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公開番号2021022765
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210218
出願番号2019136360
出願日20190724
発明の名称変速機
出願人京セラ株式会社
代理人特許業務法人酒井国際特許事務所
主分類H01Q 1/32 20060101AFI20210122BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】新規なアンテナを備える変速機を提供する。
【解決手段】変速機は、自転車用の変速機である。当該変速機は、アンテナと、導電性材料を含んで構成されるプーリ部とを備える。アンテナは、第1導体と、第1導体と第1方向において対向する第2導体と、第3導体と、第4導体と、第3導体に電磁気的に接続される給電線とを含む。第3導体は、第1導体と第2導体との間に位置し、第1導体と第2導体とを容量的に接続し、第1方向に沿って広がる。第4導体は、第1導体及び第2導体に接続され、第1方向に沿って広がる。第4導体がプーリ部に対向している。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項1】
自転車用の変速機であって、
アンテナと、導電性材料を含んで構成されるプーリ部と、を備え、
前記アンテナは、
第1導体と、
前記第1導体と第1方向において対向する第2導体と、
前記第1導体と前記第2導体との間に位置し、前記第1導体と前記第2導体とを容量的に接続し、前記第1方向に沿って広がる第3導体と、
前記第1導体及び前記第2導体に接続され、前記第1方向に沿って広がる第4導体と、
前記第3導体に電磁気的に接続される給電線と、を含み、
前記第4導体が前記プーリ部に対向している、変速機。
続きを表示(約 770 文字)【請求項2】
請求項1に記載の変速機であって、
プーリ部は、
互いに離れて位置し、前記自転車のチェーンを回転可能な2つのプーリと、
1つのプーリを支持するガイドプーリと、
前記2つのプーリを連結する連結部材と、をさらに備え、
前記ガイドプーリ又は前記連結部に前記第4導体が対向している、変速機。
【請求項3】
請求項2に記載の変速機であって、
前記第1方向が、前記ガイドプーリまたは前記連結部材が延びる方向に沿っている、変速機。
【請求項4】
請求項1に記載の変速機であって、
前記プーリ部は、本体部をさらに備え、
前記アンテナは、前記本体部に配置されている、変速機。
【請求項5】
請求項4に記載の変速機であって、
前記自転車のチェーンを回転可能なプーリをさらに備え、
前記本体部の端部は、前記プーリの形状に依拠した丸みを帯びた部分を含み、
前記アンテナは、前記部分に配置されている、変速機。
【請求項6】
請求項1から5までの何れか一項に記載の変速機であって、
前記第3導体は、前記アンテナの通信相手の方を向く、変速機。
【請求項7】
請求項1から5までの何れか一項に記載の変速機であって、
前記アンテナは、前記第3導体に対向する二次放射器をさらに含み、
前記二次放射器の放射方向は、前記アンテナの通信相手の方を向く、変速機。
【請求項8】
請求項6又は7に記載の変速機であって、
前記変速機は、リアディレイラーであり、
前記通信相手は、前記変速機に対応し且つ無線通信機能を有するブレーキレバーである、変速機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、変速機に関する。
続きを表示(約 7,200 文字)【背景技術】
【0002】
アンテナから放射された電磁波は、金属導体で反射される。金属導体で反射された電磁波は、180°の位相ずれが生じる。反射された電磁波は、アンテナから放射された電磁波と合成される。アンテナから放射された電磁波は、位相のずれのある電磁波との合成によって、振幅が小さくなる場合がある。結果、アンテナから放射される電磁波の振幅は、小さくなる。アンテナと金属導体との距離を、放射する電磁波の波長λの1/4とすることで、反射波による影響を低減している。
【0003】
これに対して、人工的な磁気壁によって、反射波による影響を低減する技術が提案されている。この技術は例えば非特許文献1,2に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
村上他,“誘電体基板を用いた人工磁気導体の低姿勢設計と帯域特性” 信学論(B),Vol.J98−B No.2,pp.172−179
村上他,“AMC反射板付ダイポールアンテナのための反射板の最適構成” 信学論(B),Vol.J98−B No.11,pp.1212−1220
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、非特許文献1,2に記載の技術では、共振器構造を多数並べる必要がある。
【0006】
本開示は、新規なアンテナを備える変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一実施形態に係る変速機は、自転車用の変速機である。当該変速機は、アンテナと、導電性材料を含んで構成されるプーリ部とを備える。前記アンテナは、第1導体と、前記第1導体と第1方向において対向する第2導体と、第3導体と、第4導体と、前記第3導体に電磁気的に接続される給電線とを含む。前記第3導体は、前記第1導体と前記第2導体との間に位置し、前記第1導体と前記第2導体とを容量的に接続し、前記第1方向に沿って広がる。前記第4導体は、前記第1導体及び前記第2導体に接続され、前記第1方向に沿って広がる。前記第4導体が前記プーリ部に対向している。
【発明の効果】
【0008】
本開示の一実施形態によれば、新規なアンテナを備える変速機が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、本開示の一実施形態に係るアンテナの共振器の平面図である。
図2は、図1に示すL−L線に沿った共振器の断面図である。
図3は、本開示の一実施形態に係るアンテナの断面図である。
図4は、本開示の他の実施形態に係るアンテナの断面図である。
図5は、本開示の一実施形態に係る自転車の外観図である。
図6は、図5に示すブレーキレバーの構成図である。
図7は、図5に示すブレーキレバーにおけるアンテナの他の位置を示す図である。
図8は、図5に示すリアディレイラーの構成図である。
図9は、図5に示す自転車の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示において「誘電体材料」は、セラミック材料及び樹脂材料の何れかを組成として含み得る。セラミック材料は、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ガラス母材中に結晶成分を析出させた結晶化ガラス、及び、雲母若しくはチタン酸アルミニウム等の微結晶焼結体を含む。樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、及び、液晶ポリマー等の未硬化物を硬化させたものを含む。
【0011】
本開示において「導電性材料」は、金属材料、金属材料の合金、金属ペーストの硬化物、及び、導電性高分子の何れかを組成として含み得る。金属材料は、銅、銀、パラジウム、金、白金、アルミニウム、クロム、ニッケル、カドミウム鉛、セレン、マンガン、錫、バナジウム、リチウム、コバルト、及び、チタン等を含む。合金は、複数の金属材料を含む。金属ペースト剤は、金属材料の粉末を有機溶剤、及び、バインダとともに混練したものを含む。バインダは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及び、ポリエーテルイミド樹脂を含む。導電性ポリマーは、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、及び、ポリピロール系ポリマー等を含む。
【0012】
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面では、X軸、Y軸及びZ軸で構成される直交座標系を用いる。以下、X軸の正方向とX軸の負方向とを特に区別しない場合、X軸の正方向とX軸の負方向は、まとめて「X方向」という。Y軸の正方向とY軸の負方向とを特に区別しない場合、Y軸の正方向とY軸の負方向は、まとめて「Y方向」という。Z軸の正方向とZ軸の負方向とを特に区別しない場合、Z軸の正方向とZ軸の負方向は、まとめて「Z方向」という。以下、第1方向は、X方向として示す。
【0013】
[アンテナの構成例]
図1は、本開示の一実施形態に係るアンテナ1の共振器10平面図である。図2は、図1に示すL−L線に沿った共振器10の断面図である。図3は、本開示の一実施形態に係るアンテナ1の断面図である。
【0014】
アンテナ1は、後述の図5に示す自転車100のブレーキレバー130及びリアディレイラー140に配置され得る。図1及び図2に示すように、アンテナ1は、共振器10と、給電線60とを備える。図3に示すように、アンテナ1は、回路基板70と、バッテリ73と、筐体80及び筐体81と、二次放射器82とを備えてよい。アンテナ1は、回路基板70等と共に無線通信モジュールとし得る。
【0015】
共振器10は、複数の所定周波数で共振し得る。共振器10が共振する複数の所定周波数は、複数の共振周波数ともいう。共振器10の複数の共振周波数のうちの、1つの共振周波数は、共振周波数f
1
と記載する。共振周波数f
1
の波長は、波長λ
1
と記載する。共振器10は、少なくとも1つの共振周波数のうちの少なくとも1つを動作周波数とし得る。共振器10は、共振周波数f
1
を動作周波数とし得る。共振器10は、共振周波数f1と同一周波数帯の周波数を動作周波数とし得る。
【0016】
共振器10は、Z軸の正方向側から共振器10のXY平面に略平行な面に対して入射する所定周波数の電磁波に対して、後述のように、人工磁気壁特性(Artificial Magnetic Conductor Character)を示す。本開示において「人工磁気壁特性」は、共振周波数における入射波と反射波との位相差が0度となる面の特性を意味する。人工磁気壁特性を有する面では、動作周波数帯において、入射波と反射波の位相差が−90度〜+90度となる。動作周波数帯は、人工磁気壁特性を示す共振周波数と動作周波数とを含む。
【0017】
共振器10が上述の人工磁気壁特性を示すことにより、図3に示すように、共振器10すなわちアンテナ1のZ軸の負方向側に金属部品2を位置させても、アンテナ1の放射効率が維持され得る。金属部品2は、後述の図5に示すブレーキレバー130又はリアディレイラー140の一部となり得る。つまり、後述の図5に示すブレーキレバー130又はリアディレイラー140がアンテナ1のZ軸の負方向側に位置するように、アンテナ1をブレーキレバー130又はリアディレイラー140に配置させることにより、アンテナ1の放射効率が維持され得る。
【0018】
共振器10は、基体20と、第1導体31と、第2導体32と、第3導体40と、第4導体50とを含む。第1導体31と第2導体32とは、対導体30ともいう。第1導体31、第2導体32、第3導体40及び第4導体50の各々は、導電性材料を含んで構成される。第1導体31、第2導体32、第3導体40及び第4導体50の各々は、同一の導電性材料を含んで構成されてよいし、異なる導電性材料を含んで構成されてよい。共振器10に含まれる第1導体31等の各要素は、アンテナ1の利得を考慮して、適宜調整されてよい。共振器10は、FPC(Flexible Printed Circuit)として構成されてよい。
【0019】
基体20は、誘電体材料を含んで構成される。基体20は、第1導体31等に応じた、任意の形状であってよい。基体20の誘電率は、共振器10の所望の共振周波数に応じて、適宜調整されてよい。基体20は、略直方体であってよい。図2に示すように、基体20は、上面21及び下面22を含む。上面21は、基体20に含まれるXY平面に略平行な2つの面のうち、Z軸の正方向側に位置する面である。下面22は、基体20に含まれるXY平面に略平行な2つの面のうち、Z軸の負方向側に位置する面である。
【0020】
第1導体31と第2導体32とは、X方向において対向する。第1導体31と第2導体32とは、基体20のX方向における両端部に位置してよい。図2に示すように、第1導体31は、第4導体50のX軸の負方向側の端部に電気的に接続されている。第2導体32は、第4導体50のX軸の正方向側の端部に電気的に接続されている。第1導体31及び第2導体32の各々は、第4導体50から基体20の上面21に向けて、Z方向に沿って延びる。第1導体31は、少なくとも1つの導体層33と、少なくとも1つの導体35とを含む。第1導体31は、複数の導体層33を含み得る。第1導体31は、複数の導体35を含み得る。第2導体32は、少なくとも1つの導体層34と、少なくとも1つの導体36とを含む。第2導体32は、複数の導体層34を含み得る。第2導体32は、複数の導体35を含み得る。
【0021】
図1に示すように、導体層33及び導体層34は、Y方向に沿って延びる。導体層33及び導体層34の各々は、XY平面に沿って広がってよい。図2に示すように、導体層33及び導体層34は、層状であってよい。複数の導体層33のうちの一部及び複数の導体層34のうちの一部は、基体20の上面21上に位置し得る。複数の導体層33のうちの他の一部及び複数の導体層34のうちの他の一部は、基体20の中に位置し得る。
【0022】
複数の導体層33は、基体20のX軸の負方向側の端部に位置する。複数の導体層33は、Z方向において離れて位置する。複数の導体層33は、Z方向において一部が重なっている。複数の導体層33は、複数の導体35を電気的に接続する。複数の導体層33の一部は、第3導体40の何れかの導体と電気的に接続されてよい。本実施形態では、1つの導体層33は、第3導体40に含まれる第2導体層42Aに電気的に接続されている。導体層33は、第2導体層42Aと一体化されてよい。複数の導体層33の一部は、第4導体50と電気的に接続されてよい。複数の導体層33の一部は、第4導体50と一体化されてよい。
【0023】
複数の導体層34は、基体20のX軸の正方向側の端部に位置する。複数の導体層34は、Z方向において離れて位置する。複数の導体層34は、Z方向において一部が重なっている。複数の導体層34は、複数の導体36を電気的に接続する。複数の導体層34の一部は、第3導体40の何れかの導体と電気的に接続されてよい。本実施形態では、1つの導体層34は、第3導体40に含まれる第2導体層42Bに電気的に接続されている。導体層34は、第2導体層42Bと一体化されてよい。複数の導体層34の一部は、第4導体50と電気的に接続されてよい。複数の導体層34の一部は、第4導体50と一体化されてよい。
【0024】
図1に示すように、複数の導体35は、基体20のX軸の負方向側の端部において、間隔を空けてY方向に沿って並ぶ。Y方向に沿って並ぶ各導体35は、少なくとも1つの導体層33を介して、電気的に接続されている。複数の導体36は、基体20のX軸の正方向側の端部において、間隔を空けてY方向に沿って並ぶ。Y方向に沿って並ぶ各導体36は、少なくとも1つの導体層34を介して電気的に接続されている。図2に示すように、複数の導体35は、Z方向に沿って並ぶ。Z方向に沿って並ぶ各導体35は、少なくとも1つの導体層33を介して、電気的に接続されている。複数の導体36は、Z方向に沿って並ぶ。Z方向に沿って並ぶ各導体36は、少なくとも1つの導体層34を介して電気的に接続されている。電気的に接続された複数の導体35の間の距離、及び、電気的に接続された複数の導体36の間の距離は、波長λ
1
の1/2以下であってよい。これらの間の距離が波長λ
1
の1/2以下であると、第1導体31及び第2導体32の各々から共振器10の外側へ、所定周波数帯の電磁波が漏れることが低減され得る。所定周波数帯の電磁波が漏れることが低減されることにより、第1導体31及び第2導体32は、後述の電気壁として、より機能し得る。
【0025】
図2に示すように、複数の導体35の少なくとも一部及び複数の導体36の少なくとも一部は、第4導体50に電気的に接続されている。複数の導体35の一部は、第4導体50と導体層33とを電気的に接続し得る。複数の導体36の一部は、第4導体50と導体層34とを電気的に接続し得る。複数の導体35は、導体層33を介して第4導体50に電気的に接続されていてよい。複数の導体36は、導体層34を介して第4導体50に電気的に接続されていてよい。導体35及び導体36の各々は、ビア導体又はスルーホール導体であってよい。
【0026】
第3導体40は、X方向に沿って広がる。第3導体40は、第1導体31と第2導体32とを容量的に接続するように構成される。第3導体40は、第1導体31と第2導体32との間に位置する。第3導体40が第1導体31と第2導体32との間に位置することにより、第3導体40からは、第1導体31がX軸の負方向側にてYZ平面に広がる電気壁として観え、第2導体32がX軸の正方向側にてYZ平面に広がる電気壁として観える。また、第3導体40から見て、Y軸の正方向側の端、及び、第3導体40のY軸の負方向側の端には、導体等が位置していない。つまり、第3導体40から見て、Y軸の正方向側の端、及び、第3導体40のY軸の負方向側の端は、電気的に開放されている。第3導体40のY軸の正方向側の端、及び、第3導体40のY軸の負方向側の端が、電気的に開放されていることにより、第3導体40からは、Y軸の正方向側のXZ平面と、Y軸の負方向側のXZ平面とが、磁気壁として観える。第3導体40がこれらの2つの電気壁及び2つの磁気壁によって囲まれることにより、共振器10は、Z軸の正方向側から基体20の上面21に入射する所定周波数の電磁波に対して、人工磁気壁特性を示す。
【0027】
第3導体40は、少なくとも1つの第1導体層41と、少なくとも1つの第2導体層42とを含む。本実施形態では、第3導体40は、1つの第1導体層41と、2つの第2導体層42すなわち第2導体層42A及び第2導体層42Bとを含む。第3導体40は、複数の導体を含んで構成される場合、導体群ともいう。
【0028】
図1に示すように、第1導体層41は、XY平面に沿って広がる。第1導体層41は、基体20の上面21上に位置し得る。第1導体層41は、第1導体31及び第2導体32と電気的に接続されていない。第1導体層41は、略長方形であってよい。
【0029】
第1導体層41は、第2導体層42Aと第2導体層42Bとを容量的に接続するように構成される。例えば、図2に示すように、第1導体層41のX軸の負方向側の端部は、Z方向において、基体20の一部を介して、第2導体層42Aの一部に対向する。第1導体層41のX軸の負方向側の端部は、基体20の一部を介して第2導体層42Aの一部に対向することにより、第2導体層42Aに容量的に接続されるように構成される。また、第1導体層41のX軸の正方向側の端部は、Z方向において、基体20の一部を介して、第2導体層42Bの一部に対向する。第1導体層41のX軸の正方向側の端部は、基体20の一部を介して第2導体層42Bの一部に対向することにより、第2導体層42Bに容量的に接続されるように構成される。
【0030】
第2導体層42Aと第2導体層42Bは、第1導体層41を介して容量的に接続されるように構成される。第2導体層42A及び第2導体層42Bは、第1導体層41よりも、第4導体50の側に位置する。第2導体層42A及び第2導体層42は、基体20の中に位置し得る。
(【0031】以降は省略されています)

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