JPH10276020A - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

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Publication number
JPH10276020A
JPH10276020A JP9080974A JP8097497A JPH10276020A JP H10276020 A JPH10276020 A JP H10276020A JP 9080974 A JP9080974 A JP 9080974A JP 8097497 A JP8097497 A JP 8097497A JP H10276020 A JPH10276020 A JP H10276020A
Authority
JP
Japan
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cable
top case
case
planar antenna
bottom plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9080974A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Saito
毅 斉藤
Nobuo Tamura
信雄 田村
Junichi Noro
順一 野呂
Nobuaki Kadoma
信昭 門間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
Priority to JP9080974A priority Critical patent/JPH10276020A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、平面アンテナ素子に接続されたケ
ーブルのシール性及び抜け防止に手間がかかることを課
題とする。 【解決手段】 平面アンテナ11は、トップケース12
の内部に、平面アンテナ素子17、LNA基板18、シ
ールドケース19、ゴム脚14を有するゴムパッキン2
0、ケーブル15の取付部をシールするシール部材2
1、ボトムプレート22が収納される構成となってい
る。また、ボトムプレート22がトップケース12の底
部に固定されることにより、ゴムパッキン20が圧縮さ
れると共に、シール部材21が圧縮されてケーブル15
の外周に圧着する。そして、シール部材21は鍔部21
bが係止部38間に嵌合し、且つ上方に突出する係止部
21cの端部がトップケース12の係止溝39に挿入さ
れているので、ケーブル15がトップケース12から引
く抜かれることを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はGPS(グローバル
ポジショニングシステム)に使用される平面アンテナに
係り、特に密閉された樹脂製ケース内に平面アンテナ素
子を収容し、樹脂製ケースを磁力により所定取付位置に
吸着させるよう構成された平面アンテナの改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】周知のように、グローバルポジショニン
グシステムに用いる平面アンテナは、GPS用人工衛星
からの電波を受信するため、例えぱ自動車の金属製のル
ーフパネルに磁力により吸着して取付けられるけれど
も、従来の平面アンテナは、例えぱ図13に示すような
構造とされている。
【0003】平面アンテナは、アンテナ素子1a及び付
随した回路素子を搭載した回路基板1bからなるアンテ
ナ本体(受信部)1を備え、同アンテナ本体1は、防水
及ぴ防塵目的の樹脂製ケースに収容された状態で自動車
のルーフパネル等に吸着して取付けることができる。即
ち、アンテナ素子1aとは反対側の表面をシールドボッ
クス1cで遮蔽された偏平な八角形とされたアンテナ本
体1は、ボトムケース3とトップケース4との間に収容
され、同アンテナ本体1はケーブル1dによりGPS装
置側に結合される。
【0004】ボトムケース3は、合成樹脂製でその上面
凹部3bにアンテナ本体1が収容された後、同表面全体
を覆うトップケース4に組み合わされる。また、ボトム
ケース3の底面両側には、ルーフパネルの表面に磁力で
吸着される一対の永久磁石2L,2Rが一体的に組付け
られ、その上面にはリング状に形成されたパッキン6が
当接する円筒部3aを有する。
【0005】また、円筒部3aには、ケーブル1dが挿
通される溝8が設けられ、トップケース4の側面には溝
8に連通するように形成された切欠4dが設けられてい
る。そして、ケーブル1dには、塩化ビニール製のブッ
シュ5が嵌合された状態で熱溶着されている。そのた
め、アンテナ本体1がボトムケース3とトップケース4
との間に形成された空間内に収容されると、ブッシュ5
が溝8に嵌合すると共に、ブッシュ5の外周に突出する
鍔部5aがトップケース4の側面に形成された切欠4d
に係止されてケーブル1dが引っ張られても抜け防止さ
れる。
【0006】また、トップケース4の開口部には、円筒
形のボトムケース3を落し込める円筒開口部4aが形成
され、この円筒開口部4aの内周には円筒部3aの端面
に向かって延長した円筒突起4bが一体成形され、この
円筒突起4bの先端部はパッキン6の表面に圧接され
る。そして、円筒突起4bの内周面には、同円筒突起4
bの円周方向に等配された複数の係合爪4cが一体成形
され、これらの係合爪4cに対応した円筒部3aの外周
面には、円周方向に傾斜したピッチ角をもつ対応係合爪
4cに噛合できる複数のロック爪3cがボトムケース3
に一体成形してある。
【0007】また、従来の平面アンテナは、磁力により
車両のボデーに吸着させるため、合成樹脂により形成さ
れたボトムケース3の底部両側に一対の永久磁石2L,
2Rがインサート成形法により一体的に組付けられてい
る。この永久磁石2L,2Rの両側には弾性を有する4
個のゴム脚7がバックヨーク9の凹部と永久磁石2L,
2Rとの間に挿入されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の平面アンテナで
は、ケーブル1dの外周に塩化ビニール製のブッシュ5
を熱溶着するための工程が必要であり、その分余計な手
間がかかるばかりか、製造コストが高価になるといった
問題がある。そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、上記問題を解消した平面アンテナを提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、電波による信号を受信する受信部と、該
受信部が収納されるケースと、一端が該受信部に接続さ
れ他端が該ケースの側面切欠から引き出されたケーブル
と、該トップケースの底部に装着されるボトムケース
と、該ボトムケースと前記トップケースとの間をシール
するシール部材とを有する平面アンテナにおいて、前記
ケーブルが挿通される挿通孔と前記トップケースの側面
切欠に係合する係合部とを有するケーブル用シール部材
を備え、前記ケーブル用シール部材は、前記ボトムケー
スが前記トップケースの底部開口に取り付けられること
により圧縮されて前記挿通孔を前記ケーブルの外周に圧
着することを特徴とするものである。
【0010】従って、本発明によれば、ボトムケースが
トップケースの底部開口に取り付けられることによりケ
ーブルを挿通されたケーブル用シール部材が圧縮されて
挿通孔をケーブルの外周に圧着するため、ケーブル外周
と挿通孔との間をシールして防水性を高められると共
に、ケーブルが引き抜かれることを防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図1は本発明になる平面アンテ
ナの一実施例を示す分解図、図2は平面アンテナの縦断
面図、図3は平面アンテナの外観図である。平面アンテ
ナ11は、偏平四角形状のトップケース12の内部に後
述するアンテナ素子が収納され、底部にはアルミ製のグ
ランドシート13が貼着されている。また、グランドシ
ート13の四隅には、平面アンテナ11が装着される
際、ゴム脚14が突出するための開口13aが設けられ
ている。トップケース12は、4辺の一つにケーブル1
5が挿通される逆U字状の溝16が設けられている。
【0012】平面アンテナ11は、トップケース12の
内部に、平面アンテナ素子(受信部)17、平面アンテ
ナ素子17が載置されるLNA(ローノイズアンプ)基
板18、シールドケース19、ゴム脚14を有するゴム
パッキン20、ケーブル15の取付部をシールするケー
ブル用シール部材21、ボトムプレート22が収納され
る構成となっている。
【0013】本発明の要部を構成するシール部材21
は、後述するようにボトムプレート22が取り付けられ
ると共に圧縮され、ケーブル15の外周をシールして防
水性を高め、且つケーブル15が引き抜かれることを防
止するものである。ボトムプレート22は、ステンレス
材等の磁性材よりなる金属板をプレス加工したものであ
り、後述するようにボトムケースと磁石取付部とを一体
化したものである。また、ボトムプレート22は、4本
のビス23がトップケース12に螺入されてトップケー
ス12の底部開口を閉塞するように取り付けられる。そ
して、組立時は、ボトムプレート22がトップケース1
2の底部にビス23により締結された後、ボトムプレー
ト22の下面にグランドシート13が貼着される。
【0014】図4(A)(B)及び図5(A)〜(F)
に示すように、ボトムプレート22は、ゴムパッキン2
0に当接する四角形のシート部24と、シート部24の
外側に設けられビス23が挿通される4個の挿通孔25
と、シート部24の外側の四隅に設けられゴム脚14が
挿通される四角形の挿通孔26と、車両のボデーに磁力
で吸着される一対の永久磁石27(27a,27b),
28(28a,28b)が取り付けられる磁石取付部2
9,30とを有する。
【0015】磁石取付部29,30は、夫々永久磁石2
7,28の寸法形状に対応して形成されており、永久磁
石27、28が当接する当接面29a,30aと、当接
面29a,30aの両側に起立してX方向の取付位置を
規制する磁石保持部29b,30bと、当接面29a,
30aと磁石取付部29,30との間に形成され当接面
29a,30aを支持すると共に当接面29a,30a
に保持された永久磁石27,28のY方向の取付位置を
規制する壁部29c,30cとよりなる。
【0016】従って、永久磁石27,28は、磁石取付
部29,30が磁性材により形成されているので、磁力
により当接面29a,30aに密着した状態で強固に保
持される。そして、磁石取付部29,30がバックヨー
クとして機能するため、磁石取付部29,30の磁力
は、磁石取付部29,30により形成された磁路を通る
磁束が永久磁石27,28の車両取付側となる下面に導
かれて永久磁石27,28による吸着力が増大されてい
る。
【0017】また、図5(G)に拡大して示すように、
シール部材21が当接する部分には、シート部24と平
行に形成された突部31と、ケーブル15を所定高さに
支持する支持部32とが形成されている。この突部31
は、シート部24と共に、ゴムパッキン20のケーブル
15が挿通された部分を押圧してケーブル15に対する
シール効果を高めるように作用する。
【0018】図6(A)〜(E)に示すように、ゴムパ
ッキン20は、ボトムプレート22に対向する面積を有
してシート部24に当接する平板部20aと、シート部
24に対応する四角枠状に形成されてトップケース12
内部のシート部32に当接する当接部20bと、シート
部24に対応するように形成されたトップケース12内
部のシート部33(33a,33b)に係合して取付位
置を規制される平行な突部20cと、平板部20aの四
隅に一体形成されたゴム脚14を支持する四角形状の支
持部20dとよりなる。
【0019】このゴムパッキン20は、従来使用されて
いたリング状パッキンのように中央部分が抜けていない
ので、平板部20aの下面側が当接するボトムプレート
22との間のシール性を確保する必要がなく、トップケ
ース12との間のシール性を高めることによりトップケ
ース12内部を気密にして防水性を確保できる。また、
ゴムパッキン20は、平板部20aが上記ボトムプレー
ト22のシート部24に当接し、上側の周縁部分に突出
された枠状の当接部20bがトップケース12内部のシ
ート部33a,33b(図1,図2参照)の下端に当接
するようにボトムプレート22とトップケース12との
間に介在する。そして、上記4本のビス23がトップケ
ース12に螺入されて締め付けられると共に、ゴムパッ
キン20の平板部20a及び当接部20bが上下方向か
ら圧縮されてトップケース12の底部開口の隙間をシー
ルして雨水がトップケース12の内部に侵入することを
防止する。
【0020】また、ゴムパッキン20の四隅に突出され
たゴム脚14がボトムプレート22の四隅に形成された
挿通孔26に挿通されてボトムプレート22の下方に突
出する。そして、ゴム脚14は挿通孔26より若干大き
い寸法に形成されているので、挿通孔26に圧入される
と、ゴムパッキン20の支持部20dがボトムプレート
22の上面側に当接すると共にグランドシート13から
の突出長さが規制されると共に、ゴム脚14が挿通孔2
6の内周に係止されて抜け防止される。
【0021】そのため、ゴムパッキン20をボトムプレ
ート22とトップケース12との間に装着すると共に、
ゴム脚14をボトムプレート22の下方に突出させるこ
とができる。このように、ゴムパッキン20は、ゴム脚
14がシール部分と一体に設けられているので、従来の
ようにゴム脚14を永久磁石の両側に一つずつ取り付け
る手間が不要となって組立工程の作業効率を高めること
ができ、且つ部品点数を削減することができる。
【0022】図7はトップケース12の構成を説明する
ための図、図8は図7中E−E線に沿う縦断面図、図9
は図7中E−E線に沿う縦断面図である。トップケース
12は、内部中央に平面アンテナ素子17、LNA基板
18、シールドケース19が収納される正方形状の収納
室35と、収納室35の周囲を囲むように2重に形成さ
れたシート部33(33a,33b)と、ゴム脚14を
支持する支持部20dに当接してゴム脚14がグランド
シート13より下方に突出するように支持するリブ36
と、4本のビス23が螺入される取付孔37と、ケーブ
ル15が挿通されるシール部材21が装着されると共に
ケーブル15が引き抜けないように係止する係止部38
とを有する。
【0023】図10はシール部材21を拡大して示す図
である。シール部材21は、トップケース12の溝16
の形状に対応したほぼ半円形の外形形状に形成され、下
面側の中央にケーブル15が挿通される挿通孔21aが
貫通し、下面側を除く外周には半径方向に突出する鍔部
21bが設けられている。また、シール部材21の端面
には、鉤型の形成されて上方に突出する係止部21cが
設けられている。この係止部21cは、トップケース1
2の係止溝39に嵌合して軸方向への変位を規制され
る。
【0024】そして、シール部材21の下面側には、挿
通孔21aの下側が開口するように挿通孔21aの一部
がカットされており、この挿通孔21aの開口部21d
を開くことにより、ケーブル15の端部がLNA基板1
8に半田付けされた後にシール部材21をケーブル15
に装着することができるので、シール部材21の取り付
け作業が容易に行える。
【0025】また、鍔部21bは、外周断面が半円形状
となっており、トップケース12内部の係止部38間に
容易に嵌合させることができる。さらに、シール部材2
1の下面側は、両側に広がるように形成されており、下
面21eの当接面積が増大して取り付け時の安定性が確
保されると共に、溝16に当接して上下方向の圧縮力だ
けでなく、横方向の圧縮力も作用するように形成されて
いる。
【0026】そのため、シール部材21の挿通孔21a
は、上下方向及び横方向の圧縮力により挿通孔21aの
開口部21dの離間寸法が狭くなってケーブル15の外
周を強く締め付けることができる。その結果、シール部
材21は、ケーブル15の外周に対するシール性が高め
られると共に、ケーブル15に対する摩擦力が増大され
てケーブル15の引抜きを防止できる。
【0027】ここで、上記構成とされたシール部材21
が組み付けられた状態を説明する。まず、LNA基板1
8に半田付けされたケーブル15をシール部材21の開
口部21dから挿通孔21aに挿通させる。次に、トッ
プケース12の内部に形成された溝16にシール部材2
1を圧入する。その際、シール部材21は、鍔部21b
が係止部38間に嵌合し、且つ上方に突出する係止部2
1cの端部をトップケース12の係止溝39に挿入させ
る。
【0028】その後、トップケース12の内部に形成さ
れた収納室35に平面アンテナ素子17、LNA基板1
8、シールドケース19を収納させ、この状態でゴムパ
ッキン20のゴム脚14が挿通孔26に挿通されたボト
ムプレート22をトップケース12の底部開口にあてが
う。そして、ビス23を取付孔37に螺入させて締め付
けると、図2に示す状態に組み付けられる。
【0029】その際、ボトムプレート22上に四角枠状
に形成されたシート部24が収納室35の周囲に2重に
形成されたシート部33aと33bとの間に位置し、シ
ート部33a,33bとゴムパッキン20の当接部20
bとの間の圧着力が確保されてシール性がより一層高め
られている。さらに、シール部材21の下面21eにゴ
ムパッキン20の当接部20bに突出形成された突部2
0cが押圧される。そのため、ゴムパッキン20とシー
ル部材21との間は、突部20cによりシールされる。
また、ビス23が締め付けられることにより、ゴムパッ
キン20がシート部33a,33bとボトムプレート2
2のシート部24との間で圧縮されると共に、シール部
材21が溝16とゴムパッキン20との間で圧縮され
る。
【0030】その結果、シール部材21の外側形状が下
面側で幅広になっているので、シール部材21の挿通孔
21aが上下方向だけでなく横方向からの圧縮荷重も受
けるため、内側に向かう圧縮荷重により挿通孔21a全
体が圧縮される。そのため、挿通孔21aに挿通された
ケーブル15は、全周で締め付けられるように挿通孔2
1a全体が密着してケーブル15の外周に対するシール
性が高められると共に、強固に挟持される。
【0031】この圧縮状態で、シール部材21の鍔部2
1bが係止部38間に嵌合し、且つ上方に突出する係止
部21cの端部がトップケース12の係止溝39に挿入
されているので、ケーブル15がトップケース12から
引く抜かれることを防止できる。しかも、トップケース
12の内部で突出する突起40がケーブル15の上側に
食い込み、且つ突起40と対向する位置に設けられたボ
トムプレート22の支持部32がケーブル15の下側に
当接しているので、ケーブル15は上記シール部材21
及び突起40と支持部32にも強固に挟持されて引き抜
きが防止されている。
【0032】また、ゴムパッキン20の下面側とボトム
プレート22との間で雨水が侵入してもゴムパッキン2
0の平板部20aが収納室35の下側開口を覆うように
閉塞しているため、例えシート部24とゴムパッキン2
0の下面との間で水漏れが生じても収納室35に雨水が
侵入せず、収納室35の防水性が確保される。また、ケ
ーブル15が挿通されるトップケース12の溝16にお
いては、溝16内の係止部38に係止されたシール部材
21がシート部24及び突部31により局部的に圧縮さ
れてシール部材21の内周及び外周のシール性が確保さ
れている。そのため、トップケース12とボトムプレー
ト22との間は、ゴムパッキン20及びシール部材21
により確実にシールされてトップケース12の内部に形
成された収納室35の防水性能をより確実なものとする
ことができる。
【0033】図11はシール部材21の変形例を示す図
である。尚、前述したシール部材21と同一部分には、
同一符号を付してその説明を省略する。シール部材21
Aは、トップケース12の溝16の形状に対応したほぼ
半円形の外形形状に形成され、下面側の中央にケーブル
15が挿通される挿通孔21aが貫通し、下面側を除く
外周には半径方向に突出する鍔部21bが設けられてい
る。また、シール部材21の上側には、トップケース1
2内部の係止部38間に嵌合されて軸方向への変位を規
制される係止部21fが設けられている。
【0034】鍔部21bと係止部21fとの軸方向の間
隔は、溝16に形成された3個の係止部38の各間隔に
対応するように設定されている。上記のように構成され
たシール部材21Aは、トップケース12内部の溝16
に装着されると、鍔部21b及び係止部21fが係止部
38間に嵌合係止されるため、ケーブル15がトップケ
ース12から引き抜かれることを防止できる。
【0035】図12はゴムパッキン20の変形例を示す
図である。ゴムパッキン20Aは、トップケース12の
溝16が対向する当接部20bの一辺にシール部材21
Aと同一形状とされたシール部20eが一体成形されて
いる。すなわち、シール部20eは、溝16の形状に対
応したほぼ半円形の外形形状に形成され、内部にはケー
ブル15が挿通される挿通孔20fが貫通し、下面側を
除く外周には半径方向に突出する鍔部20gが設けられ
ている。また、シール部20eの上側には、トップケー
ス12内部の係止部38間に嵌合されて軸方向への変位
を規制される係止部20hが突出している。
【0036】鍔部20gと係止部20hとの軸方向の間
隔は、溝16に形成された3個の係止部38の各間隔に
対応するように設定されている。上記のように構成され
たシール部20eは、ゴムパッキン20Aに一体成形さ
れているので、ゴムパッキン20Aがトップケース12
とボトムプレート22との間に装着されると共に、トッ
プケース12の溝16に挿入される。そして、ビス23
が締め付けられてボトムプレート22がトップケース1
2の底部に固定されると、ゴムパッキン20Aが圧縮さ
れると共に、シール部20eも溝16内で圧縮されて挿
通孔20fがケーブル15の外周に圧着されてケーブル
15の外周との間がシールされる。
【0037】さらに、トップケース12内部の溝16に
嵌合されると、鍔部20gと係止部20hが係止部38
間に嵌合係止されるため、ケーブル15がトップケース
12から引く抜かれることを防止できる。このように、
ゴムパッキン20Aは、トップケース12の溝16に嵌
合するシール部20eが一体成形されているので、その
分部品点数が削減されており、組立工程の手間が減少し
て組立効率を高めることが可能になり、生産コストを安
価することができる。
【0038】尚、上記実施例では、GPS用の平面アン
テナを一例として挙げたが、これに限らず、これ以外の
用途に使用される平面アンテナにも適用できるのは勿論
である。
【0039】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ボトムケ
ースがトップケースの底部開口に取り付けられることに
よりケーブルを挿通されたケーブル用シール部材が圧縮
されて挿通孔をケーブルの外周に圧着するため、ケーブ
ル外周と挿通孔との間をシールして防水性を高められる
と共に、ケーブルが引き抜かれることを防止できる。ま
た、従来のようにケーブルが挿通されたブッシュを熱溶
着する工程が不要になり、その分製造工程が削減されて
生産効率を高めることができると共に、製造コストを安
価に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる平面アンテナの一実施例を示す分
解図である。
【図2】平面アンテナの縦断面図である。
【図3】平面アンテナの外観図である。
【図4】ボトムプレートに永久磁石が取り付けられた状
態を示す図である。
【図5】ボトムプレートの構成を説明するための図であ
る。
【図6】ゴムパッキンの構成を説明するための図であ
る。
【図7】トップケースの構成を説明するための図であ
る。
【図8】図7中E−E線に沿う縦断面図である。
【図9】図7中F−F線に沿う縦断面図である。
【図10】ケーブル用シール部材の構成を説明するため
の図である。
【図11】ケーブル用シール部材の変形例の構成を説明
するための図である。
【図12】ゴムパッキンの変形例の構成を説明するため
の図である。
【図13】従来の平面アンテナを説明するための分解斜
視図である。
【符号の説明】
11 平面アンテナ 12 トップケース 13 グランドシート 14 ゴム脚 15 ケーブル 17 平面アンテナ素子 18 LNA基板 19 シールドケース 20,20A ゴムパッキン 20a 平板部 20b 当接部 20c 突部 20d 支持部 20e シール部 20f 挿通孔 20g 鍔部 20h 係止部 21,21A シール部材 21a 挿通孔 21b 鍔部 21c 係止部 21d 開口部 21f 係止部 22 ボトムプレート 24 シート部 26 挿通孔 27(27a,27b)、28(28a,28b) 永
久磁石 33(33a,33b) シート部 31 突部 35 収納室 38 係止部 39 係止溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門間 信昭 秋田県南秋田郡飯田川町飯塚字上堤敷95番 地2秋田ミツミ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電波による信号を受信する受信部と、該
    受信部が収納されるケースと、一端が該受信部に接続さ
    れ他端が該ケースの側面切欠から引き出されたケーブル
    と、該トップケースの底部に装着されるボトムケース
    と、該ボトムケースと前記トップケースとの間をシール
    するシール部材とを有する平面アンテナにおいて、 前記ケーブルが挿通される挿通孔と前記トップケースの
    側面切欠に係合する係合部とを有するケーブル用シール
    部材を備え、 前記ケーブル用シール部材は、前記ボトムケースが前記
    トップケースの底部開口に取り付けられることにより圧
    縮されて前記挿通孔を前記ケーブルの外周に圧着するこ
    とを特徴とする平面アンテナ。
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