アンテナ装置
【課題】 アンテナベースを強度部材とする必要をなくす。
【解決手段】 シャークフィン状のアンテナケース１０の下部に外側周壁部と内側周壁部とが形成されており、下面に配置されたアンテナベース１１における絶縁ベース２０の上面に内側周壁部の下端面が溶着される。これにより、防水構造とされたアンテナケース１０内にアンテナアセンブリを収納することができる。アンテナアセンブリは、アンテナベース１１上に立設されて設けられたエレメントホルダー１２と、後部が絶縁ベース２０上に位置するようにエレメントホルダー１２の上部に固着されている傘型エレメント１３と、傘型エレメントの受信信号を増幅するアンプ基板１６と、傘型エレメント１３を所定の周波数に共振させるコイル１４とを備えている。
【解決手段】 シャークフィン状のアンテナケース１０の下部に外側周壁部と内側周壁部とが形成されており、下面に配置されたアンテナベース１１における絶縁ベース２０の上面に内側周壁部の下端面が溶着される。これにより、防水構造とされたアンテナケース１０内にアンテナアセンブリを収納することができる。アンテナアセンブリは、アンテナベース１１上に立設されて設けられたエレメントホルダー１２と、後部が絶縁ベース２０上に位置するようにエレメントホルダー１２の上部に固着されている傘型エレメント１３と、傘型エレメントの受信信号を増幅するアンプ基板１６と、傘型エレメント１３を所定の周波数に共振させるコイル１４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車へ搭載可能な小型低姿勢のアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナケースを備える車両用のアンテナ装置のように限られた空間しか有していないアンテナ装置が知られている。この従来のアンテナ装置１００の構成を図４１ないし図４３に示す。ただし、図４１は従来のアンテナ装置１００の構成を示す側面図であり、図４２は従来のアンテナ装置１００の内部構成を示す側面図であり、図４３は従来のアンテナ装置１００の分解組立図である。
これらの図に示す従来のアンテナ装置１００は、車両のルーフに取り付けられるアンテナ装置とされており、車両に取り付けられた際に車両から突出する高さは約６６ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、長さが約１５３ｍｍとされている。アンテナ装置１００は低姿勢とされており、ＡＭ放送とＦＭ放送を受信することが可能とされている。このアンテナ装置１００の形状は先端に行くほど細くなる流線型とされている。そして、アンテナ装置１００の下面には、ゴム製またはエラストマー製の柔軟なベースパッドが嵌着されており、車両に水密に取り付けることができるようにされている。
【０００３】
従来のアンテナ装置１００は、樹脂製のアンテナケース１１０と、このアンテナケース１１０の下部が嵌着されている金属製のアンテナベース１２０と、アンテナベース１２０に垂直に取り付けられているアンテナ基板１３０および平行に取り付けられているアンプ基板１３４と、断面形状が山形に形成されアンテナ基板１３０を跨ぐように配置されているトップ部１３１と、アンテナベース１２０上に取り付けられているＧＰＳアンテナ１３２とを備えている。アンテナケース１１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなる流線型の外形形状の外殻部１１０ａから構成されている。アンテナケース１１０内には、立設されたアンテナ基板１３０およびアンテナ基板１３０の上部に配置されたトップ部１３１を収納できる空間と、アンプ基板１３４を横方向に収納する空間が形成されている。アンテナケース１１０の下面には金属製のアンテナベース１２０が嵌着されている。そして、アンテナベース１２０にアンテナ基板１３０が立設して固着され、アンテナ基板１３０の前方にアンプ基板１３４がアンテナベース１２０にほぼ平行に固着されている。アンテナ基板１３０の上部には、アンテナパターンが形成されている。また、アンテナケース１１０内の上部にトップ部１３１が内蔵されている。そして、アンテナケース１１０をアンテナベース１２０に嵌着することにより、アンテナケース１１０に内蔵されたトップ部１３１がアンテナ基板１３０の上部を跨ぐように配置され、アンテナ基板１３０の上部に取り付けられた接続金具１３６がトップ部１３１の内面に電気的に接触するようになる。接続金具１３６は、アンテナ基板１３０に形成されているアンテナパターンに電気的に接続されていることから、接続金具１３６を介してトップ部１３１とアンテナパターンとが接続されるようになる。これにより、アンテナパターンとトップ部１３１とによりアンテナエレメントが構成され、アンテナケース１１０内の空間にアンテナ基板１３０とトップ部１３１とアンプ基板１３４とが収納されるようになる。
【０００４】
アンテナ基板１３０上には、アンテナパターンとトップ部１３１とにより構成されるアンテナエレメントをＦＭ波帯付近で共振させるためのコイル１３５が設けられている。コイル１３５の一端はアンテナパターンに接続され、コイル１３５の他端はアンテナ基板１３０上に形成されているパターンの一端に接続され、このパターンの他端には接続線１３３の一端が接続される。接続線１３３の他端はアンプ基板１３４に設けられているＡＭ／ＦＭアンプの入力部に接続され、アンテナパターンとトップ部１３１とにより構成されるアンテナエレメントにより受信されたＡＭ／ＦＭ受信信号がＡＭ／ＦＭアンプに入力されて増幅されるようになる。また、アンテナベース１２０の下面からは、アンテナ装置１００を車両に取り付けるためのボルト部１２１が突出するよう形成されている。また、アンテナ装置１００から受信信号を車両内に導くためのケーブル１２２がアンテナベース１２０の下面から導出されている。このケーブル１２２はアンプ基板１３４から導出されており、アンプ基板１３４に設けられているＡＭ／ＦＭアンプにより増幅されたＡＭ受信信号およびＦＭ受信信号を導くケーブルが含まれており、カラー１４５により束ねられている。この場合、ボルト部１２１およびケーブル１２２が挿通される穴が車両のルーフに形成され、これらの穴にボルト部１２１およびケーブル１２２が挿通されるようルーフ上にアンテナ装置１００を載置する。そして、車両内に突出したボルト部１２１にナットを締着することによりアンテナ装置１００を車両のルーフに固着することができる。また、アンテナケース１１０内に収納されているアンプ基板１３４への電源は、車両内からケーブル１２２によりアンプ基板１３４に供給される。
【０００５】
従来のアンテナ装置１００の組み立てについて図４３に示す分解組立図を参照して説明する。従来のアンテナ装置１００は、アンテナケース１１０内の上部にトップ部１３１が２本のネジ１４０により固着される。アンテナ基板１３０の上端には接続金具１３６が嵌着される。接続金具１３６はアンテナ基板１３０を挟持することによりアンテナ基板１３０の上部に取り付けられる。また、アンテナ基板１３０上にコイル１３５がハンダ付けされて取り付けられる。このアンテナ基板１３０は、２本のネジ１４１によりアンテナベース１２０に立設されて固着される。また、アンプ基板１３４はアンテナ基板１３０より前方に配置され、３本のネジ１４２によりアンテナベース１２０にほぼ平行に固着される。アンプ基板１３４からは増幅されたＡＭ受信信号およびＦＭ受信信号を出力するケーブル１２２が導出されており、ケーブル１２２の先端に端子１４３が装着され、端子１４３はアンプ基板１３４の裏面に固着される。また、アンテナ基板１３０に針金状の接続線１３３の一端が接続され、接続線１３３の他端がアンプ基板１３４に接続されることにより、アンテナ基板１３０に設けられたコイル１３５の出力端とアンプ基板１３４に設けられたＡＭ／ＦＭアンプの入力端とが接続されて、アンテナパターンとトップ部１３１とにより構成されるアンテナエレメントにより受信されたＡＭ／ＦＭ受信信号がアンプ基板１３４におけるＡＭ／ＦＭアンプに入力されるようになる。アンテナベース１２０の引き出し孔から引き出されたケーブル１２２を束ねるように、ケーブル１２２の根本にはカラー１４５が嵌着される。
【０００６】
アンプ基板１３４の下にはフック１４４が配置されてアンテナベース１２０に嵌着される。フック１４４の両側面からは一対の長くされた係合脚部が延伸されている。この係合脚部は、アンテナ装置１００を車両に取り付けた際に、車両に形成された取付孔の縁に係合されて、アンテナ装置１００を車体に仮止めする作用を奏している。これにより、車体外からアンテナ装置１００を保持することなく、車内からボルト部１２１にナット１４７を螺合する際に、アンテナ装置１００が取付孔から抜け出ることなく螺合することができるようになる。
アンテナベース１２０の下面にはベースパッド１２４が嵌着される。ベースパッド１２４の周縁部には合計５つのネジの頭部が挿通可能な孔部が形成されており、この孔部に下から５本のネジ１４６を挿通して、ネジ１４６をアンテナベース１２０の周縁部に形成された嵌入孔に挿通し、アンテナケース１１０の下面の周縁に螺着する。これにより、アンテナ装置１００を組み立てることができる。組み立てられたアンテナ装置１００を、車両に形成された取付孔にボルト部１２１を位置合わせして取り付けると、上述したようにフック１４４によりアンテナ装置１００は取付孔に仮止めされる。この状態において、車内からナット１４７をボルト部１２１に螺着することにより、アンテナ装置１００を車体に取り付けることができる。
【０００７】
従来のアンテナ装置１００のアンテナケース１１０の構成を図４４および図４５に示す。ただし、図４４はアンテナケース１１０の構成を断面図で示す側面図であり、図４５はアンテナケース１１０の構成を示す下面図である。
これらの図に示すように、アンテナケース１１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなる流線型の外形形状とされている。アンテナケース１１０内には、立設されたアンテナ基板１３０およびアンテナ基板１３０の上部に配置されたトップ部１３１を収納できる空間と、アンプ基板１３４を横方向に収納できる空間が形成されている。また、５本のネジを螺着するために、前部に１つ中央部の両側にそれぞれ１つと後部の両側にそれぞれ１つの合計５個のネジ孔１１０ｃが下面に形成されている。さらに、ネジ孔１１０ｃを形成するために、ネジ孔１１０ｃの周囲に膨出する５個のボス１１０ｂが形成されている。さらにまた、トップ部１３１を２本のネジ１４０により固着するための２つのボス１１０ｅがアンテナケース１１０内の上部に形成されている。
【０００８】
また、従来のアンテナ装置１００のトップ部１３１は、図４２，図４３に示すように金属板を加工して形成されており、前方に向かって緩やかに降下する曲面とされた頂部を有し、頂部から両側に傾斜した第１側部と第２側部が形成されている。第１側部と第２側部には３つずつスリットが形成されて、それぞれの側部は４つの片からなっている。この片の内のほぼ中央よりの一対の片が接続金具１３６に接続される接触片とされている。接触片は、内側に膨出するよう形成されているボス１１０ｂに接触しないように、中途からほぼ垂直なるよう折曲されて形成されている。また、トップ部１３１の頂部には平坦部が２カ所形成されて、平坦部にそれぞれネジ孔が形成されている。このネジ孔にそれぞれネジ１４０が挿通されて、アンテナケース１１０の頂部の内側に形成されているボス１１０ｅに螺着されることにより、トップ部１３１がアンテナケース１１０内に取り付けられるようになる。
【０００９】
次に、従来のアンテナ装置１００のアンテナベース１２０の構成を図４６および図４７に示す。ただし、図４６はアンテナベース１２０の構成を示す示す平面図であり、図４７はアンテナベース１２０の構成を示す側面図である。
これらの図に示すアンテナベース１２０は金属製とされ、前部がテーパ状に細くされたほぼ矩形状の平板からなる本体部１２０ａを有し、本体部１２０ａの周縁部には合計５つの嵌入孔１２０ｆが形成されている。この嵌入孔１２０ｆに下からそれぞれ挿通されたネジ１４６をアンテナケース１１０の下面に形成されたネジ孔１１０ｃにそれぞれ螺着することにより、アンテナケース１１０にアンテナベース１２０が嵌着される。本体部１２０ａのテーパ状に細くされた前部には３つのボス１２０ｅが形成されており、このボス１２０ｅ上にアンプ基板１３４が載置されてアンプ基板１３４に挿通されたネジ１４２をそれぞれボス１２０ｅに螺着することにより、アンプ基板１３４をアンテナベース１２０上に固着することができる。
【００１０】
また、本体部１２０ａのほぼ中央部と後部側に２つのネジ部１２０ｄが水平方向に形成されている。このネジ部１２０ｄに、アンテナ基板１３０の取付孔に挿通されたネジ１４１をそれぞれ螺着することによりアンテナ基板１３０を立設してアンテナベース１２０に取り付けることができる。本体部１２０ａの中央よりやや後部側には矩形状の凹部を形成する矩形枠状のＧＰＳアンテナ取付部１２０ｂが形成され、ＧＰＳアンテナ取付部１２０ｂの四隅にネジ孔１２０ｃが形成されている。このネジ孔１２０ｃに、ＧＰＳアンテナ１３２の取付孔に挿通した４本のネジをそれぞれ螺着することにより、ＧＰＳアンテナ１３２をＧＰＳアンテナ取付部１２０ｂに取り付けることができる。本体部１２０ａの中央部には長方形状のケーブル引き出し孔１２０ｈが形成されている。このケーブル引き出し孔１２０ｈからは、アンプ基板１３４に接続されているケーブル１２２とＧＰＳアンテナ１３２に接続されているケーブルを引き出すことができる。
【００１１】
さらに、本体部１２０ａの中央よりやや前部側に４つの第１矩形穴１２０ｇと２つの第２矩形穴１２０ｉとが形成されている。第１矩形穴１２０ｇには、フック１４４の４本の嵌合脚部１４４ｂがそれぞれ挿通されて、その先端がアンテナベース１２０の裏面に係合することによりフック１４４がアンテナベース１２０に取り付けられる。第２矩形穴１２０ｉにはフック１４４の２本の係合脚部１４４ｃが挿通されて、アンテナベース１２０の下面からボルト部１２１に沿って突出するようになる。本体部１２０ａの裏面からはボルト部１２１が突出して形成されていると共に、ケーブル引き出し孔１２０ｈから引き出されるケーブル１２２を束ねるカラー１４５が設けられている。
【００１２】
次に、従来のアンテナ装置１００のベースパッド１２４の構成を図４８および図４９に示す。ただし、図４８はベースパッド１２４の構成を示す平面図であり、図４９はベースパッド１２４の構成を示す側面図である。
これらの図に示すベースパッド１２４はゴム製またはエラストマー製とされており、前部に向かって次第に細くなる曲面とされ、後端が直線状とされた細長い楕円形を半截した形状の平板からなる本体部１２４ａを有し、本体部１２４ａの表面にはアンテナベース１２０の外形形状に沿った形状の周壁部１２４ｂが形成されている。ベースパッド１２４の表面にアンテナベース１２０を載置して、周壁部１２４ｂ内にアンテナベース１２０を嵌挿することにより、アンテナベース１２０にベースパッド１２４が嵌着される。また、周壁部１２４ｂの内側に沿って合計５つの孔部１２４ｄが形成されており、この孔部１２４ｄには、アンテナベース１２０の嵌入孔１２０ｆに下から挿通されるネジ１４６の頭部が挿通される。本体部１２４ａの中央から前部にかけて楕円形の切欠孔１２４ｃが形成されており、この切欠孔１２４ｃからはアンテナベース１２０の下面に設けられているボルト部１２１とケーブル１２２およびカラー１４５が突出するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−２１８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来のアンテナ装置１００においては、電波を受信する機能部品を雨や塵埃などから保護するためこれらの受信機能部品をアンテナケース１１０内に収納し、アンテナベース１２０をアンテナケース１１０にネジ１４６で固定している。そして、アンテナケース１１０とアンテナベース１２０のスキマからアンテナケース１１０内部に雨水等が浸入するのを防止するため、アンテナケース１１０の下部には防水リブとして機能する周壁部１１０ｄが設けられている。この周壁部１１０ｄとアンテナベース１２０の間にベースパッド１２４が挟み込まれて水密構造とされ、内部の機能部品が保護される。アンテナベース１２０は機能部品やアンテナケース１１０を保持する強度部材であると共にアンプ基板１３４の接地電極を兼ねており、アンプ基板１３４のアースは、アンテナベース１２０のボルト部１２１とナット１４７を介して車体に電気的に接続されている。
【００１５】
従来のアンテナ装置１００の感度はトップ部１３１と相対する電気的な接地面との間隔によって決定され、間隔が大きいほどトップ部１３１の面積が大きいほど感度が良く安定することが知られている。このことから、受信性能を確保するためにはトップ部１３１を高い位置に配置するか、幅を広くして面積を拡張する必要がある。しかしながら、アンテナケース１１０にアンテナベース１２０をネジ１４６で固着するために、アンテナケース１１０の内側にネジ孔１１０ｃを設けるための複数のボス１１０ｂが形成されている。このボス１１０ｂは内側に膨出されて形成されているため、ボス１１０ｂとトップ部１３１との干渉を避けるためにトップ部１３１の幅が制約されることになる。そこで、トップ部１３１の側部に３つずつスリットを形成して、ボス１１０ｂに対面する位置のトップ部１３１の側部の幅を狭くするようにしていた。また、自動車の外部突起は法令により７０ｍｍ以下と規制されており、アンテナ装置１００を小型化した際にトップ部１３１と接地面との間隔を一定以上保持するために、高さが低くなるトップ部１３１の一部を切り欠くようにしていた。このため、トップ部１３１の形状が複雑になるという問題点があった。
【００１６】
さらに、ベースパッド１２４の形状は、アンテナケース１１０のボス１１０ｂを迂回する図４８に示す形状とされて防水構造を保持するようにしており、複雑な形状となっている。また、アンテナケース１１０内部ではボス１１０ｂや周壁部１１０ｄおよびこれらの補強リブ等により複雑な構造となっている。受信感度向上のためトップ部１３１を収容する内部空間を広く取る必要があることから、アンテナケース１１０の肉厚を薄くする設計とされているが、上記複雑な形状の部位は肉厚を薄くすることができない。このため、アンテナケース１１０の成型時に肉厚の異なる複雑な構造の部分に大きな収縮変形を生じ易く外観面が歪むヒケを生じることが多いという問題点があった。
さらにまた、アンテナ装置１００の最大高さは受信感度向上のために限界の高さとされていることから、さらなる感度向上のためにはトップ部１３１と相対するアンテナベース１２０の厚さを薄くすることが有効となる。しかしながら、アンテナベース１２０は接地電極を兼ねた強度部材であると共に、アンテナケース１１０内部への浸水を防止するためにアンテナケース１１０との間にベースパッド１２４を大きな軸力で挟持する必要があり、薄くすることができないと共に、大型になるという問題点があった。
【００１７】
アンテナベース１２０が大型になると、雨水等による腐食を防止するためにアンテナベース１２０の外気に晒される部分を覆うベースパッド１２４も大型になる。このため、板厚が薄く剛性が低い車両のルーフが大型のベースパッド１２４で押圧されるようになって、その押圧力によりルーフにゆがみが生じ易くなり、外観デザインを損ねたり、防水機能が低下するという問題点があった。
そこで、本発明は上記した問題点を解決することのできるアンテナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、下面が開口されて内部に収納空間が形成されている絶縁性のアンテナケースと、該アンテナケースが被嵌される絶縁ベースと、該絶縁ベースより小型とされ、前記絶縁ベース上に固着されている導電ベースとからなるアンテナベースと、該アンテナベース上に立設されて設けられた絶縁性のエレメントホルダーと、後部が前記絶縁ベース上に位置するように前記エレメントホルダーの上部に固着されている傘型エレメントと、該傘型エレメントの受信信号を増幅するアンプを有し、前記導電ベース上に配置されて前記アンテナベースに固着されたアンプ基板と、
前記傘型エレメントの出力端と、前記アンプの入力端との間に挿入された前記傘型エレメントを所定の周波数に共振させるコイルとを備え、前記アンテナケースが前記絶縁ベースに被嵌された際に、前記アンテナケースの下面が、前記絶縁ベース上に溶着あるいは接着により固着されて防水構造とされることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のアンテナ装置では、アンテナケースの下面が、絶縁ベース上に溶着あるいは接着により固着されることで防水構造とされる。このため、防水構造とするための大型のベースパッドを不要とすることができ、アンテナベースはベースパッドを大きな軸力で挟持する必要がないことから、アンテナベースを金属製の強度部材とすることなく絶縁ベースにより構成できるようになる。また、アンテナ装置を車両に取り付けた際に、ルーフにゆがみが生じないようになり、外観デザインを損ねたり、防水機能が低下することを防止することができる。さらに、アンテナケースにはアンテナベースをネジで固定するためのネジ孔を形成するボスを設ける必要をなくすことができる。これにより、アンテナケースをほぼ均一の薄い肉厚とすることができることから、成型時の収縮変形が生じ難く外観面が歪むヒケを生じることを防止することができる。また、アンテナケースにはボスが設けられていないことから、傘型エレメントの構成を簡易化することができる。
さらに、アンテナベースを絶縁ベースと導電ベースとにより構成したことから、絶縁ベース上の傘型エレメントは接地面が車体となって実質的な高さを高くすることができ、受信感度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図５】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の内部構成を断面図で示す側面図である。
【図６】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の内部構成を半断面図で示す斜視図である。
【図７】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリにアンテナケースを被嵌する状態を示す図である。
【図８】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す上面図である。
【図１０】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す側面図である。
【図１１】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す正面図である。
【図１２】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を示す側面図である。
【図１３】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を示す下面図である。
【図１４】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を断面図で示す側面図である。
【図１５】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を断面図で示す正面図である。
【図１６】本発明のアンテナ装置にかかる絶縁ベースの構成を示す上面図である。
【図１７】本発明のアンテナ装置にかかる絶縁ベースの構成を示す側面図である。
【図１８】本発明のアンテナ装置にかかる絶縁ベースの構成を示す下面図である。
【図１９】本発明のアンテナ装置にかかる導電ベースの構成を示す上面図である。
【図２０】本発明のアンテナ装置にかかる導電ベースの構成を示す側面図である。
【図２１】本発明のアンテナ装置にかかる導電ベースの構成を示す下面図である。
【図２２】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの組み立ての構成を示す斜視図である。
【図２３】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を示す斜視図である。
【図２４】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を示す下面図である。
【図２５】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を示す正面図である。
【図２６】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を断面図で示す正面図である。
【図２７】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す斜視図である。
【図２８】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す側面図である。
【図２９】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す上面図である。
【図３０】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す正面図である。
【図３１】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を断面図で示す側面図である。
【図３２】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントの構成を示す上面図である。
【図３３】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントをエレメントホルダーに組み付ける態様を示す斜視図である。
【図３４】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントをエレメントホルダーに組み付けた構成を示す側面図である。
【図３５】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントをエレメントホルダーに組み付けた一部の構成を断面図で示す正面図である。
【図３６】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナ基板の構成を示す斜視図である。
【図３７】本発明のアンテナ装置にかかるコイルの構成を示す斜視図および上面図である。
【図３８】本発明のアンテナ装置にかかる給電ターミナルの構成を示す斜視図である。
【図３９】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメント、エレメントホルダー、リング状パッド、スキマカバーの組み立てを示す斜視図である。
【図４０】本発明のアンテナ装置と従来のアンテナ装置の平均利得の周波数特性を示すグラフである。
【図４１】従来のアンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図４２】従来のアンテナ装置の内部構成を示す側面図である。
【図４３】従来のアンテナ装置の構成を示す分解組立図である。
【図４４】従来のアンテナ装置のアンテナケースの構成を断面図で示す側面図である。
【図４５】従来のアンテナ装置のアンテナケースの構成を示す下面図である。
【図４６】従来のアンテナ装置のアンテナベースの構成を示す上面図である。
【図４７】従来のアンテナ装置のアンテナベースの構成を示す側面図である。
【図４８】従来のアンテナ装置のベースパッドの構成を示す上面図である。
【図４９】従来のアンテナ装置のベースパッドの構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施例にかかるアンテナ装置１の構成を図１ないし図４に示す。ただし、図１は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す斜視図であり、図２は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す側面図であり、図３は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す上面図であり、図４は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す正面図である。
これらの図に示すように、本発明の実施例にかかるアンテナ装置１は、車両のルーフに取り付けられるアンテナ装置とされており、アンテナベース１１が下面に嵌合されたアンテナケース１０を備えている。アンテナケース１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなると共に、側面も内側に絞った曲面とされた流線型の外形形状（「シャークフィン形状」という）とされている。アンテナベース１１が下面に嵌合されたアンテナケース１０内に、後述するアンテナアセンブリが収納されている。アンテナベース１１の下面からはアンテナ装置１を車体に取り付けるためのボルト部２１ａが突出するよう形成されている。このアンテナ装置１の長さは約１５１ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、高さが約６６ｍｍの小型で低姿勢のアンテナ装置とされ、ＡＭ放送とＦＭ放送を受信することが可能とされている。
【００２２】
本発明の実施例にかかるアンテナ装置１の内部構成を図５および図６に示す。ただし、図５は本発明にかかるアンテナ装置１の内部構成をＡ−Ａ断面図で示す側面図であり、図６は本発明にかかるアンテナ装置１の内部構成を半断面図で示す斜視図である。なお、図６においては、コイル１４を省略して示している。
本発明の実施例にかかるアンテナ装置１は、ＡＭラジオ帯と、７６〜９０ＭＨｚあるいは８８〜１０８ＭＨｚのＦＭラジオ帯とを受信できるアンテナ装置とされている。アンテナ装置１は、樹脂製のアンテナケース１０と、このアンテナケース１０の下面に嵌合されている樹脂製の絶縁ベース２０と金属製の導電ベース２１とからなるアンテナベース１１とを備えている。アンテナベース１１において、導電ベース２１は絶縁ベース２０より一回り小さく長さが短く形成されており、絶縁ベース２０上の前側から中央の若干後側までの位置に配置されて、絶縁ベース２０に対して導電ベース２１の後端が前後に若干移動可能に固着されている。アンテナベース１１の上面の中央から後側には、樹脂製の矩形状の枠からなるエレメントホルダー１２が立設して取り付けられていると共に、導電ベース２１上にアンプ基板１６がほぼ水平に取り付けられている。
【００２３】
アンテナベース１１における導電ベース２１の下面からは、アンテナ装置１を車両に取り付けるためのボルト部２１ａが突出するよう形成されている。このボルト部２１ａの貫通孔と、その後側に形成されたケーブル引出口から、受信信号等を出力する複数本のケーブルが導出される。エレメントホルダー１２は矩形状の枠部から構成され、枠部の上部には傘型エレメント１３を支持する挟持部が形成されている。また、エレメントホルダー１２の前側の立設している枠の内側に、傘型エレメント１３に直列に接続されてＦＭ周波数に共振させるための１μＨ〜３μＨ程度のコイル１４が保持されている。このコイル１４の上端から導出されているリード線は傘型エレメント１３の端子に接続され、コイル１４の下端から導出されているリード線は給電ターミナル１５に接続されている。給電ターミナル１５は、図示するように折曲されており上部がエレメントホルダー１２の前側の立設している枠のコイル１４に対向する面に固着されており、下端の端子がアンプ基板１６の入力端子に接続されている。これにより、コイル１４が直列に接続された傘型エレメント１３で受信されたＡＭ／ＦＭ受信信号がアンプ基板１６に組まれたアンプで増幅されるようになる。なお、傘型エレメント１３とコイル１４とからなるアンテナは、ＡＭラジオ帯においては非共振アンテナとして動作する。
【００２４】
図５，図６に示すようにアンテナケース１０の下部には外側周壁部と内側周壁部とが二重に形成されており、内側周壁部の下端面が絶縁ベース２０の外周の上面に当接するようになる。この当接する内側周壁部の下端面と絶縁ベース２０の上面とがレーザーにより溶着あるいは接着剤を塗布して接着される。これにより、下面が絶縁ベース２０により閉塞されたアンテナケース１０の内部は防水構造となる。この絶縁ベース２０の周側面にゴム製またはエラストマー製の紐状とされているスキマカバー１８が巻回されている。また、絶縁ベース２０の中央部には導電ベース２１に形成されているボルト部２１ａが挿通される中央切欠部が形成されており、中央切欠部の内側を防水構造とするリング状シール１７が、絶縁ベース２０の下面に中央切欠部を囲むように形成されている環状部に嵌入されている。
本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２にアンテナケース１０を被嵌する状態を図７に示す。図７に示す状態からアンテナケース１０の内側周壁部をアンテナベース１１の絶縁ベース２０に嵌合すると、図５，図６に示す状態となる。なお、アンテナアセンブリ２は、絶縁ベース２０と導電ベース２１からなるアンテナベース１１上に組み付けられたエレメントホルダー１２と、傘型エレメント１３と、コイル１４と、給電ターミナル１５と、アンプ基板１６とから構成されている。
【００２５】
次に、本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を図８ないし図１１に示す。ただし、図８は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す斜視図であり、図９は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す上面図であり、図１０は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す側面図であり、図１１は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す正面図である。
アンテナアセンブリ２は、絶縁ベース２０と導電ベース２１からなるアンテナベース１１を備え、アンテナベース１１上には、エレメントホルダー１２と、傘型エレメント１３と、コイル１４と、給電ターミナル１５と、アンプ基板１６とが組み付けられている。まず、絶縁ベース２０と導電ベース２１とからなるアンテナベース１１の構成を説明する。先に、絶縁ベース２０の構成を説明すると、絶縁ベース２０の構成を示す上面図を図１６に示し、絶縁ベース２０の構成を示す側面図を図１７に示し、絶縁ベース２０の構成を示す下面図を図１８に示す。
【００２６】
これらの図に示す絶縁ベース２０は合成樹脂の成型品とされており、前側に向かって幅が次第に細くなり前端と後端が丸みを帯びた形状の本体部２０ａから構成され、本体部２０ａの外周縁より若干内側に上面から突出して所定高さの周壁部２０ｃが外周縁に沿って形成されている。また、本体部２０ａの上面において、前側のほぼ中央に係合ボス部２０ｄが形成されている。この係合ボス部２０ｄはほぼ円筒状とされ、縦方向に３つスリットが形成され先端の外側にくさび状に突出する係合部が形成されて、径方向に弾性を有している。本体部２０ａの中央部にはほぼ楕円形の中央切欠部２０ｆが形成され、中央切欠部２０ｆの後側に一対の板状の係合片２０ｅが形成されている。一対の係合片２０ｅの先端の外側面には、くさび状の係合部が形成されている。また、本体部２０ａの周壁部２０ｃの後部内側にコ字状の断面形状とされた収納部２０ｊが形成されており、本体部２０ａの後端に一対の小さい係合突起２０ｇが外側に向かって形成されている。また、本体部２０ａの下面には中央切欠部２０ｆを囲むように環状溝２０ｈが形成されている。環状溝２０ｈは、リング状シール１７が嵌入される溝であり、嵌入されたリング状シール１７が抜け出ないように環状溝２０ｈの上端から内側に突出して複数の押さえ片２０ｉが形成されている。
【００２７】
次に、導電ベース２１の構成を示す上面図を図１９に、導電ベース２１の構成を示す側面図を図２０に、導電ベース２１の構成を示す下面図を図２１に示す。
これらの図に示す導電ベース２１は金属製とされており、絶縁ベース２０の周壁部２０ｃの内側に収納されるように、周壁部２０ｃの内周形状よりやや小さい同様の形状とされている。ただし、絶縁ベース２０に形成されている係合片２０ｅの後側に後端が位置するように、導電ベース２１は短く形成されている。導電ベース２１の上面には、前端に円形の係合孔２１ｄが形成され、その後側とほぼ中央の両側にネジ孔が形成されている第２ボス２１ｈが３つ形成されている。第２ボス２１ｈは、２等辺三角形の頂点にそれぞれ形成されており、アンプ基板１６に挿通されたネジが螺着されるボスとされている。
【００２８】
ここで、アンプ基板１６の構成を示す斜視図を図３６に示す。この図に示すように、アンプ基板１６は後部から前部にかけて次第に幅が狭くなる基板本体１６ａから構成され、前部のほぼ中央と後部の両側にそれぞれ挿通孔１６ｂが形成されている。この挿通孔１６ｂは２等辺三角形の頂点にそれぞれ形成されており、挿通孔１６ｂに挿通されたネジが３つの第２ボス２１ｈに螺着されることで、導電ベース２１にアンプ基板１６が固着される。また、基板本体１６ａの後部に接続孔１６ｃが形成されており、この接続孔１６ｃはアンプ基板１６に組まれているアンプの入力端子に電気的に接続されている。
図１９ないし図２１に戻り、導電ベース２１の上面の中央より若干後側の両側に一対の第１ボス２１ｇが形成されている。さらに、上面の後端のほぼ中央に矩形の係止孔２１ｆが形成されており、係止孔２１ｆの両側に一対の板状の立設片２１ｊが長軸にほぼ平行に形成されている。また、本体部２１ｂの下面の中央より後部にボルト部２１ａが突出して形成されている。ボルト部２１ａには挿通孔２１ｅが形成されており、ボルト部２１ａの側面に切欠２１ｉが形成されている。アンプ基板１６から導出されたケーブルは、ボルト部２１ａの挿通孔２１ｅに上から挿通されて挿通孔２１ｅの下の切欠２１ｉからケーブルを導出することができる。
【００２９】
次に、絶縁ベース２０と導電ベース２１とからなるアンテナベース１１の構成を図２２ないし図２６に示す。ただし、図２２はアンテナベース１１の組み立ての構成を示す斜視図であり、図２３は組み立てられたアンテナベース１１の構成を示す斜視図であり、図２４は組み立てられたアンテナベース１１の構成を示す下面図であり、図２５は組み立てられたアンテナベース１１の構成を示す正面図であり、図２６は組み立てられたアンテナベース１１の構成をＤ−Ｄ断面図で示す正面図である。
図２２に示すように、絶縁ベース２０上に導電ベース２１を配置し、次いで、導電ベース２１を絶縁ベース２０上に載置する。そして、導電ベース２１の係合孔２１ｄに絶縁ベース２０の係合ボス部２０ｄを嵌挿すると共に、絶縁ベース２０の一対の係合片２０ｅを導電ベース２１の係止孔２１ｆに挿入する。これにより、係合孔２１ｄの上端の周囲に係合ボス部２０ｄの先端の係合部が係止されると共に、係合片２０ｅの先端に形成されている係止部が導電ベース２１の立設片２１ｊの上面に係合して、絶縁ベース２０から導電ベース２１が抜け出ないように固着される。この係合ボス部２０ｄが係合孔２１ｄへ係合する第１係合部は位置決めのための係合部であり、係合片２０ｅが立設片２１ｊに係合する第２係合部は、長手軸線方向に摺動可能な係合部とされている。これにより、導電ベース２１と絶縁ベース２０との熱膨張率の相異により両者の相対的な長さが変化しても、その長さの違いを第２係合部により吸収することができる。導電ベース２１が絶縁ベース２０上に固着されたアンテナベース１１の構成が図２３ないし図２６に示されている。
【００３０】
ここで、本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成を図１２ないし図１５に示す。ただし、図１２は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成を示す側面図であり、図１３は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成を示す下面図であり、図１４は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成をＢ−Ｂ断面図で示す側面図であり、図１５は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成をＣ−Ｃ断面図で示す正面図である。
これらの図に示すように、アンテナケース１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなると共に、側面も内側に絞った曲面とされたシャークフィン形状とされており、薄い肉厚の外殻部１０ａにより形成されている。アンテナケース１０の下部には薄い肉厚の２重の周壁部が形成されている。外側に外側周壁部１０ｂが形成されており、内側に内側周壁部１０ｃが形成されている。アンテナケース１０をアンテナアセンブリ２に被嵌した際に、内側周壁部１０ｃがアンテナベース１１における合成樹脂製の絶縁ベース２０の上面に形成されている周壁部２０ｃの外周に嵌合されて、内側周壁部１０ｃの下端面が絶縁ベース２０の上面に当接する。この当接した部位にレーザーを照射して溶着あるいは接着剤を塗布して接着する。これにより、アンテナアセンブリ２はアンテナケース１０と絶縁ベース２０とからなる防水構造の内部に収納される。
上記したようにアンテナケース１０の下端面は溶着あるいは接着により絶縁ベース２０状に固着されることから、アンテナケース１０にはアンテナベース１１をネジで固定するためのネジ孔を形成するボスを設ける必要がない。これにより、アンテナケース１０をほぼ均一の薄い肉厚の外殻部１０ａとすることができることから、成型時の収縮変形が生じ難く外観面が歪むヒケを生じることを防止することができる。
【００３１】
次に、本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を図２７ないし図３１に示す。ただし、図２７は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す斜視図であり、図２８は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す側面図であり、図２９は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す上面図であり、図３０は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す正面図であり、図３１は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成をＥ−Ｅ断面図で示す正面図である。
これらの図に示すエレメントホルダー１２は、矩形状の枠部１２ａから構成されており、枠部１２ａの上部には傘型エレメント１３を支持する第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとが対向するよう形成されている。また、枠部１２ａの断面形状も矩形状とされている。エレメントホルダー１２の前側の下端には横方向に延伸された足部１２ｂが形成されており、この足部１２ｂの両端にそれぞれ挿通孔１２ｊが形成されている。この挿通孔１２ｊに挿通されたネジは、導電ベース２１に形成されている一対の第１ボス２１ｇに螺着される。また、エレメントホルダー１２の後側の下端にＬ字状の係合爪１２ｅが突出して形成されている。この係合爪１２ｅは、絶縁ベース２０に形成されている断面コ字状の収納部２０ｊ内に収納されて抜け出ないように係合される。
【００３２】
第１挟持部１２ｃは第２挟持部１２ｄとはほぼコ字状に形成されて、第１挟持部１２ｃは第２挟持部１２ｄより高く形成されている。第２挟持部１２ｄの第１挟持部１２ｃに対向する面のほぼ中央にくさび状の係合突起１２ｈが形成されている。第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとの間の間隙に、傘型エレメント１３の内側に長軸方向に形成されている折り返し部が嵌入される。折り返し部が嵌入された際に、この係合突起１２ｈが折り返し部に形成されている係合窓に係合される。これにより、第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとから抜け出ないように傘型エレメント１３をエレメントホルダー１２で支持できるようになる。また、傘型エレメント１３の下端に設けられている端子が丸みを帯びたＬ字状の端子抱持部１２ｋで抱持されるようになる。この端子抱持部１２ｋは、エレメントホルダー１２における前側の枠部１２ａの外側の面に形成されている。さらに、エレメントホルダー１２における前側の枠部１２ａの内側に、コイル１４を抱持する４つのコイル抱持片１２ｆが上下左右に形成されている。また、エレメントホルダー１２における前側の枠部１２ａの外側の面に給電ターミナル１５を抱持するターミナル抱持片１２ｉが形成されている。
【００３３】
次に、傘型エレメント１３の構成を示す下面図を図３２に示し、傘型エレメント１３およびコイル１４のエレメントホルダー１２への組み付けの態様を示す斜視図を図３３に示し、傘型エレメント１３をエレメントホルダー１２へ組み付けた態様を示す側面図を図３４に示し、傘型エレメント１３をエレメントホルダー１２へ組み付けた態様をＦ−Ｆ断面図で示す正面図を図３５に示す。
これらの図に示すように、傘型エレメント１３は平坦に形成された頂部１３ａを有し、この頂部１３ａから両側に傾斜した屋根状の傾斜部が形成されている。傾斜部のほぼ中央にはスリット１３ｄが一カ所だけ形成されており、スリット１３ｄより前側が第１傾斜部１３ｂとされ、スリット１３ｄより後側が第２傾斜部１３ｃとされている。また、第２傾斜部１３ｃの後端の側縁を折曲した一対の背面部１３ｅが形成されている。第１傾斜部１３ｂが形成されている頂部１３ａの傾斜角は、第２傾斜部１３ｃが形成されている頂部１３ａの傾斜角より大きくされている。傘型エレメント１３は、所定の形状に切り抜いた薄い金属板を折り曲げることにより形成されており、頂部１３ｂの中央から下方向に伸びる折り返し部１３ｆが形成されている。この折り返し部１３ｆから横方向に端子１３ｇが形成されていると共に、第２傾斜部１３ｃの内側の折り返し部１３ｆにエレメントホルダー１２の係合突起１２ｈが係合可能な係合窓が形成されている。
なお、本発明にかかるアンテナ装置１においては、アンテナケース１０にボスを設けていないことから、傘型エレメント１３とボスとの干渉を防止する必要がなく、傘型エレメント１３の形状を簡易とすることができる。
【００３４】
ここで、コイル１４の構成を示す斜視図を図３７（ａ）に示し、コイルの構成を示す上面図を図３７（ｂ）に示す。これらの図に示すように、コイル１４は円筒形に巻回されているコイル本体１４ａと、コイル本体１４ａの上端から接線方向に導出されたリード１４ｂと、コイル本体１４ａの下端から接線方向に導出されたリード１４ｂとから構成されている。このように、２本のリード１４ｂの間隔はコイル本体１４ａのほぼ直径に等しい間隔となる。コイル１４は、傘型エレメント１３に直列に接続されてＦＭ周波数に共振させるための１μＨ〜３μＨ程度のコイルとされている。
また、給電ターミナル１５の構成を示す斜視図を図３８に示す。この図に示すように、給電ターミナル１５の端部には矩形状の面状部１５ａが形成されており、その一端縁に折曲部１５ｂが形成されている。面状部１５ａは、エレメントホルダー１２のターミナル抱持片１２ｉに折曲部１５ｂにより位置決めされて抱持され、抱持された際に面状部１５ａに形成されている穴が導出溝１２ｇに一致するようになる。面状部１５ａの他端縁からは屈曲された導出部１５ｃが延伸されて形成されており、導出部１５ｃの先端には端子片１５ｄが形成されている。この端子片１５ｄはアンプ基板１６の接続孔１６ｃに挿入されてハンダ付けされ、アンプの入力端子に接続されるようになる。
【００３５】
図３３に示すように、エレメントホルダー１２の上に配置した傘型エレメント１３を下に移動させていき、その折り返し部１３ｆを第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとの間の間隙に嵌入させる。折り返し部１３ｆを間隙に押し込んでいくと、図３５に示すように第２挟持部１２ｄの内側に形成されているくさび状の係合突起１２ｈが、折り返し部１３ｆに形成されている係合窓に係合するようになり、傘型エレメント１３がエレメントホルダー１２に固着されるようになる。この際に、折り返し部１３ｆに形成されている端子１３ｇがエレメントホルダー１２の端子抱持部１２ｋ内に抱持されるようになる。次に、図３３に示すコイル１４を４つのコイル抱持片１２ｆで囲まれた保持空間に嵌挿する。これにより、コイル１４は４つのコイル抱持片１２ｆにより抱持される。コイル１４の上端からのリード１４ｂは端子抱持部１２ｋに形成されている導出溝１２ｇから導出されて、端子抱持部１２ｋに抱持されている傘型エレメント１３の端子１３ｇの穴に挿入され、ハンダ付けにより端子１３ｇに接続される。また、コイル１４の下端からのリード１４ｂはターミナル抱持片１２ｉの間に形成されている導出溝１２ｇから導出されて、ターミナル抱持片１２ｉに抱持されている給電ターミナル１５の穴に挿入され、ハンダ付けにより給電ターミナル１５に接続される。これにより、コイル１４はエレメントホルダー１２の幅方向のほぼ中心に配置される。すなわち、傘型エレメント１３の幅方向のほぼ中心にコイル１４が配置されることから、傘型エレメント１３とコイル１４との干渉を極力避けることができるようになり、受信性能を同等に維持したままで傘型エレメント１３の幅を狭くすることができる。これにより、アンテナケース１０の上部の幅を狭くして意匠性を改善することができる。
【００３６】
次に、本発明のアンテナ装置１にかかる傘型エレメント１３、エレメントホルダー１２、リング状シール１７、スキマカバー１８の組み立てを示す斜視図を図３９に示す。
この図に示すように、絶縁ベース２０上に導電ベース２１を配置し、次いで、導電ベース２１を絶縁ベース２０上に載置する。そして、導電ベース２１の係合孔２１ｄに絶縁ベース２０の係合ボス部２０ｄを嵌挿すると共に、絶縁ベース２０の一対の係合片２０ｅを導電ベース２１の係止孔２１ｆに挿入する。これにより、係合孔２１ｄの上端の周囲に嵌入された係合ボス部２０ｄの先端の係合部が係止されると共に、係合片２０ｅの先端に形成されている係止部が導電ベース２１の立設片２１ｊの上面に係合して、絶縁ベース２０から導電ベース２１が抜け出ないように固着される。この際に、導電ベース２１の下面から突出して形成されているボルト部２１ａが、絶縁ベース２０の中央切欠部２０ｆを貫通して絶縁ベース２０の下面から突出する。
【００３７】
次いで、絶縁ベース２０の下面において中央切欠部２０ｆの周囲に形成されている図２４に示す環状溝２０ｈ内にリング状シール１７を嵌挿する。リング状シール１７の平坦な上面には環状溝２０ｈの外周縁に形成された押さえ片２０ｉが当接されて、リング状シール１７は環状溝２０ｈ内に保持されるようになる。また、スキマカバー１８は紐状とされており両端部は切断部１８ｂとされている。この切断部１８ｂの若干内側に孔部が形成されており、この孔部に絶縁ベース２０の後端に形成されている係合突起２０ｇの１つを挿入して、絶縁ベース２０の周側面に形成されている鍔部２０ｂをスキマカバー１８の溝部１８ａ内に嵌挿しながら、スキマカバー１８を絶縁ベース２０の周側面に巻回していく。そして、巻き終わり端の切断部１８ｂの若干内側に形成された孔部を、他方の係合突起２０ｇに挿入する。これにより、絶縁ベース２０の周側面にスキマカバー１８を装着することができる。
従来のアンテナ装置では、アンテナケースとアンテナベースとからなる剛体構造として、ベースパッドを大きな軸力で挟持することにより防水構造としている。本発明のアンテナ装置１では、アンテナケース１０と絶縁ベース２０とを溶着あるいは接着することにより防水構造としたことから、導電ベース２１を強度部材として用いる必要がなく、導電ベース２１の大きさをリング状シール１７を押圧できればよい大きさまで小型化することができる。なお、導電ベース２１はアンプ基板１６のアースとしても機能している。
【００３８】
アンテナアセンブリ２の説明に戻ると、アンテナアセンブリ２を構成する各部の構成は上記した通りである。図８ないし図１１に示すアンテナアセンブリ２は、導電ベース２１が上面に組み付けられた絶縁ベース２０からなるアンテナベース１１の外周にスキマカバー１８が装着されている。アンテナベース１１上にはエレメントホルダー１２が立設されて固着されていると共に、アンプ基板１６がほぼ水平に固着されている。エレメントホルダー１２の上部に傘型エレメント１３が取り付けられており、エレメントホルダー１２の枠部１２ａの内側にコイル１４が保持されている。コイル１４の上側のリードは傘型エレメント１３の端子１３ｆに接続されており、コイル１４の下側のリードは給電ターミナル１５の一端に接続されている。給電ターミナル１５の他端はアンプ基板１６のアンプの入力端子に接続されて、傘型エレメント１３およびコイル１４からなるアンテナの受信信号がアンプ基板１６のアンプで増幅されるようになる。
アンテナアセンブリ２において、傘型エレメント１３における第１傾斜部１３ｂは導電ベース２１上に位置しており、第１傾斜部１３ｂの接地面からの高さは導電ベース２１からの高さに相当する。また、傘型エレメント１３における第２傾斜部１３ｃはほぼ絶縁ベース２０上に位置するようになり、第２傾斜部１３ｃの接地面からの高さはアンテナ装置１が取り付けられる車体からの高さに実質的に相当することになる。このように、アンテナ装置１の高さを低くしても第２傾斜部１３ｃの接地面からの実質的な高さを高くすることができ、高くしたことによりアンテナ装置１の動作利得を向上することができるようになる。
【００３９】
本発明のアンテナ装置１にかかる平均利得の周波数特性を、従来のアンテナ装置にかかる平均利得の周波数特性を対比して図４０に示す。なお、平均利得は仰角が４５°の平均利得とされている。
本発明のアンテナ装置１においては高さが約６６ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、長さは約１５１ｍｍとされており、従来のアンテナ装置では高さが約６６ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、長さが約１５３ｍｍとされて、両アンテナ装置はほぼ同じ大きさとされている。図４０を参照すると、本発明のアンテナ装置１においては周波数が約８４ＭＨｚにおいて最大利得約−２８ｄＢｄが得られており、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数帯域において約−３４ｄＢｄ以上の平均利得が得られている。これに対して、従来のアンテナ装置においては周波数が約８４ＭＨｚにおいて最大利得約−２８．５ｄＢｄが得られており、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数帯域において約−３５ｄＢｄ以上の平均利得が得られている。このように、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数帯域の全体にわたって本発明のアンテナ装置１の利得が向上していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明した本発明にかかるアンテナ装置１において、導電ベース２１のボルト部２１ａの貫通孔に両側面から一対の長くされた係合脚部が延伸されている仮固定用の仮止めフックを嵌合するようにしてもよい。この係合脚部は、アンテナ装置１を車両に取り付けた際に、車両に形成された取付孔の縁に係合されて、アンテナ装置１を車体に仮止めする作用を奏するようになる。なお、フックを貫通孔に嵌合した場合は、貫通孔を介してケーブルを導出することはできないが、貫通孔の後側に形成されたケーブル引出口からアンプに接続されたケーブルを導出することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ アンテナ装置、２ アンテナアセンブリ、１０ アンテナケース、１０ａ 外殻部、１０ｂ 外側周壁部、１０ｃ 内側周壁部、１１ アンテナベース、１２ エレメントホルダー、１２ａ 枠部、１２ｂ 足部、１２ｃ 挟持部、１２ｄ 挟持部、１２ｅ 係合爪、１２ｆ コイル抱持片、１２ｇ 導出溝、１２ｈ 係合突起、１２ｉ ターミナル抱持片、１２ｊ 挿通孔、１２ｋ 端子抱持部、１３ 傘型エレメント、１３ａ 頂部、１３ｂ 傾斜部、１３ｂ 頂部、１３ｃ 傾斜部、１３ｄ スリット、１３ｅ 背面部、１３ｆ 端子、１３ｆ 折り返し部、１３ｇ 端子、１４ コイル、１４ａ コイル本体、１４ｂ リード、１５ 給電ターミナル、１５ａ 面状部、１５ｂ 折曲部、１５ｃ 導出部、１５ｄ 端子片、１６ アンプ基板、１６ａ 基板本体、１６ｂ 挿通孔、１６ｃ 接続孔、１７ リング状シール、１８ スキマカバー、１８ａ 溝部、１８ｂ 切断部、２０ 絶縁ベース、２０ａ 本体部、２０ｂ 鍔部、２０ｃ 周壁部、２０ｄ 係合ボス部、２０ｅ 係合片、２０ｆ 中央切欠部、２０ｇ 係合突起、２０ｈ 環状溝、２０ｉ 押さえ片、２０ｊ 収納部、２１ 導電ベース、２１ａ ボルト部、２１ｂ 本体部、２１ｄ 係合孔、２１ｅ 挿通孔、２１ｆ 係止孔、２１ｇ 第１ボス、２１ｈ 第２ボス、２１ｉ 切欠、２１ｊ 立設片、１００ アンテナ装置、１１０ アンテナケース、１１０ａ 外殻部、１１０ｂ ボス、１１０ｃ ネジ孔、１１０ｄ 周壁部、１１０ｅ ボス、１２０ アンテナベース、１２０ａ 本体部、１２０ｂ アンテナ取付部、１２０ｃ ネジ孔、１２０ｄ ネジ部、１２０ｅ ボス、１２０ｆ 嵌入孔、１２０ｇ 第１矩形穴、１２０ｈ ケーブル引き出し孔、１２０ｉ 第２矩形穴、１２１ ボルト部、１２２ ケーブル、１２４ ベースパッド、１２４ａ 本体部、１２４ｂ 周壁部、１２４ｃ 切欠孔、１２４ｄ 孔部、１３０ アンテナ基板、１３１ トップ部、１３２ アンテナ、１３３ 接続線、１３４ アンプ基板、１３５ コイル、１３６ 接続金具、１４０ ネジ、１４１ ネジ、１４２ ネジ、１４３ 端子、１４４ フック、１４４ｂ 嵌合脚部、１４４ｃ 係合脚部、１４５ カラー、１４６ ネジ、１４７ ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車へ搭載可能な小型低姿勢のアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナケースを備える車両用のアンテナ装置のように限られた空間しか有していないアンテナ装置が知られている。この従来のアンテナ装置１００の構成を図４１ないし図４３に示す。ただし、図４１は従来のアンテナ装置１００の構成を示す側面図であり、図４２は従来のアンテナ装置１００の内部構成を示す側面図であり、図４３は従来のアンテナ装置１００の分解組立図である。
これらの図に示す従来のアンテナ装置１００は、車両のルーフに取り付けられるアンテナ装置とされており、車両に取り付けられた際に車両から突出する高さは約６６ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、長さが約１５３ｍｍとされている。アンテナ装置１００は低姿勢とされており、ＡＭ放送とＦＭ放送を受信することが可能とされている。このアンテナ装置１００の形状は先端に行くほど細くなる流線型とされている。そして、アンテナ装置１００の下面には、ゴム製またはエラストマー製の柔軟なベースパッドが嵌着されており、車両に水密に取り付けることができるようにされている。
【０００３】
従来のアンテナ装置１００は、樹脂製のアンテナケース１１０と、このアンテナケース１１０の下部が嵌着されている金属製のアンテナベース１２０と、アンテナベース１２０に垂直に取り付けられているアンテナ基板１３０および平行に取り付けられているアンプ基板１３４と、断面形状が山形に形成されアンテナ基板１３０を跨ぐように配置されているトップ部１３１と、アンテナベース１２０上に取り付けられているＧＰＳアンテナ１３２とを備えている。アンテナケース１１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなる流線型の外形形状の外殻部１１０ａから構成されている。アンテナケース１１０内には、立設されたアンテナ基板１３０およびアンテナ基板１３０の上部に配置されたトップ部１３１を収納できる空間と、アンプ基板１３４を横方向に収納する空間が形成されている。アンテナケース１１０の下面には金属製のアンテナベース１２０が嵌着されている。そして、アンテナベース１２０にアンテナ基板１３０が立設して固着され、アンテナ基板１３０の前方にアンプ基板１３４がアンテナベース１２０にほぼ平行に固着されている。アンテナ基板１３０の上部には、アンテナパターンが形成されている。また、アンテナケース１１０内の上部にトップ部１３１が内蔵されている。そして、アンテナケース１１０をアンテナベース１２０に嵌着することにより、アンテナケース１１０に内蔵されたトップ部１３１がアンテナ基板１３０の上部を跨ぐように配置され、アンテナ基板１３０の上部に取り付けられた接続金具１３６がトップ部１３１の内面に電気的に接触するようになる。接続金具１３６は、アンテナ基板１３０に形成されているアンテナパターンに電気的に接続されていることから、接続金具１３６を介してトップ部１３１とアンテナパターンとが接続されるようになる。これにより、アンテナパターンとトップ部１３１とによりアンテナエレメントが構成され、アンテナケース１１０内の空間にアンテナ基板１３０とトップ部１３１とアンプ基板１３４とが収納されるようになる。
【０００４】
アンテナ基板１３０上には、アンテナパターンとトップ部１３１とにより構成されるアンテナエレメントをＦＭ波帯付近で共振させるためのコイル１３５が設けられている。コイル１３５の一端はアンテナパターンに接続され、コイル１３５の他端はアンテナ基板１３０上に形成されているパターンの一端に接続され、このパターンの他端には接続線１３３の一端が接続される。接続線１３３の他端はアンプ基板１３４に設けられているＡＭ／ＦＭアンプの入力部に接続され、アンテナパターンとトップ部１３１とにより構成されるアンテナエレメントにより受信されたＡＭ／ＦＭ受信信号がＡＭ／ＦＭアンプに入力されて増幅されるようになる。また、アンテナベース１２０の下面からは、アンテナ装置１００を車両に取り付けるためのボルト部１２１が突出するよう形成されている。また、アンテナ装置１００から受信信号を車両内に導くためのケーブル１２２がアンテナベース１２０の下面から導出されている。このケーブル１２２はアンプ基板１３４から導出されており、アンプ基板１３４に設けられているＡＭ／ＦＭアンプにより増幅されたＡＭ受信信号およびＦＭ受信信号を導くケーブルが含まれており、カラー１４５により束ねられている。この場合、ボルト部１２１およびケーブル１２２が挿通される穴が車両のルーフに形成され、これらの穴にボルト部１２１およびケーブル１２２が挿通されるようルーフ上にアンテナ装置１００を載置する。そして、車両内に突出したボルト部１２１にナットを締着することによりアンテナ装置１００を車両のルーフに固着することができる。また、アンテナケース１１０内に収納されているアンプ基板１３４への電源は、車両内からケーブル１２２によりアンプ基板１３４に供給される。
【０００５】
従来のアンテナ装置１００の組み立てについて図４３に示す分解組立図を参照して説明する。従来のアンテナ装置１００は、アンテナケース１１０内の上部にトップ部１３１が２本のネジ１４０により固着される。アンテナ基板１３０の上端には接続金具１３６が嵌着される。接続金具１３６はアンテナ基板１３０を挟持することによりアンテナ基板１３０の上部に取り付けられる。また、アンテナ基板１３０上にコイル１３５がハンダ付けされて取り付けられる。このアンテナ基板１３０は、２本のネジ１４１によりアンテナベース１２０に立設されて固着される。また、アンプ基板１３４はアンテナ基板１３０より前方に配置され、３本のネジ１４２によりアンテナベース１２０にほぼ平行に固着される。アンプ基板１３４からは増幅されたＡＭ受信信号およびＦＭ受信信号を出力するケーブル１２２が導出されており、ケーブル１２２の先端に端子１４３が装着され、端子１４３はアンプ基板１３４の裏面に固着される。また、アンテナ基板１３０に針金状の接続線１３３の一端が接続され、接続線１３３の他端がアンプ基板１３４に接続されることにより、アンテナ基板１３０に設けられたコイル１３５の出力端とアンプ基板１３４に設けられたＡＭ／ＦＭアンプの入力端とが接続されて、アンテナパターンとトップ部１３１とにより構成されるアンテナエレメントにより受信されたＡＭ／ＦＭ受信信号がアンプ基板１３４におけるＡＭ／ＦＭアンプに入力されるようになる。アンテナベース１２０の引き出し孔から引き出されたケーブル１２２を束ねるように、ケーブル１２２の根本にはカラー１４５が嵌着される。
【０００６】
アンプ基板１３４の下にはフック１４４が配置されてアンテナベース１２０に嵌着される。フック１４４の両側面からは一対の長くされた係合脚部が延伸されている。この係合脚部は、アンテナ装置１００を車両に取り付けた際に、車両に形成された取付孔の縁に係合されて、アンテナ装置１００を車体に仮止めする作用を奏している。これにより、車体外からアンテナ装置１００を保持することなく、車内からボルト部１２１にナット１４７を螺合する際に、アンテナ装置１００が取付孔から抜け出ることなく螺合することができるようになる。
アンテナベース１２０の下面にはベースパッド１２４が嵌着される。ベースパッド１２４の周縁部には合計５つのネジの頭部が挿通可能な孔部が形成されており、この孔部に下から５本のネジ１４６を挿通して、ネジ１４６をアンテナベース１２０の周縁部に形成された嵌入孔に挿通し、アンテナケース１１０の下面の周縁に螺着する。これにより、アンテナ装置１００を組み立てることができる。組み立てられたアンテナ装置１００を、車両に形成された取付孔にボルト部１２１を位置合わせして取り付けると、上述したようにフック１４４によりアンテナ装置１００は取付孔に仮止めされる。この状態において、車内からナット１４７をボルト部１２１に螺着することにより、アンテナ装置１００を車体に取り付けることができる。
【０００７】
従来のアンテナ装置１００のアンテナケース１１０の構成を図４４および図４５に示す。ただし、図４４はアンテナケース１１０の構成を断面図で示す側面図であり、図４５はアンテナケース１１０の構成を示す下面図である。
これらの図に示すように、アンテナケース１１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなる流線型の外形形状とされている。アンテナケース１１０内には、立設されたアンテナ基板１３０およびアンテナ基板１３０の上部に配置されたトップ部１３１を収納できる空間と、アンプ基板１３４を横方向に収納できる空間が形成されている。また、５本のネジを螺着するために、前部に１つ中央部の両側にそれぞれ１つと後部の両側にそれぞれ１つの合計５個のネジ孔１１０ｃが下面に形成されている。さらに、ネジ孔１１０ｃを形成するために、ネジ孔１１０ｃの周囲に膨出する５個のボス１１０ｂが形成されている。さらにまた、トップ部１３１を２本のネジ１４０により固着するための２つのボス１１０ｅがアンテナケース１１０内の上部に形成されている。
【０００８】
また、従来のアンテナ装置１００のトップ部１３１は、図４２，図４３に示すように金属板を加工して形成されており、前方に向かって緩やかに降下する曲面とされた頂部を有し、頂部から両側に傾斜した第１側部と第２側部が形成されている。第１側部と第２側部には３つずつスリットが形成されて、それぞれの側部は４つの片からなっている。この片の内のほぼ中央よりの一対の片が接続金具１３６に接続される接触片とされている。接触片は、内側に膨出するよう形成されているボス１１０ｂに接触しないように、中途からほぼ垂直なるよう折曲されて形成されている。また、トップ部１３１の頂部には平坦部が２カ所形成されて、平坦部にそれぞれネジ孔が形成されている。このネジ孔にそれぞれネジ１４０が挿通されて、アンテナケース１１０の頂部の内側に形成されているボス１１０ｅに螺着されることにより、トップ部１３１がアンテナケース１１０内に取り付けられるようになる。
【０００９】
次に、従来のアンテナ装置１００のアンテナベース１２０の構成を図４６および図４７に示す。ただし、図４６はアンテナベース１２０の構成を示す示す平面図であり、図４７はアンテナベース１２０の構成を示す側面図である。
これらの図に示すアンテナベース１２０は金属製とされ、前部がテーパ状に細くされたほぼ矩形状の平板からなる本体部１２０ａを有し、本体部１２０ａの周縁部には合計５つの嵌入孔１２０ｆが形成されている。この嵌入孔１２０ｆに下からそれぞれ挿通されたネジ１４６をアンテナケース１１０の下面に形成されたネジ孔１１０ｃにそれぞれ螺着することにより、アンテナケース１１０にアンテナベース１２０が嵌着される。本体部１２０ａのテーパ状に細くされた前部には３つのボス１２０ｅが形成されており、このボス１２０ｅ上にアンプ基板１３４が載置されてアンプ基板１３４に挿通されたネジ１４２をそれぞれボス１２０ｅに螺着することにより、アンプ基板１３４をアンテナベース１２０上に固着することができる。
【００１０】
また、本体部１２０ａのほぼ中央部と後部側に２つのネジ部１２０ｄが水平方向に形成されている。このネジ部１２０ｄに、アンテナ基板１３０の取付孔に挿通されたネジ１４１をそれぞれ螺着することによりアンテナ基板１３０を立設してアンテナベース１２０に取り付けることができる。本体部１２０ａの中央よりやや後部側には矩形状の凹部を形成する矩形枠状のＧＰＳアンテナ取付部１２０ｂが形成され、ＧＰＳアンテナ取付部１２０ｂの四隅にネジ孔１２０ｃが形成されている。このネジ孔１２０ｃに、ＧＰＳアンテナ１３２の取付孔に挿通した４本のネジをそれぞれ螺着することにより、ＧＰＳアンテナ１３２をＧＰＳアンテナ取付部１２０ｂに取り付けることができる。本体部１２０ａの中央部には長方形状のケーブル引き出し孔１２０ｈが形成されている。このケーブル引き出し孔１２０ｈからは、アンプ基板１３４に接続されているケーブル１２２とＧＰＳアンテナ１３２に接続されているケーブルを引き出すことができる。
【００１１】
さらに、本体部１２０ａの中央よりやや前部側に４つの第１矩形穴１２０ｇと２つの第２矩形穴１２０ｉとが形成されている。第１矩形穴１２０ｇには、フック１４４の４本の嵌合脚部１４４ｂがそれぞれ挿通されて、その先端がアンテナベース１２０の裏面に係合することによりフック１４４がアンテナベース１２０に取り付けられる。第２矩形穴１２０ｉにはフック１４４の２本の係合脚部１４４ｃが挿通されて、アンテナベース１２０の下面からボルト部１２１に沿って突出するようになる。本体部１２０ａの裏面からはボルト部１２１が突出して形成されていると共に、ケーブル引き出し孔１２０ｈから引き出されるケーブル１２２を束ねるカラー１４５が設けられている。
【００１２】
次に、従来のアンテナ装置１００のベースパッド１２４の構成を図４８および図４９に示す。ただし、図４８はベースパッド１２４の構成を示す平面図であり、図４９はベースパッド１２４の構成を示す側面図である。
これらの図に示すベースパッド１２４はゴム製またはエラストマー製とされており、前部に向かって次第に細くなる曲面とされ、後端が直線状とされた細長い楕円形を半截した形状の平板からなる本体部１２４ａを有し、本体部１２４ａの表面にはアンテナベース１２０の外形形状に沿った形状の周壁部１２４ｂが形成されている。ベースパッド１２４の表面にアンテナベース１２０を載置して、周壁部１２４ｂ内にアンテナベース１２０を嵌挿することにより、アンテナベース１２０にベースパッド１２４が嵌着される。また、周壁部１２４ｂの内側に沿って合計５つの孔部１２４ｄが形成されており、この孔部１２４ｄには、アンテナベース１２０の嵌入孔１２０ｆに下から挿通されるネジ１４６の頭部が挿通される。本体部１２４ａの中央から前部にかけて楕円形の切欠孔１２４ｃが形成されており、この切欠孔１２４ｃからはアンテナベース１２０の下面に設けられているボルト部１２１とケーブル１２２およびカラー１４５が突出するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−２１８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来のアンテナ装置１００においては、電波を受信する機能部品を雨や塵埃などから保護するためこれらの受信機能部品をアンテナケース１１０内に収納し、アンテナベース１２０をアンテナケース１１０にネジ１４６で固定している。そして、アンテナケース１１０とアンテナベース１２０のスキマからアンテナケース１１０内部に雨水等が浸入するのを防止するため、アンテナケース１１０の下部には防水リブとして機能する周壁部１１０ｄが設けられている。この周壁部１１０ｄとアンテナベース１２０の間にベースパッド１２４が挟み込まれて水密構造とされ、内部の機能部品が保護される。アンテナベース１２０は機能部品やアンテナケース１１０を保持する強度部材であると共にアンプ基板１３４の接地電極を兼ねており、アンプ基板１３４のアースは、アンテナベース１２０のボルト部１２１とナット１４７を介して車体に電気的に接続されている。
【００１５】
従来のアンテナ装置１００の感度はトップ部１３１と相対する電気的な接地面との間隔によって決定され、間隔が大きいほどトップ部１３１の面積が大きいほど感度が良く安定することが知られている。このことから、受信性能を確保するためにはトップ部１３１を高い位置に配置するか、幅を広くして面積を拡張する必要がある。しかしながら、アンテナケース１１０にアンテナベース１２０をネジ１４６で固着するために、アンテナケース１１０の内側にネジ孔１１０ｃを設けるための複数のボス１１０ｂが形成されている。このボス１１０ｂは内側に膨出されて形成されているため、ボス１１０ｂとトップ部１３１との干渉を避けるためにトップ部１３１の幅が制約されることになる。そこで、トップ部１３１の側部に３つずつスリットを形成して、ボス１１０ｂに対面する位置のトップ部１３１の側部の幅を狭くするようにしていた。また、自動車の外部突起は法令により７０ｍｍ以下と規制されており、アンテナ装置１００を小型化した際にトップ部１３１と接地面との間隔を一定以上保持するために、高さが低くなるトップ部１３１の一部を切り欠くようにしていた。このため、トップ部１３１の形状が複雑になるという問題点があった。
【００１６】
さらに、ベースパッド１２４の形状は、アンテナケース１１０のボス１１０ｂを迂回する図４８に示す形状とされて防水構造を保持するようにしており、複雑な形状となっている。また、アンテナケース１１０内部ではボス１１０ｂや周壁部１１０ｄおよびこれらの補強リブ等により複雑な構造となっている。受信感度向上のためトップ部１３１を収容する内部空間を広く取る必要があることから、アンテナケース１１０の肉厚を薄くする設計とされているが、上記複雑な形状の部位は肉厚を薄くすることができない。このため、アンテナケース１１０の成型時に肉厚の異なる複雑な構造の部分に大きな収縮変形を生じ易く外観面が歪むヒケを生じることが多いという問題点があった。
さらにまた、アンテナ装置１００の最大高さは受信感度向上のために限界の高さとされていることから、さらなる感度向上のためにはトップ部１３１と相対するアンテナベース１２０の厚さを薄くすることが有効となる。しかしながら、アンテナベース１２０は接地電極を兼ねた強度部材であると共に、アンテナケース１１０内部への浸水を防止するためにアンテナケース１１０との間にベースパッド１２４を大きな軸力で挟持する必要があり、薄くすることができないと共に、大型になるという問題点があった。
【００１７】
アンテナベース１２０が大型になると、雨水等による腐食を防止するためにアンテナベース１２０の外気に晒される部分を覆うベースパッド１２４も大型になる。このため、板厚が薄く剛性が低い車両のルーフが大型のベースパッド１２４で押圧されるようになって、その押圧力によりルーフにゆがみが生じ易くなり、外観デザインを損ねたり、防水機能が低下するという問題点があった。
そこで、本発明は上記した問題点を解決することのできるアンテナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、下面が開口されて内部に収納空間が形成されている絶縁性のアンテナケースと、該アンテナケースが被嵌される絶縁ベースと、該絶縁ベースより小型とされ、前記絶縁ベース上に固着されている導電ベースとからなるアンテナベースと、該アンテナベース上に立設されて設けられた絶縁性のエレメントホルダーと、後部が前記絶縁ベース上に位置するように前記エレメントホルダーの上部に固着されている傘型エレメントと、該傘型エレメントの受信信号を増幅するアンプを有し、前記導電ベース上に配置されて前記アンテナベースに固着されたアンプ基板と、
前記傘型エレメントの出力端と、前記アンプの入力端との間に挿入された前記傘型エレメントを所定の周波数に共振させるコイルとを備え、前記アンテナケースが前記絶縁ベースに被嵌された際に、前記アンテナケースの下面が、前記絶縁ベース上に溶着あるいは接着により固着されて防水構造とされることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のアンテナ装置では、アンテナケースの下面が、絶縁ベース上に溶着あるいは接着により固着されることで防水構造とされる。このため、防水構造とするための大型のベースパッドを不要とすることができ、アンテナベースはベースパッドを大きな軸力で挟持する必要がないことから、アンテナベースを金属製の強度部材とすることなく絶縁ベースにより構成できるようになる。また、アンテナ装置を車両に取り付けた際に、ルーフにゆがみが生じないようになり、外観デザインを損ねたり、防水機能が低下することを防止することができる。さらに、アンテナケースにはアンテナベースをネジで固定するためのネジ孔を形成するボスを設ける必要をなくすことができる。これにより、アンテナケースをほぼ均一の薄い肉厚とすることができることから、成型時の収縮変形が生じ難く外観面が歪むヒケを生じることを防止することができる。また、アンテナケースにはボスが設けられていないことから、傘型エレメントの構成を簡易化することができる。
さらに、アンテナベースを絶縁ベースと導電ベースとにより構成したことから、絶縁ベース上の傘型エレメントは接地面が車体となって実質的な高さを高くすることができ、受信感度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図５】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の内部構成を断面図で示す側面図である。
【図６】本発明の実施例にかかるアンテナ装置の内部構成を半断面図で示す斜視図である。
【図７】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリにアンテナケースを被嵌する状態を示す図である。
【図８】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す上面図である。
【図１０】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す側面図である。
【図１１】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナアセンブリの構成を示す正面図である。
【図１２】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を示す側面図である。
【図１３】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を示す下面図である。
【図１４】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を断面図で示す側面図である。
【図１５】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナケースの構成を断面図で示す正面図である。
【図１６】本発明のアンテナ装置にかかる絶縁ベースの構成を示す上面図である。
【図１７】本発明のアンテナ装置にかかる絶縁ベースの構成を示す側面図である。
【図１８】本発明のアンテナ装置にかかる絶縁ベースの構成を示す下面図である。
【図１９】本発明のアンテナ装置にかかる導電ベースの構成を示す上面図である。
【図２０】本発明のアンテナ装置にかかる導電ベースの構成を示す側面図である。
【図２１】本発明のアンテナ装置にかかる導電ベースの構成を示す下面図である。
【図２２】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの組み立ての構成を示す斜視図である。
【図２３】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を示す斜視図である。
【図２４】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を示す下面図である。
【図２５】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を示す正面図である。
【図２６】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナベースの構成を断面図で示す正面図である。
【図２７】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す斜視図である。
【図２８】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す側面図である。
【図２９】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す上面図である。
【図３０】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を示す正面図である。
【図３１】本発明のアンテナ装置にかかるエレメントホルダーの構成を断面図で示す側面図である。
【図３２】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントの構成を示す上面図である。
【図３３】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントをエレメントホルダーに組み付ける態様を示す斜視図である。
【図３４】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントをエレメントホルダーに組み付けた構成を示す側面図である。
【図３５】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメントをエレメントホルダーに組み付けた一部の構成を断面図で示す正面図である。
【図３６】本発明のアンテナ装置にかかるアンテナ基板の構成を示す斜視図である。
【図３７】本発明のアンテナ装置にかかるコイルの構成を示す斜視図および上面図である。
【図３８】本発明のアンテナ装置にかかる給電ターミナルの構成を示す斜視図である。
【図３９】本発明のアンテナ装置にかかる傘型エレメント、エレメントホルダー、リング状パッド、スキマカバーの組み立てを示す斜視図である。
【図４０】本発明のアンテナ装置と従来のアンテナ装置の平均利得の周波数特性を示すグラフである。
【図４１】従来のアンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図４２】従来のアンテナ装置の内部構成を示す側面図である。
【図４３】従来のアンテナ装置の構成を示す分解組立図である。
【図４４】従来のアンテナ装置のアンテナケースの構成を断面図で示す側面図である。
【図４５】従来のアンテナ装置のアンテナケースの構成を示す下面図である。
【図４６】従来のアンテナ装置のアンテナベースの構成を示す上面図である。
【図４７】従来のアンテナ装置のアンテナベースの構成を示す側面図である。
【図４８】従来のアンテナ装置のベースパッドの構成を示す上面図である。
【図４９】従来のアンテナ装置のベースパッドの構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施例にかかるアンテナ装置１の構成を図１ないし図４に示す。ただし、図１は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す斜視図であり、図２は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す側面図であり、図３は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す上面図であり、図４は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示す正面図である。
これらの図に示すように、本発明の実施例にかかるアンテナ装置１は、車両のルーフに取り付けられるアンテナ装置とされており、アンテナベース１１が下面に嵌合されたアンテナケース１０を備えている。アンテナケース１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなると共に、側面も内側に絞った曲面とされた流線型の外形形状（「シャークフィン形状」という）とされている。アンテナベース１１が下面に嵌合されたアンテナケース１０内に、後述するアンテナアセンブリが収納されている。アンテナベース１１の下面からはアンテナ装置１を車体に取り付けるためのボルト部２１ａが突出するよう形成されている。このアンテナ装置１の長さは約１５１ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、高さが約６６ｍｍの小型で低姿勢のアンテナ装置とされ、ＡＭ放送とＦＭ放送を受信することが可能とされている。
【００２２】
本発明の実施例にかかるアンテナ装置１の内部構成を図５および図６に示す。ただし、図５は本発明にかかるアンテナ装置１の内部構成をＡ−Ａ断面図で示す側面図であり、図６は本発明にかかるアンテナ装置１の内部構成を半断面図で示す斜視図である。なお、図６においては、コイル１４を省略して示している。
本発明の実施例にかかるアンテナ装置１は、ＡＭラジオ帯と、７６〜９０ＭＨｚあるいは８８〜１０８ＭＨｚのＦＭラジオ帯とを受信できるアンテナ装置とされている。アンテナ装置１は、樹脂製のアンテナケース１０と、このアンテナケース１０の下面に嵌合されている樹脂製の絶縁ベース２０と金属製の導電ベース２１とからなるアンテナベース１１とを備えている。アンテナベース１１において、導電ベース２１は絶縁ベース２０より一回り小さく長さが短く形成されており、絶縁ベース２０上の前側から中央の若干後側までの位置に配置されて、絶縁ベース２０に対して導電ベース２１の後端が前後に若干移動可能に固着されている。アンテナベース１１の上面の中央から後側には、樹脂製の矩形状の枠からなるエレメントホルダー１２が立設して取り付けられていると共に、導電ベース２１上にアンプ基板１６がほぼ水平に取り付けられている。
【００２３】
アンテナベース１１における導電ベース２１の下面からは、アンテナ装置１を車両に取り付けるためのボルト部２１ａが突出するよう形成されている。このボルト部２１ａの貫通孔と、その後側に形成されたケーブル引出口から、受信信号等を出力する複数本のケーブルが導出される。エレメントホルダー１２は矩形状の枠部から構成され、枠部の上部には傘型エレメント１３を支持する挟持部が形成されている。また、エレメントホルダー１２の前側の立設している枠の内側に、傘型エレメント１３に直列に接続されてＦＭ周波数に共振させるための１μＨ〜３μＨ程度のコイル１４が保持されている。このコイル１４の上端から導出されているリード線は傘型エレメント１３の端子に接続され、コイル１４の下端から導出されているリード線は給電ターミナル１５に接続されている。給電ターミナル１５は、図示するように折曲されており上部がエレメントホルダー１２の前側の立設している枠のコイル１４に対向する面に固着されており、下端の端子がアンプ基板１６の入力端子に接続されている。これにより、コイル１４が直列に接続された傘型エレメント１３で受信されたＡＭ／ＦＭ受信信号がアンプ基板１６に組まれたアンプで増幅されるようになる。なお、傘型エレメント１３とコイル１４とからなるアンテナは、ＡＭラジオ帯においては非共振アンテナとして動作する。
【００２４】
図５，図６に示すようにアンテナケース１０の下部には外側周壁部と内側周壁部とが二重に形成されており、内側周壁部の下端面が絶縁ベース２０の外周の上面に当接するようになる。この当接する内側周壁部の下端面と絶縁ベース２０の上面とがレーザーにより溶着あるいは接着剤を塗布して接着される。これにより、下面が絶縁ベース２０により閉塞されたアンテナケース１０の内部は防水構造となる。この絶縁ベース２０の周側面にゴム製またはエラストマー製の紐状とされているスキマカバー１８が巻回されている。また、絶縁ベース２０の中央部には導電ベース２１に形成されているボルト部２１ａが挿通される中央切欠部が形成されており、中央切欠部の内側を防水構造とするリング状シール１７が、絶縁ベース２０の下面に中央切欠部を囲むように形成されている環状部に嵌入されている。
本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２にアンテナケース１０を被嵌する状態を図７に示す。図７に示す状態からアンテナケース１０の内側周壁部をアンテナベース１１の絶縁ベース２０に嵌合すると、図５，図６に示す状態となる。なお、アンテナアセンブリ２は、絶縁ベース２０と導電ベース２１からなるアンテナベース１１上に組み付けられたエレメントホルダー１２と、傘型エレメント１３と、コイル１４と、給電ターミナル１５と、アンプ基板１６とから構成されている。
【００２５】
次に、本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を図８ないし図１１に示す。ただし、図８は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す斜視図であり、図９は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す上面図であり、図１０は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す側面図であり、図１１は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナアセンブリ２の構成を示す正面図である。
アンテナアセンブリ２は、絶縁ベース２０と導電ベース２１からなるアンテナベース１１を備え、アンテナベース１１上には、エレメントホルダー１２と、傘型エレメント１３と、コイル１４と、給電ターミナル１５と、アンプ基板１６とが組み付けられている。まず、絶縁ベース２０と導電ベース２１とからなるアンテナベース１１の構成を説明する。先に、絶縁ベース２０の構成を説明すると、絶縁ベース２０の構成を示す上面図を図１６に示し、絶縁ベース２０の構成を示す側面図を図１７に示し、絶縁ベース２０の構成を示す下面図を図１８に示す。
【００２６】
これらの図に示す絶縁ベース２０は合成樹脂の成型品とされており、前側に向かって幅が次第に細くなり前端と後端が丸みを帯びた形状の本体部２０ａから構成され、本体部２０ａの外周縁より若干内側に上面から突出して所定高さの周壁部２０ｃが外周縁に沿って形成されている。また、本体部２０ａの上面において、前側のほぼ中央に係合ボス部２０ｄが形成されている。この係合ボス部２０ｄはほぼ円筒状とされ、縦方向に３つスリットが形成され先端の外側にくさび状に突出する係合部が形成されて、径方向に弾性を有している。本体部２０ａの中央部にはほぼ楕円形の中央切欠部２０ｆが形成され、中央切欠部２０ｆの後側に一対の板状の係合片２０ｅが形成されている。一対の係合片２０ｅの先端の外側面には、くさび状の係合部が形成されている。また、本体部２０ａの周壁部２０ｃの後部内側にコ字状の断面形状とされた収納部２０ｊが形成されており、本体部２０ａの後端に一対の小さい係合突起２０ｇが外側に向かって形成されている。また、本体部２０ａの下面には中央切欠部２０ｆを囲むように環状溝２０ｈが形成されている。環状溝２０ｈは、リング状シール１７が嵌入される溝であり、嵌入されたリング状シール１７が抜け出ないように環状溝２０ｈの上端から内側に突出して複数の押さえ片２０ｉが形成されている。
【００２７】
次に、導電ベース２１の構成を示す上面図を図１９に、導電ベース２１の構成を示す側面図を図２０に、導電ベース２１の構成を示す下面図を図２１に示す。
これらの図に示す導電ベース２１は金属製とされており、絶縁ベース２０の周壁部２０ｃの内側に収納されるように、周壁部２０ｃの内周形状よりやや小さい同様の形状とされている。ただし、絶縁ベース２０に形成されている係合片２０ｅの後側に後端が位置するように、導電ベース２１は短く形成されている。導電ベース２１の上面には、前端に円形の係合孔２１ｄが形成され、その後側とほぼ中央の両側にネジ孔が形成されている第２ボス２１ｈが３つ形成されている。第２ボス２１ｈは、２等辺三角形の頂点にそれぞれ形成されており、アンプ基板１６に挿通されたネジが螺着されるボスとされている。
【００２８】
ここで、アンプ基板１６の構成を示す斜視図を図３６に示す。この図に示すように、アンプ基板１６は後部から前部にかけて次第に幅が狭くなる基板本体１６ａから構成され、前部のほぼ中央と後部の両側にそれぞれ挿通孔１６ｂが形成されている。この挿通孔１６ｂは２等辺三角形の頂点にそれぞれ形成されており、挿通孔１６ｂに挿通されたネジが３つの第２ボス２１ｈに螺着されることで、導電ベース２１にアンプ基板１６が固着される。また、基板本体１６ａの後部に接続孔１６ｃが形成されており、この接続孔１６ｃはアンプ基板１６に組まれているアンプの入力端子に電気的に接続されている。
図１９ないし図２１に戻り、導電ベース２１の上面の中央より若干後側の両側に一対の第１ボス２１ｇが形成されている。さらに、上面の後端のほぼ中央に矩形の係止孔２１ｆが形成されており、係止孔２１ｆの両側に一対の板状の立設片２１ｊが長軸にほぼ平行に形成されている。また、本体部２１ｂの下面の中央より後部にボルト部２１ａが突出して形成されている。ボルト部２１ａには挿通孔２１ｅが形成されており、ボルト部２１ａの側面に切欠２１ｉが形成されている。アンプ基板１６から導出されたケーブルは、ボルト部２１ａの挿通孔２１ｅに上から挿通されて挿通孔２１ｅの下の切欠２１ｉからケーブルを導出することができる。
【００２９】
次に、絶縁ベース２０と導電ベース２１とからなるアンテナベース１１の構成を図２２ないし図２６に示す。ただし、図２２はアンテナベース１１の組み立ての構成を示す斜視図であり、図２３は組み立てられたアンテナベース１１の構成を示す斜視図であり、図２４は組み立てられたアンテナベース１１の構成を示す下面図であり、図２５は組み立てられたアンテナベース１１の構成を示す正面図であり、図２６は組み立てられたアンテナベース１１の構成をＤ−Ｄ断面図で示す正面図である。
図２２に示すように、絶縁ベース２０上に導電ベース２１を配置し、次いで、導電ベース２１を絶縁ベース２０上に載置する。そして、導電ベース２１の係合孔２１ｄに絶縁ベース２０の係合ボス部２０ｄを嵌挿すると共に、絶縁ベース２０の一対の係合片２０ｅを導電ベース２１の係止孔２１ｆに挿入する。これにより、係合孔２１ｄの上端の周囲に係合ボス部２０ｄの先端の係合部が係止されると共に、係合片２０ｅの先端に形成されている係止部が導電ベース２１の立設片２１ｊの上面に係合して、絶縁ベース２０から導電ベース２１が抜け出ないように固着される。この係合ボス部２０ｄが係合孔２１ｄへ係合する第１係合部は位置決めのための係合部であり、係合片２０ｅが立設片２１ｊに係合する第２係合部は、長手軸線方向に摺動可能な係合部とされている。これにより、導電ベース２１と絶縁ベース２０との熱膨張率の相異により両者の相対的な長さが変化しても、その長さの違いを第２係合部により吸収することができる。導電ベース２１が絶縁ベース２０上に固着されたアンテナベース１１の構成が図２３ないし図２６に示されている。
【００３０】
ここで、本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成を図１２ないし図１５に示す。ただし、図１２は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成を示す側面図であり、図１３は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成を示す下面図であり、図１４は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成をＢ−Ｂ断面図で示す側面図であり、図１５は本発明のアンテナ装置１にかかるアンテナケース１０の構成をＣ−Ｃ断面図で示す正面図である。
これらの図に示すように、アンテナケース１０は電波透過性の合成樹脂製とされており、先端に行くほど細くなると共に、側面も内側に絞った曲面とされたシャークフィン形状とされており、薄い肉厚の外殻部１０ａにより形成されている。アンテナケース１０の下部には薄い肉厚の２重の周壁部が形成されている。外側に外側周壁部１０ｂが形成されており、内側に内側周壁部１０ｃが形成されている。アンテナケース１０をアンテナアセンブリ２に被嵌した際に、内側周壁部１０ｃがアンテナベース１１における合成樹脂製の絶縁ベース２０の上面に形成されている周壁部２０ｃの外周に嵌合されて、内側周壁部１０ｃの下端面が絶縁ベース２０の上面に当接する。この当接した部位にレーザーを照射して溶着あるいは接着剤を塗布して接着する。これにより、アンテナアセンブリ２はアンテナケース１０と絶縁ベース２０とからなる防水構造の内部に収納される。
上記したようにアンテナケース１０の下端面は溶着あるいは接着により絶縁ベース２０状に固着されることから、アンテナケース１０にはアンテナベース１１をネジで固定するためのネジ孔を形成するボスを設ける必要がない。これにより、アンテナケース１０をほぼ均一の薄い肉厚の外殻部１０ａとすることができることから、成型時の収縮変形が生じ難く外観面が歪むヒケを生じることを防止することができる。
【００３１】
次に、本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を図２７ないし図３１に示す。ただし、図２７は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す斜視図であり、図２８は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す側面図であり、図２９は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す上面図であり、図３０は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成を示す正面図であり、図３１は本発明のアンテナ装置１にかかるエレメントホルダー１２の構成をＥ−Ｅ断面図で示す正面図である。
これらの図に示すエレメントホルダー１２は、矩形状の枠部１２ａから構成されており、枠部１２ａの上部には傘型エレメント１３を支持する第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとが対向するよう形成されている。また、枠部１２ａの断面形状も矩形状とされている。エレメントホルダー１２の前側の下端には横方向に延伸された足部１２ｂが形成されており、この足部１２ｂの両端にそれぞれ挿通孔１２ｊが形成されている。この挿通孔１２ｊに挿通されたネジは、導電ベース２１に形成されている一対の第１ボス２１ｇに螺着される。また、エレメントホルダー１２の後側の下端にＬ字状の係合爪１２ｅが突出して形成されている。この係合爪１２ｅは、絶縁ベース２０に形成されている断面コ字状の収納部２０ｊ内に収納されて抜け出ないように係合される。
【００３２】
第１挟持部１２ｃは第２挟持部１２ｄとはほぼコ字状に形成されて、第１挟持部１２ｃは第２挟持部１２ｄより高く形成されている。第２挟持部１２ｄの第１挟持部１２ｃに対向する面のほぼ中央にくさび状の係合突起１２ｈが形成されている。第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとの間の間隙に、傘型エレメント１３の内側に長軸方向に形成されている折り返し部が嵌入される。折り返し部が嵌入された際に、この係合突起１２ｈが折り返し部に形成されている係合窓に係合される。これにより、第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとから抜け出ないように傘型エレメント１３をエレメントホルダー１２で支持できるようになる。また、傘型エレメント１３の下端に設けられている端子が丸みを帯びたＬ字状の端子抱持部１２ｋで抱持されるようになる。この端子抱持部１２ｋは、エレメントホルダー１２における前側の枠部１２ａの外側の面に形成されている。さらに、エレメントホルダー１２における前側の枠部１２ａの内側に、コイル１４を抱持する４つのコイル抱持片１２ｆが上下左右に形成されている。また、エレメントホルダー１２における前側の枠部１２ａの外側の面に給電ターミナル１５を抱持するターミナル抱持片１２ｉが形成されている。
【００３３】
次に、傘型エレメント１３の構成を示す下面図を図３２に示し、傘型エレメント１３およびコイル１４のエレメントホルダー１２への組み付けの態様を示す斜視図を図３３に示し、傘型エレメント１３をエレメントホルダー１２へ組み付けた態様を示す側面図を図３４に示し、傘型エレメント１３をエレメントホルダー１２へ組み付けた態様をＦ−Ｆ断面図で示す正面図を図３５に示す。
これらの図に示すように、傘型エレメント１３は平坦に形成された頂部１３ａを有し、この頂部１３ａから両側に傾斜した屋根状の傾斜部が形成されている。傾斜部のほぼ中央にはスリット１３ｄが一カ所だけ形成されており、スリット１３ｄより前側が第１傾斜部１３ｂとされ、スリット１３ｄより後側が第２傾斜部１３ｃとされている。また、第２傾斜部１３ｃの後端の側縁を折曲した一対の背面部１３ｅが形成されている。第１傾斜部１３ｂが形成されている頂部１３ａの傾斜角は、第２傾斜部１３ｃが形成されている頂部１３ａの傾斜角より大きくされている。傘型エレメント１３は、所定の形状に切り抜いた薄い金属板を折り曲げることにより形成されており、頂部１３ｂの中央から下方向に伸びる折り返し部１３ｆが形成されている。この折り返し部１３ｆから横方向に端子１３ｇが形成されていると共に、第２傾斜部１３ｃの内側の折り返し部１３ｆにエレメントホルダー１２の係合突起１２ｈが係合可能な係合窓が形成されている。
なお、本発明にかかるアンテナ装置１においては、アンテナケース１０にボスを設けていないことから、傘型エレメント１３とボスとの干渉を防止する必要がなく、傘型エレメント１３の形状を簡易とすることができる。
【００３４】
ここで、コイル１４の構成を示す斜視図を図３７（ａ）に示し、コイルの構成を示す上面図を図３７（ｂ）に示す。これらの図に示すように、コイル１４は円筒形に巻回されているコイル本体１４ａと、コイル本体１４ａの上端から接線方向に導出されたリード１４ｂと、コイル本体１４ａの下端から接線方向に導出されたリード１４ｂとから構成されている。このように、２本のリード１４ｂの間隔はコイル本体１４ａのほぼ直径に等しい間隔となる。コイル１４は、傘型エレメント１３に直列に接続されてＦＭ周波数に共振させるための１μＨ〜３μＨ程度のコイルとされている。
また、給電ターミナル１５の構成を示す斜視図を図３８に示す。この図に示すように、給電ターミナル１５の端部には矩形状の面状部１５ａが形成されており、その一端縁に折曲部１５ｂが形成されている。面状部１５ａは、エレメントホルダー１２のターミナル抱持片１２ｉに折曲部１５ｂにより位置決めされて抱持され、抱持された際に面状部１５ａに形成されている穴が導出溝１２ｇに一致するようになる。面状部１５ａの他端縁からは屈曲された導出部１５ｃが延伸されて形成されており、導出部１５ｃの先端には端子片１５ｄが形成されている。この端子片１５ｄはアンプ基板１６の接続孔１６ｃに挿入されてハンダ付けされ、アンプの入力端子に接続されるようになる。
【００３５】
図３３に示すように、エレメントホルダー１２の上に配置した傘型エレメント１３を下に移動させていき、その折り返し部１３ｆを第１挟持部１２ｃと第２挟持部１２ｄとの間の間隙に嵌入させる。折り返し部１３ｆを間隙に押し込んでいくと、図３５に示すように第２挟持部１２ｄの内側に形成されているくさび状の係合突起１２ｈが、折り返し部１３ｆに形成されている係合窓に係合するようになり、傘型エレメント１３がエレメントホルダー１２に固着されるようになる。この際に、折り返し部１３ｆに形成されている端子１３ｇがエレメントホルダー１２の端子抱持部１２ｋ内に抱持されるようになる。次に、図３３に示すコイル１４を４つのコイル抱持片１２ｆで囲まれた保持空間に嵌挿する。これにより、コイル１４は４つのコイル抱持片１２ｆにより抱持される。コイル１４の上端からのリード１４ｂは端子抱持部１２ｋに形成されている導出溝１２ｇから導出されて、端子抱持部１２ｋに抱持されている傘型エレメント１３の端子１３ｇの穴に挿入され、ハンダ付けにより端子１３ｇに接続される。また、コイル１４の下端からのリード１４ｂはターミナル抱持片１２ｉの間に形成されている導出溝１２ｇから導出されて、ターミナル抱持片１２ｉに抱持されている給電ターミナル１５の穴に挿入され、ハンダ付けにより給電ターミナル１５に接続される。これにより、コイル１４はエレメントホルダー１２の幅方向のほぼ中心に配置される。すなわち、傘型エレメント１３の幅方向のほぼ中心にコイル１４が配置されることから、傘型エレメント１３とコイル１４との干渉を極力避けることができるようになり、受信性能を同等に維持したままで傘型エレメント１３の幅を狭くすることができる。これにより、アンテナケース１０の上部の幅を狭くして意匠性を改善することができる。
【００３６】
次に、本発明のアンテナ装置１にかかる傘型エレメント１３、エレメントホルダー１２、リング状シール１７、スキマカバー１８の組み立てを示す斜視図を図３９に示す。
この図に示すように、絶縁ベース２０上に導電ベース２１を配置し、次いで、導電ベース２１を絶縁ベース２０上に載置する。そして、導電ベース２１の係合孔２１ｄに絶縁ベース２０の係合ボス部２０ｄを嵌挿すると共に、絶縁ベース２０の一対の係合片２０ｅを導電ベース２１の係止孔２１ｆに挿入する。これにより、係合孔２１ｄの上端の周囲に嵌入された係合ボス部２０ｄの先端の係合部が係止されると共に、係合片２０ｅの先端に形成されている係止部が導電ベース２１の立設片２１ｊの上面に係合して、絶縁ベース２０から導電ベース２１が抜け出ないように固着される。この際に、導電ベース２１の下面から突出して形成されているボルト部２１ａが、絶縁ベース２０の中央切欠部２０ｆを貫通して絶縁ベース２０の下面から突出する。
【００３７】
次いで、絶縁ベース２０の下面において中央切欠部２０ｆの周囲に形成されている図２４に示す環状溝２０ｈ内にリング状シール１７を嵌挿する。リング状シール１７の平坦な上面には環状溝２０ｈの外周縁に形成された押さえ片２０ｉが当接されて、リング状シール１７は環状溝２０ｈ内に保持されるようになる。また、スキマカバー１８は紐状とされており両端部は切断部１８ｂとされている。この切断部１８ｂの若干内側に孔部が形成されており、この孔部に絶縁ベース２０の後端に形成されている係合突起２０ｇの１つを挿入して、絶縁ベース２０の周側面に形成されている鍔部２０ｂをスキマカバー１８の溝部１８ａ内に嵌挿しながら、スキマカバー１８を絶縁ベース２０の周側面に巻回していく。そして、巻き終わり端の切断部１８ｂの若干内側に形成された孔部を、他方の係合突起２０ｇに挿入する。これにより、絶縁ベース２０の周側面にスキマカバー１８を装着することができる。
従来のアンテナ装置では、アンテナケースとアンテナベースとからなる剛体構造として、ベースパッドを大きな軸力で挟持することにより防水構造としている。本発明のアンテナ装置１では、アンテナケース１０と絶縁ベース２０とを溶着あるいは接着することにより防水構造としたことから、導電ベース２１を強度部材として用いる必要がなく、導電ベース２１の大きさをリング状シール１７を押圧できればよい大きさまで小型化することができる。なお、導電ベース２１はアンプ基板１６のアースとしても機能している。
【００３８】
アンテナアセンブリ２の説明に戻ると、アンテナアセンブリ２を構成する各部の構成は上記した通りである。図８ないし図１１に示すアンテナアセンブリ２は、導電ベース２１が上面に組み付けられた絶縁ベース２０からなるアンテナベース１１の外周にスキマカバー１８が装着されている。アンテナベース１１上にはエレメントホルダー１２が立設されて固着されていると共に、アンプ基板１６がほぼ水平に固着されている。エレメントホルダー１２の上部に傘型エレメント１３が取り付けられており、エレメントホルダー１２の枠部１２ａの内側にコイル１４が保持されている。コイル１４の上側のリードは傘型エレメント１３の端子１３ｆに接続されており、コイル１４の下側のリードは給電ターミナル１５の一端に接続されている。給電ターミナル１５の他端はアンプ基板１６のアンプの入力端子に接続されて、傘型エレメント１３およびコイル１４からなるアンテナの受信信号がアンプ基板１６のアンプで増幅されるようになる。
アンテナアセンブリ２において、傘型エレメント１３における第１傾斜部１３ｂは導電ベース２１上に位置しており、第１傾斜部１３ｂの接地面からの高さは導電ベース２１からの高さに相当する。また、傘型エレメント１３における第２傾斜部１３ｃはほぼ絶縁ベース２０上に位置するようになり、第２傾斜部１３ｃの接地面からの高さはアンテナ装置１が取り付けられる車体からの高さに実質的に相当することになる。このように、アンテナ装置１の高さを低くしても第２傾斜部１３ｃの接地面からの実質的な高さを高くすることができ、高くしたことによりアンテナ装置１の動作利得を向上することができるようになる。
【００３９】
本発明のアンテナ装置１にかかる平均利得の周波数特性を、従来のアンテナ装置にかかる平均利得の周波数特性を対比して図４０に示す。なお、平均利得は仰角が４５°の平均利得とされている。
本発明のアンテナ装置１においては高さが約６６ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、長さは約１５１ｍｍとされており、従来のアンテナ装置では高さが約６６ｍｍ、幅が約６３ｍｍ、長さが約１５３ｍｍとされて、両アンテナ装置はほぼ同じ大きさとされている。図４０を参照すると、本発明のアンテナ装置１においては周波数が約８４ＭＨｚにおいて最大利得約−２８ｄＢｄが得られており、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数帯域において約−３４ｄＢｄ以上の平均利得が得られている。これに対して、従来のアンテナ装置においては周波数が約８４ＭＨｚにおいて最大利得約−２８．５ｄＢｄが得られており、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数帯域において約−３５ｄＢｄ以上の平均利得が得られている。このように、７６ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数帯域の全体にわたって本発明のアンテナ装置１の利得が向上していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明した本発明にかかるアンテナ装置１において、導電ベース２１のボルト部２１ａの貫通孔に両側面から一対の長くされた係合脚部が延伸されている仮固定用の仮止めフックを嵌合するようにしてもよい。この係合脚部は、アンテナ装置１を車両に取り付けた際に、車両に形成された取付孔の縁に係合されて、アンテナ装置１を車体に仮止めする作用を奏するようになる。なお、フックを貫通孔に嵌合した場合は、貫通孔を介してケーブルを導出することはできないが、貫通孔の後側に形成されたケーブル引出口からアンプに接続されたケーブルを導出することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ アンテナ装置、２ アンテナアセンブリ、１０ アンテナケース、１０ａ 外殻部、１０ｂ 外側周壁部、１０ｃ 内側周壁部、１１ アンテナベース、１２ エレメントホルダー、１２ａ 枠部、１２ｂ 足部、１２ｃ 挟持部、１２ｄ 挟持部、１２ｅ 係合爪、１２ｆ コイル抱持片、１２ｇ 導出溝、１２ｈ 係合突起、１２ｉ ターミナル抱持片、１２ｊ 挿通孔、１２ｋ 端子抱持部、１３ 傘型エレメント、１３ａ 頂部、１３ｂ 傾斜部、１３ｂ 頂部、１３ｃ 傾斜部、１３ｄ スリット、１３ｅ 背面部、１３ｆ 端子、１３ｆ 折り返し部、１３ｇ 端子、１４ コイル、１４ａ コイル本体、１４ｂ リード、１５ 給電ターミナル、１５ａ 面状部、１５ｂ 折曲部、１５ｃ 導出部、１５ｄ 端子片、１６ アンプ基板、１６ａ 基板本体、１６ｂ 挿通孔、１６ｃ 接続孔、１７ リング状シール、１８ スキマカバー、１８ａ 溝部、１８ｂ 切断部、２０ 絶縁ベース、２０ａ 本体部、２０ｂ 鍔部、２０ｃ 周壁部、２０ｄ 係合ボス部、２０ｅ 係合片、２０ｆ 中央切欠部、２０ｇ 係合突起、２０ｈ 環状溝、２０ｉ 押さえ片、２０ｊ 収納部、２１ 導電ベース、２１ａ ボルト部、２１ｂ 本体部、２１ｄ 係合孔、２１ｅ 挿通孔、２１ｆ 係止孔、２１ｇ 第１ボス、２１ｈ 第２ボス、２１ｉ 切欠、２１ｊ 立設片、１００ アンテナ装置、１１０ アンテナケース、１１０ａ 外殻部、１１０ｂ ボス、１１０ｃ ネジ孔、１１０ｄ 周壁部、１１０ｅ ボス、１２０ アンテナベース、１２０ａ 本体部、１２０ｂ アンテナ取付部、１２０ｃ ネジ孔、１２０ｄ ネジ部、１２０ｅ ボス、１２０ｆ 嵌入孔、１２０ｇ 第１矩形穴、１２０ｈ ケーブル引き出し孔、１２０ｉ 第２矩形穴、１２１ ボルト部、１２２ ケーブル、１２４ ベースパッド、１２４ａ 本体部、１２４ｂ 周壁部、１２４ｃ 切欠孔、１２４ｄ 孔部、１３０ アンテナ基板、１３１ トップ部、１３２ アンテナ、１３３ 接続線、１３４ アンプ基板、１３５ コイル、１３６ 接続金具、１４０ ネジ、１４１ ネジ、１４２ ネジ、１４３ 端子、１４４ フック、１４４ｂ 嵌合脚部、１４４ｃ 係合脚部、１４５ カラー、１４６ ネジ、１４７ ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が開口されて内部に収納空間が形成されている絶縁性のアンテナケースと、
該アンテナケースが被嵌される絶縁ベースと、該絶縁ベースより小型とされ、前記絶縁ベース上に固着されている導電ベースとからなるアンテナベースと、
該アンテナベース上に立設されて設けられた絶縁性のエレメントホルダーと、
後部が前記絶縁ベース上に位置するように前記エレメントホルダーの上部に固着されている傘型エレメントと、
該傘型エレメントの受信信号を増幅するアンプを有し、前記導電ベース上に配置されて前記アンテナベースに固着されたアンプ基板と、
前記傘型エレメントの出力端と、前記アンプの入力端との間に挿入された前記傘型エレメントを所定の周波数に共振させるコイルとを備え、
前記アンテナケースが前記絶縁ベースに被嵌された際に、前記アンテナケースの下面が、前記絶縁ベース上に溶着あるいは接着により固着されて防水構造とされることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
紐状のスキマカバーに形成されている溝部が、前記絶縁ベースの外周に形成されている鍔部に嵌入されることにより、前記スキマカバーが前記絶縁ベースの周囲に巻回されており、
前記アンテナケースの下部に、前記導電ベース上に溶着あるいは接着により固着される下面を有する内周周壁部と、前記スキマカバーが巻回された前記絶縁ベースの外周に、内周が当接する外側周壁部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
長軸にほぼ平行な係合片が前記絶縁ベースに形成され、前記係合片が係合する立設片が長軸にほぼ平行に前記導電ベースに形成されており、前記係合片が前記立設片係合されて前記導電ベースが前記絶縁ベース上に固着された状態において、前記導電ベースが前記絶縁ベースに対して長軸方向に伸縮できることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記エレメントホルダーは枠状の枠部で形成されて、前記コイルが前記枠部の内側に固着されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナベースにおいて、前記導電ベースの下面から突出するよう形成されているボルト部が、前記絶縁ベースを介して下面から突出しており、前記ボルト部を囲むように前記絶縁ベースの下面に形成されている溝部内にリング状シールが嵌入されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項１】
下面が開口されて内部に収納空間が形成されている絶縁性のアンテナケースと、
該アンテナケースが被嵌される絶縁ベースと、該絶縁ベースより小型とされ、前記絶縁ベース上に固着されている導電ベースとからなるアンテナベースと、
該アンテナベース上に立設されて設けられた絶縁性のエレメントホルダーと、
後部が前記絶縁ベース上に位置するように前記エレメントホルダーの上部に固着されている傘型エレメントと、
該傘型エレメントの受信信号を増幅するアンプを有し、前記導電ベース上に配置されて前記アンテナベースに固着されたアンプ基板と、
前記傘型エレメントの出力端と、前記アンプの入力端との間に挿入された前記傘型エレメントを所定の周波数に共振させるコイルとを備え、
前記アンテナケースが前記絶縁ベースに被嵌された際に、前記アンテナケースの下面が、前記絶縁ベース上に溶着あるいは接着により固着されて防水構造とされることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
紐状のスキマカバーに形成されている溝部が、前記絶縁ベースの外周に形成されている鍔部に嵌入されることにより、前記スキマカバーが前記絶縁ベースの周囲に巻回されており、
前記アンテナケースの下部に、前記導電ベース上に溶着あるいは接着により固着される下面を有する内周周壁部と、前記スキマカバーが巻回された前記絶縁ベースの外周に、内周が当接する外側周壁部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
長軸にほぼ平行な係合片が前記絶縁ベースに形成され、前記係合片が係合する立設片が長軸にほぼ平行に前記導電ベースに形成されており、前記係合片が前記立設片係合されて前記導電ベースが前記絶縁ベース上に固着された状態において、前記導電ベースが前記絶縁ベースに対して長軸方向に伸縮できることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記エレメントホルダーは枠状の枠部で形成されて、前記コイルが前記枠部の内側に固着されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナベースにおいて、前記導電ベースの下面から突出するよう形成されているボルト部が、前記絶縁ベースを介して下面から突出しており、前記ボルト部を囲むように前記絶縁ベースの下面に形成されている溝部内にリング状シールが嵌入されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【公開番号】特開２０１２−２０４９９６（Ｐ２０１２−２０４９９６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６３５９（Ｐ２０１１−６６３５９）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００１６５８４８）原田工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００１６５８４８）原田工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
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