(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空体からなる車両用外装品内に配置されるアンテナエレメントと、該アンテナエレメントに芯線が電気的に接続されると共に前記車両用外装品に形成された第１の開口から外部へと電気的に接続される同軸ケーブルと、該同軸ケーブルのアース用のシールド線が露出するように前記車両用外装品に形成された第２の開口の開口周辺部を補強するために前記車両用外装品にインサート成形により設けられた導電性金属材料からなるブラケットと、該ブラケットから突出されて前記車両用外装品を車体へと固定するためのボルトとを備え、前記シールド線と前記ブラケットとを前記第２の開口付近で電気的に接続したことを特徴とする車両用アンテナ。
【請求項２】
前記第１の開口と前記第２の開口とが同一であることを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ。
【請求項３】
前記シールド線は、前記同軸ケーブルを保持すると共に前記ブラケットに電気的に接続された状態で固定されたホルダに保持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エアスポイラーや車両用バンパー等の中空体からなる外装品内に設けられた車両用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両にはラジオ等の受信用のアンテナが装備されている。また、このようなアンテナを車両用エアスポイラーや車両用バンパー等の樹脂製中空体からなる外装品内に設けることによって、スペースの共用化並びに外観上の車両全体の見栄えの向上を図ったものが知られている（例えば、特開平９−１４２３３８号公報、特開２００１−１０２８２６号公報等参照）。
【０００３】
図１０及び図１１は、特開２００１−１０２８２６号公報に開示された車両用アンテナの一例を示す。
【０００４】
図１０は車体と車両用エアスポイラーとの要部の断面図、図１１はアンテナエレメントの具体的配置例の説明図である。
【０００５】
図１０において、車体１００の後部上方には、上下合わせ構造からなる中空体のエアスポイラー１０１が固定されている。また、このエアスポイラー１０１の内部には、図１１に示すように、受信対象メディアに対応する複数のフィルム状のアンテナエレメント１０２〜１０７を配置したアンテナ１０８が設けられている。
【０００６】
アンテナ１０８のアンテナエレメント１０２〜１０７は、接着剤等によりエアスポイラー１０１の内部上面に貼着されている。これは、電波は通常、車体１００の上方から到達するためで、エアスポイラー１０１の上方に配置するのが好適であることに基づく。
【０００７】
なお、アンテナ１０８に給電部１０９を介して接続する第１のフィーダ１１０は、エアスポイラー１０１に形成された貫通孔１０１ａ、車体１００を構成するアウターパネル１１１に形成された貫通孔１１１ａ、車体１００を構成するインナーパネル１１２に形成された１１２ａをそれぞれ貫通して車室内へと導かれている。また、第１のフィーダ１１０の一部からは、車体１００に接地するためのアース線１１０ａが延在されており、そのアース線１１０ａの先端はビス１１３によりインナーパネル１１２に固定されている。
【０００８】
アンテナ１０８の各アンテナエレメント１０２〜１０７は、ベースフィルム上に形成された導電パターンからなり、受信対象メディアの周波数との関係でその寸法形状および配置条件が設定される。
【０００９】
この例では、アンテナエレメント１０２はＵＨＦ用、アンテナエレメント１０３はＦＭ及びＶＨＦ用、アンテナエレメント１０４はＡＭ用、アンテナエレメント１０５はＦＭ及びＶＨＦ用、アンテナエレメント１０６はＵＨＦ用、アンテナエレメント１０７はＧＰＳ用として用いられている。
【００１０】
尚、ここではＧＰＳ用としてのアンテナエレメント１０７は、他のアンテナエレメント１０２〜１０６とは受信周波数帯域が著しく異なるため、独立した構成となっている。
【００１１】
これら各アンテナエレメント１０２〜１０７は、ベースフィルム１１４上に、図示例のような形状と配置関係で形成される。
【００１２】
一般に、１つのアンテナエレメントで広い周波数帯（複数の周波数帯）の電波を良好に受信することは困難である一方、アンテナエレメントの形状は、受信する周波数帯が高い程、小さく構成することができる。
【００１３】
そこで、アンテナエレメント１０２，１０６はＵＨＦ帯用として小型に形成している。また、アンテナエレメント１０３，１０５はＶＨＦ帯用として中型に形成している。さらに、アンテナエレメント１０４はＡＭ帯用として大型に形成している。また、アンテナエレメント１０７はＧＰＳ帯用として小型に形成している。
【００１４】
尚、エアスポイラー１０１の内部にはアンテナエレメント１０２〜１０７をすべて配置しているが、特に高周波帯（ＴＶ放送のＵＨＦ帯）のアンテナエレメント１０２，１０６を分割し、その分割されたアンテナエレメント１０２，１０６を両端部に離間した状態で配置することで、有効なダイバシティ効果を得ることができる。
【００１５】
即ち、電波は一般に周波数が高くなる（波長が短くなる）と、直接波と反射波によって生じる干渉が短かい距離で変化する。これが、自動車等の移動体で受信する際に問題となる。この対策として従来からダイバシティ受信があり、これは複数のアンテナでアンテナの位置の違いによって受信状態が変わることを利用して、最も良好なアンテナを選択して切り替えるというものである。
【００１６】
また、アンテナ単体で３６０°の全方位のすべてから同じ受信感度が得られれば（無指向性）理想的であるが、実際には受信感度の落ちる方向（指向性）がある。この指向性の原因は、アンテナ自体の問題の場合や車体との干渉による場合とがある。指向性に対する対策として上述のダイバシティ受信は有効であるが、十分な効果を得るためには複数のアンテナが十分に離れた配置関係となっている必要がある。
【００１７】
マルチパス、指向性の乱れは、周波数が高くなるほど顕著に現れる。即ち、ＦＭ放送では僅かに発生し、ＴＶ放送のＶＨＦ帯では多少発生する。またＴＶ放送のＵＨＦ帯では多発する。つまりこれらの周波数帯域のうちでＴＶ放送のＵＨＦ帯の場合にダイバシティ受信が最も必要となり、そのために複数のアンテナの間隔を十分に離して配置しなければならない。
【００１８】
そこで、この例では、エアスポイラー１０１内の狭いスペースに各アンテナエレメント１０２〜１０７を配置する場合、前述したようにダイバシティ受信が最も必要になるＴＶ放送のＵＨＦ帯のアンテナエレメント１０２，１０６をエアスポイラー１０１の両端部に離間配置することで適切にダイバシティ効果を得るように構成している。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く構成された車両用アンテナにあっては、信号線用の第１のフィーダ１１０とは別にアース線１１０ａを設けている。
【００２０】
しかしながら、このアース線１１０ａは、エアスポイラー１０１に形成された貫通孔１０１ａ、アウターパネル１１１に形成された貫通孔１１１ａ、インナーパネル１１２に形成された１１２ａの全てを貫通した第１のフィーダ１１０から分岐されるような配索とした後、車体１００への接地としてビス１１３によりインナーパネル１１２に固定している。
【００２１】
従って、アウターパネル１１１の壁面から突出するエアスポイラー１０１の車体側、即ち、中空体であるエアスポイラー１０１の先端加重を受ける基部側に貫通孔１０１ａを形成すると、その貫通孔１０１ａの開口付近の強度が低下してしまうという問題が生じていた。
【００２２】
本発明は、上記問題を解決するため、中空体内に配置されたアンテナのアースを行うに際して中空体の強度低下を防止することができる車両用アンテナを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するため、本発明の車両用アンテナは、中空体からなる車両用外装品内に配置されるアンテナエレメントと、該アンテナエレメントに芯線が電気的に接続されると共に前記車両用外装品に形成された第１の開口から外部へと電気的に接続される同軸ケーブルと、該同軸ケーブルのアース用のシールド線が露出するように前記車両用外装品に形成された第２の開口の開口周辺部を補強するために前記車両用外装品にインサート成形により設けられた導電性金属材料からなるブラケットと、該ブラケットから突出されて前記車両用外装品を車体へと固定するためのボルトとを備え、前記シールド線と前記ブラケットとを前記第２の開口付近で電気的に接続したことを特徴とする。
【００２４】
このような構成においては、中空体からなる車両用外装品内にアンテナエレメントが配置され、このアンテナエレメントに芯線を電気的に接続した同軸ケーブルが車両用外装品に形成された第１の開口から外部へと電気的に接続され、同軸ケーブルのアース用のシールド線を露出させるために車両用外装品に形成された第２の開口の開口周辺部が車両用外装品にインサート成形により設けられた導電性金属材料からなるブラケットにより補強され、車両用外装品を車体へと固定するためのボルトがブラケットから突出されると共に、第２の開口付近でシールド線とブラケットとが電気的に接続される。
【００２５】
これにより、車体へとアースするためのシールド線を電気的に外装品外部へと接続するための開口がブラケットにより補強される。
【００２６】
また、本発明の車両用アンテナは、前記第１の開口と前記第２の開口とが同一であることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の車両用アンテナは、前記シールド線は、前記同軸ケーブルを保持すると共に前記ブラケットに電気的に接続された状態で固定されたホルダに保持されていることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の車両用アンテナの実施の形態を、中空体としての車両後部に装備されたエアスポイラー内に設置のアンテナに適用し、図１乃至図９に基づいて説明する。
【００２９】
図９において、１は車体、２は車体１の後部上方に固定された中空体のエアスポイラーである。
【００３０】
このエアスポイラー２には、図８に示すように、底面に開口する第１，第２，第３，第４の窓２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが形成されている。また、エアスポイラー２の底面には、車体取り付け用のネジやクリップ等の固定具３が複数設けられている。さらに、エアスポイラー２の内部には、電波受信用のアンテナエレメント４と、このアンテナエレメント４を保持したリテーナ５と、リテーナ５をエアスポイラー２に固定するためのブラケット６と、一端がアンテナエレメント４に固定された給電線としてのケーブル７と、ケーブル７の他端が接続されたコネクタ８とを備えている。
【００３１】
このコネクタ８は、エアスポイラー２に装着されたハイマウントストップランプＳＬの電源や信号線（図示せず）を第１の開口としての第２の窓２ｂから挿入して接続することもできる。そして、このようなコネクタ８並びに第２の窓２ｂを共用することにより、ハイマウントストップランプＳＬの専用のコネクタや窓を設ける必要がなくなる。
【００３２】
尚、図８は、エアスポイラー２を車体に取り付けた状態での車体中央付近から車体右側に位置する部位の底面図であるが、車体に取り付けた状態での車体中央付近から車体左側に位置する部位に関してはコネクタ８に接続されたケーブル９の配索状態を除いて基本的に鏡面対称である。
【００３３】
また、アンテナエレメント４とリテーナ５とは、図７（Ａ）に示すように、重畳状態でクッション１０に挟持されることによって耐振動吸収処理が施されている。さらに、第２の開口としての第３の窓２ｃの開口縁部には、図７（Ｂ）に示すように、インサート成形により導電性金属材料からなるブラケット１１が設けられており、これによって第３の窓２ｃを形成したことに伴うエアスポイラー２の強度低下が補強されている。
【００３４】
アンテナエレメント４は、例えば、黄銅スズメッキ、リフロースズメッキ、から形成されており、その一端には、図６に示すように、ケーブル７の一端（ケーブル９も同様である）を接続するための突起４ａが設けられている。また、アンテナエレメント４の適宜複数箇所には、折り曲げ可能な舌片４ｂが立ち上げられている。さらに、アンテナエレメント４は突起４ａを設けた一端側に比べて他端側の幅を徐々に狭くした短冊状のモノポールアンテナとなっている。
【００３５】
具体的には、本実施の形態では、図３に示すように、アンテナエレメント４の一端から他端までの長手方向の全長ａは３４５ｍｍ、一端から先細り始端部までの長さｂは２９５ｍｍ、一端から段差部分までの長さｃは２１０ｍｍ、一端から屈曲された部位の幅ｄは２５ｍｍ、最大幅ｅは３０ｍｍ、屈曲部分を含めた幅ｆは６０ｍｍ、段差部分よりも他端側の幅ｇは２０ｍｍである。尚、アンテナエレメント４は上述したように左右で同一のものが使用され、これによりダイバーシティが構成されている。
【００３６】
そして、このようなアンテナエレメント４を用いることにより、図５に示すように、ＶＨＦ用（９０〜２２０ＭＨｚ）とＵＨＦ用（４７０〜７７０ＭＨｚ）の２つの周波数帯域を良好に受信することができる。尚、ＶＨＦ用の周波数帯域に隣接するＦＭ帯域（７０〜９０ＭＨｚ）においても、受信可能とすることができる。
【００３７】
ところで、上記実施の形態では、アンテナエレメント４の形状を２段且つ先細りとしたものを開示したが、３段以上としても良いし、先細りを排除した２段とすることも可能である。
【００３８】
リテーナ５は、例えば、ＡＢＳ樹脂等から構成されている。また、リテーナ５には、複数の切欠若しくは孔状の被係合部５ａが複数設けられており、この被係合部５ａにアンテナエレメント４の舌片４ｂを位置させて折り返すことでアンテナエレメント４とリテーナ５とが重畳状態で結合される。また、リテーナ５の一端にはブラケット６を固定するためのネジ穴５ｂが形成されており、このネジ穴５ｂとブラケット６のネジ穴６ａとを一致させた状態でネジ（図示せず）を挿入することでブラケット６がリテーナ５に固定される。
【００３９】
ケーブル７は、突起４ａと係合するリング状の接続端子１２を一端に設けたＡＶ線１３と、コネクタ８に接続されるコネクタ１４を一端に設けた同軸ケーブル１５と、これらＡＶ線１３と同軸ケーブル１５の他端同士を接続する接続部材１６とを備えている。
【００４０】
同様に、ケーブル９は、ＡＶ線１３’、コネクタ（図示せず）、同軸ケーブル１５’、ケーブル７と同一の接続部材１６を備えている。
【００４１】
尚、アンテナエレメントとしての機能を具備すると共に柔軟性を有するＡＶ線１３の長さは、本実施の形態では１２０ｍｍ（他方のケーブル９のＡＶ線１３’の長さは１４０ｍｍ）であるが、アンテナエレメント４の車体左右での配置関係等により設計段階でのアンテナエレメント４の調整が必要となる場合には、ＡＶ線１３（及び他方のケーブル９のＡＶ線１３’）の長さを変えるだけで調整が可能である。また、車種の相違に伴う設置高さ等に起因する調整もこのＡＶ線１３の長さ変更で調整が可能である。
【００４２】
接続部材１６は、図１乃至図３に示すように、ＡＶ線１３と同軸ケーブル１５の接続端に跨る熱収縮性のチューブ１７と、このチューブ１７の中央付近を保持するホルダ１８とを備えている。
【００４３】
尚、ＡＶ線１３は、図１（Ｂ）に示すように、外被１３ａと芯線１３ｂとを備えている。また、同軸ケーブル１５は、外被１５ａと、外被１５ａを除去することによって露出する網目状のシールド線１５ｂと、シールド線１５ｂを除去することによって露出する絶縁体１５ｃと、絶縁体１５ｃに被覆された芯線１５ｄとを備えている。
【００４４】
チューブ１７は熱収縮性の材料から形成されている。また、チューブ１７の内表面には接着層（図示せず）が設けられている。この接着層は熱溶融後に硬化する材料から円筒状に形成されてチューブ１７の内表面に位置させたもの等が使用されているが、特にこれに限定されるものではない。
【００４５】
ホルダ１８は、チューブ１７の外側からＡＶ線１３を嵌めによって保持する舌片状の保持脚部１８ａと、チューブ１７の外側から同軸ケーブル１５を嵌めによって保持する舌片状の保持脚部１８ｂと、各保持脚部１８ａ，１８ｂ間に隙間１８ｃ，１８ｄを存すると共に第３の窓２ｃの開口縁部付近を挟持する一対の挟持片１８ｅ，１８ｆと、一方の挟持片１８ｅの基部側に設けられた保持部１８ｇと、一方の挟持片１８ｅに設けられると共にブラケット１１にボルト１９（図７（Ｂ）参照）を介して固定される固定穴１８ｈとを備えている。
【００４６】
尚、ブラケット１１は、比較的強度の高い導電性金属材料（材質若しくは肉厚で強度調整）からなり、図４に示すように、第３の窓２ｃをエアスポイラー２と協働して形成しており、エアスポイラー２を成形する際にインサート成形されている。また、ブラケット１１には、車体固定用のボルト２０が設けられており、これにより、シールド線１５ｂ、ホルダ１８、ブラケット１１、ボルト２０を経由して車体１にアース接地される。
【００４７】
従って、ブラケット１１は、第３の窓２ｃの補強としての機能を有する他、ホルダ１８の固定部材並びにアース接地部材の機能をも兼備することができ、特にアース接地のための専用部材を設ける必要もなくなる。尚、シールド線１５ｂと車体１との間にはケーブル７よりもインピーダンスの低いものしか介在していないため、シールド線１５ｂは実質的に車体１に直結状態でアース接地されていることになる。また、これにより、アンテナエレメント４と第２エレメントとしてのＡＶ線１３とからなるエレメント全体によるアンテナ性能にシールド線１５ｂのアース部分が悪影響を与えることも防止されている。
【００４８】
上記の構成において、エアスポイラー２は各窓２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが開口されると共にブラケット１１等をインサートした状態で中空品として成形されている。
【００４９】
一方、アンテナエレメント４とリテーナ５とを重ね合わせた状態でブラケット６並びにクッション１０を装着することでアンテナユニットが構成される。
【００５０】
他方、ＡＶ線１３の一端にリング状の接続端子１２を設けると共に同軸ケーブル１５の一端にコネクタ１４を設け（後でも良い）、接着層を内表面に設けたチューブ１７をＡＶ線１３若しくは同軸ケーブル１５の一方に予め挿入しておき、各芯線１３ｂ，１５ｄを半田付けする。
【００５１】
この際、同軸ケーブル１５は、外被１５ａを除去してシールド線１５ｂを露出させ、このシールド線１５ｂを縒り合わせ、絶縁体１５ｃの先端を除去して芯線１５ｄが露出されているものとする。
【００５２】
さらに、チューブ１７に設けられた穴１７ａからシールド線１５ｂの縒り合わせた部分を露出させたうえでチューブ１７を熱収縮させると同時に接着層を溶融した後に硬化させる。
【００５３】
この後、ホルダ１８の間にチューブ１７を位置させ、保持脚部１８ａ，１８ｂを嵌めることでＡＶ線１３と同軸ケーブル１５とがホルダ１８に保持され、シールド線１５ｂの縒り合わせた先端部分がＡＶ線１３側に倒し込むことによって保持部１８ｇに保持され、これによりケーブル７が構成される。
【００５４】
この際、接着層によりチューブ１７とＡＶ線１３並びにチューブ１７と同軸ケーブル１５とが接着されていることから、隙間の発生が無く、しかも、保持脚部１８ａ，１８ｂによる嵌めがあっても、隙間の発生が防止されており、外部との密閉性が保持されている。また、穴１７ａは伸縮性に富んでおり、シールド線１５ｂを穴１７ａに挿入にしてもシールド線１５ｂと穴１７ａとの間に隙間が発生することもない。
【００５５】
ケーブル７は、接続端子１２を突起４ａに挿入した状態で嵌めることによりアンテナユニットにケーブル７を装着することができる。
【００５６】
エアスポイラー２内にこれらケーブル７付きのアンテナユニットを装着するには、ケーブル７側を始端として第１の窓２ａから挿入する（第２の窓２ｂから線材を第１の窓２ａ側に導いてその先端をケーブル７等に結び付けて引き込んでも良い。）。
【００５７】
次に、第３の窓２ｃにおいてブラケット１１にホルダ１８を装着固定した後、第４の窓２ｄで位置決めしつつ、第２の窓２ｂからコネクタ８とコネクタ１４とを接合すると共に、ブラケット６等によってエアスポイラー２内に固定する。
【００５８】
この状態において、第４の窓２ｄからはアンテナエレメント４の一部が見えていることから、この第４の窓２ｄから見えるアンテナエレメント４とホルダ１８、並びに、ホルダ１８と第２の窓２ｂからコネクタ１４との間での導通テストを行うことができ、組み付け後の断線を確認することも可能である。
【００５９】
尚、これら各窓２ａ〜２ｄは、車体固定時にはテープ等によって塞ぐことが好ましい。また、第１乃至第３の窓２ａ〜２ｃは車体固定時にはハイマウントストップランプＳＬによって隠されるため、上述したテープを含めて外部からは見えないようになっている。同様に、第４の窓２ｄは車体１によって外部からは見えないようになっている。
【００６０】
ところで、上記実施の形態では、車両用アンテナをエアスポイラー２に装着した例を開示したが、例えば、リヤバンパーＲＢなど、車体装備の中空品（特に、樹脂成形品）全般に適用することができることは勿論である。
【００６１】
また、第１の開口としての第２の窓２ｂと第２の開口としての第３の窓２ｃとは同一でも良い。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の車両用アンテナにあっては、以上説明したように構成したことにより、中空体内に配置されたアンテナのアースを行うに際して中空体の強度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、（Ａ）は接合部分の正面図、（Ｂ）はホルダを取り除いた状態の接合部分の正面図である。
【図２】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、ケーブルの正面図である。
【図３】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、エレメントにケーブルを接合した要部の正面図である。
【図４】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、補強用のブラケットにホルダを装着した状態の要部の斜視図である。
【図５】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、エレメントによる受信感度のグラフ図である。
【図６】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、アンテナユニットの分解斜視図である。
【図７】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、（Ａ）はアンテナユニット主要部付近のエアスポイラーの断面図、（Ｂ）はブラケットとホルダとの接合部位のエアスポイラーの一部を省略した断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、エアスポイラーの一部を省略した底面図である。
【図９】  本発明の実施の形態に係わる車両用アンテナを示し、エアスポイラーを装着した状態の車体の斜視図である。
【図１０】  従来の車両用アンテナを示し、車体と車両用エアスポイラーとの要部の断面図である。
【図１１】  従来の車両用アンテナを示し、アンテナエレメントの具体的配置例の説明図である。
【符号の説明】
２  エアスポイラー（車両用外装品）、２ｂ  第２の窓（第１の開口）、２ｃ第３の窓（第２の開口）、４  アンテナエレメント、１１  ブラケット、１５同軸ケーブル、１５ｂ  シールド線、１５ｄ  芯線、２０  ボルト。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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