JPH0946118A - Ｇｐｓ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、簡単な構成で且つコストの低減が
可能とされるアンテナとレシーバを一体化したＧＰＳ受
信装置を提供することを課題とする。 【解決手段】アンテナ10はプレート板11に取り付けら
れ、このプレート板11にはねじ121 、122 、…を用いて
回路基板13と一体的にされて、アンテナ10と回路基板13
上のレシーバ回路とは給電ピン14によって接続される。
給電ピン14は棒状に構成されて、その基端部の鍔141 部
でアンテナ10にはんだ付けされる。この給電ピン14の先
端は回路基板13の面に至り、端子部材15に結合される。
この端子部材15は鍔151 を有し、回路基板13のレシーバ
回路の所定端子部にはんだ付けで取り付けられる。鍔15
1 には、回路基板13の裏面方向に立ち上がる複数の弾性
舌片が設けられ、給電ピン14の先端がこの複数の弾性舌
片に形成された筒状の開口に挿入されて、その弾性によ
って電気的且つ機械的に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車等
に搭載されたＧＰＳ衛星からの電波を受信処理してロケ
ーションデータを得る、ナビゲーションシステム等に適
用されるアンテナが一体的に構成されるようにしたＧＰ
Ｓ受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＧＰＳ衛星からの電波を受信処理して得
られたロケーションデータに基づきナビゲーションを行
う装置が広く普及している。この様なナビゲーションシ
ステムは、例えば自動車等の車両に搭載されて、目的地
までの道路情報を画像表示や音声指示により出力するも
ので、その車両にはＧＰＳ衛星からの電波を受信するア
ンテナと共に、受信電波を処理する増幅手段を含むレシ
ーバが搭載される。そして、この場合車両に対する搭載
性を改善するために、アンテナとレシーバとを一体的に
構成することが望まれる。

【０００３】ＧＰＳアンテナとレシーバとを一体化して
構成する手段としては、プリアンプに対してアンテナを
一体的に組み付けるようにすると共に、これらのアンテ
ナとプリアンプとの電気的な接続を給電ピンを用いて行
うもので、この給電ピンの両端部がアンテナおよびプリ
アンプに対してそれぞれ半田付けされ、相互を結合して
いる。

【０００４】しかしながら、アンテナを構成する材料
（テフロン基板、ＢＴレジン基板、ＰＰＯ基板、セラミ
ック基板等）と、プリアンプを構成する回路基板として
使用する材料（主としてガラエボ基板）とが異なる場合
が多いものであり、またアンテナとプリアンプとの間に
金属板による接地板が介在されるようにした場合、３種
類の材料でそれぞれ構成された基板の相互間を、黄銅等
によって構成された給電ピンが介在することになる。こ
の様に複数種類の材料で構成された部材が一体的に結合
されると、温度サイクル等によって給電ピンとアンテナ
やプリアンブ基板等の熱膨脹係数の差から、特に半田付
け部分に応力が集中して加わり、半田クラックの発生に
至る可能性がある。

【０００５】この様な点に対する対策としてプリアンプ
のケースをばね材によって構成し、その一部を応力吸収
可能な構造とすることが考えられる。しかし、この様な
構造をアンテナとレシーバとの一体化するために用いら
れるようにすると、実質的にレシーバ回路規模がプリア
ンプより遥かに大きいものであるため、必然的に基板間
隔も大きく、プリアンプケースをばね材で構成したこと
による効果が得られるか否かは疑問である。

【０００６】また、アンテナとプリアンプ基板とを積層
して構成し、アンテナの給電部に対してスルーホールを
形成して、このスルーホールによってアンテナとプリア
ンプとが電気的に接続されるようにすることが考えられ
る。しかし、この様な構成を採用するためには、アンテ
ナを構成する材料とプリアンプ基板を構成する材料と
が、積層可能とされる材料に限定される。そして、アン
テナとプリアンプ基板の厚さが異なる状態であると、こ
れらの基板の積層体を構成することと共に、スルーホー
ルを形成することが非常に難しくなるような問題が生ず
る。

【０００７】さらに、プリアンプ程度の回路規模であれ
ば素子実装面が基板の片側のみで可能となって、その面
積もアンテナに要する面積と大差のないものであるが、
レシーバを構成するようになった場合にはその回路規模
が大きくなり、基板の片側のみに実装した場合にはかな
り大きな面積が必要となって実現性に乏しい。

【０００８】その他、アンテナとレシーバとの電気的な
接続を行うために、同軸ケーブルを使用することが当然
考えられる。この様に同軸ケーブルを使用すれば給電ピ
ンを半田付け接続した場合、ばね材でケースを構成する
ようにした場合、さらにスルーホールを使用した場合等
における問題点は解消できる。しかし、組み立てに際し
て同軸ケーブルの這い回しや固定手段が必要となって構
造が必然的に複雑となり、組み付け工数の増加に伴って
コスト的にも高くなる。同様に同軸コネクタを使用する
ことも考えられるが、コストの低減には繋がらない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、コストの低減も可能とされ
るような簡易な構成とできる、給電ピンを用いたアンテ
ナとレシーバとの一体構造が得られるようにするもの
で、自動車等に搭載するナビゲーションシステム等に適
用できるＧＰＳ受信装置を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＧＰＳ受
信装置は、プレート板に対してＧＰＳ衛星からの電波を
受信するアンテナを取り付け固定し、レシーバ回路を組
み付け設定した回路基板を前記プレート板に重ねた状態
で一体的に結合するもので、アンテナに基端部が接続固
定された給電ピンを、本体部がその先端からプレート板
を貫通して回路基板面に至るように設定し、さらに回路
基板にはレシーバ回路に接続されるようにして筒状の端
子部材を取り付け、この端子部材に前記給電ピンの先端
が挿入され、この給電ピンと前記端子部材とは弾性結合
機構によって電気的に且つ機械的に結合されるようにし
ている。

【００１１】すなわち、この様に構成されるＧＰＳ受信
装置にあっては、アンテナが固定設定されるプレート板
と一体的に結合されるようにしてレシーバ回路を組み込
んだ回路基板が設定されるものであるが、アンテナに対
しては給電ピンがその基端部を半田付けした状態で取り
付けられ、プレート板に対して回路基板が組み付けられ
るに際して、給電ピンの先端部が回路基板の回路部に対
して端子部材を介して電気的に接続される。この場合、
給電ピンと端子部材とは弾性的に結合されるものであっ
て、プレート板やアンテナと回路基板との材料の差に基
づく、熱サイクルによる応力が集中することがなく、組
み付け行程を充分に簡易化することができると共に、機
械的強度においても信頼性に富む構造とすることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の一形態を説明する。図１は分解した状態のＧＰＳ
受信装置を示し、図２は特にこの受信装置を上から見た
状態を示しているもので、アンテナ10はセラミック材に
よって構成され、このアンテナ10はアンテナ接地板を兼
ねるプレート板11の上面に取り付け固定される。そし
て、ねじ121 、122 、…用いて、このプレート板11に対
してレシーバ回路を搭載した回路基板13が面平行な状態
で一体的に組み付けられ、アンテナ10と回路基板13に搭
載されたレシーバ回路とは、給電ピン14によって電気的
に接続される。

【００１３】ここで、給電ピン14は例えば黄銅によって
棒状に構成され、アンテナ10をプレート板11方向に向け
て貫通するように設定されるもので、その基端部に形成
した鍔141 部ではんだ付けすることにより、アンテナ10
に対して機械的に且つ電気的に接続される。そして、こ
の給電ピン14の棒状の本体部142 は、プレート板11に形
成した貫通孔を貫通して回路基板13の面に至り、この回
路基板13に取り付けられた端子部材15に結合される。

【００１４】端子部材15は、例えば図３にも取り出して
示すように鍔151 を有するもので、この鍔151 が回路基
板13のプレート板11と反対側の裏面部に、はんだ付け等
によって取り付けられる。この場合、回路基板13にはこ
の回路基板13に搭載されたレシーバ回路の所定端子部に
対応して貫通孔131 が形成され、この貫通孔131 と同軸
とされるように鍔151 の中心孔152 が設定され、レシー
バ回路の所定端子部に対して鍔151 が電気的に接続され
ている。

【００１５】そして、この鍔151 に対しては、その中心
孔152 の周囲から回路基板13の裏面方向に立ち上がる複
数の弾性舌片153 が一体的に設けられ、鍔151 の中心孔
152部を貫通した給電ピン14の先端がこの複数の弾性舌
片153 で形成された筒状の開口に挿入され、弾性舌片15
3 によって給電ピン14の先端部が接触挟持されて電気的
に接続されると共に、機械的な連結状態が保たれる。す
なわち、アンテナ10とレシーバ回路とが給電ピン14によ
って電気的に接続される。

【００１６】図４はアンテナ10と回路基板13のレシーバ
回路とを接続する構造の他の実施形態を示すもので、給
電ピン14は同様に鍔141 を有してアンテナ11に対しては
んだ付けで取り付け接続される。

【００１７】端子部材15は、同じく鍔154 および弾性舌
片155 を有する構造であるが、この端子部材15は回路基
板13のプレート板12側の面に取り付けられる。すなわ
ち、回路基板13の面上にプレート板11の方向に向けて植
立するように取り付けられるもので、プレート板12の方
向に向けて弾性舌片155 による筒体が設定され、給電ピ
ン14のやや細く成形した先端143 が、この弾性舌片155
による筒体の内部に挿入されて、電気的に且つ機械的に
連結されるようにする。すなわち、この場合にはプレー
ト板11と回路基板13とが組み合わせ結合されるに際し
て、このプレート板11と回路基板13との間で、給電ピン
14と端子部材15との接続が行われる。

【００１８】プレート板11の上面には、アンテナ10部を
保護するレドーム16が取り付けられる。このレドーム16
は図５で示されるように一方の面を開口した箱型に構成
されるもので、その開口部の向かい合う側壁の端縁に
は、係止爪171 〜174 が突設形成される。そして、図６
で示すように係止爪171 〜174 がプレート板11に形成し
た係止孔181 〜184 にそれぞれ挿入されて係止されるこ
とで、レドーム16がプレート板11の所定位置に装着さ
れ、アンテナ10が保護される。

【００１９】ここで、図６の（Ａ）で示すように左右の
対向位置に設定される係止爪171 と173 それぞれの爪部
分は、それぞれレドーム16の外側に向けて設定され、ま
た他の対向する位置にある係止爪172 と174 のそれぞれ
爪部分は、同図の（Ｂ）で示すようにそれぞれレドーム
16の内側に向けて設定される。

【００２０】したがって、レドーム16をこの様にしてプ
レート板11に取り付けられるようにすることで、この取
り付け作業がねじ等を用いずに簡単に実行できると共
に、このレドーム16の左右に設けた２個づつの係止爪が
それぞれ反対の方向に向くように設定され、しかもレド
ーム16左側に向く一対の係止爪と右側に向く一対の係止
爪が対角線上に位置するため、外的に加えられる機械的
振動に対してレドーム16が安定してプレート板11の装着
保持される。

【００２１】また、回路基板13に形成されるレシーバ回
路にあっては、例えば電源制御用のパワートランジスタ
が用いられ、その放熱機構を構成する必要がある。図７
はこのレシーバ回路に用いられるパワートランジスタ20
の放熱構造を示すもので、回路基板13の面上にソルダー
レジスト21の膜を形成し、このソルダーレジスト21の膜
上に放熱部材22を取り付ける。

【００２２】この放熱部材22は例えば熱伝導性の良好な
アルミニウムによって、パワートランジスタ20を取り付
ける基台221 と、この基台221 に直角に折曲する方向に
延びるように構成した放熱フィン222 によって構成さ
れ、その基台221 の上にパワートランジスタ20が取り付
けられる。そして、回路基板13とプレート板11とを結合
する１つのねじ121 によって回路基板13に取り付け固定
される。

【００２３】基台221 回路基板13のソルダーレジスト21
の膜に接触される裏面部には、打ち出し加工による複数
の突起223 を形成し、基台221 と回路基板13との接触面
積を最小限に止めて、放熱部材22から回路基板13に伝達
される熱が最小限に止められるようにしている。

【００２４】回路基板13のプレート板11との反対側の面
には、回路基板13部を保護するカバー24が取り付けられ
るもので、放熱部材22の放熱フィン222 の部分は、この
カバー24の外側に露出されるようにする。このカバー24
は適宜な結合機構によって回路基板13面に装着されるも
のであるが、またプレート板11に一体的に設けた取り付
け片25に形成したねじ穴251 とカバー24に形成したねじ
穴252 を用いて、ねじ軸によりこの両者を結合するよう
にしている。

【００２５】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係るＧＰＳ受信
装置によれば、コストの低減が充分に可能とされる簡易
な構成として、給電ピンを用いたアンテナとレシーバと
の一体構造が得られ、特に機械的な振動に対して優れて
特性を有するもので、自動車等に搭載するナビゲーショ
ンシステム等に効果的に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るＧＰＳ受信装置を
分解した状態で示す図。

【図２】（Ａ）は上記ＧＰＳ受信装置の主要部分の平面
図、（Ｂ）はその断面構造を示す図。

【図３】上記実施形態で使用される給電ピン並びに端子
部材部の構成を説明する図。

【図４】同じく給電ピン並びに端子部材部の構成の他の
例を説明する図。

【図５】上記ＧＰＳ受信装置を構成するレドームを説明
する図。

【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図６のａ−ａ
線およびｂ−ｂに対応する部分におけるプレート板に対
する取り付け構造を示す図。

【図７】（Ａ）は同じく上記ＧＰＳ受信装置のパワート
ランジスタ放熱部の構成を示す図、（Ｂ）はこの放熱部
の取り付け部を説明する側面図。

【符号の説明】

10…アンテナ、11…プレート板、13…回路基板、14…給
電ピン、141 …鍔、142 …本体部、15…端子部材、151
…鍔、152 …中心孔、153 …弾性舌片、 16…レドー
ム、171 〜174 …係止爪、181 〜184 …係止孔、20…パ
ワートランジスタ、21…ソルダーレジスト、22…放熱部
材、221 …基台、222 …放熱フィン、223 …突起、24…
カバー、25…取り付け片。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテ
   ナと、 このアンテナが取り付け固定されるプレート板と、 このプレート板に重ねた状態で一体的に結合され、レシ
   ーバ回路を組み付け設定した回路基板と、 前記アンテナに基端部が接続固定され、本体部がその先
   端から前記重ねて設定されたプレート板を貫通して前記
   回路基板面に至るように設定された給電ピンと、 前記回路基板の前記レシーバ回路に接続して前記回路基
   板に取り付けられた筒状の端子部材とを具備し、 この端子部材に前記給電ピンの先端が挿入されて、この
   給電ピンと前記端子部材とは弾性結合機構によって電気
   的に且つ機械的に結合されるようにしたことを特徴とす
   るＧＰＳ受信装置。
2. 【請求項２】 前記端子部材は、前記回路基板の前記プ
   レート板とは反対側の裏面で前記レシーバ回路に電気的
   に接続して取り付け固定される鍔を有すると共に、前記
   回路基板面から前記裏面に立ち上がる複数の弾性舌片を
   有するように構成され、前記回路基板には前記給電ピン
   の先端が挿通される貫通孔を形成し、この貫通孔を貫通
   した給電ピンの先端が前記弾性舌片で挟持されるように
   した請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
3. 【請求項３】 前記端子部材は、前記回路基板の前記プ
   レート板に対面する面に立ち上がる筒状に形成された複
   数の弾性舌片を有し、その基端部は前記回路基板に対し
   て前記レシーバ回路に電気的に接続されるように取り付
   け固定され、前記弾性舌片部に前記給電ピンの先端部が
   挿入され挟持されるようにした請求項１記載のＧＰＳ受
   信装置。