JP2010035066A - 携帯端末用アンテナ及び携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性に非常に優れていると共に、より低コストで製造することができる携帯端末用アンテナを提供する。
【解決手段】棒状の第１アンテナエレメント２１と、第１アンテナエレメント２１が挿入される筒状の第２アンテナエレメント２２と、第１アンテナエレメント２１の下端近傍に設けられ、第２アンテナエレメント２２の内壁に接触しながら摺動し、第１アンテナエレメント２１と第２アンテナエレメント２２とを電気的に接続する摺動部２４とを備え、摺動部２４を、筒状の細径部２４１と、第１アンテナエレメントの軸方向における細径部２４１から離れる方向に延び、細径部２４１から略傾斜して外方に延設される複数の摺動片２４２とで構成し、摺動片２４２の先端近傍を内方に曲げて形成する携帯端末用アンテナ１０。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯端末用アンテナ及び携帯端末用アンテナを備える携帯端末に関する。

携帯端末用のアンテナとして、棒状の上部アンテナエレメントを筒状の下部アンテナエレメント内に挿入し、上部アンテナエレメントの下端近傍に設けられる摺動部を下部アンテナエレメントの内壁に接触しながら摺動させて、上部アンテナエレメントと下部アンテナエレメントとを電気的に接続するものが知られている。その摺動部は、中央部に湾曲して外側に膨らむ大径部を有する筒状とし、その両端を窄めるようにして上部アンテナエレメントに対応する内径の細径部を形成するものが一般的である（特許文献１参照）。

特開２００３−７８３１８号公報

ところで、アンテナの摺動部を外側に膨らむ大径部の両端に細径部を設ける構成とする場合、下部アンテナエレメントの内壁との接触により大径部に負荷される圧力を両端の細径部で支持することになり、負荷される圧力と細径部の支持で負荷される反力が大径部に負荷される。そのため、摺動部の使用頻度の増大等で大径部の中央が内側に凹んで摺動不能となり、摺動部が故障してしまう場合がある。また、携帯端末用のアンテナは、より低コストで製造することが求められている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、耐久性に非常に優れていると共に、より低コストで製造することができる携帯端末用アンテナ及び携帯端末を提供することを目的とする。

本発明の携帯端末用アンテナは、棒状の第１アンテナエレメントと、前記第１アンテナエレメントが挿入される筒状の第２アンテナエレメントと、前記第１アンテナエレメントの下端近傍に設けられ、前記第２アンテナエレメントの内壁に接触しながら摺動し、前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとを電気的に接続する摺動部とを備え、前記摺動部を、略筒状若しくは略環状の細径部と、前記第１アンテナエレメントの軸方向における前記細径部から離れる方向に延び、前記細径部から略傾斜して外方に延設される複数の摺動片とで構成することを特徴とする。

また、本発明の携帯端末用アンテナは、前記第２アンテナエレメントの内壁と非接触状態の前記摺動片の傾斜角度を前記第１アンテナエレメントの軸方向に対して１５度〜５０度とすることを特徴とする。

また、本発明の携帯端末用アンテナは、前記摺動片の先端近傍を内方に曲げて形成することを特徴とする。

また、本発明の携帯端末用アンテナは、前記摺動片を３個以上とすることを特徴とする。

また、本発明の携帯端末は、本発明の携帯端末用アンテナを備えることを特徴とする。

本発明では、摺動部を略筒状若しくは略環状の細径部と、第１アンテナエレメントの軸方向における細径部から離れる方向に延び、細径部から略傾斜して外方に延設される複数の摺動片とで構成することで、摺動片の先端を第１アンテナエレメントに接触させずに浮かすこと或いは摺動片の先端が第１アンテナエレメントに固定されている場合に摺動片にかかる応力を減少することが可能である。これにより、第２アンテナエレメント内壁に対する摺動で摺動片の略中央に集中的に応力が負荷されることを防止でき、例えば中央の大径部の両端に細径部を設ける摺動部で生ずる内側の凹みの様な故障を防止することができる。従って、摺動部や携帯端末用アンテナの耐久性を飛躍的に向上することができる。また、中央の大径部の両端に細径部を設ける従来の摺動部に対し、約半分程度の大きさで摺動部を形成することが可能であるから、製造コストの一層の低減を図ることができる。

また、第２アンテナエレメントの内壁と非接触状態の摺動片の傾斜角度を第１アンテナエレメントの軸方向に対して１５度〜５０度とすることにより、第２アンテナエレメントの内壁に対する摺動部の摺動の円滑性の向上、摺動部の所要位置での定置の安定性、摺動機構の耐久性の一層の向上を図ることができる。

また、摺動片の先端近傍を内方に曲げて形成することにより、摺動片と第２アンテナエレメント内壁との間の摺動箇所に塵など障害物があった場合にスムーズに乗り越えられるようにすることが可能となり、摺動部の摺動の安定性や円滑性の向上、摺動機構の耐久性の一層の向上を図ることができる。

また、摺動片を３個以上とすることにより、摺動片でバランスよく第１アンテナエレメントを支持し、摺動部や第１アンテナエレメントの摺動の安定性や円滑性を向上することができる。

本発明の実施形態の携帯端末用アンテナについて図面を参照して説明する。

〔実施形態の携帯端末用アンテナ〕
本実施形態の携帯端末用アンテナ１０は、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯端末に設置されるものであり、図１に示すように、上側に設けられる第１アンテナエレメント部２０と、下側に設けられる第２アンテナエレメント部３０を有し、略筒状の第２アンテナエレメント部３０に略棒状の第１アンテナエレメント部２０を挿入して構成されている。

第１アンテナエレメント部２０は、図２に示すように、細長棒状部材である第１アンテナエレメント２１を有する。第１アンテナエレメント２１は、ニッケル−チタン系合金等の超弾性の形状記憶合金で形成されており、図１及び図２に示すように、その上端部と下端部以外の中間部を円筒形の絶縁カバー２２で被覆されている。絶縁カバー２２は、絶縁性と可撓性を有する素材であれば適宜であるが、例えばナイロン、ポリプロピレン等の弾性樹脂とすると好適である。

第１アンテナエレメント２１の上端部には絶縁性の樹脂等で形成されたアンテナトップ２３が設けられている。アンテナトップ２３には、第１アンテナエレメント２１と絶縁カバー２２が挿入して固着されていると共に、図示省略するヘリカルアンテナが内設されており、前記ヘリカルアンテナは第１アンテナエレメント２１と導通している。アンテナトップ２３の下側には、携帯端末用アンテナ１０を後述する筐体５０に収容した際に、ホルダー４０の摺動接触片４１と接触する接触導通部２３１が設けられている。接触導通部２３１は前記ヘリカルアンテナに給電する給電部として機能する。更に、接触導通部２３１の内側から下側に掛けてジョイント２３２が設けられ、ジョイント２３２は第１アンテナエレメント２１と接触導通部２３１とを互いに絶縁状態にして固着している。

第１アンテナエレメント２１の下端部或いは下端近傍には、後述する第２アンテナエレメント２２の内壁に接触しながら摺動し、第１アンテナエレメント２１と第２アンテナエレメント２２とを電気的に接続する摺動部２４が設けられており、本実施形態の摺動部２４はベリリウム銅で形成されている。摺動部２４は、図２及び図３に示すように、一端に貫通穴２４１ａを有する略筒状の細径部２４１と、第１アンテナエレメント２１の軸方向における細径部２４１から離れる方向に延び、細径部２４１の他端から略傾斜して外方に延設される複数の摺動片２４２、本実施形態では３個の摺動片２４２とで構成されている。摺動片２４２は、後述する第２アンテナエレメント２２の内壁と非接触状態における傾斜角度を、第１アンテナエレメント２１の軸方向に対して１５度〜５０度、好ましくは２０度〜４０度となるように設定して構成している。摺動片２４２の先端近傍は内方に曲げて形成され、屈曲部２４２ａで曲げられて内方に向かう先端部２４２ｂに至る。

摺動部２４は、細径部２４１の一端を下側にして貫通穴２４１ａに第１アンテナエレメント２１を挿通され、第１アンテナエレメント２１の下端で外方に突出形成されている円形の突出部２５の上側に配置され、細径部２４１を下側、摺動片２４２を上側にして配置されている。突出部２５により、摺動部２４が第１アンテナエレメント２１の下側に抜け落ちることが防止される。突出部２５の上側に配置された細径部２４１の内面は、第１アンテナエレメント２１に接着等で固着されている。

第２アンテナエレメント部３０は、断面視矩形の棒状部材をコイル状に密巻して筒状とした第２アンテナエレメント３１を有する。第２アンテナエレメント３１は、ニッケル−チタン系合金等の超弾性の形状記憶合金で形成されており、その下端部以外の部分を円筒形の絶縁カバー３２で被覆されている。絶縁カバー３２も、絶縁カバー２２と同様の適宜の素材とすることが可能である。第２アンテナエレメント部３０の上端にはキャップ状のジョイント３３が設けられており、第２アンテナエレメント３１の上端部及び絶縁カバー３２の上端部がジョイント３３内に挿入され固着されている。

第２アンテナエレメント部３０の下端には略有底円筒形の接触導通部３４が設けられており、接触導通部３４の下端には大径のストッパ３４１が形成されている。第２アンテナエレメント３１の下端部及び絶縁カバー３２の下端部は接触導通部３４内に上方から挿入して固着されている。

第２アンテナエレメント部３０のジョイント３３の上端部には貫通穴３３１が設けられている。貫通穴３３１には第１アンテナエレメント２１が挿入され、貫通穴３３１の下面側にはワッシャー３５が配置されており、ワッシャー３５の下側に第２アンテナエレメント３１と絶縁カバー３２が当接して配置されている。貫通穴３３１から挿入されている第１アンテナエレメント２１は筒状の第２アンテナエレメント３１内に伸縮可能に挿入され、絶縁カバー２２から露出している摺動部２４は第２アンテナエレメント３１内に配置される。摺動部２４は、第１アンテナエレメント２１を第２アンテナエレメント３１に対して伸縮する際に、その複数の摺動片２４２の外面を第２アンテナエレメント２２の内壁に接触して摺動し、第１アンテナエレメント２１と第２アンテナエレメント３１との電気的接続が常時確保される。

携帯端末用アンテナ１０は、携帯電話等の携帯端末の筐体５０に設置されるホルダー４０に挿入して取り付けられる。ホルダー４０は、導電性素材で形成される略筒形であり、その内部に内側に湾曲するようにして突出する摺動接触片４１が形成され、携帯端末の給電部から給電される。携帯端末用アンテナ１０は、ホルダー４０内に伸縮移動可能に挿入され、携帯端末用アンテナ１０の筐体５０からの引き出しと筐体５０への収容が可能である。携帯端末用アンテナ１０の引出時には、接触導通部３４とホルダー４０の摺動接触片４１とが摺動して接触し、この接触によってホルダー４０から接触導通部３４、第２アンテナエレメント３１、第１アンテナエレメント２１へと給電される。また、収容時には、接触導通部２３１とホルダー４０の摺動接触片４１とが摺動して接触し、この接触によって接触導通部２３１からアンテナトップ２３のヘリカルアンテナに給電される。

本実施形態の携帯端末用アンテナ１０及び携帯端末用アンテナ１０を備える携帯端末は、摺動部２４を筒状の細径部２４１と、細径部２４１から略傾斜して外方に延設される複数の摺動片２４２とで構成することにより、摺動片２４２の先端を第１アンテナエレメント２１に接触させずに浮かすこと或いは摺動片２４２の先端が第１アンテナエレメント２１に固定されている場合に摺動片２４２にかかる応力を減少することが可能であり、摺動部２４や携帯端末用アンテナ１０の耐久性を飛躍的に向上することができる。また、中央の大径部の両端に細径部を設ける従来の摺動部に対し、約半分程度の大きさで摺動部２４を形成することが可能であるから、製造コストの一層の低減を図ることができる。

また、第２アンテナエレメント２２の内壁と非接触状態の摺動片２４２の傾斜角度を第１アンテナエレメント２１の軸方向に対して１５度〜５０度とすることにより、第２アンテナエレメント２２の内壁に対する摺動部２４の摺動の円滑性の向上、摺動部２４の所要位置での定置の安定性、摺動部２４や第２アンテナエレメント２２の内壁等の摺動機構の耐久性の一層の向上を図ることができる。また、摺動片２４２の先端近傍を内方に曲げて形成することにより、摺動片２４２と第２アンテナエレメント２２の内壁との間の摺動箇所に塵など障害物があった場合にスムーズに乗り越えられるようにすることが可能となり、摺動部２４の摺動の安定性や円滑性の向上、摺動機構の耐久性の一層の向上を図ることができる。

〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明には、各発明や各実施形態の構成の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものも含まれる。

例えば実施形態の携帯端末用アンテナ１０における摺動部２４は略筒状としたが、略環状としてもよい。また、摺動片２４２の個数は適宜の複数個とすることが可能であるが、４個、５個、６個など３個以上の複数個とすると、摺動片２４２でバランスよく第１アンテナエレメント２１を支持し、摺動部２４や第１アンテナエレメント２１の摺動の安定性や円滑性を向上することができて好適である。また、第２アンテナエレメント２２の内壁と非接触状態の摺動片２４２の傾斜角度は０度超９０度未満の適宜の角度とすることが可能であり、実施形態の１５度〜５０度に限定されない。また、実施形態の屈曲部２４２ａに至るまでの摺動片２４２は、傾斜角度１５度〜５０度で略直線状に形成しているが、摺動片２４２を外側に凸で湾曲するように形成することも可能である。また、実施形態では、細径部２４１を下側、摺動片２４２を上側にして第１アンテナエレメント２１に配置しているが、この逆に配置してもよい。

また、摺動片２４２の屈曲部２４２ａから屈曲する先端部２４２ｂの屈曲角度は、１５度〜４５度とすると好適であり、又、屈曲部２４２ａで丸みを帯びるように湾曲させて屈曲することも可能である。また、摺動片２４２の先端部２４２ｂを丸みを帯びた弧状の曲面とする構成とすると、先端部２４２ｂが第１アンテナエレメント２１に当接した場合に第１アンテナエレメント２１が傷つくことを防止することができて好適である。また、実施形態の摺動部２４はベリリウム銅で形成したが、導電性等を有する適宜の素材で形成することが可能であり、好適には弾性係数が１３０００ｋｇ／ｍｍ^２など、５０００ｋｇ／ｍｍ^２〜２００００ｋｇ／ｍｍ^２である素材で形成することが好ましい。

本発明は、例えば携帯電話等の携帯端末用アンテナとして利用することができる。

実施形態の携帯端末用アンテナの正面図。 （ａ）は実施形態の携帯端末用アンテナの伸長状態に於ける摺動部近傍を示す縦断正面図、（ｂ）は同図（ａ）の携帯端末用アンテナの短縮状態に於ける摺動部近傍を示す縦断正面図。 摺動部を示す正面図。

符号の説明

１０…携帯端末用アンテナ ２０…第１アンテナエレメント部 ２１…第１アンテナエレメント ２２…絶縁カバー ２３…アンテナトップ ２３１…接触導通部 ２３２…ジョイント ２４…摺動部 ２４１…細径部 ２４１ａ…貫通穴 ２４２…摺動片 ２４２ａ…屈曲部 ２４２ｂ…先端部 ２５…突出部 ３０…第２アンテナエレメント部 ３１…第２アンテナエレメント ３２…絶縁カバー ３３…ジョイント ３３１…貫通穴 ３４…接触導通部 ３４１…ストッパ ３５…ワッシャー ４０…ホルダー ４１…摺動接触片 ５０…筐体

Claims (5)

1. 棒状の第１アンテナエレメントと、
   前記第１アンテナエレメントが挿入される筒状の第２アンテナエレメントと、
   前記第１アンテナエレメントの下端近傍に設けられ、前記第２アンテナエレメントの内壁に接触しながら摺動し、前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとを電気的に接続する摺動部とを備え、
   前記摺動部を、略筒状若しくは略環状の細径部と、前記第１アンテナエレメントの軸方向における前記細径部から離れる方向に延び、前記細径部から略傾斜して外方に延設される複数の摺動片とで構成することを特徴とする携帯端末用アンテナ。
2. 前記第２アンテナエレメントの内壁と非接触状態の前記摺動片の傾斜角度を前記第１アンテナエレメントの軸方向に対して１５度〜５０度とすることを特徴とする請求項１記載の携帯端末用アンテナ。
3. 前記摺動片の先端近傍を内方に曲げて形成することを特徴とする請求項１又は２記載の携帯端末用アンテナ。
4. 前記摺動片を３個以上とすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の携帯端末用アンテナ。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の携帯端末用アンテナを備えることを特徴とする携帯端末。

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