部が細径部となる、段付き柱状に形成されている。具体的には、前記装置本体は、前記先端部に設けられた音波ユニットと、前記音波ユニットを支持する支持部とを備え、前記車体部品に形成された貫通孔である取付孔に前記先端部を挿入可能に構成されている。前記クッション部材は、前記装置本体における前記先端部を被覆する筒状部と、前記筒状部における前記支持部側の一端から前記支持部における前記先端部側の端面に沿って延設された板状のフランジ部と、前記筒状部の前記フランジ部からの突出方向に沿って突出するように前記フランジ部に設けられた突出部と、を有し、エラストマーにより一体に形成されている。

　上記構成においては、前記音波装置が前記車体部品に装着される際に、前記クッション部材に設けられた前記突出部は、前記車体部品に向かって前記突出方向に突出する。故に、前記突出部は、前記車体部品と前記装置本体との間に介在する部材（例えばベゼル等）、あるいは前記車体部品に、弾性的に当接する。これにより、前記クッション部材の装着状態が所定状態から逸脱したり、前記クッション部材が前記装置本体における前記先端部から離脱したりすることが、良好に抑制され得る。したがって、上記構成によれば、前記音波装置の、前記車体部品への装着状態が、より確実に維持され得る。

　なお、特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

実施形態に係る音波装置の概略構成を示す側断面図である。 図１に示されたクッション部材の平面図である。 図２に示されたクッション部材の側面図である。 一変形例に係るクッション部材の平面図である。 図４に示されたクッション部材の側面図である。 他の変形例に係るクッション部材の平面図である。 図６におけるVII－VII断面図である。 一変形例に係るクッション部材の平面図である。 図８におけるIX－IX断面図である。

　以下、実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変更については、変形例として、一連の実施形態の説明の後に、まとめて説明する。

　（構成）
　図１を参照すると、本実施形態の音波装置１は、超音波を発信及び受信可能な、いわゆるクリアランスソナーであって、車体部品であるバンパーＢに装着可能に構成されている。この音波装置１は、装置本体２と、ベゼル３と、アタッチメント部材４と、クッション部材５とを備えている。

　装置本体２は、先端部２０が細径部となる、段付き円柱状に形成されている。また、装置本体２は、バンパーＢに形成された貫通孔である取付孔Ｂ２に、先端部２０を挿入可能に構成されている。具体的には、装置本体２は、音波ユニット２１と支持部２２とを備えている。

　装置本体２の先端部２０を構成する音波ユニット２１は、超音波センサユニットであって、円柱状に形成されている。以下、音波ユニット２１における円柱形状の中心軸と平行な方向を「軸線方向」と称する。軸線方向は、図１における上下方向に相当する。また、音波ユニット２１の中心軸から放射状に延び且つ軸線方向と直交する、任意の直線上の方向を「径方向」と称する。さらに、軸線方向と平行な方向であって、支持部２２から音波ユニット２１に向かう方向を「先端方向」と称する。先端方向は、図１における上方向に相当する。

　音波ユニット２１は、先端方向側の部分、具体的には図中ほぼ上半分が、支持部２２の上端面２３から先端方向に突出するように、支持部２２によって支持されている。本実施形態においては、音波ユニット２１は、音波装置１がバンパーＢに装着された状態において、バンパーＢの外表面であるバンパー外面Ｂ１から先端（即ち先端方向の一端）が僅かに外側に突出するように設けられている。また、音波ユニット２１と支持部２２との間には、音波ユニット２１から支持部２２への振動伝播を抑制するための不図示の機構が設けられている。

　音波ユニット２１を支持する支持部２２における上端面２３は、先端方向側の端面、即ち、先端部２０側の端面である。この上端面２３は、径方向に沿った、即ち、軸線方向と直交する平面状に形成されている。また、支持部２２は、径方向に突設された複数の係合突起２４を有している。係合突起２４は、装置本体２をベゼル３に収容した場合に、ベゼル３に設けた係合孔３１と係合するように形成されている。

　ベゼル３は、装置本体２の先端部２０を先端方向に沿って外側に突出させつつ、装置本体２を収容するように、筒状に形成されている。具体的には、ベゼル３は、ベゼル本体３２とバンパー当接部３３とを有している。

　ベゼル本体３２は、支持部２２を側方から囲むように設けられた筒状の部分であって、複数の係合孔３１を有している。係合孔３１は、筒状のベゼル本体３２の壁部を径方向に貫通する貫通孔であって、支持部２２における係合突起２４に対向する位置に設けられている。バンパー当接部３３は、径方向に延設された板状部分であって、ベゼル本体３２における先端方向側の端部（即ち図中上端部）から音波ユニット２１の中心軸に向かって庇状に突出するように形成されている。

　バンパー当接部３３は、バンパー当接面３４とソナー対向面３５とを有している。バンパー当接面３４は、音波装置１がバンパーＢに装着された場合にバンパー内面Ｂ３に当接するように、バンパー内面Ｂ３に沿った形状に形成されている。ソナー対向面３５は、装置本体２の支持部２２における上端面２３と所定のギャップを隔てて対向するように、上端面２３と平行な平面として形成されている。

　アタッチメント部材４は、ベゼル３を外側から囲むように設けられた筒状部材であって、不図示の固定手段を介してベゼル３と結合されている。アタッチメント部材４は、接着フランジ４１を有している。接着フランジ４１は、両面テープ等の接着層Ｃを介してバンパー内面Ｂ３に接着される部分であって、アタッチメント部材４における先端方向側の端部（即ち図中上端部）からバンパー内面Ｂ３に沿って径方向に延設されている。

　クッション部材５は、装置本体２からベゼル３及びバンパーＢへの振動伝播を抑制するように設けられている。具体的には、クッション部材５は、筒状部５１とフランジ部５２とを有していて、シリコーンゴム等のエラストマーにより継ぎ目なく一体に形成されている。

　筒状部５１は、装置本体２における先端部２０、即ち、音波ユニット２１における支持部２２の上端面２３から先端方向に突出する部分を被覆するように、円筒状（即ち円管状又はリング状）に形成されている。筒状部５１の径方向における内側に形成された、円柱状の空間である挿通孔５３は、音波ユニット２１を収容可能に形成されている。本実施形態においては、筒状部５１は、支持部２２の上端面２３から、音波装置１がバンパーＢに装着された状態においてバンパー外面Ｂ１から外側の突出する音波ユニット２１の先端に至るまで設けられている。フランジ部５２は、径方向に延設された平板状の部分であって、筒状部５１における基端即ち支持部２２側の一端から、支持部２２における上端面２３に沿って突設されている。

　以下、クッション部材５の拡大図である図２及び図３を用いて、本実施形態におけるクッション部材５の構成の詳細について説明する。フランジ部５２は、軸線方向と平行な視線で見た場合に、リング状に形成されている。フランジ部５２の径方向における内縁部５４は、筒状部５１の上記基端に接続されている。フランジ部５２の径方向における外縁部５５は、内縁部５４から外側に向かって径方向に突設されている。

　本実施形態においては、クッション部材５は、突出部５６をさらに備えている。突出部５６は、フランジ部５２から先端方向、即ち、筒状部５１のフランジ部５２からの突出方向に沿って突出することで、ベゼル３（即ちバンパー当接部３３）に当接するように、フランジ部５２に設けられている。

　本実施形態においては、突出部５６は、複数の突起５７によって構成されている。複数の突起５７は、フランジ部５２における外縁部５５を構成する円周に沿って配列されている。突起５７は、軸線方向と平行な視線で見た場合に、径方向を短径又は長径とする楕円形に形成されている。突起５７は、軸線方向の荷重を受けた場合に座屈しないように、高さ（即ち軸線方向の寸法）が設定されている。具体的には、突起５７は、高さがフランジ部５２の厚さ（即ち軸線方向の寸法）以下となるように形成されている。

　（効果）
　以下、図１～図３を参照しつつ、上記構成による効果について説明する。

　音波装置１をバンパーＢに装着する場合、まず、装置本体２とベゼル３とアタッチメント部材４とが互いに結合される。また、装置本体２の先端部２０にクッション部材５が装着される。なお、クッション部材５は、装置本体２とベゼル３とアタッチメント部材４とが互いに結合される際に、予め装置本体２に装着済みであってもよい。あるいは、クッション部材５は、装置本体２とベゼル３とアタッチメント部材４とが互いに結合された後に、装置本体２の先端部２０に装着されてもよい。

　次に、アタッチメント部材４における接着フランジ４１に、接着層Ｃが貼付される。続いて、クッション部材５によって被覆された状態の、装置本体２の先端部２０が、バンパーＢの取付孔Ｂ２に挿入される。その後、接着層Ｃがバンパー内面Ｂ３に密着するように、音波装置１がバンパーＢに押し付けられる。これにより、音波装置１がバンパーＢに装着される。

　音波装置１がバンパーＢに装着された状態において、ベゼル３におけるバンパー当接部３３の外面であるバンパー当接面３４は、バンパー内面Ｂ３に当接する。また、取付孔Ｂ２の内面と音波ユニット２１との間に、クッション部材５における筒状部５１が挟まれる。また、バンパー当接部３３の径方向における内側の端面と、音波ユニット２１との間に、クッション部材５における筒状部５１が挟まれる。これにより、装置本体２からベゼル３及びバンパーＢへの、主として径方向への振動伝播が抑制される。

　本実施形態の構成においては、音波装置１がバンパーＢに装着される際に、クッション部材５に設けられた突出部５６は、バンパーＢに向かって先端方向に突出する。故に、突出部５６は、バンパーＢと装置本体２との間に介在する、ベゼル３におけるバンパー当接部３３に、弾性的に当接する。これにより、クッション部材５におけるフランジ部５２は、支持部２２の上端面２３と、ベゼル３のバンパー当接部３３におけるソナー対向面３５との間で、良好に挟持される。

　ところで、バンパーＢには、車両走行時の振動、あるいは洗車又は車両メンテナンス時の衝撃等の、種々の外乱が加わる。例えば、洗車時に、バンパー外面Ｂ１がタオルで拭かれる。このとき、クッション部材５における筒状部５１には、大きな外力が印加される。特に、筒状部５１の先端部分は、バンパー外面Ｂ１から外側に突出している。故に、筒状部５１の先端部分に大きな外力が印加されることで、クッション部材５の装着状態が図１に示された所定状態即ち正規の装着状態から逸脱したり、クッション部材５が装置本体２における先端部２０から離脱したりすることが懸念される。

　しかしながら、上記の通り、本実施形態の構成においては、クッション部材５におけるフランジ部５２に突出部５６を設けることで、クッション部材５が良好に固定されている。このため、クッション部材５の装着状態が図１に示された所定状態から逸脱したり、クッション部材５が装置本体２における先端部２０から離脱したりすることが、良好に抑制され得る。したがって、上記構成によれば、音波装置１のバンパーＢへの装着状態が、より確実に維持され得る。

　また、本実施形態の構成においては、音波装置１のバンパーＢへの装着性の向上が、クッション部材５に突出部５６を設けるという、極めて簡略な構成により実現される。したがって、本実施形態の構成によれば、音波装置１の製造コストを上昇させたり、装着時の作業性を悪化させたりすることなく、音波装置１のバンパーＢへの装着性の向上が図られる。さらに、突出部５６が受ける荷重が径方向と交差する方向、具体的には、径方向と直交する方向である。このため、本実施形態の構成によれば、音波装置１の超音波センサとしての特性に影響を与えることなく、音波装置１のバンパーＢへの装着性の向上が図られる。

　（変形例）
　本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

　音波装置１のバンパーＢへの装着態様は、上記具体例に限定されない。即ち、例えば、音波ユニット２１は、音波装置１がバンパーＢに装着された状態において、バンパー外面Ｂ１から先端が外側に突出しないように設けられ得る。即ち、音波ユニット２１は、その外表面、即ち図１における上側の表面が、バンパー外面Ｂ１とほぼ面一となるように設けられ得る。

　アタッチメント部材４は、ベゼル３と一体に形成され得る。あるいは、例えば、ベゼル３は、省略され得る。即ち、音波装置１は、バンパーＢに直接的に装着可能な、いわゆるベゼルレスタイプであってもよい。

　音波装置１の装着対象は、バンパーＢに限定されない。即ち、音波装置１は、車体パネルに装着されるように構成されていてもよい。

　突出部５６の構成も、上記の具体例に限定されない。例えば、図４及び図５に示されているように、突起５７は、径方向に延設されたリブ状に形成されていてもよい。

　図６及び図７に示されているように、フランジ部５２は、内縁部５４よりも外縁部５５の方が厚くなるように形成されていてもよい。この場合、突出部５６は、フランジ部５２における外縁部５５によって形成されている。

　図８及び図９に示されているように、突出部５６は、フランジ部５２における内縁部５４と外縁部５５との間にて、リング状に形成されていてもよい。

　本開示の適用対象である音波装置１は、超音波の発信及び受信を可能な構成に限定されない。即ち、例えば、音波装置１は、超音波の発信のみが可能な構成を有していてもよい。あるいは、音波装置１は、可聴音波の発信及び／又は受信が可能な構成を有していてもよい。

　変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

Claims (7)

1. 　車体部品（Ｂ）に装着されるように構成された音波装置（１）であって、
   　先端部（２０）が細径部となる、段付き柱状に形成された装置本体であって、前記先端部に設けられた音波ユニット（２１）と、前記音波ユニットを支持する支持部（２２）とを備え、前記車体部品に形成された貫通孔である取付孔（Ｂ１）に前記先端部を挿入可能に構成された、装置本体（２）と、
   　前記装置本体における前記先端部を被覆する筒状部（５１）と、前記筒状部における前記支持部側の一端から前記支持部における前記先端部側の端面（２３）に沿って延設された板状のフランジ部（５２）と、前記筒状部の前記フランジ部からの突出方向に沿って突出するように前記フランジ部に設けられた突出部（５６）と、を有し、エラストマーにより一体に形成された、クッション部材（５）と、
   　を備えた音波装置。
2. 　前記クッション部材は、前記突出部としての複数の突起（５７）を有する、請求項１に記載の音波装置。
3. 　前記フランジ部は、前記突出方向と平行な視線で見た場合に、リング状に形成され、
   　複数の前記突起は、前記フランジ部における外縁部（５５）を構成する円周に沿って配列された、請求項２に記載の音波装置。
4. 　前記フランジ部は、前記筒状部と接続する内縁部（５４）よりも外縁部（５５）の方が厚くなるように形成され、
   　前記突出部は、前記フランジ部における前記外縁部によって形成された、請求項１に記載の音波装置。
5. 　前記フランジ部は、前記突出方向と平行な視線で見た場合に、リング状に形成され、
   　前記突出部は、前記フランジ部における前記筒状部と接続する内縁部（５４）と、前記フランジ部における外縁部（５５）との間にて、リング状に形成された、請求項１に記載の音波装置。
6. 　前記先端部を外側に突出させつつ前記装置本体を収容する筒状のベゼル（３）をさらに備え、
   　前記突出部は、前記ベゼルに当接するように設けられた、請求項１～５のいずれか１つに記載の音波装置。
7. 　前記音波ユニットは超音波センサユニットである、請求項１～６のいずれか１つに記載の音波装置。

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