JP4626661B2 - 固定部材 - Google Patents

Description

本発明は、センサを車体のバンパーなどの被取付体に固定する固定部材に関するものである。

従来、センサを車体のバンパーなどの被取付体に固定する固定部材の一例として、特許文献１に開示されるベゼルがある。

特許文献１に開示されるベゼルは、例えば樹脂等によって構成された略円筒状の部材によって構成され、一方の端部に部分的に拡径したフランジが形成されている。このベゼルの中空部の形状およびサイズは、センサ本体における開口面の形状と対応したものとなっており、この中空部内に超音波振動子が挿入される。

ベゼルの下面には、スナップフィットが備えられている。このスナップフィットは、爪状の係止部として機能するもので、先端に形成された爪部が上述したセンサ本体のケースの受止部の穴内に挿入されることで、受止部に引っ掛けられている。これにより、ベゼルとセンサ本体との固定がより強固なものとされている。

また、ベゼルの側壁には、金属バネが配置されている。具体的には、ベゼルの側壁に貫通穴が設けられ、この貫通穴に金属バネの自由端が配置されている。この金属バネの自由端が、ベゼルをバンパーの穴部に挿入したときに穴部の壁面に押されてベゼルの内壁面から突出し、ベゼル内に開口面を挿入したときに開口面に接して押し戻されるようにする。これにより、バンパーにベゼルを強固に固定でき、かつ、ベゼルにセンサ本体を強固に固定できる超音波センサとすることが可能となる。
特開２００７−２４８２３０号公報

上述の特許文献１に開示されるベゼルは、スナップフィットが略円筒状の部材の径方向に突出して設けられている。従って、このベゼルをバンパーに組み付ける場合、まずスナップフィットからバンパーの穴部に挿入して、フランジがバンパーと平行となる方向に回転させながらフランジがバンパーと略平行になるまで挿入する。しかしながら、特許文献１に開示されるベゼルは、バンパーの穴部に挿入する際に、ガタツキやすく位置ズレする可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、被取付体への組み付け性を向上することができるセンサの固定部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の固定部材は、穴部を有すると共に穴部から穴部の径方向内側に突出して設けられる突部を有する被取付体に対してセンサ本体を固定するための固定部材であって、穴部に対して挿入された状態においてセンサ本体の少なくとも検出部が一方の端部から挿入される筒状部と、筒状部の他方の端部に設けられるフランジと、筒状部から筒状部の径方向外側に突出して設けられセンサ本体を筒状部に固定するセンサ固定部と、筒状部とセンサ固定部とが交差する部位に設けられる被取付体の突部に対応した溝部とを備え、センサ固定部が前記穴部に挿入され、突部に溝部が配置された状態で、この溝部を支点としてフランジが被取付体と平行となる方向に回転されて筒状部が穴部に挿入されることで、被取付体に対してセンサ本体を固定するものであり、溝部は、上記回転の回転軸方向において、中央部が両側よりも凹んだ形状を有することを特徴とするものである。

このような固定部材は、筒状部材の径方向外側に突出して設けられたセンサ固定部があるため、センサ固定部から穴部に挿入して、固定部材を回転（フランジが被取付体と平行となる方向に回転）させながら挿入する必要がある。

請求項１に示す固定部材は、穴部の突部に対応した溝部を筒状部とセンサ固定部とが交差する部位に備えることによって、この溝部に突部を挿入した状態で、この部分を支点として回転させることができる。したがって、固定部材を穴部に挿入する際にガタツいて位置ズレすることを抑制でき、被取付体への組み付け性を向上することができる。

また、請求項２に示すように、センサ本体は、検出部として超音波振動子を含むようにしてもよい。つまり、請求項１に記載の固定部材を超音波センサに適用してもよい。超音波センサは、被取付体に対して位置ズレして取り付けられた場合、超音波の送信方向が適正な方向から位置ズレして正確な検出結果を得ることができない。しかしながら、超音波センサに請求項１に記載の固定部材を適用することによって、位置ズレが抑制されるので正確な検出ができるので好適である。

また、請求項３に示すように、被取付体は、少なくともバンパーを含む車体部品としてもよい。つまり、請求項１又は請求項２に記載の固定部材を車両に搭載されるセンサの固定部材に適用してもよい。バンパーなどの車体部品にセンサを取り付ける場合、外観上の問題から傾斜面などにセンサを取り付けなくてはいけないことがある。傾斜面にセンサを取り付ける場合、特に位置ズレが検出結果に影響しやすい。しかしながら、請求項１または請求項２に記載の固定部材を適用することによって、位置ズレが抑制されるので正確な検出ができるので好適である。

また、請求項４に示すように、筒状部は、穴部に対して挿入された状態において、被取付体の突部が挿入される位置決め凹部を備えるようにしてもよい。

このようにすることによって、被取付体に固定部材を組み付けたとき、もしくは、被取付体に固定部材を介してセンサを固定したときに、穴部の中心軸（筒状部の中心軸）を回転軸とする方向にセンサもしくは固定部材が回転して位置ズレすることを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるベゼル（板バネ未装着）の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態におけるベゼル（板バネ装着）の概略構成を示すスナップフィット側からの側面図である。図３、本発明の実施の形態におけるベゼル（板バネ装着）の概略構成を示すスナップフィット側からの側面図である。図４は、本発明のベゼルが組み付けられるバンパーの部分斜視図である。図５は、本発明の実施の形態におけるベゼルをバンパーに組み付ける際の概略構成を示す斜視図である。図６は、本発明の実施の形態におけるベゼルをバンパーに組み付ける際の概略構成を示す側面図である。図７は、本発明の実施の形態におけるベゼルをバンパーに組み付けた状態の概略構成を示す側面図である。図８は、本発明の実施の形態におけるベゼルにセンサ本体を取り付けた状態の概略構成を示す側面図である。

本実施の形態におけるベゼル１０（本発明の固定部材に相当する）は、超音波センサのセンサ本体３０を車両の被取付体（例えば、バンパー）に固定する固定部材である。つまり、超音波センサは、センサ本体３０と、このセンサ本体３０をバンパー２０に固定するベゼル１０とを含むものである。なお、車両の被取付体に取り付けられた超音波ソナーは、バックソナー又はコーナーソナーとして用いられる。

超音波センサは、バンパー２０の穴部２１内に固定される。具体的には、超音波センサは、ベゼル１０をバンパー２０の穴部２１内にバンパー２０の外側（車外側）から挿入したのち、センサ本体３０をベゼル１０の中空部１０ｄ内にバンパー２０の内側（車内側）から挿入することで、バンパー２０に固定される。なお、尚、ベゼル１０に固定される超音波センサのセンサ本体３０に関しては、例えば本出願人が先に特開２００７−２４８２３０号公報等により開示しているので、本実施の形態における詳細な説明は省略する。

ベゼル１０は、図１〜３に示されるように、例えば樹脂等によって構成され、略円筒状の部材によって構成され中空部１０ｄを有する円筒状部分（本発明の筒状部に相当する）と、この円筒状部分から突出してスナップフィット１０ｂ（本発明のセンサ固定部に相当する）が形成されている。そして、円筒状部分の一方の端部に部分的に拡径したフランジ１０ａが形成されている。このベゼル１０の中空部１０ｄの形状およびサイズは、センサ本体３０における開口面の形状と対応したものである。また、ベゼル１０は、穴部２１に対して挿入された状態において、中空部１０ｄ内にセンサ本体３０の開口面および超音波振動子（センサの少なくとも検出部）が挿入される。なお、フランジ１０ａは、一方の面（図３の紙面下側）が車両の外部に配置され、他方の面（後ほど説明する円筒状部分の周囲）がバンパー２０の表面に対向するベゼル側取付面１０ａ１である。

ベゼル１０は、上述のように円筒状部分から突出したスナップフィット１０ｂが備えられている。より詳細には、スナップフィット１０ｂは、円筒状部分の径方向外側に突出し、その突出した部位から円筒状部分の軸方向に突出した形状をなすものである。つまり、スナップフィット１０ｂは、略Ｌ字形状をなすものである。以下、円筒状部分の径方向に突出し、その突出した部位から円筒状部分の軸方向に突出した部位を先端部とも称する。

スナップフィット１０ｂは、図８に示されるように、爪状の係止部として機能するもので、スナップフィット１０ｂの先端部に形成された爪部１０ｃがセンサ本体３０の受止部３１の穴３２内に挿入されることで、受止部３１に引っ掛けられている。これにより、ベゼル１０とセンサ本体３０との固定がより強固なものとされている。

また、図１〜２に示すように、爪部１０ｃを囲むようにコの字状のスリット１０ｊが形成されており、このスリット１０ｊの間に配置される爪部１０ｃが弾性変形し易くなっている。スリット１０ｊは、スナップフィット１０ｂの先端部が受止部３１の穴３２内に挿入される際に、弾性変形により爪部１０ｃが挿入方向前方を支点として撓み、穴内に容易に挿入できるようにされている。このため、スナップフィット１０ｂの先端部が受止部３１の穴内に挿入された後に爪部１０ｃが元の形状に戻ると、スナップフィット１０ｂの先端部における爪部１０ｃよりも後方位置（略Ｌ字形状に屈曲した屈曲部と爪部１０ｃとの間の部位）において、スナップフィット１０ｂの先端部の壁面が受止部３１の内壁とほぼ接するような隙間無い状態となるようにすることができる。

なお、ベゼル１０とセンサ本体３０との固定に関しては、ベゼル１０に設けられたスナップフィット１０ｂとセンサ本体３０に設けられた受止部３１とによる固定のみではなく、他の機構によって行うようにしてもよい。例えば、ベゼル１０の外周面、スナップフィット１０ｂの反対側に嵌合用凹部を設けるようにし、センサ３０が有する嵌合爪によって係止させてもよい。

さらに、図１に示すように、ベゼル１０は、円筒状部分の中心に対して等間隔に複数（ここでは４つ）の溝状の板バネ取付部１０ｇが形成されている。各板バネ取付部１０ｇ内には、図１に示すように、ベゼル１０の中心軸方向に並べられた２箇所の貫通穴１０ｈ、１０ｉが形成されている。そして、図２などに示すように、各板バネ取付部１０ｇに沿って金属からなる板バネ１２が配置されている。この板バネ１２は、屈曲部１２ｅが貫通穴１０ｉに配置された状態で返し部１２ａが貫通穴１０ｈに係止することによってベゼル１０に固定される。

具体的には、板バネ１２は、薄い板状金属を曲げ加工することによって構成され、板状金属の一端が爪状に曲げられた返し部１２ａと、ベゼル１０の開口部の端部形状に合せてＵ字状に曲げられたＵ字状部１２ｂと、ベゼル１０の外周面から径方向外側に突出させた凸部１２ｃと、板状金属の他端を返し部１２ａ側に折り返した折り返し部１２ｄと、折り返し部１２ｄから曲面状に形成された屈曲部１２ｅと、屈曲部１２ｅの先端に形成される押え部１２ｆとを有して構成されている。

この板バネ１２は、板バネ１２の返し部１２ａをベゼル１０の開口端（図１の紙面上側）から挿入させ、Ｕ字状部１２ｂがベゼル１０の開口端と接するまで挿入すると、屈曲部１２ｅが貫通穴１０ｉに配置された状態で返し部１２ａが貫通穴１０ｈ内に入り込んで引っかかることでベゼル１０に固定されている。このため、板バネ１２のうちベゼル１０に固定される側、つまりＵ字状部１２ｂが固定端となり、折り返し部１２ｄが自由端となってバネ機能を果たす。

すなわち、板バネ１２の自由端において、バンパー２０およびセンサ本体３０における開口面の側面が共に板バネ１２に接する。より詳細には、凸部１２ｃと折り返し部１２ｄとの間の一部（一点）がバンパー２０に接触し、屈曲部１２ｅの一部（一点）がセンサ本体３０に接触、押え部１２ｆがベゼル１０の内壁に接触する。つまり、バンパー２０及びベゼル１０の内壁に関してはベゼル１０の径方向外側に板バネ１２の弾性力が加えられ、センサ本体３０（開口面）に関してはベゼル１０の径方向内側に板バネ１２の弾性力が加えられる。

このため、ベゼル１０を介してバンパー２０にセンサ本体３０を固定する構造において、バンパー２０にベゼル１０を強固に固定することが可能となり、かつ、ベゼル１０にセンサ本体３０を強固に固定することが可能となる。換言すると、ベゼル１０、バンパー２０、センサ本体３０は、バンパー２０と板バネ１２の凸部１２ｃと折り返し部１２ｄとの間の一部（一点）、センサ本体３０と板バネ１２の屈曲部１２ｅの一部（一点）、板バネ１２の押え部１２ｆとベゼル１０の内壁の三点で固定されている。

また、ベゼル１０におけるフランジ１０ａとスナップフィット１０ｂとの間には、超音波センサをバンパー２０に取り付けた後に、超音波センサ（ベゼル１０）が回転するのを抑制するための位置決め凹部１０ｋ（例えば、Ｕ字形状など）が設けられる。つまり、位置決め凹部１０ｋは、超音波センサ（ベゼル１０）が穴部２１の中心軸（ベゼル１０の円筒状部分の中心軸）を回転軸として回転するのを抑制するためのものである。なお、位置決め凹部１０ｋの形状及び大きさは、Ｕ字形状に限定されるものではなく、例えば、バンパー２０の突部２２の形状及び大きさによって適宜設定することができるものである。

図４に示すように、バンパー２０における超音波センサの取り付け部には、穴部２１と穴部２１の一部の面から突出する突部２２（例えば、半円柱形状など）とが設けられる。なお、突部２２の形状及び大きさは、半円柱形状に限定されるものではなく、適宜設定することができるものである。

この位置決め凹部１０ｋは、ベゼル１０をバンパー２０に設置した状態でバンパー２０の突部２２が配置されるものである。このように位置決め凹部１０ｋにバンパー２０の突部２２が配置されることによって、超音波センサをバンパー２０に取り付けた後に、超音波センサ（ベゼル１０）が回転するのを抑制することができる。なお、穴部２１の形状および大きさは、ベゼル１０の円筒状部分に応じて設定されるものである。

なお、バンパー２０の突部２２は、複数個所に設けるようにしてもよい。つまり、ベゼル１０に周辺に位置決め凹部１０ｋ以外の凹部が形成されているような場合はその凹部に対応する位置に突部を形成するようにしてもよい。このようにすることによって、超音波センサをバンパー２０に取り付けた後に、超音波センサ（ベゼル１０）が回転するのをより一層抑制することができる。

また、ベゼル１０は、本発明の特徴部分である溝部に相当するものであり、バンパー２０に組み付けるためにバンパー２０の穴部２１内に挿入する際の位置ズレを抑制するためのガイド溝１１（例えば、Ｕ字形状など）を備える。ガイド溝１１は、円筒状部分とスナップフィット１０ｂとが交差する部位に設ければよい。本実施の形態においては、ガイド溝１１は、ベゼル１０の円筒状部分とスナップフィット１０ｂの先端部との間の部位に設けられる。つまり、ベゼル１０の円筒状部分から径方向に突出した部位に設けられる。なお、ガイド溝１１の形状及び大きさは、Ｕ字形状に限定されるものではなく、例えば、バンパー２０の突部２２の形状及び大きさによって適宜設定することができるものである。

また、ベゼル１０の外周面のうちベゼル１０の左右両側（スナップフィット１０ｂを正面とした場合の左右両側であり、図２の紙面上左右）の位置に抜け防止爪１０ｅを設けるようにしてもよい。この抜け防止爪１０ｅは、ベゼル１０のバンパー２０からの抜けを防止するために設けられている。

ここで、ベゼル１０のバンパー２０への組み付けに関して説明する。図５及び図６は、ベゼル１０をバンパー２０に組み付ける際の概略構成を示す図面である。

上述のように本実施の形態におけるベゼル１０は、スナップフィット１０ｂがベゼル１０の円筒状部分から径方向に突出して設けられる。また、穴部２１の形状および大きさは、ベゼル１０の円筒状部分に応じて設定されるものである。このため、ベゼル１０をバンパー２０の穴部２１に挿入する場合、穴部２１に沿ってベゼル１０の円筒状部分を真っ直ぐ挿入することができる。つまり、穴部２１の中心軸とベゼル１０の円筒状部分の中心軸とを合わせて挿入することができない。

したがって、ベゼル１０をバンパー２０の穴部２１に挿入する場合、まず、図６に示すように、スナップフィット１０ｂを穴部２１に挿入する。このとき、図５に示すように、バンパー２０の突部２２がベゼル１０のガイド溝１１に配置されるようにする。換言すると、ベゼル１０のガイド溝１１をバンパー２０の突部２２に押し当てるようにする。なお、この段階では、フランジ１０ａのベゼル側取付面１０ａ１とバンパー２０のバンパー側取付面２３とは、平行とはなっておらず、傾斜した位置関係となっている。

その後、フランジ１０ａのベゼル側取付面１０ａ１とバンパー２０のバンパー側取付面２３とが平行となる方向（図６の矢印方向）にベゼル１０を回転させながらベゼル１０の円筒状部分を穴部２１に挿入する。このとき、バンパー２０の突部２２が挿入されたベゼル１０のガイド溝１１を支点Ｓとして回転させる。換言すると、バンパー２０の突部２２とベゼル１０のガイド溝１１とが接触している部位を支点Ｓとして回転させる。このようにして、図７に示すように、ベゼル１０をバンパー２０への組み付けるものである。

なお、バンパー２０にベゼル１０を組み付けた状態において、センサ本体３０をベゼル１０の中空部１０ｄ内に挿入することで、図８に示すように、超音波センサはバンパー２０に固定される。つまり、ベゼル１０、バンパー２０、センサ本体３０は、バンパー２０と板バネ１２の凸部１２ｃと折り返し部１２ｄとの間の一部（一点）、センサ本体３０と板バネ１２の屈曲部１２ｅの一部（一点）、板バネ１２の押え部１２ｆとベゼル１０の内壁の三点で固定されている。

このように、ベゼル１０のガイド溝１１にバンパー２０の突部２２を挿入することによって、ガタツキを抑え適切な位置からの位置ズレを抑制できる。つまり、穴部２１の中心軸（ベゼル１０の円筒状部分の中心軸）を回転軸とした回転方向などへの位置ズレを抑制できる。

そして、このような状態でベゼル１０を回転させてバンパー２０に組み付けるので、ベゼル１０をバンパー２０に組み付ける際の挿入荷重を低減することができ、組み付けやすくできる。したがって、ベゼル１０をバンパー２０に組み付けた状態の位置ズレを抑制できる。つまり、穴部２１の中心軸（ベゼル１０の円筒状部分の中心軸）を回転軸とした回転方向などへの位置ズレを抑制できる。

つまり、本実施の形態のように、ベゼル１０にガイド溝１１がなかった場合、スナップフィット１０ｂを挿入する際にベゼル１０はガタツキやすく適切な位置から位置ズレする可能性がある。例えば、適切な位置から穴部２１の中心軸を回転軸とした回転方向に９０°回転した位置に組み付けてしまう可能性もありうる。また、このように、スナップフィット１０ｂを挿入した段階で位置ズレが生じた場合、続けてベゼル１０を回転さえながら穴部２１への挿入しようとしても、挿入荷重が増加するか、もしくは、組み付けることができない可能性がある。したがって、ベゼル１０をバンパー２０に組み付けた状態の位置ズレが生じてしまう可能性がある。これに対して、本発明のベゼル１０は、これらの課題を解決できるものである。

なお、本実施の形態におけるベゼル１０は、円筒状部分にスナップフィット１０ｂが形成された構成を採用して説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ベゼル１０を楕円筒状、多角形筒状からスナップフィット１０ｂが突出する構成を採用することによっても本発明の目的は達成できる。

また、本実施の形態では、バンパー２０を被固定部材としてバンパー２０を採用して説明したが本発明はこれに限定されるものではない。バンパー２０以外の車体部品に超音波センサ１を固定する場合に関しても、本発明を適用することができる。

また、本実施の形態では、ベゼル１０を超音波センサに適用した例を採用して説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、その他のセンサに適用しても本発明の目的は達成できるものである。

本発明の実施の形態におけるベゼル（板バネ未装着）の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるベゼル（板バネ装着）の概略構成を示すスナップフィット側からの側面図である。 本発明の実施の形態におけるベゼル（板バネ装着）の概略構成を示すスナップフィット側からの側面図である。 本発明のベゼルが組み付けられるバンパーの部分斜視図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルをバンパーに組み付ける際の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルをバンパーに組み付ける際の概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルをバンパーに組み付けた状態の概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルにセンサ本体を取り付けた状態の概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態における板バネの概略構成を示す側面図である。

符号の説明

１０ ベゼル、１０ａ フランジ、１０ａ１ ベゼル側取付面、１０ｂ スナップフィット、１０ｃ 爪部、１０ｄ 中空部、１０ｅ 抜け防止爪、１０ｆ スリット、１０ｇ 板バネ取付部、１０ｈ 貫通穴、１０ｉ 貫通穴、１０ｊ スリット、１０ｋ 位置決め凹部、１１ ガイド溝、１２ 板バネ、１２ａ 返し部、１２ｂ Ｕ字状部、１２ｃ 凸部、１２ｄ 折り返し部、１２ｅ 屈曲部、１２ｆ 押え部、２０ バンパー、２１ 穴部、２２ 突部、２３ バンパー側取付面、３０ センサ本体

Claims (4)

1. 穴部を有すると共に該穴部から該穴部の径方向内側に突出して設けられる突部を有する被取付体に対してセンサ本体を固定するための固定部材であって、
   前記穴部に対して挿入された状態において、前記センサ本体の少なくとも検出部が一方の端部から挿入される筒状部と、
   前記筒状部の他方の端部に設けられるフランジと、
   前記筒状部から当該筒状部の径方向外側に突出して設けられ前記センサ本体を前記筒状部に固定するセンサ固定部と、
   前記筒状部と前記センサ固定部とが交差する部位に設けられる前記被取付体の前記突部に対応した溝部と、を備え、
   前記センサ固定部が前記穴部に挿入され、前記突部に前記溝部が配置された状態で、当該溝部を支点として前記フランジが前記被取付体と平行となる方向に回転されて前記筒状部が前記穴部に挿入されることで、前記被取付体に対して前記センサ本体を固定するものであり、
   前記溝部は、前記回転の回転軸方向において、中央部が両側よりも凹んだ形状を有することを特徴とする固定部材。
2. 前記センサ本体は、前記検出部として超音波振動子を含むことを特徴とする請求項１に記載の固定部材。
3. 前記被取付体は、少なくともバンパーを含む車体部品であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定部材。
4. 前記筒状部は、前記穴部に対して挿入された状態において、前記被取付体の前記突部が挿入される位置決め凹部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の固定部材。

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