JP2017040497A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐衝撃性を有する電子部品の保持構造を採用した電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device that employs a holding structure for an electronic component having impact resistance.
従来の電子機器が内蔵する電子部品の保持構造は、電子部品に保持部材とは別体の緩衝部材を当接して保持する耐衝撃構造を採用していた。(特許文献1参照)
図31に基づいて従来の技術を説明する。図31は、基板部材32に実装したパッチアンテナ31を緩衝部材201ないし202を配設した保持部材100により保持する耐衝撃構造を示す断面図であり、GPS衛星からの電波を受信する時計としての例である。
The holding structure of the electronic component built in the conventional electronic device employs an impact resistant structure in which the electronic component is held in contact with a buffer member separate from the holding member. (See Patent Document 1)
A conventional technique will be described with reference to FIG. FIG. 31 is a cross-sectional view showing an impact resistant structure in which the
時計ケースの内には、パッチアンテナなどを実装した電子基板、輪列やその他の部品とそれらを位置決めする地板、回路基板を抑える回路押さえ、電池、などが内包されている。地板にはパッチアンテナを収容するスペースがあり、電子基板と地板とを時計ケースに組み込んだ際には、このスペースにパッチアンテナが緩衝部材201を介して地板に接触し収まる。(特許文献1の図2)従って、パッチアンテナは常に緩衝部材201に支えられ、地面に落下させたような強い衝撃が時計に加わったとしても緩衝部材201が衝撃を吸収し、パッチアンテナと地板との衝突を防ぐことができる。
The watch case includes an electronic board on which a patch antenna or the like is mounted, a train wheel and other components, a ground plate for positioning them, a circuit holder for holding the circuit board, a battery, and the like. The ground plane has a space for accommodating the patch antenna. When the electronic board and the ground plane are assembled in the watch case, the patch antenna comes into contact with the ground plane via the
特許文献1に示す従来技術は、保持部材とは別体の緩衝部材を配設する構造であるから、緩衝部材の部品点数が増加し、部品コストや組み立てコストが増加する課題がある。そこで、本発明の目的は、電子部品に追加の緩衝部材を設けない構造でありながら、電子部品を衝撃から守る耐衝撃構造を提供することにある。 Since the prior art shown in Patent Document 1 has a structure in which a buffer member separate from the holding member is disposed, there is a problem that the number of parts of the buffer member increases, and the part cost and assembly cost increase. Accordingly, an object of the present invention is to provide an impact-resistant structure that protects an electronic component from an impact while having a structure in which no additional buffer member is provided on the electronic component.
上記問題を解決するために、本発明による電子機器は、電子部品と、前記電子部品を実装する基板部材と、前記電子部品の外周を保持する保持部材と、を備え、前記電子部品は、複数の面と、隣り合う前記面同士が交わる部位である辺角部と、前記辺角部同士が交わる部位である端角部と、を有し、前記保持部材は、前記辺角部と対向する面に保持部を有するとともに、前記端角部と対向する位置に逃げ部を有し、前記電子部品と前記保持部材との距離は、前記保持部の中央部で最短としたことを特徴とする。 In order to solve the above problem, an electronic apparatus according to the present invention includes an electronic component, a board member for mounting the electronic component, and a holding member for holding an outer periphery of the electronic component, and the electronic component includes a plurality of electronic components. And a corner portion that is a portion where the adjacent surfaces intersect each other, and an end corner portion that is a portion where the corner portions intersect, and the holding member faces the corner portion. A holding part is provided on the surface, and a relief part is provided at a position facing the end corner part, and the distance between the electronic component and the holding member is the shortest at the central part of the holding part. .
本発明の耐衝撃構造によれば、電子部品に保持部材が当接して耐衝撃性を確保するとともに、追加の緩衝部材が不要となり部品点数を削減できるだけでなく、部品コストや組み立てコストを低減できる。 According to the impact resistant structure of the present invention, the holding member is brought into contact with the electronic component to ensure impact resistance, and an additional buffer member is not required, so that not only the number of components can be reduced but also the component cost and assembly cost can be reduced. .
[第1実施形態]
以下、本発明による第1実施形態を図に基づき説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、破損を防止する電子部品としてパッチアンテナを例に説明するが、もちろんこれには限らず、脆性材料で構成された他の電子部品も対象としている。 Note that the patch antenna is described as an example of the electronic component for preventing breakage, but the present invention is not limited to this, and other electronic components made of a brittle material are also targeted.
図1は、衛星電波時計990の外観の一例を示す平面図であり、図2は、図1における一点鎖線Iに沿った断面図である。以下では、本発明はGPS信号などの電波を受信するためのパッチアンテナを搭載した、衛星電波時計として説明を行うが、衛星電波時計以外の携帯型電子機器にも適用可能である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of the appearance of the
衛星電波時計990は、金属の外装ケース400に時計ムーブメント(図示せず)を収容し、時計ムーブメントにおける時刻表示板の側の開口に透明なカバーガラス410が圧嵌され、もう一方の開口に裏蓋401が嵌められている。さらに外装ケース400には、ユーザーが時計を操作するためのリューズ、プッシュボタンが設けられている。
In the satellite radio-controlled
以下では、時計ムーブメントに対するカバーガラス410の側を上面側、裏蓋401の側を下面側と言い、時計表示の6時から12時の方向を12時方向、3時から9時方向を9時方向と呼ぶことにする。
In the following, the
時計ムーブメントは、指針501、文字板(図示せず)、保持部材100、で構成されており、保持部材100には、モータや歯車などで構成される駆動機構500、電池450、基板部材32が組み込まれている。基板部材32には、パッチアンテナ31、電気配線、受信回路、電源回路、マイコン、モータードライバ等の電子部品が実装されており、電池450を主電源として動作し、パッチアンテナ31で受信した電波の信号処理や、駆動機構500の制御など、衛星電波時計としての機能を実現している。
The timepiece movement includes a
パッチアンテナ31は、GPS(Global Positioning System)衛星から送信される周波数約1.6GHzの電波を受信するアンテナである。GPSは、衛星測位システムの一種であって、地球の周囲を周回する複数のGPS衛星によって実現されている。これらのGPS衛星は、それぞれ高精度の原子時計を搭載しており、原子時計によって計時された時刻情報を含んだ衛星信号を周期的に送信している。受信回路(図示せず)は、図示しない、高周波回路及びデコード回路を含んで構成され、パッチアンテナ31によって受信された衛星信号を受信回路で復号して、受信データを制御回路(図示せず)に出力する。 次に、衛星電波腕時計の動作を詳しく述べる。
The
高周波回路は、パッチアンテナ31が受信した高周波のアナログ信号に対して増幅、検波を行って、ベースバンド信号に変換する。デコード回路は、高周波回路が出力するベースバンド信号を復号して、制御回路に対して出力する。制御回路は、衛星電波腕時計990の各種回路や機構を制御する回路であり、図示しない、マイクロコントローラと、モータ駆動回路と、RTC(Real Time Clock)と、を含んで構成される。
The high-frequency circuit performs amplification and detection on the high-frequency analog signal received by the
RTCは、衛星電波腕時計990の内部での計時に使用されるクロック信号を供給する。また、マイクロコントローラに含まれるカウンタ(図示せず)は、RTCが出力するクロック信号に含まれるパルスをカウントし、マイクロコントローラの演算部(図示せず)は、カウンタによりカウントされたパルスの数に応じた内部時刻を取得して、時刻表示部(図示せず)に表示すべき時刻(表示時刻)を決定する。この表示時刻に応じて、モータ駆動回路は駆動機構500のモータを駆動する駆動信号を出力し、指針501を駆動し、時刻表示部に表示時刻が表示される。
The RTC supplies a clock signal used for timing in the satellite
衛星電波腕時計990は、受信データから時刻と位置の情報を得ると、RTCから供給される信号とカウンタとによって計時された内部時刻を、受信された時刻と位置の情報に
基づいて修正する。
When the satellite
パッチアンテナ31はセラミックなどの脆性誘電材料で構成され、約1/2波長のアンテナ電極311を備える。1/2波長とは、受信する衛星電波の波長に対しての電気的な長さであり、アンテナ電極311の物理的な寸法と、アンテナ電極311の周辺に配置された誘電体の誘電率から定まる。セラミックは誘電率が真空と比較し数倍から100倍程度と高誘電率のため、波長短縮効果が大きく、アンテナ誘電体に用いることでアンテナ電極311の物理的な長さを小型化できる。
The
その一方でセラミックは、脆性材料であるため衝撃が加わると破損しやすく、アンテナとしての受信性能が劣化するだけではなく、破損により生じたセラミックの破片が歯車などの機械部品に挟まる可能性も高く、輪列の動作を止める原因にもなりかねない。パッチアンテナ31は、時計に内蔵される電子部品としては、電池と並び大型であり、重量がある。腕時計の小型化、薄型化の為に、パッチアンテナ31の実装に伴うスペースは、最小限とする必要がある。
On the other hand, since ceramic is a brittle material, it is easily damaged when subjected to an impact, and not only the reception performance as an antenna deteriorates, but also there is a high possibility that ceramic fragments caused by the damage will be caught between mechanical parts such as gears. This can also cause the train to stop moving. The
GPS衛星から発信される電波は円偏波であるため、アンテナ電極311は円偏波の受信に適した、正方形を一部変形させた形状とする場合が多い。図3は、基板部材32に実装したパッチアンテナ31を示した斜視図である。パッチアンテナ31はアンテナ電極311の形状に合わせて方形であり、図3に示すように、面が6面、辺が12辺ある。以下では、方形のパッチアンテナ31において、隣り合う2つの異なる平面が合わさった境界、つまり辺となる部分を辺角部70と呼び、辺角部70同士が交わる部分、つまり辺の端となる部分を端角部71と呼び、パッチアンテナ31の面から辺角部70及び端角部71を除いた面の部分を面部と呼ぶことにする。
Since the radio wave transmitted from the GPS satellite is circularly polarized, the
保持部材100は地板とも呼ばれ、時計を構成する各種部品を組み込むため、部品に合わせた高精度の形状となっており、先に述べたようにモータや歯車などの駆動機構500、電池450、基板部材32などがネジやピンなどで固定されている。この保持部材100はカバーガラス410から入射してきた電波を反射せず、パッチアンテナ31まで到達させる為に、プラスチックなどの樹脂により成型されている。
The holding
基板部材32には、パッチアンテナ31、受信回路、電源回路、マイコン、モータードライバ等の電子部品が実装されており、これら実装部品が保持部材100の凹部に収容されるように基板部材32と保持部材100を重ね合わせ、基板部材32の背後から回路押さえ(図示せず)を保持部材100にネジ止めして、基板部材32を固定する。具体的には、保持部材100に対して正しい位置に基板部材を固定できるように、保持部材100に設けたピン、ボス、ダボ等と、基板部材32の穴部を勘合させて位置決めを行う。そして、基板部材32の非実装面側に密着させた回路押さえを保持部材100にネジ止めすると、回路押さえの押し力で基板部材32が保持部材100に固定される。
Electronic components such as a
機械的に結合された保持部材100のピン、ボス、ダボと基板部材32の穴部には、実際には寸法公差などの誤差が存在するので、誤差が生じても組み付けができるようピン、ボス、ダボと基板部材32の穴部の寸法には遊びがあり、結合部には間隙が生じる。また、パッチアンテナ31はハンダで基板部材32に実装されており、位置ズレが発生する可能性があるため、保持部材100におけるパッチアンテナ31用の凹部とパッチアンテナ31とには、組み立て誤差と寸法公差などの誤差に相当する間隙が設けられている。これにより、保持部材100の凹部とパッチアンテナ31が干渉することなく、組み込みを容易にしている。
Since there are actually errors such as dimensional tolerances in the holes of the pin, boss, dowel and
従って、保持部100と基板部材32の位置関係には結合部の間隙分の自由度が存在し
、また、各部品は完全な剛体ではないため、外力が加わった場合、変形する。上記に述べたように、保持部材100における凹部とパッチアンテナ31とには隙間を設けているものの、時計に強い衝撃が加わった場合に、回路押さえでは固定しきれずにピン、ボス、ダボと基板部材32の穴との結合部の間隙分だけ基板部材32が移動し、保持部材100のパッチアンテナ用の凹部とパッチアンテナ31が衝突する。更に、保持部材100と基板部材32との結合部の数と位置、ピン、ボス、ダボの剛性によって、基板部材32の移動量、移動速度は大きくなる。
Accordingly, there is a degree of freedom corresponding to the gap between the coupling portions in the positional relationship between the holding
図4は、衝撃が印加された時の、パッチアンテナ31と従来の保持部材の平面図である。矢印は衝撃の加わる方向を示しており、23は基板部材32を位置決めするボスなどの固定部材であり、31はパッチアンテナ、311はその受信面、100は従来形状の保持部材である。
FIG. 4 is a plan view of the
時計を落下させるなどして、12時方向(図4の上側方向)に衝撃が印加された場合、重量のあるパッチアンテナ31に慣性力が働き、パッチアンテナ31が実装された基板部材32にも慣性力が伝わる。すると、保持部材100と基板部材32との結合部に生じた間隙と、固定部材23、基板部材32など構成材料の弾性変形により基板部材32が平面内で移動し、パッチアンテナ31と保持部材100が衝突する。
When an impact is applied in the twelve o'clock direction (upward direction in FIG. 4) by dropping the watch or the like, an inertial force acts on the
このとき、基板部材32すなわちパッチアンテナ31の動く方向は、単なる衝撃が印加された方向への平行移動ではなく、慣性力が働くパッチアンテナ31に近い固定部材23を支点とした回転方向となる。
At this time, the moving direction of the
つまり、衝撃が印加されていない状態で、パッチアンテナ31と保持部材100の対する面が完全に平行であったとしても、衝撃が印加されると、パッチアンテナ31の辺角部又は端角部が保持部材100に衝突する可能性がある。
That is, even if the surface of the
パッチアンテナ31は脆性材料により構成されているため、衝撃などで辺角部又は端角部に応力が集中すると割れや欠け等の破損が生じ、アンテナとして機能しなくなり、電波が受信できなくなる。また、欠けがパッチアンテナ31の、アンテナとしての動作に影響しない程度の軽微なものであっても、パッチアンテナ31もしくは保持部材100の破片が、部品の間隙や保持部材100に開けられた部品用の穴を通って移動し、駆動機構500の、例えば時計内部の歯車やスイッチなどに付着し、動作不良を引き起こす可能性がある。
Since the
この対策として衝撃が印加された際に保持部材100がパッチアンテナ31と接触しないように、保持部材100とパッチアンテナ31に十分な間隙を設ける方法あるが、限られた狭い面積の中に多くの部品を配置しなくてはならない時計モジュールにおいて、パッチアンテナ31のような大型部品の占有する面積がさらに大きくなると、他部品の配置構成が大幅に制限されることとなり、受信性能など特性の劣化につながりかねない。
As a countermeasure, there is a method of providing a sufficient gap between the holding
また、保持部材100とパッチアンテナ31間に緩衝材を設けると、緩衝材を配置するスペースが必要になるうえ、部品点数が増加し材料費と作業コストも増えてしまう。
In addition, if a cushioning material is provided between the holding
次に、本発明の保持部材における耐衝撃構造の第1実施形態について説明する。 Next, a first embodiment of the impact resistant structure in the holding member of the present invention will be described.
図5と図6は、本発明の第1実施形態に係る保持部材10の構造を示したものである。
5 and 6 show the structure of the holding
図5は、図1の一点鎖線Iに沿ったパッチアンテナ31と保持部材10の断面の要部拡大図である。パッチアンテナ31の辺角部70および端角部71に対向する、保持部材の
逃げ部20と保持部21は、図5のように側面と上面においても立体的に連続している。図6は、パッチアンテナ31と保持部材10の平面図である。パッチアンテナ31、保持部材10に設けたピン、ボス、ダボ等の固定部材23、並びに、基板部材32の穴部についてのサイズと位置などの要件は、図4と同じである。
FIG. 5 is an enlarged view of an essential part of a cross section of the
図5の特徴は保持部材10の形状にあり、図3で示したパッチアンテナの辺角部70及び端角部71に対する保持部材10の部位に逃げ部20を設け、パッチアンテナ31の面部に対する保持部材10の部位に保持部21を設けている。具体的には、パッチアンテナ31の面部に対向する保持部材10の保持部21は、上面視においてパッチアンテナ31の方向に緩やかな凸形状を形成し、パッチアンテナの辺角部70及び端角部71に対向する保持部材10の部位には、パッチアンテナ31が移動しても保持部材10には衝突しないように、半円形の空間を逃げ部20として設けている。
The feature of FIG. 5 is the shape of the holding
次に、上記逃げ部20と保持部21の形状がもたらす効果について説明する。
Next, the effects brought about by the shapes of the
パッチアンテナ31の辺角部70及び端角部71が保持部材10に衝突すると、衝撃を受ける面積が小さいため応力が集中して辺角部70及び端角部71の一部が欠けてしまう。 保持部材10にしても、パッチアンテナ31の辺角部70及び端角部71からの衝突による反力が小面積に集中するため、欠けを生じる可能性がある。また、先にも述べたように、保持部材10の固定部材23と基板部材32の穴部(図示せず)の寸法に遊びがあり、時計に受ける衝撃の方向に応じてパッチアンテナ31の移動方向が変わる。従って、パッチアンテナ31の辺角部70及び端角部71が保持部材10と接触しないように逃げ部20を設け、あらゆる方向から衝撃を受けても辺角部70及び端角部71と衝突しないように、各方向に対して均等に距離が取れる半円形の形状としている。
When the
固定部材23の数を増やし基板部材32の固定力を強める、固定部材23と穴部の寸法に遊びを小さくする、などによりパッチアンテナ32の移動量を少なくできる場合は、逃げ部20の形状を半円形に限らず方形としても良いし、図7に示すように頂点が小さな半円形をした山形状の逃げ部20と保持部21を滑らかな曲線で繋いだ形状としても良い。特に図7の形状であれば、保持部材10側に角が無くなることで衝撃による応力が分散されやすく破損しにくくなり、耐衝撃性が向上する効果がある。このように、保持部材10に逃げ部20と保持部21を設けることで、パッチアンテナのように脆性材料で構成された電子部材の耐衝撃性を確保するとともに、追加の緩衝部材が不要となり部品点数を削減できるだけでなく、部品コストや組み立てコストを低減できる。
If the amount of movement of the
直方体のパッチアンテナを例にすると、辺角部が12箇所、端角部が8箇所存在するため、端角部と辺角部とに対向する保持部材10の部位には全て、逃げ部20を設けると良い。しかしながら、パッチアンテナ31の角部のうち、基板部材32と接している4つの辺角部70と端角部71は、常に基板部材32と密着しているため、衝撃が印加された場合でも、保持部材10と接触する可能性は低い。従って、基板部材32と接している4つの辺角部と端角部には逃げ部を設けないことで、耐衝撃性を損ねることなく、保持部材10の形状を簡易化でき、保持部材10の形状の成型が容易になる効果がある。
Taking a rectangular parallelepiped patch antenna as an example, there are twelve side corners and eight end corners, and therefore, the
またパッチアンテナ31と保持部材10の衝突時においてパッチアンテナ31の面部を保持部21が面で受けることにより、衝撃が受ける面積を大きくでき応力が分散するため破損を防止できる。このパッチアンテナ31の面部を面で受ける構造が、保持部21における緩やかな凸形状である。以下、その理由について説明する。
Further, when the
図8は、本発明の第1実施形態に係る保持部材10とパッチアンテナ31に対して、図4と同じ方向に衝撃が加わった時の様子を示したものである。保持部材10以外の要件は
、図4と同じであるためここでは共通要件の説明を省略する。
FIG. 8 shows a state when an impact is applied to the holding
図4で説明したように、12時方向への衝撃力が加わると、固定部材23と基板部材32の穴部の遊びによる勘合部の間隙(図示せず)、並びに固定部材23を中心とした回転力により、パッチアンテナ31の辺角部及び端角部と、面部が保持部21のAに近接する。辺角部及び端角部は、逃げ部20により保持部材10と衝突せずに済む。
As described with reference to FIG. 4, when an impact force in the 12 o'clock direction is applied, the gap (not shown) between the fitting portion due to the play of the hole portion of the fixing
面部は保持部材10と衝突するが、保持部材10に緩やかな凸部形状を設けることで、衝撃によって移動した面部と、これに対向する保持部21のAが平行に近くなり、お互いが衝突した時には、衝突面積が広くなるため応力が拡散し、パッチアンテナ31の破損を防ぐことができる。
The surface portion collides with the holding
また、衝撃力の加わる方向が12時方向とは逆の6時方向であったときには、固定部材23を中心として上記と逆方向の回転力が働き、パッチアンテナ31の辺角部及び端角部と、面部が保持部21のCに近接する。この時も、面部に対する保持部21に緩やかな凸部形状を設けることで、面部と保持部21のCが平行に近くなるため、上記と同様の理由により面部と保持部21のCが衝突しても、パッチアンテナ31の破損を防ぐことができる。
When the direction in which the impact force is applied is the 6 o'clock direction opposite to the 12 o'clock direction, the rotational force in the direction opposite to the above acts around the fixing
図9は、本発明の第1実施形態に係る保持部材10とパッチアンテナ31に対して、衝撃力の加わる方向が9時方向であった時の様子を示したものである。構成要件は、図8と同じであるためここでは共通要件の説明を省略する。
FIG. 9 shows a state where the direction in which the impact force is applied to the holding
衝撃力の加わる方向が9時方向の場合は、固定部材23を中心とした回転力は発生せず、固定部材23と基板部材32の穴部の遊びによる勘合部の間隙の分だけパッチアンテナ31は移動し、面部とこれに対向する保持部21のBが近接し衝突する。この際、保持部21に緩やかな凸部形状を設けることで、面部とこれに対向する保持部21のBが平行に近くなるため、上記と同様の理由により面部と保持部21のBとの衝突面積が大きくなり応力が分散され、パッチアンテナ31の破損を防ぐことができる。
When the direction in which the impact force is applied is 9 o'clock, no rotational force is generated around the fixing
なお、ここでは説明を簡易にするため、固定部材23や基板部材32の弾性変形による影響は省いて説明しているが、これらの影響を加味したとしても、衝突が発生するケースとしては面部と、保持部21のAまたはBまたはCが衝突する上記の3つに大別でき、保持部21に緩やかな凸部形状を設けることで、いずれの部位の衝突時においても狭い部位に応力を集中させることなく、追加の緩衝部材を必要とせずにパッチアンテナ31と保持部材10の破損を防ぐことができ、部品点数を削減し部品コストや組み立てコストを低減できる。
Here, for the sake of simplicity of explanation, the description is made by omitting the influence of the elastic deformation of the fixing
衝撃による回転力は、主に固定部材23の軸に沿って回転し、基板部材32と同一平面での回転成分となるため、回転方向の成分が発生しにくい基板部材32の面と直行する側面方向から見た、保持部21の断面形状は平坦としてもよい。耐衝撃性の低下を抑えながら保持部材10の形状成型が容易になるとともに、凸形状の高さに相当するスペースを節約する効果がある。
The rotational force due to the impact rotates mainly along the axis of the fixing
本実施形態による形状が適している理由についての詳細は、文末に述べる。 Details of the reason why the shape according to this embodiment is suitable will be described at the end of the sentence.
保持部21の最もパッチアンテナ31に近い部位は、パッチアンテナ31と接触しない最小限の距離となるように形状寸法を設定すると、更なる効果を得ることができる。ここでの最小限の距離とは、保持部材10、パッチアンテナ31、基板部材32、並びにボス等の固定部材23とその勘合穴、のそれぞれの製造公差と、パッチアンテナ31を基板部
材32に半田付けしたときの位置ズレ許容範囲とを積算し、その最大量に組み込み余裕寸法を加えた距離である。組み込み余裕寸法とは、作業者が保持部材10に基板部材32を組み込む際に、基板部材32が傾いたとしても保持部材10とパッチアンテナ31が接触せず、短時間で組み込み作業を終えられるよう、保持部材10とパッチアンテナ31の隙間に余裕をもたせるもので、ここでは100μmから300μmとしている。
If the shape and dimension are set so that the portion of the holding
上記のように、保持部21とパッチアンテナ31の隙間が最小限の距離となるように形状寸法を設定すると、衝撃を受けた際にパッチアンテナ31が保持部21に接触し保持され始めるまでの移動距離が最小限となり、パッチアンテナ31に働く慣性力に対して保持部材10が保持を行う事になり、基板部材32にパッチアンテナ31が半田付けされた部位に加わるせん断力を低減する効果がある。従って、保持部21は、衝撃によりパッチアンテナ31が基板部材32から剥離することも防止している。
As described above, when the shape dimension is set so that the gap between the holding
これまで、説明を容易にするために保持部材10の断面図を用い、逃げ部20と保持部21を2次元で説明してきたが、パッチアンテナ31は立方体であるため、逃げ部20と保持部21の形状は立体的に適用可能である。以下具体的に説明する。例として、基板部材32に実装されたパッチアンテナ31と、その周辺にパッチアンテナ31を取り囲むように配置される保持部材10に保持部21及び逃げ部20が設けられている構成を、図10に示す。なお、図10の保持部材10を取り除いた状態が図3となる。
So far, for ease of explanation, the
まず、保持部21について説明する。図10の保持部材10には、パッチアンテナ31の各面部のうち、基板部材32側を除いた5つの面と対向する面に保持部21が設けられている。図11は、保持部21の形状を模式的に表現したものである。パッチアンテナ31に対向する保持部21の面に対して、パッチアンテナ31の厚み方向をM軸、M軸に直行する方向をN軸としており、図11では保持部21の面の短手方向をM軸、長手方向をN軸となる。
First, the holding
パッチアンテナ31が衝撃により移動し、保持部21と接触する際、パッチアンテナ31が保持部21に対し理想的に平行移動のみを行う場合には、パッチアンテナ31の面部が保持部21に平行に接触する事になるため、保持部21の形状は図11(a)のような平面形状でも良い。しかし実際には、時計に加わる衝撃は、3次元のあらゆる方向から加わるうえ、これまで述べたようにパッチアンテナ31周辺の固定箇所を軸とした回転方向の成分が生じる。回転方向が保持部の面と直交する軸、L軸方向の回転に限れば、パッチアンテナ31と保持部21は平行接触するため問題ないが、パッチアンテナ31がM軸又はN軸方向に回転移動し傾いた状態で、平面状の保持部21と接触すると、面同士の平行接触にはならず、衝撃による応力が面の端に集中してしまい、パッチアンテナ31や保持部21が破損する恐れがある。
When the
上述の通り、パッチアンテナ31に対向する保持部21の面を、パッチアンテナ31方向に緩やかな凸形状とすれば、回転方向成分を含んだ移動によりパッチアンテナ31と保持部21が接触する場合であっても、パッチアンテナ31と保持部21の対向する面部を平行に近い状態で接触させると共に、緩やかな凸形状で衝撃による応力を分散し、パッチアンテナ31や保持部21の破損を防ぐ効果が得られる。
As described above, if the surface of the holding
図11(b)は、パッチアンテナ31がM軸中心に回転した状態で保持部21と接触しても、対向する面部を平行接触させるため、一点鎖線M’を緩やかな凸形状とした保持部21である。つまり、パッチアンテナ31に対向する保持部21の面を、N軸方向に緩やかな凸形状を形成している。図11(b)の二次曲面状の保持部21では、衝撃によりパッチアンテナ31がL軸及びM軸中心の回転方向成分を含んだ移動を行った場合でも、パッチアンテナ31と保持部21の対向する面部を平行に近い状態で接触させると共に、緩
やかな凸形状で衝撃による応力を分散し、パッチアンテナ31や保持部21の破損を防ぐ効果が得られる。
FIG. 11B shows a holding portion in which the alternate long and short dash line M ′ has a gently convex shape in order to bring the opposing surface portions into parallel contact even if the
さらには、パッチアンテナ31に対向する保持部21の面は、M軸方向に緩やかな凸形状を形成していても良く、衝撃を受けたパッチアンテナ31がM軸方向に姿勢が変わるように移動する場合は、緩やかな凸形状で衝撃による応力を分散し、パッチアンテナ31や保持部21の破損を防ぐことができる。
Furthermore, the surface of the holding
図11(c)は、さらにパッチアンテナ31がN軸方向に回転した状態で保持部21と接触しても、対向する面部を平行に近い状態で接触させるため、一点鎖線M’及び破線N’を緩やかな凸形状とした保持部21である。つまり、パッチアンテナ31に対向する保持部21の面を、M軸とN軸の双方に対して、緩やかな凸形状を形成している。図11(c)の三次曲面状の保持部21では、衝撃によりパッチアンテナ31がL軸及びM軸及びN軸、全ての方向の回転方向成分を含んだ移動を行った場合でも、パッチアンテナ31と保持部21の対向する面部を平行に近い状態で接触させると共に、緩やかな凸形状で衝撃による応力を分散し、パッチアンテナ31や保持部21の破損を防ぐ効果が得られる。
In FIG. 11C, even if the
理想的には、図10の5か所の保持部21全ての形状を図11(c)のような三次曲面の緩やかな凸形状とすれば、パッチアンテナ31があらゆる方向に回転及び移動した場合であっても、破損を防ぐ効果が得られる。しかしながら、保持部材10の形状形成の観点では、保持部21の形状は三次曲面より二次曲面の方が容易であり、また二次曲面より平面の方が形状の形成が容易である。従って、パッチアンテナ31の回転移動方向の軸が制限される場合には、保持部21の形状を二次曲面または平面としてもよい。つまり、パッチアンテナ31に対向する保持部21の面を、M軸とN軸のうちの一方又は両方に対して、パッチアンテナ31に向かい緩やかな凸形状を形成することで、衝撃による応力を分散し、パッチアンテナ31や保持部21の破損を防ぐ効果が得られる。
Ideally, if the shape of all of the five holding
以下、パッチアンテナ31の厚み方向をZ軸方向、12時方向をY軸方向、9時方向をX軸方向として説明する。
Hereinafter, the thickness direction of the
例えば、図10の構成の場合、基板部材32と保持部材10は面同士での接触状態にあるため、回転方向の移動が発生する場合は、保持部材10と基板部材32の相対的な回転が基板部材32の面内での回転となり、Z軸方向成分の回転移動のみとなる。従って保持部21の形状は、Z軸方向成分の回転に対して緩やかな凸形状であれば良い。
For example, in the configuration of FIG. 10, since the
パッチアンテナ31の上面3001に対向する保持部21の形状は、Z軸方向に回転しても相対的に傾くことが無いため、平面としてもよく、耐衝撃性の低下を避けつつ、保持部材10を形成しやすくなる効果が得られる。
The shape of the holding
また、パッチアンテナ31の側面3002、3003、3004、3005に対向する保持部21の形状は、それぞれZ軸回転方向に弧を描く緩やかな凸形状の二次曲面としてもよく、耐衝撃性の低下を避けつつ、保持部材10を形成しやすくなる効果が得られる。
In addition, the shape of the holding
次に、逃げ部20について説明する。図10に示す逃げ部20は、衝撃が印加されパッチアンテナ31と保持部材10が接触する場合に、パッチアンテナ31の端角部71及び辺角部70を、保持部材10と接触させない事で欠けを防止する為に設けられている空間である。
Next, the
方形のパッチアンテナ31の、全8か所の端角部71及び、全12か所の辺角部70と、それぞれに対向する、保持部材10側に逃げ部20を立体的に設ける事ができるが、基
板部材32と接している端角部71及び辺角部70は保持部材10と接触する可能性が低い為、対応する逃げ部20は省略してもよく、耐衝撃性の低下を避けつつ、保持部材10を形成しやすくなる効果が得られる。
The
また、パッチアンテナ31がZ軸方向成分のみで回転する場合は、パッチアンテナ31の辺角部70のうち、基板部材32と平行な辺角部70は、保持部材10とは接触しにくい。このため、パッチアンテナ31の辺角部70のうち、基板部材32と垂直な辺角部70にのみ、対応する逃げ部20を保持部材10に設け、基板部材32と平行な、パッチアンテナ31の辺角部70に対応する逃げ部20については省略してもよく、耐衝撃性の低下を避けつつ、保持部材10を単純化し形成しやすくなる効果が得られる。
Further, when the
このように立体的に保持部21及び逃げ部20を設ける事により、あらゆる方向から衝撃を受けた場合でも、パッチアンテナ31のような脆性材料による電子部品の破損を防ぐことが出来るとともに、別体の緩衝部材が不要であるため部品点数を削減できるだけでなく、部品コストと組立作業コストを低減することが可能になる。
Thus, by providing the holding
次に、第1実施形態の変形例について説明する。 Next, a modification of the first embodiment will be described.
図12は、本発明の第1実施形態に係る保持部材10の変形例の構造を示す図1の一点鎖線Iに沿った断面の要部拡大図である。 基板部材32の面に対して同一平面以外の衝撃が発生する場合、つまり時計の上面側あるいは下面側から衝撃を受けることもありえるため、図12に示すようにパッチアンテナ31の上面側に対向する保持部21を緩やかな凸形状としても良く、どの方向の回転成分を含む場合であっても、耐衝撃性が向上する効果がある。また、保持部21の形状は、全体として緩やかな凸形状であれば良く、図13及び図14に示すように複数の曲面で構成された形状としても良い。
FIG. 12 is an enlarged view of a main part of a cross section taken along the alternate long and short dash line I in FIG. 1 showing the structure of a modified example of the holding
従って本発明による保持部材10は、端角部と対向する面にパッチアンテナ31の端角部が衝突しないための空間による逃げ部20を有するとともに、保持部材10がパッチアンテナ31の角部に衝突して応力が集中しないように、保持部21と逃げ部20との間を滑らかな曲線で繋ぎ、保持部材10側の角を無くし緩やかな面にしていることで、パッチアンテナ31と保持部材10の破損を防止している。
Accordingly, the holding
より詳細に述べると保持部21は、中央部213と端部211でパッチアンテナとの最短距離が異なっていて、端部211に対して中央部213の最短距離が短い形状となっている。図13に示すように、端部211より保持部中心に向かって1mmの部位を端部境界212と呼び、端部境界212からから保持部中心までを中央部213としている。端部より少なくとも1mmの距離があれば、端部211から中央部213にかけて緩やかな曲面を形成して、パッチアンテナが衝突した衝撃による応力を分散することができる。端部境界212の位置は、パッチアンテナと保持部材との隙間の広さ、それぞれの材質と大きさ、基板部材の固定位置と固定力などにより、上記距離に対して前後する。
More specifically, the holding
なお、本第1実施形態は、説明を容易にするために直方体のパッチアンテナ31を例に説明してきたが、これに限らず、図15のような上面視で8角形のような形状のパッチアンテナ31や、図16及び図17のような脆性材料で構成されたリング状のアンテナの角部においても、保持部材10に本発明を施すことで同じ効果を得ることができる。それは、以下に述べる実施形態においても同様である。
[第2実施形態]
次に、本発明に係る保持部材における耐衝撃構造の第2実施形態について説明する。
In the first embodiment, a rectangular
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the impact resistant structure in the holding member according to the present invention will be described.
図18は、第2の実施形態に係る保持部材10の構造を示す平面図である。パッチアン
テナ31の周囲に保持部材10が配置され、保持部材10には逃げ部20と保持部21が設けられている。
FIG. 18 is a plan view showing the structure of the holding
図18が図6と異なる点は、保持部21に櫛形の溝が掘られ、複数の凸部2101を持つ形状となっており、保持部21の凸部2101の先端を結ぶ包絡形状としては、上面側から見て緩やかな凸形状となっている点であり、その他の要件は図6と同じであるため、ここでは共通要件の説明を省略する。
18 differs from FIG. 6 in that the holding
保持部材21の材質は時計の構造材としての樹脂であり、衝撃吸収を目的としたものではない為、応力に対する変形量は少ないが、保持部21に櫛形の溝が掘られ、複数の凸部2101を持つ形状となっているため、各凸部2101が応力により変形しやすくなり、衝撃を吸収する事で、複数の凸部を持たない場合と比較して耐衝撃性が向上する効果がある。
Since the material of the holding
以下、保持部21の構造と効果について詳しく説明する。
Hereinafter, the structure and effect of the holding
保持部21の特徴は、複数の凸部2101を設けその先端の包絡形状が、緩やかな凸形状となっている点である。衝撃により移動したパッチアンテナ31に接触するのは保持部21に設けた凸部2101の先端面であり、更に複数の先端面の包絡形状が緩やかな凸形状となっていることで、上記で説明したパッチアンテナ31の面部が衝突するいずれのケースであっても、保持部21に設けた凸部2101の複数の先端面がパッチアンテナに接触するため、衝撃による応力が分散され、追加の緩衝部材を必要とせずにパッチアンテナ31の破損を防止できる。これにより、追加の緩衝部材が不要となるため部品点数を削減でき、部品コストや組み立てコストを低減できる。
The feature of the holding
これに加えて、各凸部2101がパッチアンテナ31からの衝撃による応力を受けると変形し衝撃を吸収する事で、複数の凸部を持たない場合と比較して耐衝撃性が向上する効果がある。また、保持部21を複数の凸部形状としたことで凹状の空間が生まれ、パッチアンテナ31の近傍に設置する必要がある電子部品を、凹状の空間に収まるよう基板部材32に配置することが可能になり、受信特性等の改善に貢献できる。
In addition to this, each
保持部材10と基板部材32を組み合わせたときに、保持部材10と基板部材32が接触する位置には電子部品を配置することができない。例えば、図18に示した保持部材10の斜線部分にあたる基板部材32の領域には、電子部品を実装できない。従って、パッチアンテナ31の近傍に配置すべき電子部品を、従来は離れた位置に実装せざるを得なかった。その場合、パッチアンテナ31から信号処理回路までの配線が長いと、配線抵抗が大きくなるため信号が減衰するとともにノイズも混入しやすくなり、受信特性が悪化する。
When the holding
また、アンテナの周波数同調を行うための部品が、アンテナから離れた場所に配置された場合も、配線によるインピーダンスとインダクタンスが大きくなり同調周波数に悪影響を与えてしまう。 In addition, when a component for frequency tuning of the antenna is arranged at a location away from the antenna, the impedance and inductance due to the wiring are increased, which adversely affects the tuning frequency.
本実施形態であれば、保持部21を複数の凸部形状としたことで生まれた凹状の空間に、プリアンプIC、フィルターIC、同調コンデンサ、などのチップを配置することができるため、パッチアンテナ31とそれぞれのチップとの配線を極めて短くでき、上記の問題を生じることなく無線信号の受信が可能になる。
In the present embodiment, since a chip such as a preamplifier IC, a filter IC, and a tuning capacitor can be arranged in a concave space created by forming the holding
なお、保持部21の複数の凸部の最もパッチアンテナ31に近い部位が、パッチアンテナ31と接触しない最小限の距離となるように形状寸法を設定すると、衝撃を受けた際に
パッチアンテナ31が保持部21に接触し保持され始めるまでの移動距離が最小限となり、基板部材32にパッチアンテナ31が半田付けされた部位に加わるせん断力を低減する効果がある。この理由については、すでに述べたため省略する。
When the shape and dimensions are set so that the portions of the plurality of convex portions of the holding
また、保持部21の櫛形の溝は、櫛形以外でも良く、図19に示すように複数の凸部2102の先端面の形状が滑らかな曲面で構成された波型であってもよい。保持部21側にも角が無くなることで衝撃による応力が分散され、よりパッチアンテナ31と保持部21共に破損しにくくなり、耐衝撃性が向上する効果がある。
[第3実施形態]
次に、本発明に係る保持部材における耐衝撃構造の第3実施形態について説明する。
Further, the comb-shaped groove of the holding
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the impact resistant structure in the holding member according to the present invention will be described.
図20は、第3の実施形態に係る第1の保持部材10の構造を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing the structure of the first holding
図20が図6と異なる点は、保持部材10の保持部21の背面位置に、中空部22を備えたことである。その他の要件は図6と同じであるため、ここでは共通要件の説明を省略する。
FIG. 20 is different from FIG. 6 in that a
保持部材10の材質は樹脂であり、衝撃吸収を目的としたものではない為、応力に対する変形量は少ないが、保持部21に中空部22を設けることで保持部21の肉厚が薄くなり、保持部21における弾性変形量が大幅に増すため、パッチアンテナ31が衝突した際の応力を減少させることができ、パッチアンテナ31の破損を防止できる。また、中空部22は、図18の凹部に比べ空間が大きいため、パッチアンテナ31の近傍に設置する必要がある多くの電子部品501を、中空部22の空間に収まるよう基板部材10に配置することが可能になり、更なるノイズ特性等の改善に貢献できる。また、逃げ部20にも電子部品501を配置することができ、パッチアンテナ31との配線を短くすることが可能であるため、上記と同様の効果が得られる。
Since the material of the holding
さらには、中空部22直下のパッチアンテナ側基板部材面に電気配線パターンを配置しても良い。パッチアンテナ側の基板部材面は、保持部材10と接触するため電気配線パターンを避けることが多く、逆側の基板部材面に電気配線パターンが集中し、自由度がなくなる。中空部22直下のパッチアンテナ側基板部材面に電気配線パターンを配置できれば、スルーホールを用いて配線を立体交差させることができ、部品実装におけるレイアウトの自由度が高くなる。
Furthermore, an electric wiring pattern may be arranged on the surface of the patch antenna side substrate member immediately below the
図21は、図20における一点鎖線IIに沿った保持部材10とパッチアンテナ31の断面図である。時計に対する衝撃は、上面側あるいは下面側から衝撃を受けることもありえるため、パッチアンテナ31の上面側に対しても、保持部21とほぼ平行で近傍位置に中空部22を備えることで、保持部20の弾性変形量を増やし、衝突時におけるパッチアンテナ31の面部にかかる応力を減少させることが可能である。
21 is a cross-sectional view of the holding
パッチアンテナ31の側面方向に配した中空部22は、下面側から上面側に保持部材10を貫通するように中空部22を形成しても良いが、貫通させずに中空部22の深さを、図21に示すようにパッチアンテナ31の厚みと同等かそれ以下にすることで、保持部材10の上面側の構造は中空部22設置前と変わることが無いため、保持部材10の強度を確保することが可能になる。
The
次に、本発明による第3実施形態の変形例について説明する。 Next, a modification of the third embodiment according to the present invention will be described.
図22は、第3の実施形態に係る第2の保持部材10の構造を示す平面図である。図22が図20と異なる点は、中空部22と逃げ部20が閉空間ではないことである。
FIG. 22 is a plan view showing the structure of the second holding
閉空間の中空部22は、図20に示すように保持部21側の壁E、その両脇の2つの壁F、G、壁Eと対向する壁D、を含んで構成されている。つまり中空部22は、保持部21の背面に位置している。中空部22は、パッチアンテナ31が衝突する保持部21の厚みを薄くする目的で設けており、壁Eと壁F,Gは、保持部21の変形量と強度にかかわるため、無くす事はできない。しかし、壁Dは保持部材10の全体強度にのみ関係しており、全体強度が満たされるなら、壁Dは無くてもよい。これにより、保持部材10の形状が単純になるため成型が容易になる効果がある。この場合、保持部材10の耐衝撃性を低下させないように、衝撃が印加される可能性の低い方向の中空部22における壁Dを無くする事が望ましい。上記のように中空部22の壁を無くすことで、閉空間の中空部22には収まらない大型電子部品もパッチアンテナ32の近傍に配置することが可能になる。
As shown in FIG. 20, the
逃げ部20においても壁Hは、無ければパッチアンテナ32の角部が接触しなくて済み、保持部材10の全体強度にのみ関係しているだけなので、全体強度が満たされているなら、壁Hは無くてもよい。これにより、保持部材10が単純形状になるため成型が容易になり、閉空間の逃げ部20には収まらない大型電子部品も、パッチアンテナ32の近傍に配置することが可能になる。
If there is no wall H in the
図23は、図22における一点鎖線IIIに沿った保持部材10とパッチアンテナ31の断面図である。下面側から上面側に保持部材10を貫通するように中空部22を設けて壁Dを無くしても良いが、中空部22を貫通させず図23のようにその深さをパッチアンテナ31の厚みと同等かそれ以下にして、壁Dを無くしても良い。これにより保持部材10の上面側の構造は、中空部22設置前と変わることが無いため、保持部材10の強度を確保することが可能になる。
23 is a cross-sectional view of the holding
また、逃げ部20は保持部材10の外形と連続していても良く、保持部材10の成型が容易になる効果がある。
[第4実施形態]
次に、本発明に係る保持部材における耐衝撃構造の第4実施形態について説明する。
Further, the
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the impact resistant structure in the holding member according to the present invention will be described.
図24は、第4の実施形態に係る保持部材10の構造を示す断面図である。図24が図5と異なる点は、保持部材10の逃げ部20を通るように、分割部15が設けられていることである。また図25は、図24の分割部15により分割された保持部材10の構造を示す立体図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing the structure of the holding
本発明を3次元に保持部材10に適用すると、逆勾配形状の成型が必要となり、金型での成型に必要な抜き勾配を確保する事が難しくなるが、分割部15により、保持部材10が図25(a)と図25(b)の2つに分割されることで、逆勾配の形状がなくなり、金型による射出成型を行い易くなる効果が得られる。
When the present invention is applied to the holding
また実際には、分割部分の合わせ目での寸法誤差により段差が生じる可能性があるが、分割部15はパッチアンテナ31に接触する事のない逃げ部20を通るように配置されているため、衝撃による応力が段差部分に集中せず、保持部材10の破損を防ぐ効果がある。
[第5実施形態]
次に、本発明に係る保持部材における耐衝撃構造の第5実施形態について説明する。
In practice, there may be a step due to a dimensional error at the joint of the divided portions, but the divided
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the impact resistant structure in the holding member according to the present invention will be described.
図26は、第5の実施形態に係る保持部材10の構造を示す、上面方向からの平面図である。また図27は図26の保持部材10に組み込まれている、給電電極312を備えたパッチアンテナ31の立体図である。給電電極312は、アンテナ電極311と基板部材
32の間で、高周波エネルギーを伝搬すると共に、その形状によりアンテナのインピーダンスマッチングを行うための部品であり、アンテナの性能に影響する重要な部品である。
FIG. 26 is a plan view from the upper surface direction showing the structure of the holding
図26が図6と異なる点は、パッチアンテナ31が給電電極312を備え、給電電極312と対向する保持部材10の保持部21に、給電電極312と接触しないように、保持部21とパッチアンテナ31との隙間よりも広い隙間の電極逃げ部25が設けられていることである。電極逃げ部25が設けられていることで、衝撃が印加されてパッチアンテナ31が移動し、パッチアンテナ31の面部と保持部材10の保持部21が接触した場合でも、給電電極312は保持部材10とは接触せず、給電電極312の摩耗や破損などによる形状変化でのアンテナ特性劣化を防ぐ効果がある。
26 differs from FIG. 6 in that the
次に、本発明に係る保持部材における理想的な形状の設定方法について説明する。
保持部材10の理想的な形状としては、パッチアンテナ31が如何なる方向に移動した場合であっても、パッチアンテナ31及び保持部材10の両方に応力を集中させることなく保持可能な形状であり、如何なる方向からの衝撃に対しても高い耐衝撃構造とすることができる。
Next, an ideal shape setting method for the holding member according to the present invention will be described.
The ideal shape of the holding
図28(a)は、パッチアンテナ31を上面側から見たときの外形線317と、パッチアンテナ31の辺角部70である。
FIG. 28A shows an
図28(b)は、図28(a)のパッチアンテナ31に、衝撃が印加された際にパッチアンテナ31に許容される平行移動距離と回転角度を設定し、外形線317がとりえる位置全てを重ね合わせた加算外形線318である。
FIG. 28B shows all the positions that can be taken by the
パッチアンテナ31に許容される平行移動距離と回転角度は、位置決め精度向上によるアンテナ特性の安定性の観点からは小さいほうが望ましいが、実際には実装誤差、寸法誤差、固定箇所の隙の量、組み付けに必要な隙により発生する。
The parallel movement distance and the rotation angle allowed for the
図28(c)は図28(b)の加算外形線318の最外形線319と、辺角部移動範囲708である。回転方向の移動が加味されている為、最外形線319のうち、辺角部移動範囲708を除いた各辺は、パッチアンテナ31の中心に向かって緩やかな凸形状となる。辺角部移動範囲708の形状は、平行移動及び回転方向の移動が少ない場合は円形に近い形状となる。
FIG. 28C shows the
図29(a)は保持部材10に、図28(c)の最外形線319に沿って設定した保持部21と、図28(c)の辺角部移動範囲708に沿って、パッチアンテナ31が保持部材10に接触しない間隙を設定した逃げ部20を設けた例である。上述の理由により、保持部21は緩やかな凸形状、逃げ部20は円形に似た形状となる。
FIG. 29A shows the
図29(b)は図29(a)の保持部21と逃げ部20との間を滑らかな曲線で繋ぎ、保持部材10側の角を無くしたものである。図29(b)が理想的な保持部材10の形状である。以下、図29(b)の形状に衝撃が印加された場合の動作を説明する。
In FIG. 29B, the holding
図30は図29(b)のパッチアンテナ31が衝撃により移動した場合の図である。それぞれ、図30(a)はパッチアンテナ31が紙面右下方向への平行移動、図30(b)は紙面時計回りの回転移動、図30(c)は紙面時計回りの回転移動に加えて紙面左上方向への平行移動した例である。逃げ部20はパッチアンテナ31が移動し得るすべての場合を重ね合わせて得られる端角部移動範囲708を元に間隙を加えて設定されているので、パッチアンテナ31がどのように移動した場合であっても、パッチアンテナ31の端角部は保持部材10に接触せず、辺角部に応力が印加されないためパッチアンテナ31が破
損しにくくなり、追加の緩衝部材を必要とせずに高い耐衝撃性が得られる効果がある。
FIG. 30 is a diagram when the
保持部21の形状はパッチアンテナ31自身が移動し得るすべての場合を重ね合わせて得られる最外形線319を元に設定されているので、パッチアンテナ31がどのように移動した場合であっても、保持部21とパッチアンテナ31との当接部分では平行に近い状態での接触となる。さらに、保持部21は緩やかな凸形状となっているため、当接による応力が分散されつつパッチアンテナ31が保持され、高い耐衝撃性が得られる効果がある。
Since the shape of the holding
また、保持部21と逃げ部20は滑らかな曲面で接続されている為、保持部材10側にも衝撃による応力が集中しにくく、保持部材10が破損しにくくなり、高い耐衝撃性が得られる効果がある。
Further, since the holding
上記の例は特定の断面方向に対する2次元形状での例として説明しているが、同様に別の断面方向や、3次元形状に拡張して適用可能であり、あらゆる方向の衝撃が加わった場合でも高い衝撃性を持つ保持部材10の形状が得られる。
The above example has been described as an example of a two-dimensional shape with respect to a specific cross-sectional direction, but can also be applied to other cross-sectional directions and three-dimensional shapes in the same way, and when an impact in any direction is applied However, the shape of the holding
保持部材は、パッチアンテナ31に対向する面の一部、または全部の面に本実施形態を適用して良い。また本実施形態は、パッチアンテナ31を例に説明しているが、他の脆性材料で構成された電子部品であれば、同様に本実施形態を適用することが可能である。
脆性材料としてはセラミックに限らず、例えば、フェライト、無機ガラス、サファイア等の、脆性な焼結体、非晶質、結晶質等でも良い。
The present embodiment may be applied to a part or all of the surfaces of the holding member facing the
The brittle material is not limited to ceramic, and may be a brittle sintered body such as ferrite, inorganic glass, or sapphire, amorphous, crystalline, or the like.
10…保持部材、20…逃げ部、21…保持部、23…固定部材、25…電極逃げ部、
31…パッチアンテナ、32…基板部材、70…辺角部、71…端角部
DESCRIPTION OF
31 ... Patch antenna, 32 ... Substrate member, 70 ... Side corner, 71 ... End corner
Claims (14)
前記電子部品を実装する基板部材と、
前記電子部品の外周を保持する保持部材と、
を備え、
前記電子部品は、
複数の面と、
隣り合う前記面同士が交わる部位である辺角部と、
前記辺角部同士が交わる部位である端角部と、
を有し、
前記保持部材は、
前記辺角部と対向する面に保持部を有するとともに、前記端角部と対向する位置に逃げ部を有し、
前記電子部品と前記保持部材との距離は、前記保持部の中央部で最短とした
ことを特徴とする電子機器。 Electronic components,
A board member for mounting the electronic component;
A holding member for holding the outer periphery of the electronic component;
With
The electronic component is
Multiple faces,
A corner portion that is a portion where the adjacent surfaces intersect,
An end corner portion that is a portion where the side corner portions intersect;
Have
The holding member is
While having a holding portion on the surface facing the side corner portion, and having a relief portion at a position facing the end corner portion,
The distance between the said electronic component and the said holding member was the shortest in the center part of the said holding | maintenance part, The electronic device characterized by the above-mentioned.
前記電子部品に向かって凸形状である
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The holding part is
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device has a convex shape toward the electronic component.
複数の凹凸を有し、
前記電子部品に対向する凸部の頂点を結んだとき、結んだ形状が前記電子部品に向かって凸形である
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The holding part is
Have multiple irregularities,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein when the apexes of the convex portions facing the electronic component are connected, the connected shape is convex toward the electronic component.
前記電子部品の各面に対向する面において、
前記電子部品の厚み方向をM軸、
前記M軸に直行する方向をN軸としたときに、
前記M軸と前記N軸のうちの一方又は両方に対して
前記電子部品に向かって凸形状を形成した
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の電子機器。 The holding part is
In the surface facing each surface of the electronic component,
The thickness direction of the electronic component is the M axis,
When the direction perpendicular to the M axis is the N axis,
4. The electronic apparatus according to claim 1, wherein a convex shape is formed toward one or both of the M axis and the N axis toward the electronic component.
半円形状、方形状又は山形状である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の電子機器。 The shape of the space in the escape portion is
The electronic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the electronic device has a semicircular shape, a square shape, or a mountain shape.
前記電子部品を前記基板部材に固定する側の前記端角部と対向する部位に、
前記逃げ部を設けない
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の電子機器。 The holding member is
In the part facing the end corner on the side of fixing the electronic component to the substrate member,
The electronic device according to claim 1, wherein the escape portion is not provided.
隣り合う前記逃げ部と前記保持部とが、
曲面でつながる
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の電子機器。 The holding member is
The adjacent escape portion and the holding portion are
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the electronic apparatus is connected by a curved surface.
保持部の背面に
保持部の弾性変形量を増やすための空間による中空部を有する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の電子機器。 The holding member is
The electronic device according to claim 1, further comprising a hollow portion formed in a space for increasing an elastic deformation amount of the holding portion on a back surface of the holding portion.
ことを特徴とする請求項8に記載の電子機器。 The electronic device according to claim 8, wherein the depth of the hollow portion is equal to or less than or equal to the thickness of the patch antenna.
他の電子部品を収納するための空間と連なっている
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の電子機器。 The hollow part is
The electronic apparatus according to claim 8, wherein the electronic apparatus is continuous with a space for storing other electronic components.
壁の一部を無くした、
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の電子機器。 The hollow part is
I lost a part of the wall,
The electronic device according to claim 8 or 9, characterized in that.
他の電子部品を収納するための空間と連なっている
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1つに記載の電子機器。 The escape portion is
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is connected to a space for storing other electronic components.
前記基板部材側とその反対側に2分割されている
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1つに記載の電子機器。 The holding member is
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the electronic apparatus is divided into two parts, the substrate member side and the opposite side.
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1つに記載の電子機器。 The electronic device according to claim 1, wherein the electronic component is made of a brittle material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015160967A JP2017040497A (en) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015160967A JP2017040497A (en) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Electronic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017040497A true JP2017040497A (en) | 2017-02-23 |
Family
ID=58203751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015160967A Pending JP2017040497A (en) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017040497A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9921063B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-03-20 | Innovative Solutions & Support, Inc. | Systems and methods for calibrating and adjusting a heading reference system |
-
2015
- 2015-08-18 JP JP2015160967A patent/JP2017040497A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9921063B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-03-20 | Innovative Solutions & Support, Inc. | Systems and methods for calibrating and adjusting a heading reference system |
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