JP2011224634A - アンテナ製造用金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ製造用金型装置の設置スペースを小さく抑え、かつ、製造サイクルを短くする。
【解決手段】エレメントとグラウンドとが所定の距離を隔てて相対向する構造のアンテナを製造するための複数の金型が、それぞれの型締め方向へ連なるように設けられたアンテナ製造用金型装置であって、複数の金型は、アンテナとなる金属板を所定の形状に打ち抜く金型４０と、打ち抜かれた金属板のエレメントとグラウンドとを相対向するように該金属板を曲げる金型４２と、エレメントとグラウンドとを結合する樹脂製の支柱を成形する金型４４とからなっている。
【選択図】図６

Description

本発明は、主として車載用のアンテナ製造用金型装置に関し、詳しくはエレメントとグラウンドとが所定の距離を隔てて相対向する構造のアンテナを製造するためのアンテナ製造用金型装置に関する。

この種のアンテナを製造するには、アンテナの素材である金属板を所定の形状に打ち抜き、打ち抜かれた金属板のエレメントとグラウンドとを相対向するように曲げ、さらにエレメントとグラウンドとを樹脂製の支柱で結合するといった多工程を要する。このような多工程にわたる製造を小スペースで効率よく行うための装置として、例えば特許文献１に開示されている金型装置が既に知られている。
この金型装置は、複数の金型を型締め方向へ多段に連ねており、それぞれの金型において個別の工程を行うようになっている。すなわち、仮に三工程を要する製造であれば、三段に連ねた金型に対し、素材を順に移して個々の加工を行うことで製品を完成することができる。

特開２０００−０１５４９６号公報

特許文献１に開示された金型装置によってアンテナを製造する場合、アンテナの素材である金属板の打ち抜き及び曲げの加工は行えるものの、エレメントとグラウンドとを結合する樹脂製支柱の成形は、別の成形装置を必要とする。このため、アンテナ製造装置としての設置スペースが大きくなるとともに、製造サイクルも長くなる。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、アンテナ製造用金型装置の設置スペースを小さく抑え、かつ、製造サイクルを短くすることである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
第１の発明は、エレメントとグラウンドとが所定の距離を隔てて相対向する構造のアンテナを製造するための複数の金型が、それぞれの型締め方向へ連なるように設けられたアンテナ製造用金型装置であって、複数の金型は、アンテナとなる金属板を所定の形状に打ち抜く金型と、打ち抜かれた金属板のエレメントとグラウンドとを相対向するように該金属板を曲げる金型と、エレメントとグラウンドとを結合する樹脂製の支柱を成形する金型とからなっている。

第２の発明は、第１の発明において、アンテナとなる金属板が、複数の金型に対して該金属板を所定の形状に打ち抜く金型、金属板を曲げる金型、樹脂製の支柱を成形する金型の順に送られるように構成されている。

上記の構成においては、複数の金型を備えた一つ金型装置により、アンテナとなる金属板の打ち抜き及び曲げの加工に加えて樹脂成形も行うことができ、装置の設置スペースを小さくでき、かつ、アンテナの製造サイクルを短くすることができる。

車載用のアンテナを表した斜視図。 アンテナ製造工程における第１加工品を表した平面図。 アンテナ製造工程における第２加工品を表した斜視図。 アンテナ製造工程における第３加工品を表した斜視図。 アンテナのカシメ箇所を拡大して表した斜視図。 アンテナ製造用金型装置の概要を表した説明図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
図１に示されている電話用のアンテナ１０は、金属板によってエレメント１２がグラウンド１６に対して相対向するように位置し、これらは短絡部１８によって一体につながっている（図２）。エレメント１２は電話の電波を受信する機能を果たし、グラウンド１６はアンテナ１０のグラウンド板として機能し、アンテナ１０の受信性能を確立させる。
エレメント１２からグラウンド１６に向けて折曲げられた給電部１４の先端部には、出力ケーブル２２（同軸ケーブル）の内導体が接続され、グラウンド１６に出力ケーブル２２の外導体が接続されている。したがって、エレメント１２で受信した電波信号は、出力ケーブル２２を通じて受信機（図示省略）に送信される。

このようにアンテナ１０は、給電部１４と出力ケーブル２２との接続部付近に短絡部１８を設けた「逆Ｆ型アンテナ」として機能し、アンテナ１０の受信性能を充分に確保するには、エレメント１２とグラウンド１６との距離Ｌを一定に保つ必要がある。そこで、エレメント１２とグラウンド１６とは、距離Ｌを保つように４本の樹脂製の支柱２０で結合されている。
なお、グラウンド１６は車両ボデー２４や車体フレーム等の上に装着される。

アンテナ１０は、その素材である金属板から複数の工程を経て製造される。
まず、金属板を所定の形状に打ち抜くとともに、絞り加工を行うことによって図２で示す第１加工品１０Ａが製造される。この第１加工品１０Ａにおいては、アンテナ１０のエレメント１２（給電部１４を含む）、グラウンド１６及び短絡部１８に相当する外形状が打ち抜かれている。そこで第１加工品１０Ａの説明についても、製造完了後のアンテナ１０において相当する部材名を用いることとする。

第１加工品１０Ａのエレメント１２には、三個の絞り１２ａ，１２ｂ，１２ｃが加工されている。絞り１２ａは、エレメント１２の外形状の一部に沿った形状で、エレメント１２の形状を維持するための補強を果たす。絞り１２ｂは、絞り１２ａの中間から短絡部１８に延びる直線形状で、エレメント１２と短絡部１８との間の曲げ角度を維持するための補強機能を果たす。絞り１２ｃは、エレメント１２と給電部１４との境に位置し、これら相互間の曲げ角度を維持するための補強機能を果たす。

第１加工品１０Ａのエレメント１２には、樹脂製の各支柱２０との結合箇所（４箇所）において貫通孔１２ｅがそれぞれ打ち抜かれている。また、給電部１４の先端部には、出力ケーブル２２の内導体と接続するためのカシメ片１４ａが成形されている。
第１加工品１０Ａのグラウンド１６には、出力ケーブル２２の外導体と接続するためのカシメ片１６ａが成形されている。さらに、このグラウンド１６には、樹脂製の各支柱２０との結合箇所（４箇所）において貫通孔１６ｂがそれぞれ打ち抜かれている。

第１加工品１０Ａを曲げ加工することにより、図３で示す第２加工品１０Ｂが製造される。この第２加工品１０Ｂは、第１加工品１０Ａのグラウンド１６と短絡部１８とを直角に曲げ、かつ短絡部１８とエレメント１２とを直角に曲げることで、エレメント１２とグラウンド１６とを相対向させている。また、第１加工品１０Ａの給電部１４は、エレメント１２に対してグラウンド１６側へ直角に曲げられ、この給電部１４の先端部（カシメ片１４ａ）をグラウンド１６に接近させている。
なお、前述のように第２加工品１０Ｂにおけるエレメント１２と短絡部１８との間の曲げは絞り１２ｂによって補強され、エレメント１２と給電部１４との間の曲げは絞り１２ｃで補強されている。

第２加工品１０Ｂに対して４本の支柱２０を樹脂成形することにより、図４で示す第３加工品１０Ｃが製造される。これらの支柱２０は、前述のようにエレメント１２とグラウンド１６との相互間の距離Ｌ（図１）を一定に保っている。そして、各支柱２０とエレメント１２とは個々の貫通孔１２ｅに樹脂材が入り込むことで結合され、同じく各支柱２０とグラウンド１６とについても個々の貫通孔１６ｂに樹脂材が入り込むことで結合されている。
第３加工品１０Ｃにおける給電部１４のカシメ片１４ａ及びグラウンド１６のカシメ片１６ａを、図５で示すように出力ケーブル２２にそれぞれカシメつける。これにより、給電部１４の先端部に出力ケーブル２２の内導体が接続され、グラウンド１６に出力ケーブル２２の外導体が接続され、図１で示すアンテナ１０が完成する。

アンテナ１０は図６で示す金型装置３０によって製造される。この金型装置３０の概要を説明すると、それぞれ上下型からなる金型４０，４２，４４，４６が個々の型締め方向（上下方向）へ連なるように設けられている。
具体的には、ベース等（図示省略）に立てられた上下方向に長い複数本（４本）のロッド３８に対し、その先端側において固定ダイプレート３２が固定され、基部側に可動ダイプレート３４が設けられている。また、固定ダイプレート３２と可動ダイプレート３４との間には３枚の従動ダイプレート３５，３６，３７が設けられている。そして、最上段の金型４０は固定ダイプレート３２と従動ダイプレート３５との間に組付けられ、その下段の金型４２は従動ダイプレート３５，３６の間に、その下段の金型４４は従動ダイプレート３６，３７の間に、最下段の金型４６は可動ダイプレート３４と従動ダイプレート３７との間にそれぞれ組付けられている。

金型装置３０における油圧シリンダ等（図示省略）の駆動制御によって可動ダイプレート３４を各ロッド３８に沿って上昇させると、最下段の金型４６が型締めされた後、従動ダイプレート３５，３６，３７が下側から順に押し上げられて金型４０，４２，４４も下段から順に型締めされる。
そこで、これらの各金型４０，４２，４４，４６にアンテナ１０を製造するために必要とする各工程を個別に行うことにより、一つの金型装置３０でアンテナ１０の素材である金属板から完成品を製造することができる。以下、その製造工程について説明する。

まず、金型装置３０における最上段の金型（打抜き金型）４０に金属板をセットして型締めすることにより、金属板に対して前述の打ち抜き及び絞り加工が行われて図２で示す第１加工品１０Ａが製造される。この第１加工品１０Ａを次段の金型（曲げ金型）４２にセットして型締めすることにより、前述の曲げ加工が行われて図３で示す第２加工品１０Ｂが製造される。
次に、第２加工品１０Ｂを次段の金型（成形金型）４４にセットして型締めし、この成形金型４４内に溶融樹脂を射出して前述の支柱２０を成形する。これにより、図４で示す第３加工品１０Ｃが製造される。この第３加工品１０Ｃを出力ケーブル２２と共に最下段の金型（カシメ金型）４６にセットして型締めすることにより、前述のカシメ加工が行われて図１で示すアンテナ１０が完成する。

前述のように、金型装置３０の各金型４０，４２，４４，４６の間において加工品１０Ａ〜１０Ｃを移動させる手段としては、手動あるいは移動装置による自動を問わない。また、金型装置３０における各金型４０，４２，４４，４６の並び順は、図６で示す順に限定されるものではない。ただし、加工の工程順については、金属板を打抜き金型４０、曲げ金型４２、成形金型４４の順に移動させ、金属板を所定の形状に打ち抜いて曲げを行った後、支柱２０を樹脂成形することが好ましい。なお、カシメ金型４６によるカシメ加工については、手作業に代えることも可能である。

金型装置３０において、例えば打抜き金型４０を複数にして金属板の打ち抜き加工を分担させてもよい。これは他の各金型４２，４４，４６についても同様である。さらに、アンテナ１０は電話用に限るものではなく、ラジオやテレビといった受信メディアや周波数も問わない。

１０ アンテナ
１２ エレメント
１６ グラウンド
３０ 金型装置
４０ 打抜き金型
４２ 曲げ金型
４４ 成形金型

Claims (2)

1. エレメントとグラウンドとが所定の距離を隔てて相対向する構造のアンテナを製造するための複数の金型が、それぞれの型締め方向へ連なるように設けられたアンテナ製造用金型装置であって、
   複数の金型は、アンテナとなる金属板を所定の形状に打ち抜く金型と、打ち抜かれた金属板のエレメントとグラウンドとを相対向するように該金属板を曲げる金型と、エレメントとグラウンドとを結合する樹脂製の支柱を成形する金型とからなるアンテナ製造用金型装置。
2. 請求項１に記載されたアンテナ製造用金型装置であって、
   アンテナとなる金属板が、複数の金型に対して該金属板を所定の形状に打ち抜く金型、金属板を曲げる金型、樹脂製の支柱を成形する金型の順に送られるように構成されているアンテナ製造用金型装置。
   

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