JP2006344716A - アンテナ装置およびそれに用いられるシールドカバー - Google Patents

Abstract

【課題】はんだ付け時に、シールドカバーの内部に搭載されているＬＮＡ回路等の回路がショートするのを防止できるアンテナ装置およびシールドカバーを提供する。
【解決手段】回路基板２１の裏面２１ｂ上に搭載されたＬＮＡ回路をシールドするシールドカバー２４は、四隅が面取りされた略矩形の天井部２４１と、４つの側壁部２４２〜２４５と、４つの角部２４７とを有する。シールドカバー２４は、４つの角部２４７ではんだ付けにより回路基板の裏面２１ｂ上に取り付けられる。４つの側壁部２４２〜２４５と４つの角部２４７との間に隙間がない。シールドカバー２４は、金属板４０の折り曲げ加工により形成され、４つの角部２４７の両端に側壁部２４２〜２４５と重なる延長部２４８を有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、ＧＰＳ（全地球測位システム）用アンテナとして使用されるアンテナ装置のシールドカバーの構造に関する。

この技術分野において周知のように、現在、車両には種々のアンテナが搭載される。例えば、そのようなアンテナの１つに、ＧＰＳ（全地球測位システム）用アンテナがある。

ＧＰＳ（Global Positioning System）は、人工衛星を用いた衛星測位システムである。ＧＰＳは、地球を周回している１８個の人工衛星のうちの４個の人工衛星からの電波（ＧＰＳ信号）を受信し、この受信した電波から移動体と人工衛星との位置関係および時間誤差を測定して三角測量の原理に基づいて、移動体の地図上における位置や高度を高精度で算出することを可能としたものである。

ＧＰＳは、近年では、走行する自動車の位置を検出するカーナビゲーションシステム等に利用され、広く普及している。カーナビゲーション装置は、このＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ用アンテナと、このＧＰＳ用アンテナが受信したＧＰＳ信号を処理して車両の現在位置を検出する処理装置と、この処理装置で検出された位置を地図上に表示するための表示装置等から構成される。

カーナビゲーション装置を自動車に搭載するに際しては、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ用アンテナは、例えば自動車の屋根（ルーフ）上などの車外に設置される（例えば、特許文献１参照）。

ＧＰＳ用アンテナのようなアンテナ装置は、アンテナケースと、このアンテナケース内に収容されるアンテナモジュールとを有する。アンテナモジュールは、主面および裏面を持つ回路基板と、回路基板の主面上に搭載されるパッチアンテナのような平面アンテナ素子と、回路基板の裏面上に搭載されるＬＮＡ（低雑音増幅）回路と、このＬＮＡ回路をシールドするシールドカバーとから構成されている。

シールドカバーは、平面図の形状として、その四隅が面取りされた実質的に矩形形状をしている。すなわち、シールドカバーは四隅に角部を有する。そして、シールドカバーは、その四隅（角部）ではんだ付けされて回路基板の裏面に取り付けられる。

図１および図２を参照して、従来のシールドカバー５０について説明する。図１において、（Ａ）は従来のシールドカバー５０の全体の外観を示す外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の二点鎖線の丸で囲んだ部分の部分拡大図である。図２は従来のシールドカバー５０を形成するための金属板６０の平面図である。

金属板６０は、前後方向に延びる中心線ＣＬに関して左右対称の形状をしている。詳述すると、金属板６０は、四隅が面取りされたほぼ矩形の天井部５１と、この天井部５１の四辺に形成された４つの側壁部５２、５３、５４、及び５５とを有する。４つの側壁部５２、５３、５４、および５５は、それぞれ、前側壁部、後側壁部、右側壁部、左側壁部と呼ばれる。前側壁部５２は、中心線ＣＬを境にして互いに離間した一対の前側壁片から構成され、それらの間に開口がある。また、一対の前側壁片５２の間には、同軸ケーブルを保持するための保持片５６が形成されている。金属板６０は、その四隅に４つの角部５７を更に有する。

これら前側壁部５２、後側壁部５３、右側壁部５４、左側壁部５５、保持片５６、および４つの角部５７を、天井部５１に対して直角に（図２の紙面に対して裏側へ直角に）折り曲げることによって、図１（Ａ）に示されるようなシールドカバー５０が形成される。

このような構造のシールドカバー５０は、角部５７で回路基板の裏面にはんだ付けすることにより、回路基板の裏面上に取り付けられる。

尚、内部に配置された基板をシールドするシールドケースが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−１０９６８７号公報 特開平８−２９３６８８号公報

しかしながら、従来のシールドカバー５０では、図１（Ｂ）に示されるように、シールドカバー５０の折り合わせ部分（すなわち、４つの側壁部５２〜５５と角部５７との間）に隙間Ｇが出来てしまう。その結果、このシールドカバー５０を回路基板の裏面にはんだ付けにより取り付ける際に、これら隙間Ｇからはんだがシールドカバー５０の内側へ流れ込み、シールドカバー５０の内部に搭載されているＬＮＡ回路をショートしてしまうという恐れがある。

尚、特許文献２に開示されたシールドケースは、内部に配置された基板をシールドするものであって、回路基板の裏面（一面）に搭載されたＬＮＡ回路等の回路をシールドするために、回路基板の裏面（一面）に取り付けられるシールドカバーとは構造が異なる。

したがって、本発明の課題は、はんだ付け時に、内部に搭載されているＬＮＡ回路等の回路がショートするのを防止することができるアンテナ装置及びそれに用いられるシールドカバーを提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、互いに対向する主面（２１ａ）と裏面（２１ｂ）とを持つ回路基板（２１）と、前記回路基板の主面上に搭載された平面アンテナ素子（２０）と、該平面アンテナ素子と接続されて前記回路基板の裏面上に搭載されたＬＮＡ回路と、前記回路基板の裏面上に取り付けられて、前記ＬＮＡ回路をシールドするシールドカバー（２４；２４Ａ）とを有するアンテナ装置（１０）において、前記シールドカバー（２４）は、四隅が面取りされた略矩形の天井部（２４１）と、該天井部の四辺で所定方向に直角に延在する４つの側壁部（２４２〜２４５；２４２Ａ，２４４Ａ）と、互いに隣接する側壁部間の前記天井部の四隅で前記所定方向に直角に延在する４つの角部（２４７；２４７Ａ）とを有し、前記シールドカバーは前記４つの角部ではんだ付けにより前記回路基板の裏面上に取り付けられ、前記４つの側壁部（２４２〜２４５；２４２Ａ，２４４Ａ）と前記４つの角部（２４７；２４７Ａ）との間に隙間がないことを特徴とするアンテナ装置（１０）が得られる。

上記本発明の第１の態様に係るアンテナ装置において、前記シールドカバー（２４）は、金属板（４０）の折り曲げ加工により形成され、前記４つの角部の両端に前記側壁部と重なる延長部（２４８）を有するものであって良い。その代わりに、前記シールドカバー（２４Ａ）は、プレス機械を用いた金属板の絞り加工により形成され、互いに隣接する前記側壁部（２４２Ａ，２４４Ａ）と前記角部（２４７Ａ）とが連続して繋がった形状を有するものであって良い。

本発明の第２の態様によれば、回路基板（２１）の一面（２１ｂ）上に搭載された回路をシールドするシールドカバー（２４；２４Ａ）であって、四隅が面取りされた略矩形の天井部（２４１）と、該天井部の四辺で所定方向に直角に延在する４つの側壁部（２４２〜２４５；２４２Ａ，２４４Ａ）と、互いに隣接する側壁部間の前記天井部の四隅で前記所定方向に直角に延在する４つの角部（２４７；２４７Ａ）とを有し、前記シールドカバーは前記４つの角部ではんだ付けにより前記回路基板の一面上に取り付けられ、前記４つの側壁部（２４２〜２４５；２４２Ａ，２４４Ａ）と前記４つの角部（２４７；２４７Ａ）との間に隙間がないことを特徴とするシールドカバーが得られる。

上記本発明の第２の態様に係るシールドカバーにおいて、前記シールドカバー（２４）は、金属板（４０）の折り曲げ加工により形成され、前記４つの角部の両端に前記側壁部と重なる延長部（２４８）を有するものであって良い。その代わりに、前記シールドカバー（２４Ａ）は、プレス機械を用いた金属板の絞り加工により形成され、互いに隣接する前記側壁部（２４２Ａ，２４４Ａ）と前記角部（２４７Ａ）とが連続して繋がった形状を有するものであって良い。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、天井部の四辺に形成された４つの側壁部と天井部の四隅に形成された４つの角部との間に隙間がないので、シールドカバーをはんだ付け時に、シールドカバーの内部に搭載されているＬＮＡ回路等の回路がショートするのを防止することができる。

図３を参照して、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置１０について説明する。図示のアンテナ装置１０は、ＧＰＳ信号受信用のアンテナ装置である。

アンテナ装置１０は、アンテナケース１３と、アンテナモジュール１４と、パッキン部材１５と、信号線（同軸ケーブル）１６とを備える。アンテナケース１３はドーム状のトップカバー１１とボトムプレート１２とが接合されて構成される。アンテナモジュール１４はトップカバー１１内に収納される。パッキン部材１５は、トップカバー１１とボトムカバー１２との接合部に配設されてアンテナケース１３の密着性を確保するためのものである。尚、パッキン部材１５は、防水機能をも果たすので、防水パッキンとも呼ばれる。信号線１６はアンテナモジュール１４に接続される。

アンテナモジュール１４は、平面アンテナ素子２０と回路基板２１とを有する。平面アンテナ素子２０は、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ信号を受信するアンテナであり、図示の例では、パッチアンテナから構成されている。回路基板２１は主面２１ａと裏面２１ｂとを持つ。回路基板２１の主面２１ａに平面アンテナ素子２０が搭載される。回路基板２１の裏面２１ｂには、この平面アンテナ素子２０によって受信したＧＰＳ信号に対して信号増幅を施すＬＮＡ回路（図示せず）が搭載されている。平面アンテナ素子２０と回路基板２１の主面２１ａとは、両面テープ２２などによって接合されている。

回路基板２１の裏面２１ｂには、ＧＰＳ信号をアンテナケース１３の外部に取り出すための信号線（同軸ケーブル）１６が接続される。また、回路基板２１の裏面２１ｂには、上記ＬＮＡ回路をシールドするためのシールドカバー２４が取り付けられている。信号線１６は、トップカバー１１に形成された切欠部（図示せず）を介して外部に引き出される。

アンテナ装置１０は、トップカバー１１の内部空間にアンテナモジュール１４及びパッキン部材１５が収納された状態で、このトップカバー１１とボトムプレート１２とが３つの螺子２６によって螺子止めされることにより接合一体化される。

パッキン部材１５は、例えばＥＰＤＭゴムなどの樹脂材料によって形成されている。パッキン部材１５は、アンテナモジュール１４の全面を覆うベース部１５ａと、トップカバー１１に形成された切欠部の位置で信号線１６の外周を覆うガスケット部１５ｂとを有する。

ボトムプレート１２には、中央部に単一の凹部１２ａが形成されている。この凹部１２ａに永久磁石３０が配設される。この永久磁石３０は、自動車のルーフにアンテナ装置１０を吸着固定させるために配設されるものである。また、ボトムプレート１２の外方に臨む側の主面には、当該主面の略全面に渡って、自動車のルーフへの傷付き防止を目的とした樹脂シート３１が貼り付けられる。この樹脂シート３１には、当該アンテナ装置１０の型番号や名称などがプリントされる。

図４および図５を参照して、図３に示した、本発明の第１の実施の形態によるシールドカバー２４について説明する。図４において、（Ａ）はシールドカバー２４の全体の外観を示す外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の二点鎖線の丸で囲んだ部分の部分拡大図である。図５はシールドカバー２４を形成するための金属板４０の平面図である。

金属板４０は、後述するように、角部が延長部を持っている点を除いて、図２に図示した金属板６０と同様の構成を有する。

金属板４０は、前後方向に延びる中心線ＣＬに関して左右対称の形状をしている。詳述すると、金属板４０は、四隅が面取りされたほぼ方形の天井部２４１と、この天井部２４１の四辺に形成された４つの側壁部２４２、２４３、２４４、及び２４５とを有する。４つの側壁部２４２、２４３、２４４、および２４５は、それぞれ、前側壁部、後側壁部、右側壁部、左側壁部と呼ばれる。前側壁部２４２は、中心線ＣＬを境にして互いに離間した一対の前側壁片から構成され、それらの間に開口がある。また、一対の前側壁片２４２の間には、同軸ケーブル１６（信号線）を保持するための保持片２４６が形成されている。

金属板４０は、その四隅に４つの角部２４７を更に有する。各角部２４７は、その両端に隣り合う側壁部と重なる延長部２４８を有する。

これら前側壁部２４２、後側壁部２４３、右側壁部２４４、左側壁部２４５、保持片２４６、および４つの角部２４７を、天井部２４１に対して二点鎖線に沿って直角に（図５の紙面に対して裏側へ直角に）折り曲げ、更に延長部２４８を隣接する側壁部側へ鎖線に沿って直角に折り曲げることによって、図４（Ａ）に示されるようなシールドカバー２４が形成される。

このような構造のシールドカバー２４は、４つの角部２４７で回路基板２１の裏面２１ｂにはんだ付けすることにより、回路基板２１の裏面２１ｂ上に取り付けられる。

このようにシールドカバー２４は、その四隅で回路基板２１の裏面２１ｂ上にはんだ付けされるので、シールドカバー２４の縦横寸法を、回路基板２１の縦横寸法に実質的に等しい程度にまで大きくすることができる。

シールドカバー２４の折り合わせ部に隙間がない。換言すれば、４つの側壁部２４２〜２４５と４つの角部２４７との間に隙間がない。そのため、シールドカバー２４をはんだ付けする際に、はんだがシールドカバー２４の内側へ流れ込むのを防止することができる。その結果、シールドカバー２４の内部に搭載されているＬＮＡ回路がショートしてしまうこともない。

図６を参照して、本発明の第２の実施の形態によるシールドカバー２４Ａについて説明する。図６において、（Ａ）はシールドカバー２４Ａの全体の外観を示す外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の二点鎖線の丸で囲んだ部分の部分拡大図である。

図４に図示したシールドカバー２４は、折り曲げ加工により、４つの側壁部と４つの角部との間に隙間がない形状を有しているが、本例のシールドカバー２４Ａは、プレス機械を用いた金属板の絞り加工により、４つの側壁部と４つの角部との間に隙間がない形状を有している。すなわち、例えば、図６（Ｂ）に示されるように、前側壁部２４２Ａと角部２３７Ａと右側壁部２４４Ａとが隙間無く連続的に繋がっている。

尚、図６（Ａ）には明白には図示されてはいないが、右側壁部２４４Ａと角部と後側壁部とは隙間無く連続的に繋がっており、後側壁部と角部と左側壁部とは隙間無く連続的に繋がっており、左側壁部と角部と前側壁部２４２Ａとは隙間無く連続的に繋がっている。

このような構造を有するシールドカバー２４Ａにおいても、シールドカバー２４をはんだ付けする際に、はんだがシールドカバー２４の内側へ流れ込むのを防止することができる。その結果、シールドカバー２４の内部に搭載されているＬＮＡ回路がショートしてしまうこともない。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。

従来のシールドカバーを示す図で、（Ａ）は従来のシールドカバーの全体の外観を示す外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の二点鎖線の丸で囲んだ部分の部分拡大図である。 図１に示した従来のシールドカバーを形成するための金属板の平面図である。 本発明の一実施の形態によるアンテナ装置の概略分解図である。 本発明の第１の実施の形態によるシールドカバーを示す図で、（Ａ）はシールドカバーの全体の外観を示す外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の二点鎖線の丸で囲んだ部分の部分拡大図である。 図４に示したシールドカバーを形成するための金属板の平面図である。 本発明の第２の実施の形態によるシールドカバーを示す図で、（Ａ）はシールドカバーの全体の外観を示す外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の二点鎖線の丸で囲んだ部分の部分拡大図である。

符号の説明

１０ アンテナ装置
２０ 平面アンテナ素子
２１ 回路基板
２１ａ 主面
２１ｂ 裏面
２４，２４Ａ シールドカバー
２４１ 天井部
２４２〜２４５，２４２Ａ，２４４Ａ 側壁部
２４７，２４７Ａ 角部
２４８ 延長部
４０ 金属板

Claims (6)

1. 互いに対向する主面と裏面とを持つ回路基板と、前記回路基板の主面上に搭載された平面アンテナ素子と、該平面アンテナ素子と接続されて前記回路基板の裏面上に搭載されたＬＮＡ回路と、前記回路基板の裏面上に取り付けられて、前記ＬＮＡ回路をシールドするシールドカバーとを有するアンテナ装置において、
   前記シールドカバーは、四隅が面取りされた略矩形の天井部と、該天井部の四辺で所定方向に直角に延在する４つの側壁部と、互いに隣接する側壁部間の前記天井部の四隅で前記所定方向に直角に延在する４つの角部とを有し、前記シールドカバーは前記４つの角部ではんだ付けにより前記回路基板の裏面上に取り付けられ、前記４つの側壁部と前記４つの角部との間に隙間がないことを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記シールドカバーは、金属板の折り曲げ加工により形成され、前記４つの角部の両端に前記側壁部と重なる延長部を有することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記シールドカバーは、プレス機械を用いた金属板の絞り加工により形成され、互いに隣接する前記側壁部と前記角部とが連続して繋がった形状を有する、請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 回路基板の一面上に搭載された回路をシールドするシールドカバーであって、
   四隅が面取りされた略矩形の天井部と、
   該天井部の四辺で所定方向に直角に延在する４つの側壁部と、
   互いに隣接する側壁部間の前記天井部の四隅で前記所定方向に直角に延在する４つの角部とを有し、
   前記シールドカバーは前記４つの角部ではんだ付けにより前記回路基板の一面上に取り付けられ、前記４つの側壁部と前記４つの角部との間に隙間がないことを特徴とするシールドカバー。
5. 前記シールドカバーは、金属板の折り曲げ加工により形成され、前記４つの角部の両端に前記側壁部と重なる延長部を有することを特徴とする、請求項４に記載のシールドカバー。
6. 前記シールドカバーは、プレス機械を用いた金属板の絞り加工により形成され、互いに隣接する前記側壁部と前記角部とが連続して繋がった形状を有する、請求項４に記載のシールドカバー。
   

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