JP2005303656A - アンテナエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】 過酷に屈曲されても元の形状に復元できるようにする。
【解決手段】 ホイップエレメント１１が固定されている連結金具１１ｄと基部金具１２ｄとはコイルスプリング１２ｂで連結されている。このコイルスプリング１２ｂ内に超弾性合金１２ｃを配設して、超弾性合金１２ｃの一端を連結金具１１ｄに嵌挿し、他端を基部金具１２ｄに嵌挿する。このように構成されたエレメント基部１２は、過酷に屈曲されても超弾性合金１２ｃの作用により元の形状に歪が残ることなく復元される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車載用アンテナに適用して好適なアンテナエレメントに関するものである。

車体に取り付けられるアンテナとしては種々のアンテナがあるが、車体では最も高い位置にあるルーフにアンテナを取り付けると受信感度を高められるため、ルーフに取り付けるルーフアンテナが好まれている。このようなルーフアンテナは、車体に固着されたアンテナベースに対して、アンテナエレメントを着脱自在に取り付けている。そこで、従来のルーフアンテナにおけるアンテナエレメントの構成の一例を図３に示す。

図３に示すように、アンテナエレメント１００は、可撓性を有するホイップエレメント１１１と屈曲可能とされたエレメント基部１１２とから構成される。ホイップエレメント１１１は先端にアンテナトップ１１３が形成されており、絶縁性の長棒状の芯材にコイル状に導線を巻回することによりコイル状のエレメントとして構成されている。このコイル状のエレメントの基端は金属製の連結金具１１１ｄに固着されて電気的に接続されており、連結金具１１１ｄには屈曲自在とされたコイルスプリング１１２ｂが連結されている。このコイルスプリング１１２ｂの下端は基部金具１１２ｄに連結されている。

これにより、ホイップエレメント１１１は連結金具１１１ｄ、コイルスプリング１１２ｂを介して基部金具１１２ｄに電気的に接続される。すなわち、ホイップエレメント１１１から基部金具１１２ｄまでがアンテナとして動作するようになる。なお、基部金具１１２ｄの下部にはネジ部が形成されており、このネジ部を増幅回路等が内蔵されているアンテナケースに螺着することにより、ホイップエレメント１１１で受信された受信信号は、アンテナケース内に導かれアンテナケースから導出されるケーブルを介して車体内に導入されるようになる。
ところで、車載用のアンテナは車体に取り付けられることから、そのアンテナエレメント１００に障害物が衝突したり、走行時の風圧により横加重を受ける場合が多い。この横加重が大きい場合はアンテナエレメント１００が折損するおそれがあることから、従来のアンテナエレメント１００ではアンテナ基部にコイルスプリング１１２ｂを設けて、横加重を受けた際にコイルスプリング１１２ｂが屈曲することにより、その衝撃を吸収するようにしている。

しかしながら、アンテナエレメント１００においては、ホイップエレメント１１１から基部金具１１２ｄまでがアンテナとして動作するのであるが、コイルスプリング１１２ｂが屈曲されると、コイルスプリング１１２ｂは図４（ａ）に示すように正常に屈曲されたり、過度に屈曲された場合は図４（ｂ）に示すようになる。
すると、コイルスプリング１１２ｂが屈曲されると図４（ａ）（ｂ）に示すようにコイルスプリング１１２ｂの各コイル間の接触が断たれたり、その接触が片側だけで接触するようになることから、コイルスプリング１１２ｂが屈曲された際には、コイルスプリング１１２ｂの電気長が変化してアンテナエレメント１００の電気的特性が変わってしまうおそれが生じるようになる。

そこで、これを解決するアンテナエレメントが提案されている（特許文献１参照）。
このアンテナエレメントでは、アンテナエレメントを被取付部に固着するための基部金具と、ホイップエレメントの基端と基部金具との間に設けられたコイルスプリングとを有しており、ホイップエレメントの基端と基部金具とを電気的に橋絡する可撓性の編組線をコイルスプリング内に設けるようにしている。これにより、コイルスプリングが屈曲されて各コイル間の接触状態が変化しても、ホイップエレメントと基部金具とは編組線で電気的に接続されるようになるため、アンテナエレメント全体の電気的特性が変化することを防止することができるようになる。
特開２００１−６０８２０

しかしながら、上記したアンテナエレメントにおいては、屈曲された際にコイルスプリングの弾性により元の形状に復元させているが、過酷に屈曲された場合にはコイルスプリングに歪が残留して元の形状に復元できないおそれがあるという問題点があった。

そこで、本発明は、過酷に屈曲されても元の形状に復元することのできるアンテナエレメントを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のアンテナエレメントは、コイルスプリング内に弾性を有する細長い導電性の棒状体を配設し、その一端を連結金具に他端を基部金具に嵌挿するようにしたことを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、コイルスプリング内に弾性を有する導電性の細長い棒状体を配設し、その一端を連結金具に他端を基部金具に嵌挿するようにしたことから、過酷に屈曲されても復元力が向上して曲がり癖が残らないようになる。

過酷に屈曲されても元の形状に復元されるアンテナエレメントを提供するという目的を、コイルスプリング内に弾性を有する細長い導電性の棒状体を配設し、その一端を連結金具に他端を基部金具に嵌挿するようにしたことにより実現した。

本発明のアンテナエレメントを備える車載用アンテナの構成を図１に示す。
図１に示すように、車載用アンテナ１は、可撓性を有するアンテナエレメント１０が金属製のアンテナベース５と樹脂を成形したアンテナカバー３からなるアンテナケースに固着されて構成されている。本発明にかかるアンテナエレメント１０は、可撓性を有するホイップエレメント１１と屈曲可能とされたエレメント基部１２とから構成されている。ホイップエレメント１１は先端にアンテナトップ１３が形成されており、絶縁性の長棒状の芯材にコイル状に導線を巻回することによりコイル状のホイップエレメント１１が構成されている。エレメント基部１２の基端はアンテナカバー３の上部に設けられたエレメント取付金具に螺着されることにより、アンテナカバー３に着脱自在に固着されている。このアンテナカバー３は金属製のアンテナベース５に嵌着されてアンテナケースを構成しており、その内部には整合器や増幅器等が組み込まれた回路基板がアンテナベース５に保持されて収納されている。このアンテナベース５の下面から突出している取付部は、車体に空けられたアンテナ取付孔内に挿入されて、車体内部からネジをアンテナベース５の取付部に螺着することにより車体に車載用アンテナ１が固着される。なお、アンテナベース５の下端にはエラストマー等の柔軟な材質のパッド４が嵌着されて、アンテナベース５の下面と車体との間に介挿されるように設けられている。

次に、本発明にかかるアンテナエレメント１０の詳細構成を断面図で図２に示す。
図２に示すように、ホイップエレメント１１は、絶縁性の長棒状の絶縁芯１１ｂに導線をコイル状に巻回したコイル状導体１１ａにより構成されており、コイル状導体１１ａは絶縁性のエレメントカバー１１ｃにより被覆されている。絶縁芯１１ｂの下端は金属製の連結金具１１ｄに固着されており、コイル状導体１１ａの下端は連結金具１１ｄの上部に電気的に接続されている。この連結金具１１ｄの下部には屈曲自在とされたコイルスプリング１２ｂの上端が嵌挿されて固着されている。そして、コイルスプリング１２ｂの下端は基部金具１２ｄの上部に嵌挿されて固着されている。

基部金具１２ｄからコイルスプリング１２ｂ、連結金具１１ｄ、ホイップエレメント１１の下部を覆うように柔軟な合成樹脂製の基部カバー１２ａが成形されている。また、基部金具１２ｄの下部からはネジ部１２ｅが延伸するよう形成されている。このネジ部１２ｅは、アンテナカバー３の上部に設けられたエレメント取付金具に螺着されるネジ部である。本発明のアンテナエレメント１０において特徴的な構成は、連結金具１１ｄの下部に嵌挿孔が形成されてこの嵌挿孔内に超弾性合金１２ｃの一端が嵌挿されると共に、基部金具１２ｄの上部に嵌挿孔が形成されてこの嵌挿孔内に超弾性合金１２ｃの他端が嵌挿されている構成とされている。この場合、超弾性合金１２ｃはコイルスプリング１２ｂ内に配設されて、連結金具１１ｄと基部金具１２ｄとを電気的に接続している。超弾性合金１２ｃは、Ｎｉ−Ｔｉ合金であり８％を越える大きな歪を受けても歪が残ることなく元の形状に戻る性質を有している。このように、超弾性合金１２ｃは弾性回復力が優れているため、エレメント基部１２が過酷に屈曲されても歪が残ることなく元の形状に復元されるようになる。なお、超弾性合金１２ｃはエレメント基部１２が容易に屈曲されるように連結金具１１ｄおよび基部金具１２ｄに遊嵌されている。

このように本発明にかかるアンテナエレメント１０が構成されていることにより、ホイップエレメント１１は連結金具１１ｄ、超弾性合金１２ｃを介して基部金具１２ｄに電気的に接続される。すなわち、ホイップエレメント１１、連結金具１１ｄ、超弾性合金１２ｃ、基部金具１２ｄがアンテナとして動作するようになる。なお、ネジ部１２ｅをアンテナカバー３に螺着することにより、アンテナエレメント１０で受信された受信信号は、アンテナカバー３内で増幅等されてアンテナベース５の下面から導出されるケーブルを介して車体内に導入されるようになる。

上記したように、超弾性合金１２ｃをコイルスプリング１２ｂ内に配置して、連結金具１１ｄと基部金具１２ｄとに遊嵌することにより、例えば、コイルスプリング１２ｂが図４（ａ）に示すように正常に屈曲されても、図４（ｂ）に示すように過度に屈曲されても、超弾性合金１２ｃにより連結金具１１ｄと基部金具１２ｄとが電気的に接続されていることから、コイルスプリング１２ｂの電気的な長さによる影響をアンテナエレメント１０は受けないようになる。すなわち、エレメント基部１２が屈曲されてもコイルスプリング１２ｂの影響を受けることなくアンテナエレメント１０の電気的特性は変化しないようになる。また、超弾性合金１２ｃの作用によりエレメント基部１２が過酷に屈曲されても歪が残ることなく元の形状に復元されるようになる。
なお、コイルスプリング１２ｂ内に配置するのは超弾性合金１２ｃに限るものではなく、超弾性合金１２ｃに替えてゴムメタル（登録商標）等の超弾性的性質を示す導電性の棒状体としても良い。

以上の説明ではラジオ用のアンテナエレメントとしたが、本発明のアンテナエレメントはラジオ用に限らず、支持部材のヘリカル状溝部の溝ピッチを一部変えてヘリカルコイルの一部をトラップコイルとして動作させることにより、ＡＭ／ＦＭ／移動電話等の複合アンテナとすることができる。

本発明のアンテナエレメントを備える車載用アンテナの構成を示す図である。 本発明にかかるアンテナエレメントの詳細構成を示す断面図である。 従来のルーフアンテナにおけるアンテナエレメントの構成の一例を示す図である。 従来のアンテナエレメントが屈曲された際のコイルスプリングの屈曲状態を示す図である。

符号の説明

１ 車載用アンテナ、３ アンテナカバー、４ パッド、５ アンテナベース、１０ アンテナエレメント、１１ ホイップエレメント、１１ａ コイル状導体、１１ｂ 絶縁芯、１１ｃ エレメントカバー、１１ｄ 連結金具、１２ エレメント基部、１２ａ 基部カバー、１２ｂ コイルスプリング、１２ｃ 超弾性合金、１２ｄ 基部金具、１２ｅ ネジ部、１３ アンテナトップ、１００ アンテナエレメント、１１１ ホイップエレメント、１１１ｄ 連結金具、１１２ エレメント基部、１１２ｂ コイルスプリング、１１２ｄ 基部金具、１１３ アンテナトップ

Claims (2)

1. ホイップエレメントと、
   該ホイップエレメントを備えるアンテナエレメントを被取付部に固着するための基部金具と、
   前記ホイップエレメントの基端を支持する連結金具と、前記基部金具との間に設けられたコイルスプリングと、
   一端が前記連結金具に、他端が前記基部金具に嵌挿されていると共に、前記コイルスプリング内に配設されている超弾性的性質を示す導電性の細長い棒状体と、
   を備えていることを特徴とするアンテナエレメント。
2. 前記棒状体が超弾性合金製とされていることを特徴とする請求項１記載のアンテナエレメント。
   

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