JP4572225B2 - 車両用アンテナ接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用アンテナ接続装置の構造に関する。

従来から車両に搭載されるアンテナとして、ガラスアンテナが知られている。このガラスアンテナは、所望の周波数帯の電波（例えば、テレビ、ラジオ等の電波）の受信ができるアンテナエレメントをウインドウガラスに貼り付けて構成されている。そのため、棒アンテナのようにアンテナエレメントが車両外部に突出することがなく、また、車両の意匠に影響を与えることがない。さらに、ダイバーシチを構成し易い。ガラスアンテナはこのような利点を多く含み、車両用アンテナの主流となっている。そして、車両のリヤウインドウガラスやフロントウインドウガラス等に上記のようなガラスアンテナが取り付けられることが多い。

ガラスアンテナのアンテナエレメントは、受信した信号を処理するためにアンプや接続回路等を有するアンテナ接続装置に接続されるが、アンテナエレメントと接続回路との接続線の長さを出来るだけ短くするためにガラスアンテナの処理回路をアンテナエレメントの近傍にある車両のリヤウインドウガラスが取り付けられるルーフ部分等に配置することが多い。しかし、車両のルーフパネルにアンテナ接続装置を固定した後、リヤウインドウガラスを取り付けてリヤウインドウガラスのアンテナエレメントの各接点をそれぞれ配線することは大変手間がかかることから、アンテナ接続装置に取り付けられた接点装置にリヤウインドウガラスのアンテナエレメントの接点を押し付けて接触導通させる方法が多く用いられている。この場合には、図１０に示すように、接点装置２００はリヤウインドウガラス１５４のアンテナエレメントの端部接点１５３からの反力をムーブメント１２１の先端の接点１２２を介して接点ケース１１１が受けてもその位置がずれないように基板１３１の裏側から接点ケース１１１のボス１７１に設けられたボルト孔にボルト１７３を締め付けることによって接点装置２００を基板１３１に固定する構成としている場合が多い（例えば、特許文献１参照）。

しかし、ボルトを用いることは、部品点数が多くなることに加え、取付の手間もかかることから、ボルトを使わないで部品を基板に固定する方法が提案されている。例えば、発光素子のホルダをプリント基板へ固定する方法として、先端にプリント基板の裏面に係合される接合爪が設けられ、プリント基板の開口に差し込まれると樹脂弾性で開口の周縁に向かって先端が開き、先端の接合爪がプリント基板の裏側に係合してホルダをプリント基板に固定するスナップフィット構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−３３２６４３号公報 特開２００１−６００７２号公報

一方、アンテナ接続装置が取り付けられる車両のルーフパネルは直射日光によって高温となる部位であることから、特許文献２に記載された従来技術のように樹脂などの弾性材料によって構成したスナップフィットによって接点装置をアンテナ接続装置の筐体への取付けを行った場合、高温雰囲気によって経年的に樹脂材料がクリープを起こし、樹脂の弾性力が低下する。その結果、経年的に取付脚の固定力が低下して接点装置のアンテナ接続装置への固定にガタが発生する場合がある。接点装置の固定にガタが発生すると、接点装置とアンテナエレメントの接点との接触圧力に変動が生じ、接触不良が発生したり、アンテナエレメントの接点と接点装置の間の相対的な位置ずれによってアンテナエレメントの接点の磨耗などによる損傷が発生したりするという問題があった。また、場合によっては接点装置がアンテナ接続装置の筐体から外れてしまい、アンテナエレメントとアンテナ接続装置との間の導通が遮断されてしまうという問題があった。

接点装置をボルトによってアンテナ接続装置に固定する場合には上記のようなクリープの問題は発生しないものの、部品数が多く組み立てに手間がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、簡便な構造で、高温の雰囲気でも接点装置の位置ずれや外れの発生を抑制することを目的とする。

本発明の車両用アンテナ接続装置は、切り欠きを備える基板と、基板の表面に沿って基板の切り欠き側から切り欠きに嵌まり込むよう組みつけられて基板に固定される接点ケースと、を含む車両用アンテナ接続装置であって、接点ケースは、組み付け方向に向かう側面に設けられ、組み付け方向に向かって延び、基板に設けられた孔に嵌まり込んで接点ケースの組み付け位置を保持する保持ツメを含む保持アームと、組み付け方向に沿った側面に設けられ、基板の切り欠き周縁の表面に接するフランジと、フランジの基板に接する側に設けられ、基板の切り欠き周縁の裏面に接する突起を含み、組み付け方向と反対側のフランジの端から組み付け方向に延びてフランジと共に基板を挟み込んで接点ケースを基板に固定する弾性体の固定アームと、を有し、フランジの基板表面側の面と突起の基板裏面側の面との隙間は基板の厚さよりも小さいことを特徴とする。

本発明の車両用アンテナ接続装置において、フランジは、接点ケースの側面に接続される複数の接続部を備え、各接続部の間に接点ケースの側面と離間したスリットを備えるブリッジ形状で、固定アームの組み付け方向に延びる延伸部は、スリットに対向する位置に設けられること、としても好適であるし、固定アームは、接点ケースの組み付け方向に沿った側面に接続されていること、としても好適であるし、接点ケースと保持アームとフランジと固定アームとは一体成形されていること、としても好適である。

本発明は、簡便な構造で、高温の雰囲気でも接点装置の位置ずれや外れの発生を抑制することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。以下の説明は、リヤウインドウガラスに設けられたガラスアンテナとの接続に用いられる車両用アンテナ接続装置を例として説明するが、これは例示であって、フロントウインドウガラスに設けられたガラスアンテナとの接続にも適用することができる。また、以下に述べる構造も例示であり、これら以外の構造であっても構わない。

図１に示すように、車両用ウインドウアンテナ５０のアンテナエレメント５２は、車両６０のリヤウインドウガラス５４の車室側のリヤデフッガー５５と干渉しない位置に設けられている。アンテナエレメント５２はガラス面に密着した帯状の金属薄膜であり、印刷によって構成しても良いし、金属を蒸着したり、金属箔を貼り付けたりして構成されても良い。本実施形態では、アンテナエレメント５２は左右一対で、ダイバーシチを構成することが出来るようになっている。各アンテナエレメント５２の一端は、車両のルーフパネル５６とリヤウインドウガラス５４の重合部分まで延びている。ルーフパネル５６には、アンテナエレメント５２で受信した信号を処理するためにアンプをはじめとする処理回路を含む車両用アンテナ接続装置１００が固定されている。

図２に示すように、車両のルーフパネル５６とリヤウインドウガラス５４の重合部分Ｈまでのびたアンテナエレメント５２のルーフパネル５６側の端部には、四角形状の所定面積を持った金属薄膜からなり、アンテナエレメント５２からの信号を出力する端部接点５３が設けられている。端部接点５３もアンテナエレメント５２と同様に印刷や蒸着や金属箔の貼り付けなどによって構成される。端部接点５３には車両用アンテナ接続装置１００に設けられた接点装置１０のムーブメント先端の接点２２が当接するよう構成され、アンテナエレメント５２と車両用アンテナ接続装置１００とを接触導通させている。車両用アンテナ接続装置１００からは図示しない出力線がラジオなどの受信装置に接続されて、電波を受信できるようになっている。

図３に示すように、車両のルーフパネル５６はリヤウインドウガラス５４側の端部に、リヤウインドウガラス５４が取り付けられる段部を備えている。段部はリヤウインドウガラス５４の厚さと略同一の段となっており、ルーフパネル５６とリヤウインドウガラス５４との間にはパッキン５８がとりつけられている。ルーフパネル５６の車室側面にはフレーム５７がルーフパネル５６に取り付けられている。フレーム５７のリヤウインドウガラス５４側の端部には、車両用アンテナ接続装置１００を固定するための固定ボルト４０が溶接固定されており、ねじ部が車室内側に突き出している。

車両用アンテナ接続装置１００は、固定ボルト４０と固定ナット４１によってフレーム５７のリヤウインドウガラス５４側の端部に固定されている。車両用アンテナ接続装置１００は筐体３０と、筐体３０に固定されたアンテナ接続用回路基板であるアンプ基板４３と、アンプ基板４３の車室内側に取り付けられたカバー３７と、筐体３０のリヤウインドウガラス５４側面の基板３１に取り付けられた接点装置１０と、筐体３０の基板３１に固定されたブラケット３８とを備えている。ブラケット３８は立ち上り部からフレーム５７に向かって延びているアーム部３９を備え、アーム部３９はクリップ４２でフレーム５７に取り付けられている。

図４に示すように、接点装置１０は、金属性の平板である基板３１に設けられた切り欠き３３に嵌まり込んで基板３１に固定される樹脂製の接点ケース１１と、先端に図３に示したアンテナエレメント５２の端部接点５３に当接する接点２２が設けられ、端部接点５３に接離する方向にスライド自在に接点ケース１１に取り付けられたムーブメント２１と、を備えている。ムーブメント２１にはその反発力によって接点２２を端部接点５３に押し付けるばね２３が取り付けられている。ばね２３は接点２２に導通する導電体によって構成されており、ばね２３から基板３１の下側に向かって設けられた接続片２４を介して接点２２と図３に示したアンプ基板４３と電気的に接続されている。

図５に示すように、基板３１は一端から内部に向かって接点装置１０の外形寸法よりも少し大きい内形寸法の切り欠き３３を備えている。接点装置１０は、切り欠き３３の側から基板表面３１ａに沿ってスライドして切り欠き３３に嵌め込まれ、切り欠き３３の側から基板３１に組み付けられている。また、基板３１の切り欠き３３の組み付け方向側には孔３５が設けられている。

図４、図５に示すように、接点ケース１１の組み付け方向に向かう側面には、板状で組み付け方向に延びた二本の保持アーム１３が設けられている。保持アーム１３は、接点装置１０が基板３１に組みつけられた状態で、その基板表面３１ａ側の面が基板表面３１ａに接するような位置に設けられている。そして、保持アーム１３の組み付け方向に向かって先端側の保持アームの基板表面３１ａ側には、接点装置１０が基板３１に組み付けられた際に基板３１の孔３５に嵌り込む保持ツメ１４が設けられている。

図４、図５に示すように、接点ケース１１の組み付け方向に沿った各側面にはそれぞれフランジ１５が設けられている。フランジ１５の基板表面３１ａ側の面は、接点装置１０が基板３１に組み付けられた状態で、切り欠き３３の周縁の基板表面３１ａに接するように構成されている。フランジ１５は接点ケース１１の側面に２箇所の接続部１７によって接続されるコの字型のブリッジ形状で、各接続部１７の間は接点ケース１１の側面と離間するスリット１６となっている。

図４、図５に示すように、各フランジ１５の基板３１側には、組み付け方向と反対側の端から組み付け方向に向かって延びる各固定アーム１８が設けられている。また、接点ケース１１の組み付け方向に向かう側面の保持アーム１３の間には、ばね２３と接続されている接続片２４をサポートする接続片受け２５が設けられている。接続片受け２５は、接点装置１０が基板３１に組み付けられた状態で、基板裏面３１ｂ側になるような位置に設けられている。

図６に示すように、接点ケース１１に設けられた各保持アーム１３と、各フランジ１５と、各固定アーム１８と、接続片受け２５とは、樹脂の一体成形によって形成されている。

図７は接点ケース１１を基板裏面３１ｂの側から見た斜視図である。図７に示すように、固定アーム１８は、フランジ１５の組み付け方向と反対側の一端側でフランジ１５の基板３１側の面に接続される接続部１８ａと、接続部１８ａから接点ケース１１の組み付け方向に向かって延びる延伸部１８ｂとを含んでいる。延伸部１８ｂには切り欠き３３周縁の基板裏面３１ｂに接する突起１９が設けられている。突起は延伸方向に向かって２つ設けられている。

図８は接点ケース１１の平面と側面を表す三面図であり、図８（ａ）は平面を、図８（ｂ）は組み付け方向に向かう面である側面を、図８（ｃ）は組み付け方向に沿った面である側面を示している。図８において、１点鎖線２０ａは基板表面３１ａの位置を示し、１点鎖線２０ｂは基板裏面３１ｂの位置を示している。図８に示すように、保持アーム１３の基板表面３１ａ側とフランジ１５の基板表面３１ａ側は同一高さになるよう接点ケースの各側面に設けられており、接点装置１０が基板３１に組み付けられた状態ではそれぞれ基板表面３１ａに接するように構成されている。固定アーム１８の延伸部１８ｂは基板裏面３１ｂに沿って接点ケース１１の組み付け方向に向かって延び、各突起１９は基板裏面３１ｂに接するよう構成されている。この延伸部１８ｂはフランジ１５のスリット１６の対向する位置に設けられ、図８（ａ）に示すように、基板表面３１ａ側から平面で見た場合、スリット１６を通して延伸部１８ｂを見通せるように構成されている。また、固定アーム１８は接点ケース１１の側面に接続され、その固定強度が大きくなるよう構成されている。そして、突起１９の基板裏面３１ｂ側の面とフランジ１５の基板表面３１ａ側の面との隙間Ｃの高さは基板３１の厚さよりも小さい寸法となっている。

図９は接点ケース１１を基板３１に組み付けた状態を示す側面図である。図９に示すように、接点ケース１１を基板３１に組み付けた状態では、保持アーム１３の基板表面３１ａ側の面は基板表面３１ａに接し、保持アーム１３の保持ツメ１４は基板の孔３５に嵌り込んで、接点装置１０の基板３１に対する取付位置を保持している。保持ツメ１４は基板３１の孔３５に嵌まり込んだ状態で、孔３５との間に接点装置１０の位置の保持に支障のない程度の若干の隙間を持つように構成され、保持ツメ１４が孔の嵌まり込んだ状態で保持アーム１３に応力がかからないよう構成されている。保持ツメ１４は基板裏面３１ｂまで貫通していてもよい。

また、フランジ１５の基板表面３１ａ側の面は基板表面３１ａに接し、固定アーム１８の延伸部１８ｂの突起１９は基板裏面３１ｂに接している。突起１９の基板裏面３１ｂ側の面とフランジ１５の基板表面３１ａ側の面との隙間Ｃの高さは基板３１の厚さよりも小さい寸法となっていることから、接点装置１０が基板３１に組み付けられた状態では、樹脂製で弾性体の固定アーム１８の延伸部１８ｂは、金属製の基板３１によってフランジ１５との隙間Ｃが押し広げられる方向に変形する。延伸部１８ｂは弾性体である樹脂によって形成されていることから、この押し広げ力に対してフランジ１５に向かう締め付け力が発生する。すると、この締め付け力によって固定アーム１８は突起１９とフランジ１５との間に基板３１を挟み込み、接点装置１０を基板に固定する。

このように構成された本実施形態では、強度の大きい固定アーム１８の変形による弾性力によって固定アーム１８とフランジ１５との間に基板３１を挟み込んで接点装置１０を固定するよう構成されていることから、固定アーム１８とフランジ１５による基板３１を挟み込む弾性力が大きく、ルーフパネルの温度が上昇し、接点装置１０が高温雰囲気となり、樹脂のクリープが発生した場合でも、挟み込み力の低下によって基板３１とフランジ１５或いは固定アーム１８との間に隙間ができ、ガタが発生することを抑制することができるという効果を奏する。また、保持アーム１３は保持ツメ１４が基板３１の孔３５に嵌まり込んで接点装置１０の位置がずれないように保持している状態で、応力がかからないように構成されていることから、接点装置１０が高温雰囲気にさらされた場合でも樹脂のクリープによって保持ツメ１４の基板３１の孔３５への係合が外れることは無く、フランジ１５と固定アーム１８とによる基板３１の挟み込み力が低下した場合でも、保持アーム１３によって接点装置１０は所定の取付位置に保持される。このように、本実施形態の車両用アンテナ接続装置１００は、ボルトを用いない簡便な固定方法によって、高温状態においても接点装置１０の位置ずれやガタつき、外れを効果的に抑制することができるという効果を奏する。

また、本実施形態の車両用アンテナ接続装置１００の接点ケース１１の側面に設けられたフランジ１５は、接点ケース１１の側面に２箇所の接続部１７によって接続されるコの字型のブリッジ形状で、各接続部１７の間は接点ケース１１の側面と離間するスリット１６であり、基板表面３１ａ側から平面を見た場合、スリット１６を通して延伸部１８ｂを見通せるように構成されている。このため、樹脂成形の際にスライド型を用いなくともフランジ１５と固定アーム１８とを含む接点ケース１１を一体成形することができ、簡便に製造することができるという効果を奏する。

本実施形態では、接点装置１０は、基板３１の切り欠き３３に対してスライドさせて組み付けるようにすることで説明したが、接点装置１０を基板表面３１ａに沿って回転させて基板３１に組み付けるように構成してもよい。また、本実施形態では、固定アーム１８の突起１９は各延伸部１８ｂに２つずつ設けるとして説明したが、突起１９は各延伸部１８ｂにそれぞれ１つずつ設けるようにすれば２つに限られず、１つでも３つでもよい。

本発明に係る車両用アンテナ接続装置が車両に取り付けられた状態を示す説明図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置とウインドウアンテナエレメントとの構成を示す説明図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置が車両に取り付けられた状態の断面図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置の接点装置取付部分の斜視図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置において、接点装置を基板に取り付ける方法を示す斜視図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置の接点ケースを示す斜視図である。 図６に示す斜視図と反対側からみた本発明に係る車両用アンテナ接続装置の接点ケースを示す斜視図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置の接点ケースを示す三面図である。 本発明に係る車両用アンテナ接続装置が車両に取り付けられた状態を示す側面図である。 従来技術の車両用アンテナ接続装置が車両に取り付けられた状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ 接点装置、１１，１１１ 接点ケース、１３ 保持アーム、１４ 保持ツメ、１５ フランジ、１６ スリット、１７ 接続部、１８ 固定アーム、１８ａ 接続部、１８ｂ 延伸部、１９ 突起、２０ａ １点鎖線、２０ｂ １点鎖線、２１，１２１ ムーブメント、２２，１２２ 接点、２４ 接続片、３０ 筐体、３１，１３１ 基板、３１ａ 基板表面、３１ｂ 基板裏面、３５ 孔、３７ カバー、３８ ブラケット、３９ アーム部、４０ 固定ボルト、４１ 固定ナット、４２ クリップ、４３ アンプ基板、５０ 車両用ウインドウアンテナ、５２ アンテナエレメント、５３，１５３ 端部接点、５４，１５４ リヤウインドウガラス、５５ リヤデフッガー、５６ ルーフパネル、５７ フレーム、５８ パッキン、６０ 車両、１００ 車両用アンテナ接続装置、１７１ ボス、１７３ ボルト、２００ 接点装置、Ｈ 重合部分。

Claims (4)

1. 切り欠きを備える基板と、
   基板の表面に沿って基板の切り欠き側から切り欠きに嵌まり込むよう組みつけられて基板に固定される接点ケースと、を含む車両用アンテナ接続装置であって、
   接点ケースは、
   組み付け方向に向かう側面に設けられ、組み付け方向に向かって延び、基板に設けられた孔に嵌まり込んで接点ケースの組み付け位置を保持する保持ツメを含む保持アームと、
   組み付け方向に沿った側面に設けられ、基板の切り欠き周縁の表面に接するフランジと、
   フランジの基板に接する側に設けられ、基板の切り欠き周縁の裏面に接する突起を含み、組み付け方向と反対側のフランジの端から組み付け方向に延びてフランジと共に基板を挟み込んで接点ケースを基板に固定する弾性体の固定アームと、を有し、
   フランジの基板表面側の面と突起の基板裏面側の面との隙間は基板の厚さよりも小さいこと、
   を特徴とする車両用アンテナ接続装置。
2. 請求項１に記載の車両用アンテナ接続装置であって、
   フランジは、接点ケースの側面に接続される複数の接続部を備え、各接続部の間に接点ケースの側面と離間したスリットを備えるブリッジ形状で、
   固定アームの組み付け方向に延びる延伸部は、スリットに対向する位置に設けられること、
   を特徴とする車両用アンテナ接続装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用アンテナ接続装置であって、
   固定アームは、接点ケースの組み付け方向に沿った側面に接続されていること、
   を特徴とする車両用アンテナ接続装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用アンテナ接続装置であって、
   接点ケースと保持アームとフランジと固定アームとは一体成形されていること、
   を特徴とする車両用アンテナ接続装置。

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