JP3033537U - 回転式アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線機基板３に対して、回転中心線Ｘ軸まわ
りに回動可能に支承されていて、起立・傾倒操作される
線条アンテナエレメントより成る回転式アンテナ素内輪
改良して、接触不良に因るトラブルを防止し、かつ、実
効的にアンテナの長さを延長して輻射特性を向上せしめ
る。 【解決手段】 無線機基板３に導電性軸受７が固着さ
れ、その中に絶縁スリーブ９を介して導電性回転軸８を
挿入し、該導電性回転軸を回転可能に支持する。これに
より静電容量Ｃが形成される。線条アンテナエレメント
６を、上記導電性回転軸８に対して直角に接続・導通せ
しめる。そして、前記線条アンテナエレメント６と導電
性回転軸８と導電性軸受７とより成る電気的構成部分の
電気的な長さを（λ／４）＋αに設定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、例えば家庭用コードレス電話の親機のようなポータブル形の無線通 信機用の、起立・傾倒操作可能な回転式のアンテナの取付・支持構造に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は、ポータブル形無線通信機用の、起立・傾倒操作可能な回転式線条アン テナの従来例を示し、回転中心軸Ｘを含む面による模式的な部分断面図に寸法記 号を付記した図である。 線条アンテナエレメント１は導電性の支軸２に対して、その中心軸Ｘまわりの 回転自在に取り付けられている。上記の導電性支軸２は、無線機基板３に対して 固着されている。４は、上記無線機基板３に成膜されているアースパターンであ る。 同軸ケーブル５の外部導体は上記アースパターン４に接続導通（ａ）され、心 線は前記導電性支軸２に接続導通（ｂ）されている。 Ｌ字形をなしている線条アンテナエレメント１および導電性支軸２より成る電 気的構成部材の電気的長さはλ／４に設定されている。ただし、λは使用電波の 波長である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図４に示した従来例においては、静止部材である導電性支軸２に対して、回動 部材である線条アンテナエレメント１が接触導通を保ちつつ起立・傾倒する構造 であるため、接触不良に因るトラブルを生じる虞れが有る。 図４に寸法記号λ／４で示した部分が使用電波の１／４波長で共振するが、実 効輻射は図示のＬ₁で示した部分のみが有効であるため、充分な利得が得られな い。 本考案は上述の事情に鑑みて為されたものであって、接触不良に因るトラブル を発生する虞れが無く、輻射効率の優れた回転式アンテナを提供することを目的 とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために創作した本考案の基本的原理について述べると、 図５は線条アンテナエレメントを用いたアンテナ装置（回転式とは限らない） を表したシンボル図であって、（Ａ）は電気的長さλ／４の線条アンテナ装置を 、（Ｂ）は延長コンデンサーを備えた電気的長さλ／４＋αの線条アンテナ装置 を、それぞれ描いてある。 本考案においては、延長コンデンサ−ｃを軸受形（すなわち回転可能な構造） に構成し、図示ｄの部分を静止部材にするとともに、図示ｅの部分を回動部材（ 起立・傾倒の動作をする部分）とする。コンデンサーの両極はオーム抵抗がきわ めて大きく、本来電気的に絶縁されているから、接触不良に因るトラブルを発生 させることが無い。その上、上記のｅの部分の長さがλ／４＋αであるから、λ ／４の線条アンテナに比して輻射効率が高い。 以上に説明した原理に基づいて請求項１の考案の構成は、無線機基板に固着さ れて、同軸ケーブルの心線に接続された導電性の軸受部材と、 上記の軸受部材に対して電気的に絶縁されて、軸心まわりの回動可能に支持さ れた導電性の回転軸と、 上記の回転軸に対してほぼ直角に接続・導通された線条アンテナエレメントと を具備しており、 前記の導電性軸受部材と導電性回転軸との間に静電容量が形成されていて、 前記の導電性軸受部材と、導電性回転軸と、線条アンテナとより成る電気的構 成部分の電気的長さが（λ／４）＋αであることを特徴とする。 以上に説明した請求項１の考案によると、静止部材である導電性軸受部材と回 動部材である導電性回転軸とが静電容量結合されていて、直接的な接触・導通を 必要とせずに回転式アンテナとしての機能を果たす。このため、接触不良に因る トラブルを生じる虞れが無い。 その上、電気的長さが（λ／４）＋αであるから、電気的長さλ／４の回転式 アンテナに比して輻射効率が高い。

【０００５】 請求項２の考案の構成は前記請求項１の考案の構成に加えて、前記導電性の軸 受部材が有底無頂の筒状をなし、その底部付近が無線機基板に固定されるととも に、電気絶縁性スリーブが収納されており、 該電気絶縁スリーブの中に前記の導電性回転軸が挿入されていることを特徴と する。 以上に説明した請求項２の考案によると、簡単な構造で、導電性軸受部材と導 電性回転軸とが「静電容量を有する回転軸受機構」を形成し、構造が簡単である から作動信頼性が高く、かつ、構造が簡単であるから工業的大量生産に適し、製 造コストが低廉である。

【０００６】 請求項３の考案の構成は前記請求項１の考案の構成に加えて、前記導電性回転 軸の、線条アンテナエレメント接続部を除いた部分に電気絶縁性の皮膜が形成さ れ、もしくは熱収縮性の絶縁チューブが嵌着され、または、線条アンテナエレメ ント接続部以外の部分が電気絶縁性の管状部材に圧入固着され、もしくは電気絶 縁性管状部材の中に挿入・接着されていることを特徴とする。 以上に説明した請求項３の考案によると、「回転軸受機構を兼ねたコンデンサ ーを形成する電気絶縁性部材」が導電性回転軸に対して固着されているので、前 記回転軸受機構部分の組立作業に格別の熟練を要せず迅速かつ容易に組みつける ことができる上に、前記電気絶縁性部材と導電性回転軸との間に抜け止め処置を 施す必要が無い。

【０００７】 請求項４の考案の構成は前記請求項１〜３の考案の構成に加えて、前記のαの 値が、０＜α＜λ／８であることを特徴とする。 以上に説明した請求項４の考案によると、同調周波数特性を低下させる（狭か らしめる）ことなく、実効的にアンテナの長さを長くして輻射効率を向上させる ので高いアンテナ利得が得られる。

【０００８】 請求項５の考案の構成は前記請求項１〜４の考案の構成に加えて、前記回転軸 の、線条アンテナエレメント取付部に、リング溝が形成されるとともに、該回転 軸の線条アンテナ取付側の端部に縦割溝が形成されており、 かつ、前記線条アンテナエレメントの、回転軸に対する取付部に、前記リング 溝に嵌合する孔が形成され、もしくは、該リング溝に係合する切欠が形成されて いることを特徴とする。 以上に説明した請求項５の考案によると、回転軸に対して線条アンテナエレメ ントを直角に位置せしめて、迅速かつ容易に確実に固着することができる。この 請求項５の考案を実施する場合、カシメ作業を併用して取付状態を一層確実なら しめることも可能である。

【０００９】 請求項６の考案の構成は前記請求項１〜５の考案の構成に加えて、前記線条ア ンテナエレメントを覆う電気絶縁性の管状アンテナカバーが設けられるとともに 、該線条アンテナエレメントがアンテナカバーに接している個所に抜け止め用の 突起が形成されており、 かつ、前記の管状アンテナカバーに、前記の抜け止め用の突起と係合する抜け 止め用の孔ないし凹部が形成されていることを特徴とする。 以上に説明した請求項６の考案によると、線条アンテナエレメントが起立・傾 倒の操作を妨げられることなく、かつ電気的特性に悪影響を及ぼすことなく線条 アンテナの汚損や変形を防止することができる。その上、別段の熟練を要せず、 迅速かつ容易にアンテナカバーを線条アンテナエレメントに組み付けることがで き、しかも組み付けられたアンテナカバーが脱落する虞れが無い。

【００１０】

【考案の実施の形態】

図１は本考案に係る回転式アンテナの１実施形態における、回転軸Ｘを含む面 による断面図に寸法記号を記入するとともに、電気機器のシンボルマークを付記 した図である。 本実施形態における導電性軸受７は有底無頂の筒状に形成されたダイカスト部 材であって、その底部付近が無線機基板３に固定されている。同軸ケーブル５の 外部導体はアースパターン４に接続導通（ａ）されるとともに、その心線が前記 導電性軸受７の底部付近に接続導通（ｂ）されている。 上記筒状の導電性軸受７の中に電気絶縁性のスリーブ９が収納嵌合されるとと もに、該電気絶縁性スリーブ９の中に導電性回転軸８が挿入されている。 これにより、導電性回転軸８は導電性軸受７に対して直接的に接触導通するこ となく、かつ、回転軸Ｘまわりの回転自在に支承され、両者の間に静電容量Ｃが 形成される。

【００１１】 図２は、前掲の図１に示した実施形態の回転式アンテナの分解斜視図に、上記 実施形態と異なる実施形態に係る構成部材である線条アンテナエレメントの斜視 図を付記した図である。 本図２に示した導電性軸受７、導電性回転軸８、絶縁スリーブ９、および線条 アンテナエレメント６は前掲の図１に示した構成部材である（線条アンテナエレ メント１１およびアンテナカバー１０は前掲の図１に描かれていなかった構成部 材である）。 上記導電性回転軸８の長さ方向に関して過半部に相当する支軸部８ａは絶縁ス リーブ９内に挿入され、該絶縁スリーブ９は筒状の導電性軸受７の中に回転自在 に嵌合して収納される。 本考案を実施する際、導電性回転軸８と絶縁スリーブ９とを相対的な回転自在 に嵌合しても良いが、絶縁スリーブ９の中に導電性回転軸８の一部分を圧入固着 しておくと、組み立て作業が容易であり、脱出，脱落の虞れが無い。 同様の観点（組立容易化・脱落防止）のために、絶縁スリーブ９を導電性回転 軸８の支軸部８ａの外周に一体的に固着せしめて構成しても良い。一体的に構成 する手段としては、塗装皮膜，一体成型，熱収縮性チューブなど、公知の手法を 選定して適用することができる。

【００１２】 （図１参照）静電容量Ｃによって静電結合された、線条アンテナエレメント６ ・導電性回転軸８・導電性軸受７より成る電気的構成部分の電気的長さは、 λ／４＋αに選定されている。このため、前掲の図４に示した従来例における回 転式アンテナの電気的長さがλ／４であったのに比してαだけ長い。従って実効 的にアンテナの長さが長くなり、輻射効率が良い。図１のＬ₂は有効輻射長さを 模式的に表している。 上記のαは正の数であって、そのディメンションは長さである。 上記のαは、０＜α＜λ／８ の範囲内で設定される。その理由は次のとおり である。すなわち、このαの値は前記の静電容量Ｃに応じて最適値が有り、その 傾向としては、Ｃが無限大であればαはゼロとなり、Ｃがほとんどゼロであれば αはλ／４になる。 しかしながら、αが小さければ実効的なアンテナ長さの増加量が少なく、従っ て輻射効率の改善が不十分になるので、０＜αてあることが望ましい。 また、Ｃの値は前述のごとく、理論計算上はλ／４まで増加させることができ るが、λ／８を越えると同調周波数帯域が狭くなるので、λ／８以下にすること が望ましい。

【００１３】 （図８参照）導電性回転軸８の大径部８ｂにリング溝８ｃが形成されていて、 該リング溝８ｃよりも先端側（支軸部８ａの反対側）は先細形の先端テーパ部８ ｄになっており、この先端部付近に切割溝８ｅが切り込まれている。この切割溝 ８ｅは前記のリング溝８ｃを超えて切り込まれていて、該リング溝８ｃ付近の弾 性変形を容易ならしめている。 前記の先端テーパ部８ｄを、線条アンテナエレメント６の基端部（図において 下端部）に穿たれている軸嵌着孔６ａに押し込むと、この軸嵌着孔６ａを容易に リング溝８ｃに嵌合させて取り付けることができる。取り付け部は、切割溝８ｅ によって生じたバネ作用によって確実に接触導通し、この取り付け部は回転させ る必要としないので、接触不良に因るトラブルを生じる虞れが無い。本実施形態 において、この取り付け部にカシメ加工を併用すると固着導通がいっそう確実に なる。

【００１４】 図２に示した１０は合成樹脂製の管状アンテナカバーで、線条アンテナエレメ ント６に外嵌するように構成してある。アンテナカバーが電気絶縁性材料製であ るから、アンテナ性能に悪影響を及ぼさない。前記線条アンテナエレメント６が アンテナカバー１０の内周面に接する個所の付近に抜止め突起６ｂが形成されて おり、一方、アンテナカバー１０には該突起６ｂに係合する抜け止め孔１０ａが 設けられている。この抜け止め孔１０ａは抜け止め用の凹部でも良い。このよう に構成すると、アンテナカバー１０を線条アンテナエレメントに被せて容易に抜 け止めすることができ、線条アンテナエレメント６の異物による汚損や外力によ る変形，破損を防止することができる。 図２に示した線条アンテナエレメント１１は、前述の実施形態におけると異な る実施形態を構成するための部材であって、前記のリング溝８ｃに係合する切欠 １１ａが形成されていて、リング溝８ｃに対して切欠１１ａを矢印ｇのように係 合させる。このように構成しても、前述の線条アンテナエレメント６に軸嵌着孔 ６ａを設けた場合とほぼ同様の作用（迅速，容易な組付作業が）が得られる。

【００１５】 図３は、前掲の図１に示した実施形態に係る回転式アンテナの、８００ＭＨｚ 近傍におけるＳＷＲ特性である。 この実施形態の回転式アンテナが、使用周波数である８００ＭＨｚ付近で優れ た広帯域を有していることが上掲の図３か理解される。

【００１６】

【考案の効果】

以上に本考案の実施形態を挙げてその構成・機能を明らかならしめたように、 請求項１の考案によると、静止部材である導電性軸受部材と回動部材である導電 性回転軸とが静電容量結合されていて、直接的な接触・導通を必要とせずに回転 式アンテナとしての機能を果たす。このため、接触不良に因るトラブルを生じる 虞れが無い。 その上、電気的長さが（λ／４）＋αであるから、電気的長さλ／４の回転式 アンテナに比して輻射効率が高い。

【００１７】 請求項２の考案によると、簡単な構造で、導電性軸受部材と導電性回転軸とが 「静電容量を有する回転軸受機構」を形成し、構造が簡単であるから作動信頼性 が高く、かつ、構造が簡単であるから工業的大量生産に適し、製造コストが低廉 である。 請求項３の考案によると、「回転軸受機構を兼ねたコンデンサーを形成する電 気絶縁性部材」が導電性回転軸に対して固着されているので、前記回転軸受機構 部分の組立作業に格別の熟練を要せず迅速かつ容易に組みつけることができる上 に、前記電気絶縁性部材と導電性回転軸との間に抜け止め処置を施す必要が無い 。 請求項４の考案によると、同調周波数特性を低下させる（狭からしめる）こと なく、実効的にアンテナの長さを長くして輻射効率を向上させるので高いアンテ ナ利得が得られる。

【００１８】 請求項５の考案によると、回転軸に対して線条アンテナエレメントを直角に位 置せしめて、迅速かつ容易に確実に固着することができる。この請求項５の考案 を実施する場合、カシメ作業を併用して取付状態を一層確実ならしめることも可 能である。 請求項６の考案によると、線条アンテナエレメントが起立・傾倒の操作を妨げ られることなく、かつ電気的特性に悪影響を及ぼすことなく線条アンテナの汚損 や変形を防止することができる。その上、別段の熟練を要せず、迅速かつ容易に アンテナカバーを線条アンテナエレメントに組み付けることができ、しかも組み 付けられたアンテナカバーが脱落する虞れが無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る回転式アンテナの１実施形態にお
ける、回転軸Ｘを含む面による断面図に寸法記号を記入
するとともに、電気機器のシンボルマークを付記した図
である。

【図２】前掲の図１に示した実施形態の回転式アンテナ
の分解斜視図に、上記実施形態と異なる実施形態に係る
構成部材である線条アンテナエレメントの斜視図を付記
した図である。

【図３】前掲の図１に示した実施形態に係る回転式アン
テナの、８００ＭＨｚ近傍におけるＳＷＲ特性である。

【図４】ポータブル形無線通信機用の、起立・傾倒操作
可能な回転式線条アンテナの従来例を示し、回転中心軸
Ｘを含む面による模式的な部分断面図に寸法記号を付記
した図である。

【図５】線条アンテナエレメントを用いたアンテナ装置
（回転式とは限らない）を表したシンボル図であって、
（Ａ）は電気的長さλ／４の線条アンテナ装置を、
（Ｂ）は延長コンデンサーを備えた電気的長さλ／４＋
αの線条アンテナ装置を、それぞれ描いてある。

【符号の説明】

１…線条アンテナエレメント、２…導電性支軸、３…無
線機基板、４…アースパターン、５…同軸ケーブル、６
…線条アンテナエレメント、６ａ…軸嵌着孔、６ｂ…抜
止め突起、７…導電性軸受、８…導電性回転軸、８ａ…
支軸部、８ｂ…大径部、８ｃ…リング溝、８ｄ…先端テ
ーパ部、８ｅ…切割溝、９…絶縁スリーブ、１０…アン
テナカバー、１０ａ…アンテナカバーの抜け止め孔（も
しくは抜け止め係合用凹部、１１…線状アンテナエレメ
ント、ａ，ｂ…接続・導通、Ｃ，ｃ…静電容量、ｄ…静
止部材、ｅ…回転部材、Ｅ…アース、ｇ…係合方向、Ｘ
…回転中心軸。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線機基板に固着されて、同軸ケーブル
   の心線に接続された導電性の軸受部材と、 上記の軸受部材に対して電気的に絶縁されて、軸心まわ
   りの回動可能に支持された導電性の回転軸と、 上記の回転軸に対してほぼ直角に接続・導通された線条
   アンテナエレメントとを具備しており、 前記の導電性軸受部材と導電性回転軸との間に静電容量
   が形成されていて、 前記の導電性軸受部材と、導電性回転軸と、線条アンテ
   ナとより成る電気的構成部分の電気的長さが（λ／４）
   ＋αであることを特徴とする回転式アンテナ。ただし、
   λは使用電波の波長である。
2. 【請求項２】 前記導電性の軸受部材が有底無頂の筒状
   をなし、その底部付近が無線機基板に固定されるととも
   に、電気絶縁材料製スリーブが収納されており、 該電気絶縁スリーブの中に前記の導電性回転軸が挿入さ
   れていることを特徴とする、請求項１に記載した回転式
   アンテナ。
3. 【請求項３】 前記導電性回転軸の、線条アンテナエレ
   メント接続部を除いた部分に電気絶縁性の皮膜が形成さ
   れ、もしくは熱収縮性の絶縁チューブが嵌着され、また
   は、線条アンテナエレメント接続部以外の部分が電気絶
   縁性の管状部材に圧入固着され、もしくは電気絶縁性管
   状部材の中に挿入・接着されていることを特徴とする、
   請求項１に記載した回転式アンテナ。
4. 【請求項４】 前記のαの値が、０＜α＜λ／８である
   ことを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに
   記載した回転式アンテナ。
5. 【請求項５】 前記回転軸の、線条アンテナエレメント
   取付部に、リング溝が形成されるとともに、該回転軸の
   線条アンテナ取付側の端部に縦割溝が形成されており、 かつ、前記線条アンテナエレメントの、回転軸に対する
   取付部に、前記リング溝に嵌合する孔が形成され、もし
   くは、該リング溝に係合する切欠が形成されていること
   を特徴とする、請求項１ないし請求項４の何れかに記載
   した回転式アンテナ。
6. 【請求項６】 前記線条アンテナエレメントを覆う電気
   絶縁性の管状アンテナカバーが設けられるとともに、該
   線条アンテナエレメントがアンテナカバーに接している
   個所に抜け止め用の突条が形成されており、 かつ、前記の管状アンテナカバーに、前記の抜け止め用
   の突起と係合する抜け止め用の孔ないし凹部が形成され
   ていることを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何
   れかに記載した回転式アンテナ。