JP6713694B2 - アンテナ構造体 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、前記給電部は、設備に前記基材が取り付けられた際、当該基材に対して当該設備の非可視側に向けた位置に設けられることを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体である。
請求項3に記載の発明は、前記給電部は、前記フランジと一体的に形成され、当該フランジから前記基材の取り付け側とは反対側の位置に形成されることを特徴とする請求項2記載のアンテナ構造体である。
請求項4に記載の発明は、前記フランジは、前記給電部に比べて幅の広い幅広構造を有し、前記基材を挟み込んで固定することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体である。
請求項5に記載の発明は、前記フランジは、前記給電部の数に応じた複数の前記幅広構造を有し、複数の当該幅広構造を結ぶ連結部を有することを特徴とする請求項4記載のアンテナ構造体である。
請求項6に記載の発明は、前記フランジは、前記基材の延びる方向と交差する方向に分割する分割構造であり、前記位置決め構造体は、前記フランジの前記分割構造の分割方向とは交差する方向に分割するネジ部と、当該ネジ部にネジ込むことで当該フランジを前記設備に締め付ける締め付け部と、を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体である。
請求項7に記載の発明は、前記位置決め構造体は、前記フランジに比べて可視光を透過し難い部材で形成されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体である。
請求項8に記載の発明は、前記位置決め構造体は、前記給電部に組み付けられ、当該給電部から伸びる基板を覆うネジ部と、前記設備の非可視側から前記ネジ部にネジ付けて締め付けることで前記基材を当該設備に位置決めする締め付け部とを有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体である。
請求項9に記載の発明は、前記位置決め構造体の前記ネジ部は、ネジを有しない領域を有することを特徴とする請求項8記載のアンテナ構造体である。
請求項10に記載の発明は、前記位置決め構造体は、前記領域において複数に分割され、当該分割面に、凹部と凸部を有し、当該位置決め構造体を前記給電部に組み付ける際には当該凹部と当該凸部とが篏合することを特徴とする請求項9記載のアンテナ構造体である。
請求項11記載の発明は、第一の直径を有する雌ネジと、当該第一の直径より大きな第二の直径を有する袋状部とからなるナットによって、前記設備に固定することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体である。
請求項12に記載の発明は、複数のアンテナが形成され可視光を透過する膜材または板材で形成される基材と、前記複数のアンテナの個々のアンテナから延伸し、当該個々のアンテナに対して給電するための給電部材が接続される複数の給電部と、前記基材を保持するとともに、前記複数の給電部を連結する、可視光を透過するフランジとを有し、可視光を透過する前記基材及び前記フランジはユーザから見える露出部分であり、前記複数の給電部は当該露出部分に含まれない、ことを特徴とするアンテナ構造体である。
請求項13に記載の発明は、前記複数の給電部の個々の給電部に対して設けられ、前記基材を設備に位置決めするための位置決め構造体を更に備え、前記位置決め構造体は、前記フランジに比べて可視光を透過し難い部材で形成されていることを特徴とする請求項12記載のアンテナ構造体である。
請求項2の発明によれば、可視側から給電部が見え難くなり、景観が良好となる。
請求項3の発明によれば、可視側に位置するフランジと非可視側に延伸する給電部との一体性が得られる。
請求項4の発明によれば、可視側に設けられるフランジによる固定機能を、本構成を採用しない場合に比べて良好とすることができる。
請求項5の発明によれば、複数のアンテナを有する構造体にて、設備の可視側からの視覚的外観をより良好とすることができる。
請求項6の発明によれば、分割構造を採用しない場合に比べて、コストを軽減できる。
請求項7の発明によれば、構造物をユーザから、より見え難くすることができる。
請求項8の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、アンテナが形成される基材をより良好に設備に取り付けることが可能となる。
請求項9の発明によれば、ネジを有しない領域がない場合に比べて金型の複雑化を回避できる。
請求項10の発明によれば、嵌合時に長手方向へのずれをなくすことができる。
請求項11の発明によれば、例えば厚さの薄い天井板等の設備にも、より確実に固定することができる。
請求項12の発明によれば、設備に取り付けられた際に、本技術を採用しない場合に比べて設備の可視側からの視覚的外観をより良好とすることができる。
請求項13の発明によれば、複数のアンテナを有する基材が設備に取り付けられた際、本技術を採用しない場合に比べて、各構造物がユーザへ、より見え難くなる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、図1〜図5を用いて、本実施の形態が適用されるアンテナ構造体について説明する。
図1は、本実施形態が適用されるアンテナ構造体1の構成を示した斜視図である。また図2は、図1に示すアンテナ構造体1から位置決め構造体60のナット71を取り外した状態を示す斜視図である。また図3は、給電部20を説明するための図である。更に図4(a)〜(c)は、フランジ50、ネジ部61、およびナット71を説明するための構成図である。また更に、図5(a)、(b)は、設備の一例である天井100にアンテナ構造体1を取り付けた状態を説明するための図である。
なお、図1および図2にて、x方向は、例えば設備の一例である天井100の面の下方に起立したフィルム11の、天井100の表面に沿う延伸方向であり、y方向は、天井100の表面に沿う、x方向に直交する方向である。また、z方向は、x方向およびy方向に対して直交する、天井100の非可視側(上方)に向けた方向である。
アンテナ部10は、フィルムアンテナとして構成することが可能であり、例えばPET(Poly Ethylene Terephthalate)樹脂などの可視光を透過する光透過性の高い透明な樹脂製素材からなるフィルム11を基材としている。そして、このフィルム11に、光透過性が高くなるように導電材の材料が選定され、および/または光透過性が高くなるように導電材の配置が行なわれたアンテナ12が形成されている。アンテナ12は、例えば800MHz帯と2.1GHz帯との2周波を共用する2周波共用アンテナ12aと、グランド(GND)に接続されるアンテナGND部12bとを備えている。
フランジ50は、2組のアンテナ12を結ぶアンテナ部10の延びる方向(図のx方向)を長手方向とする長尺状の構造物である。このフランジ50は、基材であるアンテナ部10のフィルム11の延びる方向と直交する方向(図のy方向)に分割する分割構造を有し、設備(例えば天井100)の可視側(例えば天井100の下側)からフィルム11を位置決めする機能を有する。そして、フランジ50は、本実施の形態では、可視光を透過する、すなわち光透過性を有する透明な樹脂部材によって形成されている。天井100などの設備の色に適合させて色彩のついた可視光透過部材を採用してもよいし、設備の色や模様に適合させて、色彩や模様がついた可視光不透過部材を採用してもよいが、他との互換性を高めるためには、無色の可視光透過部材で構成されることがより好ましい。このように無色の可視光透過部材で構成されることにより、設置場所に合わせて部材を選定する必要がなくなる。これにより多種類の部材を作る必要がなくなるため、大量生産しやすくなる。
図4(a)に示すように、フランジ50は、長尺部52を有し、この長尺部52の一端および他端には、給電部20の組付構造が形成されるとともに、この給電部20および組み付け構造よりも幅の広い幅広構造52aが形成される。すなわち、フランジ50は、給電部20の数に応じた複数の幅広構造52aを有し、この複数の幅広構造52aを結ぶ連結部として長尺部52を有する、とも言い換えられる。幅広構造52aは、アンテナ部10のフィルム11を挟み込んで固定する機能を備える。2つのフランジ50が合わさる際に対峙する対峙面51は、この幅広構造52aが形成される箇所まで伸びているが、この対峙面51にはアンテナ部10のフィルム11が当接し、2つのフランジ50による2つの対峙面51によってフィルム11が挟まれる。長尺部52の上面52bと幅広構造52aは、アンテナ構造体1が天井100などの設備に取り付けられた際に、設備に当接する。
位置決め構造体60は、ネジ部61、および締め付け部の一例としてのナット71を有している。
位置決め構造体60は、図2に示すように、2組の給電部20の各々に、それぞれ2つのネジ部61によって、給電部20から伸びる基板(後述)を覆う円筒状の雄ネジ構造が形成されている。そして、この円筒状の雄ネジ構造は、設備の非可視側(z方向)である天井裏に向けて起立するように設けられる。部品点数を減らすために、組み合わせて用いられる2つのネジ部61は同一の形状を有しており、例えば、各々にて4つのビス69によって固定されている。また、対峙する2つのネジ部61には互換性があることから、2つのネジ部61を反転させることで、組み合わせて雄ネジ構造を形成することが可能である。2つのネジ部61が反転して組み込まれることから、ビス69の締め付け方向は、左右(周方向の対応する位置)にて反対方向となっている。通常、円筒状の雄ネジ構造を1本の部品で作ると、金型との関係で、型に対して捻りながら部品を取り出すことが必要となる。しかしながら、円筒状の雄ネジ構造を縦に分割することで、成型に要する手間を軽減できる。
次に、本実施の形態が適用される給電部20について説明する。本実施の形態では、複数のアンテナ12の個々のアンテナ12から延伸し、この個々のアンテナ12に対して給電するための給電部材である同軸ケーブル40が接続される複数の給電部20を有している。
図3に示すように、個々の給電部20は、同軸ケーブル40が接続される給電基板21を有しており、アンテナ部10の接点13をフランジ50の押圧面53によって給電基板21に押圧している。給電基板21は、例えば、FR-4(Flame Retardant- 4)やCEM-3(Composite epoxy material-3)などのガラスエポキシ(ガラエポ)素材の基板上であってアンテナ部10の接点13と対峙する面に、例えば銅によってパターンが形成されている。この給電基板21は、中央に給電基板アンテナ給電部21aと、給電基板アンテナ給電部21aの周囲に給電基板アンテナ給電部21aとは絶縁された給電基板GND部21bとが形成されている。そして、給電基板21上の中央に設けられた給電基板アンテナ給電部21aと同軸ケーブル40の芯線41とが半田接合され、給電基板21上の給電基板GND部21bと同軸ケーブル40の外導体42とが半田接合されている。
また、このように給電基板21を2つのフランジ50にて押し当てる構造とすることで、別途押し当てる部材を必要とせずに給電基板21とアンテナ部10の接点13を押圧し、確実に接続できるようにする。そして、透明化できない給電基板21を非可視側である天井100の裏側に配置することで、可視側である天井100の表側からは見えない様にすることができるため、可視側からの視覚的外観をより良好とすることができる。
前述の図3を用いて説明したように、給電部20をフランジ50によって組み立てた後、図4(b)に示すネジ部61を用いて、図2に示すような構造体を組み立てる。より具体的には、フィルム11を挟んで2つのフランジ50を重ね合わせた方向(y方向)とは直交する方向(x方向)に、一方のネジ部61を押し当て、z方向の上下方向を反転させた他方のネジ部61を押し当てる。図示しないが、ネジ部61の内部には、フランジ50の凹部54および凸部55に合わせて切り込みが形成されている。そして、一方のネジ部61の嵌合部64の凸形状と、他方のネジ部61の嵌合部64の凹形状とが噛み合い、図2に示すように組み立てられる。ネジ部61の内部の切り込みと、フランジ50の凹部54および凸部55とによって、フランジ50とネジ部61との位置が一意に決定され、組み合わさる。このとき、同軸ケーブル40は、図4(b)に示すケーブルガイド溝67に案内される。その後、ビス69を、1つの給電部20に対して4本ずつ、y方向にて方向を変えて挿入し、締め付けることで、位置決め構造体60のネジ部61と、アンテナ部10と給電部20と同軸ケーブル40とを有するフランジ50と、が、図2に示すような一つの構造物として形成される。
図5(a)は、天井100の下方(居住スペース)である可視側から、天井100に組み付けられたアンテナ構造体1を眺めた図である。一方、図5(b)は、天井100の上方(天井裏)である非可視側から、天井100に組み付けられたアンテナ構造体1を眺めた図である。天井には、給電部20を構成するフランジ50の突出部(押圧面53、凹部54、凸部55)が通るとともに、フランジ50の幅広構造52aが通らない、という寸法範囲の貫通孔があけられている。
図6(a)〜(c)は、前述の実施形態であるアンテナ構造体1の変形例を示した図である。図6(a)に示すアンテナ構造体2は、アンテナ部10に4つのアンテナ12が設けられ、位置決め構造体60のネジ部61およびナット71も4つ、備えられている。フランジ50は、図4(a)の変形として、1つの長尺部52に4つの幅広構造52aが形成されている。このように、本実施の形態では、アンテナ12の個数は、2つのみならず、4つ、6つなど、複数個のアンテナ12を一つの構造体に形成することが可能である。そして、これらのように構成した場合でも、フランジ50に可視光透過部材を用い、天井100の可視側から見えるものは可視光透過とすることで、天井100にアンテナ構造体2を取り付けた場合であっても、環境に溶け込ませることが可能となる。また、4つ、6つなど、数が増えた場合でも、フランジ50が有する対峙面51によってアンテナ部10のフィルム11を挟み込み、フィルム11を伸ばした状態で保持することができる。
Claims (13)
- アンテナが形成され可視光を透過する基材と、
前記アンテナに対して給電するための給電部材が接続される給電部と、
前記基材を設備の可視側から位置決めするための、可視光を透過するフランジと、
前記基材を前記設備に取り付ける作業が行われる当該設備の非可視側から位置決めするための位置決め構造体と
を有することを特徴とするアンテナ構造体。 - 前記給電部は、設備に前記基材が取り付けられた際、当該基材に対して当該設備の非可視側に向けた位置に設けられることを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体。
- 前記給電部は、前記フランジと一体的に形成され、当該フランジから前記基材の取り付け側とは反対側の位置に形成されることを特徴とする請求項2記載のアンテナ構造体。
- 前記フランジは、前記給電部に比べて幅の広い幅広構造を有し、前記基材を挟み込んで固定することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体。
- 前記フランジは、前記給電部の数に応じた複数の前記幅広構造を有し、複数の当該幅広構造を結ぶ連結部を有することを特徴とする請求項4記載のアンテナ構造体。
- 前記フランジは、前記基材の延びる方向と交差する方向に分割する分割構造であり、
前記位置決め構造体は、前記フランジの前記分割構造の分割方向とは交差する方向に分割するネジ部と、当該ネジ部にネジ込むことで当該フランジを前記設備に締め付ける締め付け部と、を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体。 - 前記位置決め構造体は、前記フランジに比べて可視光を透過し難い部材で形成されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体。
- 前記位置決め構造体は、
前記給電部に組み付けられ、当該給電部から伸びる基板を覆うネジ部と、
前記設備の非可視側から前記ネジ部にネジ付けて締め付けることで前記基材を当該設備に位置決めする締め付け部と
を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体。 - 前記位置決め構造体の前記ネジ部は、ネジを有しない領域を有することを特徴とする請求項8記載のアンテナ構造体。
- 前記位置決め構造体は、前記領域において複数に分割され、当該分割面に、凹部と凸部を有し、当該位置決め構造体を前記給電部に組み付ける際には当該凹部と当該凸部とが篏合することを特徴とする請求項9記載のアンテナ構造体。
- 第一の直径を有する雌ネジと、当該第一の直径より大きな第二の直径を有する袋状部とからなるナットによって、前記設備に固定することを特徴とする請求項1記載のアンテナ構造体。
- 複数のアンテナが形成され可視光を透過する膜材または板材で形成される基材と、
前記複数のアンテナの個々のアンテナから延伸し、当該個々のアンテナに対して給電するための給電部材が接続される複数の給電部と、
前記基材を保持するとともに、前記複数の給電部を連結する、可視光を透過するフランジと
を有し、
可視光を透過する前記基材及び前記フランジはユーザから見える露出部分であり、前記複数の給電部は当該露出部分に含まれない、ことを特徴とするアンテナ構造体。 - 前記複数の給電部の個々の給電部に対して設けられ、前記基材を設備に位置決めするための位置決め構造体を更に備え、
前記位置決め構造体は、前記フランジに比べて可視光を透過し難い部材で形成されていることを特徴とする請求項12記載のアンテナ構造体。
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