JP3598721B2

JP3598721B2 - 平面アンテナ

Info

Publication number: JP3598721B2
Application number: JP8097397A
Authority: JP
Inventors: 毅斉藤; 信雄田村; 順一野呂
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2017-03-31
Also published as: JPH10276019A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）に使用される平面アンテナに係り、特に密閉された樹脂製ケース内に平面アンテナ素子を収容し、樹脂製ケースを磁力により所定取付位置に吸着させるよう構成された平面アンテナの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、グローバルポジショニングシステムに用いる平面アンテナは、ＧＰＳ用人工衛星からの電波を受信するため、例えぱ自動車の金属製のルーフパネルに磁力により吸着して取付けられるけれども、従来の平面アンテナは、例えぱ図１０に示すような構造とされている。
【０００３】
平面アンテナは、アンテナ素子１ａ及び付随した回路素子を搭載した回路基板１ｂからなるアンテナ本体１を備え、同アンテナ本体１は、防水及ぴ防塵目的の樹脂製ケースに収容された状態で自動車のルーフパネル等に吸着して取付けることができる。即ち、アンテナ素子１ａとは反対側の表面をシールドボックス１ｃで遮蔽された偏平な八角形とされたアンテナ本体１は、ボトムケース３とトップケース４との間に収容され、同アンテナ本体１はケーブル１ｄによりＧＰＳ装置側に結合される。
【０００４】
ボトムケース３は、合成樹脂製でその上面凹部３ｂにアンテナ本体１が収容された後、同表面全体を覆うトップケース４に組み合わされる。また、ボトムケース３の底面両側には、ルーフパネルの表面に磁力で吸着される一対の永久磁石２Ｌ，２Ｒが一体的に組付けられ、その上面にはリング状に形成されたパッキン６が当接する円筒部３ａを有する。また、円筒部３ａには、ケーブル１ｄが挿通される溝８が設けられている。
【０００５】
また、トップケース４の開口部には、円筒形のボトムケース３を落し込める円筒開口部４ａが形成され、この円筒開口部４ａの内周には円筒部３ａの端面に向かって延長した円筒突起４ｂが一体成形され、この円筒突起４ｂの先端部はパッキン６の表面に圧接される。
そして、円筒突起４ｂの内周面には、同円筒突起４ｂの円周方向に等配された複数の係合爪４ｃが一体成形され、これらの係合爪４ｃに対応した円筒部３ａの外周面には、円周方向に傾斜したピッチ角をもつ対応係合爪４ｃに噛合できる複数のロック爪３ｃがボトムケース３に一体成形してある。
【０００６】
また、従来の平面アンテナは、磁力により車両のボデーに吸着させるため、合成樹脂により形成されたボトムケース３の底部両側に一対の永久磁石２Ｌ，２Ｒがインサート成形法により一体的に組付けられている。この永久磁石２Ｌ，２Ｒの両側には弾性を有する４個のゴム脚７がバックヨーク９の凹部と永久磁石２Ｌ，２Ｒとの間に挿入されている。
【０００７】
４個のゴム脚７は、永久磁石２Ｌ，２Ｒよりも下方に突出しており、平面アンテナを装着する際、永久磁石２Ｌ，２Ｒより先に車両のボデー（被取付面）に当接して永久磁石２Ｌ，２Ｒが車両のボデーを傷つけないようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の平面アンテナでは、ボトムケース３とトップケース４との間をシールするパッキン６がリング状に形成されているので、パッキン６の下面側とボトムケース３のシール面との間を気密にシールすると共に、パッキン６の上面側とトップケース４のシール面との間を気密にシールする必要がある。しかしながら、パッキン６の上面側と下面側との両側を完全にシールすることが難しいので、その分パッキン６を強く圧縮しなければ防水性を確保することができなかった。
【０００９】
そのため、ボトムケース３とトップケース４とが係合する部分をねじ構造としてボトムケース３がトップケース４に組み付けられたときにパッキン６を強く圧縮できるようにする必要があり、その分ボトムケース３の形状が複雑化して樹脂金型による成形性を改善して製造コストを軽減することができなかった。
また、従来のものは、上記パッキン６とは別に４個のゴム脚７を組み付けなければならず、その分手間がかかるといった問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、上記問題を解消した平面アンテナを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、
電波による信号を受信する受信部と、該受信部が収納されるトップケースと、該トップケースの底部に装着されるボトムケースと、該ボトムケースと前記トップケースとの間をシールするシール部材とを有する平面アンテナにおいて、
前記シール部材は、前記ボトムケースの上面に対向する平面部と、該平面部の周囲に連続形成され前記ボトムケースの下方に突出して被取付面に当接する脚部とが一体成形されたことを特徴とするものである。
【００１２】
従って、本発明によれば、シール部材がボトムケースの上面に対向する平面部と、平面部の周囲に連続形成されボトムケースの下方に突出して被取付面に当接する脚部とが一体成形されたため、シール部材とトップケースとの間を気密にシールすることによりトップケース内部の防水性を確保することができ、シール部材とボトムケースとの間のシール性に神経を使わずに済む。また、脚部をシール部材と別体に組み付ける必要がないので、部品点数を削減して組立工程の作業効率を高めることができると共に、製造コストを安価に抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明になる平面アンテナの一実施例を示す分解図、図２は平面アンテナの縦断面図、図３は平面アンテナの外観図である。
平面アンテナ１１は、偏平四角形状のトップケース１２の内部に後述するアンテナ素子が収納され、底部にはアルミ製のグランドシート１３が貼着されている。また、グランドシート１３の四隅には、平面アンテナ１１が装着される際、ゴム脚１４が突出するための開口１３ａが設けられている。トップケース１２は、４辺の一つにケーブル１５が挿通される逆Ｕ字状の溝１６が設けられている。
【００１４】
平面アンテナ１１は、トップケース１２の内部に、平面アンテナ素子（受信部）１７、平面アンテナ素子１７が載置されるＬＮＡ（ローノイズアンプ）基板１８、シールドケース１９、ゴム脚１４を有するゴムパッキン（シール部材）２０、ケーブル１５の取付部をシールするシール部材２１、ボトムプレート２２が収納される構成となっている。
【００１５】
ボトムプレート２２は、ステンレス材等の磁性材よりなる金属板をプレス加工したものであり、後述するようにボトムケースと磁石取付部とを一体化したものである。また、ボトムプレート２２は、４本のビス２３がトップケース１２に螺入されてトップケース１２の底部開口を閉塞するように取り付けられる。そして、組立時は、ボトムプレート２２がトップケース１２の底部にビス２３により締結された後、ボトムプレート２２の下面にグランドシート１３が貼着される。
【００１６】
図４（Ａ）（Ｂ）及び図５（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、ボトムプレート２２は、ゴムパッキン２０に当接する四角形のシート部２４と、シート部２４の外側に設けられビス２３が挿通される４個の挿通孔２５と、シート部２４の外側の四隅に設けられゴム脚１４が挿通される四角形の挿通孔２６と、車両のボデーに磁力で吸着される一対の永久磁石２７（２７ａ，２７ｂ），２８（２８ａ，２８ｂ）が取り付けられる磁石取付部２９，３０とを有する。
【００１７】
磁石取付部２９，３０は、夫々永久磁石２７，２８の寸法形状に対応して形成されており、永久磁石２７、２８が当接する当接面２９ａ，３０ａと、当接面２９ａ，３０ａの両側に起立してＸ方向の取付位置を規制する磁石保持部２９ｂ，３０ｂと、当接面２９ａ，３０ａと磁石取付部２９，３０との間に形成され当接面２９ａ，３０ａを支持すると共に当接面２９ａ，３０ａに保持された永久磁石２７，２８のＹ方向の取付位置を規制する壁部２９ｃ，３０ｃとよりなる。
【００１８】
従って、永久磁石２７，２８は、磁石取付部２９，３０が磁性材により形成されているので、磁力により当接面２９ａ，３０ａに密着した状態で強固に保持される。そして、磁石取付部２９，３０がバックヨークとして機能するため、磁石取付部２９，３０の磁力は、磁石取付部２９，３０により形成された磁路を通る磁束が永久磁石２７，２８の車両取付側となる下面に導かれて永久磁石２７，２８による吸着力が増大されている。
【００１９】
また、図５（Ｇ）に拡大して示すように、シール部材２１が当接する部分には、シート部２４と平行に形成された突部３１と、ケーブル１５を所定高さに支持する支持部３２とが形成されている。この突部３１は、シート部２４と共に、ゴムパッキン２０のケーブル１５が挿通された部分を押圧してケーブル１５に対するシール効果を高めるように作用する。
【００２０】
図６（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、ゴムパッキン２０は、ボトムプレート２２に対向する面積を有してシート部２４に当接する平板部２０ａと、シート部２４に対応する四角枠状に形成されてトップケース１２内部のシート部３２に当接する当接部２０ｂと、シート部２４に対応するように形成されたトップケース１２内部のシート部３３（３３ａ，３３ｂ）に係合して取付位置を規制される平行な突部２０ｃと、平板部２０ａの四隅に一体形成されたゴム脚１４を支持する四角形状の支持部２０ｄとよりなる。
【００２１】
このゴムパッキン２０は、従来使用されていたリング状パッキンのように中央部分が抜けていないので、平板部２０ａの下面側が当接するボトムプレート２２との間のシール性を確保する必要がなく、トップケース１２との間のシール性を高めることによりトップケース１２内部を気密にして防水性を確保できる。
また、ゴムパッキン２０は、平板部２０ａが上記ボトムプレート２２のシート部２４に当接し、上側の周縁部分に突出された枠状の当接部２０ｂがトップケース１２内部のシート部３３ａ，３３ｂ（図１，図２参照）の下端に当接するようにボトムプレート２２とトップケース１２との間に介在する。そして、上記４本のビス２３がトップケース１２に螺入されて締め付けられると共に、ゴムパッキン２０の平板部２０ａ及び当接部２０ｂが上下方向から圧縮されてトップケース１２の底部開口の隙間をシールして雨水がトップケース１２の内部に侵入することを防止する。
【００２２】
また、ゴムパッキン２０の四隅に突出されたゴム脚１４がボトムプレート２２の四隅に形成された挿通孔２６に挿通されてボトムプレート２２の下方に突出する。そして、ゴム脚１４は挿通孔２６より若干大きい寸法に形成されているので、挿通孔２６に圧入されると、ゴムパッキン２０の支持部２０ｄがボトムプレート２２の上面側に当接すると共にグランドシート１３からの突出長さが規制されると共に、ゴム脚１４が挿通孔２６の内周に係止されて抜け防止される。
【００２３】
そのため、ゴムパッキン２０をボトムプレート２２とトップケース１２との間に装着すると共に、ゴム脚１４をボトムプレート２２の下方に突出させることができる。このように、ゴムパッキン２０は、ゴム脚１４がシール部分と一体に設けられているので、従来のようにゴム脚１４を永久磁石の両側に一つずつ取り付ける手間が不要となって組立工程の作業効率を高めることができ、且つ部品点数を削減することができる。
【００２４】
図７はトップケース１２の構成を説明するための図、図８は図７中Ｅ−Ｅ線に沿う縦断面図、図９は図７中Ｅ−Ｅ線に沿う縦断面図である。
トップケース１２は、内部中央に平面アンテナ素子１７、ＬＮＡ基板１８、シールドケース１９が収納される正方形状の収納室３５と、収納室３５の周囲を囲むように２重に形成されたシート部３３（３３ａ，３３ｂ）と、ゴム脚１４を支持する支持部２０ｄに当接してゴム脚１４がグランドシート１３より下方に突出するように支持するリブ３６と、４本のビス２３が螺入される取付孔３７と、ケーブル１５が挿通されるシール部材２１が装着されると共にケーブル１５が引き抜けないように係止する係止部３８とを有する。
【００２５】
トップケース１２の内部の収納室３５に平面アンテナ素子１７、ＬＮＡ基板１８、シールドケース１９が収納された状態でゴムパッキン２０のゴム脚１４が挿通孔２６に挿通されたボトムプレート２２をトップケース１２の底部開口にあてがってビス２３を取付孔３７に螺入させて締め付けると、図２に示す状態に組み付けられる。その際、ボトムプレート２２上に四角枠状に形成されたシート部２４が収納室３５の周囲に２重に形成されたシート部３３ａと３３ｂとの間に位置し、シート部３３ａ，３３ｂとゴムパッキン２０の当接部２０ｂとの間の圧着力が確保されてシール性がより一層高められている。
【００２６】
しかも、ゴムパッキン２０の下面側とボトムプレート２２との間で雨水が侵入してもゴムパッキン２０の平板部２０ａが収納室３５の下側開口を覆うように閉塞しているため、例えシート部２４とゴムパッキン２０の下面との間で水漏れが生じても収納室３５に雨水が侵入せず、収納室３５の防水性が確保される。
また、ケーブル１５が挿通されるトップケース１２の溝１６においては、溝１６内の係止部３８に係止されたシール部材２１がシート部２４及び突部３１により局部的に圧縮されてシール部材２１の内周及び外周のシール性が確保されている。そのため、トップケース１２とボトムプレート２２との間は、ゴムパッキン２０及びシール部材２１により確実にシールされてトップケース１２の内部に形成された収納室３５の防水性能をより確実なものとすることができる。
【００２７】
尚、上記実施例では、ＧＰＳ用の平面アンテナを一例として挙げたが、これに限らず、これ以外の用途に使用される平面アンテナにも適用できるのは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、シール部材がボトムケースの上面に対向する平面部と、平面部の周囲に連続形成されボトムケースの下方に突出して被取付面に当接する脚部とが一体成形されたため、平面部の中央が従来のように抜けていない構成となっており、シール部材とトップケースとの間を気密にシールすることによりトップケース内部の防水性を確保することができ、シール部材とボトムケースとの間のシール性に神経を使わずに済む。また、脚部をシール部材と別体に組み付ける必要がないので、部品点数を削減して組立工程の作業効率を高めることができると共に、製造コストを安価に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる平面アンテナの一実施例を示す分解図である。
【図２】平面アンテナの縦断面図である。
【図３】平面アンテナの外観図である。
【図４】ボトムプレートに永久磁石が取り付けられた状態を示す図である。
【図５】ボトムプレートの構成を説明するための図である。
【図６】ゴムパッキンの構成を説明するための図である。
【図７】トップケースの構成を説明するための図である。
【図８】図７中Ｅ−Ｅ線に沿う縦断面図である。
【図９】図７中Ｆ−Ｆ線に沿う縦断面図である。
【図１０】従来の平面アンテナを説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
１１平面アンテナ
１２トップケース
１３グランドシート
１４ゴム脚
１５ケーブル
１７平面アンテナ素子
１８ＬＮＡ基板
１９シールドケース
２０ゴムパッキン
２０ａ平板部
２０ｂ当接部
２０ｃ突部
２０ｄ支持部
２１シール部材
２２ボトムプレート
２４シート部
２６挿通孔
２７（２７ａ，２７ｂ）、２８（２８ａ，２８ｂ）永久磁石
３３（３３ａ，３３ｂ）シート部
３１突部
３５収納室
３８係止部

Claims

電波による信号を受信する受信部と、該受信部が収納されるトップケースと、該トップケースの底部に装着されるボトムケースと、該ボトムケースと前記トップケースとの間をシールするシール部材とを有する平面アンテナにおいて、
前記シール部材は、前記ボトムケースの上面に対向する平面部と、該平面部の周囲に連続形成され前記ボトムケースの下方に突出して被取付面に当接する脚部とが一体成形されたことを特徴とする平面アンテナ。