(57)【要約】【課題】車両ボディにガラスアンテナ用の基板を固定する際に、その基板に対する曲げ応力が付与されることを抑制し、基板の破損や実装部品の脱落等を防止することのできる車両用ガラスアンテナの基板支持ベースを提供する。【解決手段】基板搭載部２４及び車両固定部２６を含む基板支持ベース１８において、基板搭載部２４の曲げ剛性に比べ車両固定部２６の曲げ剛性が低く設定する。そして、基板支持ベース１８を車両のルーフパネル側に固定する際に発生する曲げ応力を曲げ剛性の低い車両固定部２６側で吸収し基板搭載部２４側に歪みが生じないようにする。【選択図】図２
2005167391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のウインドウガラスに設けられたアンテナエレメントの入出力信号を処理する処理回路を含む基板を搭載支持する基板搭載部と、
前記基板搭載部の曲げ剛性より低い曲げ剛性を有する固定部であって、前記基板搭載部の両端部に接続されると共に、アンテナエレメントの近傍で車両側に固定される車両固定部と、
を含むことを特徴とする車両用ガラスアンテナの基板支持ベース。
【請求項２】
請求項１記載の基板支持ベースにおいて、
前記基板搭載部と車両固定部の曲げ剛性は、基板搭載部の基板搭載面の長手方向に沿う端部において基板搭載面と略直交する方向に延設したフランジの前記略直交方向の長さと、車両固定部の車両固定面の長手方向に沿う端部において車両固定面と略直交する方向に延出したフランジの前記略直交方向の長さとを変化させて決めることを特徴とする車両用ガラスアンテナの基板支持ベース。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の基板支持ベースにおいて、
前記基板搭載部と車両固定部は、プレス加工により一体形成されていることを特徴とする車両用ガラスアンテナの基板支持ベース。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板支持ベースにおいて、
前記基板搭載部は、少なくともその一部に、前記アンテナエレメントに接触する接点を載置すると共に基板搭載部の剛性補強を行う載置板を含むことを特徴とする車両用ガラスアンテナの基板支持ベース。
【請求項５】
請求項４記載の基板支持ベースにおいて、
前記載置板は、載置する接点の支持高さを調整可能であることを特徴とする車両用ガラスアンテナの基板支持ベース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ガラスアンテナの基板支持ベース、特に支持する基板に作用する曲げ応力を抑制可能な基板支持ベースの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両に搭載されるアンテナとして、ガラスアンテナが知られている。このガラスアンテナは、所望の周波数帯の電波（例えば、テレビ、ラジオ、ワイヤレスドアロック等の電波）の受信ができるアンテナエレメントをウインドウガラスに貼り付けて構成されている。そのため、棒アンテナのようにアンテナエレメントが車両外部に突出することがなく、また、車両の意匠に影響を与えることがない。さらに、ダイバーシティを構成し易い。ガラスアンテナはこのような利点を多く含み、車両用アンテナの主流となっている。
【０００３】
ところで、ガラスアンテナのアンテナエレメントは、受信した信号を処理するためにアンプをはじめとする処理回路に接続されている。この時、ウインドウガラスに貼り付けられたアンテナエレメントと処理回路とは接続線で接続されることになる。通常この接続線とアンテナエレメントとは電気的に区別されない導体と見なされてしまうので、実質的に接続線もアンテナエレメントの一部として機能してしまう。その結果、アンテナエレメントが本来目的とする周波数帯域の受信が良好に行えなくなるという不都合が生じる。このため、アンテナ設計が煩雑になったり、別途対策を行う必要が生じる等コストアップの要因になっていた。
【０００４】
上述したような事項を考慮すると、接続線の長さは可能な限り短くすることが望まれる。例えば、ガラスアンテナの処理回路をアンテナエレメントの近傍、例えば、車両のリアウインドウガラスが接続されるルーフ部分等に配置することが望まれる。
【０００５】
ただし、この場合、配置スペースは極端に制限され、処理回路を実装する基板が車両ボディ（例えばルーフ部分）に直接固定したり、また必要に応じて簡易なブラケットを介して固定する必要が生じる。このようにシンプルな構成で基板が車両に取り付けられる場合、車両の走行時等に常時基板に付与される振動等に対する対策が必要になるため、基板には適宜補強が施される（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、基板を固定する車両ボディの加工精度には各個体毎にバラツキがある。特に車両ボディ表面に露出しない内側の部分は、加工精度が厳しく設定されておらず、プレスした状態のままになっていることが多い。
【０００８】
そのため、基板を直接車両ボディにビス等で固定する場合、または基板をブラケット等を介して車両ボディにビス等で固定する場合、固定される基板が、固定される位置の車両ボディの表面形状に倣ってしまう。つまり、車両ボディ形状が基板と平行でない場合（平坦でない場合）基板は、曲がったり、ねじれたりしてしまう。極端な場合には、基板の取り付け作業時に基板の割れ等の破損を招いてしまう。また、破損に至らない場合でも、基板に曲げ応力が生じた状態で車両ボディに固定される。そして、車両走行時の振動等により後発的に基板の破損を招いたり、はんだ付け等により基板上に実装された部品の脱落を招いたりする。これは、基板に補強が行われている場合でも、程度の差はあるが発生する問題である。
【０００９】
そこで、本発明は、車両ボディにガラスアンテナ用の基板を固定する際に、その基板に曲げ応力が付与されることを抑制し、基板の破損や実装部品の脱落等を防止することのできる車両用ガラスアンテナの基板支持ベースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両用ガラスアンテナの基板支持ベースは、車両のウインドウガラスに設けられたアンテナエレメントの入出力信号を処理する処理回路を含む基板を搭載支持する基板搭載部と、前記基板搭載部の曲げ剛性より低い曲げ剛性を有する固定部であって、前記基板搭載部の両端部に接続されると共に、アンテナエレメントの近傍で車両側に固定される車両固定部と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、基板搭載部に接続された車両固定部により車両側と接続固定が行われる。この場合、基板搭載部より車両固定部の曲げ剛性が低いため、基板支持ベースを車両に固定する時に、基板支持ベースに曲げ応力が働いた場合でも、その曲げ応力は、曲げ剛性が低い車両固定部側に集中する。つまり、基板搭載部より先に車両固定部が曲げ応力を受け歪む。例えば、車両側の面精度が良好でない場合に、基板支持ベースを車両にビス等により固定しようとする場合でも、車両固定部が先行して歪み、基板搭載部に曲げ応力が働くことを抑制する。その結果、車両側の面精度が低い場合でも、基板搭載部は形状を維持し、支持する基板に曲げ応力が付与されることを抑制し、基板を支持固定することができる。また、基板支持ベースを適用する車両の種類が変わった場合でも、車両固定部が車両の取り付け形状に応じて歪むのみで、基板搭載部に曲げ応力が働くことを抑制することができる。つまり、基板支持ベースの適用汎用性が向上する。
【００１２】
また、本発明は、上記構成において、前記基板搭載部と車両固定部の曲げ剛性は、基板搭載部の基板搭載面の長手方向に沿う端部において基板搭載面と略直交する方向に延設したフランジの前記略直交方向の長さと、車両固定部の車両固定面の長手方向に沿う端部において車両固定面と略直交する方向に延出したフランジの前記略直交方向の長さとを変化させて決めることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、基板搭載部と車両固定部の曲げ剛性を容易に選択決定することができる。
【００１４】
また、本発明は、上記構成において、前記基板搭載部と車両固定部は、プレス加工により一体形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、基板搭載部と車両固定部とが連続する基板支持プレートを容易に製造することができる。
【００１６】
また、本発明は、上記構成において、前記基板搭載部は、少なくともその一部に、前記アンテナエレメントに接触する接点を載置すると共に基板搭載部の剛性補強を行う載置板を含むことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、基板搭載部の剛性補強を容易に行うことができる。
【００１８】
また、本発明は、上記構成において、前記載置板は、載置する接点の支持高さを調整可能であることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、車両の種類毎に接点支持高さの異なる載置板を準備することによりアンテナエレメントと基板側の接点との接触を良好に確保することができる。なお、この調整は、例えば、接点を支持している座の部分の高さを変更することにより容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２１】
図１には、本実施形態の車両用ガラスアンテナ１０を説明する説明図が示されている。前述したように、ガラスアンテナ１０は、アンテナとなるアンテナエレメント１２を車両の例えばリアウインドウガラス１４の車室側に印刷等により貼り付けることにより構成される。各アンテナエレメント１２の一端は、車両のルーフパネル１６とリアウインドウガラス１４の重合部分Ａまで延びている。ルーフパネル１６には、アンテナエレメント１２で受信した信号を処理するためにアンプをはじめとする処理回路を支持した基板支持ベース１８が、例えば、ボルト等で固定されている。なお、重合部分Ａには、図示しないカバー等が取り付けられ外部からは見えないようになっている。
【００２２】
基板支持ベース１８は、アンプ等の処理回路やアンテナエレメント１２の端部に形成された端部接点１２ａと接触する接点ユニット２０を載置した基板２２（図２参照）を支持している。従って、基板支持ベース１８は、接点ユニット２０が端部接点１２ａと押圧接触するように、ルーフパネル１６に位置決め固定される。なお、図１においては、ダイバーシティを構成するように、一対のガラスアンテナ１０が設けられているが、各ガラスアンテナ１０は実質的に同一である。また、アンテナエレメント１２の本数は特に限定されるものではなく、その機能等に応じて配置される。
【００２３】
図２には、基板支持ベース１８の形状を説明する側面図が示されている。また、図３には、基板支持ベース１８の上面図が示されている。基板支持ベース１８は、所定の厚み（例えば、１〜２ｍｍ）の鋼板を絞り加工や曲げ加工のプレス加工を行うことにより容易に形成することができうる。
【００２４】
基板支持ベース１８は、基板２２を搭載支持する基板搭載部２４と、その長手方向両側に形成され、車両のルーフパネル１６等に当該基板支持ベース１８を固定するための車両固定部２６とで構成されている。なお、図２、図３において、左右の車両固定部２６は形状が異なるが、本実施形態における基板支持ベース１８をルーフパネル１６に固定する機能としては同じであるため同一の符号を付して説明する。
【００２５】
本実施形態において、基板支持ベース１８は、基板２２に対し応力が付与されることを抑制し、かつ、車両に対し強固に支持するため、基板搭載部２４の部分が有する曲げ剛性と車両固定部２６の部分が有する曲げ剛性を変化させている。具体的には、車両固定部２６の部分が有する曲げ剛性を基板搭載部２４の部分が有する曲げ剛性より低くしている。ここで、曲げ剛性の高低の設定は、基板搭載部２４の基板搭載面の長手方向Ｍ（図２、図３参照）に沿う端部２４ａにおいて基板搭載面と略直交する方向に延設されたフランジ２８の長さ２８ａ（前記略直交方向の長さ）と、車両固定部２６の車両固定面の長手方向Ｎ（図２、図３参照）に沿う端部２６ａにおいて車両固定面と略直交する方向に延出するフランジ３０の長さ３０ａ（前記略直交方向の長さ）を変化させることにより任意に設定することができる。つまり、フランジ２８，３０を形成することにより、基板搭載部２４の曲げ剛性を車両固定部２６の曲げ剛性より高くすることが可能となる。
【００２６】
その結果、例えば、基板搭載部２４と車両固定部２６との曲げ剛性が同じ場合、基板支持ベース１８を車両固定部２６に形成された取り付け孔２６ｂを介してボルト等により車両ボディのルーフパネル１６に固定しようとして締め付けると、基板支持ベース１８全体（特に基板搭載部２４の中央部）が歪み、基板搭載部２４に支持された基板２２に曲げ応力が作用し破損等を招く。一方、本実施形態のように、基板搭載部２４の曲げ剛性に対して車両固定部２６の曲げ剛性を低く設定すると、ボルト締め込み時に基板支持ベース１８に曲げ応力が生じた場合でも、車両固定部２６が歪み、大きな曲げ応力が基板搭載部２４側に作用することを抑制することができる。つまり、基板支持ベース１８の取り付け時に基板２２が破損したり、基板２２に曲げ応力が継続的に付与され、後発的に基板２２の破損やはんだ剥がれによる実装部品の脱落や接触不良等を防止することができる。
【００２７】
図４には、基板支持ベース１８を加工精度の低い（図４は極端に表現している）ルーフパネル１６にボルト等で締付け固定した場合の車両固定部２６の歪み状態を図示している。実線で表現された部分がボルト締付けを行う前の状態であり、破線で表現された部分がボルト締付け後の状態である。この場合、基板搭載部２４と車両固定部２６との接続部で歪みを吸収し、基板搭載部２４が歪むことを抑制している。
【００２８】
なお、図２に示されるように、基板搭載部２４にはフランジ２８を折り曲げ形成する前に、図面上方向に箱形に突出するように絞り加工が施され、凹部２４ｃが形成されている。この凹部２４ｃを形成することにより、基板搭載部２４の剛性をさらに向上させ、基板支持ベース１８の取り付け時等に曲げ応力が発生した場合でも、それに対向できるようにしている。この時、基板２２は、基板搭載部２４にビス３２で固定されると共に、フランジ２８に形成された係合爪３４等により、基板搭載部２４に強固に固定されているので、基板搭載部２４の剛性を確保することにより、基板２２に曲げ応力が付与されることが確実に抑制される。
【００２９】
本実施形態の場合、基板搭載部２４の剛性をさらに向上させるために、図５、図６に示すように、アンテナエレメント１２の端部接点１２ａに接触する接点ユニット２０を載置するプレス加工された板状の載置板（スタビライザー）３６を基板搭載部２４の表面（図３でハッチングで囲んだ領域Ｐ）に固定している。つまり、実質的に基板搭載部２４の背板の一部の板厚を増加させている。この載置板３６は基板搭載部２４のみに接触するように大きさが設定され、車両固定部２６側の曲げ剛性向上には寄与しないようになっている。
【００３０】
前述したように載置板３６は、接点ユニット２０を載置固定する一種の台座である。従って、この載置板３６において接点ユニット２０の座３６ａの高さを適宜変更することにより、アンテナエレメント１２に対する基板搭載部２４の固定位置から接点ユニット２０の接触高さを変更することができる。例えば、車種が変われば、基板支持ベース１８を固定するルーフパネル１６の形状やリアウインドウガラス１４の形状も変化する。この時、接点ユニット２０の最適な接触高さも変化する。その変化を考慮した載置板３６を基板搭載部２４に接続すれば、基板支持ベース１８を共有化しつつ、複数の車種に対応した汎用性の高い基板支持ベース１８とすることができる。なお、接点ユニット２０の最適な接触高さを選択することにより、基板支持ベース１８をルーフパネル１６に締め込み固定したときに、必要以上の力が接点ユニット２０を介して基板支持ベース１８側に作用することが防止される。つまり、適切な載置板３６の選択が、基板２２への曲げ応力抑制に寄与することになる。
【００３１】
なお、基板搭載部２４と車両固定部２６の曲げ剛性は、ルーフパネル１６の形状や加工精度、リアウインドウガラス１４の形状等により適宜選択することが望ましい。例えば、基板搭載部２４と車両固定部２６の曲げ剛性（断面係数）の比を１０：１等に設定すれば、基板搭載部２４をルーフパネル１６等に安定的に固定することができると共に、基板２２への曲げ応力の付与を良好に抑制することができる。もちろん、前述したように、ルーフパネル１６の形状や加工精度、リアウインドウガラス１４の形状等に基づき、前述の比を５：１にしたり、３：１等にしてもよい。
【００３２】
本実施形態の各図に示した基板搭載部２４及び車両固定部２６を含む基板支持ベース１８の形状、載置板３６等の形状は一例であり、基板搭載部２４の曲げ剛性に比べ車両固定部２６の曲げ剛性が低く設定され、基板支持ベース１８を車両側に固定する際に発生する曲げ応力を曲げ剛性の低い車両固定部２６側で吸収し基板搭載部２４側に歪みが生じないようにする構成であれば、各部材の形状は任意であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、基板支持ベース１８をルーフパネル１６に固定する例を示したが、固定場所は適宜選択可能であり、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る基板支持ベースを用いたガラスアンテナの構成例を説明する説明図である。
【図２】本実施形態に係る基板支持ベースの側面図である。
【図３】本実施形態に係る基板支持ベースの上面図である。
【図４】本実施形態に係る基板支持ベースの車両固定部が歪んでいる状態を説明する説明図である。
【図５】本実施形態に係る基板支持ベースに載置板を装着し、接点ユニットを搭載している状態を説明する側面図である。
【図６】本実施形態に係る基板支持ベースに載置板を装着し、接点ユニットを搭載している状態を説明する上面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ガラスアンテナ、１２  アンテナエレメント、１２ａ  端部接点、１４  リアウインドウガラス、１６  ルーフパネル、１８  基板支持ベース、２０  接点ユニット、２２  基板、２４  基板搭載部、２４ａ  端部、２４ｃ  凹部、２６  車両固定部、２６ａ  端部、２８，３０  フランジ、３６  載置板。
【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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