JP2014003442A - アンテナの収容構造 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体サイズを変更することなく、アンテナ性能をより発揮することが可能なアンテナの収容構造を提供すること。
【解決手段】基板４が斜めに配置されつつ、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの最短距離が、アンテナ性能が十分に発揮されるために必要な距離の下限値に設定されている。すなわち、本実施例では、基板４のうちパターンアンテナ４ａの設けられていない領域が比較例よりも下方に配置され、パターンアンテナ４ａの設けられた領域が比較例よりも上方に配置され、両領域の境界部分が比較例と同じ高さに設定されている。したがって、本実施例では、基板４が斜めに配置された分、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの間に、比較例よりも長い距離が確保されていることになる。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナの収容構造に関する。

従来、パターンアンテナ等のアンテナを基板に設けつつ、筐体に収容する場合、アンテナ性能が十分に発揮されるようにするためには、当該アンテナの近くに金属物を配置しないことが望ましい。例えば、特許文献１には、アンテナ基板の収容された金属筐体について、アンテナに対向する部位に開口部を形成し、当該アンテナと金属面との距離を確保する技術が開示されている。

しかし、上記筐体を車両に搭載する場合には、開口部の存在によりアンテナと金属によるボデー面との距離は確保されるものの、その一方で、車両の搭載条件によって、アンテナとボデー面との距離が一定になり難く、アンテナ性能が安定しない。

そこで、上記筐体によりユニット化されてなるワイヤレス受信機等において、当該受信機内でアンテナと金属との距離が完結できるよう、筐体に金属ベース面を設けることが考えられる。こうした構造を採用すれば、アンテナ性能が十分に発揮される距離に金属ベース面を設定することで、アンテナ性能が十分に発揮されることは勿論、当該距離の固定化に伴い、アンテナ性能が安定するようにもなる。

特開２００３−３２４３０２号公報（［請求項１］、段落［００１０］）

しかしながら、アンテナ性能を犠牲にしないように、例えば筐体サイズを大きくする等、可能な範囲で距離を確保することが考えられるが、筐体サイズには制限がある。このため、筐体サイズを変えずに、アンテナ性能をより発揮できる方法が求められている。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、筐体サイズを変更することなく、アンテナ性能をより発揮することが可能なアンテナの収容構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アンテナの設けられた基板を筐体に収容してなるアンテナの収容構造において、前記アンテナと前記筐体の内面に沿って設けられた金属ベース面との距離が当該金属ベース面の延設方向に沿って変化するように前記基板を斜めに配置する、或いは、前記アンテナとは別の他部品が前記基板を挟んで前記金属ベース面とは反対側に実装される場合に当該基板の表面に前記他部品が実装されているものと規定しつつ前記基板を表裏反転して配置することをその要旨としている。

同構成によると、基板を筐体内で斜めに或いは表裏反転して配置することで、当該基板上のアンテナと金属ベース面との距離が次のように規定される。例えば、基板を斜めに配置する場合には、アンテナと金属ベース面との距離が次第に広がるため、両者の最短距離をアンテナ性能が十分に発揮されるために必要な距離に設定することで、アンテナ性能がより発揮される。また、基板を表裏反転して配置する場合には、アンテナと金属ベース面との距離が他部品の高さ分だけ広がるため、本来の基板配置との比較において、アンテナ性能がより発揮される。いずれにせよ、筐体サイズを変更することなく、アンテナ性能をより発揮することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナの収容構造において、前記基板のうち前記アンテナの設けられていない領域に対応して前記筐体には基板支持部が設けられ、この基板支持部について、前記金属ベース面に対する高さを設定しつつ、前記基板を斜めに或いは表裏反転して配置することをその要旨としている。

同構成によると、基板支持部の高さを上下させることで、次のように基板を配置できるようになる。例えば、基板支持部の高さを低い位置に設定すると、その基板支持部によって基板のうちアンテナの設けられていない領域を支持しつつ、アンテナの設けられた領域を斜め上方に展開できるようになる。また、基板支持部の高さを高い位置に設定すると、表裏反転された基板のうち他部品の実装されていない側の面を上限に配置しつつ、当該高い位置の基板支持部によって基板を支持できるようになる。いずれにせよ、筐体サイズを変更することなく、アンテナと金属ベース面との間に適切な距離を確保することができる。

本発明によれば、筐体サイズを変更することなく、アンテナ性能をより発揮することができる。

アンテナの収容構造を示す断面図。 比較例による収容構造と共に実施例による収容構造を示す断面図。 比較例による収容構造と共に別例による収容構造を示す断面図。

以下、本発明をワイヤレス受信機に具体化した一実施の形態について説明する。このワイヤレス受信機は、車両用のスマートキー（登録商標）システム或いはリモートキーレスエントリーシステム等の電子キーシステムに適用されるとともに、車両オーナが所持する電子キーからの無線信号を受信可能に車両に搭載される。

図１に示すように、ワイヤレス受信機１は、絶縁性の合成樹脂により外形が略直方体箱形状に形成された筐体２を備えている。この筐体２は、上部筐体と下部筐体とが一体となるように互いに組み付け整合されている（図１の破線部を参照）。

上記筐体２の内部には収容空間が形成され、その収容空間の下部領域を占めるように支持プレート３が設けられている。この支持プレート３は高剛性を有する金属材料により折り曲げ形成され、筐体２の内面に沿って平坦に設けられたベース部３ａと、そのベース部３ａから筐体２の中央付近で略垂直に立ち上がる起立部３ｂと、その起立部３ｂからベース部３ａによる領域との干渉を避ける方向に延びつつ平坦に設けられた支持部３ｃとを備えている。尚、支持部３ｃについて、ベース部３ａに対する高さは、筐体２の高さの約１／３に設定されている。

そして、上記支持プレート３による支持を受けるかたちで筐体２の内部には基板４が収容されている。この基板４には、図示しない電子キーからの無線信号を受信するための媒体となるアンテナとしてパターンアンテナ４ａが設けられるとともに、その無線信号を処理する図示しない受信回路等の電気電子部品、さらには当該処理後の信号を図示しない車両制御部に出力するための媒体となるコネクタ４ｂ等も実装されている。

尚、基板４について、コネクタ４ｂの実装面を「基板４の表面」と規定し、反対側の面を「基板４の裏面」と規定する。本実施の形態において、基板４の裏面には一切の電気電子部品も実装されておらず、よって基板４の裏面側は、基板材料に由来して絶縁性が確保されている。したがって、パターンアンテナ４ａについても、基板４の表面側のみに印刷形成されているところ、図１では、パターンアンテナ４ａの設けられた領域が便宜的に強調されている。

そして、上記基板４のうちパターンアンテナ４ａの設けられていない領域が支持部３ｃによって支持されつつ、パターンアンテナ４ａの設けられた領域が斜め上方に展開されている。すなわち、本実施の形態では、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの距離が当該ベース部３ａの延設方向に沿って線形に変化するように基板４が斜めに配置されている。尚、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの最短距離は、アンテナ性能が十分に発揮されるために必要な距離の下限値に設定されている。

次に、ワイヤレス受信機１の作用について説明する。
図２に示すように、本実施例に対する比較例（本例と同一の符号を援用）では、支持部３ｃについて、ベース部３ａに対する高さが筐体２の高さの約２／３に設定され、この支持部３ｃによって、基板４のうちパターンアンテナ４ａの設けられていない領域が支持されつつ、パターンアンテナ４ａの設けられた領域が水平に展開されている。すなわち、この比較例では、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとが平行であり、両者の距離は、アンテナ性能が十分に発揮されるために必要な距離の下限値に設定されている。

これに対し本実施例では、基板４が斜めに配置されつつ、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの最短距離が、アンテナ性能が十分に発揮されるために必要な距離の下限値に設定されている。すなわち、本実施例では、基板４のうちパターンアンテナ４ａの設けられていない領域が比較例よりも下方に配置され、パターンアンテナ４ａの設けられた領域が比較例よりも上方に配置され、両領域の境界部分が比較例と同じ高さに設定されている。したがって、本実施例では、基板４が斜めに配置された分、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの間に、比較例よりも長い距離が確保されていることになる。

そして、このワイヤレス受信機１が図示しない車両ボデーに搭載された場合にあって、パターンアンテナ４ａと金属との距離は、金属によるボデー面よりもパターンアンテナ４ａの近くにあるベース部３ａによって規定される。そして、この距離が上記のように適切に確保されているため、アンテナ性能が十分に発揮され、また、車両の搭載条件が変わろうとも当該距離は固定化されるため、アンテナ性能が安定するようにもなる。これにより本実施例では、電子キーからの無線信号を好適に受信できるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）基板４を斜めに配置することで、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの距離が次第に広がる。このため、両者の最短距離をアンテナ性能が十分に発揮されるために必要な距離に設定することで、アンテナ性能がより発揮される。したがって、筐体２のサイズを変更することなく、アンテナ性能をより発揮することができる。

（２）比較例に対し支持部３ｃの高さを低い位置に設定することで、その支持部３ｃによって基板４のうちパターンアンテナ４ａの設けられていない領域を支持しつつ、パターンアンテナ４ａの設けられた領域を斜め上方に展開できるようになる。これにより、筐体２のサイズを変更することなく、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの間に適切な距離を確保することができる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では、基板４が斜めに配置されていたが、図３に示すように、基板４が表裏反転されて配置されてもよい。この場合、パターンアンテナ４ａとは別の他部品、すなわちコネクタ４ｂが基板４を挟んでベース部３ａとは反対側に実装される場合に当該基板４の表面に上記他部品が実装されているものと規定しつつ基板４を表裏反転して配置する。したがって、この別例では、コネクタ４ｂを含む全ての電気電子部品が下側を向くことになる。そして、これに伴い、基板４の表面との間に絶縁性を確保するために必要な隙間を有しつつ、支持部３ｃの高さが設定され、また、コネクタ４ｂとの干渉を避けつつ、支持部３ｃの形状が設定され、この支持部３ｃによって、基板４のうちパターンアンテナ４ａの設けられていない領域が支持される。尚、この別例でも、上記実施の形態と同様、基板４の裏面には一切の電気電子部品も実装されていないため、当該基板４の裏面は筐体２の上側内面近くの上限に配置される。その結果、この別例では、支持部３ｃについて、ベース部３ａに対する高さが筐体２の高さの約３／４に設定される。

同構成によると、基板４を表裏反転して配置することで、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの距離が、他部品のうち最も背の高いコネクタ４ｂの高さ分だけ広がるため、本来の基板配置との比較において、アンテナ性能がより発揮される。したがって、筐体２のサイズを変更することなく、アンテナ性能をより発揮することができる。また、比較例に対し支持部３ｃの高さを高い位置に設定することで、基板４の裏面を上限に配置しつつ、当該高い位置の支持部３ｃによって基板４を支持できるようになる。したがって、筐体２のサイズを変更することなく、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの間に適切な距離を確保することができる。

・上記別例に関連して、パターンアンテナ４ａとベース部３ａとの距離を比較例と同等にすることを前提に、筐体２のサイズを小さくすることが可能となる。この場合、比較例に対しアンテナ性能を維持しつつ、筐体２ひいてはワイヤレス受信機１の小型軽量化を図ることができる。

・上記実施の形態では、パターンアンテナ４ａがワイヤレス受信機１による受信アンテナとして用いられ、すなわち本発明が受信アンテナの収容構造に具体化されていたが、本発明は送信アンテナの収容構造として具体化されてもよい。

・上記実施の形態では、アンテナの収容構造がパターンアンテナの収容構造に具体化されていたが、収容対象となるアンテナはパターンアンテナに限定されない。例えば、磁性体コアにコイルが巻回されてなるバーアンテナを収容対象としつつ、当該バーアンテナによる放射状の磁界の強さを固定化するためにベース部３ａが設けられるものについて、バーアンテナとベース部３ａとの距離を確保する目的で基板４を斜めに或いは表裏反転して配置する構造に具体化してもよい。この場合、バーアンテナによる放射状の磁界が起立部３ｂや支持部３ｃにも及ぶのであれば、支持プレート３の全体を高剛性樹脂により形成し、ベース部３ａのみに対応して金属膜を塗布する等してもよい。こうすることでワイヤレス受信機１内でアンテナと金属との距離が完結できるようになる。

・上記実施の形態では、車両用のアンテナの収容構造に具体化されていたが、建物用のアンテナの収容構造のように、アンテナ全般を対象とする収容構造に具体化されてもよい。

次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）アンテナの収容構造において、筐体内には、基板支持部を備える支持プレートが収容され、その支持プレートは、金属ベース面の設けられたベース部を備えること。

（ロ）アンテナの収容構造において、支持プレートは、基板支持部とベース部とを繋ぐ起立部をさらに備えること。
（ハ）アンテナの収容構造において、金属材料よりなる支持プレートの一部が金属ベース面に設定され、基板のうちアンテナの設けられた領域と金属ベース面との間の空間によって両者の距離が規定されること。

１…ワイヤレス受信機、２…筐体、３…支持プレート、３ａ…ベース部（金属ベース面）、３ｂ…起立部、３ｃ…支持部（基板支持部）、４…基板、４ａ…パターンアンテナ（アンテナ）、４ｂ…コネクタ（他部品）。

Claims (2)

1. アンテナの設けられた基板を筐体に収容してなるアンテナの収容構造において、
   前記アンテナと前記筐体の内面に沿って設けられた金属ベース面との距離が当該金属ベース面の延設方向に沿って変化するように前記基板を斜めに配置する、或いは、前記アンテナとは別の他部品が前記基板を挟んで前記金属ベース面とは反対側に実装される場合に当該基板の表面に前記他部品が実装されているものと規定しつつ前記基板を表裏反転して配置する
   ことを特徴とするアンテナの収容構造。
2. 前記基板のうち前記アンテナの設けられていない領域に対応して前記筐体には基板支持部が設けられ、この基板支持部について、前記金属ベース面に対する高さを設定しつつ、前記基板を斜めに或いは表裏反転して配置する
   請求項１に記載のアンテナの収容構造。