阅读说明：本技术 车辆雷达罩及用于制造所述雷达罩的方法 (Vehicle radome and method for manufacturing the same ) 是由 马萨尔·马斯卡罗·荷瑞萨 米克尔·卡萨诺瓦斯·瑟朱艾拉 约瑟·萨纳乌哈·克洛特 马克·博韦尔· 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：车辆雷达罩包括前层(1)和后层(2),两者均由热塑性材料制成,并且该雷达罩还包括设置于前层(1)的与后层(2)相对的表面上的加热元件(3)。用于制造雷达罩的方法包括：形成前层(1),其中加热元件(3)设置于前层(1)的一表面上；将导电元件(5)设置于加热元件(3)上；形成后层(2)；组装前层(1)和后层(2),使得加热元件(3)位于前层(1)的与后层(2)相对的表面上。本发明提供了具有加热功能和出色外观的雷达罩。(The vehicle radome comprises a front layer (1) and a rear layer (2), both made of thermoplastic material, and a heating element (3) arranged on a surface of the front layer (1) opposite to the rear layer (2). The method for manufacturing the radome includes: forming a front layer (1), wherein the heating element (3) is arranged on a surface of the front layer (1); -arranging an electrically conductive element (5) on the heating element (3); forming a rear layer (2); the front layer (1) and the rear layer (2) are assembled such that the heating element (3) is located on a surface of the front layer (1) opposite the rear layer (2). The present invention provides a radome having a heating function and an excellent appearance.)

车辆雷达罩及用于制造所述雷达罩的方法

技术领域

本发明涉及一种车辆雷达罩，例如，用作具有金属图像的徽章的装饰雷达罩，特别是用于设置在车辆前格栅中的雷达前面的雷达罩，集成了加热功能。本发明还涉及制造所述雷达罩的方法。

背景技术

具有能够感测周围环境的传感器的车辆是减少道路死亡率的关键因素。通过传感器，实现驾驶员辅助功能，最大限度地降低风险并增加避免碰撞的可能性。

车辆被设计成提供美学上令人愉悦的印象。因此，传感器必须集成在车内盖子后面实现其功能，将其从公众视野中隐藏起来并与车辆的美学设计相协调。

对于雷达传感器而言，这种盖子被称为雷达罩。如上所述，雷达罩必须尽量减小其存在对雷达发射和接收波的影响。这在恶劣的天气条件下尤其重要，因为由于能见度降低，路面状况等原因导致驾驶变得更加危险。显然，水、冰和雪对雷达的功能构成明显的危险，因为它们会阻挡雷达波并且可以沉积在雷达罩表面。

因此，雷达罩必须能够移除这样的层，例如，融化它们。考虑到设计的复杂性、所采用的不同材料以及忠实再现品牌标识所需的装饰技术，在装饰雷达罩中集成加热功能是一项艰巨的任务。

有几项发明已经公开了汽车雷达罩的加热使用。

DE 19724320A1公开了在弯曲的电介质体中布置电导体轨道，使得导电结构不位于一个平面中。该发明没有提供制造雷达罩的解决方案，只是提出了一个需要生产的概念。

DE 2017055182A1公开了一种用热塑性塑料注射成型的柔性印刷电路板。使用电路轨道代替导线来传输电流。电路板中存在电接触元件，使得***式篮可以与它们接触。

此发明的主要限制来自采用电路轨道的事实，因为使用该技术的雷达罩的性能明显比使用导线更差。

DE 10156699A1公开了一种导体路径，其施加到代表品牌标志的一塑料部件的后表面上，其又附接到第二塑料部件上，使得导体路径夹在两种塑料材料之间。

该发明的问题在于导体路径和前表面之间的距离，冰或雪将沉积在那里并且需要被移除。

US 20060086710A1公开了一种放置在聚合物部件的内表面中的膜嵌入导体条。控制单元调节通过导体条循环的电流量，从而控制加热输出。同样，此发明的问题在于导电元件和前表面之间的距离，冰或雪将沉积在此并且将需要被移除。

DE102014002438A1公开了一种用于制造可加热雷达罩的方法，其中，具有嵌入导线的凹槽的薄箔片成形并***模制。元件和导线之间的电接触在薄膜的凹槽处完成。

尽管该解决方案可以允许将箔片设置在最外面的雷达罩表面上，从而优化加热传递和效率，但是它在接触区域中缺乏保护。因此，由于此位置的金属暴露于环境中，它们会随着时间的推移而受到腐蚀和降解。

DE102013207482A1公开了与DE102014002438A1中类似的发明，因此受同样的限制。

前面示出了影响可加热雷达罩解决方案的设计和制造问题。本发明的目的是解决这些问题，同时提供易于制造的令人愉悦的美学和功能性解决方案。

发明内容

利用本发明的雷达罩，可以解决上述缺点，并提供下述其他优点。

本发明的车辆雷达罩包括前层和后层，两者均由热塑性材料制成，雷达罩的特征在于雷达罩还包括位于所述前层上的与所述后层相对的表面上的加热元件，例如，带有导线的箔片。

有利地，所述导线嵌入所述箔片中。

此外，所述雷达罩包括与所述箔片的各导线连接的导电元件，所述导电元件优选地设置于形成在所述箔片的后表面上的凹槽中。

在本发明的雷达罩中，所述后层还优选地包括用于连接器的壳体，所述壳体包括用于放置导电销的孔。

根据两个替代实施例，所述导电元件是衬垫或基座。

此外，在本发明的雷达罩中，所述前层和后层都具有彼此互补的凹陷和突起，用于优化雷达波通过雷达罩的通道以及用于限定车辆的标志。

所述前层和/或所述后层还可以包括沿着所述前层的整个周边设置的轨迹、和/或围绕用于所述导电元件的凹槽设置的轨迹。

根据第二方面，本发明还涉及一种用于制造前述车辆雷达罩的方法，所述方法包括以下步骤：

-形成所述前层，其中，所述加热元件设置于所述前层的一表面上，所述加热元件例如是带有导线的箔片；

-将所述导电元件设置于所述加热元件上；

-形成所述后层；

-组装所述前层和所述后层，使得所述箔片位于所述前层的与所述后层相对的表面上。

本发明的方法还可以包括以下步骤：

-在组装所述前层和所述后层之前将所述导电销设置于所述后层上；和/或

-将可焊接轨迹设置于所述前层和/或后层上，将所述导电元件设置于所述前层上的步骤优选地通过焊接进行。

此外，所述前层和所述后层的形成优选通过在第一和第二工具中注射热塑性材料进行。

本发明公开了一种具有加热功能和出色外观的雷达罩。此外，本发明提供了一种简单且牢固的将雷达罩的加热元件与电连接器相连的方法，所述电连接器通常位于雷达罩最内表面上，面向车辆发动机。

为了获得最佳的加热性能，所述加热元件尽可能靠近可积聚水、冰或雪的最外表面设置。

在前面描述的若干发明中，加热元件设置于前层的后表面上。热塑性材料用作绝缘体，因此与加热元件直接位于最外表面上的本发明相比，在这些情况下，加热元件需要消耗更大的功率来达到一定温度。

本发明还通过以下方式防止可触及嵌有加热导线的箔片的电接触区域的腐蚀：

-使前层的后表面上具有凹槽，

-用热塑性材料围绕所述凹槽，

-用导电材料填充后层上的壳体，

-通过该区域周围的可焊接轨迹消除空气和水的直接进入。

本发明还通过以下方式优化了加热导线和连接器销之间的电接触：

-将导电元件(例如，衬垫或基座)加至可通过凹槽接近的导线上，使得嵌入的细导线上的机械应力转移到导电元件的更坚固的结构上，

-用导电元件填充壳体，

-使用激光焊接牢固附接所有元件(箔片以及前层与后层附接)。

附图说明

为了更好地理解上述内容并且仅出于提供示例的目的，给出一些非限制性附图，其示意性地描绘了实际实施例。

图1和图2是剖视图，示出了根据本发明的第一实施例中的车辆雷达罩；及

图3是根据本发明的第二实施例中的车辆雷达罩的剖视图。

具体实施方式

在图1和图2中示出了根据本发明的第一实施例中的车辆雷达罩。

所述雷达罩包括彼此组装的前层1和后层2。两层均由热塑性材料制成。

根据本发明，加热元件3设置于前层1的前表面上，即在雷达罩的外表面上。

根据优选实施例，所述加热元件3是具有多个导线的箔片(foil)，该些导线优选嵌入箔片中。

加热元件3包括用于容纳导电元件5的凹槽4，在本实施例中，导电元件5是衬垫。

后层2包括用于连接器(图中未示出)的壳体6，该连接器直接连接到车辆的电源上。并且，所述壳体6包括位于其内部的导电销7，导电销7通过一孔穿过该壳体以及后层2的一部分。

因此，通过导电销7和导电元件5实现从连接器到加热元件3的连接，使得电从连接器传递到加热元件3的各导线。

必须指出的是，在附图中，出于简化的原因仅示出了一个导电元件、壳体和销，但是根据本发明的雷达罩可以包括任何合适数量的导电元件、壳体和销。

此外，在根据本发明的雷达罩中，前层1和后层2都具有彼此互补的凹口和突起，用于优化雷达波通过雷达罩的通道以及用于限定车辆的标识。

前层1和/或后层2还可以优选地包括沿着前层的整个周边设置的可焊接轨迹、和/或围绕用于所述导电元件5的凹槽设置的可焊接轨迹。这些传导性轨迹未在图中示出。

图3中示出了第二实施例，其与第一实施例非常相似。出于简化的原因，相同的附图标记用于标识相同或等同的元件。

与第一实施例的主要区别在于导电元件5是基座，其用作导电销7的基座。

为了获得最佳的加热性能，加热元件3优选尽可能靠近最外表面设置，水、冰或雪可在最外表面积聚。

如前所述，为了将加热元件3设置于雷达罩的最外表面上，优选使用塑料箔片，其将导线嵌入夹层结构中。

也可以沿着前层1上存在的一个或多个凹槽4设置导线，然后用后层2二次注射(over-injected)。这将产生类似的夹层结构，但是由于注射要求，前层1的厚度将大于箔片厚度。

加热元件3从连接器供给电力，所述连接器由徽标本体本身隐藏。连接器***来自车辆传动系的电缆，负责提供将通过加热元件3循环的电能。

因此，位于雷达罩最外表面上的加热元件3与位于雷达罩最内表面上的连接器之间的电连接必须尽可能简单和可靠。

根据本发明的方法，加热元件3***并在第一工具中用第一热塑性材料进行模制，用于形成前层1，加热元件3的后表面与热塑性前层1的前表面直接接触。

加热元件3优选部分地覆盖前层1的前表面，即使它可以被完全覆盖。

前层1在凹槽4的位置处从其前表面到后表面具有多个孔，使得嵌入加热元件3中的导线可从前层1的后表面接近。

一旦完成对雷达罩的第一部分的模制，就将导电元件5(例如但不限于，衬垫)直接置于凹槽4上并通过超声波、压力、温度或任何其它合适的方式焊接到所嵌入的电线的可触及部分。或者，所述导电元件可以在第一次注射之前进行放置。

优选地，所述衬垫是两个，并且每若干个在加热元件3中实施的并联电路最多可以是两个衬垫。

每对衬垫构成电流流动所需的正负电位端子。

如前所述，前层1于其后表面上还具有两个突出的或锯齿状的轨迹，第一个沿着整个周边设置，第二个环绕导线凹槽设置，导电垫位于导线凹槽中。

需要这些轨迹来将前层1和后层2组装在一起，例如，通过激光焊接将它们组合在一起。

后层2在第二工具中注射，其前表面具有与第一热塑性注射部件的后表面中存在的凹口和突起互补的凹口和突起。这样做是为了优化雷达波通过雷达罩的传递。

如前所述，后层2还包括用于嵌入销7的壳体6。销7将与来自车辆的连接器电接触，并且销7将与雷达罩最外表面上的加热元件3电接触。

通过这种连接，电能将从车辆传动系循环到雷达罩最外表面。

壳体6包含将固定销7位置的多个孔。孔直径小于销7的直径，但又足够大以允许销7的边缘通过它引入。

可以用机器人进行销7的嵌入，所述机器人首先将各销7置于壳体各孔内。然后机器人在销7上施加足够的压力以从前表面至后表面侵入后层2。销7在突出于后层2的前表面的部分上具有平坦的宽区域。

如前所述，后层2在其前表面上还具有两个突出的或锯齿状的轨迹，与第一注射部件后表面上存在的轨迹互补，第一个沿整个周边放置，第二个围绕销的壳体放置。

一旦如前所述制造了前层1和后层2，就对这两个部件进行组装。通过将导电元件5与销7焊接在一起，导电元件5和销7之间的电接触更加坚固。位于后层2的前表面上方的销区域浸入导电UV可固化树脂中，或者可以填充有弹性泡沫或任何其它合适的增加导电元件5和销7之间的接触稳定性的装置。因此，可以实现雷达罩的更长寿命。

此外，该树脂或弹性泡沫填充导电元件5和销7将位于其中的壳体空间，从而去除空气，并大大降低水进入壳体的可能性。因此，显著地提高了耐腐蚀性，而腐蚀最终会通过侵蚀导电区域防止电流从车辆连接器最佳地循环到待加热的表面。因此，可以实现加热雷达罩的更长寿命。

然后，前层1和后层2根据它们的凹陷和突起对齐。同时，凹槽4与销区域对齐。

然后，沿着周边上的轨迹施加激光焊接，使前层1的后表面与后层2的前表面接触。激光焊接熔化来自两个部件的材料，然后得到单个坚固的雷达罩块。激光焊接也施加在壳体6周围的焊接轨迹上，从而确保电接触区域的防水性。

然后附接前层1和后层2。这也将导致销7和通过凹槽4可接近的加热元件导线之间的一定量的压力。此外，通过导电元件5填充前层1和后层2中的多个孔以及凹槽4，电接触的坚固性大大被改善。因此，获得了销7和加热元件3之间的可靠电接触。

在第二实施例中，所述方法非常相似。

在这种情况下，导电元件5由平坦基座和突出构件形成，并且它们通过超声波焊接或任何其它合适的方式置于并固定在加热元件3上。导线在基座上方缠绕在突出构件上，使得可靠地保证电接触。

尽管已经描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明描述的雷达罩易于进行多种变化和修改，并且，在不脱离权利要求书限定的保护范围的前提下，所提及的所有细节都可以由其他技术上等同的细节代替。