JP2005303656A - アンテナエレメント - Google Patents
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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
【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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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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- 2004-04-12 JP JP2004116623A patent/JP2005303656A/ja not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-03-08 WO PCT/JP2005/003965 patent/WO2005101568A1/ja active Application Filing
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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