JP2012060338A - アンテナ保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 指定の位置にアンテナの角度を固定することが可能で、かつアンテナに外力が加わった場合はその固定を解除してアンテナおよび固定部品が破損するのを防止することが可能なアンテナ保持構造の提供。
【解決手段】 アンテナ保持構造は、アンテナ１０１と、アンテナ１０１が挿入される筒状部１０２と、筒状部１０２が取り付けられる筐体１０３とを含み、筒状部１０２には爪部１０４が、筐体１０３には爪部１０４を係止させる穴部１０５がそれぞれ設けられ、アンテナ１０１と筒状部１０２との隙間は所定値以下に設定され、かつ爪部１０４の腕部１０６は撓み易い長さに設定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アンテナ保持構造に関し、特にＳＭＡ（Sub Miniature type A）型等のネジ固定式アンテナの保持構造に関する。

アンテナを有する無線通信装置において、無線特性を最大限確保し、維持することが、仕様上重要な項目の一つである。特に、外部アンテナを有する無線通信基地局装置（親機）であれば、無線通信端末装置（子機）側との相対角度が変化しないよう、アンテナ搭載角度を常に一定に保持し続ける構造が必要である。

アンテナの種類としては、Ｌ字状に角度が固定されたアングルタイプ、Ｌ字状に折り曲げられる可倒タイプ、装置に垂直に固定する垂直固定型等幅広く存在しており、垂直固定型のアンテナであれば、アンテナの搭載角度が傾く心配はない。

図１０は本発明に関連するアンテナ保持構造の一例の組み立て図、図１１はそのアンテナ保持構造の一例の完成図、図１２は同アンテナを有する装置の一例の斜視図である。図１０〜図１２はＳＭＡ型の可倒タイプの無線アンテナを有する装置の一例を示している。

図１０および図１１に示すように、一般に、ＳＭＡ型の無線アンテナは、取り付け金具３にアンテナコネクタ１が有するネジ部２を、ワッシャー４とナット５で固定し、取り付け金具３から突き出るネジ部２に、アンテナ本体７が有するナット部６を締め付けて固定している。アンテナ本体７とナット部６の回転は独立しており、ナット部６を強く締めても、アンテナ本体７の角度は固定されない構造となっている。そのため、図１２に示すように、装置８にアンテナ９を固定した後でも、アンテナ９は回転方向１０に自由に回転でき、折り曲げ方向１１にも倒すことができる。

一方、本発明に関連するアンテナ保持構造の他の一例として、無線機に設けた固定部材（ハウジング）にアンテナを装着することにより、アンテナを固定させる技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

さらに、本発明に関連するアンテナ保持構造の他の一例として、筒状のＧＰＳアンテナの下部に設けた爪部を筐体の上部に設けた爪受部に係合させてＧＰＳアンテナの位置決めを行い、かつ携帯無線用アンテナの基部（ホルダー部）をＧＰＳアンテナに挿入して携帯無線用アンテナを固定する技術が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００４−２５３８４１号公報 特開２００３−２０４２１５号公報

しかし、図１０〜図１２に記載の関連発明では、アンテナの設置場所および送受信先が特定されている装置使用状況下においては、アンテナの角度が変わることにより、放射特性もずれてしまい、特定の送受信先との通信特性の最大値が低下してしまうという欠点がある。すなわち、アンテナの傾きが大きくなるほど、安定した送受信ができなくなり、通信不能となるおそれがある。

一方、アンテナ搭載角度を常に一定に保持するために、アンテナを装置筐体に堅固に固定すると、堅固に固定する分、外部からの衝撃あるいは作業者の接触等により、アンテナが破損するおそれがある。また、部品単体で角度が固定されたアンテナはカスタム品が多く、アンテナが高価になるという欠点がある。

さらに、ＳＭＡ型アンテナのようなネジで固定する構造のアンテナにおいては、ネジ固定の構造上、振動あるいは衝撃等によるネジ緩みの発生により、ネジが端子から離れて無線特性が劣化し、あるいはアンテナが装置筐体から脱落するおそれがある。

また、特許文献１に記載の発明は、アンテナを固定部材に装着する点で、本発明と共通するものの、固定部材の「爪部」に関する記載がなく、さらに、アンテナは固定部材（ハウジング）と特殊ネジで固定されており、特殊ネジを使用しないでアンテナを固定する本発明とは構成が全く異なる。よって、特許文献１に記載の発明によって本発明と同様の効果を奏することはできない。

また、特許文献２に記載の発明では、ＧＰＳアンテナの爪部は撓む構造を有していないため、この文献に記載の発明もまた本発明と同様の効果を奏することはできない。

そこで本発明の目的は、指定の位置にアンテナの角度を固定することが可能で、かつアンテナに外力が加わった場合はその固定を解除してアンテナおよび固定部品が破損するのを防止することが可能なアンテナ保持構造を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明によるアンテナ保持構造は、アンテナと、前記アンテナが挿入される筒状部と、前記筒状部が取り付けられる筐体とを含み、前記筒状部には爪部が、前記筐体には前記爪部を係止させる穴部がそれぞれ設けられ、前記アンテナと前記筒状部との隙間は所定値以下に設定され、かつ前記爪部の腕部は撓み易い長さに設定されることを特徴とする。

本発明によれば、指定の位置にアンテナの角度を固定することが可能で、かつアンテナに外力が加わった場合はその固定を解除してアンテナおよび固定部品が破損するのを防止することが可能となる。

本発明に係るアンテナ保持構造の動作原理を示す模式図である。 本発明に係るアンテナ保持構造の第１実施形態の組み立て図である。 本発明に係るアンテナ保持構造の第１実施形態の完成図である。 第１実施形態の効果を示す模式図である。 本発明に係るアンテナ保持構造の第２実施形態の組み立て図である。 本発明に係るアンテナ保持構造の第２実施形態の完成図である。 本発明に係るアンテナ保持構造の第３実施形態の組み立て図である。 同第３実施形態の完成図である。 同第３実施形態のＡ−Ａ部断面図である。 本発明に関連するアンテナ保持構造の一例の組み立て図である。 そのアンテナ保持構造の一例の完成図である。 同アンテナを有する装置の一例の斜視図である。

まず、実施の形態の説明に入る前に、本発明の特徴および動作原理について説明する。本発明の特徴は、汎用性のあるアンテナ、すなわち角度調整の自由度があるアンテナにおいて、指定の位置に角度を固定でき、筒状の部分で一定の角度範囲内にアンテナを保持するとともに、装置本体への爪固定でアンテナの位置が不変となるアンテナ固定構造にある。さらに、本発明の特徴は、アンテナに想定外の外力が加わっても固定構造が容易に外れるため何れの部品も壊れず、かつ再びアンテナを固定しなおすことができるところにある。

次に、本発明の動作原理について説明する。図１は本発明に係るアンテナ保持構造の動作原理を示す模式図である。同図を参照すると、本発明に係るアンテナ保持構造は、アンテナ１０１と、アンテナ１０１が挿入される筒状部（固定部品）１０２と、筒状部１０２が取り付けられる筐体１０３とを含み、筒状部１０２には爪部（引掛け固定構造）１０４が、筐体１０３には爪部１０４を係止させる穴部１０５がそれぞれ設けられる。そして、アンテナ１０１と筒状部１０２との隙間は所定値以下に設定され、かつ爪部１０４の腕部１０６は撓み易い長さに設定される。

すなわち、アンテナ１０１の外形より一回り大きい筒状部１０２と、装置筐体１０３の穴部１０５に引掛け固定できる爪部１０４とによりアンテナ１０１を筐体１０３に固定する。これにより、アンテナ１０１が折れ曲げ方向あるいは回転方向に回転しても、アンテナ１０１は筒状部１０２の内壁に当接して止まり、一定範囲以上の角度には倒れなくなるため、比較的安価な角度調整の自由度がある汎用アンテナでも指定の角度に固定することが可能となる。

さらに、アンテナ１０１の外形と筒状部１０２の内径との間隔を比較的狭く保つことで、アンテナ１０１の角度を比較的狭い範囲内に保持することができる。また、ＳＭＡ型のようなネジによる固定方法を持つアンテナにおいては、筐体１０３に引掛け固定する爪部１０４の位置が動かないように、爪部１０４と穴部１０５との間隔を比較的狭くしておくことで、アンテナ１０１の固定ネジの緩みが発生しても、筒状部１０２の位置がずれない限りは、アンテナ１０１の位置が保持されるため、アンテナ１０１の脱落も防止することができる。

さらに、爪部１０４の腕部１０６を撓み易い長さに設定することにより、アンテナ１０１に外力が加わった場合は爪部１０４が穴部１０５から容易に外れるため、アンテナおよび固定部品が破損するのを防止することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１実施形態について説明する。図２は本発明に係るアンテナ保持構造の第１実施形態の組み立て図である。同図では、装置外部にＳＭＡ型の可倒タイプの無線アンテナを搭載する装置の構成例について説明する。

同図を参照すると、本発明に係るアンテナ保持構造は、アンテナコネクタ１２と、取り付け金具１３と、ワッシャー１４と、ナット１５と、アンテナ本体１６と、ナット部１７と、下部筐体１８と、上部筐体１９と、軸２０と、固定部品（筒状部）２１と、爪２２と、リブ２３と、穴（穴部）２４とを含んで構成される。

固定部品（筒状部）２１の下部にリブ２３および爪２２で構成される爪部３１が設けられる。また、下部筐体１８の上面に爪部３１を係止させるための穴（穴部）２４が設けられる。

ＳＭＡ型のアンテナコネクタ１２は、取り付け金具１３にワッシャー１４と、ナット１５で固定され、ナット１５を貫通したアンテナコネクタ１２の先端ネジ部とアンテナ本体１６のナット部１７とを締め付けて固定される。アンテナコネクタ１２およびアンテナ本体１６を固定した取り付け金具１３は下部筐体１８に固定される。

下部筐体１８に上部筐体１９を被せて固定する。アンテナ本体１６は軸２０でＬ字状に折り曲げた形状をなし、アンテナ本体１６の先端部から固定部品（筒状部）２１の筒形状部を通して、固定部品（筒状部）２１の爪部３１を下部筐体１８の穴（穴部）２４に挿入する。

図３は本発明に係るアンテナ保持構造の第１実施形態の完成図である。同図（Ａ）は同アンテナ保持構造の斜視図、同図（Ｂ）は爪部３１と穴（穴部）２４付近の断面図である。

同図（Ａ）を参照すると、下部筐体１８に上部筐体１９を被せて筐体本体が構成されている。下部筐体１８が四角い箱体であるのに対し、上部筐体１９はＬ字状の箱体であり、よって下部筐体１８に上部筐体１９を被せると下部筐体１８の上面の一部１８ａが露出する。この上面の一部１８ａに穴（穴部）２４が形成され、固定部品（筒状部）２１の爪部３１がこの穴（穴部）２４に挿入される。また、アンテナ本体１６の基部は、上部筐体１９の側面に設けた穴部１９ａを介して筐体本体の内部に固定される。

同図（Ｂ）を参照すると、固定部品（筒状部）２１は爪２２とリブ２３とで下部筐体１８を挟み込んで固定される。また、固定部品（筒状部）２１の爪２２とリブ２３が形成されている部分（腕部）は、アンテナ本体１６に想定外の外力が加わった場合に撓み易い長さに設定されている。

次に、第１実施形態の動作について説明する。図１２で示したように、アンテナ９の角度はアンテナ９の折れ曲がり方向１１と回転方向１０の２方向がある。すなわち、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照すると、どちらの方向に対しても、アンテナ１６が回転すればアンテナ１６の外形は固定部品（筒状部）２１の筒部内部に当接し、それ以上の角度には倒れなくなる。

たとえば、アンテナ１６の軸２０から折り曲げた先１５ｍｍほどの箇所において、アンテナ１６の外形と固定部品（筒状部）２１の筒部内壁とを０．２５ｍｍほどの隙間を持って保持することにより、アンテナ１６の角度の誤差は±１度以下に保持することが可能である。このアンテナ１６の角度の誤差±１度以下の状態は、装置におけるアンテナの無線特性には全く影響がないレベルであり、これにより安定した無線通信が可能となる。

また、アンテナ１６に想定外の強い外力が加わった場合については、固定部品（筒状部）２１の爪２２が許容できる以上の力になった時点で爪２２が穴（穴部）２４から外れるだけであり、何れの部品も破損することはない。この場合、固定部品（筒状部）２１が外れたことにより、アンテナ１６に外力が加わったことおよびアンテナ１６の角度が変わってしまったことが視覚的にも分かる。そのため、作業者への注意を促すことにも繋がり、また外れた固定部品（筒状部）２１を再び固定することでアンテナ１６の角度を再び保持することができる。

また、ＳＭＡ型のアンテナ１６は振動等でナット部１７に緩みが発生する場合があり、その緩みに伴い、アンテナ１６が抜ける方向に移動し、最終的にはアンテナ１６の端子接続が外れ、最悪の場合アンテナ１６が脱落してしまうこともある。

これに対して、固定部品（筒状部）２１の爪２２と下部筐体１８の穴（穴部）２４とのアンテナ１６が抜ける方向の隙間をナット部１７のネジピッチ以下に抑えておけば、ナット部１７の緩みが発生しても、ナット部１７は１周以上回ることがなくなり、アンテナ１６の端子接続が外れることもアンテナ１６が脱落することも防止できる。

以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、アンテナ１６の角度をアンテナ１６の回転方向および折り曲げ方向共に一定範囲内に保持することが可能となる。図４は第１実施形態の効果を示す模式図である。同図に示すように、アンテナ１６の角度を一定に保つことで（同図の左側の図参照）、アンテナ１６が傾いた場合（同図の右側の図参照）においても、送受信面に対するアンテナ１６の放射特性を最大かつ一定に保つことができ、送受信先と安定した通信を行うことが可能となる。また、これにより、角度調整の自由度がある汎用アンテナで、角度が可変できない垂直固定型アンテナの代替もできるようになるため、選択できるアンテナの種類が増え、フレキシブルな装置設計を実現することが可能となる。

また、本発明により、アンテナ１６の脱落を防止することが可能となる。ネジ固定のアンテナの場合は、振動によるネジの緩み、爪固定のアンテナの場合は、外力による爪外れの危険性があるが、本発明の固定部品（筒状部）２１により、物理的にアンテナ１６は抜け方向に移動できなくなるため、ネジの緩みあるいは爪２２外れにより、アンテナ１６が脱落することがなくなる。

また、これにより関連技術では振動が加わるような設置場所には、ネジの緩みの危険性があるため不向きとされていたＳＭＡ型のアンテナ等も問題なく使用できることとなり、使用できるアンテナの種類が増え、フレキシブルな装置設計の実現が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。装置サイズや筐体形状の制約等により、前述の第１実施形態のようにアンテナの下側で筐体の固定穴を設けられない場合がある。その場合の応用例について第２実施形態で説明する。

図５は本発明に係るアンテナ保持構造の第２実施形態の組み立て図である。同図を参照すると、本発明に係るアンテナ保持構造は、アンテナコネクタ１２´と、取り付け金具１３´と、ワッシャー１４´と、ナット１５´と、アンテナ本体１６´と、ナット部１７´と、下部筐体１８´と、上部筐体１９´と、固定部品（筒状部）２１´と、爪２２´と、リブ２３´と、切り欠き部（穴部）２４´とを含んで構成される。また、爪２２´とリブ２３´とで爪部３１´が構成される。

基本構成は前述の第１実施形態と同様であるが、固定部品（筒状部）２１´は上部筐体１９´の側面の切り欠き部（穴部）２４´と引っ掛けて固定する。

図６は本発明に係るアンテナ保持構造の第２実施形態の完成図である。同図（Ａ）は同アンテナ保持構造の斜視図、同図（Ｂ）は爪部３１´と切り欠き部（穴部）２４´付近の断面図である。

同図（Ａ）を参照すると、固定部品（筒状部）２１´は上部筐体１９´の側面の切り欠き部（穴部）２４´と引っ掛けて固定する。また、同図（Ｂ）を参照すると、固定部品（筒状部）２１´の爪２２´とリブ２３´とで上部筐体１９´を挟み込むことにより、固定部品（筒状部）２１´を上部筐体１９´に固定する。

以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば、アンテナの下側で筐体の固定穴を設けられない場合でも、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

また、ＳＭＡ型以外のＬ字状に角度が固定されたアングルタイプあるいは折り曲げができる可倒タイプのアンテナにおいても、前述の第１あるいは第２実施形態と同様な構成にて本発明を適用することができ、これによりアンテナ角度を一定範囲内に保持することおよびアンテナの脱落を防止することが可能となる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は垂直固定型アンテナ（棒状アンテナ）のアンテナ保持構造に関するものである。図７は本発明に係るアンテナ保持構造の第３実施形態の組み立て図、図８は同第３実施形態の完成図、図９は同第３実施形態のＡ−Ａ部断面図である。

図７を参照すると、アンテナ保持構造の第３実施形態は、固定部品（筒状部）２７と、アンテナ本体２５と、突起部（突起形状）２６と、筐体２８とを含んで構成される。アンテナ本体２５に、アンテナ本体２５の外形から一部もしくは全周において一段外側に突出する突起部（突起形状）２６を設けている。

図９に示すように、突起部（突起形状）２６を固定部品（筒状部）２７で押さえ込んで、固定部品（筒状部）２７の爪を筐体２８の穴に引っ掛けることでアンテナ本体２５を筐体２８に固定する。図８はこのアンテナ保持構造の第３実施形態の完成図を示している。

以上説明したように、本発明の第３実施形態によれば、アンテナ本体２５のネジ部が緩み始めても、アンテナ接続の切断やアンテナ本体２５の脱落を防止することが可能となる。特に、アンテナ本体２５を下向きに搭載する場合には、本発明による大きな効果が得られる。

本発明を無線通信装置（基地局等）に適用することが可能である。

１２、１２´ アンテナコネクタ
１３、１３´ 取り付け金具
１４、１４´ ワッシャー
１５、１５´ ナット
１６、１６´ アンテナ本体
１７、１７´ ナット部
１８、１８´ 下部筐体
１９、１９´ 上部筐体
２０ 軸
２１、２１´ 固定部品（筒状部）
２２、２２´ 爪
２３、２３´ リブ
２４、２４´ 穴（穴部）
２５ アンテナ本体
２６ 突起部（突起形状）
２７ 固定部品（筒状部）
２８ 筐体
１０１ アンテナ
１０２ 筒状部（固定部品）
１０３ 筐体
１０４ 爪部（引掛け固定構造）
１０５ 穴部
１０６ 腕部

Claims (7)

1. アンテナと、
   前記アンテナが挿入される筒状部と、
   前記筒状部が取り付けられる筐体とを含み、
   前記筒状部には爪部が、前記筐体には前記爪部を係止させる穴部がそれぞれ設けられ、
   前記アンテナと前記筒状部との隙間は所定値以下に設定され、かつ前記爪部の腕部は撓み易い長さに設定されることを特徴とするアンテナ保持構造。
2. 前記筐体の穴部に係止させる爪部の位置が動かないように、前記爪部と前記穴部との間隔は所定値以下に設定されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ保持構造。
3. 前記アンテナはＬ字状の形状をなし、前記アンテナの折り曲げ部が前記筒状部に保持されることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ保持構造。
4. 前記筐体は箱状をなし、その上面部に前記アンテナおよび筒状部が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ保持構造。
5. 前記筐体の上面部は高さが異なる２段の平面で構成され、高さの低い方の平面に前記アンテナおよび筒状部が設けられることを特徴とする請求項４記載のアンテナ保持構造。
6. 前記筐体は箱状をなし、その側面部に前記アンテナおよび筒状部が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ保持構造。
7. 前記アンテナは棒状をなし、かつ前記筐体は箱状をなし、前記筐体の底面部に前記アンテナおよび筒状部が設けられることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ保持構造。

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