(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して本発明の実施形態例を説明する。
【0015】
(第1実施形態例)
本発明の第1実施形態例に係るアンテナ装置を、
図1から
図6を参照して説明する。本例のアンテナ装置は、キーレスエントリーシステムを搭載した車両のドアハンドルの内部に設置され、ドアの施解錠を遠隔制御で行う通信システムの一部として用いることができるものである。
【0016】
本例のアンテナ装置は、主に、ケース10と、アンテナ本体20と、支持部材30と、保持具40と、蓋50を備えている。
【0017】
ケース10はアンテナ本体20を収容するものであり、絶縁性樹脂によって概ね角筒状に形成されており、一端(
図4および
図5では右端)が開口し、他端(
図4および
図5では左端)が閉口している。
【0018】
アンテナ本体20は、
図1に示すように、磁性体コア21とコイル導体22を備えている。
磁性体コア21は、磁性材料によって概ね角柱状に形成されている。なお、磁性材料として例えば電気抵抗の比較的小さい金属磁性体を用いる場合には、磁性体コア21の外側に絶縁テープ23を巻いた状態で使用するのが好ましい。
コイル導体22は、ポリイミド等の耐熱性樹脂を被覆した一本の導線からなり、磁性体コア21の軸方向(磁性体コア21の長手方向を意味し、
図1では左右方向)に沿って磁性体コアの外周面に多数回巻回されている。
【0019】
磁性体コア21の両端部には所定の範囲に亘ってコイル導体22が巻回されていない領域が存在し、このコイル導体22が巻回されていない磁性体コア21の一端部に、
図2に示すような支持部材30が装着される。
【0020】
支持部材30は、適度な厚みと弾性を有する絶縁性の耐熱性樹脂板を所定の形状に折曲加工したものであり、装着部31と複数の板バネ部32a、32b、32c、32dによって構成されている。
支持部材30の材料や厚みは、板バネ部に要求されるバネ定数等に応じて決めることができる。
【0021】
装着部31は、磁性体コア21の一端面に接着剤や両面接着シートなどによって直接固定される部分であり、磁性体コア21の一端面の形状とほぼ同じ大きさの矩形状を呈している。
【0022】
板バネ部32a、32b、32c、32dは、装着部31の周囲4方向から延出されており、いずれも矩形状を呈している。この延出方向における板バネ部32a、32b、32c、32dの高さH(
図2(a)参照)は、磁性体コア21の一端面からコイル導体22までの距離D(
図1参照)よりも小さく設定されている。
互いに対向する2つの板バネ部32aと板バネ部32bは、同じ大きさに形成されている。また、互いに対向する2つの板バネ部32cと板バネ部32dは、同じ大きさに形成されている。
【0023】
本例の支持部材30は、
図2(a)の展開図の状態から、装着部31の4辺に位置する谷折り線33aにおいて所定角度だけ谷折りすることによって、板バネ部32a、32b、32c、32dが成形されている。
成形された支持部材30は、
図2(b)に示すように、板バネ部32a、32b、32c、32dが、装着部31の周囲4方向から所定角度だけ同じ方向に傾斜した形態を有している。
板バネ部32a、32b、32c、32dの傾斜角は、本例では90度未満に設定され、要求されるバネ定数等に応じて適宜の角度に設定される。
【0024】
上記のようにして形成された板バネ部32a、32b、32c、32dは、装着部31の周縁部を支点として適度なバネ性を有するとともに、板バネ部32aと板バネ部32bは同じバネ定数を有し、板バネ部32cと板バネ部32bは同じバネ定数を有するものとなる。
【0025】
支持部材30は、
図3に示すように、磁性体コア21の一端部(
図3では左端部)に装着される。具体的には、板バネ部32a、32b、32c、32dの先端が磁性体コア21の他端側(
図3では右端側)を向くように、磁性体コア21の端面に装着部31が固定されている。
【0026】
磁性体コア21の軸方向の他端(
図3では右端)には、絶縁性の耐熱性樹脂からなる保持具40が装着される。
保持具40は、磁性体コア21の一端が挿入される筒状部41と、導電性金属からなる2つの端子部材43が保持された端子保持部42によって構成されている。
【0027】
筒状部41の外周は矩形状を呈し、その外形はケース10の内形とほぼ同じ大きさで形成されている。
端子保持部42の外周は矩形状を呈し、その外形はケース10の内形よりも小さく形成されている。
【0028】
コイル導体22の両端部である2つの端末は、筒状部41の外周に形成された溝部を介して、2つの端子部材43の一端にそれぞれ半田等によって電気的に接続されている。また、2つの端子部材43の他端には、リード線60が半田等によって電気的に接続されている。
【0029】
アンテナ本体20は、支持部材30が装着された側から磁性体コア21の軸方向に沿ってケース10内に挿入される。
アンテナ本体20がケース10内に挿入されると、装着部31がケース10の閉口面に当接し、筒状部41の外周面がケース10の内周面に密着するとともに、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dの先端部分がケース10の4つの内周面に当接する。
その結果、板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の4つの内周面を押圧しつつ、アンテナ本体20を4方向から支持することにより、アンテナ本体20はケースの内周面に非接触状態で保持される。そして、磁性体コア21の外周面とケース10の内周面との間には所定の隙間が確保される。
【0030】
ケース10の開口端は、絶縁性樹脂からなる蓋50によって閉塞される。そして、2本のリード線60は、蓋50に設けられている2つの孔から外部に引き出される。
なお、ケース10内の保持具40と蓋50の間の空間には、防水性を確保する目的で必要に応じて軟質樹脂からなる充填材が充填される。
【0031】
以上のように、本例のアンテナ装置では、ケース10の閉口端側に位置するアンテナ本体20の一端部に、支持部材30が装着される。そして、支持部材30の装着部31は、アンテナ本体20の一端部に固定され、装着部31から延出された複数の板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の内面を押圧することによって、アンテナ本体20はケース10に非接触の状態で保持される。
このため、本例のアンテナ装置では、車両および車両ドアの振動や衝撃によってアンテナ本体20がケース10の内面に強く突き当たってしまうのを効果的に防ぐことができ、磁性体コアの破損を防止することができる。
【0032】
また、本例のアンテナ装置では、アンテナ本体20をケース10に非接触状態で保持するために、板バネ構造を有する支持部材30を用いているため、アンテナ本体20を無理なくスムーズにケース10内に挿入して保持させることができる。これにより、アンテナ装置の組立の際に、ケース10内で磁性体コア21のセンターがずれたり、コイル導体22が断線するのを効果的に防止することもできる。
【0033】
また、本例のアンテナ装置では、4つの板バネ部が矩形状のケース10の4つの側面を磁性体コア21の軸方向に直交する2方向に押圧する構造になっているため、アンテナ本体20をケース10に非接触状態で安定して保持することができる。
【0034】
また、本例のアンテナ装置では、装着部31の周囲4方向から延出されている板バネ部の高さHは、磁性体コア21の一端面からコイル導体22までの距離Dよりも小さく設定されている。
このため、アンテナ本体20をケース10内に挿入する際や、車両および車両ドアの振動や衝撃によって板バネ部が過剰に撓んだとしても、板バネ部がコイル導体22に接触することはない。
よって、アンテナ装置の組立時や車両の使用時に、コイル導体22が断線するのを極めて効果的に防止することができる。
【0035】
また、本例のアンテナ装置では、支持部材30として樹脂板の曲げ加工品を用い、装着部31から所定の方向に折り曲げることによって板バネ部を形成している。
このため、極めて簡易な構造でアンテナ本体20をケース10に非接触状態で安定して保持することができ、製造工程の簡略化と製造コストの低減を図ることができる。
【0036】
(第2実施形態例)
本発明の第2実施形態例に係るアンテナ装置を、
図7〜
図9を参照して説明する。
図7〜
図9において
図1〜
図6中の符号と同じ符号を付しているものは同等の構成要素を示しており、再度の説明は省略する
【0037】
本実施形態例は、支持部材30の構造が第1実施形態例と異なる。
具体的には、第1実施形態例の支持部材は、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の内面を磁性体コア21の軸方向に直交する2方向に押圧する構造になっているが、本実施形態例の支持部材は、板バネ部が磁性体コアの軸方向にも押圧する構造になっている。
【0038】
本例の支持部材30は、装着部31と6つの板バネ部32a、32b、32c、32d、32e、32fによって構成されている。
板バネ部32a、32b、32c、32dは、装着部31の周囲4方向から延出されており、いずれも矩形状を呈している。
装着部31の内側には、複数の切込線33cを設けることで、2つの板バネ部32e、32fが形成されている。この2つの板バネ部32e、32fは、同じ大きさに形成されている。
【0039】
本例の支持部材30では、
図7(a)の展開図の状態から、装着部31の4辺に位置する谷折り線33aにおいて90度未満の所定角度だけ谷折りすることによって、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dが形成される。
また、装着部31の内側に位置する2つの山折り線33bにおいて90度を超える所定角度だけ山折りすることによって、2つの板バネ部32e、32fが形成される。
上記のように折り曲げ加工された支持部材30は、
図7(b)に示すように、装着部31の周囲4方向から板バネ部32a、32b、32c、32dが所定角度だけ上方に傾斜した形態を有し、装着部31の内側から板バネ部32e、32fが所定角度だけ下方に傾斜した形態を有している。
【0040】
上記のようにして形成された板バネ部32a、32b、32c、32d、32e、32fは、装着部31を支点として適度なバネ性を有するとともに、板バネ部32aと板バネ部32bは同じバネ定数を有し、板バネ部32cと板バネ部32dは同じバネ定数を有し、板バネ部32eと板バネ部32fは同じバネ定数を有するものとなる。
【0041】
支持部材30は、板バネ部32a、32b、32c、32dの先端が磁性体コア21の他端側(
図8では右端側)を向くように、装着部31が接着剤等によって磁性体コア21の端面に固定される。
【0042】
アンテナ本体20は、支持部材30が装着された側から磁性体コア21の軸方向に沿ってケース10内に挿入される。
アンテナ本体20がケース10内に挿入されると、保持具40の筒状部41の外周面がケース10の内周面に密着するとともに、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dの先端部分がケース10の4つの内周面に当接し、2つの板バネ部32e、32fの先端部分がケース10の閉口面に当接する。
その結果、板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の内周面を押圧するとともに、板バネ部32e、32fがケース10の閉口面を押圧し、アンテナ本体20を5方向から支持することにより、アンテナ本体20はケースの内周面と閉口面に非接触状態で保持される。そして、磁性体コア21の外周面とケース10の内周面、および、装着部31とケース10の閉口面との間には隙間が確保される。
【0043】
本例のアンテナ装置においても、第1の実施形態例と同様の効果を有する。
また、本例のアンテナ装置では、支持部材30の複数の板バネ部は、ケース10の内面を磁性体コア21の軸方向に直交する2方向だけではなく、軸方向にも押圧する構造になっている。このため、磁性体コア21の軸方向の衝撃や振動に対しても、アンテナ本体20がケース10の閉口面に強く突き当たってしまうのを効果的に防ぐことができ、磁性体コアの破損をより一層確実に防止することができる。
【0044】
なお、本例の支持部材30では、2つの板バネ部32e、32fを装着部31の中央側から周縁側に折り曲げているが、例えば
図10に示すように2つの板バネ部32e、32fを装着部31の周縁側から中央側に折り曲げたものを用いても同様の効果を得ることができる。
【0045】
(第3実施形態例)
本発明の第3実施形態例に係るアンテナ装置を、
図11〜
図13を参照して説明する。
図11〜
図13において
図1〜
図6中の符号と同じ符号を付しているものは同等の構成要素を示しており、再度の説明は省略する
【0046】
本実施形態例は、支持部材30の構造が第2実施形態例と異なる。
具体的には、第2実施形態例の支持部材は、2つの板バネ部32e、32fを装着部31の内部において折り曲げる構造になっているが、本実施形態例の支持部材は、2つの板バネ部32g、32hを装着部31の外部において折り曲げる構造になっている。
【0047】
本例の支持部材30は、装着部31と6つの板バネ部32a、32b、32c、32d、32g、32hによって構成されている。
板バネ部32a、32b、32c、32dは、装着部31の周囲4方向から延出されており、いずれも矩形状を呈している。
2つ板バネ部32a、32bの内側には、切込線33eを設けることで、2つの板バネ部32g、32hが形成されている。この2つの板バネ部32g、32hは、同じ大きさに形成されている。
【0048】
本例の支持部材30では、
図11(a)の展開図の状態から、谷折り線33aにおいて90度未満の所定角度だけ谷折りすることによって、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dが形成される。また、山折り線33dにおいて90度を超える所定角度だけ山折りすることによって、2つの板バネ部32g、32hが形成される。
上記のように折り曲げ加工された支持部材30は、
図11(b)に示すように、装着部31の4辺から板バネ部32a、32b、32c、32dが所定角度だけ上方に傾斜した形態を有し、装着部31の対向する長辺2辺から板バネ部32g、32hが所定角度だけ下方に傾斜した形態を有している。
【0049】
上記のようにして形成された板バネ部32a、32b、32c、32d、32g、32hは、装着部31を支点として適度なバネ性を有するとともに、板バネ部32aと板バネ部32bは同じバネ定数を有し、板バネ部32cと板バネ部32dは同じバネ定数を有し、板バネ部32gと板バネ部32hは同じバネ定数を有するものとなる。
【0050】
支持部材30は、板バネ部32a、32b、32c、32dの先端が磁性体コア21の他端側(
図12では右端側)を向くように、装着部31が接着剤等によって磁性体コア21の一端面に固定される。
【0051】
アンテナ本体20は、支持部材30が装着された側から磁性体コア21の軸方向に沿ってケース10内に挿入される。
アンテナ本体20がケース10内に挿入されると、保持具40の筒状部41の外周面がケース10の内周面に密着するとともに、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dの先端部分がケース10の4つの内周面に当接し、2つの板バネ部32g、32hの先端部分がケース10の閉口面に当接する。
その結果、板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の内周面を押圧するとともに、板バネ部32g、32hがケース10の閉口面を押圧し、アンテナ本体20を5方向から支持することにより、アンテナ本体20はケースの内周面と閉口面に非接触状態で保持される。そして、磁性体コア21の外周面とケース10の内周面、および、装着部31とケース10の閉口面との間には隙間が確保される。
【0052】
本例のアンテナ装置においても、第2の実施形態例と同様の効果を有する。
また、本例のアンテナ装置では、装着部31の対向する長辺2辺から延出されている板バネ部32a、32bの内側の一部領域を板バネ部32g、32hとすることにより、板バネ部32a、32bのバネ定数を小さくすることができる。これにより、装着部31の対向する長辺2辺から延出されている板バネ部32a、32bのバネ定数が、装着部31の対向する短辺2辺から延出されている板バネ部32c、32dのバネ定数と等しくなるように調整することができる。
このようにして、ケース10の4つの内周面に当接する4つの板バネ部32a、32b、32c、32dのバネ定数が等しくなるように設定することにより、磁性体コア21の外周面とケース10の内周面との隙間をバランス良く均一に保つことができ、アンテナ本体20をケース10に非接触状態で極めて安定して保持することができる。
【0053】
なお、本例の支持部材30では、板バネ部32a、32bの内側の一部領域を板バネ部32g、32hとしているが、例えば
図14に示すように板バネ部32a、32bの左右両端部を板バネ部32g、32hとしても同様の効果を得ることができる。
【0054】
(第4実施形態例)
本発明の第4実施形態例に係るアンテナ装置を、
図15〜
図16を参照して説明する。
図15〜
図16において
図1〜
図6中の符号と同じ符号を付しているものは同等の構成要素を示しており、再度の説明は省略する
【0055】
本実施形態例は、支持部材30の構造が第1実施形態例と異なる。
具体的には、第1実施形態例の支持部材は、板状のものを折曲加工したものであるが、本実施形態例の支持部材は、筒状のものを元に折曲加工したものである。
【0056】
本例の支持部材30は、角筒状の装着部31aと4つの板バネ部32a、32b、32c、32dによって構成されている。
板バネ部32a、32b、32c、32dは、角筒状の装着部31aの4辺の端部に切り込みを入れ、90度を超える所定角度だけ外側に折り曲げることによって形成されており、いずれも矩形状を呈している。
【0057】
上記のようにして形成された板バネ部32a、32b、32c、32dは、装着部31を支点として適度なバネ性を有するとともに、板バネ部32aと板バネ部32bは同じバネ定数を有し、板バネ部32cと板バネ部32dは同じバネ定数を有するものとなる。
【0058】
支持部材30は、板バネ部32a、32b、32c、32dの先端が磁性体コア21の他端側(
図16では右端側)を向くように、筒状の装着部31aが磁性体コア21の一端外周に嵌め込まれて固定される。
【0059】
アンテナ本体20は、支持部材30が装着された側から磁性体コア21の軸方向に沿ってケース10内に挿入される。
アンテナ本体20がケース10内に挿入されると、保持具40の筒状部41の外周面がケース10の内周面の所定の位置に係止され、磁性体コア21の先端とケース10の閉口面との間に所定の隙間が設けられるとともに、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dの先端部分がケース10の4つの内周面に当接する。
その結果、板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の内周面を押圧しつつ、アンテナ本体20を4方向から支持することにより、アンテナ本体20はケースの内周面に非接触状態で保持され、磁性体コア21の外周面とケース10の内周面との間には隙間が確保される。
【0060】
本例のアンテナ装置においても、第1の実施形態例と同様の効果を有する。
また、本例のアンテナ装置では、支持部材30の装着部31aを筒状にし、装着部31aを磁性体コア21の外周に嵌め込むようにしているため、接着剤等を用いることなく磁性体コア21に支持部材30を装着可能である。
【0061】
また、本例のアンテナ装置では、保持具40の筒状部41の外周面がケース10の内周面の所定の位置に係止され、磁性体コア21の先端とケース10の閉口面との間に所定の隙間が設けられる構造になっている。このため、磁性体コア21の軸方向の衝撃や振動に対しても、磁性体コアの破損をより一層確実に防止することができる。
【0062】
(第5実施形態例)
本発明の第5実施形態例に係るアンテナ装置を、
図17〜
図18を参照して説明する。
図17〜
図18において
図1〜
図6中の符号と同じ符号を付しているものは同等の構成要素を示しており、再度の説明は省略する
【0063】
本実施形態例は、支持部材30の構造が第1実施形態例と異なる。
具体的には、本実施形態例の支持部材は、第1実施形態例の支持部材の装着部に別の耐熱性樹脂板を所定の形状に折曲加工したものを一体化したものである。
【0064】
本例の支持部材30は、装着部31と6つの板バネ部32a、32b、32c、32d、32i、32jによって構成されている。
板バネ部32a、32b、32c、32dは、装着部31の周囲4方向から延出されており、いずれも矩形状を呈している。
装着部31の下面に貼り付けられた折曲加工品には、2つの板バネ部32i、32jが形成されている。この2つの板バネ部32i、32jは、同じ大きさに形成されている。
【0065】
上記のようにして形成された板バネ部32a、32b、32c、32d、32i、32jは、装着部31を支点として適度なバネ性を有するとともに、板バネ部32aと板バネ部32bは同じバネ定数を有し、板バネ部32cと板バネ部32dは同じバネ定数を有し、板バネ部32iと板バネ部32jは同じバネ定数を有するものとなる。
【0066】
支持部材30は、板バネ部32a、32b、32c、32dの先端が磁性体コア21の他端側(
図18では右端側)を向くように、装着部31が接着剤等によって磁性体コア21の端面に固定される。
【0067】
アンテナ本体20は、支持部材30が装着された側から磁性体コア21の軸方向に沿ってケース10内に挿入される。
アンテナ本体20がケース10内に挿入されると、保持具40の筒状部41の外周面がケース10の内周面に密着するとともに、4つの板バネ部32a、32b、32c、32dの先端部分がケース10の4つの内周面に当接し、2つの板バネ部32i、32jの先端部分がケース10の閉口面に当接する。
その結果、板バネ部32a、32b、32c、32dがケース10の内周面を押圧するとともに、板バネ部32i、32jがケース10の閉口面を押圧し、アンテナ本体20を5方向から支持することにより、アンテナ本体20はケースの内周面と閉口面に非接触状態で保持される。そして、磁性体コア21の外周面とケース10の内周面、および、装着部31とケース10の閉口面との間には隙間が確保される。
【0068】
本例のアンテナ装置においても、第1の実施形態例と同様の効果を有する。
また、本例のアンテナ装置では、支持部材30の複数の板バネ部は、ケース10の内面を磁性体コア21の軸方向に直交する2方向だけではなく、軸方向にも押圧する構造になっている。このため、磁性体コア21の軸方向の衝撃や振動に対しても、アンテナ本体20がケース10の閉口面に強く突き当たってしまうのを効果的に防ぐことができ、磁性体コアの破損をより一層確実に防止することができる。
【0069】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形等できることは言うまでもない。
また、上記の実施形態例ではアンテナ装置を車両のドアハンドルに装着した場合を説明したが、本発明のアンテナ装置は住宅や事務所等のドアにも適用できるものである。