JP4765717B2 - アンテナ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、電子腕時計などの携帯型の電子機器に用いられるアンテナ装置およびその製造方法に関する。

例えば、電子腕時計においては、アンテナ装置を内蔵した電波時計がある。この種の電子腕時計は、特許文献１に記載されているように、合成樹脂製の腕時計ケースの外周部にバンド取付部を外側に突出させて設け、この突出したバンド取付部と電子腕時計の中心を結ぶ線上の腕時計ケースの内周部近くにアンテナ収納部を設け、このアンテナ収納部内にアンテナ装置を収納した構成になっている。この場合、アンテナ装置は、バーアンテナであり、コアの外周にコイルを巻き付けた構成になっている。
特開２００２−９８７８０号

しかしながら、このような従来のアンテナ装置では、コアの外周にコイルを巻き付けた構成であるから、波長の長い電波を受信する場合に有効であっても、波長の短い電波、例えば高周波の電波を受信することは難しく、このため人口衛星などからの波長の短い電波を受信して居場所を特定するＧＰＳ用としては不向きであるばかりか、コアの外周にコイルを巻き付けなければならないため、その製作が面倒で、製造コストも高く、重量も重いなどの問題がある。

この発明が解決しようとする課題は、製作が簡単で重量も軽く、波長の短い電波を感度良く受信することができるアンテナ装置およびその製造方法を提供することである。

また、この発明が解決しようとする課題は、取付作業および接続作業が簡単で容易にでき、且つ所定の波長の電波を感度良く受信することができるアンテナ装置を提供することである。

この発明は、上記課題を解決するために、次のような構成要素を備えている。
なお、各構成要素には、後述する各実施形態の項で説明される各要素に付されている図面の参照番号などを括弧と共に付す。

請求項１に記載の発明は、図１〜図３１に示すように、一対の対向する端部（上端１７ａ、５１ａ、６１ａ；下端１７ｂ、５１ｂ、６１ｂ）を有し、これら端部を介して内部が大気に通じる中空合成樹脂製の保持部材（１７、５１、６１）と、前記一対の対向する端部の一方に設けられ、且つ第１の端子部（２５、５２ａ、６２ａ）を有する渦巻き状の第１電極板（１８、５２、６２）と、前記１対の対向する端部の他方に設けられ、且つ第２の端子部（２８、５３ａ、６３ａ）を有する平板状の第２電極板（１９、４６、５３、６３）とを備え、前記中空の保持部材（１７、５１）の中央に設けられて前記第１の電極板（１８、５２、６２）と前記第２の電極板（１９、４６、５３、６３）とを平面状態に維持するように前記第１の電極板と前記第２の電極板を前記中空の保持部材の内部から支持する支持壁（２１、５６）を有することを特徴とするアンテナ装置である。

請求項２に記載の発明は、図１〜図２５、図３２、図３３に示すように、前記保持部材（１７、６１）の前記一方の端部（上端１７a、５１a、６１a）は、前記他方の端部（下端１７ｂ、５１ｂ、６１ｂ）に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置である。

請求項３に記載の発明は、図１〜図２５に示すように、一対の対向する端部を有し、これら端部を介して内部が大気に通じる中空合成樹脂製の保持部材と、前記一対の対向する端部の一方に設けられ、且つ第１の端子部を有する渦巻き状の第１電極板と、前記一対の対向する端部の他方に設けられ、且つ第２の端子部を有する平板状の第２電極板とを備え、前記保持部材（１７）の前記一方の端部（上端１７ａ）には、前記第１電極板（１８）を保護するためこの第１電極板の両側から外方に突出する保護突起部（２２ａ、２２ｂ）が設けられていることを特徴とするアンテナ装置である。

請求項４に記載の発明は、図１〜図２１に示すように、少なくとも前記第２電極板（１９）は、溶着ボス（２３）により前記保持部材（１７）の前記他方の端部（下端１７ｂ）に溶着固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置である。

請求項５に記載の発明は、図１〜図２１に示すように、前記第１電極板（１８）の前記第１端子部（２５）と前記第２電極板（１９）の前記第２端子部（２８）とは、前記第２電極板が設けられた前記保持部材（１７）の前記他方の端部（下端１７ｂ）の側方にそれぞれ並んで延出されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置である。

請求項６に記載の発明は、図１４〜図１８に示すように、第１端子部（２５）を有する渦巻状の第１電極板（１８）を屈曲形成する工程と、前記第１電極板を金型内（３１）の所定位置に配置して前記金型内に樹脂を注入することにより、中空の保持部材（１７）を前記第１電極板と一体に形成する工程と、 前記金型を離型して前記第１電極板が一体に固定された前記保持部材を取り出し、この取り出した保持部材に第２端子部（２８）を有する第２電極板（１９）を前記第１電極板と対向させて固定する工程とを有するアンテナ装置の製造方法である。

請求項１に記載の発明によれば、中空合成樹脂製の保持部材の一対の対向する端部の一方に第１の端子部を有する渦巻き状の第１電極板を設け、これに所定間隔を置いて対向するように前記一対の対向する端部の他方に第２の端子部を有する平板状の第２電極板を設けているので、例えば、所定波長の電波を受信できる。また、保持部材は中空なので、前記第１電極板と前記第２の電極板との間は誘電率のもっとも小さな空気で満たされ、これにより波長の短い電波を感度良く受信することができる。
請求項１に記載の発明によれば、そればかりでなく、支持壁は、前記中空の保持部材の中央に設けられて第１の電極板と第２の電極板とを平面状態に維持するように第１の電極板と第２の電極板を前記中空の保持部材の内部から支持している。これにより第１、第２電極板が銅などの薄い導体箔で形成してあるが安定した状態で保持部材に固定することができるので、安定した受信性能を確保することができる。この場合、特に第１電極板が渦巻状に形成されて変形しやすいが、この渦巻状に形成された第１電極板の中間部分を支持壁の上端面によって保持することができるので、第１電極板の変形を防ぐことができると共に、第１電極板を安定した状態で確実に保持部材に固定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１電極板が設けられた保持部材の一面が、これに対向する保持部材の他面に対して傾斜していることにより、第１電極板の設置面積を広くすることができ、これによっても受信感度を高めることができるほか、特に腕時計などの携帯型の電子機器に組み込むときに、保持部材の傾斜した一面に設けられた第１電極板を電子機器の外部に向けやすくことができ、これにより電波受信の指向性を高めることができるので、より一層、受信感度を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、保持部材の一方の端部には、第１電極板を保護するためこの第１電極板の両側から外方に突出する保護突起部が設けられている。したがって、輸送時や組み立て時および使用時などにおいて外部から衝撃を受けても、その衝撃を保護突起部で受け止めることができ、これにより第１電極板が衝撃によって変形するのを防ぐことができ、これによっても安定した受信性能を確保することができる。

請求項４に記載の発明によれば、少なくとも第２電極板は、溶着ボスにより保持部材の前記他方の端部に溶着固定されている。したがって、第２電極板は保持部材の他面に確実に且つ強固に固定され、これにより第２電極板を安定した受信状態に保つことができるので、これによっても安定した受信性能を確保することができる。

請求項５に記載の発明によれば、第１電極板の第１端子部と第２電極板の第２端子部とが、第２電極板を固定する保持部材の他面における側方にそれぞれ並んで延出されていることにより、第１、第２端子部を一箇所に集中させて配置することができ、これにより第１、第２電極板の電気的な接続作業が簡単で容易にでき、接続作業性の向上を図ることができると共に、第１、第２端子部を回路基板に直接接続させて取り付けることができるので、アンテナ装置を回路基板に簡単に且つ容易に取り付けることができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１端子部を有する渦巻状の第１電極板を屈曲形成した後、この第１電極板を金型内の所定位置に配置して金型内に樹脂を注入することにより、空洞部を有する保持部材を第１電極板と一体に形成するので、保持部材を形成するときに第１電極板を保持部材に一体に固定することができる。このため、第１電極板が銅箔などの薄い金属板で形成されているが、第１電極板を保持部材に確実に且つ強固に固定することができる。

また、金型を離型して第１電極板が一体に固定された保持部材を取り出し、この取り出した保持部材の下面に第２端子部を有する第２電極板を第１電極板と対向させて所定間隔離して固定するので、従来例のようにコアの外周にコイルを巻き付けたアンテナ装置に比べて、容易に製作でき、生産性の向上を図ることができると共に、波長の短い電波を感度良く受信することができる。

以下、本発明のアンテナ装置の実施形態をいくつか図面に関して説明するが、類似の参照符号は類似の部分を示す。

（実施形態１）
以下、図１〜図１８を参照して、この発明のアンテナ装置を電子腕時計に適用した実施形態１について説明する。
図１はこの発明を適用した電子腕時計の拡大正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視における要部の拡大断面図、図３は図２のアンテナ装置を示した拡大斜視図である。

この電子腕時計は、図１および図２に示すように、合成樹脂製の腕時計ケース１を備えている。この腕時計ケース１は、１２時側と６時側との外周部にバンド取付部２がそれぞれ設けられている。また、この腕時計ケース１の上部には、図２に示すように、時計ガラス３が取り付けられており、この腕時計ケース１の内部の内周近くには、時計モジュール４およびＧＰＳ用（グローバル・ポジショニング・システム用）のアンテナ装置５が収納されている。さらに、この腕時計ケース１の下面には、裏蓋６が防水リング６ａを介して取り付けられている。

この場合、腕時計ケース１は、図２に示すように、ＡＢＳ樹脂などの硬質の合成樹脂からなるケース本体７と、このケース本体７の外周面に設けられたウレタン樹脂などの軟質の合成樹脂からなる第１ベゼル８と、ケース本体７の上部外周に設けられた装飾用の第２ベゼル９とで構成されている。また、時計モジュール４は、時計機能およびＧＰＳ機能に必要な各種の電子部品を備え、時刻情報を表示するほか、受信した電波情報に基づいてＧＰＳ情報をも表示するように構成されている。

すなわち、時計モジュール４は、図２に示すように、上部ハウジング１０と下部ハウジング１１とを備えている。この上部ハウジング１０には、表示パネル１２およびバックライトパネル１３が設けられており、この上部ハウジング１０と下部ハウジング１１との間には回路基板１４が配置されている。また、上部ハウジング１０と下部ハウジング１１とは、下部ハウジング１１の下面に配置された地板１５によって、回路基板１４を挟んで相互に取り付けられている。この状態で、時計モジュール４は、腕時計ケース１内に組み込まれている。

ＧＰＳ用のアンテナ装置５は、図２に示すように、時計モジュール４の回路基板１４に取り付けられ、この状態で１２時側のバンド取付部２とケース１の中心とを結ぶ線上で腕時計ケース１の内周部近くに設けられたアンテナ収納空間１６内に収納されている。すなわち、このアンテナ装置５は、図３〜図９に示すように、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂製の誘電体からなる上から見てほぼ台形で中空の保持部材１７と、この保持部材１７の傾斜上端１７ａに設けられた第１電極板１８と、これに対向する保持部材１７の幾分水平な下端１７ｂ設けられた第２電極板１９とを備え、これら全体が小型に形成された構成になっている。

この中空の保持部材１７の内部空間である空洞部２０には、図６および図７に示すように、中央に台形の長辺と短辺にそれぞれ関わる高壁１７cと低壁１７ｄを結ぶ支持壁２１が内部空間２０を横断するように形成されて上下の第１電極板１８と第２電極板１９とが平面状態を維持されるように内部から支持している。アンテナ装置５は、保持部材７の高壁１７ｃと低壁１７ｄがそれぞれ時計ケース１の中心と内周に近くなるように時計ケース内１に配置されている。

また、この保持部材１７の台形形状の長辺と短辺にそれぞれ関わる保持部材１７の高（または後）壁と低（または前）壁の上端には保護突起部２２ａと２２ｂが、図３および図７（ａ）に示すように、第１電極板１８の上方に突出して設けられている。保護突起２２ｂは、その中点から斜め上方に延びる枝部２２ｃを有し、それにより第１電極板１８を保護している。また、この保持部材１７の台形状の下端１７ｂにおける所定箇所、図７（ｂ）に示すように、台形状の下端１７ｂの長辺のほぼ両端に１つずつおよび短辺の中点に１つの計３箇所には、第２電極板１９を溶着によって固定するための溶着ボス２３がそれぞれ設けられており、この下端１７ｂにおける長辺の右側には、図４および図７（ｂ）に示すように、端子固定部２４が設けられている。

第１電極板１８は、平坦なアンテナ電極であり、厚みが０．２ｍｍ程度の銅などの薄い金属箔からなり、図３、図５、および図８に示すように、保持部材１７の上面１７ａとほぼ同じ大きさの台形状に形成されていると共に、スリット１８ａによって全体が渦巻形状に形成され、この状態で図３、図５、および図６に示すように第１電極部１８の前後の縁部が保持部材１７の上端１７ａにインサート成形によって埋め込まれた状態で固定されている。また、この第１電極板１８の後部側の端部には、図８に示すように、第１端子部２５が一体に形成されている。

この第１端子部２５は、アンテナ端子２５ａとグランド端子２５ｂとからなり、図３、図４、および図５に示すように、それぞれ保持部材１７の上面１７ａから保持部材１７の後部１７ｃの壁中を通して保持部材１７の下端１７ｂの端子固定部２４において並んで延出されている。また、このアンテナ端子２５ａとグランド端子２５ｂとの各先端部には、ビス孔２６がそれぞれ設けられている。

第２電極板１９は、グランド電極であり、第１電極板１８と同様、厚みが０．２ｍｍ程度の銅などの薄い金属箔からなり、図４および図９に示すように、保持部材１７の下面１７ｂとほぼ同じ大きさの台形状に形成されていると共に、その所定箇所に複数の取付孔２７が保持部材１７の下端１７ｂに設けられた複数の溶着ボス２３を受け入れて固定するために対応して設けられている。

また、この第２電極板１９の後端部におけるほぼ中間部分は、図４および図９に示すように、第２端子部２８が一体に形成されている。この第２端子部２８は、グランド端子であり、幅広の板状に形成され、図４に示すように、保持部材１７の下面１７ｂにおける後端部（図４では上辺部）から後方に向けて延出されている。この場合、第２端子部２８には、複数のビス孔２８ａと複数のボス孔２８ｂとが設けられている。また、第１電極板１８の第１端子部２５と第２電極板１９の第２端子部２８とは、図３および図４に示すように、保持部材１７の高壁１７の下縁において後方（図３では左側）に向けてそれぞれ並んで延出されている。

そして、このアンテナ装置５は、図２に示すように、第１、第２端子部２５、２８が所定角度θ１に折り曲げられて時計モジュール４内の回路基板１４に取り付けられ、さらに、この回路基板１４の各接続端子１４ａ、１４ｂにねじ２９により電気的に接続された状態で取り付けられている。すなわち、第１、第２端子部２５、２８のうち、第１端子部２５のアンテナ端子２５ａとグランド端子２５ｂとは、図１１および図１２に示すように、ビス２９によって回路基板１４の接続端子１４ａと接続端子１４ｂとにそれぞれ固定されている。また、第２端子部２８は、複数のボス孔２８ｂに回路基板１４のボス２９ａが挿入して位置決めされ、この状態で複数のビス孔２８ａに挿入されたビス２９によって第２の電極板１９は回路基板１４の接続端子１４ｂに取り付けられている。

アンテナ装置５の下側に位置する裏蓋６の上面には、図２および図１３に示すように、ストッパ部材３０がアンテナ装置５下面に接近して接着剤３０ａによって接着されている。このストッパ部材３０は、緩衝部材からなり、腕時計ケース１が外部から衝撃を受けたときに、その衝撃によってアンテナ装置５が下方向に位置ずれしないように構成されている。

次に、図８、図１４〜図１８を参照して、このアンテナ装置５を製造する場合について説明する。この場合には、図８に示すように、予め、第１端子部２５を有する渦巻状の第１電極板１８を屈曲形成する。すなわち、板厚が０．２ｍｍ程度の銅などの金属箔を打ち抜き加工することにより、第１電極板１８にスリット１８ａを形成して第１電極板１８を渦巻形状に形成すると共に、第１端子部２５を形成し、この後、第１端子部２５を折り曲げ加工によりほぼＬ字状に形成する。

次いで、図１４に示すように、屈曲形成された第１電極板１８を金型３１内の所定位置に配置する。このときには、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、まず、下金型３２の上面に形成された保持部材１７の内面に対応する形状の型突起部３２ａ上に第１電極板１８を配置する。この後、図１４に示すように、保持部材１７の外面に対応する型凹部３３ａが設けられた上金型３３を重ねて、下金型３２の型突起部３２ａの上面と上金型３３の型凹部３３ａ内の下面との間に第１電極板１８を挟んで固定する。

この状態では、図１４に示すように、下金型３２と上金型３３との間に保持部材１７に対応するキャビティ３４が形成され、このキャビティ３４内の一部に図示しないが、第１端子部２５が配置される。また、この下金型３２と上金型３３との間には、樹脂を注入するためのゲート３５が形成されている。そして、このゲート３５から樹脂をキャビティ３４内に注入すると、空洞部２０を有する保持部材１７が形成されると共に、この保持部材１７の上端１７ａに第１電極板１８が一体に固定される。

この後、上金型３３と下金型３２を離型して金型３１内から保持部材１７を取り出すと、図１６に示すように、第１電極板１８が一体に固定された保持部材１７が得られる。この取り出した保持部材１７の下端１７ｂに第２電極板１９を第１電極板１８と対向させて取り付ける。このときには、予め、板厚が０．２ｍｍ程度の銅などの金属箔を打ち抜き加工することにより、第２端子部２８を有する第２電極板１９を形成し、図１７（ａ）に示すように、この第２電極板１９に設けられた取付孔２７に、保持部材１７の下面１７ｂに設けられた溶着ボス２３を挿入させて溶融させると、図１７（ｂ）に示すように、この溶融した溶着ボス２３によって第２電極板１９が保持部材１７の下面１７ｂに固定される。これにより、図３〜図６に示すように、第１電極板１８の第１端子部２５と第２電極板１９の第２端子部２８とが保持部材１７の下面における後方に並んで延出されたアンテナ装置５が得られる。

この場合、第１、第２端子部２５、２８は、図１８に示すように、保持部材１７の下端１７ｂと同一平面に沿って後方（図１８では左上）に向けて延出されているが、アンテナ装置５を回路基板１４に取り付けるときに、図６（ａ）に示すように、所定角度θ１で折り曲げることにより、アンテナ収納空間１６内の所定位置に、つまり図２に示すように、保持部材１７の傾斜した上面１７ａに設けられた第１電極板１８が腕時計ケース１の内面とほぼ平行になるように、アンテナ収納部１６内に片持ち梁式に支持された状態で配置される。

このように、この電子腕時計のアンテナ装置５によれば、保持部材１７の空洞部２０の上端１７ａに第１端子部２５を有する渦巻状の第１電極板１８を設けると共に、保持部材１７の上端１７ａに対向する保持部材１７の下端１７ｂに第２端子部２８を有する平板状の第２電極板１９を設けているので、保持部材１７によって相対向する第１電極板１８と第２電極板１９の間には所定間隔が得られ、これにより両電極間で波長の短い電波を効果的に受信することができると共に、保持部材１７の空洞部２０内で誘電率の最も低い空気空間を第１、第２電極板１８、１９間に設けることができるので、波長の短い電波を感度良く受信することができる。

この場合、特に第１電極板１８は渦巻状に形成されていることにより、第１電極板１８の設置面積が狭いが、第１電極板１８の全長を十分に長くすることができ、このため保持部材１７は小さく形成してあるが、周波数の調整ができ、受信感度を高めることができる。これにより、波長の短い電波、例えば高周波の電波を受信できるので、人工衛星などからの電波を確実に受信することができ、ユーザ自身の居場所を特定するＧＰＳ用のアンテナとして良好に使用することができるほか、特に従来例のようにコアにコイルを巻き付けた構成のアンテナ装置に比べて、その製作が簡単で重量も軽く、波長の短い電波を感度良く受信することができる。

また、第１電極板１８が保持部材１７の上端１７ａ側に、これに対向する保持部材１７の下端１７ｂ側に対して傾斜していることにより、第１電極板１８の設置面積を広くすることができ、これによっても受信感度を高めることができるほか、特に腕時計ケース１内に組み込むときに、保持部材１７の傾斜した上端１７ａ側に設けられた第１電極板１８を腕時計ケース１の外部に向けやすくことができ、これにより電波受信の指向性を高めることができるので、より一層、受信感度を高めることができる。

また、保持部材１７の内部中央に設けた支持壁２１により凹凸のないように上下の第１、第２電極板１８、１９をそれら中央部で支持することができ、これにより第１、第２電極板１８、１９が銅などの薄い金属板で形成してあり変形しやすいが、第１、第２電極板１８、１９を安定した状態で保持部材１７に固定し、これら電極の変形を防止することができるので、安定した受信性能を確保することができる。

また、図３に示すように、保持部材１７の対向するそれぞれの高低壁１７ｃ、１７ｄの上部を形成する保護突起部２２a、２２ｂが第１電極板１８の面を超えて上方に突出するよう設けられていることにより、輸送時や組み立て時および使用時などにおいて腕時計ケース１が外部から衝撃を受けても、その衝撃を保護突起部２２で受け止めることができ、これにより第１電極板１８が衝撃によって変形するのを防ぐことができるので、安定した受信性能を確保することができる。

また、図１７に示すように、保持部材１７の下端１７ｂに第２電極板１９を溶着により固定する溶着ボス２３が設けられていることにより、保持部材１７の下端１７ｂに第２電極板１９を配置し、この状態で溶着ボス２３を溶融することによって第２電極板１９を保持部材１７の下面１７ｂに確実に且つ強固に固定することができ、これにより第２電極板１９を安定した受信状態に保つことができるので、これによっても安定した受信性能を確保することができる。

さらに、図３および図４に示すように、第１電極板１８の第１端子部２５と第２電極板１９の第２端子部２８が保持部材１７の高壁１７ｃの下端１７ｂ後方にまとめて配置されていることにより、第１、第２電極板１８、１９の電気的な接続作業が簡単で容易にでき、接続作業性の向上を図ることができると共に、図２に示すように、第１、第２端子部２５、２８を時計モジュール４の回路基板１４に直接接続させて取り付けることができるので、アンテナ装置５を回路基板１４に簡単に且つ容易に取り付けることができる。

この場合、アンテナ装置５は、腕時計ケース１の内周部に設けられたアンテナ収納部１６内に片持ち梁式に支持された状態で配置されているので、アンテナ装置５の周囲に誘電率の最も低い空気空間を設けることができ、これによってもアンテナ装置５の受信精度を向上させることができると共に、アンテナ装置５がアンテナ収納部１６内に片持ち梁式に支持されていることにより、外部からの衝撃が直接アンテナ装置５に加わることがないので、耐衝撃性の高いものを得ることができる。

また、アンテナ装置５の下側に対応する箇所の裏蓋５には、ストッパ部材３０が配置されているので、腕時計ケース１が外部から下方への衝撃を受けて、その衝撃によってアンテナ装置５が下方向に位置ずれを起こしても、アンテナ装置５がストッパ部材３０に当接することにより、アンテナ装置５の上下方向への位置ずれを抑制することができ、これによりアンテナ装置５を常に所定位置に位置規制することができるので、これによっても安定した受信性能を維持することができる。

特に、このアンテナ装置５は、図１に示すように、１２時側のバンド取付部２に位置する腕時計ケース１の内周部に形成されたアンテナ収納部１６内に収納されているので、受信性能に影響を及ぼす腕時計の電子部品や金属部品からアンテナ装置５を十分に離すことができると共に、この腕時計を使用者の腕に取り付けて胸の近くで時計モジュール４の表示を見るときに、アンテナ装置５を腕時計ケース１内で使用者の胸から遠い方に位置させることができるので、アンテナ装置５が使用者の身体による影響を受けにくくすることができ、このため６時側に設けた場合に比べて、受信性能を高めることができる。

また、このアンテナ装置５の製造方法によれば、第１端子部２５を有する渦巻状の第１電極板１８を屈曲形成した後、この第１電極板１８を金型３１内の所定位置に配置して金型３１のキャビティ３４内に樹脂を注入することにより、空洞部２０を有する保持部材１７を第１電極板１８と一体に形成固定するので、第１電極板１８が厚さ０．２ｍｍ程度の銅箔などの薄い金属板で形成してあるが、第１電極板１８を保持部材１７に確実に且つ正確に固定することができる。

また、金型３１を離型して第１電極板１８が一体に固定された保持部材１７を取り出し、この取り出した保持部材１７の下面１７ｂに第２端子部２８を有する第２電極板１９を第１電極板１８と対向させて固定するので、従来例のようにコアの外周にコイルを巻き付けたアンテナ装置に比べて、容易に製作でき、生産性の向上を図ることができると共に、第２電極板１９と第１電極板１８との間には所定間隔が確保されるので、波長の短い電波を感度良く受信することができる。

（実施形態２）
次に、図１９〜図２１を参照して、この発明のアンテナ装置を電子腕時計に適用した実施形態２について説明する。
この電子腕時計のアンテナ装置４０は、図１９に示すように、保持部材１７の上面１７ａに第１電極板１８を溶着ボス４１によって第２電極板１９と同様に固定した構成で、これ以外は実施形態１とほぼ同じ構成になっている。

すなわち、この保持部材１７の上端１７ａにおける所定箇所、つまり図２０に示すように、上面１７ａの後部壁（または高壁）１７ｃの両側および前側の低壁１７ｄの41中間部（同図では右下辺部の中間部）には、溶着ボス４１がそれぞれ設けられている。また、第１電極板１８の所定箇所には、保持部材１７の各溶着ボス４１が挿入する取付孔４２がそれぞれ設けられており、この第１電極板１８の後端部（図２０では左上辺の一端部）にも、第１端子部２５が設けられている。この第１端子部２５も、実施形態１と同様、アンテナ端子２５ａとグランド端子２５ｂとからなり、第１電極板１８の端部からほぼＬ状に屈曲形成された構成になっている。

そして、この第１電極板１８は、取り付け時に図２０、図２１に示すように、保持部材１７の上端１７ａに上方から配置するときに、各取付孔４２に保持部材１７の各溶着ボス４１を挿入させ、この状態で図１９に示すように溶着ボス４１を溶融させることにより、保持部材１７の上端１７ａに固定されるように構成されている。この場合、第１電極板１８の第１端子部２５は、保持部材１７の上面１７ａにおける後端部（図１９では左上辺部）から後部（同図では左側）の外面に沿って垂下されて、この垂下された先端部が実施形態１と同様に保持部材１７の下端１７ｂにおける後方に向けて延出されている。

このようなアンテナ装置４０においても、保持部材１７の上面１７ａに第１電極板１８を溶着ボス４１によって確実に且つ強固に固定することができるので、実施形態１と同様、第１電極板１８を安定した受信状態に保つことができ、これによっても安定した受信性能を確保することができる。この場合にも、実施形態１と同様、第１端子部２５が保持部材１７の下端１７ｂに取り付けられた第２電極板１９の第２端子部２８と共に保持部材１７の下面１７ｂにおける後方に向けて並んで延出されているので、時計モジュール４の回路基板１４に第１、第２端子部２５、２８を直接、電気的に接続させて取り付けることができる。

（実施形態３）
次に、図２２および図２３を参照して、この発明のアンテナ装置を電子腕時計に適用した実施形態３について説明する。
この電子腕時計のアンテナ装置４５は、図２２に示すように、時計モジュール４の回路基板１４上に第２電極板４６を設け、この第２電極板４６上に保持部材１７を設けた構成で、これ以外は実施形態１とほぼ同じ構成になっている。

すなわち、時計モジュール４の回路基板１４は、図２２に示すように、時計モジュール４から右側方の１２時方向の時計ケース１の内側近くのアンテナ収容空間１６まで伸びて端部４７にアンテナ装置４５を支持するように構成されている。このアンテナ装置４５では、第２電極板４６が銅などの導体箔によってパターンとして形成されている。この第２電極板４６の上には、保持部材１７が固定されている。

この保持部材１７は、実施形態１と同様に構成されており、この保持部材１７の上端１７ａには、実施形態１と同様、第１電極板１８が固定されている。この場合にも、第１電極板１８の第１端子部２５は、保持部材１７の上面１７ａにおける後壁（高壁）１７ｃを垂下され、この垂下された先端部が実施形態１と同様に保持部材１７の下面１７ｂにおける後方に向けて延出され、この延出した先端部が図２３に示すように回路基板１４の接続端子１４ａ、１４ｂに半田などで電気的に接続されて取り付けられている。

このような電子腕時計のアンテナ装置４５によれば、実施形態１と同様の作用効果があるほか、第２電極板４６が回路基板１４の端部４７に設けられているので、第２電極板４６を別部材として形成する必要がなく、回路基板１４の配線をパターンで形成するときに、これと同時に形成することができるほか、第１電極板１８が設けられた保持部材１７を回路基板１４の端部４７上に設けられた第２電極板４６と対応する箇所に固定すると共に、第１電極板１８の第１端子部２５を回路基板１４上の接続端子１４ａに半田などで固定すればよいので、その取付作業および接続作業が簡単で容易にできる。

なお、上記実施形態３では、第１電極板１８の第１端子部２５を回路基板１４の上面に配置した場合について述べたが、これに限らず、例えば図２４または図２５に示す第１、第２変形例のように、第１電極板１８の第１端子部２５を回路基板１４の下面に固定した構成でも良い。

すなわち、図２４に示された第１変形例では、回路基板１４の端部４７に第１端子部２５が挿入する貫通孔４８を設け、この貫通孔４８を通して第１端子部２５を回路基板１４の下面に延出した構成になっている。この場合、回路基板１４の端部４７の上面には第２電極板４６が設けられ、その下面には図２３と同様に接続端子１４ａ、１４ｂが設けられている。従って、第１端子部２５は接続端子１４ａ、１４ｂに半田などで接続され、第２電極板４６の第２端子部（図示せず）は回路基板１４のスルーホール４９を介して回路基板１４の上面から下面に導かれて接続端子１４ｂに半田などで接続されている。このような構成でも、実施形態３と同様の作用効果がある。

また、図２５に示された第２変形例では、回路基板１４の端部４７の下面に第２電極板４６をパターン形成し、この第２電極板４６に対応する回路基板１４の端部４７の上面に保持部材１７を固定し、この保持部材１７の上面１７ａに設けられた第１電極板１８の第１端子部２５を第１変形例と同様に回路基板１４の端部４７の貫通孔４８を通して回路基板１４の下面に図２３と同様に設けられた接続端子１４ａ、１４ｂに半田などで接続した構成になっている。このような構成でも、実施形態３と同様の作用効果がある。

（実施形態４）
次に、図２６〜図３１を参照して、この発明のアンテナ装置を電子腕時計に適用した実施形態４について説明する。この場合にも、図１〜図１８に示された実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。

この電子腕時計のアンテナ装置５０は、時計ケース１に支持されていて実施形態１と同様、図２６〜図３１に示すように、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂製の誘電体からなるほぼ長方形の箱状の保持部材５１と、この保持部材５１の上端５１ａと下端５１ｂのそれぞれの内縁に沿って設けたステップ状の切り欠き５４に嵌着され固定された導体（例えば銅）材料からなる薄板状又は箔状の第１、第２電極板５２、５３とを備え、第１電極５２の上面は保持部材５１の上端と同一レベルであり、第２電極５２の下面は保持部材５１の下端と同一レベルとなっている。これ以外は実施形態１とほぼ同じ構成なっている。

また、保持部材５１の内部５５の中央には、図２８に示すように、支持壁５６が設けられてその上下に存在する第１電極板５２と第２電極板５３とが凹凸せずに平面状態を維持できるように支持している。

また、このアンテナ装置５０は、図２６および図３１に示すように、第１電極板５２の第１端子部５２ａと第２電極板５３の第２端子５３ａとが保持部材５１の左側面から延出されて時計モジュール４の回路基板１４にビス５７によって取り付けられた状態で電気的に接続されるように構成されている。さらに、このアンテナ装置５０では、図３１に示すように、時計モジュール４の回路基板１４から受信性能に影響を受けない程度の距離Ｓを隔て第１端子５２aと第２端子５３aがビス５７によって回路基板１４に固定されている。なお、このアンテナ装置５０は、必ずしもビス５７で時計モジュール４の回路基板１４に固定される必要はなく、腕時計ケース１に固定されていても良い。

このような電子腕時計のアンテナ装置５０によれば、合成樹脂製の誘電体でほぼ長方形の箱状に形成された保持部材５１と、この保持部材５１の上面５１ａと下面５１ｂとに配置された銅系の金属材料で薄板状に形成された第１、第２電極部５２、５３とを備え、これら全体がチップ形状に形成されているので、全体をコンパクトに構成することができるほか、第１、第２電極板５２、５３が保持部材５１の互いに対向する上面５１ａと下面５１ｂとに所定距離を隔てて固定されているので、第１、第２電極板５２、５３によって波長の短い電波、例えば、人工衛星などからの電波を受信しやすく、ユーザ自身の居場所を特定するＧＰＳ用として良好に用いることができる。

この場合、保持部材５１の上端５１ａと下端５１ｂの内周縁に沿ってそれぞれ形成した切り欠き５４に第１、第２電極板５２、５３をそれぞれ嵌着させて固定している。この場合、両面接着テープや接着剤は使用されない。このため、従来例のようにコアにコイルを巻き付けた構成のアンテナ装置に比べて、その製作が簡単で重量も軽くなるばかりでなく、誘電率の経年変化が起こり得る面接着テープや接着剤を用いていないので、受信性能の高いものを得ることができる。

また、保持部材５１の空洞部２０の上下端に取り付けた第１、第２電極板５２、５３間は誘電率の最も低い空気で満たされている。このため、より一層、受信性能は改善されると共に、重量を更に軽くすることができる。また、この保持部材５１の内部には、中央に支持壁５６が形成されているので、保持部材５１内は中空であるが、支持壁５６によって保持部材５１の強度は十分確保される。

この場合、保持部材５１の内部中央には、支持壁５６が設けられてその上下に存在する第１電極板５２と第２電極板５３とを保持部材５１と協力して水平になるよう支持している。これにより第１、第２電極板５２、５３を安定させた状態で保持部材５１に確実に且つ強固に固定することができるので、第１、第２電極板５２、５３の変形を防ぐことができ、これにより安定した受信性能を確保することができる。

また、アンテナ電極である第１電極板５２とグランド電極である第２電極板５３とを個別に保持部材５１の上端５１ａと下端５１ｂとに固定することにより、第１、第２電極板５２，５３の製造のばらつきや、組み込み時における第１、第２電極板５２、５３の変形を軽減することができ、これによっても第１、第２電極板５２、５３を保持部材５１の上面５１ａと下面５１ｂとに精度良く固定することができるので、安定した受信性能を確保することができる。特に、受信性能を調整する必要が生じた場合には、保持部材５１の形状、例えば厚みや大きさを変更することにより、容易に受信性能を調整することができる。

さらに、このアンテナ装置５０では、第１、第２電極板５２、５３が、図３１に示すように、時計モジュール４の回路基板１４がアンテナ装置５０の受信性能に影響を及ぼさない程度の距離Ｓを隔てビス５７によって回路基板１４に固定されている。また、これにより、アンテナ装置５０は位置ずれを起こさないように、確実に且つ良好に固定することができ、これによっても、ＧＰＳ用のアンテナ装置として、受信性能を安定させることができる。

このアンテナ装置５０においても、１２時側のバンド取付部２に位置する腕時計ケース１の内周部に形成されたアンテナ収納空間１６内に収納されているので、受信性能に影響を及ぼす電子部品や金属部品からアンテナ装置５０を十分に離すことができると共に、ユーザが腕時計を取り付けた腕を胸元に引き寄せて時計モジュール４の表示を見るときに、アンテナ装置５０を使用者の身体から遠いほうの時計ケース１内の１２時側の位置に位置させることができるので、アンテナ装置５０が使用者の身体による影響を受けにくくすることができ、このため６時側に設けた場合に比べて、受信性能を高めることができる。

（実施形態５）
次に、図３２〜図３３を参照して、この発明のアンテナ装置を電子腕時計に適用した実施形態５について説明する。
この電子腕時計のアンテナ装置６０は、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂製の誘電体からなる水平断面がほぼ台形状の中空の保持部材６１と、この保持部材６１の上端６１ａと下端６１ｂとにそれぞれ設けられた第１、第２電極板６２、６３とを備え、全体が小型に形成されてアンテナ収納部１６内に取り付けられた構成で、実施形態１とほぼ同じ構成なっている。

すなわち、保持部材６１（中空であることが好ましい）は、図３３に示すように、その上端６１ａが下端６１ｂに対して傾斜し、その両端部にほぼ三角形状の位置決め突起部６１ｃが形成され、図３２に示すように時計ケース１の内面に設けられた取付凹部１６ａに挿入固定されてアンテナ収納空間１６内に配置されるように構成されている。

この場合、第１、第２電極板６２、６３は、図３３に示すように、保持部材６１の上下に互いに対向した状態で所定間隔を隔て設けられている。この場合、第１電極板６２には第１端子部６２ａが設けられ、第２電極板６３には第２端子部６３ａが設けられ、これら第１、第２端子部６２ａ、６３ａは、図３２に示すように、保持部材６１の後方（同図では左側）に突出し、この突出した部分が接続線（図示せず）によって時計モジュール４に電気的に接続されるように構成されている。

ところで、裏蓋６は、図３２に示すように、腕時計ケース１の下面全体に対応する樹脂部６４と、アンテナ装置６０の下の所定角度範囲に入らないように伸びる樹脂部６４に一体的に設けられた金属部６５とを備えている。樹脂部６４は、図３２に示すように、内側（図３２では上側）に位置して腕時計ケース１の下面に圧接することにより、防水リング６ａを腕時計ケース１に押し付けて防水性を図るように構成されている。このため、この樹脂部６４は、硬質樹脂、例えばガラス繊維入りの強化樹脂で形成されていることが望ましい。また、金属部６５は、腕などの人体からの静電気を防ぐためのシールド機能を有するものであり、インサート成形によって樹脂部６４に一体に形成されている。

この場合、図３２に示すように、第２電極板６３の下方内端部と金属部６５の外端部とを結ぶ直線Ｓがアンテナ装置６０の水平な下面に対して交差する角度をθとしたとき、
θ≧３０°
の関係に設定されており、好ましくはその角度θが４５°〜９０°の範囲で、特に６０°前後であることが望ましい。これにより、裏蓋６は、アンテナ装置６０の下側に位置するシールド機能を持つ金属部６５による電波障害を極力避けるように構成されている。

この電子腕時計によれば、合成樹脂製の腕時計ケース１の内周部に形成されたアンテナ収納部１６内にチップ形状のアンテナ装置６０を収納したので、実施形態１と同様、腕時計ケース１の上方および側方における外部からの電波を良好に受信することができるほか、腕時計ケース１の下面に取り付けられた裏蓋６の金属部６５はアンテナ装置６０の下方の角度範囲θに非金属空間が確保されるような広がりであるので、アンテナ装置６０は、裏蓋６の金属部６５の影響を受けずに腕時計ケース１の下方斜めからθの範囲内に入り来る電波を確実に受信することができる。これにより、アンテナ装置６０の受信精度を高めることができると共に、アンテナ装置６０を腕時計ケース１の内側に近づけて配置することができ、腕時計全体の小型化をも図ることができる。

また、裏蓋６は、腕時計ケース１の下面に圧接する樹脂部６４が、ガラス繊維入りの強化樹脂などの硬質樹脂で形成されているので、防水リング６ａを腕時計ケース１に押し付けて防水性を図ることができるほか、金属部６５がインサート成形によって樹脂部６４に一体に形成されるので、裏蓋６を容易に製作することができると共に、部品点数が増えず、組立作業も煩雑にならないため、低価格なものを得ることができる。

さらに、アンテナ装置６０は、第１、第２電極板６２、６３が設けられた合成樹脂製の誘電体からなる保持部材６１に設けた位置決め突起部６１ａがアンテナ収納部１６に設けられた取付凹部１６ａに挿入されて取り付けられ、これによりアンテナ収納部１６内に片持ち梁式に配置されているので、アンテナ装置６０の周囲に誘電率の最も低い空気空間を設けることができ、これによってもアンテナ装置６０の受信精度を向上させることができると共に、アンテナ装置６０がアンテナ収納部１６内に片持ち梁式に存在することにより、外部からの衝撃が直接アンテナ装置６０に加わることがないので、耐衝撃性の高いものを得ることができる。

なお、上記実施形態５では、裏蓋６の金属部６５を樹脂部６４にインサート成形によって一体に形成した場合について述べたが、これに限らず、例えば図３４（ａ）および図３４（ｂ）に示す変形例のように、裏蓋６の樹脂部６４と金属部６５とを別々に形成し、樹脂部６４に金属部６５を嵌め込んで一体化するように構成しても良い。このように構成すれば、組立作業が煩雑にならず、低価格なアンテナ装置を得ることができる。

なおまた、上記実施形態１〜５では、電子腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも電子腕時計である必要はなく、トラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の時計に適用することができるほか、携帯電話機やＰＤＡ（携帯情報端末機）などの各種の電子機器にも広く適用することができる。

本発明の広範な趣旨と範囲から逸脱せずに種々の変形変更がなし得よう。上記の実施形態は本発明を例示するためで、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲は実施形態よりもむしろ添付の請求項により示される。本発明の請求項と等価な意味範囲および請求項の範囲で行った種々の変形例は、本発明の範囲内にあるとみなされるべきである。

この発明の第１の実施形態のアンテナ装置を適用した電子腕時計の拡大正面図である。 図１のＡ−Ａ矢視における要部の拡大断面図である。 図２のアンテナ装置を示した拡大斜視図である。 図３のアンテナ装置を下面側から見た拡大斜視図である。 図３のアンテナ装置を示した拡大平面図である。 図５のアンテナ装置の断面を示し、（ａ）は図５のアンテナ装置のＢ−Ｂ矢視における断面図、（ｂ）は図５のアンテナ装置のＣ−Ｃ矢視における断面図である。 図３のアンテナ装置の保持部材を示し、（ａ）はその保持部材を上面側から見た斜視図、（ｂ）はその保持部材を下面側から見た斜視図である。 図３の第１電極板を示した斜視図である。 図４の第２電極板を示した斜視図である。 図３のアンテナ装置を時計モジュールに取り付けた状態の斜視図である。 図１０のアンテナ装置と時計モジュールを下面側から見た斜視図である。 図１０におけるアンテナ装置と回路基板との接続状態を示した拡大平面図である。 図２の裏蓋を示した斜視図である。 図８の第１電極板を金型内に配置した状態を示した断面図である。 図１４の金型の下金型を示し、（ａ）はその下金型の断面図、（ｂ）はその下金型の型突起部上に第１電極板を配置した状態を示した断面図である。 図１４で成形された保持部材の下面に第２電極板を取り付ける方法を示した斜視図である。 保持部材の下面に第２電極板を固定する状態を示し、（ａ）は第２電極板に保持部材の溶着ボスを挿入した状態の斜視図、（ｂ）はその溶着ボスの溶融により第２電極板を保持部材に固定した状態の斜視図である。 図１７（ｂ）のアンテナ装置の断面図である。 この発明の第２の実施形態のアンテナ装置を示した拡大斜視図である。 図１９の保持部材に第１電極板を取り付ける状態を示した分解斜視図である。 図２０の第１電極板の取付孔に保持部材の上面に設けられた溶着ボスを挿入した状態の斜視図である。 この発明の第３の実施形態のアンテナ装置を適用した電子腕時計の要部の拡大断面図である。 図２２におけるアンテナ装置と回路基板との接続状態を示した拡大平面図である。 本発明のアンテナ装置の第３の実施形態の第１変形例を取り付けた電子腕時計の要部の拡大断面図である。 図２４に類似の第３の実施形態の第２変形例の図である。 本発明のアンテナ装置の第４の実施形態を適用した電子腕時計の要部の拡大断面図である。 図２６のアンテナ装置を示した拡大平面図である。 図２７のＤ−Ｄ矢視における断面図である。 図２８のＥ−Ｅ矢視における断面図である。 図２９の分解図である。 図２９の状態のアンテナ装置を回路基板にビスで取り付けた状態を示した図である。 本発明のアンテナ装置の第５の実施形態を適用した電子腕時計の要部の拡大断面図である。 図３２のアンテナ装置を示した斜視図である。 図３２の裏蓋の変形例を示し、（ａ）はその裏蓋の樹脂部と金属部とを分解した要部の拡大断面図、（ｂ）はその樹脂部に金属部を嵌め込んだ状態を示した要部の拡大断面図である。

符号の説明

１ 腕時計ケース
２ バンド取付部
３ 時計ガラス
４ 時計モジュール
５、４０、４５、５０、６０ アンテナ装置
６ 裏蓋
１４ 回路基板
１６ アンテナ収納部
１７、５１、６１ 保持部材
１８、５２、６２ 第１電極板
１８ａ スリット孔
１９、４６、５３、６３ 第２電極板
２０、５５ 空洞部
２１、５６ 支持壁
２２ａ、２２ｂ 保護突起部
２３、４１ 溶着ボス
２５、５２ａ、６２ａ 第１端子部
２８ ５３ａ、６３ａ 第２端子部
３０ ストッパ部材
３１ 金型
３２ 下金型
３３ 上金型

Claims (6)

1. 一対の対向する端部を有し、これら端部を介して内部が大気に通じる中空合成樹脂製の保持部材と、
   前記一対の対向する端部の一方に設けられ、且つ第１の端子部を有する渦巻き状の第１電極板と、
   前記一対の対向する端部の他方に設けられ、且つ第２の端子部を有する平板状の第２電極板とを備え、
   前記中空の保持部材の中央に設けられて前記第１の電極板と前記第２の電極板とを平面状態に維持するように前記第１の電極板と前記第２の電極板を前記中空の保持部材の内部から支持する支持壁を有することを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記保持部材の前記一方の端部は、前記他方の端部に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 一対の対向する端部を有し、これら端部を介して内部が大気に通じる中空合成樹脂製の保持部材と、
   前記一対の対向する端部の一方に設けられ、且つ第１の端子部を有する渦巻き状の第１電極板と、
   前記一対の対向する端部の他方に設けられ、且つ第２の端子部を有する平板状の第２電極板とを備え、
   前記保持部材の前記一方の端部には、前記第１電極板を保護するためこの第１電極板から外方に突出する保護突起部が設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
4. 前記第２電極板は、前記保持部材の少なくとも前記他方の端部に設けられた溶着ボスにより前記他方の端部に溶着固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
5. 前記第１電極板の前記第１端子部と前記第２電極板の前記第２端子部とは、前記第２電極板が設けられた前記保持部材の前記他方の端部の側方にそれぞれ並んで延出されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置。
6. 第１端子部を有する渦巻状の第１電極板を屈曲形成する工程と、
   前記第１電極板を金型内の所定位置に配置して前記金型内に絶縁性の樹脂を注入することにより、空洞部を有する保持部材を前記第１電極板と一体に形成する工程と、
   前記金型を離型して前記第１電極板が一体に固定された前記保持部材を取り出し、この取り出した保持部材に第２端子部を有する第２電極板を前記第１電極板と対向させて固定する工程と
   を有するアンテナ装置の製造方法。

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