CN110011023A - 天线装置 - Google Patents

Abstract

天线装置包括：壳体；基板，基板被封装在壳体中，基板的上面上设有接地电极，基板被构造成从天线元件接收信号；和基座，基座保持基板，基座包括底面部；从底面部直立的多个上端部；和树脂部，树脂部具有突出部，突出部被设置在基座的下面上的中心部分处，突出部被构造成穿过车辆面板的安装孔，其中多个上端部中的至少一个上端部电连接至接地电极，底面部通过金属紧固构件电连接至车辆面板，金属紧固构件由螺栓或螺母构成，金属紧固构件一体地形成在底面部上，使得接地电极电连接至车辆面板。

Description

天线装置

本申请是申请日为2013年9月19日、发明名称为“天线装置”且申请号为201380050425.7的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种天线装置，该天线装置适用于将被安装在车辆面板上的车载天线装置。

背景技术

车载无线电装置通常包括：如图10中所示，元件1，该元件1包含用于接收无线电波的天线元件；壳体2，该壳体2用于保护内部不受恶劣天气影响；放大器基板3，该放大器基板3用于放大由元件1接收的高频信号；用于传输信号的电缆(未示出)；基座4，该基座4用于保持部件；以及螺母6，该螺母6用于将基座4固定至车辆面板10。放大器基板3被保持在基座4上，壳体2的底面由基座4闭合，并且放大器基板3被封装在壳体2中。元件1附接至壳体2的上部(例如，通过旋拧被设置在壳体2上的母螺钉与被设置在元件1上的公螺钉)。

车载无线电天线装置的基座4具有如下功能，即保持相应的部件以及借助于螺母6将天线装置固定至车辆面板10。此外，基座4具有执行关于车辆面板10的接地连接的功能，等等。出于该原因，传统上由金属形成的压铸产品为主流，因为压铸产品由如下材料生产，即该材料具有大的成形自由度和高强度，并且能够通过该材料实现电导通。

通常，金属具有高比重，并且已经存在金属形成的压铸基座重的问题。此外，由于作为材料的金属具有高熔点，所以模具的安装昂贵，导致产品的成本高。此外，由于金属导电，所以存在如下风险，即可能在基座和用于传输所接收的高频信号的电缆或者电源电缆的芯线之间发生意外短路。另一方面，存在一些如下结构，其中基座的一部分由树脂形成，以实现重量降低和成本降低。然而，仍在金属部分中使用压铸产品，并且未获得关于成本降低的优势。

在下文所述的专利文献1中公开了一种由金属形成的压铸基座的示例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2009-296095

发明内容

本发明将解决的问题

如上所述，虽然传统的车载天线装置的基座通常通过压铸金属形成，但是关于重量和成本降低，树脂更有优势。然而，树脂是绝缘材料，并且不适合作为用于车载天线装置的基座的材料，其中必须在放大器基板和车辆面板之间执行接地连接。

已考虑到上述情况作出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种天线装置，该天线装置适合共用部件，并且通过提供这样一种基座结构而获得低成本和轻重量，即在用于执行接地连接的区域中使用钣金件并且钣金件由树脂围绕以与树脂一体成型。

解决问题的措施

本发明的一方面是一种天线装置。该天线装置包括：壳体；基板，该基板被封装在该壳体中，并且从天线元件接收信号；和基座，该基座闭合壳体的底面，并且该天线装置的特征在于，基座一体地设有金属紧固构件，并且包括钣金件，以在基板的接地电极和车辆面板之间执行接地连接，并且该钣金件由树脂围绕以与树脂一体成型。

在上述方面中，将优选钣金件设有从钣金件的底面部直立的至少一个臂部，并且该臂部电连接至基板的接地电极。

在上述方面中，将优选设置多个臂部，并且该基板由所述多个臂部保持，并且这些臂部中的至少一个臂部在其远端处具有折叠部，折叠部被折叠并且被钎焊至接地电极。

在上述方面中，将优选金属紧固构件为阶梯螺母，该阶梯螺母在中心部分中具有突出部，并且钣金件形成有定位孔，突出部将与该定位孔接合。

在上述方面中，将优选通过折叠底面部的边缘来形成加强肋。

应注意，在方法和系统之间转换的本发明的上述组成元件和说明的期望组合作为本发明的特征也有效。

本发明的优点

根据本发明的天线装置，通过提供这样的基座结构，即在用于执行接地连接的区域中使用钣金件并且该钣金件由树脂围绕以与树脂一体成型，可能由与金属相比重量轻的树脂形成天线装置的主要部分。因此，与压铸产品相比，能够实现重量降低，并且能够以低成本生产基座。此外，通过共用钣金件，并且通过改变树脂成型部的形状，可能应对各种情况，并且能够实现共用部件。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例中的天线装置的总体结构的分解侧视图。

图2是用于闭合该实施例中的壳体的底部的基座的截面侧视图。

图3是基座的透视图。

图4是被设置在基座中用于接地连接的钣金件的透视图。

图5是放大器基板被固定在基座上的状态下的透视图。

图6是如下状态下的截面侧视图，其中基座安装在车辆面板上，并且通过旋拧将金属配合件的螺栓部与基座侧上的螺母旋紧。

图7是在如下情况下的解释图，其中通过共用钣金件，对应于车辆面板中的孔的形状而改变基座的突出部的形状。

图8是在如下情况下的解释图，其中通过共用钣金件，对应于壳体的底面的形状而改变基座的轮廓。

图9是示出另一实施例中的结构的截面侧视图，其中使用金属螺栓代替被设置在基座侧上的金属螺母。

图10是传统的车载无线电天线装置的分解侧视图。

具体实施方式

现在将参考附图详细地描述根据本发明的优选实施例。应注意，将以相同附图标记指示图中示出的相同或等效组成元件、构件或处理，并且将适当地省略重复说明。此外，实施例不限制本发明，而是仅例证本发明。实施例中所述的所有特征及其组合都不是本发明的必要本质内容。

图1至6示出根据本发明实施例的车载无线电天线装置的示例。如图1中所示，该车载无线电天线装置包括：元件1，该元件1包括用于接收无线电波的天线元件(杆状天线，螺旋形线圈等)；壳体2，该壳体2用于保护内部不受恶劣天气影响；放大器基板3，该放大器基板3用于放大由元件1接收的高频信号；电缆5，该电缆5用于传输由放大器基板3放大的信号并且用于向放大器基板3供电(参见图2)；基座20，该基座20用于保持部件；和金属配合件50，该金属配合件50具有钩，用于将基座20固定至车辆面板10诸如金属板形状的车顶。元件1附接至壳体2的上部(例如通过旋拧被设置在元件1上的公螺钉与被设置在壳体2上的母螺钉)。

基座20按如下方式形成。如图2至4中所示，作为金属紧固构件的金属螺母40通过熔融焊接等被固定至钣金件21，并且该钣金件21由树脂围绕以与树脂一体成型(所谓的插入成型)。因此，基座20包括钣金件21和与钣金件21成一体的树脂部30。基座20被布置成阻塞(闭合)壳体2的底面，并且利用小螺钉，借助于被设置在树脂部30的外围部中的配合孔31将基座20固定至壳体2。

如图4中所示，钣金件21具有底面部22以及一对(多个)臂部23，臂部23在对角位置处从底面部22竖直直立。此外，通过拉伸加工在底面部22上形成圆形的阶梯面24，并且通过折叠底面部22的边缘形成加强肋25。在钣金件21具有薄的壁厚度的情况下，设置阶梯面24和加强肋25，以提高抗弯强度。在底面部22(阶梯面24)中形成减重孔22a，以减轻重量。如图2中所示，金属螺母40为阶梯螺母(具有先导部的螺母)，该阶梯螺母在其中心部分中具有突出部41，并且在底面部22的中心部分中形成将接合突出部41的螺母定位孔26。为了确保钣金件21和金属螺母40之间的电连接，通过熔融焊接或钎焊将金属螺母40固定至钣金件21。

树脂部30具有大体椭圆形的轮廓，并且在树脂部30的下面侧上的中心部分中形成接合突出部32，该接合突出部32成形为接合车辆面板10(例如，车顶)中的方形安装孔11。接合突出部32具有孔33，金属螺母40的母螺钉孔42暴露于孔33。在树脂部30的上面侧上也形成另一孔34，金属螺母40的母螺钉孔42暴露于该另一孔34。在树脂部30已经成型之后，将金属管55压配到孔33中。金属管55的上端接触金属螺母40的突出部41。接合突出部32设有电缆引出孔39，以便使电缆穿过，并且通过电缆引出孔39将被连接至放大器基板3的电缆5引出至外部。

如图2和3中所示，从钣金件21直立的多个臂部23从树脂部30的上面突出。每个臂部23的上端都设有狭缝23a，由此形成为可折叠的折叠部23b。此外，在树脂部30的上面上形成多个凸出体35，以在预定高度处支撑放大器基板3的下面。然后，在基座20上特别地，如图5中所示，在一对对角位置处设置的臂部23之间安装放大器基板3。之后，将臂部23的折叠部23b折叠并且钎焊至放大器基板3的接地电极3a，并且借助于导电结合剂等等电连接。在放大器基板3被安装在基座20上并且由臂部23保持的状态下，如图5中所示，放大器基板3被封装在壳体2中。

图6示出处于如下状态下的基座20，即基座20安装在车辆面板10上，并且通过将金属配合件50的螺栓部51与基座侧上的螺母40旋拧而旋紧。应注意，在图中未示出壳体2和放大器基板3。如图6中所示，通过如下方式执行将基座20安装至车辆面板10，即接合基座20的下面上的接合突出部32与方形安装孔11，将具有钩52的金属配合件50的螺栓部51旋拧到金属螺母40的母螺钉孔42中，以及在接合树脂部30的下面上的锁定沟槽37的状态下旋紧在钩52上一体形成的L形向内折叠臂53。通过这种方式，绕金属配合件50的螺栓部51设置的钩52咬合到车辆面板10的一面内，由此将金属配合件50电连接至车辆面板10。因而，放大器基板3的接地电极3a借助于钣金件21的臂部23、底面部22、金属螺母40和螺钉部51以及金属配合件50的钩52而电连接至车辆面板10，并且因而建立了接地电极3a和车辆面板10之间的接地连接。由于金属管55存在于螺栓部51周围，所以金属配合件50向上旋紧至如下程度，即钩52的基部的上面接触金属管55。此外，钣金件21被设置成具有比钩52的尖端的外径大的尺寸。因此，钩52的尖端位于钣金件21的下面区域的范围内(图6中的箭头标记E所示的范围)，并且钣金件21能够承受通过旋紧螺栓部51产生的钩52的尖端的压力。结果，将不向基座20的树脂部30施加大应力，因而使得能够通过旋紧而可靠地固定基座20。

根据该实施例，能够获得如下优点。

(1)基座20的材料的主要部分由具有较小比重的树脂而非由具有较大比重的金属形成。因此，与通过压铸金属而形成的传统基座相比，能够实现重量减轻。

(2)在通过压铸金属形成基座的情况下，模具的安装昂贵，这是因为使用具有高熔点的金属。相反，在树脂成型基座的情况下，安装简单，并且其材料廉价。因此，能够以低成本生产具有钣金件21的基座20，该钣金件21由将一体成型的树脂围绕。

(3)通过压铸金属形成的传统基座导电，因此，在基座接触用于无线电信号的电缆或者放大器基板3的电源电缆的情况下，存在可能发生意外短路的风险。然而，在钣金件21被树脂部30覆盖的该实施例中的基座20中，电流不在基座20的表面上流动，并且能够防止在基座20和用于无线电信号的电缆或者放大器基板3的电源电缆之间的短路。结果，能够获得具有高安全性的产品。

(4)作为用于钣金件的材料，能够选择具有优良可焊性的材料，诸如锡。因而，可能通过钎焊连接，不使用螺钉等等，保持放大器基板3，旨在通过减少部件的数目以求减少重量和减少成本。

图7是用于解释如下情况的视图，其中通过共用钣金件，根据车辆面板侧上的安装孔的形状改变基座20的突出部的形状。图7的(A)中的钣金件21与参考图1至5所述的实施例中的钣金件相同。如图7的(B)中所示，在与钣金件21一体形成的树脂部30的接合突出部32A以具有大体方形横截面的大体管形形成的情况下，如图7的(C)中所示，可能实现与具有大体方形的安装孔11A共形的基座结构。此外，如图7的(D)中所示，在树脂部30的接合突出部32B以具有大体椭圆形横截面的大体管形形成的情况下，如图7的(E)中所示，可能实现与具有大体椭圆形的安装孔11B共形的基座结构。

如上文参考图7所述的，可能通过如下方式实现与具有各种形状和尺寸的车辆面板的安装孔共形的结构，即共用钣金件21以保持放大器基板3并且执行接地连接，以及改变围绕钣金件的树脂成型部的形状。

图8是用于解释如下情况的视图，其中通过共用钣金件，根据壳体的底面形状而改变基座20的轮廓。图8的(A)中的钣金件21与参考图1至5所述的实施例中的钣金件相同。在壳体的底面具有小形状的情况下，如图8的(B)中所示，具有小轮廓的树脂部30A只能与钣金件21一体形成。另一方面，在壳体的底面具有大形状的情况下，如图8的(C)中所示，具有大轮廓的树脂部30B只能与钣金件21一体形成。

如上文参考图8所述的，可能通过如下方式实现能够解决天线装置的壳体尺寸差异的结构，即共用钣金件21以保持放大器基板3并且执行接地连接，以及改变围绕钣金件的树脂成型部的形状。

图9仅示出根据本发明的另一实施例中的基座20。在该情况下，在钣金件21的底面部22的中心部分中形成螺栓配合孔25A而非螺母定位孔。通过熔融焊接或钎焊将穿过螺栓配合孔25A的作为金属紧固构件的金属螺栓45的头部固定至钣金件21。能够以和图10中的传统情况相同的方式，通过使用螺母6(例如，具有钩的金属螺母)将钣金件21安装至车辆面板。

除了改变了金属紧固构件之外，图9中的实施例具有与图1至5中所示的实施例大体相同的操作和效果。

虽然至此已参考实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，在权利要求中所述的范围内，能够向实施例中的组成元件和处理过程添加各种变型。下面将描述一些变型示例。

可通过机械铆接将金属螺母40固定和电连接至钣金件21。此外，可能在已经对钣金件应用了钻削加工后，在钣金件21上直接形成母螺钉。

能够通过提供至少一个臂部23，在钣金件21和放大器基板3的接地电极3a之间作出电连接。然而，为了机械地保持放大器基板3，可优选地设置多个臂部23。

在一些情况下，取决于天线装置的类型，不在基板上安装放大器。然而，显然本发明也能够应用于如下天线装置，该天线装置在壳体内具有基板，但无放大器。

附图标记列表

1：元件

2：壳体

3：放大器基板

3a：接地电极

4,20：基座

6,40：螺母

10：车辆面板

11,11A,11B：安装孔

21：钣金件

22：底面部

23：臂部

23a：狭缝

23b：折叠部

25：加强肋

26：螺母定位孔

30,30A,30B：树脂部

32,32A,32B：接合突出部

41：突出部

50：金属配合件

51：螺栓部

52：钩

Claims (2)

1.一种天线装置，包括：

壳体；

基板，所述基板被封装在所述壳体中，所述基板的上面上设有接地电极，并且所述基板被构造成从天线元件接收信号；和

基座，所述基座保持所述基板，

其中所述基座包括底面部；从所述底面部直立的多个上端部；和树脂部，所述树脂部具有突出部，所述突出部被设置在所述基座的下面上的中心部分处，并且所述突出部被构造成穿过车辆面板的安装孔，并且

其中所述多个上端部中的至少一个上端部电连接至所述接地电极，并且所述底面部通过金属紧固构件电连接至所述车辆面板，所述金属紧固构件由螺栓或螺母构成，并且所述金属紧固构件一体地形成在所述底面部上，使得所述接地电极电连接至所述车辆面板。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述金属紧固构件由所述螺栓构成。