JP2014107692A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信装置との接続が容易なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】このアンテナ装置は、第１アンテナコイル４が外周に巻回される有底四角筒状の第１ボビン１と、第２アンテナコイル５が外周に巻回される第２ボビン２とを備える。第１ボビン１の筒底部１５には、第１アンテナコイル４の両端部に電気的にそれぞれ接続される端子Ｔ１０，Ｔ１１が設けられるとともに、第１ボビン１の内部空間に貫通する貫通孔１４が形成されている。また第２ボビン２には、第２アンテナコイル５の両端部に電気的にそれぞれ接続される端子Ｔ１０，Ｔ１１が設けられている。ここでは第２ボビン２の端子Ｔ２０，Ｔ２１が第１ボビン１の貫通孔１４にそれぞれ挿通された状態で第１ボビン１の内部に第２ボビン２が収容される。
【選択図】図２

Description

本発明は、２つのアンテナコイルを備えるアンテナ装置に関する。

従来、この種のアンテナ装置としては、特許文献１に記載のアンテナ装置がある。特許文献１に記載のアンテナ装置は、十字状に配置された２つのコア、及びそれらにそれぞれ巻回される２つのアンテナコイルを備えている。２つのコアは立方体状のケースの内部に十字状に配置されている。ケースの互いに対向する両側壁外面には、各アンテナコイルに接続される端子がそれぞれ設けられている。詳しくは、ケースの一方の側壁外面には、２つのアンテナコイルのそれぞれの一端に接続される２つの端子が設けられている。またケースの他方の側壁外面には、２つのアンテナコイルのそれぞれの他端に接続される２つの端子が設けられている。

国際公開ＷＯ２００７／１１６６２３号

ところで、特許文献１に記載のアンテナ装置を送信装置や受信装置などの通信装置に電気的に接続する場合、アンテナ装置のケース両側壁にそれぞれ設けられた端子を通信装置に接続する必要がある。詳しくは、ケースの一方の側壁外面に設けられた端子を通信装置に電気的に接続する工程と、ケースの他方の側壁外面に設けられた端子を通信装置に電気的に接続する工程とを行う必要がある。このことがアンテナ装置と通信装置とを電気的に接続する上での工数の増加を招く要因となっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信装置との接続が容易なアンテナ装置を提供することにある。

上記課題を解決するアンテナ装置は、第１アンテナコイルが外周に巻回される有底筒状の第１ボビンと、第２アンテナコイルが外周に巻回される第２ボビンと、を備え、前記第１ボビンの筒底部には、前記第１アンテナコイルの両端部に電気的に接続される端子が設けられるとともに、前記第１ボビンの内部空間に貫通する貫通孔が形成され、前記第２ボビンには、前記第２アンテナコイルの両端部に電気的に接続される端子が設けられ、前記第２ボビンの端子が前記第１ボビンの貫通孔に挿通された状態で前記第１ボビンの内部に前記第２ボビンが収容されている。

この構成によれば、各アンテナコイルに接続される端子が第１ボビンの筒底部周辺に配置されることとなる。このため通信装置のコネクタ部に第１ボビンの筒底部を連結する工程を行うだけで、通信装置にアンテナ装置を電気的に接続できるため、それらの接続が容易となる。

上記アンテナ装置について、前記第１ボビンの筒底部の外端面にはコネクタ部が突出形成され、前記コネクタ部の先端面には、前記第１ボビンの端子が設けられ、前記第２ボビンの端子が、前記コネクタ部周辺に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、通信装置側のコネクタ部に第１ボビンのコネクタ部を挿入することで、通信装置及びアンテナ装置の機械的に安定した接続を確保できる。
上記アンテナ装置について、前記第１ボビンの内壁面に、前記第２ボビンの外壁面が嵌合していることが好ましい。

この構成によれば、第１ボビンに対して第２ボビンが位置ずれし難くなるため、各アンテナコイルの相対的な位置ずれを抑制できる。これによりアンテナ特性を確保し易くなる。

上記アンテナ装置について、前記第２ボビンの内部に収容されるコアを更に備え、前記第１アンテナコイルは、前記第１ボビンの筒中心線である第１軸線を中心に前記第１ボビンの外周に巻回され、前記第２アンテナコイルは、前記第１軸線と直交する第２軸線を中心に前記第２ボビンの外周に巻回されていることが好ましい。

この構成によれば、直交する２軸方向に指向性を有するアンテナ装置を容易に実現できる。

このアンテナ装置によれば、通信装置との接続が容易となる。

アンテナ装置の一実施形態についてその斜視構造を示す斜視図。 実施形態のアンテナ装置についてその分解斜視構造を示す斜視図。 実施形態のアンテナ装置についてその第１ボビンの正面構造を示す正面図。 実施形態の第１ボビンについてその平面構造を示す平面図。 実施形態の第１ボビンについてその側面構造を示す側面図。 実施形態のアンテナ装置についてその第２ボビンの正面構造を示す正面図。 実施形態の第２ボビンについてその平面構造を示す平面図。 実施形態の第２ボビンについてその側面構造を示す側面図。 実施形態のアンテナ装置についてその断面構造を示す断面図。 図９のＸ−Ｘ線に沿った断面構造を示す断面図。 実施形態のアンテナ装置の変形例についてその断面構造を示す断面図。

以下、アンテナ装置の一実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態のアンテナ装置は、例えば車両のドアノブなどに設置され、車両ドア周辺にＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を送信する送信用のアンテナ装置を想定している。

図１及び図２に示すように、本実施形態のアンテナ装置は、有底四角筒状をなす第１ボビン１、第１ボビン１の内部に収容される直方体状の第２ボビン２、及び第２ボビン２の内部に収容される板状のコア３を備えている。各ボビン１，２は樹脂部材からなり、コア３はフェライト等の磁性部材からなる。第１ボビン１の外周には、その筒中心線（図中の第１軸線ｍ１）を中心に第１アンテナコイル４が巻回されている。第２ボビン２の外周には、第１軸線ｍ１と直交する第２軸線ｍ２を中心に第２アンテナコイル５が巻回されている。すなわち各アンテナコイル４，５のアンテナ軸は互いに直交する方向となっている。本実施形態のアンテナ装置は、これらのアンテナコイル４，５により互いに直交する２軸方向に指向性を有する構造となっている。

次に図３〜図４を参照して第１ボビン１の構造について詳述する。
図３及び図４に示すように、第１ボビン１の第１軸線ｍ１の方向の両端部にはフランジ部１０，１１がそれぞれ形成されている。第１ボビン１の外周面におけるフランジ部１０，１１により挟まれた部分は、第１アンテナコイル４が巻回される被巻回部１２となっている。第１ボビン１は、一方のフランジ部１０側の端部が開口され、他方のフランジ部１１側の端部が閉塞されており、フランジ部１１側に筒底部１５を有する構造となっている。筒底部１５の第１軸線ｍ１の方向の外端面には、第１軸線ｍ１に直交する断面形状がＴ字状をなすコネクタ部１３が突出形成されている。コネクタ部１３は、図示しない車両の送信装置に設けられたコネクタ部に挿入されることにより、送信装置とアンテナ装置とを機械的に接続する部分である。コネクタ部１３の先端面には、第１軸線ｍ１の方向に延びるようにして２つの端子Ｔ１０，Ｔ１１が設けられている。これらの端子Ｔ１０，Ｔ１１は、第２軸線ｍ２に平行な方向に並べて配置されている。端子Ｔ１０，Ｔ１１は、第１ボビン１に設けられた適宜の配線（図示略）を介して第１アンテナコイル４の両端部に電気的にそれぞれ接続される。

また図５に示すように、第１ボビン１の筒底部１５には、そのコネクタ部１３側の外端面から第１ボビン１の内部空間に貫通する２つの貫通孔１４が形成されている。なお図３及び図４に示すように、２つの貫通孔１４は、筒底部１５の第２軸線ｍ２の方向の両側面にも貫通している。

次に図６〜図８を参照して第２ボビン２の構造について詳述する。
図６及び図７に示すように、第２ボビン２の第２軸線ｍ２の方向の両端部にはフランジ部２０，２１がそれぞれ形成されている。第２ボビン２の外周面におけるフランジ部２０，２１により挟まれた部分は、第２アンテナコイル５が巻回される被巻回部２２となっている。フランジ部２０，２１の第１軸線ｍ１の方向の一端部には、第１軸線ｍ１の方向に延びるようにして突出部２０ａ，２１ａがそれぞれ形成されている。これらの突出部２０ａ，２１ａの先端面には、第１軸線ｍ１の方向に延びる端子Ｔ２０，Ｔ２１がそれぞれ設けられている。これらの端子Ｔ２０，Ｔ２１は、第２軸線ｍ２に平行な方向に並べて配置されている。端子Ｔ２０，Ｔ２１は、第２ボビン２に設けられた適宜の配線（図示略）を介して第２アンテナコイル５の両端部に電気的にそれぞれ接続される。

また図８に示すように第２ボビン２の内部には、第１軸線ｍ１に直交する断面形状が凹字状をなす収容部２３が形成されている。収容部２３は、第２ボビン２のフランジ部２０における第２軸線ｍ２の方向の外端面に開口している。すなわち収容部２３は、第２ボビン２の外周面において被巻回部２２に該当しない部分、換言すれば第２アンテナコイル５が接触しない部分に開口している。図６及び図７に示すように、収容部２３は、一方のフランジ部２０の内部から被巻回部２２の内部を通って、他方のフランジ部２１の内部まで延びるように形成されている。この収容部２３にコア３が収容される。

こうした構造からなる第２ボビン２が第１ボビン１に収容されることでアンテナ装置が構成される。図９はアンテナ装置の断面構造を示したものである。また図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿った断面構造を示したものである。

図９及び図１０に示すように、第２ボビン２は、その被巻回部２２に第２アンテナコイル５が巻回されるとともに、その収容部２３にコア３が収容された状態で第１ボビン１の内部に収容されている。また第２ボビン２の端子Ｔ２０，Ｔ２１は、第１ボビン１の筒底部１５に形成された２つの貫通孔１４にそれぞれ挿通されることで、図１に示すように外部に露出している。また図１０に示すように、第１ボビン１の内壁面に第２ボビン２の外壁面が嵌合している。

次に本実施形態のアンテナ装置の作用について説明する。
図１に示すように、本実施形態のアンテナ装置では、各アンテナコイル４，５に接続される端子Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ２０，Ｔ２１の全てが第１ボビン１のコネクタ部１３周辺から外出しされている。このため、図示しない車両の送信装置に設けられたコネクタ部に第１ボビン１のコネクタ部１３を挿入してそれらを連結する工程を行うだけで、車両の送信装置及びアンテナ装置の機械的且つ電気的に安定した接続を確保できる。

また図１０に示すように、第１ボビン１の内壁面に第２ボビン２の外壁面が嵌合しているため、第１ボビン１に対して第２ボビン２が位置ずれし難くなっている。これにより各アンテナコイル４，５の相対的な位置ずれが抑制されるため、アンテナ特性を確保し易くなる。

さらに本実施形態のように、２つのボビン１，２の外周に２つのアンテナコイル４，５をそれぞれ巻回すれば、２つのアンテナコイル４，５の巻回に伴う応力（ストレス）が２つのボビン１，２にそれぞれ働くようになる。このためコア３にアンテナコイルを直接巻回する場合と比較すると、コア３に働く応力を軽減できるため、コア３の破損を防止できる。

以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば以下の効果が得られる。
（１）第１アンテナコイル４が外周に巻回される有底筒状の第１ボビン１と、第２アンテナコイル５が外周に巻回される第２ボビン２とを設けた。そして第１ボビン１の筒底部１５には、第１アンテナコイル４の両端部に電気的にそれぞれ接続される端子Ｔ１０，Ｔ１１を設けるとともに、第１ボビン１の内部空間に貫通する２つの貫通孔１４を形成した。また第２ボビン２には、第２アンテナコイル５の両端部に電気的にそれぞれ接続される端子Ｔ２０，Ｔ２１を設けた。さらに第２ボビン２の端子Ｔ２０，Ｔ２１を第１ボビン１の２つの貫通孔１４にそれぞれ挿通した状態で第１ボビン１の内部に第２ボビン２を収容することとした。これにより車両の送信装置及びアンテナ装置の機械的且つ電気的に安定した接続を確保できる。

（２）第１ボビン１の内壁面に第２ボビン２の外壁面を嵌合させることとした。これにより各アンテナコイル４，５の相対的な位置ずれを抑制できるため、アンテナ特性を確保し易くなる。

（３）第２ボビン２には、第２アンテナコイル５に接触しない外周部分に開口する収容部２３を形成し、これにコア３を収容することとした。これによりコア３に働く応力を軽減できるため、コア３の破損を防止できる。

（４）第１アンテナコイル４を、第１ボビン１の筒中心線である第１軸線ｍ１を中心に第１ボビン１の外周に巻回した。また第２アンテナコイル５を、第１軸線ｍ１と直交する第２軸線ｍ２を中心に第２ボビン２の外周に巻回した。これにより直交する２軸方向に指向性を有するアンテナ装置を容易に実現できる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・図１０に示すように第１ボビン１の被巻回部１２の内壁とコア３との間に隙間Ｓが形成されている場合、コア３に位置ずれが生じるおそれがある。これを防止するために、図１１に示すように、それらの隙間に例えば樹脂部材などからなるスペーサ部材６を設けてもよい。これによりコア３の位置ずれを防止できるため、アンテナ特性を確保し易くなる。

・上記実施形態では、第２ボビン２の収容部２３を断面凹字状に形成したが、その形状は適宜変更可能である。例えば収容部２３を、第２ボビン２の一方のフランジ部２０の外端面から他方のフランジ部２１の外端面に貫通するように形成してもよい。

・各ボビン１，２の形状は適宜変更可能である。例えば第１ボビン１を円筒状に形成し、第２ボビン２を円柱状に形成してもよい。要は、第１アンテナコイル４が外周に巻回される筒状の第１ボビン１と、第２アンテナコイル５が巻回される第２ボビン２とを備え、第１ボビン１の内部に第２ボビン２が収容されている構造であればよい。

・上記実施形態では、２つのアンテナコイル４，５のそれぞれのアンテナ軸が互いに直交していたが、それらのアンテナ軸の方向はこれに限定されない。例えば各ボビン１，２の被巻回部１２，２２の形状を変更することにより、２つのアンテナコイル４，５のそれぞれのアンテナ軸の方向を適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、各ボビン１，２に設けられた端子Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ２０，Ｔ２１の全てを送信装置に接続する場合について例示したが、例えば第１ボビン１の端子Ｔ１０，Ｔ１１のみを送信装置に接続したり、あるいは第２ボビン２の端子Ｔ２０，Ｔ２１のみを送信装置に接続してもよい。これにより２つのアンテナコイル４，５をそれぞれ独立に駆動させることも可能である。

・上記実施形態では、第２ボビン２にその外周部分に開口する収容部２３を形成し、これにコア３を収容することとしたが、これに代えて、第２ボビン２の内部にコア３を埋め込んでもよい。またコア３を省略することも可能である。

・上記実施形態では、車両のドアノブに設けられた送信用のアンテナ装置について例示したが、上記実施形態のアンテナ装置は、ドアノブ以外の車両の適宜の場所に配置することも可能である。また上記実施形態のアンテナ装置は、車両以外の適宜の機器に用いてもよい。さらに上記実施形態のアンテナ装置は、受信用のアンテナ装置として用いてもよい。

＜付記＞
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）前記第２ボビンには、前記第２アンテナコイルに接触しない外周部分に開口する収容部が形成され、前記収容部に前記コアが収容されていることを特徴とするアンテナ装置。この構成によれば、２つのアンテナコイルの巻回に伴う応力（ストレス）が２つのボビンにそれぞれ働くため、コアにアンテナコイルを直接巻回する場合と比較すると、コアに働く応力を軽減できる。したがってコアの破損を防止できる。

（ロ）前記第１ボビンの内壁面と前記コアとの間の隙間を埋めるスペーサ部材を更に備えることを特徴とするアンテナ装置。この構成によれば、コアの位置ずれを抑制できるため、アンテナ特性を確保し易くなる。

Ｓ…隙間、ｍ１…第１軸線、ｍ２…第２軸線、Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ２０，Ｔ２１…端子、１…第１ボビン、２…第２ボビン、３…コア、４…第１アンテナコイル、５…第２アンテナコイル、６…スペーサ部材、１３…コネクタ部、１４…貫通孔、１５…筒底部、２３…収容部。

Claims (4)

1. 第１アンテナコイルが外周に巻回される有底筒状の第１ボビンと、
   第２アンテナコイルが外周に巻回される第２ボビンと、を備え、
   前記第１ボビンの筒底部には、前記第１アンテナコイルの両端部に電気的に接続される端子が設けられるとともに、前記第１ボビンの内部空間に貫通する貫通孔が形成され、
   前記第２ボビンには、前記第２アンテナコイルの両端部に電気的に接続される端子が設けられ、
   前記第２ボビンの端子が前記第１ボビンの貫通孔に挿通された状態で前記第１ボビンの内部に前記第２ボビンが収容されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記第１ボビンの筒底部の外端面にはコネクタ部が突出形成され、
   前記コネクタ部の先端面には、前記第１ボビンの端子が設けられ、
   前記第２ボビンの端子が、前記コネクタ部周辺に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
   前記第１ボビンの内壁面に、前記第２ボビンの外壁面が嵌合していることを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記第２ボビンの内部に収容されるコアを更に備え、
   前記第１アンテナコイルは、前記第１ボビンの筒中心線である第１軸線を中心に前記第１ボビンの外周に巻回され、
   前記第２アンテナコイルは、前記第１軸線と直交する第２軸線を中心に前記第２ボビンの外周に巻回されていることを特徴とするアンテナ装置。