JP3555873B2 - 携帯電話機のアンテナ構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機のアンテナ構造に関し、特に、アンテナが本体ケースの裏面方向に回動する携帯電話機のアンテナ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機は、一般的に、通話するときはアンテナを伸張させ、通話しないときはアンテナを携帯電話機本体に収納する構造としてある。
このように、伸縮自在なアンテナ構造を採用することにより、携帯電話機は、通信性を向上させるとともに携帯性をも併せ持つといった、優れた特性を有している。
なお、本明細書において、「通信性」とは、携帯電話機が電波を受信，発信する性能をいうものとする。
【０００３】
ところで、携帯電話機は、ユーザーが通話しているとき、アンテナがユーザーの頭部から離れているほど、頭部による電波を遮る悪影響が小さくなり、通信性が向上する。
このため、通話時の頭部の影響を受けずに通信性を向上させ、なおかつ、携帯性を維持したアンテナ構造が、様々創意工夫され実用化されている。
【０００４】
たとえば、実用化された携帯電話機のアンテナ構造の一例として、図６に示す携帯電話機は、本体ケース１０１の裏面上部に、伸張されたアンテナ１０３が頭部から離れるように、アンテナ保持部１０２が、本体ケース１０１の裏面方向に傾けて設けてある。
【０００５】
このタイプの携帯電話機は、アンテナ１０３が、本体ケース１０１に収納される構造となっており、伸張したアンテナ１０３から頭部までの距離は、本体ケース１０１に埋設されたアンテナ保持部１０２の基準線に対する傾斜角度（通常、約３度〜約６度傾斜している。）によって決定される。
【０００６】
ここで、伸張したアンテナ１０３がユーザの頭部からより遠くに離れる構成とするには、アンテナ保持部１０２の傾斜角度を大きくする必要があるが、本体ケース１０１に内蔵された基板等の内部構造上の制約により、本体ケース１０１の裏面にアンテナ保持部１０２が大きく突き出てしまい、デザイン的に好ましくない形状となってしまう。このため、設計段階において、通話性に対する頭部の悪影響と突き出たアンテナ保持部１０２のデザインのバランスを考慮しつつ、アンテナ保持部１０２の傾斜角度を決定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、携帯電話機が、薄形化，小型化されるようになると、アンテナ保持部の突出部が一段と目立つため、アンテナ保持部の傾斜角度を大きく取れず、通話性が低下するといった問題があった。
【０００８】
また、特開平１０−１６３７２３号公報において、通話時にアンテナ部が本体ユニットの外形線外に飛び出すことを特徴とする携帯電話機のアンテナ構造が開示されている。
この技術は、通話しないときは、アンテナ部を本体ユニットに収納し、通話するときは、アンテナ部を回動させて、アンテナを頭部から十分離すことができるものの、アンテナ部を回動させる動作が煩わしく使用しずらいといった問題があった。
【０００９】
また、特許第２６８９８８１号公報において、アンテナが、第一筐体と第二筐体のヒンジ部の両端を軸として回転自在に設けられたアンテナ回転式携帯無線機が開示されている。
この技術は、通話するとき、アンテナを回転させて、アンテナを頭部から離すことができるものの、同じく、アンテナを回転させる動作が煩わしく使用しずらいといった問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決すべく、アンテナを簡単な動作で回動させて頭部から十分離すことにより、通信性を向上させ、さらに、アンテナを平面的に収納できるデザイン性に優れた携帯電話機のアンテナ構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の携帯電話機のアンテナ構造は、無線通信回路を有する本体ケースにアンテナを備えた携帯電話機のアンテナ構造であって、前記アンテナは、一端側にアンテナトップを設け、他端側に係止解除手段を設けるとともに、伸縮自在にアンテナ保持部に保持され、前記アンテナ保持部は、前記本体ケースに凹設された収納部に回動可能に収納され、かつ、付勢手段によって前記本体ケースから離れる方向に付勢され、また、前記アンテナ保持部は、前記本体ケースに設けられたフックが係止可能なフック係止孔を有し、さらに、前記アンテナの伸縮にともなって前記アンテナ保持部の内部において前記係止解除手段が移動可能であって、前記アンテナが伸張するときに前記係止解除手段が前記フックと当接して、前記フックの前記フック係止孔との係止を解除させ、前記アンテナ保持部の回動を可能とする構成としてある。
【００１２】
このようにすると、アンテナを伸張するといった簡単な動作で、アンテナ保持部の係止が解除され、自動的に回動してユーザ頭部から離れる方向に傾くので、ユーザは、アンテナ保持部を開くといった煩わしい動作を行なわなくても済む。
また、アンテナ保持部を本体ケースに収納できるので、アンテナ保持部が突き出るといったデザイン上の不具合を防止することができる。
【００１３】
なお、前記フックの、前記アンテナが収納されたときに前記係止解除手段の上側の角部を面取りした構成とすることができる。
【００１４】
このようにすると、アンテナをアンテナ保持部に収納する前に、アンテナ保持部を本体ケースに収納してしまった場合であっても、係止解除手段が、フックを乗りこえて下方に移動することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記アンテナ保持部の回動を停止させるためのストッパを有する構成としてある。
【００１６】
このようにすると、アンテナ保持部が回動し過ぎて、斜め方向に突き出たアンテナがじゃまになることもなく、また、角度が小さすぎて通信性が低下するといった不具合を防止することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記アンテナが、同軸ケーブルを介して、前記無線通信回路と電気的に接続する構成としてある。
【００１８】
このようにすると、回動するアンテナと無線通信回路基板を電気的に良好に接続でき、信頼性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記アンテナ保持部が、前記アンテナを固定するインサートを有する構成としてある。
【００２０】
このようにすると、フックなどの係止手段を使用した複雑な構造としなくても、単純な構造でアンテナを保持することができる。
【００２１】
また、本発明は、前記アンテナ保持部に、化粧板を設けた構成としてある。
【００２２】
このようにすると、視覚に訴えやすい回動するアンテナ保持部の表面を用いて、化粧板を効果的に表示することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための概略図であり、（ａ）はアンテナ保持部を開いた状態の携帯電話機の外観図を、（ｂ）は使用状態における携帯電話機の外観図を示している。
【００２４】
同図において、携帯電話機は、本体ケース１と、アンテナ保持部２と、アンテナ３とを有する構成としてあり、アンテナ３が伸張され、かつ、アンテナ保持部２が、本体ケース１の収納部１１から裏面方向に回動して開いた状態となっている。
なお、携帯電話機は、図示してないが、正面に、スピーカ，マイク，キー，表示画面などが配設されている。
【００２５】
ここで、アンテナ保持部２は、本体ケース１の基準線に対して、約２０度裏面方向に傾けた構造としてあるが、この角度に限定するものでないことは、勿論である。
このようにすると、アンテナ３をユーザの頭部から十分離すことができるので、たとえば、ユーザがヘルメットをかぶっているような場合であっても、携帯電話機の通信性が低下するといった不具合を防止することができる。
【００２６】
また、図２は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための、アンテナ保持部を閉じた状態の携帯電話機の概略外観図を示している。
同図において、アンテナ３は、アンテナ保持部２に収納され、さらに、アンテナ保持部２は、本体ケース１の収納部１１に収納されている。
【００２７】
ここで、アンテナ保持部２は、目立たない程度に、本体ケース１の裏面から突出してあるが、デザイン的にアンテナ保持部２が回動する部品であることを認識しやすいように、突出させたものであり、本体ケース１の裏面と同一平面を形成する構造とすることもできることは勿論である。
【００２８】
また、アンテナ保持部２は、本体ケース１に収納されると、表面が本体ケース１の裏面と平行になるので、本体ケース１を握った際の違和感がなく掴みやすく、携帯電話機を置いたときの安定性に優れ、さらに、ポケットなどに入れやすく、携帯電話機の操作性及び携帯性を向上させることができる。
【００２９】
図３は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための、アンテナ保持部を開いた状態の携帯電話機の概略断面図を示している。
同図において、携帯電話機は、アンテナ３がアンテナ保持部２から伸張され、さらに、アンテナ保持部２が、本体ケース１の収納部１１から裏面方向に回動した状態となっている。
【００３０】
ここで、本体ケース１は、内部に無線通信回路基板７が組み込まれており、収納部１１表面に同軸ケーブル孔１３が穿設され、同軸ケーブル孔１３に挿入された同軸ケーブル６２が、アンテナ保持部２に設けたサブ基板６と無線通信回路基板７を電気的に接続する構成としてある。
このようにすると、アンテナ保持部２が回動しても、同軸ケーブル６２が、サブ基板６と無線通信回路基板７を電気的に良好に接続するので、接続不良により通信性が低下するといった不具合を防止することができる。
【００３１】
アンテナ保持部２は、内部にアンテナ３を収納可能な筒状体であり、回動中心位置に貫通孔２５が穿設してあり、本体ケース１に突設された軸４が貫通孔２５に嵌入してある。
【００３２】
また、アンテナ保持部２は、軸４を中心に本体ケース１の裏面方向に付勢するばね５（コイルばね）が取り付けられており、係止手段であるフック１２が解除されると、収納部１１に収納された閉じた状態から、同図に示す開いた状態へ、自動的に移行する。
このようにすると、ユーザは、アンテナ保持部２を開く煩わしい動作を行わなくても済むので、容易に操作することができる。
なお、電話に速く出たいと思っているユーザは、ばね５により自動回動するアンテナ保持部２の動作に、一層便利感を感じることは勿論である。
【００３３】
また、アンテナ保持部２は、貫通孔２５の外周部に、ストッパ突部２６が突設してあり、ストッパ突部２６は、収納部１１に設けられたストッパ１４と当接する構成としてある。
このようにすると、ばね５により付勢されたアンテナ保持部２は、ストッパ突部２６がストッパ１４と当接するまで回動し、これらが当接すると回動が停止し、所定の傾斜角度で保持される。
【００３４】
また、係止手段として、アンテナ保持部２に、フック係止孔２１が穿設してあり、本体ケース１に設けられたフック１２と係合する構成としてある。
つまり、開いた状態のアンテナ保持部２が、ユーザにより、本体ケース１の収納部１１に収納されるように閉じられると、フック１２がフック係止孔２１に係止し、アンテナ保持部２を閉じた状態に保持する。
そして、ユーザが、フック１２の係止を解除すると、アンテナ保持部２は、ばね５による付勢により、自動的に回動する構成としてある。
【００３５】
ここで、アンテナ３のアンテナ保持部２側の端部に、係止解除手段としてのアンテナストッパ３３を設けて、ユーザがアンテナ３を伸張させると、アンテナストッパ３３がフック１２と当接して、係止を解除する構成としてある。このようにすると、従来の携帯電話機で行ってきた、アンテナを引っ張る動作によりフック１２が解除され、アンテナ保持部２がばね５により自動的に回動して傾くので、操作性をより向上させることができる。
【００３６】
さらに、フック１２の上側の角部を面取りした形状とするとよく、このようにすると、たとえば、アンテナ３をアンテナ保持部２に収納する前に、アンテナ保持部２を本体ケース１に収納してしまった場合であっても、アンテナトップ３１を強く押すことにより、アンテナストッパ３３が、フック１２を乗りこえて下方に移動するので、アンテナ３を引っ張ると、アンテナストッパ３３がフック１２を解除することができる。
【００３７】
また、アンテナ保持部２の先端部に、アンテナ３を保持するための保持部材として、筒状の弾力性を有するインサート２４が嵌入してあり、さらに、インサート２４に固定金具３２が取り付けてある。
このようにすると、この固定金具３２に、アンテナ３におけるアンテナトップ３１の下部および下端の太い部分が嵌入されると、固定金具３２がインサート２４に押し付けられることにより、アンテナ３を伸張した状態又はアンテナ保持部２に収納した状態を保持することができ、フックなどの係止手段を使用した複雑な構造としなくても、単純な構造でアンテナ３を保持することができる。
【００３８】
また、インサート２４の下側のアンテナ端子孔２３に、アンテナ端子６１が、固定金具３２と電気的に接続した状態で取り付けてあり、このアンテナ端子６１は、サブ基板取付部２２に設けられたサブ基板６と電気的に接続してある。
このようにすると、アンテナ３を伸張することにより、アンテナ３の下端の太い部分が固定金具３２を介してインサート２４に保持されるとともに、固定金具３２およびアンテナ端子６１と電気的に接続し、アンテナ３は、固定金具３２，アンテナ端子６１，サブ基板６及び同軸ケーブル６２を介して、無線通信回路基板７と電気的に接続する。
【００３９】
また、図４に示すように、アンテナ３をアンテナ保持部２に収納した状態では、アンテナ３の先端側の太い部分が固定金具３２を介してインサート２４に保持されるとともに、固定金具３２と電気的に接続し、アンテナ３は、固定金具３２，アンテナ端子６１，サブ基板６及び同軸ケーブル６２を介して、無線通信回路基板７と電気的に接続する。
なお、フック１２は、アンテナ保持部２が収納部１１に完全に収納された状態で、フック係止孔２１と係合する位置関係としてある。
【００４０】
次に、上記構造を有する携帯電話機の動作および作用について、図面を参照して説明する。
まず、図４に示す携帯する際のアンテナ保持部２が閉じた状態について説明する。
携帯電話機は、アンテナ３がアンテナ保持部２に収納され、アンテナ保持部２が収納部１１に収納されている。
【００４１】
ここで、アンテナ保持部２は、バネ５の力により開く方向に力が働いているが、フック１２とフック係止孔２１が係合していることにより、閉じた状態を維持している。
なお、この状態でも、アンテナ３が無線通信回路基板７と電気的に接続しているので、携帯電話機は、メッセージなどを着信することができることは、勿論である。
【００４２】
次に、ユーザがアンテナ３を伸張すると、アンテナストッパ３３がアンテナ保持部２内を上方に移動し、移動中にフック１２と当接し、アンテナストッパ３３がフック１２を上方へ押すことにより、フック１２とフック係止孔２１の係合が解除され、図３に示すように、バネ５の力によりアンテナ保持部２が開く。
【００４３】
アンテナ保持部２は、本体ケース１のストッパ１４とアンテナ保持部２のストッパ凸２６が当接し、所定の傾斜角度に保持される。
そして、ユーザが、アンテナ３を伸張しきると、アンテナ３の下端の太い部分が、固定金具３２を介してインサート２４に保持され、アンテナ３が固定されるとともに、アンテナ３が固定金具３２およびアンテナ端子６１と電気的にに接続し、サブ基板６及び同軸ケーブル６２を介して、無線通信回路基板７と電気的に接続し、ユーザは通話することができる。
【００４４】
ここで、ユーザは、アンテナ３を伸張する動作だけで、アンテナ３が頭部の影響を受けないように、離れた位置に配置されるので、アンテナ保持部２を回動させる煩わしさを感じることなく、通信性を向上させることができる。
【００４５】
また、ユーザは、通話が終了したときは、アンテナ３を収納する手順として、アンテナ３をアンテナ保持部２の中に収納した後、アンテナ保持部２を本体ケース１に押しつけることで、フック１２をフック係止孔２１に係合させて、アンテナ保持部２を閉じた状態に維持できる。
この二つの動作は、アンテナトップ３１を収納した位置が、アンテナ保持部２の先端部と非常に近いため、アンテナ３を収納後連続的にアンテナ保持部２を回動させて、アンテナ保持部２を収納部１１に収納できるので、一連の動作のようにスムーズに行うことができる。
【００４６】
なお、ユーザが、アンテナ３を収納する手順を間違えて、アンテナ３をアンテナ保持部２の中に収納する前に、アンテナ保持部２を本体ケース１に押して、フック１２をフック係止孔２１に係合させしまった場合であっても、フック１２の上側の角部が面取りされているので、ユーザがアンテナトップ３１を強めに押すことにより、アンテナストッパ３３をフック１２の下側に移動させることができ、特に支障なく使用し続けることができる。
【００４７】
上述したように、本実施形態における携帯電話機のアンテナ構造によれば、係止手段を解除するといった簡単な動作で、アンテナ保持部が付勢手段により自動的に回動し、ユーザ頭部から離れる方向に傾くので、ユーザは、アンテナ保持部を開くといった煩わしい動作を行なわなくても済み、また、アンテナ保持部を本体ケースに収納できるので、アンテナ保持部が突き出るといったデザイン上の不具合を防止することができる。
【００４８】
なお、本発明における携帯電話機のアンテナ構造は、上記構造に限定するものではなく、たとえば、携帯電話機を持った片手の指で解除できる位置に、係止解除手段を設ける構成としてもよく、このようにすると、電話のかかってきた携帯電話機を片手で操作して、会話を始めることができ、操作性をより向上させることができる。
【００４９】
また、アンテナを伸張方向に付勢する付勢手段と、アンテナを係止する係止手段を設け、さらに、このアンテナの係止手段を上記アンテナ保持部の係止解除手段と連動させる構成としてもよく、このようにすると、係止解除手段を解除することにより、アンテナ保持部が、本体ケースの裏面方向に自動的に傾き、かつ、アンテナが自動的に伸張されるので、さらに、操作性を向上させることができる。
【００５０】
また、アンテナ保持部やアンテナの付勢手段とともに、回動動作や伸張動作のスピードを調整できるように、摩擦抵抗などによるスピード調整手段を設ける構成としてもよく、このようにすると、アンテナ保持部やアンテナの動作を滑らかな動作とすることができる。
【００５１】
さらにまた、図５に示すように、アンテナ保持部に化粧板を設け、メーカー又はユーザが表示したい表示内容を表示できる構成としてもよく、このようにすると、視覚に訴えやすい回動するアンテナ保持部の表面を用いて、化粧板の表示内容を強くアピールすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明における携帯電話機のアンテナ構造によれば、アンテナ保持部を簡単な動作で自動的に回動させて、アンテナを頭部から十分離すことにより、通信性を向上させ、さらに、アンテナ保持部を平面的に収納できるデザイン性に優れた携帯電話機のアンテナ構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための概略図であり、（ａ）はアンテナ保持部を開いた状態の携帯電話機の外観図を、（ｂ）は使用状態における携帯電話機の外観図を示している。
【図２】図２は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための、アンテナ保持部を閉じた状態の携帯電話機の概略外観図を示している。
【図３】図３は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための、アンテナ保持部を開いた状態の携帯電話機の概略断面図を示している。
【図４】図４は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための、アンテナ保持部を閉じた状態の携帯電話機の概略断面図を示している。
【図５】図５は、本発明における携帯電話機のアンテナ構造の応用例を説明するための携帯電話機の概略外観図を示している。
【図６】図６は、従来例における携帯電話機のアンテナ構造を説明するための概略図であり、（ａ）は携帯電話機の外観図を、（ｂ）は使用状態における携帯電話機の外観図を示している。
【符号の説明】
１，１０１ 本体ケース
２，１０２ アンテナ保持部
３，１０３ アンテナ
４ 軸
５ ばね
６ サブ基板
７ 無線通信回路基板
８ 化粧板
１１ 収納部
１２ フック
１３ 同軸ケーブル孔
１４ ストッパ
２１ フック係止孔
２２ サブ基板取付部
２３ アンテナ端子孔
２４ インサート
２５ 貫通孔
２６ ストッパ突部
３１ アンテナトップ
３２ 固定金具
３３ アンテナストッパ
６１ アンテナ端子
６２ 同軸ケーブル

Claims (5)

1. 無線通信回路を有する本体ケースにアンテナを備えた携帯電話機のアンテナ構造であって、
   前記アンテナは、一端側にアンテナトップを設け、他端側に係止解除手段を設けるとともに、伸縮自在にアンテナ保持部に保持され、
   前記アンテナ保持部は、前記本体ケースに凹設された収納部に回動可能に収納され、かつ、付勢手段によって前記本体ケースから離れる方向に付勢され、
   また、前記アンテナ保持部は、前記本体ケースに設けられたフックが係止可能なフック係止孔を有し、
   さらに、前記アンテナの伸縮にともなって前記アンテナ保持部の内部において前記係止解除手段が移動可能であって、前記アンテナが伸張するときに前記係止解除手段が前記フックと当接して、前記フックの前記フック係止孔との係止を解除させ、前記アンテナ保持部の回動を可能とする
   ことを特徴とした携帯電話機のアンテナ構造。
2. 前記アンテナ保持部の回動を停止させるためのストッパを有する請求項１記載の携帯電話機のアンテナ構造。
3. 前記アンテナが、同軸ケーブルを介して、前記無線通信回路と電気的に接続する請求項１又は２に記載の携帯電話機のアンテナ構造。
4. 前記アンテナ保持部が、前記アンテナを固定するインサートを有する請求項１〜３のいずれかに記載の携帯電話機のアンテナ構造。
5. 前記アンテナ保持部に、化粧板を設けた構成とした請求項１〜４のいずれかに記載の携帯電話機のアンテナ構造。

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