CN101356688A - 天线用线圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可生产性出色、且电感值的变动少的天线用线圈；该天线用线圈(1)设有：棒状磁芯(10)，具有该棒状磁芯(10)的长度方向的长度以上的长度、并具有至少覆盖棒状磁芯(10)的最容易弯曲的面的构成的绕线管(20)，卷绕于该绕线管(20)的表面的线圈(30)，以及覆盖卷绕有该线圈(30)的绕线管(20)的树脂压型体(3)。

Description

天线用线圈

技术领域

本发明涉及的是利用于智能钥匙系统的天线用线圈。

背景技术

近年来，在开关汽车或住宅的门时，采用不插入钥匙、仅通过使钥匙接近而进行锁定或解除锁定的智能钥匙系统。智能钥匙系统是，通过在设置于门或后视镜的读出器与钥匙之间进行信号的收发而进行门的锁定和解除锁定的系统。特别是，即使不将电源内装于钥匙内，通过从连接于电源的读出器发生交流磁场，而只要钥匙接近于该交流磁场中，存在于钥匙内部的线圈上便感应电压而使电流流通。因此，能够构筑钥匙的携带容易、且不需要更换电池的系统。

如果考虑到上述智能钥匙系统的实用性的话，就必须在钥匙接近到距离读出器2、3米以内时信号从钥匙发送。因此，通常在利用于读出器的天线用线圈的磁芯上使用具有高导磁率的磁性材料(例如，铁氧体)。由于由这样的磁性材料构成的磁芯一般来说缺乏韧性，因此也存在在反复进行门的开关时出现裂纹或者折断的情况。其结果是，存在钥匙和读出器之间的信号的收发能力降低的问题。

对于这样的问题，已知的有，设有铁氧体等的磁芯、覆盖磁芯的同时支持以绝缘状态被卷绕于磁芯的线圈的绕线管、以及收容磁芯和绕线管的外壳，并具有填充磁芯和绕线管之间间隙以及外壳和绕线管之间间隙的封装材料的封装型(potting type)的棒状天线(例如，参照专利文献1)。另一方面，已知的也有，将以绝缘状态使线圈卷绕于铁氧体等的磁芯上的部件进行树脂成形的模塑型(molding type)的棒状天线。这样，通过以树脂覆盖磁芯的周围，能够降低磁芯上产生损伤的危险性。

专利文献1：日本公开公报、特开2001-358522号([0013]段落、图1及图2)

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述现有类型的棒状天线中存在如下的问题。封装型的棒状天线在树脂的干燥上需要很多时间，因此可生产性差。另一方面，虽然模塑型的棒状天线由于不需要干燥从而能够以短时间进行生产，但是存在由于成形时的热而热应力施加于磁芯从而电感值发生变动的问题。另外，也存在由于环境温度而封装材料和成形树脂发生收缩或膨胀导致应力施加于磁芯上、从而电感发生变化的问题。特别是，若在长磁芯的长度方向上应力施加于垂直的面的话，根据该面的不同磁芯容易弯曲，因此实际的电感值相对于通过设计而决定的电感值会发生较大的变动。

本发明基于上述课题，其目的在于提供一种可生产性出色、且电感值的变动少的天线用线圈。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的天线用线圈，设有：棒状磁芯，具有该棒状磁芯长度方向的长度以上的长度、且具有至少覆盖棒状磁芯的最容易弯曲的面的构成的绕线管，卷绕于该绕线管的表面的线圈，以及覆盖卷绕有该线圈的绕线管的树脂压型体。

这样，通过采用使用具有至少覆盖棒状磁芯的最容易弯曲的面的构成的绕线管、并从绕线管的上方以树脂压型体进行覆盖的构成，即使在成形时或因环境温度的变化而应力被施加，由于以绕线管接受该应力而不是棒状磁芯，因此棒状磁芯难以变形，从而电感值也几乎不发生变动。另外，由于以树脂压型体覆盖绕线管，因此几乎不需要如封装型那样的干燥的时间，成为可生产性也出色的天线用线圈。

另外，其他本发明的天线用线圈是，使上述发明的绕线管构成为能够在棒状磁芯的长度方向上滑动，并在绕线管上设有与棒状磁芯长度方向的一端面连通的第一开口部、和用于按压与该一端面相反侧的端面的第二开口部。

这样，通过使棒状磁芯能够在绕线管内、在棒状磁芯的长度方向上滑动，能够在以树脂压型体覆盖绕线管的表面之前使棒状磁芯和线圈相对地错开而进行电感值的调整。

另外，其他本发明的天线用线圈是，在上述各发明的绕线管的外周面上形成多个阶段部，线圈分开卷绕于通过该多个阶段部而形成的多个线圈架上。

另外，其他本发明的天线用线圈是，上述各发明中的树脂压型体由热固性树脂构成。

作为本发明涉及的天线用线圈的构成部件之一的棒状磁芯，只要具有一方向上长的形状，就可以为长方体、多边柱或圆柱等的任意的形状。另外，所谓的棒状磁芯的最容易弯曲的面，是指热应力施加于棒状磁芯时最容易弯曲的面。另外，棒状磁芯的材料也可以为铁氧体系的陶瓷材料或非晶质金属系的材料。绕线管以由绝缘性材料、特别是由树脂构成为佳。在由树脂构成绕线管的情况下，可以使用热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂中的任意树脂，但是以使用难以因线圈的热而变形的热固性树脂或紫外线固化性树脂为更佳。

发明的效果

采用本发明的话，可以提供可生产性出色、且电感值的变动少的天线用线圈。

附图说明

图1是将本发明实施方式涉及的天线用线圈在长度方向上平行地切断时的剖面图。

图2是配置于图1所示的天线用线圈内部的天线主要部分的俯视图。

图3是以A-A线切断图2所示的天线主要部分时的剖面图。

图4是简化表示本发明实施方式涉及的天线用线圈的棒状磁芯和绕线管的模式图。

图5是简化表示以在图4所示的C方向及D方向的两面上设有开口部的绕线管覆盖图4所示的棒状磁芯的状态的模式图。

符号说明

1     天线用线圈

2     天线主要部分

3     树脂压型体

10    棒状磁芯

20    绕线管

26    第二开口部

27    第一开口部

30    线圈

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明涉及的天线用线圈的适宜实施方式进行说明。

图1是将该实施方式涉及的天线用线圈1在长度方向上平行地切断时的剖面图。另外，图2是配置于该天线用线圈1内部的天线主要部分2的俯视图。图3是以A-A线切断图2所示的天线主要部分2时的剖面图。

如图1所示，天线用线圈1具有以树脂压型体3覆盖天线主要部分2的外侧的构造。树脂压型体3形成为，将天线主要部分2配置于金属模具(未图示)内、并将树脂供给于该金属模具内而将天线主要部分2进行密封。树脂压型体3，以通过双组份混合型的热固性树脂或紫外线固化树脂而制造为佳。但是，也可以由上述以外的树脂制造树脂压型体3。

如图1及图2所示，天线主要部分2设有：一方向上长的棒状磁芯10，具有该棒状磁芯10长度方向的长度以上的长度、并具有至少覆盖棒状磁芯10的最容易弯曲的面的构成的绕线管20，以及卷绕于该绕线管20的表面的线圈30。

该实施方式的棒状磁芯10是，具有在一方向上长的板状长方体形状的铁氧体系的磁芯。作为铁氧体系的磁芯，例如可以采用Mn-Zn系铁氧体、Ni-Zn系铁氧体等。但是，也可以采用上述以外的铁氧体系的磁芯、进而铁氧体系以外的磁芯。

绕线管20是覆盖棒状磁芯10的外侧的长筒状体。绕线管20是被整体成形的树脂部件，其整体成形为在两端上分别形成相对于绕线管20的主体稍粗的环21和环22、并在环21和环22之间且靠近于环21的区域上以大致等间隔形成向绕线管20的周围突出的阶段部23。但是，也可以将环21、环22、阶段部23中的至少任意一个与绕线管20的主体另外地准备、并以粘结等手段粘贴于绕线管20上。

最靠近于环21的阶段部23，相对于绕线管20的主体向图2的纸面表面的上方及下方突出，但不向图2的纸面的背面突出。另外，由环21起第二个阶段部23，相对于绕线管20的主体向图2的纸面背面的上方及下方突出，但不向图2的纸面的表面突出。这样，向图2的纸面的表面突出的阶段部23和不突出的阶段部23，交替地从环21朝向环22而配置。

环22上固定有三个电极端子24、24、24和两个电极端子25、25，其中，三个电极端子24、24、24在绕线管20的长度方向上向外方突出，两个电极端子25、25在绕线管20的长度方向上向环21的方向突出。在三个电极端子24、24、24中的两侧的两个电极端子24、24上，连接有线圈30的各端部。另外，在三个电极端子24、24、24中的中央的电极端子24和单侧的电极端子24上，连接有从蓄电池延伸的导线(未图示)。未与导线连接的电极端子24，在绕线管20的内部与中央的电极端子24接触。因此，导线与线圈30的各端部被电连接。

在绕线管20中的环22和最接近于环22的阶段部23之间，设有与棒状磁芯10连接的第一开口部27。另外，绕线管20中的环21的端面，设有与棒状磁芯10的端部连接的第二开口部26。因此，通过从第一开口部27向环21的方向按压棒状磁芯10、或者从第二开口部26向环22的方向按压棒状磁芯10，如图3的双箭头标志X所示，能够使棒状磁芯10在绕线管20内沿着其长度方向而双向移动。

在该实施方式中，将棒状磁芯10的长度方向的长度形成为55mm、绕线管20中的插入有棒状磁芯10的空间区域的长度方向的长度形成为58mm。通过将细夹具从第一开口部27或第二开口部26插入而按压棒状磁芯10，也能够将棒状磁芯10收容于绕线管20中的插入有棒状磁芯10的空间区域内、或者使棒状磁芯10的前端从第二开口部26突出。

在绕线管20的外面，一根线圈30以分割为多个的状态而被卷绕。具体地说，将线圈30连接于电极端子24、并卷绕于环21和最接近于环21的错层部23之间的区域(线圈架)上，接着卷绕于最接近于环21的错层部23和由环21起第二个错层部23之间的区域(线圈架)上，依次卷绕于错层部23彼此之间的区域(线圈架)，最后与另外的电极端子24连接。另外，线圈30也可以不分割而连续地卷绕于绕线管20的表面上。此时，也可以不设置错层部23。

图4是简化表示棒状磁芯10和绕线管20的模式图。

若以树脂压型体3覆盖棒状磁芯10的外侧的话，由于成形时的热而热应力施加于棒状磁芯10上。在热应力施加于棒状磁芯10的情况下，棒状磁芯10最容易弯曲的面是构成棒状磁芯10的面中面积最大的面。因此，从因热应力而引起的变形中保护棒状磁芯10的面积最大的面变得重要。即，必须将绕线管20设计为，最低限度能够防止图4中的A方向及B方向的两面弯曲。紧接着A方向及B方向的两面而容易弯曲的面为图4中的C方向及D方向的两面。最难以弯曲的面为图4中的E方向及F方向的两面。

在该实施方式中，采用使图4中的E方向的面开口、其他五个方向的面实质上封闭的绕线管20。在A方向的面上设有第一开口部27，但是，由于第一开口部27非常小，因此即使树脂压型体3和棒状磁芯10接触棒状磁芯10也几乎不会弯曲。也可以采用与该实施方式所示的绕线管不同形态的绕线管。例如，可以采用使图4中的A～F的所有方向的面封闭的绕线管、仅使E方向和F方向的两面开口的绕线管。

图5是简化表示以在图4所示的C方向及D方向的两面上具有开口部的绕线管20覆盖图4所示的棒状磁芯10的状态的模式图。

如图5所示，也可以采用使棒状磁芯10的面积最大的面(图4所示的A方向及B方向的两面)和棒状磁芯10的长度方向的面(图4所示的E方向及F方向的两面)封闭、仅在图4所示的C方向及D方向的两面上设有开口部28、28的绕线管20。进而，也可以采用仅在图4所示的C方向或D方向的任意一方的面上设有开口部28的绕线管20。另外，也可以采用仅使A方向和B方向的两面封闭、而其他面上设有开口部的绕线管。

实施例

接下来，对本发明涉及的天线用线圈的实施例进行说明。

作为棒状磁芯，采用了具有宽度7mm×厚度2mm×55mm的长方体形状的Mn-Zn系铁氧体磁芯。另外，绕线管采用了使覆盖棒状磁芯的长度方向两端开口的筒形状的两种绕线管。一个是长度为58mm的绕线管，另一个是长度为27mm的绕线管。

将棒状磁芯插入于长度为58mm的绕线管内、形成棒状磁芯的长度方向的端部完全不会从绕线管突出的状态、且以粘结剂堵塞绕线管的开口部并将线圈卷绕于绕线管的表面上的样品，作为“样品A”。另外，将棒状磁芯插入于长度为58mm的绕线管内、形成棒状磁芯的长度方向的端部完全不会从绕线管突出的状态、且使绕线管的两端开口并将线圈卷绕于绕线管的表面上的样品，作为“样品B”。进而，将棒状磁芯插入于长度为27mm的绕线管内、形成棒状磁芯的长度方向的一端从绕线管突出的状态、并将线圈卷绕于绕线管的表面上的样品，作为“样品C”。

为了形成与以树脂将上述各样品密封而成形的状况相近似的状况，将上述各样品放置于-40～120℃的温度下，并测定该温度下的电感值。另外，根据该电感值的测定结果，求出了相对于20℃的电感值的各温度下各样品的电感值的变化率。将各样品的-40～120℃下的电感值和电感值的变化率分别表示于表1和表2。

[表1]

(单位：μH)

[表2]

如表1所示，关于电感值，以样品A、样品B、样品C的顺序电感值变大。另外，如表2所示，样品A与样品B相比电感值的变化率小。另外，样品B相对于样品C电感值的变化率小。由该结果可以认为，将棒状磁芯完全密封于绕线管内的话，能够防止对于温度变化的棒状磁芯的变形，其结果是能够减少电感值的变化。相对于此，使绕线管的两端开口的话，与完全密封的情况相比棒状磁芯的变形防止的效果变低，其结果是可以认为电感值的变化率稍微变高。另外，棒状磁芯的长度方向的一部分从绕线管露出的话，棒状磁芯的变形防止的效果进一步变低，其结果是可以认为电感值的变化率进一步变高。

产业上的利用可能性

本发明涉及的天线用线圈可以利用于汽车或住宅的智能钥匙系统上。

Claims (4)

1.一种天线用线圈，其特征在于，设有：棒状磁芯，

具有该棒状磁芯长度方向的长度以上的长度、并具有至少覆盖上述棒状磁芯的最容易弯曲的面的构成的绕线管，

卷绕于该绕线管的表面的线圈，以及

覆盖卷绕有该线圈的上述绕线管的树脂压型体。

2.如权利要求1所述的天线用线圈，其特征在于，

所说的绕线管具有能够在上述棒状磁芯的长度方向上滑动的构成；

所说的绕线管上设有与上述棒状磁芯长度方向的一端面连通的第一开口部、和用于按压与上述一端面相反侧的端面的第二开口部。

3.如权利要求1或2所述的天线用线圈，其特征在于，

所说的绕线管的外周面上形成有多个阶段部；

所说的线圈，分开卷绕于通过该多个阶段部而形成的多个线圈架上。

4.如权利要求1～3的任意一项所述的天线用线圈，其特征在于，

所说的树脂压型体由热固性树脂构成。

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