JP7482710B2 - レーダカバー及びレーダカバーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーダカバー及びレーダカバーの製造方法に関するものである。

近年、ミリ波等の電波を用いて車両の周囲の障害物等を検知するレーダユニットが車両に搭載されている。このようなレーダユニットは、車両の前面に設けられるラジエータグリルやエンブレムの内側に配置されており、ラジエータグリル等を透過する電波の送受信を行う。このため、上述のようなレーダユニットを備える車両においては、ラジエータグリルやエンブレムは、電波の減衰を抑制しつつ当該電波を透過可能に形成する必要がある。

一方で、ラジエータグリルやエンブレムは、車両の前面に配置されることから、車両の意匠上、極めて重要な部分であり、高級感や質感を向上させるために光輝性を付与することが多い。従来は、このような光輝性を付与するため、めっき処理を施すことが一般的であったが、めっき層は電波を透過しない。このため、近年、光輝性を付与しかつ電波を透過可能とするため、電波が透過可能な光輝性膜を形成する技術が用いられている（特許文献１参照）。

特開２０１１－４６１８３号公報

しかしながら、特許文献１のように、光沢を有するインナコア等の光輝性有色部材を透明部材と支持部材との間に別体として設ける場合には、光輝性有色部材が透明部材に対して強く押圧等されることで光輝領域に圧着痕が生じる場合がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、透明部材と支持部材との間に光輝性有色部材が配置されたレーダカバーにおいて、光輝領域に圧着痕が生じることを防止することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を有する。

第１の発明は、車両の周囲状況を検知するレーダユニットを覆うレーダカバーであって、背面に凹部が設けられた透明部材と、上記凹部に収容される光輝性有色部材と、上記光輝性有色部材と上記凹部の内壁面との間に設けられると共に封入ガスによって形成されたクッションガス層と、上記透明部材と上記光輝性有色部材とを背面側から支持する支持部材とを備えるという構成を有する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記封入ガスは圧縮空気であるという構成を有する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記光輝性有色部材が、樹脂からなる基部と、上記基部の上記凹部の内壁面側の表面に設けられた電波透過性を有する金属光沢層とを有するという構成を有する。

第４の発明は、上記第１～第３いずれかの発明において、上記支持部材が、樹脂によって形成されると共に上記透明部材の背面と上記光輝性有色部材の背面とに溶着されているという構成を有する。

第５の発明は、車両の周囲状況を検知するレーダユニットを覆うレーダカバーの製造方法であって、背面に凹部が設けられた透明部材を形成する透明部材形成工程と、上記凹部に光輝性有色部材を配置する光輝性有色部材配置工程と、上記光輝性有色部材と上記凹部の内壁面との間に封入ガスを供給しながら、上記透明部材と上記光輝性有色部材とを背面側から支持する支持部材を形成する支持部材形成工程とを有するという構成を有する。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記支持部材形成工程にて、上記封入ガスとして圧縮空気を供給するという構成を有する。

第７の発明は、上記第５または第６の発明において、上記光輝性有色部材配置工程にて、樹脂からなる基部と、上記基部の上記凹部の内壁面側の表面に設けられた電波透過性を有する金属光沢層とを有する上記光輝性有色部材を上記凹部に配置するという構成を有する。

第８の発明は、上記第５～第７いずれかの発明において、上記支持部材形成工程にて、上記封入ガスを供給しながら上記光輝性有色部材が上記凹部に配置された上記透明部材の背面側に上記支持部材を射出成形により形成するという構成を有する。

本発明によれば、透明部材に設けられた凹部の内壁面と光輝性有色部材と間に、封入ガスによって形成されるクッションガス層が設けられる。このため、クッションガス層によって光輝性有色部材が凹部の内壁面に強く押し当てられることを抑制することができる。したがって、本発明によれば、透明部材と支持部材との間に光輝性有色部材が配置されたレーダカバーにおいて、光輝領域に圧着痕が生じることを防止することが可能となる。

本発明の一実施形態におけるレーダカバーを備えるラジエータグリルの正面図である。 本発明の一実施形態におけるレーダカバーの拡大正面図である。 本発明の一実施形態におけるレーダカバーの断面図である。 本発明の一実施形態におけるレーダカバーの製造方法を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るレーダカバー及びレーダカバーの製造方法の一実施形態について説明する。

図１（ａ）は、本実施形態のレーダカバー１０を備えるラジエータグリル１の正面図である。また、図１（ｂ）は、本実施形態のレーダカバー１０の拡大正面図である。また、図２は、本実施形態のレーダカバー１０の断面図である。

ラジエータグリル１は、車両のエンジンルームに通じる開口を塞ぐように車両の前面に設けられており、エンジンルームへの通気を確保しかつエンジンルームへの異物の進入を防止している。ラジエータグリル１の中央には、エンジンルーム内に配置されるレーダユニットＲ（図２参照）に対向するようにしてレーダカバー１０が設けられている。レーダユニットＲは、例えばミリ波を発信する発信部、反射波を受信する受信部、及び、演算処理を行う演算部等を有している。このレーダユニットＲは、レーダカバー１０を透過する電波の送受信を行い、受信した電波に基づいて車両の周囲状況を検知する。例えば、レーダユニットＲは、障害物までの距離や障害物の相対速度等を算出して出力する。

レーダカバー１０は、レーダユニットＲを車両の正面側から見て覆うように配置されている。つまり、レーダカバー１０は、背面をレーダユニットＲに向けて配置されている。このレーダカバー１０は、図１（ｂ）に示すように、車両の正面側から見て、車両メーカのエンブレムを示す図形や文字等を表す光輝領域１０Ａと、当該光輝領域１０Ａの視認性を向上させる黒色領域１０Ｂを有する部品である。このようなレーダカバー１０は、図２（ａ）に示すように、透明部材１１と、インナコア１２（光輝性有色部材）と、ベース部材１３（支持部材）と、封入ガス層１４（クッションガス層）とを備えている。

透明部材１１は、最も車両の外側に配置される略矩形状の透明材料（着色透明を含む）により形成される部位である。この透明部材１１は、車両の外部からのインナコア１２の視認性を高めるため、表側の面が円滑面とされている。また、透明部材１１の背面には、インナコア１２が配置される凹部１１ａが形成されている。

凹部１１ａは、インナコア１２が嵌合される部位であり、収容されたインナコア１２を車両の前方側から立体的に視認可能とする。この凹部１１ａは、車両メーカのエンブレム等の図形や文字等の形状に沿って設けられている。このような凹部１１ａにインナコア１２が収容されることによって、上述の光輝領域１０Ａが形成される。

このような透明部材１１は、例えば、無色のＰＣ（ポリカーボネート）やＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）等の透明合成樹脂によって形成されており、１．５ｍｍ～１０ｍｍ程度の厚さとされている。また、透明部材１１の表側の面には、必要に応じて、傷付き防止のためのハードコート処理、又はウレタン系塗料のクリヤコート処理が施される。なお、耐傷性を備える透明合成樹脂であれば、これらの傷付き防止処理は不要である。

インナコア１２は、基部１２ａと、光輝性膜１２ｂとを備えている。基部１２ａは、インナコア１２の骨格となる強度部材であり、光輝性膜１２ｂを支持している。この基部１２ａは、射出成形等によって成形されており、例えばＡＢＳ、ＰＣ又はＰＥＴ等の合成樹脂によって形成されている。この基部１２ａは、透明部材１１の凹部１１ａの少なくとも一部を埋設する凸状の形状とされている。

光輝性膜１２ｂは、基部１２ａの表面を覆うように形成されおり、金属光沢（金属色）を有しかつ電波透過性を有する薄膜からなる光沢層である。この光輝性膜１２ｂは、例えば真空蒸着やスパッタリングによって形成されるインジウム（Ｉｎ）からなる金属製の薄膜であり、多数の微細な隙間を有する不連続膜とされている。また、光輝性膜１２ｂは、半導体と金属とを含む合金によって形成された薄膜とすることもできる。具体的には、シリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体と、アルミニウム（Ａｌ）やクロム（Ｃｒ）等の金属との合金によって光輝性膜１２ｂを形成することができる。このような合金によって形成された光輝性膜１２ｂは、金属と比較して自由電子の少ない半導体を含んでおり、電磁波を透過する性質を有している。

また、光輝性膜１２ｂと基部１２ａとの間には不図示のベースコート層が設けられ、光輝性膜１２ｂの表面には不図示のトップコート層が設けられている。ベースコート層は、基部１２ａと光輝性膜１２ｂとの間に形成されており、基部１２ａと光輝性膜１２ｂとの密着性を向上させるためのものである。このベースコート層は、例えば、透明（着色透明を含む）な合成樹脂を用いたクリヤー塗装によって形成されている。なお、密着性の高い光輝性膜を用いる場合には、ベースコート層を省略することも可能である。

トップコート層は、光輝性膜１２ｂを覆うように光輝性膜１２ｂ上に形成されており、光輝性膜１２ｂを保護するためのものである。このトップコート層も、ベースコート層と同様に、透明（着色透明を含む）な合成樹脂を用いたクリヤー塗装によって形成されている。

なお、ベースコート層及びトップコート層は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）からなる透明セラミックコート層とすることもできる。この場合には、クリヤー塗装等によって形成される樹脂からなるベースコート層やトップコート層と比較して高い耐熱性を有すると共に、高い電波透過性を有する。

インナコア１２は、基部１２ａがベース部材１３の表面に対して溶着することによって固着されている。透明部材１１の凹部１１ａの内壁面とインナコア１２と間には、封入ガス層１４が設けられている。つまり、インナコア１２は、ベース部材１３の表面に対しては溶着することによって固着されているが、透明部材１１の凹部１１ａの内壁面には固着されていない。

ベース部材１３は、透明部材１１の背面側に固着される部位であり、黒色の樹脂材料から形成されている。このベース部材１３は、透明部材１１と固定されると共にインナコア１２を透明部材１１と反対側から支持する支持部材として機能する。また、ベース部材１３は、エンジンルーム側に突出する係合部１３ａを有している。この係合部１３ａは、先端部が爪状に成形されており、当該先端部が例えばラジエータグリル本体に係止される。このように透明部材１１の裏側の面に対して固着されたベース部材１３は、透明部材１１の外側から視認可能とされており、上述の黒色領域１０Ｂを形成している。このベース部材１３は、光輝領域１０Ａ以外の領域を黒色に視認させ、相対的に光輝領域１０Ａの視認性を向上させる。

このようなベース部材１３は、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂）、ＡＥＳ（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合合成樹脂）、ＡＳＡ（アクリロニトリル・スチレン・アクリレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、有色のＰＣ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂、又はこれらの複合樹脂からなり、０．５ｍｍ～１０ｍｍ程度の厚さとされている。

封入ガス層１４は、透明部材１１の凹部１１ａの内壁面とインナコア１２との間に封入された封入ガスによって形成された層である。この封入ガス層１４は、例えば空気や窒素ガスによって形成されており、インナコア１２が透明部材１１の凹部１１ａに接触することを防止する。封入ガス層１４が設けられる空間は、図２に示すように、密閉空間とされている。このため、インナコア１２やインナコア１２が固着されたベース部材１３が熱変形等によって封入ガス層１４を潰すように変形しようとすると、封入ガス層１４の内圧が上昇する。このような封入ガス層１４の内圧の上昇によって、インナコア１２が透明部材１１の凹部１１ａの内壁面に近づくことを防止することができる。つまり、封入ガスが圧縮された際に生じる復元力（弾性力）によってインナコア１２が透明部材１１の凹部１１ａの内壁面に近づくことを防止することができる。特に、後述するレーダカバー１０の製造工程において、封入ガス層１４によってインナコア１２が透明部材１１の凹部１１ａの内壁面と接触することを防止することができる。

例えば、封入ガス層１４の内部の圧力は、大気圧よりも高くすることができる。封入ガス層１４の内部の圧力が大気圧よりも高くなることによって、封入ガスが圧縮された際に生じる復元力をより高めることができる。したがって、封入ガス層１４によってインナコア１２が透明部材１１の凹部１１ａの内壁面と接触することをより確実に防止することができる。

このような封入ガス層１４は、図２に示すように、透明部材１１側から見て、インナコア１２の全域を覆うように設けられている。これによって、インナコア１２の全域が透明部材１１の凹部１１ａの内壁面と接触することを防止することができる。

続いて、本実施形態のレーダカバー１０の製造方法について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、本実施形態のレーダカバー１０の製造方法について説明するための概略図である。まず、図３（ａ）に示すように、透明部材１１を形成する。例えば、透明部材１１は、射出成形により形成される。この射出成形により、凹部１１ａを有する透明部材１１を形成することができるため、後工程により凹部１１ａを形成する必要はない。なお、必要に応じて、透明部材１１の表面側（車両外側に向く面）あるいは全面には、耐久性等を向上させるためのハードコート処理を施しても良い。このような図３（ａ）に示す工程は、透明部材形成工程である。

続いて、図３（ｂ）に示すように、インナコア１２を形成する。例えば、基部は、射出成形により形成される。また、基部に対してクリヤー塗装を行い、その後乾燥させることによりベースコート層を形成する。また、スパッタリングあるいは真空蒸着によってベースコート層上に光輝性膜を形成する。また、光輝性膜の表面に対してクリヤー塗装を行い、その後乾燥させることにより、トップコート層を形成する。なお、インナコア１２の形成は、図３（ａ）で示した透明部材１１の形成を待って行う必要はない。図３（ａ）で示した透明部材１１の形成工程と並行して、インナコア１２を形成することによって、レーダカバー１０の製造時間を短縮することができる。

続いて、図３（ｃ）に示すように、インナコア１２を透明部材１１の凹部１１ａに配置する。ここでは、例えば、インナコア１２を凹部１１ａの底部に当接させた状態で配置する。このような図３（ｃ）に示す工程は、凹部１１ａにインナコア１２を配置するインナコア配置工程（光輝性有色部材配置工程）である。

次に、図３（ｄ）に示すように、ベース部材１３を形成する。ここでは、凹部１１ａにインナコア１２が設置された透明部材１１を、射出成形用の金型の内部に配置し、透明部材１１の背面側に溶融した樹脂を射出するインサート成形（射出成形）を行うことで、ベース部材１３を形成する。

図４は、ベース部材１３を形成する工程をより詳細に説明するための拡大模式図である。図４（ａ）に示すように、凹部１１ａにインナコア１２が配置された透明部材１１を金型の内部に配置した後、金型のキャビティに対して圧縮空気Ｇ（封入ガス）を供給し、透明部材１１の背面に対して圧縮空気Ｇを噴き付ける。このような圧縮空気Ｇを金型のキャビティに供給する場合には、例えばキャビティの空気を外部に抜くために設けられた空気抜き用の流路を圧縮空気Ｇの供給用に用いることができる。このように、既に空気抜き用の流路が設けられた金型であれば、空気抜き用の流路を圧縮空気Ｇの供給流路として転用することによって、新たな流路を形成する必要がない。

続いて、図４（ｂ）に示すように、透明部材１１の背面への圧縮空気Ｇの噴き付けを継続しつつキャビティ内に溶融樹脂２０を供給する。このような溶融樹脂２０がキャビティ内に供給されることによって、圧縮空気Ｇの逃げ場が減少し、圧縮空気Ｇがインナコア１２と透明部材１１の凹部１１ａの内壁面との間に押し込まれる。このようにして、インナコア１２と透明部材１１の凹部１１ａの内壁面との間に押し込まれた圧縮空気Ｇが密封されることによって、封入ガス層１４が形成される。

溶融樹脂２０が冷却されることによってベース部材１３となる。このとき、ベース部材１３は、インサート成形時の熱により透明部材１１と溶着され、インナコア１２を覆うように配置される。また、インナコア１２の背面も、ベース部材１３に溶着される。これによって、インナコア１２がベース部材１３により支持される。

溶融樹脂２０が冷却される場合に、溶融樹脂２０に固着された透明部材１１がベース部材１３側に引き寄せられるが、封入ガス層１４によって透明部材１１がインナコア１２の表面に接触することは防止される。

このような図３（ｄ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す工程は、インナコア１２と凹部１１ａの内壁面との間に封入ガス（圧縮空気Ｇ）を供給しながら、透明部材１１とインナコア１２とを背面側から支持するベース部材１３を形成するベース部材形成工程（支持部材形成工程）である。

以上のような工程で本実施形態のレーダカバー１０が製造される。このような本実施形態のレーダカバー１０は、車両の周囲状況を検知するレーダユニットＲを覆って配置されている。また、本実施形態のレーダカバー１０は、背面に凹部１１ａが設けられた透明部材１１と、凹部１１ａに収容されるインナコア１２と、インナコア１２と凹部１１ａの内壁面との間に設けられると共に封入ガスによって形成された封入ガス層１４と、透明部材１１とインナコア１２とを背面側から支持するベース部材１３とを備えている。

このような本実施形態のレーダカバー１０によれば、透明部材１１に設けられた凹部１１ａの内壁面とインナコア１２と間に、封入ガスによって形成される封入ガス層１４が設けられる。このため、封入ガス層１４によってインナコア１２が凹部１１ａの内壁面に強く押し当てられることを抑制することができる。したがって、本実施形態のレーダカバー１０によれば、透明部材１１とベース部材１３との間にインナコア１２が配置されたレーダカバー１０において、光輝領域１０Ａに圧着痕が生じることを防止することが可能となる。

また、本実施形態のレーダカバー１０の製造方法は、車両の周囲状況を検知するレーダユニットＲを覆うレーダカバー１０の製造方法である。このような本実施形態のレーダカバー１０の製造方法は、背面に凹部１１ａが設けられた透明部材１１を形成する透明部材形成工程と、凹部１１ａにインナコア１２を配置するインナコア配置工程と、インナコア１２と凹部１１ａの内壁面との間に封入ガス（圧縮空気Ｇ）を供給しながら、透明部材１１とインナコア１２とを背面側から支持するベース部材１３を形成するベース部材形成工程とを有している。このため、封入ガス（圧縮空気Ｇ）によってインナコア１２と凹部１１ａの内壁面との間に形成された封入ガス層１４にて、インナコア１２が凹部１１ａの内壁面に強く押し当てられることを抑制することができる。したがって、本実施形態のレーダカバー１０によれば、透明部材１１とベース部材１３との間にインナコア１２が配置されたレーダカバー１０において、光輝領域１０Ａに圧着痕が生じることを防止することが可能となる。

また、本実施形態のレーダカバー１０及びレーダカバー１０の製造方法においては、封入ガスとして圧縮空気Ｇが用いられている。このため、廉価なガスを用いて封入ガス層１４を形成することが可能である。ただし、不活性ガス等を封入ガスとして用いることも可能である。

また、本実施形態のレーダカバー１０及びレーダカバー１０の製造方法において、インナコア１２は、樹脂からなる基部１２ａと、基部１２ａの凹部１１ａの内壁面側の表面に設けられた電波透過性を有する金属製の光輝性膜１２ｂとを有している。このような本実施形態のレーダカバー１０によれば、金属によって光輝領域１０Ａが形成されるため、光輝領域１０Ａの外観印象をより向上させることが可能となる。

また、本実施形態のレーダカバー１０及びレーダカバー１０の製造方法において、ベース部材１３は、樹脂によって形成されると共に透明部材１１の背面とインナコア１２の背面とに溶着されている。このため、接着剤等によってベース部材１３に対して透明部材１１やインナコア１２を接着する場合と比較して、ベース部材１３に対して透明部材１１及びインナコア１２を強固に固着することが可能となる。このため、封入ガス層１４の密閉性をより向上させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、光輝性膜１２ｂが金属製の金属光沢層である構成について説明した。しかし、光輝性膜１２ｂは、光沢を有する層であればよく、金属（インジウム）や半導体合金に限定されない。光輝性膜１２ｂは、光沢を有する塗料が塗布された薄膜とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、光輝性有色部材として、基部１２ａと光輝性膜１２ｂとを備えるインナコア１２を用いる例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、表面に光輝性を有する部材であれば光輝性有色部材として用いることが可能である。

また、上記実施形態においては、光輝性有色部材として、ブロック状のインナコア１２を用いる構成について説明した。しかしながら、本発明において光輝性有色部材は、必ずしもブロック状の部材である必要はない。例えば、光輝性を有するフィルム状の部材を光輝性有色部材として用いることも可能である。

１……ラジエータグリル、１０……レーダカバー、１０Ａ……光輝領域、１０Ｂ……黒色領域、１１……透明部材、１１ａ……凹部、１２……インナコア（光輝性有色部材）、１２ａ……基部、１２ｂ……光輝性膜、１３……ベース部材、１３ａ……係合部、１４……封入ガス層、２０……溶融樹脂、Ｇ……圧縮空気（封入ガス）、Ｒ……レーダユニット

Claims (8)

1. 車両の周囲状況を検知するレーダユニットを覆うレーダカバーであって、
   背面に凹部が設けられた透明部材と、
   前記凹部に収容される光輝性有色部材と、
   前記光輝性有色部材と前記凹部の内壁面との間に設けられると共に封入ガスによって形成されたクッションガス層と、
   前記透明部材と前記光輝性有色部材とを背面側から支持する支持部材と
   を備えることを特徴とするレーダカバー。
2. 前記封入ガスは圧縮空気であることを特徴とする請求項１記載のレーダカバー。
3. 前記光輝性有色部材は、
   樹脂からなる基部と、
   前記基部の前記凹部の内壁面側の表面に設けられた電波透過性を有する金属光沢層と
   を有することを特徴とする請求項１または２記載のレーダカバー。
4. 前記支持部材は、樹脂によって形成されると共に前記透明部材の背面と前記光輝性有色部材の背面とに溶着されていることを特徴とする請求項１～３いずれか一項に記載のレーダカバー。
5. 車両の周囲状況を検知するレーダユニットを覆うレーダカバーの製造方法であって、
   背面に凹部が設けられた透明部材を形成する透明部材形成工程と、
   前記凹部に光輝性有色部材を配置する光輝性有色部材配置工程と、
   前記光輝性有色部材と前記凹部の内壁面との間に封入ガスを供給しながら、前記透明部材と前記光輝性有色部材とを背面側から支持する支持部材を形成する支持部材形成工程と
   を有することを特徴とするレーダカバーの製造方法。
6. 前記支持部材形成工程にて、前記封入ガスとして圧縮空気を供給することを特徴とする請求項５記載のレーダカバーの製造方法。
7. 前記光輝性有色部材配置工程にて、
   樹脂からなる基部と、前記基部の前記凹部の内壁面側の表面に設けられた電波透過性を有する金属光沢層とを有する前記光輝性有色部材を前記凹部に配置する
   ことを特徴とする請求項５または６記載のレーダカバーの製造方法。
8. 前記支持部材形成工程にて、
   前記封入ガスを供給しながら前記光輝性有色部材が前記凹部に配置された前記透明部材の背面側に前記支持部材を射出成形により形成する
   ことを特徴とする請求項５～７いずれか一項に記載のレーダカバーの製造方法。

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