特開 2020-79027 車両のアンテナ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-79027(P2020-79027A)

(43)【公開日】2020年5月28日

(54)【発明の名称】車両のアンテナ構造

(51)【国際特許分類】

   B60R 11/02 20060101AFI20200501BHJP

   B60J 5/04 20060101ALI20200501BHJP

   B60J 5/10 20060101ALI20200501BHJP

   H01Q 1/48 20060101ALI20200501BHJP

   H01Q 1/44 20060101ALI20200501BHJP

   H01Q 1/32 20060101ALI20200501BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20200501BHJP

【ＦＩ】

   B60R11/02 A

   B60J5/04 R

   B60J5/10 Z

   H01Q1/48

   H01Q1/44

   H01Q1/32 Z

   H01Q1/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-213349(P2018-213349)

(22)【出願日】2018年11月13日

(71)【出願人】

【識別番号】000157083

【氏名又は名称】トヨタ自動車東日本株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】308013436

【氏名又は名称】小島プレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100086807

【弁理士】

【氏名又は名称】柿本 恭成

(74)【代理人】

【識別番号】100178906

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 充和

(72)【発明者】

【氏名】水落 和仁

(72)【発明者】

【氏名】池田 朋之

【テーマコード（参考）】

3D020

5J046

5J047

【Ｆターム（参考）】

3D020BA13

3D020BC06

3D020BC07

3D020BC14

5J046AA04

5J046AA17

5J046MA03

5J046MA09

5J046MA12

5J046SA00

5J046TA03

5J047AA04

5J047EA01

5J047EA02

(57)【要約】

【課題】樹脂製のドアパネルに装着されたアンテナ部品のメンテナンス性を向上することができ、また補強Ｒ／Ｆやヒンジ等を非金属にしても良好なアンテナ特性が得られる車両のアンテナ構造を提供する。
【解決手段】アンテナエレメント２１及びアンテナアンプ２２を含むアンテナ部品２０が、バックドア１１の樹脂製ドアパネル１５に装着され、アンテナアンプ２２と車体本体１２の金属部１２ａとがアース部２４で接続された車両１０のアンテナ構造であって、ドアパネル１５に車室１８側に開口して設けられた凹部１５ｃと、アンテナ部品２０が収容された凹部１５ｃを開閉可能に覆うカバー部１５ｄと、を備え、金属製の飛散防止ワイヤ１６がバックドア１１の外周囲側に配設されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナエレメント及びアンテナアンプを含むアンテナ部品を車両ドアの樹脂製ドアパネルに装着し、前記アンテナアンプと車体本体の金属部とをアース部で接続した車両のアンテナ構造であって、
前記ドアパネルに車室側に開口して設けられた凹部と、
前記アンテナ部品が収容された前記凹部を開閉可能に覆うカバー部と、
を備えた車両のアンテナ構造。

【請求項2】

アンテナエレメント及びアンテナアンプを含むアンテナ部品を車両ドアの樹脂製ドアパネルに装着し、前記アンテナアンプと車体本体の金属部とをアース部で接続した車両のアンテナ構造であって、
前記車両ドアに前記アンテナ部品を収容する収容部が設けられるとともに、金属製の飛散防止ワイヤが、前記アンテナエレメントに対して地板として機能可能に前記車両ドアの外周囲側に配設されている車両のアンテナ構造。

【請求項3】

前記アース部が前記飛散防止ワイヤの一部からなり、前記アンテナアンプが前記飛散防止ワイヤに接続されている、請求項２に記載の車両のアンテナ構造。

【請求項4】

前記車両ドアの上部に樹脂製のルーフパネルが配設され、
前記ルーフパネルには、前記アース部と接続された金属製の追加ワイヤが前記アンテナエレメントに対して地板として機能可能な位置に配設されている、請求項２に記載の車両のアンテナ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂製のドアパネルにアンテナエレメント及びアンテナアンプが装着された車両のアンテナ構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、樹脂製のドアパネルにアンテナエレメント及びアンテナアンプが装着された車両のアンテナ構造が提案されている。
例えば下記特許文献１では、合成樹脂製の外側パネルと内側パネルとが一体化されたドアパネルにアンテナが配置された合成樹脂製ドアパネルが提案されている。この合成樹脂製ドアパネルには、例えば外側パネル上部のスポイラの内側などの非透明樹脂部にアンテナエレメントが配置され、アースとなるドアパネルのヒンジにアンテナアンプが接続されることで、外部から見えない状態でアンテナを配置でき、アンテナの種類や位置が自由に選定できるようにされていた。

【0003】

また下記特許文献２では、合成樹脂を用いたインナーパネルとアウターパネルとで構成された自動車用の合成樹脂製ドアパネルにアンテナが装着されたドア内蔵車載アンテナが提案されている。このドア内蔵車載アンテナでは、インナーパネルとアウターパネルとの間に挟まれた空間部にアンテナを配置することで、外観を損なわずにアンテナの配置場所に大きな自由度を持たせていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１６５３３６号公報

【特許文献2】特開２００６−２９５７１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の樹脂製のドアパネルに装着されたアンテナ構造では、インナーパネルとアウターパネルとが接合された車両ドアの内部にアンテナエレメントやアンテナアンプ等のアンテナ部品が装着されていた。そのためアンテナ部品に故障や不具合等が生じると、例えばアンテナ部品が内蔵されたドア全体を交換したり、インナーパネルとアウターパネルとを分離して補修や交換を行い、再度接合したりする必要があり、メンテナンス性についての改善が望まれている。
また樹脂製のドアパネルに装着されたアンテナ構造では、車両ドア内の補強リインフォース（以下、補強Ｒ／Ｆ）やヒンジ等を非金属にしたり或いは車両ドアを車体本体に装着する金属ヒンジが劣化したりすると、アースが取れないという問題もあった。

【0006】

そこで本発明では、樹脂製のドアパネルに装着されたアンテナ部品のメンテナンス性を向上することができる車両のアンテナ構造を提供することを一目的とし、また樹脂製のドアパネルにアンテナ部品が装着された構造において補強Ｒ／Ｆやヒンジ等を非金属にしたり又は金属ヒンジが劣化したとしても、良好なアンテナ特性が得られる車両のアンテナ構造を提供することを他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する本発明の車両のアンテナ構造は、アンテナエレメント及びアンテナアンプを含むアンテナ部品が、車両ドアの樹脂製ドアパネルに装着され、アンテナアンプと車体本体の金属部とがアース部で接続された車両のアンテナ構造であって、ドアパネルに車室側に開口して設けられた凹部と、アンテナ部品が収容された凹部を開閉可能に覆うカバー部と、を備えている。

【0008】

本発明の車両のアンテナ構造では、車両ドアが車体本体にヒンジにより開閉可能に装着され、アース部がアンテナアンプと車体本体の金属部とを接続するアース線を備えている。

【0009】

本発明の他の車両のアンテナ構造では、アンテナエレメント及びアンテナアンプを含むアンテナ部品が、車両ドアの樹脂製ドアパネルに装着され、アンテナアンプと車体本体の金属部とがアース部で接続された車両のアンテナ構造であって、車両ドアにアンテナ部品が収容される収容部が設けられるとともに、金属製の飛散防止ワイヤがアンテナエレメントに対して地板として機能可能に車両ドアの外周囲側に配設されている。その場合、アース部が飛散防止ワイヤの一部からなり、アンテナアンプが飛散防止ワイヤに接続されている。

【0010】

本発明の車両のアンテナ構造では、車体本体の金属部が金属製のルーフパネルである。また車両ドアの上部に樹脂製のルーフパネルが配設され、ルーフパネルには、アース部と接続された金属製の追加ワイヤがアンテナエレメントに対して地板として機能可能な位置に配設されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明の車両のアンテナ構造によれば、ドアパネルの車室側に開口した凹部にアンテナ部品が収容されてカバー部により開閉可能に覆われているので、アンテナ部品に不具合が生じたとしても、カバー部を開いて補修や交換等を容易に行うことができる。よって、樹脂製のドアパネルに装着されたアンテナ部品のメンテナンス性を向上することができる車両のアンテナ構造を提供できる。

【0012】

本発明の車両のアンテナ構造において、車両ドアが車体本体にヒンジにより開閉可能に装着され、アース部がアンテナアンプと車体本体の金属部とを接続するアース線を備えていれば、車両ドアを車体本体に開閉可能に装着するヒンジや補強Ｒ／Ｆを非金属にしても、或いは金属のヒンジが経年劣化しても、アースとなる車体本体の金属部にアンテナアンプを確実に接続でき、良好なアンテナ特性が得られるとともに長期間維持できる。

【0013】

本発明の車両のアンテナ構造において、アンテナ部品が樹脂製ドアパネルの収容部に収容され、金属製の飛散防止ワイヤが、アンテナエレメントに対して地板として機能可能に車両ドアの外周囲側に配設されていれば、車両ドアに金属の地板となり得る金属リインフォース（以下、金属Ｒ／Ｆ）等のような大きい金属部品が存在しなくても、良好なアンテナ特性を実現できる。そのため樹脂製のドアパネルにアンテナ部品が装着された構造で補強Ｒ／Ｆやヒンジ等を非金属にしたり、車両ドアを車体本体に装着する金属ヒンジが劣化したりしても、良好なアンテナ特性が得られる車両のアンテナ構造を提供できる。また樹脂製のドアパネルを用いて大きい金属部材を別に装着する必要がないため、車両ドアを大幅に軽量化できる。さらに飛散防止ワイヤを地板として利用できるため、部品の共通化が図れ、アンテナ構造を備えた車両ドアの構成を簡素化できる。

【0014】

本発明の車両のアンテナ構造において、アース部が飛散防止ワイヤの一部からなり、アンテナアンプが飛散防止ワイヤに接続されていれば、飛散防止ワイヤをアース部として利用でき、アース部を構成する部材を別に設ける必要がなく、更なる部品の共通化を図り、アンテナ構造を簡素化できる。

【0015】

本発明の車両のアンテナ構造において、ルーフパネルが金属製であれば、アンテナエレメントに近接して十分な地板を設けることができ、容易に受信感度等のアンテナ特性を確保できる。

【0016】

一方、本発明の車両のアンテナ構造において、車両ドアの上部に樹脂製のルーフパネルが配設されている場合、樹脂製のルーフパネルに、アース部に接続された金属製の追加ワイヤがアンテナエレメントに対して地板として機能可能な位置に配設されていれば、車両ドアに金属の地板となり得る金属Ｒ／Ｆなどが存在せず、さらにルーフパネルにも地板となり得る金属パネルや金属Ｒ／Ｆ等が存在していなくても、良好な受信感度などのアンテナ特性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態におけるアンテナ構造を適用した車両の後方側の斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態における車両のバックドアを開いた状態でルーフ及びバックドアを下から見た概略図である。

【図3】本発明の第１実施形態における車両のバックドアにおけるヒンジ付近を示す概略部分断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態における金属製の飛散防止ワイヤを用いたバックドアと金属Ｒ／Ｆを用いたバックドアとで受信感度を比較した図である。

【図5】本発明の第２実施形態における車両のバックドアを開いた状態でルーフ及びバックドアを下から見た概略図である。

【図6】本発明の第２実施形態における金属製の追加ワイヤを設けた場合と追加ワイヤを設けない場合とで指向性を比較した図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。各図中、車両前方をＦｒ、車両後方をＲｒ、車幅方向をＷ、車両上方をＵｐ、車両下方をＬｏで示している。
［第１実施形態］
図１乃至図３に示すように、本実施形態の車両１０のアンテナ構造では、アンテナエレメント２１、アンテナアンプ２２等のアンテナ部品２０が車両１０のバックドア１１に装着されている。

【0019】

車両１０は、ボデーやフレーム等を有する車体本体１２にヒンジ１３を介してバックドア１１が上下に開閉可能に装着されている。車体本体１２の形状や構造は特に限定されないが、本実施形態では金属製のルーフパネル１４を備えている。

【0020】

バックドア１１は、樹脂製のアウターパネル１５ａ及びインナーパネル１５ｂからなるドアパネル１５が互いに接着等により接合一体化されて構成されている。このバックドア１１は、金属パネル、金属Ｒ／Ｆ、金属枠材などの大型の金属部材を用いず、各種のドア部品が樹脂等の非導電性材料を用いて形成されることで軽量化が図られている。

【0021】

このバックドア１１には、車両１０の衝突やロールオーバー等の際に、ドアパネル１５が破損して飛散したり、脱落したりすることを防止するため、バックドア１１の外周囲側に飛散防止ワイヤ１６が配設されている。飛散防止ワイヤ１６は、長尺の金属ワイヤからなり、バックドア１１を車体本体１２に開閉可能に強固に支持する複数のヒンジ１３により両端側が支持されている。本実施形態では、飛散防止ワイヤ１６の一端側が車幅方向Ｗの一方側のヒンジ１３に貫通した状態で固定されており、ヒンジ１３よりも延長した延長部分１６ａが設けられている。

【0022】

飛散防止ワイヤ１６の延長部分１６ａは、車体本体１２の金属部１２ａに電気的に接続されることで、後述のようにアース線２４ａとして利用されている。本実施形態ではルーフパネル１４が金属製のため、一端側の延長部分１６ａはルーフパネル１４に固定されている。一方、飛散防止ワイヤ１６の他端側の端末は車幅方向Ｗの他方側に配設されたヒンジ１３に固定されている。

【0023】

また飛散防止ワイヤ１６のヒンジ１３間に配置される中間部分は、アウターパネル１５ａ及びインナーパネル１５ｂの一方又は双方に固定された複数の固定ブロック１７に、間隔をおいて支持されている。複数の固定ブロック１７は、バックドア１１における車幅方向Ｗの両側及び車両下方Ｌｏにおける複数位置に固定されている。これによりバックドア１１は外周側で飛散防止ワイヤ１６に接合されており、バックドア１１が破損して飛散したり脱落したりすることが防止されている。

【0024】

本実施形態のアンテナ構造では、このようなバックドア１１におけるドアパネル１５の車室１８側にアンテナ部品２０が装着されている。バックドア１１にはアンテナ部品２０が収容される収容部が設けられている。具体的には、インナーパネル１５ｂに車室１８側に向けて開口して設けられた凹部１５ｃと、凹部１５ｃを開閉可能に覆うカバー部１５ｄと、を備えている。凹部１５ｃにアンテナ部品２０が収容された状態で、カバー部１５ｄにより凹部１５ｃ全体及びアンテナ部品２０が車室１８側から覆われている。

【0025】

凹部１５ｃに収容されたアンテナ部品２０は、アンテナエレメント２１及びアンテナアンプ２２等である。アンテナエレメント２１は、例えば略λ／４の長さに形成された線材等からなる。アンテナアンプ２２はアンテナエレメント２１の一端側に装着されてヒンジ１３に固定されている。

【0026】

アンテナエレメント２１は凹部１５ｃに所定位置及び向き、例えばルーフパネル１４近傍の位置に車幅方向Ｗに延びる向きで配置されて固定されている。アンテナエレメント２１は凹部１５ｃに固定されることで、バックドア１１の外周側を略環状に囲む金属製の飛散防止ワイヤ１６に対して所定位置に配置されており、アンテナエレメント２１に対して飛散防止ワイヤ１６が地板として機能することが可能となっている。

【0027】

アンテナアンプ２２には、ラジオ２３等の機器が接続されるとともにアース部２４が接続されている。アース部２４では、バックドア１１に装着されたアンテナアンプ２２と、車体本体１２に設けられた金属部１２ａとがアース線２４ａにより接続されている。アース線２４ａは、本実施形態では、飛散防止ワイヤ１６の一端側の一部からなる。アンテナアンプ２２は、ヒンジ１３に固定されることで、ヒンジ１３に貫通して固定された飛散防止ワイヤ１６の延長部分１６ａに電気的に接続されている。

【0028】

このような本実施形態の車両１０のアンテナ構造ではλ／４のモノポールアンテナが構成されている。ここではバックドア１１に装着されることで、アンテナエレメント２１の周囲に金属製の飛散防止ワイヤ１６が配置されるとともに、前方側に金属製のルーフパネル１４が配置されることで、優れたアンテナ特性を実現している。

【0029】

例えばバックドア１１に、金属Ｒ／Ｆを無くして金属飛散防止ワイヤ１６を設けた図２のような構成と、金属Ｒ／Ｆを内部に配置して金属飛散防止ワイヤ１６を設けた構成とを、他を全て同一にして、周波数を変化させて受信感度を比較したところ、図４に示すように、何れも十分な受信感度が得られた。

【0030】

以上のような構成の車両１０のアンテナ構造によれば、ドアパネル１５の車室１８側に開口した凹部１５ｃにアンテナ部品２０が収容されてカバー部１５ｄにより開閉可能に覆われているので、アンテナ部品２０に不具合が生じた際、カバー部１５ｄを開いて補修や交換等を容易に行うことができる。よってドアパネル１５を分解してアンテナ部品２０の補修や交換等を行ったりバックドア１１を交換したりする必要がなく、アンテナ部品２０のメンテナンス性を向上することができる。

【0031】

また本実施形態のアンテナ構造では、バックドア１１が車体本体１２にヒンジ１３により開閉可能に装着され、アース部２４がアンテナアンプ２２と車体本体１２の金属部１２ａとを接続するアース線２４ａを備えている。そのためバックドア１１を車体本体１２に開閉可能に装着する金属のヒンジ１３が経年劣化しても、或いはヒンジ１３を非金属にしたり補強Ｒ／Ｆや枠材を非金属にしても、アースとなる車体本体１２の金属部１２ａにアンテナアンプ２２を確実に接続でき良好なアンテナ特性が得られるとともに、長期間維持できる。

【0032】

さらに本実施形態のアンテナ構造では、金属製の飛散防止ワイヤ１６が、アンテナエレメント２１に対して地板として機能可能にバックドア１１の外周囲側に配設されているので、バックドア１１に金属の地板となり得る金属パネル、金属Ｒ／Ｆ、金属ヒンジ、金属枠材などの金属部材が存在しなくても、或いはこれらが経年劣化しても、良好なアンテナ特性が実現できる。しかも樹脂製のドアパネル１５を用いて金属部材を過剰に装着する必要がないため、バックドア１１を大幅に軽量化できる。同時に飛散防止ワイヤ１６を地板として利用することで部品を共通化できるため、アンテナ構造を備えたバックドア１１の構成を簡素化することができる。

【0033】

さらに本実施形態のアンテナ構造では、アース部２４が飛散防止ワイヤ１６の一部からなり、アンテナアンプ２２が飛散防止ワイヤ１６に接続されているので、飛散防止ワイヤ１６をアース部２４として利用してアース部２４を構成するための部材を別に設ける必要がないため、一層の部品の共通化を図ってアンテナ構造を簡素化し得る。

【0034】

また本実施形態のアンテナ構造では、ルーフパネル１４が金属製であれば、ルーフパネル１４と接続された車体本体１２の金属部１２ａなどにアースされることで、アンテナエレメント２１に近接して十分な地板を設けることができ、容易に受信感度等のアンテナ特性を確保できる。

【0035】

［第２実施形態］
図５に第２実施形態における車両１０のアンテナ構造をバックドアに装着した例を示す。この第２実施形態では、車体本体１２におけるバックドア１１の車両前方Ｆｒ側の上部には樹脂製のルーフパネル１４が配設されている。この樹脂製のルーフパネル１４には、金属パネルや金属Ｒ／Ｆなどが設けられていない。

【0036】

またルーフパネル１４には、アンテナ部品２０のアース部２４と接続された状態で、金属製の追加ワイヤ２５が設けられている。追加ワイヤ２５は金属ワイヤからなり、車幅方向Ｗの中央部分に車体本体１２の後端部から車両前方Ｆｒ側に向けて延びており、例えばλ／４の長さを有している。この追加ワイヤ２５は、アンテナエレメント２１に対して地板として機能可能な形状及び位置となるように配設されている。その他は、全て第１実施形態と同様である。

【0037】

このような第２実施形態の車両１０のアンテナ構造であっても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
しかも第２実施形態では、バックドア１１の上部に樹脂製のルーフパネル１４が配設されることで一層の軽量化が図られている。
また樹脂製のルーフパネル１４を用いていても、ルーフパネル１４にはアース部２４に接続された金属製の追加ワイヤ２５がアンテナエレメント２１に対して地板として機能可能な位置に配設されている。そのためバックドア１１に金属パネル、金属Ｒ／Ｆ、金属枠材などが存在せずさらにルーフパネル１４にも地板となり得る金属が存在していなくても、良好なアンテナ特性を実現できる。

【0038】

例えば追加ワイヤ２５の有無による指向性を確認したところ、図６に示すように、追加ワイヤ２５がない場合に比べ、追加ワイヤ２５がある場合には、車両前方側について良好な指向性を実現できた。

【0039】

なお、上記各実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば上記各実施形態では、いずれも車両ドアがバックドア１１の例について説明したが、車両ドアが他のドアであってもよい。またアンテナ部品２０を収容するための凹部１５ｃをバックドア１１の上部に設けたが、所望のアンテナ特性が得られる範囲で他の部位に凹部１５ｃを設けてアンテナ部品２０を収容することも可能である。さらに、凹部１５ｃの形状や構造等も特に限定されるものではない。例えば凹部１５ｃをドアパネル１５と一体に成形したものであってもよく、別に成形された凹部１５ｃをドアパネル１５に装着し、或いはドアパネル１５に設けた開口に装着することも可能である。

【0040】

上記各実施形態では、何れもアウターパネル１５ａとインナーパネル１５ｂとの両方共が樹脂により作製されるとともに、補強Ｒ／Ｆ等の各種ドア部品に金属を用いていないバックドア１１の例を用いて説明したが、金属Ｒ／Ｆなどの金属製のドア部品を多用した車両ドアであっても、インナーパネル１５ｂの車室１８側に開口した凹部１５ｃを設けて、アンテナ部品２０を収容して本発明を適用することは可能である。

【0041】

上記各実施形態では、バックドア１１に設けられてアンテナ部品２０が収容された収容部として、インナーパネル１５ｂに開口して設けられた凹部１５ｃとカバー部１５ｄとを備えた例について説明したが、収容部の形態はアンテナ部品２０を配置できれば特に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0042】

１０ 車両
１１ バックドア
１２ 車体本体
１２ａ 金属部
１３ ヒンジ
１４ ルーフパネル
１５ ドアパネル
１５ａ アウターパネル
１５ｂ インナーパネル
１５ｃ 凹部
１５ｄ カバー部
１６ 飛散防止ワイヤ
１６ａ 延長部分
１７ 固定ブロック
１８ 車室
２０ アンテナ部品
２１ アンテナエレメント
２２ アンテナアンプ
２３ ラジオ
２４ アース部
２４ａ アース線
２５ 追加ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】