超音波センサ
【課題】センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサを提供する。
【解決手段】センサ本体３およびベゼル４をバンパー２に固定したのち、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間にブラケット６１を固定し、さらにこのブラケット６１に対して意匠カバー６２を取り付けることで、意匠ベゼル６を固定する。これにより、後付けできる意匠ベゼル６を外観として視認できるようにすることができるため、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる。特に、意匠カバー６２が脱着可能で交換できれる構成とすれば、何度も変更可能である。また、意匠ベゼル６の意匠カバー６２に貫通孔６２ａを形成することで、貫通孔６２ａを通じて超音波が出力されるようにする。これにより、センサ機能を損なわないようにできる。
【解決手段】センサ本体３およびベゼル４をバンパー２に固定したのち、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間にブラケット６１を固定し、さらにこのブラケット６１に対して意匠カバー６２を取り付けることで、意匠ベゼル６を固定する。これにより、後付けできる意匠ベゼル６を外観として視認できるようにすることができるため、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる。特に、意匠カバー６２が脱着可能で交換できれる構成とすれば、何度も変更可能である。また、意匠ベゼル６の意匠カバー６２に貫通孔６２ａを形成することで、貫通孔６２ａを通じて超音波が出力されるようにする。これにより、センサ機能を損なわないようにできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を有して構成される超音波振動子（マイク）が備えられた超音波センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波センサは、例えば車両のバンパーに超音波振動子が備えられたセンサ本体が取り付けられ、超音波振動子から超音波を発生させると共に、この超音波の反射波を受け取ることで、バンパーの近傍に存在する障害物の検出を行う。
【０００３】
このような超音波センサとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された超音波センサは、中空部を有する円筒状のベゼルと、超音波振動子が備えられたセンサ本体とを有した構成とされている。この超音波センサは、車両バンパー部の表面側にベゼルを嵌め込んだのち、車両バンパー部の裏面側から超音波振動子およびそれを囲む筒状弾性体をベゼルの中空部内に挿入し、ベゼルの外周に設けた係止部とセンサ本体の外側面に設けた係止部とを係合させることにより、車両バンパー部に固定される。このため、超音波センサの外観は、車両バンパー部の外側に露出しているベゼルの外形と、ベゼル内の超音波振動子および超音波振動子を囲む筒状弾性体によって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５１５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の超音波センサでは、車両バンパー部の外側に露出しているベゼルのフランジ部を円環状にすると共に車両バンパー部と同色にするなどにより、できるだけ目立たない意匠構造とされている。このため、超音波センサの意匠性が乏しい。その反面、超音波センサの意匠性についてはユーザの嗜好に応じて要求される内容が異なっており、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて超音波センサの意匠を変更できるようにすることが望ましい。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ベゼル（４）には、車体部品（２）への挿入方向の後端に、車体部品（２）の穴部（２ａ）よりも寸法が拡大されたフランジ部（４ａ）が備えられ、該フランジ部（４ａ）によって穴部（２ａ）内へのベゼル（４）の挿入が止められるようになっている、そして、挿入部（１０、３２）が挿入される開口部（６１ａ）が形成され、該開口部（６１ａ）側からベゼル（４）におけるフランジ部（４ａ）と車体部品（２）との間に嵌め込まれることで、フランジ部（４ａ）と車体部品（２）との間に挟持されるブラケット（６１）と、挿入部（１０、３２）の先端に設けられる超音波振動子（１０）の振動面（１１ａ）から出力される超音波を通過する通過部（６２ａ）が形成されていると共に、該通過部（６２ａ）の周囲においてブラケット（６１）に対して固定される意匠カバー（６２）と、を有する意匠ベゼル（６）を備えていることを特徴としている。
【０００８】
このように、センサ本体（３）およびベゼル（４）を車体部品（２）に固定したのち、ベゼル（４）のフランジ部（４ａ）と車体部品（２）との間にブラケット（６１）を固定し、さらにこのブラケット（６１）に対して意匠カバー（６２）を取り付けることで、意匠ベゼル（６）を固定することができる。これにより、後付けできる意匠ベゼル（６）が外観として視認できるようにすることができるため、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる。そして、意匠ベゼル（６）の意匠カバー（６２）に通過部（６２ａ）を形成することで、通過部（６２ａ）を通じて超音波を出力できるようにしている。このため、センサ機能を損なうこともない。
【０００９】
したがって、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサとすることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、意匠カバー（６２）は、ブラケット（６１）に対して脱着可能に構成されることを特徴としている。
【００１１】
このように、意匠カバー（６２）が脱着可能で交換できれば、何度も変更可能である。このため、より様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサとすることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、通過部は、意匠カバー（６２）の形成した貫通孔（６２ａ）であり、該貫通孔（６２ａ）を構成する意匠カバー（６２）の内周面は、振動面（１１ａ）から離れるに連れて広がるテーパ面（６２ｂ）とされており、振動面（１１ｂ）の法線とテーパ面（６２ｂ）とが成す角度が６０°以上とされていることを特徴としている。
【００１３】
このような構造とすることで、振動面（１１ｂ）から出力された超音波が拡散しても意匠カバー（６２）の内周面に衝突することが防止され、意匠カバー（６２）の内周面によって反射した超音波によってセンサ機能が損なわれないようにできる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、ブラケット（６１）の外縁部には、該ブラケット（６１）のうちのフランジ部（４ａ）側となる表面から法線方向および径方向外側に突き出した複数の鍔部（６１ｂ）が備えられており、意匠カバー（６２）のうちブラケット（６１）の複数の鍔部（６１ｂ）と対向する部位には、複数のスリット（６２ｅ）が形成されていると共に、該複数のスリット（６２ｅ）それぞれを部分的に覆う止め部（６２ｆ）が備えられており、複数のスリット（６２ｅ）それぞれに複数の鍔部（６１ｂ）を嵌め込み、複数の鍔部（６１ｂ）を複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、複数の鍔部（６１ｂ）を止め部（６２ｆ）に引掛けることで、意匠カバー（６２）がブラケット（６１）に固定されることを特徴としている。
【００１５】
このように、ブラケット（６１）に複数の鍔部（６１ｂ）を設けると共に、意匠カバー（６２）にスリット（６２ｅ）および止め部（６２ｆ）を備え、複数の鍔部（６１ｂ）を止め部（６２ｆ）に引掛けることで、意匠カバー（６２）がブラケット（６１）に固定される構造とすることができる。
【００１６】
例えば、請求項５に記載したように、意匠カバー（６２）を通過部（６２ａ）の中心を中心軸として回転させることで、複数の鍔部（６１ｂ）を複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、複数の鍔部（６１ｂ）を止め部（６２ｆ）に引掛ける構造とすることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ブラケット（６１）は、一方向が開口させられることで開口部（６１ａ）が形成されたＵ字形状とされ、ブラケット（６１）のうち開口部（６１ａ）の開口端側の端部は、徐々に肉厚が薄くされたテーパ形状もしくは面取り形状とされていることを特徴としている。
【００１８】
このように、ブラケット（６１）のうち開口部（６１ａ）の開口端側の端部をテーパ形状もしくは面取り形状とすることで、ベゼル（４）と車体部品（２）の間の隙間に入り込ませ易くなる構造とすることができる。
【００１９】
上記請求項１ないし６のいずれか１つに記載した超音波センサは、既に、車体部品（２）に対してベゼル（４）およびセンサ本体（３）が取り付けられているものに対して、ブラケット（６１）および意匠カバー（６２）を有する意匠ベゼル（４）を取り付けることによって構成することも可能である。したがって、請求項７に記載したように、意匠ベゼル（４）の単体を既存のベゼル（４）およびセンサ本体（３）に対して取り付けるようにしても、上記各請求項と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる超音波センサ１をバンパー２に取り付けたときの状態を示した図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】センサ本体３を示した図であり、（ａ）はセンサ本体３の正面図、（ｂ）はセンサ本体３の右側面図、（ｃ）はセンサ本体３の上面図、（ｄ）はセンサ本体３の背面図である。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】超音波振動子１０の断面図である。
【図５】ベゼル４を示した図であり、（ａ）はベゼル４の正面図、（ｂ）はベゼル４の左側面図、（ｃ）はベゼル４の背面図、（ｄ）はベゼル４の上面図、（ｅ）はベゼル４の底面図である。
【図６】図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面に相当するベゼル４の一部拡大断面図である。
【図７】ブラケット６１を示した図であり、（ａ）はブラケット６１の正面図、（ｂ）はブラケット６１の右側面図、（ｃ）はブラケット６１の左側面図、（ｄ）はブラケット６１の上面図、（ｅ）はブラケット６１の底面図である。
【図８】意匠カバー６２を示した図であり、（ａ）は意匠カバー６２の正面図、（ｂ）は意匠カバー６２の背面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線上における意匠カバー６２の断面図、（ｄ）は意匠カバー６２の斜視図である。
【図９】超音波センサ１をバンパー２に取り付けている様子を示した図であり、（ａ）はベゼル４およびセンサ本体３の取り付けの様子を示す図、（ｂ）は意匠ベゼル６の取り付けの様子を示す図である。
【図１０】ベゼル４をバンパー２の穴部２ａに挿入したときの様子を示した部分断面側面図である。
【図１１】ベゼル４の中空部にセンサ本体３の開口面３２を挿入したときの様子を示した部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本実施形態の第１実施形態にかかる超音波センサについて説明する。本実施形態の超音波センサは、例えば、車両のバンパーに取り付けられ、バックソナー又はコーナーソナーとして用いられる。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の超音波センサ１をバンパー２に取り付けたときの状態を示した側面図と正面図である。なお、図１中、バンパー２のみ断面が示してある。
【００２５】
この図に示されるように、超音波センサ１は、バンパー２の穴部２ａ内に固定される。超音波センサ１は、センサ本体３とベゼル４とを有した構成とされ、ベゼル４をバンパー２の穴部２ａ内にバンパー２の外側（紙面左側）から挿入したのち、センサ本体３をベゼル４の中空部内にバンパー２の内側（紙面右側）から挿入することで、センサ本体３とベゼル４とが係合すると共に、ベゼル４の外周に設けられた金属バネ５の弾性力に基づいてバンパー２に固定される。また、超音波センサ１には、意匠ベゼル６が備えられており、この意匠ベゼル６をバンパー２に取り付けられたベゼル４に固定することで、超音波センサ１の意匠性を向上させられるようにしている。
【００２６】
以下、センサ本体３と金属バネ５が備えられたベゼル４および意匠ベゼル６の詳細構造について説明する。
【００２７】
図２は、センサ本体３を示した図であり、図２（ａ）は、センサ本体３の正面図、図２（ｂ）は、センサ本体３の右側面図、図２（ｃ）は、センサ本体３の上面図、図２（ｄ）は、センサ本体３の背面図である。また、図３は、センサ本体３の断面図であり、図２（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する図である。
【００２８】
センサ本体３は、図２、図３に示すように、超音波振動子１０や回路基板２０が一体的にケース３０内に収容されたものである。図４は、センサ本体３に備えられる超音波振動子１０の断面図を示したものである。図４に示すように、超音波振動子１０は、ハウジング１１、圧電素子１２と、スペーサ１３、ベース１４および接続ピン１５を有して構成されている。
【００２９】
ハウジング１１は、導電性材料（金属材料や表面に導電膜を形成した絶縁材料）で構成され、有底円筒状とされることでハウジング１１の内部に内部空間１６が形成されている。ハウジング１１の底部１１ａの内面に圧電素子１２が貼着されており、この底部１１ａの外側表面が振動面１１ｂとなっている。本実施形態では、導電性材料としてアルミニウムを用いており、振動面１１ｂを円形状としている。
【００３０】
圧電素子１２は、圧電セラミックス（例えばチタン酸ジルコン酸鉛系）で構成され、その表裏両面に電極（図示せず）を備えている。圧電素子１２の一方の電極は、リード１７ａによって一対の接続ピン１５の一方に電気的に接続されている。圧電素子１２の他方の電極は、ハウジング１１の底部１１ａに例えば導電性接着剤により貼着され、導電性材料で構成されたハウジング１１を介してリード１７ｂに接続されたのち、一対の接続ピン１５の他方に電気的に接続されている。なお、ハウジング１１の内部空間１６には、フェルト、シリコンが充填されており、振動面から接続ピン１５に伝達される不要振動が抑制されている。
【００３１】
スペーサ１３は、ハウジング１１の開口部とベース１４との間に配置されている。スペーサ１３は、ハウジング１１の底部１１ａの振動に伴ってハウジング１１の筒部１１ｃに生じる不要振動が接続ピン１５の固定されているベース１４に伝達されるのを抑制するための弾性体であり、例えばシリコンゴムから構成されている。なお、ここではスペーサ１３を配置する構成としたが、スペーサ１３を無くした構成とすることもできる。
【００３２】
ベース１４は、ハウジング１１の開口部側の外周面にスペーサ１３を介して嵌め込まれることで、ハウジング１１に固定されている。このベース１４は、絶縁材料、例えば合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）で構成されている。ベース１４には、接続ピン１５を被覆するための保護部１８が回路基板２０側に突出するように設けられ、接続ピン１５が保護部１８を貫通するように配置されている。ベース１４を成形する際に、接続ピン１５をインサート成形することで、接続ピン１５の一部がベース１４に埋設固定されるようにしている。
【００３３】
接続ピン１５は、例えば銅を主成分とする導電性材料からなり、例えば太さ０．５ｍｍφの棒状部材で構成される。
【００３４】
さらに、超音波振動子１０には、例えば発泡シリコン等で構成された発泡弾性体１９が備えられている。この発泡弾性体１９は、ベース１４への振動の伝達を抑制するためのもので、接続ピン１５は発泡弾性体１９も貫通するように配置されている。
【００３５】
そして、ハウジング１１、スペーサ１３、ベース１４、発泡弾性体１９が、それぞれ接着剤（例えばシリコン系接着剤）等で接着されることで、一体構造とされた超音波振動子１０が構成されている。
【００３６】
このように構成された超音波振動子１０を、図３に示すように回路基板２０と共に合成樹脂からなる中空状のケース３０内に組み付けることで、超音波センサ１のセンサ本体３が構成されている。
【００３７】
ケース３０は、中空状の略長方体で構成されている。ケース３０には、回路基板２０の接続位置に対して接続ピン１５を位置決めするためのガイド部３１が設けられている。このガイド部３１は、ケース３０の内部空間を超音波振動子１０の配置空間と回路基板２０の配置空間とに区画する板状部によって構成され、接続ピン１５および保護部１８が挿入される位置決め用穴３１ａが備えられた構成とされている。
【００３８】
また、ケース３０の一面（図３における紙面上方の面）には、上面形状が円形状を為した開口面３２があり、この開口面３２内に、外周面に筒状弾性体３３が被着させられると共に、ベース１４の下側に振動を抑制する弾性体となる発泡弾性体３４が配置された超音波振動子１０が挿入されることで、ケース３０に組み付けられている。このように超音波振動子１０をケース３０に組み付けた状態において、接続ピン１５がガイド部３１の位置決め用穴３１ａに挿入され、接続ピン１５の先端部が回路基板２０に形成されたスルーホール２１に挿入されている。そして、接続ピン１５の先端部およびスルーホール２１の電気的な接続がはんだ付け等によって為されている。
【００３９】
ケース３０の開口面３２からは、超音波振動子１０の振動面１１ｂが露出しており、超音波振動子１０が発する超音波がケース３０の外部に伝えられるような構成とされている。
【００４０】
筒状弾性体３３はシリコンゴムからなり、超音波振動子１０からケース３０への不要振動の伝達を抑制するために、超音波振動子１０の外周面（ハウジング１１の筒部１１ｃ面）および底面に被着されている。
【００４１】
発泡弾性体３４は、超音波振動子１０のハウジング１１内に配置された発泡弾性体１９と同様、発泡シリコンからなり、接続ピン１５及び保護部１８が貫通配置されている。発泡弾性体３４には切り込みが設けられ、その切り込み内に保護部１８が挿入可能な構成としている。なお、超音波振動子１０（ベース１４）、筒状弾性体３３、及び発泡弾性体３４は、シリコン系接着剤により相互に接着固定されている。
【００４２】
また、ガイド部３１により区画されたケース３０のうち回路基板２０が配置される中空部には、防湿性部材３５が充填されている。防湿性部材３５としては、例えばシリコン樹脂やウレタン樹脂を適用することができる。本実施形態においてはシリコン樹脂を適用している。なお、図３に示すように、回路基板２０から外部に出力するための外部出力端子３６が備えられ、ケース３０の一面に形成されたコネクタ３７から外部出力端子３６の一端側が露出させられた構成とされている。
【００４３】
さらに、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ケース３０の上面（図２（ａ）の紙面上方の面）にはランス３８が設けられており、底面（図２（ａ）の紙面下方の面）には受止部３９が設けられている。
【００４４】
ランス３８は、ケース３０の上面から開口面３２と同方向に突出するように形成された爪状の係止部を構成するものであり、ベゼル４との固定のために用いられる。具体的には、ランス３８は、棒状部３８ａおよび爪部３８ｂとを有した構成とされている。棒状部３８ａがケース３０の上面から開口面３２と同方向に突出させられ、この棒状部３８ａの先端位置における開口面３２側に爪部３８ｂが形成されている。
【００４５】
また、受止部３９は、ケース３０の底面からさらに下方に突出するように設けられた枠状の係止部を構成するものであり、これもベゼル４との固定のために用いられる。具体的には、図２（ａ）、（ｄ）に示されるように、受止部３９は、開口面３２の突出方向から見て四角形の枠形状を成しており、受止部３９の穴内に後述するベゼル４に設けられたスナップフィット４ｂが挿入できるようになっている。
【００４６】
このように構成されるセンサ本体３のうち、超音波振動子１０および開口面３２の部分、つまりケース３０のうち円筒形状に突出する部分がベゼル４に挿入される挿入部となる。このため、開口面３２の突出方向がベゼル４へのセンサ本体３の挿入方向となる。
【００４７】
図５は、ベゼル４を示した図であり、図５（ａ）は、ベゼル４の正面図、図５（ｂ）は、ベゼル４の右側面図、図５（ｃ）は、ベゼル４の背面図、図５（ｄ）は、ベゼル４の上面図、図５（ｅ）は、ベゼル４の底面図である。また、図６は、図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面に相当するベゼル４の一部拡大断面図である。
【００４８】
図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、ベゼル４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部４ａが形成されている。このベゼル４の中空部の形状およびサイズは、センサ本体３における開口面３２の形状と対応したものとなっており、この中空部内に開口面３２および超音波振動子１０が挿入される。
【００４９】
ベゼル４の下面には、円筒状部分から突出させられたスナップフィット４ｂが備えられている。スナップフィット４ｂは、爪状の係止部として機能するもので、図１に示すように、スナップフィット４ｂの先端に形成された爪部４ｃが上述したケース３０の受止部３９の穴内に挿入されることで、受止部３９に引っ掛けられている。これにより、ベゼル４とセンサ本体３との固定がより強固なものとされている。
【００５０】
また、図５（ｅ）に示すように、爪部４ｃを囲むようにコの字状のスリット４ｊが形成されており、このスリット４ｊの間に配置される爪部４ｃが弾性変形し易くなっている。スリット４ｊは、爪部４ｃの両側および爪部４ｃよりも後方、つまりセンサ本体３の受止部３９の穴内への挿入方向後方に形成され、スナップフィット４ｂの先端部が受止部３９の穴内に挿入される際に、弾性変形により爪部４ｃが挿入方向前方を支点として撓み、穴内に容易に挿入できるようにされている。このため、スナップフィット４ｂの先端部が受止部３９の穴内に挿入された後に爪部４ｃが元の形状に戻ると、スナップフィット４ｂの先端部における爪部４ｃよりも後方位置において、スナップフィット４ｂの先端部の壁面が受止部３９の内壁とほぼ接するような隙間無い状態となるようにすることができる（後述する図１０参照）。
【００５１】
ベゼル４の上面には、係止穴４ｄが形成されている。係止穴４ｄは、正面から見ると四角形状を為した穴であり、上述したケース３０に備えられたランス３８の爪部３８ｂを挿入するためのものである。図１（ａ）に示すように、ランス３８の爪部３８ｂが係止穴４ｄに挿入されると、係止穴４ｄの内壁に爪部３８ｂが引っ掛かるようになっている。これにより、ベゼル４とセンサ本体３との固定がより強固なものとされている。
【００５２】
また、ベゼル４の外周面のうちベゼル４の左右両側の位置に抜け防止爪４ｅが備えられている。抜け防止爪４ｅは、バンパー２の厚み分、好ましくは意匠ベゼル６におけるベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との感に挟まれる部分（後述するブラケット６１）の厚みを考慮した位置に形成されており、フランジ部４ａの端面からバンパー２の厚み分もしくはそれより若干大きな間隔を空けた位置に備えられている。この抜け防止爪４ｅは、ベゼル４のバンパー２からの抜けを防止するために設けられている。ベゼル４をバンパー２に取り付けた後、ベゼル４にセンサ本体３におけるケース３０の開口面３２を挿入するに当たり、ベゼル４がバンパー２から抜ける方向に力が加えられることになる。このため、ベゼル４をバンパー２に挿入すると、抜け防止爪４ｅがバンパー２の端面に引っ掛かり、ベゼル４バンパー２からの抜けが防止できるようになっている。なお、図５（ｂ）に示すように各抜け防止爪４ｅの両側にはスリット４ｆが設けられており、このスリット４ｆの間の棒状部分が応力変形し易くなっているため、バンパー２への取り付け時に抜け防止爪４ｅが挿入の邪魔になることはない。
【００５３】
さらに、ベゼル４には、ベゼル４の中心に対して等間隔に複数（ここでは４つ）の溝４ｇが形成されている。各溝４ｇ内には、図６に示すように、ベゼル４の中心軸方向に並べられた２箇所の貫通穴４ｈ、４ｉが形成されている。そして、各溝４ｇに沿って金属バネ５が配置されている。なお、貫通穴４ｈ、４ｉは１つの貫通穴としても良いが、これらの間に壁面を形成しておくことで、金属バネ５のバネ荷重を大きくすることが可能となる。つまり、金属バネ５の先端位置が貫通穴４ｈの壁面と接することで、金属バネ５が貫通穴４ｈに入り込むことを規制するように働くため、金属バネ５が発生させる弾性反力を高めることが可能となる。
【００５４】
具体的には、金属バネ５は、薄い棒状金属を曲げ加工することによって構成され、棒状金属の一端が爪状に曲げられた爪部５ａと、ベゼル４の開口部の端部形状に合せてＵ字状に曲げられたＵ字状部５ｂと、ベゼル４の外周面から径方向に突出させた凸部５ｃと、棒状金属の他端を爪部５ａ側に折り返した折り返し部５ｄとを有して構成されている。金属バネ５の爪部５ａをベゼル４の開口端から挿入させ、Ｕ字状部５ｂがベゼル４の開口端と接するまで挿入すると、爪部５ａが貫通穴４ｉ内に入り込み、貫通穴４ｉの端面に引っ掛かることで金属バネ５がベゼル４に固定されている。このため、金属バネ５のうちベゼル４に固定される側、つまりＵ字状部５ｂが固定端となり、折り返し部５ｄが自由端となってバネ機能を果たす。
【００５５】
すなわち、金属バネ５の自由端において、バンパー２およびセンサ本体３における開口面３２の側面が共に金属バネ５に接し、バンパー２に関してはベゼル４の径方向の広がる向きに金属バネ５の弾性力が加えられ、センサ本体３における開口面３２に関してはベゼル４の径方向の縮まる向きに金属バネ５の弾性力が加えられる。
【００５６】
このため、ベゼル４を介してバンパー２にセンサ本体３を固定する構造において、バンパー２にベゼル４を強固に固定することが可能となり、かつ、ベゼル４にセンサ本体３を強固に固定することが可能となる。これにより、超音波センサ１をバンパー２に強固に固定することが可能となっている。
【００５７】
また、図１（ａ）に示すように、意匠ベゼル６は、ブラケット（リテーナ）６１と意匠カバー６２とを有した構成とされている。図７および図８は、意匠ベゼル６を構成するブラケット６１および意匠カバー６２を示した図である。図７（ａ）は、ブラケット６１の正面図、図７（ｂ）は、ブラケット６１の右側面図、図７（ｃ）は、ブラケット６１の左側面図、図７（ｄ）は、ブラケット６１の上面図、図７（ｅ）は、ブラケット６１の底面図である。また、図８（ａ）は、意匠カバー６２の正面図、図８（ｂ）は、意匠カバー６２の背面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線上における意匠カバー６２の断面図、図８（ｄ）は、意匠カバー６２の斜視図である。
【００５８】
図１（ａ）に示すように、ブラケット６１は、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間に挟持される部材である。ブラケット６１は、例えば薄板金属、もしくは樹脂材料や柔軟性を有する材料によって構成され、図７（ａ）に示すように、一方向（下方）が開口させられた開口部６１ａを有するＵ字形状にて構成されている。ブラケット６１は、開口部６１ａ側よりフランジ部４ａとバンパー２との間に押し込まれることでベゼル４とバンパー２との間の隙間を押し広げ、フランジ部４ａとバンパー２との間の隙間が押し縮まろうとする復元力によりフランジ部４ａとバンパー２との間に挟持される。ブラケット６１の開口部６１ａの寸法はケース３０の開口面３２よりも大きくされており、ブラケット６１をフランジ部４ａとバンパー２との間に嵌め込むことで、開口部６１ａ内に開口面３２や筒状弾性体３３と共に超音波振動子１０が挿入された状態となる。また、ブラケット６１のうち開口部６１ａの開口端側の端部は、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように徐々に肉厚が薄くされたテーパ形状もしくは面取り形状とされており、ベゼル４とバンパー２との間の隙間に入り込ませ易くなる構造とされている。
【００５９】
ブラケット６１の外縁部には、複数箇所（本実施形態では３箇所）に、鍔部６１ｂが備えられている。この鍔部６１ｂは、ブラケット６１の表面、つまりフランジ部４ａ側の面からその法線方向および径方向外側に突き出す構造とされ、ブラケット６１をフランジ部４ａとバンパー２との間に押し込んだ時に、フランジ部４ａの外周よりも外側に位置するよう配置されている。この鍔部６１ｂが後述する意匠カバー６２の止め部６２ｆと係合することで、ブラケット６１へ意匠カバー６２を固定できるようになっている。
【００６０】
さらに、ブラケット６１の外縁部には、ブラケット６１の表面と垂直方向および径方向外側に突き出した回転防止部６１ｃが備えられている。この回転防止部６１ｃが後述する意匠カバー６２の突起部６２ｇに引っ掛けられることで、車両走行に伴う振動によりブラケット６１に対して意匠カバー６２が相対回転させられることで意匠カバー６２が脱落することが防止できる構造とされている。
【００６１】
一方、意匠カバー６２は、バンパー２の表面において外部に露出させられて外観を構成する部分であり、意匠性を持たせた形状とされている。本実施形態では、意匠カバー６２は、外形が円形となる円板形状とされているが、その他の形状、例えば外形がハート型、キャラクターを模った形状など、様々な形状とすることが可能である。意匠カバー６２の材質は問わないが、例えば樹脂材料などで構成される。
【００６２】
図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、意匠カバー６２の中央部には、通過部に相当する貫通孔６２ａが形成されている。この貫通孔６２ａは、少なくともセンサ本体３における超音波振動子１０のハウジング１１の振動面１１ｂよりも大きくされている。この貫通孔６２ａから振動面１１ｂが露出させられることで、振動面１１ｂから出力される超音波が意匠カバー６２によって遮られることなく通過し、外部に出力可能な構成とされている。また、図８（ａ）、（ｃ）に示すように、貫通孔６２ａを構成する意匠カバー６２の内周面は、振動面１１ｂから離れるに連れて内径が広がるテーパ面６２ｂとされている。図８（ｃ）に示すように、振動面１１ｂの法線とテーパ面６２ｂとの成す角度は６０°以上とされている。このため、振動面１１ｂから出力された超音波が拡散しても意匠カバー６２の内周面に衝突することが防止され、意匠カバー６２の内周面によって反射した超音波によってセンサ機能が損なわれないようにできる。
【００６３】
また、図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、意匠カバー６２の裏面の中央部には凹部６２ｃが形成されており、この凹部６２ｃの中央に貫通孔６２ａが形成されている。この凹部６２ｃは、ベゼル４のフランジ部４ａが収容されるように、フランジ部４ａよりも大きな寸法とされている。また、意匠カバー６２のうち凹部６２ｃの周囲を囲んでいる周壁６２ｄは、段付き形状とされており、最も外周側がそれよりも内側と比べてバンパー２側に突き出した構造とされている。この段付き部分において、周壁６２ｄのうちブラケット６１の鍔部６１ｂと対応する複数箇所にスリット６２ｅが形成されている。そして、各スリット６２ｅの一部、具体的には貫通孔６２ａの中心を軸とした回転方向の同方向の部位を覆うように周壁６２ｄが残されており、この部分によって止め部６２ｆが構成されている。つまり、意匠カバー６２の周壁６２ｄに設けられた各スリット６２ｅ内にブラケット６１の鍔部６１ｂを挿入したのち、貫通孔６２ａの中心を中心軸として意匠カバー６２を回転させることで鍔部６１ｂがスリット６２ｅ内でスライドさせられて止め部６２ｆに引っ掛かり、意匠カバー６２がブラケット６１に固定できるようにしている。
【００６４】
さらに、意匠カバー６２の周壁６２ｄには、段付き部分を径方向外側に凹ませると共に、その中央部を径方向内側に突出させた突起部６２ｇが形成されている。この突起部６２ｇは、ブラケットの回転防止部６１ｃと対応する場所に形成されている。そして、意匠カバー６２をブラケット６１に取り付ける際に、スリット６２ｅ内に鍔部６１ｂを挿入すると、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇの両側の凹みの一方に嵌り込み、その後、貫通孔６２ａの中心を中心軸として意匠カバー６２を回転させると鍔部６１ｂがスリット６２ｅ内をスライドさせられると同時に、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇを乗り越えて、突起部６２ｇの両側の凹みの他方に移動させられる。これにより、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇに引っ掛かり、車両走行に伴う振動によりブラケット６１に対して意匠カバー６２が相対回転させられることで意匠カバー６２が脱落することが防止できる構造とされている。
【００６５】
次に、超音波センサ１のバンパー２への取り付けの様子について説明する。図９は、超音波センサ１をバンパー２に取り付けている様子を示した図であり、（ａ）は、ベゼル４およびセンサ本体３の取り付けの様子を示す図、（ｂ）は、意匠ベゼル６の取り付けの様子を示す図である。
【００６６】
図９（ａ）に示されるように、まず、ベゼル４をバンパー２の一方、つまりバンパー２の外側からバンパー２の穴部２ａに挿入する。このとき、抜け防止爪４ｅがバンパー２の内側に入り込むまで挿入する。これにより、バンパー２の穴部２ａの開口端と金属バネ５における凸部５ｃの傾斜部分が接触する。図１０は、このときの様子を示した部分拡大断面図である。
【００６７】
この図に示されるように、ベゼル４をバンパー２の穴部２ａに挿入すると、バンパー２の穴部２ａの開口端によって金属バネ５が弾性変形させられて撓み、金属バネ５の自由端となる折り返し部５ｄが貫通穴４ｈ内に入り込み、ベゼル４の内壁面から突き出される。
【００６８】
この後、図９（ａ）の矢印で示すように、バンパー２の反対側、つまりバンパー２の内側からベゼル４の中空部内にセンサ本体３における開口面３２および超音波振動子１０を挿入する。
【００６９】
これにより、スナップフィット４ｂの先端部が受止部３９の穴内に入り込み、スリット４ｊの間に形成された爪部４ｃが受止部３９の内壁と接して弾性変形させられ、受止部３９内に挿入されると、その後、弾性変形した部分が元に戻ることで爪部４ｃと受止部３９とが係合する。また、ランス３８の爪部３８ｂがベゼル４の外壁面と接し、棒状部３８ａが弾性変形する。そして、爪部３８ｂが係止穴４ｄ内に入り込むことで、弾性変形した部分が元に戻り、ランス３８が係止穴４ｄと係合する。したがって、図１に示した形態となってベゼル４およびセンサ本体３のバンパー２への組み付けが完了する。
【００７０】
このとき、開口面３２の外壁面が金属バネ５の自由端のうちベゼル４の貫通穴４ｈに入り込んでベゼル４の内壁面に突き出した部分と接触する。図１１は、このときの様子を示した部分拡大図である。
【００７１】
この図に示されるように、金属バネ５の自由端が開口面３２の外壁面と接触するため、ベゼル４の径方向の広がる向きに押し戻される。このため、金属バネ５の自由端において、バンパー２およびセンサ本体３における開口面３２の側面が共に金属バネ５に接し、バンパー２に関してはベゼル４の径方向の広がる向きに金属バネ５の弾性力が加えられ、センサ本体３における開口面３２に関してはベゼル４の径方向の縮まる向きに金属バネ５の弾性力が加えられる。つまり、開口面３２の外壁面とバンパー２の穴部２ａの壁面との間で金属バネ５の自由端が弾性的に圧縮変形し、この圧縮変形に伴う弾性反力によってセンサ本体３およびベゼル４が穴部２ａの壁面に対して固定される。
【００７２】
これにより、ベゼル４を介してバンパー２にセンサ本体３を固定する構造において、バンパー２にベゼル４を強固に固定することが可能となり、かつ、ベゼル４にセンサ本体３を強固に固定することが可能となる。したがって、センサ本体３およびベゼル４をバンパー２に強固に固定することが可能となる。
【００７３】
さらに、図９（ｂ）に示すように、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間に上方からブラケット６１を嵌め込む。これにより、フランジ部４ａとバンパー２とによってブラケット６１が挟持される。また、ブラケット６１をフランジ部４ａとバンパー２との間に嵌め込むことで、開口部６１ａ内に開口面３２や筒状弾性体３３と共に超音波振動子１０が挿入された状態となる。
【００７４】
そして、ベゼル４とバンパー２とによって挟持されたブラケット６１に対して、意匠カバー６２を取り付ける。すなわち、意匠カバー６２の各スリット６２ｅ内にブラケット６１の鍔部６１ｂを嵌め込むと共に、突起部６２ｇの両側の凹みの一方に回転防止部６１ｃを嵌め込む。そして、貫通孔６２ａの中心を中心軸として意匠カバー６２を回転させることで、鍔部６１ｂをスリット６２ｅ内でスライドさせて止め部６２ｆに引掛けると共に、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇを乗り越えるようにすることで、突起部６２ｇに回転防止部６１ｃが引掛けられるようにする。これにより、図１（ａ）に示したように、外観として意匠ベゼル６が視認できるようにして、超音波センサ１をバンパー２に固定することが可能となる。
【００７５】
以上説明した本実施形態の超音波センサ１では、センサ本体３およびベゼル４をバンパー２に固定したのち、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間にブラケット６１を固定し、さらにこのブラケット６１に対して意匠カバー６２を取り付けることで、意匠ベゼル６を固定している。これにより、後付けできる意匠ベゼル６を外観として視認できるようにすることができるため、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる。特に、本実施形態のように、意匠カバー６２を取り付けるときと反対側に回転させることでバンパー２から脱着可能で交換できる構成であれば、何度も変更可能である。そして、意匠ベゼル６の意匠カバー６２に貫通孔６２ａを形成することで、貫通孔６２ａを通じて超音波を出力できるようにしている。このため、センサ機能を損なうこともない。
【００７６】
したがって、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサ１とすることが可能となる。
【００７７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、意匠カバー６２の材料について、樹脂材料を例に挙げた。しかしながら、意匠カバー６２の外縁部がバンパー２の表面に密着させられるようにすることが好ましいため、例えばブラケット６１への固定部を樹脂材料で構成し、外縁部に柔軟性を有する材料（例えばエラストマー）を用いた二色成形部材によって意匠カバー６２を構成することもできる。
【００７８】
また、上記実施形態では、意匠カバー６２に貫通孔６２ａを形成するようにしたが、貫通孔６２ａと対応する部分を超音波が通過（透過）する材料で埋めるようにすれば、より意匠カバー６２の意匠性を向上させることができる。つまり、超音波が通過する通過部は、貫通孔６２ａであっても良いし、材質的に超音波を通過させる材料が配置されていても構わない。
【００７９】
さらに、上記実施形態では、脱着可能な意匠ベゼル６を前提としているが、意匠ベゼル６を固定型とすることもできる。例えば、意匠カバー６２の裏面に接着層を備え、この接着層を介してベゼル４のフランジ部４ａに意匠カバー６２を直接貼り付けるようにすることもできる。この場合、意匠カバー６２の外縁部がバンパー２の表面に密着させられるように、意匠カバー６２の少なくとも外縁部に柔軟性を有する材料を用いると好ましい。
【符号の説明】
【００８０】
１ 超音波センサ
２ バンパー
３ センサ本体
４ ベゼル
４ａ フランジ部
６ 意匠ベゼル
１０ 超音波振動子
１１ ハウジング
１１ｂ 振動面
１２ 圧電素子
３２ 開口面
３３ 筒状弾性体
６１ ブラケット
６１ａ 開口部
６１ｂ 鍔部
６１ｃ 回転防止部
６２ 意匠カバー
６２ａ 貫通孔
６２ｂ テーパ面
６２ｃ 凹部
６２ｄ 周壁
６２ｅ スリット
６２ｆ 止め部
６２ｇ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を有して構成される超音波振動子（マイク）が備えられた超音波センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波センサは、例えば車両のバンパーに超音波振動子が備えられたセンサ本体が取り付けられ、超音波振動子から超音波を発生させると共に、この超音波の反射波を受け取ることで、バンパーの近傍に存在する障害物の検出を行う。
【０００３】
このような超音波センサとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された超音波センサは、中空部を有する円筒状のベゼルと、超音波振動子が備えられたセンサ本体とを有した構成とされている。この超音波センサは、車両バンパー部の表面側にベゼルを嵌め込んだのち、車両バンパー部の裏面側から超音波振動子およびそれを囲む筒状弾性体をベゼルの中空部内に挿入し、ベゼルの外周に設けた係止部とセンサ本体の外側面に設けた係止部とを係合させることにより、車両バンパー部に固定される。このため、超音波センサの外観は、車両バンパー部の外側に露出しているベゼルの外形と、ベゼル内の超音波振動子および超音波振動子を囲む筒状弾性体によって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５１５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の超音波センサでは、車両バンパー部の外側に露出しているベゼルのフランジ部を円環状にすると共に車両バンパー部と同色にするなどにより、できるだけ目立たない意匠構造とされている。このため、超音波センサの意匠性が乏しい。その反面、超音波センサの意匠性についてはユーザの嗜好に応じて要求される内容が異なっており、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて超音波センサの意匠を変更できるようにすることが望ましい。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ベゼル（４）には、車体部品（２）への挿入方向の後端に、車体部品（２）の穴部（２ａ）よりも寸法が拡大されたフランジ部（４ａ）が備えられ、該フランジ部（４ａ）によって穴部（２ａ）内へのベゼル（４）の挿入が止められるようになっている、そして、挿入部（１０、３２）が挿入される開口部（６１ａ）が形成され、該開口部（６１ａ）側からベゼル（４）におけるフランジ部（４ａ）と車体部品（２）との間に嵌め込まれることで、フランジ部（４ａ）と車体部品（２）との間に挟持されるブラケット（６１）と、挿入部（１０、３２）の先端に設けられる超音波振動子（１０）の振動面（１１ａ）から出力される超音波を通過する通過部（６２ａ）が形成されていると共に、該通過部（６２ａ）の周囲においてブラケット（６１）に対して固定される意匠カバー（６２）と、を有する意匠ベゼル（６）を備えていることを特徴としている。
【０００８】
このように、センサ本体（３）およびベゼル（４）を車体部品（２）に固定したのち、ベゼル（４）のフランジ部（４ａ）と車体部品（２）との間にブラケット（６１）を固定し、さらにこのブラケット（６１）に対して意匠カバー（６２）を取り付けることで、意匠ベゼル（６）を固定することができる。これにより、後付けできる意匠ベゼル（６）が外観として視認できるようにすることができるため、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる。そして、意匠ベゼル（６）の意匠カバー（６２）に通過部（６２ａ）を形成することで、通過部（６２ａ）を通じて超音波を出力できるようにしている。このため、センサ機能を損なうこともない。
【０００９】
したがって、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサとすることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、意匠カバー（６２）は、ブラケット（６１）に対して脱着可能に構成されることを特徴としている。
【００１１】
このように、意匠カバー（６２）が脱着可能で交換できれば、何度も変更可能である。このため、より様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサとすることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、通過部は、意匠カバー（６２）の形成した貫通孔（６２ａ）であり、該貫通孔（６２ａ）を構成する意匠カバー（６２）の内周面は、振動面（１１ａ）から離れるに連れて広がるテーパ面（６２ｂ）とされており、振動面（１１ｂ）の法線とテーパ面（６２ｂ）とが成す角度が６０°以上とされていることを特徴としている。
【００１３】
このような構造とすることで、振動面（１１ｂ）から出力された超音波が拡散しても意匠カバー（６２）の内周面に衝突することが防止され、意匠カバー（６２）の内周面によって反射した超音波によってセンサ機能が損なわれないようにできる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、ブラケット（６１）の外縁部には、該ブラケット（６１）のうちのフランジ部（４ａ）側となる表面から法線方向および径方向外側に突き出した複数の鍔部（６１ｂ）が備えられており、意匠カバー（６２）のうちブラケット（６１）の複数の鍔部（６１ｂ）と対向する部位には、複数のスリット（６２ｅ）が形成されていると共に、該複数のスリット（６２ｅ）それぞれを部分的に覆う止め部（６２ｆ）が備えられており、複数のスリット（６２ｅ）それぞれに複数の鍔部（６１ｂ）を嵌め込み、複数の鍔部（６１ｂ）を複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、複数の鍔部（６１ｂ）を止め部（６２ｆ）に引掛けることで、意匠カバー（６２）がブラケット（６１）に固定されることを特徴としている。
【００１５】
このように、ブラケット（６１）に複数の鍔部（６１ｂ）を設けると共に、意匠カバー（６２）にスリット（６２ｅ）および止め部（６２ｆ）を備え、複数の鍔部（６１ｂ）を止め部（６２ｆ）に引掛けることで、意匠カバー（６２）がブラケット（６１）に固定される構造とすることができる。
【００１６】
例えば、請求項５に記載したように、意匠カバー（６２）を通過部（６２ａ）の中心を中心軸として回転させることで、複数の鍔部（６１ｂ）を複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、複数の鍔部（６１ｂ）を止め部（６２ｆ）に引掛ける構造とすることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ブラケット（６１）は、一方向が開口させられることで開口部（６１ａ）が形成されたＵ字形状とされ、ブラケット（６１）のうち開口部（６１ａ）の開口端側の端部は、徐々に肉厚が薄くされたテーパ形状もしくは面取り形状とされていることを特徴としている。
【００１８】
このように、ブラケット（６１）のうち開口部（６１ａ）の開口端側の端部をテーパ形状もしくは面取り形状とすることで、ベゼル（４）と車体部品（２）の間の隙間に入り込ませ易くなる構造とすることができる。
【００１９】
上記請求項１ないし６のいずれか１つに記載した超音波センサは、既に、車体部品（２）に対してベゼル（４）およびセンサ本体（３）が取り付けられているものに対して、ブラケット（６１）および意匠カバー（６２）を有する意匠ベゼル（４）を取り付けることによって構成することも可能である。したがって、請求項７に記載したように、意匠ベゼル（４）の単体を既存のベゼル（４）およびセンサ本体（３）に対して取り付けるようにしても、上記各請求項と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる超音波センサ１をバンパー２に取り付けたときの状態を示した図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】センサ本体３を示した図であり、（ａ）はセンサ本体３の正面図、（ｂ）はセンサ本体３の右側面図、（ｃ）はセンサ本体３の上面図、（ｄ）はセンサ本体３の背面図である。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】超音波振動子１０の断面図である。
【図５】ベゼル４を示した図であり、（ａ）はベゼル４の正面図、（ｂ）はベゼル４の左側面図、（ｃ）はベゼル４の背面図、（ｄ）はベゼル４の上面図、（ｅ）はベゼル４の底面図である。
【図６】図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面に相当するベゼル４の一部拡大断面図である。
【図７】ブラケット６１を示した図であり、（ａ）はブラケット６１の正面図、（ｂ）はブラケット６１の右側面図、（ｃ）はブラケット６１の左側面図、（ｄ）はブラケット６１の上面図、（ｅ）はブラケット６１の底面図である。
【図８】意匠カバー６２を示した図であり、（ａ）は意匠カバー６２の正面図、（ｂ）は意匠カバー６２の背面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線上における意匠カバー６２の断面図、（ｄ）は意匠カバー６２の斜視図である。
【図９】超音波センサ１をバンパー２に取り付けている様子を示した図であり、（ａ）はベゼル４およびセンサ本体３の取り付けの様子を示す図、（ｂ）は意匠ベゼル６の取り付けの様子を示す図である。
【図１０】ベゼル４をバンパー２の穴部２ａに挿入したときの様子を示した部分断面側面図である。
【図１１】ベゼル４の中空部にセンサ本体３の開口面３２を挿入したときの様子を示した部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本実施形態の第１実施形態にかかる超音波センサについて説明する。本実施形態の超音波センサは、例えば、車両のバンパーに取り付けられ、バックソナー又はコーナーソナーとして用いられる。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の超音波センサ１をバンパー２に取り付けたときの状態を示した側面図と正面図である。なお、図１中、バンパー２のみ断面が示してある。
【００２５】
この図に示されるように、超音波センサ１は、バンパー２の穴部２ａ内に固定される。超音波センサ１は、センサ本体３とベゼル４とを有した構成とされ、ベゼル４をバンパー２の穴部２ａ内にバンパー２の外側（紙面左側）から挿入したのち、センサ本体３をベゼル４の中空部内にバンパー２の内側（紙面右側）から挿入することで、センサ本体３とベゼル４とが係合すると共に、ベゼル４の外周に設けられた金属バネ５の弾性力に基づいてバンパー２に固定される。また、超音波センサ１には、意匠ベゼル６が備えられており、この意匠ベゼル６をバンパー２に取り付けられたベゼル４に固定することで、超音波センサ１の意匠性を向上させられるようにしている。
【００２６】
以下、センサ本体３と金属バネ５が備えられたベゼル４および意匠ベゼル６の詳細構造について説明する。
【００２７】
図２は、センサ本体３を示した図であり、図２（ａ）は、センサ本体３の正面図、図２（ｂ）は、センサ本体３の右側面図、図２（ｃ）は、センサ本体３の上面図、図２（ｄ）は、センサ本体３の背面図である。また、図３は、センサ本体３の断面図であり、図２（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する図である。
【００２８】
センサ本体３は、図２、図３に示すように、超音波振動子１０や回路基板２０が一体的にケース３０内に収容されたものである。図４は、センサ本体３に備えられる超音波振動子１０の断面図を示したものである。図４に示すように、超音波振動子１０は、ハウジング１１、圧電素子１２と、スペーサ１３、ベース１４および接続ピン１５を有して構成されている。
【００２９】
ハウジング１１は、導電性材料（金属材料や表面に導電膜を形成した絶縁材料）で構成され、有底円筒状とされることでハウジング１１の内部に内部空間１６が形成されている。ハウジング１１の底部１１ａの内面に圧電素子１２が貼着されており、この底部１１ａの外側表面が振動面１１ｂとなっている。本実施形態では、導電性材料としてアルミニウムを用いており、振動面１１ｂを円形状としている。
【００３０】
圧電素子１２は、圧電セラミックス（例えばチタン酸ジルコン酸鉛系）で構成され、その表裏両面に電極（図示せず）を備えている。圧電素子１２の一方の電極は、リード１７ａによって一対の接続ピン１５の一方に電気的に接続されている。圧電素子１２の他方の電極は、ハウジング１１の底部１１ａに例えば導電性接着剤により貼着され、導電性材料で構成されたハウジング１１を介してリード１７ｂに接続されたのち、一対の接続ピン１５の他方に電気的に接続されている。なお、ハウジング１１の内部空間１６には、フェルト、シリコンが充填されており、振動面から接続ピン１５に伝達される不要振動が抑制されている。
【００３１】
スペーサ１３は、ハウジング１１の開口部とベース１４との間に配置されている。スペーサ１３は、ハウジング１１の底部１１ａの振動に伴ってハウジング１１の筒部１１ｃに生じる不要振動が接続ピン１５の固定されているベース１４に伝達されるのを抑制するための弾性体であり、例えばシリコンゴムから構成されている。なお、ここではスペーサ１３を配置する構成としたが、スペーサ１３を無くした構成とすることもできる。
【００３２】
ベース１４は、ハウジング１１の開口部側の外周面にスペーサ１３を介して嵌め込まれることで、ハウジング１１に固定されている。このベース１４は、絶縁材料、例えば合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）で構成されている。ベース１４には、接続ピン１５を被覆するための保護部１８が回路基板２０側に突出するように設けられ、接続ピン１５が保護部１８を貫通するように配置されている。ベース１４を成形する際に、接続ピン１５をインサート成形することで、接続ピン１５の一部がベース１４に埋設固定されるようにしている。
【００３３】
接続ピン１５は、例えば銅を主成分とする導電性材料からなり、例えば太さ０．５ｍｍφの棒状部材で構成される。
【００３４】
さらに、超音波振動子１０には、例えば発泡シリコン等で構成された発泡弾性体１９が備えられている。この発泡弾性体１９は、ベース１４への振動の伝達を抑制するためのもので、接続ピン１５は発泡弾性体１９も貫通するように配置されている。
【００３５】
そして、ハウジング１１、スペーサ１３、ベース１４、発泡弾性体１９が、それぞれ接着剤（例えばシリコン系接着剤）等で接着されることで、一体構造とされた超音波振動子１０が構成されている。
【００３６】
このように構成された超音波振動子１０を、図３に示すように回路基板２０と共に合成樹脂からなる中空状のケース３０内に組み付けることで、超音波センサ１のセンサ本体３が構成されている。
【００３７】
ケース３０は、中空状の略長方体で構成されている。ケース３０には、回路基板２０の接続位置に対して接続ピン１５を位置決めするためのガイド部３１が設けられている。このガイド部３１は、ケース３０の内部空間を超音波振動子１０の配置空間と回路基板２０の配置空間とに区画する板状部によって構成され、接続ピン１５および保護部１８が挿入される位置決め用穴３１ａが備えられた構成とされている。
【００３８】
また、ケース３０の一面（図３における紙面上方の面）には、上面形状が円形状を為した開口面３２があり、この開口面３２内に、外周面に筒状弾性体３３が被着させられると共に、ベース１４の下側に振動を抑制する弾性体となる発泡弾性体３４が配置された超音波振動子１０が挿入されることで、ケース３０に組み付けられている。このように超音波振動子１０をケース３０に組み付けた状態において、接続ピン１５がガイド部３１の位置決め用穴３１ａに挿入され、接続ピン１５の先端部が回路基板２０に形成されたスルーホール２１に挿入されている。そして、接続ピン１５の先端部およびスルーホール２１の電気的な接続がはんだ付け等によって為されている。
【００３９】
ケース３０の開口面３２からは、超音波振動子１０の振動面１１ｂが露出しており、超音波振動子１０が発する超音波がケース３０の外部に伝えられるような構成とされている。
【００４０】
筒状弾性体３３はシリコンゴムからなり、超音波振動子１０からケース３０への不要振動の伝達を抑制するために、超音波振動子１０の外周面（ハウジング１１の筒部１１ｃ面）および底面に被着されている。
【００４１】
発泡弾性体３４は、超音波振動子１０のハウジング１１内に配置された発泡弾性体１９と同様、発泡シリコンからなり、接続ピン１５及び保護部１８が貫通配置されている。発泡弾性体３４には切り込みが設けられ、その切り込み内に保護部１８が挿入可能な構成としている。なお、超音波振動子１０（ベース１４）、筒状弾性体３３、及び発泡弾性体３４は、シリコン系接着剤により相互に接着固定されている。
【００４２】
また、ガイド部３１により区画されたケース３０のうち回路基板２０が配置される中空部には、防湿性部材３５が充填されている。防湿性部材３５としては、例えばシリコン樹脂やウレタン樹脂を適用することができる。本実施形態においてはシリコン樹脂を適用している。なお、図３に示すように、回路基板２０から外部に出力するための外部出力端子３６が備えられ、ケース３０の一面に形成されたコネクタ３７から外部出力端子３６の一端側が露出させられた構成とされている。
【００４３】
さらに、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ケース３０の上面（図２（ａ）の紙面上方の面）にはランス３８が設けられており、底面（図２（ａ）の紙面下方の面）には受止部３９が設けられている。
【００４４】
ランス３８は、ケース３０の上面から開口面３２と同方向に突出するように形成された爪状の係止部を構成するものであり、ベゼル４との固定のために用いられる。具体的には、ランス３８は、棒状部３８ａおよび爪部３８ｂとを有した構成とされている。棒状部３８ａがケース３０の上面から開口面３２と同方向に突出させられ、この棒状部３８ａの先端位置における開口面３２側に爪部３８ｂが形成されている。
【００４５】
また、受止部３９は、ケース３０の底面からさらに下方に突出するように設けられた枠状の係止部を構成するものであり、これもベゼル４との固定のために用いられる。具体的には、図２（ａ）、（ｄ）に示されるように、受止部３９は、開口面３２の突出方向から見て四角形の枠形状を成しており、受止部３９の穴内に後述するベゼル４に設けられたスナップフィット４ｂが挿入できるようになっている。
【００４６】
このように構成されるセンサ本体３のうち、超音波振動子１０および開口面３２の部分、つまりケース３０のうち円筒形状に突出する部分がベゼル４に挿入される挿入部となる。このため、開口面３２の突出方向がベゼル４へのセンサ本体３の挿入方向となる。
【００４７】
図５は、ベゼル４を示した図であり、図５（ａ）は、ベゼル４の正面図、図５（ｂ）は、ベゼル４の右側面図、図５（ｃ）は、ベゼル４の背面図、図５（ｄ）は、ベゼル４の上面図、図５（ｅ）は、ベゼル４の底面図である。また、図６は、図５（ｃ）のＢ−Ｂ断面に相当するベゼル４の一部拡大断面図である。
【００４８】
図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、ベゼル４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部４ａが形成されている。このベゼル４の中空部の形状およびサイズは、センサ本体３における開口面３２の形状と対応したものとなっており、この中空部内に開口面３２および超音波振動子１０が挿入される。
【００４９】
ベゼル４の下面には、円筒状部分から突出させられたスナップフィット４ｂが備えられている。スナップフィット４ｂは、爪状の係止部として機能するもので、図１に示すように、スナップフィット４ｂの先端に形成された爪部４ｃが上述したケース３０の受止部３９の穴内に挿入されることで、受止部３９に引っ掛けられている。これにより、ベゼル４とセンサ本体３との固定がより強固なものとされている。
【００５０】
また、図５（ｅ）に示すように、爪部４ｃを囲むようにコの字状のスリット４ｊが形成されており、このスリット４ｊの間に配置される爪部４ｃが弾性変形し易くなっている。スリット４ｊは、爪部４ｃの両側および爪部４ｃよりも後方、つまりセンサ本体３の受止部３９の穴内への挿入方向後方に形成され、スナップフィット４ｂの先端部が受止部３９の穴内に挿入される際に、弾性変形により爪部４ｃが挿入方向前方を支点として撓み、穴内に容易に挿入できるようにされている。このため、スナップフィット４ｂの先端部が受止部３９の穴内に挿入された後に爪部４ｃが元の形状に戻ると、スナップフィット４ｂの先端部における爪部４ｃよりも後方位置において、スナップフィット４ｂの先端部の壁面が受止部３９の内壁とほぼ接するような隙間無い状態となるようにすることができる（後述する図１０参照）。
【００５１】
ベゼル４の上面には、係止穴４ｄが形成されている。係止穴４ｄは、正面から見ると四角形状を為した穴であり、上述したケース３０に備えられたランス３８の爪部３８ｂを挿入するためのものである。図１（ａ）に示すように、ランス３８の爪部３８ｂが係止穴４ｄに挿入されると、係止穴４ｄの内壁に爪部３８ｂが引っ掛かるようになっている。これにより、ベゼル４とセンサ本体３との固定がより強固なものとされている。
【００５２】
また、ベゼル４の外周面のうちベゼル４の左右両側の位置に抜け防止爪４ｅが備えられている。抜け防止爪４ｅは、バンパー２の厚み分、好ましくは意匠ベゼル６におけるベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との感に挟まれる部分（後述するブラケット６１）の厚みを考慮した位置に形成されており、フランジ部４ａの端面からバンパー２の厚み分もしくはそれより若干大きな間隔を空けた位置に備えられている。この抜け防止爪４ｅは、ベゼル４のバンパー２からの抜けを防止するために設けられている。ベゼル４をバンパー２に取り付けた後、ベゼル４にセンサ本体３におけるケース３０の開口面３２を挿入するに当たり、ベゼル４がバンパー２から抜ける方向に力が加えられることになる。このため、ベゼル４をバンパー２に挿入すると、抜け防止爪４ｅがバンパー２の端面に引っ掛かり、ベゼル４バンパー２からの抜けが防止できるようになっている。なお、図５（ｂ）に示すように各抜け防止爪４ｅの両側にはスリット４ｆが設けられており、このスリット４ｆの間の棒状部分が応力変形し易くなっているため、バンパー２への取り付け時に抜け防止爪４ｅが挿入の邪魔になることはない。
【００５３】
さらに、ベゼル４には、ベゼル４の中心に対して等間隔に複数（ここでは４つ）の溝４ｇが形成されている。各溝４ｇ内には、図６に示すように、ベゼル４の中心軸方向に並べられた２箇所の貫通穴４ｈ、４ｉが形成されている。そして、各溝４ｇに沿って金属バネ５が配置されている。なお、貫通穴４ｈ、４ｉは１つの貫通穴としても良いが、これらの間に壁面を形成しておくことで、金属バネ５のバネ荷重を大きくすることが可能となる。つまり、金属バネ５の先端位置が貫通穴４ｈの壁面と接することで、金属バネ５が貫通穴４ｈに入り込むことを規制するように働くため、金属バネ５が発生させる弾性反力を高めることが可能となる。
【００５４】
具体的には、金属バネ５は、薄い棒状金属を曲げ加工することによって構成され、棒状金属の一端が爪状に曲げられた爪部５ａと、ベゼル４の開口部の端部形状に合せてＵ字状に曲げられたＵ字状部５ｂと、ベゼル４の外周面から径方向に突出させた凸部５ｃと、棒状金属の他端を爪部５ａ側に折り返した折り返し部５ｄとを有して構成されている。金属バネ５の爪部５ａをベゼル４の開口端から挿入させ、Ｕ字状部５ｂがベゼル４の開口端と接するまで挿入すると、爪部５ａが貫通穴４ｉ内に入り込み、貫通穴４ｉの端面に引っ掛かることで金属バネ５がベゼル４に固定されている。このため、金属バネ５のうちベゼル４に固定される側、つまりＵ字状部５ｂが固定端となり、折り返し部５ｄが自由端となってバネ機能を果たす。
【００５５】
すなわち、金属バネ５の自由端において、バンパー２およびセンサ本体３における開口面３２の側面が共に金属バネ５に接し、バンパー２に関してはベゼル４の径方向の広がる向きに金属バネ５の弾性力が加えられ、センサ本体３における開口面３２に関してはベゼル４の径方向の縮まる向きに金属バネ５の弾性力が加えられる。
【００５６】
このため、ベゼル４を介してバンパー２にセンサ本体３を固定する構造において、バンパー２にベゼル４を強固に固定することが可能となり、かつ、ベゼル４にセンサ本体３を強固に固定することが可能となる。これにより、超音波センサ１をバンパー２に強固に固定することが可能となっている。
【００５７】
また、図１（ａ）に示すように、意匠ベゼル６は、ブラケット（リテーナ）６１と意匠カバー６２とを有した構成とされている。図７および図８は、意匠ベゼル６を構成するブラケット６１および意匠カバー６２を示した図である。図７（ａ）は、ブラケット６１の正面図、図７（ｂ）は、ブラケット６１の右側面図、図７（ｃ）は、ブラケット６１の左側面図、図７（ｄ）は、ブラケット６１の上面図、図７（ｅ）は、ブラケット６１の底面図である。また、図８（ａ）は、意匠カバー６２の正面図、図８（ｂ）は、意匠カバー６２の背面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線上における意匠カバー６２の断面図、図８（ｄ）は、意匠カバー６２の斜視図である。
【００５８】
図１（ａ）に示すように、ブラケット６１は、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間に挟持される部材である。ブラケット６１は、例えば薄板金属、もしくは樹脂材料や柔軟性を有する材料によって構成され、図７（ａ）に示すように、一方向（下方）が開口させられた開口部６１ａを有するＵ字形状にて構成されている。ブラケット６１は、開口部６１ａ側よりフランジ部４ａとバンパー２との間に押し込まれることでベゼル４とバンパー２との間の隙間を押し広げ、フランジ部４ａとバンパー２との間の隙間が押し縮まろうとする復元力によりフランジ部４ａとバンパー２との間に挟持される。ブラケット６１の開口部６１ａの寸法はケース３０の開口面３２よりも大きくされており、ブラケット６１をフランジ部４ａとバンパー２との間に嵌め込むことで、開口部６１ａ内に開口面３２や筒状弾性体３３と共に超音波振動子１０が挿入された状態となる。また、ブラケット６１のうち開口部６１ａの開口端側の端部は、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように徐々に肉厚が薄くされたテーパ形状もしくは面取り形状とされており、ベゼル４とバンパー２との間の隙間に入り込ませ易くなる構造とされている。
【００５９】
ブラケット６１の外縁部には、複数箇所（本実施形態では３箇所）に、鍔部６１ｂが備えられている。この鍔部６１ｂは、ブラケット６１の表面、つまりフランジ部４ａ側の面からその法線方向および径方向外側に突き出す構造とされ、ブラケット６１をフランジ部４ａとバンパー２との間に押し込んだ時に、フランジ部４ａの外周よりも外側に位置するよう配置されている。この鍔部６１ｂが後述する意匠カバー６２の止め部６２ｆと係合することで、ブラケット６１へ意匠カバー６２を固定できるようになっている。
【００６０】
さらに、ブラケット６１の外縁部には、ブラケット６１の表面と垂直方向および径方向外側に突き出した回転防止部６１ｃが備えられている。この回転防止部６１ｃが後述する意匠カバー６２の突起部６２ｇに引っ掛けられることで、車両走行に伴う振動によりブラケット６１に対して意匠カバー６２が相対回転させられることで意匠カバー６２が脱落することが防止できる構造とされている。
【００６１】
一方、意匠カバー６２は、バンパー２の表面において外部に露出させられて外観を構成する部分であり、意匠性を持たせた形状とされている。本実施形態では、意匠カバー６２は、外形が円形となる円板形状とされているが、その他の形状、例えば外形がハート型、キャラクターを模った形状など、様々な形状とすることが可能である。意匠カバー６２の材質は問わないが、例えば樹脂材料などで構成される。
【００６２】
図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、意匠カバー６２の中央部には、通過部に相当する貫通孔６２ａが形成されている。この貫通孔６２ａは、少なくともセンサ本体３における超音波振動子１０のハウジング１１の振動面１１ｂよりも大きくされている。この貫通孔６２ａから振動面１１ｂが露出させられることで、振動面１１ｂから出力される超音波が意匠カバー６２によって遮られることなく通過し、外部に出力可能な構成とされている。また、図８（ａ）、（ｃ）に示すように、貫通孔６２ａを構成する意匠カバー６２の内周面は、振動面１１ｂから離れるに連れて内径が広がるテーパ面６２ｂとされている。図８（ｃ）に示すように、振動面１１ｂの法線とテーパ面６２ｂとの成す角度は６０°以上とされている。このため、振動面１１ｂから出力された超音波が拡散しても意匠カバー６２の内周面に衝突することが防止され、意匠カバー６２の内周面によって反射した超音波によってセンサ機能が損なわれないようにできる。
【００６３】
また、図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、意匠カバー６２の裏面の中央部には凹部６２ｃが形成されており、この凹部６２ｃの中央に貫通孔６２ａが形成されている。この凹部６２ｃは、ベゼル４のフランジ部４ａが収容されるように、フランジ部４ａよりも大きな寸法とされている。また、意匠カバー６２のうち凹部６２ｃの周囲を囲んでいる周壁６２ｄは、段付き形状とされており、最も外周側がそれよりも内側と比べてバンパー２側に突き出した構造とされている。この段付き部分において、周壁６２ｄのうちブラケット６１の鍔部６１ｂと対応する複数箇所にスリット６２ｅが形成されている。そして、各スリット６２ｅの一部、具体的には貫通孔６２ａの中心を軸とした回転方向の同方向の部位を覆うように周壁６２ｄが残されており、この部分によって止め部６２ｆが構成されている。つまり、意匠カバー６２の周壁６２ｄに設けられた各スリット６２ｅ内にブラケット６１の鍔部６１ｂを挿入したのち、貫通孔６２ａの中心を中心軸として意匠カバー６２を回転させることで鍔部６１ｂがスリット６２ｅ内でスライドさせられて止め部６２ｆに引っ掛かり、意匠カバー６２がブラケット６１に固定できるようにしている。
【００６４】
さらに、意匠カバー６２の周壁６２ｄには、段付き部分を径方向外側に凹ませると共に、その中央部を径方向内側に突出させた突起部６２ｇが形成されている。この突起部６２ｇは、ブラケットの回転防止部６１ｃと対応する場所に形成されている。そして、意匠カバー６２をブラケット６１に取り付ける際に、スリット６２ｅ内に鍔部６１ｂを挿入すると、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇの両側の凹みの一方に嵌り込み、その後、貫通孔６２ａの中心を中心軸として意匠カバー６２を回転させると鍔部６１ｂがスリット６２ｅ内をスライドさせられると同時に、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇを乗り越えて、突起部６２ｇの両側の凹みの他方に移動させられる。これにより、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇに引っ掛かり、車両走行に伴う振動によりブラケット６１に対して意匠カバー６２が相対回転させられることで意匠カバー６２が脱落することが防止できる構造とされている。
【００６５】
次に、超音波センサ１のバンパー２への取り付けの様子について説明する。図９は、超音波センサ１をバンパー２に取り付けている様子を示した図であり、（ａ）は、ベゼル４およびセンサ本体３の取り付けの様子を示す図、（ｂ）は、意匠ベゼル６の取り付けの様子を示す図である。
【００６６】
図９（ａ）に示されるように、まず、ベゼル４をバンパー２の一方、つまりバンパー２の外側からバンパー２の穴部２ａに挿入する。このとき、抜け防止爪４ｅがバンパー２の内側に入り込むまで挿入する。これにより、バンパー２の穴部２ａの開口端と金属バネ５における凸部５ｃの傾斜部分が接触する。図１０は、このときの様子を示した部分拡大断面図である。
【００６７】
この図に示されるように、ベゼル４をバンパー２の穴部２ａに挿入すると、バンパー２の穴部２ａの開口端によって金属バネ５が弾性変形させられて撓み、金属バネ５の自由端となる折り返し部５ｄが貫通穴４ｈ内に入り込み、ベゼル４の内壁面から突き出される。
【００６８】
この後、図９（ａ）の矢印で示すように、バンパー２の反対側、つまりバンパー２の内側からベゼル４の中空部内にセンサ本体３における開口面３２および超音波振動子１０を挿入する。
【００６９】
これにより、スナップフィット４ｂの先端部が受止部３９の穴内に入り込み、スリット４ｊの間に形成された爪部４ｃが受止部３９の内壁と接して弾性変形させられ、受止部３９内に挿入されると、その後、弾性変形した部分が元に戻ることで爪部４ｃと受止部３９とが係合する。また、ランス３８の爪部３８ｂがベゼル４の外壁面と接し、棒状部３８ａが弾性変形する。そして、爪部３８ｂが係止穴４ｄ内に入り込むことで、弾性変形した部分が元に戻り、ランス３８が係止穴４ｄと係合する。したがって、図１に示した形態となってベゼル４およびセンサ本体３のバンパー２への組み付けが完了する。
【００７０】
このとき、開口面３２の外壁面が金属バネ５の自由端のうちベゼル４の貫通穴４ｈに入り込んでベゼル４の内壁面に突き出した部分と接触する。図１１は、このときの様子を示した部分拡大図である。
【００７１】
この図に示されるように、金属バネ５の自由端が開口面３２の外壁面と接触するため、ベゼル４の径方向の広がる向きに押し戻される。このため、金属バネ５の自由端において、バンパー２およびセンサ本体３における開口面３２の側面が共に金属バネ５に接し、バンパー２に関してはベゼル４の径方向の広がる向きに金属バネ５の弾性力が加えられ、センサ本体３における開口面３２に関してはベゼル４の径方向の縮まる向きに金属バネ５の弾性力が加えられる。つまり、開口面３２の外壁面とバンパー２の穴部２ａの壁面との間で金属バネ５の自由端が弾性的に圧縮変形し、この圧縮変形に伴う弾性反力によってセンサ本体３およびベゼル４が穴部２ａの壁面に対して固定される。
【００７２】
これにより、ベゼル４を介してバンパー２にセンサ本体３を固定する構造において、バンパー２にベゼル４を強固に固定することが可能となり、かつ、ベゼル４にセンサ本体３を強固に固定することが可能となる。したがって、センサ本体３およびベゼル４をバンパー２に強固に固定することが可能となる。
【００７３】
さらに、図９（ｂ）に示すように、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間に上方からブラケット６１を嵌め込む。これにより、フランジ部４ａとバンパー２とによってブラケット６１が挟持される。また、ブラケット６１をフランジ部４ａとバンパー２との間に嵌め込むことで、開口部６１ａ内に開口面３２や筒状弾性体３３と共に超音波振動子１０が挿入された状態となる。
【００７４】
そして、ベゼル４とバンパー２とによって挟持されたブラケット６１に対して、意匠カバー６２を取り付ける。すなわち、意匠カバー６２の各スリット６２ｅ内にブラケット６１の鍔部６１ｂを嵌め込むと共に、突起部６２ｇの両側の凹みの一方に回転防止部６１ｃを嵌め込む。そして、貫通孔６２ａの中心を中心軸として意匠カバー６２を回転させることで、鍔部６１ｂをスリット６２ｅ内でスライドさせて止め部６２ｆに引掛けると共に、回転防止部６１ｃが突起部６２ｇを乗り越えるようにすることで、突起部６２ｇに回転防止部６１ｃが引掛けられるようにする。これにより、図１（ａ）に示したように、外観として意匠ベゼル６が視認できるようにして、超音波センサ１をバンパー２に固定することが可能となる。
【００７５】
以上説明した本実施形態の超音波センサ１では、センサ本体３およびベゼル４をバンパー２に固定したのち、ベゼル４のフランジ部４ａとバンパー２との間にブラケット６１を固定し、さらにこのブラケット６１に対して意匠カバー６２を取り付けることで、意匠ベゼル６を固定している。これにより、後付けできる意匠ベゼル６を外観として視認できるようにすることができるため、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる。特に、本実施形態のように、意匠カバー６２を取り付けるときと反対側に回転させることでバンパー２から脱着可能で交換できる構成であれば、何度も変更可能である。そして、意匠ベゼル６の意匠カバー６２に貫通孔６２ａを形成することで、貫通孔６２ａを通じて超音波を出力できるようにしている。このため、センサ機能を損なうこともない。
【００７６】
したがって、センサ機能を損なうことなく、様々なニーズに合せて外観を構成する意匠を変更できる超音波センサ１とすることが可能となる。
【００７７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、意匠カバー６２の材料について、樹脂材料を例に挙げた。しかしながら、意匠カバー６２の外縁部がバンパー２の表面に密着させられるようにすることが好ましいため、例えばブラケット６１への固定部を樹脂材料で構成し、外縁部に柔軟性を有する材料（例えばエラストマー）を用いた二色成形部材によって意匠カバー６２を構成することもできる。
【００７８】
また、上記実施形態では、意匠カバー６２に貫通孔６２ａを形成するようにしたが、貫通孔６２ａと対応する部分を超音波が通過（透過）する材料で埋めるようにすれば、より意匠カバー６２の意匠性を向上させることができる。つまり、超音波が通過する通過部は、貫通孔６２ａであっても良いし、材質的に超音波を通過させる材料が配置されていても構わない。
【００７９】
さらに、上記実施形態では、脱着可能な意匠ベゼル６を前提としているが、意匠ベゼル６を固定型とすることもできる。例えば、意匠カバー６２の裏面に接着層を備え、この接着層を介してベゼル４のフランジ部４ａに意匠カバー６２を直接貼り付けるようにすることもできる。この場合、意匠カバー６２の外縁部がバンパー２の表面に密着させられるように、意匠カバー６２の少なくとも外縁部に柔軟性を有する材料を用いると好ましい。
【符号の説明】
【００８０】
１ 超音波センサ
２ バンパー
３ センサ本体
４ ベゼル
４ａ フランジ部
６ 意匠ベゼル
１０ 超音波振動子
１１ ハウジング
１１ｂ 振動面
１２ 圧電素子
３２ 開口面
３３ 筒状弾性体
６１ ブラケット
６１ａ 開口部
６１ｂ 鍔部
６１ｃ 回転防止部
６２ 意匠カバー
６２ａ 貫通孔
６２ｂ テーパ面
６２ｃ 凹部
６２ｄ 周壁
６２ｅ スリット
６２ｆ 止め部
６２ｇ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に開口部が形成され、中空部を有する筒状部分を備えたベゼル（４）と、
超音波振動子（１０）を備えたセンサ本体（３）と、
前記センサ本体（３）のうち前記超音波振動子（１０）を含む一部を挿入部（１０、３２）として前記開口部から前記ベゼル（４）の中空部内に前記挿入部（１０、３２）が挿入されるようになっており、前記ベゼル（４）を車体部品（２）に形成された穴部（２ａ）に対して該車体部品（２）の外部から挿入したのち、前記車体部品（２）の内側から前記ベゼル（４）の前記中空部内に前記挿入部（１０、３２）を挿入することで、前記車体部品（２）に対して前記ベゼル（４）を介して前記センサ本体（３）が組み付けられるように構成される超音波センサであって、
前記ベゼル（４）には、前記車体部品（２）への挿入方向の後端に、前記穴部（２ａ）よりも寸法が拡大されたフランジ部（４ａ）が備えられ、該フランジ部（４ａ）によって前記穴部（２ａ）内への前記ベゼル（４）の挿入が止められるようになっており、
前記挿入部（１０、３２）が挿入される開口部（６１ａ）が形成され、該開口部（６１ａ）側から前記ベゼル（４）における前記フランジ部（４ａ）と前記車体部品（２）との間に嵌め込まれることで、前記フランジ部（４ａ）と前記車体部品（２）との間に挟持されるブラケット（６１）と、
前記挿入部（１０、３２）の先端に設けられる前記超音波振動子（１０）の振動面（１１ａ）から出力される超音波を通過する通過部（６２ａ）が形成されていると共に、該通過部（６２ａ）の周囲において前記ブラケット（６１）に対して固定される意匠カバー（６２）と、を有する意匠ベゼル（６）を備えていることを特徴とする超音波センサ。
【請求項２】
前記意匠カバー（６２）は、前記ブラケット（６１）に対して脱着可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサ。
【請求項３】
前記通過部は、前記意匠カバー（６２）の形成した貫通孔（６２ａ）であり、該貫通孔（６２ａ）を構成する前記意匠カバー（６２）の内周面は、前記振動面（１１ａ）から離れるに連れて広がるテーパ面（６２ｂ）とされており、前記振動面（１１ｂ）の法線と前記テーパ面（６２ｂ）とが成す角度が６０°以上とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波センサ。
【請求項４】
前記ブラケット（６１）の外縁部には、該ブラケット（６１）のうちの前記フランジ部（４ａ）側となる表面から法線方向および径方向外側に突き出した複数の鍔部（６１ｂ）が備えられており、
前記意匠カバー（６２）のうち前記ブラケット（６１）の前記複数の鍔部（６１ｂ）と対向する部位には、複数のスリット（６２ｅ）が形成されていると共に、該複数のスリット（６２ｅ）それぞれを部分的に覆う止め部（６２ｆ）が備えられており、
前記複数のスリット（６２ｅ）それぞれに前記複数の鍔部（６１ｂ）を嵌め込み、前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記止め部（６２ｆ）に引掛けることで、前記意匠カバー（６２）が前記ブラケット（６１）に固定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の超音波センサ。
【請求項５】
前記意匠カバー（６２）は、前記通過部（６２ａ）の中心を中心軸として回転させられることで、前記前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記止め部（６２ｆ）に引掛ける構造とされていることを特徴とする請求項４に記載の超音波センサ。
【請求項６】
前記ブラケット（６１）は、一方向が開口させられることで前記開口部（６１ａ）が形成されたＵ字形状とされ、前記ブラケット（６１）のうち前記開口部（６１ａ）の開口端側の端部は、徐々に肉厚が薄くされたテーパ形状もしくは面取り形状とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の超音波センサ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の超音波センサに用いられ、
前記ブラケット（６１）および前記意匠カバー（６２）を有して構成された意匠ベゼル。
【請求項１】
一端側に開口部が形成され、中空部を有する筒状部分を備えたベゼル（４）と、
超音波振動子（１０）を備えたセンサ本体（３）と、
前記センサ本体（３）のうち前記超音波振動子（１０）を含む一部を挿入部（１０、３２）として前記開口部から前記ベゼル（４）の中空部内に前記挿入部（１０、３２）が挿入されるようになっており、前記ベゼル（４）を車体部品（２）に形成された穴部（２ａ）に対して該車体部品（２）の外部から挿入したのち、前記車体部品（２）の内側から前記ベゼル（４）の前記中空部内に前記挿入部（１０、３２）を挿入することで、前記車体部品（２）に対して前記ベゼル（４）を介して前記センサ本体（３）が組み付けられるように構成される超音波センサであって、
前記ベゼル（４）には、前記車体部品（２）への挿入方向の後端に、前記穴部（２ａ）よりも寸法が拡大されたフランジ部（４ａ）が備えられ、該フランジ部（４ａ）によって前記穴部（２ａ）内への前記ベゼル（４）の挿入が止められるようになっており、
前記挿入部（１０、３２）が挿入される開口部（６１ａ）が形成され、該開口部（６１ａ）側から前記ベゼル（４）における前記フランジ部（４ａ）と前記車体部品（２）との間に嵌め込まれることで、前記フランジ部（４ａ）と前記車体部品（２）との間に挟持されるブラケット（６１）と、
前記挿入部（１０、３２）の先端に設けられる前記超音波振動子（１０）の振動面（１１ａ）から出力される超音波を通過する通過部（６２ａ）が形成されていると共に、該通過部（６２ａ）の周囲において前記ブラケット（６１）に対して固定される意匠カバー（６２）と、を有する意匠ベゼル（６）を備えていることを特徴とする超音波センサ。
【請求項２】
前記意匠カバー（６２）は、前記ブラケット（６１）に対して脱着可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサ。
【請求項３】
前記通過部は、前記意匠カバー（６２）の形成した貫通孔（６２ａ）であり、該貫通孔（６２ａ）を構成する前記意匠カバー（６２）の内周面は、前記振動面（１１ａ）から離れるに連れて広がるテーパ面（６２ｂ）とされており、前記振動面（１１ｂ）の法線と前記テーパ面（６２ｂ）とが成す角度が６０°以上とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波センサ。
【請求項４】
前記ブラケット（６１）の外縁部には、該ブラケット（６１）のうちの前記フランジ部（４ａ）側となる表面から法線方向および径方向外側に突き出した複数の鍔部（６１ｂ）が備えられており、
前記意匠カバー（６２）のうち前記ブラケット（６１）の前記複数の鍔部（６１ｂ）と対向する部位には、複数のスリット（６２ｅ）が形成されていると共に、該複数のスリット（６２ｅ）それぞれを部分的に覆う止め部（６２ｆ）が備えられており、
前記複数のスリット（６２ｅ）それぞれに前記複数の鍔部（６１ｂ）を嵌め込み、前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記止め部（６２ｆ）に引掛けることで、前記意匠カバー（６２）が前記ブラケット（６１）に固定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の超音波センサ。
【請求項５】
前記意匠カバー（６２）は、前記通過部（６２ａ）の中心を中心軸として回転させられることで、前記前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記複数のスリット（６２ｅ）内でスライドさせ、前記複数の鍔部（６１ｂ）を前記止め部（６２ｆ）に引掛ける構造とされていることを特徴とする請求項４に記載の超音波センサ。
【請求項６】
前記ブラケット（６１）は、一方向が開口させられることで前記開口部（６１ａ）が形成されたＵ字形状とされ、前記ブラケット（６１）のうち前記開口部（６１ａ）の開口端側の端部は、徐々に肉厚が薄くされたテーパ形状もしくは面取り形状とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の超音波センサ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の超音波センサに用いられ、
前記ブラケット（６１）および前記意匠カバー（６２）を有して構成された意匠ベゼル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８１１４７（Ｐ２０１２−１８１１４７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５２９６（Ｐ２０１１−４５２９６）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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