JP2020150394A - On-vehicle antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体の外部(例えばルーフの上面等)に取り付けられる車載用アンテナ装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle antenna device attached to the outside of a vehicle body (for example, the upper surface of a roof).
自動車等の車両には、各種電波を受信するための様々なアンテナが取り付けられる。例えば、下記の特許文献1には、車体のルーフ上に取り付けられるアンテナ装置が示されている。このアンテナ装置は、シャークフィン形状のアンテナカバー(アンテナケース)と、アンテナカバー内に収納されたアンテナエレメント(傘型エレメント)および回路基板(アンプ基板)とを有する。
Vehicles such as automobiles are equipped with various antennas for receiving various radio waves. For example,
上記のような車体の外部に取り付けられるアンテナ装置のアンテナカバーは、意匠性や空気抵抗等を考慮して設計されるため、内部にアンテナエレメントや回路基板を設置するための十分なスペースを確保することが難しいことがある。特に、アンテナカバーの内部に補強用のリブを設けた場合、アンテナカバーの内部のスペースがさらに小さくなるため、アンテナエレメントや回路基板を設置することがさらに難しくなる。例えば、アンテナカバーの肉厚を厚くして強度を高めれば、リブを省略してアンテナカバーの内部の空間を広げることができる。しかし、アンテナカバーを厚肉にすると、材料コスト高や重量増を招く。 Since the antenna cover of the antenna device attached to the outside of the vehicle body as described above is designed in consideration of design, air resistance, etc., a sufficient space for installing the antenna element and the circuit board inside is secured. Can be difficult. In particular, when a reinforcing rib is provided inside the antenna cover, the space inside the antenna cover becomes smaller, which makes it more difficult to install the antenna element and the circuit board. For example, if the wall thickness of the antenna cover is increased to increase the strength, the ribs can be omitted to expand the space inside the antenna cover. However, if the antenna cover is made thick, the material cost and weight will increase.
そこで、本発明は、車体の外部に設けられる車載用アンテナ装置において、材料コスト高や重量増を招くことなくアンテナカバーの強度を高めると共に、アンテナカバーの内部にアンテナ及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保することを目的とする。 Therefore, the present invention is for increasing the strength of the antenna cover and accommodating the antenna and the circuit board inside the antenna cover in the in-vehicle antenna device provided outside the vehicle body without causing high material cost and weight increase. The purpose is to secure sufficient space.
前記課題を解決するために、本発明は、導電体からなるアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントと電気的に接続された電子回路を有する回路基板と、前記アンテナエレメント及び回路基板を内部に収容するアンテナカバーとを備え、車体の外部に取り付けられる車載用アンテナ装置であって、前記アンテナカバーの内面に前記回路基板を取り付けたアンテナ装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention presents an antenna element made of a conductor, a circuit board having an electronic circuit electrically connected to the antenna element, and an antenna accommodating the antenna element and the circuit board. Provided is an in-vehicle antenna device including a cover and attached to the outside of a vehicle body, wherein the circuit board is attached to the inner surface of the antenna cover.
このように、アンテナカバーの内面に回路基板を固定することで、アンテナカバーを回路基板で補強することができる。これにより、アンテナカバーの内部にリムを設けたり、アンテナカバーを厚肉化したりすることなく、アンテナカバーの強度を高めることができるため、アンテナカバー内に、アンテナエレメント及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保することができる。 By fixing the circuit board to the inner surface of the antenna cover in this way, the antenna cover can be reinforced by the circuit board. As a result, the strength of the antenna cover can be increased without providing a rim inside the antenna cover or thickening the antenna cover. Therefore, the antenna element and the circuit board can be housed in the antenna cover. Sufficient space can be secured.
上記の車載用アンテナ装置において、アンテナカバーの内面のうち、互いに対向する二面に回路基板を取り付ければ、回路基板が上記二面の間で突っ張った状態となるため、補強効果が高められる。例えば、アンテナカバーの内面のうち、車幅方向で互いに対向する二面に回路基板を取り付ければ、車幅方向の荷重に対するアンテナカバーの強度を高めることができる。また、アンテナカバーの内面のうち、車体前後方向で互いに対向する二面に回路基板を取り付ければ、車体前後方向に対するアンテナカバーの強度を高めることができる。 In the above-mentioned in-vehicle antenna device, if the circuit boards are attached to the two inner surfaces of the antenna cover facing each other, the circuit boards are in a state of being stretched between the two surfaces, so that the reinforcing effect is enhanced. For example, if the circuit boards are attached to two inner surfaces of the antenna cover facing each other in the vehicle width direction, the strength of the antenna cover with respect to the load in the vehicle width direction can be increased. Further, if the circuit boards are attached to the two inner surfaces of the antenna cover facing each other in the front-rear direction of the vehicle body, the strength of the antenna cover in the front-rear direction of the vehicle body can be increased.
例えば、上記特許文献1に示されているアンテナ装置では、アンテナエレメント(傘型エレメント)がアンテナカバーの上面に沿って設けられ、回路基板がベースに固定されている。この場合、アンテナカバーに外力が加わって変形したときに、アンテナカバーの変形に追従してアンテナエレメントが移動する一方で、回路基板はベースに固定されて動かないため、アンテナエレメントと回路基板との間の通電経路(導線等)が切断されるおそれがある。これに対し、上記のアンテナ装置において、回路基板を、アンテナカバーに取り付ける一方で、アンテナカバーの下端に取り付けられたベースに固定しない構成とすれば、アンテナカバーの変形に追従して回路基板が移動するため、アンテナエレメントと回路基板との間の通電経路の切断を防止できる。
For example, in the antenna device shown in
上記のアンテナ装置は、アンテナカバーの内部に複数のアンテナエレメントおよび回路基板を収容することができる。具体的には、アンテナカバーの内部に、上記のアンテナエレメントおよび回路基板に加えて、上記のアンテナエレメントと受信周波数帯が異なる他のアンテナエレメントと、他のアンテナエレメントと電気的に接続された電子回路を有する他の回路基板とを収容することができる。このとき、アンテナカバーの内面に複数の回路基板(回路基板および他の回路基板)を固定することで、アンテナカバーの強度がさらに高められる。 The above-mentioned antenna device can accommodate a plurality of antenna elements and circuit boards inside the antenna cover. Specifically, inside the antenna cover, in addition to the above-mentioned antenna element and circuit board, another antenna element having a reception frequency band different from that of the above-mentioned antenna element, and electrons electrically connected to the other antenna element. It can accommodate other circuit boards that have circuits. At this time, by fixing a plurality of circuit boards (circuit boards and other circuit boards) to the inner surface of the antenna cover, the strength of the antenna cover is further increased.
以上のように、アンテナカバーに回路基板を固定することで、アンテナカバーにリブを設けたり、アンテナカバーを厚肉化したりすることなく、アンテナカバーの強度を高めることができる。これにより、アンテナカバーの内部に、アンテナエレメント及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保することができる。 As described above, by fixing the circuit board to the antenna cover, the strength of the antenna cover can be increased without providing ribs on the antenna cover or thickening the antenna cover. As a result, a sufficient space for accommodating the antenna element and the circuit board can be secured inside the antenna cover.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施形態に係る車載用アンテナ装置1は、図1〜3に示すように、ベース2と、ベース2に取り付けられたアンテナカバー3と、アンテナカバー3内の空間に収容されたアンテナユニット4とを主に備える。本実施形態では、アンテナカバー3内に、複数(図示例では4個)のアンテナユニット4が設けられる。この車載用アンテナ装置1は、車体の外部に取り付けられ、具体的には、車体のルーフの上面に取り付けられるものである。車載用アンテナ装置1を車体のルーフ上に取り付けた状態では、図1及び図2の右側が車体前方側、左側が車体後方側となり、図2の上下方向および図3の左右方向が車幅方向となる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the in-
ベース2は、平板状を成し、金属や樹脂で形成される。ベース2の下面には、固定部としてのボルト2aが設けられる。車体のルーフに設けられた貫通穴にボルト2aを挿通し、このボルト2aにナットを締結することで、ベース2を含む車載用アンテナ装置1が車体のルーフ上に固定される。ベース2には貫通穴2bが設けられ、この貫通穴2bに、車体に設けられた制御部(図示省略)と接続するためのケーブル8が挿通される。ケーブル8は、内部に複数の導線8aを有し、各導線8aが各アンテナユニット4に接続される。
The
アンテナカバー3は、車体前方(図1および図2の右側)に行くにつれて高さが低くなると共に、車幅方向(図2の上下方向)の間隔が狭くなる、いわゆるシャークフィン型の外形を成している。アンテナカバー3は、下方を開口した内部空間を有し、アンテナカバー3の下端の開口部に、ベース2がパッキン等のシール部材(図示省略)を介して固定される。アンテナカバー3は、例えば樹脂材料で形成され、その表面(外面)には塗装が施される。アンテナカバー3の樹脂材料は、耐熱性(直射日光の熱やボディからの伝熱)、耐候性(風雨や塵)、耐紫外線性(直射日光)、耐薬品性(洗剤、ワックス、コーティング剤など)、強度(自動洗車機による洗車時、雹や霰などの異物衝突)等を考慮して選定される。具体的に、アンテナカバー3の樹脂材料としては、例えば、PMP(ポリメチルペンテン)、LCP(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の結晶性樹脂をベース樹脂としたものを使用することができる。
The
各アンテナユニット4は、アンテナ部5と、回路基板6とを有し、それぞれ異なる周波数帯の電波を送受信(受信のみあるいは送信のみの場合も含む)する。具体的には、例えば、AM/FM受信用アンテナ、3G/4G(LTE)通信用アンテナ、衛星ラジオ受信用アンテナ、GPS用アンテナ、無線LAN用アンテナ、車車間通信用アンテナ、キーレスエントリー用アンテナ、Bluetooth(登録商標)用アンテナ、ETC用アンテナ等の中から選択された4種のアンテナユニット4が、アンテナカバー3内に収容される。
Each
アンテナ部5は、平板状の基体5aと、各基体5aに固定されたアンテナエレメント5bとを有する(図3参照)。本実施形態では、平板状の基体5aの表面にアンテナエレメント5bが設けられる。基体5aは、誘電体で形成され、例えば樹脂やセラミックス等で形成される。アンテナエレメント5bは、導電体で形成され、図示例では薄肉の導電板(例えば金属板)で形成される。各アンテナ部5は、アンテナエレメント5bを異なる形状としたり、基体5aの誘電率を異ならせたりすることで、受信周波数帯を異ならせている。
The
回路基板6は、平板状の基板本体6aと、基板本体6a上に設けられた電子回路6bとを有する。電子回路6bは、増幅器6b1と、制御チップ6b2(フィルタ)と、これらを接続する回路パターン6b3とを有する。電子回路6bの一端は、アンテナ部5のアンテナエレメント5bに電気的に接続される。電子回路6bの他端は、ケーブル8の導線8aの一つに電気的に接続される。図示例では、基板本体6aにアンテナ部5が固定されている。
The
基板本体6aは、アンテナカバー3の内面に取り付けられる。図示例では、平板状の基板本体6aが、法線方向が車体前後方向となるように配置され、この基板本体6aの車幅方向両端が、アンテナカバー3のうち、車幅方向に対向する二面3b,3bに取り付けられる(図3参照)。具体的には、アンテナカバー3の上記二面3b,3bにそれぞれ取付部3aが設けられ、この取付部3aに基板本体6aの車幅方向両端部が固定される。図示例では、取付部3aに設けられた溝3a1に、基板本体6aの端部を圧入することにより、両者が固定される。基板本体6aの車幅方向両端は、アンテナカバー3の上記二面3b,3bの取付部3aに車幅方向内側から当接してもよい。尚、取付部3aと基板本体6aとの固定方法は上記に限らず、例えば両者を接着により固定してもよい。また、基板本体6aの車幅方向両端部をアンテナカバー3の内面(二面3b,3b)に沿った形状とし、これらを接着等により直接固定してもよい。
The
このように、アンテナカバー3の内面に基板本体6aを取り付けることで、アンテナカバー3を基板本体6aで補強することができる。特に、図示例では、アンテナカバー3の車幅方向に対向する二面3b,3bに、基板本体6aの車幅方向両端が取り付けられることで、アンテナカバー3の内部で基板本体6aが車幅方向に突っ張った状態となる。これにより、アンテナカバー3の強度、特に、車幅方向の荷重に対するアンテナカバー3の強度を高めることができる。さらに、図示例では、複数の基板本体6aが平行に並べて配され、それぞれの車幅方向両端がアンテナカバー3の内面に固定されているため、アンテナカバー3の強度がさらに高められる。
By attaching the
基板本体6aは、ベース2に固定されていない。すなわち、基板本体6aは、アンテナカバー3に取り付けられ、ベース2から宙に浮いた状態で保持される。これにより、外力が加わってアンテナカバー3が変形したときに、アンテナカバー3の変形に追従して基板本体6aが移動する。図示例では、基板本体6aにアンテナ部5が取り付けられているため、アンテナカバー3の変形に追従して基板本体6aとアンテナ部5とが一体に移動する。このため、基板本体6aに設けられた電子回路6bとアンテナ部5のアンテナエレメント5bとの間の通電経路(導線等)に負荷が加わらないため、この通電経路の切断を防止できる。
The
本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。 The present invention is not limited to the above embodiment. Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described, but duplicate description will be omitted with respect to the same points as those of the above embodiments.
図4〜6に示すアンテナ装置1は、アンテナカバー3の内面のうち、車体前後方向で対向する二面3c,3cに回路基板6の基板本体6aが取り付けられている点で、上記の実施形態と異なる。具体的に、平板状の基板本体6aが、法線方向が車幅方向となるように配置され、この基板本体6aの車体前後方向両端が、アンテナカバー3の内面の車体前後方向に対向する二面3c,3cに取り付けられる。図示例では、アンテナカバー3の上記二面3c,3cにそれぞれ取付部3aが設けられ、この取付部3aに基板本体6aの車体前後方向両端部が固定される。基板本体6aの車体前後方向両端は、アンテナカバー3の上記二面3c,3cの取付部3aに車体前後方向で当接してもよい。これにより、アンテナカバー3の内部で基板本体6aが車体前後方向に突っ張った状態となるため、アンテナカバー3の強度、特に、車体前後方向の荷重に対する強度を高めることができる。
The
以上の実施形態では、アンテナ部5が回路基板6の基板本体6aに固定されているが、これに限らず、アンテナ部5を回路基板6に固定せずに、アンテナカバー3あるいはベース2に直接固定してもよい。尚、アンテナ部5と回路基板6との間の通電経路の切断を防止するためには、アンテナ部5を、ベース2ではなくアンテナカバー3に固定することが好ましい。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、アンテナ部5をアンテナエレメント5bおよび基体5aで構成した場合を示したが、これに限らず、アンテナエレメント5bのみでアンテナ部5を構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、アンテナユニット4(アンテナ部5および回路基板6)の数は上記に限られない。例えば、図1〜3に示す実施形態において、アンテナユニット4の数を3個以下、あるいは5個以上としたり、図4〜6に示す実施形態において、アンテナユニット4の数を1個、あるいは3個以上としたりしてもよい。
Further, the number of antenna units 4 (
1 車載用アンテナ装置
2 ベース
3 アンテナカバー
3a 取付部
4 アンテナユニット
5 アンテナ部
5a 基体
5b アンテナエレメント
6 回路基板
6a 基板本体
6b 電子回路
6b1 増幅器
6b2 制御チップ
6b3 回路パターン
8 ケーブル
8a 導線
1
Claims (6)
前記アンテナカバーの内面に前記回路基板を取り付けたアンテナ装置。 An in-vehicle vehicle provided with an antenna element made of a conductor, a circuit board having an electronic circuit electrically connected to the antenna element, and an antenna cover for accommodating the antenna element and the circuit board inside, and mounted on the outside of the vehicle body. Antenna device for
An antenna device in which the circuit board is attached to the inner surface of the antenna cover.
前記回路基板が前記ベースに固定されていない請求項1〜4の何れか1項に記載の車載用アンテナ装置。 It has a base attached to the lower end of the antenna cover.
The vehicle-mounted antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein the circuit board is not fixed to the base.
前記アンテナカバーの内面に前記他の回路基板を取り付けた請求項1〜5の何れか1項に記載の車載用アンテナ装置。
It has another antenna element made of a conductor and another circuit board having an electronic circuit electrically connected to the other antenna element.
The vehicle-mounted antenna device according to any one of claims 1 to 5, wherein the other circuit board is attached to the inner surface of the antenna cover.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045826A JP2020150394A (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | On-vehicle antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045826A JP2020150394A (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | On-vehicle antenna device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020150394A true JP2020150394A (en) | 2020-09-17 |
Family
ID=72430909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019045826A Pending JP2020150394A (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | On-vehicle antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020150394A (en) |
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2019
- 2019-03-13 JP JP2019045826A patent/JP2020150394A/en active Pending
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