JP7431014B2 - 車載レーダー装置用レドーム - Google Patents
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Description
本発明は、車載レーダー装置の前側に設けられる車載レーダー装置用レドームに係り、特に融雪機能を有する車載レーダー装置用レドームに関する。
従来、車載レーダー装置の前側に設けられ、融雪機能を有する車載レーダー装置用レドームとして、車載レーダー装置の電磁波照射方向と略直交するように設置される基材の表面に、電磁波の透過性能低下を抑制するようにヒーターエレメントが配置されるレドームがある（特許文献１～４参照）。
特許文献１、２には、樹脂シートに線状のヒーターエレメントが設けられた加熱シートが前透明部材と後透明部材の間に設けられ、その後側に配置される基材の加飾層の前方に前透明部材、ヒーターエレメント、後透明部材が配置される構造が開示されている。更に、特許文献１には、透明部材と基材との間に加飾層が設けられ、基材の背面側に樹脂シートに線状のヒーターエレメントが設けられた加熱シートが配置される構造が開示されている。また、特許文献３、４には、透明部材と前基材との間に加飾層が設けられ、前基材の背面側に線状のヒーターエレメントが配置される構造が開示されている。
尚、特許文献５には、樹脂成形体の表面に電気回路の配線パターンを形成する回路成形部品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）の製造方法の開示がある。
ところで、透明部材、加飾層、基材、ヒーターエレメントが前側から順に配置される特許文献１、３、４に開示のレドーム構造は、加飾層の視認性に優れるものの、雪が付着する透明部材の外表面に対する加熱性能に劣る。他方において、前透明部材、ヒーターエレメントを有する加熱シート、後透明部材、加飾層、基材が前側から順に配置される特許文献１、２に開示のレドーム構造は、雪が付着する前透明部材の外表面に対する加熱性能には優れるものの、ヒーターエレメントを有する加熱シートが加飾層の前方に配置されるため、加飾層の視認性に劣る。そのため、加飾層の良好な視認性を確保できると共に、雪が付着する外表面に対する加熱性能を高めることができる車載レーダー装置用レドームが求められている。
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、加飾層の良好な視認性を確保できると共に、雪や氷が付着するレドームの外表面に対する加熱性能を格段に高めることができる車載レーダー装置用レドームを提供することを目的とする。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、透明で電磁波透過性の前基材と、前記前基材の後側に配置される電磁波透過性のヒーター基材を備え、前記ヒーター基材の前面に線状の第１のヒーターエレメントが配線され、前記ヒーター基材の背面に線状の第２のヒーターエレメントが配線され、前記第１のヒーターエレメントの前側に加飾層が設けられることを特徴とする。
これによれば、ヒーター基材の前面の第１のヒーターエレメントの前側に加飾層を設けることにより、前基材の前側から視認されるレドームの加飾層の良好な視認性を確保することができる。また、ヒーター基材の前面の第１のヒーターエレメントと、ヒーター基材の背面の第２のヒーターエレメントの双方で加熱することが可能となり、雪や氷が付着するレドームの外表面或いは前基材やその保護層の外表面に対する加熱性能を格段に高めることができ、融雪に必要な加熱を確実に行うことができる。
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本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記前基材の背面に加飾層が固着されていることを特徴とする。
これによれば、前基材の背面に加飾層を固着することにより、ヒーター基材の前面の第１のヒーターエレメントの前側に加飾層を設置する特段の付加工程を要さずに、レドームの前基材とヒーター基材の固着工程で加飾層を第１のヒーターエレメントの前側に配置することができ、レドームの製造工程を効率化することができる。また、前基材に加飾層を形成する前基材の加工工程と、ヒーター基材の前面及び背面にヒーターエレメントを形成する後基材の加工工程を並行して行うことが可能となり、レドームの製造時間を短縮することができる。
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本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記ヒーター基材の前面の前記第１のヒーターエレメントの主要部と、前記ヒーター基材の背面の前記第２のヒーターエレメントの主要部が正面視で略対応する位置に配置されていることを特徴とする。また、本発明の車載レーダー装置用レドームは、透明で電磁波透過性の前基材と、前記前基材の後側に配置される電磁波透過性のヒーター基材を備え、前記ヒーター基材の前面に線状の第１のヒーターエレメントが配線され、前記ヒーター基材の背面に線状の第２のヒーターエレメントが配線され、電磁波透過領域に設けられている前記ヒーター基材の前面の前記第１のヒーターエレメントと前記ヒーター基材の背面の前記第２のヒーターエレメントとが正面視で重なるように配置されていると共に、前記前基材の背面に固着されている加装層に前記第１のヒーターエレメントの前面が接触して設けられることを特徴とする。
これによれば、前基材の前側から正面視でレドームが視認された際に、ヒーターエレメントの主要部が正面視で重なるように配置されることで、例えば僅かに透けて視認されるヒーターエレメントの正面視における占有領域を小さくすることができ、レドームの美観を高めることができる。また、第１、第２のヒーターエレメントの主要部を正面視で略対応する位置に配置することにより、車載レーダー装置の電磁波を前基材やヒーター基材に略直交するように照射した際に、車載レーダー装置の電磁波に対するヒーターエレメントの電磁放射による影響を極力小さくすることができ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
これによれば、前基材の前側から正面視でレドームが視認された際に、ヒーターエレメントの主要部が正面視で重なるように配置されることで、例えば僅かに透けて視認されるヒーターエレメントの正面視における占有領域を小さくすることができ、レドームの美観を高めることができる。また、第１、第２のヒーターエレメントの主要部を正面視で略対応する位置に配置することにより、車載レーダー装置の電磁波を前基材やヒーター基材に略直交するように照射した際に、車載レーダー装置の電磁波に対するヒーターエレメントの電磁放射による影響を極力小さくすることができ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、正面視で略対応する位置に配置されている前記第１のヒーターエレメントの主要部と前記第２のヒーターエレメントの主要部に流れる電流の方向が略反平行であることを特徴とする。また、本発明の車載レーダー装置用レドームは、正面視で重なるように位置に配置されている前記第１のヒーターエレメントと前記第２のヒーターエレメントとに流れる電流の方向が、前記第１のヒーターエレメントから放射される電磁波と前記第２のヒーターエレメントから放射される電磁波とが逆位相となる方向であることを特徴とする。
これによれば、正面視で略対応する位置に配置されている第１のヒーターエレメントの主要部と第２のヒーターエレメントの主要部に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、第１、第２のヒーターエレメントの主要部から放射される電磁波を逆位相とし、第１のヒーターエレメントの主要部と第２のヒーターエレメントの主要部からの電磁放射を打ち消すことができる。従って、非常に高い加熱性能を得つつ、より優れた電磁波透過性能を得ることができる。
これによれば、正面視で略対応する位置に配置されている第１のヒーターエレメントの主要部と第２のヒーターエレメントの主要部に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、第１、第２のヒーターエレメントの主要部から放射される電磁波を逆位相とし、第１のヒーターエレメントの主要部と第２のヒーターエレメントの主要部からの電磁放射を打ち消すことができる。従って、非常に高い加熱性能を得つつ、より優れた電磁波透過性能を得ることができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている前記第１のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が略反平行であると共に、前記ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている前記第２のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が略反平行であることを特徴とする。また、本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている前記第１のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が、それぞれの前記第１のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波が逆位相となる方向であると共に、前記ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている前記第２のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が、それぞれの前記第２のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波が逆位相となる方向であることを特徴とする。
これによれば、ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。加えて、ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。従って、非常に高い加熱性能を得つつ、より優れた電磁波透過性能を得ることができる。
これによれば、ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。加えて、ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。従って、非常に高い加熱性能を得つつ、より優れた電磁波透過性能を得ることができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記第１のヒーターエレメントが前記ヒーター基材の前面の配線溝に埋め込まれて配線され且つ前後方向に高低差を有するように配線されていることを特徴とする。
これによれば、第１のヒーターエレメントをヒーター基材の前面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第１のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第１のヒーターエレメントのヒーター基材の前面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第１のヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。また、第１のヒーターエレメントを前後方向に高低差を有するように配線することにより、例えばエンブレムのレドームの刻銘形状に倣う凹凸に合わせて、必要な加熱性能が得られる状態で第１のヒーターエレメントを配線することができる。
これによれば、第１のヒーターエレメントをヒーター基材の前面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第１のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第１のヒーターエレメントのヒーター基材の前面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第１のヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。また、第１のヒーターエレメントを前後方向に高低差を有するように配線することにより、例えばエンブレムのレドームの刻銘形状に倣う凹凸に合わせて、必要な加熱性能が得られる状態で第１のヒーターエレメントを配線することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記第２のヒーターエレメントが前記ヒーター基材の背面の配線溝に埋め込まれて配線され且つ前後方向に高低差を有するように配線されていることを特徴とする。
これによれば、第２のヒーターエレメントをヒーター基材の背面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第２のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第２のヒーターエレメントのヒーター基材の背面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第２のヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。また、第２のヒーターエレメントを前後方向に高低差を有するように配線することにより、例えばエンブレムのレドームの刻銘形状に倣う凹凸に合わせて、必要な加熱性能が得られる状態で第２のヒーターエレメントを配線することができる。
これによれば、第２のヒーターエレメントをヒーター基材の背面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第２のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第２のヒーターエレメントのヒーター基材の背面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第２のヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。また、第２のヒーターエレメントを前後方向に高低差を有するように配線することにより、例えばエンブレムのレドームの刻銘形状に倣う凹凸に合わせて、必要な加熱性能が得られる状態で第２のヒーターエレメントを配線することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記第１のヒーターエレメントが前記ヒーター基材の前面の配線溝に埋め込まれて配線され且つ前記第２のヒーターエレメントが前記ヒーター基材の背面の配線溝に埋め込まれて配線されていることを特徴とする。
これによれば、第１のヒーターエレメントをヒーター基材の前面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第１のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第１のヒーターエレメントのヒーター基材の前面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触によるヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。また、第２のヒーターエレメントをヒーター基材の背面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第２のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第２のヒーターエレメントのヒーター基材の背面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第２のヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。
これによれば、第１のヒーターエレメントをヒーター基材の前面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第１のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第１のヒーターエレメントのヒーター基材の前面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触によるヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。また、第２のヒーターエレメントをヒーター基材の背面の配線溝に埋め込んで配線することにより、第２のヒーターエレメントをヒーター基材に高い強度で固着することができると共に、第２のヒーターエレメントのヒーター基材の背面からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第２のヒーターエレメントの損傷や剥離を防止することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームの製造方法は、本発明の車載レーダー装置用レドームを製造する方法であって、前記ヒーター基材の前面と背面に配線溝をそれぞれ形成する第１工程と、前記ヒーター基材に無電解めっき処理を施して、前記ヒーター基材の前面の配線溝に前記第１のヒーターエレメントを埋め込んで形成すると共に、前記ヒーター基材の背面の配線溝に前記第２のヒーターエレメントを埋め込んで形成する第２工程を備えることを特徴とする。
これによれば、（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）技術の製法を用い、ヒーター基材の前面の配線溝に第１のヒーターエレメントを埋め込んで形成し、ヒーター基材の背面の配線溝に第２のヒーターエレメントを埋め込んで形成するヒーターエレメント配線成形部品やレドームを容易に製造することができる。また、多様なヒーター基材の形状に適応してヒーターエレメント配線成形部品を製造することができ、立体的に複雑なヒーター基材の形状にも適応して第１、第２のヒーターエレメントを形成することができる。
これによれば、（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）技術の製法を用い、ヒーター基材の前面の配線溝に第１のヒーターエレメントを埋め込んで形成し、ヒーター基材の背面の配線溝に第２のヒーターエレメントを埋め込んで形成するヒーターエレメント配線成形部品やレドームを容易に製造することができる。また、多様なヒーター基材の形状に適応してヒーターエレメント配線成形部品を製造することができ、立体的に複雑なヒーター基材の形状にも適応して第１、第２のヒーターエレメントを形成することができる。
本発明によれば、車載レーダー装置用レドームの加飾層の良好な視認性を確保できると共に、雪や氷が付着するレドームの外表面に対する加熱性能を格段に高めることができる。
〔実施形態の車載レーダー装置用レドームの製造方法〕
本発明による実施形態の車載レーダー装置用レドーム１では、図１～図７に示すように、透明で電磁波透過性の前基材２と、前基材２の後側に配置される電磁波透過性のヒーター基材３を備える。更に、本実施形態のレドーム１では、ヒーター基材３の後側に後基材７が配置され、ヒーター基材３に固着して設けられている。図示例の前基材２、ヒーター基材３、後基材７は正面視で楕円形であり、透明の前基材２を介して、前基材２の表面側から意匠部を構成するマーク記号部１０を視認可能になっている。図１及び図２中のＲは電磁波透過領域である。尚、前基材２、ヒーター基材３、後基材７やレドーム１の正面視の形状は楕円形以外にも適用可能な範囲で任意であり、例えば、正方形、長方形、台形、真円形、三角形といった形状でもよい．
本発明による実施形態の車載レーダー装置用レドーム１では、図１～図７に示すように、透明で電磁波透過性の前基材２と、前基材２の後側に配置される電磁波透過性のヒーター基材３を備える。更に、本実施形態のレドーム１では、ヒーター基材３の後側に後基材７が配置され、ヒーター基材３に固着して設けられている。図示例の前基材２、ヒーター基材３、後基材７は正面視で楕円形であり、透明の前基材２を介して、前基材２の表面側から意匠部を構成するマーク記号部１０を視認可能になっている。図１及び図２中のＲは電磁波透過領域である。尚、前基材２、ヒーター基材３、後基材７やレドーム１の正面視の形状は楕円形以外にも適用可能な範囲で任意であり、例えば、正方形、長方形、台形、真円形、三角形といった形状でもよい．
透明な前基材２と、ヒーター基材３と、後基材７は絶縁性で電磁波透過性を有する。前基材２と、ヒーター基材３と、後基材７には、例えば同一材料で形成する等、複素誘電率に基づき定義される屈折率ｎが相互に整合する、又は、屈折率ｎが略同一或いは近接するものを用いると電磁波の透過性能向上の観点から好適である。前基材２とヒーター基材３、ヒーター基材３と後基材７、前基材２と後基材７の近接する屈折率ｎの数値範囲としては、前基材２とヒーター基材３の屈折率の相違、ヒーター基材３と後基材７の屈折率の相違、前基材２と後基材７の屈折率の相違をそれぞれ０～１０％の範囲内とすると良好である。
ここでの屈折率ｎは比誘電率実数部εr'と比誘電率虚数部εr"から数式１として定義される量である。 透過性の観点から適用周波数における虚数部と実数部の比から数式２として定義される誘電正接（ロスタンジェント）tanδの大きさは０．１以下とすると好適である。また比誘電率実部の大きさは３以下とすると好適である。誘電正接と非誘電率実部の大きさをこれらの数値以下とすることにより、レドームに必要とされる反射率と内部損失の低減を確実にすることが可能となる。
前基材２と、ヒーター基材３と、後基材７には、合成樹脂、ガラス、セラミックス等の本発明の趣旨の範囲内で適宜の材料を用いることが可能であるが、好適には絶縁性の合成樹脂とするとよい。透明の前基材２は、良好な視認性を確保するため可視光線透過率５０％以上の無色材料又は有色材料とすることが好ましい。
前基材２を絶縁性の透明合成樹脂とする場合の材料は、適用可能な範囲で適宜であり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル－スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができ、又、添加剤を含有させてもよい。
ヒーター基材３を絶縁性の合成樹脂とする場合の材料は、適用可能な範囲で適宜であり、例えばアクリロニトリル－エチレンプロピルラバー－スチレン共重合体（ＡＥＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル－スチレン－アクリレート共重合（ＡＳＡ）等の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができ、又、添加剤を含有させてもよい。
後基材７を絶縁性の合成樹脂とする場合の材料は、適用可能な範囲で適宜であり、例えばアクリロニトリル－エチレンプロピルラバー－スチレン共重合体（ＡＥＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル－スチレン－アクリレート共重合（ＡＳＡ）等の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができ、又、添加剤を含有させてもよい。
前基材２の背面２１には、加飾層４が固着して設けられている。本実施形態の加飾層４は、電磁波透過性金属部４１と有色部４２とから構成されているが、加飾層４の構成は、本発明の趣旨の範囲内で適宜である。例えば電磁波透過性金属部４１と有色部４２で構成される加飾層４以外にも、例えば電磁波透過性金属部だけで構成される加飾層、或いは有色部だけで構成される加飾層、或いは合成樹脂に設けられた電磁波透過性の不連続金属層で金属光沢を示す電磁波透過性で加飾性の絶縁フィルム、積層合成樹脂で可視光を干渉反射して金属光沢を示す電磁波透過性で加飾性の絶縁フィルムなど電磁波透過性で加飾性の絶縁フィルムで構成される加飾層、或いはこれらを適宜組み合わせて構成される加飾層等とすることが可能である。
加飾層４の電磁波透過性金属部４１は、電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属層で構成され、光輝性で一体的な視認性を有し、例えば前基材２の背面２１に無電解めっき、蒸着又はスパッタ等で形成される。電磁波透過性金属部４１を光輝性で一体的な視認性を有する不連続金属層とする場合、例えばニッケル若しくはニッケル合金、クロム若しくはクロム合金、コバルト若しくはコバルト合金、錫若しくは錫合金、銅若しくは銅合金、銀若しくは銀合金、パラジウム若しくはパラジウム合金、白金若しくは白金合金、ロジウム若しくはロジウム合金、金若しくは金合金等から構成することが可能である。
尚、電磁波透過性金属部４１は、電磁波透過性で金属光沢と一体的な視認性を有する不連続金属層以外にも、本発明の趣旨の範囲内で適宜の電磁波透過性金属部とすることが可能であり、例えば蒸着又はスパッタ等で形成されたシリコンやゲルマニウム等の半導体層、或いはこの半導体と可視光反射率が５０％以上の金属（例えば金、銀、銅、アルミニウム、白金、パラジウム、鉄、ニッケル、クロム）等の光輝金属との合金層等とすることが可能である。また、前基材２の背面２１と電磁波透過性金属部４１との間には、例えば無電解めっき層を形成しやすくする改質表面を形成するための下地層など、必要に応じて透明下地層等の下地層を加飾層の一部として設けることも可能である。
有色部４２は、電磁波透過性を有し、例えば印刷、又は塗装マスクを用いた塗装等で前基材２の背面２１に形成されている。本実施形態の加飾層４では、有色部４２が電磁波透過性金属部４１の表面側の一部に積層されるようにして前基材２の背面２１に密着して設けられており、前基材２の背面２１が露出している領域と、有色部４２が設けられている領域の全体に亘って電磁波透過性金属部４１が層状に形成され、電磁波透過性金属部４１が前基材２の露出した背面２１と有色部４２に密着して設けられている。
そして、前基材２の背面２１には、マーク記号部１０に対応する位置に凹部２１１が形成されており、加飾層３は、凹部２１１に倣うように断面視で表面側に部分突出して曲がって形成されている。図示例では、加飾層４の電磁波透過性金属部４１が凹部２１１に倣うように部分突出して形成され、凹部２１１には有色部４２は設けられず、電磁波透過性金属部４１だけが入り込んで設けられている。また、図示例の有色部４２は、前基材２の凹部２１１以外の背面２１に沿うように密着して設けられている。
また、ヒーター基材３の前面３１には線状の第１のヒーターエレメント５１が配線されていると共に、ヒーター基材３の背面３２には線状の第２のヒーターエレメント５２が配線されている。そして、第１のヒーターエレメント５１が配線されたヒーター基材３の前面３１は、前基材２の背面２１に固着された加飾層４に、或いは加飾層４と前基材２の背面２１とに、接着等で固着されて積層され、一体化されており、第１のヒーターエレメント５１の前側に加飾層４が設けられている。
本実施形態では、第１のヒーターエレメント５１はヒーター基材３の前面３１の配線溝３１１に埋め込まれて配線され、第２のヒーターエレメント５２はヒーター基材３の背面３２の配線溝３２１に埋め込まれて配線されている。また、第１のヒーターエレメント５１は、例えば前基材２の背面２１の凹部２１１或いは凹部２１１に形成される加飾層４の凹部４３に係合される凸部３１２に配線される等、ヒーター基材３の前面３１の凹凸による高低差に倣って前後方向に高低差を有するように配線されている。更に、本実施形態では、第２のヒーターエレメント５２は、例えば後基材７の前面７１の凸部７１１が係合される、凸部３１２に対応する位置に形成された凹部３２２に配線される等、ヒーター基材３の背面３２の凹凸による高低差に倣って前後方向に高低差を有するように配線されている。
ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１の主要部と、ヒーター基材３の背面３２の第２のヒーターエレメント５２の主要部は、それぞれレドーム１の正面視で別の位置に配置する配線形状とすることも可能であるが、本実施形態では、レドーム１の正面視で互いに略対応する位置に配置する配線形状になっている。この略対応する位置に配置する配線形状により、車載レーダー装置１００の電磁波に対するヒーターエレメント５１、５２の電磁放射による影響を極力小さくすることが可能である。
第１のヒーターエレメント５１、第２のヒーターエレメント５２は、それぞれ、例えば銅、ニクロム線、鉄クロム、銀、カーボン繊維、ＩＴＯ膜のような透明導電膜等の適用可能な適宜の導電性材料とすることが可能である。尚、例えばヒーターエレメント５１、５２を４０℃～５０℃まで昇温した場合、加飾層４の耐熱温度は例えば１００℃程度、ＰＣ等の前基材２の耐熱温度は例えば８０℃程度、ＡＥＳ等のヒーター基材３、後基材７の耐熱温度は例えば８０℃程度であることから、車載レーダー装置用レドーム１はヒーターエレメント５１、５２の昇温に対して良好な耐熱性のある構造になっている。
第１のヒーターエレメント５１、第２のヒーターエレメント５２は、その両端がそれぞれコネクタ６に電気的に接続され且つ機械的に固定されており、コネクタ６を介してヒーターエレメント５１、５２に電力が供給され、ヒーターエレメント５１、５２が発熱するようになっている。
コネクタ６から延びる第１のヒーターエレメント５１は、ヒーター基材３の前面３１の面方向に蛇行して折り返すように配線されて一連で延びて形成され、ヒーター基材３の前面３１で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメント５１・５１の部分に流れる電流の方向が互いに略反平行或いは反平行となるように設定されており、前面３１で隣り合う第１のヒーターエレメント５１・５１から放射される電磁波が相互に逆位相になっている。
また、コネクタ６から延びる第２のヒーターエレメント５２は、ヒーター基材３の背面３２の面方向に蛇行して折り返すように配線されて一連で延びて形成され、ヒーター基材３の背面３２で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメント５２・５２の部分に流れる電流の方向が互いに略反平行或いは反平行となるように設定されており、背面３２で隣り合う第２のヒーターエレメント５２・５２から放射される電磁波が相互に逆位相になっている。
更に、正面視で略対応する位置に配置されている第１のヒーターエレメント５１の主要部と第２のヒーターエレメント５２の主要部に流れる電流の方向が略反平行或いは反平行となるように設定されており、ヒーター基材３を挟んで隣り合う第１のヒーターエレメント５１と第２のヒーターエレメント５２から放射される電磁波が相互に逆位相になっている。
そして、車載レーダー装置用レドーム１は、例えば車載レーダー装置１００の前方に配置されて車両に取り付けられる。尚、図示例の車載レーダー装置用レドーム１はエンブレム形状のレドームとしたが、本発明の車載レーダー装置用レドームは、バンパー等の適宜の車両実装部品で構成することが可能である。
本実施形態の車載レーダー装置用レドーム１を製造する際には、例えば図８（ａ）～（ｃ）に示すように、所定形状に形成した電磁波透過性の前基材２の背面２１の凹部２１１に倣うようにして表面側に部分突出する加飾層４を形成し、前基材２の背面２１に加飾層４を固着して設ける。加飾層４の形成工程では、例えば有色部４２を、印刷、又は塗装マスクを用いた塗装等により、前基材２の背面２１の所定領域に形成した後、無電解めっき、蒸着又はスパッタ等により、前基材２の背面２１の凹部２１１内を含む全体に亘って電磁波透過性金属部４１を形成する。
次いで、別途の工程で形成されたヒーターエレメント５１、５２が配線されているヒーター基材３を用い、加飾層４の凹部４３に前面３１の凸部３１２を嵌め込むように位置合わせし、ヒーター基材３の前面３１を前基材２の加飾層４、換言すれば前基材２の背面２１に接着等で固着し、前基材２の後側にヒーター基材３を配設する（図８（ｄ）参照）。ここで固着されるヒーター基材３には、予め前面３１に線状の第１のヒーターエレメント５１が配線され、背面３２に線状の第２のヒーターエレメントが配線されており、このヒーター基材３を前基材２の後側に配設することにより、ヒーター基材３の第１のヒーターエレメント５１の前側に加飾層４が設けられる。
本例で固着されるヒーター基材３は、第１のヒーターエレメント５１がヒーター基材３の前面３１の配線溝３１１に埋め込まれて配線され且つ前後方向に高低差を有するように配線され、第２のヒーターエレメント５２がヒーター基材３の背面３２の配線溝３２１に埋め込まれて配線され且つ前後方向に高低差を有するように配線されていると共に、ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１の主要部と、ヒーター基材３の背面３２の第２のヒーターエレメント５２の主要部が正面視で略対応する位置に配置されている。
ここで用いられるヒーターエレメント５１、５２が配線されたヒーター基材３には、適宜の製法で製造された部品を用いることが可能であるが、ＭＩＤ製法により製造された回路成形部品或いは立体回路成形部品を用いると好適である。ヒーター基材３をＭＩＤ製法で製造する際のＭＩＤ製法は適宜であり、例えば特許文献５に記載のＭＩＤ製法を用いて図９に示す工程順で製造することが可能である。
即ち、無電解めっき触媒となり得る金属イオンを吸着し易い、アミン基、アミド基及びカルボキシル基から選択される１つ官能基を有するポリマーを水やアルコール等の溶媒に溶解したポリマー溶液を調製し、調製したポリマー溶液を後基材３に塗布或いは浸漬等で接触させることにより、所定形状に形成したヒーター基材３の表面に触媒失活層Ｐを形成する（図９（ａ）、（ｂ）参照）。金属イオンを吸着し易いポリマーの例として、アミン基を有するポリマーであるアミノクリルポリマー、ポリエチレンイミン等、アミド基を有するポリマーであるポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、水溶性ポリアミド（水溶性ナイロン）等、カルボキシル基を有するポリマーであるポリアクリル酸（ＰＡＡ）等が挙げられる。
その後、触媒失活層Ｐを形成したヒーター基材３の第１のヒーターエレメント５１、第２のヒーターエレメント５２の配線予定領域に加熱処理又は光照射処理を施し、触媒失活層Ｐ及びヒーター基材３の表面近傍の双方を分解して溶かし、配線溝３１１、３２１を形成する（図９（ｃ）参照）。触媒失活層Ｐ中のポリマーの分解物は、ヒーター基材３の配線溝３１１、３２１の表面近傍に取り込まれるか、又は表面に強固に吸着し、配線溝３１１、３２１に触媒失活層Ｐのポリマー由来のアミン基、アミド基、又はカルボキシル基が残存する状態となる。尚、前述の加熱処理、光照射処理には、微細な配線パターンの形成が容易なこと、表面粗面化が可能なことから、ＣＯ２レーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射するレーザー描画処理を用いると好適である。
その後、配線溝３１１、３１２が形成されたヒーター基材３の表面の触媒失活層Ｐを水、又は、水と水溶性アルコールとの混合溶媒等の触媒失活層Ｐを溶解する洗浄液を用いて洗浄し、加熱処理又は光照射処理を施した領域以外の触媒失活層Ｐを除去する（図９（ｃ）、（ｄ）参照）。更に、洗浄したヒーター基材３を無電解めっき触媒液に浸漬等で接触させ、触媒失活層Ｐ中のポリマーの分解物が取り込まれ又は強固に吸着した配線溝３１１、３１２に無電解めっき触媒液が含有する金属塩由来の金属イオンを吸着させる。使用する無電解めっき触媒液の含有する金属塩としては、例えばＰｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ等の塩が挙げられ、又、金属塩を溶解させる無電解めっき触媒液の溶媒としては、例えば、水、エタノール等の有機溶媒、又はこれらの混合溶媒が挙げられる。
その後、無電解めっき触媒液に接触させた配線溝３１１、３１２を有するヒーター基材３に無電解銅めっき液等の無電解めっき液を接触させ、無電解触媒能を有する金属塩由来の金属イオンが吸着した配線溝３１１、３１２に無電解めっき膜を形成し、無電解めっき膜による第１のヒーターエレメント５１、第２のヒーターエレメント５２を形成する（図９（ｄ）参照）。
ヒーター基材３を固着して前基材２の後側にヒーター基材３を配設した後には、ヒーター基材３の背面３２及び第２のヒーターエレメント５２を覆うようにして後基材７を固着して設ける（図８（ｅ）参照）。後基材７を設ける際には、例えば前基材２とヒーター基材３を固着した構造体を金型内に配置し、ヒーター基材３の背面３２の凹部３２２に凸部７１１が係合されるようにして、電磁波透過性の後基材７を射出成形で形成して熱溶着すると好適である。或いは、この工程に代えて、所定形状に形成された後基材７をヒーター基材３の背面３２の凹部３２２に凸部７１１を係合するようにしてヒーター基材３の背面３２に接着剤で接着しても好適である。
更に、ヒーター基材３の下部に設けられたコネクタ配置用凹部にコネクタ６を設置し、第１のヒーターエレメント５１と第２のヒーターエレメント５２にコネクタ６を電気的に接続して、車載レーダー装置用レドーム１を得る。この際、正面視で略対応する位置に配置されている第１のヒーターエレメント５１の主要部と第２のヒーターエレメント５２の主要部に流れる電流の方向が略反平行になる構成、又は、ヒーター基材３の前面３１で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメント５１の部分に流れる電流の方向が略反平行であると共に、ヒーター基材３の背面３２で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメント５２の部分に流れる電流の方向が略反平行である構成、又はこれらの双方の構成が可能となるように、第１のヒーターエレメント５１、第２のヒーターエレメント５２とコネクタ６の電気的接続を行うことが好ましい。
本実施形態によれば、ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１の前側に加飾層４を設けることにより、前基材２の前側から視認されるレドーム１の加飾層４の良好な視認性を確保することができる。また、ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１と、ヒーター基材３の背面３２の第２のヒーターエレメント５２の双方で加熱することが可能となり、雪や氷が付着するレドーム１の外表面或いは前基材２やその保護層の外表面に対する加熱性能を格段に高めることができ、融雪に必要な加熱を確実に行うことができる。
また、前基材２の背面２１に加飾層４を固着することにより、ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１の前側に加飾層４を設置する特段の付加工程を要さずに、レドーム１の前基材２とヒーター基材３の固着工程で加飾層４を第１のヒーターエレメント５１の前側に配置することができ、レドーム１の製造工程を効率化することができる。また、前基材２に加飾層４を形成する前基材２の加工工程と、ヒーター基材３の前面３１及び背面３２にヒーターエレメント５１、５２を形成するヒーター基材３の加工工程を並行して行うことが可能となり、レドーム１の製造時間を短縮することができる。
また、ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１の主要部と、ヒーター基材３の背面３２の第２のヒーターエレメント５２の主要部を正面視で略対応する位置に配置することにより、前基材２の前側から正面視でレドーム１が視認された際に、ヒーターエレメント５１、５２の主要部が正面視で重なり、例えば僅かに透けて視認されるヒーターエレメント５１、５２の正面視における占有領域を小さくすることができ、レドーム１の美観を高めることができる。また、第１のヒーターエレメント５１、第２のヒーターエレメント５２の主要部を正面視で略対応する位置に配置することにより、車載レーダー装置１００の電磁波を前基材２やヒーター基材３に略直交するように照射した際に、車載レーダー装置１００の電磁波に対するヒーターエレメント５１、５２の電磁放射による影響を極力小さくすることができ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
また、正面視で略対応する位置に配置されている第１のヒーターエレメント５１の主要部と第２のヒーターエレメント５２の主要部に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、第１のヒーターエレメント５１と第２のヒーターエレメント５２の主要部から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。従って、非常に高い加熱性能を得つつ、より優れた電磁波透過性能を得ることができる。
また、ヒーター基材３の前面３１で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメント５１の部分に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、ヒーター基材３の前面３１で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメント５１の部分から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。また、ヒーター基材３の背面３２で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメント５２の部分に流れる電流の方向を略反平行或いは反平行とすることにより、ヒーター基材３の背面３２で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメント５２の部分から放射される電磁波を逆位相とし、電磁放射を打ち消すことができる。従って、非常に高い加熱性能を得つつ、より優れた電磁波透過性能を得ることができる。
また、第１のヒーターエレメント５１をヒーター基材３の前面３１の配線溝３１１に埋め込んで配線することにより、第１のヒーターエレメント５１をヒーター基材３に高い強度で固着することができると共に、第１のヒーターエレメント５１のヒーター基材３の前面３１からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第１のヒーターエレメント５１の損傷や剥離を防止することができる。また、第１のヒーターエレメント５１を前後方向に高低差を有するように配線することにより、例えばエンブレムのレドーム１の刻銘形状に倣う凹凸に合わせて、必要な加熱性能が得られる状態で第１のヒーターエレメント５１を配線することができる。
また、第２のヒーターエレメント５２をヒーター基材３の背面３２の配線溝３２１に埋め込んで配線することにより、第２のヒーターエレメント５２をヒーター基材３に高い強度で固着することができると共に、第２のヒーターエレメント５２のヒーター基材３の背面３２からの突出部分を無くす或いは極力小さくすることができ、加工工程、搬送工程等における接触による第２のヒーターエレメント５２の損傷や剥離を防止することができる。また、第２のヒーターエレメント５２を前後方向に高低差を有するように配線することにより、例えばエンブレムのレドーム１の刻銘形状に倣う凹凸に合わせて、必要な加熱性能が得られる状態で第２のヒーターエレメント５２を配線することができる。
また、ヒーター基材３を製造する際に、ＭＩＤ製法を用い、ヒーター基材３の前面３１と背面３２に配線溝３１１、３２１をそれぞれ形成した後、ヒーター基材３に無電解めっき処理を施して、ヒーター基材３の前面３１の配線溝３１１に第１のヒーターエレメント５１を埋め込んで形成すると共に、ヒーター基材３の背面３２の配線溝３２１に第２のヒーターエレメント５２を埋め込んで形成することにより、ヒーター基材３の前面３１の配線溝３１１に第１のヒーターエレメント５１を埋め込んで形成し、ヒーター基材３の背面３２の配線溝３２１に第２のヒーターエレメント５２を埋め込んで形成するヒーターエレメント配線成形部品やレドーム１を容易に製造することができる。また、多様なヒーター基材の形状に適応してヒーターエレメント配線成形部品を製造することができ、立体的に複雑なヒーター基材３の形状にも適応してヒーターエレメント５１、５２を形成することができる。
〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
例えば上記実施形態の車載レーダー装置用レドーム１では、ヒーター基材３の背面３２に後基材７を固着して設ける構成としたが、ヒーター基材３の背面３２に保護フィルム等の保護膜を固着して設ける構成、或いはヒーター基材３の背面３２側に別部材を設けない構成とすることも可能である。また、本発明の車載レーダー装置用レドームにおける第１のヒーターエレメントの前側に加飾層が設けられる構成は、上記実施形態の前基材２の背面２１に加飾層４を固着する構成に限定されず、例えばヒーター基材の前面側に加飾層を形成して固着し、加飾層が固着されたヒーター基材を前基材に固着する構成とすることも可能である。また、ヒーター基材３の前面３１の第１のヒーターエレメント５１の主要部と、ヒーター基材３の背面３２の第２のヒーターエレメント５２の主要部が正面視で略対応する位置に配置されない構成も本発明に含まれる。
また、本発明における車載レーダー装置用レドームには、正面視で略対応する位置に配置されている第１のヒーターエレメントの主要部と第２のヒーターエレメントの主要部に流れる電流の方向が略反平行でない構成、又は、ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている第１のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が略反平行でない構成、又は、ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている第２のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が略反平行でない構成、又はこれらの適宜の組み合わせの構成が含まれる。また、本発明におけるヒーターエレメントの配線パターン、配線構成は、図示例のヒーターエレメント５１、５２の蛇行形状の配線構成に限定されず、本発明の趣旨の範囲内で適宜であり、例えば同心円状、同心楕円状にヒーターエレメントを配線する構成や、中心から略放射状に延びるようにヒーターエレメントを配線する構成等としてもよい。
また、本発明における車載レーダー装置用レドームが対象とするレーダーの電磁波は適用可能な範囲で適宜であり、車載レーダーとして実用化されている２４／２６ＧＨｚ帯、７６／７７ＧＨｚ帯、７７／８１ＧＨｚ帯等に加え、これら以外のレーダー用の電磁波の場合にも本発明を適用することが可能である。更に、より短波長のレーダーが実用化された際にも同様に本発明を適用することが可能である。
本発明は、車載レーダー装置用レドームを製造する際に利用することができる。
１…車載レーダー装置用レドーム ２…前基材 ２１…背面 ２１１…凹部 ３…ヒーター基材 ３１…前面 ３１１…配線溝 ３１２…凸部 ３２…背面 ３２１…配線溝 ３２２…凹部 ４…加飾層 ４１…電磁波透過性金属部 ４２…有色部 ４３…凹部 ５１…第１のヒーターエレメント ５２…第２のヒーターエレメント ６…コネクタ ７…後基材 ７１…前面 ７１１…凸部 １０…マーク記号部 １００…車載レーダー装置 Ｒ…電磁波透過領域 Ｐ…触媒失活層
Claims (4)
- 透明で電磁波透過性の前基材と、前記前基材の後側に配置される電磁波透過性のヒーター基材を備え、
前記ヒーター基材の前面に線状の第１のヒーターエレメントが配線され、
前記ヒーター基材の背面に線状の第２のヒーターエレメントが配線され、
電磁波透過領域に設けられている前記ヒーター基材の前面の前記第１のヒーターエレメントと前記ヒーター基材の背面の前記第２のヒーターエレメントとが正面視で重なるように配置されていると共に、
前記前基材の背面に固着されている加装層に前記第１のヒーターエレメントの前面が接触して設けられることを特徴とする車載レーダー装置用レドーム。 - 正面視で重なるように位置に配置されている前記第１のヒーターエレメントと前記第２のヒーターエレメントとに流れる電流の方向が、前記第１のヒーターエレメントから放射される電磁波と前記第２のヒーターエレメントから放射される電磁波とが逆位相となる方向であることを特徴とする請求項１記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 前記ヒーター基材の前面で隣り合って配線されている前記第１のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が、それぞれの前記第１のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波が逆位相となる方向であると共に、
前記ヒーター基材の背面で隣り合って配線されている前記第２のヒーターエレメントの部分に流れる電流の方向が、それぞれの前記第２のヒーターエレメントの部分から放射される電磁波が逆位相となる方向であることを特徴とする請求項１又は２記載の車載レーダー装置用レドーム。 - 前記第１のヒーターエレメントが前記ヒーター基材の前面の配線溝に埋め込まれて配線され且つ前記第２のヒーターエレメントが前記ヒーター基材の背面の配線溝に埋め込まれて配線されていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の車載レーダー装置用レドーム。
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