JP6280898B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、棒状のコアを有するアンテナ装置に関する。

従来、棒状のフェライトコアを有する低周波アンテナ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
フェライトコアの耐落下性能を向上させるため、フェライトコアにシリコン或いはゴム材料からなる緩衝材を付けている。

特許第４１３４１７３号公報

コスト削減が求められる中で、緩衝材なしで耐落下性能を向上させたいニーズがある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、緩衝材なしでコアの耐落下性能を向上することを可能にしたアンテナ装置を提供することにある。

上記課題を解決するアンテナ装置は、棒状のコアがボビンに挿入され、そのボビンがケースに収容されることで、前記コアが保持されるアンテナ装置において、前記ボビンには、前記ケースとの干渉により撓みつつ前記コアを付勢するバネ機能部が形成され、前記バネ機能部は、前記コアとの接触により得られる摩擦力によって当該コアを保持するとともに、前記コアとの摩擦を伴いつつ、当該コアに対する衝撃力を逃がすことをその要旨としている。

この構成によれば、ボビンに形成されたバネ機能部によってコアが保持されるとともに、落下等によりコアに衝撃力が加わった際には、バネ機能部との摩擦を伴って、衝撃力が逃がされる。これにより、独立した部品による緩衝材をコアに付けなくても、落下時の衝撃でコアが破損することを回避できるようになる。したがって、緩衝材なしでコアの耐落下性能を向上することができる。

上記アンテナ装置について、前記バネ機能部は、前記コアとの摩擦を伴いつつ当該コアの運動を許容することで、前記衝撃力を逃がすこととしてもよい。
この構成によれば、衝撃力の一部がコアの運動エネルギーとして消費される。これにより、衝撃力が緩和されるため、耐落下性能を向上できる。

上記アンテナ装置について、前記バネ機能部は、前記摩擦力を上回る前記衝撃力と当該摩擦力との差分の力によって前記コアを運動させることとしてもよい。
この構成によれば、コア保持時の摩擦力によって衝撃力の一部が相殺された上で、コアが運動する。これにより、コアの加速度が緩和されるため、コアの破損を回避できる。

本発明によれば、緩衝材なしでコアの耐落下性能を向上することができる。

アンテナ装置の概略構成を示す分解斜視図。 ボビンによるコア保持部を示す斜視図。 コア保持方法の原理図。

以下、アンテナ装置の一実施の形態について説明する。本例のアンテナ装置は、車両と電子キーとの間で双方向の無線通信を確立するべく、その通信の契機となるＬＦ（Low Frequency ）帯の電波を車両側から送信して、車両の周辺にスマート通信エリアを形成するＬＦアンテナ装置であり、車室内に設けられる。

図１に示すように、アンテナ装置１は、棒状のコア２がボビン３に挿入され、そのボビン３がケース４に収容されることで、コア２が保持される。コア２はフェライト等の磁性材料からなり、厚み方向の短辺の長さが幅方向の長辺の長さの半分程度である長方形の断面形状を有し、全長は幅方向の長さよりも十分に長い。ボビン３は絶縁性の樹脂材料によって四角枠状に形成され、所要の箇所に図示しないアンテナコイルが巻回される。ケース４は絶縁性の樹脂材料によってボビン３よりも一回り大きな四角枠状に形成されている。

図２に示すように、ボビン３は、上壁の両サイド付近において、コア２の挿入口である開口から奥方へ向かって切り込み部が設定されるとともに、下壁の両サイド間には、開口から奥方へ向かって切り欠き部が設定されている。これにより、ボビン３には、開口付近の左右両壁を主体とする一対のバネ機能部５が形成されている。各バネ機能部５は、外側の柱状部６と内側の板状部７とを含む。各柱状部６がケース４の内側で対応する壁面と干渉しつつ、ボビン３がケース４に収容される。柱状部６の外端面（干渉面）間の寸法は、対応するケース４の壁面間の寸法よりも長く設定され、両者の干渉に伴い、双方のバネ機能部５が撓みつつコア２を内側に付勢する。双方のバネ機能部５が協働して、コア２との接触により得られる摩擦力によって当該コア２を挟持するとともに、落下等により摩擦力を上回る衝撃力がコア２に加わった際には、板状部７を支点とするコア２の運動を許容する。

次に、アンテナ装置１の作用について説明する。
図３に示すように、コア２をボビン３に挿入し、そのボビン３をケース４に収容すると、柱状部６とケース４との干渉によりバネ機能部５が撓んでコア２を付勢する。このときの付勢力が、外側から内側に向かう矢印Ｂの方向への抑力Ｗ１である。抑力Ｗ１は柱状部６とケース４との干渉量にてチューニングされる。コア２とボビン３との間に抑力Ｗ１を与えることで、両者間には、下側から上側に向かう矢印Ｃの方向に摩擦力Ｗ２が得られる。この摩擦力Ｗ２によってコア２が保持される。

落下等により上側から下側に向かう矢印Ａの方向に摩擦力Ｗ２を上回る衝撃力Ｗが加わると、コア保持時の摩擦力Ｗ２によって衝撃力Ｗの一部が相殺された上で、衝撃力Ｗと摩擦力Ｗ２との差分の力（Ｗ−Ｗ２）によって、コア２がボビン３との摩擦を伴いつつ板状部７を支点に運動する。このとき、衝撃力Ｗの一部がコア２の運動エネルギーとして消費される。つまり、衝撃力Ｗがバネ機能部５によって逃がされることで、コア２に対する衝撃力Ｗが緩和される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ボビン３に形成されたバネ機能部５によってコア２が保持されるとともに、落下等によりコア２に衝撃力が加わった際には、バネ機能部５との摩擦を伴って、衝撃力が逃がされる。これにより、独立した部品による緩衝材をコア２に付けなくても、落下時の衝撃でコア２が破損することを回避できるようになる。したがって、緩衝材なしでコア２の耐落下性能を向上することができる。

（２）バネ機能部５は、コア２との摩擦を伴いつつ当該コア２の運動を許容することで、コア２に対する衝撃力を逃がす。この構成によれば、衝撃力の一部がコア２の運動エネルギーとして消費される。これにより、衝撃力が緩和されるため、耐落下性能を向上できる。

（３）バネ機能部５は、摩擦力Ｗ２を上回る衝撃力Ｗと当該摩擦力Ｗ２との差分の力によってコア２を運動させる。この構成によれば、コア保持時の摩擦力Ｗ２によって衝撃力Ｗの一部が相殺された上で、コア２が運動する。これにより、コア２の加速度が緩和されるため、コア２の破損を回避できる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・角棒状のコア２を用いる代わりに丸棒状のコアを用いるとともに、そのコアとの接触により所要の摩擦力が得られるように、バネ機能部５の表面形状に曲面を設定してもよい。この場合、落下等によりコアに衝撃が加わった際、バネ機能部５との摩擦を伴いつつコアの回転運動を許容し、衝撃力の一部が回転運動による運動エネルギーとして消費されるようにしてもよい。

・本発明に係るアンテナ装置は、いわゆるスマート通信に用いられるＬＦアンテナ装置に限定されない。
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。

（イ）アンテナ装置において、前記ボビンには、一対のバネ機能部が形成されること。
（ロ）アンテナ装置において、前記一対のバネ機能部によって前記コアが挟持されること。

１…アンテナ装置、２…コア、３…ボビン、４…ケース、５…バネ機能部、６…柱状部、７…板状部。

Claims (1)

1. 棒状のコアがボビンに挿入され、そのボビンがケースに収容されることで、前記コアが保持されるアンテナ装置において、
   前記ボビンには、前記ケースとの干渉により撓みつつ水平方向の外側から内側に向かって前記コアを付勢するバネ機能部が形成され、そのバネ機能部は、前記コアを保持する部位よりも鉛直方向の下側に位置する板状部を含み、
   前記バネ機能部は、前記コアとの接触により得られる鉛直方向の下側から上側に向かう摩擦力によって当該コアを保持するとともに、前記コアとの摩擦を伴いつつ前記板状部を支点とする当該コアの鉛直方向の運動を許容することで、当該コアに対する鉛直方向の上側から下側に向かう衝撃力を逃がし、
   前記バネ機能部が、前記摩擦力を上回る前記衝撃力と当該摩擦力との差分の力によって前記板状部を支点に前記コアを運動させることにより、コア保持時の摩擦力によって衝撃力の一部が相殺された上で、コアが運動する
   ことを特徴とするアンテナ装置。