(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の細長い棒状のジョイント部と、
該ジョイント部の先端から中途までの表面を覆う導電性のトッププラグと、
該ジョイント部の後端に、先端部が一体成形されている導電性のエレメントと、
前記トッププラグの先端部に設けられると共に、前記トッププラグと電気的に接続されたヘリカルアンテナと、
該エレメントの後端部に固着されると共に、該エレメントと電気的に接続された導電性のストッパーと、
前記エレメントを摺動自在に保持すると共に、収納時に前記トッププラグと電気的に接続され、伸長時に前記ストッパーと電気的に接続される導電性のホルダーとを備え、
前記エレメントを一体成形した状態の前記ジョイント部を、筒体状とされている前記トッププラグの挿通孔内に挿通し、該挿通孔の上部に形成された拡径されている係合孔に前記ジョイント部の先端を溶着することにより、前記ジョイント部と前記トッププラグとが一体化されていることを特徴とする携帯機器用アンテナ。
【請求項２】
前記挿通孔の上部に形成された前記係合孔に、前記ジョイント部の先端を超音波を用いて溶着するようにしたことを特徴とする請求項１記載の携帯機器用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯無線器等に備えられる携帯機器用アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の携帯機器用アンテナにおいては、ホイップアンテナの先端部にアンテナトップが備えられており、携帯機器の筐体に固着された取り付け部に対して、ホイップアンテナが摺動自在とされている。また、従来の携帯機器用アンテナにおいては、先端部にヘリカルアンテナが備えられ、このヘリカルアンテナと絶縁されて、ホイップアンテナがヘリカルアンテナと一体に固着されている。そして、ホイップアンテナが収納された時はヘリカルアンテナのみが携帯機器の無線器回路に接続され、ホイップアンテナが伸長された時はホイップアンテナのみが携帯機器の無線器回路に接続されるようになされている。
【０００３】
このような携帯機器用アンテナの従来の構成を示す全体図が図６に示されており、その一部が拡大されて図７に示されている。
図６に示す従来の携帯機器用アンテナは、アンテナトップ１０２に内蔵されたヘリカルアンテナと、直線状のエレメント１０５からなるホイップアンテナ１０１とが一軸上に配列されて構成されている。ヘリカルアンテナはコイルボビンに巻回されることによりヘリカルエレメントが構成され、このコイルボビンを合成樹脂によりモールドすることによりアンテナトップ１０２が構成されている。
【０００４】
また、ヘリカルエレメントが巻回されたコイルボビンの下端は金属製のトッププラグ１０３の上端部に嵌入されている。これにより、ヘリカルエレメントとトッププラグ１０３とが電気的に接続される。また、トッププラグ１０３には絶縁性のジョイント１０４が螺着されて固着されている。
そして、ジョイント１０４の下部の内部には、弾性を有する金属製のエレメント１０５の先端部が一体に成形されることにより、ジョイント１０４とエレメント１０５とが固着されている。これにより、ヘリカルアンテナと電気的に接続されているトッププラグ１０３とエレメント１０５とは、ジョイント１０４により絶縁されて固着されるようになる。
【０００５】
また、エレメント１０５は合成樹脂性のチューブ１０６により被覆されており、エレメント１０５の下端には金属製のストッパー１１２が固着されている。エレメント１０５の外周には図示しないリングが嵌挿され、エレメント１０５がストッパー１１２に圧入されることにより、エレメント１０５に強固に固着されると共に、エレメント１０５とストッパー１１２とが電気的に接続されるようになる。
さらに、エレメント１０５は金属製のホルダー１１０に摺動自在に嵌入されており、ホルダー１１０の挿通孔内にはエレメント１０５を保持するコレットスプリング１１１が設けられている。
【０００６】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ１０１を収納すると、ホルダー１１０の挿通孔内にはトッププラグ１０３が挿入されるようになり、ホルダー１１０とヘリカルアンテナとがトッププラグ１０３を介して電気的に接続されるようになる。
また、ホイップアンテナ１０１を伸長すると、ホルダー１１０の挿通孔内にはストッパー１１２が下から挿入されるようになり、ホルダー１１０とエレメント１０５とがストッパー１１２を介して電気的に接続されるようになる。
したがって、ホイップアンテナ１０１の収納時にはヘリカルアンテナのみを動作状態とすることができ、伸長時にはエレメント１０５のみを動作状態とすることができる。
【０００７】
次に、トッププラグ１０３とジョイント１０４とを固着する方法を図７を参照しながら説明する。
図７（ａ）に示すように、トッププラグ１０３の下端部には所定深さの穴が形成されており、この穴の内周部にはネジ部１０３−１が形成されている。一方、合成樹脂製とされたジョイント１０４にはエレメント１０５が一体成形されることにより、ジョイント１０４とエレメント１０５とが一体化されている。さらに、ジョイント１０４の上部にはネジ部１０４−１が形成されている。
このように構成されたジョイント部１０４に形成されたネジ部１０４−１の外周に接着剤を塗布して、トッププラグ１０３に形成されたネジ部１０３−１にねじ込むことにより螺着する。この螺着された状態が図７（ｂ）に示されており、接着剤が硬化した際に、トッププラグ１０３とジョイント１０４とが一体化されるようになる。これにより、トッププラグ１０３と、ジョイント１０４と、エレメント１０５とが一体化されるようになる。
【０００８】
なお、エレメント１０５の先端部には球状加工部１０７が形成されており、ジョイント１０４からエレメント１０５が抜け出ることが防止されている。エレメント１０５は、弾性を有する約０．８ｍｍの径の金属線から構成されており、その先端に球状加工が施されて球状とされた球状加工部１０７が形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記図６および図７に示す従来の携帯機器用アンテナにおいては、トッププラグ１０３とジョイント１０４とをネジ結合しているため、長期間にわたる使用に耐えられるように、ネジ結合部分に接着剤を塗布するようにしている。すなわち、トッププラグ１０３とジョイントとのネジ部を接着することにより緩み止めを施している。しかしながら、接着剤の塗布量にはバラツキが生じ易く接着剤のはみ出しによる外観不良が発生しやすいと共に、固着作業のバラツキにより、使用時にネジ結合部がはずれてしまうおそれがあるという問題点があった。
さらに、ホイップアンテナ１０１が折曲された際に、ジョイント１０４のネジ部１０４−１の付け根に応力が集中して、折損しやすくなるという問題点があった。
【００１０】
また、ネジ結合に替えて、エレメント１０５をインサート成形したジョイント１０４をトッププラグ１０３に挿入し、トッププラグ１０３をポンチ等によりカシメることにより固着する方法もある。
しかしながら、ポンチ等によりジョイント１０４とトッププラグ１０３とをカシメ固定するこの方法では、金属製のトッププラグ１０３をカシメる際に、トッププラグ１０３のメッキがはがれて外観不良となったり、カシメ固定の強度を向上しにくくガタが発生し易いという問題点がある。
【００１１】
そこで、本発明はネジ結合やカシメ固定によらず、ジョイントとトッププラグとを安定かつ確実に固着することのできる携帯機器用アンテナを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の携帯機器用アンテナは、絶縁性の細長い棒状のジョイント部と、該ジョイント部の先端から中途までの表面を覆う導電性のトッププラグと、該ジョイント部の後端に、先端部が一体成形されている導電性のエレメントと、前記トッププラグの先端部に設けられると共に、前記トッププラグと電気的に接続されたヘリカルアンテナと、該エレメントの後端部に固着されると共に、該エレメントと電気的に接続された導電性のストッパーと、前記エレメントを摺動自在に保持すると共に、収納時に前記トッププラグと電気的に接続され、伸長時に前記ストッパーと電気的に接続される導電性のホルダーとを備え、前記エレメントを一体成形した状態の前記ジョイント部を、円筒状とされている前記トッププラグの挿通孔内に挿通し、該挿通孔の上部に形成された係合孔に前記ジョイント部の先端を溶着することにより、前記ジョイント部と前記トッププラグとを一体化するようにしている。
【００１３】
また、上記携帯機器用アンテナにおいて、前記挿通孔の上部に形成された前記係合孔に、前記ジョイント部の先端を超音波を用いて溶着するようにしてもよい。
【００１４】
このような本発明によれば、ジョイントの先端を溶着することにより、トッププラグとジョイントとを一体化するようにしているので、トッププラグの外観を傷つけることがなく外観不良が発生することを防止することができる。さらに、接着剤を使用しないことから接着剤のはみ出しによる外観不良が発生するおそれを皆無とすることができる。
また、ジョイントとトッププラグとは溶着により固着されているため、ネジの緩み等によるジョイントとトッププラグのはずれを防止することができる。
さらにまた、ジョイントの溶着は加工機により作業することができるため、固着作業を短時間でかつバラツキのない一定の作業を行うことができるようになる。このため、不良品の発生を低減することができると共に、コストを低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯機器用アンテナが備えられた携帯電話機の外観を図１に示す。
この図において、１はホイップアンテナであり、その先端にはアンテナトップ２が設けられている。ホイップアンテナ１は金属製のホルダー１０に摺動自在に保持されており、ホイップアンテナ１を携帯電話機３０内に収納すると、アンテナトップ２に内蔵されたヘリカルアンテナのみが動作して携帯電話機３０に内蔵されている送受信回路に接続されるようになる。
また、ホイップアンテナ１を携帯電話機３０から伸長すると、ホイップアンテナ１のみが動作して、携帯電話機３０に内蔵されている送受信回路に接続されるようになる。なお、ヘリカルアンテナとホイップアンテナ１とは同じ周波数帯において動作するように、その電気長が設定されている。
【００１６】
この本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成例を図２に示し、以下、本発明の携帯機器用アンテナの構成を詳細に説明する。
図２は本発明の携帯機器用アンテナを半截した断面図を示しており、携帯機器用アンテナは、ホイップアンテナ１とヘリカルアンテナ８が一軸上に配列されて構成されている。このヘリカルアンテナ８は、コイルボビン３の螺旋状溝にワイヤーを巻回すること、あるいはコイルボビン３の螺旋状溝に金属メッキ等を施すことによりヘリカルエレメントが構成されている。そして、このコイルボビン３を合成樹脂によりモールドすることにより、ヘリカルアンテナ８が形成されている。
【００１７】
このヘリカルアンテナ８はアンテナトップ２を構成しており、コイルボビン３の下端は金属製のトッププラグ４の上端部に嵌入されている。これにより、ヘリカルエレメントとトッププラグ４とが電気的に接続される。また、トッププラグ４は絶縁性のジョイント５と一体化されるように固着されており、細長い合成樹脂性のジョイント５の外表面の約半分までがトッププラグ４により覆われるようにされている。
そして、ジョイント５の下半分の内部には、超弾性を有する金属性のエレメント６の先端部が一体に成形されており、これによりジョイント５とエレメント６とが強固に固着されている。また、ヘリカルアンテナ８が電気的に接続されているトッププラグ４と、エレメント６とは絶縁性のジョイント５により絶縁されるようになる。
【００１８】
また、エレメント６は柔軟な合成樹脂性のチューブ７により被覆されており、エレメント６の下端には金属製のストッパー１２が固着されている。ストッパー１２に嵌入されているエレメント６の外周にはリング１３が嵌挿され、エレメント６の後端に形成された加工部２１がストッパー１２に圧入されることにより、エレメント６とストッパー１２とが強固に固着されるようになる。さらに、固着時にエレメント６とストッパー１２とが電気的に接続されるようになる。
さらに、エレメント６は金属製のホルダー１０に摺動自在に嵌入されており、ホルダー１０の挿通孔内にはエレメント６を保持するコレットスプリング１１が設けられている。
【００１９】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ１をホルダー１０内を摺動させて収納すると、ホルダー１０の挿通孔内にはトッププラグ４が挿入されるようになり、ホルダー１０とヘリカルアンテナ８とが電気的に接続されるようになる。この時、ジョイント５の作用によりエレメント６はホルダー１０と接続されないようになる。
また、ホイップアンテナ１を伸長すると、ホルダー１０の挿通孔内にはストッパー１２が下から挿入されるようになり、ホルダー１０とエレメント６とが電気的に接続されるようになる。この時、ジョイント５の作用によりヘリカルアンテナ８はホルダー１０と接続されないようになる。
したがって、ホイップアンテナ１の収納時にはヘリカルアンテナ８のみを動作状態とすることができ、ホイップアンテナ１の伸長時にはエレメント６のみを動作状態とすることができる。
【００２０】
また、エレメント６の先端部には球状加工部９が形成されており、この球状加工部９がジョイント５に一体に成形されることにより、ジョイント５からエレメント６が抜け出ることを防止している。この部分を詳細に図３（ｂ）に示す。
図３（ａ）はジョイント５と一体に成形されている先端に球状加工部９が形成されたエレメント６の構成を一部断面図により示している。そして、一体成形部Ａの拡大図が同図（ｂ）に示されている。
【００２１】
これらの図に示すように、エレメント６は、例えば超弾性を有するＮｉ−Ｔｉ合金製とされており、約０．８ｍｍの径を有するエレメント６の先端に球状加工部９が形成されている。この球状加工部９は、球状加工する部分に焼鈍加工を施さなくとも、割れを生じることなく球状に加工することができる。さらに、球状加工部９の最大径は、エレメント６の径を０．８ｍｍした時に、約１．５ｍｍとすることができる。
したがって、球状加工部９が先端に備えられたエレメント６をインサート成形した際に、ジョイント５とエレメント６との成形接続強度として大きな接続強度を得ることができる。
【００２２】
また、図３（ａ）に示すようにジョイント５は、エレメント６の先端部が一体に成形される下段部５−３と、下段部５−３より細径とされた中段部５−２と、さらに細径とされた上段部５−１とからなっている。上段部５−１，中段部５−２，下段部５−３とは同心軸上に一体になるよう樹脂により形成されている。
次に、このように形成されているジョイント５をトッププラグ４に固着する方法を図４および図５を参照しながら説明する。
まず、図４に示すように金属製のトッププラグ４を、エレメント６の上端部が一体成形されているジョイント５の上部に挿通する。トッププラグ４は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、挿通孔４−１の形成された筒体状とされており、この挿通孔４−１内にジョイント５における上段部５−１と中段部５−２とが挿通されるようになる。この際に、挿通しやすくするために、上段部５−１と中段部５−２の先端には面取り加工が施されている。
【００２３】
そして、トッププラグ４の下端面がジョイント５における下段部５−３の先端に衝合されて、それ以上トッププラグ４内にジョイント５が挿通されなくなる。この状態において、図５（ａ）に示すように専用治具である受台４０にトッププラグ４が挿通されたジョイント５を図示するようにセットする。この治具４０の略中央に形成された嵌合孔は、エレメント６の上端部が一体成形されているジョイント５の上部にトッププラグ４が挿通された際の外形形状と同様の形状とされており、該嵌合孔に隙間が生じることなくエレメント６の上端部が一体成形されていると共に、上部にトッププラグ４が挿通されたジョイント５がセットされるようになる。
【００２４】
この状態において、超音波を発生するホーン４１をトッププラグ４の先端部内に下降して、ホーン４１から超音波を発生させながらホーン４１の先端にて上段部５−１の先端を押圧する。すると、この超音波を受けてジョイント５における上段部５−１の先端がトッププラグ４における挿通孔４−１の上部に形成された、挿通孔４−１より拡径された係合孔４−２内に溶着されるようになる。これにより、拡径された係合孔４−２内にジョイント５の上段部５−１の先端が係合されるようになる。従って、ホーン４１を引き上げて受台４０から離脱させると、図５（ｂ）に示すようなエレメント６の上端部が一体成形されていると共に、上部にトッププラグ４が一体に固着されたジョイント５を得ることができる。
なお、トッププラグ４の上端部にはコイルボビン嵌合部４−３が形成されており、この部分にヘリカルエレメントが形成されたコイルボビン３を嵌着することができる。
【００２５】
本発明の携帯機器用アンテナにおいては、このようにしてジョイント５とトッププラグ４とを一体に固着している。従って、一定の作業を常時行うことができるようになるため、一定の品質の製品を得ることができるようになる。
なお、上記の説明においては、溶着を超音波を用いて行うようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、熱により溶着するようにしても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、ジョイントの先端を溶着することにより、トッププラグとジョイントとを一体化するようにしているので、トッププラグの外観を傷つけることがなく外観不良が発生することを防止することができる。さらに、接着剤を使用しないことから接着剤のはみ出しによる外観不良が発生するおそれを皆無とすることができる。
また、ジョイントとトッププラグとは溶着により固着されているため、ネジの緩み等によるジョイントとトッププラグのはずれを防止することができる。
さらにまた、ジョイントの溶着は加工機により作業することができるため、固着作業を短時間でかつバラツキのない一定の作業を行うことができるようになる。このため、不良品の発生を低減することができると共に、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯機器用アンテナを備える携帯電話機の外観を示す図である。
【図２】本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成例を示す図である。
【図３】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとエレメントの詳細を示す図である。
【図４】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する方法を説明するための図である。
【図５】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する作業を説明するための図である。
【図６】従来の携帯機器用アンテナの一例を示す図である。
【図７】従来の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する構成を示す図である。
【符号の説明】
１  ホイップアンテナ
２  アンテナトップ
３  コイルボビン
４  トッププラグ
４−１  挿通孔
４−２  係合孔
５  ジョイント
５−１  上段部
５−２  中段部
５−３  下段部
６  エレメント
７  チューブ
８  ヘリカルアンテナ
９  球状加工部
１０  ホルダー
１１  コレットスプリング
１２  ストッパー
１３  リング
３０  携帯電話機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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