JP6645622B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電波の送受信などに用いられるアンテナコイルを備えるアンテナ装置に関する。

従来、この種のアンテナ装置として、例えば、特許文献１（特開２０１６−１００６０９号公報）に開示されたものが知られている。特許文献１には、アンテナコイルと、アンテナコイルを収納する凹部を有する樹脂製のアンテナケースと、凹部に収納されたアンテナコイルを封止する充填材とを備えるアンテナ装置が開示されている。

特開２０１６−１００６０９号公報

例えば、スマートキーレスシステムなどの車載用に用いられるアンテナ装置は、ねじやクリップなどの締結部材によって、車体が備える板金等に取り付けられるのが一般的である。この場合、アンテナ装置が人に踏まれる位置に取り付けられ、例えば１００ｋｇを超える荷重がアンテナ装置に加わることが起こり得る。

これに対して、従来のアンテナ装置では、アンテナケースの肉厚の厚くすることで、耐荷重性能を向上させるようにしている。しかしながら、アンテナケースの肉厚を厚くすると、必要な樹脂の量が多くなるため、アンテナケースの製造コスト及び重量が増加することになる。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、アンテナケースを構成する樹脂の量の増加を抑えつつ、アンテナケースの耐荷重性能を向上させることができるアンテナ装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明に係るアンテナ装置は、アンテナコイルと、
前記アンテナコイルを収納する胴体部を備える樹脂製のアンテナケースと、
前記胴体部の上表面及び互いに対向する一対の側表面に設けられたリブと、
を備えるアンテナ装置であって、
前記リブは、前記一対の側表面の一方から前記上表面を通って前記一対の側表面の他方まで連続的に設けられ、
前記リブの両端部は、前記アンテナ装置が他の部材に取り付けられたときに前記他の部材と接触するように、前記胴体部の下表面に対して面一であるか、又は、前記胴体部の下表面よりも下方に突出するように構成されている。

本発明によれば、アンテナケースを構成する樹脂の量の増加を抑えつつ、アンテナケースの耐荷重性能を向上させることができるアンテナ装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を斜め上方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を斜め下方から見た斜視図である。 図１及び図２のアンテナ装置が備えるアンテナコイル及びコネクタの概略構成を示す斜視図である。 図１のアンテナ装置が他の部材に取り付けられた状態を示す斜視図である。 図１のアンテナ装置の第１変形例を斜め上方から見た斜視図である。 図１のアンテナ装置の第１変形例を斜め下方から見た斜視図である。 図１のアンテナ装置の第２変形例を斜め下方から見た斜視図である。 図１のアンテナ装置の第３変形例を斜め上方から見た斜視図である。

本発明の一態様に係るアンテナ装置は、アンテナコイルと、
前記アンテナコイルを収納する胴体部を備える樹脂製のアンテナケースと、
前記胴体部の上表面及び互いに対向する一対の側表面に設けられたリブと、
を備えるアンテナ装置であって、
前記リブは、前記一対の側表面の一方から前記上表面を通って前記一対の側表面の他方まで連続的に設けられ、
前記リブの両端部は、前記アンテナ装置が他の部材に取り付けられたときに前記他の部材と接触するように、前記胴体部の下表面に対して面一であるか、又は、前記胴体部の下表面よりも下方に突出するように構成されている。

この構成によれば、胴体部の一方の側表面から上表面を通って他方の側表面までリブが連続的に設けられているので、各表面に設けられるリブが互いに補強し合って強度を向上させることができる。また、胴体部の上表面にリブが設けられているので、例えば、胴体部の上表面側からアンテナ装置を足で踏んだとき、足はリブに接触して当該リブに荷重を加えることになる。また、リブの両端部が他の部材と接触するように構成されているので、リブにかかる荷重をリブの両端部を介して接触面に逃がすことができる。その結果、アンテナケースを構成する樹脂の量の増加を抑えつつ、アンテナケースの耐荷重性能を向上させることができる。

なお、前記リブのうち前記胴体部の両側表面に設けられるリブは、前記アンテナ装置が他の部材に取り付けられたときに鉛直方向又は略鉛直方向に延在するように構成されてもよい。この構成によれば、リブにかかる荷重を鉛直方向に効率良く接触面に逃がすことができる。その結果、アンテナケースを構成する樹脂の量の増加を一層抑えつつ、アンテナケースの耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、前記リブは、前記胴体部の長手方向に対して直交又は略直交する方向に設けられてもよい。この構成によれば、リブの長さをより短くすることができ、リブが撓むことを抑えることができる。その結果、アンテナケースを構成する樹脂の量の増加を一層抑えつつ、アンテナケースの耐荷重性能を向上させることができる。

また、前記胴体部の下表面には、前記リブの両端部を接続する第１補強用リブが設けられてもよい。この構成によれば、リブの両端部に過剰に荷重がかかって、リブの両端部が損傷することを抑えることができる。その結果、アンテナケースの耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、前記胴体部には、前記リブが互いに間隔を空けて複数設けられてもよい。この構成によれば、例えば、胴体部の上表面側からアンテナ装置を足で踏んだとき、足は複数のリブに跨がるように接触して各リブに荷重を加えることになり、１つのリブにかかる荷重を軽減することができる。その結果、アンテナケースの耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、前記胴体部には、複数の前記リブに対して交差方向に延在し、当該複数のリブを互いに接続する第２補強用リブが設けられてもよい。この構成によれば、アンテナケースの耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、前記胴体部には、前記他の部材に取り付けられる取り付け部が設けられ、前記リブの両端部は、前記取り付け部に接続されて前記他の部材に対する接触面積が拡大されてもよい。この構成によれば、リブの両端部にかかる荷重を分散させて、リブの両端部が損傷することを抑えることができる。その結果、アンテナケースの耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、前記胴体部には、前記アンテナケースの長手方向に対して交差する側表面に前記アンテナコイルが通過可能な貫通穴が設けられてもよい。この構成によれば、リブを設ける胴体部の上表面及び側表面には開口部を設けずに、アンテナコイルをアンテナケース内に挿入することができるので、アンテナケースの耐荷重性能を一層向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。

また、以下では、説明の便宜上、通常使用時の状態を想定して「上」、「下」等の方向を示す用語を用いるが、本発明のアンテナ装置の使用状態等を限定することを意味するものではない。

《実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を斜め上方から見た斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を斜め下方から見た斜視図である。図３は、図１及び図２のアンテナ装置が備えるアンテナコイル及びコネクタの概略構成を示す斜視図である。図４は、図１のアンテナ装置が他の部材に取り付けられた状態を示す斜視図である。

本実施形態に係るアンテナ装置は、例えば、スマートキーレスシステムなどの車載用に用いられるアンテナ装置である。本実施形態に係るアンテナ装置は、例えば、車両の座席の下やトランクの下に取り付けられるものである。

図１〜図３のいずれかに示すように、本実施形態に係るアンテナ装置は、樹脂製のアンテナケース１と、アンテナケース１に収納されるアンテナコイル２と、アンテナコイル２の一端部に接続されるコネクタ３とを備えている。

アンテナケース１は、胴体部１１を備えている。本実施形態において、胴体部１１は、略矩形筒状に形成されている。胴体部１１は、上表面１１Ａと、互いに対向する一対の側表面１１Ｂ，１１Ｃと、下表面１１Ｄとを備えている。

胴体部１１の上表面１１Ａ及び側表面１１Ｂ，１１Ｃには、外方に突出するリブ１２が設けられている。リブ１２は、一方の側表面１１Ｂから上表面１１Ａを通って他方の側表面１１Ｃまで連続的に設けられている。本実施形態において、リブ１２は、胴体部１１の長手方向に対して直交又は略直交する方向に設けられている。また、リブ１２と胴体部１１とは一体成形されてもよい。

また、本実施形態において、リブ１２は、互いに間隔を空けて複数設けられている。互いに隣接するリブ１２同士の間隔は、例えば、１０ｍｍ以下である。

リブ１２の両端部（両下端部）１２ａ，１２ｂ（図２参照）は、アンテナ装置が他の部材に取り付けられたときに当該他の部材と接触するように構成されている。本実施形態において、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂは、胴体部１１の下表面１１Ｄよりも下方に突出するように構成され、アンテナケース１の下表面１１Ｄに設けられた取り付け部１３に接続されている。

取り付け部１３は、図４に示すように、車体が備える板金などの他の部材４に取り付けられる部分である。本実施形態において、取り付け部１３は、アンテナケース１に対して２箇所に設けられている。一方の取り付け部１３は、胴体部１１の長手方向の中間部において、下表面１１Ｄから側表面１１Ｂの側方へ水平方向に延在するように設けられている。他方の取り付け部１３は、胴体部１１の長手方向の一端部において、アンテナケース１の下表面１１Ｄから側表面１１Ｃの側方へ水平方向に延在するように設けられている。

各取り付け部１３には、鉛直方向に貫通する貫通穴１３ａが設けられている。図４に示すように、ボルトなどの締結部材５が貫通穴１３ａを通じて他の部材４にネジ込まれることにより、アンテナ装置が他の部材４に取り付けられる。リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂは、取り付け部１３に接続されることで、他の部材４に対する接触面積が拡大されている。胴体部１１の両側表面１１Ｂ，１１Ｃに設けられるリブ１２は、アンテナ装置が他の部材４に取り付けられたときに鉛直方向又は略鉛直方向に延在するように構成されている。

胴体部１１には、アンテナケース１の長手方向に対して交差する一方の側表面に、端板１４が設けられている。端板１４の外形は、リブ１２の外形に一致するように形成されている。

また、胴体部１１には、アンテナケース１の長手方向に対して交差する他方の側表面に、図３に示すアンテナコイル２が通過可能な貫通穴１１Ｅ（図２参照）が設けられている。アンテナコイル２は、貫通穴１１Ｅを通じてアンテナケース１の内部に挿入されることで、アンテナケース１の胴体部１１に収納される。

また、図１又は図２に示すように、貫通穴１１Ｅの近傍における胴体部１１の上表面１１Ａ及び下表面１１Ｄには、係合穴１１Ａａ，１１Ｄａが設けられている。当該係合穴１１Ａａ，１１Ｄａにアンテナコイル２に設けられた係合片２Ａａ，２Ｄａが係合することで、アンテナケース１に対してアンテナコイル２が抜け止めされる。

アンテナコイル２は、図３に示すように、磁性材料で構成される棒形状のコア２１と、コア２１を収容するボビン２２と、ボビン２２の周囲に巻回される巻線２３とを備えている。

コア２１は、ボビン２２の内部に挿入される磁性体である。本実施形態において、コア２１は、断面矩形の棒状の磁性体である。コア２１は、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトで構成されている。

ボビン２２は、コア２１を保護し、製造時や製品使用時に加わる変形や衝撃などによりコア２１が破損するのを抑制する樹脂製の部材である。ボビン２２には、コア２１が複数箇所から外部に露出するように複数の開口部が設けられている。

巻線２３は、例えば、銅線などの金属製の線材である。本実施形態において、巻線２３は、複数のコイル部を構成するように、ボビン２２の複数箇所で螺旋状に巻回されている。

コネクタ３は、樹脂製の筒状部材３Ａを備え、筒状部材３Ａの内部に一対のコネクタピン（図示せず）を備えている。一対のコネクタピンは、回路基板などに接続される接続端子である。一対のコネクタピンの一方には、巻線２３の一端部が接続される。一対のコネクタピンの他方には、巻線２３の他端部が接続される。巻線２３のコイル部でＬ回路を構成することができる。なお、巻線２３の一端部又は他端部は、コンデンサ（図示せず）を介してコネクタ３の一対のコネクタピンの一方又は他方に接続されてもよい。これにより、巻線２３のコイル部とコンデンサとでＬＣ回路を構成することができる。

本実施形態において、コネクタ３の筒状部材３Ａとボビン２２とは、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂によって一体成形されている。なお、コネクタ３のコネクタピンは、コネクタ３の筒状部材３Ａ及びボビン２２の一体成形と同時にインサート成形されてもよい。また、コネクタ３のコネクタピンは、ボビン２２及びコネクタ３の筒状部材３Ａの一体成形後にアウトサート成形されてもよい。なお、図３においては、コネクタ３の詳細構成を省略している。

本実施形態に係るアンテナ装置によれば、胴体部１１の一方の側表面１１Ｂから上表面１１Ａを通って他方の側表面１１Ｃまでリブ１２が連続的に設けられている。これにより、各表面に設けられるリブ１２が互いに補強し合って強度を向上させることができる。また、胴体部１１の上表面１１Ａにリブ１２が設けられているので、例えば、アンテナケースの上表面側からアンテナ装置を足で踏んだとき、足はリブ１２に接触して当該リブ１２に荷重を加えることになる。また、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂが他の部材と接触するように構成されているので、リブ１２にかかる荷重をリブ１２の両端部１２ａ，１２ｂを介して接触面に逃がすことができる。その結果、アンテナケース１を構成する樹脂の量の増加を抑えつつ、アンテナケース１の耐荷重性能を向上させることができる。

また、本実施形態に係るアンテナ装置によれば、胴体部１１の両側表面１１Ｂ，１１Ｃに設けられるリブ１２は、アンテナ装置が他の部材４に取り付けられたときに鉛直方向又は略鉛直方向に延在するように構成されている。これにより、リブ１２にかかる荷重を鉛直方向に効率良く接触面に逃がすことができる。その結果、アンテナケース１を構成する樹脂の量の増加を一層抑えつつ、アンテナケース１の耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、本実施形態に係るアンテナ装置によれば、リブ１２は、胴体部１１の長手方向に対して直交又は略直交する方向に設けられている。この構成によれば、リブ１２の長さをより短くすることができ、リブ１２が撓むことを抑えることができる。その結果、アンテナケース１を構成する樹脂の量の増加を一層抑えつつ、アンテナケース１の耐荷重性能を向上させることができる。

また、本実施形態に係るアンテナ装置によれば、胴体部１１には、複数のリブ１２が互いに間隔を空けて設けられている。これにより、例えば、胴体部１１の上表面１１Ａ側からアンテナ装置を足で踏んだとき、足は複数のリブ１２に跨がるように接触して各リブ１２に荷重を加えることになり、１つのリブ１２にかかる荷重を軽減することができる。その結果、アンテナケース１の耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、本実施形態に係るアンテナ装置によれば、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂは、取り付け部１３に接続されて他の部材４に対する接触面積が拡大されている。これにより、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂにかかる荷重を分散させて、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂが損傷することを抑えることができる。その結果、アンテナケース１の耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、本実施形態に係るアンテナ装置によれば、胴体部１１には、アンテナケース１の長手方向に対して交差する側表面にアンテナコイル２が通過可能な貫通穴１１Ｅが設けられている。これにより、リブ１２を設ける胴体部１１の上表面１１Ａ及び側表面１１Ｂ，１１Ｃには、開口部を設けずに、アンテナコイル２をアンテナケース１内に挿入することができるので、アンテナケース１の耐荷重性能を一層向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂが取り付け部１３に接続されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂは、アンテナ装置が他の部材４に取り付けられたときに当該他の部材４と接触するように構成されていればよい。例えば、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂは、図５及び図６に示すように、胴体部１１の下表面１１Ｄよりも下方に突出するように構成されてもよい。また、胴体部１１の下表面１１Ｄが接触面となる場合、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂは、胴体部１１の下表面１１Ｄに対して面一であってもよい。

また、図７に示すように、胴体部１１の下表面１１Ｄには、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂを接続する第１補強用リブ１２ｃが設けられてもよい。すなわち、胴体部１１の周囲を一周するようにリブが設けられてもよい。また、リブ１２と第１補強用リブ１２ｃとは一体成形されてもよい。この場合、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂに過剰に荷重がかかって、リブ１２の両端部１２ａ，１２ｂが損傷することを抑えることができる。その結果、アンテナケース１の耐荷重性能を一層向上させることができる。なお、第１補強用リブ１２ｃの下表面の全てが、アンテナ装置が他の部材４に取り付けられたときに当該他の部材４に接触するように構成されていなくてもよい。例えば、第１補強用リブ１２ｃの一部のみが他の部材４と接触するように第１補強用リブ１２ｃが設けられていてもよい。

また、図８に示すように、胴体部１１には、複数のリブ１２に対して交差方向に延在し、当該複数のリブ１２を互いに接続する第２補強用リブ１２ｄが設けられてもよい。また、複数のリブ１２と第２補強用リブ１２ｃとは一体成形されてもよい。この構成によれば、アンテナケース１の耐荷重性能を一層向上させることができる。

また、胴体部１１の上表面１１Ａ、側表面１１Ｂ、側表面１１Ｃ、及び下表面１１Ｄは、平坦面又は略平坦面であるとして図示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、胴体部１１の上表面１１Ａ、側表面１１Ｂ、側表面１１Ｃ、及び下表面１１Ｄは、湾曲面であってもよい。

また、胴体部１１の各表面の接続部は、面取りされているものとして図示したが、本発明はこれに限定されない。胴体部１１の各表面の接続部は、面取りされていなくてもよい。

また、前記では、胴体部１１の長手方向に対して交差する方向にリブ１２を設けたが、本発明はこれに限定されない。胴体部１１の長手方向に対して平行にリブ１２を設けてもよい。

また、前記では、胴体部１１の上表面１１Ａに直線状のリブ１２を設けたが、本発明はこれに限定されない。胴体部１１の上表面１１Ａに設けるリブ１２は、側表面１１Ｂ，１１Ｃを接続できる形状であればよい。

また、胴体部１１の上表面１１Ａの全体において、リブ１２が最上位に位置するものとして図示したが、本発明はこれに限定されない。胴体部１１の上表面１１Ａに設けるリブ１２は、アンテナ装置が他の部材４に取り付けられたときに、足などの荷重がかかることが想定される領域内で最上位に位置するように構成されればよい。すなわち、足などの荷重がかかることが想定されない領域に設置される胴体部１１の一部は、リブ１２よりも上位に位置するように構成されてもよい。

また、前記では、図３に示す構造のアンテナコイル２を用いたが、本発明はこれに限定されない。アンテナコイル２は、アンテナケース１に収納されるものではあればよく、種々の構造のものを用いることができる。

本発明に係るアンテナ装置は、アンテナケースを構成する樹脂の量の増加を抑えつつ、アンテナケースの耐荷重性能を向上させることができるので、例えば、スマートキーレスシステムなどの車載用のアンテナ装置として有用である。

１ アンテナケース
２ アンテナコイル
２Ａａ，２Ｄａ 係合片
３ コネクタ
３Ａ 筒状部材
４ 他の部材
５ 締結部材
１１ 胴体部
１１Ａ 上表面
１１Ａａ 係合穴
１１Ｂ，１１Ｃ 側表面
１１Ｄ 下表面
１１Ｄａ 係合穴
１１Ｅ 貫通穴
１２ リブ
１２ａ，１２ｂ 端部
１２ｃ 第１補強用リブ
１２ｄ 第２補強用リブ
１３ 取り付け部
１３ａ 貫通穴
１４ 端板
２１ コア
２２ ボビン
２３ 巻線

Claims (8)

1. アンテナコイルと、
   前記アンテナコイルを収納する胴体部を備える樹脂製のアンテナケースと、
   前記胴体部の上表面及び互いに対向する一対の側表面に設けられたリブと、
   を備えるアンテナ装置であって、
   前記リブは、前記一対の側表面の一方から前記上表面を通って前記一対の側表面の他方まで連続的に設けられ、
   前記リブの両端部は、前記アンテナ装置が他の部材に取り付けられたときに前記他の部材と接触するように、前記胴体部の下表面に対して面一であるか、又は、前記胴体部の下表面よりも下方に突出するように構成されている、アンテナ装置。
2. 前記リブのうち前記胴体部の両側表面に設けられるリブは、前記アンテナ装置が他の部材に取り付けられたときに鉛直方向又は略鉛直方向に延在するように構成されている、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記リブは、前記胴体部の長手方向に対して直交又は略直交する方向に設けられている、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記胴体部の下表面には、前記リブの両端部を接続され、前記アンテナ装置が前記他の部材に取り付けられたときに、少なくとも一部が前記他の部材と接触する第１補強用リブが設けられている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
5. 前記胴体部には、前記リブが互いに間隔を空けて複数設けられている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
6. 前記胴体部には、複数の前記リブに対して交差方向に延在し、当該複数のリブを互いに接続する第２補強用リブが設けられている、請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 前記胴体部には、前記他の部材に取り付けられる取り付け部が設けられ、
   前記リブの両端部は、前記取り付け部に接続されて前記他の部材に対する接触面積が拡大されている、請求項１〜６のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
8. 前記胴体部には、前記アンテナケースの長手方向に対して交差する側表面に前記アンテナコイルが通過可能な貫通穴が設けられている、請求項１〜７のいずれか１つに記載のアンテナ装置。

Images