JP2002199481A - 車両用超音波検出装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波センサとこの超音波センサを収容する
ケーシングとの間に介在する必須の部品であるカバー部
材の構成に工夫を凝らして、超音波センサ及びケーシン
グの塗装を同時に行うようにした車両用超音波検出装置
を提供する。 【解決手段】 カバー部材３０は、シリコンゴムからな
る弾性ポッティング材料を空隙ｇ内に注入固化させるこ
とで形成される。このカバー部材の形成前に、ケーシン
グ２０のフランジ部２０ｂの表面２３及び超音波センサ
４０のセンサ本体４０ａの表面４２ａは、同一の塗料に
より同時に塗装処理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用超音波検出
装置及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、乗用車用超音波検出装置
としては、当該乗用車のフロントバンパーに設けられる
ものがある。この超音波検出装置には、超音波センサを
シリコンゴム等の弾性材料からなる筒状カバー部材を介
しケーシング内に収容して構成されているものがある。
ここで、超音波センサは、その超音波送受信端面にて、
ケーシングの開口端面と共に、外方に露呈している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記超音波
検出装置においては、上述のように超音波センサの送受
信端面及びケーシングの開口端面は、共に外部に露呈し
ているため、見映えの観点から、フロントバンパーの表
面と同一色の塗料による塗装を施されている。ここで、
カバー部材の端面も超音波センサの送受信端面及びケー
シングの開口端面と同様に外部に露呈しているが、当該
カバー部材の色は、見映えの観点から、ケーシングのう
ちその開口端面以外の部分の色に合わせるため、このカ
バー部材の端面は上記塗装の対象から除かれている。

【０００４】しかし、このようにカバー部材の端面を塗
装の対象から除くために、超音波センサの送受信端面及
びケーシングの開口端面を、通常、別々に塗装処理して
おり、その結果、当該送受信端面及び開口端面の各塗装
色が相互に微妙に異なり、超音波検出装置の外観上の見
映えを著しく損なうという不具合が生ずる。

【０００５】ここで、上記カバー部材は、超音波センサ
の防振や超音波センサとケーシングとの間へのゴミの侵
入を防止するために、欠くことができない部品である。

【０００６】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、超音波センサとこの超音波センサを収容す
るケーシングとの間に介在すべき必須の部品であるカバ
ー部材の形成に工夫を凝らして、超音波センサ及びケー
シングの塗装を同時に行うようにした車両用超音波検出
装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明に係る車両用超音波検出装置
では、ケーシング（２０）と、このケーシング内にその
先端側開口部（２０ｂ）側から収容されるセンサ本体
（４０ａ）を有する超音波センサ（４０）と、ケーシン
グの内周壁とセンサ本体の外周壁との間に介装されるカ
バー部材（３０）とを備え、センサ本体は、その表面
（４２ａ）にて、ケーシングの先端側開口部から外部を
臨むように位置している。

【０００８】当該超音波検出装置において、カバー部材
は、ケーシングの内周壁とセンサ本体の外周壁との間に
弾性ポッティング材料を充填して固化させることで形成
され、センサ本体の表面及びケーシングの先端側開口部
の表面は、弾性ポッティング材料の充填前に同一色の塗
料により同時に塗装処理されることを特徴とする。

【０００９】このように、超音波センサとこの超音波セ
ンサのセンサ本体を収容するケーシングとの間に介在す
る必須の部品であるカバー部材が、ケーシングの内周壁
とセンサ本体の外周壁との間に弾性ポッティング材料を
充填して固化させることで形成される。従って、カバー
部材を、予め準備する必要がなく、コストの低減につな
がる。また、カバー部材としての色は、弾性ポッティン
グ材料の色を選択するのみでよいので、容易に所望の色
を選択できる。

【００１０】また、カバー部材の形成前に、超音波セン
サのセンサ本体の表面とケーシングの先端側開口部の表
面とを同一の塗料により同時に塗装処理するので、当該
両表面の各塗装色は、相互に微妙な色ずれを招くことな
く、共に、同一の色となる。よって、当該超音波検出装
置を、例えば、車両のフロントバンパーに設ける場合、
上記塗装の色をフロントバンパーの表面の塗装色と同一
にすれば、センサ本体の表面とケーシングの先端側開口
部の表面の塗装色はフロントバンパーの表面の塗装色と
同一になるので、超音波検出装置の見映えを当該フロン
トバンパーの見映えを損なうことなく良好に確保でき
る。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係る超音波
検出装置の製造方法では、超音波センサ（４０）を、そ
のセンサ本体（４０ａ）にて、ケーシング（２０）内
に、その先端側開口部（２０ｂ）側から、センサ本体の
表面（４２ａ）を先端側開口部を通して外部に露呈さ
せ、かつセンサ本体とケーシングとの間に環状空隙
（ｇ）を形成するように、収容し、センサ本体の表面及
びケーシングの先端側開口部の表面の双方に同一色の塗
料を同時に塗装し、上記環状空隙内にセンサ本体の先端
側開口部側から弾性ポッティング材料を充填して固化さ
せカバー部材（３０）として形成する。

【００１２】これにより、請求項１に記載の発明の作用
効果を達成し得る超音波検出装置の製造が可能となる。

【００１３】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係る超音波検出
装置Ｄが乗用車のフロントバンパー１０に適用された例
を示している。この超音波検出装置Ｄは、略段付き円筒
状ケーシング２０と、略円筒状カバー部材３０と、段付
き円柱状超音波センサ４０とを備えている。

【００１５】ケーシング２０は、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂（所謂、ＰＢＴ）或いはアクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン樹脂（所謂、ＡＢＳ）等の合成樹
脂により、図１にて図示断面形状を有するように形成さ
れている。このケーシング２０は、大径部２０ａにて、
フロントバンパー１０の開口部１１内にフロントバンパ
ー１０の表面１２側から嵌装されており、このケーシン
グ２０の大径部２０ａは、小径部２０ｃと共にフロント
バンパー１０の裏面側へ突出している。

【００１６】ここで、大径部２０ａの底部の内周壁に
は、両平面部２１が、図１にて示すごとく、互いに平行
に対向するように形成されている。また、このケーシン
グ２０は、その環状フランジ部２０ｂにて、当該開口部
１１の外周部にその表面側から着座している。なお、図
１にて、各符号２２は、後述する大径部２０ａの治具穴
部を示しており、これら各治具穴部２２は、互いに対向
して位置する。

【００１７】超音波センサ４０は、図１にて示すごと
く、センサ本体４０ａと、ワイヤハーネス４０ｂとを備
えており、センサ本体４０ａは、ケーシング２０の大径
部２０ａ内に収容されている。ここで、センサ本体４０
ａの小径部４１は、その底部にて、ケーシング２０の小
径部２０ｃの先端開口部内に同軸的に位置しており、当
該小径部４１の底部は、図１にて図示左側部にて、小径
部２０ｃの先端開口部に沿い形成した断面Ｌ字状段部２
５上に着座している。これにより、センサ本体４０ａの
大径部４２はケーシング２０の大径部２０ａ内に位置し
ている。

【００１８】また、センサ本体４０ａの大径部４２の底
部側部分の外周壁には、両平面部４２ｂが、互いに対向
する位置にて切り欠き形成されている。また、センサ本
体４０ａの表面４２ａは、フランジ部２０ｂの表面２３
と共にフロントバンパー１０の表面の塗装色と同一の色
の塗料で塗装処理されている。なお、大径部４２の表面
４２ａは、センサ本体４０ａの超音波送受信面、超音波
送信面或いは超音波受信面としての役割を果たす。ま
た、本実施形態では、センサ本体４０ａの外壁は、アル
ミニウムにより形成されている。

【００１９】また、ワイヤハーネス４０ｂは、センサ本
体４０ａの小径部４１の底壁からケーシング２０の小径
部２０ｃ内に延出しており、このワイヤハーネス４０ｂ
は、その先端部４３にて、配線板５０の配線部にはんだ
接続されている。

【００２０】カバー部材３０は、図１にて図示断面形状
を有するように、弾性ポッティング材料により形成され
ている。本実施形態では、当該ポッティング材料として
は、弾性材料（例えば、シリコンゴム材料その他のゴム
材料）が採用されている。

【００２１】配線板５０は、筒体６０内に支持されてい
る。筒体６０は、その基端側開口部６１にて、ケーシン
グ２０の小径部２０ｃの開口部２４に嵌着されており、
この筒体６０の先端側開口部６２には、外部回路（図示
しない）と接続するためのコネクタ７０が、そのコネク
タ本体７１にて嵌着されている。なお、このコネクタ７
０のターミナル７２は、筒体６０内に延出し、その先端
部７２ａにて、配線板５０の他の配線部にはんだ接続さ
れている。

【００２２】また、本実施形態においては、モールド用
ポッティング材料が、筒体６０内にその注入穴部６３か
ら注入充填されかつ固化されてモールド部材８０として
形成されている。ここで、上記モールド用ポッティング
材料の注入は、ケーシング２０の小径部２０ｃの内部及
び筒体６０の内部の双方の全体に亘り行き亘るようにな
されている。これにより、モールド部材８０は、配線板
５０、ワイヤハーネス４０ｂ及びターミナル７２のコネ
クタ本体７１からの延出部を内蔵している。また、当該
モールド部材８０の表面は、センサ本体４０ａのうちケ
ーシング２０の小径部２０ｃ内への延出部の表面、小径
部２０ｃの内表面、筒体６０の内表面及びコネクタ本体
７１の筒体６０内への延出部の表面に亘り密着してい
る。

【００２３】以上のように構成した本実施形態におい
て、超音波検出装置Ｄの製造工程について図２を参照し
て説明する。まず、超音波センサ収容工程Ｓ１の処理を
行う。この処理に先立ち、図１にて示す超音波検出装置
Ｄのうちカバー部材３０、超音波センサ４０及びモール
ド部材８０を除いた構造体（以下、塗装前構造体Ｄ１と
いう）を準備する（図３参照）。また、上述した塗装処
理はなされていないものとする。

【００２４】このような準備のもとに、超音波センサ収
容工程Ｓ１の処理において、超音波センサ４０をその小
径部４１からケーシング２０の大径部２０ａ内に収容す
る。このとき、センサ本体４０ａは、その小径部４１の
底部にて、ケーシング２０の小径部２０ｃの段部２５に
着座する。これに伴い、センサ本体４０ａの大径部４２
は、その表面４２ａにて、ケーシング２０のフランジ部
２０ｂを通して外部に露呈する。

【００２５】ついで、治具による固定工程Ｓ２の処理を
行う。この固定工程においては、両治具９０を、ケーシ
ング２０を精度よく固定した状態で、その各先端部９１
からケーシング２０の大径部２０ａの各治具穴部２２内
に同時にバランスよく挿入する（図３及び図４参照）。
この挿入は、両治具９０の各先端部９１によりセンサ本
体４０ａの外周壁をその各対向部にて挟支するように行
う。また、当該挿入は、両治具９０によりその各先端部
９１にてセンサ本体４０ａをケーシング２０の大径部２
０ａ内にて同軸的に保持するようになされる。これによ
り、センサ本体４０ａの外周壁と大径部２０ａの内周壁
との間には、カバー部材３０を形成するに必要な段付き
環状空隙ｇが大径部２０ａと同軸的に形成される（図３
参照）。

【００２６】然る後、塗装工程Ｓ３において、エアスプ
レー１００により、センサ本体４０ａの表面４２ａ及び
ケーシング２０のフランジ部２０ｂの表面２３に、空気
圧により塗料を霧状に噴射して塗装する（図３参照）。
その後、センサ本体４０ａの表面４２ａ及びケーシング
２０のフランジ部２０ｂの表面２３の塗装を乾燥させ
る。但し、当該塗料としては、フロントバンパー１０の
表面の塗装色と同一の色の塗料を用いる。

【００２７】このように、センサ本体４０ａの表面４２
ａ及びケーシング２０のフランジ部２０ｂの表面２３の
双方に同時に塗装処理を施すので、両表面４２ａ、２３
の各塗装色は、相互に微妙な色ずれを招くことなく、共
に、同一の色となる。

【００２８】また、上述のように、センサ本体４０ａの
表面４２ａ及びケーシング２０のフランジ部２０ｂの表
面２３の双方に同時に塗装処理を施すので、これら両表
面４２ａ、２３を別々に塗装する場合に必要となる塗装
治具や塗装工程が共に単一で済み、その結果、製造コス
トの軽減を確保できる。

【００２９】上述のように塗装処理を終了した後、第１
ポッティング行程Ｓ４において、シリコンゴムからなる
弾性ポッティング材料をポッティングノズル１１０によ
り環状空隙ｇ内に注入する。この注入は、上記弾性ポッ
ティング材料がセンサ本体４０ａの小径部４１の外周壁
とケーシング２０の大径部２０ａの底部内周壁との間ま
で充填されるように行う。また、上記注入に伴い、環状
空隙ｇ内の空気が、随時、センサ本体４０ａの小径部４
１の外周壁とケーシング２０の大径部２０ａの底部内周
壁との間からケーシング２０の小径部２０ｃ内に押し出
されるので、上記充填は円滑にかつ確実になされ得る。
なお、上記弾性ポッティング材料が粘性を有するため、
当該弾性ポッティング材料は緩やかに空隙ｇ内を流下し
ていくので、上記充填の際に当該弾性ポッティング材料
が筒体６０内へ流下したりすることはない。

【００３０】このように充填した後、乾燥工程Ｓ５にお
いて、上述のように空隙ｇ内に充填した弾性ポッティン
グ材料を１００℃〜１５０℃の範囲の温度にて３０分間
加熱することで乾燥する。これにより、空隙ｇ内には、
カバー部材３０が図１にて図示断面形状を有するように
形成される。なお、当該乾燥工程Ｓ５では上述のように
加熱後乾燥処理をしたが、これに限ることなく、充填し
た弾性ポッティング材料を常温硬化するようにしてもよ
い。

【００３１】ついで、治具除去工程Ｓ６において、両治
具９０をケーシング２０の大径部２０ａの各治具穴部２
２から引き抜く。ここで、この引き抜きは、各治具９０
の表面にはシリコン等の離型剤がコーティングされてい
るため、容易になされ得る。なお、この引き抜きに伴
い、カバー部材３０には、図１にて示すごとく、両引き
抜き穴部３１が形成されるが、特に支障はない。

【００３２】このようにして両治具９０を除去した後
は、第２ポッティング工程Ｓ７において、モールド用ポ
ッティング材料を、筒体６０内にその注入穴部６３を通
して注入して充填する。この充填は、筒体６０の内部だ
けでなくケーシング２０の小径部２０ｃ内にも行き亘る
ように行う。その後、注入したモールド用ポッティング
材料を固化させてモールド部材８０として形成する。

【００３３】これにより、配線板５０、ワイヤハーネス
４０ｂ及びターミナル７２のコネクタ本体７１からの延
出部はモールド部材８０に内蔵された状態でしっかりと
保持されるとともに、センサ本体４０ａのうちケーシン
グ２０の小径部２０ｃ内への延出部の表面、小径部２０
ｃの内表面、筒体６０の内表面及びコネクタ本体７１の
筒体６０内への延出部の表面がモールド部材８０の表面
と密着して、ケーシング２０、超音波センサ４０及びコ
レクタ７０の筒体６０に対する支持を確保し得る。以上
により、超音波検出装置Ｄの製造が完了する。

【００３４】なお、上述した第１ポッティング工程Ｓ４
において、図４にて示すようなポッティング処理を真空
中で行うことで、弾性ポッティング材料をモールド用ポ
ッティング材料として兼用させて筒体６０内まで充填す
るようにすれば、ポッティング材料の充填が、気泡を伴
うことなく、空隙ｇだけでなく筒体６０内まで行える。
この場合、第２ポッティング工程Ｓ７を廃止でき、か
つ、筒体６０の注入穴部６３は不要となる。

【００３５】ここで、カバー部材３０としては、ケーシ
ング２０のうちフランジ部２３の表面以外の部分の色に
合わせるように種々の色のものが、通常、必要とされる
が、カバー部材３０を形成する弾性ポッティング材料の
色を選択することで、容易に所望の色のカバー部材３０
を形成できる。

【００３６】上述のように超音波検出装置Ｄの製造が完
了した後は、当該超音波検出装置Ｄをコネクタ７０側か
らフロントバンパー１０の開口部１１に挿通し、ケーシ
ング２０の大径部２０ａをその頸部にて開口部１１内に
位置させるとともにフランジ部２０ｂを当該開口部１１
の外周部上に着座させる。これにより、超音波検出装置
Ｄのフロントバンパー１０への装着が終了する。

【００３７】ここで、上述のごとく、センサ本体４０ａ
の表面４２ａ及びケーシング２０のフランジ部２０ｂの
表面２３の双方の塗装色は、フロントバンパー１０の表
面の塗装色と同一になっているので、フロントバンパー
１０を見たときに、センサ本体４０ａの表面４２ａ及び
ケーシング２０のフランジ部２０ｂの表面２３は、フロ
ントバンパー１０の表面との間の色ずれはなく、超音波
検出装置の見映えをフロントバンパー１０の表面の見映
えを損なうことなく良好に確保できる。

【００３８】なお、本発明の実施にあたり、ケーシング
２０は、大径部２０ａのみ或いは大径部２０ａ及びフラ
ンジ部２０ｂのみにより構成してもよい。この場合、大
径部２０ａは、筒状に限らず収容部を構成する形状であ
ればどのような形状でもよい。

【００３９】また、本発明の実施にあたり、超音波検出
装置Ｄは、ケーシング２０、超音波センサ４０及びカバ
ー部材３０のみにより構成されていてもよい。

【００４０】また、本発明の実施にあたり、ケーシング
２０は略段付き円筒状に限ることなく段付き筒状であっ
てもよく、これにあわせて、カバー部材３０は略円筒状
に限ることなく筒状であり、超音波センサ４０は段付き
円柱状に限ることなく段付き筒状であってもよい。

【００４１】また、本発明の実施にあたり、ケーシング
２０は、そのフランジ部２０ｂを廃止して、単なる先端
側開口部としてもよい。

【００４２】また、本発明の実施にあたり、センサ本体
４０ａの表面４２ａは、フランジ部２０ｂの表面２３と
同一面内になくてもよい。

【００４３】また、本発明の実施にあたり、ケーシング
２０の治具穴部２２は、上記実施形態にて述べたように
二つに限ることなく、例えば、３つでもよい。この場
合、各治具穴部は、ケーシング２０の大径部２０ａの周
壁にその周方向に等角度間隔にて形成される。これによ
り、治具９０を３つ準備して、これら各治具の先端部を
各治具穴部にバランスよく挿通することで、センサ本体
４２を大径部２０ａ内においてより一層均等に支持でき
る。その結果、弾性ポッティング材料の注入が、センサ
本体４２のより一層安定した状態で行われ得る。

【００４４】また、本発明の実施にあたり、超音波検出
装置は、当該乗用車のフロントバンパーに限ることな
く、リアバンパーその他当該乗用車の車体の外壁の一部
に装着されるものであってもよい。

【００４５】また、本発明の実施にあたり、乗用車用超
音波検出装置に限ることなく、一般に車両用超音波検出
装置に本発明を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である超音波検出装置が乗
用車のフロントバンパーに支持された状態を示す断面図
である。

【図２】図１の超音波検出装置の製造工程図である。

【図３】図１の超音波検出装置のカバー部材及びモール
ド部材を形成する前の断面図である。

【図４】センサ本体をケーシングの大径部内に両治具で
保持する状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

２０…ケーシング、２０ａ、４２…大径部、２０ｂ…フ
ランジ部、２０ｃ、４１…小径部、３０…カバー部材、
３０ａ…台座、３０ｂ…カバー、４０…超音波センサ、
４０ａ…センサ本体、４０ｂ…ワイヤハーネス、４２ａ
…表面、５０…配線板、７０…コネクタ、７１…コネク
タ本体、７２…ターミナル、８０…モールド部材、ｇ…
空隙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（２０）と、 このケーシング内にその先端側開口部（２０ｂ）側から
   収容されるセンサ本体（４０ａ）を有する超音波センサ
   （４０）と、 前記ケーシングの内周壁と前記センサ本体の外周壁との
   間に介装されるカバー部材（３０）とを備え、 前記センサ本体は、その表面（４２ａ）にて、前記ケー
   シングの先端側開口部から外部を臨むように位置してい
   る車両用超音波検出装置において、 前記カバー部材は、前記ケーシングの内周壁と前記セン
   サ本体の外周壁との間に弾性ポッティング材料を充填し
   て固化させることで形成され、 前記センサ本体の表面及び前記ケーシングの先端側開口
   部の表面は、前記ポッティング材料の充填前に同一色の
   塗料により同時に塗装処理されることを特徴とする車両
   用超音波検出装置。
2. 【請求項２】 超音波センサ（４０）を、そのセンサ本
   体（４０ａ）にて、ケーシング（２０）内に、その先端
   側開口部（２０ｂ）側から、前記センサ本体の表面（４
   ２ａ）を前記先端側開口部を通して外部に露呈させ、か
   つ前記センサ本体と前記ケーシングとの間に環状空隙
   （ｇ）を形成するように、収容し、 前記センサ本体の表面及び前記ケーシングの先端側開口
   部の表面の双方に同一色の塗料を同時に塗装し、 前記環状空隙内に前記センサ本体の先端側開口部側から
   弾性ポッティング材料を充填して固化させカバー部材
   （３０）として形成するようにした車両用超音波検出装
   置の製造方法。