(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部エレメントの上端に装着したジョイント金具によって上部エレメントが前記下部エレメントに対して収納自在に構成され、筐体への収納時には前記筐体に設けられるサポート金具の挿通孔内のバネ性部によって前記上部エレメントの上端に装着された上金具が保持され、筐体からの伸張時には前記バネ性部によって前記下部エレメントの下端に装着された下金具が保持される構成の伸縮型２段ホイップアンテナであって、前記ジョイント金具の外径を前記バネ性部の内径とほぼ同じか、小さくしてなり、かつ、前記上部エレメントと前記下部エレメント間の摺動抵抗力が前記下部エレメントの前記下金具と前記サポート金具間の摺動抵抗力より小さく設定されている伸縮型２段ホイップアンテナ。
【請求項２】
前記上部エレメントの先端に前記上金具と電気的に接続されたヘリカルアンテナを収納したアンテナ先端部が装着されている請求項１記載の伸縮型２段ホイップアンテナ。
【請求項３】
前記上部エレメントは超弾性を有する導電性のストレートエレメントである請求項１または２記載の伸縮型２段ホイップアンテナ。
【請求項４】
前記下部エレメントは弾性を有する導電性の円筒状ストレートエレメントである請求項１、２または３記載の伸縮型２段ホイップアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯無線機用のホイップアンテナに関し、特に伸縮型２段ホイップアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機用のホイップアンテナには、伸縮型１段ホイップアンテナと伸縮型２段ホイップアンテナとがある。前者の伸縮型１段ホイップアンテナは、例えば特開平７−２３５８２０号公報、特開平９−２７５３０９号公報、特開平９−３３１２０５号公報等に示されており、主に、送話部、受話部、操作部及び表示部が一つの筐体に実装されたストレート型の携帯電話機に使用される。これに対して後者の伸縮型２段ホイップアンテナは、送話部及び表示部と受話部及び操作部がそれぞれ別々の筐体に実装され、２つの筐体をヒンジで折り畳み自在に結合した折り畳み型の携帯電話機に主に使用されるもので、アンテナ長を収納時には携帯電話機の筐体長より短くでき、伸張時には筐体長より長くすることができる特徴を有する。本発明は、この伸縮型２段ホイップアンテナの改良に関する。
【０００３】
伸縮型２段ホイップアンテナは、ホイップアンテナが上部エレメントと下部エレメントの２つのストレートエレメントで構成されており、両者はジョイント金具を通じて伸縮自在に連結されている。また、下部エレメントの下端には下金具があり、アンテナの伸張時にはこの下金具が筐体に設けられたサポート金具の挿通孔内のバネ性部によって保持され、サポート金具及び下金具を通じてホイップアンテナに給電が行われる。更に、上部エレメントの上端には上金具があり、収納時にはこの上金具がサポート金具の前記バネ性部によって保持される。アンテナ先端部にヘリカルアンテナを収納するタイプでは、収納時にサポート金具及び上金具を通じてヘリカルアンテナに給電が行われる。
【０００４】
また小型化及び軽量化を図るために、伸縮型２段ホイップアンテナを構成する各要素の小型化、軽量化が進められており、例えば上部エレメントは直径が１ｍｍ程度と細いエレメントで構成されている。また、下金具及びジョイント金具はできるだけ小さな外径となるように設計されており、下金具及びジョイント金具はその外径がほぼ同じ寸法になっている。伸張時および収納時にアンテナを筐体のサポート金具で確実に保持するため、下金具及び上金具の外径はサポート金具のバネ性部の内径より大きく設定される。ジョイント金具は伸張過程および収納過程においてサポート金具の挿通孔を通過するが、ジョイント金具の外径は下金具の外径とほぼ同じであるため、サポート金具を通過させる際には比較的強い摺動力を必要としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の伸縮型２段ホイップアンテナは、上部エレメントが径の細いエレメントで構成されているため、本質的に曲がり易く、折れ易い。そのため、一般に上部エレメントは超弾性の金属棒で作られているが、それでも曲がりや折れが発生しているのが実状である。特に、上金具に近い上部エレメント部分で顕著である。
【０００６】
本発明の発明者は、上部エレメントの上金具に近い部分で曲がりや折れが発生する原因が、意外にも上部エレメントと下部エレメントとを結合するジョイント金具にあることを見いだし、本発明をなしえたものであり、上部エレメントの上金具に近い部分における曲がりや折れを極めて簡便な構成で防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる伸縮型２段ホイップアンテナは、上記の目的を達成するために、下部エレメントの上端に装着したジョイント金具によって上部エレメントが前記下部エレメントに対して収納自在に構成され、筐体への収納時には前記筐体に設けられるサポート金具の挿通孔内のバネ性部によって前記上部エレメントの上端に装着された上金具が保持され、筐体からの伸張時には前記バネ性部によって前記下部エレメントの下端に装着された下金具が保持される構成の伸縮型２段ホイップアンテナであって、前記ジョイント金具の外径を前記バネ性部の内径とほぼ同じか、小さくしてなり、かつ、前記上部エレメントと前記下部エレメント間の摺動抵抗力が前記下部エレメントの前記下金具と前記サポート金具間の摺動抵抗力より小さく設定されている。
【０００８】
【作用】
本発明にあっては、ジョイント金具の外径が筐体に設けられるサポート金具の挿通孔内のバネ性部の内径とほぼ同じか、小さくしたことによって、アンテナの収納時にジョイント金具がサポート金具の挿通孔をスムーズに通過する。このため、上部エレメントと下部エレメント間の摺動抵抗力が下部エレメントの下金具とサポート金具間の摺動抵抗力より小さく設定されていることと相まって、アンテナの収納時に上部エレメントの上金具に近い部分にストレスが加わることがなくなり、その部分における曲がりや折れが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の伸縮型２段ホイップアンテナの一実施の形態の正面図であり、（ａ）は伸張時の状態を、（ｂ）は収納時の状態をそれぞれ示す。本実施の形態にかかる伸縮型２段ホイップアンテナ１は、上部エレメント２及び下部エレメント３でホイップアンテナが構成される。上部エレメント２は超弾性で導電性を有する金属（例えばチタンなど）で作られたストレートエレメントであり、下部エレメント３は弾性で導電性を有する円筒状の金属（例えばピアノ線など）で作られたストレートエレメントである。上部エレメント２と下部エレメント３は黄銅等の金属製のジョイント金具４によって結合されている。
【００１１】
図２（ａ）にジョイント金具付近の断面図を示す。ジョイント金具４は、挿通孔４ａを有する筒状をしており、下部部分は下部エレメント３の上端部分に外側から強く嵌合され固着されている。上部エレメント２はジョイント金具４の挿通孔４ａを貫通して下部エレメント３の貫通孔３ａまで挿入されている。上部エレメント２に取り付けられたストッパ２ｂは、上部エレメント２がジョイント金具４から抜け出ないようにするためのものである。また、上部エレメント２の下端には導電性のバネ性部２ａとこのバネ性部２ａの抜け止め用のストッパ２ｃとが取り付けられている。バネ性部２ａは図２（ｂ）に示すように中央部が膨らんだドラム状のスプリングであり、縦に切れ目があり、上部エレメント２に巻き付けて使用する。バネ性部２ａの外径は下部エレメント３の内径より大きくなっており、バネ性部２ａは常に下部エレメント３の内面を押圧し、上部エレメント２と下部エレメント３とを電気的に接続している。上部エレメント２は、バネ性部２ａが下部エレメント３の内面に接触した状態で、下部エレメント３の貫通孔３ａ内を移動する。なお、図２（ａ）において、２ｄは上部エレメント２の外面に施された樹脂性の被覆、３ｂは下部エレメント３の外面に施された樹脂性の被覆である。
【００１２】
図１を再び参照すると、上部エレメント２の上端には導電性の上金具５及び樹脂性のアンテナ先端部６が装着されている。図３にアンテナ先端部付近の断面図を示す。本実施の形態の伸縮型２段ホイップアンテナ１は、アンテナ先端部６内にコイルボビン６ａがあり、このコイルボビン６ａの螺旋状溝にワイヤーを巻回することでヘリカルアンテナ６ｂを構成している。樹脂性のアンテナ先端部６は上部エレメント２の上端およびコイルボビン６ａを覆うように形成される。上金具５はその上端がヘリカルアンテナ６ｂに接続され、上部エレメント２とはアンテナ先端部６の下端のモールド部分により電気的に絶縁されている。上金具５は、アンテナの収納時に図１（ｂ）に示されるように、携帯電話機の筐体に設けられるサポート金具７で保持される。収納時、サポート金具７及び上金具５を通じてヘリカルアンテナ６ｂに給電される。なお、アンテナ先端部６にヘリカルアンテナ６ｂが内蔵されないタイプのアンテナに対しても本発明は適用可能である。
【００１３】
再び図１を参照すると、下部エレメント３の下端には下金具８が取り付けられている。この下金具８は、アンテナの伸張時に図１（ａ）に示されるように、携帯電話機の筐体に設けられるサポート金具７で保持される。なお、下金具８の下端にはストッパとして機能する凸部８ａが形成されている。
【００１４】
図４を参照すると、サポート金具７は挿通孔７ａを有する筒状をしており、挿通孔７ａに導電性のバネ性部７ｂが取り付けられている。バネ性部７ｂは図５の外観斜視図に示すように中央部が絞り込まれたドラム状のスプリングであり、上端および下端の外面がサポート金具７の内面に接触するようにしてサポート金具７の挿通孔７ａ内に装着されている。ここで、サポート金具７のバネ性部７ｂの内径（中央部の最も狭い部分の内径）７ｃの寸法をＸ７、下金具８の外径８ａの寸法をＸ８、上金具５の外径５ａの寸法をＸ５、ジョイント金具４の外径４ｂの寸法をＸ４とすると、これらの寸法は以下のような関係に設定されている。
Ｘ５≒Ｘ８＞Ｘ７≧Ｘ４
即ち、ジョイント金具４の外径はサポート金具７のバネ性部７ｂの内径とほぼ同じか、小さく設定され、上及び下金具５及び８の外径はサポート金具７のバネ性部７ｂの内径より大きく設定されている。
【００１５】
従って、図１（ａ）のようにアンテナが伸張されて下金具８がサポート金具７の挿通孔７ａに挿入された状態においては、サポート金具７のバネ性部７ｂによって下金具８が比較的強く保持され、また図１（ｂ）のようにアンテナが収納されて上金具５がサポート金具７の挿通孔７ａに挿入された状態においては、サポート金具７のバネ性部７ｂによって上金具５が比較的強く保持される。他方、アンテナの伸張や収納時にジョイント金具４がサポート金具７の挿通孔７ａを通過する際には、バネ性部７ｂがジョイント金具４に軽く接触するか、殆ど接触しないため、ジョイント金具４はサポート金具７の挿通孔７ａをスムーズに通過することになる。
【００１６】
また、本実施の形態の伸縮型２段ホイップアンテナ１では、上部エレメント２と下部エレメント３間の摺動抵抗力が、下部エレメント３の下金具８とサポート金具７間の摺動抵抗力より小さく設定されている。具体的には、上部エレメント２に設けられた図２のバネ性部２ａが下部エレメント３の内面を押圧する力は、サポート金具７の図４に示したバネ性部７ｂが上及び下金具５及び８を押圧する力に比べて弱く設定されている。
【００１７】
図６は本実施の形態の伸縮型２段ホイップアンテナ１を収納するときの形態の変化を示している。図６（ａ）に示す伸張状態において、アンテナ１の例えばアンテナ先端部６を指で摘んで押し下げていくと、先ず上部エレメント２が下部エレメント３に収納されて図６（ｂ）の状態になる。これは、上部エレメント２のバネ性部２ａと下部エレメント３間の摺動抵抗力が、サポート金具７のバネ性部７ｂと下金具８間の摺動抵抗力より弱いためである。更に押し下げると、サポート金具７から下金具８が外れる。そうすると、本発明ではジョイント金具４の外径がサポート金具７のバネ性部７ｂの内径とほぼ同じか、小さくなっているため、図６（ｃ）に示すようにジョイント金具４がサポート金具７に差しかかっても抵抗を感じることなく、上金具５の下部がサポート金具７のバネ性部７ｂの入口に達するまでスムーズに下降する。この状態で、アンテナ先端部６をそれ以上押し下げることができない図６（ｄ）に示す位置まで押し下げると、収納が完了する。このとき、上金具５の下部がサポート金具７のバネ性部７ｂの入口まで既に到達しているので、アンテナ先端部６を強く押し込んでも、上部エレメント２の上金具５に近い部分にストレスがかかることはない。
【００１８】
これに対して従来の伸縮型２段ホイップアンテナでは、図８に示されるようにジョイント金具がサポート金具を通過するのに比較的強い力を必要とするため、無理に押し下げると上部エレメントの上金具に近い部分にストレスがかかり、曲がりや折れが発生することになる。
【００１９】
図７は本実施の形態の伸縮型２段ホイップアンテナ１を伸張するときの形態の変化を示している。図７（ａ）に示す収納状態において、アンテナ先端部６を指で摘んで引っ張り上げると、先ずサポート金具７から上金具５が外れる。そうなると、本発明ではジョイント金具４の外径がサポート金具７のバネ性部７ｂの内径とほぼ同じか、小さくなっているため、図７（ｂ）に示すようにジョイント金具４がサポート金具７を通過する際に殆ど抵抗がなく、図７（ｃ）に示すように下金具８の上部がサポート金具７のバネ性部７ｂの入口に達するまでスムーズに上昇する。ここで、上金具５がサポート金具７から外れてから、下金具８の上部がサポート金具７のバネ性部７ｂに当たるまでの途中の状態では、ジョイント金具４及び下部エレメント３がサポート金具７を通過している状況にあり、バネ性部７ｂから保持力を受けないので途中の状態で静止させることはできない。これにより、アンテナを不完全に伸張してしまう誤りが防止される。
【００２０】
そして、下金具８の上部がサポート金具７のバネ性部７ｂに当たった状態から更に引っ張り上げると、上部エレメント２のバネ性部２ａと下部エレメント３間の摺動抵抗力が、サポート金具７のバネ性部７ｂと下金具８間の摺動抵抗力より弱くなっているため、上部エレメント２が下部エレメント３から引き出されていき、更に引っ張り上げることで、下金具８がサポート金具７のバネ性部７ｂに挿入、保持され、下金具８の下部に設けられた凸部８ｂがサポート金具７の下端に当接し、図７（ｄ）に示した伸張状態となる。上部エレメント２が下部エレメント３から引き出されている途中の状態では、下金具８がサポート金具７のバネ性部７ｂに未だ保持されていないため、手を離すと下部エレメント３が自然と筐体内に引っ込んでしまう。これにより、アンテナを不完全に伸張して使用する誤りが防止される。
【００２１】
これに対して従来の伸縮型２段ホイップアンテナでは、図７（ａ）に示す収納状態においてアンテナ先端部６を指で摘んで引っ張り上げたとき、サポート金具７から上金具５が外れるところまでは本発明と同じであるが、ジョイント金具４の外径がサポート金具７のバネ性部７ｂの内径より大きくなっているため、ジョイント金具４の上端がサポート金具７のバネ性部７ｂに当たった時点で、上部エレメント２が下部エレメント３から引き出されていく。上部エレメント２はバネ性部２ａにより常に保持されているため、下部エレメント３から中途半端に引き出した状態でも静止する。また、上部エレメント２が完全に引き出された状態で更にアンテナ先端部６を引っ張り上げると、ジョイント金具４がサポート金具７のバネ性部７ｂと比較的強く摺動するため、利用者の中にはこの状態で伸張が完了したと錯覚する者がいる。つまり、ジョイント金具４がサポート金具７と比較的強く摺動する従来の伸縮型２段ホイップアンテナは、アンテナを不完全に伸張してしまう誤りを起こし易い。
【００２２】
このように本実施の形態の伸縮型２段ホイップアンテナ１は、上部エレメント２の上金具５に近い部分における曲がりや折れを極めて簡便な構成で防止でき、またアンテナを不完全に伸張する事態の発生を防止できる効果がある。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上部エレメントの上金具に近い部分における曲がりや折れを極めて簡便な構造で防止することができる。その理由は、ジョイント金具の外径をサポート金具の挿通孔内のバネ性部の内径とほぼ同じか、小さくしたことによって、アンテナの収納時にジョイント金具がサポート金具の挿通孔をスムーズに通過できるため、アンテナの収納時に上部エレメントの上金具に近い部分にストレスが加わることがなくなったためである。
【００２４】
また、アンテナの伸張時にジョイント金具がサポート金具の挿入孔をスムーズに通過することと、上部エレメントと下部エレメント間の摺動抵抗力をサポート金具と下金具間の摺動抵抗力より弱く設定したことから、アンテナを伸張する際、上部エレメントを収納した状態で下部エレメントが筐体から引き出され、次いで下部エレメントから上部エレメントが引き出されることになり、従来の伸縮型２段ホイップアンテナのように上部エレメントだけが下部エレメントから引き出され、ジョイント金具がサポート金具に保持された状態のままになるといった中途半端な伸張状態の発生を防止でき、利用者に正常な伸張操作を誘導する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伸縮型２段ホイップアンテナの一実施の形態の正面図である。
【図２】本発明の伸縮型２段ホイップアンテナの一実施の形態におけるジョイント金具付近の断面とバネ性部の外観を示す図である。
【図３】本発明の伸縮型２段ホイップアンテナの一実施の形態におけるアンテナ先端部付近の断面図である。
【図４】本発明の伸縮型２段ホイップアンテナの一実施の形態におけるサポート金具の断面などを示す図である。
【図５】本発明の伸縮型２段ホイップアンテナの一実施の形態におけるサポート金具に装着されるバネ性部の外観斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態にかかる伸縮型２段ホイップアンテナを収納するときの形態の変化を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態にかかる伸縮型２段ホイップアンテナを伸張するときの形態の変化を示す図である。
【図８】従来の伸縮型２段ホイップアンテナにおいて上部エレメントに曲がりや折れが発生する様子を示す図である。
【符号の説明】
１…伸縮型２段ホイップアンテナ
２…上部エレメント
２ａ…バネ性部
２ｂ、２ｃ…ストッパ
２ｄ…被覆
３…下部エレメント
３ａ…貫通孔
３ｂ…被覆
４…ジョイント金具
４ａ…挿通孔
４ｂ…ジョイント金具外径
５…上金具
５ａ…上金具外径
６…アンテナ先端部
６ａ…コイルボビン
６ｂ…ヘリカルアンテナ
７…サポート金具
７ａ…挿通孔
７ｂ…バネ性部
８…下金具
８ａ…下金具外径
８ｂ…凸部
【図１】
0003667672.tif 000002
【図２】
0003667672.tif 000003
【図３】
0003667672.tif 000004
【図４】
0003667672.tif 000005
【図５】
0003667672.tif 000006
【図６】
0003667672.tif 000007
【図７】
0003667672.tif 000008
【図８】
0003667672.tif 000009