JP5687421B2 - 車両用アンテナエレメントおよび車両用アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、車両用アンテナの構造に関する。

車両にはラジオ、テレビ、無線等の多くの受信装置が搭載されており、これらの受信装置それぞれの周波数に応じたアンテナが装備されている。従来、これらのアンテナには車体のピラーやフェンダー或いはルーフに取り付けられるポールアンテナ或いはロッドアンテナが用いられていた（例えば、特許文献１参照）が、ポールアンテナやロッドアンテナは車外に突出することから見栄えが悪い上、風きり音が発生する等の問題があった。また、風きり音の発生を抑えるために表面にスパイラル形状の突起を設けることもあるがこの場合はさらに見栄えが悪くなるという問題があった。このため、車両に取り付けられているエアスポイラや車両用バンパー等の樹脂製外装品の内部空間にアンテナを設置することによりスペースの共用化並びに車両外観の向上を図る方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

ポールアンテナやロッドアンテナは金属製の車両のルーフなどに取り付けられるので、アンテナの車両への接地のために別途、接地線の配線が必要となることはないが、特許文献２に記載された従来技術のように樹脂製の車両外装品の内部にアンテナを取り付ける場合、アンテナエレメントを車両外装品に取り付けたのみではアンテナを車両に接地できない。このため、外装品の内部に設置されたアンテナエレメントと近くの金属製の車両フレームとの間を信号線とは別の接地部材で接続してアンテナ性能が低下することを抑制している。

特開２００５−１３０１３０号公報 特開２００９−１５８９９０号公報

ところで、近年、燃費をより一層向上させるために車両をより軽量化することが求められている。このため、車両のルーフやドアの外装板等を金属よりも軽量の繊維強化樹脂などで形成することが試みられている。このような樹脂性の車両外装板の内部にアンテナを取り付ける場合もアンテナとアンテナ近くの金属製の車両フレームとを接地部材や接地線等によって接続する必要があり、アンテナの車両への組み込みに手間が掛かるという問題がある。特に、車外にアンテナが突出しないように車両の外装板と内装板との間のスペースにアンテナを取り付ける場合には接地部材を配置できないため、狭いスペースで接地線の引き回しを行うことが必要となり、より組み立ての手間がかかるという問題があった。

また、特許文献１に記載されたポールアンテナや特許文献２に記載されたアンテナは、金属製の車両外装板の外側に取り付けられているため、車室内からのノイズの影響を受けなかったが、車両外装板の内部にアンテナを配置する場合には、アンテナが車室内のノイズの影響を受けるという問題があった。

本発明は、簡便な構造でアンテナに接地機能を持たせることを目的とする。また、本発明の他の目的は、簡便な構造で車室内のノイズのアンテナへの影響を抑制することにある。

本発明の車両用アンテナエレメントは、導電性の接地板と、前記接地板と対向して配置される導電性の放射板と、前記放射板と前記接地板とを電気的に接続する導電性の接続板と、前記放射板から前記接地板の側に向かい、先端が給電端を形成する給電板と、を備え、前記接地板は、前記接地板よりも大きく、前記接地板の周囲よりもはみ出す導電性の薄板を樹脂製の車両内装板との間に挟み、前記接続板は、前記接地板と前記放射板とを接続する方向を横切る幅方向の長さが、前記放射板および前記接地板のそれぞれの当該幅方向の長さよりも短い形状を有し、前記給電板は、前記放射板から前記接地板の側に向かう方向を横切る幅方向の長さが、前記放射板および前記接地板のそれぞれの当該幅方向の長さよりも短い形状を有し、前記導電性の薄板は、車両の骨組みを構成する金属に電気的に接続されていないことを特徴とする。

本発明の車両用アンテナエレメントは、望ましくは、樹脂製の車両外装板と前記車両内装板との間に配置される。

本発明は、簡便な構造でアンテナに接地機能を持たせることができるという効果を奏する。また、本発明は簡便な構造で車室内のノイズのアンテナへの影響を抑制することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における車両用アンテナを車両に取り付けた状態を示す説明図である。 本発明の実施形態における車両用アンテナの構成を示す斜視図である。 図２に示す実施形態における車両用アンテナの中央の断面を示す説明図である。 本発明の他の実施形態における車両用アンテナの構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の車両用アンテナ２０は、樹脂製の車両外装板である車両１０のルーフ１１の内側に取り付けられ、ルーフ１１の外部に突出しないよう構成されている。図１（ｂ）に示すように、車両１０は金属製のフレーム１３によって外形の骨組みが構成されており、このフレーム１３に樹脂製のルーフ１１、リアウインドウガラス１２が取り付けられている。取り付けは接着剤などが用いられる。また、フレーム１３の車室内側には、車室の天井を構成する樹脂製の天井板１４が取り付けられている。天井板１４はルーフ１１と略平行な形状の板で、ルーフ１１と天井板１４との間には空間ができるよう構成されている。本実施形態の車両用アンテナ２０は、薄い導電性シート３０を介して天井板１４の上に取り付けられ、天井板１４とルーフ１１との間の空間に配置されるよう構成されている。車両用アンテナ２０には同軸ケーブル４０が接続され、車両用アンテナ２０の受信した電波信号を外部に出力している。導電性シート３０は各種プラスチックに導電塗料を塗布することによって導電性機能を付与したシートでもよいし、薄い金属箔あるいは金属板であってもよい。図１（ｂ）に示す様に、本実施形態の導電性シート３０は車両１０のフレーム１３と電気的に接続されていない。

図２（ａ）から図２（ｅ）は本実施形態の車両用アンテナ２０の構造を示している。図２（ａ）に示す様に、アンテナエレメント２０ａは金属製の薄板を折り曲げて構成され、基体部である樹脂製の天井板１４に取り付けられる長方形の接地板２２と、接地板２２と対向し、接地板２２と平行に間隔をおいて重ねあわせて配置される長方形の放射板２１と、接地板２２と放射板２１との間を接続する接続板２３と、を備えている。接地板２２と放射板２１とは略同様の大きさであり、接続板２３は各板２１，２２の長手方向の各辺の中央部分を接続するもので、その幅は各板２１，２２の長手方向の長さよりも短くなっている。したがって、接続板２３は放射板２１と接地板２２との中央付近のみを互いに接続している。

接続板２３と対向する位置には、放射板２１から接地板２２に向かって折り曲げられた給電板２４が設けられている。給電板２４の先端は接地板２２に向かって三角形にとがった形状で、その先端は給電端２８となっている。給電端２８と接地板２２とは隙間があいており、電気的に接触していない。また、接地板２２の各角部近傍には４つの四角孔２５が設けられ、各四角孔２５の近傍にはそれぞれ丸孔２６が設けられている。給電板２４の先端の給電端２８に対向する位置には、接地板２２をプレス加工して給電板２４のほうに向かって折りあげられた接地ブラケット２７が設けられている。図２（ａ）に示したアンテナエレメント２０ａの接続板２３と給電板２４とが配置されている中央部の断面は、図３に示すように、給電端２８と接地板２２との間に隙間がある四角形状となっている。

プレス加工などによって図２（ａ）に示すアンテナエレメント２０ａを形成したら、アンテナエレメント２０ａは樹脂成型の型の中に設定され、樹脂モールドによって放射板２１と接地板２２との間の間隔を一定に保持する補強部材２９がインサート成形される。これによって、図２（ｂ）に示すように、接地板２２の各角近傍に設けられた四角孔２５と放射板２１の四角孔２５に対向する位置との間に柱状に補強部材２９が成形され、放射板２１と接地板２２との相対位置が固定されたアンテナエレメント成形品２０ｂを得ることができる。

図２（ｃ）に示すように、天井板１４の上に導電性シート３０を重ね、図２（ｅ）に示すように、アンテナエレメント成形品２０ｂの接地板２２の丸孔２６を天井板１４と一体に樹脂成型されたアンテナ固定用のクリップ１５にはめ込むと、クリップ１５の角部が丸孔２６の周縁に係合し、アンテナエレメント成形品２０ｂは接地板２２と天井板１４と間に導電性シート３０を挟みこむと共に天井板１４に固定される。導電性シート３０は、アンテナエレメント２０ａの接地板２２よりも大きく、接地板２２の周囲から接地板２２の面に沿った方向にはみ出すよう配置されている。また、図２（ｄ）に示すように、同軸ケーブル４０の芯線４２を給電板２４の給電端２８にカシメによって接続し、同軸ケーブル４０のシールド線４１を接地ブラケット２７に挟み込んで固定することによって同軸ケーブル４０とアンテナエレメント２０ａとを接続する。

このように、天井板１４に導電性シート３０を挟んで取り付けられた車両用アンテナ２０は、天井板１４と共に図１に示すように車両１０に取り付けられ、天井板１４の一端が車両１０のフレーム１３に固定されると天井板１４とルーフ１１との間の空間に配置される。

本実施形態の車両用アンテナ２０は、アンテナエレメント２０ａの接地板２２が接地板２２よりも大きな導電性シート３０の上に電気的に接続されるように配置されていることから、導電性シート３０はアンテナエレメント２０ａの接地板２２を電気的に拡大する効果を奏する。このため、導電性シート３０は接地板２２と共にアンテナエレメント２０ａの地板としての機能を持ち、アンテナの放射特性が良好となる。導電性シート３０が車両１０のフレーム１３に電気的に接続されていなくとも上記の効果が得られる。このため、本実施形態の車両用アンテナ２０では、アンテナエレメント２０ａと車両１０のフレーム１３とを接地線で接続しなくとも十分な放射特性が得られるという効果を奏する。また、導電性シート３０が車両１０のフレーム１３にされてもよく、この場合には、アンテナの放射特性がより良好となる。

さらに、本実施形態の車両用アンテナ２０は導電性シート３０が放射板２１と車室との間に配置されることから、車室内のノイズによって車両用アンテナ２０が影響を受けることが抑制され、車室内のノイズによるアンテナ性能の低下を抑制することができるという効果を奏する。

図４を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図４に示す実施形態は、放射板２１と接地板２２とを接続する補強部材２９の形状を溝型とし、放射板２１と接地板２２との中間位置に放射板２１から接地板２２に向かって延びる板状のアーム２９ａを設け、アーム２９ａの接地板２２側に突起２９ｂを設けたものである。そして、天井板１４には図２（ｃ）、図２（ｅ）に示したクリップ１５に代わって板状のブラケット１６が一体成形によって設けられている。ブラケット１６の先端側には、アーム２９ａ先端の突起２９ｂがはまり込む四角い係合孔１７が設けられている。

図４に示すように、天井板１４の上に導電性シート３０を重ね、アンテナエレメント成形品２０ｂの補強部材２９の溝に天井板１４に一体に樹脂成型されたブラケット１６を合わせ、補強部材２９のアーム２９ａ先端の突起２９ｂをブラケット１６の係合孔１７にはめ込むと、突起２９ｂが係合孔１７に係合し、アンテナエレメント成形品２０ｂは接地板２２と天井板１４と間に導電性シート３０を挟みこむと共に天井板１４に固定される。

本実施形態は先に説明した実施形態と同様の効果を奏する。

１０ 車両、１１ ルーフ、１２ リアウインドウガラス、１３ フレーム、１４ 天井板、１５ クリップ、１６ ブラケット、１７ 係合孔、２０ 車両用アンテナ、２０ａ アンテナエレメント、２０ｂ アンテナエレメント成形品、２１ 放射板、２２ 接地板、２３ 接続板、２４ 給電板、２５ 四角孔、２６ 丸孔、２７ 接地ブラケット、２８ 給電端、２９ 補強部材、２９ａ アーム、２９ｂ 突起、３０ 導電性シート、４０ 同軸ケーブル、４１ シールド線、４２ 芯線。

Claims (3)

1. 導電性の接地板と、前記接地板と対向して配置される導電性の放射板と、前記放射板と前記接地板とを電気的に接続する導電性の接続板と、前記放射板から前記接地板の側に向かい、先端が給電端を形成する給電板と、を備え、
   前記接地板は、前記接地板よりも大きく、前記接地板の周囲よりもはみ出す導電性の薄板を樹脂製の車両内装板との間に挟み、
   前記接続板は、前記接地板と前記放射板とを接続する方向を横切る幅方向の長さが、前記放射板および前記接地板のそれぞれの当該幅方向の長さよりも短い形状を有し、
   前記給電板は、前記放射板から前記接地板の側に向かう方向を横切る幅方向の長さが、前記放射板および前記接地板のそれぞれの当該幅方向の長さよりも短い形状を有し、
   前記導電性の薄板は、車両の骨組みを構成する金属に電気的に接続されていないこと、
   を特徴とする車両用アンテナエレメント。
2. 請求項１に記載の車両用アンテナエレメントであって、
   樹脂製の車両外装板と前記車両内装板との間に配置されること、
   を特徴とする車両用アンテナエレメント。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用アンテナエレメントと、
   前記導電性の薄板と、を備えることを特徴とする車両用アンテナ。

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