JP2005077241A - 電波時計用アンテナモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】構造を簡略化して組立作業性を向上させるとともに、時計ケース内部の限られた空間の中で、バーアンテナの実装スペースの確保、及び他の時計部品からの距離の確保がし易い電波時計用アンテナモジュールを得る。
【解決手段】
時刻情報を含む電波を受信するバーアンテナ１２の棒状芯材１４に、バーアンテナ１２で受信した電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理するための電子部品１８が搭載されている回路基板１３を収納するための空洞部（筒内中空部）２２を設け、該空洞部２２内に回路基板１３を収納して、バーアンテナ１２と回路基板１３とを一体化した。
【選択図】図２

Description

本発明は、電波時計用アンテナモジュールに関するものであり、特に、時刻情報を含む電波をバーアンテナで受信し、その受信された電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理するために電波時計に組み込まれる電波時計用アンテナモジュールに関するものである。

時計は正確に時を刻むことによりその機能を発揮するため、時刻を正確に表示することが求められている。その時刻を正確に表示する時計として電波時計が知られている。

電波時計には、時刻情報を含む電波を受信するバーアンテナと、該バーアンテナで受信された電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理する各種の電子部品が搭載された回路基板と、該回路基板で修正された時刻情報等を表示する液晶表示パネル、及び電源電池等が時計ケースに収納されている。該電波時計では、バーアンテナと回路基板とが切り離され、時計ケース内のそれぞれ別の位置に配置されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

しかしながら、バーアンテナと回路基板とが切り離されて時計ケース内の別の位置に配置されている電波時計では、バーアンテナと回路基板とが個々に組み込まれるため、構造が複雑化する。又、時計ケースにバーアンテナと回路基板を組み付ける作業工程に於いて、バーアンテナと回路基板を電気的に接続する作業を必要とし、組立時の作業性も悪い。

又、時計ケース内にバーアンテナを設けた電波時計は、付加機能が豊富で部品点数が多い。このため、時計ケース内部に、バーアンテナ及び回路基板を配置するための空間を十分に確保することができない。しかし、電波時計に於いては、例えば電源電池にバーアンテナが近接していると、バーアンテナがノイズ等の影響を受け易くなり、受信感度が低下する。従って、電波時計では、少しでも小型・コンパクト化された構造を考え、時計ケース内部の限られた空間の中で、バーアンテナの実装スペースの確保、及び他の時計部品からの距離の確保が必要とされる。
特開２０００−１０５２８５号公報 特開２００１−１０２８３２号公報 特開平９−３２６６２３号公報

上述したように、従来の電波時計では、バーアンテナと回路基板は切り離され、時計ケース内のそれぞれ別の位置に配置されている。このため、時計の組立ラインで、バーアンテナと回路基板をそれぞれ個々に組み込む作業、及び組み込まれたバーアンテナと回路基板を電気的に接続する作業を必要とする等、作業工数が多く、作業性が悪い。

又、バーアンテナと回路基板がそれぞれ切り離されているので部品点数が多い。このため、時計ケース内部の限られた空間の中で、バーアンテナの実装スペースの確保及び他の時計部品からの距離の確保が難しく、他の時計部品と接近し過ぎ、受信感度にも悪い影響を与える虞がある。

そこで、構造を簡略化して組立ラインでの作業工数を減らし、作業性を向上させるとともに、時計ケース内部の限られた空間の中で、バーアンテナの実装スペースの確保、及び他の時計部品からの距離の確保がし易い電波時計用アンテナモジュールを得るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、時刻情報を含む電波を受信するアンテナと、該アンテナで受信された電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理するための電子部品が搭載された回路基板とを備えた電波時計用アンテナモジュールに於いて、前記アンテナは、磁性部材で成る棒状芯材と、該棒状芯材に巻回されたコイルで成るとともに、前記棒状芯材の内部に前記回路基板を収納可能な空洞部を設け、前記空洞部内に前記回路基板を配設して、前記アンテナと前記回路基板を一体化して成るようにした電波時計用アンテナモジュール、

並びに、請求項２記載の発明は、記棒状芯材は中空筒形形状に作られ、該中空筒形内部を前記空洞部とし、前記回路基板を前記中空筒内に設けた請求項１記載の電波時計用アンテナモジュール、

並びに、請求項３記載の発明は、前記棒状芯材は前記コイルが巻回される側面に開口部を設けた凹所を有し、該凹所内部を前記空洞部とし、前記回路基板を前記凹所内に設けた請求項１記載の電波時計用アンテナモジュール、

並びに、請求項４記載の発明は、前記棒状芯材は、前記棒状芯材の長手方向に沿って移動しながら巻回される前記コイルの巻回範囲を規制する一対のフランジを一体に有する請求項１、２又は３記載の電波時計用アンテナモジュールを提供する。

この構成によれば、時刻を修正処理するための電子部品が搭載された回路基板は、棒状芯材の内部に設けた空洞部内に配置され、アンテナと回路基板を一体化した電波時計用アンテナモジュールが作られる。又、時計の組立ラインでは、この一体化された状態で一つの部品として取り扱うことができる。

本発明の請求項１記載の電波時計用アンテナモジュールは、時刻を修正処理するための電子部品を搭載している回路基板を、アンテナの棒状芯材の空洞部内に配置し、アンテナと回路基板を一体化した電波時計用アンテナモジュールとして取り扱うことができる。すなわち、電波時計用アンテナモジュールを時計組立ラインとは別の場所で組み立て、これを一つの時計部品として時計組立ラインに供給することができる。従って、時計組立ラインでは、一つのユニット化された電波時計用アンテナモジュールを１個の部品として組み付ければ済むので、組立作業を簡略化することができるという利点がある。

又、従来の電波時計では、バーアンテナと他の時計部品、及び回路基板と他の時計部品の各々に付いて、その間の距離の確保が必要であった。しかし、本発明では、一つのユニット化された電波時計用アンテナモジュールとしたことによって、時計の設計作業では、一つの電波時計用アンテナモジュールと他の時計部品との間の距離の確保を考慮すればよい。従って、設計が簡単になるという利点がある。

更に、回路基板を棒状芯材の空洞部内に配置しているので、回路基板の厚みをアンテナの棒状芯材の厚みで吸収することができる。従って、バーアンテナと回路基板を別々の位置に配置していた従来の電波時計に比べて、小形化が可能になるという利点がある。

更に又、本発明の請求項２記載の電波時計用アンテナモジュールは、棒状芯材が中空筒形形状に作られ、その中空筒形内部を空洞部として回路基板を設けている。従って、請求項１記載の発明効果に加え、棒状芯材の筒内空間を利用して、回路基板を効率よく配置することができるという利点がある。

又、本発明の請求項３記載の電波時計用アンテナモジュールは、回路基板を、コイルが巻回される棒状芯材の側面に開口部を設けた凹所内に配置するようにしているので、請求項１記載の発明効果に加え、回路基板の棒状芯材への取り付けが簡単になる。すなわち、回路基板を棒状芯材の凹所内に取り付ける場合、棒状芯材の外側面にコイルが巻回される前に、開口部を利用して凹所内に回路基板を簡単に取り付けることができる。回路基板の取り付け後は、棒状芯材に凹所内を覆ってコイルを巻回することにより、所望する電波時計用アンテナモジュールが簡単に得られるという利点がある。

並びに、本発明の請求項４記載の電波時計用アンテナモジュールは、棒状芯材の長手方向に移動しながら巻回されるコイルの巻回範囲を規制する一対のフランジを棒状芯材に一体に設けているので、請求項１、２又は３記載の発明効果に加え、一対のフランジ部とその間の棒状芯材の部分がコイルのボビンとして機能する。従って、そのボビンを使用してコイルを規則正しく簡単に巻回することができるという利点がある。

構造を簡略化して組立作業性を向上させるとともに、時計ケース内部の限られた空間の中で、バーアンテナの実装スペースの確保、及び他の時計部品からの距離の確保がし易い電波時計用アンテナモジュールを得るという目的を達成するために、時刻を修正処理するための電子部品が搭載された回路基板を、アンテナの棒状芯材の空洞部内に配置し、アンテナと回路基板が一体化された電波時計用アンテナモジュールとした。

図１乃至図３は本発明に係る電波時計用アンテナモジュールの第１の実施例を示し、図１はその電波時計用アンテナモジュールの側面図、図２はその電波時計用アンテナモジュールの縦断面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１乃至図３に於いて、電波時計用アンテナモジュール１１は、時刻情報を含む電波を受信するバーアンテナ１２と、該バーアンテナ１２で受信された電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理する回路基板１３とで構成されている。

バーアンテナ１２は、棒状芯材１４とコイル１５とで成る。棒状芯材１４は、磁性材、例えばフェライト材、あるいはファイン・セラミックにより、両端が開口された中空筒形形状の細長いパイプ材として形成されている。尚、本実施例では、図３に示すように、断面が真円形をした中空筒形形状として形成されているが、これ以外に、例えば断面が矩形形状をした中空筒形形状等であってもよい。

棒状芯材１４の外周面には、該棒状芯材１４上に於けるコイル１５の巻回範囲を規制する機能を果たすための一対のフランジ１６，１６が、それぞれ左右に分かれて形成されている。すなわち、該一対のフランジ１６，１６、及び該一対のフランジ１６，１６の間に位置する芯材部１７は、コイル１５のボビンとしての役目を成す。尚、棒状芯材１４上に於ける一対のフランジ１６，１６の位置は、コイル１５の巻回範囲によって変更が可能である。又、左右一対のフランジ１６，１６は、棒状芯材１４と一体に作らずに別に作成し、後から棒状芯材１４に取り付けるようにすることも可能で、更にはフランジ１６，１６を省略することも可能である。

そして、一対のフランジ１６，１６で巻回範囲が規制される芯材部１７の外周には、コイル線、例えば銅線が棒状芯材１４の長手方向に径ピッチずつ移動しながら規則正しく整然と所定数巻回され、これがアンテナ線としてのコイル１５に成る。

回路基板１３は、バーアンテナ１２の棒状芯材１４の空洞部としての役目を果たす筒内中空部２２（以下、「空洞部２２」という）の空間内に配置できる大きさで、かつ細長い長方形をした薄板として形成されている。回路基板１３には図示しない印刷回路が設けられている。又、該回路基板１３には、時計機能、及びバーアンテナ１２で受信した時刻情報によって現在時刻を修正する時刻修正機能等に必要な各種の電子部品１８が、印刷回路の所定位置に電気的に接続されて搭載されている。又、回路基板１３上の図示しない電極には、例えば電源電池や、時刻等の情報を表示する液晶表示パネル等に接続される外部接続リード線２０が接続される（図１，図２参照）。

次に、上記説明した構造から成る電波時計用アンテナモジュール１１の組み立てについて説明する。尚、組立に先立ち、回路基板１３が電波時計用アンテナモジュール１１の組立部品として用意される。この回路基板１３には、既に電子部品１８が搭載され、又、図示しない電極には既に外部接続リード線２０が接続されている。

そして、先ず、バーアンテナ１２に於ける芯材部１７の外周にコイル線を所定数巻回し、そのコイル線で棒状芯材１７上にアンテナ線としてのコイル１５を形成する。次いで、コイル１５の両端から延出されたコイル線１９（図１，図２参照）を、部品として用意された回路基板１３の図示しない電極にそれぞれ電気的に接続させる。

回路基板１３とコイル線１９の接続が終了したら、回路基板１３を棒状芯材１４の空洞部２２の空間に挿入取り付ける。この取り付けでは、回路基板１３の下面と棒状芯材１４の内面の間に絶縁紙２１を介在させ、回路基板１３と棒状芯材１４の間を電気的に絶縁した状態で、回路基板１３を棒状芯材１４の内面、すなわち空洞部２２内に接着剤等で固定する。これにより、バーアンテナ１２に於ける棒状芯材１４の空洞部２２内に回路基板１３が配置され、バーアンテナ１２と回路基板１３とが一体化された電波時計用アンテナモジュール１１が完成する。

図１乃至図３は、この組み立てが完了した後の電波時計用アンテナモジュール１１を示している。尚、回路基板１３の下面と棒状芯材１４の内面とを固定する方法としては、絶縁紙２１を介在させる代わりに絶縁接着材、例えばホットメルトを使用し、回路基板１３を棒状芯材１４の内面に直に固定するようにしても良い。

このようにしてバーアンテナ１２と回路基板１３とを一体化して作られた電波時計用アンテナモジュール１１は、この状態で電波時計組立ラインに運ばれ、部品として供給される。そして、時計組立ラインでは、電波時計用アンテナモジュール１１は一つの部品として電波時計の時計ケース（図示せず）に組み込まれる。又、組み込み作業時、回路基板１３と接続されている外部接続リード線２０が電源電池や時刻等の情報を表示する液晶表示パネルと電気的に接続される。

以上のように構成された本実施例１の電波時計用アンテナモジュール１１は、時刻を修正処理するための電子部品１８が搭載されている回路基板１３をバーアンテナ１２の棒状芯材１４の空洞部（筒内中空部）２２内に配置しているので、バーアンテナ１２と回路基板１３とを一体化して成る一つの部品として取り扱うことができる。すなわち、電波時計用アンテナモジュール１１を時計組立ラインとは別の場所で組み立て、これを一つの時計部品として時計組立ラインに供給することができる。これにより、時計組立ラインでは、一つのユニット化された電波時計用アンテナモジュール１１を１個の部品として組み付ければ済むので、組立作業の簡略化が図れる。

又、従来の電波時計では、バーアンテナと他の時計部品、及び回路基板と他の時計部品の各々に付いて、その間の距離の確保が必要であった。しかし、本実施例１の構造では、バーアンテナ１２と棒状芯材１４を一つのユニット化された電波時計用アンテナモジュール１１としたことによって、時計の設計作業では、一つの電波時計用アンテナモジュール１１と他の時計部品、例えば電源電池、液晶表示パネルとの間の距離の確保を考慮すれば済み、設計が簡単になる。

更に、回路基板１３をバーアンテナ１２に於ける棒状芯材１４の空洞部２２内に配置しているので、電子部品１８を含む回路基板１３の厚みをバーアンテナ１２の棒状芯材１４の厚み（太さ）で吸収できる。これにより、バーアンテナ１２と回路基板１３を別々の位置に配置していた従来の電波時計に比べて小形化が可能になる。

又、バーアンテナ１２の棒状芯材１４を中空筒形形状とし、その中空筒形内部を空洞部２２として回路基板１３を設けているので、棒状芯材１４の内部空間（空洞部２２）を利用して、回路基板１３を効率よく配置することができる。

又、コイル線を巻回してコイル１５を作る棒状芯材１４の部分（芯材部１７）に、ボビンとして機能する一対のフランジ１６，１６を設けているので、そのボビンを使用してコイル１５を規則正しく簡単に巻回することができる。

図４乃至図６は本発明に係る電波時計用アンテナモジュールの第２の実施例を示し、図４はその電波時計用アンテナモジュールの斜視図、図５はその電波時計用アンテナモジュールの縦断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線断面図である。

図４乃至図６に於いて、電波時計用アンテナモジュール３１は、時刻情報を含む電波を受信するバーアンテナ３２と、該バーアンテナ３２で受信された電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理する回路基板３３とで構成されている。

バーアンテナ３２は、棒状芯材３４とコイル３５とで成る。棒状芯材３４は、磁性材、例えばフェライト材、あるいはファイン・セラミックにより、断面矩形形状をした細長い棒状材として形成されている。棒状芯材３４の外周面には、棒状芯材３４上に於けるコイル３５の巻回範囲を規制する機能を果たすための一対のフランジ３６，３６が、それぞれ左右に分かれて形成されている。すなわち、該一対のフランジ３６，３６、及び該一対のフランジ３６，３６の間に位置する芯材部３７は、コイル３５のボビンとしての役目を成す。

尚、棒状芯材３４上に於ける一対のフランジ３６，３６の位置は、コイル３５の巻回範囲によって変更が可能である。又、左右一対のフランジ３６，３６は、棒状芯材３４と一体に作らずに別に作成し、後から棒状芯材３４に取り付けるようにすることも可能であり、更にはフランジ３６，３６を省略することも可能である。

そして、一対のフランジ３６，３６で巻回範囲が規制される芯材部３７の外周には、コイル線、例えば銅線が棒状芯材３４の長手方向に径ピッチずつ移動しながら規則正しく整然と所定数巻回され、これがアンテナ線としてのコイル３５と成る。

更に、棒状芯材３４の芯材部３７には、該芯材部３７の一側上面に開口部４２を有する凹所である空洞部４３が設けられている。該空洞部４３は、図５及び図６に示すように、断面矩形形状をし、かつ棒状芯材３４の長手方向に沿って細長く延ばされ、一対のフランジ３６，３６間の略全長に亘って連続して形成されている。又、空洞部４３の底面は、平面状に形成されている。

回路基板３３は、バーアンテナ３２に於ける棒状芯材３４の空洞部４３の空間内に配置できる大きさで、かつ細長い長方形をした薄板として形成されている。回路基板３３には図示しない印刷回路が設けられている。又、回路基板３３には、時計機能、及びバーアンテナ３２で受信した時刻情報によって現在時刻を修正する時刻修正機能等に必要な各種の電子部品３８が、印刷回路の所定位置に電気的に接続されて搭載されている。又、回路基板３３上の図示しない複数の電極には、コイル３１と電気的に接続される複数本のコイル接続リード線４４（図４，図５参照）と、電源電池や、時刻等の情報を表示する液晶表示パネル等に電気的に接続される複数本の外部接続リード線４５（図４，図５参照）が各々接続されている。

次に、上記説明した構造から成る電波時計用アンテナモジュール３１の組み立てについて説明する。尚、組み立てに先立ち、回路基板３３が電波時計用アンテナモジュール３１の組み立て部品として用意される。この回路基板３３には、電子部品３８が搭載され、かつコイル接続リード線４４及び外部接続リード線４５がそれぞれ接続されている。

そして、先ず、該回路基板３３を開口部４２を通して空洞部４３内に収納し、該回路基板３３を空洞部４３内に取り付ける。この取り付けでは、回路基板３３の下面と空洞部４３の底面の間に絶縁紙４１（図５，図６参照）を介在させ、回路基板３３と棒状芯材３４の間を電気的に絶縁した状態で、回路基板３３を空洞部４３の底面、すなわち空洞部４３内に接着剤等で固定する。尚、回路基板３３の下面と棒状芯材３４の内面とを固定する方法としては、絶縁紙４１を介在させる代わりに絶縁接着材、例えばホットメルトを使用し、回路基板３３を棒状芯材３４の内面に直に固定するようにしても良い。

続いて、空洞部４３内に取り付けた回路基板３３から延ばされているコイル接続リード線４４及び外部接続リード線４５をそれぞれ空洞部４３内から外側に大きく引き出す。次に、各接続リード線４４，４５を空洞部４３から引き出した状態で、棒状芯材３４の芯材部３７の外周にコイル線を所定数巻回して空洞部４３を塞ぎ、そのコイル線で芯材部３７上にアンテナ線としてのコイル３５を形成する。次に、コイル３５の両端からそれぞれ延出されたコイル線３９を空洞部４３内から引き出されているコイル接続リード線４４に接続させる。

斯くして、コイル３５と回路基板３３との間が電気的に接続され、バーアンテナ３２の棒状芯材３４の凹所空間、すなわち空洞部４３内に回路基板３３が配置されて、バーアンテナ３２と回路基板３３とが一体化された電波時計用アンテナモジュール３１が完成する。図４乃至図６は、この組み立てが完了した後の電波時計用アンテナモジュール３１を示している。

このようにしてバーアンテナ３２と回路基板３３とを一体化して作られた電波時計用アンテナモジュール３１は、この状態で電波時計組立ラインに運ばれ、部品として供給される。そして、時計組立ラインでは、電波時計用アンテナモジュール３１は一つの部品として電波時計の時計ケース（図示せず）に組み込まれる。又、組み込み作業時、空洞部４３内で回路基板３３と接続されて外側に引き出されている外部接続リード線４５が電源電池や時刻等の情報を表示する液晶表示パネルと電気的に接続される。

以上のように構成された本実施例２の電波時計用アンテナモジュール３１は、時刻を修正処理するための電子部品３８が搭載されている回路基板３３をバーアンテナ３２の棒状芯材３４の空洞部４３内に配置しているので、バーアンテナ３２と回路基板３３とを一体化して成る一つの部品として取り扱うことができる。すなわち、電波時計用アンテナモジュール３１を時計組立ラインとは別の場所で組み立て、これを一つの時計部品として時計組立ラインに供給することができる。これにより、時計組立ラインでは、一つのユニット化された電波時計用アンテナモジュール３１を１個の部品として組み付ければ済むので、組立作業の簡略化が図れる。

又、従来の電波時計では、バーアンテナと他の時計部品、及び回路基板と他の時計部品の各々に付いて、その間の距離の確保が必要であった。しかし、本実施例２の構造では、バーアンテナ３２と棒状芯材３４を一つのユニット化された電波時計用アンテナモジュール３１としたことによって、時計の設計作業では、一つの電波時計用アンテナモジュール３１と他の時計部品、例えば電源電池、液晶表示パネルとの間の距離の確保を考慮すれば済むので、設計が簡単になる。

更に、回路基板３３をバーアンテナ３２に於ける棒状芯材３４の空洞部４３内に配置しているので、電子部品３８を含む回路基板３３の厚みをバーアンテナ３２の棒状芯材３４の厚み（太さ）で吸収できる。これにより、バーアンテナ３２と回路基板３３とを別々の位置に配置していた従来の電波時計に比べて小形化が可能になる。

又、コイル線を巻回してコイル３５を作る棒状芯材３４の部分（芯材部３７）に、ボビンとして機能する一対のフランジ３６，３６を設けているので、そのボビンを使用してコイル３５を規則正しく簡単に巻回することができる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の実施例１に係る電波時計用アンテナモジュールの側面図。 実施例１に係る電波時計用アンテナモジュールの平面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施例２に係る電波時計用アンテナモジュールの斜視図。 実施例２に係る電波時計用アンテナモジュールの平面図。 図２のＢ−Ｂ線断面図。

符号の説明

１１，３１ アンテナモジュール
１２，３２ バーアンテナ
１３，３３ 回路基板
１４，３４ 棒状芯材
１５，３５ コイル
１６，３６ フランジ
１７，３７ 芯材部
１８，３８ 電子部品
２２ 筒内中空部（空洞部）
４２ 開口部
４３ 空洞部

Claims (4)

1. 時刻情報を含む電波を受信するアンテナと、該アンテナで受信された電波の時刻情報に基づいて時刻を修正処理するための電子部品が搭載された回路基板とを備えた電波時計用アンテナモジュールに於いて、
   前記アンテナは、磁性部材で成る棒状芯材と、該棒状芯材に巻回されたコイルで成るとともに、
   前記棒状芯材の内部に前記回路基板を収納可能な空洞部を設け、
   前記空洞部内に前記回路基板を配設して前記アンテナと前記回路基板を一体化して成ることを特徴とする電波時計用アンテナモジュール。
2. 前記棒状芯材は中空筒形形状に作られ、該中空筒形内部を前記空洞部とし、前記回路基板を前記中空筒内に設けたことを特徴とする請求項１記載の電波時計用アンテナモジュール。
3. 前記棒状芯材は前記コイルが巻回される側面に開口部を設けた凹所を有し、該凹所内部を前記空洞部とし、前記回路基板を前記凹所内に設けたことを特徴とする請求項１記載の電波時計用アンテナモジュール。
4. 前記棒状芯材は、前記棒状芯材の長手方向に沿って移動しながら巻回される前記コイルの巻回範囲を規制する一対のフランジを一体に有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の電波時計用アンテナモジュール。