JP2005354552A

JP2005354552A - 折畳式携帯無線機

Info

Publication number: JP2005354552A
Application number: JP2004175104A
Authority: JP
Inventors: Akito Sakamoto; 昭人坂本; Nobuaki Majima; 伸明間嶋; Masanori Kubota; 雅則久保田; Taketaka Isoda; 雄高磯田; Masayoshi Hirai; 昌義平井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】２つの筐体を開閉自在に連結して構成した折畳式携帯無線機において、部品点数の削減及び小型化とアンテナ性能の改善とを図る。
【解決手段】第１の回路基板２１を備える第１の筐体１１と第２の回路基板２２を備える第２の筐体１２とを有し、これらの第１の筐体１１と第２の筐体１２とが曲げることのできる面状接続部材を構成する連結部１３によって接続された構成において、第１の筐体１１と第２の筐体１２にそれぞれ両端部が機械的に接続固定される保持接続部材２３を設ける。保持接続部材２３は、一端が第２の回路基板２２の給電点２６に電気的に接続され、他端がコンデンサなどの回路素子２７を介して第１の回路基板２１の接地点２８に電気的に接続されており、第１の回路基板２１及び第２の回路基板２２をダイポールアンテナとして動作させるための給電線の機能を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、２つの筐体を曲げることのできる面状接続部材によって連結して開閉自在に構成した折畳式携帯無線機に関する。

近年、携帯電話装置等の携帯無線機は小型化が進んでおり、持ち運びに便利な折畳式携帯無線機が広く普及している。例えば、表示部を有する上部筐体と操作部を有する下部筐体とを機構的なヒンジによって回動自在に連結するとともに、上部筐体及び下部筐体にそれぞれ配設された基板を電気的に接続することにより、筐体全体がアンテナ素子として動作するように構成した折畳式携帯電話機が提案されている（特許文献１、２参照）。

また、機構的なヒンジの代わりに、弾性を有する棒状又は板状の形状記憶合金とケーブルを用いて、上部筐体に設けられた受話部と下部筐体に設けられた送話部とを折り畳み自在に連結する構成の折畳式通信機器が提案されている（特許文献３参照）。

しかしながら、上記従来の機構的なヒンジを用いる折畳式携帯電話機にあっては、上部筐体及び下部筐体に収容された２つの基板を接続してアンテナとして動作させるために、ヒンジ部に給電線を設けたり、ヒンジ部材を導電部材として基板間を導通させる必要があるので、部品点数が多くなったり、ヒンジ機構が大きくなるなど、小型化には不利である。また、上記従来の棒状又は板状の形状記憶合金をヒンジ部材に用いて上部筐体及び下部筐体を接続する折畳式通信機器では、ヒンジ部材となる形状記憶合金を介して給電して筺体全体をアンテナ素子として機能させることは困難である。

一般に、アンテナ性能はアンテナ近傍のグランド構成、近接する導電体等の影響を受ける。このため、上部筐体と下部筐体の２つの基板を接続するために給電線を設けた構成では、特に筐体を閉じた状態で給電線、ヒンジ部材、アンテナとが近接して配置された場合、それぞれの相互影響によってアンテナ性能が劣化することがある。

特開２００１−１５６８９８号公報特開２００２−３３５１８０号公報特開平７−２６４２７４号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、部品点数を削減できるとともに、アンテナ性能を改善することが可能な折畳式携帯無線機を提供することを目的とする。

本発明の折畳式携帯無線機は、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体を開閉可能に連結する連結部とを備える折畳式携帯無線機であって、前記第１の筐体に設けられる第１の基板と、前記第２の筐体に設けられる第２の基板と、前記第１の筐体、前記第２の筐体、前記連結部のいずれかに設けられ、前記第１の基板または前記第２の基板より給電されるアンテナ素子とを備え、前記連結部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが離れた第１の状態と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なる第２の状態とに開閉可能なように曲げることのできる面状接続部材を有して構成され、前記面状接続部材に略沿った位置に配置されて前記第１の筐体及び前記第２の筐体が開いた状態を保持するための保持機能を持つ保持接続部材を備え、前記保持接続部材は、導電性を有する部材からなり、前記第１の基板及び前記第２の基板と電気的に接続されて前記第１及び第２の基板がダイポールアンテナとして動作する際の給電線の機能を有するものである。
これにより、アンテナの給電線を別途設ける必要が無く、部品点数を削減でき、小型化が可能となる。また、保持接続部材に給電機能を持たせて給電線を無くすことにより、アンテナ素子との相互影響による利得劣化を低減でき、アンテナ性能を改善することが可能となる。

また、本発明の一態様として、上記の折畳式携帯無線機であって、前記保持接続部材は、一端が前記第２の基板に設けられる給電点に、他端が前記第１の基板における接地点に、それぞれ直接または回路素子を介して接続され、前記第１の基板及び前記第２の基板の間で給電を行うものとする。
これにより、例えば第１の筐体及び第２の筐体を開いた状態において、保持接続部材によって第１の基板と第２の基板の間に給電を行って第１の基板及び第２の基板をダイポールアンテナとして動作させることが可能となる。

また、本発明の一態様として、上記の折畳式携帯無線機であって、前記面状接続部材は絶縁性の部材からなり、前記保持接続部材と前記アンテナ素子とが前記連結部において所定距離以上離して配置されるものとする。
これにより、例えば第１の筐体及び第２の筐体を閉じた状態において、アンテナ素子と保持接続部材との相互影響による利得劣化を低減させることができ、アンテナ性能をより向上させることができる。

本発明によれば、部品点数を削減できるとともに、アンテナ性能を改善することが可能な折畳式携帯無線機を提供できる。

本実施形態では、携帯電話装置等に適用される折畳式携帯無線機の構成例を示す。

図１は本発明の実施形態に係る折畳式携帯無線機の外観構成を示す斜視図、図２は本実施形態に係る折畳式携帯無線機を開いた状態における要部構成を示す正面図、図３は本実施形態に係る折畳式携帯無線機を閉じた状態における要部構成を示す側面図である。なお、各図において共通する構成要素には同一符号を付してある。

本実施形態の折畳式携帯無線機は、図１に示すように、第１の筐体１１と第２の筐体１２を有し、これらの第１の筐体１１と第２の筐体１２とが曲げることのできる面状接続部材を構成する連結部１３によって接続され、両筐体を開閉可能に構成されている。第１の筐体１１には、液晶表示装置等からなる表示部１５、レシーバ１４等が設けられる。第２の筐体１２には、複数の操作キーボタンを有する操作部１６、マイク１７等が設けられ、内部に無線回路、制御回路、情報処理回路等を備えている。また、第１の筐体１１及び第２の筐体１２の他方（裏側）の外面を覆う外カバー１８が設けられる。

第１の筐体１１及び第２の筐体１２は、絶縁性の樹脂、ポリウレタンエラストマー等の高分子材料などで構成される。連結部１３は、可撓性を有するポリウレタンエラストマー等の高分子材料等で構成され、図２に示すように、筐体の開状態を保持するための保持機能を持つ金属板等からなる保持接続部材２３がインサート成型などで設けられており、開閉時の弾性及び開状態での剛性を付与された構造となっている。また、連結部１３に沿って可撓性の接続線２４、アンテナ部２５等が設けられる。このような曲げることのできる連結部１３によって、第１の筐体１１及び第２の筐体１２を図１のＰ方向に変位させて開閉可能に折り畳める構造となっており、機構的なヒンジを用いることなく、安定した開閉状態を保持することができるヒンジ機能を実現している。なお、第１の筐体１１及び第２の筐体１２と連結部１３とは一体的に成型して構成してもよいし、それぞれ別部材として接続した構成であってもよい。また、第１の筐体１１及び第２の筐体１２とカバー１８とを一体的に構成してもよいし、カバー１８が連結部１３の一部を兼ねるものであってもよい。

カバー１８は、フレキシブルな非導電性素材である、例えばポリウレタンエラストマーや布等によって構成される。このカバー１８は、第１の筐体１１及び第２の筐体１２の連結及び保護に際して耐久性を有していれば、種々の非導電性素材を用いることができる。カバー１８の一方の端部（ここでは第２の筐体１２側の端部）にはベルト状の固定部材１９が突出して設けられている。この固定部材１９には、留め具１９Ａが設けられており、図２に示すように、カバー１８の他方の端部（ここでは第１の筐体１１側の端部）に留め具１９Ａを固定する留め具１９Ｂが設けられている。留め具１９Ａ、１９Ｂは、留めボタン、面接着テープなどの固定手段で構成される。この固定部材１９は、図３に示すように、折り畳んだ状態の第１の筐体１１と第２の筐体１２の端部に巻回して、先端部の留め具１９Ａをカバー１８に設けた留め具１９Ｂに固定することで、筐体の閉状態を保持するものである。この固定部材１９によって、折畳式携帯無線機の持ち運び中などに第１の筐体１１と第２の筐体１２が連結部１３の復元力によって不意に開くことがないようにするとともに、使用に際して留め具１９Ａ、１９Ｂを外した場合に、連結部１３の復元力を利用して第１の筐体１１と第２の筐体１２を自動的に開き、操作が直ちに可能な状態にすることができる。

図２及び図３は本実施形態における主要な構成要素を模式的に表したものであり、回路基板、アンテナ素子等の配置関係が示されている。第１の筐体１１には第１の回路基板２１が、第２の筐体１２には第２の回路基板２２がそれぞれ収納され、これらの第１の回路基板２１及び第２の回路基板２２が連結部１３に設けられたフレキシブルな接続線２４によって電気的に接続されている。ここで、第１の筐体１１及び第２の筐体１２は、例えばそれぞれ長さが７０ｍｍ、幅が４５ｍｍ程度の大きさを有している。第１の回路基板２１及び第２の回路基板２２は、例えば厚さ１ｍｍのプリント基板で構成され、その寸法は例えば第１の回路基板２１が長さ６５ｍｍ、幅４０ｍｍ程度、第２の回路基板２２が長さ５５ｍｍ、幅４０ｍｍ程度の大きさである。なお、本実施形態の折畳式携帯無線機は、無線通信に使用する周波数が９００ＭＨｚ付近にあるものとする。

保持接続部材２３は、前述したように、第１の筐体１１と第２の筐体１２が開いた状態で、カバー１８の柔軟性によって開状態が不安定になるのを回避するためのものであり、軽量かつある程度の剛性のある材料、例えば薄鋼板等の金属部材が用いられる。この保持接続部材２３は、例えば長さ６０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの導電性材料で構成される。保持接続部材２３は、第１の筐体１１と第２の筐体１２にそれぞれ両端部が機械的に固定されるとともに、一端が第２の回路基板２２の給電点２６に電気的に接続され、他端がコンデンサなどの回路素子２７を介して第１の回路基板２１の接地点２８に電気的に接続されている。

回路素子２７は、保持接続部材２３による電気的位相変化を調節するためのものであり、この回路素子２７によって整合回路の設計を簡易にすることが可能となる。なお、回路素子２７を介さずに接続したり、容量結合により接続する構成についても同様に実施可能である。接続線２４は、例えば厚さ０．１ｍｍの耐久性のあるフレキシブルプリントケーブルから構成され、保持接続部材２３と重なるように連結部１３に沿って配置される。接続線２４と保持接続部材２３との近接距離は例えば１．０ｍｍに設定され、互いに平行に配置されている。

アンテナ部２５は、面状のアンテナ素子を有し、連結部１３に沿って第１の回路基板２１と第２の回路基板２２との間に配設され、第２の回路基板２２のグランドをアンテナの接地導体（アンテナグランド）とし、給電点２６Ａより給電線を介して給電される。このアンテナ部２５は、導電率が高く、かつある程度の強度を持つ薄銅板等で構成され、共振周波数が９００ＭＨｚ付近に設定された小型内蔵アンテナである。そして、アンテナ部２５は全長が９０ｍｍ、幅２ｍｍ程度であり、実装範囲を確保するためにクランク形状、あるいはメアンダ構造等に形成されている。なお、アンテナ部２５は、保持接続部材２３との相互影響による利得劣化を低減するために、保持接続部材２３から例えば１０ｍｍの距離をおいて配置されている。

上記のように構成された本実施形態の折畳式携帯無線機は、図２に示すように第１の筐体１１と第２の筐体１２とが開いた状態では、主に保持接続部材２３と第１の回路基板２１及び第２の回路基板２２とが一体となり、例えば、共振周波数が９００ＭＨｚ付近に設定されたダイポールアンテナとして動作する。また、図３に示すように２つの筺体が閉じた状態では、第１の回路基板２１と第２の回路基板２２との間に配置されたアンテナ部２５が主に動作する構成となっている。

ここで、保持接続部材２３が給電機能を兼ねることの効果について説明する。図４に比較例として、保持接続部材が給電機能を備えていない構成の折畳式携帯無線機の例を示す。この比較例は、保持接続部材５１は給電機能を有しないため、所定の距離を置いて配設された保持接続部材５１とアンテナ部２５との間に、第１の回路基板２１と第２の回路基板２２とを励振させるための給電線５２を設けている。この比較例の構成では、保持接続部材５１、給電線５２、及びアンテナ部２５が極めて近接して配置されるため、相互影響によって利得劣化が発生する。

これに対し、図２及び図３に示す本実施形態の構成では、保持接続部材２３が筐体開状態を保持するヒンジ機能とアンテナ動作時の給電機能とを兼ねることから、図４に示した給電線５２等を設ける必要性がなくなり、その部分のスペースが空いてアンテナ部２５との距離を十分確保することができる。これにより、給電機能を持つ保持接続部材２３とアンテナ部２５との相互影響による利得劣化を低減することが可能となる。

特に、給電線とアンテナ部との近接が利得劣化に大きく影響を及ぼすことから、給電線とアンテナ部の距離を十分大きく確保できる本実施形態の構成は、相互影響による利得劣化を低減させる手段として極めて効果的である。さらに、保持接続部材２３が給電線の機能を兼ねることにより、別途給電線を設ける必要がなくなるので、部品点数の削減ができ、結果として折畳式携帯無線機の小型化が可能となる。

上述したように、本実施形態の折畳式携帯無線機では、第１の筐体１１及び第２の筐体１２を開閉するためのヒンジ機能を有するとともに、これらの筐体に配設された第１の回路基板２１及び第２の回路基板２２をアンテナとして動作させるための給電線の機能を有する導電性の保持接続部材２３を設けている。これにより、第１の回路基板２１及び第２の回路基板２２を接続する給電線が不要となり、部品点数を削減して小型化を図れるとともに、アンテナ性能を向上させることができる。

なお、保持接続部材２３は導電性を有するものであれば、平板状のもの、板状で断面が湾曲した形状のものなど、いずれの形状のものを用いても同様の効果が得られる。

また、上記実施形態では、携帯電話装置に適用した折畳式携帯無線機の例を説明したが、通信部を備えた携帯情報端末など、種々の小型の無線機においても実施可能である。

本発明は、部品点数を削減できるとともに、アンテナ性能を改善することが可能となる効果を有し、２つの筐体を開閉自在に連結して構成した折畳式携帯無線機等に有用である。

本発明の実施形態に係る折畳式携帯無線機の外観構成を示す斜視図本実施形態に係る折畳式携帯無線機を開いた状態における要部構成を示す正面図本実施形態に係る折畳式携帯無線機を閉じた状態における要部構成を示す側面図比較例として保持接続部材が給電機能を備えていない構成の折畳式携帯無線機を示す図

符号の説明

１１第１の筐体
１２第２の筐体
１３連結部
１８カバー
２１第１の回路基板
２２第２の回路基板
２３保持接続部材
２４接続線
２５アンテナ部
２６給電点
２７回路素子
２８接地点

Claims

第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体を開閉可能に連結する連結部とを備える折畳式携帯無線機であって、
前記第１の筐体に設けられる第１の基板と、
前記第２の筐体に設けられる第２の基板と、
前記第１の筐体、前記第２の筐体、前記連結部のいずれかに設けられ、前記第１の基板または前記第２の基板より給電されるアンテナ素子とを備え、
前記連結部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが離れた第１の状態と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なる第２の状態とに開閉可能なように曲げることのできる面状接続部材を有して構成され、
前記面状接続部材に略沿った位置に配置されて前記第１の筐体及び前記第２の筐体が開いた状態を保持するための保持機能を持つ保持接続部材を備え、
前記保持接続部材は、導電性を有する部材からなり、前記第１の基板及び前記第２の基板と電気的に接続されて前記第１及び第２の基板がダイポールアンテナとして動作する際の給電線の機能を有する折畳式携帯無線機。
請求項１に記載の折畳式携帯無線機であって、
前記保持接続部材は、一端が前記第２の基板に設けられる給電点に、他端が前記第１の基板における接地点に、それぞれ直接または回路素子を介して接続され、前記第１の基板及び前記第２の基板の間で給電を行うものである折畳式携帯無線機。
請求項１に記載の折畳式携帯無線機であって、
前記面状接続部材は絶縁性の部材からなり、前記保持接続部材と前記アンテナ素子とが前記連結部において所定距離以上離して配置される折畳式携帯無線機。