JP3596775B1 - 携帯無線機 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の回転軸を有するヒンジ機構を備える携帯電話機において、高いアンテナ性能を確保できるとともに、組立工数を削減できる携帯無線機を提供すること。
【解決手段】上ケース１０に装着された金属フレーム１４とヒンジ金具１５ａとを取付けネジ１７によって接続する。ヒンジ金具１５ａと回転ヒンジ１８とを回転軸１６ａにより回転可能に連結する。回転ヒンジ１８と台座金具とを回転軸１９を軸として回転可能なように連結する。ヒンジ金具１５ａ、回転軸１６ａ、回転ヒンジ１８、回転軸１９及び台座金具を導電性の金属で形成し、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成する。給電端子２７を介して台座金具を回路基板３０上の整合回路３１に電気的に接続する。
【選択図】 図１
【解決手段】上ケース１０に装着された金属フレーム１４とヒンジ金具１５ａとを取付けネジ１７によって接続する。ヒンジ金具１５ａと回転ヒンジ１８とを回転軸１６ａにより回転可能に連結する。回転ヒンジ１８と台座金具とを回転軸１９を軸として回転可能なように連結する。ヒンジ金具１５ａ、回転軸１６ａ、回転ヒンジ１８、回転軸１９及び台座金具を導電性の金属で形成し、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成する。給電端子２７を介して台座金具を回路基板３０上の整合回路３１に電気的に接続する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の携帯無線機に関し、特に筐体が折り畳み可能な構造を有する携帯無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述した折畳み可能な構造を持つ携帯無線機は、一般に上部筐体と下部筐体をヒンジ部で連結して開閉自在とする機構を有しており、開いた状態と閉じた状態の２つの状態をとることができる。このような構造上の特徴から、開いて使用する状態（即ち開状態）では閲覧できる表示画面を大型化でき、閉じて使用する状態（閉状態）ではコンパクトな形状にできるという、高視認性と携帯容易性の２つの利点を有している。
【０００３】
折畳み可能な構造を持つ携帯無線機に内蔵されるアンテナとして、携帯無線機の上部筐体内部にアンテナ素子を配設して、ヒンジ部の内部を介してアンテナ素子に給電を行う給電線を備える構成を採ったものがある（例えば特許文献１または特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５６８９８号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−３３５１８０号公報（第３頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した携帯無線機では、給電線がヒンジ部を通るため、給電線が、上部筐体内部の表示素子等と下部筐体内部の制御回路との間の配線による影響や、ヒンジ部による影響を受けてアンテナ性能が劣化することがあった。
【０００６】
また、従来の携帯無線機においては、上部筐体内部にアンテナ素子を内蔵する構造であるために、携帯電話機の薄型化を妨げている。
【０００７】
更に、上記携帯無線機に、複数の回転軸を有するヒンジ機構、例えば、２つの異なる回転軸を中心に回転可能な２軸ヒンジ機構を適用する場合、ヒンジ部を通る給電線の捻転が可能にするために、給電線自体の長さを長く、さらにその給電線を、ヒンジ部の回転軸に複数回巻き付ける必要がある。その結果、給電線を長くすること、ヒンジ部に巻きつけたりすることにより、更にアンテナ性能が劣化してしまう。また、給電線をヒンジ部に巻きつける工程が追加される分、組立工数が増加するとともに、コストアップを招くことになる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の回転軸を有するヒンジ機構を備える携帯無線機において、高いアンテナ性能を確保できるとともに、組立工数の削減ができる携帯無線機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体を有する携帯無線機であって、前記第１の筐体に設けられたアンテナ素子と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを、２つの異なる方向の軸を中心に回動可能に連結するヒンジ部と、前記第２の筐体内部に設けられた回路基板と、前記回路基板から前記ヒンジ部に給電する給電部とを備え、前記ヒンジ部は、第１の連結要素と第２の連結要素を含み、前記第１の連結要素は、前記第１の筐体と前記ヒンジ部とを第１の軸を中心に回動可能に連結するとともに、前記アンテナ素子と前記ヒンジ部を電気的に接続するものであり、前記第２の連結要素は、前記第２の筐体と前記ヒンジ部とを第２の軸を中心に回動可能に連結するものである。
【００１０】
この構成により、導電性のヒンジ部を用いて、アンテナ素子に給電を行うので、ヒンジ部を通す給電線が不要となり、給電線を配線する組立工程が不要となるため、組立工数の削減が可能となる。また、給電線を長くしたり、ヒンジ部に巻きつけたりすることが無いことから、高いアンテナ性能を確保することも可能となる。
【００１１】
また、本発明の携帯無線機において、前記第１の連結要素は、導電部材で形成され、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続する第１の接続部と、絶縁部材で形成され、第１の接続部から離間されて配置されるとともに、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続する第２の接続部とを備え、前記第１の接続部は、前記第２の接続部よりも前記給電部に近接して配置される。
【００１２】
この構成により、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１３】
また、本発明の携帯無線機において、前記第１の連結要素は、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続するとともに互いに離間配置された複数の接続部を備え、前記複数の接続部は、前記第２の筐体に対する前記第１の筐体の位置および向きに応じて、前記アンテナ素子と前記第２の連結要素とを電気的に接続状態または絶縁状態に切替える切替機構を有し、前記複数の接続部のうち、前記給電部に最も近い位置にある前記接続部の前記切替機構は接続状態となり、他の接続部の前記切替機構は絶縁状態となる。
【００１４】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転された場合においても、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１５】
また、本発明の携帯無線機において、前記第１の連結要素は、導電部材で形成され、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続するとともに互いに離間配置された複数の接続部を備え、前記第２の連結要素は、前記第２の筐体に対する前記第１の筐体の位置および向きに応じて、前記複数の接続部のうち、前記給電部に最も近い接続部を前記アンテナ素子に電気的に接続させる切替部を備える。
【００１６】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転された場合においても、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１７】
また、本発明の携帯無線機は、前記給電部に接続されるとともに、受信信号レベルを検出する無線回路と、前記無線回路および前記切替部に接続され、前記無線回路で検出された受信信号レベルに応じて、前記切替部を制御する制御回路とを更に備える。
【００１８】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転されても高い受信信号レベルが得られるので、常に良好な通信が可能となる。
【００１９】
また、本発明の携帯無線機は、前記第１の筐体および前記第２の筐体の位置または向きを検出する状態検出部と、前記状態検出部および前記切替部に接続され、前記状態検出部で検出された状態に応じて、前記切替部を制御する制御回路とを更に備える。
【００２０】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転された場合においても、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
【００２１】
また、本発明の携帯無線機において、前記アンテナ素子が、前記第１の筐体の一部を構成する導電性フレームである。
【００２２】
この構成により、携帯無線機の薄型化を実現できるとともに高いアンテナ性能を確保することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態では、複数のヒンジ機構を有する携帯無線機として、２つの異なる回転軸を中心に回転可能な２軸ヒンジ機構を備える折畳み可能な携帯無線機を例にとって説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機を示す正面図であり、図２は本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機を示す側面図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、第１の実施形態の携帯無線機は、上ケース１０、下ケース１１と、上ケース１０と下ケース１１を回動自在に連結するヒンジ部１２ａとを備える。上ケース１０と下ケース１１とは、ヒンジ部１２ａを中心にして、図に示す座標系においてＸ方向及びＹ方向の２つの軸を中心として回動可能に構成されている。なお、上ケース１０と下ケース１１は絶縁体である樹脂の成型品により形成されている。
【００２６】
図１に示された状態において、上ケース１０のＸ方向側の面には表示素子１３が配置されている。表示素子１３が配置される面には金属フレーム１４が装着されている。金属フレーム１４には、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金が用いられる。この種の金属を用いることにより、薄型形状である上ケース１０の強度を確保できるとともに金属フレーム１４がアンテナ素子としても動作する。なお、一般に、金属フレーム１４の長辺の長さＬ１は９０ｍｍ程度である。また、一般に金属フレーム１４の外装面には化粧用の塗装が施されるが、ここでは説明を省略する。
【００２７】
ヒンジ部１２ａは、ヒンジ金具１５ａ、１５ｂおよび回転軸１６ａ、１６ｂと、ヒンジ金具１５ａ、１５ｂを金属フレーム１４とともに上ケース１０に固定するための２個の取付けネジ１７と、回転ヒンジ１８および回転軸１９と、台座金具２５とを含む。
【００２８】
ヒンジ金具１５ａ、１５ｂ、回転軸１６ａ、１６ｂおよび回転ヒンジ１８は、上ケース１０を、下ケース１０に対し、図１の座標系におけるＹ方向を軸として回動を可能にするものである。また、回転ヒンジ１８、回転軸１９及び台座金具２５は、下ケース１０に対し、Ｘ方向を軸として回動を可能にするものである。
【００２９】
下ケース１１の内部には、回路基板３０が設けられている。回路基板３０は、携帯無線機１ａの各種機能を実現するための回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面には、回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。なお、回路基板３０の長さＬ２は、例えば９０ｍｍである。また、回路基板３０には、グランドパターンに接地された整合回路３１及び無線回路３２が設けられている。また、ヒンジ部１２ａと回路基板３０との間に、給電端子２７が設けられている。
【００３０】
次に、ヒンジ部１２ａについて説明する。ヒンジ金具１５ａ、回転ヒンジ１８及び回転軸１６ａは金属などの導電性部材で形成されている。金属フレーム１４、ヒンジ金具１５ａにはネジ穴が設けられており、取付けネジ１７は、金属フレーム１４およびヒンジ金具１５ａのネジ穴を介して上ケース１０のネジ穴部２０（図２参照）に取付けられる。このようにして金属フレーム１４が上ケース１０に取付けられることにより、金属フレーム１４とヒンジ金具１５ａとが電気的に接続されるとともに、上ケース１０とヒンジ金具１５ａとが機械的に固定される。
【００３１】
ヒンジ金具１５ａは、回転軸１６ａにより、回転ヒンジ１８とＹ方向を軸として回転可能に連結される。回転ヒンジ１８は円柱形状の導電性金属の成型品であり、その外周面に回転軸１６ａが機械的に固定されるとともに、電気的に接続されている。
【００３２】
また、図３に示すように、ヒンジ金具１５ａには嵌合穴２２ａが開けられており、その嵌合穴２２ａに回転軸１６ａが差し込まれる。この構造により上ケース１０が回転ヒンジ１８に対してＹ軸を中心に回転することが可能となる。ヒンジ金具１５ａ、回転ヒンジ１８及び回転軸１６ａは導電性部材で形成されているため、それぞれの間の接触点において電気的に導通するので、金属フレーム１４と回転ヒンジ１８が電気的に接続される。
【００３３】
一方、ヒンジ金具１５ｂ及び回転軸１６ｂは絶縁部材、例えば強度が高い樹脂成型品で形成されており、ヒンジ金具１５ｂと回転軸１６ｂが金属フレーム１４や回転ヒンジ１８と電気的に絶縁されている。ヒンジ金具１５ｂと回転軸１６ｂとは、図３に示されたヒンジ金具１５ａと回転軸１６ａとの接続と同様にして、ヒンジ金具１５ｂに開けられた嵌合穴に回転軸１６ｂが差し込まれることで接続される。
【００３４】
回転ヒンジ１８と台座金具２５とは、回転軸１９によって、Ｘ方向を軸として回転可能に連結される。台座金具２５及び回転軸１９は金属などの導電性部材で形成されており、回転ヒンジ１８と回転軸１９、回転軸１９と台座金具２５において、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成されている。これにより回転ヒンジ１８と台座金具２５が電気的に接続され、すなわち、金属フレーム１４と台座金具２５が電気的に接続される。
【００３５】
図２に示すように、台座金具２５の−Ｘ側面には、ネジ穴部２６が設けられている。また、下ケース１１および給電端子２７には、ネジ穴が設けられている。取付けネジ２８が、下ケース１１および給電端子２７のネジ穴を介して、ネジ穴部２６に締め付けられることにより、下ケース１１と台座金具２５とが機械的に固定され、かつ台座金具２５と給電端子２７とが電気的に接続される。給電端子２７は、下ケース１１の内部に配置された回路基板３０上の整合回路３１に例えばバネ接触や半田付けにより接続される。
【００３６】
上記の構成により、金属フレーム１４およびヒンジ部１２ａと、回路基板３０のグランドパターンとが、ダイポールアンテナとして動作する。このとき、金属フレーム１４とヒンジ部１２ａとが長さＬ３（例えば、１２０ｍｍ）の第１のアンテナ素子として動作し、整合回路３１が、この第１のアンテナ素子のインピーダンスを無線回路３２の入力インピーダンス（例えば、５０Ω）に整合させる。また、長さがＬ２（例えば、９０ｍｍ）である回路基板３０上のグランドパターンが第２のアンテナ素子として動作する。
【００３７】
すなわち、上ケース１０に金属フレーム１４が設けられ、ヒンジ部１２ａが上ケース１０と下ケース１４とを、２つの異なる方向の軸を中心に回動可能に連結している。また、取付けネジ１７、ヒンジ金具１５ａ、１５ｂ、回転軸１６ａ、１６ｂ、および回転ヒンジ１８により、上ケース１０とヒンジ部１２ａとがＹ軸を中心に回動可能に連結されるとともに、金属フレーム１４とヒンジ部１２ａとを電気的に接続される。さらに、回転ヒンジ１８、回転軸１９、台座部２５、ネジ穴部２６および取付けネジ２８により、下ケース１１とヒンジ部１２ａとがＸ軸を中心に回動可能に連結されている。また、給電端子２７が、回路基板３０からヒンジ部１２ａへ給電している。
【００３８】
このような第１の実施形態の携帯無線機１ａによれば、ヒンジ部１２ａを通す給電線を使用せず、上ケース１０と下ケース１１とを機械的に支持するヒンジ部１２ａを用いてアンテナに給電することができる。これにより、電気長が長い給電線がヒンジ部１２ａ内部で巻き付けられることによるアンテナ性能の劣化を原理的に抑えることができるので、高いアンテナ性能を安定して確保することができる。また、給電線をヒンジ部１２ａに通す組立工程が不要であるので、組立工数を削減することもできる。また、上ケース１０の一部を形成する金属フレーム１４にアンテナ素子の機能を持たせているので、携帯無線機１ａの薄型化を実現することができる。
【００３９】
また、第１の実施形態によれば、ヒンジ部において、給電端子２７が設けられている側（−Ｙ側）、すなわちヒンジ金具１５ａと回転軸１６ａとを電気的に導通されており、ヒンジ金具１５ｂと回転軸１６ｂとは電気的に絶縁されている。これにより、給電端子２７から金属フレーム１４に至る給電系の電気長を、ヒンジ金具１５ｂ側を導通させるよりも短縮できるためアンテナ性能上有利である。なお、携帯無線機の両側に配置されるヒンジ部の両方を、すなわちヒンジ金具１５ａ側とヒンジ金具１５ｂ側の両方を電気的に導通させるように構成しても一定の効果は得られる。
【００４０】
また、第１の実施形態においては、ヒンジ部１２ａを構成する各要素を別の構成要素を組み合わせる構成としているが、各構成要素のうちいくつかを一体成形した場合においても同様の効果が得られる。
【００４１】
また、第１の実施形態においては、アンテナ素子を金属フレーム１４で構成しているが、樹脂製の上ケース１０の内部に配設された導体板やプリント基板上の印刷パターンでアンテナ素子を形成した場合であっても、高いアンテナ性能は得られる。
【００４２】
なお、第１の実施形態においては、ヒンジ金具１５ａと回転軸１６ａを電気的に導通させているが、容量性リアクタンスにより電磁的に結合させる構成であってもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
図４から図１３は、本発明に係る第２の実施形態を説明するための携帯無線機を示す図である。なお、図４において、第１の実施形態で説明した図１および図２と重複する部分には同一の符号を付している。図４から図１３に示すように、第２の実施形態においては、ヒンジ金具１５ｂ及び回転軸１６ｂは導電性部材で構成されており、また、嵌合穴２２ａ及び２２ｂの内部に接触端子が設けられている。
【００４４】
図４は上ケース１０の表示素子１３がＸ方向を向くように外部へ露出した状態を示している。このように、各筐体の長手方向の軸が一致しており各筐体が重なっていない状態を上ケース１０を開いた状態という。なお、第２の実施形態では、上ケース１０および下ケース１１において、同図Ｘ方向を向いた面をそれぞれ、上ケース１０の主面、下ケース１１の主面とする。
【００４５】
図７は図４の状態から上ケース１０を矢印方向にＸＺ面に平行に回転させて、上ケース１０および下ケース１１の主面が外部から隠れた状態を示している。すなわち、この状態では表示素子１３は−Ｘ方向を向けられるとともに、外部へ非露出状態となる。図１０は図７の状態から上ケース１０を矢印の方向へＹＺ面に対して平行に回転させる経緯を示した図であり、図１１は図１０に示す回転の後、下ケース１１の主面がＸ方向に、上ケースの主面が−Ｘ方向に向いて外部へ露出している状態を示している。
【００４６】
図５は図４におけるヒンジ金具１５ａの嵌合穴２２ａ及び回転軸１６ａのＶ−Ｖ断面図である。図５に示すように、嵌合穴２２ａの内壁には導電性の接触端子４０が設けられており、回転軸１６ａには接触端子４１設けられている。図４に示すように上ケース１０の表示素子１３がＸ方向に向けて外部へ露出された状態においては、接触端子４０と接触端子４１とが接触しており、電気的に導通される。また、図６は図４におけるヒンジ金具１５ｂの嵌合穴２２ｂ及び回転軸１６ｂのＶＩ−ＶＩ断面図である。図６に示すように、嵌合穴２２ｂの内壁には導電性の接触端子４２が設けられており、回転軸１６ｂには接触端子４３が設けられている。接触端子４３と接触端子４１とは、互いに略反対方向に向けて設けられており、図６に示す状態では接触端子４３と接触端子４２は電気的に導通していない。
【００４７】
したがって、図４に示す状態ではヒンジ金具１５ａと給電端子２７とが電気的に導通しており、ヒンジ金具１５ｂと給電端子２７とは電気的に導通していない。すなわち、ヒンジ金具１５ａ側は給電系として機能し、ヒンジ金具１５ｂ側は給電系として機能していない。このように構成することで、給電端子２７から金属フレーム１４までに至る給電系の電気長を短縮できるためアンテナ性能上有利である。なお、接触端子４０〜４３は、金属フレーム１４と給電端子２７とを電気的に接続または絶縁するための切替機構の一例である。
【００４８】
次に、図４に示す状態から上ケース１０を矢印の方向にＸＺ面に対して平行に回転させて、上ケース１０および下ケース１１の主面が外部から隠れた状態を示す図７について説明する。
【００４９】
図７に示す状態では、図４に示した状態から、ヒンジ金具１５ｂ及びヒンジ金具１５ａ側が回転軸１６ｂ及び回転軸１６ａを中心に約１８０度回転する。この結果、図８、すなわち図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図に示すとおり、接触端子４０と接触端子４１が接触していない。一方、図９、すなわち図７のＩＸ−ＩＸ断面図に示すとおり、接触端子４３と接触端子４１は接触しており電気的に導通することになる。
【００５０】
さらに、図７に示す状態から、図１０に示すように上ケース１０をＹＺ面に対して平行に回転させる場合について説明する。この場合は、回転ヒンジ１８が回転軸１９を中心に回転することになり、約１８０度回転した状態が図１１に示すようになる。このように表示素子１３の向きが−Ｘ方向を向くように外部へ露出した状態も上ケース１０を開いた状態といい、この場合も各筐体の長手方向の軸が一致しており各筐体が重なっていない。なお、図１２は、図１１に示す携帯無線機のXII−XII断面図、図１３は、図１１に示す携帯無線機のXIII−XIII断面図である。
【００５１】
図１１の状態、すなわち、上ケース１０の表示素子１３が−Ｘ方向に向かって外部へ露出した状態においては、図１２及び図１３に示すように、ヒンジ金具１５ａ及びヒンジ金具１５ｂの左右が図４及び図７の状態に対して逆転することになる。この状態では、ヒンジ金具１５ｂと給電端子２７は電気的に導通しているが、ヒンジ金具１５ａと給電端子２７は電気的に導通していない。したがって、ヒンジ金具１５ｂ側が給電系として機能しており、ヒンジ金具１５ａ側は給電系として機能していない。これにより、給電端子２７から金属フレーム１４までに至る給電系の電気長を短縮できるためアンテナ性能を高くできる。
【００５２】
このような第２の実施形態の携帯無線機１ｂによれば、表示素子１３の向きがＸ方向又は−Ｘ方向のいずれの方向に露出した場合においても、常に金属フレーム１４から給電端子２７に至る給電系の電気長を最短にできるため高いアンテナ性能を確保することができる。
【００５３】
なお、左右のヒンジ部を電気的に接続するか又は絶縁するかを切替える構成は第２の実施形態に示すものに限らず、上ケースの主面が外部へ露出する状態や向きに連動して、給電端子とアンテナとを電気的に導通するヒンジ部が切替えられる構成であれば同様な効果が得られる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図１４は、本発明の第３の実施形態を説明するための携帯無線機１ｃにおけるヒンジ部１２ｃの拡大図である。
【００５５】
図１４において、第１の実施形態で説明した図１及び図２と重複する部分には同一の符号を付している。図１４に示すように、第３の実施形態において、ヒンジ金具１５ｂ及び回転軸１６ｂは導電性部材で構成されており、また、ヒンジ部１２ｃにスイッチ５２、５３が挿入されている。
【００５６】
図１４において、樹脂成型品で構成される回転ヒンジ５０の内部が空洞となっており、その空洞部に回転軸１９を機械的に支持する導体５１が設けられている。絶縁体である回転ヒンジ５０は導体５１と機械的に接続されており、回転軸１９を中心に回転可能となっている。また、導体５１は、台座金具２５と電気的に接続されている。
【００５７】
回転ヒンジ５０の内部の空洞部において、スイッチ５２が回転軸１６ｂと導体５１との間に電気的に接続されており、またスイッチ５３が回転軸１６ａと導体５１との間に電気的に接続されている。スイッチ５２及び５３は、例えば、回転ヒンジ５０の内部に設けられたプリント基板に実装された、ＦＥＴ又はＰＩＮダイオードなどの高周波スイッチである。
【００５８】
回路基板３０には、制御回路５４が形成される。制御回路５４には制御信号線５５が接続され、制御信号線５５は、回転軸１９の内部を介して、スイッチ５２及び５３に接続される。ここで、制御信号線５５は回転軸１９の回転に連動して捻転できるように構成されている。
【００５９】
制御回路５４は、無線回路３２における受信信号レベルを検出し、その受信レベルが常に高くなるように、スイッチ５２又はスイッチ５３のいずれか一方をオンするように動作する。
【００６０】
このような第３の実施形態の携帯無線機１ｃによれば、給電端子２７から金属フレーム１４への電気的な接続経路を切替え可能に構成することにより、図４から図１３に示すような上ケース１０の様々な状態に対応して、常にアンテナ性能が高くなる状態を保つことができる。
【００６１】
また、スイッチ５２又はスイッチ５３を切替えることによって、金属フレーム１４に対する給電点を左右に切替えることができる。これにより指向性が変化することになり、副次的な効果として指向性ダイバーシチの効果も同時に得られる。
【００６２】
なお、スイッチ５２及び５３の構成、接続方法や配置位置は第３の実施形態に示すものに限らず、ヒンジ部１２ｃの左右に対向して配置された給電系を電子的に切替える構成であれば同様な効果が得られる。
【００６３】
また、上ケース１０と下ケース１１との向きや位置関係を検出する手段、例えばホール素子と永久磁石や位置検出スイッチなどで構成される状態検出部を備えて、この検出結果に連動して、制御回路５４により、アンテナ性能が高くなる方のスイッチ（スイッチ５２又はスイッチ５３）を選択するように構成してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る携帯無線機によれば、複数の回転軸を有するヒンジ機構を備える携帯無線機において、高いアンテナ性能を確保できるとともに、組立工数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機の正面図
【図２】本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機の側面図
【図３】本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機のヒンジ金具と回転軸の拡大図
【図４】本発明の第２の実施形態を説明するための携帯無線機の正面図であり、表示素子をＸ方向に向けて上ケースを開いた状態を示す図
【図５】図４に示された携帯無線機のＶ−Ｖ断面図
【図６】図４に示された携帯無線機のＶＩ−ＶＩ断面図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線機の正面図であり、表示素子を−Ｘ方向に向けて上ケースを閉じた状態を示す図
【図８】図７に示された携帯無線機のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図
【図９】図７に示された携帯無線機のＩＸ−ＩＸ断面図
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線機の上ケースの回転経過を示す説明図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線機の正面図であり、表示素子を−Ｘ方向に向けて上ケースを開いた状態を示す図
【図１２】図１１に示された携帯無線機のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図
【図１３】図１１に示された携帯無線機のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図
【図１４】本発明の第３の実施形態を説明するための携帯無線機のヒンジ金具と回転軸の拡大図
【符号の説明】
１０ 上ケース
１１ 下ケース
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ ヒンジ部
１３ 表示素子
１４ 金属フレーム
１５ａ、１５ｂ ヒンジ金具
１６ａ、１６ｂ、１９ 回転軸
１７、２８ 取付けネジ
１８、５０ 回転ヒンジ
２０、２６ ネジ穴部
２２ａ 嵌合穴
２５ 台座金具
２７ 給電端子
３０ 回路基板
３１ 整合回路
３２ 無線回路
４０、４１、４２、４３ 接触端子
５１ 導体
５２、５３ スイッチ
５４ 制御回路
５５ 制御信号線
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の携帯無線機に関し、特に筐体が折り畳み可能な構造を有する携帯無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述した折畳み可能な構造を持つ携帯無線機は、一般に上部筐体と下部筐体をヒンジ部で連結して開閉自在とする機構を有しており、開いた状態と閉じた状態の２つの状態をとることができる。このような構造上の特徴から、開いて使用する状態（即ち開状態）では閲覧できる表示画面を大型化でき、閉じて使用する状態（閉状態）ではコンパクトな形状にできるという、高視認性と携帯容易性の２つの利点を有している。
【０００３】
折畳み可能な構造を持つ携帯無線機に内蔵されるアンテナとして、携帯無線機の上部筐体内部にアンテナ素子を配設して、ヒンジ部の内部を介してアンテナ素子に給電を行う給電線を備える構成を採ったものがある（例えば特許文献１または特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５６８９８号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−３３５１８０号公報（第３頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した携帯無線機では、給電線がヒンジ部を通るため、給電線が、上部筐体内部の表示素子等と下部筐体内部の制御回路との間の配線による影響や、ヒンジ部による影響を受けてアンテナ性能が劣化することがあった。
【０００６】
また、従来の携帯無線機においては、上部筐体内部にアンテナ素子を内蔵する構造であるために、携帯電話機の薄型化を妨げている。
【０００７】
更に、上記携帯無線機に、複数の回転軸を有するヒンジ機構、例えば、２つの異なる回転軸を中心に回転可能な２軸ヒンジ機構を適用する場合、ヒンジ部を通る給電線の捻転が可能にするために、給電線自体の長さを長く、さらにその給電線を、ヒンジ部の回転軸に複数回巻き付ける必要がある。その結果、給電線を長くすること、ヒンジ部に巻きつけたりすることにより、更にアンテナ性能が劣化してしまう。また、給電線をヒンジ部に巻きつける工程が追加される分、組立工数が増加するとともに、コストアップを招くことになる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の回転軸を有するヒンジ機構を備える携帯無線機において、高いアンテナ性能を確保できるとともに、組立工数の削減ができる携帯無線機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体を有する携帯無線機であって、前記第１の筐体に設けられたアンテナ素子と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを、２つの異なる方向の軸を中心に回動可能に連結するヒンジ部と、前記第２の筐体内部に設けられた回路基板と、前記回路基板から前記ヒンジ部に給電する給電部とを備え、前記ヒンジ部は、第１の連結要素と第２の連結要素を含み、前記第１の連結要素は、前記第１の筐体と前記ヒンジ部とを第１の軸を中心に回動可能に連結するとともに、前記アンテナ素子と前記ヒンジ部を電気的に接続するものであり、前記第２の連結要素は、前記第２の筐体と前記ヒンジ部とを第２の軸を中心に回動可能に連結するものである。
【００１０】
この構成により、導電性のヒンジ部を用いて、アンテナ素子に給電を行うので、ヒンジ部を通す給電線が不要となり、給電線を配線する組立工程が不要となるため、組立工数の削減が可能となる。また、給電線を長くしたり、ヒンジ部に巻きつけたりすることが無いことから、高いアンテナ性能を確保することも可能となる。
【００１１】
また、本発明の携帯無線機において、前記第１の連結要素は、導電部材で形成され、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続する第１の接続部と、絶縁部材で形成され、第１の接続部から離間されて配置されるとともに、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続する第２の接続部とを備え、前記第１の接続部は、前記第２の接続部よりも前記給電部に近接して配置される。
【００１２】
この構成により、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１３】
また、本発明の携帯無線機において、前記第１の連結要素は、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続するとともに互いに離間配置された複数の接続部を備え、前記複数の接続部は、前記第２の筐体に対する前記第１の筐体の位置および向きに応じて、前記アンテナ素子と前記第２の連結要素とを電気的に接続状態または絶縁状態に切替える切替機構を有し、前記複数の接続部のうち、前記給電部に最も近い位置にある前記接続部の前記切替機構は接続状態となり、他の接続部の前記切替機構は絶縁状態となる。
【００１４】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転された場合においても、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１５】
また、本発明の携帯無線機において、前記第１の連結要素は、導電部材で形成され、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続するとともに互いに離間配置された複数の接続部を備え、前記第２の連結要素は、前記第２の筐体に対する前記第１の筐体の位置および向きに応じて、前記複数の接続部のうち、前記給電部に最も近い接続部を前記アンテナ素子に電気的に接続させる切替部を備える。
【００１６】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転された場合においても、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１７】
また、本発明の携帯無線機は、前記給電部に接続されるとともに、受信信号レベルを検出する無線回路と、前記無線回路および前記切替部に接続され、前記無線回路で検出された受信信号レベルに応じて、前記切替部を制御する制御回路とを更に備える。
【００１８】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転されても高い受信信号レベルが得られるので、常に良好な通信が可能となる。
【００１９】
また、本発明の携帯無線機は、前記第１の筐体および前記第２の筐体の位置または向きを検出する状態検出部と、前記状態検出部および前記切替部に接続され、前記状態検出部で検出された状態に応じて、前記切替部を制御する制御回路とを更に備える。
【００２０】
この構成により、上部筐体がどのような方向に回転された場合においても、給電部からアンテナ素子までに至る給電系の電気長を短縮できるため、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
【００２１】
また、本発明の携帯無線機において、前記アンテナ素子が、前記第１の筐体の一部を構成する導電性フレームである。
【００２２】
この構成により、携帯無線機の薄型化を実現できるとともに高いアンテナ性能を確保することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態では、複数のヒンジ機構を有する携帯無線機として、２つの異なる回転軸を中心に回転可能な２軸ヒンジ機構を備える折畳み可能な携帯無線機を例にとって説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機を示す正面図であり、図２は本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機を示す側面図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、第１の実施形態の携帯無線機は、上ケース１０、下ケース１１と、上ケース１０と下ケース１１を回動自在に連結するヒンジ部１２ａとを備える。上ケース１０と下ケース１１とは、ヒンジ部１２ａを中心にして、図に示す座標系においてＸ方向及びＹ方向の２つの軸を中心として回動可能に構成されている。なお、上ケース１０と下ケース１１は絶縁体である樹脂の成型品により形成されている。
【００２６】
図１に示された状態において、上ケース１０のＸ方向側の面には表示素子１３が配置されている。表示素子１３が配置される面には金属フレーム１４が装着されている。金属フレーム１４には、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金が用いられる。この種の金属を用いることにより、薄型形状である上ケース１０の強度を確保できるとともに金属フレーム１４がアンテナ素子としても動作する。なお、一般に、金属フレーム１４の長辺の長さＬ１は９０ｍｍ程度である。また、一般に金属フレーム１４の外装面には化粧用の塗装が施されるが、ここでは説明を省略する。
【００２７】
ヒンジ部１２ａは、ヒンジ金具１５ａ、１５ｂおよび回転軸１６ａ、１６ｂと、ヒンジ金具１５ａ、１５ｂを金属フレーム１４とともに上ケース１０に固定するための２個の取付けネジ１７と、回転ヒンジ１８および回転軸１９と、台座金具２５とを含む。
【００２８】
ヒンジ金具１５ａ、１５ｂ、回転軸１６ａ、１６ｂおよび回転ヒンジ１８は、上ケース１０を、下ケース１０に対し、図１の座標系におけるＹ方向を軸として回動を可能にするものである。また、回転ヒンジ１８、回転軸１９及び台座金具２５は、下ケース１０に対し、Ｘ方向を軸として回動を可能にするものである。
【００２９】
下ケース１１の内部には、回路基板３０が設けられている。回路基板３０は、携帯無線機１ａの各種機能を実現するための回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面には、回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。なお、回路基板３０の長さＬ２は、例えば９０ｍｍである。また、回路基板３０には、グランドパターンに接地された整合回路３１及び無線回路３２が設けられている。また、ヒンジ部１２ａと回路基板３０との間に、給電端子２７が設けられている。
【００３０】
次に、ヒンジ部１２ａについて説明する。ヒンジ金具１５ａ、回転ヒンジ１８及び回転軸１６ａは金属などの導電性部材で形成されている。金属フレーム１４、ヒンジ金具１５ａにはネジ穴が設けられており、取付けネジ１７は、金属フレーム１４およびヒンジ金具１５ａのネジ穴を介して上ケース１０のネジ穴部２０（図２参照）に取付けられる。このようにして金属フレーム１４が上ケース１０に取付けられることにより、金属フレーム１４とヒンジ金具１５ａとが電気的に接続されるとともに、上ケース１０とヒンジ金具１５ａとが機械的に固定される。
【００３１】
ヒンジ金具１５ａは、回転軸１６ａにより、回転ヒンジ１８とＹ方向を軸として回転可能に連結される。回転ヒンジ１８は円柱形状の導電性金属の成型品であり、その外周面に回転軸１６ａが機械的に固定されるとともに、電気的に接続されている。
【００３２】
また、図３に示すように、ヒンジ金具１５ａには嵌合穴２２ａが開けられており、その嵌合穴２２ａに回転軸１６ａが差し込まれる。この構造により上ケース１０が回転ヒンジ１８に対してＹ軸を中心に回転することが可能となる。ヒンジ金具１５ａ、回転ヒンジ１８及び回転軸１６ａは導電性部材で形成されているため、それぞれの間の接触点において電気的に導通するので、金属フレーム１４と回転ヒンジ１８が電気的に接続される。
【００３３】
一方、ヒンジ金具１５ｂ及び回転軸１６ｂは絶縁部材、例えば強度が高い樹脂成型品で形成されており、ヒンジ金具１５ｂと回転軸１６ｂが金属フレーム１４や回転ヒンジ１８と電気的に絶縁されている。ヒンジ金具１５ｂと回転軸１６ｂとは、図３に示されたヒンジ金具１５ａと回転軸１６ａとの接続と同様にして、ヒンジ金具１５ｂに開けられた嵌合穴に回転軸１６ｂが差し込まれることで接続される。
【００３４】
回転ヒンジ１８と台座金具２５とは、回転軸１９によって、Ｘ方向を軸として回転可能に連結される。台座金具２５及び回転軸１９は金属などの導電性部材で形成されており、回転ヒンジ１８と回転軸１９、回転軸１９と台座金具２５において、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成されている。これにより回転ヒンジ１８と台座金具２５が電気的に接続され、すなわち、金属フレーム１４と台座金具２５が電気的に接続される。
【００３５】
図２に示すように、台座金具２５の−Ｘ側面には、ネジ穴部２６が設けられている。また、下ケース１１および給電端子２７には、ネジ穴が設けられている。取付けネジ２８が、下ケース１１および給電端子２７のネジ穴を介して、ネジ穴部２６に締め付けられることにより、下ケース１１と台座金具２５とが機械的に固定され、かつ台座金具２５と給電端子２７とが電気的に接続される。給電端子２７は、下ケース１１の内部に配置された回路基板３０上の整合回路３１に例えばバネ接触や半田付けにより接続される。
【００３６】
上記の構成により、金属フレーム１４およびヒンジ部１２ａと、回路基板３０のグランドパターンとが、ダイポールアンテナとして動作する。このとき、金属フレーム１４とヒンジ部１２ａとが長さＬ３（例えば、１２０ｍｍ）の第１のアンテナ素子として動作し、整合回路３１が、この第１のアンテナ素子のインピーダンスを無線回路３２の入力インピーダンス（例えば、５０Ω）に整合させる。また、長さがＬ２（例えば、９０ｍｍ）である回路基板３０上のグランドパターンが第２のアンテナ素子として動作する。
【００３７】
すなわち、上ケース１０に金属フレーム１４が設けられ、ヒンジ部１２ａが上ケース１０と下ケース１４とを、２つの異なる方向の軸を中心に回動可能に連結している。また、取付けネジ１７、ヒンジ金具１５ａ、１５ｂ、回転軸１６ａ、１６ｂ、および回転ヒンジ１８により、上ケース１０とヒンジ部１２ａとがＹ軸を中心に回動可能に連結されるとともに、金属フレーム１４とヒンジ部１２ａとを電気的に接続される。さらに、回転ヒンジ１８、回転軸１９、台座部２５、ネジ穴部２６および取付けネジ２８により、下ケース１１とヒンジ部１２ａとがＸ軸を中心に回動可能に連結されている。また、給電端子２７が、回路基板３０からヒンジ部１２ａへ給電している。
【００３８】
このような第１の実施形態の携帯無線機１ａによれば、ヒンジ部１２ａを通す給電線を使用せず、上ケース１０と下ケース１１とを機械的に支持するヒンジ部１２ａを用いてアンテナに給電することができる。これにより、電気長が長い給電線がヒンジ部１２ａ内部で巻き付けられることによるアンテナ性能の劣化を原理的に抑えることができるので、高いアンテナ性能を安定して確保することができる。また、給電線をヒンジ部１２ａに通す組立工程が不要であるので、組立工数を削減することもできる。また、上ケース１０の一部を形成する金属フレーム１４にアンテナ素子の機能を持たせているので、携帯無線機１ａの薄型化を実現することができる。
【００３９】
また、第１の実施形態によれば、ヒンジ部において、給電端子２７が設けられている側（−Ｙ側）、すなわちヒンジ金具１５ａと回転軸１６ａとを電気的に導通されており、ヒンジ金具１５ｂと回転軸１６ｂとは電気的に絶縁されている。これにより、給電端子２７から金属フレーム１４に至る給電系の電気長を、ヒンジ金具１５ｂ側を導通させるよりも短縮できるためアンテナ性能上有利である。なお、携帯無線機の両側に配置されるヒンジ部の両方を、すなわちヒンジ金具１５ａ側とヒンジ金具１５ｂ側の両方を電気的に導通させるように構成しても一定の効果は得られる。
【００４０】
また、第１の実施形態においては、ヒンジ部１２ａを構成する各要素を別の構成要素を組み合わせる構成としているが、各構成要素のうちいくつかを一体成形した場合においても同様の効果が得られる。
【００４１】
また、第１の実施形態においては、アンテナ素子を金属フレーム１４で構成しているが、樹脂製の上ケース１０の内部に配設された導体板やプリント基板上の印刷パターンでアンテナ素子を形成した場合であっても、高いアンテナ性能は得られる。
【００４２】
なお、第１の実施形態においては、ヒンジ金具１５ａと回転軸１６ａを電気的に導通させているが、容量性リアクタンスにより電磁的に結合させる構成であってもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
図４から図１３は、本発明に係る第２の実施形態を説明するための携帯無線機を示す図である。なお、図４において、第１の実施形態で説明した図１および図２と重複する部分には同一の符号を付している。図４から図１３に示すように、第２の実施形態においては、ヒンジ金具１５ｂ及び回転軸１６ｂは導電性部材で構成されており、また、嵌合穴２２ａ及び２２ｂの内部に接触端子が設けられている。
【００４４】
図４は上ケース１０の表示素子１３がＸ方向を向くように外部へ露出した状態を示している。このように、各筐体の長手方向の軸が一致しており各筐体が重なっていない状態を上ケース１０を開いた状態という。なお、第２の実施形態では、上ケース１０および下ケース１１において、同図Ｘ方向を向いた面をそれぞれ、上ケース１０の主面、下ケース１１の主面とする。
【００４５】
図７は図４の状態から上ケース１０を矢印方向にＸＺ面に平行に回転させて、上ケース１０および下ケース１１の主面が外部から隠れた状態を示している。すなわち、この状態では表示素子１３は−Ｘ方向を向けられるとともに、外部へ非露出状態となる。図１０は図７の状態から上ケース１０を矢印の方向へＹＺ面に対して平行に回転させる経緯を示した図であり、図１１は図１０に示す回転の後、下ケース１１の主面がＸ方向に、上ケースの主面が−Ｘ方向に向いて外部へ露出している状態を示している。
【００４６】
図５は図４におけるヒンジ金具１５ａの嵌合穴２２ａ及び回転軸１６ａのＶ−Ｖ断面図である。図５に示すように、嵌合穴２２ａの内壁には導電性の接触端子４０が設けられており、回転軸１６ａには接触端子４１設けられている。図４に示すように上ケース１０の表示素子１３がＸ方向に向けて外部へ露出された状態においては、接触端子４０と接触端子４１とが接触しており、電気的に導通される。また、図６は図４におけるヒンジ金具１５ｂの嵌合穴２２ｂ及び回転軸１６ｂのＶＩ−ＶＩ断面図である。図６に示すように、嵌合穴２２ｂの内壁には導電性の接触端子４２が設けられており、回転軸１６ｂには接触端子４３が設けられている。接触端子４３と接触端子４１とは、互いに略反対方向に向けて設けられており、図６に示す状態では接触端子４３と接触端子４２は電気的に導通していない。
【００４７】
したがって、図４に示す状態ではヒンジ金具１５ａと給電端子２７とが電気的に導通しており、ヒンジ金具１５ｂと給電端子２７とは電気的に導通していない。すなわち、ヒンジ金具１５ａ側は給電系として機能し、ヒンジ金具１５ｂ側は給電系として機能していない。このように構成することで、給電端子２７から金属フレーム１４までに至る給電系の電気長を短縮できるためアンテナ性能上有利である。なお、接触端子４０〜４３は、金属フレーム１４と給電端子２７とを電気的に接続または絶縁するための切替機構の一例である。
【００４８】
次に、図４に示す状態から上ケース１０を矢印の方向にＸＺ面に対して平行に回転させて、上ケース１０および下ケース１１の主面が外部から隠れた状態を示す図７について説明する。
【００４９】
図７に示す状態では、図４に示した状態から、ヒンジ金具１５ｂ及びヒンジ金具１５ａ側が回転軸１６ｂ及び回転軸１６ａを中心に約１８０度回転する。この結果、図８、すなわち図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図に示すとおり、接触端子４０と接触端子４１が接触していない。一方、図９、すなわち図７のＩＸ−ＩＸ断面図に示すとおり、接触端子４３と接触端子４１は接触しており電気的に導通することになる。
【００５０】
さらに、図７に示す状態から、図１０に示すように上ケース１０をＹＺ面に対して平行に回転させる場合について説明する。この場合は、回転ヒンジ１８が回転軸１９を中心に回転することになり、約１８０度回転した状態が図１１に示すようになる。このように表示素子１３の向きが−Ｘ方向を向くように外部へ露出した状態も上ケース１０を開いた状態といい、この場合も各筐体の長手方向の軸が一致しており各筐体が重なっていない。なお、図１２は、図１１に示す携帯無線機のXII−XII断面図、図１３は、図１１に示す携帯無線機のXIII−XIII断面図である。
【００５１】
図１１の状態、すなわち、上ケース１０の表示素子１３が−Ｘ方向に向かって外部へ露出した状態においては、図１２及び図１３に示すように、ヒンジ金具１５ａ及びヒンジ金具１５ｂの左右が図４及び図７の状態に対して逆転することになる。この状態では、ヒンジ金具１５ｂと給電端子２７は電気的に導通しているが、ヒンジ金具１５ａと給電端子２７は電気的に導通していない。したがって、ヒンジ金具１５ｂ側が給電系として機能しており、ヒンジ金具１５ａ側は給電系として機能していない。これにより、給電端子２７から金属フレーム１４までに至る給電系の電気長を短縮できるためアンテナ性能を高くできる。
【００５２】
このような第２の実施形態の携帯無線機１ｂによれば、表示素子１３の向きがＸ方向又は−Ｘ方向のいずれの方向に露出した場合においても、常に金属フレーム１４から給電端子２７に至る給電系の電気長を最短にできるため高いアンテナ性能を確保することができる。
【００５３】
なお、左右のヒンジ部を電気的に接続するか又は絶縁するかを切替える構成は第２の実施形態に示すものに限らず、上ケースの主面が外部へ露出する状態や向きに連動して、給電端子とアンテナとを電気的に導通するヒンジ部が切替えられる構成であれば同様な効果が得られる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図１４は、本発明の第３の実施形態を説明するための携帯無線機１ｃにおけるヒンジ部１２ｃの拡大図である。
【００５５】
図１４において、第１の実施形態で説明した図１及び図２と重複する部分には同一の符号を付している。図１４に示すように、第３の実施形態において、ヒンジ金具１５ｂ及び回転軸１６ｂは導電性部材で構成されており、また、ヒンジ部１２ｃにスイッチ５２、５３が挿入されている。
【００５６】
図１４において、樹脂成型品で構成される回転ヒンジ５０の内部が空洞となっており、その空洞部に回転軸１９を機械的に支持する導体５１が設けられている。絶縁体である回転ヒンジ５０は導体５１と機械的に接続されており、回転軸１９を中心に回転可能となっている。また、導体５１は、台座金具２５と電気的に接続されている。
【００５７】
回転ヒンジ５０の内部の空洞部において、スイッチ５２が回転軸１６ｂと導体５１との間に電気的に接続されており、またスイッチ５３が回転軸１６ａと導体５１との間に電気的に接続されている。スイッチ５２及び５３は、例えば、回転ヒンジ５０の内部に設けられたプリント基板に実装された、ＦＥＴ又はＰＩＮダイオードなどの高周波スイッチである。
【００５８】
回路基板３０には、制御回路５４が形成される。制御回路５４には制御信号線５５が接続され、制御信号線５５は、回転軸１９の内部を介して、スイッチ５２及び５３に接続される。ここで、制御信号線５５は回転軸１９の回転に連動して捻転できるように構成されている。
【００５９】
制御回路５４は、無線回路３２における受信信号レベルを検出し、その受信レベルが常に高くなるように、スイッチ５２又はスイッチ５３のいずれか一方をオンするように動作する。
【００６０】
このような第３の実施形態の携帯無線機１ｃによれば、給電端子２７から金属フレーム１４への電気的な接続経路を切替え可能に構成することにより、図４から図１３に示すような上ケース１０の様々な状態に対応して、常にアンテナ性能が高くなる状態を保つことができる。
【００６１】
また、スイッチ５２又はスイッチ５３を切替えることによって、金属フレーム１４に対する給電点を左右に切替えることができる。これにより指向性が変化することになり、副次的な効果として指向性ダイバーシチの効果も同時に得られる。
【００６２】
なお、スイッチ５２及び５３の構成、接続方法や配置位置は第３の実施形態に示すものに限らず、ヒンジ部１２ｃの左右に対向して配置された給電系を電子的に切替える構成であれば同様な効果が得られる。
【００６３】
また、上ケース１０と下ケース１１との向きや位置関係を検出する手段、例えばホール素子と永久磁石や位置検出スイッチなどで構成される状態検出部を備えて、この検出結果に連動して、制御回路５４により、アンテナ性能が高くなる方のスイッチ（スイッチ５２又はスイッチ５３）を選択するように構成してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る携帯無線機によれば、複数の回転軸を有するヒンジ機構を備える携帯無線機において、高いアンテナ性能を確保できるとともに、組立工数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機の正面図
【図２】本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機の側面図
【図３】本発明の第１の実施形態を説明するための携帯無線機のヒンジ金具と回転軸の拡大図
【図４】本発明の第２の実施形態を説明するための携帯無線機の正面図であり、表示素子をＸ方向に向けて上ケースを開いた状態を示す図
【図５】図４に示された携帯無線機のＶ−Ｖ断面図
【図６】図４に示された携帯無線機のＶＩ−ＶＩ断面図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線機の正面図であり、表示素子を−Ｘ方向に向けて上ケースを閉じた状態を示す図
【図８】図７に示された携帯無線機のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図
【図９】図７に示された携帯無線機のＩＸ−ＩＸ断面図
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線機の上ケースの回転経過を示す説明図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線機の正面図であり、表示素子を−Ｘ方向に向けて上ケースを開いた状態を示す図
【図１２】図１１に示された携帯無線機のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図
【図１３】図１１に示された携帯無線機のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図
【図１４】本発明の第３の実施形態を説明するための携帯無線機のヒンジ金具と回転軸の拡大図
【符号の説明】
１０ 上ケース
１１ 下ケース
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ ヒンジ部
１３ 表示素子
１４ 金属フレーム
１５ａ、１５ｂ ヒンジ金具
１６ａ、１６ｂ、１９ 回転軸
１７、２８ 取付けネジ
１８、５０ 回転ヒンジ
２０、２６ ネジ穴部
２２ａ 嵌合穴
２５ 台座金具
２７ 給電端子
３０ 回路基板
３１ 整合回路
３２ 無線回路
４０、４１、４２、４３ 接触端子
５１ 導体
５２、５３ スイッチ
５４ 制御回路
５５ 制御信号線
Claims (8)
- 第１の筐体と第２の筐体を有する携帯無線機であって、
前記第１の筐体に設けられたアンテナ素子と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを、２つの異なる方向の軸を中心に回動可能に連結するヒンジ部と、
前記第２の筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上の無線回路に接続された給電部とを備え、
前記ヒンジ部は、導電性の金属から構成される第１の連結要素、第２の連結要素および台座金具を有してなり、
前記第１の連結要素は、前記第１の筐体に設けられ、前記アンテナ素子のヒンジ部側の端部に電気的に接続されており、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを第１の軸を中心に回動可能に連結するとともに、前記第２の連結要素と電気的に接続されており、
前記第２の連結要素は、前記第１の連結要素と前記第２の筐体とを第２の軸を中心に回動可能に連結すると共に、前記台座金具と電気的に接続されており、
前記台座金具は、前記第２の筐体に設けられ、前記回路基板上のグランドパターンと絶縁されて、前記給電部に電気的に接続されており、
前記アンテナ素子及びヒンジ部と、前記回路基板上のグランドパターンとがダイポールアンテナとして動作することを特徴とする携帯無線機。 - 請求項１記載の携帯無線機であって、
前記第１の連結要素は、導電性の金属を有して構成され、前記アンテナ素子と前記第２の連結要素とを電気的に接続する第１の接続部と、
絶縁部材で形成され、第１の接続部から離間されて配置されるとともに、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続する第２の接続部とを備え、
前記第１の筐体を、その主面と第２の筐体の主面とを同一方向に向けて開いた状態において、前記台座金具の前記給電部との接続点を、前記第２の接続部よりも、第１の接続部に近接させることを特徴とする携帯無線機。 - 請求項１記載の携帯無線機であって、
前記第１の連結要素は、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続するとともに互いに離間配置された複数の接続部を備え、
前記複数の接続部は、前記アンテナ素子と前記第２の連結要素とを電気的に接続状態または絶縁状態に切替える切替機構を有し、
前記第１の筐体を開いた状態において、前記複数の接続部のうち、前記台座金具の前記給電部との接続点に最も近い位置にある前記接続部の前記切替機構は接続状態となり、他の接続部の前記切替機構は絶縁状態となる携帯無線機。 - 請求項１記載の携帯無線機であって、
前記第１の連結要素は、前記第１の筐体と前記第２の連結要素とを接続するとともに互いに離間配置された複数の接続部を備え、
前記第２の連結要素は、前記複数の接続部それぞれを、前記台座金具と電気的に接続状態または絶縁状態に切り替える切替部を有する携帯無線機。 - 請求項４記載の携帯無線機であって、
前記給電部に接続されるとともに、受信信号レベルを検出する無線回路と、
前記無線回路および前記切替部に接続され、前記無線回路で検出された受信信号レベルに応じて、前記切替部を制御する制御回路とを更に備える携帯無線機。 - 請求項４記載の携帯無線機であって、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の位置または向きを検出する状態検出部と、
前記状態検出部および前記切替部に接続され、前記状態検出部で検出された状態に応じて、前記切替部を制御する制御回路とを更に備える携帯無線機。 - 請求項１ないし６のいずれか一項記載の携帯無線機であって、前記アンテナ素子が、前記第１の筐体の一部を構成する導電性フレームである携帯無線機。
- 請求項１ないし７のいずれか一項記載の携帯無線機であって、前記第１の連結要素と前記第２の連結要素とを容量性リアクタンスにより電磁的に結合した携帯無線機。
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