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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antennenaufbau und
eine Funkuhr, die den Antennenaufbau aufweist, und ein Verfahren
zur Herstellung des Antennenaufbaus.
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Es
wurde vorgeschlagen, dass mehrere, ein amorphes, weichmagnetisches
Material umfassende Folienschichten mit derselben Form und Größe geschichtet
werden, um einen geschichteten Körper
zu bilden, und der geschichtete Körper mit einer elektrisch isolierenden
Schicht bedeckt wird, und dann ein Draht daran aufgewickelt wird,
um eine Spule zu bilden, wodurch ein Antennenaufbau für eine Funkuhr
hergestellt wird (JP-A-2003-110341).
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Wird
jedoch versucht, den Antennenaufbau mit einer allgemein geraden
und stabartigen Form in einem typischerweise kreisrunden Uhrengehäuse unterzubringen,
lässt sich
das schwerlich wirksam bewerkstelligen.
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Es
wurde auch vorgeschlagen, dass ein solcher Antennenaufbau bogenförmig ausgebildet
ist.
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Jedoch
befinden sich auch im Falle des vorgeschlagenen Antennenaufbaus,
wenn die bogenförmige
Antenne nahe an einer inneren Umfangsfläche eines kreisrunden Gehäuses angeordnet
wird, Enden und Empfangsorgane der Antenne, an denen der Magnetfluss
zur Erfassung ein- und austritt, nahe am Gehäuse, ähnlich wie auch die Mitte der
durch Wickeln der Spule ausgebildeten Antenne, und im Ergebnis kann
ein wirksamer Empfang einer elektrischen Welle durch das Gehäuse behindert
sein. Versucht man, den geraden Antennenaufbau im Gehäuse unterzubringen,
ist das Problem noch erheblicher.
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Die
Erfindung, die vor dem Hintergrund der vorstehenden Punkte gemacht
wurde, zielt darauf ab, einen Antennenaufbau, der in einem Zustand
in einem Gehäuse
untergebracht ist, dass der eingenommene Raum auf ein Mindestmaß reduziert
ist und den Empfang einer elektrischen Welle mit ausgezeichneter
Empfindlichkeit zulässt,
und eine Funkuhr, die den Antennenaufbau aufweist, und ein Verfahren zur
Herstellung des Antennenaufbaus bereitzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
das Ziel zu erreichen, weist der Antennenaufbau der Erfindung ein
bogenförmig
gekrümmtes,
weichmagnetisches Magnetkernteil und eine Spule auf, die auf die
Mitte des Magnetkernteils in einer sich davon erstreckenden Richtung
gewickelt ist, und ist in einem Gehäuse untergebracht; wobei das Magnetkernteil
an mindestens einem der von der Spule freiliegenden Enden eine äußere Umfangsfläche hat,
wobei sich die Fläche
nicht bogenförmig
derart erstreckt, dass sie sich an einer weiter innen liegenden
Umfangsseite befindet, je näher
sie einer Spitze kommt.
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Da
beim Antennenaufbau der Erfindung "das Magnetkernteil die äußere Umfangsfläche an mindestens
einem der von der Spule als Empfangsorgan der Antenne freiliegenden
Enden aufweist, wobei sich die Fläche nicht bogenförmig derart
erstreckt, dass sie sich an der weiter innen liegenden Umfangsseite
befindet, je näher
sie der Spitze kommt",
kann die äußere Umfangsfläche des
freiliegenden Endes (des Empfangsorgans der Antenne) mit einem größeren Abstand
von einer inneren Umfangsfläche
des Gehäuses,
je näher
sie der Spitze kommt, angeordnet werden, und deshalb kann der Magnetfluss,
der in das und aus dem Magnetkernteil durch die Umfangsfläche ein-
und austritt, schwerlich durch das Vorhandensein des Gehäuses behindert
werden. Deshalb kann die Oberfläche
vergrößert werden,
indem das freiliegende Ende (das Empfangsorgan der Antenne) verlän gert wird;
in der Folge kann die Empfangsempfindlichkeit der Antenne auf den
Höchstwert
verbessert werden.
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Da
beim Antennenaufbau die Mitte, auf die die Spule gewickelt ist,
im Vergleich zum freiliegenden Ende (Empfangsorgan) eine große Querschnittsfläche hat,
kann die Mitte mit der daran aufgewickelten Spule in einem Zustand
gehalten werden, bei dem der Magnetfluss mit dem Höchstwert
durch sie hindurchfließen
kann, und deshalb können
die Empfindlichkeit der Antenne und eine Antennenkennlinie hoch
gehalten werden.
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Da
darüber
hinaus beim erfindungsgemäßen Antennenaufbau "das Magnetkernteil
die äußere Umfangsfläche an mindestens
einem der von der Spule als Empfangsorgan der Antenne freiliegenden Enden
aufweist, wobei sich die Fläche
nicht bogenförmig
derart erstreckt, dass sie sich an der weiter innen liegenden Umfangsseite
befindet, je näher
sie der Spitze kommt",
kann ein Bereich zwischen der Innenwand des Gehäuses und der äußeren Umfangsfläche, die
durch das Zurückziehen
der äußeren Umfangsfläche vom
kreisförmigen
Bogen gebildet ist, dazu verwendet werden, Befestigungsteile (z.B. Schrauben)
für den
Antennenaufbau vorzusehen, und deshalb kann der Antennenaufbau mühelos befestigt
werden, was den Freiheitsgrad für
eine flächige
Auslegung damit zusammenhängender
Bauteile einschließlich
des Antennenaufbaus erhöht.
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Während hier
die innere Umfangsfläche
des Gehäuses
typischerweise eine flächige
Rundform hat, kann sie in manchen Fällen andere Formen geschlossener
Krümmungen
wie etwa eine Ellipse oder ein Oval haben, und kann beispielsweise
eine quadratische Form mit weich gekrümmten Ecken haben. Was das
weichmagnetische Magnetkernteil betrifft, bedeutet der Begriff "bogenförmig", dass das Teil eine
Form hat, die im Wesentlichen oder ungefähr der inneren Umfangsfläche des
Gehäuses
entspricht, dem das Teil am Außenumfang
so entgegengesetzt ist, dass ein Abstand von der inneren Umfangsfläche des
Gehäuses
im Wesentlichen konstant ist, und wenn die innere Umfangsfläche beispielsweise
eine Rundform hat, bedeutet dies, dass der Außenumfang eine Kreisbogenform
hat, die im Wesentlichen einem Kreisbogen entspricht, der einen
Teil der Rundform bildet und einen kleinen Krümmungsradius hat, und wenn
die innere Umfangsfläche
des Gehäuses
elliptisch ist, bedeutet dies, dass der Außenumfang eine Kreisbogenform
hat, die im Wesentlichen einem bogenförmigen Abschnitt entspricht,
der einen Teil der Ellipse bildet. Natürlich muss der Außenumfang
nicht unbedingt genau dieselbe Form haben. Wenn darüber hinaus
die innere Umfangsfläche des
Gehäuses
eine quadratische Form mit den weich gekrümmten Ecken hat, bedeutet dies
entsprechend, dass der Außenumfang eine
Bogenform hat, die ungefähr
einem Abschnitt der quadratischen Form entspricht, welcher der Außenumfang
gegenüberliegt.
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Während es
sich bei dem Abschnitt "mit
der äußeren Umfangsfläche, die
sich nicht bogenförmig derart
erstreckt, dass sie sich an der weiter innen liegenden Umfangsseite
befindet, je näher
sie der Spitze kommt" typischerweise
um die beiden freiliegenden Enden der Spule des Magnetkernteils
handelt, kann es sich falls gewünscht
auch nur um ein Ende handeln.
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Solch
eine äußere Umfangsfläche des
freiliegenden Endes, "das
sich nicht bogenförmig
derart erstreckt, dass sie sich an der weiter innen liegenden Umfangsseite
befindet, je näher
sie der Spitze kommt" lässt sich
entweder durch eine sich kontinuierlich und glatt verjüngende oder
eine sich schrittweise verjüngende
Form erzielen. Wie nachstehend beschrieben, entsteht, wenn ein geschichteter
Körper
aus Lamellen als weichmagnetisches Magnetkernteil verwendet wird,
die sich schrittweise verjüngende
Form.
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Obwohl
das weichmagnetische Magnetkernteil durch einstückiges Ausformen und dergleichen hergestellt
werden kann, umfasst es typischerweise den geschichteten Körper, der
durch Schichten mehrerer Flächen
weichmagnetischer Lamellen ausgebildet wird. In diesem Fall ist
die Länge
in einer Umfangsrichtung der weichmagnetischen Lamelle an einer
Außenumfangsseite
gleich oder kleiner als diejenige der weichmagnetischen Lamelle
an einer Innenumfangsseite ausgelegt, wodurch eine Form des Teils
allgemein in der sich schrittweise verjüngenden Form entsteht, so dass
sich die äußere Umfangsfläche an der
weiter innen liegenden Umfangsseite befindet, je näher sie
der Spitze kommt. Auf diese Weise bildet jede der weichmagnetischen
Lamellen, die zu schichten sind, einen weichmagnetischen Magnetkernbestandteil,
der das weichmagnetische Magnetkernteil bildet. Die Anzahl der Flächen der
weichmagnetischen Lamellen mit unterschiedlicher Länge kann
mindestens drei oder noch mehr betragen, solange sie nur zwei oder
mehr beträgt.
Hier handelt es sich bei den Lamellen um mehrere Folienschichten, die
zu schichten sind, um das Magnetkernteil auszubilden, wobei jede
von ihnen dünner
ist als das Magnetkernteil und die Lamellen selbst vergleichsweise dick
sein können.
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Wenn
das Magnetkernteil durch Schichten der Lamellen ausgebildet wird,
wird es leicht bogenförmig
um eine zur Schichtungsrichtung senkrechten Achse gekrümmt, und
dadurch kann Wirbelstromverlust gesenkt werden.
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Während es
sich bei der weichmagnetischen Lamelle selbst um einen einstückig ausgebildeten Körper aus
weichmagnetischem Material handeln kann, wird er typischer weise
dadurch ausgebildet, dass mehrere weichmagnetische Folienschichten geschichtet
werden. Hier handelt es sich bei der weichmagnetischen Folie um
eine Folie, die dünner ist
als die Lamelle, so dass sie sich leicht bogenförmig krümmen lässt. Mit anderen Worten ist
die Lamelle eine Lamelle mit einer Dicke, die der Dicke mehrerer
geschichteten Folienschichten entspricht, und die Lamelle selbst
kann eine vergleichsweise geringe Dicke haben.
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Wenn
das Magnetkernteil durch Schichten der Lamellen zusätzlich zur
Ausbildung der Lamelle durch Schichten der Folien ausgebildet wird,
lässt sich
das Teil mühelos
bogenförmig
um die zur Schichtungsrichtung senkrechte Achse krümmen, und
der Wirbelstromverlust kann gesenkt werden.
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Während der
Körper
aus weichmagnetischem Material typischerweise ein amorphes Material
umfasst (z.B. ein weichmagnetisches Material, das als METGRAS (Handelsname)
2705 oder METGRAS 2714 (Handelsname) bekannt ist), das (im Vergleich
zu gesintertem Ferrit und dergleichen) eine ausgezeichnete weichmagnetische
Kennlinie und mechanische Festigkeit hat, kann es, falls gewünscht, eine
weichmagnetische Legierung wie Permalloy oder andere Arten weichmagnetischer
Materialien umfassen. Wenn das Magnetkernteil durch Schichten der
Lamellen zusätzlich
zur Ausbildung der Lamelle durch Schichtung der Folien ausgebildet wird,
lässt sich
das Teil auch dann mühelos
bogenförmig
um die zur Schichtungsrichtung senkrechte Achse krümmen, wenn
es ein vergleichsweise hartes Material umfasst, wobei Eigenspannung
auf ein Mindestmaß reduziert
wird.
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Wenn
der Antennenaufbau hergestellt wird, und zwar im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren,
wird typischerweise ein Draht auf einen mittleren Abschnitt (den
Abschnitt nahe der Mitte im Vergleich zum sich verjüngenden
Abschnitt an einer Außenumfangsseite)
in einer Längsrichtung
des geschichteten Körpers
aus Lamellen mit jeweils unterschiedlicher Länge gewickelt, um die Spule
auszubilden. Dann wird der geschichtete Körper bogenförmig gekrümmt, so dass sich eine Lamelle
mit geringer Länge
an der Außenumfangsseite
befindet. Anschließend
wird der gekrümmte,
geschichtete Körper
geglüht.
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Da
hier der geschichtete Körper
nach dem Ausbilden der Spule gekrümmt und der Draht nicht in einem
Spulenverlauf auf den gekrümmten
Abschnitt gewickelt wird, wird ein Wicklungszustand der Spule mit
weniger Ungleichmäßigkeit
der Wicklung mühelos
hergestellt. Da darüber
hinaus der geschichtete Körper
nach dem Krümmen
geglüht
wird, kann eine Abnahme der weichmagnetischen Eigenschaft nach der
Belastung, die während
des Zuschneidens des weichmagnetischen Materials zu einer Form aus
Lamellen (oder weiterhin einem lamellenartigen dünnen Körper) auftritt, rückgängig gemacht
werden. Eine Belastung, die während
des Krümmens
auftritt, kann entsprechend auf ein Mindestmaß reduziert werden. Auch wenn
die Folien durch das Glühen
brüchig
werden, kann eine Bruchmöglichkeit
aufgrund des Brüchigwerdens,
da die Folien während
des Glühens
im geschichteten Zustand zusammengehalten werden, auf ein Mindestmaß gedrückt werden.
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Im
Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Antennenaufbaus wird der
Draht typischerweise in dem Spulenverlauf aufgewickelt, nachdem der
geschichtete Körper
in ein elektrisch isolierendes Rohr eingeschlossen oder nachdem
der geschichtete Körper
mit einem elektrisch isolierenden Klebstoff beschichtet wurde. Im
letzteren Fall wird ein wärmehärtender
Klebstoff auf den geschichteten Körper aufgetragen und der Körper dann
mit einer elektrisch isolierenden Schicht bedeckt. Der wärmehärtende Klebstoff
kann auch auf die Spule aufgetragen werden.
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Im
Ergebnis kann im Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Antennenaufbaus
die Fixierung oder Stabilisierung des geschichteten Körpers oder
der Spule aufgrund der Wärmeschrumpfung des
Rohrs oder des Erstarrens des Klebstoffs gleichzeitig während des
Glühens
erfolgen.
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Der
erfindungsgemäße Antennenaufbau wird
typischerweise als Empfangsantenne zum Empfangen einer standardmäßigen elektrischen
Welle, die Zeitinformation enthält,
verwendet, und eine Uhr mit dem Antennenaufbau setzt eine Konstruktion
einer Funkuhr (Wellenberichtigungsruhr) ein, in der die Zeit je
nach der Zeitinformation der standardmäßigen elektrischen Welle berichtigt
wird.
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Bei
dem Antennenaufbau kann es sich um einen Aufbau handeln, der anstatt
der Empfangsantenne als Übertragungsantenne
arbeitet, oder um einen Aufbau, der als Antenne für einen
kombinierten Sende- und Empfangsgebrauch arbeitet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Eine
bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt:
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1A ist
eine Zeichnung zum Veranschaulichen eines bevorzugten Beispiels
einer Funkuhr nach der Erfindung, wobei 1A eine
erläuternde Flächenansicht
eines Zustands ist, bei dem die hintere Abdeckung von der Funkuhr
von 1B weggelassen ist, 1B ist
eine erläuternde
Querschnittsansicht entlang einer Linie IB-IB von 1A, 1C eine
erläuternde
Querschnittsansicht entlang einer Linie IC-IC von 1A,
und 1D ist eine erläuternde Querschnittsansicht
entlang einer Linie ID-ID von 1A;
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2 ist
eine erläuternde
Flächenansicht, die
einen Zustand zeigt, bei dem eine Antenne in der Uhr der 1 angeordnet ist, die ein Verhältnis der Antenne
zu einem Gehäuse
verwendet;
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die 3 sind Zeichnungen, die ein Magnetkernteil
auf eine in der Dickenrichtung übertriebene und
ausgeweitete Weise zeigen, wobei 3A eine erläuternde
Flächenansicht
ist, 3B eine erläuternde
Querschnittsansicht entlang einer Linie IIIB-IIIB von 3A,
und 3C eine erläuternde
Querschnittsansicht entlang einer Linie IIIC-IIIC in einer Längsrichtung (Kreisbogenrichtung)
von 3A;
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4 ist
eine erläuternde
Flächenansicht
eines Magnetkernteils einer Abwandlung; und
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die 5 sind Zeichnungen, die ein Herstellungsverfahren
(eine Vorgehensweise) für
das Magnetkernteil zeigen, wobei 5A ein
Ablaufdiagramm des Fertigungsvorgangs für das Magnetkernteil der 1 bis 3 ist,
und 5B ein Ablaufdiagramm des Fertigungsvorgangs des
Magnetkernteils von 4, 5C ein
Ablaufdiagramm zum Vergleich mit einem herkömmlichen Magnetkernteil ist, das
durch einen zu 5A ähnlichen Vorgang gezeigt ist,
und 5D ein Ablaufdiagramm zum Vergleich mit einem
anderen herkömmlichen
Magnetkernteil ist, das durch einen zu 5B ähnlichen
Vorgang gezeigt ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nach einem in den begleitenden Zeichnungen gezeigten
bevorzugten Beispiel beschrieben.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Funkuhr 1 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie
in einer bildlichen Linie in 2 gezeigt
ist, besitzt die Uhr ein Gehäuse 10,
das ein nichtmagnetisches Metallmaterial mit einer kreisförmigen,
ebenen Form mit einer Innenumfangsfläche 11 umfasst. Wie in 1B gezeigt
ist, ist eine in etwa zylindrische Öffnung 3 des Gehäuses 10 mit
einem Glas 4 und einer hinteren Kunstharzabdeckung 5 auf
der dem Glas entgegengesetzten Seite verschlossen, wodurch ein Raum 6 gebildet
ist, um verschiedene Uhrenbestandteile aufzunehmen. 7 ist
ein Wicklungskern und 8 eine Krone.
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Wie
in den 1 gezeigt ist, sind an einem Absatz 14 zwischen
einem zylindrischen Abschnitt 12 mit großem Durchmesser
und einem zylindrischen Abschnitt 13 des Gehäuses 10 mit
kleinem Durchmesser ein Zifferblatt 15, das ein nichtmagnetisches Metallmaterial
umfasst, und eine Kunstharzgrundplatte 16 angebracht und
unterteilen den Raum 6 im Gehäuse 10 in einen Raum 17 zur
Aufnahme verschiedener Antriebsbestandteile und einen Raum 19 zur
Aufnahme verschiedener Zeiger 18. Die Grundplatte 16 besitzt
beispielsweise eine Außenumfangsfläche 16a,
die eine Kreisform hat, die ungefähr der Form einer Innenumfangsfläche 17a des
Raums 17 des Gehäuses 10 entspricht.
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In
der Mitte der Grundplatte 16 treten verschiedene koaxiale
Körper
oder Wellen 21 entlang einer Mittelachse C hindurch, und
jeweilige Körper 21, an
die die jeweiligen Zeiger 18 an in den Raum 19 vorstehenden
Enden befestigt sind, sind durch verschiedene Getriebe um die Körper 21 im
Raum 17 miteinander verbunden und bilden damit allgemein ein
Uhrwerk 22. Die meisten der verschiedenen Getriebe, die
das Uhrwerk 22 bilden, sind frei drehbeweglich zwischen
der Grundplatte 16 und einem Uhrwerkaufnehmer gelagert,
der in einem Abstand an der Grundplatte 16 angebracht ist.
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In
der Nähe
des Uhrwerks 22, um die Mittelachse C verteilt, ist ein
Motor 26 mit einem Ständer 24 und
einem Läufer 25 durch
Schrauben 92, 93 an der Grundplatte 16 angebracht,
und eine Knopfzelle 27 ist an einer dem Ständer 24 im
Hinblick auf die Mittelachse C entgegengesetzten Seite angeordnet.
Bei 26a handelt es sich um eine Spule.
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Auf
der Rückseite
des Motors 26 ist in einer Erstreckungsrichtung Z der Mittelachse
C eine Leiterplatte 28 angebracht und mit einer Schraube 91 an der
Grundplatte 16 befestigt. Die Leiterplatte 28 hat einen
Ausschnitt bzw. eine Öffnung 31,
um zu ermöglichen,
dass verschiedene große
Bestandteile darin angeordnet werden können, die teilweise in den
Ausschnitt bzw. die Öffnung 31 eingepasst
werden können.
Der Ausschnitt bzw. die Öffnung 31 umfasst
einen großen,
halbkreisförmigen
oder ungefähr
kreisrunden Ausschnitt 31a, um zuzulassen, dass die Knopfzelle 27 darin
angeordnet werden kann, und eine Öffnung 31c, um zuzulassen,
dass die Spule 26a darin angeordnet werden kann, und umfasst
zusätzlich
einen großen
bogenförmigen
Ausschnitt 31b, um zuzulassen, dass eine später noch
zu beschreibende Empfangsantenne 40 darin angeordnet werden
kann.
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Auf
einer der hinteren Abdeckung 5 zugewandten Seite der Leiterplatte 28 sind
Schaltungsbauteile wie ein Quarzoszillator 32 und eine
integrierte Läuferschaltung 33 angebracht
und werden von der Batterie 27 mit Energie versorgt, um
den Motor 26 anzutreiben, der entsprechend von der Batterie 27 mit
Energie versorgt wird, um die Zeiger 18 mittels des Uhrwerks 22 sich
drehen zu lassen.
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Nahe
eines äußeren Umfangsrands
der Grundplatte 16 ist eine Empfangsantenne 40 als
allgemein bogenförmiger
Antennenaufbau angebracht und durch einen Antennenrahmen 60 aus
Kunstharz und eine Kunstharzschraube 62 befestigt.
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Wie
in den 1, in 2 und zusätzlich in 3 gezeigt ist, besitzt die Antenne 40 ein
Magnetkernteil 45, das dadurch gebildet ist, dass Lamellen 43, 44 (jeweils
ca. 0,4 mm dick) aufeinandergestapelt werden, die durch Übereinanderschichten
von mehreren Schichten von Folien 41 (beispielsweise jeweils ca.
20 Schichten) mit einer größeren Länge (beispielsweise
ca. 30 mm lang) und Folien 42 mit einer geringeren Länge (beispielsweise
ca. 20 mm lang) als Folien ausgebildet werden, die eine weichmagnetische
amorphe Legierung (beispielsweise ca. 0,8 mm breit und ca. 20 μm dick) umfassen
und eine bogenförmig
gekrümmte
Form haben, so dass die Lamelle 44, die die Folien 42 mit
der geringeren Länge umfasst,
sich auf einer äußeren Umfangsseite
befindet. Die kürzere
Lamelle 44 ist in der Mitte in einer Längsrichtung der längeren Lamelle 43 angeordnet, und
bei der längeren
Lamelle 43 stehen beide Enden 46a, 46b (wenn
sie nicht unterschieden oder gattungsgemäß genannt werden, sind sie
durch die Ziffer 46 angegeben) um einen gleichen Abstand
von den beiden Enden 47a, 47b (wenn sie nicht
unterschieden oder gattungsgemäß genannt
werden, sind sie durch die Ziffer 47 angegeben) von der
kürzeren Lamelle 44 vor.
Bei der hier beschriebenen Dicke, Anzahl der übereinanderliegenden Schichten,
Breite, Länge
und dergleichen handelt es sich lediglich um ein Beispiel, und selbstverständlich könnten diese Werte
jeweils größer oder
kleiner sein. Obwohl die Dicke der Lamellen 43, 44 oder
die Anzahl der übereinanderliegenden
Schichten der Folien 41, 42 in diesem Beispiel
jeweils gleich sind, können
sie sich auch voneinander unterscheiden. Insbesondere können mindestens
drei Arten von jeweils unterschiedlich langen Lamellen unter Verwendung
von mindestens drei Arten von jeweils unterschiedlich langen Folien
ausgebildet werden. Während
die Enden 46a, 46b an beiden Enden typischerweise
dieselbe Größe und Form
haben, kann sich die Form oder Länge
der Enden 46a, 46b je nach der Auslegung und anderen Anordnungsumständen oder
Arten benachbarter Bauteile unterscheiden.
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Ein
Draht 51 ist viele Male über eine elektrisch isolierende
Schicht 49 auf einen Mittelabschnitt 48 des Magnetkernteils 45 aufgewickelt,
um eine Spule 50 zu bilden.
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Das
bogenförmig
gekrümmte
Magnetkernteil 45 bildet eigentlich einen Kreisbogen mit
der Mittelachse C als Zentrum. Deshalb ist, wie in 2 gezeigt,
ein Abstand oder Zwischenraum L1 zwischen einer Außenumfangsfläche 52 der
Lamelle 44 des Magnetkernteils 45 und der Umfangsfläche 11 des Raums 17 des
Gehäuses 10, über die
volle Länge des
Magnetkernteils 45 im Wesentlichen konstant. Und zwar kann
das Magnetkernteil 45, da es bogenförmig gekrümmt ist, im Gehäuse 10 nahe
an der Umfangsfläche 11 derart
angeordnet werden, dass zumindest ein nötiger Mindestabstand L1, um
einen Signalempfang mit einem gewünschten Pegel zuzulassen, zum
Gehäuse 10 eingehalten
und ein eingenommener Raum, der den Abstand L1 einschließt, auf
ein Mindestmaß reduziert
wird. Der Abstand beträgt
in etwa ein paar Millimeter (z.B. ca. 2 mm). Er kann jedoch auch
größer oder
kleiner als dieser sein.
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Die
freiliegenden Enden 53a, 53b (wenn sie nicht unterschieden
oder gattungsgemäß genannt werden,
sind sie durch die Ziffer 53 angegeben) des Magnetkernteils 45 der
Antenne 40, die von beiden Enden der Spule 50 vorsteht
und freiliegt, stellen Enden zum Empfang einer elektrischen Welle
dar. Die Enden 53 umfassen die Enden 47 der kurzen
Lamelle 44, einen auf die Enden 47 geschichteten
Abschnitt und vorstehende Abschnitte 46 der langen Lamelle 43.
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Wie
aus den 1C und 1D bekannt
ist, ist der Antennenrahmen 60, der einen U-förmigen Querschnitt
(in der Figur eine umgekehrte U-Form) hat, an den jeweiligen freiliegenden
Enden 53 des Magnetkernteils 45 abgedeckt. In
einer inneren Umfangswand 63 und einer äußeren Umfangswand 64, die
die Schenkel der U-Form des Antennenrahmens 60 bilden,
hat, wie aus 1A bekannt, die äußere Umfangswand 64 dicke
Abschnitte 65, die sich nahe den Spitzen im Hinblick auf
die Enden 47 der kurzen Lamelle 44 in den freiliegenden
Enden 53 des Magnetkernteils 45 dick aufweiten,
und es sind Durchgangslöcher 66 (siehe 1D in
Zusammenschau) in den dicken Abschnitten 65 ausgebildet.
In diesem Beispiel weiten sich die dicken Abschnitte 65 auch
radial auf eine Weise nach außen
auf, dass der Spalt mit der Länge
L1 genutzt wird, um einen Schraubenbefestigungsbereich sicherzustellen.
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Kunstharzschraubstifte 68,
die von Ausnehmungen 67 auf der Rückseite der Grundplatte 16 her eingesteckt
werden, werden in die Durchgangslöcher 66 eingesteckt
und die Schrauben 62 in Schraubenlöcher 69 eingedreht,
die an den Spitzen der Schraubenstifte 68 offenliegen.
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Dementsprechend
wird das Magnetkernteil 45 an der Grundplatte 16 unter
der Bedingung, eng bemessene Räume
zu nutzen, befestigt.
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Da
bei der Antenne 40 die freiliegenden Enden 53 des
Magnetkernteils 45 keine Lamelle 44 in den Spitzenabschnitten 46 aufweisen,
wo der Magnetfluss dazu tendiert, sich zu zerstreuen, kann sich eine
Außenfläche 54 der
Spitzenabschnitte 46 der freiliegenden Enden 53 um
einen Abstand L2 (> L1) von
der inneren Umfangsfläche
des Gehäuses 10 entfernt
befinden, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines behinderten Empfangs
einer elektrischen Welle durch das Vorhandensein des Gehäuses 10 reduziert ist.
In der Folge kann die Empfangsempfindlichkeit für die elektrische Welle verbessert
werden. Da darüber
hinaus die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass das Gehäuse 10 die
Spitzenabschnitte 46 der Enden 53 beeinträchtigt,
kann der Spitzenabschnitt 46 länger ausgelegt werden, um die
elektrische Welle in einem breiteren Bereich zu empfangen, und folglich
ist die Empfindlichkeit mühelos
verbessert. Da darüber hinaus
L1 minimiert werden kann, wobei ein gewünschter Zwischenraum wie L2
sichergestellt ist, kann ein Spalt zwischen der Antenne 40 und
dem Gehäuse 10 so
klein wie möglich
ausgelegt und der eingenommene Raum, der den Spalt enthält, auf
ein Mindestmaß gedrückt werden.
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Die
Außenfläche 52 ist
mit der Innenfläche 54 über eine
Neigung 55 verbunden, die Ränder der geschichteten Folien 41 umfasst,
und eine Neigung 56, die Ränder der geschichteten Folien 42 umfasst, ist
an einem Rand der Außenfläche 54 ausgebildet. Dementsprechend
bilden die Außenflächen 52, 55, 54 und 56 insgesamt
eine äußere Umfangsfläche, die sich
nicht bogenförmig
derart erstreckt, dass sie sich an einer weiter innen liegenden
Umfangsseite befindet, je näher
sie der Spitze kommt.
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Beim
Vorstehenden kann die hintere Abdeckung 5, wenn das Zifferblatt 15 Kunstharz
umfasst, nichtmagnetisches Metall umfassen, und in manchen Fällen können beide
nichtmagnetisches Metall umfassen. Natürlich können beide Kunstharz umfassen.
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Darüber hinaus
kann die Schraube 62 beispielsweise aus nichtmagnetischem
Metallwerkstoff bestehen, anstatt sowohl die Schraube 62 als
auch den Schraubenstift 68 aus Harz herzustellen. Hier beträgt bei der
Schraube 62 der Kopfdurchmesser beispielsweise ca. 1,5
mm und der Schaftdurchmesser ca. 0,7 mm. Jeder kann aber auch größer oder kleiner
als dies sein.
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Die
Funkuhr 1 weist noch ein Erfassungsteil 70 für ein Zeitsignal
auf, welches eine integrierte Erfassungsschaltung 71 für eine empfangene
elektrische Welle, einen Quarzoszillator 72 und dergleichen umfasst,
und dadurch Zeitinformation aus einer von der Antenne 40 empfangenen
standardmäßigen elektrischen
Welle extrahiert und dann unter der Steuerung einer (nicht gezeigten)
Zeiteinstellsteuereinheit den Drehantrieb des Motors 26 steuert,
um die Zeit einzustellen, die von den Zeigern 18 angezeigt
wird.
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Da
bei der Funkuhr 1 die Empfindlichkeit der Antenne 40 sogar
in einem Bereich, in dem die standardmäßige elektrische Welle vergleichsweise schwach
ist, oder im Inneren eines Gebäudes,
wo eine elektrische Welle zur Abschwächung und dergleichen neigt,
verbessert werden kann, kann die standardmäßige elektrische Welle sicherer
empfangen werden, um die durch die Zeiger angezeigte Zeit zu berichtigen.
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Die
wie vorstehend aufgebaute Empfangsantenne 40 wird vorzugsweise
wie folgt hergestellt.
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Und
zwar wird, als Fertigungsverfahren oder -prozess P1 in 5A gezeigt,
zuerst ein strukturloser Materialflächenkörper vorbereitet (Schritt S1),
der Flächenkörper dann
zu Rechtecken geschnitten, um lange Folien 41 und kurze
Folien 42 auszubilden (Schritt S2), und dann werden die
Folien jeweils so geschichtet, dass eine lange Lamelle 43 und
eine kurze Lamelle 44 und aus ihnen ein geschichteter Körper (Körper des
Magnetkernteils 45) gebildet wird (Schritt S3). Anschließend wird
ein Klebstoff aufgetragen und die elektrisch isolierende Schicht 49 über den
mittleren Abschnitt 48 des geschichteten Körpers 45 gelegt
(Schritt S4), und dann der Draht 51 auf die Schicht 49 gewickelt,
um die Spule 50 zu bilden. Auf diese Weise wird der Antennenkörper ausgebildet
(Schritt S5). Darüber
hinaus erfolgt ein bogenförmiges
Biegen am Antennenkörper
(Schritt S6) und schließlich
ein Glühvorgang,
indem der zu verarbeitende Gegenstand auf eine gewünschte Temperatur, die
mit dem Gegenstand in Einklang steht, erhitzt wird, und der Gegenstand
eine gewünschte
Dauer lang in dem Temperaturbereich gehalten wird, und die Temperatur
dann schrittweise gesenkt wird, während der Gegenstand belassen
wird, um gebogen zu werden (Schritt S7).
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Im
Glühschritt
S7 werden einerseits durch Aushärten
des Klebstoffs die vielen Folien 41, 42 und die
Lamellen 43, 44, die die Folien umfassen, welche das
Magnetkernteil 45 bilden, einstückig verbunden und in einer
bogenförmig
gekrümmten
Form fixiert, und die Spule 50 wird jetzt in einem Zustand
am Magnetkernteil fixiert, in dem sie entlang des bogenförmig gekrümmten Magnetkernteils
bogenförmig
gekrümmt
ist; andererseits werden die magnetischen Eigenschaften wiedergewonnen,
die sich aufgrund der Belastung verschlechterten, die während der Walz-
und Schneideprozesse in dem weichmagnetischen, amorphen Material
auftraten. Und zwar werden beim Glühvorgang S7 sowohl das Fixieren
und Stabilisieren der Form der Antenne 40, die durch bogenförmiges Krümmen des
Magnetkernteils 45 und der Spule 50 gebildet wird,
als auch die Wiedergewinnung der weichmagnetischen Eigenschaften
des weichmagnetischen Materials, aus dem das Magnetkernteil 45 aufgebaut
ist, gleichzeitig erzielt.
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Falls
gewünscht,
können
die Schritte S3 und S4 eigentlich gleichzeitig durch Schichten der
Folien 41, 42 erfolgen, während der Klebstoff aufgetragen wird,
so dass der Klebstoff gleichmäßig zwischen
benachbarten Folien 41 und 41, oder Folien 41 und 42, oder
Folien 42 und 42 liegt.
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Da
darüber
hinaus im Verfahren P1 der gerade Antennenkörper hergestellt und dieser
dann gekrümmt
wird, um die bogenförmige
Antenne zu bilden, kann ein Zustand herbeigeführt werden, bei dem der die
Spule 50 bildende Draht 51 vergleichsweise gleichmäßig in einer
Richtung gewickelt wird, die ungefähr einer radialen Richtung
des Kreisbogens entspricht. Das heißt, falls versucht wird, einen
Draht in einem Spulenverlauf auf ein Magnetkernteil zu wickeln,
das bogenförmig
gekrümmt
wurde, lässt
sich eine gleichmäßige Wicklung
entlang des Kreisbogens schwerlich erzielen, und an einem ungleichmäßigen Wicklungsabschnitt
tritt leicht ein Magnetflussverlust auf. Im Verfahren P1 hingegen
kann ein solches Problem auf ein Mindestmaß gedrückt werden.
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Im
Vorstehenden wird akzeptiert, dass der wärmehärtende Kleber auf die Spule 50 aufgetragen wird,
so dass der Draht 51 der Spule 50 während des Glühens einheitlich
gehärtet
wird.
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Der
Biegeschritt S6 umfasst typischerweise, den Antennenkörper zwangsweise
in die Biegeform einzubringen. Der Antennenkörper wird geglüht, wobei
er in der Biegeform belassen wird; dabei kann das gewünschte Härten und
Glühen
durchgeführt
werden.
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Im
Schritt S1 wird der strukturlose Materialflächenkörper beispielsweise durch ein
Abschreckverfahren mit Flüssigkeit
unter Verwendung einer Walze ausgebildet. Jedoch kann auch irgendein
anderes Verfahren zur Herstellung des Flächenkörpers und, falls möglich, ein
Walzvorgang eingesetzt werden.
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Vergleicht
man das Verfahren mit einem Fertigungsverfahren PA1 für eine Stabantenne,
das eine herkömmliche
Herstellungsvorgangsweise (5C) für eine gerade
Stabantenne Sa1, Sa2, Sa3, Sa4, Sa5 und Sa6 umfasst, sind hier die
Schritte S1 bis S4 dieselben wie die herkömmlichen Schritte Sa1 bis Sa4,
mit der Ausnahme, dass die rechteckigen strukturlosen Folien mindestens
zwei Längenarten
haben. Sie unterscheiden sich insofern, als während der Draht im herkömmlichen
Verfahren PA1 nach dem Glühschritt
Sa5 aufgewickelt wird (Schritt Sa6), im Verfahren P1 des Beispiels
das Glühen
(Schritt S7) nach dem Drahtaufwickelschritt S5 erfolgt und der Biegeschritt
S6 nach dem Drahtaufwickelschritt S5 und vor dem Glühschritt
S7 eingefügt
wird.
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Anstatt
den geschichteten Körper
mit der elektrisch isolierenden Schicht 49 zu überziehen
(zu bedecken), kann der geschichtete Körper 45 wie in 4 gezeigt,
mit einem elektrisch isolierenden und wärmeschrumpfbaren Harzschlauch 56 bedeckt
werden.
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In
diesem Fall ist der Wärmeschrumpfschlauch 56 so
ausgelegt, dass er eine größere Länge hat
als die kurzen Folien 42 und die kurze Lamelle 44 und
zusätzlich,
wie beispielsweise in 4 gezeigt ist, so ausgelegt,
dass er eine Länge
hat, die ungefähr
gleich oder etwas länger
ist als die langen Folien 41 und die lange Lamelle 43,
wodurch das Magnetkernteil 45, das den gekrümmten geschichteten Körper umfasst,
stabil eingebunden und gehalten werden kann.
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Wenn
ein solcher Wärmeschrumpfschlauch 56 verwendet
wird, wie als Fertigungsprozess P2, dessen Vorgehensweise in 5B gezeigt
ist, wiedergegeben ist, entspricht die Vorgehensweise derjenigen
von 5A, mit der Ausnahme, dass der Klebstoffbeschichtungsschritt
S4 der Vorgehensweise von 5A durch
den Schritt des Einsteckens S4m in den Schlauch 56 ersetzt
ist. Jedoch unterscheidet sich dieser Fall im Glühschritt von Schritt S7 insofern, als
die Einbindung des Magnetkernteils 45 durch Wärmeschrumpfung
des Wärmeschrumpfschlauchs 56 durchgeführt und
das Magnetkernteil 45 nicht durch Aushärten des Klebstoffs integriert
wird. Auch in diesem Schritt ist es annehmbar, dass der wärmehärtende Klebstoff
auch auf die Spule 50 aufgetragen wurde, so dass der Draht 51 der
Spule 50 während des
Glühens
einheitlich verfestigt wird.
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Der
Unterschied zwischen der Vorgehensweise oder dem Verfahren P2 von 5B und
dem Fertigungsverfahren PA2 für
die Stabantenne, das die in 5D gezeigte
herkömmliche
Vorgehensweise Sa1, Sa2, Sa3, Sa4m, Sa5 und Sa6 umfasst, ist derselbe
wie der Unterschied zwischen den Verfahren P1 und PA1. Jedoch unterscheidet
sich das Verfahren P2 von 5B insofern,
als die durch den Wärmeschrumpfschlauch 56 entwickel te
Haltekraft wirksam dazu verwendet werden kann, im Gegensatz zum
einfachen Halten eines geraden geschichteten Körpers, den jetzt gekrümmten, geschichteten Körper 45 mit
den unterschiedlichen Längenarten
zu halten und einzubinden.