JP2009227085A - 超音波センサの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な方法で超音波センサの振動面の中心と貫通孔の中心を略一致させることができる超音波センサの取り付け構造を提供する。
【解決手段】振動面を介して、超音波の送信及び受信の少なくとも一方を行う超音波センサを、振動面の外形に対応する開口形状の貫通孔を備えた移動体の壁部材に対し、振動面が壁部材の外面と略面一となるように取り付けてなる超音波センサの取り付け構造であって、超音波センサの外面における振動面を除く部位の一部が、壁部材の内面側から外面側に向けて縮径し、壁部材の貫通孔壁面若しくは該貫通孔壁面と連なる内面側角部と接触する環状のテーパ部とされ、テーパ部の環状部位であって、該部位のなす平面が振動面と略平行となる部位が、壁部材との接触部位とされ、貫通孔の貫通方向と略垂直な方向において、環状部位の中心が、振動面の中心と略一致するように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、貫通孔の形成された車両バンパ等の移動体の壁部材に、超音波センサを取り付けてなる超音波センサの取り付け構造に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、孔（貫通孔）を有するバンパの内側（内面）に取り付けられた保持部分（固定部材）にモジュール（超音波センサ）が固定され、この固定状態で、超音波センサの頭部端面（振動面）がバンパの外面と略面一となる超音波センサの取り付け構造が提案されている。
特表２００１―５２７４８０号公報

このように、バンパの貫通孔を介して超音波センサの振動面が外部に露出される構造の場合、貫通孔の壁面と該壁面に対向する超音波センサの部位との間隔（振動面と外面側の貫通孔開口端との間隔）が、壁面全周でほぼ均一であることが意匠性の観点から好ましい。

しかしながら、特許文献１に示される構造では、バンパに対して超音波センサが接触しないか、接触したとしても内面のみと接触する構造となっている。そのため、バンパに対して超音波センサを所望の位置に取り付けるためには、先ず、貫通孔の貫通方向に略垂直な方向において、固定部材の中心と貫通孔の中心が略一致するように、バンパ内面に固定部材を取り付け、その後、超音波センサを固定部材に固定するという工程を経なければならない。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡素な方法で超音波センサの振動面の中心と貫通孔の中心を略一致させることができる超音波センサの取り付け構造を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、振動面を介して、超音波の送信及び受信の少なくとも一方を行う超音波センサを、振動面の外形に対応する開口形状の貫通孔を備えた移動体の壁部材に対し、その一部が貫通孔に挿入され、振動面が壁部材の外面と略面一となるように取り付けてなる超音波センサの取り付け構造であって、超音波センサの外面における振動面を除く部位の一部が、壁部材の内面側から外面側に向けて縮径し、壁部材の貫通孔壁面若しくは該貫通孔壁面と連なる内面側角部と接触する環状のテーパ部とされ、テーパ部の環状部位であって、該部位のなす平面が振動面と略平行となる平行部位が、壁部材との接触部位とされ、貫通孔の貫通方向と略垂直な方向（以下、単に垂直方向と示す）において、平行部位の中心が、振動面の中心と略一致するように設けられていることを特徴する。

このように本発明によれば、超音波センサの外面の一部が、壁部材の内面側から外面側に向けて縮径する環状のテーパ部とされている。換言すれば、テーパ部は、振動面に対して略垂直ではなく傾斜している。また、テーパ部におけるその周に沿う環状部位が、壁部材の貫通孔壁面若しくは該貫通孔壁面と連なる内面側角部との接触部位となっている。したがって、テーパ部を接触部位として超音波センサを壁部材に接触させることで、貫通孔の貫通方向（以下、単に貫通方向と示す）だけでなく、垂直方向においても、壁部材に対し超音波センサの位置を決定することができる。

また、テーパ部は、振動面と略平行な面をなす環状部位（平行部位）で壁部材と接触し、垂直方向において、その環状部位の中心（すなわち、テーパ部の中心軸）が振動面の中心と略一致するように設けられている。したがって、超音波センサを壁部材に接触させることで、超音波センサにおいて、壁部材との接触部位である上記した環状部位と中心が略一致する振動面の中心を、貫通孔の中心と略一致させることができる。また、振動面の外形と、貫通孔の開口形状とは略一致されている。以上から、超音波センサにおける振動面と壁部材の貫通孔壁面における外面側端部との間隔（隙間）を、壁面全周でほぼ均一とすることができる。このように、本発明では、テーパ部を超音波センサに設け、このテーパ部を接触部位として超音波センサを壁部材に接触させることにより、壁部材に超音波センサを位置決めする。これにより、簡素な方法で超音波センサの振動面の中心と貫通孔の中心とを略一致させ、ひいては意匠性を向上させることができる。

また、超音波センサの外面の一部が環状のテーパ部とされており、このテーパ部の少なくとも一部が壁部材と接触する構成となっている。したがって、振動面を先頭として超音波センサの一部を貫通孔内に挿入する際に、テーパ部によって超音波センサを所定位置に導き、挿入し易くすることができる。

なお、環状部位のなす平面とは、環状部位及び該部位に取り囲まれた（開口）部位からなる平面を指す。

請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載のように、超音波センサが、筒部と該筒部の一端側の開口を塞ぐ底部を有するハウジング及び底部の内面に固定された超音波素子を有し、底部の外面が振動面とされた超音波振動子と、ハウジングにおける筒部外周面上に配置され、超音波振動子と壁部材との間の不要振動の伝達を抑制する防振部材と、を備え、防振部材の少なくとも一部が、テーパ部とされた構成が好ましい。

これによれば、振動面を先頭にして、内面側から超音波振動子の一部を貫通孔内に挿入する際に、防振部材のテーパ部と壁部材の貫通孔壁面若しくは内面側角部を互いに接触させることにより、垂直方向において超音波振動子の振動面の中心と貫通孔の中心を略一致させ、振動面と壁部材の外面を略面一にすることができる。また、防振部材が壁部材と接触される構成となっているので、超音波振動子と壁部材との間の不要振動の伝達を抑制することができる。

請求項１に記載の発明においては、請求項３に記載のように、超音波センサは、筒部と該筒部の一端側の開口を塞ぐ底部を有するハウジングと、底部の内面に固定された超音波素子とを有し、底部の外面が振動面とされた超音波振動子を備え、ハウジングにおける筒部外周面の少なくとも一部が、テーパ部とされた構成としても良い。

これによれば、振動面を先頭にして、内面側から超音波振動子の一部を貫通孔内に挿入する際に、ハウジングのテーパ部と壁部材の貫通孔壁面若しくは内面側角部を互いに接触させることにより、垂直方向において超音波振動子の振動面の中心と貫通孔の中心を略一致させ、振動面と壁部材の外面を略面一にすることができる。また、ハウジングが壁部材と接触される構成となっているので、請求項２に記載のように、防振部材が壁部材と接触される構成に比べて、貫通孔の径を小さくすることができる。すなわち、意匠性を向上することができる。

請求項１に記載の発明においては、請求項４に記載のように、超音波センサが、筒部と該筒部の一端側の開口を塞ぐ底部を有するハウジング及び底部の内面に固定された超音波素子を有し、底部の外面が振動面とされた超音波振動子と、該超音波振動子の振動面が露出するように超音波振動子を収容するケースと、該ケースと超音波振動子との間に介在され、超音波振動子とケースとの間の不要振動の伝達を抑制する防振部材とを備え、ケースの少なくとも一部が、テーパ部とされた構成としても良い。

これによれば、振動面を先頭にして、内面側から超音波振動子の一部を貫通孔内に挿入する際に、ケースのテーパ部と壁部材の貫通孔壁面若しくは内面側角部を互いに接触させることにより、垂直方向において超音波振動子の振動面の中心と貫通孔の中心を略一致させ、振動面と壁部材の外面を略面一にすることができる。また、壁部材に対するケースと超音波振動子との間には、防振部材が介在されている。したがって、防振部材により、超音波振動子と壁部材との間の不要振動の伝達を抑制することができる。

請求項１〜４いずれかに記載の発明においては、請求項５に記載のように、テーパ部における振動面側の端部が、貫通方向において、振動面とは離れた位置とされた構成とすることが好ましい。

これによれば、超音波センサが壁部材に取り付けられた状態で、テーパ部における内面側の端部の位置を一定とすると、テーパ部の外面側の端部が、振動面から設けられた構成に比べて、垂直方向における環状の接触部位の径が小さくなる。これにより、貫通孔の径を小さくし、意匠性を向上させることができる。

請求項１〜５いずれかに記載の発明においては、請求項６に記載のように、壁部材における貫通孔壁面の少なくとも一部が、壁部材の内面側から外面側に向けて縮径するテーパ状とされ、超音波センサのテーパ部は貫通孔壁面と接触された構成としても良い。

これによれば、超音波センサと壁部材が面接触する構造となるので、壁部材に対する超音波センサの固定状態を安定化することができる。

請求項７に記載の発明は、振動面を介して、超音波の送信及び受信の少なくとも一方を行う超音波センサを、振動面の外形に対応する開口形状の貫通孔を備えた移動体の壁部材に対し、その一部が貫通孔に挿入され、振動面が壁部材の外面と略面一となるように取り付けてなる超音波センサの取り付け構造であって、壁部材における貫通孔壁面の少なくとも一部が、壁部材の内面側から外面側に向けて縮径し、超音波センサの外面における振動面を除く部位と全周で接触する環状のテーパ部とされ、テーパ部の環状部位であって、該部位のなす平面が壁部材の外面と略平行となる平行部位が、超音波センサとの接触部位とされ、貫通孔の貫通方向と略垂直な方向において、平行部位の中心が、貫通孔の中心と略一致するように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、壁部材における貫通孔の壁面の少なくとも一部に、壁部材の内面側から外面側に向けて縮径する環状のテーパ部が設けられている。換言すれば、テーパ部は、貫通孔に対して略垂直ではなく傾斜している。また、テーパ部におけるその周に沿う環状の部位が、超音波センサの外面との接触部位となっている。したがって、テーパ部を接触部位として超音波センサを壁部材に接触させることで、貫通方向だけでなく、垂直方向においても、壁部材に対し超音波センサの位置を決定することができる。

また、テーパ部は、壁部材の外面と略平行な面をなす環状部位（平行部位）で超音波センサと接触し、垂直方向において、その環状部位の中心（すなわち、テーパ部の中心軸）が貫通孔の中心と略一致するように設けられている。したがって、超音波センサを壁部材に接触させることで、壁部材において、超音波センサとの接触部位である上記した環状部位と中心が略一致する貫通孔の中心を、超音波センサの振動面の中心と略一致させることができる。また、振動面の外形と、貫通孔の開口形状とは略一致されている。これにより、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明においても、環状部位のなす平面とは、環状部位及び該部位に取り付けられた（開口）部位からなる平面を指す。

請求項１〜７いずれかに記載の発明においては、請求項８に記載のように、移動体としての車両における、壁部材としてのバンパ、モール、及びボディの少なくとも１つに好適である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、以下の実施形態においては、超音波センサを、移動体としての車両に取り付けてなる取り付け構造を例に挙げて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略を示す断面図である。図２は、図１を車外側から見た平面図である。なお、以下においては、貫通孔の貫通方向を単に貫通方向（例えばｚ方向）、貫通方向に垂直な方向を単に垂直方向（例えばｘ，ｙ方向）と示すものとする。

先ず、本実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略構成を説明する。超音波センサは、車両の周囲に存在する障害物を検出できるように、車両の前方、後方、或いは四隅側のバンパなどに取り付けられる。図１に示すように、超音波センサ１０は、要部として、送受信兼用の超音波振動子２０（所謂マイクロフォン）、超音波振動子２０の振動面２５が露出するように超音波振動子２０を収容するケース４０、及びケース４０と超音波振動子２０の間に介在される防振部材４１を有している。

超音波振動子２０は、ハウジング２１内に圧電素子２２を収容してなるものである。ハウジング２１は、例えばアルミニウムなどの導電性部材を用いて、有底筒状に構成されている。それ以外にも、樹脂材料から構成されたハウジング２１の内面に金属コーティングがなされたものを採用することができる。ハウジング２１の内部には、図１に示すように、内部空間２３が形成されており、ハウジング２１における底部２４の内面２４ａに圧電素子２２が貼り付けられている。これにより、底部２４の外面（内面２４ａの裏面）が、超音波振動子２０の振動面２５となっている。本実施形態では、図２に示すように、振動面２５が平面略円形状となっている。

圧電素子２２は、例えばＰＺＴやチタン酸バリウムなどの圧電セラミックスを焼結体としたものである。圧電素子２２のハウジング２１との接着面及びその裏面には、それぞれ電極（図示略）が形成されており、接着面の裏面側の電極（図示略）と、接着面側の電極と電気的に接続されたハウジング２１の内面とに、それぞれリード２６の一端が接続されている。そして、リード２６の他端はハウジング２１の外部に引き出されている。これにより、リード２６を介して圧電素子２２の両端に交流信号を印加することができ、この交流信号の印加によって圧電素子２２を駆動させ、超音波振動子２０の振動面２５を振動させることができる。なお、ハウジング２１の内部空間２３には、リード２６の接続（ハンダ付け）が行われた後、底部２４に面する面を除いて圧電素子２２を取り囲むように、振動吸収部材（図示略）が充填されている。この振動吸収部材は、例えばシリコンやポリウレタンなどの弾性体からなり、圧電素子２２による振動がハウジング２１の底部２４以外の部位に伝わることを低減するものである。

このように構成される超音波振動子２０は、回路基板２７とともに樹脂などの絶縁材料からなるケース４０内に組み付けられる。回路基板２７は、リード２６を介して圧電素子２２と電気的に接続されており、圧電素子２２を振動させて超音波を発生するための駆動信号を圧電素子２２に出力したり、圧電素子２２に超音波が伝達されて圧電素子２２に歪みが生じた場合に、逆起電圧効果によって生じる電圧信号を入力処理する回路が形成されている。また、回路基板２７は、コネクタ２８を介して図示しないコントローラに接続され、このコントローラによって車両後方及びコーナ部の障害物検出が行われる。

ケース４０内には、超音波振動子２０とケース４０との間の不要振動の伝達を抑制する防振部材４１が介在されている。本実施形態において、防振部材４１はシリコンゴムからなり、超音波振動子２０の周囲（超音波振動子２０における側面２０ａの一部及び振動面２５の裏面２５ａ）に設けられている。また、ケース４０内を封止するために、例えばシリコン樹脂からなる封止部材４２が回路基板２７の後部に充填されている。

本実施形態において、ケース４０は円筒状に形成されており、筒内部の途中には、防振部材４１の被着された超音波振動子２０を一方の開口部から挿入して固定し、回路基板２７を他方の開口部から挿入して固定するためのストッパ４３が形成されている。そして、防振部材４１の被着された超音波振動子２０がケース４０に組みつけられた状態で、ケース４０のバンパ５０側の開口端と超音波振動子２０の振動面２５の外形形状が、同心円の関係になっている。なお、本実施形態においては、ケース４０のバンパ５０側の開口端と超音波振動子２０の振動面２５だけでなく、防振部材４１のバンパ５０側の端部も、その外形形状がこれらと同心円の関係になっている。

このように構成される超音波センサ１０は、図２に示すように、振動面２５の形状に対応する略円形の開口形状とされた貫通孔５１を有するバンパ５０に対し、貫通孔５１を介してセンシング可能（バンパ５０を介さずに超音波の送受信が可能）なように、その一部が貫通孔５１の内部に配置された状態で固定部材６０によって固定されている。なお、貫通孔５１は、その貫通方向がバンパ５０の内面５０ａ及び外面５０ｂに対して略垂直となっており、貫通孔５１の径は貫通方向で一定となっている。

固定部材６０は、超音波センサ１０のケース４０とバンパ５０の内面５０ａの両方に接して、バンパ５０に対し超音波センサ１０を固定する機能を果たすものである。本実施形態では、ＰＢＴからなる固定部材６０が、バンパ５０の内面５０ａに接着固定される平板状のバンパ固定部６１と、その内部に超音波センサ１０のケース４０が収容・保持されるようにケース４０の外周面４０ａを取り囲む円筒状とされ、少なくとも一部が外周面４０ａに接してケース４０と接着固定されるセンサ固定部６２と、バンパ固定部６１とセンサ固定部６２とを連結する連結部６３を有している。なお、上記例においては、バンパ５０に対してバンパ固定部６１が接着固定され、ケース４０とセンサ固定部６２が接着固定される例を示した。しかしながら、固定方法は上記例に限定されるものではなく、例えば、嵌合、螺子締結などの周知の固定方法をそれぞれに適宜採用することができる。

次に、本実施形態に係る超音波センサの取り付け構造において、その特徴部分を説明する。本実施形態では、超音波センサ１０を構成する超音波振動子２０のハウジング２１の形状に特徴がある。図１に示すように、ハウジング２１は、超音波振動子２０の側面２０ａを構成する筒状部位として、第１筒部２９、第２筒部３０、及びテーパ部３１を有している。

第１筒部２９は、側面２０ａを構成する筒状部位のうち、貫通方向において振動面２５側の端部から貫通孔５１の途中（バンパ５０の外面５０ｂと内面５０ａとの間）までの部位であり、筒の外径がその長さ方向（貫通方向）で一定とされている。また、その外周面における振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形とされ、この円環状部位の直径（上記した筒の外径）が、振動面２５と同じ直径となっている。

第２筒部３０は、側面２０ａを構成する筒状部位における貫通孔５１内に挿入されない部位のうち、貫通方向において裏面２５ａ側の端部から所定範囲の一部位であり、筒の外径がその長さ方向で一定とされている。また、外周面における振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形とされ、この円環状部位の直径（上記した筒の外径）が、貫通孔５１よりも大きな直径となっている。さらには、上記した円環状部位の中心が、振動面２５の中心、ひいては第１筒部２９における環状部位の中心と略一致されている。

テーパ部３１は、側面２０ａを構成する筒状部位のうち、第１筒部２９と第２筒部３０を除く部位である。すなわち、第１筒部２９における第２筒部３０側の端部と、第２筒部３０における第１筒部２９側の端部とを繋ぐ部位であり、外周面における振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形となっている。また、テーパ部３１の外周面は、上記した円環状部位の直径が第２筒部３０側（車両の内部側）から第１筒部２９側（車両の外部側）に向けて縮径するテーパ状となっている。また、第１筒部２９の外周面、第２筒部３０の外周面、振動面２５、及びバンパ５０の内面５０ａのいずれかを基準とした傾斜形状（傾斜角度）が、全周で一定となっており、これにより、上記した円環状部位の中心（すなわち、テーパ部３１の外周面の中心軸）が、振動面２５の中心と略一致されている。このように、振動面２５（の外形）、第１筒部２９の外周面、第２筒部３０の外周面、及びテーパ部３１の外周面は、互いに同心円の関係となっている。また、テーパ部３１の外周面が特許請求の範囲に記載のテーパ部に相当する部位となっている。

そして、これら第１筒部２９の外周面、第２筒部３０の外周面、及びテーパ部３１の外周面によって構成された超音波振動子２０の側面２０ａのうち、テーパ部３１の外周面の一部が、超音波センサ１０におけるバンパ５０との接触部位となっている。詳しくは、図１に示すように、テーパ部３１の外周面において、第１筒部２９側の端部と第２筒部３０側の端部との間の、振動面２５と平行な円環状部位が、バンパ５０における貫通孔壁面と内面５０ａとの角部（内面側角部）と接触されている。そして、この接触状態で振動面２５がバンパ５０の外面５０ｂと略面一とされている。

次に、上記した特徴部分を採用したことによる効果について説明する。本実施形態では、超音波センサ１０をバンパ５０に対して位置決めするために、超音波センサ１０とバンパ５０とを直接的に接触させている。そして、超音波センサ１０において、超音波振動子２０のハウジング２１の一部を、バンパ５０との接触部位としている。詳しくは、上記したように、超音波振動子２０の側面２０ａを構成する筒状部位２９〜３１のうち、テーパ部３１の外周面に沿う環状部位を、バンパ５０の内面側角部と接触する接触部位としている。このテーパ部３１は、その外周面が車両の内部側から車両の外部側に向けて縮径するテーパ状となっている。

したがって、振動面２５を先頭として超音波センサ１０をバンパ５０の内面５０ａ側から貫通孔５１内に挿入し、テーパ部３１の外周面をバンパ５０の内面側角部に接触させることで、貫通方向（例えばｚ方向）だけでなく、垂直方向（例えばｘ方向及びｙ方向）においても、バンパ５０に対して超音波センサ１０の位置を決定することができる。

また、テーパ部３１の外周面における周に沿った環状部位であって、振動面２５と平行な面をなす環状部位（振動面２５と平行な断面の外周部位）と、振動面２５の外形（環状端部）とは、同心円の関係となっている。換言すれば、垂直方向において、テーパ部３１の中心軸と振動面２５の中心とが略一致している。さらに、バンパ５０の貫通孔５１も、その開口形状が振動面２５の外形（環状端部）と同じ円形となっており、その貫通方向で開口形状及び径が一定とされている。

したがって、振動面２５を先頭として超音波センサ１０をバンパ５０の内面５０ａ側から貫通孔５１内に挿入すると、テーパ部３１の外周面において貫通孔５１の直径と外径がほぼ等しい環状部位が、バンパ５０の内面側角部との環状の接触部位となる。また、この接触部位は、振動面２５及びバンパ５０の外面５０ｂと略平行となる。これにより、垂直方向において、テーパ部３１の外周面の中心（テーパ部３１の外周面の中心軸）が貫通孔５１の中心（中心軸）と略一致し、上記した同心円の関係から、振動面２５の中心が貫通孔５１の中心と略一致する。また、上記したように、貫通孔５１の開口形状が振動面２５の外形と同じ円形となっているので、バンパ５０における貫通孔壁面と外面５０ｂとの角部（外面側角部）と、振動面２５との間隔（貫通孔壁面と第１筒部２９との間隔）を、貫通孔壁面全周でほぼ均一とすることができる。すなわち、車両外面側から見た意匠性を向上することができる。

また、この接触状態で、振動面２５がバンパ５０の外面５０ｂと略面一となるように、超音波センサ１０（ハウジング２１）の構造が決定されているので、これによっても、意匠性を向上することができる。

また、上記した位置決め状態（接触状態）で、固定部材６０を、バンパ５０の内面５０ａ及び超音波センサ１０のケース４０に接着固定するので、位置決め状態を保持することができる。

また、本実施形態においては、ハウジング２１に、車両内部側から車両外部側に向けて（貫通孔５１に対する超音波センサ１０の挿入方向に）縮径するテーパ部３１が設けられており、このテーパ部３１の一部がバンパ５０との接触部位となっている。したがって、超音波センサ１０の一部を貫通孔５１内に挿入する際に、テーパ部３１によって超音波センサ１０を所定位置に導き、挿入し易くすることができる。

なお、本実施形態においては、テーパ部３１が、貫通方向において振動面２５から離れた位置に設けられる例を示した。しかしながら、図３に示すように、テーパ部３１が、ハウジング２１における振動面２５から設けられた構成（第１筒部２９のない構成）としても良い。これによっても、超音波センサ１０の振動面２５の中心と貫通孔５１の中心とを略一致させることができる。しかしながら、テーパ部３１における車両内部側（第２筒部３０側）の端部の位置を一定とした場合、本実形態の構成に比べて、垂直方向におけるテーパ部３１の径が大きくなってしまう。すなわち、テーパ部３１に対応して貫通孔５１の径も大きくなってしまう。したがって、貫通孔５１の径を小さくするためには、テーパ部３１が振動面２５から離れた位置に設けられた構成が好ましい。なお、図３は、超音波センサの取り付け構造の変形例を示す断面図である。

また、本実施形態においては、テーパ部３１における、第１筒部２９の外周面、第２筒部３０の外周面、振動面２５、及びバンパ５０の内面５０ａのいずれかを基準とした傾斜形状が、直線状とされる例を示した。しかしながら、テーパ部３１が曲線形状とされても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図４に基づいて説明する。図４は、第２実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略構成を示す断面図であり、第１実施形態に示した図１に対応している。

第２実施形態に係る超音波センサの取り付け構造は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第１実施形態では、ハウジングにテーパ部が設けられる例を示した。これに対し、本実施形態においては、防振部材にテーパ部が設けられる点を特徴とする。なお、ハウジング２１及び防振部材４１の構成以外は第１実施形態（図１参照）と同様である。

ハウジング２１は、有底筒状の形状をしており、筒の外径がその長さ方向（貫通方向）で一定とされている。また、筒部の外周面２０ａにおける振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形とされ、この円環状部位の直径（上記した筒の外径）が、振動面２５と同じ直径となっている。

防振部材４１は、ハウジング２１における振動面２５を除く外面上に配置され、超音波振動子２０とケース４０との間の不要振動の伝達を抑制する部材であり、例えばシリコンゴムを用いて形成されている。本実施形態では、この防振部材４１が、ハウジング２１とケース４０との間の対向領域に介在される介在部４４と、介在部４４から振動面２５側に延設されて、上記した対向領域から露出されたテーパ部４５を有している。

テーパ部４５は、ハウジング２１の筒部周囲を取り囲むように環状に形成されており、その外周面における振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形となっている。また、テーパ部４５の外周面は、上記した円環状部位の直径が介在部４４側（車両の内部側）から振動面２５側（車両の外部側）に向けて縮径するテーパ状となっている。そして、テーパ部４５の円環状部位における介在部４４側の端部の直径が、貫通孔５１の径よりも大きく、振動面２５側の端部の直径が貫通孔５１の径よりも小さく構成されている。また、ハウジング２１の筒部外周面２０ａ及びバンパ５０の内面５０ａのいずれかを基準とした傾斜形状（傾斜角度）が、全周で一定となっている。これにより、上記した円環状部位の中心（すなわち、テーパ部４５の外周面の中心軸）が、振動面２５の中心と略一致されている。このように、振動面２５（の外形）、ハウジング２１の外周面２０ａ、及びテーパ部４５の外周面は、互いに同心円の関係となっている。

そして、テーパ部４５の外周面の一部が、超音波センサ１０におけるバンパ５０との接触部位となっている。詳しくは、図４に示すように、テーパ部４５の外周面において、振動面２５側の端部と介在部４４側の端部との間の、振動面２５と平行な円環状部位が、バンパ５０の内面側角部と接触されている。そして、この接触状態で振動面２５がバンパ５０の外面５０ｂと略面一とされている。

したがって、振動面２５を先頭として超音波センサ１０をバンパ５０の内面５０ａ側から貫通孔５１内に挿入すると、テーパ部４５の外周面において貫通孔５１の直径と外径がほぼ等しい環状部位が、バンパ５０の内面側角部との環状の接触部位となる。また、この接触部位は、振動面２５及びバンパ５０の外面５０ｂと略平行となる。これにより、垂直方向において、テーパ部４５の外周面の中心（テーパ部４５の外周面の中心軸）が貫通孔５１の中心（中心軸）と略一致し、上記した同心円の関係から、振動面２５の中心が貫通孔５１の中心と略一致する。また、貫通孔５１の開口形状が振動面２５の外形と同じ円形となっているので、バンパ５０における貫通孔壁面と外面５０ｂとの角部（外面側角部）と、振動面２５との間隔（貫通孔壁面とハウジング２１との間隔）を、貫通孔壁面全周でほぼ均一とすることができる。このように、防振部材４１にテーパ部４５を設けることによっても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。

また、バンパ５０の内面側角部とテーパ部４５が接触される構成となっているので、超音波振動子２０とバンパ５０との間の不要振動の伝達を抑制することができる。

なお、本実施形態においては、ハウジング２１は、有底筒状の形状をしており、筒の外径がその長さ方向（貫通方向）で一定とされている例を示した。しかしながら、ハウジング２１の形状としては、上記例に限定されず、例えば第１実施形態で示した形状などを採用することができる。

また、本実施形態においては、貫通方向において、テーパ部４５の厚さに差をもたせることで、テーパ部４５の外周面をテーパ状とする例を示した。しかしながら、例えば、第１実施形態で示したテーパ部３１の周囲に厚さが均一の防振部材４１を被着させることにより、防振部材４１におけるテーパ部３１の被着部位をテーパ部４５としても良い。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図５に基づいて説明する。図５は、第３実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略構成を示す断面図であり、第１実施形態に示した図１に対応している。

第３実施形態に係る超音波センサの取り付け構造は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第２実施形態では、防振部材にテーパ部が設けられる例を示した。これに対し、本実施形態においては、ケースにテーパ部が設けられる点を特徴とする。なお、ケース４０及び防振部材４１の構成以外は第２実施形態（図４参照）と同様である。

ケース４０は、超音波振動子２０の振動面２５が露出するように超音波振動子２０を収容する部材であり、図５に示すように、円筒状に形成されている。そして、防振部材４１の被着された超音波振動子２０がケース４０に組みつけられた状態で、ケース４０のバンパ５０側における環状の端部（以下、端面と示す）と超音波振動子２０の振動面２５の外形形状が、同心円の関係になっている。本実施形態においては、ケース４０のバンパ５０側の端面がテーパ状のテーパ部４６となっている。

環状のテーパ部４６は、振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形となっている。また、テーパ部４６は、上記した円環状部位の直径が、ケース４０におけるバンパ５０に対して遠い端部側（車両の内部側）から振動面２５側（車両の外部側）に向けて縮径するテーパ状となっている。そして、テーパ部４６の円環状部位における車両内部側の端部の直径が、貫通孔５１の径よりも大きく、車両外部側の端部の直径が貫通孔５１の径よりも小さく構成されている。また、ハウジング２１の筒部外周面２０ａ及びバンパ５０の内面５０ａのいずれかを基準とした傾斜形状（傾斜角度）が、全周で一定となっている。これにより、上記した円環状部位の中心（すなわち、テーパ部４６の外周面の中心軸）が、振動面２５の中心と略一致されている。このように、振動面２５（の外形）、ハウジング２１の外周面２０ａ、及びテーパ部４６は、互いに同心円の関係となっている。

そして、テーパ部４６の一部が、超音波センサ１０におけるバンパ５０との接触部位となっている。詳しくは、図５に示すように、テーパ部４６において、車両外部側の端部と車両内部側の端部との間の、振動面２５と平行な円環状部位が、バンパ５０の内面側角部と接触されている。そして、この接触状態で振動面２５がバンパ５０の外面５０ｂと略面一とされている。

したがって、振動面２５を先頭として超音波センサ１０をバンパ５０の内面５０ａ側から貫通孔５１内に挿入すると、ケース４０の端面であるテーパ部４６において貫通孔５１の直径と外径がほぼ等しい環状部位が、バンパ５０の内面側角部との環状の接触部位となる。また、この接触部位は、振動面２５及びバンパ５０の外面と略平行となる。これにより、垂直方向において、テーパ部４６の中心（テーパ部４６の中心軸）が貫通孔５１の中心（中心軸）と略一致し、上記した同心円の関係から、振動面２５の中心が貫通孔５１の中心と略一致する。また、貫通孔５１の開口形状が振動面２５の外形と同じ円形となっているので、バンパ５０における貫通孔壁面と外面５０ｂとの角部（外面側角部）と、振動面２５との間隔（貫通孔壁面とハウジング２１との間隔）を、貫通孔壁面全周でほぼ均一とすることができる。このように、ケース４０にテーパ部４６を設けることによっても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。

また、バンパ５０の内面側角部とケース４０に設けられたテーパ部４６が接触される構成となっているので、超音波振動子２０とケース４０の間に介在される防振部材４１によって、超音波振動子２０とバンパ５０との間の不要振動の伝達を抑制することができる。

なお、本実施形態においては、ケース４０のバンパ５０側の端面にテーパ部４６とする例を示した。しかしながら、テーパ部４６をケース４０に設ける構成としては、上記例に限定されない。例えば、ケース４０の側面の少なくとも一部をテーパ部４６としても良い。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図６に基づいて説明する。図６は、第４実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略構成を示す断面図であり、第１実施形態に示した図１に対応している。

第４実施形態に係る超音波センサの取り付け構造は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

上記した各実施形態では、超音波センサ１０（ハウジング２１、防振部材４１、ケース４０）にテーパ部が設けられる例を示した。これに対し、本実施形態においては、バンパにテーパ部が設けられる点を特徴とする。なお、ハウジング２１及びバンパ５０の構成以外は第１実施形態（図１参照）と同様である。

図６に示すように、ハウジング２１は、超音波振動子２０の側面２０ａを構成する筒状部位として、第１筒部２９、第２筒部３０、及び繋ぎ部３２を有している。

第１筒部２９は、側面２０ａを構成する筒状部位のうち、貫通方向において振動面２５側の端部から貫通孔５１の途中（バンパ５０の外面５０ｂと内面５０ａとの間）までの部位であり、筒の外径がその長さ方向（貫通方向）で一定とされている。また、その外周面における振動面２５と平行な面をなす環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形とされ、この円環状部位の直径（上記した筒の外径）が、振動面２５と同じ直径となっている。

第２筒部３０は、側面２０ａを構成する筒状部位のうち、貫通方向において貫通孔５１の途中から裏面２５ａまでの範囲の部位であり、筒の外径がその長さ方向で一定とされている。また、外周面における振動面２５と平行な環状部位の形状（振動面２５と平行な断面の外周部位の形状）が、振動面２５の外形と同じ円形とされ、この円環状部位の直径（上記した筒の外径）が、内面５０ａにおける貫通孔５１よりも小さい直径となっている。さらには、上記した円環状部位の中心が、振動面２５の中心、ひいては第１筒部２９における環状部位の中心と略一致されている。

繋ぎ部３２は、第１筒部２９における第２筒部３０側の端部と、第２筒部３０における第１筒部２９側の端部とを繋ぐ部位であり、その外面が振動面２５と略平行となっている。

バンパ５０は、貫通孔５１を構成する貫通孔壁面として、貫通孔５１における一定径の部分を構成する同一径部５２と、貫通孔壁面がテーパ状とされたテーパ部５３を有している。

同一径部５２は、貫通孔壁面におけるバンパ５０の外面５０ｂから貫通孔５１の途中（バンパ５０の外面５０ｂと内面５０ａとの間）までの部位であり、貫通方向において、その径が一定となっている。同一径部５２における外面５０ｂと平行な面をなす環状部位の形状が、振動面２５の形状に対応する略円形の開口形状とされており、その円環状部位の直径（上記した径）が、振動面２５の直径よりも大きくなっている。

テーパ部５３は、貫通孔壁面における貫通孔５１の途中から内面５０ａまでの部位である。テーパ部５３における外面５０ｂと平行な面をなす環状部位は、上記した同一径部５２の円環状部位の形状に対応する略円形の開口形状とされており、テーパ部５３における円環状部位の直径が内面５０ａ側（車両の内部側）から外面５０ｂ側（車両の外部側）に向けて縮径するテーパ状となっている。また、ハウジング２１の外周面２０ａ及びバンパ５０の内面５０ａのいずれかを基準とした傾斜形状（傾斜角度）が、全周で一定となっている。これにより、上記した円環状部位の中心（すなわち、テーパ部５３の中心軸）が、同一径部５２の中心と略一致されている。このように、同一径部５２及びテーパ部５３は、互いに同心円の関係となっている。

そして、テーパ部５３の環状部位の一部が、超音波センサ１０との接触部位となっている。詳しくは、図６に示すように、テーパ部５３の環状部位において、外面５０ｂ側の端部と内面５０ａ側の端部との間の、外面５０ｂと平行な円環状部位が、超音波センサ１０における第２筒部３０と繋ぎ部３２との角部（第２筒部３０におけるバンパ５０側の縁部）と接触されている。そして、この接触状態で振動面２５がバンパ５０の外面５０ｂと略面一とされている。

したがって、振動面２５を先頭として超音波センサ１０をバンパ５０の内面５０ａ側から貫通孔５１内に挿入すると、テーパ部５３における第２筒部３０の直径とほぼ等しい環状部位が、第２筒部３０におけるバンパ５０側の縁部との環状の接触部位となる。また、この接触部位は、バンパ５０の外面５０ｂ及び振動面２５と略平行となる。したがって、テーパ部５３の環状部位の中心と第２筒部３０の中心が略一致される。上記したように、第１筒部２９（振動面２５）と第２筒部３０は同心円の関係となっているので、垂直方向において、テーパ部５３の環状部位の中心が振動面２５の中心と略一致する。また、同一径部５２及びテーパ部５３は、互いに同心円の関係となっているので、振動面２５の中心が同一径部５２の中心と略一致する。すなわち、振動面２５の中心と貫通孔５１の中心が略一致される。また、上記したように、同一径部５２における外面５０ｂと平行な面をなす環状部位の形状が、振動面２５の外形と同じ円形となっているので、バンパ５０における貫通孔壁面と外面５０ｂとの角部（外面側角部）と振動面２５との間隔（貫通孔壁面と第１筒部２９との間隔）を、貫通孔壁面全周でほぼ均一とすることができる。このように、バンパ５０にテーパ部５３を設けることによっても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、バンパ５０の貫通孔壁面の一部をテーパ部５３としており、このテーパ部５３がハウジング２１の第２筒部３０と接触する構成となっている。したがって、振動面２５を先頭として超音波センサ１０の一部を貫通孔５１内に挿入する際に、テーパ部５３によって超音波センサ１０を所定位置に導き、挿入し易くすることができる。

なお、本実施形態においては、バンパ５０が、貫通孔５１を構成する貫通孔壁面として、同一径部５２と、テーパ部５３を有している例を示した。しかしながら、同一径部５２のない構成（貫通孔壁面がテーパ部５３のみからなる構成）としても良い。

また、本実施形態においては、テーパ部５３が、貫通孔壁面における貫通孔５１の途中から内面５０ａまでの部位に形成される例を示した。しかしながら、テーパ部５３の形成領域は、上記例に限定されない。例えば、貫通孔壁面における外面５０ｂから貫通孔５１の途中までの部位に形成されてもよい。

また、本実施形態においては、バンパ５０のみにテーパ部５３が設けられる例を示した。しかしながら、超音波センサ１０（ハウジング２１、防振部材４１、ケース４０）とバンパ５０両方にテーパ部を設ける構成としても良い。超音波センサ１０に設けられたテーパ部とバンパ５０に設けられたテーパ部を接触させることにより、超音波センサ１０とバンパ５０が面接触する構造となるので、バンパ５０に対する超音波センサ１０の固定状態を安定化することができる。例えば、第１実施形態と第４実施形態、第２実施形態と第４実施形態、及び第３実施形態と第４実施形態を組み合わせることができる。

また、本実施形態においては、テーパ部５３と第２筒部３０が接触する例を示した。しかしながら、超音波センサ１０におけるテーパ部５３との接触部位としては、上記例に限定されない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

なお、本実施形態においては、超音波振動子２０が送受信兼用である例を示した。しかしながら、超音波振動子２０としては、上記例に限定されない。

第１実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略を示す断面図である。 図１を車外側からみた平面図である。 超音波センサの取り付け構造の変形例を示す断面図である。 第２実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略を示す断面図である。 第３実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略を示す断面図である。 第４実施形態に係る超音波センサの取り付け構造の概略を示す断面図である。

符号の説明

１０・・・超音波センサ
２０・・・超音波振動子
２１・・・ハウジング
３１・・・テーパ部
４０・・・ケース
４１・・・防振部材
５０・・・バンパ
５１・・・貫通孔

Claims (8)

1. 振動面を介して、超音波の送信及び受信の少なくとも一方を行う超音波センサを、前記振動面の外形に対応する開口形状の貫通孔を備えた移動体の壁部材に対し、その一部が前記貫通孔に挿入され、前記振動面が前記壁部材の外面と略面一となるように取り付けてなる超音波センサの取り付け構造であって、
   前記超音波センサの外面における前記振動面を除く部位の一部が、前記壁部材の内面側から外面側に向けて縮径し、前記壁部材の貫通孔壁面若しくは該貫通孔壁面と連なる内面側角部と接触する環状のテーパ部とされ、
   前記テーパ部の環状部位であって、該部位のなす平面が前記振動面と略平行となる平行部位が、前記壁部材との接触部位とされ、前記貫通孔の貫通方向と略垂直な方向において、前記平行部位の中心が、前記振動面の中心と略一致するように設けられていることを特徴とする超音波センサの取り付け構造。
2. 前記超音波センサは、筒部と該筒部の一端側の開口を塞ぐ底部を有するハウジング及び前記底部の内面に固定された超音波素子を有し、前記底部の外面が前記振動面とされた超音波振動子と、前記ハウジングにおける筒部外周面上に配置され、前記超音波振動子と前記壁部材との間の不要振動の伝達を抑制する防振部材と、を備えており、
   前記防振部材の少なくとも一部が、前記テーパ部とされていることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサの取り付け構造。
3. 前記超音波センサは、筒部と該筒部の一端側の開口を塞ぐ底部を有するハウジングと、前記底部の内面に固定された超音波素子とを有し、前記底部の外面が前記振動面とされた超音波振動子を備えており、
   前記ハウジングにおける筒部外周面の少なくとも一部が、前記テーパ部とされていることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサの取り付け構造。
4. 前記超音波センサは、筒部と該筒部の一端側の開口を塞ぐ底部を有するハウジング及び前記底部の内面に固定された超音波素子を有し、前記底部の外面が前記振動面とされた超音波振動子と、該超音波振動子の振動面が露出するように前記超音波振動子を収容するケースと、該ケースと前記超音波振動子との間に介在され、前記超音波振動子と前記ケースとの間の不要振動の伝達を抑制する防振部材とを備えており、
   前記ケースの少なくとも一部が、前記テーパ部とされていることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサの取り付け構造。
5. 前記テーパ部における前記振動面側の端部が、前記貫通方向において、前記振動面とは離れた位置とされていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の超音波センサの取り付け構造。
6. 前記壁部材における貫通孔壁面の少なくとも一部が、前記壁部材の内面側から外面側に向けて縮径するテーパ状とされ、
   前記超音波センサのテーパ部は前記貫通孔壁面と接触されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の超音波センサの取り付け構造。
7. 振動面を介して、超音波の送信及び受信の少なくとも一方を行う超音波センサを、前記振動面の外形に対応する開口形状の貫通孔を備えた移動体の壁部材に対し、その一部が前記貫通孔に挿入され、前記振動面が前記壁部材の外面と略面一となるように取り付けてなる超音波センサの取り付け構造であって、
   前記壁部材における貫通孔壁面の少なくとも一部が、前記壁部材の内面側から外面側に向けて縮径し、前記超音波センサの外面における前記振動面を除く部位と全周で接触する環状のテーパ部とされ、
   前記テーパ部の環状部位であって、該部位のなす平面が前記壁部材の外面と略平行となる平行部位が、前記超音波センサとの接触部位とされ、前記貫通孔の貫通方向と略垂直な方向において、前記平行部位の中心が、前記貫通孔の中心と略一致するように設けられていることを特徴とする超音波センサの取り付け構造。
8. 前記移動体は車両であり、
   前記壁部材は、バンパ、モール、及びボディの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の超音波センサの取り付け構造。

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