JP5239692B2 - 固定部材 - Google Patents

Description

本発明は、センサ本体を被取付体に固定する固定部材に関するものである。特に、超音波センサを車両の一部に固定する固定部材に適用して好適なものである。

従来、センサ本体を被取付体に固定する固定部材の一例として、特許文献１に開示されるものがある。

特許文献１には、センサ本体をバンパー（被取付体）に固定するために、ベゼルと複数の金属バネを用いることが開示されている。このベゼルは、例えば樹脂等によって構成された略円筒状の部材によって構成され、一方の端部に部分的に拡径したフランジが形成されている。このベゼルの中空部の形状およびサイズは、センサ本体における開口面の形状と対応したものとなっており、この中空部内に超音波振動子が挿入される。

ベゼルの下面には、スナップフィットが備えられている。このスナップフィットは、爪状の係止部として機能するもので、先端に形成された爪部が上述したセンサ本体のケースの受止部の穴内に挿入されることで、受止部に引っ掛けられている。これにより、ベゼルとセンサ本体との固定がより強固なものとされている。

また、ベゼルの側壁には、複数の金属バネが配置されている。具体的には、ベゼルの側壁に貫通穴が設けられ、この貫通穴に金属バネの自由端が配置されている。この金属バネの自由端が、ベゼルをバンパーの穴部に挿入したときに穴部の壁面に押されてベゼルの内壁面から突出し、ベゼル内に開口面を挿入したときに開口面に接して押し戻されるようにする。この金属バネの弾性反力にて、バンパーにベゼルを強固に固定でき、かつ、ベゼルにセンサ本体を強固に固定できる超音波センサとすることが可能となる。
特開２００７−２４８２３０号公報

しかしながら、特許文献１においては、複数の金属バネを用いているため、複数の金属バネをベゼルに組み付ける工数が増え、時間がかかるという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、工数を減らして、組み付け時間を短縮することができる固定部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の固定部材は、穴部を有する被取付体に対して、少なくとも柱状部を有するセンサ本体を固定する固定部材であって、
センサ本体の柱状部が配置される中空部を有する筒状部と、筒状部の側壁に設けられ中空部に柱状部が配置された状態でセンサ本体を保持する保持部と、筒状部の側壁に設けられ中空部まで貫通する複数の貫通孔とを有するセンサ保持部材と、
少なくとも一部が貫通孔に配置される複数のバネ部と、バネ部をセンサ保持部材に固定する固定部とを有するバネ部材とを備え、
バネ部材が固定されると共にセンサ本体を保持したセンサ保持部材が被取付体の穴部に挿入された状態において、貫通孔に配置された複数のバネ部が被取付体とセンサ本体との間で圧縮変形し、この圧縮変形に伴う弾性反力によって被取付体にセンサ本体を固定するものであり、
複数のバネ部、および複数のバネ部と固定部は、一体的に形成され、
複数のバネ部は、圧縮変形に伴う弾性反力が各バネ部で均等になるように配置されていることを特徴とするものである。

このようにすることによって、複数のバネ部、および複数のバネ部と固定部を一体的に形成することによって、バネ部材をセンサ保持部材に組み付ける工数を減らして、組み付け時間を短縮することができる。

また、このようにすることによって、センサ本体の位置ズレを抑制することができる。

また、請求項２に示すように、固定部は、複数個設けられ、バネ部をセンサ保持部材に固定する力が各固定部で均等になるように配置されるようにしてもよい。

また、請求項３に示すように、複数の固定部は、互いに異なる形状をなすものを含むようにしてもよい。

このようにすることによって、バネ部材をセンサ保持部材に固定する際に誤組み付けを防止することができる。

また、バネ部材は、請求項４に示すように、複数のバネ部、及び複数のバネ部と固定部とを連結する環状部を備えるようにしてもよい。

また、請求項５に示すように、複数のバネ部と固定部は、環状部から屈曲形成されるものであり、環状部の内周側及び外周側のいずれか一方の同一方向に屈曲されるようにしてもよい。

バネ部や固定部を環状部から屈曲形成する場合、環状部の外周もしくは内周に沿う線上からバネ部や固定部を屈曲形成するのは困難である。このため、環状部の外周もしくは内周に沿う線上からバネ部や固定部の方向に離れた位置から屈曲形成することになる。つまり、環状部の外周もしくは内周に沿う線上からバネ部や固定部を形成する方向に曲代が必要となる。そこで、請求項５のように、複数のバネ部と固定部を同一方向に屈曲させることによって、曲代を環状部の外周側と内周側とのいずれか一方に設ければよく、バネ部材の幅が大きくなるのを抑制することができる。

また、請求項６に示すように、被取付体は車両の一部であり、センサ本体は超音波センサとしてもよい。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるバネ部材の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態におけるベゼル（センサ保持部材）の概略構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態におけるバネ部の概略構成を示すバネ部材断面図である。図４は、本発明の実施の形態における固定部の概略構成を示すバネ部材断面図である。図５は、本発明の実施の形態におけるベゼルアッシー（固定部材）の概略構成を示す斜視図である。図６は、本発明の実施の形態におけるバネ部材の平面図であり、（ａ）は固定部の配置を説明する図面、（ｂ）はバネ部の配置を説明する図面である。図７は、本発明の実施の形態におけるベゼルアッシーでセンサ本体をバンパーに固定する前の状態を示す斜視図である。図８は、本発明の実施の形態におけるベゼルアッシーでセンサ本体をバンパーに固定した状態を示す部分透視図である。図９は、本発明の実施の形態におけるバネ部材の概略構成を示す部分平面図である。図１０は、本発明の実施の形態におけるベゼルアッシー（固定部材）の概略構成を示す断面図である。

本実施の形態においては、本発明の固定部材を超音波センサのセンサ本体３０を車両のバンパー４０に固定するベゼルアッシーに適用した例を用いて説明する。なお、超音波センサのセンサ本体３０に関しては、例えば本出願人が先に特開２００７−２４８２３０号公報等により開示しているので、本実施の形態における詳細な説明は省略する。

ベゼルアッシーは、図５に示すように、バネ部材１０とベゼル２０とを備える。ベゼル２０は、図２に示すように、本発明のセンサ保持部材に相当するものである。このベゼル２０は、例えば樹脂等によって構成され、中空部２０ｆを有する略円筒状に構成される円筒状部分２０ｇ（本発明の筒状部に相当するものであり、以下筒状部２０ｇとも称する）を備える。

この筒状部２０ｇの中空部２０ｆには、センサ本体３０の柱状部３３（センサの少なくとも検出部）が挿入されて、センサ本体３０の検出面が筒状部２０ｇの開口から露出される。したがって、中空部２０ｆや筒状部２０ｇの形状およびサイズは、センサ本体３０における柱状部３３の形状と対応したものである。また、この筒状部２０ｇの一方（センサ本体３０の検出面が露出される方）の端部に部分的に拡径したフランジ２０ａが形成されている。なお、フランジ２０ａは、一方の面が車両の外部に配置され、他方の面がバンパー４０の表面に対向する。

また、ベゼル２０は、中空部２０ｆにセンサ本体３０の柱状部３３が配置された状態でセンサ本体３０を保持する保持部を有する。この保持部は、例えば、筒状部２０ｇの側壁に設けられるセンサ保持部２０ｂ（保持部）と嵌合孔２０ｉ（保持部）とによって構成することができる。センサ保持部２０ｂは、筒状部２０ｇから筒状部２０ｇの中心軸に対して外側（中心軸から離れる方向）に略垂直に突出した部分と、その突出した部分から中心軸に沿う方向（車両の内部方向）に略垂直に突出した部分とを有する略Ｌ字形状をなす。そして、中心軸に沿う方向に突出した部分にセンサ本体３０の凸部と嵌合する嵌合孔２０ｈを有する。

一方、嵌合孔２０ｉは、例えば、筒状部２０ｇの側壁において、センサ保持部２０ｂに対向する位置に設けられた貫通孔である。そして、センサ保持部２０ｂの一部（中心軸に沿う方向に突出した部分）がセンサ本体３０の保持用孔３１に挿入された状態でセンサ本体３０の凸部と嵌合孔２０ｈとが嵌合すると共に、センサ本体３０のベゼルクリップ部３２と嵌合孔２０ｉとが嵌合することによってセンサ本体３０を保持する。なお、ベゼル２０におけるセンサ本体３０を保持する保持部（機構）及び保持部に対するセンサ本体３０の機構は、これに限定されるものではない。

また、ベゼル２０は、筒状部２０ｇの側壁の複数箇所（ここでは４つ）にバネ部材１０を取付けるための貫通孔２０ｃ、バネ嵌合孔２０ｄ、バネ当接部２０ｊが形成されている。貫通孔２０ｃは、本発明の貫通孔に相当するものであり、筒状部２０ｇの側壁に設けられ中空部２０ｆまで貫通する。この貫通孔２０ｃには、ベゼル２０にバネ部材１０が取付けられた（固定された）状態において、バネ部材１０のバネ部１２が配置される。また、バネ嵌合孔２０ｄは、バネ部材１０の爪部１３ｃが引っ掛けられる部分である。つまり、バネ部材１０の爪部１３ｃがバネ嵌合孔２０ｄに嵌合することによって、ベゼル２０にバネ部材１０が取付けられる（固定される）。バネ当接部２０ｊには、ベゼル２０にバネ部材１０が取付けられた（固定された）状態において、バネ部材１０の押え部１２ｅが押し当てられる。

また、ベゼル２０の側壁には、バンパー４０から車両外部に抜けるのを防止するための抜け防止爪２０ｅなども設けられる。

バネ部材１０は、図１に示すように、複数のバネ部１２とバネ部をベゼル２０に固定する複数の固定部１３，１４とバネ部１２と固定部１３，１４とを連結する環状部１１とを有する。

このバネ部材１０は、薄い板状金属を曲げ加工することによって一体的構成される。つまり、バネ部材１０は、環状部１１の径方向外側に突出して設けられた曲げ加工でバネ部１２となるバネ形成部と、曲げ加工で固定部１３，１４となる固定部形成部とを有する薄い板状金属を用いて、バネ形成部及び固定部形成部を曲げ加工することによって形成される。なお、固定部１３と固定部１４は、バネ部材１０をベゼル２０に固定する際に誤組み付けを防止するために、幅と長さを異ならせている。

本実施の形態においては、４つのバネ部１２を採用しているが、全てのバネ部１２は、同一形状（同一の大きさでもある）、同一材質からなるものである。なお、バネ部１２の個数は、４つに限定されるもではなく、複数個設ければ本発明の目的は達成できるものである。また、固定部１３，１４の個数は、４つに限定されるもではなく、バネ部材１０をベゼル２０に固定できれば個数に限定はなく本発明の目的は達成できるものである。

そして、バネ部１２は、図３に示すよう、環状部１１から曲げられた屈曲部１２ａと、屈曲部１２ａから環状部１１の径方向外側に突出させた凸部１２ｂと、凸部１２ｂから伸びた部分を環状部１１側（屈曲部１２ａの曲げ方向とは反対側）に折り返した折り返し部１２ｃと、折り返し部１２ｃから環状部１１側に伸びた部分でありセンサ本体３０の柱状部３３が接触する接触部１２ｄと、接触部１２ｄの先端に形成される部分であり凸部１２ｂの突出方向に押圧して設けられた押え部１２ｅとを有して構成されている。

一方、固定部１３は、図４に示すように、環状部１１からバネ部１２の屈曲部１２ａと同じ側に曲げられた屈曲部１３ａと、屈曲部１３ａから伸びた部分である連結部１３ｂと、連結部１３ｂの先端部を環状部１１側（屈曲部１３ａの曲げ方向とは反対側）に折り返した爪部１３ｃとを有して構成されている。なお、固定部１４は、固定部１３と幅と長さが異なるだけなので、基本的な構成は固定部１３と同様であるため説明を省略する。なお、連結部１３ｂの長さは、筒状部２０ｇの端部（フランジ２０ａとは反対側の端部）からバネ嵌合孔２０ｄまでの長さに対応する。

また、本実施の形態のように固定部１３，１４を複数設ける場合は、図６（ａ）に示すように、ベゼル２０がバネ部材１０を保持する力を均等にするために、バネ部材１０をバネ部材１０の中心軸に沿う方向から見た状態で上下左右対称に配置する。また、固定部１３，１４は、ベゼル２０がバネ部材１０を保持する力を均等にするために、例えば、各固定部の設置間隔を均等に配置するようにしてもよい。また、バネ部１２は、図６（ｂ）に示すように、ベゼルアッシーがバンパー４０を保持する力を均等にするために、バネ部材１０をバネ部材１０の中心軸に沿う方向から見た状態で上下左右対称に配置する。また、バネ部１２は、ベゼル２０がバネ部材１０を保持する力を均等にするために、例えば、各バネ部の設置間隔を均等に配置するようにしてもよい。

また、薄い板状金属を曲げ加工することによってバネ部１２、固定部１３，１４を形成する場合、図９に示すように、環状部１１と略面一な屈曲部１２ａ（曲代）、屈曲部１３ａ（曲代）が必要になる。本実施の形態のように、バネ部１２と固定部１３，１４とを同一方向（環状部１１の径方向外側（外周側））に設けているため、環状部１１の幅と、屈曲部１２ａ又は屈曲部１３ａの幅とを足した幅ｔ１が、ベゼルアッシーの肉厚Ａ（図１０参照）となる。しかしながら、バネ部１２と固定部１３，１４とを異なる方向（環状部１１の径方向外側（外周側）と内側（内周側））に設けた場合、環状部１１の幅と、屈曲部１２ａの幅と、屈曲部１３ａの幅とを足した幅ｔ２が、ベゼルアッシーの幅Ａ（図１０参照）となる。このように、複数のバネ部１２と固定部１３，１４は、環状部１１の内周側及び外周側のいずれか一方の同一方向に屈曲することによって、ベゼルアッシー（バネ部材１０）の肉厚が厚くなるのを抑制することができる。

このバネ部材１０は、筒状部２０ｇの端部（フランジ２０ａとは反対側の端部）からベゼル２０に取り付ける。そして、バネ部材１０は、環状部１１がベゼル２０の端部に接触し、押え部１２ｅがベゼル２０のバネ当接部２０ｊを筒状部２０ｇの径方向内側に押圧した状態で、接触部１２ｄがベゼル２０の貫通孔２０ｃに配置される。さらに、バネ部材１０は、固定部１３，１４の爪部（１３ｃなど）がベゼル２０のバネ嵌合孔２０ｄに嵌合することによって、ベゼル２０に取付けられる（固定される）。

このように、複数のバネ部１２、および複数のバネ部１２と固定部１３，１４を一体的に形成することによって、バネ部材１０をベゼル２０に組み付ける工数を減らして、組み付け時間を短縮することができる。

ここで、上記構成のベゼルアッシー（ベゼル２０にバネ部材１０を取付けたもの）を用いたセンサ本体３０のバンパー４０への組み付けに関して説明する。なお、バンパー４０は、図７に示すように、センサ本体を取り付けるための穴部４１を備える。

まず、バンパー４０の穴部４１にベゼル２０を挿入する。このとき、ベゼル２０は、車両の外側から挿入する。ベゼル２０をバンパー４０の穴部４１に挿入する場合、まず、ベゼル２０を傾斜させて、センサ保持部２０ｂを穴部４１に挿入する。その後、フランジ２０ａのベゼル側取付面（内面）とバンパー４０のバンパー側取付面（外面）とが接触する方向にベゼル２０を回転させながらベゼル２０の筒状部２０ｇを穴部４１に挿入する。

その後、バンパー４０にベゼルアッシーを組み付けた状態において、センサ本体３０の柱状部３３をベゼル２０の中空部２０ｆ内に挿入する。そして、センサ保持部２０ｂの一部（中心軸に沿う方向に突出した部分）がセンサ本体３０の保持用孔３１に挿入された状態でセンサ本体３０の凸部と嵌合孔２０ｈとが嵌合すると共に、センサ本体３０のベゼルクリップ部３２と嵌合孔２０ｉとが嵌合することによってセンサ本体３０を保持する。このとき、ベゼルアッシーは、センサ本体３０の柱状部３３が中空部２０ｆ内に配置された状態の筒状部２０ｇが穴部４１に挿入された状態において、バネ部材１０に設けられたバネ部１２が柱状部３３と穴部４１との間で弾性的に圧縮変形し、この圧縮変形に伴う弾性反力が穴部４１、センサ本体３０、筒状部２０ｇに作用することによってバンパー４０にセンサ本体３０を固定するものである。なお、図７及び図８に示すように、センサ本体３０の背後には、コードを束ねるクリップ５０を設けてもよい。

このようにすることによって、ベゼルアッシー（ベゼル２０にバネ部材１０を取付けたもの）を用いてセンサ本体３０をバンパー４０へ組み付ける（固定する）ことができる（図８参照）。このようにしてバンパー４０に固定された超音波センサは、バックソナー又はコーナーソナーとして用いられる。

また、本実施の形態では、被取付体としてバンパー４０を採用して説明したが本発明はこれに限定されるものではない。バンパー４０以外の車体部品に超音波センサを固定する場合に関しても、本発明を適用することができる。

また、本実施の形態では、ベゼルアッシーを超音波センサの固定に適用した例を採用して説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、その他のセンサに適用しても本発明の目的は達成できるものである。

なお、本実施の形態においては、バネ部材１０の環状部１１は、筒状部２０ｇの端部（フランジ２０ａとは反対側の端部）上に配置される例を採用して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上述のようにセンサ本体３０の柱状部３３は、環状部１１側から中空部２０ｆに挿入するものである。このとき、センサ本体３０の検出面（柱状部３３の先端面）が環状部１１に接触してキズが生じる可能性がある。センサ本体３０の検出面は、車両外部に露出するため、キズが生じると車両の見栄えを低下させることになる。そこで、バネ部材１０の環状部１１は、筒状部２０ｇの周囲（側壁）に設けたり、筒状部２０ｇの端部に溝を掘ってその溝に設けたりすると好ましい。このようにすると、バネ部材１０が筒状部２０ｇの端部に配置されることを抑制できるので、センサ本体３０の検出面（柱状部３３の先端面）にキズが生じる可能性を低減できる。

本発明の実施の形態におけるバネ部材の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるベゼル（センサ保持部材）の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるバネ部の概略構成を示すバネ部材断面図である。 本発明の実施の形態における固定部の概略構成を示すバネ部材断面図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルアッシー（固定部材）の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるバネ部材の平面図であり、（ａ）は固定部の配置を説明する図面、（ｂ）はバネ部の配置を説明する図面である。 本発明の実施の形態におけるベゼルアッシーでセンサ本体をバンパーに固定する前の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルアッシーでセンサ本体をバンパーに固定した状態を示す部分透視図である。 本発明の実施の形態におけるバネ部材の概略構成を示す部分平面図である。 本発明の実施の形態におけるベゼルアッシー（固定部材）の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ バネ部材、１１ 環状部、１２ バネ部、１２ａ 屈曲部、１２ｂ 凸部、１２ｃ 折り返し部、１２ｄ 接触部、１２ｅ 押え部、１３，１４ 固定部、１３ａ 屈曲部、１３ｂ 連結部、１３ｃ 爪部、２０ ベゼル、２０ａ フランジ、２０ｂ センサ保持部、２０ｃ 貫通孔、２０ｄ バネ嵌合孔、２０ｅ 抜け防止爪、２０ｆ 中空部、２０ｇ 筒状部、２０ｈ 嵌合孔、２０ｉ 嵌合孔、２０ｊ バネ当接部、３０ センサ本体、３１ 保持用孔、３２ ベゼルクリップ部、３３ 柱状部、４０ バンパー、４１ 穴部、５０ クリップ

Claims (6)

1. 穴部を有する被取付体に対して、少なくとも柱状部を有するセンサ本体を固定する固定部材であって、
   前記センサ本体の前記柱状部が配置される中空部を有する筒状部と、前記筒状部の側壁に設けられ前記中空部に前記柱状部が配置された状態で前記センサ本体を保持する保持部と、前記筒状部の側壁に設けられ前記中空部まで貫通する複数の貫通孔とを有するセンサ保持部材と、
   少なくとも一部が前記貫通孔に配置される複数のバネ部と、前記バネ部を前記センサ保持部材に固定する固定部とを有するバネ部材とを備え、
   前記バネ部材が固定されると共に前記センサ本体を保持した前記センサ保持部材が前記被取付体の前記穴部に挿入された状態において、前記貫通孔に配置された複数の前記バネ部が前記被取付体と前記センサ本体との間で圧縮変形し、この圧縮変形に伴う弾性反力によって前記被取付体に前記センサ本体を固定するものであり、
   複数の前記バネ部、および複数の前記バネ部と前記固定部は、一体的に形成され、
   複数の前記バネ部は、前記圧縮変形に伴う弾性反力が各バネ部で均等になるように配置されていることを特徴とする固定部材。
2. 前記固定部は、複数個設けられ、前記バネ部を前記センサ保持部材に固定する力が各固定部で均等になるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の固定部材。
3. 複数の前記固定部は、互いに異なる形状をなすものを含むことを特徴とする請求項２に記載の固定部材。
4. 前記バネ部材は、複数の前記バネ部、及び複数の前記バネ部と前記固定部とを連結する環状部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の固定部材。
5. 複数の前記バネ部と前記固定部は、前記環状部から屈曲形成されるものであり、当該環状部の内周側及び外周側のいずれか一方の同一方向に屈曲されることを特徴とする請求項４に記載の固定部材。
6. 前記被取付体は車両の一部であり、前記センサ本体は超音波センサであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の固定部材。

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