CN1320696C - 天线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及小型电子机器使用的天线，提供使用厚度一定的无定形磁性材料铁芯、能提高接收灵敏度的天线。其结构是通过在叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板(1)形成的铁芯(11)的两个端部夹持垫片(2)，从而使得铁芯(11)的两个端部在厚度方向扩宽，两个端部变大，同时在铁芯(11)上卷绕线圈(4)。由此结构可以提高接收灵敏度。

Description

天线及其制造方法

技术领域

本发明涉及小型电子机器使用的天线。

背景技术

历来，作为接收电波、利用电波信息的小型电子机器例如有接收标准时刻的电波自动修正时刻的电子手表。

作为在这种电子手表上装备的接收电波的天线，如特开2001-337181号公报中所示，公知使用接收灵敏度高的磁性材料的铁氧体或者无定形材料等形成的铁芯，在该铁芯上面卷绕线圈构成。

另外，公知天线的接收灵敏度还受铁芯形状的影响，使铁芯两端变大能提高接收灵敏度。例如，通过形成具有形状设计自由度的形状，可以容易地形成两端大的铁芯，可以提高接收灵敏度。

但是，例如，在叠置多层磁性材料薄板形成铁芯、或者把多条由磁性材料芯线扎在一起形成铁芯的场合，因为设计形状的自由度受限制，铁芯厚度被规定，因此不能对接收灵敏度的形状实现优化。

发明内容

本发明的目的是提供使用厚度一定的无定形磁性材料铁芯、能提高接收灵敏度的天线。

为实现上述目的，本发明具有通过叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板形成的、两个端部在厚度方向上扩宽的铁芯和在所述铁芯上卷绕的线圈。

根据本发明，天线的铁芯因为使通过叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板而形成的铁芯的两个端部在厚度方向上扩宽，铁芯两个端部在厚度方向比中央部分厚，因此可以提高接收灵敏度。

附图说明

图1是表示本发明的天线的主视图。

图2是表示图1的天线的后视图。

图3是图1的III-III线的剖视图。

图4A是表示构成本发明的天线铁芯的薄板的俯视图。

图4B是图4A的薄板的侧视图。

图5A是表示本发明的天线使用的铁芯骨架的侧视图。

图5B是从图5A中箭头b方向观察的横侧视图。

图5C是从图5A中箭头c方向观察的横侧视图。

图6A是表示构成本发明的天线使用的铁芯骨架的上骨架的上表面图。

图6B是图6A的上骨架的下表面图。

图6C是图6A的d-d线的剖视图。

图7A是表示构成本发明的天线使用的铁芯骨架的下骨架的上表面图。

图7B是图7A的下骨架的侧视图。

图7C是图7A的下骨架的下表面图。

图8是表示本发明的天线中的天线本体的主视图。

图9是表示本发明的天线中的天线本体的侧视图。

图10是表示容纳本发明的天线的电子手表的重要部分的放大剖面图。

图11是表示本发明的天线的第一变形例的概念图。

图12是表示本发明的天线的第二变形例的概念图。

图13是表示本发明的天线的第三变形例的概念图。

图14是表示本发明的天线的第三变形例的概念图。

图15是表示本发明的天线的第四变形例的概念图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的天线的主视图。图2是同一天线的后视图。图3是图1的III-III线的剖视图。

如图1～3所示，天线100由天线本体20和电气连接天线本体20和电子机器的电路底板(图中省略)的连接部件40等构成。

天线本体20由叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板1形成的铁芯11、在铁芯11的纵长方向的两个端部在规定的薄板间夹持的垫片2、在内部容纳铁芯11的铁芯骨架3、和在铁芯骨架3上卷绕的线圈4等构成。

如图4所示，薄板1是具有芯部1a和在芯部1a的纵长方向的两个端部形成的芯材端部1b、俯视图近似为H形状的薄形板状物，是无定形的磁性材料。芯材端部1b的薄板1的宽度方向的宽度比芯部1a的宽度宽，芯材端部1b分别形成近似矩形被斜切去一角而呈具有倾斜部分的形状。

另外，该薄板的具体尺寸例如厚度为0.016mm，纵长方向的长度为15.6mm，芯部1a部分的纵长方向的长度为11.2mm，芯部1a部分的宽度方向的宽度为1.4mm，芯材端部1b的宽度为4.7mm。

把这样的薄板1多层叠置形成铁芯11。

垫片2在叠置薄板时放在规定的薄板间，是设置在薄板1的两端同时被夹持的、沿厚度方向扩宽其两个端部的芯材端部1b的楔形物体。

如图5～图7所示，内部容纳铁芯11的铁芯骨架3由上骨架3a和下骨架3b构成。

铁芯骨架3在上骨架3a和下骨架3b组合的空间，即上骨架3a的下面和下骨架3b的上面之间形成空间的容纳部分30，在该容纳部分30上容纳铁芯11。

铁芯骨架3具有覆盖对应构成铁芯11的薄板1的芯部1a的部分的中央部分5和、在该中央部分5的两端设置的、覆盖对应构成铁芯11的薄板1的芯材端部1b的部分的端部6a、端部6b。端部6a、端部6b内的容纳部分30的空间向着端部6a、端部6b的尖端逐渐展宽，使对应于薄板1的芯材端部1b的形状和与芯材端部1b相对应的铁芯11的形状。

在相当于上骨架3a的一个端部6a的部分的上表面，形成定位连接部件40的定位销7a和两个定位突起7b。另外，在相当于上骨架3a的另一个端部6b的部分的上表面，形成突出和端部6a上表面同样高度的上法兰盘8。

在相当于下骨架3b的端部6a、6b的部分的下表面分别形成突出同样高度的下法兰盘9。

另外，如图5、6所示，该铁芯骨架3的具体尺寸例如铁芯骨架3的纵长方向的长度为16.0mm，中央部分5的纵长方向的长度为10.4mm，中央部分5的宽度方向的宽度为2.2mm，端部6a、6b的宽度为5.4mm，中央部分5的厚度为1.6mm，从下法兰盘9的下表面到上法兰盘8的上表面(从下法兰盘9的下表面到端部6a的上表面)的长度为4.8mm。

线圈4例如是铜线，通过铁芯骨架3卷绕铁芯11。如图8、图9所示，线圈4在铁芯骨架3的中央部分5上以几乎均等的厚度卷绕，和铁芯骨架3的端部6a、6b的外表面几乎同一平面、特别是卷绕到和上法兰盘8、下法兰盘9几乎同样的高度。

另外，该线圈4例如用直径0.1mm的铜线在中央部分5上卷绕1195圈(14层)。

如图1所示，连接部件40用柔软底板形成，为插入在铁芯骨架3(上骨架3a)的端部6a上形成的定位销7a，在其一个端部41设置了将连接部件40定位于端部6a的定位孔43。另外，为配合在铁芯骨架3(上骨架3a)的端部6a上形成的定位突起7b上，在上述端部41的边缘部分41a上设置了规定连接部件40以定位销7a为中心转动的定位槽44。通过定位销7a和定位孔43以及定位突起7b和定位槽44，连接部件40被定位在天线本体20(铁芯骨架3(上骨架3a)的端部6a)的规定位置上，进行安装。

连接部件40的另一个端部42这样构成，使能够和电子机器的电路底板(图中省略)电气连接而进行装配。

另外，在连接部件40的一个端部41和另一个端部42之间设置的两根配线引线45上，在端部41分别形成引线端子部分45a。对于该引线端子部分45a，天线本体20的线圈4的各端部通过贯通孔(图中省略)从连接部件40的背面突出到表面，分别用焊锡46呈电气连接状态固定。然后，连接部件40的另一端部42的配线引线45通过和电子机器的电路底板(图中省略)电气连接，使连接部件40能够与天线本体20和电子机器(图中省略)电气连接。

下面说明本发明的天线100的装配制造方法。

首先，作为第一工序，把薄板1做成其平面形状，叠置多层。在叠置规定数目的薄板1以后，在薄板1的两个端部的芯材端部1b上放置垫片2。此时，在薄板1的两个端部上放置的楔形垫片2的锐角尖端侧从两个端部向中心方向相对配置安置。

然后，在这上面再叠置多层薄板1。于是，薄板1的芯部1a和此前一样叠置，但是芯材端部1b由于安置的垫片，在芯部1a和芯材端部1b的边界附近翘起，像要从在垫片2前面叠置的芯材端部1b离开那样，在薄板1叠置的厚度方向扩宽叠置。

这样，叠置规定数目的薄板1、形成铁芯11时，通过在规定的薄板间安置垫片2，可以使铁芯11的两个端部形成其厚度方向扩宽的形状。

接着，作为第二工序，把如上述形成的铁芯11放置在通过上骨架3a和下骨架3b在铁芯11的厚度方向夹持的、在上骨架3a和下骨架3b之间形成的容纳部分30中。

接着，作为第三工序，把线圈4通过组合上骨架3a和下骨架3b形成的铁芯骨架3的中央部分5以几乎均等的厚度卷绕在铁芯11上。然后，和铁芯骨架3的端部6a、6b的外形几乎相同、几乎和上法兰盘8、下法兰盘9同高那样卷绕线圈4，形成天线本体20(参考图8、图9)。

然后，通过使在天线本体20侧的定位销7a和定位突起7b和、连接部件40侧的定位孔43和定位槽44分别配合位置，将连接部件40在天线本体20(铁芯骨架3(上骨架3a)的端部6a)的规定位置定位、装配。

这样装配、制造成天线100。

下面，同时说明上述天线的实施例和对比例。

首先，制作图1～3表示的本发明的天线100，在制作的天线100中，在电感(L)约20mH时，对于40kHz和60kHz的电波分别测定各自的Q值，其结果在表1表示。

另外，作为对比例，在装配本发明的天线时，不使用垫片2，使用只叠置薄板1的铁芯制作天线，在制作的天线上，在电感(L)约20mH时，对于40kHz和60kHz的电波分别测定各自的Q值，其结果在表2表示。

表1

No.	40kHz		60kHz
					L(mH)	Q	L(mH)	Q
	1	19.99	98.0	20.57					95.7
2					19.89	98.0	20.50	96.4
	3	20.00	92.7	20.60					88.1
4					20.37	96.7	20.97	93.7
	5	20.12	96.7	20.22					95.5
6					20.3	98.3	20.92	95.6
	7	20.05	99.5	20.64					96.6
8					20.15	99.4	20.77	96.6
	9	20.35	91.3	20.97					86.5
10					20.25	99.6	20.87	97.3
	平均	20.15	97.02	20.70					94.20

表2

No.	40kHz		60kHz
					L(mH)	Q	L(mH)	Q
	1	20.91	86.5	21.61					86.3
2					20.55	86.4	21.22	84.0
	3	20.66	81.9	21.30					77.3
平均					20.707	84.93	21.377	81.67

如图1所示，在具有铁芯(薄板1)的两个端部(芯材端部1b)其厚度方向由于垫片2而扩宽的铁芯11的天线100中，对于40kHz的电波的Q的平均值是97.02、对于60kHz的电波的Q的平均值是94.20。另一方面，如图2所示，在只叠置薄板1、具有铁芯两个端部闭合那样的棒形的铁芯的对比用的天线中，对于40kHz的电波的Q的平均值是84.93、对于60kHz的电波的Q的平均值是81.67。

这样，因为在本发明的天线100中的Q值比对比用的天线中的Q值大，可知其灵敏度要好。就是说，通过使用垫片2使铁芯11的两个端部扩宽，可以明白能提高电波的接收灵敏度。

这样，对于在天线100上装备的铁芯11，在叠置多层无定形材料制成的薄板1的同时，使用垫片2使其两个端部在叠置薄板1的铁芯11的厚度方向扩宽，可以提高电波的接收灵敏度。

尤其，在本实施例中使用的薄板1因为在芯部1a的纵长方向的两个端部形成有比芯部1a更宽幅度的芯材端部1b、具有俯视时呈近似H形状，所以铁芯11的两个端部在俯视时呈现大的形状。这样，在本发明中，通过使铁芯11的两个端部在厚度方向扩宽，可以使两个端部的尺寸变大，更加提高电波的接收灵敏度。

图10是表示容纳本发明的天线的电子手表50的重要部分的放大剖面图。该电子手表50有用合成树脂制的表壳51。在该表壳51的上部配置表玻璃52，在表壳51的上部外周边上安装金属制的表玻璃圈53。另外，在表壳51的内部，容纳表模块54，在表壳51的下部，通过防水环56安装金属制的后盖55。

表模块54，虽然图中未示出，但是至少具有模拟功能或者数字功能的一种。也就是说，模拟功能这样构成，具有在表壳内容纳的模拟运动机构，指针轴在文字表盘上方伸出，在伸出的指针轴的上部安装时针和分针等指针，这些指针在文字表盘上方转动。另外，数字功能这样构成，装备在表壳上部配置的液晶显示面板或EL面板(电致发光面板)等的平面型显示面板，在该显示面板上使用电气光学方法显示时间等信息。另外，表模块54装备为驱动模拟运动机构和显示面板的电路底板(图中未表示)。

另外，在表壳51的12时侧和6时侧的两侧部(图10仅表示出12时侧的部分)使表带安装部分57向斜下方突出形成，位于12时侧的表带安装部分57的表壳51的侧部，如图10所示，设置天线容纳凹部58。该天线容纳凹部58容纳天线100，在向表壳51的外面打开的同时，设置接连表壳51内部的连通孔59。位于天线容纳凹部58的表壳51的外侧面上通过焊接安装为覆盖保护天线100的保护罩61。该保护罩61使用合成树脂形成，以便不阻断电波。天线100的天线本体20通过两面的粘着带62粘着在天线容纳凹部58以及保护罩61上。另外，天线100的连接部件40通过连通孔59进入表壳51内的表模块54内，电气连接到电路底板(图中未示出)。

此外，像上述铁芯11那样，只要铁芯两个端部是在其厚度方向扩宽的形状的铁芯就行，不限制铁芯11的形状。

例如，如图11所示的第一变形例子，也可以使铁芯11a的两个端部通过垫片2在铁芯11a的厚度方向的两侧扩宽构成。这样构成的话，通过使铁芯11单侧扩宽的结构，由于其两个端部的开口率提高，从而提高了接收灵敏度。

另外，例如图12所示的第二变形例子，也可以在每一个薄板1之间安置多个垫片2a，使每一个薄板1都分开，使该铁芯11b的两个端部在其厚度方向扩宽而构成。

另外，例如图13所示的第三变形例子，也可以使垫片2b的形状按照适合使薄板1分开的形状变形。另外，例如图14所示的第四变形例子，也可以在薄板1之间安置多个垫片2c。

采用如图13或者图14那样的形状的话，在使用图1～3所示的垫片的情况下，不会在薄板1的局部集中弯曲应力，可以使弯曲应力分散，可以防止例如由于应力集中发生的裂缝等。

另外，例如图15所示的第四变形例子，也可以把多根由无定形材料制成的直径一定的线材10扎在一起形成铁芯11c，在其两个端部使线材10的尖端部分10a从束中心侧向外侧方向展宽构成。

这样，第四变形例子的天线铁芯，由于把多根由无定形材料制成的直径一定的线材10扎在一起形成的铁芯11c的两个端部从束的中心展宽，所以这两个端部的铁芯11c的直径比中心部分的直径大，可以提高电波的接收灵敏度。因此可以得到和图1～图3的天线同样的效果。

此外，虽然在以上的实施例中，在薄板间安置、夹持垫片，使铁芯在厚度方向扩宽，但是本发明不限于此，也可以不用垫片而在薄板间形成空间，使铁芯的厚度方向扩宽。

另外，不限于在叠置薄板1时安置、夹持垫片，也可以在铁芯11形成后在规定的薄板间插入垫片。

另外，构成垫片的材料例如可以使用铁氧体。

另外，不仅可以叠置薄板和垫片，也可以通过粘着固定。

另外，不用说可以对其他具体的细微的结构等进行适当的改变。

Claims (11)

1.一种天线，其特征在于，所述天线具有：

通过叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板形成的、两个端部在厚度方向扩宽的铁芯；

在所述铁芯上卷绕的线圈；

和在铁芯的两个端部的多个薄板间配置的垫片。

2.权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线是为接收长波的天线。

3.权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线是为接收包含时刻数据的电波的天线。

4.权利要求1所述的天线，其特征在于，在表壳内容纳天线。

5.权利要求1所述的天线，其特征在于，另外具有容纳所述铁芯的铁芯骨架，所述线圈卷绕在所述铁芯骨架的中央部。

6.一种天线，其特征在于，所述天线具有：

通过绑扎多根直径一定的无定形磁性材料线材形成的、两个端部从束的中心扩宽的铁芯；

和在所述铁芯上卷绕的线圈。

7.权利要求6所述的天线，其特征在于，所述天线是为接收长波的天线。

8.权利要求6所述的天线，其特征在于，所述天线是为接收包含时刻数据的电波的天线。

9.一种天线制造方法，其特征在于，所述方法包括：

在叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板后在其两个端部安置垫片，再在其上叠置多层厚度一定的无定形磁性材料薄板形成铁芯的第一工序，

把所述铁芯放置在上下一对骨架内的第二工序，

在所述骨架上卷绕线圈的第三工序。

10.一种天线，其特征在于，所述天线具有：

通过叠置多层无定形磁性材料薄板形成的、两个端部在厚度方向扩宽的铁芯；

和在所述铁芯上卷绕的线圈，

所述铁芯具有：

厚度一定的在长度方向的剖面为水平的第1群薄板；

和重叠在该第1群薄板上，厚度一定的在长度方向的剖面中央部水平而两端部向厚度方向弯曲的第2群薄板。

11.权利要求10所述的天线，其特征在于，在所述第1群薄板的两端部与所述第2群薄板的两端部之间配置垫片。

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