JP3168219B2 - 無線電話機用の極超短波アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば携帯用あるいは
自動車用の無線電話機に用いられる無線電話機用の極超
短波アンテナに関し、特にアンテナ取付け手段の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の無線電話機用の極超短
波アンテナとしては、棒状をなすアンテナ素子が使用さ
れる。そして無線電話機を携帯用として利用する場合等
においては、上記棒状のアンテナ素子の基端部を、回転
屈折機構を介して保持することが要求される。すなわち
棒状のアンテナ素子は、非使用時においては無線電話機
ケース内に収納されているが、使用に際してはケース外
へ引き出されたのち、引出された方向に対して直角方向
に屈折させて保持する必要がある。また自動車の車内等
において無線電話機が横倒しの状態にあるときは、無線
電話機ケースのアンテナ素子挿入孔を軸として所定角度
だけ回転操作し、直角方向に屈折した状態の前記アンテ
ナ素子の方位角を変更設定する必要がある。このような
操作を実行可能ならしめるために、アンテナ素子の基端
部は回転屈折機構を介して保持する必要がある。

【０００３】上記した回転屈折機構の構成部材として、
従来は専ら金属が使用されていた。すなわち従来は、ア
ンテナ素子を無線電話機の入出力端に導通接続するため
に、アンテナ素子軸支部を有する素子支持基体や、ガイ
ドパイプまでを金属にて形成していた。

【０００４】なおアンテナ素子を屈折させるための軸支
部は、アンテナ素子の基端部をジョイント部材の支持部
により挾圧保持する構成となっていた。つまりアンテナ
素子基端部とジョイント部材支持部との間の摩擦力によ
り、アンテナ素子を所定角度に保持する構成となってい
た。

【０００５】又アンテナ素子の方位角を変更するための
回転部は、無線電話機ケース内に設けられているガイド
パイプの所定個所に円周方向に沿って複数の穴を開け、
これらの穴に対して素子支持基体に弾持したボールの一
部を適宜係入させる事により回転位置を特定して保持す
る構成となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の無線電話機
用の極超短波アンテナには次のような問題があった。す
なわち、回転屈折機構の構成部材等が金属で形成されて
いるため、この回転屈折機構をアンテナ取付け部に介在
させると、対アース間のストレーキャパシティが大きく
なり、放射エネルギーの損失が生じ、インピーダンス整
合が不可能になりひいては広帯域特性を得ることができ
ず、受信用アンテナとしての機能がようやく確保される
程度の性能しか得られないという問題があった。

【０００７】またアンテナ素子を屈折部させるための軸
支部が、摩擦力によりアンテナ素子の支持角を保つ構成
となっているため、耐久性に乏しく、比較的短期間のう
ちに支持力を失い、アンテナ素子を所要の支持角で安定
に保てなくなる。なお長期間の使用に耐え得るものとな
すためには、アンテナ素子の基端部を挾圧保持する支持
部の直径を、最低８ｍｍ程度にする必要がある。しかし
支持部をこの様な大きさにすると、回転屈折機構の構成
部材等の金属部が益々増大するので好ましくない。さら
にアンテナ素子の方位角を変更するための回転部は、構
成部品が多く、しかも十分大きな係止力が得られないた
め、アンテナ方位角を容易かつ適確に設定出来ないとい
う欠点があった。

【０００８】そこで本発明の目的は、対アース間のスト
レーキャパシティが小さく、放射エネルギーの損失が僅
少で、インピーダンス整合も容易で広帯域特性が得ら
れ、送受信アンテナとしての機能が十分発揮される上、
アンテナ素子支持部が耐久性に富み、素子保持角を長期
に亙って安定に保ち得、しかも小型に製作可能であり、
加えてアンテナ方位角を容易かつ適確に設定可能な簡易
な構成の回転屈折機構を備えてなる無線電話機用の極超
短波アンテナを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明においては次のような手段を講
じた。

【００１０】棒状の極超短波用アンテナ素子と、このア
ンテナ素子の基端部を回動自在に支持する支持部を先端
部に有し基端部に円筒状結合部を有する導電性のジョイ
ントと、このジョイントの円筒状結合部内から前記アン
テナ素子の基端部周面に設けてある切欠部に対して弾接
係合する係合子を有し、この係合子の係合による係止力
で前記アンテナ素子を所定角度に支持設定する如く設け
られた素子支持角設定手段と、前記ジョイントの少なく
とも円筒状結合部を同軸的に被包し前記アンテナ素子を
一体的に支持する如く設けられた樹脂製の円柱状支持基
体と、この円柱状支持基体および前記アンテナ素子の無
線電話機用ケース内への通過導入を許容すると共に、上
記円柱状支持基体を無線電話機用ケースの開口部位にお
いて抜け出し不能な如く係止し、且つ上記円柱状支持基
体を軸心を中心として回転可能な如く保持する樹脂製ホ
ルダーと、この樹脂製ホルダーの外周部位に配設され、
前記導電性ジョイントと容量結合する如く設けられた容
量結合体と、この容量結合体に一端部を接続され、他端
部を無線電話機の入出力端に接続される給電部と、を備
えるようにした。

【００１１】なお素子保持角設定手段は、ジョイントの
円筒状結合部内に圧縮状態で収容されたコイルスプリン
グと、このコイルスプリングの弾撥力により常時外方へ
突出する如く付勢された係合用ボールと、この係合用ボ
ールが前記ジョイントの円筒状結合部から外部へ飛び出
すのを阻止する如く上記円筒状結合部の開口部に設けた
絞り部と、で構成されることが好ましい。

【００１２】また樹脂製の円柱状支持基体が樹脂製ホル
ダー内で間欠的に回動保持される如く、上記円柱状支持
基体の外周面と樹脂製ホルダーの内周面とに、凹凸弾接
部を円周方向に沿って対向配設することが好ましい。

【００１３】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。

【００１４】アンテナ取付け部に介在させる回転屈折機
構の主たる部材が樹脂で構成されているため、対アース
間のストレーキャパシティが小さく、放射エネルギーの
損失が僅少で、インピーダンス整合も容易で広帯域特性
が得られ、送受信アンテナとしての機能が十分発揮され
ることになる。また素子角度設定手段により、アンテナ
素子を所定角度に保持する構成となっているため、従来
の摩擦力に依存する構成のものに比べて耐久性に富んで
おり、所要の素子保持角を長期に亙って安定に保つこと
ができる。またアンテナ素子の基端部を挾圧保持するジ
ョイントの支持部直径が４〜５ｍｍ程度になるので回転
屈折機構における金属部がさらに減少する事になる。こ
のためストレーキャパシティの影響を除く点で好ましい
上、支持部の直径が小さくなることから回転屈折機構自
体はもちろん、ガイドパイプ等をも小径化することがで
き、その結果アンテナ全体を小型に製作することが可能
となる。さらに樹脂製の円柱状支持基体が樹脂製ホルダ
ー内で間欠的に回動保持されるように、上記円柱状支持
基体の外周面と樹脂製ホルダーの内周面とに、凹凸弾接
部が円周方向に沿って対向配設されているので、簡易な
構成でありながらアンテナ方位角を容易かつ適確に設定
することが可能となる。

【００１５】

【実施例】図１の（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施
例に係る極超短波アンテナを装着した無線電話機の外観
を示す側面図，正面図，斜視図である。

【００１６】図１に示すように、無線電話機用の棒状の
極超短波アンテナ素子１は、非使用時においては無線電
話機ケース２の内部に配設されているガイドパイプ３の
中に収納されているが、使用に際しては矢印Ａに示すよ
うにケース２の外へ引き出されたのち、矢印Ｍで示すよ
うに、引出された方向に対して直角方向に屈折させて保
持される。また無線電話機ケース２が自動車の車内等に
おいて横倒しの状態になっているときは、無線電話機ケ
ース２のアンテナ素子挿入孔を軸として、矢印Ｖまたは
Ｗで示すように、アンテナ素子１が所定角度だけ回転操
作され、直角方向に屈折した状態の前記アンテナ素子１
の方位角が変更設定される。

【００１７】アンテナ素子１を無線電話機ケース２のガ
イドパイプ３の中に収納する場合には、上記とは逆の操
作手順で操作することにより収納される。すなわち、ア
ンテナ素子１を矢印Ｎで示すように回動させて引出され
た方向に一致させたのち、矢印Ｂで示すようにケース２
の内部へ押し込めばよい。図１において符号４は容量結
合部であり、５は給電部を備えた整合部であり、６は肩
掛け用バンドである。

【００１８】図２の（ａ）は本発明の一実施例に係る極
超短波アンテナの取り付け部の構成を一部破断して示す
図、図２の（ｂ）は同図（ａ）の図中左方向からみた上
記取り付け部の構成を示す端面図である。

【００１９】図２において、１０は無線電話機ケースの
壁体、１１は樹脂製ホルダー、１２は樹脂製の固定ナッ
ト、１３は図１の容量結合部４に対応する円環状をなす
容量結合体、１４は樹脂製の円柱状支持基体、１５は導
電性のジョイント、１６は係合用ボール、１７はコイル
スプリング、１８および１９はジョイント先端部に設け
てある素子支持部、２０は軸支ねじである。なおボール
１６とコイルスプリング１７とは本発明の素子支持角設
定手段３０を構成している。

【００２０】図２に示すように、棒状の極超短波用アン
テナ素子１の基端部２１は、導電性のジョイント１５の
先端部に設けてある支持部１８，１９により回動自在に
支持されている。導電性のジョイント１５の基端部（図
中右端部）には円筒状結合部１５ａが形成されている。
この円筒状結合部１５ａの内部には、後で詳述する様
に、円筒状結合部１５ａから前記アンテナ素子１の基端
部外周面に設けてある切欠部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに
対して弾接係合する係合子（係合用ボール１６）を有
し、この係合子の係合による係止力で、前記アンテナ素
子１を所定角度に支持設定する如く素子支持角設定手段
３０が設けられている。

【００２１】樹脂製の円柱状支持基体１４は、前記ジョ
イント１５の少なくとも円筒状結合部１５ａを、円柱部
１４ａにて同軸的に被包するように、上記ジョイント１
５の円筒状結合部１５ａを芯部材として一体的に同時成
形されている。この円柱状支持基体１４の基端部（図中
右端部）には、抜け止め部としてのフランジ部１４ｂが
形成されている。かくして円柱状支持基体１４は、アン
テナ素子１を一体的に支持可能な如く設けられている。

【００２２】樹脂製ホルダー１１は、円柱状支持基体１
４および前記アンテナ素子１の無線電話機用ケース２内
への通過導入を許容すると共に、上記円柱状支持基体１
４を無線電話機用ケース２の開口部位において、抜け出
し不能な如く係止する。すなわちその基端部（図中右端
部）で、円柱状支持基体１４のフランジ部１４ｂをスト
ップする。また樹脂製ホルダー１１は、上記円柱状支持
基体１４をその軸心を中心として回転可能な如く保持す
るものとなっている。

【００２３】円環状をなす容量結合体１３は、樹脂製ホ
ルダー１１の外周部位に若干の距離を隔てて配設され、
前記導電性ジョイント１５の円筒状結合部１５ａと容量
結合する如く設けられている。この容量結合体１３に
は、本図には図示はしてないが整合部５を介して給電部
の一端が接続されており、その給電部の他端部は無線電
話機の入出力端に接続されている。

【００２４】図３は図２の主要部を取り出して示した図
で、（ａ）は同実施例の素子支持角設定手段３０の具体
的構成を示す図である。図に示すように、ジョイント１
５の円筒状結合部１５ａの内部にはコイルスプリング１
７が圧縮状態で収容されている。そしてこのコイルスプ
リング１７の弾撥力により、係合用ボール１６が常時外
方（図中左方向）へ突出する如く付勢されている。なお
上記円筒状結合部１５ａの開口部は、アンテナ素子交換
のために軸支ねじ２０を緩めてアンテナ素子１を取り外
したような場合に、係合用ボール１６が円筒状結合部１
５ａから外部へ飛び出さないように絞り部１５ｂとなっ
ている。

【００２５】図３の（ｂ）（ｃ）は樹脂製ホルダー１１
と、樹脂製の円柱状支持基体１４との相互関係を示す斜
視図である。円柱状支持基体１４が樹脂製ホルダー１１
内で間欠的に回動保持される如く、図に示すように円柱
状支持基体１４の外周面と樹脂製ホルダー１１の内周面
とには、凹凸弾接部（１１ｃ，１４ｃ等）が円周方向に
沿って対向配設されている。

【００２６】樹脂製ホルダー１１の頭部にはフランジ部
１１ａが設けてあり、首部には取付け用のねじ部１１ｂ
が設けてある。また樹脂製ホルダー１１の円筒部先端の
内面には複数の凸部１１ｃが形成されており、円筒部の
先端部から中央部に亘って、複数本（例えば４本）の切
込み溝１１ｄが所定間隔（例えば９０°の間隔）で形成
されている。他方、円柱状支持基体１４は円柱部１４ａ
の基端部（図中右端部）に前述したフランジ部１４ｂが
設けてあり、首部に円周方向に沿ってリング状の凹部１
４ｃが設けてある。このリング状の凹部１４ｃの内部に
は所定間隔（例えば９０°間隔）で仕切り壁１４ｄが設
けられている。かくして樹脂製ホルダー１１の内部に円
柱状支持基体１４が挿入された状態になると、上記凸部
１１ｃが凹部１４ｃと係合し且つ仕切り壁１４ｄが切込
み溝１１ｄに係合した状態となる。したがって両者は所
定の回動角度に安定に保持される。円柱状支持基体１４
を強制的に回転させれば、上記各部の係合位置がそれぞ
れ１ステップづつずれる。そしてずれた位置で再び係合
し、その回動角度に安定に保持される。次に上記の如く
構成された本実施例の極超短波アンテナについて、その
動作および作用を説明する。

【００２７】使用時において、アンテナ素子１を無線電
話機ケース２の外方に突出させる場合には、まずアンテ
ナ素子１を無線電話機ケース２から矢印Ａに示すように
引き出した後、矢印Ｍで示すように引出された方向に対
して直角方向に屈折させる。そうするとアンテナ素子１
の基端部２１の切欠部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに対し
て、素子支持角設定手段３０におけるボール１６が係合
離脱を繰り返しながらアンテナ素子１の回動を許容す
る。アンテナ素子１を例えば９０°回動させ、引出され
た方向に対して直角方向に屈折させたところで、アンテ
ナ素子１の屈折操作を停止すれば、その位置でボール１
６がアンテナ素子１の基端部２１の切欠部２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの一つ、例えば２１ｃに対して係合する。こ
のためアンテナ素子１は上記の角度で安定に保持され
る。

【００２８】また無線電話機ケース２が横倒しの状態に
あるときは、アンテナ素子１を無線電話機ケース２のア
ンテナ素子挿入孔を軸として、矢印ＶまたはＷで示すよ
うに所定角度だけ回転操作する。これに伴い円柱状支持
基体１４が軸心を中心として回転するので、この回転操
作により円柱状支持基体１４の仕切り壁１４ｄが樹脂製
ホルダー１１の凸部１１ｃを押上げながらまず１ステッ
プ移動する。このとき樹脂製ホルダー１１の円筒部は、
切込み溝１１ｄの働きによりスムーズに弾性変形して凸
部１１ｃの変位を許容する。かくして凸部１１ｃと凹部
１４ｃとが１ステップずれた位置で再び合する。この動
作が繰り返されることにより、円柱状支持基体１４は樹
脂製ホルダー１１の内部で間欠的に回動し、回動した位
置で安定に保持される。かくして直角方向に屈折した状
態の前記アンテナ素子１の方位角が変更設定される。

【００２９】非使用時において、アンテナ素子１を無線
電話機ケース２のガイドパイプ３の中に収納する場合に
は、上記とは逆の操作手順による操作を行うことにより
収納される。すなわちアンテナ素子１を矢印Ｎで示すよ
うに伸ばした状態にした後、矢印Ｂで示すようにケース
２の内部へ押し込む事により、アンテナ素子１はケース
２内に収納される。このとき、素子支持角設定手段３０
によるアンテナ素子１の支持角設定動作および円柱状支
持基体１４と樹脂製ホルダー１１との間欠的な回動保持
動作は、アンテナ素子１の引き出し時の動作と同様に行
なわれる。

【００３０】かくして本実施例においては、次のような
作用効果が期待できる。アンテナ取付け部に介在させる
回転屈折機構の主たる部材が樹脂で構成されているた
め、対アース間のストレーキャパシティが小さくなる。
従って放射エネルギーの損失が僅少で、インピーダンス
整合も容易で広帯域特性が得られ、送受信アンテナとし
ての機能が十分発揮されることになる。

【００３１】またボール１６及びコイルスプリング１７
からなる素子角度設定手段３０により、アンテナ素子１
を所定角度に保持する構成となっているため、従来の摩
擦力に依存する構成のものに比べて耐久性に富んでお
り、所要の素子保持角を長期に亙って安定に保つことが
できる。またアンテナ素子１の基端部を挾圧保持するジ
ョイント１５の支持部直径Ｄが４〜５ｍｍ程度になるの
で、回転屈折機構における金属部がさらに減少する事に
なる。このためストレーキャパシティの影響を除く点で
好ましい上、支持部１８，１９の直径Ｄが小さくなるこ
とから、回転屈折機構自体は勿論、ガイドパイプ３等を
も小径化することができる。この結果、アンテナ全体を
小型に製作することが可能となる。

【００３２】さらに樹脂製の円柱状支持基体１４が樹脂
製ホルダー１１内で間欠的に回動保持されるように、上
記円柱状支持基体１４の外周面と樹脂製ホルダー１１の
内周面とに、凹凸弾接部が円周方向に沿って対向配設さ
れているので、簡易な構成でありながらアンテナ方位角
を容易かつ適確に設定することが可能となる。なお本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論
である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、アンテナ素子の取付け
部に介在させる回転屈折機構の円柱状支持基体，ホルダ
ー等が樹脂にて形成されているので、対アース間のスト
レーキャパシティが小さく、放射エネルギーの損失が僅
少で、インピーダンス整合も容易で広帯域特性が得ら
れ、送受信アンテナとしての機能が十分発揮される上、
ボールおよびコイルスプリング等からなる素子角度設定
手段により、アンテナ素子を所定角度に保持する構成と
なっているため、アンテナ素子支持部が耐久性に富み、
素子保持角を長期に亙って安定に保ち得、しかも小型に
製作可能であり、加えて樹脂製の円柱状支持基体が樹脂
製ホルダー内で間欠的に回動保持されるように、上記円
柱状支持基体の外周面と樹脂製ホルダーの内周面とに凹
凸弾接部が円周方向に沿って対向配設されているので、
アンテナ方位角を容易かつ適確に設定可能な簡易な構成
の回転屈折機構を備えてなる無線電話機用の極超短波ア
ンテナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る極超短波アンテナを装
着した無線電話機の外観を示す側面図と正面図と斜視
図。

【図２】上記実施例に係る極超短波アンテナの取り付け
部の構成を一部破断して示す図および同取り付け部の構
成を示す端面図。

【図３】上記実施例に係る極超短波アンテナの素子支持
角設定手段の具体的構成を示す図およびホルダーと円柱
状支持基体との相互関係を示す図。

【符号の説明】

１…極超短波アンテナ素子、２…無線電話機ケース、３
…ガイドパイプ、４…容量結合部、５…整合部、６…肩
掛け用バンド、１０…ケース壁体、１１…樹脂製ホルダ
ー、１２…樹脂製の固定ナット、１３…容量結合体、１
４…円筒状支持基体、１５…導電性ジョイント、１６…
係合用のボール、１７…コイルスプリング、１８，１９
…支持部、２０…軸支ねじ、２１…アンテナ素子の基端
部、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…切欠部、３０…素子支持
角設定手段。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−58603（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−50107（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−62414（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−107602（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−155505（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭43−24104（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭43−24105（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭41−14733（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 1/24 H01Q 1/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状の極超短波用アンテナ素子と、 このアンテナ素子の基端部を回動自在に支持する支持部
   を先端部に有し基端部に円筒状結合部を有する導電性の
   ジョイントと、 このジョイントの円筒状結合部内から前記アンテナ素子
   の基端部周面に設けてある切欠部に対して弾接係合する
   係合子を有し、この係合子の係合による係止力で前記ア
   ンテナ素子を所定角度に支持設定する如く設けられた素
   子支持角設定手段と、 前記ジョイントの少なくとも円筒状結合部を同軸的に被
   包し前記アンテナ素子を一体的に支持する如く設けられ
   た樹脂製の円柱状支持基体と、 この円柱状支持基体および前記アンテナ素子の無線電話
   機用ケース内への通過導入を許容すると共に、上記円柱
   状支持基体を無線電話機用ケースの開口部位において抜
   け出し不能な如く係止し、且つ上記円柱状支持基体を軸
   心を中心として回転可能な如く保持する樹脂製ホルダー
   と、 この樹脂製ホルダーの外周部位に配設され、前記導電性
   ジョイントと容量結合する如く設けられた容量結合体
   と、 この容量結合体に一端部を接続され、他端部を無線電話
   機の入出力端に接続される給電部と、 を具備したことを特徴とする無線電話機用の極超短波ア
   ンテナ。
2. 【請求項２】 素子保持角設定手段は、ジョイントの円
   筒状結合部内に圧縮状態で収容されたコイルスプリング
   と、このコイルスプリングの弾撥力により常時外方へ突
   出する如く付勢された係合用ボールと、この係合用ボー
   ルが前記ジョイントの円筒状結合部から外部へ飛び出す
   のを阻止する如く上記円筒状結合部の開口部に設けた絞
   り部と、からなることを特徴とする請求項１に記載の無
   線電話機用の極超短波アンテナ。
3. 【請求項３】 樹脂製の円柱状支持基体が樹脂製ホルダ
   ー内で間欠的に回動保持される如く、上記円柱状支持基
   体の外周面と樹脂製ホルダーの内周面とに、凹凸弾接部
   を円周方向に沿って対向配設したことを特徴とする請求
   項１に記載の無線電話機用の極超短波アンテナ。