(57)【要約】【課題】車載用アンテナの部品点数を削減することを目的とする。【解決手段】アンテナ素子２２は、導電性塗料によってスポイラ１０に印刷されている。導電性塗料には熱硬化性のバインダが含まれている。バインダには、スポイラ１０を形成する絶縁体の融点よりも低い温度で硬化するものが用いられる。アンテナ素子２２をスポイラ１０に印刷する工程においては、導電性塗料をスポイラ１０に付着させた後、熱によって導電性塗料を硬化させ、スポイラ１０に導電性塗料を定着させる。導電性塗料には、紫外線硬化性のバインダが含まれるものを用いてもよい。この場合、導電性塗料をスポイラ１０に付着させた後、導電性塗料に紫外線を照射する。これによって、導電性塗料を硬化させ、スポイラ１０に導電性塗料を定着させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられ、絶縁体で形成された付属部品と、
前記付属部品に設けられ、導電性の塗料によって印刷されたアンテナ素子と、
を備えることを特徴とする車載用アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用アンテナにおいて、
前記塗料はバインダを含み、
前記バインダは熱硬化材料を含み、前記付属部品を形成する絶縁体の融点よりも低い温度で硬化することを特徴とする車載用アンテナ。
【請求項３】
請求項１に記載の車載用アンテナにおいて、
前記塗料はバインダを含み、
前記バインダは、紫外線硬化材料を含むことを特徴とする車載用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用アンテナに関し、特に、車両の付属部品にアンテナ素子が設けられたアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用アンテナとして、スポイラにアンテナ素子が設けられたスポイラアンテナが広く用いられている。スポイラは、車両のボデーに取り付けられる部材であり、車両の周りの空気の流れを調整すると共に車両の美観を奏する。スポイラには、車両のリアウィンドウの上部に設けられる庇状のものや、車両の後部に設けられる翼状のものがある。一般に、スポイラは中空のプラスチック樹脂で形成され、アンテナ素子はスポイラの内部に設けられる。その他、車載用アンテナには、中空のプラスチック樹脂で形成されたバンパの内部にアンテナ素子が設けられたものや、車室のオーバーヘッドコンソールにアンテナ素子が設けられたものがある。
【０００３】
以下の特許文献１〜６には、本願発明に関連する技術が記載されている。特許文献１〜３には、車載用のスポイラアンテナが記載されている。特許文献４には、導電ペーストを基材に付着させることでアンテナ素子を形成する技術が記載されている。特許文献５には、導電ペーストを誘電体基板に印刷することでアンテナ素子を形成する技術が記載されている。特許文献６には、フィルムアンテナ基材が記載されている。このフィルムアンテナ基材においては、透明樹脂層を含む透明基材上に金属配線層からなるアンテナエレメントが積層されている。金属配線層の上部はフィルムアンテナ基材から露出し、金属配線層の下部はフィルムアンテナ基材に埋設されている。引用文献７には、オーバーヘッドコンソールにアンテナ素子が設けられた車両アンテナ送受信構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７７５５６号公報
【特許文献２】特開２００９−１７７４８４号公報
【特許文献３】特開２００８−２８３６０９号公報
【特許文献４】特開２００５−１２４０２５号公報
【特許文献５】特開２０１１−１２９８１７号公報
【特許文献６】特開２０１０−１４７８６０号公報
【特許文献７】特開２００８−１１８５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、車載用アンテナのアンテナ素子は基板に固定され、その基板が、スポイラ、バンパ等の外装部品やオーバーヘッドコンソール等の内装部品に固定される。しかし、このような構成では、基板に加え、基板を固定するためのネジ類等が必要となり、部品点数が多くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、車載用アンテナの部品点数を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車両に取り付けられ、絶縁体で形成された付属部品と、前記付属部品に設けられ、導電性の塗料によって印刷されたアンテナ素子と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る車載用アンテナは、望ましくは、前記塗料はバインダを含み、前記バインダは熱硬化材料を含み、前記付属部品を形成する絶縁体の融点よりも低い温度で硬化する。
【０００９】
また、本発明に係る車載用アンテナは、望ましくは、前記塗料はバインダを含み、前記バインダは、紫外線硬化材料を含む。
【００１０】
本発明における付属部品には、スポイラ、バンパ、ウィンドウ等、車両のボデーの外側に設けられる外装部品や、オーバーヘッドコンソール、インナーパネル等、車室に設けられる内装部品がある。また、本発明における塗料の印刷前の態様は、気体、液体または固体のいずれであってもよい。塗料が固体である場合には、例えば、粉体であるものが用いられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車載用アンテナの部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】スポイラが搭載された車両を示す図である。
【図２】スポイラアンテナの断面図である。
【図３】上板の内面を示す図である。
【図４】印刷工程を示す図である。
【図５】印刷工程を示す図である。
【図６】上板の内面を示す図である。
【図７】オーバーヘッドコンソールが設けられた車両を示す図である。
【図８】オーバーヘッドコンソールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１には車両１００が示されている。車両１００のリアウィンドウ１２の上部には、庇形状のスポイラ１０が設けられている。スポイラ１０は、プラスチック樹脂等で形成された中空の外装部品であり、車両１００の周りの空気の流れを調整すると共に車両１００の美観を奏する。スポイラ１０には、スポイラアンテナが設けられている。
【００１４】
図２には、鉛直方向かつ車両１００の前後方向でスポイラ１０を切断した場合の断面図が示されている。ｘ軸正方向は車両１００の後方に対応し、ｙ軸正方向は鉛直上方向に対応する。また、ｚ軸正方向は車両１００の前方向に向かって左方向に対応する。スポイラ１０は、絶縁体で形成された上板１４および下板１６を備える。絶縁体としては、例えば、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等のプラスチック樹脂が用いられる。上板１４および下板１６は、それぞれの後方の縁において接合され、略Ｖ字形状の断面を有するスポイラ１０を形成している。なお、上板１４および下板１６は、共通の材料で一体化されていてもよい。
【００１５】
上板１４の前方の縁はボデー２０に接している。また、下板１６の前方の縁はリアウィンドウ１２に接し、リアウィンドウ１２は下板１６とボデー２０との間に挟まれている。上板１４の内面１５には、スポイラアンテナのアンテナ素子が設けられている。
【００１６】
図３には上板１４の内面１５が示されている。アンテナ素子２２は、後述する印刷工程によって上板１４の内面１５に印刷されている。アンテナ素子２２は、左右方向に延びる２本の線状導体２４および２６を両端で接続した形状を有する。すなわち、アンテナ素子２２は、線状導体２４および２６によって形成される周回形状を有する。
【００１７】
線状導体２４および２６は、図３の右端の接続点から左方向に至るにつれて間隔が広がって略平行となり、スポイラ１０の中央付近では線状導体２４は前方に凹んでいる。線状導体２４が凹んでいる区間から左側においては、線状導体２４および２６は略平行に左方向に伸び、次第に間隔が狭くなって左端で接続される。線状導体２４および２６が形成する周回形状は、弧を描いて左右方向に伸びている。
【００１８】
アンテナ素子２２は、線状導体２６から引き出された給電線３０を有し、アンプ２８に接続されている。アンプ２８には車両１００の内部に配置された受信機に至るケーブルが接続されている。アンテナ素子２２で受信された電波は、電気信号としてアンプ２８に入力され、アンプ２８によって増幅されて受信機に入力される。
【００１９】
アンテナ素子２２は、導電性の塗料によって上板１４に印刷されている。図４には、印刷工程によってアンテナ素子２２が形成される過程が示されている。アンテナ素子２２を上板１４に印刷する工程は次の通りである。図４（ａ）に示されるように、上板１４を形成する際には、アンテナ素子２２の形状を描く溝３２を内面１５に形成する。溝３２の表面には、塗料の密着性を高めるためのプライマを塗布する。
【００２０】
次に、図４（ｂ）に示されるように、導電性塗料３４を溝３２に付着させる。この導電性塗料３４は、粉体であってもよいし、液体であってもよい。導電性塗料３４には熱硬化性のバインダが含まれている。バインダは、導電性塗料３４を印刷媒体に定着させる材料である。バインダには、上板１４を形成する絶縁体の融点よりも低い温度で硬化するものが用いられる。このような材料としては、例えば、ポリエステル、エポキシ樹脂等がある。導電性塗料３４を溝３２に付着させた後、導電性塗料３４に熱を与えることにより導電性塗料３４を硬化させ、上板１４に導電性塗料３４を定着させる。
【００２１】
導電性塗料３４を溝３２に定着させた後、図４（ｃ）に示されるように、導電性塗料３４によって形成されたアンテナ素子２２をプラスチック樹脂で形成された保護層３６で覆う。この工程としては、例えば、液体のプラスチック樹脂をアンテナ素子２２およびその近傍に塗布し、そのプラスチック樹脂を硬化させるものが採用される。また、プラスチック樹脂で形成されたフィルムをアンテナ素子２２およびその近傍に貼り付ける工程を採用してもよい。保護層３６は、アンテナ素子２２の強度に応じて設けられるものであり、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００２２】
このような工程によれば、導電性塗料３４がプライマによって確実に上板１４に固定される。また、導電性塗料３４に含まれるバインダは、上板１４を形成する絶縁体の融点よりも低い温度で硬化する。これによって、導電性塗料３４を定着させる工程で上板１４が変形することが回避される。さらに、導電性塗料３４が溝３２に印刷されるため、印刷後の工程において、すなわち、アンテナ素子２２が形成された後の工程において、アンテナ素子２２が損傷を受けることが回避される。また、アンテナ素子２２およびその近傍を保護層３６で覆った場合には、アンテナ素子２２を保護する効果が高められる。
【００２３】
なお、溝３２を形成せずに、上板１４に導電性塗料３４を付着させることしてもよい。この場合、溝３２を形成することなく、導電性塗料３４を上板１４に付着させ、上板１４にアンテナ素子２２の形状を描く。その後、導電性塗料３４に熱を与えることにより導電性塗料３４を硬化させ、上板１４に導電性塗料３４を定着させる。
【００２４】
導電性塗料３４には、紫外線硬化性のバインダが含まれるものを用いてもよい。この場合、導電性塗料３４を上板１４の溝３２に付着させた後、導電性塗料３４に紫外線を照射する。これによって、導電性塗料３４を硬化させ、上板１４に導電性塗料３４を定着させる。導電性塗料３４として紫外線硬化性のバインダを用いた場合、導電性塗料３４を定着させる工程において導電性塗料３４を加熱しなくてもよく、上板１４が変形することが回避される。
【００２５】
図５には、内面１５から突出した塗料ガイド３８によって、印刷領域４０を形成した場合の例が示されている。図４に示される構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。アンテナ素子２２を上板１４に印刷する工程は次の通りである。図５（ａ）に示されるように、上板１４を形成する際には、アンテナ素子２２の形状を描く塗料ガイド３８を上板１４の内面１５に形成する。すなわち、一対の塗料ガイド３８で挟まれる印刷領域４０が、アンテナ素子２２を形成する各線状導体に対応するよう、これらの塗料ガイド３８を形成する。印刷領域４０の表面には、塗料の密着性を高めるためのプライマを塗布する。
【００２６】
次に、図５（ｂ）に示されるように、熱硬化性または紫外線硬化性の導電性塗料３４を印刷領域４０に付着させる。導電性塗料３４を印刷領域４０に付着させた後、熱硬化性の導電性塗料３４を用いた場合には、導電性塗料３４に熱を与えることにより、紫外線硬化性の導電性塗料３４を用いた場合には、導電性塗料３４に紫外線を照射することにより、導電性塗料３４を硬化させ、上板１４に導電性塗料３４を定着させる。導電性塗料３４を印刷領域４０に定着させた後、図５（ｃ）に示されるように、必要に応じて、導電性塗料３４によって形成されたアンテナ素子２２を保護層３６で覆う。
【００２７】
このような工程によれば、図４に示された工程によって得られる効果と同様の効果が得られる。すなわち、導電性塗料３４がプライマによって確実に上板１４に固定されるという効果、導電性塗料３４を定着させる工程で上板１４が変形することが回避されるという効果、アンテナ素子２２を保護する効果等が得られる。
【００２８】
なお、塗料ガイド３８を形成せずに、上板１４に導電性塗料３４を付着させることとしてもよい。この場合、導電性塗料３４をスポイラ１０に付着させ、スポイラ１０にアンテナ素子２２の形状を描く。その後、導電性塗料３４を硬化させ、スポイラ１０に導電性塗料３４を定着させる。
【００２９】
アンテナ素子の形状としては、図３に示される形状の他、図６に示される形状を採用してもよい。アンテナ素子２３は、図３に示されるアンテナ素子２２に対し、横方向導体４２Ｒ、４２Ｌ、および複数の前後方向導体４４を追加したものである。横方向導体４２Ｌは、線状導体２４の凹んだ区間の左端から、線状導体２４および２６に挟まれる領域を左方向に伸び、線状導体２４および２６の接続点に接続されている。横方向導体４２Ｒは、線状導体２４の凹んだ区間の右端から、線状導体２４および２６に挟まれる領域を右方向に伸び、線状導体２４および２６の接続点に接続されている。前後方向導体４４は、線状導体２４および２６に挟まれる領域において、ｘ軸方向、すなわち、車両の前後方向に伸びている。複数の前後方向導体４４は、所定の間隔で線状導体２４および２６に挟まれる領域に配置されている。このように、横方向導体４２Ｒ、４２Ｌ、および複数の前後方向導体４４を設けることで、アンテナ特性を設定するために調整される得る構造パラメータを増加させ、スポイラアンテナの特性を所望の特性とすることができる。
【００３０】
なお、図３および図６に示されたスポイラアンテナにおいては、アンテナ素子は上板１４の内面１５に設けられているが、アンテナ素子は下板１６の内面に設けられてもよい。また、図３および図６に示されたスポイラアンテナは、中波帯また短波帯の無線機、例えば、ＡＭラジオ、ＦＭラジオ、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）受信機等に用いられる。ＡＭラジオおよびＦＭラジオについては、１つのアンテナ素子を共用することとしてもよい。
【００３１】
次に、車室にアンテナ素子が設けられた実施形態について説明する。図７にはボデーの天井４７にオーバーヘッドコンソール４６が設けられた車両１０２が示されている。オーバーヘッドコンソール４６は、フロントウィンドウ４８と天井４７との境界付近に固定されている。オーバーヘッドコンソール４６は、車室内を照射するライトや小物入れを備える。フロントウィンドウ４８の外周付近には、フロントウィンドウ４８の周囲の美観を高めるため、その車室側の面にセラミック等を原料とする装飾用塗料５０が塗布されている。この装飾用塗料５０には、フロントウィンドウ４８の周囲を覆い隠すため、黒色のものが採用されることが多い。オーバーヘッドコンソール４６は、天井４７から、フロントウィンドウ４８における装飾用塗料５０が塗布された領域まで及んでいる。
【００３２】
図８には、オーバーヘッドコンソール４６の斜視図が示されている。この図は、車室外の位置からオーバーヘッドコンソール４６を眺めたものである。オーバーヘッドコンソール４６は、回路収容部４８、小物入れ５２、およびアンテナ設置板５５を備える。回路収容部４８、小物入れ５２、およびアンテナ設置板５５は、プラスチック樹脂によって一体化されていてもよい。
【００３３】
回路収容部４８は、箱形状を有し、ライト、および、その点灯および消灯の制御を行う電子回路を収納する。回路収容部４８の車室側には、レンズで覆われた開口５１があり、ライトはこの開口５１から車室を照射する。小物入れ５２は、箱形状を有し小物を収容する。小物入れ５２の車室側には、開口５４があり、この開口５４には開閉自在な蓋が設けられている。
【００３４】
アンテナ設置板５５は、ボデーからフロントウィンドウ４８側に突出している。アンテナ設置板５５は、フロントウィンドウ４８における装飾用塗料５０が塗布された領域に覆われている。アンテナ設置板５５には、受信周波数帯域が異なるアンテナ素子５６および５８が設けられている。アンテナ素子５６および５８は、図４および図５に示された印刷工程によって、アンテナ設置板５５に印刷されている。図８に示されている例では、アンテナ素子５６および５８の形状は矩形である。アンテナ素子５６および５８には、ケーブルが接続され、車両１０２の内部に配置された受信機に接続されている。
【００３５】
このような構成によれば、各アンテナ素子は、導体で形成されたボデーに覆われることなく、フロントウィンドウ４８の車室側に配置される。これによって、アンテナ性能がボデーによって劣化することが回避される。また、各アンテナ素子は、フロントウィンドウ４８のうち装飾用塗料５０が塗布された領域に覆われるため、美観を損ねることが回避される。図８に示されたアンテナ素子は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System ）等に用いられる。
【００３６】
本発明に係るアンテナ素子は、上述のようなスポイラおよびオーバーヘッドコンソールの他、バンパ等の外装部品や、インナーパネル等の内装部品に設けてもよい。  
【符号の説明】
【００３７】
１０  スポイラ、１２  リアウィンドウ、１４  上板、１５  内面、１６  下板、２０  ボデー、２２，２３，５６，５８  アンテナ素子、２４，２６  線状導体、２８  アンプ、３０  給電線、３２  溝、３４  導電性塗料、３６  保護層、３８  塗料ガイド、４０  印刷領域、４２Ｒ，４２Ｌ  横方向導体、４４  前後方向導体、４６  オーバーヘッドコンソール、４７  天井、４８  フロントウィンドウ、５０  装飾用塗料、５１，５４  開口、５２  小物入れ、５５  アンテナ設置板、１００，１０２  車両。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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