JP2005519275A - センサ手段を位置固定するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

自動車のガラス（５０）に対して相対的にセンサ手段（１０）を位置固定するための方法および装置が提案される。この場合、接続室（３２）が設けられている。この接続室（３２）はシールされていて、負圧を備えている。

Description

背景技術
本発明は、独立請求項の上位概念部に記載した形式の、センサ手段を位置固定するための装置および方法から出発する。一般的にガラス板、特に自動車のガラス板、たとえばウィンドシールドガラスに測定手段、たとえば光センサを取り付けることが知られている。しかし、運転中には、種々異なる外的な影響によって測定機能が損なわれる。これには、たとえばダスト侵入、不都合な気候での温度変化によるガラス表面もしくは測定手段表面の結露、プラスチックから出るガス発生物の沈着または日常のガス、たとえば煙草の煙による負荷が属している。

発明の利点
独立請求項の特徴を備えた本発明による装置および本発明による方法は従来のものに比べて、ガラス板に対する測定手段の密なもしくはシールされた接続が可能となり、これにより、運転中に生ぜしめられる損害、たとえばダスト侵入、結露およびこれに類するものによって、測定手段の測定機能が損なわれないという利点を有している。

従属請求項に記載した手段によって、独立請求項に記載した装置および方法の有利な構成もしくは実施態様および改良形が可能となる。

接続室内に最大の水蒸気量が設けられており、設定された運転条件において、相対湿度が１００％未満であると特に有利である。これによって、許容可能な全ての運転条件において、たとえば自動車のガラス板の曇りが回避されることが保証される。

さらに、接続室内に乾燥したガスが設けられていると有利である。これによって、組付けプロセスの間、閉じ込められた水蒸気量が十分に最小限に抑えられる。

さらに、接続装置の、ガラスに向かい合った面に固定突起が設けられていると有利である。これによって、接続装置を種々異なるガラスに適合させることが、本発明により特に簡単にかつ廉価に可能となる。

さらに、接続室内に、光学的にかつ近赤外線に対して透過性の凝縮された媒体が設けられていると有利である。これによって、たとえばガラスの曇りによる損傷の可能性が十分に回避される。

さらに、負圧を、接続室の内部の加熱もしくは暖房、接続室の後続のシールおよび接続室の内部の後続の冷却もしくは冷房によって発生させると有利である。これによって、本発明による負圧を接続室内に発生させることが特に簡単に可能となる。

さらに、負圧を、接続室に設けられた開口による排気および接続室の後続のシールによって発生させると有利である。これによって、負圧を特に簡単に発生させることが可能となる。

実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には、本発明による装置３０が示してある。この装置３０によって、ガラス板５０に対する測定システム１０の位置固定が本発明により可能となる。測定システム１０は、以下でセンサ手段１０とも呼ばれる。この場合、ガラス５０は、特に自動車のガラス、特にウィンドシールドガラスである。センサ手段１０は特に光軸を有している。この光軸は図１に一点鎖線で示してあり、符号１１を備えている。さらに、センサ手段１０は光学系を有している。この光学系は図１にレンズの破線として示してあり、符号１２を備えている。センサ手段１０をガラス板５０に対して位置固定するための装置３０は、以下でアダプタ３０もしくは接続装置３０とも呼ばれる。光軸１１に対して平行にアダプタ３０はほぼ回転対称的に設けられている。このアダプタ３０とガラス板５０との結合は、本発明によれば、特に湾曲させられたカーブに沿って行われている。このカーブは特に楕円形状を有している。アダプタ３０とガラス板５０との間の結合領域は図１に符号４０で示してある。この結合領域４０では、アダプタ３０とガラス板５０とを、シールする形式で結合することができる。また、アダプタ３０とセンサ手段１０との間の結合面も設けられている。この結合面は図１に符号２０で示してある。この結合面２０も、本発明によれば、シールされて設けられている。全体的に領域２０，４０でのシールによって、閉鎖された容積がセンサ手段１０とガラス板５０との間に形成されている。閉鎖された容積は図１に符号３２で示してある。この閉鎖された容積３２は、以下でセンサ手段１０とガラス板５０との間の接続室３２とも呼ばれる。本発明によれば、この接続室３２内に負圧が設けられている。この負圧は、本発明によれば、許容される全ての運転条件で存在していることが望ましい。すなわち、可能な全ての運転状況において、大気圧よりも少ない圧力が接続室３２内に生ぜしめられることが望ましい。

図２には、ガラス板５０に対するセンサ手段１０の本発明による位置固定の概略的な分解図が示してある。ここには、ガラス板５０と、アダプタ３０と、接続室３２と、測定手段１０もしくはセンサ手段１０と、その光学系１２とが示してある。アダプタ３０とセンサ手段１０との間には、特に有利には、本発明によれば、シールリング２２が設けられている。このシールリング２２は、図１に示した、アダプタ３０とセンサ手段１０との間の結合領域２０をシールする。

図３には、センサ手段１０を位置固定するための本発明による方法に関して、ガラス５０へのアダプタ３０の接合ステップが示してある。本発明によれば、アダプタ３０は特に接着または結合によってガラス板５０に位置固定される。このためには、たとえばガラス５０に接着ビード５２が塗布され、次いで、アダプタ３０が接着ビード５２に載着される。この場合、アダプタ３０の運動による載着は、符号５３を備えた矢印によって図示してある。ガラス板５０へのアダプタ３０の取付けによって、ガラス板５０へのアダプタ３０の形状接続的なかつ密な接続が生ぜしめられる。

本発明によれば、特に以下で組付けアダプタ３０とも呼ばれるアダプタ３０の取付け後、この方法段階でまだ開放している接続室３２のクリーニングが行われる。このクリーニング後、本発明によれば、特に接続室３２が薄膜もしくはペリクルによって閉鎖される、すなわち、シートシール部材がアダプタ３０に被着させられる。

図４には、センサ手段１０をガラス板５０に対して位置固定するための後続の方法ステップが示してある。センサ手段１０は、本発明によれば、特にまず図４に符号２４で示したシートシール部材を貫いて押圧される。この場合、このシートシール部材２４が少なくとも部分的に破壊される。これに対して択一的には、本発明によれば、接続室３２のクリーニング後に取り付けられたシートシール部材２４を測定手段１０の挿入前に取り外しかつ破壊しないことが提案されていてもよい。その後、後続の方法ステップでは、測定手段１０が、本発明によれば、アダプタ３０と測定手段１０との間でシール面に圧着される。このためには、本発明によれば、図２には示してあるものの、図４には示していないシールリング２２が使用されてもよいし、択一的には、図４に示していない接着ビードまたは形状接続的な当付け面が設けられていてもよい。しかし、全ての択一的な構成に対して、本発明によれば、アダプタ３０と測定手段１０との間に基本シール性が付与されており、アダプタ３０に対して相対的に測定手段１０の粗位置決めが行われていることが提案されている。

本発明による位置固定を実施するための後続の方法ステップでは、接続室３２が少なくとも部分的に排気される。このことは、本発明によれば、特にアダプタに、図４に示した開口３４が設けられていることによって達成される。この開口３４によって、接続室３２内に位置する媒体の一部が接続室３２から除去可能となる。このことは、図４に、符号３３を備えた矢印によって示してある。接続室３２内に負圧を発生させることによって、本発明によれば、アダプタ３０への測定手段１０の接合プロセスが助成され、アダプタ３０と測定手段１０との間の接続箇所が適宜に加工成形されている場合には、アダプタ３０への測定手段１０の精密位置決めおよび／または自動位置調整も行われる。

アダプタ３０と測定手段１０との間の固定方法として、本発明によれば、特に測定手段１０がねじ込まれるか、圧入されるか、スナップ結合するように挿入されるか、接着されるか、バヨネット締結によって固定されるか、緊締されるかまたは収縮させられる。図１に示した、アダプタ３０と測定手段１０との間の結合領域２０におけるシール面は、本発明によれば、特に択一的に金属シール部材、セラミックス製のシール部材、Ｏリング、接着材料または接合材料または収縮チューブとして設けられている。選択された固定方法もしくはアダプタ３０と測定手段１０との間のシール面の選択された構成に関連して、シール過程は、たとえば接着剤の硬化によって熱的に助成されなければならないかまたは、たとえば多成分接着剤の場合の化学反応、ＵＶ（紫外線）硬化によって化学的に助成されなければならないかまたは、たとえば変形加工、摩擦溶接またはこれに類するものによって機械的に助成されなければならない。本発明によれば、特に再び着脱可能に形成することができる固定方法もしくはシール方法が使用される。

本発明によれば、ガラス板５０に対する測定手段１０の密なもしくはシールされた接続が形成される。この場合、ガラス板５０に対する測定手段１０の組付けだけでなく、ガラス板５０に対する測定手段１０の位置固定も接続室３２内の負圧によって助成される。ガラス板５０に対する測定手段１０の組付けの間の気候条件が、運転中の測定手段１０の測定の質を規定する。測定手段１０の測定運転中には、特に閉じ込められた粒子が妨害する。この粒子は、たとえば視界範囲内の光学面またはレンズに沈着し得る。さらに、湿分が妨害する。この湿分は気候変化時に光学面に凝縮し得るかまたは凍結を生ぜしめ得る。

位置調整されて実施されなければならない光学的な測定手段１０の接合プロセスもしくは組付けプロセスは接続室３２内の局所的な負圧によって助成することができる。この場合、さらに、測定手段１０とガラス板５０との接続の保持可能性が改善される。光学的な測定手段１０の位置調整は、特に前組付けされたアダプタ３０によって行われる。接続室３２内の負圧は、本発明によれば、特に温度・外圧変動に関する許容可能な全ての製造・運転条件下で維持される。

接続室３２内に残されたガス体積は、本発明によれば、反応性のガス成分を含有していない。このガス成分は、光学表面に不快な表面変化を生ぜしめる。さらに、接続室３２内に残されたガス体積は、このガス体積が、事細かに規定された運転条件下で凝縮しない、すなわち相対空気湿度が１００％未満のままであるかまたは非臨界的な面、たとえばいわゆる「格子面」で凝縮するほど多くの水蒸気を含有している。このような格子面は、本発明によれば、アダプタ３０の構造上の設計によって、光学的にアクティブな面の結露を回避するために設けられている。したがって、にもかかわらず接続室３２内に存在する水蒸気を、たとえば格子面に結合することができる。事細かに規定された運転条件は、本発明によれば、特に最小のかつ最大の運転温度の規定および最小のかつ最大の運転周辺圧の規定によって規定されている。特に最小の運転温度として、−４０℃の温度が設定されている。

本発明によれば、特にアダプタ３０とガラス板５０との間の結合もしくは測定手段１０とアダプタ３０との間の結合は着脱可能である。この場合、本発明により提案された接続室３２内の負圧は、たとえば保守目的のために除去されてよい。接続室３２内の負圧の発生は、本発明によれば、特に許容可能な運転温度を上回る温度への接続室３２内のガス体積の加熱と、これに続くガス体積の冷却とによって実施することができる。加熱後および冷却前には、接続室３２がシールされなければならない。これによって、接続室３２のガス体積における冷却過程の間、装置の温度が、運転条件の最大限に許容可能な温度を上回らない限り維持される負圧が形成される。これに対して択一的には、接続室３２内の真空が、図４に示した弁もしくは開口３４による接続室３２の排気によって実施されてもよい。このためには、本発明によれば、特に接続室３２のアクティブな排気が、アダプタ３０と測定手段１０との間の位置調整・接合プロセスの助成に貢献している。

本発明によれば、特に接続室３２の汚染、特にダスト、湿分およびこれに類するものによる汚染が回避される。

さらに、本発明によれば、以下で掃気ガスとも呼ばれる「乾燥した」不活性のパージガス、たとえばＮ_２ガスを組付けプロセスの間に供給することによって、閉じ込められた水蒸気量を最小限に抑えることが獲得される。択一的には、本発明によれば、特に有利には、僅かな過圧によるパージガスの負荷を接合プロセスの間に行い、これによって、アダプタ３０もしくは接続室３２の吹払いが生ぜしめられることが提案されていてよい。次いで、やはり接続室３２が排気される。本発明によれば、接続室３２もしくは接続室３２に隣接する構成要素に対して、ガス発生しない材料を使用することが考慮されることが望ましい。接続室３２の排気に対して択一的には、本発明によれば、光学的にかつ、使用事例に応じて、近赤外線に対して透過性の不活性の液状の媒体による接続室３２の気泡なしの充填を実施することが提案されていてもよい。液状の媒体の使用時でも、本発明によれば、負圧が付加的に形成される。しかし、この場合、ガス発生による気泡形成の危険がある。アダプタ３０が剛性的に設けられていてない事例では、負圧がアダプタ３０の壁の撓みに明確に現れる。これによって、本発明によれば、有利には、ガラス板５０への結合、特に接着結合に対する増加させられた力を実現することも可能となる。

図５には、本発明による取付けアダプタ３０を３つの側から見た図面が示してある。この取付けアダプタ３０は、接続室３２と、排気のための開口３４と、幾つかの固定突起とを有している。これらの固定突起は図５に全て符号３５で示してある。図５の右上の部分には、取付けアダプタ３０の正面図が示してある。この場合、この図面に対する投影方向は光軸１１に合致している。この場合、切断線Ａ−Ａが記入してある。図５の左上の部分には、切断線Ａ−Ａに沿った取付けアダプタ３０の断面図が示してある。同じく光軸１１が認知可能である。図５の下側の部分には、取付けアダプタ３０の平面図が示してある。

固定突起３５は、図５には示していないウィンドシールドガラスへの取付けアダプタ３０の接続面における種々異なる箇所に設けられている。固定突起３５は、本発明によれば、取付けアダプタ３０の位置をウィンドシールドガラスに対して相対的に正確に規定する目的のために設けられている。この場合、図３には示してあるものの、図５には示していない接着ビード５２は、本発明によれば、取付けアダプタ３０とウィンドシールドガラスとの間の中間室を、取付けアダプタ３０の、固定突起３５が位置していない箇所で塞ぐように設けられている。固定突起３５は、本発明によれば、成形された種々異なるウィンドシールドガラスに適合可能に設計されているように設けられている。特に固定突起３５の高さおよび曲率は変えることができる。これによって、取付けアダプタ３０の基本形状を、成形された種々異なるウィンドシールドガラスにおける使用時でも不変に維持し、にもかかわらず、取付けアダプタ３０の正確な位置調整および取付けアダプタ３０の正確な位置決めを得ることが可能となる。このことは、たとえば取付けアダプタ３０または少なくとも取付けアダプタ３０の大部分に対する射出成形のための金型を不変に使用することができるという利点を特に有している。これによって、生産費用がより低くなる。ガラス５０の種々異なる形状への適合は固定突起３５の高さおよび曲率もしくは高さおよび形状の適合によって行われる。これによって、取付けアダプタ３０の生産金型が変えられないかまたは取付けアダプタ３０の生産金型が少なくとも付随的にしか変えられない。

ガラス板に接続されたかもしくはガラス板に対して位置固定された測定システムを示す図である。

ガラス板に対する測定システムの本発明による位置固定の概略的な分解図である。

アダプタとガラスとの間の接合ステップを示す図である。

アダプタへの測定手段の圧入および負圧の発生を示す図である。

測定手段のガラス接続のための取付けアダプタを３つの側から見た図である。

符号の説明

１０ センサ手段、 １１ 光軸、 １２ 光学系、 ２０ 結合面、 ２２ シールリング、 ２４ シートシール部材、 ３０ 接続装置、 ３２ 接続室、 ３３ 矢印、 ３４ 開口、 ３５ 固定突起、 ４０ 結合領域、 ５０ ガラス、 ５２ 接着ビード、 ５３ 矢印

Claims (9)

1. 自動車のガラス（５０）に対して相対的にセンサ手段（１０）を位置固定するための接続装置（３０）において、当該接続装置（３０）が、センサ手段（１０）とガラス（５０）との間に接続室（３２）を有しており、該接続室（３０）が、シールされて設けられており、該接続室（３２）内に負圧が設けられていることを特徴とする、自動車のガラスに対して相対的にセンサ手段を位置固定するための接続装置。
2. 接続室（３２）内に最大の水蒸気量が設けられており、設定された運転条件において、相対湿度が１００％未満である、請求項１記載の接続装置。
3. 接続室（３２）内に乾燥したガスが設けられている、請求項１または２記載の接続装置。
4. 当該接続装置（３０）が、センサ手段（１０）とガラス（５０）との間に接続室（３２）を有しており、該接続室（３２）内に、光学的にかつ／または近赤外線に対して透過性の凝縮された媒体が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の接続装置。
5. 当該接続装置（３０）の、ガラス（５０）に向かい合った面に固定突起（３５）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の接続装置。
6. 自動車のガラス（５０）に対して相対的にセンサ手段（１０）を位置固定するための方法において、接続装置（３０）をセンサ手段（１０）とガラス（５０）との間に配置し、これによって、接続室（３２）を規定し、該接続室（３２）内に負圧を発生させることを特徴とする、自動車のガラスに対して相対的にセンサ手段を位置固定するための方法。
7. 負圧を、接続室（３２）の内部の加熱、接続室（３２）の後続のシールおよび接続室（３２）の内部の後続の冷却によって発生させる、請求項６記載の方法。
8. 負圧を、接続室（３２）に設けられた開口（３４）による排気および接続室（３２）の後続のシールによって発生させる、請求項６記載の方法。
9. 接続装置（３０）をセンサ手段（１０）とガラス（５０）との間に配置し、これによって、接続室（３２）を規定し、該接続室（３２）内に、光学的にかつ／または近赤外線に対して透過性の凝縮された媒体を設ける、請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。

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