JP4138706B2 - 車載用アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の窓ガラスの車室側に装着される車載用アンテナ装置に係り、特に、ガラス板の表面に形成された放射導体と対向する位置に反射板を設けて特定方向の利得を高めた車載用アンテナ装置に関する。

従来より、自動車のリアガラスやフロントガラスの車室側の表面に放射導体を形成すると共に、該表面に前置増幅回路を含む電子回路ユニットを取り付けることによって、衛星や地上局から送信されてくる円偏波や直線偏波の受信等を可能にした車載用アンテナ装置が知られている。この種のアンテナ装置は、ルーフ等の車室外に設置されるアンテナ装置と比べた場合、長寿命化が図れて盗難の危険性も少ないという利点を有する。また、車室内の窓ガラス近傍に据え置かれるアンテナ装置と比べた場合にも、スペースファクタが良好で視野角が広いという利点を有する。

この種の車載用アンテナ装置において、リアガラスやフロントガラス等のガラス板の車室側の表面に取り付けられる電子回路ユニットは、前置増幅回路等を設けた回路基板をハウジング内に収納して概略構成されており、該回路基板は同軸ケーブル等を介して外部の受信機と接続されている。それゆえ、ガラス板に形成されている所定形状の放射導体を該回路基板と電気的に接続することによって、放射導体に対する給電や受信信号の取り込みが行えるようになっている。

ところで、自動車のリアガラスやフロントガラスは地表面に対して垂直に配設されてはいないので、この種の車載用アンテナ装置は放射導体の法線方向が地表面に対して傾斜したものとなり、その傾斜角度が大きいと低仰角方向の利得は低下する。したがって、地上局から送信されてくる直線偏波を受信する場合のように、低仰角方向に高い利得が要求される場合には、指向性を改善するための特別な工夫が必要となる。

そこで従来、車室側に放射導体と対向する反射板を設けて鏡像アンテナの機能を付加することにより、低仰角方向の利得向上が図れるようにした車載用アンテナ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来技術において、反射板は、ガラス板に対して所定の角度で傾斜する金属平板からなり、この金属平板の基端はガラス板に接触または近接させておくことが好ましいため、ガラス板の表面に固定される板金製部材に予め斜めに突出する傾斜板を延設しておき、この傾斜板を反射板となしている。
国際公開番号２００４／００４０６９（第４〜６頁、図３）

上述した従来技術によれば、板金製の安価な反射板を付設するだけで特定方向の利得を改善することが可能となる。しかしながら、所定角度に折曲加工して形成される反射板の加工時には若干のスプリングバックが避けがたいため、反射板の傾斜角度（折曲角度）を高精度に規定することは容易でなかった。また、反射板自体の機械的強度は弱いため、組立て時などに外力が加わると反射板が変形して傾斜角度が狂う虞もあった。つまり、従来は反射板とガラス板とがなす角度を高精度に規定することが困難であったため、アンテナ性能にばらつきが生じたり、所望の利得向上が図れない等の問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、窓ガラスの車室側の表面に装着されて、反射板により所望の利得向上が図れる高信頼性の車載用アンテナ装置を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明の車載用アンテナ装置では、地表面に対して傾斜する窓ガラスとして車両に配設されたガラス板の車室側の表面に形成された放射導体と、前記ガラス板の前記表面に固定された板金製のベースプレートと、該ベースプレートから斜めに延設された金属平板で前記放射導体と対向する反射板と、該反射板の背面および前記ベースプレートの平坦面に当接する当接辺縁を有して該反射板および該ベースプレートに取り付けられた角度保持部材と、前記放射導体と電気的に接続された回路基板と、該回路基板を収納して前記ベースプレートに取り付けられたハウジングとを備え、前記角度保持部材が、前記当接辺縁に沿って打ち抜かれた金属板からなると共に、一対の前記当接辺縁を両側縁とする金属平板の該両側縁部を同方向へ略直角に折り曲げて形成されている構成とした。

このように角度保持部材の当接辺縁は打ち抜き加工時の切断ラインなので寸法精度が高く、しかも、この角度保持部材は、一対の当接辺縁を両側縁とする金属平板の該両側縁部を同方向へ略直角に折り曲げて形成されたものなので機械的強度が高い。それゆえ角度保持部材の各当接辺縁を反射板の背面およびベースプレートの平坦面に当接させて該背面と該平坦面を所望の相対位置関係に設定することにより、ガラス板に対する反射板の傾斜角度を高精度に規定することができる。すなわち、反射板の折曲角度にスプリングバック等に起因する誤差があったとしても、反射板およびベースプレートに角度保持部材を取り付けることによって、ベースプレートに対する反射板の傾斜角度は一義的に規定される。それゆえ、ベースプレートをガラス板の表面に固定した段階で、ガラス板に対する反射板の傾斜角度は一義的に規定されて、高精度な角度設定が行えることになる。また、こうして角度保持部材を反射板の背面に取り付けておけば機械的強度が高まるため、組立て時などに外力が加わっても反射板が変形しにくくなる。

上述した車載用アンテナ装置は、さらに、前記ハウジングが、前記回路基板を包囲して保持すると共に前記ベースプレートに脱着可能に固定された板金製の枠体と、前記回路基板を覆うように前記枠体に冠着せしめた板金製のカバーとを備えていることが好ましい。これにより、回路基板を収納したハウジングを、予めガラス板に固定したベースプレートにねじ止め等によって固定するという取付構造が採用できるため、回路基板の点検時や交換時に煩雑な取外し作業や取付作業を行う必要がなくなって保守管理が容易となる。また、ハウジングを安価に製造することができると共に、カバーを冠着させる前の枠体に対して回路基板を簡単に組み込むことができる。

また、この場合において、枠体はカバーに臨出する部分がベースプレートに臨出する部分よりも大径に形成されていて、該大径部分の一側部が前記反射板に向かってせり出していると共に、該大径部分に回路基板が配置させてあることが好ましい。これにより、反射板のガラス板側とは逆側の空間に回路基板の一側部が配置されることになるため、装置全体の小型化やアンテナ性能に悪影響を及ぼすことなく回路基板の設置スペースが確保できる。

本発明は、窓ガラスの車室側の表面に装着される車載用アンテナ装置において、打ち抜き加工時の切断ラインである一対の当接辺縁を両側縁とする金属平板の該両側縁部を同方向へ略直角に折り曲げることで角度保持部材を形成し、このような角度保持部材を反射板およびベースプレートに取り付けて、該当接辺縁を反射板の背面およびベースプレートの平坦面に当接させるため、ガラス板に対する反射板の傾斜角度を高精度に規定することができる。また、こうして角度保持部材を反射板の背面に取り付けておけば機械的強度が著しく高まるため、組立て時などに外力が加わっても反射板が変形する虞がなくなる。それゆえ、反射板により所望の利得向上が図れる高信頼性の車載用アンテナ装置を提供することができる。

実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の一実施形態例に係る車載用アンテナユニットの装着位置を示す説明図であって、同図（ａ）は自動車の側面図、同図（ｂ）はリアガラスを車室側から見た正面図である。また、図２〜図８は該車載用アンテナユニットを構成する地上局用アンテナ装置を示すもので、図２は該地上局用アンテナ装置の電子回路ユニットを示す斜視図、図３は該電子回路ユニットのベースプレートと放射導体との位置関係を示す説明図、図４は該電子回路ユニットの分解斜視図、図５は該電子回路ユニットの平面図、図６は該電子回路ユニットの底面図、図７は該電子回路ユニットの側面図、図８は該電子回路ユニットを図７とは異なる方向から見た側面図であり、図８ではフィーダ線およびコネクタカバーが図示省略してある。また、図９〜図１５は該車載用アンテナユニットを構成する衛星用アンテナ装置を示すもので、図９は該衛星用アンテナ装置の電子回路ユニットを示す斜視図、図１０は該電子回路ユニットのベースプレートと放射導体との位置関係を示す説明図、図１１は該電子回路ユニットの分解斜視図、図１２は該電子回路ユニットの平面図、図１３は該電子回路ユニットの底面図、図１４は該電子回路ユニットの側面図、図１５は該電子回路ユニットを図１４とは異なる方向から見た側面図である。

本実施形態例に係る車載用アンテナユニットは、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、自動車５０のリアガラス５１の車室側の表面に地上局用アンテナ装置１００と衛星用アンテナ装置２００を並設して概略構成され、地上局から送信されてくる直線偏波（垂直偏波）が地上局用アンテナ装置１００によって受信可能であると共に、衛星から送信されてくる円偏波が衛星用アンテナ装置２００によって受信可能である。この車載用アンテナユニットは、地上局用アンテナ装置１００と衛星用アンテナ装置２００を相互補完的に動作させることによって、常に良好な受信感度が得られるようになっている。

まず、地上局用アンテナ装置１００について説明すると、このアンテナ装置１００はスロットアンテナであって、リアガラス５１の車室側の表面に取り付けられる電子回路ユニット１と、リアガラス５１の該表面に形成された放射導体２とによって主に構成されている。電子回路ユニット１は、反射板３を突設してリアガラス５１の表面に固定された板金製のベースプレート４と、同軸線状のフィーダ線５を介して放射導体２と電気的に接続された回路基板６と、この回路基板６を収納してベースプレート４に取り付けられた板金製のハウジング７と、一端部が回路基板６に接続されて他端部が図示せぬ外部の受信機に接続される同軸ケーブル（出力ケーブル）８と、電源供給用のＤＣケーブル９とを備えている。

ここで、ハウジング７は、回路基板６を包囲して保持する板金製の枠体１０と、回路基板６を覆うように枠体１０に冠着せしめた板金製のカバー１１と、カバー１１の切欠き部１１ａを蓋閉する板金製のコネクタカバー１２とによって構成されており、枠体１０の２箇所（外方突出片１０ａ）が固定ねじ１３を用いてベースプレート４にねじ止め固定されている。すなわち、このアンテナ装置１００の電子回路ユニット１は、ハウジング７を脱着可能に固定するベースプレート４を具備しており、湿度硬化性樹脂１４（図３参照）を用いてベースプレート４がリアガラス５１に強固に固定されている。

地上局用アンテナ装置１００の各部の構成について詳しく説明すると、放射導体２はＡｇ等の良導電性金属からなる導体層である。放射導体２には、図３に示すように所定の大きさのスロット２ａが形成されており、このスロット２ａを挟んで対向する放射導体２の２箇所が、フィーダ線５の一端部が接続される給電点となっている。また、放射導体２の３箇所がベースプレート４の半田付け部４ａ（図６参照）に半田付けされているので、ベースプレート４は電気的にグラウンドとして機能する。

反射板３は、ベースプレート４から斜めに延設されて放射導体２と対向する長方形状の金属平板であり、この反射板３で電波を反射させることによって低仰角方向の利得向上が図れる。反射板３の背面側には、反射板３とその近傍のベースプレート４にかしめ固定された角度保持部材１５が付設されている。この角度保持部材１５は所定形状に打ち抜かれた金属平板を折り曲げて形成されており、反射板３の背面とベースプレート４の平坦面を所望の相対位置関係に設定するための当接辺縁１５ａを一対有する。すなわち、当接辺縁１５ａはベースプレート４の平坦面から反射板３の背面に沿って沿って延びる辺縁であるが、この当接辺縁１５ａは打ち抜き加工時の切断ラインであって寸法精度が高いため、一対の当接辺縁１５ａをベースプレート４の平坦面および反射板３の背面に当接させることによって、ベースプレート４に対する反射板３の傾斜角度を高精度に規定することができる。また、これら一対の当接辺縁１５ａを両側縁とする金属平板の該両側縁部を同方向へ略直角に折り曲げることによって、角度保持部材１５には、各当接辺縁１５ａに沿って延びて相対向する一対の起立部１５ｂが形成されている。このような角度保持部材１５を取り付けることにより、反射板３の機械的強度が高まって不所望な変形が生じにくくなっている。

ベースプレート４には、３箇所に半田付け部４ａが設けられていると共に、２箇所に雌ねじ部４ｂが立設されている。図６に示すように、各半田付け部４ａの中央部には、放射導体２に向かって突出する半球状の膨出部４ｃが形成されており、これらの膨出部４ｃを放射導体２と当接させることによって、各膨出部４ｃの周囲に半田溜りのスペースが画成されるようになっている。また、各半田付け部４ａの近傍にＬ字形やＩ字形、円形等の切欠き４ｄを形成することによって、各半田付け部４ａとベースプレート４の他部との連結部分を狭隘部４ｅとなしている。これにより、半田付け部４ａを放射導体２に半田接続する加熱作業時に、供給される熱が不所望領域へ伝導しにくくなるため、短時間で効率よく半田接続を行うことができる。

また、ベースプレート４には半田付け部４ａから離れた複数箇所に、リアガラス５１に向かって突出する高さ調整部４ｆが設けてあり、これらの高さ調整部４ｆは膨出部４ｃとほぼ同じ大きさの半球状に形成されている。これにより、リアガラス５１に対してベースプレート４を点接触状態で対向させることができるため、ベースプレート４の取付時に半田付け部４ａの膨出部４ｃを確実に放射導体２に当接させることができて不所望な浮きが発生しなくなる。なお、図３に示すようにベースプレート４は湿度硬化性樹脂１４を介してリアガラス５１に固定されるが、ベースプレート４は取付時に半田付け部４ａが放射導体２に半田付けされるので、湿度硬化性樹脂１４が硬化するまでの仮固定を両面接着テープ等によって行う必要はない。

また、図３および図６に示すように、ベースプレート４には、枠体１０の内方へ向かって起立させた一対の保持片４ｇが設けてある。これらの保持片４ｇはベースプレート４を固定したリアガラス５１と所定の間隔を存して対向するため、リアガラス５１と保持片４ｇとの間にフィーダ線５を挟み込んで位置決めすることができる。さらに、ベースプレート４には、枠体１０の外方へ突出する鉤状の掛止片４ｈが設けてある。ベースプレート４を固定したリアガラス５１との間隔は、掛止片４ｈのほうが保持片４ｇよりも僅かに大きく、枠体１０の外方へ引き廻したフィーダ線５を掛止片４ｈに掛止させて位置決めすることができる。

フィーダ線５は、放射導体２の給電点に半田付けされた一端部からリアガラス５１の表面に沿って延伸して、枠体１０の外方へ取り出される。フィーダ線５の該延伸部分は、一対の保持片４ｇとリアガラス５１との間に挟み込んで位置規制することができるため、リアガラス５１上のフィーダ線５は所望の経路に沿って効率よく引き廻すことができる。また、枠体１０の外方へ取り出したフィーダ線５は掛止片４ｈに掛止させることによって簡単に位置決めできるため、枠体１０の外方においてもフィーダ線５を効率よく引き廻すことができる。図４に示すように、フィーダ線５の他端部にはコネクタ１６が取着されている。このコネクタ１６を、カバー１１の切欠き部１１ａに臨出する回路基板６側のコネクタ１７に接続することによって、フィーダ線５の該他端部は前置増幅回路の入力部に接続される。

図４に示すように枠体１０は、相対向する一対の側壁部１０ｂ，１０ｃと、相対向する一対の側壁部１０ｄ，１０ｅとによって主に構成され、側壁部１０ｄ，１０ｅにそれぞれ切り起こし片からなる外方突出片１０ａが突設されていると共に、側壁部１０ｄの長手方向一端部にアーム部１０ｆが延設されている。図７に示すように枠体１０は、カバー１１を臨む図示上側の部分が大径部１０Ａとなっていて、この大径部１０Ａはベースプレート４を臨む図示下側の部分よりも大径に形成されている。すなわち、側壁部１０ｄ，１０ｅの長手方向一端部にせり出し部分を設けると共に、側壁部１０ｃを階段状に折り曲げることによって、枠体１０を、カバー１１側の開口端を広げた形状となしており、大径部１０Ａの一側部は反射板３に向かってせり出している。そして、この大径部１０Ａ内に回路基板６が収納されるため、枠体１０を大型化することなく、かつ反射板３の正常な動作を阻害する領域に枠体１０の一部を配置させることなく、回路基板６用の広い設置スペースを枠体１０内に確保することができる。なお、大径部１０Ａにおいて、側壁部１０ｂ〜１０ｅには多数の小孔１０ｈ（図４参照）が穿設されている。

この枠体１０は、外方突出片１０ａに挿通した固定ねじ１３を雌ねじ部４ｂに締結させることによって、予めリアガラス５１に固定されたベースプレート４にねじ止め固定される。図１（ａ）に示すように、リアガラス５１は地表面に対して傾斜した窓ガラスとして自動車５０に組み込まれるので、枠体１０がベースプレート４を介してリアガラス５１に固定されると、側壁部１０ｂが地表面側に配置される下部領域となる。そのため、この側壁部１０ｂには図８に示すように、内部空間を外部空間と連通させる円形の水抜き孔１０ｉが２箇所に設けてある。これらの水抜き孔１０ｉは、ベースプレート４およびリアガラス５１と枠体１０と回路基板６の裏面とによって規定される内部空間に侵入した水滴を速やかに外部へ排出して、該内部空間に水が溜らないようにするためのものである。また、枠体１０の側壁部１０ｂには、ベースプレート４の掛止片４ｈと隣接する位置に、フィーダ線５を外方へ取り出すための逃げ溝１０ｊが設けられている。

枠体１０の側壁部１０ｄから延出するアーム部１０ｆは、同軸ケーブル８を係止するためのものである。このアーム部１０ｆには開口端側が相対的に幅狭な切欠き溝１０ｇが形成してあり、同軸ケーブル８に外装させた熱収縮チューブ１８を切欠き溝１０ｇに圧入させることによって、同軸ケーブル８をワンタッチでアーム部１０ｆに係止させることができると共に、同軸ケーブル８の内部導体および外部導体の保護も確実となる。こうすることで、組立作業時に同軸ケーブル８の姿勢が安定し、同軸ケーブル８に引っ張り力が作用した際に懸念される接続箇所の損傷も回避できる。また、金属片からなるアーム部１０ｆを適宜変形させることによって、同軸ケーブル８の姿勢を簡単に修正することもできる。

図４に示すように、回路基板６の片面は、図示せぬ各種電子部品が実装された部品実装面６ａとなっている。この部品実装面６ａには、一端部が放射導体２に接続されたフィーダ線５の他端部が、対をなすコネクタ１６，１７を介して接続されている。つまり、フィーダ線５の該他端部が前置増幅回路の入力部に接続されている。また、部品実装面６ａには同軸ケーブル８とＤＣケーブル９の各一端部が半田付けされており、同軸ケーブル８の他端部にはコネクタ１９が取着されている。部品実装面６ａの周縁部の複数箇所は枠体１０に半田付けされている。これにより、枠体１０が電気的にグラウンドとして機能すると共に、回路基板６と枠体１０とが機械的に接合される。

カバー１１には、コネクタカバー１２に蓋閉される切欠き部１１ａが設けられており、この切欠き部１１ａに前記コネクタ１７を臨出させているので、回路基板６を収納保持した枠体１０にカバー１１を冠着させた状態で、フィーダ線５のコネクタ１６を回路基板６側のコネクタ１７に接続させることができる。カバー１１の周縁部にはほぼ全周に亘って、枠体１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅに外嵌させるための折曲片１１ｂが設けられており、この折曲片１１ｂには内方へ突出する多数の係合小突起１１ｃが設けられている。これらの係合小突起１１ｃは枠体１０の前記小孔１０ｈと対応する位置に配設されており、折曲片１１ｂの弾性によって各係合小突起１１ｃを対応する小孔１０ｈ内へ圧入させることができる。したがって、カバー１１は枠体１０に対してスナップフィットにより簡単に冠着させることができる。なお、カバー１１を冠着させる前の枠体１０に対して回路基板６を組み込むことによって、回路基板６の組み込み作業を容易に行うことができる。

カバー１１にはまた、切欠き部１１ａに隣接する折曲片１１ｂに、図８に示すように保持溝１１ｅが設けられている。この保持溝１１ｅは、フィーダ線５のコネクタ１６側の端部近傍を挿入して位置決めするためのものであり、こうすることで、掛止片４ｈを経由して引き廻したフィーダ線５を簡単かつ確実に切欠き部１１ａ内へ配置させることができる。また、カバー１１にコネクタカバー１２を取り付けると保持溝１１ｅの開口端が閉じられるため、フィーダ線５が保持溝１１ｅから外れる虞もない。

カバー１１を冠着させた枠体１０がベースプレート４を介してリアガラス５１に固定されると、カバー１１は枠体１０の側壁部１０ｂの近傍領域が地表面側に配置される下部領域となるため、カバー１１には該領域の２箇所に方形の水抜き孔１１ｄが設けてある。これらの水抜き孔１１ｄは、回路基板６の部品実装面６ａと枠体１０とカバー１１およびコネクタカバー１２とによって規定される内部空間に侵入した水滴を速やかに外部へ排出して、該内部空間に水が溜らないようにするためのものである。

上述の如くに構成される地上局用アンテナ装置１００の組立工程について説明すると、まず、リアガラス５１となるガラス板の表面に放射導体２を形成しておき、フィーダ線５の一端部を放射導体２の給電点に半田付けすると共に、ベースプレート４の半田付け部４ａを放射導体２の所定位置に半田付けする。このとき、フィーダ線５の該一端部近傍は、ベースプレート４の保持片４ｇとガラス板との間に挟み込んで位置決めしておく。また、予めベースプレート４の底面には湿度硬化性樹脂１４を貼着させておく。次に、枠体１０を、固定ねじ１３を用いてベースプレート４の雌ねじ部４ｂに固定する。ただし、この枠体１０には予め、回路基板６を組み込んで同軸ケーブル８とＤＣケーブル９の各一端部を半田付けしておくと共に、カバー１１を冠着させておく。また、枠体１０をベースプレート４にねじ止め固定するときには、側壁部１０ｂの逃げ溝１０ｊを利用してフィーダ線５を枠体１０の外部へ取り出しておく。そして、枠体１０をベースプレート４に固定した後、掛止片４ｈに掛止させたフィーダ線５を、保持溝１１ｅを経由させてカバー１１の切欠き部１１ａ内へと引き廻す。そして、フィーダ線５の他端部に取着されているコネクタ１６を、切欠き部１１ａに臨出している回路基板６側のコネクタ１７に接続した後、カバー１１にコネクタカバー１２を取り付けて切欠き部１１ａを蓋閉することによって、リアガラス５１となるガラス板に対する電子回路ユニット１の取付作業が完了する。

次に、衛星用アンテナ装置２００について説明する。このアンテナ装置２００はパッチアンテナであって、リアガラス５１の車室側の表面に取り付けられる電子回路ユニット２１と、リアガラス５１の該表面に形成された放射導体２２および接地導体２３とによって主に構成されている。電子回路ユニット２１は、リアガラス５１の該表面に固定された板金製のベースプレート２４と、同軸線状のフィーダ線２５を介して放射導体２２および接地導体２３と電気的に接続された回路基板２６と、この回路基板２６を収納してベースプレート２４に取り付けられた板金製のハウジング２７と、一端部が回路基板２６に接続されて他端部が図示せぬ外部の受信機に接続される同軸ケーブル（入出力ケーブル）２８と、地上局用アンテナ装置１００に対して電源供給するための前記ＤＣケーブル９とを備えている。

ここで、ハウジング２７は、方形枠状に形成されて回路基板２６を包囲して保持する板金製の枠体３０と、回路基板２６を覆うように枠体３０に冠着せしめた板金製のカバー３１と、カバー３１の切欠き部３１ａを蓋閉する板金製のコネクタカバー３２とによって構成されており、枠体３０の複数箇所が固定ねじ３３を用いてベースプレート２４にねじ止め固定されている。すなわち、このアンテナ装置２００の電子回路ユニット２１には、ハウジング２７を脱着可能に固定するベースプレート２４が具備されており、湿度硬化性樹脂３４（図１０参照）を用いてベースプレート２４がリアガラス５１に強固に固定されている。

衛星用アンテナ装置２００の各部の構成について詳しく説明すると、図１０に示すように放射導体２２は略方形に形成されたパッチ電極であって、一方の対角線の両端部に切欠き状の縮退分離素子２２ａが装荷されている。接地導体２３は枠状に形成されたグラウンド電極であって、所定の間隔を存して放射導体２２を包囲している。これらの放射導体２２および接地導体２３は、Ａｇ等の良導電性金属からなる導体層である。放射導体２２の給電点には、図１０に示すようにフィーダ線２５の内部導体が接続されている。また、接地導体２３にはフィーダ線２５の外部導体が接続されている。

ベースプレート２４は、開口部２４ａを包囲する四角形状に形成されており、複数箇所に雌ねじ部２４ｂが立設されている。そして、これらの雌ねじ部２４ｂにそれぞれ、枠体３０の外方突出片３０ａに挿通した固定ねじ３３を締結させることによって、枠体３０がベースプレート２４にねじ止め固定されるようになっている。このベースプレート２４は図１０に示すように、湿度硬化性樹脂３４と両面接着テープ３５とを用いてリアガラス５１に固定される。ここで、両面接着テープ３５は、湿度硬化性樹脂３４が硬化するまでの仮固定手段である。

図１１に示すように方形枠状の枠体３０は、相対向する一対の側壁部３０ｂ，３０ｃと、相対向する一対の側壁部３０ｄ，３０ｅとによって主に構成され、側壁部３０ｂ，３０ｃの長手方向両端部にそれぞれ外方突出片３０ａが延設されている。枠体３０のうちリアガラス５１と対向する側の端部は、ベースプレート２４の開口部２４ａに遊嵌状態で挿入される嵌め込み部３０ｆとなっており、この嵌め込み部３０ｆの四隅に隣接して形成されているストッパ部３０ｇが、開口部２４ａ近傍のベースプレート２４上に載置される。こうして四隅のストッパ部３０ｇをベースプレート２４に当接させることにより、嵌め込み部３０ｆの開口部２４ａ内への挿入量をベースプレート２４の板厚未満に設定している。これらのストッパ部３０ｇは、側壁部３０ｂ，３０ｃの長手方向両端部に形成されて、隣接する側壁部３０ｄ，３０ｅに対して僅かに突出している。また、枠体３０には嵌め込み部３０ｆ側と逆側の端部近傍に、多数の小孔３０ｈが穿設されている。

図１（ａ）に示すようにリアガラス５１は地表面に対して傾斜した窓ガラスとして自動車５０に組み込まれるので、枠体３０がベースプレート２４を介してリアガラス５１に固定されると、側壁部３０ｂが地表面側に配置される下部領域となる。そのため、この側壁部３０ｂには図１４に示すように、内部空間を外部空間と連通させる円形の水抜き孔３０ｉが２箇所に設けてある。また、枠体３０の各側壁部３０ｂ〜３０ｅには、内部空間へ向けて切り起こされた舌片３０ｊ（ただし図１１以外は折曲前の舌片３０ｊを示している）と、舌片３０ｊを形成するために必要な透孔３０ｋとが設けられており、内方へ折り曲げた各舌片３０ｊによって回路基板２６が支持される。そして、側壁部３０ｂに設けられた透孔３０ｋが、水抜き用の孔としても機能するようになっている。これらの水抜き孔３０ｉや水抜き兼用の透孔３０ｋは、リアガラス５１と枠体３０と回路基板２６の裏面（電波反射面２６ｂ）とによって規定される内部空間に侵入した水滴を速やかに外部へ排出して、該内部空間に水が溜らないようにするためのものである。

図１１に示すように、回路基板２６の片面は、図示せぬ各種電子部品が実装された部品実装面２６ａとなっている。この部品実装面２６ａには、一端部が放射導体２２および接地導体２３に接続されたフィーダ線２５の他端部が、対をなすコネクタ３６，３７を介して接続されている。つまり、フィーダ線２５の該他端部が前置増幅回路の入力部に接続されている。また、部品実装面２６ａには同軸ケ−ブル２８とＤＣケーブル９の各一端部が半田付けされており、同軸ケ−ブル２８の他端部にはコネクタ３８が取着されている。部品実装面２６ａの周縁部の複数箇所は枠体３０に半田付けされている。これにより、枠体３０が電気的にグラウンドとして機能すると共に、回路基板２６と枠体３０とが機械的に接合される。回路基板２６の他面（裏面）、つまり放射導体２２および接地導体２３との対向面は、Ａｕ等の良導電性金属からなる導体層が形成された電波反射面２６ｂ（図１３参照）となっている。この電波反射面２６ｂの周縁部は、枠体３０の前記舌片３０ｊによって複数箇所が支持される。

カバー３１には、コネクタカバー３２に蓋閉される切欠き部３１ａが設けられており、この切欠き部３１ａに前記コネクタ３７を臨出させているので、回路基板２６を収納保持した枠体３０にカバー３１を冠着させた状態で、フィーダ線２５のコネクタ３６を回路基板２６側のコネクタ３７に接続させることができる。カバー３１の周縁部にはほぼ全周に亘って、枠体３０の側壁部３０ｂ〜３０ｅに外嵌させるための折曲片３１ｂが設けられており、この折曲片１３ｂには内方へ突出する多数の係合小突起３１ｃが設けられている。これらの係合小突起３１ｃは枠体３０の前記小孔３０ｈと対応する位置に配設されており、折曲片３１ｂの弾性によって各係合小突起３１ｃを対応する小孔３０ｈ内へ圧入させることができる。したがって、カバー３１は枠体３０に対してスナップフィットにより簡単に冠着させることができる。なお、カバー３１を冠着させる前の枠体３０に対して回路基板２６を組み込むことによって、回路基板２６の組み込み作業を容易に行うことができる。

カバー３１を冠着させた枠体３０がベースプレート２４を介してリアガラス５１に固定されると、カバー３１は枠体３０の側壁部３０ｂの近傍領域が地表面側に配置される下部領域となるため、カバー３１には該領域の４箇所に方形の水抜き孔３１ｄが設けてある。これらの水抜き孔３１ｄは、回路基板２６の部品実装面２６ａと枠体３０とカバー３１およびコネクタカバー３２とによって規定される内部空間に侵入した水滴を速やかに外部へ排出して、該内部空間に水が溜らないようにするためのものである。

上述の如くに構成される衛星用アンテナ装置２００の組立工程について説明すると、まず、リアガラス５１となるガラス板の表面に放射導体２２および接地導体２３を形成しておき、フィーダ線２５の一端部を放射導体２２と接地導体２３の所定位置に半田付けする。そして、このガラス板の表面に湿度硬化性樹脂３４等を用いてベースプレート２４を強固に固定した後、嵌め込み部３０ｆを開口部２４ａ内に挿入して位置合わせした枠体３０を、固定ねじ３３を用いてベースプレート２４の雌ねじ部２４ｂに固定する。ただし、この枠体３０には予め、回路基板２６を組み込んで同軸ケ−ブル２８とＤＣケーブル９の各一端部を半田付けしておくと共に、カバー３１を冠着させておく。また、枠体３０をベースプレート２４にねじ止め固定するときには、側壁部３０ｄに形成されている逃げ溝３０ｍ（図１１参照）を利用してフィーダ線２５を枠体３０の外部へ取り出しておく。そして、枠体３０をベースプレート２４に固定してから、フィーダ線２５の他端部に取着されているコネクタ３６を、カバー３１の切欠き部３１ａに臨出している回路基板２６側のコネクタ３７に接続する。しかる後、カバー３１にコネクタカバー３２を取り付けて切欠き部３１ａを蓋閉することによって、リアガラス５１となるガラス板に対する電子回路ユニット２１の取付作業が完了する。

次に、上述した実施形態例に特有の効果について説明する。まず、地上局用アンテナ装置１００に特有の効果について述べると、ベースプレート４の各半田付け部４ａと他部との連結部分を狭隘部４ｅとなして、ベースプレート４を放射導体２に半田付けする際に供給される熱が他部へ伝導しにくくなっているので、短時間で半田付け作業を完了させることができる。しかも、各半田付け部４ａに膨出部４ｃを設けて、この膨出部４ｃの周囲に半田溜りのスペースを画成しているので、半田付着量の不足に起因する強度低下が回避されて、信頼性の高い半田接続が行えるようになっている。

また、このアンテナ装置１００は、反射板３の背面側に角度保持部材１５を付設して、寸法精度の高い当接辺縁１５ａを反射板３の背面およびベースプレート４の平坦面に当接させることにより、ガラス板（リアガラス）５１に対する反射板３の傾斜角度を高精度に規定しているので、所望のアンテナ性能が得やすくなっている。しかも、角度保持部材１５を取り付ることによって反射板３の機械的強度が著しく高まるため、組立て時などに外力が加わっても反射板３が不所望に変形する危険性は少なく、この点でも信頼性の向上が図られている。

また、このアンテナ装置１００は、放射導体２の給電点に一端部が接続されたフィーダ線５を保持片４ｇとガラス板（リアガラス）５１との間に挟み込んで位置規制することができ、かつハウジング７の外方においても掛止片４ｈや保持溝１１ｅによってフィーダ線５を位置規制することができるため、フィーダ線５を所定の経路に沿って効率よく引き廻すことができる。

また、このアンテナ装置１００は、枠体１０に突設したアーム部１０ｆに同軸ケ−ブル８を係止させることができるので、組立作業時に同軸ケ−ブル８の姿勢を安定させることができると共に、同軸ケ−ブル８に引っ張り力が作用した際に懸念される接続箇所の損傷が回避できる。また、金属片からなるアーム部１０ｆを適宜変形させることによって、同軸ケ−ブル８の姿勢を簡単に修正することができる。それゆえ、バインダや粘着テープ等を用いることなく、同軸ケ−ブル８の固定作業を極めて簡単に行うことができる。

また、このアンテナ装置１００は、回路基板６を収納保持した枠体１０を、予めガラス板（リアガラス）５１に固定したベースプレート４にねじ止め固定するという取付構造を採用しているので、回路基板６の点検時や交換時に煩雑な取外し作業や取付作業を行う必要がなくなって、保守管理が容易に行えるようになっている。

また、このアンテナ装置１００は、ハウジング７を構成する枠体１０とカバー１１にそれぞれ水抜き孔１０ｉ，１１ｄが形成されている。これらの水抜き孔１０ｉ，１１ｄは、地表面に対して傾斜しているリアガラス５１に取り付けられた電子回路ユニット１の最下部付近に配設されているので、ハウジング７の内部に水滴が侵入しても回路基板６の部品実装面６ａが水に浸されてしまう虞がない。それゆえ、このアンテナ装置１００は、水滴の侵入に起因する誤動作や故障が起こりにくく、長期に亘って高い信頼性が期待できる。

次に、衛星用アンテナ装置２００に特有の効果について述べると、回路基板２６の裏面が放射導体２２および接地導体２３と対向する電波反射面２６ｂとなっているため、同調電波の到来方向において放射利得を高めることができる。この場合、放射導体２２および接地導体２３に対する電波反射面２６ｂの高さ位置が高精度に規定されている必要があるが、本実施形態例において回路基板２６を収納保持している枠体３０は、嵌め込み部３０ｆによってベースプレート２４の面方向に沿う位置決めがなされ、かつストッパ部３０ｇによってベースプレート２４の板厚方向に沿う位置決めがなされるため、枠体３０をベースプレート２４に取り付ければ回路基板２６は自動的に所定位置に配置されて、放射導体２２に対する回路基板２６の高さ位置は高精度に規定される。また、枠体３０とベースプレート２４との間に不所望な隙間が生じる虞もない。つまり、このアンテナ装置２００の電子回路ユニット２１は、電波反射面２６ｂの高さ位置が高精度に規定できる組立構造になっているため、優れたアンテナ性能が期待できる。なお、枠体３０の形状は単純で加工が容易なため、嵌め込み部３０ｆやストッパ部３０ｇの寸法精度も高めやすい。

また、このアンテナ装置２００においても前記アンテナ装置１００と同様に、ハウジング２７を構成する枠体３０とカバー３１にそれぞれ、水抜き孔３０ｉおよび水抜き兼用の透孔３０ｋと水抜き孔３１ｄが形成されている。これらの水抜き孔３０ｉ，３１ｄや透孔３０ｋは、地表面に対して傾斜しているリアガラス５１に取り付けられた電子回路ユニット２１の最下部付近に配設されているので、ハウジング２７の内部に水滴が侵入しても回路基板２６の部品実装面２６ａや電波反射面２６ｂが水に浸されてしまう虞がない。それゆえ、このアンテナ装置２００は、水滴の侵入に起因する誤動作や故障が起こりにくく、長期に亘って高い信頼性が期待できる。

また、このアンテナ装置２００においても前記アンテナ装置１００と同様に、回路基板２６を収納保持した枠体３０を、予めガラス板（リアガラス）５１に固定したベースプレート２４にねじ止め固定するという取付構造を採用しているので、回路基板２６の点検時や交換時に煩雑な取外し作業や取付作業を行う必要がなくなって、保守管理が容易に行えるようになっている。

なお、本実施形態例では相互補完的に動作する地上局用アンテナ装置１００と衛星用アンテナ装置２００とを並設して構成される車載用アンテナユニットについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方のアンテナ装置だけで構成される車載用アンテナ装置であってもよい。また、自動車のリアガラスではなくフロントガラス等に装着して使用される車載用アンテナ装置であってもよい。

本発明の一実施形態例に係る車載用アンテナユニットの装着位置を示す説明図である。 該車載用アンテナユニットを構成する地上局用アンテナ装置の電子回路ユニットを示す斜視図である。 図２に示す電子回路ユニットのベースプレートと放射導体との位置関係を示す説明図である。 図２に示す電子回路ユニットの分解斜視図である。 図２に示す電子回路ユニットの平面図である。 図２に示す電子回路ユニットの底面図である。 図２に示す電子回路ユニットの側面図である。 図２に示す電子回路ユニットを図７とは異なる方向から見た側面図である。 該車載用アンテナユニットを構成する衛星用アンテナ装置を示す斜視図である。 図９に示す電子回路ユニットのベースプレートと放射導体との位置関係を示す説明図である。 図９に示す電子回路ユニットの分解斜視図である。 図９に示す電子回路ユニットの平面図である。 図９に示す電子回路ユニットの底面図である。 図９に示す電子回路ユニットの側面図である。 図９に示す電子回路ユニットを図１４とは異なる方向から見た側面図である。

符号の説明

１ 電子回路ユニット
２ 放射導体
３ 反射板
４ ベースプレート
４ａ 半田付け部
４ｂ 雌ねじ部
５ フィーダ線
６ 回路基板
６ａ 部品実装面
７ ハウジング
８ 同軸ケーブル
９ ＤＣケ−ブル
１０ 枠体
１０Ａ 大径部
１０ａ 外方突出片
１０ｂ〜１０ｅ 側壁部
１１ カバー
１１ａ 切欠き部
１２ コネクタカバー
１３ 固定ねじ
１４ 湿度硬化性樹脂
１５ 角度保持部材
１５ａ 当接辺縁
１５ｂ 起立部
１６，１７ コネクタ
５１ リアガラス（ガラス板）

Claims (3)

1. 地表面に対して傾斜する窓ガラスとして車両に配設されたガラス板の車室側の表面に形成された放射導体と、前記ガラス板の前記表面に固定された板金製のベースプレートと、該ベースプレートから斜めに延設された金属平板で前記放射導体と対向する反射板と、該反射板の背面および前記ベースプレートの平坦面に当接する当接辺縁を有して該反射板および該ベースプレートに取り付けられた角度保持部材と、前記放射導体と電気的に接続された回路基板と、該回路基板を収納して前記ベースプレートに取り付けられたハウジングとを備え、
   前記角度保持部材が、前記当接辺縁に沿って打ち抜かれた金属板からなると共に、一対の前記当接辺縁を両側縁とする金属平板の該両側縁部を同方向へ略直角に折り曲げて形成されていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
2. 請求項１の記載において、前記ハウジングが、前記回路基板を包囲して保持すると共に前記ベースプレートに脱着可能に固定された板金製の枠体と、前記回路基板を覆うように前記枠体に冠着せしめた板金製のカバーとを備えていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
3. 請求項２の記載において、前記枠体は前記カバーに臨出する部分が前記ベースプレートに臨出する部分よりも大径に形成されていて、該大径部分の一側部が前記反射板に向かってせり出していると共に、該大径部分に前記回路基板が配置させてあることを特徴とする車載用アンテナ装置。

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