説明

分離型アンテナ

【課題】防水機能を保ちつつ、アンテナ交換を容易に行うことができるアンテナを提供する。
【解決手段】携帯端末に搭載されるアンテナであって、アンテナ本体と、携帯端末筐体に装着する固定用保持金具と、前記アンテナ本体に装着する接続用保持金具と、を有し、前記固定用保持金具と前記接続用保持金具とが接続されて前記アンテナ本体が前記携帯端末筐体に装着されることを特徴とするアンテナ。前記固定用保持金具は、導電性材料からなり、前記接続用保持金具の一部が前記固定用保持金具と接触し、電気的に導通してもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナに関し、より詳細には、防水仕様の携帯端末におけるアンテナに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯端末、特に携帯電話機は広く普及し、日常の幅広い場面において使用されている。携帯端末において、通話やメールの着信は、時間及び場所を選ばない。そのため、雨の中、台所、トイレ、風呂等において着信があることも多く、そのため携帯端末において防水機能、生活防水程度の防水機能は標準機能となりつつある。
【0003】
携帯端末について、防水機能を備えた防水仕様とする場合、携帯端末とアンテナとの装着部から液体が浸入しないよう、装着部を密閉状態とする必要がある。
【0004】
防水仕様の携帯電話機にアンテナを組み付けた製品は、防水性能を保証するため、販売前に製造ラインにおいてアンテナの装着部の密閉状態を確認し、密閉状態にあることが確認された携帯電話機のみを販売する。これは、修理時においても同様であり、不注意により、アンテナを損傷させ、交換が必要になった場合、携帯電話機の修理を受け付けるショップでは密閉状態を確認できないため、店頭での交換ができず、防水機能を保証するための確認検査を携帯電話機製造メーカの技術者が行う必要があり、修理期間が長くなってしまうという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明は、防水機能を保ちつつ、アンテナ交換を容易に行うことができるアンテナ構造を提供することを目的とする。これにより、アンテナの交換作業において、防水保証を保ちつつ、ショップにて交換が簡単にできる。
【0006】
また、本発明においては、防水機能を備え、かつ目的の周波数帯域に合わせた送受信特性を得ることのできるアンテナ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るアンテナは、携帯端末に搭載されるアンテナであって、アンテナ本体と、携帯端末筐体に装着する固定用保持金具と、アンテナ本体に装着する接続用保持金具と、を有し、前記固定用保持金具と前記接続用保持金具とが接続されて前記アンテナ本体が前記携帯端末筐体に装着されることを特徴とする。
【0008】
前記固定用保持金具は、導電性材料からなり、前記接続用保持金具の一部が前記固定用保持金具と接触し、導通してもよい。
【0009】
前記固定用保持金具と前記携帯端末筐体とは、インサート成形、溶着、圧入、螺子、前記固定用保持金具の前記携帯端末筐体への嵌着または嵌入のいずれか1つ以上により固定されてもよい。
【0010】
前記固定用保持金具と、前記携帯端末筐体との接続部は封止処理がされてもよい。また、前記封止処理のため、Oリングまたは防水シートのいずれかを有してもよい。
【0011】
前記固定用保持金具は、前記携帯端末筐体との接触箇所に給電面を有し、前記携帯端末筐体は前記給電面との接触箇所に筐体側給電端子を有し、前記アンテナ本体へ前記給電面及び前記筐体側給電端子を通じて給電してもよい。
【0012】
前記固定用保持金具は、前記給電面にコイルを有してもよい。また、前記コイルは、柔軟性のある樹脂材料により覆われ、前記携帯端末筐体への装着時に前記携帯端末筐体の接触箇所と密着してもよい。前記固定用保持金具は、前記コイルを複数有してもよい。
【0013】
前記固定用保持金具は、前記給電面にさらに保持金具側給電端子を有してもよい。
【0014】
前記固定用保持金具と前記接続用保持金具は、接続時に間隙を有してもよい。
【0015】
前記固定用保持金具は、前記筐体側給電端子と電気的に導通されてもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係るアンテナによれば、防水保証を維持したままアンテナを着脱することができる。
【0017】
また、本発明に係るアンテナによれば、簡易な構造で、高い防水機能を果たすことができる。
【0018】
さらに、本発明に係るアンテナによれば、防水機能を備え、かつ目的の周波数帯域に合わせた送受信特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】(a)は、本発明の一実施形態に係るアンテナの構成を示す概要図であり、(b)はその固定保持部の拡大図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るアンテナを筐体に装着した状態を示す構成図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るアンテナにシートを設けた構成の概要を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るアンテナにコイルユニットを設けた構成の概要を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るアンテナに被覆コイルユニットを設けた構成を示す概要図であり、(a)はOリング1個分を成形した図であり、(b)はOリング3個分を成形した図である。
【図6】本発明の他の実施形態に係るアンテナにおいて、固定保持部にコイル及び給電端子を設けた例を示す図であり、(a)は分解斜視図であり、(b)はアンテナ部及び固定保持部を筐体部に装着した状態を示す断面図である。
【図7】本発明の他の実施形態に係るアンテナにおける筐体側RF回路からの電気的導通の構成を示す図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るアンテナの構成を示す概要図であり、(a)はアンテナ部、固定保持部、筐体部が分離した状態、(b)は固定保持部が筐体部に装着された状態、(c)はアンテナ部、固定保持部が筐体部に装着された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態に係るアンテナの構成を説明する。本発明の一実施形態に係るアンテナは、アンテナ部100と、固定保持部200と、筐体側接続部300とを有する。
【0021】
アンテナ部100は、アンテナ本体110と、接続用保持金具120と、接続用保持金具取付ねじ130とを有する。
【0022】
固定保持部200は、固定用保持金具210と、固定用保持金具取付ねじ220と、封止材230と、固定用保持金具給電面240とを有する。
【0023】
筐体側接続部300は、筐体側給電端子310と、ねじ取付部320とを有し、いずれも筐体400上に設けられる。
【0024】
アンテナ本体110は、携帯端末において信号の受送信を行うための一般的なアンテナであり、接続用保持金具120と接続される。アンテナ本体110は、用途に応じて種々の形状を用いてもよい。
【0025】
接続用保持金具120は、固定用保持金具210と、物理的に接続される。接続用保持金具120及び固定用保持金具210は、少なくとも互いに接触する箇所が導電性の材料からなり、電気的に導通する。接続用保持金具120及び固定用保持金具210には、例えば、SUS材や鉄を含む鋼合金などのステンレス材、黄銅などの銅合金、亜鉛、アルミ、アルミ合金などが用いられるが、これに限られず導電性の材料であればよい。
【0026】
なお、これと異なり、接続用保持金具120と固定用保持金具210との間には、接続した際に微小の空隙が設けられてもよい。微小な空隙を設けることにより、静電容量を得ることができる。この静電容量がコンデンサとしての機能を有するため、所望の周波数帯域に応じた送受信特性を得ることができる。
【0027】
接続用保持金具120及び固定用保持金具210には、いずれも接続用保持金具取付ねじ130を貫通するための孔が開いており、接続用保持金具取付ねじ130が、接続用保持金具120及び固定用保持金具210を、それぞれの孔において貫通し、ねじ取付部320へとねじ止めされる。アンテナ部100は、接続用保持金具取付ねじ130を複数有してもよく、その場合には、それに対応した数の孔及びねじ取付部320が設けられる。
【0028】
固定用保持金具210には、固定用保持金具取付ねじ220を貫通するための孔が開いており、固定用保持金具取付ねじ220が、固定用保持金具210を、その孔において貫通し、ねじ取付部320へとねじ止めされる。図1及び図2において、固定保持部200は、固定用保持金具取付ねじ220を2つ有するが、固定用保持金具取付ねじ220は、筐体側接続部300へと固定用保持金具210を固定可能であれば、1つでもよく、また、3つ以上でもよい。それに対応して、孔及びねじ取付部320が設けられる。
【0029】
接続用保持金具取付ねじ130や、固定用保持金具取付ねじ220は、例えばメートルねじやタッピングねじ等である。
【0030】
ねじ取付部320は、接続用保持金具取付ねじ130や、固定用保持金具取付ねじ220に対応するナットであり、ねじ穴は筐体に埋めこまれている。そのため、ねじ取付部320からは筐体400内部へと液体が浸入しない。
【0031】
なお、固定用保持金具210と筐体400とは、筐体側接続部300のねじ取付部320におけるねじ止めだけでなく、より強固に固定し防水機能を高めるため、インサート成形、溶着、圧入により固定されてもよい。また、固定用保持金具210は筐体400に嵌着・嵌入して固定してもよく、液体が浸入する隙間をなくすことにより筐体400の防水機能が高まる。
【0032】
固定保持部200は、筐体側接続部300との接触箇所に固定用保持金具給電面240を有し、筐体側接続部300は給電面240との接触箇所にアンテナ本体110へと給電するための筐体側給電端子310のための孔を有する。前記アンテナ本体へは、給電面240及び筐体側給電端子310を通じて給電がなされる。筐体側給電端子310は、例えばバネ性をもった金属ピンまたは、金属板である。
【0033】
給電面240において、液体の浸入を防止するため、封止材230が設けられる。封止材230は、例えばOリングであり、給電面240と固定用保持金具210との間の隙間を塞いで液体が浸入しないようにする。Oリングには、例えばエストラマ等の柔軟性のある樹脂材料が用いられてもよい。
【0034】
また、固定用保持金具210と接続用保持金具120との間に、図3に示すように防水性及び静電容量性を有するシート250を配置してもよく、これにより固定用保持金具210より内部へと液体を浸入することを防止することができ、固定保持部200がより優れた防水機能を発揮することができる。防水シート250は、例えば樹脂製のシートでもよい。また、この場合には、固定用保持金具210と接続用保持金具120との間に空隙が設けられるから、上述したような静電容量を得ることもできる。なお、このとき、静電容量を得るためには、接続用保持金具取付ねじ130及び固定用保持金具取付ねじ220に非導電性の材料を用いるか、各ねじと各保持金具間に非導電性材料からなるワッシャー等を挿入して各ねじと各保持金具を非接触とする。
【0035】
給電面240の代わりに、図4に示すように、コイル及びコイルを収納するケースを有するコイルユニット260が設けられてもよい。この場合、コイルユニット260の構造に応じて、コイルユニット260の下部または側面が給電面となる。コイルユニット260により、アンテナの電気的長さを延長することができ、複数の所望の周波数特性を備えたアンテナとすることができる。なお、コイルユニット260内のコイルの巻き数を変更することにより、アンテナの電気的長さを可変とすることができ、所望の周波数特性を備えたアンテナとすることができる。
【0036】
なお、図4と異なり、複数のコイルユニット260を固定用保持金具210に取り付けてもよい。この場合、アンテナ本体110と複数のコイルユニット260において、各コイルユニット260ごとに所望のアンテナの電気的長さに対応させることができ、複数の所望の周波数特性を得ることができる。
【0037】
また、図5に示すように、コイルユニットを柔軟性のある樹脂材料により被覆した被覆コイルユニット270を用いることで、Oリング等の封止材を別途設けることなく防水を行うことができる。すなわち、コイルユニットをエストラマ等の柔軟性のある樹脂材料により被覆することにより、樹脂材料が封止材としての役割を果たし、被覆コイルユニット270の箇所における筐体側への液体の浸入を防止することができるため、別途封止材を設ける必要がなくなる。また、筐体接続部300の装着箇所の形状に応じて被覆する樹脂材料の形状を成形することが可能であり、これにより筐体接続部300の装着箇所が円形以外のさまざまな形状を有していても、被覆コイルユニット270を筐体接続部300に密着させることができるため、汎用性を有し、かつ高い防水機能を有するアンテナ接続用の部材を提供することができる。
【0038】
なお、一例として、図5(a)で、筐体接続部300の装着箇所が、Oリング1個の形状に対応した形状の場合、図5(b)で筐体接続部300の装着箇所がOリング3個の形状に対応した形状の場合を示したが、これらの形状に限られない。
【0039】
本発明の他の実施形態に係るアンテナにおいて、固定保持部にコイルユニット及び給電端子を設けてもよい。図6は、固定保持部にコイルユニット及び給電端子を設けた例を示す図であり、(a)は分解斜視図であり、(b)はアンテナ部及び固定保持部を筐体部に装着した状態を示す断面図である。
【0040】
図6を参照すると、固定保持部200は、固定用保持金具210に、コイルユニット260とともに保持金具側給電端子280を有する。コイルユニット260と、保持金具側給電端子280とを、それぞれ大きく異なる周波数帯域に対して用いることにより、複数の所望の周波数帯域に対応して、複数の通信サービスを簡易な構造でユーザーに提供することができる。例えば、図6及び図7に示すように、保持金具側給電端子280の給電面285を第2の筐体側給電端子330と電気的に導通して、携帯電話・移動体端末向けの1セグメント部分受信サービスを利用するために利用し、コイルユニット260の給電面265を筐体側給電端子310と導通し、その他の通信サービス利用に用いてもよい。図7に示すように、コイルユニット260を、筐体側給電端子310と導通し、第1の筐体側RF回路410と接続し、保持金具側給電端子280を第2の筐体側給電端子330と導通し、第2の筐体側RF回路420と接続してもよい。第2の筐体側RF回路420は、携帯電話・移動体端末向けの1セグメント部分受信サービス用の回路であり、第1の筐体側RF回路410はその他の通信サービス用の回路である。
【0041】
図6(b)においては、固定用保持金具210の一部を、その上下から筐体400により挟みこむ形状、すなわち筐体400に固定用保持金具210が嵌入された形状としている。これにより、筐体400における固定用保持金具210の取付のための部品点数を減らし、より固定用保持金具210と筐体400との結合を強固にし、より防水性の高い構造とすることができる。
【0042】
また、この場合、防水性のシート290を、固定用保持金具210と筐体400との間に設け、コイルユニット260及び保持金具側給電端子280の設置個所から筐体400内部への液体の浸入を防止し、筐体400の防水性能を向上させてもよい。シート290により固定用保持金具210の下部のコイルユニット260及び保持金具側給電端子280の設置個所を覆うことにより、複数のOリングをそれぞれの設置箇所に対して設ける必要がない。また、複数のOリングを用いる場合と比べ、面状に封止ができるため、防水効果が向上する。
【0043】
これにより、防水機能に優れ、かつ複数の所望の周波数帯域のサービスを利用可能な携帯端末を提供することができる。
【0044】
図8は、本発明の一実施形態に係るアンテナの構成を示す概要図であり、(a)はアンテナ部、固定保持部、筐体が分離した状態、(b)は固定保持部が筐体に装着された状態、(c)はアンテナ部、固定保持部が筐体に装着された状態を示す。
【0045】
通常、本発明の一実施形態に係るアンテナは、アンテナ部100と、固定保持部200とが、筐体側接続部300を介して筐体400に装着されている。装着時は、アンテナ部100及び固定保持部200は、筐体側接続部300に対してねじ止めされ、アンテナと筐体とは固定された状態にある。また、固定保持部200により筐体は防水されている。
【0046】
図8(a)に示すように、アンテナ部100と、固定保持部200と、筐体側接続部300及び筐体400とは、それぞれ別々の部品として構成されており、それぞれが分離可能である。そのため、アンテナ部100、固定保持部200のメンテナンス性に優れている。
【0047】
アンテナ部100に何らかの損傷があった場合、例えばアンテナ本体110が折れたような場合、図8(b)に示すように、アンテナ部100のみを筐体400から取り外し可能である。取り外しは、アンテナ部100の接続用保持金具取付ねじ130をねじ取付部320から取り外すのみでよい。防水機能を有する固定保持部200を取り外すことは不要であるため、依然として筐体400は防水機能が検査された状態と変わることはない。また、アンテナ部100の交換も単なるねじ止めのみで行うことができ、特別な技術を要することもなく、容易である。
【0048】
以上により、携帯電話機の場合、新たに防水機能を保証するための確認検査を携帯電話機製造メーカの技術者が行う必要がなく、また、アンテナ部100の着脱は容易であるから、ショップにおいてアンテナ部100のみを交換することにより、従前と比べて修理期間を大幅に短縮することができるとともに、修理費用を削減することができる。
【符号の説明】
【0049】
100 アンテナ部
110 アンテナ本体
120 接続用保持金具
130 接続用保持金具取付ねじ
200 固定保持部
210 固定用保持金具
220 固定用保持金具取付ねじ
230 封止材
240 固定用保持金具給電面
250、290 シート
260 コイルユニット
270 被覆コイルユニット
300 筐体側接続部
310 筐体側給電端子
320 ねじ取付部
400 端末筐体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
携帯端末に搭載されるアンテナであって、
アンテナ本体と、
携帯端末筐体に装着する固定用保持金具と、
前記アンテナ本体に装着する接続用保持金具と、を有し、
前記固定用保持金具と前記接続用保持金具とが接続されて前記アンテナ本体が前記携帯端末筐体に装着されることを特徴とするアンテナ。
【請求項2】
前記固定用保持金具は、導電性材料からなり、前記接続用保持金具の一部が前記固定用保持金具と接触し、電気的に導通することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。
【請求項3】
前記固定用保持金具と前記携帯端末筐体とは、インサート成形、溶着、圧入、螺子、前記固定用保持金具の前記携帯端末筐体への嵌着または嵌入のいずれか1つ以上により固定されることを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ。
【請求項4】
前記固定用保持金具と、前記携帯端末筐体との接続部は封止処理がされていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項5】
前記固定用保持金具と前記携帯端末筐体との接続部に、Oリングまたは防水性のシートのいずれかを有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項6】
前記固定用保持金具は、前記携帯端末筐体との接触箇所に給電面を有し、前記携帯端末筐体は前記給電面との接触箇所に筐体側給電端子を有し、前記アンテナ本体へ前記給電面及び前記筐体側給電端子を通じて給電することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項7】
前記固定用保持金具は、前記給電面にコイルユニットを有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項8】
前記コイルユニットは、柔軟性のある樹脂材料により覆われ、前記携帯端末筐体への装着時に前記携帯端末筐体の接触箇所と密着することを特徴とする請求項7に記載のアンテナ。
【請求項9】
前記固定用保持金具は、前記コイルユニットを複数有することを特徴とする請求項7及び8のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項10】
前記固定用保持金具は、前記給電面にさらに保持金具側給電端子を有することを特徴とする請求項7及び8のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項11】
前記固定用保持金具と前記接続用保持金具は、接続時に間隙を有することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。
【請求項12】
前記固定用保持金具は、前記筐体側給電端子と電気的に導通されることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のアンテナ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−222734(P2012−222734A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−89150(P2011−89150)
【出願日】平成23年4月13日(2011.4.13)
【出願人】(592245432)スタッフ株式会社 (31)
【Fターム(参考)】