(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス薄帯を打ち抜き或いは切断により作製されたアモルファス片を積層してなる積層磁芯を用いたアンテナにおいて、積層磁芯の中央にコイルが巻回し、該コイルの巻回軸方向の積層磁芯両端の積層部を分割するスペーサが挿入し、前記積層磁芯中央の積層方向を固定されたコイル巻回部の積層厚より、積層磁芯両端部が積層方向外方に突出することを特徴とする小型受信アンテナ。
【請求項２】
アモルファス薄帯を打ち抜き或いは切断により作製されたアモルファス片を積層してなる積層磁芯を用いたアンテナにおいて、積層方向を固定されたコイル巻回部の磁芯断面積に比べ、積層磁芯両端部の磁芯断面積が大きなことを特徴とする請求項１記載の小型受信アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長波帯標準電波を受信する時計用小型アンテナ、データを搬送する電波を受信する小型アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、時計産業において注目されているものとして、電波時計があります。この電波時計は、独立行政法人通信総合研究所が運営管理する福島県おおたかどや山の標準電波送信所および佐賀県／福岡県のはがね山の標準電波送信所から発信される長波帯標準電波（以下標準電波という）を使用した自動時間修正機能付の時計のことである。標準電波は日本標準時のデータが重畳する長波帯であり、おおたかどや山からは４０ｋＨｚ、はがね山からは６０ｋＨｚが発信され、それぞれの標準電波を時計に内蔵するアンテナが受信し、信号内の日本標準時のデータにより時計の時刻を正確な時刻に修正する。
【０００３】
電波時計は、腕時計のウォッチと置き時計，壁掛け時計のクロックに分けることができる。クロック用の電波受信アンテナ２３は、図４に示すような安価なフェライトからなる棒状磁芯２１にコイル２２が巻回する構造である。一方、ウォッチ用の電波受信アンテナは、限られたスペースへの収納が必要であり、小型，薄型、そして必要な受信感度が要求されている。
【０００４】
従来のウォッチ用電波受信アンテナは、図４に示した棒状フェライトを磁芯としたものが一般的であったが、ウォッチ内におけるアンテナの占有体積を低減させるため、棒状以外の形状も使用されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
また、フェライトに変わる受信アンテナ用磁芯材料としてアモルファスがある。アモルファスはフェライトに比べ、軟磁気特性に優れ、変形に対する柔軟性を有し、小型，薄型化を可能とした電波受信アンテナである。（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１０２８３２号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開平７−２７８７６３号公報（第２頁、第５頁−８頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フェライト磁芯からなる電波受信アンテナは衝撃に弱く、前記電波受信アンテナを内蔵したウォッチを落下させると、フェライト磁芯に割れ、亀裂等が発生し、電波時計としての機能を阻害していた。一方、アモルファス磁芯を使用した電波受信アンテナは、衝撃には強いが、フェライトに比べて電波の受信感度を左右するＱ特性が低く、電波受信アンテナの小型化を困難にし、結果的に電波ウォッチを肥大化させていた。
【０００８】
本発明は、アモルファス磁芯のＱ特性を向上させ、電波アンテナの小型化を可能し、小型の電波ウォッチの提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アモルファス薄帯を打ち抜き或いは切断により作製されたアモルファス片を積層してなる積層磁芯を用いたアンテナにおいて、積層磁芯の中央にコイルが巻回し、該コイルの巻回軸方向の積層磁芯両端の積層を分割するスペーサが挿入し、前記積層磁芯中央の積層方向を固定されたコイル巻回部の積層厚より、積層磁芯両端部が積層方向外方に突出する小型受信アンテナである。
【００１０】
また本発明は、アモルファス薄帯を打ち抜き或いは切断により作製されたアモルファス片を積層してなる積層磁芯を用いたアンテナにおいて、積層方向を固定されたコイル巻回部の磁芯断面積に比べ、積層磁芯両端部の磁芯断面積を大きくした上記説明の小型受信アンテナである。
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】
図を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す受信アンテナの断面図である。絶縁樹脂からなり中空孔を有するボビン１３と、前記中空孔に収まる短冊状のアモルファス片１１からなる積層磁芯と、ボビン１３のフランジ１３ａ間に巻回するコイル１２とからなる電波受信アンテナである。積層磁芯の両端には、積層するアモルファス片１１を分割するスペーサ１４によって、積層磁芯両端部において積層するアモルファス片１１がボビン１３の中空孔により固定されたコイル巻回部の積層部に比べて下方に突出した形を成す。
【００１３】
アモルファス片１１を積層してなる積層磁芯は、スペーサ１４を設けることにより、図１に示す積層磁芯の両端がボビン１３の中空孔の形状に従って、下方へ突出する形状を維持することができるものであって、スペーサ１４は磁芯材質であるアモルファスの軟磁気特性に影響を与えない非磁性材料であり、その形状は特に指定しないが、図１に示すような略くさび形状であれば、積層するアモルファス片１１に急激な変形を与えることはない。また図１では、積層磁芯の両端が下方のみへ突出しているが、積層磁芯の両端はボビン１３の中空孔の形状を変えて、上下方向に突出させても良い。更に、スペーサ１４による積層磁芯両端の突出は大きなほど良く、スペーサ１４による積層磁芯両端の積層を分割する空間角度θは３０度以上が好ましく、空間角度θが４５度以上であればより好ましい。
【００１４】
図１のアモルファス片１１からなる積層磁芯は、該積層磁芯の磁束の集束性を向上させるものである。積層磁芯の両端において積層を分割するスペーサ１４を設けたことにより、前記積層磁芯の両端が外方に突出し、磁束の集束性を向上することができる。すなわち、受信しようとする電波に対しても集束性を向上させたことを意味し、アンテナとしての受信性能を向上させることができる。
【００１５】
図２は本発明の第２の実施形態を示すものであり、略Ｈ形のアモルファス片１５を積層してなる電波受信アンテナ用の積層磁芯１６である。コイルの巻回軸となる積層磁芯１６の直状部１７の断面積に対し、積層磁芯１６の両端部１８の断面積は大きく、また、積層磁芯１６の両端部１８の積層を分割する非磁性からなるスペーサ１９により、積層磁芯１６の両端部１８が上下に突出した形状を成し、積層磁芯１６の直状部１７に比べて両端部１８が左右および上下方向に突出して、受信しようとする電波の受信性能を向上させる形状となっている。図示していなが、コイル巻回部である直状部１７は、積層方向を固定しており、スペーサ１９による変形を発生させない構造としている。
【００１６】
以下に本発明の実施例を示す。
（実施例１）Ｃｏ基アモルファス薄帯より、３ｍｍ×２１ｍｍのアモルファス片１１を作製し、Ｃｏ基アモルファスの軟磁気特性が得られる熱処理、磁場中熱処理を施し、図１に示すボビン１３の中空孔に３０枚積層して積層厚が０．８ｍｍの積層磁芯とした。その後、ボビン１３のフランジ１３ａ間に０．１３φのＵＥＷ線を６６０タ−ン巻回してコイル１２を構成した。最後に、積層磁芯両端に最大厚０．５ｍｍのクサビ状の耐熱樹脂製スペーサ１４で、積層磁芯の両端部を３５度の空間角度θで二分割し、図１の示すように下方側への突出を設けた。比較として、スペーサ１４を使用せず積層磁芯の両端がまっすぐなものを従来例として本発明の実施例１と特性比較をおこなった。比較する特性は、インダクタンスおよびＱ特性とし、測定周波数は４０ｋＨｚと６０ｋＨｚとした。
【００１７】
【表１】
0003757203.tif 000002
【００１８】
積層磁芯の両端部のスペーサ１４により、本発明は従来例に比べ電波の受信感度の指数となるＱ特性が高く、しかも、インダクタンス値の劣化がなく、電波受信アンテナとして優れ、電波受信アンテナの小型化を可能とするものである。
【００１９】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【００２２】
（実施例２）Ｃｏ基アモルファス薄帯より、図２に示す略Ｈ形の中央のコイル巻回部である直状部１７が１．４ｍｍ×１５ｍｍ、両端部１８はそれぞれ２．２ｍｍ×４．５ｍｍのアモルファス片１５を作製し、Ｃｏ基アモルファスの軟磁気特性が得られる熱処理、磁場中熱処理を施し、前記略Ｈ形のアモルファス片１５を４０枚積層して積層厚１．１ｍｍの積層磁芯１６とした。積層磁芯１６の直状部１７に０．１φ−１１９５ターンのコイルを設けた。この時の４０ｋＨｚにおけるインダクタンスは２０ｍＨであった。本発明の実施例２は図２に示すくさび状で最大厚０．５ｍｍのスペーサ１９を前記積層磁芯１６の両端部１８の積層を２分割するよう挿入したもの（スペーサ有）とし、従来技術である積層磁芯１６の両端部１８にスペーサ１９を設けないもの（スペーサ無）とのＱ特性の比較を図３に示す。
【００２３】
図３に示すとおり、本発明であるスペーサ有の積層磁芯１６の両端部１８にスペーサ１９を設けたものは、スペーサ１９を使用しない従来技術であるスペーサ無のものに対して、明らかにＱ特性が優れており、小型の電波受信アンテナの提供を可能とするものである。
【００２４】
以上記載のとおり、本発明は標準電波を受信する電波ウォッチに内蔵する電波受信アンテナの小型化を可能としたものであるが、本発明は前記時計に限定するものでなく、例えば車、各種モバイル機器、認証カード等へ内蔵し、所定の電波を受信する小型の受信アンテナに使用できるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、金属系軟磁性材であるアモルファス片の積層体からなる受信アンテナ用磁芯の特性を向上させることができ、受信アンテナの小型化、電波受信感度の向上がはかれ、電波ウォッチ等の商品の小型化、受信性能アップを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型受信アンテナの第１の実施形態を示すアンテナの断面図
【図２】本発明の小型受信アンテナに第２の実施形態を係るアモルファス片からなる積層磁芯の斜視図
【図３】本発明の小型受信アンテナのＱ特性図
【図４】従来のフェライト受信アンテナの斜視図
【符号の説明】
１１  アモルファス片
１２  コイル
１３  ボビン
１３ａ  フランジ
１４  スペーサ
θ  スペース１４による積層磁芯両端の空間角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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