JP3129472U - ウィンドウシステム - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ用コイル装置を移動車両のウィンドウに搭載する場合に、容易に実装可能なウィンドウシステムを提供する。
【解決手段】ウィンドウシステムは、移動車両のウィンドウ２と、ウィンドウ２に配設され、ウィンドウを加熱するとともに、電波信号を受信する複数本のテレビアンテナ線５と、複数本のテレビアンテナ線５に接続されるバスバー３ａと、バスバー３ａに固定された実装端子と、アンテナ用コイル装置３０と、を備える。そして、アンテナ用コイル装置３０は、一方および他方の末端部を有する巻線コイル３２と、巻線コイル３２の内部に挿通配置された磁性体コア３１と、巻線コイル３２の一方の末端部が接続されたコネクタ端子と、コネクタ端子が取り付けられるとともに、巻線コイル３２を載置する載置面を備えた樹脂部材３３とを備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、例えば、移動車輌のウィンドウの防曇を行うとともに、電波信号に重畳するノイズを除くために好適に用いられるアンテナ用コイル装置を備えたウィンドウシステムに関するものである。

従来、自動車等の移動車輌のウィンドウにアンテナ線を配して、車輌内でラジオ放送やテレビ放送等を受信できる自動車用ガラスアンテナが提供されている。自動車のリアウィンドウには、デフォッガの加熱線や、加熱線の周辺部にアンテナ線条が配されている。そして、リアウィンドウに配された加熱線やアンテナ線条を受信アンテナとして、ラジオ放送やテレビ放送等を受信することができる。

ところで、自動車用ガラスアンテナが受信したラジオ放送やテレビ放送等の電波信号には、ノイズ成分が重畳されることがある。ノイズ成分が重畳される原因の一つとして、車載バッテリがデフォッガの加熱線を加熱するために出力する、電力に含まれるノイズの影響が挙げられる。逆に、デフォッガの加熱線が受信した電波信号が、給電線を通じて車体や直流電源側に漏洩することで不具合が発生することもある。

そのため、自動車のリアウィンドウに発生する曇りを防止する加熱線条と、車載バッテリ等の直流電源との間に、ノイズを除くアンテナ用コイル装置を接続していた。アンテナ用コイル装置は、自動車用ガラスアンテナが受信した電波信号にノイズが重畳されることを防ぎ、電波信号の受信感度を向上させるために、固有の自己共振周波数を利用する。そして、信号電波の周波数帯域に合わせて、共振周波数の付近で高いインピーダンスを発生させて、電波信号に重畳するノイズを取り除くことができる。

特許文献１には、ノイズを減衰させるアンテナ用コイル装置（チョークコイルとも称する。）１００について開示されている。ここで、図５を参照して、ガラスアンテナに用いられるアンテナ用コイル装置１００の構成例について説明する。アンテナ用コイル装置１００は、銅線を筒状に積層し、巻回したコイル１０１にＮｉ−Ｚｎ系の円柱状の磁芯１０２を挿入して構成される。そして、ベース部１０３とベース補助部１０４で構成される樹脂製の固定台に設けられた金属端子板１０５と金属板１０６にコイル１０１の両端が接続される。金属端子板１０５と金属板１０６間の間には、板状の誘電体１０７を挿入してある。

自動車のリアウィンドウに配する複数本の加熱線条は、バスバーで端部がまとめてある。そして、バスバーと車体との間、又はバスバーと直流電源との間に、特許文献１に示されるアンテナ用コイル装置１００を配することで、インピーダンスを高くして漏洩する電流を抑えている。さらに、アンテナが受信した電波信号が、デフォッガ用の給電線から車体へ漏洩することを防ぐ役目も果たしている。
特開平９−２１３５２８号公報

一般的に、特許文献１に記載されたアンテナ用コイル装置１００は、作業者の手作業または自動実装設備等によって、自動車のリアウィンドウに搭載されている。その搭載作業において、アンテナ用コイル装置１００の取り扱いに不備（例えば、落下や衝撃等が加わる。）が生じると、アンテナ用コイル装置１００の特性が劣化したり、磁芯１０２等の脆い部材が破損したりする可能性があった。

また、特許文献１に記載のアンテナ用コイル装置１００は、金属板１０６が半田固定手段によって自動車のリアウィンドウ上に形成されたバスバーに実装される。このとき、金属板１０６は、２箇所に形成された実装端子が一体的に連接して構成されているため、アンテナ用コイル装置１００は２点固定された状態で実装されると言える。

ここで、自動車が長時間の駐車状態にある場合を想定すると、車体（リアウィンドウも含む）は使用地域や季節によって−４０℃〜８０℃の温度負荷を受けることになる。このような使用環境では、自動車のリアウィンドウ自体が熱膨張または熱収縮を起こすと、２箇所の固定点のいずれか一方または両方がバスバーから剥離したり、半田接合部にクラックを生じたりといった不具合を誘発してしまう可能性がある。

本考案は、上述した課題に鑑み成されたものであって、アンテナ用コイル装置を移動車両のウィンドウに搭載する場合に、容易に実装可能なウィンドウシステムを提供することを目的とする。また、ウィンドウが熱膨張または熱収縮することによって、実装端子に生じる応力をとり除くことを目的とする。

本考案に係るウィンドウシステムは、移動車両のウィンドウと、ウィンドウに配設され、ウィンドウを加熱するとともに、電波信号を受信する複数本の線条と、複数本の線条に接続されるバスバーと、バスバーに固定された実装端子と、アンテナ用コイル装置と、を備えたウィンドウシステムである。そして、アンテナ用コイル装置は、一方および他方の末端部を有する巻線コイルと、巻線コイルの内部に挿通配置された磁性体コアと、巻線コイルの一方の末端部が接続されたコネクタ端子と、コネクタ端子が取り付けられるとともに、巻線コイルを載置する載置面を備えた樹脂部材とを備える。

また、アンテナ用コイル装置の樹脂部材には、実装端子に嵌着される実装端子嵌着部が形成されている。

また、ウィンドウ上に固定された実装端子は、バスバー上に一点で半田固定される。

本考案によれば、バスバーに固定された実装端子に、アンテナ用コイル装置を嵌着するだけで、アンテナ用コイル装置を固定することが可能である。このとき、アンテナ用コイル装置に形成された実装端子嵌着部と、実装端子とが接続されている。このため、アンテナ用コイル装置をウィンドウに搭載する場合に、実装、製造が容易になるという効果がある。

また、ウィンドウ上に固定された実装端子は、バスバー上に一点で半田固定される。したがって、ウィンドウが熱膨張または熱収縮が生じたとしても実装端子および実装部に無理な応力が加わらない。このため、実装端子に半田固定手段の割れ等の発生が防がれるとともに、実装端子に接続されるバスバー、アンテナ用コイル装置の損傷が防がれるという効果がある。

以下、本考案に係るノイズフィルタ兼防曇機能を有するウィンドウシステムについて、図１〜図４を参照して説明する。本例では、受信するラジオ放送やテレビ放送等の電波信号に重畳するノイズをとり除くことができるアンテナ用コイル装置を搭載するために、自動車のリアウィンドウ上に形成されたアンテナ兼防曇機能を有するウィンドウシステム１に適用した例として説明する。

まず、自動車に設置されるウィンドウシステム１の構成例について、図１を参照して説明する。ラジオ放送又はテレビジョン放送を受信するウィンドウシステム１は、自動車のリアウィンドウ２上に構成される。リアウィンドウ２には、電波信号としてラジオ放送を受信するラジオアンテナ線９が配設される。同様に、電波信号としてテレビジョン放送を受信するテレビアンテナ線５が配設される。ラジオアンテナ線９の両端部には、それぞれラジオアンテナ線端部８ａ，８ｂが形成される。そして、ラジオアンテナ線端部８ａ，８ｂを介してラジオアンテナ線９には、ラジオアンテナ線９が受信したラジオ信号を増幅する増幅器６が接続される。増幅器６が増幅する電波信号は、図示しないラジオ受信機に供給される。

自動車は、直流電源を供給する車載バッテリ４を備えている。テレビアンテナ線５は、リアウィンドウ２の曇りを防ぐデフォッガ用給電線の機能を兼ねる複数本の線条である。そして、テレビアンテナ線５は、車載バッテリ４から供給される電力によって加熱され、リアウィンドウ２全体を暖め、リアウィンドウ２の曇りを防ぐことができる。ノイズを取り除くために機能するアンテナ用コイル装置３０は、リアウィンドウ２の左右端部に配される。

バッテリ４は、アンテナ用コイル装置３０を介して、バスバー３ｂに接続される。バスバー３ｂは、複数本のテレビアンテナ線５の一端に接続されている。バスバー３ｂには、バッテリ４から供給される電力を、複数本のテレビアンテナ線５に均等に与える機能がある。複数本のテレビアンテナ線５の他端には、バスバー３ａが接続されている。そして、バスバー３ａにも、アンテナ用コイル装置３０が接続されている。

テレビアンテナ線５には、テレビアンテナ線５が受信したテレビ信号を増幅する増幅器７が接続されている。増幅器７は、バスバー３ａとバスバー３ｂに接続される。増幅器７が増幅したテレビ信号は、図示しないテレビジョン受像機に供給される。

次に、自動車の内部からリアウィンドウ２に向かって右方向に視認した場合における、アンテナ用コイル装置３０を自動車のリアウィンドウ２に搭載した例について、図２を参照して説明する。

図２（ａ）は、自動車のリアウィンドウに形成されたラジオアンテナ線９とテレビアンテナ線５の周辺構成例を示している。自動車の内部筐体は、リアウィンドウ２，リアサイドウィンドウ１６，ルーフ１５，リアピラー１７で構成される。そして、ラジオアンテナ線９の端部には、ラジオアンテナ用のラジオアンテナ端子２１が実装される。同様に、複数本のテレビアンテナ線５に接続されるバスバー３ａには、テレビアンテナ用のテレビアンテナ端子２２と、リアウィンドウ２の防曇用のデフォッガ給電線用端子２３が実装される。

図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるラジオアンテナ端子２１、テレビアンテナ端子２２、デフォッガ給電線用端子２３の周辺構成を拡大視した例を示している。ラジオアンテナ端子２１、テレビアンテナ端子２２、デフォッガ給電線用端子２３は、同寸法、かつ、同形状で構成されている。そして、ラジオアンテナ端子２１は、ラジオアンテナ線端部８ａに電気的かつ機械的に実装される実装端子として用いられる。同様に、テレビアンテナ端子２２、デフォッガ給電線用端子２３は、バスバー３ａに電気的かつ機械的に実装される実装端子として用いられる。

図２（ｃ）は、図２（ｂ）における各端子にコネクタハーネスが取り付けられた場合の構成例を示している。ラジオアンテナ線９には、受信したラジオ信号をラジオ受信機へ供給するためのコネクタハーネス２５が、増幅器６から延伸される。コネクタハーネス２５は、ラジオアンテナ端子２１に接続される。同様に、バスバー３ａには、受信したテレビジョン信号をテレビジョン受像機へ供給するためのコネクタハーネス２６が、増幅器７から延伸される。コネクタハーネス２６は、テレビアンテナ端子２２に接続される。そして、バスバー３ａには、デフォッガ給電線（テレビアンテナ線５）に電力を供給するデフォッガ給電線用コネクタハーネス２７が延伸される。デフォッガ給電線用コネクタハーネス２７は、アンテナ用コイル装置３０のコネクタ端子に接続される。さらに、アンテナ用コイル装置３０は、デフォッガ給電線用端子２３に嵌着固定されている。

ここで、図２（ｃ）において、デフォッガ給電線用端子２３に取り付けられたアンテナ用コイル装置３０の周辺部を拡大視した例を拡大領域１１に示す。ここで、アンテナ用コイル装置３０を構成する各部の詳細な構成例については、後述する図３と図４を参照して説明するため、図２（ｃ）では、簡単な説明にとどめる。アンテナ用コイル装置３０は、磁性体コアである磁性体コア３１に導線を巻回した巻線コイル３２を、樹脂材料で形成された樹脂部材３３上に載置して形成される。そして、後述するコネクタ端子にデフォッガ給電線のコネクタハーネス２７が取り付けられて、接地、または他の電子機器へ接続される。

樹脂部材３３には図示しない嵌着部が形成されており、この嵌着部にデフォッガ給電線用端子２３が嵌着されることで、アンテナ用コイル装置３０は固定される。つまり、従来、アンテナ用コイル装置と一体化される実装端子を半田固定していたが、本例においては、他のアンテナ端子と同仕様の端子を自動車のリアウィンドウに半田固定し、アンテナ用コイル装置を嵌着するだけで電気的、機械的に接続可能となる。

本例の端子２１，２２，２３と同様に、コネクタハーネス２５，２６，２７のコネクタ部も同寸法かつ同形状で構成されている。このように、全ての部材が同一の仕様であるため、容易に製造、実装することができる。

なお、図２で説明した端子、コネクタハーネス等は、自動車の内部からリアウィンドウ２に向かって左方向に視認した場合においても、ほぼ同様に構成されるため、詳細な説明は省略する。

次に、本例のアンテナ用コイル装置３０の構成例について、図３を参照して説明する。図３（ａ）はアンテナ用コイル装置３０の前方斜視図を示している。図３（ｂ）はアンテナ用コイル装置３０の後方斜視図を示している。

一般的に、テレビジョン信号の増幅器７からアンテナ用コイル装置３０へ接続する場合、接続手段としてコネクタを採用することが多い。また、ラジオ電波の増幅器６からラジオアンテナ線９へ接続する場合も、接続手段としてコネクタを採用することが多い。

従来は、テレビアンテナ線５にアンテナ用コイル装置を接続していたが、ラジオアンテナ線９にはアンテナ用コイル装置を接続していなかった。このため、従来（図５参照）のアンテナ用コイル装置１００を採用すると、自動車のリアウィンドウの製造時には、テレビアンテナ線５のバスバー３ａにアンテナ用コイル装置１００を搭載するための工程と冶工具が必要となる。同様に、ラジオアンテナ線９の端部に、コネクタを接続するための端子を搭載する工程と冶工具も必要となる。このため、コネクタとアンテナ用コイル装置１００を取り付けるための製造工程が煩雑となってしまうばかりか、アンテナ用コイル装置１００の取り付けに要する時間も長くなっていた。

本例のアンテナ用コイル装置３０は、リアウィンドウ２への実装を容易に行うことができる仕様としてある。図３に示されるアンテナ用コイル装置３０は、耐熱、耐湿、耐酸、耐アルカリ等に優れるとともに、成型性に優れたＡＢＳ（Acrylonitrilebutadiene styrene：アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂，ＰＢＴ（Poly ButhyleneTerephthalete：ポリ−ブチレン−テレフタレート）樹脂，ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide：ポリ−フェニレン−サルファイド）樹脂、または、それらの混合樹脂を射出成型して得られる樹脂部材３３をベースとしている。そして、樹脂部材３３に形成される載置面には、フェライトを材質とする円柱状の磁性体コア３１に、所望の巻数で導線を巻回した巻線コイル３２が接着剤等で固定されている。

樹脂部材３３の一端には、導電性のコネクタ端子３４を取り付けるためにコネクタ端子接続部３３ａが形成されている。コネクタ端子接続部３３ａは、コネクタ端子３４が取り付けられる側である樹脂部材３３の端部に、突部として形成される。そして、コネクタ端子３４は、コネクタ端子接続部に嵌合によって固定される。なお、コネクタ端子３４は嵌合によって固定する方法だけではなく、コネクタ端子３４を樹脂部材３３の成型用金型内に設置しつつ樹脂部材３３の樹脂成型を行う、いわゆるインサート成型によって形成してもよい。

巻線コイル３２を形成する導線の一方の末端部は、コネクタ端子３４に形成された第１の絡げ部３４ａに係合される。そして、巻線コイル３２を形成する導線の他方の末端部は、樹脂部材３３に嵌着固定された絡げ部材３５に形成された第２の絡げ部３５ａに係合される。

そして、図３（ｂ）に示されるように、アンテナ用コイル装置３０の後方端の下部には、リアウィンドウ２上のバスバー３ａ，３ｂに実装されたデフォッガ給電線用端子２３に嵌着される実装端子嵌着部３３ｂが形成されている。

次に、上述のアンテナ用コイル装置３０を部品毎に分解した例について、図４を参照して説明する。

図４（ａ）は、アンテナ用コイル装置３０から巻線コイル３２を取り外し、コネクタ端子３４と、絡げ部材３５と、樹脂部材３３だけを組み合わせた構成例を示す斜視図である。図４（ｂ）は、絡げ部材３５の構成例を示す斜視図である。図４（ｃ）は、コネクタ端子３４の構成例を示す斜視図である。図４（ｄ）は、樹脂部材３３の構成例を示す斜視図である。

図４（ａ）より、樹脂部材３３には、巻線コイル３２を載置する載置面３３ｂが形成されていることが示される。載置面３３ｂは、載置する巻線コイル３２の外周面に沿わせた凹部として形成される。

図４（ｂ）より、絡げ部材３５の形状が示される。絡げ部材３５は、第２の絡げ部３５ａと、樹脂部材３３に嵌着されることによって絡げ部材３５の保持固定強度を高めるための部位３５ｂと、後述する樹脂部材接続部３４ｃと対向状態となり、所望の自己共振周波数を得るための静電容量発生部位３５ｃとが一体とされている。そして、絡げ部材３５は、リン青銅等の板材を打ち抜き、屈曲加工することによって形成される。

図４（ｃ）より、コネクタ端子３４には、樹脂部材３３に接続するための樹脂部材接続部３４ｃが形成されていることが示される。樹脂部材接続部３４ｃは、コネクタ端子接続方向Ａに沿って、後述する樹脂部材３３の挿入孔（図４（ｄ）参照）３３ｃに挿入される。挿入後は、樹脂部材接続部３４ｃを接着剤等で接着固定してもよい。このとき、樹脂部材接続部３４ｃと前述の静電容量発生部位３５ｃとがそれぞれ対向状態となり、ここで発生する静電容量の値が、アンテナ用コイル装置３０の自己共振周波数の獲得に対し寄与する。そして、コネクタ端子３４も、リン青銅等の板材を打ち抜き、屈曲加工することによって形成される。

図４（ｄ）より、樹脂部材３３に形成されているコネクタ端子接続部３３ａには、コネクタ端子３４を接続するための挿入孔３３ｃが形成されていることが示される。挿入孔３３ｃには、図４（ｃ）で説明したコネクタ端子３４が、コネクタ端子接続方向Ａに沿って挿入される部位である。

以上説明した本実施の形態によれば、上述したそれぞれの端子２１，２２，２３は、ラジオアンテナ線９の端部と、テレビアンテナ線兼防曇加熱線条のバスバー３ａ，３ｂに半田固定手段によって一点固定される。したがって、従来（図５参照）のアンテナ用コイル装置１００のように、実装端子を２点で固定する構成と比較すると、温度環境の変化に起因するリアウィンドウの熱膨張または熱収縮によって生じる実装端子の半田固定部分に対して余計な応力がかからない。結果として、半田固定部分のクラックや剥がれを抑制することが可能となる。このため、半田固定部分の固定強度が高まるとともに、容易に損傷することがない信頼性の高いウィンドウシステム１が得られるという効果がある。

また、自動車のリアウィンドウ２の製造時、ラジオアンテナ端子２１，テレビアンテナ端子２２，アンテナ用コイル装置３０の接続用端子（デフォッガ給電線用端子２３）を半田固定する工程を行うだけでよい。このため、工程の簡略化とそれに伴うコストの低減を実現することが可能である。

また、本例の端子２１，２２，２３は、同寸法かつ同形状で形成されている。同様に、コネクタハーネス２５，２６，２７のコネクタ部も同寸法かつ同形状で形成されている。このため、端子毎、コネクタハーネス毎に別々の仕様とすることなく、全ての部材を同一の仕様として製造することができる。結果、部品製造が容易となるとともに、ウィンドウシステム１を構成するための部品点数を減らすことができ、製造コストを抑えることができるという効果がある。

また、アンテナ用コイル装置３０は、簡素な形状としてあり、部材の組み合わせも容易である。このため、アンテナ用コイル装置３０の部品製造と組み合わせ工程が容易となるという効果がある。

また、アンテナ用コイル装置３０の載置面３３ｂに、巻線コイル３２を載置することで、巻線コイル３２を樹脂部材３３に搭載する際に安定性が優れるという効果がある。また、巻線コイル３２と載置面３３ｂとの接触面積が大きく設定されているため、巻線コイル３２の発熱を効果的に放熱できる。結果として、巻線コイル３２に大電流が印加される際の発熱を抑制できるという効果がある。

なお、上述した実施の形態におけるアンテナ用コイル装置３０は、自動車のリアウィンドウの左右端部に用いるようにしたが、その他の用途に用いても同様の機能、効果を得ることができることは言うまでもない。

本考案の一実施の形態におけるウィンドウシステムの例を示した構成図である。 本考案の一実施の形態におけるアンテナ用コイル装置をリアピラーに配置した場合の構成図である。 本考案の一実施の形態におけるアンテナ用コイル装置の例を示した構成図である。 本考案の一実施の形態におけるアンテナ用コイル装置を構成する各部の部分組立図である。 従来のアンテナ用コイル装置を示した構成図である。

符号の説明

１…ウィンドウシステム、２…リアウィンドウ、３ａ，３ｂ…バスバー、４…バッテリ、５…テレビアンテナ線、６，７…増幅器、８ａ，８ｂ…ラジオアンテナ線端部、９…ラジオアンテナ線、２０…リアピラー、２１…ラジオアンテナ端子、２２…テレビアンテナ端子、２３…デフォッガ給電線用端子、３０…アンテナ用コイル装置、３１…磁性体コア、３２…巻線コイル、３３…樹脂部材、３３ａ…コネクタ端子接続部、３３ｂ…載置面、３３ｃ…挿入孔、３４…コネクタ端子、３４ａ…第１の絡げ部、３４ｂ…コネクタ接続部、３４ｃ…樹脂部材接続部、３５…絡げ部材、３５ａ…第２の絡げ部、３５ｂ…絡げ部材の保持固定強度を高めるための部位、３５ｃ…静電容量発生部位

Claims (3)

1. 移動車両のウィンドウと、
   前記ウィンドウに配設され、前記ウィンドウを加熱するとともに、電波信号を受信する複数本の線条と、
   前記複数本の線条に接続されるバスバーと、
   前記バスバーに固定された実装端子と、
   アンテナ用コイル装置と、を備えたウィンドウシステムであって、
   前記アンテナ用コイル装置は、
   一方および他方の末端部を有する巻線コイルと、
   前記巻線コイルの内部に挿通配置された磁性体コアと、
   前記巻線コイルの一方の末端部が接続されたコネクタ端子と、
   前記コネクタ端子が取り付けられるとともに、前記巻線コイルを載置する載置面を備えた樹脂部材とを備えることを特徴とする
   ウィンドウシステム。
2. 請求項１に記載のウィンドウシステムにおいて、
   前記アンテナ用コイル装置の前記樹脂部材には、前記実装端子に嵌着される実装端子嵌着部が形成されていることを特徴とする
   ウィンドウシステム。
3. 請求項１または２に記載のウィンドウシステムにおいて、
   前記ウィンドウ上に固定された前記実装端子は、前記バスバー上に一点で半田固定されることを特徴とする
   ウィンドウシステム。

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