专利名称：在预锁期间具有非电气接合的天线装置的制作方法
技术领域：
本发明的多个实施例涉及安装到如汽车的车身上的天线装置。
技术背景通常，多种天线装置可以安装到汽车的车身上。图14和图15是示出这种天线装 置的示例的视图。如上所述，天线装置l包括在顶板R上面提供的天线主体2;在 顶板R下面提供的安装螺母10。天线主体2包括天线盖3;安装在天线盖3上的天 线单元4;设置在天线盖3和顶板R之间的衬垫部分5;及在衬垫部分5上提供的底 座部分(未示出)和基板6。匹配电路或放大电路及双工器(duplexer)可以组装到基 板6中。如图15所示，突起部分7提供在底座部分的下面，且插入到天线安装孔中。通 孔形成在突起部分7的内部，且用于发射信号的AM/FM同轴电缆8和用于向基板6供 电的电源线9通过通孔导入。安装螺母10包括接地垫圈11和螺母部分12,接地垫圈ll组装为相对于螺母部 分12可以旋转。在这种天线装置l中，如图15所示，天线主体2首先可以从上安装到顶板R的 天线安装孔中。在此时，天线主体2临时锁止以便通过临时锁爪7b或类似物固定。 接下来，将同轴电缆8和电源线9导入衬垫部分5的突起部分7的通孔。然后，安装 螺母10的螺母部分12螺旋安装到在突起部分7的外周面上形成的螺紋部分7a。此 外，当螺母部分12旋转时，如图15所示，接地垫圈11的三角形末端切入到顶板R 的下表面中，天线主体2牢固地固定到顶板R上并接地。通常，当天线底座锁扣在主车身上时，天线底座似乎看起来是完全安装的，但还 未将螺栓或螺母紧固以提供在天线底座和车身之间的完全压紧、在天线底座和车身之 间的密封及天线到车身的接地。在天线底座似乎看起来是完全安装时使螺栓和或螺母 未紧固的不期望的结果是装运到客户的车辆有通过天线安装孔漏水的可能。许多时 候，当天线部分地匹配车身时，通过用于电气连接的引线(pigtail)或连接器可以 建立电气连接以允许天线进行电气作用，但不发生压紧和密封。发明内容本发明的至少一个实施例公开了具有天线主体、固定元件及螺栓的天线装置。天 线主体可连接到其中提供有安装孔的面板的第一表面，天线主体包括天线单元、电气连接到天线单元的第一连接器、通过安装孔的第一螺紋部分、及插入到安装孔中的接 合部分。设置在面板的第二表面上的固定元件可配置为将天线主体可移动地固定到面 板上，且具有提供的馈线以连接天线单元，具有由第一连接器的阴连接器可移动地容 纳的阳连接器的第二连接器及可固定到第一螺紋部分以使天线主体、固定元件、及面 板彼此邻近结合的第二螺紋部分。
容纳在圆柱体中的螺栓用于组装天线主体和固定元件。当阳连接器在阴连接器中 插入预定距离时实现机械接合和临时锁止，在阳连接器和阴连接器之间的电气连接还 未实现，螺栓的紧固将第一螺紋部分和第二螺紋部分结合以允许在阳连接器和阴连接 器之间的电气连接。
在本发明的至少另 一个实施例中，公开了 一种适用于安装在车辆的顶部的天线装 置。天线主体可连接到其中提供有安装孔的面板的第一表面，天线主体包括天线单元、 电气连接到天线单元的第一连接器、通过安装孔的第一螺紋部分、及插入到安装孔中 的接合部分。设置在面板的第二表面上的固定元件可配置为将天线主体可移动地固定 到面板上，且具有提供的馈线^连接天线单元，具有由第一连接器的阴连接器可移动 地容纳的阳连接器的第二连接器及可固定到第一螺紋部分以使天线主体、固定元件、 及面板彼此邻近结合的第二螺紋部分。
容纳在圆柱体中螺栓和车顶中的安装孔用于将天线装置固定到车顶。当阳连接器 在阴连接器中插入预定距离时实现机械接合和临时锁止，在阳连接器和阴连接器之间 的电气连接还未实现，螺栓的紧固将第一螺紋部分和第二螺紋部分结合以允许在阳连 接器和阴连接器之间的电气连接。
图l是示出本发明的第一实施例中的天线装置的侧视图2是从下面示出天线装置的分解透视图； 图3是示出天线装置的纵向截面图4是在天线主体插入到顶板时从下面示出实施例中的天线主体的平面图5是示出实施例中的固定元件的透视图6是示出组装天线主体的过程的透视图7是示出组装天线主体的过程的透视图8是示出组装天线装置的过程的纵向截面图9是示出组装天线装置的过程的纵向截面图IO是示出组装天线装置的过程的纵向截面图ll是以分解的方式示出本发明的第二实施例中的天线装置的纵向截面图； 图12是在图11中所示的双点划线a中的箭头指示的方向上所示的天线装置的平 面图；图13是在图11中所示的双点划线p中的箭头指示的方向上所示的天线装置的平面图；图14是示出用于汽车的现有天线装置的侧视图；图15是示出用于汽车的现有天线装置的主要部分的放大侧视图。
具体实施方式
按照要求，本文公开了本发明的详细实施例；然而，应理解所公开的实施例仅是 本发明的示例，本发明可以体现在各种替代的形式中。附图不必是成比例的， 一些特 征可以放大或缩小以显示特定构件的细节。因此，本文公开的具体结构的和功能的细 节不可解释为限制，而只作为权利要求的示意性的基础和/或用于教授本领域技术人 员以不同地利用本发明的示意性的基础。图1是示出本发明的第一实施例中的天线装置20的侧视图；图2是从下面示出 天线装置20的分解透视图；图3是示出天线装置20的纵向截面图；图4是在天线主 体30插入到顶板R中时从下面示出天线主体30的平面图；图5是示出固定元件100 的透视图；图6和图7是示出组装天线主体30的过程的透视图；及图8-图10是示 出组装天线装置20的过程的纵向截面图。在这些附图中的C表示紧固方向，在该方 向通过紧固下文所述的螺栓130安装螺钉。此外，在这些附图中的R表示构成如汽车 车身的顶板，H表示天线安装孔。天线安装孔H基本上形成为矩形，开孔H1部分地 形成。如图l所示，天线装置20包括天线主体30和固定元件100。天线主体30包括 天线盖31和夹在天线盖31和顶板R之间的衬垫32。 AM/FM天线单元33安装在天线 盖31上。如图6所示，底座40安装在衬垫32上。贴片天线41、基板42、及第一连接器 50安装在底座40上。如图3所示，第一连接器50具有矩形板形的连接器主体51;圆柱体52提供在 图3所示的连接器主体51的下表面的中心部分上；三个阴连接器53-55以平行于圆 柱体52的轴向的方向设置在圆柱体52的外围；端子56提供在图3所示的连接器主 体51的上表面上，且连接到阴连接器53-55;弹簧板57从连接器主体51的侧面竖 立。配合开孔Hl的突起部分51a形成在连接器主体51的恻面上。圆柱体52具有两种内径，及包括具有较大直径的内圆柱部分52a及具有较小直 径的阴螺紋部分52b，其中阴螺紋形成在阴螺紋部分52b的内表面。在圆柱体52的 外周面，突条部分52c沿着圆柱体52的轴向形成。弹簧板57形成以便在图3所示的横向上松动(slacken),接合爪57a形成在弹 簧板的末端。接合爪57a形成以便与顶板R的天线安装孔H的车辆内部(图3中的下 面)处的外周边缘接合。如图2所示，固定元件100包括用导电材料，例如不锈钢或镀镍铁制成的底部 柱形盖体(接地元件)101;第二连接器110;及螺栓130。此外，通孔102形成在盖 体101上，通孔具有形成在其中的与下文描述的螺栓130的阳螺紋部分133b螺旋配 合的阴螺紋。此外，波形垫圈(弹性体)103设置在盖体101和第二连接器110之间 的间隙中，且使第二连接器110向上偏置。接合孔101a、定位孔101b、及突起部分101c形成在盖体101上。通过将接合孔 101a与下文描述的接合爪120接合，接合孔101a限制了除接合爪120的紧固方向之 外的方向上的移动。由于下文描述的突起部分121插入在定位孔101b中，定位孔101b 定位盖体101和第二连接器110。突起部分101c邻接顶板,R。接合爪120配置为使盖体101和第二连接器IIO彼此接合，并在螺栓紧固时防止 用预定的力或更多的力将第二连接器110连接到第一连接器50。因此，确定接合孔 101a的紧固方向上的长度以便在螺栓130紧固时基于与波形垫圈103的偏置力的关 系在期望的位置将第二连接器IIO连接到第一连接器50。如图3所示，第二连接器110具有矩形棱柱形连接器主体111;通孔112提供在 连接器主体111的中心部分，上述圆柱体52插入到通孔中；阳连接器113-115设置 在通孔112的外围，提供用于连接到上述阴连接器53-55;导向部分119提供在平行 于通孔112的方向上；接合爪120提供在连接器主体111的侧面上。此外，图2所示 的参考数字121表示限制波形垫圈103的运动的突起部分。提供圆柱体52以便经通孔112和导向部分119自由地插入，且圆柱体52形成以 便在圆柱体52的轴向上的旋转由突条部分52c限制。螺栓130具有螺母131、与螺母131集成形成的垫圈132、及轴体133。轴体133 具有在螺母131侧提供的较小直径的轴体部分133a,及在末端侧提供的较大直径的 阳螺紋部分133b。提供阳螺紋部分133b以便螺旋地安装到圆柱体52的阴螺紋52b。因此，配置的天线装置20可以按照如下组装。预先组装天线主体30和固定元件 100。如图6所示，天线主体30在第一连接器50上安装高频带宽的贴片天线41。此 外，如图7所示，安装基板42。从基板42的端子，通过导线(未示出)形成到天线 单元33的连接，且安装天线盖31。此外，如图8所示，固定元件IOO预先将螺栓130 插入到盖体101的通孔102中。此时，在通孔102中形成阴螺紋。因此，螺栓130的 阳螺紋部分133b是带螺紋的，从而防止螺栓130从盖体101上滑出。后续组装过程大概可以分成三个步骤。这三个步骤为，第一步骤是临时锁止天线 主体30的步骤。第二步骤是临时锁止固定元件100而没有第一连接器和第二连接器 或阳连接器和阴连接器的电气连接的步骤。第三步骤是紧固螺栓130以允许在第一和 第二连接器之间的电气连接的步骤。下文将详细描述这些步骤中的每个。在第一步骤中，衬垫32定位在顶板R上的天线安装孔H的外围上，且第一连接 器50插入在天线安装孔H中。在此时，弹簧板57在通过天线安装孔H之前由天线安装孔H的边缘部分将弹簧板57向内弯曲，然后弹簧板57通过安装孔H。然后，弹簧 板返回到原来的形状并从天线安装孔H伸出以便使接合爪57a与顶板R的背面接合， 且第一连接器50与顶板R临时锁止。该状态如图2和图3所示。当第一连接器50插入在天线安装孔H中时，安装连接器以便突起部分51a与开 孔H1对应以防止错误的定位。在第二步骤中，如图9所示，第二连接器110的阳连接器113-115插入到阴连接 器53-55中。在阳连接器113-115已经插入到阴连接器53-55的预定深度的时间点实 现机械接合和临时紧固。在此时，电气连接未实现且是不需要的，因为在天线装置 "和顶板R之间的完全压紧未建立，在天线装置20和顶板R之间的密封未建立，及 天线装置20和顶板R的接地还未建立。为建立电气连接且能够电气检测天线装置20是否具有电气连接，执行第三步骤。 在第三步骤中，如图10所示，当安装螺栓130时，阳螺紋部分133b到达圆柱体52 的阴螺紋部分52b。然后，阳螺紋部分螺旋地安装并紧固。在用合适的力将垫圈132 压紧到盖体101的时间点停止螺栓130的紧固。盖体101的突起部分101c切入到顶 板R中，从而实现在天线装置20和顶板R之间的完全压紧，实现在天线装置20和顶 板R之间的密封，通过连接器113-115和连接器53-55实现电气连接及实现天线装置 20和顶板R的接地。根据这种配置的天线装置20,通过将第一连接器50插入到天线安装孔H中可以 执行第一临时锁止(第一步骤)；通过将第二连接器IIO插入到第一连接器50而没 有电气连接执行第二临时锁止(第二步骤)；最后，通过紧固螺栓130执行紧固和接 地(第三步骤)。相应地，可以用简化的操作将天线装置20安装到顶板R的天线安 装孔H中，且可靠地提供天线装置20的电气检测以确定是否建立电气连接是可能的， 从而确定天线装置20具有完全压紧、严密密封、及对顶板R接地。此外，通过作用接合爪120和接合孔101a,第二连接器110在预定的设计范围 内相对于盖体101可以在阳连接器113-115和阴连接器53-55之间产生连接。因为第二连接器IIO具有相对于盖体IOI沿着紧固方向C的不固定的结构，波形 垫圈103设置在连接器110和盖体101之间，通过用合适的力盖体101将第二连接器 IIO偏置到第一连接器50 —侧。因此，阳连接器113-115和阴连接器53-55总是在 合适的范围彼此连接，以便适当地保持接触状态。即，在具有高频带宽的信号中，由 于在接触状态中的轻微变化，存在信号不能合适发送的情况。然而，如上所述，阳连 接器113-115与阴连接器53-55以合适的力接合，从而有可能防止在连接部分中的损 耗。如上所述，第一实施例中的天线装置20,可以根据简化的过程组装天线主体30。 此外，天线单元33、贴片天线41、及电缆116-118可靠地彼此连接，使可靠地提供 接地成为可能。偏置装置可以用另一种材料而不是弹性材料制造。例如，偏置装置可以是倾斜凸 出到第一连接器50接触第二连接器110的位置的较小的带条。带条可以作为片簧。通过去除波形垫圈103 (弹性体)，可以提供类似的功能，例如，在第一连接器 50侧提供在期望的位置设置第二连接器IIO连接到第一连接器50的功能。图11是以分解的方式示出本发明的第二实施例中的天线装置220的纵向截面图； 图12是在图11中所示的双点划线a中的箭头指示的方向所示的天线装置的平面图； 及图13是在图11中所示的双点划线卩中的箭头指示的方向所示的天线装置的平面 图。在这些图中的C指示紧固方向，在该紧固方向通过紧固下文描述的螺母302安装 螺钉。天线装置220具有天线主体230和固定元件300。天线主体230包括天线盖231 和安装在天线盖231上的AM/FM天线单元232。如图ll所示，底座240安装在天线盖231的内部。贴片天线241和基板242提 供在底座240的上表面。此外，圆柱体243提供在底座240的下表面，阳螺紋244形 成在圆柱体243的外周面。开孔243a形成在圆柱体243上。此外，第一连接器250 安装在基板242的下表面上。第一连接器250包括圆柱形连接器主体251，及与连接器主体251的外周壁接合 的临时锁圈252。临时锁圈252包括从在圆柱体243上提供的开孔243a伸出到外部 的接合爪252a。三个阴连接器253-255形成在连接器主体251的内部。形成接合爪 252a以便在图11所示的垂直方向松动，且形成接合爪252a以便接合爪252a的末端 与顶板R的天线安装孔H的车辆内部(图11中的下面)的外边缘接合。固定元件300包括圆柱形盖体(接地元件)301、安装为相对于盖体301可旋转 的螺母302、及在盖体301中提供的第二连接器310。电缆311-313可以连接到第二 连接器310,且这些电缆的每根可以分别连接到阳连接器314-316。此外，这些阳连 接器314-316可以连接到阴连接器253-255。开孔沿着轴向中心线方向C提供在盖体301上，且配置开孔以便电缆311-313可 以导入。压紧到顶板R的接地的爪301a在盖体301的上端面上提供。此外，螺旋地 安装到上述阳螺紋244的阴螺紋303形成在螺母302的内壁面上。此外，用于将第二 连接器310从盖体301侧偏置到顶板R侧的波形垫圈(弹性体)304设置在盖体301 的内表面以将第二连接器310偏置到图1所示的上面。因此配置的天线装置220可以按照如下组装。与在第一实施例中一样，天线主体 230和固定元件300可以预先组装。后续组装过程大概可以分成三个步骤。第一步骤 是临时锁止第一连接器250的步骤。第二步骤是临时锁止第二连接器310而没有建立 电气连接的步骤。第三步骤是紧固螺母302以建立电气连接的步骤。下文将描述这三 个步骤中的每个。在第一步骤中，底座240定位在顶板R的天线安装孔H的外围上。接下来，第一连接器250插入到天线安装孔H中。在此时，接合爪252a在通过天线安装孔H之前 由天线安装孔H的边缘部分将接合爪252a向内弯曲，然后，接合爪252a通过安装孔 H。之后，该接合爪返回到所示的原来的形状，并从天线安装孔H伸出。因此，接合 爪252a与顶板R的背面接合，且第一连接器250在顶板R上临时锁止。
在第二步骤中，第二连接器310的阳连接器314-316插入到阴连接器253-255中。 在阳连接器314-316插入阴连接器253-255到预定深度的时间点实现机械接合和临时 锁止。在此时，电气连接未实现且是不需要的，因为在天线装置220和顶板R之间的 完全压紧未建立，在天线装置220和顶板R之间的密封未建立，及天线装置220和顶 板R的接地还未建立。
为电气检测天线装置220是否具有电气连接，执行第三步骤。在第三步骤中，当 螺母302紧固时，阴螺紋部分303到达阳螺紋244,然后，阴螺紋部分螺旋地安装且 紧固。在螺母302用合适的力压紧盖体301到顶板R的时间点停止螺母302的紧固。 盖体301的爪301a压紧到顶板R并切入到顶板R中，从而提供接地。在此时实现连 接器314-316和连接器253-255之间的电气连接。
如上所述，本实施例中的天线装置220,通过将第一连接器250插入到天线安装 孔H中执行第一临时锁止(第一步骤)。通过将第二连接器310插入到第一连接器 250而没有电气连接执行第二临时锁止(第二步骤)。最后，通过紧固螺母302提供 紧固和接地(第三步骤)。相应地，可以用简化的操作将天线装置220安装到顶板R 上，且可靠地提供天线装置220的电气检测以确定是否建立电气连接是可能的，从而 确定天线装置220具有完全压紧、严密密封、及对顶板R接地。
本发明不限于上述实施例。例如，虽然在上述实施例中用三组阳连接器和阴连接 器解释连接，但是实际上可以使用一组或两组阳连接器和阴连接器形成连接。此外， 在阳连接器和阴连接器之间形成的连接组数不限于三组。此外，若形成的连接是用在 频率带宽中，这种连接不限于上述连接。当然，可以进行各种修改而不脱离本发明的 精神。
虽然本发明的实施例已经示出和描述,但并不意味着这些实施例示出和描述了本 发明的所有可能的形式。此外，本说明书中使用的语言仅是描述性的而不是限制性的 语言，应理解可以进行各种修改而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1. 一种天线装置，包括天线主体，所述天线主体可连接到其中提供有安装孔的面板的第一表面，所述天线主体包括天线单元、电气连接到所述天线单元的第一连接器、通过所述安装孔的第一螺纹部分、及插入到所述安装孔中的第一接合部分；设置在所述面板的第二表面上的固定元件，所述固定元件可配置为将所述天线主体可移动地固定到所述面板上，且具有提供的馈线以与所述天线单元连接，具有由所述第一连接器的阴连接器可移动地容纳的阳连接器的第二连接器及可固定到所述第一螺纹部分以使所述天线主体、所述固定元件和所述面板彼此邻近结合的第二螺纹部分；及螺栓，所述螺栓容纳在圆柱体中用于组装所述天线主体和固定元件；其中当所述阳连接器在所述阴连接器中插入到预定距离时实现机械接合和临时锁止，在所述阳连接器和所述阴连接器之间的电气连接未实现，所述螺栓的紧固将所述第一螺纹部分和第二螺纹部分结合以允许在所述阳连接器和所述阴连接器之间的电气连接。
2. 如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，安装所述螺栓接合所述阳连接 器和所述阴连接器以开始在所述阳连接器和所述阴连接器之间的所述电气连接，同时 将天线底座压紧到所述固定元件。
3. 如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，安装所述螺栓接合所述阳连接 器和所述阴连接器以开始在所述阳连接器和所述阴连接器之间的所述电气连接，并产 生围绕所述天线安装孔的密封。
4. 如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，安装所述螺栓接合所述阳连接 器和所述阴连接器以开始在所述阳连接器和所述阴连接器之间的所述电气连接，并产 生所述天线底座到所述固定元件的坚固接地路径。
5. 如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，当垫圈压紧到固定元件的盖体 时停止所述螺栓的紧固以便所述盖体的突起部分切入到所述顶板中以对所述装置接 地。
6. '如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述固定元件包括导电材料制 成的接地元件，由于所述第二螺紋部分的紧固，所述接地元件邻接所述车辆的顶部。
7. —种天线装置，所述天线装置适用于安装到车辆的顶部，包括 天线主体，所述天线主体可连接到其中提供有安装孔的面板的第一表面，所述天线主体包括天线单元、电气连接到所述天线单元的第一连接器、通过所述安装孔的第 一螺紋部分、及插入到所述安装孔中的接合部分；设置在所述面板的第二表面上的固定元件，所述固定元件可配置为将所述天线主 体可移动地固定到所述面板上，且具有提供的馈线以连接所述天线单元，具有由所述 第一连接器的阴连接器可移动地容纳的阳连接器的第二连接器及可固定到所述第一 螺紋部分以将所述天线主体、所述固定元件、及所述面板彼此邻近结合的第二螺紋部分；及螺栓，所述螺栓容纳在圆柱体中和所述车辆顶部的安装孔用于将所述天线装置固 定到所述车辆顶部；其中当所述阳连接器在所述阴连接器中插入预定距离时实现机械接合和临时锁 止，在所述阳连接器和所述阴连接器之间的电气连接未实现，所述螺栓的紧固将所述 第一螺紋部分和所述第二螺紋部分结合以允许在所述阳连接器和所述阴连接器之间 的电气连接。
8. 如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，安装所述螺栓接合所述阳连接 器和所述阴连接器以开始在所述阳连接器和所述阴连接器之间的所述电气连接，同时 将天线底座压紧到所述固定元件。
9. 如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，安装所述螺栓接合所述阳连接 器和所述阴连接器以开始在所述阳连接器和所述阴连接器之间的所述电气连接，并产 生围绕所述天线安装孔的密封。
10. 如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，安装所述螺栓接合所述阳连接 器和所述阴连接器以开始在所述阳连接器和所述阴连接器之间的所述电气连接，并产 生所述天线底座到所述固定元件的坚固接地路径。
11. 如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述固定元件包括导电材料制 成的接地元件，由于所述第二螺紋部分的紧固，所述接地元件邻接所述车辆的顶部。
12. 如权利要求11所述的天线装置，其特征在于，所述固定元件还包括在所述 第二连接器和所述接地元件之间提供的弹性体。
13.如权利要求ll所述的天线装置，其特征在于，所述固定元件包括限制部分, 所述限制部分在预定范围内限制在所述第二连接器的所述接地元件的紧固方向上的 移动量。
全文摘要
本发明提供一种在预锁期间具有非电气接合的天线装置，该天线装置具有天线主体、固定元件及螺栓。该天线主体包括天线单元、在第一连接器上提供的阴连接器、阴螺纹部分、及插入到安装孔以与顶板的下表面接合的接合爪。固定元件包括电缆、在第二连接器上提供的阳连接器，提供阳连接器以与阴连接器产生机械接合而没有电气连接，且阳连接器连接到电缆，及螺旋地安装到阴螺纹部分的阳螺纹部分，从而使阴连接器、阳连接器、及顶板彼此紧固。螺栓可以安装在阳连接器和阴连接器之间以便允许其间的电气连接。
文档编号H01Q1/00GK101299484SQ20081008871
公开日2008年11月5日 申请日期2008年4月30日 优先权日2007年5月1日
发明者大卫·理查德·坦格勒, 清 李, 杰克·哈林, 肯德拉·黛安·曼迪尤齐 申请人:福特环球技术公司