JP2019041214A - On-vehicle antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載アンテナ装置に関し、特に、アンテナ装置を車体に固定および接地する構造に関する。 The present invention relates to a vehicle-mounted antenna device, and more particularly to a structure for fixing and grounding an antenna device to a vehicle body.
自動車には、ラジオ、ETC、カーナビゲーション等、様々な無線装置が搭載されている。これらの無線装置には、使用周波数帯に応じた特性を有する車載アンテナ装置が接続されている。車載アンテナ装置には、スポイラ、ルーフ、窓ガラス、窓枠等に形状や必要とされる特性に応じて取り付けられるものがある。 Various wireless devices such as a radio, an ETC, and a car navigation are mounted on the automobile. These wireless devices are connected to an in-vehicle antenna device having characteristics corresponding to the used frequency band. Some in-vehicle antenna devices are attached to spoilers, roofs, window glasses, window frames, etc. according to the shape and required characteristics.
以下の特許文献1〜4には、それぞれ、自動車のスポイラ、ルーフ、窓ガラス、窓枠に取り付けられたアンテナが記載されている。
The following
一般に、自動車のボデーは、その形状や車載アンテナ装置との位置関係によって車載アンテナ装置の特性に対して及ぼす影響が異なる。そのため、車載アンテナ装置は、ボデーの形状やボデーへの取り付け位置等によっては良好な特性が得られない場合がある。 In general, an automobile body has different effects on the characteristics of the in-vehicle antenna device depending on its shape and the positional relationship with the in-vehicle antenna device. For this reason, the in-vehicle antenna device may not be able to obtain good characteristics depending on the shape of the body, the mounting position on the body, and the like.
本発明は、車載アンテナ装置の性能を向上させることを目的とする。 An object of this invention is to improve the performance of a vehicle-mounted antenna apparatus.
本発明は、アンテナ素子と、前記アンテナ素子が接続される基板と、前記基板を収容する筐体と、前記筐体が固定されるアースブラケットと、を備え、前記アースブラケットは、自らを車体に固定する固定構造と、前記筐体の底面から突出した筐体ボルトであって、前記筐体を前記アースブラケットに固定するための筐体ボルトが通される複数の筐体ボルト穴と、を有し、前記基板における局所的な接地導体が、前記筐体ボルトに電気的に接続されており、前記筐体ボルトは、前記複数の筐体ボルト穴のうちのいずれかに通されていることを特徴とする。 The present invention comprises an antenna element, a substrate to which the antenna element is connected, a housing for housing the substrate, and a ground bracket to which the housing is fixed, and the ground bracket is attached to the vehicle body. A fixing structure for fixing, and a plurality of housing bolt holes, which are housing bolts protruding from the bottom surface of the housing, through which the housing bolts for fixing the housing to the ground bracket are passed. A local ground conductor on the substrate is electrically connected to the housing bolt, and the housing bolt is passed through one of the plurality of housing bolt holes. Features.
望ましくは、前記筐体ボルトは、前記筐体に設けられた穴を通って前記筐体の内側から外側に向かって伸びており、前記複数の筐体ボルト穴のうちいずれかを通った前記筐体ボルトと、前記筐体ボルトに取り付けられたナットとによって、前記筐体が前記アースブラケットに固定されている。 Preferably, the casing bolt extends from the inside to the outside of the casing through a hole provided in the casing, and the casing bolt passes through one of the plurality of casing bolt holes. The housing is fixed to the ground bracket by body bolts and nuts attached to the housing bolts.
望ましくは、前記固定構造は、前記アースブラケットを前記車体に固定する車体ボルトが通される穴を有する。 Preferably, the fixing structure has a hole through which a vehicle body bolt for fixing the ground bracket to the vehicle body is passed.
本発明によれば、車載アンテナ装置の性能を向上させることができる。 According to the present invention, the performance of the in-vehicle antenna device can be improved.
図1には、本発明の実施形態に係るアンテナ装置が示されている。アンテナ装置は、アンテナ素子10、アンプユニット12、および同軸ケーブル14を備えている。アンテナ素子10は、両端がアンプユニット12に接続されたU字形状の導線によって形成されている。すなわち、アンテナ素子10を形成する導線は、アンプユニット12に接続された一端を始点としてアンプユニット12から離れる方向に伸びた後、U字形状に折り返してアンプユニット12側に伸びており、終端としての他端がアンプユニット12に接続されている。
FIG. 1 shows an antenna device according to an embodiment of the present invention. The antenna device includes an
同軸ケーブル14は一端がアンプユニット12に接続され、車室内における無線装置に他端が接続されている。アンテナ素子10で受信された電波信号は、アンテナ素子10によって電気信号である受信信号に変換されてアンプユニット12に入力される。アンプユニット12は受信信号を増幅して同軸ケーブル14に出力する。同軸ケーブル14は、アンプユニット12から出力された受信信号を通信装置へ伝送する。同軸ケーブルは、無線装置からアンプユニット12に電源電力を供給してもよい。
One end of the
図2には、自動車にアンテナ装置が搭載された状態が模式的に示されている。図2に示されている例では、フロントウィンドウ16の傍らにあるフロントピラー18の長手方向に沿ってアンテナ素子10が取り付けられており、フロントピラー18の下側にアンプユニット12が取り付けられている。自動車のボデー20(車体)は金属で形成されており、アンテナ装置に対して接地導体として作用する。アンテナ装置をボデー20に取り付ける構造によって、アンプユニット12が有する局所的な接地導体は、ボデー20に電気的に接続されている。フロントピラー18はアンテナ装置と共に、プラスチック樹脂等で形成された意匠部材であるフロントピラーアウターによって覆われているため、アンテナ装置は外観に現れない。
FIG. 2 schematically shows a state where the antenna device is mounted on the automobile. In the example shown in FIG. 2, the
図3には、フロントピラーアウター30およびアースブラケット22と共にアンテナ装置をボデー20に取り付けた場合の分解斜視図が示されている。アースブラケット22は、アンプユニット12をボデー20に固定すると共に、アンプユニット12をボデー20に接地する機能を有している。アースブラケット22は、金属板をプレス加工すること等によって形成されており、アンプユニット12が固定されるアンプ固定部24と、アンプ固定部24から突出した突出片26とを有している。固定構造としての突出片26には、アースブラケット22をボデー20に固定するためのボルト穴281が形成されている。アンプユニット12はアンプ固定部24の上面に固定される。
FIG. 3 shows an exploded perspective view when the antenna device is attached to the
フロントピラーアウター30にもまた、自らをボデー20に固定するためのボルト穴282が形成されている。
The front pillar outer 30 is also formed with a
アンプユニット12がアースブラケット22に固定された状態で、アースブラケット22の突出片26のボルト穴281は、ボデー20のボルト穴283に重ねられる。さらに、その上側からフロントピラーアウター30が重ねられ、フロントピラーアウター30のボルト穴282は、アースブラケット22の突出片26のボルト穴281に重ねられる。また、アンテナ素子10は、フロントピラーアウター30の下面に固定される。
With the
アースブラケット22には、フロントピラーアウター30に向かって突出する複数のクリップ32が設けられている。フロントピラーアウター30の下面には、各クリップ32が差し込まれる差し込み構造が形成されている。クリップ32は、弾力性のあるプラスチック樹脂で形成されてもよい。クリップ32の形状は、例えば、楔形状を有する。この場合クリップ32は、楔形状の最も幅が広がった部分が押圧によって窄まり、押圧から解放されたときには弾力性によって形状が元に戻るように構成されてもよい。フロントピラーアウター30に形成される差し込み構造は、各クリップ32の先端を受け入れる構造を有している。各クリップ32が差し込み構造に差し込まれることでアースブラケット22とフロントピラーアウター30とが結合する。
The
ボデー20にアースブラケット22、アンプユニット12、およびフロントピラーアウター30が重なった状態で、フロントピラーアウター30のボルト穴282、アースブラケット22の突出片26のボルト穴281、およびボデー20のボルト穴283に車体ボルト34が通される。さらに、ボデー20の下方に突出した車体ボルト34の先端からナット36が取り付けられ、車体ボルト34およびナット36によって、アースブラケット22、およびフロントピラーアウター30がボデー20に固定される。
In a state where the
なお、図4に示されているように、アースブラケットにアンプユニットを予め固定したものと、アンテナ素子とをフロントピラーアウター30の下面に予め固定してもよい。このように構成されたアースブラケット、アンプユニット、アンテナ素子およびフロントピラーアウター30によるアンテナ部品集合体38をボデー20に取り付けてもよい。この場合、フロントピラーアウター30のボルト穴282、アースブラケットの突出片26のボルト穴281、およびボデー20のボルト穴283が重ねられ、これらのボルト穴に車体ボルト34が通される。そして、車体ボルト34およびナット36によって、アンテナ部品集合体38がボデー20に固定される。
As shown in FIG. 4, the antenna unit may be fixed in advance to the lower surface of the
図5には、アンテナ部品集合体38を下方から見た図が示されている。フロントピラーアウター30には、複数のアンテナ素子固定構造40が配置されている。アンテナ素子固定構造40は、例えば、導線であるアンテナ素子10をフロントピラーアウター30との間に挟むことで、アンテナ素子10をフロントピラーアウター30の下面に固定する構造を有する。アンテナ素子10をフロントピラーアウター30の下面に張り巡らせる形状に応じて、複数のアンテナ素子固定構造40のうちアンテナ素子10の固定に適したものを選択し、その選択したアンテナ素子固定構造40によってアンテナ素子10が固定されてもよい。この場合、図4に示されているものより多くのアンテナ素子固定構造40がフロントピラーアウター30に分散して配置されてもよい。
FIG. 5 shows a view of the
図6には、フロントピラーアウターが仮想的に取り外された状態で、アンテナ装置を上側から見た図が示されている。アースブラケット22のアンプ固定部24には、アンプユニット12の筐体をアースブラケット22に固定するための筐体ボルト穴42が、複数の異なる位置に設けられている。図6に示されている例では、4つの筐体ボルト穴42のうち2つが現れている。他の2つの筐体ボルト穴42は、アンプユニット12に重なっており、そのうちの1つの筐体ボルト穴42によってアンプユニット12が、アースブラケット22に固定されている。アースブラケット22は、その突出片26に設けられたボルト穴を通った車体ボルト34と、車体ボルト34に取り付けられたナットによってボデー20に固定されると共に、ボデー20に電気的に接続されている。
FIG. 6 shows a view of the antenna device as seen from above with the front pillar outer virtually removed. The
図7には、図6におけるAA線断面が示されている。アンプユニット12の筐体44は金属等の導電性材料によって形成されている。筐体44の内側には、筐体44の底板56から距離を隔てて、底板56に対向する姿勢で基板46が配置されている。基板46は図示しない柱状部材によって底板56上に支持され、柱状部材を介して底板56に固定されてもよい。基板46には、アンテナ素子10で受信された信号を増幅し、同軸ケーブル14に出力する増幅回路62が設けられている。
FIG. 7 shows a cross section taken along line AA in FIG. The
アンテナ素子10は、筐体44における図の左の側面に設けられたアンテナ素子固定部品48を貫通して筐体44の外側から内側に至る。アンテナ素子固定部品48は、アンテナ素子10を筐体44の側面に固定する。アンテナ素子10の先端は基板46に接続されている。
The
同軸ケーブル14の先端は基板46に接続されている。同軸ケーブル14は、筐体44における図の右側の側面に設けられたケーブル固定部品50を貫通して筐体44の内側から外側に至る。ケーブル固定部品50は、同軸ケーブル14を筐体44の側面に固定する。
The tip of the
筐体44の底板56の上面側には筐体ボルト52の頭部が溶接等によって固定されている。筐体44の底板56には筐体ボルト52が貫通する底板穴60が設けられている。筐体ボルト52は、底板穴60を通って筐体44の底面から突出している。
The head of the
基板46は、局所的な接地導体としてのグランドパターンを有している。増幅回路62はグランドパターンに局所的に接地されている。グランドパターンは、筐体44の内部の金属部品や配線によって筐体44に電気的に接続されており、さらに、筐体44を介して筐体ボルト52に電気的に接続されている。また、グランドパターンは、筐体ボルト52に直接、電気的に接続されてもよい。
The
筐体44から下方に突出した筐体ボルト52は、アースブラケット22に設けられた複数の筐体ボルト穴42のうち1つに通されている。アースブラケット22の下方に突出した筐体ボルト52には、その先端からナット64が取り付けられ、筐体44がアースブラケット22に固定されている。上述のように、アースブラケット22はボデーに固定され、ボデーに電気的に接続されている。
The
筐体44は、複数の筐体ボルト穴42のうち、アンテナ装置の特性が良好となるものを用いて固定される。アンテナ装置の特性には、アンテナ装置から見た各方位についての受信信号レベルを示す指向特性や、一定強度の電波が到来したときにアンプユニット12から出力される受信信号レベル(受信感度)等がある。
The
このような構成によれば、基板46に設けられた増幅回路62はグランドパターン、筐体44、筐体ボルト52、およびアースブラケット22を介してボデーに電気的に接続される。ボデーは接地導体として作用するため、アンテナ装置はボデーに接地されることとなる。
According to such a configuration, the
一般に、自動車のボデーは、その形状やアンテナ装置との位置関係によってアンテナ装置の特性に対して及ぼす影響が異なる。そのため、アンテナ装置は、ボデーの形状やボデーへの取り付け位置等によっては良好な特性が得られない場合がある。本実施形態に係る車載アンテナ装置(アンテナ装置にアースブラケットを併せた装置)では、複数の筐体ボルト穴のうち、アンテナ装置の特性が良好となるものを用いて固定される。したがって、ボデーの形状が異なる複数の車種について車載アンテナ装置の特性が良好となる。これによって、複数の車種について車載アンテナ装置の部品が共通化される。 In general, an automobile body has different effects on the characteristics of an antenna device depending on its shape and the positional relationship with the antenna device. For this reason, the antenna device may not obtain good characteristics depending on the shape of the body, the attachment position to the body, and the like. In the vehicle-mounted antenna device according to the present embodiment (device in which the antenna device is combined with the ground bracket), the plurality of housing bolt holes are fixed by using the antenna device with good characteristics. Therefore, the characteristics of the in-vehicle antenna device are improved for a plurality of vehicle types having different body shapes. As a result, the components of the in-vehicle antenna device are made common for a plurality of vehicle types.
上記では、筐体ボルト52の頭部が筐体44の底板56に固定された例について説明した。筐体ボルト52は、筐体44の上側から下側へと貫通させてもよい。この場合におけるアンテナ装置の構造が図8に示されている。筐体44の上板54には、筐体ボルト52が通される上板穴68が設けられている。基板46には、筐体ボルト52が貫通する基板穴58が設けられている。筐体ボルト52は、上板穴68から筐体44内部に挿入されており、基板穴58および底板穴60を通って筐体44の下方に突出する。筐体ボルト52の頭部の下面は上板54の上面に接触している。筐体44から下方に突出した筐体ボルト52は、アースブラケット22に設けられた複数の筐体ボルト穴42のうち1つに通されている。筐体ボルト52には、その先端からナット64が取り付けられ、筐体44はアースブラケット22に固定されている。このような構成によれば、筐体ボルト52が筐体44に溶接等によって予め固定される必要がないため、工場の設備によっては製造が簡単となる場合がある。
In the above description, the example in which the head of the
上記では、アンテナ装置がフロントピラーに取り付けられた例について取り上げた。アンテナ装置は、リアピラー等、ボデーのその他の位置に取り付けられてもよい。 In the above, an example in which the antenna device is attached to the front pillar has been taken up. The antenna device may be attached to other positions of the body such as a rear pillar.
10 アンテナ素子、12 アンプユニット、14 同軸ケーブル、16 フロントウィンドウ、18 フロントピラー、20 ボデー、22 アースブラケット、24 アンプ固定部、26 突出片、281,282,283 ボルト穴、30 フロントピラーアウター、32 クリップ、34 車体ボルト、36,64,66 ナット、38 アンテナ部品集合体、40 アンテナ素子固定構造、42 筐体ボルト穴、44 筐体、46 基板、48 アンテナ素子固定部品、50 ケーブル固定部品、52 筐体ボルト、54 上板、56 底板、58 基板穴、60 底板穴、62 増幅回路、68 上板穴。
10 antenna element, 12 amplifier unit, 14 coaxial cable, 16 front window, 18 front pillar, 20 body, 22 earth bracket, 24 amplifier fixing part, 26 projecting piece, 281, 282, 283 bolt hole, 30 front pillar outer, 32 Clip, 34 Car body bolt, 36, 64, 66 Nut, 38 Antenna component assembly, 40 Antenna element fixing structure, 42 Housing bolt hole, 44 Housing, 46 Substrate, 48 Antenna element fixing component, 50 Cable fixing component, 52 Housing bolt, 54 top plate, 56 bottom plate, 58 substrate hole, 60 bottom plate hole, 62 amplifier circuit, 68 top plate hole.
Claims (3)
前記アンテナ素子が接続される基板と、
前記基板を収容する筐体と、
前記筐体が固定されるアースブラケットと、を備え、
前記アースブラケットは、
自らを車体に固定する固定構造と、
前記筐体の底面から突出した筐体ボルトであって、前記筐体を前記アースブラケットに固定するための筐体ボルトが通される複数の筐体ボルト穴と、を有し、
前記基板における局所的な接地導体が、前記筐体ボルトに電気的に接続されており、
前記筐体ボルトは、前記複数の筐体ボルト穴のうちのいずれかに通されていることを特徴とする車載アンテナ装置。 An antenna element;
A substrate to which the antenna element is connected;
A housing for housing the substrate;
An earth bracket to which the housing is fixed,
The earth bracket is
A fixing structure that fixes itself to the vehicle body,
A housing bolt protruding from the bottom surface of the housing, and having a plurality of housing bolt holes through which a housing bolt for fixing the housing to the ground bracket is passed,
A local ground conductor on the substrate is electrically connected to the housing bolt;
The vehicle-mounted antenna device, wherein the housing bolt is passed through any of the plurality of housing bolt holes.
前記筐体ボルトは、前記筐体に設けられた穴を通って前記筐体の内側から外側に向かって伸びており、
前記複数の筐体ボルト穴のうちいずれかを通った前記筐体ボルトと、前記筐体ボルトに取り付けられたナットとによって、前記筐体が前記アースブラケットに固定されていることを特徴とする車載アンテナ装置。 The in-vehicle antenna device according to claim 1,
The housing bolt extends from the inside to the outside of the housing through a hole provided in the housing,
The vehicle body characterized in that the housing is fixed to the earth bracket by the housing bolt that has passed through any of the plurality of housing bolt holes and a nut attached to the housing bolt. Antenna device.
前記固定構造は、
前記アースブラケットを前記車体に固定する車体ボルトが通される穴を有することを特徴とする車載アンテナ装置。
The in-vehicle antenna device according to claim 1 or 2,
The fixing structure is
A vehicle-mounted antenna device comprising a hole through which a vehicle body bolt for fixing the ground bracket to the vehicle body is passed.
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