JP5347939B2

JP5347939B2 - ロッドアンテナ及び携帯端末装置

Info

Publication number: JP5347939B2
Application number: JP2009284773A
Authority: JP
Inventors: 拓也小嶋; 哲也齋藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: JP2011130049A

Description

本発明は、ロッドアンテナ及び携帯端末装置に関し、更に詳しくは、電波受信機能を有する携帯端末装置の筐体内に引き出し自在に収容されるロッドアンテナ、及び、そのようなロッドアンテナを備える携帯端末装置に関する。

近年、地上デジタルテレビに対応した携帯電話機（携帯端末装置）が普及しており、テレビ受信用アンテナとして、ロッドアンテナを用いる携帯端末装置がある。地上デジタルテレビで使用しているＵＨＦ帯は４７０〜７７０ＭＨｚであり、携帯電話機でロッドアンテナをλ／４の長さで使用する場合には、アンテナ長として１６ｃｍ程度の長さが必要となる。

携帯電話機のような小型端末装置では、１６ｃｍもの長さを収容することは装置の大型化を招く。このため、収容時のアンテの体積を小さくできるように、２段式や３段式の伸縮可能なロッドアンテナを用いることが多い。図６は、一般的な２段式の伸縮可能なロッドアンテナの構造を示している。

図６に示すロッドアンテナ１０Ｂは、キャップ１２を頂部に有する１段目のアンテナエレメント１１と、２段目のアンテナエレメント１４とが、１段目のアンテナ１１が２段目のアンテナエレメント１４から引き出し自在となるように接続される。１段目のアンテナエレメント１１と２段目のアンテナエレメント１４とは、１段目のアンテナエレメント１１に固定された第１の接触ばね１３を介して接続している。また、２段目のアンテナエレメント１４と携帯端末装置の筐体２１とは、２段目のアンテナエレメント１４が筐体２１から引き出し自在となるように、筐体２１内の支持金具１５に固定された第２の接触ばね１６により結合している。

図６の２段式ロッドアンテナ１０Ｂでは、アンテナを使用しないときには、携帯端末装置の筐体２１内に収容している。ロッドアンテナ１０Ｂの収容時には、金属パイプで構成された２段目のアンテナエレメント１４は、支持金具１５内に配置された第２の接触ばね１６により保持される。また、１段目のアンテナエレメント１１は、第１の接触ばね１３により、２段目のアンテナエレメント１４の内部に保持される。上記形式のロッドアンテナ１０Ｂは、細部の形状や段数が幾らか異なるものの、例えば特許文献１、及び、特許文献２に記載されている。

上記形式のロッドアンテナは、上部筐体と下部筐体とがスライド式に結合されるスライド式携帯電話機では、図７に示すように、筐体２１の開／閉時のスライド方向とロッドアンテナ１０Ｂの引き出し方向とが一致するように配置される。筐体２１のスライド方向とロッドアンテナ１０Ｂの引出し方向とを一致させることにより、スライド式携帯電話機の筐体内における各機器の効率的な配置が可能になる。

ところが、上記スライド式携帯電話機では、筐体２１のスライド方向とロッドアンテナ１０Ｂの引き出し方向とが同じであるので、アンテナの保持力が弱いと、筐体２１の開／閉スライドに際して筐体２１に加わる振動又は衝撃により、ロッドアンテナ１０Ｂが徐々に筐体２１から飛び出してしまうことがある。このような、ユーザの意図しないアンテナの飛び出しは、ユーザには煩わしく感じられる。

特許文献１では、１段目のアンテナエレメントを２段目のアンテナエレメントに収容した際に、その間の保持力の調節が可能な接触ばねが記載されている。図８は、特許文献１に開示された接触ばねを示している。接触ばね３０は、全体として中空円筒形状を有し、その周面には、軸方向に延びるスリット３１が形成され、また、内周面には、図示しない１段目のアンテナエレメントに固定するためのボス３３が形成されている。接触ばね３０には、更に、コの字状の切欠き３４が形成されており、その切欠き３４の内側に矩形片３２が形成される。

矩形片３２は、その自由端である先端部が径方向外側に僅かに曲げられており、径方向外側に押圧力を与えるばね片として機能する。矩形片３２は、その先端部の折り曲げ量を調整することにより、径方向外側の２段目のアンテナエレメントとの接触力を調整可能である。つまり、矩形片３２は、２段目のアンテナエレメントによる１段目のアンテナエレメントの保持力を調整可能である。

特開２００９−１８８８７３号公報実開平６−８１１０７号公報

特許文献１に記載された接触ばね３０は、その形状が複雑である。また、保持力の調整が折り曲げ量の調整により行われるため、ユーザによるアンテナ引き出しに必要な力の大きさを抑えつつ、アンテナエレメントの意図しない飛び出しを防止するには、極めて微細な調整が必要である。

上記に鑑み、本発明は、接触ばねの形状を簡素にし、且つ、接触ばねの保持力の微細な調整を必要とすることなく、アンテナエレメントの飛び出しを防止する機能を有するロッドアンテナ、及び、そのようなロッドアンテナを備える携帯端末装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、第１の態様において、第１のアンテナ部材と、前記第１のアンテナ部材を軸方向に引き出し自在に収容する第２のアンテナ部材と、前記第１のアンテナ部材及び第２のアンテナ部材の一方の部材に固定され、前記第１のアンテナ部材及び第２のアンテナ部材の他方の部材を軸方向と直交する方向（径方向）に押圧する弾性部材とを備え、前記他方の部材は、前記第１のアンテナ部材の前記第２のアンテナ部材への収容時に前記弾性部材と係合する係合部を有するロッドアンテナを提供する。

また、本発明は、上記本発明のロッドアンテナを備える携帯端末装置を提供する。

本発明のロッドアンテナ、及び、本発明の携帯端末装置では、弾性部材と係合部との係合により、アンテナ部材の意図しない飛び出しが抑制される効果がある。

本発明の一実施形態に係るロッドアンテナを含む携帯端末装置の断面図。図１のロッドアンテナを携帯端末装置の筐体内に収容した状態で、ロッドアンテナの上端部分を示す断面図。図１の実施形態の変形例のロッドアンテナについて、図２と同様に示す断面図。図１のロッドアンテナを携帯端末装置の筐体内に収容した状態で、ロッドアンテナの下端部分を示す断面図。図１の実施形態の変形例のロッドアンテナについて、図４と同様に示す断面図。一般的な２段式ロッドアンテナを示す断面図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、２段式ロッドアンテナを実装したスライド式携帯端末装置の正面図及び断面図。特許文献１に記載されたロッドアンテナにおける弾性部材の斜視図。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明の概要を説明する。本発明のロッドアンテナは、その最小構成において、第１のアンテナ部材と、前記第１のアンテナ部材を軸方向に引き出し自在に収容する第２のアンテナ部材と、前記第１のアンテナ部材及び第２のアンテナ部材の一方の部材に固定され、前記第１のアンテナ部材及び第２のアンテナ部材の他方の部材を軸方向と直交する方向（径方向）に押圧する弾性部材とを備え、前記他方の部材は、前記第１のアンテナ部材の前記第２のアンテナ部材への収容時に前記弾性部材と係合する係合部を有する。

また、本発明の携帯端末装置は、アンテナ部材と、前記アンテナ部材を軸方向に引き出し自在に収容する筐体と、前記筐体に固定され、前記アンテナ部材を軸方向と直交する方向（径方向）に押圧する弾性部材とを備え、前記アンテナ部材は、該アンテナ部材の前記筐体への収容時に前記弾性部材と係合する係合部を有する。

本発明のロッドアンテナ及び携帯端末装置では、弾性部材がアンテナ部材の係合部と係合し、弾性部材とアンテナ部材との相対移動を制限することにより、アンテナ部材の飛び出しを抑制するので、意図しないアンテナ部材の飛び出しを防止できる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。図面では、全図を通して、同様な要素には同様な符号を付して示した。図１は、本発明の一実施形態に係るロッドアンテナの構成を示す断面図である。ロッドアンテナ１０は、１段目のアンテナ部材（アンテナエレメント）１１と、２段目のアンテナエレメント１４とを有する、２段式の伸縮可能なロッドアンテナとして構成される。１段目のアンテナエレメント１１は、ワイヤーで構成されており、上端にはキャップ１２が形成されている。２段目のアンテナエレメント１４は、中空円筒形状の金属材料、つまり、金属パイプで形成されている。

１段目のアンテナエレメント１１の下端には、１段目のアンテナエレメント１１と２段目のアンテナエレメント１４とを接続する接触ばね（第１の接触ばね）１３が配置される。２段目のアンテナエレメント１４の下端は、携帯端末装置の筐体２１に固定された円筒状の支持金具１５により、支持金具１５内に配置された接触ばね（第２の接触ばね）１６を介して支持される。

２段目のアンテナエレメント１４の上端部に隣接して、アンテナ収容時に接触ばね１６が当接する外周面に窪み１７が形成されている。また、２段目のアンテナエレメント１４の下端部に隣接して、ロッドアンテナ１０の収容時に接触ばね１６が当接する部分の上側の内周面に、突起１９が形成されている。

図２は、図１のロッドアンテナ１０を、携帯電話機の筐体２１内に収容したときの状態で示す断面図である。携帯電話機の筐体２１には、支持金具１５が固定されており、ロッドアンテナ１０の２段目のアンテナエレメント１４は、支持金具１５の内側を貫通して、携帯電話機の筐体２１の内部に収容される。また、１段目のアンテナエレメント１１は、２段目のアンテナエレメント１４の内部に収容される。２段目のアンテナエレメント１４の上端部分に形成された窪み１７は、ロッドアンテナの収容時に、支持金具１５の内側に固定された第２の接触ばね１６に対して係合する。このように、ロッドアンテナ１０の収容状態において、２段目のアンテナエレメント１４の窪み１７が第２の接触ばね１６に係合するので、筐体２１の開／閉スライド時の振動又は衝撃に起因するロッドアンテナ１０の飛び出しが防止できる。窪み１７及び突起１９から成る係合部は、接触ばね（弾性部材）１３、１６と２段目のアンテナ素子１４との間における軸方向の相対移動を制限する制限部材として機能する。

図３は、上記実施形態の変形例に係るロッドアンテナ１０Ａを、筐体２１内に収容した状態で示す断面図である。本変形例では、２段目のアンテナエレメント１４を構成する金属パイプの外周面に突起１８を形成している。突起１８は、ロッドアンテナ１０Ａの筐体２１への収容時に、筐体２１表面から見て第２の接触ばね１６の奥側となるように配置されている。本変形例は、その他の構成については、前記実施形態と同様な構成を有する。

変形例のロッドアンテナ１０Ａでは、ロッドアンテナの収容状態において、アンテナエレメントの飛び出しを抑制するストッパーとなるように、第２の接触ばね１６の奥側に突起１８を形成している。この突起１８が、筐体２１の開／閉スライドに起因するロッドアンテナ１０Ａの飛び出しを防止する機構を構成する。

図４は、図１の実施形態のロッドアンテナ１０について、その筐体２１内部への収容時におけるロッドアンテナ１０の下端を示している。２段目のアンテナエレメント１４の内面には、筐体２１表面から見て、第１の接触ばね１３に係合する部分の手前側に突起１９が形成されている。この突起１９は、例えば金属パイプの外周面に窪みを形成することで形成される。

突起１９は、１段目のアンテナエレメント１１が２段目のアンテナエレメント１４から突出する際のストッパとして機能する。この係合により、筐体２１の開／閉スライド時に、１段目のアンテナエレメントが２段目のアンテナエレメントから飛び出すという、ユーザの意図しない飛び出しが防止できる。

図５は、上記実施形態の変形例に係るロッドアンテナ１０の下端を、図４と同様に示している。本変形例は、２段目のアンテナエレメント１４を構成する金属パイプの内周面に窪み２０を形成している。窪み２０は、アンテナの筐体２１への収容時に、１段目のアンテナエレメント１１と、２段目のアンテナエレメント１４とをスライド自在に結合する第１の接触ばね１３と係合する。つまり、接触ばね１３が窪み２０に嵌合する。このため、筐体２１の開／閉スライド時に、１段目のアンテナエレメント１１が、２段目のアンテナエレメント１４から飛び出すという、ユーザの意図しない飛び出しが防止できる。

なお、上記実施形態及び変形例では、１段目のアンテナエレメント１１をワイヤーで構成し、その後段である２段目のアンテナエレメント１４を金属パイプで構成した。しかし、逆に、１段目のアンテナエレメントを金属パイプで構成し、２段目のアンテナエレメントをワイヤーで構成してもよい。この場合にも、ワイヤー側に第１の接触ばねを固定し、金属パイプ側に係合部を形成することが好ましい。金属パイプの部分に窪みや突起を形成することで、窪みや突起が容易に形成可能である。窪みや突起を何れの側に形成しても、接触ばねには、特別な形状を採用する必要がなく、また、飛び出しを抑制するための微細な調整を行う必要もない。

また、本発明のロッドアンテナは、２段式のロッドアンテナだけでなく、１段式のロッドアンテナ又は３段以上の多段式のロッドアンテナにも適用可能である。この場合には、複数のアンテナエレメントのうち、例えば金属パイプで構成したアンテナエレメントに、上記窪みや突起を形成することで同様な効果が期待できる。

更に、上記実施形態及び変形例では、第１の接触ばね及び係合部の組合せと、第２の接触ばね及び係合部の組合せとを備えるロッドアンテナを例示したが、この例には限らず、何れか一方の組合せを有するロッドアンテナでもよい。更に、上記実施形態及び変形例では、ＴＶ受信用のロッドアンテナを例に挙げて説明したが、本発明のロッドアンテナは、この例に限らず、通信用のロッドアンテナなど、何れの用途であっても適用可能である。

本発明を特別に示し且つ例示的な実施形態を参照して説明したが、本発明は、その実施形態及びその変形に限定されるものではない。当業者に明らかなように、本発明は、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更が可能である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ：ロッドアンテナ
１１：１段目のアンテナエレメント
１２：キャップ
１３：第１の接触ばね
１４：２段目のアンテナエレメント
１５：支持金具
１６：第２の接触ばね
１７、２０：窪み
１８、１９：突起
２１：携帯電話機（携帯端末装置）の筐体
３０：接触ばね
３１：スリット
３２：矩形片
３３：ボス
３４：切欠き

Claims

第１のアンテナ部材と、
前記第１のアンテナ部材を軸方向に引き出し自在に収容する第２のアンテナ部材と、
前記第１のアンテナ部材及び第２のアンテナ部材の一方の部材に固定され、前記第１のアンテナ部材及び第２のアンテナ部材の他方の部材を軸方向と直交する方向（径方向）に押圧する弾性部材とを備え、
前記他方の部材は、前記第１のアンテナ部材の前記第２のアンテナ部材への収容時に前記弾性部材と係合する係合部を有するロッドアンテナ。
前記係合部は、前記他方の部材に形成された窪みである、請求項１に記載のロッドアンテナ。
前記係合部は、前記他方の部材に形成された突起である、請求項１に記載のロッドアンテナ。
前記第１のアンテナ部材が１段目のアンテナエレメントであり、前記第２のアンテナ部材が該１段目のアンテナエレメントの下段である２段目のアンテナエレメントであり、前記弾性部材が前記１段目のアンテナエレメントに固定され、前記係合部が前記２段目のアンテナエレメントに形成される、請求項１〜３の何れか一に記載のロッドアンテナ。
前記第２のアンテナ部材が１段目のアンテナエレメントであり、前記第１のアンテナ部材が該１段目のアンテナエレメントの下段である２段目のアンテナエレメントであり、前記弾性部材が前記２段目のアンテナエレメントに固定され、前記係合部が前記１段目のアンテナエレメントに形成される、請求項１〜３の何れか一に記載のロッドアンテナ。
請求項１〜５の何れか一に記載のロッドアンテナを備える携帯端末装置。