本发明关于搭载于车辆的雷达的安装构造。
背景技术：
目前已经开发了如下技术：在车辆的前后端部配置雷达装置，迅速检测出车辆周围的物体或行人等的存在，从而提醒车上人员的注意或实施自动制动。用于检测车辆前方的对象的雷达装置主要配置于保险杠的内侧。例如，通过使电磁波透射的材料形成保险杠，并且，使对应于来自雷达装置的电磁波照射范围的部位的缓冲器表面形成平滑的平面状，从而，确保了雷达装置的检测性能。并且，还已知将雷达装置配置于在车辆前面配置的网状架的内侧。
不过，为了提高雷达装置的对象的检测性能，优选的是，使雷达装置尽量接近保险杠。也就是说，优选的是，尽可能地减小保险杠中的进入电磁波照射范围的部分的面积，减小关于保险杠的形状或材料的制约。另一方面，由于在车辆的前后端部设定了相对于前突或后突的空隙，因此，有时用于安装雷达装置的车体构造不存在于保险杠的附近。因此，提出了下述的方案：在保险杠的内侧设置两根水平构件，使支架架设于该两根水平构件，将雷达装置安装于该支架(例如，参照特开2009-287950号公报)。
但是，在雷达装置中会输入前突或后突产生的外力。当雷达装置的支架由于该外力而变形时，有时会对于配置于支架的附近的车载装置(例如，散热器和油冷却器)产生损伤。另一方面，如果通过提高支架的刚度而抑制变形的话，则不能充分地吸收冲撞荷载。因此，存在如下课题：难以在现有的雷达装置中采用既能够提高冲击吸收性能又能够提高检测性能的安装构造。
技术实现要素：
本发明鉴于上述课题而构思，其目的之一在于，提供一种既能够提高冲击吸收性能又能够提高检测性能的雷达安装构造。此外，本发明不限于上述目的，从后述的“具体实施方式”所示的各构成中导出的作用效果、通过现有的技术无法得到的作用效果也都可以定位于本发明的其他目的。
本发明所公开的雷达安装构造包括桥接构件，该桥接构件在上下方向上连接沿车辆前后方向排列配置的两根水平构件之间。并且，还包括固定构件，所述固定构件包括：固定部，固定于所述桥接构件；支承部，支承雷达装置；变形部，具有连接所述固定部和所述支承部之间的形状，在外力输入到所述雷达装置的情况下，所述变形部弯曲变形而吸收冲击。
通过使雷达装置支承于固定构件并固定于桥接构件，使雷达装置接近保险杠变得容易，能够提高雷达检测性能。并且，通过将变形部设置于固定构件，能够提高冲击吸收性能，能够提高桥接构件对于冲击荷载的保护性。
附图说明
与本发明的其他目的或效果同样地，将参照附图并下文叙述本发明的本质内容，附图中的相同的附图标记表示相同或大致相同的构件。
图1为作为实施例的雷达安装构造所适用的车辆的立体图。
图2为雷达安装构造的剖视图。
图3为雷达安装构造的分解立体图。
图4为雷达安装构造的立体图。
图5为ea支架的立体图。
图6a～图6d为ea支架的三面图及立体图。
图7为保护支架的立体图。
图8a～图8c为保护支架的三面图。
图9a、图9b为用于说明变形形状的图。
图10a～图10d为用于说明雷达安装构造的变形例的图。
附图标记说明
1缓冲梁(水平构件)；2上杠(水平构件)；3桥接构件；4ea支架(固定构件)；5固定部；6支承部；7变形部；7a第一变形部；7b第二变形部；8倾斜面；9垂直面；10雷达装置；11保护支架(保护构件)；12第一安装部；13第二安装部；14保护部；15连接部；18热交换器；22保险杠；d对称面；e正交面；f对称面。
具体实施方式
[1.构成]
如图1透视所示，作为实施例的雷达安装构造适用于车辆前端部的保险杠22的内侧。缓冲梁(bumperbeam)1和上杠(upperbar)2于车辆前端部在车宽方向上延伸。如图2所示，缓冲梁1为配置于保险杠22的内侧的构造构件(水平构件)，被固定于侧梁和横梁等。在横梁配置于车辆前端部附近的车辆中，可以将缓冲梁1视为横梁。
如图2所示，雷达装置10设置于保险杠22的内侧。保险杠22为具有容易使从雷达装置10照射的电磁波(例如微波或毫米波)透射的特性的树脂成型品。
上杠2配置于缓冲梁1的上方。上杠2为用于支承油冷却器或散热器等热交换器18的上端边的同时支承发动机盖的前端部的水平构件。设置于车辆前端部的前照灯的上端边也支承于上杠2。本实施方式的上杠2相比缓冲梁1的正上方配置于稍后方。
在缓冲梁1和上杠2之间设置有在上下方向上将缓冲梁1和上杠2之间连接的桥接构件3。桥接构件3配置于车宽方向的大致中央。如图2所示，桥接构件3的纵截面的形状为向车辆前方下降的台阶状且踏步面形成为以向下的斜度倾斜的形状。从而防止与配置于上杠2的下方的热交换器18的干涉。桥接构件3的上端部固定于上杠2的前面，桥接构件3的下端部固定于缓冲梁1的后面。
如图3、图4所示，雷达装置10经由ea支架4及保护支架11安装于桥接构件3的前面。ea支架4为具有当前方冲撞时通过弯曲变形而缓和冲击的功能的支架。ea支架4的名称中所包含的“ea”是能量吸收(energyabsorption)的简称。另一方面，保护支架11为具有从来自前方冲撞时的冲击中保护雷达装置10的功能的支架。通过并用ea支架4和保护支架11，提高了雷达装置10的保护性，并且，减轻了传递至桥接构件3的冲击荷载。
图3示出了雷达装置10被紧固固定于保护支架11，保护支架11被焊接固定于ea支架4，ea支架4被紧固固定于桥接构件3的示例。固定方式任意，例如为焊接固定或紧固固定。不过，考虑到维护性，优选ea支架4能够从桥接构件3取下，优选雷达装置10能够从保护支架11取下。在上述组装完成的状态下，如图4所示，雷达装置10相对于桥接构件3在车辆前后方向上被空开间隔固定。以下对于通过ea支架4及保护支架11的雷达安装构造进行详述。
如图5所示，固定部5、支承部6、变形部7设置于ea支架4(固定构件)。固定部5为固定于桥接构件3的部位。本实施方式的固定部5形成为矩形的平板状，被穿孔有螺母或螺栓轴等紧固件所插通的多个固定孔。通过使该固定部5在与桥接构件3的前面面接触的状态下紧固，ea支架4被固定于桥接构件3。ea支架4对于车辆前后方向的外力，相比桥接构件3形成为低刚度(即，在前冲撞时或后冲撞时，ea支架4相比桥接构件3更容易变形)。
支承部6为支承雷达装置10的部位。支承部6的形状形成为与固定部5平行的矩形的平板状。支承部6的位置为相对于固定部5在车辆前后方向上分开的位置。如图5、图6a～图6d所示，当从垂直于板面的方向远观固定部5时，本实施方式的支承部6设置于与固定部5不重合的两处。支承部6的长边的尺寸与固定部5的长边的尺寸相同。并且，当从垂直于板面的方向远观固定部5时，支承部6的短边以位于将固定部5的短边直接地延长的直线上的方式配置。
变形部7为具备将固定部5和支承部6之间连接的形状的部位。该变形部7具备如下功能：在向雷达装置10输入前冲撞或后冲撞的外力的情况下弯曲变形，吸收冲击。变形部7与支承部6同样地设置于两处。一方的变形部7具有连接固定部5的一边和支承部6的端边的面形状。另一方的变形部7具有连接固定部5的另一边和支承部6的端边的面形状。倾斜面8和垂直面9设置于本实施方式的变形部7。
倾斜面8为形成为相对于固定部5朝向车宽方向的外侧倾斜的平面状的部位(参照图5)。如图6c的俯视图所示，倾斜面8和固定部5所成的角度a被设定为大于90°且小于180°的角度，优选为120°左右。另一方面，垂直面9为形成为相对于倾斜面8倾斜且相对于支承部6垂直的平面状的部位。垂直面9和倾斜面8所成的角度b为(270-a)°，垂直面9和支承部6所成的角度c为90°。因此，变形部7成为在倾斜面8和垂直面9的边界弯曲为“く”字型的形状。
如图6c的俯视图所示，由于本实施方式的ea支架4在两处具有“く”字型的变形部7，因此，整体上能够视为u字型(“ひ”的字型)。从另一观点来看，ea支架4的上表面形状相当于对于由四组平行的对置边形成的八边形通过垂直于任意的对置边的线切断之后，将支承部6安装的形状。如图6b的立体图所示，ea支架4以俯视成为向前方扩展的形状的方式配置，以固定部5相比支承部6位于车辆后方的姿势安装于桥接构件3。
将两个变形部7中的与支承部6的一方连接的变形部7称为第一变形部7a，将与另一方的支承部6连接的变形部7称为第二变形部7b。第一变形部7a形成为与第二变形部7b面对称的形状。图6c的俯视图、图6a的后视图中的单点划线表示第一变形部7a及第二变形部7b的对称面d的位置。第一变形部7a、第二变形部7b分别形成为关于水平的正交面e成面对称的二分支形状，该正交面e与对称面d正交。图6c的俯视图、图6d的侧视图中的双点划线表示正交面e的位置。所谓分叉形状是指，变形部7在支承部6侧分为两部分的形状。本实施方式的ea支架4以如下方式配置：俯视时，第一变形部7a和第二变形部7b成为在车宽方向上对置的朝向。
如图7所示，第一安装部12、第二安装部13、保护部14、连接部15设置于保护支架11(保护构件)。第一安装部12为安装于ea支架4的支承部6的部位，第二安装部13为雷达装置10所安装的部位。本实施方式的第一安装部12形成为平面状，以与支承部6面接触的状态被焊接固定。第一安装部12的数量为四个，两个第一安装部12相对于一个支承部6在上下方向上分开设置。
第二安装部13形成为与第一安装部12平行的平板状。第二安装部13的位置为相对于第一安装部12在车辆前后方向上分开的位置。如图8b的主视图所示，本实施方式的第二安装部13，设置于被焊接固定于一个支承部6的一对第一安装部12夹持的位置。第二安装部13的数量为两个，它们在车宽方向上分开设置。并且，在各个第二安装部13上，被穿孔有螺母或螺栓轴等紧固件所插通的固定孔。通过使第二安装部13在以与雷达装置10的安装支架重叠的状态下紧固，保护支架11被固定于雷达装置10。
当保护支架11被固定于雷达装置10时，保护部14为相比雷达装置10朝向车辆前后方向的外侧突出设置的部位。如图8b的主视图所示，保护部14沿雷达装置10的上端面及下端面在水平方向上延伸设置。本实施方式的保护部14相比雷达装置10向车辆前方突出，形成其前端向沿着保险杠22的内侧的表面的方向弯曲的形状。并且，保护部14以连接左右的第一安装部12的方式设置。两个保护部14中的上侧的保护部14的前端向上弯曲，下侧的保护部14的前端向下弯曲。
连接部15为在车辆前后方向上连接第一安装部12和第二安装部13之间的部位。连接部15的数量为四个，对于一个第二安装部13设置两个连接部15。如图8c的侧视图所示，第一安装部12及第二安装部13的车辆前后方向的位置错开。因此，通过以上述的连接部15连接，形成曲柄状的支承构造。在本实施方式中，在第二安装部13的上下设置连接部15。因此，从第二安装部13经由连接部15向第一安装部12的应力传递路径的形状在车辆侧视观察下成为凸型。
本实施方式的保护支架11对于车辆前后方向的外力，相比ea支架4形成为高刚度。因此，在前冲撞时或后冲撞时，ea支架4相比保护支架11更容易变形。另一方面，由第一安装部12、第二安装部13、连接部15形成的支承构造尽管相比ea支架4难以变形，但是，具有与ea支架4同样的冲击吸收作用。也就是说，ea支架4和保护支架11的双方具有冲击吸收作用，提高了桥接构件3对于冲击荷载的保护性。
并且，保护支架11相对于对称面f形成为面对称的形状。图8a的俯视图、图8b的主视图中的单点划线表示对称面f的位置。该对称面f对应于ea支架4的对称面d，在ea支架4和保护支架11被固定的状态下成为同一平面。
[2.作用、效果]
当来自车辆前方的冲击荷载作用于雷达装置10时，外力从雷达装置10经由保护支架11输入至ea支架4。在图9a中，黑色箭头示出该外力，白色箭头示出ea支架4的内力(内部应力)。ea支架4的垂直面9在与外力的方向(输入冲击荷载的方向)相同的车辆前后方向上延伸。因此，ea支架4变形的初期阶段时的荷载变大，提高了冲击对象物的减速效果。并且，由于内力的矢量和冲击对象物的进入方向一致，因此，作用于垂直面9和倾斜面8的连接部位的荷载难以分散。从而，如图9a中虚线所示，变形部7在垂直面9和倾斜面8的边界部分变得容易弯曲变形，冲击荷载被吸收。
(1)在上述的雷达安装构造中，雷达装置10经由ea支架4被固定于桥接构件3。通过上述构成，使雷达装置10接近保险杠22变得容易，能够提高雷达装置10的检测性能。并且，通过将变形部7设置于ea支架4，能够提高冲击吸收性能，能够提高桥接构件3对于冲击荷载的保护性。从而，既能够提高冲击吸收性能也能够提高检测性能。并且，由于在冲击之后仅更换ea支架4即可，因此，能够改善车辆的维护性。
(2)在上述的雷达安装构造中，垂直面9设置于变形部7。从而，能够得到从桥接构件3至雷达装置10的距离，能够使雷达装置10更加接近保险杠22。并且，能够使冲击荷载和应力传递方向一致，能够增大冲撞的初期阶段的荷载(初期荷载)，能够提高减速效果。另一方面，通过将倾斜面8设置于垂直面9的后方，能够使外力的作用方向和应力传递方向错开，能够促进变形部7的弯曲变形。从而，能够使冲击荷载(最大荷载)减小，以使与行人接触时的伤害值降低。并且，能够使作用于垂直面9和倾斜面8的连接部位的荷载难以分散，能够促进变形部7的弯曲变形。
(3)第一变形部7a和第二变形部7b以面对称的形状配置于变形部7。从而，能够抑制向沿着第一变形部7a及第二变形部7b的对称面d的方向的ea支架4的振动。从而，能够使通过ea支架4的雷达装置10的固定状态稳定，能够提高雷达装置10的检测精度。
(4)第一变形部7a、第二变形部7b分别形成为关于与对称面d正交的正交面e成面对称的二分支形状。从而，能够抑制向沿着正交面e的方向的ea支架4的振动。从而，能够使基于ea支架4的雷达装置10的固定状态稳定，能够提高雷达装置10的检测精度。并且，通过使两条应力传递路径在上下方向上分开，能够确保对于上下方向的车体振动的刚度，能够提高雷达装置10的检测精度。进一步，也能够使变形部7轻量化。
(5)在上述实施方式中，第一变形部7a和第二变形部7b以在车宽方向上对置的朝向配置。从而，能够确保对于上下方向的车体振动的刚度，能够提高雷达装置10的检测精度。并且，如图3所示，ea支架4以俯视成为向前方扩展的形状的方式配置。该配置与使ea支架4朝向侧面的情况相比，能够提到对于上下方向的车体振动的刚度，能够提高雷达装置10的检测精度。
(6)上述的ea支架4对于车辆前后方向的外力，相比桥接构件3形成为低刚度。即，关于车辆前后方向的轴的ea支架4的截面二次力矩设计为小于桥接构件3的截面二次力矩。从而，能够使ea支架4相比桥接构件3更容易弯曲变形。从而，能够缓和冲击荷载向桥接构件3的输入，能够提高桥接构件3的保护性。
(7)如图7所示，在上述的保护支架11上设置有用于保护雷达装置10的保护部14。从而，能够防止向雷达装置10的直接的荷载输入，能够提高雷达装置10的保护性。
(8)并且，通过使保护部14沿雷达装置10的上端面、下端面水平地配置，能够适当地保护容易被输入冲撞荷载的雷达装置10的上下端部。从而，能够进一步提高雷达装置10的保护性。
(9)如图8c的侧视图所示，在第一安装部12和第二安装部13之间设置有沿车辆前后方向延伸的连接部15。从而，能够形成曲柄状的支承构造。并且，能够容易地使第一安装部12及第二安装部13的位置在前后方向上不同，能够提高布局的自由度。
(10)保护支架11对于车辆前后方向的外力，相比ea支架4形成为高刚度。即，关于车辆前后方向的轴的保护支架11的截面二次力矩设计为大于ea支架4的截面二次力矩。从而，能够使ea支架4相比保护支架11容易弯曲变形，能够使变形部7适当地变形。
[3.变形例]
上述的实施方式只不过为例示，并不排除在本实施方式中没有明示的各种变形或技术的应用。本实施方式的各构成在不脱离上述主旨内容的范围内能够进行各种变形而实施。并且，能够根据需要进行取舍选择，或者，能够适当地组合。
例如，如图10a、图10b所示，可以形成将ea支架4在车辆前后方向上反转的构造。在这种情况下，如图9b中虚线所示，通过使变形部7在垂直面9和倾斜面8的边界部分弯曲变形，能够吸收冲撞荷载。此外，与图9a的情况相比较，由于内力的矢量和冲撞对象物的进入方向不同，因此，作用于垂直面9与倾斜面8之间的连接部位的荷载变得容易分散，冲击荷载(最大荷载)仅稍有增加。但是，由于ea支架4的内力(内部应力)的作用方向和外力的作用方向不同，因此，ea支架4变形的初期阶段的荷载减小。从而，根据图10a、图10b所示的配置构造，通过使初期荷载减小，能够使与行人接触时的行人的伤害值降低。
并且，如图10c、图10d所示，可以以第一变形部7a和第二变形部7b在上下方向上对置的方式配置ea支架4。在这种情况下，由于变形部7容易在上下方向上发生位移，因此，对于上下方向的车体振动的刚度略有降低。但是，对于车宽方向的车体振动的刚度上升。从而，能够使关于车宽方向的雷达装置10的固定状态稳定，能够提高雷达装置10的检测精度。
以上说明了本发明，当然本发明也可以进行各种变更。这些变更并不被视为脱离了本发明的主旨或范畴。对于本领域技术人员来说显而易见的全部的变形例也包含于本发明的技术方案中。