JP5020000B2 - 車載用の無線装置 - Google Patents

Description

本発明は車載用の無線装置に関し、詳しくは、リモートキーレスエントリー受信機となるアンテナと、無線回路を備えたプリント基板との接続構造を改良するものである。

この種の車両に搭載するリモートキーレスエントリー受信機として、小型化、組み込み易さ、接続ケーブル削減の観点から、受信用のアンテナと、該アンテナと接続する無線回路を備えたプリント基板とから構成されており、アンテナとしては前記プリント基板の無線回路と接続する棒状あるいは板状の金属線材からなるアンテナが用いられている場合が多い。
前記金属線材からなるアンテナを用いる場合、より高いアンテナ利得を確保するために４方向に延在する長さが確保でき、かつ、車両振動による影響を軽減できるようにアンテナを保持することが求められる。そのため、プリント基板を収容するケースの蓋は、アンテナの取付面積を確保できると共にプリント基板から間隔をあけて確実にアンテナを保持できるため、アンテナをケースの蓋で保持することが提案されている。

このアンテナ保持構造として、本出願人は特開２００７−８１５２９号公報で、図９に示すように、蓋１の上壁内面に取り付けた支持具２により棒状のアンテナ３を保持すると共に、該アンテナ３の両端側を下向きに屈曲し、一端３ａをプリント基板４の貫通孔に挿入して半田付けして無線回路の導体５と接続する一方、他端３ｂはプリント基板に設けた貫通孔に圧入固定している。

前記無線装置では、蓋１にアンテナ３を支持する支持具２を取り付ける必要があるため、部品点数および作業手数がかかると共に、アンテナ３をプリント基板４上に組みつけた状態で該アンテナ３の一端をプリント基板４の導体と半田付けする必要があり、この点からも作業工程が増加する問題がある。

特開２００７−８１５２９号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、車載用の無線装置において、無線装置の蓋に設けたアンテナと、プリント基板の無線回路とを電気接続信頼性を高めながらワンタッチで接続できるようにして、組み立て作業性を向上させることを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、無線回路を備えたプリント基板と、
前記プリント基板に被せる上壁と周壁とからなる樹脂製の蓋と、
前記蓋の内面に設けた溝に無理入れして内嵌して保持する金属線材からなるアンテナと、
前記蓋の固定部から前記プリント基板の無線回路へと突出する前記アンテナの先端を偏平形状として設けたタブ状の雄端子部と、
前記アンテナの雄端子部と対向させて前記プリント基板の無線回路の導体と半田接続して立設し、前記アンテナの雄端子部と着脱自在に雌雄嵌合して電気接続する雌端子材を備え、前記アンテナのタブ状の雄端子部と雌雄嵌合させる前記雌端子材の電気接触部は音叉状または内部に弾性片を設けたボックス状としていることを特徴とする車載用の無線装置を提供している。

前記のように、本発明のアンテナとプリント基板に設けた無線回路との電気的接続は、アンテナ先端部に設けたタブ状の雄端子部と、無線回路側に突設した雌端子材との雌雄嵌合接続によって得られるため、経年使用や車両振動の影響下においても安定した電気的接続を確保し続けることができる。かつ、この電気的接続は、蓋をプリント基板に被せた時にワンタッチ作業でなされるため、従来のようにアンテナと導体との半田付けが不要となり、該半田付け工程を省け、作業性を向上することができる。

また、プリント基板の無線回路と接続するアンテナ側は、棒状または偏平状の金属線材の先端を偏平加工して一体的にタブ状の雄端子部としているため、アンテナに別体の雄端子材を接続する必要がない。さらに、アンテナは蓋に設けた溝に無理入れで圧入して保持するため、蓋側に別部材のアンテナ支持具を取り付ける必要はなく、蓋側におけるアンテナ保持構造も従来と比べて簡単とすることができ、部品点数の削減を図ることができる。

前記プリント基板をケースに収容し、該ケースに前記蓋の周壁を結合しており、該蓋の上壁に前記アンテナを固定している。
前記蓋は四角形状とし、該蓋に固定されるアンテナは、蓋の４辺に沿わせて四角枠状とし、蓋の面積を最大限に利用して、４方向からの無線信号を受信できるようにしていることが好ましい。該蓋に固定された部分からアンテナをプリント基板側に向けて垂下するように屈曲し、その先端に前記雄端子部を一体的に設けている。

前記のように、プリント基板から立設する前記雌端子材の電気接触部は、音叉状または内部に弾性片を設けたボックス状として、該電気接触部に連続する回路接続部をプリント基板の導体部に穿設した端子孔に挿入して半田接続している。
該アンテナの雄端子部と嵌合接続する雌端子材は、プリント基板の導体に接続する他の端子材の半田付け工程で同時に半田接続しておくことができ、アンテナと導体とを直接半田付けする工程を無くすことができる。

本発明の車載用の無線装置は、車両に装着されたタイヤの空気圧監視用の送信機からの無線信号を受信するものとして好適に用いられる。

上述したように本発明によれば、アンテナと無線回路との電気的接続は、アンテナの先端に一体的に形成したタブ状の雄端子部と、プリント基板の無線回路に接続して立設した雌端子材とを雌雄嵌合して電気接続によってなされるため、経年使用や車両振動の影響下においても安定した電気的接続を確保し続けることができ、電気的接続の信頼性を高めることができる。
また、アンテナと無線回路との安定した電気的接続は、前記蓋を前記ケースに嵌め合わせると同時に行える。かつ、組立時や組立後の検査でやり直す必要が生じた場合には、アンテナと無線回路とは端子を雌雄嵌合しているだけであるため、蓋を外して端子接続を簡単に解除でき、やり直しを簡単に行うことができる。
さらに、アンテナは蓋に設けた溝に無理入れして嵌合保持して固定しているため、アンテナを保持する別部材を蓋に取り付ける必要はなく、部品点数および組付工数を削減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は、本発明の第一実施形態に係る車載用の無線装置１０を示す。
図１に示すように、ユーザが所有するリモートキーレスエントリー用の携帯機５１からの無線信号を受信する無線装置１０を自動車５０のインスツルメントパネルに装着している。

前記無線装置１０は、プリント基板１２を収容固定したケース１１と、金属線材からなるアンテナ２０を固定した蓋１８とを備え、アンテナ２０をプリント基板１２上に形成した導体からなる無線受信回路１３と接続し、携帯機５１からの無線信号をアンテナ２０で受信し、受信した無線信号をプリント基板１２の無線受信回路１３に伝達している。
前記無線受信回路１３はプリント基板１２に実装した無線ＩＣ１４と接続し、該無線ＩＣ１４で処理した信号を基板実装コネクタ１５を介してワイヤハーネスと接続し、該ワイヤハーネスをドア開閉制御手段と接続している。

前記ケース１１および蓋１８は樹脂成形品からなる矩形状のボックスとし、上面開口の四角枠形状のケース１１内にプリント基板１２を収容固定し、該ケース１１の上面開口を前記蓋１８の上壁１８ａで閉鎖している。ケース１１の周壁１１ａと蓋１８の周壁１８ｂとの間にはロック結合する係止部（図示せず）を設けている。

前記蓋１８は誘電体からなる樹脂で成形しており、図４に示すように、上壁１８ａの内面にアンテナ保持用の溝１９を凹設している。該溝１９は蓋１８の４辺に沿った四角枠状としている。

蓋１８に固定するアンテナ２０は金属製で断面矩形状の細長い板材からなり、図４に示すように、蓋１８の上壁１８ａの溝１９に内嵌固定する水平部２１と、該水平部２１の一端よりケース１１側へと屈曲して垂下させた垂直部２２と、該垂直部２２の先端を偏平に加工して形成したタブ状の雄端子部２３とからなる。
前記アンテナ２０の水平部２１は蓋１８の溝１９に嵌合する四角枠状に屈曲し、４方向の指向性を付与し、その一端から前記垂直部２２を屈曲して連続させている。
アンテナ２０と溝１９の断面形状は、溝１９にアンテナ２０を無理入れして内嵌できるように設定し、嵌合するだけで溝１９内にアンテナ２０を安定して固定できるようにしている。

プリント基板１２の表面の無線受信回路１３を形成する導体の一端を、前記アンテナ２０の雄端子部２３と対向位置に設け、当該位置にアンテナ２０の雄端子部２３と雌雄嵌合接続する音叉端子からなる雌端子材１６を立設している。

前記音叉状の雌端子材１６は、図３に示すように分岐した両側部１６ａの先端に近接方向に突出させた当接部１６ｂを備えた電気接触部１６ｃと、該電気接触部１６ｃの両側部１６ａを連結した基部から突設したピン状の回路接続部１６ｄを備えている。該回路接続部１６ｄは前記プリント基板１２の無線受信回路１３に穿設した端子孔１７に挿入し、半田Ｈで固着して無線受信回路１３と電気接続している。

前記プリント基板１２を収容固定したケース１１に蓋１８を被せて組みつける工程で、プリント基板１２から突設した雌端子材１６に対して、蓋１８の上壁１８ａの内面から垂下したアンテナ２０の雄端子部２３は図３に示すように嵌合接続される。即ち、雌端子材１６の電気接触部１６ｃの両側部１６ａの間のスロットに上方からアンテナ２０の雄端子部２３が挿入し、当接部１６ｂで電気接続がなされる。

前記構成からなる無線装置１０では、アンテナ２０と無線受信回路１３との電気的接続が、アンテナ２０の雄端子部２３と無線受信回路１３に接続した雌端子材１６との雌雄嵌合接続により確保されるため、経年使用や車両振動に起因する接続箇所の位置ずれ等を防止でき、接続信頼性を高めることができる。
さらに、このアンテナ２０と無線受信回路１３との電気的接続は、ケース１１に蓋１８を被せて嵌め合わせる工程で行われ、他の作業を必要としない。即ち、金属線材からなるアンテナ自体を、プリント基板１２の無線受信回路１３を形成する導体に直接に半田付けする必要はなく、プリント基板１２の導体と接続する他の端子材や実装部品の半田付け工程時に、前記雌端子材１６を半田付けしておくことができる。
また、蓋１８に固定するアンテナ２０は、蓋１８に設けた溝１９に嵌合するだけで固定できるため、蓋１８やプリント基板１２側にアンテナ２０を固定する部品を設置する必要がない。従って、無線装置１０の小型化を図ることができるうえ、部品点数の削減および作業性の向上を図ることができる。

図５（Ａ）（Ｂ）に雌端子材１６の変形例を示す
図５（Ａ）は参考変形例を示し、半田付け不要のプレスフィット端子とし、プリント基板１２の端子孔１７の内周面に導体と連続した導電層１３ａを設けておき、圧入時に弾性変形する回路接続部１６ｄを端子孔１７に圧入するだけで電気接続される構成としている。
図５（Ｂ）では、雌端子材１６の回路接続部１６ｄを２股状に分岐させておき、無線受信回路１３の導体表面に半田Ｈで表面実装タイプとしている。

図６は本発明の第二実施形態を示し、前記第一実施形態の音叉状の雌端子材１６に替えて、電気接触部１６ｃを四角枠１６ｈの先端より弾性舌片１６ｋを四角枠１６ｈ内に折り返した形状とし、アンテナ２０のタブからなる雄端子部２３を四角枠１６ｈに挿入して弾性舌片１６ｋと電気接続する構成としてもよい。
その他の構成は前記第一実施形態と同一構成としている。

図７（Ａ）（Ｂ）は本発明の参考実施形態を示し、金属線材からなるアンテナ２０の蓋１８への固定方法を前記第一実施形態と異ならせている。
詳しくは、アンテナ２０の水平部２１を蓋１８の成形時に上壁１８ａにインサート成形で埋設し、垂直部２２および雄端子部２３を上壁１８ａから下方に突出させている。その他の構成は前記第一実施形態と同一構成としている。

図８は本発明の第三実施形態を示し、無線装置１０は、自動車５０のタイヤに装着されたタイヤの空気圧監視用の送信機（ＴＰＭＳセンサ）５６Ａ〜５６Ｄからの無線信号を受信するものである。

詳しくは、自動車５０に取り付けられている前後、左右の４輪の各タイヤ５５にはタイヤ空気圧を検知するＴＰＭＳセンサ５６Ａ〜５６Ｄを装着し、これらＴＰＭＳセンサ５６Ａ〜５６Ｄからの検出信号を受信する無線装置１０Ａ〜１０Ｄをタイヤ近傍のタイヤハウスに装着している。これら各無線装置１０Ａ〜１０Ｄで受信されたＴＰＭＳセンサの検出値は車両内に配索されるハーネス５８Ａ〜５８Ｄを介して空気圧監視用ＥＣＵ５９に送信している。
本実施形態における無線装置１０は、前記第一実施形態の無線装置１０と同一構成としているが、前記第二実施形態に係る無線装置１０と同一構成としてもよいことは言うまでもない。

本発明の第一実施形態に係る無線装置を含むシステム全体を説明する斜視図である。 第一実施形態に係る無線装置を示す分解斜視図である。 アンテナの雄端子部とプリント基板側の雌端子材との接続部の拡大図である。 図２に示す蓋へのアンテナの固定構造を示し、（Ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は、プリント基板への音叉状の雌端子材の他の取付方法を示す断面図である。 本発明の第二実施形態の要部を示す側面図である。 （Ａ）（Ｂ）は、本発明の参考実施形態の要部を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る無線装置を含むシステム全体を説明する斜視図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０ 無線装置
１１ ケース
１２ プリント基板
１３ 無線受信回路
１６ 音叉状の雌端子材
１８ 蓋
１９ 溝
２０ 金属線材からなるアンテナ
２３ 雄端子部

Claims (3)

1. 無線回路を備えたプリント基板と、
   前記プリント基板に被せる上壁と周壁とからなる樹脂製の蓋と、
   前記蓋の内面に設けた溝に無理入れして内嵌して保持する金属線材からなるアンテナと、
   前記蓋の固定部から前記プリント基板の無線回路へと突出する前記アンテナの先端を偏平形状として設けたタブ状の雄端子部と、
   前記アンテナの雄端子部と対向させて前記プリント基板の無線回路の導体と半田接続して立設し、前記アンテナの雄端子部と着脱自在に雌雄嵌合して電気接続する雌端子材を備え、前記アンテナのタブ状の雄端子部と雌雄嵌合させる前記雌端子材の電気接触部は音叉状または内部に弾性片を設けたボックス状としていることを特徴とする車載用の無線装置。
2. 前記プリント基板をケースに収容し、該ケースに前記蓋の周壁を結合しており、該蓋の上壁に前記アンテナを固定している請求項１に記載の車載用の無線装置。
3. 車両に装着されたタイヤの空気圧監視用の送信機からの無線信号を受信するものである請求項１または請求項２に記載の車載用の無線装置。

Images