(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインドガラス（５）における異物を光学的に検知するためのセンサ（１）であって、主要な光電子素子である送信器（１０）と受信器（１１）とが設けられていて、該送信器（１０）と受信器（１１）とがウインドガラス（５）の内面に結合されていて、送信器（１０）と受信器（１１）との間の測定区間の範囲でウインドガラス（５）の外面に存在する異物を検知するようになっている形式のものにおいて、保持ベース（４１）と保持ピン（４２）とを備えた固定装置（４）と、ハウジング部分（２，３）とが設けられており、該ハウジング部分（２，３）が２つのスライダ（６）から成る固定手段を備えており、該固定手段が、前記ハウジング部分（２，３）に設けられたガイド内に摺動可能に配置されていて、スリット（６１）を有しており、該スリット（６１）が、当該センサ（１）を固定するために前記保持ピン（４２）と協働し、このときに該保持ピン（４２）が前記スリット（６１）内に係合してロックするようになっていることを特徴とする、ウインドガラスにおける異物を光学的に検知するためのセンサ。
【請求項２】
保持ピン（４２）がウインドガラス（５）から間隔を置いて配置されている、請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記スリット（６１）が、ウインドガラス（５）の平面に対して斜めの平面に配置されている、請求項１または２記載のセンサ。
【請求項４】
前記固定装置（４）がウインドガラス（５）に接着固定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のセンサ。
【請求項５】
当該センサ（１）が内側のハウジング部分（３）と外側のハウジング部分（２）とを有しており、該外側のハウジング部分（２）が主要な光電子素子を取り囲んでいて、ウインドガラス（５）に向かって開かれている、請求項１から４までのいずれか１項記載のセンサ。
【請求項６】
前記スライダ（６）が外側のハウジング部分（２）に配置されている、請求項５記載のセンサ。
【請求項７】
当該センサ（１）を固定するために、当該センサ（１）が前記保持ベース（４１）に装着され、前記スライダ（６）が外側のハウジング部分（２）の内部へ押し込まれるようになっている、請求項６記載のセンサ。
【請求項８】
外側のハウジング部分（２）が閉鎖カバー（２０１）を有しており、該閉鎖カバー（２０１）が、ウインドガラス（５）とは反対の側に配置されている、請求項５から７までのいずれか１項記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、ウインドガラスにおける異物、特に雨滴を光学的に検知するためのセンサから出発する。
このような形式の公知の装置（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４００６４２０号明細書）では、光学的に透明なウインドガラスの内面に、送信器と受信器とを有するセンサが中間層を介して直接に接着固定されている。この中間層は光学的に非透明のシートから成っており、このシートは送信器と、受信器と、送信器と受信器との間に設けられた測定区間との範囲にそれぞれ切欠きを有している。送信器と受信器とのための両切欠きには、光学的に透明の材料から成るシート片が挿入されている。このような、互いに異なる材料から成る中間層を用いて、センサは直接にウインドガラス、特に自動車のフロントウインドガラスの内面に接着固定される。
前記公知の装置は中間層として特別に形成されたシートを必要とし、しかも送信器入力結合部と測定区間と受信器出力結合部との全長にわたって接着固定されなければならない。実際の使用では、このような、比較的大きな寸法の層をウインドガラスの面における空気泡の封入なしに接着固定することは特に困難であることが判っている。しかし、センサの機能性およびセンサの申し分のない作動を得るためには、ウインドガラスへの入射時に光路の屈折特性の変化が行われないように、送信器と受信器とを直接にウインドガラスへ光学的に結合することが必要である。しかし接着時には、ウインドガラスと送信器／受信器との間の空気封入により、このような屈折特性の変化が生ぜしめられるので不都合である。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の本発明によるセンサは、従来のものに比べて、ウインドガラスと送信器／受信器との間の空気封入が確実に排除されるという利点を有している。この極めて臨界的な範囲ならびに送信器と受信器との間に位置する測定区間の範囲では、センサをウインドガラスに固定するためにも、光学的な結合のためにも、接着技術は使用されない。送信器と受信器は、ばね力によって押圧されたシリコーンクッションによってウインドガラスの面に押圧され、ひいては結合されるので有利である。センサが外側のハウジング部分と、内側のハウジング部分と、固定装置とを有しており、この固定装置がウインドガラスに接着されているので有利である。内側のハウジング部分は主要な光電子素子を支持していて、外側のハウジング部分と内側のハウジング部分との間で作用するばね力によってウインドガラスに押圧される。外側のハウジング部分は固定手段を有しており、この固定手段はウインドガラスに接着固定された固定装置と着脱可能に係合させることができる。これにより、センサはウインドガラスに固定される。
本発明によれば固定装置だけがウインドガラスに接着固定されることに基づき、この作業過程はセンサ自体の組付けとは完全に分離することができる。たとえば固定装置はフロントウインドガラスの製造業者によって既に正確な位置に接着することができる。次いでたとえば自動車製造業者において、はじめてセンサ自体の組付けが行われる。
請求項２以下に記載の構成により、請求項１に記載のセンサの有利な改良が可能となる。
本発明によるセンサの有利な構成では、固定装置が、ウインドガラスに接着された２つの保持ベースから成っている。この場合、この保持ベースは、ウインドガラスから間隔を置いて配置された、有利には円筒状の保持ピンを有していると有利である。
本発明の別の有利な構成では、固定手段が、有利には２つのスライダから成っており、該スライダが、斜めの平面に配置されたスリットを備えている。この場合、スライダは外側のハウジング部分に摺動可能に取り付けられていて、保持ベースに設けられた円筒状の保持ピンに押し込み可能である。
本発明のさらに別の有利な構成では、内側のハウジング部分に２つのシリコーンクッションが挿入可能であり、このシリコーンクッションが、送信器および受信器とウインドガラスとの間の結合を生ぜしめる。
本発明のさらに別の有利な構成では、内側のハウジング部分にセンサの種々の主要構成部分が挿入可能である。これらの構成部分とは特に、光線ビームを案内するためのプリズム部分、送信器、受信器、測定区間のための加熱装置および電子装置ボードである。幾つかの構成部分は既にこの電子装置ボードに前組付けされていると有利である。
本発明のさらに別の有利な構成では、第１の電子装置ボードに対して平行に第２の電子装置ボードが設けられていて、この第２の電子装置ボードはフレキシブルな結合部を介して第１の電子装置ボードに結合されている。この第２の電子装置ボードはセンサの接続コネクタをも保持していると有利である。このフレキシブルな結合部により、接続コネクタとセンサとの機械的な分離が行われるので有利である。
本発明のさらに別の有利な構成では、外側のハウジング部分に係止キーを備えたポケットが設けられており、このポケットには各１つのばねが挿入されてロックされる。これにより、内側のハウジング部分と外側のハウジング部分との間にばね力が加えられる。さらに、外側のハウジング部分には、全周にわたって延びるシール部材が設けられている。このシール部材はウインドガラスに載設されており、センサの内部を外部環境に対してシールしている。
図面
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
第１図は、本発明によるセンサの斜視図を示しており、この場合、内側のハウジング部分に挿入可能な各構成部分は分解されて図示されており、
第２図は、固定装置として働く、ウインドガラスに接着固定可能な保持ベースと、固定手段として働く、引き出された状態で示されたスライダとを備えた、本発明によるセンサの斜視図を示している。
実施例の説明
第１図には、本発明によるセンサ１の分解斜視図が示されている。センサ１は外側のハウジング部分２と、内側のハウジング部分３と、固定装置４とを有している。この固定装置４は保持ベース４１を有しており、この保持ベース４１はウインドガラス５から間隔を置いて配置された円筒状の保持ピン４２を備えている。保持ベース４１から成る固定装置４はウインドガラス５に接着固定される。このことは、センサ１自体の組付けとは別個に行うことができるので有利である。
第２図に示したように、外側のハウジング部分２には、２つのスライダ６から成る固定手段がガイドに摺動可能に設けられている。このスライダ６には、ウインドガラス５の平面に対して斜めの平面に配置されたスリット６１がスライダ６の両側もしくは外側のハウジング部分２の両側で設けられている。センサ１を固定するためには、センサ１が保持ベース４１に装着され、スライダ６が外側のハウジング部分２の内部へ押し込まれる。このときにスリット６１は保持ピン４２を捕捉し、その後にこの保持ピン４２は斜めのスリット６１に沿って滑動して、円形の係止凹部６２に係合してロックされる。これにより、スリット６１の斜めの平面によってセンサ１はウインドガラス５に固着するように引き付けられ、係止機構によって着脱可能に保持されている。
第１図に示したように、内側のハウジング部分３は、種々の構成部分が挿入可能となる一種のフレームから成っている。図面を見易くする目的で、内側のハウジング部分３の前壁は図示していない。これにより、その背後に位置する、種々様々に形成された複数の収容室が見えている。前壁には、２つのスリットが設けられており、両スリットは２つのシリコーンクッション７に設けられた前側の突起７３を収容するために働く。シリコーンクッション７の後ろ側の突起７３は、符号７４で示したリップに載設される。第１図に示した状態では、このリップ７４は受信室７２の範囲においてしか見えていない。送信室７１の範囲では、対応するリップが別の構成部分によって遮蔽されて図面には見えていない。シリコーンクッション７はウインドガラス５に対するガラス透明な窓を形成している。このシリコーンクッション７は、上方を向いた２つの矢印７０の方向で、内側のハウジング部分３に挿入されて、この場所で突起７３によって保持される。
内側のハウジング部分３に引き続き各構成部分を装備する際に、両シリコーンクッション７の上方に位置する収容室には２つのプリズム部分８が２つの矢印８０の方向で、図面で見て左側から右側へ押し込まれる。このプリズム部分８はセンサ内の光線ビームを変向させる。プリズム部分８はレンズをも有していると有利である。
本発明の有利な実施例では、電子装置ボード９に別の重要な構成部分（図示しない）の他に送信器１０と受信器１１と加熱装置１２とが固定されている。さらに、この電子装置ボード９に対して平行に第２の電子装置ボード９１が設けられている。この第２の電子装置ボード９１はフレキシブルな結合部９２を介して第１の電子装置ボード９に結合されている。この第２の電子装置ボード９１は接続コネクタ９３をも保持している。フレキシブルな結合部９２により、内側のハウジング部分３に設けられた各構成部分は機械的に分離されているので、接続コネクタ９３における運動は内側の構成部分には作用し得ない。対応する光電子素子を備えた両電子装置ボード９，９１から成る構成群は矢印９４で示したように図面で見て左側から、内側のハウジング部分３に設けられた対応する収容室へ押し込まれる。このときに、内側の電子装置ボード９だけが、たとえば係止フック３９０によって確保される。第２の電子装置ボード９１は既に述べたように、フレキシブルな結合部９２を介してしか第１の電子装置ボード９に保持されない。これによって、内側のハウジング部分３には対応する各構成素子および各構成部分が完全に装備されている。
加熱装置１２は第１図に示したように、面状に加熱プレートの形式で形成されている。さらに、この加熱プレートはばね弾性的に形成されているか、もしくは支承されている。加熱装置１２が内側のハウジング部分３に設けられた所属の収容室１１１に押し込まれていると、この加熱装置１２は内側のハウジング部分３に設けられた平らな載設部分１１２と、ウインドガラス５との間でばね弾性的にウインドガラス５に押圧される。加熱装置１２によってカバーされた範囲はセンサ１の測定区間に相当していて、両シリコーンクッション７の間に位置している。加熱装置１２により、測定区間の除氷と、センサ１の内部で場合によっては形成されれる飛沫水の蒸発とが行われる。
内側のハウジング部分３に、上で説明したように各構成部分が装備された後に（この組立ては第１図において大括弧３００で示されている）、内側のハウジング部分３は大矢印３０１で示したように上方から外側のハウジング部分２に挿入される。
外側のハウジング部分２の各端面壁２１には、内側でポケット２２が設けられており、このポケット２２は係止キー２３を備えている（第１図に破線で示す）。このポケット２２には、ほぼＬ字形に形成されたばね２４の一方の脚部２５が矢印２６の方向で挿入される。この脚部２５には、切欠き２７が設けられている。ばね２４が矢印２６の方向でポケット２２に押し込まれると、この脚部２５はポケット２２に設けられた係止キー２３を変位させ、その結果、係止キー２３は切欠き２７に完全に係合して、ばね２４をロックする。ばね２４の他方の自由な脚部２８は前端部に、ほぼ内側のハウジング部分３の方向に突出した押圧面または載設面２９を有している。この押圧面２９により、ばね２４は内側のハウジング部分３の上端部に設けられた作用面３９に載設される。外側のハウジング部分２に固着するように作用する上記ばね２４により、内側のハウジング部分３と、この内側のハウジング部分３に内蔵された各構成部分はウインドガラス５の方向に押圧される。当該の各構成部分の寸法は、センサが組み込まれている場合、つまり固定手段もしくはスライダ６が、ウインドガラス５に接着固定された固定装置４と係合している場合、シリコーンクッション７と加熱装置１２とが常時ばね弾性的に押圧されてウインドガラス５に載設されるように設定されている。
内側のハウジング部分３を外側のハウジング部分２に挿入し、かつばね２４をポケット２２に挿入した後に、第１図に示したように最後に閉鎖カバー２０１が外側のハウジング部分２に装着される。この閉鎖カバー２０１には、固定のために係止開口２０３を備えた固定部分２０２が設けられている。この固定部分２０２は矢印２０４の方向での挿入時に外側のハウジング部分２の内部に係合して、係止開口２０３が係止突起２０５に係合する。この係止突起２０５は外側のハウジング部分２の内部で端面壁２１に設けられている（第１図に破線で示す）。
外側のハウジング部分２のベースは全周にわたって延びる溝（図示しない）を備えている。この溝には、第１図に示したように全周にわたって延びるシール部材２０６が固定されている。このシール部材２０６はセンサ１の内部を外部に対してシールするために働く。これにより、ダストや水はセンサ内部から遠ざけられる。シール部材２０６はさらにセンサをウインドガラスの曲率に適合させるためにも役立つ。すわなち、たとえばシール部材２０６の厚さはセンサ１が組み付けられた状態で、中央部で２ｍｍであり、縁部でそれぞれ１．７ｍｍである。これにより、ウインドガラス５におけるセンサ１の、製造誤差とは無関係な接触が保証されている。このための力はスライダ６と保持ベース４１とを介してシール部材２０６に伝達される。
本発明によれば、ウインドガラス５におけるセンサ１の前記接触固定は、各シリコーンクッション７を介して行われる、送信器１０と受信器１１との結合とは完全に無関係となるので特に有利である。なぜならば、シリコーンクッション７は、内側のハウジング部分３と外側のハウジング部分２との間で生ぜしめられる、ばね２４により加えられるばね力によってウインドガラス５に押圧されるからである。したがって、シリコーンクッション７によるこのような押圧結合も製造誤差とは無関係となる。
接続コネクタ９３は第１図に示したように、その外側のハウジング部分２に面した側で、全周にわたって延びる溝９３１を備えている。外側のハウジング部分２および閉鎖カバー２０１の隣接した部分の、接続コネクタ９３の側に位置する外壁９３２は、切欠き（図示しない）を備えている。この切欠きの寸法は、接続コネクタ９３に設けられた溝９３１よりも大きく形成されている。これにより、センサ１が完成された状態でも、センサ１自体を運動させることなく接続コネクタ９３を運動させることができるようになる。これによって、接続コネクタ９３のための支持体として働く第２の電子装置ボード９１のフレキシブル性は外部に対しても保証されている。
本発明は、センサ１の簡単な固定ならびにセンサ１の極めて有利な構造を要旨としている。固定ベース４１はウインドガラス製造業者によってフロントウインドガラス５に位置正確に接着され得る。次いで、自動車製造業者において、完成したセンサ１がスライダ６によってウインドガラス５に固定される。本発明による特別な構造に基づき、ウインドガラスへの光学構成部分の接着が不要となるという大きな利点が得られる。ハウジングが外側のハウジング部分２と内側のハウジング部分３とに分割されていることにより、窓として働くシリコーンクッション７を結合するための力は、外側のハウジング部分２と内側のハウジング部分３との間で作用するばね２４のばね力によってしか与えられていない。したがって、フロントウインドガラスに対する光学的な結合と、フロントウインドガラスに対するセンサ１のシール部材２０６の接触とが、互いに製造誤差とは無関係に行われる。
【図１】
0003701309.tif 000002
【図２】
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