JP4891803B2 - 車両外装品に内蔵されるアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の外装品として車体に装備され、アンテナ装置を内蔵する車両外装品およびその製造方法に関する。

車両の外装品として車体に取り付けられる付加物、例えばスポイラ、ウイングなどの空力付加物が知られている。一方、車両外部から情報を受信し、搭乗者にこの情報を提供する様々なシステムが開発されている。通常のＡＭ、ＦＭラジオはもとより、テレビ、自動車電話（携帯電話）、道路，交通情報、更には娯楽施設、飲食店などの情報を配信するシステムなどが実用に供されている。これらのシステムにおいて、外部からの情報を受信するためにそれぞれのシステムの特性に応じたアンテナが車両に備えられている。複数のアンテナが車体に取り付けられていると、煩雑な印象を与え、車両のデザイン上好ましくない。

そこで、前記の車両外装品にアンテナ装置のアンテナエレメントを内蔵することが行われている（下記特許文献１参照）。

特開２００３−２７３６２７号公報

車両の外装品にアンテナ装置の部品の一部を内蔵する場合、この付加物に、その部品を固定する必要がある。固定をビスで行う場合、外装品の構造材にビスに対応する雌ねじを形成する必要があり、その分厚みが増加する。また、アンテナ装置の送受信回路等を実装した回路基板を内蔵する場合には、防水構造とする必要があり、部品点数が増加する。

本発明は、アンテナ装置の少なくとも一部の構成を内蔵した車両の外装品の構造および製造方法を簡素化し、上記問題点の少なくとも一部を解決することを目的とする。

本発明のアンテナ装置は、車両の車体外部に装着される車両外装品に内蔵され、アンテナエレメントと、アンテナエレメントに接続され、送受信回路の少なくとも一部が実装されたアンテナ基板とを有する。アンテナ基板は、前記車両外装品の外部の形状を形作る外側構造材上に置かれ上面全体が樹脂により覆われ、さらにこの樹脂により車両外装品の外部の形状を形作る外側構造材に固定されてこれと一体になっている。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、車両外装品の一例としての空力付加物を装着した状態を示す車両１０の後部の外観を示す図である。車両１０は、ミニバンと呼ばれる車体形状を有し、独立したトランクを有さず、ルーフ１２の後端からバンパ１４の上端まで開放するハッチゲート１６を有している。本実施形態の空力付加物は、ルーフ１２の後端から、これを後方に延長するように突出して設けられるルーフスポイラ１８である。ルーフスポイラ１８は、ルーフ１２の幅とほぼ同じ幅を有し、ルーフ１２の表面を流れてきた気流を後方へスムースに流すための空力付加物であり、その形状は、車両幅方向に長く、高さ方向に薄い、大略細長い板状の形状を有している。

図２は、ルーフスポイラ１８の分解斜視図である。ルーフスポイラ１８は、外部の形状を形作る外側構造材２０と、外側構造材２０の内側に設けられ、ルーフスポイラ全体の強度を保ち、また、ルーフスポイラに取り付けられる部品の支持を行う、内側構造材２２を含む。ルーフスポイラ１８にはストップランプ２４が一体化されている。後述するように、このストップランプ２４は外側構造材２０に固定されている。

ルーフスポイラ１８には、アンテナ装置２６が内蔵されている。図３にも示されるように、アンテナ装置２６は、アンテナエレメント２８、送受信回路の少なくとも一部が実装されたアンテナ基板３０およびアンテナ装置２６を車両側の機器と接続するためのハーネス３２を含む。また、アンテナエレメント２８には、内側構造材２２に、これを固定するための固定具３４が取り付けられている。

図４は、ルーフスポイラ１８と、車両のルーフ１２後端のスポイラ１８が装着される部分の断面図である。ストップランプ２４は、外側構造材２０にボルト３６により固定されている。内側構造材２２には、アンテナ基板３０を収容する基板収容部３８が設けられている。基板収容部３８は、内側構造材２２に開けられた、アンテナ基板３０よりやや大きい穴であり、図４に示すように表裏を貫通している。この基板収容部３８内にアンテナ基板３０を置き、溶けた樹脂を基板収容部３８に流し込んで、アンテナ基板３０の周囲を覆う。そして、硬化した樹脂によって、アンテナ基板３０を保持する。この樹脂が硬化して形成された部材を基板保持部材４０と記す。アンテナ基板３０は、基板保持部材４０に全体を覆われて、密封される。

図５は、基板保持部材４０と、内側構造材２２の結合部分の詳細な構造を示す図である。基板収容部３８の周囲の壁面には穴４２が１個または複数個設けられている。溶けた樹脂によってアンテナ基板を覆う際、この穴４２から溶けた樹脂の一部が流出し、その状態で硬化し、この部分が、基板保持部材４０を内側構造材２２の確実に固定するためのアンカー部４４となる。

図６は、内側構造材２２とアンテナ基板３０を一体化する際の工程を示す図である。内側構造材２２の基板収容部３８には、樹脂が流し込まれる前に、アンテナ基板３０を支持するための、仮支持部材４６が設けられている。仮支持部材４６は、基板収容部３８の周囲の壁面から内側に向けて延びている。図６（ａ）に記載されるように、アンテナ基板３０は、内側構造材の基板収容部３８に、仮支持部材４６に支持されている。仮支持部材４６は、対向する壁面からアンテナ基板３０の表裏に延び、基板を挟むようにして、これを保持する。アンテナ基板３０を保持した状態で、内側構造材２２は、図６（ｂ）に示すように、樹脂成形型４８，５０内にセットされる。樹脂成形型４８，５０により、アンテナ基板３０の周囲に、樹脂が充填される成形空間５２が形成される。成形空間５２は、穴４２の外側の部分５２ａにも形成されており、穴４２から流れ出た樹脂がここにも充填される。

図６（ｃ）に示すようにインジェクタ５４により、溶けた樹脂が成形空間５２内に注入される。注入された樹脂は、基板収容部３８内に充填され、更に穴４２より流れ出して、成形空間５２の、穴４２の外側に形成された部分５２ａにも充填される。この状態で注入した樹脂を硬化させ、基板保持部材４０を形成する。図６（ｄ）のように成形型４８，５０を外して、アンテナ基板３０が樹脂により一体化された内側構造材２２を取り出す。

この実施形態においては、内側構造材２２全体を成形型内に収め、樹脂によるアンテナ基板の一体化を行っているが、基板収容部３８の表裏の開口部分にのみ型を配置し、成形空間を形成するようにもできる。この場合には、穴４２の外側の部分は開放されており、穴４２から流出する樹脂を監視することができる。流出する樹脂を監視することにより成形空間内に樹脂が充填されたかを判断し、注入の停止を行う。つまり、穴から樹脂が所定量流出したことをもって、成型空間内に樹脂が充填されたと判断し、注入を停止する。

図７は、本発明の他の実施形態の構成を示す図である。この実施形態においては、内側構造材５６および基板保持部材５８の構造が図４などに示す実施形態と異なっている。同一の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。内側構造材５６の基板収容部６０には、底板６２が設けられており、底板に、溶けた樹脂が流れ出る穴６４が設けられている。また、底板６２上には、樹脂が流し込まれる前に、アンテナ基板３０を支持するための突起（不図示）が設けられている。樹脂を流し込んで一体化する際、溶けた樹脂が基板収容部に注入され、その一部が穴６４より流出して硬化し、アンカー部６６となる。

この実施形態の場合、アンテナ基板３０を内側構造材５６と一体化する際、型を用いず、基板収容部６０に溶けた樹脂を流し込むようにしても良い。この場合、樹脂の粘度を高めにし、穴６４から若干はみ出す程度で硬化するようにする。穴から樹脂が流出したことをもって、必要な量が充填されたことを判断できる。

前述した二つの実施形態においては、アンカー部４４，６４を設けて基板保持部材４０，５８の固定を行っているが、基板収容部３８，６０の壁面に凹凸または凹部のみ、凸部のみを形成し、樹脂が硬化して形成された基板保持部材が、これらの凹，凸の形状に倣って成形されるようにしても良い。凹凸が噛み合って、基板保持部材が固定される。

図８は、さらに他の実施形態としての二分割型のスポイラ、およびその製造方法を示す図である。スポイラ７０は、上側構造材７２と下側構造材７４を結合させて形成されている。上側構造材、下側構造材の、「上」「下」は図８における上下を便宜的に使用したものであり、実際にスポイラが車両に取り付けられた状態における上下とは一致しなくてもよい。これら上下の構造材７２，７４が結合された状態で、その外側表面が完成体のスポイラ７０の表面を成し、これらの構造材内部に形成された空間内にアンテナ基板７６、アンテナエレメント（不図示）が配置されている。アンテナ基板７６は、下側構造材７４上に置かれ、上から樹脂で覆われて、下側構造材７４と一体化されている。

次に、製造工程について説明する。下側構造材７４の所定の位置に、アンテナ基板７６を置く位置を定めるための位置決め突起７８が設けられている（図８（ａ））。この位置決め突起７８に合わせて、アンテナ基板７６をその回路が実装された面を上に向けて下側構造材７４上に載せ置く（図８（ｂ））。置かれたアンテナ基板７６の上方から、インジェクタ８０により溶けた樹脂を吐出する（図８（ｃ））。樹脂は、アンテナ基板７６の上面を完全に覆い、更にアンテナ基板７６の周囲の下側構造材７４の一部に達するように吐出される。この状態で、樹脂を硬化させ、アンテナ基板７６を下側構造材７４と一体化する（図８（ｄ））。最後に、上側構造材７２を下側構造材７４の上方より被せ、これらを結合して一体化する（図８（ｅ））。

アンテナ基板７６の、回路が実装された面を樹脂に覆うことにより回路が防水される。また、吐出されたアンテナ基板７６を覆うようにされた樹脂により、アンテナ基板７６と下側構造材７４が一体化されるので、製造工程が簡略となる。

前述の各実施形態では、アンテナ基板を外装部品の構造材と一体化したが、アンテナエレメントも含めて一体化することもできる。樹脂としては、ホットメルト、シリコーン、ポリプロピレン等の樹脂を用いることができる。

また、車両外装品としてルーフスポイラに本発明を適用した実施形態について説明したが、他の車両外装品、例えばトランクリッド後端に設けられたスポイラや、ウイング、ウイングを支持するステーなどにアンテナ装置を内蔵する場合にも、本発明を適用することができる。

ルーフスポイラが車両に装着された状態を示す図である。 ルーフスポイラの分解斜視図である。 アンテナ装置の詳細を示す図である。 実施形態のルーフスポイラの断面図である。 内側構造材２２と基板保持部材４０の接合部分の詳細な構造を示す図である。 内側構造材２２にアンテナ基板３０を一体化する際の工程図である。 他の実施形態のルーフスポイラの構成を示す断面図である。 さらに他の実施形態のスポイラの構成、及びその製造工程図である。

符号の説明

１０ 車両、１８ ルーフスポイラ、２０ 外側構造材、２２，５６ 内側構造材、２６ アンテナ装置、３０ アンテナ基板、３８，６０ 基板収容部、４０，５８ 基板保持部材、４２，６４ 穴（流出穴）、４４，６６ アンカー部、４６ 仮支持部材、４８，５０ 樹脂成形型、５２ 成形空間。

Claims (1)

1. 車両の車体外部に装着される車両外装品に内蔵されるアンテナ装置であって、
   アンテナエレメントと、
   アンテナエレメントと接続され、送受信回路の少なくとも一部が実装されたアンテナ基板と、
   を有し、
   アンテナ基板は、前記車両外装品の外部の形状を形作る外側構造材上に置かれ上面全体が樹脂により覆われ、さらにこの樹脂により前記外側構造材に固定されて当該外側構造材と一体となっている、
   アンテナ装置。

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