JP4472544B2 - Case positioning mechanism for mobile equipment - Google Patents
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Description
本発明は、移動体搭載装置におけるケース位置決め機構に関するものである。 The present invention relates to a case positioning mechanism in a moving body mounting apparatus.
ACCシステム(アダプティブ・クルーズ・コントロール・システム)、Stop&Goシステム(渋滞追従システム)、車間警報システム等に使用されるレーダ装置を車両に取り付ける場合、そのレーダ装置の対象物検知軸の方向が予め設定した目標とする対象物検知軸の方向を正しく指向していないと、隣車線の対向車を誤検知してシステムが誤作動したり、路面、陸橋、看板だけを検知して先行車を検知しないためにシステムが作動しないという問題が発生する。そこで、レーダ装置の対象物検知軸の方向を目標とする対象物検知軸の方向に一致させるエイミングを行う必要がある。 When a radar device used in an ACC system (adaptive cruise control system), Stop & Go system (congestion tracking system), inter-vehicle warning system, etc. is mounted on a vehicle, the direction of the object detection axis of the radar device is set in advance. If the direction of the target object detection axis is not correctly oriented, the oncoming vehicle on the adjacent lane will be detected incorrectly, and the system will malfunction, or only the road surface, overpass and signboard will be detected and the preceding vehicle will not be detected. The problem occurs that the system does not work. Therefore, it is necessary to perform aiming to match the direction of the object detection axis of the radar device with the direction of the target object detection axis.
この種の技術として、例えば特許文献1には、エイミング装置をレールに沿って移動させながらレーザセンサで基準面までの距離を測定して該基準面の傾きを算出した後に、レーザセンサでレーダ装置の前面の複数の位置までの距離を測定して該前面の傾きを算出し、そして、バンパーの基準面の傾きおよびレーダ装置の前面の傾きを比較することで車両に対するレーダ装置の軸調整状態を検知し、この軸調整状態が適正となるようにレーダ装置の取付角度を調整してエイミングを行う技術が提案されている。
As this type of technology, for example,
従来におけるレーダ装置の取付角度の調整について図8〜図10を用いて説明する。レーダ装置のケース21には、車体に取り付けられたベースブラケット23にエイミングボルト24を介して連結するための、ボルト固定部22が形成されている。エイミングボルト24には、その軸心方向に自身を移動させるギア部25が形成され、エイミングボルト24を支えるカラー26が装着されている。ついで、図10に示すように、ドライバ27をギヤ部25に挿入して係合させ、この状態でドライバ27を回転させることで、エイミングボルト24をこれに対向するボルト固定部22に対して接近または離反させる。そして、図8に示すように、ケース21の左右両側に突出形成されたボルト固定部22と、これに対向するベースブラケット23の部位間の距離LA、LBを調整することで、ケース21内に収容されたレーダの角度を調整する。
A conventional adjustment of the mounting angle of the radar apparatus will be described with reference to FIGS. In the
また、従来におけるレーダ装置の他の取付角度の調整について図11〜図13を用いて説明する。図11に示すように、レーダ装置のケース31には、車体に取り付けられたベースブラケット32に回動可能に取り付けられる取付軸33が形成されている。ベースブラケット32の側面下部にはカム38が配設されている。このカム38の偏心位置に設けられた回転軸39がベースブラケット32に回転可能に接続されている。カム38は、ケース31に固着された位置決め部材41に当接している。カム38にはその回転軸39と同軸のウォームホイールギア37が一体化され、ウォームホイールギア37がウォームギア36に噛合している。また、ケース31とベースブラケット32とは、スプリング40を介して互いに引き合う方向に付勢されている。そして、カム機構によりケース位置を前後させエイミングを行う。
Further, another adjustment of the mounting angle of the conventional radar apparatus will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 11, the
すなわち、ウォームギア36を駆動することで、これに噛み合うウォームホイールギア37を回転させる。これに伴い、ウォームホイールギア37と一体化されたカム38が回転させられるので、図12に示すように、カム38に当接する位置決め部材41とともにケース31が矢印Pのように変位する(図13に変位後のカム38’と位置決め部材41’を示す)。このとき、ケース31はスプリング41によりブラケット32に接近する方向に付勢されているので、両者が釣り合う位置で位置決めされる。このようにして、ケース31内に収容されたレーダの角度を調整する。
しかしながら、従来の技術には、以下のような問題がある。
例えば、図8〜図10に示した従来技術においては、エイミングボルトに対応させてボルト固定部をレーダ装置に設ける必要があるため、その分レーダ装置を大型化してしまう。また、エイミングボルトに挿入するドライバの規格が統一されていないので、ドライバによっては挿入してもエイミングボルトのギア部内で空回りするのみであったり、場合によってはギア部に潰れを引き起こす虞がある。さらに、レーダ装置を固定するためには、少なくとも3箇所に、エイミングボルトおよびこれを支持するカラーがそれぞれ必要となり、その分部品点数や重量の増大を招く、という問題がある。
However, the conventional techniques have the following problems.
For example, in the prior art shown in FIGS. 8 to 10, since it is necessary to provide the bolt fixing portion in the radar apparatus in correspondence with the aiming bolt, the size of the radar apparatus is increased accordingly. In addition, since the standard of the driver to be inserted into the aiming bolt is not unified, there is a possibility that depending on the driver, even if the driver is inserted, it will only rotate idly within the gear part of the aiming bolt, or the gear part may be crushed in some cases. Furthermore, in order to fix the radar apparatus, an aiming bolt and a collar supporting the same are required at least at three locations, which causes an increase in the number of parts and weight.
また、図11〜図13に示した従来技術においては、スプリング等の付勢をする部材が別途必要であり、さらに、走行に伴う車体の振動等によりケースの位置が前後にぶれてしまい、結果として物体の検知精度に影響を与えてしまうという問題がある。 In addition, in the prior art shown in FIGS. 11 to 13, a member for biasing such as a spring is required separately, and the position of the case is shaken back and forth due to vibrations of the vehicle body accompanying traveling. There is a problem that the detection accuracy of the object is affected.
特に、レーダ装置が車載用の場合には、先行車を検知する必要性等から通常車両前面に取り付ける必要がある。上述した従来技術のような幅方向に大きなレーダユニットをラジエターよりも前方に装着すると、ラジエターへの通風量を減少させてしまい、その結果、冷却能力を低下させてしまうという問題がある。 In particular, when the radar device is mounted on a vehicle, it is usually necessary to attach it to the front of the vehicle because of the necessity of detecting the preceding vehicle. When a radar unit that is large in the width direction as in the above-described prior art is mounted in front of the radiator, there is a problem that the amount of ventilation to the radiator is reduced, and as a result, the cooling capacity is lowered.
従って、本発明は、適正に位置決めを行うことができるとともに、部品点数を抑制して小型化や軽量化を行うことができる移動体搭載装置におけるケース位置決め機構を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a case positioning mechanism in a moving body mounting apparatus that can perform positioning properly and can be reduced in size and weight by suppressing the number of parts.
請求項1に係る発明は、移動体に対して回動可能な状態で取り付けられる取付軸(例えば、実施の形態における取付軸6)および外方に突出した複数の位置決め部材(例えば、実施の形態における位置決め部材11、12)を備えるケース(例えば、実施の形態におけるケース2)と、前記複数の位置決め部材の外周面に接し、自身の回転軸を中心に回転することにより前記複数の位置決め部材を移動させるカム(例えば、実施の形態におけるカム9)と、前記ケースの取付軸を回動可能に取付けるとともに前記カムを前記回転軸を介して回動可能に取り付けるベース部材(例えば、実施の形態におけるベースブラケット5)と、を備えるケース位置決め機構において、前記カムの外周形状は、少なくとも前記複数の位置決め部材と接する部位において、前記回転軸の軸心を原点として該原点からカム外周端までの距離をrとした場合に、極座標方程式r=b+acosθで示される形状に略等しいものであることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, an attachment shaft (for example, the
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のものであって、前記カムの外周形状は、少なくとも前記複数の位置決め部材と接する部位において、前記極座標方程式における、a≦bの範囲で示される形状に略等しいものであることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載のものであって、記カムの外周形状は、前記複数の位置決め部材と接する部位の少なくとも一部において、そのカム外周端と原点との距離を、前記極座標方程式で示される距離rよりも大きくされたものであることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記カムの外周形状は、前記極座標方程式におけるθ=180度で示される部位付近において、そのカム外周端と原点との距離を、前記極座標方程式で示される距離rよりも大きくされたものであることを特徴とする。
In the invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4に記載のものであって、前記ケースは車載用レーダ装置のケースであることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、前記カムを前記回転軸を中心に回転移動させると、これに伴い前記カムの外周面に接した前記複数の位置決め部材およびこれらを備えるケースが前記取付軸を基点として変位する。ここで、前記カムの外周形状は前記極座標方程式で示される形状に略等しいものであるので、前記複数の位置決め部材は一定の距離を保ちながら前記カムとの接触を維持しつつ変位することができる。これにより、前記複数の位置決め部材を備えるケースの角度を精度良く調整することができる。加えて、ベース部材にエイミングボルト取付部を設ける必要が無いため、その分小型化や軽量化を行うことができる。さらに、スプリング等の付勢部材が不要となるため、その分製造コストを低減することができる。また、外部からの振動が入力された場合であっても、複数の位置決め部材により位置決めが行われているため、ケースの位置ぶれを防止でき、位置決めの信頼性を確保することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the cam is rotationally moved around the rotation shaft, the plurality of positioning members in contact with the outer peripheral surface of the cam and a case provided with these positioning members are connected to the mounting shaft. Displaces as a base point. Here, since the outer peripheral shape of the cam is substantially equal to the shape shown by the polar coordinate equation, the plurality of positioning members can be displaced while maintaining contact with the cam while maintaining a certain distance. . Thereby, the angle of the case including the plurality of positioning members can be adjusted with high accuracy. In addition, since it is not necessary to provide the aiming bolt mounting portion on the base member, the size and weight can be reduced accordingly. Furthermore, since an urging member such as a spring is not required, the manufacturing cost can be reduced accordingly. Further, even when external vibration is input, since positioning is performed by a plurality of positioning members, it is possible to prevent the case from being shaken and to ensure positioning reliability.
請求項2に係る発明によれば、前記カム形状として、製造かつ設計するにあたり好適な形状とすることができる。
According to the invention which concerns on
請求項3に係る発明によれば、前記カムの回転に伴って前記複数の位置決め部材は前記ベース部材に対して接近または離反する方向に往復運動を行うこととなる。このときに、前記距離を大きくした部分(換言すればカムの肉厚を増した部分)が前記複数の位置決め部材に接することになるため、カムの過度の回転を抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, as the cam rotates, the plurality of positioning members reciprocate in a direction approaching or separating from the base member. At this time, since the portion where the distance is increased (in other words, the portion where the thickness of the cam is increased) comes into contact with the plurality of positioning members, excessive rotation of the cam can be suppressed.
請求項4に係る発明によれば、前記極座標方程式の極座標原点位置に前記回転軸の取り付けスペースの確保が容易となり、前記部位の肉厚を確保することができるため前記回転軸付近の強度を十分に確保することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is easy to secure a mounting space for the rotating shaft at the polar coordinate origin position of the polar coordinate equation, and the thickness of the portion can be secured, so that the strength near the rotating shaft is sufficiently high. Can be secured.
請求項5に係る発明によれば、位置決めに必要な部品点数を低減できているので、その分幅方向の薄型化が可能となり、車両前面に搭載した場合であっても車両前面から視た投影面積を低減できる。その結果、ラジエターへの通風量を従来よりも確保し易くできる。複数の位置決め部材とカム機構を利用しているので、車両の振動に関わらずケースのぶれを抑制でき、これによりケース内に搭載されたレーダの軸調整の精度を確保することができる。
According to the invention of
以下、この発明の実施の形態におけるケース位置決め機構を図面と共に説明する。図1は本発明の実施の形態におけるケース位置決め機構が適用されるレーダ装置の概略平面図である。また、図2は、図1に示すレーダ装置の概略側面図である。 A case positioning mechanism according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of a radar apparatus to which a case positioning mechanism according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic side view of the radar apparatus shown in FIG.
レーダ装置1は、例えば、車両のフロントバンパーに固定されたフロントグリルと、ボンネットで開閉されるエンジンルーム(いずれも図示せず)との間に収容されている。図1、図2に示すように、レーダ装置1のケース2は、外形を略直方体形状に形成され、内部にレーダ機構を搭載している。ケース2の両側面外方には、内部のレーダ機構の軸に連結された取付軸6が突出形成されている。一方、ベースブラケット5は、車体に設置された状態で平面視略コ字に形成されており、ベースブラケット5の両側面にケース2の取付軸6が回動可能に取り付けられる。
For example, the
以下、図4、図5を用いてより具体的に説明する。ケース2は、略直方体形状に形成に形成されたケース本体3と、該ケース本体3よりも前方側(車両前方側)に張り出してケース本体3を覆うカバー部4とを備えている。
また、レーダ装置1のケース2上面には、レーダ装置1の角度を検知する角度検知部13が装着されている。角度検知部13は、前後一対の筒体支持部材に支持される例えばガラス製の透明な筒体を備えている。筒体は、その軸線がレーダ装置1の軸線に沿うように前後方向に配置され、その内部に封入された液体に浮き部材が前後方向に移動可能に浮かんでいる。この浮き部材の変位を検出することでレーダ装置1の角度を検知するものであるが、本発明と直接関係するものではないので詳細については省略する。
Hereinafter, a more specific description will be given with reference to FIGS. 4 and 5. The
Further, an
ベースブラケット5の側面下部にはカム9が配設されている。このカム9の偏心位置に設けられた回転軸10がベースブラケット5に回転可能に接続されている。ケース2には、前記カム9を両側から挟み込むようにして前記ガム9の外周面に当接する2つの位置決め部材11、12がケース2の一方の側面に突出形成されている。
カム9にはその回転軸10と同軸のウォームホイールギア8が一体化され、ウォームホイールギア8がウォームギア7に噛合している。
A
A
本実施の形態における、カム9の外周形状は、少なくとも前記複数の位置決め部材11、12と接する部位を、前記回転軸10の軸心を原点として該原点からカム9外周端までの距離をrとした場合に、極座標方程式r=b+acosθで示される形状に略等しい(換言すれば、カム9の外形がエピサイクロイド曲線に略等しい)ものである。ここで、a、bは所定の定数である。aの値でエイミングの範囲が決まる。また、a、bの値によりカム9の大きさが調整される。本実施の形態では、設計上好適であるため、a=5、b=8に設定している。
In the present embodiment, the outer peripheral shape of the
以上のように構成されたレーダ装置の位置決め処理について説明する。図3は図1に示すレーダ装置のケース位置決めの原理図である。図6は図1に示すレーダ装置の位置決め動作を示す説明図である。図7は図6の要部拡大説明図である。
まず、ウォームギア7を駆動することで、これに噛み合うウォームホイールギア8を回転させる。これに伴い、ウォームホイールギア8と一体化されたカム9が回転させられる。そして、前記カム9を前記回転軸10を中心に回転移動させると、これに伴い前記カム9の外周面に接した位置決め部材11、12およびこれらを備えるケース2が前記取付軸6を基点として変位する。
The positioning process of the radar apparatus configured as described above will be described. FIG. 3 is a principle diagram of case positioning of the radar apparatus shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory view showing the positioning operation of the radar apparatus shown in FIG. FIG. 7 is an enlarged explanatory view of the main part of FIG.
First, by driving the
ここで、前記カム9の外周形状は前記極座標方程式で示される形状に略等しいものであるので、その特性として、前記位置決め部材11、12は一定の距離を保ちながら前記カム9との接触を維持しつつ変位することができる。
すなわち、図3に示すように、変位前の位置決め部材11、12のカム9との接点PQ間の距離Lと、変位後の位置決め部材11、12のカム9との接点P’Q’間の距離L’とが略等しくなっている。また、図6、図7に示すように、ベースブラケット5とケース2とが接近する方向に変位する場合(符号に’’を付して示す)であっても、ベースブラケット5とケース2とが離反する方向に変位する場合(符号に’を付して示す)であっても、前記位置決め部材11、12は一定の距離を保ちながら前記カム9との接触を維持しつつ変位する。
Here, since the outer peripheral shape of the
That is, as shown in FIG. 3, the distance L between the contact points PQ of the
これにより、前記位置決め部材11、12を備えるケース2の角度を精度良く調整することができる。そして、位置決め部材11、12を備えるケース2が前記取付軸6を基点として変位するので、取付軸6に接続されたレーダの軸を精度良く調整してエイミングを行うことができる。
Thereby, the angle of
以上説明したように、本実施の形態においては、ベースブラケット5にエイミングボルト取付部を設ける必要が無いため、その分小型化や軽量化を行うことができる。さらに、スプリング等の付勢部材が不要となるため、その分製造コストを低減することができる。また、外部からの振動が入力された場合であっても、位置決め部材11、12により位置決めが行われているため、ケース2の位置ぶれを防止でき、位置決めの信頼性を確保することができる。さらに、位置決め部材11、12はカム9の両側に跨るように配置されているので、位置決めの信頼性をさらに向上することができる。
As described above, in the present embodiment, since it is not necessary to provide the aiming bolt mounting portion on the
また、本実施の形態における車載用レーダ装置は、位置決めに必要な部品点数を低減できているので、その分幅方向の薄型化が可能となり、レーダ装置を車両前面に搭載した場合であっても車両前面から視た投影面積を低減できる。その結果、ラジエターへの通風量を従来よりも確保し易くできる。また、複数の位置決め部材とカム機構を利用しているので、車両の振動に関わらずケース2のぶれを抑制でき、これによりケース2内に搭載されたレーダの軸調整の精度を確保することができる。
In addition, since the on-vehicle radar device according to the present embodiment can reduce the number of parts necessary for positioning, it can be reduced in the width direction, and even when the radar device is mounted on the front surface of the vehicle. The projected area viewed from the front of the vehicle can be reduced. As a result, it is easier to ensure the amount of ventilation to the radiator than before. In addition, since a plurality of positioning members and cam mechanisms are used, the shake of the
以上、本発明の内容を実施の形態により説明したが、本発明の内容は実施の形態のみに限定されるものでないことはもちろんである。例えば、本発明の適用対象としては、レーダ装置に限定されず、ソナー、カメラ、灯火等を含むものとする。また、実施の形態においては、ケース2の一方の側面に複数の位置決め部材11、12を備えて、レーダ軸を上下方向に調整する場合について説明したが、これに限らず、ケース2の両方の側面に複数の位置決め部材を備えてレーダ軸を調整してもよいし、ケース2の正面または背面に複数の位置決め部材を備えてレーダ軸を車両の左右方向に調整するようにしてもよい。また、移動体としては、車両が好ましいが、これに限らず、例えば二輪車等であってもよい。
前記カム9の外周形状は、少なくとも前記複数の位置決め部材11、12と接する部位において、前記極座標方程式における、a≦bの範囲で示される形状に略等しいものであると、製造かつ設計するにあたり好適な形状である点で好ましい。
Although the contents of the present invention have been described above by way of embodiments, it is needless to say that the contents of the present invention are not limited only to the embodiments. For example, the application target of the present invention is not limited to a radar apparatus, but includes a sonar, a camera, a lamp, and the like. Further, in the embodiment, the case where the plurality of
It is suitable for manufacturing and designing that the outer peripheral shape of the
また、記カムの外周形状は、前記複数の位置決め部材11,12と接する部位の少なくとも一部において、そのカム9の外周端と原点(回転軸10の中心O)との距離を、前記極座標方程式で示される距離rよりも大きくされたものであることが好ましい。このようにすると、前記カム9の回転に伴って前記複数の位置決め部材11、12は前記ベースブラケット5に対して接近または離反する方向に往復運動を行うこととなる。このときに、前記距離を大きくした部分(換言すればカムの肉厚を増した部分)が前記複数の位置決め部材11、12に接することになるため、カム9の過度の回転を抑制することができる。
In addition, the outer peripheral shape of the cam is the polar coordinate equation that represents the distance between the outer peripheral end of the
また、前記カム9の外周形状を、前記極座標方程式におけるθ=180度で示される部位付近(原点Oから最短rminとなるカム9外周端)において、そのカム9外周端と原点との距離を、前記極座標方程式で示される距離rよりも大きくすることが好ましい。このようにすると、前記極座標方程式の極座標原点位置に前記回転軸10の取り付けスペースの確保が容易となり、前記部位の肉厚を確保することができるため前記回転軸10付近の強度を十分に確保することができる。
Further, the outer peripheral shape of the
1…レーダ装置
2…ケース
5…ベースブラケット(ベース部材)
6…取付軸
9…カム
10…カム回転軸
11、12…位置決め部材
DESCRIPTION OF
6 ... Mounting
Claims (5)
前記複数の位置決め部材の外周面に接し、自身の回転軸を中心に回転することにより前記複数の位置決め部材を移動させるカムと、
前記ケースの取付軸を回動可能に取付けるとともに前記カムを前記回転軸を介して回動可能に取り付けるベース部材と、を備えるケース位置決め機構において、
前記カムの外周形状は、少なくとも前記複数の位置決め部材と接する部位において、前記回転軸の軸心を原点として該原点からカム外周端までの距離をrとした場合に、極座標方程式r=b+acosθで示される形状に略等しいものであることを特徴とする移動体搭載装置におけるケース位置決め機構。 A case including an attachment shaft attached in a rotatable manner to the moving body and a plurality of positioning members protruding outward;
A cam for moving the plurality of positioning members by contacting an outer peripheral surface of the plurality of positioning members and rotating about a rotation axis thereof;
In a case positioning mechanism comprising: a base member that pivotably attaches the mounting shaft of the case and pivotally attaches the cam via the rotating shaft;
The outer peripheral shape of the cam is represented by a polar coordinate equation r = b + acos θ, where r is the distance from the origin to the outer peripheral end of the cam with the axial center of the rotating shaft as the origin at least at the part that contacts the plurality of positioning members. A case positioning mechanism in a mobile body mounting device, characterized in that the shape is substantially equal to the shape of the movable body mounting device.
The case positioning mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the case is a case of an on-vehicle radar device.
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