JP2020500463A - 車両用レドーム - Google Patents

Abstract

車両用レドームは、互いに接合された基板（１）と、カバー（２）とを含む。レドームは、レーダー用の視野（Ｆ）を規定する。基板（１）とカバー（２）は、同じ材料で作られている。基板（１）とカバー（２）は、溶接によって、およびシーリング要素（４）によって、互いに接合されている。シーリング要素（４）は、視野（Ｆ）の外側に配置されている。取り付けプロセスは、水密性をシーリング要素がになることによって単純化されている。一方、溶接は、異なる部品間の取り付け制御を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用のレドームに関する。それは、レーダーを隠す、車両のフロント部に配置されるロゴまたはエンブレムを表す。

ロゴまたはエンブレムを表す自動車用途用の装飾レドームは、通常、基板と、装飾層と、カバーとで構成される。これにはいくつかの理由がある。

第一に、装飾層は、２つの要素（基板とカバー）の間に挟まれることによって、環境的劣化または化学的劣化から保護される。

第二に、ブランドの識別を可能にするために、異なる色、立体的３Ｄ認識、およびその他のトリミングの詳細を実現することが簡単であることである。したがって、基板およびカバーは、ブランドロゴによって、相補的な刻み目（indentations）および窪み（recesses）とともに形成される。その理由は、カバーと基板の相補的な構造間のギャップがゼロであるか、レーダー波長よりもはるかに小さい場合、硬いエッジまたは段差を克服することができるからである。この種のアーティファクトが存在すると、レーダー波の回折が発生し、レーダーの主な機能に影響を与える。このようにして、レドームは、通過するレーダー波の歪みを最小限に抑えるために、均質媒体を提供する。考慮すべき点がいくつかある。

レーダー波に対して最大の透明性を達成するために、レドームの厚さは、媒体中の半波長の波長（wave semi-wave length）の倍数でなければならない。これが達成されれば、レドームの界面でレーダーに向かう反射波の相殺が起こり、レーダーの機能性が維持される。

すべてのレドームの界面において、電磁波の透過と反射が起こることを考えると、適切に設計されたレドームは、適切なレドームの厚さを計算することによって、透過を最大にし、反射を最小にする。そうするために、カバーと基板の両方の誘電材料特性（より具体的には、材料複素誘電率）を慎重に決定しなければならない。

レドーム表面に垂直なベクトルに対する入射角もまた考慮されなければならない。両者を考慮に入れると、レドームは、電磁気的感覚で適応されており、さらに最小の歪みはレーダー波に影響を与える。

レドームの部品が異なる材料で作られている場合、各材料が独自の複素誘電率（complex permittivity）を持っているため、適応はより困難になる。これは、準最適なレドームの性能をもたらす。なぜなら、いくつかの樹脂層の厚さは適合されないからである。それにもかかわらず、これは、場合によっては必要である。したがって、各部分の厚さが決定されるときには、各材料の複素誘電率を使用しなければならない。

レドームの異なる部品の間にギャップが存在すると、レーダー波の伝播に悪影響がある。

媒体の数が増えるにつれて、界面の数も増え、適応も難しくなり、より多くの透過と反射を考慮する必要がある。基板とカバーとの間に存在するギャップがレーダー波長の観点から小さくない場合、ギャップは、別の媒体を構成し、より悪いレーダー性能が得られる。

レドーム全体の異なる光路が波の位相と振幅を変化させため、ギャップの厚さ変化は、レーダー波の伝播を歪める。

いくつかの樹脂材料の吸水性、または、組み立てられたレドームの水密性に応じて、水がギャップに入り込む。

上記のすべての可能性は、レーダー性能を低下させる。したがって、基板とカバーとの間のギャップを最小にし、できるだけ一定かつ小さく保たれなければならない。既存のギャップがレーダー波の波長以下のほんのわずかである場合、レーダー波の伝播への影響は無視できる。

これらの影響は、レドーム組み立て用の堅牢な取り付け方法を設計することによって対処できる。したがって、レドームを構成するさまざまな部品を取り付けることがレドームデザインの重要なポイントの１つであることは明らかである。

異なるレドームの要素（エレメント）を互いに取り付けるためのいくつかの方法が知られている。機械的な取り付けの１つの可能性は、クリップまたはリングのような、レーダー視野の外側のレドームの外周（outer perimeter）上に追加の要素を含む。これらの外側の要素は、理想的にはすべての内側の要素、レーダーアンテナの視野の内側にあるものをしっかりと一緒に保持する。内側の要素（すなわち、レーダーの視野の内側）は、レーダーの波長に適応している。外側の要素（すなわち、レーダーの視野の外側）は、レーダー波長には適合していないが、それらがレーダー波長にもたらす歪みは、レーダー性能を低下させない。したがって、設計上の制約（例えば、適応されたレドームの厚さ、均一な表面、または適切な複素誘電率を有する材料の採用など）は、外側の要素に適用しない。ただし、レドームを取り付けるこの方法は、水密性を保証しない。結局、水は、接合部やひび割れから侵入し、内側のレドームの要素間に存在するギャップを埋める。

他の機械的方法は、異なる部品を、一の部品上に別の部品を順次成形する。いくつかの刻み目および窪みは、異なる要素のタイトな取り付けを確実にするために、界面に形成される。異なる融解温度を有する異なる材料は、このレドーム構造に使用されている。その理由は、レドームが装飾的要素であるために、第１の場所で成形された部品に含まれる装飾形状または外形の変形を回避しなければならないことである。従って、第２の場所で成形された部品は、より低い溶融温度を必要とする。

さらに複雑になるのは、２つの成形部品の間に挟まれた装飾層をオーバー成形中に保護する必要があるという事実からくる。そこで、第２の場所で成形された部品の融解温度は、第１の場所で成形された部品の上に施された装飾層を損傷しないように十分に低い温度である必要がある。

このシナリオでは、材料の収縮率が異なるため、ギャップがいくつかの部品の間に形成され、水がレドームの内側に入り込む。その上、経時的に現れる異なる部品間の亀裂は、レドームの性能と装飾に影響を与える。

したがって、異なるレドーム要素の取り付けが非常に複雑な問題であることは明らかである。

本発明のレドームを用いて、上記の欠点を解決することができ、以下に記載される他の利点を提示する。

本発明の車両用レドームは、互いに連結された基板と、カバーとを含む。そのレドームは、レーダーの視野を含む。基板とカバーとは、同一の材料から形成され、または、ある場合には、異なる材料によって形成されることを特徴とする。その異なる材料は、溶接適合性があり、レーダー波の透過に適している。基板と、カバーとは、溶接によって、およびシーリング要素によって互いに接合される。シーリング要素は、視野の外側に配置される。

好ましくは、基板およびカバーは、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）またはアクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＢＳ）のような熱可塑性樹脂から形成される。前記シーリング要素は、接着剤および／または接合部（ジョイント）である。

好ましい実施形態によれば、基板とカバーは、複数の溶接トラックまたはスポットによって溶接される。溶接トラックまたはスポットは、視野の内側および外側に配置される。

同じ材料がすべてのレドーム要素に使用されると、いくつかの利点が得られる。第一に、最適なレドームの厚さの適応化を達成することができ、さらに最適な電磁性能を達成することができる。第二に、溶接適合性が確保される。異なる材料が使用される場合、各部品の厚さは、対応する複素誘電率を使用することによって、個々に一致させる必要がある。それにより、一致する厚さを決定し、可能な限り最良の電磁性能を保証する。さらに、溶接適合性は、使用される材料間で保証されなければならない。

レドーム表面がレーダー視野によって規定される外形を超える場合、レドームを構成する要素間の水密性は、シーリング要素（例えば、接合部または接着剤など）によって達成することができる。接合部や接着剤は、レーダーの視野外に配置される。そうでなければ、それは、レーダー波の伝播を歪めるからである。

レドーム表面全体にわたって、いくつかの溶接トラックまたはスポットは、レドーム要素のタイトな固定と、レドーム全体の最小の一定のギャップとを確保するために配置されなければならない。従って、レドーム全体の厚さは、前記溶接トラックおよびスポットの存在、およびレドーム全体にわたって達成された優れたレーダー波の透過性によって、非常に正確に制御されることができる。これらの溶接トラックまたはスポットは、化学的付着機構、摩耗および引裂きに対する極度の堅牢性、および化学的攻撃にする極度の堅牢性を提供する。さらに、それらは、レドーム本体全体にわたるレーダー波の透過を変更しない。なぜなら、追加の要素は含まれておらず、溶接プロセスが生じる前後で、基板とカバーの両方に使用される材料は同じ特性を維持するからである。

このようにして、取り付けプロセスは、水密性をシーリング要素がになうことによって単純化される。一方、溶接は、異なる部品間の取り付け制御を提供する。溶接スポットまたはトラックの適切な分布は、ロゴの形状の作用（function）として選択されなければならない。このようにして、大きく湾曲したレドームに対しても、ゼロまたは最小の一定のギャップを達成することができる。

開示されたことをよりよく理解するために、いくつかの図面が添付されており、それらの図面には、概略的かつ非限定的な例としてのみ示されており、実際的な実施形態が示されている。

図１は、本発明に係るレドームの正面図である。

図２は、本発明に係るレドームの横断側面図である。

本発明の車両用レドームは、通常、レーダーが設置されている車両のフロントパネルに使用される。その結果、レーダー波は、レドームを通過する。この目的のために、レドームは、レーダー視野（図中の文字Ｆで識別される）、すなわち、レーダー波の通過を意図するゾーンを規定する。このゾーンは、レーダー波の通過を妨げる、または影響を与える要素がない。

本発明に係る発明は、基板１と、カバー２とを含む。そして、それは、図示していないが、装飾層も含むことが好ましい。

基板１とカバー２は、互いに取り付けられており、同じ材料または溶接適合性材料で形成されていることが好ましい。例えば、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）またはアクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）が挙げられる。しかし、それらは、適切な材料から形成されることができる。基板１とカバー２が異なる材料から形成される場合、一例として、基板１は、ポリカーボネートから形成され、カバー２は、アクリロニトリルスチレンアクリレートから形成される。

基板１とカバー２とは、溶接によって、複数の溶接トラックまたは溶接スポット３によって、およびシーリング要素４によって互いに取り付けられている。このシーリング要素４は、接着剤または接合部であってもよい。その機能は、レドームの要素間の水密性を保証することである。溶接は、レーザーまたは赤外線によって行われる。

溶接トラックまたはスポット３は、基板１とカバー２との間の正しい溶接を可能にするために任意の適切な位置に配置されることができるとしても、レーダー視野Ｆの内側および外側に配置されることが好ましい。

他方、シーリング要素４は、レーダー視野Ｆの外側に配置される。なぜなら、それは、レーダー視野Ｆの内側に配置されると、レーダー波の交差に影響を及ぼすからである。

基板１とカバー２に同じ材料を使用することにより、最適な電磁性能が達成され、溶接適合性が保証される。それにもかかわらず、異なる材料が基板１とカバー２に使用されると、堅牢な取り付け機構が両方の部品をともにタイトにするという事実と、水密性がレドーム全体に対して保証されるという事実のため、優れた電磁性能が成し遂げられる。

本発明の特定の実施形態を参照したとしても、開示されたレドームは変形および修正が可能であり、引用されたすべての詳細が他の技術的に等価なものによって置き換えられ得ることは、添付の特許請求の範囲によって規定される保護の範囲から逸脱することなく、当業者にとって明らかである。

Claims (7)

1. 互いに接合された基板（１）と、カバー（２）とを備え、レーダー用の視野（Ｆ）を規定する車両用レドームであって、
   前記基板（１）と、前記カバー（２）とは、溶接によって、およびシーリング要素（４）によって、互いに接合され、
   前記シーリング要素（４）は、前記視野（Ｆ）の外側に配置されていることを特徴とする車両用レドーム。
2. 前記基板（１）および前記カバー（２）は、同じ材料で形成されている請求項１に記載の車両用レドーム。
3. 前記基板（１）および前記カバー（２）は、異なる材料で形成されている請求項１に記載の車両用レドーム。
4. 前記基板（１）および前記カバー（２）は、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）またはアクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）で形成されている請求項２または３に記載の車両用レドーム。
5. 前記シーリング要素（４）は、接着剤および／または接合部である請求項１に記載の車両用レドーム。
6. 前記基板（１）と、前記カバー（２）とは、複数の溶接トラックまたはスポット（３）によって溶接されている請求項１に記載の車両用レドーム。
7. 前記溶接トラックまたはスポット（３）は、前記視野（Ｆ）の内側および／または外側に配置されている請求項６に記載の車両用レドーム。

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