JP2020152132A - Vehicle part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通電によって発熱する加熱層を備えた電磁波透過性を有する車両用部品に関する。 The present invention relates to a vehicle component having electromagnetic wave transmission and having a heating layer that generates heat when energized.
一般に、車両に搭載されて前方を走行する他の車両などを検知するものとして、例えば特許文献１に示す車両レーダシステムが知られている。このような車両レーダシステムは、センサビームを送受信可能な放射素子と当該放射素子を収容する電磁波透過性を有したケーシング（車両用部品）とを備えており、前方の車両にセンサビームを送信して当該車両に当たって反射したセンサビームを受信することにより、前方の車両を検知するようになっている。 Generally, a vehicle radar system shown in Patent Document 1, for example, is known as a device for detecting another vehicle mounted on a vehicle and traveling in front of the vehicle. Such a vehicle radar system includes a radiating element capable of transmitting and receiving a sensor beam and a casing (vehicle part) having electromagnetic wave transmission for accommodating the radiating element, and transmits the sensor beam to a vehicle in front. By receiving the sensor beam reflected by the vehicle, the vehicle in front is detected.
しかしながら、上述のような車両レーダシステムでは、ケーシングにおけるセンサビームの送信方向に氷雪が付着すると、当該氷雪によってセンサビームが拡散されて車両の検知精度が著しく低下する。このため、ケーシング内におけるセンサビームの送信方向側の端部には表面に電気導体路（加熱層）が配置された誘導体レンズが取り付けられ、電気導体路はケーシングにおける薄くなった部分で覆われている。そして、電気導体路に通電してケーシングを加熱することにより、ケーシングに付着した氷雪を溶かすようにしている。 However, in the vehicle radar system as described above, when ice and snow adhere in the transmission direction of the sensor beam in the casing, the sensor beam is diffused by the ice and snow, and the detection accuracy of the vehicle is significantly lowered. For this reason, a derivative lens in which an electric conductor path (heating layer) is arranged on the surface is attached to the end portion of the casing on the transmission direction side of the sensor beam, and the electric conductor path is covered with a thinned portion in the casing. There is. Then, by energizing the electric conductor path and heating the casing, the ice and snow adhering to the casing are melted.
ところで、上述のような車両レーダシステムでは、電気導体路への通電によってケーシングに付着した氷雪を溶かすことができるものの、ケーシングの表面から電気導体路が透けて見えることがあるため、意匠性が損なわれるという問題がある。 By the way, in the vehicle radar system as described above, although the ice and snow adhering to the casing can be melted by energizing the electric conductor path, the electric conductor path may be seen through from the surface of the casing, which impairs the design. There is a problem of being
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、意匠性を損なうことなく加熱することができる車両用部品を提供することにある。 The present invention has focused on such problems existing in the prior art. The purpose is to provide vehicle parts that can be heated without compromising design.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車両用部品は、通電により発熱する加熱層を備えた電磁波透過性を有する車両用部品であって、前記加熱層は、ポリ（４−スチレンスルホン酸）とポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とを含む導電性ポリマーによって構成され、前記導電性ポリマーには、導電性が失活された非導電性領域が形成されていることを要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
The vehicle component that solves the above problems is a vehicle component having electromagnetic wave transmission and having a heating layer that generates heat when energized, and the heating layers are poly (4-styrene sulfonic acid) and poly (3, 4). -It is composed of a conductive polymer containing (ethylenedioxythiophene), and the gist is that the conductive polymer has a non-conductive region in which conductivity is deactivated.
一般に上記導電性ポリマーは、無色透明であり、導電性失活剤によるエッチングによって導電性を失活させると、その導電性を失活させた領域が無色透明の非導電性領域となる性質がある。この場合、導電性ポリマーは一般的に電磁波を遮断する導電性領域（導電性が失活されていない領域）と一般的に電磁波を透過する非導電性領域（導電性が失活された領域）とを有することになるが、非導電性領域及び導電性領域は何れも無色透明で互いに見た目が同じである。つまり、通電される導電性領域（電熱線として機能する領域）と非導電性領域とが見た目で区別できない。このため、導電性ポリマーの導電性領域に通電することで、意匠性を損なうことなく加熱することができる。 Generally, the conductive polymer is colorless and transparent, and when the conductivity is deactivated by etching with a conductive deactivating agent, the region where the conductivity is deactivated becomes a colorless and transparent non-conductive region. .. In this case, the conductive polymer generally has a conductive region that blocks electromagnetic waves (a region in which conductivity is not deactivated) and a non-conductive region that generally transmits electromagnetic waves (a region in which conductivity is deactivated). The non-conductive region and the conductive region are both colorless and transparent and have the same appearance. That is, the conductive region (the region that functions as a heating wire) that is energized and the non-conductive region cannot be visually distinguished. Therefore, by energizing the conductive region of the conductive polymer, heating can be performed without impairing the design.
本発明によれば、意匠性を損なうことなく加熱することができる。 According to the present invention, heating can be performed without impairing the design.
以下、車両用部品を車両のエンブレムに具体化した一実施形態について、図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、車両用部品の一例としてのエンブレム１１は、楕円板状をなしており、車両（図示略）の前面に設けられたフロントグリルの開口部に取り付けられる。エンブレム１１は、電波レーダ装置１２の前側に配置され、車両に搭載された電波レーダ装置１２の電波（電磁波）の経路内に配置されている。本実施形態の電波レーダ装置１２では、ミリ波（波長が１〜１０ｍｍであり、且つ周波数が３０〜３００ＧＨｚである電波）が使用される。
Hereinafter, an embodiment in which vehicle parts are embodied in a vehicle emblem will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the emblem 11 as an example of a vehicle component has an elliptical plate shape and is attached to an opening of a front grill provided on the front surface of the vehicle (not shown). The emblem 11 is arranged on the front side of the radio wave radar device 12, and is arranged in the path of the radio wave (electromagnetic wave) of the radio wave radar device 12 mounted on the vehicle. In the radio wave radar device 12 of the present embodiment, millimeter waves (radio waves having a wavelength of 1 to 10 mm and a frequency of 30 to 300 GHz) are used.
エンブレム１１は、電波（電磁波）透過性を有しており、通電により発熱する透明な加熱層１３と、加熱層１３の後面（裏側）に形成された透明な表層１４と、表層１４の後面（裏側）に形成された加飾層１５と、加飾層１５の後面（裏側）に形成された基材層１６とを備えている。 The emblem 11 has radio wave (electromagnetic wave) transmission, and has a transparent heating layer 13 that generates heat when energized, a transparent surface layer 14 formed on the rear surface (back side) of the heating layer 13, and a rear surface (rear surface) of the surface layer 14. It includes a decorative layer 15 formed on the back side) and a base material layer 16 formed on the rear surface (back side) of the decorative layer 15.
基材層１６は、ＡＥＳ（アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合）樹脂等の樹脂材料によって有色に形成されている。基材層１６の前面には、前後方向に対してほぼ直交する一般部１６ａと、一般部１６ａよりも前方へ突出する凸部１６ｂとが形成されている。一般部１６ａは、図１におけるエンブレム１１の背景領域１１ａに対応し、凸部１６ｂはエンブレム１１の文字領域１１ｂに対応している。 The base material layer 16 is colored with a resin material such as AES (acrylonitrile-ethylene-styrene copolymer) resin. On the front surface of the base material layer 16, a general portion 16a substantially orthogonal to the front-rear direction and a convex portion 16b protruding forward from the general portion 16a are formed. The general portion 16a corresponds to the background region 11a of the emblem 11 in FIG. 1, and the convex portion 16b corresponds to the character region 11b of the emblem 11.
加飾層１５は、例えば、黒色等の有色層と金属層との組み合わせによって構成される。有色層は、印刷等の方法によって、基材層１６の一般部１６ａと対応する領域に形成されている。金属層は、基材層１６の凸部１６ｂと対応する領域及び有色層の後面全体に、インジウム等の金属材料を蒸着することにより形成される。 The decorative layer 15 is composed of, for example, a combination of a colored layer such as black and a metal layer. The colored layer is formed in a region corresponding to the general portion 16a of the base material layer 16 by a method such as printing. The metal layer is formed by depositing a metal material such as indium on the region corresponding to the convex portion 16b of the base material layer 16 and the entire rear surface of the colored layer.
表層１４は、例えばポリカーボネートやアクリル樹脂などによって形成することができる。表層１４をアクリル樹脂で形成する場合には、アクリル樹脂の中でも特に耐摩耗性に優れたＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を採用することが好ましい。本実施形態では、表層１４をポリカーボネートで形成している。 The surface layer 14 can be formed of, for example, polycarbonate or acrylic resin. When the surface layer 14 is formed of an acrylic resin, it is preferable to use a PMMA resin (polymethylmethacrylate resin) having particularly excellent wear resistance among the acrylic resins. In this embodiment, the surface layer 14 is made of polycarbonate.
加熱層１３は、ポリ（４−スチレンスルホン酸）（以下、「ＰＳＳ」と言う）とポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以下、「ＰＥＤＯＴ」と言う）とを含む導電性ポリマーによって構成されている。すなわち、加熱層１３は、ＰＳＳをドープしたＰＥＤＯＴによって形成されている。 The heating layer 13 is made of a conductive polymer containing poly (4-styrene sulfonic acid) (hereinafter referred to as "PSS") and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (hereinafter referred to as "PEDOT"). It is configured. That is, the heating layer 13 is formed by PSS-doped PEDOT.
図３に示すように、加熱層１３を構成する導電性ポリマーは、無色透明であり、一部に導電性が失活された非導電性領域１３ａが形成されている。すなわち、加熱層１３を構成する導電性ポリマーは、導電性を有した導電性領域１３ｂと、導電性が失活された非導電性領域１３ａとを有している。加熱層１３を構成する導電性ポリマーにおいて、導電性領域１３ｂ（導電性が失活されていない領域）はミリ波（電磁波）を遮断するが、非導電性領域１３ａ（導電性が失活された領域）はミリ波（電磁波）を透過させる。 As shown in FIG. 3, the conductive polymer constituting the heating layer 13 is colorless and transparent, and a non-conductive region 13a in which the conductivity is partially inactivated is formed. That is, the conductive polymer constituting the heating layer 13 has a conductive region 13b having conductivity and a non-conductive region 13a in which the conductivity is deactivated. In the conductive polymer constituting the heating layer 13, the conductive region 13b (the region where the conductivity is not deactivated) blocks millimeter waves (electromagnetic waves), but the non-conductive region 13a (the region where the conductivity is deactivated) is blocked. Region) transmits millimeter waves (electromagnetic waves).
加熱層１３を構成する導電性ポリマーは、導電性失活剤によって導電性を失活させて非導電性領域１３ａを形成しても、導電性を失活させる前と後で見た目が変わらない。すなわち、加熱層１３における導電性領域１３ｂ及び非導電性領域１３ａは、いずれも無色透明であるため、見た目で区別できない。つまり、加熱層１３は、全体が一様になっている。 Even if the conductive polymer constituting the heating layer 13 is deactivated by a conductive deactivating agent to form a non-conductive region 13a, the appearance of the conductive polymer does not change between before and after deactivating the conductivity. That is, since both the conductive region 13b and the non-conductive region 13a in the heating layer 13 are colorless and transparent, they cannot be visually distinguished. That is, the entire heating layer 13 is uniform.
加熱層１３における導電性領域１３ｂは、帯状をなしており、蛇行するように延びている。導電性領域１３ｂの両端には、正極端子１７及び負極端子１８がそれぞれ接続されている。そして、導電性領域１３ｂに通電すると、導電性領域１３ｂが発熱線として機能して加熱層１３が発熱する。なお、図３では理解を容易にするべく加熱層１３における導電性領域１３ｂと非導電性領域１３ａとの境界を描いているが、実際には導電性領域１３ｂと非導電性領域１３ａとの境界は見えない。 The conductive region 13b in the heating layer 13 has a band shape and extends in a meandering manner. A positive electrode terminal 17 and a negative electrode terminal 18 are connected to both ends of the conductive region 13b, respectively. Then, when the conductive region 13b is energized, the conductive region 13b functions as a heating wire and the heating layer 13 generates heat. Although the boundary between the conductive region 13b and the non-conductive region 13a in the heating layer 13 is drawn in FIG. 3 for easy understanding, the boundary between the conductive region 13b and the non-conductive region 13a is actually drawn. I can't see.
次に、ＰＳＳをドープしたＰＥＤＯＴによって形成された導電性ポリマーに非導電性領域１３ａを形成して加熱層１３とする方法（導電性失活エッチング）について説明する。
加熱層１３を構成する導電性ポリマーの一部に導電性を失活させて非導電性領域１３ａを形成するには、まず、導電性ポリマーにおける導電性を失活させない領域（導電性領域１３ｂにしたい領域）を保護層で覆う。続いて、導電性ポリマーを導電性失活剤（エッチング液）に浸漬させる。すると、導電性ポリマーにおける保護層で覆われていない領域の導電性が失活されて非導電性領域１３ａが形成される。その後、保護層を除去することで、加熱層１３が得られる。
Next, a method (conductive deactivation etching) of forming a non-conductive region 13a on a conductive polymer formed by PSS-doped PEDOT to form a heating layer 13 will be described.
In order to form the non-conductive region 13a by deactivating the conductivity in a part of the conductive polymer constituting the heating layer 13, first, in the region where the conductivity of the conductive polymer is not deactivated (in the conductive region 13b). Cover the area you want to use with a protective layer. Subsequently, the conductive polymer is immersed in a conductive deactivating agent (etching liquid). Then, the conductivity of the region of the conductive polymer that is not covered with the protective layer is inactivated, and the non-conductive region 13a is formed. Then, by removing the protective layer, the heating layer 13 is obtained.
なお、エンブレム１１における加熱層１３は、裏面に粘着剤が塗布されたシート状の透明な基材の表面に形成してから粘着剤によって表層１４の前面に貼り付けてもよいし、表層１４の前面上で上述の方法（導電性失活エッチング）により直接形成するようにしてもよい。 The heating layer 13 in the emblem 11 may be formed on the surface of a sheet-like transparent base material coated with an adhesive on the back surface and then attached to the front surface of the surface layer 14 with the adhesive, or may be attached to the front surface of the surface layer 14. It may be formed directly on the front surface by the above-mentioned method (conductive deactivation etching).
次に、上記のように構成されたエンブレム１１の作用について説明する。
電波レーダ装置１２からは、ミリ波が車外へ向けて送信される。このミリ波は、ミリ波の送信方向における電波レーダ装置１２の前方に位置するエンブレム１１を透過する。ミリ波の送信方向における前方の他車両や障害物等の対象物に当たって反射してエンブレム１１を透過したミリ波は、電波レーダ装置１２で受信される。
Next, the action of the emblem 11 configured as described above will be described.
Millimeter waves are transmitted from the radio wave radar device 12 toward the outside of the vehicle. This millimeter wave passes through the emblem 11 located in front of the radio wave radar device 12 in the transmission direction of the millimeter wave. The millimeter wave that hits an object such as another vehicle or an obstacle in front in the transmission direction of the millimeter wave, is reflected and passes through the emblem 11, is received by the radio wave radar device 12.
そして、電波レーダ装置１２が搭載された車両が、外気温が低く雪などが降る道路を走行する場合には、エンブレム１１の前面に氷雪が付着する。特にエンブレム１１の前面におけるミリ波の透過領域に氷雪が付着すると、電波レーダ装置１２によるミリ波の送信が氷雪によって阻害される。このため、電波レーダ装置１２による対象物の検出精度が著しく低下してしまう。 Then, when the vehicle equipped with the radio wave radar device 12 travels on a road where the outside temperature is low and snow or the like falls, ice and snow adhere to the front surface of the emblem 11. In particular, when ice and snow adhere to the millimeter wave transmission region in front of the emblem 11, the transmission of millimeter waves by the radio wave radar device 12 is hindered by the ice and snow. Therefore, the detection accuracy of the object by the radio wave radar device 12 is significantly lowered.
この点、本実施形態のエンブレム１１は、その前面に氷雪が付着するような外気温及び天候のときに、加熱層１３の導電性領域１３ｂに通電すると、加熱層１３が発熱する。この加熱層１３の熱により、エンブレム１１の前面に付着した氷雪が融解されて速やかに流れ落ちる。このため、電波レーダ装置１２によるミリ波の送信が氷雪によって阻害されなくなるので、電波レーダ装置１２による対象物の検出精度が維持される。 In this respect, the emblem 11 of the present embodiment generates heat when the conductive region 13b of the heating layer 13 is energized when the outside air temperature and the weather are such that ice and snow adhere to the front surface thereof. The heat of the heating layer 13 melts the ice and snow adhering to the front surface of the emblem 11 and quickly flows down. Therefore, since the transmission of millimeter waves by the radio wave radar device 12 is not obstructed by ice and snow, the detection accuracy of the object by the radio wave radar device 12 is maintained.
なお、加熱層１３は、非導電性領域１３ａを有しているため、ミリ波の透過を妨げない。さらに、加熱層１３は、非導電性領域１３ａ及び導電性領域１３ｂを含めて一様に無色透明であるため、意匠性を損なうことなく加熱することができる。 Since the heating layer 13 has the non-conductive region 13a, it does not interfere with the transmission of millimeter waves. Further, since the heating layer 13 is uniformly colorless and transparent including the non-conductive region 13a and the conductive region 13b, it can be heated without impairing the design.
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）エンブレム１１における加熱層１３は、ポリ（４−スチレンスルホン酸）とポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とを含む導電性ポリマーによって構成され、導電性ポリマーには、導電性が失活された非導電性領域１３ａが形成されている。一般に上記導電性ポリマーは、無色透明であり、導電性失活剤によるエッチングによって導電性を失活させると、その導電性を失活させた領域が無色透明の非導電性領域１３ａとなる性質がある。この場合、導電性ポリマーは一般的にミリ波（電磁波）を遮断する導電性領域１３ｂ（導電性が失活されていない領域）と一般的にミリ波を透過する非導電性領域１３ａ（導電性が失活された領域）とを有することになるが、非導電性領域１３ａ及び導電性領域１３ｂは何れも無色透明で互いに見た目が同じである。つまり、通電される導電性領域１３ｂ（電熱線として機能する領域）と非導電性領域１３ａとが見た目で区別できない。このため、エンブレム１１は、加熱層１３を構成する導電性ポリマーの導電性領域１３ｂに通電することで、ミリ波の透過を許容するとともに意匠性を損なうことなく加熱できる。つまり、エンブレム１１は、電波レーダ装置１２の前方に配置することで、ミリ波の透過を許容しながら意匠性を損なうことなく電波レーダ装置１２を隠し、且つ加熱層１３に通電することで前面に付着した氷雪を速やかに融解させることができる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
(1) The heating layer 13 in the emblem 11 is composed of a conductive polymer containing poly (4-styrene sulfonic acid) and poly (3,4-ethylenedioxythiophene), and the conductive polymer has conductivity. An inactivated non-conductive region 13a is formed. Generally, the conductive polymer is colorless and transparent, and when the conductivity is deactivated by etching with a conductive deactivating agent, the region where the conductivity is deactivated becomes a colorless and transparent non-conductive region 13a. is there. In this case, the conductive polymer generally has a conductive region 13b (a region in which conductivity is not deactivated) that blocks millimeter waves (electromagnetic waves) and a non-conductive region 13a (conductivity) that generally transmits millimeter waves. The non-conductive region 13a and the conductive region 13b are both colorless and transparent and have the same appearance as each other. That is, the conductive region 13b (the region that functions as a heating wire) to be energized and the non-conductive region 13a cannot be visually distinguished. Therefore, the emblem 11 can be heated without impairing the design while allowing the transmission of millimeter waves by energizing the conductive region 13b of the conductive polymer constituting the heating layer 13. That is, by arranging the emblem 11 in front of the radio wave radar device 12, the radio wave radar device 12 is hidden without impairing the design while allowing the transmission of millimeter waves, and the heating layer 13 is energized to the front surface. The attached ice and snow can be melted quickly.
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・車両用部品は、エンブレムに限らず、ドアミラーなどの車両用外装部品や、ステアリングやシートなどの車両用内装部品であってもよい。車両用部品がドアミラーである場合には加熱層１３がミラーの曇り止め用ヒーターとして機能し、車両用部品がステアリングやシートである場合には加熱層１３が暖房用のヒーターとして機能する。この場合でも、加熱層１３は、ミリ波（電磁波）を透過させるため、カーナビゲーションシステムの通信（例えば、第五世代移動通信システム（５Ｇ）による通信）や車内カメラなどの通信を妨げない。
(Change example)
The above embodiment may be changed as follows.
-Vehicle parts are not limited to emblems, but may be vehicle exterior parts such as door mirrors and vehicle interior parts such as steering and seats. When the vehicle component is a door mirror, the heating layer 13 functions as an anti-fog heater for the mirror, and when the vehicle component is a steering wheel or a seat, the heating layer 13 functions as a heater for heating. Even in this case, since the heating layer 13 transmits millimeter waves (electromagnetic waves), it does not interfere with the communication of the car navigation system (for example, the communication by the fifth generation mobile communication system (5G)) or the communication of the in-vehicle camera.
１１…車両用部品の一例としてのエンブレム、１３…加熱層、１３ａ…非導電性領域、１３ｂ…導電性領域。 11 ... Emblem as an example of vehicle parts, 13 ... Heating layer, 13a ... Non-conductive region, 13b ... Conductive region.
Claims (1)
前記加熱層は、ポリ（４−スチレンスルホン酸）とポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とを含む導電性ポリマーによって構成され、
前記導電性ポリマーには、導電性が失活された非導電性領域が形成されていることを特徴とする車両用部品。 A vehicle component with electromagnetic wave transmission and a heating layer that generates heat when energized.
The heating layer is composed of a conductive polymer containing poly (4-styrene sulfonic acid) and poly (3,4-ethylenedioxythiophene).
A vehicle component characterized in that a non-conductive region in which conductivity is deactivated is formed in the conductive polymer.
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