JP2010050849A - アンテナ用磁心及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑えつつ、性能のばらつきを低減することのできるアンテナ用磁心、及び、その製造方法を提供する。
【解決手段】内部に複数のアモルファス帯が積層されたアンテナ用磁心３０として、その一方の最外に配設されるアモルファス帯２０ａと、他方の最外に配設されるアモルファス帯２０ｂと、アモルファス帯２０ａとアモルファス帯２０ｂとで区画される四辺形領域Ｒ１内に配設されるアモルファス帯３１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば携帯電話や自動車等の移動体通信、又は住宅用ドアなどに内蔵して好適なアンテナ用磁心及びその製造方法に関する。

近年、自動車や住宅のドア等の開閉部を施解錠する際にキーシリンダを必要としない電子キーシステムが開発されている。この種のシステムでは、通常、例えば自動車や住宅のドア（開閉部）の周囲に電子キーを携帯した人が近づくと、ドアやドアハンドル内に設置されたアンテナが受信待機状態になり、その後、電子キーからのＩＤコードを受信することにより、ドアハンドルなどへの人体の接触と同時に、そのドアのロックを解除する。

ところで、こうした電子キーシステムにおけるアンテナの配設スペースは、一般に狭い。このため、アンテナとしては、例えば透磁率の高い磁性材料をコア（アンテナ用磁心）とする小型のバーアンテナが有効である（例えば特許文献１参照）。また、電波時計にアンテナを使用する場合にも、同様にアンテナの配設スペースが狭いため、上記のようなバーアンテナを使用することが提案されている（特許文献２，３参照）。上記特許文献１〜３に記載のアンテナはいずれも、コア材料として、透磁率が高く、また強度等の面にも優れるアモルファスを使用し、その積層体でコア（アモルファス積層コア）を形成している。

特開平７−２７８７６３号公報 特開２００３−３３２８２３号公報 特開２００３−１１０３４１号公報

アモルファスは、一般的な焼結フェライトなどの材料に比べて製造工程数が多いため、材料コストが高い。このため、コア材料（アンテナ用磁心の材料）にアモルファスを使用した場合には、なるべく少ない使用量で十分な性能を得ることが望ましい。

しかし、アモルファスを用いてアンテナを大量生産した場合には、各製品について均一な性能を得ることが難しい。アモルファスは、アモルファスリボン（アモルファス帯）を積層させて作るため、本質的に形状ばらつきによる性能のばらつきが生じ易いと考えられる。発明の実験等によると、アモルファスリボンは、液体急冷などの方法で作られるため、１枚１枚のリボンばらつきが大きくなり易く、その結果として積層コアでの性能のばらつきが大きくなり易い。また、アモルファスリボンの積層ずれによっても、性能のばらつきは生じる。積層ずれの主な原因は、アモルファスリボンのリボン幅のばらつき、及び積層工程での加熱成形時の積層ずれであると考えられる。そして、こうした積層ずれを回避する方法として、積層工程後に積層体を研磨する方法なども考えられるが、この方法には、さらなるコストアップを招くという問題がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、コストアップを抑えつつ、性能のばらつきを低減することのできるアンテナ用磁心及びその製造方法を提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るアンテナ用磁心は、内部に複数のアモルファス帯が積層されているアンテナ用磁心において、前記アモルファス帯は、前記アンテナ用磁心の一方の最外に配設される第１アモルファス帯と、他方の最外に配設される第２アモルファス帯と、前記第１アモルファス帯と前記第２アモルファス帯とで区画される領域内に配設される第３アモルファス帯と、を含む、ことを特徴とする。

前記第１アモルファス帯と前記第２アモルファス帯とは、互いに略同一の幅を有するとともに、積層方向に位置が揃っていてもよい。

本発明の第２の観点に係るアンテナ用磁心の製造方法は、内部に複数のアモルファス帯が積層されたアンテナ用磁心の製造方法において、前記アンテナ用磁心の一方の最外に配設される第１アモルファス帯と、他方の最外に配設される第２アモルファス帯と、前記第１アモルファス帯と前記第２アモルファス帯とで区画される領域内に配設される第３アモルファス帯と、を積層することにより、前記アンテナ用磁心の外形を確定する工程を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、コストアップを抑えつつ、性能のばらつきを低減することのできるアンテナ用磁心及びその製造方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るアンテナ用磁心及びその製造方法について説明する。

アンテナ１０は、いわゆるバーアンテナであり、大きくは、図１に示すように、棒状のアンテナ用磁心３０の外周にコイル４０が巻回されることによって、構成されている。そして、コイル４０は、電源及びコンデンサＣ１に直列に接続されている。なお、アンテナ用磁心３０が、本実施形態に係るアンテナ用磁心である。

アンテナ用磁心３０は、図２にその断面構造を示すように、一方の最外に配設されるアモルファス帯２０ａと、他方の最外に配設されるアモルファス帯２０ｂと、アモルファス帯２０ａとアモルファス帯２０ｂとで区画される四辺形領域Ｒ１（一点鎖線）内に配設されるアモルファス帯３１と、を備える。そして、これらアモルファス帯２０ａ，２０ｂ，３１は、アモルファスからなる薄い帯状体であり、例えば接着剤等を介して積層されている。

詳しくは、このアンテナ用磁心３０において、最外に位置する２枚のアモルファス帯２０ａ，２０ｂの幅は、互いに同一の幅であり、その２枚に挟まれる内部のアモルファス帯３１の幅よりも、例えば「５％」以上、相対的に大きくなっている。

また、図３に積層方向（アンテナ用磁心３０の長手方向及び幅方向の両方に直交する方向）からみた様子を示すように、このアンテナ用磁心３０においては、最外のアモルファス帯２０ａ，２０ｂの寸法及び位置が互いに積層方向に揃っていて、さらに内部のアモルファス帯３１が、その積層方向からみて、最外のアモルファス帯２０ａ，２０ｂよりも幅が小さくなっており、且つ、最外のアモルファス帯２０ａ，２０ｂの寸法からはみ出ないように配置されている。より具体的には、内部のアモルファス帯３１は、所定領域（コイル４０が巻回される部分を含むように設定）の断面において、最外のアモルファス帯２０ａ，２０ｂとその両側面とによって形成される四辺形領域Ｒ１（図２中の一点鎖線）をはみ出ないような配置を有する。

なお、アモルファス帯２０ａ，２０ｂ，３１の厚さは、例えば互いに同一の厚さになるように設定する。しかしこれに限られず、例えばコイル４０から直接的に圧力を受ける最外のアモルファス帯２０ａ，２０ｂの厚さを、内部のアモルファス帯３１の厚さよりも、大きく（厚く）してもよい。

アンテナ１０の製造に際しては、例えばアモルファス帯に接着剤を塗布しておき、そのアモルファス帯に、ガラス転移温度を超えない範囲（例えば２００℃以下）で熱をかけながら、アモルファス帯２０ａ，２０ｂ，３１を順に積層していくことで、アンテナ用磁心３０を形成する。より詳しくは、アモルファス帯２０ａに、複数のアモルファス帯３１を順次積層し、さらにその積層方向に、アモルファス帯２０ｂを、積層方向からみて、アモルファス帯２０ａと同一の平面配置になるように積層する（図３参照）。そして、このアンテナ用磁心３０の外周にコイル４０を巻回することで、上記アンテナ用磁心３０が完成する。なお、アンテナ用磁心３０とコイル４０との間には、必要に応じて、絶縁性フィルムを設ける。

このように、本実施形態では、相対的に大きな幅をもつ２枚のアモルファス帯２０ａ，２０ｂによって、相対的に小さな幅をもつ他のアモルファス帯３１が挟まれるように、それらアモルファス帯２０ａ，２０ｂ，３１を積層し、その後二次加工（研磨など）を経ずにその積層体の外形を確定させる。こうした製造方法であれば、工程増加に伴うコストアップを抑えつつ、性能のばらつきを低減することができる。

本実施形態に係るアンテナ用磁心３０の特徴を、図４（ａ）〜（ｃ）に比較例１，２と対比して示す。ここで、比較例１は同一幅のアモルファス帯が積層されてなるアンテナ用磁心、比較例２は、比較例１に係るアンテナ用磁心の両側面が研磨されたアンテナ用磁心である。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、電気性能（インダクタンス）については、いずれのアンテナ用磁心でも同等の性能が得られる。しかし、比較例１のアンテナ用磁心では、大量生産した場合に性能にばらつきが生じる。これは、コイルの巻回状態の悪化に起因するものと考えられる。すなわち、比較例１のアンテナ用磁心を大量生産した場合には、図４（ａ）に示すように、内部のアモルファス帯が、最外のアモルファス帯とその両側面とによって形成される四辺形領域Ｒ２（コイルの巻回経路に相当）からはみ出て配置されるものが多くなる。こうしたアンテナ用磁心では、コイルが、そのはみ出たアモルファス帯がコイルの巻回状態（または形状）を悪化させるため、性能にばらつきが生じる。この点、本実施形態では、アンテナ用磁心３０の一方の最外に配設されるアモルファス帯２０ａと他方の最外に配設されるアモルファス帯２０ｂとで区画される四辺形領域Ｒ１内にアモルファス帯３１が配設されることで、大量生産した場合でも、図４（ｃ）に示すように、内部のアモルファス帯３１が、四辺形領域Ｒ１（コイルの巻回経路に相当）からはみ出て配置されるものは少ない。このため、コイル４０は、内部のアモルファス帯３１から圧力を受けず、性能のばらつきは小さい。また、比較例２のアンテナ用磁心でも、図４（ｂ）に示すように、研磨加工により、概ね内部のアモルファス帯が四辺形領域Ｒ３（コイルの巻回経路に相当）に収まり、性能ばらつきは小さくなる。しかし、この比較例２のアンテナ用磁心では、工程数の増加により、図４の図表中に示すように、他のアンテナ用磁心に比べて、コストアップが避けられない。

以上説明したように、本実施形態のアンテナ用磁心３０及びその製造方法によれば、コストアップを抑えつつ、性能のばらつきを低減することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

上記実施形態では、最外のアモルファス帯２０ａ，２０ｂの寸法及び位置が互いに積層方向に揃うようにしたが、これに限られず、互いに異なる寸法及び位置に設定してもよい。例えば図５に示すように、アモルファス帯２０ａ，２０ｂの位置をずらしても、内部のアモルファス帯３１が、四辺形領域Ｒ１内に収まることで、性能のばらつきが低減されることになる。

本発明に係るアンテナ用磁心及びその製造方法の一実施形態について、該アンテナ用磁心が用いられるアンテナの概要を示す図である。 アンテナ用磁心の断面図である。 アンテナ用磁心の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るアンテナ用磁心の特徴を、比較例１，２と対比して示す図表である。 アンテナ用磁心の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ アンテナ
２０ａ アモルファス帯（第１アモルファス帯）
２０ｂ アモルファス帯（第２アモルファス帯）
３０ アンテナ用磁心
３１ アモルファス帯（第３アモルファス帯）
４０ コイル

Claims (3)

1. 内部に複数のアモルファス帯が積層されているアンテナ用磁心において、
   前記アモルファス帯は、
   前記アンテナ用磁心の一方の最外に配設される第１アモルファス帯と、
   他方の最外に配設される第２アモルファス帯と、
   前記第１アモルファス帯と前記第２アモルファス帯とで区画される領域内に配設される第３アモルファス帯と、
   を含む、
   ことを特徴とするアンテナ用磁心。
2. 前記第１アモルファス帯と前記第２アモルファス帯とは、互いに略同一の幅を有するとともに、積層方向に位置が揃っている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ用磁心。
3. 内部に複数のアモルファス帯が積層されたアンテナ用磁心の製造方法において、
   前記アンテナ用磁心の一方の最外に配設される第１アモルファス帯と、
   他方の最外に配設される第２アモルファス帯と、
   前記第１アモルファス帯と前記第２アモルファス帯とで区画される領域内に配設される第３アモルファス帯と、
   を積層することにより、前記アンテナ用磁心の外形を確定する工程を備える、
   ことを特徴とするアンテナ用磁心の製造方法。

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