(57)【要約】【課題】ケースを装着した後でも、コイルのインダクタンス値の調整を容易に行うことが可能な送信用アンテナを提供する。【解決手段】送信用アンテナ１００は、磁性体からなるコア３と、このコア３に巻かれたコイル４と、これらのコア３およびコイル４を覆うケース１と、このケース１の外周に被せた、磁性体からなる中空の調整部材１０とを備えている。調整部材１０の位置を調整することによって、コイル４のインダクタンス値を所望の値に容易に調整することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるコアと、
前記コアに巻かれたコイルと、
前記コアおよび前記コイルを覆うケースと、
前記ケースの外周に被せた、磁性体からなる中空の調整部材と、
を備えたことを特徴とする送信用アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の送信用アンテナにおいて、
前記ケースの一端側から信号端子が突出しており、
前記調整部材は、前記ケースの他端側の外周に被せられていることを特徴とする送信用アンテナ。
【請求項３】
請求項２に記載の送信用アンテナにおいて、
前記ケースの一端側の内部に、前記コイルとともに共振回路を構成するコンデンサが設けられていることを特徴とする送信用アンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載の送信用アンテナにおいて、
前記ケースに調整部材を被せない状態での送信周波数が、当該アンテナに要求される送信周波数よりも高い値に設定されていることを特徴とする送信用アンテナ。
【請求項５】
請求項１に記載の送信用アンテナにおいて、
前記調整部材を被せたときのアンテナの特性を測定するための測定用端子を有することを特徴とする送信用アンテナ。
【請求項６】
請求項１に記載の送信用アンテナにおいて、
前記ケースに、前記調整部材を位置決めするための位置決め部を設けたことを特徴とする送信用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルの巻かれたコアがケース内に収納された送信用アンテナに関し、特に、コイルのインダクタンス値の調整を行うための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のキーレスエントリーシステムにおいては、車両のドアに送信用アンテナが設けられる。そして、この送信用アンテナから所定の周波数の電波を送信し、送受信アンテナを内蔵した携帯機が上記電波の伝播範囲にあるか否かに応じて、車両のドアを解錠または施錠するようになっている。携帯機が電波の伝播範囲に入ると、携帯機から車両の受信用アンテナへ解錠信号が送信されてドアの解錠が行われる。一方、携帯機が電波の伝播範囲から抜け出ると、携帯機から車両の受信用アンテナへ施錠信号が送信されてドアの施錠が行われる。
【０００３】
周知のように、送信用アンテナでは、印加される交流電流の周波数が、コイルとコンデンサとで構成される共振回路の共振周波数と一致する場合に、コイルに流れる電流が最大となる。印加電流の周波数が共振周波数から離れるにつれて、コイルに流れる電流は急激に減少する。このため、コイルのインダクタンス値やコンデンサの容量値のばらつきにより、共振周波数がばらつくと、アンテナに誘起される起電力が低下する。その結果、送信用アンテナと携帯機との通信距離が短くなり、ドアの解錠・施錠動作が不安定になるという問題が生じる。
【０００４】
そこで、送信用アンテナのコイルのインダクタンス値を調整して、共振周波数を所望の値に設定する方法が従来から提案されている。例えば、特許文献１−３には、このようなインダクタンス値の調整手段が記載されている。
【０００５】
特許文献１には、磁性体コアと、この磁性体コアに巻かれたコイルとを備えたアンテナ用コイル部品において、コイルの巻軸方向に移動可能に配置される移動コアを設け、この移動コアと磁性体コアとの相対位置を変化させることにより、コイルのインダクタンス値を調整する技術が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、巻線が巻かれたコアを有する送信用アンテナにおいて、コアよりも小型の小コアを構成するネジと、コアに対してネジを磁気結合し、コアとネジとの距離を調整する距離調整部とを設け、ネジの捩じ込み量を調整することによって共振周波数の設定を行う技術が記載されている。
【０００７】
特許文献３には、ボビンの外周に巻かれたコイルを備えたトランスにおいて、ボビンの内側に設けた第１のコアと、ボビンの外側に設けた第２のコアとを、それぞれ上下に移動させることにより、相互インダクタンスの粗調整および微調整を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１８１９４７号公報
【特許文献２】再表２００３／０３６７６１号公報
【特許文献３】実開昭６２−１８４７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１−３に記載された調整方法においては、コイルが巻かれたコアをケースで覆う前に、コイルのインダクタンス値が調整されるようになっている。しかしながら、前述のような車両のドアに設けられる送信用アンテナの場合、所望の共振周波数が得られるようにインダクタンス値を調整したとしても、当該アンテナを車両のドアに取り付けると、ドアを構成する金属部品等の影響により、実際の共振周波数が調整値からずれることがある。この場合、特許文献１−３の方法では、ケースを一旦取り外した後に、コイルのインダクタンス値の調整作業を再度行い、作業終了後に再びケースを装着しなければならいので、調整作業が煩雑となる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、ケースを装着した後でも、コイルのインダクタンス値の調整を容易に行うことが可能な送信用アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る送信用アンテナは、磁性体からなるコアと、このコアに巻かれたコイルと、これらのコアおよびコイルを覆うケースと、このケースの外周に被せた、磁性体からなる中空の調整部材とを備えている。
【００１２】
このようにすると、ケースの外周に被せた調整部材の位置に応じて、コイルのインダクタンス値が変化する。このため、調整部材の位置を調整することによって、ケースを取り外さなくても、コイルのインダクタンス値を、所定の共振周波数が得られる値に調整することができる。
【００１３】
本発明においては、ケースの一端側から信号端子が突出している場合、調整部材は、ケースの他端側の外周に被せられていることが好ましい。これによると、調整部材を、信号端子やそれに接続されるリード線の存在しない側から、容易にケースに装着することができる。
【００１４】
また、この場合、コイルとともに共振回路を構成するコンデンサは、ケースの一端側の内部に設けられていることが好ましい。これによると、コンデンサが信号端子の近傍に配置されるので、コンデンサと信号端子間の長い配線が不要となり、製造が容易となる。
【００１５】
本発明においては、ケースに調整部材を被せない状態での送信周波数が、当該アンテナに要求される送信周波数よりも高い値に設定されていることが好ましい。コイルのインダクタンス値は、調整部材の位置を調整することにより、マイナス（減少）方向のみに変化する。したがって、上記のように送信周波数を設定することにより、インダクタンス値を高い値から低い値へと変化させて、所望の値に容易に調整することができる。
【００１６】
本発明においては、調整部材を被せたときのアンテナの特性を測定するための測定用端子が設けられていてもよい。これによると、コイルのインダクタンス値や共振周波数などを測定する機器を測定用端子に接続し、測定値を確認しながら調整部材の位置を調整することにより、アンテナの特性を容易に調整することができる。
【００１７】
本発明においては、調整部材を位置決めするための位置決め部がケースに設けられていてもよい。これによると、ケースに調整部材を被せる際に、調整部材をケース上で容易に位置決めすることができるので、調整作業を効率良く行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の送信用アンテナによれば、ケースを装着した後であっても、コイルのインダクタンス値を容易に調整できるので、所望の共振周波数を得るための調整作業を簡単に行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】調整部材を装着する前の送信用アンテナを示す図である。
【図２】調整部材の斜視図である。
【図３】調整部材のケースへの装着を説明する図である。
【図４】ケースの端部に調整部材を被せた状態を示す図である。
【図５】調整部材を移動させた状態を示す図である。
【図６】調整部材を移動させた状態を示す図である。
【図７】調整部材の位置によるコイルのインダクタンス値の変化を示すグラフである。
【図８】インダクタンス値の調整原理を説明する図である。
【図９】複数の調整部材を用いた実施形態を示す図である。
【図１０】複数の調整部材を用いた他の実施形態を示す図である。
【図１１】ケースに位置決め部を設けた実施形態を示す図である。
【図１２】調整部材の他の例を示す斜視図である。
【図１３】調整部材の他の例を示す斜視図である。
【図１４】調整部材の他の例を示す斜視図である。
【図１５】調整部材を別の位置に被せた場合の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、調整部材を装着する前の送信用アンテナ１００を示しており、（ａ）はケースを切り欠いた状態での平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘにおける正面断面図である。
【００２１】
送信用アンテナ１００は、ケース１と、このケース１が装着される基台２とを備えている。ケース１の内部には、棒状のコア３と、このコア３に巻かれたコイル４とが収納されており、これらはケース１で覆われている。ケース１は、プラスチック等の樹脂から形成されている。基台２も同様の材料から形成されている。コア３は、フェライトなどの磁性体から形成されており、図１（ａ）（ｂ）の左右方向に延びている。コイル４は、エナメル被覆を施した銅線からなり、コア３の先端側（ケース１の先端部１ａ側）の一部を露出させた状態で、所定の巻数でコア３の上に巻かれている。また、コア３の後端側には、コイル４の始端部および終端部の銅線を固定するためのテープ５が巻かれている。
【００２２】
コア３の後端と隣接して、基板６が設けられている。この基板６上には、コイル４とともに共振回路を構成するコンデンサ７が実装されている。コンデンサ７は、ここではチップ型のコンデンサであるが、ディスクリート型のコンデンサであってもよい。また、基板６には、一対の信号端子８が接続されている。信号端子８は、基台２に保持されており、ケース１の後端側（先端部１ａと反対側）から突出している。信号端子８には、外部よりアンテナ駆動用の信号（交流電流）が入力される。さらに、基板６には、アンテナの特性を測定するための一対の測定用端子９が設けられている。測定用端子９には、アンテナのパラメータであるインダクタンス値Ｌ、静電容量値Ｃ、抵抗値Ｒなどを測定するＬＣＲ測定器や、共振周波数を測定する周波数測定器などが接続される。測定用端子９は、ケース１を貫通して、信号端子８と直交する方向に突出している。
【００２３】
図２は、本発明で用いる調整部材１０の一例を示している。調整部材１０は、中空部１０ａを有する筒状の磁性体（例えば鉄）からなる。中空部１０ａは、図１（ａ）のＸ−Ｘ断面におけるケース１の外形よりも僅かに大きい寸法に形成されている。したがって、調整部材１０は、ケース１にほぼ隙間なく嵌め込むことができる。
【００２４】
この調整部材１０を、図３のように、ケース１の先端部１ａ側からケース１へ嵌め込み、図４のように、ケース１の外周に被せる。図４では、調整部材１０の端面１０ｂは、ケース１の先端部１ａと同一面をなしている。このときの調整部材１０の端面１０ｂの位置Ｙ１を、以下では「基準位置」と呼ぶ。
【００２５】
図５は、調整部材１０を基準位置Ｙ１から距離ｄだけ移動させた状態を示しており、調整部材１０はＹ２の位置でケース１に被せられている。図６は、調整部材１０をＹ２の位置から更に距離ｄ（基準位置Ｙ１から２ｄ）だけ移動させた状態を示しており、調整部材１０はＹ３の位置でケース１に被せられている。図５および図６の状態においては、調整部材１０がコア３の一部を取り囲んでいる。
【００２６】
このようにして、調整部材１０の位置をＹ１，Ｙ２，Ｙ３，…と変えたときのコイル４のインダクタンス値は、図７に示すグラフのように変化する。すなわち、調整部材１０が基準位置Ｙ１から離れるに従って、インダクタンス値は減少する。なお、インダクタンス値は、調整部材１０がコイル４の中央部に位置するときに最小となり、コイル４の中央部から遠ざかるにつれて増加することが実験的に確認された。
【００２７】
図８は、送信用アンテナにおけるインダクタンス値の調整原理を説明する図である。コアＫに巻かれたコイルＷに交流電流を通電すると、コイルＷのインダクタンス値に応じた磁束φｐが発生する。このときの共振周波数ｆｏは、コイルＷのインダクタンス値をＬ１とし、コイルＷと直列に接続されたコンデンサ（図示省略）の静電容量をＣとしたとき、
ｆｏ＝１／２π√（Ｌ１・Ｃ）    ・・・  （１）
となる。ここで、図８（ａ）のように、コアＫの先端部近傍にリング状の磁性体Ａを置くと、発生した磁束φｐが磁性体Ａと鎖交する。その結果、図８（ｂ）のように、磁性体Ａに誘導電流Ｉが発生し、この誘導電流Ｉに基づいて、逆向きの磁束φｑが発生する。これは、見かけ上、コイルＷがマイナスのインダクタンス値（−Ｌ２とする）を持つことを意味する。そして、インダクタンス値Ｌ１と、インダクタンス値−Ｌ２との総和（Ｌ１−Ｌ２）が、送信用アンテナにおける実際のインダクタンス値Ｌとなる。そのため、磁性体Ａが存在するときの共振周波数は、上記（１）式のｆｏから
ｆｖ＝１／２π√［（Ｌ１−Ｌ２）・Ｃ］  ・・・  （２）
へと変化する。さらに、磁性体Ａの位置をコアＫの長手方向に変化させると、磁性体Ａに発生する誘導電流Ｉの値が変化し、これに応じて逆向きの磁束φｑも変化するので、コイルＷのインダクタンス値Ｌが変化すると考えられる。
【００２８】
以上のことから、前述した実施形態のように、ケース１の外周に被せた調整部材１０（図８の磁性体Ａに相当）の位置をコア３の長手方向に変化させると、当該位置に応じてコイル４のインダクタンス値が変化することになる。このため、送信用アンテナ１を例えば車両のドアに取り付けた後に、共振周波数の調整を行う必要が生じた場合でも、ケース１を取り外すことなく、調整部材１０の位置を調整することによって、コイル４のインダクタンス値を所望の値に容易に調整することができる。
【００２９】
なお、実際の調整作業においては、調整部材１０をケース１の外周の所定位置に固定する必要があるので、調整部材１０は、例えば接着剤によってケース１に固定される。
【００３０】
ところで、調整部材１０を基準位置Ｙ１から移動させて調整を行う場合、コイル４のインダクタンス値は、マイナス（減少）方向のみに変化する。そこで、本実施形態においては、ケース１に調整部材１０を被せない状態での送信周波数（共振周波数）が、送信用アンテナ１００に要求される送信周波数（共振周波数）よりも高い値に設定されている。例えば、要求される送信周波数が１２５±３ＫＨｚであるならば、設計段階において送信周波数を１２８±３ＫＨｚに設計しておく。また、調整部材１０により送信周波数を１２２±３ＫＨｚまで調整できるようにしておく。このようにすることで、調整部材１０の位置に応じてコイル４のインダクタンス値を高い値から低い値へと変化させて、送信周波数を所望値の１２５±３ＫＨｚに容易に調整することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、送信用アンテナ１００に、測定用端子９が設けられており、この端子に前述したＬＣＲ測定器や周波数測定器などを接続することができる。このため、コイル４のインダクタンス値や共振周波数などを測定器で確認しながら、調整部材１０の位置を調整することにより、アンテナの特性を容易に調整することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、調整部材１０は、信号端子８が突出している側と反対側において、ケース１の外周に被せられている。このため、調整部材１０を、信号端子８やそれに接続されるリード線（図示省略）の存在しないケース１の先端部１ａ側から、容易にケース１に装着することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、コイル４とともに共振回路を構成するコンデンサ７は、ケース１の内部において先端部１ａと反対側に設けられている。このため、コンデンサ７が信号端子８の近傍に配置されるので、コンデンサ７と信号端子８間の長い配線が不要となり、製造が容易となる。
【００３４】
以上述べた実施形態においては、１個の調整部材１０を用いてコイル４のインダクタンス値を調整する場合を例に挙げたが、本発明では、調整部材１０を複数個用いて、インダクタンス値の調整を行うようにしてもよい。図９は２個の調整部材１０をケース１に被せた状態、図１０は３個の調整部材１０をケース１に被せた状態を示している。このように、複数個の調整部材１０を用いた場合は、１個の調整部材１０を用いた場合に比べて、インダクタンス値の変化は大きくなる。但し、発明者らの実験によれば、調整部材１０の数によるインダクタンス値の変化よりも、調整部材１０の位置によるインダクタンス値の変化のほうが顕著であることが確認された。
【００３５】
このように、インダクタンス値への影響は、調整部材１０の位置によるところが大きいため、調整部材１０のケース長手方向の長さについては、ケースに合わせて適宜選定すればよい。例えば、図９や図１０のように複数の調整部材１０を用いてもよいし、図９や図１０の各調整部材１０の長さを合計した長さに相当する、単一の調整部材を用いてもよい。
【００３６】
また、以上述べた実施形態においては、調整部材１０を接着剤によりケース１に固定する例を挙げたが、他の手段による固定も可能である。例えば、図１１に示すように、ケース１の先端部１ａ側の外周に、一定間隔を置いて複数のリブ（突起）１１を形成し、リブ１１の間に調整部材１０を嵌め込んで固定するようにしてもよい。この場合、リブ１１が位置決め部として機能するので、ケース１に調整部材１０を被せる際に、調整部材１０をケース１上で容易に位置決めすることができる。その結果、調整作業を効率良く行うことが可能となる。
【００３７】
また、本発明で用いる調整部材は、図２に示したような筒状の調整部材１０に限らず、図１２に示すようなリング状の調整部材２０であってもよい。さらに、調整部材の形状も、図２や図１２のような角形に限定されるものではなく、例えば、図１３に示すような円筒形の調整部材３０や、図１４に示すような円形リング状の調整部材４０を用いてもよい。要するに、調整部材の形状は、ケース１の形状に合わせて選定すればよい。なお、調整部材は、ケース１を取り囲むように閉ループを形成している必要がある。
【００３８】
また、図４〜図６、図９および図１０においては、調整部材１０をケース１の先端側に被せる場合を例に挙げたが、原理的には、図１５に示すように、ケース１の後端側に調整部材１０を被せても、コイル４のインダクタンス値を調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る送信用アンテナは、前述した車両のキーレスエントリーシステムのほか、所在検知システムや入退出管理システムなどの無線送受信システムに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１    ケース
１ａ  先端部
３    コア
４    コイル
７    コンデンサ
８    信号端子
９    測定用端子
１０、２０、３０、４０  調整部材
１０ａ  中空部
１１  リブ（位置決め部）
１００  送信用アンテナ
【図１】
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【図２】
2011109553.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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