JPH0316402A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば携帯無線機等に用いられるアンテナ
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のアンテナ装置の構成としては実開昭６２
−２１６３６号公報に示されるものがありん第７図は、
従来の携帯無線機に係るアンテナ装置を示した構成図で
あシ、（１）は無線機本体、（２）は無線機本体（１）
上部に設けられた内部アンテナ、（３）は無線機部（４
）の側面にセットされたバッテリパック、（５）は外部
アンテナのエレメント部であｂ１．従来はばね用ステン
レスなどによう構威され、無線機本体（１）に収納した
状態から抜き出して使用される０ この外部アンテナの長さは使用周波数が８００ＭＨｚ程
度であればＪ／２（λは波長）長である約１７ｃｍ程度
必要とする。

（６）はエレメント部（５）の先端部に設けられたキャ
ップ部であう、エレメント部（５）と共に外部アンテナ
（８）を構戚し、無線機本体（１）に収納した外部アン
テナ（８）を抜き出す際に容易に抜出せるよう利用され
るものである。（７）はキャップ部（６）のホルダ一部
である。

また、従来にかいては外部アンテナ（８）を使用して無
線通信を行なう場合、外部アンテナ（８）を無線機本体
（１）から抜き出したとき、無線機本体（！）の内部に
設けた切替えスイッチ（図示せず）が作動して内部アン
テナ（２）から外部アンテナ（８）に自動的に切ｂ替わ
って使用可能となされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来のアンテナ装置は構式されているの
で、外部アンテナ（８）を無線機本体（１）から抜き出
した状態で外部アンテナ（８）を使用して通話中あるい
は通話前後にかいて、外部アンテナ（８）を障害物に当
てたり、落下したうするなどの不慮の事故などによって
外部アンテナ（８）に大きな外力が加わシ、そのため外
力が除去された後に外部アンテナ（８）のエレメント部
（５）が曲がってしまい、場合によっては折れてしまう
といったことがあった。

このように、外部アンテナ（８）が途中で折れてしまっ
ては外部アンテナ（８）として所定長が確保できず外部
アンテナ（８）として十分な機能を果たし得危いのは勿
論、外部アンテナ（８）のエレメント部（５）が曲がっ
てしまっても外部アンテナ（８）として所望の電気的特
性が得られず、十分な外部アンテナ（８）としての機能
が達戊できないという問題点があった。

！た、携帯用無線機にあっては、その携帯性の利便を考
慮し、次第に小型軽量化されつつあるが、棒状のアンテ
ナ装置にかいては、例えば８００ＭＨｚの周波数使用の
場合は棒状のアンテナ長は約１７ａｍ程度必要とされる
ので、無線機本体の大きさ（長．さ）がこのアンテナ長
よりも小さくなれば、棒状のアンテナ装置は無線機本体
に完全に収納することはできなく捻る。

この場合、アンテナ装置の先端部は無線機本体から突出
したものとなυ、携帯性に不便なばかシか障害物等によ
う破損し易いという問題点もあった０ この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、外部アンテナのエレメント部を超弾性を呈する全
く新規な超弾性合金で構改することによシ、外部アンテ
ナのエレメント部に大きな外力が加わって除去されても
外部アンテナのエレメント部が曲がったクあるいは折れ
たジすることを防止し得、外部アンテナとしての特性劣
化を軽減した新規なアンテナ装置を提供することを目的
とするものである。

筐た、この発明は小型化された携帯用無線機にかいても
、所定長の外部アンテナを無線機本体に収納可能とする
新規なアンテナ装置を得ることをも目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るアンテナ装置は、無線機に設けられた外
部アンテナのエレメント部を超弾性合金によｂａｇした
ものである。

また、この発明に係るアンテナ装置は、無＠機筐体の頭
部から底部に沿って延びると共に、上記底部にかいて屈
曲部を設け、この屈曲部から延在するアンテナ収納チュ
ーブを設け、このアンテナ収納チューブ内に収納され、
上記屈曲部にかいて屈曲されて上記無線機筐体内に収納
可能な超弾性合金よりなるアンテナのエレメント部を具
備するものである。

〔作用〕

この発明に係るアンテナ装置のエレメント部は、無線機
筐体から抜き出された状態で過度の外力が加わっても、
そのエレメント部は超弾性合金で構威されているので、
その超弾性により過度の外力を取ｂ去った後でも塑性変
形を生ずることなく、元の状態に復帰する。

また、この発明に係るアンテナ装置のエレメント部は、
超弾性合金で構改しているので、アンテナ収納チューブ
の屈曲部にかいても屈曲可能であυ、かつ無線機筐体か
ら抜き出したときには、直線状となシうる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図を用いて詳細に説明する
。

第１図は、この発明に係るアンテナ装置の構改図である
。

＠１図にかいて、（９）はアンテナのエレメントで、後
述するように超弾性合金により４１１ｍ　５２している
。

αＧはエレメント（９）を被覆する樹脂チューブ、（ロ
）はキャップで、エレメント（９）の一端にかしめて取
シ付けている。０はキャップｅｌｌ）と一体に形直され
た？体部、α場はホルダーで、無線機の筐体に取Ｄ付け
られ、アンテナのエレメント（９）を自由に通過せしめ
、エレメント（９）を保持するものである。α→はエレ
メント（９）の他端に設けられたストッパーで、ホルダ
ー（至）の下端部に係止されてホルダー■■■から抜け
るのを防止するものである。

また、このストッパー（１４ｌは第１図に示すように先
端の角部には多少の丸みを形改している。

ここで、アンテナのエレメント（９）に用いる超弾性合
金について説明する。超弾性合金には、二ツケルーチタ
ン（Ｎｉ−Ｔｉ）系合金やｉＪＦ３　（　Ｃｕ　）系合
金等がある。

一般の金属材料では弾性限を越える外力（応力）を加え
ると、原子間にすベシが生じて塑性変形を起こし、外力
を除去してももとの状態に戻らなくなる。

しかし、超弾性と呼ばれる材料は、通常の状態（母相状
態〉で弾性限を越える外力を加えると、マルテンサイト
相（応力誘起マルテンサイト）が現われ変形するが、逆
に外力を除去すると逆変態を起こし元の状態（母相）に
戻る。

第２図は、超弾性材料の応カー伸び線図にょう模式的に
示した模式図である。

第２図から明らかなように、超弾性材料では応力を大き
くして行くと伸びも次第に大きくなシ、次に応力を小さ
くして行くと伸びも小さくなシ、応力を除去すると、つ
いには伸びも零となってしまう。

このことは、直線状の超弾性材料に対してその長さ方向
に垂直方向の応カを加えた場合にも、その応力の方向に
変形するが、その応カを除去すると元の直線状の状態に
復帰する。

例えば、従来アンテナ装置のエレメントとして使用して
いるばねステンレスと超弾性合金であるＮｉ−Ｔｉ合金
について比較すると次のようになる。

表　　１ 表１は、従来のばねステンレスとこの実施例の１つのＮ
ｉ−Ｔｉ合金（ＮｉとＴ１の重量条は１：１）との曲げ
角度θに対する復元角度θ′及び復元率ηの比較表であ
る。

第３図は表１のデータを得るための説明図でちゃ，アン
テナ四の一端部を固定点αＱとし、この固定点αＱから
約７ａｍの点に外力を加え、曲げ角度θまで曲げ、外力
を除去したときの復元角度θ′を測定したものである。

第３図にかいて点線は外力を加えたアンテナの位置、一
点鎖線は外力を除去したときのアンテナの位置を示す。

この場合、アンテナαｉは従来のばねステンレスとこれ
に対比すべきＮｉ−Ｔｉ合金を用い、アンテナ１１９の
長さは約１４ｃｍ，直径約２ｍｍのものを用いた。

復元率ηは曲げ角度θに対する復元角度θ′の比（θ′ ７）として求めたものである。

表１から明らかなように曲げ角度θが３００程度なら、
ばね用ステンレスもＮｉ−Ｔｉ合金も復元率は共に１０
０　％であるが、曲げ角度が４５°以上になると両者間
にかいて復元率ηに差異が生ずる。

重要なことは、Ｎｉ−Ｔｉ合金の場合には曲げ角度が９
０°になっても復元率ηは１００　％であることにある
。この場合、従来のぱねステンレスの復元率ηは７２％
でちゃ、顕著な差異がある。

このように、Ｎｉ−Ｔｉ合金と従来のばねステンレスと
の間に大きな復元率ηの差異があることは、実質的な７
′ンテナ高さかよび方向に影響を及ぼし、アンテナの電
気的特性に影響が生ずる。

例えば、第４図の如く、エレメントのｐ点から、角度θ
にて折り曲がシを生じた場合、エレメントＥによってそ
の軸方向に対して垂直に生じていた偏波Ａが、エレメン
トｌ１に対して垂直に生ずる偏波ａ１とエレメン｝　（
ｈに対して垂直に生ずる偏波ｂ′に分配されることとな
う、これによって、アンテナ特性（輻射効率）が低下す
ることとなる。

もつとも、Ｎｌ−Ｔｉ合金の電気抵抗は５０〜１００μ
ｇ−ａｍであり、従来のばねステンレスが１０μ．２−
ｃｍ　程度に比し、若干大きいものの電気抵抗の点でア
ンテナ装置として実際上ほとんど差異なく利用可能なも
のである。

また、Ｃｕ一系の超弾性合金についても、超弾性に関し
、上述のＮｉ−Ｔｉ合金よシも劣るが、従来のばねステ
ンレスに比べて復元率ηは十分大きく、また、Ｏｕ一系
超弾性合金の電気抵抗も８〜１８μｇ一ｃｍと従来のば
ねステンレスとほぼ同じ値であシ、アンテナ装置として
利用可能である。

第５図は、この発明に係るアンテナ装置の他の実施例を
示す構戊図である。第４図にかいて、α力は超弾性合金
、例えばＮｉ−Ｔｉ合金をらせん状に巻回して構威した
エレメント、（財）はらせん状のエレメント（５）を被
覆する樹脂チューブである。

なか、第１図と同様に、（ロ）はキャップ、（自）は剛
体部、（至）はホルダー、α→はストッパーである。

この他の実施例にかいても、アンテナのエレメントαカ
をらせん状の超弾性合金にょう構式したので、エレメン
トαカに対する復元率▼は、むしろ第１図の場合よｂも
大きいものとなる。

次に、第６図は別の発明に係るアンテナ装置の一実施例
を示す構底図である。

第６図（ＩＬ）においては、無線機筐体（１）の寸法ｌ
１ようもアンテナのエレメント長ｌ２が大きい場合に、
アンテナのエレメントＱυを無線機筐体翰内に完全に収
納しうる構或について示したものである。第６図（＆）
にかいて、（ハ）は無線機筐体（１）に設けられた収納
チューブで、無線機筐体翰の頭部（２０ａ）から底部（
２０ｂ）に向かって延び、底部（２０’ｂ）にかいて屈
曲部＠を設け、さらに底部（２０ｂ）にかいて延在する
ように構我している。

（９）は例えばＮｉ−Ｔｉ合金で構或さ九たアンテナの
エレメントで上述のように超弾性の性質にょシ第６図（
．）の点線で示すように収納チューブ（ハ）の屈曲部＠
にかいても屈曲されて、収納チューブ（財）内に収納さ
れる０もっとも、収納チューブ０の長さはアンテナのエ
レメント（９）の長さよりも多少長く構戊している。

ところで、アンテナのエレメント（９）を使用して無線
通信を行なう場合には、アンテナのエレメント（９）を
無線機筐体翰から抜き出すが、このエレメント（９》を
無線機筐体翰から抜き出しても、エレメント（９）は超
弾性合金によう構戊されているので、第６図（ａ）の実
線で示したように直線状に起立する。

また、第６図（．）にかいて、（ハ）．（財）はアンテ
ナのエレメント（９）に取ｂ付けられた剛体部であう、
無線機筐体翰に収納した状態で屈曲部＠のＩＩＪ後に設
けている。これは、アンテナのエレメント（９）が収納
チューブ（財）内を容易に摺動可能とするために設けた
ものである。更に、アンテナのエレメント（９）に設け
たストッパーα４はその先端を円弧状に形成しているの
で、一層収納チューブ（ハ）内の摺動が容易となる。

第６図（ｂ）にかいては、無線機筐体（至）が特殊の形
状である円形の場合を示す。（１）は無線機筐体（４）
内に設けた収納チューブであり、大きな屈曲部（財）を
形式している。その他の点は第６図（ａ）と同様である
０ また、一般の金属材料ではその剛性は線径が大きくなれ
ば、それに伴ない非常に大きくなるが、超弾性合金の場
合には線径を大きくしてもその剛性はほとんど変わらな
い。換言すれば、超弾性合金の場合には線径を小さくし
てもその剛性はほとんど変わらないことから、アンテナ
のエレメント（９）の線径を従来よシも細く形或するこ
とが可能である。

このことは、第６図（−）　．　（１））にかける収納
チューブＱ］）．（ホ）を細く形成できることになシ、
無線機筐体翰．（自）の一層の小型軽量化が実現しうる
。

なか、無線機に内部及び外部アンテナを具備したものに
おいて、外部アンテナを無線機筐体から抜き出したとき
に、内部アンテナから外部アンテナに自動的に切替れる
ものにかいて、その外部アンテナにこの発明に係るアン
テナ装置が適用できるのは勿論である。

このとき、アンテナのエレメントの下端部に剛性部を設
け、この剛性部が切替えスイッチを作動せしめ、内部ア
ンテナから外部アンテナにｗｂ替わるよう構戚すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば無線機の外部アンテナ
のエレメント部を超弾性合金により構成したので、外部
アンテナに大きな外力が加わり、その外力が除去されれ
ば元の状態に復帰し易いので、従来のように曲がったま
まの状態を軽減しうる効果を奏する。

また、別の発明によれば無線機筐体の頭部から底部に沿
って延び、その底部にかいて屈曲部を設け、この屈曲部
から延在する収納チューブを設け、この収納チューブ内
に超弾性合金よりなるアンテナのエレメント部を屈曲さ
せて収納するようにしたので、無線機筐体が小型化して
も所定長のアンテナのエレメント部を完全に無線機筐体
内に収納することができ、アンテナのエレメント部の損
傷を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るアンテナ装置の一実施例を示
す構改図、第２図はこの発明に係る超弾性材料の応力一
伸び模式図、第３図は超弾性材料の曲げ角度θに対する
復元角度ｌを測定するための説明図、第４図はアンテナ
のエレメントの屈曲による電気的影響についての説明図
、第５図はこの発明の他の実施例を示す構改図、第６図
（ａ）　．　（１））は別の発明に係るアンテナ装置の
構或図、第７図は従来のアンテナ装置を示す構改図であ
る。 各図にかいて、（９）はエレメント、αＱは樹脂チュー
ブ、（ハ）はキャップ、（６）は剛体部、卿はホルダー
翰．（ホ）は無線機筐体、（財）．（ホ）は収納チュー
ブ、い，（ハ）は屈曲部である。 なか、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線機に設けられた外部アンテナのエレメント部
   を超弾性合金により構成したことを特徴とするアンテナ
   装置。
2. （２）無線機筐体の頭部から底部に向つて延び、上記底
   部において屈曲部を有し、かつこの屈曲部から延在して
   設けられたアンテナ収納チューブと、このアンテナ収納
   チューブ内に収納され、上記屈曲部で屈曲して上記無線
   機筐体内に収納可能とした超弾性合金よりなるアンテナ
   エレメント部とを備えたことを特徴とするアンテナ装置
   。