特許 6193178 アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193178

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20170828BHJP

   H01Q 1/42 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   H01Q1/22 D

   H01Q1/42

【請求項の数】8

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-107393(P2014-107393)

(22)【出願日】2014年5月23日

(65)【公開番号】特開2015-222923(P2015-222923A)

(43)【公開日】2015年12月10日

【審査請求日】2016年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】新原 佳紘

(72)【発明者】

【氏名】官 寧

(72)【発明者】

【氏名】山口 佑一郎

(72)【発明者】

【氏名】千葉 洋

(72)【発明者】

【氏名】田山 博育

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０６２４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５６８２１６８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３１２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２４７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５２２１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／２２

Ｈ０１Ｑ １／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両窓枠の天地方向部分である縦柱に対応する形状を有する外面およびこれの反対側となる内面の間にアンテナパターンを含み、この内面の一部が上記縦柱に接するように縦柱に取り付けられる板状部と、上記アンテナパターンに電気的に接続されたケーブルと、上記板状部の内面側に設けられ、上記ケーブルが埋設された肉厚部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

上記縦柱は、上記内面と接する第１部分と、第１部よりも車外側に位置する第２部分とを含む構造であり、
上記板状部が縦柱に取り付けられた時に、上記肉厚部は第２部分と板状部との間に位置することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。

【請求項3】

上記板状部の長手方向に沿う一端部の内面側に、この一端部とともに上記第１部分を挟み込む縦柱ホールド部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。

【請求項4】

窓ガラスのエッジを保護するウィンドガイドが、上記一端部の反対側に位置する他端部に隣接して設けられ、
上記他端部の内面側に、この他端部とともに上記ウィンドガイドを挟み込むガイドホールド部が設けられていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。

【請求項5】

上記肉厚部が、縦柱ホールド部と上記ガイドホールド部との間に位置することを特徴とする請求項４記載のアンテナ装置。

【請求項6】

上記ケーブルは、アンテナパターンの給電部に接続され、板状部の内部を通って肉厚部に入り、肉厚部を通ってその末端に至ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

上記肉厚部の末端に、シール部が埋設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

上記肉厚部の内部を通る上記ケーブルの外周に磁性体が装着されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば車両に搭載されるアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等には、ラジオ、テレビ、ＧＰＳおよび各種通信端末装置等、多くの送受信装置と、これら送受信装置に接続されるアンテナ装置とが搭載されている。この点、特許文献１・２には、アンテナ装置を窓ガラスに設置する手法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２２５３８号公報（２００８年１月３１日公開）

【特許文献2】特開平７−４６０１６号公報（１９９５年２月１４日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１・２のように、アンテナ装置を窓ガラスに設置すると、窓ガラスの美観を損ねるという問題がある。また、窓ガラス以外の部分に設けられるアンテナ装置には、防水機能を備える必要がある。

【0005】

本発明の目的は、窓ガラス以外の部分に設けることができ、かつ防水性能を備えたアンテナ装置を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のアンテナ装置は、車両窓枠の天地方向部分である縦柱に対応する形状を有する外面およびこれの反対側となる内面の間にアンテナパターンを含み、この内面の一部が上記縦柱に接するように縦柱に取り付けられる板状部と、上記アンテナパターンに電気的に接続されたケーブルと、上記板状部の内面側に設けられ、上記ケーブルが埋設された肉厚部とを備えることを特徴とする。

【0007】

上記構成によれば、窓ガラス以外の部分である窓枠（縦柱）にアンテナ装置を設けることができ、板状部によってアンテナパターンの防水機能が確保される。また、板状部の内面側に配される肉厚部にケーブルを埋設するため、美観を損ねることなく高い防水性を確保することができる。

【0008】

本アンテナ装置では、上記縦柱は、上記内面と接する第１部分と、第１部よりも車外側に位置する第２部分とを含む構造であり、上記板状部が縦柱に取り付けられた時に、上記肉厚部は第２部分と板状部との間に位置する構成とすることもできる。

【0009】

上記縦柱の第２部が、その第１部分よりも車外側に折り曲げられているのは、窓ガラスを収めるためであり、これによって生じた縦柱と板状部との間の空間に肉厚部を配することで、美観を損ねることなく、ケーブルを埋設するのに十分な厚みの肉厚部を確保することができる。また、ケーブルを、金属製の縦柱から離すことで、不要な配線の引き回し等をすることなくアンテナパターンを縦柱から遠ざけることができる。

【0010】

本アンテナ装置では、上記板状部の長手方向に沿う一端部の内面側に、この一端部とともに上記第１部分を挟み込む縦柱ホールド部が設けられている。

【0011】

上記構成によれば、アンテナ装置を縦柱に機械的に取り付けることができ、両者の結合強度を確保することができる。

【0012】

本アンテナ装置では、窓ガラスのエッジを保護するウィンドガイドが、上記一端部の反対側に位置する他端部に隣接して設けられ、上記他端部の内面側に、この他端部とともに上記ウィンドガイドを挟み込むガイドホールド部が設けられている構成とすることもできる。

【0013】

上記構成によれば、ウィンドガイドを板状部に機械的に取り付けることができ、両者の結合強度を確保することができる。

【0014】

本アンテナ装置では、上記肉厚部が、縦柱ホールド部と上記ガイドホールド部との間に設けられている構成とすることもできる。

【0015】

このように、ケーブルを、ウィンドガイドから離すことで、不要な配線の引き回し等をすることなくアンテナパターンをウィンドガイドから遠ざけることができる。

【0016】

本アンテナ装置では、上記ケーブルは、アンテナパターンの給電部に接続され、板状部の内部を通って肉厚部に入り、肉厚部を通ってその末端に至る構成とすることもできる。

【0017】

このように、ケーブルの先端以外をアンテナ装置の内部に配する（内部に埋め込む）ことで、美観性と防水性の両方を実現することができる。

【0018】

本アンテナ装置では、上記肉厚部の末端に、シール部が埋設されている構成とすることもできる。

【0019】

こうすれば、肉厚部の末端からの浸水を防ぐことができ、より高い防水性を実現することができる。

【0020】

本アンテナ装置では、上記肉厚部の内部を通る上記ケーブルの外周に磁性体が装着されている構成とすることもできる。

【0021】

こうすれば、肉厚部の末端からアンテナ装置の外部に延出しているケーブルの配策にアンテナ特性が左右されず、安定した特性を得ることができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、窓ガラス以外の部分に設けることができ、かつ防水性能を備えたアンテナ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】車両に取り付けられた本実施の形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。

【図2】図１におけるアンテナ装置および車両の窓枠を示す平面図である。

【図3】（ａ）はアンテナ装置のアンテナパターンを含む縦断面図（板状部を面方向に沿って切断した時の断面図）であり、（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の３つの位置に対応する横断面図（板状部を厚み方向に沿って切断した時の断面図）である。

【図4】（ａ）はアンテナ装置のケーブルを含む縦断面図（板状部を面方向に沿って切断した時の断面図）であり、（ｂ）〜（ｃ）は、（ａ）の２つの位置に対応する横断面図（板状部を厚み方向に沿って切断した時の断面図）である。

【図5】アンテナパターンの変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の実施の形態１を図面に基づいて以下に説明する。以下の説明では、車両の前後方向に対応する方向（図中ｘ軸方向）を「前後方向」と称し、車両の左右方向（ドアの開閉方向）に対応する方向（図中ｙ軸方向）を「左右方向」と称し、車両の上下方向（天地方向）に対応する方向（図中ｚ軸方向）を「上下方向」と称する。

【0025】

〔アンテナ装置１０の概要〕
図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置１０および車両２０の外観を示す斜視図である。図２は、図１の車両２０の窓枠（金属フレーム）１２１に取り付けられたアンテナ装置１０（ウィンドガイド３６含む）を示す平面図である。

【0026】

図１・２に示すように、アンテナ装置１０は、上下方向（図中Ｚ軸方向）に長い台形形状を有する薄板状の部品であり、車両２０のドアボディ５の上部に設けられる窓枠１２１の天地方向（Ｚ方向）に対応する部分（図１の縦柱２１）の外側面に取り付けられる。ウィンドガイド３６は、アンテナ装置１０の板状部の長手方向に沿う端部に隣接して設けられる保護部材（例えば、ゴム製）であり、窓ガラスのエッジガイドとして機能する。

【0027】

〔アンテナ装置１０の構成〕
図３（ａ）はアンテナ装置１０のアンテナパターン１１ａ・１１ｂを含む縦断面図（板状部７を面方向に沿って切断した時の断面図）であり、（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の３つの位置（Ａ−Ａライン、Ｂ−Ｂライン、Ｃ−Ｃライン）に対応する横断面図（板状部７を厚み方向に沿って切断した時の断面図）である。

【0028】

図４（ａ）はアンテナ装置１０の同軸ケーブル１６を含む縦断面図（板状部７を面方向に沿って切断した時の断面図）であり、（ｂ）〜（ｃ）は、（ａ）の２つの位置（Ｄ−Ｄライン、Ｅ−Ｅライン）に対応する横断面図（板状部７を厚み方向に沿って切断した時の断面図）である。

【0029】

図３・４に示すように、アンテナ装置１０は、板状部７と、アンテナパターン１１ａ・１１ｂに電気的に接続された同軸ケーブル１６とを備える。板状部７は、樹脂製ボディ内に、アンテナパターン１１ａ・１１ｂを含む平面アンテナ１２を内蔵するものであり、車両窓枠の天地方向部分である縦柱２１（金属フレームの一部）に対応する形状の外面７ａと、この反対側の面である内面７ｂとを備える。

【0030】

アンテナ装置１０は、さらに、板状部７の内面側に設けられた畝状の肉厚部１７を備え、この肉厚部１７に同軸ケーブル１６が埋設されている。

【0031】

より具体的には、板状部７の内部には収納空間２２が形成され、収納空間２２に、アンテナ基板１１ｋおよびこの表面に形成されたアンテナパターン１１ａ・１１ｂを含む平面アンテナ１２が収められている。また、図３（ｃ）および図４（ａ）（ｂ）に示すように、
同軸ケーブル１６は、アンテナパターン１１ｂの給電部８（半田部）に接続され、板状部７の内部を通って肉厚部１７に入り、畝状の肉厚部１７の内部を通って肉厚部１７の末端に至る。

【0032】

そして、肉厚部１７の内部を通る同軸ケーブル１６の外周にフェライトコア（筒状の磁性体）２８が装着されている。すなわち、同軸ケーブル１６は、肉厚部１７の内部に埋設された筒状のフェライトコア２８の内部を貫通して肉厚部１７の末端に至るため、肉厚部１７の末端から外部に延出した同軸ケーブル１６の配策にアンテナ特性が左右されず、安定した特性を得ることができる。

【0033】

また、この肉厚部１７の末端には筒状のシール部２９が埋設され、このシール部２９を通って同軸ケーブル１６が肉厚部１７の末端から外部に延出しているため、肉厚部１７の末端からアンテナ装置１０内への浸水が防止される。

【0034】

〔アンテナ装置１０の取り付け構造〕
板状部７は、内面７ｂの一部が縦柱２１に接するように縦柱２１に取り付けられる。車両２０の窓枠（金属フレーム）の縦柱２１は、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、板状部７の内面７ｂと接する第１部分２１ｘと、第１部よりも車外側に位置する第２部分２１ｙとを含む構造である。第２部分２１ｙが第１部分２１ｘよりも車外側に折り曲げられているのは、窓ガラスを収めるスペースを確保するためである。したがって、板状部７が縦柱２１に取り付けられた状態では、ドアの開閉方向に視て、肉厚部１７は縦柱２１の第２部分２１ｙと板状部７との間に位置する。

【0035】

板状部７の長手方向に沿う一端部の内面側には、この一端部とともに縦柱２１の第１部分２１ｘを挟み込む縦柱ホールド部７Ｇ（折り返し部）が設けられている。また、板状部７の一端部の反対側に位置する他端部の内面側には、この他端部とともにウィンドガイド３６を挟み込むガイドホールド部７Ｈが設けられる。

【0036】

肉厚部１７は、ガイドホールド部７Ｈの付け根部分であって、ガイドホールド部７Ｈを挟んでウィンドガイド３６の反対側となる部分に形成されている。すなわち、肉厚部１７は、縦柱ホールド部７Ｇと、ガイドホールド部７Ｈとの間に位置することになる。

【0037】

〔平面アンテナ１２の構成〕
アンテナ基板１１ｋは、例えばフレキシブル基板であり、このフレキシブル基板の表面にアンテナパターン１１ａ・１１ｂが形成されている。フレキシブル基板は、柔軟性を有する薄板状の部材であり、例えば、誘電体フィルム（例えば、ポリイミドフィルム）が用いられる。アンテナパターン１１ａ・１１ｂは、放射素子として機能する導体膜１１ａと、地板として機能する導体膜１１ｂと、給電部８（半田部）とを含み、ダイポールアンテナとして機能する。

【0038】

なお、平面アンテナ１２は、ＤＡＢ用のアンテナ、３Ｇ／ＬＴＥ用のアンテナとすることができる。アンテナ装置１０は、地平面に対して概ね垂直な姿勢で車両２０に設置されるため、受信感度を高めるという観点から、ＤＡＢ用のアンテナ、３Ｇ／ＬＴＥ用のアンテナ、ＦＭ／ＡＭ放送用のアンテナ等のように、垂直偏波を受信するためのアンテナであることが好ましい。

【0039】

〔アンテナ装置１０の効果〕
アンテナ装置１０によれば、窓ガラス以外の部分である窓枠１２１の縦柱２１にアンテナ装置１０を設けることができ、板状部７によってアンテナパターン１１ａ・１１ｂの防水機能が確保される。また、板状部７の内面側に配される肉厚部１７に同軸ケーブル１６を埋設するため、美観を損ねることなく高い防水性を確保することができる。

【0040】

本アンテナ装置１０では、肉厚部１７は縦柱２１の第２部分２１ｙと板状部７との間に配されている。

【0041】

縦柱２１の第２部２１ｙが、その第１部分２１ｘよりも車外側に折り曲げられているのは、窓ガラス１９を収めるためであり、これによって生じた縦柱２１と板状部７との間の空間に肉厚部１７を配することで、美観を損ねることなく、同軸ケーブル１６等を埋設するのに十分な厚みの肉厚部１７を確保することができる。また、同軸ケーブル１６を、縦柱２１から離すことで、不要な配線の引き回し等をすることなくアンテナパターン１１ａ・１１ｂを金属製の縦柱２１から遠ざけることができる。

【0042】

アンテナ装置１０では、板状部７の長手方向に沿う一端部の内面側に、この一端部とともに縦柱２１の第１部分１２ｘを挟み込む縦柱ホールド部７Ｇが設けられている。こうすれば、アンテナ装置１０を縦柱２１に機械的に取り付けることができ、両者の結合強度を確保することができる。

【0043】

アンテナ装置１０では、ウィンドガイド３６が、板状部７の上記一端部の反対側に位置する他端部に隣接して設けられ、上記他端部の内面側に、この他端部とともにウィンドガイド３６を挟み込むガイドホールド部７Ｈが設けられている。こうすれば、ウィンドガイド３６を板状部７に機械的に取り付けることができ、両者の結合強度を確保することができる。

【0044】

アンテナ装置１０では、肉厚部１７が、縦柱ホールド部７Ｇとガイドホールド部７Ｈとの間に設けられている。こうすれば、同軸ケーブル１６を、ウィンドガイド３６から離すことができ、不要な配線の引き回し等をすることなくアンテナパターン１１ａ・１１ｂをウィンドガイド３６から遠ざけることができる。

【0045】

アンテナ装置１０では、同軸ケーブル１６は、アンテナパターン１１ａ・１１ｂの給電部８に接続され、板状部７の内部を通って肉厚部１７に入り、肉厚部１７の内部を通ってその末端に至る。このように、同軸ケーブル１６の先端以外をアンテナ装置１０の内部に配する（内部に埋め込む）ことで、美観性と防水性の両方を実現することができる。

【0046】

アンテナ装置１０では、肉厚部１７の末端に、シール部２９が埋設されている。これにより、肉厚部１７の末端からの浸水を防ぐことができ、より高い防水性を実現することができる。

【0047】

アンテナ装置１０では、肉厚部１７の内部を通る同軸ケーブル１６の外周にフェライトコア２８が装着されている。すなわち、同軸ケーブル１６は、肉厚部１７の内部に埋設された筒状のフェライトコア２８の内部を貫通して肉厚部１７の末端に至る。これにより、肉厚部１７の末端から延出している同軸ケーブル１６の配策にアンテナ特性が左右されず、安定した特性を得ることができる。

【0048】

〔アンテナパターン１１ａ・１１ｂの変形例〕
図３に示すアンテナパターン１１ａ・１１ｂについては、給電部８（半田部）を縦柱ホールド部７Ｇ側に寄せることもできる（図５（ａ）参照）。こうすれば、アンテナパターン１１ａ・１１ｂをウィンドガイド３６から遠ざけることができる。また、図５（ｂ）のように、地板として機能する導体膜１１ｂに給電部８を接続し、給電部８と、放射素子として機能する導体膜１１ａとを平面伝送配線３１にて接続することもできる。

【0049】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、例えば、車両用のアンテナ装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0051】

７ 板状部
７Ｇ 縦柱ホールド部
７Ｈ ガイドホールド部
８ 給電部
１０ アンテナ装置
１１ａ・１１ｂ アンテナパターン
１２ 平面アンテナ
１６ 同軸ケーブル
１７ 肉厚部
１９ 窓ガラス
２１ 縦柱
２８ フェライトコア
２９ シール部
３６ ウィンドガイド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】