特許 7544532 車載用アンテナ装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】車載用アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20240827BHJP

   H01Q 9/36 20060101ALI20240827BHJP

   H01Q 1/42 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/22 B

H01Q9/36

H01Q1/42

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020142620

(22)【出願日】2020-08-26

(65)【公開番号】P2022038234

(43)【公開日】2022-03-10

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006758

【氏名又は名称】株式会社ヨコオ

(74)【代理人】

【識別番号】100127306

【弁理士】

【氏名又は名称】野中 剛

(72)【発明者】

【氏名】荒田 穣

(72)【発明者】

【氏名】野田 雅史

(72)【発明者】

【氏名】郷 清二

【審査官】齊藤 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１７９９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２３９２３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１５５６００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１５６１３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１０７８３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／２２

Ｈ０１Ｑ ９／３６

Ｈ０１Ｑ １／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インナーケースと、
前記インナーケースに固定される容量装荷素子と、
を備え、
前記容量装荷素子は、
前記インナーケースの所定位置に当接する端部と、
前記インナーケースへの固定用の締結面と、
を有し、
前記締結面は、前記インナーケースに対して傾斜しており、
前記締結面は、前記インナーケースへの固定時に、前記所定位置に対して前記端部を押し付ける方向に傾斜している、
車載用アンテナ装置。

【請求項2】

インナーケースと、
前記インナーケースに固定される容量装荷素子と、
を備え、
前記容量装荷素子は、
前記インナーケースの所定位置に当接する端部と、
前記インナーケースへの固定用の締結面と、
を有し、
前記締結面は、前記インナーケースに対して傾斜しており、
前記容量装荷素子は、金属製であり、
前記容量装荷素子は、前記インナーケースへの固定時に、弾性によって前記所定位置に対して前記端部を押し付ける、
車載用アンテナ装置。

【請求項3】

前記容量装荷素子は、ミアンダ構造部を有し、
前記締結面は、前記ミアンダ構造部のミアンダ末端部にあり、
前記端部は、前記ミアンダ構造部のミアンダ中間部にある、
請求項１又は２に記載の車載用アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載用アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車体外装板に取り付けられる車載用アンテナ装置として、車体外装板に固定されるアンテナベースと、アウターケースとの間に画成される内部空間に、アンテナ等を収容する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

特許文献１の車載用アンテナ装置では、トップ部３１が容量装荷素子に相当する。容量装荷素子は、薄い金属板（例えば、錫メッキ鋼板や、ステンレス鋼板等）が所定形状に加工して作られるいわゆる板金部品であり、容易に変形する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－０２１８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

容量装荷素子の固定は、例えばネジが使用される。車載用アンテナ装置内には、他のアンテナなどの多くの部品が収容される。そのため、ネジで固定可能な箇所には限りがある。また、ネジが増えれば、それだけ部品コストや製作の手間が増える。従って、できる限りネジで固定する箇所は少なくしたい。

【0006】

一方、インナーケースの外表面に容量装荷素子を固定する場合がある。しかし、容量装荷素子は変形し易い板金部品であるため、インナーケースへの固定箇所から離れた容量装荷素子の端部が、インナーケースから浮いてしまう場合が起こり得た。インナーケースからの浮きが発生するとアンテナ性能に影響が生じる可能性がある。

【0007】

本発明の目的の一例は、インナーケースに対して固定された容量装荷素子の端部が浮くことを抑制できる車載用アンテナ装置の技術、を提供すること、である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の態様は、インナーケースと、前記インナーケースに固定される容量装荷素子と、を備え、前記容量装荷素子は、前記インナーケースの所定位置に当接する端部と、前記インナーケースへの固定用の締結面と、を有し、前記締結面は、前記インナーケースに対して傾斜している、車載用アンテナ装置である。

【0009】

この態様によれば、容量装荷素子がインナーケースに固定されると、容量装荷素子の端部がインナーケースに押しつけられることになる。よって、端部の浮きを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】車載用アンテナ装置の構成例を示すアウターケースを除く分解斜視図。

【図2】インナーケース及び左方容量装荷素子を選択して描いた分解斜視図。

【図3】インナーケースの上部及び左方容量装荷素子を選択して描いた上面図。

【図4】インナーケースへ容量装荷素子を締結した状態の斜視図。

【図5】インナーケースへ容量装荷素子を締結した状態の上面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好適な実施形態の例を説明するが、本発明を適用可能な形態は以下の実施形態に限定されない。各図において共通する方向を示すための直交三軸を示す。直交三軸は、Ｚ軸正方向を上方向とする右手系である。車載用アンテナ装置にとっての前方（車体に取り付けたときに前方を向く側）がＸ軸正方向、左方がＹ軸正方向、上方がＺ軸正方向である。

【0012】

図１は、本実施形態の車載用アンテナ装置１０の構成例を示すアウターケースを除く分解斜視図である。車載用アンテナ装置１０は、アウターケースと、インナーケース１２と、容量装荷素子１４（左方容量装荷素子１４Ｌと右方容量装荷素子１４Ｒとで１つの容量装荷素子として機能する。）と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）アンテナ１６と、ＳＸＭ（SiriusXM）アンテナ１８と、第１基板２０ａと、第２基板２０ｂと、インナーパッド２２と、金属ベース２４と、シール２６と、仮留めホルダー２８と、ワッシャー３０とを有する。シール２６は、金属ベース２４と車体外装との間を封止する。仮留めホルダー２８は、金属ベース２４の取付凸部２５に装着される。ワッシャー３０は、金属ベース２４の取付凸部２５の端部にボルト３２でネジ止めされる。なお、アンテナの数や種類はこれに限らず適宜選択してよい。

【0013】

車載用アンテナ装置１０は、図示されていないアウターケースを、金属ベース２４に固定することで、アウターケースと金属ベース２４との間に内部空間が画成される。内部空間は、インナーケース１２と、容量装荷素子１４と、ＧＮＳＳアンテナ１６と、ＳＸＭアンテナ１８と、各種アンテナに関する増幅回路等を実装する第１基板２０ａ及び第２基板２０ｂと、を収容する。

【0014】

金属ベース２４の下面には取付凸部２５が下方へ向けて突設されている。仮留めホルダー２８は、弾性合成樹脂製の部品であって、取付凸部２５の突端に装着される。ワッシャー３０は、爪部３１を有し、取付凸部２５の突端に仮留めホルダー２８越しに装着されボルト３２でネジ止めされる。

【0015】

金属ベース２４は、車体外装に設けられた挿通孔に、取付凸部２５を挿通させるように取り付けられる。取り付け後、取付凸部２５は車内に突出し、仮留めホルダー２８が車内から係合して車載用アンテナ装置１０を仮留めする。ボルト３２を締め付けると、ワッシャー３０の爪部３１が、車体外装の挿通孔の周縁部を車内から当接し、金属ベース２４の下面との間で車体外装板を挟持し、車載用アンテナ装置１０を車体に固定する。

【0016】

図２は、インナーケース１２及び左方容量装荷素子１４Ｌを選択して描いた分解斜視図である。図３は、インナーケース１２の上部及び左方容量装荷素子１４Ｌを選択して描いた上面図である。

【0017】

インナーケース１２は、前後に長く、前方及び上方に向けて絞られた外形を有している。インナーケース１２は、上部左側面と上部右側面それぞれに、外形に沿った窪みを有する。この窪みが、容量装荷素子取付部４０である。

【0018】

インナーケース１２は、容量装荷素子取付部４０毎に、第１ネジ穴４２を有する第１座面４４と、第２ネジ穴４６を有する第２座面４８と、インナーケース１２の尾根に沿った頂部５０と、前方下端の前方係合孔５２と、後方下端の後方係合孔５４と、を有する。

【0019】

２つある第１座面４４のうち、左側は左方容量装荷素子１４Ｌの締結に使われ、右側は右方容量装荷素子１４Ｒの締結に使われる。左側の第１座面４４は、外向きの法線は、左方向を向いている。右側の第１座面４４の外向きの法線は、右方向を向いている。図３では、左方の第１座面４４を通る面Ｓ０を長破線で示している。

【0020】

第２座面４８は、外向きの法線が上方を向く面であって、インナーケース１２の尾根の後部に設けられている。２つある第２座面４８のうち、前側は左方容量装荷素子１４Ｌの締結に使用され、後側は右方容量装荷素子１４Ｒの締結に使用される。

【0021】

左方容量装荷素子１４Ｌは、薄い金属板を加工した板金部品であり、ミアンダ構造部を有する。左方容量装荷素子１４Ｌは、第１締結面６０と、ミアンダ構造部の前部分に相当する第１端部６２と、第２締結面６４と、ミアンダ構造部の後部分に相当する第２端部６６と、を有する。

【0022】

第１締結面６０は、左方容量装荷素子１４Ｌの中央上部の側面に設けられており、第１ネジ９１を挿通するための第１挿通孔６１を有する。第１締結面６０は、第１ネジ９１でインナーケース１２の第１座面４４に締結される。

【0023】

第１端部６２は、左方容量装荷素子１４Ｌにとっての前方半分を閉める前方主部である。第１端部６２は、第１締結面６０から前方へ延設され、インナーケース１２の前方所定位置に当接する部位である。第２ネジの第２挿通孔６５から第１端部６２までの距離は、第２挿通孔６５から第１ネジの第１挿通孔６１までの距離よりも遠い。

【0024】

第１端部６２は、上端にインナーケース１２側へ折りまげられた折曲部７０を有し、前方下端部に下方に向けて突出した前方係合突片７２を有する。そして、第１端部６２は、第１締結面６０から開始し、前後に折り返しながら下方へ向かって蛇行する。

【0025】

具体的には、第１端部６２は、第１締結面６０から前方へ直線状に延設が開始され、所定の前限界（容量装荷素子取付部４０の窪みの前端部）に達すると、下方に向けて曲がり後方へＵターンし、後方へ向けて直線状に延びる。そのまま、第１締結面６０の下方位置に到達すると、第１端部６２は、再度下方に向けて曲がり前方へＵターンして前方へ直線状に伸びる。再び前限界に達すると再々度下方に向けて曲がり後方へＵターンして、第１締結面６０の下方位置まで直線状に延びている。第１締結面６０は、ミアンダ構造のミアンダ末端部にあり、第１端部６２は、ミアンダ構造部のミアンダ中間部にある、と言える。

【0026】

第１端部６２の全体形状は、インナーケース１２の容量装荷素子取付部４０の前部の側面形状に合わせて、あたかも容量装荷素子取付部４０の前部に密着するカバーのように成形されている。

【0027】

第１締結面６０は、左方容量装荷素子１４Ｌをインナーケース１２へ締結するために、第１ネジ９１により第１ネジ穴４２へ締結した時に、所定位置（左方の容量装荷素子取付部４０）に対して第１端部６２を押し付ける方向に傾斜している。

【0028】

具体的には、仮に、左方容量装荷素子１４Ｌを、第１端部６２の形状をインナーケース１２の容量装荷素子取付部４０に、変形させず自然状態のまま合わせると仮定して設計する場合、第１締結面６０は、締結後にインナーケース１２の第１座面４４と面全体で接触するように平行に設定されることになる。この時の第１締結面６０が通る面を仮定面Ｓ１とする。

【0029】

図３では、第１座面４４を通る面Ｓ０及び仮定面Ｓ１をともに長破線で描いている。図３において、面Ｓ０と仮定面Ｓ１とは平行となる。本実施形態の第１締結面６０を通る面Ｓ２は、仮定面Ｓ１よりも第１端部６２が延設される側とは反対側がインナーケース１２へ接近するように傾いており、仮定面Ｓ１に対して傾斜角θだけ傾斜している。

【0030】

同じことを外向きの法線に着目して説明すると、第１座面４４を通る面Ｓ０の外向きの法線Ｎ０と仮定面Ｓ１の外向きの法線Ｎ１は、ともに真左を向いている。第１締結面６０の外向きの法線Ｎ２は、法線Ｎ０及び法線Ｎ１に対して、後方側（第１端部６２が延設される側とは反対側）へ傾斜角θだけ傾斜している。

【0031】

第２締結面６４は、左方容量装荷素子１４Ｌの後方上端部に設けられており、第２ネジ９２を挿通するための上下方向の第２挿通孔６５を有する。第２締結面６４は、第２ネジ９２でインナーケース１２の第２座面４８に締結される。

【0032】

第２端部６６は、左方容量装荷素子１４Ｌにとっての後半分を構成する後方主部であり、容量装荷素子取付部４０の後方の外面形状に沿った１枚の板状となるように成形されている。

【0033】

第２端部６６は、上端にインナーケース１２側へ折りまげられた折曲部７０を有し、後方下端部に下方に向けて突出した後方係合突片７４を有する。第２端部６６は、第２端部６６にとっての前方下端部にて、第１端部６２にとっての後方下側の末端部と接続し、第１端部６２から連なる一体のミアンダ構造部を形成している。

【0034】

右方容量装荷素子１４Ｒ（図１参照）は、第２締結面６４の位置が左方容量装荷素子１４Ｌのそれより後方位置に設けられている以外は、左方容量装荷素子１４Ｌと左右対称形である。左方容量装荷素子１４Ｌと右方容量装荷素子１４Ｒとは、一体に接続されており、１つの容量装荷素子として機能する。

【0035】

図４は、インナーケース１２へ容量装荷素子１４（１４Ｒ，１４Ｌ）を締結した状態の斜視図である。図５は、インナーケース１２へ容量装荷素子１４（１４Ｒ，１４Ｌ）を締結した状態の上面図である。

【0036】

左方容量装荷素子１４Ｌをインナーケース１２へ締結するには、作業者は、前方係合突片７２を前方係合孔５２へ差し込み、後方係合突片７４を後方係合孔５４へ差し込むようにしながら、左方容量装荷素子１４Ｌを左方の容量装荷素子取付部４０へ上方から被せる。上方から被せることで、折曲部７０が頂部５０と当接し、第１締結面６０は第１座面４４と対向する位置関係となり、第２締結面６４は第２座面４８と対向する位置関係となる。

【0037】

次に、作業者は、第１締結面６０の第１挿通孔６１に第１ネジ９１を挿通させて、第１ネジ９１を第１ネジ穴４２へ締め込む。次いで第２締結面６４の第２挿通孔６５に第２ネジ９２を挿通させて、第２ネジ９２を第２ネジ穴４６へ締め込んで、締結を完了させる。

【0038】

締結前の自然状態では、左方容量装荷素子１４Ｌが左方の容量装荷素子取付部４０に被せた状態にある。この自然状態では第１締結面６０は第１座面４４に対して傾斜角θだけ傾いている。第１ネジ９１による第１ネジ穴４２への締め込みが進行するにつれ、第１締結面６０が第１座面４４と徐々に接近してゆく。第１ネジ９１の頭部座面と第１座面４４とに挟まれた第１締結面６０は、徐々に第１座面４４と平行な状態に近づき、最終的には平行な状態で締結が完了となる。

【0039】

第１ネジ９１の締結過程に着目すると、第１締結面６０が徐々に第１座面４４と平行な状態に近づくということは、第１締結面６０を回転軸として上から見ると時計回転するように回転し、それに伴って左方容量装荷素子１４Ｌの第１端部６２が（図５の白色の太矢印の方向へ）弾性変形する。よって、第１端部６２には弾性変形の復元力としての押し付け力ＦＬが働くこととなる。つまり、左方容量装荷素子１４Ｌは、第１ネジ９１による第１ネジ穴４２への締結時に、弾性によって所定位置に対して第１端部６２を押し付ける状態となる。

【0040】

右方容量装荷素子１４Ｒも同様に、第１ネジ９１の締結時に押し付け力ＦＲが第１端部６２に働き、弾性によって所定位置に対して第１端部６２を押し付ける状態となる。

【0041】

本実施形態の第１端部６２は、容量装荷素子１４の押し付け力ＦＲ，ＦＬで常にインナーケース１２へ押しつけられた状態にある。そのため、第１締結面６０を第１座面４４に対して傾斜させていない構成に比べて、第１端部６２の浮きの発生が抑制される。特に第１端部６２の折曲部７０の前方の浮きの発生を一層抑制させる作用効果を奏する。

【0042】

以上、実施形態について説明したが、本開示の態様は上記形態に限定されるものではなく適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

【0043】

例えば、上記実施形態では、容量装荷素子取付部４０の第１端部６２のミアンダ構造部として、第１締結面６０から前方へ延設を開始し、前後に折り返しながら下方へ蛇行する例を示したが、これに限らない。第１端部６２のミアンダ構造部は、第１締結面６０から下方へ延設を開始し、上下に折り返しながら前方へ蛇行する、としてもよい。

【0044】

また、上記実施形態では、第２端部６６内では蛇行する形状を有しない例を示したが、第２端部６６も第１端部６２と同様に蛇行する形状を有する構造としてもよい。

【0045】

また、上記実施形態では、容量装荷素子１４がインナーケース１２の外面に取り付けられていたが、図示しないアウターケースに取り付けられていてもよいし、インナーケース１２の内面に取り付けられていてもよい。

【0046】

上述した実施形態およびその変形例を含め、本明細書の開示は、次のように概括することができる。

【0047】

本開示の態様は、インナーケースと、前記インナーケースに固定される容量装荷素子と、を備え、前記容量装荷素子は、前記インナーケースの所定位置に当接する端部と、前記インナーケースへの固定用の締結面と、を有し、前記締結面は、前記インナーケースに対して傾斜している、車載用アンテナ装置である。

【0048】

本開示の態様によれば、容量装荷素子がインナーケースに固定されると、容量装荷素子の端部がインナーケースに押しつけられることになる。よって、端部の浮きを抑制できる。

【0049】

前記締結面は、前記インナーケースへの固定時に、前記所定位置に対して前記端部を押し付ける方向に傾斜している。

【0050】

これにより、インナーケースに対して固定された容量装荷素子の端部の浮きをより抑制することができる。

【0051】

前記容量装荷素子は、金属製であり、前記容量装荷素子は、前記インナーケースへの固定時に、弾性によって前記所定位置に対して前記端部を押し付ける、としてもよい。

【0052】

前記容量装荷素子は、ミアンダ構造部を有し、前記締結面は、前記ミアンダ構造部のミアンダ末端部にあり、前記端部は、前記ミアンダ構造部のミアンダ中間部にある、としてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１０…車載用アンテナ装置
１２…インナーケース
１４…容量装荷素子
１４Ｌ…左方容量装荷素子
１４Ｒ…右方容量装荷素子
４０…容量装荷素子取付部
４２…第１ネジ穴
４４…第１座面
４６…第２ネジ穴
４８…第２座面
５０…頂部
５２…前方係合孔
５４…後方係合孔
６０…第１締結面
６１…第１挿通孔
６２…第１端部
６４…第２締結面
６５…第２挿通孔
６６…第２端部
９１…第１ネジ
９２…第２ネジ
Ｎ０…法線
Ｎ１…法線
Ｎ２…法線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】