JP2001355358A - バーアンテナをもつドアハンドル - Google Patents

バーアンテナをもつドアハンドル

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のドアハンドルに組込まれるバーアン
テナのコア部へかかる応力を軽減しその実効長のもつ送
受信能力を維持し信頼性を高める。 【解決手段】 本発明のドアハンドルは、ハンドル本体
内にアンテナ部2をもつ。アンテナ部2は、薄型棒状の
強磁性セラミックで作られた単一のコア部3と、該コア
部3に絶縁状態で巻かれる巻線導体を保持し該コア部3
をくるんだボビン4と、該コア部3及び該ボビン4を収
納するケース5と、該コア部3及び該ボビン4を該ケー
ス5内に封止した柔軟性をもつゴム質材で構成されたポ
ッティング材6とからなり、ポッティング材6は、コア
部3とボビン4の間隙Sにも充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バーアンテナをも
つ特に自動車のドアハンドルに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車のドアやトランクにキーシ
リンダをもたない電子キー方式の乗降車システムが開発
されようとしている。
【0003】上記乗降車システムは、乗車時、車室外発
信エリヤに電子キーを携帯した乗車者が近づくと、受信
待機状態となり、電子キーからのIDコードを着信する
と、ドアハンドル等への人体の接触と同時にドアロック
を解除し、降車時、発信サーチモードが設定されるもの
である。
【0004】このような乗降車システムにおいては、送
受信エリアを確保するため、樹脂製のドアハンドル等に
アンテナを内蔵する方式が考えられている。ドアハンド
ルに内蔵されるアンテナは、配設スペースが狭いため、
透磁率の高いフェライト等の強磁性セラミックをコアと
するバーアンテナが検討されている。
【0005】図4は自動車のドアハンドルにフェライト
バーアンテナを内蔵した状態を示す。
【0006】しかし、自動車のドアは、開閉時にドアに
かかる荷重が極めて大きいため、バーアンテナの特にコ
アには強度が要求されるが、コアはセラミックであり、
脆いため、荷重や振動が加わる機器に搭載する場合に
は、ひび割れや折損による実効長の減少が送受能力を減
少させてしまう。ある種の乗用車は、ドア強閉時に20
0G以上の大きなGを受けることが実測データで分って
いる。
【0007】従来、フェライトバーアンテナの対衝撃性
を考慮した提案として、例えば特開平9−307327
号公報には、複数本の棒状のフェライトコアと、該フェ
ライトコアを直列接続して成るフェライトコア列が収納
されるボビンとしてのパイプと、該パイプに巻かれたコ
イルを具備した棒状アンテナが開示されている。
【0008】上記公報のフェライトバーアンテナは、初
めから必要な実効長をもつ棒状のフェライトコアが分割
され、個々のコアが荷重によってひび割れしない大きさ
とする考えである。
【0009】この考えのバーアンテナには、コア間に隙
間があり、単一のバーアンテナの場合の実効長のものに
対して送受能力が低くなるし、コアの隙間がひらくこと
により、要求特性が経時的あるいは時々変化するという
問題がある。
【0010】また、特開平2−58404号公報には、
複数の棒状フェライトからなるが、自動車ボディ等の曲
面に沿って貼設されたバーアンテナであって、個々のフ
ェライトコアを弾性コイルで巻いたものが開示されてい
る。
【0011】上記公報のフェライトバーアンテナは、個
々のコアと剛体であるボディとの間にコイルを兼ねた弾
性部材が介在することとなって、部品点数を増加するこ
となくコアを弾性的に保持しひび割れを防止しようとす
るものである。
【0012】上記弾性コイルを用いたフェライトバーア
ンテナでも、コア間の隙間を零にする対策はなされてい
ないとともに、弾性コイルとフェライトとの間に隙間が
生じたときは、自動車の振動により両部材が衝突してフ
ェライトが破損することが考えられる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のバーアンテナ
は、衝撃対策のために複数のコア片に分割されている。
しかし、この対策はコアのひび割れ破損を十分に回避し
ていないばかりか、コア間隔がひらきその長さ分だけの
送受能力を引出せない。
【0014】それより問題となるのは、個々のフェライ
トの接続状態が、常に安定に確保されにくいため、とき
に送受信能力が変動したり、通信エリアが変化したり、
通信不能領域が増減したりして、信頼性に問題を生じる
ことである。
【0015】そして、このような従来のバーアンテナを
電子キーシステムに用いた場合、開閉部の開閉が全くで
きないことになる。
【0016】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、内部に収納したセラミック製のバーア
ンテナを分割しない単一構成として送受能力を確保し、
かつ衝撃Gにも耐えうるバーアンテナをもつドアハンド
ルを提供することを解決すべき課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明の発明者等は種々検討を重ね、コアを絶縁材製のボ
ビンで保持し、該ボビンとコアとの間に柔軟性の高いゴ
ム質材が隙間なく充填されるようにして、ハンドル本体
の衝撃からコアを絶縁する構造を考え、本発明を完成す
るに至った。
【0018】すなわち、本発明のバーアンテナをもつド
アハンドルは、ハンドル本体と、該ハンドル本体に内蔵
された薄型棒状の強磁性セラミックで作られた単一のコ
ア部と、該コア部に絶縁状態で巻かれる巻線導体を保持
し該コア部をくるんだボビンと、該コア部及び該ボビン
を収納するケースと、該コア部及び該ボビンを該ケース
内に封止した柔軟性をもつゴム質材で構成されたポッテ
ィング材とからなるバーアンテナと、をもつことを特徴
とする。
【0019】
【作用】本発明のバーアンテナをもつドアハンドルにお
いては、コア部がボビンの中央位置にポッティング材中
にくるまれた状態で保持されるので、コア部に対してハ
ンドル本体から伝わる衝撃を柔軟性のあるポッティング
材によって絶縁することができる。また、コア部は十分
な実効長を有する単一品のため、安定した送受能力を維
持し信頼性の高いシステムとすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明のバーアンテナをもつドア
ハンドルにおいて、ポッティング材は、コア部とボビン
との間隙及びボビンとケースとの間隙に十分充填される
ように、注型粘度を加熱により低粘度化したものあるい
は常温で低粘度のものを使用することが好ましい。ポッ
ティング材の封止前の粘度としては、40ポイズ以下、
特に20ポイズ以下にしたものが好ましい。また、硬化
したとき、比重が1より小さく、ヤング率がコア部より
極めて小さくかつポアソン比がコア部より若干大きいも
のがよい。
【0021】また、ポッティング材は、硬化時にJIS
A硬さが50以下、さらに好ましくは30以下の軟かく
柔軟性に富んだものが良い。柔軟性のあることが、コア
部の受ける荷重を軽減できるものである。
【0022】上記条件を備えたポッティング材として
は、シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム等のゴム質材が
好ましい。
【0023】上記ゴム質材を用いたポッティング材は、
真空脱法して気泡を除去する方がよい。真空脱法の時期
は、製品形状により混合前、注型時、注型後の各時期を
選択することができる。あるいはこれら各時期のうち二
時期、さらには各時期全てに行っても良い。
【0024】コア部は、高強度、高透磁率のMn/Zn
系フェライト、Ni/Zn系フェライトやアモルファス
磁性体等を用いることが好ましい。コア部は、実装スペ
ース上、丸形棒状でなく、薄型棒状が好ましい。
【0025】ボビン及びケースのうち少なくともボビン
は、強化された樹脂で製造することが好ましい。強化樹
脂は、繊維の混合、二以上の樹脂の混合により強化でき
る。
【0026】
【実施例】以下、更に本発明のバーアンテナをもつドア
ハンドルを具体的実施例により説明する。
【0027】図2に示す本実施例のバーアンテナをもつ
ドアハンドルは、自動車のサイドドアのものである。ド
アハンドルは、両端部が車体Bに固定された樹脂製のハ
ンドル本体1と、該ハンドル本体1に内蔵されたアンテ
ナ部2とから構成されている。アンテナ部2は、ハンド
ル本体1内において、その両端がハンドル本体1に固定
された両持ち梁状態のものである。
【0028】しかして、アンテナ部2は、図1に示すよ
うに、薄型棒状の強磁性セラミックで作られたコア部3
と、該コア部3をくるんだボビン4と、該コア部3及び
該ボビン4を収納したケース5と、該コア部3及び該ボ
ビン4を該ケース5内に封止したポッティング材6とか
ら構成されている。
【0029】コア部3は、複数片に分割されない強磁性
セラミック製の単一部材である。
【0030】ケース5とボビン4は、繊維が分散された
強化樹脂で作られている。ボビン4は、図3に示すよう
に、コア部3の二つの腹面を囲むようにボビン4のほぼ
中央に巻かれた主コイル11と、コア部3の側面に沿う
ようにボビン4の幅方向に巻かれた側面コイル12と、
主コイル11に隣接して巻かれた結合コイル13とを担
持している。ケース5は、一側面が開口した凹部7をも
つものであり、一端側が前記基端部2aを構成するよう
にコア部3より延びている。
【0031】ポッティング材6はケース5の内壁とボビ
ン4の周囲との広い空間のみならず、図1の円内に拡大
して示すように、ボビン4とコア部3との間隙Sにも充
填されている。ポッティング材6は、硬化した状態で柔
軟性をもつウレタンゴムを用いた。ウレタンゴムは、前
行程で気泡が十分に除去されている。
【0032】なお、基端部2aには、ハンドル本体1の
内側の金属部分とボディBあるいは大地間の人体接触検
知用静電容量を定めるキャパシタ14がポッティング材
6に埋設されたかたちで配設されている。
【0033】次に実施例におけるアンテナ部2の具体的
寸法を表1に示す。単位はすべてmmである。
【0034】
【表1】
【0035】本実施例におけるアンテナ部2は、厚みが
6.5mmであり、薄手のドアハンドルにも十分に内蔵す
ることができる。
【0036】次にポッティング材6(ウレタンゴム)の
充填方法を説明する。
【0037】上記ウレタンゴムは、予め低粘度化した。
粘度は、40ポイズ以下とした。なお、注型しろが小さ
い場合は、20ポイズ以下とすることが好ましい。
【0038】低粘度化したウレタンゴムの充填は、ボビ
ン4及びコア部3をセットしたケース5の開口より注入
する通常の方法と、ボビン4及びコア部3をセットした
ケース5を収納できる型を用い、該型を真空引きして、
ケース5の凹部7内の気圧を低下させた状態でウレタン
ゴムを充填してもよい。特に前者の方法においては、図
2および図3に示すように、ボビン4の適所に孔8を設
けた。この孔8によってポッティング材6はボビン4と
コア部3との狭い間隙に容易に浸入充填させることがで
きた。ポッティング材6を充填したアンテナ部2は、ポ
ッティング材6を硬化させるため、80℃雰囲気で加熱
硬化した。硬化後のJISA硬さは30であった。
【0039】次にドアハンドルに加わる衝撃Gに対しコ
ア部3に必要な破壊強度を計算した。コア部3とボビン
4間にポッティング材6が完全に充填された場合のアン
テナ部2の応力を2次元有限要素法(FEM)により解
析した。ポッティング材6が完全に充填された場合のア
ンテナ部2とは、コア部3がポッティング材6を弾性材
としてボビン4の中央部に位置し、コア部3がケース5
に当接していない状態のものをいう。
【0040】試料としたコア部3の各部寸法及び自重を
表2に示す。
【0041】
【表2】
【0042】ドアを強閉したは場合の加速度は200G
の加速度ががかかるものとした。コア部3とボビン4間
にポッティング材6を完全に充填されたアンテナ部2
は、表2の形状寸法より、200Gの加速度でドアが強
閉された場合、実施例のコア部3が受ける最大応力は、
2DFEMにより0.72kgf/mm2と計算された。した
がって、コア部3はこの値より破壊強度の高いものを使
用する必要がある。
【0043】一方、ポッティング材6の充填が十分でな
くコア部3がケース5に当接している場合にコア部3が
受ける最大応力は、両持ち梁の力学計算より、200G
の加速度でドアが強閉された場合、2.28kgf/mm2
計算された。
【0044】上記計算結果より、コア部3は、ポッティ
ング材6がボビン4とコア部3との隙間に完全に充填さ
れた場合に必要な破壊強度の約10倍の大きさ、すなわ
ち7kgf/mm2以上の破壊強度をもつ強磁性セラミックを
選定してもちいた。これにより、ポッティング材6の充
填が十分でなく、コア部3がケース5に当接している場
合にコア部3に発生する応力2.28kgf/mm2に対して
も3倍の強度が確保された。
【0045】また、図1において、アンテナ部2から延
びた部材9は電気配線である。この電気配線に給出され
る電気信号としては、実施例の場合、アンテナ部2で送
受した高周波信号としてもよいし、ボビン3あるいはケ
ース7にアンテナ部2で送受した高周波信号を検波する
送受信回路を印刷配線等で組込むことにより、内蔵コン
ピュータへの指令信号としてもよい。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、単一
のコア部を用いることにより、送受信能力としてその実
効長分が確保されるとともに、ドアハンドルにかかる荷
重によってもコア部のひび割れ損傷を防止する確率が高
く、アンテナとしての信頼性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のバーアンテナをもつドアハンドルの
アンテナ部を示す断面図である。
【図2】 本発明のバーアンテナをもつドアハンドルを
示す断面図である。
【図3】 本発明のバーアンテナをもつドアハンドルの
アンテナ部を示す平面図である。
【図4】 自動車のドアハンドルに配設された一般的な
バーアンテナを示す説明図である。
【符号の説明】
1…ハンドル本体 2…アンテナ部 3…コア部 4…ボビン 5…ケース 6…ポッティン
グ材 7…凹部 8…孔。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01Q 1/42 H01Q 1/42 7/08 7/08 (72)発明者 虫明 栄司 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 Fターム(参考) 5J046 AA04 AA05 AB11 MA02 MA08 MA09 QA02 RA03 SA02 5J047 AA04 AA05 AB11 EA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハンドル本体と、 該ハンドル本体に収納された薄型棒状の強磁性セラミッ
    クで作られた単一のコア部と、該コア部に絶縁状態で巻
    かれる巻線導体を保持し該コア部をくるんだボビンと、
    該コア部及び該ボビンを収納するケースと、該コア部及
    び該ボビンを該ケース内に封止した柔軟性をもつゴム質
    材で構成されたポッティング材とからなるバーアンテナ
    とから構成されることを特徴とするバーアンテナをもつ
    ドアハンドル。
  2. 【請求項2】 前記ボビン及びケースのうち少なくとも
    ボビンは、強化された樹脂で作られている請求項1記載
    のバーアンテナをもつドアハンドル。
  3. 【請求項3】 前記ポッティング材の封止前粘度は、4
    0ポイズ以下の低粘度化した請求項1記載のバーアンテ
    ナをもつドアハンドル。
  4. 【請求項4】 前記ポッティング材は、前記コア部と前
    記ボビンとの間隙及び該ボビンと前記ケースとの隙間に
    充填されている請求項1〜3記載のバーアンテナをもつ
    ドアハンドル。
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