(57)【要約】【課題】材料コスト高や重量増を招くことなくアンテナカバーの強度を高めると共に、アンテナカバーの内部にアンテナ及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保する。【解決手段】導電体からなるアンテナエレメント５ｂと、アンテナエレメント５ｂと電気的に接続された電子回路６ｂを有する回路基板６と、アンテナエレメント５ｂ及び回路基板６を内部に収容するアンテナカバー３とを備え、車体の外部に取り付けられる車載用アンテナ装置１において、アンテナカバー３の内面に回路基板６を取り付けた。【選択図】図３
2020150394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体からなるアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントと電気的に接続された電子回路を有する回路基板と、前記アンテナエレメント及び回路基板を内部に収容するアンテナカバーとを備え、車体の外部に取り付けられる車載用アンテナ装置であって、
前記アンテナカバーの内面に前記回路基板を取り付けたアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナカバーの内面のうち、互いに対向する二面に前記回路基板を取り付けた請求項１に記載の車載用アンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナカバーの内面のうち、車幅方向で互いに対向する二面に前記回路基板を取り付けた請求項２に記載の車載用アンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナカバーの内面のうち、車体前後方向で互いに対向する二面に前記回路基板を取り付けた請求項２に記載の車載用アンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナカバーの下端に取り付けられたベースを備え、
前記回路基板が前記ベースに固定されていない請求項１〜４の何れか１項に記載の車載用アンテナ装置。
【請求項６】
導電体からなる他のアンテナエレメントと、前記他のアンテナエレメントと電気的に接続された電子回路を有する他の回路基板とを有し、
前記アンテナカバーの内面に前記他の回路基板を取り付けた請求項１〜５の何れか１項に記載の車載用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の外部（例えばルーフの上面等）に取り付けられる車載用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、各種電波を受信するための様々なアンテナが取り付けられる。例えば、下記の特許文献１には、車体のルーフ上に取り付けられるアンテナ装置が示されている。このアンテナ装置は、シャークフィン形状のアンテナカバー（アンテナケース）と、アンテナカバー内に収納されたアンテナエレメント（傘型エレメント）および回路基板（アンプ基板）とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１２７９０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような車体の外部に取り付けられるアンテナ装置のアンテナカバーは、意匠性や空気抵抗等を考慮して設計されるため、内部にアンテナエレメントや回路基板を設置するための十分なスペースを確保することが難しいことがある。特に、アンテナカバーの内部に補強用のリブを設けた場合、アンテナカバーの内部のスペースがさらに小さくなるため、アンテナエレメントや回路基板を設置することがさらに難しくなる。例えば、アンテナカバーの肉厚を厚くして強度を高めれば、リブを省略してアンテナカバーの内部の空間を広げることができる。しかし、アンテナカバーを厚肉にすると、材料コスト高や重量増を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、車体の外部に設けられる車載用アンテナ装置において、材料コスト高や重量増を招くことなくアンテナカバーの強度を高めると共に、アンテナカバーの内部にアンテナ及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、導電体からなるアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントと電気的に接続された電子回路を有する回路基板と、前記アンテナエレメント及び回路基板を内部に収容するアンテナカバーとを備え、車体の外部に取り付けられる車載用アンテナ装置であって、前記アンテナカバーの内面に前記回路基板を取り付けたアンテナ装置を提供する。
【０００７】
このように、アンテナカバーの内面に回路基板を固定することで、アンテナカバーを回路基板で補強することができる。これにより、アンテナカバーの内部にリムを設けたり、アンテナカバーを厚肉化したりすることなく、アンテナカバーの強度を高めることができるため、アンテナカバー内に、アンテナエレメント及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保することができる。
【０００８】
上記の車載用アンテナ装置において、アンテナカバーの内面のうち、互いに対向する二面に回路基板を取り付ければ、回路基板が上記二面の間で突っ張った状態となるため、補強効果が高められる。例えば、アンテナカバーの内面のうち、車幅方向で互いに対向する二面に回路基板を取り付ければ、車幅方向の荷重に対するアンテナカバーの強度を高めることができる。また、アンテナカバーの内面のうち、車体前後方向で互いに対向する二面に回路基板を取り付ければ、車体前後方向に対するアンテナカバーの強度を高めることができる。
【０００９】
例えば、上記特許文献１に示されているアンテナ装置では、アンテナエレメント（傘型エレメント）がアンテナカバーの上面に沿って設けられ、回路基板がベースに固定されている。この場合、アンテナカバーに外力が加わって変形したときに、アンテナカバーの変形に追従してアンテナエレメントが移動する一方で、回路基板はベースに固定されて動かないため、アンテナエレメントと回路基板との間の通電経路（導線等）が切断されるおそれがある。これに対し、上記のアンテナ装置において、回路基板を、アンテナカバーに取り付ける一方で、アンテナカバーの下端に取り付けられたベースに固定しない構成とすれば、アンテナカバーの変形に追従して回路基板が移動するため、アンテナエレメントと回路基板との間の通電経路の切断を防止できる。
【００１０】
上記のアンテナ装置は、アンテナカバーの内部に複数のアンテナエレメントおよび回路基板を収容することができる。具体的には、アンテナカバーの内部に、上記のアンテナエレメントおよび回路基板に加えて、上記のアンテナエレメントと受信周波数帯が異なる他のアンテナエレメントと、他のアンテナエレメントと電気的に接続された電子回路を有する他の回路基板とを収容することができる。このとき、アンテナカバーの内面に複数の回路基板（回路基板および他の回路基板）を固定することで、アンテナカバーの強度がさらに高められる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、アンテナカバーに回路基板を固定することで、アンテナカバーにリブを設けたり、アンテナカバーを厚肉化したりすることなく、アンテナカバーの強度を高めることができる。これにより、アンテナカバーの内部に、アンテナエレメント及び回路基板を収容するための十分なスペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載用アンテナ装置の断面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）である。
【図２】図１の車載用アンテナ装置のＩＩ−ＩＩ線における下面図である。
【図３】図１の車載用アンテナ装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】他の実施形態に係る車載用アンテナ装置の断面図（図５のＩＶ−ＩＶ線断面図）である。
【図５】図４の車載用アンテナ装置のＶ−Ｖ線における下面図である。
【図６】図４の車載用アンテナ装置のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る車載用アンテナ装置１は、図１〜３に示すように、ベース２と、ベース２に取り付けられたアンテナカバー３と、アンテナカバー３内の空間に収容されたアンテナユニット４とを主に備える。本実施形態では、アンテナカバー３内に、複数（図示例では４個）のアンテナユニット４が設けられる。この車載用アンテナ装置１は、車体の外部に取り付けられ、具体的には、車体のルーフの上面に取り付けられるものである。車載用アンテナ装置１を車体のルーフ上に取り付けた状態では、図１及び図２の右側が車体前方側、左側が車体後方側となり、図２の上下方向および図３の左右方向が車幅方向となる。
【００１５】
ベース２は、平板状を成し、金属や樹脂で形成される。ベース２の下面には、固定部としてのボルト２ａが設けられる。車体のルーフに設けられた貫通穴にボルト２ａを挿通し、このボルト２ａにナットを締結することで、ベース２を含む車載用アンテナ装置１が車体のルーフ上に固定される。ベース２には貫通穴２ｂが設けられ、この貫通穴２ｂに、車体に設けられた制御部（図示省略）と接続するためのケーブル８が挿通される。ケーブル８は、内部に複数の導線８ａを有し、各導線８ａが各アンテナユニット４に接続される。
【００１６】
アンテナカバー３は、車体前方（図１および図２の右側）に行くにつれて高さが低くなると共に、車幅方向（図２の上下方向）の間隔が狭くなる、いわゆるシャークフィン型の外形を成している。アンテナカバー３は、下方を開口した内部空間を有し、アンテナカバー３の下端の開口部に、ベース２がパッキン等のシール部材（図示省略）を介して固定される。アンテナカバー３は、例えば樹脂材料で形成され、その表面（外面）には塗装が施される。アンテナカバー３の樹脂材料は、耐熱性（直射日光の熱やボディからの伝熱）、耐候性（風雨や塵）、耐紫外線性（直射日光）、耐薬品性（洗剤、ワックス、コーティング剤など）、強度（自動洗車機による洗車時、雹や霰などの異物衝突）等を考慮して選定される。具体的に、アンテナカバー３の樹脂材料としては、例えば、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の結晶性樹脂をベース樹脂としたものを使用することができる。
【００１７】
各アンテナユニット４は、アンテナ部５と、回路基板６とを有し、それぞれ異なる周波数帯の電波を送受信（受信のみあるいは送信のみの場合も含む）する。具体的には、例えば、ＡＭ／ＦＭ受信用アンテナ、３Ｇ／４Ｇ（ＬＴＥ）通信用アンテナ、衛星ラジオ受信用アンテナ、ＧＰＳ用アンテナ、無線ＬＡＮ用アンテナ、車車間通信用アンテナ、キーレスエントリー用アンテナ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用アンテナ、ＥＴＣ用アンテナ等の中から選択された４種のアンテナユニット４が、アンテナカバー３内に収容される。
【００１８】
アンテナ部５は、平板状の基体５ａと、各基体５ａに固定されたアンテナエレメント５ｂとを有する（図３参照）。本実施形態では、平板状の基体５ａの表面にアンテナエレメント５ｂが設けられる。基体５ａは、誘電体で形成され、例えば樹脂やセラミックス等で形成される。アンテナエレメント５ｂは、導電体で形成され、図示例では薄肉の導電板（例えば金属板）で形成される。各アンテナ部５は、アンテナエレメント５ｂを異なる形状としたり、基体５ａの誘電率を異ならせたりすることで、受信周波数帯を異ならせている。
【００１９】
回路基板６は、平板状の基板本体６ａと、基板本体６ａ上に設けられた電子回路６ｂとを有する。電子回路６ｂは、増幅器６ｂ１と、制御チップ６ｂ２（フィルタ）と、これらを接続する回路パターン６ｂ３とを有する。電子回路６ｂの一端は、アンテナ部５のアンテナエレメント５ｂに電気的に接続される。電子回路６ｂの他端は、ケーブル８の導線８ａの一つに電気的に接続される。図示例では、基板本体６ａにアンテナ部５が固定されている。
【００２０】
基板本体６ａは、アンテナカバー３の内面に取り付けられる。図示例では、平板状の基板本体６ａが、法線方向が車体前後方向となるように配置され、この基板本体６ａの車幅方向両端が、アンテナカバー３のうち、車幅方向に対向する二面３ｂ，３ｂに取り付けられる（図３参照）。具体的には、アンテナカバー３の上記二面３ｂ，３ｂにそれぞれ取付部３ａが設けられ、この取付部３ａに基板本体６ａの車幅方向両端部が固定される。図示例では、取付部３ａに設けられた溝３ａ１に、基板本体６ａの端部を圧入することにより、両者が固定される。基板本体６ａの車幅方向両端は、アンテナカバー３の上記二面３ｂ，３ｂの取付部３ａに車幅方向内側から当接してもよい。尚、取付部３ａと基板本体６ａとの固定方法は上記に限らず、例えば両者を接着により固定してもよい。また、基板本体６ａの車幅方向両端部をアンテナカバー３の内面（二面３ｂ，３ｂ）に沿った形状とし、これらを接着等により直接固定してもよい。
【００２１】
このように、アンテナカバー３の内面に基板本体６ａを取り付けることで、アンテナカバー３を基板本体６ａで補強することができる。特に、図示例では、アンテナカバー３の車幅方向に対向する二面３ｂ，３ｂに、基板本体６ａの車幅方向両端が取り付けられることで、アンテナカバー３の内部で基板本体６ａが車幅方向に突っ張った状態となる。これにより、アンテナカバー３の強度、特に、車幅方向の荷重に対するアンテナカバー３の強度を高めることができる。さらに、図示例では、複数の基板本体６ａが平行に並べて配され、それぞれの車幅方向両端がアンテナカバー３の内面に固定されているため、アンテナカバー３の強度がさらに高められる。
【００２２】
基板本体６ａは、ベース２に固定されていない。すなわち、基板本体６ａは、アンテナカバー３に取り付けられ、ベース２から宙に浮いた状態で保持される。これにより、外力が加わってアンテナカバー３が変形したときに、アンテナカバー３の変形に追従して基板本体６ａが移動する。図示例では、基板本体６ａにアンテナ部５が取り付けられているため、アンテナカバー３の変形に追従して基板本体６ａとアンテナ部５とが一体に移動する。このため、基板本体６ａに設けられた電子回路６ｂとアンテナ部５のアンテナエレメント５ｂとの間の通電経路（導線等）に負荷が加わらないため、この通電経路の切断を防止できる。
【００２３】
本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。
【００２４】
図４〜６に示すアンテナ装置１は、アンテナカバー３の内面のうち、車体前後方向で対向する二面３ｃ，３ｃに回路基板６の基板本体６ａが取り付けられている点で、上記の実施形態と異なる。具体的に、平板状の基板本体６ａが、法線方向が車幅方向となるように配置され、この基板本体６ａの車体前後方向両端が、アンテナカバー３の内面の車体前後方向に対向する二面３ｃ，３ｃに取り付けられる。図示例では、アンテナカバー３の上記二面３ｃ，３ｃにそれぞれ取付部３ａが設けられ、この取付部３ａに基板本体６ａの車体前後方向両端部が固定される。基板本体６ａの車体前後方向両端は、アンテナカバー３の上記二面３ｃ，３ｃの取付部３ａに車体前後方向で当接してもよい。これにより、アンテナカバー３の内部で基板本体６ａが車体前後方向に突っ張った状態となるため、アンテナカバー３の強度、特に、車体前後方向の荷重に対する強度を高めることができる。
【００２５】
以上の実施形態では、アンテナ部５が回路基板６の基板本体６ａに固定されているが、これに限らず、アンテナ部５を回路基板６に固定せずに、アンテナカバー３あるいはベース２に直接固定してもよい。尚、アンテナ部５と回路基板６との間の通電経路の切断を防止するためには、アンテナ部５を、ベース２ではなくアンテナカバー３に固定することが好ましい。
【００２６】
また、以上の実施形態では、アンテナ部５をアンテナエレメント５ｂおよび基体５ａで構成した場合を示したが、これに限らず、アンテナエレメント５ｂのみでアンテナ部５を構成してもよい。
【００２７】
また、アンテナユニット４（アンテナ部５および回路基板６）の数は上記に限られない。例えば、図１〜３に示す実施形態において、アンテナユニット４の数を３個以下、あるいは５個以上としたり、図４〜６に示す実施形態において、アンテナユニット４の数を１個、あるいは３個以上としたりしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１     車載用アンテナ装置
２     ベース
３     アンテナカバー
３ａ   取付部
４     アンテナユニット
５     アンテナ部
５ａ   基体
５ｂ   アンテナエレメント
６     回路基板
６ａ   基板本体
６ｂ   電子回路
６ｂ１ 増幅器
６ｂ２ 制御チップ
６ｂ３ 回路パターン
８     ケーブル
８ａ   導線
【図１】
2020150394.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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