(57)【要約】【課題】本発明は、アンテナ装置の取り付けとアース取りの作業を車外から行うことができる、車両用アンテナ装置の取り付け構造の提供を目的とする。【解決手段】導電性を有するルーフパネル３０の表面側に配置された車両用アンテナ装置１０と、ルーフパネル３０の裏面に電気的に接続されてその貫通孔３０ｃの下方に設置されたアース板３１と、貫通孔３０ｃの貫通方向に設けられ、車両用アンテナ装置１０に内蔵のアンテナ素子１１に接続された回路基板１２のグランドパターンとアース板３１とに接する導電バネ１３とを備える、車両用アンテナ装置の取り付け構造。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外板の表面側に配置されたアンテナ装置と、
前記外板の裏面側に配置されたアース部材と、
前記外板の貫通孔の貫通方向に設けられ、前記アンテナ装置と前記アース部材とに接する導電性を有する弾性体とを備える、車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項２】
前記弾性体は、前記アンテナ装置のアンテナ素子が接続された回路基板と前記アース部材とを電気的に接続する、請求項１に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項３】
前記弾性体は、前記貫通方向で前記アース部材に接する、請求項１又は２に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項４】
前記アース部材は、前記弾性体との接面を有する板状体である、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項５】
前記アース部材は、前記外板の裏面に電気的に接続される、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項６】
前記アース部材は、前記外板と車室の内装との間に配置される、請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項７】
前記外板は、ルーフパネルである、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項８】
前記アンテナ装置を前記表面側に磁力で固定する固定手段を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【請求項９】
前記貫通孔の開口部は、前記アンテナ装置に接続される車内配線が少なくとも挿通可能な大きさである、請求項１に記載の車両用アンテナ装置の取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の外板に取り付けられる車両用アンテナ装置の取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナ装置を車両のルーフに取り付ける構造として、アンテナ装置から下方に突出したボルトがルーフの貫通孔に挿入され、そのボルトにナットが螺合されることによって、アンテナ装置をルーフに固定する構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平６−１８８６１４号公報
【特許文献２】特開２００６−２４６０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、ボルトに螺合したナットをルーフに接触させることによって、アンテナ装置をルーフに取り付けることができるとともに、ナット及びボルトを介してアンテナ装置のアースをとることができるものの、車内側からナットを螺合する必要があるため、取り付け作業やアース取り作業を車外から行うことができず、作業性が悪い場合がある。例えば、アンテナ装置の交換を行う場合には、車室内側のルーフトリムを取り外す必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は、アンテナ装置の取り付けとアース取りの作業を車外から行うことができる、車両用アンテナ装置の取り付け構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造は、
車両の外板の表面側に配置されたアンテナ装置と、
前記外板の裏面側に配置されたアース部材と、
前記外板の貫通孔の貫通方向に設けられ、前記アンテナ装置と前記アース部材とに接する導電性を有する弾性体とを備えることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記弾性体は、前記アンテナ装置のアンテナ素子が接続された回路基板と前記アース部材とを電気的に接続することを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記弾性体は、前記貫通方向で前記アース部材に接することを特徴とする。
【０００８】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記アース部材は、前記弾性体との接面を有する板状体であることを特徴とする。
【０００９】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記アース部材は、前記外板の裏面に電気的に接続されることを特徴とする。
【００１０】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記アース部材は、前記外板と車室の内装との間に配置されることを特徴とする。
【００１１】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記外板は、ルーフパネルであることを特徴とする。
【００１２】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記アンテナ装置を前記表面側に磁力で固定する固定手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
第９の発明は、第１の発明に係る車両用アンテナ装置の取り付け構造であって、
前記貫通孔の開口部は、前記車両用アンテナ装置に接続される車内配線が少なくとも挿通可能な大きさであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アンテナ装置の取り付けとアース取りの作業を車外から行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。本実施例の車両用アンテナ装置は、車外の通信設備と無線接続するための車載アンテナ装置である。車両用アンテナ装置は、例えば、ＡＭ波やＦＭ波やテレビ放送波、ＧＰＳ信号などの車両の位置情報、車両登録情報、音声情報、画像情報、緊急通報情報、通話情報、車車間通信情報、ＥＴＣ用通信情報等のデータを送受するために用いられる。
【実施例１】
【００１６】
図１は、車両用アンテナ装置１０のルーフパネル３０への第１の取り付け構造例を示した模式断面図である。車両用アンテナ装置１０が、車両のルーフパネルの３０の上側（つまり、車室外側）に設置されている。ルーフパネル３０の上面（表面）に設置されることによって、電波が遮られにくくなり通信品質を高めることができる。
【００１７】
車両用アンテナ装置１０は、樹脂などの絶縁性部材の筐体１５に覆われている。筐体１５内には、アンテナ素子１１と、アンテナ素子１１に高周波信号を伝達する増幅器などの電子回路を実装する回路基板１２と、ルーフパネル３０に車両用アンテナ装置１０を固定するための磁石１４ａ，１４ｂとが配置されている。筐体１５は、アンテナ素子１１や回路基板１２などを覆うように取り付けられ、アンテナ素子１１等の各構成部品を保護する。筐体１５は、例えば、下カバーと上カバーとから構成される。下カバーの下面は、ルーフパネル３０の上面に直接的に、又は保護部材などを介して間接的に接する。なお、筐体１５は、図示の形状に特に限定しなくてもよい。
【００１８】
アンテナ素子１１は、給電点からの長さが目的とする通信用電波の周波数に共振する長さ（例えば、通信用電波の１／２波長）となるように形成され、例えばモノポール型アンテナとして形成される。アンテナ素子１１は、回路基板１２に実装された増幅回路などの電子回路に電気的に接続され、高周波電流が供給される。
【００１９】
回路基板１２は、ルーフパネル３０に接する筐体１５の下カバーの内面から所定距離間隔を空けてその下カバーにネジ止めやスナップフィットなどによって適宜に固定されている。回路基板１２には、車両内の適所に搭載された通信装置などの車両用アンテナ装置１０をアンテナとして利用する電子機器と接続するための同軸ケーブル１６が適宜に接続される。同軸ケーブル１６は、回路基板１２の下面に接続しても、上面に接続してもよい。回路基板１２に実装された増幅回路などの電子回路に同軸ケーブル１６の芯線が半田付けなどによって接続され、回路基板１２のグランドパターン（回路基板１２の基準電位となるアース電位部）に同軸ケーブル１６の外導体が半田付けなどによって接続される。
【００２０】
同軸ケーブル１６は、筐体１５の下カバーに設けられた貫通孔から露出し、回路基板１２との接続端と反対側の端部にはコネクタ１７が設けられている。筐体１５の下カバーの貫通孔及びルーフパネル３０に設けられた貫通孔３０ｃを挿通する同軸ケーブル１６は、車内に配索された同軸ケーブル３４に接続される。同軸ケーブル１６と同軸ケーブル３４は、それぞれのコネクタ１７と３３との嵌合によって接続される。同軸ケーブル３４の他端は、車両内の適所に搭載された通信機能を備える電子機器に接続される。同軸ケーブル３４は、乗員のための車室内空間とルーフパネル３０とを隔てるルーフトリム３２とそのルーフパネルとの間の空間を通る。
【００２１】
また、車両用アンテナ装置１０のボディアースをとる必要があるため、回路基板１２のグランドパターンを車体又は車体と電気的に接続された導体に電気的に接続するために、回路基板１２のグランドパターンには、導電バネ１３が接続される。導電バネ１３は、文字通り、導電性と弾性とを有するものである。このような特性を有する材料として、チタンなどの金属が挙げられる。また、導電バネ１３は、めっきなどの防錆処理をすると好ましい。
【００２２】
導電バネ１３の一端は、回路基板１２の下面に半田付けなどによってそのグランドパターンに接続される。導電バネ１３の自然長は、筐体１５がルーフパネル３０の表面に取り付けられた状態における回路基板１２の下面と後述のアース板３１の上面との離間距離より長くする。これにより、筐体１５がルーフパネル３０の表面に取り付けられた状態では、導電バネ１３は弾性変形した状態で縮むことになる。つまり、導電バネ１３の回路基板１２との接続端と反対側の端部は、筐体１５がルーフパネル３０の表面に取り付けられた状態では、アース板３１に当接している。
【００２３】
アース板３１は、導電性を有する車室内金属として、導体（例えば、鋼板）のルーフパネル３０の裏面に電気的に接続される。車体の一部であるルーフパネル３０の裏面は塗装されていないため、その裏面にアース板３１を接続することによって、塗装されたルーフパネル３０の表面に接続する場合に比べ確実にボディアースをとることができる。ルーフパネル３０の裏面とアース板３１とは、溶接やリベット接続などの導電性を確保する適当な接続手段を用いて接続されていればよい。アース板３１は、ルーフトリム３２とルーフパネル３０との間の空間に固定される。
【００２４】
アース板３１は、回路基板１２の下面と対向する面ができるように固定される。図１の場合、アース板３１の上面に導電バネ１３が接触する。アース板３１と導電バネ１３との接触は固着されなくてよい。また、アース板３１の導電バネ１３との接触面は、扁平にしてもよいし、導電バネ１３がアース板３１の上面に接触した場合にその接触位置からのずれを防止するため、導電バネ１３の端部の形状に合うような受け形状（例えば、凹部や凸部）を設けてもよい。
【００２５】
磁石１４ａ，１４ｂは、筐体１５の下カバーの内面に取り付けられ、例えば、両面テープや接着剤等の粘着体、スナップフィット、ボルト／ナットなどの適切な固定手段によって固定すればよい。磁石１４ａ，１４ｂの磁力によって、磁力による吸引力が作用する材質のルーフパネル３０と筐体１５の下面が接した状態で固定される。
【００２６】
図２は、車両用アンテナ装置１０の車外からの取り付け方法を示した図である。作業者は、車両側配線である同軸ケーブル３４を貫通孔３０ｃから取り出して、車両用アンテナ装置１０の筐体１５の下カバーの貫通孔から延びた同軸ケーブル１６のコネクタ１７を同軸ケーブル３４のコネクタ３３に嵌合する。そして、作業者は、導電バネ１３を貫通孔３０ｃの下方に位置するアース板３１に接触するように貫通孔３０ｃに挿入して、車両用アンテナ装置１０の筐体１５の下カバーに下方に突出して設けられた位置決め部材１８ａ，１８ｂを、ルーフパネル３０に設けられた位置あわせ穴３０ａ，３０ｂに挿入する。したがって、貫通孔３０ｃの開口部は、同軸ケーブル３４を取り出しやすく導電バネ１３が挿入しやすい大きさであることが好適である。位置決め部材１８ａ，１８ｂと位置あわせ穴３０ａ，３０ｂとを設けておくことによって、車両用アンテナ装置１０を取り付けすべき位置に容易に取り付けることができる。そして、磁石１４ａ，１４ｂによる磁力によって、筐体１５の下カバーがルーフパネル３０の表面に接触した状態で車両用アンテナ装置１０が固定される。
【００２７】
このように、作業者は、車外から、車両用アンテナ装置１０のアースをとりつつ所定の取り付け位置に取り付けることができる。また、このように取り付けることによって、導電バネ１３は弾性範囲で圧縮された状態でアース板３１に接触することになる。これによって、車両用アンテナ装置１０の取り付け高さの調整や接圧の調整が導電バネ１３の弾性力を利用して可能となる。すなわち、アース板３１の取り付けばらつき（例えば、アース板３１の導電バネ１３との接触面からルーフパネル３０までの寸法ばらつき）や、回路基板１２の取り付けばらつき（例えば、筐体１５の下カバーから回路基板１２までの寸法ばらつき）が存在するため、それらの導電バネ１３の弾性変形方向の取り付け位置や取り付け圧力などのばらつきを導電バネ１３の弾性変形によって調整することができる。
【実施例２】
【００２８】
図３は、車両用アンテナ装置１０のルーフパネル３０への第２の取り付け構造例を示した模式断面図である。実施例１と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略する。
【００２９】
実施例２では、回路基板１２とアース板３１との間に介在する導電性を有する弾性体として、導電バネ１３と導電ゴム２０とを組み合わせたものを示している。導電ゴム２０を設けることによって、導電バネ１３の筐体１５の下面からの突出を防ぎ、取り扱い性が向上する。導電ゴム２０は、弾性を有する導電性樹脂である。導電ゴム２０の弾性率は、例えば、導電バネ１３のそれ以上である。導電ゴム２０の表面に金属層を形成したものでもよい。柱状の導電ゴム２０は、その一方の面が回路基板１２の下面と対向し、もう一方の面がルーフパネル３０の表面に筐体１５が取り付けられた状態でアース板３１の上面に接するように、止め具２１ａ，２１ｂによって固定される。導電バネ１３は、回路基板１２の下面と導電ゴム２０の上面とに接触した状態で介在している。導電バネ１３は、導電ゴム２０の上面に接触し、その接触は固着されなくてもよい。また、同軸ケーブル１６の配線経路を確保するため、図４に示されるように、柱体の導電ゴム２０の底面（上面）から側面にかけて溝２０ａを設けてもよい。
【００３０】
図３に示した車両用アンテナ装置１０を車外から取り付ける場合も、図２の取り付け方法と同様である。つまり、作業者は、同軸ケーブル１６のコネクタ１７を同軸ケーブル３４のコネクタ３３に嵌合した後に、導電ゴム２０をアース板３１に接触するように貫通孔３０ｃに挿入して、位置決め部材１８ａ，１８ｂを位置あわせ穴３０ａ，３０ｂに挿入すればよい。
【実施例３】
【００３１】
図５は、車両用アンテナ装置１０のルーフパネル３０への第３の取り付け構造例を示した模式断面図である。実施例１と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略する。
【００３２】
導電性を有する弾性体である接続端子２３が、貫通孔３０ｃの貫通方向上の表面側であって回路基板１２の下方に配置され、回路基板１２のグランドパターンにワイヤ２４を介して電気的に接続している。一方、Ｌ字型のアース板４１は、ルーフパネル３０の裏面側に配置され、その裏面に電気的に接続されている。アース板４１の端部が、接続端子２３に嵌合可能なように、貫通孔３０ｃの貫通方向に突出している。
【００３３】
図６は、アース板４１と接続端子２３との嵌合部分の拡大図である。ワイヤ２４によって回路基板１２のグランドパターンと接続された接続端子２３は、アース板４１の端部と嵌合可能な凹部形状に曲げ加工されている。アース板４１の端部がその凹部に挿入されると、凹部は弾性変形の範囲内で挿入方向と垂直な方向（図の矢印方向）にアース板４１と接触して開きながらアース板４１の端部を挟んだ状態で固定する。
【００３４】
図５に示した車両用アンテナ装置１０を車外から取り付ける場合も、図２の取り付け方法と同様である。つまり、作業者は、同軸ケーブル１６のコネクタ１７を同軸ケーブル３４のコネクタ３３に嵌合した後に、接続端子２３をアース板４１に嵌合して、位置決め部材１８ａ，１８ｂを位置あわせ穴３０ａ，３０ｂに挿入すればよい。
【実施例４】
【００３５】
図７は、車両用アンテナ装置１０のルーフパネル５０への取り付け構造例を示した模式断面図である。実施例１と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略する。
【００３６】
実施例４では、ルーフパネルがアクリル樹脂などの非導電部材である場合を示している。アース板３１は、ルーフパネル５０が非導電部材であるため、鋼板等の車体外板５１や車体フレームなどの導電性部材にアース線５２を介して接続される。ルーフパネル５０の裏面とアース板３１とは、両面テープや接着剤等の粘着体などの適当な接続手段を用いて接続されていればよい。また、磁石１４ａ，１４ｂのみでは、筐体１５の下面が非導電部材のルーフパネル５０に接した状態で固定することができないため、ルーフパネル５０の裏面に磁石５４ａ，５４ｂが両面テープや接着剤等の粘着体などの適当な接続手段を用いて取り付けられる。これにより、磁石１４ａと５４ａ間の磁力による吸引力と磁石１４ｂと５４ｂ間の磁力による吸引力とによって、ルーフパネル５０と筐体１５の下面が接した状態で固定される。
【００３７】
したがって、上述の実施例によれば、作業者は、車外から、車両用アンテナ装置の取り付けとともにアースをとることを容易に行うことができる。また、上述の実施例では、車外からの取り付けを例に挙げて説明したが、車外からの車両用アンテナ装置やそのアースの取り外しももちろん可能である。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３９】
例えば、アンテナ素子１１は、モノポール型に限らず、車両用アンテナとして適当なアンテナ素子に置き換えることができる。特に、ヘリカル型アンテナやＴ型アンテナや逆Ｆ型アンテナ等の低背型アンテナを使用することによって、ルーフパネルからの高さを抑えることもできる。
【００４０】
また、上述の実施例では車両用アンテナ装置がルーフパネルに設置されていたが、ルーフパネル以外の外板に設置されてもよい。例えば、ピラー部、トランク部、ボンネット部に設置されてもよい。
【００４１】
また、導電バネ１３や導電ゴム２０や導電スポンジなどの導電性を有する弾性体の材質、形状、弾性率、導電率などの特性は、回路基板１２のグランドパターンを車両側のアース板に電気的に接続するのに適していればよい。
【００４２】
また、導電ゴム２０は、車両用アンテナ装置１０の構成部品ではなく、アース板３１の上面に予め固定しておいてもよい。
【００４３】
また、貫通孔３０ｃは複数あってもよく、導電バネ１３と同軸ケーブル１６とがそれぞれ異なる貫通孔を挿通する構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】車両用アンテナ装置１０のルーフパネル３０への第１の取り付け構造例を示した模式断面図である。
【図２】車両用アンテナ装置１０の車外からの取り付け方法を示した図である。
【図３】車両用アンテナ装置１０のルーフパネル３０への第２の取り付け構造例を示した模式断面図である。
【図４】導電ゴム２０の一態様である。
【図５】車両用アンテナ装置１０のルーフパネル３０への第３の取り付け構造例を示した模式断面図である。
【図６】アース板４１と接続端子２３との嵌合部分の拡大図である。
【図７】車両アンテナ装置１０のルーフパネル５０への取り付け構造例を示した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  車両用アンテナ装置
１１  アンテナ素子
１２  回路基板
１３  導電バネ
１４，５４  磁石
１５  筐体
２０  導電ゴム
２３  接続端子
３０  ルーフパネル（導電材料）
３１，４１  アース板
３２  ルーフトリム（内装、内張り）
５０  ルーフパネル（非導電材料）
５１  車体外板（導電材料）
【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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