(57)【要約】【課題】  アンテナへの多大な負荷を回避する携帯機器用アンテナ装置及びそれを備えた携帯機器を提供すること。【解決手段】  複数の回路が実装された基板を収納する筐体２と、筐体２の一面に設けられ電波の送受信を行う棒状のアンテナ３と、アンテナ３の基端側に設けられアンテナ３を筐体２に対して回動可能とする回動機構４とを備えた携帯機器１であって、回動機構４が、アンテナ３の基端側に設けられて前記一面に対して垂直な軸回りにアンテナ３を回動可能とする第１回動軸と、該第１回動軸に対して垂直な軸回りにアンテナ３を回動可能とする第２回動軸とを有し、アンテナ３の中心軸２５Ａが、前記第１回動軸から離間する位置に設けられていることを特徴とする。【選択図】  図２
2005123917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器を構成する筐体の一面に設けられ電波の送受信を行う棒状のアンテナと、
該アンテナの基端側に設けられ該アンテナを前記筐体に対して回動可能とする回動機構とを備えた携帯機器用アンテナ装置であって、
前記回動機構は、前記一面に対して垂直な軸回りに前記アンテナを回動可能とする第１回動軸と、
該第１回動軸に対して垂直な軸回りに前記アンテナを回動可能とする第２回動軸とを有し、
前記アンテナの中心軸が、前記第１回動軸から離間する位置に配されていることを特徴とする携帯機器用アンテナ装置。
【請求項２】
前記回動機構が、前記第２回動軸の軸回りで前記アンテナを回動させる際に抵抗を加えると共に一定の回動角度で抵抗を低下させる回動抵抗付加機構を備え、
前記一定の回動角度が、９０°より大きい角度であることを特徴とする請求項１に記載の携帯機器用アンテナ装置。
ただし、回動角度を、前記第１回動軸の中心軸と前記アンテナの中心軸を含む平面において前記一面と前記アンテナの中心軸とがなす角度のうち、前記第２回動軸を含む側の角度とする。
【請求項３】
電子回路が実装された回路基板と、
該回路基板を収納する筐体と、
前記回路基板に接続された請求項１または請求項２に記載の携帯機器用アンテナ装置とを備えたことを特徴とする携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部と無線通信を行う携帯機器用アンテナ装置及びこれを備えた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノート型パーソナルコンピュータ（以下ノート型ＰＣと省略する。）に用いられるアンテナユニット付ＰＣカードや、携帯電話機や、情報端末機器（ＰＤＡ）などの無線通信を行う無線通信機器において、備え付けられたアンテナを本体に対して回動可能とする回動機構を有する携帯機器用アンテナ装置が知られている。
このような携帯機器用アンテナ装置として、例えば、アンテナユニット付ＰＣカードが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このＰＣカード１００は、図８（ａ）に示すように、通信動作を制御する通信制御回路などの基板が収納された本体１０１と、電波を送受信する棒状のアンテナ１０２と、アンテナ１０２を図８（ａ）に示すＸ軸の軸回り及びＹ軸の軸回りの２方向に回動させる回動機構１０３とを備えている。アンテナ１０２は、図８（ｂ）に示すように、Ｘ軸の軸回りに３６０°自在に回動可能であると共にＹ軸の軸回りに１８０°回動可能とされている。
【０００４】
この回動機構１０３により、アンテナ１０２が広範囲において回動可能となっているため、この回動機構１０３を介してアンテナ１０２を本体１０１に対して適宜回動させることにより、良好な受信感度を得られる方向にアンテナ１０２を向けることができるので、無線通信状態の向上が図られている。
【特許文献１】特開２００２−３７４１１１号公報  （図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の携帯機器用アンテナ装置においては、例えば図９に示すようにアンテナ１０２を収納位置からＹ軸回りに９０°回動させた後、アンテナ１０２に対して図９に示す矢印Ａの方向に力を加えた際、矢印Ａの方向にはアンテナ１０２が回動不可能であるため、アンテナ１０２の基端側に多大な負担がかかる虞があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、アンテナへの多大な負荷を回避する携帯機器用アンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる携帯機器用アンテナ装置は、携帯機器を構成する筐体の一面に設けられ電波の送受信を行う棒状のアンテナと、該アンテナの基端側に設けられ該アンテナを前記筐体に対して回動可能とする回動機構とを備えた携帯機器用アンテナ装置であって、前記回動機構は、前記一面に対して垂直な軸回りに前記アンテナを回動可能とする第１回動軸と、該第１回動軸に対して垂直な軸回りに前記アンテナを回動可能とする第２回動軸とを有し、前記アンテナの中心軸が、前記第１回動軸から離間する位置に配されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、アンテナを回動機構によって一面に対して垂直になるように回動させると、アンテナの中心軸と第１回動軸とが平行となる。この状態で第１回動軸及びアンテナの中心軸で形成される平面に対して垂直な向きの力をアンテナに加えた場合、以下のようになる。
【０００９】
すなわち、アンテナの中心軸と第１回動軸とが平行となるようにアンテナが設けられているため、加えられた力の力点と第１回動軸の中心軸との距離であるモーメントアーム長が存在する。このため、アンテナが第１回動軸の軸回りに回動可能となる。ここで、さらに力を加え続けるとアンテナが第２回動軸の軸回りに回動可能となる。
【００１０】
したがって、アンテナの回動可能範囲内においてアンテナは、常に第１回動軸又は第２回動軸の軸回りに回動可能となるのでアンテナに外部から力が加わってもアンテナが回動することにより加えられた力を緩和させることができる。したがって、アンテナへの多大な負荷を回避することができる。
また、本発明にかかる携帯機器用アンテナ装置は、前記回動機構が、前記第２回動軸の軸回りで前記アンテナを回動させる際に抵抗を加えると共に一定の回動角度で抵抗を低下させる回動抵抗付加機構を備え、前記一定の回動角度が、９０°より大きい角度であることが好ましい。ただし、回動角度を、前記第１回動軸の中心軸と前記アンテナの中心軸を含む平面において前記一面と前記アンテナの中心軸とがなす角度のうち、前記第２回動軸を含む側の角度とする。
【００１１】
この発明によれば、アンテナを第２回動軸の軸周りに回動させてアンテナの中心軸が一面に対して垂直となるような９０°より大きいある一定の回動角度になったときに、回動抵抗が回動付加機構によって低下する。すなわち、アンテナは一面に対して９０°より大きい回動角度で固定され易くなる。この状態で上述と同様に第１回動軸及びアンテナの中心軸で形成される平面に対して垂直な向きの力をアンテナに加えた場合、モーメントアーム長が回動角度が９０°であるときよりも大きくなるため、第１回動軸の軸回りの回動がより容易になる。
【００１２】
さらに、アンテナを回動させたときに回動抵抗に強弱がつくことで、いわゆるクリック感を一定回動角度で得ることができるため、操作者は明確な操作感を得ることができる。
また、本発明にかかる携帯機器は、電子回路が実装された回路基板と、該回路基板を収納する筐体と、前記回路基板に接続された上述した携帯機器用アンテナ装置を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、アンテナへの多大な負荷を回避することができ、その結果、携帯機器本体のアンテナ取付部への多大な負荷を回避することができる携帯機器とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の携帯機器用アンテナ装置によれば、アンテナの中心軸が、第１回動軸から離間する位置に設けられているため、アンテナの中心軸が一面に対して垂直となった際にはアンテナに力が加えられてもアンテナが容易に回動するため、アンテナに加えられた力を緩和する。したがって、アンテナに多大な負荷がかかることを回避することができる。
また、本発明の携帯機器によれば、アンテナおよび携帯機器本体に多大な負荷がかかることを回避することができることから、アンテナへの負荷による携帯機器の破損を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による携帯機器用アンテナ装置を備えた携帯機器の第１の実施形態を図１から図３を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態による携帯機器１は、図１に示すように、いわゆるノート型ＰＣの機能拡張用に設けられたＰＣカードスロットに挿入して用いられるようなアンテナ装置５付きＰＣカード（以下ＰＣカードと省略する。）である。この携帯機器１は、カード型の筐体２とアンテナ装置５とからなり、アンテナ装置５は回動機構４とこれを介して筐体２に対して２方向に回動する棒状のアンテナ３とを備えている。
【００１７】
筐体２は、上カバー１１と、下カバー１２と、上カバー１１及び下カバー１２との間に設けられる基板１３とを備えている。
上カバー１１及び下カバー１２は樹脂材料によって構成されており、筐体２をＰＣカードスロットに挿入させた際に露出される上カバー１１の端面である一面１１Ａには、アンテナ３を取り付けるための貫通孔であるアンテナ取り付け孔１１Ｂが設けられている。また、上カバー１１の表面１１Ｃの両側面には、ＰＣカードスロットに携帯機用アンテナ装置１を挿入させるときのガイドとなるスリット１１Ｄが設けられている。
【００１８】
基板１３上には、通信動作を制御する通信制御回路１４と、アンテナ３と接触することで電気的に導通する接触子１５と、ノート型ＰＣの拡張用スロット（図示略）に挿入されるコネクタ１６とが設けられている。
【００１９】
ここで、符号１７ＡはＯリングを、符号１７Ｂは第１ワッシャーを、符号１７Ｃは第２ワッシャーを、符号１７ＤはＥリングをそれぞれ示している。
【００２０】
図２に示すように、回動機構４は、上カバー１１の一面１１Ａに対して垂直な軸回りにアンテナ３を回動可能とする第１回動軸２１と、第１回動軸２１に対して垂直な軸回りにアンテナ３を回動可能とする第２回動軸２２とを備えている。
また、アンテナ３は、内部に金属製のアンテナ本体２５と、このアンテナ本体２５を外側から被覆するアンテナ外殻２６とを備えている。
【００２１】
図３に示すように、第１回動軸２１は、アンテナ３をＸ軸の軸回りで回動させる回動軸であって、筐体２に挿入される円柱状の軸部３１と、軸部３１の基端側に設けられて中央に貫通孔３２Ａが設けられた円板部３２とを備えている。
軸部３１は、アンテナ取り付け孔１１Ｂよりも大径のフランジ部３１Ａと、アンテナ取り付け孔１１Ｂとほぼ同径であってアンテナ取り付け孔１１Ｂに挿通される大径軸部３１Ｂと、大径軸部３１Ｂよりも小径であって基板１３上に設けられた接触子１５と接触する小径軸部３１Ｃとを備えている。
【００２２】
この軸部３１は、上カバー１１に設けられたアンテナ取り付け孔１１ＢにＯリング１７Ａ及び第１ワッシャー１７Ｂを介して挿通して第２ワッシャー１７Ｃ及びＥリング１７Ｄで筐体２に対して第１回動軸２１がＸ軸の軸回りで３６０°自在に回動可能に固定されている。このとき、小径軸部３１Ｃは、基板１３上に設けられた接触子１５と接触することにより通信制御回路１４と電気的に導通している。
また、円板部３２には、第２回動軸２２を中心とした円周上であってＸ軸から離間した位置に一対の凹部（回動抵抗付加機構）３５が設けられている。
【００２３】
第２回動軸２２は、ピンで構成されて貫通孔３２Ａとほぼ同径の軸部２２Ａを有しており、貫通孔３２Ａに挿通して第１回動軸２１に対してアンテナ３が回動自在となるようにアンテナ外殻２６に固定されている。これら第１回動軸２１及び第２回動軸２２によりアンテナ３が、Ｘ軸に対して垂直なＹ軸の軸回りで回動可能となる。
【００２４】
図４に示すように、アンテナ本体２５は、中心軸２５Ａが第１回動軸２１の回動軸であるＸ軸から離間するように設けられたアンテナ導体４１と、第１回動軸２１を中心とした円周上に配置されるリング部４２と、第１回動軸２１に対してバネ性を有して接触する一対の板バネ４３とを備えている。
リング部４２は、アンテナ導体４１と電気的に接続されており、アンテナ外殻２６の内面２６Ａに固定されている。
一対の板バネ４３は、リング部４２から第２回動軸２２の回動軸であるＹ軸に向かって突出して配されており、円板部３２と弾性的に接触することで電気的に接続している。また、板バネ４３の第２回動軸２２側にアンテナ凸部（回動抵抗付加機構）４４が設けられている。
【００２５】
このアンテナ凸部４４は、アンテナ３をＹ軸の軸回りで適宜回動させることにより円板部３２の凹部３５と係合するように設けられている。
板バネ４３と円板部３２とは、アンテナ３をＹ軸の軸周りで回動させるときには摩擦により回動抵抗が加えられるが、アンテナ凸部４４と凹部３５とが係合する一定の回動角度において回動抵抗が低下し、さらに回動させたときにはアンテナ凸部４４が凹部３５からはずれる際に再び回動抵抗が加えられるように構成されている。ここで、回動角度は、Ｘ軸とアンテナ３の中心軸２５Ａを含む平面上において、一面１１Ａとアンテナ３の中心軸２５Ａとがなす角度のうち、Ｙ軸を含む側の角度とする。
【００２６】
次に、本実施形態にかかる携帯機器１の用い方について説明する。まず、携帯機器１をＰＣカードスロットに挿入して、回動機構４によってＸ軸及びＹ軸周りで適宜アンテナ３を回動させることにより、良好な送受信感度が得られる方向にアンテナ３を向ける。アンテナ３で電波として受信した受信信号は、接触子１５を介して通信制御回路１４に伝達される。また、通信制御回路１４によって形成された送信信号は、アンテナ３から電波として発信される。
【００２７】
ここで、図５（ａ）に示すように、アンテナ３の中心軸２５ＡがＸ軸と平行になるようにアンテナ３を回動機構４によって回動させて、Ｘ軸及びアンテナ３の中心軸２５Ａで形成される平面に対して垂直な向きとなるような矢印Ａの向きの力をアンテナ３に対して加えた場合、以下のようになる。
すなわち、本実施形態にかかる携帯機器１では、アンテナ３の中心軸２５ＡとＸ軸とが離間した位置にアンテナ３が設けられていることで、Ｘ軸とアンテナ３に加えられる力の力点とに距離であるモーメントアーム長が生じるので、アンテナ３に対してモーメントが働く。このモーメントによりアンテナ３がＸ軸周りで回動可能となって、図５（ｂ）に示すようにアンテナ３がＸ軸の軸回りに回動する。
【００２８】
さらに、矢印Ａの向きの力をアンテナ３に対して加えると、今度はアンテナ３がＹ軸周りで回動可能であるため、図５（ｃ）に示すようにアンテナ３がＹ軸の軸回りに回動する。このように、アンテナ３にかかった力は、アンテナ３がＸ軸又はＹ軸周りで回動することにより緩和される。
また、アンテナ３をＹ軸の軸回りに回動させると、板バネ４３と円板部３２との摩擦により回動抵抗が加えられるが、図６に示すように、９０°より大きい回動角度閧ノおいて円板部３２の凹部３５とアンテナ凸部４４とが弾性的に係合することによって回動抵抗が低下し、さらに回動させたときにはアンテナ凸部４４が凹部３５からはずれる際に再び回動抵抗が加えられる。このときに、いわゆるクリック感が得られる。このため、アンテナ３は、回動角度閧ナ固定され易くなる。この状態で、上述と同様に矢印Ａの向きの力をアンテナ３に対して加えた場合、回動角度が９０°であるときよりもモーメントアーム長が大きくなるためアンテナ３がＸ軸の軸回りにより回動しやすくなる。
【００２９】
上記の構成によれば、アンテナ３の中心軸２５Ａが一面１１Ａと垂直になるように回動させてアンテナ３に対してＹ軸方向の力を加えた場合において、Ｘ軸とアンテナ３の中心軸２５Ａとが平行となっているため、アンテナ３に対してモーメントが働く。したがって、アンテナ３がＸ軸の軸周りで回動することにより加えられた力が緩和されてアンテナ３に対して多大な負荷がかかることを回避することができる。
また携帯機器のアンテナ取付部に対して多大な負荷がかかることを回避することができる。
また、円板部３２の凹部３５とアンテナ凸部４４とが９０°より大きい回動角度において係合するようになっていることから、アンテナ３をＹ軸回りで回動させたときに９０°以上の一定の角度で固定されるため、よりアンテナ３に対して過大な負荷がかかることを回避することができる。
また、凹部３５とアンテナ凸部４４とが弾性的に係合することでＹ軸回りでの回動に対してクリック感が得られるので、アンテナ３の操作性が向上する。
【００３０】
次に、第２の実施形態について図７を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態における携帯機器５０は、図７（ａ）に示すように、携帯機器用アンテナ装置を内蔵した、いわゆる携帯情報端末（ＰＤＡ）である。
【００３１】
この携帯機器５０は、平面視矩形に形成されて内部に通信制御回路などが搭載された基板を有する携帯機器本体５１と、携帯機器本体５１の端面である一面５１Ａに設けられたアンテナ３が設けられている。アンテナ３は回動機構４を介して一面５１Ａに取り付けられている。
また、携帯機器本体５０の上面５１Ｂには、表示部５２と、各種ファンクションキー５３、スクロールキー５４などの操作部５５が設けられている。
表示部５２は、例えば液晶タッチパネルであり、情報を表示すると共に、所定位置を押圧して、携帯機器５０を操作できるようになっている。
また、アンテナ３は、上述した第１の実施形態と同様に、図７（ｂ）に示すようにアンテナ３の中心軸２５ＡがＸ軸と平行になるようアンテナ３を回動機構４によって回動させたときに、アンテナ３の中心軸２５ＡとＸ軸とが離間するように設けられている。
【００３２】
上記の構成によれば、上述と同様に、アンテナ及び携帯機器本体に多大な負荷がかかることを回避することができるアンテナ装置を備えた携帯機器とすることができる。
なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【００３３】
例えば、上述した携帯機器用アンテナ装置では、凹部を１対のみ設けたが、この凹部は回動角度が９０°より大きくなる位置に設けられていればよく、複数箇所に設けてもよい。このようにすることで、より細かい回動角度でクリック感が得られるので、Ｙ軸回りでの回動の操作性が向上する。
また、上述した携帯機器は、携帯情報端末であったが、これに限らず携帯電話機や情報通信機器などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる携帯機器用アンテナ装置を有する携帯機器を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるアンテナを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる第１回動軸を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は軸方向断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ本体を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は軸方向断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる携帯機器におけるアンテナの回動状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる携帯機器におけるアンテナの他の回動状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる携帯機器を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）はアンテナの回動状態を示す斜視図である。
【図８】従来の携帯機器用アンテナ装置を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）はアンテナの回動状態を示す斜視図である。
【図９】従来の携帯機器用アンテナ装置におけるアンテナの一回動状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  携帯機器
２  筐体
３  アンテナ
４  回動機構
５  携帯機器用アンテナ装置
１１Ａ、５１Ｂ  一面
２１  第１回動軸
２２  第２回動軸
２５Ａ  中心軸
３５  凹部（回動抵抗付加機構）
４４  アンテナ凸部（回動抵抗付加機構）
５０  携帯機器
【図１】
2005123917.tif 000003
【図２】
2005123917.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005123917.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005123917.tif 000009
【図８】
2005123917.tif 000010
【図９】
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