JP5275856B2 - 装飾部材、レーダユニット、装飾部材製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、全反射シートが用いられた装飾部材、この装飾部材と距離検出用レーダで構成されたレーダユニット、並びに装飾部材製造方法に関する。

従来、車両の装飾部材には、金属調の外観が適用されることが多い。例えば、車両のフロントグリルを構成するルーバーや、フロントグリルの中央に取り付けられる車両や車名を特定するエンブレム等の成形品に金属調が求められる。

このような、成形品に金属調を付与する手段は、金属粒子を含む塗料を塗布したり、メッキや蒸着によって金属膜を形成することが一般的である。

ここで、近年、車両には、前方の障害物を迅速に認識するために、レーダユニットを搭載する場合がある。レーダユニットは、電波の発信部と、受信部とを備え、発信部から発した電波が障害物に跳ね返り、受信部で受信するまでの時間を計測することで、障害物の有無を判定する。

このような、レーダユニットは、電波の発信エリアに連続した金属皮膜（金属層）があると、電磁波シールド性が発生し、電波障害を発生させる。電波障害とは、発信部で発信した電波が車両前方へ届かない、障害物から反射した電波を受信部で受信できない等、レーダユニットとしての機能を損なうものである。レーダユニットは、外部から隠蔽するため、装飾部材の裏面側に配置するのが好ましい。

反面、前述したように、車両の装飾部材には、金属調の処理が求められており、レーダユニットと装飾部材の相対位置によっては、二律背反の関係にある。

ここで、特許文献１では、電磁波を透過し、高輝度で自然な金属調を維持するフィルムが提案されている。

より具体的には、特許文献１のフィルムは、少なくとも２種類以上の可塑性樹脂層が厚み方向に交互に３０層以上積層された積層フィルムであって、波長４００ｎｍ〜１０００ｎｍにおける反射率が３０％以上、１５０℃における引張試験においてフィルム長手方向および幅方向の１００％伸度時の引張応力が３ＭＰａ以上９０ＭＰａ以下、層対厚み１０ｎｍ以上２２０ｎｍ未満の層の数が層対厚み２２０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の層の数より多く、積層フィルム中にマロン酸エステル系化合物又は蓚酸アニリド系化合物から選ばれた紫外線吸収剤を少なくとも１種類以上含有する。

なお、参考として、特許文献２には、レーダ全透過性であり、回折、屈折、散乱および反射によってレーダ伝搬に悪影響を与えない構成の自動車用のエンブレム（装飾部材）が開示されている。

このエンブレムは、金属光沢のある層を備えているが、この層は、可視波長範囲内では電磁放射線又は光を完全に反射し、それよりも長い波長のレーダ波をほとんど弱めることなく透過するように薄いと記載されている。また、特許文献２には、金属光沢のある非金属的な特別な塗料によるコーティングも可能であるとも記載されている。

特開２００８−２００８６１公報 特開２０００−４９５２２公報

しかしながら、特許文献１のフィルムは、金属調の外観を持ち、かつ電磁波を透過するが、例えば、車両のエンブレム等の装飾部材として、一部に印刷を施したり、周囲をインジェクション成形等によって合成樹脂で覆った成形品を生成する場合に、注入される合成樹脂とフィルムとの間の密着性に欠け、意匠性が損なわれる。

また、特許文献２では、金属膜層を用いた場合にはその膜厚に制限があり、設計の自由度の制約を受ける。なお、金属光沢のある非金属的な特別な塗料については、具体的に示されておらず、示唆もされていない。

本発明は上記事実を考慮し、金属調の外観を持ちつつ、例えばミリ波等、特定の周波数の電磁波の通過を抑制することがなく、かつ意匠性に優れた成形品を構成することができる装飾部材、レーダユニット、装飾部材製造方法を得ることが目的である。

第１の発明は、それぞれ異なる周波数帯域の光を不透過とするポリエチレン系樹脂の膜層を積層することで、光を全反射する全反射シートの少なくとも一方の面に図柄を印刷した印刷層が設けられた基材を、所定の金型にセットして、当該基材の表裏面に合成樹脂を注入することで成形された装飾部材であって、前記基材の表裏面に接着層を設け、前記合成樹脂注入時に溶解し、前記基材と合成樹脂とを密着させることを特徴とする装飾部材である。

第１の発明によれば、基材は光を全反射するための鏡面シートとなり金属調を得ることができる。しかし、所定の電磁波の通過を抑制しない。また、接着層を設けることで、基材と合成樹脂とが密着し、意匠性に優れた装飾部材とすることができる。

第１の発明において、前記合成樹脂注入がインジェクション成形による注入であり、その注入方向が、接着層上の合成樹脂注入空間を介した金型天井面であることを特徴としている。

接着層に溶解した合成樹脂が直接吹き付けられると、直接吹き付けられた部位と、そうでない部位との、接着層の温度差が大きくなり、密着性を損なう可能性がある。そこで、注入する合成樹脂を直接接着層に吹き付けないように、金型天井面とする。

さらに、第１の発明において、前記膜層がポリエチレン系素材であり、ポリエチレン系樹脂の積層膜の表裏面に注入する材料と同系統の膜をラミネートすることで、このラミネート膜が前記接着層の代替として機能することを特徴としている。

第２の発明は、前記第１の発明の装飾部材と、所定方向に電磁波を出力し、当該出力された電磁波の反射波を受信することで、反射対象までの距離を計測する距離検出用レーダとを有し、前記装飾部材が、前記距離検出用レーダにおける少なくとも前記電磁波出力面側に配置され前記距離検出用レーダを隠蔽することを特徴とするレーダユニットである。

第２の発明によれば、距離検出レーダの機能を損なうことなく、かつ、外部から見えない位置に隠蔽することができる。

第３の発明は、それぞれ異なる周波数帯域の光を不透過とするポリエチレン系樹脂の膜層を積層することで、光を全反射する全反射シートを所定の形状に切り取り、かつ所定の印刷を施した基材の表裏面に接着層を設け、この接着層付の基材を表面成形用金型にセットし、表面側に合成樹脂を注入することで、前記接着層を溶解して、前記基材と、固化した前記合成樹脂とを密着してこれをアッセンブリとし、前記アッセンブリを裏面成形用金型にセットし、裏面側に合成樹脂を注入することで、この合成樹脂の硬化過程において、前記接着層を溶解し、前記基材と前記合成樹脂とを密着することで生成する装飾部材製造方法である。

第３の発明によれば、基材は光を全反射するための鏡面シートとなり金属調を得ることができる。すなわち、金属調であるが金属ではないので、所定の電磁波の通過を抑制しない。また、接着層を設けることで、基材と合成樹脂とが密着し、意匠性に優れた装飾部材とすることができる。

以上説明した如く本発明によれば、金属調の外観を持ちつつ、例えばミリ波等、特定の周波数の電磁波の通過を抑制することがなく、かつ意匠性に優れた成形品を構成することができるという優れた効果を有する。

本実施の形態に係る装飾部材の斜視図である。 （Ａ）は本実施の形態に係る基材の断面図、（Ｂ）基材に表材及び裏材が組み付けられた装飾部材の断面図である。 反射シートに用いられる膜層の特性を示したものであり、（Ａ）は可視波長の内、低域を反射する膜層の波長−反射率特性図、（Ｂ）は可視波長の内、中域を反射する膜層の波長−反射率特性図、（Ｃ）は可視波長の内、高域を反射する膜層の波長−反射率特性図である。 反射シートにおいて膜層数の違いによる、波長−反射率特性図である。 本実施の形態に係る装飾部材の製造方法の工程を示す流れ図である。 本実施の形態に係る装飾部材が車両に適用されたレーダユニットの実施例を示す斜視図である。 図６に示すラジエータグリルの拡大正面図である。 図６に示すラジエータグリルの拡大側面断面図である。

図１には、本実施の形態に係る装飾部材１０が示されている。

装飾部材１０は、大きく分けて、３層構造となっており、その表面側が透明の合成樹脂材（以下、「表面材１２」という）で形成され、裏面側が非透明（例えば、黒色でＡＥＳやＡＢＳ等）の合成樹脂材（以下、「裏面材１４」という）で形成されている。

装飾部材１０は、中央部が最も突出したドーム型形状となっており、前記表面材１２と裏面材１４との間には、装飾部材１０として、第１の機能であるデザインが施された基材１６が挟み込まれている。なお、装飾部材１０の製造工程（以下、詳細説明）の途中では、基材１６の表面及び裏面には、それぞれ接着層１８、２０（図５参照）が設けられているが、製品段階では、接着層１８、２０が溶解して透明となり、基材１６と表面材１２、並びに、基材１６と裏面材１４との間を密封状態としている。

基材１６は、図２（Ａ）に示される如く、素材として全反射シート２２が適用され、その表面（表面材１２と対向する面）には、印刷層２４が施されている。

全反射シート２２は、それぞれ異なる周波数帯域の光を不透過とするポリエチレン系樹脂の膜層を積層することで生成されており、光を全反射する、すなわち、鏡面を形成する。鏡面は、研磨された金属面と同様であり、このため、全反射シートは、金属調を持っている。「金属調」ということは、言い換えれば、全く金属を用いずに、金属であるかのような仕上げとなっており、例えば、電磁波の通過を抑制するようなことがない。

図３は、全反射シート２２の特性を示したものであり、例えば、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す波長−反射率特性を持つ膜層を積層すると、図４の矢印Ａで示されるように、約７０〜８０％の反射率を持ったシートが形成できる。

さらに、積層を重ねて１７層とすると、図４の矢印Ｂで示されるように、約９０％の反射率を持ったシートが形成できる。

本実施の形態では、鏡面仕上げであることが要求されるため、図４の矢印Ｃで示されるように、膜層を４００層又は８００層とし、反射率をほぼ１００％とした。

図２（Ａ）に示される基材１６は、図２（Ｂ）に示される如く、立体的に加工された状態で、前記表面材１２と裏面材１４とに挟みこまれており、基材１６の凸部が金属調とされ、凹部に印刷層２４の黒色領域が位置する。

前記装飾部材１０は、表面材１２側が意匠的な役目を有しており、全体として、裏面材１４に対向する位置に、電磁波送受信機（例えば、図６に示すミリ波レーダ６０）を配置するのに適している（第２の機能）。

本実施の形態で適用される電磁波送受信機から発信又は受信される電磁波の波長はミリ波（約４ｍｍ）であり、装飾部材１０（特に表面材１２）の厚さ寸法によって、このミリ波が通過するときの減衰率が異なる。また、材質（主として、表面材１２と裏面材１４）によって減衰率は異なる。

そこで、このミリ波の減衰率（ｄＢ）に上限値を設定し、それを満足するものを選択する。また、装飾部材１０として、適当な板厚は、５〜８ｍｍ程度であるので、この板厚を満足し、かつ、例えば、減衰率の上限値を２ｄＢに設定すると、以下のような結果となる。

この候補１又は候補２は、素材が持つ誘電率に基づいており、ポリカーボネイト樹脂の場合、1.2mmの倍数のとき減衰率が低いことから選択されたものである。

（装飾部材１０の製造方法）
まず、図５（Ａ）に示される如く、基材１６を生成するために、反射シート２２を用意する。反射シート２２は、前述の如く、それぞれ異なる周波数帯域の光を不透過とするポリエチレン系樹脂の膜層を積層（約４００層又は８００層）することで生成されたものであり、製品として市販されている。

次に、図５（Ｂ）に示される如く、この反射シート２２を装飾部材１０の基材１６の外形にカットすると共に、印刷層２４を施す。ここでは、反射シート２２を楕円形にカットして、２つの島状の領域（対称形）に黒色となった印刷層２４を施す。なお、黒色ではない印刷層２４は透明であり、反射シート２２の表面がむき出しであるため、鏡面となる。

なお、印刷層２４の印刷パターンは、適用さえる意匠に基づくものであり、上記のような島状の２つの領域（対称形）に限定されるものではない。例えば、楕円の周縁と、意匠対象を強調する頭文字（アルファベット等）を象った部分を鏡面とし、それ以外を背景色（黒色等）としてもよい。

図５（Ｃ）では、基材１６（全反射シート２２と印刷層２４）の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも硬化時に無色透明となる接着層１８、２０を設ける。接着層１８、２０は、予め膜層状のものを貼り付けてもよいし、塗布して乾燥させるようにしてもよい。

また、接着層１８、２０の代替となる様、ポリエチレン系樹脂の積層膜の表裏面に注入する材料と同系統の膜をラミネートしてもよい。

このようにして形成した基材１６は、図５（Ｄ）に示される如く、表材成形用の金型２６にセットする。

このとき、下型２６Ｌには、凹凸が形成され、基材１６はこの凹凸に応じて立体的に屈曲変形される。屈曲変形した基材１６は、凸部が鏡面仕上げとなり、凹部が印刷層２４の黒色領域となる。

この基材１６がセットされた下型２６Ｌに対して、上型２６Ｕをセットする。このとき、基材１６の表面側の接着層１８と上型２６Ｕの天井面との間に空間が生じており、注入口２８から表面材１２となる透明の合成樹脂を注入する。

このとき、注入口２８は、通常の水平ではなく、水平に対して仰角θを持っている。これは、合成樹脂を上型２６Ｕの天井面に向けて注入するためであり、言い換えれば、直接，接着層１８に吹き付けない工夫が施されている。

これにより、接着層１８の温度にむらが出ず、均一に温度上昇、その後、下降するため、溶解して基材１６と表面材１２との密着性が確実となる。

表面材１２が固化すると、次に、図５（Ｅ）に示される如く、裏面成形用の金型３０にセットする。

このとき、下型３０Ｌは、表面材１２の形状（ドーム型）に一致した凹陥形状とされ、この表面材１２を下向きにしてセットされる。

この基材１６と表面材１２のアッセンブリがセットされた下型３０Ｌに対して、上型３０Ｕをセットする。このとき、基材１６の裏面（ここでは、上面）側の接着層２０と上型３０Ｕの天井面との間に空間が生じており、注入口３２から裏面材１４となる黒色の合成樹脂を注入する。

裏材１６が固化すると、図５（Ｆ）に示される如く、装飾部材１０が完成する。

この装飾部材１０では、視覚的（意匠的）に金属調の見栄えが必要な部材であり、かつ電磁波を通過させる必要がある。

そこで、金属調を出すために基材１６をポリカーボネイト製等、合成樹脂製の全反射シート２２で形成し、金属調をだしたため、電子の移動が制限されるような金属を用いることがなく、ミリ波の電磁波を確実に通過させることができる。

また、印刷層２４や接着層１８、２０は、成形時に反射シート２２への熱の伝達を抑制する熱ブロック層としての役目を有するため、反射シート２２の本来の機能（金属調、鏡面）を損なうことがない。

なお、前記印刷層２４は、材質によっては接着機能を持つため、接着層１８と兼用するようにしてもよい。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

図６至図８には、本発明の装飾部材１０を車両５０のオーナメント１０Ａとして適用した実施例が示されている。

図６乃至図８に示される如く、車両５０の前方に設けられたエンジンフード５２の先端部であるフロントフェイス面は、車両幅方向両端部にヘッドライト５４が設けられている。ヘッドライト５４の下端部には、左右のヘッドライト５４の間に掛け渡され、かつ車両５０の側面面に回り込むように、バンパー５６が取り付けられている。

ここで、エンジンフード５２、一対のヘッドライト５４、バンパー５６によって囲まれた矩形の空間には、装飾部材としてラジエータグリル５８が取り付けられている。ラジエータグリル５８は、エンジンフード５２に取り付けられる場合もあるし、一対のヘッドライト５４の間の車両ボディ（図示省略）に取り付けられる場合もある。

ラジエータグリル５８は、ラジエータ（図示省略）に空気を送り込むため、所定の隙間が設けられた複数のルーバー５８Ａ（図７参照）で構成されている。なお、隙間があればよいため、ルーバー５８Ａに限らず、ハニカム状に形成された構造であってもよい。

ラジエータグリル５８はクロムメッキ処理されている。一方、ラジエータグリル５８の正面中央に取り付けられているオーナメント１０Ａは、全て合成樹脂製である。

オーナメント１０Ａは、車両５０のメーカーや車種を特定するマーク等をモチーフとして生成されるようになっている。この成形品が、前記装飾部材１０（図１参照）である。従って、オーナメント１０Ａの車両前方に向いた面には、金属調の全反射シートで形成された基材１６が表面材１２を通して見えるようになっている。

このオーナメント１０Ａの車両後方側には、ミリ波レーダ６０が配設されている。ミリ波レーダ６０は、車両５０の前方に所定の周波数（ミリ波）の電磁波を出力し、障害物に当たって反射してくる電磁波（反射波）を受信して距離を測定するための検出端末である。例えば、魚群探知機に適用されるシングアランド法のような原理が適用可能である。

ミリ波レーダ６０によって検出される障害物までの距離情報は、例えば、障害物の早期発見、視野の補助、衝突予測等に適用され、運転中の安全性を助長する装備品として利用されるようになっている。

このようなミリ波レーダ６０は、オーナメント１０Ａの車両後方側に配設されることで、オーナメント１０Ａが車両走行中の風雨の防護体としての役目を兼ねる。これにより、ミリ波レーダ６０の寿命を延ばすことができる。

また、オーナメント１０Ａには、前述した装飾部材１０（図１参照）が適用されている。このため、オーナメント１０Ａとしての第１の機能、すなわち、金属調に見える光沢を維持し、かつ、第２の機能、すなわち、ミリ波レーダ６０から出力される電磁波、並びにその反射波を確実に通過させることができる。

なお、本実施例では、装飾部材１０（図１参照）を車両５０のラジエータグリル５８に取り付けたオーナメント１０Ａとして適用した例を示したが、電磁波を通過し、かつ金属調に見えるようにするための部位（例えば、車両後方や両サイドの障害物を検出するミリ波レーダ）を隠蔽するための部材として利用してもよい。

さらに、車両に限らず、内部から電波を発信したり、外部からの電波を受ける機構のケーシングであり、金属調の見栄えが必要な場合に適用可能である。

１０ 装飾部材
１２ 表面材（合成樹脂）
１４ 裏面材（合成樹脂）
１６ 基材
１８、２０ 接着層
２２ 全反射シート
２４ 印刷層
２６ 金型（表面整形用金型）
２６Ｌ 下型
２６Ｕ 上型
２８ 注入口
３０ 金型（裏面整形用金型）
３０Ｌ 下型
３０Ｕ 上型
３２ 注入口
５０ 車両
１０Ａ オーナメント
５２ エンジンフード
５４ ヘッドライト
５６ バンパー
５８ ラジエータグリル
５８Ａ ルーバー
６０ ミリ波レーダ

Claims (5)

1. それぞれ異なる周波数帯域の光を不透過とするポリエチレン系樹脂の膜層を積層することで、光を全反射する全反射シートの少なくとも一方の面に図柄を印刷した印刷層が設けられた基材を、所定の金型にセットして、当該基材の表裏面に合成樹脂を注入することで成形された装飾部材であって、
   前記基材の表裏面に接着層を設け、前記合成樹脂注入時に溶解し、前記基材と合成樹脂とを密着させることを特徴とする装飾部材。
2. 前記合成樹脂注入がインジェクション成形による注入であり、その注入方向が、接着層上の合成樹脂注入空間を介した金型天井面であることを特徴とする請求項１記載の装飾部材。
3. 前記膜層がポリエチレン系素材であり、ポリエチレン系樹脂の積層膜の表裏面に注入する材料と同系統の膜をラミネートすることで、このラミネート膜が前記接着層の代替として機能することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の装飾部材。
4. 前記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の装飾部材と、
   所定方向に電磁波を出力し、当該出力された電磁波の反射波を受信することで、反射対象までの距離を計測する距離検出用レーダとを有し、
   前記装飾部材が、前記距離検出用レーダにおける少なくとも前記電磁波出力面側に配置され前記距離検出用レーダを隠蔽することを特徴とするレーダユニット。
5. それぞれ異なる周波数帯域の光を不透過とするポリエチレン系樹脂の膜層を積層することで、光を全反射する全反射シートを所定の形状に切り取り、かつ所定の印刷を施した基材の表裏面に接着層を設け、
   この接着層付の基材を表面成形用金型にセットし、表面側に合成樹脂を注入することで、前記接着層を溶解して、前記基材と、固化した前記合成樹脂とを密着してこれをアッセンブリとし、
   前記アッセンブリを裏面成形用金型にセットし、裏面側に合成樹脂を注入することで、この合成樹脂の硬化過程において、前記接着層を溶解し、前記基材と前記合成樹脂とを密着することで生成する装飾部材製造方法。

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