JP6450245B2 - 同軸ケーブルの固定構造及び固定具 - Google Patents

Description

本発明は、取付対象面に貼着可能な壁面を有するケース内にアンテナ素子と共に収納されるアンテナ基板に対し、同軸ケーブルを固定するための同軸ケーブルの固定構造、及び、固定具に関する。

自動車のフロントガラスに装着されるアンテナ装置として、アンテナ素子と、各種回路部品が実装されるアンテナ基板とをケース内に収納し、アンテナ基板に、外部機器接続用の同軸ケーブルを接続するように構成されたものが知られている。

この種のアンテナ装置は、フロントガラスに貼着した際、自動車の運転の邪魔になることがないよう、小型化することが要求されており、その要求に応えるために、種類の異なる複数のアンテナ素子をケース内に重ねて収納することも考えられている。

ところで、この種のアンテナ装置は、フロントガラスの車室内側を取付対象面として貼り付けられるので、ケース内では、フロントガラスへ貼り付けられる壁面（貼着用壁面）側にアンテナ素子が配置され、アンテナ素子を挟んで貼着用壁面とは反対側にアンテナ基板が配置される。

これは、アンテナ素子を介して車外の無線通信機器と無線通信できるようにするためであるが、このようにすると、アンテナ基板への同軸ケーブルの接続箇所がフロントガラスのガラス面（換言すればケースの取付対象面）から離れ、アンテナ装置周囲で同軸ケーブルがケースの取付対象面から浮いてしまう。

そして、このように同軸ケーブルがケースの取付対象面から浮いていると、同軸ケーブルをフロントガラスやその周囲の車体部分に固定する際に、同軸ケーブルを屈曲させなければならず、その屈曲により、同軸ケーブルの高周波信号の伝送特性が悪化し、所望のアンテナ性能が得られなくなることが考えられる。

一方、この問題を防止するために、従来では、ケース内部で同軸ケーブルを屈曲させて、ケースから引き出される同軸ケーブルの取付対象面からの高さを低くすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２５８０５６号公報

上記提案のように、同軸ケーブルをケース内で屈曲させるようにすれば、ケースの外で同軸ケーブルが屈曲されることにより、アンテナ特性が劣化するのを防止することができる。

しかし、このためには、ケースを、アンテナ基板の板面方向に大きくする必要があるので、アンテナ装置の大型化を招き、アンテナ装置を小型化するという要求に応えることができないという問題がある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、取付対象面に貼着可能なケース内のアンテナ基板に接続された同軸ケーブルをケースから引き出す際の、取付対象面からの高さを、ケースを大きくすることなく低くすることのできる、同軸ケーブルの固定構造を提供することを目的とする。

本発明の同軸ケーブルの固定構造においては、同軸ケーブルの固定対象となるアンテナ基板に、その外周端縁から基板内側に向けて、少なくとも同軸ケーブルの中心導体を挿通可能なスリットが形成される。

そして、同軸ケーブルは、アンテナ基板のスリットに対し、ケースの貼着用壁面側から、中心導体を挿通した状態で、固定具を介してアンテナ基板に固定される。
また、固定具は、金属導体にて構成されており、固定具をアンテナ基板に固定するための基板固定部と、同軸ケーブルの本体部分を把持するためのケーブル把持部と、を備える。

そして、ケーブル把持部は、基板固定部を介して固定具をアンテナ基板に固定した際に、同軸ケーブルの中心軸がアンテナ基板の板面に対し所定の傾斜角度をなすよう、同軸ケーブルの本体部分を把持する。

従って、本発明の固定構造によれば、同軸ケーブルは、アンテナ基板の板面に対し、ケースの貼着用壁面側から、所定の傾斜角度で斜めに固定されることになる。
このため、従来のように、アンテナ基板の板面と中心軸とが平行になるよう配置された同軸ケーブルを、アンテナ基板の外周端縁よりも外側で、ケースの取付対象面に向けて屈曲させる必要がなく、その屈曲部分をケースにて固定するために、ケースをアンテナ基板の板面方向に広げる必要もない。

よって、本発明の固定構造によれば、同軸ケーブルをケースから引き出す際のケースの取付対象面からの高さを、ケースを大きくすることなく低くすることができる。
また、固定具は金属導体にて構成されているので、ケーブル把持部に同軸ケーブルの本体部分を把持させる際に、ケーブル把持部を同軸ケーブルの外部導体と接触させることで、同軸ケーブルの外部導体をアンテナ基板の接続用パターンに電気的に接続させることができる。

また、同軸ケーブルの中心導体は、スリットを介して、固定具が配置されるアンテナ基板の板面とは反対側に引き出すことができるので、その反対側の板面に同軸ケーブルの中心導体に接続するための配線パターンを設けることで、アンテナ基板と同軸ケーブルの中心導体との接続も簡単に行うことができる。

実施形態のアンテナ装置の外観を表す平面図である。 図１に示すアンテナ装置のＡ−Ａ断面図である。 固定具の構成を表す斜視図である。 アンテナ基板の固定具取付部分を表す平面図である。 固定具を同軸ケーブルの先端方向から見た状態を表す説明図である。 固定具を同軸ケーブルの中心軸と直交する横方向から見た状態を表す説明図である。 変形例の固定具の構成を表す説明図である。 変形例の固定具を図６と同方向から見た状態を表す説明図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、本発明は、下記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、下記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、これは本発明の理解を容易にする目的で使用しており、本発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

図１、図２に示すように、本実施形態のアンテナ装置２は、例えば、ＥＴＣ用及びＧＰＳ用の２種類のアンテナ素子４、６を、アンテナ基板１０と共にケース２０内に収納した車載用のアンテナ装置である。

なお、本発明において、アンテナ装置２のケース２０に収納されるアンテナ素子の数（種類）は、いくつでも良く、１種類であっても、３種類以上であっても良い。
図２に示すように、ケース２０は、開口部２２ａからアンテナ素子４、６及びアンテナ基板１０を収納可能な本体ケース２２と、本体ケース２２の開口部２２ａを閉塞する蓋体ケース２４とにより構成されている。

本体ケース２２の底部２２ｂは、アンテナ装置２の取付対象面（具体的には自動車のフロントガラスの車室側の面）に貼着するための貼着用壁面となっており、その底部２２ｂの外側には、取付対象面に貼り付けるための両面テープ２３が貼着されている。

また、本体ケース２２内には、底部２２ｂ側から順に、アンテナ素子４及び６が重なるように配置されており、アンテナ基板１０は、板面が貼着用壁面である底部２２ｂと対向し、その底部２２ｂとの間で各アンテナ素子４，６を挟むように、本体ケース２２の開口部２２ａに固定されている。

なお、アンテナ素子４、６は、パッチアンテナ等の平面アンテナにて構成されており、本体ケース２２は、各アンテナ素子４、６が底部２２ｂ（延いてはフロントガラス）を通って電波を放射できるように、電波を透過可能な合成樹脂にて構成されている。

アンテナ基板１０には、アンテナ素子４、６に対する給電回路や、外部の車載機器との間で同軸ケーブル３０を介して信号を送受信するための通信回路等、各種回路を構成する回路部品が実装されている。

また、アンテナ基板１０には、その回路部品の一つとして、アンテナ素子４，６による通信状態を光で報知するためのＬＥＤ１２が実装されており、蓋体ケース２４には、ＬＥＤ１２からの光をアンテナ装置２の周囲に放射するためのレンズ２６が設けられている。

次に、同軸ケーブル３０は、中心軸Ｏがアンテナ基板１０の板面に対し所定の傾斜角度をなすよう、本体ケース２２の底部２２ｂ側から、固定具４０を介して、アンテナ基板１０に固定されている。

図３に示すように、固定具４０は、固定具４０をアンテナ基板１０に固定するための一対の基板固定部４２と、この一対の基板固定部４２の間に配置されて、同軸ケーブル３０を固定具４０に固定するためのケーブル把持部４４と、を備える。そして、これら各部は、金属導体にて一体形成されている。

一対の基板固定部４２は、図４に示すように、アンテナ基板１０に形成された一対の取付孔１４に挿入可能に構成されており、取付孔１４へ挿入した後、取付孔１４の周囲に形成されたランド（一般にグランドパターン）１４ａに半田付けすることで、固定具４０をアンテナ基板１０にしっかりと固定できるようになっている。

また、アンテナ基板１０において、一対の取付孔１４の間には、アンテナ基板１０の外周端縁から基板内側に向けて、同軸ケーブル３０の先端でシース３２を除去した部分（つまり、中心導体３８周囲の絶縁体３６やその周囲の外部導体３４）を挿通可能な幅を有するスリット１６が形成されている。

このため、固定具４０を介して同軸ケーブル３０をアンテナ基板１０に固定した際、同軸ケーブル３０の中心導体３８を、スリット１６を介して、アンテナ基板１０の、底部２２ｂとは反対側の板面まで引き出し、中心導体接続用のランド（配線パターン）１６ａに接続半田付けすることができる。

次に、固定具４０のケーブル把持部４４は、図５に示すように、同軸ケーブル３０の先端でシース３２を除去した部分を収納できるように、断面コの字状（若しくはＵ字状）に形成されており、基板固定部４２は、その両側に延設されている。

また、ケーブル把持部４４は、図６に示すように、固定具４０をアンテナ基板１０に固定した際、同軸ケーブル３０の中心軸Ｏがアンテナ基板１０の基板面に対し、所定の傾斜角度をなすよう形成されている。具体的には、ケーブル把持部４４において、同軸ケーブル３０の先端部分を支持する底面部分が、固定具４０のアンテナ基板１０への当接面に対し傾斜するように形成されている。

そして、ケーブル把持部４４に収納された同軸ケーブル３０の先端部分は、シース３２が除去され、外部導体３４が露出しているので、外部導体３４が固定具４０に接触し、外部導体３４と固定具４０とが導通することになる。

なお、本実施形態では、ケーブル把持部４４と同軸ケーブル３０の外部導体３４とは半田付けされ、同軸ケーブル３０が固定具４０にしっかりと固定される。
このように、本実施形態においては、同軸ケーブル３０をアンテナ基板１０に固定する際に、固定具４０が使用され、同軸ケーブル３０は、その中心軸Ｏがアンテナ基板１０の板面に対し所定の傾斜角度をなすよう、本体ケース２２の底部２２ｂ側から斜めに固定される。

このため、同軸ケーブル３０がケース２０から引き出される部分のフロントガラスからの高さを、従来のようにケースを大きくすることなく、低くすることができる。
また、固定具４０は金属導体にて構成されていて、ケーブル把持部４４に同軸ケーブル３０を固定する際、同軸ケーブル３０の外部導体３４がケーブル把持部４４に半田付けされるので、固定具４０をアンテナ基板１０に固定した際、外部導体３４をアンテナ基板のグランドパターン等に簡単に接続することができる。

また、同軸ケーブル３０の中心導体３８は、スリット１６を介して、固定具４０が配置される側とは反対側に引き出すことができるので、中心導体３８についても、アンテナ基板１０の配線パターンに簡単に接続することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、固定具４０のケーブル把持部４４は、同軸ケーブル３０の外部導体３４を囲み、半田付けにより固定するものとして説明したが、図７に示すように、このケーブル把持部４４とは別に、同軸ケーブル３０のシース３２を把持するケーブル把持部４６を設けるようにしてもよい。

このようにすれば、図８に示すように、ケーブル把持部４６にて同軸ケーブル３０の先端部分を支持し、アンテナ基板１０に対し同軸ケーブル３０が変形しないようによりしっかりと固定できる。

また、図７に示すように、同軸ケーブル３０の外部導体３４をシース３２に折り曲げ、その折り曲げられた外部導体３４の周囲をケーブル把持部４６で囲み、圧着するようにすれば、ケーブル把持部４６を利用して同軸ケーブル３０の固定し外部導体３４と固定具４０とを導通させることができる。

この場合、ケーブル把持部４４へ外部導体３４を半田付けする必要がなく、ケーブル把持部４６を同軸ケーブル３０へ圧着するだけで、同軸ケーブル３０に固定具４０を固定すると同時に、これらを導通させることができるので、これらの接続作業をより簡単に行うことができる。

次に、上記実施形態では、固定具４０には、ケーブル把持部４４の両側に基板固定部４２を設けるものとして説明したが、基板固定部４２は、一つでもよく、或いは、３個以上にしてもよい。

また、基板固定部４２は、アンテナ基板１０に形成された取付孔１４に挿入するのではなく、例えば、アンテナ基板１０の縁を挟持することで、固定具４０をアンテナ基板１０に固定するよう構成されていてもよい。また、基板固定部４２は、アンテナ基板１０に対し、ねじや半田付け等で固定するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、アンテナ基板１０に形成されるスリット１６は、同軸ケーブル３０の外部導体３４から内側部分を挿通可能な幅を有するものとして説明した。
しかし、スリット１６は、固定具４０をアンテナ基板１０に固定した際に、中心導体３８をアンテナ基板１０の裏側（固定具４０が固定される板面とは反対側）まで引き出すことができればよいので、スリット１６の幅は、中心導体３８だけを挿通可能な幅にしてもよい。

なお、この場合、固定具４０を介して同軸ケーブル３０をアンテナ基板１０に固定した際に、同軸ケーブル３０の先端部分がアンテナ基板１０に当たって変形しないように、ケーブル把持部を基板固定部から離れた位置に配置するとよい。

２…アンテナ装置、４，６…アンテナ素子、１０…アンテナ基板、１２…ＬＥＤ、１４…取付孔、１６…スリット、２０…ケース、２２…本体ケース、２２ａ…開口部、２２ｂ…底部、２３…両面テープ、２４…蓋体ケース、２６…レンズ、３０…同軸ケーブル、３２…シース、３４…外部導体、３６…絶縁体、３８…中心導体、４０…固定具、４２…基板固定部、４４，４６…ケーブル把持部。

Claims (3)

1. 取付対象面に貼着可能な貼着用壁面（２２ｂ）を有するケース（２０）内に、板面が前記貼着用壁面と対向するよう、前記貼着用壁面との間にアンテナ素子（４，６）が配置された状態で収納されるアンテナ基板（１０）に対し、外部から前記ケース内に引き込まれた同軸ケーブル（３０）の一端を固定するための固定構造であって、
   前記アンテナ基板の外周端縁から基板内側に向けて形成され、少なくとも前記同軸ケーブルの中心導体（３８）を挿通可能なスリット（１６）と、
   前記中心導体若しくは前記中心導体を含む前記同軸ケーブルの本体部分を前記スリットに挿通して前記アンテナ基板の反対側の板面まで引き出すと共に、前記中心導体を前記アンテナ基板の反対側の板面に設けられた接続用パターンに電気的に接続した状態で、前記同軸ケーブルを前記アンテナ基板に固定するための固定具（４０）と、
   を備え、
   前記固定具は、
   金属導体にて構成され、
   当該固定具を前記アンテナ基板に固定するための基板固定部（４２）と、
   前記基板固定部を介して当該固定具を前記アンテナ基板に固定した際、前記同軸ケーブルの中心軸が前記アンテナ基板の板面に対し所定の傾斜角度をなすよう、前記同軸ケーブルの本体部分を把持するケーブル把持部（４４）と、
   を有し、
   前記ケーブル把持部は、前記同軸ケーブルの本体部分を収納できるように、断面コの字状若しくはＵ字状に形成され、
   前記基板固定部は、前記ケーブル把持部のコの字若しくはＵ字の両側に、前記アンテナ基板に設けられた取付孔に挿通可能に延設されており、
   前記基板固定部が前記取付孔に挿通されて、前記固定具が前記アンテナ基板に固定されることにより、前記ケーブル把持部に収納された前記同軸ケーブルの本体部分が前記ケーブル把持部と前記アンテナ基板との間に配置されるよう構成されている、ことを特徴とする同軸ケーブルの固定構造。
2. 前記ケーブル把持部は、前記同軸ケーブルの外部導体（３４）及び該外部導体周囲のシース（３２）の少なくとも一方を把持可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブルの固定構造。
3. 少なくとも同軸ケーブルの中心導体（３８）を挿通可能なスリット（１６）が外周端縁から基板内側に向けて形成されたアンテナ基板（１０）に対し、前記中心導体若しくは前記中心導体を含む前記同軸ケーブルの本体部分を前記スリットに挿通して前記アンテナ基板の反対側の板面まで引き出すと共に、前記中心導体を前記アンテナ基板の反対側の板面に設けられた接続用パターンに電気的に接続した状態で、前記同軸ケーブルを前記アンテナ基板に固定するための固定具（４０）であって、
   金属導体にて構成され、
   当該固定具を前記アンテナ基板に固定するための基板固定部（４２）と、
   前記基板固定部を介して当該固定具を前記アンテナ基板に固定した際、前記同軸ケーブルの中心軸が前記アンテナ基板の板面に対し所定の傾斜角度をなすよう、前記同軸ケーブルの本体部分を把持するケーブル把持部（４４）と、
   を備え、
   前記ケーブル把持部は、前記同軸ケーブルの本体部分を収納できるように、断面コの字状若しくはＵ字状に形成されると共に、該コの字若しくはＵ字の両側が、前記アンテナ基板への当接面となるよう外側に屈曲され、
   前記基板固定部は、前記ケーブル把持部において前記アンテナ基板への当接面となるように屈曲された屈曲部分から、前記ケーブル把持部とは反対方向に延設されており、
   前記基板固定部が前記アンテナ基板に設けられた取付孔に挿通されて、当該固定具が前記アンテナ基板に固定されることにより、前記ケーブル把持部に収納された前記同軸ケーブルの本体部分が前記ケーブル把持部と前記アンテナ基板との間に配置されるよう構成されている、ことを特徴とする固定具。

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