(57)【要約】【要  約】【課題】  電気的特性を安定化できると共に、キャップの強度を低下させない。【解決手段】  トッププラグ１２に形成されているネジ部にコイルボビン１５の下部が螺着された際に、コイルボビン１５に巻回されて一体化されているヘリカルアンテナ１４の下端が、トッププラグ１２の上端に形成されている収納部内に収納される。この際に、収納部を形成しているリング状壁部によりヘリカルアンテナ１４の下端が覆われて、この部分の凹凸が少なくなるようになる。これにより、キャップ１１を射出成形した際に樹脂の流れが良くなってウェルドが発生しないようになると共に、ヘリカルアンテナ１４の下部の変形も防止されて、電気的特性を安定化できると共に、キャップの強度の低下を防止することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイップアンテナ部の上端にアンテナトップ部が設けられている移動機用アンテナにおいて、
外周面にヘリカル溝が形成されているコイルボビンと、該ヘリカル溝内に巻回されているヘリカルアンテナと、該ヘリカルアンテナの下端が電気的に接続されていると共に、前記コイルボビンの下部が固着されている細長い形状の導電性のトッププラグと、該トッププラグの全体に亘り形成されている貫通孔内に形成されている絶縁性のジョイントと、前記コイルボビンから前記トッププラグの上部までを覆うように形成されている絶縁性のキャップとから前記アンテナトップ部が構成されており、
前記トッププラグに形成されている貫通孔内の上部に前記コイルボビンの下部が挿入されて固着された際に、前記コイルボビンに巻回されている前記ヘリカルアンテナの下端が、前記トッププラグの上端に形成されている収納部内に収納されて、該収納部の周囲に立設されているリング状壁部の内周面に電気的に接続されるようにしたことを特徴とする移動機用アンテナ。
【請求項２】
前記トッププラグに形成されている貫通孔内の上部の内周面にネジ部が形成されており、該ネジ部に前記コイルボビンの下部が螺着されて固着されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動機用アンテナ。
【請求項３】
前記トッププラグにおける前記ジョイントが形成されている前記貫通孔の上部から下部に至る中途の径がすぼまるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の移動機用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の移動無線機に備えられる移動機用アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機が普及しているが、この携帯電話機においては通話や情報を送受信するためにアンテナが備えられている。このアンテナは、待ち受け時には携帯に便利なように、携帯電話機の筐体に収納できるリトラクティブなアンテナとされているのが一般的である。
しかしながら、ホイップアンテナ部を筺体内に収納した時には携帯電話機は送信および受信がほぼ不可能になることから、ホイップアンテナ部を筐体に収納したときにおいても、筐体外に位置する小型のエレメントを内蔵したアンテナトップ部をホイップエレメントの先端に設けるようにしている。これにより、ホイップアンテナ部を筐体に収納した時には、このアンテナトップ部を使用して送受信することができるようになる。
【０００３】
次に、従来の携帯電話機等の移動無線機に備えられる移動機用アンテナにおけるアンテナトップ部の構成例を図４に示し、その分解組立図を図５に示す。ただし、図５においてはアンテナトップ部のキャップを省略して示している。
これらの図に示すアンテナトップ部１０３において、図示していないホイップアンテナ部の先端は絶縁性のジョイント１１３に一体成形されて、ホイップアンテナ部の先端に略一軸上に位置するようにアンテナトップ部１０３が設けられている。このジョイント１１３は、金属製のトッププラグ１１２内を貫通する貫通孔内にインサート成形されてトッププラグ１１２と一体化されている。
【０００４】
トッププラグ１１２は、径が大きくされている本体上部１１２ａと本体上部１１２ａから下方へ延伸されている径の細い本体下部１１２ｂとから構成されている。本体上部１１２ａの下端には鍔部１１２ｅが形成されて、その上部にリング状の溝が形成されている。また、本体上部１１２ａの先端には先端がすぼまるテーパ状のテーパ部１１２ｃが形成されて、その下部に径が細くされた嵌着部１１２ｄが形成されている。この嵌着部１１２ｄはリング状の溝として形成されており、線状の金属線をコイル状に巻回して形成されているヘリカルアンテナ１１４が嵌着される嵌着部１１２ｄとされている。なお、トッププラグ１１２の全体に亘り軸方向に貫通孔が形成されており、本体上部１１２ａにおける貫通孔内にはネジ部が形成されている。
【０００５】
ヘリカルアンテナ１１４は、コイル部１１４ａとコイル部１１４ａの下端に形成されたリング部１１４ｂとから構成されている。樹脂成形されたコイルボビン１１５は、細長い棒状のボビン本体１１５ａとその下端から延伸している径が細くされているネジ部１１５ｅから構成されている。ボビン本体１１５ａの外周面にはヘリカル溝１１５ｂが全体に亘り形成されており、このヘリカル溝１１５ｂの下端にコイル部１１４ａの上端を当接して、コイル部１１４ａに対してボビン本体１１５ａを回転していくことにより、ヘリカル溝１１５ｂにコイル部１１４ａが螺着していくようになる。これにより、コイル部１１４ａがヘリカル溝１１５ｂ内に収納されて、ヘリカルアンテナ１１４がコイルボビン１１５に一体化されるようになる。
【０００６】
このヘリカルアンテナ１１４がコイルボビン１１５に一体化された状態において、コイルボビン１１５のネジ部１１５ｅをトッププラグ１１２の貫通孔内に形成されているネジ部に螺合していく。すると、ヘリカルアンテナ１１４におけるリング部１１４ｂがテーパ部１１２ｃの上端に当接されて、螺合して行くにつれてリング部１１４ｂの径が押し広げられてテーパ部１１２ｃを通過し、リング部１１４ｂが嵌着部１１２ｄに嵌着されるようになる。この時、ボビン本体１１５ａの下面がテーパ部１１２ｃの上面に当接して、コイルボビン１１５がトッププラグ１１２に螺着されるようになる。これにより、ヘリカルアンテナ１１４およびコイルボビン１１５とトッププラグ１１２とが一体化される。この際に、ヘリカルアンテナ１１４はトッププラグ１１２に電気的に接続されるようになる。
このように組み立てた状態において、コイルボビン１１５およびトッププラグ１１２の本体上部１１２ａを覆うようにキャップ１１１を成形することにより図４に示すアンテナトップ部１０３を作成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４および図５に示す従来のアンテナトップ部１０３においては、トッププラグ１１２の外周面にヘリカルアンテナ１１４のリング部１１４ｂが嵌着しているため、キャップ１１１を射出成形する際に樹脂が直接ヘリカルアンテナ１１４とトッププラグ１１２との嵌着部に当たり当該部分が変形するおそれがあるという問題点があった。なお、ヘリカルアンテナ１１４が変形すると、トッププラグ１１２との接触状態が変わり、電気的特性が変化するおそれが生じるようになる。さらに、トッププラグ１１２の外周面にヘリカルアンテナ１１４のリング部１１４ｂが嵌着しているため、その部分における凹凸が大きくキャップ１１１を射出成形する際に樹脂の流れが悪くなりウェルドが発生するおそれがあるという問題点があった。なお、ウェルドが発生するとキャップ１１１の強度が低下するようになる。
【０００８】
そこで、本発明は電気的特性を安定化できると共に、キャップの強度を低下させることのない移動機用アンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の移動機用アンテナは、ヘリカルアンテナの下端が収納される収納部を、トッププラグの上端に立設されたリング状壁部により形成するようにしたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ヘリカルアンテナの下端が収納される収納部を、トッププラグの上端に立設されたリング状壁部により形成するようにしたことにより、コイルボビンをトッププラグに固着した際にヘリカルアンテナの下端が収納部に収納されて、収納部の周囲に立設されているリング状壁部の内周面にヘリカルアンテナの下端が電気的に接続されるようになる。このように、ヘリカルアンテナの下端が収納部内に収納されてヘリカルアンテナの下端が電気的に接続される部位がリング状壁部の内側とされることから、キャップを射出成形する際に上記部位に樹脂が直接当たることがなくなり、ヘリカルアンテナが変形することを防止することができる。このように、キャップ成形時にヘリカルアンテナが変形するおそれがないことから電気的特性が安定化するようになる。また、リング状壁部で形成される収納部にヘリカルアンテナの下端が収納されることから、凹凸が小さくなってキャップを射出成形する際に樹脂の流れを阻害することがなくなりウェルドの発生を防止することができる。したがって、キャップの強度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
電気的特性を安定化できると共に、キャップの強度を低下させることのない移動機用アンテナを提供するという目的を、ヘリカルアンテナの下端が収納される収納部を、トッププラグの上端に立設されたリング状壁部により形成することで実現した。
【００１２】
携帯電話機等の移動無線機に備えられる本発明の移動機用アンテナの実施例にかかる全体構成を図１に示す。
図１に示すように、本発明の実施例における移動機用アンテナ１は、ホイップアンテナ部２とアンテナトップ部３とを備え、ホイップアンテナ部２とアンテナトップ部３とは、絶縁性のジョイント１３により機械的に接続されている。ホイップアンテナ部２を構成している線状のホイップエレメントの先端は、ジョイント１３の一端に略一軸上に位置するように一体成形されて機械的に接続されており、このホイップエレメントの下端は導電性のストッパー部１６にカシメ加工されて固着されている。さらに、ホイップアンテナ部２は導電性のホルダー部４に摺動自在に保持されている。
【００１３】
このように構成された移動機用アンテナ１において、例えば金属製とされたホルダー部４は携帯電話機等の筐体に取り付けられ、ホイップアンテナ部２がホルダー部４に対して伸長された時は、ホルダー部４に下方からストッパー部１６が挿入保持され、係止部１６ａがホルダー部４の下面に当接するようになる。これにより、ホイップアンテナ部２がホルダー部４に電気的に接続されるようになり、ホイップアンテナ部２のみが動作状態となる。また、ホイップアンテナ部２を筐体内に収納した時は、アンテナトップ部３の下面がホルダー部４の上面に当接するまでジョイント１３がホルダー部４に上方から挿入され、ジョイント１３がインサート成形されている金属製のトッププラグ１２がホルダー部４に電気的に接続される。これにより、トッププラグ１２に接続されていると共に、アンテナトップ部３内に収納されている後述するヘリカルアンテナのみが動作状態となる。
【００１４】
したがって、本発明の移動機用アンテナ１を携帯電話機に適用した際に、移動機用アンテナ１を伸張した場合はホイップアンテナ部２を使用して効率よく送受信することができると共に、移動機用アンテナ１を収納してコンパクトにした場合はアンテナトップ部３内に収納されているヘリカルアンテナを使用して送受信することができるようになる。
なお、ジョイント１３によりホイップアンテナ部２とアンテナトップ部３とが絶縁されているが、これは、ホイップアンテナ部２とヘリカルアンテナとを各々独立してアンテナとして使用するためである。すなわち、ヘリカルアンテナの給電手段であるトッププラグ１２と、ホイップアンテナ部２との間に静電容量が発生すると、ヘリカルアンテナとホイップアンテナ部２とが電気的に結合して、それぞれのアンテナの動作に悪影響を及ぼすようになる。これを防止するために、アンテナトップ部３とホイップアンテナ部２との間を十分離隔して静電容量が発生しないように、絶縁性のジョイント１３を介在させているのである。
【００１５】
次に、図１に示す本発明の実施例にかかる移動機用アンテナ１におけるアンテナトップ部の構成を図２に示し、その分解組立図を図３に示す。ただし、図３においてはアンテナトップ部のキャップを省略して示している。なお、本発明の実施例にかかる移動機用アンテナ１は、アンテナトップ部３の構成に特徴を有している。
これらの図に示すように、ホイップアンテナ部２を構成している図示しないホイップエレメントの先端に、樹脂製のジョイント１３を成形する際にその下部が一体成形されて固着されている。ホイップエレメントは合成樹脂製の弾性を有する絶縁チューブに挿通されてホイップアンテナ部２が構成されている。ジョイント１３は、金属製のトッププラグ１２内を貫通する貫通孔内にインサート成形されてトッププラグ１２と一体化されている。
【００１６】
トッププラグ１２は、径が大きくされている本体上部１２ａと本体上部１２ａから下方へ延伸されている径の細い本体下部１２ｂとから構成されている。本体上部１２ａの先端の周縁にはリング状のリング状壁部１２ｄが立設されるよう形成されて、リング状壁部１２ｄの内側に収納部１２ｅが形成されている。この収納部１２ｅは、線状の金属線をコイル状に巻回して形成されているヘリカルアンテナ１４の下端が収納される収納部１２ｅとされている。なお、トッププラグ１２の全体に亘り軸方向に貫通孔が形成されており、本体上部１２ａにおける貫通孔の内周面にはネジ部１２ｃが形成されている。なお、トッププラグ１２の全体に亘り形成されている貫通孔は、本体上部１２ａから本体下部１２ｂにかけての中途において径がすぼまるように形成されており、この部位にジョイント１３がインサート成形されている。これにより、ジョイント１３はトッププラグ１２から抜け出ることが防止されて確実にトッププラグ１２と一体化される。
【００１７】
ヘリカルアンテナ１４は、コイル部１４ａとコイル部１４ａの下端に形成されたリング部１４ｂとから構成されている。樹脂成形されたコイルボビン１５は、細長い棒状のボビン本体１５ａとその下端に設けられた鍔部１５ｃと、鍔部１５ｃの下面から下方へ延伸している径が細くされたネジ部１５ｅから構成されている。ボビン本体１５ａの外周面にはヘリカル溝１５ｂが全体に亘り形成されており、このヘリカル溝１５ｂの下端にコイル部１４ａの上端を当接して、コイル部１４ａに対してボビン本体１５ａを回転していくことにより、ヘリカル溝１５ｂにコイル部１４ａが螺着していくようになる。これにより、コイル部１４ａがヘリカル溝１５ｂ内に収納されると共に、リング部１４ｂが鍔部１５ｃの下部に形成されている嵌着部１５ｄに弾性的に嵌着されて、ヘリカルアンテナ１４がコイルボビン１５に一体化されるようになる。
【００１８】
このヘリカルアンテナ１４がコイルボビン１５に一体化された状態において、コイルボビン１５の下端に設けられているネジ部１５ｅをトッププラグ１２の本体上部１２ａに形成されているネジ部１２ｃに螺合していく。すると、ヘリカルアンテナ１４におけるリング部１４ｂがリング状壁部１２ｄで形成されている収納部１２ｅ内に収納されるようになる。すると、コイルボビン１５における嵌着部１５ｄの作用により、ヘリカルアンテナ１４におけるリング部１４ｂの外周面がリング状壁部１２ｄの内周面に圧接されるようになる。そして、ボビン本体１５ａの鍔部１５ｃの下面がリング状壁部１２ｄの上面に当接した際に、コイルボビン１５がトッププラグ１２に螺着されて、ヘリカルアンテナ１４のリング部１４ｂの下面が収納部１２ｅの上面に当接するようになる。これにより、ヘリカルアンテナ１４およびコイルボビン１５とトッププラグ１２とが一体化される。一体化された際に、ヘリカルアンテナ１４のリング部１４ｂはリング状壁部１２ｄの内周面に圧接されると共に、収納部１２ｅの上面に接触してトッププラグ１２に電気的に確実に接続されるようになる。
【００１９】
このように組み立てた状態において、コイルボビン１５およびトッププラグ１２の本体上部１２ａを覆うようにキャップ１１を射出成形することにより図２に示すアンテナトップ部３を作成することができる。この際に、ヘリカルアンテナ１４のリング部１４ｂはトッププラグ１２に形成されている収納部１２ｅ内に収納されていると共に、リング状壁部１２ｄの上面にコイルボビン１５に形成されている鍔部１５ｃが当接していることから、コイルボビン１５とトッププラグ１２との境界部における外面の凹凸が少なく、樹脂の流れを妨げないようになる。これにより、キャップ１１を射出成形する際にウェルドが発生することを防止することができ、キャップの強度の低下を防止することができる。また、リング状壁部１２ｄによりトッププラグ１２に電気的に接続されているヘリカルアンテナ１４のリング部１４ｂが覆われていることから、キャップ１１を射出成形する際にリング部１４ｂに樹脂の流れが直接当たることがなくヘリカルアンテナ１４が変形されることを防止することができる。したがって、キャップ１１の成形時にヘリカルアンテナ１４が変形するおそれがないことから、移動機用アンテナ１の電気的特性が安定化するようになる。
【００２０】
ところで、本発明の移動機用アンテナ１が携帯電話機用アンテナとされる際には、ホイップアンテナ部２及びヘリカルアンテナ１４の電気長を、共に使用する周波数帯における例えば中心波長の約１／４波長とすることができる。このようにすると、両アンテナのインピーダンスをほぼ同様のインピーダンスとすることができると共に、そのインピーダンスを扱い易い低いインピーダンスとすることができる。このため、送受信回路の出力インピーダンスを、両アンテナのインピーダンスと略同じインピーダンスとすることが可能となり、給電部に設けられる整合回路を省略することも可能となる。
また、ホイップアンテナ部２及びヘリカルアンテナ１４の電気長を、共に使用する周波数帯の波長の約１／２波長とすることもできる。このようにすると、両アンテナのインピーダンスが高くなることからユーザの影響を受けにくい携帯電話用アンテナとすることができる。この場合にも、両アンテナのインピーダンスはほぼ同様のインピーダンスとなるが、その値が高いため給電部に設けられる整合回路により送受信回路と整合させることが必要となる。
さらに、給電部における整合回路を簡単化すると共に、ユーザの影響を受けにくくなるように、ホイップアンテナ部２及びヘリカルアンテナ１４の電気長を、共に使用する周波数帯の波長の約３／８波長あるいは約５／８波長としてもよい。
【００２１】
ただし、本発明にかかるホイップアンテナ部２及びヘリカルアンテナ１４のように線状のアンテナとヘリカルコイル状のアンテナとの電気長を略等しく規定することは、形状が異なるアンテナ間における電気長の相違の測定方法が確立されていないことからきわめて困難である。そこで、ここでいう電気長が略等しいとは、いずれのアンテナであっても使用周波数帯域において共通の給電部に略整合がとれて、共通の給電部により給電しても不都合が生じないことを意味するものとする。整合がとれていることは、使用周波数帯域内における測定したホイップアンテナ部２及びヘリカルアンテナ１４のＶＳＷＲが規定する値の範囲内とされている際に、整合がとれているものとすればよい。
なお、上記の説明においてトッププラグ１２およびヘリカルアンテナ１４は金属製としたが、金属製に限らず導電性の素材により作成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上の説明では携帯電話機に適用する移動機用アンテナとして説明したが、携帯電話機をはじめとする移動通信用の無線機の全般に本発明にかかる移動機用アンテナを適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】携帯電話機等の移動無線機に備えられる本発明の移動機用アンテナの実施例にかかる全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例にかかる移動機用アンテナにおけるアンテナトップ部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例にかかる移動機用アンテナにおけるアンテナトップ部の構成を示す分解組立図である。
【図４】従来の移動機用アンテナにおけるアンテナトップ部の構成を示す図である。
【図５】従来の移動機用アンテナにおけるアンテナトップ部の構成を示す分解組立図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  移動機用アンテナ、２  ホイップアンテナ部、３  アンテナトップ部、４  ホルダー部、１１  キャップ、１２  トッププラグ、１２ａ  本体上部、１２ｂ  本体下部、１２ｃ  ネジ部、１２ｄ  リング状壁部、１２ｅ  収納部、１３  ジョイント、１４  ヘリカルアンテナ、１４ａ  コイル部、１４ｂ  リング部、１５  コイルボビン、１５ａ  ボビン本体、１５ｂ  ヘリカル溝、１５ｃ  鍔部、１５ｄ  嵌着部、１５ｅ  ネジ部、１６  ストッパー部、１６ａ  係止部、１０３  アンテナトップ部、１１１  キャップ、１１２  トッププラグ、１１２ａ  本体上部、１１２ｂ  本体下部、１１２ｃ  テーパ部、１１２ｄ  嵌着部、１１２ｅ  鍔部、１１３  ジョイント、１１４  ヘリカルアンテナ、１１４ａ  コイル部、１１４ｂ  リング部、１１５  コイルボビン、１１５ａ  ボビン本体、１１５ｂ  ヘリカル溝、１１５ｅ  ネジ部
【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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