(57)【要約】【課題】アンテナ本体から放射された電波による機器制御部品への影響を抑制しつつ、外部への適切な電波放出を行うことができる車両用アンテナユニット、及び、車両用機器制御ブロックを提供することである。【解決手段】実施形態の車両用アンテナユニットは、アンテナ本体と、電波遮蔽板と、離間距離調整機構とを持つ。アンテナ本体は、機器制御部品を内部に収納する収納ケースに支持されて電波を送受信する。電波遮蔽板は、収納ケースに支持されてアンテナ本体から機器制御部品方向に放射される電波を遮蔽する。離間距離調整機構は、アンテナ本体と電波遮蔽板の間の離間距離を調整可能とされている。【選択図】図２
2018014639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器制御部品を内部に収納する収納ケースに支持されて電波を送受信するアンテナ本体と、
前記収納ケースに支持されて前記アンテナ本体から前記機器制御部品方向に放射される電波を遮蔽する電波遮蔽板と、
前記アンテナ本体と前記電波遮蔽板の間の離間距離を調整可能な離間距離調整機構と、を備えている車両用アンテナユニット。
【請求項２】
前記離間距離調整機構は、
前記収納ケースに固定され、前記アンテナ本体と前記電波遮蔽板が設置される電波非透過性の設置台と、
前記設置台に対する前記アンテナ本体と前記電波遮蔽板の少なくともいずれか一方の固定位置を調整可能な固定位置調整部と、を備えている請求項１に記載の車両用アンテナユニット。
【請求項３】
機器制御部品を内部に収納する収納ケースと、
前記収納ケースに取り付けられたアンテナユニットと、を備え、
前記アンテナユニットは、
前記収納ケースに支持されて電波を送受信するアンテナ本体と、
前記収納ケースに支持されて、前記アンテナ本体から前記機器制御部品方向に放射される電波を遮蔽する電波遮蔽板と、
前記アンテナ本体と前記電波遮蔽板の間の離間距離を調整可能な離間距離調整機構と、
を備えている車両用機器制御ブロック。
【請求項４】
前記収納ケースは、
一面が開放され内部に機器制御部品が設置されるケース本体と、
前記ケース本体の開放部分に脱着可能に取り付けられるケースカバーと、を有し、
前記ケースカバーは、
開口部を有する電波非透過性のカバー本体部と、
前記開口部を閉塞し、前記カバー本体部の端面から外側に突出するように凸形状に形成された電波透過性の開口被覆部と、を備え、
前記アンテナユニットは、前記アンテナ本体が前記カバー本体部の外側に位置されるように、前記ケース本体内に設置されている請求項３に記載の車両用機器制御ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両用アンテナユニット、及び、車両用機器制御ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用アンテナユニットとして、電波を送受信するアンテナ本体が伸縮機構を介して車体から伸縮するものや、車体外面に取り付けられたアンテナ本体の外側が、透孔を有する絶縁物や、電波透過性の樹脂等によって覆われたものが知られている。
【０００３】
この種の車両用アンテナユニットにおいては、アンテナ本体の設置部の近傍に機器制御部品が配置されていると、アンテナ本体から放射される高周波の電波が機器制御部品の作動に悪影響を及ぼすことが懸念される。このため、アンテナ本体は、多くの場合、軽量アルミ金属板等の電波非透過性の外箱の外側に配置することで電波を遮蔽する対策を施すようにしている。
【０００４】
また、アンテナ本体と機器制御部品の間に電波遮蔽板を配置することで対策しようとする場合、使用する電波の周波数によってアンテナ本体から放射される電波は電波遮蔽板までの距離の如何により発生する反射波によって減衰されてしまう特性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−７３４０１号公報
【特許文献２】特開昭６２−２９３８０３号公報
【特許文献３】特開平２−１５１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、アンテナ本体から放射された電波による機器制御部品への影響を抑制しつつ、外部への適切な電波の放出を行うことができる車両用アンテナユニット、及び、車両用機器制御ブロックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の車両用アンテナユニットは、アンテナ本体と、電波遮蔽板と、離間距離調整機構とを持つ。アンテナ本体は、機器制御部品を内部に収納する収納ケースに支持されて電波を送受信する。電波遮蔽板は、収納ケースに支持されてアンテナ本体から機器制御部品方向に放射される電波を遮蔽する。離間距離調整機構は、アンテナ本体と電波遮蔽板の間の離間距離を調整可能とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の鉄道車両を示す側面図。
【図２】第１の実施形態の車両用機器制御ブロックを示す縦断面図。
【図３】第１の実施形態のアンテナユニットを示す縦断面図（電波遮蔽板の位置が移動する場合）。
【図４】第２の実施形態のアンテナユニットを示す縦断面図（電波遮蔽板の位置が移動する場合）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の車両用アンテナユニット、及び、車両用機器制御ブロックを、図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の機器制御ブロック１Ａ（車両用機器制御ブロック）が搭載された鉄道車両１００を側方から見た図である。
鉄道車両１００は、レール２上を転動する車輪３が図示しないモータによって駆動されるようになっている。車輪３を支持する台車４は、車体５の下方に複数配置されている。車体５の下面の前後の台車４の略中間位置には、機器制御ブロック１Ａ，１Ｂが取り付けられている。機器制御ブロック１Ａ，１Ｂには、車輪駆動用のモータや電力変換装置、制御装置等の駆動制御用基板１０（機器制御部品，図２参照）が内装されている。車体５の上部には、パンタグラフ６が設置されている。鉄道車両１００は、パンタグラフ６を介して図示しない架線から電力を供給される。
なお、以下の説明においては、説明の便宜上、図１中の左側を鉄道車両の前と呼び、右側を鉄道車両の後と呼ぶものとする。
【００１１】
図２は、機器制御ブロック１Ａの前部側の一部を縦断面にして示した図である。
機器制御ブロック１Ａは、駆動制御用基板１０を内部に収納する収納ケース１１と、収納ケース１１に取り付けられ、外部の無線基地局との間で電波を送受信するアンテナユニット１２（車両用アンテナユニット）と、を備えている。
本実施形態においては、鉄道車両１００の一の機器制御ブロック１Ａにのみアンテナユニット１２が備えられているが、他の機器制御ブロック１Ｂにも同様のアンテナユニット１２を設けるようにしても良い。
【００１２】
収納ケース１１は、前面が開放され、内部に駆動制御用基板１０が固定設置される略直方体状のケース本体１３と、ケース本体１３の前端側の開放部分に脱着可能に取り付けられるケースカバー１４と、を有している。
【００１３】
ケース本体１３は、装置強度を確保するため周域の主要部が電波非透過性の金属材料によって形成されている。ケース本体１３は、上壁部が車体５の下面側に固定設置されている。
【００１４】
ケースカバー１４は、前壁の略中央部に開口部１５を有するカバー本体部１４ａと、カバー本体部１４ａの開口部１５を閉塞するようにカバー本体部１４ａに取り付けられた開口被覆部１４ｂと、を備えている。カバー本体部１４ａは、アルミニウム合金等の電波非透過性の金属材料によって形成されている。開口被覆部１４ｂは、ガラス繊維等によって補強されたＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）等の電波透過性の樹脂材料によって形成されている。
【００１５】
開口被覆部１４ｂは、外周縁部にフランジ１６を有し、そのフランジ１６がカバー本体部１４ａの開口部１５の周縁部分に締結部材１７等によって固定されている。開口被覆部１４ｂは、フランジ１６から前方に膨出する膨出壁１８を有している。膨出壁１８は、内部に収容空間１８ａが設けられるとともに、膨出した前端側の外面が略円弧状に湾曲している。開口被覆部１４ｂは、フランジ１６と膨出壁１８とにより、カバー本体部１４ａの端面から外側に突出するように凸形状に形成されている。
【００１６】
アンテナユニット１２は、収納ケース１１のケース本体１３内に設けられた支持壁１９に固定される設置台２０と、設置台２０の上面に設置されて電波を送受信する略円柱状のアンテナ本体２１と、設置台２０上のアンテナ本体２１の後方側に離間した位置に設置されてアンテナ本体２１から駆動制御用基板１０方向に放射される電波を遮蔽する電波遮蔽板２２と、設置台２０に対する電波遮蔽板２２の固定位置を調整可能な固定位置調整部２３と、を備えている。本実施形態においては、設置台２０と固定位置調整部２３が離間距離調整機構２４の主要部を構成している。離間距離調整機構２４は、アンテナ本体２１と電波遮蔽板２２の間の離間距離を調整可能とされている。
【００１７】
アンテナユニット１２の設置台２０と電波遮蔽板２２とは、アルミニウム合金等の電波非透過性の金属材料によって形成されている。設置台２０は、ケース本体１３の支持壁１９に取り付けられるベース壁２０ａと、ベース壁２０ａから前方に略水平に延出する設置壁２０ｂと、を有している。設置壁２０ｂには、アンテナ本体２１が締結部材２５によって固定されるアンテナ固定孔２６と、電波遮蔽板２２が締結部材２７によって締結固定される複数の遮蔽板固定孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃが形成されている。複数の遮蔽板固定孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、設置壁２０ｂの前後方向に所定間隔離間して配置されている。電波遮蔽板２２は、設置壁２０ｂ上のいずれかの遮蔽板固定孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃに選択的に締結固定される。本実施形態においては、設置壁２０ｂ上の複数の遮蔽板固定孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃと締結部材２７が電波遮蔽板２２の固定位置調整部２３を構成している。
【００１８】
設置壁２０ｂに固定されたアンテナ本体２１には、同軸ケーブル等の伝送ケーブル２９が接続されている。伝送ケーブル２９は、アンテナ本体２１と、ケース本体１３内に設置された信号処理装置３０を接続するケーブルであり、設置壁２０ｂの下方からケース本体１３の内部方向に向けて配線されている。
【００１９】
収納ケース１１のケースカバー１４は、ケース本体１３内に駆動制御用基板１０とアンテナユニット１２を設置した状態において、ケース本体１３の前端側の開放部分に固定されている。この状態において、アンテナユニット１２のアンテナ本体２１は、開口部１５を通してカバー本体部１４ａの外側に配置されるとともに、前方側と周域部とを開口被覆部１４ｂによって覆われている。このとき、アンテナ本体２１の下方側には電波非透過性の設置台２０の設置壁２０ｂが配置され、アンテナ本体２１の後方側には電波遮蔽板２２が配置される。したがって、アンテナ本体２１は、ケースカバー１４の開口部１５の前方側において電波の送受信を行うことができるとともに、発された電波が開口部１５を通して駆動制御用基板１０方向に進むのを設置壁２０ｂと電波遮蔽板２２とによって制限される。
【００２０】
なお、設置台２０の略水平に延出する設置壁２０ｂは、カバー本体部１４ａの収容空間１８ａ内の上下方向の略中間高さ位置に配置されている。これにより、アンテナ本体２１に接続された伝送ケーブル２９は、収容空間１８ａ内で緩やかに撓んでケース本体１３方向に向かって配線されている。これにより、伝送ケーブル２９はケーブルの最小曲率半径を確保できるようになっている。
【００２１】
図３は、アンテナユニット１２の一部を縦断面にして示した図である。
同図に示すように、アンテナユニット１２は、電波遮蔽板２２を固定するための締結部材２７の固定位置を、設置壁２０ｂ上のいずれかの遮蔽板固定孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃに変えることにより、アンテナ本体２１と電波遮蔽板２２の間の離間距離を自由に調整できるようになっている。
【００２２】
アンテナユニット１２においては、使用する電波の周波数帯域やアンテナ本体２１の周囲の環境等によっては、アンテナ本体２１から放射される電波が電波遮蔽板２２で反射した電波によって減衰されることがある。
本実施形態におけるアンテナユニット１２は、このような電波遮蔽板２２に起因する電磁干渉抑制のためのノイズ抑制シートの貼付や、反射波による減衰を調整するために、離間距離調整機構２４により、アンテナ本体２１と電波遮蔽板２２の間の離間距離を調整できるようにしている。
【００２３】
以上のように、本実施形態に係るアンテナユニット１２は、収納ケース１１に支持されて電波を送受信するアンテナ本体２１と、収納ケース１１に支持されてアンテナ本体２１から駆動制御用基板１０方向に放射される電波を遮蔽する電波遮蔽板２２と、アンテナ本体２１と電波遮蔽板２２の間の離間距離を調整可能な離間距離調整機構２４と、を備えている。このため、使用する電波の周波数帯域等に応じて、アンテナ本体２１と電波遮蔽板２２の間の離間距離を離間距離調整機構２４によって適切に調整することができる。したがって、本実施形態に係るアンテナユニット１２を採用した場合には、アンテナ本体２１から放射された電波による駆動制御用基板１０への影響を抑制しつつ、外部への電波の出力を適正に調整することができる。
【００２４】
また、本実施形態に係るアンテナユニット１２は、離間距離調整機構２４が、収納ケース１１に固定される電波非透過性の設置台２０と、設置台２０に対する電波遮蔽板２２の固定位置を調整可能な固定位置調整部２３と、を備えた構成とされている。このため、アンテナ本体２１から放射された電波が駆動制御用基板１０方向に進むのを設置台２０によって阻止することができるうえ、設置台２０に対する電波遮蔽板２２の固定位置を固定位置調整部２３で調整するだけで、アンテナ本体２１と電波遮蔽板２２の間の離間距離を容易に微調整することができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る機器制御ブロック１Ａは、収納ケース１１がケース本体１３とケースカバー１４と、を有し、ケースカバー１４が、開口部１５を有する電波非透過性のカバー本体部１４ａと、カバー本体部１４ａに取り付けられて開口部１５を閉塞する電波透過性の開口被覆部１４ｂと、を有している。そして、アンテナユニット１２は、アンテナ本体２１が開口部１５を通してカバー本体部１４ａの外側に位置されるように、ケース本体１３内に設置されている。このため、メンテナンス時には、アンテナ本体２１と信号処理装置３０を接続するための伝送ケーブル２９を取り外すことなく、ケースカバー１４をケース本体１３から容易に取り外すことができる。したがって、本実施形態に係る機器制御ブロック１Ａを採用した場合には、メンテナンス時の作業性が良好になる。
【００２６】
また、本実施形態に係る機器制御ブロック１Ａは、電波非透過性のカバー本体部１４ａの外側にアンテナ本体２１を直接取り付ける場合と異なり、取り外したカバー本体部１４ａを作業台等の上に無造作に置いてもアンテナ本体２１が損傷するような不都合も生じない。さらに、本実施形態に係る機器制御ブロック１Ａは、アンテナ本体２１が開口部１５を通してカバー本体部１４ａの外側に位置されるため、アンテナ本体２１を通して電波を良好に送受信することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態に係る機器制御ブロック１Ａにおいては、カバー本体部１４ａの開口部１５を閉塞する開口被覆部１４ｂが、カバー本体部１４ａの端面から外側突出するように凸形状に形成されている。このため、アンテナ本体２１を電波非透過性のカバー本体部１４ａの前方側に大きく突出させた状態において、アンテナ本体２１を開口被覆部１４ｂによって外部から安定的に保護することができる。したがって、本実施形態に係る機器制御ブロック１Ａを採用した場合には、アンテナ本体２１の前方側だけでなく、上下方向や左右方向の電波の送受信性能を高めることができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態のアンテナユニット１１２の一部を縦断面にして示した図である。
本実施形態のアンテナユニット１１２は、基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、設置台２０とともに離間距離調整機構２４を構成する固定位置調整部１２３の構成が第１の実施形態のものと異なっている。
【００２９】
本実施形態の設置台２０の略水平に延出する設置壁２０ｂには、一つの遮蔽板固定孔２８が形成されているとともに、アンテナ固定孔１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが前後方向に離間して複数形成されている。電波遮蔽板２２は、遮蔽板固定孔２８に対して締結部材２７によって締結固定され、アンテナ本体２１は、いずれかのアンテナ固定孔１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃに対して締結部材２５によって選択的に締結固定されるようになっている。本実施形態においては、アンテナ固定孔１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃと締結部材２５が固定位置調整部１２３を構成している。
【００３０】
本実施形態に係るアンテナユニット１１２においては、固定位置調整部１２３の構成が第１の実施形態のものと異なっているが、その他の部分の構成は第１の実施形態と同様とされているため、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
加えて、本実施形態に係るアンテナユニット１１２においては、固定位置調整部１２３によって開口被覆部に対するアンテナ本体２１の相対位置も調整することができるため、これらの相対位置に起因する電波の出力の低下も抑制することができる。
【００３１】
（他の実施形態）
上記の各実施形態では、設置台２０に対する電波遮蔽板２２やアンテナ本体２１の固定位置が多段に調整可能になっているが、電波遮蔽板２２やアンテナ本体２１を設置台２０に前後スライド可能に支持させ、電波遮蔽板２２やアンテナ本体２１を任意の位置で設置台２０に固定できるようにしても良い。
【００３２】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電波を送受信するアンテナ本体と、アンテナ本体から機器制御部品方向に放射される電波を遮蔽する電波遮蔽板と、アンテナ本体と電波遮蔽板の間の離間距離を調整可能な離間距離調整機構と、を持つことにより、アンテナ本体から放射された電波による機器制御部品への影響を抑制しつつ、外部への電波の出力を適正に調整することができる。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａ…機器制御ブロック（車両用機器制御ブロック）、１０…駆動制御用基板（機器制御部品）、１１…収納ケース、１２，１１２…アンテナユニット（車両用アンテナユニット）、１３…ケース本体、１４…ケースカバー、１４ａ…カバー本体部、１４ｂ…開口被覆部、１５…開口部、２０…設置台、２１…アンテナ本体、２２…電波遮蔽板、２３，１２３…固定位置調整部、２４…離間距離調整機構
【図１】
2018014639.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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