JP3595436B2 - 携帯機器用アンテナ - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯無線器等に備えられる携帯機器用アンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の携帯機器用アンテナにおいては、ホイップアンテナの先端部にアンテナトップが備えられており、携帯機器の筐体に固着された取り付け部に対して、ホイップアンテナが摺動自在とされている。また、従来の携帯機器用アンテナにおいては、先端部にヘリカルアンテナが備えられ、このヘリカルアンテナと絶縁されて、ホイップアンテナがヘリカルアンテナと一体に固着されている。そして、ホイップアンテナが収納された時はヘリカルアンテナのみが携帯機器の無線器回路に接続され、ホイップアンテナが伸長された時はホイップアンテナのみが携帯機器の無線器回路に接続されるようになされている。
【0003】
このような携帯機器用アンテナの従来の構成を示す全体図が図6に示されており、その一部が拡大されて図7に示されている。
図6に示す従来の携帯機器用アンテナは、アンテナトップ102に内蔵されたヘリカルアンテナと、直線状のエレメント105からなるホイップアンテナ101とが一軸上に配列されて構成されている。ヘリカルアンテナはコイルボビンに巻回されることによりヘリカルエレメントが構成され、このコイルボビンを合成樹脂によりモールドすることによりアンテナトップ102が構成されている。
【0004】
また、ヘリカルエレメントが巻回されたコイルボビンの下端は金属製のトッププラグ103の上端部に嵌入されている。これにより、ヘリカルエレメントとトッププラグ103とが電気的に接続される。また、トッププラグ103には絶縁性のジョイント104が螺着されて固着されている。
そして、ジョイント104の下部の内部には、弾性を有する金属製のエレメント105の先端部が一体に成形されることにより、ジョイント104とエレメント105とが固着されている。これにより、ヘリカルアンテナと電気的に接続されているトッププラグ103とエレメント105とは、ジョイント104により絶縁されて固着されるようになる。
【0005】
また、エレメント105は合成樹脂性のチューブ106により被覆されており、エレメント105の下端には金属製のストッパー112が固着されている。エレメント105の外周には図示しないリングが嵌挿され、エレメント105がストッパー112に圧入されることにより、エレメント105に強固に固着されると共に、エレメント105とストッパー112とが電気的に接続されるようになる。
さらに、エレメント105は金属製のホルダー110に摺動自在に嵌入されており、ホルダー110の挿通孔内にはエレメント105を保持するコレットスプリング111が設けられている。
【0006】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ101を収納すると、ホルダー110の挿通孔内にはトッププラグ103が挿入されるようになり、ホルダー110とヘリカルアンテナとがトッププラグ103を介して電気的に接続されるようになる。
また、ホイップアンテナ101を伸長すると、ホルダー110の挿通孔内にはストッパー112が下から挿入されるようになり、ホルダー110とエレメント105とがストッパー112を介して電気的に接続されるようになる。
したがって、ホイップアンテナ101の収納時にはヘリカルアンテナのみを動作状態とすることができ、伸長時にはエレメント105のみを動作状態とすることができる。
【0007】
次に、トッププラグ103とジョイント104とを固着する方法を図7を参照しながら説明する。
図7(a)に示すように、トッププラグ103の下端部には所定深さの穴が形成されており、この穴の内周部にはネジ部103−1が形成されている。一方、合成樹脂製とされたジョイント104にはエレメント105が一体成形されることにより、ジョイント104とエレメント105とが一体化されている。さらに、ジョイント104の上部にはネジ部104−1が形成されている。
このように構成されたジョイント部104に形成されたネジ部104−1の外周に接着剤を塗布して、トッププラグ103に形成されたネジ部103−1にねじ込むことにより螺着する。この螺着された状態が図7(b)に示されており、接着剤が硬化した際に、トッププラグ103とジョイント104とが一体化されるようになる。これにより、トッププラグ103と、ジョイント104と、エレメント105とが一体化されるようになる。
【0008】
なお、エレメント105の先端部には球状加工部107が形成されており、ジョイント104からエレメント105が抜け出ることが防止されている。エレメント105は、弾性を有する約0.8mmの径の金属線から構成されており、その先端に球状加工が施されて球状とされた球状加工部107が形成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記図6および図7に示す従来の携帯機器用アンテナにおいては、トッププラグ103とジョイント104とをネジ結合しているため、長期間にわたる使用に耐えられるように、ネジ結合部分に接着剤を塗布するようにしている。すなわち、トッププラグ103とジョイントとのネジ部を接着することにより緩み止めを施している。しかしながら、接着剤の塗布量にはバラツキが生じ易く接着剤のはみ出しによる外観不良が発生しやすいと共に、固着作業のバラツキにより、使用時にネジ結合部がはずれてしまうおそれがあるという問題点があった。
さらに、ホイップアンテナ101が折曲された際に、ジョイント104のネジ部104−1の付け根に応力が集中して、折損しやすくなるという問題点があった。
【0010】
また、ネジ結合に替えて、エレメント105をインサート成形したジョイント104をトッププラグ103に挿入し、トッププラグ103をポンチ等によりカシメることにより固着する方法もある。
しかしながら、ポンチ等によりジョイント104とトッププラグ103とをカシメ固定するこの方法では、金属製のトッププラグ103をカシメる際に、トッププラグ103のメッキがはがれて外観不良となったり、カシメ固定の強度を向上しにくくガタが発生し易いという問題点がある。
【0011】
そこで、本発明はネジ結合やカシメ固定によらず、ジョイントとトッププラグとを安定かつ確実に固着することのできる携帯機器用アンテナを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の携帯機器用アンテナは、絶縁性の細長い棒状のジョイント部と、該ジョイント部の先端から中途までの表面を覆う導電性のトッププラグと、該ジョイント部の後端に、先端部が一体成形されている導電性のエレメントと、前記トッププラグの先端部に設けられると共に、前記トッププラグと電気的に接続されたヘリカルアンテナと、該エレメントの後端部に固着されると共に、該エレメントと電気的に接続された導電性のストッパーと、前記エレメントを摺動自在に保持すると共に、収納時に前記トッププラグと電気的に接続され、伸長時に前記ストッパーと電気的に接続される導電性のホルダーとを備え、前記エレメントを一体成形した状態の前記ジョイント部を、円筒状とされている前記トッププラグの挿通孔内に挿通し、該挿通孔の上部に形成された係合孔に前記ジョイント部の先端を溶着することにより、前記ジョイント部と前記トッププラグとを一体化するようにしている。
【0013】
また、上記携帯機器用アンテナにおいて、前記挿通孔の上部に形成された前記係合孔に、前記ジョイント部の先端を超音波を用いて溶着するようにしてもよい。
【0014】
このような本発明によれば、ジョイントの先端を溶着することにより、トッププラグとジョイントとを一体化するようにしているので、トッププラグの外観を傷つけることがなく外観不良が発生することを防止することができる。さらに、接着剤を使用しないことから接着剤のはみ出しによる外観不良が発生するおそれを皆無とすることができる。
また、ジョイントとトッププラグとは溶着により固着されているため、ネジの緩み等によるジョイントとトッププラグのはずれを防止することができる。
さらにまた、ジョイントの溶着は加工機により作業することができるため、固着作業を短時間でかつバラツキのない一定の作業を行うことができるようになる。このため、不良品の発生を低減することができると共に、コストを低減することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯機器用アンテナが備えられた携帯電話機の外観を図1に示す。
この図において、1はホイップアンテナであり、その先端にはアンテナトップ2が設けられている。ホイップアンテナ1は金属製のホルダー10に摺動自在に保持されており、ホイップアンテナ1を携帯電話機30内に収納すると、アンテナトップ2に内蔵されたヘリカルアンテナのみが動作して携帯電話機30に内蔵されている送受信回路に接続されるようになる。
また、ホイップアンテナ1を携帯電話機30から伸長すると、ホイップアンテナ1のみが動作して、携帯電話機30に内蔵されている送受信回路に接続されるようになる。なお、ヘリカルアンテナとホイップアンテナ1とは同じ周波数帯において動作するように、その電気長が設定されている。
【0016】
この本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成例を図2に示し、以下、本発明の携帯機器用アンテナの構成を詳細に説明する。
図2は本発明の携帯機器用アンテナを半截した断面図を示しており、携帯機器用アンテナは、ホイップアンテナ1とヘリカルアンテナ8が一軸上に配列されて構成されている。このヘリカルアンテナ8は、コイルボビン3の螺旋状溝にワイヤーを巻回すること、あるいはコイルボビン3の螺旋状溝に金属メッキ等を施すことによりヘリカルエレメントが構成されている。そして、このコイルボビン3を合成樹脂によりモールドすることにより、ヘリカルアンテナ8が形成されている。
【0017】
このヘリカルアンテナ8はアンテナトップ2を構成しており、コイルボビン3の下端は金属製のトッププラグ4の上端部に嵌入されている。これにより、ヘリカルエレメントとトッププラグ4とが電気的に接続される。また、トッププラグ4は絶縁性のジョイント5と一体化されるように固着されており、細長い合成樹脂性のジョイント5の外表面の約半分までがトッププラグ4により覆われるようにされている。
そして、ジョイント5の下半分の内部には、超弾性を有する金属性のエレメント6の先端部が一体に成形されており、これによりジョイント5とエレメント6とが強固に固着されている。また、ヘリカルアンテナ8が電気的に接続されているトッププラグ4と、エレメント6とは絶縁性のジョイント5により絶縁されるようになる。
【0018】
また、エレメント6は柔軟な合成樹脂性のチューブ7により被覆されており、エレメント6の下端には金属製のストッパー12が固着されている。ストッパー12に嵌入されているエレメント6の外周にはリング13が嵌挿され、エレメント6の後端に形成された加工部21がストッパー12に圧入されることにより、エレメント6とストッパー12とが強固に固着されるようになる。さらに、固着時にエレメント6とストッパー12とが電気的に接続されるようになる。
さらに、エレメント6は金属製のホルダー10に摺動自在に嵌入されており、ホルダー10の挿通孔内にはエレメント6を保持するコレットスプリング11が設けられている。
【0019】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ1をホルダー10内を摺動させて収納すると、ホルダー10の挿通孔内にはトッププラグ4が挿入されるようになり、ホルダー10とヘリカルアンテナ8とが電気的に接続されるようになる。この時、ジョイント5の作用によりエレメント6はホルダー10と接続されないようになる。
また、ホイップアンテナ1を伸長すると、ホルダー10の挿通孔内にはストッパー12が下から挿入されるようになり、ホルダー10とエレメント6とが電気的に接続されるようになる。この時、ジョイント5の作用によりヘリカルアンテナ8はホルダー10と接続されないようになる。
したがって、ホイップアンテナ1の収納時にはヘリカルアンテナ8のみを動作状態とすることができ、ホイップアンテナ1の伸長時にはエレメント6のみを動作状態とすることができる。
【0020】
また、エレメント6の先端部には球状加工部9が形成されており、この球状加工部9がジョイント5に一体に成形されることにより、ジョイント5からエレメント6が抜け出ることを防止している。この部分を詳細に図3(b)に示す。
図3(a)はジョイント5と一体に成形されている先端に球状加工部9が形成されたエレメント6の構成を一部断面図により示している。そして、一体成形部Aの拡大図が同図(b)に示されている。
【0021】
これらの図に示すように、エレメント6は、例えば超弾性を有するNi−Ti合金製とされており、約0.8mmの径を有するエレメント6の先端に球状加工部9が形成されている。この球状加工部9は、球状加工する部分に焼鈍加工を施さなくとも、割れを生じることなく球状に加工することができる。さらに、球状加工部9の最大径は、エレメント6の径を0.8mmした時に、約1.5mmとすることができる。
したがって、球状加工部9が先端に備えられたエレメント6をインサート成形した際に、ジョイント5とエレメント6との成形接続強度として大きな接続強度を得ることができる。
【0022】
また、図3(a)に示すようにジョイント5は、エレメント6の先端部が一体に成形される下段部5−3と、下段部5−3より細径とされた中段部5−2と、さらに細径とされた上段部5−1とからなっている。上段部5−1,中段部5−2,下段部5−3とは同心軸上に一体になるよう樹脂により形成されている。
次に、このように形成されているジョイント5をトッププラグ4に固着する方法を図4および図5を参照しながら説明する。
まず、図4に示すように金属製のトッププラグ4を、エレメント6の上端部が一体成形されているジョイント5の上部に挿通する。トッププラグ4は、図5(a)(b)に示すように、挿通孔4−1の形成された筒体状とされており、この挿通孔4−1内にジョイント5における上段部5−1と中段部5−2とが挿通されるようになる。この際に、挿通しやすくするために、上段部5−1と中段部5−2の先端には面取り加工が施されている。
【0023】
そして、トッププラグ4の下端面がジョイント5における下段部5−3の先端に衝合されて、それ以上トッププラグ4内にジョイント5が挿通されなくなる。この状態において、図5(a)に示すように専用治具である受台40にトッププラグ4が挿通されたジョイント5を図示するようにセットする。この治具40の略中央に形成された嵌合孔は、エレメント6の上端部が一体成形されているジョイント5の上部にトッププラグ4が挿通された際の外形形状と同様の形状とされており、該嵌合孔に隙間が生じることなくエレメント6の上端部が一体成形されていると共に、上部にトッププラグ4が挿通されたジョイント5がセットされるようになる。
【0024】
この状態において、超音波を発生するホーン41をトッププラグ4の先端部内に下降して、ホーン41から超音波を発生させながらホーン41の先端にて上段部5−1の先端を押圧する。すると、この超音波を受けてジョイント5における上段部5−1の先端がトッププラグ4における挿通孔4−1の上部に形成された、挿通孔4−1より拡径された係合孔4−2内に溶着されるようになる。これにより、拡径された係合孔4−2内にジョイント5の上段部5−1の先端が係合されるようになる。従って、ホーン41を引き上げて受台40から離脱させると、図5(b)に示すようなエレメント6の上端部が一体成形されていると共に、上部にトッププラグ4が一体に固着されたジョイント5を得ることができる。
なお、トッププラグ4の上端部にはコイルボビン嵌合部4−3が形成されており、この部分にヘリカルエレメントが形成されたコイルボビン3を嵌着することができる。
【0025】
本発明の携帯機器用アンテナにおいては、このようにしてジョイント5とトッププラグ4とを一体に固着している。従って、一定の作業を常時行うことができるようになるため、一定の品質の製品を得ることができるようになる。
なお、上記の説明においては、溶着を超音波を用いて行うようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、熱により溶着するようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、ジョイントの先端を溶着することにより、トッププラグとジョイントとを一体化するようにしているので、トッププラグの外観を傷つけることがなく外観不良が発生することを防止することができる。さらに、接着剤を使用しないことから接着剤のはみ出しによる外観不良が発生するおそれを皆無とすることができる。
また、ジョイントとトッププラグとは溶着により固着されているため、ネジの緩み等によるジョイントとトッププラグのはずれを防止することができる。
さらにまた、ジョイントの溶着は加工機により作業することができるため、固着作業を短時間でかつバラツキのない一定の作業を行うことができるようになる。このため、不良品の発生を低減することができると共に、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の携帯機器用アンテナを備える携帯電話機の外観を示す図である。
【図2】本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成例を示す図である。
【図3】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとエレメントの詳細を示す図である。
【図4】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する方法を説明するための図である。
【図5】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する作業を説明するための図である。
【図6】従来の携帯機器用アンテナの一例を示す図である。
【図7】従来の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ホイップアンテナ
2 アンテナトップ
3 コイルボビン
4 トッププラグ
4−1 挿通孔
4−2 係合孔
5 ジョイント
5−1 上段部
5−2 中段部
5−3 下段部
6 エレメント
7 チューブ
8 ヘリカルアンテナ
9 球状加工部
10 ホルダー
11 コレットスプリング
12 ストッパー
13 リング
30 携帯電話機
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯無線器等に備えられる携帯機器用アンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の携帯機器用アンテナにおいては、ホイップアンテナの先端部にアンテナトップが備えられており、携帯機器の筐体に固着された取り付け部に対して、ホイップアンテナが摺動自在とされている。また、従来の携帯機器用アンテナにおいては、先端部にヘリカルアンテナが備えられ、このヘリカルアンテナと絶縁されて、ホイップアンテナがヘリカルアンテナと一体に固着されている。そして、ホイップアンテナが収納された時はヘリカルアンテナのみが携帯機器の無線器回路に接続され、ホイップアンテナが伸長された時はホイップアンテナのみが携帯機器の無線器回路に接続されるようになされている。
【0003】
このような携帯機器用アンテナの従来の構成を示す全体図が図6に示されており、その一部が拡大されて図7に示されている。
図6に示す従来の携帯機器用アンテナは、アンテナトップ102に内蔵されたヘリカルアンテナと、直線状のエレメント105からなるホイップアンテナ101とが一軸上に配列されて構成されている。ヘリカルアンテナはコイルボビンに巻回されることによりヘリカルエレメントが構成され、このコイルボビンを合成樹脂によりモールドすることによりアンテナトップ102が構成されている。
【0004】
また、ヘリカルエレメントが巻回されたコイルボビンの下端は金属製のトッププラグ103の上端部に嵌入されている。これにより、ヘリカルエレメントとトッププラグ103とが電気的に接続される。また、トッププラグ103には絶縁性のジョイント104が螺着されて固着されている。
そして、ジョイント104の下部の内部には、弾性を有する金属製のエレメント105の先端部が一体に成形されることにより、ジョイント104とエレメント105とが固着されている。これにより、ヘリカルアンテナと電気的に接続されているトッププラグ103とエレメント105とは、ジョイント104により絶縁されて固着されるようになる。
【0005】
また、エレメント105は合成樹脂性のチューブ106により被覆されており、エレメント105の下端には金属製のストッパー112が固着されている。エレメント105の外周には図示しないリングが嵌挿され、エレメント105がストッパー112に圧入されることにより、エレメント105に強固に固着されると共に、エレメント105とストッパー112とが電気的に接続されるようになる。
さらに、エレメント105は金属製のホルダー110に摺動自在に嵌入されており、ホルダー110の挿通孔内にはエレメント105を保持するコレットスプリング111が設けられている。
【0006】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ101を収納すると、ホルダー110の挿通孔内にはトッププラグ103が挿入されるようになり、ホルダー110とヘリカルアンテナとがトッププラグ103を介して電気的に接続されるようになる。
また、ホイップアンテナ101を伸長すると、ホルダー110の挿通孔内にはストッパー112が下から挿入されるようになり、ホルダー110とエレメント105とがストッパー112を介して電気的に接続されるようになる。
したがって、ホイップアンテナ101の収納時にはヘリカルアンテナのみを動作状態とすることができ、伸長時にはエレメント105のみを動作状態とすることができる。
【0007】
次に、トッププラグ103とジョイント104とを固着する方法を図7を参照しながら説明する。
図7(a)に示すように、トッププラグ103の下端部には所定深さの穴が形成されており、この穴の内周部にはネジ部103−1が形成されている。一方、合成樹脂製とされたジョイント104にはエレメント105が一体成形されることにより、ジョイント104とエレメント105とが一体化されている。さらに、ジョイント104の上部にはネジ部104−1が形成されている。
このように構成されたジョイント部104に形成されたネジ部104−1の外周に接着剤を塗布して、トッププラグ103に形成されたネジ部103−1にねじ込むことにより螺着する。この螺着された状態が図7(b)に示されており、接着剤が硬化した際に、トッププラグ103とジョイント104とが一体化されるようになる。これにより、トッププラグ103と、ジョイント104と、エレメント105とが一体化されるようになる。
【0008】
なお、エレメント105の先端部には球状加工部107が形成されており、ジョイント104からエレメント105が抜け出ることが防止されている。エレメント105は、弾性を有する約0.8mmの径の金属線から構成されており、その先端に球状加工が施されて球状とされた球状加工部107が形成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記図6および図7に示す従来の携帯機器用アンテナにおいては、トッププラグ103とジョイント104とをネジ結合しているため、長期間にわたる使用に耐えられるように、ネジ結合部分に接着剤を塗布するようにしている。すなわち、トッププラグ103とジョイントとのネジ部を接着することにより緩み止めを施している。しかしながら、接着剤の塗布量にはバラツキが生じ易く接着剤のはみ出しによる外観不良が発生しやすいと共に、固着作業のバラツキにより、使用時にネジ結合部がはずれてしまうおそれがあるという問題点があった。
さらに、ホイップアンテナ101が折曲された際に、ジョイント104のネジ部104−1の付け根に応力が集中して、折損しやすくなるという問題点があった。
【0010】
また、ネジ結合に替えて、エレメント105をインサート成形したジョイント104をトッププラグ103に挿入し、トッププラグ103をポンチ等によりカシメることにより固着する方法もある。
しかしながら、ポンチ等によりジョイント104とトッププラグ103とをカシメ固定するこの方法では、金属製のトッププラグ103をカシメる際に、トッププラグ103のメッキがはがれて外観不良となったり、カシメ固定の強度を向上しにくくガタが発生し易いという問題点がある。
【0011】
そこで、本発明はネジ結合やカシメ固定によらず、ジョイントとトッププラグとを安定かつ確実に固着することのできる携帯機器用アンテナを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の携帯機器用アンテナは、絶縁性の細長い棒状のジョイント部と、該ジョイント部の先端から中途までの表面を覆う導電性のトッププラグと、該ジョイント部の後端に、先端部が一体成形されている導電性のエレメントと、前記トッププラグの先端部に設けられると共に、前記トッププラグと電気的に接続されたヘリカルアンテナと、該エレメントの後端部に固着されると共に、該エレメントと電気的に接続された導電性のストッパーと、前記エレメントを摺動自在に保持すると共に、収納時に前記トッププラグと電気的に接続され、伸長時に前記ストッパーと電気的に接続される導電性のホルダーとを備え、前記エレメントを一体成形した状態の前記ジョイント部を、円筒状とされている前記トッププラグの挿通孔内に挿通し、該挿通孔の上部に形成された係合孔に前記ジョイント部の先端を溶着することにより、前記ジョイント部と前記トッププラグとを一体化するようにしている。
【0013】
また、上記携帯機器用アンテナにおいて、前記挿通孔の上部に形成された前記係合孔に、前記ジョイント部の先端を超音波を用いて溶着するようにしてもよい。
【0014】
このような本発明によれば、ジョイントの先端を溶着することにより、トッププラグとジョイントとを一体化するようにしているので、トッププラグの外観を傷つけることがなく外観不良が発生することを防止することができる。さらに、接着剤を使用しないことから接着剤のはみ出しによる外観不良が発生するおそれを皆無とすることができる。
また、ジョイントとトッププラグとは溶着により固着されているため、ネジの緩み等によるジョイントとトッププラグのはずれを防止することができる。
さらにまた、ジョイントの溶着は加工機により作業することができるため、固着作業を短時間でかつバラツキのない一定の作業を行うことができるようになる。このため、不良品の発生を低減することができると共に、コストを低減することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯機器用アンテナが備えられた携帯電話機の外観を図1に示す。
この図において、1はホイップアンテナであり、その先端にはアンテナトップ2が設けられている。ホイップアンテナ1は金属製のホルダー10に摺動自在に保持されており、ホイップアンテナ1を携帯電話機30内に収納すると、アンテナトップ2に内蔵されたヘリカルアンテナのみが動作して携帯電話機30に内蔵されている送受信回路に接続されるようになる。
また、ホイップアンテナ1を携帯電話機30から伸長すると、ホイップアンテナ1のみが動作して、携帯電話機30に内蔵されている送受信回路に接続されるようになる。なお、ヘリカルアンテナとホイップアンテナ1とは同じ周波数帯において動作するように、その電気長が設定されている。
【0016】
この本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成例を図2に示し、以下、本発明の携帯機器用アンテナの構成を詳細に説明する。
図2は本発明の携帯機器用アンテナを半截した断面図を示しており、携帯機器用アンテナは、ホイップアンテナ1とヘリカルアンテナ8が一軸上に配列されて構成されている。このヘリカルアンテナ8は、コイルボビン3の螺旋状溝にワイヤーを巻回すること、あるいはコイルボビン3の螺旋状溝に金属メッキ等を施すことによりヘリカルエレメントが構成されている。そして、このコイルボビン3を合成樹脂によりモールドすることにより、ヘリカルアンテナ8が形成されている。
【0017】
このヘリカルアンテナ8はアンテナトップ2を構成しており、コイルボビン3の下端は金属製のトッププラグ4の上端部に嵌入されている。これにより、ヘリカルエレメントとトッププラグ4とが電気的に接続される。また、トッププラグ4は絶縁性のジョイント5と一体化されるように固着されており、細長い合成樹脂性のジョイント5の外表面の約半分までがトッププラグ4により覆われるようにされている。
そして、ジョイント5の下半分の内部には、超弾性を有する金属性のエレメント6の先端部が一体に成形されており、これによりジョイント5とエレメント6とが強固に固着されている。また、ヘリカルアンテナ8が電気的に接続されているトッププラグ4と、エレメント6とは絶縁性のジョイント5により絶縁されるようになる。
【0018】
また、エレメント6は柔軟な合成樹脂性のチューブ7により被覆されており、エレメント6の下端には金属製のストッパー12が固着されている。ストッパー12に嵌入されているエレメント6の外周にはリング13が嵌挿され、エレメント6の後端に形成された加工部21がストッパー12に圧入されることにより、エレメント6とストッパー12とが強固に固着されるようになる。さらに、固着時にエレメント6とストッパー12とが電気的に接続されるようになる。
さらに、エレメント6は金属製のホルダー10に摺動自在に嵌入されており、ホルダー10の挿通孔内にはエレメント6を保持するコレットスプリング11が設けられている。
【0019】
このように構成された携帯機器用アンテナにおいて、ホイップアンテナ1をホルダー10内を摺動させて収納すると、ホルダー10の挿通孔内にはトッププラグ4が挿入されるようになり、ホルダー10とヘリカルアンテナ8とが電気的に接続されるようになる。この時、ジョイント5の作用によりエレメント6はホルダー10と接続されないようになる。
また、ホイップアンテナ1を伸長すると、ホルダー10の挿通孔内にはストッパー12が下から挿入されるようになり、ホルダー10とエレメント6とが電気的に接続されるようになる。この時、ジョイント5の作用によりヘリカルアンテナ8はホルダー10と接続されないようになる。
したがって、ホイップアンテナ1の収納時にはヘリカルアンテナ8のみを動作状態とすることができ、ホイップアンテナ1の伸長時にはエレメント6のみを動作状態とすることができる。
【0020】
また、エレメント6の先端部には球状加工部9が形成されており、この球状加工部9がジョイント5に一体に成形されることにより、ジョイント5からエレメント6が抜け出ることを防止している。この部分を詳細に図3(b)に示す。
図3(a)はジョイント5と一体に成形されている先端に球状加工部9が形成されたエレメント6の構成を一部断面図により示している。そして、一体成形部Aの拡大図が同図(b)に示されている。
【0021】
これらの図に示すように、エレメント6は、例えば超弾性を有するNi−Ti合金製とされており、約0.8mmの径を有するエレメント6の先端に球状加工部9が形成されている。この球状加工部9は、球状加工する部分に焼鈍加工を施さなくとも、割れを生じることなく球状に加工することができる。さらに、球状加工部9の最大径は、エレメント6の径を0.8mmした時に、約1.5mmとすることができる。
したがって、球状加工部9が先端に備えられたエレメント6をインサート成形した際に、ジョイント5とエレメント6との成形接続強度として大きな接続強度を得ることができる。
【0022】
また、図3(a)に示すようにジョイント5は、エレメント6の先端部が一体に成形される下段部5−3と、下段部5−3より細径とされた中段部5−2と、さらに細径とされた上段部5−1とからなっている。上段部5−1,中段部5−2,下段部5−3とは同心軸上に一体になるよう樹脂により形成されている。
次に、このように形成されているジョイント5をトッププラグ4に固着する方法を図4および図5を参照しながら説明する。
まず、図4に示すように金属製のトッププラグ4を、エレメント6の上端部が一体成形されているジョイント5の上部に挿通する。トッププラグ4は、図5(a)(b)に示すように、挿通孔4−1の形成された筒体状とされており、この挿通孔4−1内にジョイント5における上段部5−1と中段部5−2とが挿通されるようになる。この際に、挿通しやすくするために、上段部5−1と中段部5−2の先端には面取り加工が施されている。
【0023】
そして、トッププラグ4の下端面がジョイント5における下段部5−3の先端に衝合されて、それ以上トッププラグ4内にジョイント5が挿通されなくなる。この状態において、図5(a)に示すように専用治具である受台40にトッププラグ4が挿通されたジョイント5を図示するようにセットする。この治具40の略中央に形成された嵌合孔は、エレメント6の上端部が一体成形されているジョイント5の上部にトッププラグ4が挿通された際の外形形状と同様の形状とされており、該嵌合孔に隙間が生じることなくエレメント6の上端部が一体成形されていると共に、上部にトッププラグ4が挿通されたジョイント5がセットされるようになる。
【0024】
この状態において、超音波を発生するホーン41をトッププラグ4の先端部内に下降して、ホーン41から超音波を発生させながらホーン41の先端にて上段部5−1の先端を押圧する。すると、この超音波を受けてジョイント5における上段部5−1の先端がトッププラグ4における挿通孔4−1の上部に形成された、挿通孔4−1より拡径された係合孔4−2内に溶着されるようになる。これにより、拡径された係合孔4−2内にジョイント5の上段部5−1の先端が係合されるようになる。従って、ホーン41を引き上げて受台40から離脱させると、図5(b)に示すようなエレメント6の上端部が一体成形されていると共に、上部にトッププラグ4が一体に固着されたジョイント5を得ることができる。
なお、トッププラグ4の上端部にはコイルボビン嵌合部4−3が形成されており、この部分にヘリカルエレメントが形成されたコイルボビン3を嵌着することができる。
【0025】
本発明の携帯機器用アンテナにおいては、このようにしてジョイント5とトッププラグ4とを一体に固着している。従って、一定の作業を常時行うことができるようになるため、一定の品質の製品を得ることができるようになる。
なお、上記の説明においては、溶着を超音波を用いて行うようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、熱により溶着するようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、ジョイントの先端を溶着することにより、トッププラグとジョイントとを一体化するようにしているので、トッププラグの外観を傷つけることがなく外観不良が発生することを防止することができる。さらに、接着剤を使用しないことから接着剤のはみ出しによる外観不良が発生するおそれを皆無とすることができる。
また、ジョイントとトッププラグとは溶着により固着されているため、ネジの緩み等によるジョイントとトッププラグのはずれを防止することができる。
さらにまた、ジョイントの溶着は加工機により作業することができるため、固着作業を短時間でかつバラツキのない一定の作業を行うことができるようになる。このため、不良品の発生を低減することができると共に、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の携帯機器用アンテナを備える携帯電話機の外観を示す図である。
【図2】本発明の携帯機器用アンテナの実施の形態の構成例を示す図である。
【図3】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとエレメントの詳細を示す図である。
【図4】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する方法を説明するための図である。
【図5】本発明の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する作業を説明するための図である。
【図6】従来の携帯機器用アンテナの一例を示す図である。
【図7】従来の携帯機器用アンテナにおけるジョイントとトッププラグとを固着する構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ホイップアンテナ
2 アンテナトップ
3 コイルボビン
4 トッププラグ
4−1 挿通孔
4−2 係合孔
5 ジョイント
5−1 上段部
5−2 中段部
5−3 下段部
6 エレメント
7 チューブ
8 ヘリカルアンテナ
9 球状加工部
10 ホルダー
11 コレットスプリング
12 ストッパー
13 リング
30 携帯電話機
Claims (2)
- 絶縁性の細長い棒状のジョイント部と、
該ジョイント部の先端から中途までの表面を覆う導電性のトッププラグと、
該ジョイント部の後端に、先端部が一体成形されている導電性のエレメントと、
前記トッププラグの先端部に設けられると共に、前記トッププラグと電気的に接続されたヘリカルアンテナと、
該エレメントの後端部に固着されると共に、該エレメントと電気的に接続された導電性のストッパーと、
前記エレメントを摺動自在に保持すると共に、収納時に前記トッププラグと電気的に接続され、伸長時に前記ストッパーと電気的に接続される導電性のホルダーとを備え、
前記エレメントを一体成形した状態の前記ジョイント部を、筒体状とされている前記トッププラグの挿通孔内に挿通し、該挿通孔の上部に形成された拡径されている係合孔に前記ジョイント部の先端を溶着することにより、前記ジョイント部と前記トッププラグとが一体化されていることを特徴とする携帯機器用アンテナ。 - 前記挿通孔の上部に形成された前記係合孔に、前記ジョイント部の先端を超音波を用いて溶着するようにしたことを特徴とする請求項1記載の携帯機器用アンテナ。
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