JP6419646B2 - アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載するのに好適なアンテナに関する。

例えば、車両用ナビゲーション装置のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールの要素として車載用アンテナが組み付けられている。この車載用アンテナは、車両に持ち込まれたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器との間で通信が常に確保できるように、組み付け相手、例えば機器の筐体に確実に固定される必要がある。

この種のアンテナは、低コスト化を図るために、金属板を板金加工して作製された板金アンテナが用いられる例が多く（例えば、特許文献１）、この種の筐体への組み付け方法として、板金アンテナと筐体をねじ止めするのが一般的である。しかし、ねじ止めは工数がかかるために、車載機器の低コス化のためには、より簡便な方法で組み付けができることが望まれる。

特開２０１３−２０１５１１号公報 特開２００４−２３６１８４号公報

車載用アンテナとしては、車両のエンジンの駆動及び走行に伴う振動及び衝撃が加わっても、組み付け状態が安定していることが必要である。板金アンテナはそのグランド部、組み付け相手に設けられるグランド部と接触するが、振動及び衝撃が加わっても、機械的な接触及び電気的な導通が安定して維持されることが必要である。
そこで本発明は、組み付けの作業が簡便であるとともに、振動及び衝撃が加わっても互いのグランド部が接触状態を確保できるアンテナを提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明のアンテナは、金属板を板金加工することにより一体的に形成され、エレメント部と、エレメント部に一体的に連なり、組み付け相手のグランド面に機械的に接触し及び電気的に導通するおもて面を有するグランド部と、グランド部とともに組み付け相手を弾性力により挟み込む挟持部と、を備え、このグランド部には、組み付け相手からの抜け止め手段が設けられていることを特徴とする。
本発明のアンテナは、グランド部とともに組み付け相手を挟み込む挟持部を備えており、グランド部と挟持部がクリップのように機能するので、組み付け相手、例えば筐体に組み付ける作業が簡便である。また、このグランド部には、筐体からの抜け止め手段が設けられているので、組み付け後に振動及び衝撃を受けたとしても、アンテナが組み付け相手から抜け出るのを防止することができる。

本発明のアンテナは、グランド部と挟持部を連結する連結部を備え、この連結部が、組み付け相手との間に案内手段を備える。
案内手段を設けることにより、組み付け相手に対して適切な位置にアンテナを容易に導くことができるので、組み付け作業がより簡便になる。

本発明のアンテナにおいて、グランド部が、幅方向の中央に配置され、挟持部が、グランド部の幅方向の両側に配置される一対のばね片からなることが好ましい。
これにより、組み付け相手に対してグランド部の接触状態を安定して維持することができる。

本発明のアンテナにおいて、抜け止め手段は、グランド部に、幅方向に間隔をあけて設けられる一対の抜け止め突起からなることが好ましい。
これにより、組み付け相手からの抜け止め状態を安定して維持することができる。

本発明のアンテナにおいて、一対のばね片のそれぞれは、頂点を有するように湾曲し、この頂点が組み付け相手に接触することで、グランド部とともに組み付け相手を弾性力により挟み込むことが好ましい。
これにより、組み付け相手を受け入れ易くなり、組み付け相手の挟み込みの作業性を向上できるとともに、組み付け後には組み付け相手を挟み込む力を強くすることができる。

本発明のアンテナによれば、グランド部とともに組み付け相手を挟み込む挟持部がクリップのように機能し、また、このグランド部には筐体からの抜け止め手段が設けられている。したがって、本発明のアンテナは、筐体などの組み付け相手に組み付ける作業が簡便であり、かつ、組み付け後に振動及び衝撃を受けたとしても、組み付け相手から抜け出るのを防止できる。

本実施形態における車載用アンテナを組み付け相手から分離して示す斜視図であり、おもて面側から示す図である。 本実施形態における車載用アンテナを組み付け相手から分離して示す斜視図であり、うら面側から示す図 本実施形態の車載用アンテナ及び組み付け相手を示し、（ａ）は車載用アンテナの平面図、（ｂ）は車載用アンテナの側面図、（ｃ）は組み付け相手の平面図、（ｄ）は組み付け相手の側面図である。 本実施形態の車載用アンテナの組み付けの初期の状態を示し、（ａ）がおもて面側から視た図、（ｂ）がうら面側から視た図である。 本実施形態の車載用アンテナの組み付けの途中の状態を示し、（ａ）がおもて面側から視た図、（ｂ）がうら面側から視た図である。 本実施形態の車載用アンテナの組み付けが完了した状態を示し、（ａ）がおもて面側から視た図、（ｂ）がうら面側から視た図である。 本実施形態の車載用アンテナの組み付けの過程を示し、（ａ）は組み付けの初期の側面図及び平面図、（ｂ）は組み付け途中の側面図及び平面図、（ｃ）は組み付け完了の側面図、平面図及びＡ−Ａ線矢視断面図である。

以下、添付図面に基づいて、車載用アンテナ１を例にして本発明のアンテナを詳細に説明する。
本実施形態に係る車載用アンテナ１は、車両用ナビゲーション装置が収容されるインストルメントパネルのスロットに臨む筐体などの組み付け相手３に組み付けられる。
車載用アンテナ１は、組み付け相手３に弾性力を介して組み付けられるものであり、振動及び衝撃が加わっても、この弾性力により組み付け状態が安定し、電気的な接触抵抗も乱れることなく維持され得る構成を備えている。

［車載用アンテナ１の構成］
車載用アンテナ１は、図１及び図２に示すように、エレメント部１０とグランド部２０を備えており、このエレメント部１０とグランド部２０は板金により一体的に成形されたものである。車載用アンテナ１は、導電性及びばね性に優れる金属材料、例えばりん青銅により構成される。以下、車載用アンテナ１についてより詳しく説明する。

エレメント部１０は、通信距離内にある通信端末から放射された電波を受信し、受信された電波は、電気信号として無線通信モジュール内の無線通信回路に送られる。また、無線通信回路で生成された電気信号は、図示を省略する給電線を通じてエレメント部１０に送られ、通信距離内にある通信端末に向けて電波として放射される。なお、グランド部２０は、筐体などの組み付け相手３のグランド部に接続され基準電位となる。
本実施形態のエレメント部１０は、二種類の周波数帯に対応するために、二つのアンテナ要素１１，１３を備える。ただし、これはあくまで一例であり、本発明を限定する要素ではない。

グランド部２０は、組み付け相手３のグランド板３１に接触するグランド板２１と、グランド板２１とともに組み付け相手３に弾性力を持って挟み込む挟持部としてのばね片２３，２３と、を備えている。
グランド板２１は、平坦な板状の形態をなしており、組み付け相手３のグランド板３１と接触する側のおもて面２１Ａと、その反対側のうら面２１Ｂと、を備えている。うら面２１Ｂには、幅方向Ｘに所定の間隔をあけて一対の抜け止め突起２２，２２がグランド板２１を切り起こして設けられている。それぞれの抜け止め突起２２，２２は、車載用アンテナ１が組み付け相手３の所定位置に組み付けられたときに、グランド板３１の抜け止め孔３５，３５に挿入されることで、抜け止め手段を構成する。

ばね片２３，２３は、接続部２５を介してグランド板２１と繋がれており、幅方向Ｘの中央に設けられるグランド板２１を挟んで幅方向Ｘの両側に設けられている。ばね片２３，２３のそれぞれは、グランド板２１との間に幅方向Ｘに微小な隙間が設けられており（図３（ａ）参照）、グランド板２１と独立して撓むことができる。
それぞれのばね片２３は、接続部２５に接続される固定端部２３Ａと、固定端部２３Ａに連なり、エレメント部１０に向けて延びる弾性湾曲部２３Ｂと、を備えている。

固定端部２３Ａは、側方から視ると、図３（ｂ）に示すように、グランド板２１よりもうら面２１Ｂの側に所定の間隔だけ後退した位置に設けられ、かつ、グランド板２１と平行をなしている。固定端部２３Ａとグランド板２１の間隔は、組み付け相手３のグランド板３１の板厚よりも大きく設定されており、車載用アンテナ１が組み付け相手３に組み付けられると、グランド板３１の該当部分は固定端部２３Ａとグランド板２１の間に挿入される。
固定端部２３Ａに繋がる弾性湾曲部２３Ｂは、図３（ｂ）に示すように、うら面２１Ｂ側からおもて面２１Ａ側に向けて登る傾斜部２３Ｃと、頂点２３Ｅを境にしてうら面２１Ｂ側に向けて下る傾斜部２３Ｄと、を備えており、概ねＬ字状の縦断面を有している。この傾斜部２３Ｄは、その先端に向けてグランド板２１から離れる向きに延びている。
それぞれのばね片２３は、頂点２３Ｅ及びその近傍だけがグランド板２１を境にしておもて面２１Ａ側に突出しているが、他の部分はグランド板２１を境にしてうら面２１Ｂ側に配置されている。なお、これはばね片２３，２３が無負荷の状態であることを前提にしている。

接続部２５は、図１〜図３に示すように、グランド板２１に対して垂直に折り曲げられて形成されており、グランド板２１とばね片２３，２３を繋いでいる。
接続部２５は、グランド板２１よりも幅広に形成されており、グランド板２１よりも幅方向Ｘの両側に突き出している部分に、ばね片２３，２３が繋がっている。
接続部２５からグランド板２１にかけて、表裏を貫通する孔からなるガイド孔２７が形成されている。このガイド孔２７の幅は、組み付け相手３のガイド突起３３の幅とほぼ同じに設定されている。車載用アンテナ１を組み付け相手３に組み付ける際に、グランド板３１のガイド突起３３がガイド孔２７に挿入されることで、組み付け相手３に対して車載用アンテナ１が位置決めされながら組み付け作業を進めることができる。このように、ガイド孔２７とガイド突起３３とでガイド手段が構成される。

車載用アンテナ１は、組み付け相手３に組み付けられた状態で、図６及び図７（ｃ）に示すように、グランド板３１のおもて面３１Ａの側にグランド板２１が配置される一方、グランド板３１のうら面３１Ｂの側にばね片２３，２３が配置される。このように、車載用アンテナ１は、グランド板２１とばね片２３，２３がクリップのように作用してグランド板３１を弾性力により挟み込むことで、組み付け相手３に組み付けられる。この組み付け完了の状態で、グランド板２１の抜け止め突起２２，２２がグランド板３１の抜け止め孔３５，３５に挿入されるので、車載用アンテナ１が組み付け相手３から抜け出るのが防止される。

［車載用アンテナ１の組み付け手順］
次に、図４〜図６及び図７を参照して、車載用アンテナ１を組み付け相手３に組み付ける手順を説明する。
はじめに、車載用アンテナ１を、エレメント部１０の側を組み付け相手３に向けるとともに、組み付け相手３を境にして、おもて面３１Ａの側にグランド板２１が配置され、かつ、うら面３１Ｂの側にばね片２３，２３が配置されるように位置決めをする。これを作業開始位置とする。なお、この位置決め及びこれに引き続く一連の組み付け作業は、作業者が接続部２５を持って行うことができる。
次に、作業開始位置から、グランド板２１とばね片２３の傾斜部２３Ｄの間にグランド板３１が挟み込まれるようにして、車載用アンテナ１を組み付け相手３のグランド板３１に向けて押し込む。そうすると、図４及び図７（ａ）に示すように、エレメント部１０及びグランド板２１がグランド板３１のおもて面３１側に、また、ばね片２３，２３がグランド板３１のうら面３１Ｂ側に配置され、グランド板２１とばね片２３，２３による挟み込みがなされる。ばね片２３，２３は、無負荷の状態に比べて傾きが小さくなるように撓んで弾性力を生じさせ、この弾性力はグランド板３１のうら面３１Ｂに接する頂点２３Ｅからグランド板３１に加えられる。
なお、この組み付け初期の段階には、ガイド孔２７とガイド突起３３は未だ離れている。

さらに車載用アンテナ１を押し込むが、ガイド突起３３がガイド孔２７に挿入されるように、位置合わせをしながら押し込む。図５は、ガイド突起３３がガイド孔２７に挿入される直前の状態を示しているが、図７（ｂ）に示すように、グランド板２１の抜け止め突起２２，２２がグランド板３１の上端の縁に突き当たっている。さらに車載用アンテナ１を押し込むと、二隅が面取りされたガイド突起３３がガイド孔２７に挿入され、かつ、抜け止め突起２２，２２はグランド板３１のおもて面３１Ａに乗り上げることになる。

車載用アンテナ１をさらに押し込むが、車載用アンテナ１はガイド突起３３に案内されるので、位置ずれを起こすことがない。図６及び図７（ｃ）に示すように、グランド板２１の抜け止め突起２２，２２のせん断された上縁がグランド板３１の抜け止め孔３５，３５の上縁に係止するまで、つまり車載用アンテナ１を組み付け相手３に対して奥まで押し込むと、車載用アンテナ１の組み付けが完了する。ガイド突起３３は接続部２５のガイド孔２７を貫通し、組み付け相手３のグランド板３１の図中の上端縁は接続部２５に突き当たる。

［車載用アンテナ１の効果］
以上説明した車載用アンテナ１によれば、以下の効果を奏する。
はじめに、車載用アンテナ１は、グランド板２１とばね片２３，２３をクリップのようにしてグランド板３１に対して押し込むだけで組み付け作業を行うことができる。したがって、車載用アンテナ１によれば、組み付け相手３への組み付け作業が簡便である。
また、ばね片２３が弾性湾曲部２３Ｂを備え、その傾斜部２３Ｄの先端がグランド板２１から離れる向きに延びているので、グランド板２１と傾斜部２３Ｄの先端部分との間隔が広い。つまり、車載用アンテナ１は、組み付け相手３を受け入れ易くなっているので、グランド板３１を容易に挟み込むことができる。このばね片２３は、弾性湾曲部２３Ｂの頂点２３Ｅがグランド板３１に接触して弾性力を加えるので、全長が同じばね片と比べると、その先端（自由端）がグランド板３１に接触するよりも、強い弾性力を生じさせる。このように、弾性湾曲部２３Ｂを設けることにより、作業性を向上させるとともに、グランド板３１を挟み込む力を強くすることができる。

また、この組み付け作業の際に、グランド板３１のガイド突起３３がグランド板２１のガイド孔２７に誘い込まれながら、車載用アンテナ１を組み付け相手３に押し込むことができるので、車載用アンテナ１が位置ずれを起こすことなく、組み付け作業を行うことができる。
さらに、車載用アンテナ１は、ばね片２３，２３をグランド板２１と繋ぐ接続部２５が、グランド板２１に対して折れ曲がっており、車載用アンテナ１を組み付け相手３に組み付ける作業者は、この接続部２５を持って車載用アンテナ１を組み付け相手３に押し込むことができる。特に、この接続部２５は、押し込み方向から見て、最も手前に位置するので、作業性がよい。

次に、車載用アンテナ１が組み付け相手３に組み付けられた後には、グランド板２１と一対のばね片２３，２３とによりグランド板３１を挟み込むので、グランド板２１とグランド板３１とを面接触によるグランド接続をすることができる。特に、一対のばね片２３，２３は、幅方向Ｘの両側においてグランド板２１を挟み込むので、振動及び衝撃が加わっても、グランド接続を安定して維持することができる。

また、車載用アンテナ１を組み付け相手３に組み付けた後には、グランド板２１の抜け止め突起２２がグランド板３１の抜け止め孔３５に係止することで、車載用アンテナ１が組み付け相手３から抜け出るのを防止する。特に本実施形態は、幅方向Ｘに間隔をあけて設けられる二つの抜け止め突起２２，２２が抜け止め孔３５，３５に係止する構成を採用しているので、車載用アンテナ１が組み付け相手３から抜け出るのをより確実に防止することができる。
また、車載用アンテナ１は、グランド板２１とばね片２３，２３の間にグランド板３１を挟み込むが、ばね片２３の固定端部２３Ａとグランド板２１の間にグランド板３１を挿入できる間隙を設けているので、グランド板２１とばね片２３の奥までグランド板３１を差し込むことができる。これにより、グランド板２１とグランド板３１の接触面積を広く確保することができる。また、車載用アンテナ１を作製する板材の面積を比較的小さくできる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本実施形態の車載用アンテナ１は、一対のばね片２３，２３がグランド板２１を挟んで幅方向Ｘの両側に設けられているが、グランド板２１に対向するようにばね片を設けることもできる。
また、本実施形態は、組み付け相手３からの抜け止めのために、グランド板２１に一対の抜け止め突起２２，２２を設けているが、組み付け相手３からの抜け止めの目的を達成する限り、抜け止め突起の数及び位置は任意である。また、本実施形態は、グランド板２１に抜け止め突起２２，２２を設け、グランド板３１に抜け止め孔３５，３５に設けているが、この逆に、グランド板２１に抜け止め孔を設け、グランド板３１に抜け止め突起を設けることもできる。また、抜け止め孔３５，３５は、グランド板３１の表裏を貫通しているが、窪みであってもよい。

また、本実施形態は、案内手段として、組み付け相手３にガイド突起３３を設け、車載用アンテナ１にガイド孔２７を設けたが、組み付け相手３にガイド孔を設け、車載用アンテナ１にガイド突起を設けることもできる。また、案内手段はこれに限るものでなく、例えば車載用アンテナ１を押し込む方向に延びる突起と、この突起が嵌る溝とにより案内手段を構成することもできる。

さらに、本実施形態は、グランド板３１を挟み込むグランド部２０に特徴を有しているものであり、この特徴を享受できる限り、エレメント部１０とグランド部２０の形態は任意である。
また、本実施形態では車載用アンテナ１を例にして説明したが、本発明は車載用アンテナ以外のアンテナに広く適用することができる。

１ 車載用アンテナ
３ 組み付け相手
１０ エレメント部
１１，１３ アンテナ要素
２０ グランド部
２１ グランド板
２１Ａ おもて面
２１Ｂ うら面
２２ 抜け止め突起
２３ ばね片
２３Ａ 固定端部
２３Ｂ 弾性湾曲部
２３Ｃ 傾斜部
２３Ｄ 傾斜部
２３Ｅ 頂点
２５ 接続部
２７ ガイド孔
３１ グランド板
３１Ａ おもて面
３１Ｂ うら面
３３ ガイド突起
３５ 抜け止め孔

Claims (4)

1. 金属板を板金加工することにより一体的に形成され、
   エレメント部と、
   前記エレメント部に一体的に連なり、組み付け相手のグランド面に機械的に接触し及び電気的に導通するおもて面を有するグランド部と、
   前記グランド部とともに前記組み付け相手を弾性力により挟み込む挟持部と、
   前記グランド部と前記挟持部を連結する連結部と、を備え、
   前記グランド部には、前記組み付け相手からの抜け止め手段が設けられており、
   前記連結部は、前記組み付け相手との間に案内手段を備える、
   ことを特徴とする車載用アンテナ。
2. 前記グランド部が、幅方向の中央に配置され、
   前記挟持部が、前記グランド部の前記幅方向の両側に配置される一対のばね片からなる、
   請求項１に記載の車載用アンテナ。
3. 前記グランド部が、幅方向の中央に配置され、
   前記抜け止め手段は、
   前記グランド部に、前記幅方向に間隔をあけて設けられる一対の抜け止め突起からなる、
   請求項１又は請求項２に記載の車載用アンテナ。
4. 前記グランド部が、幅方向の中央に配置され、
   前記挟持部が、前記グランド部の前記幅方向の両側に配置される一対のばね片からなり、
   一対の前記ばね片のそれぞれは、頂点を有するように湾曲し、
   前記頂点が前記組み付け相手に接触することで、前記グランド部とともに前記組み付け相手を弾性力により挟み込む、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車載用アンテナ。

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