特許 7551562 センサの取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】センサの取付構造

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/521 20060101AFI20240909BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20240909BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20240909BHJP

   B60R 19/48 20060101ALN20240909BHJP

【ＦＩ】

G01S7/521 B

G01S7/03 232

G01S7/03 240

H01Q1/22 E

B60R19/48 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021067692

(22)【出願日】2021-04-13

(65)【公開番号】P2022162722

(43)【公開日】2022-10-25

【審査請求日】2023-10-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000135209

【氏名又は名称】株式会社ニフコ

(74)【代理人】

【識別番号】100088708

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】中山 勇樹

【審査官】梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８２９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３００３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１４４２７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第６８０２９９５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１７－１６７０６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００ － ７／６４

Ｇ０１Ｓ １３／００ － １７／９５

Ｈ０１Ｑ １／２２

Ｂ６０Ｒ １９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両側の被取付部材に取付部材を介し固定支持されて車両外側に向かって超音波ないしは電磁波を送信し、車両周辺の検知対象物によって反射された反射波を受信するセンサの取付構造であって、
前記取付部材は、前記被取付部材への取付面を外面に形成している横に長い平板状のベース部と、前記ベース部の中央部内面に突出されて前記センサを挿入して支持する保持部と、前記保持部に支持されて水滴の浸入方向より浸入した水滴を該保持部及び前記センサに当たらない箇所まで流出可能な防滴板とを一体に有し、
また、前記防滴板は、水滴を受け止める受け面と、前記受け面を前記保持部側に支持している一対の脚部とを有し、前記受け面が前記保持部に比べ幅広で、前記保持部及び前記センサの後端面から離れる後方へ突出されていると共に、前記脚部により前記ベース部側を高く、前記保持部の後端側を低くした車両前後方向に傾斜していることを特徴とするセンサ取付構造。

【請求項2】

前記防滴板は、上面側の幅方向の両端部に沿って設けられて水滴を幅方向の端部より流れでない様にする規制壁部を有していることを特徴とする請求項１に記載のセンサの取付構造。

【請求項3】

前記防滴板は、車両前後方向の後端部が水滴を前記保持部の後方側へ流れ出やすくするテーパーに設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ取付構造。

【請求項4】

前記ベース部は、前記センサの検出面を含む前側部分と嵌合する孔部と、前記孔部の両側に設けられた前記取付面である外面とを有している請求項１から３の何れかに記載のセンサの取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用センサのうち、特に車両前方の障害物を検出したり先行する車両との車間距離を計測するときに好適なセンサの取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

図８は特許文献１に開示のセンサ（ソナーセンサ）の取付構造を示し、（ａ）はセンサの取付状態を示す断面図、（ｂ）はその分解断面図である。図中、符号１は車両側の被取付部材である樹脂製のバンパ１、符号２はセンサ、符号５はセンサ２を装着するホルダである。この構成では、バンパ１がセンサ５の配置部に対応して設けられた孔部６を有している。ホルダ５は、本体１１に孔１２ｂを有し、センサ２が孔１２ｂとセンサ側の爪９との係合により装着された状態で、バンパの内表面１ａに対し接着剤・溶着・吹き付け結合などにより固定される（段落００２７）。

【0003】

ところで、このようなセンサの取付構造では、被取付部材の内側に浸入した水滴がセンサやコネクタに当たると、センサの検出精度が低下する要因となる。特許文献２はその対策例を示し、図９（ａ）と（ｂ）は全体の縦断面図と要部の背面図である。図中、符号１０は車両前部のグリル４１に取り付けられているレドーム、符号１はレドーム１０の車両後方に設けられたレーダ取付部４２に保持されたセンサ（ミリ波レーダー装置）である。そして、この構成では、レドーム１０の背面に突設された鍔状の突出部３０により車両内側に浸入した水滴をセンサ１に当たらないようにする。すなわち、突出部３０は、防滴部材であり、（ｂ）に示されるごとくセンサ上側から車幅方向外側までを覆う凸状の湾曲部３１と、湾曲部３１の両端から車幅方向外側に傾斜している直線部３３とを有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】ＷＯ２０１２／１４４２７０号公報

【文献】特許６８０２９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２の突出部（防滴部材）では、車両内側に浸入した水滴が突出部の存在によりセンサに当たり難くなるが、次のような問題がある。まず、防滴部材は、レドームに対し接着剤等により接着されるため取付工数及びコストが高くなる。また、この防滴部材では、車両前後方向の突出幅が小さいため水滴がセンサに当たる虞を完全に防止できず、突出幅を大きくすると重くなり安定した取付状態を維持できない。また、防滴部材は、レーダ取付部であるセンサ支持用のリテーナと別体であるため、レドームへの取付時に位置決めなどに苦労する。

【0006】

そこで、本発明の目的は、以上のような課題を解消して、取付性、保持性、防滴性に共に優れたセンサの取付構造を提供することにある。他の目的は以下の内容説明の中で明らかにする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため請求項１の発明は、図面を参照して特定すると、車両（１）側の被取付部材（１３）に取付部材（２）を介し固定支持されて車両外側に向かって超音波ないしは電磁波を送信し、車両周辺の検知対象物によって反射された反射波を受信するセンサ（５）の取付構造であって、前記取付部材（２）は、前記被取付部材（１３）への取付面を外面（２０ｂ）に形成している横に長い平板状のベース部（２０）と、前記ベース部の中央部内面（２０ａ）に突出されて前記センサ（５）を挿入して支持する保持部（２５）と、前記保持部（２５）に支持されて水滴の浸入方向より浸入した水滴を該保持部（２５）及び前記センサ（５）に当たらない箇所まで流出可能な防滴板(３)を一体に有し、また、前記防滴板（３）は、水滴を受け止める受け面(３０)と、前記受け面を前記保持部側に支持している一対の脚部(３３５)を有し、前記受け面（３０）が前記保持部（２５）に比べ幅広で、前記保持部及び前記センサの後端面から離れる後方へ突出されていると共に、前記脚部により前記ベース部（２０）側を高く、前記保持部（２５）の後端側を低くした車両前後方向に傾斜していることを特徴としている。

【0008】

以上の本発明において、取付部材はベース部と保持部と防滴板とを一体に有している。この構成には、形態例のごとくベース部と保持部と防滴板とを一体に形成する構成に限られず、例えばベース部と保持部とを一体に形成すると共に防滴板を連結する構成も含んでいる。また、被取付部材としては、車体前側の外表面を形成しているバンパ（形態例のバンパ本体を含む）やグリル、それらに類似の部材である。

【0009】

以上の本発明は請求項２から６のごとく具体化されることがより好ましい。すなわち、
（ア）、請求項１において、前記防滴板（３）の受け面（３０）は、上面側の幅方向の両端部に沿って設けられて水滴を幅方向の端部より流れでない様にする規制壁部（３１）を有している構成である（請求項２）。

【0010】

（イ）、請求項１又は２において、前記防滴板（３）の受け面（３０）は、車両前後方向の後端部が水滴を前記保持部（２５）の後方側へ流れ出やすくするテーパー（３３）に設けられている構成である（請求項３）。
（ウ）、請求項１から３の何れかにおいて、前記ベース部（２０）は、前記センサ（５）の検出面を含む前側部分（８ａ）と嵌合する孔部（２６）と、前記孔部の両側に設けられた前記取付面（２０ａ）とを有している構成である（請求項４）。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明は、車両側の被取付部材に取付部材を介し固定支持されて車両外側に向かって超音波ないしは電磁波を送信し、車両周辺の検知対象物によって反射された反射波を受信するセンサの取付構造として、特許文献１や２のような取付構造に比べ、取付部材は、被取付部材への取付面を外面に形成しているベース部と、ベース部内面に突出されてセンサを挿入して支持する保持部と、保持部に支持されて浸入した水滴を保持部及びセンサに当たらない箇所まで流出可能な防滴板を一体に有している。このため、本発明では、特に、取付用ベース部、センサ用保持部に加えて防滴板を追加した構成として、相対的な位置関係が取付部材の作製段階で決まるため取扱性と共に取付操作性や保持部と防滴板の位置精度に優れている。

【0012】

また、本発明では、防滴板が保持部に比べ幅広であり、保持部と交差する方向でベース部と反対側が保持部及びセンサの後端面から離れる方向へ突出しているため、浸入した水滴がセンサに当たる虞をより確実に解消できる。

【0013】

また、本発明では、防滴板が保持部上に配されてベース部側を高く、該保持部の後端側を低くした車両前後方向に傾斜しているため、浸入した水滴を受け止めて保持部の傾斜後方向へスムースに流すことができる。

【0014】

請求項２の発明では、防滴板が上面側の幅方向の両端部に沿って設けられた規制壁部を有し、その規制壁部により受け止めた水滴を幅方向の端部より不用意に流れ出る虞を防ぐことができる。

【0015】

請求項３の発明では、防滴板が車両前後方向の後端部に設けられて水滴を保持部の後方側へ流れ出易くするテーパーを有し、そのテーパーにより受け止めた水滴をセンサに触れさせることなくセンサの後方へ良好に流れるようにする。

【0016】

請求項４の発明では、ベース部がセンサの検出面を含む前側部分と嵌合する孔部と、孔部両側に設けられた取付面とを有しているため、被取付部材との接触面積を拡大して取付部材を確実かつ安定した固定状態にできる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】発明形態の取付部材でセンサを被取付部材に固定支持した状態でセンサないしは保持部の後方側より見た模式背面図である。

【図2】（ａ）は図１のＡ－Ａ線模式断面図、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ線模式断面図である。

【図3】上記取付部材の外観を示し、（ａ）は上記取付部材をベース部や保持部の後方側より見た模式斜視図、（ｂ）はベース部の前方側より見た模式斜視図である。

【図4】上記取付部材の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面である。

【図5】（ａ）は図４（ｂ）のＣ方向から見た取付部材とセンサの関係を示す模式図、（ｂ）は図４（ｂ）のＤ方向から見た取付部材とセンサの関係を示す模式図である。

【図6】上記発明形態であるセンサの取付構造を採用した自動車を前方から見た模式正面図である。

【図7】上記形態の変形例を図２（ａ）に対応して示す模式断面図である。

【図8】（ａ）と（ｂ）は、特許文献１に開示の図２と図３を示している。

【図9】（ａ）と（ｂ）は、特許文献２に開示の図２と図３を示している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の最適な形態を図面を参照しながら説明する。この説明では、センサの取付構造として自動車への適用、センサ用取付部材、作動特徴、変形例の順に詳述する。

【0019】

（自動車への適用）形態例のセンサの取付構造は、図６に例示したごとく、センサ５が取付部材２に保持された状態で被取付部材である自動車１の前側パネル１０に設けられたバンパ本体１３のうち、トップバンパ（以下、バンパと省略）１４と両側の各ランプユニット１５との間に対応した箇所に取り付けられている。なお、図６において、符号１１はフロントガラス、符号１２はエンジンルームを開閉するフードである。また、両側のランプユニット１５は、ヘッドランプ６及びポジションランプ１７をそれぞれ有している。左右のセンサ５は、取付部材２に保持された状態でバンパ本体１３の対応部に取り付けられる。形態例の取付部材２は、車体前方に向かって左側のセンサ５に用いられる方を示しベース部の内面２０ａに『ＬＨ』と表示している。一方、右側のセンサ５に用いられる取付部材の方は、図示を省略したが、取付部材２と左右対照形であり、ベース部の内面２０ａに『ＲＨ』と表示している。この表示は取付作業で左右の区別を容易にするためである。

【0020】

また、センサ５は、特許文献１のソナーセンサを想定しているが、特許文献２のミリ波レーダー装置などでもよい。すなわち、センサ５は、図５に示されるように、センサ本体６の検知面６ａから車両外の前方向に超音波ないしは電磁波を送信し、車両周辺の検知対象物によって反射された反射波を受信して検知対象物までの距離等を検出するものである。センサ本体６は、外周８が前端側が径小部８ａとなっており、後端側の上下面に設けられた爪８ｂ，８ｂと、前側下面に設けられた爪８ｃと、一側面に連結されて不図示の制御装置と電気的に接続するためのコネクタ７とを有している。

【0021】

（取付部材）取付部材２は、図１から図５に示されるように、樹脂の射出成形体からなり、平板状の取付用ベース部２０と、センサ５を挿入して支持する保持部２５と、保持部２５の上側部分に脚部３５を介して傘状に配置された防滴板３とを一体に有している。そして、取付部材２は、センサ５を保持部２５に保持した状態で、被取付部材であるバンパ本体１３などに対し接着用両面テープ４や４Ａにより取り付けられる。図４（ｃ）には、ベース部の外面２０ｂのうち、左側のごとく外面取付部とほぼ同じ大きさの両面テープ４と、右側のごとく外面取付部よりも縦寸法を長くした両面テープ４Ａとを示している。両面テープ４Ａは、両面テープ４よりも接着面積が広いため接着強度を強くすることができる。これらは、接着強度や被取付部材の形状等を考慮して任意に設計される。

【0022】

細部は以下の通りである。まず、ベース部２０は、図３のごとく概略形状が横に長い平板状であり、中央部に内面２０ａ側に突出された保持部２５内に通じる孔部２６が貫通されている。孔部２６を挟んだ両側の外面２０ｂには、孔部２６と所定間隔を保って突出された縦リブ２０ｃと、下端に沿って突出された横リブ２０ｄとが設けられている。これらリブ２０ｃ、２０ｄは、図４（ｃ）のごとく両面テープ４，４Ａを位置決めする箇所である。また、ベース部２０は、縦リブ２０ｃの孔部２６側に沿って複数箇所に設けられた貫通部２０ｅを有しており、これら貫通部２０ｅの存在により両側部分が被取付部材の湾曲形状に馴染むよう変形されるようになっている。

【0023】

保持部２５は、図３のごとくベース部２０の内面２０ａにあって孔部２６の外周に突出された筒部２１と、孔部２６の前内端面を区画しているフランジ部２３とからなる。筒部２１は、上下部分２２，２２が略平面に形成され、上下部分２２同士の間に配された多少湾曲した両側のうち、一方側部が後端から前側に向かって開口された切欠部２４を有している。上下部分２２は、一対のスリット２２ａで区画されることにより揺動可能に設けられている。また、上下部分２２には、外面に前後に延びる２つの補強リブ２２ｂと、後端側に開口された係止孔２２ｃとが設けられている。加えて、下部分２２には、フランジ部２３の手前に開口された孔部２２ｄが設けられている。

【0024】

以上の保持部２５には、図１，図２のごとくセンサ５が挿入されて装着支持される。この操作では、図５のごとく保持部２５に対しセンサ５が後端開口から押し込まれると、上下の爪８ｂが上下部分２２の揺動を伴って対応する係止孔２２ｃに係合し、また、前下側の爪８ｃが係止孔２２ｄと係合した状態で装着される。この状態では、センサの径小部８ａがバンパ本体の孔部１３ａに嵌合され、また、コネクタ７が保持部の切欠部２４から保持部の横方向へ突出配置される。

【0025】

これに対し、防滴板３は、図３と図４のごとく水滴を受け止める略矩形の受け面３０と、受け面３０を保持部２５の上側に支持している一対の脚部３５とからなる。受け面３０は、車両幅方向の長さ寸法が保持部２５に比べ幅広となっていると共に、車両前後方向のうち少なくとも後端部が保持部２５及びセンサ５の後端面より後方へ突出されている。このため、受け面３０は、図４（ａ）のごとく上から真下を見た場合、ベース部２０に接合されている保持部のうち筒部２１の基端側だけが目視され、それ以外は目視不能に遮蔽している。

【0026】

また、受け面３０は、保持部２５の上側部分に対し脚部３５，３５により前側を高くした傾斜状態に支持されており、受け止めた水滴を保持部２５より後方へ流れる様になっている。つまり、各脚部３５は、保持部２５に一体化されている部分のうち、ベース部２０に近い側が最も高く、ベース部２０から離れるほど低く形成されている。また、脚部３５のうち、保持部２５より後方へ突出した箇所は受け面３０の部分との間に切欠部３６を介して次第に縦方向の突出量を減じている。

【0027】

更に、この受け面３０には、上面側の幅方向の両端部に沿って突出された規制壁部３１が設けられており、この規制壁部３１の存在により受け止めた水滴が受け面の両側へ流れでないようにしている。また、受け面３０の最も高い前端部にも、規制壁部３１と連続する壁部３２が設けられている。符号３１ａは壁部３２と一方規制壁部３１との間に設けられたコーナ壁である。コーナ壁３１ａは、取付部材２がバンパ本体１３に取り付けられた状態で、車両前方に向かって左側に配置される。また、受け面３０の最も低い後端部には次第に低く傾斜したテーパー部３３が設けられており、受け面３０に受け止めた水滴をテーパー部３３から保持部２５の後方側へ流れ出やすくしている。

【0028】

（作動特徴）次に、センサの取付構造として取付部材３を用いた場合の作動に言及する。
（１）、センサ５は、通常は取付部材２に組み付けた状態で車体組立工程に投入されて、ベース部２０が両面テープ４又は４Ａを介して被取付部材（バンパ本体１３又は変形例ではグリル１８）の対応部に装着される。但し、被取付部材に対し取付部材２をベース部２０及び両面テープ４又は４Ａを介して予め取り付けておき、その後、センサ５を保持部２５に組み込むことも可能である。この構造では、何れの場合でもベース部２０が平板状であり、かつ、複数の貫通孔２０ｅを有しているため、被取付部材の接合面に馴染むよう変形し密着される。また、この構造では、例えば、ベース部２０に対し保持部２５及び防滴板３が一体化されているため、被取付部材に対しベース部２０を位置決めするだけでよく、特許文献２の防滴部材のごとく個々的に位置決めするという厄介な作業を緩和できる。なお、取付手段としては、両面テープ４又は４Ａに代えて接着剤や溶着などであってもよい。

【0029】

（２）、防滴板３は保持部２５に比べ幅広であると共に、保持部２５と交差する方向でベース部２０と反対側が保持部２５及びセンサ本体６の後端面から離れる方向へ突出している。このため、この取付構造では、被取付部材の内側に浸入した水滴がセンサ本体６やコネクタ７に当たる虞をより確実に解消できる。また、防滴板３としては、保持部２５上に配されてベース部２０側を高く、該保持部２５の後端側を低くした車両前後方向に傾斜している。このため、この取付構造では、被取付部材の内側に浸入した水滴を受け面３０により受け止めて保持部２５の傾斜後方向へスムースに流すことができる。

【0030】

（３）、加えて、細部的には、防滴板３が受け面３０の幅方向の両端部に沿って設けられた規制壁部３１を有しているため、受け面３０により受け止めた水滴を幅方向の端部より不用意に流れ出る虞を防ぐことができる。また、防滴板３が車両前後方向の後端部に沿って設けられたテーパー３３により、受け面３０により受け止めた水滴を保持部２５の後方側へ流れ出やすくする。換言すると、この構造では、テーパー３３の存在により受け面３０で受け止めて下向きに流れてくる水滴をセンサ５に触れさせることなくセンサ５から離れた後方へ良好に流れでるようになっている。

【0031】

（変形例）図７は、以上の取付部材２を被取付部材としてグリルに取り付ける構成例を図２（ａ）に対応して示している。この説明では、変更した部材に新たな符号を付けて変更した構成のみ詳述する。また、符号１８はグリルの一部を想定しているが、更にバンパやグリルに類似の部材の一部と捉えても差し支えない。

【0032】

このグリル１８には、特許文献２に示されるようなセンサ保護用のレドーム（Radom）９がセンサ取付部に対応して組み込まれている。すなわち、このレドーム９は、プラスチック製であり、センサ本体の検知面６ａより一回り大きい薄板となっている。また、レドーム９は、グリル１８に設けられた取付用開口に対応した形状ないしは大きさであり、周囲部が接合用段差９ａに形成されている。

【0033】

また、グリル１８は、センサ対応部分が開口されていると共に、開口周囲が接合用段差１８ａに形成されている。また、グリル１８は、前記開口を挟んだ両側内面に設けられて取付部材のベース部２０を重ねる取付用台座１８ｂ，１８ｂを有している。そして、センサ５は、取付部材の保持部２５に挿入支持された状態で、ベース部２０の両側部分が対応台座１８ｂに対し両面テープ４又は４Ａにより装着されている。この場合、レドーム９と検知面６ａの間に所定間隔が保たれている。このようなレドーム９を用いると、センサの検知面６ａに水滴が当たる虞がなくなり精度維持に優れている。

【0034】

以上のように、本発明は、請求項で特定される構成を備えておればよく、細部は変形例のごとく必要に応じて種々変更可能なものである。また、車体側の被取付部材は、バンパやグリル以外にも、バンパやグリルに類似の部材でも差し支えない。

【符号の説明】

【0035】

１・・・・・・・・自動車
２・・・・・・・・取付部材
３・・・・・・・・防滴板
４・・・・・・・・接着用両面テープ
４Ａ・・・・・・・接着用両面テープ
５・・・・・・・・センサ
６・・・・・・・・センサ本体
７・・・・・・・・コネクタ
９・・・・・・・・レドーム
１３・・・・・・・バンパ本体
１４・・・・・・・トップバンパ
１８・・・・・・・グリル
２０・・・・・・・ベース部
２５・・・・・・・保持部
３１・・・・・・・規制壁部
３３・・・・・・・テーパー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】