JP5344026B2 - 電波受信機器 - Google Patents

Description

本発明は電波受信機器に関するものである。

従来、電波受信機器の１つとして、時刻データを含む標準電波を受信するアンテナをケース本体（機器本体）の内部に備え、このアンテナで受信した標準電波に基づいて時刻修正を行なう電波時計が知られている。

このような電波時計として、外観の高級感を高めるために、ケース本体と閉塞部材である裏蓋を共に金属によって形成するとともに、ケース本体の内周壁面と裏蓋の外周壁面とにそれぞれねじ部を形成し、ねじ同士を互いに螺合させることによって、ケース本体と裏蓋とをねじ結合させた電波時計がある。

しかし、この電波時計では、金属製のケース本体と金属製の裏蓋とが電気的に導通していると、ケース本体と裏蓋を還流する電流が増大し、アンテナの受信感度が著しく低下してしまうという問題があった。

そこで、このような問題を解消するために、ケース本体の内部に内延部と、この内延部に絶縁部材を介して接触している中枠とを有し、この中枠に形成したねじ部に裏蓋のねじ部を螺合させることで、ケース本体と裏蓋とを電気絶縁した電波時計が知られている（例えば、特許文献１）。また、裏蓋側のねじ部が形成された金属製の突起部に所々切欠きを設け、この切欠きによってねじ部を分断し、この裏蓋側のねじ部とケース本体側のねじ部との螺合面積を小さくすることで、ケース本体と裏蓋との結合面積を小さくして、受信感度の低下を抑制した電波時計が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００８−７６３２６号公報 特開２００７−２６３５７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電波時計においては、ケース本体および裏蓋とは別体の中枠を使用するため、ケース本体への裏蓋の結合作業が煩雑であるという問題がある。また、ケース本体の内部に中枠を設けるため、その分、ケース本体を大きくしなければならないという問題がある。
一方、上記特許文献２に記載の電波時計においては、ねじ部同士の螺合面積が小さくなるとは言え、裏蓋側のねじ部とケース本体側のねじ部とが金属接触していることから、ケース本体と裏蓋との電気的な絶縁を確実には図れないという問題がある。また、ねじ部が形成される突起部に切欠きを設けるため、その分、ケース本体と裏蓋との結合力が弱くなってしまうという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、機器本体と閉塞部材との結合力を低下させることなく、機器本体と閉塞部材との間の電気的な絶縁をより確実にした電波受信機器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
筒状の金属製の機器本体、この機器本体の一端開口を閉塞する金属製の第１の閉塞部材、前記機器本体の他端開口を閉塞する電波透過性の第２の閉塞部材、および、前記機器本体内に配置されたアンテナを備えている電波受信機器において、
前記機器本体と前記第１の閉塞部材とを、互いの螺合によってねじ結合する第１のねじ部および第２のねじ部を備え、
前記第１のねじ部は、前記機器本体の金属壁面に形成され、
前記第２のねじ部は、前記第１の閉塞部材に接合樹脂部材を介して取り付けられた金属製の環状部材に形成され、
前記接合樹脂部材は、前記第１の閉塞部材の内面に設けられた環状凹部の金属壁面に形成されたナノメートルサイズの多数の凹凸部を介して前記環状凹部の金属壁面に接合されているとともに、前記環状部材の金属壁面に形成されたナノメートルサイズの多数の凹凸部を介して前記環状部材の金属壁面に接合されていることを特徴とする電波受信機器である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電波受信機器であって、前記機器本体および前記第１の閉塞部材は、チタン、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガン、銅、モリブデン、コバルト、タングステン若しくはマグネシウム、又は、これらの金属元素のうちの少なくとも１つを含有する合金から成るグループのうちから選ばれた少なくとも一種の金属によって形成され、前記接合樹脂部材は、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフタルアミドのうちから選ばれた少なくとも一種の樹脂によって形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、金属製の機器本体とこの機器本体の一端開口を閉塞する金属製の第１の閉塞部材とのいずれか一方と接合樹脂部材とが接合されており、この接合樹脂部材を介して、機器本体と第１の閉塞部材とがねじ結合されているので、両者の結合作業を簡単に行うことができる。また、接合樹脂部材の電気絶縁作用によって、機器本体と第１の閉塞部材との電気絶縁を確実に図ることができ、機器本体と第１の閉塞部材との間の電気絶縁性を確保するために別途部品を必要としないことから、機器本体ひいては電波受信機器のサイズを小型にすることができる。
さらに、金属壁面に形成されたナノメートルサイズの多数の凹凸部に接合樹脂部材が強固に接合されているため、結合、分解を繰り返しても接合樹脂部材が脱落する虞がなく、長期に亘って確実な電気絶縁を図ることができる。
さらにまた、機器本体と第１の閉塞部材が全周で結合されるため、機器本体と第１の閉塞部材との結合をより一層強固にすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電波時計の一部を示す断面図である。 図１の電波時計におけるケース本体および裏蓋の要部を拡大して示す断面図である。 図１の電波時計の裏蓋を示したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は底面図である。 図２の裏蓋に接合樹脂部材を接合させる手順を示し、（Ａ）は接合樹脂部材の接合前の状態の裏蓋の要部断面図、（Ｂ）は多数の凹凸部を形成した後の裏蓋の要部断面図、（Ｃ）は多数の凹凸部を介して接合樹脂部材を接合した後の裏蓋および接合樹脂部材の要部断面図、（Ｄ）は接合樹脂部材にねじ部を形成して完成した裏蓋の要部断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電波時計におけるケース本体および裏蓋の要部断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電波時計におけるケース本体および裏蓋の要部断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る電波時計におけるケース本体および裏蓋の要部断面図である。

以下、本発明の電波受信機器として電波時計の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電波時計の一部を示す断面図、図２は、電波時計におけるケース本体および裏蓋の要部を拡大して示す断面図である。
この第１の実施形態の電波時計１は、筒状の機器本体であるケース本体１０、第１の閉塞部材である裏蓋２０、および、第２の閉塞部材である時計ガラス３０を備えている。そして、ケース本体１０の一端開口１０ａは、裏蓋２０によって閉塞されている。一方、ケース本体１０の他端開口１０ｂは電波透過性の時計ガラス３０によって閉塞されている。また、ケース本体１０と裏蓋２０との間にはシール部材２が介装されている。一方、ケース本体１０と時計ガラス３０との間にはシール部材３がそれぞれ介装されている。これによって、ケース本体１０の内部の防水性が確保されている。
また、ケース本体１０の内部には、時計モジュール４、時刻データを含む標準電波を受信するアンテナ５、見切り部材８、その他図示しない文字板および指針等が収容されている。

ここで、ケース本体１０は金属製、例えばチタン製で、筒状に形成されている。このケース本体１０の下端面には、図２に示すように、シール部材２を設置するための環状溝１０ｃが形成されている。また、このケース本体１０の下端部内周側には環状段部１０ｄが形成されている。この環状段部１０ｄは、下方を向く壁面１０ｄ−１と、ケース本体１０の中心を向く壁面１０ｄ−２とによって構成されている。この壁面１０ｄ−１，１０ｄ−２は金属壁面である。このうち壁面１０ｄ−２はケース本体１０の内周壁面の一部を構成し、この内周壁面には、雌ねじからなる第１のねじ部１１が形成されている。

図３は、電波時計１の裏蓋２０を示したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は底面図である。
この裏蓋２０は金属製、例えばチタン製で円盤状に形成されている。
この裏蓋２０の内面には、当該裏蓋２０の周縁近くに、当該内面に対して起立する環状突起部２２が形成されている。この環状突起部２２の外径は、上記ケース本体１０の壁面１０ｄ−２に囲まれる円の直径よりも小さくなっている。そして、この環状突起部２２の頂壁面はケース本体１０の壁面１０ｄ−１に対峙し、一方、環状突起部２２の外周壁面はケース本体１０の壁面１０ｄ−２に対峙している。
また、裏蓋２０の内面には、環状突起部２２の直ぐ外側に、当該環状突起部２２を取り囲むように環状凹部２５が形成されている。この環状凹部２５の壁面は金属壁面である。この環状凹部２５の壁面のうち内周側の壁面は環状突起部２２の外周壁面と面一となっている。そして、環状凹部２５の壁面と環状突起部２２の外周壁面とには、ナノメートルサイズの多数の凹凸部（でこぼこ部）２６（図４（Ｂ）参照）が形成されている。ここで、ナノメートルサイズとは、１０〜３００ｎｍのサイズをいう。この実施の形態の場合は、多数の凹凸部２６の超微細な穴の直径は、１０〜１００ｎｍのサイズの穴径であるが、例えば、２０〜３００ｎｍ、２０〜３０ｎｍのサイズの穴径であってもよい。

そして、裏蓋２０には、上記多数の凹凸部２６を介して接合樹脂部材４０が接合されている。この接合樹脂部材４０は、環状凹部２５と環状突起部２２の外周壁面とに亘って形成され、環状凹部２５および環状突起部２２の外周壁面を被覆している。この環状接合樹脂部材４０の外周壁面は、上記ケース本体１０の壁面１０ｄ−２に対峙しており、そこには、雄ねじからなる第２のねじ部２７が形成されている。この第２のねじ部２７はケース本体１０の第１のねじ部１１と螺合され、これによって、ケース本体１０と裏蓋２０とがねじ結合されている。
なお、この接合樹脂部材４０の形成位置は、ケース本体１０に裏蓋２０を結合した際に外部から視認できない位置とすることが好ましい。

また、裏蓋２０の外面周縁部には、傾斜面２３が形成され、その傾斜面２３には、周方向に等間隔に６個の切欠き２４が形成されている。この切欠き２４は、ケース本体１０に対して裏蓋２０を回転させる際に、引っ掛けスパナーの爪を引っ掛ける部分である。

続いて、接合樹脂部材４０付きの裏蓋２０の製造方法について説明する。
この製造方法には、金属部材と樹脂部材の射出成形による一体成形化技術による製造方法を用いる。
すなわち、この製造方法には、金属部材への表面処理によりナノメートルサイズの微細な凹凸部を金属表面に形成し、この凹凸部に射出成形方法により、硬質樹脂を入れ込み、金属部材と樹脂部材とを一体化する技術を用いる。この技術は、公知であるので、その説明は省略する。
以下、この製造手順について説明する。

まず、図４（Ａ）に示すように、環状突起部２２および環状凹部２５が形成された裏蓋母体２１を準備する。裏蓋母体２１は、チタン、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガン、銅、モリブデン、コバルト、タングステン若しくはマグネシウム、又は、これらの金属元素のうちの少なくとも１つを含有する合金から成るグループのうちから選ばれた少なくとも一種の金属によって形成されていてもよい。このうち、鉄合金は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｆ）を含む。チタンは例えば純Ｔｉを含む。チタン合金は例えば６４チタン合金を含む。これらの金属材料のうちでも、６４チタン合金（アルミニウム約６％、バナジュウム約４％およびチタン約９０％を含有する合金）が特に好ましい。また、ケース本体１０も、裏蓋母体２１と同様な金属材料を用いることが好ましい。
次に、この裏蓋母体２１をアルカリ液に浸漬して脱脂処理を行ない、その後、酸液に浸漬して中和を図る。
次に、侵食性水溶液または侵食性懸濁液に裏蓋母体２１を浸漬して、図４（Ｂ）に示すように、環状突起部２２の外周壁面と環状凹部２５の壁面とに亘ってナノメートルサイズの直径および深さの多数の凹凸部２６を形成する。多数の凹凸部２６を構成している各くぼみそれぞれの直径および深さは、この実施の形態の場合、２０ナノメートル程度の寸法であるが、これに限られず、他の寸法でもよい。
その後、裏蓋母体２１を水洗し、乾燥機によって乾燥させる。

次に、裏蓋母体２１を金型内に入れ、射出成形によって、成形樹脂、例えばポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を環状突起部２２の外周壁面と環状凹部２５とに亘って入れ込み、図４（Ｃ）に示すように樹脂ブロック４０Ａを形成する。
ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）は、単独で使用される場合のほか、（Ａ）ポリフェニレンスルファイド７０〜９９重量％およびポリオレフィン系樹脂１〜３０重量％を含む樹脂組成物、（Ｂ）ポリフェニレンスルファイド７０〜９９重量％と、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体，グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体，グリシジルエーテル変性エチレン系共重合体，エチレンアルキルアクリレート共重合体の中から選択される１種以上のポリオレフィン系樹脂１〜３０重量％とを含む樹脂分組成物の混合の形で使用される。
この実施の形態の場合、成形樹脂として、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を用いたが、これに限られず、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）に、ガラス繊維２０％を含有させた材料を使用したもの、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアリレート（ＡＸＧ）を用いてもよい。

次いで、裏蓋母体２１の表面を切削するとともに、図４（Ｄ）に示すように樹脂ブロック４０Ａの外周壁面を切削して第２のねじ部２７を形成し、その後に、全体を研磨するとともに、切欠き２４を形成する。これによって、第２のねじ部２７が形成された接合樹脂部材４０付きの裏蓋２０が製造される。

この第１の実施形態の電波時計１によれば次のような効果が得られる。
すなわち、この第１の実施形態の電波時計１によれば、金属製のケース本体１０と金属製の裏蓋２０とは、ケース本体１０側の第１のねじ部１１と接合樹脂部材４０側の第２のねじ部２７とによりねじ結合されている上に、接合樹脂部材４０による電気絶縁作用により、両者の確実な電気絶縁を行うことができる。このために、外部からの電波受信の際に、アンテナ５に発生する起電力による電流が金属製のケース本体１０から金属製の裏蓋２０へ、金属製の裏蓋２０から金属製のケース本体１０へそれぞれ流れ込む事態を防止し、そこで渦電流損失が発生するような事態を確実に防止することができるので、その分、アンテナ５の受信感度の向上を図ることができる。
また、接合樹脂部材４０がナノメートルサイズの多数の凹凸部２６（図４Ｂ参照）を介して裏蓋２０と一体となっているため、ケース本体１０に対する裏蓋２０の結合作業を簡単に行うことができる。また、電気絶縁性を確保するために、別途部品を必要としないため、電波時計１のサイズを小型化することができ。
また、接合樹脂部材４０がナノメートルサイズの多数の凹凸部２６を介して裏蓋２０と強固に接合されるため、結合，分解を繰返しても接合樹脂部材４０が脱落する虞がないので、長期に亘って確実な電気絶縁を得ることができる。
さらに、ケース本体１０と裏蓋２０が全周で結合されるため、ケース本体１０と裏蓋２０との結合が強固となり、防水性等に優れた電波時計１を実現することができる。

［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る電波時計１におけるケース本体１０および裏蓋２０の要部断面図である。
この第２の実施形態に係る電波時計１が第１の実施形態の電波時計１と異なる点は、裏蓋２０側ではなく、ケース本体１０側に接合樹脂部材４０が接合されている点である。
すなわち、この第２の実施形態に係る電波時計１では、裏蓋２０に、ねじ部２７が形成された金属製の環状突起部２２Ａが設けられている。一方、環状突起部２２Ａの頂壁面に対峙するケース本体１０の壁面１０ｄ−１と、環状突起部２２Ａの外周壁面に対峙するケース本体１０の壁面１０ｄ−２とに、ナノメートルサイズの多数の凹凸部２６が形成されている。そして、ケース本体１０には多数の凹凸部２６を介して接合樹脂部材４０が接合されている。さらに、この接合樹脂部材４０にねじ部１１が形成されている。
なお、ケース本体１０の下端面に形成される環状溝１０ｃは内周側の壁面が接合樹脂部材４０の壁面によって構成されている。この環状溝１０ｃは、例えば、環状溝１０ｃの底壁面と外周側の壁面となるべき段部を形成し、その段部にも多数の凹凸部２６を形成しておき、その段部の凹凸部２６に樹脂ブロック４０Ａを接合しておいた後、接合樹脂ブロック４０Ａの一部を切削することにより形成される。

その他の点では、この第２の実施形態に係る電波時計１は第１の実施形態の電波時計１と同様であるので、その説明および図示は省略する。

この第２の実施形態の電波時計１によれば次のような効果が得られる。
すなわち、第２の実施形態の電波時計１によれば、接合樹脂部材４０がケース本体１０と一体となっているので、ケース本体１０に対する裏蓋２０の結合作業が簡単に行えることになる。また、電気絶縁性を確保するために、別途部品を必要としないため、電波時計１のサイズを大きくしなくて済むことになる。
また、接合樹脂部材４０がケース本体１０と強固に接合されるため、結合，分解を繰返しても接合樹脂部材４０が脱落する虞がないので、長期に亘って、確実な電気絶縁が得られることになる。
さらに、ケース本体１０と裏蓋２０が全周で結合されるため、ケース本体１０と裏蓋２０との結合が強固となり、防水性等に優れた電波時計１が実現できる。

［第３の実施形態］
図６は、第３の実施形態に係る電波時計１におけるケース本体１０および裏蓋２０の要部断面図である。
この第３の実施形態に係る電波時計１が第１の実施形態の電波時計１と異なる点は、裏蓋２０が金属製の環状突起部２２を有していない点である。
すなわち、この第３の実施形態に係る電波時計１では、裏蓋２０に、環状凹部２５Ａが形成されており、この環状凹部２５Ａの壁面に、ナノメートルサイズの多数の凹凸部２６が形成されている。そして、裏蓋２０には多数の凹凸部２６を介して接合樹脂部材４０が接合されている。この接合樹脂部材４０は、多数の凹凸部２６を介して環状凹部２５Ａの壁面に接合され当該環状凹部２５Ａを埋め尽くす埋設部４０Ａと、埋設部４０Ａに連設されねじ部２７が形成された環状突起部４０Ｂから構成されている。そして、この環状突起部４０Ｂにねじ部２７が形成されている。

その他の点では、この第３の実施形態に係る電波時計１は第１の実施形態に係る電波時計1と同様であるので、その説明および図示は省略する。

この第３の実施形態の電波時計１によれば次のような効果が得られる。
すなわち、第３の実施形態の電波時計１によれば、第１の実施形態に係る電波時計１と同様な効果が得られる上、金属製の環状突起部２２を設けていないので、当該金属製の環状突起部２２を形成する切削工程を省略できる一方、埋設部４０Ａおよび環状突起部４０Ｂは同時に成形できるので、裏蓋２０の製造のスループットを向上させることができる。

［第４の実施形態］
図７は、第４の実施形態に係る電波時計１におけるケース本体１０および裏蓋２０の要部断面図である。

この第４の実施形態に係る電波時計１は、第３の実施形態の電波時計１の環状突起部４０Ｂの代わりに、裏蓋２０が金属製の環状部材２２Ｂを備えている点で、第３の実施形態に係る電波時計１とは異なっている。この金属製の環状部材２２Ｂの下端の壁面にはナノメートルサイズの多数の凹凸部２６が形成され、環状部材２２Ｂはこの多数の凹凸部２６を介して埋設部４０Ａに接合されている。この接合の仕方は、第１の実施形態の場合と同様である。

その他の点では、この第４の実施形態に係る電波時計１は第３の実施形態に係る電波時計1と同様であるので、その説明および図示は省略する。

この第４の実施形態の電波時計１によれば次のような効果が得られる。
すなわち、第４の実施形態の電波時計１によれば、第３の実施形態に係る電波時計１と同様な効果が得られる上、環状部材２２Ｂの金属の選択によって、強度や結合力のより高いねじ部２７を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態の電波時計では、ケース本体１０や裏蓋２０等がチタンで形成されている場合だけでなく、前述したとおり、アルミニウム部品，アルミニウム合金部品，マグネシウム部品，マグネシウム合金部品、銅部品，銅合金部品，チタン合金部品，ステンレス部品，鉄部品，黄銅部品等で形成されている場合にも、本願発明を適用できる。

また、成形樹脂としては、前述したもの以外にも、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ナイロンＰＡ６，ＰＡ６６）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等が使用できる。

さらに、成形樹脂に加えられる充填剤としては、ガラス繊維，炭素繊維，アラミド繊維，炭酸カルシウム，シリカ，タルク，粘土，ガラス等が使用されるが、これに限定されない。

また、侵食性水溶液または侵食性懸濁液としては、ヒドラジン，アンモニア，水溶性アミン類，またはアルカリ土類金属水酸化物等が使用されるが、これに限定されない。

さらに、上記実施形態は電波時計に本発明を適用した場合について説明したが、その他の電波受信機器にも本発明は適用できる。

１ 電波時計（電波受信機器）
５ アンテナ
１０ ケース本体（機器本体）
１０ａ 一端開口
１０ｂ 他端開口
１１ ねじ部
２０ 裏蓋（閉塞部材）
２１ 裏蓋主部
２２ 環状突起部
２２Ａ 環状突起部材
２５，２５Ａ 環状凹部
２６ 凹凸部
２７ ねじ部
３０ 時計ガラス
４０ 接合樹脂部材
４０Ａ 埋設部
４０Ｂ 環状突起部

Claims (2)

1. 筒状の金属製の機器本体、この機器本体の一端開口を閉塞する金属製の第１の閉塞部材、前記機器本体の他端開口を閉塞する電波透過性の第２の閉塞部材、および、前記機器本体内に配置されたアンテナを備えている電波受信機器において、
   前記機器本体と前記第１の閉塞部材とを、互いの螺合によってねじ結合する第１のねじ部および第２のねじ部を備え、
   前記第１のねじ部は、前記機器本体の金属壁面に形成され、
   前記第２のねじ部は、前記第１の閉塞部材に接合樹脂部材を介して取り付けられた金属製の環状部材に形成され、
   前記接合樹脂部材は、前記第１の閉塞部材の内面に設けられた環状凹部の金属壁面に形成されたナノメートルサイズの多数の凹凸部を介して前記環状凹部の金属壁面に接合されているとともに、前記環状部材の金属壁面に形成されたナノメートルサイズの多数の凹凸部を介して前記環状部材の金属壁面に接合されていることを特徴とする電波受信機器。
2. 前記機器本体および前記第１の閉塞部材は、チタン、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガン、銅、モリブデン、コバルト、タングステン若しくはマグネシウム、又は、これらの金属元素のうちの少なくとも１つを含有する合金から成るグループのうちから選ばれた少なくとも一種の金属によって形成され、前記接合樹脂部材は、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフタルアミドのうちから選ばれた少なくとも一種の樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電波受信機器。

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