JP5516485B2 - 電波受信機器 - Google Patents
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Description
一端側開口部が透明部材で閉塞され、他端側開口部が導電製の閉塞部材で閉塞された導電製の本体ケース内に、回路基板、この回路基板と平行に配置された文字板、この文字板と前記回路基板との間に配置された板状のモジュール部材、このモジュール部材の外周面と前記本体ケースの内周面との間に配置されているアンテナ構造体、および、集磁部材を配置している電波受信機器において、
前記アンテナ構造体は、
前記回路基板、前記板状のモジュール部材及び前記文字板の積層方向と直交する方向に積層された複数の板状部材からなり、中央部が直線状になっており、かつ、両端部が前記モジュール部材の外周面に沿う形状に曲折されているコアと、
このコアのうち、直線状の中央部に巻回されたコイルと、
を備え、
前記コアの両端部が前記モジュール部材の外周面に沿って配置されており、
前記集磁部材は、前記コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部と磁気的に結合されており、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いることを特徴としている。
請求項7に記載の発明に係る電波受信機器は、
一端側開口部が透明部材で閉塞され、他端側開口部が導電製の閉塞部材で閉塞された導電製の本体ケース内に、回路基板、この回路基板と平行に配置された文字板、この文字板と前記回路基板との間に配置された板状のモジュール部材、このモジュール部材の外周面と前記本体ケースの内周面との間に配置されているアンテナ構造体、および、集磁部材を配置している電波受信機器において、
前記アンテナ構造体は、
前記回路基板、前記板状のモジュール部材及び前記文字板の積層方向と直交する方向に積層された複数の板状部材からなり、中央部が直線状になっており、かつ、両端部が前記モジュール部材の外周面に沿う形状に曲折されているコアと、
このコアのうち、直線状の中央部に巻回されたコイルと、
を備え、
前記コアの両端部が前記モジュール部材の外周面に沿って配置されており、
前記コアの両端部は、前記板状のモジュール部材の前記横断方向と直交する方向に張り出した張出部を備え、前記張出部は、凹部形状の嵌合受け部を備えており、
前記集磁部材は、前記コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部と磁気的に結合され、前記集磁部材の一部は、前記嵌合受け部と嵌合していることを特徴としている。
請求項8に記載の発明に係る電波受信機器は、請求項7に記載の電波受信機器において、
前記板状のモジュール部材は、非金属材料で形成され、外周面の一部に、前記アンテナ構造体を装着している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ていることを特徴としている。
請求項9に記載の発明に係る電波受信機器は、請求項8に記載の電波受信機器において、
前記アンテナ装着部は、前記モジュール部材の外周面に沿って形成された切欠部を備えており、
前記コアの両端部は、前記切欠部に沿って折り曲げられ、前記切欠部に接着固定されていることを特徴としている。
請求項10に記載の発明に係る電波受信機器は、請求項8に記載の電波受信機器において、
前記アンテナ装着部は、前記モジュール部材の外周面に沿う凹部形状の溝部を備え、
前記コアの両端部はこの溝部内に配置されていることを特徴としている。
請求項11に記載の発明に係る電波受信機器は、請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の電波受信機器において、
前記集磁部材は、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いることを特徴としている。
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両端部のうちの少なくとも一方の端部と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、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、受信感度の良好な電波受信機器を提供することができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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曲折部431とを確実に結合させることができる。
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。
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 (11)
- 一端側開口部が透明部材で閉塞され、他端側開口部が導電製の閉塞部材で閉塞された導電製の本体ケース内に、回路基板、この回路基板と平行に配置された文字板、この文字板と前記回路基板との間に配置された板状のモジュール部材、このモジュール部材の外周面と前記本体ケースの内周面との間に配置されているアンテナ構造体、および、集磁部材を配置している電波受信機器において、
前記アンテナ構造体は、
前記回路基板、前記板状のモジュール部材及び前記文字板の積層方向と直交する方向に積層された複数の板状部材からなり、中央部が直線状になっており、かつ、両端部が前記モジュール部材の外周面に沿う形状に曲折されているコアと、
このコアのうち、直線状の中央部に巻回されたコイルと、
を備え、
前記コアの両端部が前記モジュール部材の外周面に沿って配置されており、
前記集磁部材は、前記コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部と磁気的に結合されており、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いることを特徴とする電波受信機器。 - 前記板状のモジュール部材は、非金属材料で形成され、外周面の一部に、前記アンテナ構造体を装着している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ていることを特徴とする請求項1に記載の電波受信機器。
- 前記アンテナ装着部は、前記モジュール部材の外周面に沿って形成された切欠部を備えており、
前記コアの両端部は、前記切欠部に沿って折り曲げられ、前記切欠部に接着固定されていることを特徴とする請求項2に記載の電波受信機器。 - 前記アンテナ装着部は、前記モジュール部材の外周面に沿う凹部形状の溝部を備え、
前記コアの両端部はこの溝部内に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電波受信機器。 - 前記コアの両端部は、前記板状のモジュール部材の前記横断方向と直交する方向に張り出した張出部を備えていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電波受信機器。
- 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請求項5に記載の電波受信機器。 - 一端側開口部が透明部材で閉塞され、他端側開口部が導電製の閉塞部材で閉塞された導電製の本体ケース内に、回路基板、この回路基板と平行に配置された文字板、この文字板と前記回路基板との間に配置された板状のモジュール部材、このモジュール部材の外周面と前記本体ケースの内周面との間に配置されているアンテナ構造体、および、集磁部材を配置している電波受信機器において、
前記アンテナ構造体は、
前記回路基板、前記板状のモジュール部材及び前記文字板の積層方向と直交する方向に積層された複数の板状部材からなり、中央部が直線状になっており、かつ、両端部が前記モジュール部材の外周面に沿う形状に曲折されているコアと、
このコアのうち、直線状の中央部に巻回されたコイルと、
を備え、
前記コアの両端部が前記モジュール部材の外周面に沿って配置されており、
前記コアの両端部は、前記板状のモジュール部材の前記横断方向と直交する方向に張り出した張出部を備え、前記張出部は、凹部形状の嵌合受け部を備えており、
前記集磁部材は、前記コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部と磁気的に結合され、前記集磁部材の一部は、前記嵌合受け部と嵌合していることを特徴とする電波受信機器。 - 前記板状のモジュール部材は、非金属材料で形成され、外周面の一部に、前記アンテナ構造体を装着している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ていることを特徴とする請求項7に記載の電波受信機器。
- 前記アンテナ装着部は、前記モジュール部材の外周面に沿って形成された切欠部を備えており、
前記コアの両端部は、前記切欠部に沿って折り曲げられ、前記切欠部に接着固定されていることを特徴とする請求項8に記載の電波受信機器。 - 前記アンテナ装着部は、前記モジュール部材の外周面に沿う凹部形状の溝部を備え、
前記コアの両端部はこの溝部内に配置されていることを特徴とする請求項8に記載の電波受信機器。 - 前記集磁部材は、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いることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の電波受信機器。
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