JP6371806B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

乗用車などの車両には、ラジオ放送、ＧＰＳ（Grobal Positioning System）又はＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）等に用いられる電波を送受信するアンテナ装置が取り付けられている。下記特許文献１には、給電ピンが貫通する貫通孔を有し、当該給電ピンによって回路基板に対して間隔を開けるように配置されるアンテナエレメントを備えるアンテナ装置が記載されている。

特開２００８−７８８９５号公報

上記特許文献１のようなアンテナ装置においては、電波を好適に送受信するために、アンテナエレメントの位置ずれを防止することが望まれる。特に、車載用のアンテナ装置においては、車両走行中に発生する振動に耐えうるように、アンテナエレメントの位置を固定することが求められている。

本発明は、アンテナエレメントを強固に固定できるアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係るアンテナ装置は、板状部、及び板状部に設けられる第１開口部を有するアンテナエレメントと、アンテナエレメントを収容するケースと、を備え、ケースは、ケースの内部に向かって突出して第１開口部を通る第１突出部と、第１突出部の先端に設けられ、板状部の第１主面に接する第１頭部と、板状部における第１主面と反対側の第２主面に接する第１支持部とを有し、板状部における第１開口部の縁には、第１主面に対して突出する第１凸部もしくは第１主面に対して窪んでいる第１凹部が設けられており、第１頭部は、第１凸部を覆うと共に第１凸部の少なくとも一部に密着している、もしくは第１凹部を覆うと共に第１凹部の少なくとも一部に密着している。

このアンテナ装置によれば、アンテナエレメントの板状部において、第１主面は第１頭部に接しており、第２主面は第１支持部に接している。これにより、第１主面及び第２主面の延在方向に直交する方向におけるアンテナエレメントの移動は、第１頭部及び第１支持部の干渉によって抑制される。また、板状部における第１開口部の縁には、第１主面に対して突出する第１凸部、もしくは第１主面に対して窪んでいる第１凹部が設けられている。そして、第１凸部が設けられる場合、第１頭部は、第１凸部を覆うと共に当該第１凸部の少なくとも一部に密着している。あるいは、第１凹部が設けられる場合、第１頭部は、第１凹部を覆うと共に当該第１凹部の少なくとも一部に密着している。これにより、第１主面及び第２主面の延在方向におけるアンテナエレメントの移動は、第１頭部と、第１凸部もしくは第１凹部との干渉によって抑制される。したがって、アンテナエレメントの移動が３次元的に抑制されるので、当該アンテナエレメントを強固に固定できる。

また、第１開口部の縁には、第１主面に対して突出する第２凸部が設けられており、第２凸部は、第１開口部を挟んで第１凸部もしくは第１凹部の反対側に設けられており、第１頭部は、第２凸部を覆うと共に第２凸部の少なくとも一部に密着してもよい。この場合、第１頭部と、第１凸部もしくは第１凹部との干渉に加えて、第１頭部と第２凸部との干渉によって、第１主面及び第２主面の延在方向におけるアンテナエレメントの移動を抑制できる。特に、第１凸部もしくは第１凹部と、第２凸部とが向かい合う方向におけるアンテナエレメントの移動を良好に抑制できる。

また、第１開口部の縁には、第１主面に対して窪んでいる第２凹部が設けられており、第２凹部は、第１開口部を挟んで第１凸部もしくは第１凹部の反対側に設けられており、第１頭部は、第２凹部を覆うと共に、第２凹部の少なくとも一部に密着してもよい。この場合、第１頭部と、第１凸部もしくは第１凹部との干渉に加えて、第１頭部と第２凹部との干渉によって、第１主面及び第２主面の延在方向におけるアンテナエレメントの移動を抑制できる。特に、第１凸部もしくは第１凹部と、第２凹部とが向かい合う方向におけるアンテナエレメントの移動を良好に抑制できる。

また、第１開口部の縁には、第１凸部が設けられており、第１凸部は、第１開口部の縁の一部が第１主面側へ湾曲された湾曲部であってもよい。この場合、第１凸部を容易に小型化でき、当該第１凸部がアンテナエレメントの送受信特性に与える影響を抑制できる。

また、第１開口部の縁には、第１凹部が設けられており、第１凹部は、第１開口部の縁の一部が第２主面側へ湾曲された湾曲部であってもよい。この場合、第１凹部を容易に小型化でき、当該第１凹部がアンテナエレメントの送受信特性に与える影響を抑制できる。

また、第１支持部は、第１突出部に隣接していると共にケースの内部に向かって突出してもよい。この場合、ケースを構成する底壁及び側壁等から、アンテナエレメントの板状部を離間できる。

また、上記アンテナ装置は、ケース内に収容され、アンテナエレメントに接続される回路基板をさらに備え、回路基板は、第２開口部を有しており、ケースは、内部に向かって突出して第２開口部を通る第２突出部と、第２突出部の先端に設けられ、回路基板の第３主面に接する第２頭部と、回路基板における第３主面と反対側の第４主面に接する第２支持部とを有し、回路基板における第２開口部の縁には、第３主面に対して突出する第３凸部が設けられており、第２頭部は、第３凸部を覆うと共に第３凸部の少なくとも一部に密着してもよい。この場合、ケース内に収容される回路基板の移動は、アンテナエレメントと同様に、第２頭部、第２支持部、及び第３凸部によって３次元的に抑制される。したがって、回路基板に接続されるアンテナエレメントが、回路基板の移動の影響を受けにくくなり、アンテナエレメントをより強固に固定できる。

また、回路基板の第４主面上には導電膜が設けられており、アンテナエレメントの板状部と、回路基板とは、互いに離間してもよい。この場合、アンテナエレメントと回路基板とによってエアギャップ式のアンテナ装置を形成できる。上述したようにアンテナエレメント及び回路基板の移動は抑制されているので、良好な送受信特性を維持できるアンテナ装置を提供できる。

本発明によれば、アンテナエレメントを強固に固定できるアンテナ装置を提供できる。

図１は、本実施形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。 図３（ａ）は、アンテナエレメントの要部拡大図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。 図４は、ケースにアンテナエレメントが固定されている状態を示す斜視図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６（ａ），（ｂ）は、頭部の形成方法の一例を説明する図である。 図７（ａ）は、比較例に係るアンテナ装置の要部拡大断面図であり、図７（ｂ）は、本実施形態に係るアンテナ装置の要部拡大断面図である。 図８（ａ）は、ケースに回路基板が固定されている状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線断面図である。 図９（ａ）は、上記実施形態の第１変形例に係るアンテナ装置の要部拡大断面図であり、図９（ｂ）は、上記実施形態の第２変形例に係るアンテナ装置の要部拡大断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

本実施形態に係るアンテナ装置は、車載用のパッチアンテナであり、例えばＧＰＳ又はＥＴＣ等に用いられる電波を送受信する機能を有している。このアンテナ装置は、配線を介して車載された外部装置に接続される。以下では、アンテナ装置に取り付けられる配線、及びアンテナ装置の内部配線の説明を省略する。

図１は、本実施形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。なお、図２は、後述するアンテナエレメント及び回路基板が固定されていない状況におけるアンテナ装置の分解斜視図を示している。図１及び図２に示されるアンテナ装置１は、ケース２と、アンテナエレメント５と、回路基板６と、スピーカ７とを備えている。アンテナエレメント５と、回路基板６と、スピーカ７とのそれぞれは、ケース２内に収容されている。ケース２内にて、回路基板６は、アンテナエレメント５とスピーカ７との間に設けられている。以下では、アンテナエレメント５、回路基板６、及びスピーカ７が重なる方向を方向αとする。また、方向αに直交する方向を水平方向とし、当該水平方向に沿った一方向を方向βとし、方向α及び方向βに直交する方向を方向γとする。

以下では、ケース２の概要をまず説明する。ケース２は、角が丸められた略直方体形状を有する樹脂製の筐体である。ケース２に用いられる樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えばＡＢＳ樹脂等が挙げられる。ケース２は、主部３と、主部３の蓋４とを有している。ケース２の主部３は、方向αにおいてアンテナエレメント５側に位置しており、略長方形状の底壁３ａと、底壁３ａの縁から方向αに沿って突出する側壁３ｂとを有する。底壁３ａ及び側壁３ｂは、金型等を用いて一体形成されている。底壁３ａの短辺は方向βに沿って延在しており、底壁３ａの長辺は方向γに沿って延在している。側壁３ｂの先端側、すなわち側壁３ｂの方向αにおける底壁３ａと反対側には、蓋４を支持するための台座部３ｃと、底壁３ａの一方の短辺上に設けられる窪み部３ｄと、当該窪み部３ｄの縁からケース２外へ延在する延在部３ｅとが設けられている。窪み部３ｄは、方向γから見て略半円状に窪んでいる部分であり、延在部３ｅは、方向γに沿ってケース２外へ延在している。窪み部３ｄ及び延在部３ｅには、回路基板６と外部装置とをつなぐ外部接続用の配線（不図示）が配置される。

ケース２の蓋４は、略長方形状の天板４ａと、天板４ａの縁から方向αに沿って突出する側壁４ｂとを有する。天板４ａ及び側壁４ｂは、金型等を用いて一体形成されている。天板４ａの短辺は方向βに沿って延在しており、天板４ａの長辺は方向γに沿って延在している。天板４ａの中央には、スピーカ７から発生する音声を外部へ出すための複数の開口Ａが設けられている。側壁４ｂの先端側、すなわち側壁４ｂの方向αにおける天板４ａと反対側には、主部３の延在部３ｅに合わさるように設けられる延在部４ｃが設けられている。延在部４ｃは、延在部３ｅと同様の形状を有しており、方向γに沿ってケース外へ延在している。

次に、ケース２に収容されるアンテナエレメント５、回路基板６、及びスピーカ７について順番に説明する。図３（ａ）は、アンテナエレメント５の要部拡大図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。図２及び図３（ａ），（ｂ）に示されるアンテナエレメント５は、電波を送受信する部材であり、板状部１１と、板状部１１の縁から方向αに沿って突出する給電部１２と、板状部１１に設けられる開口部１３〜１５とを有する。

板状部１１は、角が丸められた略正方形状の金属板であり、アンテナエレメント５において電波を送受信する部分である。板状部１１において、回路基板６側の面を主面１１ａ（第１主面）とし、主面１１ａと反対側の面を主面１１ｂ（第２主面）とする。この場合、主面１１ａ，１１ｂを構成する一対の辺は方向βに沿って延在し、主面１１ａ，１１ｂを構成する他の一対の辺は方向γに沿って延在している。また、主面１１ａ，１１ｂの一辺の長さは、例えば、アンテナ装置１が送受信する波長λの約１／２倍に相当し、板状部１１の厚さは、例えば約０．３ｍｍである。板状部１１の角のうち、互いに対向する２つの角が切り欠かれており、板状部１１には切欠部１１ｃ，１１ｄが設けられている。

給電部１２は、板状部１１と回路基板６とを電気的に接続する部分であって、板状部１１の縁から突出した部分を回路基板６側に折り曲げることによって形成されている。このため、給電部１２と板状部１１とは、互いに同一の金属板から形成されている。板状部１１の縁において給電部１２が設けられる箇所の両隣には、窪み１１ｅが設けられている。

開口部１３〜１５のそれぞれは、方向αに沿って延びる貫通孔であり、方向αから見て略円形状を有している。開口部１３は、板状部１１の送受信性能を高めるため、板状部１１の中央に設けられている。開口部１３の径は、開口部１４，１５の径よりも大きくなっている。また、板状部１１の角のうち、切り欠かれていない２つの角１１ｆ，１１ｇの近傍には、互いに略同一形状である開口部１４，１５がそれぞれ設けられている。開口部１４（第１開口部）は、給電部１２に近い角１１ｆの近傍に設けられており、開口部１５は、角１１ｇの近傍に設けられている。本実施形態では、板状部１１の角の近傍は、角から板状部１１の厚さの２倍〜１０倍程度離れた板状部１１上の領域である。なお、開口部１４，１５は、上記近傍以外に設けられてもよい。

板状部１１における開口部１４の縁１４ａには、主面１１ａに対して突出する凸部１６（第１凸部）が設けられている。凸部１６は、主面１１ａから方向αに沿って回路基板６側に突出するように、縁１４ａの一部が主面１１ａ側へ湾曲された湾曲部である。凸部１６は、例えば球の一部をなすように突出している。また、開口部１４の縁１４ａには、凸部１６と同様に、主面１１ａに対して突出する凸部１７（第２凸部）が設けられている。凸部１７は、凸部１６と同様の形状を有する湾曲部であり、開口部１４を挟んで凸部１６の反対側に設けられている。なお、本実施形態では、板状部１１における開口部１４の縁１４ａは、開口部１４の内面だけでなく、開口部１４近傍の板状部１１を含む。なお、湾曲部は、曲面を描くように曲げられた部分だけではなく、角度を持つように屈曲された部分も含む。すなわち本実施形態では、湾曲は、単に折り曲げること（例えば、山折り又は谷折り等）も含む。

加えて、板状部１１における開口部１５の縁には、凸部１６，１７と同様の形状を有する凸部１８，１９が設けられている（図５を参照）。開口部１３〜１５及び凸部１６〜１９は、主面１１ａの対角線の一つと重なるように設けられている。

回路基板６は、スピーカ７用の機能回路を有する。回路基板６は、本体である基板２１、及び上記機能回路を構成するコンデンサ２２〜２４等を有している。基板２１は、角が丸められた略長方形状の板状部材であり、スピーカ７側の主面２１ａ（第３主面）と、主面２１ａと反対側の主面２１ｂ（第４主面）と、給電部１２が通る開口部２１ｃと、後述するケース２の突出部３５，３７がそれぞれ通る開口部２１ｄ，２１ｅと、外部接続用の配線（不図示）が接続される接続部２１ｆ，２１ｇとを有している。基板２１において、主面２１ａ，２１ｂの短辺は方向βに沿って延在し、主面２１ａ，２１ｂの長辺は方向γに沿って延在している。主面２１ａ，２１ｂは、アンテナエレメント５における板状部１１の主面１１ａ，１１ｂよりも一回り程度大きい。また、基板２１の厚さは、例えば約０．８ｍｍである。

基板２１において、少なくとも主面２１ａの一部上と、主面２１ｂ上と、開口部２１ｃを構成する表面上とには、導電パターンが形成されている。主面２１ａ上に設けられる導電パターン（不図示）は、機能回路の引き回し配線等である。主面２１ｂ上に設けられる導電パターンは、当該主面２１ｂを覆う導電膜２５（図８（ｂ）を参照）であり、アンテナエレメント５に対するグランドパターンである。また、開口部２１ｃを構成する表面上に設けられる導電パターン（不図示）は、給電部１２と接続するパターンである。このため、主面２１ｂ上に設けられる導電パターンと、開口部２１ｃを構成する表面上に設けられる導電パターンとは、互いに絶縁している。

回路基板６と板状部１１とは、ケース２内において、方向αにて互いに離間している。具体的には、回路基板６における基板２１の主面２１ｂと、板状部１１の主面１１ａとは、方向αにおいて所定の距離離れている。ここで、回路基板６と板状部１１との間の空間が絶縁物等によって埋められていないので、当該空間は、アンテナ装置１における誘電体として機能する。よって、本実施形態におけるアンテナ装置１は、いわゆるエアギャップ式のアンテナ装置となっている。

スピーカ７は、回路基板６又は外部装置からの出力に応じた音声を発生する装置であり、回路基板６と電気的に接続している。スピーカ７は蓋４に支持されている。

次に、図２を用いながら、ケース２の主部３が有する構成について詳細に説明する。主部３は、アンテナエレメント５に関連する突出部３１，３３及び支持部３２，３４と、回路基板６に関連する突出部３５，３７及び支持部３６，３８とを有している。

突出部３１（第１突出部）は、略円柱形状を有しており、板状部１１の開口部１４を通る部材である。突出部３１は、方向αに沿うように、底壁３ａからケース２の内部に向かって突出しており、側壁３ｂで囲われた領域内に位置している。突出部３１が開口部１４を確実に挿入されるため、突出部３１の径は、開口部１４の径よりも小さくなっている。このため、方向αから見て、突出部３１と開口部１４の縁１４ａとの間には、隙間が生じている。

支持部３２（第１支持部）は、板状部１１の主面１１ｂに接することによってアンテナエレメント５を支持する部材である。支持部３２は、方向αに沿うように、底壁３ａからケース２の内部に向かって突出しており、側壁３ｂで囲われた領域内に位置している。本実施形態では、支持部３２は、突出部３１に隣接する４つの柱状部分からなっており、当該柱状部分は、方向αから見て略十字型となるように配置されている。これにより、突出部３１の強度が、支持部３２によって補強されている。

方向αにおいて、突出部３１の突出量は、支持部３２の突出量よりも大きい。具体的には、突出部３１と支持部３２との突出量の差は、少なくとも板状部１１の厚さよりも大きい。このため、板状部１１が支持部３２によって支持されたときに、突出部３１の先端が板状部１１の主面１１ａよりも回路基板６側に位置する。

突出部３３は、略円柱形状を有しており、板状部１１の開口部１５を通る部材であり、支持部３４は、板状部１１の主面１１ｂに接することによってアンテナエレメント５を支持する部材である。突出部３３は、突出部３１と略同一形状及び機能を有しており、支持部３４は、支持部３２と略同一形状及び機能を有している。このため、板状部１１は、方向αにおいては支持部３２，３４によって支持されている。

突出部３５（第２突出部）は、略円柱形状を有しており、基板２１の開口部２１ｄ（第２開口部）を通る部材であり、支持部３６（第２支持部）は、基板２１の主面２１ｂに接することによって回路基板６を支持する部材である。突出部３５及び支持部３６のそれぞれは、側壁３ｂで囲われた領域内に位置すると共に、切欠部１１ｃよりも側壁３ｂ側に位置している。また、突出部３５及び支持部３６のそれぞれは、方向αに沿うように、底壁３ａからケース２の内部に向かって突出している。方向αにおいて、突出部３５の突出量は、支持部３６の突出量よりも大きい。具体的には、突出部３５と支持部３６との突出量の差は、少なくとも回路基板６の厚さよりも大きい。このため、板状部１１が支持部３６によって支持されたときに、突出部３５の先端が回路基板６の主面２１ａよりもスピーカ７側に位置する。本実施形態では、支持部３６は、突出部３５に隣接する２つの板状部分からなっており、当該板状部分は、突出部３５と側壁３ｂとをつないでいる。これにより、突出部３５の強度が、支持部３６によって補強されている。

突出部３７は、略円柱形状を有しており、基板２１の開口部２１ｅを通る部材であり、支持部３８は、基板２１の主面２１ｂに接することによって回路基板６を支持する部材である。突出部３７及び支持部３８のそれぞれは、側壁３ｂで囲われた領域内に位置すると共に、切欠部１１ｄよりも側壁３ｂ側に位置している。突出部３７は、突出部３５と略同一形状及び同一機能を有しており、支持部３８は、支持部３６と略同一形状及び同一機能を有している。このため、回路基板６は、方向αにおいては支持部３６，３８によって支持されている。

支持部３６，３８の突出量は、突出部３１，３３及び支持部３２，３４の突出量よりも大きくなっている。加えて、支持部３６，３８と、支持部３２，３４との突出量の差は、方向αにおける板状部１１の主面１１ａと、基板２１の主面２１ｂとの間の距離に、板状部１１の厚さを加えた長さに相当する。

次に、図４及び図５を用いながら、アンテナエレメント５がケース２の主部３に固定されている状態について説明する。図４は、ケース２にアンテナエレメント５が固定されている状態を示す斜視図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図４及び図５に示されるように、アンテナエレメント５がケース２の主部３に固定されている状態においては、アンテナエレメント５は、方向αにおいて、支持部３２，３４によって支持されている。ここで、板状部１１の主面１１ａ上に位置する突出部３１の先端には、頭部４１（第１頭部）が設けられている。頭部４１は、方向αから見て略円形状を有しており、凸部１６，１７を覆うと共に凸部１６，１７の少なくとも一部に密着するように設けられている。具体的には、頭部４１の底壁３ａ側の面は、凸部１６，１７を構成する主面１１ａに少なくとも密着している。このため、頭部４１の径は、開口部１４の径よりも大きくなっている。なお、主面１１ａ上に位置する突出部３３の先端にも同様に、方向αから見て略円形状を有しており、凸部１８，１９を覆うと共に凸部１８，１９の少なくとも一部に密着する頭部４２が設けられている。これにより、アンテナエレメント５は、方向αにおいて、支持部３２，３４と、頭部４１，４２とによって挟持されている。

ここで、図６（ａ），（ｂ）を用いながら、頭部４１の形成方法の一例を説明する。図６（ａ）に示されるように、まず、突出部３１を開口部１４に通し、板状部１１の主面１１ｂが支持部３２に接するように、アンテナエレメント５を主部３内に収容する。このとき、突出部３３を開口部１５に通し、板状部１１を支持部３２，３４によって支持することによって、当該板状部１１の傾きを低減する。次に、突出部３１の先端に、加熱した押圧部材５１を接触させる。これにより、突出部３１の先端部３１ａを加熱溶融する。このとき、板状部１１が支持部３２，３４によって支持されているので、アンテナエレメント５が底壁３ａに接することなく、突出部３１を熱溶融できる。

次に、図６（ｂ）に示されるように、押圧部材５１を方向αに沿って突出部３１側に移動させ、加熱されて柔らかくなった先端部３１ａを押し潰す（熱加締めする）。これにより、押し潰された先端部３１ａによって凸部１６，１７を覆わせる。そして、押圧部材５１を突出部３１から離し、先端部３１ａを冷却する。これにより、方向αにおいて頭部４１に向かって突出する凸部１６，１７を覆うと共に、当該凸部１６，１７を構成する主面１１ａに少なくとも密着する頭部４１を形成する。なお、頭部４２は、頭部４１と同様の手法によって形成する。以上のようにアンテナエレメント５のケース２内に収容した後に頭部４１，４２を形成することにより、支持部３２，３４と、頭部４１，４２とによってアンテナエレメント５を挟持及び固定する。

以上に説明した本実施形態に係るアンテナ装置１の作用効果について、以下に示す比較例と対比しながら説明する。図７（ａ）は、比較例に係るアンテナ装置の要部拡大断面図であり、図７（ｂ）は、本実施形態に係るアンテナ装置１の要部拡大断面図である。

図７（ａ）に示されるように、比較例に係るアンテナ装置のアンテナエレメント１０５において、板状部１１１に設けられる開口部１４の縁には、凸部が設けられていない。このため、突出部３１の頭部４１は、凹凸が設けられていない主面１１１ａを覆うと共に当該主面１１１ａに密着している。ここで、頭部４１が上記方法にて形成されると、アンテナエレメント１０５は頭部４１によって押圧されない。この場合、アンテナエレメント１０５には、頭部４１と支持部３２とによる方向αに沿った拘束力が加えられない。このため、水平方向において開口部１４と突出部３１との間に隙間が生じていると、アンテナエレメント１０５は、車両走行中に生じる振動に応じて、方向αに直交する水平方向に容易に移動してしまう。これにより、アンテナ装置の送受信特性に影響が出るおそれがある。特に、エアギャップ式のアンテナ装置である場合、送受信特性に顕著な影響が出るおそれがある。

これに対して、本実施形態に係るアンテナ装置１では、図７（ｂ）に示されるように、アンテナエレメント５の板状部１１において、主面１１ａは頭部４１に接しており、主面１１ｂは支持部３２に接している。また、図５に示されるように、主面１１ａは頭部４２に、主面１１ｂは支持部３４にもそれぞれ接している。これにより、方向αにおけるアンテナエレメント５の移動は、頭部４１，４２及び支持部３２，３４の干渉によって抑制される。また、板状部１１における開口部１４の縁には、主面１１ａに対して突出する凸部１６が設けられており、頭部４１は、凸部１６を覆うと共に当該凸部１６の少なくとも一部に密着している。これにより、上記水平方向におけるアンテナエレメント５の移動は、頭部４１と、凸部１６との干渉によって抑制される。具体的には、頭部４１が、凸部１６を構成する主面１１ａを３次元的に覆って密着することにより、上記水平方向におけるアンテナエレメント５の移動が抑制される。したがって、アンテナエレメント５の移動が３次元的に抑制されるので、本実施形態に係るアンテナ装置１によれば、アンテナエレメント５を強固に固定できる。

加えて、開口部１４の縁には、主面１１ａに対して突出する凸部１７が設けられており、凸部１７は、開口部１４を挟んで凸部１６の反対側に設けられており、頭部４１は、凸部１７を覆うと共に凸部１７の少なくとも一部に密着している。このため、頭部４１と、凸部１６との干渉に加えて、頭部４１と凸部１７との干渉によって、上記水平方向におけるアンテナエレメント５の移動をさらに抑制できる。特に、凸部１６，１７が互いに向かい合う方向におけるアンテナエレメント５の移動を良好に抑制できる。さらに、凸部１６，１７が、開口部１４を挟んで互いに対向するように設けられることにより、突出部３１の先端部３１ａが均一に広がりやすくなる。これにより、頭部４１によって凸部１６，１７を良好に被覆される。

さらには、板状部１１には開口部１４の他に開口部１５が設けられており、且つ、当該開口部１５の縁には、頭部４２によって覆われると共に当該頭部４２に密着している凸部１８，１９が形成されている。このため、頭部４１と凸部１６，１７との干渉に加えて、頭部４２と凸部１８，１９との干渉によって、上記水平方向におけるアンテナエレメント５の移動を好適に抑制できる。

凸部１６は、開口部１４の縁の一部が主面１１ａ側へ湾曲された湾曲部である。このため、凸部１６を容易に小型化でき、凸部１６がアンテナエレメント５の送受信特性に与える影響を抑制できる。

支持部３２は、突出部３１に隣接していると共にケース２の内部に向かって突出している。このため、ケース２を構成する底壁３ａ及び側壁３ｂ等から、アンテナエレメント５の板状部１１を離間できる。加えて、頭部４１を押圧部材５１によって押し潰す際に、支持部３２がアンテナエレメント５を支持することによって、板状部１１等に歪みが発生することを抑制できる。

図８（ａ）は、ケース２に回路基板６が固定されている状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線断面図である。図８（ａ），（ｂ）に示されるように、ケース２に回路基板６が固定されている状態においては、回路基板６は、アンテナエレメント５と同様に、支持部３６（及び支持部３８）によって支持されている。ここで、基板２１の主面２１ａ上に位置する突出部３５の先端には、頭部６１（第２頭部）が設けられている。頭部６１は、方向αから見て略円形状を有しており、基板２１の主面２１ａに接している。加えて、頭部６１の少なくとも一部は、方向αにおいて支持部３６と重なっている。このため、回路基板６は、方向αにおいて頭部６１と支持部３６とによって挟持されている。なお、頭部６１は、頭部４１，４２と同様の方法にて形成される。

基板２１の開口部２１ｄの縁２１ｈには、頭部６１に向かって突出する凸部６２（第３凸部）が設けられている。凸部６２は、主面２１ａ上に形成される突起であり、方向αにおいて頭部６１と重なっている。凸部６２は、例えばはんだ等によって形成される。また、開口部２１ｄの縁２１ｈには、凸部６２と同様の形状を有する凸部６３が設けられている。凸部６３は、開口部２１ｄを介して凸部６２の反対側に設けられている。ここで、頭部６１は、凸部６２，６３を覆うと共に当該凸部６２，６３の少なくとも一部に密着している。これにより、回路基板６の移動は、アンテナエレメント５と同様に、３次元的に抑制される。具体的には、支持部３６と頭部６１との干渉による方向αに沿った回路基板６の移動だけでなく、頭部６１と、凸部６２，６３との干渉による上記水平方向に沿った回路基板６の移動が良好に抑制される。このため、給電部１２を介して回路基板６に接続されるアンテナエレメント５が、回路基板６の移動の影響を受けにくくなり、アンテナエレメント５をより強固に固定できる。

なお、基板２１の主面２１ａ上に位置する突出部３７の先端には、頭部６１と同様の頭部６４が設けられており、回路基板６の開口部２１ｅの縁には、凸部６２，６３と同様の凸部が設けられている。このため、回路基板６は、方向αにおいて頭部６４と支持部３８とによっても挟持されており、且つ、頭部６４及び当該凸部によって、回路基板６の移動がさらに抑制される。

加えて、回路基板６における基板２１の主面２１ｂ上には導電膜２５が設けられており、アンテナエレメント５の板状部１１と、回路基板６とは、互いに離間している。このため、アンテナエレメント５と回路基板６とによってエアギャップ式のアンテナ装置１が形成される。上述したように、アンテナエレメント５及び回路基板６の移動は共に抑制されているので、良好な送受信特性を維持できるアンテナ装置１を提供できる。なお、導電膜２５は、絶縁膜２６によって被覆されていることが好ましい。これにより、導電膜２５と他の素子等との短絡を抑制できる。ここで、主面２１ａの一部上の上記導電パターンも、絶縁体によって被覆されてもよい。

図９（ａ）は、上記実施形態の第１変形例に係るアンテナ装置の要部拡大断面図である。図９（ａ）に示されるように、板状部１１Ａにおける開口部１４の縁１４ａには、主面１１ａに対して窪んでいる凹部７１（第１凹部）が設けられている。凹部７１は、主面１１ｂから方向αに沿って底壁３ａ側に突出するように、開口部１４の縁１４ａの一部が主面１１ｂ側へ湾曲された湾曲部である。凹部７１は、例えば球の一部をなすように窪んでいる。すなわち、凹部７１は、図３（ｂ）に示される凸部１６と比較すると、方向αにおいて主面１１ａの反対側に板状部１１を湾曲することによって形成される。また、開口部１４の縁１４ａには、凹部７１と同様の形状を有する凹部７２（第２凹部）が設けられている。凹部７２は、開口部１４を挟んで凹部７１の反対側に設けられている。なお、第１変形例においては、ケース２内におけるアンテナエレメント５の位置ずれを防ぐため、凹部７１，７２と、支持部３２Ａとは、互いに接しないことが好ましい。このため、第１変形例においては、突出部３１と支持部３２Ａとは、互いに離間している。

頭部４１は、凹部７１，７２を覆うと共に、凹部７１，７２の少なくとも一部に密着している。具体的には、頭部４１における主面１１ａ側の一部が、凹部７１，７２内に入り込んでいると共に、凹部７１，７２の表面を構成する主面１１ａに密着している。このような第１変形例においても、上記水平方向におけるアンテナエレメント５Ａの移動は、頭部４１と、凹部７１，７２との干渉によって抑制される。したがって、第１変形例では、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。

図９（ｂ）は、上記実施形態の第２変形例に係るアンテナ装置の要部拡大断面図である。図９（ｂ）に示されるように、板状部１１Ｂにおける開口部１４の縁１４ａの近傍には、主面１１ａに対して窪んでいる凹部８１，８２が設けられている。凹部８１，８２は、主面１１ａに対して方向αに沿って窪む溝であり、開口部１４を挟んで互いに対向するように設けられている。頭部４１は、凹部８１，８２を覆うと共に、凹部８１，８２の少なくとも一部に密着している。具体的には、頭部４１の縁が、凹部８１，８２内に入り込んでいる。このような第１変形例においても、上記水平方向におけるアンテナエレメント５Ｂの移動は、頭部４１と、凹部８１，８２との干渉によって抑制される。したがって、第２変形例では、上記実施形態及び第１変形例と同様の作用効果が奏される。なお、板状部１１Ｂにおける開口部１４の縁１４ａの近傍は、板状部１１Ｂにおいて当該縁１４ａに離間すると共に頭部４１に重なる位置に相当する。

本発明によるアンテナ装置は、上述した実施形態及び上記変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び上記変形例の内容は、適宜組み合わせてもよい。例えば、上記実施形態と、上記第１変形例又は上記第２変形例とを組み合わせ、凸部及び凹部の両方がアンテナエレメントに設けられてもよい。このとき、凸部と、複数の形態の凹部とがアンテナエレメントに設けられてもよい。また、アンテナエレメントには、頭部と干渉する凸部又は凹部が１つだけ設けられてもよい。

上記実施形態及び上記変形例において、ケース、アンテナエレメント、回路基板等の形状は、アンテナ装置が求められる用途等に応じて適宜変更される。例えば、アンテナ装置が、電話用の電波受信用の装置である場合、アンテナエレメントの板状部は、平板形状でなくてもよい。

上記実施形態及び上記変形例において、支持部３２，３４の形状及び数は限定されない。加えて、上記実施形態及び上記変形例において、支持部３２，３４は形成されなくてもよい。この場合、アンテナエレメント５は、例えばケース２の底壁３ａ上に配置され、底壁３ａがアンテナエレメント５に対する支持部として機能する。さらには、上記実施形態及び上記第２変形例においても、上記第１変形例と同様に、突出部３１と支持部３２とが互いに離間してもよい。

上記実施形態及び上記変形例において、開口部１３〜１５及び凸部１６〜１９は、主面１１ａの対角線の一つと重なるように設けられているが、これに限られない。例えば、開口部１３〜１５及び凸部１６〜１９の少なくとも一つは、上記対角線に重ならなくてもよい。この場合であっても、上記実施形態及び上記変形例と同様の作用効果が奏される。

上記実施形態及び上記変形例において、基板２１の開口部２１ｄの縁２１ｈには、凸部６２，６３ではなく、主面２１ａに対して窪んでいる凹部が設けられてもよい。この場合、頭部６１の縁が当該凹部内に入り込むことにより、回路基板６の移動は、頭部６１と凹部との干渉によって抑制される。また、回路基板６の開口部２１ｅの縁にも、凸部ではなく、主面２１ａに対して窪んでいる凹部が設けられてもよい。この凹部は、例えば、基板２１の一部を除去することによって形成される。

上記実施形態及び上記変形例において、回路基板６には、凸部６２，６３が設けられなくてもよい。同様に、回路基板６には、頭部６４に重なる凸部が設けられなくてもよい。

１…アンテナ装置、２…ケース、３…主部、３ａ…底壁、３ｂ…側壁、５，５Ａ，５Ｂ…アンテナエレメント、６…回路基板、１１，１１Ａ，１１Ｂ…板状部、１１ａ…主面（第１主面）、１１ｂ…主面（第２主面）、１４…開口部（第１開口部）、１４ａ…縁、１６…凸部（第１凸部）、１７…凸部（第２凸部）、２１…基板、２１ａ…主面（第３主面）、２１ｂ…主面（第４主面）、２１ｄ…開口部（第２開口部）、３１…突出部（第１突出部）、３２…支持部（第１支持部）、３５…突出部（第２突出部）、３６…支持部（第２支持部）、４１…頭部（第１頭部）、５１…押圧部材、６１…頭部（第２頭部）、６２…凸部（第３凸部）、７１…凹部（第１凹部）、７２…凹部（第２凹部）。

Claims (8)

1. 板状部、及び前記板状部に設けられる第１開口部を有するアンテナエレメントと、
   前記アンテナエレメントを収容するケースと、
   を備え、
   前記ケースは、前記ケースの内部に向かって突出して前記第１開口部を通る第１突出部と、前記第１突出部の先端に設けられ、前記板状部の第１主面に接する第１頭部と、前記板状部における前記第１主面と反対側の第２主面に接する第１支持部とを有し、
   前記板状部における前記第１開口部の縁には、前記第１主面に対して突出する第１凸部もしくは前記第１主面に対して窪んでいる第１凹部が設けられており、
   前記第１頭部は、前記第１凸部を覆うと共に前記第１凸部の少なくとも一部に密着している、もしくは前記第１凹部を覆うと共に前記第１凹部の少なくとも一部に密着している、
   アンテナ装置。
2. 前記第１開口部の前記縁には、前記第１主面に対して突出する第２凸部が設けられており、
   前記第２凸部は、前記第１開口部を挟んで前記第１凸部もしくは前記第１凹部の反対側に設けられており、
   前記第１頭部は、前記第２凸部を覆うと共に、前記第２凸部の少なくとも一部に密着している、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記第１開口部の前記縁には、前記第１主面に対して窪んでいる第２凹部が設けられており、
   前記第２凹部は、前記第１開口部を挟んで前記第１凸部もしくは前記第１凹部の反対側に設けられており、
   前記第１頭部は、前記第２凹部を覆うと共に、前記第２凹部の少なくとも一部に密着している、請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１開口部の前記縁には、前記第１凸部が設けられており、
   前記第１凸部は、前記第１開口部の前記縁の一部が前記第１主面側へ湾曲された湾曲部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記第１開口部の前記縁には、前記第１凹部が設けられており、
   前記第１凹部は、前記第１開口部の前記縁の一部が前記第２主面側へ湾曲された湾曲部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
6. 前記第１支持部は、前記第１突出部に隣接していると共に前記ケースの前記内部に向かって突出している、請求項１〜５の何れか一項のアンテナ装置。
7. 前記ケース内に収容され、前記アンテナエレメントに接続される回路基板をさらに備え、
   前記回路基板は、第２開口部を有しており、
   前記ケースは、前記内部に向かって突出して前記第２開口部を通る第２突出部と、前記第２突出部の先端に設けられ、前記回路基板の第３主面に接する第２頭部と、前記回路基板における前記第３主面と反対側の第４主面に接する第２支持部とを有し、
   前記回路基板における前記第２開口部の縁には、前記第３主面に対して突出する第３凸部が設けられており、
   前記第２頭部は、前記第３凸部を覆うと共に前記第３凸部の少なくとも一部に密着している、請求項１〜６の何れか一項に記載のアンテナ装置。
8. 前記回路基板の前記第４主面上には導電膜が設けられており、
   前記アンテナエレメントの前記板状部と、前記回路基板とは、互いに離間している、請求項７に記載のアンテナ装置。

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