JP6719506B2 - 電磁波透過性カバー及びその製造方法 - Google Patents
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Description
マイクロ波のうち30GHz〜300GHzの周波数を有するミリ波を用いた電波レーダは、小型化が容易である。したがって、車載用のレーダとしてミリ波レーダがよく用いられている。
ミリ波レーダは、レーダ波透過性のレーダー装置カバーによって覆われている(例えば、特許文献1を参照)。
エンブレムの金属光輝面によって、電磁波の透過が妨げられる可能性がある。
エンブレムへの着雪や着氷が生じると、通信障害や観測距離低下が生じる可能性がある。
透明性樹脂部材は、着色樹脂部材のセンサと反対側に設けられている。
透明性ヒータフィルムは、着色樹脂部材のセンサと反対側に設けられ、電磁波透過性を有する。透明性ヒータフィルムは、銅メッキ又は銅箔エッチングにより形成された配線パターンを有する。
この電磁波透過性カバーでは、透明性ヒータフィルム及び透明性樹脂部材を通して着色樹脂部材を見ることができるので、深みのある意匠を実現できる。さらに、透明性ヒータフィルムによって、表面に付着した雪や氷を速やかに融解できる。
この電磁波透過性カバーでは、絵柄層によって、金属調又は他の模様を実現できる。
この電磁波透過性カバーでは、エンブレムが、寒冷地において利用可能であり、さらに深みのある意匠を実現できる。なお、エンブレムとは、自動車の部品の一つであり、ロゴマークやブランドを表示するものである。
◎着色樹脂部材を成形する工程
◎透明性樹脂部材を着色樹脂部材の一面に成形すると共に、電磁波透過性を有する透明性ヒータフィルムを透明性樹脂部材に一体成形する工程
透明性ヒータフィルムの配線パターンは、銅メッキ又は銅箔エッチングにより形成される。
この方法では、透明性樹脂部材の成形が着色樹脂部材の成形より後に行われ、かつ、透明性ヒータフィルムが透明性樹脂部材に一体成形される。したがって、着色樹脂部材の成形時に透明性ヒータフィルムのFPCの管理が不要になり、そのため製造工程が簡単になる。
透明性ヒータフィルムの配線パターンが銅メッキ又は銅箔エッチングにより形成されているので、銅配線厚みの精度が向上する。
(1)基本構成
図1〜図6を用いて、第1実施形態の電磁波透過性カバー1を説明する。図1は、第1実施形態の電磁波透過性カバー1の模式的平面図である。図2は、電磁波透過性カバー1及びミリ波レーダ100の模式的断面図である。図3は、図2の分解図である。図4は、透明性ヒータフィルム7の配線パターン33の平面図である。図5は、透明性ヒータフィルム7の模式的断面図である。図6は、絵柄層9の模式的断面図である。
電磁波透過性カバー1は、平面視で楕円形状であり、長手方向に延びる長軸と短手方向に延びる短軸とを有している。一例として、電磁波透過性カバー1の長軸は190mmであり、短軸は130mmである。
着色樹脂部材3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(ポリカーボネート)、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程度の厚さを有している。
透明性樹脂部材5は、着色樹脂部材3と反対側の面が概ね滑らかな面になっている。これにより、着色樹脂部材3と透明性樹脂部材5とによって、電磁波透過性カバー1の厚みが概ね一定になっている。また、車両の外部からの意匠の視認性が高くなっている。
なお、透明性とは、着色透明を含む。
透明性樹脂部材5は、例えば、無色のPC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程度の厚さを有している。
透明性ヒータフィルム7は、図5に示すように、基材15と、それに形成された各層とから構成されている。具体的には、基材15の下面には接着層14が設けられている。さらに、基材15の上面には、配線パターン33、カバー層17が設けられている。
基材15及びカバー層17は、透明性樹脂であることが好ましく、例えば、PCからなる。
透明性ヒータフィルム7によって、電磁波透過性カバー1の表面に雪や氷が付着するのを防止できる。さらに、透明性ヒータフィルム7によって、電磁波透過性カバー1の表面に付着した雪や氷を速やかに融解できる。
なお、透明性ヒータフィルム7は、図示しない温度センサや制御部によって、温度制御されてもよい。
透明性ヒータフィルム7の基材15は、図1〜図3に示すように、着色樹脂部材3及び透明性樹脂部材5に対応する平面視楕円形状を有している。基材15の本体部分から延びる一部には、FPC34が接続されている。
配線パターン33は、図4に示すように、ヒータ部33aと、そこから延びる配線33bとを有している。ヒータ部33aは、並列に接続された4系統からなる。具体的には、ヒータ部33aは、短手方向に対して斜めに交差するパターンを有している。ただし、ヒータ部33aのパターンは、縦、横、斜めのいずれであってもよい。
配線パターン33は、ヒータ配線幅が例えば50〜70μmであり、ピッチが4〜6mmであり、メッキ厚が10〜20μmである。なお、銅メッキ後に黒化処理が行われている。
本実施形態では、配線パターン33を形成するために、銅メッキ又は銅箔エッチングが採用されている。これらの場合、マスキングに相当する構成は、印刷工法ではなくフォトリソグラフィー法で形成される。そのため、印刷工法以上の寸法管理が可能となっている。
なお、銅ペーストの印刷工法では、本実施形態とは異なり、線幅、厚みがばらつくことから、抵抗値バラツキを所望の範囲に収めることができない。
図6を用いて、絵柄層9を説明する。
絵柄層9は、基材20と、それに形成された複数の層とから構成されている。具体的には、基材20の下面には、蒸着意匠面層19、保護層18がこの順番で設けられている。さらに、基材20の上面には、クリア層21、柄層22がこの順番で設けられている。
基材20は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PCからなる。
蒸着意匠面層19は、例えば、インジウムからなる。
保護層18は、例えば、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)からなる。保護層18は、後述する着色樹脂部材3のための射出成形時に(図9)、射出樹脂から蒸着意匠面層19を保護する。
クリア層21は、例えば、PMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)からなる。クリア層21及び基材20と保護層18は蒸着意匠面層19を挟んでいるが、クリア層21及び基材20は、蒸着意匠面層19を柄層22に用いられるインキから保護している。ただし、クリア層は、省略されてもよい。
柄層22は、シルクスクリーン印刷等で印刷された印刷面である。
図7及び図8に示すように、蒸着部分25(蒸着意匠面層19によって実現)とシルク印刷部分27(柄層22によって実現)とが見えている。
図9及び図10を用いて、電磁波透過性カバー1の製造方法(二色成形)を説明する。図9は、着色樹脂部材3の形成時の金型の模式的断面図である。図10は、透明性樹脂部材5の形成時の金型の模式的断面図である。
図9に示すように、第1金型41と第2金型42を用いる。第1金型41は、第1の固定金型であり、対向側に凹部41aを有している。第2金型42は、可動金型であり、対向側が概ね平面である。
絵柄層9となるフィルム9Aを第1金型41にセットした状態で、第2金型42を第1金型41に接近させ、型締めする。その後、矢印Sで示すように、フィルム9Aが第1金型41側に吸引される。この状態でゲートGから第2金型42側に溶融樹脂3Aを射出し、それによりフィルム9Aが着色樹脂部材3に一体成形され、第1の成形体が得られる。
図10に示すように、第2金型42と第3金型43を用いる。第3金型43は、第2の固定金型であり、対向側に凹部43aを有している。
透明性ヒータフィルム7を第3金型43にセットした状態で、第1の成形体が搭載された第2金型42を第3金型43に接近させ、型締めする。その後、矢印Sで示すように、透明性ヒータフィルム7が、第3金型43側に吸引される。この状態でゲートGから第3金型43側に溶融樹脂を射出し、それにより透明性ヒータフィルム7を透明性樹脂部材5に一体成形する。これにより、第2の成形体として電磁波透過性カバー1が完成する。
なお、透明性ヒータフィルム7のFPC34は、上記の動作時に、凹部43aの外側に配置されている。
図11及び図12を用いて、着色樹脂部材の形成を詳細に説明する。図11は、着色樹脂部材3の形成において型締め前の状態を示す模式図である。図12は、着色樹脂部材3の形成において型締め後及び射出成形時の状態を示す模式図である。
図11に示すように、第2金型42と共に、スライドコア51が第1金型41に接近し、それにより型締が行われる。その後、図12に示すように、射出成形によってフィルム9Aが着色樹脂部材3に一体成形される。
図13及び図14を用いて、透明性樹脂部材の形成を詳細に説明する。図13は、透明性樹脂部材5の形成において型締め前の状態を示す模式図である。図14は、透明性樹脂部材5の形成において型締め後及び射出成形時の状態を示す模式図である。
図13に示すように、透明性ヒータフィルム7を第3金型43の凹部43aにセットする。このとき、FPC34は凹部43aの縁壁面からさらに突出している。この状態で、着色樹脂部材3が搭載された第2金型42がスライドコア51と共に第3金型43に近づいていき、それにより型締が行われる。その後、図14に示すように、射出成形によって透明性ヒータフィルム7が透明性樹脂部材5に一体成形される。
図14から明らかなように、型締め及び射出成形時には、FPC34は、第2金型42とスライドコア51の側壁面同士の間に挟まれている。したがって、FPC34が外側に飛び出ることによる不具合が生じない。
このようにFPC34を管理可能となったのは、着色樹脂部材3の成形を最初に行い、その後に透明性樹脂部材5の成形と同時に透明性ヒータフィルム7を透明性樹脂部材5に一体成形したからである。つまり、着色樹脂部材の成形時にFPCの管理が不要になっている。
第1実施形態では、絵柄層が透明性樹脂部材と着色樹脂部材との間に配置され、透明性ヒータフィルムが透明性樹脂部材の外側面に設けられていた。しかし、透明性ヒータフィルムの位置は特に限定されない。
図15を用いて、透明性ヒータフィルムが透明性樹脂部材の内側に設けられた実施形態として第2実施形態を説明する。図15は、第2実施形態の電磁波透過性カバー1A及びミリ波レーダ100の模式的断面図である。
さらに、透明性樹脂部材5の表面には、ハードコート層53が形成されている。ハードコート層の代わりにハードコート処理が行われてもよい。
第1及び第2実施形態では着色樹脂部材が透明樹脂部材に対して全面に設けられていたが、着色樹脂部材は部分的に設けられていてもよい。
図16を用いて、そのような実施形態を第3実施形態として説明する。図16は、第3実施形態の電磁波透過性カバー1Bの模式的断面図である。
この実施形態では、透明性ヒータフィルム7Bが透明性樹脂部材5Bの内側に設けられている。着色樹脂部材3Bは、一例として、透明性樹脂部材5Bの外周側部分のみに形成されている。
図17を用いて、第3実施形態の変形例を第4実施形態として説明する。図17は、第4実施形態の電磁波透過性カバー1Cの模式的断面図である。
この実施形態では、透明性ヒータフィルム7Cが透明性樹脂部材5Cの外側面に設けられている。着色樹脂部材3Cは、一例として、透明性樹脂部材5Cの外周側部分のみに形成されている。
電磁波透過性カバー1(電磁波透過性カバーの一例)は、ミリ波レーダ100(電磁波を用いたセンサの一例)の電磁波照射方向に設置される部材であって、着色樹脂部材3(着色樹脂部材の一例)と、透明性樹脂部材5(透明性樹脂部材の一例)と、透明性ヒータフィルム7(透明性ヒータフィルムの一例)と、を備えている。透明性樹脂部材5は、着色樹脂部材3のミリ波レーダ100と反対側に設けられている。透明性ヒータフィルム7は、着色樹脂部材3のミリ波レーダ100と反対側に設けられ、電磁波透過性を有する。
この電磁波透過性カバー1では、透明性ヒータフィルム7及び透明性樹脂部材5を通して着色樹脂部材3を見ることができるので、深みのある意匠を実現できる。さらに、透明性ヒータフィルム7によって、表面に付着した雪や氷を速やかに融解できる。
以上、本発明の複数の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るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施例及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
本発明は、エンブレム以外の電磁波透過性カバーにも適用可能である。
本発明の電磁波透過性カバーは、ミリ波以外の電磁波を用いたセンサにも適用でき、例えば、Lidarにも適用できる。
3 :着色樹脂部材
3A :溶融樹脂
5 :透明性樹脂部材
7 :透明性ヒータフィルム
9 :絵柄層
15 :基材
33 :配線パターン
33a :ヒータ部
33b :配線
34 :FPC
100 :ミリ波レーダ
Claims (3)
- 電磁波を用いたセンサの電磁波照射方向に設置され、融雪機能を有し、車両に装着される電磁波透過性カバーであって、
表面が立体形状を有する着色樹脂部材と、
前記着色樹脂部材の上に設けられた、表面が立体形状を有する透明性樹脂部材と、
前記着色樹脂部材又は前記透明性樹脂部材の上に設けられた、銅メッキ又は銅箔エッチングにより、配線幅が50〜70μmである配線パターンを有し、電磁波透過性を有する透明性ヒータフィルムとを備えた、電磁波透過性カバー。 - 前記着色樹脂部材と前記透明性樹脂部材との間に設けられた絵柄層を更に備えた、請求項1に記載の電磁波透過性カバー。
- 電磁波を用いたセンサの電磁波照射方向に設置され、融雪機能を有し、車両に装着される電磁波透過性カバーの製造方法であって、
銅メッキ又は銅箔エッチングにより、配線幅が50〜70μmである配線パターンを基材上に形成して、透明性ヒータフィルムを準備する工程と、
表面が立体形状を有する着色樹脂部材を射出成形する工程と、
表面が立体形状を有する透明性樹脂部材を、前記着色樹脂部材の上に射出成形する工程とを備え、
前記着色樹脂部材又は前記透明性樹脂部材を射出成形するときに、前記透明性ヒータフィルムを射出成形金型にセットして、前記着色樹脂部材の表面又は前記透明性樹脂部材の表面に、前記透明性ヒータフィルムを一体成形する、電磁波透過性カバーの製造方法。
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