JP2009188911A - アンテナ及びアンテナの固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナを自由な姿勢で簡単にフロントガラスに取り付けることができるようにする。
【解決手段】車両に搭載される移動体通信端末用のアンテナであって、金属板に設けられたスリットにより形成された複数の受波素子及びグランド接続用金属平面部と、少なくともひとつの受波素子と前記グランド接続用金属平面部とを接続する接続部と、前記受波素子にはんだ付けで接続された給電用の同軸ケーブル８とを有するアンテナ素子５と、該アンテナ素子５を収納し、車両のガラス１２へ取り付けられる成形体６とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される移動体通信用のアンテナの製造方法、および固定方法に関し、特に、生産性の高い金属板でのアンテナ製造方法に関するものである。

また、本発明は、完成したアンテナエレメントを成形体に収納し、フロントガラス等に安定的に固定するアンテナの組込み方法に関するものである。

従来、車両に搭載される移動体通信用アンテナ（以下、アンテナ）は、一般的に、屋外のルーフ上に設置してあり、プリント基板とプラスチック製筺体等により突起状の形状を有しながら形成されている。アンテナは、車両のデザイン性や製造時のハンドリング上の問題点から、車室内設置の要求が多くなってきた。アンテナは、車室内設置に伴いアンテナ性能を劣化させることなく、移動体通信に影響の無い場所に設置する必要がある。

車両から電波の受発信を妨げない場所としてフロントガラス設置が挙げられる。フロントガラスの曲線に合わせ、アンテナ自身を粘着テープ等で簡易に固定できること、かつ運転者からの視界を妨げないことが条件となった。

特開２００７−１３９２１号公報 特開平８−２３７０１９号公報 特開平８−２８８７３７号公報

従来のアンテナは、製造上のハンドリング性と車両のデザイン上の問題点により適さなくなった。

本発明の目的は、成形体に収納されたアンテナ本体は標準品として整備し、車体のデザイン毎に異なるフロントガラス等の設置角度、曲面形状に容易に合わせられるように、スペーサ（ブラケット）と称するものにおいて、受信感度を妨げないフロントガラス等への設置、あるいは、車の走行時に対して成形体に収納したアンテナの姿勢が一定に保つことができ、受信感度の劣化がない機構を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明のアンテナは、車両に搭載される移動体通信端末用のアンテナであって、金属板に設けられたスリットにより形成された複数の受波素子及びグランド接続用金属平面部と、少なくともひとつの受波素子と前記グランド接続用金属平面部とを接続する接続部と、前記受波素子にはんだ付けで接続された給電用の同軸ケーブルとを有するアンテナ素子と、該アンテナ素子を収納し、車両のガラスへ取り付けられる成形体とを備えたものである。

また、本発明のアンテナの固定方法は、請求項１記載のアンテナを収納した成形体のベースに貫通孔を設け、フックを有するブラケットを車両のガラスに予め固定し、前記貫通孔を前記フックに挿入するものである。

前記成形体は、前記フロントガラスのいずれの場所においても、ガラスの異なる曲面に合わせることが可能な構造としてもよい。

前記成形体は、前記フロントガラスの曲面に合わせるために、柔軟で、かつ着脱容易なように摺動性に優れ、アンテナ性能に影響しない成形樹脂で成形してもよい。

前記ブラケットによって、車体固有の角度をもった前記フロントガラスに設置する前記アンテナを所望の方向にアンテナ性能をチルトさせてもよい。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）アンテナを自由な姿勢でフロントガラスに取り付けることができる。

（２）アンテナを簡単にフロントガラスに取り付けることができる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本発明のアンテナは、車両に搭載される移動体通信端末用のアンテナであって、金属板に設けられたスリットにより形成された複数の受波素子及びグランド接続用金属平面部と、少なくともひとつの受波素子と前記グランド接続用金属平面部とを接続する接続部と、前記受波素子にはんだ付けで接続された給電用の同軸ケーブルとを有するアンテナ素子と、該アンテナ素子を収納し、車両のガラスへ取り付けられる成形体とを備えたものである。

アンテナ部分は、生産性の高い通常のりん青銅等による板金を使用する。その際、板金を立体構造にしやすく、成形体に組み込みやすいように板厚は０．２〜０．３ｍｍに抑える。

また、アンテナを収納する成形体についても入手しやすいＡＢＳ等の樹脂を使用して形成する。対してフロントガラス等に固定させるためのハウジングに使用する樹脂は、変形しにくく、フロントガラス等の曲線にも柔軟に沿わせることも可能にさせる特徴を有し、併せてブラケット構造も見直し、安定的に提供できるようにする。

本発明で得られたハウジングを利用することで、アンテナが組み込まれ成形体を粘着性のあるテープで直接フロントガラス等に貼り付けるよりも容易で、かつメンテナンス等においての取り外しも容易である。

フロントガラスに予め固定してある成形体はブラケットと称する。

本発明のブラケットは、車体固有の角度をもったフロントガラスに設置するため、アンテナ指向性を制御する際、当該ブラケットは、角度可変機構を持っており、所望の角度にチルトさせることも容易に達成できる。これらの構成によれば、アンテナ性能も損なわず、車両の組立て作業の安定性が確保できる。

図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明のアンテナ（以下、金属板アンテナ）の製造工程を示す。まず、図１（ａ）に示すように、長尺状のフープ材（りん青銅素材）１を準備し、そのりん青銅素材のフープ材１に必要に応じ、腐食防止、およびはんだ付け性を安定化させるためにＮｉ／Ａｕめっき２等の表面処理を施す。場合によっては、マスキング用テープを利用し、部分めっきを施す場合もある。

図１（ｄ）に示すように、長手方向に沿って複数の箇所４を順次あるいは同時に打ち抜いて、図１（ｅ）に示すように、複数（図１（ｅ）では一つのみ示す）のシートメタル状の金属板アンテナ５を作製する。

図２は、前記の製造工程によって製造された金属板アンテナ５を成形体６に組み込んだ例を示す。組み込む際、金属板アンテナ５を支持する平板７を熱融着等で固定する。給電部は、同軸ケーブル８によって接続される。

金属板アンテナ５の素材である金属板は、りん青銅ばかりではなく、ステンレス、真鍮、ＳＵＳ等であっても良い。また、プリント配線板になるＦＲ−４（ガラエポ基板等）でも用いることができる。

この実施の形態によれば、金属板アンテナ５のように金型にて打ち抜いて形成するため、量産性が向上するとともに、寸法精度のばらつきを抑えることができる。

また、金属板アンテナ５の全面には銅の腐食を防止するにＮｉめっきが全面に施されており、また、場合によっては、必要な部分にはＡｕめっきにて、はんだ付けの濡れ性を向上させるために施すことができる。

図３に示すのは、本発明のブラケット９である。金属板アンテナ５を組み込んだ成形体６（図２）の裏面には貫通孔があり、当該部分（貫通孔）を容易に着脱できるように、フック１０を有するブラケット９がある。つまり、貫通孔にフック１０を挿入すると、成形体６がブラケット９に取り付けられる。

ブラケット９には角度可変機構１１が設けられる。これにより、各種アンテナ性能の性質上、所望な角度調整が容易に達成できる。デザインで各種車体のフロントガラスの角度は様々であるが、これらの構成によれば、アンテナ性能も最良なポイントを見つけ出し、車両の組立て作業の安定性が確保できる。

図４に示すように、金属板アンテナ５をフロントガラス１２に取り付ける場合は、金属板アンテナ５を組み込んだ成形体６を、予めフロントガラス１２の上部に装着してあるブラケット９に挿入することで、金属板アンテナ５をフロントガラス１２上部に固定する。

また、金属板アンテナ５への給電は、同軸ケーブル８を使用し、ルーフ直下を経由して通信モジュールに接続される。

金属板アンテナ５は、運転手の視界を妨げないよう、フロントガラス１２上に貼り付けられる。

また、アンテナ側から見てもフロントガラス１２への取り付けは、ブラケット９を介して行なうため、生産組立て上、安定的に供給できる。着脱も容易で、メンテナンスもしやすい。

また、アンテナ性能にも影響しないようにブラケット９は、角度可変機構１１を備える。

ブラケット９に使用するプラスチック樹脂は、ポリカーボネートを使用する。本材料は、フロントガラスの場所による曲面の違いも吸収できるほど、柔軟な材料で摺動性に優れる。これにより、フック１０による金属板アンテナ５を組み込んだ成形体６の着脱、或いは角度可変機構１１による車体固有の角度をもったフロントガラス１２に設置する金属板アンテナ５を所望の方向にアンテナ性能をチルトさせることが可能になる。

なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。前記実施の形態では、腐食防止用めっきとして、Ｎｉ／Ａｕめっきを用いたが、Ａｇめっき等の他のめっきを用いてもよい。また、金属層に腐食防止用めっきを施さずに金属層の上に直接封孔処理剤を施してもよい。

本発明は、金属板アンテナ５を使用した例を示したが、材料選定として、プリント配線板を使用し、コスト削減にも柔軟に対応できるようにもなり得る。また、Ａｕめっきは、金属露出面全体を施してもよいが、コスト低減のためにはんだ付け部分だけ施すストライプめっき、あるいは、めっき厚さを薄く施してもよい。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に本発明のモデルを示す。図５（ａ）の場合、金属板アンテナ５をフロントガラス１２に平行に設置した状態である。この場合、金属板アンテナ５の放射方向１３は、フロントガラス１２に対して垂直方向（車体に対して仰角方向）に放射される。

これに対し、図５（ｂ）の状態は、角度可変機構１１を調整することで、金属板アンテナ５を組み込んだ成形体６は鉛直（大地に対し垂直）な姿勢になり、金属板アンテナ５の放射方向１３は、水平方向（この場合、車体の進行方向）に変化する。当該角度可変機構１１を有するブラケット９によって、金属板アンテナ５の放射方向を所望の角度にチルトさせることが容易に達成できる。

以上説明してきた通り、本発明によれば、従来の板金の製造造工程を使用することから、安定的な生産性確保しながら、供給できる。

本発明の金属板アンテナ５は、金属板アンテナ５を組み込んだ成形体６をフロントガラス１２にブラケット９を介して取り付けられることから、金属板アンテナ５の形状を損ねることなく、簡易に金属板アンテナ５を自由な姿勢でフロントガラス１２に取り付けることが達成できる。

本発明の金属板アンテナ５は、通信用アンテナとしては、受発信を妨げにくいフロントガラス１２上部への設置は良好であり、金属板アンテナ５の指向性に合わせ角度可変機構１１を備えたブラケット９によって、最良のアンテナ性能を探し出すことができる。

また、本発明の金属板アンテナ５は、金属板アンテナ５を取り付ける、あるいは保守部品として交換する場合も容易に着脱できることで、車両を組立てる生産工数を妨げず、作業の安定性を確保することができる。

ブラケット９本体にアンテナパターンを取り付ける場合も有り得る。ブラケット９に金属板アンテナ５本体を組み込み、同軸ケーブル８を接続後、上ふた用として成形体で保護する。よって、部品点数の削減を図ることができる。これにより、薄型化の実現も可能になり、運転者から、あるいは、車外から認識しにくくできる。

本発明の金属板アンテナ５は、どんな種類のアンテナでも同様に実現可能である。例として、図６に他のアンテナ形状の一例を示す。

（ａ）〜（ｅ）は、本発明の金属板アンテナの製造工程を示す図である。 本発明に係り、フロントガラスに取り付ける金属板アンテナを組み込んだ成形体の斜視図である。 本発明の金属板アンテナを組み込んだ成形体を取り付けるフックを有し、アンテナ角度可変機構を備えたブラケットの斜視図である。 本発明のアンテナをフロントガラスに取り付けた斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明のモデルを示すフロントガラス側断面図である。 本発明の他の実施形態を示すアンテナの平面図である。

符号の説明

１ フープ材（りん青銅素材等）
２ Ｎｉ／Ａｕめっき（電気層の形成）
４ アンテナ打ち抜き部
５ 金属板アンテナ
６ 成形体
７ 金属板アンテナ支持用平板
８ 同軸ケーブル
９ 成形体組み込み用ブラケット
１０ フック
１１ 角度可変機構
１２ フロントガラス
１３ アンテナ放射方向
１４ 車体ルーフ

Claims (5)

1. 車両に搭載される移動体通信端末用のアンテナであって、
   金属板に設けられたスリットにより形成された複数の受波素子及びグランド接続用金属平面部と、少なくともひとつの受波素子と前記グランド接続用金属平面部とを接続する接続部と、前記受波素子にはんだ付けで接続された給電用の同軸ケーブルとを有するアンテナ素子と、
   該アンテナ素子を収納し、車両のガラスへ取り付けられる成形体と、
   を備えたことを特徴とするアンテナ。
2. 請求項１記載のアンテナを収納した成形体のベースに貫通孔を設け、フックを有するブラケットを車両のガラスに予め固定し、前記貫通孔を前記フックに挿入することを特徴とするアンテナの固定方法。
3. 前記成形体は、前記フロントガラスのいずれの場所においても、ガラスの異なる曲面に合わせることが可能な構造とすることを特徴とする請求項２記載のアンテナの固定方法。
4. 前記成形体は、前記フロントガラスの曲面に合わせるために、柔軟で、かつ着脱容易なように摺動性に優れ、アンテナ性能に影響しない成形樹脂で成形することを特徴とする請求項２又は３記載のアンテナの固定方法。
5. 前記ブラケットによって、車体固有の角度をもった前記フロントガラスに設置する前記アンテナを所望の方向にアンテナ性能をチルトさせることを特徴とする請求項２〜４いずれかアンテナの固定方法。

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