JP4497308B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ信号を受信するアンテナ装置に関し、特に、滑り止め構造に関する。

近年、地球軌道を周回する複数の人工衛星からそれぞれ送出された信号波を受信機によって受信し、受信した信号波に含まれる情報に基づいて受信機自身の現在位置を検出するシステム、いわゆる汎地球測位システムが普及しつつある。なお、このようなシステムは、日本国及びアメリカ合衆国などの国々では、一般にＧＰＳ（Global Positioning System）と称されており、アメリカ合衆国国防総省が管理するＧＰＳ衛星を利用するものが一般的である。同様なシステムとしては、欧州で利用されている「ガリレオ」、ロシアで利用されている「グロナス」などがある。なお、ここでは、人工衛星を用いた測位システム、この測位システムで用いられる人工衛星、この人工衛星から送出される信号波、この信号波を受信する受信機などを、それぞれ便宜的にＧＰＳ、ＧＰＳ衛星、ＧＰＳ信号、ＧＰＳ受信機などと称することとする。

ＧＰＳは、高精度且つほぼリアルタイムでＧＰＳ受信機自身の現在位置を検出することができる。このことから、ＧＰＳは、例えば自動車や航空機、或いは携帯型電話機などの移動体にＧＰＳ受信機を搭載し、この移動体の現在位置を測定する用途に主として用いられている。

現在、自動車に搭載して好適な、いわゆる車載用のＧＰＳ受信機が急速に普及しつつある。ＧＰＳ受信機を自動車に搭載するに際しては、ＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ受信用のアンテナ装置が例えば屋根（ルーフ）上などの車外に設置される。このようなＧＰＳ受信用のアンテナ装置は、例えば特許文献１に開示されている。

以下、図１を参照して、従来のアンテナ装置１００について説明する。従来のアンテナ装置１００は、アンテナケース１０３と、アンテナモジュール１０４と、ゴム製のパッキン部材１０５と、信号線１０６とを備える。アンテナケース１０３はドーム状のトップカバー１０１とボトムプレート１０２とが接合されて構成される。アンテナモジュール１０４はトップカバー１０１内に収納される。パッキン部材１０５は、トップカバー１０１とボトムプレート１０２との接合部に配設されてアンテナケース１０３の密着性を確保するためのものである。信号線１０６はアンテナモジュール１０４に接続される。

アンテナモジュール１０４は、アンテナエレメント１１０と回路基板１１１とを有する。アンテナエレメント１１０には、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ信号を受信するアンテナが形成されている。回路基板１１１には、このアンテナエレメント１１０によって受信したＧＰＳ信号に対して信号増幅などの各種信号処理を施す回路（以下、信号処理回路と呼ぶ）が形成されている。アンテナエレメント１１０と回路基板１１１とは、両面テープ１１２などによって接合されている。

回路基板１１１には、ＧＰＳ信号をアンテナケース１０３の外部に取り出すための信号線１１３が接続される。また、回路基板１１１には、アンテナエレメント１１０が配置された側とは反対側の主面に、上記信号処理回路をシールドするためのシールドケース１１４が取り付けられている。信号線１１３は、トップカバー１０１に形成された切欠部１０１ａを介して外部に引き出される。この切欠部１０１ａに対応する位置にガスケット１１５が取り付けられている。

アンテナ装置１００は、トップカバー１０１の内部空間にアンテナモジュール１０４及びパッキン部材１０５が収納された状態で、このトップカバー１０１とボトムプレート１０２とが４つの螺子１２０によって螺子止めされることにより接合一体化される。

ボトムプレート１０２には、２つの凹部１０２ａ（図１中では一方のみを図示）が形成されている。これらの凹部１０２ａにそれぞれ永久磁石（図示せず）が配設される。これら永久磁石は、自動車のルーフにアンテナ装置１００を吸着固定させるために配設されるものである。また、ボトムプレート１０２の外方に臨む側の主面には、当該アンテナ装置１００の型番号や名称などを記したアルミ薄板製のネームプレート１２１が配設される。このネームプレート１２１を覆い、ボトムプレート１０２の当該主面の略全面に渡って、自動車のルーフへの傷付き防止を目的とした透明樹脂シート１２２が貼り付けられる。

図２に示されるように、パッキン部材１０５の下面には４本の突起部（足）１０５ａが設けられている。これらの突起部（足）１０５ａは、ボトムプレート１０２、樹脂シート１２２を貫通してアンテナ本体の底面から露出している。これら突起部（足）１０５ａはアンテナ本体を自動車の屋根においた際の滑り止めとして働く。

一方、図３に示されるように、ボトムプレート１０２には、上記４本の突起部（足）１０５ａを圧入するための４つの貫通穴１０２ｂが形成されている。これら貫通穴１０２ｂの径は、突起部（足）１０５ａの径と実質的に同一である。また、突起部（足）１０５ａの長さも比較的長いものである。

したがって、図４に示されるように、ボトムプレート１０２の貫通穴１０２ｂにパッキン部材１０５の突起部（足）１０５ａを圧入して、パッキン部材１０５をボトムプレート１０２に固定している。

特開２００１−６８９１２号公報

上述したように、従来のアンテナ装置１００では、ボトムプレート１０２の貫通穴１０２ｂにパッキン部材１０５のゴム製の足１０５ａを圧入して、パッキン部材１０５をボトムプレート１０２に固定している。したがって、従来のアンテナ装置１００では、ゴム製の足１０５ａが長く、ボトムプレート１０２の貫通穴１０２ａの径とゴム製の足１０５ａの径とが同等であるため、柔らかいゴム製の足１０５ａをボトムプレート１０２の貫通穴１０２ｂに圧入する際に、作業性が悪いという問題がある。

したがって、本発明の課題は、アンテナ装置を組み立てる際の組み立て性の良いアンテナ装置を提供することにある。

本発明によれば、トップカバー（１１）及びボトムプレート（１２）が接合されてなるアンテナケース（１３）と、前記トップカバー内に収納されて、電波を受信するアンテナモジュール（１４）と、前記トップカバーと前記ボトムプレートとの接合部に配設されて、前記アンテナモジュールの密封性を確保するパッキン部材（１５）とを備えたアンテナ装置（１０）に於いて、前記パッキン部材は、滑り止め用の複数の突起部（１５ｆ）を持ち、前記ボトムプレートは前記複数の突起部が前記ボトムプレートから露出して貫通する複数の貫通穴（１２ｂ）を持ち、前記貫通穴の径が前記突起部の径よりも大きく、前記突起部（１５ｆ）は、前記突起部が横方向へ弾性変形した状態で、前記突起部が前記貫通穴（１２ｂ）の角に当たらない程度の長さであることを特徴とするアンテナ装置が得られる。

上記本発明によるアンテナ装置において、前記突起部（１５ｆ）の先端部が丸い形状をしていることが望ましい。尚、前記アンテナ装置（１０）は、電波としてＧＰＳ信号を受信するアンテナ装置であって良い。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、ボトムプレートに形成した貫通穴の径をパッキン部材の突起部（足）の径より大きくしたので、アンテナ装置を組み立てる際の組み立て性が良いという効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図５を参照して、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置１０について説明する。図示のアンテナ装置１０は、ＧＰＳ信号受信用のアンテナ装置である。

アンテナ装置１０は、アンテナケース１３と、アンテナモジュール１４と、パッキン部材１５と、信号線１６とを備える。アンテナケース１３はドーム状のトップカバー１１とボトムプレート１２とが接合されて構成される。アンテナモジュール１４はトップカバー１１内に収納される。パッキン部材１５は、トップカバー１１とボトムプレート１２との接合部に配設されてアンテナケース１３の密着性を確保するためのものである。尚、パッキン部材１５は、防水機能をも果たすので、防水パッキンとも呼ばれる。信号線１６はアンテナモジュール１４に接続される。

アンテナモジュール１４は、アンテナエレメント２０と回路基板２１とを有する。アンテナエレメント２０には、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ信号を受信するアンテナが形成されている。回路基板２１には、このアンテナエレメント２０によって受信したＧＰＳ信号に対して信号増幅などの各種信号処理を施す回路（以下、信号処理回路と呼ぶ）が形成されている。アンテナエレメント２０と回路基板２１とは、両面テープ２２などによって接合されている。

回路基板２１には、ＧＰＳ信号をアンテナケース１３の外部に取り出すための信号線１６が接続される。また、回路基板２１には、アンテナエレメント２０が配置された側とは反対側の主面に、上記信号処理回路をシールドするためのシールドケース２４が取り付けられている。信号線１６は、トップカバー１１に形成された切欠部（図示せず）を介して外部に引き出される。

アンテナ装置１０は、トップカバー１１の内部空間にアンテナモジュール１４及びパッキン部材１５が収納された状態で、このトップカバー１１とボトムプレート１２とが３つの螺子２６によって螺子止めされることにより接合一体化される。

パッキン部材１５は、例えばシリコンゴムなどの樹脂材料によって形成されている。パッキン部材１５は、アンテナモジュール１４の全面を覆うベース部１５ａと、トップカバー１１に形成された切欠部の位置で信号線１６の外周を覆うガスケット部１５ｂとを有する。

図６を参照して、パッキン部材１５の構成について更に詳細に説明する。図６において、（ａ）はパッキン部材１５の平面図であり、（ｂ）はパッキン部材１５の正面図であり、（ｃ）はパッキン部材１５の右側面図であり、（ｄ）はパッキン部材１５の背面図であり、（ｅ）はパッキン部材１５の底面図であり、（ｆ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、（ｇ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。

ベース部１５ａは凹部１５ｃを有する。アンテナモジュール１４はこの凹部１５ｃによって位置決めされる。凹部１５ｃの外形状はアンテナモジュール１４の底面部全体をほぼ覆う形状とされている。

パッキン部材１５は、トップカバー１１とボトムプレート１２とが接合された際に、トップカバー１１とボトムプレート１２によって挟持され、接合部における気密性を確保する目的で配設されている。ガスケット部１５ｂは、トップカバー１１における切欠部１１ａに対応する位置で、ベース部１５ａから立ち上がり形成される。ガスケット部１５ｂは、中央部に信号線１６を挿通するための孔部１５ｄを持つ。

パッキン部材１５は、孔部１５ｄの下側から外方へ延在する凸部１５ｅを有する。この凸部１５ｅは、信号線１６の下側に当接して防水構造を成す。凸部１５ｅは、トップカバー１１の切欠き部１１ａから外部に露出するように設けられて、アンテナ本体表面の一部を形成している。パッキン部材１５は、更に、ベース１５ａの下面に設けられた４本の突起部（足）１５ｆを持つ。これら突起部（足）１５ｆは、ボトムプレート１２、樹脂シート３１を貫通してアンテナ本体の底面から露出している。これら突起部（足）１５ｆはアンテナ本体を自動車のルーフに置いた際のすべり止めとなる。

図７を参照して、ボトムプレート１２の構成について説明する。図７において、（ａ）はボトムプレート１２の底面図であり、（ｂ）はボトムプレート１２の正面図であり、（ｃ）はボトムプレート１２の側面図であり、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。

ボトムプレート１２には、中央部に単一の凹部１２ａが形成されている。この凹部１２ａに永久磁石３０が配設される。この永久磁石３０は、自動車のルーフにアンテナ装置１０を吸着固定させるために配設されるものである。ボトムプレート１２は、パッキン部材１５の上記４本の突起部（足）１５ｆを貫通するための４つの貫通穴１２ｂを持つ。また、ボトムプレート１２は、３本の螺子２６を通すための穴１２ｃをも持つ。

図５に示されるように、ボトムプレート１２の外方に臨む側の主面には、当該主面の略全面に渡って、自動車のルーフへの傷付き防止を目的とした樹脂シート３１が貼り付けられる。この樹脂シート３１には、当該アンテナ装置１０の型番号や名称などがプリントされる。

図８にボトムプレート１２とパッキン部材１５とを組合わせた状態を示す。図８から分かるように、ボトムプレート１２に形成された貫通穴１２ｂの径は、パッキン部材１５の突起部（足）１５ｆの径より大きい。

また、この突起部（足）１５ｆの長さは、たとえ当該突起部（足）１５ｆが横方向へ弾性変形したとしても、貫通穴１２ｂの角に突起部（足）１５ｆが当たらない程度に短くされている。また、図６に示されるように、突起部（足）１５ｆの先端部はＲ形状（丸い形状）にされている。

このような構成により、たとえ突起部（足）１５ｆが横方向へ弾性変形しても、ボトムプレート１２の貫通穴１２ｂの角にパッキン部材１５の突起部（足）１５ｆが当たることなく、突起部（足）１５ｆがボトムプレート１２の貫通穴１２ｂに逃げて行くことになるから、アンテナ組立の際の作業性が良くなる。

尚、本発明者らは、試験によって、滑り止め効果に影響がないことを確認している。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、補強リブの個数は１２個の限定されないのは言うまでもない。とにかく、補強リブの先端部を仮想的に結んでできる仮想形状が、実質的にパッキン部材の外形とほぼ対応していれば良い。また、上記実施の形態において説明したアンテナ装置は、ＧＰＳ信号受信用のアンテナ装置に適しているが、これに限定される訳ではなく、他の衛星波、地上波、その他の電波を受信するための移動体通信用のアンテナ装置としても適用可能である。

従来のアンテナ装置の一例を示す概略分解図である。 図１に示したアンテナ装置に使用されるパッキン部材を示す底面図である。 図１に示したアンテナ装置に使用されるボトムプレートを示す底面図である。 図２に示したパッキン部材を図３に示したボトムプレートに固定した状態を示す底面図である。 本発明の一実施の形態によるアンテナ装置の概略分解図である。 図５に示したアンテナ装置に使用されるパッキン部材を示す図で、（ａ）はパッキン部材の平面図であり、（ｂ）はパッキン部材の正面図であり、（ｃ）はパッキン部材の右側面図であり、（ｄ）はパッキン部材の背面図であり、（ｅ）はパッキン部材の底面図であり、（ｆ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線での断面図であり、（ｇ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。 図５に示したアンテナ装置に使用されるボトムプレートを示す図で、（ａ）はボトムプレートの底面図であり、（ｂ）はボトムプレートの正面図であり、（ｃ）はボトムプレートの側面図であり、（ｄ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。 図６に示したパッキン部材と図７に示したボトムプレートとを組合わせた状を示す底面図である。

符号の説明

１０ アンテナ装置
１１ トップカバー
１２ ボトムプレート
１２ｂ 貫通穴
１３ アンテナケース
１４ アンテナモジュール
１５ パッキン部材（防水パッキン）
１５ｆ 突起部（足）
１６ 信号線
２０ アンテナエレメント
２１ 回路基板
２２ 両面テープ
２４ シールドケース
２６ 螺子
３０ 永久磁石
３１ 樹脂シート

Claims (3)

1. トップカバー及びボトムプレートが接合されてなるアンテナケースと、
   前記トップカバー内に収納されて、電波を受信するアンテナモジュールと、
   前記トップカバーと前記ボトムプレートとの接合部に配設されて、前記アンテナモジュールの密封性を確保するパッキン部材とを備えたアンテナ装置に於いて、
   前記パッキン部材は、滑り止め用の複数の突起部を持ち、前記ボトムプレートは前記複数の突起部が前記ボトムプレートから露出して貫通する複数の貫通穴を持ち、前記貫通穴の径が前記突起部の径よりも大きく、
   前記突起部は、前記突起部が横方向へ弾性変形した状態で、前記突起部が前記貫通穴の角に当たらない程度の長さである、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記突起部の先端部が丸い形状をしている、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記アンテナ装置が、電波としてＧＰＳ信号を受信するアンテナ装置である、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。

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