JP2001274614A - ヘリカルアンテナ及びその製造方法 - Google Patents

ヘリカルアンテナ及びその製造方法

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helical
helical coil
bobbin
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Toshio Kajitani
俊夫 梶谷
Masahiko Shiraishi
雅彦 白石
Yuji Okada
有司 岡田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話などの携帯用無線機に用いられるヘ
リカルアンテナの設計の自由度を向上し、特性のばらつ
きの少ないヘリカルアンテナ及びその製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 ヘリカルコイルをガイド溝のないボビン
に巻くことで、線材の線径、巻ピッチ、巻数などの設計
の自由度を向上し、ヘリカルコイルの無線機筐体への取
付機能と電気的接続機能を併せ持つホルダに設けたフラ
ンジの一部に、ヘリカルコイルを機械的に接合するため
の溝を設けることで、明確な給電点を得ることにより、
共振周波数などのばらつきを抑える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用無線機、更
に詳しくは、携帯電話などに使用される小型ヘリカルア
ンテナ、及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、携帯用の電話が普及している。こ
の携帯電話機においては、通話のために電波を送受信す
るアンテナが備えられている。このアンテナには、携帯
に便利なように携帯電話機の筐体に収納できる伸縮自在
なものと、固定式のものがある。そして、固定式アンテ
ナとして、ヘリカルコイル形状のアンテナ素子の外周部
を樹脂モールドしたものが使用されている。
【0003】ヘリカルアンテナの構成及び製造方法とし
て、例えば、図5に示される技術が知られている。図5
において、図5(a)はボビン50を、図5(b)はホ
ルダ60を示し、図5(c)はボビン50の螺旋状のガ
イド溝51にヘリカルコイル44を形成し、ホルダ60
に組み付けた状態を示す。図5(c)におけるヘリカル
コイル44として、ボビン50の形状に従い、線径、コ
イル内径、巻ピッチ、巻数が予め固定されたばね状のコ
イルを使用する。
【0004】また、図5(c)のようにな状態にボビン
50とホルダ60を組み立てる際には、ボビン50にヘ
リカルコイル44を手でねじ込んだ後、ホルダ60に挿
入したり、ボビン50をホルダ60にねじ込んだ後、ヘ
リカルコイル44を手でねじ込んだりするなど、手作業
に頼っていた。
【0005】また、ヘリカルアンテナへの給電方法は、
ホルダ60とヘリカルコイル44の接触のみであり、機
械的には接合されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなヘリカルアンテナ製造方法では、ボビン50にヘリ
カルコイル44を案内する螺旋状のガイド溝51が設け
られ、またヘリカルコイル44の形状も固定されている
ため、要求される性能を得るために線材の線径、コイル
内径、巻ピッチ、巻数の調整及び変更を行うことが困難
であり、時間を要するものであった。
【0007】また、手作業に頼る製造方法であるため
に、組み立てに時間を要し、ヘリカルコイル44の押し
込み量にもばらつきが生じ、ヘリカルアンテナの共振周
波数への影響があった。ヘリカルアンテナの共振周波数
は、給電点からのコイルアンテナの全長によって、その
値が決定されるため、給電点の位置などが明確であり、
コイルの全長のばらつきが小さい方が望ましい。
【0008】ところが、従来の製造方法における給電点
は、ホルダ50とヘリカルコイル32の接続が接触のみ
であることから、接触位置のばらつきのため、明確な給
電点を得ることが困難であり、ヘリカルアンテナの共振
周波数のばらつきを更に大きくする原因となっていた。
【0009】本発明は、前記課題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、ボビンにヘリカ
ルコイル用線材を直接巻き回してヘリカルコイルを形成
することで、要求される性能に対応するための線材の線
径、ピッチ、巻数の調整及び変更を容易にすることであ
る。更に、ホルダとヘリカルコイルを機械的に接合する
ことで、明確な給電点を得ることにより、共振周波数の
ばらつきが小さいヘリカルアンテナ製造方法を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、ガイド溝を設けていないボビンを使用す
ることと、ホルダとヘリカルコイルの端末との接続方法
を検討した結果なされたものである。即ち、本発明は、
柱状でガイド溝を有しないボビンに巻き回されてなるヘ
リカルコイルと、前記ヘリカルコイルを無線回路の送受
信部と電気的に接合するための接触子部材を有するホル
ダとを、組み合わせてなるヘリカルアンテナであって、
前記ヘリカルコイルと前記ホルダの接合部は、ホルダの
外周部に設けられたフランジの溝と前記溝に挿通された
ヘリカルコイルの端末との機械的接合により形成されて
なることを特徴とするヘリカルアンテナである。
【0011】また、本発明は、溝が設けられてなるフラ
ンジと無線回路に接合するための接触子とを有するホル
ダと、ガイド溝のない柱状のボビンと、前記ボビンに巻
き付けられてなるヘリカルコイルからなることを特徴と
するヘリカルアンテナである。
【0012】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
において、前記ホルダの外周部にはフランジが設けら
れ、該フランジにはヘリカルコイルの線材との接合部を
形成するための溝が設けられてなることを特徴とするヘ
リカルアンテナである。
【0013】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
において、前記フランジの溝に、前記接合部を形成する
ための平坦部が設けられてなることを特徴とするヘリカ
ルアンテナである。
【0014】また、本発明は、軸方向を有する非導電性
材料からなるボビンの軸方向に、導体からなる線材を巻
き回してヘリカルコイルを形成し、前記ボビンの軸方向
の一端に取り付けられ、前記ヘリカルコイルと電気的に
接合する接合部、及び無線回路の送受信部と電気的に接
合する接触子部材を有するホルダに、前記ヘリカルコイ
ルの端末を接合するヘリカルアンテナの製造方法におい
て、前記ボビンのヘリカルコイル形成部は柱状であり、
前記ヘリカルコイル用線材を前記ボビンに直接巻き回し
てヘリカルコイルを形成することを特徴とするヘリカル
アンテナの製造方法である。
【0015】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
の製造方法において、前記ホルダの外周部にはフランジ
が設けられ、前記接合部は、前記フランジの一部に形成
された前記ヘリカルコイルの線材が挿通可能な幅を有す
る溝からなり、前記ヘリカルコイルの巻き始め端を、前
記溝からなる接合部に挿通してから、前記線材を前記ボ
ビンに巻き回してヘリカルコイルを形成することを特徴
とするヘリカルアンテナの製造方法である。
【0016】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
の製造方法において、前記フランジに設けた溝に線材を
挿通した後、前記接合部をかしめることにより、前記ヘ
リカルコイルの端末と前記ホルダを接合することを特徴
とするヘリカルアンテナの製造方法である。
【0017】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
の製造方法において、前記接合部を溶接により接合する
ことを特徴とするヘリカルアンテナの製造方法である。
【0018】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
の製造方法において、前記接合部を超音波溶着により接
合することを特徴とするヘリカルアンテナの製造方法で
ある。
【0019】また、本発明は、前記のヘリカルアンテナ
の製造方法において、前記ボビンに前記ヘリカルコイル
を巻き回す際に、前記ボビンと前記ヘリカルコイルが接
触する部分の少なくとも一部を、接着剤で固定すること
により、前記ボビンと前記ヘリカルコイルの相対位置を
固定することを特徴とするヘリカルアンテナの製造方法
である。
【0020】また、本発明は、前記の方法で製造される
ことを特徴とする、ボビンのヘリカルコイル形成部の形
状が柱状で、ヘリカルコイル端末をホルダに機械的に接
合してなるヘリカルアンテナである。
【0021】
【作用】本発明によれば、ガイド溝のないボビンに、ヘ
リカルコイル用線材を直接巻き回すので、線材の線径、
ピッチ、巻数に関する設計変更に容易に対応できる。ま
た、ホルダとヘリカルコイルを機械的に接合すること
で、給電点の位置決めを正確にできるので、共振周波数
のばらつきが小さいヘリカルアンテナ製造方法を提供す
ることができる。
【0022】このため、設計の自由度が向上する。ま
た、巻線作業に在来の巻線機を用いることができるの
で、製造時間を短縮することもでき、製造コスト低下に
寄与できる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に、具体的な例を挙げ、本発
明の実施の形態について詳しく説明する。
【0024】図1において、図1(a)は本発明に係る
コイルボビン10で、図1(b)は本発明に係るホルダ
20の概略を示す図である。ホルダ20には、フランジ
21が設けられ、フランジ21の外周の一部には、ヘリ
カルコイルの端末を挿通するための溝22が設けられて
いる。
【0025】また、ホルダには、ヘリカルアンテナを携
帯電話機などの筐体に取り付けるとともに、無線回路の
送受信部と電気的に接合する接触子部材の機能を併せ持
つねじ部23を有する。そして、コイルボビン10はA
BS樹脂などのプラスチック材料、ホルダ20は金属材
料からなる。また、図1(c)は、それらを組み合わせ
た部材30にした状態を示す図である。
【0026】図2は、ボビンとホルダを組み合わせた部
材30を、巻線機に取り付けた状態を示す図である。図
2に示したように、巻線機のノズル41から供給される
ヘリカルコイル用線材42を前記溝22に挿通して接合
部43とし、部材30を回転しながらノズル41を部材
30の軸方向に移動させ、巻線を行う。
【0027】次に、巻線を行った後、接合部43に溶
接、超音波溶着、かしめを施し、機械的な接合を行う。
ここで、前記溝22には平坦部を設け、前記操作による
機械的な接合を、より確実にすることも可能である。図
4は、前記溝に平坦部45を設けた一例を示す図であ
る。
【0028】この平坦部45にヘリカルコイル44の端
末を挿通することで、接合部における線材との接触面積
を大きくすることにより、接合の信頼性を向上すること
ができる。また、図4に記載の平坦部45は、外側から
押し潰すことが可能なので、かしめ作業を容易にするこ
とができ、かしめた後、更に溶接、超音波溶着を施すこ
とも容易となる。
【0029】また、前記ボビン10と前記ヘリカルコイ
ル用線材42には、巻線を行う前に接着剤をディスペン
サなどで塗布するか、巻線を行った後に接着剤をディス
ペンサなどで塗布することによって、前記ボビン10と
前記ヘリカルコイル用線材42を固定することができ
る。
【0030】通常、ヘリカルアンテナは、ボビン10に
ヘリカルコイル44を装着した後、外周部に樹脂モール
ドを施して完成品とするが、前記固定作業により、樹脂
モールド工程において、ヘリカルコイル44の巻ピッチ
が変化するのを防止することができる。
【0031】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、軸方向を有する非導電性材からなるボビンと、前記
ボビンの軸方向に線材を螺旋状に巻き回してなるヘリカ
ルコイル部と、前記ボビンの軸方向の一端に取り付け、
前記ヘリカルコイルと電気的な接合部を有し、かつ無線
回路の送受信部と電気的に接合する接触子部材を有する
ホルダとで構成し、前記ボビンの外周面に前記ヘリカル
コイル用線材を案内するための螺旋溝を設けず、前記ヘ
リカルコイル用線材を前記ボビンに直接巻回してヘリカ
ルコイルを形成したヘリカルアンテナを得ることができ
る。
【0032】このような構成を採ることによって、要求
される性能に対応するための線材の線径、ピッチ、巻数
の調整及び変更を容易にすることができる。更に、ホル
ダの一部を構成するフランジに設けた溝を用いて、ヘリ
カルコイルを機械的に接合することで、明確な給電点を
得ることにより、共振周波数などのばらつきが小さいヘ
リカルアンテナの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヘリカルアンテナに係るボビン及びホ
ルダの概略を示す図。図1(a)はボビンを示す図、図
1(b)はホルダを示す図、図1(c)はボビンとホル
ダを組み合わせた状態を示す図。
【図2】本発明のヘリカルアンテナの巻線工程を示す概
略図。
【図3】本発明のヘリカルアンテナの巻線終了状態を示
す図。
【図4】本発明のヘリカルアンテナに係るホルダで、接
合用の平坦部を設けた例の概略図。
【図5】従来の技術によるヘリカルアンテナの概略図。
図5(a)はボビンを示す図、図5(b)はホルダを示
す図、図5(c)はボビンとホルダを組み合わせた状態
を示す図。
【符号の説明】
10 本発明のヘリカルコイル用ボビン 20 本発明のヘリカルアンテナ用ホルダ 21 フランジ 22 溝 23 ねじ部 30 ボビンとフランジを組み立てた部材 41 巻線機の線材供給ノズル 42 ヘリカルコイル用線材 43 接合部 44 ヘリカルコイル 45 平坦部 50 従来技術によるヘリカルコイル用ボビン 51 ガイド溝 60 従来技術によるヘリカルアンテナ用ホルダ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱状でガイド溝を有しないボビンに巻き
    回されてなるヘリカルコイルと、前記ヘリカルコイルを
    無線回路の送受信部と電気的に接合するための接触子部
    材を有するホルダとを、組み合わせてなるヘリカルアン
    テナであって、前記ヘリカルコイルと前記ホルダの接合
    部は、ホルダの外周部に設けられたフランジの溝と前記
    溝に挿通されたヘリカルコイルの端末との機械的接合に
    より形成されてなることを特徴とするヘリカルアンテ
    ナ。
  2. 【請求項2】 溝が設けられてなるフランジと無線回路
    に接合するための接触子とを有するホルダと、ガイド溝
    のない柱状のボビンと、前記ボビンに巻き付けられてな
    るヘリカルコイルからなることを特徴とするヘリカルア
    ンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のヘリカルアンテナにお
    いて、前記ホルダの外周部にはフランジが設けられ、該
    フランジにはヘリカルコイルの線材との接合部を形成す
    るための溝が設けられてなることを特徴とするヘリカル
    アンテナ。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3のいずれかに記
    載のヘリカルアンテナにおいて、前記フランジの溝に、
    前記接合部を形成するための平坦部が設けられてなるこ
    とを特徴とするヘリカルアンテナ。
  5. 【請求項5】 軸方向を有する非導電性材料からなるボ
    ビンの軸方向に、導体からなる線材を巻き回してヘリカ
    ルコイルを形成し、前記ボビンの軸方向の一端に取り付
    けられ、前記ヘリカルコイルと電気的に接合する接合
    部、及び無線回路の送受信部と電気的に接合する接触子
    部材を有するホルダに、前記ヘリカルコイルの端末を接
    合するヘリカルアンテナの製造方法において、前記ボビ
    ンのヘリカルコイル形成部は柱状であり、前記ヘリカル
    コイル用線材を前記ボビンに直接巻き回してヘリカルコ
    イルを形成することを特徴とするヘリカルアンテナの製
    造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のヘリカルアンテナの製
    造方法において、前記ホルダの外周部にはフランジが設
    けられ、前記接合部は、前記フランジの一部に形成され
    た前記ヘリカルコイルの線材が挿通可能な幅を有する溝
    からなり、前記ヘリカルコイルの巻き始め端を、前記溝
    からなる接合部に挿通してから、前記線材を前記ボビン
    に巻き回してヘリカルコイルを形成することを特徴とす
    るヘリカルアンテナの製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5または請求項6のいずれかに記
    載のヘリカルアンテナの製造方法において、前記フラン
    ジに設けた溝に線材を挿通した後、前記接合部をかしめ
    ることにより、前記ヘリカルコイルの端末と前記ホルダ
    を接合することを特徴とするヘリカルアンテナの製造方
    法。
  8. 【請求項8】 請求項5または請求項6のいずれかに記
    載のヘリカルアンテナの製造方法において、前記接合部
    を溶接により接合することを特徴とするヘリカルアンテ
    ナの製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項5または請求項6のいずれかに記
    載のヘリカルアンテナの製造方法において、前記接合部
    を超音波溶着により接合することを特徴とするヘリカル
    アンテナの製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項5または請求項6のいずれかに
    記載のヘリカルアンテナの製造方法において、前記ボビ
    ンに前記ヘリカルコイルを巻き回す際に、前記ボビンと
    前記ヘリカルコイルが接触する部分の少なくとも一部
    を、接着剤で固定することにより、前記ボビンと前記ヘ
    リカルコイルの相対位置を固定することを特徴とするヘ
    リカルアンテナの製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項5ないし請求項10のいずれか
    に記載の方法で製造されることを特徴とする、ボビンの
    ヘリカルコイル形成部の形状が柱状で、ヘリカルコイル
    端末をホルダに機械的に接合してなるヘリカルアンテ
    ナ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011049831A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Mitsubishi Electric Corp アンテナ用コイルとその製造方法
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