(57)【要約】【課題】小石などの異物が衝突しても容易に通信機能を損なうことがない車載用通信アンテナを提供する。【解決手段】車両に装着され、電磁波による通信を行うための車載用通信アンテナ１であり、アンテナ素子２を収容したアンテナケース３の表面４ｂに所定の間隔で配置した突起群６が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着され、電磁波による通信を行うための車載用通信アンテナであって、アンテナ素子を収容したアンテナケースの表面に、所定の間隔で配置した突起群を設けた車載用通信アンテナ。
【請求項２】
前記突起群において、互いに隣接する３本の突起間の間隔を８mm以下にした請求項１に記載の車載用通信アンテナ。
【請求項３】
前記突起群の突起の高さを３〜１５mmにした請求項１または２に記載の車載用通信アンテナ。
【請求項４】
前記突起群の突起の外径を０．１〜５mmにした請求項１，２または３に記載の車載用通信アンテナ。
【請求項５】
前記突起群の突起を先端部側より基端部側を細くした請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車載用通信アンテナ。
【請求項６】
前記突起を先端から基端部に向けて次第に細くした請求項５に記載の車載用通信アンテナ。
【請求項７】
前記突起群を少なくとも１枚のシート体に突設し、該シート体を前記アンテナケースの表面に取り付けた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車載用通信アンテナ。
【請求項８】
前記突起が誘電樹脂材料からなる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車載用通信アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着され、電磁波により通信を行う車載用通信アンテナに関し、更に詳しくは、小石などの異物が衝突しても容易に通信機能を損なうことがない車載用通信アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全走行を高めるため、近年、走行中のタイヤの空気圧や温度などの情報を収集し、タイヤの状態を監視できるようにした装置が様々提案されている。一般に、これらの装置は、タイヤの内圧を検出する圧力センサやタイヤ内の温度を検出する温度センサ、及びその検出信号をアンテナを介して車両側に送信する送信機を備えたタイヤ側ユニットと、送信機から送信された検出信号をアンテナを介して受信する受信機、その受信した検出信号を処理するプロセッサなどを備えた車両側ユニットとを有し、タイヤ内に取り付けられるタイヤ側ユニットと車両に取り付けられる車両側ユニットとの間で電磁波により通信を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常、タイヤ側ユニットと車両側ユニットとの間の通信に使用される電磁波は、無免許、無届けで使用できるようにするため、電波法規の規制に抵触しない微弱な電波が使用されている。その電波を効率よく受信するため、車両側ユニットのアンテナは、タイヤ近傍のタイヤハウス内に設置される。
【０００４】
アンテナは、アンテナ素子をアンテナケースに収容して、アンテナ素子を保護するようにしているが、タイヤハウス内では、タイヤが路面から跳ね上げた小石などの異物が、或いはタイヤの溝に噛み込んだ小石などの異物が遠心力により飛び出してアンテナに衝突した際に、アンテナケースを破壊して更にアンテナ素子まで破損させ、通信機能を損なう場合がある。アンテナ素子の破損により通信不能になるとアンテナ交換が必要になるが、その交換作業に時間がかかり、車両の稼働率の低下を招く。
【特許文献１】特開平２００３−６３２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、小石などの異物が衝突しても容易に通信機能を損なうことがない車載用通信アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の車載用通信アンテナは、車両に装着され、電磁波による通信を行うための車載用通信アンテナであって、アンテナ素子を収容したアンテナケースの表面に、所定の間隔で配置した突起群を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述した本発明によれば、突起群をアンテナケースの表面に設けたので、タイヤハウス内に設置した際にタイヤが路面から跳ね上げた小石などの異物やタイヤの溝に噛み込んで遠心力により飛び出した小石などの異物が突起群に衝突し、アンテナケースに直接衝突するのを防止することができる。そのため、異物衝突時のアンテナケースに対する衝撃を緩和することができるので、アンテナケースが破壊され、更にアンテナ素子が損傷する事態を容易に招くことがない。従って、小石などの異物の衝突によりアンテナの通信機能が容易に損なわれるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の車載用通信アンテナの一実施形態を示し、車両に装着され、電磁波による通信を行うこの車載用通信アンテナ１は、アンテナ素子２と、このアンテナ素子２を収容するアンテナケース３を備えている。車両Ｍに取り付けられる面４ａを除くアンテナケース３の表面４ｂの全面には、所定の間隔で配置した多数の突起５からなる突起群６が設けられている。所定の剛性を有する突起５は、アンテナケース３の表面４ｂに一体的に突設されている。
【００１０】
アンテナケース３及び突起５を構成する材料としては、電磁波による通信を妨げない誘電樹脂材料が好ましく使用され、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、フッ素樹脂などの樹脂を好ましく挙げることができる。これらの樹脂を単独で使用しても複合して使用してもよい。
【００１１】
アンテナケース３及び突起５の比誘電率εとしては、１≦ε≦３にするのがよい。比誘電率εが３を超えると、減衰量が大きくなり過ぎて通信特性が変化する。好ましくは、比誘電率εを１にするのがよい。
【００１２】
このように突起群６をアンテナケース３の表面４ｂに設けることで、図２に示すように車載用通信アンテナ１をタイヤハウス７内に設置した際に、タイヤ８が路面９から跳ね上げた小石などの異物１０や、タイヤ８の溝に噛み込んで遠心力により飛び出した小石などの異物１０が突起群６に衝突する。
【００１３】
突起群６は、図３に示すように衝突した異物１０を弾き返したり、或いは図４に示すように突起５間に補足するような作用をし、アンテナケース３に直接異物１０が衝突するのを防ぐことができる。そのため、異物１０が衝突した時のアンテナケース３に対する衝撃を緩和することができるので、アンテナケース３が破壊され、更にアンテナ素子２が損傷する事態を容易に招くことがない。従って、小石などの異物１０の衝突によりアンテナ１の通信機能を容易に損なうことがない。
【００１４】
本発明において、突起群６は、図５に示すように、互いに隣接する３本の突起５ａ，５ｂ，５ｃ間の間隔（表面間距離）ｘを８mm以下にするのが好ましい。一般に使用されている重荷重用タイヤの溝に噛み込んだ小石をサンプリングして調べてみると、径（直径）が８mm程度のものが多いため、８mm以下にしたものである。間隔ｘが８mmより大きくなると、アンテナケース３に直接小石などの異物１０が当たる可能性が高くなるので、好ましくない。下限値としては、特に限定されるものではないが、実際に作る上で０．５mm程度が限度である。好ましくは、重量の増加を抑制するため、下限値を４mm以上にするのがよい。
【００１５】
突起５の高さｈとしては、３〜１５mmの範囲にするのが好ましい。高さｈが３mmより低いと、アンテナケース３に直接小石などの異物１０が当たる可能性が高くなる。高さｈが１５mmを超えると、重量の点から好ましくない。
【００１６】
突起５の外径Ｌとしては、０．１〜５mmにするのがよい。外径Ｌが０．１mm未満であると、突起５の剛性が低くなり過ぎるため、衝突した異物１０が突起５を破壊してアンテナケース３まで達する可能性が高くなる。外径Ｌが５mmを超えると、突起５の剛性が高くなり過ぎるため、衝突した異物１０の衝撃を効果的に緩和することが難しくなる。
【００１７】
上述した突起５は先端から基端まで略同じ太さを有するが、好ましくは、図６に示すように、先端部Ａ側より基端部Ｂ側を細くするのがよい。これにより異物１０が衝突した際に、図７に示すように突起５が基端部Ｂ側で破損し折れ曲がって弾き返すようになり、それにより衝突時のアンテナケース３に対する衝撃を一層緩和することができる。
【００１８】
このように基端部Ｂ側を細くする突起５を設ける場合、突起５の高さの中央より基端部Ｂ側の断面積Ｓｂ(mm2) が先端部Ａの先端ａの横断面積Ｓａ(mm2) より１０〜９０％減少するようにするのがよい。断面積Ｓｂが０．１Ｓａより小さいと、剛性が低下して衝撃緩和効果が小さくなる。逆に０．９Ｓａより大きいと、異物１０が衝突した際に突起５が基端部Ｂ側で破損して折れ曲がり難くなる。好ましくは、先端ａから基端部Ｂに向けて次第に細くなるようにし、基端部Ｂの基端ｂの位置における断面積Ｓｂが先端部Ａの先端ａの横断面積Ｓａより１０〜９０％減少するようにするのが、衝撃をより効果的に緩和する上でよい。
【００１９】
また、このように基端部Ｂ側を細くする突起５を設ける場合には、図８に示すように、複数のシート体１１の表面１１ａに突起群６を突設し、そのシート体１１をアンテナケース３の表面４ｂに接着剤などにより取り付けるようにするのがよい。突起５が破損した際に、その突起５を突設したシート体１１を剥がして交換することができるので、破損時の修復を容易に行うことができる。
【００２０】
このように複数のシート体１１に分散して突起群６を設けるのが、破損時にその箇所のシート体１１のみを交換すればよいため、コスト的に好ましいが、１枚のシート体に突起群６全体を突設し、それをアンテナケース３の表面４ｂに接着剤などにより取り付けることも可能であり、少なくとも１枚のシート体に突起群６を突設するようにすればよい。
【００２１】
略同じ太さにした突起５も異物１０が衝突した際に折れて破損する場合があるので、破損時の修復を容易にするため、同様にシート体に突設するようにしてもよい。
【００２２】
シート体１１を構成する材料も、電磁波による通信を妨げない誘電樹脂材料を好ましく使用することができ、上述したアンテナケース３及び突起５と同様の材料を使用することができる。
【００２３】
突起５の形状は、上記実施形態では円形の例を示したが、それに限定されず、上記作用を発揮できればいずれの形状であってよく、例えば、図９（ａ）に示す楕円形や図９（ｂ）に示す三角形、図９（ｃ）に示す四角形や図９（ｄ）に示す六角形、更に図９（ｅ）に示す星形などを挙げることができる。このように円以外の形状では、それに外接する円の直径を外径とする。
【００２４】
上記実施形態では、突起群６が、所定の剛性を有する突起５から構成される例を示したが、可撓性を有するブラシ状の突起群から構成し、異物１０が衝突した際にブラシ状の突起群が大きく撓んでその衝撃を吸収し、アンテナケース３に対する衝撃を緩和するようにしてもよい。
【００２５】
本発明の車載用通信アンテナ１は、受信専用のアンテナであっても、送信専用のアンテナであってもよく、更に送信と受信の両機能を備えた送受信用のアンテナであってもよい。
【００２６】
本発明は、特に走行中のタイヤの空気圧や温度などの情報をタイヤ内に設置したセンサにより収集し、タイヤの状態を監視できるようにした装置において、タイヤハウス７内に設置され、３００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの帯域の電磁波による通信を行う車載用通信アンテナとして好ましく用いることができるが、それに限定されない。
【実施例】
【００２７】
高さが１０mm、外径が４mm、形状が円形の突起からなる突起群を表面に一体的に突設したアンテナケースを作製した。突起の間隔ｘは３〜５mmである。小石などの異物の衝突に対する構造上の強度を確認できれば足るため、アンテナケース及び突起には、誘電樹脂材料の代わりにナイロン樹脂を使用した。
【００２８】
突起群を設けたアンテナケースの表面に時速１３０km/hで直径が約８mmの小石を図５に示すように斜めから３０回衝突させたところ、小石は突起により弾かれ、アンテナケースに損傷がなかったことを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の車載用通信アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図２】タイヤハウス内に設置した車載用通信アンテナに小石などの異物が衝突する状況を説明する説明図である。
【図３】突起群に異物が衝突した時に弾き返す状況を示す説明図である。
【図４】突起群に異物が衝突した時に突起間に異物が補足された状態を示す説明図である。
【図５】図１の下方向から見た突起群の部分拡大図である。
【図６】突起の好ましい例を示す拡大斜視図である。
【図７】異物が衝突した時に、図６に示す突起からなる突起群の突起が破損して折れた状態を示す説明図である。
【図８】シート体に突設した突起群をアンテナケースの表面に取り付けた車載用通信アンテナの例を示す部分拡大断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ突起の他の形状を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  車載用通信アンテナ
２  アンテナ素子
３  アンテナケース
４ｂ  表面
５，５ａ，５ｂ，５ｃ  突起
６  突起群
１０  異物
１１  シート体
Ａ  先端部
Ｂ  基端部
ａ  先端
ｂ  基端
ｈ  高さ
ｘ  間隔
【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】
2006173875.tif 000009
【図８】
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【図９】
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