專利名稱：用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)雷達(dá)裝置的成形(成型)品，尤其涉及一種用于安裝在汽車前格柵后方的雷達(dá)裝置的射束(波束)路徑的成形品。
背景技術(shù)：
通常，通訊裝置、雷達(dá)裝置及類似裝置中發(fā)射和接收無線電波的天線在其體部和外圍結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面很少受到限制，因?yàn)樗鼈兪且怨δ転閮?yōu)先的。例如，將形狀暴露在外的桿狀天線用作汽車?yán)走_(dá)天線等。可能會希望將天線根據(jù)其連接的位置而隱藏起來。例如，在測量汽車前方障礙物和汽車之間距離的雷達(dá)系統(tǒng)或類似系統(tǒng)中，優(yōu)選將天線設(shè)置在汽車前部的中間位置以便發(fā)揮該天線的最佳性能。在這種情況下，盡管天線可能被安裝在汽車前格柵附近，但還是優(yōu)選將天線設(shè)計(jì)為從外面不可見。
自動巡航系統(tǒng)涉及用于通過使本車輛加速或減速來控制車輛之間距離的技術(shù)，其中安裝在該車輛前部的傳感器測量前方車輛和本車輛之間的距離和相對速度，基于該信息對節(jié)氣門和制動器進(jìn)行控制。近來在用于緩解交通擁擠和減少交通事故的智能交通系統(tǒng)(ITS)中已經(jīng)將自動巡航系統(tǒng)作為一項(xiàng)核心技術(shù)。通常，將無線發(fā)射接收裝置例如毫米波雷達(dá)用作該自動巡航系統(tǒng)的傳感器。
如圖6所示，安裝在汽車上的雷達(dá)裝置100通常設(shè)置在前格柵101的后方。汽車制造商的廠標(biāo)102或特殊裝飾品設(shè)置在前格柵101上。該雷達(dá)裝置的毫米波經(jīng)由前格柵和廠標(biāo)向前發(fā)射，來自某一物體的反射波經(jīng)由前格柵和廠標(biāo)返回到雷達(dá)裝置。
因此，優(yōu)選使用低電波透射損失并具有預(yù)定外觀的材料和涂料來制作前格柵和廠標(biāo)，尤其是它們位于雷達(dá)裝置的射束路徑內(nèi)的部位。
如此，通常將無線發(fā)射接收裝置設(shè)置在車輛前格柵的背面后方。然而，很多情況下該前格柵上鍍有金屬，使得(該裝置)很難通過高傳導(dǎo)性金屬令人滿意地發(fā)射無線電波。而且，前格柵具有設(shè)置了用于吸收空氣的氣孔的結(jié)構(gòu)，并且前格柵的厚度不均勻。因此，當(dāng)無線電波經(jīng)這種前格柵進(jìn)出時，該電波在前格柵的薄部和厚部的透射速度不同，從而很難獲得良好的雷達(dá)靈敏度。
由于這些原因，通常在前格柵上對應(yīng)于無線電波發(fā)射接收裝置設(shè)置位置的部位處設(shè)置可透射無線電波的窗口部。在前格柵上設(shè)置該窗口部后，無線電波可經(jīng)該窗口部進(jìn)出。然而，如果包括該窗口部，則該前格柵的外觀就失去連續(xù)性而且車輛的外觀受到了破壞，因?yàn)檫@時車輛的內(nèi)部例如該無線電波發(fā)射接收裝置和布置發(fā)動機(jī)的區(qū)域就都可見了。
因此，常規(guī)上通過在前格柵的窗口部插入例如在日本專利公報(bào)(公開)No.2000-159039A中所公開的電波透射罩來保持窗口部與前格柵體部之間的整體性。日本專利公報(bào)(公開)No.2000-159039A中公開的電波透射罩是通過將多個形成有凹度和凸度的樹脂層層疊在一起而形成的。這種遮蓋部件可通過位于樹脂層之間的沉積有凹度和凸度的金屬層而設(shè)置壓痕(impression)，使得前格柵的翅片部件可連續(xù)地存在于電波透射罩中。
將銦用作沉積在這種電波透射罩中的金屬。當(dāng)在沉積部件上沉積銦時，銦不是以均勻薄膜方式沉積在該沉積部件的表面上，而是以微小孤立物(minute insular)方式沉積在該表面上的。換句話說，當(dāng)銦沉積在該沉積部件上時，該沉積部件表面具有以微小孤立物方式沉積有銦的微小混合體沉積部和沒有沉積物的無沉積部。在這種情況下，無線電波可經(jīng)無沉積部進(jìn)出，而且由于沉積部具有以微小孤立物方式沉積的銦，該沉積部件的表面從外表看時被認(rèn)為是具有金屬光亮的部件。
然而，由于銦是昂貴的金屬材料，使用銦來形成沉積部會增加材料成本。此外，很難平衡地形成沉積部和無沉積部。例如，當(dāng)所形成的沉積部非?？拷鼤r，會出現(xiàn)無線電波不能令人滿意地進(jìn)出的情況。
日本專利公報(bào)(公開)No.2003-252137A公開一種用于制造電波透射罩的方法，以便能利用除銦以外的各種金屬材料加工金屬膜，并提供一種用于制造無線電波能令人滿意地進(jìn)出其中的電波透射罩。該方法包括以平臺方式形成罩基部件的第一步，在該罩基部件的一個表面上形成金屬膜使得該金屬膜的形狀對應(yīng)于上述翅片部的形狀的第二步，通過物理地或化學(xué)地去除該金屬膜的部分而以孤立物方式形成有光亮部的第三步，以及在形成有該罩基部件的光亮部的平面的上部層上形成透明樹脂層的第四步。該電波透射罩設(shè)置在車輛的前格柵上，該前格柵具有網(wǎng)狀翅片部，而電波發(fā)射接收裝置設(shè)置在該格柵的背面?zhèn)取?br> 日本專利公報(bào)(公開)No.2000-159039A和No.2000-49522A公開一種薄金屬層，該金屬層包括沉積在用于雷達(dá)裝置的射束路徑的涂有塑料的部件上從外側(cè)可見的金屬部的銦。然而，必須通過形成穩(wěn)定保護(hù)層從而使銦光亮膜層可經(jīng)受由外力造成的表面剝落或破壞或經(jīng)受由外部環(huán)境例如水或污染的空氣引起的腐蝕而確保用于電波透射的光亮設(shè)計(jì)和耐用的可靠性。
這是由于以下事實(shí)銦是一種非常軟的金屬材料，其莫氏硬度值為1.2；由于銦基本為金屬材料，所以它在上述環(huán)境應(yīng)力下會被腐蝕；必須通過確保銦膜厚度的確定性以便在不使銦膜層的厚度增大到大于所需厚度的情況下實(shí)現(xiàn)銦的光亮效果設(shè)計(jì)而保證其耐用的可靠性，因?yàn)榛阢熁臼墙饘俨牧系氖聦?shí)隨著傳導(dǎo)損失會出現(xiàn)電波透射損失；因?yàn)殂煹娜埸c(diǎn)極低-156℃，所以當(dāng)隨后在樹脂成形品上二次形成襯層樹脂時，銦層會由于受到熔融樹脂的熱而熔化，其中該樹脂成形品預(yù)先在基體表面上形成有膜。
日本專利公報(bào)(公開)No.2000-344032A公開一種陶瓷膜，它包括作為保護(hù)層以防止表面剝落并確保銦膜防腐蝕的二氧化硅。

發(fā)明內(nèi)容
盡管銦膜由于顯示出金屬光亮從而適用于作為廠標(biāo)或類似物的膜，但是問題在于它易于剝落并且缺乏耐用性和耐磨性。而且，由于銦膜基本為金屬，所以它可被腐蝕。這樣，使用包括二氧化硅的陶瓷膜，該膜的耐用性得到提高而且該膜或涂層可受到保護(hù)。然而，包括二氧化硅的陶瓷膜沒有色彩，這樣不能提供例如具有金屬色澤的外觀。
考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種作為產(chǎn)品可長時間具有穩(wěn)定效果的成形品，該成形品具有用于雷達(dá)裝置的射束路徑的低電波透射損失。本發(fā)明的另一目的是提供一種使雷達(dá)裝置的射束路徑顯示明亮色彩的成形品。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述目的可通過在光亮裝飾層使用特定金屬并根據(jù)本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明是一種用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品。該成形品包括由樹脂層構(gòu)成的基體以及設(shè)置在該基體表面上的光亮裝飾層，該光亮裝飾層由錫或錫合金制成。通過使用由錫或錫合金制成的光亮裝飾層，(該光亮裝飾層的)硬度和耐磨性與現(xiàn)有技術(shù)的銦層相比得到提高。而且，電波透射性與銦層相比也得到提高。
優(yōu)選地，上述錫和/或錫合金是單獨(dú)(獨(dú)自)的錫(Sn)或錫與選自銦(In)、鎵(Ga)、銻(Sb)和鉍(Bi)中的一種或多種元素形成的合金。
包括上述錫和/或錫合金的光亮裝飾層可包括多層。例如，包括上述錫和/或錫合金的光亮裝飾層可包括單獨(dú)的錫層和錫合金層。
用于形成包括上述錫和/或錫合金的光亮裝飾層的方法沒有限制。具體地說，這些方法例如包括真空膜形成法，例如真空淀積(真空鍍膜、蒸發(fā)鍍膜)法、離子電鍍法以及濺射法；蒸氣生成法，例如熱CVD法、等離子體CVD法、成像CVD法以及MOCVD法；LB(Langmuir-Blodgett)法、無電鍍淀積法、溶膠凝膠法等。
優(yōu)選地，形成包括上述錫和/或錫合金的光亮裝飾層的每個層具有1nm至500nm的厚度。更優(yōu)選地，該厚度為10nm至100nm。
優(yōu)選地，上述基體由低電波透射損失的透明樹脂形成或由低介電損失的透明樹脂形成。
根據(jù)本發(fā)明的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品還可包括用于增強(qiáng)色調(diào)的不透明樹脂層。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有低電波透射損失且其硬度和耐磨性得到提高的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品的表面區(qū)域的截面圖；圖2A-2D示出根據(jù)本發(fā)明的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品的表面區(qū)域的另一截面圖；圖3示出用于說明電波特性試驗(yàn)方法的視圖；圖4示出硬度試驗(yàn)方法的視圖；圖5示出耐磨性試驗(yàn)方法的視圖；以及圖6示出設(shè)置有雷達(dá)裝置的汽車的概念圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品表面截面圖的示例?；w1的表面上包括透明樹脂層、用例如淀積方法設(shè)置的包括錫和/或錫合金的光亮裝飾層2和用于增強(qiáng)所形成的色調(diào)的不透明樹脂層3。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品表面截面圖的另一示例。圖2A示出本發(fā)明的第二示例。本示例的成形品包括基體10和設(shè)置在基體10上的光亮裝飾層12，該光亮裝飾層由錫制成。
圖2B示出本發(fā)明的第三示例。在本例的成形品中，該光亮裝飾層具有多層結(jié)構(gòu)。該成形品包括基體10、設(shè)置在基體10上的由錫制成的第一光亮裝飾層12，以及設(shè)置在第一光亮裝飾層12上的由錫或錫合金制成的第二光亮裝飾層13。光亮裝飾層采用多層結(jié)構(gòu)，可獲得顯示出金屬色澤或彩虹狀干涉色的外觀。
圖2C示出本發(fā)明的第四示例。本例的成形品包括基體10和設(shè)置在基體10上的由錫合金制成的光亮裝飾層14。圖2D示出本發(fā)明的第五示例。本例的成形品包括基體10、設(shè)置在基體10上的由錫合金制成的第一光亮裝飾層14，以及設(shè)置在第一光亮裝飾層14上的由錫制成的第二光亮裝飾層15。
由錫制成的光亮裝飾層12和15以及由錫合金制成的光亮裝飾層13和14可通過真空淀積法形成。優(yōu)選地，用以形成光亮裝飾層的每個層具有1nm(納米)至500nm的厚度。更優(yōu)選地，該厚度為10nm至100nm。
通過適當(dāng)?shù)剡x擇構(gòu)成由錫制成的光亮裝飾層12和15以及由錫合金制成的光亮裝飾層13和14的材料類型和層的厚度，就可表現(xiàn)要求的色彩。
基體10由具有低電波透射損失和具有良好介電特性的材料制成。例如，相對介電常數(shù)ε’和介電損失tanδ可提供介電特性顯示?；w10由透明樹脂優(yōu)選由聚碳酸酯制成。
(實(shí)施例)下面將對本發(fā)明的示例和比較示例進(jìn)行說明。
準(zhǔn)備由厚度為3.5mm(毫米)的聚碳酸酯膜基體(基體)制成的試件(比較示例1)。通過在厚度為3.5mm的聚碳酸酯膜基體上真空淀積錫使得錫的厚度為10nm、30nm和50nm而獲得光亮膜件(示例)。通過真空淀積銦而非錫使得銦的厚度為10nm、30nm和50nm來獲得光亮膜件(比較示例2)。示例中的錫沉積件具有以亮銀色效果為特征的外觀，這與比較示例2中的銦沉積件相同。
表1示出這些試件。
表1
(電波透射損失)如圖3所示，在76GHz下測量電波透射損失，該頻率為應(yīng)用于汽車上的毫米波雷達(dá)的頻率。
(膜層硬度測量)參照圖4說明本發(fā)明人實(shí)施的硬度試驗(yàn)。圖4示出鉛筆劃痕硬度試驗(yàn)方法。如圖所示，利用具有約3mm長的鉛芯的鉛筆在光亮膜的表面上劃動。用右手握住鉛筆，使鉛筆傾斜大約45度，用正好不足以折斷鉛筆芯的力將鉛筆壓在光亮膜表面上，并以恒定速度使鉛筆向前移動約10mm(毫米)。使用硬度從高到低不等的鉛筆，并記錄引起光亮膜表面剝落的鉛筆的黑度(darkness scale)。使用黑度為9H的最硬的鉛筆以及黑度為6B的最軟的鉛筆進(jìn)行評估。
(膜層耐磨性試驗(yàn))參照圖5說明本發(fā)明人實(shí)施的耐磨性試驗(yàn)。圖5示出表面耐磨試驗(yàn)方法。如圖所示，試件802固定在試件臺801上，并利用摩擦件803摩擦試件802的表面。砝碼(配重)806經(jīng)由支承體805設(shè)置在摩擦件803上。施加到摩擦件803尖端的力是9.8N。摩擦件803尖端的球面半徑為10mm，并且表面覆蓋有帆布(6號)804。
摩擦件803的行程寬度為100mm，且以每分鐘50個行程的速率移動。測量在試件表面的膜開始剝落時摩擦件已經(jīng)完成的行程數(shù)。膜的剝落通過視覺來識別。
表2示出測量結(jié)果。
表2

如表2所示，根據(jù)本發(fā)明的錫膜件的獲得了與現(xiàn)有技術(shù)中銦膜件相同的亮銀色效果以及毫米波透射損失性能，并提供了可克服銦膜件的問題的堅(jiān)固的膜層。因此，與現(xiàn)有技術(shù)中由銦膜件構(gòu)成光亮裝飾的情況相比較，可通過較簡單的材料布置來獲得該膜件。較簡單的材料布置使得可以提高產(chǎn)量并且可以低價格獲得材料。而且，因?yàn)殂熌ぜ喈?dāng)昂貴，所以通過使用低價格的錫材料，該產(chǎn)品的價格可以降低。
權(quán)利要求
1.一種用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，它包括由樹脂層構(gòu)成的基體和設(shè)置在所述基體的表面上的光亮裝飾層，所述光亮裝飾層包括錫和/或錫合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，所述錫和/或錫合金包括單獨(dú)的錫(Sn)或錫(Sn)與選自銦(In)、鎵(Ga)、銻(Sb)和鉍(Bi)中的一種或多種元素形成的合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，包括所述錫和/或錫合金的所述光亮裝飾層包括多個層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，包括所述錫和/或錫合金的所述光亮裝飾層包括單獨(dú)的錫層和錫合金層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，包括所述錫和/或錫合金的所述光亮裝飾層通過真空淀積形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，形成包括所述錫和/或錫合金的所述光亮裝飾層的每個層具有1nm至500nm的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，形成包括所述錫和/或錫合金的所述光亮裝飾層的每個層具有10nm至100nm的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，所述基體由導(dǎo)致低電波透射損失的透明樹脂形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，所述基體由導(dǎo)致低介電損失的透明樹脂形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其特征在于，它還包括用于增強(qiáng)色調(diào)的不透明樹脂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品，其具有低電波透射損失且硬度和耐磨性得到提高。用于雷達(dá)裝置的射束路徑的成形品包括由樹脂層構(gòu)成的基體(1)，和設(shè)置在該基體的表面上的光亮裝飾層(2)，該光亮裝飾層由錫或錫合金制成。
文檔編號B60R19/52GK1652399SQ200510005238
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者神谷五生, 高橋泉, 神谷英夫, 田中宏一 申請人:豐田自動車株式會社