特開 2023-70636 アンテナ装置

(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】P2023070636

(43)【公開日】2023-05-19

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20230512BHJP

   H01Q 1/32 20060101ALI20230512BHJP

   H01Q 21/28 20060101ALI20230512BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/22 A

H01Q1/32 Z

H01Q21/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153211

(22)【出願日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】P 2021182595

(32)【優先日】2021-11-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006220

【氏名又は名称】ミツミ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 弘

(72)【発明者】

【氏名】秋元 健吾

(72)【発明者】

【氏名】吉村 建

【テーマコード（参考）】

5J021

5J046

5J047

【Ｆターム（参考）】

5J021AA02

5J021AA13

5J021AB02

5J021AB06

5J021HA05

5J021HA10

5J021JA08

5J046AA05

5J046AB01

5J046AB06

5J046AB13

5J046MA08

5J047AA05

5J047AB01

5J047AB06

5J047AB13

5J047EA01

5J047EA02

(57)【要約】

【課題】アンテナ特性を安定化することである。
【解決手段】アンテナ装置１００は、電波を送受信するアンテナと、アンテナが実装される基板と、接地された接地板としてのＧＮＤ板５０と、基板を介してアンテナに接続されるコネクタ６２と、を備える。ＧＮＤ板５０は、コネクタ６２が取り付けられるコネクタ取付部としてのコネクタ固定機構部５１を有する。コネクタ６２がコネクタ固定機構部５１に取り付けられた状態のＧＮＤ板５０の平面形状は、スクエア形状である。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波を送受信するアンテナと、
前記アンテナが実装される基板と、
接地された接地板と、
前記基板を介して前記アンテナに接続されるコネクタと、を備え、
前記接地板は、前記基板を介して前記アンテナに接続されるコネクタが取り付けられるコネクタ取付部を有し、
前記コネクタが前記コネクタ取付部に取り付けられた状態の前記接地板の平面形状は、スクエア形状であるアンテナ装置。

【請求項2】

前記基板は、前記アンテナが実装された第１の面の逆側の第２の面に、回路素子が実装され、
前記接地板は、前記第２の面側に、前記回路素子を収容する凹部を有する請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記接地板が差し込まれて固定されるブラケットを備え、
前記ブラケットは、前記接地板の位置決めをする第１の段部を有し、
前記接地板は、前記ブラケットに差し込まれる場合に前記第１の段部で停止する第２の段部を有する請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記ブラケットは、前記接地板の端部を引っ掛け、前記接地板を前記第１の段部との間で挟み込むフック部を有する請求項３に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記アンテナは、複数のアンテナ部を有する請求項１から４のいずれか一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、アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に設置する車載のアンテナ装置が知られている。

【0003】

例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system：電子料金収受システム）用のアンテナ素子（アンテナエレメント）と、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）用のアンテナ素子と、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）（ＶＩＣＳは登録商標）用のアンテナ素子と、各アンテナ素子のグランドとして作用する金属板である第２のブラケットと、を備える車両アンテナが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４０６２１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記車両アンテナでは、各アンテナ素子及び第２のブラケットに、車両アンテナを車両に搭載されたコントロールユニットに接続するためのコネクタが含まれていないが、コネクタを備えるアンテナ装置において、コネクタもアンテナ特性に影響を与えるため、コネクタ接続を含めてアンテナ特性の安定化の要請がある。

【0006】

本発明の課題は、アンテナ特性を安定化することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明のアンテナ装置は、
電波を送受信するアンテナと、
前記アンテナが実装される基板と、
接地された接地板と、
前記基板を介して前記アンテナに接続されるコネクタと、を備え、
前記接地板は、前記基板を介して前記アンテナに接続されるコネクタが取り付けられるコネクタ取付部を有し、
前記コネクタが前記コネクタ取付部に取り付けられた状態の前記接地板の平面形状は、スクエア形状である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、アンテナ特性を安定化できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態のアンテナ装置の外観を示す斜視図である。

【図2】実施の形態のアンテナ装置の取付状態を示す側面図である。

【図3】実施の形態のアンテナ装置の分解斜視図である。

【図4】トップカバー及びブラケットを除く実施の形態のアンテナ装置の上面側の斜視図である。

【図5】ブラケットを除く実施の形態のアンテナ装置の下面側の斜視図である。

【図6】（ａ）は、ＧＮＤ板及びブラケットを示す斜視図である。（ｂ）は、ケーブル固定部を示す平面図である。

【図7】（ａ）は、ブラケットを下面側から見た斜視図である。（ｂ）は、フック部及びガイド部を示す斜視図である。（ｃ）は、ブラケットを示す側面図である。

【図8】トップカバー及びコネクタケーブルを取り付けたＧＮＤ板を示す上面図である。

【図9】テレマティクスアンテナ部を取り付けたトップカバーを示す下面側の斜視図である。

【図10】トップカバーを取り付けた基板へのケーブルの取付状態を示す下面図である。

【図11】トップカバー及びコネクタケーブルを取り付けたＧＮＤ板へのブラケットの取付状態を示す下面図である。

【図12】トップカバー及びコネクタケーブルを取り付けたＧＮＤ板へのブラケットの取付状態を示す上面図である。

【図13】アンテナ装置を示す側面図である。

【図14】第１の変形例のアンテナ装置を示す上面図である。

【図15】第２の変形例のアンテナ装置を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態及び変形例を順に詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

【0011】

（実施の形態）
図１～図１３を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。まず、図１、図２を参照して、本実施の形態のアンテナ装置１００の外観構成を説明する。図１は、本実施の形態のアンテナ装置１００の外観を示す斜視図である。図２は、アンテナ装置１００の取付状態を示す側面図である。

【0012】

アンテナ装置１００は、移動体としての車両に設置する車載のアンテナ装置であり、テレマティクス及びＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）の通信方式（規格）に対応するものとする。ただし、アンテナ装置１００が対応する通信方式は、これらの通信方式に限定されるものではない。

【0013】

テレマティクスは、クラウド上のサーバから移動体（車両）に情報を提供するサービスの総称である。具体的には、車両に搭載されたＴＣＵ（Telematics Control Unit：テレマティクス制御ユニット）に接続された車載のテレマティクスアンテナと、クラウド上の基地局との間での無線通信を介して、ＴＣＵが、クラウド上のサーバから受信した情報を表示部に表示するなどして乗車者に提供する。

【0014】

また、ＴＣＵは、ＧＮＳＳの通信にも対応するものとする。例えば、車両が事故に遇った場合に、ＴＣＵは、車載のＧＮＳＳアンテナの受信信号に基づいて、自車両の位置情報を検出し、自車両の事故の報知情報を、自車両の位置情報とともに、テレマティクスアンテナを介して、クラウド上のサーバに送信するためである。

【0015】

また、車両には、ＴＣＵだけでなく、カーナビ（カーナビゲーションシステム）も搭載されるものとする。カーナビは、ＧＮＳＳの人工衛星からの電波（信号）を受信した車載のＧＮＳＳアンテナの受信信号に基づいて、自車両の位置情報を検出し、検出した位置情報に基づいて、地図上の自車両の位置情報を表示部に表示する。このため、アンテナ装置１００は、ＴＣＵ及びカーナビに接続されるものとする。

【0016】

アンテナ装置１００のテレマティクスの通信方式は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、５Ｇ（5th Generation：第５世代移動体通信）、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多重接続）（ＷＣＤＭＡは登録商標）などの通信方式であるものとする。ただし、アンテナ装置１００のテレマティスクスが対応する通信方式は、これらの通信方式に限定されるものではない。

【0017】

図１に示すように、アンテナ装置１００は、トップカバー１０と、接地板としてのＧＮＤ（Ground）板５０と、コネクタケーブル６０と、を備える。図１において、アンテナ装置１００を基準として、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸をとるものとし、他の図でも同様である。

【0018】

トップカバー１０は、トップカバー本体１１と、ラベル１２と、を有する。トップカバー本体１１は、箱型のトップカバー１０の本体部であり、非金属のＰＣ（PolyCarbonate）＋ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂の樹脂製であり、後述するテレマティクスアンテナ部２０、ＧＮＳＳアンテナ部３０及び基板４０を、上面（＋ｚ方向側の面）から覆うカバーである。ただし、トップカバー本体１１の材質は、ＰＣ＋ＡＢＳ樹脂に限定されるものではない。

【0019】

ラベル１２は、トップカバー本体１１の上面に貼り付けられるラベルであり、例えば、アンテナ装置１００を識別するＱＲ（Quick Response）コード、製品名など、アンテナ装置１００に関する情報が印刷されている。

【0020】

ＧＮＤ板５０は、接地された導電体の板（金属板）である。ＧＮＤ板５０の材質は、例えば亜鉛めっきした鋼板（鉄）とするが、これに限定されるものではなく、他の導電体（金属）としてもよい。

【0021】

コネクタケーブル６０は、後述する基板４０の導電体パターンの端子に電気的に接続されたコネクタケーブルである。コネクタケーブル６０は、ケーブル６１と、コネクタ６２と、ケーブルバンド６３と、を有する。ケーブル６１は、一端が基板４０の端子に電気的に接続され、他端がコネクタ６２に電気的に接続された同軸ケーブルである。コネクタ６２は、レセプタクルのコネクタであり、車両に搭載されたＴＣＵ、カーナビに接続されたケーブルの先端のプラグが接続される。ケーブルバンド６３は、ポリプロピレンなどで構成され、ケーブル６１を結束するインシュロック（結束バンド）である。ケーブルバンド６３は、後述する孔部５５２及び切欠部５５３に通されている。

【0022】

ＧＮＤ板５０は、トップカバー１０に覆われ、後述するテレマティクスアンテナ部２０、ＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された基板４０に取り付けられ、コネクタケーブル６０が接続される。また、ＧＮＤ板５０は、ブラケット７０に取り付けられている。ブラケット７０は、非金属のＰＣ＋ＡＢＳ樹脂の樹脂製であり、ＧＮＤ板５０を下面（－ｚ方向側の面）から支持するブラケットである。ただし、ブラケット７０の材質は、ＰＣ＋ＡＢＳ樹脂に限定されるものではない。

【0023】

ブラケット７０は、ブラケット本体７１と、取付部７２と、を有する。ブラケット本体７１は、ＧＮＤ板５０を下面から支持するブラケット７０の本体部である。取付部７２は、ブラケット本体７１の＋ｘ方向側及び－ｘ方向側の両端に、ブラケット本体７１に一体的に設けられ、車両に取り付けるための部分である。取付部７２は、孔部７２１，７２２を有する。

【0024】

図２に示すように、アンテナ装置１００は、車両のインストルメントパネル２００の取付ボス２１０の突起部２１１を孔部７２２に挿通して位置決めし、丸頭の雄螺子Ｓ１を孔部７２１に挿通し、取付ボス２１０の雌螺子部（図示略）に螺合することにより、インストルメントパネル２００に取り付けられる。

【0025】

ついで、図３～図５を参照して、アンテナ装置１００の内部構成を説明する。図３は、アンテナ装置１００の分解斜視図である。図４は、トップカバー１０及びブラケット７０を除くアンテナ装置１００の上面側の斜視図である。図５は、ブラケット７０を除くアンテナ装置１００の下面側の斜視図である。

【0026】

図３～図５に示すように、アンテナ装置１００は、トップカバー１０と、テレマティクスアンテナ部２０と、ＧＮＳＳアンテナ部３０と、基板４０と、ＧＮＤ板５０と、コネクタケーブル６０と、ブラケット７０と、を備える。ここで、アンテナＡ１は、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０を有するものとする。

【0027】

テレマティクスアンテナ部２０は、テレマティクスの電波を送受信する金属製（ブリキなどのはんだ付け可能な金属製）の逆Ｆアンテナのアンテナエレメントであり、３次元の折り曲げ構造を有する。ただし、テレマティクスアンテナ部２０のアンテナは、逆Ｆアンテナに限定されるものではなく、逆Ｌアンテナ、モノポールアンテナなど、他の種類のアンテナとしてもよい。

【0028】

ＧＮＳＳアンテナ部３０は、ＧＮＳＳの電波を受信するパッチアンテナであり、両面テープＤ１により基板４０の上面に貼り付けられて実装される。

【0029】

基板４０は、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）であり、絶縁材料としてのガラスエポキシ樹脂などの基板本体上に、銅箔などの金属製の導電体パターンが形成され、テレマティクスアンテナ部２０に電気的に接続されるとともに、ＧＮＳＳアンテナ部３０が上面に実装され、必要に応じて回路素子が実装される基板である。また、基板４０は、テレマティクスアンテナ部２０を差し込んで電気的に接続するための差込孔（図示略）が設けられ、回路素子としてのＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４１（図５）及び金属ケース４２が下面に実装されている。ＬＮＡ４１は、ＧＮＳＳアンテナ部３０で受信された受信信号を低ノイズで増幅する回路素子である。金属ケース４２は、金属製のＬＮＡ４１のカバーケースであり、ＬＮＡ４１を覆うように基板４０に実装され、外部からの電波を防いでＬＮＡ４１のノイズをより小さくする。また、基板４０は、雄螺子Ｓ２用の孔部（図示略）を有する。

【0030】

ＧＮＤ板５０は、基板４０の下面側に配置され、雄螺子Ｓ２用の孔部を有する。雄螺子Ｓ２をＧＮＤ板５０と基板４０の孔部に挿通してトップカバー１０に螺合することにより、ＧＮＤ板５０は、トップカバー１０に覆われ、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された基板４０が取り付けられる。

【0031】

コネクタケーブル６０は、基板４０及びＧＮＤ板５０に取り付けられる。具体的には、ケーブル６１の同軸ケーブルの先端が基板４０の下面の導電体パターンの端子に電気的に接続され、コネクタ６２がＧＮＤ板５０に取り付けられる。ケーブル６１は、３本あり、１本が基板４０を介してテレマティクスアンテナ部２０に電気的に接続されたＴＣＵ用のケーブルであり、別の１本が基板４０を介してＧＮＳＳアンテナ部３０に電気的に接続されたＴＣＵ用のケーブルであり、さらに別の１本が基板４０を介してＧＮＳＳアンテナ部３０に電気的に接続されたカーナビ用のケーブルである。

【0032】

ブラケット７０は、ＧＮＤ板５０が差し込まれてＧＮＤ板５０を固定するブラケットであり、トップカバー１０に覆われ、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された基板４０が取り付けられたＧＮＤ板５０に組付けられる。

【0033】

つぎに、図６（ａ）～図１３を参照して、アンテナ装置１００の特徴を説明する。図６（ａ）は、ＧＮＤ板５０及びブラケット７０を示す斜視図である。図６（ｂ）は、ケーブル固定部５５を示す平面図である。図７（ａ）は、ブラケット７０を下面側から見た斜視図である。図７（ｂ）は、フック部７１２及びガイド部７１４を示す斜視図である。図７（ｃ）は、ブラケット７０を示す側面図である。図８は、トップカバー１０及びコネクタケーブル６０を取り付けたＧＮＤ板５０を示す上面図である。図９は、テレマティクスアンテナ部２０を取り付けたトップカバー１０を示す下面側の斜視図である。図１０は、トップカバー１０を取り付けた基板４０へのケーブル６１の取付状態を示す下面図である。図１１は、トップカバー１０及びコネクタケーブル６０を取り付けたＧＮＤ板５０へのブラケット７０の取付状態を示す下面図である。図１２は、トップカバー１０及びコネクタケーブル６０を取り付けたＧＮＤ板５０へのブラケット７０の取付状態を示す上面図である。図１３は、アンテナ装置１００を示す側面図である。

【0034】

図６（ａ）に示すように、ＧＮＤ板５０は、上面側（＋ｚ方向側）から見て、スクエア形状（矩形）をしており、平面部５０１と、コネクタ取付部としてのコネクタ固定機構部５１と、凹部５２と、段部５３と、切込部５４と、ケーブル固定部５５と、を有する。平面部５０１は、ＧＮＤ板５０の基体であるスクエア形状の平板である。コネクタ固定機構部５１は、平面部５０１の－ｘ方向側かつ＋ｙ方向側の端部に設けられ、コネクタ６２が固定的に取付けられる機構部である。凹部５２は、平面部５０１の略中央部分に設けられ、内部の空間にＬＮＡ４１及び金属ケース４２が収容される凹部である。段部５３は、平面部５０１の＋ｘ方向の端部と－ｘ方向の端部とにそれぞれ設けられ、ブラケット７０のブラケット本体７１の後述する段部７１１に接して位置決めをするための段部である。切込部５４は、平面部５０１の＋ｘ方向側かつ＋ｙ方向側の端部に設けられ、後述するフック部７１２が引掛けられる切込部である。ケーブル固定部５５は、平面部５０１の＋ｙ方向側の端部でかつｘ軸方向に略中央の位置に設けられ、－ｚ方向に延在し、ケーブル６１を支持して固定する平面状の固定部である。

【0035】

従来のアンテナ及びＧＮＤ板を備える車載アンテナ装置では、ＧＮＤ板がスクエア形状でないため、アンテナ特性に変動が出ていた。というのは、ＧＮＤ板のうちのスクエア形状から突き出た金属の凸部がアンテナ特性に悪影響を与えるためである。また、特許文献１の車両アンテナのＧＮＤ板としての金属板は、スクエア形状であるものの、コネクタが金属板と別体であるため、コネクタ接続を含めてＧＮＤ板がスクエア形状にならず、アンテナ特性の安定が十分でない。

【0036】

これに対し、図８の二点鎖線に示すように、アンテナ装置１００において、トップカバー１０に覆われ、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された基板４０と、コネクタケーブル６０と、を取り付けたＧＮＤ板５０の上面側から見た形状が、スクエア形状となる。コネクタ６２が、スクエア形状のＧＮＤ板５０の一部であるコネクタ固定機構部５１に取り付けられるため、コネクタ６２の接続部分を含めてＧＮＤ板５０がスクエア形状となる。このため、アンテナ装置１００のテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０のアンテナ特性が安定化する。

【0037】

また、図６（ａ）に示すように、凹部５２は、基板４０の下面側のＬＮＡ４１及び金属ケース４２を収容する。

【0038】

従来のトップカバー、テレマティクスアンテナ、基板及びＧＮＤ板を備える車載アンテナ装置では、基板とＧＮＤ板との間に隙間があり、トップカバー内のテレマティクスアンテナの配置体積（設置体積）が小さかった。このため、テレマティクスアンテナのアンテナ特性が十分良好ではなかった。

【0039】

これに対し、アンテナ装置１００は、凹部５２が、基板４０の下面側のＬＮＡ４１及び金属ケース４２を収容するので、基板４０とＧＮＤ板５０との隙間を小さくし（基板４０をＧＮＤ板５０にベタ付けし）、トップカバー１０内のテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０の配置体積を大きくする。このため、アンテナ装置１００のアンテナ特性が十分良好になる。なお、凹部５２が収納する回路素子は、ＬＮＡ４１（、金属ケース４２）に限定されるものではない。

【0040】

また、図６（ｂ）に示すように、ケーブル固定部５５は、平面部５５１と、孔部５５２と、切欠部５５３と、を有する。平面部５５１は、ケーブル固定部５５の基体である略矩形の平板であり、平面部５０１の＋ｙ方向側の端部に接続されている。孔部５５２は、平面部５５１の－ｘ方向側の位置に設けられ、ケーブルバンド６３を通す略矩形の孔である。切欠部５５３は、平面部５５１の＋ｘ方向側の位置に設けられ、ケーブルバンド６３が通される切り欠きである。

【0041】

作業者は、ケーブル６１を平面部５５１に位置させ、ケーブルバンド６３により、ケーブル６１及び平面部５５１を結束し、孔部５５２を通して切欠部５５３に嵌めずにケーブルバンド６３を留めることにより、ＧＮＤ板５０へのコネクタケーブル６０の仮止めを行う。そして、作業者は、仮止めされたコネクタケーブル６０のケーブルバンド６３の位置を切欠部５５３に合わせて治具により徐々にケーブルバンド６３を締めることにより、ケーブル６１を平面部５５１に接触させて、ＧＮＤ板５０へのコネクタケーブル６０の本留めを行う（図１）。作業者は、本留めにおいて、ケーブルバンド６３の位置合わせを切欠部５５３に合わせるだけで済むので、容易に本留めできる。また、孔部５５２と切欠部５５３とを結ぶ線は、ｘ軸方向に対して角度を有しているが、これは本留めに使用する治具の作業しやすさための制限による。なお、孔部５５２と切欠部５５３とを結ぶ線は、ｘ軸方向に対して角度を有しない（ｘ軸方向と平行な）構造としてもよい。

【0042】

ＧＮＤ板５０へのコネクタケーブル６０の本留めにより、ケーブル６１が平面部５５１に接触されて固定される。このため、ケーブル６１がＧＮＤ板５０のＧＮＤに接触されるので、漏洩電流が抑止される。また、ケーブル６１がＧＮＤ板５０に固定されるので、アンテナ装置１００の車載時にも、ケーブル６１の振れによる異音を防止できる。

【0043】

また、図９に示すように、テレマティクスアンテナ部２０は、トップカバー１０に圧入される。

【0044】

従来のトップカバー及びテレマティクスアンテナを備える車載アンテナ装置では、テレ
マティクスアンテナをトップカバーに溶着又は螺子固定していた。溶着又は螺子固定では、車載アンテナ装置のコスト（製造コスト、材料コスト）が高くなり、車両の振動時などの異音の発生原因にもなる。

【0045】

これに対し、図９の白抜き矢印に示すように、アンテナ装置１００では、トップカバー本体１１は、下面側の内側に、テレマティクスアンテナ部２０が圧入される形状であって、圧入されたテレマティクスアンテナ部２０を固定する圧入形状部１１１を有する。テレマティクスアンテナ部２０を圧入形状部１１１に圧入することにより、テレマティクスアンテナ部２０がトップカバー１０に固定される。また、テレマティクスアンテナ部２０は、基板４０の差込孔に差し込まれてはんだ付けされる。このため、テレマティクスアンテナ部２０の圧入固定により、車両の振動時などの異音の発生を防止し、アンテナ装置１００のコストを低減する。

【0046】

また、図９及び図１０に示すように、トップカバー１０は、＋ｙ方向側の端部に、ケーブル固定ガイド部１３を有する。ケーブル固定ガイド部１３は、３本のケーブル６１の固定用の半円柱状の溝であって、当該溝の軸方向がｙ軸方向に延在しており、ケーブル６１を基板４０の接続位置としての導電体パターンの端子に案内して固定する。ケーブル６１は、ケーブル固定ガイド部１３に圧入されて固定され、ケーブル６１が基板４０にはんだ付けされる。

【0047】

従来のトップカバー、テレマティクスアンテナ、基板及びケーブルを備える車載アンテナ装置では、作業者が、ケーブル固定用の治具を用いて、ケーブルを基板にはんだ付けしていた。このため、ケーブル固定用の治具が必要となるので、製造の作業が煩雑になり、製造コストも高くなる。

【0048】

これに対し、図１０に示すように、アンテナ装置１００では、ケーブル６１の３本の同軸ケーブルがケーブル固定ガイド部１３に圧入されることにより、ケーブル６１がトップカバー１０に位置決めされて固定され、トップカバー１０に固定されたケーブル６１の３本の同軸ケーブルの先端の露出した内部導体６１１が、基板４０の下面の給電側の導電体パターンの端子にはんだ付けされ、トップカバー１０に固定されたケーブル６１の先端の露出した外部導体６１２が、基板４０の下面の接地側の導電体パターンの端子にはんだ付けされる。このため、ケーブル固定用の治具が不要となり、製造の作業が簡単になり、製造コストも低減する。

【0049】

また、図６（ａ）に示すように、ブラケット本体７１は、フレーム部７１０と、段部７１１と、フック部７１２と、ＧＮＤ板支持部７１３と、ガイド部７１４と、を有する。フレーム部７１０は、ブラケット本体７１の複数のフレームを有する。フレーム部７１０の各フレームは、フレーム部７１０の基体として上面（＋ｚ方向側）から見て、田字状に配置されている。フレーム部７１０は、田字状であるため、フレームの最短の長さでブラケット７０（、アンテナ装置１００）の補強がされている。

【0050】

また、図７（ａ）に示すように、フレーム部７１０は、下面側（－ｚ方向側）に突出するリブ７１０ａを有する。リブ７１０ａは、ブラケット７０（、アンテナ装置１００）の剛性を高める機能を有する。図６（ａ）に示すように、リブ７１０ａを含むフレーム部７１０のｚ軸方向の長さ（厚さ）を厚さＴ１とする。

【0051】

従来の車載アンテナ装置に用いる樹脂ブラケットの厚さＴ１は、最薄部で３ｍｍなどであり、薄かった。これに対し、本実施の形態のフレーム部７１０の厚さＴ１は、全周にわたり、例えば６ｍｍ以上にして従来品よりも厚くし、好ましくは例えば８ｍｍとする。アンテナ装置１００の車載使用を考慮した場合に、振動による曲げの荷重がかかるので、フレーム部７１０の厚さＴ１（リブ７１０ａの高さ）を厚くしてブラケット７０及びアンテナ装置１００の剛性を従来よりも高めている。ただし、フレーム部７１０の厚さＴ１は、例えば要求される振動試験、衝撃試験に耐えうる厚さであり、上記の数値に限定されるものではない。また、厚さＴ１は、ブラケット７０（、アンテナ装置１００）の省スペース化、重量、材料コストも考慮されて設定される。

【0052】

また、図６（ａ）に示すように、ブラケット本体７１は、ブラケット本体７１の＋ｘ方向側及び－ｘ方向側の端部にそれぞれＧＮＤ板支持部７１３を有する。ＧＮＤ板支持部７１３は、フレーム部７１０の上面部よりも＋ｚ方向に高い平面部を上面に有し、当該平面部を平面部５０１に直接接触してＧＮＤ板５０を支持する。フレーム部７１０及びＧＮＤ板支持部７１３により、ｙｚ平面が略台形断面の柱状の空間としてのクリアランスＣ１が形成されている。ブラケット７０へのＧＮＤ板５０の取り付け時に、凹部５２がクリアランスＣ１内に収められる。

【0053】

また、図６（ａ）に示すように、ブラケット本体７１は、ブラケット本体７１の＋ｘ方向側及び－ｘ方向側の端部にそれぞれ段部７１１を有する。段部７１１は、ＧＮＤ板５０の位置決めをする。段部５３は、ＧＮＤ板５０がブラケット７０に差し込まれる場合に段部７１１で停止する。

【0054】

また、図６（ａ）に示すように、ブラケット本体７１は、フレーム部７１０の＋ｘ方向側かつ＋ｙ方向側の端部にフック部７１２を有する。フック部７１２は、ＧＮＤ板５０の端部である切込部５４を引っ掛け、ＧＮＤ板５０の一部を段部７１１との間で挟み込むスナップフィットである。図７（ｂ）に示すように、フック部７１２は、板ばね部７１２ａと、係止爪７１２ｂと、を有する。板ばね部７１２ａは、リブ７１２ａ１を有する。板ばね部７１２ａは、フレーム部７１０の＋ｙ方向かつ＋ｘ方向の端部の１か所に接続され、＋ｙ方向に延在し、ｚ軸方向に変位する弾性を有する板ばねである。より詳細には、図７（ｃ）に示すように、板ばね部７１２ａは、フレーム部７１０との接続部分から＋ｙ方向に延在し、途中から＋ｙ方向かつ＋ｚ方向に延在し、再度＋ｙ方向に延在し、先端で係止爪７１２ｂに接続されている。このように、板ばね部７１２ａ（フック部７１２）は、途中で上方（＋ｚ方向）に一段折れ曲がっている。

【0055】

リブ７１２ａ１は、板ばね部７１２ａの＋ｙ方向の先端部分のｘ軸方向の中央の位置に設けられ、ｙ軸方向に延在し、＋ｙ方向に行くにつれて＋ｚ方向の高さが高くなるように傾斜をつけて突出している。係止爪７１２ｂは、ＧＮＤ板５０の切込部５４を引っ掛けて係止し＋ｚ方向に突出する爪である。

【0056】

フック部７１２は、ブラケット７０に挿入したＧＮＤ板５０が外れない様にロックする機能を有する。フック部７１２は、フレーム部７１０の片側（＋ｙ方向側）の１か所の端部に１つのみ設けられている。従来の車載アンテナ装置の樹脂ブラケットは、２か所に設けられていた。このため、トップカバー、アンテナ及び基板が接続されたＧＮＤ板アンテナを作業者が樹脂ブラケットから取り外すことは難しかった。

【0057】

これに対し、本実施の形態のアンテナ装置１００では、トップカバー１０、アンテナＡ１、基板４０及びコネクタケーブル６０が接続されたＧＮＤ板５０をブラケット７０から取り外す場合に、ＧＮＤ板５０は、フック部７１２により１か所で固定されているのみとなる。このため、作業者は、フック部７１２の固定を外すことにより、ＧＮＤ板５０を片手で容易にブラケット７０から取り外すことができる。

【0058】

また、リブ７１２ａ１により、板ばね部７１２ａの先端部分の剛性を高め、アンテナ装置１００の車載時に、フック部７１２の微振動を防ぎ、ブラケット７０がＧＮＤ板５０と干渉することによる異音を防止できる。

【0059】

また、図６（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、ブラケット本体７１は、フック部７１２の直下（－ｚ方向側）に、ガイド部７１４を有する。ガイド部７１４は、ガイド本体部７１４ａと、凹部７１４ｂと、を有する。ガイド本体部７１４ａは、ｘｙ平面上に略矩形環状に形成されている。凹部７１４ｂは、ガイド本体部７１４ａの＋ｙ方向の先端に設けられ、－ｚ方向側に変位したフック部７１２の係止爪７１２ｂが案内され停止される凹部である。

【0060】

ガイド部７１４により、フック部７１２が－ｚ側に変位し過ぎないように制限することができ、フック部７１２の過折り曲げによる破損を防止できる。また、フック部７１２の板ばね部７１２ａが、＋ｚ方向側に一段折り曲げられていることにより、フック部７１２がフレーム部７１０の下面より下方（－ｚ方向）に飛び出ない位置に設けることができる。例えば、ガイド部７１４は、フレーム部７１０に対して、フック部７１２の接続部とｚ軸方向に略同じ高さの位置に接続される。このため、ブラケット７０（、アンテナ装置１００）を省スペース化できる。

【0061】

また、図６（ａ）、図１１及び図１２に示すように、トップカバー１０に覆われ、テレマティクスアンテナ部２０、ＧＮＳＳアンテナ部３０が実装され、コネクタケーブル６０が取り付けられた基板４０に取り付けられたＧＮＤ板５０は、ブラケット７０の＋ｙ方向側から－ｙ方向側のブラケット７０へスライドされて差し込まれる。

【0062】

従来のトップカバー、テレマティクスアンテナ、基板、ＧＮＤ板及び樹脂ブラケットを備える車載アンテナ装置では、ＧＮＤ板及び樹脂ブラケットに位置決め機構がないため、ＧＮＤ板を樹脂ブラケットに全体的に差し込む構成となり、樹脂ブラケットがＧＮＤ板を全体的に覆う構成となる。このため、樹脂ブラケットが大きくなり、車載アンテナ装置の材料コストが高くなり重量も大きくなる。

【0063】

これに対し、図１２に示すように、アンテナ装置１００では、ブラケット７０へのＧＮＤ板５０の差し込みにおいて、ＧＮＤ板５０の段部５３がブラケット７０の段部７１１により停止され、ブラケット７０に対するＧＮＤ板５０の位置決めがなされ、フック部７１２によりＧＮＤ板５０の＋ｙ側の辺の切込部５４が引掛けられる。ＧＮＤ板５０は、段部７１１及びフック部７１２に挟まれることにより、ブラケット７０に固定される。このため、図１１に示すように、ＧＮＤ板５０をブラケット７０の全体に差し込まないので、ブラケット７０を比較的小さくできる（例えば、ブラケット７０は、ＧＮＤ板をブラケットの全体に差し込む従来の構成のブラケットに比べて約２０％小さい）。

【0064】

また、図１３に示すように、組立後のアンテナ装置１００では、ブラケット７０のフレーム部７１０及びＧＮＤ板支持部７１３により形成されるクリアランスＣ１において、ＧＮＤ板５０の凹部５２がフレーム部７１０から逃げている（接触しない）構造とした。アンテナ装置１００の車載時に、クリアランスＣ１により、振動によるフレーム部７１０と凹部５２との干渉、異音を防止できる。

【0065】

ここで、クリアランスＣ１におけるフレーム部７１０の上面と凹部５２の下面との隙間のｚ軸方向の長さを長さＬ１とする。干渉、異音を防止する観点からは、クリアランスＣ１を大きくし長さＬ１が長い方がよい。しかし、アンテナ装置１００の十分な強度及び省スペース化のためのレイアウトにより、クリアランスＣ１を必要以上に大きくできない。このため、アンテナ装置１００の衝撃試験及び振動試験に耐えうる最低限のクリアランスＣ１の大きさとし、長さＬ１を例えば１ｍｍにとっている。この長さＬ１によれば、振動によるフレーム部７１０と凹部５２との干渉、異音を防止できるとともに、アンテナ装置１００の十分な強度及び省スペース化を実現できる。

【0066】

ここで、アンテナ装置１００の組立工程を簡単に説明する。まず、作業者は、トップカバー１０の下面内側の既定位置へテレマティクスアンテナ部２０をリードしながら圧入して固定する。そして、作業者は、ＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された基板４０を、テレマティクスアンテナ部２０が固定されたトップカバー１０に組み込む。より具体的には、作業者は、トップカバー１０に固定されたテレマティクスアンテナ部２０の一部を、基板４０の差込孔に差し込んで固定し、当該差込孔の近傍のテレマティクスアンテナ部２０の部分と基板４０の導電体パターンの端子とをはんだ付けして、テレマティクスアンテナ部２０と基板４０とを電気的に接続する。

【0067】

そして、作業者は、コネクタケーブル６０のコネクタ６２をコネクタ固定機構部５１に取り付け、ケーブル６１をトップカバー１０のケーブル固定ガイド部１３に圧入して固定し、ケーブル６１の３本の同軸ケーブルの先端の内部導体６１１、外部導体６１２をそれぞれ基板４０の給電側、接地側の導電体パターンの端子にはんだ付けする。そして、作業者は、雄螺子Ｓ２の螺合により、ＧＮＤ板５０を基板４０に電気的に接続して固定する。そして、作業者は、コネクタ６２をコネクタ固定機構部５１に接続し、ケーブル６１及びケーブル固定部５５（平面部５５１）をケーブルバンド６３により結束して仮止めして、続いて治具を用いてケーブルバンド６３を締めてＧＮＤ板５０へのコネクタケーブル６０の本留めを行う。そして、作業者は、ＧＮＤ板５０をブラケット７０に差し込み、段部５３が段部７１１に接して停止される位置にＧＮＤ板５０を位置決めして、フック部７１２をＧＮＤ板５０の切込部５４に引っ掛けて、ＧＮＤ板５０をブラケット７０に固定し、アンテナ装置１００の組立を完了する。

【0068】

以上、本実施の形態によれば、アンテナ装置１００は、電波を送受信するテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０と、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０が実装される基板４０と、接地されたＧＮＤ板５０と、基板４０を介してテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０に接続されるコネクタ６２と、を備える。ＧＮＤ板５０は、コネクタ６２が取り付けられるコネクタ固定機構部５１を有する。コネクタ６２がコネクタ固定機構部５１に取り付けられた状態のＧＮＤ板５０の平面形状は、スクエア形状である。

【0069】

このため、コネクタ６２の接続を含めてＧＮＤ板５０がスクエア形状であるため、アンテナ装置１００のアンテナＡ１（テレマティクスアンテナ部２０、ＧＮＳＳアンテナ部３０）のアンテナ特性を安定化できる。

【0070】

また、基板４０は、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された第１の面としての上面の逆側の第２の面としての下面に、ＬＮＡ４１及び金属ケース４２が実装される。ＧＮＤ板５０は、下面側に、ＬＮＡ４１及び金属ケース４２を収容する凹部５２を有する。このため、ＬＮＡ４１及び金属ケース４２を凹部５２に収容するので、基板４０をＧＮＤ板５０にベタ付けでき、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０の配置体積を大きくでき、アンテナ装置１００のアンテナ特性を向上できる。

【0071】

また、アンテナ装置１００は、ＧＮＤ板５０が差し込まれて固定されるブラケット７０を備える。ブラケット７０は、ＧＮＤ板５０の位置決めをする段部７１１を有する。ＧＮＤ板５０は、ブラケット７０に差し込まれる場合に段部７１１で停止する段部５３を有する。このため、ブラケット７０を比較的小さくでき、アンテナ装置１００の材料コスト、大きさ及び重量を低減できる。

【0072】

また、ブラケット７０は、ＧＮＤ板５０の端部を引っ掛け、ＧＮＤ板５０の一部を段部７１１との間で挟み込むフック部７１２を有する。このため、段部７１１及びフック部７１２に挟まれることにより、ＧＮＤ板５０をブラケット７０にしっかりと固定できる。

【0073】

また、アンテナ装置１００のアンテナＡ１は、２種類のテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０を有する。このため、２種類のテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０のアンテナ特性を安定化できる。

【0074】

また、アンテナ装置１００は、電波を送受信するアンテナＡ１（テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０）と、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０が実装される基板４０と、テレマティクスアンテナ部２０、ＧＮＳＳアンテナ部３０及び基板４０を覆うトップカバー１０と、基板４０を介してテレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０に接続されるケーブル６１と、を備える。トップカバー１０は、ケーブル６１を基板４０の接続位置としての導電体パターンの端子に案内して固定するケーブル固定ガイド部１３を有する。ケーブル固定ガイド部１３に固定されたケーブル６１の導体としての内部導体６１１、外部導体６１２は、はんだ付けにより基板４０の給電側、接地側の導電体パターンに電気的に接続されている。このため、アンテナ装置１００の製造時にケーブル６１固定用の治具が不要となり、アンテナ装置１００の製造の作業を簡単にすることができ、アンテナ装置１００の製造コストを低減できる。

【0075】

また、アンテナＡ１は、トップカバー１０に固定されるアンテナ部としてのテレマティクスアンテナ部２０を含む。トップカバー１０のトップカバー本体１１は、圧入されたテレマティクスアンテナ部２０を固定する圧入形状部１１１を有する。このため、トップカバー１０へのテレマティクスアンテナ部２０の圧入により、アンテナ装置１００の異音を防止でき、アンテナ装置１００のコストを低減できる。

【0076】

（変形例）
図１４及び図１５を参照して、上記実施の形態の変形例を説明する。図１４は、変形例のアンテナ装置１００Ａを示す上面図である。図１５は、変形例のアンテナ装置１００Ｂを示す上面図である。

【0077】

上記実施の形態のアンテナ装置１００は、テレマティクスアンテナ部２０及びＧＮＳＳアンテナ部３０を備える構成であったが、本変形例では、テレマティクスアンテナ部２０又はＧＮＳＳアンテナ部３０を備えるアンテナ装置を説明する。

【0078】

図１４に示すように、第１の変形例としてのアンテナ装置１００Ａは、トップカバー１０Ａと、テレマティクスアンテナ部２０、基板（図１４では図示略）と、ＧＮＤ板５０と、コネクタケーブル６０Ａと、ブラケット７０と、を備える。

【0079】

図１４のアンテナ装置１００Ａにおいて、上記実施の形態と同様の部分には同じ符号を付してその説明を省略するものとし、後述する図１５のアンテナ装置１００Ｂでも同様であるものとする。

【0080】

トップカバー１０Ａは、上記実施の形態のトップカバー１０と同様であるが、１本のケーブル６１Ａ用のケーブル固定ガイド部を有する。アンテナ装置１００Ａの基板は、上記実施の形態の基板４０と同様であるが、テレマティクスアンテナ部２０用の回路素子及び導電体パターンが実装される。コネクタケーブル６０Ａは、ケーブル６１Ａ及びコネクタ６２Ａを有し、ケーブルバンド６３を有してもよい。ケーブル６１Ａは、テレマティクスアンテナ部２０用の１本の同軸ケーブルである。コネクタ６２Ａは、ケーブル６１Ａに接続され、テレマティクスアンテナ部２０用のコネクタである。アンテナ装置１００Ａは、コネクタ６２Ａにプラグが接続されたケーブルを介して、車両に搭載されるＴＣＵのみに接続される。

【0081】

アンテナ装置１００Ａによれば、上記実施の形態のアンテナ装置１００と同様の効果を奏するとともに、テレマティクスの通信を行うことができる。

【0082】

図１５に示すように、第２の変形例としてのアンテナ装置１００Ｂは、トップカバー１０Ｂと、ＧＮＳＳアンテナ部３０、基板（図１５では図示略）と、ＧＮＤ板５０と、コネクタケーブル６０Ｂと、ブラケット７０と、を備える。

【0083】

トップカバー１０Ｂは、上記実施の形態のトップカバー１０と同様であるが、テレマティクスアンテナ部２０が圧入されず、ＧＮＳＳアンテナ部３０が実装された基板に対応する大きさであり、１本のケーブル６１Ｂ用のケーブル固定ガイド部を有する。アンテナ装置１００Ｂの基板は、上記実施の形態の基板４０と同様であるが、ＧＮＳＳアンテナ部３０用の回路素子及び導電体パターンが実装され、基板４０に比べて平面の面積が小さい。コネクタケーブル６０Ｂは、ケーブル６１Ｂ及びコネクタ６２Ｂを有し、ケーブルバンド６３を有してもよい。ケーブル６１Ｂは、ＧＮＳＳアンテナ部３０用の１本の同軸ケーブルである。コネクタ６２Ｂは、ケーブル６１Ｂに接続され、ＧＮＳＳアンテナ部３０用のコネクタである。アンテナ装置１００Ｂは、コネクタ６２Ｂにプラグが接続されたケーブルを介して、車両に搭載されるカーナビのみに接続されるものとする。

【0084】

アンテナ装置１００Ｂによれば、上記実施の形態のアンテナ装置１００と同様の効果（トップカバーへのアンテナ部の圧入の構成における効果を除く）を奏するとともに、ＧＮＳＳの通信を行うことができる。

【0085】

なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係るアンテナ装置の一例であり、これに限定されるものではない。

【0086】

その他、上記実施の形態及び変形例におけるアンテナ装置の細部構成及び詳細動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0087】

１００，１００Ａ，１００Ｂ アンテナ装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ トップカバー
１１ トップカバー本体
１１１ 圧入形状部
１２ ラベル
１３ ケーブル固定ガイド部
Ａ１ アンテナ
２０ テレマティクスアンテナ部
３０ ＧＮＳＳアンテナ部
Ｄ１ 両面テープ
４０ 基板
４１ ＬＮＡ
４２ 金属ケース
５０ ＧＮＤ板
５０１ 平面部
５１ コネクタ固定機構部
５２ 凹部
５３ 段部
５４ 切込部
５５ ケーブル固定部
５５１ 平面部
５５２ 孔部
５５３ 切欠部
Ｃ１ クリアランス
６０，６０Ａ，６０Ｂ コネクタケーブル
６１，６１Ａ，６１Ｂ ケーブル
６２，６２Ａ，６２Ｂ コネクタ
６３ ケーブルバンド
７０ ブラケット
７１ ブラケット本体
７１０ フレーム部
７１０ａ リブ
７１１ 段部
７１２ フック部
７１２ａ 板ばね部
７１２ａ１ リブ
７１２ｂ 係止爪
７１３ ＧＮＤ板支持部
７１４ ガイド部
７１４ａ ガイド本体部
７１４ｂ 凹部
７２ 取付部
７２１，７２２ 孔部
２００ インストルメントパネル
２１０ 取付ボス
２１１ 突起部
Ｓ１，Ｓ２ 雄螺子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】