JP4607009B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明はアンテナ装置に係り、特にＵＷＢアンテナがアンテナケース内に組み込んであり、機器に取り付けられて使用される構成のアンテナ装置に関する。

近年、レーダー測位や大伝送容量の通信が可能であることからＵＷＢ（ultra-wide band）を利用した無線通信技術が注目されている。ＵＷＢは、２００２年に米国ＦＣＣ（federal communication commission）により周波数帯域が３．１〜１０．６ＧＨｚでの使用が認可された。

ＵＷＢは、パルス信号を超広帯域で通信を行う通信方式である。このため、ＵＷＢに用いられるアンテナには超広帯域で送受信が可能な構造が求められている。

少なくともＦＣＣで認可された３．１〜１０．６ＧＨｚの周波数帯域での使用を目的としたアンテナとして、地板と給電体から構成されたアンテナが提案されている（非特許文献１）。
２００３年 電子情報通信学会 B-1-133 FCC認可UWB周波数帯の水平面内無指向性・低VSWRアンテナ、谷口琢也・小林岳彦（東京電機大）（３月22日発表 B201教室）

この種のアンテナは、パーソナルコンピュータや携帯通信機器などに搭載する要求があり、更なる小型化、薄型化が望まれていた。

本出願人は、先に、特願２００５−１６０２８６号、発明の名称「アンテナ装置」において、ＵＷＢ（ultra-wide-band）にて送受信を行なうためのアンテナであって、小型化及び薄型化したアンテナを提案した。

このアンテナを機器に取り付けて現場で使用するためには、例えば感度の良い状態で受信できる向きにできるような、取り扱いがし易いようなアンテナ装置を実現することが必要である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、取り扱いがし易いアンテナ装置を提供することを目的とする。

そこで上記課題を解決するため、本発明のアンテナ装置は、
アンテナを収容したアンテナケースと、
前記アンテナとケーブルを介して電気的に接続してあり、機器に接続されるコネクタと、
前記コネクタを保持するコネクタケースと、
前記アンテナケースを、前記コネクタケースに対して、前記アンテナケースの向きを変更可能に且つ少なくとも水平の位置と垂直の位置とに位置決め可能に支持するとともに一対のハーフ腕部により構成されて前記ケーブルを通すトンネルを有するアンテナケース支持機構と、
を有する構成とし、
前記アンテナケース支持機構は、前記ケーブルが前記トンネルから外に出る側と反対側に位置する、一の付勢力に基づいて嵌合し合う複数の凹部と凸部とを有し、上記凹部と上記凸部との嵌合及び嵌合解除によって前記アンテナケースの向きを節動的に変更可能にし、且つ、水平の位置と垂直の位置では上記凹部と上記凸部とが嵌合する構成としたことを特徴とする。

本発明によれば、アンテナケースがその向きを変更されて少なくとも水平の位置と垂直の位置とに位置決めされる構成であるため、アンテナの向きを水平偏波及び垂直偏波に合わせることを容易に行なうことが出来、使い勝手がよい。

次に本発明の実施の形態について説明する。

［アンテナ装置の概略］
図１は本発明の実施例１になるアンテナ装置１０を示す。図２（Ａ）はケースを透視してアンテナ装置１０の内部を示す図、図２（Ｂ）は図１のアンテナ装置１０を表裏反転した状態でケースを透視してアンテナ装置１０の内部を示す図である。Ｘ１−Ｘ２はアンテナ装置１０の幅方向、Ｙ１−Ｙ２は長手方向、Ｚ１−Ｚ２は厚さ方向である。Ｙ２はアンテナ装置１０の基部側であり、Ｙ１はアンテナ装置１０の先端側である。

図３、図４及び図５は、アンテナの向きを変化させた状態を示す。

アンテナ装置１０は、ＵＷＢにて送受信を行なうためのものであり、外観は、図１に示すように、細長い板形状であり、アンテナケース１１と、コネクタケース３０と、同軸コネクタ６０とを有し、内部には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＵＷＢアンテナ１００と、同軸ケーブル１１０と、中継基板１２０とを有する構成である。同軸コネクタ６０は、アンテナ装置１０のＹ２端よりＹ２方向に突き出ている。アンテナ装置１０は、基部側に同軸コネクタ６０を有し、先端側にＵＷＢアンテナ１００を有する。

アンテナケース１１内にはＵＷＢアンテナ１００が組み込んである。

コネクタケース３０には同軸コネクタ６０が設けてある。同軸コネクタ６０のねじ込み接続部６４がコネクタケース３０よりＹ２方向に突き出ている。同軸コネクタ６０はその軸線である第２の軸線２０２がＹ軸と一致した向きにある。同軸コネクタ６０のＹ１側の端には中継基板１２０が固定してある。中継基板１２０はコネクタケース３０の内部の空間４５に収まっている（図１６参照）。

ＵＷＢアンテナ１００からは同軸ケーブル１１０がアンテナケース１１内をＹ２方向に延在している。同軸ケーブル１１０は、後述するアンテナケース支持機構８０の内部を通ってコネクタケース３０の内部に到っており、先端は中継基板１２０と接続してある。よって、アンテナケース１１は、同軸ケーブル１１０及び中継基板１２０を介して同軸コネクタ６０と電気的に接続してある。

コネクタケース３０は、コネクタケース支持機構７０によって、同軸コネクタに支持してある。コネクタケース支持機構７０は、コネクタケース３０を、同軸コネクタ６０（機器の同軸コネクタに接続されて回転不可能に固定されている）に対して、矢印２１２Ｃ，２１２ＣＣで示すように、第２の軸線２０２を中心にＸ−Ｚ面内で、所定の角度βの範囲内で回動できる状態で支持する構成である。

アンテナケース１１は、アンテナケース支持機構８０によってコネクタケース３０と連結してある。アンテナケース支持機構８０は、アンテナケース１１を、矢印２１１Ｃ，２１１ＣＣで示すように、コネクタケース３０に対して、Ｘ軸に相当する第１の軸線２０１を中心に、Ｙ−Ｚ面内で、所定の角度αの範囲内で節動的に回動させることが可能であり、且つ、３０度毎にクリック的にロックさせて位置決めさせることが可能である構成である。

このアンテナ装置１０は、図１に示すように、同軸コネクタ６０のねじ込み接続部６４を機器である例えばパーソナルコンピュータ３００の同軸コネクタ６０１にねじ込んで接続させて取り付けて使用される。図１に示す状態では、アンテナ装置１０はＸ−Ｙ面内に位置しており、アンテナケース１１は０度の位置（水平の位置）にある。

図３は、アンテナケース１１がアンテナケース支持機構８０によって回動される範囲を示す。反時計方向、即ち、アンテナケース１１が立ち上がる方向を「＋」とし、時計方向、即ち、アンテナケース１１が下側を向く方向を「−」と定める。アンテナケース１１は３０度毎にクリック的にロックされて位置決めされつつ、＋１２０度と−１２０度との間の角度αの範囲内で回動される。アンテナケース１１は、０度の位置の他に、＋３０度傾斜した位置、＋６０度傾斜した位置、＋９０度傾斜した位置（上向きの垂直位置）、＋１２０度傾斜した位置、−３０度傾斜した位置、−６０度傾斜した位置、−９０度傾斜した位置（下向きの垂直位置）、−１２０度傾斜した位置に変えられる。

アンテナケース１１は、０度の位置と、＋９０度傾斜した位置（上向きの垂直位置）と、−９０度傾斜した位置（下向きの垂直位置）とに位置を決めることが容易である。よって、ＵＷＢアンテナ１００の向きを水平偏波及び垂直偏波に合わせることが容易である。

図４は、図１中、Ｙ２側からみた図であり、コネクタケース３０がコネクタケース支持機構７０によって回動される範囲を示す。コネクタケース３０は同軸コネクタ６０を中心に限られた角度β（約１００度）の範囲内で回動可能であり、後述するようにゴムの摩擦力によって任意の角度維持に保持される。コネクタケース３０を同軸コネクタ６０を中心に回動させると、アンテナケース１１はコネクタケース３０と一体的に回動される。

アンテナ装置１０がパーソナルコンピュータ３００に取り付けられて信号の送受信を行なう場合に、受信状態が良くなるようにＵＷＢアンテナ１００の向きが例えば図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように変えられる。

図５（Ａ）は、アンテナケース１１をコネクタケース３０に対して回動させて垂直に起こした状態を示す。

図５（Ｂ）は、コネクタケース２０を同軸コネクタ６０の周りで適宜回動させ、アンテナケース１１が第２の軸線２０２に関して適宜回動して傾斜した状態となっていることを示す。

図５（Ｃ）は、アンテナケース１１をコネクタケース３０に対して適宜回動させると共に、コネクタケース３０を同軸コネクタ６０の周りで適宜回動させた状態を示し、アンテナケース１１は適宜起こされ、且つ、傾斜している。なお、操作者は、アンテナケース１１を持って動かすことによって、コネクタケース３０を同軸コネクタ６０の周りで回動させることも可能である。

次に、アンテナ装置１０の各部について詳細に説明する。
［ＵＷＢアンテナ１００］
ＵＷＢアンテナ１００は、図６（Ａ）、（Ｂ）及び図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、誘電体製の板１０１の上面にホームベース形状のエレメントパターン１０２及びエレメントパターン１０２に給電を行なうマイクロストリップライン１０３が形成されている。また、誘電体板１０１の裏面にはマイクロストリップライン１０３に対面する部分に接地パターン１０４が形成されている。

アンテナ装置１０は、エレメントパターン１０２の接地パターン１０４に対向する辺の角度θに応じて所望の特性を得ている。

このＵＷＢアンテナ１００は、図７に示すVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)−周波数特性を有する。使用する３．１〜１０．６ＧＨｚの周波数帯域で、VSWRは１．４以下である。

ＵＷＢアンテナ１００は、マイクロストリップライン１０３の途中の部分にフィルタ部を備えた構成のものでもよい。
［同軸ケーブル１１０］
同軸ケーブル１１０は、電線１１１が編線１１２で囲まれ、この編線１１２が絶縁被覆１１３で覆われている構造である。この同軸ケーブル１１０の端の電線１１１が半田部１３０でマイクロストリップライン１０３の端に半田付けしてあり、編線１１２の端部１１２ａが半田部１３１で接地パターン１０４に半田付けしてある。

半田付けに代えて、導電性接着剤による接続、或いは、レーザ溶接による接続でもよい。

また、同軸ケーブル１１０の端に高周波コネクタを設け、ＵＷＢアンテナ１００のマイクロストリップライン１０３の端にも高周波コネクタを設け、高周波コネクタ同士を嵌合接続させることで同軸ケーブル１１０とＵＷＢアンテナ１００とを接続してもよい。
［中継基板１２０］
図８及び図９に示すように、中継基板１２０は、ＵＷＢアンテナ１００から延びている同軸ケーブル１１０の先端を同軸コネクタ６０に電気的に接続する作業を容易にするためのものであり、例えばポリイミド製の板の上面に配線パターン１２１、下面にベタのグランドパターン１２２（図１０参照）を有し、コネクタケース３０の内部の空間に収まる大きさである。
［同軸コネクタ６０］
図８、図９及び図１０に示すように、同軸コネクタ６０は、金属製のコネクタ本体６１と、このコネクタ本体６１の中心を貫通する芯線部材６２と、芯線部材６２の周囲を覆う絶縁部分６３と、Ｙ２側のねじ込み接続部６４と、コネクタ本体６１の周囲に嵌っているゴム製のＯリング６５とを有する。コネクタ本体６１は、円柱部６１ａと、フランジ部６１ｂと、ブラケット部６１ｃとを有する。Ｏリング６５は円柱部６１ａの周囲に嵌っている。また、円柱部６１ａのうちのＹ２側の周面には、中心Ｏに関してブラケット部６１ｃとは反対側の位置にマーク６６が形成してある。

中継基板１２０は、ブラケット部６１ｃに載って支持されており、その端は、ブラケット部６１ｃと芯線部材６２の突出部６２ａとの間に収まっている。ブラケット部６１ｃの縁と中継基板１２０の下面のグランドパターン１２２が半田部１３２によって半田付けしてある。突出部６２ａが中継基板１２０の上面の配線パターン１２１の端と半田部１３３によって半田付けしてある。よって、中継基板１２０は、同軸コネクタ６０のＹ１側に位置して、同軸コネクタ６０と一体化されている。

また、図１０に示すように、同軸ケーブル１１０の反対側の端の電線１１１が半田部１３４で配線パターン１２１の他端に半田付けしてあり、編線１１２の端部１１２ａが半田部１３５で接地パターン１２２に半田付けしてある。

これによって、アンテナケース１１は、同軸ケーブル１１０及び中継基板１２０を介して同軸コネクタ６０と電気的に接続してある。

上記の半田付けに代えて、導電性接着剤による接続、或いは、レーザ溶接による接続でもよい。

また、同軸ケーブル１１０の端に高周波コネクタを設け、中継基板１２０の端にも高周波コネクタを設け、高周波コネクタ同士を嵌合接続させることで同軸ケーブル１１０と中継基板１２０とを接続してもよい。

同軸ケーブル１１０の端を突出部６２ａに直接接続してもよい。

マーク６６は、印刷ではなくて凹部であり、擦られても消滅しない。
［アンテナケース１１］
図１１（Ａ）はアンテナケース１１を示し、図１１（Ｂ）（Ｃ）は腕部２０及び第１、第２の軸部２１，２２を拡大して示し、図１２はアンテナケース１１を分解した状態で示す。図１３は、図１２中、ハーフ腕部及びハーフ軸部を対向させて且つ拡大して示す。

アンテナケース１１は、ケース本体１２と蓋１５とが組み合わされて５箇所をねじ１６によって固定してある構成であり、アンテナケース本体部１１ａと、アンテナケース本体部１１ａのＹ２側の端よりＹ２方向に腕部２０が突き出ており、且つ、腕部２０の先端からＸ１側に第１の軸部２１が突き出ており、腕部２０の先端からＸ２側に第２の軸部２２が突き出ている構成である。第１の軸部２１及び第２の軸部２２は、Ｘ軸線上に整列している。第２の軸部２２は先端にフランジ部２３を有する。ＵＷＢアンテナ１００はアンテナケース１１のＹ１端である先端に組み込んである。

図１２に示すように、ケース本体１２は、上面に浅い凹部１２ａを有し、Ｙ１側にＵＷＢアンテナ収容部１２ｂを有し、且つ、雌ねじ部１２ｃを分散して５箇所に有し、且つ、Ｙ２側の端より突き出て、ハーフ腕部２０−１、第１のハーフ軸部２１−１、第２のハーフ軸部２２−１、ハーフフランジ部２３−１を有する。

ハーフ腕部２０−１には溝部２０−１ａが形成してあり、第１のハーフ軸部２１−１にも溝部２１−１ａが形成してある。

蓋１５は、Ｙ２側の端より突き出て、ハーフ腕部２０−２、第１のハーフ軸部２１−２、第２のハーフ軸部２２−２、ハーフフランジ部２３−２を有する。ハーフ腕部２０−２には溝部（図示せず）が形成してあり、第１のハーフ軸部２１−２にも溝部２１−２ａが形成してある。

ハーフ腕部２０−１、第１のハーフ軸部２１−１、第２のハーフ軸部２２−１、ハーフフランジ部２３−１と、ハーフ腕部２０−２、第１のハーフ軸部２１−２、第２のハーフ軸部２２−２、ハーフフランジ部２３−２とは、Ｘ−Ｙ面に関して対称である。

アンテナケース１１は、図９に示すように、ケース本体１２のＵＷＢアンテナ収容部１２ｂにＵＷＢアンテナ１００を収め、同軸ケーブル１１０をケース本体１２の内部に適宜たるみを持たせて沿わせ、更には、図９に示すように、溝部２０−１ａ及び溝部２１−１ａ内に嵌合させて溝部２１−１ａ、２１−１ａに沿わせてＬ字形状となって、第１のハーフ軸部２１−１の端より外に出るように這わせ、蓋１５をケース本体１２に被せ、５箇所をねじ１６によって固定することによって組み立てられる。

ハーフ腕部２０−１とハーフ腕部２０−２とが組み合わされて腕部２０が形成され、第１のハーフ軸部２１−１と第１のハーフ軸部２１−２とが組み合わされて第１の軸部２１が形成され、第２のハーフ軸部２２−１と第１のハーフ軸部２２−２とが組み合わされて第２の軸部２２が形成され、ハーフフランジ部２３−１とハーフフランジ部２３−２とが組み合わされてフランジ部２３が形成される。腕部２０の内部には、対向する溝部２０−１ａ（他方の溝は図示せず）によってトンネルが形成される。第１の軸部２１の内部には、対向する溝部２１−１ａ、２１−１ｂによってトンネルが形成される。

同軸ケーブル１１０は、ケース本体１２と蓋１５との間の偏平な空間内を延在して、更には腕部２０の内部のトンネル及び第１の軸部２１の内部のトンネルを通り抜けて、第１の軸部２１の端より外に出ている。

フランジ部２３のＸ２側の面には三つの突起部２４−１、２４−２、２４−３が形成してある。

同軸ケーブル１１０は、ケース本体１２と蓋１５との間の偏平な空間内を延在して、更には腕部２０の内部のトンネル及び第１の軸部２１の内部のトンネルを通り抜けて、第１の軸部２１の端より外に出ている。

ここで、ケース本体１２、蓋１５は、共にＡＢＳ樹脂製であり、非磁性体であり、且つ、非金属である。また、ＵＷＢアンテナ１００のエレメントパターン１０２の近くにはねじ止め個所を設けず、エレメントパターン１０２からこれに最も近いねじ１６までの距離Ｌは長い（図９参照）。これによって、アンテナケース１１がエレメントパターン１０２に無用な影響を及ぼさないようになっている。

なお、ねじ１６を合成樹脂製としてもよい。これによって、ねじの影響がエレメントパターン１０２が及ばないようになる。
［コネクタケース３０］
図１４はコネクタケース３０を分解して示す。コネクタケース３０は、下側ハーフケース３１−１と上側ハーフケース３１−２とよりなる。下側ハーフケース３１−１及び上側ハーフケース３１−２は、共にＡＢＳ樹脂製であり、非磁性体であり、且つ、非金属である。下側ハーフケース３１−１と上側ハーフケース３１−２とは、その間に、同軸コネクタ６０、中継基板１２０、アンテナケース１１の第１、第２の軸部２１，２２及びストッパ９０を挟み込んで、組み合わされている。

図１４に示すように、下側ハーフケース３１−１は、Ｙ１側に腕部２０が収まる腕部用凹部４１−１を有し、且つ、上面に、同軸コネクタ６０を支持するハーフ軸受部３２−１と、中継基板１２０が収まる空間４５を形成するための凹部３３−１と、凹部３３−１の底面より突き出ている突起部３４−１と、第１の軸部２１を支持するハーフ軸受部３５−１と、第２の軸部２２を支持するハーフ軸受部３６−１と、フランジ部２３が収まるフランジ部用凹部３７−１と、ストッパ９０が収まるストッパ用凹部３８−１と、圧縮コイルばね９５が収まる圧縮コイルばね用凹部３９−１と、同軸ケーブル１１０を配線するための溝部４０−１とを有する。ハーフ軸受部３２−１にはＯリング６５が収まるＯリング用溝４２−１が形成してある。

上側ハーフケース３１−２は、下側ハーフケース３１−１と略同様に、ハーフ軸受部３２−２、凹部３３−２、突起部３４−２、ハーフ軸受部３５−２、ハーフ軸受部３６−２、フランジ部用凹部３７−２、ストッパ用凹部３８−２、圧縮コイルばね用凹部３９−２、溝部４０−２、腕部用凹部４１−２、Ｏリング用溝４２−２を有する。

コネクタケース３０は、以下の手順で組み立てられる。

先ず、図１５に示すように、下側ハーフケース３１−１のストッパ用凹部３８−１にストッパ９０を嵌合させ、圧縮コイルばね９５を圧縮コイルばね用凹部３９−１に嵌合させ、且つ、アンテナケース１１をその腕部２０を腕部用凹部４１−１、第１の軸部２１をハーフ軸受部３５−１、第２の軸部２２をハーフ軸受部３６−１、フランジ部２３をフランジ部用凹部３７−１に夫々嵌合させ、且つ、図１０に示す状態の同軸コネクタ６０をハーフ軸受部３２−１に嵌合させ、同軸ケーブル１１０を溝部４０−１に這わせ且つ凹部３３−１内で適宜弛ませる。

次いで、上側ハーフケース３１−２を下側ハーフケース３１−１上に被せる。ハーフ軸受部３２−２が同軸コネクタ６０のＺ１側部分に嵌合し、ハーフ軸受部３５−２、３６−２が夫々第１、第２の軸部２１、２２のＺ１側部分に嵌合し、フランジ部用凹部３７−２がフランジ部２３のＺ１側部分に嵌合し、ストッパ用凹部３８−２がストッパ９０のＺ１側部分に嵌合し、圧縮コイルばね用凹部３９−２が圧縮コイルばね９５のＺ１側部分に嵌合する。凹部３３−１が凹部３３−２と対向して、空間４５（図１６参照）が形成される。

最後に、ねじを締めて、上側ハーフケース３１−２を下側ハーフケース３１−１に固定する。

上記のように、アンテナケース１１の一部、同軸コネクタ６０の一部、ストッパ９０、圧縮コイルばね９５等を間に挟み込んで、下側ハーフケース３１−１と上側ハーフケース３１−２とを組み合わせることによって、コネクタケース３０が形成されると共に、コネクタケース支持機構７０及びアンテナケース支持機構８０が構成される。

なお、上記のねじの締め具合によってＯリング６５の潰れの程度が決まり、コネクタケース支持機構７０の摩擦力が決まる。

また、上側ハーフケース３１−２は、マーク４６を有する（図１参照）。

図１６及び図１７はコネクタケース３０の内部を示す図である。図１６は図１中、XVI-XVI線を含む垂直面で断面した断面図である。図１７は図１中、XVII-XVII線を含む垂直面で断面した断面図である。
［コネクタケース支持機構７０］
コネクタケース支持機構７０は、図１６に示すように、ハーフ軸受部３２−１、３２−２が同軸コネクタ６０のコネクタ本体６１を囲んでいる構成である。また、中継基板１２０及びブラケット部６１ｃはコネクタケース３０の内部の空間４５内に収まっている。

これによって、コネクタケース３０は、同軸コネクタ６０のコネクタ本体６１に対して回動可能となっている。

図１７に示すように、突起部３４−１がブラケット部６１ｃに接近してこのＺ２側に位置している。

図１７において使用者が手でコネクタケース３０を掴んでコネクタケース３０をコネクタ本体６１に対して符号２１２Ｃで示す時計方向に回動させると、図１８（Ａ）に示すように、突起部３４−１がブラケット部６１ｃに当る。図１７においてコネクタケース３０をコネクタ本体６１に対して符号２１２ＣＣで示す反時計方向に回動させると、図１８（Ｂ）に示すように、突起部３４−１がブラケット部６１ｃに当る。

コネクタケース３０をコネクタ本体６１に対して、図１８（Ａ）に示す角度位置と図１８（Ｂ）に示す角度位置との間の限られた角度β（約１００度）の範囲で回動可能である。回動角度範囲が角度β（約１００度）に限られているため、同軸ケーブル１１０が捩じられる程度が抑えられ、同軸ケーブル１１０が切断したり、半田部１３４、１３５が切断したりすることは起きない。

上記空間４５は、中継基板１２０をその周囲にコネクタケース３０が中継基板１２０に対して回動できるだけの余裕を有する大きさである。よって、コネクタケース３０は中継基板１２０とは独立に回動する。

Ｏリング６５とコネクタ本体６１との間の摩擦力によって、コネクタケース３０は任意の角度位置に保持される。この摩擦力は、上側ハーフケース３１−２を下側ハーフケース３１−１に固定するねじの締め具合によって調整可能である。

また、図１６に示すように、フランジ部６１ｂが突起部３４−１、３４−２に対向していることによって、同軸コネクタ６０はコネクタケース３０に対してＹ軸方向の変位を制限されている。

また、図１６に示すように、マーク６６はコネクタケース３０の外側に位置している。同軸コネクタ６０のＹ２の端の形状は略円形であり方向（向き）を特定することが出来ない。しかし、使用者は、このマーク６６を基準にしてコネクタケース３０のマーク４６の位置を認識ことによって、マーク６６とマーク４６との位置関係から、中継基板１２０とコネクタケース３０との角度の関係を明確に把握することが可能である。なお、コネクタケース３０は方向性を有しているため、コネクタケース３０のマーク４６は省略してもよい。

なお、同軸コネクタ６０のコネクタ本体６１に溝を形成してこの溝にＯリング６５を嵌合させ、下側ハーフケース３１−１及び上側ハーフケース３１−２については、Ｏリング用溝４２−１、４２−２を省略する構成としてもよい。

また、突起部３４−１が中継基板１２０に当ることによってコネクタケース３０のコネクタ本体６１に対する回動角度範囲が制限されるようにも出来る。
［アンテナケース支持機構８０］
図１９は図１６のアンテナケース支持機構８０を分解して示す。

アンテナケース支持機構８０は、ハーフ軸受部３５−１、３６−１、３５−２、３６−２が夫々第１、第２の軸部２１、２２を回動可能に支持する構造、及び、フランジ部２３、ストッパ９０、圧縮コイルばね９５等よりなる構成である。

フランジ部２３は、フランジ部用凹部３７−１、３７−２内に嵌合してあり、第１、第２の軸部２１、２２はＸ軸方向の変位を制限されている。

ストッパ９０は、四角形状の板部９１に、円に沿って１２個の凹部９２が３０度間隔で形成してある構成である。

このストッパ９０は、ストッパ用凹部３８−１、３８−２とに嵌合されて且つ挟まれて回動を制限された状態で、コネクタケース３０内に組み込んである。また、ストッパ９０は圧縮コイルばね９５によってＸ１方向に押されている。

フランジ部２３のＸ２側の面の三つの突起部２４−１、２４−２、２４−３がストッパ９０の１２個の凹部９２のうちの三つの凹部に同時に嵌合している。

使用者が手でアンテナケース１１を掴んで矢印２１１Ｃ及び２１１ＣＣで示すように回動させると、突起部２４−１、２４−２、２４−３がストッパ９０を圧縮コイルばね９５に抗してＸ２方向に押し退けつつ、突起部２４−１、２４−２、２４−３が凹部９２に嵌合する動作及び突起部２４−１、２４−２、２４−３が凹部９２から抜け出して嵌合解除される動作を繰り返して３０度毎にカチカチとクリック的にロックされつつ、図３に示すように、＋１２０度と−１２０度との間の角度αの範囲内で節動的に回動される。アンテナケース１１は、０度の位置の他に、＋３０度傾斜した位置、＋６０度傾斜した位置、＋９０度傾斜した位置（上向きの垂直位置）、＋１２０度傾斜した位置、−３０度傾斜した位置、−６０度傾斜した位置、−９０度傾斜した位置（下向きの垂直位置）、−１２０度傾斜した位置に変えられ、各位置に位置決めされる。

凹部９２が突起部２４−１、２４−２、２４−３と嵌合する力は、圧縮コイルばね９５によって安定に得られている。

また、クリック的なロックは、三つの凹部が三つの突起部２４−１、２４−２、２４−３に嵌合している拘束力であり、一つの凹部が一つの突起部に嵌合している拘束力の三倍であり、アンテナケース１１を安定にロック可能である。

また、クリック的なロックが三個所で行なわれているため、クリック的なロックを一箇所で行なっている構成に比較して、各個所の接触圧力が分散されて低くなっており、耐久性（寿命）は長くなる。

ハーフ軸受部３５−１、３６−１、３５−２、３６−２及び第１、第２の軸部２１、２２には潤滑剤が塗布してあり、アンテナケース１１の隣り合う位置決め位置の間の回動は円滑になされる。

ストッパ９０に突起部、フランジ部２３に凹部を有する構成でもよい。

圧縮コイルばね９５に代えて、合成樹脂製のばねを使用することも可能である。また、圧縮コイルばね９５又は合成樹脂製のばねのばね力を調整することによってクリック感を硬く或いは柔らかくなるように調整出来る。圧縮コイルばね用凹部３９−１のＸ２側にスペーサを挿入することによって、圧縮コイルばね９５を更に撓ませ、クリック感を硬くすることが出来る。また、圧縮コイルばね９５に相当するばねをフランジ部２３をＸ２方向に押すように組み込んでもよい。

なお、ＵＷＢアンテナ１００に代えて別のアンテナでもよく、同軸コネクタ６０に代えて別のコネクタでもよい。

本発明の実施例１になるアンテナ装置の斜視図である。 図１のアンテナ装置の透視図であり、（Ａ）は通常の姿勢で示し、（Ｂ）は表裏反転させた状態で示す。 機器に取り付けられたアンテナ装置のアンテナケースがＹ−Ｚ面内で節動的に回動される状態を示す図である。 アンテナケースがＸ−Ｚ面内で回動される状態を示す図である。 機器に取り付けられたアンテナ装置においてアンテナケースの向きを変更させた例を示す図である。 ＵＷＢアンテナの斜視図であり、（Ａ）は通常の姿勢で示し、（Ｂ）は表裏反転させた状態で示す。 ＵＷＢアンテナのVSWR−周波数特性を示す図である。 同軸コネクタと中継基板とを対応させてＹ２側からみて示す斜視図である。 同軸コネクタと中継基板とを対応させてＹ１側からみて示す斜視図である。 中継基板が半田付けしてある同軸コネクタの断面図である。 アンテナケースを示す斜視図であり、（Ａ）はアンテナケース全体を示し、（Ｂ）（Ｃ）は腕部及び軸部を拡大して示す。 アンテナケースを分解して示す斜視図である。 図１２中のハーフ腕部及びハーフ軸部を対向させて且つ拡大して示す斜視図である。 コネクタケースを分解して示す斜視図である。 コネクタケースの組み立ての途中の状態を示す図である。 図１中、XVI-XVI線を含む垂直面で断面したコネクタケースの断面図である。 図１中、XVII-XVII線を含む垂直面で断面したコネクタケースの断面図である。 コネクタケースが回動可能な角度範囲を示す図である。 アンテナケース支持機構を分解して示す図である。

符号の説明

１０ アンテナ装置
１１ アンテナケース
１２ ケース本体
１５ 蓋
１６ ねじ
２０ 腕部
２１ 第１の軸部
２２ 第２の軸部
２３ フランジ部
２４−１、２４−２、２４−３ 突起部
３０ コネクタケース
３１−１ 下側ハーフケース
３１−２ 上側ハーフケース
３２−１、３２−２ ハーフ軸受部
６０ 同軸コネクタ
６１ コネクタ本体
６１ｂ フランジ部
６１ｃ ブラケット部
６２ 芯線部材
６３ 絶縁部分
６４ ねじ込み接続部
６５ Ｏリング
６６ マーク
７０ コネクタケース支持機構
８０ アンテナケース支持機構
９０ ストッパ
９２ 凹部
９５ 圧縮コイルばね
１００ ＵＷＢアンテナ
１０１ 誘電体板
１０２ エレメントパターン
１０３ マイクロストリップライン
１０４ 接地パターン
１１０ 同軸ケーブル
１１１ 電線
１１２ 編線
１１３ 絶縁被覆
１２０ 中継基板
１２１ 配線パターン
１２２ グランドパターン
２０１ 第１の軸線（アンテナケース支持機構の軸線）
２０２ 第１の軸線（同軸コネクタの軸線）

Claims (9)

1. アンテナを収容したアンテナケースと、
   前記アンテナとケーブルを介して電気的に接続してあり、機器に接続されるコネクタと、
   前記コネクタを保持するコネクタケースと、
   前記アンテナケースを、前記コネクタケースに対して、前記アンテナケースの向きを変更可能に且つ少なくとも水平の位置と垂直の位置とに位置決め可能に支持するとともに一対のハーフ腕部により構成されて前記ケーブルを通すトンネルを有するアンテナケース支持機構と、
   を有する構成とし、
   前記アンテナケース支持機構は、前記ケーブルが前記トンネルから外に出る側と反対側に位置する、一の付勢力に基づいて嵌合し合う複数の凹部と凸部とを有し、上記凹部と上記凸部との嵌合及び嵌合解除によって前記アンテナケースの向きを節動的に変更可能にし、且つ、水平の位置と垂直の位置では上記凹部と上記凸部とが嵌合する構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記アンテナケース支持機構は、前記凹部と凸部とが複数の個所で嵌合し合っている構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記コネクタは、前記アンテナから延びている前記ケーブルの端が接続してある中継基板を有し、
   該中継基板は、前記コネクタケースの内部に収まっている構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記コネクタケースを前記コネクタの軸線に関して回動して向きが変えられるように前記コネクタに対して支持するコネクタケース支持機構を更に有する構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項４に記載のアンテナ装置において、
   前記コネクタケース支持機構は、Ｏリングを有し、該Ｏリングと前記コネクタとの間の摩擦力によって、前記コネクタケースが回動された位置に保持されるようにしたことを特徴とするアンテナ装置。
6. 請求項４に記載のアンテナ装置において、
   前記コネクタは、前記ケーブルの端が接続してある中継基板を有し、
   前記コネクタケースは、内部に空間を有し、
   該空間内に、前記中継基板が、その周囲に前記コネクタケースが前記中継基板に対して回動できるだけの余裕を有して収容してあり、
   前記コネクタケースが前記コネクタケース支持機構の個所で前記コネクタに対して回動されたときに、該コネクタケースは前記中継基板とは独立に回動する構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
7. 請求項４に記載のアンテナ装置において、
   前記コネクタケースは、その内部に突起を有し、
   前記コネクタケースが前記コネクタケース支持機構の個所で前記コネクタに対して所定角度回動されたとき、前記突起が前記コネクタ又は前記中継基板の一部に当ってそれ以上に回動されることが制限される構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
8. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記アンテナは、ＵＷＢアンテナである構成としたことを特徴とするアンテナ装置。
9. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記コネクタは、同軸コネクタである構成としたことを特徴とするアンテナ装置。

Images