JP2014072726A - 無線通信モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】筐体の合わせ部を介してアンテナの突出部に印加される静電気を防止することができる無線通信モジュールを提供する。
【解決手段】第1,第2の構造体11,12が組み合わされることで、内部に空間を形成する筐体1と、回路素子が実装され、筐体1に内蔵される回路基板2と、回路基板2の実装面から上方向に突出する突出部31および、突出部31の先端から右方向に延長される本体部32で構成されるアンテナ3とを備え、筐体1は、突出部31の周面に対向する側面に第1,第2の構造体11,12が組み合わされる合わせ部13が形成され、突出部31と筐体1の側面との間に絶縁体4が介在する。
【選択図】図1

Description

本発明は、無線通信モジュールに関するものである。
従来、筐体にアンテナおよび回路基板を内蔵し、外部機器と無線通信を行う無線通信モジュールがある(例えば、特許文献1参照)。図10(a)(b)(c)に、従来の無線通信モジュールの概略構成図を示す。なお、図10(a)における上下左右方向を上下左右方向と規定し、上下左右方向と直交する方向を前後方向と規定して以下説明する。図10(a)は従来の無線通信モジュールの分解斜視図、図10(b)は従来の無線通信モジュールの外観斜視図、図10(c)は従来の無線通信モジュールの前面側からの外観図である。
従来の無線通信モジュールは、筐体1と回路基板2とアンテナ3とを主構成とする。
筐体1は、上面が開口した矩形箱状の第1の構造体11と、下面が開口した矩形箱状の第2の構造体12とで構成されている。第1の構造体11の下面と第2の構造体12の上面とは略同形状に形成されている。また、第1の構造体11と第2の構造体12の上下方向の寸法は、略同一に形成されている。そして、第2の構造体12が第1の構造体11の開口を覆うように組み合わされることで、矩形体状の筐体1が構成され、筐体1内部にも矩形体状の空間を形成している。そして、この筐体1内部に、回路基板2,アンテナ3が内蔵される。
回路基板2は、アンテナ3および、アンテナ3を用いて外部機器と無線通信を行うための制御部や電源部21等を構成する回路素子(図示なし)が実装されている。この回路基板2は、矩形板状に形成されており、第1の構造体11の下面(第2の構造体12の上面)と略平行となるように第1の構造体11の下面に載置された状態で筐体1内に収納される。
アンテナ3は、線状の導体をL字状に折り曲げ加工することで突出部31,本体部32を形成し、回路基板2に実装されている。
突出部31は、回路基板2の実装面(上面)に実装されている。具体的には、突出部31は、回路基板2の実装面の前後方向略中央における左端近傍から上方向に突出するように実装されている。
本体部32は、突出部31の先端(上端)から90度右方向に向かって折り曲げられており、回路基板2と略水平となるように形成される。
そして、図10(b)に示すように、第1の筐体11内にアンテナ3が実装された回路基板2が収納され、第2の筐体12を第1の筐体11に組み合わせることで、筐体1内に回路基板2,アンテナ3が内蔵される。
このように構成された無線通信モジュールは、アンテナ3を用いて電波を送信または受信することで外部機器と無線通信を行う。
特開2007−299803号公報
筐体1は、第1の構造体11と第2の構造体12とで構成されており、筐体1の側面には、第1の構造体11と第2の構造体12とが組み合わされる合わせ部13が形成される。この合わせ部13は、第1の構造体11と第2の構造体12との繋ぎ目であるため、筐体1の他の部位に比べて絶縁性が低い。また、合わせ部13は、アンテナ3の突出部31の周面に対向する筐体1の側面に形成されている。
このため、静電気による放電電位が合わせ部13から突出部31に印加される、すなわち、合わせ部13を介して筐体1内に進入した静電気が突出部31に印加されるおそれがあった。突出部31に静電気が印加されることによって、回路基板2に実装されている回路素子にも静電気が印加され、回路素子が破損するおそれがあった。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体の合わせ部を介してアンテナの突出部に印加される静電気を防止することができる無線通信モジュールを提供することにある。
本発明の無線通信モジュールは、複数の構造体が組み合わされることで、内部に空間を形成する筐体と、回路素子が実装され、前記筐体に内蔵される回路基板と、前記回路基板の実装面から第1の方向に突出する突出部および、前記突出部の先端から前記第1の方向と異なる第2の方向に延長される本体部で構成されるアンテナとを備え、前記筐体は、前記突出部の周面に対向する対向面に前記構造体同士が組み合わされる合わせ部が形成され、前記突出部と前記対向面との間に絶縁体が介在することを特徴とする。
この無線通信モジュールにおいて、前記突出部は、前記絶縁体で被覆されていることが好ましい。
この無線通信モジュールにおいて、前記突出部は、前記絶縁体でコーティングされていることが好ましい。
この無線通信モジュールにおいて、前記絶縁体は、前記突出部から離間した状態で設けられることが好ましい。
本発明の無線通信モジュールは、複数の構造体が組み合わされることで、内部に空間を形成する筐体と、回路素子が実装され、前記筐体に内蔵される回路基板と、前記回路基板の実装面から第1の方向に突出する突出部および、前記突出部の先端から前記第1の方向と異なる第2の方向に延長される本体部で構成されるアンテナとを備え、前記筐体は、前記突出部の周面に対向する対向面に前記構造体同士が合わさる合わせ部が形成され、前記突出部と前記対向面との間に、前記回路基板のグランドに電気的に接続される導体が介在することを特徴とする。
この無線通信モジュールにおいて、前記突出部および前記本体部を構成する内部導体と、前記導体を構成する外部導体とを有する同軸ケーブルまたはセミリジッドケーブルを備えることが好ましい。
この無線通信モジュールにおいて、組み合わされる一対の前記構造体の各々は、突出する嵌合部と前記嵌合部が嵌め合わされる被嵌合部とを備え、前記合わせ部は、一方の前記構造体に形成される前記嵌合部と、他方の前記構造体に形成される前記被嵌合部とが嵌め合わされることで形成され、前記嵌合部および前記被嵌合部は、前記構造体の厚み方向に並んで設けられることが好ましい。
この無線通信モジュールにおいて、前記突出部の周面に対向する複数の前記対向面のうち、前記突出部に最も近い前記対向面は、第1の構造体と第2の構造体とが合わさることで構成され、前記第1の構造体は、前記第2の構造体に形成される凹部に嵌め合わされる凸部が形成され、当該凸部は、前記突出部に対向することが好ましい。
この無線通信モジュールにおいて、前記筐体は、一面が開口した箱状の第1の構造体と、前記第1の構造体の開口を覆う第2の構造体とで構成され、前記突出部の周面に対向する複数の前記対向面のすべてにおいて、前記第1の構造体と前記第2の構造体とが組み合わされる前記合わせ部は、前記突出部に対向しないことが好ましい。
以上説明したように、本発明では、筐体の合わせ部を介してアンテナの突出部に印加される静電気を防止することができるという効果がある。
(a)(b)(c)本発明の実施形態1の無線通信モジュールの概略構成図である。 同上の別構成の無線通信モジュールの概略構成図である。 同上の別構成の無線通信モジュールの概略構成図である。 実施形態2の無線通信モジュールの概略構成図である。 同上の別構成の無線通信モジュールの概略構成図である。 (a)(b)実施形態3の無線通信モジュールの概略構成図である。 (a)(b)(c)実施形態4の無線通信モジュールの概略構成図である。 (a)(b)(c)実施形態5の無線通信モジュールの概略構成図である。 (a)(b)(c)同上の別構成の無線通信モジュールの概略構成図である。 (a)(b)(c)従来の無線通信モジュールの概略構成図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
本実施形態の無線通信モジュールの概略構成図を図1(a)(b)(c)に示す。なお、図1(a)における上下左右方向を上下左右方向と規定し、上下左右方向と直交する方向を前後方向と規定して以下説明する。図1(a)は本実施形態の無線通信モジュールの分解斜視図、図10(b)は本実施形態の無線通信モジュールの外観斜視図、図10(c)は本実施形態の無線通信モジュールの前面側からの外観図である。
本実施形態の無線通信モジュールは、筐体1,回路基板2,アンテナ3,絶縁体4を主構成として、アンテナ3を用いて電波を送信または受信することで外部機器と無線通信を行うものである。
筐体1は、上面が開口した矩形箱状の第1の構造体11と、下面が開口した矩形箱状の第2の構造体12とで構成されている。第1の構造体11の下面と第2の構造体12の上面とは略同形状に形成されている。また、第1の構造体11と第2の構造体12の上下方向の寸法は、略同一に形成されている。そして、第2の構造体12が第1の構造体11の開口を覆うように組み合わされることで、矩形体状の筐体1が構成され、筐体1内部にも矩形体状の空間を形成している。そして、この筐体1内部に、回路基板2,アンテナ3,絶縁体4が内蔵される。
回路基板2は、アンテナ3および、アンテナ3を用いて外部機器と無線通信を行うための制御部や電源部21等を構成する回路素子(図示なし)が実装されている。この回路基板2は、矩形板状に形成されており、第1の構造体11の下面(第2の構造体12の上面)と略平行となるように第1の構造体11の下面に載置された状態で筐体1内に収納される。
アンテナ3は、線状の導体をL字状に折り曲げ加工することで突出部31,本体部32を形成し、回路基板2に実装されている。
突出部31は、回路基板2の実装面(上面)に実装されている。具体的には、突出部31は、回路基板2の実装面の前後方向略中央における左端近傍から上方向(第1の方向)に突出するように実装されている。
本体部32は、突出部31の先端(上端)から90度右方向(第2の方向)に向かって折り曲げられており、回路基板2と略水平となるように形成される。
絶縁体4は、例えばポリエチレン等の電気的に絶縁性が高い材料で形成されており、導体で構成された突出部31の周面を被覆している。
そして、図1(b)に示すように、第1の筐体11内にアンテナ3が実装された回路基板2が収納され、第2の筐体12を第1の筐体11に組み合わせることで、筐体1内に回路基板2,アンテナ3,絶縁体4が内蔵される。
ここで、図1(c)に示すように、筐体1の側面(前面,後面,左面,右面)は、側面から見た場合にアンテナ3の突出部31の周面が対向する(重なる)対向面となる。また、筐体1の各側面には、第1,第2の構造体11,12が組み合わされる合わせ部13が形成されており、この合わせ部13も、アンテナ3の突出部31の周面に対向している。
従来の無線通信モジュールは、この合わせ部13から静電気が進入して合わせ部13に対向している突出部31に印加され、回路基板2上の回路素子が破損するおそれがあった。しかし、本実施形態の無線通信モジュールは、突出部31の周面を絶縁体4で被覆している。この絶縁体4によって、筐体1の合わせ部13から進入した静電気が突出部31に印加されることを防止することができる。したがって、突出部31を介して回路基板2上の回路素子にも静電気が印加されることを防止し、静電気による回路素子の破損を防止することができる。
なお、本実施形態では、突出部31のみ絶縁体4で被覆しているが、本体部32も絶縁体4で被覆してもよい。
また、本実施形態では、突出部31を絶縁体4で被覆しているが、被覆に限定するものではない。例えば、突出部31を絶縁体4でコーティングすることでも、上記同様の効果を得ることができる。または、図2に示すように、絶縁体4を円筒形に形成して内部に突出部31が貫通するように回路基板2に実装し、突出部31から離間した状態で突出部31の周面を囲うように構成することでも、上記同様の効果を得ることができる。
また、アンテナ3の突出部31の周面に対向する筐体1の側面のうち、突出部31に最も近い左面と突出部31との間にのみ絶縁体4を介在させることでも、突出部31への静電気の印加を効果的に防止することができる。例えば、図3に示すように、半円筒形に形成された絶縁体4を突出部31の左側を覆うように回路基板2に実装し、筐体1の左面に形成される合わせ部13と突出部31との間に絶縁体4を介在させる。これにより、突出部31を介して回路基板2上の回路素子にも静電気が印加されることを防止し、静電気による回路素子の破損を防止することができる。
なお、本実施形態のアンテナ3は、線状のL型アンテナで構成されているが、突出部31および本体部32を板状に形成した逆F型アンテナで構成されていてもよい。
(実施形態2)
本実施形態の無線通信モジュールの概略構成図を図4に示す。本実施形態の無線通信モジュールは、筐体1,回路基板2,アンテナ3,導体5を主構成とする。なお、実施形態1と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の無線通信モジュールは、アンテナ3の突出部31が導体5で囲われていることに特徴を有する。
導体5は、導電性を有する材料で円筒形に形成されており、内部に突出部31が貫通するように回路基板2に実装され、突出部31から離間した状態で突出部31の周面を囲っている。また、この導体5は、回路基板2のグランドに電気的に接続されている。
このように、本実施形態では、突出部31は回路基板2のグランドに電気的に接続された導体5で囲われており、この導体5によって、筐体1の合わせ部13から進入した静電気が突出部31に印加されることを防止することができる。したがって、突出部31を介して回路基板2上の回路素子にも静電気が印加されることを防止し、静電気による回路素子の破損を防止することができる。
また、アンテナ3の突出部31の周面に対向する筐体1の側面のうち、突出部31に最も近い左面と突出部31との間にのみ導体5を介在させることでも、突出部31への静電気の印加を効果的に防止することができる。例えば、図5に示すように、半円筒形に形成された導体5を突出部31の左側を覆うように回路基板2に実装し、筐体1の左面に形成される合わせ部13と突出部31との間に導体5を介在させる。これにより、突出部31を介して回路基板2上の回路素子にも静電気が印加されることを防止し、静電気による回路素子の破損を防止することができる。
また、同軸ケーブルまたはセミリジッドケーブルを用いてアンテナ3および導体5を構成してもよい。この場合、同軸ケーブルまたはセミリジッドケーブルの内部導体でアンテナ3の突出部31および本体部32を構成し、外部導体で導体5を構成することで、上記同様の効果を得ることができる。さらに、同軸ケーブルまたはセミリジッドケーブルを用いることによって、アンテナ3,導体5の構成が簡略化し、コストを下げることができる。
(実施形態3)
本実施形態の無線通信モジュールの概略構成図を図6(a)(b)に示す。図6(a)は、本実施形態の無線通信モジュールの外観斜視図、図6(b)は、合わせ部13の拡大図である。なお、図6(b)は、構成を明確にするために、第1の構造体11と第2の構造体12とが離間した状態を図示している。
本実施形態の無線通信モジュールは、第1の構造体11に第1のリブ111,第1の切り欠き112が形成され、第2の構造体12に第2のリブ121,第2の切り欠き122が形成されることに特徴を有する。なお、筐体1内には、回路基板2,アンテナ3および、図示しない実施形態1の絶縁体4または実施形態2の導体5が内蔵され、実施形態1,2と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
第1の構造体11は、第2の構造体12の下縁12aと合わさる上縁11aに第1のリブ111(嵌合部)および第1の切り欠き112(被嵌合部)が形成されている。この第1のリブ111および第1の切り欠き112は、第1の構造体11の厚み方向に並んで設けられている。第1のリブ111は、第1の構造体11の上縁11aにおいて、第1の構造体11の内面に沿って上方向に突出するように形成される。第1の切り欠き112は、第1のリブ111の外側に形成される。
第2の構造体12は、第1の構造体11の上縁11aと合わさる下縁12aに第2のリブ121(嵌合部)および第2の切り欠き122(被嵌合部)が形成されている。この第2のリブ121および第2の切り欠き122は、第2の構造体12の厚み方向に並んで設けられている。第2のリブ121は、第2の構造体12の下縁12aにおいて、第2の構造体12の外面に沿って下方向に突出するように形成される。第2の切り欠き122は、第2のリブ121の内側に形成される。
そして、第1の構造体11と第2の構造体12とを組み合わせる際に、第1のリブ111と第2の切り欠き122とが嵌め合わされ、第2のリブ121と第1の切り欠き121とが嵌め合わされることで合わせ部13が形成される。
このように、本実施形態では、第1,第2のリブ111,121および第1,第2の切り欠き112,122によって、筐体1の厚み方向における合わせ部13の沿面距離が従来よりも長くなる。これにより、合わせ部13を介して筐体1内に静電気が進入しにくくなることで、突出部31への静電気の印加をさらに防止することができる。したがって、静電気による回路素子の破損を防止することができるという効果を向上させることができる。
(実施形態4)
本実施形態の無線通信モジュールの概略構成図を図7(a)(b)(c)に示す。図7(a)は、本実施形態の無線通信モジュールの分解斜視図、図7(b)は、本実施形態の無線通信モジュールの外観斜視図、図7(c)は、本実施形態の無線通信モジュールの左面側からの外観図である。
本実施形態の無線通信モジュールは、第1の構造体11の左面11bに凸部113が形成され、第2の構造体12の左面12bに凹部123が形成されることに特徴を有する。なお、筐体1内には、回路基板2,アンテナ3および、図示しない実施形態1の絶縁体4または実施形態2の導体5が内蔵され、実施形態1,2と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形成の無線通信モジュールは、アンテナ3の突出部31の周面に対向する筐体1の側面のうち、突出部31に最も近い左面を構成する第1の構造体11の左面11bに凸部113が形成され、第2の構造体12の左面12bに凹部123が形成されている。
凸部113は、第1の構造体11の左面11bの上縁における前後方向の略中央から上方向に突出する矩形板状に形成されている。図7(c)に示すように、この凸部113は、筐体1内に回路基板2,アンテナ3を内蔵した際に、突出部31の周面に対向する。
凹部123は、第2の構造体12の左面12bの下縁における前後方向の略中央から上方向に向かって形成される矩形状の切り欠きで構成されており、第1の構造体11と第2の構造体12とを組み合わせる際に、凸部113に凹部123が嵌め合わされる。
このように、本実施形態では、第1の構造体11に突出部31と対向する凸部113が形成され、第2の構造体12に凸部113が嵌め合わされる凹部123が形成される。これにより、突出部31の周面に対向する筐体1の側面のうち、突出部31に最も近い左面に形成される合わせ部13は、突出部31に対向する箇所を迂回している。すなわち、筐体1の左面に形成される合わせ部13は、突出部31に対向せず、合わせ部13と突出部31との距離が従来よりも長くなるので、合わせ部13を介して突出部31に印加される静電気をより効果的に防止することができる。これにより、静電気による回路素子の破損を防止するという効果を向上させることができる。
(実施形態5)
本実施形態の無線通信モジュールの概略構成図を図8(a)(b)(c)に示す。図8(a)は、本実施形態の無線通信モジュールの分解斜視図、図8(b)は、本実施形態の無線通信モジュールの外観斜視図、図8(c)は、本実施形態の無線通信モジュールの前面側からの外観図である。
本実施形態の無線通信モジュールは、アンテナ3の突出部31の周面に対向する筐体1の側面に形成される合わせ部13は、突出部31に対向しないことに特徴を有する。なお、筐体1内には、回路基板2,アンテナ3および、図示しない実施形態1の絶縁体4または実施形態2の導体5が内蔵され、実施形態1,2と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の第1の構造体11は、側面の上下方向の寸法が実施形態1〜4よりも長く、回路基板2,アンテナ3全体を収納することが可能な矩形箱状に形成されている。図8(c)に示すように、第1の構造体11の上縁は、第1の構造体11内に回路基板2,アンテナ3を収納した際における突出部31の上端よりも上方に位置している。
また、本実施形態の第2の構造体12は、側面の上下方向の寸法が実施形態1〜4よりも短い蓋状に形成されており、第1の構造体11の開口を覆っている。なお、第1の構造体11と第2の構造体12とを組み合わせた筐体1の上下方向の寸法は、実施形態1〜4と同一となるように形成されている。
このように、本実施形態では、第1の構造体11の上下方向の寸法を、回路基板2,アンテナ3全体が収納されるように長く形成することで、合わせ部13が突出部31の先端(上端)よりも上方に位置する。すなわち、突出部31の周面に対向する筐体1の側面のすべてにおいて、合わせ部13は突出部31に対向しなくなり、合わせ部13と突出部31との距離が従来よりも長くなる。これにより、合わせ部13を介して突出部31に印加される静電気をより効果的に防止することができる。したがって、静電気による回路素子の破損を防止することができるという効果を向上させることができる。
なお、合わせ部13が突出部31に対向していなければ上記効果を得ることができるので、図9(a)(b)(c)に示すように合わせ部13が突出部31の下端よりも下方に位置するように構成してもよい。この場合、第1の構造体11の上下方向の寸法が短い皿状に形成し、第2の構造体12の上下方向の寸法を長く形成して回路基板2,アンテナ3全体を覆うように構成する。このように構成することでも、突出部31の周面に対向する筐体1の側面のすべてにおいて、合わせ部13が突出部31の下端よりも下方に位置することで、合わせ部13が突出部31に対向しなくなり、上記同様の効果を得ることができる。
1 筐体
2 回路基板
3 アンテナ
4 絶縁体
11 第1の構造体
12 第2の構造体
13 合わせ部
31 突出部
32 本体部

Claims (9)

  1. 複数の構造体が組み合わされることで、内部に空間を形成する筐体と、
    回路素子が実装され、前記筐体に内蔵される回路基板と、
    前記回路基板の実装面から第1の方向に突出する突出部および、前記突出部の先端から前記第1の方向と異なる第2の方向に延長される本体部で構成されるアンテナとを備え、
    前記筐体は、前記突出部の周面に対向する対向面に前記構造体同士が組み合わされる合わせ部が形成され、
    前記突出部と前記対向面との間に絶縁体が介在することを特徴とする無線通信モジュール。
  2. 前記突出部は、前記絶縁体で被覆されていることを特徴とする請求項1記載の無線通信モジュール。
  3. 前記突出部は、前記絶縁体でコーティングされていることを特徴とする請求項1記載の無線通信モジュール。
  4. 前記絶縁体は、前記突出部から離間した状態で設けられることを特徴とする請求項1記載の無線通信モジュール。
  5. 複数の構造体が組み合わされることで、内部に空間を形成する筐体と、
    回路素子が実装され、前記筐体に内蔵される回路基板と、
    前記回路基板の実装面から第1の方向に突出する突出部および、前記突出部の先端から前記第1の方向と異なる第2の方向に延長される本体部で構成されるアンテナとを備え、
    前記筐体は、前記突出部の周面に対向する対向面に前記構造体同士が合わさる合わせ部が形成され、
    前記突出部と前記対向面との間に、前記回路基板のグランドに電気的に接続される導体が介在することを特徴とする無線通信モジュール。
  6. 前記突出部および前記本体部を構成する内部導体と、前記導体を構成する外部導体とを有する同軸ケーブルまたはセミリジッドケーブルを備えることを特徴とする請求項5記載の無線通信モジュール。
  7. 組み合わされる一対の前記構造体の各々は、突出する嵌合部と前記嵌合部が嵌め合わされる被嵌合部とを備え、
    前記合わせ部は、一方の前記構造体に形成される前記嵌合部と、他方の前記構造体に形成される前記被嵌合部とが嵌め合わされることで形成され、
    前記嵌合部および前記被嵌合部は、前記構造体の厚み方向に並んで設けられることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の無線通信モジュール。
  8. 前記突出部の周面に対向する複数の前記対向面のうち、前記突出部に最も近い前記対向面は、第1の構造体と第2の構造体とが合わさることで構成され、
    前記第1の構造体は、前記第2の構造体に形成される凹部に嵌め合わされる凸部が形成され、当該凸部は、前記突出部に対向することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の無線通信モジュール。
  9. 前記筐体は、一面が開口した箱状の第1の構造体と、前記第1の構造体の開口を覆う第2の構造体とで構成され、
    前記突出部の周面に対向する複数の前記対向面のすべてにおいて、前記第1の構造体と前記第2の構造体とが組み合わされる前記合わせ部は、前記突出部に対向しないことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の無線通信モジュール。
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