JP2001063497A - 超音波センサの取り付け構造 - Google Patents
超音波センサの取り付け構造Info
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Abstract
波センサが誤報したりすることが無く、また、バンパー
等の取付部の外観を低下させないようにすることができ
る超音波センサの取り付け構造を提供する。 【解決手段】 車両のバンパー等の取付部1に貫通孔2
を形成する。貫通孔2にセンサ取付具3を挿着する。超
音波センサAを保持するための保持片4を取付部1の裏
面側に突出させてセンサ取付具3に設ける。取付部1の
表面側において貫通孔2の開口縁部に当接するフランジ
5をセンサ取付具3に設けると共に取付部1の裏面側に
おいて貫通孔2の開口縁部に当接する当接片6を保持片
4に保持した超音波センサAに設ける。フランジ5と当
接片6で貫通孔2の開口縁部を挟持する。取付部1の表
面にホーン部や超音波センサAの正面側の部分が突出し
ないようにすることができる。
Description
知するために自動車などの車両のバンパーなどに設けら
れる超音波センサの取り付け構造に関するものである。
を設けることによって、障害物の存在を検知することが
行われている。このような超音波センサは、超音波のパ
ルスを空気中に放射(発信)すると共に発信された超音
波が障害物(検知対象物等)で反射することにより生じ
る反射波を受信するものであって、超音波センサで受信
された超音波が受信信号として処理された後、この受信
信号に基づいて警報等が発せられることによって、障害
物の存在を運転手などに認知させるようにしている。
図9に示すように自動車50のバンパー(リアバンパ
ー)51の左右に一つずつ取り付けられており、自動車
50が進行することによりバンパー51の周辺に近づい
てくる障害物を超音波センサAで監視するようにしてい
る。また、超音波センサAはバンパー51が衝突する可
能性のある障害物は確実に検知するが、路面やその上の
低い物体は検知不要物として検知しないように、所定の
検知エリアを有するように形成されている。従って、超
音波センサAの検知エリアは路面に対して略平行な方向
(水平方向)で広く、路面に対して略垂直な方向(鉛直
方向)で狭くなる必要があり、この種の超音波センサA
はバンパー51への取り付け状態で、路面に対して略平
行な方向(水平方向)で広い検知特性を有し、路面に対
して略垂直な方向(鉛直方向)で狭くて鋭い検知特性を
有するように、異方向性の指向特性を有して形成されて
いる。
いる超音波センサAの一例を示す。この超音波センサA
は、合成樹脂の成形品で形成される筒状のハウジング1
0の内側に超音波振動子11と回路部12を収めて形成
されている。超音波振動子11は超音波の送波(放射)
及び受波(受信)を行うものであって、超音波振動子1
1に外嵌される保持ゴム13によってハウジング10内
に嵌着されて保持されている。回路部12は超音波振動
子11から超音波を送波するための信号を発生して超音
波振動子11に供給したり超音波振動子11で受波した
超音波を信号として受け取ったりするものであって、超
音波振動子11と電気的に接続されて超音波振動子11
の背面側(後側)に配置されている。また、回路部12
には電線14が電気的に接続されており、電線14はハ
ウジング10の背面側から導出されて電源や障害物との
接近などの判断を行う回路などに電気的に接続されてい
る。
において、ハウジング10には開口部15を有するホー
ン部16が形成されており、ホーン部16の外周には突
出片17が全周に亘って突設されている。このようにホ
ーン部16を超音波振動子11の正面側に設けることに
よって、上記のような指向特性を超音波センサAが有す
るように超音波の送波及び受波の指向性を制御するよう
にしている。さらに、突出片17の背面側において、ハ
ウジング10の上面と下面には板バネで形成される弾性
片18が設けられている。
サAをバンパー51等の取付部1に取り付けるにあたっ
ては、次のようにして行う。まず、図11に示すよう
に、自動車50からバンパー51を取り外した後、バン
パー51にその表裏に開口する貫通孔2を形成する。次
に、図12(a)に示すように、超音波センサAを貫通
孔2の表面側(前側)に配置すると共に回路部12と接
続される電線14を貫通孔2に通して自動車50に内蔵
された電源や回路などに接続する。次に、超音波センサ
Aを貫通孔2に表面側から裏面側に向かって挿入してい
く。。この時、超音波センサAの弾性片18は貫通孔2
の周面で押圧されて内側に弾性変形した状態である。そ
して、超音波センサAの突出片17の背面が貫通孔2の
表面側の開口縁部に当接するまで超音波センサAを貫通
孔2に挿入すると、貫通孔2の周面による弾性片18の
押圧が解除されて弾性片18が外側に向かって変形し、
貫通孔2の裏面側の開口縁部に係止される。このように
して突出片17と弾性片18で貫通孔2の開口縁部を表
裏から挟持することによって、図12(b)に示すよう
に、バンパー51に超音波センサAを取り付けることが
できる。この後、バンパー51は自動車50に取り付け
られて元に戻される。
超音波センサAの取り付け構造では、超音波振動子11
の正面側(前側)にホーン部16の開口部15があるの
で、走行中などに開口部15の凹みに雨水が入り込んだ
り雪や埃が溜まりやすく、このことで、超音波のビーム
(指向性)が変化して検知特性が変わり、超音波センサ
Aの検知エリアが変化したり検知エリアに障害物が無い
にもかかわらず障害物が有るかのように誤報したりする
という問題があった。また、バンパー51の表面からホ
ーン部16や突出片17が突出すると共にホーン部16
に開口部15による凹みが形成されるために、バンパー
51の表面に凹凸が目立つことになり、外観が低下する
という問題があった。そこで、ホーンにより超音波のビ
ームを制御しないで、水平方向と鉛直方向のビームの太
さを制御することができる超音波振動子を用いて、超音
波振動子のみで上記のような指向特性を有する超音波セ
ンサを形成することが行われているが、このような超音
波振動子を用いても、図10に示すハウジング6を採用
すると、上記の問題は解消しないものであった。
あり、超音波センサの検知エリアが変化したり超音波セ
ンサが誤報したりすることが無く、また、バンパー等の
取付部の外観を低下させないようにすることができる超
音波センサの取り付け構造を提供することを目的とする
ものである。
超音波センサAの取り付け構造は、車両のバンパー等の
取付部1に貫通孔2を形成し、貫通孔2にセンサ取付具
3を挿着し、超音波センサAを保持するための保持片4
を取付部1の裏面側に突出させてセンサ取付具3に設
け、取付部1の表面側において貫通孔2の開口縁部に当
接するフランジ5をセンサ取付具3に設けると共に取付
部1の裏面側において貫通孔2の開口縁部に当接する当
接片6を保持片4に保持した超音波センサAに設け、フ
ランジ5と当接片6で貫通孔2の開口縁部を挟持して成
ることを特徴とするものである。
Aの取り付け構造は、請求項1の構成に加えて、センサ
取付具3が金属製であることを特徴とするものである。
Aの取り付け構造は、請求項1又は2の構成に加えて、
取付部1の表面と超音波センサAの正面を略面一に形成
して成ることを特徴とするものである。
Aの取り付け構造は、請求項1の構成に加えて、取付部
1と略同色の成形品でセンサ取付具3を形成して成るこ
とを特徴とするものである。
Aの取り付け構造は、請求項1乃至4のいずれかの構成
に加えて、取付部1の裏面側において貫通孔2の開口縁
部に当接する挟持片7をセンサ取付具3に形成し、フラ
ンジ5と挟持片7で貫通孔2の開口縁部を挟持すること
によって貫通孔2にセンサ取付具3を挿着して成ること
を特徴とするものである。
Aの取り付け構造は、請求項1乃至5のいずれかの構成
に加えて、センサ取付具3にセンサ取付具3の回転を防
止するための突起8を設けて成ることを特徴とするもの
である。
する。
であって、ウレタン樹脂やポリプロピレン樹脂などの合
成樹脂の成形品で形成されている。この取付部1には表
裏に開口する貫通孔2が穿設されている。
サ取付具3はステンレス鋼やアルミニウムなどの金属製
の薄板材に曲げ加工などを施してリング状(輪状)に形
成されている。また、センサ取付具3にはフランジ5と
保持片4が一体に延設されている。フランジ5はセンサ
取付具3の正面側端部の外周に全周に亘って突設されて
いる。保持片4はセンサ取付具3の背面側端部の上部と
下部に略水平に突出して設けられるものであって、略鉛
直方向(センサ取付具3の直径方向)にバネ性を有する
板ばねで形成されている。
振動子11、回路部12を具備して形成されている。ハ
ウジング10は合成樹脂等で形成されるものであって、
その内部には回路部収納部21が形成されていると共に
回路部収納部21は振動子取付口22としてハウジング
10の正面に開口されている。また、ハウジング10の
正面側端部の外周(振動子取付口22の外側の開口縁
部)には当接片6が略全周に亘って突設されており、当
接片6の上部と下部にはその表裏面と周面に開口する凹
部23が設けられている。回路部12は超音波振動子1
1から超音波を送波するための信号を発生して超音波振
動子11に供給したり超音波振動子11で受波した超音
波を信号として受け取ったりする回路などを有する回路
板などで形成されており、ハウジング10の回路部収納
部21に収納されている。
に示すように、合成樹脂製のケース25とアルミニウム
などの金属製の振動子本体26から形成されている。ケ
ース25には正面と背面に開口する断面四角形の本体収
納部27が形成されている。振動子本体26は導通性を
有する金属の薄板材を曲げ加工したり絞り加工したりし
て側面視でコ字状に形成されるものであって、振動子本
体26の正面で構成される振動部28と振動部28の背
面の上部と下部に延設される振動抑止片29とを備えて
形成されている。また、振動部28の背面には圧電素子
30が設けられており、圧電素子30及び上側の振動抑
止片29の内面(下面)にはリード線31の一端が接続
されている。そして、本体収納部27の上面と上側の振
動抑止片29の外面(上面)及び本体収納部27の下面
と下側の振動抑止片29の外面(下面)を接触させ、且
つケース25の正面と振動子本体26の振動部28の正
面が面一となるようにして、ケース25の本体収納部2
7に振動子本体26をはめ込んで取り付けることによっ
て、超音波振動子11が形成されている。
っては、まず、筒状の保持ゴム13の内側に超音波振動
子11を差し込んで超音波振動子11の外周に保持ゴム
13を取り付ける。この時、超音波振動子11の正面と
保持ゴム13の正面を面一にする。次に、保持ゴム13
を取り付けた超音波振動子11をハウジング10の振動
子取付口22に差し込むことによって、保持ゴム13で
超音波振動子11を保持した状態でハウジング10に超
音波振動子11を取り付ける。この時、超音波振動子1
1と保持ゴム13は背面側略半分が振動子取付口22に
嵌着されており、超音波振動子11と保持ゴム13の正
面側略半分は振動子取付口22からハウジング10の正
面側に突出して設けられるものであり、超音波センサA
の当接片6よりも正面側の部分の寸法は取付部1の厚み
寸法と略同じに形成されている。この後、圧電素子30
と上側の振動抑止片29に接続されているリード線31
の他端を回路部12に接続することによって、超音波セ
ンサAを形成することができる。
て回路部12から圧電素子30に信号を供給することに
よって、圧電素子30で振動子本体26の振動部28を
振動させて信号に応じた超音波を送波(放射)すること
ができるものである。また、障害物で反射された超音波
が反射波として振動部28を振動させると、その振動が
圧電素子30により信号(電流)に変換されてリード線
31を流れて圧電素子30から回路部12に供給される
ものであり、超音波を受波(受信)することができるも
のである。そして、この超音波センサAは振動部28の
上部と下部に振動部28の振動を抑制するための振動抑
止片29が設けられているので、振動部28の上部と下
部における振動を抑えることができ、鉛直方向における
超音波の送受信が抑制されるものであり、ホーン部が無
くても、路面に対して略平行な方向(水平方向)で広い
検知特性を有し、路面に対して略垂直な方向(鉛直方
向)で狭くて鋭い検知特性を有するように、異方向性の
指向特性を有して形成されるものである。
センサ取付具3を用いて取付部1に取り付けるにあたっ
ては、次のようにして行う。まず、センサ取付具3を貫
通孔2に表面側の開口から差し込んで貫通孔2にセンサ
取付具3を挿着する。このようにして貫通孔2にセンサ
取付具3を取り付けることによって、図4に示すよう
に、取付部1の表面側において貫通孔2の開口縁部にセ
ンサ取付具3のフランジ5を当接させると共に取付部1
の裏面側にセンサ取付具3の保持片4を突出させる。次
に、貫通孔2に取り付けたセンサ取付具3の内側に超音
波センサAの当接片6よりも正面側の部分を取付部1の
裏面側から差し込むと共に、取付部1の裏面側において
超音波センサAの当接片6を貫通孔2の開口縁部に当接
させる。この時、超音波センサAの当接片6よりも正面
側の部分の寸法は、取付部1の厚み寸法と略同一に形成
されているので、超音波センサAの正面と取付部1の表
面が略面一になる。次に、センサ取付具3の保持片4を
ハウジング10の当接片6の凹部23に差し込んで係止
する。このようにして超音波センサAをセンサ取付具3
に取り付けることによって、凹部23への保持片4の係
止及び保持片4の弾性力により、超音波センサAを保持
片4で上下から挟持して保持片4の間に保持すると共
に、センサ取付具3のフランジ5と超音波センサAのハ
ウジング10の当接片6で貫通孔2の開口縁部を表裏か
ら挟持する。こうして図1(a)乃至(c)で示すよう
に、超音波センサAの正面を貫通孔2から露出させた状
態で超音波センサAを取付部1の裏面側に取り付けるこ
とができる。
の超音波のビームの太さを制御することができる超音波
振動子11を用いることによってホーン部を必要としな
い超音波センサAを形成し、この超音波センサAを取付
部1の裏面側に突出するセンサ取付具3の保持片4に保
持させて取り付け、取付部1の表面と超音波センサAの
正面を略面一に形成するので、取付部1の表面にホーン
部や超音波センサAの正面側の部分が突出しないように
することができ、取付部1の表面に形成される凹凸が小
さく目立たなくなって、取付部1の外観を低下させない
ようにすることができるものであり、しかも、超音波セ
ンサAの超音波振動子11の正面側に雨や雪や埃が溜ま
って目詰まりを起こすような凹みが形成されないように
することができ、雨や雪や埃の影響による検知エリアの
変化や誤報を防止することができるものである。また、
センサ取付具3を金属材で形成することによって、セン
サ取付具3のフランジ5を薄い厚みで小さく形成しても
十分に大きな強度に形成することができて小型化するこ
とができ、取付部1の表面に形成されるフランジ5によ
る凹凸が小さく目立たなくなって、取付部1の外観を低
下させないようにすることができるものである。しか
も、貫通孔2を形成する際の加工で貫通孔2の開口縁部
に色の剥がれが生じてもフランジ5で覆い隠すことがで
き、取付部1の外観を低下させないようにすることがで
きるものである。
3は取付部1の略同色の合成樹脂の成形品で形成するこ
とができる。取付部1がバンパーの場合はバンパーと略
同着色の合成樹脂材料を成形してセンサ取付具3を形成
するが、バンパーと同じ合成樹脂材料を用いることによ
って、バンパーと同色のセンサ取付具3を形成すること
ができる。
同色の成形品で形成することによって、センサ取付具3
を金属で形成する場合では必要であった取付部1と略同
色にセンサ取付具3を塗装する工程を省くことができ、
コストダウンを図ることができるものである。
乃至(d)に示すように、この実施の形態のセンサ取付
具3は金属製の薄板材に曲げ加工などを施してリング状
(輪状)に形成されている。また、センサ取付具3には
フランジ5と保持片4が一体に延設されている。フラン
ジ5はセンサ取付具3の正面側端部の外周に全周に亘っ
て突設されている。保持片4はセンサ取付具3の背面側
端部の上部と下部に略水平に突出して設けられるもので
あって、略鉛直方向(センサ取付具3の直径方向)にバ
ネ性を有する板ばねで形成されている。また、各保持片
4の基部(センサ取付具3との接続部分)には曲げ加工
が施されており、この曲げ加工によりセンサ取付具3の
上部と下部にはフランジ5と対向する挟持片7が形成さ
れている。この挟持片7とフランジ5の間の寸法は取付
部1の厚みよりもやや大きく形成されている。
センサ取付具3を用いて取付部1に取り付けるにあたっ
ては、次のようにして行う。まず、センサ取付具3を貫
通孔2に表面側の開口から差し込んで貫通孔2にセンサ
取付具3を挿着する。このようにして貫通孔2にセンサ
取付具3を取り付けることによって、図6に示すよう
に、取付部1の表面側において貫通孔2の開口縁部にセ
ンサ取付具3のフランジ5を当接させると共に取付部1
の裏面側において貫通孔2の開口縁部にセンサ取付具3
の挟持片7を当接させるようにし、挟持片7とフランジ
5の間に貫通孔2の開口縁部をはめ込むことによって、
挟持片7とフランジ5で貫通孔2の開口縁部を表裏から
挟持する。また、取付部1の裏面側にセンサ取付具3の
保持片4を突出させる。次に、貫通孔2に取り付けたセ
ンサ取付具3の内側に超音波センサAの当接片6よりも
正面側の部分を取付部1の裏面側から差し込むと共に、
取付部1の裏面側において超音波センサAの当接片6を
貫通孔2の開口縁部に当接させる。この時、超音波セン
サAの当接片6よりも正面側の部分の寸法は、取付部1
の厚み寸法と略同一に形成されているので、超音波セン
サAの正面と取付部1の表面が略面一になる。次に、セ
ンサ取付具3の保持片4をハウジング10の当接片6の
凹部23に差し込んで係止する。このようにして超音波
センサAをセンサ取付具3に取り付けることによって、
凹部23への保持片4の係止及び保持片4の弾性力によ
り、超音波センサAを保持片4で上下から挟持して保持
片4の間に保持すると共に、センサ取付具3のフランジ
5と超音波センサAのハウジング10の当接片6で貫通
孔2の開口縁部を表裏から挟持する。こうして超音波セ
ンサAの正面を貫通孔2から露出させた状態で超音波セ
ンサAを取付部1の裏面側に取り付けることができる。
5で貫通孔2の開口縁部を表裏から挟持することによっ
て、センサ取付具3を単独で貫通孔2に固定することが
でき、超音波センサAを保持片4の間に取り付けるにあ
たってセンサ取付具3を手で支えなくても取付部1の表
面側に押されて移動しなくなって、センサ取付具3への
取り付けを片手で行うことができて超音波センサAの取
付施工性が向上するものである。
ンサ取付具3は図8(d)に示すように、センサ取付具
3の外周面(貫通孔2の内周面(厚み部)に接触する部
分)に突起8を突設して形成したものであって、その他
の構成は上記の図6のものと同様に形成されている。そ
して、このセンサ取付具3は上記と同様にして図7のよ
うに貫通孔2に取り付けられるが、取付部1がバンパー
等であって軟らかい樹脂で形成されているので、貫通孔
2の内周面に突起8が食い込むことになる。従って、車
両の進行等で生じる振動で、センサ取付具3が取付部1
に対して回転しないようにするストッパーとして突起8
が作用することになり、このことで、センサ取付具3に
取り付けられる超音波センサAの回転も防止して超音波
センサAの向きが回転により変化するのを防止すること
ができる。よって、路面に対して略平行な方向(水平方
向)で広い検知特性を有し、路面に対して略垂直な方向
(鉛直方向)で狭くて鋭い検知特性を有するように取り
付けた超音波センサAの検知エリアが回転により変化す
るのを防止することができるものである。
は、車両のバンパー等の取付部に貫通孔を形成し、貫通
孔にセンサ取付具を挿着し、超音波センサを保持するた
めの保持片を取付部の裏面側に突出させてセンサ取付具
に設け、取付部の表面側において貫通孔の開口縁部に当
接するフランジをセンサ取付具に設けると共に取付部の
裏面側において貫通孔の開口縁部に当接する当接片を保
持片に保持した超音波センサに設け、フランジと当接片
で貫通孔の開口縁部を挟持するので、取付部の表面にホ
ーン部や超音波センサの正面側の部分が突出しないよう
にすることができ、取付部の表面に形成される凹凸が小
さく目立たなくなって、取付部の外観を低下させないよ
うにすることができるものであり、しかも、超音波セン
サの正面側に雨や雪や埃が溜まって目詰まりを起こすよ
うな凹みが形成されないようにすることができ、雨や雪
や埃の影響による検知エリアの変化や誤報を防止するこ
とができるものである。
付具が金属製であるので、センサ取付具のフランジを薄
い厚みで小さく形成しても十分に大きな強度に形成する
ことができて小型化することができ、取付部の表面に形
成されるフランジによる凹凸が小さく目立たなくなっ
て、取付部の外観を低下させないようにすることができ
るものである。
表面と超音波センサの正面を略面一に形成するので、超
音波センサの正面側に雨や雪や埃が溜まって目詰まりを
起こすような凹みが形成されないようにすることがで
き、雨や雪や埃の影響による検知エリアの変化や誤報を
防止することができるものである。
略同色の成形品でセンサ取付具を形成するので、センサ
取付具を金属で形成する場合では必要であった取付部と
略同色にセンサ取付具を塗装する工程を省くことがで
き、コストダウンを図ることができるものである。
裏面側において貫通孔の開口縁部に当接する挟持片をセ
ンサ取付具に形成し、フランジと挟持片で貫通孔の開口
縁部を挟持することによって貫通孔にセンサ取付具を挿
着するので、挟持片とフランジで貫通孔の開口縁部を表
裏から挟持することによって、センサ取付具を単独で貫
通孔に固定することができ、超音波センサを保持片の間
に取り付けるにあたってセンサ取付具を手で支えなくて
も取付部の表面側に押されて移動しなくなって、センサ
取付具への取り付けを片手で行うことができて超音波セ
ンサの取付施工性が向上するものである。
付具にセンサ取付具の回転を防止するための突起を設け
るので、貫通孔の内周面に突起を食い込ませることによ
って、車両の進行とで生じる振動などでセンサ取付具が
取付部に対して回転しないようにすることができ、超音
波センサの回転を防止して超音波センサの検出エリアが
変化しないようにすることができるものである。
面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。
(b)は正面図、(c)は背面図、(d)は平面図であ
る。
(b)は正面図、(c)は断面図、(d)は背面図であ
る。
図である。
断面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。
図、(b)は正面図、(c)は背面図、(d)は平面図
である。
図である。
図、(b)は正面図、(c)は背面図、(d)は平面
図、(e)は一部の背面図である。
図、(b)は正面図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 車両のバンパー等の取付部に貫通孔を形
成し、貫通孔にセンサ取付具を挿着し、超音波センサを
保持するための保持片を取付部の裏面側に突出させてセ
ンサ取付具に設け、取付部の表面側において貫通孔の開
口縁部に当接するフランジをセンサ取付具に設けると共
に取付部の裏面側において貫通孔の開口縁部に当接する
当接片を保持片に保持した超音波センサに設け、フラン
ジと当接片で貫通孔の開口縁部を挟持して成ることを特
徴とする超音波センサの取り付け構造。 - 【請求項2】 センサ取付具が金属製であることを特徴
とする請求項1に記載の超音波センサの取り付け構造。 - 【請求項3】 取付部の表面と超音波センサの正面を略
面一に形成して成ることを特徴とする請求項1又は2に
記載の超音波センサの取り付け構造。 - 【請求項4】 取付部と略同色の成形品でセンサ取付具
を形成して成ることを特徴とする請求項1に記載の超音
波センサの取り付け構造。 - 【請求項5】 取付部の裏面側において貫通孔の開口縁
部に当接する挟持片をセンサ取付具に形成し、フランジ
と挟持片で貫通孔の開口縁部を挟持することによって貫
通孔にセンサ取付具を挿着して成ることを特徴とする請
求項1乃至4のいずれかに記載の超音波センサの取り付
け構造。 - 【請求項6】 センサ取付具にセンサ取付具の回転を防
止するための突起を設けて成ることを特徴とする請求項
1乃至5のいずれかに記載の超音波センサの取り付け構
造。
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