JP2017192042A - アンテナ装置およびアンテナ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡素でありながらも、インダクタンス値を容易に調整することが可能なアンテナ装置およびアンテナ装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】磁性材料から形成されるコア２０Ａと、コア２０Ａの外周側に配置されると共に、長手方向の中途に仕切部が存在するボビン体３０Ａと、ボビン体３０Ａに導線５１Ａを巻回することにより形成されるコイル５０Ａと、を備え、コイル５０Ａには、ボビン体３０Ａの一方側から仕切部３３Ａまで導線５１Ａの巻回密度を密な状態で巻回することにより構成される密巻線部５３Ａ部と、仕切部３３Ａからボビン体３０Ａの他方側まで導線５１Ａの巻回密度を疎な状態で巻回することにより形成される疎巻線部５４Ａとが設けられていて、疎巻線部５４Ａを構成する第１層と第２層の巻線方向が異なることで、第１層を構成している導線５１Ａと第２層を構成している導線５１Ａとは交差する状態で重ねられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ装置およびアンテナ装置の製造方法に関する。

近年、自動車等の車両や家屋等においては、スマートキーシステムが実用化されている。このスマートキーシステムは、無線でのＩＤコード等に関する情報を電磁波として送受信し、そのＩＤコード等が照合された場合には、持ち主はメカニカルなキーを用いずに、たとえば車両や家屋等におけるドアの施錠および解錠を行ったり、エンジンの始動や停止を行うことを可能としている。このようなスマートキーシステムでは、情報を送受信するためにコイルアンテナを備えるアンテナ装置が用いられている。

このアンテナ装置としては、たとえば特許文献１に開示の技術内容がある。特許文献１に開示のアンテナ装置は、第１の磁性体コアと、第１のコイルと、第２の磁性体コアと、第２のコイルとを備えている。

第１の磁性体コアは、扁平の棒状であり、その第１の磁性体コアの外周側には第１のコイルが配置され、その第１のコイルの一方の端部は第１の端子に接続されている。また、第２の磁性体コアは、トロイダル状の閉磁路構造であり、信号電波の送信時には磁気飽和するものの、信号電波の受信時には磁気飽和しない構成となっている。また、第２のコイルは第２の磁性体コアに巻回されている。その第２のコイルの一方の端部は第１のコイルの他方の端部に接続され、当該第２のコイルの他方の端部は第２の端子に接続されている。

特許第５０５０２２３号公報

ところで、特許文献１に開示の構成では、第２の磁性体コアという特殊の磁性体コアを用いると共に、その第２の磁性体コアに巻回された第２のコイルを用いることで、共振周波数を調整している。したがって、構造上複雑になる虞がある。

また、ＬＣ共振回路においては、共振周波数が狭い範囲に定められているため、ＬＣの積も同様に狭い範囲内でしか変化できない。一方、第１のコイルに関しては、密に巻回されている部分が存在しているが、その密に巻回されている部分では、１ターン当たりのインダクタンス値Ｌの変化は、たとえば約１０μＨとなるものがある。また、共振回路に用いられるコンデンサにも製造上の特性バラつき（一例としては、±５％）が存在するのが一般的である。そのため、必要に応じて第１のコイルのインダクタンス値Ｌを１μＨ毎に調整する必要が生じることがあるが、そのような調整は困難となっている。したがって、静電容量値Ｃのバラつきを吸収し、それによって共振周波数等を求める際に必要となるインダクタンス値Ｌと静電容量値Ｃの積のバラつきを、共振範囲内に抑えることが難しくなる。

本発明は、この問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造が簡素でありながらも、インダクタンス値を狭い公差範囲内で容易に調整することが可能なアンテナ装置およびアンテナ装置の製造方法を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明のアンテナ装置の一側面は、磁性材料から形成されるコアと、コアの外周側に配置されると共に、長手方向の中途に仕切部が存在するボビン体と、ボビン体に導線を巻回することにより形成されるコイルと、を備え、コイルには、ボビン体の一方側から仕切部まで導線の巻回密度を密な状態で巻回することにより構成される密巻線部と、仕切部からボビン体の他方側まで導線の巻回密度を疎な状態で巻回することにより形成される疎巻線部とが設けられていて、疎巻線部には、第１層と第２層とが設けられていて、第１層と第２層の巻線方向が異なることで、第１層を構成している導線と第２層を構成している導線とは交差する状態で重ねられている、ことを特徴とするアンテナ装置が提供される。

また、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、ボビン体の一方側には、端子部材が取り付けられる端子取付部が設けられていて、密巻線部は、疎巻線部よりも端子取付部側に設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、疎巻線部では、ボビン体の側壁部において第１層を構成する導線と第２層を構成する導線とが同一層内に位置するように配置されている、ことが好ましい。

また、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１層を構成する導線と第２層を構成する導線とは、ボビン体の長手方向に直交する幅方向に対して３度〜１７７度の範囲内の角度で交差している、ことが好ましい。

さらに、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、疎巻線部の長さは、密巻線部の長さ以上である、ことが好ましい。

また、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、疎巻線部の長さは密巻線部の長さと同等である、ことが好ましい。

さらに、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、ボビン体の長手方向において、最も他方側に位置する隣り合う導線同士間の距離は、最も一方側に位置する隣り合う導線同士間の距離と異なっている、ことが好ましい。

また、本発明のアンテナ装置の他の側面は、上述の発明に加えて更に、ボビン体の長手方向において、最も他方側に位置する隣り合う導線同士間の距離は、最も一方側に位置する隣り合う導線同士間の距離より短く設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明のアンテナ装置の製造方法の一側面は、長手方向の中途に仕切部が存在するボビン体のコア挿入部に、磁性材料から形成されるコアを挿入するコア挿入工程と、ボビン体に導線を巻回してコイルを形成するコイル形成工程と、を備え、コイル形成工程では、ボビン体の一方側から仕切部まで導線の巻回密度を密な状態で巻回することにより構成される密巻線部と、仕切部からボビン体の他方側まで導線の巻回密度を疎な状態で巻回することにより形成される疎巻線部とを形成し、疎巻線部では、第１層を巻回した後に、その第１層とは巻線方向が異なる第２層を巻回することで、第１層を構成している導線と第２層を構成している導線とは交差している、ことを特徴としている。

本発明によると、構造が簡素でありながらも、インダクタンス値を容易に調整することが可能なアンテナ装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示すアンテナ装置のうち、コイルを除去した状態を示す斜視図である。 図１に示すアンテナ装置の構成を示す側面断面図である。 図１に示すアンテナ装置のボビン体の構成を示す斜視図である。 図１に示すアンテナ装置のボビン部のうち、コイルが巻回されている部分を示す平面図である。 本実施の形態に係るアンテナ装置における下層の導線と上層の導線の巻回状態を拡大して示す平面図である。 比較例としてのアンテナ装置における下層の導線と上層の導線の巻回状態を拡大して示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。 図８に示すアンテナ装置のボビン体および接続端子の構成を示す斜視図である。 図８に示すアンテナ装置が備える３つの接続端子の形状を示す平面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る、アンテナ装置１０Ａについて、図面を参照しながら説明する。

また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明することがある。そのうち、Ｘ方向はアンテナ装置１０Ａの長手方向とし、Ｘ１側は後述するコネクタ接続部４０Ａが位置する側とし、Ｘ２側はそれとは逆側とする。また、Ｚ方向はアンテナ装置１０Ａの厚み方向とし、Ｚ１側は図２における上側とし、Ｚ２側は図２における下側とする。また、Ｙ方向はＸＺ方向に直交する方向（幅方向）とし、Ｙ１側は図１における右手前側とし、Ｙ２側はそれとは逆の奥左側とする。

＜アンテナ装置１０Ａの全体構成について＞
図１は、アンテナ装置１０Ａの全体構成を示す斜視図である。図２は、アンテナ装置１０Ａのうち、コイル５０Ａを除去した状態を示す斜視図である。図３は、アンテナ装置１０Ａの構成を示す側面断面図である。図１から図３に示すように、アンテナ装置１０Ａは、コア２０Ａと、ボビン体３０Ａと、コイル５０Ａと、接続端子６０Ａと、ケース９０Ａと、を主要な構成要素としている。

図２および図３に示すように、コア２０Ａは、磁性材料から形成されると共に、Ｘ方向に長い長尺状（棒状）に設けられている。また、コア２０Ａは、正面から見たときの断面を矩形状としている。なお、コア２０Ａは、その材質を磁性材としているが、磁性材としては、例えば、ニッケル系のフェライトまたはマンガン系のフェライト等の種々のフェライト、パーマロイ、センダスト等、各種の磁性材料および各種の磁性材料の混合物を用いることが可能である。

また、図２に示すように、コア２０Ａの外周側には、ボビン体３０Ａのボビン部３１Ａが取り付けられている。このボビン体３０Ａは、その材質を絶縁性に優れた熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂とするのが好ましい。なお、ボビン体３０Ａを構成する材質の一例としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が挙げられるが、その他の樹脂を材質としても良い。また、ボビン体３０Ａは、半田付けや溶接加工などにより熱ダメージを受ける場合があることに鑑みて、耐熱性樹脂を用いることが更に好ましい。

図４は、ボビン体３０Ａの構成を示す斜視図である。図１から図４に示すように、ボビン体３０Ａは、ボビン部３１Ａと、端子取付部３５Ａと、コネクタ接続部４０Ａとが設けられている。ボビン部３１Ａには、巻枠部３２Ａと、仕切部３３Ａと、コア挿入部３４Ａが設けられている。

巻枠部３２Ａは、筒形状としても良いが、本実施の形態では、適宜打ち抜いた形状に設けられている。具体的には、図４に示すように、側壁部３２Ａ１は残しつつ、天面３２Ａ２側（上方側；Ｚ１側）および底面３２Ａ３側（下方側；Ｚ２側）に、打ち抜き部分３２Ａ４やスリット３２Ａ５を設ける構成となっている。特に、スリット３２Ａ５は、長手方向（Ｘ方向）の他端側（Ｘ２側）に設けられている。また、スリット３２Ａ５の他端側（Ｘ２側）は開放した状態となっている。したがって、巻枠部３２Ａに導線５１Ａを所定の張力を付与する状態で巻き付けると、コア挿入部３４Ａに挿入されているコア２０Ａが巻締めされることで、コア２０Ａを部分的に保持する。

また、ボビン部３１Ａには、仕切部３３Ａも設けられている。仕切部３３Ａは、コイル５０Ａの密巻線部５３Ａと、疎巻線部５４Ａとを区切るための部分である。図４に示す構成では、仕切部３３Ａは、たとえば側壁部３２Ａ１を突出させた突起状の部分となっているが、巻枠部３２Ａの天面３２Ａ２や底面３２Ａ３側を突出させるようにしても良い。

また、コア挿入部３４Ａは、ボビン部３１Ａを長手方向（Ｘ方向）に貫く穴状の部分であり、コア２０Ａが挿入される部分となっている。なお、コア挿入部３４Ａに面する側壁部３２Ａ１の内壁側には、コア２０Ａに当接するコア保持突起３２Ａ６が設けられている。コア保持突起３２Ａ６の個数は、幾つ設けられていても良いが、図４に示す構成では、コア挿入部３４Ａの長手方向（Ｘ方向）の一方寄りの部分（Ｘ１側）に設けられている。このコア保持突起３２Ａ６と、他端側（Ｘ２側）における導線の巻締めによるボビン部３１Ａの内壁とにより、コア２０Ａがコア挿入部３４Ａ内で保持された状態となっている。

また、端子取付部３５Ａは、接続端子６０Ａ（図１および図２参照）が取り付けられる部分となっている。端子取付部３５Ａには、上下方向に貫通している開口部３５Ａ１が設けられていて、この開口部３５Ａ１に、一対の接続端子６０Ａの絡げ部６２Ａが露出している。それぞれの絡げ部６２Ａには、コイル５０Ａの導線５１Ａの端末が絡げられ、その絡げ後に、半田付け等によって、コイル５０Ａと接続端子６０Ａとが電気的に接続されている。

なお、端子取付部３５Ａとコア挿入部３４Ａとを区切るために、端子取付部３５Ａの他端側（Ｘ２側）には、隔壁３５Ａ２が設けられている。この隔壁３５Ａ２にコア２０Ａが突き当たることにより、コア挿入部３４Ａ内においてコア２０Ａが位置決めされる。

ここで、端子取付部３５Ａには、たとえばコンデンサや抵抗等を実装している基板を取り付ける構成としても良い。基板を取り付ける場合には、絡げ部６２Ａ等のような接続端子６０Ａの一部が、基板を貫き、その貫いた部分で半田付けされる等により、基板の導体パターンと接続端子６０Ａとが電気的に接続される状態となる。なお、基板を端子取付部３５Ａに取り付ける場合、端子取付部３５Ａに対して基板が嵌合される構成とするのが好ましい。

また、端子取付部３５Ａには、コネクタ接続部４０Ａが連続的に設けられている。本実施の形態では、コネクタ接続部４０Ａは、長手方向（Ｘ方向）に直交する幅方向（Ｙ方向）に沿うように設けられている。このコネクタ接続部４０Ａは、有底のコネクタ穴（図示省略）を有していて、そのコネクタ穴の一端側（Ｙ１側）は、仕切壁部４１Ａで仕切られている。

ここで、図４に示すように、仕切壁部４１Ａには、幅方向（Ｙ方向）に延伸する端子孔４２Ａが設けられていて、この端子孔４２Ａには、接続端子６０Ａが差し込まれている。したがって、端子孔４２Ａに挿し込まれた接続端子６０Ａは、コネクタ穴に突出することを可能としている。なお、本実施の形態では、接続端子６０Ａは一対設けられているので、端子孔４２Ａも一対存在している。しかしながら、端子孔４２Ａの個数は、接続端子６０Ａの個数に応じて、適宜変更することが可能である。

また、コネクタ穴の内部に突出している接続端子６０Ａには、このコネクタ穴に差し込まれる外部のコネクタが電気的に接続される。それにより、後述するコイル５０Ａ等に電流を導通させることが可能となっている。

次に、コイル５０Ａについて説明する。図５は、ボビン部３１Ａのうち、コイル５０Ａが巻回されている部分を示す平面図である。図５に示すように、コイル５０Ａには、密巻線部５３Ａと、疎巻線部５４Ａとが設けられている。密巻線部５３Ａは、コイル５０Ａのうち巻枠部３２Ａの長手方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側；端子取付部３５Ａ側）に巻回されている部分である。一方、疎巻線部５４Ａは、仕切部３３Ａを境として、その仕切部３３Ａから巻枠部３２Ａの長手方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）に亘って巻回されている部分である。

図５に示す構成では、密巻線部５３Ａと疎巻線部５４Ａでは、導線５１Ａを２層巻回した構成となっており、たとえば巻枠部３２Ａの長手方向（Ｘ方向）の一端側（Ｘ１側）から巻回を開始して、巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）に到達した後に、再び一端側（Ｘ１側）まで巻回しながら到達するような状態となっている。したがって、下層（第１層）の導線５１Ａと上層（第２層）の導線５１Ａとは、交差する（クロスする）状態となっている。しかしながら、密巻線部５３Ａと疎巻線部５４Ａとは、２層の巻回には限られず、たとえば４層や６層のように幾層巻回しても良い。

なお、巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）には、導線５１Ａの位置ずれおよび保持するための係止手段が存在する構成としても良い。この係止手段により、巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）で導線５１Ａが係止されることで、下層（第１層）の導線５１Ａと上層（第２層）の導線５１Ａとが、良好に交差する（クロスする）状態を実現しても良い。また、下層（第１層）の導線５１Ａと上層（第２層）の導線５１Ａとは、ボビン体３０Ａの長手方向（Ｘ方向）に直交する幅方向（Ｙ方向）に対して、３度〜１７７度の範囲内の角度で交差する構成とすることができる。この角度範囲内であれば、上層（第２層）の導線５１Ａが、隣り合う下層（第１層）の導線５１Ａの間の凹部に落ち込んだままの状態とならずに済み、インダクタンス値の調整を行い易い状態となる。

図５から明らかなように、疎巻線部５４Ａは、密巻線部５３Ａと比較して、巻線密度が低い部分となっている。すなわち、疎巻線部５４Ａにおける単位長さ当たりの導線５１Ａの巻回の回数は、密巻線部５３Ａと比較して少なくなっている。したがって、疎巻線部５４Ａにおいては、隣り合う導線５１Ａと導線５１Ａの間には、比較的大きな隙間Ｓ１が存在している。

ここで、巻枠部３２Ａの幅広面（ＸＹ面）において、隣り合う導線５１Ａと導線５１Ａとの間の間隔をピッチＰ１、Ｐ２…Ｐｎと定義する。ピッチＰ１は最も巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）寄りの導線５１Ａ、５１Ａ間の距離である。同様に、巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）から一端側（Ｘ１側）に向け、順次導線５１Ａ同士間の距離をピッチＰ２、Ｐ３…Ｐｎと呼ぶ。なお、最も巻枠部３２Ａの一端側（Ｘ１側）寄りの導線５１Ａ、５１Ａ間の距離をＰｎとする。もちろんピッチＰ１〜Ｐｎは上層導線５１Ａ同士間の距離、または下層導線５１Ａ同士間の距離であるが、隣り合う上層導線５１Ａと下層導線５１Ａの間の距離ではないことは言うまでもない。

さらに、巻枠部３２Ａの幅狭面（ＸＺ面）において、隣り合う導線５１Ａと導線５１Ａとの間の間隔をピッチＳＰ１、ＳＰ２…ＳＰｍと定義する。ピッチＳＰ１は最も巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）寄りの導線５１Ａ、５１Ａ間の距離である。同様に、巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）から一端側（Ｘ１側）に向け、順次導線５１Ａ同士間の距離をピッチＳＰ２、ＳＰ３…ＳＰｍと呼ぶ。なお、最も巻枠部３２Ａの一端側（Ｘ１側）寄りの導線５１Ａ、５１Ａ間の距離をＳＰｍとする。ここでは、後述とおり、巻枠部３２Ａの側面（幅狭面、ＸＺ面とも呼ばれる）においては、上層導線５１Ａと下層導線５１Ａが交互に同じ面内、即ち１層で並べ替えるため、ピッチＳＰ１〜ＳＰｍは上層導線５１Ａ同士間の距離、または下層導線５１Ａ同士間の距離ではなく、隣り合う上層導線５１Ａと下層導線５１Ａの間の距離である。

ここで、疎巻線部５４Ａにおいては、既に存在している下層の導線５１Ａの外側に、上層の導線５１Ａが隙間Ｓ１を有する状態で存在している。したがって、疎巻線部５４Ａでは、隙間Ｓ１の間隔（所謂ピッチＰ１〜Ｐｎ、またはＳＰ１〜ＳＰｍ中のいずれか）を狭く、または広くするように導線５１Ａを移動させることにより、インダクタンス値の調整を行うことを可能としている。

特に、ピッチＰ１またはＳＰ１を動かせるのは一番効果的である。その理由は、ピッチＰ１またはＳＰ１を挟む導線５１Ａは最もコア２０Ａの端部に近いため、このコア２０Ａの端部から発する磁束の分布への影響は最も大きい。同様に、ピッチＰ２またはＳＰ２を挟む導線５１Ａの影響力は２番目である。一方、ピッチＰｎまたはＳＰｍを挟む導線５１Ａは磁束分布への影響は最も小さく、一般的には移動させたり、ピッチ長を変更させたりしない。よって、ピッチＰ１の長さはピッチＰｎの長さに比べて異なるものである。

また、インダクタンス値の微小調整においては、最も巻枠部３２Ａの他端側（Ｘ２側）の一本目の導線５１Ａを動かせれば良いので、このとき、ピッチＳＰ１だけが変化し、他のピッチＳＰ１〜ＳＰｍ、またはピッチＰ１〜Ｐｎは変わらない。言い換えれば、この場合、ピッチＳＰ１の長さはピッチＳＰｍと異なるが、ピッチＰ１の長さはピッチＰｎと同じである。

さらに、上述どおり、インダクタンス値を調整するためには、ピッチＰ１〜Ｐｎ、またはＳＰ１〜ＳＰｍの長さを長くしたり、短くしたりすることができるが、各ピッチの長さを短くすることが好ましい。即ち、ピッチＰ１の長さはピッチＰｎの長さより短い、またはピッチＳＰ１の長さはピッチＳＰｍの長さより短くすることが好ましい。

また、下層の導線５１Ａと上層の導線５１Ａとは、交差する（クロスする）状態で巻回されているので、上層の導線５１Ａは、下層の導線５１Ａに対して、移動させ易い状態となっている。この様子を、図６および図７に示す。図６は、本実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａにおける下層の導線５１Ａと上層の導線５１Ａの巻回状態を拡大して示す平面図である。図７は、比較例としてのアンテナ装置における下層の導線と上層の導線の巻回状態を拡大して示す平面図である。

図６に示すように、下層の導線５１Ａと上層の導線５１Ａとが交差する（クロスする）状態のとき、上層の導線５１Ａは、隣り合う下層の導線５１Ａの間の凹みに落ち込むことが少なく、その下層の導線５１Ａに載置されたままスライドする。このとき、上層の導線５１Ａは、下層の導線５１Ａに対して接触面積が少ない状態で、スライドする。

一方、図７に示すように、下層の導線５１Ａと上層の導線５１Ａとは、交差せずに同じ向きに巻回されている場合、上層の導線５１Ａは、隣り合う下層の導線５１Ａの間の凹みに落ち込んだ状態となりがちとなる。そして、隣接する上層の導線５１Ａも、同様に凹みに落ち込んだ状態となっている。したがって、上層の導線５１Ａを下層の導線５１Ａに対してスライドさせる場合、対象となる上層の導線５１Ａと、隣接部位を含む周囲の上層の導線５１Ａに対して、凹みから下層の導線５１Ａの頂部へと持ち上げる必要があり、非常にスライドさせにくい状態となっている。

次に、接続端子６０Ａについて説明する。図１から図３に示す接続端子６０Ａは、金属製の端子に対してプレス成形を行い略Ｌ字形状に形成したものである。この接続端子６０Ａは、外観が略Ｌ字形状をなすように設けられている。この略Ｌ字形状をなすために、接続端子６０Ａは、その途中部分で略直角をなすように折り曲げられている。このような略Ｌ字形状の接続端子６０Ａには、差込片部６１Ａと絡げ部６２Ａとが設けられている。これらのうち、差込片部６１Ａは、接続端子６０Ａのうち幅方向（Ｙ方向）に延伸する部分であり、上述したコネクタ接続部４０Ａのコネクタ穴に突出する部分である。また、絡げ部６２Ａは、上下方向（Ｚ方向）に延伸する部分である。この絡げ部６２Ａは、導線５１Ａの端末が絡げられる部分となっている。

また、ケース９０Ａは、アンテナ装置１０Ａの全体を覆う部分であり、上述したコイル５０Ａやボビン体３０Ａを覆うような筒形状に設けられている。なお、ケース９０Ａには、外部機器に取り付けられるための取付部位が存在していても良い。

＜アンテナ装置１０Ａの製造方法について＞
以上のような構成のアンテナ装置１０Ａを製造する場合、射出成形によりボビン体３０Ａを形成し、また別途プレス成形により接続端子６０Ａを形成する。また、ボビン体３０Ａの形成後に、接続端子６０Ａを端子取付部３５Ａに位置させて、コネクタ接続部４０Ａのコネクタ穴に突出するように差し込む（接続端子挿入工程に対応）。

この取り付けを行うのに前後して、コア挿入部３４Ａにコア２０Ａを取り付ける（コア挿入工程に対応）。その取り付けの後に、巻枠部３２Ａに導線５１Ａを巻回して、コイル５０Ａを形成する（コイル形成工程に対応）。このコイル形成工程においては、下層の導線５１Ａを巻回する場合、仕切部３３Ａまでは隣接する導線５１Ａが密接する状態で巻回する。それにより、下層側の密巻線部５３Ａが形成される。

この下層側の密巻線部５３Ａに連続する状態で、巻枠部３２Ａのうち仕切部３３Ａよりも長手方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）に導線５１Ａを巻回して、下層側の疎巻線部５４Ａを形成する。下層側の疎巻線部５４Ａを形成する場合においては、導線５１Ａと導線５１Ａの間に、比較的大きな隙間Ｓ１が存在する状態で巻回する。

そして、巻枠部３２Ａの長手方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）の端部に到達した後に、今度は下層の導線５１Ａとは逆向きの巻回方向となる状態で、仕切部３３Ａに向かって導線５１Ａを巻回する。したがって、上層の導線５１Ａは、下層の導線５１Ａに対して交差する（クロスする）状態で巻回される。

上述のようなコイル５０Ａの形成に前後して、導線５１Ａの一方の端末を、一方の接続端子６０Ａ１の絡げ部６２Ａの先端側に絡げる。また、導線５１Ａの他方の端末は、コイル５０Ａの形成の後に、他方の接続端子６０Ａ２の絡げ部６２Ａに絡げる。それらの絡げの後に、たとえばディップ方式による半田付け等により、上述の絡げ部分を固定する。

ここで、アンテナ装置１０Ａを製造した後に、インダクタンス値Ｌを調整する必要が生じる場合がある。このインダクタンス値Ｌは、次の式により求められる。
Ｌ＝ｋ×μ₀×π×ａ²×ｎ²／ｂ …（１）
上述の式（１）において、ｋは長岡定数であり、μ₀は透磁率であり、ａはコイルの半径を表し、ｎは巻数を表し、ｂはコイル長さを表す。

ここで、インダクタンス値Ｌを調整する場合、疎巻線部５４Ａにおいて、治具などを用いてコイル長さｂを短くする（即ち、ピッチＰ１〜Ｐｎ、ピッチＳＰ１〜ＳＰｍを縮める）方向へ導線５１Ａを移動させる。すなわち、疎巻線部５４Ａにおいて、所定の部位の隙間Ｓ１が狭くなる向きへと、導線５１Ａをスライドさせる。それにより、インダクタンス値Ｌが若干大きくなるように調整することができる。なお、治具などを用いた場合、疎巻線部５４Ａがアンテナ装置１０Ａの端部側に設けられることが好ましい。言い換えれば、密巻線部５３Ａがアンテナ装置１０Ａの端部側に設けられ、疎巻線部５４Ａが密巻線部５３Ａ及び端子取付部３５Ａ、コネクタ接続部４０Ａの間に配置する場合、隔壁３５Ａ２や、端子取付部３５Ａとコネクタ接続部４０Ａでの枠壁や、部品などが作業の障害になり、作業しにくいことがある。作業効率を上げるためには、疎巻線部５４Ａがアンテナ装置１０Ａの端部側に設けられることが好ましい。

さらに、微小の調整を施すためには、疎巻線部５４Ａにおいては、隣り合う導線５１Ａは、それらの間にできるだけ所定の距離をおいた状態で隣接することが好ましい。よって、Ｘ方向において、疎巻線部５４Ａの長さは、密巻線部５３Ａより長さ以上であることが好ましい。更に、疎巻線部５４Ａの長さは密巻線部の長さと同等であることが更に好ましい。

＜効果について＞
以上のような構成のアンテナ装置１０Ａによると、コア２０Ａと、コア２０Ａの外周側に配置されると共に、長手方向の中途に仕切部３３Ａが存在するボビン体３０Ａと、ボビン体３０Ａに導線５１Ａを巻回することにより形成されるコイル５０Ａとを備えている。また、コイル５０Ａには、ボビン体３０Ａの一方側（Ｘ１側）から仕切部３３Ａまで導線５１Ａの巻回密度を密な状態で巻回して形成される密巻線部５３Ａと、仕切部３３Ａからボビン体３０Ａの他方側（Ｘ２側）まで導線５１Ａの巻回密度を疎な状態で巻回することにより形成される疎巻線部５４Ａとが設けられている。さらに、疎巻線部５４Ａには、第１層（下層）と第２層（上層）とが設けられていて、第１層と第２層の巻線方向が異なることで、第１層を構成している導線５１Ａと第２層を構成している導線５１Ａとは交差する状態で重ねられている。

このように、疎巻線部５４Ａにおいては、第１層（下層）を構成している導線５１Ａと第２層（上層）を構成している導線５１Ａとは交差する（クロスする）状態で重ねられている。したがって、第１層（下層）の導線５１Ａに対して、第２層（上層）の導線５１Ａをスライドさせ易くなる。したがって、構造が簡素でありながらも、インダクタンス値を容易に調整することが可能となる。

また、アンテナ装置１０Ａでは、特許文献１に開示の構成のように、第２の磁性体コアといった別途の磁性体コアを用いる必要がなく、さらに、第２の磁性体コアに巻回された第２コイルを用いる必要もない。したがって、インダクタンス値の調整のための構造を簡素化することが可能となる。

また、本実施の形態では、ボビン体３０Ａの一方側（Ｘ１側）には、他方の接続端子６０Ａが取り付けられる端子取付部３５Ａが設けられていて、密巻線部５３Ａは、疎巻線部５４Ａよりも端子取付部３５Ａ側に設けられている。したがって、第２層（上層）の導線５１Ａをスライドさせ易い構成とすることができる。

すなわち、疎巻線部５４Ａが、密巻線部５３Ａよりも端子取付部３５Ａ側に設けられている場合、疎巻線部５４Ａは、端子取付部３５Ａと、密巻線部５３Ａの間に挟まれているので、疎巻線部５４Ａには、コイル５０Ａにおいてフリー状態の端部が存在していない。したがって、第２層（上層）の導線５１Ａをスライドさせ難い。これに対して、密巻線部５３Ａは、疎巻線部５４Ａよりも端子取付部３５Ａ側に設けられる場合、疎巻線部５４Ａには、コイル５０Ａにおいてフリー状態の端部が存在し、それによって第２層（上層）の導線５１Ａをスライドさせ易くなる。このため、インダクタンス値の調整を容易に行うことが可能となる。

さらに、本実施の形態では、疎巻線部５４Ａでは、ボビン体３０Ａの側壁部３２Ａ１において第１層（下層）を構成する導線５１Ａと、第２層（上層）を構成する導線５１Ａとが同一層内に位置するように配置されている。すなわち、第１層（下層）を構成する導線５１Ａと、第２層（上層）を構成する導線５１Ａとが、重ねられずに同一層内に位置している。そのため、巻枠部３２Ａの天面３２Ａ２側および底面３２Ａ３側では、第１層（下層）における導線５１Ａの間隔、および第２層（上層）における導線５１Ａの間隔を、比較的大きく確保することができる。したがって、インダクタンス値の調整を行い易い構成を実現可能となる。

また、側壁部３２Ａ１では、第２層（上層）の導線５１Ａをスライドさせると、隙間Ｓ１を超えるスライドでは、隣接する第１層（下層）の導線５１Ａもスライドさせることができる。それにより、たとえば第２層（上層）の導線５１Ａのみをスライドさせることによる、コイル５０Ａの巻崩れを防止可能となる。さらに、コイル５０Ａに対して、スライドした後の位置は固定されることが要求される。ここで、側壁部３２Ａ１に対して、第２層及び第１層の導線５１Ａは共に接触するため、コイル５０Ａの巻締め力、および導線５１Ａと側壁部３２Ａ１との間の摩擦力により、余計の固定構造を必要とせずに、スライドした後の導線５１Ａの位置が簡単に固定できる。

また、本実施の形態では、第１層（下層）の導線５１Ａと第２層（上層）の導線５１Ａとは、ボビン体３０Ａの長手方向（Ｘ方向）に直交する幅方向に対して３度〜１７７度の範囲内の角度で交差している。このように構成する場合、第１層（下層）の導線５１Ａに対して、第２層（上層）の導線５１Ａは、６度〜１７４度の範囲内の角度で交差する。このため、第１層（下層）の導線５１Ａの上層側に、第２層（上層）の導線５１Ａが乗り易い（クロスし易い）構成を実現可能となる。

また、本実施の形態では、疎巻線部５４Ａの長さは、密巻線部５３Ａの長さより長く設けることができる。この場合には、疎巻線部５４Ａにおいて導線５１Ａ同士の間隔を所定の距離以上設けることができ、それによってインダクタンス値Ｌの微小な調整を行い易くなる。

また、本実施の形態では、疎巻線部５４Ａの長さは密巻線部５３Ａの長さと同等とすることもできる。この場合には、密巻線部５３Ａでインダクタンス値Ｌを所定以上確保しながら、疎巻線部５４Ａでインダクタンス値Ｌの微小な調整を行える。

さらに、本実施の形態では、ボビン体３０Ａの長手方向（Ｘ方向）において、最も他方側（Ｘ２側）に位置する隣り合う導線５１Ａ同士間の距離は、最も一方側（Ｘ１側）に位置する隣り合う導線５１Ａ同士間の距離と異なっている。このため、最も他方側（Ｘ２側）に位置する導線５１Ａを動かしつつ、最も一方側（Ｘ１側）に位置する導線５１Ａは動かさないようにすることもできる。この場合には、コア２０Ａの他端側（Ｘ２側）に近い最も他方側（Ｘ２側）の導線５１Ａのみを動かすことで、磁束の分布への影響を大きくすることができる。

また、本実施の形態では、ボビン体３０Ａの長手方向（Ｘ方向）において、最も他方側（Ｘ２側）に位置する隣り合う導線５１Ａ同士間の距離は、最も一方側（Ｘ１側）に位置する隣り合う導線５１Ａ同士間の距離より短く設けることができる。この場合には、最も他方側（Ｘ２側）に位置する導線５１Ａを動かす場合、インダクタンス値Ｌの微小な調整を行うことができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る、アンテナ装置１０Ｂについて、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態におけるアンテナ装置１０Ａと共通の構成については、その説明を省略するものの、その符号の末尾に、第１の実施の形態に関連するアルファベット「Ａ」に代えてアルファベット「Ｂ」を付すものとする。なお、アルファベット「Ｂ」は、第２の実施の形態に関連する構成とする。したがって、第２の実施の形態では説明および図示等しないものの第１の実施の形態におけるアンテナ装置１０Ａと同様の構成についても、アルファベット「Ｂ」を付して説明する場合があるものとする。

図８は、第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂの構成を示す斜視図である。図９は、図８に示すアンテナ装置１０Ｂのボビン体３０Ｂおよび接続端子６０Ｂの構成を示す斜視図である。本実施の形態のアンテナ装置１０Ｂの端子取付部３５Ｂにおいては、上述した第１の実施の形態のアンテナ装置１０Ａの端子取付部３５Ａ付近とは異なる構成となっている。また、本実施の形態のアンテナ装置１０Ｂのコネクタ接続部４０Ｂは、上述した第１の実施の形態のアンテナ装置１０Ａのコネクタ接続部４０Ａとは異なる構成となっている。

具体的には、端子取付部３５Ｂには、接続端子６０Ｂは一対ではなく、合計３つ設けられている。具体的には、接続端子６０Ｂ１，６０Ｂ２，６０Ｂ３が存在している。図１０は、３つの接続端子６０Ｂ１，６０Ｂ２，６０Ｂ３の形状を示す平面図である。図１０に示すように、３つの接続端子６０Ｂのうち、接続端子６０Ｂ１は、幅方向（Ｙ方向）の手前側（Ｙ１側）に位置する接続端子６０Ｂ１である。また、接続端子６０Ｂ２は、接続端子６０Ｂ１に対して、幅方向（Ｙ方向）の奥側（Ｙ２側）に位置している。さらに、接続端子６０Ｂ３は、接続端子６０Ｂ１および接続端子６０Ｂ２よりも、長手方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）に位置している。

ここで、接続端子６０Ｂ１には、差込片部６１Ｂと、絡げ部６２Ｂと、上下延伸部６３Ｂとが設けられている。差込片部６１Ｂは、長手方向（Ｘ方向）に延伸する部分であり、上述した差込片部６１Ａと同様の部分となっている。そのため、差込片部６１Ｂの一方側（Ｘ１側）は、コネクタ接続部４０Ｂのコネクタ穴の内部に突出し、コネクタ穴に差し込まれる外部のコネクタと電気的に接続可能となっている。

また、絡げ部６２Ｂは、上述した絡げ部６２Ａと同様に、導線５１Ｂの一方の端末が絡げられる部分となっている。また、上下延伸部６３Ｂは、上下方向（Ｚ方向）に延伸している部分である。このため、差込片部６１Ｂと絡げ部６２Ｂとは、高さ方向（Ｚ方向）の位置が異なっている。

また、接続端子６０Ｂ２には、差込片部６１Ｂと、チップ支持片部６４Ｂとが設けられている。差込片部６１Ｂは、接続端子６０Ｂ１における差込片部６１Ｂと同様の構成である。また、チップ支持片部６４Ｂは、差込片部６１Ｂよりも幅方向（Ｙ方向）の寸法が大きく設けられている部分である。このチップ支持片部６４Ｂは、その両端側がボビン体３０Ａの樹脂部分に入り込んでいるものの、両端の間の部分は、開口部３５Ｂ１に露出している。このチップ支持片部６４Ｂには、チップ状のコンデンサ１００Ｂの一方側が、電気的に接続される状態で取り付けられている。

また、接続端子６０Ｂ３には、絡げ部６２Ｂと、チップ支持片部６４Ｂとが設けられている。絡げ部６２Ｂには、導線５１Ｂの他方の端末が絡げられる。また、チップ支持片部６４Ｂには、コンデンサ１００Ｂの他方側が、電気的接続される状態で取り付けられている。

また、端子取付部３５Ｂにおいては、接続端子６０Ｂは、ボビン部３１Ｂの底面３２Ｂ３よりも上方側（Ｚ１側）へ突出しないように設けられている。このような構成とするために、端子取付部３５Ｂの底壁３５Ｂ３は、底面３２Ｂ３よりも厚肉に設けられている。そして、この底壁３５Ｂ３に、上述した接続端子６０Ｂ１〜６０Ｂ３の一部が、たとえばインサート成形によって形成されることで、埋め込まれた状態となっている。

ここで、第１の実施の形態におけるアンテナ装置１０Ａのボビン体３０Ａにおいては、端子取付部３５Ａとコア挿入部３４Ａとを区切る隔壁３５Ａ２が設けられている。しかしながら、本実施の形態のボビン体３０Ｂにおいては、そのような隔壁に相当する構成が設けられていない。また、図９に示すように、接続端子６０Ｂは、底面３２Ｂ３よりも上方側（Ｚ１側）へ突出していない。したがって、コア２０Ｂは、端子取付部３５Ｂ側に移動可能となっている。

なお、コア２０Ｂは、上述の第１の実施の形態におけるコア２０Ａと同様に、コア保持突起３２Ｂ６と、他端側（Ｘ２側）における導線の巻締めによるボビン部３１Ｂの内壁とにより、コア挿入部３４Ｂ内で保持された状態となっている。

また、コネクタ接続部４０Ｂは、第１の実施の形態におけるコネクタ接続部４０Ａとは異なり、長手方向（Ｘ方向）に沿うように設けられている。そして、端子取付部３５Ｂとコネクタ接続部４０Ｂとを区切る部分には、鍔部４３Ｂが設けられている。鍔部４３Ｂは、本実施の形態では、矩形の板状に設けられていて、この鍔部４３Ｂの外周縁部には、段部４４Ｂが設けられている。この段部４４Ｂには、ケース９０Ａの開口縁部が嵌合する構成となっている。

＜効果について＞
本実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂに関しても、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａと同様の効果を発揮させることが可能となる。

加えて、本実施の形態では、ボビン体３０Ｂには、隔壁３５Ａ２に相当する構成が存在せず、しかも接続端子６０Ｂは、底面３２Ｂ３よりも上方側（Ｚ１側）へ突出していない。このため、コア挿入部３４Ｂの内部において、端子取付部３５Ｂ側にスライドさせることが可能となっている。そのため、疎巻線部５４Ｂにおける、第１層（上層）の導線５１Ｂのスライドによるインダクタンス値の調整の他に、コア２０Ｂをスライドさせることで、インダクタンス値を増減（疎巻線部５４Ｂにおいてスライドを行わない場合には、特にインダクタンス値の減少）させるように調整することが可能となる。

＜変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の第１の実施の形態では、一対の接続端子６０Ａの間に、電子部品が取り付けられていないが、取り付けるようにしても良い。また、上述の第２の実施の形態では、電子部品としてコンデンサ１００Ｂを取り付ける場合について説明しているが、抵抗等のような他の電子部品を取り付けるようにしても良い。なお、電子部品としては、面実装タイプとピンタイプのいずれでも良い。

また、上述の各実施の形態では、疎巻線部５４Ａ，５４Ｂが長手方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）に位置し、密巻線部５３Ａ，５３Ｂが長手方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）に位置する場合について説明している。しかしながら、このような構成には限られず、疎巻線部５４Ａ，５４Ｂが長手方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）に位置し、密巻線部５３Ａ，５３Ｂが長手方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）に位置する構成としても良い。

また、疎巻線部５４Ａ，５４Ｂを複数設け、疎巻線部５４Ａ，５４Ｂの間に密巻線部５３Ａ，５３Ｂが位置する構成を採用しても良い。また、密巻線部５３Ａ，５３Ｂを複数設け、密巻線部５３Ａ，５３Ｂの間に疎巻線部５４Ａ，５４Ｂが位置する構成を採用しても良い。

また、上述の各実施の形態では、コア２０Ａ，２０Ｂが１つのみ存在する場合につい手述べている。しかしながら、コアは複数存在していても良い。また、ボビン体としては、密巻線部と疎巻線部とを形成可能であれば、どのような構成であっても良い。また、接続端子の本数も幾つであっても良く、その接続端子の構成も、どのような構成であっても良い。

１０Ａ，１０Ｂ…アンテナ装置、２０Ａ，２０Ｂ…コア、３０Ａ，３０Ｂ…ボビン体、３１Ａ，３１Ｂ…ボビン部、３２Ａ，３２Ｂ…巻枠部、３２Ａ１，３２Ｂ１…側壁部、３２Ａ２，３２Ｂ２…天面、３２Ａ３，３２Ｂ３…底面、３２Ａ４，３２Ｂ４…打ち抜き部分、３２Ａ５，３２Ｂ５…スリット、３２Ａ６，３２Ｂ６…コア保持突起、３３Ａ，３３Ｂ…仕切部、３４Ａ，３４Ｂ…コア挿入部、３５Ａ，３５Ｂ…端子取付部、３５Ａ１，３５Ｂ１…開口部、３５Ａ２…隔壁、３５Ｂ３…底壁、４０Ａ，４０Ｂ…コネクタ接続部、４１Ａ…仕切壁部、４２Ａ…端子孔、４３Ｂ…鍔部、４４Ｂ…段部、５０Ａ，５０Ｂ…コイル、５１Ａ，５１Ｂ…導線、５３Ａ，５３Ｂ…密巻線部、５４Ａ，５４Ｂ…疎巻線部、６０Ａ，６０Ａ１，６０Ａ２，６０Ｂ，６０Ｂ１，６０Ｂ２，６０Ｂ３…接続端子、６１Ａ，６１Ｂ…差込片部、６２Ａ，６２Ｂ…絡げ部、６３Ｂ…上下延伸部、６４Ｂ…チップ支持片部、９０Ａ…ケース、１００Ｂ…コンデンサ、Ｓ１…隙間

Claims (9)

1. 磁性材料から形成されるコアと、
   前記コアの外周側に配置されると共に、長手方向の中途に仕切部が存在するボビン体と、
   前記ボビン体に導線を巻回することにより形成されるコイルと、
   を備え、
   前記コイルには、前記ボビン体の一方側から前記仕切部まで前記導線の巻回密度を密な状態で巻回することにより構成される密巻線部と、前記仕切部から前記ボビン体の他方側まで前記導線の巻回密度を疎な状態で巻回することにより形成される疎巻線部とが設けられていて、
   前記疎巻線部には、第１層と第２層とが設けられていて、前記第１層と前記第２層の巻線方向が異なることで、前記第１層を構成している前記導線と前記第２層を構成している前記導線とは交差する状態で重ねられている、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１記載のアンテナ装置であって、
   前記ボビン体の一方側には、端子部材が取り付けられる端子取付部が設けられていて、
   前記密巻線部は、前記疎巻線部よりも前記端子取付部側に設けられている、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１または２記載のアンテナ装置であって、
   前記疎巻線部では、前記ボビン体の側壁部において前記第１層を構成する前記導線と前記第２層を構成する前記導線とが同一層内に位置するように配置されている、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
   前記第１層を構成する前記導線と前記第２層を構成する前記導線とは、前記ボビン体の前記長手方向に直交する幅方向に対して３度〜１７７度の範囲内の角度で交差している、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
   前記疎巻線部の長さは、前記密巻線部の長さ以上である、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
   前記疎巻線部の長さは前記密巻線部の長さと同等である、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
   前記ボビン体の長手方向において、最も他方側に位置する隣り合う前記導線同士間の距離は、最も一方側に位置する隣り合う前記導線同士間の距離と異なっている、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のアンテナ装置であって、
   前記ボビン体の長手方向において、最も他方側に位置する隣り合う前記導線同士間の距離は、最も一方側に位置する隣り合う前記導線同士間の距離より短く設けられている、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
9. 長手方向の中途に仕切部が存在するボビン体のコア挿入部に、磁性材料から形成されるコアを挿入するコア挿入工程と、
   前記ボビン体に導線を巻回してコイルを形成するコイル形成工程と、
   を備え、
   前記コイル形成工程では、前記ボビン体の一方側から前記仕切部まで前記導線の巻回密度を密な状態で巻回することにより構成される密巻線部と、前記仕切部から前記ボビン体の他方側まで前記導線の巻回密度を疎な状態で巻回することにより形成される疎巻線部とを形成し、
   前記疎巻線部では、第１層を巻回した後に、その第１層とは巻線方向が異なる第２層を巻回することで、前記第１層を構成している前記導線と前記第２層を構成している前記導線とは交差している。
   ことを特徴とするアンテナ装置の製造方法。
   
   

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