JP2021148187A - センサ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】壁への取り付け作業完了時の節度感を作業者が明確に感じ取ることの可能なセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ突出部10とセンサ支持部20とは一体に構成されている。保持部30は、センサ突出部10およびセンサ支持部20に対して相対回転可能である。内側シール部材40は、センサ支持部20と保持部30との間に設けられる。外側シール部材50は、壁2と保持部30との間に設けられる。嵌合構造60は、センサ支持部20または保持部30の一方に設けた嵌合溝61と他方に設けた突起部62とが嵌合する構成である。摩擦力低減部70は、初期状態から保持部30に対しセンサ支持部20を回転して取付状態とするときに、センサ支持部20と保持部30との隙間を大きくして内側シール部材40による摩擦力を低減する。【選択図】図11

Description

本発明は、センサ装置に関するものである。
従来、車両のドアインナーパネルなどの壁に取り付けられて使用されるセンサ装置が知られている。
特許文献1に記載のセンサ装置は、壁に設けられた開口部に保持ウィングを差し込み、その保持ウィングと支持エレメントとを相対回転させることで、センサ装置を壁に取り付けるように構成されている。このセンサ装置は、壁への取り付け作業を行う時に、保持ウィングの回転量を規制するための終端ストッパを備えている。
なお、特許文献1の「保持ウィング」は、本発明の「センサ突出部」に相当する部材である。また、特許文献1の「支持エレメント」は、本発明の「保持部」に相当する部材である。
特許第5579184号公報
しかしながら、特許文献1に記載のセンサ装置は、壁への取り付け作業を行う際、その作業完了時に作業者の指などに伝わるカチッといった小さな振動や音(以下、「節度感」という)を発生させる構成が存在しない。また、保持ウィングと支持エレメントを相対回転するために必要なトルクが大きい場合、保持ウィングと終端ストッパとが当接するだけでは、その取り付け作業が完了したか否かを作業者が明確に感じ取ることが困難である。したがって、このセンサ装置は、壁への取り付け作業時に保持ウィングの回転量不足が発生し、取付けの不具合が生じるおそれがある。
本発明は上記点に鑑みて、壁への取り付け作業完了時の節度感を作業者が明確に感じ取ることの可能なセンサ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明におけるセンサ装置は、壁(2)に取り付けられて使用されるものであり、次の構成を備える。センサ突出部(10)は、壁に設けられた開口部(3)に差し込まれる。センサ支持部(20)は、センサ突出部と一体に構成され開口部より大きく形成されている。保持部(30)は、センサ突出部が挿通する挿通孔(33)を有し、センサ支持部と壁との間に設けられ、センサ突出部およびセンサ支持部に対して相対回転可能である。内側シール部材(40)は、センサ支持部と保持部との間に設けられる。外側シール部材(50)は、壁と保持部との間に設けられる。嵌合構造(60)は、壁に設けられた開口部にセンサ突出部を差し込んだ初期状態から保持部に対しセンサ支持部を所定角度回転した取付状態とするとき、センサ支持部または保持部の一方に設けた嵌合溝(61)と他方に設けた突起部(62、85)とが嵌合する構成である。摩擦力低減部(70)は、初期状態から保持部に対しセンサ支持部を回転して取付状態とするときに、センサ支持部と保持部との隙間を大きくして内側シール部材による摩擦力を低減する。
これにより、センサ装置を壁に取り付ける際、初期状態からセンサ支持部を回転すると、摩擦力低減部により内側シール部材による摩擦力が低減される。そのため、センサ支持部と保持部との回転に必要なトルクが小さくなるので、嵌合溝と突起部とが嵌合するときの節度感を作業者が明確に感じ取ることが可能となる。したがって、このセンサ装置は、保持部に対するセンサ支持部の回転量不足が防がれ、取付けの不具合を防ぐことができる。
なお、本明細書において節度感とは、作業者の指などに伝わる例えばカチッといった小さな振動、または音をいう。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態に係るセンサ装置を壁に取り付けた状態を示す側面図である。 図1のII方向において壁を除いてセンサ装置を示した図である。 図1のIII方向において壁を除いてセンサ装置を示した図である。 センサ装置をセンサ突出部側から視た斜視図である。 図4における分解斜視図である。 センサ装置をコネクタ側から視た斜視図である。 図6における分解斜視図である。 図2および図3のVIII−VIII線の斜視図である。 第1実施形態のセンサ装置を壁に取り付ける方法を説明するためのフローチャートである。 羽根部とストッパ部を示す拡大図である。 支持部側凸部と保持部側凸部の動作を説明するための説明図である。 突起部と摺接壁の動作を説明するための説明図である。 突起部と摺接壁の動作を説明するための説明図である。 突起部が嵌合溝に嵌合した状態を説明するための説明図である。 センサ部の回転に伴うトルクの変化を示すグラフである。 第2実施形態に係るセンサ装置において突起部が嵌合溝に嵌合した状態を示す平面図である。 突起部と摺接壁の動作を説明するための説明図である。 突起部と摺接壁の動作を説明するための説明図である。 突起部と摺接壁の動作を説明するための説明図である。 突起部と摺接壁の動作を説明するための説明図である。 第3実施形態のセンサ装置をセンサ突出部側から視た斜視図である。 センサ部をセンサ突出部側から視た平面図である。 保持部をセンサ支持部側から視た平面図である。 センサ部と保持部の動作を説明するための説明図である。 羽根部側凸部が嵌合溝に嵌合した状態を説明するための説明図である。 第3実施形態のセンサ装置を壁に取り付ける方法を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態のセンサ装置1は、車両のドアインナーパネルなどの壁(以下、「パネル2」という)に取り付けられて使用されるものである。
図2〜図8に示すように、センサ装置1は、センサ突出部10、センサ支持部20、保持部30、内側シール部材40、外側シール部材50、嵌合構造60、摩擦力低減部70および回転開始機構80などを備えている。
図5および図8に示すように、センサ突出部10とセンサ支持部20とは一体に構成されている。センサ突出部10は、センサ支持部20から筒状に突出する筒部11と、その筒部11の軸心に対して交差する方向へ延びる延伸部12とを有している。延伸部12の一方の端部には、空気を取り入れるための空気取入口13が設けられている。
センサ支持部20は、略盤状に形成されている。センサ支持部20の内部には、センサ突出部10の空気取入口13から取り入れた空気の物理的特性(例えば圧力)に応じた電圧信号を出力するセンサ素子21が設けられている。また、センサ支持部20には、その電圧信号を外部に出力するためのコネクタ22が設けられている。
保持部30は、略環状に形成された環状部31と、その環状部31の外縁に筒状に設けられた外縁部32とを有している。環状部31は、センサ突出部10が挿通する挿通孔33を有しており、センサ支持部20のセンサ突出部10側に配置される。そのため、センサ装置1がパネル2に取り付けられた状態で、環状部31は、センサ支持部20とパネル2との間に設けられる。一方、外縁部32は、センサ支持部20の径方向外側を囲うように設けられる。
センサ突出部10およびセンサ支持部20と、保持部30とは相対回転可能に構成されている。以下の説明では、センサ突出部10およびセンサ支持部20と、保持部30とが相対回転する回転軸Axに平行な方向を回転軸方向という。
図1に示すように、センサ装置1が取り付けられるパネル2には、センサ突出部10を差し込むことの可能な開口部3が設けられている。その開口部3は、センサ突出部10を回転軸方向から見た形状と略同一形状であり、センサ突出部10より僅かに大きく形成されている。そのため、パネル2の開口部3にセンサ突出部10を差し込んだ後、保持部30に対してセンサ突出部10およびセンサ支持部20を相対回転することで、パネル2に対してセンサ装置1が取り付けられる。
本実施形態では、パネル2に対してセンサ突出部10が突出する空間S1は、例えば、ドアウィンドガラスが収容されるガラス収容空間S1である。このガラス収容空間S1には、雨などが入り込むことがある。一方、パネル2に対してセンサ支持部20と保持部30が配置される空間S2は、例えば、ドアの内装部材などが設置される車室内側の空間S2である。そのため、センサ装置1は、ガラス収容空間S1からパネル2の開口部3を経由して車室内側の空間S2へ雨水などが浸入することを防ぐための内側シール部材40および外側シール部材50を備えている。
図7および図8に示すように、内側シール部材40は、センサ支持部20と保持部30との間に設けられる。内側シール部材40は、例えばゴム、エラストマーにより形成され、保持部30の有する環状部31のうち、挿通孔33より外側に設けられている。内側シール部材40は、センサ支持部20と保持部30との間で圧縮または弾性変形した状態で設置される。詳細には、内側シール部材40は、後述する摩擦力低減部70よりも外周側に環状に設けられている。これにより、内側シール部材40は、センサ支持部20と保持部30との隙間において、内側シール部材40より径方向内側の領域と、内側シール部材40より径方向外側の領域とを水が流れることを防ぐことが可能である。そのため、ガラス収容空間S1からパネル2の開口部3を経由してセンサ支持部20と保持部30との隙間に浸入する雨水などは、車室内側の空間S2へ流れることが防がれる。
また、内側シール部材40は、センサ支持部20と保持部30との間で圧縮または弾性変形した状態で設置されることで、センサ支持部20と保持部30とのがたつきによる異音の発生を防ぐ機能も有している。
図1、図2、図4および図5に示すように、外側シール部材50は、保持部30のうち内側シール部材40とは反対側の面に設けられる。外側シール部材50も、例えばゴム、エラストマーにより形成され、保持部30の有する環状部31のうち、挿通孔33より外側に設けられている。外側シール部材50は、パネル2と保持部30との間で圧縮または弾性変形した状態で設置される。これにより、外側シール部材50は、パネル2に対してセンサ装置1が取り付けられた状態で、パネル2と保持部30との隙間において、外側シール部材50より径方向内側の領域と、外側シール部材50より径方向外側の領域とを水が流れることを防ぐことが可能である。そのため、ガラス収容空間S1からパネル2の開口部3を経由してパネル2と保持部30との隙間に浸入する雨水などは、車室内側の空間S2へ流れることが防がれる。
また、外側シール部材50は、パネル2と保持部30との間で圧縮または弾性変形した状態で設置されることで、パネル2と保持部30とのがたつきによる異音の発生を防ぐ機能を有し、また、パネル2と保持部30との相対回転を防ぐ機能も有している。
図3〜図7に示すように、嵌合構造60は、保持部30が有する外縁部32に設けられた嵌合溝61と、センサ支持部20の径方向外側の部位に設けられた突起部62とを有している。上述したように、パネル2の開口部3にセンサ突出部10を差し込んだ後、保持部30に対してセンサ突出部10およびセンサ支持部20を相対回転することで、パネル2に対してセンサ装置1が取り付けられる。その状態で、突起部62は嵌合溝61に嵌合する。なお、図3〜図7では、嵌合時に対応する突起部62と嵌合溝61の符号の末尾に、同一のアルファベットa〜cを付している。本実施形態の嵌合構造60は、嵌合溝61と突起部62とが嵌合したときに節度感を発生させることの可能な構造である。なお、嵌合溝61と突起部62との嵌合時に節度感を発生させる仕組みについては、後に詳細に説明する。
以下の説明では、パネル2の開口部3にセンサ突出部10を差し込んだ状態を初期状態という。また、初期状態から保持部30に対しセンサ支持部20を所定角度回転し、突起部62が嵌合溝61に嵌合した状態を取付状態という。また、図3および図6に示したように、初期状態から取付状態とするときに、保持部30に対してセンサ突出部10およびセンサ支持部20を回転する方向を正回転方向といい、その逆方向を逆回転方向という。なお、図1〜図4、図6、図8は、いずれも初期状態を示したものである。
嵌合溝61に対し正回転方向側には係止爪63が設けられている。係止爪63は、保持部30に対してセンサ支持部20が回転軸方向に離れないように係止するための爪である。また、係止爪63は、嵌合溝61のうち正回転方向側の壁面を形成する。
嵌合溝61に対し逆回転方向側には摺接壁64が設けられている。摺接壁64は、初期状態からセンサ突出部10およびセンサ支持部20を回転して取付状態とする直前に、突起部62が摺接する壁である。その摺接壁64のうち径方向内側の面は、正回転方向に向かってセンサ支持部20側へ次第に近づくように傾斜する摺接壁傾斜面65となっている。摺接壁64は、初期状態から取付状態となる前に摺接壁64と突起部62との摩擦力によりセンサ支持部20と保持部30との回転に必要なトルク(以下、単に「トルク」という)を一旦増大させた後、突起部62と嵌合溝61とが嵌合するときにその摩擦力を解除するように構成されている。すなわち、摺接壁64は、突起部62と嵌合溝61とが嵌合するときに節度感を発生させるばね力を有していることから、「節度感用ばね」と称することもできる。また、摺接壁64は、嵌合溝61のうち逆正回転方向側の壁面を形成する。
なお、図示は省略するが、複数ある摺接壁64のうち少なくとも1つは、突起部62よりも回転軸方向に高く形成することが好ましい。
図5および図7に示すように、摩擦力低減部70は、センサ支持部20に設けられる支持部側凸部71と、保持部30に設けられる保持部側凸部72とを有している。支持部側凸部71は、センサ支持部20から回転軸方向保持部30側に突出するように設けられている。また、保持部側凸部72は、保持部30から回転軸方向センサ支持部20側に突出するように設けられている。
支持部側凸部71と保持部側凸部72とは、初期状態からセンサ支持部20を回転してゆく途中で回転軸方向に重なる位置に設けられている。支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向に重なると、その部位の厚みにより、センサ支持部20と保持部30との隙間が大きくなる。それにより、保持部30に固定された内側シール部材40の圧縮量または変形量が少なくなるので、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が低減する。なお、パネル3と保持部30との間で、外側シール部材50の圧縮量または変形量が大きくなる。
また、支持部側凸部71と保持部側凸部72とは、取付状態となるときに、回転軸方向においてずれた位置となるように設けられている。支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向にずれた位置となると、外側シール部材50の弾性力により、センサ支持部20と保持部30との隙間が小さくなり、内側シール部材40の圧縮量または変形量が大きくなる。それにより、内側シール部材40による防水機能および、異音防止機能が発現する。
なお、図5に示すように、支持部側凸部71は、正回転方向を向く側に支持部側前傾斜面73を有し、逆回転方向を向く側に支持部側後傾斜面74を有している。一方、図7に示すように、保持部側凸部72は、正回転方向を向く側に保持部側前傾斜面75を有し、逆回転方向を向く側に保持部側後傾斜面76を有している。そのため、初期状態からセンサ支持部20を回転してゆく途中で、支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向に重なるとき(言い換えれば、乗り上げるとき)に生じるトルクが低減する。
図2、図4および図5に示すように、回転開始機構80は、羽根部81とストッパ部82とを有している。羽根部81は、保持部30の環状部31において周方向(すなわち回転方向)に延びるように設けられている。羽根部81は、その一端が環状部31に固定され、中央部が周方向に延びて、他端83が径方向内側に延びている。羽根部81は、その他端83側が回転軸方向に大きく弾性変形可能である。羽根部81の他端83には、センサ支持部20とは反対側に延びる足部84が設けられている。
一方、ストッパ部82は、センサ突出部10が有する筒部11の径方向外側の部位に設けられている。ストッパ部82は、初期状態において、羽根部81の他端83に当接可能な位置に設けられている。ストッパ部82の回転軸方向の厚みは、羽根部81の他端83の回転軸方向の厚みとほぼ同じである。そのため、羽根部81の他端83が回転軸方向に弾性変形すると、羽根部81の他端83とストッパ部82とが回転軸方向にずれた位置となる。この状態で、センサ支持部20およびセンサ突出部10を、保持部30に対して相対回転することが可能となる。
次に、本実施形態のセンサ装置1をパネル2に取り付ける方法を、図9のフローチャートと図10〜図13の説明図を参照して説明する。なお、以下の説明では、センサ支持部20およびセンサ突出部10のことを「センサ部10、20」ということがある。
まず、図9のステップS110で、センサ部10、20と保持部30などを初期状態となるように組み合わせたセンサ装置1を用意し、そのセンサ装置1のセンサ突出部10をパネル2の開口部3に差し込む。
次に、ステップS120で、センサ部10、20と保持部30をパネル2側に押し付ける。これにより、内側シール部材40と外側シール部材50が圧縮される。
続いて、ステップS130で、図10に示すように、パネル2により足部84が回転軸方向のセンサ支持部20側に押されることで、羽根部81の他端83側が回転軸方向に弾性変形する。図10では、羽根部81の他端83側が回転軸方向に弾性変形した状態を破線で示している。その破線で示した状態において、羽根部81の他端83とストッパ部82とは、回転軸方向にずれた状態となっている。この状態で、センサ部10、20は、保持部30に対して相対回転可能となる。
次に、ステップS140で、センサ部10、20を、保持部30に対して正回転方向に回転させる。このとき、内側シール部材40は圧縮量または変形量が大きい状態となっているので、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が大きくなっている。そのため、センサ部10、20の回転に必要なトルク(以下、単に「トルク」という)は比較的大きいものとなっている。
続いて、ステップS150で、センサ部10、20を、保持部30に対して正回転方向に回転させてゆくと、その途中で支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向に重なる。
このときの状態を、図11に示す。図11の左の図は初期状態を示し、図11の右の図は初期状態からセンサ部10、20を所定角度回転させた状態を示している。図11の右の図では、支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向に重なることで、保持部30がパネル2側に移動し、センサ支持部20と保持部30との隙間が大きくなることを示している。すなわち、図11の左の図と右の図を比較すると、センサ支持部20と保持部30との隙間は、A1<A2であり、保持部30とパネル2との隙間は、B1>B2である。これにより、図11の右の図では、内側シール部材40の圧縮量または変形量が少なくなるので、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が低減する。
次に、ステップS160で、センサ部10、20を、保持部30に対して正回転方向にさらに回転させてゆくと、図12および図13に示すように、摺接壁64のうち径方向内側の摺接壁傾斜面65と突起部62とが摺接する。図12および図13では、センサ部10、20の回転に伴って突起部62に摺接する摺接壁64が径方向外側に移動する様子を示している。摺接壁傾斜面65は、正回転方向に向かってセンサ支持部20側へ次第に近づくように傾斜しているので、センサ部10、20を正回転方向に回転させてゆくにつれ、トルクが増大する。このように、摺接壁64は、節度感用ばねとして機能している。
続いて、ステップS170で、図14に示すように、摺接壁64から突起部62が外れると、突起部62は嵌合溝61に嵌合する。その際、それまでの大きいトルクが急に消失するため、突起部62は勢いよく嵌合溝61のうち正回転方向の壁面(すなわち、係止爪63の側面)に衝突し、節度感が強く発生する。したがって、作業員は、その作業完了時に、節度感を得ることができる。
なお、摺接壁64から突起部62が外れると同時、または、その直前で、支持部側凸部71と保持部側凸部72とは回転軸方向においてずれた位置となる。すなわち、図11の左の図に示した状態に戻る。これにより、センサ支持部20と保持部30との隙間が小さくなり、内側シール部材40の圧縮量または変形量が大きくなるので、内側シール部材40による防水機能、および、異音防止機能が発現する。
最後に、ステップS180で、センサ支持部20のコネクタ22に対し、配線が設けられた外部コネクタを締結する。これにより、センサ装置1をパネル2に取り付ける作業が完了する。
上記のステップS140〜S170におけるトルクの変化を、図15に示す。図15の横軸はセンサ部10、20の回転角を示し、縦軸はトルクを示している。
センサ部10、20の回転を開始してから回転角θ1までは、ステップS140で説明したように、内側シール部材40の圧縮量または変形量が大きいため、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が大きいものとなっている。
回転角θ1以降、ステップS150で説明したように、支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向に重なることで、内側シール部材40の圧縮量または変形量が小さくなり、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が低減する。
そして、回転角θ2から、ステップS160で説明したように、摺接壁64(節度感用ばね)と突起部62との摺接により、トルクが次第に増大する。
回転角θ3で、ステップS170で説明したように、支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向においてずれた位置となり、内側シール部材40による防水機能、および、異音防止機能が発現する。回転角θ4は、回転角θ3と同時またはその直後に、摺接壁64から突起部62が外れ、突起部62が嵌合溝61に嵌合する。その際、直前まで大きかったトルクが急に消失するため、突起部62は勢いよく嵌合溝61のうち正回転方向の壁面(すなわち、係止爪63の側面)に衝突する。これにより、節度感が強く発生する。
以上説明した第1実施形態のセンサ装置1は、次の作用効果を奏するものである。
(1)第1実施形態では、摩擦力低減部70は、初期状態から保持部30に対してセンサ支持部20を回転して取付状態とする前に、センサ支持部20と保持部30との隙間を大きくして内側シール部材40による摩擦力を低減することが可能なものである。
これにより、センサ装置1をパネル2に取り付ける際、初期状態からセンサ部10、20を回転すると、内側シール部材40による摩擦力が摩擦力低減部70により低減される。そのため、センサ部10、20の回転に必要なトルクが小さくなるので、嵌合溝61と突起部62とが嵌合するときの節度感を作業者が明確に感じ取ることが可能となる。したがって、このセンサ装置1は、保持部30に対するセンサ部10、20の回転量不足が防がれ、取付けの不具合を防ぐことができる。
(2)第1実施形態では、摩擦力低減部70は、支持部側凸部71と保持部側凸部72とを有している。そして、支持部側凸部71と保持部側凸部72は、初期状態からセンサ支持部20を回転してゆく途中で回転軸方向に重なることで、センサ支持部20と保持部30との隙間を大きくする。
また、支持部側凸部71と保持部側凸部72は、取付状態となるときに支持部側凸部71と保持部側凸部72とが回転軸方向においてずれた位置となることで、内側シール部材40による防水機能、および異音防止機能を発現させる。
(3)第1実施形態では、支持部側凸部71は、正回転方向を向く側に支持部側前傾斜面73を有する。また、保持部側凸部72は、逆回転方向を向く側に保持部側後傾斜面76を有する。
これにより、初期状態からセンサ支持部20を回転してゆく途中で、支持部側凸部71と保持部側凸部72とを小さいトルクで回転軸方向に重ねることができる。
(4)第1実施形態では、支持部側凸部71は、逆回転方向を向く側に支持部側後傾斜面74を有する。また、保持部側凸部72は、正回転方向を向く側に保持部側前傾斜面75を有する。
これにより、センサ取付時にセンサ支持部20を回転する際、支持部側凸部71と保持部側凸部72とが重なった状態からずれた位置になるとき、支持部側後傾斜面74と保持部側前傾斜面75とが滑ることで、センサ支持部20の回転速度が速くなる。そのため、嵌合溝61と突起部62とが嵌合するときに作業者が感じ取る節度感を大きくすることができる。
(5)第1実施形態では、初期状態から取付状態となる前に突起部62と摺接する摺接壁64は、摺接壁64と突起部62との摩擦力によりトルクを一旦増大させた後、突起部62と嵌合溝61とが嵌合するときにその摩擦力を解除するように構成されている。
これにより、突起部62と嵌合溝61とが嵌合する直前で摩擦力が解除されると、それ以前の大きいトルクにより、センサ支持部20の回転速度が速くなる。そのため、嵌合溝61と突起部62とが嵌合するときに作業者が感じ取る節度感を大きくすることができる。
(6)第1実施形態では、摺接壁64のうち径方向内側の面は、摺接壁傾斜面65となっている。
これにより、突起部62と摺接壁64とが摺接した状態でセンサ部10、20を正回転方向に回転するときのトルクを次第に増大させることが可能である。そのため、突起部62と嵌合溝61とが嵌合する直前で摩擦力を解除すると、センサ支持部20の回転速度がより速くなる。したがって、嵌合溝61と突起部62とが嵌合するときに作業者が感じ取る節度感をより大きくすることができる。
(7)第1実施形態では、内側シール部材40は、摩擦力低減部70よりも外周側に環状に設けられている。
これにより、パネル2の開口部3を通って挿通孔33からセンサ支持部20と保持部30との間に浸入した水が内側シール部材40より径方向外側の領域に漏出することを防ぐことができる。
(8)第1実施形態では、複数ある摺接壁64のうち少なくとも1つは、突起部62よりも回転軸方向に高く形成されることが好ましい。
これにより、センサ装置1をパネル2から取り外す作業を行う際、摺接壁64を径方向外側に倒しやすくなる。そのため、作業者は、摺接壁64を径方向外側に倒した状態として、突起部62と嵌合溝61とが嵌合した状態から逆回転方向へセンサ支持部20を回転させることが可能である。したがって、センサ装置1をパネル2から取り外す作業を容易に行うことができる。
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対し、センサ支持部20のうち径方向外側の部位に設けられた突起部62の形状を変更したものである。その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図16に示すように、第2実施形態では、嵌合構造60を構成する突起部62は、径方向外側に突起部傾斜面66を有している。突起部傾斜面66は、正回転方向に向かって回転軸から次第に離れるように傾斜している。
図17〜図20は、センサ装置1をパネル2に取り付ける作業を行う際、センサ部10、20を回転させてゆく様子を示している。保持部30に対してセンサ部10、20を回転する際、図19に示すように、突起部62の一部が摺接壁64から回転方向にずれた位置になると、突起部傾斜面66と突起部傾斜面66との摺接により、突起部62が正回転方向に押し出される。そのため、センサ支持部20の回転速度が速くなるので、突起部62は勢いよく嵌合溝61のうち正回転方向の壁面(すなわち、係止爪63の側面)に衝突する。したがって、第2実施形態では、嵌合溝61と突起部62とが嵌合するときに作業者が感じ取る節度感を大きくすることができる。
(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1実施形態等に対して回転開始機構80、嵌合構造60、摩擦力低減部70などの構成の一部を変更したものである。その他については第1実施形態等と同様であるため、第1実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
図21〜図23に示すように、第3実施形態のセンサ装置1が備える回転開始機構80も、羽根部81とストッパ部82とを有している。羽根部81は、保持部30の環状部31において径方向に延びるように設けられている。羽根部81は、一端が環状部31に固定され、その一端から他端83に向けて径方向内側に延びている。羽根部81は、その他端83側が回転軸方向に大きく弾性変形可能である。羽根部81には、センサ支持部20とは反対側に延びる足部84が設けられている。
一方、ストッパ部82は、センサ突出部10が有する筒部11の径方向外側の部位に設けられている。ストッパ部82は、初期状態において、羽根部81の他端83に当接可能な位置に設けられている。そして、羽根部81の他端83が回転軸方向に弾性変形すると、羽根部81の他端83とストッパ部82とは回転軸方向にずれた位置となるように構成されている。その状態で、センサ部10、20を保持部30に対して相対回転することが可能となる。
摩擦力低減部70は、羽根部81、足部84、および、羽根部側凸部85を有している。羽根部側凸部85は、羽根部81からセンサ支持部20側に突出するように設けられている。
図24の左の図は初期状態においてセンサ突出部10をパネル2の開口部3に差し込んだ状態を示し、図24の右の図は初期状態においてセンサ装置1をパネル2に押し付けた状態を示している。
図24の右の図に示すように、センサ装置1をパネル2に押し付けると、羽根部81のパネル2側に設けられた足部84がパネル2によってセンサ支持部20側に押される。すると、羽根部81の他端83側がセンサ支持部20側に大きく弾性変形し、羽根部側凸部85がセンサ支持部20をパネル2とは反対側に押す。これにより、センサ支持部20と保持部30との隙間が大きくなる。
図24の左の図と右の図を比較すると、センサ支持部20と保持部30との隙間は、A1<A2であり、保持部30とパネル2との隙間は、B1>B2である。これにより、保持部30に固定された内側シール部材40の圧縮量または変形量が少なくなり、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が低減する。なお、内側シール部材40の圧縮量または変形量が少なくなるとは、圧縮量または変形量が0になることも含んでいる。
図22、図23および図25に示すように、嵌合構造60は、センサ支持部20のうち保持部30側の面に設けられた嵌合溝61と、上記の羽根部側凸部85により構成されている。センサ装置1をパネル2に取り付ける際、センサ支持部20と保持部30とが取付状態になると、センサ支持部20に設けられた嵌合溝61と羽根部側凸部85とが嵌合し、センサ支持部20と保持部30との隙間が小さくなる。それにより、内側シール部材40の圧縮量または変形量が大きくなり、内側シール部材40による防水機能、および、異音防止機能が発現する。
次に、第3実施形態のセンサ装置1をパネル2に取り付ける方法を、図26のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS210で、センサ部10、20と保持部30などを組み合わせた状態のセンサ装置1を用意し、図24の左の図で示したように、センサ装置1のセンサ突出部10をパネル2の開口部3に差し込む。
次に、ステップS220で、図24の右の図で示したように、センサ部10、20と保持部30をパネル2側に押し付ける。これにより、外側シール部材50が圧縮される。
続いて、ステップS230で、パネル2により足部84が回転軸方向のセンサ支持部20側に押されることで、羽根部81の他端83側が回転軸方向センサ支持部20側に弾性変形する。これにより、羽根部81の他端83とストッパ部82とが回転軸方向にずれた位置となる。この状態で、センサ部10、20は、保持部30に対して相対回転可能な状態になる。
ステップS240では、羽根部81に設けられた羽根部側凸部85がセンサ支持部20をパネル2とは反対側に押すことで、センサ支持部20と保持部30との隙間が大きくなる。それにより、保持部30に固定された内側シール部材40の圧縮量または変形量が少なくなるので、内側シール部材40とセンサ支持部20との摩擦力が低減する
次に、ステップS250で、センサ部10、20を、保持部30に対して正回転方向に低摩擦力の状態で回転させてゆく。
続いて、ステップS260で、図25に示したように、センサ支持部20に設けられた嵌合溝61と羽根部側凸部85とが嵌合する。その時の振動や音が作業員に伝わることで、その作業完了時に節度感を得ることができる。また、羽根部側凸部85と嵌合溝61とが嵌合することで、センサ支持部20と保持部30との隙間が小さくなる。それにより、内側シール部材40の圧縮量または変形量が大きくなり、内側シール部材40による防水機能、および、異音防止機能が発現する。
最後に、ステップS270で、センサ支持部20のコネクタ22に対し、配線が設けられた外部コネクタを締結する。これにより、センサ装置1をパネル2に取り付ける作業が完了する。
以上説明した第3実施形態も、上述した第1実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、センサ装置1をパネル2に取り付ける際、センサ部10、20を回転するときの内側シール部材40による摩擦力が摩擦力低減部70により低減される。そのため、センサ部10、20の回転に必要なトルクが小さくなるので、嵌合溝61と羽根部側凸部85とが嵌合するときの節度感を作業者が明確に感じ取ることが可能である。したがって、第3実施形態のセンサ装置1も、保持部30に対するセンサ支持部20の回転量不足が防がれ、取付けの不具合を防ぐことができる。
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、センサ装置1は、車両のドアインナーパネル2などの壁に取り付けられて使用されるものとして説明したが、これに限らず、センサ装置1は、種々の壁に取り付けて使用することが可能である。
(2)上記第1実施形態および第2実施形態では、嵌合構造60の有する嵌合溝61を保持部30に設け、突起部62をセンサ支持部20に設けるものとして説明したが、これに限らず、嵌合構造60の有する嵌合溝61をセンサ支持部20に設け、突起部62を保持部30に設けてもよい。
(3)上記第1実施形態および第2実施形態では、内側シール部材40は、摩擦力低減部70よりも外周側に環状に設けるものとして説明したが、これに限らず、内側シール部材40は、摩擦力低減部70よりも内周側に環状に設けてもよい。
(4)上記各実施形態では、内側シール部材40は、防水機能および異音防止機能を発現させるものとして説明したが、これに限らず、内側シール部材40は、防水機能または異音防止機能の少なくとも一方の機能を有するものとしてもよい。
なお、外側シール部材50についても、同様に、防水機能または異音防止機能の少なくとも一方の機能を有するものとしてもよい。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
1 センサ装置
10 センサ突出部
20 センサ支持部
30 保持部
40 内側シール部材
50 外側シール部材
61 嵌合溝
62 突起部
60 嵌合構造
70 摩擦力低減部

Claims (7)

  1. 壁(2)に取り付けられて使用されるセンサ装置であって、
    前記壁に設けられた開口部(3)に差し込まれるセンサ突出部(10)と、
    前記センサ突出部と一体に構成され前記開口部より大きいセンサ支持部(20)と、
    前記センサ突出部が挿通する挿通孔(33)を有し、前記センサ支持部と前記壁との間に設けられ、前記センサ突出部および前記センサ支持部に対して相対回転可能な保持部(30)と、
    前記センサ支持部と前記保持部との間に設けられる内側シール部材(40)と、
    前記壁と前記保持部との間に設けられる外側シール部材(50)と、
    前記壁に設けられた前記開口部に前記センサ突出部を差し込んだ初期状態から前記保持部に対し前記センサ支持部を所定角度回転した取付状態とするとき、前記センサ支持部または前記保持部の一方に設けた嵌合溝(61)と他方に設けた突起部(62、85)とが嵌合するように構成された嵌合構造(60)と、
    前記初期状態から前記保持部に対し前記センサ支持部を回転して前記取付状態となる前に、前記センサ支持部と前記保持部との隙間を大きくして前記内側シール部材による摩擦力を低減する摩擦力低減部(70)と、を備えるセンサ装置。
  2. 前記摩擦力低減部は、前記センサ支持部から回転軸方向保持部側に突出する支持部側凸部(71)と、前記保持部から回転軸方向センサ支持部側に突出する保持部側凸部(72)とを有し、
    前記初期状態から前記センサ支持部を回転してゆく途中で前記支持部側凸部と前記保持部側凸部とが回転軸方向に重なることで、前記センサ支持部と前記保持部との隙間を大きくし、
    前記取付状態となるときに前記支持部側凸部と前記保持部側凸部とが回転軸方向においてずれた位置となることで、前記内側シール部材による防水機能または異音防止機能を発現させるように構成されている、請求項1に記載のセンサ装置。
  3. 前記初期状態から前記取付状態となる前に前記突起部と摺接する摺接壁(64)をさらに備え、
    前記摺接壁は、前記初期状態から前記取付状態となる前に前記摺接壁と前記突起部との摩擦力により前記センサ支持部と前記保持部との回転に必要なトルクを一旦増大させた後、前記突起部と前記嵌合溝とが嵌合するときにその摩擦力を解除するように構成されている、請求項1または2に記載のセンサ装置。
  4. 前記突起部は、前記センサ支持部のうち径方向外側の部位に設けられ、
    前記摺接壁は、前記保持部のうち径方向外側の部位に設けられ、
    前記摺接壁は、前記初期状態から前記取付状態とする際に前記センサ支持部を回転する回転方向に向かって前記センサ支持部側へ次第に近づくように傾斜する摺接壁傾斜面(65)を有する、請求項3に記載のセンサ装置。
  5. 前記突起部は、前記センサ支持部のうち径方向外側の部位に設けられ、
    前記摺接壁は、前記保持部のうち径方向外側の部位に設けられ、
    前記突起部は、前記初期状態から前記取付状態とする際に前記センサ支持部を回転する回転方向に向かって回転軸から次第に離れるように傾斜する突起部傾斜面(66)を有する、請求項3または4に記載のセンサ装置。
  6. 前記摺接壁は、前記突起部より回転軸方向に高く形成されている、請求項3ないし5のいずれか1つに記載のセンサ装置。
  7. 前記内側シール部材は、前記摩擦力低減部よりも内周側または外周側に環状に設けられている、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のセンサ装置。
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