KR101724622B1 - 저주파 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 케이스를 사용한 무함침 공정으로 안테나 코어를 제조함에 따라 가요성을 구비하면서도 구조가 간단하고 제조공정이 단순하게 이루어질 수 있는 저주파(LF) 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키 엔트리 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 LF 안테나는 바(bar) 형태의 안테나 코어와 상기 안테나 코어의 외주에 권선된 코일을 포함하는 LF 안테나로서, 상기 안테나 코어는 인덕터 코어를 형성하도록 적층되어 있는 다수의 적층 리본시트; 및 합성수지로 이루어지고 내부에 상기 다수의 적층 리본시트를 수용하여 실링하는 가요성 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

저주파 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템{Low Frequency Antenna, Method for Making the Same and Keyless Entry System Using the Same}

본 발명은 저주파(LF) 안테나 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지 케이스를 사용한 무함침 공정으로 안테나 코어를 제조함에 따라 가요성을 구비하면서도 구조가 간단하고 제조공정이 단순하게 이루어질 수 있는 LF 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템에 관한 것이다.

안테나 코어 또는 안테나는 자기장을 발생하기 위한 송신 안테나로서 쓰인다. 안테나는 일반적으로 공진 회로에서 작동하고, 이 회로는 원하는 송신 주파수에서 직렬 정전용량 및/또는 직렬 저항을 안테나 레이아웃의 임피던스에 순응시켜서 튜닝(tuning)된다.

가장 간단한 경우에, 송신 안테나는 자심으로서 페라이트 코어(ferrite core)를 사용하여 제작될 수 있다. 이 자성 재료의 높은 등방성 부피 저항 덕택에, 우수한 품질 및 낮은 이력현상(hysteresis) 손실은 특별한 추가 측정없이 이미 달성되고 있다.

그러나, 키레스 엔트리 시스템을 구축하기 위하여 차량에 설치되는 안테나를 수용하기 위한 공간은 안테나의 섹션을 한정하거나 구부려지거나 구부릴 수 있는 안테나를 필요로 한다. 페라이트 코어로 이루어진 안테나는 탄성력 부족과 낮은 포화유도 때문에 적합하지 못하다.

일반적으로 다수의 비정질 리본시트를 적층하여 구성되는 자심은 에폭시 수지 접착제를 함침시켜서 일체화하기 때문에 가요성이 떨어지는 구조를 가지고 있다. 또한, 함침형 안테나 코어는 함침공정으로 고형화하므로 로스(loss)가 크고(Q값 감소), 함침공정에 따라 공정비용이 증가하는 문제가 있다.

또한, 다수의 비정질 리본시트로 이루어진 연자성 부재의 적층체는 미국 특허 제5,567,537호(특허문헌 1)에 제안되어 있다. 상기 미국 특허 제5,567,537호는 박막 안테나의 제조를 위해서 비정질 및 나노 결정 합금을 이용하며, 칩 카드에 있어서 굽힘 응력의 전후에 연자성 내지 다른 물리 특성의 유지를 도모할 수 있다. 특히, 이 박막 안테나는 페라이트 바와는 달리 굽힘 응력에 의해 균열을 일으키지 않는 것으로 나타나고 있다.

상기 특허문헌 1은 비정질 합금의 복수의 층으로 이루어진 적층체로 구성된 가요성 안테나 코어를 개시하고 있으며, 부가적으로, 층 사이에 필요에 따라 포일 절연이 삽입된 다발이 설명되고 있다. 더욱이, 비정질 자기 부재 각각의 절연이 산화층 또는 자기 부재의 화학적 처리에 의해 생성될 수 있는 다른 층에 의해 될 가능성에 대해서도 설명되고 있다.

실제로 크게 굽힐 수 있는 안테나, 특히 길어서 부피가 커진 권선 부착 안테나에 있어서, 공지의 비정질 및 나노 결정 합금 및 특히 안테나 코어의 내부 구조는, 매우 제한된 용도 밖에 적합하지 않다. 자동차의 액세스 시스템에 있어서는, 오랫동안, 굽히기 어려운 페라이트 코어가 이용되어 왔다.

이러한 점을 고려하여, 미국 공개특허 2006/0022886호(특허문헌 2)에는 변형시에 안테나의 자기적 성질을 크게 변경하지 않고 안테나의 변형을 보장할 수 있도록 낮은 자왜값(magnetostriction value)을 가지는 비정질 또는 나노 결정 합금으로 이루어진 연속 스트립을 토로이달 형태로 권선한 후, 일측을 절단하여 바(bar) 형태로 전개하고, 연자성 부재가 절연 포일에 의해 전기적으로 분리되며 접착 테이프로 테이핑된 안테나 코어에 코일을 권선한 안테나 구조를 제안하고 있다.

상기 특허문헌 2에는 연자성 부재와 절연 포일이 적층된 적층체의 안정화를 위해서 상하에 각각 합성수지로 이루어진 보강 시트를 구비하고 있다.

한국공개특허공보 제10-2012-115341호(특허문헌 3)에는 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 연속 스트립을 토로이달 형태로 권선한 후, 플랫하게 프레싱하여 안테나 코어를 준비한 후, 코일을 권선하여 이루어진 구조가 개시되어 있다.

상기한 특허문헌 3은 연속 스트립을 토로이달 형태로 권선된 연속 스트립을 플랫하게 프레싱할지라도 일반적으로 비정질 금속은 매우 경한 재료이므로 박막 코어를 구현하기 어려운 문제가 있다.

: 미국 특허공보 제5,567,537호 : 미국 공개특허공보 2006/0022886호 : 한국공개특허공보 제10-2012-115341호

본 발명은, 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 합성수지 케이스를 사용한 무함침 공정으로 안테나 코어를 제조함에 따라 가요성을 구비하면서도 구조가 간단하고 제조공정이 단순하게 이루어질 수 있는 저주파(LF: Low Frequency) 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 합성수지 케이스를 사용한 무함침 공정으로 안테나 코어를 제조함에 따라 코어 로스가 작아 Q(Quality)값 향상과 인식거리 증대가 가능한 LF 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 적층된 비정질 리본시트를 절연재인 합성수지 케이스를 사용하여 패키지함에 따라 코일 권선에 필요한 별도의 보빈이 필요 없어 제조공정과 제조비용을 절감할 수 있는 LF 안테나, 그의 제조방법 및 이를 이용한 키레스 엔트리 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 LF 안테나는 바(bar) 형태의 안테나 코어와 상기 안테나 코어의 외주에 권선된 코일을 포함하는 LF 안테나로서, 상기 안테나 코어는 인덕터 코어를 형성하도록 적층되어 있는 다수의 적층 리본시트; 및 합성수지로 이루어지고 내부에 상기 다수의 적층 리본시트를 수용하여 실링하는 가요성 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수의 적층 리본시트는 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어지며 리본 또는 스트립을 일정한 길이의 시트 형태로 가공한 것일 수 있다.

또한, 상기 다수의 적층 리본시트는 비정질 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 경우, 300℃ 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 6시간 동안 무자장 또는 자장열처리(Max 4,000Gauss 범위에서 수직 또는 수평)를 행하며, 상기 다수의 적층 리본시트는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 경우, 300℃ 내지 700℃의 온도범위에서 30분 내지 6시간 동안 무자장 또는 자장열처리(Max 4,000Gauss 범위에서 수직 또는 수평)를 행할 수 있다. 상기 자장열처리에 의해 B-H 루프(Loop)의 기울기를 변화시켜 주파수변화에 따른 인덕턴스 값의 선형성을 높여주고, 높은 Q값을 유도할 수 있다.

상기 다수의 적층 리본시트는 가요성을 높이고 Q(Quality)값 향상을 위해 미세 조각으로 분할된 것을 사용할 수 있다.

이 경우, 상기 다수의 적층 리본시트는 다수의 단위 적층 리본으로 구성되며, 상기 다수의 단위 적층 리본 각각은 상부면과 하부면에 보호시트가 부착되고 적층된 리본시트 사이에 양면테이프가 삽입되어 적층되며 리본시트는 미세 조각으로 분할된 것을 사용할 수 있다.

상기 케이스는 열수축 튜브로 이루어지며, 바람직하게는 상기 열수축 튜브는 폴리올레핀(polyolefin) 수지로 이루어질 수 있다.

상기 열수축 튜브는 양단부가 압착되어 실링이 이루어지고, 양단부 사이의 중앙부가 다수의 적층 리본시트의 외주에 밀착될 수 있다.

또한, 상기 케이스는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 직사각형 상자로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 직사각형 상자는 상기 적층 리본시트가 수용되는 직사각형 통; 및 일측 변이 상기 직사각형 통의 일측에 일체로 연장 형성되어 직사각형 통을 덮는 덮개를 포함할 수 있다. 상기 덮개의 3변은 초음파 융착에 의해 직사각형 통과 접합되어 실링을 이룰 수 있다.

본 발명에 따른 키레스 엔트리 시스템은 송신기; 및 수신기를 포함하는 키레스 엔트리(keyless entry) 시스템으로서, 상기 송신기 및/또는 수신기에 상기 안테나가 내장된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 LF 안테나의 제조방법은 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 연속 리본을 준비하는 단계; 상기 리본을 원하는 폭과 길이로 슬리팅 및 컷팅한 다수의 리본시트를 적층하여 적층 리본시트를 얻는 단계; 상기 적층 리본시트를 열처리하는 단계; 열처리가 이루어진 적층 리본시트를 합성수지 케이스에 수납한 후 실링하여 안테나 코어를 형성하는 단계; 및 상기 안테나 코어의 외주에 코일을 권선하여 LF 안테나를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 열처리가 이루어진 적층 리본시트를 합성수지 케이스에 수납한 후 실링하여 안테나 코어를 형성하는 단계는, 상기 적층 리본시트를 열수축 튜브에 조립하는 단계; 상기 열수축 튜브에 열을 가하여 튜브를 수축시킴에 따라 튜브를 적층 리본시트 블록에 고정시키는 단계; 및 상기 열수축 튜브의 양단부를 열 압착하여 실링하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 열처리가 이루어진 적층 리본시트를 합성수지 케이스에 수납한 후 실링하여 안테나 코어를 형성하는 단계는, 엔지니어링 플라스틱을 사용한 사출성형에 의해 덮개의 일측변이 직사각형 통의 일측에 일체로 연결되어 절첩 가능한 직사각형 상자를 제조하는 단계; 및 상기 직사각형 상자 안에 적층 리본시트를 수납하고 직사각형 통과 중첩되는 덮개의 3변을 초음파 융착에 의해 접합시켜서 실링하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 LF 안테나의 제조방법은 상기 적층 리본시트를 열처리한 후, 플레이크 처리에 의해 리본시트를 미세 조각으로 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 다수의 적층 리본시트를 열처리하는 단계는 상기 다수의 적층 리본시트를 한쌍의 고정용 지그 사이에 삽입하여 샌드위치방식으로 적층하고, 한쌍의 고정용 지그의 양단부에 볼트와 너트로 이루어진 고정장치를 체결하는 단계를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 합성수지 케이스를 사용한 무함침 공정으로 안테나 코어를 제조함에 따라 가요성을 구비하면서도 구조가 간단하고 제조공정이 단순하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에서는 합성수지 케이스를 사용한 무함침 공정으로 안테나 코어를 제조함에 따라 코어 로스가 작아 Q값 향상과 인식거리 증대될 수 있다.

더욱이, 본 발명에서는 적층된 비정질 리본시트를 절연재인 합성수지 케이스를 사용하여 패키지함에 따라 코일 권선에 필요한 별도의 보빈이 필요 없어 제조공정과 제조비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LF 안테나를 나타내는 사시도,
도 2a는 도 1의 X-X'선 단면도,
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 외관을 갖는 LF 안테나의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 LF 안테나의 제조방법을 나타내는 플로우 차트,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제1실시예에 따른 LF 안테나용 안테나 코어의 제조방법을 설명하기 위한 공정도,
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 LF 안테나용 안테나 코어를 나타내는 케이스 및 조립상태의 개략 단면도,
도 6은 본 발명의 LF 안테나가 차량의 도어 손잡이에 장착된 상태를 보여주는 사시도,
도 7은 본 발명의 LF 안테나가 몰딩된 후 실내 범퍼에 장착된 상태를 나타내는 사시도이다.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 LF 안테나를 설명하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LF 안테나를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 X-X'선 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 외관을 갖는 LF 안테나의 단면도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 LF 안테나(1)는 바(bar) 형태의 안테나 코어(10)와 상기 안테나 코어(10)의 외주에 권선된 코일(20)로 구성되어 있다.

상기 안테나 코어(10)는 합성수지로 이루어진 케이스(11)와 상기 케이스(11)의 내부에 바(bar) 형태의 인덕터 코어를 형성하도록 적층되어 있는 다수의 적층 리본시트(13)를 포함하고 있다.

상기 케이스(11)는 도 4c에 도시된 바와 같이, 단면이 사각형, 타원 또는 원형의 열수축 튜브(heat shrinkable tube)(11c)를 사용하여 제작될 수 있다. 열수축 튜브(11c)는 예를 들어, 폴리올레핀(polyolefin) 수지를 사용할 수 있으며, 일반적으로 2:1의 수축률을 가지고 있고, 사용온도는 -55 ~ 125℃범위이다.

그러나, 상기 열수축 튜브(11c)는 폴리올레핀(polyolefin) 이외에 열처리에 의해 수축이 일어나는 다른 튜브를 사용할 수 있다.

상기 케이스(11)는 열수축 튜브(11c) 내부에 적층된 다수의 적층 리본시트(13)를 삽입한 후, 열수축 튜브(11c)의 열처리 및 양단부 처리 형태에 따라 도 2a 또는 도 2b에 도시된 구조로 성형될 수 있다. 즉, 다수의 적층 리본시트(13)가 열수축 튜브(11c) 내부에 삽입된 상태에서 먼저 열처리함에 의해 튜브(11c)를 수축시켜서 다수의 적층 리본시트(13) 블록에 밀착시키고, 이어서 튜브(11c)의 양단부를 압착하여 실링 처리할 때 일측을 눌러서 압착하면 도 2a에 도시된 구조가 얻어지고, 양측을 동시에 압착하면 도 2b에 도시된 대칭 구조로 성형이 이루어진다.

또한, 상기 열수축 튜브(11c)의 양단부를 압착하여 성형되는 케이스(11)의 양단부(11a,11b)는 코일(20)이 권선되는 영역을 한정하도록 코일(20)이 권선되는 영역의 폭보다 더 넓은 플랜지를 갖도록 성형되는 것도 가능하다.

인덕터 코어를 형성하도록 적층되어 있는 다수의 적층 리본시트(13)는 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어지며, 상기 연자성 합금은 예를 들면, 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)에 의해 10㎛ 내지 30㎛의 두께를 가지는 리본 또는 스트립 형태로 제조된 것을 일정한 길이의 시트 형태로 가공하여 사용한다.

상기 적층 리본시트(13)는 예를 들어, 길이가 80mm, 폭이 10 내지 12mm인 개별 리본시트를 100장을 적층하여 벌크 인덕터 코어를 구성할 수 있다.

상기 적층 리본시트(13)에 사용되는 비정질 리본은 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 박판의 리본을 사용할 수 있다.

상기 비정질 구조의 연자성 합금은 Fe계 또는 Co계 비정질 합금을 사용할 수 있으며, 재료비용을 고려할 때 Fe계 비정질 합금을 사용하는 것이 바람직하다. Fe계 비정질 합금은, 예를 들어, Fe-Si-B 합금 또는 Fe-Si-B-Co계 합금으로 이루어질 수 있고, Co계 비정질 합금은 Co-Si-B-Fe, Co-Fe-Ni-Si-B, Co-Fe-Cr-Si-B 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상기 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금은 예를 들어, Fe-Si-B-Cu-Nb 합금을 사용할 수 있다.

상기 안테나 코어(10)의 외주에 권선되는 코일(20)은 구리선의 외부에 에나멜 절연이 이루어진 에나멜선을 사용할 수 있으며, 또한 연선, 전선, 케이블 등을 사용할 수 있다. 상기 코일(20)로부터 인출되는 2개의 출력단자(20a,20b)에는 공진회로를 구성하도록 커패시터(도시되지 않음)가 병렬 접속된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 다수의 적층 리본시트(13)를 적층할 때 리본시트 사이에 어떠한 절연 포일을 삽입하거나 산화막을 형성하거나 접착제 수지를 함침하지 않고 적층이 이루어진다.

따라서, 열수축 튜브(11c)가 외주에 압착된 다수의 적층 리본시트(13)로 이루어진 안테나 코어(10)는 절곡, 트위스트 등의 변형이 가해질지라도 안테나의 자기적 특성이 크게 변하지 않으면서 변형이 쉽게 이루어질 수 있는 가요성을 가지고 있다.

이하에 도 3 및 도 4a 내지 도 4d를 참고하여 본 발명에 따른 LF 안테나의 제조방법을 설명한다.

먼저, 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 비정질 리본 또는 스트립을 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조하여 연속적으로 얻는다.

그 후, 비정질 리본은 열처리 후의 후처리를 용이하게 할 수 있도록 먼저 슬리팅기(도시되지 않음)를 사용하여 원하는 폭으로 슬리팅(slitting)하고(S11), 이어서 도 4a와 같이 원하는 일정한 폭으로 슬리팅되어 계속적으로 공급되는 비정질 리본(131)을 컷팅기(130)를 사용하여 미리 설정된 일정한 길이로 컷팅(cutting)하여 일정한 길이를 갖는 다수의 리본시트(13a~13n)를 연속하여 트레이(133)에 적층한다(S12). 이 경우, 각각의 트레이(133)에 적층되는 적층 리본시트(13: 13a~13n)는 카운터(도시되지 않음)에 의해 카운팅함에 의해 미리 설정된 시트 수만큼 적층할 수 있다.

미리 설정된 시트 수만큼 적층된 적층 리본시트(13)는 그 후 한쌍의 고정용 지그(14a,14b) 사이에 삽입하여 샌드위치방식으로 적층하고, 한쌍의 고정용 지그(14a,14b)의 양단부에 볼트와 너트로 이루어진 고정장치(14c)를 체결함에 의해 적층 리본시트(13)를 고정시킨다. 적층 리본시트(13)를 한쌍의 고정용 지그(14a,14b)를 사용하여 고정하는 것은 열처리시와 열처리 후에 적층 리본시트(13)의 핸들링을 용이하게 하기 위한 것이다.

한쌍의 고정용 지그(14a,14b)를 사용하여 가 조립된 적층 리본시트(13)는 열처리 로에서 열처리가 이루어진다(S13).

상기 적층 리본시트(13)는 비정질 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 경우, 투자율, B-H 루프(Loop)의 기울기, 자왜값, Q값 등의 연자성 특성을 조절하도록 300℃ 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 6시간 동안 무자장 또는 자장열처리를 행하며, 상기 자장열처리는 최대 4,000Gauss 범위에서 수직 또는 수평방향을 따라 이루어진다. 특히, 자장열처리가 이루어지는 경우 B-H 루프의 기울기를 변화시켜 주파수변화에 따른 인덕턴스 값의 선형성을 높여주고, 높은 Q값을 유도할 수 있다.

이 경우, 열처리 분위기는 Fe 함량이 높을지라도, 산화가 발생되지 않는 온도 범위에서 이루어지므로 분위기 로에서 이루어질 필요는 없고, 대기 중에서 열처리를 진행하여도 무방하다. 또한, 산화 분위기 또는 질소 분위기에서 열처리가 이루어질지라도 동일한 온도 조건이라면 비정질 리본시트의 투자율은 실질적으로 차이가 없다.

상기한 열처리 온도가 300℃ 미만인 경우 원하는 투자율 보다 높은 투자율을 나타내며 열처리 시간이 길게 소요되는 문제가 있고, 600℃를 초과하는 경우는 과열처리에 의해 투자율이 현저하게 낮아져서 원하는 투자율을 나타내지 못하는 문제가 있다. 일반적으로 열처리 온도가 낮으면 처리시간이 길게 소요되고, 반대로 열처리 온도가 높으면 처리시간은 단축된다.

또한, 상기 적층 리본시트(13)는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금, 예를 들어, Fe-Si-B-Cu-Nb 합금으로 이루어진 경우, 나노 결정을 형성하며 연자성 특성을 조절하도록 300℃ 내지 700℃의 온도범위에서 30분 내지 6시간 동안 무자장 또는 자장열처리(최대 4,000Gauss 범위에서 수직 또는 수평)를 행할 수 있다. 자장열처리를 실시하여 B-H 루프의 기울기를 변화시켜 주파수변화에 따른 인덕턴스 값의 선형성을 높여주고, 높은 Q값을 유도할 수 있다.

이 경우 열처리 분위기는 Fe의 함량이 70at% 이상이므로 대기 중에서 열처리가 이루어지면 산화가 이루어져서 시각적인 측면에서 바람직하지 못하며, 따라서 질소 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 산화 분위기에서 열처리가 이루어질지라도 동일한 온도 조건이라면 시트의 투자율은 실질적으로 차이가 없다.

이 경우, 열처리 온도가 300℃ 미만인 경우 나노 결정이 충분히 생성되지 않아 원하는 투자율이 얻어지지 않으며 열처리 시간이 길게 소요되는 문제가 있고, 700℃를 초과하는 경우는 과열처리에 의해 투자율이 현저하게 낮아지는 문제가 있다. 열처리 온도가 낮으면 처리시간이 길게 소요되고, 반대로 열처리 온도가 높으면 처리시간은 단축되는 것이 바람직하다.

그 후, 열처리가 이루어진 적층 리본시트(13)는 가요성을 증가시키고 Q(quality) 값을 더욱 향상시키도록 플레이크 처리공정을 거쳐서 미세 조각으로 분리시킬 수 있다.

상기 다수의 적층 리본시트의 플레이크 처리를 위해 다수의 단위 적층 리본시트를 구성하고, 다수의 단위 적층 리본시트 각각은 상부면과 하부면에 보호시트가 부착되고 적층된 리본시트 사이에 양면테이프가 삽입되어 적층되며 리본시트는 미세 조각으로 분할된 구조를 가질 수 있다.

이 경우, 다수의 적층 리본시트(13)는 동시에 플레이크 처리가 어렵기 때문에 예를 들어, 2 내지 3장씩 단위 적층 리본시트를 구성하고, 노출된 양면에 각각 보호시트로서 단면 테이프를 부착하고 리본시트 사이에는 양면테이프를 부착하여 적층한 상태에서 플레이크 처리장치를 통과함에 따라 리본시트에 대한 플레이크 처리를 실시하고, 플레이크 처리된 다수의 단위 적층 리본시트를 적층하여 안테나 코어(10)를 구성할 수 있다.

그 후, 열처리와 플레이크 처리가 이루어진 적층 리본시트(13)는 도 4c에 도시된 바와 같이, LF 안테나용 안테나 코어(10)에 적합한 자기장을 발생하도록 미리 설정된 장수만큼 카운팅하여 열수축 튜브(11c)에 조립하고(S14), 열수축 튜브(11c)에 열을 가하여 튜브를 수축시킴에 따라 튜브를 적층 리본시트(13) 블록에 고정시킨다(S15).

이어서, 열수축 튜브(11c)의 양단부(11a,11b)를 열 압착하여 실링하면 도 4d에 도시된 안테나 코어(10)가 얻어진다(S16). 얻어진 안테나 코어(10)는 인덕터 코어로서 미리 설정된 인덕턴스(L), 저항(R) 및 Q(quality) 값을 가지고 있는 지를 확인하는 품질검사를 거친다.

그 후, 얻어진 안테나 코어(10)의 외주에 예를 들어, 에나멜선을 권선하여 코일(20)을 형성하면(S17), LF 안테나(1)가 얻어진다.

상기한 제1실시예 설명에서는 적층 리본시트(13)를 열수축 튜브(11c)에 조립하여 열처리 방식으로 케이스(11)를 형성하였으나, 도 5a에 도시된 제2실시예와 같이 직사각형 상자 형태로 이루어진 케이스(110)를 사용하여 조립할 수 있다.

이 경우, 케이스(110)는 예를 들어, PA66, PP, PET, PC, PBT, LCP 등과 같은 엔지니어링 플라스틱을 사용하여 사출성형에 의해 제작될 수 있으며, 덮개(113)의 일측변이 직사각형 통(111)의 일측에 일체로 연결되어 절첩 가능한 구조로 이루어진다.

상기 실시예에서는 작업의 편리성을 위해 덮개(113)가 직사각형 통(111)의 일측에 일체로 연결되어 있는 직사각형 상자를 제안하고 있으나, 덮개(113)가 직사각형 통(111)과 분리된 구조일 수 있다.

제2실시예에 따른 안테나 코어(10a)는 직사각형 통(111) 안에 적층 리본시트(13)를 수납하고 직사각형 통(111)와 중첩되는 덮개(113)의 3변을 초음파 융착에 의해 접합시켜서 실링을 이루는 구조로 제작될 수 있다. 상기 직사각형 통(111)과 덮개(113)는 예를 들어, 0.4~0.6mm 두께로 제작될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 코어(10,10a)는 가요성 케이스(11,110) 내부에 가요성을 갖는 적층 리본시트(13)를 실링 상태로 패키징하기 때문에 전체적으로 충분한 가요성을 가지고 있게 된다. 그 결과 차량 내부의 복작한 구조에도 LF 안테나(1)의 설치가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 적층 리본시트(13)는 가요성 케이스(11,110) 내부에 내장된 후 실링이 이루어지므로 적층 리본시트(13) 자체적으로는 바인더 함침과 같은 일체화 공정이 필요 없게 된다.

더욱이, 본 발명에서는 적층 리본시트(13)의 외부에 절연성이 우수한 케이스(11,110)가 둘러싸고 있으므로 별도의 절연성 보빈을 형성할 필요가 없으므로, 제조공정이 단축되고 비용 절감이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 LF 안테나(1)를 사용하면 저주파(LF) 키레스 엔트리 시스템(keyless entry system)을 실현할 수 있다.

상기한 LF 안테나(1)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 자동차 도어의 핸들(30)의 내부에 장착되거나 자동차 실내의 범퍼 등에 다수개 설치되며, 또한 사용자가 휴대하는 스마트 키에 내장된 키 포브(KEY FOB)에 설치된다.

사용자의 스마트 키에 탑재된 키 포브(KEY FOB)에는 LF 안테나(1)를 포함하는 저주파(LF) 수신기, 3D 액티브 임모빌라이저(immobilizer) 및 마이크로콘트롤러를 구비하며, 차량에 탑재된 제어부에는 LF 안테나(1)를 포함하는 트랜시버(transceiver), 임모빌라이저 리더(immobilizer reader), 마이크로콘트롤러, 도어 핸들 인터페이스 및 안테나 진단장치를 구비하고 있다.

사용자의 스마트 키에 탑재된 키 포브(KEY FOB)와 차량에 탑재된 제어부 사이에는 예를 들어, 22kHz 대역의 저주파(LF) 통신이 이루어짐에 따라 사용자 인식에 필요한 통신이 이루어질 때, 인지거리를 1m 이상 확보하는 것이 쉽게 이루어질 수 있다.

종래의 차량용 키레스 엔트리 시스템에서 자동차 주위의 전체 공간 영역을 적절하게 커버하기 위해 자동차에 몇 개의 짧은 페라이트 안테나를 설치하고 있으나, 본 발명에 따른 LF 안테나(1)를 사용하게 되면 인식거리가 길기 때문에 적은 수의 안테나를 사용하는 것이 가능하다.

이상에서는 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: LF 안테나 10: 안테나 코어
11: 케이스 11a,11b: 양단부
11c: 열수축 튜브 13: 적층 리본시트
14a,14b: 고정용 지그 14c: 체결장치
20: 코일 20a,20b: 출력단자
130: 컷팅기 131: 비정질 리본
133: 트레이

Claims (15)

1. 바(bar) 형태의 안테나 코어와 상기 안테나 코어의 외주에 권선된 코일을 포함하는 저주파(LF) 안테나로서,
   상기 안테나 코어는
   바(bar) 형태의 인덕터 코어를 형성하도록 적층되어 있는 다수의 적층 리본시트; 및
   합성수지로 이루어지고 내부에 상기 다수의 적층 리본시트를 수용하여 실링하는 가요성 케이스;를 포함하며,
   상기 가요성 케이스는 양단부가 코일이 권선되는 영역의 폭보다 더 넓은 플랜지를 가지며, 양단부 사이의 중앙부가 다수의 적층 리본시트의 외주에 밀착되도록 압착 성형되어 실링이 이루어지고,
   상기 다수의 적층 리본시트는 미세 조각으로 분할된 LF 안테나.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 적층 리본시트는 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금인 LF 안테나.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 적층 리본시트는 다수의 단위 적층 리본으로 구성되며,
   상기 다수의 단위 적층 리본 각각은 상부면과 하부면에 보호시트가 부착되고 적층된 리본시트 사이에 양면테이프가 삽입되어 적층되며 리본시트는 미세 조각으로 분할된 LF 안테나.
5. 제1항에 있어서,
   상기 케이스는 열수축 튜브로 이루어지는 LF 안테나.
6. 제5항에 있어서,
   상기 열수축 튜브는 폴리올레핀(polyolefin) 수지로 이루어진 LF 안테나.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 송신기; 및
    수신기;
    를 포함하는 키레스 엔트리 시스템(keyless entry system)으로서, 상기 송신기 및/또는 수신기에 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 안테나가 내장된 것을 특징으로 하는 키레스 엔트리 시스템.
12. 비정질 또는 나노 결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 연속 리본을 준비하는 단계;
    상기 리본을 원하는 폭과 길이로 슬리팅 및 컷팅한 다수의 리본시트를 적층하여 적층 리본시트를 얻는 단계;
    상기 적층 리본시트를 열처리하는 단계;
    상기 열처리된 적층 리본시트를 플레이크 처리에 의해 리본시트를 미세 조각으로 분리시키는 단계;
    열처리 후에 플레이크 처리가 이루어진 적층 리본시트를 합성수지 케이스에 수납한 후 실링하여 바(bar) 형태의 안테나 코어를 형성하는 단계; 및
    상기 안테나 코어의 외주에 코일을 권선하여 LF 안테나를 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 안테나 코어의 합성수지 케이스는 양단부가 코일이 권선되는 영역의 폭보다 더 넓은 플랜지를 가지며, 양단부 사이의 중앙부가 다수의 적층 리본시트의 외주에 밀착되도록 압착 성형되어 실링이 이루어지는 LF 안테나의 제조방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 열처리 후에 플레이크 처리가 이루어진 적층 리본시트를 합성수지 케이스에 수납한 후 실링하여 안테나 코어를 형성하는 단계는,
    상기 적층 리본시트를 열수축 튜브에 조립하는 단계;
    상기 열수축 튜브에 열을 가하여 튜브를 수축시킴에 따라 튜브를 적층 리본시트 블록에 고정시키는 단계; 및
    상기 열수축 튜브의 양단부를 열 압착하여 실링하는 단계;를 포함하는 LF 안테나의 제조방법.
14. 삭제
15. 삭제

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