JP2005269389A - Antenna coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車のキーレスエントリーシステムなどに用いられるアンテナコイルに関する。 The present invention relates to an antenna coil used for a keyless entry system of an automobile, for example.
従来から、車両用の電子キーシステムとして、電子キーとしてのICカード(携帯側送受信機)にアンテナコイルを設け、車両側のカードリーダ(外部側送受信機)にICカードのアンテナコイルと電磁結合されるアンテナコイルを設け、車両側のカードリーダのアンテナコイルから質問信号を空中を介して送信し、この質問信号をICカードのアンテナコイルが受信すると、そのICカードがアンテナコイルから応答信号として車両固有のIDコード信号を送信するようになっており、カードリーダは、ICカードから送信されたIDコードを読取り、車両側に予め記憶されているIDコードと比較して両者が一致すると、ドアロックやアンロック或いはエンジンの始動などを行うようになっている技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、アンテナコイルのリード端末の接続構造としては、例えば、特許文献2、3には、コア(フェライトコア)の突出部や、コイルの巻枠の上下面に取り付けられた金属端子板等によって形成された電極部を介してコイルのリード端末を接続する構造が記載されている。また、金属製リードフレームにコイルを接着し、コイルのリード端末をリードフレームの一端に半田付けなどで接続する方法等もある。
In addition, as a lead terminal connection structure of an antenna coil, for example, in
従来のアンテナコイルに用いられるリード端末の接続構造の場合、端子がフレームなどの上下面に設けられるので、アンテナコイルの厚みが厚くなり、薄型化や低背化が困難であるという問題がある。また、リード端末と電極との接続部がフレームから突出しているので衝撃などを受けた際に外れたり損傷したりするおそれがある。 In the case of a conventional lead terminal connection structure used for an antenna coil, since the terminals are provided on the upper and lower surfaces of the frame or the like, there is a problem that the thickness of the antenna coil is increased and it is difficult to reduce the thickness and height. In addition, since the connecting portion between the lead terminal and the electrode protrudes from the frame, there is a risk of disconnection or damage upon impact.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、リード端末の接続信頼性が高く、薄型化や低背化を実現できるアンテナコイルを提供することを課題とする。
ことを課題とする。
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the antenna coil with high connection reliability of a lead terminal and which can implement | achieve thickness reduction and low profile.
This is the issue.
前記課題を解決するため、本発明は、コイルに沿わせて配設された基板の側面に切欠が形成され、該切欠の内側端面に電極が設けられ、前記コイルのリード端末が前記基板の切欠の内側端面に延出されており且つ前記電極に接続されていることを特徴とするアンテナコイルを提供する。
上記アンテナコイルにおいて、前記基板としては、前記内側端面に電極を有する切欠としてハーフカットスルーホールを有するプリント配線基板を用いることができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a notch formed on a side surface of a substrate disposed along a coil, an electrode is provided on an inner end surface of the notch, and a lead terminal of the coil is notched on the notch of the substrate. An antenna coil is provided that extends to the inner end surface of the antenna coil and is connected to the electrode.
In the antenna coil, as the substrate, a printed wiring board having a half-cut through hole as a notch having an electrode on the inner end face can be used.
本発明によれば、コイルのリード端末が基板の側面に形成された切欠内に収容されて接続されるので、電極やリード端末がアンテナコイルの上下にほとんど突出することなく、リード端末と電極とを接続することができる。従って、アンテナコイルの厚みが低減され、アンテナコイルの薄型化や低背化を実現することが容易になる。
また、リード端末と電極との接続部が切欠内に収容されることにより、リード端末の接続信頼性を向上することができる。
According to the present invention, since the lead terminal of the coil is accommodated and connected in the cutout formed on the side surface of the substrate, the lead terminal, the electrode, and the electrode are hardly protruded above and below the antenna coil. Can be connected. Therefore, the thickness of the antenna coil is reduced, and it becomes easy to realize a reduction in thickness and height of the antenna coil.
Further, since the connection portion between the lead terminal and the electrode is accommodated in the notch, the connection reliability of the lead terminal can be improved.
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図1(a),(b)等に示すように、このアンテナコイル1は、中央部に開口部3が形成された基板2と、前記開口部3の周縁に沿って周回するように配設されたZ軸コイル13と、X軸コイル11およびY軸コイル12を有し前記開口部3に挿入されたXYコイルユニット10と、前記XYコイルユニット10およびZ軸コイル13を基板2の反対側から覆うカバー4とを備える。
The present invention will be described below with reference to the drawings based on the best mode.
As shown in FIGS. 1A, 1B, etc., the antenna coil 1 is disposed so as to circulate along a
図2(a),(b)に示すように、XYコイルユニット10は、略四角状のコア15に、互いに直交する方向に巻線用導線を巻き付けてX軸コイル11とY軸コイル12とを形成した構成になっている。
ここではコア15として中実平板状のコアを採用している。コア15の材質としては、フェライトやアモルファス合金など様々な軟磁性材料を採用可能である。
Z軸コイル13は、巻線用導線を円形状に巻き回してなる空芯コイルであり、前記基板2の片面上に接着されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
Here, a solid flat core is used as the
The Z-
基板2およびカバー4は、互いに向かい合わせて一体化することにより内部にXYコイルユニット10およびZ軸コイル13を収容する内部空間6が得られるようになっている。つまり、基板2およびカバー4は、コイル11〜13およびコア15を収容するケースを構成する。
The
基板2としては、中央部に開口部3が形成されたプリント配線基板(例えばFR4などのガラスエポキシ基板)などを用いることができる。
カバー4としては、特に限定されるものではないが、例えばプラスチックのモールド品などを用いることができる。カバー4の中央部には、基板2の開口部3と向かい合う位置に開口部5が形成されている。
As the board |
Although it does not specifically limit as the cover 4, For example, a plastic molded article etc. can be used. In the center of the cover 4, an opening 5 is formed at a position facing the opening 3 of the
前記開口部3、5は、ほぼコア15の平面形状に対応した四角形状に貫通しており、前記内部空間6に連通している。これにより、X軸コイル11とY軸コイル12が開口部3、5内にはみ出すことが許容されている。これにより、アンテナコイル1を一層薄型化することが可能となる。
Z軸コイル13が前記内部空間6に収容されたとき、該Z軸コイル13の中空部14は前記開口部3、5と連通しており、この中にXYコイルユニット10が収容されるようになっている。
The
When the Z-
開口部3、5の4つの隅部には、それぞれ開口部3、5の中央に向けて押さえ部3a、5aが突出形成されている。押さえ部3a、5aは、図1(a)に示すような平面視においてコア15の角部と重なり合う位置まで突出している。
これにより、基板2およびカバー4は、コア15を基板2およびカバー4のそれぞれの押さえ部3a、5aの間に挟み込むことにより、XYコイルユニット10の前記内部空間6からの脱落が防止され、XYコイルユニット10を前記内部空間6内に安定に収容することができるようになっている。
At the four corners of the
As a result, the
このように、XYコイルユニット10をZ軸コイル13の中空部14に収容することにより、X軸コイル11、Y軸コイル12及びZ軸コイル13が互いに直角方向に配置され、このアンテナコイル1は、三次元の任意の方向を受信可能な3軸アンテナコイルとして機能する。
Thus, by accommodating the
前記基板2の側面2aには複数の切欠7が形成されている。切欠7の形状はここでは半円状であるが、本発明において特に限定されるものではなく、V字状(三角形状)、U字状、四角形状などの各種形状も採用可能である。これら切欠7の内側端面には、銅などの金属メッキなどによりそれぞれ電極8が設けられている。
A plurality of
図3に示すように、上記コイル11〜13のリード端末Lは、それぞれ切欠7の内側端面に延出されており、該切欠7に形成された電極8に接続されている。各リード端末Lと電極8との接続は例えばスポット溶接によって行うことができる。溶接方式としては、例えばレーザー溶接や抵抗溶接等を例示できる。この切欠7としては、例えばプリント配線基板2に形成されたハーフカットスルーホールを利用することができる。
基板2は、切欠7の周縁にランド部9が形成されている。切欠7内の電極8は、ランド部9同士の間を連絡するように形成された連絡配線16c、16x、16y、16zによって電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, the lead terminals L of the
The
ここでは、図1(a)に示すように、X、Y、Zの3個のコイル11〜13の両端であるリード端末Lは、それぞれ異なる切欠7内の電極8に接続されている。さらに基板2には、上述のコイル11〜13と接続するための6個の電極8に加えて、外部の回路との接続を行うための電極8を有する切欠7が4個設けられている。
なお、以下の説明では、それぞれのリード端末Lを区別するため、X軸コイル11の一端を符号11a、X軸コイル11の他端を符号11b、Y軸コイル12の一端を符号12a、Y軸コイル12の他端を符号12b、Z軸コイル13の一端を符号13a、Z軸コイル13の他端を符号13bと、それぞれ異なる符号により区別する場合がある。
Here, as shown to Fig.1 (a), the lead terminal L which is the both ends of the three coils 11-13 of X, Y, and Z is connected to the
In the following description, in order to distinguish each lead terminal L, one end of the
上記連絡配線16c、16x、16y、16zのうちの一つ16cは、4個の電極8を相互に接続している。これら4個の電極8のうちの3つには、それぞれ各コイル11、12、13の一端11a、12a、13aが接続されている。また残りの空きの電極8には、外部の回路を接続することができるようになっている。このように、連絡配線16cを介して相互に連絡された4個の電極8により、3個のコイル11〜13の一端11a〜13aが共通に接続された共通端子17cが構成されている。
One of the
また、他の連絡配線16x、16y、16zは、それぞれ2個の電極8を相互に接続している。各連絡配線16x、16y、16zを介して接続された2個の電極8のうちの一方には、それぞれ各コイル11、12、13の前記共通端子17cに接続された側と反対側である他端11b、12b、13bが接続されている。また他方の電極8には、外部の回路を接続することができるようになっている。このように、連絡配線16x、16y、16zを介して相互に連絡された2個の電極8により、コイル個別の端子17x、17y、17zが構成されている。
Further, the
このアンテナコイル1を携帯用電子キーのデータ送受信カード用アンテナとして使用する場合、アンテナコイル1は、車両固有のIDコード信号等を記憶する記憶部を兼ねる制御部などとともに、ICカード内に埋設して使用される。 When this antenna coil 1 is used as an antenna for a data transmission / reception card of a portable electronic key, the antenna coil 1 is embedded in an IC card together with a control unit that also serves as a storage unit for storing a vehicle-specific ID code signal and the like. Used.
また、データ送受信カード用アンテナを用いた車両用の電子キーシステムは、電子キーとしてのICカードに、X軸コイル、Y軸コイルおよびZ軸コイルを有する3軸タイプのアンテナコイル1を設け、車両側のカードリーダ(外部側送受信機)にICカードのデータ送受信カード用アンテナと電磁結合されるアンテナコイルを設け、車両とICカードとが所定距離内となった場合に、車両側のカードリーダのアンテナコイルから質問信号を空中伝播信号である電磁誘導信号として送信するように構成されている。
この際、ICカード駆動用の電力も送られ、この質問信号をICカードの3軸タイプのデータ送受信カード用アンテナが受信すると、3軸タイプのデータ送受信カード用アンテナから応答信号として、ICカードの制御部に記憶されている車両固有のIDコード信号を空中伝播信号である電磁誘導信号として送信するようになっている。
カードリーダは、ICカードから送信されたIDコードを読取り、車両側に予め記憶されているIDコードと比較し、両者が一致すると、ドアロックやアンロック或いはエンジンの始動などを行うようになっている。
An electronic key system for a vehicle using an antenna for a data transmission / reception card is provided with a three-axis type antenna coil 1 having an X-axis coil, a Y-axis coil, and a Z-axis coil on an IC card as an electronic key. An antenna coil that is electromagnetically coupled to the IC card data transmission / reception card antenna is provided in the card reader (external transceiver) on the side, and when the vehicle and the IC card are within a predetermined distance, The interrogation signal is transmitted from the antenna coil as an electromagnetic induction signal that is an aerial propagation signal.
At this time, power for driving the IC card is also sent, and when this interrogation signal is received by the antenna for the triaxial data transmission / reception card of the IC card, the response of the IC card is received as a response signal from the antenna for the triaxial data transmission / reception card. The vehicle-specific ID code signal stored in the control unit is transmitted as an electromagnetic induction signal that is an aerial propagation signal.
The card reader reads the ID code transmitted from the IC card, compares it with the ID code stored in advance on the vehicle side, and if they match, performs a door lock, unlock or engine start. Yes.
このように、コイルのリード端末が基板の側面に形成された切欠内に設けられた電極に接続されるようになっているので、電極やリード端末がアンテナコイルの上下にほとんど突出することなく、リード端末と電極とを接続することができる。従って、アンテナコイルの厚みが低減され、アンテナコイルの薄型化や低背化を実現することが容易になる。
また、リード端末と電極との接続部が切欠内に収容されることにより、リード端末の接続信頼性を向上することができる。
また、本形態例のアンテナコイルを携帯用電子キーのデータ送受信カード用アンテナとして使用する場合には、電子キー内の省スペース化が可能となる。
Thus, since the lead terminal of the coil is designed to be connected to the electrode provided in the notch formed on the side surface of the substrate, the electrode and the lead terminal hardly protrude above and below the antenna coil, The lead terminal and the electrode can be connected. Therefore, the thickness of the antenna coil is reduced, and it becomes easy to realize a reduction in thickness and height of the antenna coil.
Further, since the connection portion between the lead terminal and the electrode is accommodated in the notch, the connection reliability of the lead terminal can be improved.
Further, when the antenna coil of this embodiment is used as a data transmission / reception card antenna for a portable electronic key, it is possible to save space in the electronic key.
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、上記形態例においては、基板をコイルの片側に配設したが、本発明においては、基板を両側に配設することも可能である。リード端末が接続される電極付きの切欠は、いずれか一方または両方の基板に設けることができる。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .
For example, in the above embodiment, the substrate is disposed on one side of the coil. However, in the present invention, the substrate may be disposed on both sides. Notches with electrodes to which the lead terminals are connected can be provided on either or both substrates.
上記形態例においては、各コイルのそれぞれのリード端末は、それぞれ異なる切欠の電極に接続したが、本発明は、特にこれに限定されるものではない。一つの切欠に複数のリード端末(例えば、複数のコイルのリード端末からなる組、あるいは、コイルのリード端末と外部回路のリード端末とからなる組など)を接続することも可能である。 In the above embodiment, each lead terminal of each coil is connected to a different notched electrode, but the present invention is not particularly limited to this. It is also possible to connect a plurality of lead terminals (for example, a set of a plurality of coil lead terminals or a set of a coil lead terminal and an external circuit lead terminal) to one notch.
コイルが複数設けられる場合、これらのコイルのうちのいずれか(例えばZ軸コイル)は、プリントコイルシート又は基板の少なくとも一面側に導電性ペーストを所望のコイル形状に沿って塗布し加熱処理して得られたコイルシートを用いることができる。プリントコイルシートは、例えば、絶縁基板の表面にスパッタリング法、メッキ法などによって導電性の高い金属の薄膜を形成し、その後、コイル及び端子以外の部分をエッチングにより除去して作製することができる。この場合、巻線によって構成されるコイルについては、そのリード端末が上述の形態にて基板の側面の切欠に設けた電極に接続される。 When a plurality of coils are provided, one of these coils (for example, the Z-axis coil) is subjected to heat treatment by applying a conductive paste along a desired coil shape on at least one side of the printed coil sheet or substrate. The obtained coil sheet can be used. The printed coil sheet can be produced, for example, by forming a highly conductive metal thin film on the surface of an insulating substrate by sputtering, plating, or the like, and then removing portions other than the coil and terminals by etching. In this case, the lead terminal of the coil constituted by the winding is connected to the electrode provided in the cutout on the side surface of the substrate in the above-described form.
本発明は、車両用のキーレスエントリーシステム(電子キーシステム)などに限定されることなく、ICカードなどに用いられるアンテナコイルに利用することができる。 The present invention is not limited to a vehicle keyless entry system (electronic key system) or the like, but can be used for an antenna coil used for an IC card or the like.
L…リード端末、1…アンテナコイル、2…基板(プリント配線基板)、2a…基板の側面、7…切欠(ハーフカットスルーホール)、8…電極、11〜13…コイル、11a〜13a,11b〜13b…リード端末。 L ... Lead terminal, 1 ... Antenna coil, 2 ... Board (printed wiring board), 2a ... Side face of the board, 7 ... Notch (half-cut through hole), 8 ... Electrode, 11-13 ... Coil, 11a-13a, 11b ~ 13b Lead terminal.
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JP2016201681A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 東光株式会社 | Three-axis antenna coil |
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