JP5098757B2 - 車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造および車両用アンテナユニットの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造および車両用アンテナユニットの取付構造に関する。

従来の車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造として、特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１では、非導電性部材からなるルーフパネル（非導電体パネル）の車外側に車両用アンテナユニットを取り付ける。このルーフパネルの車内側には、導電性部材からなる支持板を設け、ルーフパネルおよび支持板に相互に重なり合う貫通孔を形成してある。そして、この貫通孔に車両用アンテナユニットのグラウンドとなるボルトを車外側から車内側に貫通させ、このボルトに車内側からナットを螺合する。ここで、ナットは導電性部材で構成されており、また、支持板は車体パネルと導通を確保してある。したがって、ボルト、ナット、支持板、車体パネルがこの順で接続され、以て、車両用アンテナユニットのグラウンド接続が確立されている。
特開２００６−２４６０５２号公報

上記特許文献１では、車両用アンテナユニットの基台部とナットとの間に、支持板とルーフパネルとが挟持されているため、ボルトとナットの軸力は、基台部、ルーフパネル、および支持板に作用することになる。しかし、上記従来の車両用アンテナユニットでは、基台部は樹脂材料で構成されており、温度変化や振動等によっては経時劣化する虞がある。基台部に経時劣化が生じると、ボルトとナットとの間に作用する軸力を維持し難くなり、万一、締結が弛んでしまった場合には、ナットと支持板との接触部分で導通が確保できなくなってしまう虞があった。

そこで、本発明は、グラウンド接続の信頼性をより向上させることが可能な車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造を得ることを目的とする。

本発明にあっては、貫通口が形成される非導電体パネルの車内側に貫通孔を有する導電性部材を設けるとともに、当該導電性部材の貫通孔周縁部に、貫通口の周縁側から中心側に向けて張り出すフランジ部を設け、車両用アンテナユニットに、貫通口および貫通孔を貫通してフランジ部の車外側に接触するグラウンド電極とフランジ部の車内側まで進出する被締結部とを一体に有する金属部材を設け、フランジ部を、グラウンド電極と被締結部に締結される固定部材とで挟持したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、導電性部材のフランジ部を、樹脂材料に比べて経時劣化し難い金属部材としてのグラウンド電極と固定部材とで挟持することができるため、基台部に経時劣化が生じた場合にあっても、これに関わらず、グラウンド接続を確保することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、車両用アンテナユニット（以下、単にアンテナユニットと記す）を取り付けた車両の平面図、図２は、図１のII−II線での分解断面図、図３は、図２と同じ断面における車両用アンテナユニットならびにその周辺部位の拡大断面図、図４は、車両用アンテナユニットのグラウンド電極を示す斜視図、図５は、図１のV−V断面図、図６は、導電性部材としての支持板と車体パネルとしてのルーフレールとを接続するのに用いるボルトの斜視図である。

まずは、図１および図２を参照して、本実施形態にかかる車両用アンテナユニットの取付に関わる構成の概要について説明する。

図１に示すように、本実施形態にかかる車両１では、ルーフパネル２のリヤウインドウパネル４側の後縁部２ａに、アンテナユニット３が取り付けられる。本実施形態では、ルーフパネル２は非導電性の材料（樹脂材料、ガラス等）からなる非導電体パネルである。

ルーフの後縁部には車幅方向（図１では上下方向）に沿って、車体パネルとしてのルーフレール７が架設されており、アンテナユニット３は、このルーフレール７に接続された支持板９を利用して取り付けられる。

図２に示すように、アンテナユニット３は、絶縁性の樹脂材料等からなる樹脂ベース１５と、この樹脂ベース１５上に覆い被さるように配置された電磁波透過性を有する樹脂材料等からなるカバー１６とを備えている。そして、これら樹脂ベース１５とカバー１６との間に形成される空間内にアンテナ本体部５が収容されている。アンテナ本体部５には、車内側に向けて配索される信号経路としてのハーネス６が接続されている。

また、アンテナユニット３には、樹脂ベース１５に隣接して、金属部材としての金属ベース８が設けられている。この金属ベース８は、アンテナ本体部５の回路のグラウンドとして機能する（グラウンド電位になる）とともに、アンテナユニット３の剛性や強度を確保する機能も担っている。

さらに、このアンテナユニット３には、車内側（図２では下側）に向けて突出する突出部１０が形成されている。突出部１０には、樹脂ベース１５とともに、金属ベース８も含まれており、さらに突出部１０の先端から車内側に向けて、取付用ボルト１１が突設されている。この取付用ボルト１１は、金属材料等の導電性材料によって構成されるとともに金属ベース８と接触かつ導通するように構成されており、本実施形態では、金属ベース８と取付用ボルト１１とが一体成型されている。

また、ルーフパネル２には、適宜な隙間をもって突出部１０を挿通可能な大きさの貫通口２ｂが形成されている。

そして、ルーフパネル２の車内側には、当該ルーフパネル２に沿って、導電性部材としての支持板９が配置されている。本実施形態では、支持板９は、接着剤１８によってルーフパネル２の車内側に取り付けられている。

また、支持板９には、取付用ボルト１１を間隙をもって挿通可能な貫通孔９ｂが形成されている。ここで、本実施形態では、貫通孔９ｂの大きさを貫通口２ｂの大きさより小さくするとともに、貫通口２ｂの車内側で、貫通孔９ｂの周縁部（９ｃ）が、貫通口２ｂの周縁側から中心側に向けて内向きフランジ状に進出した形状としてある。すなわち、本実施形態では、貫通孔９ｂの周縁部が本発明のフランジ部９ｃに相当する。

そして、突出部１０を貫通口２ｂに挿入し、かつ取付用ボルト１１を貫通孔９ｂに挿通して、取付用ボルト１１が貫通孔９ｂから支持板９の車内側まで進入した雄ねじ部１１ａに、ナット１２を螺結する。本実施形態では、取付用ボルト１１が被締結部に相当し、ナット１２が固定部材に相当する。また、本実施形態では、突出部１０を貫通口２ｂに挿入することにより、突出部１０内の金属ベース８が貫通口２ｂを貫通することになる。

ナット１２は、支持板９側となる非回転部分１３と回転部分１４とを有しており、非回転部分１３の支持板９側の端縁には、螺結によって支持板９に食い込む尖端を有する爪部１３ｂが形成されている。

上記構成により、取付用ボルト１１にナット１２を螺結すると、突出部１０の先端部（金属ベース８のパッド部８ｃ）とナット１２とで支持板９のフランジ部９ｃを挟持することになり、これにより、アンテナユニット３を支持板９に固定した状態が得られる。

次に、図３および図４を参照して、アンテナユニットの取付構造の詳細、ならびにアンテナユニットのグラウンド接続構造について説明する。

本実施形態にかかるアンテナユニット３では、金属ベース８および樹脂ベース１５ともに、ルーフパネル２に沿う板状の基台部８ａ，１５ａを備えており、それら基台部８ａ，１５ａの略中央部が凹設されて凹設部８ｂ，１５ｂを有する突出部１０が形成されている。突出部１０の貫通口２ｂに対向する部分では、金属ベース８の凹設部８ｂを樹脂ベース１５の凹設部１５ｂで被覆した構成となっており、これにより、金属ベース８が貫通口２ｂでルーフパネル２と接触あるいは衝突するのを抑制してある。すなわち、凹設部１５ｂが形成された樹脂ベース１５が、本発明の保護部材に相当する。

そして、金属ベース８の凹設部８ｂに、取付用ボルト１１を突設してある。取付用ボルト１１には、ハーネス６を挿通するための切欠１１ｂが形成されている。

ナット１２のうち、突出部１０、取付用ボルト１１、若しくは支持板９に係止されることで非回転となる非回転部分１３には、貫通孔１３ａが形成されており、この貫通孔１３ａの周縁部に回転部分１４から伸びる引掛爪部１４ｂが係止されている。回転部分１４の雌ねじ部１４ａを取付用ボルト１１の雄ねじ部１１ａに螺合すると、回転部分１４は回転し、かつ非回転部分１３は回転することなく、支持板９に近接しかつ当接して、非回転部分１３の爪部１３ｂが支持板９に食い込む。このとき、本実施形態では、ナット１２を導電性を有する金属材料で形成しているため、金属ベース８と支持板９とは、取付用ボルト１１およびナット１２を介して電気的に接続されることになる。

さらに、本実施形態では、図４に示すように、金属ベース８の凹設部８ｂに、車内側に露出するグラウンド電極としてのパッド部８ｃを設けてある。このパッド部８ｃは、突出部１０先端側の凹設部１５ｂを貫通して車内側に露出しており、取付用ボルト１１の周囲に複数箇所適宜に分配して（例えば３等分、４等分などに）配置してある。そして、取付用ボルト１１とナット１２とを螺結すると、パッド部８ｃと支持板９のフランジ部９ｃの車外側の表面とが相互に接触し、押圧することになる。したがって、本実施形態によれば、金属ベース８と支持板９とは、パッド部８ｃを介しても電気的に接続されることになる。また、フランジ部９ｃは、突出部１０の先端部に露出するパッド部８ｃと、ナット１２とによって挟持されることになる。そして、本実施形態では、パッド部８ｃが、フランジ部９ｃに車外側から当接する車外側当接部に相当する。

また、樹脂ベース１５の基台部１５ａは、ルーフパネル２の外面に対向することになるが、本実施形態では、この基台部１５ａに、貫通口２ｂの周囲を取り囲むように、ルーフパネル２の車外側に当接する突条部１５ｃを設けてある。この突条部１５ｃにより、貫通口２ｂからの水の侵入を抑制することができる。

さらに、貫通口２ｂならびに貫通孔９ｂを取り囲むように、ルーフパネル２と支持板９との間には、樹脂材料等からなる略環状のスペーサ１７を介装してある。このようにスペーサ１７を介装することで、各部の寸法ばらつきを吸収して、組み付けによってがたつきが生じるのを抑制することができる。

また、このスペーサ１７は、弾性材料によって形成し、取付状態では、自由状態に対して弾性的に潰れるようにするのが好適である。図３から明らかとなるように、ルーフパネル２は、樹脂ベース１５の基台部１５ａに形成された突条部１５ｃと、スペーサ１７とで挟まれる構成となっており、取付用ボルト１１とナット１２とを螺結するのに伴って生じる軸力は直接的には作用しない。したがって、当該軸力によらず、スペーサ１７の弾性力によって、突条部１５ｃとルーフパネル２との接触面圧を適宜な大きさに設定することができる。なお、スペーサ１７の弾性力は、突出部１０の先端部（パッド部８ｃの頂面）と突条部１５ｃとの軸方向の距離や、ルーフパネル２および支持板９の厚み、スペーサ１７の厚みや弾性係数、突条部１５ｃの弾性（撓み）、等を考慮して適宜に定めることが可能であることは容易に理解できよう。

次に、図５および図６を参照して、支持板と車体パネルとの接続構造について説明する。

図５に示すように、支持板９は、車体パネルとしてのルーフレール７に、ボルト１９およびナット２０によって締結される。

ルーフレール７は、導電性を有する金属部材からなるアッパパネル７ａおよびロワパネル７ｂの幅方向両縁部同士を相互に接合して閉断面形状に形成してある。そして、図１に示すように、このルーフレール７に、アンテナユニット３の左右両側となる二箇所に舌片部７ｃを形成し、この舌片部７ｃと支持板９とを相互に結合してある。なお、本実施形態では、舌片部７ｃを、アッパパネル７ａから前方に進出するように形成したが、当該舌片部７ｃは、ロワパネル７ｂの一部として設けてもよいし、アッパパネル７ａあるいはロワパネル７ｂの少なくともいずれか一方と電気的に接続あるのであれば、アッパパネル７ａおよびロワパネル７ｂとは別部材として設けてもよい。そして、舌片部７ｃには、ボルト１９を挿通する貫通孔７ｄが形成される。

一方、支持板９には、舌片部７ｃに対応する部分を車内側（ルーフパネル２から離間する側）に向けて凹設した凹設部９ｄを設け、この凹設部９ｄにボルト１９を挿通する貫通孔９ｅを形成するとともに、この貫通孔９ｅに対応して凹設部９ｄの車外側にナット２０を溶接してある。

したがって、かかる構成では、貫通孔７ｄ，９ｅ同士を重ね合わせた状態で、ボルト１９の雄ねじ部１９ｃを車内側からこれら貫通孔７ｄ，９ｅに挿通し、ナット２０に螺結することができる。このとき、図６に示すように、ボルト１９の頭部１９ａの座面１９ｂには、ルーフレール７の舌片部７ｃの表面に施された塗装を削り取る突起１９ｄを複数設けてある。したがって、ルーフレール７の表面が塗装されていた場合にあっても、これを削り取ることができ、ボルト１９（の座面１９ｂ）と舌片部７ｃとの間をより確実に電気的に接続することができる。

上記構成により、アンテナユニット３のグラウンドとしての金属ベース８は、パッド部８ｃ（または取付用ボルト１１、ナット１２）、支持板９のフランジ部９ｃ、支持板９の一般部９ａ、ナット２０、ボルト１９、ルーフレール７の舌片部７ｃ、をこの順に介して、車体パネルとしてのルーフレール７に電気的に接続されることになる。

以上説明したように、本実施形態では、貫通口２ｂが形成される非導電体パネルとしてのルーフパネル２の車内側に導電性部材（金属材料からなる車内側部材）としての支持板９を設けるとともに、当該支持板９に貫通口２ｂの車内側で当該貫通口２ｂの周縁側から中心側に向けて張り出すフランジ部９ｃを設け、アンテナユニット３に、貫通口２ｂを貫通してフランジ部９ｃの車外側に接触するグラウンド電極（車外側当接部）としてのパッド部８ｃとフランジ部９ｃの車内側まで進出する被締結部としての取付用ボルト１１を有する金属部材としての金属ベース８を設け、フランジ部９ｃを、パッド部８ｃと取付用ボルト１１に締結される固定部材としてのナット１２とで挟持した。このため、フランジ部９ｃを、樹脂ベース１５やルーフパネル２を介在させることなく、パッド部８ｃとナット１２とで挟持することができるため、樹脂ベース１５やルーフパネル２に経時劣化が生じた場合にあっても、これに関わらず、取付状態をより強固に確保できるとともに、グラウンド接続をより確実に維持することができる。そして、樹脂ベース１５およびルーフパネル２にボルトおよびナットの締結による軸力を作用させないようにしたため、樹脂ベース１５やルーフパネル２の反りや割れを抑制することができる。また、樹脂ベース１５の反りの対策として、従来は、基台部１５ａの外周部の厚みを大きくしたりしていたが、当該厚みを薄くすることができる分、アンテナユニット３の軽量化にも資することになる。

また、本実施形態では、突出部１０内の金属ベース８の少なくとも貫通口２ｂに対向する部分を保護部材としての樹脂ベース１５で被覆した。このため、金属部材としての金属ベース８が直接ルーフパネル２の貫通口２ｂに接触あるいは押圧するのを抑制し、当該貫通口２ｂの周囲でルーフパネル２が損傷するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、アンテナユニット３の樹脂ベース１５の基台部１５ａに、貫通口２ｂの周囲を取り囲むように、ルーフパネル２の車外側に当接する突条部１５ｃを設けた。すなわち、貫通口２ｂの外周で、ルーフパネル２と基台部１５ａとの間の隙間が突条部１５ｃによって塞がれることとなって、当該貫通口２ｂから車内側に水が浸入するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ルーフパネル２と支持板９との間にスペーサ１７を介装した。このため、ルーフパネル２および支持板９の積層方向（突出部１０の挿入方向）に累積される寸法ばらつきを吸収して、がたつきを抑制することができる。また、スペーサ１７を押し潰して取り付けた際の弾性反力によって、突条部１５ｃとルーフパネル２との間の接触面圧を適宜に調整することができる。かかる効果を得るには、ルーフパネル２を介して突条部１５ｃと対向する位置で環状に形成するのが好適である。

また、本実施形態では、支持板９と車体パネルとしてのルーフレール７とを相互に導通を確保しながら接続するボルト１９の、頭部１９ａの座面１９ｂに、突起１９ｄを複数設けた。このため、突起１９ｄによって接触面圧を上げて導通を確保しやすくなる上、ルーフレール７あるいは支持板９がそれらの取付部分で塗装されていた場合には、突起１９ｄによって塗装を削り取り、ボルト１９と、支持板９若しくはルーフレール７（本実施形態ではルーフレール７）とを、より確実に導通させることができる。

また、本実施形態では、支持板９とルーフレール７とを相互に導通を確保しながら接続するボルト１９に螺合されるナット２０を、それら支持板９またはルーフレール７に溶接して固定した。このため、自由状態のナットを用いる場合に比べて、締結作業をより容易におこなうことができる。また、ルーフパネル２と支持板９若しくはルーフレール７との間にはナットを持った手を入れられる程の大きなスペースを確保し難く、この点でも、取付作業をより容易にかつより迅速に行えるという利点がある。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、固定部材をボルトとし、金属部材にこのボルトを螺結する雌ねじ孔、あるいは当該雌ねじ孔を有するボス部を設け、当該固定部材としてのボルトを、金属部材に固定する構造としてもよい。かかる構成によっても、アンテナユニットの基台部（樹脂ベース）や非導電体パネルを介在させることなく導電性部材のフランジ部をボルトの頭部とグラウンド電極とによって挟持して、グラウンド電極と導電性部材との導通を確保し、グラウンド接続ならびにアンテナユニットの取り付けの信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施形態にかかる車両用アンテナユニットを取り付けた車両の平面図である。 図１のII−II線での分解断面図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用アンテナユニットの取付構造の図２と同じ断面における拡大断面図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用アンテナユニットのグラウンド電極を示す斜視図である。 図１のV−V断面図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用アンテナユニットの導電性部材としての支持板と車体パネルとしてのルーフレールとを接続するのに用いるボルトの斜視図である。

符号の説明

１ 車両
２ ルーフパネル
２ｂ 貫通口
３ アンテナユニット
７ ルーフレール（車体パネル）
８ 金属ベース（金属部材）
８ｃ パッド部（グラウンド電極，車外側当接部）
９ 支持板（導電性部材，車内側部材）
９ｂ 貫通孔
９ｃ フランジ部
１１ 取付用ボルト（被締結部）
１２ ナット（固定部材）
１５ 樹脂ベース（保護部材）
１５ａ 基台部
１５ｂ 凹設部（保護部材）
１５ｃ 突条部
１７ スペーサ
１９ ボルト
１９ａ 頭部
１９ｂ 座面
１９ｄ 突起
２０ ナット

Claims (7)

1. 非導電体パネルに形成された貫通口の車外側に取り付けられる車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造であって、
   前記非導電体パネルの車室内側に配置され、前記貫通口に対応する位置に貫通孔が設けられた導電性部材と、
   前記導電性部材の前記貫通孔周縁部に、前記貫通口の周縁側から中心側に向けて張り出すように設けられたフランジ部と、
   前記貫通口および貫通孔を貫通して、前記フランジ部の車外側に接触するグラウンド電極が一体成形され、前記フランジ部の車内側まで進出する被締結部を有する金属部材と、
   前記被締結部に締結される固定部材と、を備え、
   前記フランジ部を前記グラウンド電極と前記固定部材とで挟持したことを特徴とする車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造。
2. 前記金属部材の少なくとも前記貫通口に対向する部分を保護部材で被覆したことを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造。
3. 前記車両用アンテナユニットの基台部に、前記貫通口の周囲を取り囲むように、前記非導電体パネルの車外側に当接する突条部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造。
4. 前記非導電体パネルと前記導電性部材との間にスペーサを介装したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造。
5. 前記導電性部材と車体パネルとを相互に導通を確保しながら接続するボルトの頭部座面に突起を複数設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造。
6. 前記導電性部材と車体パネルとを相互に導通を確保しながら接続するボルトに螺合されるナットを、前記導電性部材または車体パネルに溶接して固定したことを特徴とする請求項５に記載の車両用アンテナユニットのグラウンド接続構造。
7. 非導電体パネルに形成された貫通口の車外側に取り付けられる車両用アンテナユニットの取付構造であって、
   前記非導電体パネルの車室内側に配置され、前記貫通口に対応する位置に貫通孔が設けられた金属材料からなる車内側部材と、
   前記車内側部材の前記貫通孔周縁部に、前記貫通口の周縁側から中心側に向けて張り出すように設けられたフランジ部と、
   前記貫通口および貫通孔を貫通して、前記フランジ部の車外側に当接する車外側当接部が一体成形され、前記フランジ部の車内側まで進出する被締結部を有する金属部材と、
   前記被締結部に締結される固定部材と、を備え、
   前記フランジ部を前記車外側当接部と前記固定部材とで挟持することにより車両用アンテナユニットを取り付けたことを特徴とする車両用アンテナユニットの取付構造。

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