(57)【要約】      （修正有）【課題】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。【解決手段】パッチアンテナ３１の辺角部及び端角部に対する保持部材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を設けることで、電子部品３１に保持部材１０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、部品コストや組み立てコストを低減できる。【選択図】図１０
2017040497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記保持部は、
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。
【請求項３】
前記保持部は、
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。
【請求項４】
前記保持部は、
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。
【請求項５】
前記逃げ部における空間の形状は、
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。
【請求項６】
前記保持部材は、
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。
【請求項７】
前記保持部材は、
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。
【請求項８】
前記保持部材は、
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。
【請求項９】
前記中空部の深さは、パッチアンテナの厚みと同等又は同等以下にした
ことを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記中空部は、
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。
【請求項１１】
前記中空部は、
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。
【請求項１２】
前記逃げ部は、
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。
【請求項１３】
前記保持部材は、
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。
【請求項１４】
前記電子部品は、脆性材料で構成された
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５７０４６２号公報  （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る衛星電波時計の平面図である。
【図２】図１における衛星電波時計の一点鎖線Ｉに沿った概略断面図である。
【図３】基板部材に実装されたパッチアンテナの概略斜視図である。
【図４】衝撃が印加された時の、パッチアンテナと従来の保持部材の平面図である。
【図５】図１における衛星電波時計の一点鎖線Ｉに沿ったパッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材断面の要部拡大図である。
【図６】パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の平面図である。
【図７】パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の平面図である。
【図８】衝撃が印加された時の、パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の平面図である。
【図９】衝撃が印加された時の、パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の平面図である。
【図１０】基板部材に実装されたパッチアンテナと、本発明の第１実施形態に係る保持部材の概略立体図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る保持部の立体形状の模式図である。
【図１２】図１における衛星電波時計の一点鎖線Ｉに沿ったパッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の変形例の断面の要部拡大図である。
【図１３】パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図１４】パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図１５】八角形パッチアンテナと本発明の第１実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図１６】リング状のアンテナの立体図である。
【図１７】基板部材に実装されたリング状のアンテナと、本発明の第１実施形態に係る保持部材の変形例の断面図である。
【図１８】パッチアンテナと本発明の第２実施形態に係る保持部材の平面図である。
【図１９】パッチアンテナと本発明の第２実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図２０】パッチアンテナと本発明の第３実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図２１】図２０における衛星電波時計の一点鎖線ＩＩに沿ったパッチアンテナと本発明の第３実施形態に係る保持部材の変形例の断面図である。
【図２２】パッチアンテナと本発明の第３実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図２３】図２２における衛星電波時計の一点鎖線ＩＩＩに沿ったパッチアンテナと本発明の第３実施形態に係る保持部材の変形例の断面図である。
【図２４】図１における衛星電波時計の一点鎖線Ｉに沿ったパッチアンテナと本発明の第４実施形態に係る保持部材の変形例の断面の要部拡大図である。
【図２５】本発明の第４実施形態に係る保持部材の立体図である。
【図２６】パッチアンテナと本発明の第５実施形態に係る保持部材の変形例の平面図である。
【図２７】基板部材に実装された、側面に給電電極を備えたパッチアンテナの立体図である。
【図２８】パッチアンテナの外形線の移動範囲を説明する模式図である。
【図２９】パッチアンテナと本発明の理想的な形状に係る保持部材の平面図である。
【図３０】衝撃が印加された時の、パッチアンテナと本発明の理想的な形状に係る保持部材の平面図である。
【図３１】従来の耐衝撃構造の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
以下、保持部２１の構造と効果について詳しく説明する。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【符号の説明】
【０１１４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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