JP5159409B2 - ホイップアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、車の屋根等に取付けて使用するホイップアンテナに関する。

従来、自動車等の移動局と基地局との通信には、一般にホイップアンテナが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。

図４は、車体（自動車）１０１の屋根１０２にホイップアンテナ１０３を取付けて使用する場合の例を示している。上記車体１０１には、例えば運転席側１０５内に無線機１０６が搭載され、無線機１０６とホイップアンテナ１０３の給電部１０４との間が同軸ケーブル１０７により接続される。この場合、同軸ケーブル１０７の先端に例えばＮ−Ｐ形の同軸接栓１０８が取付けられ、給電部１０４に設けられているＮ−Ｊ形接栓に接続される。上記ホイップアンテナ１０３は、アンテナ素子の長さＬが約λ／４（λは使用周波数における波長）に設定される。

上記従来のホイップアンテナ１０３の給電部１０４は、図５に示すように構成されている。図５（ａ）は上記給電部１０４の断面図、図５（ｂ）は同上面図である。

給電部１０４は、給電部本体１１１とＮ−Ｊ形接栓１２０からなるＬ形同軸接栓１１０を使用し、給電部本体１１１の上にアンテナ素子取付部１３０を設けている。給電部本体１１１は、金属部材により有底円筒状に形成されており、その中心軸が垂直方向に位置するように設けられ、上側が開口している。上記給電部本体１１１には、上部開口部の外周にフランジ部１１２が設けられると共に、側部に上記接栓１２０を装着するための円状の側部開口部１１３が設けられる。上記給電部本体１１１の上部開口部には、絶縁物により形成した中心導体サポート１１４が装着される。

上記給電部本体１１１の側部開口部１１３には、Ｎ−Ｊ形接栓１２０が装着される。この接栓１２０は、中心軸が水平方向に位置するように配置され、その底部が給電部本体１１１の側部開口部１１３に嵌合され、ロー付１１５によって固定される。

上記接栓１２０には、外導体１２１の底部近傍に絶縁物により形成した中心導体サポート１２２が装着される。また、外導体１２１の内側には、上記中心導体サポート１２２より開口部側にネジ部１２３が形成され、このネジ部１２３に内側外導体１２４が螺着される。そして、上記接栓１２０の中心軸及び給電部本体１１１の中心軸に沿って略Ｌ字形に形成された中心導体１２５が配置される。この中心導体１２５は、接栓１２０に設けられた中心導体サポート１２２と給電部本体１１１に設けられた中心導体サポート１１４によって保持される。

そして、上記給電部本体１１１のフランジ部１１２上に上記アンテナ素子取付部１３０が装着される。このアンテナ素子取付部１３０は、略円筒状に形成された碍子１３１が碍子取付部１３２により保持され、碍子１３１の上部中心部に素子保持部１３４が装着されている。碍子取付部１３２は、金属材により略円筒状に形成され、下部外周にフランジ部１３３が設けられると共に、上部外周に固定ナット取付ネジ部１３９が設けられる。上記碍子取付部１３２は、フランジ部１３３が上記給電部本体１１１のフランジ部１１２に複数本のネジ１１６によって取付けられる。

また、素子保持部１３４は、金属材によって形成され、中心軸に沿って設けられた透孔１３５に軟銅線１３６が挿入される。上記軟銅線１３６は、下端部が透孔１３５より下方に導出され、給電部本体１１１の中心導体サポート１１４によって保持されている中心導体１２５に接続される。この場合、中心導体１２５の上端中心部に設けられた穴内に軟銅線１３６の下端部を挿入し、半田付けして接続する。また、軟銅線１３６は、上端部を素子保持部１３４の上端部において半田付け１３７を行い、素子保持部１３４に接続する。

また、素子保持部１３４は、上端部を円筒状に形成して外周にネジ部１３８を設け、このネジ部１３８にアンテナ素子（図示せず）を装着できるように構成している。

従来のホイップアンテナ１０３の給電部１０４は、一般的に図５に示したように給電部本体１１１及び接栓１２０内に略Ｌ字状に形成した中心導体１２５を設けているが、その他、例えば図６に示すように上記中心導体１２５を２つの中心導体１２５ａ、１２５ｂに分割し、該中心導体１２５ａ、１２５ｂを略Ｌ字状に結合して用いる場合もある。

なお、図６は給電部本体１１１及び接栓１２０部分のみを示しているが、給電部本体１１１の上部には図５に示したようにアンテナ素子取付部１３０がネジ１１６によって取付けられる。

図７は上記図５に示した給電部１０４を備えたホイップアンテナを自動車の屋根１０２に装着した状態を示し、（ａ）は一部を断面して示す正面図、（ｂ）は下面図である。

ホイップアンテナの取付けに際しては、車体の屋根１０２に設けられた取付穴１０９内に下側から給電部１０４のアンテナ素子取付部１３０を挿入し、屋根１０２の上に突出した碍子取付部１３２にＯリング１４１を介在して固定ナット１４２を取付けて固定する。そして、素子保持部１３４の上端に設けたネジ部１３８にホイップアンテナ１０３を螺着して固定する。このホイップアンテナ１０３には、下部に素子基部１０３ａが設けられ、上端部に樹脂製の素子先端キャップ１０３ｂが設けられている。
特開２００４−１９３７７４号公報

上記従来のホイップアンテナ１０３は、車内側となる給電部１０４が車内側に極力突出しないようにＬ形同軸接栓１１０を用いて極力小型に構成し、また、給電部１０４には車体１０１の屋根１０２に容易に取付けられるようにフランジ部１１２、１３３を設けている。

上記のように従来のホイップアンテナ１０３は、特殊な形状を有するＬ形同軸接栓１１０を用いて構成し、また、車体１０１の屋根１０２に取付けるためのフランジ部１１２、１３３を必要とするので、構成が複雑であり、安価に構成することができない。また、上記給電部１０４は、Ｌ字形に形成した中心導体１２５を中心導体サポート１１４、１２２により保持したり、給電部本体１１１と接栓１２０を半田付けして固定する等の処置が必要であり、安価に構成することができない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、部品点数が少なく、製作が容易であり、また、フランジ部を設けることなく車体の屋根等に容易に取付けることができるホイップアンテナを提供することを目的とする。

本発明に係るホイップアンテナは、略角柱状に形成された給電部本体と、前記給電部本体の左右の面に連通するように水平方向に設けられる第１のネジ穴と、給電部本体の上面中心部に垂直方向に設けられ、前記第１のネジ穴に連通する第２のネジ穴と、前記第１のネジ穴の一方の開口側に螺着されるストレート形の同軸接栓と、前記第１のネジ穴の他方の開口側に着脱可能に設けられる蓋と、前記給電部本体の上側に載置されるワッシャと、前記第２のネジ穴に前記ワッシャを介在して螺着され、略中央部外周に固定ナット用ネジ部が形成されると共に上端に素子結合用ネジ部が形成されたアンテナ素子取付部と、前記アンテナ素子取付部の中心軸に沿って設けられ、前記給電部本体とは絶縁状態に保持される導線と、前記導線の下端部を折曲げて形成され、先端が前記同軸接栓の中心導体に接続される折曲部と、前記アンテナ素子取付部の固定ナット用ネジ部に螺着される固定ナットと、前記アンテナ素子取付部の素子結合用ネジ部に螺着されるホイップアンテナ素子とを具備し、前記ワッシャと前記固定ナットとの間で被取付部材を挟持することを特徴とする。

本発明によれば、ホイップアンテナの給電部における接栓の中心導体をＬ字形に曲げる必要がなく、部品点数を減少できると共に構造を簡易化して安価に製作でき、また、フランジ部を設けることなく車体の屋根等の被取付部材に容易に取付けることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るホイップアンテナを車体（自動車）の屋根に装着した状態を示すもので、（ａ）は要部を断面して示す正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は上面図である。図２は同ホイップアンテナを分解して示す正面図、図３は同ホイップアンテナの給電部の構成を示し、（ａ）は要部を断面して示す正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は下面図である。

図１において、１はホイップアンテナの給電部で、給電部本体２、同軸接栓３、半田付用蓋４、アンテナ素子取付部５及び平ワッシャ６からなり、車体の屋根１０２に設けられた取付穴１０９内にアンテナ素子取付部５を下側から平ワッシャ６を介して挿入し、屋根１０２の上部に突出したアンテナ素子取付部５にＯリング７を介して固定ナット８を螺着して固定する。この場合、屋根１０２の上部に配設されるアンテナ素子取付部５の要部及び固定ナット８は、略椀状に形成されたゴム覆９により保護する。

そして、上記ゴム覆９の上部中央から上方に突出させたアンテナ素子取付部５の上端に平ワッシャ１１及びスプリングワッシャ１２を介してホイップアンテナ素子１３を螺着する。

上記ホイップアンテナ素子１３は、下端部に金属製の素子基部１４が設けられると共に、上端部に例えば合成樹脂製の素子先端キャップ１５が設けられ、全長が約λ／４に設定される。この場合、ホイップアンテナ素子１３の下端部は素子基部１４に圧入またはロー付により固着され、上端部は素子先端キャップ１５に圧入または接着により固定される。上記素子基部１４は、下端部の中心にネジ部１４ａが形成され、上記アンテナ素子取付部５の上端に設けられたネジ部に螺着される。

上記給電部本体２は、金属により略角柱状に形成されており、図２及び図３に示すように上下方向の中心部より少し下方において水平方向に第１のネジ穴２１が設けられると共に、上面中心部に第２のネジ穴２２が垂直方向に設けられる。この第２のネジ穴２２は、第１のネジ穴２１に連通している。

上記第１のネジ穴２１には、内周面全体にネジ部２１ａが設けられ、その一方、例えば図示右側に同軸接栓３が螺着され、図示左側に半田付用蓋４が螺着される。この半田付用蓋４は、給電部本体２の第１のネジ穴２１に螺合するネジ部４ａを備え、該ネジ穴２１に対して着脱可能に設けられる。

上記同軸接栓３は、ストレート形の同軸接栓であり、略円筒状に形成された外導体２４の中心軸に沿って中心導体２５が設けられている。この中心導体２５は、絶縁物で形成された中心導体サポート２６により保持される。外導体２４は、給電部本体２側の端部をカシメ処理して中心導体サポート２６を保持している。４０は上記外導体２４のカシメ部分を示している。

上記中心導体サポート２６は、両端部に設けた中心導体止め輪２７により中心導体２５を保持する。この中心導体２５には、給電部本体２側の先端に透孔２８が設けられる。また、同軸接栓３には、給電部本体２側に第１のネジ穴２１に螺合するネジ部２９が設けられると共に、給電部本体２と反対側（図示右端側）に相手側接栓と嵌合するネジ部３０が設けられる。

また、給電部本体２の上面に設けられた第２のネジ穴２２には、内周面にネジ部２２ａが形成される。上記給電部本体２の第２のネジ穴２２には、平ワッシャ６を介在してアンテナ素子取付部５が螺着される。

アンテナ素子取付部５は、略円筒状に形成された碍子３１の外周に中央から下端までの長さを有する金属製の素子取付基部３２が装着される。この素子取付基部３２には、外周下部に本体結合用ネジ部３３が形成されると共に外周上部に固定ナット取付ネジ部３４が形成される。上記本体結合用ネジ部３３は給電部本体２の第２のネジ穴２２に螺着され、固定ナット取付ネジ部３４には固定ナット８が螺着される。

また、上記碍子３１の上部側には、金属製のアンテナ素子結合部３５が装着される。このアンテナ素子結合部３５は、碍子３１の上端から内側に挿入され、上部が碍子３１の上端より所定長さ上方に突出して設けられ、この突出部分の外周に素子結合用ネジ部３６が形成される。

また、アンテナ素子結合部３５には、中心軸に沿って透孔３７が設けられており、この透孔３７に碍子３１の下方から導線例えば直径が約１ｍｍの軟銅線３８が挿入される。この軟銅線３８の下端部には、予めＬ字状に折り曲げた折曲部３８ａが設けられている。上記透孔３７内に挿入した軟銅線３８は、回転させて折曲部３８ａを任意の方向に向けることが可能である。上記軟銅線３８の上端は、アンテナ素子結合部３５の上端部に半田付３９により固着される。この場合、アンテナ素子取付部５を給電部本体２に螺着した状態において、軟銅線３８の折曲部３８ａをアンテナ素子取付部５の下端から所定長さ突出させて、給電部本体２に設けられた第１のネジ穴２１の中心軸に一致させ、折曲部３８ａの先端を同軸接栓３側に向けて中心導体２５の透孔２８内に挿入できるようにする。なお、中心導体２５の透孔２８の直径は、軟銅線３８の直径より僅かに大きく設定され、中心導体２５の透孔２８内に軟銅線３８の折曲部３８ａを挿入して半田付できるようになっている。

上記のように構成された給電部１を組立てる場合、給電部本体２から半田付用蓋４を取り外した状態で、給電部本体２の第１のネジ穴２１に図示右側より同軸接栓３のネジ部２９を螺着する。次にアンテナ素子取付部５の下端から碍子３１及びアンテナ素子結合部３５の透孔３７内に軟銅線３８を挿入し、その上端をアンテナ素子結合部３５の上端から突出させる。この状態で、アンテナ素子取付部５を平ワッシャ６と共に給電部本体２に装着、すなわちアンテナ素子取付部５の素子取付基部３２に設けられている本体結合用ネジ部３３を給電部本体２の第２のネジ穴２２に螺着する。

そして、軟銅線３８の下端部に形成されている折曲部３８ａの先端を同軸接栓３側に回転し、同軸接栓３の中心導体２５に設けられている透孔２８内に挿入して半田付４１を行う。この半田付４１等の処理は、給電部本体２の左端側、すなわち半田付用蓋４を取り外した所から行う。また、アンテナ素子取付部５のアンテナ素子結合部３５の上端部において、軟銅線３８の上端を半田付し、その半田付３９部分より上部に突出している軟銅線３８の余分な部分を切断する。

その後、給電部本体２の第１のネジ穴２１の左端側に半田付用蓋４を螺着して給電部１の組立を終了する。

そして、上記給電部１を被取付部材、例えば車体の屋根１０２に装着する場合には、車体の屋根１０２に設けられた取付穴１０９内にアンテナ素子取付部５を下側から挿入し、屋根１０２の上部に突出したアンテナ素子取付部５にＯリング７を介して固定ナット８を螺着して固定する。この場合、給電部本体２の上部に設けた平ワッシャ６及び上記固定ナット８により屋根１０２を挟み付けて給電部１を固定する。また、屋根１０２の上部に位置するアンテナ素子取付部５の要部及び固定ナット８は、ゴム覆９により保護する。

次にゴム覆９の上部中央から上方に突出させたアンテナ素子取付部５の上端に平ワッシャ１１及びスプリングワッシャ１２を介在してホイップアンテナ素子１３を螺着し、ホイップアンテナの取付けを終了する。

上記実施形態によれば、略角柱状に形成された給電部本体２の水平方向に第１のネジ穴２１を設けると共に垂直方向に第２のネジ穴２２を設け、上記ネジ穴２１、２２にストレート形の同軸接栓３及びアンテナ素子取付部５をネジ込み方式で接続できるように構成しているので、部品点数が少なく製作が容易で、簡単に給電部本体２に同軸接栓３を接続することができる。

また、アンテナ素子取付部５と同軸接栓３との間は、軟銅線３８を使用して簡単に接続することができる。すなわち、軟銅線３８の上端はアンテナ素子取付部５の頂部に半田付し、また、軟銅線３８の下端には折曲部３８ａを設けてその先端を同軸接栓３の中心導体２５の端部に設けられた透孔２８に挿入して半田付により接続することで、従来のように接栓の中心導体をＬ字形に曲げる必要がなく、両者間を簡単に接続することができる。上記軟銅線３８の下部先端に設ける折曲部３８ａは、軟銅線３８の下部先端をペンチ等の工具により曲げ加工することで簡単に形成することが可能である。

また、アンテナ素子取付部５は、平ワッシャ６を介して車体の屋根１０２の取付穴１０９に下側から挿入し、屋根１０２の上部に突出した部分に固定ナット８を螺着して固定するようにしているので、従来のようにアンテナ素子取付部５にフランジを設ける必要がなく、簡単な構造で安価に製作することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係るホイップアンテナを車体の屋根に装着した状態を示し、（ａ）は要部を断面して示す正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は上面図である。 同実施形態に係るホイップアンテナを分解して示す正面図である。 同実施形態に係るホイップアンテナの給電部の構成を示し、（ａ）は要部を断面して示す正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は下面図である。 車体の屋根にホイップアンテナを取付けて使用する場合の例を一部切欠して示す図である。 従来のホイップアンテナの給電部の構成例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。 従来のホイップアンテナにおける給電部の他の構成例を示す要部断面図である。 従来のホイップアンテナを車体の屋根に取付けた状態を示し、（ａ）は一部を断面して示す正面図、（ｂ）は下面図である。

符号の説明

１…給電部、２…給電部本体、３…同軸接栓、４…半田付用蓋、４ａ…ネジ部、５…アンテナ素子取付部、６…平ワッシャ、７…Ｏリング、８…固定ナット、９…ゴム覆、１１…平ワッシャ、１２…スプリングワッシャ、１３…ホイップアンテナ素子、１４…素子基部、１４ａ…ネジ部、１５…素子先端キャップ、２１…第１のネジ穴、２１ａ…ネジ部、２２…第２のネジ穴、２２ａ…ネジ部、２４…外導体、２５…中心導体、２６…中心導体サポート、２７…中心導体止め輪、２８…透孔、２９…ネジ部、３０…ネジ部、３１…碍子、３２…素子取付基部、３３…本体結合用ネジ部、３４…固定ナット取付ネジ部、３５…アンテナ素子結合部、３６…素子結合用ネジ部、３７…透孔、３８…軟銅線、３８ａ…折曲部、３９、４１…半田付、４０…外導体カシメ部分。

Claims (1)

1. 略角柱状に形成された給電部本体と、前記給電部本体の左右の面に連通するように水平方向に設けられる第１のネジ穴と、給電部本体の上面中心部に垂直方向に設けられ、前記第１のネジ穴に連通する第２のネジ穴と、前記第１のネジ穴の一方の開口側に螺着されるストレート形の同軸接栓と、前記第１のネジ穴の他方の開口側に着脱可能に設けられる蓋と、前記給電部本体の上側に載置されるワッシャと、前記第２のネジ穴に前記ワッシャを介在して螺着され、略中央部外周に固定ナット用ネジ部が形成されると共に上端に素子結合用ネジ部が形成されたアンテナ素子取付部と、前記アンテナ素子取付部の中心軸に沿って設けられ、前記給電部本体とは絶縁状態に保持される導線と、前記導線の下端部を折曲げて形成され、先端が前記同軸接栓の中心導体に接続される折曲部と、前記アンテナ素子取付部の固定ナット用ネジ部に螺着される固定ナットと、前記アンテナ素子取付部の素子結合用ネジ部に螺着されるホイップアンテナ素子とを具備し、
   前記ワッシャと前記固定ナットとの間で被取付部材を挟持することを特徴とするホイップアンテナ。

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