JP3894007B2 - アンテナおよびそれを搭載した通信機器 - Google Patents
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器内部に配される内蔵タイプのアンテナおよびそれを搭載した通信機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話を始めとする通信機器の普及が目覚しく、その通信機器に搭載されるアンテナとしても、様々な形態のものが搭載されるようになり、特に機器の筐体内に配される内蔵タイプのアンテナが好まれて使用されるようになっている。
【０００３】
このような従来の内蔵タイプのアンテナが搭載された通信機器について、図７〜図９を用いて説明する。
【０００４】
図７は従来の内蔵タイプのアンテナが搭載されている通信機器の外観斜視図、図８は同要部である配線板へのアンテナの搭載状態を示す断面図である。
【０００５】
同図において、１は外形が略直方体形状で内部が中空となった筐体であり、この筐体１の操作面側となる正面には、上方から受話部２、表示部３、操作キー部４、送話部５が配置されている。
【０００６】
そして、上記の受話部２から送話部５までの機能を果たす各種部品及び電子部品などは、筐体１内に位置決め保持された配線板６（図８参照）などに各々装着されている。
【０００７】
尚、上記各種部品および電子部品などを制御するマイクロコンピュータなどの制御部品も同様に配線板６に配され、これらが情報伝達を行いつつ受話部２、表示部３、操作キー部４、送話部５は機能するようになっている。
【０００８】
そして、この配線板６には、図８に示すように、電波の送受信をする際に機能する内蔵タイプのアンテナ７（以下内蔵アンテナ７と記載）も装着されており、この内蔵アンテナ７は、筺体１内に内包されている。
【０００９】
この内蔵アンテナ７の構造は、図９の外観斜視図に示すように、外形が略直方体形状の樹脂製の基体部８の上面に、アンテナ素子として機能する導電金属板９が固定されて構成され、その基体部８および導電金属板９の形状は、特定の周波数帯域に整合をとった形状に決定されている。
【００１０】
そして、この内蔵アンテナ７は、基体部８の底面から下方側に向けて一体に延出形成された弾性爪８Ａを、配線板６の切り欠き部６Ａを介して挿通させ裏面で係止させることにより、所定位置に装着されている。
【００１１】
また、上記内蔵アンテナ７の導電金属板９には、給電端子９Ａとアース端子９Ｂが一体に延出形成されており、その給電端子９Ａとアース端子９Ｂは、各々、基体部８の上面位置から所定幅寸法で基体部８側面を沿うように底面側に向けて延出され、基体部８の底面高さ位置に合わせて先端部分がＬ字状に折り曲げられている。
【００１２】
そして、上記に説明したように内蔵アンテナ７が配線板６に装着された状態では、導電金属板９から延出された弾性アーム状の給電端子９Ａとアース端子９Ｂは、各々Ｌ字状に折り曲げられた先端下面が、配線板６上に配された配線パターン６Ｂと６Ｃに弾接している（図８参照）。
【００１３】
内蔵アンテナ７は、これらの配線パターン６Ｂ、６Ｃおよび給電端子９Ａ、アース端子９Ｂを介して、所定情報が入出力され、配線パターン６Ｂ、６Ｃを介して接続状態となる上記制御部品により制御されると共に、上記入出力情報に基づき制御部品は、他の部品や電子部品を機能させる。
【００１４】
なお、上記制御部品の制御状態や他の部品および電子部品が機能する状態の説明は省略する。
【００１５】
従来の内蔵アンテナ７は、以上のように構成され、かつ装着されるものであった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の内蔵アンテナ７においては、配線板６の配線パターン６Ｂ，６Ｃに弾接する給電端子９Ａとアース端子９Ｂが、各々基体部８の側面に沿って延出された弾性金属板からなる長尺の弾性アーム状のものであったため、位置精度の管理が難しく、配線板６の配線パターン６Ｂ，６Ｃとしても、その弾接部分の範囲を寸法的に大きくとらなければならないという課題があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、配線板上の配線パターンに対する電気的接続部分の管理が容易で、少ない面積で電気的に接続できる内蔵タイプのアンテナおよびそれを搭載した通信機器を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１９】
本発明の請求項１に記載の発明は、側面部分に側方および上方が開口した２ヶ所の溝部を並べて備え、その各溝部の底部に上下に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた基体部と、その各貫通孔内にそれぞれ上下方向に移動可能に配された上部に鍔を有する導電ピンと、弾性を備えた導電金属板から形成され、上記基体部の上面に固定されたアンテナ素子部とを有し、上記アンテナ素子部には、上記各溝部の側方開口部の上方部分を覆う側板部が一体に延設され、さらに上記側板部には、上記それぞれの溝部内に収容されて配される側方側が開口するＵ字状の弾性アームが設けられており、その各弾性アームの自由端側で上記各導電ピンが下方側に付勢されていると共に、上記基体部における上記２ヶ所の溝部間の壁部に上記側板部に設けた係合部を係合させたアンテナとしたものである。当該アンテナは、基体部の上面に固定されたアンテナ素子部から側板部を延設させ、その側板部に設けたＵ字状の弾性アームの自由端側で各導電ピンを下方側に付勢させた構成であるため、通信機器の配線板の配線パターンに対し、各弾性アームによって下方に付勢されたそれぞれの導電ピンを配線板で押し上げるようにして装着することにより、各導電ピンと配線板上の配線パターンを所定圧力で弾接状態にして装着できて位置精度高く、かつ、接続面積少なく電気的に接続させることができ、その接続部分として導電ピンを用いているため、管理も容易で、使用時および輸送・保管中などの当該部分の変形なども低減でき、導電ピンの下端と接触する配線板の配線パターンの細線化をすることも可能となるという作用を有する。また、弾性アームを設けた側板部を基体部に係合させているため、弾性アームの付勢力などの影響による側板部などの上方への変形を防止できて、上記配線板上の配線パターンへの電気的接続状態が安定したものにできるという作用も有する。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、基体部の上部に当接用突起部を設け、機器の筐体の内面で、上記当接用突起部を上方から押さえ込んで、上下方向の位置規制がなされるものであり、導電ピンの移動方向に相当するアンテナの上下方向に対して強固な位置規制ができるため、例えば機器の不用意な落下などによって発生する力がアンテナに加わっても、基体部の上下方向への移動が防止できるので、導電ピンと配線板上の配線パターンとの接続部分への影響も少なくなるという作用を有する。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、基体部に配線板への保持手段を設け、その保持手段は、配線板の配線パターンに当接している導電ピンの弾接力よりも大きい保持力で上記配線板を保持するものであり、アンテナ単体で配線板などに強固に機械的に装着でき、その保持手段の保持力を、導電ピンの弾接力よりも大きく設定してあるので、その力の影響を吸収できてアンテナの装着状態が安定的に維持され、導電ピンと配線板上の配線パターンとの電気的接続状態も安定したものとなるという作用を有する。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載のアンテナが配線板上に搭載された通信機器であって、上記アンテナは、基体部に配された導電ピンにより、上記配線板上の配線パターンとの電気的接続が図られている通信機器としたものであり、アンテナが導電ピンで電気的に接続されているため、アンテナとの電気的接続部分が少ない面積ですむという作用を有する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による内蔵タイプのアンテナの外観斜視図、図２は同分解斜視図、図３は同要部である導電ピンとアンテナ素子部との接続状態を示す断面図である。
【００３０】
同図において、１１は、外形が略直方体状に形成された樹脂製の基体部で、その上面には、導電金属板からなるアンテナ素子部１２が固定されている。
【００３１】
その固定方法は、図２に示すように、アンテナ素子部１２の所定位置に設けた固定用孔部１２Ａに、基体部１１上面の凸部１１Ａを挿通させ、アンテナ素子部１２の上方からこの凸部１１Ａをカシメることにより、基体部１１にアンテナ素子部１２は固定されている。
【００３２】
そして、基体部１１の一側部には、上面と外方側の側面が開口した溝部１１Ｂが二箇所並べて設けられ、その底部１１Ｃには各々貫通孔１１Ｄが設けられている。
【００３３】
そして、この貫通孔１１Ｄには、各々、上下動可能に金属製などの導電性を持った導電ピン１３が挿入されている。
【００３４】
この導電ピン１３は、下端１３Ａが球面状に加工された略円柱状の中間部１３Ｂの上端に、貫通孔１１Ｄよりも大きい径の鍔部１３Ｃを有している。
【００３５】
この鍔部１３Ｃを備えたものであるため、導電ピン１３は、基体部１１に対して位置決めされ、自動機などによって導電ピン１３を基体部１１の貫通孔１１Ｄに沿わせつつ落下させて配することも可能となる。
【００３６】
一方、アンテナ素子部１２は、基体部１１の二つの溝部１１Ｂの側方開口部の上方部分を覆う側板部１４を有している。
【００３７】
そして、この側板部１４の下方部分には、各溝部１１Ｂの位置に対応させて弾性アーム１５が並べて設けられている。
【００３８】
各々の弾性アーム１５は同形状に形成されており、各溝部１１Ｂの位置に対応する側板部１４下端から、基体部１１の内方に向けて伸びた延出部が、中間位置で略Ｕ字状に曲げられて基体部１１の外方側に延出され、その延出部の先端が、各導電ピン１３の鍔部１３Ｃ上に弾接している。
【００３９】
つまり、各弾性アーム１５は、各々の導電ピン１３に下方への付勢力を与えている。
【００４０】
また、各弾性アーム１５は、基体部１１の各溝部１１Ｂ内に収容状態に配されていると共に、導電ピン１３が介在している分、上下方向の寸法が短くでき、管理も容易なものである。
【００４１】
このように各弾性アーム１５に付勢された各導電ピン１３は、鍔部１３Ｃの下面が基体部１１の溝部１１Ｂの底部１１Ｃ上面に当接状態となると共に、その下端１３Ａが、基体部１１の底面位置よりも突出している。
【００４２】
なお、この二つの導電ピン１３は、各々がアンテナ素子部１２の給電端子とアース端子として機能するものである。
【００４３】
そして、上記側板部１４には、係合部として機能する孔部１４Ａが設けられており、基体部１１に配設された二つの溝部１１Ｂ間の壁部１６に設けられた突起１６Ａに係合している。
【００４４】
これは、弾性アーム１５の弾接力などの影響によって側板部１４などが上方に持ち上げられることを防止するために設けられている。
【００４５】
また、基体部１１は、上面角部に当接用突起部１１Ｅを有しており、この当接用突起部１１Ｅは、カシメ固定された後の基体部１１の凸部１１Ａ高さよりも高い寸法に設定されている。
【００４６】
そして、以上の基体部１１およびアンテナ素子部１２などの形状は、導電ピン１３ほかを含めて所望の周波数帯域に整合がとれた形状に決定してある。
【００４７】
本実施の形態による内蔵タイプのアンテナ（以下、内蔵アンテナと記載）は、以上のように構成され、次に、この内蔵アンテナを搭載した通信機器について、内蔵アンテナの搭載状態を含めて説明する。
【００４８】
図４は、本実施の形態による内蔵タイプのアンテナを搭載した通信機器の外観斜視図、図５は同要部であるアンテナの搭載状態を示す断面図である。
【００４９】
同図に示すように、本通信機器は、外形が略直方体形状で中空の筐体２１で覆われ、この筐体２１正面の上方から受話部２２、表示部２３、操作キー部２４、送話部２５が配設されている。
【００５０】
そして、この筐体２１内には、図５に示すように、配線板２６が精度よく位置決め保持されており、上記の受話部２２、表示部２３、操作キー部２４、送話部２５などの各部位などを機能させる部品や電子部品、ならびにそれらを制御する制御部品も、図示していないが、この配線板２６などに配されている。
【００５１】
そして、この配線板２６には、上記に説明した本実施の形態による内蔵アンテナも装着されている。
【００５２】
その装着状態は、筐体２１の第一ケース２１Ａの内面に設けられたアンテナ保持用突起２７で基体部１１の側面上部を保持させ、これを第二ケース２１Ｂに精度高く組み合わせることにより、本実施の形態によるアンテナは、第一ケース２１Ａの内面と配線板２６とにより、上下方向で挟持されている。
【００５３】
このとき、配線板２６には基体部１１の底部が当接し、第一ケース２１Ａの内面には、基体部１１の上面角部に設けた当接用突起部１１Ｅが当接している。
【００５４】
なお、第一ケース２１Ａのアンテナ保持用突起２７は、基体部１１の前後左右に応じた位置に各々設けられており、本実施の形態による内蔵アンテナは、このアンテナ保持用突起２７で規制されて第一ケース２１Ａの前後左右方向にも移動しないように保持されている。
【００５５】
そして、上記のように装着された内蔵アンテナは、基体部１１に配された各導電ピン１３の下端１３Ａが、配線板２６上に配された所定の配線パターン２６Ａに各々弾接した状態となっている。
【００５６】
なお、符号区分はしていないが、この配線パターン２６Ａは、二つの導電ピン１３が各々給電端子とアース端子として機能するものであるため、各々の機能に対応できるものとなっている。
【００５７】
そして、このとき、アンテナ素子部１２の各弾性アーム１５によって下方への付勢力が加わっている各導電ピン１３は、その付勢力に抗して配線板２６で強制的に上方に移動させられ、従前からの付勢力とこの導電ピン１３の上方向への移動量に伴う弾性アーム１５からの下方に向かう付勢力を受けるようになり、これら合計の下方への付勢力で、その下端１３Ａが配線パターン２６Ａに各々所定圧力で弾接され、安定した電気的接続状態に接続されている。
【００５８】
このとき、弾性アーム１５は、導電ピン１３の大径の鍔部１３Ｃで安定的に押し上げられるようにできる。
【００５９】
なお、アンテナ装着前に、導電ピン１３に弾性アーム１５による付勢力が加わっていない構成であっても、導電ピン１３が上方に移動させられることにより弾性アーム１５が撓み、導電ピン１３を下方に向けて付製する付勢力を発生させるようになるため、当構成であっても導電ピン１３が弾接状態で装着できる。
【００６０】
そして、基体部１１の貫通孔１１Ｄ内に上下動可能に配されている導電ピン１３は、貫通孔１１Ｄの内壁に規制されるため、大きな傾倒などは発生せず、また、その移動方向は配線板２６面に対して略垂直方向に対応し、その下端１３Ａの位置ずれが大きく発生することはなく確実な位置に導電ピン１３の下端１３Ａを位置させるようにできるので、当該接触箇所の配線パターン２６Ａの細線化なども可能となる。
【００６１】
また、その下端１３Ａは、略球面状に形成されているため、上記アンテナ装着状態では、定まった位置で安定して、しかも弾接部分の接触圧が高く電気的に接続された状態となる。
【００６２】
このように本実施の形態による内蔵アンテナは、上下動可能な導電ピン１３の下端１３Ａを配線パターン２６Ａに上方から押し当てて電気的な接続を図れるものであるから、位置精度高く、かつ、少ない面積で電気的に接続できるものである。
【００６３】
さらに、本内蔵アンテナは、基体部１１の上下位置を第一ケース２１Ａと配線板２６で挟み込んで装着することができるため、例えば機器の不用意な落下などによって発生する力がアンテナに加わっても、基体部１１の上下方向への移動が防止でき、導電ピン１３と配線板２６上の配線パターン２６Ａとの接続部分への影響も少なくなる。
【００６４】
このように本アンテナが搭載された通信機器は、アンテナとの電気的接続部分の省スペース化が可能となると共に、その電気的接続状態も安定したものとなる。
【００６５】
さらに、本実施の形態による内蔵アンテナは、導電ピン１３の中間部１３Ｂが、基体部１１に内包状態のものであるため、導電ピン１３の変形等も防止でき、アンテナの輸送保管中などを含んで管理が容易であると共に、その変形に起因する不良なども低減でき、機器としても信頼性の高いものが得られる。
【００６６】
なお、本通信機器の内蔵アンテナの動作および、受話部２２、表示部２３、操作キー部２４、送話部２５などの各部位の動作や、それらを制御する配線板２６に装着された制御部の動作の説明などは省略する。
【００６７】
なお、上記には、配線板２６などに未装着状態であるときに、下方に付勢された導電ピン１３の下端１３Ａが基体部１１底面から突出している内蔵アンテナおよびそれを搭載した通信機器について説明したが、内蔵アンテナとして、配線板などに未装着状態であるときに、導電ピンの下端が基体部内に内包状態であるものの場合でも、配線板の所定の配線パターンに突起ピンを電気的に接続し、この突起ピンを、基体部の底面側から貫通孔内に挿入していくようにして、導電ピンを押し上げるようにすれば、同様なものにできる。
【００６８】
また、上記にはアンテナ素子部１２に設けた弾性アーム１５で導電ピン１３を下方に付勢しているものを説明したが、上記構成以外としてもよい。
【００６９】
たとえば、図６に示す内蔵タイプのアンテナの外観斜視図に示すように、導電ピン３１自体に弾性部を持たせた場合でも同様な効果が得られる。
【００７０】
すなわち、この導電ピン３１は、上部が弾性ばね部３１Ａとなり、その上端は、基体部１１の溝部１１Ｂ上面位置に配されたアンテナ素子部３２の庇状部分３２Ａに弾接しており、アンテナ装着時には、導電ピン３１の上方への移動により弾性ばね部３１Ａが撓まされ、それにより発生する力で導電ピン３１の下端３１Ｂを、図示しない配線パターン２６Ａに弾接させるようにできるため、安定した電気的接続状態にできるものである。
【００７１】
なお、この導電ピン３１の弾性ばね部３１Ａは、図示したコイル状であっても、側面視くの字状他であってもよいが、特にコイル状のものを使用する場合には、この弾性ばね部３１Ａもアンテナ特性に影響を与えるため、アンテナ装着状態で径や長さなどを決定することが好ましい。
【００７２】
なお、弾性ピン３１の弾性ばね部３１Ａ上を、上記に詳述した弾性アーム１５で押さえるようにしても良い。
【００７３】
以上のように本発明による内蔵アンテナは、基体部に上下動可能に配された導電ピンを介在させてアンテナ素子部と配線板の配線パターンとを電気的に接続させるものであるため、上記に説明した以外の他の構成であっても良い。
【００７４】
たとえば、他の押圧部材などで、基体部に配された上下動可能な導電ピンを下方に押圧して、配線板の配線パターンに押し当て、アンテナ素子部と上記配線パターン間の電気的接続を図る構成も本発明の実施の範疇となる。
【００７５】
また、配線板への保持手段としても、従来のものと同様に基体部に弾性爪部を設けて配線板に引っ掛けて係止させるように構成したり、またはねじ止めやテープ止めなどであってもよい。
【００７６】
この構成の場合には、その保持手段の保持力を、配線板装着時の導電ピンと配線パターン間の弾接力よりも大きい力に設定しておき、上記弾接力の影響が吸収できるものとすると、アンテナ単体で装着安定性高く配線板に機械的に装着できるものとなり、このとき導電ピンと配線板上の配線パターンとの電気的接続状態も安定したものにできる。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によるアンテナは、側面部分に側方および上方が開口した２ヶ所の溝部を並べて備え、その各溝部の底部に上下に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた基体部と、その各貫通孔内にそれぞれ上下方向に移動可能に配された上部に鍔を有する導電ピンと、弾性を備えた導電金属板から形成され、上記基体部の上面に固定されたアンテナ素子部とを有し、上記アンテナ素子部には、上記各溝部の側方開口部の上方部分を覆う側板部が一体に延設され、さらに上記側板部には、上記それぞれの溝部内に収容されて配される側方側が開口するＵ字状の弾性アームが設けられており、その各弾性アームの自由端側で上記各導電ピンが下方側に付勢されていると共に、上記基体部における上記２ヶ所の溝部間の壁部に上記側板部に設けた係合部を係合させたものとしたため、配線板上の配線パターンに対する電気的接続部分の管理が容易で、少ない面積で電気的に接続できる内蔵アンテナを実現できるという有利な効果が得られる。
【００７８】
さらに、機器の配線板上の配線パターンに対し、上記のように基体部に係合された側板部に設けられた弾性アームにより下方に付勢された導電ピンの下端を弾接させる構造にすると、安定した電気的接続状態のものが容易に実現できる。
【００７９】
そして、導電ピンは変形などが少ないために、本内蔵アンテナは、輸送保管中などの管理も容易で、これを搭載した通信機器も高信頼性のものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による内蔵タイプのアンテナの外観斜視図
【図２】同分解斜視図
【図３】同要部である導電ピンとアンテナ素子部との接続状態を示す断面図
【図４】同内蔵タイプのアンテナを搭載した通信機器の外観斜視図
【図５】同要部であるアンテナの搭載状態を示す断面図
【図６】同他の構成の内蔵タイプのアンテナの外観斜視図
【図７】従来の内蔵タイプのアンテナが搭載されている通信機器の外観斜視図
【図８】同要部である配線板へのアンテナの搭載状態を示す断面図
【図９】同要部であるアンテナの外観斜視図
【符号の説明】
１１ 基体部
１１Ａ 凸部
１１Ｂ 溝部
１１Ｃ 底部
１１Ｄ 貫通孔
１１Ｅ 当接用突起部
１２，３２ アンテナ素子部
１２Ａ 固定用孔部
１３，３１ 導電ピン
１３Ａ，３１Ｂ 下端
１３Ｂ 中間部
１３Ｃ 鍔部
１４ 側板部
１４Ａ 孔部
１５ 弾性アーム
１６ 壁部
１６Ａ 突起
２１ 筐体
２１Ａ 第一ケース
２１Ｂ 第二ケース
２２ 受話部
２３ 表示部
２４ 操作キー部
２５ 送話部
２６ 配線板
２６Ａ 配線パターン
２７ アンテナ保持用突起
３１Ａ 弾性ばね部
３２Ａ 庇状部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器内部に配される内蔵タイプのアンテナおよびそれを搭載した通信機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話を始めとする通信機器の普及が目覚しく、その通信機器に搭載されるアンテナとしても、様々な形態のものが搭載されるようになり、特に機器の筐体内に配される内蔵タイプのアンテナが好まれて使用されるようになっている。
【０００３】
このような従来の内蔵タイプのアンテナが搭載された通信機器について、図７〜図９を用いて説明する。
【０００４】
図７は従来の内蔵タイプのアンテナが搭載されている通信機器の外観斜視図、図８は同要部である配線板へのアンテナの搭載状態を示す断面図である。
【０００５】
同図において、１は外形が略直方体形状で内部が中空となった筐体であり、この筐体１の操作面側となる正面には、上方から受話部２、表示部３、操作キー部４、送話部５が配置されている。
【０００６】
そして、上記の受話部２から送話部５までの機能を果たす各種部品及び電子部品などは、筐体１内に位置決め保持された配線板６（図８参照）などに各々装着されている。
【０００７】
尚、上記各種部品および電子部品などを制御するマイクロコンピュータなどの制御部品も同様に配線板６に配され、これらが情報伝達を行いつつ受話部２、表示部３、操作キー部４、送話部５は機能するようになっている。
【０００８】
そして、この配線板６には、図８に示すように、電波の送受信をする際に機能する内蔵タイプのアンテナ７（以下内蔵アンテナ７と記載）も装着されており、この内蔵アンテナ７は、筺体１内に内包されている。
【０００９】
この内蔵アンテナ７の構造は、図９の外観斜視図に示すように、外形が略直方体形状の樹脂製の基体部８の上面に、アンテナ素子として機能する導電金属板９が固定されて構成され、その基体部８および導電金属板９の形状は、特定の周波数帯域に整合をとった形状に決定されている。
【００１０】
そして、この内蔵アンテナ７は、基体部８の底面から下方側に向けて一体に延出形成された弾性爪８Ａを、配線板６の切り欠き部６Ａを介して挿通させ裏面で係止させることにより、所定位置に装着されている。
【００１１】
また、上記内蔵アンテナ７の導電金属板９には、給電端子９Ａとアース端子９Ｂが一体に延出形成されており、その給電端子９Ａとアース端子９Ｂは、各々、基体部８の上面位置から所定幅寸法で基体部８側面を沿うように底面側に向けて延出され、基体部８の底面高さ位置に合わせて先端部分がＬ字状に折り曲げられている。
【００１２】
そして、上記に説明したように内蔵アンテナ７が配線板６に装着された状態では、導電金属板９から延出された弾性アーム状の給電端子９Ａとアース端子９Ｂは、各々Ｌ字状に折り曲げられた先端下面が、配線板６上に配された配線パターン６Ｂと６Ｃに弾接している（図８参照）。
【００１３】
内蔵アンテナ７は、これらの配線パターン６Ｂ、６Ｃおよび給電端子９Ａ、アース端子９Ｂを介して、所定情報が入出力され、配線パターン６Ｂ、６Ｃを介して接続状態となる上記制御部品により制御されると共に、上記入出力情報に基づき制御部品は、他の部品や電子部品を機能させる。
【００１４】
なお、上記制御部品の制御状態や他の部品および電子部品が機能する状態の説明は省略する。
【００１５】
従来の内蔵アンテナ７は、以上のように構成され、かつ装着されるものであった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の内蔵アンテナ７においては、配線板６の配線パターン６Ｂ，６Ｃに弾接する給電端子９Ａとアース端子９Ｂが、各々基体部８の側面に沿って延出された弾性金属板からなる長尺の弾性アーム状のものであったため、位置精度の管理が難しく、配線板６の配線パターン６Ｂ，６Ｃとしても、その弾接部分の範囲を寸法的に大きくとらなければならないという課題があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、配線板上の配線パターンに対する電気的接続部分の管理が容易で、少ない面積で電気的に接続できる内蔵タイプのアンテナおよびそれを搭載した通信機器を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１９】
本発明の請求項１に記載の発明は、側面部分に側方および上方が開口した２ヶ所の溝部を並べて備え、その各溝部の底部に上下に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた基体部と、その各貫通孔内にそれぞれ上下方向に移動可能に配された上部に鍔を有する導電ピンと、弾性を備えた導電金属板から形成され、上記基体部の上面に固定されたアンテナ素子部とを有し、上記アンテナ素子部には、上記各溝部の側方開口部の上方部分を覆う側板部が一体に延設され、さらに上記側板部には、上記それぞれの溝部内に収容されて配される側方側が開口するＵ字状の弾性アームが設けられており、その各弾性アームの自由端側で上記各導電ピンが下方側に付勢されていると共に、上記基体部における上記２ヶ所の溝部間の壁部に上記側板部に設けた係合部を係合させたアンテナとしたものである。当該アンテナは、基体部の上面に固定されたアンテナ素子部から側板部を延設させ、その側板部に設けたＵ字状の弾性アームの自由端側で各導電ピンを下方側に付勢させた構成であるため、通信機器の配線板の配線パターンに対し、各弾性アームによって下方に付勢されたそれぞれの導電ピンを配線板で押し上げるようにして装着することにより、各導電ピンと配線板上の配線パターンを所定圧力で弾接状態にして装着できて位置精度高く、かつ、接続面積少なく電気的に接続させることができ、その接続部分として導電ピンを用いているため、管理も容易で、使用時および輸送・保管中などの当該部分の変形なども低減でき、導電ピンの下端と接触する配線板の配線パターンの細線化をすることも可能となるという作用を有する。また、弾性アームを設けた側板部を基体部に係合させているため、弾性アームの付勢力などの影響による側板部などの上方への変形を防止できて、上記配線板上の配線パターンへの電気的接続状態が安定したものにできるという作用も有する。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、基体部の上部に当接用突起部を設け、機器の筐体の内面で、上記当接用突起部を上方から押さえ込んで、上下方向の位置規制がなされるものであり、導電ピンの移動方向に相当するアンテナの上下方向に対して強固な位置規制ができるため、例えば機器の不用意な落下などによって発生する力がアンテナに加わっても、基体部の上下方向への移動が防止できるので、導電ピンと配線板上の配線パターンとの接続部分への影響も少なくなるという作用を有する。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、基体部に配線板への保持手段を設け、その保持手段は、配線板の配線パターンに当接している導電ピンの弾接力よりも大きい保持力で上記配線板を保持するものであり、アンテナ単体で配線板などに強固に機械的に装着でき、その保持手段の保持力を、導電ピンの弾接力よりも大きく設定してあるので、その力の影響を吸収できてアンテナの装着状態が安定的に維持され、導電ピンと配線板上の配線パターンとの電気的接続状態も安定したものとなるという作用を有する。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載のアンテナが配線板上に搭載された通信機器であって、上記アンテナは、基体部に配された導電ピンにより、上記配線板上の配線パターンとの電気的接続が図られている通信機器としたものであり、アンテナが導電ピンで電気的に接続されているため、アンテナとの電気的接続部分が少ない面積ですむという作用を有する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による内蔵タイプのアンテナの外観斜視図、図２は同分解斜視図、図３は同要部である導電ピンとアンテナ素子部との接続状態を示す断面図である。
【００３０】
同図において、１１は、外形が略直方体状に形成された樹脂製の基体部で、その上面には、導電金属板からなるアンテナ素子部１２が固定されている。
【００３１】
その固定方法は、図２に示すように、アンテナ素子部１２の所定位置に設けた固定用孔部１２Ａに、基体部１１上面の凸部１１Ａを挿通させ、アンテナ素子部１２の上方からこの凸部１１Ａをカシメることにより、基体部１１にアンテナ素子部１２は固定されている。
【００３２】
そして、基体部１１の一側部には、上面と外方側の側面が開口した溝部１１Ｂが二箇所並べて設けられ、その底部１１Ｃには各々貫通孔１１Ｄが設けられている。
【００３３】
そして、この貫通孔１１Ｄには、各々、上下動可能に金属製などの導電性を持った導電ピン１３が挿入されている。
【００３４】
この導電ピン１３は、下端１３Ａが球面状に加工された略円柱状の中間部１３Ｂの上端に、貫通孔１１Ｄよりも大きい径の鍔部１３Ｃを有している。
【００３５】
この鍔部１３Ｃを備えたものであるため、導電ピン１３は、基体部１１に対して位置決めされ、自動機などによって導電ピン１３を基体部１１の貫通孔１１Ｄに沿わせつつ落下させて配することも可能となる。
【００３６】
一方、アンテナ素子部１２は、基体部１１の二つの溝部１１Ｂの側方開口部の上方部分を覆う側板部１４を有している。
【００３７】
そして、この側板部１４の下方部分には、各溝部１１Ｂの位置に対応させて弾性アーム１５が並べて設けられている。
【００３８】
各々の弾性アーム１５は同形状に形成されており、各溝部１１Ｂの位置に対応する側板部１４下端から、基体部１１の内方に向けて伸びた延出部が、中間位置で略Ｕ字状に曲げられて基体部１１の外方側に延出され、その延出部の先端が、各導電ピン１３の鍔部１３Ｃ上に弾接している。
【００３９】
つまり、各弾性アーム１５は、各々の導電ピン１３に下方への付勢力を与えている。
【００４０】
また、各弾性アーム１５は、基体部１１の各溝部１１Ｂ内に収容状態に配されていると共に、導電ピン１３が介在している分、上下方向の寸法が短くでき、管理も容易なものである。
【００４１】
このように各弾性アーム１５に付勢された各導電ピン１３は、鍔部１３Ｃの下面が基体部１１の溝部１１Ｂの底部１１Ｃ上面に当接状態となると共に、その下端１３Ａが、基体部１１の底面位置よりも突出している。
【００４２】
なお、この二つの導電ピン１３は、各々がアンテナ素子部１２の給電端子とアース端子として機能するものである。
【００４３】
そして、上記側板部１４には、係合部として機能する孔部１４Ａが設けられており、基体部１１に配設された二つの溝部１１Ｂ間の壁部１６に設けられた突起１６Ａに係合している。
【００４４】
これは、弾性アーム１５の弾接力などの影響によって側板部１４などが上方に持ち上げられることを防止するために設けられている。
【００４５】
また、基体部１１は、上面角部に当接用突起部１１Ｅを有しており、この当接用突起部１１Ｅは、カシメ固定された後の基体部１１の凸部１１Ａ高さよりも高い寸法に設定されている。
【００４６】
そして、以上の基体部１１およびアンテナ素子部１２などの形状は、導電ピン１３ほかを含めて所望の周波数帯域に整合がとれた形状に決定してある。
【００４７】
本実施の形態による内蔵タイプのアンテナ（以下、内蔵アンテナと記載）は、以上のように構成され、次に、この内蔵アンテナを搭載した通信機器について、内蔵アンテナの搭載状態を含めて説明する。
【００４８】
図４は、本実施の形態による内蔵タイプのアンテナを搭載した通信機器の外観斜視図、図５は同要部であるアンテナの搭載状態を示す断面図である。
【００４９】
同図に示すように、本通信機器は、外形が略直方体形状で中空の筐体２１で覆われ、この筐体２１正面の上方から受話部２２、表示部２３、操作キー部２４、送話部２５が配設されている。
【００５０】
そして、この筐体２１内には、図５に示すように、配線板２６が精度よく位置決め保持されており、上記の受話部２２、表示部２３、操作キー部２４、送話部２５などの各部位などを機能させる部品や電子部品、ならびにそれらを制御する制御部品も、図示していないが、この配線板２６などに配されている。
【００５１】
そして、この配線板２６には、上記に説明した本実施の形態による内蔵アンテナも装着されている。
【００５２】
その装着状態は、筐体２１の第一ケース２１Ａの内面に設けられたアンテナ保持用突起２７で基体部１１の側面上部を保持させ、これを第二ケース２１Ｂに精度高く組み合わせることにより、本実施の形態によるアンテナは、第一ケース２１Ａの内面と配線板２６とにより、上下方向で挟持されている。
【００５３】
このとき、配線板２６には基体部１１の底部が当接し、第一ケース２１Ａの内面には、基体部１１の上面角部に設けた当接用突起部１１Ｅが当接している。
【００５４】
なお、第一ケース２１Ａのアンテナ保持用突起２７は、基体部１１の前後左右に応じた位置に各々設けられており、本実施の形態による内蔵アンテナは、このアンテナ保持用突起２７で規制されて第一ケース２１Ａの前後左右方向にも移動しないように保持されている。
【００５５】
そして、上記のように装着された内蔵アンテナは、基体部１１に配された各導電ピン１３の下端１３Ａが、配線板２６上に配された所定の配線パターン２６Ａに各々弾接した状態となっている。
【００５６】
なお、符号区分はしていないが、この配線パターン２６Ａは、二つの導電ピン１３が各々給電端子とアース端子として機能するものであるため、各々の機能に対応できるものとなっている。
【００５７】
そして、このとき、アンテナ素子部１２の各弾性アーム１５によって下方への付勢力が加わっている各導電ピン１３は、その付勢力に抗して配線板２６で強制的に上方に移動させられ、従前からの付勢力とこの導電ピン１３の上方向への移動量に伴う弾性アーム１５からの下方に向かう付勢力を受けるようになり、これら合計の下方への付勢力で、その下端１３Ａが配線パターン２６Ａに各々所定圧力で弾接され、安定した電気的接続状態に接続されている。
【００５８】
このとき、弾性アーム１５は、導電ピン１３の大径の鍔部１３Ｃで安定的に押し上げられるようにできる。
【００５９】
なお、アンテナ装着前に、導電ピン１３に弾性アーム１５による付勢力が加わっていない構成であっても、導電ピン１３が上方に移動させられることにより弾性アーム１５が撓み、導電ピン１３を下方に向けて付製する付勢力を発生させるようになるため、当構成であっても導電ピン１３が弾接状態で装着できる。
【００６０】
そして、基体部１１の貫通孔１１Ｄ内に上下動可能に配されている導電ピン１３は、貫通孔１１Ｄの内壁に規制されるため、大きな傾倒などは発生せず、また、その移動方向は配線板２６面に対して略垂直方向に対応し、その下端１３Ａの位置ずれが大きく発生することはなく確実な位置に導電ピン１３の下端１３Ａを位置させるようにできるので、当該接触箇所の配線パターン２６Ａの細線化なども可能となる。
【００６１】
また、その下端１３Ａは、略球面状に形成されているため、上記アンテナ装着状態では、定まった位置で安定して、しかも弾接部分の接触圧が高く電気的に接続された状態となる。
【００６２】
このように本実施の形態による内蔵アンテナは、上下動可能な導電ピン１３の下端１３Ａを配線パターン２６Ａに上方から押し当てて電気的な接続を図れるものであるから、位置精度高く、かつ、少ない面積で電気的に接続できるものである。
【００６３】
さらに、本内蔵アンテナは、基体部１１の上下位置を第一ケース２１Ａと配線板２６で挟み込んで装着することができるため、例えば機器の不用意な落下などによって発生する力がアンテナに加わっても、基体部１１の上下方向への移動が防止でき、導電ピン１３と配線板２６上の配線パターン２６Ａとの接続部分への影響も少なくなる。
【００６４】
このように本アンテナが搭載された通信機器は、アンテナとの電気的接続部分の省スペース化が可能となると共に、その電気的接続状態も安定したものとなる。
【００６５】
さらに、本実施の形態による内蔵アンテナは、導電ピン１３の中間部１３Ｂが、基体部１１に内包状態のものであるため、導電ピン１３の変形等も防止でき、アンテナの輸送保管中などを含んで管理が容易であると共に、その変形に起因する不良なども低減でき、機器としても信頼性の高いものが得られる。
【００６６】
なお、本通信機器の内蔵アンテナの動作および、受話部２２、表示部２３、操作キー部２４、送話部２５などの各部位の動作や、それらを制御する配線板２６に装着された制御部の動作の説明などは省略する。
【００６７】
なお、上記には、配線板２６などに未装着状態であるときに、下方に付勢された導電ピン１３の下端１３Ａが基体部１１底面から突出している内蔵アンテナおよびそれを搭載した通信機器について説明したが、内蔵アンテナとして、配線板などに未装着状態であるときに、導電ピンの下端が基体部内に内包状態であるものの場合でも、配線板の所定の配線パターンに突起ピンを電気的に接続し、この突起ピンを、基体部の底面側から貫通孔内に挿入していくようにして、導電ピンを押し上げるようにすれば、同様なものにできる。
【００６８】
また、上記にはアンテナ素子部１２に設けた弾性アーム１５で導電ピン１３を下方に付勢しているものを説明したが、上記構成以外としてもよい。
【００６９】
たとえば、図６に示す内蔵タイプのアンテナの外観斜視図に示すように、導電ピン３１自体に弾性部を持たせた場合でも同様な効果が得られる。
【００７０】
すなわち、この導電ピン３１は、上部が弾性ばね部３１Ａとなり、その上端は、基体部１１の溝部１１Ｂ上面位置に配されたアンテナ素子部３２の庇状部分３２Ａに弾接しており、アンテナ装着時には、導電ピン３１の上方への移動により弾性ばね部３１Ａが撓まされ、それにより発生する力で導電ピン３１の下端３１Ｂを、図示しない配線パターン２６Ａに弾接させるようにできるため、安定した電気的接続状態にできるものである。
【００７１】
なお、この導電ピン３１の弾性ばね部３１Ａは、図示したコイル状であっても、側面視くの字状他であってもよいが、特にコイル状のものを使用する場合には、この弾性ばね部３１Ａもアンテナ特性に影響を与えるため、アンテナ装着状態で径や長さなどを決定することが好ましい。
【００７２】
なお、弾性ピン３１の弾性ばね部３１Ａ上を、上記に詳述した弾性アーム１５で押さえるようにしても良い。
【００７３】
以上のように本発明による内蔵アンテナは、基体部に上下動可能に配された導電ピンを介在させてアンテナ素子部と配線板の配線パターンとを電気的に接続させるものであるため、上記に説明した以外の他の構成であっても良い。
【００７４】
たとえば、他の押圧部材などで、基体部に配された上下動可能な導電ピンを下方に押圧して、配線板の配線パターンに押し当て、アンテナ素子部と上記配線パターン間の電気的接続を図る構成も本発明の実施の範疇となる。
【００７５】
また、配線板への保持手段としても、従来のものと同様に基体部に弾性爪部を設けて配線板に引っ掛けて係止させるように構成したり、またはねじ止めやテープ止めなどであってもよい。
【００７６】
この構成の場合には、その保持手段の保持力を、配線板装着時の導電ピンと配線パターン間の弾接力よりも大きい力に設定しておき、上記弾接力の影響が吸収できるものとすると、アンテナ単体で装着安定性高く配線板に機械的に装着できるものとなり、このとき導電ピンと配線板上の配線パターンとの電気的接続状態も安定したものにできる。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によるアンテナは、側面部分に側方および上方が開口した２ヶ所の溝部を並べて備え、その各溝部の底部に上下に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた基体部と、その各貫通孔内にそれぞれ上下方向に移動可能に配された上部に鍔を有する導電ピンと、弾性を備えた導電金属板から形成され、上記基体部の上面に固定されたアンテナ素子部とを有し、上記アンテナ素子部には、上記各溝部の側方開口部の上方部分を覆う側板部が一体に延設され、さらに上記側板部には、上記それぞれの溝部内に収容されて配される側方側が開口するＵ字状の弾性アームが設けられており、その各弾性アームの自由端側で上記各導電ピンが下方側に付勢されていると共に、上記基体部における上記２ヶ所の溝部間の壁部に上記側板部に設けた係合部を係合させたものとしたため、配線板上の配線パターンに対する電気的接続部分の管理が容易で、少ない面積で電気的に接続できる内蔵アンテナを実現できるという有利な効果が得られる。
【００７８】
さらに、機器の配線板上の配線パターンに対し、上記のように基体部に係合された側板部に設けられた弾性アームにより下方に付勢された導電ピンの下端を弾接させる構造にすると、安定した電気的接続状態のものが容易に実現できる。
【００７９】
そして、導電ピンは変形などが少ないために、本内蔵アンテナは、輸送保管中などの管理も容易で、これを搭載した通信機器も高信頼性のものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による内蔵タイプのアンテナの外観斜視図
【図２】同分解斜視図
【図３】同要部である導電ピンとアンテナ素子部との接続状態を示す断面図
【図４】同内蔵タイプのアンテナを搭載した通信機器の外観斜視図
【図５】同要部であるアンテナの搭載状態を示す断面図
【図６】同他の構成の内蔵タイプのアンテナの外観斜視図
【図７】従来の内蔵タイプのアンテナが搭載されている通信機器の外観斜視図
【図８】同要部である配線板へのアンテナの搭載状態を示す断面図
【図９】同要部であるアンテナの外観斜視図
【符号の説明】
１１ 基体部
１１Ａ 凸部
１１Ｂ 溝部
１１Ｃ 底部
１１Ｄ 貫通孔
１１Ｅ 当接用突起部
１２，３２ アンテナ素子部
１２Ａ 固定用孔部
１３，３１ 導電ピン
１３Ａ，３１Ｂ 下端
１３Ｂ 中間部
１３Ｃ 鍔部
１４ 側板部
１４Ａ 孔部
１５ 弾性アーム
１６ 壁部
１６Ａ 突起
２１ 筐体
２１Ａ 第一ケース
２１Ｂ 第二ケース
２２ 受話部
２３ 表示部
２４ 操作キー部
２５ 送話部
２６ 配線板
２６Ａ 配線パターン
２７ アンテナ保持用突起
３１Ａ 弾性ばね部
３２Ａ 庇状部分
Claims (4)
- 側面部分に側方および上方が開口した２ヶ所の溝部を並べて備え、その各溝部の底部に上下に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた基体部と、その各貫通孔内にそれぞれ上下方向に移動可能に配された上部に鍔を有する導電ピンと、弾性を備えた導電金属板から形成され、上記基体部の上面に固定されたアンテナ素子部とを有し、上記アンテナ素子部には、上記各溝部の側方開口部の上方部分を覆う側板部が一体に延設され、さらに上記側板部には、上記それぞれの溝部内に収容されて配される側方側が開口するＵ字状の弾性アームが設けられており、その各弾性アームの自由端側で上記各導電ピンが下方側に付勢されていると共に、上記基体部における上記２ヶ所の溝部間の壁部に上記側板部に設けた係合部を係合させたアンテナ。
- 基体部の上部に当接用突起部を設け、機器の筐体の内面で、上記当接用突起部を上方から押さえ込んで、上下方向の位置規制がなされる請求項１記載のアンテナ。
- 基体部に配線板への保持手段を設け、その保持手段は、配線板の配線パターンに当接している導電ピンの弾接力よりも大きい保持力で上記配線板を保持する請求項１記載のアンテナ。
- 請求項１記載のアンテナが配線板上に搭載された通信機器であって、上記アンテナは、基体部に配された導電ピンにより、上記配線板上の配線パターンとの電気的接続が図られている通信機器。
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