JP2006229759A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
共振周波数の調整作業を容易に行え、しかも共振周波数の変化を抑制できるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】
アンテナ装置は、フェライト等の磁性体からなる長尺直方体状のコア2と、コア2が軸方向に移動(摺動)自在に挿入されるコイルボビン3と、コイルボビン3に巻装されるコイル40と、コイル40とともにアンテナ回路を構成する電子回路ブロック4とで構成されたアンテナブロック1、及び、アンテナブロック1を収納するケース5、並びに、アンテナブロック1のコイルボビン3をコア2の軸方向にそれぞれ異なる位置でケース5に固定する固定手段とを備え、該固定手段は、コイルボビン3に設けられた固定用突部33と、ケース5内に複数設けられ固定用突部33と嵌合する固定用溝部62aとで構成される。
【選択図】図1
共振周波数の調整作業を容易に行え、しかも共振周波数の変化を抑制できるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】
アンテナ装置は、フェライト等の磁性体からなる長尺直方体状のコア2と、コア2が軸方向に移動(摺動)自在に挿入されるコイルボビン3と、コイルボビン3に巻装されるコイル40と、コイル40とともにアンテナ回路を構成する電子回路ブロック4とで構成されたアンテナブロック1、及び、アンテナブロック1を収納するケース5、並びに、アンテナブロック1のコイルボビン3をコア2の軸方向にそれぞれ異なる位置でケース5に固定する固定手段とを備え、該固定手段は、コイルボビン3に設けられた固定用突部33と、ケース5内に複数設けられ固定用突部33と嵌合する固定用溝部62aとで構成される。
【選択図】図1
Description
本発明は、アンテナ装置に関するものである。
近年、車両のドアの施錠/解錠を遠隔で制御する通信システムを搭載した車両が提供されている。この通信システムでは、ドアの施錠/解錠を行う電子式キーと通信し、ID認証を行うために、アンテナ装置が用いられている。
このようなアンテナ装置としては、円柱状のコアと、該コアが挿入されるとともにコイルが巻装されたコイルボビンとをケースに収納する際に、コアを弾性狭持片により固定するとともに、コイルボビンをボビン位置決め片により位置決めしているものが提供されている(特許文献1)。
また、角柱状のコアと、コアの外周に密着して巻かれる誘電体製のフィルムと、フィルムの外周に巻装されるコイルとを備え、コイルとフィルムが一体となってコアの軸方向に移動可能に構成されているアンテナ装置が提供されている(特許文献2)。
一方、図5に示すようなアンテナ装置が提供されており、このアンテナ装置は、フェライト等の磁性体からなる長尺直方体状のコア200、該コア200が挿入されるコイルボビン300、及び該コイルボビン300に巻装されるコイル401を備えるコイルブロック100と、前記コイル401とともにアンテナ回路を構成する電子回路ブロック400が実装される回路実装部600bを備えコイルブロック100が収納されるケース500とを具備している。
コイルボビン300は、たとえば絶縁性樹脂からなる樹脂成形品であり、コイル401が巻装される筒状の巻胴部301と、巻胴部301の軸方向一端側(図5における左側)に形成された第1の鍔部302と、巻胴部301の軸方向他端側(図5における右側)に形成された第2の鍔部303とを一体に備えている。また、コイルボビン300には、コア200が軸方向に移動自在に挿入される透孔(図示せず)が形成されている。
第1の鍔部302には、コイル401と電子回路ブロック400とを電気的に接続するための一対の接続端子304,305がインサートされている。この接続端子304,305は、導電性を有する金属板から形成され、第1の鍔部302から一端側へ突出され電子回路ブロック400に電気的に接続される回路接続部304a,305aと、コイル401の端部が電気的、機械的に接続されるコイル用接続部(図示せず)とを一体に備え、回路接続部304a,305aには、コア200の軸方向に沿った長孔304b,305bが形成されている。
電子回路ブロック400は、コイルボビン300に巻装されたコイル401とともにアンテナ回路を構成するものであり、電子部品であるコンデンサ402及び抵抗403と、アンテナ装置を外部機器に電気的に接続するためのリード線800a,800b、コイル401、コンデンサ402、及び抵抗403をそれぞれ電気的に接続するための接続部材である端子具404〜407とを備えている。
ここで、端子具404〜407は各々導電性を有する金属板から形成されている。第1の端子具404は、リード線800aと接続端子304とを電気的に接続するためのものであり、リード線800aが接続される端子部(図示せず)と、接続端子304の長孔304bを挿通した状態で接続端子304とコア200の軸方向に摺動自在に接触される接触片404aとを一体に備えている。第2の端子具405は、接続端子305とコンデンサ402の一端部を電気的に接続するためのものであり、接続端子305の長孔305bを挿通した状態で接続端子305とコア200の軸方向に摺動自在に接触される接触片405aと、コンデンサ402の一端部が接続される端子部405bとを一体に備えている。第3の端子具406は、コンデンサ402の他端部と抵抗403の一端部を電気的に接続するためのものであり、コンデンサ402の他端部が接続される端子部406aと、抵抗403の一端部が接続される端子部406bとを一体に備えている。第4の端子具407は、抵抗403の他端部とリード線800bとを電気的に接続するためのものであり、抵抗403の他端部が接続される端子部407aと、リード線800bが接続される端子部(図示せず)とを一体に備えている。
ケース500は、電子回路ブロック400が実装される回路実装部600bを有しコイルブロック100が収納されるボディ600と、ボディ600に被着されるカバー(図示せず)とを備えている。
ボディ600は、たとえば絶縁性樹脂からなる樹脂成形品であり、上面が開口した箱状に形成され、コイルブロック100が収納される収納部600aと、電子回路ブロック400が実装される回路実装部600bとを備えている。この回路実装部600bには、上記電子回路ブロック400の接続部材である端子具404〜407が、それぞれの端子部を露出させた状態でインサートされている。そして、これら端子具404〜407にコンデンサ402及び抵抗403が実装されることで、電子回路ブロック400が回路実装部600bに実装されている。
一方、ボディ600の幅方向両側面には、アンテナ装置を車体等の所定場所に取り付けるための取付ねじ(図示せず)が挿通されるねじ挿通孔601aと、カバーに設けた孔部(図示せず)に嵌入される突部601bとを備えた平板状のリブ601が一体に突設されている。また、ボディ600の外側面には、両リード線800a,800bが挿通される一対の孔部602a,602aを備えてリード線800a,800bの張力止めとなるリブ602が一体に突設されている。さらに、回路実装部600bには、リード線800a,800bをボディ600内に引き込むためのリード線挿通孔(図示せず)が形成されている。
上記部材によりアンテナ装置は構成されており、各部材は次のようにして取り付けられている。コイル401は、コイルボビン300の巻胴部301に巻装されるとともに、両端部をそれぞれ接続端子304,305に電気的に接続されている。このようにコイル401が取り付けられているコイルボビン300の透孔にコア200が挿入されることでコイルブロック100が構成されている。このコイルブロック100は、コイルボビン300の各接続端子304,305の長孔304b,305bに、電子回路ブロック400の端子具404,405の接触片404a,405aを挿通させた状態でボディ600の収納部600a内に収納され、これによりコイル401、コンデンサ402、抵抗403の直列回路が構成されている。ここで、回路接続部304a,305aの長孔304b,305b内を接触片404a,405bが接続状態を保ったまま摺動できるようになっているので、コイルボビン300をコア200電子回路ブロック400との接続状態を保ったままコア200の軸方向へ摺動させることができるようになっている。そして、このようにしてコイルブロック100が収納されたボディ600には、カバー(図示せず)が被着される。
実開昭52−114634号公報(第1図)
特開2004−350176号公報(第1図)
ところで、一般にコイルの磁束密度は、コイルがコアの軸方向中央部に配置されている時に最大となり、コアの軸方向端部側へ移動するにつれて減少するため、コイルとコアとの相対位置の変化によってコイルのインダクタンスが変化し、これにより共振回路の共振周波数が変化することになる。そのため、上記の特許文献1のアンテナ装置では、コイルボビンとコアとをケース内に位置決め固定することによってコイルとコアとの相対位置が変化しないようにしてあり、これにより、たとえばアンテナ装置に衝撃が加えられた際等に、コイルとコアとの相対位置が変化して共振周波数がずれてしまうことを防止している。
一方、実際にアンテナ装置を組立てた際には、磁性体であるコアの特性、大きさ等の構造上の差異や、コンデンサの容量のばらつき等によって共振周波数が所望の値からずれてしまうことがあるため、部品等の交換をすることなく容易に共振回路の共振周波数を調整できるようにすることが要求されている。この場合、上記特許文献1のアンテナ装置では、上述したようにコイルボビンとコアとがケース内で位置決め固定されているので、共振周波数を所望の値に設定するためには、コンデンサ等の部品を交換するしかなく、上記の要求に応えることができなかった。
これに対して、上記特許文献2や図5に示すアンテナ装置では、ケース及びコアに対してコイルを摺動自在に配置しているので、コイルとコアとの相対位置を調整することによって、コンデンサ等の部品を交換しなくても、共振周波数の調整を行うことができていた。ところが、特許文献2や図5に示すアンテナ装置では、共振周波数の調整を容易に行うことができるものの、コイルをコアに対して摺動自在にするために、コイルがケースに固定されておらず、そのため、アンテナ装置に衝撃や振動等が加えられた際に、意図せずコイルが摺動して、共振周波数がずれてしまうという問題が新たに生じていた。
つまり、従来のアンテナ装置では、共振周波数の変化の抑制と、共振周波数の調整作業の容易化とを両立することができなかった。
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、共振周波数の調整作業を容易に行え、しかも共振周波数の変化を抑制できるアンテナ装置を提供することである。
上記の課題を解決するために、請求項1のアンテナ装置では、長尺状のコアと、該コアが軸方向に移動自在に挿入されるコイルボビンと、該コイルボビンに巻装されるコイルと、コアとコイルボビンとコイルとが収納されるケースと、コイルボビンをコアの軸方向にそれぞれ異なる位置でケースに固定する固定手段とを備えていることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、コイルボビンをケースにそれぞれ異なる位置で固定する固定手段を備えるので、共振周波数を調整する際には、コイルボビンの固定位置を変更するだけでよく、これにより、共振周波数の調整作業を容易に行えるようになる。しかも、コイルボビンが固定手段によりケースに固定されているから、アンテナ装置に衝撃等が加えられたとしても、このような衝撃によってコイルボビンの収納位置がずれることがなくなり、これにより、共振周波数の変化を抑制することができる。
請求項2のアンテナ装置では、請求項1の構成に加えて、前記固定手段は、コイルボビンに設けられた固定用突部と、ケース内に複数設けられ固定用突部と嵌合する固定用溝部とで構成されていることを特徴とする。
請求項2の発明によれば、コイルボビンに設けた固定用突部をケース内に設けた固定用溝部に嵌合するだけでコイルボビンをケースに固定することができ、これにより、共振周波数の調整作業の作業性を向上することができる。
請求項3のアンテナ装置では、請求項1又は請求項2の構成に加えて、前記ケースは、コイルと外部回路とを電気的に接続する電線用の挿通孔を備えるとともに、ケース内に前記電線の張力止め手段を備えていることを特徴とする。
請求項3の発明によれば、ケース内に電線の張力止め手段を備えているので、ケース外に設ける場合に比べてケースの外形を大きくすること無く、電線に所定の引っ張り強度を確保することができる。
本発明は、コイルボビンの固定位置を変更するだけで、コイルボビンとコアとの相対位置を変化させて、共振周波数の調整作業を行うことができるという効果があり、また、コイルボビンがケースに固定されるから、共振周波数の変化を抑制することができるという効果がある。
以下に、本発明の一実施形態について図1〜図4を参照して説明する。
本実施形態のアンテナ装置は、いわゆるバーアンテナであり、図1に示すように、フェライト等の磁性体からなる長尺直方体状のコア2と、コア2が軸方向に移動(摺動)自在に挿入されるコイルボビン3と、コイルボビン3に巻装されるコイル40と、コイル40とともに共振回路を含むアンテナ回路を構成する電子回路ブロック4とで構成されたアンテナブロック1、及び、アンテナブロック1を収納するケース5、並びに、アンテナブロック1のコイルボビン3をコア2の軸方向にそれぞれ異なる位置でケース5に固定する固定手段とを備え、該固定手段は、コイルボビン3に設けられた固定用突部33と、ケース5内に複数設けられ固定用突部33と嵌合する固定用溝部62aとで構成されている。
アンテナブロック1は、上述したように、コア2とコイルボビン3とコイル40と電子回路ブロック4とで構成されている。
コイルボビン3は、たとえば絶縁性樹脂からなる樹脂成形品であり、コイル40が巻装される長尺筒状の巻胴部30と、巻胴部30の長手方向一端側(図1における左側)に形成された第1の鍔部31と、巻胴部30の長手方向他端側(図1における右側)に形成された第2の鍔部32とを一体に備えている。また、コイルボビン3には、長手方向にコイルボビン3を貫通する透孔3aが形成されており、この透孔3aにはコア2が軸方向に移動自在に挿入される。
両鍔部31,32のコイルボビン3の短手方向における両側部には、アンテナブロック1をケース5に固定支持させるための固定用突部33が一体に突設されている。また、第2の鍔部32の上面中央部にはコイル40を引っ掛けて折り返すための突起部32aが一体に突設されている。一方、第1の鍔部31には、コイルボビン3の長手方向一端側へ向けて、略平板状の回路実装部31aが一体に突設されており、この回路実装部31aには、電子回路ブロック4が実装される。
電子回路ブロック4は、上述したようにコイル40とともに、共振回路を含むアンテナ回路を構成するものであり、図3に示すように、外部回路(図示せず)に対してコイル40を含む共振回路を電気的に接続するツイストペアケーブル等の平衡線路8と、電子部品であるコンデンサ41及び抵抗42と、平衡線路8、コイル40、コンデンサ41、抵抗42をそれぞれ電気的に接続するための接続部材である端子具43,44,45とを備えている。
ここで、これら端子具43,44,45は各々導電性を有する金属板から形成されている。第1の端子具43は、平衡線路8の一方の電線8aとコイル40の一端部と抵抗42の一端部とを電気的に接続するためのものであり、電線8aが半田付けにより接続される端子部43aと、コイル40の一端部がかしめ固定により接続されるかしめ部43bと、抵抗42の一端部が接続される抵抗用接続部43cとを一体に備えている。第2の端子具44は、コイル40の他端部とコンデンサ41の一端部と抵抗42の他端部とを電気的に接続するためのものであり、コイル40の他端部がかしめ固定により接続されるかしめ部44aと、コンデンサ41の一端部が接続されるコンデンサ用接続部44bと、抵抗42の他端部が接続される抵抗用接続部44cとを一体に備えている。第3の端子具45は、平衡線路8の他方の電線8bとコンデンサ41の他端部とを電気的に接続するためのものであり、電線8bが半田付けにより接続される端子部45aと、コンデンサ41の他端部が接続されるコンデンサ用接続部45bとを一体に備えている。また、第1及び第2の端子具43,44には、コイル40を絡げる絡げ部43d,44dが一体に設けられている。
そして、これら端子具43,44,45は次のようにして回路実装部31aにインサートされている。第1の端子具43は、端子部43aをコイルボビン3の長手方向一端側に突出させるとともに、かしめ部43b及び絡げ部43dをコイルボビン3の短手方向一端側(図3における左側)に突出させ、抵抗用接続部43cを上面に露出させた状態で回路実装部31aにインサートされている。第2の端子具44は、かしめ部44a及び絡げ部44dをコイルボビン3の短手方向他端側(図3における右側)に突出させるとともに、コンデンサ用接続部44b及び抵抗用接続部44cを上面に露出させた状態で回路実装部31aにインサートされている。第3の端子具45は、端子部45aをコイルボビン3の長手方向一端側に突出させるとともに、コンデンサ用接続部45bを上面に露出させた状態で回路実装部31aにインサートされている。
このようにして回路実装部31aにインサートされた端子具43,44,45に、平衡線路8、コンデンサ41、及び抵抗42が実装されることで電子回路ブロック4が構成されており、この電子回路ブロック4とコイル40とからアンテナ回路が構成されている。尚、本実施形態のアンテナ装置の動作については、従来のものと略同様であるから、説明を省略する。
ケース5は、図2(a)に示すように、アンテナブロック1を収納するボディ6と、ボディ6に被着されるカバー7とで構成されている。
ボディ6は、たとえば絶縁性樹脂からなる樹脂成形品であり、一面(上面)が開口した箱状に形成され、内部にアンテナブロック1の収納部6aが形成されている。このボディ6の長手方向における両外側面には、その下端部にアンテナ装置を車体等の所定場所に取り付けるための取付ねじ(図示せず)等が挿通される挿通孔60aを備えたリブ60が一体に突設され、上端部には面方向が上方を向いた段部60bが形成されている。また、ボディ6の長手方向一端側の外側面には、アンテナブロック1に接続された電線8a,8bを外方へ引き出すための切欠孔60cが形成されている。加えて、ボディ6の短手方向の両外側面には、カバー固定用の突起61が長手方向に3つ突設されており、この突起61は上端部がテーパ形状に形成されている。
ここで、収納部6aの短手方向の内側面には、図3に示すように、上記のコイルボビン3の固定用突部33にそれぞれ対応して計4つの支持リブ62が一体に突設されている。各支持リブ62には、上端が開口した上下方向の溝からなり、固定用溝部33と嵌合する固定用溝部62aがコア2の軸方向となるケース5の長手方向に複数(本実施形態では5つ)列設されている。また、収納部6aの底面部において長手方向一端側の両隅部近傍には、それぞれ電線8a,8bの張力止めとなる角柱状のフック部63,63が一体に突設されている。
カバー7は、たとえば絶縁性樹脂からなる樹脂成形品であり、ボディ6の開口した一面を覆う平板部70と、平板部70の長手方向両縁部から下方へ延設されボディ6の段部60bと嵌合する段部71と、平板部70の短手方向両縁部から下方へ延設された側壁部72とを一体に備え、両側壁部72にはボディ6の各突起61とそれぞれ嵌合する嵌合孔72aが形成されている。
上記部材により本実施形態のアンテナ装置は構成されており、各部材は次のようにして取り付けられている。コイルボビン3は上述したように電子回路ブロック4の各端子具43,44,45を一体に備えて絶縁性樹脂からインサート成形されており、このコイルボビン3には、図3に示すように、コイル40が、一端側をかしめ部43bにかしめ固定して左側の絡げ部43dに絡げ、巻胴部30に所定の巻数だけ巻装した後に第2の鍔部32の突部32aで折り返し、他端側を右側の絡げ部44dに絡げてかしめ部44aにかしめ固定した状態で取り付けられている。加えて、回路実装部31aの端子具43,44,45にコンデンサ41及び抵抗42が表面実装されるとともに、平衡線路8の電線8a,8bが接続されて電子回路ブロック4が構成され、これによりコイル40及びコンデンサ41からなる直列共振回路が形成されている。
そして、コイルボビン3の透孔3aにコア2が挿入されることでアンテナブロック1が構成されている。このアンテナブロック1は、図3に示すように、各固定用突部33を支持リブ62の固定用溝部62aにそれぞれ嵌合させることで、ケース5に固定された状態で収納されている。このとき、各支持リブ62に設けた複数の固定用溝部62aのうち、いずれの固定用溝部62aに固定用溝部33をそれぞれ嵌合させるかによって、コイルボビン3のケース5への固定位置を選択できるようになっている。
また、電線8a,8bは図3に示すように、フック部63と収納部6aの内側面とで挟み込まれており、これにより、所定の引っ張り強度を確保している。そして、図2(b)に示すようにアンテナブロック1が収納されたボディ6には、図2(a)に示すように、カバー7が段部71をボディ6の段部60cに嵌合させるとともに、側壁部72の嵌合孔72aをボディ6の突起61にそれぞれ嵌合させることで被着されている。このとき、突起61の上端部がテーパ形状となっていることによって、突起61を嵌合孔72aに嵌合させやすくなっている。
以上により構成された本実施形態のアンテナ装置によれば、コイルボビン3をケース5にそれぞれ異なる位置で固定する固定手段を備えるので、共振周波数を調整する際には、コイルボビン3の固定位置を変更するだけでよく、これにより、共振周波数の調整作業を容易に行えるようになる。また、コイルボビン3が固定手段によりケース5に固定されているから、アンテナ装置に衝撃等が加えられたとしても、このような衝撃によってコイルボビン3の収納位置がずれることがなくなり、これにより、共振周波数の変化を抑制することができる。しかも、コイルボビン3をケース5に固定する際には、コイルボビン3に設けた固定用突部33をケース5内に設けた固定用溝部62aに嵌合するだけでよいから、共振周波数の調整作業をさらに容易に行うことができる。加えて、電線の張力止め手段となるフック部63をケース5内に備えているので、電線の張力止め手段をケースの外方に設けている図5に示す従来のアンテナ装置に比べて、ケースの外形を大きくすること無く、電線に所定の引っ張り強度を確保することができる。
一方、本実施形態とは異なり、たとえばコイルボビン3の固定用溝部62aを支持リブ62に1つしか備えていないアンテナ装置を図4(b)に示す。このようなアンテナ装置において、コア2とコイルボビン3との相対位置により共振周波数を調整するためには、図4(b)に示すように、ケース5の収納部6aに、コア2の移動用のスペースSが必要となる。これに対して、本実施形態では、図4(a)に示すように、コイルボビン3の固定位置を替えることによって共振周波数の調整を行えるから、収納部6a内でコア2を移動させる必要がなくなる。つまり、本実施形態によれば、コア2の移動用のスペースSが必要なくなるため、ケース5の収納部6aの長手方向における長さ寸法を、コア2を収納できる程度の大きさにまで縮小することができ、これにより、アンテナ装置全体として小型化を図ることができるという利点がある。
ところで、本実施形態では、支持リブ62に形成する固定用溝部62aの数を5つとしているが、固定用溝部62aの数は5つに限られるものではない。たとえば、さらに多くの固定用溝部62aを設ければ、共振周波数の調整範囲を広げることができるし、固定用溝部62a間のピッチを細かくすれば、共振周波数を細かく調整することができるようになるのである。加えて、上述したような固定手段も、本実施形態のように固定用突部33と固定用溝部62aとを嵌合させるものに限られるものではなく、状況に応じて好適な形状を採用することができるのは勿論である。
1 アンテナブロック
2 コア
3 コイルボビン
33 固定用突部
4 電子回路ブロック
40 コイル
5 ケース
62a 固定用溝部
2 コア
3 コイルボビン
33 固定用突部
4 電子回路ブロック
40 コイル
5 ケース
62a 固定用溝部
Claims (3)
- 長尺状のコアと、該コアが軸方向に移動自在に挿入されるコイルボビンと、該コイルボビンに巻装されるコイルと、コアとコイルボビンとコイルとが収納されるケースと、コイルボビンをコアの軸方向にそれぞれ異なる位置でケースに固定する固定手段とを備えていることを特徴とするアンテナ装置。
- 前記固定手段は、コイルボビンに設けられた固定用突部と、ケース内に複数設けられ固定用突部と嵌合する固定用溝部とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記ケースは、コイルと外部回路とを電気的に接続する電線用の挿通孔を備えるとともに、ケース内に前記電線の張力止め手段を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアンテナ装置。
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2005
- 2005-02-18 JP JP2005042829A patent/JP2006229759A/ja not_active Withdrawn
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