JPS61502579A - 伸縮自在アンテナ - 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】 伸縮自在アンテナ 財力υ 本発明は、車両内の無線装置用アンテナに係り、特に外壁内に引き込むことがで きる上述のごときアンテナに関する。

又里立ｉ見 乗用車などの車両では、無線アンテナは車体内に引込めることができるとよいと されている。この理由は、種々あるが１乗用車の場合の理由としては、無線の不 使用時に車の外形形状をすっきりした状態に保つことや、車内の無線装置の存在 またはその種類を外から見ても分からなくすることなどが挙げられる。可撓性の ロッドやケーブル部材によって結合された電動機構を使用すると。

伸縮自在アンテナを車内から自由に伸長したり引込めたりすることができ便利で ある。このような電動式伸縮自在アンテナの一例が、米国特許第４，３２３，９ ０２号に述べられている。

複数帯域（マルチバンド）の動作の必要性に応じて、たとえば米国特許第４，３ ２５．０６９号に示されているように、ＡＭ／ＦＭの商業放送受信帯域以外の付 加帯域を加えたシステムが出現している。この場合には、伸縮自在アンテナを多 少変更して、その最上部セグメントの次のセグメントに上述の商業放送周波数帯 を受信できる状態のままで市民バンドでの送受信に適した有効長を生ずる装荷コ イルがアンテナの最上位セグメントの次のセグメントに加えられる。

発明の要約 伸縮自在アンテナは、−個の伸縮自在部分をセンタ送り式高周波アンテナにする と共に機械的伸長力と引込力を上記部分に連結するための同軸ケーブルフィード 線を使用して実現されるものである。

図面の簡単な説明 本発明の更に完全な理解や１本発明の種々の特徴、目的および利点は、添付の図 面と請求の範囲とに関゛連した以下の詳細な説明から得られるであろう。

第１図は、本発明による一実施例を示す伸長状態の伸縮自在アンテナである。

第２図は、第１図のアンテナの上部分を拡大した断面側面図である。

第３図は、第１図のアンテナのリールまたはスプールの駆動部を示す斜視図であ る。

第４図は、第３図のリール駆動部の部分断面側面図である。

詳細な説明 第１図において、複数の部分から成る伸縮自在アンテナ１０は、アンテナ柱を構 成する３個の伸縮自在に配置された部分１１〜１３を含み、このアンテナ柱は、 乗用車のフェンダやカウル（前面上部）等の下方に通常取付けられた基部１６内 に引込めることができる。この部分１６の上部には、横方向に延在した取付用突 起（タブ）が設けられている。同軸ケーブル用スタッドｆ７が設けられ、このス タッドは上記図示の部分を適宜のＡＭ／ＦＭ帯域無線（ラジオ）受信器に電気的 に接続している。

電気モータ、たとえば、１２ボルトの直流モータ１８は（図示なき回路によって ）制御されて、ハウジング１９内のリールすなわちスプール機構を作動し、同軸 ケーブル２０（第２図ないし第４図参照）を伸長したり引込めたりする。このケ ーブルは種々のアンテナ部分１２．１３および１６を貫通して部分１１内に入り 、この部分１１において後述する方法で固定され１機械力を伝えてこれらのアン テナ部分を伸長したり引込めたりする。同軸ケーブルスタッド即ちコネクタ２１ はハウジング１９内のリール（巻取）アッセンブリの回転軸に取付けられ、この リール内で同軸ケーブル２０に接続されている。り一ルアンセンブリは円周上に 形成された歯車ラックを具備することが好ましく、このラックはモータ１８によ って駆動されるウオームギヤと係合している。ケーブル２０は、駆動力を伸縮可 能部分に結合するために動力式伸縮自在アンテナシステムに通常存在する可撓性 非導電ロッドまたはケーブルの代わりに用いられている。

第２図において、アンテナ部分１１が部分１２の上端内で拡大して図示されてい る。この側面図では、各部分要素が、第１図を正面から見てアンテナの中心線に 沿った鉛直切断面で示されている。部分１１は、たとえば、８５０ＭＨｚの小区 分無線帯域の高周波における、センタ送り大半波長のダイポールアンテナとして 動作するように配置されており、この部分１１は４箇の個所から成り各箇所の長 さはこの部分のアンテナが動作する高周波帯域のほぼ中心周波数の１／４波長に 等しい。

ケーブル２０は、その外径がアンテナ部分１２の内径よりも多少小さい可撓性の ５ｏΩケーブルを使用すると良く、このケーブルは上記アンテナ部分の頂部付近 において、堅い小径の５０Ω同軸ロツド２８に結合されている。ロッド２８の中 心導体２９は、横方向の剛性強化用の硬いテフロン（ＴＥＦＬＯＮ）ロッドのご とき誘電性材料の円筒部分３０を貫通している。同様の材料から成るキャップ３ １は１円筒体３０の頂部に固着され、このキャップの外径は、各部分の引込み中 にキャップが部分１２に当接したときにストッパーとなることができる大きさで ある。ロッド２８の内側および外側の両溝体はアンテナ動作の向上のために銅環 鋼製とするとよい。実際には、導体２９のうち１円筒３０内にある部分は、たと えばマグロ−ヒル出版社（ＭｃＧｒａｗ　Ｈｉｌｌ　Ｂｏｏｋ　Ｃｏｍ−ｐａｎ ｙ）の１９６１年出版によるエイチ・ジャシック（Ｈ。

Ｊａｓｉｋ　）　ｉのアンテナ工学ハンドブックの２２−２頁ないし２２−１４ 頁に記載されたタイプの鉛直、センタ送り式、半波長ダイポールアンテナの上半 分である。円筒体３０は、ロッド２８の上端に結合されると共に、ロッド２８の 外側導体の上部先端と導電性スリーブすなわちスカート３２との間の環状電気接 続体とに結合されている。このスカート３２は、円筒体３０の直下に位置するロ ッド２８の１／４波長部分を取り囲んでいる。この結合部での横方向剛性を高め るために、スカート３２の上端を延長して円筒体３０に結合し、上記接合部での 節を防止している。スカート３２は、ダイポールアンテナの下側半分を構成し、 また、その上端において、ロッド２８の外側導体に電気的に接続される。スカー ト３２とロッド２８の外側導体との間の隙間には、その一部に空気が介在し、他 の部分に硬質テフロンのごとき誘電性材料の円筒体３３の上部分が介在するよう にするとよい。

また、この円筒体３３は、ロッド　２８　のほぼ３個所の１／４波長部分を取囲 んでいる。円筒体３３のうちスカート３２の内側に位置している長さ部分は、円 筒体３３の上方の空気空間４４の長さを決定するように選定されている。この空 気空間の長さは、スカートの内側縦方向路の電気的長さく　ｅｌｅｃｔｒｉｃａ ｌ　ｌｅｎｇｔｈ）が、その外側路よりも長くして、アンテナ端効果を補償する ように選定されている。スカート３２は銅環鋼で作り、アンテナの一部としての 作用を向上させることが好ましい、スカート３２と、　ロッド２８とスカートの 接続部と、　ロッド２８の両溝体とに銀メッキを施すことによって更に改良する ことができる。

スカート３２のすぐ下位には円筒体３３の他の１／４波長部分が位置している。

この長さ部分は、外径が拡大しておリスカート３２の外径に等しい。この円筒体 ３３の拡大径部分は、ダイポールアンテナとアンテナ部分１２との間を電気的に 絶縁（アイソレーション）するのに役立っている。ロッド２８の次の下位の１／ ４波長端を取り囲む硬い、同軸の、銅環鋼製チョーク３６によって更に絶縁が行 なわれる。チョーク３６の外径は゛、スカート３２と円筒３３との外径に等しい ０円筒３３のこのような構成により、スカート３２の下端とチョーク３６の上端 との両方に高インピーダンス点弥存在し、これによって半波長ダイポールに関す るかぎりにおいて接地面としてのチョーク３６の存在が強まる。アンテナアッセ ンブリの頂部に高周波部分１１を設は且つチョーク３６により高周波（ＲＦ）絶 縁することによって送受信機能は、車体を接地面として使用して高周波アンテナ ・を取付けた場合よりも向上する。この理由は、車体外形の変化が、アンテナの 作用にあまり影響を及ぼさなくなるからである。

チョーク３６の下端は、半径方向内側に折れ曲がり、ロッド２８の外側導体と電 気的に接触している。アンテナ部分１２の上端先端も、半径方向内側に折れ曲が り、非導電性ストッパ一部材３７の外側面と摺動可能に機械的に接触している。

ロッド２８の外側導体と部分１２との間には、直接の電気的接続は成されていな いけれども、しかし、従来の上部分を具備する公知のＡＭ／ＦＭ帯域アンテナに 比べて、ＡＭ／ＦＭ帯域の受信は実質的に損失が無いことが判明した。このスト ッパーは、チョーク３６の下側先端と、このチョーク３６の下端から下方に延在 したロッド２８の一部とに結合されている。部材３７は外側に延在した肩部を有 し、この肩部は１部分１１と１２との相対的位置が図示の状態であるとき、部分 １２の先端の内方延在部に係合してアンテナ全体の伸長を機械的に停止させる。

また、ストッパー３７の外径は１部分１２の内径よりも多少小さく、このため両 者は伸縮の際に、互いに相対的に容易に摺動することができる。このような配置 によって部分１１と１２との間の接合部における機械的剛性が高まり、その接合 部が関節のように折れ曲がることを防止できる。

ストッパ一部材３７の下側では、可撓性同軸ケーブル２０の内側導体が同軸ロッ ド２８の内側導体に接続されている。誘電性材料の焼きはめスリーブが、この接 続部を取り囲んでいる。ケーブル２０とロッド２８との外側て接続されている場 合には、半田をケーブル２ｏの外側導体の織り目の中にまで下方へ流し込んでケ ーブル２０とロッド２８との間の機械的接続部に剛性を付加し、同軸内側および 外側導体が伸長および引込み力を部分１１に伝えるのを助長する。ケーブル２０ の外側導体の囲りの外側誘電性被覆体は、外径がアンテナ部分１２の内径よりも 十分に小さいので、ケーブル２０は、公知の引込み可能な動力式アンテナの非導 電性の可撓ケーブルまたはロッドと実質的に同様に、部分１２内を容易に摺動す る。

第３図には、ハウジング１９内の上述のリールアッセンブリが示されている。こ のような機構は、公知のものであるので、本明細書では、アンテナ部分の伸縮に 使用するときのケーブル２０への電気的接続法を示すだけにする。ケーブル２０ は、アンテナの引込みのために巻き取りスプール３８を回転したときにスプール ３８のまわりに巻き付けられる。ケーブル２０の端部は、スプールの面の孔を貫 通しスプール内部に進入して、ここで種々の同軸フィッティング（取付具）に接 続される。同軸の回転式ジヨイント３９は、これらのフィッティングの一個であ り、この回転軸がスプール３８の回転軸と同一直線上に位置するように取付けら れている。このようなフィッティングは、公知のタイプのものである０回転式ジ ヨイント３９の静止部は、継手２１（第３図で不図示）を含む。スプール３８の 側部には、このスプールと回転軸上に円筒状外側ラック４ｏが固着され、このラ ック４ｏはウオームギヤ４１と係合し、スプール３８を駆動する。ウェブ４２は スプール３８およびラック４０の内部において１回転式ジヨイント３９の相対的 回転可能部品のうちの一方の軸方向位置を決定している。

第４図は、一部を第３図の線４，４での断面で示したリールアッセンブリの側面 図である。第４図において、スプール３８は外側スプール４７の内部に嵌入され 、ハブ４３上のスナップ（止め金）４８によってスプール４７内部に保持されて いる。スプール４７は、スプール３８に巻き付けられたケーブル２０をこれに接 近して取り囲んでおり、このためスプール上に巻き付けられたケーブルは、アン テナの伸長中、はぼ図示の直径に保持されている。これにより、リールアッセン ブリの回転駆動力をケーブル２０の長手方向押出力に変換してアンテナを伸長す ることが可能になる。

スプール３８と４７は、ハブ４３によってハウジング１９の一部４６の円筒軸受 面に回転可能に取付けられている。この図では、嵌入された両スプールと、ハブ ４３と巻き付けられたケーブル２０とハウジング部分４６とだけが、断面で示さ れており、これによりこれらの相対的位置が示され且つ回転式ジヨイント３９の 相対的可動部品の他方を構成する継手２１が明示されている。

本発明は、特定の実施例に関して説明したが、当業者にとって自明な他の実施例 や変更例や、応用例も本発明の精神や範囲内に含まれるものである。

ＦＩＧ、　／　ＦＩＧ、　２ 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも上部伸縮自在ロッド部分と下部伸縮自在ロッド部分とを有する伸 縮自在アンテナにおいて、上記複数の部分の一方に設けられ、所定の周波数帯域 用のアンテナを含む手段と、 上記複数の部分の内部を貫通する同軸ケーブルを含み、機械的伸長力および引込 み力を上記複数の部分に連結する連結手段とを具備し、 上記連結手段は上記アンテナの給電線としても働いていることを特徴とする伸縮 自在アンテナ。
2. ２．上記複数の部分を伸縮自在に引込め且つ伸長するために上記ケーブルを収容 し且つ排出する回転可能スプールと、 上記スプールの回転軸に沿うケーブルに対し電気信号を授受する手段と を具備することを特徴とする請求の範囲第１項に従う伸縮自在アンテナ。
3. ３．所定帯域用の上記アンテナはセンタ送り式ダイポールアンテナであることを 特徴とする請求の範囲第１項に従う伸縮自在アンテナ。
4. ４．上記上部および下部部分は、上記所定帯域よりもずっと低周波数である第２ 帯域のアンテナを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に従う伸縮自在アンテ ナ。
5. ５．上記上部部分は、上記所定帯域の中心の一波長にほぼ等しい電気的有効全長 を有し、 上記上部部分は、 外側導体と内側導体とを有する３／４波長の同軸導体ロッドと、 上記ロッドの上記内側導体を上記ロッドの端部より更に１／４波長分だけ延長し て半波長ダイポールアンテナの第１の半分を形成する手段と、 上記ロッドの端部の第１の１／４波長部分を取り囲むと共に上記外側導体に電気 的に接続され、上記ダイポールアンテナの第２の半分を形成する導電性スリーブ と、上記ロッドの上記第１長さ部分に隣接した上記ロッドの第２の１／４波長部 分をほぼ取り囲む誘電性材料の長さ部分と、 上記誘電性材料に隣接した上記ロッドの第３の１／４波長部分を取り囲み、同軸 絶縁用チョークを形成する導電性材料製の導電性１／４波長部分と を有することを特徴とする請求の範囲第１項に従う伸縮自在アンテナ。
6. ６．上記下部部分が上記所定帯域よりもずっと低周波数の第２の帯域用アンテナ 内に存するように、上記ダイポールアンテナの少なくとも一部を電気的に含む上 記ロッドに上記下部部分を電気的に接続する手段を具備することを特徴とする請 求の範囲第５項に従う伸縮自在アンテナ。
7. ７．上記誘電性材料は、上記ロッドに対して上記スリーブと上記チョークとを同 軸関係に固定するために上記スリーブ内と上記チョーク内とに延在した部分を含 むことを特徴とする請求の範囲第５項に従う伸縮自在アンテナ。
8. ８．上記スリーブ内の上記誘電性部分は、上記ロッドの一部に延在しており、上 記材料部分は長さが上記スリーブでのアンテナ端効果を補償するように選定され ていることを特徴とする請求の範囲第７項に従う伸縮自在アンテナ。