JP4735536B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器に関する。

電子機器の一種として、時刻情報を含む標準電波を受信し自動的に現在時刻を修正する電波時計が知られている。このような電波時計において、標準電波を受信するアンテナとして、磁性材料であるアモルファス金属やフェライト等で構成されたコアにコイルを巻回したアンテナが広く用いられている。

一方、モータで指針を駆動する時計の場合、外部磁気によって指針駆動に影響が出て、時計精度が低下することがある。このため、外部磁気を遮断するための耐磁板を時計ケース内に設けることによって時計精度の保持を図ることが行われている。このような耐磁対策は、指針駆動に関して一般の時計と同様の構造を有する電波時計においても、時計精度の保持のために必要とされる。

ところで、電波時計は、時刻情報を含む標準電波を受信し、この電波に含まれている時刻情報に基づいて内部時刻を修正し、正確な時刻を表示するものであることから、外部磁気を遮断するために耐磁板でモータ等のムーブメント全体を被覆すると、今度は、標準時刻電波の受信が困難となり、その受信性能が低下するおそれがある。

そこで、従来、モータ等のムーブメントを耐磁板で被覆する一方、この耐磁板に開口を設け、この開口からアンテナにおける磁性体のコイル巻回部を露出させることによって、受信性能の低下を防ぐようにした発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献１に記載の発明であると、耐磁板に開口を設け、その開口からアンテナのコイル巻回部を露出させる構造であるため、時計ケースの広い範囲が耐磁板で被覆されてしまうこととなり、耐磁板でアンテナのコイル巻回部までをも被覆する場合に比べれば、多少は受信感度が向上するものの、耐磁板の存在によって磁束のアンテナへの集束が制限されてしまい、さほどの受信感度の向上は望めなかった。

これを解決すべく、近年においては、コイルが巻き付けられる磁性体のうち、コイルが巻回されない部分（モータ被覆部）によって、モータ本体を電子機器の表面側から被覆させた電子機器が開発されている。このモータ被覆部を設けることで、不要な外部磁気がモータ等に到達しにくくするとともに、モータ被覆部分がコイル巻回部と磁気的に連結されているので、モータ本体被覆部分が磁束を引き付けることにより、コイル巻回部の磁束が増大する。
特開２００４−２９４２５８号公報

しかしながら、受信感度の高感度化は常に求められており、上記したものよりも、さらに高めることが望まれている。
本発明の課題は、アンテナの受信感度をより向上させることである。

請求項１記載の発明に係る電子機器は、
複数のモータ（図３のモータ２０）と、
複数枚の磁性体（図４の磁性体１９）が積層されたコア（図３のコア１６）と、このコアに巻き付けられたコイル（図３のコイル１８）と、前記複数のモータのうち、少なくとも１つの第１のモータ（図３の第１のモータ２０ａ）を表面側から覆うように配置された、耐磁板としての機能を有する延出部（図３の延出部１７）とを有するアンテナ（図３のアンテナ１４）とを備え、
前記コアの両端部のうちの少なくとも一方の端部と前記延出部とは一体形成されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子機器において、
前記延出部のほかに、前記複数のモータのうちの少なくとも１つの第１のモータ以外の第２のモータ（図３の第２のモータ２０ｂ）を表面側から覆うように配置された耐磁板（図３の耐磁板２２）を備えていることを特徴とする。

請求項３記載の発明に係る電子機器は、
複数のモータ（図３のモータ２０）と、
コア（図３のコア１６）及び当該コアに巻き付けられたコイル（図３のコイル１８）を有するアンテナ（図３のアンテナ１４）と、
前記複数のモータのうち、少なくとも１つの第２のモータを表面側から覆うように配置された耐磁板（図３の耐磁板２２）とを備え、
前記コアの両端のうち、少なくとも一端から延出された延出部（図３の延出部１７）は、前記第２のモータ以外の第１のモータのうちの少なくとも１つを表面側から覆うように延出していることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電子機器において、
前記耐磁板（図３の耐磁板２２）と前記延出部（図３の延出部１７）との間は、前記コアに流れる磁束の副磁路となる隙間（図３の隙間Ｓ）が形成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の電子機器において、
前記耐磁板と前記コアとは、互いに透磁率が異なる磁性材料で形成されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項３〜５に記載の電子機器において、
前記延出部は、前記少なくとも一端から延出する延出方向に従って透磁率が低くなるように形成されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、複数枚の磁性体が積層されることによりコアが形成されているので、コアを透過する磁束を各磁性体毎に捕捉することができ、受信感度が高められることになる。また、複数のモータのうち、少なくとも１つの第１のモータを表面側から覆うように配置された、耐磁板の機能を有する延出部とコアの両端部のうちの少なくとも一方の端部とが一体形成されているので、耐磁板としての機能を有する延出部により外部から侵入してきる電波が遮蔽されて、少なくとも１つの第１のモータに対する電波の影響が抑制され、モータの誤作動に起因する機器本体精度の低下を防止することができるばかりでなく、外部からの電波の磁束を引き付けて、コアの磁束も増大する。これらのことにより、アンテナの受信感度が従来よりも向上することになる。

請求項３記載の発明によれば、耐磁板が第１のモータを、コアの少なくとも一端が第２のモータを表面側から覆っているので、不要な外部磁気が第１及び第２のモータには到達しにくくなり、モータの誤作動に起因する機器本体精度の低下を防止することができる。
一方、第２のモータを覆っているのはコアの少なくとも一端から延出された延出部であるので、この一端から延出された延出部が磁束を引き付けることにより、コイルの磁束が増大する。従って、アンテナの受信感度が向上することになる。

図１は、本発明に係るアンテナを備えた電子機器の一例である電波腕時計の概略構成を表す正面図である。図２は、電波腕時計の分解斜視図である。
これら図１，２に示すように、電波腕時計１００には、ステンレスやチタン等の金属製の機器本体２が設けられている。機器本体２の上下両端部、すなわち１２時方向側端部及び６時方向側端部には図示しない時計バンドが取り付けられるバンド取り付け部３が形成されている。また、機器本体２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４が設けられている。機器本体２の内部は中空になっており、この中空部分が各種部品を内蔵する収納部２１となる。

機器本体２の視認側（表側）には、視認側を閉塞するように時計ガラス５が装着されている。また、時計ガラス５よりも視認側の反対側（裏側）には、文字板６が配置されている。

また、機器本体２の裏側には、図２に示すように、当該機器本体２の裏面を閉塞する裏蓋２３が取り付けられている。
そして、機器本体２における時計ガラス５と文字板６との間には、指針軸７に取り付けられた時針や分針等の指針８が設けられていて、これら指針８は文字板６よりも裏側に設けられた運針部９により運針されるようになっている。

運針部９には、駆動用の電子部品１０や、電子部品１０による動力を各指針８に伝達する歯車等の機構部品１１と、電子部品１０及び機構部品１１を固定して、機器本体２の収納部２１内に配置された機器モジュール１２と、機器モジュール１２の裏側及び側方を覆う枠部材１３とが設けられている。

以下、機器モジュール１２について詳細に説明する。図３は、機器モジュール１２の概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

図３に示すように、機器モジュール１２の表面側には、電波を受信するアンテナ１４と、耐磁板２２とが設けられている。また、機器モジュール１２には、電子部品１０としての複数のモータ２０とが内蔵されている。

アンテナ１４は、コア１６と、コア１６の両端から一体的に延出する延出部１７と、コア１６に巻き付けられたコイル１８とを備えている。このコア１６及び延出部１７は、逆Ｕ字状の複数の磁性体１９を積層して形成されている。複数の磁性体１９は、機器モジュール１２の内側に行くにつれて、両端部が徐々に短くなるように形成されている。これにより、積層後の延出部１７の太さは、先方に行くにつれて徐々に細くなる。透磁率は、磁性体１９の太い部分の方が細い部分よりも高くなるため、上述したように複数の磁性体１９を積層したことによって、透磁率がコア１６の両端から延出する延出方向に向けて低くなる。

そして、図３に示すようにアンテナ１４の延出部１７は、複数のモータ２０のうち、少なくとも１つの第１のモータ２０ａを表面側から覆うように、機器モジュール１２に配置されている。ここで、本実施形態ではモータ２０が３つ搭載されている場合を例示しているが、３つのモータ２０のうち、アンテナ１４に近い１つを第１のモータ２０ａとし、これら第１のモータ２０ａよりもアンテナ１４から離れているモータ２０を第２のモータ２０ｂとしている。そして、第１のモータ２０ａを表面側から覆う延出部１７は第１のモータ２０ａに対する耐磁板として機能している。

そして、機器モジュール１２には、第２のモータ２０ｂを表面側から覆う耐磁板２２が、アンテナ１４の延出部１７間に配置されている。この耐磁板２２は、アンテナ１４の延出部１７とは別体で設けられていて、これらの間には、コア１６に流れる磁束の副磁路となる隙間Ｓが形成されている。

そして、コア１６、延出部１７及び耐磁板２２は、互いの透磁率が異なるように、フェライトや、アモルファス、パーマロイなどの磁性材料から形成されている。またはこれらを粉末にしたものを金属に塗布することで形成されている。各部の透磁率は、求める性能に応じて実験やシミュレーションにより最適な磁性材料が使用される。この場合、コア１６を最も透磁率を高くしておけば、捕捉した電波がコア１６に流れやすくなり、高感度化を図ることができる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
時刻修正時においては、アンテナ１４では、延出部１７で捕捉した電波によりコア１６中に磁束が通過する。この磁束の通過によってコイル１８中に電流が発生する。この際、耐磁板２２が第２のモータ２０ｂを表面側から覆っているので、耐磁板２２により電波が遮蔽されて、第２のモータ２０ｂに対する電波の影響が抑制されることになる。また、延出部１７が第１のモータ２０ａを表面側から覆っているので、延出部１７により電波が遮蔽されて、第１のモータ２０ａに対する電波の影響が抑制される。

以上のように、本実施形態によれば、複数枚の磁性体１９が積層されることによりコアが形成されているので、コアを透過する磁束を磁性体毎に捕捉することができ、受信感度が高められることになる。また、第１のモータを表面側から覆う耐磁板としての延出部１７と、コアの両端部のうちの少なくとも一方の端部とが一体形成されているので、延出部１７が磁束を引き付けて、コア１６の磁束も増大する。これらのことにより、アンテナの受信感度が従来よりも向上することになる。

また、本実施形態では、耐磁板として機能する延出部１７のほかに、第２のモータ２０ｂを表面側から覆うように別な耐磁板２２が配置されているので、延出部１７で覆えない第２のモータ２０ｂに対する電波の影響を抑制することができる。

また、本実施形態では、耐磁板２２と、延出部１７との間に、コア１６に流れる磁束の副磁路となる隙間Ｓが形成されているので、この副磁路によって過電流が生じることを防止することが可能となる。

そして、耐磁板２２、延出部１７、コア１６が、互いに透磁率が異なる磁性材料で形成されているので、コア１６に向かって磁束が流れやすくなるように、各部材の透磁率を設定しておけば、より高い感度を得られるとともに、耐磁特性も向上させることが可能となる。

そして、延出部１７が、延出方向に向けて透磁率が低くなるように形成されているので、延出部１７の先端部から基端部、つまりコア１６に向かって磁束が流れやすくなるので、受信感度をより高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
図４はアンテナの第１の変形例を示す図であり、コア１６及び延出部１７の形状をコの字とした複数の磁性体で形成した場合を示し、（ａ）は複数の磁性体の分解斜視図、（ｂ）はコイル１８が巻き付けられた状態を表す斜視図である。
この図４に示すように、コア１６及び延出部１７は、平面が略コ字状の複数の磁性体１９を積層して形成されている。複数の磁性体１９は、図４における下方、すなわち機器モジュール１２の内側に行くにつれて、両端部が徐々に短くなるように形成されている。これにより、積層後の延出部１７の太さは、先方に行くにつれて徐々に細くなる。透磁率は、磁性体１９の太い部分の方が細い部分よりも高くなるため、上述したように複数の磁性体１９を積層したことによって、透磁率がコア１６の両端から延出する延出方向に向けて低くなる。
また、本実施形態では、複数の磁性体１９が積層されることでコア１６と延出部１７とが形成された場合を例示して説明したが、コアと延出部とを一体成形してもよい。図５はコア１６Ａと延出部１７Ａとを一体成形したアンテナ１４Ａの概略を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。この図５に示すように、コア１６Ａと延出部１７Ａとを一体成形した場合においても、延出部１７Ａの太さが、先方に行くにつれて徐々に細くなるように形成していると、延出部１７Ａの透磁率が延出方向に向けて低くなり、コア１６Ａに向けて磁束が流れやすくなる。

また、本実施形態では、耐磁板２２と、延出部１７とで複数のモータ２０の全てを表面側から覆う場合を例示して説明したが、延出部のみで全てのモータを覆ってもよい。具体的には、図６に示す通り、延出部１７Ｂの少なくとも一方が、全てのモータ２０を覆うようにコア１６Ｂの一端部から延出するように形成されることになる。

また、上記実施形態では、電子機器として電波腕時計１００を例示して説明したが、通信機能を有する電子機器であれば本発明を適用することは可能である。例えば、電子機器としては携帯電話やラジオ、携帯ゲーム機、デジタルオーディオプレーヤーなどが挙げられる。

本発明に係るアンテナを備えた電子機器の一例である電波腕時計の概略構成を表す正面図である。 図１の電波腕時計の分解斜視図である。 本実施形態の機器モジュールを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態のアンテナの第１の変形例を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み立て完了を示す斜視図である。 本発明に係るアンテナの第２の変形例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。 本発明に係る機器モジュールの変形例を示す平面図である。

符号の説明

２ 機器本体
１０ 電子部品
１１ 機構部品
１２ 機器モジュール
１４ アンテナ
１５ 耐磁板
１６ コア
１７ 延出部
１８ コイル
１９ 磁性体
２０ａ 第１のモータ
２０ｂ 第２のモータ
２１ 収納部
２２ 耐磁板
１００ 電波腕時計（電子機器）

Claims (6)

1. 複数のモータと、
   複数枚の磁性体が積層されたコアと、このコアに巻き付けられたコイルと、前記複数のモータのうち、少なくとも１つの第１のモータを表面側から覆うように配置された、耐磁板としての機能を有する延出部とを有するアンテナとを備え、
   前記コアの両端部のうちの少なくとも一方の端部と前記延出部とは一体形成されていることを特徴とする電子機器。
2. 請求項１記載の電子機器において、
   前記延出部のほかに、前記複数のモータのうちの少なくとも１つの第１のモータ以外の第２のモータを表面側から覆うように配置された耐磁板を備えていることを特徴とする電子機器。
3. 複数のモータと、
   コア及び当該コアに巻き付けられたコイルコイルを有するアンテナと、
   前記複数のモータのうち、少なくとも１つの第２のモータを表面側から覆うように配置された耐磁板とを備え、
   前記コアの両端のうち、少なくとも一端から延出された延出部は、前記第２のモータ以外の第１のモータのうちの少なくとも１つを表面側から覆うように延出していることを特徴とする電子機器。
4. 請求項２又は３記載の電子機器において、
   前記耐磁板と前記延出部との間は、前記コアに流れる磁束の副磁路となる隙間が形成されていることを特徴とする電子機器。
5. 請求項２〜４の何れか一項に記載の電子機器において、
   前記耐磁板と前記コアとは、互いに透磁率が異なる磁性材料で形成されていることを特徴とする電子機器。
6. 請求項３〜５に記載の電子機器において、
   前記延出部は、前記少なくとも一端から延出する延出方向に従って透磁率が低くなるように形成されていることを特徴とする電子機器。

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