特許 7605081 車両のセンサ支持構造

(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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】車両のセンサ支持構造

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/02 20060101AFI20241217BHJP

   F02B 77/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B60R16/02 610J

F02B77/00 P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021169594

(22)【出願日】2021-10-15

(65)【公開番号】P2023059531

(43)【公開日】2023-04-27

【審査請求日】2024-03-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山中 憲征

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２５１４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１０２４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５９６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１５６１６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １６／０２－１６／０６

Ｆ０１Ｐ １／００－ １／２４， ５／００－ ５／０４，１３／００－９９／００

Ｆ０２Ｂ ７７／００

Ｈ０５Ｋ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサを支持するブラケットと、
前記ブラケットが固定されている支持部材と、
前記ブラケットを貫通して当該ブラケットを前記支持部材に固定する１本のボルトと、を備えている車両のセンサ支持構造であって、
前記ボルトの軸線と直交する直線を直交直線としたとき、
前記ブラケットは、前記直交直線に交差し、且つ前記支持部材に向かい合う第１面を有し、
前記支持部材は、前記第１面に向かい合う第２面を有し、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に取り付けられた緩衝材をさらに備え、
前記緩衝材の材質の弾性係数は、前記ブラケットの材質の弾性係数よりも小さく、且つ前記支持部材の材質の弾性係数よりも小さい
車両のセンサ支持構造。

【請求項2】

前記緩衝材は、前記第１面及び前記第２面の双方に接触している
請求項１に記載の車両のセンサ支持構造。

【請求項3】

前記緩衝材を第１緩衝材としたとき、
前記第１緩衝材は、前記第１面に取り付けられており、
前記ブラケットにおける前記第１面とは反対方向を向く面に取り付けられた第２緩衝材をさらに備え、
前記第２緩衝材の材質の弾性係数は、前記ブラケットの材質の弾性係数よりも小さく、且つ前記支持部材の材質の弾性係数よりも小さい
請求項１又は請求項２に記載の車両のセンサ支持構造。

【請求項4】

前記支持部材及び前記ブラケットの材質は、いずれも、表面にメッキを施した鋼材である
請求項１～３のいずれか一項に記載の車両のセンサ支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のセンサ支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の車両のセンサ支持構造は、エンジンと、吸気管と、ブラケットと、ボルトとを備えている。ブラケットの第１端は、当該ブラケットを貫通するボルトによりエンジンに固定されている。ブラケットの第２端は、ろう付けにより吸気管に固定されている。ブラケットは、センサを支持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１２４６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような車両のセンサ支持構造では、例えば設計上の制約、作業スペースの確保が難しい等の理由により、エンジン等の支持部材に対するブラケットの固定箇所を１箇所しか確保できないことがある。この場合、仮にブラケットをボルトで固定すると、車両で発生する振動等により、ボルトの軸線を中心にしてブラケットが回転することがある。すると、回転したブラケットが、支持部材のうちのブラケットとの固定箇所以外の部分に接触し、ブラケット及び支持部材に傷が付くおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための車両のセンサ支持構造は、センサを支持するブラケットと、前記ブラケットが固定されている支持部材と、前記ブラケットを貫通して当該ブラケットを前記支持部材に固定する１本のボルトと、を備えている車両のセンサ支持構造であって、前記ボルトの軸線と直交する直線を直交直線としたとき、前記ブラケットは、前記直交直線に交差し、且つ前記支持部材に向かい合う第１面を有し、前記支持部材は、前記第１面に向かい合う第２面を有し、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に取り付けられた緩衝材をさらに備え、前記緩衝材の材質の弾性係数は、前記ブラケットの材質の弾性係数よりも小さく、且つ前記支持部材の材質の弾性係数よりも小さい。

【0006】

上記構成によれば、ボルトの軸線を中心にしてブラケットが回転したとしても、ブラケットが、間に緩衝材を挟みつつ支持部材に接触することにより、ブラケットがそれ以上回転することが規制される。そして、間に弾性係数の小さい緩衝材が介在しているため、ブラケットと支持部材とが直接に衝突することはなく、ブラケット及び支持部材に傷が付くことを抑制できる。

【0007】

上記構成において、前記緩衝材は、前記第１面及び前記第２面の双方に接触していてもよい。
上記構成によれば、例えば緩衝材と支持部材との間に隙間が生じている構成に比べて、ブラケットが回転することを抑制できる。また、隙間が生じている状態から、緩衝材と支持部材とが衝突することがないため、その衝突に起因してブラケット及び支持部材に傷が付くことを抑制できる。

【0008】

上記構成において、前記緩衝材を第１緩衝材としたとき、前記第１緩衝材は、前記第１面に取り付けられており、前記ブラケットにおける前記第１面とは反対方向を向く面に取り付けられた第２緩衝材をさらに備え、前記第２緩衝材の材質の弾性係数は、前記ブラケットの材質の弾性係数よりも小さく、且つ前記支持部材の材質の弾性係数よりも小さくなっていてもよい。

【0009】

上記構成によれば、例えば車両の製造時等にブラケットの周辺に他の部材を取り付けるにあたって、他の部材が第２緩衝材に接触したとしても、ブラケットに接触する場合に比べて、他の部材に傷が付くことを抑制できる。

【0010】

上記構成において、前記支持部材及び前記ブラケットの材質は、いずれも、表面にメッキを施した鋼材であってもよい。
上記構成では、仮に、ブラケットのメッキが剥がれたり支持部材のメッキが剥がれたりすると、そのメッキが剥がれた箇所から鋼材の腐食が進む可能性がある。このようにメッキの剥がれが腐食に繋がるような構成において、上記緩衝材に関する構成を採用することは、特に好適である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】ブラケットの周辺構成を示す底面図である。

【図2】図１における２－２線での断面図である。

【図3】ブラケットの周辺構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜車両のセンサ支持構造＞
以下、車両１００に適用されたセンサ支持構造の一実施形態を図１～図３にしたがって説明する。なお、以下では、車両１００の上下、前後、左右を基準として説明する。

【0013】

図１に示すように、車両１００は、アンダーパネル１０を備えている。アンダーパネル１０は、車両１００の下部を覆う板材である。アンダーパネル１０は、他の箇所に比べて車両１００の下方に向けて凸となるように隆起した隆起箇所１０Ａを備えている。さらに、隆起箇所１０Ａは、下板１１、左板１２、及び右板１３を備えている。下板１１は、車両１００の前後に延びる略長方形板状である。下板１１の２つの主面のうち一方は、下方を向いている。なお、主面とは、最も大きい面積を有する面のことである。下板１１は、貫通孔１１Ｈを備えている。貫通孔１１Ｈは、下板１１を上下に貫通している。

【0014】

図２に示すように、左板１２は、下板１１の左縁から上側に向かって突出している。左板１２は、上方ほど左方に位置するように斜めに突出している。したがって、左板１２の２つの主面のうち左方に位置する表面１２Ａは、左斜め下方向を向いている。

【0015】

図２に示すように、右板１３は、下板１１の右縁から上側に向かって突出している。右板１３は、上方ほど右方に位置するように斜めに突出している。したがって、右板１３の２つの主面のうち右方に位置する表面１３Ａは、右斜め下方向を向いている。

【0016】

本実施形態において、アンダーパネル１０の材質の一例は鋼材である。具体的には、アンダーパネル１０の材質は、亜鉛メッキを施した鋼材である。すなわち、アンダーパネル１０は、いわゆる防錆鋼板である。なお、アンダーパネル１０は、支持部材の一例である。

【0017】

図１及び図２に示すように、車両１００は、ブラケット２０、ボルト３０、ナット４０、及びセンサ８０を備えている。図１に示すように、ブラケット２０は、ブラケット本体２１、及びワイヤー２６を備えている。ブラケット本体２１の形状は、全体として板状である。本実施形態において、ブラケット本体２１の材質の一例は鋼材である。具体的には、ブラケット本体２１の材質は、亜鉛メッキを施した鋼材である。すなわち、ブラケット本体２１は、いわゆる防錆鋼板である。

【0018】

図２に示すように、ブラケット本体２１は、固定板２２と、固定板２２に対して屈曲している規制板２３とを備えている。すなわち、ブラケット本体２１は、全体として、長方形状の板材を途中で折り曲げたような形状になっている。固定板２２は、アンダーパネル１０に固定されている。具体的には、固定板２２は、貫通孔２２Ｈを備えている。貫通孔２２Ｈは、固定板２２を上下に貫通している。ブラケット２０は、固定板２２の貫通孔２２Ｈ及び下板１１の貫通孔１１Ｈに挿通されるボルト３０と、当該ボルト３０に取り付けられるナット４０とにより、アンダーパネル１０に対して固定されている。すなわち、ボルト３０は、ブラケット２０を貫通して当該ブラケット２０をアンダーパネル１０に固定している。なお、ブラケット２０の固定のために車両１００が備えるボルト３０は１本のみである。ボルト３０の軸線３０Ａは、車両１００の上下に延びている。固定板２２は、左右に延びる長方形板状である。固定板２２の左端は、アンダーパネル１０の下板１１の左端よりも左方に位置している。固定板２２の右端は、アンダーパネル１０の下板１１の右端よりも右方に位置している。

【0019】

規制板２３は、固定板２２の左縁から上側に向かって突出している。規制板２３は、上方ほど左方に位置するように斜めに突出している。規制板２３は、左板１２と略平行になっている。したがって、規制板２３の２つの主面のうち右方に位置する表面２３Ａは、アンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａに向かい合っている。

【0020】

ここで、ボルト３０の軸線３０Ａと直交する直線のうち、車両１００の左右に延びる仮想の直線を直交直線Ｚとする。このとき、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａは、直交直線Ｚと交差している。すなわち、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａは、第１面である。また、アンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａは、第２面である。

【0021】

図３に示すように、ワイヤー２６は、固定板２２の右端から車両１００の後方に延びている。ワイヤー２６は、ブラケット本体２１よりも後方に位置するセンサ８０を支持している。センサ８０は、センサ本体８１、及びケーブル８２を備えている。センサ本体８１の形状は、全体として円柱形状である。ケーブル８２は、センサ本体８１の左端から左方に延びている。ケーブル８２は、例えば、センサ本体８１へ電力を供給するための電力線、及びセンサ本体８１との間で信号をやり取りするための信号線等を含む多芯ケーブルである。ケーブル８２は、ワイヤー２６に支持されている。センサ８０の一例は、排気通路を流通する排気の温度を検出する温度センサである。

【0022】

図２に示すように、車両１００は、第１緩衝材６０、及び第２緩衝材７０を備えている。第１緩衝材６０は、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａに取り付けられている。第１緩衝材６０の形状は、略長方形板状である。第１緩衝材６０の主面の形状は、表面２３Ａの形状と略同じ長方形状になっている。そして、第１緩衝材６０は、表面２３Ａの全域を覆っている。第１緩衝材６０の厚みは、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａと、アンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａとの間の間隔と略同じである。したがって、第１緩衝材６０は、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａ、及びアンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａの双方に接触している。第１緩衝材６０の材質の一例は、エチレンプロピレンゴムなどのゴム材である。したがって、第１緩衝材６０の材質の弾性係数は、ブラケット本体２１の材質の弾性係数よりも小さく、且つ、アンダーパネル１０の材質の弾性係数よりも小さい。

【0023】

第２緩衝材７０は、ブラケット２０における規制板２３の２つの主面のうち左方に位置する裏面２３Ｂに取り付けられている。すなわち、第２緩衝材７０は、規制板２３の外面のうち、表面２３Ａとは反対方向に向く面に取り付けられている。第２緩衝材７０の形状は、第１緩衝材６０の形状と略同じで略長方形板状である。したがって、第２緩衝材７０は、裏面２３Ｂの全面を覆っている。第２緩衝材７０の材質の一例は、エチレンプロピレンゴムなどのゴム材である。したがって、第２緩衝材７０の材質の弾性係数は、ブラケット本体２１の材質の弾性係数よりも小さく、且つ、アンダーパネル１０の材質の弾性係数よりも小さい。

【0024】

＜本実施形態の作用＞
車両１００においては、ボルト３０に緩みが生じることがある。ボルト３０に緩みが生じた場合、当該車両１００で発生する振動等により、ボルト３０の軸線３０Ａを中心にしてブラケット２０が回転しようとする。

【0025】

＜本実施形態の効果＞
（１）本実施形態では、ブラケット２０の規制板２３の表面２３Ａとアンダーパネル１０の左板１２の表面１２Ａとの間に、弾性係数の小さい第１緩衝材６０が介在している。これにより、ボルト３０の軸線３０Ａを中心にしてブラケット２０が回転したとしても、ブラケット２０の規制板２３の表面２３Ａとアンダーパネル１０の左板１２の表面１２Ａとが直接衝突することがない。そして、第１緩衝材６０の材質は弾性係数の小さな材質であるため、第１緩衝材６０が左板１２に接触しても、アンダーパネル１０の左板１２の表面１２Ａに傷が付くことは抑制できる。

【0026】

（２）第１緩衝材６０は、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａ、及びアンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａの双方に接触している。これにより、例えば第１緩衝材６０とアンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａとの間に隙間が生じている構成に比べて、ブラケット２０が回転することを抑制できる。さらに、例えば第１緩衝材６０とアンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａとの間に隙間が生じている状態から、両者が衝突することがないため、その衝突に起因してブラケット２０及びアンダーパネル１０に傷が付くことを抑制できる。

【0027】

（３）仮に第２緩衝材７０が存在しない場合には、例えば車両１００の製造時等にブラケット２０の周辺に他の部材を取り付けるにあたって、他の部材が、ブラケット２０の規制板２３の裏面２３Ｂに接触することがある。このように接触すると、他の部材に傷が付く可能性がある。

【0028】

本実施形態においては、第２緩衝材７０は、ブラケット２０における規制板２３の裏面２３Ｂに取り付けられている。そして、第２緩衝材７０の材質の弾性係数は、ブラケット本体２１の材質の弾性係数よりも小さく、且つ、アンダーパネル１０の材質の弾性係数よりも小さい。これにより、仮に、他の部材が、ブラケット２０の規制板２３の裏面２３Ｂに接触したとしても、ブラケット２０に接触する場合に比べて、他の部材に傷が付くことを抑制できる。

【0029】

（４）本実施形態において、アンダーパネル１０及びブラケット本体２１の材質は、亜鉛メッキを施した鋼材である。仮に、アンダーパネル１０の亜鉛メッキが剥がれたり、ブラケット本体２１の亜鉛メッキが剥がれたりすると、その亜鉛メッキが剥がれた箇所から鋼材の腐食が進む可能性がある。したがって、本実施形態のようにメッキの剥がれが腐食に繋がる構成において、第１緩衝材６０及び第２緩衝材７０に関する構成を採用することは、特に好適である。

【0030】

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0031】

・上記実施形態において、第１緩衝材６０の形状は変更してもよい。
例えば、第１緩衝材６０の厚みは、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａと、アンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａとの間の間隔よりも小さくなっていてもよい。この構成においては、第１緩衝材６０とアンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａとの間が生じるため、ボルト３０の軸線３０Ａを中心にしてブラケット２０が回転する可能性がある。ただし、ボルト３０の軸線３０Ａを中心にしてブラケット２０が回転したとしても、ブラケット２０が、間に第１緩衝材６０を挟みつつアンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａに接触する。これにより、ブラケット２０がそれ以上回転することが規制される。そして、間に弾性係数の小さい第１緩衝材６０が介在しているため、ブラケット２０とアンダーパネル１０とが直接衝突することがない。

【0032】

・また、例えば、第１緩衝材６０は、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａの一部分のみに取り付けられていてもよい。
・上記実施形態において、第１緩衝材６０は、アンダーパネル１０に取り付けてもよい。例えば、第１緩衝材６０は、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａに代えて、又は加えて、アンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａに取り付けてもよい。具体的には、アンダーパネル１０における左板１２の表面１２Ａのうち、ブラケット２０における規制板２３の表面２３Ａと向かい合う部分に第１緩衝材６０を取り付けてもよい。

【0033】

・上記実施形態において、第２緩衝材７０の形状は変更してもよい。
例えば、第２緩衝材７０の形状は、第１緩衝材６０の形状と同じでなくてもよい。具体例として、第２緩衝材７０の厚みは、第１緩衝材６０の厚みよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、例えば、第２緩衝材７０は、ブラケット２０における規制板２３の裏面２３Ｂの一部分のみに取り付けられていてもよい。

【0034】

・上記実施形態において、第２緩衝材７０を省略してもよい。例えば、他の部材が、ブラケット２０の規制板２３の裏面２３Ｂに接触する可能性が低いのであれば、第２緩衝材７０を省略しても差し支えない。

【0035】

・上記実施形態において、第１緩衝材６０及び第２緩衝材７０の材質は変更してもよい。例えば、第１緩衝材６０の材質としては、ウレタン、ポリスチレン等を採用してもよいし、内部に無数の気泡を有する材質、いわゆる発泡材を採用してもよい。また、第２緩衝材７０の材質は、第１緩衝材６０と同様に変更できる。なお、第１緩衝材６０の材質は、第２緩衝材７０の材質と同じでなくてもよい。

【0036】

・上記実施形態において、ブラケット２０及びアンダーパネル１０の材質は変更してもよい。例えば、ブラケット本体２１の材質としては、亜鉛メッキに限らず、他のメッキを採用してもよい。さらに、例えば、ブラケット本体２１の材質としては、アルミニウム合金等を採用してもよい。同様に、アンダーパネル１０の材質は変更できる。なお、アンダーパネル１０の材質は、ブラケット２０の材質と同じでなくてもよい。

【0037】

すなわち、第１緩衝材６０の材質の弾性係数が、ブラケット本体２１の材質の弾性係数よりも小さく、且つ、アンダーパネル１０の材質の弾性係数よりも小さいのであれば、各部材の材質は変更してもよい。

【0038】

・上記実施形態において、ブラケット２０の形状は変更してもよい。
例えば、ブラケット２０は、ワイヤー２６を備えていなくてもよい。具体例として、ブラケット本体２１の固定板２２がセンサ８０を支持してもよい。

【0039】

・例えば、規制板２３は、固定板２２のうち、下板１１の右縁よりも右方から上側に向かって突出していてもよい。そして、規制板２３の２つの主面のうち左方に位置する面が、アンダーパネル１０における右板１３の表面１３Ａと向かい合っていてもよい。この場合、第１緩衝材６０は、規制板２３の２つの主面のうち左方に位置する面、及びアンダーパネル１０における右板１３の表面１３Ａの少なくとも一方に取り付ければよい。

【0040】

・上記実施形態において、アンダーパネル１０の形状は問わない。アンダーパネル１０は、ブラケット２０の固定板２２が固定される箇所と、規制板２３の表面２３Ａと向かい合う面とを有していれば、各緩衝材に関する技術を適用できる。

【0041】

・上記実施形態において、ブラケット２０の取付対象、すなわち支持部材は、アンダーパネル１０に限らない。例えば、車両１００の内部に位置する板材、車両１００の骨格を構成するフレーム等を、支持部材として用いてもよい。

【符号の説明】

【0042】

Ｚ…直交直線
１０…アンダーパネル
１１…下板
１１Ｈ…貫通孔
１２…左板
１２Ａ…表面
１３…右板
１３Ａ…表面
２０…ブラケット
２１…ブラケット本体
２２…固定板
２２Ｈ…貫通孔
２３…規制板
２３Ａ…表面
２３Ｂ…裏面
２６…ワイヤー
３０…ボルト
３０Ａ…軸線
４０…ナット
６０…第１緩衝材
７０…第２緩衝材
８０…センサ
８１…センサ本体
８２…ケーブル
１００…車両

【図1】

【図2】

【図3】