JP2007503564A - 自動車用アンテナ実装ガスケット - Google Patents

Abstract

【解決手段】自動車用アンテナ防水実装組立ガスケット（６３０）は、複数の開口（６００）及び実装孔が内部に配置された基部、基部から上方に延びるほぼ傾斜した外側ケース（６０６）、外側ケースの底部に沿って接続されると共に外側ケースに対して内側に配置された内側ケース、内側ケースの底部及び基部間に配置された間隙、内側ケースから内方に延びると共に基部の開口と整列する複数の圧縮タブ、内側ケース及び外側ケースの中間に配置された溝、基部の下面に配置された複数の把持部材、基部に配置された封止界面（６０３）、及び基部に配置された回転防止孔（６１１）を具備する。内側ケースの上側部分は、外側ケースの上側部分を超えて延びている。回転防止孔は、二次表面に取り付けられる対応する孔と整列する。

Description

本発明は実装システム、特にガスケットに関する。

デバイスをパネル又は他の支持構造体に取り付ける必要がある場合が多くある。一例は、全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナ又は携帯電話アンテナ等のアンテナを自動車の天井又はトランクの蓋部に取り付けることである。このようなデバイスを組立ラインで取り付ける際には、デバイスを正確且つ迅速にパネルに固定できることが重要である。また、デバイスは、デバイスを取り付けるために多数の部品又は両手作業（又は複数の人員）を必要としないように、自己完結することが重要である。さらに、取付けは作業工程が少なく、可能な限り簡単であることが重要である。用途の中には、デバイスがパネルに対して正しい方向を向くことをさらに要する。また、パネルに固定されるデバイスは、水、塵、及びデバイスの部分の風化によりデバイスの交換を招きかねない他の要素がつけ込む隙のないシールを有することが一般に要求される。

デバイスをパネルに取り付ける公知の装置及び方法が多数ある。これら公知手順の殆どは、デバイスがパネルの一側に配置され、パネルの反対側から固定手段で作業するので、取付けには両手の使用又は複数の人員を要する。さらに、多くの公知デバイスの取付けは複数の工程を要し、また、装置は、ナット、ワッシャ、ボルト、ねじ等の小型で多数の部品を使用する。また、従来のデバイスは適切な封止が不十分であることが多く、水、塵及びごみによりデバイスを早い時期に取り外すことになる。

さらに、取付けデバイスと組み合わせて使用する公知のガスケットがある。しかし、公知のガスケットは、封止するためにパネルの封止表面とガスケットとの間により大きな力を要する。この結果、封止表面の歪を招くことにより、適正かつ完全な封止を達成することが困難になることが多い。さらに、これらの従来のガスケットは、どれ位の表面輪郭がガスケットにより吸収され、依然として封止を達成できるかについて非常に制限されている。従って、封止の完全性を維持しながら表面輪郭の大きな範囲を許容する新規な可撓性ガスケットに対するニーズがある。

本発明の実施形態は、自動車用アンテナ実装組立体用に構成された実装ガスケットからなる。

本発明の一実施形態によれば、自動車用アンテナ防水実装組立ガスケットは、基部、基部から延びるシール縁、シール縁に近接配置された内部唇部、シール縁及び内部唇部間に構成された間隙、基部に構成された実装孔、基部に構成された回転防止部材、基部を貫通して配置された複数の孔、及び基部上の複数の封止部材を具備し、シール部材は二次表面でガスケットを封止する寸法に形成され構成される。

典型的な一実施形態において、ほぼＶ形状のガスケットは、複数の開口及び実装孔が内部に配置された基部、基部から上方に延びるほぼ傾斜した外側ケース、外側ケースの底部に沿って接続されると共に外側ケースに対して内側に配置された内側ケース、内側ケースの底部及び基部間に配置された間隙、内側ケースから内方に延びると共に基部の開口と整列する複数の圧縮タブ、内側ケース及び外側ケースの中間に配置された溝、基部の下面に配置された複数の把持部材、基部に配置された封止界面（sealing interface）、及び基部に配置された穴等の回転防止部材を具備する。内側ケースの上側部分は、外側ケースの上側部分を超えて延びていてもよい。回転防止部材は、二次表面に取り付けられる対応する孔と整列してもよい。

別の実施形態において、ほぼ円形のガスケットは、上面及び下面を有する基部を具備する。封止縁は基部から延びており、ほぼ傾斜する外側表面及び基部上に配置される上側唇部を有する。上側唇部は、それを通って離間する複数の孔を有するよう構成される。ガスケットは、基部から延びて上側唇部の下に位置する内側唇部をさらに有する。内側唇部は、それを通って離間する複数の開口を有するよう構成される。さらに、スロットは、上側唇部及び内側唇部間に構成される。また、実装孔は基部内に構成され、ほぼ隆起した界面段部により取り囲まれる。上側唇部の穴は、内側唇部の開口上に整列するように配置される。ガスケットは、基部の下面に配置された複数の封止界面部材をさらに具備する。封止部材は、パネル等の二次表面でガスケットを封止する寸法に設定され構成される。ガスケットはまた、基部の下面から延びる好適には円錐状の指部材を有する。指部材はほぼ中空である。

本発明に従ったガスケットの典型的な一実施形態は、単一のガスケットデバイスによって内部封止及び実装封止の両方を提供する。

本発明は、従来の設計が有するいくつかの不利を克服するガスケットの種々の実施形態を提供する。例えば、実装ガスケットは、封止の完全性を維持しながら大きな表面輪郭の範囲を有する。ガスケットは、対応するパネルと満足する封止を達成するのに要する取付け力が小さい。ガスケットは、従来のガスケットより信頼性高く、より美的で低コストの封止を提供するために、封止表面及びガスケットの一方又は両方に起こる漏れが最低限であり、好適には漏れがないことを保証する。

図１ないし図１１には、本発明に従った種々の実施形態が示される。

本明細書に示される本発明の実施形態は一般的に、自動車アンテナ実装システムと組み合わせて使用するガスケットを具備する。

本発明の第１実施形態に従ったアンテナ実装組立体１０は、アンテナユニット１２に関連した図１ないし図５に示されている。取付け組立体１０は、アンテナユニット１２に固定されると共にアンテナユニット１２から延びており、車両本体のパネル１６の開口１４を貫通する。取付け組立体１０は、パネル１６の内面２０に向かって付勢された拡大可能部材１８により、後述するように取付け組立体１０及びアンテナユニット１２を車両に固定する。

図示の実施形態において、アンテナユニット１２は、ＧＰＳ又は衛星アンテナ用のカバー２２として示される。本実施形態の取付け組立体は、ＡＭ／ＦＭアンテナ等の任意のタイプのアンテナ及び関連するカバー又は基部ユニットと共に、或いはパネルに固定することが意図されている任意のデバイス又は物体と共に使用してもよいことが理解されよう。

図示された実施形態において、ユニット１２は、パネルの開口１４の上に下面２４を有する。ユニット１２からのケーブル２８は、当業界で公知であるように、車両内の他の部品に接続するためにユニットの下面２４及びパネル１６の開口１４を貫通する。開口３２を有する周辺ガスケット３０は、ユニット１２の下面２４とパネル１６の外面２６との間に挟まれる。ガスケット３０は、開口１４を封止すると共に、パネル１６の厚さ及び輪郭の変動を補償する。キーイング機構３４は、ユニット１２及びガスケット３０からパネル１６の小さな開口３６内に延びる。ガスケット３０の好適実施形態の独立した図は、図６ないし図１１にさらに示される。

第１実施形態において、取付け組立体１０は、アンテナユニット１２の下面２４に固定されると共に下面２４から延びる基部組立体４０を有する。基部組立体４０は基部プレート４２を有する。基部プレート４２は、その周囲に配置された半径方向に延びる複数のタブ４４を有する。これらのタブ４４は、パネル１６の開口１４内に嵌まる。タブ４４は３個が適当であるが、所望の任意の数が使用可能である。基部組立体４０は、ユニット１２と一体であるか、或いはねじ又は接着剤等の任意の適当な方法でユニット１２に固定されてもよい。また、基部組立体４０は、基部プレート４２から下方に延びて外面がねじ切りされた中空の軸４６を有する。この軸４６は、後述するように、その長さ方向に沿って１個以上のキースロット４８を有する。ユニット１２からのケーブル２８は、軸４６の中空内面５０を通る。

基部組立体４０は車両に取り付けられると、パネル１６の開口１４を貫通する。スナップリング等の拡大可能部材１８は、外面がねじ切りされた軸４６上に嵌まる。内面がねじ切りされた回り止めナット等の保持部材５４は、拡大可能部材１８を基部組立体上に保持すると共に、拡大可能部材１８をパネル１６の内面２０に向かって付勢する。ナットは、好適にはポリエステル製又はナイロン製等の自己ロック固定具要素５８を有する。固定具要素は、当業界では公知であるように、滑りを防止するために内部位置でねじ部に付加されている。固定具要素は、軸のねじ部とナットとの係合を阻害しないのが好適である。

図示の実施形態において、スナップリングは、環状ワッシャ部６０と、指部６２等の直立する複数の弾性部材とを具備する。弾性部材は、取付け状態では半径方向外方に広がり、その先端６４でパネル１６の内面２０を押圧する。スナップリングは、当業者が容易に決定できるように、指部に適当な弾性量を与えるように選択された厚さ、硬度及び他の特性を有する板材を打抜き加工及び曲げ加工されるのが好ましい。３０ゲージのステンレス鋼等の金属材料が適当であるが、必要であれば適当なプラスチック又は合成材料も使用可能である。好適には、環状ワッシャ部６０を硬くし且つ支持すると共にワッシャ部を歪から保護するために、環状ワッシャ部６０の上に安定化（stability）ワッシャ６６が設けられ、環状ワッシャ部６０の下に捩じれ防止ワッシャ６８が設けられる。これらのワッシャは一般的に、スナップリングより厚い２０ゲージステンレス鋼等の板材を打抜き加工する。ワッシャ及びスナップリングは共に、ねじ切りされた軸４６のキースロット４８と整合し且つキースロット４８内に嵌まる１個以上の内向きのタブすなわちキー７０を有する。キー７０は、キースロット４８内に嵌まると、拡大可能部材１８がユニット１２に対して回転するのを防止する。

また、本実施形態の取付け組立体は、種々のパネル板厚に適応するために予め設定された複数の距離を許容する圧縮ばね等のスペーサ部材７２を有するのが好適である。圧縮ばねは、回り止めナットが及ぼす上向き力に抗してスナップリングを下向きに付勢する。圧縮ばねの高さは、スナップリングの指部先端及び基部プレート間に所望の距離すなわち間隙ｄが得られるように、回り止めナットを締め付けることによって設定される。取付けの際、車両パネルはこの間隙内に嵌まる。必要であれば、所望の間隙寸法を得るために、パネル厚に依存して圧縮リングの寸法を選択することができる。

本実施形態において、パネル１６の開口１４を通ってアンテナユニット１２及び取付け組立体１０を下方向に押して組み立てる必要がある。取付け組立体１０がパネルの開口１４を通って挿入されると、スナップリングの弾性指部６２は半径方向内方に圧縮する。指部の先端６４は、基部プレート４２の複数のタブ４４間の円弧領域７４内で延びる。スナップリングが開口１４を一旦通過すると、指部は半径方向外方に広がる。好適には内向きに曲げられた指部の先端は、パネル１６の内面２０に当接するので、取付け組立体１０を所定位置にロックする。必要であれば、回り止めナットを回転することにより、任意の微調整をすることができる。

図１に示されるガスケット３０は、アンテナユニット１２の下面２４に当接して配置される。ガスケット３０は、パネル１６に対して基部組立体４０を封止するのが好ましい。パネルの外側が外部環境に曝される自動車用途又は他の用途においてガスケットを使用することが特に望ましい。図６及び図９に図示される典型的形状のガスケット３０をこの目的に使用してもよい。本明細書に開示される取付け組立体がパネル１６に取り付けられると、ガスケット３０はパネル１６および基部組立体４０間で圧縮される。ガスケット３０の材料及び設計形状は、連続した封止を提供しながらこのような圧縮が可能になるよう選択されるのが好適である。

本実施形態のガスケット３０は、底部５００に形成された一連の段部３をさらに具備する。段部は、ガスケット３０の設置の際にアンテナ実装組立体内への圧縮を可能にし、外部環境に対する封止を提供する。さらに、本実施形態におけるガスケット３０はほぼＶ形状又は円形の実施形態で実施され、車両に美的概観を与えることにより、実装組立体の形状輪郭を異ならせる主原因となる。

一体物のガスケット３０はアンテナ組立体に実装され、アンテナ及び車両間の実装界面及びアンテナ自体の双方の防水バリアとなる。ガスケット３０は適当な硬度のエラストマゴムから成形されるのが好適であり、適切な封止を保証する特定構造を有する。自動車インタフェースに関連した構造は、表面輪郭の制限量を吸収するよう設計されており、十分で堅牢な封止能力を依然として提供する。これらの構造には一連の中空突起８があり、一連の中空突起８はアンテナ基部の周辺、大きな実装孔３２及び他の構造に追随する。これら突起８は表面Ｏリングとして作用し、実装の際、部分的に圧縮し、設置後の車両表面に向かって圧力を保持する。好適な一実施形態において、ガスケット３０の最外周辺は、アンテナを車両に美的に融合するほぼＶ形状の傾斜した外観を与える。ガスケット３０の羽がついた内縁４は封止構造２を若干超えて延びており、車両に完全に接触して塵及び水分に対するバリアと同様に、高品質の外観を提供することを保証する。

本実施形態の一体物の可撓性ガスケット３０は、図６及び図７に図示されるようなアンテナ実装組立体と組み合わせて使用される。ガスケット３０は基部本体５４０を具備し、基部本体５４０はその中に配置された複数の開口５００を有する。回転防止孔１１と同様に基部組立体４０を受容できる実装孔３２は、さらに基部５４０に配置される。回転防止孔１１はパネル１６の対応する第２開口３６と整列する。ここで、アンテナユニット１２の下面２４に取り付けられるキー構造３４は、回転防止孔１１を貫通してパネル１６の第２開口３６内に延びる。基部５４０から上方へ延びるほぼ傾斜した外表面６を有する外側ケース第１壁２はガスケット３０内に含まれ、外側ケース２はほぼ平坦な内面をさらに有する。

本実施形態のガスケット３０は、外側ケース２の底部に沿って接続された内側ケース第２壁４をさらに具備する。ここで、内壁４は基部本体５４０を取り囲む。内側ケース４及び基部５４０の底部の間に間隙が配置される。その上、内側ケース４の内面５０７から内方に延び、基部５４０の開口５００と整列する穴９を有する複数の圧縮可能なリング状突起タブ８は、ガスケット３０に含まれる。さらに、間隙７として体現された溝７は、内側ケース４及び外側ケース２の中間に配置されている。ガスケット３０は、基部５４０の下面６に配置された複数の把持部材３をさらに具備する。これら把持部材３は一連の浅い界面段部５０２及び深い界面段部５０３で構成され、二次表面１６でガスケット３０を封止するよう機能する。さらに、封止界面５０１は、アンテナユニット１２の下面２４で封止するよう作用する、基部５４０の上面５０８に配置される。

図６及び図７に図示されているように、内側ケース４は外側ケース２に対して内側に配置される。その上、ガスケットはほぼＶ形状をなし、好適実施形態では防水材料製である。図６に最もよく見えるように、内側ケース４の上側部分５６１は、外側ケース２の上側部分５６３を超えて垂直方向に延びる。

本発明によるガスケットの別の実施形態が図８ないし図１１に図示されている。ここで、ほぼ円形のガスケット６３０は、上面６０８及び下面６１８を有する基部６４０を具備する。封止縁６０２は基部６４０から延びており、ほぼ傾斜した外表面６０６と、基部６４０の上に配置された上側唇部６０５とを有する。上側唇部６０５は、上側唇部を通って離間する複数の孔６０９を含むように構成される。ガスケット６３０は、基部６４０から延びると共に上側唇部６０５の下に配置される内側唇部６２４を有する。ここで、内側唇部６２４は、内側唇部を通って離間する複数の開口６００を含むように構成される。

上側唇部６０５及び内側唇部６２４の間にスロット６２２が構成される。その上、実装孔６３２が基部６４０に構成され、ほぼ隆起した界面段部６０１により取り囲まれる。界面段部６０１は、アンテナユニット１２等の二次表面で封止界面を与える。上側唇部６０５の孔６０９は、内側唇部の開口６００の上に整列するように配置される。ガスケット６３０は、基部６４０の下面６１８に配置された複数の封止界面部材６０３をさらに具備する。ここで、封止部材６０３は、パネル１６等の二次表面でガスケット６３０を封止する寸法に設定され構成される。

ガスケット６３０はまた、基部６４０の下面６０８から外側に延びる好適には円錐状の指部材６１１を有する。ここで、指部材６１１はほぼ中空である。この円錐状の指部材６１１は、パネル１６の小さい開口３６をも密封する回転防止部材として機能する。指部材６１１はガスケット６３０の一部として成形され、設置の際にパネル１６の小さな開口３６に落ち込む。キー構造３４は中空の指部材６１１内に嵌まり、指部材６１１は上述したようにパネル１６の第２開口３６内に延びる。設置の際、キー構造３４が孔３６に向かってガスケット６３０を拡大することにより、小さい開口３６用の二次封止となる。

本発明の広い発明概念から逸脱することなく、本発明の上述した実施形態により種々の変更が可能であることは当業者に理解されよう。従って、本発明は、開示された特定実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に定義された本発明の範囲及び真髄の範囲内にある全ての変形をカバーすることを意図されている。

本発明によるアンテナユニットに関連した自動車取付け組立体の側面図である。 図１の取付け組立体及びアンテナユニットの分解斜視図である。 図１の取付け組立体の分解斜視図である。 図１の取付け組立体の側面図である。 図１の取付け組立体及びアンテナユニットと共に使用する車両パネルを切り欠いた平面図である。 図１のガスケットの平面図である。 図６のガスケットの底面図である。 図１の取付け組立体と組み合わせて使用するガスケットの別の実施形態の斜視図である。 図８のガスケットの平面図である。 図８のガスケットの底面図である。 図８のガスケットの部分断面図である。

符号の説明

２ 外側ケース（第１壁）
４ 内側ケース（第２壁）
７ 溝（第１間隙）
８ リング状突起（タブ）
３０，６３０ ガスケット
３２，６３２ 実装孔
５００，６００ 開口
５０１ 封止界面
５４０ 本体
６０２ 封止縁
６０３ 封止界面部材
６０５ 上側唇部
６０９ 孔
６１１ 指部材（回転防止部材）
６２２ スロット
６２４ 内側唇部
６４０ 基部

Claims (27)

1. アンテナ実装組立体と組み合わせて使用される一体物の可撓性ガスケットであって、
   複数の開口が内部に配置された基部と、
   該基部に配置された複数の孔と、
   前記基部から上方に延びるほぼ傾斜した外側ケースと、
   該外側ケースの底部に沿って接続された内側ケースと、
   該内側ケースの底部及び前記基部間に配置された間隙と、
   前記内側ケースから内方に延びると共に前記基部の前記開口と整列する複数のリング状突起と、
   前記内側ケース及び前記外側ケースの中間に配置された溝と、
   前記基部の下面に配置された複数の把持部材と、
   前記基部に配置された封止界面と
   を具備することを特徴とするガスケット。
2. 前記内側ケースは前記外側ケースの内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
3. ほぼＶ形状をなすことを特徴とする請求項１記載のガスケット。
4. 防水型であることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
5. 前記内側ケースの上側部分は、前記外側ケースの上側部分を超えて延びていることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
6. 前記リング状突起は圧縮可能であることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
7. 前記孔は、二次表面に取り付けられた対応する孔と整列した回転防止孔を具備することを特徴とする請求項１記載のガスケット。
8. 自動車用アンテナ実装ガスケットであって、
   複数の開口が内部に配置された本体と、
   該本体を取り囲む第１壁と、
   該第１壁に接続されると共に前記本体を取り囲む第２壁と、
   前記第１壁及び前記第２壁間に形成された第１間隙と、
   前記本体に配置された実装孔と、
   前記第２壁から内方に延びており、前記本体の前記開口と整列する孔を有する複数のタブと、
   前記第２壁及び前記本体間に形成された第２間隙と、
   前記本体に配置され、第２表面で前記ガスケットを封止する寸法に設定され構成された複数の封止界面部材と、
   前記本体に配置された回転防止部材と
   を具備することを特徴とするガスケット。
9. 前記第２壁は前記第１壁の内側に配置されていることを特徴とする請求項８記載のガスケット。
10. ほぼＶ形状をなすことを特徴とする請求項８記載のガスケット。
11. 防水型であることを特徴とする請求項８記載のガスケット。
12. 前記第２壁の上側部分は、前記第１壁の上側部分を超えて延びていることを特徴とする請求項８記載のガスケット。
13. 前記タブは圧縮可能であることを特徴とする請求項８記載のガスケット。
14. 前記回転防止部材は、前記二次表面に取り付けられた対応する孔と整列する孔を具備することを特徴とする請求項８記載のガスケット。
15. 基部と、
    該基部から延びるシール縁と、
    該シール縁に近接配置された内部唇部と、
    前記シール縁及び前記内部唇部間に構成された間隙と、
    前記基部に構成された実装孔と、
    前記基部に構成された回転防止部材と、
    前記基部を貫通して配置された複数の孔と、
    前記基部に配置され、二次表面でガスケットを封止する寸法に形成され構成された複数の封止部材と
    を具備することを特徴とするガスケット。
16. 前記封止縁は、前記基部の上に配置された上側唇部を具備し、
    該上側唇部は、該上側唇部を通って離間する複数の孔を具備することを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
17. 前記内側唇部は前記基部から延びると共に前記上側唇部の下に配置され、該内側唇部を通って離間する複数の開口を有することを特徴とする請求項１６記載のガスケット。
18. 前記上側唇部及び前記内側唇部間に構成されたスロットをさらに具備することを特徴とする請求項１７記載のガスケット。
19. 前記孔は前記開口の上に整列することを特徴とする請求項１７記載のガスケット。
20. 前記回転防止部材は、前記基部の下面から延びる指部材であることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
21. 前記内側唇部は前記封止縁の内側に配置されていることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
22. ほぼＶ形状をなすことを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
23. 防水型であることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
24. 前記内側唇部の上側部分は、前記封止縁の上側部分を超えて延びていることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
25. 前記回転防止部材は、前記二次表面に取り付けられた対応する孔と整列する孔を具備することを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
26. 前記内側唇部及び前記基部間に形成されたスロットをさらに具備することを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
27. 前記内側唇部から内方に延びる複数のタブをさらに具備し、
    該複数のタブは、該タブに配置されると共に前記基部の前記孔と整列する開口を有することを特徴とする請求項１５記載のガスケット。

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