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技術 車両用通信機

出願人 株式会社デンソー
発明者 福田昌紘畔柳寿行
出願日 2019年3月5日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-039897
公開日 2020年9月10日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-145562
状態 未査定
技術分野 受信機の構造 アンテナの支持
主要キーワード 基板抑え ケース内側面 内側コーナー 金属ボディ 引出パターン 立体形 コネクタフレーム 取り付け姿勢
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月10日)のものです。
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図面 (18)

課題

組み立て性の優れた車両用通信機を提供する。

解決手段

車両用通信機1は、ロアケース10、アッパーカバー20、及び回路基板30が組み合わさって構成されている。ロアケース10の内側面には、アンテナ40が一体に形成されている。具体的には、回路基板30を支持するための段差部14の上端部にアンテナ40の端部が形成されている。回路基板30において当該段差部14と当接する部分には、アンテナ40に給電するための電極である給電部31が形成されている。つまり、回路基板30及びロアケース10は、回路基板30がロアケース10に組み付けられさえすれば回路基板30とアンテナ40とが電気的に接続するように構成されている。アッパーカバー20には、回路基板30を下方へと押圧する基板抑え部24が形成されており、これによって回路基板30とアンテナ40との電気的な接続状態を維持する。

概要

背景

従来、車両に搭載された通信機(以降、車両用通信機)が、ユーザによって携帯される携帯端末から無線通信を受信したことを条件として、ドア施開錠等の車両制御を実行する車両用電子キーシステムが種々提案されている(例えば特許文献1)。

一般的に、車両用電子キーシステムを構成する車両用通信機は、携帯端末からの無線信号を受信するためのアンテナと、受信回路等が形成されたプリント基板(以降、回路基板)と、それらを収容するケースとを備える。アンテナは、例えば特許文献1に開示されているように、半田付け等によって回路基板に一体化された状態で、上ケースと下ケースとが組み合わさってなるハウジングに収容される。なお、アンテナの形状としては種々の形状が提案されているが、一般的には、高い利得を確保するために、金属線を折り曲げ立体的に形成されている事が多い。

概要

組み立て性の優れた車両用通信機を提供する。車両用通信機1は、ロアケース10、アッパーカバー20、及び回路基板30が組み合わさって構成されている。ロアケース10の内側面には、アンテナ40が一体に形成されている。具体的には、回路基板30を支持するための段差部14の上端部にアンテナ40の端部が形成されている。回路基板30において当該段差部14と当接する部分には、アンテナ40に給電するための電極である給電部31が形成されている。つまり、回路基板30及びロアケース10は、回路基板30がロアケース10に組み付けられさえすれば回路基板30とアンテナ40とが電気的に接続するように構成されている。アッパーカバー20には、回路基板30を下方へと押圧する基板抑え部24が形成されており、これによって回路基板30とアンテナ40との電気的な接続状態を維持する。

目的

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両のユーザに携帯される携帯端末からの無線信号を受信する車両用通信機であって、前記無線信号を受信するための回路実装された回路基板(30)と、前記回路基板を収容する部材であって、前記回路基板の上側に位置する面が開口している樹脂製のロアケース(10)と、前記ロアケースの開口部を塞ぐように前記ロアケースに嵌合されている樹脂製のカバー部材(20)と、を備え、前記携帯端末からの前記無線信号を受信するためのアンテナは、前記ロアケースの内側面に一体的に形成されているとともに、前記回路基板の下側面には、前記アンテナと電気的に接続するための給電部(31)が設けられており、前記アンテナは、前記給電部と当接するか、又は、所定のコネクタ部材(80)を介して間接的に電気接続するように形成されており、前記ロアケース又は前記カバー部材には、前記回路基板を前記ロアケースの底面部に向かって押圧する基板抑え部(24、121)が形成されている車両用通信機。

請求項2

請求項1に記載の車両用通信機であって、前記回路基板のグランド層と電気的に接続する導電性グランド引出パターン(50)が、前記ロアケースの内側面の所定位置から外側面の所定位置まで、前記ロアケースの表面に延設されている車両用通信機。

請求項3

請求項2に記載の車両用通信機であって、前記ロアケースの外側面には、車両に当該装置を固定するための金属製のステー(70)が組み付けられており、前記グランド引出パターンは、前記ステーと当接するように形成されていることを特徴とする車両用通信機。

請求項4

請求項2又は3に記載の車両用通信機であって、前記ロアケースには、下方から前記回路基板を支持するための支持部(14)が複数形成されており、前記グランド引出パターンの内側端部であるグランド接続部(51)は、複数の前記支持部のうちの1つにおいて、前記回路基板と当接する部分に形成されており、前記回路基板は、前記グランド層と電気的に接続しているグランド電極(32)を、前記グランド接続部と当接する部分に備える車両用通信機。

請求項5

請求項4に記載の車両用通信機であって、前記基板抑え部は、前記グランド接続部が形成されている前記支持部の真上に相当する位置に形成されている車両用通信機。

請求項6

請求項1から5の何れか1項に記載の車両用通信機であって、前記ロアケースには、下方から前記回路基板を支持するための支持部が複数形成されており、前記給電部は、複数の前記支持部のうちの1つと当接する部分に形成されており、前記アンテナは、前記支持部において前記給電部が当接する部分を含むように形成されていることを特徴とする車両用通信機。

請求項7

請求項6に記載の車両用通信機であって、前記基板抑え部は、前記給電部が当接する前記支持部の真上に相当する位置に形成されている車両用通信機。

請求項8

請求項1から5の何れか1項に記載の車両用通信機であって、前記給電部と前記アンテナとは、弾性及び導電性を有する前記コネクタ部材によって電気的に接続されていることを特徴とする車両用通信機。

請求項9

請求項1から8の何れか1項に記載の車両用通信機であって、前記基板抑え部は、前記カバー部材の内側面に設けられており、前記基板抑え部は、押圧によって外側に広がる多脚状に構成されていることを特徴とする車両用通信機。

請求項10

請求項1から9の何れか1項に記載の車両用通信機であって、前記ロアケースの開口端には、溝部が形成されており、前記カバー部材の縁部には、前記ロアケースの前記溝部と嵌合するための凸部が形成されており、前記カバー部材の前記凸部が前記ロアケースの前記溝部に挿入されることで、一体的に組み合わさった状態が維持されるように構成されている車両用通信機。

技術分野

0001

本開示は、自動車等の車室内で使用される車両用通信機に関する。

背景技術

0002

従来、車両に搭載された通信機(以降、車両用通信機)が、ユーザによって携帯される携帯端末から無線通信を受信したことを条件として、ドア施開錠等の車両制御を実行する車両用電子キーシステムが種々提案されている(例えば特許文献1)。

0003

一般的に、車両用電子キーシステムを構成する車両用通信機は、携帯端末からの無線信号を受信するためのアンテナと、受信回路等が形成されたプリント基板(以降、回路基板)と、それらを収容するケースとを備える。アンテナは、例えば特許文献1に開示されているように、半田付け等によって回路基板に一体化された状態で、上ケースと下ケースとが組み合わさってなるハウジングに収容される。なお、アンテナの形状としては種々の形状が提案されているが、一般的には、高い利得を確保するために、金属線を折り曲げ立体的に形成されている事が多い。

先行技術

0004

特開2007−68115号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記の特許文献1の構成では、アンテナを回路基板に半田付けする作業工程があり、コストアップにつながる。なお、プレスフィットによってアンテナを回路基板に組み付ける構成によれば、アンテナの回路基板への半田付けを不要となる。しかしながら、プレスフィットははんだ付けに比べて固定強度が弱いため、プレスフィットによってアンテナを回路基板に取り付けた構成では、車両の走行等に由来する振動によってアンテナが回路基板から脱落する恐れがある。つまり、プレスフィットによって回路基板とアンテナとの接続状態を維持することは、現実的には困難性がある。

0006

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、組み立て性の優れた車両用通信機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

その目的を達成するための車両用通信機は、車両のユーザに携帯される携帯端末からの無線信号を受信する車両用通信機であって、無線信号を受信するための回路実装された回路基板(30)と、回路基板を収容する部材であって、回路基板の上側に位置する面が開口している樹脂製のロアケース(10)と、ロアケースの開口部を塞ぐようにロアケースに嵌合されている樹脂製のカバー部材(20)と、を備え、通信装置からの無線信号を受信するためのアンテナは、ロアケースの内側面に一体的に形成されているとともに、回路基板の下側面には、アンテナと電気的に接続するための給電部(31)が設けられており、アンテナは、給電部と当接するか、又は、所定のコネクタ部材(80)を介して間接的に電気接続するように形成されており、ロアケース又はカバー部材には、回路基板をロアケースの底面部に向かって押圧する基板抑え部(24、121)が形成されていることを特徴とする。

0008

上記の構成によれば、ロアケースにアンテナが一体に形成されるとともに、基板抑え部によって回路基板がロアケースに押し当てられる事により回路基板とアンテナとの電気的な接続が確保される。故に、アンテナを回路基板にはんだ付けする必要がない。車両用通信機の製造工程として、アンテナを回路基板にはんだ付けする工程を無くすことができる。車両用通信機の組み立て作業を簡素化でき、組み立て性を向上できる。

0009

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

図面の簡単な説明

0010

車両用通信機の外観斜視図である。
車両用通信機の構成を示す分解斜視図である。
ロアケースを上方(アッパーカバー側)からみた平面図である。
ロアケースを下方から見た外観斜視図である。
図3に示すV−V線でのロアケースの断面を示す概念図である。
ロアケースとアッパーカバーの嵌合部分を説明するための図である。
アッパーカバーを下方から見た外観斜視図である。
基板抑え部の構成の一例を示す図である。
コネクタとアッパーカバーとの組み付け状態を説明するための図である。
コネクタとアッパーカバーとの嵌合部分を拡大して示す断面図である。
回路基板を下方から見た外観斜視図である。
車両用通信機が備えるアンテナの変形例を示す図である。
車両用通信機が備えるアンテナの変形例を示す図である。
車両用通信機が備えるアンテナの変形例を示す図である。
基板抑え部の変形例を示す図である。
回路基板とアンテナとを電気的に接続するための構成の変形例を示す図である。
ロアケース10とアッパーカバー20の嵌合構造の変形例を示す図である。

実施例

0011

以下、本開示の実施形態について図を用いて説明する。図1は、本開示に係る車両用通信機1の概略的な構成の一例を示す図である。車両用通信機1は、ユーザによって携帯される通信装置(以降、携帯端末)と無線通信を実施するための装置である。車両用通信機1は、車室内の所定位置に設置されて使用される。例えば車両用通信機1は、車室内の天井部(例えばオーバーヘッドコンソール付近/内部)に設置されている。

0012

車両用通信機1は、携帯端末と無線通信することでドアの施錠及び開錠に係る制御処理を実行する通信装置であって、図示しないスマートECUと接続されて使用される。車両用通信機1は、携帯端末の所在を示す情報として、携帯端末からの無線信号の受信状況をスマートECUに報告する。

0013

スマートECUは、車両用通信機1を介して携帯端末と無線通信を実施することで、パッシブエントリ・パッシブ・スタートシステム(以降、PEPSステム)を実現する電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)である。PEPSシステムは、携帯端末の位置に応じた車両制御を実行するシステムである。例えばスマートECUは、携帯端末との無線通信によって、携帯端末が車両のドア付近に存在することを確認できていることを条件としてドアの施錠や開錠といった制御を実行する。また、スマートECUは、携帯端末との無線通信によって携帯端末2が車室内に存在することを確認できている場合には、図示しないスタートタンに対するユーザ操作に基づいて、走行駆動源始動させる。PEPSシステムは、キーレスエントリーシステムや、スマートエントリーシステムなどといった車両用電子キーシステムに相当する。

0014

車両用通信機1は、図1及び図2に示すように、ロアケース10、アッパーカバー20、回路基板30、アンテナ40、グランド引出パターン50、コネクタ60、及びステー70を備える。車両用通信機1は、これらの部材が組み合わされることで全体として、回路基板30に対して垂直な方向を厚み方向とする扁平な直方体状に形成されている。便宜上、以降では回路基板30に直交する方向のことを上下方向と記載する。回路基板30からロアケース10に向かう方向が、車両用通信機1にとっての下方向に相当し、回路基板30からアッパーカバー20に向かう方向が上方向に相当する。なお、車両用通信機1は、より好ましい取り付け態様として、車両用通信機1にとっての上下が車両にとっての上下方向と一致する向きで、天井面の金属部分に取り付けられている。車両用通信機1を金属製の車体部分に取り付けた構成によれば、別途後述するように、回路基板30のグランド層が車体と電気的に接続するため、車体をグランドとして取り扱うことができる。

0015

ロアケース10は、回路基板30を下方から覆い、回路基板30を収容及び支持する部材である。ロアケース10は、ポリカーボネート(PC:polycarbonate)などの合成樹脂を用いて形成されている。ロアケース10は、上側の面が開口している扁平な(換言すれば底が浅い)箱型に形成されている。具体的には、回路基板30の下側面(以降、基板下面部30a)と所定の間隔をおいて対向する底面部11と、底面部11の縁部から上側に向けて立設された側壁部12と、を備える。

0016

ロアケース10の内部には、回路基板30を支持するための段差部14が複数形成されている。段差部14は、回路基板30を下方から支持するための構成(つまり支持部)に相当する。例えば本実施形態では一例として、図3に示すように、4つの角部と、側壁部12の長手方向中央部の計6ヶ所に段差部14が形成されている。段差部14は、底面部11から側壁部12に沿うように立設している。段差部14は、底面部11に対する回路基板30の相対位置(離隔や姿勢)を規制するための構成である。各段差部14は、基板下面部30aに当接するように構成されている。各段差部14は、底面部11に対して回路基板30が略平行となるように、何れも同じ高さに形成されている。段差部14の高さは、コネクタ60の高さや、アンテナ40が必要とする高さに応じて適宜設計されれば良い。側壁部12は段差部14よりも高く形成されている。段差部14の上端部は、回路基板30と当接するように平坦に形成されている。

0017

便宜上、複数の段差部14を区別する場合には、第1段差部14a、第2段差部14b、第3段差部14c、第4段差部14d、第5段差部14e、及び第6段差部14fと記載する。第1段差部14a、第2段差部14b、第3段差部14c、及び第4段差部14dはそれぞれ角部に配されている段差部14である。第5段差部14e及び第6段差部14fはそれぞれ、長手方向に伸びる側壁部12の中央部に形成されている段差部14に相当する。

0018

また、ロアケース10の内側面には所定パターンを有するアンテナ40が一体に形成されている。複数の段差部14のうちの1つには、アンテナ40の端部(以降、回路接続部)41が形成されている。つまり、アンテナ40は、複数の段差部14のうちの1つの段差部14の上端部から、当該段差部14の側面を介して底面部11にわたって立体的に形成されている。回路接続部41は、回路基板30とアンテナ40とが電気的に接続する部分である。ここでは一例として、回路接続部41は、第5段差部14eに形成されている。

0019

さらに、複数の段差部14のうちの1つの上端部には、回路基板30のグランド層と電気的に接続するための電極パターン(以降、グランド接続部)51が形成されている。ここでは一例としてグランド接続部51は、第6段差部14fに形成されている。グランド接続部51と回路接続部41とはそれぞれ異なる段差部14の上端部に形成されている。グランド接続部51は、グランド引出パターン50の筐体内側に形成されている端部(つまり内側端部)に相当する。グランド引出パターン50は、ステー70を介して回路基板30のグランド層を車両の金属ボディと電気的に接続するための構成である。グランド引出パターン50は、グランド接続部51から側壁部12の外側面まで、ロアケースの表面に沿うように延設されている導体パターンである。グランド引出パターン50は、複数の段差部14のうちの1つの段差部14の上端部に形成されているグランド接続部51から、側壁部12の内側面及び開口部を介して側壁部12の外側面の所定位置まで立体的に形成されている。グランド引出パターン50は任意の段差部14の上面部から、ステー70が取り付けられる部分まで延設されている。つまり、グランド引出パターン50は、ステー70と電気的に接続するステー接続部52を備える。

0020

図4は、ロアケース10の上下を反転させた外観斜視図において、アンテナ40を透過させて示したものである。図4では、便宜上、ロアケース10の内側面に形成されているアンテナ40及びグランド引出パターン50をハッチングで示している。なお、本実施形態では一例として、アンテナ40は逆Lアンテナとして動作するように構成されている。アンテナ40は、電気的に概ね送受信の対象とする電波波長の4分の1程度の長さを有する線状アンテナとして構成されている。なお、アンテナ40が逆Lアンテナとして構成されているため、車両用通信機1は主として回路基板30よりも下方向に電波を放射する。

0021

その他、ロアケース10において、基板下面部30aに実装されているコネクタ60が位置する方の側面部には、当該コネクタ60を露出させるための切り欠き部13が形成されている。また、ロアケース10の開口部には、図5に示すように、アッパーカバー20が備える凸部23が嵌合される溝部15が形成されている。溝部15は、開口部の全周にわたって形成されている。ロアケース10の開口部は、ロアケース10(具体的には、側壁部12)の上端部に相当する。また、ロアケース10の開口部は、アッパーカバー20と当接する部分に相当する。なお、図2図3では溝部15の図示を省略している。

0022

また、側壁部12の外側面には、ステー70を取り付けるためのステーホルダ16が形成されている。ステー70は、車両用通信機1を車体に取り付けるための構成である。ステー70は、車体をグランドとして取り扱えるように、金属製である。ただし、他の態様としてステー70はポリカーボネート等の樹脂材料を用いて構成されていても良い。ステー70の具体的な形状は適宜設計されれば良い。ステーホルダ16の形成位置は、任意の位置とすることができる。また、ここでは一例として、ステーホルダ16はステー70を挟み込むことでステー70を保持するように構成されているものとするが、ステーホルダ16の具体的な構造は適宜変更可能である。ロアケース10は、複数のステー70を取付可能なように、複数のステーホルダ16を備えていても良い。

0023

アッパーカバー20は、ロアケース10の開口部を塞ぐための部材である。アッパーカバー20がカバー部材に相当する。アッパーカバー20は、弾性を有する樹脂材料(いわゆるエラストマー)を用いて形成されている。ここでのエラストマーは軟質な樹脂を指す。アッパーカバー20の材料としては、スチレン系や、オレフィン系、ウレタン系のエラストマーを採用可能である。アッパーカバー20の材料は、車両用通信機1が使用される環境の温度として想定される範囲(以降、使用温度範囲)において、ゴム性(換言すれば弾性)を維持する材料であればよい。なお、他の態様としてアッパーカバー20は、ポリカーボネートなどのゴム弾性を有さない(換言すれば硬質の)樹脂材料を用いて構成されていても良い。使用温度範囲は例えば−30℃〜80℃とすることができる。

0024

アッパーカバー20は、ロアケース10と嵌合可能に構成されている。具体的には、開口部を塞ぐように板状に形成されているプレート部21と、切り欠き部13を塞ぐコネクタフレーム22と、を備える。プレート部21は、車両用通信機1のハウジングの上面部を提供する構成に相当する。プレート部21は、その縁部(換言すればエッジ部)がロアケース10の開口部の外縁部と一致する寸法に形成されている。なお、ここでの同一とは完全に一致している状態に限らず、ある程度の寸法誤差等が存在する状態も含まれる。プレート部21の縁部には、図6に示すように、溝部15と嵌合するための凸部23が形成されている。凸部23は、側方に突出する側凸部231を複数備える。凸部23は、厚みが大きい部分と小さい部分とが交互に連なって形成された所謂蛇腹形状に形成されている。当該構成によれば、側凸部231が溝部15の側面と圧着するため、防水性をより一層強固にすることができる。また、凸部23に設けられた側凸部231は、その摩擦力により、ロアケース10とアッパーカバー20とが上下方向に分離することを抑制するように作用する。

0025

プレート部21の下側面(以降、プレート下面部21a)の所定位置には、図7に示すように基板抑え部24が形成されている。基板抑え部24は、回路基板30を下側へ(つまり底面部11に向かって)押圧する構成である。基板抑え部24は、上下方向に弾性を有するように構成されている。基板抑え部24は、その下端部が回路基板30の上側面(以降、基板上面部30b)と当接するように、回路基板30とプレート部21の離隔と同等か、当該離隔よりも所定量高く形成されている。なお、図7では凸部23の図示を省略している。また、図7では扁平な円柱形状にて基板抑え部24の存在及び形成位置を概念的に示している。

0026

基板抑え部24は、例えば図8に示すように押圧力によって外側に広がる多脚状に構成されている。なお、基板抑え部24は、その弾性(換言すれば復元力)によって回路基板30を下側に押圧するように構成されていればよく、その具体的な構造は多様な構造を採用可能である。基板抑え部24は、バネを用いて構成されていても良い。このように回路基板30は基板抑え部24によって下方に押圧されるため、後述する回路基板30の給電部31とアンテナ40の回路接続部41とが電気的に接続した状態が維持されやすい。基板抑え部24は、回路基板30の上下方向への変位を規制するための構成に相当する。

0027

本実施形態では一例として、基板抑え部24は、段差部14に真上に相当する位置に形成されている。つまり、プレート部21は6つの基板抑え部24を備える。なお、基板抑え部24の設置態様は適宜変更可能である。例えばプレート部21が備える基板抑え部24の数は1つや2つ、4つなどであっても良い。また、段差部14の真上からはずれた位置に設けられていても良い。ただし、給電部31と回路接続部41との電気的接続耐振動性向上の観点からは、基板抑え部24は、回路接続部41やグランド接続部51が形成されている段差部14の真上に相当する位置に形成されていることが好ましい。

0028

コネクタフレーム22は、切り欠き部13を塞ぐように、プレート部21の縁部から立設されている。コネクタフレーム22は、コネクタ60を筐体外部に露出されるためのコネクタ用穴221を備える。コネクタ用穴221の縁部には、図9及び図10に示すようにコネクタ60の外面部と密着するための微小凸部222が形成されている。微小凸部222はコネクタ60との接触圧力により変形し、コネクタ60との間に隙間が生じる恐れを低減するように作用する。つまり防水性を高めるように作用する。

0029

回路基板30は、プリント基板に図示しない電子部品が実装されてなる板状部材である。プリント基板としてはガラスエポキシ基板などの絶縁層ベースにして、例えばグランド層や電源層などの複数の導体層をビルドアップした多層基板を採用することができる。回路基板30は、略矩形状に形成されている。回路基板30には、種々の制御を実行するための電子部品が実装されている。例えば、回路基板30には、復調回路や、変調回路、種々の演算処理を実行するCPU、RAM、ROMなどが実装されている。車両用通信機1が備える種々の機能は、ICや、GPU、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、DFP(Data Flow Processor)を用いて実現されていてもよい。回路基板30には、コネクタ60が配されている。コネクタ60は、電源ケーブルやスマートECUとの通信ケーブルが接続されるための部品である。

0030

基板下面部30aには図11に示すように、ロアケース10に形成されたアンテナ40の回路接続部41に対応する位置に、アンテナ40の回路接続部41と電気的に接続するための電極(以降、給電部)31が形成されている。具体的には、基板下面部30aにおいて第5段差部14eと当接する部分に、給電部31としての電極パターン(例えばランド)が形成されている。給電部31は回路基板30が備える復調回路や変調回路と電気的に接続されている。

0031

また、回路基板30は、ロアケース10に形成されたグランド接続部51に対応する位置に、当該グランド接続部51と電気的に接続するための電極(以降、グランド電極)32が形成されている。具体的には、基板下面部30aにおいて第6段差部14fと当接する部分に、グランド電極32としてのパターン(例えばランド)が形成されている。グランド電極32は回路基板30が備えるグランド層と電気的に接続されている。

0032

次に車両用通信機1の製造方法について、図を用いて説明する。尚、本実施形態において、予め、ロアケース10、アッパーカバー20、回路基板30、ステー70は準備されている。コネクタ60は基板下面部30aの所定位置にはんだ等によって予め固定されている。

0033

先ずはアンテナ形成工程として、合成樹脂からなるロアケース10の内側面に、回路接続部41含むアンテナ40を形成する。アンテナ40の形成方法としては、電気めっき、金属蒸着、及び導電塗料の塗布をあげることができる。本実施形態では一例として、アンテナ40は電気めっき処理によりロアケース10の内側にパターン形成される。それ以外にも、所望パターンに加工された導体箔金属板、或いは金属線をロアケース10に対して接着しても良い。所望パターンに加工された金属板或いは金属線を熱かしめによりロアケース10に固定しても良い。また、所望パターンに加工された金属板或いは金属線をインサート部品として、ロアケース10の形成と同時にインサート成形しても良い。いずれも方法においても、ロアケース10にアンテナ40を一体に設けることができるので、ホルダが不要であり、アンテナ形状の自由度が向上する。

0034

特に、電気めっき、金属蒸着、及び導電塗料の塗布のいずれかによりアンテナ40を形成する態様によれば、金属線や金属板の組み付け加工が不要となり、製造時の作業性が向上する。また、ロアケース10の底面形状によってアンテナ40の形状を変更することができる。すなわち、アンテナ形状の自由度が向上することにより、必要とするアンテナ指向性に応じたアンテナ形状を確保することが容易となる。

0035

ロアケース10の内側面にアンテナ40が形成されると、次に、ロアケース10内に回路基板30を収容する。回路基板30は、ロアケース10に対して、給電部31が回路接続部41と当接し、かつ、グランド電極32がグランド接続部51と接続する向きで載置される。

0036

そして、アッパーカバー20をロアケース10の開口部に取り付ける。具体的にはアッパーカバー20の凸部23を、ロアケース10の溝部15に嵌め込む。その際、回路基板30に固定されているコネクタ60が、コネクタフレーム22のコネクタ用穴221から露出するように、アッパーカバー20は回路基板30とも組み付けられる。

0037

アッパーカバー20がロアケース10にはめ込まれると、基板抑え部24の下端が基板上面部30bと当接して変形するとともに、その復元力によって回路基板30を上方から下方へと押さえつける。これにより、ロアケース10とアッパーカバー20とが嵌合してなる筐体内部における回路基板30の位置を及び姿勢が安定する。また、基板抑え部24からの押圧力が回路基板30の給電部31がアンテナ40の回路接続部41と密着した状態が維持するように作用する。故に、両者の電気的な接続状態が確保される。同様に、回路基板30のグランド電極32が第6段差部14fの上端に形成されているグランド接続部51に押し当てられ、両者の電気的な接続状態が確保される。最後に、ステー70をステーホルダ16に組み付けることにより、車両用通信機1が完成する。なお、ステー70は、グランド引出パターン50を介して回路基板30のグランド層と電気的に接続するように構成されている。故に、回路基板30は、ステー70が車体金属部分に取り付けられることで、車両のボディアースとして利用することができる。

0038

<本実施形態の効果について>
本実施形態では、ロアケース10にアンテナ40が一体に形成されるとともに、回路基板30がロアケース10に押し当てられる事により回路基板30とアンテナ40との電気的な接続が確保される。従来であれば、アンテナ40と回路基板30との電気的な接続状態の確保には、はんだ付け等による接合が必要であったが、本実施形態においては、アンテナ40を回路基板30にはんだ付けする必要がない。故に、アンテナ40と回路基板30との電気的な接続状態を容易に確保できる。具体的には、車両用通信機1の製造工程として、アンテナ40と回路基板30とのはんだ付け工程を無くすことができる。その結果、車両用通信機1の製造工程を簡素化することができる。

0039

また、アンテナ40を容易に立体的に形成することができるので、高いアンテナ利得を確保できる。さらに、底面部11の形状を変更することにより、アンテナ40の立体形状を変更することができる。つまり、アンテナ40の指向性の設計の自由度を高めることができる。

0040

また、本実施形態の回路基板30は、ロアケース10の表面にパターン形成されているグランド引出パターン50を介してステー70とも接続されるように構成されている。つまり、本実施形態の車両用通信機1は、回路基板30のグランド層を、グランド引出パターン50及びステー70を介して車両の金属ボディ(いわゆるボディアース)と電気的に接続可能に構成されている。回路基板30がボディアースと接続すれば、回路基板30に搭載されている電子部品やアンテナ40の動作をより一層安定させることができる。

0041

一般的に、アンテナ40は、グランド電位を提供する導体(いわゆる地板)が小さいと、アンテナ40としての性能(例えば利得)が低下したり、動作が不安定となる。故に、アンテナ40の動作性能を確保するためには地板としての導体をある程度(例えば1波長以上)のサイズで形成する必要があり、車両用通信機1の小型化を困難にする一因となっていた。そのような課題に対し、本実施形態の構成によれば、車両用通信機1はボディアースを簡易にとれるため、ケース内の地板(具体的には回路基板30のグランド層)を小型化することができる。それに伴い、車両用通信機1そのものの小型化を図る事が可能となる。

0042

なお、ボディアースを取るための他の構成(以降、想定構成)としては、筐体に導電性ピンを貫通させ、当該ピンを車体及びグランド層のそれぞれと電気的に接続する構成が考えられる。しかしながら、当該想定構成では、筐体に穴が開くため、当該穴から水や塵が筐体内に入り込む恐れが生じる。これに対して、本実施形態の構成によれば、ボディアースを取るために、筐体に導電性のピンを貫通させたりはしない。故に、防水性や防塵性を向上させることができる。

0043

なお、ケースの一部を金属製とすれば、当該金属部分を介して回路基板30のグランド層をボディアースに接続させることもできうる。しかしながら、金属製のケースは、樹脂製ケースに比べて製造コストが増大するとともに、アンテナ40と金属ケース絶縁性を確保するための構成が必要となる。また、金属ケースがアンテナ40の指向性に影響を与えうる。故に、ケース内側面にアンテナ40を一体的に形成する構成においては、ケースは樹脂製であることが好ましい。

0044

ただし、樹脂製のケースでは、上述の通り、回路基板30のグランド層をボディアースに接続させることが難しい。本実施形態として開示のグランド引出パターン50は、当該課題に着眼してなされたものである。グランド引出パターン50を備えることにより、ケースの回路保護性能(具体的にはIP40や防水性、防塵性)を維持/向上させつつ、ボディアースをとることが可能となる。

0045

さらに、本実施形態では凸部23を溝部15に嵌合させることで、回路基板30にとってのハウジングが形成される。また、コネクタ60とコネクタフレーム22との隙間は微小凸部222によって塞がれる。故に、防水性、防塵性を高めることができる。加えて、IEC(International Electrotechnical Commission)規格におけるIP40の要件充足させることができる。つまり、1.0mm以上の固形物が筐体内に入り込むことを抑制することができる。

0046

なお、水に対する保護特性(いわゆる第2特性)については、車両用通信機1の取り付け姿勢によって変わりうる。車両用通信機1は、車室内天井部において、基板下面部30aが車両下方に向く姿勢で取り付けられても良いし、基板下面部30aが車室内に向く姿勢でピラーインストゥルメントパネルセンターコンソールに取り付けられていても良い。

0047

その他、従来構成では、車両振動によって回路基板30がケースと衝突し、異音が生じる恐れがある。これに対し、回路基板30は弾性を有するアッパーカバー20によってロアケース10に押圧されているため、車両振動によって異音が発生する恐れも低減できる。

0048

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。

0049

[変形例1]
アンテナ40のパターン(換言すれば延設態様/形状)は図3に示す例に限定されない。図3では時計回りにパターン形成した構成を示しているが、アンテナ40は図12に示すように反時計周りにパターン形成されていてもよい。アンテナ40のパターン形状は適宜変更可能である。アンテナ40のパターン形状には、線状導体としての長さや幅なども含まれる。なお、段差部14の形成位置や形成数は実施形態にて開示した位置に限定されない。第1段差部14a、第2段差部14b、第3段差部14c、第4段差部14dは、ロアケース10の内側コーナー部から所定量離れた位置に形成されていても良い。その他、アンテナ40としてのケース側アンテナパターン40aは、逆Fアンテナとして動作するように構成されていても良い。

0050

[変形例2]
上述した実施形態では、アッパーカバー20の下面部(つまりプレート下面部21a)に凸状の基板抑え部24を設けた構成を開示した。しかし、回路基板30をロアケース10の底面部11に向かって押圧するための具体的な構成(つまり基板抑え部)はこれに限定されない。例えば図15に示すように、ロアケース10の側壁部12の内側面に、基板抑え部としてのリブ121が形成されていても良い。リブ121は、上方から下方に向かって突出量が連続的に増大するように形成された凸状の構造である。リブ121は、例えばロアケース10と一体的に成形されている。リブ121の下面部は、回路基板30と当接するように略平坦に形成されている。リブ121は、段差部14の上端部よりも回路基板30の厚みだけ高い位置に形成されている。当該構成によれば、アッパーカバー20が外れた状態においても、回路基板30がロアケース10に組み付いた状態を維持することができる。

0051

[変形例3]
アンテナ40としてロアケース10に形成されている導体パターン(以降、ケース側アンテナパターン40a)は、図13に示すように回路基板30に形成されている基板側アンテナパターン33と電気的に連結することで、ループアンテナとして機能するように構成されていても良い。つまり、車両用通信機1のアンテナはループアンテナであってもよい。その場合には、ケース側アンテナパターン40aの両端は、回路基板30(具体的には基板側アンテナパターン33の両端)と電気的に接続されていれば良い。なお、ループアンテナの放射素子を形成するケース側アンテナパターン40aは、図14の(A)に示すように1つの側壁部12に平行に形成されていても良いし、(B)に示すように斜めに形成されていても良い。その他、車両用通信機1のアンテナ構造は、逆Lアンテナや逆Fアンテナ、パッチアンテナなど、多様な構造を採用することができる。アンテナ40(換言すれば放射素子)としての導体の一部がロアケース10の内側面に形成されていれば良い。

0052

[変形例4]
上述した実施形態等では、段差部14にアンテナ40の端部を形成することで、アンテナ40と回路基板30とを電気的に接続する態様を開示したが、ロアケース10とアンテナ40との接続方法はこれに限定されない。例えば図16に示すように、給電部31とアンテナ40とは、導電性かつ弾性を有する弾性導電体80を用いて接続されていてもよい。弾性導電体80がコネクタ部材に相当する。

0053

弾性導電体80は、電極部81と電極支持部82とが組み合わさった部材である。電極部81は、例えば、バインダ内に導電性の粒子(以降、導電粒子)811が充填された柱状部材である。電極部81は、導電粒子811同士が接触することで電極としての導電性を提供する。なお、導電粒子811を用いた弾性導電体80は、ドットコネクタとも称される。バインダは、導電粒子811同士の隙間を埋める構成である。バインダは、弾性を有する樹脂材料を用いて構成されている。これにより、電極部81は全体として弾性(特に伸縮性)を有する。バインダを構成する樹脂材料としては例えば、アクリル系樹脂ポリカーボネート系樹脂スチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。導電粒子811としては、金粉銀粉銅粉ニッケル粉アルミ粉、めっき粉、カーボン粉グラファイト粉など、多様な導電性粉末を採用することができる。

0054

導電粒子811の粒径や形状は多様な態様を採用可能である。例えば導電粒子811は、球状であってもよいし、直方体状であってもよい。また、電極部81は、フレーク状または樹状に形成された導電体とバインダとを用いて構成されていてもよい。電極支持部82は、電極部81を支持するための部材である。電極支持部82は、電極部81を側方から囲むように電極部81の周囲に付加されている。ただし、電極支持部82は、電極部81の上下端部が露出するように形成されている。電極支持部82の下面部は、はんだ又は粘着剤によって底面部11に固定されている。なお、弾性導電体80は金属バネであってもよい。ただし、金属バネを弾性導電体80として採用する場合には、弾性導電体80としての金属バネがインダクタとして作用し、アンテナ40の特性(動作周波数インピーダンス、利得)に影響を与えうる。故に、金属バネを弾性導電体80として採用する場合には、当該金属バネの電気的特性を考慮した上で、アンテナ40の長さ等を設計する必要がある。

0055

上記の構成によれば、弾性導電体80が上下方向に伸縮するため、車両の走行等に伴う振動によって、アンテナ40と回路基板30との電気的接続が遮断される恐れを低減できる。なお、変形例4として開示の上記の技術思想は、回路基板30とグランド引出パターン50との接続にも援用することができる。すなわち、回路基板30が備えるグランド電極32と、グランド引出パターン50とは弾性導電体80によって電気的に接続されていても良い。

0056

[変形例5]
ロアケース10とアッパーカバー20の嵌合構造は上述した態様に限定されない。上述した実施形態では、ロアケース10の開口端に溝部15が設けるとともに、アッパーカバー20の縁部に凸部23を設けた構成を開示したが、溝部と凸部を設ける部材は逆であっても良い。つまり、ロアケース10の開口端に凸部が設けるとともに、アッパーカバー20の縁部に溝部が設けても良い。また、図17に例示するように、ロアケース10の開口端に、開口端から外側に向かって突出した凸縁部17を設けても良い。その場合、アッパーカバー20の縁部には、凸縁部17の下側に回り込むように構成された折返し部25が形成されていればよい。アッパーカバー20自体が弾性を有するエラストマーで形成されているため、折返し部25もまた変形し得る。アッパーカバー20の折返し部25を変形させつつ凸縁部17に嵌め込むことにより、上述した実施形態と同様に、密封性を確保する事ができる。なお、図17では、段差部14や回路基板30、基板抑え部24などの図示は省略している。

0057

1車両用通信機、10ロアケース、11 底面部、12側壁部、13切り欠き部、14段差部(支持部)、15 溝部、16ステーホルダ、20アッパーカバー(カバー部材)、21プレート部、22コネクタフレーム、23 凸部、24基板抑え部、30回路基板、31給電部、32グランド電極、40アンテナ、40aケース側アンテナパターン、41回路接続部、50グランド引出パターン、51グランド接続部、60コネクタ、70 ステー、80弾性導電体(コネクタ部材)、811 導電粒子

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