(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子の接続部の防水接続構造であって、該防水接続構造は、
アンテナ素子が設けられるフィルム基材と、
前記フィルム基材に設けられる貫通孔であって、アンテナ素子の接続部の近傍に配置される貫通孔と、
前記フィルム基材の耐熱温度よりも低い温度で且つフィルム基材が変形しない程度の低圧射出成形が可能な材料からなり、アンテナ素子の接続部及び該接続部に接続されるケーブルをモールドするモールド樹脂であって、前記貫通孔を介して繋がり、且つ貫通孔よりも広い範囲にフィルム基材の表裏面に提供されるモールド樹脂と、
を具備することを特徴とする防水接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載の防水接続構造において、前記モールド樹脂は、アンテナ素子自体の少なくとも一部もモールドすることを特徴とする防水接続構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の防水接続構造において、前記フィルム基材の表裏面に提供される前記モールド樹脂は、前記フィルム基材の周縁部でも繋がっていることを特徴とする防水接続構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の防水接続構造において、前記接続部は、回路基板及び／又は接続金具を含むことを特徴とする防水接続構造。
【請求項５】
請求項４に記載の防水接続構造において、前記貫通孔は、回路基板及び／又は接続金具と前記フィルム基材とを固定するハトメ孔及び／又は位置決め孔を含むことを特徴とする防水接続構造。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の防水接続構造であって、さらに、前記フィルム基材の端部に設けられる切り欠き部であって、前記モールド樹脂によりモールドされる部分の近傍に配置される切り欠き部を具備することを特徴とする防水接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ素子の接続部の防水接続構造に関し、特に、モールド樹脂を用いてアンテナ素子の接続部を防水した防水接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電気接点や電気回路等、防水が必要な部分に樹脂等を用いてモールドすることが行われていた。例えば特許文献１や特許文献２に開示のものは、ケース内に樹脂を充填してその中にプリント基板を浸漬させて、基板全体を樹脂モールドして防水したものである。また、特許文献３に開示のものは、フレキシブル基板とターミナルとの接点をカバーしてこれにシール部材を充填する構造で防水したものである。
【０００３】
また、アンテナ素子をモールドする場合に、樹脂の注入時にアンテナ素子が変形してしまうことを防止するための構造として、特許文献４に開示のものがある。これは、樹脂を注入するゲートから遠い位置に、アンテナ素子を貫通する孔を設けてアンテナ素子の変形を抑制するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−３０７２４３号公報
【特許文献２】特開平０９−３２１４４６号公報
【特許文献３】特開２００２−１２４３３７号公報
【特許文献４】特開２００２−２８０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ケースを用いてその内部に樹脂を充填する特許文献１や特許文献２に開示のものでは、ケースが必要となり部品点数が多くなると共に小型化しづらいという問題があった。さらに、アンプ等の電気回路を内蔵するコネクタにこれらの従来技術を用いた場合、電気回路の防水は可能であっても、アンテナ素子と電気回路との接点の防水をするにはさらに別の手法を適用する必要があった。すなわち、防水された電気回路とアンテナ素子との接点を防水するために、電気回路とアンテナ素子を密着させるための防水パッキン等を用いる必要があった。したがって、さらに部品点数が増加してしまい、コストアップの問題や信頼性の問題等があった。また、特許文献３に開示のものも同様に、樹脂を充填するための覆いが必要な構造であった。
【０００６】
また、ケースに樹脂を充填する従来技術では、ケースからケーブルを出す場合に、この部分の防水も考慮しなければならず、また、ケーブルの引っ張り強度を増すための構造も必要になる。
【０００７】
さらに、特許文献４に開示のものは、アンテナ素子自体に孔を設ける構造であるため、アンテナ素子のパターンに自由度がなく、また、アンテナの外部端子は剥き出しなため、この部分が雨等の水分により腐食してしまうおそれがあった。
【０００８】
車両に用いられるアンテナ装置においては、外部環境に晒される悪条件下で用いられるものも多く、また、例えばバンパの内部に設けられるバンパーアンテナにおいては、タイヤから跳ね上げられる水や飛び石に晒されるものも存在する。したがって、このような悪条件下でも利用可能な防水性や耐久性の高いアンテナ装置の開発が望まれていた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、部品点数も少なく製造コストを抑え、防水性能も高くアンテナ素子のパターンに制限もない、アンテナ素子の接続部の防水接続構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明によるアンテナ素子の接続部の防水接続構造は、アンテナ素子が設けられる基材と、基材に設けられる貫通孔であって、アンテナ素子の接続部の近傍に配置される貫通孔と、アンテナ素子の接続部をモールドするモールド樹脂であって、基材を挟むように基材の表裏面に提供され、貫通孔を介して繋がっているモールド樹脂と、を具備するものである。
【００１１】
ここで、モールド樹脂は、低圧射出成形が可能な材料からなるものであれば良い。
【００１２】
また、モールド樹脂は、アンテナ素子自体の少なくとも一部をモールドしても良い。
【００１３】
さらに、基材の表裏面に提供されるモールド樹脂は、基材の周縁部でも繋がっていても良い。
【００１４】
また、接続部は、回路基板及び／又は接続金具を含むものでも良い。
【００１５】
また、貫通孔は、回路基板及び／又は接続金具と基材とを固定するハトメ孔及び／又は位置決め孔を含むものでも良い。
【００１６】
またさらに、基材の端部に設けられる切り欠き部であって、モールド樹脂によりモールドされる部分の近傍に配置される切り欠き部を具備するものでも良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のアンテナ素子の接続部の防水接続構造には、部品点数も少なく製造コストも抑えることが可能で、防水性能も高くアンテナ素子のパターンに制限もないという利点がある。さらに、ケーブルの引っ張り強度や耐久性も向上するという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明のアンテナ素子の接続部の防水接続構造を説明するための、アンテナ装置の接続部付近の概略図であり、図１（ａ）はその上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ断面図である。なお、図１（ａ）においては、接続部が分かるようにモールド樹脂５の部分は破線で示している。図示の通り、本発明の防水接続構造は、アンテナ素子１０の接続部をケーブル１５を含めてモールド樹脂５で覆い防水するものであり、さらに基材１に貫通孔２を設けたものである。
【００１９】
基材１は、アンテナ素子１０が設けられるものである。図示例では一例としてフィルムアンテナ装置の例を示しているため、基材１はＰＥＴ等の材料からなるフィルム状のシートである。この基材１上に、所定のパターンでアンテナ素子１０が設けられている。アンテナ素子１０は、アンテナ装置の用途に応じて種々のパターンとすることが可能であり、例えば銀インク等を用いて送信及び／又は受信に適したアンテナパターンを基材１上に印刷することで提供される。なお、アンテナ素子１０は、必要によりその上部を保護膜等で覆っても良い。
【００２０】
貫通孔２は、基材１に設けられる孔であり、表から裏にかけて完全に貫通している必要がある。そして、貫通孔２は、アンテナ素子１０とケーブル１５との接続部の近傍に配置されている。なお、図示例では、接続部として、回路基板３がアンテナ素子１０の接点とケーブル１５の導線との間に設けられている。回路基板３は、アンテナ装置に必要な所定のアンプ回路等を載置するものである。回路基板３は、アンテナ素子１０に設けられる接点１１に、例えばはんだや導電性接着剤等で接続される。一方、ケーブル１５は回路基板３の接点２５にはんだ等で接続される。これにより、アンテナ素子１０とケーブル１５が電気的に接続される。なお、ケーブル１５の他端は、チューナ等の外部機器（図示せず）に接続される。
【００２１】
図示例では、貫通孔２は接続部である回路基板３の周辺の３箇所に配置されているが、本発明はこれに限定されず、１箇所でもさらに多くの箇所に設けられても構わない。また、貫通孔２は、モールド用の金型や回路基板の位置決め孔として用いられても良い。さらに、貫通孔は円形に限らず、四辺形であっても良く、また、例えば基材の端部を切り欠いた切り欠き部（凹部）を貫通孔として用いても良い。
【００２２】
そして、このように構成された接続部に対して、モールド樹脂５を成形する。モールド樹脂５は、アンテナ素子１０とケーブル１５との接続部をモールドするものである。図１（ｂ）に示されるように、モールド樹脂５は、基材１を挟むように基材の表裏に提供され、貫通孔２を介して繋がっているものである。モールド樹脂５を成形するときには、金型内に射出されたモールド樹脂は、基材１の上面側を満たすと共に、貫通孔２を通って基材１の裏面へも流れ込み、裏面側も満たす。したがって、基材１の上面側の金型にのみゲートを設けておけば良いので、金型のコストを削減できると共に、ゲートやランナ内に残留してしまうモールド樹脂を減らすことが可能なため、材料費も削減できる。
【００２３】
モールド樹脂５については、回路基板や基材の変形を防止するために、低圧射出成形が可能な材料からなることが好ましい。ＡＢＳ樹脂等によるプラスチック成形では、射出時の圧力が数百ｋｇ〜１ｔｏｎ／ｃｍ２以上となる場合もあり、回路基板や基材がダメージを受ける場合がある。したがって、モールド樹脂５については、例えばホットメルトのように射出時の圧力が低い成形法を用いてモールド可能な材料が好ましい。より具体的には、例えばポリアミド系、ポリオレフィン系、反応型ウレタン系等のホットメルトが利用可能である。ホットメルトは接着性を有する混合物であるため、基材に対して強固に貼付される。
【００２４】
さらに、モールド樹脂は、フィルムアンテナ装置に本発明の防水接続構造を適用する場合には、基材１として用いるフィルムの耐熱温度よりも低い温度で射出成形可能な材料が好ましい。また、モールド樹脂の硬度についても、ある程度硬度が高い樹脂であれば、飛び石等から回路基板を保護する効果も得ることが可能である。したがって、これらの条件に合うようにモールド樹脂の材料を適宜調合する。
【００２５】
さて、このようにモールドされたアンテナ装置では、接続部、すなわち、基材１上のアンテナ素子１０と回路基板３との接点やケーブル１５と回路基板３との接点、さらには回路基板３全体がモールド樹脂５により保護されるため、強固な防水構造となると共に、外力による剛性を高めることが可能となる。さらに、ケーブル１５ごとモールド樹脂５によりモールドすることにより、モールド樹脂の固着力によってケーブル１５の引っ張り強度も向上させることが可能となる。また、貫通孔２を介して基材１の表裏でモールド樹脂５が繋がっているサンドイッチ構造としたため、モールド樹脂が剥離することを防止することが可能である。基材が例えばフィルム状の場合、柔軟なフィルムに硬質なモールド樹脂を提供すると、硬さが異なるためフィルムのゆがみ等によりモールド樹脂が剥がれてしまい、防水性能や剛性に問題が生じ得る。しかしながら、本発明の防水接続構造の場合には、基材１とモールド樹脂５との間の接着力だけでなく、モールド樹脂５が貫通孔２を介して表裏で繋がっているため、モールド樹脂５自体の強度により強固に基材１に固定されることになる。
【００２６】
なお、本発明の防水接続構造では、基材１とモールド樹脂５が強固に固定され、さらにケーブル１５がモールド樹脂５と一体となるようにケーブル１５もモールドされているため、ケーブル１５を引っ張ったり曲げたりすると、その応力が直接基材１に作用することになる。このため、基材１をフィルム状に形成した場合には、ケーブル付近に位置するフィルムが破ける恐れがある。したがって、本発明の防水接続構造では、例えば、基材１のモールド樹脂５によりモールドされる部分の近傍に切り欠き部８を設けても良い。図示例では、基材１の端部のケーブル１５がモールドされる付近の両側に切り欠き部８を設けている。これによりケーブル１５からの応力を逃がして基材１が破損するのを防止することが可能となる。
【００２７】
また、本発明の防水接続構造を適用したフィルムアンテナ装置では、ガラスやバンパに貼り付けるために基材の一方の面（裏面）に粘着層９を設けても良い。本発明の防水接続構造では、モールド樹脂が裏面側にも設けられるため、この部分が突出することになるが、粘着層９を設けることで高さを揃え、裏面側をフラットにすることも可能である。なお、図１に示されるように、アンテナ素子をフィルム状の基材に設けたフィルムアンテナ装置の場合には、フィルム状基材を平面上だけでなく曲面上にも貼付可能である。このように、本発明の防水接続構造は、アンテナ素子の接続部のみをモールド樹脂で覆う構造であるため、アンテナ素子の形状や設置位置に制限されることもない。
【００２８】
さらに、図示例では、モールド樹脂５はアンテナ素子１０の接続部周辺、すなわち接点１１や回路基板３周辺をモールドしているが、本発明はこれに限定されず、アンテナ素子自体の少なくとも一部、より具体的にはアンテナパターンの一部も含めてモールドしても良い。さらに、モールド樹脂により、アンテナ素子全体をモールドした構造であっても良い。
【００２９】
次に、図２を用いて本発明の防水接続構造における接続部の他の例について説明する。図２は、本発明のアンテナ素子の接続部の防水接続構造を説明するための、アンテナ装置の接続部付近の概略図であり、図２（ａ）はその上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ断面図である。なお、図２（ａ）においては、接続部が分かるようにモールド樹脂５の部分は破線で示している。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、重複説明は省略する。
【００３０】
図１の例では、接続部として回路基板３を用いたものを示したが、図２の例では、接続部として、アンテナ素子１０の接点とケーブル１５の導線との間を電気的に接続するために接続金具４を用いたものを示している。また、貫通孔としては、接続金具４を基材１に固定するハトメ孔２０を用いている。
【００３１】
図示例では、接続金具４を介してアンテナ素子１０とケーブル１５とが電気的に接続され、接続金具４はハトメ孔２０のところでアンテナ素子１０にかしめ留めされている。本発明の防水接続構造では、このハトメ孔２０を貫通孔として用いており、ハトメ孔２０を介してモールド樹脂５が表裏に流れ込んで繋がっている。したがって、図２に示される例であっても、図１に示される例と同様の効果が得られる。
【００３２】
また、図示例では、モールド樹脂５はケーブル１５側に大きく設けられており、基材１の表裏に提供されたモールド樹脂５が、基材１の周縁部でも繋がっている。すなわち、図２（ｂ）により詳細に示されるように、モールド樹脂５が基材１をコの字状に挟むように提供されている。これにより、より強固に基材１に固定されることになる。なお、モールド樹脂５は、ケーブル１５側とは反対側にも大きく提供して基材１の両側の周縁部で繋がるように構成しても良い。
【００３３】
なお、図示例ではハトメ孔は１つの接続金具に対して１箇所にしか設けられていないが、本発明はこれに限定されず、複数箇所に設けられていても良い。さらに、ハトメ孔以外に必要により図１に示されるような貫通孔を設けても良い。
【００３４】
次に、図３を用いて本発明の防水接続構造における接続部のさらに他の例について説明する。図３は、本発明のアンテナ素子の接続部の防水接続構造を説明するための、アンテナ装置の接続部付近の概略図であり、図３（ａ）はその上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ断面図である。なお、図３（ａ）においては、接続部が分かるようにモールド樹脂５の部分は破線で示している。図中、図１や図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、重複説明は省略する。
【００３５】
図３の例では、接続部として回路基板３と接続金具４を用いたものを示している。回路基板３に接続金具４をはんだ付けし、接続金具４をハトメ孔２０にかしめ留めすることで基材１にこれらが固定されている。また、貫通孔２は、回路基板３よりも大きい孔とし、貫通孔２の内部に回路基板３を埋め込んだ構造となっている。これにより、基材１を挟むように表裏面に提供されるモールド樹脂５は、貫通孔２のところだけではなく、ハトメ孔２０のところでも繋がるように構成されている。貫通孔２の内部に回路基板３を埋め込む構造とすることで、アンテナ装置の厚みを薄くすることが可能となる。
【００３６】
なお、図３の例では、接続金具４を用いてハトメ孔２０にかしめ留めするものを示したが、本発明はこれに限定されず、回路基板３自体をハトメ孔２０にかしめ留めするものであっても構わない。これにより部品点数をより削減することが可能となる。
【００３７】
次に、図４を用いて本発明の防水接続構造を棒状の基材に用いた場合の例について説明する。図４は、アンテナ素子を棒状基材に設けたものに本発明の防水接続構造を適用したアンテナ装置を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表しているため、重複説明は省略する。なお、なお、図４においては、接続部が分かるようにモールド樹脂５の部分は破線で示している。
【００３８】
図示の通り、貫通孔２が、基材１８の表裏を貫通するように設けられている。また、貫通孔２はアンテナ素子１０とケーブル１５との接続部３０の近傍に配置されている。なお、図示例では接続部３０は、ケーブル１５の導線をアンテナ素子１０の接点にはんだ付けすることで構成されている。本発明の防水接続構造では、このように構成された接続部３０の全体を覆うように、モールド樹脂５を基材１８に対して射出成形する。このとき、モールド樹脂５は貫通孔２を介して基材１８の裏面側にも流れ込み、基材１８を挟むように表裏に提供され固定される。
【００３９】
このように、本発明の防水接続構造は、フィルム状の基材だけでなく棒状の基材であっても適用することが可能である。なお、図示例では角柱の基材を示したが、本発明はこれに限定されず、貫通孔を介して基材を挟むようにモールド樹脂が提供可能であれば、基材は円柱等であっても良く、その形状や材質等は特に問わない。
【００４０】
さらに、上述の図示例ではアンテナ素子の接続部をケーブルを含めてモールド樹脂で覆う防水接続構造を説明したが、本発明はこれに限定されず、ケーブルを含めずにアンテナ素子の電気的接点の部分をモールド樹脂で覆う構造のものであっても良い。すなわち、モールド樹脂の端部にケーブル着脱用コネクタを設け、ケーブル端部にそれに篏合するコネクタを設ける。そして、アンテナ素子とケーブル着脱用コネクタから延びる導線との接続部をモールド樹脂で防水する。このように、アンテナ装置からケーブルを着脱できる構造とすることも可能である。
【００４１】
なお、本発明のアンテナ素子とケーブルとの接続部の防水接続構造は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、図示例では回路基板は１つのみ示したが、複数の回路基板をまとめてモールド樹脂で覆うものであっても良い。また、各図示例をそれぞれ種々組み合わせた構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明のアンテナ素子の接続部の防水接続構造を説明するための、アンテナ装置の接続部付近の概略図である。
【図２】図２は、本発明のアンテナ素子の接続部の他の防水接続構造を説明するための、アンテナ装置の接続部付近の概略図である。
【図３】図３は、本発明のアンテナ素子の接続部のさらに他の防水接続構造を説明するための、アンテナ装置の接続部付近の概略図である。
【図４】図４は、アンテナ素子を棒状基材に設けたものに本発明の防水接続構造を適用したアンテナ装置を説明するための概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    基材
２    貫通孔
３    回路基板
４    接続金具
５    モールド樹脂
８    切り欠き部
９    粘着層
１０    アンテナ素子
１１    接点
１５    ケーブル
１８    基材
２０    ハトメ孔
２５    接点
３０    接続部
【図１】
0004719719.tif 000002
【図２】
0004719719.tif 000003
【図３】
0004719719.tif 000004
【図４】
0004719719.tif 000005