CN102347777A - 纽扣电池供电的便携式发射机 - Google Patents
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Abstract
一种纽扣电池供电的便携式发射机(1),包括具有纽扣电池(12)和天线(16a、16b、16c、17)的电路板(15),以及容纳电池(12)和电路板(15)的盒。该盒包括彼此相啮合的第一盒构件(10)和第二盒构件(11)。在第一盒构件(10)或第二盒构件(11)上形成凹部(10a)以容纳电池(12),在第一盒构件(10)或第二盒构件(11)上形成锁定部分(10b)以锁定电路板(15)。在凹部(10a)容纳电池(12)并且电路板(15)被锁定部分(10b)锁定的情况下,电路板(15)的表面和电池(12)的表面相接,并且第一盒构件(10)和第二盒构件(11)相啮合。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信单元,更具体地涉及一种经由被纽扣式电池供电的便携式发射机的天线来发射电磁波的便携式发射机。
背景技术
传统地,已知有用于打开和关闭机动车门以及启动机动车发动机的远程无键系统。在远程无键系统中,在用户发射器设备和车载单元之间发射/接收电磁波来验证发射机是否对应于车载单元。
在这种远程无键系统中,为缩小发射机的尺寸,例如,日本专利申请公开No.2007-187519公开了一种具有容纳纽扣式电池的结构的手表,天线与该纽扣式电池一起被层叠在板上。
在上述结构中,发射机通过使用支撑电池的电池架来支撑纽扣式电池。具有天线和电池架的板通过螺钉被固定于表身并且电池被插入至电池架。然后,手表的后表面的帽部分也通过螺钉被固定到表身。因此,认为问题出现在用于制造该结构的组装步骤中。而且,电池架需要占据该结构中的空间。所以,认为不能容易进行小型化。
发明内容
考虑到上述情况,实施例提供了一种便携式发射机,其能够进一步地缩小发射机的尺寸并提高其组装的容易。
作为本公开的第一方面,用于发射无线电波的便携式发射机(1)包括电路板(15)和盒,电路板(15)具有向电路板供电的电池(12)和发射无线电波的天线(16a、16b、16c、17),盒容纳要被层叠的电路板(15)和电池(12),盒包括彼此啮合以形成盒的第一盒构件(10)和第二盒构件(11)。在便携式发射机中,在第一盒构件(10)或第二盒构件(11)上形成凹部(10a)以容纳电池(12),在第一盒构件(10)或第二盒构件(11)上形成锁定部分(10b)以锁定电路板(15),在凹部(10a)容纳电池(12)并且电路板(15)被锁定部分(10b)锁定的情况下,电路板(15)的表面和电池(12)的表面相接,并且第一盒构件(10)和第二盒构件(11)相啮合。
根据如上所述的配置,形成在第一盒构件(10)或第二盒构件(11)中的凹部(10a)容纳纽扣电池(12),在电路板(15)被锁定部分(10b)锁定的情况下电路板(15)的表面和纽扣电池(12)的表面相接,第一盒构件(10)和第二盒构件(11)相啮合由此完成便携式发射机(1)的组装。结果,便携式发射机(1)能够被有效率地组装,而且由于不需要电池架来支持纽扣电池,所以在设备中不出现由电池架占用的无用空间。因此,可以使设备小型化。
考虑到使用了小尺寸的纽扣式电池,减短了电池寿命。因此,为延长电池寿命,需要大尺寸的电池,然而,电池的尺寸越大,盒自身的尺寸也越大。而且,电池和天线之间的距离在无线电波的传播被纽扣式电池阻挡的地方变得更小,使得无线电波的传播性能降低。
作为本公开的第二方面,实施例提供了这样一种便携式发射机(1),其中,电路板(15)具有圆形形状,所述圆形形状的直径大于电池(12)的直径,天线(16a、16b、16c、17)被设置在电路板(15)的区域上,所述区域对应于电池(12)的外周边的外部区域。
根据该配置,天线被设置在电池12的外周边之外的区域上,以使得能够抑制无线电波的传播性能的降低。
作为本公开的第三方面,实施例提供了一种便携式发射机(1),其中,电池(12)被布置为具有偏心距,以使得电池(12)的中心位置与电路板(15)的中心位置彼此不同,电路板(15)包括在电池(12)和电路板15被层叠的方向上与电池(12)的形状不重合的区域,对该区域进行扩展并且把天线(16a、16b、16c、17)布置在扩展的区域上。
根据上述配置,纽扣电池(12)被布置成具有偏心距,以使得电池(12)的中心位置与电路板(15)的中心位置彼此不相同。电路板(15)上的区域被扩展以确保放置天线(16a、16b、16c、17)的区域。对用于天线的区域进行限定,以使得该区域在电池(12)和电路板(15)相层叠的方向上与电池形状不重合(该区域与电池的形状不匹配)。因此,天线和电池之间的距离变得比在电池(12)的中心位置和电路板(15)的中心位置被布置在相同位置时的距离更长以使得能够避免无线电波的传输性能的降低。
作为本公开的第四方面,实施例提供了一种便携式发射机(1),其中,天线(16a、16b、16c、17)由相互垂直地布置的两个单轴天线(16a、16b)配置而成。而且,作为本公开的第五方面,天线(16a、16b、16c、17)可以由图案天线(17)配置而成,所述图案天线(17)由电路板上的布线图案形成。
作为本公开的第六方面,实施例提供了一种便携式发射机(1),其中,电路板(15)包括具有相互垂直地布置的两个单轴天线(16a、16b)的表面和具有由布线图案形成的图案天线(17)的另一表面。
作为本公开的第七方面,实施例提供了一种便携式发射机(1),其中,当从电池(12)和电路板(15)被层叠的方向观看时,盒的形状为圆形。
根据上述配置,当从纽扣电池和电路板被层叠的方向观看时盒的形状为圆形。因此,可以降低不必要的空间使用,使得盒的体积被最小化。
应当注意,在该部分的括号内使用的附图标记对应于稍后描述的实施例部分中的部件。
附图说明
在附图中:
图1是示出根据本发明的第一实施例的便携式发射机的整体配置的示意图;
图2是示出安装在电路板的表面上的两个单轴天线的布置的示意图;
图3是示出形成在电路板的后表面上的图案天线的布置的示意图;
图4是示出便携式发射机的组装的示意图;
图5是示出便携式发射机的组装的示意图;
图6是示出便携式发射机的组装的示意图;
图7是示出便携式发射机的组装的示意图;以及
图8是示出根据第二实施例的便携式发射机的电路板上的单轴天线和图案天线的布置的示意图。
具体实施方式
(第一实施例)
图1是根据第一实施例的便携式发射机的整体配置。便携式发射机1用于执行机动车门的打开和关闭以及启动机动车发动机的智能输入系统。该智能输入系统被配置为在便携式发射机和车载设备(未示出)之间发射/接收无线电波以便验证来自便携式发射机1的信息。
便携式发射机1包括第一盒构件10、第二盒构件11、纽扣式电池12(称作电池)、O形环13、端子14和电路板15。在图1中,应当注意示出了组装前的便携式发射机1。如图1所示,Z-轴和虚线表示发射机1的上述部件(即,盒构件10和11、纽扣式电池12、O形环13和电路板15)组装(层叠)的方向。
第一和第二盒构件10和11由树脂制成。第一盒构件10和第二盒构件相啮合以形成盒,在该盒中纽扣式电池12、端子14和电路板15被布置成层叠在一起。
纽扣式电池12具有近似圆柱状并包括正和负端子。应当注意,纽扣式电池的尺寸依赖于电池类型及其标准而变化。
在第一盒构件10内部形成用于容纳纽扣式电池12的凹部10a。沿凹部10a的外周边缘形成用于锁定电路板15的三个锁定部分10b。
在第一盒构件10中形成切口部分10c。切口部分10c用于插入板状构件。板状构件被插入至切口部分10c以在更换电池时使第一盒构件和第二盒构件分离。
端子14用于电连接电池的各个端子(正端子和负端子)和形成于电路板15的后表面上的电极。根据本实施例的端子14固定到预先通过焊接形成在电路板15的后表面上的电极。
O形环13用于在第一盒构件10和第二盒构件11相啮合的部分确保气密性。O形环13由弹性橡胶或树脂制成,并被布置在形成于第一盒构件10的梯级和形成于第二盒构件11的梯级之间。
电路板15具有圆形形状,并且在与形成在第一盒构件10上的三个锁定部分10b对应的部分上形成切口部分。在电路板15的切口部分被电路板15的锁定部分10b锁定的同时,电路板15的后表面和电池的表面通过端子14相连接。
在电路板15的表面上,形成有两个单轴天线16a、16b和电路元件,比如控制电路16c。而且,由布线图案配置而成的图案天线17(稍后描述)形成于电路板15的后表面上。
单轴天线16a、16b用于在短距离中发射和接收无线电波,而图案天线17用于在长距离中发射的无线电波。单轴天线16a、16b适用于发射频率范围为LF(低频)的无线电波,图案天线17适用的发射频率范围为RF(射频)。
单轴天线16a、16b被安装在电路板15上,直角相交。由于用于两个轴线(即,x轴,y轴)的两个轴线天线需要大的芯片尺寸,所以在本实施例中,两个单轴天线16a、16b被布置成直角相交来构成双轴天线。
图2示出了安装在电路板15的表面上的单轴天线16a和16b的布置。图3示出了形成在电路板15的后表面上的图案天线17的布置。应当注意,在图2和图3中用虚线示出了电池12的形状。
根据本实施例的便携式发射机1,为了扩展不匹配电池12形状的区域,即,为了扩展电路板15上的在电池12和电路板15被层叠的方向上与电池12形状不重合的区域,电池12被布置成具有偏心距以使得电池12的中心位置o2和电路板15的中心位置o1彼此不同。
各个天线16a、16b和17被设置在扩展的区域(图2的左侧顶部区域)上。将组件(比如天线)布置在扩展的区域上并不意味仅布置在扩展的区域上而是布置在包括扩展的区域的区域上。根据本实施例,各个天线16a、16b和17被布置在扩展的区域内。
纽扣式电池12由金属盖覆盖,以使得如果电池12被设置得接近天线,则无线电波被电池12阻挡,从而降低无线电波的指向性。当试图缩小便携式发射机时,必须将电池12布置得接近天线,以使得无线电波被阻挡以及指向性被降低。然而,根据如上所述的实施例,电池12的中心位置o2和电路板15的中心位置o1位于彼此不同的位置,并且电路板15上的与电池形状不重合的区域(当如图1、2和3所示从Z-轴观看时)在电路板15和电池12的平面中被扩展,各个天线16a、16b和17被布置在电路板15上扩展的区域上。结果,确保了电池12和各个天线16a、16b与17之间的适当距离,以使得可以实现盒形状的缩小以及发射无线电波的增强的指向性。
控制电路16c被配置为包括存储器的微处理器,基于存储在该存储器中的程序执行各种处理。
接下来,参照图4至7,下面描述便携式发射机1的组装。如图4所示,第一盒构件10被准备好,如图5所示,电池12被插入形成于第一盒构件10中的凹部10a中。
随后,如图6所示,电路板15被设置在纽扣式电池12上面,以便确保固定到电路板15的后表面的端子14和纽扣式电池12之间的连接,然后电路板15被锁定部分10b锁定。由此,电路板15被锁定部分10b锁定以使得电路板15被固定到第一盒构件10,并且电路板15的后表面与电池12的上表面彼此相接。
如图7所示,在O形环13被置于形成在第一盒构件10的梯级上之后,使第一盒构件10和第二盒构件11相啮合以完成组装。在图7中,示出了盒构件11的一部分并省略了剩余部分。
根据上述配置,形成于第一盒构件10中的凹部10a容纳纽扣式电池12,在电路板被锁定部分10b锁定的情况下电路板15的表面和电池12的表面相接,并且第一盒构件10和第二盒构件11相啮合由此完成便携式发射机1的组装。结果,能够有效地组装便携式发射机,而且还由于不需要电池架来支撑纽扣式电池,所以在设备中不呈现由电池架占用的无用区域。因此,可以执行设备的小型化。
考虑到使用了小型纽扣式电池,电池寿命相对较短。因此,为延长电池寿命,需要大尺寸的电池,然而,电池的尺寸越大,盒自身的尺寸也越大。而且,电池和天线之间的距离在无线电波的传播被纽扣式电池阻挡挡的地方变得更小,使得无线电波的传播特性降低。
根据上述配置,纽扣式电池12被偏置布置以使得电池12的中心位置和电路板15的中心位置彼此不同。电路板15上的区域被扩展以确保放置天线16a、16b和17的区域。对用于天线的区域进行限定,以使得该区域在电池12和电路板15相层叠的方向上与电池形状不重合。因此,天线和电池之间的距离变得比在电池12的中心位置和电路板15的中心位置被布置在相同位置时的距离更长以使得能够避免无线电波的传输性能的降低。
根据本实施例,各个天线16a、16b和17被设置在扩展的区域(即,与电池12的形状不重合的区域)中。然而,即使扩展的区域延伸到与电池形状相重合的区域,也能够将各个天线16a、16b和17置于区域中以包括与电池12的形状不重合的扩展的区域。结果,电池12未阻挡传输中的无线电波,由此可以避免无线电波的指向性的降低。
(第二实施例)
图8示出了设置在根据实施例的便携式发射机1的电路板15上的单轴天线16a和16b以及图案天线17的布置。应注意到,在图8中用虚线示出了电池12的位置。下文中主要描述与第一实施例不同的部分。应当注意,与第一实施例中的部分相同的部分使用相同的附图标记,并且其解释被省略。
如图8所示,根据第二实施例,单轴天线16a、16b和图案天线17被布置在电路板15的表面上,以使得天线16a、16b和17被设置在电池12的外周边之外的区域(即,外部区域)上。根据第二实施例,纽扣式电池12被布置为使得电池12的中心位置o2和电路板15的中心位置成为相同的位置。
因此,各个天线16a、16b和17被布置在电路板15的表面上(即,与面对电池12的表面(后表面)相反的表面(前表面))且在电池12的外周边的外部区域上,由此能够确保电池和各个天线16a、16b和17之间的距离。结果,盒的形状能够被缩小以及能够增强无线电波的指向性。
(其他实施例)
根据上述第一和第二实施例,举例说明了以下配置:在第一盒构件10内部形成凹部10a以容纳电池12以及形成锁定部分10b以锁定电路板15。然而,并不限于该配置,并且可以做出各种修改。例如,第二盒构件11可以包括用以容纳电池12的凹部和用以锁定电路板15的锁定部分10b。而且,凹部10a可以形成在第一盒构件10上以及锁定部分10b还可以形成在第二盒构件11上以锁定电路板15。
在上述实施例中,电路板15被锁定部分10b锁定,以使得电路板15被固定到第一盒构件10,由此电路板15的后表面和纽扣式电池12的上表面彼此相接。然而,可以使用以下配置。例如,电路板15被锁定部分10b锁定,然后第一盒构件10和第二盒构件11相啮合以将电路板15固定到第一盒构件10,使得电路板15的后表面和电池的上表面彼此相接。
此外,根据上述第一和第二实施例,端子14被预先通过焊接固定至形成于电路板的后表面上的电极。然而,并不限于这种配置。例如,可以在组装好电路板15后将端子14设置在盒中。
根据第一和第二实施例,电路板15具有圆形形状。然而,形状并不限于圆形。关于根据第一和第二实施例的纽扣式电池,在从电池12和电路板15被层叠的方向观看时盒的形状为圆形。然而,盒的形状并不限于圆形形状。例如,另一种形状(诸如方形、椭圆形等)可适用于盒的形状。
在根据第一和第二实施例的配置中,单轴天线16a、16b和图案天线17被设置在电路板15上。然而,并不一定要将所有天线设置到电路板15。或者,与上述天线16a、16b和17不同的天线可以被设置在电路板15上。此外,可以把被配置为单一芯片的双轴天线或被配置为单一芯片的三轴天线布置在电路板15上。
根据第一实施例,单轴天线16a、16b和图案天线17被设置在纽扣式电池12的外周边的外部区域上。在第二实施例中,电池12的中心位置和电路板15的中心位置被布置成彼此不同以具有偏心距,以便扩展形成于电路板15上的在电池12和电路板被层叠的方向上与电池形状不重合的区域。各个天线16a、16b和17被设置在扩展的区域上。然而,各个天线的布置并不限于上述实施例之一。
Claims (10)
1.一种用于发射无线电波的便携式发射机(1),包括:
电路板(15),其具有向所述电路板供电的电池(12)和发射所述无线电波的天线(16a、16b、16c、17);和
盒,其容纳要被层叠的所述电路板(15)和所述电池(12),所述盒包括彼此啮合以形成所述盒的第一盒构件(10)和第二盒构件(11),
其中,在所述第一盒构件(10)或第二盒构件(11)上形成凹部(10a)以容纳所述电池(12),在所述第一盒构件(10)或第二盒构件(11)上形成锁定部分(10b)以锁定所述电路板(15),在所述凹部(10a)容纳电池(12)并且所述电路板(15)被所述锁定部分(10b)锁定的情况下,所述电路板(15)的表面和所述电池(12)的表面相接,并且所述第一盒构件(10)和所述第二盒构件(11)相啮合。
2.根据权利要求1所述的便携式发射机(1),其中,所述电路板(15)具有圆形形状,所述圆形形状的直径大于所述电池(12)的直径,所述天线(16a、16b、16c、17)被设置在所述电路板(15)的区域上,所述区域对应于所述电池(12)的外周边的外部区域。
3.根据权利要求1所述的便携式发射机(1),其中,所述电池(12)被布置为具有偏心距,以使得所述电池(12)的中心位置与所述电路板(15)的中心位置彼此不同,所述电路板(15)包括在电池(12)和电路板(15)被层叠的方向上与电池(12)的形状不重合的区域,对所述区域进行扩展并且把所述天线(16a、16b、16c、17)布置在扩展的区域上。
4.根据权利要求2所述的便携式发射机(1),其中,所述电池(12)被布置为具有偏心距,以使得所述电池(12)的中心位置与所述电路板(15)的中心位置彼此不同,所述电路板(15)包括在电池(12)和电路板(15)被层叠的方向上与电池(12)的形状不重合的区域,对所述区域进行扩展并且把所述天线(16a、16b、16c、17)布置在扩展的区域上。
5.根据权利要求1所述的便携式发射机(1),其中,所述天线(16a、16b、16c、17)由相互垂直地布置的两个单轴天线(16a、16b)配置而成。
6.根据权利要求2所述的便携式发射机(1),其中,所述天线(16a、16b、16c、17)由彼此相互垂直地布置的两个单轴天线(16a、16b)配置而成。
7.根据权利要求3所述的便携式发射机(1),其中,所述天线(16a、16b、16c、17)由相互垂直地布置的两个单轴天线(16a、16b)配置而成。
8.根据权利要求1所述的便携式发射机(1),其中,所述天线(16a、16b、16c、17)由图案天线(17)配置而成,所述图案天线(17)由布线图案形成。
9.根据权利要求3所述的便携式发射机(1),其中,所述电路板(15)包括具有相互垂直地布置的两个单轴天线(16a、16b)的表面和具有由布线图案形成的图案天线(17)的另一表面。
10.根据权利要求1所述的便携式发射机(1),其中,当从所述电池(12)和所述电路板(15)被层叠的方向观看时,所述盒的形状为圆形。
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