JP2013236183A - アンテナ取付用ワッシャー及び車両用アンテナ装置、並びにアンテナ固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネジ軸にナットを取り付けた後にネジ軸に対して側方から装着でき、装着作業性の良好なワッシャー及びそれを用いたアンテナ固定方法を提供する。
【解決手段】アンテナの本体から延びるネジ軸に予めナットを取り付けておく。そして、ネジ軸をナットと共に車体の取付け孔に通し、ネジ軸のうちナットと本体との間の部分にワッシャー１を、仮止め部２１の爪部２１７をネジ軸により押し広げながら側方から装着し、その後、ナット７を締結する。ワッシャー１を装着後、仮止め部２１は、ネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を発生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車体のルーフにネジ付きアンテナを固定するのに用いて好適なワッシャー、並びにそれを用いた車両用アンテナ装置及びアンテナ固定方法に関する。

例えば車載用アンテナを車体のルーフに取り付ける構造として、ルーフに穿設した孔にアンテナのベースから下方に突出するネジ軸を挿通し、ルーフから下方に突出したネジ軸に下方から爪付きワッシャーを嵌挿し、さらにナットを螺合して固定する構造が従来から知られている。こうした構造に関し、下記特許文献１及び２は、ワッシャーとナットをネジ軸回りに相対回転可能でネジ軸方向に分離しないように連結したワッシャー付きナットを開示する。このワッシャー付きナットは、ネジ軸に下方から嵌挿後、ネジ軸のスリットに設けられた係止用舌片により下方への移動が規制されてネジ軸に対して仮固定される構造である。

特開２００５−０３３４２５号公報 特開２００４−１９４０００号公報

特許文献１及び２のワッシャー付きナットは、ワッシャーとナットとが連結されていてネジ軸に対して下方からしか装着できないため、アンテナのネジ軸に対するナットの取付け作業は、ルーフの孔にアンテナのネジ軸を挿通した後に行うことになる。そうすると、アンテナのネジ軸に対するナットの取付け作業は通常の手元作業と比較して身体から遠いルーフの取付孔の近傍で行わなければならず、作業性が悪いため、ナットを斜めに噛み合わせてしまう等の取付け不良が発生しやすく、また取付けが成功したか否かの確認も難しい。アンテナのネジ軸に対するナットの取付けが不良のまま工具により締結を進めると、部品の破損や不良品の発生等、様々な問題が発生する。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、予めネジ軸にナットを取り付けた状態でネジ軸に対して側方から装着でき、装着作業性の良好なワッシャー及びそれを用いたアンテナ固定方法を提供することにある。

本発明のある態様は、ワッシャーである。このワッシャーは、
切欠部と、前記切欠部をネジ軸が貫通するように前記ネジ軸に側方から装着する過程で前記ネジ軸が通過する位置に延在する仮止め部とを有し、前記仮止め部をネジ軸により押し広げながら前記ネジ軸に側方から装着でき、前記ネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を前記仮止め部が発生する。

樹脂部品と、前記樹脂部品を保持する金属部品とを有し、
前記金属部品が前記切欠部を含み、前記樹脂部品が前記仮止め部を含み、
前記金属部品は、対面する締付対象の導体に食い込み可能な爪を有してもよい。

前記金属部品は、前記樹脂部品が載置されるベース部と、前記ベース部から立ち上がる側壁部とを有し、
前記ベース部は、位置決め孔と、係止孔とを含み、
前記樹脂部品は、前記位置決め孔に挿入される位置決めピンと、前記係止孔を貫通して前記係止孔のナット取付け側の開口部近傍に引っ掛かる係止爪とを含んでもよい。

前記ベース部は、前記係止爪の引っ掛かる部分がナットとの当接面に対して凹んでいてもよい。

前記樹脂部品は、前記金属部品の前記側壁部の外側に僅かに突出した突出部を有してもよい。

装着状態のネジ軸が貫通する貫通部に、ネジ山の谷の部分に嵌ってネジ軸の軸方向への抜けに対して抵抗力を発生する係止部を有してもよい。

前記係止部をネジ山の山の部分により押し広げながら前記ネジ軸に軸方向から装着可能であってもよい。

前記仮止め部は、前記ネジ軸に側方から装着する際に必要な力よりも前記ネジ軸から側方に抜く際に必要な力のほうが大きい形状であってもよい。

本発明のもう一つの態様は、車両用アンテナ装置である。この車両用アンテナ装置は、
車体の取付け孔の上部に配置されたアンテナ本体と、
前記アンテナ本体から延びるネジ軸と、
前記取付け孔の下方において前記ネジ軸に設けられたナット又はボルト頭部と、
前記ナット又は前記ボルト頭部と前記取付け孔との間において前記ネジ軸に装着されたワッシャーとを備え、
前記ワッシャーは、
対面する締付対象の導体に食い込む爪と、
切欠部と、
前記切欠部を前記ネジ軸が貫通するように前記ネジ軸に側方から装着する過程で前記ネジ軸が通過する位置に延在する仮止め部とを有し、
前記仮止め部を前記ネジ軸により押し広げながら前記ネジ軸に側方から装着でき、前記ネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を前記仮止め部が発生する。

前記アンテナ本体底面に、前記ネジ軸に対する前記ワッシャーの取付角度を規制するガイド壁が設けられていてもよい。

本発明のもう一つの態様は、アンテナ固定方法である。この方法は、
ワッシャーを用いてネジ付きアンテナを車体に固定する方法であって、
前記ワッシャーが切欠部、及びネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を発生する仮止め部を含み、
前記アンテナの本体から延びるネジ軸に予めナットを取り付けておき、前記ネジ軸を前記ナットと共に車体の取付け孔に通し、前記ネジ軸のうち前記ナットと前記本体との間の部分に前記ワッシャーを、前記仮止め部を前記ネジ軸により押し広げながら側方から装着し、その後、前記ナットを締結する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現をシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ワッシャーに切欠部を設けたことで、ネジ軸にナットを取り付けた後にネジ軸に対して側方から装着することが可能となる。また、ネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を仮止め部が発生するため、装着作業性が良好である。

本発明の実施の形態に係るワッシャー１の上方斜視図。 ワッシャー１の下方斜視図。 図１のＡ−Ａ’断面図。 ワッシャー１の分解上方斜視図。 ワッシャー１の分解下方斜視図。 ワッシャー１の装着先となるネジ軸５２を有するアンテナ５の下方斜視図。 ネジ軸に対してワッシャー１を側方から装着するときの装着過程底面図。 ネジ軸に対してワッシャー１を側方から装着するときの装着過程側面図。 図８の要部拡大図。 ネジ軸５２に装着した状態のワッシャー１の平面図。 ネジ軸５２に対してワッシャー１を下方から装着するときの装着説明図。 ネジ軸５２に装着した状態のワッシャー１の側断面図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係るワッシャー１の上方斜視図である。図２は、ワッシャー１の下方斜視図である。図３は、図１のＡ−Ａ’断面図である。図４は、ワッシャー１の分解上方斜視図である。図５は、ワッシャー１の分解下方斜視図である。

ワッシャー１は、ＡＢＳ樹脂等の樹脂成形体からなる樹脂部品２と、樹脂部品２を保持するＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）等の金属部品３とを備える。

金属部品３は、ベース部３０と、側壁部３１とを有し、例えば金属板からプレス加工によって形成されたものである。ベース部３０上に樹脂部品２が固定される。ベース部３０には切欠部３２が形成されている。側壁部３１は、ベース部３０の外周部（切欠部３２の形成部分は除く）から立ち上がって樹脂部品２の側方を囲む。側壁部３１の上縁部には、対面する締付対象の導体（例えば車体のルーフ）に食い込み可能な爪３１ａが例えば４つ形成される。

樹脂部品２は、外周部２０と、仮止め部２１とを有する。外周部２０は、略Ｕ字形状であって金属部品３の側壁部３１の内側に沿う。仮止め部２１は、切欠部３２をネジ軸が貫通するように前記ネジ軸に側方から装着する過程で前記ネジ軸が通過する位置に延在する。具体的には、仮止め部２１は、腕部２１５と、コの字部２１６と、爪部２１７とを有する。腕部２１５は、外周部２０のＵ字形状の底辺部２０１の略中央部から中心側に向かって延びる。コの字部２１６は、腕部２１５の先端から二股に分岐して延び、ベース部３０の切欠部３２のうち装着状態のネジ軸が貫通する部分（貫通部３２ａ）の側方を囲む。爪部２１７は、コの字部２１６の各先端部からそれぞれ他方の先端部に向かって突出するように設けられる。コの字部２１６の対向する２辺の間隔は、ネジ軸の径と略同様で、爪部２１７の間隔は、ネジ軸の径よりも小さい。図３に示されるように、コの字部２１６の対向する２辺の内面には、それぞれ他方の辺に向かって突出するように係止部２１８が凸条に形成されている。対向する係止部２１８の間隔は、ネジ軸のネジ山の山の部分の径よりも小さく、ネジ山の谷の部分に嵌る。係止部２１８は凸部でもよい。

金属部品３のベース部３０は、位置決め孔３０１と、１対の係止孔３０２とを含む。樹脂部品２の外周部２０の底辺部２０１からは、ベース部３０の位置決め孔３０１に挿入される位置決めピン２０４が立ち上がる（下方に延びる）。外周部２０の１対の側辺部２０２からは、ベース部３０の前記一対の係止孔３０２に対応して一対の係止爪２０５が立ち上がる（下方に延びる）。一対の係止爪２０５は、それぞれ係止孔３０２を貫通してナット取付け側の開口部近傍に引っ掛かる。ベース部３０は、位置決め孔３０１一帯及びそれぞれの係止孔３０２一帯（少なくとも係止爪２０５の引っ掛かる部分を含む）がナット当接面に対して凹んだ凹部３０３となっている。樹脂部品２において、金属部品３の側壁部３１（爪３１ａの間）を乗り越えて外側に僅かに突出した突出部２０３が外周部２０の底辺部２０１及び１対の側辺部２０２からそれぞれ延びる。

図６は、ワッシャー１の装着先となるネジ軸５２を有するアンテナ５の下方斜視図である。アンテナ５の本体５１内部にはアンテナエレメントとして例えば容量エレメント及びコイルエレメント（不図示）が収納されている。アンテナ５の本体５１下面にはシャーシ５３がネジ止め等により固定される。シャーシ５３には仮止め部材５４が設けられる（取り付けられる）。シャーシ５３から下方に延びるネジ軸５２は、仮止め部材５４を貫通して更に下方に延びる。仮止め部材５４は、下方から見て略矩形となる外形であり、長手方向がアンテナ５の本体５１の長手方向と同じになるように配置される。仮止め部材５４の長側壁にはガイド壁５５を備える。ガイド壁５５は、ワッシャー１の装着時に樹脂部品２の一対の側辺部２０２の内側面２０２ａをガイドし、ネジ軸５２に対するワッシャー１の取付角度を規制する。

ネジ軸５２の後方には、アンテナ５の本体５１内の回路基板（不図示）に接続するケーブル５６を導出するケーブル挿通孔５７が形成（例えば仮止め部材５４に形成）されている。そして、上記のガイド機能によりワッシャー１の切欠部３２が常に後方を向いて取り付けられるため、ワッシャー１の取付時において、ワッシャー１がケーブル５６に接触することが防止される。

なお、後述する車体６の取付け孔６１に対して仮止め部材５４は下方から見て相似形状であるため、仮止め部材５４はアンテナ５の車体６への位置決めおよび回転止めとしての機能も有する。仮止め部材５４に設けられた仮止め爪５８は、車体６の取付け孔６１の開口縁とその近傍に係合し、仮止め部材５４が車体６の取付け孔６１に挿入された後の仮止め部材５４の抜けを防止する。

図７は、ネジ軸に対してワッシャー１を側方から装着するときの装着過程を示す底面図である。図８は、同過程を示す側面図である。図９は、図８の要部拡大図である。ここでは、ワッシャー１を用いてアンテナ５を車体６に固定する方法（スライド方式）を説明する。なお、車体６の取付け孔６１に対するナット７およびワッシャー１の寸法関係は、ナット７の外径が取付け孔６１の短手方向の径よりも小さく、ワッシャー１の外径が取り付け孔６１の短手方向の径よりも大きい。

まず、アンテナ５の本体５１から延びるネジ軸５２に予めナット７を取り付けておく。そして、ネジ軸５２をナット７と共に車体６の取付け孔６１（図９）に通し、ネジ軸５２のナット７と車体６との間の部分にワッシャー１を、仮止め部２１の爪部２１７をネジ軸５２により押し広げながら側方から装着し、その後、ナット７を締結する。ナット７の締結により、ナット７が金属部品３に当接して車体６へと押し付け、金属部品３の側壁部３１の爪３１ａが車体６の塗装を突き破って車体６の導体部に食い込み、アースが確保される。

図１０は、ネジ軸５２に装着した状態のワッシャー１の平面図（但しネジ軸５２については断面図）である。ワッシャー１をネジ軸５２に装着後、仮止め部２１は、ネジ軸５２から側方に抜けることを防止する抵抗力を発生する。すなわち、ワッシャー１がネジ軸５２から側方に抜けようとすると、仮止め部２１の爪部２１７がネジ軸５２に引っ掛かり、ワッシャー１の側方への抜けが防止される。なお、爪部２１７は、ネジ軸５２の側方からの入口側に向かって広がった形状である一方、コの字部２１６の内側に臨む面はネジ軸５２の出入り方向に対して垂直である。換言すれば、仮止め部２１は、ネジ軸５２に側方から装着する際に必要な力よりもネジ軸５２から側方に抜く際に必要な力のほうが大きい形状である。したがって、ワッシャー１は、小さな力で側方から装着できる一方、装着後は側方への抜けに対する防止力が大きい。

なお、図１０に示すように、ワッシャー１は、切欠部３２の中央を通る中心線を挟んで略対称形状である。爪３１ａは中心線を挟んでそれぞれ２箇所に配置されているが、爪３１ａも前記中心線を挟んで対称の位置に配置されている。また、爪３１ａのうち２つは、切欠部３２の入口両端部近傍に配置されている。

図１１は、ネジ軸５２に対してワッシャー１を軸方向（下方）から装着するときの装着説明図である。車体６の取付け孔６１の近傍に補強ブラケットが存在する等の理由でワッシャー１をスライド方式（図７〜図９）で装着するスペースが確保できない場合には、図１１に示すようにワッシャー１をナット７が取り付けられていないネジ軸５２に下方から装着する。この際、樹脂部品２のコの字部２１６の内面の係止部２１８をネジ山の山の部分により押し広げながらネジ軸５２に軸方向（下方）から装着する。ワッシャー１の装着後にネジ軸５２にナット７を取り付け、締結する。

図１２は、ネジ軸５２に装着した状態のワッシャー１の側断面図である。本図は、図３にネジ軸５２を追加したものに相当する。ワッシャー１をネジ軸５２に装着後、係止部２１８は、ネジ軸５２の軸方向への抜けに対して抵抗力を発生する。すなわち、係止部２１８はネジ軸５２のネジ山の谷の部分（山と山との間）に嵌っており、ワッシャー１の自重だけではネジ軸５２の軸方向（下方）に抜けない。一方、係止部２１８の抵抗力は、ナット７の締結に伴うワッシャー１の軸方向移動や、人手での上下方向の抜き差しは許容する程度の大きさである。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 金属部品３に切欠部３２を設けているため、ナット７を取り付けたネジ軸５２にワッシャー１を側方から装着できる。このため、ネジ軸５２を車体６（ルーフ）の取付け孔６１（図９）に通す前に身体近くの手元作業でネジ軸５２にナット７を取り付けておくことができ、身体から遠いルーフの取付孔の近傍でネジ軸５２にナット７を取り付ける場合と比較してナット７の取付け作業性が良好である。したがって、ナット７を斜めに噛み合わせてしまう等の取付け不良が発生しにくく、また取付けが成功したか否かの確認も容易である。よって、ナットの取付けが不良のまま工具により締結を進めることで発生する部品の破損や不良品の発生等の様々な問題を未然に防ぐことができる。

(2) 従来のワッシャー付きナットではナットがカスタム（専用品）で締め付けにも専用の工具が必要でコスト高であったが、本実施の形態ではナット７は規格品でよく、またナット７を締め付ける工具も汎用工具でよいため、コスト安である。

(3) 樹脂部品２に仮止め部２１を設けており、仮止め部２１の爪部２１７をネジ軸５２により押し広げながらネジ軸５２に側方から装着するため、ほどよい装着抵抗が得られ、ワッシャー１の装着作業性が良い。また、装着後は仮止め部２１の爪部２１７が引っ掛かってワッシャー１はネジ軸５２から側方に抜けることが防止されるため、装着後の例えばナット７の締結時にワッシャー１が側方に抜けないように作業者が手で押さえる必要はなく、作業性が良好となる。また、仮止め部２１は、小さな力で側方からの装着を許容する一方、装着後は側方への抜けに対する防止力が大きいため、装着抵抗と抜け防止力のバランスが良い。

(4) 金属部品３のベース部３０は、位置決め孔３０１一帯及び２つの係止孔３０２一帯（少なくとも係止爪２０５の引っ掛かる部分を含む）が凹部３０３となっているため、樹脂部品２の位置決めピン２０４と係止爪２０５はベース部３０の最下面（ナット７との当接面）より下方には突出しない。このため、ナット７の締結時に樹脂部品２の位置決めピン２０４と係止爪２０５がベース部３０から下方に出っ張って邪魔になることが防止され、ナット７の締結作業性が良い。

(5) ワッシャー１は、ネジ軸５２に側方から取り付けるスライド方式だけでなく、ネジ軸５２に軸方向（下方）から装着することも可能であり、締付対象の構造に合わせて柔軟に対応できる。ネジ軸５２に下方から装着した後は、樹脂部品２のコの字部２１６の内面の係止部２１８が下方への抜止めになるため、ワッシャー１の装着後からナット７の取付け前までの間、ワッシャー１をネジ軸５２から落下しないように手で押さえる必要はなく、作業性が良好である。

(6) 金属部品３の外側に僅かに突出した突出部２０３を樹脂部品２が有するため、ワッシャー１を手で持って仮止めする際に突出部２０３が滑り止めとなり、持ちやすくて好ましい。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。例えば、樹脂部品２に代えて、同様の機能を有する部材を樹脂以外の材料で構成してもよい。また、樹脂部品２及び金属部品３の２部品構成に限定されず、１部品構成としてもよい。

アンテナ５の本体５１の底面からネジ軸５２を突出させ、ナット７を締結させる締付機構に替えて、アンテナ５の本体５１の底面にはネジ軸を設けずにネジ孔を設け、このネジ孔にボルトを螺合するような締付機構としてもよい。この場合、ボルトの頭部と車体６でワッシャー１を挟む。

１ ワッシャー
２ 樹脂部品
２０ 外周部、２０１ 底辺部、２０２ 側辺部、２０３ 突出部、２０４ 位置決めピン、２０５ 係止爪
２１ 仮止め部、２１５ 腕部、２１６ コの字部、２１７ 爪部
３ 金属部品
３０ ベース部、３０１ 位置決め孔、３０２ 係止孔、３０３ 凹部
３１ 側壁部、３１ａ 爪
３２ 切欠部
５ アンテナ、５１ 本体、５２ ネジ軸
７ ナット

Claims (8)

1. 車両用アンテナの本体から延びるネジ軸に装着するワッシャーであって、
   対面する締付対象の導体に食い込み可能な爪と、
   切欠部と、
   前記切欠部をネジ軸が貫通するように前記ネジ軸に側方から装着する過程で前記ネジ軸が通過する位置に延在する仮止め部とを有し、
   前記仮止め部をネジ軸により押し広げながら前記ネジ軸に側方から装着でき、前記ネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を前記仮止め部が発生する、アンテナ取付用ワッシャー。
2. 樹脂部品と、前記樹脂部品を保持する金属部品とを有し、
   前記金属部品が前記切欠部を含み、前記樹脂部品が前記仮止め部を含み、
   前記金属部品が前記爪を有する、請求項１に記載のアンテナ取付用ワッシャー。
3. 前記樹脂部品は、前記金属部品の側壁部の外側に僅かに突出した突出部を有する、請求項２に記載のアンテナ取付用ワッシャー。
4. 装着状態のネジ軸が貫通する貫通部に、ネジ山の谷の部分に嵌ってネジ軸の軸方向への抜けに対して抵抗力を発生する係止部を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ取付用ワッシャー。
5. 前記係止部をネジ山の山の部分により押し広げながら前記ネジ軸に軸方向から装着可能である請求項４に記載のアンテナ取付用ワッシャー。
6. 車体の取付け孔の上部に配置されたアンテナ本体と、
   前記アンテナ本体から延びるネジ軸と、
   前記取付け孔の下方において前記ネジ軸に設けられたナット又はボルト頭部と、
   前記ナット又は前記ボルト頭部と前記取付け孔との間において前記ネジ軸に装着されたワッシャーとを備え、
   前記ワッシャーは、
   対面する締付対象の導体に食い込む爪と、
   切欠部と、
   前記切欠部を前記ネジ軸が貫通するように前記ネジ軸に側方から装着する過程で前記ネジ軸が通過する位置に延在する仮止め部とを有し、
   前記仮止め部を前記ネジ軸により押し広げながら前記ネジ軸に側方から装着でき、前記ネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を前記仮止め部が発生する、車両用アンテナ装置。
7. 前記アンテナ本体底面に、前記ネジ軸に対する前記ワッシャーの取付角度を規制するガイド壁が設けられている、請求項６に記載の車両用アンテナ装置。
8. ワッシャーを用いてアンテナを車体に固定する方法であって、
   前記ワッシャーが切欠部、及びネジ軸から側方に抜けることを防止する抵抗力を発生する仮止め部を含み、
   前記アンテナの本体から延びるネジ軸に予めナットを取り付けておき、前記ネジ軸を前記ナットと共に車体の取付け孔に通し、前記ネジ軸のうち前記ナットと前記本体との間の部分に前記ワッシャーを、前記仮止め部を前記ネジ軸により押し広げながら側方から装着し、その後、前記ナットを締結する、アンテナ固定方法。