JP5044695B2 - 車載用の電気接続箱 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用の電気接続箱に関し、詳しくは、自動車に搭載した電気接続箱内に無線受信機能を備えたものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車のドアの解錠および施錠を、キー穴にキーを差し込むことなく行えるリモートキーレスエントリシステムが提供されている。
該システムは、乗員が携帯する送信用のリモートキーや送受信用のスマートキーを用い、これらキーから送信する信号を無線受信機で受信し、受信した信号を無線受信機に接続したワイヤハーネスを介して、ドアロック制御部を含むボディ用電子制御ユニットに送信し、該ボディ用電子制御ユニットでドアロック機構を自動制御して、ドアの解錠および施錠を行っている。
あるいは、ワイヤハーネスによる接続を無くす場合には、図１２に示すように、無線受信機１００のケース内部にドアロック用電子制御基板１０１および、該ドアロック用電子制御基板１０１に接続したアンテナ１０２を収容し、該無線受信機１００を電気接続箱１０３上に搭載し、コネクタ接続している。
【０００３】
また、アンテナを備えた無線受信機能を機能収容部（電気接続箱に相当する）内に収容したものとして、特開２００１−３１５５９１号公報（特許文献１）が提供されている。
該特許文献１に記載の機器収容部２００は、図１３（Ａ）に示すように、所謂、電気接続箱に相当し、ワイヤハーネスと接続されるバスバーやリレー、ヒューズ、ヒュージブルリンク等が収容されている。かつ、機器収容部２００内に、図１３（Ｂ）に示すように統合ＥＣＵ２０１が収容され、統合ＥＣＵ２０１は中央回路基板２０２上に配置し、該中央回路基板２０２の一辺の周縁の一側部に、キーレススイッチ切換信号検出用のキーレスアンテナ２０３が配置されている。このキーレスアンテナ２０３を用いてドアロック状態を判断する、と記載されている。
前記キーレスアンテナ２０３については詳細な記載は無いが、図示から判断すると、中央回路基板の一辺の側端縁に沿った直線状の金属板と認められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１５５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電気接続箱からなる機能収容部２００は、その内部にドアロック制御部を有するボディ用電子制御部を含む統合ＥＣＵを収容し、かつ、該統合ＥＣＵの基板の周縁にキーレアンテナ２０３を配置している。よって、従来のアンテナを備えた無線受信機とワイヤハーネスやコネクタを介してドアロック用電子制御ユニットとを接続する必要はない。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のキーレスアンテナ２０３は、電気接続箱の一側部に収容した統合ＥＣＵ２０１の中央回路基板２０２の一辺の一側部に配置されているだけであるため、その長さは短く、リモートキーやスマートキーからの送信信号を受信するのに十分な長さとなっていないと認められる。即ち、キーレスアンテナ２０３の長さＬを、受信電波の波長λの好ましくは、約λ／２以上、少なくともλ／４以上（約２０〜２５ｃｍ）は必要である。よって、図１３（Ｂ）のキーレスアンテナ２０３の長さが２０〜２５ｃｍとすると、電気接続箱の全体が非常に大型化（全長が約１００ｃｍ）することとなり、搭載スペースが自動車に搭載できる電気接続箱としては不適なものとなる。
【０００７】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、電気接続箱を大型化することなく、該電気接続箱内に収容するアンテナの長さを、アンテナ利得が得られる長さと出来るようにすることを課題としている。
課題を解決するための手段
［０００８］
前記課題を解決するため、本発明は、車載用の電気接続箱のケース内部に、無線受信回路を備えた基板と、該基板の無線受信回路と一端を接続してケース内部に突出したアンテナを備え、
前記アンテナは前記無線受信回路に一端を接続する金属棒、または前記基板の下部あるいは上部に配置した絶縁板上で外周部に延在させて固定しているバスバーからなり、該バスバーの一端側を前記プリント基板側へ屈曲させ、その先端を前記無線受信回路に直接に接続し、または前記バスバーの一端に中継用金属棒を接続し、該中継用金属棒を前記無線受信回路に接続しており、
前記金属棒またはバスバーからなるアンテナを屈曲させて、前記ケースの外周壁の内面に沿って配置し、かつ、前記絶縁板上には車載電装品に給電する分岐接続回路用のバスバーも固定していることを特徴とする車載用の電気接続箱を提供している。
［０００９］
前記アンテナは前記無線受信回路と接続する部分は前記ケースの隅部に垂直方向に配置し、該垂直方向の下端を屈曲して水平方向に延在している。
前記のように、無線受信回路と接続させて垂直方向に配置するアンテナ部分をケースの隅部に位置させると水平方向の延在部の長さを長くでき、アンテナの屈曲部分を減少することができる。
［００１０］
本発明では、電気接続箱に収容する電子制御用の基板の側縁の一部にアンテナを配置するのではなく、該基板の無線受信回路に一端を接続した金属棒またはバスバーでアンテナを形成し、電気接続箱のケース外周壁の内面に沿って設けてアンテナを配置し、アンテナ長さをアンテナ利得が得られる長さとしている。
かつ、ケースの外周壁の内面に沿って位置はデッドスペースとなっている場合が多く、かつ、ケースの外周壁の内面に沿ってアンテナを配置できるスペースを設けるだけであるため、電気接続箱の外形は殆ど増加せず、電気接続箱が大型化しない。
さらに、アンテナをケースの外周壁の内面に沿って配置すると、性能設計上、リレー、ヒューズ、バスバー等の搭載部品と距離をあけることが必要となった時、ケースのサイズの増大を押さえ、より小型に設計することができる。
【００１１】
本発明の無線受信回路を設けた基板およびアンテナを備えた電気接続箱は、自動車に搭載されるジャンクションボックスとしていることが好ましい。
ジャンクションボックスは、自動車に搭載される電装品に対する電源分配を行い、各電装品に接続する分岐回路を設けているものであり、自動車に搭載される電気接続箱の中で最も大型の電気接続箱となっている。
よって、この大型の電気接続箱からなるジャンクションボックスのケースの外周縁の長さも大きく、ジャンクションボックスのケース外周縁に沿ってアンテナを収容すると、アンテナを十分な長さとすることができると共に、該アンテナの直線部の長さを大とでき、アンテナ利得を改善することができる。
【００１２】
前記金属棒からなるアンテナの水平方向部は、前記ケースの外周壁の内面に沿って設けた溝状のアンテナ載置部に載置して配置し、または前記外周壁の内面から突設したアンテナ把持部で把持して配置している
このように、電気接続箱のケースの外周縁を利用して金属棒からなるアンテナを保持することができる。
【００１３】
アンテナを前記バスバーで形成する場合は、絶縁板上で外周部に延在させて前記ケースの外周壁の内面に沿って配置している。この絶縁板上には車載電装品に給電する分岐接続回路用のバスバーも固定している。
【００１４】
電気接続箱内に収容するバスバーは、銅合金等の導電性金属板を所要パターンで打ち抜くと共に加締め孔も打ち抜き加工しており、その後、タブを折り曲げ加工して形成している。該バスバーは、絶縁樹脂板からなる絶縁板の上面に設けたリブを前記加締め孔に挿入し、加締め加工して絶縁板上にバスバーを固定している。
板状アンテナとして利用するバスバーは、導電性金属板をパターンで打ち抜く際に、同時に打ち抜いて設け、その後、回路部と切断してもよい。あるいは、回路パターン部分とは別に、他の導電性金属板で板状アンテナとするバスバーを設けておき、該バスバーに加締め孔をあけて、絶縁板上に加締め固定してもよい。
このように、絶縁板上に固定しているバスバーをアンテナとして用いると、電気接続箱内にアンテナ配置用の特別のスペースを設ける必要はなく、電気接続箱が大型化しない。また、バスバーは絶縁板上に加締め固定されているため、該アンテナとするバスバーを固定するための止め具も不要となる。
【００１５】
前記バスバーと接続した中継用金属棒または前記金属棒の一端と前記基板の無線受信回路の一端とを、半田付けで接続している。
即ち、基板には前記無線樹脂回路に先端部にスルーホールを設け、該スルーホールにアンテナとなる金属棒、または、バスバーと半田または溶接で接続する中継用金属棒の先端を挿入して半田接続している。
【００１６】
バスバーを加締め固定した絶縁板を複数組積層した積層体を前記基板と隙間を空けて配置し、前記積層体のうち前記基板と対向する絶縁板上のバスバーを前記アンテナとし、該アンテナとするバスバーの屈曲させた一端をタブ状端子とする一方、前記無線受信回路に接続した端子を前記プリント基板に実装したコネクタ内に挿入し、該コネクタに前記バスバーのタブ状端子を挿入して嵌合接続している。
【００１７】
前記無線受信回路を備えた基板は、ライト、ドアロック、ワイパ、室内灯、パワーウインドのうち少なくとも１つの車両搭載機器を制御するボディ用電子制御ユニットのプリント基板と共用していることが好ましい。
即ち、電気接続箱の内部に収容するプリント基板は、ドアロック制御部に限らず、他のライト、ワイパ等のボディ系電子制御部を備えたものとすると、前記特許文献１と同様に、多数の電子制御ユニットを車両内部に分散配置する必要がなくなる。かつ、前記ジャンクションボックスからなる電気接続箱では、前記ドアロック、ライト、ワイパ等のボディ系電子制御部で制御する各機器への駆動電源の分配を行っているため、これらの駆動電源の供給制御を前記プリント基板に設けた各制御部からの信号により直接行うことができる。
［００１８］
また、本発明は、車載用の電気接続箱のケース内部に、無線受信回路を備えた基板と、該基板の無線受信回路と一端を接続してケース内部に突出したアンテナを備え、
前記アンテナは前記無線受信回路に一端を接続する金属棒、または前記基板の下部あるいは上部に配置した絶縁板上に固定しているバスバーからなり、該バスバーの一端側を前記プリント基板側へ屈曲させ、その先端を前記無線受信回路に直接に接続し、または前記バスバーの一端に中継用金属棒を接続し、該中継用金属棒を前記無線受信回路に接続しており、
前記金属棒またはバスバーからなるアンテナは、断面四角枠形状の前記ケースの少なくとも二辺の外周壁内面に沿って屈曲させて延在させ、該アンテナの屈曲角度を９０度以下とし、かつ、
前記アンテナの全長は、受信する電波の波長λに対して０．９×λ／４以上としている車載用の電気接続箱を提供している。
［００１９］
アンテナは曲げが少ない程、アンテナ利得が低下しないため、前記のように、アンテナを屈曲させる必要がある場合には屈曲角度を９０度以下としている。
また、アンテナは受信する電波の波長λに対して０．９×λ／４以上の全長を有するようにして、アンテナ利得を高めている。
アンテナは樹脂成形品からなるケースの外周壁の内面に沿って配置しているため、樹脂製のケース外周壁が誘電体として機能し、アンテナをケース外周壁に近づけると共振周波数（ｆｎ）が減少し、それに伴いアンテナが受信する電波の波長λに対する全長を短縮でき、従来必要とされていたλ／４以上より若干短い前記０．９×λ／４以上とすることができる。かつ、ケース成形材料となる樹脂の種類に応じて共振周波数が更に減少してアンテナ全長を短くできる。
［００２０］
電気接続箱内への収容する電気部品が多いため電気接続箱が大型となり、その一辺の長さが前記０．９×λ／４以上であれば、板状アンテナとするバスバーあるいは前記金属棒はケースの一辺に沿わせた直線状としている。
しかしながら、電気接続箱の一辺の長さが前記０．９×λ／４未満であれば、アンテナとするバスバーあるいは前記金属棒は、ケースの周壁内面に沿った位置で絶縁板上に二辺〜四辺に沿うように屈曲して設け、アンテナ利得が得られる長さとしている。
前記絶縁板の周縁に配置するアンテナとなるバスバーに囲まれた絶縁板上の内部には、前記のように、電装品への給電用の分岐接続回路用のバスバーを固定し、絶縁板上のスペースを有効利用している。その際、分岐接続回路用のバスバーとアンテナとするバスバーとの間で電波の干渉が発生しないように、１０〜３０ｍｍ程度離して配置し、空気絶縁部を設けておくことが好ましい。
【００２１】
前記アンテナは、乗員が携帯するリモートキーまたはスマートキーからの送信信号の受信用として最適であるが、タイヤに装着したタイヤセンサから検出信号の受信用として好適に用いられる。
【００２２】
本発明は、さらに、前記車載用の電気接続箱に収容したアンテナを提供している。
即ち、本発明のアンテナは、電気接続箱のケース内部において、該ケースの外周壁の内面に沿って配置される金属棒からなるアンテナであり、該アンテナは該ケース内部に収容したプリント基板の無線受信回路と接続されるものである。
【発明の効果】
【００２３】
上述したように、本発明では、電気接続箱の内部にアンテナを収容し、該アンテナを電気接続箱のケースの外周壁の内面に沿って配置しているため、ケースを大型化することなくアンテナの長さをアンテナ利得が得られるのに十分な長さとすることができる。このように、アンテナ設置スペースを配慮することなく電気接続箱に利得の大きいアンテナを収容することができる。
また、電気接続箱内に収容する絶縁板上に固定したバスバーをアンテナとして利用すると、アンテナをケース外周壁に保持する必要はなく、アンテナとして用いるバスバーの長さを絶縁板上で所要の長さとすることが簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の電気接続箱を示す斜視図である。
【図２】前記電気接続箱の内部構成を示す概略図である。
【図３】前記電気接続箱内に収容するアンテナの配置形態を示す要部斜視図である。
【図４】アンテナと電気接続箱の外周壁との距離とアンテナ長さの短縮率の関係を示すグラフである。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第１実施形態の変形例を示す概略図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は第１実施形態の他の変形例を示す図面である。
【図７】本発明の第２実施形態の電気接続箱を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）はプリント基板の斜視図である。
【図８】第２実施形態の断面図である。
【図９】（Ａ）は第２実施形態の板状アンテナとするバスバーの配置形態を示す断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】第３実施形態の要部を示す図面である。
【図１１】第４実施形態を示す斜視図である。
【図１２】従来例を示す概略斜視図である。
【図１３】（Ａ）（Ｂ）は他の従来例を示す図面である。
【図１４】アンテナの屈曲角度を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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３に第１実施形態を示す。
図１に示す電気接続箱１は自動車に搭載するジャンクションボックスからなる。
電気接続箱１のケース２は、図１に示すようにロアカバーとアッパーカバー（図示せず）を被せて結合している。ケース２は断面略長方形で、ケース２の外周壁２ａの長尺側の長さＬ１は２００ｍｍとしている。また、短尺側の外周壁２ａの長さＬ２は１００ｍｍとしている。
【００２６】
ケース２の内部には、図２に概略的に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈと接続するバスバー３と絶縁板４とからなる積層体５をケース２の下層部に収容している。ケース２の一側部には、積層体５の上部にリレー基板６を配置し、該リレー基板６に基板実装リレー７を搭載している。該基板実装リレー７を搭載したリレー基板６の上部に、統合ボディ用ＥＣＵのプリント基板１０を配置している。ケース２の他側部には、前記積層体５のバスバー３と接続するリレー、ヒューズおよびコネクタの収容部８を設けている。
【００２７】
前記プリント基板１０は、図１に示すようにケース２の上壁２ｂから突設した支柱部２ｃの上端に搭載し、プリント基板１０の周縁をボルトまたはビスで固定している。よって、プリント基板１０はケース２の上壁２ｂより高さＬ３（５〜５０ｍｍ）で突出している。
【００２８】
プリント基板１０にドアロック制御部１１となる回路を設けると共にＩＣチップ１３を実装している。該ドアロック制御部１１として、リモートキーからの受信回路１２を備え、該受信回路１２一端をプリント基板１０の一辺縁の外側隅部に設けて、アンテナ２０と接続する給電部１２ａとしている。該受信回路１２と接続したＩＣチップ１３に送信回路１４を接続し、該送信回路１４をプリント基板１０の他辺の下面に実装したコネクタ１５と接続している。
【００２９】
前記コネクタ１５は、ケース２の内部に収容したリレー基板６の回路および積層体５のバスバー３と接続した端子を収容しているコネクタ（図示せず）と嵌合している。これにより、前記送信回路１４もリレー基板６の回路およびバスバー３と接続している。バスバー３は前記のようにケース２の他側に配置したコネクタと接続し、該コネクタをワイヤハーネス端末のコネクタと接続し、該ワイヤハーネスをドアロック駆動部と接続している。該構成とすることで、ドアロック駆動部をドアロック制御部１１により制御することができる。
【００３０】
前記プリント基板１０には、前記ドアロック制御部１１と共に、ライト、ワイパ、室内灯、パワーウインド等のボディ系機器の制御部も設け、リレー基板６およびバスバー３と接続している。
【００３１】
前記プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａにはスルーホールを設け、該スルーホールに金属棒からなるアンテナ２０の一端を挿入して半田付けで接続している。なお、半田付けに代えて溶接もしくはコネクタ接続でもよい。
該アンテナ２０は、図１および図２に示すように、給電部１２ａと接続した上端から下向きに高さＬ３だけ下降させ、ケース２の外周壁２ａの上端側内面に沿って形成した図３に示すアンテナ配置部２ｄに到達させ、該到達位置で９０度以下の角度で傾斜させて水平方向に屈曲している。該アンテナ２０の下向き垂直部２０ａの下端の屈曲部２０ｂは、ケース２の長尺方向の外周壁２ａの一端側に近接した箇所に位置する。
【００３２】
前記アンテナ配置部２ｄは、アンテナ２０の屈曲部２０ｂから水平方向に延在する水平部２０ｃを上方から挿入できる溝としている。該溝からなるアンテナ配置部２ｄにアンテナ２０を挿入すると、アンテナ２０は溝内に位置決め保持できるようにしている。
アンテナ配置部２ｄはケース２の長尺方向の外周壁２ａの内面に沿って形成しているため、その長さは約２００ｍｍであり、該アンテナ配置部２ｄに配置するアンテナ２０の水平部２０ｃの長さをＬ４とし、該水平部を含むアンテナ長さＬ４＋Ｌ３を、受信する電波の波長λに対して、０．９×λ／４以上とすることができる。
【００３３】
前記電気接続箱１におけるアンテナ２０の組み付けは、プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａにアンテナ２０の垂直部２０ａの上端を接続した状態でケース２の内部に組みつける。其の際、アンテナ２０は予め垂直部２０ａの下端を屈曲して水平部２０ｃを水平方向に延在させる。
プリント基板１０をケース２の支柱部２ｃの上端に固定すると、アンテナ２０の垂直部２０ａはケース２の外周壁２ａの長尺側の一端側に近接した位置に垂下し、下端の屈曲部２０ｂはケースの外周壁２ａの内面に沿って形成したアンテナ配置部２ｄに嵌まり込む。この状態で水平部２０ｃをアンテナ配置部２ｄ内に挿入するだけで、ケース２に簡単に取り付けることができる。
【００３４】
前記のように、本発明の電気接続箱１では、ケース２の外周壁２ａの内面に沿って形成したアンテナ配置部２ｄにアンテナ２０を嵌合して配置しているため、アンテナ２０の長さをλ／４以上とすることができ、アンテナ２０の利得を低減することなく、ケース２の内部に収容することができる。
また、プリント基板１０に設けた受信回路１２の給電部１２ａに接続するアンテナ２０の垂直部２０ａはケース２の外周壁２ａの隅部に位置し、水平部２０ｃも外周壁２ａの内面に沿って配置される。よって、ケース２の内部に収容するリレー基板６やバスバー３と離れた位置になり、これらから発生するノイズの影響を最小限とすることができる。
かつ、ケース２の外周壁２ａの内面に沿ってアンテナ２０を配置するため、ケース内部にアンテナ配置用のスペースを設ける必要はなく、ケース２の全体容積をアンテナ配置用に増大する必要はない。
【００３５】
前記金属棒からなる長さＬのアンテナ２０と樹脂成形品からなるケースの外周壁内面との距離に応じて発生する共振周波数（ｆｎ）について測定し、共振周波数の波長λｎを算出し、かつ、アンテナとして必要な長さとされている４Ｌ／λｎに対する短縮率を求めた。
前記ケースはポリプロピレンからなる。
前記アンテナ２０とケース外周壁内面との距離、共振周波数ｆｎ、共振周波数における電波の自由空間波長λｎから計算したアンテナ長さλｎ／４、およびアンテナ長さＬの前記共振時のアンテナ長さλｎ／４に対する比率４Ｌ／λｎをアンテナの短縮率として下記の表１および図４に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１に示すように、アンテナ２０とケース外周壁内面との距離が短い程、共振周波数（ｆｎ）は下がり、波長（λｎ）は長くなり、アンテナ長さＬのλｎ／４に対する比率は減少する。よって、従来はアンテナ長さはλ／４が必要とされていたが、０．９×λ／４以上であればよく、周波数を３１５ＭＨｚにした場合には、従来の必要長さとされるアンテナ長さ２２〜２５ｃｍを２１〜２４ｃｍと短くできることが確認できた。
【００３８】
前記のように、アンテナの長さを短くできるのは、樹脂製のケース外周壁が誘電体として作用し、該誘電体からなる外周壁にアンテナを近づけると共振周波数が下がり、それに伴い、アンテナ長さを短縮できると認められる。よって、ケースを成形する樹脂の種類に応じて、アンテナ長さの最短長さを、０．９×λ／４より更に短い（０．５〜０．８）×λ／４とすることも可能であると認められる。
このように、電気接続箱内でケース外周壁に沿ってアンテナを配置することにより、アンテナ長さを従来より短くしてもアンテナ利得を得ることができる利点も有する。
【００３９】
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に第１実施形態の変形例を示す。
図５（Ａ）に示す第１変形例では、ケース１の外周壁２ａの短尺側の内面に沿ってアンテナ配置部２ｄ−１を設け、長尺側のアンテナ配置部２ｄと連続させている。
一方、アンテナ２０も前記水平部２０ｃの先端よりさらに９０度以下の角度で傾斜させて水平方向に屈折した延長部２０ｄを設け、アンテナ２０をＸ、Ｙ、Ｚ方向に屈曲した三次元形状としている。該アンテナ２０の延長部２０ｄはアンテナ配置部２ｄ−１にはめ込んで配置している。
このように、アンテナ２０の長さをさらに長くすると、アンテナ２０の指向性および利得を高めることができる。
【００４０】
図５（Ｂ）に示す第２変形例では、第１変形例と同様にアンテナ２０に延長部２０ｄを設けている。該第２変形例では、ケース２の外周壁２ａの短尺側の内面に沿ってコネクタ収容部を設け、アンテナ配置部を設けることが難しいため、ケース２の内部に配置している。このケース内部に配置するアンテナ２０の延長部２０ｄの下方には、空間をあけてヒューズ、リレー等の収容部が位置するが、これら収容部にプラグイン接続するヒューズおよびリレーと干渉しないようにしている。
【００４１】
図５（Ｃ）に示す第３変形例では、アンテナ２０の水平部２０ｃの先端を上向きに屈曲させて第１延長部２０ｄを設け、該第１延長部２０ｄの上端を水平方向に屈曲させて第２延長部２０ｅを設けている。
アンテナ２０の第２延長部２０ｅは、ケース２に被せるアッパーカバー３０の外周壁３０ａの内面に沿って配置し、第２延長部２０ｅをアッパーカバー３０の上壁の内面に設けたアンテナ配置部３０ｂに嵌合している。
【００４２】
前記図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の変形例は、電気接続箱のケースの外周壁の一辺の長さが短い場合、即ち、電気接続箱が小型である場合に適した構成となり、アンテナの設置スペースを設けるために、電気接続箱を大型化する必要はない。
【００４３】
図６（Ａ）（Ｂ）に第１実施形態の第４変形例を示す。
第４変形例では、ケースの外周壁３０ａの内面に沿って配置するアンテナ２０を、ケース３０の外周壁３０ａに溝状のアンテナ配置部を設ける代わりに、外周壁３０ａの内面から間隔をあけてＬ形状の保持部３０ｘを突設し、該保持部３０ｘと外周壁３０ａの内面との間にアンテナ２０を挿入して挟持している。保持部３０ｘの上端は外周側３０ａへ突出させてアンテナ２０が抜け出せないようにしている。
【００４４】
図７乃至図９に第２実施形態を示す。
第２実施形態では、アンテナ専用の金属棒を用いず、電気接続箱１内に収容するバスバーの１つを板状アンテナとして利用し、該板状アンテナとするバスバー４０の一端を中継用金属棒２０−Ａと接続し、該中継用金属棒２０−Ａを前記プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａと接続している。
第１実施形態と同一部材は同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
ケース２の内部には、図７に概略的に示すように、ワイヤハーネス（図示せず）の端末のコネクタとコネクタ接続されるバスバー３を絶縁板４上に加締め固定したものを複数組積層した積層体５をケースの下層部に収容している。最上層のバスバー３Ａの上方の一方側に、統合ボディ用ＥＣＵのプリント基板１０を配置している。該プリント基板１０は第１実施形態と同様に、ケース２の上壁２ｂの上部内面から突設した支持枠で支持して搭載し、プリント基板１０はケース２の上壁２ｂより高さＬ３（５〜５０ｍｍ）で突出している。
【００４６】
前記プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａに設けたスルーホールにアンテナとする中継用金属棒２０−Ａの上端を挿入して半田付けで接続している。
該アンテナとする中継用金属棒２０−Ａは、図７に示すように、給電部１２ａと接続した上端から下向きに高さＬ３だけ突出させている。
前記中継用金属棒２０−Ａの下端は、前記積層体５の最上層のバスバー３Ａのうち、絶縁板４の外周縁に沿って配置し、ケース２内の隅部まで延在させたバスバー４０の先端部と半田付けで接続し、該バスバー４０を板状アンテナとして用いている。
【００４７】
前記積層体５を構成する各組のバスバー３と絶縁板４とは、図９（Ａ）に示すように、導電性金属板を回路パターンに沿って打ち抜き加工すると共に加締め孔３ｈを設けた後に、タブを折り曲げ加工したものであり、絶縁板４に設けた加締めリブ４ｒを加締め孔３ｈに挿入して加締め、これにより、バスバー３を絶縁板４上に固定している。
前記絶縁板４はケース２の内部の水平断面と略同等な形状とし、ケース２の内部で水平方向全面にわたって配置される。
【００４８】
前記最上層のバスバー３Ａも絶縁板４上に加締め固定している。該バスバー３Ａのうち、前記板状アンテナとして用いるバスバー４０は絶縁板４の二辺の外周縁の全長に沿った位置に、水平方向でＬ形状に屈曲させて配置している。よって、該板状アンテナとするバスバー４０の全長は３００ｍｍ程度となる。さらに、該バスバー４０と接続する前記中継用金属棒２０−Ａの長さが５〜５０ｍｍとしているため、板状アンテナとなるバスバー４０と中継用金属棒２０−Ａを含めたアンテナ部分の長さは３０５〜３５０ｍｍとなる。よって、アンテナの長さを０．９×λ／４以上とすることができる。
【００４９】
該絶縁板４上に固定したバスバー３Ａは、前記外周に沿って配置する板状アンテナとするバスバー４０以外に、車載電装品への給電用の分岐接続回路部３１も絶縁板４の中央領域から他方の二辺に沿った位置に設けている。前記板状アンテナとするバスバー４０と隣接する前記分岐接続回路部３１のバスバーとの間には１０〜３０ｍｍの隙間Ｓを空けている。
【００５０】
前記のように、第２実施形態では、ケース２の外周壁２ａの内面に沿って配置する絶縁板４上のバスバー４０を板状アンテナとして用いているため、アンテナの長さを０．９×λ／４以上とすることができ、アンテナの利得を低減することなく、ケース２の内部に収容することができる。
また、プリント基板１０に設けた受信回路１２の給電部１２ａに接続する中継用金属棒２０−Ａの垂直部２０ａをケース２の外周壁２ａの隅部に位置して前記板状アンテナとなるバスバー４０の一端と接続している。よって、ケース２の内部に収容するリレーや他のバスバーと離れた位置になり、これらから発生するノイズの影響を最小限とすることができる。
かつ、ケース２の外周壁２ａの内面に沿って配置するバスバー４０を板状アンテナとして利用しているだけであるため、ケース内部にアンテナ配置用のスペースを設ける必要はなく、ケース２の全体容積をアンテナ配置用に増大する必要はない。さらに、板状アンテナとするバスバー４０は絶縁板４に他のバスバー３と同様に加締め固定されるため、アンテナを固定する止め具も不要となる。
【００５１】
図１０に第３実施形態を示す。
第３実施形態では、中継用金属棒を別体とせず、前記板状アンテナとするバスバー４０の一端を屈曲させて立て上げて中継部４０ｘを形成し、該中継部４０ｘの先端を屈曲させてタブ状の端子部４０ｔを設けている。
一方、プリント基板１０の受信回路１２の先端の給電部１２ａには端子３５を接続し、該端子３５をプリント基板１０に実装したコネクタ３６内に挿入係止している。
前記バスバー４０から立設した中継部４０ｘの先端のタブ状端子部４０ｔをコネクタ３６に挿入し、前記端子３５と嵌合して電気接続している。
【００５２】
前記のように、プリント基板の受信回路１２と接続する中継用金属棒を板状アンテナとするバスバー４０の先端を屈曲して設けると、別体の中継用金属棒が不要となる。よって、部品点数の削減が図れると共に、中継用金属棒を受信回路１２とバスバー４０とに半田付けや溶接する必要がなく、組立作業性も良くなる。
【００５３】
なお、第１〜第３実施形態は送信専用のリモートキーからの送信をアンテナで受信し、プリント基板１０に設けるドアロック制御部１１は受信専用としているが、ドアロック制御部１１およびアンテナをスマートキーからの送信を受信すると共に、スマートキーへ送信するアンテナとすることもできる。
【００５４】
図１１に第４実施形態を示す。
第４実施形態では、第１〜第３実施形態の電気接続箱１に設けたプリント基板の受信回路および該受信回路と接続したアンテナを車両のタイヤに装着されたタイヤ空気圧センサ（ＴＰＭＳセンサ）からの受信用として用いている。
詳細には、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からの検出信号を前記電気接続箱１内に収容したアンテナで受信している。該アンテナと接続した受信回路はプリント基板に設けた空気圧監視制御部（図示せず）と接続している。
【符号の説明】
【００５５】
１ 車載用の電気接続箱
２ ケース
２ａ 外周壁
２ｂ 上壁
２ｃ 支柱部
２ｄ アンテナ配置部
３ バスバー
４ 絶縁板
１０ プリント基板
１２ 受信回路
１２ａ 給電部
２０ アンテナ
２０ａ 垂直部
２０ｂ 屈曲部
２０ｃ 水平部
２０−Ａ 中継用金属棒
２１ アンテナの屈曲角度
４０ 板状アンテナとするバスバー
【０００１】
本発明は、車載用の電気接続箱に関し、詳しくは、自動車に搭載した電気接続箱内に無線受信機能を備えたものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車のドアの解錠および施錠を、キー穴にキーを差し込むことなく行えるリモートキーレスエントリシステムが提供されている。
該システムは、乗員が携帯する送信用のリモートキーや送受信用のスマートキーを用い、これらキーから送信する信号を無線受信機で受信し、受信した信号を無線受信機に接続したワイヤハーネスを介して、ドアロック制御部を含むボディ用電子制御ユニットに送信し、該ボディ用電子制御ユニットでドアロック機構を自動制御して、ドアの解錠および施錠を行っている。
あるいは、ワイヤハーネスによる接続を無くす場合には、図１２に示すように、無線受信機１００のケース内部にドアロック用電子制御基板１０１および、該ドアロック用電子制御基板１０１に接続したアンテナ１０２を収容し、該無線受信機１００を電気接続箱１０３上に搭載し、コネクタ接続している。
【０００３】
また、アンテナを備えた無線受信機能を機能収容部（電気接続箱に相当する）内に収容したものとして、特開２００１−３１５５９１号公報（特許文献１）が提供されている。
該特許文献１に記載の機器収容部２００は、図１３（Ａ）に示すように、所謂、電気接続箱に相当し、ワイヤハーネスと接続されるバスバーやリレー、ヒューズ、ヒュージブルリンク等が収容されている。かつ、機器収容部２００内に、図１３（Ｂ）に示すように統合ＥＣＵ２０１が収容され、統合ＥＣＵ２０１は中央回路基板２０２上に配置し、該中央回路基板２０２の一辺の周縁の一側部に、キーレススイッチ切換信号検出用のキーレスアンテナ２０３が配置されている。このキーレスアンテナ２０３を用いてドアロック状態を判断する、と記載されている。
前記キーレスアンテナ２０３については詳細な記載は無いが、図示から判断すると、中央回路基板の一辺の側端縁に沿った直線状の金属板と認められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１５５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電気接続箱からなる機能収容部２００は、その内部にドアロック制御部を有するボディ用電子制御部を含む統合ＥＣＵを収容し、かつ、該統合ＥＣＵの基板の周縁にキーレアンテナ２０３を配置している。よって、従来のアンテナを備えた無線受信機とワイヤハーネスやコネクタを介してドアロック用電子制御ユニットとを接続する必要はない。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のキーレスアンテナ２０３は、電気接続箱の一側部に収容した統合ＥＣＵ２０１の中央回路基板２０２の一辺の一側部に配置されているだけであるため、その長さは短く、リモートキーやスマートキーからの送信信号を受信するのに十分な長さとなっていないと認められる。即ち、キーレスアンテナ２０３の長さＬを、受信電波の波長λの好ましくは、約λ／２以上、少なくともλ／４以上（約２０〜２５ｃｍ）は必要である。よって、図１３（Ｂ）のキーレスアンテナ２０３の長さが２０〜２５ｃｍとすると、電気接続箱の全体が非常に大型化（全長が約１００ｃｍ）することとなり、搭載スペースが自動車に搭載できる電気接続箱としては不適なものとなる。
【０００７】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、電気接続箱を大型化することなく、該電気接続箱内に収容するアンテナの長さを、アンテナ利得が得られる長さと出来るようにすることを課題としている。
課題を解決するための手段
［０００８］
前記課題を解決するため、本発明は、車載用の電気接続箱のケース内部に、無線受信回路を備えた基板と、該基板の無線受信回路と一端を接続してケース内部に突出したアンテナを備え、
前記アンテナは前記無線受信回路に一端を接続する金属棒、または前記基板の下部あるいは上部に配置した絶縁板上で外周部に延在させて固定しているバスバーからなり、該バスバーの一端側を前記プリント基板側へ屈曲させ、その先端を前記無線受信回路に直接に接続し、または前記バスバーの一端に中継用金属棒を接続し、該中継用金属棒を前記無線受信回路に接続しており、
前記金属棒またはバスバーからなるアンテナを屈曲させて、前記ケースの外周壁の内面に沿って配置し、かつ、前記絶縁板上には車載電装品に給電する分岐接続回路用のバスバーも固定していることを特徴とする車載用の電気接続箱を提供している。
［０００９］
前記アンテナは前記無線受信回路と接続する部分は前記ケースの隅部に垂直方向に配置し、該垂直方向の下端を屈曲して水平方向に延在している。
前記のように、無線受信回路と接続させて垂直方向に配置するアンテナ部分をケースの隅部に位置させると水平方向の延在部の長さを長くでき、アンテナの屈曲部分を減少することができる。
［００１０］
本発明では、電気接続箱に収容する電子制御用の基板の側縁の一部にアンテナを配置するのではなく、該基板の無線受信回路に一端を接続した金属棒またはバスバーでアンテナを形成し、電気接続箱のケース外周壁の内面に沿って設けてアンテナを配置し、アンテナ長さをアンテナ利得が得られる長さとしている。
かつ、ケースの外周壁の内面に沿って位置はデッドスペースとなっている場合が多く、かつ、ケースの外周壁の内面に沿ってアンテナを配置できるスペースを設けるだけであるため、電気接続箱の外形は殆ど増加せず、電気接続箱が大型化しない。
さらに、アンテナをケースの外周壁の内面に沿って配置すると、性能設計上、リレー、ヒューズ、バスバー等の搭載部品と距離をあけることが必要となった時、ケースのサイズの増大を押さえ、より小型に設計することができる。
【００１１】
本発明の無線受信回路を設けた基板およびアンテナを備えた電気接続箱は、自動車に搭載されるジャンクションボックスとしていることが好ましい。
ジャンクションボックスは、自動車に搭載される電装品に対する電源分配を行い、各電装品に接続する分岐回路を設けているものであり、自動車に搭載される電気接続箱の中で最も大型の電気接続箱となっている。
よって、この大型の電気接続箱からなるジャンクションボックスのケースの外周縁の長さも大きく、ジャンクションボックスのケース外周縁に沿ってアンテナを収容すると、アンテナを十分な長さとすることができると共に、該アンテナの直線部の長さを大とでき、アンテナ利得を改善することができる。
【００１２】
前記金属棒からなるアンテナの水平方向部は、前記ケースの外周壁の内面に沿って設けた溝状のアンテナ載置部に載置して配置し、または前記外周壁の内面から突設したアンテナ把持部で把持して配置している
このように、電気接続箱のケースの外周縁を利用して金属棒からなるアンテナを保持することができる。
【００１３】
アンテナを前記バスバーで形成する場合は、絶縁板上で外周部に延在させて前記ケースの外周壁の内面に沿って配置している。この絶縁板上には車載電装品に給電する分岐接続回路用のバスバーも固定している。
【００１４】
電気接続箱内に収容するバスバーは、銅合金等の導電性金属板を所要パターンで打ち抜くと共に加締め孔も打ち抜き加工しており、その後、タブを折り曲げ加工して形成している。該バスバーは、絶縁樹脂板からなる絶縁板の上面に設けたリブを前記加締め孔に挿入し、加締め加工して絶縁板上にバスバーを固定している。
板状アンテナとして利用するバスバーは、導電性金属板をパターンで打ち抜く際に、同時に打ち抜いて設け、その後、回路部と切断してもよい。あるいは、回路パターン部分とは別に、他の導電性金属板で板状アンテナとするバスバーを設けておき、該バスバーに加締め孔をあけて、絶縁板上に加締め固定してもよい。
このように、絶縁板上に固定しているバスバーをアンテナとして用いると、電気接続箱内にアンテナ配置用の特別のスペースを設ける必要はなく、電気接続箱が大型化しない。また、バスバーは絶縁板上に加締め固定されているため、該アンテナとするバスバーを固定するための止め具も不要となる。
【００１５】
前記バスバーと接続した中継用金属棒または前記金属棒の一端と前記基板の無線受信回路の一端とを、半田付けで接続している。
即ち、基板には前記無線樹脂回路に先端部にスルーホールを設け、該スルーホールにアンテナとなる金属棒、または、バスバーと半田または溶接で接続する中継用金属棒の先端を挿入して半田接続している。
【００１６】
バスバーを加締め固定した絶縁板を複数組積層した積層体を前記基板と隙間を空けて配置し、前記積層体のうち前記基板と対向する絶縁板上のバスバーを前記アンテナとし、該アンテナとするバスバーの屈曲させた一端をタブ状端子とする一方、前記無線受信回路に接続した端子を前記プリント基板に実装したコネクタ内に挿入し、該コネクタに前記バスバーのタブ状端子を挿入して嵌合接続している。
【００１７】
前記無線受信回路を備えた基板は、ライト、ドアロック、ワイパ、室内灯、パワーウインドのうち少なくとも１つの車両搭載機器を制御するボディ用電子制御ユニットのプリント基板と共用していることが好ましい。
即ち、電気接続箱の内部に収容するプリント基板は、ドアロック制御部に限らず、他のライト、ワイパ等のボディ系電子制御部を備えたものとすると、前記特許文献１と同様に、多数の電子制御ユニットを車両内部に分散配置する必要がなくなる。かつ、前記ジャンクションボックスからなる電気接続箱では、前記ドアロック、ライト、ワイパ等のボディ系電子制御部で制御する各機器への駆動電源の分配を行っているため、これらの駆動電源の供給制御を前記プリント基板に設けた各制御部からの信号により直接行うことができる。
［００１８］
また、本発明は、車載用の電気接続箱のケース内部に、無線受信回路を備えた基板と、該基板の無線受信回路と一端を接続してケース内部に突出したアンテナを備え、
前記アンテナは前記無線受信回路に一端を接続する金属棒、または前記基板の下部あるいは上部に配置した絶縁板上に固定しているバスバーからなり、該バスバーの一端側を前記プリント基板側へ屈曲させ、その先端を前記無線受信回路に直接に接続し、または前記バスバーの一端に中継用金属棒を接続し、該中継用金属棒を前記無線受信回路に接続しており、
前記金属棒またはバスバーからなるアンテナは、断面四角枠形状の前記ケースの少なくとも二辺の外周壁内面に沿って屈曲させて延在させ、該アンテナの屈曲角度を９０度以下とし、かつ、
前記アンテナの全長は、受信する電波の波長λに対して０．９×λ／４以上としている車載用の電気接続箱を提供している。
［００１９］
アンテナは曲げが少ない程、アンテナ利得が低下しないため、前記のように、アンテナを屈曲させる必要がある場合には屈曲角度を９０度以下としている。
また、アンテナは受信する電波の波長λに対して０．９×λ／４以上の全長を有するようにして、アンテナ利得を高めている。
アンテナは樹脂成形品からなるケースの外周壁の内面に沿って配置しているため、樹脂製のケース外周壁が誘電体として機能し、アンテナをケース外周壁に近づけると共振周波数（ｆｎ）が減少し、それに伴いアンテナが受信する電波の波長λに対する全長を短縮でき、従来必要とされていたλ／４以上より若干短い前記０．９×λ／４以上とすることができる。かつ、ケース成形材料となる樹脂の種類に応じて共振周波数が更に減少してアンテナ全長を短くできる。
［００２０］
電気接続箱内への収容する電気部品が多いため電気接続箱が大型となり、その一辺の長さが前記０．９×λ／４以上であれば、板状アンテナとするバスバーあるいは前記金属棒はケースの一辺に沿わせた直線状としている。
しかしながら、電気接続箱の一辺の長さが前記０．９×λ／４未満であれば、アンテナとするバスバーあるいは前記金属棒は、ケースの周壁内面に沿った位置で絶縁板上に二辺〜四辺に沿うように屈曲して設け、アンテナ利得が得られる長さとしている。
前記絶縁板の周縁に配置するアンテナとなるバスバーに囲まれた絶縁板上の内部には、前記のように、電装品への給電用の分岐接続回路用のバスバーを固定し、絶縁板上のスペースを有効利用している。その際、分岐接続回路用のバスバーとアンテナとするバスバーとの間で電波の干渉が発生しないように、１０〜３０ｍｍ程度離して配置し、空気絶縁部を設けておくことが好ましい。
【００２１】
前記アンテナは、乗員が携帯するリモートキーまたはスマートキーからの送信信号の受信用として最適であるが、タイヤに装着したタイヤセンサから検出信号の受信用として好適に用いられる。
【００２２】
本発明は、さらに、前記車載用の電気接続箱に収容したアンテナを提供している。
即ち、本発明のアンテナは、電気接続箱のケース内部において、該ケースの外周壁の内面に沿って配置される金属棒からなるアンテナであり、該アンテナは該ケース内部に収容したプリント基板の無線受信回路と接続されるものである。
【発明の効果】
【００２３】
上述したように、本発明では、電気接続箱の内部にアンテナを収容し、該アンテナを電気接続箱のケースの外周壁の内面に沿って配置しているため、ケースを大型化することなくアンテナの長さをアンテナ利得が得られるのに十分な長さとすることができる。このように、アンテナ設置スペースを配慮することなく電気接続箱に利得の大きいアンテナを収容することができる。
また、電気接続箱内に収容する絶縁板上に固定したバスバーをアンテナとして利用すると、アンテナをケース外周壁に保持する必要はなく、アンテナとして用いるバスバーの長さを絶縁板上で所要の長さとすることが簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の電気接続箱を示す斜視図である。
【図２】前記電気接続箱の内部構成を示す概略図である。
【図３】前記電気接続箱内に収容するアンテナの配置形態を示す要部斜視図である。
【図４】アンテナと電気接続箱の外周壁との距離とアンテナ長さの短縮率の関係を示すグラフである。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第１実施形態の変形例を示す概略図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は第１実施形態の他の変形例を示す図面である。
【図７】本発明の第２実施形態の電気接続箱を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）はプリント基板の斜視図である。
【図８】第２実施形態の断面図である。
【図９】（Ａ）は第２実施形態の板状アンテナとするバスバーの配置形態を示す断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】第３実施形態の要部を示す図面である。
【図１１】第４実施形態を示す斜視図である。
【図１２】従来例を示す概略斜視図である。
【図１３】（Ａ）（Ｂ）は他の従来例を示す図面である。
【図１４】アンテナの屈曲角度を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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３に第１実施形態を示す。
図１に示す電気接続箱１は自動車に搭載するジャンクションボックスからなる。
電気接続箱１のケース２は、図１に示すようにロアカバーとアッパーカバー（図示せず）を被せて結合している。ケース２は断面略長方形で、ケース２の外周壁２ａの長尺側の長さＬ１は２００ｍｍとしている。また、短尺側の外周壁２ａの長さＬ２は１００ｍｍとしている。
【００２６】
ケース２の内部には、図２に概略的に示すように、ワイヤハーネスＷ／Ｈと接続するバスバー３と絶縁板４とからなる積層体５をケース２の下層部に収容している。ケース２の一側部には、積層体５の上部にリレー基板６を配置し、該リレー基板６に基板実装リレー７を搭載している。該基板実装リレー７を搭載したリレー基板６の上部に、統合ボディ用ＥＣＵのプリント基板１０を配置している。ケース２の他側部には、前記積層体５のバスバー３と接続するリレー、ヒューズおよびコネクタの収容部８を設けている。
【００２７】
前記プリント基板１０は、図１に示すようにケース２の上壁２ｂから突設した支柱部２ｃの上端に搭載し、プリント基板１０の周縁をボルトまたはビスで固定している。よって、プリント基板１０はケース２の上壁２ｂより高さＬ３（５〜５０ｍｍ）で突出している。
【００２８】
プリント基板１０にドアロック制御部１１となる回路を設けると共にＩＣチップ１３を実装している。該ドアロック制御部１１として、リモートキーからの受信回路１２を備え、該受信回路１２一端をプリント基板１０の一辺縁の外側隅部に設けて、アンテナ２０と接続する給電部１２ａとしている。該受信回路１２と接続したＩＣチップ１３に送信回路１４を接続し、該送信回路１４をプリント基板１０の他辺の下面に実装したコネクタ１５と接続している。
【００２９】
前記コネクタ１５は、ケース２の内部に収容したリレー基板６の回路および積層体５のバスバー３と接続した端子を収容しているコネクタ（図示せず）と嵌合している。これにより、前記送信回路１４もリレー基板６の回路およびバスバー３と接続している。バスバー３は前記のようにケース２の他側に配置したコネクタと接続し、該コネクタをワイヤハーネス端末のコネクタと接続し、該ワイヤハーネスをドアロック駆動部と接続している。該構成とすることで、ドアロック駆動部をドアロック制御部１１により制御することができる。
【００３０】
前記プリント基板１０には、前記ドアロック制御部１１と共に、ライト、ワイパ、室内灯、パワーウインド等のボディ系機器の制御部も設け、リレー基板６およびバスバー３と接続している。
【００３１】
前記プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａにはスルーホールを設け、該スルーホールに金属棒からなるアンテナ２０の一端を挿入して半田付けで接続している。なお、半田付けに代えて溶接もしくはコネクタ接続でもよい。
該アンテナ２０は、図１および図２に示すように、給電部１２ａと接続した上端から下向きに高さＬ３だけ下降させ、ケース２の外周壁２ａの上端側内面に沿って形成した図３に示すアンテナ配置部２ｄに到達させ、該到達位置で９０度以下の角度で傾斜させて水平方向に屈曲している。該アンテナ２０の下向き垂直部２０ａの下端の屈曲部２０ｂは、ケース２の長尺方向の外周壁２ａの一端側に近接した箇所に位置する。
【００３２】
前記アンテナ配置部２ｄは、アンテナ２０の屈曲部２０ｂから水平方向に延在する水平部２０ｃを上方から挿入できる溝としている。該溝からなるアンテナ配置部２ｄにアンテナ２０を挿入すると、アンテナ２０は溝内に位置決め保持できるようにしている。
アンテナ配置部２ｄはケース２の長尺方向の外周壁２ａの内面に沿って形成しているため、その長さは約２００ｍｍであり、該アンテナ配置部２ｄに配置するアンテナ２０の水平部２０ｃの長さをＬ４とし、該水平部を含むアンテナ長さＬ４＋Ｌ３を、受信する電波の波長λに対して、０．９×λ／４以上とすることができる。
【００３３】
前記電気接続箱１におけるアンテナ２０の組み付けは、プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａにアンテナ２０の垂直部２０ａの上端を接続した状態でケース２の内部に組みつける。其の際、アンテナ２０は予め垂直部２０ａの下端を屈曲して水平部２０ｃを水平方向に延在させる。
プリント基板１０をケース２の支柱部２ｃの上端に固定すると、アンテナ２０の垂直部２０ａはケース２の外周壁２ａの長尺側の一端側に近接した位置に垂下し、下端の屈曲部２０ｂはケースの外周壁２ａの内面に沿って形成したアンテナ配置部２ｄに嵌まり込む。この状態で水平部２０ｃをアンテナ配置部２ｄ内に挿入するだけで、ケース２に簡単に取り付けることができる。
【００３４】
前記のように、本発明の電気接続箱１では、ケース２の外周壁２ａの内面に沿って形成したアンテナ配置部２ｄにアンテナ２０を嵌合して配置しているため、アンテナ２０の長さをλ／４以上とすることができ、アンテナ２０の利得を低減することなく、ケース２の内部に収容することができる。
また、プリント基板１０に設けた受信回路１２の給電部１２ａに接続するアンテナ２０の垂直部２０ａはケース２の外周壁２ａの隅部に位置し、水平部２０ｃも外周壁２ａの内面に沿って配置される。よって、ケース２の内部に収容するリレー基板６やバスバー３と離れた位置になり、これらから発生するノイズの影響を最小限とすることができる。
かつ、ケース２の外周壁２ａの内面に沿ってアンテナ２０を配置するため、ケース内部にアンテナ配置用のスペースを設ける必要はなく、ケース２の全体容積をアンテナ配置用に増大する必要はない。
【００３５】
前記金属棒からなる長さＬのアンテナ２０と樹脂成形品からなるケースの外周壁内面との距離に応じて発生する共振周波数（ｆｎ）について測定し、共振周波数の波長λｎを算出し、かつ、アンテナとして必要な長さとされている４Ｌ／λｎに対する短縮率を求めた。
前記ケースはポリプロピレンからなる。
前記アンテナ２０とケース外周壁内面との距離、共振周波数ｆｎ、共振周波数における電波の自由空間波長λｎから計算したアンテナ長さλｎ／４、およびアンテナ長さＬの前記共振時のアンテナ長さλｎ／４に対する比率４Ｌ／λｎをアンテナの短縮率として下記の表１および図４に示す。
【００３６】
【表１】
表１に示すように、アンテナ２０とケース外周壁内面との距離が短い程、共振周波数（ｆｎ）は下がり、波長（λｎ）は長くなり、アンテナ長さＬのλｎ／４に対する比率は減少する。よって、従来はアンテナ長さはλ／４が必要とされていたが、０．９×λ／４以上であればよく、周波数を３１５ＭＨｚにした場合には、従来の必要長さとされるアンテナ長さ２２〜２５ｃｍを２１〜２４ｃｍと短くできることが確認できた。
【００３８】
前記のように、アンテナの長さを短くできるのは、樹脂製のケース外周壁が誘電体として作用し、該誘電体からなる外周壁にアンテナを近づけると共振周波数が下がり、それに伴い、アンテナ長さを短縮できると認められる。よって、ケースを成形する樹脂の種類に応じて、アンテナ長さの最短長さを、０．９×λ／４より更に短い（０．５〜０．８）×λ／４とすることも可能であると認められる。
このように、電気接続箱内でケース外周壁に沿ってアンテナを配置することにより、アンテナ長さを従来より短くしてもアンテナ利得を得ることができる利点も有する。
【００３９】
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に第１実施形態の変形例を示す。
図５（Ａ）に示す第１変形例では、ケース１の外周壁２ａの短尺側の内面に沿ってアンテナ配置部２ｄ−１を設け、長尺側のアンテナ配置部２ｄと連続させている。
一方、アンテナ２０も前記水平部２０ｃの先端よりさらに９０度以下の角度で傾斜させて水平方向に屈折した延長部２０ｄを設け、アンテナ２０をＸ、Ｙ、Ｚ方向に屈曲した三次元形状としている。該アンテナ２０の延長部２０ｄはアンテナ配置部２ｄ−１にはめ込んで配置している。
このように、アンテナ２０の長さをさらに長くすると、アンテナ２０の指向性および利得を高めることができる。
【００４０】
図５（Ｂ）に示す第２変形例では、第１変形例と同様にアンテナ２０に延長部２０ｄを設けている。該第２変形例では、ケース２の外周壁２ａの短尺側の内面に沿ってコネクタ収容部を設け、アンテナ配置部を設けることが難しいため、ケース２の内部に配置している。このケース内部に配置するアンテナ２０の延長部２０ｄの下方には、空間をあけてヒューズ、リレー等の収容部が位置するが、これら収容部にプラグイン接続するヒューズおよびリレーと干渉しないようにしている。
【００４１】
図５（Ｃ）に示す第３変形例では、アンテナ２０の水平部２０ｃの先端を上向きに屈曲させて第１延長部２０ｄを設け、該第１延長部２０ｄの上端を水平方向に屈曲させて第２延長部２０ｅを設けている。
アンテナ２０の第２延長部２０ｅは、ケース２に被せるアッパーカバー３０の外周壁３０ａの内面に沿って配置し、第２延長部２０ｅをアッパーカバー３０の上壁の内面に設けたアンテナ配置部３０ｂに嵌合している。
【００４２】
前記図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の変形例は、電気接続箱のケースの外周壁の一辺の長さが短い場合、即ち、電気接続箱が小型である場合に適した構成となり、アンテナの設置スペースを設けるために、電気接続箱を大型化する必要はない。
【００４３】
図６（Ａ）（Ｂ）に第１実施形態の第４変形例を示す。
第４変形例では、ケースの外周壁３０ａの内面に沿って配置するアンテナ２０を、ケース３０の外周壁３０ａに溝状のアンテナ配置部を設ける代わりに、外周壁３０ａの内面から間隔をあけてＬ形状の保持部３０ｘを突設し、該保持部３０ｘと外周壁３０ａの内面との間にアンテナ２０を挿入して挟持している。保持部３０ｘの上端は外周側３０ａへ突出させてアンテナ２０が抜け出せないようにしている。
【００４４】
図７乃至図９に第２実施形態を示す。
第２実施形態では、アンテナ専用の金属棒を用いず、電気接続箱１内に収容するバスバーの１つを板状アンテナとして利用し、該板状アンテナとするバスバー４０の一端を中継用金属棒２０−Ａと接続し、該中継用金属棒２０−Ａを前記プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａと接続している。
第１実施形態と同一部材は同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
ケース２の内部には、図７に概略的に示すように、ワイヤハーネス（図示せず）の端末のコネクタとコネクタ接続されるバスバー３を絶縁板４上に加締め固定したものを複数組積層した積層体５をケースの下層部に収容している。最上層のバスバー３Ａの上方の一方側に、統合ボディ用ＥＣＵのプリント基板１０を配置している。該プリント基板１０は第１実施形態と同様に、ケース２の上壁２ｂの上部内面から突設した支持枠で支持して搭載し、プリント基板１０はケース２の上壁２ｂより高さＬ３（５〜５０ｍｍ）で突出している。
【００４６】
前記プリント基板１０の受信回路１２の給電部１２ａに設けたスルーホールにアンテナとする中継用金属棒２０−Ａの上端を挿入して半田付けで接続している。
該アンテナとする中継用金属棒２０−Ａは、図７に示すように、給電部１２ａと接続した上端から下向きに高さＬ３だけ突出させている。
前記中継用金属棒２０−Ａの下端は、前記積層体５の最上層のバスバー３Ａのうち、絶縁板４の外周縁に沿って配置し、ケース２内の隅部まで延在させたバスバー４０の先端部と半田付けで接続し、該バスバー４０を板状アンテナとして用いている。
【００４７】
前記積層体５を構成する各組のバスバー３と絶縁板４とは、図９（Ａ）に示すように、導電性金属板を回路パターンに沿って打ち抜き加工すると共に加締め孔３ｈを設けた後に、タブを折り曲げ加工したものであり、絶縁板４に設けた加締めリブ４ｒを加締め孔３ｈに挿入して加締め、これにより、バスバー３を絶縁板４上に固定している。
前記絶縁板４はケース２の内部の水平断面と略同等な形状とし、ケース２の内部で水平方向全面にわたって配置される。
【００４８】
前記最上層のバスバー３Ａも絶縁板４上に加締め固定している。該バスバー３Ａのうち、前記板状アンテナとして用いるバスバー４０は絶縁板４の二辺の外周縁の全長に沿った位置に、水平方向でＬ形状に屈曲させて配置している。よって、該板状アンテナとするバスバー４０の全長は３００ｍｍ程度となる。さらに、該バスバー４０と接続する前記中継用金属棒２０−Ａの長さが５〜５０ｍｍとしているため、板状アンテナとなるバスバー４０と中継用金属棒２０−Ａを含めたアンテナ部分の長さは３０５〜３５０ｍｍとなる。よって、アンテナの長さを０．９×λ／４以上とすることができる。
【００４９】
該絶縁板４上に固定したバスバー３Ａは、前記外周に沿って配置する板状アンテナとするバスバー４０以外に、車載電装品への給電用の分岐接続回路部３１も絶縁板４の中央領域から他方の二辺に沿った位置に設けている。前記板状アンテナとするバスバー４０と隣接する前記分岐接続回路部３１のバスバーとの間には１０〜３０ｍｍの隙間Ｓを空けている。
【００５０】
前記のように、第２実施形態では、ケース２の外周壁２ａの内面に沿って配置する絶縁板４上のバスバー４０を板状アンテナとして用いているため、アンテナの長さを０．９×λ／４以上とすることができ、アンテナの利得を低減することなく、ケース２の内部に収容することができる。
また、プリント基板１０に設けた受信回路１２の給電部１２ａに接続する中継用金属棒２０−Ａの垂直部２０ａをケース２の外周壁２ａの隅部に位置して前記板状アンテナとなるバスバー４０の一端と接続している。よって、ケース２の内部に収容するリレーや他のバスバーと離れた位置になり、これらから発生するノイズの影響を最小限とすることができる。
かつ、ケース２の外周壁２ａの内面に沿って配置するバスバー４０を板状アンテナとして利用しているだけであるため、ケース内部にアンテナ配置用のスペースを設ける必要はなく、ケース２の全体容積をアンテナ配置用に増大する必要はない。さらに、板状アンテナとするバスバー４０は絶縁板４に他のバスバー３と同様に加締め固定されるため、アンテナを固定する止め具も不要となる。
【００５１】
図１０に第３実施形態を示す。
第３実施形態では、中継用金属棒を別体とせず、前記板状アンテナとするバスバー４０の一端を屈曲させて立て上げて中継部４０ｘを形成し、該中継部４０ｘの先端を屈曲させてタブ状の端子部４０ｔを設けている。
一方、プリント基板１０の受信回路１２の先端の給電部１２ａには端子３５を接続し、該端子３５をプリント基板１０に実装したコネクタ３６内に挿入係止している。
前記バスバー４０から立設した中継部４０ｘの先端のタブ状端子部４０ｔをコネクタ３６に挿入し、前記端子３５と嵌合して電気接続している。
【００５２】
前記のように、プリント基板の受信回路１２と接続する中継用金属棒を板状アンテナとするバスバー４０の先端を屈曲して設けると、別体の中継用金属棒が不要となる。よって、部品点数の削減が図れると共に、中継用金属棒を受信回路１２とバスバー４０とに半田付けや溶接する必要がなく、組立作業性も良くなる。
【００５３】
なお、第１〜第３実施形態は送信専用のリモートキーからの送信をアンテナで受信し、プリント基板１０に設けるドアロック制御部１１は受信専用としているが、ドアロック制御部１１およびアンテナをスマートキーからの送信を受信すると共に、スマートキーへ送信するアンテナとすることもできる。
【００５４】
図１１に第４実施形態を示す。
第４実施形態では、第１〜第３実施形態の電気接続箱１に設けたプリント基板の受信回路および該受信回路と接続したアンテナを車両のタイヤに装着されたタイヤ空気圧センサ（ＴＰＭＳセンサ）からの受信用として用いている。
詳細には、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からの検出信号を前記電気接続箱１内に収容したアンテナで受信している。該アンテナと接続した受信回路はプリント基板に設けた空気圧監視制御部（図示せず）と接続している。
【符号の説明】
【００５５】
１ 車載用の電気接続箱
２ ケース
２ａ 外周壁
２ｂ 上壁
２ｃ 支柱部
２ｄ アンテナ配置部
３ バスバー
４ 絶縁板
１０ プリント基板
１２ 受信回路
１２ａ 給電部
２０ アンテナ
２０ａ 垂直部
２０ｂ 屈曲部
２０ｃ 水平部
２０−Ａ 中継用金属棒
２１ アンテナの屈曲角度
４０ 板状アンテナとするバスバー
Claims (9)
- 車載用の電気接続箱のケース内部に、無線受信回路を備えた基板と、該基板の無線受信回路と一端を接続してケース内部に突出したアンテナを備え、
前記アンテナは前記無線受信回路に一端を接続する金属棒、または前記基板の下部あるいは上部に配置した絶縁板上で外周部に延在させて固定しているバスバーからなり、該バスバーの一端側を前記プリント基板側へ屈曲させ、その先端を前記無線受信回路に直接に接続し、または前記バスバーの一端に中継用金属棒を接続し、該中継用金属棒を前記無線受信回路に接続しており、
前記金属棒またはバスバーからなるアンテナを屈曲させて、前記ケースの外周壁の内面に沿って配置し、かつ、前記絶縁板上には車載電装品に給電する分岐接続回路用のバスバーも固定していることを特徴とする車載用の電気接続箱。 - 前記アンテナは前記無線受信回路と接続する部分は前記ケースの隅部に垂直方向に配置し、該垂直方向の下端を屈曲して水平方向に延在している請求項１に記載の車載用の電気接続箱。
- 前記金属棒からなるアンテナの水平方向部は、前記ケースの外周壁の内面に沿って設けたアンテナ載置部に載置して配置し、または前記外周壁の内面から突設したアンテナ把持部で把持して配置している請求項２に記載の車載用の電気接続箱。
- 前記バスバーと接続した中継用金属棒または前記金属棒の一端と前記基板の無線受信回路の一端とを、半田付けで接続している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用の電気接続箱。
- バスバーを加締め固定した絶縁板を複数組積層した積層体を前記基板と隙間を空けて配置し、前記積層体のうち前記基板と対向する絶縁板上のバスバーを前記アンテナとし、該アンテナとするバスバーの屈曲させた一端をタブ状端子とする一方、前記無線受信回路に接続した端子を前記プリント基板に実装したコネクタ内に挿入し、該コネクタに前記バスバーのタブ状端子を挿入して嵌合接続している請求項１または請求項２に記載の車載用の電気接続箱。
- 車載用の電気接続箱のケース内部に、無線受信回路を備えた基板と、該基板の無線受信回路と一端を接続してケース内部に突出したアンテナを備え、
前記アンテナは前記無線受信回路に一端を接続する金属棒、または前記基板の下部あるいは上部に配置した絶縁板上に固定しているバスバーからなり、該バスバーの一端側を前記プリント基板側へ屈曲させ、その先端を前記無線受信回路に直接に接続し、または前記バスバーの一端に中継用金属棒を接続し、該中継用金属棒を前記無線受信回路に接続しており、
前記金属棒またはバスバーからなるアンテナは、断面四角枠形状の前記ケースの少なくとも二辺の外周壁内面に沿って屈曲させて延在させ、該アンテナの屈曲角度を９０度以下とし、かつ、
前記アンテナの全長は、受信する電波の波長λに対して０．９×λ／４以上としている車載用の電気接続箱。 - 前記無線受信回路を備えた基板は、ライト、ドアロック、ワイパ、室内灯、パワーウインドのうち少なくとも１つの車両搭載機器を制御するボディ用電子制御ユニットのプリント基板と共用している請求項１〜３、５〜７のいずれか１項に記載の車載用の電気接続箱。
- 前記アンテナはリモートキーまたはスマートキーからの送信信号、または無線式のタイヤの空気圧センサからの検出信号を受信するものである請求項１〜３、５〜８のいずれか１項に記載の車載用の電気接続箱。
- 請求項１〜３、５〜９のいずれか１項に記載の車載用の電気接続箱に収容したアンテナ。
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