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CN106605334B - 车辆天线装置 - Google Patents

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CN106605334B
CN106605334B CN201580039199.1A CN201580039199A CN106605334B CN 106605334 B CN106605334 B CN 106605334B CN 201580039199 A CN201580039199 A CN 201580039199A CN 106605334 B CN106605334 B CN 106605334B
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antenna device
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Yokowo Co Ltd
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Abstract

提供车辆天线装置，其中能够在维持线圈元件的绕组形状的同时稳定地保持线圈元件，并且在生产过程期间能够易于调节线圈元件的绕组匝数。通过绕树脂制线轴(41)形成绕组(42)来构造线圈元件(40)。作为绕组(42)的路径的引导沟槽(48a)和沿着绕组(42)的路径的多个凸起(48b)被设置在线轴(41)的绕组卷筒的外周表面上。引导沟槽(48a)绕绕组卷筒的外周表面螺旋地延伸。多个凸起(48b)被设置在绕组卷筒的外周表面上的多个周向位置中的每一个位置中。在被钩挂到凸起(48b)中的任意一个的同时，绕组(42)的绕组端部被在轴向方向上抽出，且电连接到上端子(45)。

Description

车辆天线装置
技术领域
本发明涉及一种将例如在车辆的顶篷上安装的车辆天线装置。
背景技术
近来，称为鲨鱼鳍式天线的天线已经得到发展。作为AM/FM天线元件，广泛使用了伞形电容性元件和线圈元件的组合。在线圈元件中，当绕组节距和直径增加时，能够获得更高的天线增益。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-2012-204996
专利文献2：JP-A-2013-229813
发明内容
技术问题
在专利文献1中，使用空芯线圈作为线圈元件。在空芯线圈中，当绕组节距和直径增加时，难以在维持绕组形状的同时稳定地保持线圈。在专利文献2中，使用其中绕组被与树脂制元件保持器一体地模制的线圈元件。在此情形中，虽然能够在线圈元件的绕组形状得到维持的同时稳定地保持线圈元件，但是难以在生产过程期间调节绕组的匝数从而满足由于不同的目的国而对例如不同频率的要求。
已经鉴于这种情况实现了本发明。本发明的一个目的在于提供一种车辆天线装置，其中能够在维持线圈元件的绕组形状的同时稳定地保持线圈元件，并且能够易于在生产过程期间调节线圈元件的绕组的匝数。
问题的解决方案
本发明的一个方面是一种车辆天线装置。该车辆天线装置包括：
天线基座；
天线壳体，所述天线壳体被覆盖在所述天线基座上；和
天线元件和放大器板，所述天线元件和所述放大器板被设置在所述天线壳体的内侧，
所述天线元件具有电容性元件和线圈元件，
通过绕线轴形成绕组来构造所述线圈元件，
第一端子被设置在所述线轴的一端侧上，所述第一端子被电连接到所述线圈元件的一端，并且所述第一端子被电连接到所述电容性元件，
第二端子被设置在所述线轴的另一端侧上，所述第二端子被电连接到所述线圈元件的另一端，并且所述第二端子被电连接到所述放大器板，
在所述线轴的外周表面上并且沿着所述线圈元件的缠绕路径设置多个凸起，并且
所述线圈元件的端部在被钩挂在所述多个凸起中的一个上的同时被在轴向方向上抽出。
可以在多个周向位置中的每一个位置中设置所述多个凸起中的一个或更多个。
在所述第一端子或所述第二端子中，到所述线轴的附接模式是可改变的，并且一个线圈连接部可以能够选择性地位于所述多个周向位置中。
所述第一端子或所述第二端子可以具有分别与所述多个周向位置对应的多个线圈连接部。
上述构件的任意组合以及在方法和系统中转换的本发明的表达作为本发明的方面也是有效的。
发明的有益效果
根据本发明，能够提供一种车辆天线装置，其中能够在维持线圈元件的绕组形状的同时稳定地保持线圈元件，并且能够易于在生产过程期间调节线圈元件的绕组匝数。
附图简要说明
[图1]根据本发明的实施例1的车辆天线装置的外部视图。
[图2]车辆天线装置的侧截面视图。
[图3]车辆天线装置的分解透视图。
[图4]车辆天线装置的金属制基座60和临时固定保持器80的拆解状态的透视图。
[图5]图4中的金属制基座60和临时固定保持器80的组装状态的透视图。
[图6]车辆天线装置的线圈元件40的线轴41、上端子45和下端子47的拆解状态的透视图。
[图7]图6中的线轴41、上端子45和下端子47的组装状态的透视图。
[图8]示意生产线圈元件40的步骤的视图。
[图9]在如与图6相比较上端子45被以180度倒转的情形中线轴41、上端子45和下端子47的拆解状态的透视图。
[图10]图9的线轴41、上端子45和下端子47的组装状态的透视图。
[图11]示意在如与图8相比较上端子45被以180度倒转的情形中生产线圈元件40的步骤的视图。
[图12]根据本发明的实施例2的车辆天线装置的线圈元件的线轴41、上端子45和下端子47的组装状态的平面视图。
[图13]以上构件的前视图。
具体实施方式
在下文中，将参考绘图详细描述本发明的优选实施例。在绘图中示出的相同或者等价的构件、部件等由相同的附图标记表示，并且适当地省略了重复的说明。实施例并不限制本发明，而是仅例示本发明，并且在实施例中描述的所有的特征和它们的组合在本发明中不必是必须的。
实施例1
图1(A)是根据本发明的实施例1的车辆天线装置的前视图。图1(B)是该装置的侧视图，并且图1(C)是该装置的底视图。图2是车辆天线装置的侧截面视图。图3是车辆天线装置的分解透视图。
天线壳体1由能够传输无线电波的合成树脂制成(由树脂诸如PC或者PET制成的模制产品)，并且被形成为其中侧表面被向内弯曲的鲨鱼鳍形状。通过组合金属制基座60与树脂制基座70来构造天线基座。树脂制基座70在平面部71的中间部分中具有通孔72(图3)。金属制基座60比树脂制基座70面积小，并且通过螺丝接合等附接(固定)到树脂制基座70的平面部71上从而闭合树脂制基座70的通孔72。金属制基座60具有：平面部61，平面部61将覆盖通孔72；和供电筒形部(中空螺纹轴部)62，供电筒形部62从平面部61向下凸出，并且其中在外周上形成用于附接到车辆本体(例如，作为将与其附接的面板的顶篷)的公螺纹。供电筒形部62在树脂制基座70下方伸长。放大器板50通过螺丝接合等附接(固定)到平面部61上。一对导体板簧(端子)51被设置在放大器板50上。输出缆线52从放大器板50向下伸长，并且穿过供电筒形部62的内侧从而被抽出到外侧。环形密封部5被设置在树脂制基座70的平面部71和车辆本体之间。密封部件5被设置在树脂制基座70的通孔72的周缘中，并且在树脂制基座70的平面部71和车辆本体之间被夹入并且受到挤压，由此防止水通过在树脂制基座70和车辆本体之间的间隙渗透。
垫3是由弹性体、橡胶等制成的弹性部件，并且被设置在树脂制基座70上从而沿着树脂制基座70的周缘或者其附近形成圆。垫3用作用于在天线壳体1的下端边缘和车辆本体之间的间隙的掩蔽物，并且还具有在树脂制基座70和车辆本体之间的简单的防水功能(防水功能主要由密封部件5施加)。在使垫3介入天线壳体1和树脂制基座70之间的同时，将天线壳体1从上侧覆盖在树脂制基座70上，并且通过螺丝接合等将天线壳体1附接(固定)到树脂制基座70。天线壳体1具有肋1a(图2)，该肋1a用于将垫3压靠树脂制基座70的全周。因此，能够避免水通过在天线壳体1和树脂制基座70之间的间隙渗透。配备螺纹孔的凸台1b、1c被设置在天线壳体1的顶部上。用作天线元件的电容性元件10和线圈元件40被设置于在天线壳体1和天线基座(金属制基座60和树脂制基座70)之间的空间中。
电容性元件10由金属板(导体板)构造，并且在例如挤压过程中弯曲从而具有大致与天线壳体1的内侧的上部中的弓形顶表面平行的伞形弯曲表面部11。在电容性元件10被固定到天线壳体1的状态下，弯曲表面部11邻近于天线壳体1的顶表面。朝向弯曲表面部11的曲率中心凹的连接部12被设置在弯曲表面部11上。连接部12具有通孔13(图3)。在连接部12的上表面中，通孔13的周缘抵靠天线壳体1中的配备螺纹孔的凸台1b(图2)的端表面。在连接部12的下表面中，通孔13的周缘是与将在以后描述的线圈元件40的上端子45接触的部分。在弯曲表面部11中，通孔14(图3)被设置在连接部12的后部中。天线壳体1的配备螺纹孔的凸台1c(图2)穿过通孔14的内侧。
元件保持器20具有基座部21、筒形部22和通孔23。筒形部22从基座部21升高。天线壳体1的配备螺纹孔的凸台1c被装配到筒形部的内侧中(图2)。在使电容性元件10介入元件保持器20和天线壳体1之间的同时，元件保持器20被与配备螺纹孔的凸台1c螺丝接合的螺钉102附接(固定)到天线壳体1。凸起22a分别被设置在筒形部22的前部和后部中。凸起22a朝着天线壳体1的顶表面挤压电容性元件10。被设置在基座部21中的通孔23位于筒形部22的前部中。元件保持器20在通孔23下方具有将在以后描述的线圈元件40的线轴41的上部位于其中并且受到支撑(装配)的空间。
通过绕由树脂制成的线轴41缠绕绕组42来构造线圈元件40。作为第一端子的上端子45被设置(例如，被以挤压方式插入并且固定)在线轴41的一端(上端)中。绕组42的一端被电连接到上端子45。作为第二端子的下端子47被设置(例如，被以挤压方式插入并且固定)在线轴41的另一端(下端)中。绕组42的另一端被电连接到下端子47。在使电容性元件10的连接部12介入上端子45和天线壳体1的配备螺纹孔的凸台1b之间的同时，上端子45被螺钉101附接(固定)到天线壳体1的配备螺纹孔的凸台1b。即，螺钉101穿过上端子45的通孔45d和电容性元件10的连接部12的通孔13，并且螺丝接合到天线壳体1的配备螺纹孔的凸台1b。因此，线圈元件40和电容性元件10彼此抵靠以相互电连接。优选地，螺钉101可以具有弹簧垫圈从而避免由于螺钉101的松脱引起的连接故障。下端子47的连接腿47b被放大器板50的一对导体板簧51夹持。因此，线圈元件40和放大器板50相互电连接。
图4是车辆天线装置的金属制基座60和临时固定保持器80的拆解状态的透视图。图5是图4中的金属制基座60和临时固定保持器80的组装状态的透视图。临时固定保持器80具有U或者C形外部形状，并且能够与供电筒形部62在垂直于其轴向方向的横向方向上的侧表面接合(装配到其中)。在供电筒形部被从外侧插入车辆本体顶篷的通孔中的状态下，临时固定保持器80与作为将与其进行附接的面板的车辆本体顶篷接合，由此临时地将天线装置固定到车辆本体顶篷。临时固定保持器80由例如柔性树脂制成，并且具有：夹持供电筒形部62的一对夹持部81；夹持部81通过其相互连接的联络部82；和分别在夹持部81的末端部中形成从而向外凸出的接合爪83。供电筒形部62在侧表面上具有：将与临时固定保持器80接合的一对第一沟槽部63(仅在图4中示出一个沟槽部)；和处于在第一沟槽部之间的中点处的一个第二沟槽部64。临时固定保持器80与第一沟槽部63和第二沟槽部64接合以附接到供电筒形部62。即，该一对夹持部81与该一对第一沟槽部63接合从而夹入供电筒形部62，并且联络部82与第二沟槽部64接合。然后，在将临时固定保持器80被附接到的供电筒形部62插入顶篷的通孔中的状态下，接合爪83被顶篷的内表面捕捉，并且能够施加临时固定功能。
图6是线圈元件40的线轴41、上端子45和下端子47的拆解状态的透视图。图7是图6中的线轴41、上端子45和下端子47的组装状态的透视图。图8是示意生产线圈元件40的步骤的视图。
上端子45具有基座部45a、一对附接腿45b和绕组端子连接部(突片)45c。通孔45d被设置在基座部45a的中间部分中。该一对附接腿45b相对于基座部45a被弯曲成U状形状，并且分别位于横跨基座部45a的中心的相反侧中。绕组端子连接部45c相对于基座部45a被弯曲成L状形状，并且位于绕通孔45d与附接腿45b相差90度的位置中。
下端子47具有上表面部47a、连接腿47b、绕组端子连接部(突片)47c、侧表面部47e和下表面部47f。在斜向下方向上弯曲的板簧部47d被设置在上表面部47a的中间部分中。板簧部47d具有防止线轴41相对于下端子附接部44发出卡嗒卡嗒声(rattling)的功能。连接腿47b相对于基座部45a向下弯曲。绕组端子连接部47c从上表面部47a延伸以朝向外侧凸出。侧表面部47e分别在上表面部47a的两端处相对于上表面部47a向下弯曲。下表面部47f是通过弯曲侧表面部47e中的一个的下端并且大致平行于上表面部47a地延伸该下端而形成的部分。下端子47以如下方式附接到下端子附接部44，使得下端子附接部44被上表面部47a、侧表面部47e和下表面部47f包围。
线轴41具有：上端子45将被附接到的上端子附接部43；下端子47将被附接到的下端子附接部44；和其中在外周表面上缠绕绕组42的筒形绕组卷筒48。在被分布在绕组卷筒48的中心轴线的两侧上的同时，上端子附接部43在绕组卷筒48的上端表面上竖立。上端子附接部43具有分别在相反方向上向外凸出的一对凸部43a。上端子45的该一对U形附接腿45b分别与该一对凸部43a接合。上端子45和上端子附接部43被如下构造，使得通过在周向方向上以180度改变附接位置，上端子45被附接到上端子附接部43。即，上端子45的绕组端子连接部45c的凸出周向位置能够被改变为如在图7中所示与下端子47的绕组端子连接部47c的凸起方向相反的第一周向位置，或者如在图9中所示在与下端子47的绕组端子连接部47c的凸起方向相同的方向上的第二周向位置。上端子45能够以以下方式附接到第一周向位置。如在图6中所示，上端子45被如下放置，使得绕组端子连接部45c指向在上端子附接部43的该一对凸部43a之间的间隙，并且然后朝向上端子附接部43侧滑以在使绕组端子连接部45c穿过在该一对凸部43a之间的间隙的同时引起上端子45的该一对附接腿45b与上端子附接部43的该一对凸部43a接合。然后，上端子45的该一对附接腿45b的移动方向端部抵靠在上端子附接部43的该一对凸部43a下方的止挡器43b，以停止滑动操作，并且上端子45到上端子附接部43的附接得以完成(图7)。下端子附接部44被设置成朝向绕组卷筒48的下端部中的外侧突出。作为绕组42的缠绕路径的引导沟槽48a和处于沿着绕组42的缠绕路径的位置中的多个凸起48b被设置在绕组卷筒48的外周表面上。引导沟槽48a绕绕组卷筒48的外周表面螺旋地延伸，并且成间隔地形成从而缠绕绕组42至少不相互接触，并且确保了预定节距。凸起48b被设置在绕组卷筒48的外周表面上的多个周向位置中，在所示意的实例中，被设置在以180度相互分离的两个周向位置中。所述两个周向位置与当上端子45在两个不同的周向位置中附接到线轴41时存在绕组端子连接部45c的两个周向位置一致。而且，多个凸起48b被在轴向方向上设置在绕组卷筒48的外周表面的两个周向位置中(在这两个位置中的一个位置中十个凸起48b，并且在另一个位置中十一个凸起48b)。在绕组42的绕组端部被在轴向方向上抽出的情形中，每一个凸起48b用作钩挂部。从确保强度的观点，凸起48b被形成为具有在周向方向上延伸的平坦表面的平面形状。
将描述生产线圈元件40的步骤。如在图8(A)和8(B)中所示，首先，上端子45和下端子47分别被滑动地附接到线轴41的上端子附接部43和下端子附接部44。然后，如在图8(C)中所示，将被构造成绕组42的丝42'的弯曲端部被钩挂到下端子47的绕组端子连接部47c，并且通过钎焊、熔焊等被连接并且固定到绕组端子连接部47c。然后，如在图8(D)和8(E)中所示，在旋转线轴41的同时，绕线轴41的绕组卷筒48的外周表面(引导沟槽48a)缠绕绕组42。绕组42的绕组节距由引导沟槽48a的布置节距确定。然后，如在图8(F)、8(G)和8(H)中所示，绕组42被在轴向布置于上端子45的绕组端子连接部45c位于绕组卷筒48中的周向位置中的所述多个凸起48b中的预定凸起48b弯曲，绕组42的端子被在轴向方向上并且朝向与缠绕始点相反的上端子侧抽出，绕组42的端子通过钎焊、熔焊等被连接并且固定到上端子45的绕组端子连接部45c，并且过量的部分被切除。当选择性地改变将弯曲绕组42的凸起48b时，能够以1匝为单位增加或者减小绕绕组卷筒48缠绕的绕组42的匝数。结果，完成了线圈元件40。线圈元件40被以以下方式安设到天线壳体1中。首先，上端子45与电容性元件10一起地被螺钉101固定到天线壳体1的配备螺纹孔的凸台1b。然后，下端子47的连接腿47b和放大器板50的导体板簧51相对于彼此定位，并且通过例如螺丝接合将放大器板50、金属制基座60和树脂制基座70的组件附接到天线壳体1。
图9是在如与图6相比较上端子45以180度倒转的情形中线轴41、上端子45和下端子47的拆解状态的透视图。图10是图9中的线轴41、上端子45和下端子47的组装状态的透视图。图11(A)到11(H)是示意在上端子45如与图8(A)到8(H)相比较以180度倒转的情形中生产线圈元件40的步骤的视图。如在这些图中所示，上端子45到线轴41的上端子附接部43的附接位置可以被设定为以180度倒转的第二周向位置。上端子45能够以以下方式附接到第二周向位置。如在图9中所示，上端子45被如下放置，使得绕组端子连接部45c指向与在上端子附接部43的该一对凸部43a之间的间隙相反的方向，并且然后朝向上端子附接部43侧滑以引起上端子45的该一对附接腿45b与上端子附接部43的该一对凸部43a接合。然后，上端子45的该一对附接腿45b的移动方向端部抵靠在上端子附接部43的该一对凸部43a下方的止挡器43b以停止滑动操作，并且上端子45到上端子附接部43的附接完成(图10)。结果，上端子45的绕组端子连接部45c的周向位置被改变了180度。即，存在将上端子45附接到线轴41的两个模式，并且绕组端子连接部45c能够选择性地位于所述两个周向位置中的一个中。当上端子45以180度倒转时，绕组42的匝数例如是9.5匝或者10.5匝，并且如与图8(A)到8(H)的情形(例如，9匝或者10匝)相比较增加或者减小了0.5匝。在该实施例中，即，将在其上钩挂绕组42的绕组端部的凸起48b被改变，并且根据需要，上端子45以180度倒转，由此能够以0.5匝为单位改变绕组42的匝数。
根据该实施例，能够获得以下效果。
(1)因为通过在线轴41上形成绕组42来构造线圈元件40，所以如与空芯线圈相比较，能够在维持线圈元件的绕组形状的同时稳定地保持线圈元件。
(2)沿着绕组42的路径的所述多个凸起48b被设置在线轴41的绕组卷筒48的外周表面上。因此，不像其中用树脂一体地模制绕组的传统线圈元件，当在生产过程期间任意地选择绕组42的绕组端部将钩挂在其上的凸起48b时，能够易于调节绕组42的匝数以满足由于目的国不同而导致的诸如不同的频率的要求。而且，因为凸起48b被设置在多个周向位置中，所以能够以小于1匝的单位调节绕组42的匝数，并且因此使得能够进行精调。
(3)通过在线轴41上形成绕组42来构造线圈元件40，并且在生产过程期间，如上所述能够易于调节绕组42的匝数。因此，不像与元件保持器一体地模制绕组的情形，即使当元件保持器20的形状因为天线设计的改变而改变时，仍然通用地使用线轴41、上端子45和下端子47，并且能够检查或者调节天线的性能而不用等待生产用于元件保持器20的模具。因此，能够易于研发不同设计的产品和新的模型。
实施例2
图12是本发明的实施例2的车辆天线装置的线圈元件的线轴41、上端子45和下端子47的组装状态的平面视图。图13是以上构件的前视图。如与实施例1(图6等)相比较，该实施例不同之处在于：在线轴41的绕组卷筒48的外周表面上的凸起48b被设置在四个周向位置(在实施例1中是两个)中，并且上端子45具有与该四个凸起48b的周向位置对应的多个(在所示意的实例中是四个)绕组端子连接部45c，并且在其它方面是相同的。每一个绕组端子连接部45c处于周向位置与相邻的绕组端子连接部45c相差90度的位置中。即，绕组端子连接部在周向方向上被以规则的间隔设置。相应地分别设置到存在绕组端子连接部45c的周向位置的凸起48b在轴向方向上被设置多个。根据该实施例，在不改变将上端子45附接到线轴41的位置的情况下，能够以0.25匝为单位改变绕组的匝数。
虽然已经参考实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言明显的是，在权利要求的范围内，实施例中的构件和加工过程能够被不同地变型。在下文中，将描述变型。
在能够以1匝为单位调节线圈元件40的匝数的情形中，凸起48b可以被仅设置在单一周向位置中。线圈元件40的缠绕可以从上端子45侧开始。下端子可以在附接位置以180度倒转的同时附接到线轴，或者可以将多个绕组端子连接部设置在下端子上。在实施例1的构造中，当上端子45被构造成能够在旋转90度的同时被附接，并且多个凸起48b被设置在绕组端子连接部45c能够存在的周向位置中的每一个位置中时，能够以0.25匝为单位执行调节。
附图标记列表
1天线壳体；1a肋；1b、1c配备螺纹孔的凸台；3垫；5密封部件；10电容性元件；11弯曲表面部；12连接部；13、14通孔；20元件保持器；21基座部；22筒形部；22a凸起；23通孔；40线圈元件；41线轴；42绕组；42'丝；43上端子附接部；43a凸部；43b止挡器；44下端子附接部；45上端子(第一端子)；45a基座部；45b附接腿；45c绕组端子连接部(突片)；45d通孔；47下端子(第二端子)；47a上表面部；47b连接腿；47c绕组端子连接部(突片)；47d板簧部；47e侧表面部；47f下表面部；48绕组卷筒；48a引导沟槽；48b凸起；50放大器板；51导体板簧(端子)；52输出缆线；60金属制基座(传导基座)；61平面部；62供电筒形部(中空螺纹轴部)；63第一沟槽部；64第二沟槽部；70树脂制基座(绝缘基座)；71平面部；72通孔；80临时固定保持器；81夹持部；82联络部；83接合爪；101、102螺钉

Claims (7)

1.一种车辆天线装置，包括：
天线基座；
天线壳体，所述天线壳体被覆盖在所述天线基座上；和
天线元件和放大器板，所述天线元件和所述放大器板被设置在所述天线壳体的内侧，其中
所述天线元件具有电容性元件和线圈元件，
通过绕线轴形成绕组来构造所述线圈元件，
在所述线轴的外周表面上并且沿着所述线圈元件的缠绕路径设置多个凸起，并且
所述线圈元件的端部在被钩挂在所述多个凸起中的取决于频率选择的一个凸起上的同时被抽出，
其中所述线圈元件的上端和所述电容性元件相互电连接，并且
其中所述线圈元件的下端和所述放大器板相互电连接。
2.根据权利要求1所述的车辆天线装置，其中所述绕组和所述线轴是分开的元件。
3.根据权利要求1所述的车辆天线装置，其中第一端子被设置在所述线轴的一端侧上，所述第一端子被电连接到所述线圈元件的所述上端，并且所述第一端子被电连接到所述电容性元件。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆天线装置，其中第二端子被设置在所述线轴的另一端侧上，所述第二端子被电连接到所述线圈元件的所述下端，并且所述第二端子被电连接到所述放大器板。
5.根据权利要求4所述的车辆天线装置，其中在多个周向位置中的每一个周向位置中设置所述多个凸起中的一个或更多个凸起。
6.根据权利要求5所述的车辆天线装置，其中，在所述第二端子中，到所述线轴的附接模式是可改变的，并且一个线圈连接部能够选择性地位于所述多个周向位置中。
7.根据权利要求5所述的车辆天线装置，其中所述第二端子具有分别与所述多个周向位置对应的多个线圈连接部。
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