JP4380781B2 - アンテナ及び電波時計 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ及び電波時計に関する。

現在、各国（例えばドイツ、イギリス、スイス、日本等）において、時刻データ即ちタイムコード入りの標準電波が送出されている。我が国（日本）では、２つの送信所（福島県及び佐賀県）より、図２１に示すようなフォーマットのタイムコードで振幅変調した４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの長波標準電波が送出されている。タイムコードは、正確な時刻の分の桁が更新される毎即ち１分毎に、１周期６０秒のフレームで送出されている。

近年では、このようなタイムコード入り標準電波を受信して現在時刻データを修正する、いわゆる電波時計が実用化されている。電波時計は、所定時間毎に、内蔵しているアンテナを介して標準電波を受信し、増幅変調してタイムコードを解読することにより現在時刻を修正している。

電波時計に内蔵される受信アンテナとしては、一般的にバーアンテナが用いられている。図２２（ａ）に、従来のアンテナの概略構成を示す。同図によれば、従来のアンテナ２００は、フェライトやアモルファス等の磁性材料で形成される棒形状のコア２１０と、コア２１０の周囲に銅等の導線を巻回させたコイル２２０と、を備えて構成される。

そして、このアンテナ２００を標準電波による磁界（以下、「信号磁界」と称する。）中に置くと、該磁界は、アンテナ２００に対して次のように作用する。尚、標準電波は交流電波であり、その磁界線分は大きさや向きが周期的に変化する交流磁界であるが、説明の簡明のため、信号磁界を同図（ｂ）に示すような平行磁界であるとして、以下、説明する。

即ち、信号磁界中に、軸線が磁界方向と平行になるようにコア２１０を置くと、同図（ｃ）に示すように、信号磁界による磁束（以下、「信号磁束」と称する。）Ｍ１は、周囲空間よりも比透磁率が高いコア２１０に集中する。

また、同図（ｄ）に示すように、アンテナ２００のコイル２２０に交流電力を与えると、コイル２２０に流れる交流電流の時間変化に応じた（即ち、向き及び大きさが変化する）磁束Ｍ３が発生する。

従って、アンテナ２００を信号磁界中に置くと、同図（ｅ）に示すように、信号磁束Ｍ１がコア２１０に集中してコイル２２０と鎖交し、コイル２２０には、レンツの法則に従い、コイル２２０内部での信号磁束Ｍ１の変化を妨げる向きに磁束（以下、「発生磁束」と称する。）Ｍ２を発生させるような誘導起電力Ｖが生じる。尚、信号磁界は交流磁界であり、信号磁束Ｍ１は大きさや向きが周期的に変化する。従って、誘導起電力Ｖは交流電力となり、発生磁束Ｍ２は、信号磁束Ｍ１の時間的変化に追従してその大きさや向きが周期的に変化する交流磁界となる。

そして、コイル２２０に生じた誘導起電力Ｖは、コイル２２０に接続された受信回路３００によって検出される。受信回路３００には、受信したい標準電波の周波数（４０ｋＨｚ又は６０ｋＨｚ）に同調させるための同調コンデンサＣressや損失抵抗Ｒaが含まれている。

このようなアンテナでは、特に腕時計に内蔵されるものの場合、小型化を図りつつ衝撃に対する強度や受信感度の向上といったことが求められている。そして、例えば特許文献１には、衝撃荷重に対する強度を向上させた電波時計用アンテナが開示されている。かかる電波時計用アンテナは、棒状芯材（コア）の両端にフランジが形成され、フランジの間にコイルが巻回された構造となっている。棒状芯材及びフランジは、フェライト又は金属の粉末又はフレークとプラスチックと混合してなる第１複合材により形成され、この第１複合材は、フェライト又は金属の粉末又はフレークが４０ｗｔ％以上９５ｗｔ％未満含まれ、且つ非導電性である。
特開２００１−３３７１８１号公報

ところで、図２３（ａ）に示すように、アンテナ２００の近傍に金属４００が存在する場合、この金属４００の部分を含む空間Ｗにおいて、発生磁束Ｍ２の一部が金属４００を通過することによる損失が発生する。即ち、発生磁束Ｍ２の一部が金属４００を通過することで金属４００に渦電流が流れ、渦電流損失が発生する。つまり、同図（ｂ）の等価回路に示すように、コイル２２０と金属４００とが所定の結合係数ｋで磁気結合し、コイル２２０での発生電力（誘導起電力Ｖ）の一部が金属４００で消費されるため、アンテナ２００の受信感度が低下する。

そこで、コイル２２０と金属４００との磁気結合による渦電流損失を防止するため、図２４に示すように、コイル２２０と金属４００との間に、比透磁率の高く且つ鉄損が少ない磁性体４２０を配置する方法が知られている。これによれば、金属４００を通過していた発生磁束Ｍ２が磁性体４２０を通過するため、金属４００に生じる渦電流損失を抑えることができる。

しかしこの場合、磁性体４２０の比透磁率が高いが故に次の問題が発生していた。
（１）信号磁束Ｍ１の一部が磁性体４２０を通過するため、コイル２２０内部を通過する信号磁束Ｍ１が減少し、アンテナ２００の受信感度（受信効率）が低下する。
（２）アンテナ２００と磁性体４２０との間の距離（詳細には、コア２１０と磁性体４２０との間の距離）によってアンテナ２００のインダクタンスが変化し易く、同調ずれが生じる。

上記事情に鑑み、本発明は、近傍に存在する金属に生じる渦電流損失を抑えつつ、電波の受信感度を向上させることが可能なアンテナ及び電波時計を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
中央部にコイル（例えば、図１０、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）のコイル１３０）が巻回された棒状のコア（例えば、図１０、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）のコア１２０）と、
このコアにおける前記コイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材（例えば、図１０の磁性部材１４３、図１３（ｂ）の磁性部材１５１ｂ、図１４（ｂ）の磁性部材１５３ｂ）と、
この板状の磁性部材を保持し、かつ、この保持された板状の磁性部材を前記コアのうち前記コイルの両端側の位置で固定する絶縁材料からなる固定部材（例えば、図１０の固定
部材１６５、図１３（ｂ）の固定部材１７２、図１４（ｂ）の固定部材１７４） とを備え、
前記板状の磁性部材の長手方向の長さは、前記コイルの軸方向の長さよりも短く形成されていることを特徴とするアンテナ（例えば、図１０のアンテナ１０５、図１３（ｂ）のアンテナ１１２、図１４（ｂ）のアンテナ１１４）である。

この請求項１に記載の発明によれば、コアにおけるコイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材とコアとを絶縁材料からなる固定部材にて強固に固定することができる。このように、コアと磁性部材とが固定されているので、アンテナのインダクタンスを一定に保つことができ、アンテナのインダクタンスが変化することで生じる同調ずれを防止できることに加えて、近傍に存在する金属に生じる渦電流損失を抑えつつ、電波の受信感度を向上させることができる。

この請求項１に記載の発明によれば、そればかりでなく、板状の磁性部材の長手方向の長さは、コイルの軸方向の長さよりも短く形成されているので、アンテナの周囲空間のうち、磁性部材が対向配置された部分においては、この磁性部材に発生磁束が集中して指向性が鋭くなるという効果を奏することができる。
請求項２に記載の発明は、
中央部にコイル（例えば、図１０、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）のコイル１３０）が巻回された棒状のコア（例えば、図１０、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）のコア１２０）と、
このコアにおける前記コイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材（例えば、図１０の磁性部材１４３、図１３（ｂ）の磁性部材１５１ｂ、図１４（ｂ）の磁性部材１５３ｂ）と、
この板状の磁性部材を保持するための保持部分を有し、かつ、この保持部分で保持された板状の磁性部材と前記コアとの配置関係を保つように、前記磁性部材と前記コアとを一体的に固定するための固定部分を有する、絶縁材料からなる固定部材（例えば、図１０の固定部材１６５、図１３（ｂ）の固定部材１７２、図１４（ｂ）の固定部材１７４）と、
を備えていることを特徴とするアンテナ（例えば、図１０のアンテナ１０５、図１３（ｂ）のアンテナ１１２、図１４（ｂ）のアンテナ１１４）である。
この請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の場合と同様に、渦電流損防止用の板状の磁性部材とコアとを絶縁材料からなる固定部材にて強固に固定することができ、アンテナのインダクタンスが変化することで生じる同調ずれを防止できるばかりでなく、近傍に存在する金属に生じる渦電流損失を抑えつつ、電波の受信感度を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、
前記固定部材は、前記板状の磁性部材（例えば、図１３（ｂ）の磁性部材１５１ｂ、図１４（ｂ）の磁性部材１５３ｂ）のほかに、当該板状の磁性部材の両側に配置された別な渦電流損防止用の板状の磁性部材（例えば、図１３（ｂ）の磁性部材１５１a、１５１ｃ、図１４（ｂ）の磁性部材１５３a、１５３ｃ）をそれぞれ保持していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ（例えば、図１３（ｂ）のアンテナ１１２、図１４（ｂ）のアンテナ１１４）である。
更に、請求項４に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載のアンテナ（例えば、図１０のアンテナ１０５、図１３（ｂ）のアンテナ１１２、図１４（ｂ）のアンテナ１１４）と、
このアンテナを内部に配置した時計本体（例えば、図３、図４、図７の時計ケース２）と、
を備えたことを特徴とする電波時計（例えば、図３、図４、図７の腕時計１）である。

この請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果を奏する電波時計を実現できる。

本発明によれば、渦電流損防止用の板状の磁性部材とコアとを絶縁材料からなる固定部材にて強固に固定することができ、アンテナのインダクタンスが変化することで生じる同調ずれを防止できるばかりでなく、近傍に存在する金属に生じる渦電流損失を抑えつつ、電波の受信効率（受信感度）を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、以下では、本発明を、腕時計型の電波時計に内蔵されて標準電波を受信するアンテナに適用した場合について説明するが、本発明の適用がこれに限定されるものではない。

［第１実施形態］
先ず、第１実施形態を説明する。

＜アンテナの構造＞
図１は、第１実施形態におけるアンテナ１０１を示す図である。同図（ａ）はアンテナ１０１の平面図を示し、同図（ｂ）は正面図を示し、同図（ｃ）は側面図を示し、同図（ｄ）は底面図を示している。同図によれば、アンテナ１０１は、円柱棒形状のコア１２０と、銅等の導線をコア１２０の中央部分に巻回して成るコイル１３０と、板形状の磁性部材１４１と、を備えて構成される。

コア１２０及び磁性部材１４１は、例えばフェライト等、比透磁率が高く且つ電気抵抗が大きい磁性材料により形成される。具体的には、コア１２０及び磁性部材１４１は、約1000〜100000程度の比透磁率を有する磁性材料を用いて形成される。このため、コア１２０及び磁性部材１４１内部の磁気抵抗は、アンテナ１０１の周囲空間（空気中）のそれの約1/1000〜1/100000程度と、極めて小さくなっている。

磁性部材１４１は、長手方向の長さがコイル１３０の軸方向の長さＬより長く、且つ幅（短手方向の長さ）がコイル１３０の直径よりも若干長く形成されている。そして、磁性部材１４１は、コイル１３０の外周面に対向し、その長手方向がコア１２０の軸方向と平行に配置されている。尚、ここでは、磁性体１４１の幅がコイル１３０の直径より若干長く形成されているが、短くても勿論構わない。

詳細には、磁性部材１４１は、両端部を同一方向へ略同一角度だけ屈曲させた板状体を、コア１２０に対向する中央部で隔離させて成る２つの磁性体片１４１ａ、１４１ｂの組から構成される。即ち、磁性体片１４１ａ、１４１ｂは、大きさがほぼ等しく略同一形状を成している。そして、磁性体片１４１ａ、１４１ｂ間の距離、即ちコイル１３０に対向する中央部側の端部１４１ａｃ、１４１ｂｃ間の距離Ｄ１は、コイル１３０が巻回されていないコア１２０の部分と磁性体片１４１ａ、１４１ｂそれぞれの他方側の端部１４１ａｅ、１４１ｂｅとの間の距離Ｄ２よりも長くなっている。

また、磁性体片１４１ａ、１４１ｂは、コア１２０と磁性体片１４１ａ、１４１ｂとの間の距離が、コア１２０のコイル１３０に対向する中央部側の端部１４１ａｃ、１４１ｂｃで最も長く、他方の端部１４１ａｅ、１４１ｂｅに向かうにつれて短くなるように屈曲して形成されている。即ち、コア１２０と磁性体片１４１ａ、１４１ｂとの間の距離は、中央部側の端部１４１ａｃ、１４１ｂｃとの間の距離Ｄ３が最も長く、他方の端部１４１ａｅ、１４１ｂｅとの間の距離Ｄ２が最も短くなっている。

＜磁束の分布＞
そして、このアンテナ１０１を標準電波による信号磁界中に置くと、該磁界は、アンテナ１０１に対して次のように作用する。

図２は、アンテナ１０１に対する信号磁界の作用を示す図であり、アンテナ１０１の鉛直断面図を示している。但し、信号磁界は平行磁界とし、アンテナ１０１は、コイル１３０の軸方向が磁界方向と平行になるように置かれることとする。

同図によれば、アンテナ１０１を信号磁界中に置くと、信号磁束Ｍ１（同図中、実線で示されている）がコア１２０に集中してコイル１３０と鎖交し、コイル１３０には、コイル１３０内部を通過する信号磁束Ｍ１の変化を妨げる向きに発生磁束Ｍ２（同図中、一点鎖線で示されている）が発生する。

具体的には、信号磁束Ｍ１は次のように分布する。
磁性部材１４１の磁気抵抗は空気中のそれと比較して極めて小さいため、信号磁束Ｍ１は、可能な限り磁性部材１４１を通過しようとするものと考えられる。しかし、磁性体片１４１ａの中央側の端部１４１ａｃと磁性体片１４１ｂの中央側の端部１４１ｂｃとの間の距離Ｄ１は、コイル１３０が巻回されていないコア１２０の部分と磁性体片１４１ａの端部１４１ａｅ及び磁性体片１４１ｂの端部１４１ｂｅそれぞれとの間の距離Ｄ２に比べて長い。このため、信号磁束Ｍ１は、磁性体片１４１ａ、１４１ｂ間を通らずに端部１４１ａｅ側から磁性体片１４１ａを横切ってコア１２０に侵入し、コア１２０内を通過して端部１４１ｂｅ側から磁性体片１４１ｂを横切る経路を取る。尚ここで、端部１４１ａｅ側から磁性体片１４１ａに侵入した信号磁束Ｍ１が、磁性部材１４１ａのどの辺りで磁性部材１４１ａを抜けてコア１２０に侵入するかは、受信する電波の伝播状況や交流レベル等に応じて変化する。

従って、磁性体片１４１ａが対向配置された空間Ｘ１において、磁性体片１４１ａに引き寄せられた信号磁束Ｍ１は、磁性体片１４１ａを横切ってコア１２０に侵入し、コイル１３０内を通過した後、磁性体片１４１ｂが対向配置された空間Ｘ２において、磁性体片１４１ｂを横切る経路を取る。

一方、発生磁束Ｍ２は次のように分布する。
磁性部材１４１が対向配置された空間Ｙにおいて、発生磁束Ｍ２は、周囲空間よりも比透磁率が高く、また発生磁束Ｍ２の方向に沿って配置された磁性体片１４１ａ、１４１ｂ内を、できるだけ長く通過するような経路を取る。このため、磁性部材１４１の長手方向に逆らって、磁性部材１４１を貫通する発生磁束Ｍ２は少なくなる。この結果、同図中、磁性部材１４１が配置されていないコイル１３０の上方部分と比較して、発生磁束Ｍ２の上下方向への広がりが小さくなる。

尚、同図中、コア１２０の軸周方向のうち、磁性部材１４１が対向配置されていない部分（例えば、同図中、コイル１３０の上方部分）における信号磁束Ｍ１及び発生磁束Ｍ２の分布は、図２３（ａ）に示した従来の分布と同様である。

＜アンテナを備えた腕時計＞
次に、アンテナ１０１を備えた腕時計型の電波時計（以下、単に「腕時計」と称する。）について説明する。

図３は、アンテナ１０１を備えた腕時計１の平面図であり、図４は、腕時計１のＡＡ´矢視断面図である。図３、４によれば、腕時計１は、時計モジュール４を内部に収納する樹脂或いは金属成形された時計ケース２を備え、時計ケース２には、これをユーザの手首に装着するためのバンド部材８が取り付けられている。

時計ケース２の上面中央には、文字盤５を視認可能なように時計ガラス２ａがパッキン２ｂを介して嵌められ、時計ケース２の周囲には、腕時計１の各種機能の実行を指示するためのスイッチ３が設けられている。また、時計ケース２の上部外周にはベゼル２ｆが設けられ、時計ケース２の底面には、金属成形された裏蓋２ｃが防水リング２ｄを介して取り付けられている。

時計モジュール４は、上部ハウジング部４ａや下部ハウジング部４ｂ、時針や秒針等の運針を文字盤５上で運針させるアナログ指針機構７、標準電波を受信するアンテナ１０１、アナログ指針機構７やアンテナ１０１を接続してこれらを制御する回路基板６を備えている。また、下部ハウジング部４ｂ、上部ハウジング部４ａ、文字盤５は、それぞれの周縁部が時計ケース２の内側周面に設けられている中枠２ｇに取り付けられた構造となっている。

下部ハウジング部４ｂは、裏蓋２ｃの上部に設けられた緩衝部材２ｅの上方に支持され、下部ハウジング部４ｂと上部ハウジング部４ａとの間には回路基板６が配置されている。また、上部ハウジング部４ａの上面に文字盤５が配置され、この文字盤５の上面周縁部には、枠状部材５ｂが、時計ガラス２ａの下面周縁部に当接した状態で配置されている。

アナログ指針機構７は、文字盤５に形成された軸孔５ａからその上方に延びる指針軸７ａと、指針軸７ａに取り付けられた時針、分針等の指針７ｂとを有し、指針７ｂを文字盤５の上方で運針させる。アナログ指針機構７を動作させるための電池は、例えば下部ハウジング部４ｂに組み込まれている。

アンテナ１０１は、下部ハウジング部４ｂと文字盤５との間に配置されている。詳細には、コア１２０は、その軸方向が裏蓋２ｃ（或いは文字盤５）と平行になり、また、磁性部材１４１（磁性体片１４１ａ、１４１ｂ）は、コア１２０の下方（裏蓋２ｃ側）であって裏蓋２ｃと平行になるよう、それぞれ、上部ハウジング部４ａに支持されている。そして、アンテナ１０１のコイル１３０に生じる誘導起電力を検出する受信回路３００（図２２（ｅ）参照）は、回路基板６上に実装されている。

このように、アンテナ１０１は、コア１２０と裏蓋２ｃとの間に磁性部材１４１が位置するように配置されている。従って、裏蓋２ｃ側において、発生磁束Ｍ２は磁性部材１４１を通過し、裏蓋２ｃを通過する発生磁束が極めて少なくなる。このため、裏蓋２ｃに生じる渦電流損失が抑えられる。

＜腕時計の内部構成＞
図５は、腕時計１の内部構成を示すブロック図である。同図によれば、腕時計１は、ＣＰＵ１０と、入力部２０と、表示部３０と、ＲＯＭ４０と、ＲＡＭ５０と、受信制御部６０と、タイムコード変換部７０と、計時回路部８０と、発振回路部８２と、を備えて構成される。また、発振回路部８２を除く各部はバスＢによって接続され、発振回路部８２は計時回路部８０に接続されている。

ＣＰＵ１０は、所定のタイミング或いは入力部２０から入力された操作信号に応じてＲＯＭ４０に格納されたプログラムを読み出してＲＡＭ５０に展開し、該プログラムに基づいて腕時計１を構成する各部への指示やデータの転送等を行う。具体的には、例えば所定時間毎に受信制御部６０を制御して標準電波の受信処理を実行し、タイムコード変換部７０から入力された標準タイムコードに基づいて計時回路部８０で計数される現在時刻データを修正する。

入力部２０は、腕時計１の各種機能の実行を指示するためのスイッチ３等であり、これらのスイッチ３が操作されると、対応する操作信号をＣＰＵ１０に出力する。
表示部３０は、文字盤５やＣＰＵ１０によって制御されるアナログ指針機構７を含み、計時回路部８０によって計時された現在時刻を表示する。

ＲＯＭ４０は、腕時計１にかかるシステムプログラムやアプリケーションプログラム、本実施の形態を実現するためのプログラムやデータ等を記憶する。
ＲＡＭ５０は、ＣＰＵ１０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ４０から読み出されたプログラムやＣＰＵ１０で処理されたデータ等を一時的に記憶する。

受信制御部６０は、電波受信装置６２を備える。電波受信装置６２はアンテナ１０１を有しており、アンテナ１０１で受信した標準電波の不要な周波数成分をカットして該当する周波数信号を取り出し、この周波数信号を対応した電気信号に変換した信号をタイムコード変換部７０へ出力する。

タイムコード変換部７０は、電波受信装置６２から入力された電気信号をデジタル信号に変換し、標準時刻コードや積算コード、曜日コード等の時計機能に必要なデータを含む標準タイムコードを生成してＣＰＵ１０に出力する。

計時回路部８０は、発振回路部８２から入力される信号を計数して現在時刻を計時し、計時した現在時刻データをＣＰＵ１０に出力する。発振回路部８２は、常時一定周波数のクロック信号を出力する回路である。

＜作用・効果＞
以上、第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）アンテナ１０１において、磁性部材１４１を構成する２つの磁性体片１４１ａ、１４１ｂ間の磁気抵抗が極めて高いため、磁性体片１４１ａに引き寄せられた信号磁束Ｍ１は、コア１２０に進入してコイル１３０内部を通過し、コア１２０を通過しない信号磁束Ｍ１が極めて少なくなる。即ち、コイル１３０内部を通過する信号磁束Ｍ１が増加するため、アンテナ１０１の受信効率が向上する。

（２）また、磁性体片１４１ａ、１４１ｂを屈曲させた形状とすることにより、磁性体片１４１ａ、１４１ｂそれぞれとコイル１３０との間の距離は、コア１２０のコイル１３０が巻回された中央部側での磁性体片１４１ａ、１４１ｂの端部１４１ａｃ、１４１ｂｃで最も長く、他方側の端部１４１ａｅ、１４１ｂｅに向かうにつれて短くなる。このため、より多くの信号磁束Ｍ１がコア１２０に侵入してコイル１３０内部を通過し、アンテナ１０１の受信効率が更に向上する。

（３）更に、図３、４に示したように、アンテナ１０１を、腕時計１内部において、磁性部材１４１が裏蓋２ｃ側に位置し、コア１２０が文字盤５側に位置するように配置することで、金属形成された裏蓋２ｃに生じる渦電流損失を抑えつつ、受信感度を向上させた腕時計を実現できる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。尚、第２実施形態において、上述した第１実施形態と同一要素については同符合を付し、詳細な説明を省略する。

＜アンテナの構造＞
図６は、第２実施形態におけるアンテナ１０２を示す図である。同図（ａ）はアンテナ１０２の平面図を示し、同図（ｂ）は正面図を示し、同図（ｃ）は側面図を示し、同図（ｄ）は底面図を示している。同図によれば、アンテナ１０２は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４２と、固定部材１６２と、を備えて構成される。

磁性部材１４２は、フェライト等の磁性材料を用いて形成され、長手方向の長さがコイル１３０の長さＬより長く、幅がコア１２０の直径よりも若干長い平板形状を成している。そして、磁性部材１４２は、コイル１３０の外周面に対向し、その長手方向がコア１２０の軸方向と平行になるよう、固定部材１６２によってコア１２０に固定されている。

固定部材１６２は、樹脂等の絶縁材料により形成される。そして、固定部材１６２は、上述した配置関係を保つよう、磁性部材１４２とコア１２０とを、それぞれの両端部で一体的に固定している。

そして、固定部材１６２により一体的に固定されたアンテナ１０２は、腕時計内部において次のように配置される。即ち、上述した第１実施形態と同様に、下部ハウジング部４ｂと文字盤５との間において、磁性部材１４２がコア１２０の下方（裏蓋２ｃ側）であって裏蓋２ｃと平行になるように配置される。但し、コア１２０と磁性部材１４２とは一体的に固定されているため、コア１２０と磁性部材１４２とをそれぞれ別個に配置する必要はない。

＜作用・効果＞
以上、第２実施形態によれば、アンテナ１０２は、磁性部材１４２とコア１２０が一体的に固定されることにより、腕時計内部への配置作業が容易になるとともに、磁性部材１４２とコア１２０との間の距離が一定になる。従って、インダクタンスが一定に保たれるため、コア１２０と磁性部材１４２とを別個に配置していた従来と比較して、製造誤差によって個々の製品に生じるインダクタンスの差異やこの差異に基づく同調ずれを防止できる。この結果、設計値に基づく均質な電波時計を容易に量産・製造することができる。また、アンテナ１０２を、磁性部材１４２が裏蓋２ｃ側に位置し、コア１２０が文字盤５側に位置するように配置することで、裏蓋２ｃを形成する金属に生じる渦電流損失を最小限に抑えることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。尚、第３実施形態において、上述した第１、第２実施形態と同一要素については同符合を付し、詳細な説明を省略する。

＜アンテナの構造＞
図７（ａ）は、第３実施形態におけるアンテナ１０３を示す図である。同図によれば、アンテナ１０３は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４３と、を備えて構成される。

磁性部材１４３は、フェライト等の磁性材料を用いて形成され、長手方向の長さｌがコイル１３０が巻回されている長さＬよりも短く、幅方向の長さがコア１２０の直径よりも若干長い平板形状を成している。そして、磁性部材１４３は、コイル１３０の外周面に対向し、その長手方向がコア１２０の軸方向と平行に配置されている。

＜磁束の分布＞
そして、このアンテナ１０３を標準電波による信号磁界中に置くと、該磁界は、アンテナ１０３に対して次のように作用する。

図８は、アンテナ１０３に対する信号磁界の作用を示す図であり、アンテナ１０３の鉛直断面図を示している。但し、信号磁界は平行磁界とし、アンテナ１０３は、コイル１３０の軸線が磁界方向と平行になるように置かれることとする。

同図によれば、発生磁束Ｍ２は次のように分布する。
磁性部材１４３が対向配置された空間Ｚにおいて、発生磁束Ｍ２は、周囲空間よりも比透磁率が高い磁性部材１４３に引き寄せられて集中する。このため、磁性部材１４３が配置されていない部分（例えば、同図中のコイル１３０の下方部分）と比較して、磁性部材１４３の部分では、発生磁束Ｍ２の密度が高くなる、即ち指向性が鋭くなる。

一方、信号磁束Ｍ１は次のように分布する。
空間Ｚにおいて、信号磁束Ｍ１の一部が磁性部材１４３に引き寄せられてこれを通過する。しかし、これ以外の部分では、磁性部材１４３の長さがコイル１３０の長さＬよりも短いので、信号磁束Ｍ１が磁性部材１４３を通過することなくコア１２０に進入してコイル１３０内部を通過する。

尚、同図中、磁性部材１４３が配置されていない部分（コイル１３０の下方部分）における信号磁束Ｍ１及び発生磁束Ｍ２の分布は、図２３（ａ）に示した従来の分布と同様である。

＜アンテナを備えた腕時計＞
また、アンテナ１０３は、腕時計内部において次のように配置される。
図７（ｂ）は、アンテナ１０３を備えた腕時計の要部鉛直断面図であり、同図（ｃ）は要部水平断面図である。同図によれば、アンテナ１０３は、下部ハウジング部４ｂと文字盤５との間において、コア１２０がその軸方向が裏蓋２ｃ（或いは文字盤５）と平行になり、磁性部材１４３がコア１２０の上方（文字盤５側）であって文字盤５と平行になるように配置される。

＜作用・効果＞
以上、第３実施形態によれば、アンテナ１０３は、磁性部材１４３がコア１２０の長さＬより短いため、磁性部材１４３が対向配置された部分での指向性が他の部分でのそれよりも鋭くなる。従って、図７（ｂ）、（ｃ）に示したように、磁性部材１４３が文字盤５側に位置し、コア１２０が裏蓋２ｃ側に位置するように配置することで、受信感度をより向上させた腕時計を実現できる。

［変形例］
尚、本発明の適用は、上述した３つの実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、次のようなアンテナを構成しても良い。

（Ａ）コアと磁性部材とを一体化
例えば、上述した第１、第３実施形態では、アンテナは、磁性部材とコアとが分離して形成されているが、これを一体化しても良い。磁性部材とコアとを一体化することで、インダクタンスが一定に保たれるので、コアと磁性部材とを別個に配置していた従来と比較して、製造誤差による個々の製品に生じるインダクタンスの差異やこの差異に基づく同調ずれを防止できる。

（Ａ−１）第１実施形態に適用
図９は、第１実施形態において、磁性部材１４１とコア１２０とを一体化させたアンテナ１０４を示す図である。同図によれば、アンテナ１０４は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４１と、固定部材１６４と、を備えて構成される。

固定部材１６４は、樹脂等の絶縁材料を用いて形成され、上述した第１実施形態における磁性部材１４１とコア１２０との配置関係を保つよう、磁性体片１４１ａ、１４１ｂとコア１２０とを一体的に固定する。

（Ａ−２）第３実施形態に適用
図１０は、第３実施形態において、磁性部材１４３とコア１２０とを一体化させたアンテナ１０５を示す図である。同図によれば、アンテナ１０５は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４３と、固定部材１６５と、を備えて構成される。

固定部材１６５は、樹脂等の絶縁材料を用いて形成され、上述した第３実施形態における磁性部材１４３とコア１２０との配置関係を保つよう、磁性部材１４３とコア１２０とを一体的に固定する。
固定部材１６５は、具体的には、中央部に、板状の磁性部材１４３の全体を保持するための保持部分を有し、かつ、両端部に、この保持部分で保持された板状の磁性部材１４３と前記コア１２０との配置関係を保つように、前記磁性部材１４３と前記コア１２０とを一体的に固定するための固定部分を有する。
また、図７（a）に示すアンテナ１０３の場合と同様に、前記板状の磁性部材の長手方向の長さは、前記コイルの軸方向の長さよりも短く形成されている。

（Ｂ）磁性体の形状
また、上述した第１実施形態では、磁性体片１４１ａ、１４１ｂの形状を、板状体を１箇所で屈曲させた形状としたが、複数箇所で屈曲させた形状としても良いし、また、次のような形状としても良い。

（Ｂ−１）曲面状に形成
図１１（ａ）は、磁性体片が曲面形状に形成されたアンテナ１０６を示す図である。同図によれば、アンテナ１０６は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４６と、を備えて構成される。

磁性部材１４６は、大きさがほぼ等しく、略同一形状に湾曲して形成された２つの磁性体片１４６ａ、１４６ｂの組から構成される。磁性体片１４６ａ、１４６ｂは、ともに、湾曲した内面がコイル１３０の外周面に対向するように配置されている。そして、磁性体片１４６ａ、１４６ｂ間の距離、即ちコイル１３０に対向する中央部側の端部間の距離Ｄ４は、コイル１３０が巻回されていないコア１２０の部分と磁性体片１４６ａ、１４６ｂの他方の端部間の距離Ｄ５よりもより長くなっている。

また、磁性体片１４６ａ、１４６ｂは、コア１２０と磁性体片１４６ａ、１４６ｂとの間の距離が、コア１２０のコイル１３０に対向する中央部側の端部で最も長く、他方の端部に向かうにつれて短くなるように屈曲して形成されている。即ち、コア１２０と磁性体片１４６ａ、１４６ｂとの間の距離は、中央部側の端部との間の距離Ｄ６が最も長く、他方の端部との間の距離Ｄ６が最も短くなっている。

更にこの場合、同図（ｂ）に示すように、上述した磁性部材１４６とコア１２０との配置関係を保つように、絶縁材料で形成された固定部材１６７によって磁性体片１４６ａ、１４６ｂとコア１２０とを一体的に固定したアンテナ１０７を構成しても良い。

（Ｂ−２）平板状に形成
図１２（ａ）は、磁性体片が平板形状に形成されたアンテナ１０８を示す図である。同図によれば、アンテナ１０８は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４８と、を備えて構成される。

磁性部材１４８は、大きさがほぼ等しい平板形状に形成された２つの磁性体片１４８ａ、１４８ｂの組から構成される。磁性体片１４８ａ、１４８ｂは、ともに、その長手方向がコア１２０の軸方向と平行になるように配置されている。そして、磁性体片１４８ａ、１４８ｂ間の距離Ｄ７は、コイル１３０が巻回されていないコア１２０の部分と磁性体片１４８ａ、１４８ｂとの間の距離Ｄ８より長くなっている。

更にこの場合、同図（ｂ）に示すように、上述した磁性部材１４８とコア１２０との配置関係を保つよう、絶縁材料で形成された固定部材１６９によって磁性体片１４８ａ、１４８ｂとコア１２０とを一体的に固定したアンテナ１０９を構成しても良い。

（Ｃ）磁性部材を構成する磁性体片の数
また、上述した第１実施形態では、磁性部材１４１が２つの磁性体片１４１ａ、１４１ｂの組から構成されることとしたが、これを、３以上の磁性体片の組によって構成されることとしても良い。

（Ｃ−１）第１実施形態に適用
図１３（ａ）は、磁性部材が３つの磁性体片から構成されるアンテナ１１１を示す図である。同図によれば、アンテナ１１１は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１５１と、を備えて構成される。

磁性部材１５１は、両端部を同一方向に略同一角度だけ屈曲させた板状体をコイル１３０に対向する２箇所の部分で隔離させて成る３つの磁性体片１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃの組から構成される。

更にこの場合、同図（ｂ）に示すように、上述した磁性部材１５１とコア１２０との配置関係を保つよう、絶縁材料で形成された固定部材１７２によって磁性部材１５１とコア１２０とを一体的に固定したアンテナ１１２を構成しても良い。

（Ｃ−２）
また、上述した変形例（Ｂ−２）（図１２参照）において、磁性部材が３以上の磁性体片から構成されることとしても良い。

図１４（ａ）は、磁性部材が３つの磁性体片から構成されるアンテナ１１３を示す図である。同図によれば、アンテナ１１３は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１５３と、を備えて構成される、

磁性部材１５３は、大きさがほぼ等しい平板形状に形成された３つの磁性体片１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃの組から構成される。磁性体片１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃは、ともに、その長手方向がコア１２０の軸方向と平行になるように配置されている。

更にこの場合、同図（ｂ）に示すように、上述した磁性部材１５３とコア１２０との配置関係を保つように、絶縁材料で形成された固定部材１７４によって１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃとコア１２０とを一体的に固定したアンテナ１１４を構成しても良い。

（Ｄ）磁性体片の間を連結
また、上述した実施形態１において、磁性部材１４１の隔離部分、即ち磁性体片１４１ａ、１４１ｂの間を、非磁性材料又はコア１２０や磁性部材１４１を形成する磁性材料より比透磁率が遥かに小さい材料から形成される連結部材で連結しても良い。

図１５は、第１実施形態において、磁性体片１４１ａ、１４１ｂの間を連結したアンテナ１１５を示す図である。同図によれば、アンテナ１１５は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１４１（磁性体片１４１ａ、１４１ｂ）と、連結部材１９０と、を備えて構成される。

連結部材１９０は、非磁性材料（或いは、コア１２０及び磁性部材１４１を形成する磁性材料より比透磁率が遥かに小さい材料でも良い。）を用いて形成され、磁性体片１４１ａ、１４１ｂ間を連結するように設けられている。連結部材１９０により、磁性体片１４１ａと１４１ｂとが一体的に固定されるため、腕時計の製造が容易になるとともに、磁性体片１４１ａ、１４１ｂ間の距離Ｄ１が一定に保たれるため、製造誤差が防止されるといった効果が得られる。

尚、図１５では、第１実施形態に適用した場合を示したが、上述した変形例（Ａ−１）、（Ｂ）、（Ｃ）それぞれに適用し、各アンテナが有する磁性体片の間を連結部材で連結したアンテナを構成しても良いのは勿論である。

（Ｅ）磁性体をアモルファスで形成
また、上述した第１〜第３実施形態では、磁性部材をフェライトで形成することとしたが、アモルファスで形成しても良い。

図１６は、第１実施形態において、磁性部材をアモルファスで形成したアンテナ１１６を示す図である。同図によれば、アンテナ１１６は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、磁性部材１５６と、を備えて構成される。

磁性部材１５６は、ほぼ同一の大きさであり略同一形状の磁性体片１５６ａ、１５６ｂから構成される。そして、磁性体片１５６ａ、１５６ｂは、薄板状のアモルファスを積層して形成される。これは、アモルファスの導電率がフェライトのそれと比較して大きく、磁束が通過することによる渦電流が発生し易いためであり、薄板状のアモルファスを積層して形成することで交流的な導電率を小さくし、磁性部材１５６における渦電流の発生を抑えている。

（Ｆ）磁性部材を複数配置
また、上述した第１、第２実施形態では、アンテナは１つの磁性部材を備えて構成されることとしたが、コアの軸周方向に複数の磁性部材を備えることとしても良い。

（Ｆ−１）第１実施形態に適用
図１７は、第１実施形態において、２つの磁性部材１４１を備えたアンテナ１１７を示す図である。同図（ａ）はアンテナ１１７の平面図を示し、同図（ｂ）は正面図を示し、同図（ｃ）は側面図を示している。同図によれば、アンテナ１１７は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、２つの磁性部材１４１−１、１４１−２と、を備えて構成される。２つの磁性部材１４１−１、１４１−２は、コア１２０の軸周方向に沿って、互いに約９０度離れた位置に配置されている。

そして、アンテナ１１７は、腕時計内部において、図１８に示すように配置される。同図（ａ）は、アンテナ１１７を備えた腕時計の要部鉛直断面図であり、同図（ｂ）は要部水平断面図である。

同図によれば、アンテナ１１７は、裏蓋２ｃと文字盤５との間において、コア１２０の軸方向が裏蓋２ｃ（或いは文字盤５）と平行になり、一方の磁性部材１４１−１がコア１２０の下方であって裏蓋２ｃに対向するとともに、他方の磁性部材１４１−２がコア１２０の側方であって、アンテナ１１７に最も近い時計ケース２の内側面に対向するよう、配置される。従って、コア１２０と裏蓋２ｃとの間に位置する磁性部材１４１−１により、裏蓋２ｃに生じる渦電流損失が抑えられるとともに、コア１２０と時計ケース２の内側面との間に位置する磁性部材１４１−２により、該内側面に生じる渦電流損失が抑えられる。

更にこの場合、図１９に示すように、上述した２つの磁性部材１４１とコア１２０と配置関係を保つように、絶縁材料で形成された固定部材１７８で２つの磁性部材１４１とコア１２０とを一体的に固定したアンテナ１１８を構成しても良い。同図（ａ）は、アンテナ１１８の平面図であり、同図（ｂ）は正面図であり、同図（ｃ）は側面図である。

（Ｆ−２）第２実施形態に適用
図２０は、第２実施形態において、２つの磁性部材１４２を備えたアンテナ１１９を示す図である。同図（ａ）はアンテナ１１９の平面図を示し、同図（ｂ）は正面図を示し、同図（ｃ）は側面図を示している。同図によれば、アンテナ１１９は、中央部にコイル１３０が巻回されたコア１２０と、２つの磁性部材１４２−１、１４２−２と、固定部材１７９と、を備えて構成される。２つの磁性部材１４２−１、１４２−２は、コア１２０の軸周方向に沿って、互いに約９０度離れた位置に配置されている。

そして、このアンテナ１１９は、腕時計内部において、上述した変形例（Ｇ−１）と同様に、一方の磁性部材１４１−１がコア１２０の下方であって裏蓋２ｃに対向するとともに、他方の磁性部材１４１−２が、コアの側方であってアンテナ１１９に最も近い時計ケース２の内側面に対向するように配置される。

（Ｇ）実施形態３における磁性部材
また、上述した第３実施形態において、磁性部材１４３は、コイル１３０に対向する隔離させた複数（２つ以上）の磁性体片から構成されていても良い。また、端部が１箇所又は複数箇所で屈曲された形状を成していても良い。

（Ｈ）磁性部材の形状
更に、上述した第１〜第３実施形態では、磁性部材が屈曲された或いは平板形状を成すこととしたが、例えば棒状体（断面形状は円や多角形等、何れであっても良い。）であっても良い。

本発明の第１実施形態におけるアンテナの構造図。 本発明の第１実施形態におけるアンテナに対する信号磁界の作用図。 本発明の第１実施形態におけるアンテナを内蔵した腕時計の平面図。 本発明の第１実施形態におけるアンテナを内蔵した腕時計の断面図。 本発明の第１実施形態における腕時計の内部構成図。 本発明の第２実施形態におけるアンテナの構造図。 本発明の第３実施形態におけるアンテナの構造図。 本発明の第２実施形態におけるアンテナに対する信号磁界の作用図。 本発明の第１実施形態において磁性部材とコアを一体化させたアンテナの構造図。 本発明の第３実施形態において磁性部材とコアとを一体化させたアンテナの構造図。 （ａ）本発明の第１実施形態において磁性体片を曲面形状に形成させたアンテナの構造図、（ｂ）（ａ）において磁性部材とコアとを一体化させたアンテナの構造図。 （ａ）本発明の第１実施形態において磁性体片を平板状に形成させたアンテナの構造図、（ｂ）（ａ）において磁性部材とコアとを一体化させたアンテナの構造図。 （ａ）本発明において磁性部材が３つの磁性体片から構成されるアンテナの構造図、（ｂ）（ａ）において磁性部材とコアとを一体化させたアンテナの構造図。 （ａ）本発明において磁性部材が３つの磁性体片から構成されるアンテナの構造図、（ｂ）（ａ）において磁性部材とコアとを一体化させたアンテナの構造図。 本発明の第１位実施形態において磁性体片の間を連結したアンテナの構造図。 本発明の第１実施形態において磁性部材をアモルファスで形成したアンテナの構造図。 本発明の第１実施形態において２つの磁性部材を備えたアンテナの構造図。 本発明の第１実施形態において２つの磁性部材を備えたアンテナを内蔵した腕時計の（ａ）断面図、（ｂ）平面図。 本発明の第１実施形態において２つの磁性部材を備えたアンテナの磁性部材とコアとを一体化させたアンテナの構造図。 本発明の第２実施形態において２つの磁性部材を備えたアンテナの構造図。 タイムコードのフォーマット。 従来のアンテナの構成及び信号磁界の作用図。 従来のアンテナにおいて発生する損失を説明するための図。 アンテナと金属との間に磁性体を配置した場合の作用を示す図。

符号の説明

１０１〜１０９、１１１〜１１９ アンテナ
１２０ コア
１３０ コイル
１４１〜１４９、１５１〜１５９ 磁性部材
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ 磁性体片
１４６ａ、１４６ｂ 磁性体片
１４８ａ、１４８ｂ 磁性体片
１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ 磁性体片
１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃ 磁性体片
１６２、１６４、１６５、１６７、１６９ 固定部材
１７２、１７４、１７８、１７９ 固定部材
１９０ 連結部材
２００ 従来のアンテナ
２１０ コア
２２０ コイル
４００ 金属
４２０ 磁性体
Ｍ１ 信号磁束
Ｍ２ 発生磁束
１ 腕時計
１０ ＣＰＵ
２０ 入力部
３０ 表示部
４０ ＲＯＭ
５０ ＲＡＭ
６０ 受信制御部
６２ 電波受信装置
７０ タイムコード変換部
８０ 計時回路部
８２ 発振回路部

Claims (6)

1. 中央部にコイルが巻回された棒状のコアと、
   このコアにおける前記コイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材と、
   この板状の磁性部材を保持し、かつ、この保持された板状の磁性部材を前記コアのうち前記コイルの両端側の位置で固定する絶縁材料からなる固定部材とを備え、
   前記板状の磁性部材の長手方向の長さは、前記コイルの軸方向の長さよりも短く形成されていることを特徴とするアンテナ。
2. 中央部にコイルが巻回された棒状のコアと、
   このコアにおける前記コイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材と、
   この板状の磁性部材を保持するための保持部分を有し、かつ、この保持部分で保持された板状の磁性部材と前記コアとの配置関係を保つように、前記磁性部材と前記コアとを一体的に固定するための固定部分を有する、絶縁材料からなる固定部材と、
   を備えていることを特徴とするアンテナ。
3. 前記固定部材は、前記板状の磁性部材のほかに、当該板状の磁性部材の両側に配置された別な渦電流損防止用の板状の磁性部材をそれぞれ保持していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ。
4. 請求項１または請求項２に記載のアンテナと、
   このアンテナを内部に配置した時計本体と、
   を備えたことを特徴とする電波時計。
5. 金属製の筒状の時計本体、この筒状の時計本体の各開口端のうちの一方を閉塞する金属製の裏蓋部材、前記筒状の時計本体の開口端のうちの他方を閉塞する時計ガラス部材、および、前記時計本体内に配置されたアンテナをそれぞれ備えている電波時計において、
   前記アンテナは、
   中央部にコイルが巻回された棒状のコアと、
   このコアにおける前記コイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材と、
   この板状の磁性部材を保持し、かつ、この保持された板状の磁性部材を前記コアのうち前記コイルの両端側の位置で固定する絶縁材料からなる固定部材とを備え、
   前記板状の磁性部材の長手方向の長さは、前記コイルの軸方向の長さよりも短く形成されていることを特徴とする電波時計。
6. 金属製の筒状の時計本体、この筒状の時計本体の各開口端のうちの一方を閉塞する金属製の裏蓋部材、前記筒状の時計本体の開口端のうちの他方を閉塞する時計ガラス部材、および、前記時計本体内に配置されたアンテナをそれぞれ備えている電波時計において、
   前記アンテナは、
   中央部にコイルが巻回された棒状のコアと、
   このコアにおける前記コイルの外周面と平行で、かつ、当該コイルの外周面と間隔をおいて対向して配置された渦電流損防止用の板状の磁性部材と、
   この板状の磁性部材を保持するための保持部分を有し、かつ、この保持部分で保持された板状の磁性部材と前記コアとの配置関係を保つように、前記磁性部材と前記コアとを一体的に固定するための固定部分を有する、絶縁材料からなる固定部材と、
   を備えていることを特徴とする電波時計。

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