(57)【要約】【課題】変形によって磁心部の形状安定性を損なうことなく優れた可撓性を有し、受信感度に優れ、生産性の良好なアンテナおよびその製造方法を提供することにある。【解決手段】薄膜状磁性材１２Ｂを熱収縮チューブ１２Ａで包囲して磁心部１２を形成する。このことにより芯部１２Ｃの形状安定性を損なうことなく絶縁被覆導線１Ａの巻回に基づくコイル形成工程を精度良く容易に行うことができるので、小型であっても生産性に優れる。【選択図】      図１
2005033278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線をコイル状に巻き回すことによって形成されるアンテナにおいて、
高透磁性の磁性材料によって可撓性を有するように形成される芯部と、
前記芯部を包囲するように設けられる被覆部と、
前記被覆部上に所定のターン数で導線を巻回して形成されたコイル部とを有することを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記芯部は、前記磁性材料の薄膜を積層して形成された積層体からなることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記被覆部は、収縮温度以上で収縮する熱収縮チューブからなることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
前記導線は、自己融着性を有する自己融着導線からなることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項５】
前記コイル部は、前記芯部の長さ方向に複数のコイル部を前記導線の無巻回部分を介して配置して設けられることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項６】
高透磁性を有する薄膜状の磁性材料を積層して芯部を形成する第１の工程と、
前記磁心部をチューブ状の被覆材料の内部に挿入する第２の工程と、
前記被覆材料を収縮させて前記芯部と一体化して磁心部を形成する第３の工程と、
前記芯部を軸として前記被覆材料上に導線を巻回してコイル部を形成する第４の工程と
前記コイル部を形成する前記導線を固着させるとともに前記磁心部と一体化する第５の工程とを含むことを特徴とするアンテナの製造方法。
【請求項７】
前記第３の工程は、前記被覆材料を熱収縮させることによって行われることを特徴とする請求項第６項記載のアンテナの製造方法。
【請求項８】
前記第５の工程は、自己融着性の被覆を有する前記導線を融着させることによりコイル状に一体化させることを特徴とする請求項第６項記載のアンテナの製造方法。
【請求項９】
前記第５の工程は、前記導線への通電に基づいて巻回された前記導線をコイル状に融着させることを特徴とする請求項第６項記載のアンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナおよびその製造方法に関し、特に、受信効率に優れるとともに小型化を実現できるアンテナおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、定時報知信号等の時刻情報を含む電波を受信し、それにより時刻の修正を行う電波時計が知られている。電波時計の時刻修正には、通常、周波数が４０Ｈｚ又は６０Ｈｚの電波（標準電波）が用いられている。近年、このような電波時計機能を有する腕時計が普及しつつあり、標準電波の受信性に優れ、かつ、腕時計のサイズに適用可能な小型のアンテナが要求されている。
【０００３】
上記した電波時計機能を有する腕時計として、腕時計ケースの内側に沿って電波受信用のアンテナを収容したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された腕時計の概略構成図である。
この腕時計２０は、腕時計ケース２１と、腕時計ケース２１の内部に収容されるプリント回路基板２２と、時針の配置および時間維持運動を行うステッピングモータ２３と、長波伝達によって伝播される時間伝信を受信する受信回路２４と、回路に電力を供給する電力貯蔵装置２５と、積層コア２６Ａにコイル２６Ｂを保持して形成される磁気アンテナ２６とを有する。
【０００５】
プリント回路基板２２は、時計を駆動するためのプロセッサ２２Ａおよび図示しない複数の回路部品を搭載して形成されており、磁気アンテナ２６のコイル２６Ｂを収容するための自由空間２２Ｃと、電力貯蔵装置２５を収容するための凹部２２Ｂとを有する。
【０００６】
磁気アンテナ２６は、受信感度を高めるものとして、シート状の軟鉄を積層した積層コア２６Ａを有しており、積層コア２６Ａは、腕時計ケース２１の内壁に沿って設けられている。積層コア２６Ａおよびコイル２６Ｂは、合成樹脂や接着剤をしみ込ませて硬化させることによって形成されており、プリント回路基板２２の端部に接着される。
【０００７】
また、磁気アンテナ２６は、受信回路２４と接続されており、プロセッサ２２Ａは、受信回路２４を介して時間伝信を入力すると、時計の針によって表示される時刻との偏差を比較し、偏差に応じてステッピングモータ２３を駆動して針を回転させることによって時間表示の修正を行わせる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−６４５４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のアンテナによると、以下に示すような問題がある。
（１）磁心部に軟鉄のコアを用いているため、長波の受信感度が充分でなく、その結果、充分な感度を得るためのアンテナのサイズが必要となって小型機器への適用が難しいという問題がある。特に、女性用の電波時計のように腕時計ケースがより小さい場合には、上記した受信感度の低下がより顕著となる。
（２）シート状の軟鉄を積層して接着剤等で一体化することにより積層コアを形成しているため、アンテナの小型化を図ろうとすると積層コアを高密度で精度良く形成することが難しいという問題がある。また、積層コアの曲げ量が大になると、積層部分に剥がれが生じて磁心部の形状安定性が失われてしまうことから、機器の小型化に追従して搭載性を確保することが難しいという問題もある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、変形によって磁心部の形状安定性を損なうことなく優れた可撓性を有し、受信感度に優れ、生産性の良好なアンテナおよびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、第１の特徴として、導線をコイル状に巻き回すことによって形成されるアンテナにおいて、
高透磁性の磁性材料によって可撓性を有するように形成される芯部と、
前記芯部を包囲するように設けられる被覆部と、
前記被覆部上に所定のターン数で導線を巻回して形成されたコイル部とを有することを特徴とするアンテナを提供する。
【００１２】
このような構成によれば、アンテナの受信感度を確保しながらコイル部と芯部とが可撓性を有するように構成される。
【００１３】
芯部には、磁性材料の薄膜をアンテナに要求される受信特性や、構造上の制約等に応じた積層厚で積層した積層体を用いることができる。
【００１４】
被覆部は、収縮温度以上で収縮する熱収縮チューブを用いることで、芯部の挿入を円滑に行える。また、熱収縮後は芯部を補強するとともにアンテナ部に可撓性を付与する。
【００１５】
導線は、自己融着性を有する自己融着導線を用いることで、更にコイル部形成後の形状安定性が高められる。
【００１６】
コイル部は、芯部の長さ方向に複数のコイル部を導線の無巻回部分を介して配置して設けることにより、多様な形状に応じた変形を可能にする。
【００１７】
また、本発明は、上記目的を達成するため、第２の特徴として、高透磁性を有する薄膜状の磁性材料を積層して芯部を形成する第１の工程と、
前記芯部をチューブ状の被覆材料の内部に挿入する第２の工程と、
前記被覆材料を収縮させて前記芯部と一体化して磁心部を形成する第３の工程と、
前記磁心部を軸として前記被覆材料上に導線を巻回してコイル部を形成する第４の工程と
前記コイル部を形成する前記導線を固着させるとともに前記磁心部と一体化する第５の工程とを含むことを特徴とするアンテナの製造方法を提供する。
【００１８】
このような製造方法によれば、可撓性を有した小型のアンテナを安定して容易に製造することを可能にする。
【００１９】
第３の工程は、被覆材料を熱収縮させることで、芯部を保持するように均一な外力を発生し、芯部の変形に基づく磁性材料間のずれを防止して安定した電気的特性を付与できる。
【００２０】
第５の工程は、自己融着性の被覆を有する導線を融着させてコイル状に一体化することで、電気的特性の安定化を図れる。また、導線への通電に基づいて巻回された導線をコイル状に融着させることで、導線のコイル形状が崩れることを抑制する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、第１の実施の形態に係るアンテナ部の部分断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は一部を破断した部分拡大図である。
このアンテナ部１は、図１（ａ）に示すように、高透磁性を有する磁性材料の積層体および樹脂被覆からなる磁心部１２と、磁心部１２の周囲に受信する電波の周波数帯に応じたターン数で巻き回されたエナメル線等の絶縁被覆導線１Ａによって形成されるコイル１Ｂとを有する。
【００２３】
磁心部１２は、（ｂ）に示すように、所定の厚さの薄膜状磁性材１２Ｂを積層してなる芯部１２Ｃを熱収縮チューブ１２Ａで覆って一体的に形成されており、熱収縮チューブ１２Ａは、熱収縮に基づいて芯部１２Ｃの周囲に密着することによって薄膜状磁性材１２Ｂを密着させている。
【００２４】
また、本実施の形態では、コイル１Ｂによる絶縁被覆導線１Ａの総量を一定として、コイル１Ｂの巻回部分長Ｌ１と、コイル１Ｂの両側にそれぞれ形成される無巻回部分長Ｌ２およびＬ３との比、Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３が８：１：１から２：４：４のサイズ比の範囲で形成しても、良好な受信感度が得られることを確認している。なお、磁心部１２の一端から他端にかけて無巻回部分を形成せずにコイル１Ｂを形成する構成としても良い。
【００２５】
図２は、アンテナ部の製造工程を概略的に示す斜視図である。以下、各製造工程について説明する。
【００２６】
（ａ）芯部形成工程［図２（ａ）］
まず、厚さ１５μｍのアモルファス系金属からなる薄膜状磁性材１２Ｂを所定の積層厚に積層して芯部１２Ｃを形成する。
【００２７】
（ｂ）樹脂被覆挿入工程［図２（ｂ）］
次に、熱収縮チューブ１２Ａの内部に（ａ）で作成した芯部１２Ｃを挿入する。この熱収縮チューブ１２Ａは、芯部１２Ｃの長さより大なる長さを有し、芯部１２Ｃを内部に挿入したとき芯部１２Ｃの両端部に余分長が生じるようにしておく。
【００２８】
（ｃ）樹脂被覆一体化工程［図２（ｃ）］
次に、加熱機に芯部１２Ｃを挿入された熱収縮チューブ１２Ａを収容し、熱収縮チューブ１２Ａの収縮温度以上に加熱して熱収縮チューブ１２Ａを収縮させて磁心部１２を形成する。
【００２９】
（ｄ）コイル形成工程
次に、磁心部１２の所定の位置に絶縁被覆導線１Ａを隙間が生じないように密に所定のターン数で巻回してコイル１Ｂを形成する。このコイル１Ｂの巻回は機械巻きのほかに手作業によって行うことも可能である。絶縁被覆導線１Ａは、巻き始め部分と巻き終わり部分を接着材等でコイル１Ｂに固定される。
【００３０】
図３は、アンテナ部を弧状に変形させた状態を示す全体図である。
本実施の形態のアンテナ部１は、適用対象の機器に応じた形状に変形させることが可能である。
【００３１】
このようにアンテナ部１を変形させるには、アンテナ部１および磁心部１２を加熱機内で加熱して熱収縮チューブ１２Ａを軟化させた後、所望の形状に変形させる。変形後、アンテナ部１を冷却する。このことによって熱収縮チューブ１２Ａが再び硬化することにより磁心部１２が所望の形状に保持される。また、熱収縮チューブ１２Ａと絶縁被覆導線１Ａとの馴染みが向上して巻き付け状態も安定する。
【００３２】
上記した第１の実施の形態によると、以下の効果が得られる。
（１）磁心部１２の表面を覆う熱収縮チューブ１２Ａによって芯部１２Ｃを一体化しているので、芯部が保持されて形状安定性を確保できるとともに優れた可撓性が得られる。このことによって適用対象の機器に応じた任意の形状にアンテナ部１を変形させることができる。また、磁心部１２に対して絶縁被覆導線１Ａの巻回に基づくコイル形成工程を精度良く容易に行うことができ、小型であっても生産性に優れる。
（２）薄膜状磁性材１２Ｂとして初透磁率の高いアモルファス系金属を用いているので、標準電波の受信感度に優れる。このことにより磁心部１２に軟鉄等の他の材質からなる磁性材を用いるものと比べてサイズを小にでき、機器の小型化に追従して搭載性を確保することができる。
（３）薄膜状磁性材１２Ｂの積層数および絶縁被覆導線１Ａのターン数を変更することで受信回路とのマッチングを容易に取ることができ、受信回路で感度の調整を行う手間を排除して回路構成全体の簡素化を図ることが可能になる。
【００３３】
なお、上記した第１の実施の形態では、巻線としてエナメル線等の絶縁被覆導線１Ａを用いた構成を説明したが、これに代えてエナメル線の上層にポリアミド系、ブチラール系、エポキシ系等の主成分からなる融着層を設けた自己融着導線を用いるようにしても良い。
【００３４】
この場合には、上記したコイル形成工程でコイル１Ｂを形成した後、アンテナ部１および磁心部１２を加熱機内で加熱して融着層を熱融着させるとともに、融着層を熱収縮チューブ１２Ａに融着させることによって磁心部１２と一体化させる。この融着層の融着には、上記した加熱処理に基づくものの他に、アルコール等の溶剤を用いた溶剤処理によって行うことも可能である。
【００３５】
また、自己融着導線の融着層は、その材質に応じて有機溶剤への浸漬、吹き付け等の溶剤処理に基づく融着を行うようにしても良い。また、加熱処理と溶剤処理を併用するものや、自己融着導線に通電することに基づく加熱処理を併用しても良い。また、アンテナ部１の変形後に絶縁性樹脂を付着させて固着状態を補強するようにしても良い。
【００３６】
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係るアンテナ部の全体図である。
このアンテナ部１は、磁心部１２に２つのコイル１Ｂを設けたものであり、２つのコイル１Ｂの間には絶縁被覆導線１Ａの無巻回部１Ｃが設けられている。このように無巻回部１Ｃを介して複数のコイル１Ｂを設けるようにしても良好な受信感度が得られる。
【００３７】
図４（ｂ）は、アンテナ部の収容状態を示す概略構成図である。
第２の実施の形態に係るアンテナ部１は、図示するひし形状の腕時計ケース２１のように鋭角部を有する形状についても良好な搭載性を有するとともに、標準電波の優れた受信感度が得られる。なお、上記したひし形以外の他の形状の腕時計ケース２１についても搭載が可能であり、腕時計以外の小型機器への適用についても有効である。また、アンテナ部１はＳ字状や「く」の字に変形させることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のアンテナおよびその製造方法によると、高透磁性を有した磁性材料の芯部と被覆部との一体化された磁心部を設け、その外周にコイル部を設けたため、変形によって磁心部の形状安定性を損なうことなく優れた可撓性を有し、受信感度に優れ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部の部分断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は一部を破断した部分拡大図である。
【図２】アンテナ部の製造工程を概略的に示す斜視図である。
【図３】アンテナ部を弧状に変形させた状態を示す全体図である。
【図４】（ａ）は、第２の実施の形態に係るアンテナ部の全体図である。
（ｂ）は、アンテナ部の収容状態を示す概略構成図である。
【図５】特許文献１に記載された腕時計の概略構成図である。
【符号の説明】
１、アンテナ部  １Ａ、絶縁被覆導線  １Ｂ、コイル  １Ｃ、無巻回部
１２、磁心部  １２Ａ、熱収縮チューブ  １２Ｂ、薄膜状磁性材
１２Ｃ、芯部  ２０、腕時計  ２１、腕時計ケース  ２２、プリント回路基板
２２Ａ、プロセッサ  ２２Ｂ、凹部  ２２Ｃ、自由空間
２３、ステッピングモータ  ２４、受信回路  ２５、電力貯蔵装置
２６、磁気アンテナ  ２６Ａ、積層コア  ２６Ｂ、コイル
【図１】
2005033278.tif 000003
【図２】
2005033278.tif 000004
【図３】
2005033278.tif 000005
【図４】
2005033278.tif 000006
【図５】
2005033278.tif 000007