JP2007074226A

JP2007074226A - 車載用アンテナ装置

Info

Publication number: JP2007074226A
Application number: JP2005257860A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Onishi; 唯章大西; Tomotaka Suzuki; 友貴鈴木; Yuki Ikeda; 友樹池田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2007-03-22
Also published as: EP1760825A1; KR20070027456A; US7317424B2; US20070052601A1

Abstract

【課題】接続の信頼性が高く取付も簡単な車載用アンテナ装置を提供すること。
【解決手段】樹脂フィルム２に放射導体パターン３が形成されると共に給電端子４が舌片部２ａに露出しているフィルムアンテナ部１と、舌片部２ａの挿通用スリット６ａ，６ｂと同軸ケ−ブル２０の挿通用開口部６ｃとを有してフィルムアンテナ部１の近傍に設置される絶縁性の筐体６と、筐体６内に収容保持されて給電端子４および同軸ケ−ブル２０に接続される回路基板７とを備え、舌片部２ａを両スリット６ａ，６ｂのいずれか一方に通過させて筐体６の内部に搭載すると共に、回路基板７に電気的かつ機械的に接続された電極ピン９を筐体６内で給電端子４に圧接させるように構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射導体パターンがフィルム面に形成されて自動車のフロントガラスやリアウィンドウ等に装着して好適な車載用アンテナ装置に関する。

この種の車載用アンテナ装置は、通常、樹脂フィルムに放射導体パターンや給電端子を形成してなるフィルムアンテナ部と、低雑音増幅回路等が形成された回路基板を内蔵するコネクタ回路部とを備えており、フィルムアンテナ部の給電端子がコネクタ回路部の回路基板を介して同軸ケーブル等の信号ケ−ブルと電気的に接続されている。すなわち、フィルムアンテナ部は自動車のリアウィンドウ等に貼着することによって良好なアンテナ性能を期待できるので、このフィルムアンテナ部の近傍にコネクタ回路部を設置して回路基板の端子部に給電端子と信号ケ−ブルを接続すれば、この信号ケ−ブルを介して受信回路等の外部回路とフィルムアンテナ部の給電端子とを電気的に接続することができ、実用的価値の高い車載用アンテナ装置が得られる。

このような車載用アンテナ装置の従来技術としては、コネクタ回路部の回路基板を収容保持している筐体に窓部を開設すると共に、回路基板に導電性弾性片の基端部を接続し、この導電性弾性片の先端部を筐体の窓部を通してフィルムアンテナ部の給電端子に弾接させるという構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来技術において、コネクタ回路部とフィルムアンテナ部とが電気的に接続される前の段階では、導電性弾性片の先端部は筐体の窓部から外方へ突出しており、取付対象のガラス面にフィルムアンテナ部を貼着し、このフィルムアンテナ部の一隅に露出する給電端子に対して導電性弾性片を位置合わせしたうえで、フィルムアンテナ部の近傍にコネクタ回路部の筐体を貼着することにより、導電性弾性片が給電端子に圧接したまま筐体の窓部内で押し撓められるようになっている。また、コネクタ回路部の筐体にはフィルムアンテナ部の存する側とは逆側に開口部が開設されており、この開口部に信号ケ−ブル（同軸ケーブル）の一端部が挿入されて回路基板と接続されている。
特開２０００−１９６３２７号公報（第３−４頁、図２）

前述した従来の車載用アンテナ装置では、コネクタ回路部の取付時に、予めガラス面に貼着されたフィルムアンテナ部の給電端子に導電性弾性片を押し当てて撓ませながら筐体を貼着するので、導電性弾性片から生起する弾性反発力が強過ぎると、その弾性反発力によって筐体が剥離しやすくなる。このような理由から導電性弾性片の生起する弾性反発力を比較的弱めに設定しておかねばならず、その結果、給電端子に対する導電性弾性片の接触圧が不十分な大きさになり、車両走行時などに高信頼性が得にくいという問題があった。

また、かかる従来のアンテナ装置では、貼着後の筐体の取付位置が外力等によって若干ずれた場合に、導電性弾性片と給電端子とが接触不良を起こしやすいため、この点でも信頼性に難があった。

さらに、かかる従来のアンテナ装置では、筐体の窓部の周囲が取付面とはなっておらず、窓部の周囲とガラス面等の取付対象との間にすき間が形成されてしまうことから、このすき間を接着剤等で塞いでおかないと外部から異物が侵入して導通不良や短絡事故を誘発する虞がある。それゆえ、異物の侵入に起因する信頼性の低下を回避するために、接着剤等ですき間を塞ぐという煩雑な封止作業が必要になるという問題もあった。

なお、一般的にこの種の車載用アンテナ装置においては、信号ケ−ブルの一端部が挿入されるコネクタ回路部の開口部がフィルムアンテナ部の存する側とは逆側に開設されているが、かかる構成のコネクタ回路部を比較的長尺な半波長ダイポールアンテナと接続する場合には、信号ケ−ブルをフィルムアンテナ部の長手方向に沿わせるために途中で略直角に折り曲げて配線する必要がある。しかしながら、信号ケ−ブルを略直角に折り曲げて配線すると、信号線路に過重なストレスが加わって伝送不良が起こりやすくなり、配線作業も煩雑になってしまうという問題がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、接続の信頼性が高く取付も簡単な車載用アンテナ装置を提供することにある。

上記した目的を達成するため、本発明の車載用アンテナ装置では、樹脂フィルムに放射導体パターンが形成されると共に該放射導体パターンの給電端子が前記樹脂フィルムの舌片部に露出しているフィルムアンテナ部と、前記舌片部を挿通するためのスリットと信号ケ−ブルの一端部を挿通するための開口部とを有して前記フィルムアンテナ部の近傍に設置される絶縁性の筐体と、この筐体の内部に収容保持されて前記給電端子および前記信号ケ−ブルに接続される回路基板とを備え、前記舌片部を前記スリットを通過させて前記筐体の内部に搭載すると共に、前記回路基板に電気的かつ機械的に接続された導電性突起を前記筐体の内部で前記給電端子に圧接させる構成にした。

このように構成された車載用アンテナ装置は、フィルムアンテナ部の近傍に設置される筐体の内部に樹脂フィルムの舌片部が搭載されているため、回路基板に付設した導電性突起を筐体の内部で給電端子に圧接させるという接続構造を採用でき、その結果、導電性突起と給電端子間の接触圧を十分に高めても筐体の取付強度に悪影響が及ばなくなり、また、筐体の取付位置が外力等によって若干ずれたとしても導電性突起と給電端子の接触状態を維持しやすくなる。しかも、この舌片部はスリットを通過して筐体の内部に配置されているので、筐体の外部空間から給電端子へと至る経路の一部をスリット内で舌片部に占有されていない微細なすき間のみに限定することにより、煩雑な封止作業を行うことなく外部からの異物の侵入を効果的に防止することが可能となる。

上記の構成において、筐体の内部に舌片部が搭載される弾性支持部材（例えば弾性樹脂からなる板状体）を設け、この舌片部の搭載面とは逆側の面に露出する給電端子に導電性突起を圧接させる構成にすると、導電性突起と給電端子とが弾接状態で圧接することになるため、接触圧を容易に高めることができて好ましい。この場合において、導電性突起が電極ピンであって、この電極ピンの頭部と弾性支持部材との間に舌片部を挟持することによって、該頭部が給電端子に圧接されるように構成してあると、電極ピンと給電端子とを安定的に接触させることができる。

また、上記の構成において、筐体が、舌片部を支持する下ケースと該下ケースの上部開口を蓋閉する上ケースとからなり、下ケースの内底部に突設した位置決めピンを舌片部に形成した透孔に挿入することによって、この舌片部が下ケースに位置決め状態で係止されるようにしてあると、舌片部を筐体に組み込む作業が容易に行えると共に、回路基板に対する給電端子の位置精度が高めやすくなって好ましい。

また、上記の構成において、一対のフィルムアンテナ部を取付対象面の左右に配設してダイバーシティアンテナを構成する場合、フィルムアンテナ部が半波長ダイポールアンテナであって、その樹脂フィルムの長手方向中央部の一側に舌片部が突設されていると共に、筐体の相対向する両側部にスリットをそれぞれ設け、舌片部をこれら両スリットのいずれか一方に選択的に挿通可能な構成にすることが好ましい。

このような構成を採用すると、筐体の両側部に対してフィルムアンテナ部の舌片部がいずれの向きに突設されていても、両スリットのいずれかを選択的に使用することによって筐体の開口部を常に同じ向きに臨出させることができるため、この開口部から樹脂フィルムの長手方向に沿って真っ直ぐに信号ケ−ブルを引き回すことができ、信号線路に過重なストレスを加えることなく信号ケ−ブルの配線作業を容易に行うことができる。すなわち、フィルムアンテナ部の舌片部はガラス面等の取付対象の外縁部で信号ケ−ブルの引き回し経路として好適な側に向けられ、例えばフィルムアンテナ部がリアウィンドウの右端部に貼着されるときに舌片部は右側に向けられ、フィルムアンテナ部がリアウィンドウの左端部に貼着されるときに舌片部は左側に向けられるので、舌片部がどちら側に向けられても信号ケ−ブルを常に同じ向きに引き回せるようにするために、筐体の相対向する両側部にスリットが２種類設けてある。これにより、一対のフィルムアンテナ部の近傍に設置される筐体として同一構成のものを使用できるため、部品の共通化によるコストダウンが図れる。

本発明の車載用アンテナ装置は、フィルムアンテナ部の近傍に設置される筐体の内部に樹脂フィルムの舌片部を搭載し、回路基板に付設した導電性突起を筐体の内部で給電端子に圧接させるという接続構造を採用しているため、導電性突起と給電端子間の接触圧を十分に高めても筐体の取付強度に悪影響が及ばず、かつ、筐体の取付位置が外力等によって若干ずれたとしても導電性突起と給電端子の接触状態を維持しやすいので、信頼性を大幅に向上させることができる。また、樹脂フィルムの舌片部はスリットを通過して筐体の内部に配置されているので、筐体の外部空間から給電端子へと至る経路の一部をスリット内で舌片部に占有されていない微細なすき間のみに限定することにより、煩雑な封止作業を行うことなく外部からの異物の侵入を効果的に防止することが可能となる。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る車載用アンテナ装置の外観図、図２は該アンテナ装置の分解斜視図、図３は該アンテナ装置の正面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６は該アンテナ装置を使用したダイバーシティアンテナの正面図、図７は図６のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図である。

図１〜図５に示す車載用アンテナ装置は、樹脂フィルム２に放射導体パターン３や給電端子４を形成してなるフィルムアンテナ部１と、平面視長方形状の筐体６の内部に回路基板（ＬＮＡ基板）７やシールドケース８を配設してなるコネクタ回路部５とを備えており、回路基板７に付設された電極ピン９の頭部９ａが筐体６内でフィルムアンテナ部１の給電端子４に圧接されていると共に、同軸ケーブル（信号ケ−ブル）２０の一端部が筐体６内で回路基板７やシールドケース８に接続されている。図６に示すように、この車載用アンテナ装置は、自動車のリアウィンドウ（またはフロントガラス）３０の右端部と左端部にそれぞれ装着されてダイバーシティアンテナを構成している。

フィルムアンテナ部１は中央給電方式の半波長ダイポールアンテナであって、長尺な帯状の樹脂フィルム２に放射導体パターン３が形成されていると共に、樹脂フィルム２の長手方向中央部の一側に舌片部２ａが突設され、この舌片部２ａに一対の給電端子４が形成されている。なお、特に明示していないが、放射導体パターン３は保護層によってコーティングされており、給電端子４は前記電極ピン９に導通させる部位が露出させてある。また、舌片部２ａには給電端子４と重なり合わない２箇所に位置決め用の透孔２ｂが形成されている。放射導体パターン３は、給電端子４によって直接給電される長尺な主放射導体部３ａと、この主放射導体部３ａを介して間接的に給電される副放射導体部３ｂとからなり、主放射導体部３ａの長手方向中央部が給電端子４に接続されている。そして、給電端子４からの給電によって主放射導体部３ａを共振させると、副放射導体部３ｂが若干異なる周波数で共振するため、帯域幅の広いダイポールアンテナとして動作させることができるようになっている。

コネクタ回路部５は、第１および第２のスリット６ａ，６ｂや開口部６ｃが設けられた絶縁性の筐体６と、低雑音増幅回路等が形成された回路基板７と、この回路基板７に立設されて増幅器等の電子部品（図示省略）を電磁的にシールドしているシールドケース８と、回路基板７に電気的かつ機械的に接続された一対の電極ピン９と、弾性樹脂からなる板状のクッション部材１０とによって構成されている。

筐体６は、内底部中央にクッション部材１０を載置させるための凹所１１ｂを有して該凹所１１ｂの両側に第１および第２のスリット６ａ，６ｂを有する下ケース１１と、この下ケース１１の上部開口を蓋閉する上ケース１２とからなり、これら両ケース１１，１２はスナップ結合等の適宜手段で一体化されている。この筐体６の長手方向はフィルムアンテナ部１の長手方向と略平行に設定されており、筐体６の長手方向一端部（すなわち、一方の短辺側）には、下ケース１１の延在部１１ａと上ケース１２の延在部１２ａとによって開口部６ｃが画成されている。また、下ケース１１の内底部には２箇所に位置決めピン１１ｃが突設されており、これらの位置決めピン１１ｃをフィルムアンテナ部１の舌片部２ａに形成された透孔２ｂに挿入することによって、筐体６の内部に引き入れられた舌片部２ａが下ケース１１上に位置決め状態で搭載されて、舌片部２ａの搭載面とは逆側の面に一対の給電端子４が露出するようになっている。

つまり、下ケース１１の凹所１１ｂ内にクッション部材１０を載置した後、第１のスリット６ａまたは第２のスリット６ｂを通過させた舌片部２ａの透孔２ｂに位置決めピン１１ｃを挿入すれば、舌片部２ａは各給電端子４をクッション部材１０上に配置させた状態で下ケース１１に係止されるようになっている。そして、この後、シールドケース８や各電極ピン９を固設した回路基板７を下ケース１１の上端部に組み込んでから該下ケース１１に上ケース１２を取り付けると、各電極ピン９の頭部９ａが対応する給電端子４に圧接して、回路基板７と放射導体パターン３とが電気的に接続された状態となる。また、上ケース１２を下ケース１１に取り付ける前の段階で、同軸ケーブル２０の一端部の内部導体２１と外部導体２２をそれぞれ回路基板７とシールドケース８に電気的に接続しておくことにより、外部回路から導出された同軸ケーブル２０を回路基板７を介してフィルムアンテナ部１の給電端子４と電気的に接続することができる。これにより、給電端子４に対する給電が行えると共に、放射導体パターン３で受信された信号を回路基板７で増幅して同軸ケーブル２０へ伝送することが可能となる。

なお、下ケース１１の底面には両面接着テープ１３が付設されており、この両面接着テープ１３によって筐体６をガラス面等の取付対象の所望位置に貼着することができるが、筐体６はフィルムアンテナ部１の近傍で舌片部２ａの存する位置に貼着する必要があるため、本実施形態例では、筐体６を図３のＢ−Ｂ線に沿ってほぼ線対象な形状に設計してある。これにより、第１のスリット６ａと第２のスリット６ｂのいずれを選択しても舌片部２ａが筐体６内のクッション部材１０上に搭載できるようになっており、図４に示すように、使用されないスリット６ａまたは６ｂが両面接着テープ１３によって覆われるようになっている。

すなわち、図６に示すダイバーシティアンテナにおいては、同軸ケーブル２０をリアウィンドウ３０の左右両端に沿って下方へ引き回すことが望まれるため、左右のフィルムアンテナ部１は舌片部２ａの突出方向を互いに逆向きに設定する必要がある。そこで本実施形態例では、図６の右側のフィルムアンテナ部１に接続されるコネクタ回路部５については、図１〜図５と同様に舌片部２ａを第１のスリット６ａに挿通することによって、リアウィンドウ３０の右端近傍に筐体６を配置させて同軸ケーブル２０を下方へ真っ直ぐに引き回しており、図６の左側のフィルムアンテナ部１に接続されるコネクタ回路部５については、舌片部２ａを第２のスリット６ｂに挿通することによって、リアウィンドウ３０の左端近傍に筐体６を配置させて同軸ケーブル２０を下方へ真っ直ぐに引き回している。

このように本実施形態例に係る車載用アンテナ装置では、フィルムアンテナ部１の近傍に設置される筐体６の内部に樹脂フィルム２の舌片部２ａが搭載されているため、回路基板７に付設した電極ピン９を筐体６の内部で給電端子４に圧接させることができる。その結果、筐体６の取付強度に悪影響を及ぼすことなく電極ピン９と給電端子４間の接触圧を十分に高めることができると共に、筐体６の取付位置が外力等によって若干ずれたとしても電極ピン９と給電端子４間に接触不良は発生しにくくなり、接続の信頼性が大幅に向上している。また、舌片部２ａが第１のスリット６ａ（または第２のスリット６ｂ）を通過して筐体６の内部に配置されているので、筐体６の外部空間から給電端子４へと至る経路の一部を第１のスリット６ａ（または第２のスリット６ｂ）内で舌片部２ａに占有されていない微細なすき間のみに限定することにより、煩雑な封止作業を施さなくても外部からの異物の侵入を効果的に防止することができる。

また、本実施形態例に係る車載用アンテナ装置では、筐体６の内部に舌片部２ａが搭載されるクッション部材１０を設け、このクッション部材１０上の給電端子４に電極ピン９の頭部９ａを弾接状態で圧接、つまり舌片部２ａがクッション部材１０と頭部９ａとの間に弾性的に挟持されているので、給電端子４と電極ピン９間の接触圧を容易に高めることができると共に、両者４，９を安定的に接触させることができ、この点からも接続の信頼性を高めることができる。

また、本実施形態例に係る車載用アンテナ装置では、筐体６を構成する下ケース１１の内底部に位置決めピン１１ｃを突設し、該位置決めピン１１ｃを舌片部２ａの透孔２ｂに挿入することにより、この舌片部２ａが下ケース１１に位置決め状態で係止されるようにしてあるため、舌片部２ａを筐体６に組み込む作業が容易に行えると共に、回路基板７に対する給電端子４の位置精度が高めやすくなっている。

また、本実施形態例に係る車載用アンテナ装置は、フィルムアンテナ部１が半波長ダイポールアンテナであって、その長手方向中央部の一側に舌片部２ａが突設されているが、舌片部２ａがいずれの向きに突設されていても対応できるように、筐体６の相対向する両側部に第１のスリット６ａと第２のスリット６ｂとが設けてあり、かつ、筐体６の長手方向一端部に同軸ケ−ブル２０用の開口部６ｃが設けてあるため、図６に示すダイバーシティアンテナのようにフィルムアンテナ部１に対して舌片部２ａが逆向きに突設されていても、同一形状の筐体６を用いて同軸ケーブル２０を開口部６ｃからフィルムアンテナ部１に沿って同じ向きに真っ直ぐ引き回すことができる。したがって、信号線路に過重なストレスを加えることなく同軸ケ−ブル２０の配線作業を容易に行うことができると共に、部品の共通化によるコストダウンが図れる。

なお、上記実施形態例では、回路基板７に付設した電極ピン９を給電端子４に圧接させる場合について説明したが、電極ピン９を省略して、回路基板７に電気的かつ機械的に接続された他の導電性突起（例えば半田ボール等）を給電端子４に圧接させてもよい。

また、上記実施形態例では、フィルムアンテナ部１が半波長ダイポールアンテナである場合について説明したが、本発明はフィルムアンテナ部１が半波長ダイポールアンテナでない場合にも適用可能であり、要は、樹脂フィルムに放射導体パターンが形成されると共に該放射導体パターンの給電端子が樹脂フィルムの舌片部に露出しているフィルムアンテナ部であればよい。

本発明の実施形態例に係る車載用アンテナ装置の外観図である。該アンテナ装置の分解斜視図である。該アンテナ装置の正面図である。図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。該アンテナ装置を使用したダイバーシティアンテナの正面図である。図６のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図である。

符号の説明

１フィルムアンテナ部
２樹脂フィルム
２ａ舌片部
２ｂ透孔
３放射導体パターン
４給電端子
５コネクタ回路部
６筐体
６ａ第１のスリット
６ｂ第２のスリット
６ｃ開口部
７回路基板
８シールドケース
９電極ピン（導電性突起）
９ａ頭部
１０クッション部材（弾性支持部材）
１１下ケース
１１ｃ位置決めピン
１２上ケース
１３両面接着テープ
２０同軸ケーブル（信号ケ−ブル）
３０リアウィンドウ

Claims

樹脂フィルムに放射導体パターンが形成されると共に該放射導体パターンの給電端子が前記樹脂フィルムの舌片部に露出しているフィルムアンテナ部と、前記舌片部を挿通するためのスリットと信号ケ−ブルの一端部を挿通するための開口部とを有して前記フィルムアンテナ部の近傍に設置される絶縁性の筐体と、この筐体の内部に収容保持されて前記給電端子および前記信号ケ−ブルに接続される回路基板とを備え、前記舌片部を前記スリットを通過させて前記筐体の内部に搭載すると共に、前記回路基板に電気的かつ機械的に接続された導電性突起を前記筐体の内部で前記給電端子に圧接させたことを特徴とする車載用アンテナ装置。
請求項１の記載において、前記筐体の内部に前記舌片部が搭載される弾性支持部材を設け、この舌片部の搭載面とは逆側の面に露出する前記給電端子に前記導電性突起を圧接させたことを特徴とする車載用アンテナ装置。
請求項２の記載において、前記導電性突起が電極ピンであって、この電極ピンの頭部と前記弾性支持部材との間に前記舌片部を挟持することによって、該頭部が前記給電端子に圧接されるようにしたことを特徴とする車載用アンテナ装置。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記筐体が、前記舌片部を支持する下ケースと該下ケースの上部開口を蓋閉する上ケースとからなり、前記下ケースの内底部に突設した位置決めピンを前記舌片部に形成した透孔に挿入することによって、この舌片部が前記下ケースに位置決め状態で係止されるようにしたことを特徴とする車載用アンテナ装置。
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記フィルムアンテナ部が半波長ダイポールアンテナであって、前記樹脂フィルムの長手方向中央部の一側に前記舌片部が突設されていると共に、前記筐体の相対向する両側部に前記スリットをそれぞれ設け、前記舌片部をこれら両スリットのいずれか一方に選択的に挿通可能としたことを特徴とする車載用アンテナ装置。