CN102394373B

CN102394373B - 环形天线

Info

Publication number: CN102394373B
Application number: CN201110173503.5A
Authority: CN
Inventors: 木村毅; 田口智宏
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: KR20110135335A; JP5616132B2; JP2011259311A; TWM429186U; CN102394373A

Abstract

本发明提供能简化电线与电线连接部的对齐并能实现薄型化的环形天线。环形天线1，包括：多条电线(10)，构成天线元件；绝缘性的外壳(20)；第1端子(30)，与多条电线(10)互相串联连接；以及1对第2端子(40)，分别与互相串联连接的多条电线(10)的两端连接。第1端子(30)的电线连接部(32)及第2端子(40)的电线连接部(41)被形成为近似平坦状。在外壳(20)或第1端子(30)上设置将多条电线(10)的前端部引导至第1端子(30)的电线连接部(32)的引导槽(23)，在外壳(20)或第2端子(40)上设置将互相串联连接的多条电线(10)的两端部引导至第2端子(40)的电线连接部(41)的引导槽(24)。

Description

环形天线

技术领域

本发明涉及环形天线，特别是涉及用于发送和接收RFID(RadioFrequencyIdentification：射频识别)的线圈型环形天线。

背景技术

环形天线被用于通过RFID等无线电交换信号的设备(例如无线标签等)中。

环形天线根据其构造大致可分为使用FPC等的平面型与线圈型。

作为平面型环形天线的应用的典型例，有被用作交通工具的车票等的IC卡。

另一方面，作为线圈型环形天线的应用的典型例子，因其制造成本低廉等理由而被用于带RFID功能的便携电话机等电子设备中。

作为该线圈型环形天线，现有的例如图7所示的天线(参考专利文献1)。

图7中所示的环形天线101包括：构成3重环形天线的各环路元件的3条电线110(110a，110b，110c)；安装在带RFID功能的便携电话机等电子设备的筐体(未图示)内部的绝缘性外壳(Housing)120。另外，环形天线101包括：分别与2条电线10互相串联连接的2个第1压接端子130；与电线10的一端连接的1对第2压接端子140。

这里，各第1压接端子130包括：第1压接部131，被压入设置于外壳120上的第1引导槽(未图示)；第2压接部132，被压入设置于该外壳120上的第2引导槽(未图示)；桥部133，连接第1压接部131及第2压接部132。第1压接部131包括配置在第1引导槽的底面的底板(未图示)，以及从底板立起的2对压接刃134。另外，第2压接部132包括配置于第2引导槽的底面的底板(未图示)，以及从底板立起的2对压接刃135。

然后，电线110c的另一端部被压接地连接至一端的第1压接端子130(图7中上侧的第1压接端子)的第1压接部131；此外，电线110a的一端部被压接地连接至第2压接部132。另外，电线110a的另一端部被压接地连接至另一端的第1压接端子130(图7中下侧的第1压接端子)的第1压接部131；另外，电线110b的一端部被压接地连接至第2压接部132。

另外，1对第2压接端子140之中的一端的第2压接端子140包括被压入上述第1引导槽中的压接部141，以及外部端子部143。另外，另一端的第2压接端子140包括被压入上述第2引导槽中的压接部141，以及外部端子部143。然后，各压接部141包括底板(未图示)以及从底板立起的2对压接刃142。电线110b的另一端部被压接地连接至一端的第2压接端子140的压接部141；电线110c的一端部被压接地连接至另一端的第2压接端子140的压接部141。

根据图7所示的环形天线101，由于各电线110(110a，110b，110c)的前端以和各引导槽的壁面接触的状态被压接地连接至各压接部，所以能够缩小各电线110的环路长的偏差。

另外，作为线圈型环形天线的另一现有例，公知有图8所示的天线(参考图8)。

如图8(A)所示，图8所示的环形天线201包括构成3重环形天线的各环路元件的3条电线210。如图8(B)所示，各电线210在导体211上覆盖树脂212。3条电线210被外皮213覆盖从而构成组合电缆214。

另外，在组合电缆214的两端部，环形天线201包括在一面的两端具有电连接至各电线210的端部的端子部221的基板220。在基板220的另一面上形成布线图案(未图示)，其电连接与一端的端子部221连接的电线210的一端以及与另一端的端子部221连接的电线210的另一端，使连接的电线210成为一串且成为环状的线圈。此外，端子部221与各电线210的导体211适合采用焊锡连接。

[专利文献1]日本特开2009-60519号公报

[专利文献2]日本特开2009-100188号公报

然而，在这些图7所示的环形天线101及图8所示的环形天线201中，存在以下的问题点。

即在图7所示的环形天线101的情况下，由于采用了第1压接端子130及第2压接端子140之类的压接端子，所以难以实现薄型化(例如1.45mm以下的高度，1.45mm是对应于电线的外径的高度)。而在使用线圈型环形天线的带RFID功能的便携电话机等电子设备中，近年来对环形天线的薄型化的要求较多。

另外，在图8所示的环形天线201的情况下，在将各电线210的导体211连接至端子部221时，不容易使导体211对齐端子部221，从而在导体211的对齐操作上存在问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述的问题点而作出的，其目的在于能在简化电线及电线连接部的对齐同时实现薄型化的环形天线。

为了达到上述目的，本发明之中的第一方面涉及的环形天线，包括：多条电线，构成天线元件；绝缘性的外壳；第1端子，安装在该外壳上并与上述多条电线互相串联连接；以及1对第2端子，安装在上述外壳上并分别连接至互相串联连接的上述多条电线的两端，其特征在于，上述第1端子的电线连接部及上述第2端子的电线连接部形成为近似平坦状，并且在上述外壳或上述第1端子上设置将上述多条电线的前端部引导至上述第1端子的电线连接部的引导槽，在上述外壳或上述第2端子上设置将互相串联连接的上述多条电线的两端部引导至上述第2端子的电线连接部的引导槽。这里，“近似平坦状”是指在将电线的芯线载置在电线连接部上时，电线连接部的任何部分都比该芯线的高度低，也包括例如具有若干弯曲的部分。

另外，本发明之中的第二方面涉及的环形天线的特征在于，在第一方面所述的环形天线中，上述多条电线的前端部被焊锡连接、激光熔接连接或超声波熔融连接至上述第1端子的电线连接部，并且互相串联连接的上述多条电线的两端部被焊锡连接、激光熔接连接或超声波熔融连接至上述第2端子的电线连接部。

另外，本发明之中第三方面涉及的环形天线的特征在于，在第一方面或第二方面所述的环形天线中，上述外壳在上述第1端子的电线连接部及上述第2端子的电线连接部的周围具有壁。

另外，本发明之中的第四方面涉及的环形天线的特征在于，在第一方面至第三方面的任一项所述的环形天线中，上述外壳在上述第2端子的外部端子部的周围具有比该外部端子部的表层部高的壁部。

进一步，本发明之中的第五方面涉及的环形天线的特征在于，在第一方面至第四方面的任一项所述的环形天线中，上述第2端子的外部端子部是弹簧端子部。

[发明效果]

根据本发明涉及的环形天线，由于第1端子的电线连接部及第2端子的电线连接部被形成为近似平坦状，所以能实现环形天线的薄型化。另外，由于在外壳或第1端子上设置将多条电线的前端部引导至第1端子的电线连接部的引导槽，在外壳或第2端子上设置将互相串联连接的多条电线的两端部引导至第2端子的电线连接部的引导槽，所以能够更容易地将电线与电线连接部对齐从而简化制造工序。

附图说明

图1示出本发明涉及的环形天线的第1实施方式，(A)是斜视图，(B)是(A)的箭头1B部分的放大图。

图2示出图1所示的环形天线中用粘合剂覆盖电线连接部前的状态，(A)是斜视图，(B)是(A)的箭头2B部分的斜视图。

图3是图2所示状态下的环形天线的平面图。

图4示出本发明涉及的环形天线的第2实施方式，(A)是用粘合剂覆盖电线连接部前的状态的斜视图，(B)是(A)的箭头4B部分的放大图。

图5是图4所示的环形天线中粘附有掩蔽带的情况下的截面图。

图6示出本发明涉及的环形天线的第3实施方式，(A)是斜视图，(B)是(A)的箭头6B部分的放大图。

图7是现有例的环形天线的平面图。

图8示出现有的另一例的环形天线，(A)是平面图，(B)是(A)的沿8B-8B线的截面图。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施方式。图1至图3示出本发明涉及的环形天线的第1实施方式。

图1至图3所示的环形天线1，是作为适用于具有RFID功能的便携电话机中的环形天线而构成的。

该环形天线1包括：3条电线10(10a，10b，10c)，构成3重环形天线的各天线元件；绝缘性的外壳20，安装在具有RFID功能的便携电话机的筐体(未图示)的内部。另外，环形天线1包括：2个第1端子30，分别与两条电线10互相串联连接；1对第2端子40，连接至电线10的一端。

如图2(B)所示，各电线10在芯线11的周围设置外皮12，使用铜线等作为芯线11。3条电线10互相串联连接成3重环路状从而构成3重环形天线。各电线10预先精确地具有与环形天线1使用的频率相应的长度。另外，3条电线10被构成为1条电缆。此外，3条电线10也可以使用分散的电线10。

外壳20通过成形绝缘性的树脂一体地形成。如图2(B)及图3所示，外壳20包括：第1外壳部21，配置有2个第1端子30和1对第2端子40各自的电线连接部41；以及第2外壳部22，配置有1对第2端子各自的外部端子部43。第1外壳部21及第2外壳部22分别被形成为板厚大致相同的矩形。

如图3所示，配置2个第1端子30，使得外壳20的第1外壳部21中前侧(图3中的下侧)与后侧相互平行。如图2(B)及图3所示，各第1端子30包括：沿与前后方向正交的左右方向(图3中的左右方向)细长地延伸的基部31；设置于基部31的左右两端的1对电线连接部32。各第1端子30通过冲压加工铜合金等金属板形成。各第1端子30被形成为用在左右方向上细长的矩形板直线状地使基部31与电线连接部32延续。各第1端子30通过向外壳20的第1外壳部21中插入成形来固定。

这里，各第1端子30的电线连接部32的表面从第1外壳部21露出并形成为近似平坦状。这里，“近似平坦状”是指在电线连接部32上载置电线10的芯线11时，电线连接部32的任何部分都比该芯线11的高度低。“近似平坦状”并不一定完全是平坦的，也可含有若干弯曲的部分。

另外，如图2(B)及图3所示，1对第2端子40各包括：沿左右方向细长地延伸的电线连接部41，沿前后方向及左右方向宽幅地延伸的矩形状外部端子部43，以及联接电线连接部41与外部端子部43的联接部42。各第2端子40通过冲压及弯曲加工铜合金等金属板而形成。1对第2端子40被配置成：各自的电线连接部41在比第1外壳部21中前侧的第1端子30更前侧沿左右方向相互对置，各自的外部端子部43在第2外壳部22中沿左右方向相互对置。各第2端子40通过向第1外壳部21及第2外壳部22中插入成形来固定。

各第2端子40的电线连接部41的表面从第1外壳部21露出并被形成为近似平坦状。该“近似平坦状”的意义与第1端子30的电线连接部32相同。

然后，如图2(B)及图3所示，电线10a的一端部通过焊锡13连接至后侧的第1端子30的左端侧的电线连接部32上，另外，电线10c的另一端部通过焊锡13连接至右端侧的电线连接部32上。另外，电线10b的一端部通过焊锡13连接至前侧的第1端子30的左端侧的电线连接部32上，电线10a的另一端部通过焊锡13连接至右端侧的电线连接部32上。进一步，电线10c的一端部通过焊锡13连接至1对第2端子40之中左侧的第2端子40的电线连接部41，电线10b的另一端部通过焊锡13连接至右侧的第2端子40的电线连接部41上。另外，各第2端子40的外部端子部43被按压到相对的基板的接点上从而与其电连接。

这里，如图2(B)及图3所示，外壳20的第1外壳部21上设置了将3条电线10的前端部即电线10a的一端部及另一端部、电线10b的一端部及电线10c的另一端部引导至第1端子30的电线连接部32的4个引导槽23。4个引导槽23被设置成在后侧第1端子30的左右两侧的电线连接部32的左右外侧及前侧第1端子30的左右两侧的电线连接部的左右外侧从第1外壳部21的左右侧缘开始延续。各引导槽23形成于从第1外壳部21的表面立起的1对侧壁25a、25b间。各引导槽23的宽度被设定为在将3条电线10的芯线11的前端部分别焊锡连接在电线连接部32上时，从前后两侧引导各电线10的外皮12从而使该前端部位于各电线连接部32上的宽度。

另外，如图2(B)及图3所示，外壳20的第1外壳部21上设置将互相串联连接的2条电线10的两端部即电线10c的一端部及电线10b的另一端部引导至第2端子40的电线连接部41的2个引导槽24。2个引导槽24被设置成在1对第2端子40的电线连接部41的左右两侧从第1外壳部21的左右侧缘开始延续。各引导槽24与引导槽23相同，形成于从第1外壳部21的表面立起的1对侧壁25a、25b之间。各引导槽24的宽度被设定为在将互相串联连接的2条电线10的芯线11的两端部分别焊锡连接在电线连接部41上时，从前后两侧引导各电线10的外皮12从而使该两端部位于各电线连接部41上的宽度。

进一步，外壳20的第1外壳部21上设置有包围4个第1端子30的电线连接部32及1对第2端子40的电线连接部41的周围的壁26。该壁26从被形成为矩形的第1外壳部21的表面外缘立起并呈矩形状。壁26上形成有连通4个引导槽23及2个引导槽24的缺口，从而使各电线10的外皮12能够插通。如后所述，该壁26具有在向第1外壳部21涂抹粘合剂50从而覆盖各电线连接部32、41时阻止粘合剂50流入外部端子部43的功能。

接着，说明环形天线1的组装方法。

首先，在将第1端子30及第2端子40安装在外壳20上的状态下，焊锡连接各电线10之前用掩蔽带(未图示)覆盖配置在第2外壳部22上的各第2端子40的外部端子部43。由此，可保护各外部端子部43，阻止在焊锡连接时助焊剂飞散到外部端子部43上。

接着，如图2(B)所示，通过焊锡13将电线10a的一端部连接至后侧的第1端子30的左端侧的电线连接部32，另外，通过焊锡13将电线10c的另一端部连接到右端侧的电线连接部32上。另外，通过焊锡13将电线10b的一端部连接至前侧的第1端子30的左端侧的电线连接部32上，通过焊锡13将电线10a的另一端部连接到右端侧的电线连接部32上。进一步，通过焊锡13将电线10c的一端部连接至1对第2端子40之中左侧的第2端子40的电线连接部41上，通过焊锡13将电线10b的另一端部连接至右侧的第2端子40的电线连接部41上。于是，3条电线10(10a，10b，10c)被互相串联连接成3重环路状从而构成3重环形天线。

这里，在将电线10a的一端部及另一端部、电线10b的一端部及电线10c的另一端部焊锡连接到第l端子30的电线连接部32上时，操作者使各电线10（10a，10b，10c）的外皮12位于各引导槽23中。此时，各引导槽23从前后两侧引导各电线10（10a，10b，10c）的外皮12从而将电线10a的一端部及另一端部、电线10b的一端部及电线10c的另一端部引导至第1端子30的电线连接部32。因此，能够容易地使3条电线10（10a，10b，10c）的前端部与电线连接部32对齐。故各电线10（10a，10b，10c）的前端部的对齐操作变简单从而能简化制造工序。

另外，在将电线10c的一端部及电线10b的另一端部焊锡连接到第2端子40的电线连接部41上时，操作者使各电线10（10b，10c）的外皮12位于各引导槽24中。此时，各引导槽24从前后两侧引导各电线10（10b，10c）的外皮12从而将电线10c的一端部及电线10b的另一端部引导至第2端子40的电线连接部41上。因此，能够容易地使互相串联连接的3条电线10（10a，10b，10c）的两端部与电线连接部41对齐。

接着，如图1(B)所示，在第1外壳部21上涂抹自然硬化型粘合剂或UV硬化型粘合剂等粘合剂50从而覆盖各电线连接部32、41。因此，在保护各电线连接部32、41与各电线10的芯线11的连接部分的同时，可确保各电线连接部32、41之间的绝缘。

这里，外壳20的第1外壳部21上设置有包围第1端子30的4个电线连接部32及1对第2端子30的电线连接部41的周围的壁26。因此，在第1外壳部21上涂抹粘合剂50从而覆盖各电线连接部32、41时，可通过壁26阻止粘合剂50流入外部端子部43。故不需要除去流入外部端子部43的粘合剂50的操作。

在以上的操作之后，最后除去掩蔽带。由此完成环形天线1。

如此完成的环形天线1在各外部端子部43与连接至便携电话机的筐体内的电路基板上的相对端子部接触的状态下被安装在该筐体内。

在本实施方式中的环形天线1中，由于各第1端子30的电线连接部32及各第2端子40的电线连接部41被形成为近似平坦状，所以能够实现环形天线1的薄型化，例如高度在1.45mm以下。

另外，如前所述，外壳20上设置将3条电线10的前端部引导至第1端子30的电线连接部32上的引导槽23，并在外壳20上设置将互相串联连接的3条电线10的两端部引导至第2端子40的电线连接部41的引导槽24。因此，能够容易地使电线10与电线连接部32、41对齐从而简化制造工序。

接着，参考图4及图5来说明本发明涉及的环形天线的第2实施方式。图4示出本发明涉及的环形天线的第2实施方式，(A)是用粘合剂覆盖电线连接部前的状态的斜视图，(B)是(A)的箭头4B部分的放大图。图5是在图4所示的环形天线中粘附有掩蔽带的情况下的截面图。在图4及图5中，对于与图1至图3中的构成部件相同的构成部件标注相同的标号，以省略重复的说明。

图4及图5中所示的环形天线1与图1至图3所示的环形天线1基本结构相同。但是，图4及图5所示的环形天线1在外壳20的第2外壳部22上1对第2端子40的外部端子部43的周围设置有比外部端子部43的表层部高的壁部27这一点上与图1至图3所示的环形天线1不同。

即在图4及图5所示的环形天线1中，在形成为矩形的第2外壳部22的表面外缘上设置了比外部端子部43的表层部高的从该表面外缘立起的壁部27。

如图5所示，该壁部27是在进行各电线10的焊锡连接之前，用掩蔽带60覆盖配置在第2外壳部22上的各第2端子40的外部端子部43时，使粘附掩蔽带60粘附在壁部27的上表面上的结构。

由于该壁部27比外部端子部43的表层部高，故若在壁部27的上表面上粘附掩蔽带60，则如图5所示，会粘附在远离外部端子部43的位置。因此，能够防止掩蔽带60与外部端子部43的接触，从而防止外部端子部43上残留掩蔽带60的粘胶。

进一步，参考图6说明本发明涉及的环形天线的第3实施方式。图6示出本发明涉及的环形天线的第3实施方式，(A)是斜视图，(B)是(A)的箭头6B部分的放大图。在图6中，对于与图1至图3中的构成部件相同的构成部件标注相同的标号并省略重复的说明。

图6所示的环形天线1与图1至图3所示的环形天线1基本结构相同。然而，图6所示的环形天线1的各第2端子40的外部端子部43的构造及形状与图1至图3所示的环形天线1的外部端子43不同。

即图6所示的环形天线1中的第2端子部43包括：在第2外壳部22的上表面上延伸的近似矩形的基部43a，以及被翻折成从基部43a的前端(图6(B)中的下端)开始弯曲的弹簧部43b。基部43a从联接部42开始延伸。另外，第2端子部43包括从弹簧部43b的前端延伸至上方并弯曲的接触部43c。接触部43c与连接到便携电话机的筐体内的电路基板上的相对端子部弹性接触。另外，第2端子部43包括在接触部43c上预先承载负荷的预载提供部43d。

这样，图6所示的环形天线1中的第2端子部43被构成为设置弹簧部43b从而使接触部43c能弹性地在上下方向上移位，成为弹簧端子部。因此，不需要让与便携电话机的筐体内的电路基板连接的相对端子部能弹性地移位，从而能让相对端子部的形状成为无需弹性部的简单的形状。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于此，而是能进行各种改变、改良。

例如在环形天线1中使用3条电线10a、10b、10c构成3重环形天线，但也能适当地增减所使用的电线10的数量及环形天线的圈数。使用的电线10的数量在2条以上即可。此时，使用的第1端子30的数量比使用的电线10的数量少1。

另外，虽然在第1外壳部21上设置将3条电线10的前端部引导至第1端子30的电线连接部32的引导槽23，但也可将该引导槽23设置在第1端子30上。同样地，虽然在第1外壳部21上设置将互相串联连接的3条电线10的两端部引导至第2端子40的电线连接部41上的引导槽24，但该引导槽24也可设置在第2端子40上。

另外，虽然3条电线10的芯线11的前端部被焊锡连接至第1端子30的电线连接部32上，但也可以是除了焊锡连接以外的例如激光熔接连接、超声波熔融连接。对于互相串联连接的3条电线10的两端部的电线连接部41的连接也是相同的。

另外，虽然设置在第1端子30的电线连接部32及第2端子40的电线连接部41的周围的壁26被形成为包围所有的电线连接部32及电线连接部41的周围，但也可设置多个以包围4个电线连接32的每一个及2个电线连接部41的每一个。

而且，比外部端子部43的表层部高的壁部27不一定需要设置在第2外壳部22的表面外缘上，可设置多个以包围各外部端子部43。

[标号的说明]

1环形天线

10(10a，10b，10c)电线

20外壳

23，24引导槽

26壁

27壁部

30第1端子

32电线连接部

40第2端子

41电线连接部

Claims

1.一种环形天线，包括：

多条电线，构成天线元件；

绝缘性的外壳；

第1端子，安装在该外壳上并与上述多条电线互相串联连接；以及

1对第2端子，安装在上述外壳上并分别连接至互相串联连接的上述多条电线的两端，其特征在于，

上述第l端子的电线连接部及上述第2端子的电线连接部形成为近似平坦状，并且在上述外壳或上述第1端子上设置将上述多条电线的前端部引导至上述第1端子的电线连接部的引导槽，在上述外壳或上述第2端子上设置将相互连接的上述多条电线的两端部引导至上述第2端子的电线连接部的引导槽，

上述外壳在上述第2端子的外部端子部的周围具有比该外部端子部的表层部高的、粘附掩蔽带用的壁部，以防止掩蔽带与上述第2端子的外部端子部的接触，防止上述第2端子的外部端子部上残留掩蔽带的粘胶。

2.根据权利要求1所述的环形天线，其特征在于，

上述多条电线的前端部被焊锡连接、激光熔接连接或超声波熔融连接至上述第l端子的电线连接部，并且相互连接的上述多条电线的两端部被焊锡连接、激光熔接连接或超声波熔融连接至上述第2端子的电线连接部。

3.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于，

上述外壳在上述第l端子的电线连接部及上述第2端子的电线连接部的周围具有壁。

4.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于，

上述第2端子的外部端子部是弹簧端子部。

5.根据权利要求3所述的环形天线，其特征在于，

上述第2端子的外部端子部是弹簧端子部。