JP4525823B2 - 電気装置のキャビネット及びアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気装置のキャビネット及びアンテナ装置に関し、特に、止水性及び気密性に優れたキャビネット及びアンテナ装置に関する。

アンテナ装置等の電気装置においては、キャビネットの内側に回路基板が収容され、回路基板がキャビネット内において支持されている。キャビネットとしては、ベースとカバーを組み付けたものがあり、ベースが板状に設けられ、カバーの下部が開口し、カバーがベースに覆い被さって、カバーの開口がベースによって塞がれている（例えば、特許文献１参照）。

カバーをベースに固定するには、ねじ結合部が用いられている。すなわち、カバーの内面に雌ねじが形成され、ベースには貫通孔が形成され、雄ねじの軸部がその貫通孔に通され、その軸部が雌ねじに螺合する（例えば、特許文献１参照）。

キャビネットの気密性・止水性を高めるべく、ゴム製のパッド部材が用いられている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ゴム製のパッド部材がベースの下面から外周部分を覆って、パッド部材とベースが組み付けられた状態でカバーの下部開口に嵌め込まれている。パッド部材の外周部分がカバーの内面下端部とベースの外周部分との間に挟み込まれるので、キャビネットの気密性・止水性が向上する。

パッド部材を用いた場合には、そのパッド部材によってねじ穴の止水性・気密性が保たれている（例えば、特許文献１参照）。つまり、雄ねじの軸部がパッド部材及びベースを下から上に通されて、雄ねじの頭部がパッド部材の下面に引っ掛かり、雄ねじの軸部がカバーの内面の雌ねじに螺合している。雄ねじが締め付けられることによって、パッド部材及びベースがカバー側に引きつけられ、雄ねじの頭部とベースの下面との間にパッド部材が挟まれているから、ねじ穴の止水性・気密性が保たれる。
特開２００５−１０２０３１号公報

しかしながら、雄ねじを締め付けると、雄ねじの頭部がパッド部材に押しつけられて、ねじ穴の周囲においてパッド部材が圧縮される。このようにパッド部材が変形すると、ベースがカバー側に引きつけられる力が弱くなってしまう。そのため、パッド部材の外周部分が殆ど圧縮されず、カバーの内面下部とベースの外周部分との間の隙間が埋められず、その部分の気密性・止水性の低下を招いてしまう。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、雄ねじ等の締結部が貫通した孔における止水性・気密性と、カバーとベースの間の隙間における止水性・気密性の両立を図れるようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明の一の態様によれば、ベースと、前記ベースの上に覆い被さったカバーと、前記ベースの上面に載せられ、前記カバーの下端部と前記ベースとの間に挟まれたガスケットと、前記ベースの下面から上面にかけて前記ベースを貫通し、前記カバーの内側に連結するとともに前記ベースを前記カバー側に引きつけるように締め付ける締結部と、前記ガスケットと一体形成され、前記締結部が貫通した貫通孔を前記ベースの上面上で囲んだシールと、前記締結部を囲うようにして前記カバーの内面に設けられ、前記シールに押しつけられた押付部と、を備えることを特徴とする電気装置のキャビネットが提供される。

本発明の他の態様によれば、ベースと、前記ベースの上に覆い被さったカバーと、前記ベースの上面に載せられ、前記カバーの下端部と前記ベースとの間に挟まれたガスケットと、前記ベースと前記カバーに囲まれた内部空間に収容された回路基板と、前記ベースの下面から上面にかけて前記ベースを貫通し、前記カバーの内側に連結するとともに前記ベースを前記カバー側に引きつけるように締め付ける締結部と、前記ガスケットと一体形成され、前記締結部の貫通した貫通孔を前記ベースの上面上で囲んだシールと、前記締結部を囲うようにして前記カバーの内面に設けられ、前記シールに押しつけられた押付部と、を備えることを特徴とするアンテナ装置が提供される。

以上によれば、ガスケットがカバーの下端部とベースとの間に挟まれているから、カバーとベースとの間の隙間における止水性・気密性を高めることができる。また、シールが締結部の貫通した貫通孔を囲うようにしてベースの上面に設けられ、押付部が締結部を囲うようにして設けられ、その押付部がシールに押しつけられているから、締結部の貫通孔における止水性・気密性を高めることができる。
そして、締結部がベースの下面に引っ掛かってベースをカバー側に引きつけているから、ガスケット及びシールの両方を強い力で圧縮することができる。そのため、締結部の貫通孔における止水性・気密性の低下を招かず、カバーとベースとの間の隙間における止水性・気密性の低下を招かない。
また、ガスケットとシールが一体形成されているから、組立時においてガスケットをベースの上面にセッティングすれば、シールもセッティングされ、組立に係るコスト及び時間を削減することができる。

好ましくは、前記キャビネットが、前記カバーの内面から前記貫通孔に向けて延出し、前記押付部によって囲まれたねじ止め部を更に備え、前記締結部が雄ねじであり、その雄ねじの軸部が前記貫通孔を通ってねじ止め部に螺合するとともに、その雄ねじの頭部が前記ベースの下面に引っ掛かり、前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部が錐状に拡開し、前記ねじ止め部の先端が前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部に入り込んでその開口部の錐面に当接している。
また、前記アンテナ装置が、前記カバーの内面から前記貫通孔に向けて延出し、前記押付部によって囲まれたねじ止め部を更に備え、前記締結部が雄ねじであり、その雄ねじの軸部が前記貫通孔を通ってねじ止め部に螺合するとともに、その雄ねじの頭部が前記ベースの下面に引っ掛かり、前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部が錐状に拡開し、前記ねじ止め部の先端が前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部に入り込んでその開口部の錐面に当接している。
以上によれば、ねじ止め部の先端が貫通孔の開口部に入り込んで、その開口部の錐面に当接しているので、締結部の貫通孔における止水性・気密性をより向上させることができる。また、カバーとベースの位置決め性も向上している。
好ましくは、前記キャビネットが、前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、前記シールが前記貫通孔を囲うように前記台座上に配されるとともに、前記押付部と前記台座との間に挟まれている。
好ましくは、前記キャビネットが、前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、前記シールが前記貫通孔及び前記台座を囲うように前記ベース上に配されるとともに、前記押付部と前記ベースとの間に挟まれている。
好ましくは、前記アンテナ装置が、前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、前記シールが前記貫通孔を囲うように前記台座上に配されるとともに、前記押付部と前記台座との間に挟まれている。
好ましくは、前記アンテナ装置が、前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、前記シールが前記貫通孔及び前記台座を囲うように前記ベース上に配されるとともに、前記押付部と前記ベースとの間に挟まれている。

本発明によれば、締結部の貫通孔における止水性・気密性と、カバーとベースとの間の隙間における止水性・気密性との両立を図ることができる。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、斜め上から見て示したアンテナ装置１の分解斜視図であり、図２は、斜め下から見て示したアンテナ装置１の分解斜視図であり、図３は、アンテナ装置１の縦断面図である。電気装置としてのアンテナ装置１は、自動車のルーフ、乗物のルーフその他の設置箇所に取り付けられるものである。

このアンテナ装置１はキャビネット１０及び２枚の回路基板５を有し、これら回路基板がキャビネット１０内に収容されている。回路基板５には、分波回路及び増幅回路等が組み込まれている。２枚の回路基板５のうち一方がＡＭ／ＦＭ用の基板であり、他方がＧＳＭ用の基板である。これら回路基板５によって処理可能な電波の方式・規格は、ＡＭ／ＦＭ、ＧＳＭに限らず、他のものであってもよい。

キャビネット１０においては、ガスケット２が板状のベース３の上面の縁部分に装着され、カバー４がベース３の上に覆い被さり、ゴム製のガスケット２がカバー４とベース３との間に挟まれ、雄ねじである締結ねじ９によってカバー４とベース３が接合されている。これにより、カバー４とベース３によって包囲された内部空間が形成され、回路基板５がこの内部空間に収容されている。

ベース３は長円状に形成されている。ベース３の下面に差込部６が凸状に設けられ、差込部６の突端からベース３の上面にかけて配線用穴７が貫通している。この配線用穴７には、配線が通される。

ベース３の上面には、凸部８が凸状に設けられている。凸部８はベース３の上面の縁に沿って枠状に形成されている。一方、ガスケット２がリング状に形成されており、凸部８がガスケット２に嵌め込まれて、ガスケット２が凸部８を囲んでベース３の上面に載置されている。

ベース３、差込部６及び凸部８は一体形成されている。ベース３、差込部６及び凸部８は導電性材料からなり、特に亜鉛といった金属材料からなる。

カバー４は円錐状に形成されており、カバー４の下側が開口している。カバー４の頭頂部には、支持金具４５が設けられ、この支持金具４５に棒状のアンテナエレメントが装着される。

ベース３は入子状となってカバー４の開口に嵌め込まれ、その開口がベース３によって閉塞されている。カバー４の内面であって下部開口近傍には段付部４１が形成されている。段付部４１はカバー４の下部開口に沿ってリング状に形成されている。ガスケット２は、この段付部４１とベース３の上面縁部との間に挟まれている。ガスケット２によって止水性・気密性が保たれている。

回路基板５は、凸部８の内側であってベース３の上面に立った状態でカバー４内に収容されている。ベース３の上面前側には、左右一対のリブ６２が凸状に設けられ、ベース３の上面後ろ側には、左右一対のリブ６６が凸状に設けられている。回路基板５の下端の前端部５１が一対のリブ６２に挟まれ、回路基板５の下端の後端部５４が一対のリブ６６に挟まれ、これにより回路基板５が立った状態に保たれている。なお、左右一対のリブ６２が一組となって、合計二組設けられ、左右一対のリブ６６が一組となって、合計二組設けられ、２枚の回路基板５が互いに平行となってベース３の上面に立てられている。

回路基板５の前端部５１及び一対のリブ６２の上に弾性片２２が載せられている。回路基板５の前端部５１及び弾性片２２が、カバー４の内面に凸設された押圧部４３によってベース３側に押し付けられている。同様に、回路基板５の後端部５４及び一対のリブ６６の上に弾性片２３が載せられ、回路基板５の後端部５４及び弾性片２３が、カバー４の内面に凸設された押圧部４４によって押し付けられている。これにより、回路基板５が固定されている。弾性片２２，２３はガスケット２に一体形成されている。

立てられた回路基板５の上端部はカバー４の内面の支持部４６によって支えられている。また、回路基板５の上端部には端子５８が取り付けられ、この端子５８が支持金具４５に接触している。

ベース３の上面であって凸部８の内側には、左右一対の台座３１が凸状に設けられている。左右一対の貫通孔３２がベース３の下面から台座３１の頭頂面にかけてベース３を貫通している。台座３１の頭頂面側における貫通孔３２の開口部が円錐状に拡開し、その貫通孔３２の開口部には円錐面３３が形成されている。一方、カバー４の内面には左右一対のねじ止め部４２が形成されている。筒状のねじ止め部４２がカバー４の内面から貫通孔３２に向けて延出し、ねじ止め部４２の先端が貫通孔３２に対応する位置にある。ねじ止め部４２の先端部が台座３１の頭頂面側の貫通孔３２の開口部に入り込んで、その開口部の円錐面３３に当接している。なお、ねじ止め部４２の先端にゴム製のＯ（オー）リングを装着し、ねじ止め部４２の先端と円錐面３３との間にＯリングを挟み込んでもよい。

また、ねじ止め部４２の内面には、後述する組み立て方法によって雌ねじが形成される。一方、締結ねじ９がねじ止め部４２を介してカバー４の内面に連結している。すなわち、締結ねじ９の軸部９１がベース３の下から貫通孔３２に通され、ねじ止め部４２に螺合している。締結ねじ９の頭部９２は貫通孔３２の周囲においてベース３の下面に引っ掛かっている。締結ねじ９の軸部９１が締め付けられることによって、ベース３が締結ねじ９の頭部９２によりカバー４側に引きつけられている。これによってガスケット２及び弾性片２２，２３が圧縮されている。締結ねじ９の頭部９２とベース３の下面にゴム弾性体が挟まれていないから、締結ねじ９の締付力によってガスケット２及び弾性片２２，２３を強く圧縮することができる。

ベース３がカバー４によって覆われた状態においては、円錐状のカバー４の中心線がベース３の上面に対して斜めになっている。そして、ねじ止め部４２の中心線は円錐状のカバー４の中心線に対して平行となり、締結ねじ９の軸部９１の軸心がカバー４の中心線に対してほぼ平行になっている。

台座３１の周囲であってベース３の上面には、***部３４が形成されている。***部３４はベース３の上面から***し、***部３４の高さは凸部８の高さと等しく、***部３４が凸部８に連なっている。台座３１の前後には、傾斜面３５が形成されている。傾斜面３５はベース３の上面縁部から***部３４の頭頂面にまで凸部８を横切るように設けられている。傾斜面３５は、ベース３の上面縁部から***部３４の頭頂面へ登るように傾斜している。

台座３１が枠状のシール２１によって囲繞されている。シール２１は、ガスケット２からその内側に延び出るように設けられている。シール２１はゴム製であって、ガスケット２に一体形成されている。シール２１は傾斜面３５に載って凸部８を横切り、***部３４の頭頂面に載って、台座３１の側面に当接した状態で台座３１を囲んでいる。台座３１がシール２１に嵌め込まれることで、貫通孔３２もシール２１によって囲まれている。

一方、カバー４の内面には左右一対のフード４７が形成されている。ねじ止め部４２がフード４７内に設けられ、フード４７がねじ止め部４２を囲んでいる。フード４７の下側が開口している。台座３１がフード４７の下部開口に入り込み、フード４７の下端がシール２１に圧接している。フード４７とシール２１の押しつけは、締結ねじ９が締め付けられることによって成されている。シール２１がフード４７によって圧縮されることで、貫通孔３２の周囲の止水性・気密性が保たれている。

このアンテナ装置１及びキャビネット１０の組立方法について説明する。
まず、回路基板５をベース３の上面に立て、回路基板５の前端部５１をリブ６２とリブ６２の間に挿入するとともに、後端部５４をリブ６６とリブ６６の間に挿入する。

次に、ベース３の凸部８をガスケット２に嵌め、ガスケット２を凸部８の周囲でベース３の上面に載せる。この時、ガスケット２の周方向の位置を調整し、弾性片２２をリブ６２及び回路基板５の前端部５１の上に載せるとともに、弾性片２３をリブ６６及び回路基板５の後端部５４の上に載せ、台座３１をシール２１に嵌め込んで台座３１の周囲にシール２１を配置する。弾性片２２，２３及びシール２１がガスケット２に一体となっているから、ガスケット２を組み付ける際に弾性片２２，２３及びシール２１の位置も決まる。そのため、組立性が向上する。

次に、回路基板５の上からカバー４で覆い被せ、ベース３をカバー４の下部開口に嵌め込む。これにより、ガスケット２をカバー４の内側の段付部４１とベース３との間に挟み、弾性片２２を回路基板５の前端部５１と押圧部４３の間に挟み、弾性片２３を回路基板５の後端部５５と押圧部４４の間に挟み、シール２１をフード４７の下端とベース３の上面との間に挟む。ベース３をカバー４の下部開口に嵌め込むことで、回路基板５の上端部が支持部４６に支持され、端子５８が支持金具４５に接触する。また、ねじ止め部４２の先端が貫通孔３２の上側開口部に向く。

次に、締結ねじ９をベース３の下から貫通孔３２に通し、締結ねじ９をねじ止め部４２に締め付ける。締結ねじ９は、例えばタッピングネジを使用し、ねじ止め部４２に螺合することでねじ止め部４２の内面に雌ねじが形成され、締め付けされる。こうすることで、カバー４をベース３の上面に引きつけ、弾性片２２，２３、シール２１及びガスケット２を圧縮させるとともに、ねじ止め部４２の先端を貫通孔３２の上側開口に入れて円錐面３３に接触させる。フード４７がシール２１に圧接することで、締結ねじ９の周りが封止され、段付部４１がガスケット２に圧接することで、カバー４の下端部とベース３の上面の間の隙間が封止される。また、回路基板５の端部５１，５４が押圧部４３，４４によってベース３に押し付けられることによって、回路基板５の下部が固定される。

その後、支持金具４５にアンテナエレメントを取り付けると、アンテナ装置１が完成する。

このアンテナ装置１を自動車のルーフその他の設置箇所に取り付ける場合には、設置面に孔部を加工し、その孔部に差込部６を差し込んで、ベース３を設置面に載せ、差込部６を孔部に固定する。

以上のように、本実施形態によれば、締結ねじ９の頭部９２がベース３の下面に引っ掛かってベース３をカバー４側に引きつけているから、ガスケット２及びシール２１の両方を強い力で圧縮することができる。つまり、締結ねじ９の締付力は、軽減されず、ガスケット２及びシール２１の圧縮に利用される。そのため、貫通孔３２における止水性・気密性の低下を招かず、カバー４とベース３との間の隙間における止水性・気密性の低下を招かない。

また、シール２１がガスケット２に一体形成され、それによって貫通孔３２における止水性・気密性を確保している。そのため、組立時において、液状のシリコンゴムを貫通孔３２の周囲に塗布し、その後シリコンゴムを乾燥させるという工程が必要なくなる。そのため、組立に係るコスト・時間の削減を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態ではシール２１が***部３４の上に載っていたが、図４に示すようにシール２１が台座３１の上に載っていてもよい。また、図５に示すように、台座３１及び***部３４が設けられていなくてもよい。また、図６に示すように、台座３１が設けられていなくてもよい。

上記実施形態では、締結部が雄ねじであったが、リベットであってもよい。この場合、図３に示されたねじ止め部４２の代わりに、リベットがカバー４の内面に形成され、そのリベットがカバー４の内面から下方に向けて延び出ている。そのリベットが貫通孔３２を上から下に貫通し、リベットの先端部がかしめられている。リベットの先端部が変形することで、その先端部が貫通孔３２の周囲においてベース３の下面に引っ掛かっている。リベットをかしめる際には、ベース３をカバー４側に押しつけて、ガスケット２、シール２１及び弾性片２２，２３を圧縮させる。

本発明の実施形態におけるアンテナ装置を示した斜視図である。 同実施形態におけるアンテナ装置を示した斜視図である。 同実施形態におけるアンテナ装置を示した縦断面図である。 変形例におけるアンテナ装置を示した縦断面図である。 別の変形例におけるアンテナ装置を示した縦断面図である。 別の変形例におけるアンテナ装置を示した縦断面図である。

符号の説明

１ アンテナ装置
２ ガスケット
３ ベース
４ カバー
５ 回路基板
９ 締結ねじ
１０ キャビネット
２１ シール
３２ 貫通孔
３３ 円錐面
４２ ねじ止め部
４７ フード
９１ 軸部
９２ 頭部

Claims (8)

1. ベースと、
   前記ベースの上に覆い被さったカバーと、
   前記ベースの上面に載せられ、前記カバーの下端部と前記ベースとの間に挟まれたガスケットと、
   前記ベースの下面から上面にかけて前記ベースを貫通し、前記カバーの内側に連結するとともに前記ベースを前記カバー側に引きつけるように締め付ける締結部と、
   前記ガスケットと一体形成され、前記締結部が貫通した貫通孔を前記ベースの上面上で囲んだシールと、
   前記締結部を囲うようにして前記カバーの内面に設けられ、前記シールに押しつけられた押付部と、を備えることを特徴とする電気装置のキャビネット。
2. 前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、
   前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、
   前記シールが前記貫通孔を囲うように前記台座上に配されるとともに、前記押付部と前記台座との間に挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の電気装置のキャビネット。
3. 前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、
   前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、
   前記シールが前記貫通孔及び前記台座を囲うように前記ベース上に配されるとともに、前記押付部と前記ベースとの間に挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の電気装置のキャビネット。
4. 前記カバーの内面から前記貫通孔に向けて延出し、前記押付部によって囲まれたねじ止め部を更に備え、
   前記締結部が雄ねじであり、その雄ねじの軸部が前記貫通孔を通ってねじ止め部に螺合するとともに、その雄ねじの頭部が前記ベースの下面に引っ掛かり、
   前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部が錐状に拡開し、前記ねじ止め部の先端が前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部に入り込んでその開口部の錐面に当接していることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電気装置のキャビネット。
5. ベースと、
   前記ベースの上に覆い被さったカバーと、
   前記ベースの上面に載せられ、前記カバーの下端部と前記ベースとの間に挟まれたガスケットと、
   前記ベースと前記カバーに囲まれた内部空間に収容された回路基板と、
   前記ベースの下面から上面にかけて前記ベースを貫通し、前記カバーの内側に連結するとともに前記ベースを前記カバー側に引きつけるように締め付ける締結部と、
   前記ガスケットと一体形成され、前記締結部の貫通した貫通孔を前記ベースの上面上で囲んだシールと、
   前記締結部を囲うようにして前記カバーの内面に設けられ、前記シールに押しつけられた押付部と、を備えることを特徴とするアンテナ装置。
6. 前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、
   前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、
   前記シールが前記貫通孔を囲うように前記台座上に配されるとともに、前記押付部と前記台座との間に挟まれていることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 前記カバーの内側において前記ベースの上面に設けられた台座を更に備え、
   前記貫通孔が前記ベース及び前記台座を貫通して前記台座の上面で開口し、
   前記シールが前記貫通孔及び前記台座を囲うように前記ベース上に配されるとともに、前記押付部と前記ベースとの間に挟まれていることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
8. 前記カバーの内面から前記貫通孔に向けて延出し、前記押付部によって囲まれたねじ止め部を更に備え、
   前記締結部が雄ねじであり、その雄ねじの軸部が前記貫通孔を通ってねじ止め部に螺合するとともに、その雄ねじの頭部が前記ベースの下面に引っ掛かり、
   前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部が錐状に拡開し、前記ねじ止め部の先端が前記ベースの上面側における前記貫通孔の開口部に入り込んでその開口部の錐面に当接していることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載のアンテナ装置。

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