CN109473784A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在维持耐久性和可靠性的同时削减部件数量的天线装置。收纳在筒状的壳体(2)内的天线线圈(3)具有安装于磁性体芯(10)的树脂制的支架(20)。该支架(20)具有保持磁性体芯(10)的芯保持部(21)和保持导线(40)的导线保持部(22)。导线保持部(22)具有在X方向上保持导线(40)的末端部附近的第1保持部(22a)和在Y方向上保持导线(40)的末端部的第2保持部(22b)，线圈末端(31a、31b)与从第2保持部(22b)导出的导线(40)的导体(41)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线装置，例如设置在车辆的门把手的内部空间、能够应用于通过远程控制进行车门的上锁解锁的通信系统等。
背景技术
近年来，汽车大多装备有无键操作地进行门的上锁解锁的无钥匙进入系统。无钥匙进入系统是利用近距离的LF带(低频30～300kHz)的通信系统通过远程控制进行车辆的门的上锁解锁的系统，为了与车辆的用户所携带的便携机进行通信，在车辆外侧的门把手内装备有天线装置。
例如在专利文献1中公开了在筒状的壳体内配置有天线的天线装置。在该天线装置中，在固定于支架的磁性体芯上卷绕有线圈，该线圈的两个末端与固定于支架的两个金属端子的一端连接，与这些金属端子的另一端连接的两根导线被引出到壳体的外部。
根据专利文献1所记载的天线装置，即使假设导线被拉动，也能够防止该拉力直接施加于线圈，防止线圈的断线，耐久性、可靠性优异。
专利文献1：日本特开2013-52035号公报
但是，在专利文献1所记载的天线装置中，需要对两个金属端子分别电连接线圈的两个末端和两条导线，存在部件成本、制造成本变高的问题。
发明内容
因此，本发明要实现一种天线装置，能够在维持耐久性和可靠性的同时解决现有技术所具有的所述问题。
以下，记载为了解决所述课题而完成的本发明的方式。另外，以下记载的各方式中的各构成要素，只要可能则能够以任意的组合来采用。另外，本发明的方式或技术特征并不限定于以下记载的内容，而包括说明书整体以及附图所记载的内容、或者基于本领域技术人员根据这些记载能够掌握的发明思想而识别到的内容。
本发明的第1方式是一种天线装置，在筒状的壳体内收纳有天线线圈，其中，
所述天线线圈具有沿X方向细长的长方体形状的磁性体芯、安装于所述磁性体芯的树脂制的支架、卷绕于所述磁性体芯的外周的线圈、以及与所述线圈的两个末端电连接并被向所述壳体的外部导出的两根导线，
所述支架具有保持所述磁性体芯的芯保持部和保持所述导线的导线保持部，
所述导线具有导体和覆盖所述导体的绝缘包覆体，
所述导线保持部具有在X方向上保持所述导线的末端部附近的第1保持部和在Y方向上保持所述导线的末端部的第2保持部，
所述线圈的末端与从所述第2保持部导出的所述导体直接连接。
本发明的第2方式是一种天线装置，在筒状的壳体内收纳有天线线圈，其中，
所述天线线圈具有沿X方向细长的长方体形状的磁性体芯、安装于所述磁性体芯的树脂制的支架、卷绕于所述磁性体芯的外周的线圈、以及与所述线圈的两个末端电连接并被向所述壳体的外部导出的两根导线，
所述支架具有保持所述磁性体芯的芯保持部和保持所述导线的导线保持部，
所述导线具有导体和覆盖所述导体的绝缘包覆体，
所述导线保持部具有在X方向上保持所述导线的末端部附近的第1保持部和在Y方向上保持所述导线的末端部的第2保持部，
所述线圈的末端与从所述第2保持部导出的所述导体直接连接，
所述第2保持部具有贯通孔，
所述贯通孔的内径比所述导体的外径大、比所述绝缘包覆体的外径小，
所述导体从所述贯通孔导出，
所述绝缘包覆体的前端面在所述贯通孔的近前被定位，
保持两根所述导线的两个所述第2保持部设置于在X方向上不同的位置。
本发明的第3方式是一种天线装置，在筒状的壳体内收纳有天线线圈，其中，
所述天线线圈具有沿X方向细长的长方体形状的磁性体芯、安装于所述磁性体芯的树脂制的支架、卷绕于所述磁性体芯的外周的线圈、以及与所述线圈的两个末端电连接并被向所述壳体的外部导出的两根导线，
所述支架具有保持所述磁性体芯的芯保持部和保持所述导线的导线保持部，
所述导线具有导体和覆盖所述导体的绝缘包覆体，
所述导线保持部具有在X方向上保持所述导线的末端部附近的第1保持部和在Y方向上保持所述导线的末端部的第2保持部，
所述线圈的末端与从所述第2保持部导出的所述导体直接连接，
所述第2保持部具有导出所述导体的导出槽和与所述导出槽相邻接的台阶部，
所述绝缘包覆体的前端通过所述台阶部被定位，
保持两根所述导线的两个所述第2保持部设置于在X方向上不同的位置。
发明的效果
根据本发明的天线装置，能够通过在支架的导线保持部上相互正交地设置的第1保持部和第2保持部可靠地保持导线，即使假设导线被拉动，也能够有效地防止该拉力施加于线圈。除此之外，由于线圈的两个末端直接连接于从第2保持部导出的导线的导体，因此能够省略现有技术中的两个金属端子。因此，能够在维持耐久性和可靠性的同时，抑制天线装置的部件成本、制造成本。
附图说明
图1表示本发明的第1实施方式例的支架，图1(a)是俯视图，图1(b)是仰视图，图1(c)是侧视图。
图2是图1的支架的立体图，图2(a)是整体立体图，图2(b)是图2(a)中的A部分放大立体图。
图3表示本发明的第1实施方式例的磁性体芯，图3(a)是俯视图，图3(b)是侧视图。
图4是表示在图1的支架上安装了图3的磁性体芯的状态的侧视图。
图5是本发明的第1实施方式例的天线线圈的俯视图。
图6是用于说明本发明的第1实施方式例的天线装置的俯视图。
图7表示本发明的第2实施方式例的支架，图7(a)是俯视图，图7(b)是仰视图，图7(c)是侧视图。
图8是图7的支架的立体图，图8(a)是整体立体图，图8(b)是图8(a)中的B部分放大立体图。
图9是本发明的第2实施方式例的天线线圈的俯视图。
图10表示本发明的第3实施方式例的支架，图10(a)是俯视图，图10(b)是仰视图，图10(c)是侧视图。
图11是图10的支架的立体图，图11(a)是整体立体图，图11(b)是图11(a)中的C部分放大立体图。
图12是本发明的第3实施方式例的天线线圈的俯视图。
符号的说明
1 天线装置
2 壳体
3 天线线圈
10 磁性体芯
20 支架
21 芯保持部
21a 第1覆盖部
21b 第2覆盖部
21c1、21c2、21c3 缠绕部
21d、21e 限制突起
21f 收纳部
22 导线保持部
22a 第1保持部
22b 第2保持部
22b1 贯通孔
22b2 贯通孔的前壁
22b3 引导槽
22b4 导出槽
22b5 台阶部
22c1 第1隔壁
22c2 第2隔壁
30 线圈
31a、31b 线圈末端
40 导线
41 导体
42 绝缘包覆体
42a 绝缘包覆体的前端面
50 闭塞部件
具体实施方式
(第1实施方式例)
参照图1至图6说明本发明的第1实施方式例的天线装置1。
本例的天线装置1为，在壳体2内收纳有天线线圈3，例如设置在搭载有无钥匙进入系统的车辆的门把手的内部，能够用作为通过远程控制进行车门的上锁解锁的通信系统的一部分。
本例的天线线圈3主要由磁性体芯10、支架20、线圈30以及导线40构成，未使用现有技术的天线装置中的金属端子。
磁性体芯10成为在X方向(图3的左右方向)上细长、扁平的长方体形状，Y方向的宽度W2比Z方向的高度H2大。作为磁性体芯10的材料，只要具有所希望的磁特性则不特别限定，例如可以使用金属磁性体、Ni-Zn系铁氧体、Mn-Zn系铁氧体等任意的磁性材料。
支架20由绝缘性树脂的一体成型品构成，具备保持磁性体芯10的芯保持部21和保持导线40的导线保持部22。
芯保持部21具有覆盖在X方向上对置的磁性体芯10的两个面的第1覆盖部21a和覆盖在Y方向上对置的磁性体芯10的两个面的第2覆盖部21b。
芯保持部21的Z方向开口，通过使第2覆盖部21b进行若干弹性变形，由此能够从该开口部分向由第1覆盖部21a和第2覆盖部21b包围的内部空间安装磁性体芯10。
芯保持部21的内部空间的Y方向的宽度W1被设定为与磁性体芯10的宽度W2相同。
另一方面，芯保持部21的内部空间的Z方向的高度H1被设定为比磁性体芯10的高度H2大若干，芯保持部21的Z方向的两端面从磁性体芯10的Z方向的两端面稍微突出。
在第1覆盖部21a和第2覆盖部21b的规定位置，设置有限制安装于芯体保持部21的磁性体芯10沿Z方向移动的限制突起21d、21e。具体而言，设置有从芯保持部21的下表面向内部空间侧稍微突出的四个限制突起21d和从芯保持部21的上表面向内部空间侧稍微突出的两个限制突起21e。
从限制突起21d的上表面到限制突起21e的下表面为止的Z方向的距离被设定为与磁性体芯10的高度H2相同。
在第2覆盖部21b的外表面上设值有3处用于缠绕线圈30的缠绕部。具体而言，在一方的第2覆盖部21b上，仅在接近导线保持部22的部分设置有缠绕部21c1，在另一方的第2覆盖部21b上，在远离导线保持部22的部分和接近导线保持部22的部分分别设置有缠绕部21c2和缠绕部21c3。这些缠绕部从第2覆盖部21b的外表面向Y方向突出，前端被扩大形成为凸缘状。
导线保持部22是从芯保持部21的一方的第1覆盖部21a向X方向延长的部分。
在导线保持部22上具有在X方向上保持两根导线40的末端部附近的两个第1保持部22a和在Y方向上保持两根导线40的末端部的两个第2保持部22b。
第1保持部22a成为矩形状的槽，该槽的Y方向的宽度被设定为比导线40的外径(即绝缘包覆体42的外径)稍小。另外，该槽的Z方向的深度被设定为比导线40的外径稍大。
两个第1保持部22a设置于在Y方向上不同的位置，在两个第1保持部22a之间设置有第1隔壁22c1和第2隔壁22c2。该第1隔壁22c1与第2隔壁22c2之间的槽能够在保持导线40时灵活运用。
两个第2保持部22b设置于在X方向上不同的位置。
第2保持部22b在端部设置有贯通孔22b1，其他部分成为与第1保持部22a同样的矩形状的槽。
贯通孔22b1的内径被设定为比导线40的导体41的外径大若干，且比导线40的外径小，在贯通孔22b1与矩形状的槽的边界形成有前壁22b2。
第1保持部22a与第2保持部22b交叉的内周侧成为弯曲成圆弧状的矩形状的槽。
线圈30由包覆了聚酰亚胺等耐热性树脂的一根导线构成，被卷绕在安装于铁心保持部21的磁性体芯10的外周。
具体而言，在卷绕开始侧的线圈末端31a缠绕于缠绕部21c1之后，卷绕于芯保持部21的第2覆盖部21b的外周，并且，在缠绕于缠绕部21c2之后，最后、卷绕结束侧的线圈末端31b缠绕于缠绕部21c3。
由于芯保持部21的Z方向的两端面比磁性体芯10的Z方向的两端面稍微突出，因此在卷绕于第2覆盖部21b的外周的线圈30与磁性体芯10之间在Z方向上存在微小的间隙。因此，即使在作为磁性体芯10而使用了例如电阻率较小的Mn-Zn系铁氧体的情况下，也能够确保磁性体芯10与线圈30的绝缘。
两根导线40由中心部的导体41和覆盖该导体41的绝缘包覆体42构成，且前端剥离出规定长度的导体41。
导线40的末端部被压入第2保持部22b，导线40的末端部附近被压入第1保持部22a，由此两根导线40被保持于导线保持部22。具体而言，在导线40的绝缘包覆体42被压缩若干的状态下保持于第1保持部22a和第2保持部22b的槽。
另外，两根导线40的前端部的导体41分别通过两个第2保持部22b的贯通孔22b1向导线保持部22的Y方向外侧引出，两根导线40的绝缘包覆体的前端面42a与贯通孔22b1的前壁22b2抵接而被定位。
在从两个贯通孔22b1引出的两根导线40的导体41上，分别直接电连接线圈末端31a、31b。该导体与线圈末端的连接方法不特别限定，除了焊接连接以外，例如也能够通过YAG激光焊接来进行。
如图6所示，这样构成的图5的天线线圈3插入由绝缘性树脂构成的有底筒状的壳体2内。此时，一方的第1覆盖部21a和三个缠绕部21c1、21c2、21c3与壳体2的内壁面抵接而进行天线线圈3的定位，在壳体2内的剩余的空间根据需要填充由软质树脂构成的填充材料。并且，壳体2的开口端被由绝缘性树脂构成的封闭部件50封闭，并且两根导线40从设置于封闭部件50的两个孔引出到外部而完成天线装置1。
在以上说明的本例的天线装置1中，通过在保持器20的导线保持部22上相互正交地设置的第1保持部22a和第2保持部22b，在压缩状态下保持导线40的末端部。因此，即使假设从导线40的延伸方向(X方向)拉动导线40，也能够有效地防止其拉力作用于线圈30与导体41的连接部。另外，由于线圈30的末端与从第2保持部22b导出的导体41直接连接，因此能够省略现有技术中的两个金属端子。因此，能够在维持耐久性和可靠性的同时，抑制天线装置的部件成本、制造成本。
另外，在本例的天线装置1中，设置于第2保持部22b的贯通孔22b1的内径被设定为比导线40的导体41的外径大、且比绝缘包覆体42的外径小。并且，导体41通过贯通孔22b1导出到外部，绝缘包覆体42的前端面42a与贯通孔22b1的近前的前壁22b2抵接而被定位。因此，能够适当地管理与线圈末端连接的导体41的导出量(导出的长度)，能够容易且均匀地进行与线圈末端的连接，能够再现性良好地制造更高品质的天线装置。
另外，在本例的天线装置1中，保持两根导线40的两个第2保持部22b设置于在X方向上不同的位置。因此，能够使两根导线40分别容易地通过第2保持部22b的贯通孔22b1，天线装置的制造变得容易。
另外，在本例的天线装置1中，支架20的芯保持部21具有覆盖在X方向上对置的磁性体芯10的两个面的第1覆盖部21a和覆盖在Y方向上对置的磁性体芯10的两个面的第2覆盖部21b，芯保持部21的Z方向开口。因此，能够抑制天线线圈3的Z方向的高度，并能够抑制天线装置整体的厚度，适合于安装到内部空间狭小的门把手内。
(第2实施方式例)
参照图7至图9对本发明的第2实施方式例进行说明。
在图7至图9中，标注与图1至图6中相同的符号的部分表示等同的构成要素，省略重复的说明。
在本实施方式例中，仅保持器20的导线保持部22的构造与第1实施方式例不同。
具体而言，第1实施方式例的导线保持部22成为仅使导线的导体41通过贯通孔22b1的构造，但本实施方式例的导线保持部22成为使导线整体(导体41以及绝缘包覆体42)通过贯通孔22b1的构造。
在本例的导线保持部22中，与第1实施方式例同样，具有在X方向上保持两根导线40的末端部附近的两个第1保持部22a和在Y方向上保持两根导线40的末端部的两个第2保持部22b。
第1保持部22a成为矩形状的槽，该槽的Y方向的宽度被设定为比导线40的外径稍小。另外，该槽的Z方向的深度被设定为比导线40的外径稍大。
第2保持部22b具有与第1保持部22a相邻接地设置的贯通孔22b1、设置于贯通孔22b1的前方的引导槽22b3、以及设置于引导槽22b3的前方且向侧方开放的导出槽22b4。
贯通孔22b1的内径以及引导槽22b3的X方向的宽度与导线40的外径(即绝缘包覆体42的外径)为相同程度，导出槽22b4的X方向的宽度与导线40的导体41的外径为相同程度。因此，在引导槽22b3与导出槽22b4之间形成有台阶部22b5。
第1保持部22a与第2保持部22b交叉的内周侧和外周侧弯曲成圆弧状，在该弯曲的部分设置有贯通孔22b1。
导线40的末端部被压入第2保持部22b的贯通孔22b1和引导槽22b3，导线40的末端部附近被压入第1保持部22a，由此两根导线40被保持于导线保持部22。
另外，通过贯通孔22b1而引出至引导槽22b3的两根导线40的绝缘包覆体的前端面42a与台阶部22b5抵接而被定位。并且，两根导线40的前端部的导体41分别通过两个导出槽22b4而引出到导线保持部22的Y方向外侧。
在本例中也起到与第1实施方式例相同的效果。除此之外，在本例的天线装置中，导线保持部22成为使导线整体通过贯通孔22b1的构造，因此能够进一步有效地防止施加于导线40的拉力施加于线圈30与导体41的连接部的情况，能够制造耐久性和可靠性更高的天线装置。
(第3实施方式例)
参照图10至图12说明本发明的第3实施方式例。
在图10至图12中，标注与图1至图6中相同的符号的部分表示等同的构成要素，省略重复的说明。
本实施方式例中，仅保持器20的导线保持部22的构造与第1实施方式例以及第2实施方式例不同。
具体而言，第1实施方式例及第2实施方式例的导线保持部22具有贯通孔22b1，但本实施方式例的导线保持部22仅具有槽。
在本例的导线保持部22中，与第1实施方式例同样，具有在X方向上保持两根导线40的末端部附近的两个第1保持部22a和在Y方向上保持两根导线40的末端部的两个第2保持部22b。
第1保持部22a成为矩形状的槽，该槽的Y方向的宽度被设定为比导线40的外径稍小。另外，该槽的Z方向的深度被设定为比导线40的外径稍大。
第2保持部22b具有与第1保持部22a相邻接地设置的引导槽22b3和设置在引导槽22b3的前方且向侧方开放的导出槽22b4。
引导槽22b3的X方向的宽度比导线40的外径稍小，导出槽22b4的X方向的宽度与导线40的导体41的外径为相同程度。因此，在引导槽22b3与导出槽22b4之间形成有台阶部22b5。
第1保持部22a与第2保持部22b交叉的内周侧弯曲成圆弧状。
导线40的末端部被压入第2保持部22b，导线40的末端部附近被压入第1保持部22a，由此两根导线40被保持于导线保持部22。
另外，两根导线40的绝缘包覆体的前端面42a与台阶部22b5抵接而被定位。并且，两根导线40的前端部的导体41分别通过两个导出槽22b4而引出到导线保持部22的Y方向外侧。
在本例中也起到与第1实施方式例相同的效果。除此之外，在本例的天线装置中，导线保持部22仅具有上方开放的槽，因此保持架20的成型变得容易。
以上，对本发明的3个实施方式例进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式例，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内对所述实施方式例进行适当变形等。
具体而言，铁心保持部21的方式只要是在卷绕线圈时能够保持磁性体芯的方式则不特别限定。另外，在作为磁性体芯而使用例如电阻率较大的Ni-Zn系铁氧体等的情况下，由于能够在磁性体芯上直接卷绕线圈，因此也可以仅通过收纳未卷绕线圈的磁性体芯的X方向的一端部的凹形状的收纳部来构成芯保持部21，并在该收纳部的外表面上设置缠绕线圈的缠绕部。
另外，导线保持部22的第1保持部22a和第2保持部22b的槽只要是能够可靠地保持导线的方式，则不限于截面为矩形状的槽，例如也可以是U字状、梯形形状。
另外，在所述的实施方式例中，对将天线装置安装于车辆的门把手的情况进行了说明，但本发明的天线装置也能够应用于住宅、办公场所等的门。
Claims (10)
1.一种天线装置，在筒状的壳体内收纳有天线线圈，其中，
所述天线线圈具有沿X方向细长的长方体形状的磁性体芯、安装于所述磁性体芯的树脂制的支架、卷绕于所述磁性体芯的外周的线圈、以及与所述线圈的两个末端电连接并被向所述壳体的外部导出的两根导线，
所述支架具有保持所述磁性体芯的芯保持部和保持所述导线的导线保持部，
所述导线具有导体和覆盖所述导体的绝缘包覆体，
所述导线保持部具有在X方向上保持所述导线的末端部附近的第1保持部和在Y方向上保持所述导线的末端部的第2保持部，
所述线圈的末端与从所述第2保持部导出的所述导体直接连接。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，
所述第2保持部具有贯通孔，
所述贯通孔的内径比所述导体的外径大、比所述绝缘包覆体的外径小，
所述导体从所述贯通孔导出，
所述绝缘包覆体的前端面在所述贯通孔的近前被定位。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其中，
所述第2保持部具有导出所述导体的导出槽和与所述导出槽相邻接的台阶部，
所述绝缘包覆体的前端通过所述台阶部来定位。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的天线装置，其中，
保持两根所述导线的两个所述第2保持部设置于在X方向上不同的位置。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的天线装置，其中，
所述芯保持部具有覆盖在X方向上对置的所述磁性体芯的两个面的第1覆盖部和覆盖在Y方向上对置的所述芯磁性体的两个面的第2覆盖部，
所述芯保持部的Z方向开口。
6.根据权利要求5所述的天线装置，其中，
在所述第2覆盖部的外表面上设置有缠绕所述线圈的末端的缠绕部。
7.根据权利要求5所述的天线装置，其中，
所述第1覆盖部和所述第2覆盖部具有限制所述磁性体芯在Z方向上移动的限制突起。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的天线装置，其中，
所述芯保持部具有收纳所述磁性体芯的X方向的一端的收纳部，
在所述收纳部的外表面设置有缠绕所述线圈的末端的缠绕部。
9.一种天线装置，在筒状的壳体内收纳有天线线圈，其中，
所述天线线圈具有沿X方向细长的长方体形状的磁性体芯、安装于所述磁性体芯的树脂制的支架、卷绕于所述磁性体芯的外周的线圈、以及与所述线圈的两个末端电连接并被向所述壳体的外部导出的两根导线，
所述支架具有保持所述磁性体芯的芯保持部和保持所述导线的导线保持部，
所述导线具有导体和覆盖所述导体的绝缘包覆体，
所述导线保持部具有在X方向上保持所述导线的末端部附近的第1保持部和在Y方向上保持所述导线的末端部的第2保持部，
所述线圈的末端与从所述第2保持部导出的所述导体直接连接，
所述第2保持部具有贯通孔，
所述贯通孔的内径比所述导体的外径大、比所述绝缘包覆体的外径小，
所述导体从所述贯通孔导出，
所述绝缘包覆体的前端面在所述贯通孔的近前被定位，
保持两根所述导线的两个所述第2保持部设置于在X方向上不同的位置。
10.一种天线装置，在筒状的壳体内收纳有天线线圈，其中，
所述天线线圈具有沿X方向细长的长方体形状的磁性体芯、安装于所述磁性体芯的树脂制的支架、卷绕于所述磁性体芯的外周的线圈、以及与所述线圈的两个末端电连接并被向所述壳体的外部导出的两根导线，
所述支架具有保持所述磁性体芯的芯保持部和保持所述导线的导线保持部，
所述导线具有导体和覆盖所述导体的绝缘包覆体，
所述导线保持部具有在X方向上保持所述导线的末端部附近的第1保持部和在Y方向上保持所述导线的末端部的第2保持部，
所述线圈的末端与从所述第2保持部导出的所述导体直接连接，
所述第2保持部具有导出所述导体的导出槽和与所述导出槽相邻接的台阶部，
所述绝缘包覆体的前端通过所述台阶部被定位，
保持两根所述导线的两个所述第2保持部设置于在X方向上不同的位置。
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