JP2005252015A - シールドボックス及び計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】第３世代の携帯電話機を試験する場合、外部からの電磁波の侵入又は内部からの電磁波の漏洩が測定精度に影響し、従来の電磁波シールド方法では、さらに押圧力を上げて隙間を少なくする必要があるが、ロック機構が複雑になる。
【解決手段】シールドボックスは、外筐体１２０と、蓋体の役目をはたす前面パネル１０１と、外筐体１２０に前面パネルを固定するロック機構及び前面パネルと内筐体開口部に設けられた電磁シールドを有している。携帯電話機１６０は前面パネル１０１に固定されているトレー１０５上に横向きに置かれ、前面パネル１０１をロック機構により閉めることで外筐体１２０の中に収容され、Ｕ字溝のシール構造により電磁波シールド環境が実現される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯電話機又は無線ＬＡＮ機器等の無線装置の動作を試験するために用いられる電磁シールドボックスに関する。

近年のＩＴ技術の進歩により、無線技術を使用したコンピュータ間の無線通信及び、携帯電話による通話又はパケット通信が広く使用されている。また、携帯電話においては、第３世代の移動体通信サービス網の充実に伴い、第２世代とのハイブリット携帯電話機及び第３世代の携帯電話機の普及が進んでいる。このような携帯電話機の普及に伴い、使用者からは、購入時又は購入後の使用における携帯電話機の発信および受信が正常であるか否かを明確にする要求が生じている。このため、各販売営業所等には、窓口で容易に携帯電話機の動作試験が行える試験器が設置されている。

携帯電話機の試験には、外部からの電磁波が携帯電話のアンテナ又は本体から入射して試験結果に悪影響を及ぼさないように、周囲の電磁波からシールドされた状態で携帯電話機を試験するための空間を有する電磁波シールドボックス（以下、単にシールドボックスという）が用いられる。

従来のシールドボックス４００は、図７に示すように、アルミなどの電磁波を反射する金属板を外筐体４０１とし、外筐体４０１には携帯電話などを収容する収容ボックス４１０と上部カバー４０２を固定する為の丁番と４個の係止回転板（４０６〜４０９）を備えている。収容ボックス４１０の開口縁には全周に渡って凹溝が形成されており、凹溝４０５には導線性の弾性部材が埋設されている。さらに、丁番付き上部カバー４０２の内側には収容ボックス４１０を覆う蓋体４０３が設けられている。

蓋体４０３には、収容ボックス４１０の凹溝４０５にはまり込む凸状の突起部が設けられ、この突起部が蓋体４０３を閉めた際に凹溝４０５にはまり込み、その突起部の先端が弾性部材４０４に当接することにより収容ボックスを閉塞する。さらに、４個の係止回転板が上部カバーのピンを引掛けて弾性部材への押圧力を均一にしている。

特許第３３３８７３９号明細書

第３世代の携帯電話機及び第２世代とのハイブリット携帯電話機を試験する場合、外部からの電磁波の侵入又は内部からの電磁波の漏洩が測定精度に影響し、従来の電磁波シールド方法では、均一な押圧力を保ちながらさらに押圧力を上げて隙間を少なくする必要があるが、ロック機構が複雑になるという問題があった。

また、従来の電磁波シールドボックスは丁番付きの上下開閉式の扉であり、計測器の上に設置するため、他の物を乗せることが難しく、販売営業所の窓口での設置効率が低下するという問題があった。

以上のような問題を解決するために、本発明に係るシールドボックスは、電磁シールド性能を持ち一端に開口部が設けられた筐体と、筐体に被測定物を載置して筐体の開口部を閉塞する蓋体と、を有するシールドボックスにおいて、開口部又は蓋体の全周には少なくとも１つのＵ字溝と、開口部又は蓋体に設けられ、Ｕ字溝にはまり合い電波迷路を形成する仕切り板と、Ｕ字溝の底部、内面又はＵ字溝の入口に設けられた弾性を有する導電部材と、を備え、前記導電部材は、Ｕ字溝と仕切り板で形成される電波迷路の各通路を塞ぐ位置に設けられたことを特徴とする。

本発明に係るシールドボックスは、電磁シールド性能を持ち一端に開口部が設けられた筐体と、筐体に被測定物を載置して筐体の開口部を閉塞する蓋体と、を有するシールドボックスにおいて、蓋体の全周に少なくとも１つのＵ字溝と、開口部に設けられ、Ｕ字溝にはまり合い電波迷路を形成する仕切り板と、前記仕切り板の外周と内周に設けられた弾性を有する導電部材と、蓋体のＵ字溝の底部に設けられた前記導電部材と、を備え、前記導電部材は、Ｕ字溝と仕切り板で形成される電波迷路の各通路を塞ぐ位置に設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係るシールドボックスにおいて、弾性を有する導電部材は、金属布を外周に有する海綿状樹脂又は板バネ状のフィンガー・スプリングであることを特徴とする。

さらに、本発明に係るシールドボックスにおいて、被測定物を筐体内に載置する引出式のトレーと、筐体に蓋体を固定するロックアームと、筐体に設けられたロック金具と、を備え、開状態から、ロックアームをロック金具に引掛けロックすることで蓋体を筐体に固定することを特徴とする。

さらにまた、本発明に係るシールドボックスにおいて、被測定物の載置方向は、開口部の矩形の一辺に平行であることを特徴とする。

さらにまた、本発明に係るシールドボックスにおいて、被測定物の特性を測定する計測器と平面寸法を同一とし、載置した前記計測器の位置ずれ防止用の位置決め具を設けたことを特徴とする。

さらにまた、本発明に係るシールドボックスと前記計測器を有する計測システムは、シールドボックスを引出式とし、トレーに載置した被測定物の特性をシールドボックスに載置した前記計測器で計測することを特徴とする。

さらにまた、本発明に係るシールドボックスにおいて、被測定物は、携帯電話機であることを特徴とする。

本発明によると、従来の凹溝をＵ字深溝とし、電波迷路にすることで電磁シールド特性を向上させ、押圧力をそれほど高めなくてもよい構造としたため、ロック機構を簡略化できるという効果がある。さらに計測システムとして統一感があり、設置効率の高いシールドボックスとすることができる効果がある。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態における電磁波シールドボックスの全体を示す全体斜視図である。シールドボックス１００の基本構成部品は、内筐体１３０を有する外筐体１２０と、蓋体の役割と意匠的な意味を備える前面パネル１０１と、外筐体１２０に前面パネル１０１を固定するロック機構である。携帯電話機１６０は前面パネル１０１に固定されているトレー１０５上に横向きに置かれ、前面パネル１０１を閉めることで内筐体１３０の中に収容され、電磁波シールド環境が実現される。さらに、外筐体１２０は、上部に計測器を乗せた際に位置ずれを防止する為に、計測器のレッグ（１１４，１１５、他の２個は図示せず）がはまり込む凹み１２１が４箇所設けられており、最大約１４７Ｎ（約１５ｋｇｆ）の積載荷重に耐える構造となっている。

図２は、第１の実施形態における電磁波シールドボックスの上面図と側面図である。外筐体１２０の中には電磁波を反射する１．５ｍｍ厚のアルミ製で接合部が溶接処理された内筐体１３０と、前面パネル１０１を外筐体に固定するロック金具と、外筐体に接続された同軸コネクター１１３及び同軸ケーブル１１２をさらに内筐体のケーブル１０８に接続するコネクター１１１と、計測器のレッグ（１１４，１１５、他の２個は図示せず）と、を備えている。

内筐体１３０は、横向きに携帯電話機１６０が載置されるトレー１０５と、トレー１０５をスライドさせる１対のスライドレール（１０６，１０７）と、開口部外周に導線性のフィンガー・スプリングと開口部内周には導線性のガスケットを備えている。

内筐体のコネクター１１１に接続されたケーブル１０８は、携帯電話機１６０に接続され、携帯電話機１６０は位置ずれ防止の一対の携帯電話機ガイド（１６１，１６２）によりトレー１０５に保持されている。さらにトレー１０５は、内筐体の蓋となる前面パネル１０１を固定している。トレー１０５に固定された前面パネル１０１の端部にはシールド構造を備えるＵ字深溝が全周に設けられている。前面パネル１０１は、ロックアーム１０２と、ロックアーム１０２を前面パネル１０１に固定し回転運動可能なロックアームシャフト１０４と、ロックアーム先端に設けられたロックピン１０３を備えている。

図３は、第１の実施形態におけるＵ字深溝を有するシールド構造の概要を示す構造図である。図３は、前面パネル１０１と内筐体１３０および外筐体１２０を縦に切り取った断面の一部である。図中、上方向がシールドボックスの上面、下方向が携帯電話機１６０を収納している内筐体１３０である。内筐体１３０の外部には外筐体１２０が固定されている。

多くの場合、高い周波数に対するシールドの性能は、シールドに生じている開口部によって制限される。開口部には、シールド材の接合部などに生じる電気的な隙間が問題となることも多い。このような開口部からの漏洩は周波数が高くなると増大するが、細長い隙間からの漏洩が増大する周波数はその幅ではなく長さによって決まると考えられ、金属板の接合部の極めて狭い隙間でさえも予想外に低い周波数での相当の漏洩を引き起こし得る。ＥＭＩガスケット（以下ガスケットという）又はフィンガー・スプリングは、このような隙間を塞いで電気的な連続性を確保し、高周波の漏洩や放射を防止するために本実施形態では使用している。

内筐体１３０にはＬ字アングル１３１が固定され、さらにＬ字アングルの上に導電性のガスケット１５０が固定されている。内筐体１３０の開口部は外周方向に密着折曲げ加工された先端部があり、外周には三角形の断面を持つベリリウム銅製のフィンガー・スプリング１５２が設けられている。図中、説明のためにフィンガー・スプリング１５２は三角形としたが、実際は前面パネル１０１と密着し、底辺に設けられたスリットにより広がり高さが低くなる。

前面パネル１０１の外周にはテーパ加工されたＵ字深溝が形成され、さらに内筐体１３０のガスケット１５０と接触する凸部がある。Ｕ字深溝の底部にはガスケット１５１が埋設されており、Ｕ字深溝の側面が内筐体１３０に固定されたフィンガー・スプリング１５２と接触する。同様にガスケット１５０，１５１も説明の為に変形前の断面を示しているが、押圧力により隙間を埋めるように変形する。

図中矢印で示している携帯電話機１６０から発射された電磁波は、前面パネル１０１と内筐体１３０の隙間を塞ぐ第１のガスケット１５０で大部分が遮断されるが、一部漏れ出した電磁波は前面パネル１０１と内筐体１３０の開口部を形成する仕切り板の隙間を通り、内筐体１３０の先端部と前面パネル１０１のＵ字深溝の底部との間にある第２のガスケット１５１でさらに遮断されるが、遮断しきれない電磁波がある場合は、内筐体１３０の仕切り板と前面パネル１０１の隙間を通り第３のガスケットであるフィンガー・スプリング１５２で遮断される。本実施形態では、２重のガスケットとさらに１重のフィンガー・スプリングにより３重のシールド構造を備え、無線装置の動作試験に十分なシールド性能を実現することができる。

なお、本実施形態において電波迷路を形成させる為に、溝の深さはＵ字深溝の深さと、前面パネル１０１と内筐体１３０の最大隙間との比が約１０対１（約３０ｍｍ）として実施した。さらに、本実施形態では、１重のＵ字深溝としたが、電磁シールド特性をさらに高めたい場合は、２重、３重のＵ字深溝構造としても良い。

図４は、第１の実施形態における電磁波シールドボックスの開状態と閉状態の概要を示す概要図である。図（ａ）はスライドして開く前面パネル１０１がロックアーム１０２を引くことで開状態としたものである。この時、ロックアーム１０２は自重で下がっているが、ロックアーム１０２を押して前面パネル１０１を外筐体のロック金具１０９に引掛けると、前面パネルと２重のガスケットが接触し、ロック金具の固定位置へロックアーム１０２を持ち上げると、２重のガスケットが均一に押圧され、さらに固定位置でロックされると前面パネル１０１が内筐体１３０に密着し、ロックアーム１０２は水平位置に保持される。

図５は、第１の実施形態におけるロック金具１０９の構造を示す構造図である。一対のロック金具１０９は、ロック金具固定部１１７が内筐体１３０に固定されている。ロックアーム１０２を操作して、ロック溝１１６の中をロックアーム１０２のロックピン１０３が移動し、ロック位置でロックすると、前面パネル１０１を約１１７Ｎ（約１２ｋｇｆ）の力で内筐体１３０に固定する。実際の操作力は、ロックアーム１０２、ロックピン１０３及びロック金具１０９を最適化して十数Ｎ程度で開閉可能とした。

図６は、第２の実施形態におけるシールドボックス１００に載置した計測器３００により計測システムの全体を示す全体斜視図である。従来の電磁シールドボックスは、丁番付きの上下開閉式の扉を有するもの又は携帯電話機より一回り大きい小型の引出式のものであるため、計測器と重ねて設置する際、上段がこれらのシールドボックス、下段が測定器等となりデータ処理用のコンピュータ又は別の機器をさらに重ねて設置することができなかった。

そこで、本実施形態ではシールドボックス１００の外筐体に凹み１２１を設け、計測器３００のレッグがそのまま凹み１２１にはまり込みシールドボックス１００の上に設置された計測器３００のずれ落ち防止とし、シールドボックス１００の外形寸法を計測器と同じ幅及び奥行きとしたことで計測システムとして統一感を出した。さらに、操作性を考慮し、同一姿勢で携帯電話機１６０の取り付け、計測器の操作が可能なシールドボックス１００の高さとし、電源スイッチ３０１、計測器の表示パネル３０２、操作パネル３０３、取っ手３０５、及び結果を記録するプリンタ３０４も同様な設計思想で配置されている。また、本実施形態では携帯電話機の測定について説明したが、トレー１０５の広さからＰＣに内蔵された無線ＬＡＮをＰＣごと測定及びその他の無線機の測定も可能であり、内部にアンテナを設け、電波による通信試験が行えることはいうまでもない。

以上のことから、本発明によると、接合部をＵ字深溝にすることで電磁シールド特性を向上させ、押圧力をそれほど高めなくてもよい構造としたため、一対のロック機構によりロック機構を簡略化し、さらに計測システムとして統一感があり、設置効率の高いシールドボックスとすることができる。

本発明に係る一実施形態における電磁波シールドボックスの全体を示す全体斜視図である。 第１の実施形態における電磁波シールドボックスの上面図と側面図である。 第１の実施形態におけるＵ字深溝を有するシールド構造の概要を示す構造図である。 第１の実施形態における電磁波シールドボックスの開状態と閉状態の概要を示す概要図である。 第１の実施形態におけるロック金具の構造を示す構造図である。 第２の実施形態における電磁波シールドボックスに載置した計測器により計測システムの全体を示す全体斜視図である。 従来の電磁シールドボックスの概要を示す概要図である。

符号の説明

１００，４００ シールドボックス、１０１ 前面パネル、１０２ ロックアーム、１０３ ロックピン、１０４ ロックアームシャフト、１０５ トレー、１０６，１０７ スライドレール、１０８ ケーブル、１０９ ロック金具、１１１ コネクター、１１２ 同軸ケーブル、１１３ 同軸コネクター、１１４，１１５ レッグ、１１６ ロック溝、１１７ ロック金具固定部、１２０ 外筐体、１２１ 凹み、１３０ 内筐体、１３１ Ｌ字アングル、１５０，１５１ ガスケット、１５２ フィンガー・スプリング、１６０ 携帯電話機、１６１，１６２ 携帯電話機ガイド、３００ 計測器、３０１ 電源スイッチ、３０２ 表示パネル、３０３ 操作パネル、３０４ プリンタ、３０５ 取っ手、４０１ 外筐体、４０２ 上部カバー、４０３ 蓋体、４０４ 弾性部材、４０５ 凹溝、４０６〜４０９ 係止回転板、４１０ 収容ボックス。

Claims (8)

1. 電磁シールド性能を持ち一端に開口部が設けられた筐体と、筐体に被測定物を載置して筐体の開口部を閉塞する蓋体と、を有するシールドボックスにおいて、
   開口部又は蓋体の全周には少なくとも１つのＵ字溝と、
   開口部又は蓋体に設けられ、Ｕ字溝にはまり合い電波迷路を形成する仕切り板と、
   Ｕ字溝の底部、内面又はＵ字溝の入口に設けられた弾性を有する導電部材と、
   を備え、
   前記導電部材は、Ｕ字溝と仕切り板で形成される電波迷路の各通路を塞ぐ位置に設けられたことを特徴とするシールドボックス。
2. 電磁シールド性能を持ち一端に開口部が設けられた筐体と、筐体に被測定物を載置して筐体の開口部を閉塞する蓋体と、を有するシールドボックスにおいて、
   蓋体の全周に少なくとも１つのＵ字溝と、
   開口部に設けられ、Ｕ字溝にはまり合い電波迷路を形成する仕切り板と、
   前記仕切り板の外周と内周に設けられた弾性を有する導電部材と、
   蓋体のＵ字溝の底部に設けられた前記導電部材と、
   を備え、
   前記導電部材は、Ｕ字溝と仕切り板で形成される電波迷路の各通路を塞ぐ位置に設けられたことを特徴とするシールドボックス。
3. 請求項１又は２に記載のシールドボックスにおいて、
   弾性を有する導電部材は、金属布を外周に有する海綿状樹脂又は板バネ状のフィンガー・スプリングであることを特徴とするシールドボックス。
4. 請求項２又は３に記載のシールドボックスにおいて、
   蓋体に固定され、被測定物を筐体内に載置する引出式のトレーと、
   筐体に蓋体を固定するロックアームと、
   筐体に設けられたロック金具と、
   を備え、
   開状態から、ロックアームをロック金具に引掛けロックすることで蓋体を筐体に固定することを特徴とするシールドボックス。
5. 請求項２から４のいずれか１項に記載のシールドボックスにおいて、
   被測定物の載置方向は、開口部の矩形の一辺に平行であることを特徴とするシールドボックス。
6. 請求項２から５のいずれか１項に記載のシールドボックスにおいて、
   被測定物の特性を測定する計測器と平面寸法を同一とし、載置した前記計測器の位置ずれ防止用の位置決め具を設けたことを特徴とするシールドボックス。
7. 請求項６に記載のシールドボックスと前記計測器を有する計測システムにおいて、
   シールドボックスを引出式とし、トレーに載置した被測定物の特性をシールドボックスに載置した前記計測器で計測することを特徴とする計測システム。
8. 請求項２から７のいずれか１項に記載のシールドボックスにおいて、
   被測定物は、携帯電話機であることを特徴とするシールドボックス。