JP5989722B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に取り付けられるアンテナ装置に関する。

乗用車などの車両には、ラジオ放送、ＧＰＳ又はＥＴＣ等に用いられる電波を送受信するアンテナ装置が取り付けられている。下記特許文献１には、アンテナ及び回路基板が載置されるベース部に取り付けられた可撓性のパッドと、上記回路基板等を覆うカバーとを有し、車両の外板に取り付けられるアンテナ装置が記載されている。アンテナ装置におけるカバーの縁とパッドとが互いに密着することによって、当該カバーの内部空間への防水性を高めている。

特許公報第３８５９６３０号

上述のパッドは可撓性を有しているため、その一部が撓んでカバーの内部空間内に入り込むことがある。これにより、アンテナ装置におけるパッドの水密性が保持されなくなるおそれがある。また、パッドの一部がカバーの内部空間内に入り込んだ場合、アンテナ装置の外観上も好ましくない。

本発明は、カバーの内部空間内へのパッドの入り込みを抑制できるアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る、車両に取り付けられるアンテナ装置は、アンテナが固定されるベース部と、ベース部に取り付けられるカバーと、ベース部の縁を覆って支持すると共にカバーの縁に接しており、車両とカバーとの間に位置する可撓性のパッドと、を備え、パッドにおけるカバー側の表面には、ベース部の縁に沿って形成された本体部分と、本体部分からパッドの縁に向かって延在する複数のリブ状部分とを有する突起部が設けられている。

このアンテナ装置によれば、パッドにおけるカバー側の表面に設けられる複数のリブ状部分によって、本体部分から縁までのパッドの強度が高くなっており、パッドが撓みにくくなる。したがって、カバーの内部空間内へのパッドの入り込みを抑制できる。また、上記複数のリブ状部分がパッドに設けられていることによって、パッド全体の厚さを大きくするよりも重量の増加及び材料コストの増加を抑制することができる。

また、カバー内面には、カバーがベース部に取り付けられた際に複数のリブ状部分に当接する凸部が設けられていてもよい。この場合、パッドの撓みを抑制することができ、カバーの内部空間内へのパッドの入り込みを好適に抑制できる。

また、カバー内面に設けられた凸部は、板状であってもよい。この場合、複数のリブ状部分に当接する凸部の面積が大きくなるため、好適にパッドの撓みを抑制することができる。

また、パッドの表面には、突起部の本体部分からパッドの縁に向かって延在する肉厚部が設けられており、パッドにおいて、肉厚部が設けられた部分の厚さは、複数のリブ状部分間の部分の厚さよりも大きくてもよい。この場合、肉厚部が設けられた部分におけるパッドの強度が高くなり、当該パッドがより撓みにくくなる。

また、パッドは、ベース部と車両との間に位置する領域を有し、その領域には、車両、パッド、及びベース部を相互に固定するねじが挿入されるためのｎ個の開口部（ｎは１以上の整数）が設けられており、ｎ個の開口部は、突起部の本体部分に隣接しており、複数のリブ状部分の内、ｎ個のリブ状部分は、それぞれ本体部分におけるｎ個の開口部に隣接する領域からパッドの縁に向かって延在してもよい。パッドに上述したｎ個の開口部が設けられる場合、当該ｎ個の開口部周辺のパッドの領域は、強度が低下すると共に撓みやすくなる。ここで、突起部の本体部分におけるｎ個の開口部に隣接する領域から、複数のリブ状部分の内のｎ個のリブ状部分がそれぞれ延在することによって、ｎ個の開口部周辺のパッドの領域の強度低下が抑制される。したがって、上記開口部周辺のパッドの領域の撓みを好適に抑制できる。

本発明によれば、カバーの内部空間内へのパッドの入り込みを抑制できるアンテナ装置が提供される。

図１は、本実施形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るアンテナ装置の内部を示す概略斜視図である。 図３は、パッドの斜視図である。 図４は、パッドの平面図である。 図５は、パッドの一部を拡大した図である。 図６は、カバーの底面図を示す。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るアンテナ装置の内部を示す概略斜視図である。図１及び図２に示されるように、アンテナ装置１は、カバー２と、アンテナ３と、回路基板４と、ベース部５と、パッド６とを備えており、車両のルーフ上等に取り付けられる装置である。以下の説明では、アンテナ装置１及びこれを構成する部品において、車両の前方方向を先端側とし、車両の後方方向を後端側とする。また、アンテナ装置１及びこれを構成する部品において、車両に取り付けられる側を下側とする。

カバー２は、例えば電波を透過する樹脂製であり、少なくともアンテナ３と、回路基板４と、ベース部５とを覆っている。カバー２は、その後端側から先端側に向かって徐々に高さが低くなる流線形状（シャークフィン形状）を有している。カバー２の両側面の距離は、その上端から中心部付近までほぼ一定であり、当該中心部付近から下端にかけて徐々に広がっている。カバー２は、例えば複数のねじを用いることによって、ベース部５に取り付けられている。カバー２の縁１１は、パッド６に接している。

アンテナ３は、第一アンテナ２１及び第二アンテナ２２を有し、例えば絶縁性の樹脂製であるアンテナ台２３によってベース部５上に固定されている。第一アンテナ２１及び第二アンテナ２２は、金属又は合金等の導電性材料から構成され、例えばＡＭ波帯及びＦＭ波帯の信号を送受信する。第一アンテナ２１は、アンテナ台２３の上端側に取り付けられている。このように第一アンテナ２１を高い位置に配置することにより、第一アンテナ２１の電気的特性を向上できる。第二アンテナ２２は、アンテナ台２３に設けられている。第二アンテナ２２はコイル状に形成されており、その一端が第一アンテナ２１に接続されており、その他端が回路基板４に接続されている。

回路基板４は、ベース部５に固定されていると共にアンテナ３で受信された信号が入力される。回路基板４には、例えば集積回路及びコンデンサ等が設けられており、アンテナ３で受信された信号の増幅等が行われる。回路基板４と第一アンテナ２１とは、平面視にて互いに重なり合わないことが好ましい。これにより、受信性能を向上することができる。回路基板４には図示しないケーブル等が接続されており、回路基板４は、当該ケーブル等を介して車両内の電子装置に接続される。

ベース部５は、例えば金属製、合金製又は樹脂製の架台であり、上述のようにカバー２、アンテナ３、及び回路基板４が固定されている。ベース部５は、平面視にて、略卵形又は略長円形であり、カバー２の縁１１内に収まる大きさである。ベース部５の中央部に開口部３１が形成されている。開口部３１には、例えば回路基板４に接続されるケーブル等が挿入される。また、ベース部５には、例えば車両、カバー２、及びアンテナ３等を固定するねじが挿入されるためのねじ孔が複数設けられている。ベース部５が金属製又は合金製の場合、平面視にてベース部５における第一アンテナ２１と重なる領域は小さい方が好ましい。これにより、第一アンテナ２１とベース部５とによって形成される寄生容量が低減される。また、ベース部５が金属製又は合金製の場合、平面視におけるベース部５の大きさは、極力小さいことが好ましい。これにより、アンテナ装置１の重量が軽くなると共に、ベース部５の材料コストが低くなる。ベース部５が樹脂製の場合、ベース部５は可撓性を有しないことが好ましい。

ベース部５において、アンテナ３よりも先端側には、パッチアンテナ７が設けられている。パッチアンテナ７は、例えばＧＰＳ又はＥＴＣ等に用いられる電波を送受信する。つまり、パッチアンテナ７は、第一アンテナ２１と異なる電波を送受信する。パッチアンテナ７は、例えば図示しないケーブル等を介して回路基板４又は車両内の電子装置に接続される。

パッド６は、例えば可撓性を有する樹脂製（ゴム等）であり、アンテナ装置１において車両の表面に接する部材である。パッド６は、ベース部５の縁３２を覆って支持するようにベース部５に取り付けられており、車両とカバー２との間に位置する大きさを有している。特に、図１に示されるように、パッド６における縁４１は、カバー２よりも外側に位置しており、パッド６とカバー２の縁１１とは互いに密着している。これにより、パッド６とカバー２の縁１１との間からカバー２の内部空間内に水が浸入することを抑制している。

次に、図３〜図５を用いながらパッド６の形状の詳細について説明する。図３は、パッド６の斜視図である。図４は、パッド６の平面図である。図５は、パッド６の一部を拡大した図である。図３〜図５におけるパッド６の表面４２は、図２に示されるように、カバー２及びベース部５が載置される側（カバー側）の面であり、パッド６の裏面は、車両側の面である。

図３〜図５に示されるように、パッド６の表面４２には、本体部分４３及び複数のリブ状部分４４を有する突起部５１が設けられている。突起部５１は、パッド６の表面４２から隆起している。パッド６において、突起部５１が設けられている部分の厚さは、突起部５１が設けられていない部分の厚さよりも大きくなっている。突起部５１の本体部分４３は、ベース部５の縁３２（図２を参照）に沿って形成されており、平面視にて略長円環形状となっている。パッド６の表面４２に本体部分４３が設けられ、当該本体部分４３が後述するカバー２の内面に設けられる略長円環形状の環状リブ１２（図６を参照）に押圧されることにより、パッド６とカバー２の縁１１との間からカバー２の内部空間内に水が浸入した場合、当該水が回路基板４及びベース部５等に到達することが抑制される。なお、図２に示されるように、ベース部５は、パッド６における本体部分４３内に入り込むようにして取り付けられている。

図３〜図５に示されるように、突起部５１の複数のリブ状部分４４のそれぞれは、本体部分４３からパッド６の縁４１に向かって直線状に延在している。複数のリブ状部分４４のそれぞれにおける一部の厚さは、カバー２のベース部５への取付けを阻害しないように、パッド６の縁４１に向かって小さくなっている。すなわち、複数のリブ状部分４４のそれぞれには、パッド６の縁４１に向かって傾斜する傾斜部が設けられている。この傾斜部の先端側は丸みを帯びていてもよい。複数のリブ状部分４４のそれぞれにおける傾斜部と本体部分４３との間の部分は略柱形状を有している。パッド６の複数のリブ状部分４４のそれぞれにおける先端面は、パッド６の表面に対して略垂直に形成されている。複数のリブ状部分４４の数は限定されないが、例えば本体部分４３の周囲に沿って並んで設けられるとよい。

複数のリブ状部分４４の内の一部のリブ状部分には、枝分かれしたリブ状部分４５が設けられている。このリブ状部分４５は、枝分かれ前のリブ状部分４４と異なる方向に沿って、パッド６の縁４１に向かって延在している。このようなリブ状部分４５が設けられることにより、リブ状部分４４同士の間のパッド６の強度を高めることができる。本実施形態では、リブ状部分４５は、パッド６の後端側に設けられている。

パッド６における本体部分４３よりも内側の領域４６は、ベース部５と車両との間に位置する領域である。この領域４６が設けられることによって、車両とベース部５との接触によって傷つくことが抑制される。領域４６には、ベース部５に設けられた開口部３１（図２を参照）と重なる開口部４７と、本体部分４３に沿う方向に並ぶ複数の開口部４８とが形成されている。開口部４７は、パッド６の中央部に形成されており、ベース部５の開口部３１と同様に例えばケーブル等が挿入される。開口部４７の周囲には、当該開口部４７内への水の浸入を抑制するためのリング部４９が形成されている。リング部４９はパッド６の一部である。パッド６において、リング部４９が設けられた部分の厚さは、リング部４９が設けられていない部分の厚さよりも大きくなっている。また、リング部４９の厚さは、本体部分４３の厚さよりも小さくなっている。

複数の開口部４８のそれぞれは、突起部５１の本体部分４３に隣接するように設けられている。複数の開口部４８には、例えば車両、パッド６、ベース部５、及びカバー２を相互に固定するねじが挿入される。また、複数の開口部４８に隣接する本体部分４３の領域のそれぞれから、少なくとも一つのリブ状部分４４がパッド６の縁４１に向かって延在している。

パッド６の表面４２における本体部分４３よりも後端側には、当該本体部分４３からパッド６の縁４１に向かって延在する肉厚部５０が設けられている。肉厚部５０は、複数のリブ状部分４４の間に設けられている。肉厚部５０には、複数のリブ状部分４４と同様に、パッド６の縁４１に向かって傾斜する傾斜部が設けられている。パッド６において、肉厚部５０が設けられた部分の厚さは、肉厚部５０が設けられていない部分（例えば、複数のリブ状部分４４間）の厚さよりも大きくなっている。肉厚部５０の厚さは、例えば複数のリブ状部分４４の厚さ以下である。

次に、図６を用いながらカバー２の内部構造について説明する。図６は、カバーの底面図を示す。図６に示されるように、カバー２の内面には、環状リブ１２と、複数のねじ穴１３と、カバー２の内面と環状リブ１２との間に設けられる複数のリブ（凸部）１５，１６と、が設けられている。

環状リブ１２は、例えばカバー２と同じ材料から構成され、平面視にて略長円環形状となっている凸部である。環状リブ１２は、パッド６における突起部５１の本体部分４３（図３，４を参照）の形状に対応する形状を有している。よって、環状リブ１２は、パッド６が取り付けられたベース部５にカバー２が取り付けられる際に、本体部分４３と当接する。そして、複数のねじ穴１３にねじが挿入され、ベース部５及びカバー２が当該ねじによって固定されることより、環状リブ１２が本体部分４３に押し付けられ、密着する。このように環状リブ１２と本体部分４３とが密着することにより、ベース部５に水が浸入することを抑制できる。

複数のリブ１５は、カバー２の内面に設けられており、環状リブ１２と一体に形成されている。複数のリブ１５のそれぞれは、環状リブ１２からカバー２の縁１１に向かって直線状に延在する板状の凸部である。複数のリブ１５は、それぞれパッド６における突起部５１のリブ状部分４４（図３，４を参照）が設けられた位置に対応して形成されている。複数のリブ１５は、パッド６が取り付けられたベース部５にカバー２が取り付けられる際に、複数のリブ状部分４４に当接する。複数のリブ１５がカバー２の内面と環状リブ１２との間に設けられることによって、環状リブ１２の強度が高まる。

複数のリブ１６は、環状リブ１２と同じ材料から構成されると共に、カバー２の内面に設けられている。複数のリブ１６は、環状リブ１２には接触せずに直線状に延在する板状の凸部である。複数のリブ１６は、例えばパッド６におけるリブ状部分４５又は肉厚部５０（図３〜５を参照）が設けられた位置に対応して形成されている。複数のリブ１６の一部は、パッド６が取り付けられたベース部５にカバー２が取り付けられた際に、リブ状部分４５に当接し得る。また、複数のリブ１６の他の一部は、肉厚部５０に当接し得る。

以上に説明した本実施形態に係るアンテナ装置１によって得られる効果について説明する。例えば、図３等に示される突起部５１におけるリブ状部分４４を設けない場合、可撓性を有するパッドの一部（特にパッドの縁周辺）が撓み、カバーの内部空間内に入り込むことがある。これにより、パッドの水密性が保持されなくなるおそれがある。また、パッドの一部がカバーの内部空間内に入り込んだ場合、アンテナ装置の外観上も好ましくない。この内部空間へのパッドの入り込みを抑制するために、例えばパッド全体の厚さを大きくすることが考えられる。この場合、パッドの重量が増加すると共に、パッドを形成する材料コストが増加してしまう。

これに対して、本実施形態に係るアンテナ装置１によれば、ベース部５に取り付けられると共にカバー２の縁１１に接しているパッド６が設けられている。このパッド６のカバー２側の表面４２には、突起部５１が設けられている。突起部５１は、ベース部５の縁３２に沿って形成された本体部分４３と、本体部分４３からパッド６の縁４１に向かって延在する複数のリブ状部分４４とを有している。この場合、複数のリブ状部分４４によって、本体部分４３から縁４１までのパッド６の強度が高くなっており、パッド６が撓みにくくなる。したがって、アンテナ装置１の外観を損なうことなく、カバー２の内部空間内へのパッド６の入り込みを抑制できる。また、複数のリブ状部分４４がパッド６に設けられていることによって、パッド６全体の厚さを大きくするよりも重量の増加及び材料コストの増加を抑制することができる。

また、カバー２の内面には、カバー２がベース部５に取り付けられた際に複数のリブ状部分４４に当接する複数のリブ（凸部）１５が設けられていてもよい。この場合、カバー２の内面に設けられる複数のリブ１５がパッド６の撓みを抑制し、カバー２の内部空間内へのパッド６の入り込みを好適に抑制できる。

また、カバー２の内面に設けられた複数のリブ（凸部）１５は、板状であってもよい。この場合、複数のリブ状部分４４にそれぞれ当接する複数のリブ１５の面積が大きくなるため、好適にパッド６の撓みを抑制することができる。

また、パッド６の表面４２には、突起部５１の本体部分４３からパッド６の縁４１に向かって延在する肉厚部５０が設けられており、肉厚部５０が設けられたパッド６の厚さは、複数のリブ状部分４４間のパッド６の厚さよりも大きくてもよい。この場合、肉厚部５０が設けられた部分におけるパッド６の強度が高くなり、当該パッド６がより撓みにくくなる。

上記肉厚部５０は、パッド６の縁４１と本体部分４３との間の距離が大きい箇所に設けられることが好ましい。このような箇所では、カバー２の内部空間へのパッド６の入り込みが発生しやすい。したがって、パッド６における上記箇所に肉厚部５０を設けることによって、カバー２の内部空間へのパッド６の入り込みを効果的に抑制できる。また、カバー２の内面に、上記肉厚部５０に当接し得るリブ１６が設けられることにより、カバー２の内部空間へのパッド６の入り込みをより効果的に抑制できる。

また、パッド６は、ベース部５と車両との間に位置する領域４６を有し、領域４６には、車両、パッド６、及びベース部５を相互に固定するねじが挿入されるための複数の開口部４８が設けられており、複数の開口部４８は、突起部５１の本体部分４３に隣接しており、複数のリブ状部分４４の内、一部のリブ状部分４４は、それぞれ本体部分４３における複数の開口部４８に隣接する領域からパッド６の縁４１に向かって延在してもよい。パッド６に上述した複数の開口部４８が設けられる場合、当該複数の開口部４８周辺のパッド６の領域は、強度が低下すると共に撓みやすくなる。ここで、突起部５１の本体部分４３における複数の開口部４８に隣接する領域４６から、複数のリブ状部分４４の内の一部のリブ状部分４４がそれぞれ延在することによって、複数の開口部４８周辺のパッド６の領域の強度低下が抑制される。したがって、上記開口部４８周辺のパッド６の領域の撓みを好適に抑制できる。

上記アンテナ装置１におけるベース部５が金属又は合金等の導電性材料から構成される場合、平面視におけるベース部５の大きさは、極力小さくてもよい。これにより、アンテナ装置１の重量が軽くなると共に、ベース部５の材料コストが低くなる。ここで、パッド６とカバー２との密着性を維持するため、平面視におけるパッド６の面積を大きくする必要がある。この場合、パッド６における突起部５１の本体部分４３から縁４１までの距離が大きくなり、パッド６の本体部分４３から縁４１までの領域が撓みやすくなってしまう。しかしながら、パッド６の表面４２に突起部５１（特に複数のリブ状部分４４）が設けられることにより、上記領域におけるパッド６の撓みを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、ベース部５の小型化及びカバー２の内部空間へのパッド６の入り込みの抑制が両立できる。

本発明によるアンテナ装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態におけるアンテナ３は、必ずしもカバー２に覆われていなくてもよい。また、複数のリブ状部分４４等の個数及び形状は、必ずしも上記実施形態に限定されない。また、パッチアンテナ７は必ずしもベース部５に取り付けられなくてもよいし、アンテナ装置１に備えられなくてもよい。

また、上記実施形態における回路基板４は、必ずしもベース部５上に設けられなくてもよい。この場合、回路基板４は、例えば車両のルーフ下に設けられてもよい。また、上記実施形態における複数のリブ１５である凸部は、必ずしもリブとして機能しなくてもよい。例えば、凸部は、カバー２の内面からパッド６に向かって延在する柱形状であってもよい。この場合の凸部は、例えば略円柱形状または略角柱形状を有してもよい。

１…アンテナ装置、２…カバー、３…アンテナ、４…回路基板、５…ベース部、６…パッド、７…パッチアンテナ、１１…縁、１２…環状リブ、１５，１６…リブ（凸部）、２１…第一アンテナ、２２…第二アンテナ、３２…縁、４１…縁、４２…表面、４３…本体部分、４４…リブ状部分、４５…リブ状部分、４６…領域、４８…開口部、５０…肉厚部、５１…突起部。

Claims (5)

1. 車両に取り付けられるアンテナ装置であって、
   アンテナが固定されるベース部と、
   前記ベース部に取り付けられるカバーと、
   前記ベース部の縁を覆って支持すると共に前記カバーの縁に接しており、前記車両と前記カバーとの間に位置する可撓性のパッドと、
   を備え、
   前記パッドにおける前記カバー側の表面には、前記ベース部の前記縁に沿って形成された本体部分と、前記本体部分から前記パッドの縁に向かって延在する複数のリブ状部分とを有する突起部が設けられている、
   アンテナ装置。
2. 前記カバーの内面には、前記カバーが前記ベース部に取り付けられた際に前記複数のリブ状部分に当接する凸部が設けられている、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記凸部は、板状になっている、請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記パッドの前記表面には、前記突起部の前記本体部分から前記パッドの前記縁に向かって延在する肉厚部が設けられており、
   前記パッドにおいて、前記肉厚部が設けられた部分の厚さは、前記複数のリブ状部分間の部分の厚さよりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記パッドは、前記ベース部と前記車両との間に位置する領域を有し、
   前記領域には、前記車両、前記パッド、及び前記ベース部を相互に固定するねじが挿入されるためのｎ個の開口部（ｎは１以上の整数）が設けられており、
   前記ｎ個の開口部は、前記突起部の前記本体部分に隣接しており、
   前記複数のリブ状部分の内、ｎ個のリブ状部分は、それぞれ前記本体部分における前記ｎ個の開口部に隣接する領域から前記パッドの前記縁に向かって延在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

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