JP3512101B2 - 誘導無線装置のアンテナ - Google Patents

誘導無線装置のアンテナ

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JP3512101B2 JP02313498A JP2313498A JP3512101B2 JP 3512101 B2 JP3512101 B2 JP 3512101B2 JP 02313498 A JP02313498 A JP 02313498A JP 2313498 A JP2313498 A JP 2313498A JP 3512101 B2 JP3512101 B2 JP 3512101B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば一定走行経
路上を走行する搬送用走行体と地上側との間での通信に
利用される誘導無線装置、特に、往復2本の電線路を並
設した金属回路方式の誘導線路との間で電磁誘導により
通信を行うアンテナに関するものである。 【0002】 【従来の技術】図1に基づいて、誘導無線装置の基本構
成を説明すると、搬送用走行体1の走行経路に沿って往
復2本の電線路2a,2bを並設した金属回路方式の誘
導線路3が敷設され、この誘導線路3に地上側送受信機
4が接続され、搬送用走行体1には、前記誘導線路3と
電磁誘導結合されるアンテナ5と当該アンテナ5に接続
された送受信機6とが搭載される。しかして、地上側送
受信機4から誘導線路3に高周波電流を流すと、電線路
2a,2bの周りに誘導電磁界が発生し、誘導線路3に
対応しているアンテナ5の端子間には高周波電圧が誘起
され、搬送用走行体1上の送受信機6に入力される。ま
た、搬送用走行体1上の送受信機6からアンテナ5に高
周波電流を流すと、当該アンテナ5の周囲に誘導電磁界
が発生し、このアンテナ5に対応している誘導線路3に
は高周波電圧が誘起され、地上側送受信機4に入力され
る。従って、送受信機4,6の高周波電流を適当に変調
することにより、必要な制御信号などを地上側と搬送用
走行体1との間で非接触で双方向に通信することができ
る。 【0003】上記のような誘導無線装置において使用さ
れるアンテナ5として、図2に示すようにフェライトコ
アなどの棒状の磁性体コア7にコイル8を巻装したバー
アンテナが知られている。このバーアンテナは、磁性体
コア7を持たないループアンテナと比較して小型化でき
るが、従来は、図示のように誘導線路3を構成する2本
の電線路2a,2b間の中央上方位置に、磁性体コア7
の軸心方向が両電線路2a,2bを横断する向きに対し
直交するように配置したものであった。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
成のアンテナでは、誘導線路とバーアンテナとの間の電
磁結合力を高めて感度を上げるためには、誘導線路側の
2本の電線路間に垂直向きのバーアンテナを入り込ませ
るように、両者を十分に接近させなければならず、実際
の搬送用走行体にアンテナを効果的に設置することが非
常に難しいという問題点があり、しかもバーアンテナの
1つのコイルを貫流する磁力線であれば、それが外来ノ
イズであっても同様に電磁誘導作用が生じるので、電磁
的な外来ノイズに対して非常に弱いという欠点もあっ
た。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解消し得る誘導無線装置のアンテナを提供
することを目的とするものであって、その手段を後述す
る実施形態の参照符号を付して示すと、往復2本の電線
路2a,2bを並設した金属回路方式の誘導線路3との
間で電磁誘導により通信を行うアンテナであって、前記
2本の電線路2a,2bを横断する向きの棒状磁性体コ
ア10に各電線路2a,2bに各別に対応する一対のコ
イル11,12を形成し、両コイル11,12を差動に
なるように接続して成る誘導無線装置のアンテナ13に
おいて、当該アンテナ13の誘導線路3側とは反対側を
覆う非磁性体金属から成るシールドケース14が併設さ
れ、このシールドケース14内には、非磁性体金属から
成り且つ板面が棒状磁性体コア10の軸心方向に対し直
交する向きの仕切り板15が各コイル11,12の少な
くとも一端位置でシールドケース14内に付設され、各
仕切り板15には、誘導線路3側の側辺から切り欠き形
成された凹部16が設けられ、この凹部16内に前記ア
ンテナ13が嵌合され、各コイル11,12の少なくと
も一端における前記シールドケース14とアンテナ13
との間の空隙を前記仕切り板15が遮断する構成となっ
ている。 【0006】 【0007】 【発明の実施の形態】以下に本発明の好適実施形態を添
付図に基づいて説明すると、図3及び図4において、1
0はフェライトコアなどの棒状の磁性体コアであって、
誘導線路3を構成する2本の並列電線路2a,2bを横
断する左右水平向きに配置されている。11,12は前
記棒状の磁性体コア10の各電線路2a,2bに対応す
る領域に巻装されたコイルであって、両コイル11,1
2は差動になるように互いに直列に接続された状態でア
ンテナ端子13a,13b間に接続されている。そして
前記棒状磁性体コア10と差動コイル11,12とから
成るバーアンテナ13は、シールドケース14に内装さ
れている。 【0008】シールドケース14は、アルミニウムや銅
などの非磁性体金属の板材から構成されたもので、バー
アンテナ13の誘導線路3のある側とは反対側(上側)
と、バーアンテナ13の誘導線路3の長さ方向の両側
(前後両側)とを覆うものであり、内部には、バーアン
テナ13とシールドケース14との間の空隙を遮断する
複数枚の仕切り板15が設けられている。これら各仕切
り板15は、シールドケース14と同様に非磁性体金属
から成るもので、板面がバーアンテナ13の棒状磁性体
コア10の軸心方向に対し直交する向きで、各コイル1
1,12の両端に位置するようにシールドケース14内
に付設され、各仕切り板15の下辺(誘導線路3のある
側の側辺)から切り欠き形成された凹部16内にバーア
ンテナ13を嵌合させている。 【0009】各仕切り板15をシールドケース14に固
着しておき、当該仕切り板15とその各凹部16内に嵌
合させたバーアンテナ13とを接着や他の適当な方法で
互いに固着することができれば、バーアンテナ13をシ
ールドケース14内の定位置に保持することができる
が、具体的には、仕切り板15を利用してシールドケー
ス14内の所定位置にバーアンテナ13を位置決めした
状態でシールドケース14内を樹脂モールドすることに
より、棒状磁性体コア10やコイル11,12を損傷さ
せる恐れなくバーアンテナ13をシールドケース14内
の定位置に固定することができるとともに、樹脂モール
ドによりバーアンテナ13を完全に保護することができ
る。 【0010】上記のように実施し得る本発明のアンテナ
の動作原理を図5に基づいて説明すると、図5Aに示す
ように、誘導線路3の電線路2a,2bに高周波電流が
流されているとき、当該各電線路2a,2bの周囲に発
生する誘導電磁界の磁力線M2a,M2bは、各電線路
2a,2bに対応し且つ互いに差動になるように接続さ
れている両コイル11,12内を互いに逆方向に貫流し
て、両コイル11,12に誘起される高周波電圧の加算
値に等しい高周波電圧がアンテナ端子13a,13b間
に誘起される。また、図5Bに示すように、アンテナ端
子13a,13b間に高周波電圧をかけて差動コイル1
1,12に高周波電流を流すと、各コイル11,12の
周りに発生する互いに逆向きの誘導電磁界の磁力線11
M,12Mは、各コイル11,12が対応する誘導線路
3の電線路2a,2bに互いに逆向きに高周波電圧を誘
起する。さらに、図5Cに示すように、ノイズ源からの
外来ノイズ(磁力線)NMが差動コイル11,12に作
用するときは、当該外来ノイズ(磁力線)NMが両コイ
ル11,12内を一方から他方へ貫流することになるの
で、差動になるように接続されている各コイル11,1
2に誘起される高周波電圧の極性が互いに逆向きにな
り、互いに打ち消し合ってアンテナ端子13a,13b
間には高周波出力は生じない。 【0011】なお、図3及び図4に示した本発明の実施
形態におけるシールドケース14に内装されたアンテナ
13によれば、図示のように差動コイル11,12に高
周波電流を流したときに当該各コイル11,12の周り
に発生する誘導電磁界の磁力線11M,12Mは、シー
ルドケース14の外側に出ることがなく、当該シールド
ケース14とコイル11,12との間の空隙も磁力線の
方向に関して仕切り板15により遮断されているので、
各コイル11,12から見て、仕切り板15の切り欠き
凹部16によって開放されている誘導線路3のある側に
のみ磁力線11M,12Mが集中的に発生することにな
る。従って、各コイル11,12に対応する誘導線路3
の電線路2a,2bに作用する誘導電磁界の磁力線密度
がシールドケース14及び仕切り板15の無い場合と比
較して大幅に増大することになる。 【0012】 【発明の効果】以上のように本発明の誘導無線装置のア
ンテナによれば、2本の電線路を横断する向きの棒状磁
性体コアに各電線路に各別に対応する一対のコイルを形
成し、両コイルを差動になるように接続したものである
から、差動関係の両コイルと電流の向きが互いに逆にな
る2本の電線路とが両者間の電磁結合に関して極めて合
理的な相対位置関係をとることになり、誘導線路に対し
てアンテナ全体を容易に接近させて両者間の電磁誘導に
よる通信を確実良好に行わせることができる。換言すれ
ば、搬送用走行体側にアンテナを設置する場合、走行経
路側の誘導線路における2本の電線路の並列方向と平行
にアンテナを設置すれば良いので、誘導線路に対してア
ンテナを接近させて設置することが容易であり、実用的
である。 【0013】しかも、アンテナ側の2つのコイルは差動
になるように接続しているので、両コイル内を一方向に
貫流する磁力線に対してはアンテナ全体として感応しな
いので、外来の磁気的ノイズによって電磁誘導を受ける
恐れが殆どなく、外来ノイズに対して非常に強い信頼性
の高いアンテナとして活用できる。 【0014】更に本発明の構成によれば、誘導線路への
送信アンテナとして使用するとき、アンテナから誘導線
路のある側とは反対側へ出る磁力線をシールドケースで
抑制することができ、誘導線路とアンテナとの電磁結合
を強めることができるとともに、外来の磁気的ノイズに
よる悪影響を前記シールドケースでさらに効果的に防止
することができる。 【0015】又、誘導線路への送信アンテナとして使用
するとき、アンテナから出る磁力線を誘導線路のある側
へ効果的に集中させ、以て、誘導線路とアンテナとの電
磁結合をより一層強めることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 誘導無線装置の基本構成を説明する回路図で
ある。 【図2】 従来のアンテナの構成を示す正面図である。 【図3】 本発明の一実施形態を示す縦断正面図であ
る。 【図4】 同縦断側面図である。 【図5】 A図〜C図はそれぞれ本発明のアンテナの動
作原理を説明する正面図である。 【符号の説明】 2a,2b 電線路 3 誘導線路 10 棒状の磁性体コア 11,12 コイル 13 バーアンテナ 14 シールドケース 15 仕切り板 16 切り欠き凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 5/00 H01Q 7/08

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】往復2本の電線路を並設した金属回路方式
    の誘導線路との間で電磁誘導により通信を行うアンテナ
    であって、前記2本の電線路を横断する向きの棒状磁性
    体コアに各電線路に各別に対応する一対のコイルを形成
    し、両コイルを差動になるように接続して成る誘導無線
    装置のアンテナにおいて、前記アンテナの誘導線路側と
    は反対側を覆う非磁性体金属から成るシールドケースが
    併設され、このシールドケース内には、非磁性体金属か
    ら成り且つ板面が棒状磁性体コアの軸心方向に対し直交
    する向きの仕切り板が各コイルの少なくとも一端位置で
    シールドケース内に付設され、各仕切り板には、誘導線
    路側の側辺から切り欠き形成された凹部が設けられ、こ
    の凹部内に前記アンテナが嵌合され、各コイルの少なく
    とも一端において前記シールドケースとアンテナとの間
    の空隙を前記仕切り板が遮断するように構成された、誘
    導無線装置のアンテナ。
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