CN106505321B

CN106505321B - 天线线圈

Info

Publication number: CN106505321B
Application number: CN201610647545.0A
Authority: CN
Inventors: 水谷升
Original assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Current assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2036-08-09
Also published as: JP6671897B2; CN106505321A; JP2017050809A

Abstract

本发明提供一种能够实现轻量化，且可获得稳定的天线特性的天线线圈。在绕线管(10)的外周设置有被凸缘部(11a)～(11e)隔开且沿轴向连接的多个卷绕部(12a)～(12d)。在卷绕部(12a)～(12d)的上表面(13)以及下表面(14)设置有将相邻的2个凸缘部连结的轴向桥接部(16)、以及将相邻的另2个面连结的周向桥接部(17)。轴向桥接部(16)与周向桥接部(17)相互十字状地交叉，且在除轴向桥接部(16)以及周向桥接部(17)以外的部分形成有多个开口部(18)。

Description

天线线圈

技术领域

本发明涉及设置于例如车辆的门拉手的内部空间，且能够适用于以远程控制进行车门的上锁及解锁的通信系统等的天线线圈。

背景技术

近年来，在汽车中装配无钥匙操作地进行车门的上锁及解锁的无钥匙进入系统的情况较多。无钥匙进入系统通过近距离的LF(low frequency：低频)带(低频率30kHz～300kHz)的通信系统以远程控制来进行车辆的车门的上锁及解锁，为了与车辆的用户所携带的便携设备进行通信，在车辆外侧的门拉手内装配天线线圈。

在该种天线线圈中，要求小型·轻量化、并且抑制Q值(Quality Factor：品质因数)地宽泛的特性。

因此，在例如专利文献1中记载了一种发送天线线圈，该发送天线线圈具备在容纳了磁性体芯的绕线管的外周部卷绕的导线。关于该发送天线线圈，在绕线管的外周部形成用于隔开导线的卷绕部分的多个凸缘部，且在由凸缘部隔开的卷绕部分形成供磁性体芯的表面露出的窗状开口部，将导线卷绕于在绕线管的外周部由凸缘部隔开的卷绕区域而形成为一个线圈。

此外，在专利文献2中公开了一种天线用线圈装置，其具备：由磁性材料构成的芯、具有卷轴部且安装于芯的周围的线圈绕线管、以及卷绕于卷轴部的线圈电线，线圈绕线管由利用树脂材料一体成形的一个部件构成，且在与卷轴部的延伸方向交叉的方向上，向线圈绕线管的任一区域的投影都不与线圈绕线管的其他区域重叠。此外，在该天线用线圈装置中，在卷轴部的周围，形成有用于限制线圈电线的绕线偏移的突起部。

专利文献1：日本特开2005-175965号公报

专利文献2：日本特开2015-5810号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据专利文献1、专利文献2中记载的天线线圈，由于绕线管的卷绕线圈的区域的一部分缺少，因此能够轻量化。

此外，根据专利文献1、专利文献2的天线线圈，由于线圈导线被多个凸缘部或突起部分割，因此可抑制Q值(Quality Factor)而获得宽泛的特性。

然而，在专利文献1记载的天线中，由于绕线管的卷绕线圈导线的部分的上下表面被切割，并形成供磁性体芯的表面露出的窗状开口部，因此若线圈导线松弛则线圈导线易与磁性体芯接触，作为磁性体芯，特别是在使用低阻抗的磁性材料(例如Mn-Zn类铁氧体(锰锌类铁氧体)，非晶体金属(amorphous metal)、纳米晶体材料等)时，存在不能充分确保绝缘距离的情况。

此外，在专利文献1记载的天线中，由于不存在绕线管的卷绕线圈导线的部分的上下表面，因此若线圈导线的张力较高则绕线管易向内侧挠曲变形。若绕线管挠曲变形，则电感产生不均，存在不能获得稳定的天线特性的问题。

另一方面，在专利文献2记载的天线中，虽然在绕线管的卷绕线圈导线的部分的上下表面有开口，但在该上下表面形成有沿着卷轴方向的基座片，因此即使导体稍许松弛，线圈导线与磁性体芯接触的可能性也小于专利文献1中记载的情况。

然而，在专利文献2记载的天线中，也存在若线圈导线的张力较高则绕线管易向内侧挠曲变形、电感的不均引起天线特性不均的问题。

因此，本发明旨在实现轻量化，且能够消除以往技术中存在的上述问题点的天线线圈。

用于解决课题的手段

以下，记载为解决上述的课题而作成的本发明的方式。另外，以下记载的各方式中的各构成要素，能够以可能范围内的任意的组合来采用。此外，本发明的方式或技术特征不限于以下所记载的内容，而应基于说明书整体以及附图中记载的内容、或根据这些记载本领域技术人员能够掌握的发明思想来理解。

本发明的一实施方式为，

具备沿轴向呈细长的大致长方体形状的磁性体芯、容纳所述磁性体芯的大致长方体形状的绕线管、以及卷绕于所述绕线管的外周的线圈导线的天线线圈，该天线线圈的特征在于，

在所述绕线管的外周形成有被凸缘部隔开且沿所述轴向连接的多个卷绕部，

在所述卷绕部的至少1个面形成有将相邻的2个凸缘部连结的轴向桥接部、以及将相邻的另2个面连结且与所述轴向桥接部交叉的周向桥接部，在除所述轴向桥接部与所述周向桥接部以外的部分形成有多个开口部。

在本发明的其他实施方式中，作为进一步的特征包括：

“多个所述开口部的形状与大小大致相同”；

“在所述卷绕部的对置的2个面形成有所述轴向桥接部、所述周向桥接部、以及所述开口部”；

“所述轴向桥接部、所述周向桥接部、以及所述开口部形成于构成所述卷绕部的4个面中的较大的面”。

发明效果

根据本发明的天线线圈，能够实现轻量化，能够实现确保磁性体芯与线圈导线的绝缘距离、且防止绕线管的挠曲，能够获得稳定的天线特性。

附图说明

图1表示将本发明的一实施方式例涉及的天线线圈所使用的绕线管与基座一体化后的状态，(a)为俯视图，(b)为侧视图，(c)为仰视图。

图2表示本发明的一实施方式例涉及的天线线圈所使用的磁性体芯，(a)为俯视图，(b)为侧视图。

图3表示本发明的一实施方式例涉及的天线线圈，(a)为俯视图，(b)为侧视图，(c)为仰视图。

图4表示将本发明的其他实施方式例涉及的天线线圈所使用的绕线管与基座一体化后的状态，(a)为俯视图，(b)为仰视图。

图5表示将本发明的另一其他实施方式例涉及的天线线圈所使用的绕线管与基座一体化后的状态，(a)为俯视图，(b)为仰视图。

符号的说明

1 天线线圈

10、10A、10B 绕线管

11a～11e 凸缘部

11a1、11a2 捆扎部

12a～12d 卷绕部

12d1 捆扎部

13 绕线管的上表面

14 绕线管的下表面

15 绕线管的侧表面

16 轴向桥接部

17 周向桥接部

18 开口部

20 基座

21a～21c 金属端子

21a2、21c2 焊接连接部

30 磁性体芯

40 线圈导线

41a、41b 线圈末端

50 片型电容器

具体实施方式

参照图1至图3来说明本发明的一实施方式例涉及的天线线圈1。

本例的天线线圈1主要具备磁性体芯30、容纳该磁性体芯30的绕线管10、具备金属端子的基座20、卷绕于绕线管10的外周的线圈导线40、以及片型电容器(chip capacitor)50，该天线线圈1例如设置在搭载了无钥匙进入系统的车辆的门拉手的内部，能够作为以远程控制进行车门的上锁及解锁的通信系统的一部分而使用。

绕线管10以绝缘性的树脂材料形成为筒状，沿轴向(图1的左右方向)呈细长的大致长方体形状。

绕线管10的宽度W1大于高度H1，上表面13与下表面14宽于2个侧表面15。绕线管10的内侧的尺寸被设定为与磁性体芯30的外形尺寸大致相同，以便能够在稳定的状态下容纳且固定细长的板状的磁性体芯30。

在绕线管10以从外周面突出的方式设置有5个凸缘部11a～11e。

在设置于绕线管10的一端(图1的左端)的凸缘部11a的侧表面15形成有，用于捆扎线圈导线40的绕线结束侧的线圈末端41a的捆扎部11a1，以及用于捆扎线圈导线40的绕线开始侧的线圈末端41b的捆扎部11a2。

设置于绕线管10的另一端(图1的右端)的凸缘部11e沿轴向开口，从该开口能够向绕线管10内插入磁性体芯30。

绕线管10在轴向上被5个凸缘部11a～11e隔开，以隔着凸缘部在轴向上连接的方式形成4个卷绕部12a～12d。在图1的右端的卷绕部12d的侧表面15形成有用于捆扎线圈导线40的绕线结束侧的线圈末端41a的捆扎部12d1。

在构成各卷绕部的4个平面中，在2个较宽的表面(即上表面13与下表面14)形成有多个规定形状的孔(开口部18)。

具体而言，在卷绕部12a～12d的上表面13与下表面14形成有，将相邻的2个凸缘部连结的轴向桥接部16，以及将相邻的另2个面(即2个侧表面15)连结、且与轴向桥接部16呈十字状交叉的周向桥接部17，除轴向桥接部16及周向桥接部17以外的部分成为开口部18。

本例中，在全部4个卷绕部12a～12d分别形成有1个轴向桥接部16与1个周向桥接部17，且在各卷绕部分别设置有4个开口部18。

轴向桥接部16与轴向(图1(a)的左右方向)平行地被设于各卷绕部的宽度方向(图1(a)的上下方向)的中央。周向桥接部17与周向(图1(a)的上下方向)平行地被设于各卷绕部的轴向的中央。

各卷绕部的4个开口部18的形状及大小大致相同。另外，在本例中，通过将开口部18的、与周向桥接部17相邻的一侧设为半圆状，由此抑制因开口部18的形成所致的卷绕部的刚性降低。

在绕线管10的一端侧(凸缘部11a侧)，通过嵌合而组装有基座20。该基座20由绝缘性的树脂材料形成，通过嵌入成型(insert molding)而一体化有3个金属端子21a～21c。另外，绕线管10与基座20也可以通过相同的树脂一体成形。

金属端子21a～21c的一端(图1的左端)成为向电路基板等连接的连接端子，金属端子21a、21b的另一端(图1的右端)分别成为与线圈导线40连接的连接端子21a1、21b1。此外，在金属端子21a、21c的从基座20的内侧露出的部分设有，分别与片型电容器50焊接连接的焊接连接部21a2、21c2。

磁性体芯30沿轴向(图2的左右方向)呈细长的大致长方体形状，宽度W2大于高度H2。该磁性体芯30在绕线管10的外周卷绕线圈导线40后，被从凸缘部11e的开口向绕线管10内插入，并通过粘接等固定于绕线管。

作为磁性体芯30的材料，能够使用具有所需的磁特性的金属磁性体、Ni-Zn(镍锌)类铁氧体、Mn-Zn类铁氧体等的任意的磁性材料。

线圈导线40由覆盖了聚酰亚胺等的耐热性树脂的一根导线构成，并卷绕于绕线管10的外周。

具体而言，绕线开始侧的线圈末端41b与连接端子21b1连接且在捆扎部11a2被捆扎后，按卷绕部12a→12b→12c→12d的顺序卷绕规定次数，在捆扎部12d1被捆扎后，最后绕线结束侧的线圈末端41a在捆扎部11a1被捆扎并与连接端子21a1连接。

片型电容器50与线圈导体40共同构成共振电路，并被焊接连接于金属端子21a的焊接连接部21a2以及金属端子21c的焊接连接部21c2。

在如以上所述那样构成的天线线圈1中，在绕线管10的外周形成有由凸缘部11a～11e隔开、且沿轴向连接的多个卷绕部12a～12d。此外，在卷绕部12a～12d的上表面13以及下表面14形成有将相邻的2个凸缘部连结的轴向桥接部16、以及将相邻的另2个面(2个侧表面15)连结的周向桥接部17。并且，轴向桥接部16与周向桥接部17相互十字状地交叉，且在除轴向桥接部16与周向桥接部17之外的部分形成有多个开口部18。

像这样，通过在占有绕线管10的外周的大部分的卷绕部12a～12d形成多个开口部18，从而能够实现形成绕线管的树脂量的削减以及绕线管的轻量化。

另一方面，在卷绕线圈导线40的绕线管10的卷绕部设置了开口部的情况下，在线圈导线40松弛时，线圈导线40变得易与磁性体芯30接触，特别是在使用低阻抗的磁性材料作为磁性体芯30时，担心不能充分地确保磁性体芯30与线圈导线40的空间距离(clearancedistance)·爬电距离(creepage distance)。

此外，在卷绕线圈导线40的绕线管10的卷绕部设置了开口部的情况下，绕线管10的刚性降低，担心由于线圈导线40的张力、绕线管10变得易向内侧挠曲，在天线特性产生不均。

然而，在本例的天线线圈1中，由于在卷绕部12a～12d的轴向以及与轴向正交的方向分别形成轴向桥接部16以及周向桥接部17，因此能够有效地抑制上述问题。

即，由于在与卷绕的线圈导线大致正交的方向上设置了轴向桥接部16，因此能够通过轴向桥接部16阻挡松弛了的线圈导线，从而能够有效地抑制线圈导线40与磁性体芯30接触。

此外，由于在与卷绕的线圈导线大致平行的方向上设置了周向桥接部17，因此能够抑制伴随开口部18的形成所致的绕线管在周向上的刚性的降低，并能够有效地抑制由线圈导线的张力引起的绕线管10的挠曲。

进一步，由于轴向桥接部16与周向桥接部17十字状地交叉并被一体化，因此能够将由设置了多个开口部18引起的绕线管的强度降低抑制到最小限度。

此外，在本例的天线线圈1中，形成在各卷绕部的多个开口部18的形状与大小大致相同。因此，能够抑制基于各卷绕部的位置的强度的不均，能够进一步有效地抑制绕线管10的挠曲。

此外，在本例的天线线圈1中，由于在构成卷绕部的4个面中的较宽的2个面(相互对置的绕线管的上表面13与下表面14)形成轴向桥接部16、周向桥接部17、以及开口部18，因此能够实现最大限度的轻量化，且能够实现确保磁性体芯与线圈导线的绝缘距离、并防止绕线管的挠曲。

以上，说明了本发明的一实施方式例，但本发明不限于上述的实施方式例，在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够适当地使上述实施方式例变形等。

具体而言，形成在绕线管的卷绕部的轴向桥接部16以及周向桥接部17的个数能够根据各卷绕部的宽度、轴向的长度而适当变更，例如可以如图4所示的绕线管10A那样，在卷绕部12a～12d分别形成两个轴向桥接部16以及周向桥接部17，或者也可以如图5所示的绕线管10B那样，在卷绕部12a～12d分别形成2个轴向桥接部16以及1个周向桥接部17。

此外，在图1的例中，在卷绕部12a～12d的上表面13与下表面14形成有开口部18，但例如也可以如图4所示的绕线管10A那样，仅在卷绕部12a～12d的上表面13(或下表面14)形成轴向桥接部16、周向桥接部17、以及开口部18。

此外，如图5所示的绕线管10B那样，也可以对于卷绕部12a、12c在下表面14，对于卷绕部12b、12d在上表面13上下表面交替地形成轴向桥接部16、周向桥接部17、以及开口部18。

此外，对于在卷绕部形成的开口部的形状也不特别限定，除了圆形、椭圆形之外，也可以是例如图5所示的绕线管10B那样的长方形、菱形、梯形等的任意的开口形状。

此外，在上述的实施方式例中，说明了将天线线圈安装于车辆的门拉手的情况，但本发明的天线线圈也可以适用于住宅、事务所等的门中。

Claims

1.一种天线线圈，具备：

沿轴向呈细长的大致长方体形状的磁性体芯；容纳所述磁性体芯的大致长方体形状的绕线管；以及卷绕于所述绕线管的外周的线圈导线，所述天线线圈的特征在于，

所述绕线管的内侧的尺寸和所述磁性体芯的外形尺寸大致相同，并且所述磁性体芯以外侧与所述绕线管的内侧直接接触的方式被收容，

在所述绕线管的外周形成有被凸缘部隔开且沿所述轴向连接的供所述线圈导线卷绕的多个卷绕部，

在所述卷绕部的至少1个面形成有多个开口部，

在所述卷绕部的至少1个面形成有将相邻的2个凸缘部连结并且用于防止所述线圈导线经由所述开口部与所述磁性体芯接触的轴向桥接部、以及将相邻的另2个面连结并且用于防止所述线圈导线的张力导致的所述绕线管的挠曲且与所述轴向桥接部呈十字状交叉的周向桥接部，在除所述轴向桥接部与所述周向桥接部以外的部分形成有所述多个开口部。

2.如权利要求1所述的天线线圈，其特征在于，

多个所述开口部的形状以及大小大致相同，并且与所述周向桥接部邻接一侧形成为半圆状。

3.如权利要求1所述的天线线圈，其特征在于，

在所述卷绕部的对置的2个面形成有所述轴向桥接部、所述周向桥接部、以及所述开口部。

4.如权利要求1～3中任一项所述的天线线圈，其特征在于，

所述轴向桥接部、所述周向桥接部、以及所述开口部形成于构成所述卷绕部的4个面中的较大的面。