(57)【要約】【課題】部品点数を削減し、縮長時のアンテナ長を短くし、アンテナの有効長を長くする。【解決手段】少なくとも、第１エレメントと、前記第１エレメントの内部に収容される第２エレメントと、を備えるアンテナであって、前記第２エレメントの下端には、太径に形成されたフランジ部が設けられ、前記第２エレメントの下部には、前記第１エレメントの内面を摺動するバネ部材が、前記フランジ部に当接するように取り付けられ、前記第２エレメントが前記第１エレメント内に取り付けられた状態で、前記バネ部材の太径部は前記第１エレメントの内側面を外側に付勢しており、前記バネ部材は、その下方において径の内側に突出する突起部を有するフック部を、その下端部から突出するように設け、前記突起部と前記第２エレメントの下端部とが係合することによって、前記バネ部材が前記第２エレメントに固定されることを特徴とするホイップアンテナ。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１エレメントと、前記第１エレメントの内部に収容される第２エレメントと、を備えるアンテナであって、
前記第２エレメントの下端には、太径に形成されたフランジ部が設けられ、
前記第２エレメントの下部には、前記第１エレメントの内面を摺動するバネ部材が、前記フランジ部に当接するように取り付けられ、
前記バネ部材は、金属薄板を屈曲させることによって、その両端に筒状部と、前記筒状部の間に太径部とを形成し、
前記太径部は、前記筒状部より太径で、その径方向にバネ性を有することによって径を可変可能に構成され、
前記第２エレメントが前記第１エレメント内に取り付けられた状態で、前記太径部は前記第１エレメントの内側面を外側に付勢しており、
前記バネ部材は、その下方において径の内側に突出する突起部を有するフック部を、その下端部から突出するように設け、
前記突起部と前記第２エレメントの下端部とが係合することによって、前記バネ部材が前記第２エレメントに固定されることを特徴とするホイップアンテナ。
【請求項２】
前記フランジ部には、前記フック部が通過可能な切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のホイップアンテナ。
【請求項３】
前記第２エレメントは、その内部に第３エレメントを収容するためのパイプで構成されており、
前記突起部は、前記バネ部材が前記第２エレメントに取り付けられた状態で、その先端が前記パイプの内径より突出しない突出量であることを特徴とする請求項１又は２に記載のホイップアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイップアンテナに関し、上段エレメントと下段エレメントとがスプリングの作用により電気的及び機械的に接続されるエレメントに給電する多段のホイップアンテナの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機には、従来より、２段ホイップアンテナが用いられており、近年、地上デジタルテレビ放送波を受信するための多段ホイップアンテナも用いられている。
【０００３】
このような地上デジタルテレビ放送波を受信するための多段ホイップアンテナとして、特許文献１に記載されたアンテナが提案されている。
【０００４】
また、多段ホイップアンテナは、上段エレメントの下部が下段エレメントの上部と電気的に接触して、下段エレメントから上段エレメントに給電することによって、上段エレメントと下段エレメントとが一つのエレメントとして一体に機能するように構成されている。このため、上段エレメントと下段エレメントとを安定的に接触させ、また、エレメントの伸長時に両エレメントがぐらつかないように固定するために、上段エレメントの下部に径方向に広がるスプリングを設けることが提案されている（特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２００８−１９３４３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２３１１１号公報
【特許文献３】特開２００２−２２３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、従来の多段ホイップアンテナでは上段エレメントに取り付けられたスプリングの軸方向の移動を避けるため、固定部材によってスプリングを固定する必要があった。例えば、図８に示すホイップアンテナのエレメント３０は、パイプ３１の下端に筒状のスリーブ３５Ａを固定し、スリーブ３５Ａと当接する位置に配置されたスプリング３２を挟むように筒状のスリーブ３５Ｂをパイプ３１に固定していた。この場合、スリーブ３５Ａ及び３５Ｂの長さだけ、エレメント伸長時のアンテナの有効長が短くなり、アンテナ感度が低下する問題があった。また、別部材のスリーブ３５Ａ、３５Ｂを設ける必要があり、部品点数の増加によってコストが上昇する問題があった。
【０００６】
また、別のスプリングの固定方法では、パイプ３１の側面を覆うチューブの下端にワッシャを配置し、該ワッシャにスプリング３２が当接するように、スリーブ３５Ａをパイプ３１に固定することによって、スプリングを固定していた（特許文献３参照）。この場合も、別部材のチューブ、ワッシャを設ける必要があり、部品点数の増加によってコストが上昇する問題があった。また、チューブを設けることによって、パイプ３１が太くなり、見栄えが悪いという問題があった。
【０００７】
さらに、エレメントを細くするためにチューブを取り除いた場合、特許文献３に開示されたスプリングの固定方法を採用することはできない。
【０００８】
このように、エレメント間の接続部の構造が、多段ホイップアンテナの短縮化と細径化とに大きく影響する。このため、接続部の部品点数を削減し、アンテナの縮長時の長さを短くしつつ、アンテナの有効長が長くとれる構造のアンテナが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、少なくとも、第１エレメントと、前記第１エレメントの内部に収容される第２エレメントと、を備えるアンテナであって、前記第２エレメントの下端には、太径に形成されたフランジ部が設けられ、前記第２エレメントの下部には、前記第１エレメントの内面を摺動するバネ部材が、前記フランジ部に当接するように取り付けられ、前記バネ部材は、金属薄板を屈曲させることによって、その両端に筒状部と、前記筒状部の間に太径部とを形成し、前記太径部は、前記筒状部より太径で、その径方向にバネ性を有することによって径を可変可能に構成され、前記第２エレメントが前記第１エレメント内に取り付けられた状態で、前記太径部は前記第１エレメントの内側面を外側に付勢しており、前記バネ部材は、その下方において径の内側に突出する突起部を有するフック部を、その下端部から突出するように設け、前記突起部と前記第２エレメントの下端部とが係合することによって、前記バネ部材が前記第２エレメントに固定される。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記フランジ部には、前記フック部が通過可能な切り欠きが設けられている。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記第２エレメントは、その内部に第３エレメントを収容するためのパイプで構成されており、前記突起部は、前記バネ部材が前記第２エレメントに取り付けられた状態で、その先端が前記パイプの内径より突出しない突出量である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、スプリングの軸方向の移動を規制するための部品点数を削減でき、コストの上昇を抑制することができる。また、エレメント伸長時のアンテナの有効長を長くすることができ、エレメントを細径にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態のホイップアンテナの伸長時の側面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施の形態の第３エレメント３０の側面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施の形態の第３エレメント３０の底面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のスプリング３２の側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第３エレメント３０にスプリング３２が取り付けられた状態の側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第３エレメント３０にスプリング３２が取り付けられた状態の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の第３エレメント３０が伸長している状態の第２エレメント２０の上部の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のホイップアンテナの伸長時の側面図である。
【図８】従来の第３エレメントの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態のホイップアンテナの伸長時の側面図である。
【００１６】
第１の実施の形態の多段ホイップアンテナは、第１エレメント１０、第１エレメント１０の内部に収容される第２エレメント２０、第２エレメント２０の内部に収容される第３エレメント３０、及び、第３エレメント３０の内部に収容される第４エレメント４０を備え、第１エレメント１０、第２エレメント２０、第３エレメント３０、第４エレメント４０の順でサポート金具５０側から配置される。
【００１７】
なお、本発明の実施形態として、４段の伸縮式ホイップアンテナについて説明するが、他の段数（例えば、２段）のホイップアンテナでもよい。
【００１８】
第１エレメント１０は、金属製のパイプ１１によって構成され、パイプ１１の下端に先端が平板状の可倒金具１２を備え、パイプ１１の上部にサポート部１６が設けられている。可倒金具１２の下部にはベース部１３が、軸１４によって屈曲可能に結合されて、ヒンジ部が形成される。ベース部１３の下部には、パイプ１１より太径のサポート部１５が設けられている。サポート部１５は、アンテナ伸長時には、サポート金具５０の内面と接触することによって、アンテナが携帯無線機の筐体の外部に突出するように保持する。サポート部１５は、ベース部１３の一部を太径に加工しても、ベース部１３に別部材を取り付けることによって構成してもよい。
【００１９】
第１エレメント１０の上部のサポート部１６は、パイプ１１より太径（サポート部１５と略同径）であって、アンテナ収容時には、サポート金具５０の内面と接触することによって、アンテナを筐体の内部に保持する。なお、サポート部１５とサポート部１６との間のパイプ１１は、サポート部１５、１６より細径なので、サポート金具５０はサポート部１５とサポート部１６との間をスムーズに動くことができる。
【００２０】
サポート部１６は、パイプ１１を軸方向に加圧することによって太径に成型される。このようにサポート部１６をプレス加工によって太径に変形させることによって、サポート部１６を別部品で構成する必要がなく、部品点数を削減し、第１エレメント１０の加工コストを削減することができる。
【００２１】
サポート金具５０は、筐体（筐体の外面を破線で示す）に取り付けられている。サポート金具５０の内面にはスプリングが取り付けられており、このスプリングがサポート部１５、１６の外周面と接触することによって、アンテナがサポート金具５０に保持される。なお、このスプリングとパイプ１１の外周面との接触は僅かである。
【００２２】
第２エレメント２０は、金属製の円筒状のパイプ２１によって構成されている。パイプ２１の外径は、パイプ１１の内径より少し細く、第２エレメント２０が第１エレメント１０の内部を、その軸方向に移動可能となっている。パイプ２１の下部には、スプリングが取り付けられている。このスプリングが第１エレメント１０の内面と接触することによって、第２エレメント２０が第１エレメント１０の内部を安定して摺動し、かつ、電気的に安定して接触する。
【００２３】
第３エレメント３０は、金属製の円筒状のパイプ３１によって構成されている。パイプ３１の外径は、パイプ２１の内径より少し細く、第３エレメント３０が第２エレメント２０の内部を、その軸方向に移動可能となっている。パイプ３１の下部には、スプリング３２（図４参照）が取り付けられている。スプリング３２が第２エレメント２０の内面と接触することによって、第３エレメント３０が第２エレメント２０の内部を安定して摺動し、かつ、電気的に安定して接触する。
【００２４】
第４エレメント４０は、棒状導体４１によって構成されている。棒状導体４１の外径は、パイプ３１の内径より少し細く、第４エレメント４０が第３エレメント３０の内部を、その軸方向に移動可能となっている。棒状導体４１の下部にはスプリングが取り付けられており、スプリングが第３エレメント３０の内面と接触することによって、第４エレメント４０が第３エレメント３０の内部を安定して摺動し、かつ、電気的に安定して接触する。
【００２５】
棒状導体４１の上端にはキャップ４３が取り付けられている。キャップ４３は棒状導体４１より太径であり、第４エレメント４０の収容時にキャップ４３が第３エレメント３０の上端と当接することによって、第４エレメント４０の全体が第３エレメント３０の内部に収容されることを防止している。また、アンテナ収容時にキャップ４３がサポート金具５０と当接することによって、アンテナ全体が筐体内部に収容されることを防止している。
【００２６】
図２Ａは、第１の実施の形態の第３エレメント３０のパイプ３１の側面図であり、図２Ｂは、その底面図である。
【００２７】
第３エレメント３０は、パイプ３１によって構成される。パイプ３１の上端は、例えば絞り加工によって、細径に加工されている。これは、エレメントの伸長時に、第３エレメント３０の内部を摺動する第４エレメント４０が第３エレメント３０から抜け落ちないようにするためである。
【００２８】
パイプ３１の下端には、パイプ３１を太径に加工したフランジ部３４が形成されている。フランジ部３４は、パイプ３１を軸方向にプレスによって太径に加工してもよく、パイプ３１に別部材を取り付けて太径にしてもよい。なお、フランジ部３４の径は、スプリング３２の筒状部３２Ａの外径と同程度が望ましい。
【００２９】
図２Ｂに示すように、フランジ部３４は、円周方向の一部が切り欠かれている（３４Ａ）。このため、スプリング３２のフック部３２Ｃがフランジ部３４の切り欠き３４Ａを通過して、フック部３２Ｃの先端が第３エレメント３０の下端より下に位置することができるようになっている。すなわち、フランジ部３４が切り欠かれている切り欠き部３４Ａの幅は、フック部３２Ｃの幅より少しだけ大きい。このため、後述するように、フック部３２Ｃの先端に設けられた突起３２Ｄがパイプ３１の下端と係合することができる。
【００３０】
図３は、本発明の第１の実施形態のスプリング３２の側面図である。
【００３１】
スプリング３２は、両端の筒状部３２Ａと、筒状部３２Ａの間の太径部３２Ｂと、一つの筒状部３２Ａから軸方向に突出するフック部３２Ｃとを備える。筒状部３２Ａの内径は、パイプ３１がスプリング３２に挿入可能なように、パイプ３１の外径と同じ径、又は、少しだけ大きくなっている。
【００３２】
太径部３２Ｂを構成する金属板は外側に湾曲しており、スプリング３２が、パイプ３１に取り付けられ、第３エレメント３０が第２エレメント２０内に挿入された状態で、太径部３２Ｂの外側面が第２エレメント２０の内側面と接触する。これによって、エレメント間が電気的に接続され、また、接触部に生じる摩擦力によってエレメントが伸長状態又は収納状態で維持される。
【００３３】
フック部３２Ｃは、太径部から下方に突出する舌片状であり、その先端において内径側に突出する突起３２Ｄが設けられている。この突起３２Ｄは、フック部３２Ｃの先端を径方向に折り曲げたり、フック部３２Ｃの先端を軸方向に折り曲げて形成することができる。
【００３４】
図４は、本発明の第１の実施形態のスプリング３２が取り付けられた第３エレメント３０を示す側面図であり、図５は、その断面図である。
【００３５】
スプリング３２は、パイプ３１の上部から挿入される。そして、スプリング３２のフック部３２Ｃが、フランジ部３４の切り欠き３４Ａによって、フランジ部３４を通過して、パイプ３１の下端に至る。この状態で、フック部３２Ｃの突起３２Ｄが、パイプ３１の下端に係合する。突起３２Ｄの先端は、図５に示す様に、パイプ３１の内径より内部に突出しない大きさとなっている。このため、突起３２Ｄによって、第４エレメント４０がパイプ３１内部を摺動することを妨げない。
【００３６】
図６は、第１の実施の形態の第３エレメント３０が伸長している状態の第２エレメント２０の上部の断面図である。
【００３７】
前述したように、第３エレメント３０を構成するパイプ３１の下部にはスプリング３２が取り付けられている。スプリング３２は、略円筒状で、軸方向の両端部がパイプ３１の外側と接する筒状部３２Ａを形成し、軸方向の中間部が太径の太径部３２Ｂを形成している。スプリング３２の太径部３２Ｂは第２エレメント２０の内面と接触しており、第３エレメント３０が第２エレメント２０の内部を安定して摺動する。
【００３８】
なお、図６において、スプリング３２の太径部３２Ｂは第２エレメント２０の内面とは接触していないようにも見えるが、これは、図示する方向の問題であり、実際には、両者は接触している。
【００３９】
また、前述したように、パイプ３１の下端には、フランジ部３４が形成されている。フランジ部３４の外径は、スプリング３２の内径より大きくなっている。また、フック部３２Ｃの突起３２Ｄが、パイプ３１の下端に係合する。
【００４０】
このように、スプリング３２は、フランジ部３４によって下方向の移動が規制され、パイプ３１の下端と突起３２Ｄとの係合によって、上方向の移動が規制される。これによって、スプリング３２がパイプ３１の所定の位置から移動することを防止し、スプリング３２をパイプ３１上で安定的に保持している。
【００４１】
第３エレメント３０の伸長時には、スプリング３２の上端が第２エレメント２０の先端の内面と当接する。第２エレメント２０のパイプ２１も、第３エレメント３０のパイプ３１と同様に、その先端が細径に加工されているので、第３エレメント３０が第２エレメント２０から抜け落ちないようになっている。
【００４２】
図６を用いて第３エレメント３０と第２エレメント２０との接続部においてスプリング３２を取り付ける構造について説明したが、第２エレメント２０と第１エレメント２０との接続部においてスプリング２２を取り付ける構造についても同様に、スプリングの下端に突起を有するフックを設けて、スプリングの移動を規制することができる。
【００４３】
本発明の実施形態のアンテナは、エレメント間を接続するスプリングに特徴を有する。この特徴部分について、第３エレメント３０に設けられ、第３エレメント３０と第２エレメント２０との間を接続するスプリングについて説明するが、他のエレメントに設けられるスプリングも同じ構造を採用することができる。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施の形態によると、フランジ部３４及びスプリング３２の突起３２Ｄによって、スプリング３２の軸方向の移動を規制するので、スプリングを固定するための別部材を設ける必要がなく、部品点数を削減でき、コストの上昇を抑制することができる。
【００４５】
また、スプリング３２をの端部を別部材のスリーブで押さえる必要がなく、スプリングを取り付けるためのスペースを短くすることができる。このため、エレメントの収容時のアンテナの長さを短くしつつ、エレメント伸長時のアンテナの有効長を長くすることができる。さらに、アンテナエレメントの外形を細くすることができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、第２の実施の形態のホイップアンテナの伸長時の側面図である。
【００４７】
第２の実施の形態の多段ホイップアンテナは、前述した第１の実施の形態の多段ホイップアンテナと異なり、サポート金具５０側から、第４エレメント４０、第３エレメント３０、第２エレメント２０、第１エレメント１０の順、すなわち、下側に細径のエレメントが配置され、上側に太径のエレメントが配置される。
【００４８】
第２の実施の形態の多段ホイップアンテナは、第１エレメント１０、第１エレメント１０の内部に収容される第２エレメント２０、第２エレメント２０の内部に収容される第３エレメント３０、及び、第３エレメント３０の内部に収容される第４エレメント４０を備える。
【００４９】
第１エレメント１０は、金属製のパイプ１１によって構成され、パイプ１１の上端にはキャップ４３が取り付けられている。キャップ４３はパイプ１１の外径より太く、アンテナ収容時にキャップ４３がサポート金具５０と当接することによって、アンテナ全体が筐体内部に収容されることを防止している。
【００５０】
パイプ１１は、その上部にサポート部１６を備える。サポート部１６は、パイプ１１より太径であって、アンテナ収容時には、サポート金具５０の内面と接触することによって、アンテナを筐体の内部に保持する。
【００５１】
サポート部１６は、パイプ１１を軸方向に加圧することによって太径に成型される。このようにサポート部１６をプレス加工によって太径に変形させることによって、サポート部１６を別部品で構成する必要がなく、部品点数を削減し、第１エレメント１０の加工コストを削減することができる。
【００５２】
第２エレメント２０は、金属製の円筒状のパイプ２１によって構成されている。パイプ２１の外径は、パイプ１１の内径より少し細く、第２エレメント２０が第１エレメント１０の内部を、その軸方向に移動可能となっている。パイプ２１の上部には、スプリングが取り付けられている。スプリングが第１エレメント１０の内面と接触することによって、第２エレメント２０が第１エレメント１０の内部を安定して摺動する。
【００５３】
第３エレメント３０は、金属製の円筒状のパイプ３１によって構成されている。パイプ３１の外径は、パイプ２１の内径より少し細く、第３エレメント３０が第２エレメント２０の内部を、その軸方向に移動可能となっている。パイプ３１の上部には、スプリング３２（図４参照）が取り付けられている。スプリング３２が第２エレメント２０の内面と接触することによって、第３エレメント３０が第２エレメント２０の内部を安定して摺動する。
【００５４】
第４エレメント４０は、棒状導体４１によって構成されている。棒状導体４１の外径は、パイプ３１の内径より少し細く、第４エレメント４０が第３エレメント３０の内部を、その軸方向に移動可能となっている。棒状導体４１の上部には、スプリングが取り付けられている。
【００５５】
棒状導体４１は、その下端に、先端が平板状の可倒金具１２を備える。可倒金具１２の下部にはベース部１３が、軸１４によって屈曲可能に結合されて、ヒンジ部が形成される。ベース部１３の下部には、第１エレメント１０のパイプ１１より太径（サポート部１６と略同径）のサポート部１５が設けられている。サポート部１５は、アンテナ伸長時には、サポート金具５０の内面と接触することによって、アンテナが携帯無線機の筐体の外部に突出するように保持する。サポート部１５は、ベース部１３に別部材を取り付けることによって構成してもよい。
【００５６】
なお、パイプ１１は、サポート部１５、１６より細径なので、サポート金具５０はサポート部１５とサポート部１６との間をスムーズに動くことができる。
【００５７】
なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明した構造は同じであるが、第２の実施の形態では、各エレメントの上下が前述した第１の実施の形態とは逆に配置されていることから、図２、図４、図６などにおいて上下が逆となる。
【００５８】
以上説明したように、第２の実施の形態によると、前述した第１の実施の形態と同様に、フランジ部３４及びスプリング３２の突起３２Ｄによって、スプリング３２の軸方向の移動を規制するので、スプリングを固定するための別部材を設ける必要がなく、部品点数を削減でき、コストの上昇を抑制することができる。また、スプリング３２をの端部を別部材のスリーブで押さえる必要がなく、スプリングを取り付けるためのスペースを短くすることができる。このため、エレメントの縮長時のアンテナの長さを短くしつつ、エレメント伸長時のアンテナの有効長を長くすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  第１エレメント
１１  パイプ
１２  可倒金具
１３  ベース部
１４  軸
１５  サポート部
１６  サポート部
２０  第２エレメント
２１  パイプ
３０  第３エレメント
３１  パイプ
３２  スプリング
３２Ａ  筒状部
３２Ｂ  太径部
３２Ｃ  フック部
３２Ｄ  突起
３４  フランジ
４０  第４エレメント
４１  棒状導体
４３  キャップ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013093779.tif 000008
【図６】
2013093779.tif 000009
【図７】
2013093779.tif 000010
【図８】
2013093779.tif 000011