JP2016005051A - 車両のルーフアンテナ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナエレメントをアンテナベースの前部に設けた場合に、美的外観を維持しながら、簡単な構成で風騒音を抑制する。
【解決手段】アンテナエレメント３の下部のみに、その棒軸方向に直交する方向に突起する走行風の流れを乱すための鍔状の突起部３０が５つ形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両のルーフ上に固定されるアンテナベースと、該アンテナベースから後上方に延びる棒状のアンテナエレメントとを備えた車両のルーフアンテナ構造に関するものである。

車両のルーフ上に固定されるアンテナベースと、このアンテナベースから後上方に延びる棒状のアンテナエレメントとを備えた車両のルーフアンテナ構造が従来技術として知られている。

特許文献１のもののアンテナケース（アンテナベース）は、アンテナエレメントが装着可能とされると共に、回路基板とＧＰＳアンテナが内部に収納されている。アンテナエレメントは、ＡＭラジオ帯とＦＭラジオ帯と携帯無線電話帯の３波を受信可能なホイップ状のものである。

ところで、車両の走行時に車両前方から後方に流れる走行風がアンテナエレメントに沿って流れると、その周期的な流れによりアンテナエレメントの先端部（頂点部）の下流側（後上方側）においてカルマン渦が周期的に生じて笛吹き音（高波長の風騒音）が発生する虞がある。そこで、特許文献１のものでは、アンテナエレメントに突起状の風切音防止手段をコイル状（螺旋状）に形成している。これにより、走行風の流れが乱されて笛吹き音の発生が抑制される。

一方で、アンテナエレメントにそのような風切音防止手段を形成しなくても、笛吹き音が発生しないルーフアンテナ構造が知られている。例えば、アンテナエレメントをアンテナベースの後部に設けると、風切音防止手段がなくても、笛吹き音が発生しにくいことが知られている。これは、走行風の流れがアンテナエレメントの上流側のアンテナベースにより乱されることにより、アンテナエレメントに沿って流れた後にその先端部から離れていく走行風が周期性を持たないものとなり、アンテナエレメントの先端部の下流側において渦が周期的に生じないためと考えられる。

特開平１０−９３３２７号公報

しかしながら、ルーフアンテナ構造は、常時、外部から見えるため、美的外観が高いことが好ましく、この点で、アンテナエレメントをアンテナベースの前部に設けることが望ましい。この場合、特許文献１のもののように、アンテナエレメントに突起状の風切音防止手段を螺旋状に形成すると、この風切音防止手段をアンテナエレメントの下部から上部まで一様に形成しなければならず、これは、外観の点で好ましくない。この問題を解決するために、風切音防止手段を特許文献１のものとは別の形状にすることも考えられるが、走行風を過度に乱すと、風切音（低波長の風騒音）が発生する虞があり、これまではそのような別の形状にすることについて十分に検討されてこなかった。

今般、本発明者たちがルーフアンテナ構造について鋭意研究した結果、アンテナエレメントの上流側において走行風の流れを乱すことにより、アンテナエレメントの下流側においても走行風の流れを乱せることが分かった。そこで、本発明者たちは、アンテナエレメントに走行風の流れを乱すための手段を部分的に形成することにより、美的外観を維持しながら、風騒音を抑制することについて検討した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、アンテナエレメントをアンテナベースの前部に設けた場合に、美的外観を維持しながら、簡単な構成で風騒音を抑制することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、アンテナエレメントの下部のみに、鍔状の突起部を複数形成することを特徴とする。

具体的には、本発明は、車両のルーフ上に固定されるアンテナベースと、該アンテナベースから後上方に延びる棒状のアンテナエレメントとを備えた車両のルーフアンテナ構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、上記アンテナエレメントは、上記アンテナベースの前部に設けられており、上記アンテナエレメントの下部のみに、その棒軸方向に直交する方向に突起する走行風の流れを乱すための鍔状の突起部が複数形成されていることを特徴とするものである。

これによれば、走行風の流れを乱すための鍔状の突起部が、アンテナエレメントの下部のみに複数形成されているので、その突起部によりアンテナエレメントの上流側の下部において走行風の流れが乱される。特に、突起部が、アンテナエレメントの棒軸方向に直交する方向に突起するので、その突起部により走行風の流れが効率的に乱される。このため、アンテナエレメントの下流側の上部（先端部を含む）においても走行風の流れが乱される。したがって、突起部という簡単な構成で、アンテナエレメントの先端部の下流側においてカルマン渦が周期的に生じて笛吹き音が発生することを抑制できる。

また、突起部が、アンテナエレメントの下部のみに形成されているので、アンテナエレメントの下部から上部まで形成した場合と比較して、風切音が発生することを抑制できる。

また、上記のように、突起部が、アンテナエレメントの棒軸方向に直交する方向に突起するので、走行風の流れが効率的に乱される。このため、アンテナエレメントのうち突起部が形成される部分を必要最小限の下部のみにできる。したがって、美的外観を維持することができる。

以上により、アンテナエレメントをアンテナベースの前部に設けた場合に、美的外観を維持しながら、簡単な構成で風騒音を抑制できる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記アンテナベース及びアンテナエレメントの前端部は、車両側面視で略同一直線上に位置していることを特徴とするものである。

これによれば、アンテナベース及びアンテナエレメントの前端部が、車両側面視で略同一直線上に位置しているので、走行風をアンテナベースからアンテナエレメントに円滑に流すことができる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記突起部の突起高さは、１．５〜２ｍｍであることを特徴とするものである。

ところで、突起部の突起高さが大きいと、突起部の先端部の下流側においてカルマン渦が周期的に生じて笛吹き音が発生する。一方、その突起高さが小さいと、アンテナエレメントの先端部の下流側における笛吹き音の発生を十分に抑制できない。

ここで、第３の発明によれば、突起部の突起高さが１．５〜２ｍｍであるので、突起部の突起高さが笛吹き音の発生を抑制するのに適度な高さとなり、笛吹き音の発生を確実に抑制できる。

第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記突起部の突起幅は、その突起高さよりも大きいことを特徴とするものである。

ところで、突起部の突起高さが大きいと、突起部の先端部の下流側においてカルマン渦が周期的に生じて笛吹き音が発生する。一方、その突起高さが小さいと、アンテナエレメントの先端部の下流側における笛吹き音の発生を十分に抑制できない。

ここで、第４の発明によれば、突起部の突起幅がその突起高さよりも大きいので、突起部の突起高さが笛吹き音の発生を抑制するのに適度な高さとなり、笛吹き音の発生を確実に抑制できる。

第５の発明は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、上記アンテナエレメントの下部は、その上部よりも径が大きいことを特徴とするものである。

これによれば、アンテナエレメントの下部がその上部よりも径が大きいので、アンテナエレメントの下流側の上部においても走行風の流れが確実に乱される。このため、風騒音を確実に抑制できる。

第６の発明は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、上記アンテナエレメントの下部は、該アンテナエレメントの先端側に行くに従って次第に径が小さくなることを特徴とするものである。

これによれば、アンテナエレメントの下部が、該アンテナエレメントの先端側に行くに従って次第に径が小さくなるので、アンテナエレメントの上流側の下部において走行風の流れが適度に乱される。このため、風騒音を確実に抑制できる。

本発明によれば、アンテナエレメントをアンテナベースの前部に設けた場合に、美的外観を維持しながら、突起部という簡単な構成で風騒音を抑制できる。

本発明の実施形態に係るルーフアンテナ構造を備えた車両を示す側面図である。 ルーフアンテナ構造を示す正面図である。 ルーフアンテナ構造を示す側面図である。 ルーフアンテナ構造を示す斜視図である。 ルーフアンテナ構造の要部を示す拡大側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るルーフアンテナ構造を備えた車両を示す側面図である。図２は、ルーフアンテナ構造を示す正面図である。図３は、ルーフアンテナ構造を示す側面図である。図４は、ルーフアンテナ構造を示す斜視図である。図５は、ルーフアンテナ構造の要部を示す拡大側面図である。

このルーフアンテナ構造１は、図１〜図５に示すように、車両ｖのルーフｒ上の後部に固定されるアンテナベース２と、このアンテナベース２から後上方に延びる円棒状のアンテナエレメント３とを備えている。ルーフｒにおけるアンテナベース２が固定された後部は、車両後方に行くに従って次第に下方に傾斜している。

上記アンテナベース２の前端面は、車両後方に行くに従って次第に上方に傾斜している。アンテナベース２の前部の上端部には、アンテナベース２が脱着可能に取り付けられる被取付部２０が形成されている。アンテナベース２における被取付部２０よりも車両後方の後部の上面は、車両後方に行くに従って次第に下方に傾斜している。アンテナベース２の側面は、車両正面視で車幅方向内方に行くに従って次第に上方に傾斜している。アンテナベース２には、回路基板等（図示せず）が内設されている。

上記アンテナエレメント３は、ラジオ等の受信を行うためのものである。アンテナエレメント３は、上記したように、アンテナベース２の前部に設けられている。アンテナエレメント３の水平に対する角度は、４５度である。アンテナベース２及びアンテナエレメント３の前端部は、車両側面視で略同一直線上に位置している（特に、図５を参照）。これにより、走行風がアンテナベース２からアンテナエレメント３に円滑に流れる。アンテナエレメント３の先端部（頂点部）は、曲面形状をなしている。

アンテナエレメント３の下部のみに、その外周面に、該アンテナエレメント３の棒軸方向に直交する方向に突起する走行風の流れを乱す（変化させる）ための鍔状（円環状）の突起部３０が５つ形成されている。これらの突起部３０は、等間隔で配置されている。各突起部３０は、アンテナエレメント３の棒周方向全体に亘って形成されている。各突起部３０は、横断面視でその先端側に行くに従って細くなる略台形形状をなしている。各突起部３０の突起高さは、１．５〜２．０ｍｍである。各突起部３０の先端面の突起幅は、１．５〜３．０ｍｍである。各突起部３０の先端面の突起幅は、その突起高さよりも大きい。ここで、突起部３０の突起高さが大きいと、突起部３０の先端部の下流側においてカルマン渦が周期的に生じて笛吹き音が発生する。一方、その突起高さが小さいと、アンテナエレメント３の先端部の下流側における笛吹き音の発生を十分に抑制できない。

アンテナエレメント３における突起部３０が形成された下部は、その上部よりも径が大きい。アンテナエレメント３における突起部３０が形成された下部には、アンテナベース２の被取付部２０に取り付けるための取付部（図示せず）が内設されている。アンテナエレメント３における突起部３０が形成された下部（突起部３０を除く）は、アンテナエレメント３の先端側に行くに従って次第に径が小さくなる。

以下、走行風がルーフアンテナ構造１を流れる様子について説明する。

車両ｖの走行時にルーフｒに沿って車両前方から後方に流れてきた走行風は、アンテナベース２及びアンテナエレメント３に沿って流れる。ここで、走行風がアンテナエレメント３の下部に沿って流れるとき、この下部のみに形成された突起部３０により走行風の流れが乱される。特に、突起部３０が、アンテナエレメント３の棒軸方向に直交する方向に突起するので、走行風の流れが効率的に乱される。このため、アンテナエレメント３の下流側の上部においても走行風の流れが乱される。したがって、アンテナエレメント３の先端部の下流側（後上方側）においてカルマン渦が周期的に生じず笛吹き音が発生しない。

−効果−
以上より、本実施形態によれば、走行風の流れを乱すための鍔状の突起部３０が、アンテナエレメント３の下部のみに５つ形成されているので、その突起部３０によりアンテナエレメント３の上流側の下部において走行風の流れが乱される。特に、突起部３０が、アンテナエレメント３の棒軸方向に直交する方向に突起するので、その突起部３０により走行風の流れが効率的に乱される。このため、アンテナエレメント３の下流側の上部（先端部を含む）においても走行風の流れが乱される。したがって、突起部３０という簡単な構成で、アンテナエレメント３の先端部の下流側においてカルマン渦が周期的に生じて笛吹き音が発生することを抑制できる。

また、突起部３０が、アンテナエレメント３の下部のみに形成されているので、アンテナエレメント３の下部から上部まで形成した場合と比較して、風切音が発生することを抑制できる。

また、上記のように、突起部３０が、アンテナエレメント３の棒軸方向に直交する方向に突起するので、その突起部３０により走行風の流れが効率的に乱される。このため、アンテナエレメント３のうち突起部３０が形成される部分を必要最小限の下部のみにできる。したがって、美的外観を維持することができる。

以上により、アンテナエレメント３をアンテナベースの前部に設けた場合に、美的外観を維持しながら、簡単な構成で風騒音を抑制できる。

また、アンテナベース及びアンテナエレメント３の前端部が、車両側面視で略同一直線上に位置しているので、走行風をアンテナベース２からアンテナエレメント３に円滑に流すことができる。

また、突起部３０の突起高さが１．５〜２ｍｍであり、突起部３０の突起幅がその突起高さよりも大きいので、突起部３０の突起高さが笛吹き音の発生を抑制するのに適度な高さとなり、笛吹き音の発生を確実に抑制できる。

また、アンテナエレメント３の下部がその上部よりも径が大きいので、アンテナエレメント３の下流側の上部においても走行風の流れが確実に乱される。このため、風騒音を確実に抑制できる。

また、アンテナエレメント３の下部が、該アンテナエレメント３の先端側に行くに従って次第に径が小さくなるので、アンテナエレメント３の上流側の下部において走行風の流れが適度に乱される。このため、風騒音を確実に抑制できる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、アンテナエレメント３の水平に対する角度を固定したが、その角度を調節可能としてもよい。

また、上記実施形態では、アンテナエレメント３の水平に対する角度を４５度としたが、６０度未満である限り、その角度はこれに限定されない。ここで、アンテナエレメント３の水平に対する角度が大きいと、アンテナエレメント３の受信性能が向上する。一方、その角度が小さいと、アンテナエレメント３の先端部の下流側における笛吹き音の発生を確実に抑制できる。

また、上記実施形態では、突起部３０を５つ形成したが、複数形成する限り、その数はこれに限定されない。

また、上記実施形態では、突起部３０を等間隔で配置したが、異間隔で配置してもよい。

以上説明したように、本発明に係る車両のルーフアンテナ構造は、アンテナエレメントをアンテナベースの前部に設けた場合に、美的外観を維持しながら、簡単な構成で風騒音を抑制することが必要な用途等に適用することができる。

１ ルーフアンテナ構造
２ アンテナベース
３ アンテナエレメント
３０ 突起部
ｖ 車両
ｒ ルーフ

Claims (6)

1. 車両のルーフ上に固定されるアンテナベースと、該アンテナベースから後上方に延びる棒状のアンテナエレメントとを備えた車両のルーフアンテナ構造であって、
   上記アンテナエレメントは、上記アンテナベースの前部に設けられており、
   上記アンテナエレメントの下部のみに、その棒軸方向に直交する方向に突起する走行風の流れを乱すための鍔状の突起部が複数形成されていることを特徴とする車両のルーフアンテナ構造。
2. 請求項１記載の車両のルーフアンテナ構造において、
   上記アンテナベース及びアンテナエレメントの前端部は、車両側面視で略同一直線上に位置していることを特徴とする車両のルーフアンテナ構造。
3. 請求項１又は２記載の車両のルーフアンテナ構造において、
   上記突起部の突起高さは、１．５〜２ｍｍであることを特徴とする車両のルーフアンテナ構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両のルーフアンテナ構造において、
   上記突起部の突起幅は、その突起高さよりも大きいことを特徴とする車両のルーフアンテナ構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両のルーフアンテナ構造において、
   上記アンテナエレメントの下部は、その上部よりも径が大きいことを特徴とする車両のルーフアンテナ構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両のルーフアンテナ構造において、
   上記アンテナエレメントの下部は、該アンテナエレメントの先端側に行くに従って次第に径が小さくなることを特徴とする車両のルーフアンテナ構造。

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