JP2012029046A

JP2012029046A - 携帯型送信機

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Publication number: JP2012029046A
Application number: JP2010165975A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Saito; 寿昭齊藤; Mitsuru Nakagawa; 中川　　充; Tokio Shimura; 斗紀夫志村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP5110126B2; KR101268735B1; KR20120010197A; CN102347777B; US20120021705A1; DE102011052031A1; CN102347777A; US8594597B2

Abstract

【課題】送信機の小型化と組み付け性の向上を図る。
【解決手段】ケースを構成する第１のケース部材１０には、釦型電池１２を収納するための凹部１０ａが形成され、更に、第１のケース部材１０には、回路基板１５を係止するための係止部１０ｂが形成されている。凹部１０ａに釦型電池１２が収納され、係止部１０ｂにより回路基板１５が係止された状態で、回路基板１５の一面と釦型電池１２の一面とが接合され、第１のケース部材１０および第２のケース部材１１が嵌合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、釦型電池を電源としてアンテナより送信電波を送信する携帯型送信機に関するものである。

従来、車両のドアの施錠、解錠、車両のエンジン等の始動を行うキーレスエントリシステムにおいては、ユーザが所持する送信機と、車両に搭載された車両側機器との間で、送信機の照合のための電波の送受信を行うようになっている。

このようなキーレスエントリシステムでは、送信機の小型化を図るため、腕時計の中に、釦電池と、この釦電池と積層配置するようにアンテナを搭載した基板を格納したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１８７５１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された送信機は、釦電池を支持するための電池支持枠を用いて釦電池を支持するようになっており、アンテナを搭載した基板を電池支持枠とともにネジ固定した後、この電池支持枠に釦電池を挿入し、更に、腕時計の裏面側の蓋部をネジ固定するようになっているので組み付け性が良くないといった問題がある。また、電池支持枠により無駄なスペースが取られてしまうので、小型化の点においても好ましくない。

本発明は上記問題に鑑みたもので、送信機の小型化と組み付け性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、釦型電池（１２）と、アンテナが配置された回路基板（１５）と、釦型電池（１２）および回路基板（１５）を積層配置して格納するケースと、を備え、釦型電池（１２）を電源としてアンテナより送信電波を送信する携帯型送信機（１）であって、ケースは、第１のケース部材（１０）および第２のケース部材（１１）を嵌合することにより構成されるようになっており、第１、第２のケース部材（１０、１１）のいずれかには、釦型電池（１２）を収納するための凹部（１０ａ）が形成され、更に、第１、第２のケース部材（１０、１１）のいずれかには、回路基板（１５）を係止するための係止部（１０ｂ）が形成されており、凹部（１０ａ）に釦型電池（１２）が収納され、係止部（１０ｂ）により回路基板（１５）が係止された状態で、回路基板（１５）の一面と釦型電池（１２）の一面とが接合され、第１のケース部材（１０）および第２のケース部材（１１）が嵌合していることを特徴としている。

このような構成によれば、第１、第２のケース部材（１０、１１）のいずれかに形成された凹部（１０ａ）に釦型電池（１２）を収納し、係止部（１０ｂ）により回路基板（１５）を係止させた状態で、回路基板（１５）の一面と釦型電池（１２）の一面とが接合され、第１のケース部材（１０）および第２のケース部材（１１）を嵌合させることにより組み付けを完了することができ、組み付け性を向上することができる。また、釦電池を支持するための電池支持枠が不要であり、電池支持枠により無駄なスペースが取られないので、小型化が可能である。

ところで、小型の釦型電池を用いた場合電池寿命が短くなるため、電池の寿命を長期化させるためには、ある程度大きな釦型電池を用いる必要がある。しかし、釦型電池のサイズが大きくなると、ケース全体のサイズも大型化してしまう。また、電池とアンテナの距離も短くなるため、釦型電池により電波が遮断されて電波伝搬特性が低下してしまう。

そこで、請求項２に記載の発明は、回路基板（１５）の外形は円形状となっており、当該回路基板（１５）の直径は釦型電池（１２）の直径よりも大きくなっており、アンテナは、釦型電池（１２）の外周よりも外側の領域に配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、アンテナは、釦型電池（１２）の外周よりも外側の領域に配置されているので、釦型電池により電波が遮断されて電波伝搬特性が低下することを抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明は、釦型電池（１２）は、当該釦型電池（１２）の中心位置と回路基板（１５）の中心位置とが異なるように偏芯して配置され、回路基板（１５）上において、釦型電池（１２）および回路基板（１５）の積層方向に釦型電池（１２）の外形と重ならない領域が広域化されており、アンテナは、広域化された領域を利用して配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、釦型電池（１２）は、当該釦型電池（１２）の中心位置と回路基板（１５）の中心位置とが異なるように偏芯して配置され、回路基板（１５）上において、釦型電池（１２）および回路基板（１５）の積層方向に釦型電池（１２）の外形と重ならない領域が広域化されており、アンテナは、広域化された領域を利用して配置されるので、釦型電池（１２）の中心位置と回路基板（１５）の中心位置とを一致させて配置する場合と比較して、アンテナと釦型電池との距離が長くなり、釦型電池による電波伝搬特性の低下を更に抑制することができる。

また、アンテナは、請求項４に記載の発明のように、直交するように配置された２つの１軸アンテナ素子（１６ａ、１６ｂ）により構成することができ、また、請求項４に記載の発明のように、回路基板（１５）に配線パターンとして形成されたパターンアンテナ（１７）により構成することもできる。

また、アンテナは、請求項６に記載の発明のように、回路基板（１５）の一面側に、直交するように２つの１軸アンテナ素子（１６ａ、１６ｂ）を配置し、回路基板（１５）の他面側に、パターンアンテナ（１７）を配線パターンとして形成することもできる。

また、請求項７に記載の発明は、釦型電池（１２）および回路基板（１５）の積層方向から見たケースの外形が円形となっていることを特徴としている。

このような構成によれば、釦型電池および回路基板の積層方向から見たケースの外形が釦型電池と同様の円形となっており、無駄なスペースを排除することが可能であるため、ケースの容積を最小にすることが可能である。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る携帯型送信機の概略構成を示す図である。回路基板の表面に搭載された２つの１軸アンテナの配置について説明するための図である。回路基板の裏面に形成されたパターンアンテナの配置について説明するための図である。携帯型送信機の組み付けについて説明するための図である。携帯型送信機の組み付けについて説明するための図である。携帯型送信機の組み付けについて説明するための図である。携帯型送信機の組み付けについて説明するための図である。本発明の第２実施形態に係る携帯型送信機の回路基板における１軸アンテナおよびパターンアンテナの配置について説明するための図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る携帯型送信機の概略構成を図１に示す。本携帯型送信機１は、車両のドアの施錠、解錠、車両のエンジン等の始動を行うスマートエントリシステムに用いられるもので、車両に搭載された車両側機器（図示せず）との間で、携帯型送信機１の照合のための電波の送受信を行うようになっている。

本携帯型送信機１は、第１のケース部材１０、第２のケース部材１１、釦型電池１２、Ｏリング１３、ターミナル１４および回路基板１５により構成されている。なお、図１には、携帯型送信機１の組み付け前の様子が示されている。

いずれも樹脂製の第１のケース部材１０および第２のケース部材１１を嵌合することによりケースが構成されるようになっており、このケース内に釦型電池１２、ターミナル１４および回路基板１５が積層配置されるようになっている。

釦型電池１２は、略円柱形状をなしており、プラス電極およびマイナス電極を有している。なお、釦型電池１２の外形寸法は、電池の種類および規格により異なる。

第１のケース部材１０におけるケースの内側となる位置には、釦型電池１２を収納するための凹部１０ａが形成されている。また、この凹部１０ａの周縁に沿うように回路基板１５を係止するための係止部１０ｂが３つ形成されている。

第１のケース部材１０には、電池交換の際に、第１のケース部材１０と第２のケース部材１１を分離するために板状部材を挿入するための切欠部１０ｃが形成されている。この切欠部１０ｃに板状部材を挿入して、第１のケース部材１０と第２のケース部材１１を分離するようになっている。

ターミナル１４は、釦型電池１２の各電極（プラス電極、マイナス電極）と、回路基板１５の裏面に形成された電極パッドとの間の電気的接続を行うものである。本実施形態におけるターミナル１４は、予め回路基板１５の裏面に形成された電極パッドに半田固定されている。

Ｏリング１３は、第１のケース部材１０と第２のケース部材１１との嵌合部の気密性を確保するためのものであり、弾性ゴムあるいは樹脂により構成されている。Ｏリング１３は、第１のケース部材１０に形成された段差と、第２のケース部材１１に形成された段差との間に配置されるようになっている。

回路基板１５は、円形状をなしており、第１のケース部材１０に形成された３つの係止部１０ｂに対応する位置には、それぞれ切欠部が設けられている。係止部１０ｂにより回路基板１５の各切欠部が係止された状態で、ターミナル１４を介して回路基板１５の裏面と釦型電池１２の一面が接合するようになっている。

回路基板１５の表面には、２つの１軸アンテナ１６ａ、１６ｂ、制御回路１６ｃ等の回路素子が搭載されている。また、回路基板１５の裏面には、パターン配線により構成される後述するパターンアンテナ１７が形成されている。

１軸アンテナ１６ａ、１６ｂは、近距離用の電波の送信および受信を行うためのものであり、パターンアンテナ１７は、長距離用の電波の送信を行うためのものである。なお、１軸アンテナ１６ａ、１６ｂの送信電波の周波数帯域はＬＦ帯となっており、パターンアンテナ１７の送信電波の周波数帯域は、ＲＦ帯となっている。

１軸アンテナ１６ａと１軸アンテナ１６ｂは、互いに直交するように回路基板１５上に搭載されている。２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）対応の２軸アンテナは、チップサイズが大きくなるため、本実施形態では、このように２つの１軸アンテナ１６ａ、１６ｂを直交するように配置して２軸アンテナを構成している。

図２に、回路基板１５の表面に搭載された１軸アンテナ１６ａ、１６ｂの配置を示す。また、図３に、回路基板１５の裏面に形成されたパターンアンテナ１７の配置を示す。なお、図２、３には、釦型電池１２の外形を点線で示してある。

本実施形態に係る携帯型送信機１では、釦型電池１２の外形と重ならない領域を広域化するように、すなわち、回路基板１５において釦型電池１２および回路基板１５の積層方向に釦型電池１２の外形と重ならない領域を広域化するように、釦型電池１２は、当該釦型電池１２の中心位置Ｏ２と回路基板１５の中心位置Ｏ１とが異なるように偏芯して配置されている。

そして、各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７は、上記広域化された領域（図２における左上部）を利用して配置されている。なお、広域化された領域を利用して配置されるとは、広域化された領域内に配置されることを意味するだけではなく、広域化された領域を少なくとも含むように配置されることを意味する。本実施形態では、広域化された領域内に各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７が配置されている。

釦型電池１２は、金属製のカバーで覆われているため、アンテナの近くに釦型電池１２が配置されると、釦型電池１２により電波が遮断され指向性が低下してしまう。携帯型送信機の小型化を図ると、アンテナの近くに釦型電池１２を配置せざるを得なくなり、電波を遮断して指向性が低下してしまうが、本実施形態では、上記したように釦型電池１２の中心位置Ｏ２と回路基板１５の中心位置Ｏ１とが異なるように偏芯させて、回路基板１５上において、釦型電池１２および回路基板１５の積層方向に釦型電池１２の外形と重ならない領域を広域化し、この広域化した領域に各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７を配置することで、各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７と釦型電池１２との距離を確保し、ケース外形の小型化と送信電波の指向性の向上の両立を図るようにしている。

制御回路１６ｃは、メモリを内蔵したマイコンとして構成されており、メモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施するようになっている。

次に、図４〜図７を参照して、本携帯型送信機１の組み付けについて説明する。まず、図４に示すように、第１のケース部材１０を用意した後、図５に示すように、第１のケース部材１０に形成された凹部１０ａに釦型電池１２を挿入する。

次に、図６に示すように、回路基板１５の裏面に固定されたターミナル１４と釦型電池１２の接続が確実となるように、釦型電池１２の上方に回路基板１５を配置し、この回路基板１５を係止部１０ｂにより係止させる。このように、回路基板１５を係止部１０ｂにより係止させることで、回路基板１５は第１のケース部材１０に固定され、回路基板１５の裏面と釦型電池１２の上面が接合する。

次に、図７に示すように、第１のケース部材１０の段差１０ｃにＯリング１３を嵌めた後、第１のケース部材１０および第２のケース部材１１を嵌合させ、組み付けが完了する。なお、図７では、第２のケース部材１１の一部を省略して記載してある。

上記した構成によれば、第１のケース部材１０に形成された凹部１０ａに釦型電池１２を収納し、係止部１０ｂにより回路基板１５を係止させた状態で、回路基板１５の一面と釦型電池１２の一面とが接合され、第１のケース部材１０および第２のケース部材１１を嵌合させることにより組み付けを完了することができ、組み付け性を向上することができる。また、釦電池を支持するための電池支持枠が不要であり、電池支持枠により無駄なスペースが取られないので、小型化が可能である。

しかし、上記した構成によれば、釦型電池（１２）は、当該釦型電池（１２）の中心位置と回路基板（１５）の中心位置とが異なるように偏芯して配置され、回路基板（１５）上において、釦型電池（１２）および回路基板（１５）の積層方向に釦型電池（１２）の外形と重ならない領域が広域化されており、アンテナ（１６ａ、１６ｂ、１７）は、広域化された領域を利用して配置されているので、釦型電池１２の中心位置と回路基板１５の中心位置とを一致させて配置する場合と比較して、アンテナと釦型電池との距離が長くなり、釦型電池による電波伝搬特性の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態では、広域化された領域内、すなわち、釦型電池１２の外形と重なっていない領域に各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７が入るように配置されているが、少なくとも広域化された領域を含むように各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７を配置することで、各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７の一部が釦型電池１２の外形と重なる領域にはみ出していても、釦型電池１２により電波が遮断され指向性が低下してしまうことを防止することが可能である。

（第２実施形態）
本実施形態に係る携帯型送信機１における回路基板１５の表面に配置された１軸アンテナ１６ａ、１６ｂおよびパターンアンテナ１７の配置を図８に示す。なお、この図には、釦型電池１２の位置を点線で示してある。以下、上記第１実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

図に示すように、本実施形態では、回路基板１５の表面に、１軸アンテナ１６ａ、１６ｂおよびパターンアンテナ１７が、それぞれ釦型電池１２の外周よりも外側の領域に配置されている。また、本実施形態では、釦型電池１２の中心位置Ｏ２と回路基板１５の中心位置Ｏ１を一致させるように釦型電池１２が配置されている。

このように、回路基板１５における釦型電池１２と接する側の面（裏面）と反対側の面（表面）で、かつ、釦型電池１２の外周よりも外側の領域に、各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７を配置して、釦型電池１２と各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７との距離を確保し、ケース外形の小型化と送信電波の指向性の向上を両立するようにしている。

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、第１のケース部材１０に、釦型電池１２を収納するための凹部１０ａを形成し、更に、第１のケース部材１０に、回路基板１５を係止するための係止部１０ｂを形成して構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、第２のケース部材１１に、釦型電池１２を収納するための凹部を形成し、更に、第２のケース部材１１に、回路基板１５を係止するための係止部１０ｂを形成するように構成してもよい。また、第１のケース部材１０に、釦型電池１２を収納するための凹部１０ａを形成し、第２のケース部材１１に、回路基板１５を係止するための係止部１０ｂを形成するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、回路基板１５を係止部１０ｂにより係止させることで、回路基板１５が第１のケース部材１０に固定され、回路基板１５の裏面と釦型電池１２の上面が接合する構成となっているが、例えば、回路基板１５を係止部１０ｂにより係止させた後、第１のケース部材１０と第２の第２のケース部材１１を嵌合させることによって、回路基板１５が第１のケース部材１０に固定され、回路基板１５の裏面と釦型電池１２の上面が接合する構成としてもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、ターミナル１４を、予め、回路基板１５の裏面に形成された電極パッドに半田固定した構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、回路基板１５を組み付ける途中でターミナル１４をケース内に収納するように構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、回路基板１５が円形状をなしていたが、円形に限定されるものではない。また、上記第１、第２実施形態では、釦型電池１２および回路基板１５の積層方向から見たケースの外形が円形となっていたが、円形以外の形状、例えば、楕円形状、四角形状であってもよい。

上記第１、第２実施形態では、１軸アンテナ１６ａ、１６ｂとパターンアンテナ１７を回路基板１５上に配置したが、これらのアンテナの全てを回路基板１５上に配置する必要はない。また、上記した各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７以外のアンテナを回路基板１５上に配置するように構成してもよい。また、１チップの２軸アンテナ、あるいは１チップの３軸アンテナを回路基板１５上に配置するように構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、１軸アンテナ１６ａ、１６ｂおよびパターンアンテナを、それぞれ釦型電池１２の外周よりも外側の領域に配置し、第２実施形態では、釦型電池１２の中心位置と回路基板１５の中心位置とが異なるように偏芯させて、回路基板１５に形成される、釦型電池１２および回路基板１５の積層方向に釦型電池１２の外形と重ならない領域を広域化し、この広域化した領域に各アンテナ１６ａ、１６ｂ、１７を配置したが、各アンテナの配置位置は上記した例に限定されるものではない。

１携帯型送信機
１０第１のケース部材
１１第２のケース部材
１２釦型電池
１３Ｏリング
１４ターミナル
１５回路基板
１６１軸アンテナ
１７パターンアンテナ

Claims

釦型電池（１２）と、アンテナが配置された回路基板（１５）と、前記釦型電池（１２）および前記回路基板（１５）を積層配置して格納するケースと、を備え、前記釦型電池（１２）を電源として前記アンテナより送信電波を送信する携帯型送信機（１）であって、
前記ケースは、第１のケース部材（１０）および第２のケース部材（１１）を嵌合することにより構成されるようになっており、
前記第１、第２のケース部材（１０、１１）のいずれかには、前記釦型電池（１２）を収納するための凹部（１０ａ）が形成され、
更に、前記第１、第２のケース部材（１０、１１）のいずれかには、前記回路基板（１５）を係止するための係止部（１０ｂ）が形成されており、
前記凹部（１０ａ）に前記釦型電池（１２）が収納され、前記係止部（１０ｂ）により前記回路基板（１５）が係止された状態で、前記回路基板（１５）の一面と前記釦型電池（１２）の一面とが接合され、前記第１のケース部材（１０）および前記第２のケース部材（１１）が嵌合していることを特徴とする携帯型送信機。
前記回路基板（１５）の外形は円形状となっており、当該回路基板（１５）の直径は前記釦型電池（１２）の直径よりも大きくなっており、
前記アンテナは、前記釦型電池（１２）の外周よりも外側の領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型送信機。
前記釦型電池（１２）は、当該釦型電池（１２）の中心位置と前記回路基板（１５）の中心位置とが異なるように偏芯して配置され、前記回路基板（１５）上において、前記釦型電池（１２）および前記回路基板（１５）の積層方向に前記釦型電池（１２）の外形と重ならない領域が広域化されており、
前記アンテナは、前記広域化された領域を利用して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯型送信機。
前記アンテナは、直交するように配置された２つの１軸アンテナ素子（１６ａ、１６ｂ）により構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の携帯型送信機。
前記アンテナは、前記回路基板（１５）に配線パターンとして形成されたパターンアンテナ（１７）により構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の携帯型送信機。
前記回路基板（１５）の一面側に、直交するように２つの１軸アンテナ素子（１６ａ、１６ｂ）が配置され、前記回路基板（１５）の他面側に、パターンアンテナ（１７）が配線パターンとして形成されていることを特徴とする請求項３に記載の携帯型送信機。
前記釦型電池（１２）および前記回路基板（１５）の積層方向から見た前記ケースの外形が円形となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の携帯型送信機。