CN1523706A - 安装在车辆上的天线装置 - Google Patents

Abstract

一种天线装置被安装在车体上。天线元件的末端附接到天线基座上。所述的天线基座配备一个与天线元件电连接并且被插入一个形成在车体上的孔中的导电的螺栓突出部分以及一个安装在车体外表面用于使螺栓突出部分与车体之间保持电绝缘的第一绝缘部件。一个导电垫圈被设置在车体内使螺栓突出部分可以插入其中。一个导电螺母被设置在车体内并被旋紧到螺栓突出部分用于从天线元件到设置于车内的电气设备之间形成一个电通路。一个第二绝缘部件被设置于车体内用于使螺栓突出部分与垫圈之间保持电绝缘，并且使螺母与垫圈之间也保持电绝缘。

Description

安装在车辆上的天线装置

                                技术领域

本发明涉及一种安装在车辆的车顶或类似部位的天线装置。

                                背景技术

日本专利公开号2001-168615A披露了一种天线装置，其中一个用来在其上安置天线元件最接近端的天线基座被固定到诸如车顶的车体上，固定的方式是将一个从天线基座突出的安装螺栓插入到形成在车体上的安装孔，并通过一个棘爪式垫圈将一个螺母旋紧到安装螺栓上以将天线基座紧固到车体上。附带一提，棘爪式垫圈的棘爪咬紧车体的内表面，从而在防止螺母松动的同时将安装螺栓牢固地落地安装到车体上。

在上述结构中，安装螺栓被设置成一个通过它插入线缆的空心部件，因此天线元件的天线信号通过该线缆输入或输出。

相应地，为了将这样的天线装置安装到车体上，除了对安装螺栓和螺母的旋紧操作外，还有必要执行一个对线缆的固定操作。

                                发明内容

为此，本发明的一个目的是提供一种天线装置，该天线装置能够仅仅通过对安装螺栓和螺母的旋紧操作将其固定到车体上，而不必设置线缆。

为了达到上述目的，根据本发明提供了一种安装在车体上的天线装置，该天线装置包括：

一个天线元件；

一个天线基座，天线元件的末端附接其上，该天线基座包括：

一个导电螺栓突出部分，该螺栓突出部分与天线元件电连接并插入形成在车体上的孔中；

一个第一绝缘部件，该部件安装在车体的外表面，用来使上述螺栓突出部分与车体电绝缘；

一个导电垫圈，该垫圈设置在车体内侧，从而使螺栓突出部分穿过其中；

一个导电螺母，该螺母设置在车体内侧并被旋紧到螺栓突出部分上，从而在天线元件与设置在车辆内的电气设备之间形成一条电通路；以及

一个第二绝缘部件，该部件设置在车体内侧，用来使上述螺栓突出部分与垫圈电绝缘，并使上述螺母与垫圈电绝缘。

在该构造中，由于天线信号的信号通路是由用来将天线基座固定到车体上的螺栓突出部分组成的，就不需要一条用来输入/输出天线信号的线缆。相应地，通过将螺母旋紧到螺栓突出部分的简单操作就能将天线装置固定。

最好的是，螺栓突出部分穿过垫圈，从而限制它们之间的相对转动。这里，第一绝缘部件包括一个使其接触车体外表面的突出部分，而垫圈包括一个被安排成通过车体与该突出部分相对的棘爪。

在该构造中，由于使垫圈的圆周位置相对于第一绝缘部件稳定不动，因此该突出部分与棘爪能够彼此准确相对。这样能够防止保持在棘爪和突出部分之间的车体由于不注意而变形。

这里，较佳的是天线基座包括一个与螺栓突出部分相延续并与第一绝缘部件整体成型的导电部件，从而使该突出部分被设置在该导电部件与车体之间。

在该构造中，由于作用在该突出部分上的由旋紧操作产生的压力由导电部件来承受，因此就减小了作用在该突出部分上的剪切应力。相应地，能够增强突出部分的机械强度。

同样较佳的是第一绝缘部件包括一个橡胶衬垫，该橡胶衬垫安装在车体的外表面并形成有一个孔，突出部分穿过该孔延伸。

在该构造中，用来防止雨水或类似物渗入车体内侧的橡胶衬垫不会因为对螺母的旋紧操作而变形。进一步，由于对螺母的旋紧压力由突出部分承受，就能够保证天线装置的准确固定。

最好的是，天线装置进一步包括一个导电的保护盒，该保护盒带有一个插入在垫圈与第二绝缘部件之间的壁，壁上形成一个穿入螺栓突出部分的孔。这里，垫圈与保护盒电连接。在保护盒内侧将螺母旋紧到螺栓突出部分。螺栓突出部分通过第二绝缘部件与保护盒电绝缘。

在该构造中，由于保护盒在车体的内侧附接到螺栓突出部分上，在需要的电路元件被放置在保护盒中的情况下，就能缩小设置在车体外侧的部分的尺寸。进一步，由于构成了一个同轴结构，其中螺栓突出部分充当一个核心导体而垫圈充当一个外部导体，这样能够防止外部噪声与天线信号混合。

这里，较佳的是：在第二绝缘部件上形成一个螺栓突出部分穿过的孔；而螺栓突出部分和第二绝缘部件上的孔被形成为能够限制它们之间的相对转动。

在该构造中，垫圈相对于螺栓突出部分的圆周位置能被第二绝缘部件所限制。相应地，垫圈的棘爪能够与第一绝缘部件的突出部分准确相对。

同样较佳的是该天线装置进一步包括一个被第二绝缘部件和螺母所保持的导电片。

在该构造中，通过将螺母旋紧到螺栓突出部分使螺栓突出部分与导电片形成电连接。所以，在导电片预先与相关电气电路电连接的情况下，仅仅通过将螺母旋紧到螺栓突出部分就能使天线元件的天线信号与电气电路相联通。

这里，更佳的是将垫圈和第二绝缘部件与保护盒固定，并将导电片固定到第二绝缘部件。螺母包括一对沿着螺栓突出部分的轴向彼此分开的凸缘，所述导电片插入该对凸缘其中。

在该构造中，由于螺母并没有与导电片隔离，从车体内侧和车体装配在一起的垫圈、保护盒、第二绝缘部件、导电片以及螺母彼此之间相互连接。相应地，增强了对天线装置的安装操作的可操作性。

                              附图说明

本发明的上述目的和优点将通过参考附图对优选实施例的详细描述变得更为显而易见，其中：

图1是根据本发明一个实施例的天线装置的基本部分的正视图；

图2是图1的右视图；

图3是取自图1中A-A线方向的放大截面图；

图4是取自图2中B-B线方向的放大截面图；

图5是天线装置的天线基座的仰视图；

图6是天线装置的橡胶衬垫的仰视图；

图7是天线装置的金属部件的仰视图，显示出金属部件与树脂整体成型的状态；

图8是取自图7中C-C线方向的金属部件的放大截面图；

图9是取自图7中C-C线方向的放大截面图；

图10是天线装置的保护盒的俯视图，显示出一个棘爪式垫圈和一个绝缘护圈固定到其上的状态；

图11A是棘爪式垫圈的侧视图；

图11B是棘爪式垫圈的仰视图；

图12A是绝缘护圈的俯视图；

图12B是绝缘护圈的侧视图。

                            具体实施方式

下面通过参考附图详细描述根据本发明的一个实施例的天线装置10。

如图1和图2所示，天线装置10被固定在车辆的车顶12上，使一个能枢轴转动的天线元件14、一个罩盖16和一个橡胶衬垫18被设置在车辆的外侧，并使一个棘爪式垫圈20和一个保护盒22被设置在车辆的内侧。

如图3和图4所示，一个天线基座26被设置在罩盖16的内侧，其中一个导电的安装螺栓24从该天线基座26的底侧突出。一个橡胶衬垫18密封地插入天线基座26的底面和车顶12之间，用来防止雨水或类似物通过钻在车顶12上的安装孔12a渗入车辆内。

天线基座26是通过将充当安装螺栓24的最接近端(见图7)的金属部件28注入树脂成型而形成，使其具有如图5所示的底面。所述金属部件初始形成以安装螺栓24为中心的通孔30a来形成突出形成部分30，使得完成注入树脂成型时，绝缘树脂突出32形成为自底面穿过通孔30a突出，如图9所示。

天线元件14通过一个未图示的机构能枢轴转动地固定到天线基座26上。天线元件14的最接近端通过导电片34与金属部件28电连接。

如图5和图7所示，一个止转块24a形成在安装螺栓24的最接近端。只要能达到转动阻止功能(后面详述)，其在垂直于安装螺栓24的轴向方向上的横截面形状就不限于这些附图所示的形状。

罩盖16通过没有画出的平头铆钉、啮合棘爪或类似物相关地固定到天线基座26上。

如图6所示，橡胶衬垫18形成一个圆柱状突出18a。安装螺栓24插入该圆柱状突出18a，而该圆柱状突出18a插入车顶12的安装孔12a，从而在车顶12和安装螺栓24之间达到电绝缘。进一步，橡胶衬垫18形成有通孔18b，天线基座26的绝缘突出32通过该通孔插入，使得绝缘突出32与车顶12直接接触。边缘突出18c形成在橡胶衬垫18底面的边缘，使其与车顶12形成密封接触。

如图11A所示，棘爪式垫圈20成形为底部圆柱形。棘爪20a形成在棘爪式垫圈20的圆柱壁的上端，与天线基座26的绝缘突出32相对。如图11B所示，一个带有槽口部分20b的孔20c形成在棘爪式垫圈20的底部。另一方面，棘爪22b设置在孔22a的边缘，所述孔22a形成在保护盒22的上表面并使安装螺栓24插入其中。为了结合棘爪式垫圈20与保护盒22，棘爪22b相关地和槽口部分20b啮合。由于棘爪式垫圈20和保护盒22是导电部件，这样就建立了它们之间的电连接。设置在安装螺栓24下面的保护盒22的至少一个壁被设定为能够开/关。

如图12A和图12B所示的绝缘护圈38设置在保护盒22的内侧，并使圆柱部分38a向上突出穿过孔22a。绝缘护圈38形成有热填隙突出38b，该热填隙突出38b被插入形成在保护盒22上的填隙孔中并通过热填隙使得绝缘护圈38固定在保护盒22，的顶壁的内表面上。进一步，绝缘护圈38上形成有一个止转块孔38a，其具有与安装螺栓24的止转块24a对应的形状。只要止转块24a与孔38a之间不能相对转动，止转块孔38a的形状就不限于附图所示的形状。

一个导电片40被相关固定到绝缘护圈38上。一个导电螺母42与导电片40相连接，这样螺母42和导电片40可绕着安装螺栓24的轴相互相对转动，并且使得螺母42在安装螺栓的轴的方向可以移动一个预先设定的距离。例如，如图3和图4所示，螺母42形成有互相分隔一个预先确定的长度的一对凸缘，在该凸缘之间设置导电片40。

导电片40的一端与一个在其上设置有天线电路的电路板(未图示)电连接，该端被设置在保护盒22内用作一个信号终端40a。

一个导电的波状垫圈44被插在导电片40和螺母42之间，因此导电片40通过波状垫圈44紧固在绝缘护圈38和螺母42之间，同时在导电片40与螺母42之间建立电连接。

根据上述的结构，保护盒22，棘爪式垫圈20，绝缘护圈38和螺母42被结合在一起。

下面将要介绍如何把上述的天线装置安装到车体上。

首先，安装螺栓24和橡胶衬垫18的圆柱突出部分18a被从车体的外部插入车顶12的孔12a。使天线基座26的绝缘突出部分32与车顶12相接触，同时使橡胶衬垫的边缘突出部分18c与车顶12紧密接触。

下一步，绝缘护圈38从保护盒22的打开的下壁附接到从车顶12的内表面向下突出的安装螺栓24上。附带一提，设置有棘爪式垫圈20，使棘爪20a与绝缘突出部分32相对，因此当螺母42旋紧到安装螺栓24时，车顶12可以通过绝缘突出部分32和棘爪20a紧固。在旋紧螺母42之后，保护盒的下壁就关闭了。

附带一提，保护盒22通过棘爪式垫圈20牢固地落地安装到车顶12上。因为安装螺栓24通过绝缘护圈38与保护盒22和棘爪式垫圈20电绝缘，这样就建立了一个同轴结构，在该同轴结构中，安装螺栓24作为一个核心导体，而棘爪式垫圈20作为一个外部导体。安装螺栓24通过螺母42电连接到导电片40，以致天线元件14的天线信号通过导电片40与电路板相联通。

在天线装置10被固定到车顶12的情况下，因为天线基座26的金属部件28的下表面通过橡胶衬垫18与车顶12相对，就在车顶12和金属部件28之间形成了一个电容。这样就有可能使得天线信号被该电容所削弱。为了避免这种情况的发生，金属部件28并不形成在天线基座26的整个底面上，而是部分地形成在突出形成部分30的附近以便于减少与车顶12相对的面积。

相似的是，因为螺母42的凸缘和导电片40与保护盒22相对，这样就有可能在信号通路和地之间形成一个电容。为了减小在导电片40和保护盒22之间的电容，导电片40与螺母42的凸缘建立电连接之处的尺寸被减小，以便于与螺母42的凸缘具有基本上相同的尺寸。更进一步的是，在导电片40的将插入形成在绝缘护圈38上的接合槽中的外部边缘上形成突出部分，从而导电片40被固定到绝缘护圈38上。

根据上述的结构，因为安装螺栓24被用作天线信号的信号通路，天线装置10就可以通过旋紧螺母42来简单地固定到车顶12上而不需要设置任何的线缆。更进一步的是，因为保护盒22、棘爪式垫圈20和螺母42是整体连接在一起的，就提高了安装操作的可操作性。

因为建立了同轴结构，在该结构中，安装螺栓24用作核心导体而棘爪式垫圈20用作外部导体，这样就可以防止外部的噪声混合到天线信号中来。

因为天线基座26的绝缘突出部分32通过车顶12与棘爪式垫圈20的棘爪20a相对，这样就防止了车顶12发生引人注目的变形。

因为绝缘突出部分32是整体成型在金属部件28的下表面上，当完成螺母42的紧固操作时，作用在突出部分32上的压力通过金属部件28来承受。因为剪应力并不作用在绝缘突出部分32上，这样就可以提高绝缘突出部分32的机械强度。

因为橡胶衬垫18并不插入在绝缘突出部分32和车顶12之间，但是使绝缘突出部分32与车顶12相接触，橡胶衬垫并不因为螺母42的紧固操作而变形，这样就可以防止雨水或类似物渗入车体内部。更进一步的是，因为紧固压力是直接由绝缘突出部分32承受，就可以保证天线装置10的固定定位。

更进一步的是，只有通过把螺母42旋紧到安装螺栓24上，才能通过导电片40的信号终端40a在天线元件14的最近端和设置在保护盒22内部的电路板或其类似物之间建立信号通路。

在常规的结构中，因为用于放大天线信号的放大器、用于把多带信号分开的编码器或其类似装置被设置在车顶12的外部的一个部分中，因此外部部分的尺寸无法减小。在另外一方面，在本发明的天线装置10中，放大器、编码器或类似装置可以被容纳在保护盒22中。因此，设置在车顶12外部部分的尺寸就可以被减小了。

在本实施例中，虽然天线装置10被固定在车的车顶12上，但安装孔也可以钻在诸如行李箱的车的其它的外壁上并且天线装置可以固定在上面。更进一步的是，天线元件14可以根据安装位置相关设置到天线基座26上。

虽然已经参考具体的优选实施例对本发明作了显示和叙述，但是对本领域内熟练的技术人员来说，通过本文的讲授，能有各种不同的修改和改变还是很明显的。显而易见，这些改变和修改将都被认为存在于附后的权利要求限定的本发明的精神和保护范围中。

Claims (8)

1.一种安装在车体上的天线装置，包括：

一个天线元件；

一个天线基座，该天线元件的末端附接于该基座上，所述的天线基座包括：

一个导电的螺栓突出部分，该突出部分与天线元件电连接并且被插入一个形成在车体上的孔；

一个第一绝缘部件，该部件安装在车体的外表面，用来使螺栓突出部分与车体之间电绝缘；

一个导电垫圈，该垫圈设置在车体的内部，以便于螺栓突出部分通过该垫圈插入；

一个导电螺母，该螺母设置在车体的内部被旋紧到螺栓突出部分，用来从天线元件到设置在车体内的电气设备之间形成一个导电通路；和

一个第二绝缘部件，该部件设置在车体的内部，用来使螺栓突出部分与垫圈之间绝缘；并且使螺母与垫圈之间绝缘。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，其中：

所述的螺栓突出部分通过垫圈插入，使它们之间的相对转动得到限制；

所述的第一绝缘部件包括一个使其与车体外表面相接触的突出部分；和

所述的垫圈包括一个设置成通过车体与突出部分相对的棘爪。

3.如权利要求1所述的天线装置，进一步包括一个具有一个插在垫圈和第二绝缘部件之间的壁的导电的保护盒，并且在该保护盒上形成一个螺栓突出部分可以插入的孔，其中：

所述的垫圈和保护盒电连接；

所述的螺母在保护盒的内部旋紧到螺栓突出部分上；和

所述的螺栓突出部分和保护盒通过第二绝缘部件实现电绝缘。

4.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，其中天线基座包括一个导电部件，所述的导电部件和螺栓突出部分相延续并且与第一绝缘部件成型为一体，这样该突出部分被设置在该导电部件和车体之间。

5.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，其中：

所述第二绝缘部件形成有一个螺栓突出部分可以被插入的孔；和

所述螺栓突出部分和第二绝缘部件的孔被形成为能够限制它们之间相对转动的状态。

6.如权利要求3所述的天线装置，进一步包括一个由第二绝缘部件和螺母所支撑的导电片。

7.如权利要求6所述的天线装置，其特征在于，其中：

所述的垫圈和第二绝缘部件被固定在保护盒上，并且导电片被固定到第二绝缘部件上；和

所述螺母包括一对在螺栓突出部分的轴线方向相互分开的凸缘，导电片插在两凸缘之间。

8.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，其中所述的第一绝缘部件包括一个安装在车体外表面上的橡胶衬垫，橡胶衬垫上形成一个孔，突出部分穿过该孔延伸。

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