JP4479445B2 - アンテナ用磁心 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ用磁心に関する。

無線通信を行う小型の電子機器（例えば、車両のスマートキー）に設けられるアンテナとしては、磁性材料であるフェライトやアモルファス等からなる磁心にコイルを巻回して構成されたものが知られている。

この磁心の構造には様々なものがあり、例えば、後述の特許文献１乃至４に記載の磁心は、複数枚の薄板状の磁性材料（アモルファス等）を積層することで形成されている。

また、後述の特許文献５に記載の磁心は、薄帯状のアモルファスをボビンに複数回巻回することで形成されている。この磁心を用いたアンテナ装置の構成を、図１３に示す。

図１３に示す様に、アンテナ装置に用いられる磁心１は、薄帯状アモルファス材からなるリボン２と、リボン２が巻回されるボビン３とを備えている。磁心１は、リボン２をボビン３に複数回巻回することで形成されている。この磁心１には、発振回路５に接続されたコイル４が巻回されている。これにより、アンテナ装置が構成されている。
特開２００３−１１０３４０号公報 特開２００３−３１８６３３号公報 特開２００４−４８１３６号公報 特開２００４−１２８９５６号公報 特開２００４−１４７０９７号公報（図１参照）

ところで、上述の特許文献５に記載の磁心１においては、ボビン３に対するリボン２の巻き始め及び巻き終わりの固定が、樹脂（接着材）によって成されている。

この場合、リボン２をボビン３に巻き始めてから最終的に巻き終わるまでの一連の組み立て作業においては、ボビン３に対してリボン２を確実に固定するために、樹脂を硬化させるための時間を設ける必要がある。

つまり、磁心１の組み立て作業においては、樹脂が硬化するまでの待ち時間（作業が行われない時間）が発生することとなり、生産性の向上という観点から考えると改善の余地があった。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、磁心の組み立て作業に係る工数を低減することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、磁性材料からなる薄帯状のリボンと、該リボンが巻回されるボビンとを備えるアンテナ用磁心において、前記ボビンに予め設けられ、前記リボンの巻き始めに前記リボンの端を前記ボビンに対して圧接させる第１固定部と、前記ボビンに予め設けられ、前記リボンの巻き終わりに前記リボンをすでに巻回された前記リボンを介して前記ボビンに対して圧接させる第２固定部とを備えると共に、前記ボビンは、前記リボンが巻回され、前記第１固定部及び第２固定部を屈曲自在に支持する基部と、該基部に対して屈曲された前記第１固定部及び第２固定部が保持される保持部とを備え、前記保持部に保持された前記第１固定部及び第２固定部が、前記リボンを前記基部に対して圧接させる構成としたことである。

好ましくは、請求項２に記載の様に、前記基部に設けられ、前記リボンが巻回される凹部を備えると良い。

請求項１に記載の発明によれば、リボンが巻回されるボビンには、リボンの巻き始めにリボンの端をボビンに圧接させる第１固定部と、リボンの巻き終わりにリボンをすでに巻回されたリボンを介してボビンに圧接させる第２固定部とが予め設けられる。この場合、ボビンに対するリボンの巻き始め及び巻き終わりの固定は、リボンとボビン、リボンと第１固定部及び第２固定部、ならびにリボン同士の間に作用する摩擦力によってなされる。したがって、樹脂を用いた固定時に発生し、磁心の組み立て作業に係る工数の一部分を占めていた待ち時間がなくなる。

その結果、ボビンに対してリボンをより短時間で簡単に固定でき、磁心の組み立て作業に係る工数を低減できる。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、ボビンは、リボンが巻回され、第１固定部及び第２固定部を屈曲自在に支持する基部と、基部に対して屈曲された第１固定部及び第２固定部が保持される保持部とを備えている。この場合、基部に対して第１固定部及び第２固定部が屈曲された後、屈曲された第１固定部及び第２固定部が保持部により保持されることで、リボンが基部に対して圧接される。つまり、ボビンに対するリボンの巻き始め及び巻き終わりの固定は、いわゆるスナップフィット構造によってなされる。その結果、磁心の組み立て作業をより簡単に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、ボビンの基部には、リボンが巻回される凹部が設けられる。この場合、巻回されるリボンが、凹部によってガイド（案内）される。その結果、ボビンの基部にリボンを巻回する時に、リボンの幅方向のズレを防止できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。

図１は、本発明に係るアンテナ用磁心１０の構造を示す図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

アンテナ用磁心１０は、リボン２０と、ボビン３０とを備えている。

リボン２０は、アモルファス合金からなり、薄帯状を呈する。アモルファス合金としては、ロール法等の公知の製造方法を用いてコイル状（ロール状）に形成されたものが使用される。なお、リボン２０の材質は、アモルファス合金に限定されず、薄帯状の磁性材料であれば良い。

ボビン３０は、ガラス繊維強化の樹脂材料（例えば、ＰＰＳ、液晶ポリマー樹脂）成形したものである。ボビン３０の材質は、絶縁体であれば良いが、ある程度の強度及び柔軟性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。

ボビン３０は、大まかには細長の薄板形状を呈している。ボビン３０は、ベース３１と、ストッパ３２及びストッパ３３とを備えている。ベース３１、ストッパ３２及びストッパ３３は、すべて一体に成形されて製造されている。

ベース３１（基部）は、ボビン３０の構造における基部として機能し、ボビン３０の長手方向（図１示左右方向）に延在している。ベース３１には、溝部３１ａが設けられている。溝部３１ａは、ボビン３０の厚み方向（図２示上下方向）の両面側にそれぞれ設けられ、ボビン３０の長手方向に延在している。一対の溝部３１ａは、図３に示す様に、ボビン３０の厚み方向（図３示左右方向）に関して、互いに対向するように凹状に形成された凹部である。この溝部３１ａには、上述したリボン２０が巻回される。また、ベース３１の横断面の形状は、一対の溝部３１ａにより、略Ｈ型形状（図３参照）を呈するものとなっている。これにより、ボビン３０においては、単純な角断面形状の場合に比べて、その長手方向の曲げに対する強度が向上されたものとなっている。

ストッパ３２及びストッパ３３は、ボビン３０において、その長手方向の一端３０ａ及び他端３０ｂにそれぞれ設けられている。以下、ストッパ３２及びストッパ３３に係る構造について、図４乃至図８を参照して説明する。なお、図４は、ストッパ３２及びストッパ３２の周辺の構造を示す上面図（図１におけるＡ示部分の拡大図）、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図６は、ストッパ３３及びストッパ３３の周辺の構造を示す上面図（図１におけるＢ示部分の拡大図）、図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図、図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。

ストッパ３２（第１固定部）は、大まかには平板形状を呈し、ボビン３０の一端３０ａにおいて、ベース３１に一体に形成されている。ストッパ３２は、支持部３４を介して、ベース３１により支持されている。支持部３４は、ボビン３０において、挿通孔３５を挟んだその幅方向（図５示上下方向）の両側にそれぞれ設けられている。挿通孔３５は、ボビン３０を、その厚み方向（図５示上下方向）に貫通している。支持部３４においては、図５に示す様に、その厚みが部分的に薄くなるように形成されている。これにより、ストッパ３２は、支持部３４を中心に、ベース３１に対して、図５示時計周り方向に折れ曲がることができる。つまり、ストッパ３２は、支持部３４を介して、ベース３１により屈曲自在に支持されている。なお、ベース３１に対して折り曲げられたストッパ３２は、その端部３２ａにおいて、ベース３１に設けられた爪部３１ｂ（保持部）により保持される構造となっている。

ストッパ３２の端部３２ａには、押さえ部３２ｂが設けられている。押さえ部３２ｂは、図５に示す様に、その先端が尖った山形状を呈している。ベース３１の溝部３１ａにリボン２０を巻き始める時には、ストッパ３２がベース３１に対して折り曲げられて爪部３１ｂに保持された状態で、この押さえ部３２ｂが、リボン２０をボビン３０の溝部３１ａに対して圧接させる。これにより、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始めの固定がなされる。ストッパ３２の端部３２ａは支持部３４につながる部分３２ｃよりも幅方向に狭くなっており、更に図５における上方向に飛び出ている。この端部３２ａの形状に合わせる形で、ベース３１の端部には、前述の溝３１ａよりも深い溝部３１ｄが形成されている。ストッパ３２の折り曲げ時に、端部３２ａと溝部３１ｄが組み合わさり、溝部３１ａから端部３２ａが大きく飛び出さないようになっている。リボン２０が巻き回される際には、リボン２０は挿入孔３５の側面を通り、端部３２ａの上に巻かれるようになる。

ストッパ３３（第２固定部）は、ストッパ３２と同様に、大まかには平板形状を呈している。ストッパ３３は、ボビン３０の他端３０ｂにおいて、ベース３１に一体に形成されている。ストッパ３３は、支持部３６を介して、ベース３１により支持されている。支持部３６においては、図７に示す様に、その厚みが部分的に薄くなるように形成されている。これにより、ストッパ３３は、支持部３６を中心に、ベース３１に対して、図７示時計周り方向に折れ曲がることができる。つまり、ストッパ３３は、支持部３６を介して、ベース３１により屈曲自在に支持されている。なお、ベース３１に対して折り曲げられたストッパ３３は、その側端部３３ａ，３３ｂにおいて、ベース３１に設けられた爪部３１ｃ（保持部）により保持される構造となっている。

ストッパ３３には、押さえ部３３ｃが設けられている。押さえ部３３ｃは、ストッパ３３において、挿通孔３３ｄを挟んだその幅方向（図６及び図８示左右方向）の両側に、それぞれ設けられている。挿通孔３３ｄは、ストッパ３３を、その厚み方向（図８示上下方向）に貫通している。押さえ部３３ｃは、図８に示す様に、その先端が尖った山形状を呈している。ベース３１の溝部３１ａにリボン２０を巻き終わる時には、ストッパ３３がベース３１に対して折り曲げられて爪部３１ｃに保持された状態で、この押さえ部３３ｃが、リボン２０をボビン３０の溝部３１ａに対して圧接させる。これにより、ボビン３０に対するリボン２０の巻き終わりの固定がなされる。

なお、ボビン３０の他の実施形態として、図９に示す様な構造を有するものも適用できる。

ここで、図９は、ボビン３０’（ボビン３０の他の実施形態）の構造を示す図、図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線に沿う部分的な断面図、図１１は、図９におけるＸＩ方向矢視図である。

ボビン３０’は、ボビン３０と同様に、大まかには細長の薄板形状を呈し、その長手方向の一端３０ａ’及び他端３０ｂ’には、ストッパ３２’及びストッパ３３’がそれぞれ設けられている。

ストッパ３２’（第１固定部）は、支持部３４’と共に、ベース３１’に一体に形成されている。支持部３４’は、ボビン３０’において、挿通孔３５’を挟んだその幅方向（図９示上下方向）の両側にそれぞれ設けられている。ストッパ３２’は、その厚みが部分的に薄く形成された支持部３４’（図１０参照）を介して、ベース３１’により支持されている。これにより、ストッパ３２’は、支持部３４’を中心に、ベース３１’に対して、図１０示反時計周り方向に折れ曲がることができる。つまり、ストッパ３２’は、支持部３４’を介して、ベース３１’により屈曲自在に支持されている。

また、ストッパ３２’の端部３２ａ’には、ボビン３０’の厚み方向（図１０示上下方向）に関して凸状を成す凸部３２ｂ’が設けられている。この凸部３２ｂ’は、ベース３１’に対してストッパ３２’が折り曲げられた時に、ベース３１’の溝部３１ａ’に設けられた嵌合部３１ｂ’（保持部）に嵌合される。この嵌合により、ストッパ３２’は、ベース３１’に対して折り曲げられた状態に保持される。なお、嵌合部３１ｂ’は、ボビン３０’の厚み方向に関して、溝部３１ａ’よりも凹状に深くなるように形成されている。ベース３１’の嵌合部３１ｂ’とストッパ３２’の凸部３２ｂ’との間にリボン２０が挟み込まれるようにストッパ３２’がベース３１’に対して折り曲げられて保持されることで、リボン２０がベース３１’の溝部３１ａ’に対して圧接される。これにより、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始めの固定がなされる構造となっている。

ストッパ３３’（第２固定部）は、支持部３６’と共に、ベース３１’に一体に形成されている。ストッパ３３’は、その厚みが部分的に薄く形成された支持部３６’（図１１参照）を介して、ベース３１’により支持されている。これにより、ストッパ３３’は、支持部３６’を中心に、ベース３１’に対して、図１１示時計周り方向に折れ曲がることができる。つまり、ストッパ３３’は、支持部３６’を介して、ベース３１’により屈曲自在に支持されている。なお、ベース３１’に対して折り曲げられたストッパ３３’は、その端部３３ａ’において、ベース３１’に設けられた爪部３１ｃ’（保持部）により保持される構造となっている。

また、ストッパ３３’には、ボビン３０’の厚み方向（図１１示左右方向）に関して凸状を成す凸部３３ｂ’が設けられている。この凸部３３ｂ’は、ベース３１’に対してストッパ３３’が折り曲げられた時に、ベース３１’の溝部３１ａ’に嵌合される。ベース３１’の溝部３１ａ’とストッパ３３’の凸部３３ｂ’との間にリボン２０が挟み込まれるようにストッパ３３’がベース３１’に対して折り曲げられて爪部３１ｃ’に保持されることで、リボン２０がベース３１’の溝部３１ａ’に対して圧接される。これにより、ボビン３０に対するリボン２０の巻き終わりの固定がなされる構造となっている。

なお、本実施態様においては、ストッパ３３（３３’）をボビン３０（３０’）の他端３０ｂ（３０ｂ’）に設けたが、ベース３１（３１’）の側部におけるどの位置に配置してもかまわない。ただし、ストッパ３３（３３’）を設けた部分はボビン３０（３０’）の厚みが増すようになるので、製造したアンテナ用磁心１０にコイルを巻き回す際に、コイルの下にならない部分に設けるようにするほうが好ましい。

また、リボン２０の巻き始めの端部を固定するストッパ３２（３２’）は、ボビン３０（３０’）の長手方向端部の外側に設けたが、ストッパ３３（３３’）と同じように、ベース３１（３１’）の幅方向の外側に設けるようにしてもよい。

以下、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始め及び巻き終わりの固定方法について、図１２を参照して説明する。図１２は、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始め及び巻き終わりの固定方法の態様を模式的に示す図である。

まず、図１２（ａ）に示す様に、ボビン３０の一端３０ａにおいて、リボン２０の一方の側２０ａを、ボビン３０に設けられた挿通孔３５に挿通した状態とする。

この状態で、図１２（ｂ）に示す様に、ストッパ３２を、支持部３４を中心に、ベース３１に対して折り曲げ、折り曲げられたストッパ３２を、ベース３１に設けられた爪部３１ｂに係止させる。この時点で、ストッパ３２に設けられた押さえ部３２ｂが、リボン２０の一方の側２０ａをボビン３０に対して圧接し、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始めの固定がなされた状態となる。

そして、ボビン３０に対してリボン２０を複数回巻回した後の巻き終わりの固定は、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）に示す様に、ストッパ３３を、支持部３６を中心に、ベース３１に対して折り曲げ、折り曲げられたストッパ３３を、ベース３１に設けられた爪部３１ｃに係止させる。この時点で、ストッパ３３に設けられた押さえ部３３ｃが、リボン２０の他方の側２０ｂを、すでに巻回されたリボン２０ｃを介してボビン３０に対して圧接し、ボビン３０に対するリボン２０の巻き終わりの固定がなされた状態となっている。

最後に、巻き終わりの固定がなされたリボン２０を所定の位置にてカットすることで、リボン２０をボビン３０に巻き始めてから最終的に巻き終わるまでのアンテナ用磁心１０の一連の組み立て作業が完了する。

以上説明した様に、本発明のアンテナ用磁心１０によれば、リボン２０が巻回されるボビン３０には、リボン２０の巻き始めにリボン２０の一方の側２０ａをボビン１３に圧接させるストッパ３２と、リボン２０の巻き終わりにリボン２０の他方の側２０ｂをすでに巻き回されたリボン２０ｃを介してボビン３０に圧接させるストッパ３３とが、予め設けられる。この場合、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始め及び巻き終わりの固定は、リボン２０とボビン３０、リボン２０とストッパ３２及びストッパ３３、ならびにリボン２０同士の間（リボン２０の他方の側２０ｂとすでに巻き回されたリボン２０ｃとの間）にて作用する摩擦力によってなされる。したがって、樹脂（接着剤）を用いた固定時に発生し、磁心の組み立て作業に係る工数の一部分を占めていた待ち時間がなくなる。その結果、ボビン３０に対してリボン２０をより短時間で簡単に固定でき、磁心の組み立て作業に係る工数を低減できる。また、リボン２０の固定に際しては、自身に予め設けられたストッパ３２及びストッパ３３が使用されるので、樹脂（接着剤）を別個に用意する必要がない。その結果、磁心の組み立て作業に係る部品点数を低減できる。なお、一連の組み立て作業の工程（リボン２０の配置、ストッパ３２の折り曲げ、リボン２０の巻回、ストッパ３３の折り曲げ、リボン２０の端部の切断）は、位置関係の定まった規定の一連の動作となるため、すべてを機械にて自動組み付けで行うことが可能になる。

また、本発明によれば、ボビン３０は、リボン２０が巻回され、ストッパ３２及びストッパ３３を屈曲自在に支持するベース３１と、ベース３１に対して屈曲されたストッパ３２及びストッパ３３が保持される爪部３１ｂ，３１ｃとを備えている。この場合、ベース３１に対してストッパ３２及びストッパ３３が屈曲された後、屈曲されたストッパ３２及びストッパ３３が爪部３１ｂ，３１ｃによってそれぞれ保持されることで、リボン２０の一方の側２０ａ及び他方の側２０ｂがベース３１に圧接される。つまり、ボビン３０に対するリボン２０の巻き始め及び巻き終わりの固定は、いわゆるスナップフィット構造によってなされる。その結果、磁心の組み立て作業をより簡単に行うことができる。

また、本発明によれば、ボビン３０のベース３１には、リボン２０が巻回される溝部３１ａが設けられる。この場合、巻回されるリボン２０が、溝部３１ａによってガイド（案内）される。その結果、ボビン３０のベース３１にリボン２０を巻回する時に、リボン２０の幅方向のズレを防止できる。

本発明に係るアンテナ用磁心１０の構造を示す図。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 ストッパ３２及びストッパ３２の周辺の構造を示す上面図（図１におけるＡ示部分の拡大図）。 図４におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図。 ストッパ３３及びストッパ３３の周辺の構造を示す上面図（図１におけるＢ示部分の拡大図）。 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。 図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。 ボビン３０の他の実施形態を示す図。 図９におけるＸ−Ｘ線に沿う部分的な断面図。 図９におけるＸＩ方向矢視図である。 ボビンに対するリボンの巻き始め及び巻き終わりの固定方法の態様を模式的に示す図。 公知のアンテナ用磁心を示す図。

符号の説明

１０ アンテナ用磁心
２０ リボン
２０ａ 一方の側
２０ｂ 他方の側
２０ｃ すでに巻回されたリボン
３０，３０’ ボビン
３１，３１’ ベース（基部）
３１ａ，３１ａ’ 溝部（凹部）
３１ｂ 爪部（保持部）
３１ｃ 爪部（保持部）
３１ｂ’ 嵌合部（保持部）
３１ｃ’ 爪部（保持部）
３２，３２’ ストッパ（第１固定部）
３３，３３’ ストッパ（第２固定部）

Claims (2)

1. 磁性材料からなる薄帯状のリボンと、該リボンが巻回されるボビンとを備えるアンテナ用磁心において、
   前記ボビンに予め設けられ、前記リボンの巻き始めに前記リボンの端を前記ボビンに対して圧接させる第１固定部と、
   前記ボビンに予め設けられ、前記リボンの巻き終わりに前記リボンをすでに巻回された前記リボンを介して前記ボビンに対して圧接させる第２固定部とを備えると共に、
   前記ボビンは、前記リボンが巻回され、前記第１固定部及び第２固定部を屈曲自在に支持する基部と、該基部に対して屈曲された前記第１固定部及び第２固定部が保持される保持部とを備え、
   前記保持部に保持された前記第１固定部及び第２固定部が、前記リボンを前記基部に対して圧接させることを特徴とするアンテナ用磁心。
2. 前記基部に設けられ、前記リボンが巻回される凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ用磁心。

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