JP4888497B2

JP4888497B2 - アンテナ装置

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Publication number: JP4888497B2
Application number: JP2009015211A
Authority: JP
Inventors: 嘉行村田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2029-01-27
Also published as: JP2010177747A

Description

本発明は、アンテナ装置に関するものである。

従来、時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナ装置を備え、自動的に現在時刻を修正する電波時計等の電波受信機器が知られている。そして、例えば電波時計において標準電波を受信するアンテナ装置としては、受信感度のよい磁性材料であるアモルファス金属やフェライト等からなるコアにコイルが巻回されてなるアンテナ構造体を備えるものが多く用いられている。

アンテナ構造体は、コアの長さが長く電波受信面積が大きいほど受信感度が向上する。しかし、特に腕時計型の電波時計のような小型の電波受信機器に組み込む場合には、アンテナ構造体の収納スペースに限界があるため、小型のアンテナ構造体を用いる必要がある。

そこで、アンテナ構造体を小型化した場合でも受信感度を向上させる構成として、アモルファス薄膜等の板状部材を複数積層してコアを形成する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１４１３８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、コアを構成している板状部材を、時計のモジュール部材の厚み方向に積み重ねる構成となっている。このため時計ケースの限られた空間内にアンテナ構造体を効率よく配置することができず、アンテナ構造体を収納するスペースを確保するために時計ケースを大きくする必要があり、電波腕時計の小型化が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な手法により、受信感度がよく、かつ小型化を実現することのできるアンテナ装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、
非金属材料で形成され、一部にアンテナ装着部が設けられ、かつ、内部に複数の電子部品を保持するための電子部品保持部が設けられた板状のモジュール部材と、
長尺なコアとこの長尺なコアの中央部に当該コアの長手方向と直交する方向に巻きつけられたコイルとを備え、前記アンテナ装着部に装着されたアンテナ構造体と、
前記長尺なコアのうち前記コイルの両端から突出した張出部と磁気的に結合された一対の集磁部材とを備え、
前記長尺なコアは、磁性材料で形成され、前記板状のモジュール部材の厚み方向と直交する横断方向に重畳して配置された複数のコア用板状部材から形成されており、
前記一対の集磁部材は、前記板状のモジュール部材の横断方向と直交する方向に重畳して配置された複数の集磁部材用板状部材から形成されており、
前記コアの前記張出部は、凹部形状の嵌合受け部を備え、
前記集磁部材用板状部材の一部は、前記嵌合受け部と嵌合していることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記長尺なコアの中央部は、直線状の巻線部を備え、
前記コイルは、この直線状の巻線部に巻きつけられていることを特徴としている。

この発明によれば、複数の電子部品が内部に配置されている板状のモジュール部材の厚み方向と直交する横断方向に重畳して配置された複数のコア用板状部材からなる長尺なコアを、この長尺なコアに巻きつけられたコイルと共に、モジュール部材に設けられたアンテナ装着部に装着している。このため、積層構造のコアを外側から保持するための樹脂製のコアケースを特別に用意することなく、限られた空間内に長尺なコアおよびコイルをモジュール部材のアンテナ装着部にコンパクトに装着することができ、このため、アンテナ装置及びこれを備える電波受信機器の大幅な小型化を実現することができるとの効果を奏する。
そればかりでなく、このアンテナ構造体のコアのうち、コイルの両端から突出した張出部と一対の集磁部材とを互いに磁気的に結合させているため、コアの長さを実質的に延長することができるとともに、その表面積を広く確保することができる。これにより、アンテナ構造体のコア自体を大きくしなくても、効率よく外部からの磁束を集めることが可能となり、受信感度の良好なアンテナ装置及び電波受信機器を提供することができる。
更に、この発明によれば、一対の集磁部材は、板状のモジュール部材の横断方向と直交する方向に重畳して配置された複数の集磁部材用板状部材から形成されており、コアの張出部は、凹部形状の嵌合受け部を備え、集磁部材用板状部材の一部は、この嵌合受け部と嵌合しているので、コアと集磁部材とを確実に結合させることができる。

本発明の第１の実施形態のアンテナ装置を備えた電波受信機器の一例である電波腕時計の概略構成を示す正面図である。図１に示す電波腕時計のII―II線断面図である。図１に示す電波腕時計の内部構成を示す分解斜視図である。図１に示す電波腕時計の構成部品のうち、時計ガラス部材及び文字板を外した状態の表面側内部を示す平面図である。図１に示す電波腕時計に備えられるアンテナ装置を示す分解斜視図である。本発明の第２の実施形態のアンテナ装置を備えた電波腕時計の要部断面図である。（Ａ）は、図６に示す電波腕時計に備えられるモジュール部材の表面を示す平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すモジュール部材にアンテナ構造体、集磁部材、磁性部材を装着した状態を示す平面図である。図６に示す電波腕時計に備えられるアンテナ装置を示す分解斜視図である。本発明の第３の実施形態のアンテナ装置を示す要部平面図である。図９における矢視Ｘ方向からみたアンテナ装置の側面図である。本発明の第４の実施形態のアンテナ装置を示す分解斜視図である。図１１に示すアンテナ構造体のコアの分解斜視図である。図１１に示すアンテナ装置の集磁部材の拡大図である。図１１に示すアンテナ装置の集磁部材とアンテナ構造体のコアとの嵌合を説明する説明図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置及びアンテナ装置を適用した電波受信機器の好適な実施形態について具体的に説明する。なお、本発明の範囲は図示例に限定されない。

［第１の実施の形態］
先ず、図１から図５を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置及び電波受信機器の第１の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、電波受信機器としての電波腕時計にアンテナ装置を搭載する場合を例として説明する。

図１は、本発明に係るアンテナ装置を備えた電波腕時計を示す正面図である。また、図２は、図１のII−II線断面図であり、図３は、図１の電波腕時計の内部構成を示す分解斜視図である。

図３に示すように、電波腕時計１００には、短柱形状に形成された本体ケース（以下「時計ケース１」という。）が設けられている。時計ケース１は、ステンレスやチタン等の金属その他の導電性部材で形成されている。
時計ケース１の内側は上下が開口した中空状になっており、この中空部分が各種部品を収納する収納空間を与える収納部となる。

この時計ケース１の図１における上下両端部、つまり時計の１２時方向側端部及び６時方向側端部には、バンド取付部１２（図２参照）が形成されており、各バンド取付部１２には時計バンド２が取り付けられている。また、時計ケース１の外周部には、時刻合わせの指示などの種々の操作指示が入力される複数の操作ボタン１３が設けられている。

図２に示すように、この時計ケース１の視認側（表面側：図２における上側）には、視認側の開口部を閉塞するように非導電性の透明材料であるガラスで形成された透明部材としての時計ガラス部材３が防水リング１４を介して装着されている。また、時計ケース１の内部であって時計ガラス部材３の下方には、時計ケース１の内周に沿って見切部材４が配置されている。

また、時計ケース１の視認側とは反対側（裏面側：図２における下側）には、図２に示すように、当該時計ケース１の下側の開口部を閉塞する閉塞部材としての裏蓋部材５が防水リング１５を介して取り付けられている。裏蓋部材５は、ステンレスやチタン等の金属その他の導電性部材で形成されている。

また、この時計ケース１の内部には、板状に形成されたモジュール部材６が設けられている。モジュール部材６は、例えば樹脂等の非金属材料で形成されている。
モジュール部材６の内部には、アンテナ構造体７、および、時計機能を実現するための時計ムーブメント（図示せず）のほかに、電波腕時計１００の各部に電力を供給するためのバッテリー（図示せず）、各種回路等が実装された回路基板８を含む各種の電子部品８１が電子部品保持部８１Ａを介して設けられている。
このように、モジュール部材６は、内部に配置されたバッテリー、回路基板８などの各種の電子部品８１をそれぞれ保持するための電子部品保持部８１Ａを備えているばかりでなく、アンテナ構造体７が装着されて当該アンテナ構造体７を保持するためのアンテナ装着部６２を備えている。
回路基板８に実装される回路要素としては、例えば、電波腕時計１００の各部を制御するＣＰＵ等の制御ＩＣ、アンテナ構造体７によって検出された電気信号を増幅・復調して標準電波に含まれる時刻データを取り出す受信回路、発振器を有して現在時刻を計時する計時回路等（いずれも図示せず）がある。
モジュール部材６は、モジュール支持部材６１によって電波腕時計１００の裏面側から支持され、時計ケース１内に固定されている。なお、モジュール支持部材６１は必須の構成要素ではなく、例えば、モジュール支持部材６１を設けずに、裏蓋部材５によってモジュール部材６を支持するようにしてもよい。

また、時計ケース１の内部には、時計ガラス部材３の裏面側（図２における下側の面）に対向して文字板９が配置されている。
図１に示すように、文字板９の表面側の周縁部には、時計の１時から１２時に対応する１２個の時字部材９１がほぼ等間隔に設けられている。

文字板９のほぼ中央部には図示しない軸孔が形成されており、指針軸９２が軸孔を通して電波腕時計１００の裏面側から表面側に突出している。指針軸９２には時計ガラス部材３と文字板９との間に配置された時針や分針等の指針９３が取り付けられている。前記時計ムーブメントは、この指針軸９２に取り付けられた指針９３を文字板９の上方で運針させるようになっている。

ここで、本実施形態におけるアンテナ構造体７及びこのアンテナ構造体７を収納するモジュール部材６の構成について図４及び図５を参照しつつ具体的に述べる。

図４及び図５に示すように、アンテナ構造体７は、長尺なコア７１とこのコア７１に巻回されたコイル７２とを備えており、コア７１に電波が透過すると、コイル７２に誘起電流が発生するように構成されている。コイル７２の端部は、回路基板８上に設けられた接続端子８２（図２参照）と電気的に接続されており、アンテナ構造体７により得られた信号が回路基板８上の受信回路に送られるようになっている。

コア７１は、モジュール部材６の厚み方向（すなわち、電波腕時計１００の厚み方向）と直交する横断方向に重畳して配置された複数のコア用板状部材（以下、単に「板状部材７１ａ」という。）から形成されている。なお、複数の板状部材７１ａは、積層状態を維持できるように接着剤等により互いに固定されていることが好ましい。

各板状部材７１ａは、アモルファス合金等の透磁率（magnetic permeability）（磁場または磁界の強さ H と磁束密度 B との間の関係を B = μ H で表わした時の比例定数 μをいう）または比透磁率（真空の透磁率 μ0 との比 μs=μ/μ0 をいう）が高い磁性材料により形成されている。
なお、コア７１を形成する材料は、アモルファス合金に限定されず、薄い板状に形成可能な磁性材料であれば適用可能である。

図５に示すように、コア７１の中央部は、コイル７２を巻回する巻線部７１１となっており、コイル７２の両端から突出したコア７１の両端部は、巻線部７１１よりもモジュール部材６の横断方向と直交する方向（すなわち、電波腕時計１００の厚み方向）における上下に張り出した張出部７１２となっている。
なお、コア７１の両端部の形状は図示例に限定されず、端部の一部分のみに張出部７１２を備える構成であってもよい。

巻線部７１１及び張出部７１２のうち巻線部７１１に連続する部分は、アンテナ構造体７の延在方向に沿って直線状となっており、張出部７１２の端部は、モジュール部材６の外周面に沿う形状に曲折している。
張出部７１２の上端面は、アンテナ構造体７をモジュール部材６に配置した際、後述するモジュール部材６の集磁部材装着部６６の表面と面一となるようになっている。このため、集磁部材装着部６６に集磁部材６７を装着した際に、集磁部材６７の下側面が張出部７１２の上端面と接触し、磁気的に結合するようになっている。

モジュール部材６の表面であって、モジュール部材６を時計ケース１内に収納した際に１２時側に位置する側には、アンテナ構造体７を装着するためのアンテナ装着部６２が形成されている。

また、モジュール部材６の側面であって、アンテナ装着部６２にアンテナ構造体７を装着した際にコイル７２が位置する部分に対応する位置には、外周面に沿って外周の一部を切り欠いた磁性部材装着部６３が形成されている。

磁性部材装着部６３には、磁性材料で形成された磁性部材６５が配置されている。なお、磁性部材装着部６３及び磁性部材６５の大きさや形状、配置される位置等は図示例に限定されない。
磁性部材６５を形成する磁性材料としては、例えば、ＳＵＳ４４４等のフェライトステンレス鋼や、純鉄、又はフェライト、パーマロイ等の粉末を混入したステンレスや、アモルファス、フェライト等の磁性材料の粉末を混入した合成樹脂等の材料等が適用可能である。なお、適用可能な磁性材料はここに例示したものに限定されない。

また、モジュール部材６の表面であって、アンテナ装着部６２にアンテナ構造体７を装着した際に各張出部７１２が位置する部分に対応する位置及びその近傍には、モジュール部材６の中央部よりも一段低く掘り下げられた集磁部材装着部６６がそれぞれ形成されている。

集磁部材装着部６６には、磁性材料で形成された集磁部材６７が配置されている。集磁部材６７は、モジュール部材６の横断方向と直交する方向（すなわち、電波腕時計１００の厚み方向）に重畳して配置された複数の集磁部材用板状部材（以下、単に「板状部材６７ａ」という。）から形成されている。各板状部材６７ａは、例えばアモルファス合金等の磁性材料により形成されている。各板状部材６７ａは、積層状態を維持できるように接着剤等により互いに固定されていることが好ましい。

なお、集磁部材装着部６６及び集磁部材６７の大きさや形状、配置される位置等は図示例に限定されない。
また、集磁部材６７を形成する材料は、磁性材料であれば特に限定されない。また、集磁部材６７は複数枚の板状部材６７ａが積層されているものに限定されず、例えば、ＳＵＳ４４４等のフェライトステンレス鋼や、純鉄、又はフェライト、パーマロイ等の粉末を混入したステンレスや、アモルファス、フェライト等の磁性材料の粉末を混入した合成樹脂等の材料等により一体形成されたものでもよい。

図４に示すように、本実施形態においては、アンテナ構造体７、モジュール部材６及び集磁部材６７により、アンテナ装置７０が構成されている。

次に、本実施形態に係るアンテナ装置７０及びこれを備える電波腕時計１００の作用について説明する。
まず、電波腕時計１００を形成する場合には、モジュール部材６のアンテナ装着部６２にアンテナ構造体７を配置し、磁性部材装着部６３に磁性部材６５を配置し、各集磁部材装着部６６にそれぞれ集磁部材６７を配置する。本実施形態では、このような組立状態において、アンテナ構造体７のコイル７２と時計ケース１との間に磁性部材６５が配置される。また、コア７１の張出部７１２の上端面が集磁部材６７の下側面と磁気的に結合する。
そして、モジュール部材６をモジュール支持部材６１により支持しながら、時計ケース１内に収納し、さらに、裏蓋部材５を時計ケース１の裏面側の開口部に嵌め込んで裏面側の開口部を閉塞する。

電波腕時計１００による標準電波受信時においては、電波の磁界成分が、電波を遮蔽しない材料によって形成された非導電性の部材である時計ガラス部材３、文字板９上等を透過して、アンテナ構造体７のコア７１、及びコア７１と磁気的に結合されている集磁部材６７に進入する。そして、一方側のコア７１及び集磁部材６７からアンテナ構造体７に進入した磁束は、コア７１の他方側の端部へと通過する。この通過の際に、コア７１に巻回されたコイル７２に交流電流が誘導され（誘起電流）、これに伴ってコイル７２の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として図示しない受信回路に送られる。
そして、受信回路により、このアナログ受信信号について増幅、復調、デコード等の処理が行われ、デジタルの時刻データが取得される。電波腕時計１００は、取得された時刻データに基づいて、適宜現在時刻の修正を行う。

以上のように、本実施形態によれば、アンテナ構造体７のコア７１が、複数の板状部材７１ａをモジュール部材６の厚み方向（すなわち、電波腕時計１００の厚み方向）に直交する横断方向に重なるように積層して構成されており、この長尺なコア７１の中央部に、当該コア７１の長手方向と直交する方向にコイル７２を巻きつけた構成としているので、限られた空間内にコア７１等をコンパクトに装着することができる。
また、このアンテナ構造体７をモジュール部材６の一部に形成されたアンテナ装着部６２に装着し、集磁部材装着部６６にそれぞれ集磁部材６７を配置すると、長尺なコア７１のうちコイル７２の両端から突出した張出部７１２を一対の集磁部材６７と磁気的に結合させることができ、コア７１の長さを実質的に延長することができるとともに、その表面積を広く確保することができる。これにより、アンテナ構造体７のコア７１自体を大きくしなくても、効率よく磁束を集めることが可能となり、アンテナ装置７０及びこれを備える電波腕時計１００の小型化を実現しつつ、受信感度の良好なアンテナ装置７０を提供することができる。

また、コイル７２は、長尺なコア７１の中央部に設けられた直線状の巻線部７１１に巻きつけられている。このため、曲線状の巻線部にコイルとなる巻き線を巻きつけるのではないことから、コイル７２を直線状の巻線部７１１に確実かつ容易に均一に巻きつけることができる。

また、集磁部材６７は、複数の板状部材６７ａを重畳して構成されているので、効率よく磁束を集めることができる。

また、アンテナ構造体７と時計ケース１との間に、磁性部材６５を配置しているので、時計ケース１が金属等の導電性材料で形成されている場合でも渦電流の発生を抑え、アンテナ構造体７の受信感度を向上させることができる。

［第２の実施の形態］
次に、図６から図８を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置及び電波受信機器の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、アンテナ構造体及び磁性部材をモジュール部材に装着する構成のみが第１の実施形態と異なるため、以下においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。

図６は、本実施形態における電波腕時計の要部断面図であり、図７は、モジュール部材を表面側からみた平面図であり、図８は、要部分解斜視図である。

図６に示すように、本実施形態において、アンテナ構造体２２は、第１の実施形態と同様に、長尺なコア２２１とこのコア２２１に巻回されたコイル２２２とを備えている。
図８に示すように、コア２２１は、モジュール部材２１の厚み方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）と直交する横断方向に重畳して配置された複数の板状部材２２１ａ（コア用板状部材）から形成されている。
コア２２１の中央部は、コイル２２２を巻回する巻線部２２４となっており、コア２２１の両端部は、巻線部２２４よりもモジュール部材２１の横断方向と直交する方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）における上下に張り出した張出部２２３となっている。
巻線部２２４及び張出部２２３のうち巻線部２２４に連続する部分はアンテナ構造体２２の延在方向に沿って直線状となっており、張出部２２３の端部は、モジュール部材２１の外周面に沿う形状に曲折している。

図７（Ａ）に示すように、本実施形態におけるモジュール部材２１の表面側であって電波腕時計の１２時側には、アンテナ構造体２２を嵌装するアンテナ装着部２１１が設けられている。このアンテナ装着部２１１は、モジュール部材２１の外周面に沿うとともにアンテナ構造体２２の形状に沿う形状に所定の深さに掘り下げられた凹部形状の溝部２１１Ａを備えており、その中央部にはコイル２２２の部分を収納するコイル収納部２１１ａが形成され、このコイル収納部２１１ａの両側にはそれぞれコア２２１の部分を収納するコア収納部２１１ｂが形成されている。

また、アンテナ構造体２２がアンテナ装着部２１１に収納された際にコア２２１の端部が配置される部分近傍には、集磁部材２３を装着する集磁部材装着部２１２が形成されている。
なお、図６に示すように、アンテナ装着部２１１は、アンテナ構造体２２を内部に収納した状態でコア２２１の張出部２２３の上端面が集磁部材装着部２１２の高さとほぼ面一となるような深さとなっている。そして、集磁部材２３を集磁部材装着部２１２に装着した際に、集磁部材２３の下側面がコア２２１の張出部２２３の上端面と磁気的に結合されるようになっている。

さらに、アンテナ装着部２１１よりもモジュール部材２１の端部に近い位置であって、アンテナ構造体２２がアンテナ装着部２１１に収納された際にコイル２２２が配置される位置に対応する位置には、磁性部材２４を嵌装する磁性部材収納凹部２１３が形成されている。

図７（Ｂ）に示すように、本実施形態におけるアンテナ装置２０は、第１の実施形態と同様に、モジュール部材２１とアンテナ構造体２２と集磁部材２３とを備えて構成されている。

なお、その他のアンテナ装置２０及び電波受信機器としての電波腕時計の構成は、第１実施形態に示したものと同様であるので、同一箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

次に、本実施形態に係るアンテナ装置２０及びこれを備える電波腕時計の作用について説明する。
まず、電波腕時計を形成する場合には、モジュール部材２１のアンテナ装着部２１１の溝部２１１Ａにアンテナ構造体２２を配置し、磁性部材装着部２１３に磁性部材２４を配置し、各集磁部材装着部２１２にそれぞれ集磁部材２３を配置する。本実施形態では、このような組立状態において、アンテナ構造体２２のコイル２２２と時計ケース１との間に磁性部材２４が配置される。また、コア２２１の張出部２２３の上端面が集磁部材２３の下側面と磁気的に結合する。
そして、モジュール部材２１をモジュール支持部材６１により支持しながら、時計ケース１内に収納し、さらに、裏蓋部材５を時計ケース１の裏面側の開口部に嵌め込んで裏面側の開口部を閉塞する。

電波腕時計による標準電波受信時においては、電波の磁界成分が、電波を遮蔽しない材料によって形成された非導電性の部材である時計ガラス部材３、文字板９上等を透過して、アンテナ構造体２２のコア２２１、及びコア２２１と磁気的に結合されている集磁部材２３に進入する。そして、一方側のコア２２１及び集磁部材２３からアンテナ構造体２２に進入した磁束は、コア２２１の他方側の端部へと通過する。この通過の際に、コア２２１に巻回されたコイル２２２に交流電流が誘導され（誘起電流）、これに伴ってコイル２２２の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として図示しない受信回路に送られる。
そして、受信回路により、このアナログ受信信号について増幅、復調、デコード等の処理が行われ、デジタルの時刻データが取得される。電波腕時計は、取得された時刻データに基づいて、適宜現在時刻の修正を行う。

以上のように、本実施形態によれば、アンテナ構造体２２のコア２２１が、複数の板状部材２２１ａをモジュール部材２１の厚み方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）に直交する横断方向に重なるように積層して構成されており、この長尺なコア２２１の中央部に、当該コア２２１の長手方向と直交する方向にコイル２２２を巻きつけた構成としているので、限られた空間内にコア２２１等をコンパクトに装着することができる。
また、このアンテナ構造体２２をモジュール部材２１の一部に形成されたアンテナ装着部２１１に収納し、集磁部材装着部２１２にそれぞれ集磁部材２３を配置すると、長尺なコア２２１のうちコイル２２２の両端から突出した張出部２２３を一対の集磁部材２３と磁気的に結合させることができ、コア２２１の長さを実質的に延長することができるとともに、その表面積を広く確保することができる。これにより、アンテナ構造体２２のコア２２１自体を大きくしなくても、効率よく磁束を集めることが可能となり、アンテナ装置２０及びこれを備える電波腕時計の小型化を実現しつつ、受信感度の良好なアンテナ装置２０を提供することができる。

また、アンテナ装着部２１１がモジュール部材の外周面に沿う凹部形状の溝部２１１Ａを備えているので、この溝部２１１Ａ内に長尺なコア２２１の両端部を配置することができる。このため、コア用の複数の板状部材２２１ａから形成されている長尺なコア２２１であっても、各板状部材２２１ａがばらばらにならないように保持することができ、コア２２１を樹脂製のアンテナケース等で保持することなく、モジュール部材２１上にコア２２１等を迅速かつ確実に装着して固定することができる。

また、アンテナ構造体２２と時計ケースとの間に、磁性部材２４を配置しているので、時計ケース１が金属等の導電性材料で形成されている場合でも、長尺なコア２２１のうちコイル２２２の両端から出た磁束が金属等の時計ケース１側に回り込まないで、磁性部材２４側に導くことができ、金属等の時計ケース１での渦電流の発生を抑え、アンテナ構造体２２の受信感度を向上させることができる。

［第３の実施の形態］
次に、図９及び図１０を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置及び電波受信機器の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、アンテナ構造体をモジュール部材に装着する構成のみが第１の実施形態及び第２の実施形態と異なるため、以下においては、特に第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる点について説明する。

図９は、モジュール部材を表面側からみた平面図であり、図１０は、アンテナ装置を図９における矢視X方向から見た側面図である。
本実施形態におけるアンテナ装置３０（図１０参照）は、第１の実施形態と同様に、モジュール部材３１とアンテナ構造体３２と集磁部材３３とを備えて構成されている。

本実施形態において、アンテナ構造体３２は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、長尺なコア３２１とこのコア３２１に巻回されたコイル３２２とを備えている。
また、図示は省略するが、コア３２１は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、モジュール部材３１の厚み方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）と直交する横断方向に重畳して配置された複数の板状部材から形成されている。
コア３２１の中央部は、コイル３２２を巻回する巻線部となっており、コア３２１の両端部は、巻線部よりもモジュール部材３１の横断方向と直交する方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）における上下に張り出した張出部３２３となっている。コア３２１の中央部は、アンテナ構造体３２の延在方向に沿って直線状に形成されており、その両端部に形成された張出部３２３は、モジュール部材３１の外周面に沿う形状に折曲げ可能となっている。

図９及び図１０に示すように、本実施形態におけるモジュール部材３１における電波腕時計の１２時側の側面には、アンテナ構造体２２を装着するアンテナ装着部３１１が設けられている。アンテナ装着部３１１は、モジュール部材３１の外周面に沿って形成された切欠部を備えている。アンテナ構造体３２をアンテナ装着部３１１に装着する際には、コア３２１の両端部が、このアンテナ装着部３１１の切欠部に沿って折り曲げられ、アンテナ装着部３１１内に接着固定される。

また、アンテナ構造体３２がアンテナ装着部３１１に収納された際にコア３２１の端部が配置された部分近傍には、集磁部材３３を装着する集磁部材装着部３１２が形成されている。
なお、図１０に示すように、アンテナ装着部３１１は、アンテナ構造体３２を内部に収納した状態でコア３２１の張出部３２３の上端面が集磁部材装着部３１２の高さとほぼ面一となるような深さとなっている。そして、集磁部材３３を集磁部材装着部３１２に装着した際に、集磁部材３３の下側面がコア３２１の張出部３２３の上端面と磁気的に結合されるようになっている。

なお、その他のアンテナ装置３０及び電波受信機器としての電波腕時計の構成は、第１実施形態及び第２の実施形態に示したものと同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態に係るアンテナ装置３０及びこれを備える電波腕時計の作用について説明する。
まず、電波腕時計を形成する場合には、モジュール部材３１のアンテナ装着部３１１にアンテナ構造体３２を配置し、コア３２１の両端部の張出部３２３をアンテナ装着部３１１の切欠部に沿って折り曲げてアンテナ装着部３１１内に接着固定する。また、各集磁部材装着部３１２にそれぞれ集磁部材３３を配置する。本実施形態では、このような組立状態において、アンテナ構造体３２のコア３２１の張出部３２３の上端面が集磁部材３３の下側面と磁気的に結合する。
そして、モジュール部材３１をモジュール支持部材により支持しながら、時計ケース内に収納し、さらに、裏蓋部材を時計ケースの裏面側の開口部に嵌め込んで裏面側の開口部を閉塞する。

電波腕時計による標準電波受信時においては、電波の磁界成分が、電波を遮蔽しない材料によって形成された非導電性の部材である時計ガラス部材、文字板上等を透過して、アンテナ構造体３２のコア３２１、及びコア３２１と磁気的に結合されている集磁部材３３に進入する。そして、一方側のコア３２１及び集磁部材３３からアンテナ構造体３２に進入した磁束は、コア３２１の他方側の端部へと通過する。この通過の際に、コア３２１に巻回されたコイル３２２に交流電流が誘導され（誘起電流）、これに伴ってコイル３２２の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として図示しない受信回路に送られる。
そして、受信回路により、このアナログ受信信号について増幅、復調、デコード等の処理が行われ、デジタルの時刻データが取得される。電波腕時計は、取得された時刻データに基づいて、適宜現在時刻の修正を行う。

以上のように、本実施形態によれば、アンテナ構造体３２のコア３２１が、複数の板状部材３２１ａをモジュール部材３１の厚み方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）に直交する横断方向に重なるように積層して構成されており、この長尺なコア３２１の中央部に、当該コア３２１の長手方向と直交する方向にコイル３２２を巻きつけた構成としているので、限られた空間内にコア３２１等をコンパクトに装着することができる。
特に、本実施形態では、モジュール部材３１の外周面の一部を切欠いて形成したアンテナ装着部３１１に、長尺なコア３２１を装着する構成としているので、限られた空間内にコア３２１等をコンパクトに装着することができる。
また、このアンテナ構造体３２をモジュール部材２１の一部に形成されたアンテナ装着部３１１に収納し、集磁部材装着部３１２にそれぞれ集磁部材３３を配置すると、長尺なコア３２１のうちコイル３２２の両端から突出した張出部３２３を一対の集磁部材２３と磁気的に結合させることができ、コア３２１の長さを実質的に延長するとともに、その表面積を広く確保することができる。これにより、アンテナ構造体３２のコア３２１自体を大きくしなくても、効率よく磁束を集めることが可能となり、アンテナ装置３０及びこれを備える電波腕時計の小型化を実現しつつ、受信感度の良好なアンテナ装置３０を提供することができる。

［第４の実施の形態］
次に、図１１から図１４を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置及び電波受信機器の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、アンテナ構造体及び集磁部材の構成のみが第１の実施形態から第３の実施形態と異なるため、以下においては、特に第１の実施形態から第３の実施形態と異なる点について説明する。

図１１は、本実施形態における電波腕時計の要部分解斜視図である。
本実施形態におけるアンテナ装置は、第１の実施形態から第３の実施形態と同様に、モジュール部材４１とアンテナ構造体４２と集磁部材４３とを備えて構成されている。

本実施形態において、アンテナ構造体４２は、第１の実施形態から第３の実施形態と同様に、長尺なコア４２１とこのコア４２１に巻回されたコイル４２２とを備えている。
コア４２１の中央部は、コイル４２２を巻回する巻線部４２４となっており、コア４２１の両端部は、巻線部４２４よりもモジュール部材４１の横断方向と直交する方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）における上下に張り出した張出部４２３となっている。
巻線部４２４及び張出部４２３のうち巻線部４２４に連続する部分は直線状となっており、張出部４２３の端部は、モジュール部材４１の外周面に沿う形状に曲折している。

図１１及び図１２に示すように、コア４２１は、モジュール部材４１の厚み方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）と直交する横断方向に重畳して配置された複数の板状部材４２１ａから形成されている。
本実施形態において、板状部材４２１ａのうちの１枚には、張出部４２３における直線状となっている部分に切欠き部４２６が形成されている。図１２に示すように、コア４２１は、この切欠き部４２６の形成されている板状部材４２１ａを間に挟んで積層して構成されており、これにより、コア４２１には、この切欠き部４２６とこれに隣接する板状部材４２１ａの側面により嵌合受け部としての凹部４２５が形成される。
なお、本実施形態では、図示の便宜上３枚の板状部材４２１ａを積層してコア４２１を構成する場合を例示しているが、コア４２１を構成する板状部材４２１ａの枚数は特に限定されない。また、切欠き部４２６を設ける板状部材４２１ａは、積層される板状部材４２１ａの中間層辺りに位置することが好ましいが、その位置は特に限定されない。

また、アンテナ構造体４２がアンテナ装着部４１１に収納された際にコア４２１の張出部４２３が配置される部分近傍には、集磁部材４３を装着する集磁部材装着部４１２が形成されている。
図１１及び図１３に示すように、集磁部材４３は複数の板状部材４３ａを積層することにより構成されている。
本実施形態において、集磁部材４３を構成する板状部材４３ａのうち一番下側に位置する板状部材４３ａは、アンテナ構造体４２の配置方向の一端部であって、コア４２１の凹部４２５に対応する部分が下側に折曲げられて曲折部４３１となっている。

アンテナ構造体４２をアンテナ装着部４１１に配置し、集磁部材４３を集磁部材装着部４１２に配置すると、図１４に示すように、集磁部材４３の曲折部４３１がコア４２１の凹部４２５に嵌合し、集磁部材４３とコア４２１の張出部４２３とが磁気的に結合されるようになっている。

さらに、アンテナ装着部４１１よりもモジュール部材４１の端部に近い位置であって、アンテナ構造体４２がアンテナ装着部４１１に収納された際にコイル４２２が配置される位置に対応する位置には、磁性部材４４を装着する磁性部材装着部４１３が形成されている。

なお、その他のアンテナ装置４０及び電波受信機器としての電波腕時計の構成は、第１実施形態から第３の実施形態に示したものと同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態に係るアンテナ装置４０及びこれを備える電波腕時計の作用について説明する。
まず、電波腕時計を形成する場合には、モジュール部材４１のアンテナ装着部４１１にアンテナ構造体４２を配置し、磁性部材装着部４１３に磁性部材４４を配置し、各集磁部材装着部４１２にそれぞれ集磁部材４３を配置する。本実施形態では、このような組立状態において、アンテナ構造体４２のコイル４２２と時計ケースとの間に磁性部材４４が配置される。また、集磁部材４３の曲折部４３１がコア４２１の凹部４２５に嵌合することにより、集磁部材４３とコア４２１の張出部４２３とが磁気的に結合する。
そして、モジュール部材４１をモジュール支持部材により支持しながら、時計ケース内に収納し、さらに、裏蓋部材を時計ケースの裏面側の開口部に嵌め込んで裏面側の開口部を閉塞する。

電波腕時計による標準電波受信時においては、電波の磁界成分が、電波を遮蔽しない材料によって形成された非導電性の部材である時計ガラス部材、文字板上等を透過して、アンテナ構造体４２のコア４２１、及びコア４２１と磁気的に結合されている集磁部材４３に進入する。そして、一方側のコア４２１及び集磁部材４３からアンテナ構造体４２に進入した磁束は、コア４２１の他方側の端部へと通過する。この通過の際に、コア４２１に巻回されたコイル４２２に交流電流が誘導され（誘起電流）、これに伴ってコイル４２２の両端に交流電圧が発生する。そして、この交流電圧がアナログ受信信号として図示しない受信回路に送られる。
そして、受信回路により、このアナログ受信信号について増幅、復調、デコード等の処理が行われ、デジタルの時刻データが取得される。電波腕時計は、取得された時刻データに基づいて、適宜現在時刻の修正を行う。

以上のように、本実施形態によれば、アンテナ構造体４２のコア４２１が、複数の板状部材４２１ａをモジュール部材４１の厚み方向（すなわち、電波腕時計の厚み方向）に直交する横断方向に重なるように積層して構成されており、この長尺なコア４２１の中央部に、当該コア４２１の長手方向と直交する方向にコイル４２２を巻きつけた構成としているので、限られた空間内にコア４２１等をコンパクトに装着することができる。
また、このアンテナ構造体４２をモジュール部材２１の一部に形成されたアンテナ装着部４１１に収納し、集磁部材装着部４１２にそれぞれ集磁部材４３を配置すると、長尺なコア４２１のうちコイル４２２の両端から突出した張出部４２３を一対の集磁部材４３と磁気的に結合させることができ、コア４２１の長さを実質的に延長するとともに、その表面積を広く確保することができる。これにより、アンテナ構造体４２のコア４２１自体を大きくしなくても、効率よく磁束を集めることが可能となり、アンテナ装置４０及びこれを備える電波腕時計の小型化を実現しつつ、受信感度の良好なアンテナ装置４０を提供することができる。
また、本実施形態では、集磁部材４３の曲折部４３１がコア４２１の凹部４２５に嵌合するようになっているので、コア４２１と集磁部材４３の曲折部４３１とを確実に結合させることができる。

また、アンテナ構造体４２と時計ケースとの間に、磁性部材４４を配置しているので、時計ケースが金属等の導電性材料で形成されている場合でも渦電流の発生を抑え、アンテナ構造体４２の受信感度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、板状部材４２１ａのうちの１枚に切欠き部４２６を形成し、集磁部材４３を構成する板状部材４３ａのうち一番下側に位置する１枚の一端部に曲折部４３１を形成するようにしたが、切欠き部４２６を形成する板状部材４２１ａの枚数及び曲折部４３１を形成する板状部材４３ａの枚数はこれに限定されない。例えば、板状部材４２１ａのうち隣接する２枚に切欠き部４２６を形成し、板状部材４３ａのうち下側の２枚の一端部に曲折部４３１を形成してもよい。

なお、本発明が上記各本実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

例えば、上記各本実施形態においては、両端部がモジュール部材の外周の形状に沿う形状に曲折した複数の板状部材を積層することにより、アンテナ構造体のコアを構成したが、コアの構成はここに例示したものに限定されない。例えば、直状の板状部材を複数枚積層してコアを形成し、アンテナ構造体をモジュール部材に装着する際に、コアの端部をモジュール部材の外周面に沿わせるように曲折させるようにしてもよい。
特に第２の実施形態のようにアンテナ構造体２２を凹部状のアンテナ装着部２１１に嵌装することにより装着する構成とした場合には、アンテナ装着部２１１の形状に合うようにコア２２１を曲折させてアンテナ装着部２１１に嵌装すれば、各板状部材２２１ａを張り合わせる等の手間をかけることなく、コア２２１の形状を維持することができて便宜である。

また、上記各実施形態では、時計ケースが円形に形成されている場合を例としたが、時計ケースの形状はこれに限定されず、例えば四角形や多角形等でもよい。時計ケース内部の収納スペースをできるだけ広く確保できるように、アンテナ構造体もこれらの形状に沿う形状とすることが好ましい。

また、モジュール部材等を形成する合成樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリブタジエン樹脂、アイオノマー樹脂、EEA 樹脂、AAS 樹脂（ASA 樹脂）、AS樹脂、ACS 樹脂、エチレン酢ビコポリマー、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、ABS 樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、酢酸繊維素樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂6,66、ポリアミド樹脂11,12 、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテンポリマー等の樹脂等を用いても良く、これらの中でも耐熱性、寸法安定性、強度等の点からフェノール樹脂、エポキシ樹脂等が好ましい。

また、上記実施形態では、アンテナ装置を適用する電波受信機器が電波腕時計である場合を例として示したが、アンテナ装置を適用可能な電波受信機器はこれに限られるものではなく、アンテナ構造体により電波を受信する構成のものであれば如何なるものであってもよい。例えば、固定式の電波時計や、小型ラジオ、携帯端末等にアンテナ装置を適用してもよい。

１時計ケース（本体ケース）
６モジュール部材
７アンテナ構造体
８回路基板
９文字板
６２アンテナ装着部
６３磁性部材装着部
６５磁性部材
６６集磁部材装着部
６７集磁部材
７０アンテナ装置
７１コア
７２コイル
１００電波腕時計（電波受信機器）

Claims

非金属材料で形成され、一部にアンテナ装着部が設けられ、かつ、内部に複数の電子部品を保持するための電子部品保持部が設けられた板状のモジュール部材と、
長尺なコアとこの長尺なコアの中央部に当該コアの長手方向と直交する方向に巻きつけられたコイルとを備え、前記アンテナ装着部に装着されたアンテナ構造体と、
前記長尺なコアのうち前記コイルの両端から突出した張出部と磁気的に結合された一対の集磁部材とを備え、
前記長尺なコアは、磁性材料で形成され、前記板状のモジュール部材の厚み方向と直交する横断方向に重畳して配置された複数のコア用板状部材から形成されており、
前記一対の集磁部材は、前記板状のモジュール部材の横断方向と直交する方向に重畳して配置された複数の集磁部材用板状部材から形成されており、
前記コアの前記張出部は、凹部形状の嵌合受け部を備え、
前記集磁部材用板状部材の一部は、前記嵌合受け部と嵌合していることを特徴とするアンテナ装置。
前記長尺なコアの中央部は、直線状の巻線部を備え、
前記コイルは、この直線状の巻線部に巻きつけられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。