JP2010278947A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成で車両内に確実に取り付けることができ、意匠性に優れたアンテナ装置を提供する。
【解決手段】
天面１２の基端部１３から中央部に向けて離隔した位置から上方に延出形成されたボス部１４と、ボス部１４の先端から基端部１３側に屈曲形成された支持片部１５と、支持片部１５の先端に屈曲形成された抜止め部１６が電波透過性の弾性材料で一体形成されたケーシング本体１１に、放送波を受信するアンテナ素子２０を収容してアンテナ装置１０を構成し、支持片部１５をウィンドガラスと内装パネルの縁部との隙間に挿入することで確実に固定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、放送波を受信するアンテナ素子がケーシング本体内に収容されたアンテナ装置に関する。

従来、自動車等の車両には、放送等を受信するアンテナが搭載されている。アンテナにより受信される放送波は、ＡＭラジオ用の中波やＦＭラジオ用やＴＶ用の超短波や極超短波に加えて、全地球測位システム（ＧＰＳ）や、地上波デジタル放送（デジタルＴＶ）等の高周波帯の放送波等が含まれ、夫々に応じて複数のアンテナが搭載されている。

これらのアンテナの一部は、フィルムアンテナの形態で、車両のフロントウィンドガラスやリアウィンドガラスに取り付けられている。

本願出願人は特許文献１で、車両のフロントウィンドガラスの左右の上部に矩形状のフィルムシート上に形成されたループアンテナを貼り付け、ループアンテナの２つの給電端子に、同軸ケーブルの信号伝達線としての銅線（内部エレメント）及びアース線としての網組み銅線（外部エレメント）が夫々接続された２つの接続端子を有するコネクタを接続して、ループアンテナと受信機が接続されるアンテナ装置を提案している。

特開２００８−１６７１８９号公報

しかし、上述のようなループアンテナをフロントウィンドガラスに貼り付ける構成では、ループアンテナをフロントウィンドガラスの端部に備えたとしても運転手の視界を遮るだけではなく、見栄えが良くないという問題があった。

また、ループアンテナをリアウィンドガラスに貼り付ける場合は、フロントウィンドガラスの場合と同様に運転手の視界を遮るだけではなく、見栄えが良くないという問題に加え、リアウィンドガラスに備えた曇り止め用の電熱線で構成されるデフォッガに影響を与えないような複雑な形状に構成する必要があり、コストアップするという問題があった。

そこで近年、導体の周囲にフェライトを被覆した小型のフェライトアンテナ等が採用されつつある。このようなフェライトアンテナはループアンテナに比べて小型で安価に構成にできるため、運転手の視界を広く確保するという点で有利であるが、剥き出しのフェライトアンテナをウィンドガラスに接着する構成では、車両内部からはもちろん、車両の外部からもウィンドガラス越しに剥き出しのフェライトアンテナが見えるため、見栄えが良くないという問題があった。

さらに、フェライトアンテナが直線状であるのに対し車両のフロントウィンドガラスやリアウィンドガラスは湾曲しているためフェライトアンテナをウィンドガラスにウレタン等の弾性材で形成された緩衝材を介して接着するが、車両の振動によりウィンドガラスが繰り返し撓んだり、太陽光に照らされて劣化することで、フェライトアンテナと緩衝剤とウィンドガラスの接着力が弱まり、フェライトアンテナがウィンドガラスから脱落するという問題があった。

本発明の目的は、上述した問題に鑑み、簡便な構成で車両内に確実に取り付けることができ、意匠性に優れたアンテナ装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるアンテナ装置の特徴構成は、放送波を受信するアンテナ素子がケーシング本体内に収容されたアンテナ装置であって、電波透過性材料で形成されるケーシング本体と、ケーシング本体の天面から上方に延出形成されたボス部と、ボス部の先端に形成された支持片部とを備え、前記支持片部を車両のウィンドガラスと内装パネルの縁部との隙間に挿入固定する点にある。

上述の構成によれば、ケーシング本体に形成された支持片部を車両のウィンドガラスと内装パネルの縁部との隙間に挿入固定することで、アンテナ装置をウィンドガラスに緩衝剤を介して接着する必要がなくなる。

さらに、ケーシング本体の天面から上方にボス部が延出形成されているので、ボス部の距離だけウィンドガラスの表面とケーシング本体が接触しないように離隔設置することができる。よって、車両の振動によってケーシング本体が振動してもウィンドガラスに繰り返し衝突し異音を発生したり、ケーシング本体を破損する虞がなくなる。

このようなケーシング本体にアンテナ素子を収容してアンテナ装置を構成するため、車両の内部や外部から剥き出しのアンテナ素子が見えることがなくなるため、見栄えが良くなる。ケーシング本体は電波透過性材料で形成されているため、アンテナ素子の放送波の受信に影響を及ぼすことがない。

以上説明した通り、本発明によれば、簡便な構成で車両内に確実に取り付けることができ、意匠性に優れたアンテナ装置を提供することができるようになった。

本発明によるアンテナ装置を車両に搭載した説明図 （ａ）はアンテナ装置の側面図、（ｂ）はアンテナ装置の構成を説明する概略図 （ａ）は基板の構成を説明する正面図、（ｂ）は基板の構成を説明する斜視図 （ａ）ウィンドガラスと内装パネルの縁部の隙間へのアンテナ装置の取り付けの説明図、（ｂ）はアンテナ装置と同軸ケーブルの接続の説明図 別実施形態によるアンテナケーシングの説明図 （ａ）は別実施形態によるアンテナ装置の構成を説明する概略図、（ｂ）は別実施形態によるアンテナ装置の斜視図 複数のアンテナ装置を車両に搭載した説明図

以下、本発明によるアンテナ装置を、車両の一例としてのセダン型の自動車に適用した実施形態について説明する。

図１に示すように、自動車１のリアウィンドガラス２の中央上部に備えられたアンテナ装置１０と、センターコンソール部に備えられた受信機３が、車内のセンターコンソール部の裏側５、フロントシートの床面６、ピラー部７、及び天井パネル８と内装パネル９の間隙に沿って配線された同軸ケーブル４によって接続されている。

図２（ａ）に示すように、アンテナ装置１０は、放送波を受信するアンテナ素子２０と、アンテナ素子２０を収容するアンテナケーシング３０で構成されている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナ素子２０は、電線２１がフェライト２２を貫通した形状に構成され、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等で形成される絶縁性のある基材の表面に銅泊等の導電体によって回路パターン２４が形成された基板２３の所定位置に支持されている。

さらに基板２３には、アンテナ素子２０で受信された高周波信号を増幅する増幅部２５、同軸ケーブル４の一端に取り付けられたプラグ２６ａと接続するレセプタクル２６ｂが所定の位置に取り付けられている。以下、プラグ２６ａとレセプタクル２６ｂとを区別せず、または、夫々が接続されたものを単にコネクタ２６とも記す。

詳述すると、アンテナ素子２０を構成する電線２１の一端２１ａは、増幅部２５を介してレセプタクル２６ｂへつながる回路パターン２４ａ（２４）に接続され、他端２１ｂは、レセプタクル２６ｂへ直接つながる回路パターン２４ｂ（２４）に接続される。なお、回路パターン２４ａ（２４）は、コネクタ２６を介して同軸ケーブル４の信号伝達線としての銅線へと接続され、回路パターン２４ｂ（２４）はコネクタ２６を介して同軸ケーブル４のアース線としての網組み銅線へと接続される。

コネクタ２６の形状は図示したものに限らず、その他公知のコネクタを用いることができる。さらに、コネクタを用いずに同軸ケーブル４の信号伝達線としての銅線（内部エレメント）及びアース線としての網組み銅線（外部エレメント）を直接基板２３に接続する構成であってもよい。

なお、アンテナ素子２０は、基板２３をアンテナケーシング３０に収容した際に、アンテナ素子２０の長手方向が天井パネル８の内装パネル９の縁部９ａと略平行姿勢となるように基板２３に取り付けられている。

つまり、アンテナ素子２０の長手方向が内装パネル９の縁部９ａと略平行姿勢となるようにケーシング本体３１に収容することで、アンテナケーシング３０の自動車１の前後方向の幅を狭くすることができ、アンテナケーシング３０の形状を内装パネル９の縁部９ａからリアウィンドガラス２側に長く突出するような形状とせずに済むため、運転者の視認性を損ねたり、見栄えが悪くなる虞を低減できる。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナケーシング３０は、ケーシング本体３１と、ケーシング本体３１の天面３２の基端部３３から中央部に向けて離隔した位置から上方に延出形成されたボス部３４と、ボス部３４の先端から基端部３３側に屈曲形成された支持片部３５と、支持片部３５の先端に屈曲形成された抜止め部３６が、電波透過性の弾性材料で一体形成されている。

電波透過性の弾性材料として、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）アクリロニトリル、アクリロニトリル・エチレンプロピレン・スチレンポリマー（ＡＳＥ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）等を用いることができる。

ケーシング本体３１の天面３２にはアンテナ素子２０を支持する基板２３を収容するための開口３７が形成されるとともに、蓋部材３９が設けられている。さらに、ケーシング本体３１の側面には基板２３上に支持されたアンテナ素子２０と同軸ケーブル４を接続するコネクタ２６挿入用の開口３８が形成されている。

天面３２には、上述した基板２３を固定する固定部３２ａが設けられている。固定部３２ａは、天面３２に螺子孔が形成され基板２３が螺子で螺着される構成であったり、天面３２に一対の突出部が形成され基板２３を挟持する構成であったり、または、天面３２が基板２３に沿った平面に形成され、当該平面に基板２３が接着される構成であってもよい。

さらに、このような固定部３２ａが蓋部材３９の裏面に構成され、蓋部材３９にアンテナ素子２０を支持する基板２３を固定した後に、ケーシング本体３１に蓋部材３９を取り付ける構成であってもよい。何れにせよ、アンテナ素子２０を支持する基板２３の固定部３２ａが天面３２または蓋部材３９に形成されていればよい。

このように、アンテナ素子２０を支持する基板２３の固定部３２ａが天面３２または蓋部材３９に設けられ、基板２３はケーシング本体３１の天面側で支持されるため、ケーシング本体３１の底面には基板２３の固定部を備える必要がなくなる。よって、ケーシング本体３１の底面は、基板２３に沿った形状に構成する必要がなくなるため、意匠性を高めた任意の形状に形成することも可能となる。

蓋部材３９のケーシング本体３１への取り付けは、蓋部材３９とケーシング本体３１を夫々接着剤で接着する構成あったり、螺子で螺着する構成であったり、蓋部材３９またはケーシング本体３１の何れか一方に係合凸部を備え他方に係合凹部を備えて互いに係合させて固定する構成等、蓋部材３９をケーシング本体３１に取り付けできる構成であればよい。

図４（ａ）に示すように、上述のように構成されたアンテナ装置１０のケーシング本体３１に形成された支持片部３５が、自動車のリアウィンドガラス２と天井パネル８に対向して配置された樹脂等で形成された内装パネル９の縁部９ａの隙間に挿入される。

このように、アンテナケーシング３０を構成するケーシング本体３１に形成された支持片部３５を車両のリアウィンドガラス２と内装パネル９の縁部９ａとの隙間に挿入固定することで、アンテナケーシング３０をリアウィンドガラス２に緩衝剤を介して接着する必要がなくなり、支持片部３５の先端には屈曲形成された抜止め部３６を備えているため、ケーシング本体３１と抜止め部３６で内装パネル９を挟持しつつ、リアウィンドガラス２と内装パネル９の縁部９ａとの隙間に挿入した支持片部３５が抜けることを防止できるので、車両の振動によりリアウィンドガラス２が振動して撓んでもアンテナケーシング３０が脱落することを確実に防止できる。

よって、アンテナ装置１０を内装パネル９に螺子等で固定する構成ではないため、アンテナ装置１０を取り外しても内装パネル９に螺子孔等の加工跡を残すことがない。

さらに、ケーシング本体３１の天面３２から上方にボス部３４が延出形成されているので、ボス部３４の距離だけリアウィンドガラス２の表面とケーシング本体３１が接触しないように離隔設置することができる。よって、車両の振動によってケーシング本体３１が振動してもリアウィンドガラス２に繰り返し衝突し異音を発生したり、ケーシング本体３１を破損する虞がなくなる。

さらに、基端部３３から中央部に向けて離隔した位置にボス部３４が形成されているため、ケーシング本体３１を内装パネル９の縁部９ａ側に近づけることができるので、ケーシング本体３１がリアウィンドガラス２側に突出することにより運転者の視界を遮る虞を低減できる。

このようなアンテナケーシング３０にアンテナ素子２０を収容するため、車両の内部や外部から剥き出しのアンテナ素子２０が見えることがなくなるため、見栄えが良くなる。ケーシング本体３１は電波透過性材料で形成されているため、アンテナ素子２０の放送波の受信に影響を及ぼすことがない。

図４（ｂ）に示すように、同軸ケーブル４は天井パネル８と内装パネル９の間に備えられ、一端に備えられたプラグ２６ａが上述の内装パネル９の縁部９ａの隙間を経てアンテナ装置１０のレセプタクル２６ｂに接続される。なお、本実施形態ではリアウィンドガラス２側に取り付けたが、これに限らずフロントウィンドガラス側に取り付けてもよい。

何れにせよ、フィルムシート上に形成されたループアンテナのようにフロントウィンドガラスやリアウィンドガラスに貼り付ける必要がなくなるので、運転者の視認性を損ねたり、見栄えが悪くなる虞を低減できる。

以上のように取り付けられたアンテナ装置１０で受信された放送波が増幅部２５で増幅され、同軸ケーブル４を介して受信機３へと伝送され、受信機３内に備えられた信号処理部で所定の信号処理が施され、復調処理部で復調処理されることとなる。

上述した実施形態では、ケーシング本体３１の形状は側面視矩形状に形成する場合について説明したがこれに限らない。

例えば、図５に示すように、ケーシング本体３１の基端部３３を内装パネル９の縁部９ａに沿った形状に湾曲形成してもよい。これにより、ケーシング本体３１と抜止め部３６でより強固に内装パネル９を挟持することができ、支持片部３５が抜けることを防止できるので、車両の振動によりリアウィンドガラス２が振動して撓んでもアンテナケーシング３０が脱落することを確実に防止できる。

さらに、図５の破線で示すケーシング本体３１の底面を、底面３１ａの形状のように天面３２対して斜めに傾斜させて形成することで、車内からの視界をより広く確保できる。

上述した何れの実施形態でも、基板をケーシング本体３１の天面３２の固定部３２ａに固定する構成について説明したが、基板はケーシング本体の底面に固定してもよい。

例えば、図６（ａ）に示すように、基板６３にアンテナ素子２０、増幅部２５が所定位置に取り付けられ、レセプタクル２６ｂが基板６３の中央付近に上向きに取り付けられ、夫々が回路パターン６４により電気的に接続されて構成されている。

ケーシング本体５１の天面にはアンテナ素子２０を支持する基板６３を収容するための開口５７が一体形成され、ケーシング本体５１に形成されたボス部５４、支持片部５５、抜止め部５６には、同軸ケーブル４を挿通可能な切り欠き部５８が形成されている。

蓋部材５９には、同軸ケーブル４の一端に取り付けられたプラグ２６ａを挿通可能な開口５９ａが形成されている。

図６（ｂ）に示すように、ケーシング本体５１の開口５７からアンテナ素子６０を支持する基板６３を挿入して底面に固定し、同軸ケーブル４の一端に取り付けられたプラグ２６ａを基板６３に取り付けられたレセプタクル２６ｂに接続して、開口５７を覆うように蓋部材５９を取り付けてアンテナ装置５０となる。

このように構成することで、アンテナ装置５０を自動車のリアウィンドガラス２と天井パネル８の内装パネル９の縁部９ａの近傍に取り付けた際に、同軸ケーブル４が車内から見えなくすることができるので、意匠性が向上する。

上述した何れの実施形態でも、アンテナ素子２０は、電線２１がフェライト２２を貫通した構成のものについて説明したが、これに限らずフェライトの周囲にコイルを複数回巻いたフェライトアンテナ等のループアンテナで構成してもよく、さらに、その他公知のアンテナで構成してもよい。

上述した何れの実施形態でも、増幅部が基板に備えられた構成について説明したが、増幅部は必ずしも基板に備える必要はなく、増幅部を受信機内に備える構成であってもよい。

上述した何れの実施形態でも、アンテナケーシングは、ケーシング本体と、ケーシング本体の天面の基端部から中央部に向けて離隔した位置から上方に延出形成されたボス部と、ボス部の先端から基端部側に屈曲形成された支持片部と、支持片部の先端に屈曲形成された抜止め部が、電波透過性の弾性材料で一体形成されている構成について説明したが、必ずしも一体形成する必要はなく、ケーシング本体のみを電波透過性の弾性材料で形成し、ボス部、支持片部、抜止め部を例えば金属等の別部材で形成してケーシング本体に取り付ける構成であってもよい。

上述した何れの実施形態でも、アンテナ装置によって受信する放送波について詳述しなかったが、放送波はＡＭラジオ用の中波とＦＭラジオ用やＴＶ用の超短波や極超短波や、ＧＰＳ用や地上波デジタル放送用の高周波等の公知の放送波から選択され、受信機３は受信対象の放送波に応じたものを採用すればよい。

上述した何れの実施形態でも、アンテナ装置をリアウィンドガラスと内装パネルの縁部の近傍に１つ備える構成について説明したが、例えば、図７に示すように、リアウィンドガラスと内装パネルの縁部の近傍に２つのアンテナ装置を１／２波長以上離して備え、夫々受信機３と同軸ケーブル４で接続して、空間ダイバシティ受信する構成であってもよい。

また、フロントウィンドガラス側に２つのアンテナ装置を１／２波長以上離して備えたり、またさらに、フロントウィンドガラス及びリアウィンドガラスの夫々の内装パネルの縁部の近傍に夫々２つのアンテナ装置を１／２波長以上離して備え、合計４つのアンテナ装置で空間ダイバシティ受信する構成であってもよい。

上述した何れの実施形態でも、本発明によるアンテナ装置をセダン型の自動車に取り付けた場合について説明したが、車両はその他ハッチバック型やワゴン型の自動車や、バスやトラックのような大型自動車であってもよい。

以上説明したアンテナ装置の具体的構成は上述の実施形態の記載に限定されるものではなく、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１：自動車
２：リアウィンドガラス
３：受信機
４：同軸ケーブル
５：センターコンソール部の裏側
６：フロントシートの床面
７：ピラー部
８：天井パネル
９：内装パネル
９ａ：縁部
１０：アンテナ装置
２０：アンテナ素子
２１：電線
２２：フェライト
２３：基板
２４：回路パターン
２５：増幅部
２６：コネクタ
２６ａ：プラグ
２６ｂ：レセプタクル
３０：アンテナケーシング
３１：ケーシング本体
３２：天面
３２ａ：固定部
３３：基端部
３４：ボス部
３５：支持片部
３６：抜止め部
３７：開口
３８：開口
３９：蓋部材

Claims (1)

1. 放送波を受信するアンテナ素子がケーシング本体内に収容されたアンテナ装置であって、
   電波透過性材料で形成されるケーシング本体と、ケーシング本体の天面から上方に延出形成されたボス部と、ボス部の先端に形成された支持片部とを備え、前記支持片部を車両のウィンドガラスと内装パネルの縁部との隙間に挿入固定するアンテナ装置。

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