JP4045925B2

JP4045925B2 - Antenna core

Info

Publication number: JP4045925B2
Application number: JP2002331018A
Authority: JP
Inventors: 宏太丸山; 渉八木; 清一家田; 誠塚原; 俊彦酒井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004166071A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランシーバや携帯電話などの移動体通信に用いられるアンテナで、特にアンテナ用磁心のボビンに軟磁性薄帯材料を巻回するための凹部を有するアンテナ用磁心に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関する図１１の従来のアンテナ２０のアンテナ用磁心２１は、ナノ結晶磁性合金薄帯２２を積層している（例えば、特許文献１参照。）。従来のアンテナ２０は、アンテナ用磁心２１に発信器２３に接続された信号送信用コイル２４を巻回することによって構成される。アンテナ用磁心２１は、高透磁率磁性材料としてのナノ結晶磁性合金薄帯２２の積層物から主としてなるものである。しかしながら、図１１の従来のアンテナ用磁心２１は形状が四角柱で、アンテナ用磁心２１の端部は平面２５で長方形の形状を呈する。アンテナ用磁心２１の端部が平面２５で長方形であると、アンテナ用磁心２１の長手方向に対し高い指向性を有する磁界が形成され高い電界強度が得られるが、アンテナ用磁心２１の長手方向と直交する方向の電界強度は低くなる問題がある。また、アンテナ用磁心２１を四角柱に成形するには、ナノ結晶磁性合金薄帯２２を積層後に端部の切断、研磨といった工程が必要であり、工数がかかり、コストアップの要因になっている。
【０００３】
この問題に対して、図１２の先行出願（特２００２−３０９９０８号）において、本願発明者は、軟磁性薄帯材料３１を巻回し積層したアンテナ用磁心３２を鋭意研究の結果、発明した。図１２のアンテナ３０は、帯状のＣｏ系アモルファス３１（軟磁性薄帯材料）をボビン３３に巻回し積層して端部に曲率半径Ｒの曲面３４を有するアンテナ用磁心３２と、アンテナ用磁心３２に巻回された送信用のコイル３５と、コイル３５に接続された発振回路３６とから構成される。磁界は曲面３４に対して法線方向に発生するため、曲面３４が形成されるとアンテナ用磁心の長手方向に直交する向きであるＹ方向の電界強度Ｈｙが向上する。したがって、アンテナ用磁心３２の長手方向と直交する方向の電界強度Ｈｙが高く、アンテナ用磁心３２を回転した場合でも安定した受信レベルを得ることができ、生産性が高いアンテナ３０を提供できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０７−２７８７６３号公報（第１図）
【０００５】
【特許文献２】
特開平０７−２２１５３３号公報（第３−４頁、第１、３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアンテナ用磁心３２では、軟磁性薄帯材料３１をボビン３３に複数回巻回するときに、軟磁性薄帯材料３１の幅方向にズレが生じる。また、アンテナ用磁心３２はトランシーバや携帯電話などの移動体通信での送受信に用いられるため、軽量、コンパクトであることが求められる。しかし、ボビン３３を軽量、コンパクトにすると、アンテナ用磁心３２の長手方向の強度が不足して変形したり、１度ボビン３３に巻回し固定した軟磁性薄帯材料３１に弛み、ズレが生じる。また、軟磁性薄帯材料３１に変形やズレが生じると、製品ごとに送受信性能がバラツキ、安定して高い送受信レベルが得られなくなる問題がある。
【０００７】
本発明は、軟磁性薄帯材料３１をボビン３３に巻回するときに、軟磁性薄帯材料３１の幅方向にズレが生じずに、軽量、コンパクトで、アンテナ用磁心３２の長手方向に一定の強度を有し、アンテナ用磁心３２の長手方向の端部の軟磁性薄帯材料３１の曲面３４が製品ごとにバラツキがなく、設計どおりの任意の曲面や厚みが得られるアンテナ用磁心を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、「帯状の軟磁性薄帯材料と、前記軟磁性薄帯材料を複数回巻回するための板状形状のボビンと、から構成されるアンテナ用磁心において、前記ボビンは、長手方向と直交する上下両側に、長手方向の一端から他端まで延在する、前記軟磁性薄帯材料を複数回巻回するときのガイドとなる厚肉部を備え、上下両側の前記厚肉部により形成される、前記軟磁性薄帯材料を複数回巻回するための表裏２つの凹部を備えること、を特徴とするアンテナ用磁心」を特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、軟磁性薄帯材料を複数回巻回するための厚肉部を備えるため、軟磁性薄帯材料をボビンに巻回するときに、厚肉部がガイドの働きをして、軟磁性薄帯材料の幅方向のズレを防止することができる。さらに厚肉部はボビンの長手方向に延在するため、強度が向上する。
【００１０】
また、上記課題を解決するための請求項２の発明は、「前記ボビンの長手方向と直交する断面形状はＨ型形状であること」を特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明では、ボビンの長手方向と直交する断面形状はＨ型形状であるため、アンテナ用磁心の長手方向の強度が向上する。アンテナ用磁心はトランシーバや携帯電話などの移動体通信での送受信に用いられるため、軽量、コンパクトであることが求められる。しかし、ボビンを軽量、コンパクトにすると、長手方向の強度が不足して変形する恐れがある。ボビンの凹部の幅方向の断面形状をＨ型形状とすることで、軟磁性薄帯材料を巻回するときのガイドの働きを兼ね備えながら、長手方向の強度を向上することが可能になる。また、１度ボビンに巻回し固定した軟磁性薄帯材料の弛み、ズレを防止できる。したがって、軟磁性薄帯材料に変形やズレが生じることに起因する製品ごとの送受信性能のバラツキ、安定して高い送受信レベルが得られなくなる問題を解決できる。
【００１２】
また、上記課題を解決するための請求項３の発明は、「前記ボビンは樹脂成形品であること」を特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、ボビンは樹脂成形品とすることで、ボビンの軽量化、またボビンの形状を委任の形状に成形することが容易に可能になる。樹脂化に伴う長手方向の強度不足は請求項２のＨ型形状により補うことができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するための請求項４の発明は、「前記ボビンの凹部の長手方向の断面形状は、端部が先細り形状であること、」を特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明では、ボビンの凹部の端部の長手方向の断面形状が端部が先細り形状であるため、ボビンに軟磁性薄帯材料を複数回巻回しても、アンテナ用磁心の端部に任意の曲面や厚みが得られる。したがって、アンテナ用磁心の送受信性能のバラツキを防止できる。また、軟磁性薄帯材料の端部に外部から大きな力が働いても、ボビンの凹部端部の長手方向の断面形状が端部に面を有する先細り形状であるため、軟磁性薄帯材料の折れ曲がり、切断といった問題を解決できる。
また、上記課題を解決するための請求項５の発明は、「前記端部は、平面または曲面のいずれかの形状であること、」を特徴とする。
請求項５の発明では、端部は、平面または曲面のいずれかの形状であるため、軟磁性帯薄体材料を複数回巻回しても、切断されること無く、アンテナ用磁心の送受信性能のバラツキを防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアンテナ用磁心１を図面に基づいて詳述する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明のアンテナ用磁心１を用いたアンテナの構成である。帯状のＣｏ系アモルファス２（軟磁性薄帯材料）をボビン３に巻回して積層し、端部に曲面４を有するアンテナ用磁心１と、アンテナ用磁心１に巻回された送信用のコイル５と、コイル５に接続された発振回路６とから構成される。
【００１８】
本実施形態では、幅が４ｍｍで、厚さが２０μｍの帯状のＣｏ系アモルファス２をテンション５００ｇで２０回巻回した構成である。Ｃｏ系アモルファス２以外にも高透磁率、低保持力の材料であるアモルファス合金、ナノ結晶磁性合金等の軟磁性薄帯材料の使用が可能である。
【００１９】
図２は、本発明の第１実施形態のアンテナ用磁心１を構成するボビン３で、Ｃｏ系アモルファス２を巻回する前の状態を示したものである。ボビン３はガラス繊維強化の樹脂材料（例えばＰＰＳ、液晶ポリマーなど）を成形加工したもので、Ｃｏ系アモルファス２を巻回するための凹部７を備える。Ｃｏ系アモルファス２を巻回したときの高さは、凹部７の両側の厚肉部８の高さとほぼ同じになる。
【００２０】
図３は、第１実施形態である図２のボビン３のＡ−Ａ断面拡大図である。ボビン３の両面は凹部７を備え、凹部７の両側には厚肉部８が形成され、Ｈ型形状９を構成する。厚肉部８はボビン３の長手方向に伸び、樹脂成形品であるボビン３の長手方向の変形を抑えながら、Ｃｏ系アモルファス２をガイドする働きをする。
【００２１】
図４は、第１実施形態である図２のボビン３のＢ−Ｂ断面拡大図で、Ｃｏ系アモルファス２を巻回したときの状態を示したものである。Ｂ−Ｂ断面はボビン３の凹部７の端部１０を長手方向に切断したもので、端部１０に平面１２を有する先細り形状１１を呈する。
【００２２】
図５は、Ｂ−Ｂ断面形状を四角形状としたものであるが、Ｃｏ系アモルファス２を複数回ボビン３に巻回すると、最外径の曲面４に膨らみや厚みの増大が発生する。これはＣｏ系アモルファス２が一定のテンションを有することに起因するものと考えられる。最外径の曲面４に膨らみや厚みの増大が発生すると、アンテナ用磁心１の送受信性能は、製品ごとにバラツキが生じる。
【００２３】
図４の本発明の第１実施形態である端部１０に平面１２を有する先細り形状１１を呈するボビン３と図５のＢ−Ｂ断面形状が四角形状の場合におけるＣｏ系アモルファス２を巻回した後の厚みと、アンテナ用磁心１の電気的特性であるインダクタンスＬの影響について測定をした。このときのボビン３の凹部７の厚みは１ｍｍで、ボビン３の凹部７の長手方向の長さは６０ｍｍで、Ｃｏ系アモルファス２の幅は４ｍｍで、Ｃｏ系アモルファス２を巻回するときのテンションは５００ｇとした。また、図４の平面１２の厚みは０．３ｍｍとした。
【００２４】
Ｃｏ系アモルファス２の巻回後の厚みは、図４の第１実施形態である端部１０に平面１２を有する先細り形状１１を呈するボビン３の場合は、端部の厚み（端部１０から５ｍｍの位置）が１．６ｍｍで、ボビン３の中央部付近の厚みは１．７ｍｍであるのに対して、図５の四角形状の場合には、端部の厚みが２．４ｍｍで、ボビン３の中央部付近の厚みは２．４ｍｍとなった。端部における厚みの差は０．８ｍｍ（膨らみ）となった。
【００２５】
電気的特性であるインダクタンスＬの特性については、アンテナ用磁心１に巻回するコイル５の線径は０．２４ｍｍで、巻回数は５５で、一層整列巻きで作成したときのインダクタンスＬの値を、インピーダンスアナライザで測定した。図４の第１実施形態である端部１０に平面１２を有する先細り形状１１の場合には、インダクタンスＬの値が１３４μＨであるのに対して、図５の四角形状の場合には、インダクタンスＬの値が１３７μＨとなった。Ｃｏ系アモルファス２の巻回後の膨らみにより、インダクタンスＬに３μＨの差（バラツキ）が生じた。
【００２６】
図６は、Ｂ−Ｂ断面形状を三角形状としたものであるが、Ｃｏ系アモルファス２を複数回ボビン３に巻回すると、最外径の曲面４に折れ曲がりが発生する。最外径の曲面４が折れ曲がると、アンテナ用磁心１の送受信性能は、製品ごとにバラツキが生じる。また、三角形状の先端の鋭角な部分に外部から大きな力が働く場合には、ボビン３に巻回したＣｏ系アモルファス２を切断する恐れがある。
【００２７】
本発明の第１実施形態では、Ｃｏ系アモルファス２を複数回巻回するための凹部７を備えるため、Ｃｏ系アモルファス２をボビン３に巻回するときに、凹部７がガイドの働きをして、Ｃｏ系アモルファス２の幅方向のズレを防止することができる。
【００２８】
また、ボビン３の凹部７の幅方向の断面形状をＨ型形状９とすることで、Ｃｏ系アモルファス２を巻回するときのガイドの働きを兼ね備えながら、長手方向の強度を向上することが可能になる。また、１度ボビン３に巻回し固定したＣｏ系アモルファス２の弛み、ズレを防止できる。したがって、Ｃｏ系アモルファス２に変形、弛み、ズレに起因する製品ごとの送受信性能のバラツキや、安定して高い送受信レベルが得られなくなる問題を解決できる。
【００２９】
また、ボビン３をガラス繊維強化ＰＰＳの樹脂成形品とすることで、ボビン３の軽量化、またボビン３の形状を委任の形状に成形することが容易に可能になる。樹脂化に伴うボビン３の長手方向の強度不足は凹部７の幅方向の断面をＨ型形状９にすることで解決できる。
【００３０】
また、ボビン３の凹部７の端部１０の長手方向の断面形状を端部１０に平面１２を有する先細り形状１１（図４）とすることで、ボビン３にＣｏ系アモルファス２を複数回巻回しても、アンテナ用磁心１の端部には任意の厚みの曲面４が形成されるため、アンテナ用磁心１の送受信性能のバラツキを防止できる。また、Ｃｏ系アモルファス２の端部に外部から大きな力が働いても、ボビン３の凹部７の端部１０の長手方向の断面形状が、端部１０に平面１２を有する先細り形状１１であるため、Ｃｏ系アモルファス２の折れ曲がり、切断といった問題を解決できる。
【００３１】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態で、図４の端部１０に平面１２を有する先細り形状１１との違いは、端部１０に曲面１３を有する先細り形状１１ａとしたことである。その他の部分については図４と同じであり、同一の部位、形状については同一の符号を用いて説明する。
【００３２】
第２実施形態の端部１０に曲面１３を有する先細り形状１１ａでは、曲面１３がＣｏ系アモルファス２をガイドする働きをするため、Ｃｏ系アモルファス２の折れ曲がりを防止する機能は、図４の端部１０に平面１２を有する先細り形状１１より優れている。第２実施形態は、Ｃｏ系アモルファス２のテンションが大きい場合に特に有効である。
【００３３】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態で、図４の端部１０に平面１２を有する先細り形状１１との違いは、Ｃ面１５を備えた端部１０に平面１４を有する先細り形状１１ｂとしたことである。その他の部分については図４と同じであり、同一の部位、形状については同一の符号を用いて説明する。
【００３４】
第３実施形態では、端部１０にＣ面１５を備えるため、Ｃｏ系アモルファス２の折れ曲がり、最外径の曲面４の膨らみや厚みの増大を、容易な加工又は成形により防止できる。第３実施形態は、Ｃｏ系アモルファス２のテンションが小さい場合に特に有効である。
【００３５】
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態であるボビン３で、Ｃｏ系アモルファス２を巻回する前の状態を示したものである。図２のボビン３との違いは、ボビン３の凹部７の中央部分に空間１６を備えることである。ボビン３の両端は凹部７を備え、幅方向の断面形状は図３のＨ型形状９と同じである。凹部７の幅方向の両側には長手方向に厚肉部８が形成される。その他の部分については図２と同じであり、同一の部位、形状については同一の符号を用いる。
【００３６】
図１０は、本発明の第４実施形態の端部１０を長手方向に切断した断面図で、ボビン３の中央部分に空間１６を有し、端部１０に平面１２を有する先細り形状１１を呈する。
【００３７】
第４実施形態では、ボビン３の中央部分に空間１６を備えるため、アンテナ用磁心１のさらなる軽量化が可能であり、ボビン３の長手方向の変形は厚肉部８により抑えることができる。また、端部１０に平面１２を有する先細り形状１１を呈するため、Ｃｏ系アモルファス２を巻回した後の最外径の曲面４の膨らみや厚みの増大を防止できる。
【００３８】
本発明では、ボビン３はガラス繊維３０％添加ＰＰＳの樹脂材料を用いたが、これに限定されるものではなく、軽量で成形加工が可能な樹脂材料で、例えばガラス繊維添加ＬＣＰ、ＰＢＴ等でもよい。また、Ｈ型形状９の凹部７の両側の厚肉部８は対象形状に限定されずに、厚肉部８の幅、高さが異なっても、本発明のＨ型形状に含まれる。また、本発明の端部に面を有する先細り形状は、図４、７、８に限定されるものではなく、その形状が端部に面を有する先細り形状を呈するものであれば他の形状でもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、軟磁性薄帯材料をボビンに巻回するときに、軟磁性薄帯材料の幅方向にズレが生じず、軽量、コンパクトで、アンテナ用磁心の長手方向に一定の強度を有し、アンテナ用磁心の長手方向の端部の軟磁性薄帯材料の曲面や厚みが製品ごとにバラツキがなく、設計どおりの任意の曲面が得られるアンテナ用磁心を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ用磁心を用いたアンテナの構成である。
【図２】本発明のアンテナ用磁心を構成するボビンで、Ｃｏ系アモルファスを巻回する前の状態を示したものである。
【図３】図２のボビンのＡ−Ａ断面拡大図である。
【図４】図２のボビンのＢ−Ｂ断面拡大図で、Ｃｏ系アモルファスを巻回した状態を示した、端部に平面を有する先細り形状である。
【図５】Ｂ−Ｂ断面の形状を四角形状としたものである。
【図６】Ｂ−Ｂ断面の形状を三角形状としたものである。
【図７】本発明の第２実施形態で、端部に曲面を有する先細り形状である。
【図８】本発明の第３実施形態で、Ｃ面を備えた端部に平面を有する先細り形状である。
【図９】本発明の第４実施形態で、中央部分に空間を有するボビンで、Ｃｏ系アモルファスを巻回する前の状態を示したものである。
【図１０】本発明の第４実施形態で、端部に平面を有する先細り形状である。
【図１１】従来のアンテナの構成を示す図である。
【図１２】先行出願（特２００２−３０９９０８号）の軟磁性薄帯材料を巻回し積層したアンテナ用磁心である。
【符号の説明】
１アンテナ用磁心
２Ｃｏ系アモルファス（軟磁性薄帯材料）
３ボビン
７凹部
９Ｈ型形状
１０端部
１１端部に平面を有する先細り形状（端部に面を有する先細り形状）
１２平面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna core used for mobile communication such as a transceiver and a mobile phone, and more particularly to an antenna core having a recess for winding a soft magnetic ribbon material around a bobbin of the antenna core.
[0002]
[Prior art]
The antenna magnetic core 21 of the conventional antenna 20 of FIG. 11 relating to the present invention is formed by laminating nanocrystalline magnetic alloy ribbons 22 (see, for example, Patent Document 1). The conventional antenna 20 is configured by winding a signal transmission coil 24 connected to a transmitter 23 around an antenna magnetic core 21. The antenna core 21 is mainly composed of a laminate of nanocrystalline magnetic alloy ribbons 22 as a high permeability magnetic material. However, the conventional antenna magnetic core 21 of FIG. 11 has a quadrangular prism shape, and the end of the antenna magnetic core 21 has a flat surface 25 and a rectangular shape. If the end of the antenna core 21 is a plane 25 and rectangular, a magnetic field having high directivity with respect to the longitudinal direction of the antenna core 21 is formed and high electric field strength is obtained. There is a problem that the electric field strength in the orthogonal direction is lowered. Further, in order to form the antenna magnetic core 21 into a quadrangular prism, it is necessary to perform steps such as cutting and polishing of the end portion after laminating the nanocrystalline magnetic alloy ribbon 22, which takes man-hours and increases costs. .
[0003]
In order to solve this problem, in the prior application (Japanese Patent Application No. 2002-309908) shown in FIG. 12, the inventor of the present application has invented the antenna magnetic core 32 in which the soft magnetic ribbon material 31 is wound and laminated. The antenna 30 shown in FIG. 12 includes an antenna magnetic core 32 having a curved surface 34 with a radius of curvature R at an end portion by laminating and laminating a strip-shaped Co-based amorphous 31 (soft magnetic ribbon material) around a bobbin 33, and an antenna magnetic core 32. And the oscillation coil 36 connected to the coil 35. Since the magnetic field is generated in the normal direction to the curved surface 34, when the curved surface 34 is formed, the electric field strength Hy in the Y direction, which is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the antenna magnetic core, is improved. Therefore, the electric field strength Hy in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the antenna core 32 is high, and even when the antenna core 32 is rotated, a stable reception level can be obtained, and the antenna 30 with high productivity can be provided.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 07-278763 (FIG. 1)
[0005]
[Patent Document 2]
JP 07-221533 A (page 3-4, FIGS. 1, 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional antenna magnetic core 32, when the soft magnetic ribbon material 31 is wound around the bobbin 33 a plurality of times, a deviation occurs in the width direction of the soft magnetic ribbon material 31. Further, the antenna magnetic core 32 is used for transmission / reception in mobile communication such as a transceiver and a mobile phone, and therefore, it is required to be lightweight and compact. However, if the bobbin 33 is light and compact, the antenna magnetic core 32 is deformed due to insufficient strength in the longitudinal direction, and the soft magnetic ribbon material 31 wound around the bobbin 33 once is loosened to cause deviation. Further, when the soft magnetic ribbon material 31 is deformed or misaligned, there is a problem that transmission / reception performance varies from product to product, and a stable high transmission / reception level cannot be obtained.
[0007]
In the present invention, when the soft magnetic ribbon material 31 is wound around the bobbin 33, the soft magnetic ribbon material 31 is not displaced in the width direction, is light and compact, and is constant in the longitudinal direction of the antenna core 32. Provides a magnetic core for antennas having a curved surface 34 of soft magnetic ribbon material 31 at the end in the longitudinal direction of the magnetic core 32 for antennas and having an arbitrary curved surface and thickness as designed. The task is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 for solving the above-mentioned problem is as follows. “An antenna comprising a strip-shaped soft magnetic ribbon material and a plate-shaped bobbin for winding the soft magnetic ribbon material a plurality of times. In the magnetic core, the bobbin has a thick portion that extends from one end to the other end in the longitudinal direction on both the upper and lower sides orthogonal to the longitudinal direction and serves as a guide when the soft magnetic ribbon material is wound a plurality of times. provided, formed by the thick portion of the upper and lower sides, said providing the front and back two recesses for the soft magnetic ribbon material to a plurality of times wound, and wherein the antenna core "characterized by.
[0009]
In the invention of claim 1, since the thick magnetic part is provided for winding the soft magnetic ribbon material a plurality of times, the thick part functions as a guide when the soft magnetic ribbon material is wound around the bobbin. Thus, the deviation in the width direction of the soft magnetic ribbon material can be prevented. Furthermore, since the thick portion extends in the longitudinal direction of the bobbin, the strength is improved.
[0010]
The invention of claim 2 for solving the above-mentioned problem is characterized in that “ the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the bobbin is an H-shape”.
[0011]
In the invention of claim 2, since the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the bobbin is an H shape, the strength of the antenna core in the longitudinal direction is improved. Since the antenna magnetic core is used for transmission / reception in mobile communication such as a transceiver or a mobile phone, it is required to be lightweight and compact. However, if the bobbin is light and compact, the strength in the longitudinal direction may be insufficient and the bobbin may be deformed. By making the cross-sectional shape in the width direction of the concave portion of the bobbin H-shaped, it is possible to improve the strength in the longitudinal direction while having the function of a guide when winding the soft magnetic ribbon material. In addition, it is possible to prevent the soft magnetic ribbon material wound and fixed once around the bobbin from being loosened or displaced. Therefore, it is possible to solve the problems in that the transmission / reception performance varies from product to product due to the deformation and misalignment of the soft magnetic ribbon material, and the stable high transmission / reception level cannot be obtained.
[0012]
The invention of claim 3 for solving the above-mentioned problem is characterized in that "the bobbin is a resin molded product".
[0013]
In the invention of claim 3, by making the bobbin a resin molded product, it is possible to easily reduce the weight of the bobbin and shape the bobbin into a delegated shape. Insufficient strength in the longitudinal direction due to resinification can be compensated by the H-shape of claim 2.
[0014]
The invention of claim 4 for solving the above problems, "longitudinal cross section of the recess of the bobbin, it ends is tapered," characterized by.
[0015]
In the invention of claim 4, since the end section of the end portion of the concave portion of the bobbin has a tapered shape, the end portion of the antenna core can be formed even if the soft magnetic ribbon material is wound a plurality of times around the bobbin. Any curved surface and thickness can be obtained. Therefore, variation in transmission / reception performance of the antenna magnetic core can be prevented. Even if a large force is applied to the end of the soft magnetic ribbon material from the outside, the longitudinal cross-sectional shape of the concave end of the bobbin is a tapered shape having a surface at the end. It can solve problems such as bending and cutting.
Further, the invention of claim 5 for solving the above-mentioned problem is characterized in that “the end portion has a shape of either a flat surface or a curved surface”.
In the invention of claim 5, since the end portion is either a flat surface or a curved surface, even if the soft magnetic ribbon material is wound a plurality of times, it is not cut and the transmission / reception performance of the antenna core is improved. Variations can be prevented.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the antenna core 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
(First embodiment)
FIG. 1 shows an antenna configuration using an antenna magnetic core 1 of the present invention. A strip-shaped Co-based amorphous 2 (soft magnetic ribbon material) is wound around a bobbin 3 to be laminated, and an antenna core 1 having a curved surface 4 at an end, and a transmission coil 5 wound around the antenna core 1. And an oscillation circuit 6 connected to the coil 5.
[0018]
In this embodiment, a strip-shaped Co-based amorphous 2 having a width of 4 mm and a thickness of 20 μm is wound 20 times with a tension of 500 g. In addition to Co-based amorphous 2, soft magnetic ribbon materials such as amorphous alloys and nanocrystalline magnetic alloys, which are materials having high magnetic permeability and low coercive force, can be used.
[0019]
FIG. 2 shows a state before winding the Co-based amorphous 2 on the bobbin 3 constituting the antenna magnetic core 1 of the first embodiment of the present invention. The bobbin 3 is formed by molding a glass fiber reinforced resin material (for example, PPS, liquid crystal polymer, etc.), and includes a recess 7 for winding the Co-based amorphous 2. The height when the Co-based amorphous 2 is wound is substantially the same as the height of the thick portions 8 on both sides of the recess 7.
[0020]
FIG. 3 is an AA cross-sectional enlarged view of the bobbin 3 of FIG. 2 which is the first embodiment. Both surfaces of the bobbin 3 are provided with recesses 7, and thick portions 8 are formed on both sides of the recesses 7 to form an H-shaped shape 9. The thick portion 8 extends in the longitudinal direction of the bobbin 3 and functions to guide the Co-based amorphous 2 while suppressing deformation in the longitudinal direction of the bobbin 3 that is a resin molded product.
[0021]
FIG. 4 is an enlarged view of the BB cross section of the bobbin 3 of FIG. 2 according to the first embodiment, and shows a state when the Co-based amorphous 2 is wound. The BB cross section is obtained by cutting the end portion 10 of the concave portion 7 of the bobbin 3 in the longitudinal direction, and exhibits a tapered shape 11 having a flat surface 12 at the end portion 10.
[0022]
In FIG. 5, the BB cross-sectional shape is a quadrangular shape. However, when the Co-based amorphous 2 is wound around the bobbin 3 a plurality of times, the curved surface 4 having the outermost diameter swells and increases in thickness. This is considered due to the fact that the Co-based amorphous 2 has a certain tension. When the outermost curved surface 4 swells or increases in thickness, the transmission / reception performance of the antenna magnetic core 1 varies from product to product.
[0023]
A bobbin 3 having a tapered shape 11 having a flat surface 12 is wound around the end portion 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 and a Co-based amorphous material 2 when the BB cross-sectional shape shown in FIG. The influence of the thickness L and the inductance L, which is the electrical characteristic of the antenna magnetic core 1, was measured. At this time, the thickness of the recess 7 of the bobbin 3 is 1 mm, the length of the recess 7 of the bobbin 3 in the longitudinal direction is 60 mm, the width of the Co-based amorphous 2 is 4 mm, and tension when winding the Co-based amorphous 2 Was 500 g. Further, the thickness of the flat surface 12 in FIG. 4 was set to 0.3 mm.
[0024]
In the case of the bobbin 3 having the tapered shape 11 having the flat surface 12 at the end 10 which is the first embodiment of FIG. 4, the thickness after winding of the Co-based amorphous 2 is 5 mm from the end 10. ) Is 1.6 mm and the thickness in the vicinity of the center of the bobbin 3 is 1.7 mm, whereas in the case of the rectangular shape in FIG. 5, the thickness of the end is 2.4 mm and the bobbin 3 The thickness in the vicinity of the central part of the film became 2.4 mm. The difference in thickness at the end was 0.8 mm (swelled).
[0025]
As for the characteristic of the inductance L, which is an electrical characteristic, the wire diameter of the coil 5 wound around the antenna core 1 is 0.24 mm, the number of turns is 55, and the value of the inductance L when it is formed by further aligned winding is Measured with an impedance analyzer. In the case of the tapered shape 11 having the flat surface 12 at the end portion 10 according to the first embodiment of FIG. 4, the value of the inductance L is 134 μH, whereas in the case of the square shape of FIG. Of 137 μH. Due to the swelling of the Co-based amorphous 2 after winding, a difference (variation) of 3 μH in the inductance L occurred.
[0026]
In FIG. 6, the BB cross-sectional shape is a triangular shape, but when the Co-based amorphous 2 is wound around the bobbin 3 a plurality of times, the curved surface 4 with the outermost diameter is bent. If the curved surface 4 with the outermost diameter is bent, the transmission / reception performance of the antenna magnetic core 1 varies from product to product. Moreover, when a large force is applied to the acute angle portion of the triangular tip from the outside, the Co-based amorphous 2 wound around the bobbin 3 may be cut.
[0027]
In the first embodiment of the present invention, since the recess 7 for winding the Co-based amorphous 2 a plurality of times is provided, the recess 7 serves as a guide when the Co-based amorphous 2 is wound around the bobbin 3. , It is possible to prevent the deviation in the width direction of the Co-based amorphous 2.
[0028]
In addition, by making the cross-sectional shape in the width direction of the concave portion 7 of the bobbin 3 an H-shaped shape 9, it is possible to improve the strength in the longitudinal direction while having the function of a guide when winding the Co-based amorphous 2. become. Further, it is possible to prevent the Co-based amorphous 2 wound and fixed once around the bobbin 3 from being loosened or displaced. Therefore, it is possible to solve the problems of variation in transmission / reception performance for each product due to deformation, loosening, and displacement of the Co-based amorphous 2, and a problem that a stable high transmission / reception level cannot be obtained.
[0029]
Moreover, by making the bobbin 3 a glass fiber reinforced PPS resin molded product, it is possible to easily reduce the weight of the bobbin 3 and shape the bobbin 3 into a delegated shape. Insufficient strength in the longitudinal direction of the bobbin 3 due to resinization can be solved by making the cross section in the width direction of the concave portion 7 an H-shaped shape 9.
[0030]
Further, the longitudinal cross-sectional shape of the end portion 10 of the concave portion 7 of the bobbin 3 is a tapered shape 11 (FIG. 4) having a flat surface 12 at the end portion 10, so that the Co-based amorphous 2 is wound around the bobbin 3 a plurality of times. However, since the curved surface 4 having an arbitrary thickness is formed at the end of the antenna core 1, variations in transmission / reception performance of the antenna core 1 can be prevented. Even when a large force is applied to the end of the Co-based amorphous 2 from the outside, the longitudinal cross-sectional shape of the end 10 of the recess 7 of the bobbin 3 is a tapered shape 11 having a flat surface 12 at the end 10. The problem of bending and cutting of the Co-based amorphous 2 can be solved.
[0031]
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the tapered shape 11 having the flat surface 12 at the end portion 10 in FIG. 4 is that the tapered shape 11 a has the curved surface 13 at the end portion 10. The other parts are the same as in FIG. 4, and the same parts and shapes will be described using the same reference numerals.
[0032]
In the tapered shape 11 a having the curved surface 13 at the end portion 10 of the second embodiment, the curved surface 13 serves to guide the Co-based amorphous 2, and thus the function of preventing the Co-based amorphous 2 from being bent is the end portion of FIG. 4. 10 is superior to a tapered shape 11 having a flat surface 12. The second embodiment is particularly effective when the tension of the Co-based amorphous 2 is large.
[0033]
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, which is different from the tapered shape 11 having the flat surface 12 at the end portion 10 in FIG. 4 in that the tapered shape 11b having the flat surface 14 at the end portion 10 having the C surface 15 is different from the tapered shape 11b. It is that. The other parts are the same as in FIG. 4, and the same parts and shapes will be described using the same reference numerals.
[0034]
In 3rd Embodiment, since the C surface 15 is provided in the edge part 10, the bending of Co type | system | group amorphous 2 and the swelling of the curved surface 4 of outermost diameter and the increase in thickness can be prevented by easy process or shaping | molding. The third embodiment is particularly effective when the tension of the Co-based amorphous 2 is small.
[0035]
(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a state before the Co-based amorphous 2 is wound on the bobbin 3 according to the fourth embodiment of the present invention. The difference from the bobbin 3 in FIG. 2 is that a space 16 is provided in the central portion of the recess 7 of the bobbin 3. Both ends of the bobbin 3 are provided with recesses 7, and the cross-sectional shape in the width direction is the same as the H-shaped shape 9 of FIG. Thick portions 8 are formed in the longitudinal direction on both sides of the recess 7 in the width direction. Other portions are the same as those in FIG. 2, and the same reference numerals are used for the same portions and shapes.
[0036]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the end portion 10 of the fourth embodiment of the present invention cut in the longitudinal direction, and has a tapered shape 11 having a space 16 in the central portion of the bobbin 3 and a flat surface 12 at the end portion 10. .
[0037]
In the fourth embodiment, since the space 16 is provided in the central portion of the bobbin 3, the antenna core 1 can be further reduced in weight, and deformation in the longitudinal direction of the bobbin 3 can be suppressed by the thick portion 8. Moreover, since the taper shape 11 which has the plane 12 in the edge part 10 is exhibited, the swelling and thickness increase of the curved surface 4 of the outermost diameter after winding the Co-type amorphous 2 can be prevented.
[0038]
In the present invention, the bobbin 3 is made of PPS resin material with 30% glass fiber added, but is not limited to this, and is a resin material that is lightweight and can be molded, such as glass fiber added LCP, PBT, Good. Further, the thick portions 8 on both sides of the concave portion 7 of the H-shaped shape 9 are not limited to the target shape, and even if the width and height of the thick portion 8 are different, they are included in the H-shaped shape of the present invention. Further, the tapered shape having a surface at the end of the present invention is not limited to FIGS. 4, 7 and 8, and any other shape can be used as long as the shape exhibits a tapered shape having a surface at the end. Good.
[0039]
【The invention's effect】
The present invention does not cause a deviation in the width direction of the soft magnetic ribbon material when the soft magnetic ribbon material is wound around the bobbin, is light and compact, and has a certain strength in the longitudinal direction of the antenna magnetic core. In addition, it is possible to provide an antenna magnetic core in which the curved surface and thickness of the soft magnetic ribbon material at the end in the longitudinal direction of the antenna magnetic core do not vary from product to product, and an arbitrary curved surface as designed can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration of an antenna using an antenna magnetic core according to the present invention.
FIG. 2 shows a state before winding a Co-based amorphous on a bobbin constituting an antenna magnetic core according to the present invention.
3 is an AA cross-sectional enlarged view of the bobbin of FIG. 2;
4 is an enlarged cross-sectional view of the bobbin of FIG. 2 taken along the line B-B, showing a state in which a Co-based amorphous material is wound, having a tapered shape having a flat surface at the end.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line B-B.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB.
FIG. 7 shows a tapered shape having a curved surface at an end portion in the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows a taper shape having a flat surface at an end provided with a C surface in the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a state before winding a Co-based amorphous with a bobbin having a space in the central portion in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows a taper shape having a flat surface at an end according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional antenna.
FIG. 12 shows an antenna magnetic core in which a soft magnetic ribbon material of a prior application (Japanese Patent Application No. 2002-309908) is wound and laminated.
[Explanation of symbols]
1 Magnetic core for antenna 2 Co-based amorphous (soft magnetic ribbon material)
3 Bobbin 7 Recessed portion 9 H-shaped shape 10 End portion 11 Tapered shape having a flat surface at the end portion (tapered shape having a surface at the end portion)
12 planes

Claims

帯状の軟磁性薄帯材料と、
前記軟磁性薄帯材料を複数回巻回するための板状形状のボビンと、から構成されるアンテナ用磁心において、
前記ボビンは、長手方向と直交する上下両側に、長手方向の一端から他端まで延在する、前記軟磁性薄帯材料を複数回巻回するときのガイドとなる厚肉部を備え、
上下両側の前記厚肉部により形成される、前記軟磁性薄帯材料を複数回巻回するための表裏２つの凹部を備えること、
を特徴とするアンテナ用磁心。A strip-shaped soft magnetic ribbon material;
In the antenna core composed of a plate-shaped bobbin for winding the soft magnetic ribbon material a plurality of times,
The bobbin includes a thick portion that extends from one end to the other end in the longitudinal direction on both the upper and lower sides perpendicular to the longitudinal direction and serves as a guide when the soft magnetic ribbon material is wound a plurality of times.
Comprising two front and back recesses for winding the soft magnetic ribbon material a plurality of times, formed by the thick parts on both upper and lower sides ;
Magnetic core for antenna.

前記ボビンの長手方向と直交する断面形状はＨ型形状であること、を特徴とする請求項１に記載のアンテナ用磁心。 The antenna core according to claim 1, wherein a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the bobbin is an H shape.

前記ボビンは樹脂成形品であること、を特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のアンテナ用磁心。 The antenna core according to claim 1, wherein the bobbin is a resin molded product.

前記ボビンの凹部の長手方向の断面形状は、端部が先細り形状であること、を特徴とする請求項２または３のいずれか一項に記載のアンテナ用磁心。 4. The antenna core according to claim 2, wherein an end portion of the bobbin recess has a tapered cross-sectional shape in a longitudinal direction. 5.

前記端部は、平面または曲面のいずれかの形状であること、を特徴とする請求項４に記載のアンテナ用磁心。 The antenna core according to claim 4, wherein the end portion has a flat or curved shape.