JP5729069B2 - 車載用アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車載用アンテナ装置に関するものである。

昨今、無線を用いてドアやトランクのロック／アンロックを行うスマートキーシステムが主流になっている。無線を用いるシステムでは、例えば特開２００８−４２２３７号公報（特許文献１）に記載のように、アンテナ体がケースに収容された送信アンテナ装置が、ドアハンドル内やリアバンパ内に配置されている。ケースが車体に取り付けられ、アンテナ体と車両側のコネクタとが接続される。ケースとコネクタによりシール性能が発揮され、アンテナ体が被水から保護される。

特開２００８−４２２３７号公報

車載用アンテナ装置のコネクタとの接続では、アンテナ装置におけるコネクタ接続端子の位置が固定されていることが重要である。例えば、特許文献１の図１に示されたアンテナ装置では、コネクタ接続端子が組み込まれている端子台とケース内周面との当接点や、当該端子台とハウジングの当接点により、コネクタ接続端子の位置が決まる。ここで、端子台がケース内周面のどこに当たるかによって、コネクタ接続端子の位置にバラつきが生じうる。

また、上記アンテナ装置では、アンテナ体の抜け落ち防止の観点から、複数の部材（ハウジングやケース）によりアンテナ体が収容されている。そして、ケース内には、ハウジングとケースの間の液密性を確保するためにＯリングが配置されている。上記アンテナ装置では、ハウジングとケースの間、およびハウジングの開口端（コネクタとの嵌合部分）の２箇所でシール性を確保しなければならない。このように、従来のアンテナ装置では、部品点数およびシール性能の面で問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、コネクタ接続端子位置のバラつきを防止すると共に、ケースを一部品として部品点数を削減し且つシール性能を向上させることができる車載用アンテナ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１に係る車載用アンテナ装置の発明は、ボビンと、前記ボビンに長手方向に沿って支持されたコアと、前記コアを巻回するコイルと、コンデンサと、各一端が前記ボビンの前端から長手方向に突出し、各他端が前記コイルおよび前記コンデンサの直列回路の各端部にそれぞれ接続された第一および第二のコネクタ接続端子と、で一体的に組成されたアンテナ組立体と、前端側で開口し後端側に閉塞底面を有する有底穴が形成されたケースと、を備え、前記第一および第二のコネクタ接続端子が前記開口側に位置するように前記アンテナ組立体が前記有底穴に挿入されて固定された車載用アンテナ装置であって、前記第一および第二のコネクタ接続端子が突出する前記ボビンの前端部に長手方向と直角な周方向に突出して設けられ、前記ケースの内周面に当接して前記アンテナ組立体を周方向に位置決めする位置決めフランジと、前記ボビンに設けられ、ケースの当接面と当接して前記アンテナ組立体を長手方向に位置決めする位置決め部と、前記ボビンに設けられ、前記位置決め部が前記当接面に当接した状態で前記ケースに設けられたケース係合部と係合して前記アンテナ組立体を前記ケースに固定するボビン係合部と、前記ボビンの前記コイルが巻回された部分より後端側に設けられ、前記ケースの内周面に当接して前記アンテナ組立体を周方向に位置決めする弾性部材と、を備え、前記位置決め部は、前記弾性部材の後端部に設けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記ケースの前端に開口する前記有底穴の前端部には、挿入される外部コネクタと液密的に嵌合する嵌合部が形成され、前記第一および第二のコネクタ接続端子は、前記ボビンの一外周面に突出する第一および第二接続部とそれぞれ電気的に接続されて前記ボビンに設けられ、前記ボビンには、前記位置決めフランジとの間で前記第一および第二接続部を挟むように保護フランジが前記第一および第二接続部より周方向外側に突出するように設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記弾性部材は、前記ボビンからそれぞれ直交する４方向に突出し、前記位置決め部は、少なくとも前記４方向のいずれか一の方向に突出する弾性部材に設けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記ケースに形成された有底穴には、前端側から後端側に向かって、外部コネクタと液密的に嵌合する嵌合部と、第一および第二のコネクタ接続端子、前記位置決めフランジ、前記第一および第二接続部、並びに前記保護フランジが設けられた前記アンテナ組立体の前側部分を収容する大穴部と、前記コイルおよび前記コアが設けられた前記アンテナ組立体の後側部分を収容する小穴部と、が設けられるとともに、前記大穴部と前記小穴部との間に前端側から後端側に向かって内側に傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、前記ケースの前記傾斜面と前記保護フランジとが当接することにより前記アンテナ組立体を長手方向に位置決めすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、位置決めフランジにより、コネクタ接続端子が配置されるアンテナ組立体の位置について、ケース開口側でのバラつきが防止される。これにより、車載用アンテナ装置と車両側コネクタとの接続はスムーズに行える。また、ボビン係合部およびケース係合部によりアンテナ組立体の前方への動きが規制されるため、アンテナ組立体の抜け落ちが防止される。これに伴い、ケースには別体の蓋部材が不要となり、ケースを一部品で構成することができる。また、一部品であるため、他部品との接続部分がなく、Ｏリングが不要となり、シール性能も向上する。本発明によれば、部品点数を削減し且つシール性能を向上させることができる。
また、アンテナ組立体の閉塞底面側でも位置決めが行われ、より確実にアンテナ組立体のバラつきを防止することができる。また、この構成によれば、車載用アンテナ装置への外部からの衝撃を吸収し、アンテナ組立体を保護することもできる。

請求項２の発明によれば、アンテナ組立体をケースに挿入する際（組立工程）、ケース内周面に対し保護フランジが第一および第二接続部よりも先に当接し、ケース内周面（シール面）が傷つくことが防止される。なお、一外周面とは、長手方向直交断面が多角形の外周面のうちの一面である。多角形には、角が丸いものも含まれる。

請求項３の発明によれば、さらにアンテナ組立体のバラつきが防止され、且つ、衝撃吸収によるアンテナ組立体の保護が強化される。

請求項４の発明によれば、アンテナ組立体をケースに挿入する際、傾斜面により、よりスムーズに挿入することができる。

本発明によれば、簡易な構成により、アンテナ組立体の長手方向の位置決めが可能となる。

なお、上記位置決め部に代えて保護フランジと傾斜面を当接させる構成とすることで、アンテナ組立体の後方端部とケースの閉塞端面との間に間隔を設けることができ、外部からの衝撃に対するアンテナ組立体の後方端部の観点で有利である。

車載用アンテナ装置１の側面を示す部分断面図である。 車載用アンテナ装置１の正面図である。 アンテナ組立体２の上方から見た平面図である。 アンテナ組立体２の下方から見た底面図である。 コネクタＣを接続した状態の車載用アンテナ装置１を示す断面図である。

次に、好ましい実施形態を挙げ、図１〜図５を参照して本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、リアバンパ内に取り付けられ、携帯機に電波を送信する送信アンテナを例にして説明する。図１は、ケース４のみ断面図である。

本実施形態の車載用アンテナ装置１は、アンテナ組立体２と、ケース４と、を備えている。ケース４は、有底筒形状であって、前端側が開口し後端側に閉塞底面４１ａを有する有底穴４１が形成されたものである。本実施形態において、ケース４の長手方向が前後方向となる。ケース４の前後方向直交断面は、角が丸い略矩形となっている。ケース４は、一体形成されたもの、すなわち一部品で構成されている。ケース４の詳細については後述する。

アンテナ組立体２は、図１〜図４に示すように、ボビン２１と、コア２２と、コイル２３と、コンデンサ２４と、第一および第二のコネクタ接続端子３１、３２と、第一接続部５１と、第二接続部５２と、位置決めフランジ６と、保護フランジ７と、第一〜第四弾性部材８１〜８４と、ボビン係合部９と、を備えている。

ボビン２１は、樹脂からなり、前後方向に延伸した略直方体形状に形成されている。コア２２は、棒状の磁性体であって、ボビン２１に長手方向（前後方向）に沿って支持されている。コイル２３は、ボビン２１の前後方向略中央で、コア２２に巻回されている。コンデンサ２４は、コイル２３と電気的に直列接続されており、コイル２３とで共振回路を構成する。

第一および第二のコネクタ接続端子３１、３２は、各一端がボビン２１の前端から長手方向に突出している。換言すると、第一および第二のコネクタ接続端子３１、３２は、ボビン２１の前端面から並列して前方に突出したコネクタ接続用の端子である。第一のコネクタ接続端子３１の他端は、後述する第一接続部５１を介して、コイル２３の一端部に電気的に接続されている。第二のコネクタ接続端子３２の他端は、コンデンサ２４および第二接続部５２を介して、コイル２３の他端部に電気的に接続されている。

第一接続部５１は、金属からなり、一端部がボビン２１の上面から上方に突出している。第一接続部５１の一端部には、コイル２３の一端部が巻き付けられている。第一接続部５１は、一端部がコイル２３に電気的に接続され、他端部がボビン２１内でコネクタ接続端子３１に電気的に接続されている。

第二接続部５２は、金属からなり、一端部がボビン２１の上面から上方に突出している。第二接続部５２の一端部には、コイル２３の他端部が巻き付けられている。第二接続部５２は、一端部がコイル２３に電気的に接続され、他端部がボビン２１内でコンデンサ２４に電気的に接続されている。

位置決めフランジ６は、樹脂からなり、ボビン２１の前方端部に、外周面の周方向（各面から垂直）に突出するように設けられている。換言すると、位置決めフランジ６は、ボビン２１におけるコネクタ接続端子３１、３２の根元位置に周方向に並んで設けられている。位置決めフランジ６は、上面フランジ６１と、下面フランジ６２と、左側面フランジ６３と、右側面フランジ６４と、からなっている。

上面フランジ６１は、ボビン２１の上面から凹形状に上方に突出し、両先端がケース４の内周面に当接している。下面フランジ６２は、ボビン２１の下面から下方に突出し、先端がケース４の内周面に当接している。左側面フランジ６３は、ボビン２１の左側面から突出し、先端がケース４の内周面に当接している。右側面フランジ６４は、ボビン２１の右側面から突出し、先端がケース４の内周面に当接している。つまり、位置決めフランジ６は、周方向に配置された各フランジ６１〜６４がケース４内周面に当接し、ケース４内における、アンテナ組立体２の前後方向に直交する方向への動きを規制している。位置決めフランジ６は、アンテナ組立体２のコネクタ接続端子３１、３２の根元位置（アンテナ組立体２の前端部）での位置決めを実現している。

保護フランジ７は、ボビン２１の上面において、両接続部５１、５２よりも閉塞底面４１ａ側に位置している。保護フランジ７は、樹脂からなり、ボビン２１の上面から平板状に突出している。保護フランジ７は、ボビン２１の上面の左右方向いっぱいに延在している。保護フランジ７は、ボビン２１の上面からの垂直高さが両接続部５１、５２の垂直高さよりも大きくなっている。換言すると、ボビン２１には、位置決めフランジ６との間で第１および第２接続部５１、５２を挟むように保護フランジ７が第１および第２接続部５１、５２より周方向外側に突出するように設けられている。保護フランジ７の先端は、ケース４内周面に対して離間している。

第一弾性部材８１は、樹脂からなり、ボビン２１の後端部上面に設けられている。第一弾性部材８１は、板を湾曲させて上方に膨らませた形状であり、上下方向の弾力が大きくなっている。第一弾性部材８１は、若干沈んだ状態でケース４内周面に当接している。つまり、第一弾性部材８１は、一部（膨らみの頂点部分）がケース４内周面に対して付勢されて当接している。

第二弾性部材８２は、樹脂からなり、ボビン２１の後端部下面に設けられている。第二弾性部材８２は、ボビン２１の一部を下方に湾曲させて板形状に突出させたものであり、上下方向の弾力が大きくなっている。第二弾性部材８２は、先端が根元よりもケース４前端側に位置している。第二弾性部材８２は、若干上方に押された状態でケース４内周面に当接している。つまり、第二弾性部材８２は、一部（先端）がケース４内周面に対して付勢されて当接している。

第三弾性部材８３は、樹脂からなり、ボビン２１の後端部左側面に設けられている。第三弾性部材８３は、ボビン２１左側面から薄く凸状に盛り上がった形状であり、左右方向の弾力が大きくなっている。第三弾性部材８３は、頂面がケース４から若干押された状態でケース４内周面に当接している。つまり、第三弾性部材８３は、一部（頂面）がケース４内周面に対して付勢されて当接している。

第四弾性部材８４は、樹脂からなり、ボビン２１の後端部右側面に設けられている。第四弾性部材８４は、ボビン２１右側面から薄く凸状に盛り上がった形状であり、左右方向の弾力が大きくなっている。第四弾性部材８４も、第三弾性部材８３と同様、一部（頂面）がケース４内周面に対して付勢されて当接している。アンテナ組立体２の閉塞底面４１ａ側の端部は、各弾性部材８１〜８４により、位置決めされている。

ボビン係合部９は、樹脂からなり、上面フランジ６１の両先端の間から後方に突出している。ボビン係合部９は、先端が上方に凸となったフック形状に形成されている。ボビン係合部９は、ボビン２１が閉塞底面４１ａに当接した状態で、後述するケース係合部４３に係合し、アンテナ組立体２の前方への動きを規制している。

ケース４は、有底筒形状であり、ケース４の開口高さ（ケース４内周面の下面から上面までの離間距離）は、前後方向略中央から前方が、後方よりも大きく形成されている。ケース４の前端部は、車両側のコネクタＣと液密的に嵌合する。ケース４の前方端部（嵌合部４Ｃ）の内周面とコネクタＣのシール部材Ｃ２とは液密的に当接する。つまり、ケース４に形成された有底穴４１には、開口側から閉塞底面４１ａに向かって、外部コネクタＣと液密的に嵌合する嵌合部４Ｃと、開口高さが大きい大穴部４Ａと、開口高さが小さい小穴部４Ｂと、が設けられている。

大穴部４Ａは、第１および第２コネクタ接続端子３１、３２、位置決めフランジ６、第１および第２接続部５１、５２、並びに保護フランジ７が設けられたアンテナ組立体２の前側部分を収容する。小穴部４Ｂは、コイル２３およびコア２２が設けられたアンテナ組立体２の後側部分を収容する。当該構成によれば、両接続部５１、５２の突出部分を収容できると共に、アンテナ組立体２の閉塞底面４１ａ側の部位を収まりよく（ある程度位置決めして）収容することができる。

さらに、ケース４の内周面には、ケース係合部４３と、傾斜面４４と、が設けられている。ケース係合部４３は、大穴部４Ａの内周面上面から下方に突起したものである。ケース係合部４３は、ボビン係合部９に係合している。

ここで、ケース４の閉塞底面４１ａは、アンテナ組立体２の後端部２ａ（「位置決め部」に相当する）に当接している。つまり、閉塞底面４１ａおよび後端部２ａは、アンテナ組立体２の長手方向（前後方向）における位置決めをする部位である。アンテナ組立体２のケース４内における前後方向の動きは、両係合部９、４３、閉塞底面４１ａおよび後端部２ａにより規制されている。

傾斜面４４は、大穴部４Ａと小穴部４Ｂとの間に前端側から後端側に向かって内側に傾斜している。これにより、アンテナ組立体２をケース４内に挿入する際に、各部位のひっかかりを防ぎ、よりスムーズに挿入することができる。

なお、ケース４の外周面には取付部４５が設けられている。取付部４５は、フック形状に形成されている。取付部４５は、リアバンパ（図示せず）内の取付部と嵌合する。これにより、車載用アンテナ装置１は、車両に取り付けられる。

嵌合部４Ｃは、図５に示すように、車両側のコネクタＣと嵌合する部分である。嵌合部４Ｃの内周面は、全周に亘って、コネクタＣのシール部材Ｃ２と当接している。なお、一般に、コネクタＣは、コネクタ本体Ｃ１と、シール部材Ｃ２と、ケーブルＣ３と、端子Ｃ４と、を有している。第一および第二のコネクタ接続端子３１、３２は、端子Ｃ４に接続される。

本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、位置決めフランジ６が前方側におけるアンテナ組立体２の周方向への動きを規制し、ケース４内における第一および第二のコネクタ接続端子３１、３２位置のバラつきを防止することができる。

また、本実施形態によれば、両係合部９、４３が係合することにより、アンテナ組立体２のケース４からの抜け落ちが防止される。これにより、ケース４は、蓋などの別部材を必要とせず、一部品（一体形成品）で構成することができる。ケース４が一部品であることで、部品点数およびコストを抑えることができる。さらに、ケース４が一部品であることで、外部に対する開口は１箇所（前方端部）のみとなり、Ｏリング等の部材を複数用いることなくシール性を確保・向上させることができる。

また、本実施形態によれば、アンテナ組立体２をケース４内に挿入する際、保護フランジ７によって、両接続部５１、５２が嵌合部４１内周面に当接することを防ぐことができる。嵌合部４Ｃの内周面は、シール部材Ｃ２と当接してシール性を確保するシール面４１ｂを構成している。挿入時に、このシール面４１ｂと金属からなる各接続部５１、５２とが接触すると、当該シール面４１ｂに傷がつく可能性がある。しかし、本実施形態によれば、挿入時、両接続部５１、５２よりも周方向高さ（垂直高さ）が高い樹脂製の保護フランジ７が、先にシール面４１ｂに接触して両者の接触を防止する。

また、本実施形態によれば、各弾性部材８１〜８４により、アンテナ組立体２の後端側においても、周方向に位置決めされる。これにより、ケース４内におけるアンテナ組立体２の位置のバラつきはさらに防止される。さらに、各弾性部材８１〜８４は、それぞれ弾力に富んでおり、アンテナ組立体２への衝撃を吸収する。例えば、車載用アンテナ装置１を誤って落下させてしまった場合でも、衝撃が吸収され、アンテナ組立体２は保護される。つまり、本実施形態は、アンテナ組立体２保護の観点においても有効である。

なお、本実施形態は上記に限られない。例えば、弾性部材は、ボビン２１の一外周面（上面、下面、左面または右面）のみに設けられてもよい。弾性部材がケース４内周面と当接し、ボビン２１が当該当接面と対向するケース４の内周面に付勢されて当接する。これによっても、周方向の位置決めが可能である。

また、弾性部材８１〜８４は、対向する２つの弾性部材８１、８２（又は８３、８４）があることが位置決めおよび保護の観点で効果的である。車載用アンテナ装置１の組付け作業状態（上方を上にして置いた状態）を考慮すると、上下方向の弾性部材８１、８２のみを設けるほうが好ましい。

また、アンテナ組立体２のケース４内における後方への動きを規制する手段は、上記構成に代えて（あるいは上記構成と共に）、保護フランジ７（「位置決め部」を兼用する）と傾斜面４４であってもよい。つまり、アンテナ組立体２を組付けた状態で保護フランジ７と傾斜面４４とが当接することで、当該動きは規制されて、アンテナ組立体２が長手方向に位置決めされる。また、各係合部９、４３および各弾性部材８１〜８４の形状は上記に限られない。弾性部材８１〜８４の形状は、互いに同じでも、入れ替わっていても成立する。

また、本実施形態において、車載用アンテナ装置１がリアバンパ内に設置されるが、設置位置はドアハンドル内であってもよい。

１：車載用アンテナ装置、 ２：アンテナ組立体、 ２ａ：後端部（位置決め部）、
２１：ボビン、 ２２：コア、 ２３：コイル、 ２４：コンデンサ、
３１：第一のコネクタ接続端子、 ３２：第二のコネクタ接続端子、
５１：第一接続部、 ５２：第二接続部、
６：位置決めフランジ、 ７：保護フランジ、
８１：第一弾性部材、 ８２：第二弾性部材、 ８３：第三弾性部材、
８４：第四弾性部材、 ９：ボビン係合部、
４：ケース、 ４１ａ：閉塞底面、 ４１ｂ：シール面、
４３：ケース係合部、 ４４：傾斜面、 ４５：取付部、
４Ａ：大穴部、 ４Ｂ：小穴部、 ４Ｃ：嵌合部

Claims (5)

1. ボビンと、前記ボビンに長手方向に沿って支持されたコアと、前記コアを巻回するコイルと、コンデンサと、各一端が前記ボビンの前端から長手方向に突出し、各他端が前記コイルおよび前記コンデンサの直列回路の各端部にそれぞれ接続された第一および第二のコネクタ接続端子と、で一体的に組成されたアンテナ組立体と、
   前端側で開口し後端側に閉塞底面を有する有底穴が形成されたケースと、を備え、
   前記第一および第二のコネクタ接続端子が前記開口側に位置するように前記アンテナ組立体が前記有底穴に挿入されて固定された車載用アンテナ装置であって、
   前記第一および第二のコネクタ接続端子が突出する前記ボビンの前端部に長手方向と直角な周方向に突出して設けられ、前記ケースの内周面に当接して前記アンテナ組立体を周方向に位置決めする位置決めフランジと、
   前記ボビンに設けられ、ケースの当接面と当接して前記アンテナ組立体を長手方向に位置決めする位置決め部と、
   前記ボビンに設けられ、前記位置決め部が前記当接面に当接した状態で前記ケースに設けられたケース係合部と係合して前記アンテナ組立体を前記ケースに固定するボビン係合部と、
   前記ボビンの前記コイルが巻回された部分より後端側に設けられ、前記ケースの内周面に当接して前記アンテナ組立体を周方向に位置決めする弾性部材と、
   を備え、
   前記位置決め部は、前記弾性部材の後端部に設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
2. 請求項１において、
   前記ケースの前端に開口する前記有底穴の前端部には、挿入される外部コネクタと液密的に嵌合する嵌合部が形成され、
   前記第一および第二のコネクタ接続端子は、前記ボビンの一外周面に突出する第一および第二接続部とそれぞれ電気的に接続されて前記ボビンに設けられ、
   前記ボビンには、前記位置決めフランジとの間で前記第一および第二接続部を挟むように保護フランジが前記第一および第二接続部より周方向外側に突出するように設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記弾性部材は、前記ボビンからそれぞれ直交する４方向に突出し、
   前記位置決め部は、少なくとも前記４方向のいずれか一の方向に突出する弾性部材に設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、
   前記ケースに形成された有底穴には、前端側から後端側に向かって、外部コネクタと液密的に嵌合する嵌合部と、第一および第二のコネクタ接続端子、前記位置決めフランジ、前記第一および第二接続部、並びに前記保護フランジが設けられた前記アンテナ組立体の前側部分を収容する大穴部と、前記コイルおよび前記コアが設けられた前記アンテナ組立体の後側部分を収容する小穴部と、が設けられるとともに、前記大穴部と前記小穴部との間に前端側から後端側に向かって内側に傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
5. 請求項４において、
   前記ケースの前記傾斜面と前記保護フランジとが当接することにより前記アンテナ組立体を長手方向に位置決めすることを特徴とする車載用アンテナ装置。

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