JP2014138375A - アンテナユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 外部接続用コネクタとアンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーとが、１部品の絶縁ケースに一体に取り付けられるアンテナユニットを提供する。
【解決手段】 アンテナ素子を支持する回転軸体を回転自在に収容する円筒状ホルダー本体の基端側開口をキャップで施蓋し、ホルダー本体の先端側開口と外部接続用コネクタの相手側コネクタとの接続部を除いて、前記ホルダー本体と前記外部接続用コネクタの全体を、絶縁ケースにインサート成形する。可動部である回転軸体や回転軸体との接触部に成形樹脂が流入しないので、アンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーを絶縁ケースに一体成形できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電波の弱い場所で携帯電話やパーソナルコンピュータ等の通信機器に外部接続用コネクタを接続し、これらの通信機器へアンテナ素子を接続するアンテナユニットに関し、更に詳しくは、アンテナ素子を回転自在に支持するアンテナユニットに関する。

通信機器へアンテナ素子を接続するアンテナユニットは、アンテナ素子を支持する支持部材と、支持部材内でアンテナ素子に電気接続する接続金具と、接続金具に電気接続する信号コンタクトを有する外部接続用コネクタとが、合成樹脂製のケースに固定して取り付けられ、外部接続用コネクタを通信機器側に備えられた相手側コネクタへ嵌合接続させる構造として、必要な場合にアンテナ素子を通信機器へ接続している。

支持部材に支持されるアンテナ素子は、アンテナ素子の指向性や、通信機器や携帯通信機器を操作する操作者との相対位置を考慮して、より良好な受信感度となる姿勢で通信機器に対して支持する必要があり、アンテナ素子を支持部材で回転自在に支持するアンテナユニットが知られている。

以下、この特許文献１に記載された従来のアンテナユニット１００を、図１２を用いて説明する。このアンテナユニット１００は、外部接続用コネクタである同軸コネクタ１０１の中心軸回りにアンテナ素子１０２を支持する支持部材１０３が回転する。

同軸コネクタ１０１は、後方が大径の鍔部１０５ａとなった円筒状絶縁筒軸１０５と、絶縁筒軸１０５の中心軸に沿って固定されたロッド状の中心コンタクト１０４と、絶縁筒軸１０５の前方で被嵌して固着される金属スリーブ１０８とから構成される。

アンテナ素子１０２の基端部に固着してアンテナ素子１０２を支持する支持部材１０３は、合成樹脂で形成され、同軸コネクタ１０１の中心コンタクト１０４の軸回りで鍔部１０５ａの外周面に沿って回転するように、鍔部１０５ａに係合して取り付けられている。鍔部１０５ａに係合する支持部材１０３の後方（図中右方）は、支持部材１０３にネジ止めして固定される合成樹脂製の蓋体１０９で覆われ、これにより、鍔部１０５ａの外周面に沿って回転する支持部材１０３を後方に対して抜け止めしている。

アンテナ素子１０２の基端には、円筒状のコイル芯１０６が固着され、コイル芯１０６に巻き付けられた接続金具であるコイル１０７が鍔部１０５ａの後方に突出する中心コンタクト１０４の後端部１０４ａに接触している。従って、アンテナ素子１０２は、同軸コネクタ１０１の中心軸に回りで回転自在に支持されると共に、回転する各位置でコイル芯１０６とコイル１０７を介して中心コンタクト１０４に電気接続し、同軸コネクタ１０１を通信機器の相手側コネクタに嵌合接続することによって、アンテナ素子１０２が通信機器の給電回路に電気接続する。

特許２６０４２８６号公報

上述のアンテナユニット１００は、同軸コネクタ１０１と、同軸コネクタ１０１に回転自在のアンテナ素子１０２とを支持することから、支持部材１０３と支持部材１０３にネジ止めされる蓋体１０９との少なくとも２種類の絶縁部材からなる絶縁ケースに同軸コネクタ１０１とアンテナ素子１０２を取り付ける必要があり、部品点数が増加し、相互をネジ止めなどで組み立てて一体化する必要があることから、組み立て工数も増加し、製造コスト上昇の原因となっていた。

そこで、支持部材１０３と蓋体１０９とからなる絶縁ケースを一体成形することが検討されたが、同軸コネクタ１０１と同軸コネクタ１０１に相対的に可動するアンテナ素子１０２とを一体成形した一部品の絶縁ケースで支持することは困難と考えられていた。

また、同軸コネクタ１０１やアンテナ素子１０２に電気接続する接続金具１０７を、絶縁ケースを成形する際にインサート成形して絶縁ケースへの取付工程を省略することも検討されたが、アンテナ素子１０２に電気接続する接続金具と同軸コネクタ１０１の中心コンタクト１０４とは、摺動接触する関係で両者間が電気接続するので、その接触部に一体成形する成形樹脂が流入して付着し、接続不良となることが懸念され、これらのいずれかを絶縁ケースに一体成形することも困難と考えられていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、外部接続用コネクタとアンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーとが、１部品の絶縁ケースに一体に取り付けられるアンテナユニットを提供することを目的とする。

また、回転自在のアンテナ素子を外部接続用コネクタの信号コンタクトに電気接続させながら、外部接続用コネクタとアンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーを絶縁ケースの成形の際にインサート成形し、絶縁ケースに一体成形したアンテナユニットを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１のアンテナユニットは、アンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーと、アンテナホルダーの導電線路を介してアンテナ素子に電気接続する信号コンタクトを有する外部接続用コネクタとが、合成樹脂製の絶縁ケースに取り付けられ、前記外部接続用コネクタを通信機器に取り付けられた相手側コネクタに接続し、アンテナ素子を、前記信号コンタクトが接触する相手側コネクタのコンタクトに電気接続するアンテナユニットであって、
アンテナホルダーは、先端部にアンテナ素子が固定される導電性の回転軸体と、前記先端部を先端側開口から突出させて、前記回転軸体をその軸回りに回転自在に収容する円筒状のホルダー本体と、前記ホルダー本体の基端側開口を施蓋するキャップと、前記ホルダー本体内で回転する前記回転軸体に接触し、前記回転軸体を導電体とした前記ホルダー本体及び／又は前記キャップに電気接続する回転接触バネと、前記回転接触バネが電気接続する前記ホルダー本体及び／又は前記キャップに取り付けられ、前記外部接続用コネクタの信号コンタクトに電気接続する端子金具とを備え、
前記ホルダー本体の先端側開口と前記外部接続用コネクタの相手側コネクタとの接続部を除いて、前記回転軸体と前記回転接触バネを収容して基端側開口を前記キャップで施蓋した前記ホルダー本体と前記外部接続用コネクタの全体を、前記絶縁ケースにインサート成形し、前記アンテナホルダーと前記外部接続用コネクタを前記絶縁ケースに一体成形したことを特徴とする。

回転自在のアンテナ素子と外部接続用コネクタの信号コンタクトとは、ホルダー本体内の回転軸体と回転接触バネ間の摺動接触を介して電気接続し、ホルダー本体内は、基端側開口がキャップで施蓋されるので、インサート成形する際の成型樹脂が回転接触部と回転軸体間の接触部に流入してその接触を損なうことがない。

アンテナ素子に固定される回転軸体を回転自在に収容するホルダー本体は、外部接続用コネクタに対して相対移動しないので、両者を絶縁ケースにインサート成形することができる。

請求項２のアンテナユニットは、端子金具と信号コンタクトが、プリント配線基板上に形成された給電パターンに半田付けされ、プリント配線基板を、ホルダー本体と外部接続用コネクタと共に前記絶縁ケースにインサート成形し、絶縁ケース内に埋設したことを特徴とする。

端子金具と信号コンタクトの給電パターンとの半田付け部は、絶縁ケースに埋設されるので、外部接続用コネクタやアンテナホルダーが外力や振動を受けても、半田付け部に伝達されず、半田剥離などによる接続不良が発生しない。

請求項３のアンテナユニットは、回転接触バネが、長円形の一部を切り欠いた輪郭の円筒状に形成され、導電体としたホルダー本体内に弾装して、小径部を回転軸体に外接させ、大径部をホルダー本体に内接させたことを特徴とする。

回転接触バネがホルダー本体内で回転する回転軸体に摺動接触するので、アンテナ素子は、回転軸体、回転接触バネ、導電体としたホルダー本体、端子金具を介して、外部接続用コネクタの信号コンタクトに電気接続する。

回転軸体の外側面に回転接触バネが弾性接触し、回転軸体に固定されるアンテナ素子が所定の回転操作方向の負荷を発生して保持される。

請求項４のアンテナユニットは、回転接触バネが、周囲から頂部に向かって上方に湾曲形成された導電性金属板からなる反転板バネであり、導電体としたキャップとキャップに対向する回転軸体の基端面との間に弾装して、反転板バネの頂部を前記回転軸体の基端面に弾性接触させたことを特徴とする。

回転接触バネがホルダー本体内で回転する回転軸体の基端面に弾性接触するので、アンテナ素子は、回転軸体、回転接触バネ、導電体としたキャップ及びキャップに取り付けられる端子金具を介して、外部接続用コネクタの信号コンタクトに電気接続する。アンテナ素子と信号コンタクトを、屈曲が少ない導電路で接続できるので、アンテナ信号が減衰しにくい。

筒状の回転接触バネをホルダー本体内に収容しないので、ホルダー本体や回転軸体を短縮でき、アンテナホルダーの構造が簡略化する。

請求項５のアンテナユニットは、回転軸体に、弾性材料からなるＯリングを環装し、Ｏリングをホルダー本体に弾性接触させたことを特徴とする。
ことを特徴とする。

Ｏリングとホルダー本体の内壁面間の摩擦によって、アンテナ素子の回転方向のトルクと軸方向の摩擦力が発生し、不必要にアンテナ素子がホルダー本体に対して回転したり軸方向に移動しない。

請求項６のアンテナユニットは、絶縁ケースが、アンテナホルダーと外部接続用コネクタを硬質合成樹脂により一体成形した一次成形品の周囲をエラストマーにより二次成形して形成されることを特徴とする。

硬質合成樹脂により、アンテナホルダーや外部接続用コネクタ及びこれらの接続部が保護される。硬質合成樹脂は、二次成形するエラストマーで覆われるので、絶縁ケースの表面に凹凸が生じにくく、また、弾性を有するので感触が良い。

請求項７のアンテナユニットは、外部接続用コネクタが、通信機器に取り付けられたＵＳＢソケットに嵌合接続するＵＳＢプラグであることを特徴とする。

通信機器のＵＳＢソケットに外部接続用コネクタが嵌合接続する構造となり、通信機器にアンテナ素子を簡単に接続できる。

請求項１の発明によれば、アンテナ素子に接続する回転軸体と回転軸体が摺動接触する回転接触バネの間にインサート成形する際の成型樹脂が流入しないので、アンテナホルダーと外部接続用コネクタを絶縁ケースにインサート成形しても、回転自在に支持されるアンテナ素子と信号用コンタクト間は確実に電気接続する。

アンテナホルダーのホルダー本体は、外部接続用コネクタに対して相対移動しないので、絶縁ケースにアンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーと外部接続用コネクタとを一体成形できる。

請求項２の発明よれば、アンテナ信号のインタフェース回路素子、ノイズフィルター素子等を実装可能なプリント配線基板を利用して、プリント配線基板に形成した給電パターンにより端子金具と信号コンタクトを電気接続できる。

端子金具と信号コンタクトと給電パターンとの半田接続部を、肉厚の硬質樹脂からなる絶縁ケースで囲い保護する必要がないので、アンテナユニット全体を小型化できる。

請求項３の発明よれば、円筒状の回転接触バネに回転軸体を挿通させて、ホルダー本体内に挿入するだけで、回転軸体に摺動接触する回転接触バネを簡単に組み付けることができる。

回転軸体に回転接触バネが弾性接触して外接するので、回転軸体に固定されたアンテナ素子が不用意に回転しない。

請求項４の発明によれば、反転板バネの頂部と回転する回転軸体の基端面とは、一点で接触するので、回転による変化や劣化がなく、耐久性のある電気接続構造が得られる。

また、ホンダー本体の基端側開口を施蓋して密封するキャップを利用して回転接触バネを位置決め支持できる。

また、異なる形状のホルダー本体についても、共通形状の回転接触バネを用いることができる。特に、反転板バネは、円筒状のホルダー本体に合わせて周囲を円形とすることができ、ホルダー本体内に回転接触バネを収容して容易に位置決めできる。

小型押しボタンスイッチの可動接点板として用いられる同形状の反転板バネを、回転接触バネに利用できるので、量産効果によりより安価に回転接触バネが得られる。

請求項５の発明によれば、Ｏリングを環装するだけで、アンテナ素子に回転トルクを発生させ、軸方向の移動を規制できるので、回転接触バネは、アンテナ素子と一体の回転軸体に対して強い弾性で弾性接触させる必要がなく、反転板バネなど電気接続する目的のみの単純な形状とすることができる。

請求項６の発明によれば、アンテナホルダーや外部接続用コネクタ及びこれらの接続部が硬質合成樹脂により一体に覆われるので、強固に保護されるとともに、外観と感触に優れた外形状とすることができる。

請求項７の発明によれば、汎用のＵＳＢソケットを備えた通信機器に対して、アンテナ素子を備えたアンテナユニットを着脱できる。

本発明の第１実施の形態に係るアンテナユニット１の斜視図である。 ロッドアンテナ２が取り付けられたアンテナユニット１の斜視図である。 絶縁ケース３を一体成形する前のアンテナユニット１を平面側からみた斜視図である。 絶縁ケース３を一体成形する前のアンテナユニット１を底面側からみた斜視図である。 アンテナホルダー４の斜視図である。 アンテナホルダー４の正面図である。 アンテナホルダー４の側面図である。 アンテナホルダー４の図６のＡ−Ａ線断面図である。 アンテナホルダー４の分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナユニット３０に備えられるアンテナホルダー３１の分解斜視図である。 図６のＡ−Ａ線と同一位置で切断したアンテナホルダー３１の縦断面図である。 従来のアンテナユニット１００の一部破断側面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るアンテナユニット１を図１乃至図９を用いて詳細に説明する。アンテナユニット１は、先端側（図１の右側）に図２に示すようにアンテナ素子であるロッドアンテナ２を回転自在に支持するアンテナホルダー４と、外部接続用コネクタであるＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）プラグ５と、アンテナホルダー４とＵＳＢプラグ５とを接続するプリント配線基板６と、これらの周囲を一体成形して覆う絶縁ケース３とから構成される。

アンテナホルダー４は、更に、図９に示すように、導電性の金属体から形成される円筒状のホルダー本体７と、ホルダー本体７内に収容される回転軸体８、回転接触バネ９及びＯリング１１と、ホルダー本体７の基端側（図１の左側）に固定されるキャップ１２と、キャップ１２とホルダー本体７の間に取り付けられる端子金具１３とから構成される。

ホルダー本体７は、長手方向に沿って先端側から基端側に連通する円筒孔７ａが形成されている。円筒孔７ａの先端側開口は、後述する回転軸体８のアンテナ支持部８１のみを挿通させるように円筒孔７ａより小径に形成されている。また、ホルダー本体７の外側面は、先端側より基端側がやや拡径された２段に分かれた円筒面となっている。基端側の外側面は、後述する絶縁ケース３と一体に成形された際に円筒孔７ａの中心軸回りにホルダー本体７が回転せずに位置決めされるように、一部が平坦面７ｂとなっている。

回転軸体８は、導電性の金属体を図９に示すロッド状に形成したもので、先端側のアンテナ支持部８１をホルダー本体７の円筒孔７ａの先端側開口から突出させた状態で、円筒孔７ａに回転自在に収容される。アンテナ支持部８１は、半円板状に形成され、その周囲の半円に沿って多数の節度溝８１ａが刻設され、中心に枢支孔８１ｂが穿設されている。ロッドアンテナ２は、基端側の図示しない回動ピンを枢支孔８１ｂへ挿通してアンテナ支持部８１に回転自在に取り付けられ、図示しない節度突起を節度溝８１ａに係合させて、所定の回転位置で位置決めされる。回転軸体８の中間部８２は、回転接触バネ９が弾性接触する円柱形に形成され、また、その基端側には、Ｏリング１１を環装するリング溝８３が凹設されている。

回転接触バネ９は、帯状の導電性金属板を外側面の輪郭が楕円形となるように湾曲形成したもので、ホルダー本体７の円筒孔７ａ内の回転軸体８との間に収容すると、楕円形とすることによる回転接触バネ９の大径部が円筒孔７ａの内壁面に弾性接触すると共に、小径部が回転軸体８の中間部８２に弾性接触する。従って、円筒孔７ａ内で回転軸体８が回転している間も、回転接触バネ９は中間部８２の外側面に摺動接触し、回転軸体８とホルダー本体７間を電気接続する。尚、本実施の形態では、回転接触バネ９の小径部に内方に突出する接触突起９ａを中間部８２に当接させ、回転する回転軸体８とより確実に電気接続させている。

Ｏリング１１は、合成ゴムでリング状に形成され、その内径は、回転軸体８のリング溝８３の外径よりわずかに小径で、伸張させた状態でリング溝８３に環装される。また、リング溝８３に取り付けられたＯリング１１の外径は、ホルダー本体７の円筒孔７ａの内径よりわずかに長く、従って、Ｏリング１１は、円筒孔７ａの内壁面とリング溝８３との間に圧縮状態で配置され、円筒孔７ａの内壁面に常時弾性接触する。これにより、回転接触バネ９を強い弾力で回転軸体８に当接させなくても、円筒孔７ａの内壁面にＯリング１１の外周面が弾性接触することにより、ホルダー本体７の円筒孔７ａに回転自在に収容される回転軸体８及び回転軸体８に支持されるロッドアンテナ２に、一定の回転方向のトルクと軸方向の摩擦力が発生し、不必要にロッドアンテナ２が回転方向や軸方向に移動しないように位置決めすることができる。

キャップ１２は、ホルダー本体７の円筒孔７ａの基端側（図１の左側）開口を覆うもので、基端側開口から円筒孔７ａ内に圧入される円柱蓋部１２ａとその基端側にリング状に一体に突出するフランジ部１２ｂとからなっている。円柱蓋部１２ａの外径は円筒孔７ａの内径とほぼ等しいかわずかに大径で、円柱蓋部１２ａの先端側を円筒孔７ａ内に圧入して一体に組み付ける。フランジ部１２ｂは、円筒孔７ａより大径であるので、円柱蓋部１２ａを円筒孔７ａ内に圧入する状態で、円筒孔７ａ周囲のホルダー本体７の基端面に対向する。

端子金具１３は、帯状の導電性金属板をプレス加工して、固定部１３ａとその両側から基端側に直角に折り曲げられた一対の脚部１３ｂが形成され、固定部１３ａの中央には、キャップ１２の円柱蓋部１２ａを挿通する挿通孔１３ｃが形成され、一対の脚部１３ｂの基端にはプリント配線基板６を挟持する取付凹溝１３ｄがそれぞれ凹設されている。

アンテナホルダー４の組み立ては、ホルダー本体７の円筒孔７ａに基端側から、回転接触バネ９を挿入し、続いて、Ｏリング１１をリング溝８３へ環装した回転軸体８を順に挿入する。これにより、回転軸体８のアンテナ支持部８１はホルダー本体７の円筒孔７ａから先端側に突出し、回転接触バネ９が回転軸体８の中間部８２に弾性接触する。

続いて、端子金具１３の挿通孔１３ｃにキャップ１２の円柱蓋部１２ａを挿通し、その円柱蓋部１２ａの先端側を円筒孔７ａ内に軽く組み付けた後、ハンドプレスなどを用いて、キャップ１２のフランジ部１２ｂとホルダー本体７の基端面との間で固定部１３ａが挟着される円筒孔７ａ内に押し込み、キャップ１２をホルダー本体７に一体に組み付ける。図５乃至図８に示すように、キャップ１２が取り付けられた状態で、端子金具１３とホルダー本体７が電気接続し、回転接触バネ９と、Ｏリング１１が環装された回転軸体８は、円筒孔７ａから抜け出ることなくホルダー本体７内に収容される。

このようにして組み立てたアンテナホルダー４は、端子金具１３の一対の脚部１３ｂの各取付凹溝１３ｄでプリント配線基板６を挟持すると共に、一対の脚部１３ｂをプリント配線基板６上に形成された図示しない給電パターンに半田接続し、図３、図４に示すように、プリント配線基板６の先端側に取り付けられる。このプリント配線基板６には、インタフェース回路素子やノイズフィルター素子等ロッドアンテナ２により送受信されるアンテナ信号を処理する各種回路部品１４を実装してもよい。

ＵＳＢプラグ５の先端側に突出する一対の信号コンタクト５ａも、脚部１３ｂと同様にプリント配線基板６を挟持する形状に形成され、プリント配線基板６を挟持しながら、端子金具１３に接続するプリント配線基板６の給電パターンに半田接続することにより、プリント配線基板６の基端側に、ＵＳＢプラグ５が取り付けられる。ＵＳＢプラグ５は、図示しない通信機器の筐体に取り付けられるＵＳＢソケットに嵌合接続する接続部５ｂが基端側に突出して備えられ、筒状の接続部５ｂ内に信号コンタクト５ａを臨ませている。また、筒状の接続部５ｂの先端側開口は、信号コンタクト５ａをインサート成形して一体に支持する絶縁ハウジング５ｃで密封して覆われている。

図３、図４に示すように、プリント配線基板６に取り付けられたアンテナホルダー４とＵＳＢプラグ５の主要部分は、プリント配線基板６とともに一体成形する硬質合成樹脂で覆われる。ここでは、例えば硬質合成樹脂としてＰＰ（ポリプロピレン）を用いる。硬質合成樹脂による一次成形の際には、アンテナホルダー４のホルダー本体７の先端側の外側面の中間から先端側と、ＵＳＢプラグ５の絶縁ハウジング５ｃから基端側を除く全体を一体成形する成型金型のキャビティに収容し、溶融する硬質合成樹脂をキャビティ内に流入させる。この成形の際に、アンテナホルダー４の円筒孔７ａの基端側開口はキャップ１２で覆われ、ＵＳＢプラグ５の接続部５ｂの先端側は絶縁ハウジング５ｃで覆われるので、成形樹脂が円筒孔７ａ内の可動部や接触部及びＵＳＢプラグ５の接続部５ｂ内に流入しない。また、アンテナホルダー４若しくはＵＳＢプラグ５と半田接続部を含むプリント配線基板６との取付部やプリント配線基板６に実装される電子部品１４が硬質合成樹脂に一体に埋設されるので、強固に固定されるとともに、半田接続部に外力が伝達されないので、半田接続部の破損する恐れがない。

また、ホルダー本体７の先端側と基端側の円筒面の２段に分かれた段部と基端側の平坦面が一体となった硬質合成樹脂で覆われるので、アンテナホルダー４は、絶縁ケース３を構成する硬質合成樹脂に対して軸回りに回転することなく、先端側に抜け出ることなく位置決め固定される。

硬質合成樹脂で一体成形した一次成形品は、埋設されたアンテナホルダー４とＵＳＢプラグ５を取り付けたプリント配線基板６の外形が複雑であるので、平坦な表面とならずに凹凸が表れる。そこで、硬質合成樹脂で一体成形した一次成形品を、上述のアンテナホルダー４の先端側とＵＳＢプラグ５の接続部５ｂを除いて軟質合成樹脂で覆う二次成形を行う。軟質合成樹脂として、ここではＴＰＥ（サーモプラスチックエラストマー）を用いる。軟質合成樹脂により二次成形した絶縁ケース３の外表面は、埋設された内部の外形の影響を受けない滑らかな曲面や平面とすることができ、また、二次成形樹脂としてエラストマーを用いることにより、ある程度弾性がある感触のよい絶縁ケース３とすることができる。

図１は、軟質合成樹脂で二次成形したアンテナユニット１を示し、その先端側に突出するアンテナ支持部８１にロッドアンテナ２を取り付けて、図２に示すアンテナユニット１を組み立てる。図２に示すアンテナユニット１に取り付けられたロッドアンテナ２は、ホルダー本体７の中心軸回りに回転自在に支持され、回転軸体８、回転接触バネ９、ホルダー本体７、端子金具１３及びプリント配線基板６の給電パターンを介してＵＳＢプラグ５の信号コンタクト５ａに電気接続する。

この第１実施の形態に係る回転接触バネ９は、円筒状の輪郭を楕円形として大径部をホルダー本体７に、小径部を回転軸体８に弾性接触させているが、ホルダー本体７の円筒孔７ａに嵌合する円筒体から中心軸方向に回転軸体８に弾性接触する板バネを切り起こした俵型、鼓型形状の回転接触バネ９であってもよい。

また、円筒孔７ａ内で回転する回転軸体８に弾性接触する回転接触バネは、必ずしも回転軸体８の軸回りに配置する必要はない。図１０、図１１は、回転接触バネを、回転軸体８の基端側に配置してその基端面に弾性接触させた本発明の第２実施の形態に係るアンテナユニット３０に備えられるアンテナホルダー３１を示し、以下、これらの図を用いてアンテナユニット３０を説明する。尚、この第２実施の形態では、回転接触バネによる回転軸体との接触構造が第１実施の形態と異なるだけなので、アンテナユニット１と同一若しくは同様に作用する構成については同一の番号を付してその説明を省略する。

アンテナユニット３０に用いられる可動接触バネ３２は、図１０、図１１に示すように、導電性と弾性に優れた燐青銅等の金属材料からなる輪郭が円形の金属板を、その周囲から中心に向かって上方にドーム状に湾曲形成させた反転板バネである。このような形状の導電性金属板からなる反転板バネは、頂部３２ａを押し下げる微小ストロークの押圧操作で反転動作し、頂部３２ａがその反転方向の切換接点に接触して周囲が接触する固定接点との間を橋絡するとともに、押圧操作力が急激に変化してタクトフィーリングを発生させることから、特許第４６２９９１３号公報に記載の導電性タクト板６や特許第３２７４９９６号公報に記載のドーム状金属バネ５のように、小型押釦スイッチの可動接点板として用いられている。ここでは、この押釦スイッチに広く用いられている反転板バネ３２を、図１１に示すように、反転動作に至る前の頂部３２ａをわずかに押し下げた状態として、回転軸体３３に弾性接触させている。

すなわち、反転板バネ３２は、導電材料で形成したキャップ１２の円形蓋部１２ａに円形の周囲を載置し、導電性の回転軸体３３の回転中心軸上の基端面に突設した押圧突起３３ａで反転板バネ３２の頂部３２ａを基端方向（図１１で左方）にわずかに押し込み、弾性変形した状態でキャップ１２と回転軸体３３間に位置決めされる。反転板バネ３２の円形の輪郭を、ホルダー本体７の円筒孔７ａに遊嵌する形状とすれば、円筒孔７ａによって中心軸回りにも位置決めされるので、回転する回転軸体３３の押圧突起３３ａは、反転板バネ３２の頂部３２ａに弾性接触する。反転板バネ３２の中心軸回りの位置決めは、円形蓋部１２ａに反転板バネ３２の周囲が係合する凹溝やリング状のリブ等を設けてもよい。

回転軸体３３には、第１実施の形態で回転接触バネ９を弾性接触させるような中間部８２を設ける必要がないので、軸方向に短縮させた形状とする。本実施の形態では、アンテナ支持部８１をホルダー本体７の先端側開口から突出させて回転軸体３３を先端方向に対して位置決めした状態で、上述のように、反転板バネ３２が反転動作に至るストローク未満の長さで押圧突起３３ａが頂部３２ａを左方へ押し込むように、押圧突起３３ａの左端からアンテナ支持部８１の基端までの長さを調整して回転軸体３３を形成する。尚、反転板バネ３２が反転動作するまでのストロークは、１ｍｍ以下の微小距離であるので、押圧突起３３ａがこのストローク未満で確実に頂部３２ａを押し込む状態を維持するように、反転板バネ３２の周囲が載置される円形蓋部１２ａと回転軸体３３との間の間隔を一定とするスペーサーや位置決め手段を設けてもよい。

回転軸体３３の中間部８２が形成される部位には、リング溝８３と同形状のリング溝８４が凹設されている。図１１に示すように、回転軸体３３には、二重に形成されたリング溝８３、８４にそれぞれＯリング１１、１１が環装され、各Ｏリング１１は、円筒孔７ａの内壁面とリング溝８３、８４との間に圧縮状態で配置され、円筒孔７ａの内壁面に弾性接触する。従って、第１実施の形態に比べて、回転軸体３３及び回転軸体３３に支持されるロッドアンテナ２に、ほぼ２倍の回転方向のトルクと軸方向の摩擦力が発生する。これにより、回転軸体３３に弾性接触させて摩擦力を発生させる円筒状の回転接触バネ９を用いなくても、不必要にロッドアンテナ２が回転方向や軸方向に移動しないように位置決めすることができる。しかしながら、１本のＯリング１１でも所定のトルクや摩擦力が得られれば、必ずしもＯリング１１を二重に環装させる必要はない。

このアンテナホルダー３１の組み立ては、ホルダー本体７の円筒孔７ａに基端側から、Ｏリング１１、１１をリング溝８３、８４へ環装した回転軸体３３を挿入し、アンテナ支持部８１をホルダー本体７の円筒孔７ａから先端側に突出させた状態としておく。

続いて、端子金具１３の挿通孔１３ｃにキャップ１２の円柱蓋部１２ａを挿通し、円形の反転板バネ３２を載置した円柱蓋部１２ａを円筒孔７ａ内に軽く組み付けた後、ハンドプレスなどを用いて円筒孔７ａ内に更に押し込み、端子金具１３の固定部１３ａをキャップ１２のフランジ部１２ｂとホルダー本体７の基端面との間で挟着して、キャップ１２をホルダー本体７に一体に組み付ける。キャップ１２を取り付けた状態で、反転板バネ３２は、頂部３２ａが押圧突起３３ａにより押し込まれてわずかに圧縮した状態で、円筒孔７ａ内のキャップ１２と回転軸体３３の間に収容される。

組み立てたアンテナホルダー３１をプリント配線基板６へ取り付け、ＵＳＢプラグ５とともに第１実施の形態で説明したと同様に一次成形と二次成形を行って絶縁ケース３で覆い、アンテナユニット３０とする。この成形の際にも、ホルダー本体７の円筒孔７ａの基端側開口はキャップ１２により覆われるので、回転軸体３３や反転板バネ３２が収容された円筒孔７ａ内に溶融する成形樹脂が流入せずに、回転自在の回転軸体３３と反転板バネ３２との電気接続が損なわれることはない。

このようにして得られるアンテナユニット３０の先端側に突出するアンテナ支持部８１にロッドアンテナ２を取り付けて、アンテナユニット３０を組み立てる。アンテナユニット３０に取り付けられたロッドアンテナ２は、ホルダー本体７の中心軸回りに回転自在に支持され、回転軸体３３、反転板バネ３２、キャップ１２、端子金具１３及びプリント配線基板６の給電パターンを介してＵＳＢプラグ５の信号コンタクト５ａに電気接続する。従って、キャップ１２は導電性材料で形成する必要がある一方、ホルダー本体７は、必ずしも導電性材料で形成しなくてもよい。

本実施の形態によれば、このようにロッドアンテナ２と外部接続用コネクタ５の信号コンタクト５ａとが比較的直線的な導電路を介して接続されるので、不要なインダクタンス成分が発生せずに、アンテナ信号が流れる給電線路のインピーダンス整合がとりやすい。

また、回転自在の回転軸体３３は、反転板バネ３２の頂部３２ａの一点で接触するので、回転を繰り返すことによる変形や劣化が少なく、耐久性のある接触構造が得られる。

更に、ホルダー本体７の長手方向の長さを短縮でき、接触構造も単純化するので、アンテナユニット３０全体の小型化が可能になると共に、回転自在の回転軸体３３に接触させる回転接触バネに押釦スイッチの可動接点板として用いられている反転板バネ３２を用いるので、部品コストを低下させることができる。

更に、本実施の形態では、円筒孔７ａの内径や外形の異なるホルダー本体７としても、共通の反転板バネ３２を回転接触バネとして使用できる。

尚、第２実施の形態で回転接触バネとして用いる反転板バネ３２は、周囲が円形の輪郭の皿バネである必要はなく、キャップ１２に接触する周囲から頂部３２ａに向かって上方（実施の形態では先端方向）に湾曲形成された導電性金属板であれば、スプリングワッシャーや輪郭が矩形の板バネなどであってもよい。

また、回転軸体３３に押圧突起３３ａを突設して、押圧突起３３ａの一点で弾性接触させているが、回転軸体３３の基端面を平坦面として、反転板バネ３２の頂部３２ａを弾性接触させる構造としてもよい。

上述の各実施の形態では、硬質合成樹脂による一次成形の後に軟質合成樹脂で二次成形を行って絶縁ケース３を形成しているが、所定の外観や感触が一体成形した絶縁ケース３から得られれば、一度の成形のみでもよい。

また、通信機器に取り付けられる高速データ伝送が可能な汎用なＵＳＢソケットに着脱自在に接続するコネクタとしてＵＳＢプラグ５を外部接続用コネクタとして説明したが、他の種類のコネクタであってもよい。

本発明は、回転自在に支持したロッドアンテナを通信機器に接続するアンテナユニットに適している。

１ アンテナユニット（第１実施の形態）
２ ロッドアンテナ
３ 絶縁ケース
４ アンテナホルダー
５ 外部接続用コネクタ（ＵＳＢプラグ）
５ａ 信号コンタクト
５ｂ 接続部
６ プリント配線基板
７ ホルダー本体
７ａ ホルダー本体の円筒孔
８ 回転軸体
９ 回転接触バネ
１１ Ｏリング
１２ キャップ
１３ 端子金具
３０ アンテナユニット（第２実施の形態）
３１ アンテナホルダー
３２ 回転接触バネ（反転板バネ）
３２ａ 反転板バネ３２の頂部
３３ 回転軸体
８１ アンテナ支持部

Claims (7)

1. アンテナ素子を回転自在に支持するアンテナホルダーと、
   アンテナホルダーの導電線路を介してアンテナ素子に電気接続する信号コンタクトを有する外部接続用コネクタとが、合成樹脂製の絶縁ケースに取り付けられ、
   前記外部接続用コネクタを通信機器に取り付けられた相手側コネクタに接続し、アンテナ素子を、前記信号コンタクトが接触する相手側コネクタのコンタクトに電気接続するアンテナユニットであって、
   アンテナホルダーは、
   先端部にアンテナ素子が固定される導電性の回転軸体と、
   前記先端部を先端側開口から突出させて、前記回転軸体をその軸回りに回転自在に収容する円筒状のホルダー本体と、
   前記ホルダー本体の基端側開口を施蓋するキャップと、
   前記ホルダー本体内で回転する前記回転軸体に接触し、前記回転軸体を導電体とした前記ホルダー本体及び／又は前記キャップに電気接続する回転接触バネと、
   前記回転接触バネが電気接続する前記ホルダー本体及び／又は前記キャップに取り付けられ、前記外部接続用コネクタの信号コンタクトに電気接続する端子金具とを備え、
   前記ホルダー本体の先端側開口と前記外部接続用コネクタの相手側コネクタとの接続部を除いて、前記回転軸体と前記回転接触バネを収容して基端側開口を前記キャップで施蓋した前記ホルダー本体と前記外部接続用コネクタの全体を、前記絶縁ケースにインサート成形し、
   前記アンテナホルダーと前記外部接続用コネクタを前記絶縁ケースに一体成形したことを特徴とするアンテナユニット。
2. 前記端子金具と前記信号コンタクトは、プリント配線基板上に形成された給電パターンに半田付けされ、前記プリント配線基板を、前記ホルダー本体と前記外部接続用コネクタと共に前記絶縁ケースにインサート成形し、前記絶縁ケース内に埋設したことを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
3. 前記回転接触バネは、長円形の一部を切り欠いた輪郭の円筒状に形成され、導電体としたホルダー本体内に弾装して、小径部を前記回転軸体に外接させ、大径部を前記ホルダー本体に内接させたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のアンテナユニット。
4. 前記回転接触バネは、周囲から頂部に向かって上方に湾曲形成された導電性金属板からなる反転板バネであり、導電体とした前記キャップと前記キャップに対向する前記回転軸体の基端面との間に弾装して、前記反転板バネの頂部を前記回転軸体の基端面に弾性接触させたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に請記載のアンテナユニット。
5. 前記回転軸体に、弾性材料からなるＯリングを環装し、前記Ｏリングをホルダー本体に弾性接触させたことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれか１項に請記載のアンテナユニット。
6. 前記絶縁ケースは、アンテナホルダーと外部接続用コネクタを硬質合成樹脂により一体成形した一次成形品の周囲をエラストマーにより二次成形して形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のアンテナユニット。
7. 前記外部接続用コネクタは、通信機器に取り付けられたＵＳＢソケットに嵌合接続するＵＳＢプラグであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のアンテナユニット。

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