JP5377232B2 - 超音波式センサモジュール取付装置及び取付方法 - Google Patents

Description

この発明は車両のバンパーに超音波式センサモジュールを組み込んで取り付ける超音波センサモジュール取付装置及び取付方法に関するものである。

超音波式のセンサモジュールを車両のバンパーに取り付ける技術は従来から知られている。例えば、特許文献１によれば、バンパーにはバンパー成形後に保持部と貫通孔が設けられており、保持部をバンパー裏面に接着等で固定・設置した後、保持部に超音波式センサモジュールを収納することで、超音波式センサモジュールの頭部（送受信部）が貫通孔に収納されバンパー表面と同一面になるように配置された構成が開示されている。

特表２００１−５２７４８０号公報（特許第４０５６５６８号）

しかしながら、上述した従来の超音波式センサモジュール取付装置の場合、バンパー成形後に保持部を接着する必要があるため、作業能率が悪いという課題があった。また、接着によって保持部を取り付けることは信頼性保証の観点から問題があるという課題があった。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、組み付けの作業能率を良くすると共に、取り付けの信頼性を向上させた超音波式センサモジュール取付装置及びその装置による取付方法を提供することを目的とする。

この発明に係る超音波式センサモジュール取付装置は、外周上に嵌合部を有するセンサモジュールと、センサモジュールの嵌合部を嵌め合わせてセンサモジュールを位置決め固定する嵌合部を有するアタッチメントと、バンパーの裏側に設けられ、アタッチメントを位置決めして固定する取付部と、取付部にアタッチメントを位置決め固定したとき、センサモジュールの送受信部が貫通して送受信部の表面がバンパーの表面と同一面になるようにバンパーに形成された貫通孔とを備え、アタッチメントは、センサモジュールをその送受信部がアタッチメント表面から突出しない位置で位置決めする第１の嵌合部と、センサモジュールの送受信面をアタッチメント表面からバンパーの厚み分だけ突出させた位置で位置決めする第２の嵌合部とを備え、取付部はバンパーの裏側に形成され、アタッチメントをバンパーの裏面に当接させて固定するＵ字溝形状の保持部であることを特徴とするものである。

また、この発明に係る超音波式センサモジュール取付方法は、センサモジュールをアタッチメントに挿入し、センサモジュールの嵌合部とアタッチメントの第１の嵌合部を嵌め合わせてセンサモジュールの送受信部をアタッチメントの表面から突出しない位置で位置決めして固定し、アタッチメントをバンパーの裏面に当接させ、バンパーの裏面に沿って移動させて裏面に形成された保持部のＵ字溝形状の奥端面まで挿入して固定し、センサモジュールをアタッチメントに押し込んでセンサモジュールの嵌合部をアタッチメントの第２の嵌合部に嵌め合わせ、センサモジュールの送受信部をアタッチメントの表面からバンパーの厚み分だけ突出させてバンパーの貫通孔を貫通させた位置で位置決めして固定する。

この発明に係る超音波式センサモジュール取付装置によれば、センサモジュールとアタッチメントにそれぞれ設けた嵌合部を嵌め合わせ、センサモジュールの送受信部をアタッチメントの表面からバンパーの厚み分だけ突出する位置で位置決めするように構成したので、センサモジュールをアタッチメントに挿入する作業及びアタッチメントをバンパーに挿入する作業のみでセンサモジュールの送受信部とバンパー表面とを同一面に組み付けることができる。その結果、組み付けの作業能率を向上させることができると共に、取り付けの信頼性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る超音波式センサモジュール取付装置の構成及び取り付け方法を示す図である。 実施の形態１に係る超音波式センサモジュール取付装置の構成及び取り付け方法を示す図である。 実施の形態１に係る超音波式センサモジュール取付装置の構成及び取り付け方法を示す図である。 実施の形態１に係る超音波式センサモジュール取付装置の保持部を示す図である。 実施の形態２に係る超音波式センサモジュール取付装置の構成及び取り付け方法を示す図である。 実施の形態２に係る超音波式センサモジュール取付装置の構成及び取り付け方法を示す図である。 実施の形態２に係る超音波式センサモジュール取付装置の構成及び取り付け方法を示す図である。 実施の形態２に係る超音波式センサモジュール取付装置のプッシュナットを示す図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
超音波式センサモジュール取付装置１は、図１から図３に示すセンサモジュール１０、アタッチメント２０、バンパー３０で構成されている。センサモジュール１０は超音波式のセンサを構成しており、超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受信することにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出する。センサモジュール１０は、図１に示すように嵌合爪（嵌合部）１１と送受信部１２を有している。

送受信部１２はセンサモジュール１０の先端に設けられ、超音波を送受信するセンサヘッドとして機能している。嵌合爪１１はセンサモジュール１０の嵌合部としてセンサモジュール１０の外周上に複数設けられており、センサモジュール１０をアタッチメント２０に接続固定するように機能する。

アタッチメント２０は、センサモジュール１０とバンパー３０との間に介在してセンサモジュール１０とバンパー３０を取り付け固定するよう構成されており、図１に示す第１の嵌合穴（第１の嵌合部）２１、第２の嵌合穴（第２の嵌合部）２２、フランジ部２３を有している。なお、図示しないが、アタッチメント２０は軸方向にセンサモジュール１０を挿入できるように形成されている。

第１の嵌合穴２１と第２の嵌合穴２２は軸方向に並んで設けられており、センサモジュール１０の嵌合爪１１と嵌合してセンサモジュール１０を段階的に位置決めするように形成されている。第１の嵌合穴２１はセンサモジュール１０の送受信部１２がアタッチメント２０の表面から突出しない位置でセンサモジュール１０を位置決めし、第２の嵌合穴２２はセンサモジュール１０の送受信部１２がアタッチメント２０の表面からバンパー３０の厚み分だけ突出した位置で位置決め固定する。

フランジ部２３はアタッチメント２０の外周方向に張り出すように形成されており、フランジ部２３がバンパー３０に取り付けられてアタッチメント２０とバンパー３０とを接続して固定する。

バンパー３０には、図１に示す貫通孔３１、取付部３２が対向して形成されており、バンパー３０の裏面には貫通孔３１と取付部３２との間に収容溝３２ａを有している。収容溝３２ａは、図２、図３に示すようにアタッチメント２０のフランジ部２３を収容して位置決め固定するよう形成されている。

貫通孔３１は、図２に示すようにバンパー３０の裏側からバンパー３０の表面まで貫通しており、図３に示すようにセンサモジュール１０の送受信部１２が貫通して送受信部１２の表面がバンパー３０の表面と同一面になるように形成されている。貫通孔３１は、図３に示すようにセンサモジュール１０の送受信部１２が挿入されるようにセンサモジュール１０の送受信部１２より少しだけ大きく形成されている。

取付部３２は、バンパー３０の裏側にバンパー３０と一体成形されており、図３に示すように貫通孔３１と対向するバンパー３０の裏側に設けられている。ここで、取付部３２の形状について図４で説明する。図４（ａ）は図１におけるａ−ａ線の断面図であり、図４（ｂ）は図１におけるｂ方向から見た図である。取付部３２は、図４（ｂ）に示すようにＵ字溝形状３２ｂを有している。Ｕ字溝形状３２ｂは図４（ａ），（ｂ）に示すように貫通孔３１に対向して配置されており、Ｕ字溝形状３２ｂの奥端面で上述したアタッチメント２０と当接し、アタッチメント２０及びアタッチメント２０に固定されたセンサモジュール１０を位置決め固定する。

次に実施の形態１の超音波式センサモジュール取付装置１における取り付け方法について図１から図４を用いて説明する。
まず、センサモジュール１０を図１に示す矢印Ａの方向からアタッチメント２０に挿入し、嵌合爪１１と第１の嵌合穴２１とを嵌め合わせて、センサモジュール１０の送受信部１２をアタッチメント２０の表面から突出しない位置で位置決めして固定する。

続いて、アタッチメント２０をフランジ部２３側からバンパー３０の裏側面に当接させ、バンパー３０の裏側面に沿って移動させて図２に示す矢印Ｂの方向にスライドさせる。アタッチメント２０のフランジ２３がバンパー３０の裏面に形成された収容溝３２ａに挿入されると、アタッチメント２０に収納されたセンサモジュール１０が取付部３２の図４に示すＵ字溝形状３２ｂに沿ってＵ字溝形状３２ｂの奥端面まで挿入され、図３に示す位置に位置決めされる。なお、アタッチメント２０とバンパー３０とをスナップフィット構造で位置決め固定して取り付けるように構成しても良い。

続いて、センサモジュール１０を図３に示す矢印Ｃの方向に挿入すると、センサモジュール１０はアタッチメント２０に押し込まれて、センサモジュール１０の嵌合爪１１がアタッチメント２０の嵌合穴２１を外れ、嵌合穴２２に嵌め合わせられる。このとき、センサモジュール１０の送受信部１２はアタッチメント２０の表面からバンパー３０の厚み分だけ突出し、バンパー３０の貫通孔３１を貫通して送受信部１２の表面がバンパー３０の表面と同一面の位置で位置決めして固定される。

以上のように、実施の形態１によれば、センサモジュール１０は外周上に嵌合爪１１を有し、アタッチメント２０は第１の嵌合穴２１と第２の嵌合穴２２とフランジ部２３を有し、バンパー３０にはＵ字溝形状３２ｂの取付部３２が一体成形されており、センサモジュール１０をアタッチメント２０に挿入させて第１の嵌合穴２１でアタッチメント２０の表面から突出しない位置で位置決めして固定し、バンパー３０の取付部３２にアタッチメント２０のフランジ部２３を挿入させた後、センサモジュール１０をアタッチメント２０に押し込みセンサモジュール１０の嵌合爪１１を第２の嵌合穴２２に嵌合させてセンサモジュール１０の送受信部１２をアタッチメント２０の表面からバンパー３０の厚み分だけ突出させてバンパー３０の貫通孔３１を貫通させた位置で位置決めして固定するように構成したので、センサモジュール１０とアタッチメント２０を挿入する作業及びアタッチメント２０をバンパー３０の取付部３２に挿入する作業のみでセンサモジュール１０の送受信部１２とバンパー３０表面とを同一面に組み付けることができる。その結果、組み付けの作業能率を良くすると共に、取り付けの信頼性を向上させることができるという効果が得られる。

実施の形態２．
実施の形態１においては、センサモジュール１０の送受信部１２を段階的な位置決めでバンパー３０の表面と同一面にする構成について説明したが、実施の形態２では、センサモジュール１０の送受信部１２を一回の位置決めでバンパー３０の表面と同一面に取り付ける構成について説明する。

実施の形態２の超音波式センサモジュール取付装置１の構成を図５から図７を用いて説明する。なお、実施の形態２においては、実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。超音波式センサモジュール取付装置１は、図５から図７に示すセンサモジュール１０、アタッチメント２０、バンパー３０で構成されている。センサモジュール１０は、図５に示すように嵌合爪（嵌合部）１１と送受信部１２を有している。

アタッチメント２０は、センサモジュール１０とバンパー３０との間に介在してセンサモジュール１０とバンパー３０を取り付け固定するよう構成されており、図５に示す嵌合穴２４、フランジ部２３を有している。なお、図示しないが、アタッチメント２０は軸方向にセンサモジュール１０を挿入できるように形成されている。

フランジ部２３はアタッチメント２０の外周方向に張り出すように形成されており、フランジ部２３がバンパー３０に取り付けられてアタッチメント２０とバンパー３０とを接続して固定する。フランジ部２３には表裏面を貫通して後述するボス３３と嵌め合わせられる挿入穴２３ａが設けられている。

嵌合穴２４は、センサモジュール１０の嵌合爪１１と嵌合して、センサモジュール１０の送受信部１２がアタッチメント２０の表面からバンパー３０の厚み分だけ突出した位置で位置決め固定する。

バンパー３０には、図５に示す貫通孔３１、ボス（取付部）３３が形成されている。貫通孔３１は、図５に示すようにバンパー３０の裏側からバンパー３０の表面まで貫通しており、図６、図７に示すようにセンサモジュール１０の送受信部１２が貫通して送受信部１２の表面がバンパー３０の表面と同一面になるように形成されている。貫通孔３１は、図６、図７に示すようにセンサモジュール１０の送受信部１２が挿入されるようにセンサモジュール１０の送受信部１２より少しだけ大きく形成されている。

ボス３３はバンパー３０の裏側に形成された突起であり、図６に示すようにアタッチメント２０のフランジ部２３に通したボス３３に、図７に示すプッシュナット３４が挿入されアタッチメント２０をバンパー３０の裏側に支持固定する。プッシュナット３４は、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すような円錐台リング形状に形成されており、抜け止め防止用の部品である。

次に実施の形態２の超音波式センサモジュール取付装置１における取り付け方法について図５から図７を用いて説明する。まず、センサモジュール１０を図５に示す矢印Ａ´の方向からアタッチメント２０に挿入し、嵌合爪１１と嵌合穴２２とを嵌め合わせて、センサモジュール１０の送受信部１２をアタッチメント２０のフランジ２３の表面からバンパーの厚み分だけ突出した位置で位置決めする。

続いて、アタッチメント２０とバンパー３０を図５に示す矢印Ｂ´の方向に近づけ、アタッチメント２０のフランジ部２３の挿入穴２３ａにバンパー３０の裏面に設けられたボス３３を嵌め合わせて、センサモジュール１０の送受信部１２を図６に示すようにバンパー３０の貫通孔３１に貫通させた位置で位置決めする。続いてボス３３にプッシュナット３４を挿入してアタッチメント２０をバンパー３０裏面に支持固定する。

以上のように、実施の形態２によれば、センサモジュール１０は外周上に嵌合爪１１を有し、アタッチメント２０は嵌合穴２４とフランジ部２３を有し、バンパー３０にはボス３３が一体成形されており、センサモジュール１０をアタッチメント２０に挿入させセンサモジュール１０の嵌合爪１１を嵌合穴２４に嵌合させてセンサモジュール１０の送受信部１２をアタッチメント２０の表面からバンパー３０の厚み分だけ突出させて嵌合穴２４で位置決めし、バンパー３０の裏面に設けられたボス３３にアタッチメント２０の挿入穴２３ａを挿入させ、ボス３３にプッシュナット３４を挿入して組み付けるように構成したので、予めセンサモジュール１０をアタッチメント２０に挿入する作業及びアタッチメント２０をバンパー３０と一体成形した取付部３２に挿入する作業のみでセンサモジュール１０の送受信部１２とバンパー３０表面とを同一面に容易に組み付けることができる。その結果、組み付けの作業能率を良くすると共に、取り付けの信頼性を向上させることができるという効果が得られる。

なお、実施の形態１，２における嵌合爪１１、嵌合穴２１，２２，２４については、上述したような位置決めができるような構成であればよく、嵌合爪１１を嵌合穴とし、嵌合穴２１，２２，２４を嵌合爪として構成しても良い。

１ 超音波式センサモジュール取付装置、１０ センサモジュール、１１ 嵌合爪（嵌合部）、１２ 送受信部、２０ アタッチメント、２１ 第１の嵌合穴（第１の嵌合部）、２２ 第２の嵌合穴（第２の嵌合部）、２３ フランジ部、２３ａ 挿入穴、２４ 嵌合穴（嵌合部）、３０ バンパー、３１ 貫通孔、３２ 取付部、３２ａ 収容溝、３２ｂ Ｕ字溝形状、３３ ボス（取付部）、３４ プッシュナット。

Claims (5)

1. 車両のバンパーに超音波式センサモジュールを取り付ける超音波式センサモジュール取付装置において、
   外周上に嵌合部を有するセンサモジュールと、
   上記センサモジュールの嵌合部を嵌め合わせて上記センサモジュールを位置決め固定する嵌合部を有するアタッチメントと、
   上記バンパーの裏側に設けられ、上記アタッチメントを位置決めして固定する取付部と、
   上記取付部に上記アタッチメントを位置決め固定したとき、上記センサモジュールの送受信部が貫通して上記送受信部の表面が上記バンパーの表面と同一面になるように上記バンパーに形成された貫通孔とを備え、
   上記アタッチメントは、上記センサモジュールをその送受信部が上記アタッチメント表面から突出しない位置で位置決めする第１の嵌合部と、上記センサモジュールの送受信面を上記アタッチメント表面から上記バンパーの厚み分だけ突出させた位置で位置決めする第２の嵌合部とを備え、
   上記取付部は上記バンパーの裏側に形成され、上記アタッチメントを上記バンパーの裏面に当接させて固定するＵ字溝形状の保持部であることを特徴とする超音波式センサモジュール取付装置。
2. 車両のバンパーに超音波式センサモジュールを取り付ける超音波式センサモジュール取付装置において、
   外周上に嵌合部を有するセンサモジュールと、
   上記センサモジュールの嵌合部を嵌め合わせて上記センサモジュールを位置決め固定する嵌合部を有するアタッチメントと、
   上記バンパーの裏側に設けられ、上記アタッチメントを位置決めして固定する取付部と、
   上記取付部に上記アタッチメントを位置決め固定したとき、上記センサモジュールの送受信部が貫通して上記送受信部の表面が上記バンパーの表面と同一面になるように上記バンパーに形成された貫通孔とを備え、
   上記アタッチメントは、上記センサモジュールをその送受信部がバンパーの厚み分だけ突出した位置で位置決め固定する嵌合部を有し、
   上記取付部は上記アタッチメントのフランジ部の穴に嵌合させるように、上記バンパーの裏側に形成されたボスであり、
   上記ボスに挿入して上記アタッチメントを上記バンパー裏面に固定するプッシュナットを備えたことを特徴とする超音波式センサモジュール取付装置。
3. 上記取付部は上記バンパーと一体成形されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の超音波式センサモジュール取付装置。
4. 車両のバンパーに超音波式センサモジュールを取り付ける超音波式センサモジュール取付方法において、
   上記センサモジュールをアタッチメントに挿入し、上記センサモジュールの嵌合部と上記アタッチメントの第１の嵌合部を嵌め合わせて上記センサモジュールの送受信部を上記アタッチメントの表面から突出しない位置で位置決めして固定し、
   上記アタッチメントを上記バンパーの裏面に当接させ、上記バンパーの裏面に沿って移動させて上記裏面に形成された保持部のＵ字溝形状の奥端面まで挿入して固定し、
   上記センサモジュールを上記アタッチメントに押し込んで上記センサモジュールの嵌合部を上記アタッチメントの第２の嵌合部に嵌め合わせ、上記センサモジュールの送受信部を上記アタッチメントの表面から上記バンパーの厚み分だけ突出させて上記バンパーの貫通孔を貫通させた位置で位置決めして固定する超音波式センサモジュール取付方法。
5. 車両のバンパーに超音波式センサモジュールを取り付ける超音波式センサモジュール取付方法において、
   上記センサモジュールをアタッチメントに挿入し、上記センサモジュールの嵌合部と上記アタッチメントの嵌合部を嵌め合わせて上記センサモジュールの送受信部を上記アタッチメントの表面から上記バンパーの厚み分だけ突出した位置で位置決めし、
   上記アタッチメントのフランジ部の穴に上記バンパーの裏面に設けられたボスを嵌め合わせて上記センサモジュールの送受信部を上記バンパーの貫通孔に貫通させた位置で位置決めし、
   上記ボスにプッシュナットを挿入して上記アタッチメントを上記バンパー裏面に固定する超音波式センサモジュール取付方法。

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