JP4774565B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば衛星から送出された電波を受信するアンテナ装置の車両等への取り付け構造に関するものであり、特に、プラスチック製の取り付け部への取り付け構造の改良に関する。

従来、自動車のドライバーに対して自車の進路等を誘導・案内するシステム、いわゆるカーナビゲーションシステムが広く普及している。このようなカーナビゲーションシステムにおいては、自車の速度や走行距離などによって現在位置の特定が行われる一方で、位置精度を向上させるために、ＧＰＳ衛星から送出される電波を受信し、受信した電波から取得した位置情報によっても現在位置の特定が行われている。

あるいは、近年、米国等においては、人工衛星から送出される電波によりデジタルラジオ放送等を提供することも進められている。このようなデジタルラジオ放送を受信するデジタルラジオ受信システムにおいても、やはり衛星から送出される電波を受信するアンテナが必要であり、いわゆる衛星ラジオ用アンテナが用いられている。

衛星からの電波は、高周波数帯域が使用されていることから、高い指向性を有しており、したがって、前記カーナビゲーションシステムやデジタルラジオ受信システムにおいては、衛星からの電波を良好な受信状態で受信するために、自動車の上面（すなわちルーフやトランク等）に受信アンテナを取り付ける必要がある。

前述のアンテナ装置の取り付け方法としては、例えば車両ルーフに穴を開けてアンテナ装置をマウントする方法が広く採用されており、マウントする際にはボルト／ナットにより固定するのが一般的である。その際、ルーフは金属板であることが前提となっており、また、車両ルーフとアンテナベースの間にゴム製のガスケットを挟み込むことにより防水対策がとられている。
特開平８−８４２０７号

ところで、自動車等の車両においては、軽量化が進められており、ルーフやボンネット、トランク等にプラスチック製の部材が用いられるようになってきている。

このようなプラスチック製の部材に前述のアンテナ装置を取り付ける場合、接地（ＧＮＤ）の問題が生ずる。例えば、衛星ラジオ用アンテナにおいて、パッチアンテナやループアンテナ等のＧＮＤ依存性を持つアンテナを車両に搭載する場合、金属で成り立つルーフやトランクをグランド（ＧＮＤ）板として利用している。これに対して、ルーフやトランクがプラスチック製の場合、アンテナのグランドを確保することができない。

これに対処するためには、進行波型のアンテナを用いるとか、あるいはアンテナにグランド板を内蔵し、アンテナ自体でグランドを確保できるようにすることが考えられる。しかしながら、これらの方法では、アンテナの高さが高くなったり、面積が大きくなる等の方向性となり、外観上、好ましいものではない。また、これらアンテナは高価であり、コストの観点からも不利である。

また、取り付け方法においても大きな問題がある。金属板からなるルーフやトランクにアンテナ装置を取り付ける場合、これらルーフやトランクに穴を開け、ここにアンテナ装置をマウントしてボルト及びナットで締め付け、固定するという方法が採られる。ルーフやトランクの材質がプラスチック（樹脂）となっている場合、ボルト式では材料が締め付け力に対応することができない。

本発明は、これら従来の不都合を解消することを目的に提案されたものである。すなわち、本発明は、プラスチック製の取り付け部に設置した場合にグランドを確保することができ、アンテナ装置の高さや面積を拡大する必要がなく、また高価なアンテナ装置も不要なアンテナ装置の取り付け構造を提供することを目的とする。また、本発明は、ボルト式に換わるアンテナ装置の新規な固定方法を提供し、プラスチック製のルーフやトランク等にも対応可能なアンテナ装置の取り付け構造を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係るアンテナ装置は、衛星又は地上から送出される電波を受信するアンテナモジュールと、前記アンテナモジュールを収納するに十分な内部空間を有し底面が開放されたカバー部材と、前記カバー部材の開放された底面を塞ぐボトムプレートとを備え、車両に設けられる樹脂製取付部の外側に取り付けられるアンテナ装置であって、前記アンテナモジュールはグランド依存性を持ち、かつ前記装置自身で前記アンテナモジュールのグランドを確保できないアンテナ装置において、前記アンテナモジュールは前記ボトムプレート上に搭載されており、前記樹脂製取付部の車両内側の面に前記ボトムプレートの底面よりも大きな金属シートが接着して配置され、前記ボトムプレートは前記金属シートの配置位置と対応して前記樹脂製取付部の車両外側の面に接着により固定されていることを特徴とする。

本発明のアンテナ装置の取り付け構造においては、取り付け部の背面側に設けられた金属シートがグランド（ＧＮＤ）の役割を果たし、ここにアンテナ装置の接地端子を接続することで、アンテナのグランドが確保される。したがって、アンテナ装置自体は、金属製の取り付け部に使用するものと同等のものが使用可能であり、進行波型（ヘリカルタイプ）や自己グランドタイプのものを用意する必要がない。

また、ボルト式の固定ではプラスチック製の取り付け部に対応することは難しい。そこで、本発明では、ボルト式に換わり、両面接着テープによる接合、設置を行う。本発明では、取り付け部に締め付け力が加わることはなく、プラスチック製の取り付け部にも対応可能である。また、両面接着テープは、取り付け部とアンテナ装置の間の隙間を補完する形で配置されるので、防水も確保される。

本発明のアンテナ装置によれば、プラスチック製の取り付け部に設置した場合にもグランドを確保することができる。したがって、進行波型（ヘリカルタイプ）や自己グランドタイプのアンテナ装置は必要なく、アンテナ装置の高さや面積を拡大することがなく、外観上有利である。また高価なアンテナ装置も不要であり、コストの点でも有利である。

さらに、本発明のアンテナ装置によれば、ボルトやナットを使用できない場合のマウント条件を確保することができ、プラスチック製の取り付け部に対しても、確実にアンテナ装置を固定することが可能である。また、同時に防水性も確保することが可能である。

以下、本発明を適用したアンテナ装置について、衛星ラジオ用受信アンテナの自動車のルーフへの取り付けを例にして説明する。

衛星ラジオ用受信アンテナ１は、図１に示すように、全体略台形状とされたカバー部材１０を備える。カバー部材１０は、所望とする耐候性・防水性を有する樹脂材料を射出成形することなどによって形成されており、衛星ラジオ用受信アンテナ１の各部を収納する内部空間が形成されている。また、カバー部材１０は、一方の面が開放されており、全体として椀状の形状とされている。また、カバー部材１０の外表面にカラーシートを印刷することにより、アンテナ外観の色を様々に変化させることができ、ユーザーは車体の色に合わせてアンテナを選択することができる。

カバー部材１０の内部空間には、衛星から送出される電波を受信するためのアンテナモジュール１１が収納されている。アンテナモジュール１１は、基板１２上に受信アンテナユニット１３が取り付けられることにより構成されている。受信アンテナユニット１３は、例えば衛星波を受信するためのループアンテナと地上波を受信するためのポールアンテナからなる複合アンテナにより構成される。また、基板１２の裏面側（受信アンテナユニット１３が取り付けられた面とは反対側）には、受信アンテナユニット１３の周辺回路を収納したシールドケース１４が配設されている。

また、前記カバー部材１０の底部の開放面には、ゴムパッキン１５を介してボトムカバー１６が配され、このボトムカバー１６によってカバー部材１０の底面が塞がれた形になっている。また、ボトムカバー１６の周囲には、ゴム製のガスケット１７が嵌め込まれ、トップカバーであるカバー部材１０とボトムカバー１６間の隙間を塞いで防水を確保するように構成されている。

前述の構成の衛星ラジオ用受信アンテナ１では、受信アンテナユニット１３からの出力を取り出すための伝送ケーブルである同軸ケーブル１８、１９が設けられており、これらが所定の部位、例えば車両内に設置された衛星ラジオ受信機やＧＮＤとなる金属板に接続され、衛星ラジオの受信が可能となる。

以上のような衛星ラジオ用受信アンテナ１は、車両のルーフやトランクに取り付けられる。この時、ボルト及びナットを用いてルーフやトランクに固定するのが通常であるが、ルーフやトランクがプラスチック製の場合、締め付け力に対応することができず、これらを破損する原因となる。

そこで、先ず、本発明では、両面接着テープを利用して衛星ラジオ用受信アンテナ１を固定する。すなわち、図１に示すように、ボトムカバー１６とルーフ、あるいはトランクの間に両面接着テープ２０を挟み込み、その接着力により衛星ラジオ用受信アンテナ１を固定する。

両面接着テープ２０は、ボトムカバー１６の形状に合わせて裁断されており、ボトムカバー１６の底面のほぼ全体を接着固定するようになっている。また、前記同軸ケーブル１８，１９を引き出すための穴に対応して孔部２０ａが形成されており、ここから同軸ケーブル１８，１９の車両内等への引き出しが可能である。

前記両面接着テープ２０で衛星ラジオ用受信アンテナ１を接着固定することで、ルーフやトランクに締め付け力が加わることがなく、プラスチック製のルーフやトランクであっても破損することなく、安定、且つ確実に固定される。また、前記孔部２０ａが形成されたドーナツ状の両面接着テープ２０を介在させることで、衛星ラジオ用受信アンテナ１と車両（ルーフやトランク）との間の隙間が補完され、防水機能も確保され、信頼性の高い取り付け状態となる。

前述の構成の衛星ラジオ用受信アンテナ１では、受信アンテナユニット１３に組み込まれたアンテナ素子がパッチアンテナやループアンテナ等、ＧＮＤ依存性を持つアンテナ素子である場合、例えば金属板からなるルーフやトランクをグランド板として活用し、接地する必要がある。しかしながら、ルーフやトランクがプラスチック製の場合、前記接地をとることはできない。

そこで、本発明では、衛星ラジオ用受信アンテナ１の設置位置に対応して、プラスチック製の取り付け部、例えばルーフやトランクの背面側に金属シートを設け、これをグランド板として利用するようにする。

図２は、衛星ラジオ用受信アンテナ１を設置する車両の一例を示すものである。本例では、車両２１のプラスチック製のルーフ２２に衛星ラジオ用受信アンテナ１を設置する。このような場合、ルーフ２２の衛星ラジオ用受信アンテナ１設置位置を中心に、衛星ラジオ用受信アンテナ１の底面よりも面積の大きな金属シート２３をルーフ２２の裏面側に配置する。金属シート２３は、例えば接着剤で貼り付けてもよいし、あるいは周囲を粘着テープで固定することにより取り付けるようにしてもよい。

そして、前記金属シート２３に図示しない接地端子と接続する。これにより、プラスチック製の取り付け部においてもＧＮＤをとることができ、受信アンテナユニット１３のグランドを確保することができる。

以上のように、車両側に金属シート２３を用意することにより、受信アンテナユニット１３として金属製のルーフにマウントする受信アンテナの場合と同等のものが使用可能となる。その結果、進行波型（ヘリカルタイプ）や自己グランドタイプの受信アンテナユニットを用意する必要がなくなり、高さや面積を抑えた安価なアンテナ取り付け構造を提供することが可能である。

衛星ラジオ用受信アンテナの分解斜視図である。 車両のルーフを取り付け部とする場合の金属シートの設置状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ カバー部材、１１ アンテナモジュール、１２ 基板、１３ 受信アンテナユニット、１４ シールドケース、１５ ゴムパッキン、１６ ボトムカバー、１７ ガスケット、１８，１９ 同軸ケーブル、２０ 両面接着テープ、２１ 車両、２２ ルーフ、２３ 金属シート

Claims (3)

1. 衛星又は地上から送出される電波を受信するアンテナモジュールと、前記アンテナモジュールを収納するに十分な内部空間を有し底面が開放されたカバー部材と、前記カバー部材の開放された底面を塞ぐボトムプレートとを備え、車両に設けられる樹脂製取付部の外側に取り付けられるアンテナ装置であって、前記アンテナモジュールはグランド依存性を持ち、かつ前記装置自身で前記アンテナモジュールのグランドを確保できないアンテナ装置において、
   前記アンテナモジュールは前記ボトムプレート上に搭載されており、
   前記樹脂製取付部の車両内側の面に前記ボトムプレートの底面よりも大きな金属シートが接着して配置され、前記ボトムプレートは前記金属シートの配置位置と対応して前記樹脂製取付部の車両外側の面に接着により固定されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記樹脂製取付部が、車両のルーフまたはトランクであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
3. 前記アンテナ装置は、両面接着テープにより固定されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項記載のアンテナ装置。

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