便携无线装置以及便携无线装置用壳体的制造方法

专利名称：便携无线装置以及便携无线装置用壳体的制造方法
技术领域：
本发明涉及便携电话机等的便携无线装置以及应用于该装置的壳体的制造方法。
背景技术：
过去，作为以便携电话机为代表的便携无线装置上所用的天线，有设置成为可从壳体上部拉出的天线。这种天线在不使用时装在壳体内部，在使用时可从壳体拉出，因此，成为适于便携且天线特性好的结构。
图7是说明在现有的便携电话机上备有的天线装配结构用的图。天线100装在天线座101上。天线座101对固定在壳体102上的螺母103可拧紧。天线100在被安装到天线座101上的状态下，通过把天线座101紧固到螺母103内而被安装在壳体102上。
然而，在便携电话机上所使用的天线中，通常希望具有良好的圆极化特性。因此，申请人提出可获得良好圆极化特性的天线的方案。具体来说，该天线备有被固定在便携电话机壳体上部的圆筒状的第一天线，以及以非接触状态、可拉出的方式被设置在该第一天线内部空间中的圆筒状的第二天线。在第一天线的圆周面上形成多个偶极阵列天线单元。在第二天线的圆周面上形成多个螺旋天线单元。第二天线在从第一天线拉出时，接近于第一天线的上部直立着。这时，第一天线与第二天线的天线单元互相间进行电容耦合。借此，可得到良好的圆极化特性。
在这样的结构的天线中，在把第一天线固定在壳体上的情况下，与上述一样，可考虑把第一天线安装在天线座上，把该状态的天线座紧固到螺母内。然而，在该情况下，把螺母埋设在壳体上部，必须把在其上安装第一天线的天线座对螺母进行紧固。因此，在制造带天线的壳体的情况下，操作非常麻烦，有可能产生在制造中很费时这样的问题。
因此，本发明目的是提供一种便携无线装置，具有可动的第二天线，以对固定的第一天线内周面非接触状态、可拉出的方式被设置，可简化制造工序。
而且，该发明的另外目的是提供一种上述壳体的制造方法，其方法中，相对于从壳体主体向外部突出的天线安装部的内周面来安装形成了天线单元的天线以制造便携无线装置用壳体，在该情况下，可简化制造工序。
发明的公开用于达到上述目的本发明的便携无线装置，其特征是，备有壳体，内装用于无线电通信的发射接收电路，具有向外部突出的圆筒状的天线安装部；以及天线装置，具有第一天线，安装在上述天线安装部上，和第二天线，相对于该第一天线进行电耦合同时以可移动的方式被设置，上述第一天线具有形成在圆周面上，而且与上述发射接收电路进行电连接的第一天线单元，该第一天线与上述天线安装部被整体成形，以使上述第一天线单元与上述天线安装部的内周面紧密接触。
在本发明中，第一天线与天线安装部被整体成形，以此被安装在壳体上。从而，当在制造该便携无线装置时，无须象过去一样，把螺母埋在壳体上同时把天线座与该螺母拧紧的操作。因此，可简化制造该便携无线装置的的工序。所以，可提高其制造效率。
第一天线的天线单元面与天线安装部内周面紧密接触。因此，例如即使天线单元面形成在第一天线的外周面上，也可良好地保护天线单元面。其效果在通过电镀薄且容易破损的导电性金属来构成第一天线单元的情况下，尤其有效。
再有，无须任何螺母等用于把第一天线装在壳体上的附加部件。因此，无须第一天线的安装空间以外的任何空间。因此，可谋求以便携电话机为代表的便携无线装置的小型化。由此能提供便携性能优异改善用户接口的便携无线装置。
还有，由于把第一天线与壳体主体和天线安装部整体成形，所以可把该第一天线与基板之间的相对位置误差控制在规定范围内。因此，可把第一天线单元与发射接收电路以正确位置连接。
并且，本发明是便携无线装置用壳体的制造方法，具有从壳体主体向外部突出的圆筒状天线安装部，相对于该天线安装部的内周面安装形成了天线单元的圆筒状天线，其特征是，在形成对应上述壳体主体形状的主体用空腔以及对应上述天线安装部的形状的天线用空腔的金属模内，把上述天线定位成上述天线单元与上述天线空腔的内周面相对，在该定位后，通过在上述主体用空腔以及天线用空腔中注入树脂，形成壳体主体以及天线安装部的同时整体成形，以使上述天线的天线单元紧紧地与上述天线安装部内周面接触。
根据该发明，在制造安装天线的便携无线装置用壳体时，在用树脂形成壳体的同时，相对于天线安装部的内周面整体地安装天线。从而，不需要象过去那样，实施把螺母埋入壳体或者把天线座与螺母拧紧的操作。因此，可简化制造该便携无线装置用壳体的工序。所以，可提高该便携无线装置用壳体的制造效率。并且，因可同时制造壳体和天线，所以不必分别管理壳体以及天线的数量。这样可减轻操作者的负担。
附图的简单说明

图1是表示本发明实施例1的便携电话机的结构图；图2是表示便携电话机内部结构的剖视图；图3是表示激励用天线结构的主视图；图4是表示螺旋天线结构的主视图；图5是用于说明作为本发明实施例2的便携电话机一部分的背壳体部的制造方法的图；图6是表示插入激励用天线的状态的金属模结构的俯视图；图7是用于说明向现有便携电话机上备有的天线壳体安装的结构图。
用于实施发明的最佳形态下面参照附图详细说明本发明的实施例。
实施例1图1是表示本发明实施例1的便携电话机外观结构图。具体来说，图1a是便携电话机的平面图；图1(b)是便携电话机的主视图。该便携电话机是例如应用于卫星便携电话系统以及地面便携电话系统的双模式终端。作为地面便携电话系统，可举出PDC(Personal Digital Celluar)系统、GSM(Global Systemfor Mobile communications)系统及CDMA(Code Division Multiple Access)系统等。该便携电话机在与沿地球上空数万公里的旋转轨道航行的通信卫星之间发射接收电波，或在与地面设置的基站之间发射接收电波，实现移动通信。
该便携电话机备有壳体1；安装在壳体1上的卫星便携电话系统用的发射接收天线2；内装在壳体1上部的地面便携电话系统用的发射接收天线3；设置在壳体1表面上的显示部4；以及设置在壳体1表面上的键操作部5。键操作部5具有功能键5a、滚动键5b、十键5c等多个键。在壳体1的下端部上通过安装构件6安装翻转片7。翻转片7在使用时如图1所示呈开放状态，不使用时呈闭合状态盖住十键5c。
壳体1由ABS(Acrylonitrile Butadien Styrene)树脂等构成。壳体1备有壳体主体10以及圆筒状的天线安装部11。壳体主体10由前壳体部12以及后壳体部13这两个壳体部组成，通过将该前壳体部12以及后壳体部13结合起来而构成。天线安装部11从上述2个壳体部中的后壳体部13的上端呈直线状突出。其高度h如后所述设定成与沿激励用天线20纵向的天线单元面30的长度大致相等的值。例如天线安装部11的高度h为30(mm)。并且，天线安装部11在从正面看该便携电话机情况下配置在右侧。还有，天线安装部11形成为从壳体主体10的被面呈若干膨胀的形状。
图2是表示便携电话机内部结构的剖视图。发射接收天线2备有相当于第一天线的激励用天线20以及相当于第二天线的螺旋天线21。激励用天线20是固定在壳体1上的天线。螺旋天线21是在与激励用天线20之间进行电耦合同时对激励用天线20可移动的天线。激励用天线20以及螺旋天线21是圆筒状，对于一个中心轴O同轴配置。螺旋天线21成为沿着作为沿中心轴O的方向的轴向A可对激励用天线20移动。
激励用天线20与壳体1整体成形。更具体来说，激励用天线20与天线安装部11装成整体，并且，其下端以延伸到后壳体部11的中间部的状态与后壳体部13装成整体。在该情况下，激励用天线20与壳体1整体成形，以使天线单元面30与天线安装部11的内周面25紧紧接触。换言之，激励用天线20与壳体1整体成形，以使在激励用天线20与天线安装部11之间不夹入空气层。根据该结构，可简化把激励用天线20安装到壳体1上的操作，同时，可提高激励用天线20的装配强度。
图3是表示激励用天线20的结构的主视图。激励用天线20例如由低介电常数的ABS树脂构成。激励用天线20是具有直径r1(例如r1=15mm)，而且，具有长度I1(例如I1=89(mm))的圆筒状。激励用天线20具有天线单元面30以及馈电面31。天线单元面30是激励用天线20外周面的一部分。在天线单元面30上以规定图形形成了作为多条(例如4条)的第一天线单元的偶极阵列天线单元32。偶极阵列天线单元32相对激励用天线20的中心轴P倾斜，而且以等间隔来形成。把偶极阵列天线单元32的单元长度设定成约半波长。偶极阵列天线单元32通过例如电镀导电性金属而被构成，其厚度例如为几μm。
馈电面31相当于激励用天线20外周面中的天线单元面30以外的部分。馈电面31上形成由微带线路等构成的馈电电路33。馈电电路33把由后述的基板60上形成的发射接收电路60a提供的信号供给偶极阵列天线单元32，或把由偶极阵列天线单元32提供的信号供给基板60的发射接收电路60a。
沿激励用天线20纵向的天线单元面30的长度根据发射接收对象电波的波长的四分之一确定。例如，天线单元面30的长度为30(mm)。天线安装部11的高度h被设定成与该天线单元面30长度大致相等的值。即，天线安装部11在激励用天线20内至少容纳天线单元面30的全部。
而且，在激励用天线20的下端部上形成U字形的销啮合槽34，销啮合槽34是用于在把激励用天线20与后壳体部13整体成形时啮合固定销的槽，以使激励用天线20不偏移。
图4是表示螺旋天线21结构的主视图。螺旋天线21为圆筒状，具有比激励用天线20直径r1小的直径r2(例如r2=9(mm))。螺旋天线21具有天线单元面40。天线单元面40占有在螺旋天线21的圆周面内从上端到螺旋天线21下端部附近的规定位置的大部分。举出数值例，在假定螺旋天线21的长度例如为85(mm)的情况下，天线单元面40被设定为例如69(mm)。
在天线单元面40上以规定图形形成作为多条(例如4条)的第2天线单元的螺旋天线单元41。多条螺旋天线单元41相对螺旋天线21的中心轴Q倾斜，并且，以等间隔形成。螺旋天线41的元件长度设定成约半波长。螺旋天线单元41由例如由电镀导电性金属构成。
此外，一旦预先把螺旋天线单元41形成为从螺旋天线21的外周面上露出，则不能避免螺旋天线单元41的损伤。于是，该实施例1的螺旋天线21从天线单元面40上涂敷保护用树脂等。
在螺旋天线21的下端部上，沿螺旋天线21的纵向安装天线支撑柱42。天线支撑柱42支持螺旋天线21。天线支撑柱42分别在两端部上具有容纳定位用大直径部42a以及激励定位用大直径部42b。在各大直径部42a、42b之间，形成比各大直径部42a、42b的直径小的小直径部42c。在天线支撑柱42的前端安装比激励定位用大直径部42b的直径大的前端构件43。当提升螺旋天线21时，前端部件43与通过座51(后述)固定在后壳体部13上的制动器50接触，由此限制螺旋天线21的移动，使螺旋天线21不能从壳体1中拔出。
在螺旋天线21的上端部安装弹性构件44。当压入螺旋天线21时，弹性构件44起限制螺旋天线21的移动，吸收那时冲击之类作用，或当提拔螺旋天线21时作为把手使用。
返回到图2，如上所述，螺旋天线21设计成相对激励用天线20可沿轴向A移动。更具体来说，螺旋天线21可在用实线表示的激励位置与用双点划线表示的收容位置之间沿轴向A位移，而且，可在激励位置和收容位置上静止。
与螺旋天线21相关连地设置圆筒状制动器50。制动器50被固定地安装在以在内部空间穿插天线支撑柱42的状态下固定在后壳体部13上的座51上。制动器50限制螺旋天线21的径向移动，同时，用于使螺旋天线21在激励位置上静止。
更详细地说，制动器50在其内部空间备有以夹紧天线支撑柱42的方式被配置的鼓形弹簧52。鼓形弹簧52当在天线支撑柱42内各大直径部42a、42b位于内部空间时限制向天线支撑柱42的径向的移动，当小直径部42c位于内部空间时，所具有的弹性压力达到解除天线支撑柱42移动限制的程度。而且，制动器50的内部空间直径设定成小于天线支撑柱42的前端构件43的直径的值。
在将收容位置上收容的螺旋天线21拉出的情况下，用户提升螺旋天线21。其结果，天线支撑柱42的收容位置用大直径部42a离开鼓形弹簧52，小直径部42c通过鼓形弹簧52，最后激励位置用大直径部42b被鼓形弹簧52夹住。并且，天线支撑柱42的前端构件43触及制动器50的下面。借此，如实线所示，螺旋天线21静止在激励位置上。
另一方面，在收容提升到激励位置的螺旋天线21的情况下，用户塞进螺旋天线21。其结果，天线支撑柱42的激励位置用大直径部42b脱离鼓形弹簧52，小直径部42c通过鼓形弹簧52，最后收容位置用大直径部42a被鼓形弹簧52夹住。这时，安装在螺旋天线21的上端部上的弹性构件44的下表面触及天线安装部11的上端面。借此，如用双点划线所示，螺旋天线21静止在收容位置上。
此外，如上所述，螺旋天线21设定成比激励用天线20的直径小。从而，为了使螺旋天线21沿中心轴O移动，在螺旋天线21与激励用天线20之间设置引导构件53。引导构件53是环状，具有小直径部53a和从小直径部53a的端部直径连续展宽的倾斜部53b部。小直径部53a的直径例如设定成等于螺旋天线21与激励用天线20直径之差值。
引导构件53以小直径53a向上的状态安装在激励用天线20内部空间的上端。换言之，引导构件53设计成朝着螺旋天线21的提升方向倾斜部53b的直径变窄。以此，当使螺旋天线21移动时，可补偿螺旋天线21沿中心轴O的滑动。并且，由于引导构件53与螺旋天线21相接的面积小于与激励用天线20的内周面相接的面积，所以，一旦提升螺旋天线21时，可防止引导构件53从激励用天线20的内部空间脱落。
当螺旋天线21静止在激励位置上时，螺旋天线21与激励用天线20的位置关系如下。更详细来说，当螺旋天线21静止在激励位置上时，天线单元面40的一部分要位于激励用天线20的内部空间内。具体来说，当螺旋天线21静止在激励位置上时，天线单元面40的下端部附近与激励用天线20的上部附近在非接触状态下接近。
其结果，螺旋天线单元41与形成在激励用天线20上部的偶极阵列天线单元32在电非接触状态下接近。该情况下，螺旋天线单元41相对偶极阵列天线单元32例如重叠5(mm)。因此，螺旋天线单元41与偶极阵列天线单元32进行电容耦合。借此，当使螺旋天线21静止在激励位置上时，即当拉出螺旋天线21时，作为该天线的圆极化特性良好。所以，在该发射接收天线2中可良好地发射接收电波。
用以上说明的发射接收天线2发射接收的信号由设置在基板60上的电路处理。更详细地说，基板60例如长宽分别是120(mm)和45(mm)，厚度是1.2(mm)大体为长方形。在基板60上安装了用于无线电通信的发射接收电路60a、控制显示部5和键操作部6等的人机接口的输入输出控制电路、发射接收电路60a和对输入输出输入输出控制电路的信号进行信号处理的信号处理电路等各种电路。
发射接收电路60a通过多个(例如11个或17个)导电性板簧61(连接构件)对在激励用天线20的馈电面31上形成的馈电电路33进行电连接。板簧61安装在基板60上。象这样，在该便携电话机中，除天线单元32、41以外的便携电话机所必须的电子部件全部内装于壳体主体10内。即，天线单元32、41可不受其他电子部件的影响地发射接收电波。
此外，标号62是屏蔽罩，围住基板60周围，作高频屏蔽，对基板60上的电路作高频隔离。
但是，在构成该便携电话机的情况下，必须在正确位置上连接基板60与发射接收天线2。因此，必须尽可能正确地设置基板60与发射接收天线2的相对位置。另一方面，在该实施例1的便携电话机中，由于激励用天线20与后壳体部13整体成形，所以激励用天线20的位置精度变高。
从而，基板60与发射接收天线2之间的相对位置精度变高。因此，在基板60上形成的发射接收电路60a的各接点与馈电电路33的各接点可容易地通过板簧61连接。所以可以在正确位置上连接发射接收电路60a与馈电电路33。
如上所述，根据该实施例1，把固定的激励用天线20与壳体1整体成形进行了安装。从而，与通过附属的安装构件把激励用天线20安装在壳体1上的情况相比，可减少该便携电话机的制造工序数目。因此，可简化制造操作。由此，可缩短制造时间，可提高制造效率。
由于与壳体1整体成形安装了激励用天线20，所以与通过附属安装构件把激励用天线20安装在壳体1上的情况相比，可确保激励用天线20的安装强度在恒定以上。所以，能提供高可靠性便携电话机。
再有，使激励用天线20紧紧地与天线安装部11接触地安装。所以，在激励用天线20的天线单元面30与天线安装部11的内周面25之间无空气层。并且，由于激励用天线20与天线安置部11整体成形，所以，可将天线单元面30与激励用天线20的外周面之间的宽度作到大体一致。再加上，可将天线单元32、41以外的便携电话机上所必需的电子部件全部内装于壳体主体10内。所以可使发射接收天线2的天线特性稳定。可实现高品质的发射接收。
另外，由于把激励用天线20与天线安装部11紧密地接触安装，所以可保护电镀的偶极阵列天线单元32。因此，可防止偶极阵列天线单元32的损伤。
由于把激励用天线20与壳体1整体成形进行了安装，所以无须用于安装激励用天线20的专用安装构件。从而，对这些安装构件无须必要的空间。因此，即使在便携电话机的宽度方向或厚度方向的大小受到限制时，也能对这种限制作出充分响应。所以，可提供一种可谋求小型化的便携电话机。
还有，由于把激励用天线20与壳体1整体成形，所以可把激励用天线20与基板60之间的相对位置误差被抑制在规定的允许范围内。因此，可在正确的位置上连接激励用天线20的馈电电路33与基板60上的无线发射接收电路60a。
实施例2图5是用于说明作为本发明实施例2的壳体1一部分的后壳体部13的制造方法的图。如上所述，后壳体部13具有壳体主体10的一部分以及天线安装部11，而且，是安装包括激励用天线20以及螺旋天线21的发射接收天线2的部件。
后壳体部13的制造是通过使用专用的金属模70注塑成形。更详细地说，金属模70如用虚线所示，备有含主体用空腔71以及天线用空腔72的空腔73。主体用空腔71是对应于在壳体主体10内构成后壳体部13的壳体主体10的形状的空腔。天线用空腔72是对应于天线安装部11的圆形的空腔。天线用空腔72达到金属模70的端部。从而，若从上看金属模70，那么如图6所示，可看到在金属模70上空出一个洞。
在象这样构成的金属模70中，如双点划线所示，从天线用空腔72插入形成天线单元面30之后的激励用天线20，把该激励用天线20容纳在空腔73中。具体来说，在激励用天线20的天线单元面30与天线空腔72的内周面相对的位置上，容纳激励用天线20。
并且，正确定位收容在空腔73中的激励用天线20。具体来说，相对收容在空腔73中的激励用天线20的内部空间沿箭头B方向插入基准销74。把基准销74对金属模70正确地定位。从而，通过装着基准销74激励用天线20，也对金属模70正确地定位。还有，使固定销(未图示)插通销插通孔75，使该固定销与激励用天线20的销啮合槽34(参照图2)啮合。以此，使激励用天线20在成形中在轴向、径向以及圆周方向上无偏差。
象这样在对金属模70使激励用天线20正确定位之后，从注入孔76把ABS树脂注入空腔73内。结果，ABS树脂在空腔73内扩展。这时，ABS树脂扩展成包围激励用天线20周围。其结果，与形成壳体主体10以及天线安装部11、构成后壳体部13同时，该构成的后壳体部13与激励用天线20结合成整体。这样，制造激励用天线20整体安装的后壳体部13。
其后，把这样制造的后壳体部13从金属模70中取出。然后形成天线单元面40，安装弹性构件44，再把装着制动器50的天线支撑柱42安装后的螺旋天线21收容在激励用天线20的内部空间内。接着，把制动器50固定地安装在座51上。借此，螺旋天线21装在后壳体部13中。这样，当通过激励用天线20提升时，螺旋天线21可安装在后壳体部13上，以使在作为偶极阵列天线单元32和螺旋天线单元41进行电容耦合的位置的激励位置上直立。
此外，这样制造的后壳体部13与安装了基板60后的前壳体部12结合，同时，通过板簧61电连接偶极阵列天线单元32与基板60上的发射接收电路60a，以此可制造便携电话机。
根据如上所述的该实施例2，在将激励用天线20装在金属模70上的状态下使ABS树脂流入金属模70中，这样可制造激励用天线20安装在天线安装部11的内周面25上的后壳体部13。从而，与在利用金属模形成后壳体部13之后，在把激励用天线的安装构件等安装在后壳体部13上之后，通过安装构件把激励用天线安装在后壳体部13上的情况下相比较，只要少量的后壳体部13的制造工序就行。所以可缩短制造时间，提高制造效率。
并且，由于同时制造激励用天线20和后壳体部13，所以不必分别单独管理激励用天线20和后壳体部13的数量。因此可减轻操作者的负担。
其他实施例虽然对本发明的实施例作了以上说明，但本发明不仅限于上述实施例。例如在上述实施例中，对于本发明应用于卫星便携电话系统以及地面便携电话系统的两种方式终端的情况下作了说明。然而本发明也能容易应用于例如只是卫星便携电话系统的单独模式终端。
而且，在上述实施例中，以本发明应用于便携电话机的情况为例作了说明。但是，本发明也可容易应用于便携电话机以外的便携无线装置。
权利要求
1．一种便携无线装置，其特征是，备有壳体，内装用于无线电通信的发射接收电路，具有向外部突出的圆筒状的天线安装部；以及天线装置，具有第一天线，安装在所述天线安装部上，和第二天线，相对于该第一天线进行电耦合同时以可移动的方式被设置，所述第一天线具有形成在圆周面上，而且与所述发射接收电路进行电连接的第一天线单元，该第一天线与所述天线安装部被整体成形，以使所述第一天线单元与所述天线安装部的内周面紧密接触。
2．根据权利要求1所述的便携无线装置，其特征是，所述第一天线为激励用天线，具有在圆周面上形成的偶极阵列天线单元和馈电电路。
3．根据权利要求1所述的便携无线装置，其特征是，所述第二天线为螺旋天线，具有在圆周面上形成的螺旋天线单元，可容纳在所述第一天线的内部空间内，在从所述第一天线拉出的状态下，与所述第一天线单元进行电耦合。
4．一种便携无线装置用壳体的制造方法，具有从壳体主体向外部突出的圆筒状天线安装部，相对于该天线安装部的内周面安装形成了天线单元的圆筒状天线，其特征是，在形成对应所述壳体主体形状的主体用空腔以及对应所述天线安装部的形状的天线用空腔的金属模内，把所述天线定位成上述天线单元与所述天线空腔的内周面相对，在该定位后，通过在所述主体用空腔以及天线用空腔中注入树脂，形成壳体主体以及天线安装部的同时整体成形，以使所述天线的天线单元紧密地与所述天线安装部内周面接触。
全文摘要
在构成便携电话机的2个壳体部10、11内的后体部13具有壳体主体10的一部分以及天线安装部11。在与卫星之间发射接收电波的天线2具有圆筒状的激励用天线20和圆筒状的螺旋天线21。螺旋天线21相对于激励用天线20的内周面以非接触状态、可拉出的方式被设置。激励用天线20与后壳体部13整体成形,以使在该激励用天线20的外周面内形成了天线单元32的天线单元面30与天线安装部11的内周面25紧紧接触。这样,无须在壳体上安装安装构件的操作等。因此,可简化制造工序。
文档编号H01Q1/24GK1304562SQ99807033
公开日2001年7月18日 申请日期1999年4月6日 优先权日1999年4月6日
发明者吉见彰敏 申请人:三菱电机株式会社