CN105706302A - 天线部件 - Google Patents

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CN105706302A
CN105706302A CN201480061475.XA CN201480061475A CN105706302A CN 105706302 A CN105706302 A CN 105706302A CN 201480061475 A CN201480061475 A CN 201480061475A CN 105706302 A CN105706302 A CN 105706302A
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antenna
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coil antenna
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今井良治
荒井健
长冈从通
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

提供一种能够获得大的输出的天线部件。天线部件安装于金属体来使用，其特征在于，具备：主体，包括芯体以及在该芯体的周围缠绕的线圈天线；金属构件，具有比所述金属体低的电阻率，并且设置在所述线圈天线与该金属体之间；和多孔质构件，被所述线圈天线和所述金属构件夹持，将该线圈天线和该金属构件维持在给定距离。

Description

天线部件
技术领域
本发明涉及天线部件，更特定而言涉及安装于金属体来使用的天线部件。
背景技术
作为以往的天线部件有关的发明，例如已知有专利文献1所记载的天线线圈。该天线线圈具备卷绕体、外壳和发泡体。卷绕体包括磁性体芯体、包围磁性体芯体的绕线管、和卷绕于绕线管的线圈。外壳容纳卷绕体。发泡体在外壳内设置于卷绕体的周围。根据专利文献1所记载的天线线圈，能够防止磁性体芯体的破损。
可是，在专利文献1所记载的天线线圈中，存在想要进一步增大输出的期望。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5003688号
发明内容
发明所要解决的课题
因此，本发明的目的在于提供一种能够获得大的输出的天线部件。
用于解决课题的手段
本发明的第1形态所涉及的天线部件是安装于金属体来使用的天线部件，其特征在于，具备：主体，包括芯体以及在该芯体的周围缠绕的线圈天线；金属构件，具有比所述金属体低的电阻率，并且设置在所述线圈天线与该金属体之间；和多孔质构件，被所述线圈天线和所述金属构件夹持，将该线圈天线和该金属构件维持在给定距离。
本发明的第2形态所涉及的天线部件的特征在于，所述多孔质构件具有弹性，被所述线圈天线和所述金属构件夹持而被压缩。
本发明的第3形态所涉及的天线部件的特征在于，还具备：外壳，容纳所述主体、所述金属构件以及所述多孔质构件。
本发明的第4形态所涉及的天线部件的特征在于，在从所述金属构件与所述多孔质构件重叠的第1方向进行平面观察时，该金属构件呈在与所述第1方向正交的第2方向上具有长边方向的长方形状的板状，所述外壳呈在所述第2方向上具有长边方向的长方体状，并且在该第2方向的一侧的面开口，所述金属构件的长边中的至少一者朝向所述主体折回。
本发明的第5形态所涉及的天线部件的特征在于，在从所述金属构件与所述多孔质构件重叠的第1方向进行平面观察时，该金属构件呈在与所述第1方向正交的第2方向上具有长边方向的长方形状的板状，所述外壳呈在所述第2方向上具有长边方向的长方体状，并且在该第2方向的一侧的面开口，所述金属构件的所述第2方向的另一侧的短边朝向所述主体折回。
本发明的第6形态所涉及的天线部件的特征在于，所述金属构件的材料包含铜。
发明效果
根据本发明，能够获得大的输出。
附图说明
图1是从上侧对天线部件10进行平面观察的图。
图2是从右侧对天线部件10进行平面观察的图。
图3是天线部件10的A-A处的剖视构造图。
图4是从上侧对天线部件10的主体12进行平面观察的图。
图5是从右侧对天线部件10的主体12进行平面观察的图。
图6是示出线圈天线14与金属板54的上下方向的距离和天线部件10的输出之间的关系的曲线图。
图7是从右侧对天线部件10a进行平面观察的图。
图8是天线部件10a的A-A处的剖视构造图。
具体实施方式
(天线部件的构成)
以下，参照附图来说明本发明的一实施方式所涉及的天线部件的构成。图1是从上侧对天线部件10进行平面观察的图。图2是从右侧对天线部件10进行平面观察的图。图3是天线部件10的A-A处的剖视构造图。图4是从上侧对天线部件10的主体12进行平面观察的图。图5是从右侧对天线部件10的主体12进行平面观察的图。此外，在图1中，示出透视了多孔质构件52的状态的天线部件10。
以下，将天线部件10的长度方向定义为前后方向。另外，将天线部件10的宽度方向定义为左右方向。另外，将天线部件10的厚度方向定义为上下方向。此外，前后方向、左右方向以及上下方向相互正交。另外，前后方向、左右方向以及上下方向是为了便于说明而定义的方向，无需与天线部件10实际使用时的前后方向、左右方向以及上下方向一致。
天线部件10是LF频带(30kHz～300kHz)的近距离通信系统的发送用的天线部件，主要用于对车门的上锁解锁进行远程操作的无钥匙进入系统。这样的天线部件10通常设置在车门的内部。具体而言，如图2、图3所示，天线部件10安装于作为由包含铁的材料构成的金属体的门板100的背面来使用。此外，门板100的材料也可以是铁以外的金属。
如图1所示，天线部件10具备：主体12；小型芯体20；电容器22；端子24、30；电极25、27；外部端子28、32；盖罩34；外壳50；多孔质构件52以及金属板54。
主体12具备：包含以给定的轴为中心而螺旋状地环绕了导线的线圈部的线圈天线14、芯体16以及绕线管18。在从上侧进行平面观察时，芯体16是呈在前后方向上具有长边方向的长方形状的板状构件。芯体16例如是通过将Mn-Zn系铁氧体、除此之外的非晶质系磁性体的微粉末压缩成型为平板状并进行烧制来制作的。此外，线圈导体部的给定的轴与天线部件10的长度方向一致。
绕线管18对芯体16进行保护，抑制了由于制造时、产品使用时施加的变形、碰撞等而芯体16破损。在从上侧进行平面观察时，绕线管18呈对芯体16的周围进行包围的长方形状的框型，包括基底部18a、前端部18b以及连接部18c、18d。
在从上侧进行平面观察时，前端部18b是在左右方向上具有长边方向的长方体状的箱。其中，前端部18b在后面开口。芯体16的前端被从前端部18b的后侧插入到前端部18b内。
在从上侧进行平面观察时，基底部18a呈长方形状的框型。在基底部18a的前面设有开口。并且，芯体16的后端被从前侧插入到基底部18a的开口。由此，芯体16被绕线管18保持。
连接部18c对前端部18b的左面和基底部18a的左面进行连接，呈在前后方向上延伸存在的带状。连接部18c比芯体16的左面更靠左侧，在前后方向上延伸存在。
连接部18d对前端部18b的右面和基底部18a的右面进行连接，呈在前后方向上延伸存在的带状。连接部18d比芯体16的右面更靠右侧，在前后方向上延伸存在。
如以上那样构成的绕线管18通过PBT(polybutyleneterephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)的一体成型来制作。
线圈天线14通过由铜等导电性材料构成的芯线的表面被绝缘材料覆盖而成的导线在芯体16的周围缠绕来构成。线圈天线14包括线圈部14a～14c以及引出部14d、14e。
线圈部14a通过在芯体16以及连接部18c、18d的前端附近的周围缠绕导线而构成，呈螺旋状。线圈部14b通过在芯体16以及连接部18c、18d的前后方向的中央附近的周围缠绕导线而构成，呈螺旋状。线圈部14c通过在芯体16以及连接部18c、18d的后端附近的周围缠绕导线而构成，呈螺旋状。线圈部14a～14c按相同方向进行环绕，并且按照该顺序进行电串联连接。
引出部14d与线圈部14a的前端连接，从芯体16的前端附近的左侧至基底部18a的左侧延伸存在。引出部14e与线圈部14c的后端连接，从芯体16的后端附近的右侧至基底部18a的右侧延伸存在。
端子24在左右方向上延伸存在使得贯通基底部18a的右面，由铜等导电性构件来制作。端子24的右端与引出部14e连接。
端子30在左右方向上延伸存在使得贯通基底部18a的左面，由铜等导电性构件来制作。端子30的左端与引出部14d连接。
电极25设置在基底部18a的右面侧，且与端子24的左端连接。电极27设置在电极25的左侧。在电极25与电极27之间连接有电容器22。由此，线圈天线14和电容器22串联连接。线圈天线14和电容器22构成了谐振电路。通过使由线圈天线14和电容器22构成的谐振电路的谐振频率与发送信号的频率一致，由此即便是低电压也能获得大的线圈电流，从而能够实现大的磁场输出。
在从上侧进行平面观察时，小型芯体20设置在基底部18a的右上角。更详细而言，在基底部18a的右上角设置了有底的孔洞H。在从上侧进行平面观察时，孔洞H呈圆形。小型芯体20呈椭圆形状，安装在孔洞H内。由此，线圈天线14产生的磁通会通过小型芯体20。另外，若使小型芯体20在孔洞H内旋转，则小型芯体20与芯体16之间的距离变化，磁通的耦合量发生变化。由此，能够调整线圈天线14的电感。以上说明的电容器22、小型芯体20未必需要设置。
盖罩34设置在主体12的后侧，在从上侧进行平面观察时，呈在前后方向上具有长边方向的长方形状。盖罩34的左右方向的宽度比主体12的左右方向的宽度稍长，盖罩34的上下方向的厚度比主体12的左右方向的厚度稍大。盖罩34例如由PBT(polybutyleneterephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)等的树脂来制作。
外部端子28在前后方向上延伸存在，在前后方向上贯通了基底部18a的后面以及盖罩34。外部端子28的前端与电极27连接。外部端子28由铜等导电性材料来制作。
外部端子32在前后方向上延伸存在，比外部端子28更靠左侧，在前后方向上贯通了基底部18a的后面以及盖罩34。外部端子32的前端与端子30连接。外部端子32由铜等导电性材料来制作。
多孔质构件52在展开状态下是在前后方向上延伸存在的带状构件，在前后方向的中央被折成两折。以下，在折成两折的状态的多孔质构件52中，将位于上侧的部分称为上部52a，将位于下侧的部分称为下部52b。多孔质构件52在折成两折的状态下，在从上侧进行平面观察时，与线圈部14a～14c重叠。即，线圈部14a～14c被上部52a以及下部52b从上下方向夹持。多孔质构件52是形成有无数的孔且具有弹性的发泡构件，例如是海绵。
被压缩配置在线圈天线14的外侧与外壳50的内侧之间的具有复原力的海绵按压着线圈天线14。通过该海绵的复原力，线圈天线14在上下方向、左右方向上被弹性支承。另外，通过海绵与线圈天线14之间的摩擦力、和海绵的复原力，线圈天线14在前后方向上也被弹性支承。通过该弹性支承，能够缓和从上下、左右、前后方向传递给线圈天线14的碰撞，通过海绵的复原力，能够将线圈天线14和外壳50维持在给定距离。另外，通过基于多孔质构造的热传导率的降低作用，具有能够使得由于从外壳50向线圈天线14的热传导而产生的线圈天线14的温度变化变慢的效果。天线部件配置在容易受到环境变动的影响的门板100的附近。因此，通过由多孔质构件52带来的能够使温度变化变慢的效果，被多孔质构件52包围的线圈天线14具有能够缓和热应力引起的变形、能够降低结露的发生的特征。
另外，在从上侧进行平面观察时，多孔质构件52将线圈天线14的线圈部14a～14c包含在内。即，在从上侧进行平面观察时，线圈部14a～14c未从多孔质构件52露出。
金属板54是由具有比门板100低的电阻率的金属材料(铜或者铝)构成的金属构件，在从上侧进行平面观察时是呈在前后方向上具有长边方向的长方形状的板状构件。金属板54设置在多孔质构件52的下侧。由此，上部52a、主体12、下部52b以及金属板54从上侧向下侧依序排列。即，下部52b被主体12和金属板54从上下方向夹持。在门板100的材料为铁或铁合金的情况下，对于金属板54的材料而使用铝或铝合金、或者铜或铜合金，从而能够构成具有比门板100低的电阻率的金属板54。另外，在门板100的材料为铝或铝合金的情况下，对于金属板54的材料而使用铜或铜合金，从而能够构成具有比门板100低的电阻率的金属板54。
另外，在从上侧进行平面观察时，金属板54将线圈天线14的线圈部14a～14c包含在内。即，在从上侧进行平面观察时，线圈部14a～14c未从金属板54露出。在本实施方式中，在从上侧进行平面观察时，主体12(即，线圈天线14、芯体16以及绕线管18)未从金属板54露出。
外壳50呈在前后方向上具有长边方向的长方体状，在后侧的面开口。外壳50例如由树脂来制作，容纳有：主体12；小型芯体20；电容器22；端子24、30；电极25、27；盖罩34；多孔质构件52以及金属板54。更详细而言，主体12被多孔质构件52从上下方向夹持，并且在多孔质构件52的下部52b的下侧配置了金属板54的状态下，主体12、多孔质构件52以及金属板54被从外壳50的后侧的开口插入。然后，由盖罩34来堵塞外壳50的后侧的开口，从而外壳50内被密封。此外，也可以在盖罩34与外壳50之间的间隙埋入树脂等来将外壳50内密封。在插入前，由上部52a、主体12、下部52b以及金属板54构成的组装体的上下方向的厚度比外壳50的上下方向的厚度稍大。因此，上部52a被外壳50的上表面和主体12夹持，从上下方向被压缩。另外，下部52b被主体12和金属板54夹持，从上下方向被压缩。由此，多孔质构件52的下部52b作为将线圈天线14和金属板54维持在给定距离的隔离物而发挥功能。
如以上那样构成的天线部件10通过粘接剂、双面胶带等而安装在门板100的上侧。由此，金属板54设置在线圈天线14与门板100之间。另外，信号产生电路与天线部件10的外部端子28、32连接。
(效果)
根据前述天线部件10，能够获得大的输出。以下，参照附图来进行说明。图6是示出线圈天线14与金属板54的上下方向的距离和天线部件10的输出之间的关系的曲线图。横轴表示线圈天线14与金属板54的上下方向的距离，纵轴表示天线部件10的输出。
本申请发明者发现：在天线部件10中，通过在线圈天线14与门板100之间配置具有比门板100低的电阻率的金属板54，从而天线部件10的输出提高。这是由于：线圈天线14所产生的磁通通过金属板54，从而抑制了该磁通直接通过门板100。进而，本申请发明者通过以下的实验而发现：通过将线圈天线14与金属板54的上下方向的距离设定为适当的值，从而能够增大天线部件10的输出。具体而言，本申请发明者调查了使线圈天线14与金属板54的上下方向的距离变动时的天线部件10的输出的变化。以下示出实验条件。
芯体16的尺寸：48mm×7mm×2.3mm
金属板54的尺寸：53mm×12mm×0.3mm
根据图6可知：在线圈天线14与金属板54的上下方向的距离为2.5mm左右时，天线部件10的输出最大。即，可知：通过将线圈天线14与金属板54的上下方向的距离设为适当的值，从而能够增大天线部件10的输出。
因此，本申请发明者将多孔质构件52配置在线圈天线14与金属板54之间，以将线圈天线14与金属板54维持在2.5mm左右(给定距离)。由此，在组装天线部件10时，线圈天线14与金属板54的距离容易被维持在2.5mm左右，能够增大天线部件10的输出。此外，2.5mm是给定距离的一例，给定距离并不限定于此。
另外，在天线部件10中，在线圈天线14与金属板54之间会形成电容。若在线圈天线14与金属板54之间形成了大的电容，则会引起天线部件10的输出的下降。
因此，在天线部件10中，在线圈天线14与金属板54之间设置有多孔质构件52。由此，使得在线圈天线14与金属板54之间存在很多空气。即，线圈天线14与金属板54之间的部分的相对介电常数被抑制得较低，从而抑制了在线圈天线14与金属板54之间形成大的电容。其结果，在天线部件10中，能够获得大的输出。
另外，如上所述，通过设置多孔质构件52，从而在组装天线部件10时，线圈天线14与金属板54的距离变得容易被维持在2.5mm左右。因此，能够容易地组装天线部件10。
另外，金属板54被设置为：在从上侧进行平面观察时将线圈部14a、14b以及芯体16包含在内，且与线圈部14a、14b以及芯体16相互重叠。由此，抑制了线圈天线14所产生的磁通不通过金属板54而直接通过门板100的情况。其结果，在天线部件10中，能够获得大的输出。
(变形例)
以下，参照附图来说明变形例所涉及的天线部件10a。图7是从右侧对天线部件10a进行平面观察的图。图8是天线部件10a的A-A处的剖视构造图。
天线部件10a在金属板54的形状上与天线部件10不同。更详细而言，在天线部件10a中，金属板54的左右方向的两侧的长边朝向主体12(朝向上侧)折回。另外，在天线部件10a中，金属板54的前侧的短边朝向主体12(朝向上侧)折回。
在天线部件10a中，与天线部件10同样能够获得大的输出。
另外，在天线部件10a中，根据以下的理由也能够获得大的输出。更详细而言，金属板54的左右方向的两侧的长边以及前侧的短边朝向主体12弯折。由此，成为了线圈天线14的下半部分被从前侧以及左右侧包围的状态。因此，抑制了线圈天线14所产生的磁通不通过金属板54而直接通过门板100的情况。其结果，在天线部件10a中，能够获得大的输出。
另外，在天线部件10a中，金属板54的前侧的短边朝向主体12弯折。由此，在向外壳50插入时，金属板54的前侧的短边变得不易被外壳50卡住，从而变得能够容易地将金属板54插入到外壳50中。
另外，在天线部件10a中，金属板54的左右方向的两侧的长边朝向主体12弯折。由此，在向外壳50插入时，金属板54的左右方向的两侧的长边变得不易被外壳50卡住，从而变得能够容易地将金属板54插入到外壳50中。
(其他实施方式)
此外，本发明所涉及的天线部件并不限于天线部件10、10a，能够在其主旨的范围内进行变更。
此外，天线部件10、10a设为安装于门板100，但也可安装于门板100以外的金属。
另外，多孔质构件52可以是海绵以外的物质，例如可以是发泡苯乙烯等。
另外，金属板54的材料并不限于铜或者铝，也可以由其他金属材料来制作。
此外，天线部件10a的金属板54也可以是左右方向的仅任一方的长边折回。
产业上的可利用性
如上所述，本发明在天线部件中有用，特别是在能够获得大的输出这一点上是优越的。
符号说明
10，10a：天线部件
12：主体
14：线圈天线
14a～14c：线圈部
16：芯体
18：绕线管
50：外壳
52：多孔质构件
54：金属板
100：门板

Claims (6)

1.一种天线部件，安装于金属体来使用，其特征在于，具备：
主体，包括芯体以及在该芯体的周围缠绕的线圈天线；
金属构件，具有比所述金属体低的电阻率，并且设置在所述线圈天线与该金属体之间；和
多孔质构件，被所述线圈天线和所述金属构件夹持，将该线圈天线和该金属构件维持在给定距离。
2.根据权利要求1所述的天线部件，其特征在于，
所述多孔质构件具有弹性，被所述线圈天线和所述金属构件夹持而被压缩。
3.根据权利要求1或2所述的天线部件，其特征在于，
所述天线部件还具备：外壳，容纳所述主体、所述金属构件以及所述多孔质构件。
4.根据权利要求3所述的天线部件，其特征在于，
在从所述金属构件与所述多孔质构件重叠的第1方向进行平面观察时，该金属构件呈在与所述第1方向正交的第2方向上具有长边方向的长方形状的板状，
所述外壳呈在所述第2方向上具有长边方向的长方体状，并且在该第2方向的一侧的面开口，
所述金属构件的长边中的至少一者朝向所述主体折回。
5.根据权利要求3或4所述的天线部件，其特征在于，
在从所述金属构件与所述多孔质构件重叠的第1方向进行平面观察时，该金属构件呈在与所述第1方向正交的第2方向上具有长边方向的长方形状的板状，
所述外壳呈在所述第2方向上具有长边方向的长方体状，并且在该第2方向的一侧的面开口，
所述金属构件的所述第2方向的另一侧的短边朝向所述主体折回。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线部件，其特征在于，
所述金属构件的材料包含铜。
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