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(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】2025-12-19
(45)【発行日】2026-01-05
(54)【発明の名称】アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
   H01Q 1/22 20060101AFI20251222BHJP
   H01Q 13/08 20060101ALI20251222BHJP
【FI】
H01Q1/22
H01Q13/08
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2021138873
(22)【出願日】2021-08-27
(65)【公開番号】P2023032627
(43)【公開日】2023-03-09
【審査請求日】2024-06-13
(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】110000176
【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 亮
(72)【発明者】
【氏名】中田 徳純
【審査官】川口 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-194137(JP,A)
【文献】特開平11-074716(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01Q 1/22
H01Q 13/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
収容空間を形成する外装体と、
前記収容空間に収容され、前記外装体に保持される基板と、
前記収容空間に収容され、前記基板上に配置されるパッチアンテナと、
前記外装体と前記パッチアンテナとの間に配置される弾性体と、
前記外装体に形成され、前記弾性体を前記パッチアンテナに押し当てる凸部と、
を備え、
前記パッチアンテナは、放射面を含む放射素子を有し、
前記凸部は、前記放射面に対して垂直に突出するアンテナ装置。
【請求項2】
前記凸部によって押し当てられた前記弾性体は、変形した状態で前記外装体と前記パッチアンテナとの間に配置される、
請求項1に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記弾性体の少なくとも一部は、前記外装体と前記パッチアンテナの側面との間に配置される、
請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記弾性体の少なくとも一部は、前記外装体と前記パッチアンテナのおもて面との間に配置される、
請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記パッチアンテナは、少なくとも一つの給電部を有し、
前記弾性体は、上面視において、前記少なくとも一つの給電部と非重複である、
請求項4に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記弾性体は、上面視において、前記パッチアンテナの前記おもて面と重複する、少なくとも2つの重複部を有する、
請求項4又は5に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記外装体は、前記パッチアンテナのおもて面側に位置するケースと、前記パッチアンテナのうら面側に位置するベースとを有し、
前記凸部は、前記ケースと前記弾性体との間に配置される、
請求項4から請求項6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記ケースは、上面視において、複数の前記凸部を有する、
請求項に記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記ケースは、第1ガイド部を有し、
前記弾性体は、前記第1ガイド部を導く第2ガイド部を有する、
請求項7又は8に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記弾性体は、上面視において、前記パッチアンテナの外周を環状に囲う、
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
前記パッチアンテナは、電気的に接続されるケーブルを有し、
前記弾性体は、前記ケーブルが挿通されるグロメットを有する、
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項12】
前記第1ガイド部は、前記ケースの側壁面から前記パッチアンテナ方向へ突出する板状の部材であり、
前記第2ガイド部は、弾性体に上下方向に形成された溝部である、
請求項9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】
特許文献1には、トップカバーとボトムカバーとからなる外装体に収容されたパッチアンテナを有するアンテナ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-063255号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、例えば、アンテナ装置が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナが外装体の内壁面に接触することでパッチアンテナが破損してしまうことがある。
【0005】
本発明の目的の一例は、アンテナ装置が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナの破損を抑制することである。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、収容空間を形成する外装体と、前記収容空間に収容され、前記外装体に保持される基板と、前記収容空間に収容され、前記基板上に配置されるパッチアンテナと、前記外装体と前記パッチアンテナとの間に配置される弾性体と、を備えるアンテナ装置である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様によれば、アンテナ装置が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナの破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】アンテナ装置10の斜視図である。
図2】アンテナ装置10の分解斜視図である。
図3】ケース12を取り外したアンテナ装置10の図であり、図3Aは、ケース12を取り外したアンテナ装置10の斜視図であり、図3Bは、ケース12を取り外したアンテナ装置10の上面図である。
図4】ケース12の下面図である。
図5】アンテナ装置10の押さえ部材12Bを示すための図であり、図5Aは、切断線を示すアンテナ装置10の斜視図であり、図5Bは、A-A線で切断したアンテナ装置10の断面図である。
図6】押さえ部材12Bの拡大図である。
図7】ケース12のみを移動させたアンテナ装置10の分解斜視図である。
図8】ケース12及び取付け部材30を移動させたアンテナ装置10の分解斜視図である。
図9】ケース12の断面を示したアンテナ装置10の部分断面斜視図である。
図10】アンテナ装置10の断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0010】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。
【0011】
==本実施形態のアンテナ装置10の概要==
まず、図1及び図2を参照しつつ、アンテナ装置10の構成の概要を説明する。
【0012】
図1は、アンテナ装置10の斜視図である。図2は、アンテナ装置10の分解斜視図である。
【0013】
図1及び図2に示されるように、アンテナ装置10を設置する面に平行な方向を、X方向及びY方向とし、アンテナ装置10に接続される同軸ケーブル16の方向をX方向とし、X方向と垂直な方向をY方向とする。また、アンテナ装置10を設置する面に垂直な方向をZ方向とする。なお、X方向を「前後方向」と、Y方向を「左右方向」と、Z方向を「上下方向」と呼ぶことがある。また、図1及び図2に示されるように、矢印が向く方向を、それぞれ+X方向(前方向)、+Y方向(右方向)、+Z方向(上方向)とする。
【0014】
アンテナ装置10は、パッチアンテナ15と、パッチアンテナ15が配置される基板14を含む装置である。
【0015】
また、本実施形態では、アンテナ装置10は、不図示の車両で使用される車載用アンテナ装置である。車載用アンテナ装置であるアンテナ装置10は、車両のルーフやインストルメントパネル内部に設置される。但し、アンテナ装置10は、ルーフやインストルメントパネル内部以外の車両の部位に設置されても良い。また、アンテナ装置10は、車載用以外のアンテナ装置であっても良く、例えば、建機、農機、ロボット、ドローンのような車載用以外の移動体に設置されるアンテナ装置(移動体用アンテナ装置)であっても良い。
【0016】
アンテナ装置10は、図2及び後述する図5Bに示されるように、ベース11と、ケース12と、基板14と、シールドカバー18と、パッチアンテナ15と、弾性体20とを有する。
【0017】
ベース11は、アンテナ装置10の底面を構成する部材である。本実施形態では、ベース11は、絶縁性の樹脂により形成されている。但し、ベース11は、金属等、絶縁性の樹脂以外の材料により形成されても良い。また、ベース11は、絶縁性の樹脂の部分と、金属の部分とで構成されても良い。なお、ベース11は、図2に示されるように、複数のネジ17によりケース12に固定されている。但し、ベース11は、ネジにより固定される場合に限られず、スナップフィット、溶着、接着などでケース12に固定されても良い。
【0018】
なお、ベース11は、金属等で形成されることで、又は、金属プレート等を有することで、アンテナのグランドとして機能しても良い。
【0019】
また、ベース11は、アンテナ装置10の底面を構成する部材として、部材を自由に組み合わせることができる。
【0020】
ケース12は、アンテナ装置10の上面を構成する部材である。本実施形態では、ケース12は、絶縁性の樹脂により形成されている。但し、ケース12は、絶縁性の樹脂以外の電波を透過する材料により形成されても良い。また、ケース12は、絶縁性の樹脂の部分と、電波を透過する他の材料の部分とで構成されても良く、部材を自由に組み合わせても良い。なお、ケース12は、図2に示されるように、複数のネジ17によりベース11に固定されている。但し、ケース12は、ネジにより固定される場合に限られず、スナップフィット、溶着、接着などでベース11に固定されても良い。
【0021】
本実施形態では、ベース11とケース12とが、少なくとも基板14とパッチアンテナ15とを収容する。言い換えれば、ベース11とケース12とが、基板14とパッチアンテナ15とを収容する収容空間13を形成する。さらに言い換えれば、ベース11とケース12とは、基板14とパッチアンテナ15とを覆う部材である。したがって、以下では、ベース11とケース12とを合わせて「外装体」と呼ぶことがある。また、ベース11とケース12とのいずれか一方を「外装体」と呼ぶこともある。
【0022】
上述したように、アンテナ装置10の底面側のベース11と、アンテナ装置10の上面側のケース12とにより、外装体が構成される。但し、外装体の構成の態様としてはこれに限られない。例えば、アンテナ装置10の左側面側の部材と、アンテナ装置10の右側面側の部材との2つの部材により、外装体が構成されても良い。また、アンテナ装置10が一般的なシャークフィンアンテナである場合、ベース11と、ケース12とは、シャークフィンアンテナの筐体であっても良い。すなわち、本実施形態における「ベース」と「ケース」との名称は、外装体における構成の態様から付された便宜的な名称である。
【0023】
基板14は、パッチアンテナ15が配置される回路基板である。本実施形態では、基板14は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の材料で形成されている。但し、基板14は、フェノール樹脂等、ガラスエポキシ樹脂以外の材料で形成されても良い。また、本実施形態では、板状に形成されている。但し、基板14の全てが板状に形成されている必要はなく、基板14が板状以外で形成されている部分を有していても良い。
【0024】
以下では、基板14の+Z方向側の面を「おもて面」とし、基板14の-Z方向側の面を「うら面」とする。また、+Z方向側を「おもて面側」と、-Z方向側を「うら面側」と呼ぶことがある。
【0025】
基板14のおもて面及びうら面には、不図示の導電性のパターンが形成されている。基板14のおもて面には、パッチアンテナ15の地導体板(地導体膜)、及び不図示の回路のグランドとして機能する導電性のパターンが形成されている。基板14のうら面には、アンプ基板(不図示)からの同軸ケーブル16の信号線が接続される導電性のパターンが形成されている。但し、基板14に形成される導電性のパターンは、これらに限られない。
【0026】
シールドカバー18は、基板14のうら面に配置されたアンプ基板を電気的にシールドする、金属で形成された部材である。シールドカバー18は、図2では不図示であるが、後述する図5Bに示されるように、基板14のうら面に取り付けられている。
【0027】
本実施形態では、パッチアンテナ15は、例えば、全球測位衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の電波に対応する平面アンテナであり、例えば、GNSS用の1.5GHz帯の電波に対応する。なお、パッチアンテナ15が対応する通信規格及び周波数帯は、上述のものに限定するものではなく、他の通信規格及び周波数帯であっても良い。
【0028】
また、パッチアンテナ15は、広帯域化、高利得化のためにL1バンド、L2バンド、L5バンド等の複数の周波数帯の電波に対応しても良く、所望の周波数帯の電波を送信及び受信のうち少なくとも何れかを行う。
【0029】
なお、パッチアンテナ15は、例えば、GNSSの電波に対応する以外に、SXM(Sirius XM)の電波に対応するアンテナであっても良いし、車車間通信(V2X:Vehicle-to-Everything)の電波に対応するアンテナであっても良い。
【0030】
パッチアンテナ15は、図2に示されるように、放射素子15Aと、誘電体15Bとを有する。
【0031】
放射素子15Aは、所望の周波数帯の信号(電波)を受信及び送信の少なくとも一方が可能な素子であり、本実施形態では、図2に示されるように、誘電体15Bのおもて面の面積より小さい、導電性の略四辺形の部材である。ここで、「略四辺形」とは、例えば、正方形や長方形を含む、4つの辺からなる形状をいい、例えば、少なくとも一部の角が辺に対して斜めに切り欠かれていても良い。また、「略四辺形」の形状では、辺の一部に切り込み(凹部)や出っ張り(凸部)が設けられていても良い。なお、放射素子15Aは、略四辺形に限られず、例えば円形や楕円形であっても良い。つまり、放射素子15Aは、所望の周波数帯の信号(電波)を受信及び送信の少なくとも一方が可能な形状であれば良い。
【0032】
放射素子15Aは、図2に示されるように、誘電体15Bのおもて面に設けられている。また、放射素子15Aの放射面の法線方向は、+Z方向である。
【0033】
また、放射素子15Aは、図2に示されるように、給電点15Cを有する。給電点15Cは、図2に示される同軸ケーブル16の給電線が放射素子15Aに電気的に接続される点である。本実施形態では、給電点15Cが4つ設けられる構成、すなわち、4給電方式が採用されている。但し、放射素子15Aは、例えば、所望の偏波を有する電波を送信及び受信の少なくとも一方が可能となるよう、2給電方式や、1給電方式が採用されても良い。また、円偏波に限定されず、直線偏波に対応しても良い。
【0034】
誘電体15Bは、セラミック等の誘電体材料で形成されている、略四辺形の板状の部材である。但し、誘電体15Bは、略四辺形に限られず、例えば円形や楕円形であっても良い。
【0035】
誘電体15Bのおもて面及びうら面は、図2に示されるように、X方向及びY方向に対して平行であり、誘電体15Bのおもて面が+Z方向に向けられ、誘電体15Bのうら面が-Z方向に向けられている。誘電体15Bのうら面には、地導体板(地導体膜)として機能する導電性のパターンが形成されている。誘電体15Bのうら面は、例えば接着剤、両面テープ、半田等(不図示)により、基板14に取り付けられる。これにより、パッチアンテナ15は、基板14に配置されることになる。
【0036】
弾性体20は、アンテナ装置10を構成する部材間に配置される緩衝材である。また、弾性体20は、アンテナ装置10の収容空間13の防水性を確保するための部材でもある。本実施形態では、弾性体20は、パッチアンテナ15と外装体(ベース11又はケース12)との間に配置される。また、本実施形態では、弾性体20は、基板14と外装体(ベース11又はケース12)との間に配置される。
【0037】
==パッチアンテナ15の詳細==
本実施形態のアンテナ装置10のパッチアンテナ15は、広帯域化、高利得化のためにL1バンド、L2バンド、L5バンド等の複数の周波数帯の電波のうち少なくとも2つの周波数帯の電波に対応している。複数の周波数帯の電波に対応させる場合や比較的低い周波数帯の電波に対応させる場合、パッチアンテナ15が大型化することがある。そして、パッチアンテナ15が大型化することにより、パッチアンテナ15にかかる重力が増加し、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15が外装体(ここでは、例えば、ケース12)の内壁面に接触し、パッチアンテナ15が破損してしまうことがある。
【0038】
なお、単一の周波数帯の電波に対応するパッチアンテナ15であっても、パッチアンテナ15の構成部材(例えば、誘電体15B)の材料が変更されたり、比較的低い周波数帯の電波に対応させるためにパッチアンテナを大型化したりすることにより、パッチアンテナ15にかかる重力が増加することがある。このような場合、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15が外装体の内壁面に接触し、パッチアンテナ15が破損してしまうことがある。
【0039】
また、ここでは、パッチアンテナ15にかかる重力の増加を例に説明したが、これに限られない。例えば、基板14の厚みを小さくすることで基板の変形量(例えば、撓みの変化量)が大きくなることや、アンテナ装置10が受ける衝撃や振動が増すこと等によっても、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、同様に、パッチアンテナ15が外装体の内壁面に接触し、パッチアンテナ15が破損してしまうことがある。本実施形態のアンテナ装置10は、上述したように、車両、建機、農機、ロボット、ドローンのような移動体に設置されるので、アンテナ装置10が受ける衝撃や振動による影響を特に考慮する必要がある。
【0040】
そこで、本実施形態では、弾性体20が、図2図3Bに示されるように、外装体とパッチアンテナ15との間に配置されることにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、弾性体20が緩衝材となることで、パッチアンテナ15の破損を抑制することができる。
【0041】
==弾性体20の詳細==
以下では、本実施形態のアンテナ装置10の特徴である弾性体20の詳細について説明する。
【0042】
図3A及び図3Bは、ケース12を取り外したアンテナ装置10の図である。このうち、図3Aは、ケース12を取り外したアンテナ装置10の斜視図を示し、図3Bは、ケース12を取り外したアンテナ装置10の上面図を示している。
【0043】
本実施形態では、弾性体20は、図3A及び図3Bに示されるように、パッチアンテナ15の側部及び上部を覆うように設けられている。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15がケース12の内壁面に接触し、破損してしまうことを抑制することができる。
【0044】
但し、弾性体20は、パッチアンテナ15の側部及び上部のいずれか一方のみを覆うように設けられても良い。例えば、アンテナ装置10のXY平面に水平な方向の振動によるパッチアンテナ15の破損を特に抑制したいような場合、弾性体20がパッチアンテナ15の側部のみを覆うように設けられても良い。これによっても、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15がケース12の内壁面に接触し、破損してしまうことを抑制することができる。
【0045】
本実施形態では、弾性体20は、図3A及び図3Bに示されるように、特に、パッチアンテナ15の上部を覆うように設けられている。すなわち、本実施形態では、弾性体20の少なくとも一部は、外装体(ここでは、例えば、ケース12)とパッチアンテナ15のおもて面との間に配置される。言い換えれば、弾性体20は、図3Bに示される上面視において、パッチアンテナ15のおもて面と重複する重複部を有する。これにより、パッチアンテナ15のうち、破損による影響が特に大きい放射素子15Aが、ケース12の内壁面に接触し、破損してしまうことを抑制することができる。
【0046】
本実施形態の弾性体20は、図3Bに示される上面視において、パッチアンテナ15の給電点15Cと非重複となるように設けられている。これにより、弾性体20によるパッチアンテナ15の放射への影響を抑制することができる。但し、パッチアンテナ15の放射への影響を許容できる場合、弾性体20は、給電点15Cと重複するように設けられても良い。この場合、弾性体20は、4つある給電点15Cのうち、全ての給電点15Cと重複しても良いし、一部の給電点15Cと重複しても良い。
【0047】
上述したように、本実施形態では、弾性体20は、パッチアンテナ15のおもて面と重複する重複部を有する。ここで、弾性体20は、少なくとも2つの重複部を有するように設けられる。具体的には、弾性体20は、図3Bに示されるように、4つの重複部を有するように設けられる。そして、弾性体20の4つの重複部は、図3Bに示される上面視において、パッチアンテナ15の中心に対して対称となるように位置している。
【0048】
ここで、パッチアンテナ15の上面視における「中心」とは、パッチアンテナ15の上面視における外縁形状における中心点、つまり幾何中心をいう。また、パッチアンテナ15の中心に対して「対称」とは、パッチアンテナ15の中心周りに所定角度回転すると、重複部同士の位置が一致する、点対称を含む回転対称をいう。
【0049】
弾性体20の4つの重複部が、図3Bに示される上面視において、パッチアンテナ15の中心に対して対称となるように位置することにより、弾性体20が、パッチアンテナ15への衝撃や振動を均等に受けることができる。但し、弾性体20の4つの重複部は、図3Bに示される上面視において、パッチアンテナ15の中心に対して対称となるように位置していなくても良い。また、弾性体20は、4つの重複部ではなく、少なくとも1つの重複部を有するように設けられても良い。
【0050】
本実施形態では、パッチアンテナ15は、図3Bに示される上面視において、略四辺形に形成されており、弾性体20の4つの重複部が、パッチアンテナ15の四隅を覆うように設けられている。しかし、弾性体20の重複部は、パッチアンテナ15の隅を覆わず、パッチアンテナ15の略四辺形の辺のみに沿って配置されていても良い。また、パッチアンテナ15の隅を覆う重複部と、パッチアンテナ15の略四辺形の辺のみに沿って配置される重複部とが混在していても良い。
【0051】
==押さえ部材12B==
また、本実施形態では、パッチアンテナ15が弾性体20により覆われるだけでなく、後述する押さえ部材12Bにより、パッチアンテナ15の揺れが抑制される。パッチアンテナ15の揺れが抑制されることにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15がケース12の内壁面に接触し、破損してしまうことをさらに抑制することができる。上述したように、本実施形態ではパッチアンテナ15が大型化することにより、パッチアンテナ15にかかる重力が増加するので、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、押さえ部材12Bによりパッチアンテナ15の揺れを抑制することは、特に有利となる。以下では、押さえ部材12Bについて説明する。
【0052】
図4は、ケース12の下面図である。図5は、アンテナ装置10の押さえ部材12Bを示すための図であり、図5Aは、切断線を示すアンテナ装置10の斜視図であり、図5Bは、A-A線で切断したアンテナ装置10の断面図である。図6は、押さえ部材12Bの拡大図である。
【0053】
本実施形態では、ケース12は、図4図6に示されるように、押さえ部材12Bを有する。押さえ部材12Bは、パッチアンテナ15に対して弾性体20を押し当てる部材である。
【0054】
押さえ部材12Bは、図5Bに示されるように、ケース12の上部側の内壁面に形成されている。また、押さえ部材12Bは、図6に示されるように、下側に突出するように形成されている。すなわち、押さえ部材12Bは、ケース12の上部側の内壁面に形成された凸部である。そして、本実施形態では、押さえ部材12Bの凸部の先端部分が弾性体20に接する。但し、凸部の一部が弾性体20に接しても良いし、凸部の全てが弾性体20に接しても良い。
【0055】
また、押さえ部材12Bは、パッチアンテナ15に対して弾性体20を押し当てる部材であれば、図5B及び図6に示される配置・形状等に限られない。
【0056】
図5Bに示される本実施形態の押さえ部材12Bは、ケース12の上部側の内壁面に形成されている。しかし、押さえ部材12Bは、例えば、ケース12の側部側の内壁面に形成され、パッチアンテナ15側に突出するように形成されることにより、パッチアンテナ15に対して弾性体20をパッチアンテナ15の側面に押し当てても良い。
【0057】
また、図5Bに示される本実施形態の押さえ部材12Bの端部は、半球状に形成されている。しかし、押さえ部材12Bの端部は、先端に曲面を有する形状(例えば、半楕円球状)、先端が尖った形状(例えば、三角形状)、先端に平坦面を有する形状(例えば、四辺形状)に形成されていても良い。
【0058】
さらに、本実施形態の押さえ部材12Bは、図4に示されるように、下面視において点状に形成されている。しかし、押さえ部材12Bは、下面視において、所定の長さを有するリブ状に形成されても良いし、格子状に形成されても良い。
【0059】
また、本実施形態では、押さえ部材12Bは、ケース12の一部として設けられているが、これに限られない。例えば、押さえ部材12Bは、ケース12とも弾性体20とも別の部材で設けられ、ケース12と弾性体20との間に配置されても良い。
【0060】
なお、押さえ部材12Bは、弾性体20の一部として設けられても良い。例えば、押さえ部材12Bは、弾性体20の上面及び側面の少なくとも一方に形成され、ケース12側に突出するように形成されることにより、ケース12から押し当てられても良い。なお、この場合、パッチアンテナ15の揺れを抑制するために、弾性体20の一部である押さえ部材12Bを、十分に変形させた状態で配置する必要がある。このため、弾性体20がケース12よりも変形しやすい材料で形成されている場合、弾性体20の一部である押さえ部材12Bを、所定の大きさ以上で形成する必要がある。したがって、押さえ部材12Bを弾性体20の一部として設けるよりも、本実施形態のように、ケース12の一部として設けることの方が、押さえ部材12Bの最小限の大きさの制約が緩く、望ましい。
【0061】
以上より、押さえ部材12Bにより押し当てられる弾性体20は、図6に示されるように、ケース12とパッチアンテナ15とに接する。さらに、押さえ部材12Bによって押し当てられた弾性体20は、変形した状態でケース12と前記パッチアンテナとの間に配置される。これにより、パッチアンテナ15の揺れをより抑制することができる。
【0062】
本実施形態では、ケース12は、図4に示されるように、複数の押さえ部材12Bを有する。具体的には、4つの押さえ部材12Bを有するように設けられる。このように、複数の押さえ部材12Bにより、パッチアンテナ15に対して弾性体20を押し当てることで、パッチアンテナ15の揺れをより抑制することができる。但し、ケース12は、1つの押さえ部材12Bを有していても良い。
【0063】
また、本実施形態では、4つの押さえ部材12Bは、図4に示される下面視において、ケース12の中心に対して対称となるように位置している。このように、ケース12の中心に対して対称となるように位置する複数の押さえ部材12Bが、パッチアンテナ15に対して弾性体20を押し当てることで、パッチアンテナ15の揺れを均等に抑制することができる。4つの押さえ部材12Bは、ケース12の中心に対して対称となるように位置していなくても良い。
【0064】
なお、本実施形態のアンテナ装置10では、図5Bに示されるように、ベース11とケース12とにより挟まれる弾性体20が、基板14を保持している。具体的には、弾性体20は、ベース11の凸部(リブ)の端部と、ケース12の凸部(リブ)の端部とに挟まれている。したがって、ベース11の凸部(リブ)とケース12の凸部(リブ)とで弾性体20を挟むことにより、弾性体20を十分に挟み込むことができ、特に、収容空間13の防水性を向上させることができる。
【0065】
そして、基板14の端部に沿うように形成された弾性体20の切れ込みに、基板14の端部が挿入されることで、切れ込みの上下にある保持部21が基板14の端部を挟み込み、基板14を保持することになる。このように、本実施形態のアンテナ装置10では、基板14は、弾性体20を介して外装体(ここでは、ベース11及びケース12)に保持される。但し、基板14は、弾性体20を介さず、ベース11又はケース12に、ネジ等により直接固定されても良い。
【0066】
また、弾性体20は、上述した図2に示されるように、グロメット25を有する。グロメット25は、弾性体20において、同軸ケーブル16が挿通される部位である。本実施形態は、グロメット25は、ベース11とケース12とで挟まれることにより、同軸ケーブル16の周りの防水性を向上させることができる。
【0067】
なお、同軸ケーブル16が挿通されるグロメット25の内径は、同軸ケーブル16の径(外径)よりもやや大きく形成されている。そして、グロメット25の内部には、同軸ケーブル16の外周に亘って、同軸ケーブル16側に突出する不図示のリブが少なくとも1つ設けられている。このようなグロメット25の内部の形状とすることにより、グロメット25に同軸ケーブル16を挿通させやすくすると共に、同軸ケーブル16の周りの防水性を確保することができる。但し、グロメット25の内部にリブが設けられず、グロメット25の内径が同軸ケーブル16の径と略同じであっても良い。
【0068】
==取付け部材30==
上述したように、アンテナ装置10は、車両等に設置される。このため、車両等を構成する鉄鋼材料への取り付け、取り外しを容易にするために、本実施形態のアンテナ装置10は、取付け部材30を有する。以下では、取付け部材30の詳細について説明する。
【0069】
図7は、ケース12のみを移動させたアンテナ装置10の分解斜視図である。図8は、ケース12及び取付け部材30を移動させたアンテナ装置10の分解斜視図である。
【0070】
取付け部材30は、アンテナ装置10の鉄鋼材料への取り付け、及び取り外しを可能とする部材である。取付け部材30は、図7に示されるように、ベース11の左右両側に装着される。なお、取付け部材30の磁石32(後述)がベース11の下面側で露出するように、取付け部材30がベース11に装着される。
【0071】
取付け部材30は、ヨーク31と、磁石32とを有する。
【0072】
ヨーク31は、磁石32を保持する部材である。ヨーク31には、図8に示されるように、長手方向の中央部分に、磁石32が接着剤等で固定される。そして、磁石32を保持するヨーク31は、図8の破線の矢印に示されるように、ベース11の差込口11Bに差し込まれる。ベース11の差込口11Bに差し込まれたヨーク31の両端は、図7に示されるように、ベース11の一部に引っ掛けられており、磁石32を保持するヨーク31がベース11から下側に脱落することが抑制される。
【0073】
磁石32は、磁力により鉄鋼材料に引き寄せられる部材である。磁石32は、上述したように、ベース11の下面側で露出するように、ヨーク31を介してベース11に装着される。これにより、アンテナ装置10は、車両等を構成する鉄鋼材料へ取り付け、取り外しが可能となる。
【0074】
なお、本実施形態では、ケース12に形成された腕部12Dが、図7の一点鎖線の矢印に示されるように、磁石32が固定されたヨーク31が差し込まれた差込口11Bをふさぐ。これにより、磁石32を保持するヨーク31がベース11から左右側に脱落することが抑制される。
【0075】
本実施形態の磁石32は、ネジや接着剤、熱溶着により、ベース11に直接固定することも可能である。しかし、部品点数や取付け作業工数が増加してしまう。そこで、本実施形態のように、磁石32を保持するヨーク31をベース11の差込口11Bに差し込み、ケース12の腕部12Dが差込口11Bをふさぐことで、部品点数や取付け作業工数を抑制することができる。なお、ケース12の腕部12Dは、ケース12をベース11に固定する際の位置決め部も兼ねている。したがって、部品点数や取付け作業工数をより抑制することができる。
【0076】
但し、磁石32は、ネジや接着剤、熱溶着により、ベース11に直接固定されても良いし、アンテナ装置10は、取付け部材30を有さなくても良い。
また、本実施形態では、取付け部材30は、ベース11の左右両側に装着されているが、これに限られない。例えば、ベース11が円形状や楕円形状の場合であっても、少なくとも2つの取付け部材30を互いに向かい合うように配置することにより、均等な磁力でアンテナ装置10を安定して鋼鉄材料に取り付けることが可能である。さらに、取付け部材30の個数を増加させることで磁力を増すことになるため、アンテナ装置10を鋼鉄材料に対して強力に取り付けることができる。
【0077】
==第1ガイド部12C及び第2ガイド部23==
図9は、ケース12の断面を示したアンテナ装置10の部分断面斜視図である。図10は、アンテナ装置10の断面斜視図である。
【0078】
本実施形態のアンテナ装置10では、ケース12は、第1ガイド部12Cを有する。また、弾性体20は、第2ガイド部23を有する。
【0079】
図9に示される第1ガイド部12Cと、第2ガイド部23とは、パッチアンテナ15に装着した弾性体20と、ケース12とを組み立てる際にガイドとなる部材である。第1ガイド部12Cは、図9に示されるように、ケース12の内壁面に上下方向に形成された突条部である。言い換えると、第1ガイド部12Cは、ケース12の側壁面からパッチアンテナ15に向かって突出する板状の部材である。また、第2ガイド部23は、弾性体20に上下方向に形成された溝部である。パッチアンテナ15に装着した弾性体20と、ケース12とを組み立てる際、第1ガイド部12Cが、第2ガイド部23の溝部に嵌まりながら移動することにより、ケース12が導かれる(又は弾性体20が導かれる)。これにより、アンテナ装置10を容易に組み立てることができる。また、パッチアンテナ15に装着した弾性体20と、ケース12とを組み立てる際、弾性体20がケース12の一部に引っ掛かり、捲れてしまうことを抑制することもできる。
【0080】
なお、ケース12の内壁面の左右に設けられた第1ガイド部12Cは、図10に示されるように、パッチアンテナ15を挟むように位置している。したがって、本実施形態のアンテナ装置10では、第1ガイド部12Cがパッチアンテナ15の左右方向の揺れを抑制しても良い。
【0081】
但し、第1ガイド部12C及び第2ガイド部23は、設けられなくても良い。
【0082】
==まとめ==
以上、本実施形態のアンテナ装置10について説明した。本実施形態のアンテナ装置10は、例えば、図1図2図5図6に示されるように、収容空間13を形成する外装体(ベース11及びケース12)と、収容空間13に収容され、外装体に保持される基板14と、収容空間13に収容され、基板14上に配置されるパッチアンテナ15と、外装体とパッチアンテナ15との間に配置される弾性体20と、を備える。本実施形態のアンテナ装置10によれば、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損を抑制することができる。
【0083】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図5及び図6に示されるように、弾性体20の少なくとも一部は、外装体(ケース12)とパッチアンテナ15とに接する。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0084】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図5及び図6に示されるように、外装体(ケース12)の少なくとも一部(押さえ部材12B)は、パッチアンテナ15に対して弾性体20を押し当てる。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0085】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図6に示されるように、外装体(ケース12の押さえ部材12B)によって押し当てられた弾性体20は、変形した状態で外装体とパッチアンテナ15との間に配置される。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0086】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図5Bに示されるように、弾性体20の少なくとも一部は、外装体(ケース12)とパッチアンテナ15の側面との間に配置される。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損を抑制することができる。
【0087】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図3A及び図3Bに示されるように、弾性体20の少なくとも一部は、外装体(ケース12)とパッチアンテナ15のおもて面との間に配置される。これにより、パッチアンテナ15のうち、破損による影響が大きい放射素子15Aが、外装体の内壁面に接触し、破損してしまうことを抑制することができる。
【0088】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図3A及び図3Bに示されるように、パッチアンテナ15は、少なくとも一つの給電部(給電点15C)を有し、弾性体20は、上面視において、少なくとも一つの給電部と非重複である。これにより、弾性体20によるパッチアンテナ15の放射への影響を抑制することができる。
【0089】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図3A及び図3Bに示されるように、弾性体20は、上面視において、パッチアンテナ15のおもて面と重複する、少なくとも2つの重複部を有する。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0090】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図4図6に示されるように、外装体は、パッチアンテナ15のおもて面側に位置するケース12と、パッチアンテナ15のうら面側に位置するベース11とを有し、ケース12と弾性体20との間に配置される押さえ部材12Bを備える。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0091】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図5及び図6に示されるように、押さえ部材12Bは、ケース12に形成された凸部であって、凸部の少なくとも一部が弾性体20に接する。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0092】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図4に示されるように、ケース12は、上面視において、複数の凸部(押さえ部材12B)を有する。これにより、アンテナ装置10が衝撃や振動を受けた際に、パッチアンテナ15の破損をさらに抑制することができる。
【0093】
また、本実施形態のアンテナ装置10において、例えば、図9及び図10に示されるように、外装体(ケース12)は、第1ガイド部12Cを有し、弾性体20は、第1ガイド部12Cを導く第2ガイド部23を有する。これにより、アンテナ装置10を容易に組み立てることができる。
【0094】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【0095】
10 アンテナ装置
11 ベース
11B 差込口
12 ケース
12B 押さえ部材
12C 第1ガイド部
12D 腕部
13 収容空間
14 基板
15 パッチアンテナ
15A 放射素子
15B 誘電体
15C 給電点
16 同軸ケーブル
17 ネジ
18 シールドカバー
20 弾性体
21 保持部
23 第2ガイド部
25 グロメット
30 取付け部材
31 ヨーク
32 磁石
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10