JP2015142379A - 車両用多重帯域統合アンテナ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単一アンテナによりラジオ、ＴＶ、移動通信、ＧＰＳ、及びテレマティックスなどの様々な周波数帯域に該当する信号を複合的に受信することで、製品の最適化及び製作費用の低減、デザインの向上などの利点を有する車両用多重帯域統合アンテナを提供する。
【解決手段】ベースに長く設置されるポールを含む車両用多重帯域統合アンテナにおいて、ポールが、ベースのターミナルに接続される接続部を有するコネクターと、一端部がコネクターに連結され、らせん状に巻回されたヘリカル部が形成されているシグナルコイルと、シグナルコイルが内側に挿入されるようにしてシグナルコイルの外側に組み立てられるボビンと、らせん状に巻回されたコイル形態に製作されてボビンの外周面に組み立てられ、一端部がコネクターに連結されるコイル部材と、ボビンとコイル部材を囲むように形成されるカバー部材と、を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用多重帯域統合アンテナ及びその製造方法に関するもので、より詳細には、ＨＳＤＰＡなどのテレマティックスアンテナの追加による製作費用を最小化し、ＧＰＳ、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＨＳＤＰＡ、ＬＴＥ、ｅ−Ｃａｌｌ、ＤＭＢ、ＤＡＢ、ラジオなど多様な帯域の無線通信サービスの信号を複合的に受信可能にした車両用多重帯域統合アンテナ及びその製造方法に関する。

車両用アンテナは、車両の内部に装着された放送／通信用送受信器と外部を通信可能にして無線信号を送受信する機能を有する。

従来技術の車両用アンテナは、主にＡＭ／ＦＭラジオ信号を受信する用途しかなく、内部の増幅回路を含んでいないモノポールタイプ（Ｍｏｎｏｐｏｌｅ Ｔｙｐｅ）のパッシブアンテナ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ａｎｔｅｎｎａ）が広く使われていた。

しかし、このような従来技術の車両用アンテナは、約７０ｃｍ程度の物理的長さを要求するため、外観デザイン及び車両走行性能を低下させる要因となった。

したがって、アンテナの物理的長さを減らすと共に受信信号の劣化問題を克服するために、内部増幅回路を含むアクティブアンテナ（Ａｃｔｉｖｅ Ａｎｔｅｎｎａ）が開発されたが、これは主にポールタイプのヘリカルアンテナ（Ｐｏｌｅ Ｔｙｐｅ Ｈｅｌｉｃａｌ Ａｎｔｅｎｎａ）の形態が大部分である。

ポールタイプのヘリカルアンテナは、基本共振長さよりも短い長さで共振が発生できるようにらせん状のコイル形態の構造を有するアンテナであり、このようなヘリカルアンテナは長さ及びピッチなどを調節することによって、特定周波数で共振を発生させて放送信号を受信することができる。

一方、最近、移動通信などのサービスが商用化されることで、情報通信技術が適用された様々な装備と新たな電子製品の開発が相次いでおり、消費者の多様な欲求を充足させるためにインターネット、ＴＶ、ＧＰＳ、衛星ラジオ、ＤＭＢ、テレマティックスなどの機能を有する電子製品が開発されて車両に搭載されている。

このようにインターネット、ＴＶ、ＧＰＳ、衛星ラジオ、ＤＭＢ、テレマティックスなどの車両内の無線サービスの種類が増加するにつれて、多様な無線信号を受信できるアンテナ、特に様々な帯域の無線通信サービスを支援する統合アンテナの開発が求められている。

以下、図面を参照して従来技術による統合アンテナについて説明する。

図１ａは従来技術による統合アンテナを示す斜視図で、図１ｂは図１ａに示された統合アンテナでベースのケースを除去した状態を示す斜視図であり、テレマティックス機能のためのアンテナ（ＨＳＤＰＡなど）が含まれていない仕様の統合アンテナを示している。

図１ａ及び図１ｂに示すように、パッド２ａ、フレーム２ｂ、ケース４、回路基板３ａ、及びパッチアンテナ３ｂ（衛星ラジオのパッチアンテナまたはその他のパッチアンテナ）などの内蔵部品からなるベース（Ｂａｓｅ）１と、ラジオアンテナが内蔵されているポール（Ｐｏｌｅ）５を主な構成としている。

テレマティックスアンテナが含まれていない統合アンテナは、見かけ上のベース１のケース４が平らな形態を取っているため、デザインの商品性はテレマティックスアンテナが含まれている統合アンテナに比べて優れている。

図２ａはテレマティックスアンテナが含まれている統合アンテナを示す斜視図で、図２ｂは図２ａに示された統合アンテナでベースのケースを除去した状態を示す斜視図である。

図２ａ及び図２ｂに示すように、信号を受信するＧＰＳアンテナ３ｂとテレマティックス（ＴＭＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｕｎｉｔ））アンテナ３ｃがベース１の内部に設置されており、一側にはラジオアンテナが内蔵されたポール５が設置されている。

上述した構造の統合アンテナでは、受信性能のために垂直して高く設置されるテレマティックスアンテナ３ｃ（ＨＳＤＰＡまたはその他のＴＭＵアンテナ）の仕様に合わせて高い形状のケース４を設置しなければならず、全体的に平らなベースの形状が得にくい。

統合アンテナはデザインと性能を同時に考慮しなければならないが、外形的に高い形状のケース４が装着された統合型アンテナは、車両全体のデザインに悪影響を与えるため、車両の商品性を低下させる問題がある。

また、テレマティックス（ＴＭＵ）アンテナを含むか否かによって、製品デザインを二元化するしかなく、図１ａと図２ａに示すように、テレマティックス仕様を含んでいない製品とテレマティックス仕様を含んでいる製品を区分してケースなどの部品を製作及び組み立てなければならない。

さらに、それぞれのアンテナ（受信装置）が隣接している場合、互いの性能に影響を与えることがあるため、適正な距離を維持しなければならないが、テレマティックス（ＨＳＤＰＡ及びその他のＴＭＵアンテナ）の仕様が加えられると、他のサービスのアンテナ性能が低下するか、テレマティックスアンテナの空間をさらに確保しなければならないという問題がある。

大韓民国登録特許公報第１０−１１６１２０７号（２０１２年６月２５日） 大韓民国公開特許公報第１０−２０１３−３７８９１号（２０１３年４月１７日）

本発明は、上記のような問題点を解決するために創出したもので、ラジオ帯域の周波数信号を受信するコイル部材と共にその内部にＴＭＵ（ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＨＳＤＰＡ、ＬＴＥ、ｅ−Ｃａｌｌなど）及びＤＭＢ仕様などを実現するヘリカル型シグナルコイルを設置することで、単一アンテナによりラジオ周波数帯域（ＡＭ／ＦＭ）、放送帯域（ＤＭＢ、ＤＡＢ）、移動通信周波数帯域（ＧＰＳ、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＨＳＤＰＡ、ＬＴＥ）に該当する信号、衛星ラジオ（ＳＤＡＲＳ）、インターネット、ＴＶ受信、ナビゲーションシステム（ＧＰＳ）のような無線サービスの信号を複合的に受信できる車両用多重帯域統合アンテナ及びその製造方法を提供することにその目的がある。

また、本発明は、デザインと性能に両方とも優れ、ＴＭＵ仕様の追加による製作費用を最大限に低減できる車両用多重帯域統合アンテナ及びその製造方法を提供することにまた他の目的がある。

特に、従来の場合、テレマティックス仕様を含んでいない統合アンテナ（ケースが平らな形態を持っている）とテレマティックス仕様を含む統合アンテナ（外形的に背の高いケースを適用）で外観形態が区分されていたが、本発明は、従来のテレマティックス仕様を含んでいない統合アンテナのような形状でテレマティックス仕様の機能を実現できる統合アンテナとその製造方法を提供することにまた他の目的がある。

本発明は、ベースに長く設置されるポールを含む車両用多重帯域統合アンテナであって、前記ポールが、前記ベースのターミナルに接続される接続部を有するコネクターと、一端部が前記コネクターに連結され、らせん状に巻回されたヘリカル部が形成されているシグナルコイルと、前記シグナルコイルが内側に挿入されるようにして前記シグナルコイルの外側に組み立てられるボビンと、らせん状に巻回されたコイル形態に製作されて前記ボビンの外周面に組み立てられ、一端部が前記コネクターに連結するコイル部材と、前記ボビンと前記コイル部材を囲むように形成されるカバー部材と、を含んで構成されることを特徴とする車両用多重帯域統合アンテナを提供する。

そして、本発明は、ベースに長く設置されるポールを含む車両用多重帯域統合アンテナの製造方法であって、前記ポールは、前記ベースのターミナルに接続される接続部を有するコネクター及びシグナルコイルを製造し、らせん状に巻回されたコイル形態のコイル部材及びボビンを製造する段階と、前記シグナルコイルの一端部を前記コネクターに連結する段階と、前記コイル部材を前記ボビンの外周面に組み立てる段階と、前記ボビンを前記シグナルコイルが内側に挿入されるように前記シグナルコイルの外側に組み立て、前記コイル部材の一端部を前記コネクターに連結して部分組立品状態にする段階と、前記部分組立品を金型内に固定した後、前記コイル部材と前記ボビンを囲むようにカバー部材を射出成形する段階と、を含む過程で製造することを特徴とする車両用多重帯域統合アンテナの製造方法を提供する。

本発明の統合アンテナは、単一アンテナによりラジオ、ＴＶ、移動通信、ＧＰＳ及びテレマティックスなどの多様な周波数帯域に該当する信号を複合的に受信できる構成を持つため、製品の最適化及び製作費用の低減、デザインの向上などの利点がある。

従来技術による統合アンテナを示す斜視図である。 図１ａに示された統合アンテナでベースのケースを除去した状態を示す斜視図である。 従来技術による他の統合アンテナを示す斜視図である。 図２ａに示された統合アンテナでベースのケースを除去した状態を示す斜視図である。 本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナの断面図である。 本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナでポールの縦断面図である。 本発明の実施例による車両用多重統合アンテナでポールの分解図である。 本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナに適用可能なシグナルコイルの多様な例をコネクターに固定した状態で示す図面である。 本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナでシグナルコイルだけ例示した図面である。 本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナでコネクターとシグナルコイルをねじ締結方式で締結する例を示す図面である。 本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナでポールの製造過程を段階別に示す図面である。 本発明でボビンを成形するための金型とピンを示す図面である。 本発明で固定部を成形するための金型と支持ピンを示す図面である。 本発明でカバー部材を成形するための金型を示す図面である。 本発明でカバー部材の成形時に固定手段を構成する外皮コアとモールドピンを示す図面である。

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施するように詳細に説明する。

本発明は、テレマティックス仕様の追加による製作費用を最大限に低減でき、既存のテレマティックス（ＴＭＵ）仕様を含んでいないアンテナの外観形状を持ちながらも、性能ではテレマティックス受信機能を問題なく行うことができる、改善された統合アンテナ（テレマティックス仕様を含むアンテナ）を提供する。

本発明の統合アンテナでは、ポールが、ラジオ（ＡＭ／ＦＭ）信号の受信だけでなく、テレマティックス機能のためのＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＨＳＤＰＡ、ＬＴＥ、ｅ−Ｃａｌｌなどの信号、ＤＭＢとＤＡＢなどの放送信号の受信が可能なように構成される。

図３は、実施例による車両用多重帯域統合アンテナの断面図であり、図３に示すように、実施例による多重帯域統合アンテナ１００は、パッド１１１、フレーム１１２、ケース１１７、回路基板１１３、及びアンテナ１１４（ＧＰＳ、ＸＭ、ＳＩＲＩＵＳ用）、コネクター１１６、及びターミナル１１５などの内蔵部品からなるベース１１０と、前記ベース１１０に長く設置されてアンテナコイル（後述するシグナルコイルとコイル部材）などが内蔵されるポール１２０を主な構成にする。

ここで、ベース１１０には、フレーム１１２に固定された回路基板１１３だけでなく、ＧＰＳ、ＸＭ、ＳＩＲＩＵＳ帯域の信号を受信するようにアンテナ１１４が設置され、前記ベース１１０の下端には車体（ルーフパネルの外側面）に接合される部分であるパッド１１１がフレーム１１２に一体に組み立てられる。

また、ベース１１０に、後述するポール１２０のコネクター１２１（雄または雌コネクター）が接続されるコネクター１１６（雌または雄コネクター）が設けられ、外観部品のケース１１７が回路基板１１３及びアンテナ１１４、コネクター１１６、ターミナル１１５などの内蔵部品を覆うように組み立てられてフレーム１１２に締結される。

図３に示している符号「１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ」は受信信号を外部に伝達するカップリング部材であり、各カップリング部材１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃは、受信された信号を外部に伝達するためにベース１１０内部の回路基板１１３に電気的に接続する。

図４は、実施例による車両用多重帯域統合アンテナでポールの縦断面図で、図５は、実施例による車両用多重統合アンテナでポールの分解図であり、図面に示すように、ポール１２０は、コネクター１２１、シグナルコイル１２２、ボビン１２３、コイル部材１２４、及びカバー部材１２５を含んで構成される。

前記ポール１２０のコネクター１２１は、ベース１１０に設置されたコネクター１１６に接続されるもので、ベース１１０のコネクター１１６とターミナル１１５を介してベース１１０の回路基板１１３に連結され（図３参照）、シグナルコイル１２２及びコイル部材１２４で受信された信号を回路基板１１３に伝達する。

また、シグナルコイル１２２は、所定の長さをもって一端部がコネクター１２１に連結される。

前記シグナルコイル１２２は、らせん状に巻回された形態を有する所定長さのヘリカル部１２２ｂが少なくとも１つ以上形成されたもので、ヘリカル部１２２ｂの数や巻線ピッチ、長さ、外径と内径、コイルの直径（線径）などを多様に調節して設計することができ、ヘリカル部１２２ｂの数や形状、寸法などを含んだシグナルコイル１２２の全体的な形状や寸法などによって、ＧＳＭ８５０、ＧＳＭ１９００、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＨＳＤＰＡ、ＬＴＥ、ｅ−Ｃａｌｌ、ＤＡＢなどの多様な周波数帯域の信号を選択的に受信することができる。

図６は、実施例でシグナルコイルの様々な形状を例示した図面で、コネクター１２１に一端部が固定されるシグナルコイル１２２を直線型ピンの形状として製作することができる。この場合、全長を調節して動作周波数帯域を調節できるが、単一共振だけ得られる。

反面、図６に示すように、シグナルコイル１２２にヘリカル部１２２ｂを形成してヘリカル部１２２ｂの形状を多様化する場合、二重共振（単一ヘリカル部が形成された場合）や三重共振（二重ヘリカル部が形成された場合）などの特性が選択的に得られ、このような多重共振特性のコイル適用は、アンテナ形状の単純化及び費用の低減などの利点を提供する。

ただし、ヘリカル部１２２ｂの数及び形状を含むシグナルコイル１２２の全体的な形状を設計するにあたって、動作周波数帯域とアンテナ整合特性などを考慮して適切な設計が必要である。

図６を参照すると、単数または複数のヘリカル部１２２ｂを形成するか、区間によって巻線ピッチの間隔が異なるシグナルコイル１２２の様々な例が示されている。

上述した様々な例において、一定の巻線ピッチ間隔を有する単一ヘリカル部１２２ｂが形成されたシグナルコイル１２２（図６の（ａ）参照）は二重共振が得られ、長手方向に沿って配置される２つ以上のヘリカル部１２２ｂを有するシグナルコイル１２２（図６の（ｃ）及び（ｄ）参照）は三重共振などの多重共振特性が得られる。

図７は、シグナルコイルだけ示す図面で、長手方向に沿って配置される直線部１２２ａとヘリカル部１２２ｂが適切に組み合わされた多様な形態のシグナルコイル１２２が示されており、シグナルコイル１２２の長手方向の区間にヘリカル部１２２ｂを多様な形態で形成した様々な例を示している。

図７に示すように、シグナルコイル１２２に多様な位置及び数、形状を有するヘリカル部１２２ｂを形成することができ、複数のヘリカル部１２２ｂが形成される場合、全ヘリカル部１２２ｂの巻線ピッチが全て同じであってもよく、全ヘリカル部１２２ｂのうち一部だけの巻線ピッチが同じであてもよく、全ヘリカル部１２２ｂの巻線ピッチが相異なってもよい。

また、上述したシグナルコイル１２２は、コネクター１２１に接続されるように固定しなければならないが、固定方式は、シグナルコイルの一端の直線部（図６の（ａ）で図面符号「１２２ａ」部分）をコネクター１２１に形成された溝に挿入する挿入方式で固定する方式、シグナルコイル１２２の一端部（直線状またはらせん状に巻回された形状）をコネクター１２１の溝（図１３で図面符号「１２１ａ」）の内側に挿入した後、溝の内側面に溶接またはボンディングにより固定する方式、または前記溝を用いずにシグナルコイル１２２の一端部（直線状または巻回された形状）をコネクター１２１に溶接またはボンディングにより固定する方式が適用される。

前記溝を用いずにコネクター１２１に溶接またはボンディングする方式は、シグナルコイル１２２の巻回された形状の巻線部（図１３で図面符号「１２２ｃ」）をコネクター１２１に溶接またはボンディングするか（図１３（ａ）の中間図面参照）、シグナルコイル１２２の直線状の一端部を第１結合部の外側面に溶接またはボンディングする方式にしてもよい。

ここで、第１結合部は、図８の図面符号「１２１ｂ」に該当する部分であって、らせん状溝１２１ｃが加工されていないまま、第１結合部１２１ｂの外側面にシグナルコイル１２２の一端部を固定してもよい。

または、シグナルコイル１２２の一端部をヘリカル部１２２ｂのようにらせん状に巻回した後、この巻線部（図８の図面符号「１２２ｃ」）をコネクター１２１の第１結合部１２１ｂの外周面に形成したらせん状溝（図８の図面符号「１２１ｃ」）に沿ってねじ締結方式で締結してもよい（図８参照）。

または、シグナルコイル１２２の巻線部１２２ｃをコネクター１２１の第１結合部１２１ｂにねじ締結方式で締結し、前記シグナルコイル１２２の巻線部１２２ｃをコネクター１２１の外周面にさらに溶接またはボンディングによって固定する方式などが適用されてもよい。

このようにシグナルコイル１２２の一端部をコネクター１２１に接続状態で固定できる方式であれば何ら制限なく適用可能である。

ただし、コネクター１２１において、シグナルコイル１２２との結合部（図８の第１結合部１２１ｂ）の直径を小さく設計しなければならない場合はシグナルコイル１２２の一端部を結合部の外側面に結合する方式が適用され、大直径の結合部を形成する場合であれば、コネクター１２１の結合部に溝（図１３の図面符号「１２１ａ」）を形成し、その溝の内側にシグナルコイル１２２の一端部を結合することができる。

このようにコネクター１２１とシグナルコイル１２２の固定方式として前記方式のうち適切な方式が採用されて適用される。

図８は、実施例でコネクター１２１とシグナルコイル１２２をねじ締結方式で締結する例を示す図面で、図８に示すように、コネクター１２１の第１結合部１２１ｂの外周面にらせん状溝１２１ｃを形成し、ここにシグナルコイル１２２の巻回された一端部（巻線部１２２ｃ）をねじ締結して組み立てることができる。

一方、コイル部材１２４は、ラジオ周波数帯域の信号を受信するが、らせん状に巻回されたコイル形態に製作され、中空型のボビン（ｂｏｂｂｉｎ）１２３によって支持されるように組み立てられる。

前記ボビン１２３は、ポール１２０でコイル部材１２４を支持するために内蔵される部材であって、外周面にらせん状の溝１２３ａが形成され、このらせん状の溝１２３ａに沿ってコイル部材１２４をねじ締結方式で締めて組み立てる。

また、ボビン１２３にコイル部材１２４を組み立てたままコネクター１２１に組み立てる時、中空型ボビン１２３の一端部の内側に、コネクター１２１に結合されたシグナルコイル１２２が挿入されるようにし、それと共にコイル部材１２４の一端部をコネクター１２１の第２結合部１２１ｄに接続されるようにする（図９参照）。

この時、コイル部材１２４とコネクター１２１との間の結合方式としてねじ締結方式が適用されてもよく、そのために第２結合部（図８の図面符号「１２１ｄ」）の外周面にはコイル部材１２４がねじ締結方式で締結されるようにらせん状の溝（図８の「１２１ｅ」）が形成される。

結局、コネクター１２１には、相対的に大直径を有する第２結合部１２１ｄが形成されると共に、前記第２結合部１２１ｄに相対的に小直径を有する第１結合部１２１ｂが一体に形成された構造を持つようになり、前記第１結合部１２１ｂにはシグナルコイル１２２、前記第２結合部１２１ｄにはコイル部材１２４がそれぞれ連結される。

したがって、ボビン１２３にコイル部材１２４を組み立てた後、ボビン１２３の内側に、コネクター１２１に固定されたシグナルコイル１２２が挿入されるようにして前記コイル部材１２４の一端部を前記コネクター１２１の第２結合部１２１ｄにねじ締結すると、コネクター１２１、シグナルコイル１２２、ボビン１２３、及びコイル部材１２４が一体に組み立てられるようになる（図９参照）。

この時、上述したように組み立てた後、コネクター１２１とコイル部材１２４との間の結合部位、すなわち、コネクター１２１の第２結合部１２１ｄとコイル部材１２４の一端部の外側に固定部１２６を覆って結合部位を補強することで、コイル部材１２４とボビン１２３がコネクター１２１に安定的に固定されることが好ましい。

前記固定部１２６は、射出物で形成できるが、これはボビン１２３に組み立てたコイル部材１２４をコネクター１２１に結合した状態で金型内に入れて結合部位の外側に樹脂を射出して形成するが、この時、固定部１２６が結合部位を囲むように射出成形されるため、コイル部材１２４がコネクター１２１に安定的に固定されることができる。

また、上述したコイル部材１２４は、長手方向の所定の区間別に巻線ピッチ間隔が異なってもよく、それによって、コイル部材１２４も多重共振特性を示すようになる。

例えば、長手方向に沿ってコイル部材１２４の上部と下部で巻線数と巻線ピッチを異なるようにし、各部の長さを調整して適切にチューニングすることで、二重共振周波数を円滑に受信することができる。

そして、カバー部材１２５は、ポール１２０の外皮部分、すなわちポール１２０の外形をなす部分であって、コネクター１２１の接続部１２１ｆを除いた残り部分を囲むように形成され、これもまた射出成形によって形成することができる。

具体的には、コネクター１２１とシグナルコイル１２２、ボビン１２３とコイル部材１２４を組み立てて固定部１２６を形成した後、これらを組み立て状態で金型内に入れて外側に樹脂を射出することによって外皮部分のカバー部材１２５を形成することができる。

このようなカバー部材１２５は、コイル部材１２４とボビン１２３、コネクター１２１を保護し、コイル部材１２４及びコネクター１２１（接続部を除いた残り部分）を絶縁する役割を有し、射出成形時にカバー部材１２５の末端にホール１２５ａが形成されるようにした後、このホール１２５ａを介して仕上げキャップ１２７が挿入されて組み立てられるようにする。

前記仕上げキャップ１２７は、カバー部材１２５の末端ホール１２５ａを介してボビン１２３の内側に長く挿入されるように設けられるもので、ボビン１２３の内側に挿入された状態で仕上げキャップ１２７の一端部がカバー部材１２５の末端ホール１２５ａを閉鎖するように結合される。

それによって、コイル部材１２４とボビン１２３の外側にはカバー部材１２５が覆われてこれらを保護するようになり、それと共にボビン１２３の内側には仕上げキャップ１２７が挿入されて仕上げキャップ１２７によってもボビン１２３とコイル部材１２４がカバー部材１２５に支持され、部品の一体化を安定化することができる。

以上、実施例による多重帯域統合アンテナの構成について説明したが、その製造方法を説明する。

図９は、本発明の実施例による車両用多重帯域統合アンテナでポール１２０の製造過程を段階別に示す図面である。

先ず、コネクター１２１とシグナルコイル１２２を製造し、これと別途にコイル部材１２４と中空型のボビン１２３を製造する。

前記ボビン１２３は射出成形方法で製造でき、ボビン１２３を中空型に成形しなければならないため、該当金型のキャビティ内に中空形成のためのピンを載置した後、ピンが載置されたキャビティ内に原料樹脂を射出する。

図１０は、ボビン１２３を成形するための金型２１１とピン２１４を示す図面であって、金型２１１のキャビティ２１３内にピン２１４を載置した後、ゲート２１２を介して注入された樹脂がピン２１４の周辺に満たされるようにして中空型のボビン１２３を成形する。

この時、金型２１１のキャビティ２１３の内側面にはボビン１２３の外周面にらせん状の溝１２３ａを成形するためのねじ山形態の突起が形成される。

次に、シグナルコイル１２２をコネクター１２１の第１結合部１２１ｂに結合し、コイル部材１２４を、成形されたボビン１２３の外周面に結合した後、シグナルコイル１２２がボビン１２３の内側に挿入されるようにしてコイル部材１２４の一端部をコネクター１２１の第２結合部１２１ｄに結合する。

次に、コネクター１２１とコイル部材１２４の結合部位を囲むように固定部１２６を射出成形する。この時、コネクター１２１とシグナルコイル１２２、ボビン１２３とコイル部材１２４が結合された部分組立品（図９と図１１の図面符号「１２０ａ」）を該当金型内に載置した後に固定部１２６を成形するが、金型内で部分組立品１２０ａが動かないように、成形前に部分組立品１２０ａのボビン１２３の内側に支持ピンを長く挿入して金型内に載置する。

図１１は、固定部１２６を成形するための金型２２１と支持ピン２２５を示す図面であって、支持ピン２２５を挿入した状態の部分組立品１２０ａを金型２２１の内側面に載置し、金型を閉じ、ゲート２２２を介して原料樹脂を注入して金型２２１内の固定部の成形空間（固定部を成形するためのキャビティ空間）に満たされるようにすることで、コネクター１２１とコイル部材１２４との間の結合部位のみ囲む固定部１２６を成形する。

この時、金型２２１の内側面の溝２２４にコネクター１２１の一部が挿入されるが、ピン２２５と部分組立品１２０ａが金型２２１内に動くことなく安定して固定されることが好ましい。

次に、固定部１２６の成形を完了すると、固定部１２６が成形された部分組立品１２０ａの外側にカバー部材１２５を射出成形し、仕上げキャップ１２７を組み立ててポール１２０を完成する。

前記カバー部材１２５を成形するにあたって、金型内に部分組立品１２０ａを動かないように固定することが重要であり、そのために別途の固定手段を用いる。

具体的には、コネクター１２１の接続部１２１ｆを除いた部分組立品１２０ａの残り部分が金型内のキャビティに注入される樹脂によってモールド被覆されるように、金型内のキャビティの内側面から前記コネクター１２１の接続部１２１ｆを除いた部分組立品１２０ａの残り部分を離隔し、それと共にキャビティ内に注入される樹脂の流動によって部分組立品１２０ａを動かないように固定しなければならない。

したがって、前記固定手段は、部分組立品１２０ａを金型内のキャビティ空間内で動かないように固定し、コネクター１２１の接続部１２１ｆを除いた部分組立品１２０ａの残り部分が金型内のキャビティの内側面に離隔されるように間隔を維持する役割を有する。

図１２は、カバー部材１２５を成形するための金型２２８を示す図面で、図１３は固定手段を構成する外皮コア２２６とモールドピン２２７を示す図面である。

カバー部材１２５の成形時、部分組立品１２０ａにおいて、ボビン１２３のらせん状の溝１２３ａにコイル部材（図９で図面符号「１２４」）を予め結合しなければならないが、図１３でコイル部材１２４は図示を省略した。

実施例の製造方法において、前記固定手段は、部分組立品（図１２で図面符号「１２０ａ」）のコネクター１２１の接続部１２１ｆに覆われるように結合されて金型２２８の内側面に結合される外皮コア２２６と、前記部分組立品１２０ａのボビン１２３の末端を介してボビンの内側に長く挿入されて部分組立品１２０ａの外側に位置するヘッド部２２７ａが金型２２８の内側面の溝２２９ａに挿入、固定されるモールドピン２２７を含んで構成することができる。

前記外皮コア２２６は、部分組立品１２０ａの一端部、すなわち前記コネクター１２１の接続部１２１ｆに覆われた状態で金型２２８の内側面の溝２２９ｂに挿入固定され、部分組立品１２０ａがキャビティの内側面から離隔するように金型の内側面で部分組立品１２０ａの一端部を支持するようになる。

また、図１３を参照すると、モールドピン２２７と部分組立品（図１２で図面符号「１２０ａ」）の結合状態を示しているが、モールドピン２２７が結合される多様な例を示している。

図１３に示すように、モールドピン２２７は、ボビン１２３の内側に長く挿入されて用いられるが、成形時にモールドピン２２７のヘッド部２２７ａは、金型２２８の内側面の溝２２９ａに挿入結合され、前記ヘッド部２２７ａが溝２２９ａに結合された状態で部分組立品１２０ａを支持するようになる。

また、樹脂射出が行われるうちに、モールドピン２２７が歪まないようにしなければならず、それと共にモールドピン２２７が動かない状態で部分組立品１２０ａをキャビティの所定の設定位置に安定して固定しなければならない。

そのために、モールドピン２２７の結合構造において、モールドピン２２７の端部をコネクター１２１またはシグナルコイル１２２に接触固定された状態を維持することが好ましいが、適用可能な様々な例について説明すると次の通りである。

図１３の（ａ）に示すように、モールドピン２２７をボビン１２３の末端を介してボビンの内側に長く挿入し、この時、ボビン１２３の内側にモールドピン２２７を挿入した後、シグナルコイル１２２のヘリカル部１２２ｂの内側に挿入及び通過させてモールドピン２２７の端部をコネクター１２１またはシグナルコイル１２２の巻線部１２２ｃに接触、支持することができる。

この時、コネクター１２１に溝１２１ａが形成され、シグナルコイル１２２の直線型端部が前記溝１２１ａの内部に偏心されている状態で溝内側面に固定された構造では、モールドピン２２７の端部を溝１２１ａの内側に挿入して固定することができる（図１３の（ａ）上側図面）。

また、シグナルコイル１２２の巻線部１２２ｃがコネクター１２１に結合されるように溶接（またはボンディング）固定されるか（コネクターの溝１２１ａの内部に挿入して溶接または溝を用いずにコネクターに溶接）、コネクター１２１の第１結合部１２１ｂの外周面にねじ締結方式に結合された構造では、モールドピン２２７の端部を巻線部１２２ｃの内側に挿入して巻線部１２２ｃそのものによって支持されてもよく（図１３の（ａ）中間図面）、第１結合部１２１ｂに接触して支持されてもよい（図１３の（ａ）下側図面）。

この時、図１３の（ａ）中間図面のように、モールドピン２２７の端部が巻線部１２２ｃの内側に挿入されるようにして巻線部１２２ｃそのものによって支持される構造では、前記巻線部１２２ｃの巻線ピッチ間隔をヘリカル部１２２ｂに比べて小さくしてもよく、モールドピン２２７の外径に合わせて巻線部１２２ｃの直径をヘリカル部１２２ｂの直径に比べて小さくしてもよい。

また、図１３の（ａ）中間図面に示すように、この時、シグナルコイル１２２の巻線部１２２ｃはコネクター１２１に溶接またはボンディングにより固定され、コネクター１２１に溶接またはボンディングされた巻線部１２２ｃの内側にモールドピン２２７が挿入される。

また、図１３の（ｂ）に示すように、モールドピン２２７をボビン１２３の内側に挿入した後、モールドピン２２７の末端がシグナルコイル１２２の末端に接触してもよく、この時、モールドピン２２７の末端とシグナルコイル１２２の末端が接触した状態で互いに支持されるため、樹脂射出時の動きを防止することができる。

この時、シグナルコイル１２２は、直線ピン形態のコイルまたはヘリカル部１２２ｂが形成されたコイルであってもよく、図１３の（ｂ）のような末端支持方式は、直線ピン形態のコイルまたはヘリカル部１２２ｂが形成されたシグナルコイル１２２の両方ともに対して適用可能である。

また、図１３の（ｃ）に示すように、末端から長手方向の一部区間または長手方向の全区間をシグナルコイル１２２が挿入される中空状に製作されたモールドピン２２７を使用してもよい。

図１３の（ｃ）を参照すると、シグナルコイル１２２がモールドピン２２７の中空部に挿入されたまま、モールドピン２２７の末端がコネクター１２１に接触した状態で支持されることが分かる。

この時、シグナルコイル１２２は、直線ピン形態のコイルまたはヘリカル部１２２ｂが形成されたコイルであってもよく、図１３の（ｃ）のような支持方式は、直線ピン形態のコイルまたはヘリカル部１２２ｂが形成されたシグナルコイル１２２の両方ともに対して適用可能である。

以上、外皮コア２２６及びモールドピン２２７の組み立て方法について説明したが、外皮コア２２６とモールドピン２２７を部分組立品１２０ａに組み立てた後、これをカバー部材１２５を成形するための金型２２８内のキャビティ空間に載置し、その後、金型２２８のゲートを介して樹脂を注入して部分組立品１２０ａを囲む構造によってカバー部材１２５をモールド成形する。

その後、カバー部材１２５の射出成形が完了すると、金型から取り出して外皮コア２２６とモールドピン２２７を除去し、モールドピン２２７が除去されたカバー部材１２５のホール１２５ａに仕上げキャップ１２７を挿入して組み立てることでポール１２０が完成される。

また、上述したように完成されたポール１２０をベース１１０に組み立てると、図３に示すような実施例の多重帯域統合アンテナ１００が完成され、この時、コネクター１２１の接続部１２１ｆをベース１１０のコネクター１２１に締結してポール１２０をベース１１０に固定する。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は上述した実施例に限定されることはなく、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

１００ アンテナ
１１０ ベース
１２０ ポール
１２１ コネクター
１２２ シグナルコイル
１２２ｂ ヘリカル部
１２３ ボビン
１２４ コイル部材
１２５ カバー部材
１２６ 固定部
１２７ 仕上げキャップ

Claims (26)

1. ベースに長く設置されるポールを含む車両用多重帯域統合アンテナであって、
   前記ポールは、
   前記ベースのターミナルに接続される接続部を有するコネクターと、
   一端部が前記コネクターに連結され、らせん状に巻回されたヘリカル部が形成されているシグナルコイルと、
   前記シグナルコイルが内側に挿入されるようにして前記シグナルコイルの外側に組み立てられるボビンと、
   らせん状に巻回されたコイル形態に製作されて前記ボビンの外周面に組み立てられ、一端部が前記コネクターに連結されるコイル部材と、
   前記ボビンと前記コイル部材を囲むように形成されるカバー部材と、
   を含んで構成されることを特徴とする車両用多重帯域統合アンテナ。
2. 前記コネクターと前記コイル部材の結合部位を囲むことで、前記コネクターと前記コイル部材を結合した状態で固定する固定部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
3. 前記シグナルコイルは、１つのヘリカル部を有するか、または長手方向に沿って配置される複数のヘリカル部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
4. 前記シグナルコイルは、直線部とヘリカル部が長手方向に沿って配置されて組み合わされた形態を有することを特徴とする請求項１または３に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
5. 前記複数のヘリカル部は、巻線ピッチが全て同じであることを特徴とする請求項３に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
6. 前記複数のヘリカル部は、
   全ヘリカル部のうち一部の巻線ピッチだけ同じであるか、または全ヘリカル部の巻線ピッチが相異なることを特徴とする請求項３に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
7. 前記シグナルコイルと前記コネクターは、
   前記シグナルコイルの一端部を前記コネクターに形成された溝に挿入する挿入方式で固定されるか、前記シグナルコイルの一端部が前記コネクターに溶接またはボンディングにより固定されるか、前記シグナルコイルの一端部が前記コネクターの溝内側に挿入された後、溝の内側面に溶接またはボンディングにより固定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
8. 前記シグナルコイルと前記コネクターは、前記シグナルコイルの一端部がらせん状に巻回され、巻線部が前記コネクターの第１結合部の外周面に形成されたらせん状溝に沿ってねじ締結方式で締結されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
9. 前記巻線部が前記コネクターの外周面に溶接またはボンディングされることを特徴とする請求項８に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
10. 前記ボビンの外周面にらせん状溝が形成され、前記コイル部材が前記ボビンのらせん状溝に挿入されてねじ締結方式で組み立てられることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
11. 前記コネクターの第２締結部の外周面にらせん状溝が形成され、前記コイル部材が前記第２締結部のらせん状溝に挿入されてねじ締結方式で組み立てられることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
12. 前記コイル部材は、長手方向の所定の区間別に巻線ピッチが異なることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
13. 前記カバー部材の末端ホールを介して前記ボビンの内側に仕上げキャップが長く挿入され、前記仕上げキャップの一端部が前記カバー部材の末端ホールを閉鎖するように結合されることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
14. 前記カバー部材は、前記コネクターの接続部を除いた残り部分を全て囲むように形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用多重帯域統合アンテナ。
15. ベースに長く設置されるポールを含む車両用多重帯域統合アンテナの製造方法であって、
    前記ポールは、
    前記ベースのターミナルに接続される接続部を有するコネクター及びシグナルコイルを製造し、らせん状に巻回されたコイル形態のコイル部材及びボビンを製造する段階と、
    前記シグナルコイルの一端部を前記コネクターに連結する段階と、
    前記コイル部材を前記ボビンの外周面に組み立てる段階と、
    前記ボビンを前記シグナルコイルが内側に挿入されるように前記シグナルコイルの外側に組み立て、前記コイル部材の一端部を前記コネクターに連結して部分組立品の状態にする段階と、
    前記部分組立品を金型内に固定した後、前記コイル部材と前記ボビンを囲むようにカバー部材を射出成形する段階と、
    を含む過程で製造することを特徴とする車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
16. 前記カバー部材の成形前段階として、
    前記コネクターと前記コイル部材の結合部位を囲むことで、前記コネクターと前記コイル部材を結合した状態で固定する固定部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
17. 前記固定部を射出成形して形成し、
    前記固定部の射出成形時、前記部分組立品の前記ボビンの内側に支持ピンを長く挿入し、前記支持ピンのヘッド部と前記コネクターが金型内側面の溝にそれぞれ挿入されるように固定した後、前記金型内に樹脂を射出して前記固定部を成形することを特徴とする請求項１６に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
18. 前記シグナルコイルは、らせん状に巻回されたヘリカル部が形成されている形態に製造することを特徴とする請求項１５に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
19. 前記カバー部材の成形段階で、
    前記コネクターの接続部を除いた前記部分組立品の残り部分を前記金型内のキャビティ内側面から離隔して固定する固定手段が用いられ、
    前記固定手段は、
    前記コネクターの接続部に覆われるように結合されて金型内側面に結合される外皮コアと、
    前記部分組立品のボビン末端を介して前記ボビンの内側に長く挿入され、前記部分組立品の外側に露出しているヘッド部が金型内側面の溝部に挿入されて固定されるモールドピンと、
    を含んで構成されることを特徴とする請求項１５に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
20. 前記ボビンの内側に挿入されたモールドピンの端部は前記コネクターまたは前記シグナルコイルに接触固定した状態を維持することを特徴とする請求項１９に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
21. 前記シグナルコイルを、らせん状に巻回されたヘリカル部が形成されている形態に製造し、前記モールドピンを、前記シグナルコイルのヘリカル部の内側に挿入及び通過させて前記モールドピンの端部が前記コネクターに接触することを特徴とする請求項２０に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
22. 前記シグナルコイルの直線型端部を前記コネクターの溝内部に偏心されている状態で溝内側面に固定し、前記モールドピンの端部を前記コネクターの溝内側に挿入して結合することを特徴とする請求項２１に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
23. 前記シグナルコイルの端部を巻回した巻線部を形成して前記コネクターに前記シグナルコイルの巻線部を結合し、前記モールドピンの端部を巻線部内側に挿入して巻線部そのものによって支持するか、または前記コネクターに接触させて支持することを特徴とする請求項２１に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
24. 前記モールドピンの末端を前記シグナルコイルの末端に接触させて前記モールドピンと前記シグナルコイルが互いに支持されるようにすることを特徴とする請求項２０に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
25. 末端から長手方向の一部区間または長手方向の全区間を前記シグナルコイルが挿入される中空状に製作した前記モールドピンを用い、前記モールドピンが前記ボビンの内側に挿入された状態で前記シグナルコイルが前記モールドピンの中空部に挿入されることを特徴とする請求項２０に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。
26. 前記カバー部材の末端ホールを介して前記ボビンの内側に仕上げキャップを長く挿入し、前記仕上げキャップの一端部が前記カバー部材の末端ホールを閉鎖するように結合されることを特徴とする請求項１５に記載の車両用多重帯域統合アンテナの製造方法。