JP3101932B2 - アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車その他の移動体の
外面に取付けて、測位システム用の衛星から到来する電
波を受信する為に用いられるアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック基板における一面と他面を相
互に平行状態に精度良く磨いたもの又は四ふっ化エチレ
ン樹脂基板を準備し、その基板の両面に夫々アンテナ用
の素子を蒸着手段により形成してアンテナ要素を構成
し、そのアンテナ要素を移動体に対する取付部が備わっ
ているケースにアンテナ要素と上記取付部とが平行状態
となるように取付けたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のアンテナに
あっては、上記のように素子を蒸着手段によって得るよ
うにしている為、又基板の材料自体が高価な為、アンテ
ナの価格が極めて高くなってしまう問題点があった。

【０００４】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、二つのアンテナ
用の素子を安価に製造でき、しかもそれらは簡易な取付
けでもってケースにおけるベースの取付部に対して平行
状態で取付でき、衛星からの電波の受信を良好に行うこ
とができ、その上、上記アンテナ要素は、自動車を高速
走行させるときに急激な雨に見舞われても、ケース内に
おいて上記アンテナ要素は雨水から守られて、利用不能
になることのないようにしたアンテナを提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明におけるアンテ
ナは、下面に自動車等の移動体の車体に対する取付部を
有し、周囲の上部側には環状の合着部を備えるベース
と、下面にアンテナ要素収容空間を有し、周囲の下部側
には環状の合着部を備えていて、その合着部を上記べー
スの合着部に対応合着させてあるカバーと、上記アンテ
ナ要素収容空間に配設されていて、自体の構成は、板状
の保持部材の表裏に夫々添設された平板状の２枚の素子
から成るアンテナ要素と、 一端は上記アンテナ要素に
接続され、他端は、上記ベースと上記カバーとの合着部
を貫通して側方に引出されている伝送線とを備え、上記
合着部の合着状態は、上記ベースと上記カバーとの周囲
において相互の環状合着部材を合着させると共にその環
状の合着部の内側に、空間を形成し、更にその空間の内
側に、夫々環状の合着部材を形成して相互の環状合着部
材を合着させ、さらに、上記外周側の環状合着部におけ
る合着面の高さに対して、上記内周側の環状合着部にお
ける合着面の高さは高く形成しかつその合着面には防水
用のパッキンを介設したものである。

【０００６】

【作用】ケース内におい、平行状態になっている２枚の
素子のうち一方が放射素子、他方が反射素子として機能
する。それらの素子によって、衛星からの電波が受信さ
れる。

【０００７】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。図１において、１はケースで、ベース２とその上側
に合着させたカバー３とから成る。４は上記ケース１の
内部に備えさせたアンテナ要素である。

【０００８】上記ベース２について図３をも参照して説
明する。該ベース２は例えばポリカーボネートのような
耐候性が高くしかも電波の透過性の良い材料を用いそれ
を型成形することによって製造される。上記材料として
は、エチレンテレフタレート、ＡＢＳを用いても良い。
或いはそれらにガラス繊維を入れたものでも良い。５は
ベース２の周囲に備えられた環状の合着部で、夫々環状
の二つの合着部材としては図示の如く二つの立上壁６，
７とその間に形成される空間形成用の溝８とでもって構
成してある。外側の立上壁６の一部には伝送線引出用の
凹部９が形成してある。内側の立上壁７には上記凹部９
と対応する位置に防水ブーツ存置用の凹部10が形成して
あり、また立上壁７の頂部には上記凹部10を除く全域に
おいてパッキン押え11が突設してある。12は上記溝８内
の複数箇所に備えたボスで、その内部が締付用のねじ棒
挿通孔となっている。このボス12は周知のように上記ね
じ棒による締付時のベース破損防止用である。次に14は
ベース２の下面に備えられた取付具装着部で、凹状に形
成してあり、本実施例では取付具15が装着してある。取
付具15は磁性材料で形成された保持枠16と、それに固着
した二つの磁石17とで構成され、止付ねじ18でもって装
着部14に取付けてある。上記磁石17の下面が車両等の移
動体に対して取付ける為の取付部19となっている。

【０００９】次にカバー３について図１、３、４を参照
して説明する。該カバー３は上記ベース２と同様の材料
を用いそれを型成形することによって製造される。図３
に示される21はアンテナ要素収容空間で、図示の如く下
方が開口している。22は上記空間21の周囲の複数箇所
（本例では図４に示される如く４箇所）に設けた止付片
で、アンテナ要素４における一方の素子（後述する反射
素子）を止付ける為のものであり、その元部には受部22
ａを備え先端部には係合爪22ｂを備えている。これらの
止付片22は、上記受部22ａの高さを揃えてあって、ここ
に取付けられる反射素子が上記取付部19と平行状態とな
るようにしてある。24は上記空間21の周囲の下部に設け
られた環状の合着部で、上記ベース２における合着部５
と対応形成してある。即ち合着部24は、図示の如く夫々
環状の二つの合着部材としての二つの立下壁25, 26とそ
れらの間に形成される空間形成のための溝27（図４参
照）とをもって構成してある。外周側の立下壁25の一部
には伝送線引出用の凹部28が前記凹部９と対向状に形成
してある。また内側の立下壁26の一部には上記凹部28と
対応する位置において防水ブーツ存置用の凹部29が前記
凹部10と対向状に形成してある。さらに上記立下壁26の
全域にはパッキン装着溝30が備わっている。31は溝27内
の複数箇所に備えた止付柱で、前記ベース２におけるボ
ス12と対応する位置に設けてある。32は上記装着溝30に
装着された防水用のパッキン、33はベース２とカバー３
とを連結一体化する為のねじ棒である。

【００１０】次にアンテナ要素４について説明する。こ
のアンテナ要素４はマイクロストリップアンテナと称さ
れる構造のものである。35, 36は夫々平板状で且つ平面
形状が円形の放射素子及び反射素子で、鉄板或いは真鍮
板のような導電性の良好な金属板を例えばプレス手段に
より打ち抜いて形成してある。それらの厚みは例えば15
75.42プラマイ1MHzに共振するように0.6mm、直径は、放
射素子35が63mm、反射素子36が80mmである。放射素子35
はその周縁の一部に切欠部35ａが形成してある。この切
欠部35ａはアンテナ要素４の特性を円偏波の受信が可能
な特性にして、衛星から到来する水平及び垂直偏波の何
れの電波の受信も可能に出来るようにする為のものであ
る。37は両素子間に介在させた誘電体板で、アンテナ要
素４の直径を小型化する（素子35，36の直径が比較的小
さなもので足りるようにする）と共にアンテナの指向性
のパターンをブロードにする為のもので、例えばポリカ
ーボネート（比誘電率は３）のような誘電体材料を用い
て形成される。この実施例における該誘電体板37は、放
射素子35を上記反射素子36の上側に間隔を隔てて平行状
態となるように保持する保持部材を兼ねるようになって
おり、その上面が放射素子35の装着部38となっている。
装着部38は放射素子35の位置決め用の周壁部材38ａ（部
材37と一体形成）を備えており、且つその周壁部材38ａ
の一部には上記切欠部35ａに嵌合して放射素子35の回転
方向の位置決めをする為の凸部38ｂが備わっている。周
壁部材38ａ及び凸部38ｂの部分を除いて上記誘電体板37
は一様な厚み（例えば３mm）に形成され、反射素子36に
対し放射素子35が平行となるようにしてある。尚39は放
射素子35に設けられた中心導体接続孔、40, 41は夫々反
射素子36、誘電体板37に形成された中心導体挿通孔を示
す。42は受信信号を伝送する為の伝送線で、例えば同軸
ケーブルが用いられる。43は伝送線42の中間に装着した
防水ブーツで、弾力性の良好な防水用のゴム材料で形成
してある。44は伝送線の外部導体42ａを反射素子36に止
付ける為の止付具を示す。

【００１１】次に上記アンテナの組立を説明する。先ず
反射素子36に伝送線42の外部導体42ａを止付具44を用い
て止付ける。この場合、止付具44を外部導体42ａに被
せ、止付具の両側の張出片44ａを例えば電気溶接手段に
よって反射素子36に溶接する。溶接に代えて半田付けを
行ってもよい。又この場合伝送線42の中心導体42ｂは挿
通孔40に挿通しておく。次に反射素子36と誘電体板37と
を接着剤によって一体化する。この場合中心導体42ｂが
挿通孔41に挿通される状態にする。次に誘電体板37の装
着部38に放射素子35を接着剤によって取付ける。この場
合、中心導体42ｂが接続孔39から突出する状態にする。
次に接続孔39から突出する中心導体42ｂをその孔縁に半
田付けその他任意の接合手段でもって接合する。このよ
うにして完成したアンテナ要素４をカバー３の収容空間
21に向けその下方の開口部から押し込む。この場合、止
付片22は係合爪22ｂの前側斜面を案内面として外方に弾
力的に広がり、アンテナ要素４における誘電体板37が受
部22ａに当接するに至ると止付片22はその弾力によって
元に復帰し、係合爪22ｂが反射素子36の下縁に係合す
る。これによってカバー３に対する反射素子36の取付が
完了し、同時に、誘電体板37もカバー３に取り付いて放
射素子35は反射素子36と平行状態でカバー３に取り付い
たこととなる。次にパッキン32を装着溝30に嵌め込む。
この作業は前もって行なってあってもよい。次にベース
２とカバー３を重ね合わせ、ねじ棒33をボス12に挿通
し、その先端を止付柱31の中心孔31ａに向けてねじ込
み、ベース２とカバー３とを締付け、一体化させる。こ
の場合パッキン押え11は装着溝30内のパッキン32に当接
すると共に、防水用のブーツ43は凹部10, 29間に締付け
られて収容空間21とケース１の外部との間が水密的に遮
断される。然る後取付具15を装着部14に止付ねじ18でも
って取付けることによってアンテナの組み立てが完了す
る。尚取付具15の取付けは予め行なってあってもよい。

【００１２】上記構成のアンテナは取付具15の磁石17の
下面の取付部19を利用して例えば自動車の屋根、ボンネ
ット或いはトランク蓋に磁力によって取付け、伝送線42
を車内の受信器に接続した状態で使用される。この状態
において衛星から到来する測位用の電波は一対の素子3
5, 36で受信され、伝送線42を介して受信器に与えられ
る。

【００１３】次に図５は取付具の異なる例を示すもの
で、自動車のトランク蓋の縁部に対する周知の取付具を
示すものであり、前記磁石を用いた取付具15とは交換的
に用いられる。尚この図において、46は基板で、トラン
ク蓋の縁部の上面に乗載される部分であり、該基板46の
下面が取付部19として機能する。47はトランク蓋の縁部
を嵌合させる為の嵌合溝、48は該取付具をトランク蓋に
固定する為の固定ねじを夫々示す。なお、機能上前図の
ものと同一又は均等構成と考えられる部分には、前図と
同一の符号を付して重複する説明を省略した。（また次
図以降のものにおいても同様の考えで同一の符号を付し
て重複する説明を省略する。）

【００１４】次に図６、７は本願の異なる実施例を示す
もので、カバー３に対する一対の素子35，36の取付構造
の異なる例を示すものである。この例ではアンテナ要素
収容空間21に設置された誘電体板37はカバー３と一体に
構成されており、上記空間21のうち誘電体板37の上側に
位置する空間は上方に開口して、そこを蓋50で塞いでい
る。51は上記カバーにおける上方の開口部の周縁をもっ
て構成された蓋嵌合部を示す。

【００１５】このような構成のアンテナを製造する場合
においてカバー３に対しアンテナ要素４を組み付ける手
順は次の通りである。予め伝送線42が取付けられた反射
素子36を止付片22によってカバー３に取付け、一方装着
部38に放射素子35を接着剤によって取付ける。次に中心
導体42ｂの先端を放射素子35における接続孔39の孔縁に
半田付けする。然る後蓋50と嵌合部51の一方又は両方の
全周に接着剤を塗って蓋50を嵌合部51に嵌め込み、蓋50
を固定すると共に両者間の防水を図る。

【００１６】次に図８、９は本願の更に異なる実施例を
示すもので、カバーに対するアンテナ要素の組み付け構
造の更に異なる例を示すものである。この例においては
カバー３に放射素子35の為の止付片54が反射素子36の為
の止付片22とは別個に設けられ、放射素子35と反射素子
36とを前者が後者に対し平行となる状態で夫々個別にカ
バー３に組み付けるようにしてある。上記素子の平行の
為の複数の止付片54の構成は前記止付片22の場合と同様
になっている。尚55は放射素子35と伝送線42の中心導体
42ｂとを接続する為の接続線、56は絶縁材で形成したス
ペーサを夫々示す。

【００１７】このような構成のアンテナの組立時におい
てカバー３に対するアンテナ要素の組付けは次のような
手順で行われる。先ず接続線55の先端を放射素子35の接
続孔39に差し通し、そこに半田付けする。次に放射素子
35を止付片54によってカバー３に取付ける。次に接続線
55にスペーサ56を被せ付け、然る後予め伝送線42が取付
けられている反射素子36を止付片22によってカバー３に
取付ける。この場合接続線55が挿通孔40を貫通し、その
挿通孔40の孔縁と接続線55との間にスペーサ56が位置す
る状態となるようにしておく。上記のようにして反射素
子36を組み付けたならば、挿通孔40から突出する接続線
55の先端と中心導体42ｂとを半田付けによって接続す
る。これによりカバー３に対するアンテナ要素４の組み
付けが完了する。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、上下
に間隔を隔てた２枚の素子35, 36を設けてあるから、衛
星から到来する電波に対しては、それらの素子のうちの
一方が放射素子35として作用すると共に他方が反射素子
36として作用して、上記到来する電波を受信できるは勿
論のこと、

【００１９】上記２枚の素子35, 36はいずれも平板状で
あるから、それらの製造の場合、平板材から極めて安価
に形成できる効果がある。

【００２０】更にその上、上記両素子35, 36は、ケース
に収められており、自動車が高速で走行しているときに
降雨があってもその雨水から守られる効果がある。

【００２１】しかも高速で走行している自動車に装着し
てあるケースに対して横なぐり状に激しい雨が降りかか
った場合でも、本願発明にあっては、ベース２と上記カ
バー３との周囲において相互の環状合着部材６，２５を
合着させると共にその環状の合着部の内側に、空間３１
を形成し、更にその空間の内側に、夫々環状の合着部材
７，３０を形成して、相互に合着させた構成であるか
ら、上記の激しい雨は、大きな動圧でもてケースにおけ
る合着部に当接するものであるが、ケースにおける側方
の最初の合着部において、雨が持っている大きな動圧は
消失し、その内側の空間３１に入った雨は水溜まり状態
になる特長がある。しかもその内側に、夫々環状の合着
部材７，３０に基づく合着部があるので、さすがに激し
い動圧を持った雨もケース内における素子35, 36に迄至
ることは出来ない。

【００２２】その上さらに、上記外周側の環状合着部
６，２５における合着面の高さに対して、上記内周側の
環状合着部７，２６における合着面の高さは、高く形成
し、かつその合着面には防水用のパッキン３２が介設さ
れているので、空間３１に入った雨がケース内に入り込
む恐れは皆無となる効果がある。このように本願発明の
構成によれば、上記素子35, 36を利用して激しい降雨時
においても、上記の如き衛星からの電波の受信を可能に
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンテナの縦断面図。

【図２】アンテナの外形を示す斜視図。

【図３】アンテナの一部破断分解斜視図。

【図４】カバーにアンテナ要素が組み付けられた状態を
示す底面図（図３においてIV−IV線位置よりも上方の部
材を見た状態を示す図）。

【図５】取付具の異なる例を示す斜視図。

【図６】アンテナの異なる例を示す縦断面図。

【図７】図６のアンテナの一部破断分解斜視図。

【図８】アンテナの更に異なる実施例を示す縦断面図。

【図９】図８のアンテナの一部破断分解斜視図。

【符号の説明】

２ ベース ３ カバー ４ アンテナ素子 19 取付部 35, 36 素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 1/00 - 1/52 H01Q 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に自動車等の移動体の車体に対する
   取付部を有し、周囲の上部側には環状の合着部を備える
   ベースと、 下面にアンテナ要素収容空間を有し、周囲の下部側には
   環状の合着部を備えていて、その合着部を上記べースの
   合着部に対応合着させてあるカバーと、 上記アンテナ要素収容空間に配設されていて、自体の構
   成は、板状の保持部材の表裏に夫々添設された平板状の
   ２枚の素子から成るアンテナ要素と、 一端は上記アンテナ要素に接続され、他端は、上記ベー
   スと上記カバーとの合着部を貫通して側方に引出されて
   いる伝送線とを備え、 上記合着部の合着状態は、 上記ベースと上記カバーとの周囲において相互の環状合
   着部材を合着させると共にその環状の合着部の内側に、
   空間を形成し、更にその空間の内側に、夫々環状の合着
   部材を形成して相互の環状合着部材を合着させ、さら
   に、上記外周側の環状合着部における合着面の高さに対
   して、上記内周側の環状合着部における合着面の高さは
   高く形成しかつその合着面には防水用のパッキンを介設
   してあることを特徴とするアンテナ。