JP4214126B2 - 車両用ルーフマウントアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、車両用ルーフマウントアンテナに関し、特に小型化できるとともに、組立性を向上させたものに関する。

可倒式の車両用ルーフマウントアンテナは、所定角度毎にアンテナエレメントの角度を変えられ、折り曲げ時にクリック感を得ることができるクリック式がよく知られている。また、最近はスプリングの力でアンテナエレメントが常時所定の位置に保持される自動復帰式が検討されている（例えば特許文献１参照）。

クリック式及び自動復帰式においては、アンテナエレメントからチューナへと至る経路の導電性を確保しつつ、作業性向上、コスト削減を達成すべく、様々な改良がなされている（例えば特許文献２〜４参照）。
実開昭６４−５５０４号公報 特開２００１−３４５６１３号公報 特開２００４−３２０５９４号公報 特開２００３−１８８６１９号公報

上述した車両用ルーフマウントアンテナ装置では、次のような問題があった。すなわち、部品点数が多く構造が複雑であるため、小型化が難くなるとともに、組立てる際の作業性が悪かった。また、ネジカバーが外部に露出しているため、防水性・防塵性が低いという問題があった。さらに、導通を確保し、信頼性を向上させる必要性があった。

そこで、簡単な構造にすることで、小型化するとともに、組立性及び信頼性を向上させることができる車両用ルーフマウントアンテナ装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の車両用ルーフマウントアンテナ装置は次のように構成されている。

（１）車両ルーフパネルに取り付けられる車両用ルーフマウントアンテナにおいて、アンテナロッドと、上記車両ルーフパネル外面側に取り付けられるアンテナベースと、上記アンテナベース上に相対向し、かつ、その軸方向を上記アンテナロッドの軸方向と直交させて配置された第１及び第２の枢支部と、これら第１及び第２の枢支部間に回動自在に配置されるとともに、上記アンテナロッドの一端部に設けられ上記アンテナロッドの軸方向と直交する軸方向の円筒状部材を有するジョイント部と、このジョイント部の上記第１の枢支部側に設けられ、上記アンテナロッドに接続された導電部材製の端子板と、上記端子板と、その一端側が上記端子板に対向配置されるとともに接触し、他端側が上記アンテナベースを貫通して上記車両ルーフパネル内面側との電気的接続を図る導電部と、上記ジョイント部をなす円筒部材の一端側開口部を塞ぐと共に上記アンテナベースと嵌合するように設けられ、ボルト孔が形成される蓋部と、上記第２の枢支部側から上記蓋部のボルト孔、上記第２の枢支部、上記ジョイント部、上記端子板の順で貫通して、その先端が上記導電部に当接する導電部材製のボルトと、上記ジョイント部内に圧縮した状態で挿入され、その弾性力によって上記端子板を上記導電部側に押圧し、かつ、その一端が上記端子板に導通状態で固定され、他端が上記蓋部に導通状態で固定される導電部材製のコイルバネとを具備したことを特徴とする。
（２）前記（１）に記載された車両用ルーフマウントアンテナ装置であって、上記端子板は、上記ボルトの貫通方向に沿って離間して配置されるとともに互いに導通された第１端子板及び第２端子板とを有し、上記第１端子板は上記アンテナロッドに接続されるとともに、上記第２端子板は上記導電部との導通状態で接触し、上記ボルトは、基端側が大径の第１ネジ、先端側が小径の第２ネジに形成され、上記第１ネジは上記第１端子板に貫挿し、上記第２ネジは上記第２端子板に螺合することを特徴とする。

（３）前記（１）又は（２）に記載された車両用ルーフマウントアンテナ装置であって、上記コイルバネは、上記ジョイント部の回動位置を上記アンテナロッドに加わる外力によってその径が縮む方向に変形し、上記外力が解除されるとその径が元に戻ることで所定位置に自動復帰させるものであることを特徴とする。

（４）前記（１）〜（３）に記載された車両用ルーフマウントアンテナ装置であって、上記蓋部は、上記コイルバネにその内径を縮める方向に付勢をかけながら上記第２の枢支部と係合させるものであることを特徴とする。

（５）前記（１）に記載された車両用ルーフマウントアンテナ装置であって、上記アンテナロッドは、その外周面の少なくとも一部に弾性を有する部材で形成された被保持部を有し、上記アンテナベースには、上記アンテナロッドが所定の角度のときに、上記アンテナロッドの被保持部を挟持して保持する保持部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、装置を小型化できるとともに、組立性を向上させ、かつ、信頼性を向上させることができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る車両用ルーフマウントアンテナ１０の外観を示す斜視図、図２は車両用ルーフマウントアンテナ１０に組み込まれた回動枢着部３０を示す斜視図、図３は回動枢着部３０を図２におけるＸ−Ｘ線で切断して矢印方向に見た断面図、図４は回動枢着部３０を構成する部品を分解して示す分解斜視図、図５は回動枢着部３０の要部を示す斜視図である。

車両用ルーフマウントアンテナ１０は、下面側が車両ルーフパネル（不図示）に取り付けられるアンテナベース１１と、このアンテナベース１１上に設けられた回動枢着部２０と、この回動枢着部２０を覆うアンテナカバー１２と、回動枢着部２０により図１中矢印ＦＲ，ＲＥ方向に回動自在に取り付けられたアンテナエレメント１３とを備えている。

アンテナエレメント１３は、内部に金属等の導体材料、外部はゴム等の弾性部材に覆われた直線状のロッド部材から形成されている。

回動枢着部２０は、アンテナベース１１に図示しないボルト等で取り付けられる板状の取付ベース２１と、この取付ベース２１上に所定間隔をもって対向配置された一対の枢支部２２，２３と、これら枢支部２２，２３間に枢着された有底筒状のジョイントアセンブリ３０と、枢支部２２，２３及びジョイントアセンブリ３０とを一体的に締結するボルト５０とを備えている。枢支部２２，２３の支持軸はアンテナエレメント１３の軸方向に対し直交するように配置されている。なお、図２〜４中２１ａは取付ベース２１上に形成された突起を示している。

枢支部（第１の枢支部）２２は円板状に形成され、その枢支部２３に対向する面には、ジョイントアセンブリ３０の端子板３５と当接されて電気的に接続される導電板（導電部）２４が形成されている。枢支部（第２の枢支部）２３は円環状に形成されており、蓋部２５によりその開口部が閉じられている。導電板２４にはケーブル類１４へ接続される接続端子２６が延設されている。

枢支部２３には、後述する係止爪２５ｃが嵌合する切欠部２３ａが形成されている。蓋部２５は導電部材製であり、中央にはボルト孔２５ａ、後述するコイルバネ４０の他端部４０ｂが挿入される孔部２５ｂ、係止爪２５ｃが形成されている。係止爪２５ｃは、枢支部２３の切欠部２３ａに係止されることで、コイルバネ４０の弾性力に抗して圧縮して、蓋部２５を取り付けた場合に、蓋部２５と枢支部２３とを軽く結合させ、蓋部２５が外れないようにするものである。

ジョイントアセンブリ３０は、円筒状のアセンブリ本体３１と、アセンブリ本体３１の枢支部２２側を閉塞するアセンブリ底部３２と、アセンブリ本体３１の外周面に一体的に設けられ、アンテナエレメント１３が取り付けられるエレメント保持部３３とを備えている。

アセンブリ本体３１の中空部には、同軸的にコイルバネ４０が挿入され、このコイルバネ４０の内周側には同軸的にガイド部材４１が挿入され、さらに、このガイド部材４１の内周側には同軸的にボルトネジ５０が挿入されている。

コイルバネ４０の一端部４０ａは端子板３４に形成された孔部３４ｂに固定され、他端部４０ｂは蓋部２５の孔部２５ｂに挿入されることで固定されている。

アセンブリ底部３２は、アンテナエレメント１３に接続された端子板３４と、この端子板３４に平行に配置された円板状の端子板３５と、これら端子板３４と端子板３５とを接続する連結板３６とが一体的に取り付けられている。さらに、端子板３５の周囲には防水・防塵用のＯリング３７が配設されている。また、図３中破線３８は、アンテナエレメント１３と端子板３４を接続するための接続ケーブルを示している。

なお、端子板３５は端子板３４に比べて直径が小さく形成されている。端子板３４は、コイルバネ４０との接触を維持するために、コイルバネ４０の外径とほぼ同じ程度に形成されるのに対し、端子板３５はＯリング３７を嵌めこむ位置を確保するために小径に形成されている。Ｏリング３７を用いない場合には、端子板３４と端子板３５とは別々ではなく１枚にしてもよい。

また、端子板３５には３つの突起３５ａが形成されており、上述した導電板２４に対し、点接触にて導通するように形成されている。点接触であるため、導電板２４と端子板３５との間にゴミが侵入した場合であっても、いずれかの突起３５ａにおいて接触を維持することができ、導通を確保することができる。

ボルト５０は、基端側が大径の雄ネジ５１、先端側が小径の雄ネジ５２から形成されており、雄ネジ５１は端子板３４の孔部３４ａ、端子板３５の孔部３５ｂを貫挿し、雄ネジ５２は導電板２４と螺合している。

次に、車両用ルーフマウントアンテナ１０の組立て手順について説明する。最初に、取付ベース２１上の枢支部２２，２３間にジョイントアセンブリ３０を位置決めする。

コイルバネ４０を枢支部２３を介してジョイントアセンブリ３０内に挿入し、コイルバネ４０の一端部４０ａが端子板３４の孔部３４ｂに挿入されるように位置決めし、そのまま先端が突き当たるまでさらに押し込む（コイル挿入工程）。次にコイルバネ４０の中にガイド部材４１を挿入する（ガイド挿入工程）。

続いて、コイルバネ４０の他端部４０ｂと、蓋部２５の孔部２５ｂとを位置合わせし、他端部４０ｂを孔部２５ｂに挿入させるとともに、蓋部２５でコイルバネ４０を縮める方向に付勢する。このとき、蓋部２５はまた取付ベース２１に嵌ってなく、少し上側に浮いて（傾いて）いる（蓋閉じ工程）。

次に、コイルバネ４０を押し縮めながら蓋部２５を枢支部２３に押し当て（仮止第１工程）、図４中矢印Ｒ方向に少し回転させてコイルバネ４０の内径を縮める方向に付勢し（仮止第２工程）、係止爪２５ｃが枢支部２３の切欠部２３ａに嵌るように蓋部２５を下方向に押し下げ、蓋部２５を枢支部２３と取付ベース２１の突起２１ａとの間に係合する（仮止第３工程）。これにより蓋部２５は２箇所で規制され、仮止めが完了し、手を離しても部品が分解しない状態となる。

そして、ボルト５０を蓋部２５のボルト孔２５ａ、枢支部２３、ジョイントアセンブリ３０、端子板３４の孔部３４ａ、端子板３５の孔部３５ｂの順で貫挿し、導電板２４に当接するまで締結し、本締めを行う。

上述したような簡単な作業により、回動枢着部２０を組立てることができる。コイルバネ４０は、本来の自動復帰機能、すなわちジョイントアセンブリ３０が回動したときに、元の位置に復帰させるための機能の他、次の２つの機能を発揮する。１つ目の機能は、端子板３５を導電板２４にコイルバネ４０の弾性力により押し付ける機能である。これにより、端子板３５と導電板２４との接触が確実に確保され、アンテナエレメント１３側とアンプ側との導通がとれる。

２つ目の機能は、コイルバネ４０、蓋部２５、ボルト５０は、いずれも導電性部材で形成されているため、万が一、端子板３５と導電板２４とが離間して導通がとれなくなった場合であっても、端子板３４、コイルバネ４０、蓋部２５、ボルト５０、導電板２４という経路で導通が確保され、アンテナ装置としての信頼性を高めることができる。

さらに、上述したような簡単な構成であるため回動枢着部２０を小型化できる。また、回動枢着部２０を組立てる際に、蓋部２５を枢支部２３及び取付ベース２１の突起２１ａに係合して仮止めすることができるため、蓋部２５を押さえながら、ボルト５０を締結する等の複雑な作業をしなくても、簡単にボルト５０の締結を行うことができる。なお、蓋部２５を図４中矢印Ｒ方向に廻しながら枢支部２３に嵌めこむことにより、コイルバネ４０は、その内径が小さくなる方向に付勢されることとなる。このため、アンテナロッド１３は図１に示す所定位置に一定の弾性力で押し付けられることとなり、ガタツキ等を防止することができる。

さらにまた、ボルト５０の締結により、ジョイントアセンブリ３０と取付ベース２１との固定が完了するので、アンテナカバー１２とジョイントアセンブリ３０とを締結するためのボルトや防水用のカバー等が不要となり、部品点数を削減できるとともに、見栄えもよく、また、防水性・防塵性を向上させることができる。

このように構成された車両用ルーフマウントアンテナ１０は、アンテナエレメント１３を車両の後方向（図１中矢印ＲＥ方向）に最大６０°の角度で傾いた状態で付勢されており、それ以上はアンテナカバー１２により回動不可能となっている。したがって、アンテナエレメント１３に他の外力が働いていない状態では、アンテナエレメント１３は常に後方６０°の角度を保持することとなる。なお、アンテナエレメント１３の傾き角度は後方６０°に限られず、他の角度にしてもよい。

一方、アンテナエレメント１３に加わった外力により、例えば立体駐車場へのバック方向での入庫等に伴なって、アンテナエレメント１３に上記コイルバネ４０による付勢力を上回る車両前方向（図１中矢印ＦＲ方向）への外力が働いた場合には、その外力によりアンテナエレメント１３及びジョイントアセンブリ３０が車両前方向に回動する。このとき、コイルバネ４０はその径を縮める。

そして、アンテナエレメント１３に働いている外力がなくなった時点で、コイルバネ４０の付勢力により再びジョイントアセンブリ３０及びアンテナエレメント１３は元の車両後方側へ６０°傾いた角度に自動復帰する。

なお、洗車時等、アンテナエレメント１３を収納したい場合には、アンテナエレメント１３を図１中矢印ＦＲ方向に倒しきると、弾性部材の弾性を有するアンテナエレメント１３が挟持部１２ａに挟持され摩擦力により保持されることとなる。

なお、ガイド部材４１は、コイルバネ４０の巻込みによる内径の縮小を規制する値に設定されており、コイルバネ４０に発生する局所的な変形を規制し、スプリング全体の耐久力を高めて、コイルバネ４０が破損してしまうのを防止できる。また、ガイド部材４１は独立した部品でなくてもよく、蓋部２５やジョイントアセンブリ３０と一体化してもよい。

上述したように、本実施の形態によれば、部品点数を少なくするとともに、仮止め機構及び導通経路を２系統確保したため、小型化できるとともに、組立性を向上させ、かつ、信頼性を向上させることができる。

なお、枢支部２３はジョイントアセンブリ３０を枢支できればよいため、その形状は円環状に限られず、例えば上端が繋がっていない円弧状であってもよい。また、枢支部２３と突起２１ａとは一体型でもよく、例えば円弧状の枢支部２３の中央が凹んでいる形状でもよい。また、蓋部２５は上述した実施の形態の如く枢支部２３の外側に配置してもよく、また内側に配置してもよい。

なお、上述した例では、自動復帰型について説明したが、アンテナエレメント１３の固定方法としてコイルバネ４０の復帰力を利用しない例えば特許文献２にあるようなクリック型に適用してもよい。この場合、コイルバネ４０は、端子板３５を導電板２４に押圧する機能と、別の導電経路を確保する機能の２つの機能を発揮するものとなる。この場合、図示は省略するが、例えば導電板２４に複数の凹部を形成し、突起３５ａが所望の角度（アンテナエレメント１３の角度）で凹部に嵌合するような構成とすることで、例えば特許文献２にあるようなクリック型と同等の働きが可能となる。

その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。

さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の一実施の形態に係る車両用ルーフマウントアンテナの構成を示す斜視図。 同車両用ルーフマウントアンテナに組み込まれた回動枢着部を示す斜視図。 同回動枢着部を図２中Ｘ−Ｘ線の位置で切断し矢印方向に見た断面図。 同回動枢着部を示す分解斜視図。 同回動枢着部に組み込まれたジョイントアセンブリを示す斜視図。

符号の説明

１０…車両用ルーフマウントアンテナ、１３…アンテナエレメント、２０…回動枢着部、２２…枢支部（第１の枢支部）、２３…枢支部（第２の枢支部）、２３ａ…切欠部、２５…蓋部、２５ａ…ボルト孔、２５ｃ…係止爪、３０…ジョイントアセンブリ、３１…アセンブリ本体、４０…コイルバネ、４０ｂ…他端部、４１…ガイド部材、５０…ボルトネジ。

Claims (5)

1. 車両ルーフパネルに取り付けられる車両用ルーフマウントアンテナにおいて、
   アンテナロッドと、
   上記車両ルーフパネル外面側に取り付けられるアンテナベースと、
   上記アンテナベース上に相対向し、かつ、その軸方向を上記アンテナロッドの軸方向と直交させて配置された第１及び第２の枢支部と、
   これら第１及び第２の枢支部間に回動自在に配置されるとともに、上記アンテナロッドの一端部に設けられ上記アンテナロッドの軸方向と直交する軸方向の円筒状部材を有するジョイント部と、
   このジョイント部の上記第１の枢支部側に設けられ、上記アンテナロッドに接続された導電部材製の端子板と、
   上記端子板と、その一端側が上記端子板に対向配置されるとともに接触し、他端側が上記アンテナベースを貫通して上記車両ルーフパネル内面側との電気的接続を図る導電部と、
   上記ジョイント部をなす円筒部材の一端側開口部を塞ぐと共に上記アンテナベースと嵌合するように設けられ、ボルト孔が形成される蓋部と、
   上記第２の枢支部側から上記蓋部のボルト孔、上記第２の枢支部、上記ジョイント部、上記端子板の順で貫通して、その先端が上記導電部に当接する導電部材製のボルトと、
   上記ジョイント部内に圧縮した状態で挿入され、その弾性力によって上記端子板を上記導電部側に押圧し、かつ、その一端が上記端子板に導通状態で固定され、他端が上記蓋部に導通状態で固定される導電部材製のコイルバネとを具備したことを特徴とする車両用ルーフマウントアンテナ。
2. 上記端子板は、上記ボルトの貫通方向に沿って離間して配置されるとともに互いに導通された第１端子板及び第２端子板とを有し、上記第１端子板は上記アンテナロッドに接続されるとともに、上記第２端子板は上記導電部との導通状態で接触し、
   上記ボルトは、基端側が大径の第１ネジ、先端側が小径の第２ネジに形成され、上記第１ネジは上記第１端子板に貫挿し、上記第２ネジは上記第２端子板に螺合することを特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフマウントアンテナ。
3. 上記コイルバネは、上記ジョイント部の回動位置を上記アンテナロッドに加わる外力によってその径が縮む方向に変形し、上記外力が解除されるとその径が元に戻ることで所定位置に自動復帰させるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ルーフマウントアンテナ。
4. 上記蓋部は、上記コイルバネにその内径を縮める方向に付勢をかけながら上記第２の枢支部と係合させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用ルーフマウントアンテナ。
5. 上記アンテナロッドは、その外周面の少なくとも一部に弾性を有する部材で形成された被保持部を有し、
   上記アンテナベースには、上記アンテナロッドが所定の角度のときに、上記アンテナロッドの被保持部を挟持して保持する保持部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフマウントアンテナ。

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