(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器の筐体に取り付け可能なホルダーに摺動自在に保持されると共に、該ホルダーに対して伸張した際にその下端が該ホルダーに電気的に接続されるホイップアンテナ部と、
コイル状エレメントを有するアンテナトップ部と、
前記コイル状エレメントと電気的に接続されていると共に、前記アンテナトップ部から延伸されて、前記ホルダーに摺動可能とされている略円筒状のトッププラグ部と、
該トッププラグ部と前記ホイップアンテナ部とが略一軸上に位置されて、互いに絶縁されて固着されるように、前記トッププラグ部内を貫通すると共に、前記ホイップアンテナ部の先端を包被するよう成形されて形成された絶縁性のジョイント部とを備え、
前記ホイップアンテナ部が、多段のテレスコープ状とされて伸縮自在とされており、第２段以降のエレメント部が、その内部を上の段のエレメント部が挿通可能なように帯状体をスパイラル状に巻回することにより構成されており、前記帯状体の断面形状が前記ホイップアンテナ部の軸方向に細長く形成されていると共に、内周側の角に付された丸みが、外周側の角に付された丸みより小さく形成されていることを特徴とする携帯機器用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等の携帯機器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】
最近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自機が位置している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伸縮自在なテレスコープ状とされたホイップ状エレメントからなるアンテナとすることが提案されている。
【０００３】
このようなアンテナの従来の構成の一例を図４に、図４に示すアンテナの第２エレメントの構成の詳細を図５に示す。
これらの図に示すように、アンテナはテレスコープ状とされた第１エレメント１０１と第２エレメント１０２からなり、第１エレメント１０１の先端にはアンテナを引き出すための摘み１０４が固着されている。第２エレメント１０２は、機器に固着されている金属製のホルダー１０６に摺動自在に支持されている。
第１エレメント１０１は第２エレメント１０２に摺動自在に支持されており、第１エレメント１０１は弾性を有する直線状の線材にチューブが被覆されて構成されている。また、第２エレメント１０２は図５に示すように、断面円形の線材をスパイラル状に巻回したスプリング１２１と、スプリング１２１の外周を被覆する可撓性のチューブ１２２から構成されている。
【０００４】
第２エレメント１０２の先端には、第１エレメント１０１が抜け出ることを防止できるように径の絞られたストッパー１０５が形成されている。また、第１エレメント１０１の下端には弾性接触子１０３が設けられており、この弾性接触子１０３により所定の摺動力で第１エレメント１０１を第２エレメント１０２に対して摺動することができるようになる。
【０００５】
このように構成されたアンテナにおいて、摘み部１０４を保持して第１エレメント１０１および第２エレメント１０２をホルダー１０６に対して伸長させると、図４に示す状態となる。この場合、第１エレメント１０１および第２エレメント１０２は共に、可撓性とされているので、破線で示すように屈曲可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記したアンテナを携帯電話機に適用すると、テレスコープ状としたにもかかわらず、アンテナ全体が可撓性とされていることからアンテナに横加重が印加されても折損することを防止することができる。しかしながら、待ち受け時等にアンテナを機器の筺体内に収納した時には、アンテナの全体が筐体に収納されることからアンテナは不動作状態となる。すなわち、携帯電話機は送信および受信がほぼ不可能になるという問題点があった。
また、第２エレメント１０２が断面円形の線材をスパイラル状に巻回することにより構成されていることから、第２エレメント１０２の内周面は凹凸が短い間隔で多数形成されるようになる。すると、第１エレメント１０１を第２エレメント１０２に対して摺動する際に、第２エレメントの内周面の凹凸を越える度に第１エレメント１０１にクリック感が発生し、ユーザに違和感を与えたり第１エレメント１０１をスムースに摺動することができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明はテレスコープ状のホイップアンテナ部を収納しても、アンテナが動作できるようにすると共にテレスコープ状のホイップアンテナ部をスムースに摺動することが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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の携帯機器用アンテナは、携帯機器の筐体に取り付け可能なホルダーに摺動自在に保持されると共に、該ホルダーに対して伸張した際にその下端が該ホルダーに電気的に接続されるホイップアンテナ部と、コイル状エレメントを有するアンテナトップ部と、前記コイル状エレメントと電気的に接続されていると共に、前記アンテナトップ部から延伸されて、前記ホルダーに摺動可能とされている略円筒状のトッププラグ部と、該トッププラグ部と前記ホイップアンテナ部とが略一軸上に位置されて、互いに絶縁されて固着されるように、前記トッププラグ部内を貫通すると共に、前記ホイップアンテナ部の先端を包被するよう成形されて形成された絶縁性のジョイント部とを備え、前記ホイップアンテナ部が、多段のテレスコープ状とされて伸縮自在とされており、第２段以降のエレメント部が、その内部を上の段のエレメント部が挿通可能なように帯状体をスパイラル状に巻回することにより構成されており、前記帯状体の断面形状が前記ホイップアンテナ部の軸方向に細長く形成されていると共に、内周側の角に付された丸みが、外周側の角に付された丸みより小さく形成されている。
【００１０】
このような本発明によれば、第２段以降のエレメント部を、断面形状が略かまぼこ形状とされた帯状体をスパイラル状に巻回することにより構成するようにしたので、第２段以降のエレメント部の内周面が略平坦となる。これにより、テレスコープ状のホイップアンテナ部をスムースに摺動することができるようになる。
また、ホイップアンテナ部に絶縁して設けられたアンテナトップ部にコイル状エレメントを内蔵させるようにしたので、ホイップアンテナ部を収納しても、コイル状エレメントを使用して送受信することを可能とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成を図１および図２（ａ）に示す。なお、図１は本発明の実施の形態にかかる携帯機器用アンテナを伸長した際の全体構成を示す図であり、図２（ａ）は本発明の実施の形態にかかる携帯機器用アンテナを収納した際の全体構成を示す図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態における携帯機器用アンテナ１は、アンテナトップ部１と、アンテナトップ部１の下端から導出される円筒状のトッププラグ部２と、トッププラグ部２内を貫通するよう成形により形成されたジョイント部３と、ジョイント部３に先端が一体成形されているホイップアンテナ部５と、テレスコープ状とされたホイップアンテナ部５を構成している第１段エレメント部６と第２段エレメント部９と、ホイップアンテナ部５の下端に固着されているストッパー部１１と、ホイップアンテナ部５に摺動自在に設けられたホルダー部４とから構成されている。
【００１２】
また、第１段エレメント部６は、超弾性材等の弾性線材６−１と、弾性線材６−１を被覆している可撓性の第１チューブ６−２から構成されている。また、第２段エレメント部９は、断面が略かまぼこ状とされた弾性線材である帯状体をスパイラル状に巻回して形成した円筒状のスパイラル部１０と、スパイラル部１０を被覆している可撓性の第２チューブ８とから構成される。さらに、第２段エレメント部９の上端部には、その上端部を覆うようにスリーブ部７が固着されており、第２段エレメント部９の下端部には、その下端部を覆うようにストッパー部１１が固着されている。なお、スリーブ部７は、第１段エレメント部６が第２段エレメント部９内から抜けでないようにする係止作用を奏しており、ストッパー部１１は、ホルダー４に対してホイップアンテナ部５を伸長した際にホルダー部４内に下から挿入保持されて、ホイップアンテナ部５をホルダー４に電気的に接続するためのものである。
【００１３】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、金属製のホルダー部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５がホルダー部４に対して伸長された時は、ホルダー部４に下からストッパー部１１が挿入保持され、ホイップアンテナ部５がホルダー部４に電気的に接続される。これにより、ホイップアンテナ部５のみが動作状態となる。また、ホイップアンテナ部５を図２（ａ）に示すように筐体内に収納した時は、トッププラグ部２がホルダー部４に上から挿入保持され、トッププラグ部２がホルダー部４に電気的に接続される。これにより、トッププラグ部２に接続されていると共に、アンテナトップ部１内に収納されているコイル状エレメントのみが動作状態となる。
したがって、本発明の携帯機器用アンテナを携帯電話機に適用した際に、携帯機器用アンテナを伸張した場合はホイップアンテナ部５を使用して送受信することができると共に、携帯機器用アンテナを収納した場合はアンテナトップ部１内のコイル状エレメントを使用して送受信することができるようになる。
【００１４】
さらに、図１における本発明の携帯用アンテナのＡ部を拡大して図２（ｂ）に示す。ただし、図２（ｂ）においては第２チューブ８を省略して示している。
この図に示すように、弾性を有するスパイラル部１０は円筒状に形成されており、断面略かまぼこ状の帯状体を巻回して構成されていることから、その内周面は略平坦状とされて、凹凸部の少ない内周面とされる。この内周面を摺動していく第１段エレメント部６の下端には第２リング２３が固着されており、さらに、第２リング２３より上方に第１リング２１が固着されている。この第１リング２１と第２リング２３との間に摺動バネ２２が保持されている。
なお、第１リング２１の上端がスリーブ部７の上部内面に当接した際に、第１段エレメント部６は係止され、その伸長は停止される。
【００１５】
図２（ｂ）におけるＢとして示すスパイラル部１０の部分を拡大して図３（ａ）に示す。この図に示すように、帯状体１０−１の長辺がスパイラル部１０の軸に略平行になるように配置されており、帯状体１０−１の内周面側の角の丸みは小さく形成され、外周面側の丸みは大きく形成されている。これにより、スパイラル部１０の内周面の凹凸が平滑されて第１段エレメント部６の摺動をスムースに行うことができるようになる。また、帯状体１０−１の外周面側の丸みが大きく形成されているので、第２エレメント部９が折曲された際に、外周面側の丸み部分において摺接されて折曲されるため、帯状体１０−１同士の間に間隔が生じることなく折曲することができるようになる。なお、スパイラル部１０が折曲された際に隣接する帯状体１０−１同士の間に間隔が生じると、その電気長が変化して共振周波数が変化し、アンテナ利得が低下するおそれがあるが、本発明の携帯機器用アンテナにおいては、上記の理由によりそのおそれはない。
【００１６】
また、帯状体１０−１の断面形状は断面円形の線材を加工することにより略かまぼこ型としているが、この加工の際に、帯状体１０−１の長辺が図３（ｂ）に示すように若干丸みを帯びるようになることがある。しかしながら、図３（ｂ）に示すようにスパイラル部１０とした際の内周面側が丸みを帯びている形状であっても、第１段エレメント部６の摺動をスムースに行うことができるようになる。本発明の携帯機器用アンテナにおいて、必要なことはスパイラル部１０の内周面がほぼ平坦となるような形状に帯状体１０−１が形成されていればよく、さらに、帯状体１０−１の外周面側の角の丸みが大きくされ内周面側の角の丸みが小さくされていればより好適である。なお、丸みの一例を挙げると、内周面側の丸みの半径は帯状体１０−１の厚さの約１割程度、外周面側の丸みの半径は帯状体１０−１の厚さの約３割程度が好適である。
【００１７】
以上説明した本発明の携帯機器用アンテナにおいては２段構成のホイップアンテナ部５としたが、２段に限らず３段以上のテレスコープ状のホイップアンテナ部５としてもよい。
ところで、本発明の形態機器用アンテナにおいて、アンテナトップ部１にはコイル状エレメントが内蔵されているが、このコイル状エレメントは、絶縁性のボビンに線材を巻回したり、ボビンの外周面にスパイラル状の溝を形成して、その溝内に導電材を蒸着したりすることにより形成されている。また、ジョイント部３の上部をアンテナトップ部１内に延伸するよう形成して、その部分をボビンとして使用してもよい。いずれの場合においても、コイル状エレメントはトッププラグ部２に電気的に接続される。この接続の手段として、例えば、トッププラグ部２の上部に拡径部を設けて、この拡径部にボビンの下端を嵌挿するようにしてもよい。
【００１８】
なお、本発明の携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ部５及びアンテナトップ部１に内蔵されているコイル状エレメントの電気長を使用する周波数帯の波長の約１／４波長とすると、インピーダンスを低くできるため給電を容易に行うことができる。また、ホイップアンテナ部５及びコイル状エレメントの電気長を使用する周波数帯の波長の約１／２波長とすると、ユーザの影響を受けにくい携帯機器用アンテナすることができる。
さらに、給電を容易にすると共に、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５及びコイル状エレメントの電気長を、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。
【００１９】
また、本発明の携帯機器用アンテナが設けられる携帯機器では、ホイップアンテナ部５またはコイル状エレメントのいずれかを使用して送受信することができるが、ホイップアンテナ部５およびコイル状エレメントの共振周波数は必ずしも同一とする必要はなく、携帯機器用アンテナの動作周波数帯が携帯機器に割り当てられた周波数帯をカバーしていればよい。この際に送信周波数帯と受信周波数帯として独立した周波数帯が割り当てられている場合も同様である。
【００２０】
すなわち、本発明の携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ部５とコイル状エレメントに必要とされるのは、携帯機器に割り当てられている送信周波数帯および受信周波数帯を少なくとも含む周波数帯において動作可能とされていることである。
なお、上記したホイップアンテナ部５およびコイル状エレメントの電気長は、所定の帯域幅の送信周波数帯および受信周波数帯を含むように「約」を付して表現している。
【００２１】
【発明の効果】
上記説明したように本発明によれば、第２段以降のエレメント部を、断面形状が略かまぼこ形状とされた帯状体をスパイラル状に巻回することにより構成するようにしたので、第２段以降のエレメント部の内周面が略平坦となる。これにより、テレスコープ状のホイップアンテナ部をスムースに摺動することができるようになる。
また、ホイップアンテナ部に絶縁して設けられたアンテナトップ部にコイル状エレメントを内蔵させるようにしたので、ホイップアンテナ部を収納しても、コイル状エレメントを使用して送受信することを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる携帯機器用アンテナを伸長した際の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる携帯機器用アンテナを収納した際の構成を示す図、および、一部を拡大して示す図である。
【図３】本発明の携帯機器用アンテナにおけるスパイラル部の帯状体の詳細構成を示す断面図である。
【図４】従来の携帯機器に用いられるアンテナの構成を示す図である。
【図５】従来の携帯機器用アンテナの一部を詳細に示す拡大図である。
【符号の説明】
１  アンテナトップ部
２  トッププラグ部
３  ジョイント部
４  ホルダー部
５  ホイップアンテナ部
６  第１段エレメント部
６−１  弾性線材
６−２  第１チューブ
７  スリーブ部
８  第２チューブ
９  第２段エレメント部
１０  スパイラル部
１０−１  帯状体
１１  ストッパー部
【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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