JP5196639B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のボディに取り付けられて、アンテナ素子に電気的接続されたケーブルが車内に引き込まれるアンテナ装置に関するものである。

従来の車載用のアンテナ装置の一例にあっては、プリント基板の表面にアンテナ素子を配設し、プリント基板の裏面にアンテナ素子に電気的接続されるケーブルを配設し、これらのプリント基板とアンテナ素子が絶縁材からなるホルダーに収容され、ホルダーよりケーブルが引き出されるように構成される。そして、かかる構成のアンテナ装置が、アンテナベースに搭載され、このアンテナベースによりボディ等に適宜に配設固定されている。

かかるアンテナ装置にあっては、一般的にケーブルがプリント基板に半田付けにより固定されるとともに電気的接続されている。ここで、ケーブルに引っ張る力が作用するとその力が半田付け部分に作用したのでは、半田付け部分が破損して電気的接続が遮断され、もってアンテナ装置として十分な作用をなし得ない虞がある。そこで、ケーブルに引っ張る力が作用しても、その力が半田付け部分に作用しないようにする対策が必要である。

この課題を解決する従来技術の一例が、特開２００４−２８９５２５号公報で提案されている。この公報に示される従来技術は、プリント基板をシールドするシールドケースにケーブル保持爪を設け、このケーブル保持爪でケーブルを挟んでカシメることにより、ケーブルをシールドケースに固定するようにしたものである。ケーブルに引っ張る力が作用しても、その力がシールドケースに作用し、半田付け部分には作用しない。
特開２００４−２８９５２５号公報

上述の従来技術にあっては、ケーブルを固定するためのシールドケースが必要不可欠となる。しかし、アンテナ装置の全てに、シールドケースが必ず用いられているものでもない。そこで、シールドケースがなくても、ケーブルを引っ張る力が半田付け部分に作用しないような対策が必要である。

本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたもので、表面にアンテナ素子を配設したプリント基板の外周縁を固定するホルダーで、ケーブルを引っ張る力が半田付け部分に作用しないようにしたアンテナ装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、プリント基板の表面にアンテナ素子を配設し、前記プリント基板の裏面に前記アンテナ素子に電気的接続されるケーブルを沿うように配設し、前記プリント基板の外周縁をホルダーで固定し、前記ケーブルを前記プリント基板の裏面下側に向けて引き出すアンテナ装置において、前記ケーブルを前記ホルダーに設けた横折り曲げガイドに引っ掛けて前記プリント基板と略平行な面内で略１８０度折り曲げ、さらに前記ケーブルを前記ホルダーに設けた縦折り曲げガイドに引っ掛けて前記プリント基板の裏面下側に向けて略９０度折り曲げて構成されている。

そして、前記ホルダーを前記プリント基板の外周縁を表面上側から押さえる上側ホルダー部と前記プリント基板の外周縁を裏面下側から押さえる下側ホルダー部とで形成し、前記上側ホルダー部と前記下側ホルダー部が前記プリント基板の外周縁を上下から挟んだ状態で係止爪と係合部の係合により一体化するように構成しても良い。

また、前記ホルダーを前記プリント基板の外周縁を表面上側から押さえる上側ホルダー部と前記プリント基板の外周縁を裏面下側から押さえる下側ホルダー部とで形成し、前記上側ホルダー部と前記下側ホルダー部が前記プリント基板の外周縁を上下から挟んだ状態で係止爪と係合部の係合により一体化するようにし、しかも前記上側ホルダー部に前記横折り曲げガイドの一部分を設け、前記下側ホルダー部に前記横折り曲げガイドの他の部分と前記縦折り曲げガイド部を設けて構成しても良い。

さらに、アンテナベース部材に他のアンテナ装置とともに配設され、前記他のアンテナ装置のケーブルを前記ホルダーに設けたガイド部により引き回し位置を規制し、複数の前記ケーブルをまとめて前記アンテナベースに穿設された貫通孔から下側に向けて導出するように構成しても良い。

請求項１記載のアンテナ装置にあっては、ケーブルを横折り曲げガイドに引っ掛けて横に略１８０度折り曲げ、さらに縦折り曲げガイドに引っ掛けて下側に向けて略９０度折り曲げているので、ケーブルに引っ張る力が作用しても、横折り曲げガイドと縦折り曲げガイドにそれぞれ大きな静止摩擦抵抗力が作用する。よって、ケーブルを引っ張る力が大きく減殺されて、ケーブルがアンテナ素子に電気的接続される半田付け部分にケーブルを引っ張る力が作用し難い。しかも、プリント基板の裏面に沿うように配設したケーブルを横折り曲げガイドに引っ掛けてプリント基板と略平行な面内で略１８０度折り曲げているので、プリント基板の裏面側に大きな空間部を必要とせず、それだけアンテナ装置の背丈を低くすることができ、低背化に好適である。

また、請求項２記載のアンテナ装置にあっては、プリント基板の外周縁を表面上側から押さえる上側ホルダー部と外周縁を裏面下側から押さえる下側ホルダー部とでホルダーを形成し、上側ホルダー部と下側ホルダー部が係止爪と係合部の係合により一体化するようにしたので、プリント基板を収容固定するホルダーの構造を簡単に構成できる。また、ホルダー内にプリント基板を収容固定する作業も容易である。

さらに、請求項３載のアンテナ装置にあっては、上側ホルダー部に横折り曲げガイドの一部分を設け、下側ホルダー部に横折り曲げガイドの他の部分と縦折り曲げガイド部を設けたので、ケーブルに引っ張る力が作用した際に、ケーブルを横に１８０度折り曲げる横折り曲げガイドに加わる力を、上側ホルダー部と下側ホルダー部に分散することができる。

そして、請求項４記載のアンテナ装置にあっては、アンテナベース部材に配設される複数のアンテナ装置の複数のケーブルをまとめてアンテナベースに穿設された貫通孔から下側に向けて導出するようにしたので、車内等へのケーブルの引き込みが容易である。しかも、他のアンテナ装置のケーブルをホルダーに設けたガイド部により引き回し位置を規制するので、他のアンテナ装置のケーブルが別のケーブルの引き回しの邪魔となるようなことがない。

以下、本発明の第１実施例を、図１ないし図７を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナ装置の第１実施例を斜め上方から見た外観斜視図である。図２は、図１のアンテナ装置を斜め下方から見た外観斜視図である。図３は、図１のアンテナ装置を上方から見た分解斜視図である。図４は、図１のアンテナ装置を下方から見た分解斜視図である。図５は、図１のアンテナ装置で用いる上側ホルダー部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は左側面図であり、（ｅ）は右側面図である。図６は、図１のアンテナ装置で用いる下側ホルダー部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は左側面図であり、（ｅ）は右側面図である。図７は、図１のアンテナ装置でケーブルを引っ張る力に対して作用する静止摩擦抵抗力を説明するための図であり、（ａ）は縦折り曲げガイドによって引っ張る力が減殺されることを示し、（ｂ）は横折り曲げガイドによって引っ張る力が減殺されることを示す。

まず、図１ないし図７において、平面パッチアンテナ等をアンテナエレメントとして有する平面型のアンテナ素子１０が、プリント基板１２の表面に配設され、このプリント基板１２の裏面にケーブル１４が配設され、プリント基板１２に沿うようにしてケーブル１４が配設される。しかも、ケーブル１４の中心導体が、プリント基板１２を介してまたは貫通してアンテナ素子１０に半田付け等により電気的接続されるとともに固定されている。アンテナ素子１０およびプリント基板１２は、上方から見た平面形状がいずれもほぼ正方形で相似形であり、しかもアンテナ素子１０よりプリント基板１２が少し大きく設定されていて、その外周縁がアンテナ素子１０から側方にフランジ状に張り出すように形成されている。なお、プリント基板１２の裏面側には、導電金属製のシールドカバー１５が配設されて、プリント基板１２に設けられた回路等を外部雑音から遮蔽している。そして、この外周縁を固定する樹脂製のホルダー１６は、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０とからなる。上側ホルダー部１８は、アンテナ素子１０が上方に突出するとともにプリント基板１２の外周縁を表面上側から押さえるように略枠状に形成される。また、下側ホルダー部２０は、プリント基板１２の裏面側に偏平な空間部２０ａを形成するとともにプリント基板１２の外周縁を裏面下側から押さえるように略容器状に形成される。しかも、上側ホルダー部１８には係止爪１８ａ、１８ａ…が設けられ、下側ホルダ−部２０には係合部２０ｂ、２０ｂ…が設けられていて、プリント基板１２の外周縁を上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０とで上下から挟んだ状態で、係止爪１８ａ、１８ａ…が係合部２０ｂ、２０ｂ…に係合して、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０が一体化するように形成されている。なお、下側ホルダー部２０の空間部２０ａは、プリント基板１２の裏面に沿って配設されるケーブル１４およびシールドカバー１５を収容し得るスペースが確保できれば良い。

そして、上側ホルダー部１８の側面部の１つには、側方に突出して第１の折り曲げガイドとしての横折り曲げガイド２２の一部分１８ｂが形成され、下側ホルダー部２０の側面部の１つにも、側方に突出して横折り曲げガイド２２の他の部分２０ｃが形成され、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０が一体化された状態で、横折り曲げガイド２２の一部分１８ｂと他の部分２０ｃでケーブル１４を案内する溝が連続した状態となるように形成される。プリント基板１２に配設されたケーブル１４が、プリント基板１２と略平行な面内で、この横折り曲げガイド２２の断面略半円状の溝に沿って略１８０度折り曲げられる。ここで、ケーブル１４を下側ホルダー部２０の空間部２０ａから側方の外方に導出するために、下側ホルダー部２０には横折り曲げガイド２２の他の部分２０ｃに臨んで切り欠き２０ｄが設けられる。また、ケーブル１４の略１８０度の折り曲げは、ホルダー１６の側方でなされていれば良く、プリント基板１２に対し正確に平行な平面内に限られず、ある程度の角度範囲内であれば斜めの面で行われても良い。

さらに、下側ホルダー部２０の下側面には、側方で略１８０度折り曲げられたケーブル１４をさらにプリント基板１２の裏面下側に向けて略９０度折り曲げる第２の折り曲げガイドとしての縦折り曲げガイド２０ｅが設けられている。この縦折り曲げガイド２０ｅは、下側に突出する略Ｌ字状部と、この略Ｌ字状部にケーブル１４を引っ掛けた状態を維持させるように位置規制する位置規制部とからなる。また、下側ホルダー部２０には、後述する他のアンテナ装置のケーブルの引き回し位置を規制するためのガイド部２０ｆ、２０ｆも設けられている。

かかる構成において、ホルダー１６から下側に向けて引き出されたケーブル１４に、下方に向けて引っ張る力Ｆ１が作用すると、図７（ａ）のごとく、まずケーブル１４が縦に略９０度折り曲げられた部分が縦折り曲げガイド２０ｅの略Ｌ字状部に強く押し当てられ、大きな静止摩擦抵抗力が作用する。よって、ケーブル１４を引っ張る力Ｆ１が大きく減殺されて、横折り曲げガイド２２に到るケーブル１４に作用する引っ張る力Ｆ２は小さなものとなる。そして、この引っ張る力Ｆ２により、ケーブル１４が横折り曲げガイド２２に押し当てられて、ここでも静止摩擦抵抗力が作用して、引っ張る力Ｆ２が減殺され、半田付け部分に作用する引っ張る力Ｆ３が極めて小さくまたは零となる。よって、ケーブル１４に引っ張る力Ｆ１が作用しても、ケーブル１４の半田付け部分にまでその力が作用することがなく、電気的接続が破壊される虞がない。

そして、ケーブル１４をプリント基板１２の裏面に沿うように配設することで、下側ホルダー部２０の空間部２０ａの深さが浅くて良く、それだけ下側ホルダー部２０の上下方向の寸法を短くできる。さらに、側方でケーブル１４がプリント基板１２と略平行な面内で略１８０度折り曲げられているので、本発明のアンテナ装置の全体を低背型とするのに好適である。また、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０を、プリント基板１２の外周縁を上下から挟んで係止爪１８ａ、１８ａ…と係合部２０ｂ、２０ｂ…の係合で一体化するようにしたので、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０の構造が簡単であって、樹脂による成型も容易である。しかも、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０でプリント基板１２の外周縁を固定する作業も比較的に簡単である。さらに、横折り曲げガイド２２の一部分１８ｂが上側ホルダー部１８に設けられ、他の部分２０ｃが下側ホルダー部２０に設けられることで、横折り曲げガイド２２に作用する力が、上側ホルダー部１８と下側ホルダー部２０に分散され、いずれか一方に偏って大きな力が作用するようなことがない。

ここで、本発明の第１実施例のアンテナ装置と他のアンテナ装置を１つのアンテナベースに配設した構成につき、図８ないし図１０を参照して説明する。図８は、図１のアンテナ装置と他のアンテナ装置を１つのアンテナベースに搭載した車載用アンテナの縦断面図である。図９は、図８の車載用アンテナからカバーを外して斜め上方から見た斜視図である。図１０は、図９の状態からさらに図１の第１実施例のアンテナ装置を取り外して斜め上方から見た斜視図である。図８ないし図１０において、１つのアンテナベース３０に、例えばＧＰＳ用の本発明の第１実施例のアンテナ装置３２とＸＭサテライトラジオ用の第１の他のアンテナ装置３４と携帯電話のＡＭＰＳとＰＣＳ用の第２の他のアンテナ装置３６とが搭載されており、その全体がレドームとしてのカバー３８で覆われている。そして、アンテナベース３０のアンテナ装置の設置スペースは狭くて、本発明のアンテナ装置３２と第１と第２の他のアンテナ装置３４、３６は、極めて接近した状態で配設される。さらに、本発明のアンテナ装置３２のケーブル１４と、第１と第２の他のアンテナ装置３４、３６のケーブル４０、４２は、１つにまとめられて、本発明のアンテナ装置３２が配設された位置の下方でアンテナベース３０に穿設された貫通孔３０ａから下側に引き出されて、適宜に車内に導入される。そこで、アンテナベース３０には、第１と第２のアンテナ装置３４、３６のケーブル４０、４２を所定位置で引き回すための規制用の溝３０ｂ等が適宜に設けられている。また、貫通孔３０ａの上方に配設される本発明のアンテナ装置３２の下側ホルダー部２０にも他のアンテナ装置３４、３６のケーブル４０、４２の引き回しを適宜に位置規制するためのガイド部２０ｆ、２０ｆが設けられている。

上述の構造にあっては、１つのアンテナベース３０に複数のアンテナ装置３２、３４、３６が配設されていても、それらのケーブル１４、４０、４２がそれぞれに適宜に引き回されて、その位置が規制されるので、小さなスペースに整然と納めることができる。しかも、いずれのケーブル１４、４０、４２も、極端な折り曲げがなされることがないように配慮することで、小さなスペースに配設されるにも関わらず、ケーブル１４、４０、４２に破損に繋がるような無理な力が加わることもない。

なお、上記構造において、本発明の第１実施例のアンテナ装置３２が、設置スペースの小さい１つのアンテナベース３０に単独で配設されても良いことは勿論である。さらに、本発明のアンテナ装置３２が、ＧＰＳ用のアンテナ装置に限られないことも勿論である。

本発明のアンテナ装置の第１実施例を斜め上方から見た外観斜視図である。 図１のアンテナ装置を斜め下方から見た外観斜視図である。 図１のアンテナ装置を上方から見た分解斜視図である。 図１のアンテナ装置を下方から見た分解斜視図である。 図１のアンテナ装置で用いる上側ホルダー部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は左側面図であり、（ｅ）は右側面図である。 図１のアンテナ装置で用いる下側ホルダー部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は左側面図であり、（ｅ）は右側面図である。 図１のアンテナ装置でケーブルを引っ張る力に対して作用する静止摩擦抵抗力を説明するための図であり、（ａ）は縦折り曲げガイドによって引っ張る力が減殺されることを示し、（ｂ）は横折り曲げガイドによって引っ張る力が減殺されることを示す。 図１の第１実施例のアンテナ装置と他のアンテナ装置を１つのアンテナベースに搭載した車載用アンテナの縦断面図である。 図８の車載用アンテナからカバーを外して斜め上方から見た斜視図である。 図９の状態からさらに図１の第１実施例のアンテナ装置を取り外して斜め上方から見た斜視図である。

１０ アンテナ素子
１２ プリント基板
１４、４０、４２ ケーブル
１５ シールドカバー
１６ ホルダー
１８ 上側ホルダー部
１８ａ 係止爪
１８ｂ 横折り曲げガイドの一部分
２０ 下側ホルダー部
２０ａ 空間部
２０ｂ 係合部
２０ｃ 横折り曲げガイドの他の部分
２０ｄ 切り欠き
２０ｅ 縦折り曲げガイド（第２縦折り曲げガイド）
２０ｆ ガイド部
２０ｇ 第１縦折り曲げガイド
２２ 横折り曲げガイド
３０ アンテナベース
３２ 本発明の第１実施例のアンテナ装置
３４ 第１の他のアンテナ装置
３６ 第２の他のアンテナ装置
３８ カバー

Claims (4)

1. プリント基板の表面にアンテナ素子を配設し、前記プリント基板の裏面に前記アンテナ素子に電気的接続されるケーブルを沿うように配設し、前記プリント基板の外周縁をホルダーで固定し、前記ケーブルを前記プリント基板の裏面下側に向けて引き出すアンテナ装置において、前記ケーブルを前記ホルダーに設けた横折り曲げガイドに引っ掛けて前記プリント基板と略平行な面内で略１８０度折り曲げ、さらに前記ケーブルを前記ホルダーに設けた縦折り曲げガイドに引っ掛けて前記プリント基板の裏面下側に向けて略９０度折り曲げて構成したことを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１記載のアンテナ装置において、前記ホルダーを前記プリント基板の外周縁を表面上側から押さえる上側ホルダー部と前記プリント基板の外周縁を裏面下側から押さえる下側ホルダー部とで形成し、前記上側ホルダー部と前記下側ホルダー部が前記プリント基板の外周縁を上下から挟んだ状態で係止爪と係合部の係合により一体化するように構成したことを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１記載のアンテナ装置において、前記ホルダーを前記プリント基板の外周縁を表面上側から押さえる上側ホルダー部と前記プリント基板の外周縁を裏面下側から押さえる下側ホルダー部とで形成し、前記上側ホルダー部と前記下側ホルダー部が前記プリント基板の外周縁を上下から挟んだ状態で係止爪と係合部の係合により一体化するようにし、しかも前記上側ホルダー部に前記横折り曲げガイドの一部分を設け、前記下側ホルダー部に前記横折り曲げガイドの他の部分と前記縦折り曲げガイド部を設けて構成したこと特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１記載のアンテナ装置において、アンテナベース部材に他のアンテナ装置とともに配設され、前記他のアンテナ装置のケーブルを前記ホルダーに設けたガイド部により引き回し位置を規制し、複数の前記ケーブルをまとめて前記アンテナベースに穿設された貫通孔から下側に向けて導出するように構成したことを特徴とするアンテナ装置。