JP2007295450A - 携帯電子機器用アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】可撓性のエレメントを傾動して水平面内で回転できる小型かつ耐久性に優れた傾動機構と回転機構とする。
【解決手段】ベース部4内に回動可能に球状部8が、球受部13を介してコイルバネ14により付勢されて収納されている。可撓性のエレメント部分をベース部4に対して伸張して傾動させると球状部8がベース部4の球保持部7に形成された摺動溝内に嵌入され、エレメント部分をベース部4に対して約±90°まで傾動可能とすることができる。エレメント部分を傾動した際に、係合球15が球状部8の球部8cに形成されているリング状凹部8dに係合してクリック感を得ることができる。また、エレメント部分を直立状態に復帰させると、係合球15が球状部8の係合凹部8eに係合してクリック感を得ることができる。
【選択図】図7
【解決手段】ベース部4内に回動可能に球状部8が、球受部13を介してコイルバネ14により付勢されて収納されている。可撓性のエレメント部分をベース部4に対して伸張して傾動させると球状部8がベース部4の球保持部7に形成された摺動溝内に嵌入され、エレメント部分をベース部4に対して約±90°まで傾動可能とすることができる。エレメント部分を傾動した際に、係合球15が球状部8の球部8cに形成されているリング状凹部8dに係合してクリック感を得ることができる。また、エレメント部分を直立状態に復帰させると、係合球15が球状部8の係合凹部8eに係合してクリック感を得ることができる。
【選択図】図7
Description
本発明は、少なくとも受信機能を有する電子機器、特に地上波デジタルテレビ放送を受信することのできる携帯電話機等の携帯電子機器に備えられる携帯電子機器用アンテナに関するものである。
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。このような携帯電話機用のアンテナの構成の一例を図34に示す。図34に示すアンテナ100は、可撓性とされたエレメント101を備え、エレメント101の先端にはトップ部103が設けられている。また、エレメント101はホルダー部102に対して摺動可能に保持されている。そして、ホルダー部102が携帯電話機の筐体に取り付けられることにより、エレメント101をホルダー部102に対して下方に摺動することにより、筐体内にエレメント101を収納することができるようになる。また、この状態においてトップ部103を把持してエレメント101をホルダー部102から引き出すことにより、エレメント101を伸張状態とすることができる。なお、エレメント101は可撓性を有し図示するように復元可能に撓むようになるため、エレメント101が障害物に当たっても折損することを防止することができる。
ところで、近年地上波デジタルテレビ放送が開始されて、地上波デジタルテレビ放送を受信することのできる携帯電話機も知られている。地上波デジタルテレビ放送を効率よく受信するには、アンテナの指向特性を電波の到来方向に合致させて受信することが必要となる。このため、地上波デジタルテレビ放送を受信するアンテナには、筐体に対して傾動可能かつ回転可能としてアンテナの指向特性を調整することができるアンテナが好適となる。
傾動可能かつ回転可能な従来のアンテナとして、いわゆるラジカセに多く使用されている多段式伸縮アンテナ(ロッドアンテナ)を用いるアンテナが知られている。このようなアンテナの構成の一例を図35に示す。図35に示すアンテナ200は、多段式構造とされている伸縮エレメント201を備え、伸縮エレメント201はアンテナ取付部202に対して傾動可能とされていると共に、アンテナ取付部202に対して回転可能に固着されている。そこで、このアンテナ取付部202を図示しない携帯電子機器の筐体に固着することにより、アンテナ200は筐体に対して傾動可能かつ回転可能に取り付けられるようになる。この伸縮エレメント201は、伸縮を実現するために多段とされている各エレメントがパイプ構造とされている。このため、伸縮エレメント201における最終段の外径が大きくなることから、これに起因して傾動機構と回転機構を作り出す機構部品の径として5mmないし8mmの径が必要とされている。
ここで、アンテナ200における傾動機構を図36に示す。図36に示すように伸縮エレメント201の下端からは平板状のエレメント基部201aが突出して形成されている。このエレメント基部201aは回転保持部203の上部に挟持され、固着用ビス204によりエレメント基部201aが回転保持部203に対して回転可能に固着されている。これにより、伸縮エレメント201は回転保持部203に対して傾動可能に取り付けられるようになる。次に、アンテナ200における回転機構について説明すると、回転保持部203の断面は円形とされており、この回転保持部203は図35に示すアンテナ取付部202に形成されている断面円形の嵌挿孔に弾性的に嵌挿されている。このため、アンテナ取付部202に対して回転保持部203を回転できるようになることから、結局の所、伸縮エレメント201はアンテナ取付部202に対して回転可能に固着される。
傾動可能かつ回転可能な従来のアンテナの他の構成例を図37、図38に示す。ただし、図37は従来のアンテナ300の構成を示す斜視図であり、図38はその構成を示す断面図である。
これらの図に示すアンテナ300において、先端にトップ部304を有するエレメント301の下端は球状部302に固着されている。球状部302は、その半分以上がホルダー部303内に摺動可能に保持されており、ホルダー部302の下部に収納されているコイルスプリング305により上方に付勢されている。これにより、球状部302はコイルスプリング305の付勢力によりホルダー部303に対して傾動可能かつ回転可能に保持されるようになる。このアンテナ300においては、球状部302とホルダー部303との摩擦力によりエレメント301が所定の角度を維持することができることから、球状部の径として5mmないし8mmの径が必要となる。
実開昭63−26108号公報
実開昭60−103914号公報
これらの図に示すアンテナ300において、先端にトップ部304を有するエレメント301の下端は球状部302に固着されている。球状部302は、その半分以上がホルダー部303内に摺動可能に保持されており、ホルダー部302の下部に収納されているコイルスプリング305により上方に付勢されている。これにより、球状部302はコイルスプリング305の付勢力によりホルダー部303に対して傾動可能かつ回転可能に保持されるようになる。このアンテナ300においては、球状部302とホルダー部303との摩擦力によりエレメント301が所定の角度を維持することができることから、球状部の径として5mmないし8mmの径が必要となる。
図34に示す従来の携帯電話機用のアンテナ100は、リトラクタブルアンテナとされており、伸張時に衝撃を受けたときに衝撃を吸収するようエレメント101は復元可能に撓むようにされている。しかしながら、任意の位置にエレメント101を傾けて保持する傾動機構と、傾けたエレメント101を水平面内において回転させる回転機構を有していないことから、アンテナの指向特性を調整することができないという問題点があった。
また、図35に示す従来のアンテナ200における傾動機構は平板状のエレメント基部201aを回転保持部203の上部に挟持する構造とされている。この場合、傾動させた伸縮エレメント201を保持するための摩擦力は、平板状のエレメント基部201aが挟持される面の面積と回転保持部203の挟持力に依存するため、傾動した際の耐久力を数万回以上可能にするにはエレメント基部201aおよび回転保持部203の径や幅を5mmないし8mmの寸法とする必要が生じる。この場合、エレメント基部201aおよび回転保持部203の径や幅を2mm程度にしたときは傾動回数の耐久性は数百回程度になってしまい、傾動を繰り返し行うと伸縮エレメント201の自重が傾動保持力を超えてしまい、任意の位置に伸縮エレメント201を固定・保持できなくなってしまうようになる。
さらに、アンテナ200における回転機構は、回転保持部203をアンテナ取付部202に形成されている嵌挿孔に弾性的に嵌挿する機構とされている。このため、回転保持部203やアンテナ取付部202の径として5mmないし8mmの径が必要となり、仮に回転保持部203やアンテナ取付部202の径を2mm程度とすると回転耐久性が極端に落ちてしまい、伸縮エレメント201の自重により回転してしまうようになる。
したがって、アンテナ200においては傾動機構と回転機構を作り出す機構部品の径や幅として5mmないし8mmの径や幅が必要となることから、アンテナ200を携帯電話機等の携帯電子機器に取り付ける際に、携帯電子機器の筐体の寸法に比較して大きすぎて(太すぎて)、アンテナ200を携帯電子機器に適用することができないという問題点があった。
したがって、アンテナ200においては傾動機構と回転機構を作り出す機構部品の径や幅として5mmないし8mmの径や幅が必要となることから、アンテナ200を携帯電話機等の携帯電子機器に取り付ける際に、携帯電子機器の筐体の寸法に比較して大きすぎて(太すぎて)、アンテナ200を携帯電子機器に適用することができないという問題点があった。
さらにまた、図37および図38に示すアンテナ300では、球状部302の半分を超えてホルダー部303で保持しなければ抜け出てしまうことから、エレメント301をホルダー部303に対して90°まで傾動することができないようになる。さらに、球状部302とホルダー部303とにより傾動かつ回転可能としているため、その耐久性から球状部302の径として8mmないし10mmが必要になる。したがって、アンテナ300を携帯電話機等の携帯電子機器に取り付ける際に、携帯電子機器の筐体の寸法に比較して大きすぎて、アンテナ300を携帯電子機器に適用することができないという問題点があった。
そこで、本発明は可撓性のエレメントを傾動できると共に、水平面内で回転することのできる小型かつ耐久性に優れた傾動機構と回転機構を有する携帯電子機器用アンテナを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の携帯電子機器用アンテナは、球状部が下端に固着されたエレメント部分を傾動可能とする半円状の傾動溝が縦方向に形成され、貫通孔内に配置された球状部を付勢する弾性手段が、貫通孔の下部に嵌着されている止栓部と球状部との間に設けられているベース部を備え、エレメント部分をベース部に対してほぼ180°の範囲において傾動可能とできると共に傾動した際にクリック感が付与されることを最も主要な特徴としている。
本発明によれば、球状部が下端に固着されたエレメント部分を傾動可能とする半円状の傾動溝が縦方向に形成され、貫通孔内に配置された球状部を付勢する弾性手段が、貫通孔の下部に嵌着されている止栓部と球状部との間に設けられているベース部を備え、エレメント部分をベース部に対してほぼ180°の範囲において傾動可能とできると共に傾動した際にクリック感が付与されることから、エレメント部分を約180°の範囲内において傾動できると共に、傾動した際にクリック感を得ることができる小型かつ耐久性に優れた傾動機構と回転機構を有する電子機器用アンテナとすることができる。
本発明の携帯電子機器用アンテナの実施例とされるアンテナ1を備える携帯電子機器の構成の一例を図1に示す。
本発明にかかるアンテナ1は、携帯電子機器である携帯電話機50を構成している筐体51の上面に取り付けられている。筐体51には、テンキーや操作ボタンからなる操作部52と液晶等からなる表示部53とが設けられている。アンテナ1は、伸張した際に矢印で示すように筐体51に対して傾動可能とされていると共に傾動した状態において水平面内で回転可能とされている。さらに、アンテナ1は2段に伸縮自在とされてアンテナ1の長さを変えることができるようにされている。また、アンテナ1を縮納した際には先端に設けられたアンテナトップを残して筐体51内にアンテナ1を収納することができる。これにより、携帯電話機50に取り付けられているアンテナ1の指向特性を所望の方向に向けると共に、アンテナ1の長さを変えることができるようになり、地上波デジタル放送等のテレビ放送を受信することのできる携帯電話機50とした際に好適なアンテナとすることができる。
本発明にかかるアンテナ1は、携帯電子機器である携帯電話機50を構成している筐体51の上面に取り付けられている。筐体51には、テンキーや操作ボタンからなる操作部52と液晶等からなる表示部53とが設けられている。アンテナ1は、伸張した際に矢印で示すように筐体51に対して傾動可能とされていると共に傾動した状態において水平面内で回転可能とされている。さらに、アンテナ1は2段に伸縮自在とされてアンテナ1の長さを変えることができるようにされている。また、アンテナ1を縮納した際には先端に設けられたアンテナトップを残して筐体51内にアンテナ1を収納することができる。これにより、携帯電話機50に取り付けられているアンテナ1の指向特性を所望の方向に向けると共に、アンテナ1の長さを変えることができるようになり、地上波デジタル放送等のテレビ放送を受信することのできる携帯電話機50とした際に好適なアンテナとすることができる。
次に、本発明の携帯電子機器用アンテナの実施例であるアンテナ1の構成を図2ないし図6に示す。図2および図4は2段に伸縮自在とされたアンテナ1を伸張した際の構成を示す図であり、図3は図2に示す構成を断面図で示す図である。また、図5は2段に伸縮自在とされたアンテナ1を縮納した際の構成を示す図であり、図6は図5に示す構成を断面図で示す図である。
図2および図3に示す本発明にかかるアンテナ1は、先端にトップ部10が設けられている第1エレメント部2と、第1エレメント部2を内部に摺動自在に収納可能な第2エレメント部3からなるエレメント部分を備え、このエレメント部分はベース部4に傾動可能に保持されている。第1エレメント部2は、超弾性合金製の可撓性を有するエレメント導体2aを柔軟な絶縁チューブ2bで被覆して構成されている。また、第2エレメント部3は、屈曲自在とされているコイルスプリング3dを柔軟な絶縁チューブ3eで被覆して構成されている。第2エレメント部3の上部には金属製の上部ホールド部3aが嵌着されており、下部には金属製の下部ホールド部3cが嵌着されている。第1エレメント部2におけるエレメント導体2aの下部に保持バネ3fが固着されており、第1エレメント部2を第2エレメント部3内において摺動した際に保持バネ3fの作用により第1エレメント部2がコイルスプリング3dの内周面に弾性的に接触して保持されるようになる。これにより、第1エレメント部2を第2エレメント部3から任意の長さで引き出して保持することができるようになる。
図2および図3に示す本発明にかかるアンテナ1は、先端にトップ部10が設けられている第1エレメント部2と、第1エレメント部2を内部に摺動自在に収納可能な第2エレメント部3からなるエレメント部分を備え、このエレメント部分はベース部4に傾動可能に保持されている。第1エレメント部2は、超弾性合金製の可撓性を有するエレメント導体2aを柔軟な絶縁チューブ2bで被覆して構成されている。また、第2エレメント部3は、屈曲自在とされているコイルスプリング3dを柔軟な絶縁チューブ3eで被覆して構成されている。第2エレメント部3の上部には金属製の上部ホールド部3aが嵌着されており、下部には金属製の下部ホールド部3cが嵌着されている。第1エレメント部2におけるエレメント導体2aの下部に保持バネ3fが固着されており、第1エレメント部2を第2エレメント部3内において摺動した際に保持バネ3fの作用により第1エレメント部2がコイルスプリング3dの内周面に弾性的に接触して保持されるようになる。これにより、第1エレメント部2を第2エレメント部3から任意の長さで引き出して保持することができるようになる。
ベース部4は、第2エレメント部3の下端に傾動可能に固着されており、ベース部4の外径は、第2エレメント部3の外径とほぼ等しくされている。そして、ベース部4と第2エレメント部3はホルダー部5内を上下方向に摺動可能に保持されている。ホルダー部5は上部に鍔部が形成された円筒状の本体部5iを備えている。円筒状の本体部5iの外周面にはネジ部が形成されており、この本体部5iを例えば携帯電話機50の筐体51に形成した孔部に挿通してそのネジ部にナットを締着することにより、ホルダー部5の鍔部とナットとで筐体51の壁部が挟持されて、アンテナ1が携帯電話機50に取り付けられるようになる。図2ないし図4には、第1エレメント部2と第2エレメント部3からなるエレメント部分がホルダー部5から上方向に摺動されて伸張されたアンテナ1の構成が示されている。第2エレメント部3における下部ホールド部3cは球状部8の上端に螺着されており、球状部8の下部はベース部4内に収納されている。この球状部8の下部は球受部13を介してコイルバネ14により上方に付勢されている。また、ホルダー部5の内周面には摺動バネが収納されており、この摺動バネの作用によりベース部4が弾性的にホルダー部5に保持されている。球状部8の上部は、ベース部4に設けられている半円状の傾動溝7a内に嵌入されて傾動できることから、ベース部4に対して第2エレメント部3、すなわちエレメント部分を図4に破線で図示すようにほぼ180°の角度範囲で傾動することができる。そして、本発明のアンテナ1においては、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分をベース部4に対して図4に二点鎖線で示す傾動状態となった際(ほぼ±90°の傾動角度)、および、図4に実線で示す直立状態になった際(ほぼ0°の傾動角度)にクリック感が得られる構成とされている。この構成については後述する。
また、ベース部4は摺動バネにより弾性的にホルダー部5に対して保持されることから、第2エレメント部3をベース部4に対して任意の角度で傾動した状態において、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分を水平面内(正しくは、傾動できる面とほぼ直交する面内)においてホルダー部5に対して回転することができる。これにより、アンテナ1を筐体に対して傾動可能かつ回転可能としてアンテナ1の指向特性を所望の方向に調整することができるようになると共に、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなる伸縮可能なエレメント部分を備えている。
さらに、トップ部10は、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分を伸縮する際に把持される摘みとなる合成樹脂製の円盤状の形状とされているアンテナトップ10aと、第1エレメント部2の先端に固着された金属製のトップ取付軸11とを有している。アンテナトップ10aは、トップ取付軸11の上部に成形あるいは嵌着されることにより固着されている。
さらに、トップ部10は、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分を伸縮する際に把持される摘みとなる合成樹脂製の円盤状の形状とされているアンテナトップ10aと、第1エレメント部2の先端に固着された金属製のトップ取付軸11とを有している。アンテナトップ10aは、トップ取付軸11の上部に成形あるいは嵌着されることにより固着されている。
図5は、第1エレメント部2が第2エレメント部3に縮納されていると共に、この第2エレメント部3がホルダー部5に対して縮納されているアンテナ1の構成を示す図であり、この構成の断面図が図6に示されている。このように縮納した際には、アンテナ1を筐体51内に収納することができる。これらの図に示すように、第1エレメント部2を第2エレメント部3に収納してホルダー部5に対して縮納した際には、第1エレメント部2の先端に固着されているアンテナトップ10aにおけるトップ取付軸11が、ホルダー部5内に上から挿入されて弾性的に保持されるようになる。この際に、円盤状のアンテナトップ10aの下面がホルダー部5の鍔部の上面に当接するようになる。図示するように、第2エレメント部3の下部には金属製のベース部4が固着されており、ベース部4の上部は第2エレメント部3の下端に固着されている球状部8を傾動可能に保持する球保持部7とされており、球保持部7にホルダー部5内を摺動する摺動部6が連接されている。なお、第2エレメント部3をホルダー部5に対して図2ないし図4に示すように伸張した際に、摺動部6がホルダー部5内に下から挿入されて弾性的に保持されるようになる。摺動部6の下部には摺動部6の外径より若干径が大きくされている係止部4bが一体に形成されており、係止部4bの上端がホルダー部5の下面に当接した際に、第2エレメント部3が上まで伸張された状態となる。
次に、本発明にかかるアンテナ1における傾動機構および回動機構の構成を示す断面図を図7に示す。図7は第2エレメント部3をホルダー部5に対して伸張することにより、ベース部4がホルダー部5内に弾性的に保持されている状態のベース部4とホルダー部5との構成を示す断面図である。
図7に示す構成を、ベース部4およびホルダー部5の組立体の詳細構成を説明することにより説明する。図8はベース部4の組立体の分解組立図であり、ベース部4の詳細構成を図9ないし図11に示す。ただし、図9(a)はベース部4の構成を示す正面図であり、図9(b)はその側面図である。図10はベース部4の構成を示す上面図であり、図11(a)はベース部4の構成を断面図で示す正面図であり、図11(b)は断面図で示すその側面図である。また、図12(a)は球状部8の構成を示す正面図であり、図12(b)はその一部を示す断面図であり、図12(c)は球状部8の構成を示す底面図である。図13(a)は球受部13の構成を断面図で示す正面図であり、図13(b)はその上面図である。さらに、コイルバネ14の詳細構成を図14に示し、止栓部9の詳細構成を図15に示す。
図7に示す構成を、ベース部4およびホルダー部5の組立体の詳細構成を説明することにより説明する。図8はベース部4の組立体の分解組立図であり、ベース部4の詳細構成を図9ないし図11に示す。ただし、図9(a)はベース部4の構成を示す正面図であり、図9(b)はその側面図である。図10はベース部4の構成を示す上面図であり、図11(a)はベース部4の構成を断面図で示す正面図であり、図11(b)は断面図で示すその側面図である。また、図12(a)は球状部8の構成を示す正面図であり、図12(b)はその一部を示す断面図であり、図12(c)は球状部8の構成を示す底面図である。図13(a)は球受部13の構成を断面図で示す正面図であり、図13(b)はその上面図である。さらに、コイルバネ14の詳細構成を図14に示し、止栓部9の詳細構成を図15に示す。
図9ないし図11に示すように、金属製のベース部4はほぼ円筒状に形成されており、ベース部4の上部が第2エレメント部3の下端に螺着されている球状部8を傾動可能に保持する球保持部7とされ、球保持部7に続く部分が摺動部6とされている。球保持部7には、挿通孔7bと、この挿通孔7bから両側部へ向かって連通するよう傾動溝7aが半円状に形成されている。挿通孔7bの径および傾動溝7aの幅は球状部8における挿通部8bが挿通可能な径および幅とされている。すなわち、傾動溝7a内において球状部8における挿通部8bを挿通することができ、傾動溝7aは、球状部8が螺着された第2エレメント部3がベース部4に対して両側に約90°まで傾動(全体で約180°まで傾動)することのできる半円状に形成されている。摺動部6内には、摺動部6の外径より若干細くされた内径の貫通孔4aが全体にわたり形成されており、挿通孔7bと貫通孔4aとは断面が円弧状のテーパ部7cにより滑らかに繋がれている。このテーパ部7cの断面形状は、球状部8におけるほぼ断面円形とされる球部8cの形状に合わせた半円形に形成されている。なお、摺動部6の下端には拡径された係止部4bが形成されており、係止部4bの上にカシメ部6aが形成されている。第2エレメント部3がで伸張された際に、係止部4bの上端がホルダー部5の下面に当接するようになる。なお、摺動部6は、ベース部4における上部と下部とを除く大半の部位とされている。
ベース部4の貫通孔4a内に収納される球状部8は、図12(a)〜(c)に示すように周側面にリング状凹部8dが形成されていると共に、下面に係合凹部8eが形成されているほぼ球状の球部8cと、球部8cから延伸している細長い挿通部8bからなり、挿通部8bの上半部にはネジ部8aが形成されている。このネジ部8aを第2エレメント部3の下部ホールド部3cに形成されている雌ネジ部に螺着することにより、球状部8が第2エレメント部3に固着される。ここで、図8に示すようにベース部4における貫通孔4a内に下から球状部8を挿通部8b側から挿入する。挿通部8bは挿通孔7bあるいは傾動溝7aから突出され、球部8cの外周面がテーパ部7cに当接するようになる。この場合、球状部8における球部8cの上部が当接されるテーパ部7cの断面は球部8cの外形と同様の形状とされて密着され、球部8cはベース部4から上方へ抜け出ないと共に滑らかに摺接できるようになる。球部8cに形成されているリング状凹部8dと係合凹部8eの断面形状は円弧状に形成されている。
次に、図8に示すようにベース部4における貫通孔4a内に下から係合球15を挿入する。係合球15は、ほぼ真円の球とされており、その径は球部8cに形成されているリング状凹部8dと係合凹部8eの円弧の径とほぼ同じとされている。これにより、球状部8の挿通部8bが螺着されている第2エレメント部3がほぼ±90°に傾動された際に、係合球15が球部8cのリング状凹部8dに係合し、第2エレメント部がほぼ直立された際に、係合球15が球部8cの係合凹部8eに係合するようになる。
さらに、係合球15を下から受けるように球受部13がベース部4における貫通孔4a内に頭部13bから挿入される。球受部13は、図13(a)(b)に示すように、例えば、耐疲労性に優れたポリアセタール等の樹脂製とされる。球受部13は、断面円形の円盤状の頭部13bと、頭部13bの下面から延伸している径が細くされた断面円形の延伸部13cとから構成されている。球受部13における頭部13bの角が面取り加工されている上面には、係合球15を受ける半円状の凹部13aが形成されている。凹部13aの径は、係合球15の径とほぼ同じとされている。球受部13は、図8に示すようにベース部4内に収納された係合球15に続いて貫通孔4a内に頭部13b側から挿入され、係合球15の下半部が凹部13a内に収納されるようになる。なお、球受部13に係合球15を一体に設けた図13(c)に示す球受部13’を、球受部13および係合球15に替えて用いるようにしてもよい。球受部13’は、図13(c)に示すように凹部13aに替えて頭部13bの上端面から半円状の球が突出する係合球部13dが設けられている。
さらに、係合球15を下から受けるように球受部13がベース部4における貫通孔4a内に頭部13bから挿入される。球受部13は、図13(a)(b)に示すように、例えば、耐疲労性に優れたポリアセタール等の樹脂製とされる。球受部13は、断面円形の円盤状の頭部13bと、頭部13bの下面から延伸している径が細くされた断面円形の延伸部13cとから構成されている。球受部13における頭部13bの角が面取り加工されている上面には、係合球15を受ける半円状の凹部13aが形成されている。凹部13aの径は、係合球15の径とほぼ同じとされている。球受部13は、図8に示すようにベース部4内に収納された係合球15に続いて貫通孔4a内に頭部13b側から挿入され、係合球15の下半部が凹部13a内に収納されるようになる。なお、球受部13に係合球15を一体に設けた図13(c)に示す球受部13’を、球受部13および係合球15に替えて用いるようにしてもよい。球受部13’は、図13(c)に示すように凹部13aに替えて頭部13bの上端面から半円状の球が突出する係合球部13dが設けられている。
球受部13の次にコイルバネ14がベース部4の貫通孔4a内に下から挿入される。コイルバネ14は、図14に示すようにリン青銅やステンレス等の弾性金属を巻回することにより形成されている。コイルバネ14の内径は、例えば約1.5mmとされており、貫通孔4a内に挿入された際に球受部13から下方へ延伸されている細長い延伸部13cに嵌挿される。
さらにまた、コイルバネ14の次に止栓部9がベース部4の貫通孔4a内に下から挿入される。止栓部9は図15に示すように、金属棒を加工して形成されており、止栓部9の上部には若干径が小さくされ面取り加工された導入部9aが形成されており、導入部9aの下に径を若干広げるためのテーパ部9bが形成されている。テーパ部9bに続いて嵌着部9cが形成されており、嵌着部9cはベース部4の貫通孔4a内に圧入される径とされている。導入部9aは、ベース部4内に止栓部9を圧入して固着する際に、嵌着部9cをベース部4内に導く役割を担っている。嵌着部9cに続いて径が若干細くされたカシメ部9dが形成されており、カシメ部9dの下には嵌着部9cとほぼ同径とされた止着部9eが形成されている。導入部9a、テーパ部9b、嵌着部9c、係止部9dの各部の断面の形状は円形とされている。
さらにまた、コイルバネ14の次に止栓部9がベース部4の貫通孔4a内に下から挿入される。止栓部9は図15に示すように、金属棒を加工して形成されており、止栓部9の上部には若干径が小さくされ面取り加工された導入部9aが形成されており、導入部9aの下に径を若干広げるためのテーパ部9bが形成されている。テーパ部9bに続いて嵌着部9cが形成されており、嵌着部9cはベース部4の貫通孔4a内に圧入される径とされている。導入部9aは、ベース部4内に止栓部9を圧入して固着する際に、嵌着部9cをベース部4内に導く役割を担っている。嵌着部9cに続いて径が若干細くされたカシメ部9dが形成されており、カシメ部9dの下には嵌着部9cとほぼ同径とされた止着部9eが形成されている。導入部9a、テーパ部9b、嵌着部9c、係止部9dの各部の断面の形状は円形とされている。
図8において、コイルバネ14に続いて止栓部9をベース部4の貫通孔4a内に圧入した際に、ベース部4の下部のカシメ部6aをカシメ加工することにより、ベース部4における摺動部6の下部に形成されているカシメ部6aをカシメ加工する。これにより、ベース部4のカシメ部6aが止栓部9のカシメ部9dにカシメられて、ベース部4と止栓部9とが確実に固着されてベース部4が組み立てられる。この場合、コイルバネ14により球受部13が上方へ付勢され、付勢された球受部13により係合球15が球状部8の球部8cを上方へ付勢するため、球部8cがテーパ部7cと係合球15との間に弾性的に保持されるようになる。これにより、第2エレメント部3の下端に螺着されている球状部8を傾動溝7a内に嵌入して弾性的に傾動することができるようになる。そして、球状部8の挿通部8bが螺着されている第2エレメント部3がほぼ±90°まで傾動された際に、係合球15が球部8cのリング状凹部8dに係合してクリック感が得られるようになる。さらに、傾動した状態から第2エレメント部をほぼ直立させた際には、係合球15が球部8cの係合凹部8eに係合して、この場合にもクリック感が得られるようになる。
図7に戻り、上記説明したベース部4の組立体はホルダー部5内に下から挿入されて保持されている。ホルダー部5の詳細構成を断面図で図16に示し、その分解組立図を断面図で図17に示す。これらの図に示すように、ホルダー部5内には全体にわたり貫通孔5eが形成されており、この貫通孔5e内に摺動バネ12を収納することにより組み立てられている。
図7に戻り、上記説明したベース部4の組立体はホルダー部5内に下から挿入されて保持されている。ホルダー部5の詳細構成を断面図で図16に示し、その分解組立図を断面図で図17に示す。これらの図に示すように、ホルダー部5内には全体にわたり貫通孔5eが形成されており、この貫通孔5e内に摺動バネ12を収納することにより組み立てられている。
ホルダー部5の詳細構成が図18ないし図20に示されており、図18はホルダー部5の構成を示す正面図、図19はホルダー部5の構成を示す上面図、図20はホルダー部5の構成を示す断面図とされている。
これらの図に示すように、金属製のホルダー部5はほぼ円筒状に形成されている本体部5iと、本体部5iの上部に形成された最大径を有する円盤状の鍔部5bとから構成されている。本体部5iは、外周面にネジが形成されているネジ部5aと、ネジ部5aから下方へ延伸して形成されているネジ部5aより径が若干細くされた下部延伸部5cとから構成されている。また、ホルダー部5の全体にわたり貫通孔5eが形成されており、鍔部5bの上面には図19に示すように十字状の切溝5dが形成されている。切溝5dは、ホルダー部5を電子機器の筐体に取り付ける際にドライバーや専用工具が嵌着される溝とされている。
これらの図に示すように、金属製のホルダー部5はほぼ円筒状に形成されている本体部5iと、本体部5iの上部に形成された最大径を有する円盤状の鍔部5bとから構成されている。本体部5iは、外周面にネジが形成されているネジ部5aと、ネジ部5aから下方へ延伸して形成されているネジ部5aより径が若干細くされた下部延伸部5cとから構成されている。また、ホルダー部5の全体にわたり貫通孔5eが形成されており、鍔部5bの上面には図19に示すように十字状の切溝5dが形成されている。切溝5dは、ホルダー部5を電子機器の筐体に取り付ける際にドライバーや専用工具が嵌着される溝とされている。
ホルダー部5の内周面には図20に示すように上部に第1段部5fが、下部に第2段部5gが形成され、第1段部5fと第2段部5gとの間の内径が若干大きくされている。この第1段部5fと第2段部5gとの空間に摺動バネ12が嵌挿され、摺動バネ12が嵌挿された際に自らの弾性によりホルダー部5の内周面に密着するようになる。そして、摺動バネ12の上端が第1段部5fに係合し、下端が第2段部5gに係合することから、摺動バネ12は貫通孔5e内から抜け出ないように保持される。この摺動バネ12は、上方向からホルダー部5の貫通孔5e内にトップ取付軸11が挿入された際に、トップ取付軸11を弾性的に保持して容易に貫通孔5e内から抜け出ないようにし、下方向からホルダー部5の貫通孔5e内にベース部4が挿入された際に、ベース部4を弾性的に保持して容易に貫通孔5e内から抜け出ないようにしている。
摺動バネ12の詳細構成が図21ないし図23に示されており、図21は摺動バネ12の構成を示す展開図であり、図22は摺動バネ12の構成を示す上面図であり、図23は摺動バネ12の構成を示す正面図である。これらの図に示すように、リン青銅等の弾性を有する矩形の金属板に複数の上下に丸みを帯びた矩形の切欠部12bが所定間隔で本体部12aに形成されており、切欠部12bにより本体部12aに残された細い幅の部位が本体部12aから若干突出されるよう加工して複数の屈曲部12cが形成されている。このように加工された本体部12aを、図22に示すように円形になるよう加工することにより摺動バネ12が形成されている。この場合、切欠部12bの間に形成されている複数の屈曲部12cは、内面側へ突出するようにされる。このように形成された摺動バネ12がホルダー部5内に収納されることにより、トップ取付軸11あるいはベース部4がホルダー部5内に挿入された際に、屈曲部12cがその外周面に弾性的に接触して保持されるようになり、屈曲部12cによりトップ取付軸11あるいはベース部4が弾性的に保持されるようになる。
すなわち、図7に示すように下方向からホルダー部5の貫通孔5e内にベース部4が挿入された際に、ベース部4を弾性的に保持して自重により貫通孔5e内から抜け落ちないようにしている。なお、下部延伸部5cの下端内周面にはテーパ部5hが形成されて、下方向から貫通孔5e内に挿入されるベース部4が容易に挿入できる形状とされている。
以上説明したように、図7に示す構成においては、第2エレメント部3の下端に固着されている球状部8を傾動溝7a内に嵌入して傾動した状態において、水平面内に回動させた際に摺動部6がホルダー部5に対して水平面内で摺動することにより、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分が図1に示すように水平面内において回動できるようになる。
以上説明したように、図7に示す構成においては、第2エレメント部3の下端に固着されている球状部8を傾動溝7a内に嵌入して傾動した状態において、水平面内に回動させた際に摺動部6がホルダー部5に対して水平面内で摺動することにより、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分が図1に示すように水平面内において回動できるようになる。
次に、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分の詳細構成を断面図で図24に示し、その分解組立図を図25に示す。
これらの図に示すように、エレメント部分を構成している第1エレメント部2において、ニッケル−チタン合金等とされた超弾性金属製の可撓性を有する所定長のエレメント導体2aはビニル等の柔軟な絶縁チューブ2bで被覆されている。エレメント導体2aの上端部は金属製のトップ取付軸11に強固に固着されており、トップ取付軸11の上部には合成樹脂製の円盤状の形状とされているアンテナトップ10aが嵌着されている。また、絶縁チューブ2bで被覆されたエレメント導体2aに金属製とされた円筒状の上部ホールド部3aを挿通した状態において、エレメント導体2aの下部には弾性を有する金属性とされた円筒状の細い保持バネ3fが挿通されている。そして、保持バネ3fの下に金属製とされた円筒状の細いカシメ片3gが挿通されてエレメント導体2aの下端にカシメられることにより、保持バネ3fがエレメント導体2aから抜け出ないようになっている。
これらの図に示すように、エレメント部分を構成している第1エレメント部2において、ニッケル−チタン合金等とされた超弾性金属製の可撓性を有する所定長のエレメント導体2aはビニル等の柔軟な絶縁チューブ2bで被覆されている。エレメント導体2aの上端部は金属製のトップ取付軸11に強固に固着されており、トップ取付軸11の上部には合成樹脂製の円盤状の形状とされているアンテナトップ10aが嵌着されている。また、絶縁チューブ2bで被覆されたエレメント導体2aに金属製とされた円筒状の上部ホールド部3aを挿通した状態において、エレメント導体2aの下部には弾性を有する金属性とされた円筒状の細い保持バネ3fが挿通されている。そして、保持バネ3fの下に金属製とされた円筒状の細いカシメ片3gが挿通されてエレメント導体2aの下端にカシメられることにより、保持バネ3fがエレメント導体2aから抜け出ないようになっている。
保持バネ3fの構成の一例を図29(a)(b)に示す。図29(a)は保持バネ3fの構成を示す正面図であり、図29(b)は保持バネ3fの構成を示す上面図である。これらの図に示すように、保持バネ3fは、リン青銅等の弾性を有する細い金属パイプに縦方向に、複数本(例えば、4本)の所定長のスリット29を形成し、スリット29の形成された部分を外側に膨出して複数の膨出片28を形成することにより作成されている。なお、カシメ片3gによりエレメント導体2aから抜け出ないようにされた保持バネ3fの上端面は、絶縁チューブ2bの下端面に当接している。また、スリット29の数は4本に限らず、スリット数に対応する任意の数の膨出片28を形成することができる。
カシメ片3gの構成を図30(a)(b)に示す。図30(a)はカシメ片3gの構成を断面図で示す正面図であり、図30(b)はカシメ片3gの構成を示す上面図である。これらの図に示すように、カシメ片3gは、細い金属パイプを所定長に切断することにより作成されており、内部を貫通する嵌着孔31が形成されている。この嵌着孔31内に、保持バネ3fの下端から突出しているエレメント導体2aの下端部を挿通してカシメることにより、絶縁チューブ2bおよび保持バネ3fがエレメント導体2aから抜け出ないように固着される。
カシメ片3gの構成を図30(a)(b)に示す。図30(a)はカシメ片3gの構成を断面図で示す正面図であり、図30(b)はカシメ片3gの構成を示す上面図である。これらの図に示すように、カシメ片3gは、細い金属パイプを所定長に切断することにより作成されており、内部を貫通する嵌着孔31が形成されている。この嵌着孔31内に、保持バネ3fの下端から突出しているエレメント導体2aの下端部を挿通してカシメることにより、絶縁チューブ2bおよび保持バネ3fがエレメント導体2aから抜け出ないように固着される。
第2エレメント部3は、柔軟な絶縁チューブ3eで被覆した屈曲自在とされているコイルスプリング3dの上部に上部ホールド部3aが、下部に下部ホールド部3cが嵌着されて構成されている。第2エレメント部3の上部に嵌着された金属製の上部ホールド部3aの構成を断面図で図28に示す。この図に示すように、上部ホールド部3aは、ほぼ円筒状とされており、上端から下に向かって次第に細くなるテーパ状の挿通孔25が形成されており、この挿通孔25に連通して径が大きいエレメント嵌着部26が内部に形成されている。さらに、エレメント嵌着部26に連通して若干径が広げられたエレメント収納部27が形成されている。挿通孔25内には絶縁チューブ2bで被覆されたエレメント導体2aが挿通され、挿通孔25の下端の狭められた内径の大きさは、保持バネ3fの上部の外径より小さくされている。これにより、第1エレメント部2が第2エレメント部3から引き出された際に、保持バネ3fの上端面が挿通孔25の下端の周囲に当接して、第1エレメント部2が抜け出ることなく伸張が停止されるようになる。また、エレメント収納部27内には絶縁チューブ3eで被覆したコイルスプリング3dの上部が収納され、エレメント嵌着部26内には絶縁チューブ3eから突出しているコイルスプリング3dの上端が収納され、エレメント嵌着部26の外周面をカシメ加工することにより、コイルスプリング3dの上端が上部ホールド部3a内に嵌着されるようになる。
第2エレメント部3の下部に嵌着された金属製の下部ホールド部3cの構成を断面図で図27に示す。この図に示すように、下部ホールド部3cは、ほぼ円筒状とされており、上部から中央部にかけて径の大きいエレメント収納部21が形成されている。このエレメント収納部21に連通して、若干径の細くされたエレメント嵌着部22が形成され、下部ホールド部3cの下部にはエレメント嵌着部22より経の細くされた貫通孔24が形成されている。貫通孔24の内周面における上側のほぼ2/3の範囲には雌ネジ部23が形成されている。エレメント収納部21内には絶縁チューブ3eで被覆したコイルスプリング3dの下部が収納され、エレメント嵌着部22内には絶縁チューブ3eから突出しているコイルスプリング3dの下端が収納され、エレメント嵌着部22の外周面をカシメ加工することにより、コイルスプリング3dの下端が下部ホールド部3c内に嵌着されるようになる。なお、カシメ加工に替えてポンチ加工を施すようにしてもよい。また、雌ネジ部23には球状部8における挿通部40bの上部に形成されているネジ部8aが螺着される。
コイルスプリング3dの構成が図26(a)(b)に示されている。図26(a)はコイルスプリング3dの構成を示す正面図であり、図26(b)はその断面図である。これらの図に示すように、断面が細長い形状とされた弾性を有する金属線を巻回することによりコイルスプリング3dは作成されている。この金属線の外周側の上下の縁部は面取り加工されており、コイルスプリング3dを屈曲した際に面取りされた縁部が接触しながら屈曲するようになる。このため、第2エレメント部3を滑らかに屈曲することができると共に屈曲しても電気長がほぼ変化しないようになる。
次に、図25を参照してエレメント部分の組み立て工程を説明すると、エレメント導体2aの上端にアンテナトップ10aが被嵌されたトップ取付軸11を固着する。次いで、エレメント導体2aの下から絶縁チューブ2bを嵌挿し、上部ホールド部3aをその上に挿通する。さらに、絶縁チューブ2bの下に突出しているエレメント導体2aに保持バネ3fおよびカシメ片3gの順序で挿通し、カシメ片3gをエレメント導体2aにカシメる。これにより、第1エレメント部2が組み立てられる。次に、絶縁チューブ3eで被覆したコイルスプリング3d内に保持バネ3fが嵌着されているエレメント導体2aを摺動させながら挿通し、コイルスプリング3dの上端を上部ホールド部3a内に下から挿入してエレメント嵌着部26をカシメ加工する。さらに、下部ホールド部3cを絶縁チューブ3eで被覆したコイルスプリング3dの下部に嵌挿して、エレメント嵌着部22にカシメ加工を施す。これにより、第1エレメント部2および第2エレメント部3からなるエレメント部分を組み立てることができる。
図7に戻ると、球状部8におけるネジ部8aに螺着された第2エレメント部3および第1エレメント部2からなるエレメント部分をホルダー部5に対して伸張すると、エレメント部分の下端に固着されているベース部4がホルダー部5に下から挿通されるようになる。そして、ベース部4の下端に形成されている係止部4bの上端がホルダー部5の下端に当接されて伸張が停止されるようになる。これにより、ベース部4における球保持部7の部位がホルダー部5から上方へ突出するようになる。この伸張状態において、ベース部4はホルダー部5の本体部5i内に収納されている摺動バネ12により保持され、エレメント部分は自重により下方へ抜け出ないようになる。ここで、エレメント部分に横方向に荷重を加えて球状部8における挿通部8bを球保持部7に形成されている傾動溝7a内に嵌入させていくと、エレメント部分はホルダー部5に保持されているベース部4に対して傾動していくようになる。そして、断面円形の挿通部8bが傾動溝7aの半円形の下端に当接した際にそれ以上傾動できなくなり、その傾動角度は約±90°となる。
ベース部4内の上部には球状部8が収納され、この球状部8における球部8cを球受部13に保持されている係合球15が受けるようベース部4内に収納されている。さらに、ベース部4の下端から圧入されて固着された止栓部9と球受部13との間にコイルバネ14が配置されている。コイルバネ14は、球受部13における延伸部13cに挿入されて変形してもその位置がずれないようにされている。この構成において、エレメント部分が自重に抗して傾動した状態を保持するための付勢力を、コイルバネ14が球受部13に下から印加している。このように、コイルバネ14が球受部13に下から印加している付勢力が係合球15を介して球状部8に下から印加されることから、ベース部4に対する傾動角度が図4に二点鎖線で示す約±90°の傾動角度となった際に、係合球15が球状部8の球部8cに形成されているリング状凹部8dに係合してクリック感が得られるようになる。また、ベース部4に対する傾動角度が図4に実線で示す約0°の直立状態に復帰した際に、係合球15が球部8cに形成されている係合凹部8eに係合してクリック感が得られるようになる。さらに、エレメント部分を傾動した状態において、水平面内に回動させた際にベース部4における摺動部6が、摺動バネ12により弾性的に保持されながらホルダー部5に対して回動することにより、エレメント部分が水平面内において回動できるようになる。この場合、エレメント部分を回動させても、その自重に抗してその位置を保持するための付勢力が摺動バネ12によりベース部4に印加されている。
上記したように、本発明にかかるアンテナ1において、傾動機構は傾動溝7aとテーパ部7cが形成されたベース部4と球状部8とにより主に構成されており、球状部8に付勢力を与える係合球15、球受部13、コイルバネ14および止栓部9がこの構成を補充している。また、回転機構はホルダー部5と摺動部6を備えるベース部4とにより主に構成されており、摺動バネ12がこの構成を補充している。この傾動機構において、第2エレメント部3の下端に螺着されている球状部8における球部8cの径を、例えば約2.7mmまで小さくしても球部8cの全体が球保持部7で保持されることから十分な保持力をコイルバネ14により与えることができると共に、十分な耐久性を得ることができるようになる。この場合、約±90°まで傾動できる傾動機構においてクリック感が得られると共に、ベース部4の最大径を約3.7mm程度に長さを約13mmとすることができ、ホルダー部5の本体部5iの外径を約5mm程度にすることができる。このように、本発明にかかるアンテナ1は従来の携帯電話機に用いられる傾動機構を備えていないアンテナとほぼ同様の大きさとすることができ、回転機構において摺動バネ12によりベース部4に十分な摩擦力を与えることができることから、十分な回転保持力が得られると共に十分な耐久性を得ることができる。
次に、本発明にかかる変形例のアンテナ60における傾動機構および回動機構の構成を示す断面図を図31に示す。図31は第2エレメント部3をホルダー部5に対して伸張することにより、ベース部4がホルダー部5内に弾性的に保持されている状態のベース部4とホルダー部5との構成を示す断面図である。
本発明にかかる変形例のアンテナ60は、アンテナ1の構成に比してベース部4内に収納される構成が異なり、他の構成はアンテナ1の構成と同じとされている。そこで、ベース部4内に収納される構成について以下に説明を行い、残る構成についての説明は省略するものとする。
本発明にかかる変形例のアンテナ60は、アンテナ1の構成に比してベース部4内に収納される構成が異なり、他の構成はアンテナ1の構成と同じとされている。そこで、ベース部4内に収納される構成について以下に説明を行い、残る構成についての説明は省略するものとする。
本発明にかかる変形例のアンテナ60におけるベース部4内に収納される構成においてアンテナ1の構成と異なる構成は、球状部40の構成および球受部41の構成と、係合球を有していない構成とされている。そこで、球受部41の構成を断面図で示す正面図を図32(a)に、その上面図を図32(b)に示す。これらの図に示す球受部41は、例えば、耐疲労性に優れたポリアセタール等の樹脂製とされる。球受部41は、断面円形の円盤状の頭部41bと、頭部41bの下面から延伸している径が細くされた断面円形の延伸部41cとから構成されている。球受部41における頭部41bの角が面取り加工されている上面は、球状部40を受ける平坦な係合面41aとされている。
また、球状部40の構成を示す正面図を図33(a)に示し、球状部40の構成を示す底面図を図33(b)に示す。これらの図に示す球状部40は、周側面にリング状平坦部40dが形成されていると共に、下面に係合平坦部40eが形成されているほぼ球状の球部40cと、球部40cから延伸している細長い挿通部40bからなり、挿通部40bの上半部にはネジ部40aが形成されている。このネジ部40aを第2エレメント部3の下部ホールド部3cに形成されている雌ネジ部に螺着することにより、球状部40が第2エレメント部3に固着される。ここで、ベース部4における貫通孔4a内に下から球状部40を挿通部40b側から挿入する。挿通部40bは挿通孔7bあるいは傾動溝7aから突出され、球部40cの外周面がテーパ部7cに当接するようになる。この場合、球状部40における球部40cの上部が当接されるテーパ部7cの断面は球部40cの外形と同様の形状とされて密着され、球部40cはベース部4から上方へ抜け出ないと共に滑らかに摺接できるようになる。球部40cに形成されているリング状平坦部40dと係合平坦部40eの断面形状は円弧状に形成されている。
図31に示す構成において、球状部40におけるネジ部40aに螺着された下部ホールド部3cを備える第2エレメント部3および第1エレメント部2からなるエレメント部分をホルダー部5に対して伸張すると、エレメント部分の下端に固着されているベース部4がホルダー部5に下から挿通されるようになる。そして、ベース部4の下端に形成されている係止部4bの上端がホルダー部5の下端に当接されて伸張が停止されるようになる。これにより、ベース部4における球保持部7の部位がホルダー部5から上方へ突出するようになる。この伸張状態において、ベース部4はホルダー部5の本体部5i内に収納されている摺動バネ12により保持され、エレメント部分は自重により下方へ抜け出ないようになる。ここで、エレメント部分に横方向に荷重を加えて球状部40における挿通部40bを球保持部7に形成されている傾動溝7a内に嵌入させていくと、エレメント部分はホルダー部5に保持されているベース部4に対して傾動していくようになる。そして、断面円形の挿通部40bが傾動溝7aの半円形の下端に当接した際にそれ以上傾動できなくなり、その傾動角度は約±90°となる。
ベース部4内の上部には球状部40が収納され、この球状部40における球部40cを球受部41の平坦な係合面41aが受けるようベース部4内に収納されている。さらに、ベース部4の下端から圧入されて固着された止栓部9と球受部41との間にコイルバネ14が配置されている。コイルバネ14は、球受部41における延伸部41cに挿入されて変形してもその位置がずれないようにされている。この構成において、エレメント部分が自重に抗して傾動した状態を保持するための付勢力を、コイルバネ14が球受部41に下から印加している。このように、コイルバネ14が球受部41に下から印加している付勢力が球状部40に下から印加されることから、ベース部4に対する傾動角度が図4に二点鎖線で示す約±90°の傾動角度となった際に、球受部41の平坦な係合面41aが球状部40の球部40cに形成されているリング状平坦部40dに係合してクリック感が得られるようになる。また、ベース部4に対する傾動角度が図4に実線で示す約0°の直立状態に復帰した際に、球受部41の平坦な係合面41aが球部40cに形成されている係合平坦部40eに係合してクリック感が得られるようになる。さらに、エレメント部分を傾動した状態において、水平面内に回動させた際にベース部4における摺動部6が、摺動バネ12により弾性的に保持されながらホルダー部5に対して回動することにより、エレメント部分が水平面内において回動できるようになる。この場合、エレメント部分を回動させても、その自重に抗してその位置を保持するための付勢力が摺動バネ12によりベース部4に印加されている。
上記したように、本発明の変形例にかかるアンテナ60において、傾動機構は傾動溝7aとテーパ部7cが形成されたベース部4と球状部40とにより主に構成されており、球状部40に付勢力を与える球受部41、コイルバネ14および止栓部9がこの構成を補充している。また、回転機構はホルダー部5と摺動部6を備えるベース部4とにより主に構成されており、摺動バネ12がこの構成を補充している。この傾動機構において、第2エレメント部3の下端に螺着されている球状部40における球部40cの径を、例えば約2.7mmまで小さくしても球部40cの全体が球保持部7で保持されることから十分な保持力をコイルバネ14により与えることができると共に、十分な耐久性を得ることができるようになる。この場合、約±90°まで傾動できる傾動機構においてクリック感が得られると共に、ベース部4の最大径を約3.7mm程度に長さを約13mmとすることができ、ホルダー部5の本体部5iの外径を約5mm程度にすることができる。このように、本発明の変形例にかかるアンテナ60は従来の携帯電話機に用いられる傾動機構を備えていないアンテナとほぼ同様の大きさとすることができ、回転機構において摺動バネ12によりベース部4に十分な摩擦力を与えることができることから、十分な回転保持力が得られると共に十分な耐久性を得ることができる。
以上説明した、本発明にかかるアンテナ1およびアンテナ60における傾動機構と回転機構とによりアンテナ部分を任意の角度に傾動して水平面内において回転可能とすることができることから、電子機器の筐体に取り付けたアンテナ部分を任意の電波到来方向に向けることができるようになる。また、エレメント部分を構成している第1エレメント部2および第2エレメント部3は衝撃を受けた際に復元可能に撓む可撓性を有していると共に、2段に伸縮可能とされて受信チャンネルに合わせてエレメント部分の長さを調節することができ、さらに縮納した際に筐体内に収納可能となっている。さらにまた、携帯電話機50に搭載されるアンテナ部分の電気長は、筐体51内の整合回路を含めて携帯電話で使用する周波数帯域にほぼ共振するようにされており、地上波デジタル放送を効率的に受信できるものとされている。
以上の説明では、テレビ放送を受信することのできる携帯電話機等の携帯電子機器用アンテナとして説明したが、これに限るものではなく傾動して水平面内において回転することが必要とされるアンテナ一般に適用することができるものである。
また、アンテナ部分は2段に伸縮可能としたが、これに限るものではなく1段構成のアンテナ部分としても良い。
また、アンテナ部分は2段に伸縮可能としたが、これに限るものではなく1段構成のアンテナ部分としても良い。
1 アンテナ、2 第1エレメント部、2a エレメント導体、2b 絶縁チューブ、3 第2エレメント部、3a 上部ホールド部、3c 下部ホールド部、3d コイルスプリング、3e 絶縁チューブ、3f 保持バネ、3g カシメ片、4 ベース部、4a 貫通孔、4b 係止部、5 ホルダー部、5a ネジ部、5b 鍔部、5c 下部延伸部、5d 切溝、5e 貫通孔、5f 段部、5g 段部、5h テーパ部、5i 本体部、6 摺動部、6a カシメ部、7 球保持部、7a 傾動溝、7b 挿通孔、7c テーパ部、8 球状部、8a ネジ部、8b 挿通部、8c 球部、8d リング状凹部、8e 係合凹部、9 止栓部、9a 導入部、9b テーパ部、9c 嵌着部、9d カシメ部、9d 係止部、9e 止着部、10 トップ部、10a アンテナトップ、11 トップ取付軸、12 摺動バネ、12a 本体部、12b 切欠部、12c 屈曲部、13 球受部、13’ 球受部、13a 凹部、13b 頭部、13c 延伸部、13d 係合球部、14 コイルバネ、15 係合球、21 エレメント収納部、22 エレメント嵌着部、23 雌ネジ部、24 貫通孔、25 挿通孔、26 エレメント嵌着部、27 エレメント収納部、28 膨出片、29 スリット、31 嵌着孔、40 球状部、40a ネジ部、40b 挿通部、40c 球部、40d リング状平坦部、40e 係合平坦部、41 球受部、41a 係合面、41b 頭部、41c 延伸部、50 携帯電話機、51 筐体、52 操作部、53 表示部、60 アンテナ、100 アンテナ、101 エレメント、102 ホルダー部、103 トップ部、200 アンテナ、201 伸縮エレメント、201a エレメント基部、202 アンテナ取付部、203 回転保持部、204 固着用ビス、300 アンテナ、301 エレメント、302 ホルダー部、302 球状部、303 ホルダー部、304 トップ部、305 コイルスプリング
Claims (6)
- 可撓性を有するエレメントを有し、前記エレメントの先端にトップ取付軸を備えるトップ部が固着されていると共に、下端に球状部が固着されているエレメント部分と、
前記エレメント部分の下端に固着されている前記球状部を弾性的に保持することにより、前記エレメント部分を傾動可能かつ水平面内において回転可能に保持すると共に、前記エレメント部分における前記エレメントの最大径とほぼ同様の外径とされているベース部と、
前記エレメント部分が摺動可能に保持されると共に、該エレメント部分を引き出した際に前記ベース部が弾性的に保持され、前記エレメント部分を縮納した際に前記トップ取付軸が弾性的に保持されるホルダー部とを備え、
前記ベース部の上部に、前記エレメント部分を傾動可能とするように前記球状部から延伸されている挿通部が嵌入可能な半円状の傾動溝が縦方向に形成され、前記ベース部に形成された貫通孔内に前記球状部が配置され、前記貫通孔の下部に嵌着されている止栓部と前記球状部との間に前記球状部を付勢する弾性手段が設けられることにより、前記エレメント部分を前記ベース部に対してほぼ180°の範囲において傾動可能とできると共に傾動した際にクリック感が付与され、前記ベース部が前記ホルダー部に弾性的に保持されることにより、前記エレメントを水平面内において前記ホルダー部に対して回動可能とされていることを特徴とする携帯電子機器用アンテナ。 - 前記球状部の周側面にリング状に凹部が形成されていると共に、前記球状部の下面に係合凹部が形成されており、
前記エレメント部分を傾動した際に、前記ベース部内に収納されていると共に前記弾性手段により付勢される係合手段が、前記リング状の凹部あるいは前記係合凹部に係合することによりクリック感が付与されるようにしたことを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器用アンテナ。 - 前記係合手段が球受部の上部から突出している外周面が球状の係合手段とされ、前記ベース部内に収納されている前記球受部と前記止栓部との間に、前記弾性手段とされるコイルバネが配置されていることを特徴とする請求項2記載の携帯電子機器用アンテナ。
- 前記球状部の周側面にリング状に平坦部が形成されていると共に、前記球状部の下面に係合平坦が形成されており、
前記エレメント部分を傾動した際に、前記球状部を受けるように前記ベース部内に収納されていると共に前記弾性手段により付勢される球受部の先端の平坦面が、前記リング状の平坦部あるいは前記係合平坦部に当接することによりクリック感が付与されるようにしたことを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器用アンテナ。 - 前記エレメント部分を前記ホルダー部に対して伸張した際に、前記ベース部の下部に拡径されて形成されている係止部が、前記ホルダー部の下端に係止することにより、伸張が停止されるようになることを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器用アンテナ。
- 前記球状部は、前記ベース部内に配置される球部と、該球部から延伸され前記傾動溝内に嵌入可能な前記挿通部からなり、該挿通部の上部が前記第2エレメント部分の下端に螺着されていることを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器用アンテナ。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR200446945Y1 (ko) * | 2007-12-21 | 2009-12-11 | 주식회사 이엠따블유안테나 | 위치 단속 기구 및 이를 구비하는 외장형 안테나 |
KR200452593Y1 (ko) | 2008-06-02 | 2011-03-07 | 주식회사 두리정밀 | 회전결합형 로드안테나 |
KR101459524B1 (ko) * | 2013-08-23 | 2014-11-07 | 주식회사 알.에프.텍 | 안테나 |
Citations (3)
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-
2006
- 2006-04-27 JP JP2006123160A patent/JP2007295450A/ja active Pending
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