(57)【要約】【課題】高価な線材やばね材などを使わずに、極く安価な線材を使用して効率よくヘリカル型アンテナを作る製造方法とそのアンテナを提供する。【解決手段】導電線材をマンドレル（４）に所要回数巻き付けてコイル部（６）を形成したのち、コイル部をマンドレルから外す前にコイル部に、切り込み付ケース体（７）を嵌着する工程を有するヘリカル型アンテナの製造方法と、線材のヘリカル状巻線体を切り込み付ケース体の切り込みに嵌入、固定してなるヘリカル型アンテナ。【選択図】　　　　図２
2004096360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電線材をマンドレルに所要回数巻き付けてコイル部を形成したのち、コイル部をマンドレルから外す前にコイル部に、ケース体を嵌着する工程を有することを特徴とするヘリカル型アンテナの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体の少なくとも一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有することを特徴とするヘリカル型アンテナの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体の一方端が開口されており、他方端にコイル部先端の導電線材を導出する穴を備えたことを特徴とするヘリカル型アンテナの製造方法。
【請求項４】
少なくとも一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有するケース体内に導電線材を巻回したコイル部を備え、コイル部両端の導電線材の端部を前記切り込みから導出したことを特徴とするヘリカル型アンテナ。
【請求項５】
一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有し、他方端にコイル部先端の導電線材を導出する穴を有するケース体内に導電線材を巻回したコイル部を備え、コイル部一端の導電線材の端部を前記切り込みから導出し、コイル部他端の導電線材を前記穴から導出したことを特徴とするヘリカル型アンテナ。
【請求項６】
導電線材が絶縁被覆線材である請求項４または５に記載のヘリカル型アンテナ。
【請求項７】
請求項１乃至３に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体から導出したコイル部端末の導電線材を端子部とすることを特徴とするヘリカル型アンテナの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至３に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材の断面形状を塑性変形させて端子部とすることを特徴とするヘリカル型アンテナの製造方法。
【請求項９】
請求項４乃至６に記載のヘリカル型アンテナであって前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材を端子部とすることを特徴とするヘリカル型アンテナ。
【請求項１０】
請求項４乃至６に記載のヘリカル型アンテナであって前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材の断面形状を塑性変形させて端子部とすることを特徴とするヘリカル型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信に必須のアンテナに関するもので、特にヘリカル状のアンテナ内装材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、「光」、「高周波」と並んで「無線」が２１世紀のキーワードとして、その利用が各分野で検討・開発され、特にＲＦＩＤの分野で新たな市場の創出が進んでいる。
この無線の利用には、発信、受信素子の開発及び回路設計が重要であることは言うまでも無いが、送受信に必須のアンテナも前者に劣らぬ重要な技術要素となっている。
このアンテナは現在大きく平面型とヘリカル型に分けられるが本発明は上記ヘリカル型のアンテナに関するものである。
ヘリカル型アンテナの製造は導電線材をマンドレルに巻きつけてヘリカル状のコイルとした後、モールドやケースに収納して製品となっている（平面型はエッチングや導電ペーストの印刷・焼成あるいは布線によって作られている）。
【０００３】
従来のヘリカル型アンテナの製法を更に詳細に説明すると、マンドレルに導電線材を巻き付けた後、これを取り出し次の工程で樹脂モールドやケースへの挿入がなされるが、マンドレルからコイルを外す際、導電線材の持つスプリングバック性によって、マンドレルに巻きつけたままの形状を次工程まで維持することが大変難しい。特にヘリカル型アンテナは、所望の周波数に対するアンテナ導体の長さとコイル径の変化によって特性が変わるため、マンドレルに巻きつけた時のコイル形状を後工程まで保持することがとりわけ重要になる。
【０００４】
このような形状保持のためには、現状は高価な導電線材である自己融着線（絶縁被覆の外周に接着層があり、コイル巻き後この接着層を溶融固化させて形状を保持する。このため接着層を溶融させるための溶剤や加熱／冷却装置が必要となる）を使用したり、剛性の強いばね材を使用して型崩れしないようにするなどして作っている。なお前記の導電線材のスプリングバック性を見越して、あらかじめターン数・巻き数を調整しておくということも考えられるが、導電線材の剛性は製造ロットによってばらつくため現実的にはこの方法の採用は不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前述したような高価な線材やばね材などを使わずに、極く安価な線材を使用して効率よくヘリカル型アンテナを作る製造方法とそのアンテナを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に係るヘリカル型アンテナの製造方法は、導電線材をマンドレルに所要回数巻き付けてコイル部を形成したのち、コイル部をマンドレルから外す前にコイル部に、ケース体を嵌着する工程を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係るヘリカル型アンテナの製造方法は、請求項１に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体の少なくとも一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係るヘリカル型アンテナの製造方法は、請求項２に記載のアンテナの製造方法であって、前記ケース体の一方端が開口されており、他方端にコイル部先端の導電線材を導出する穴を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係るヘリカル型アンテナは、少なくとも一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有するケース体内に導電線材を巻回したコイル部を備え、コイル部両端の導電線材の端部を前記切り込みから導出したことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係るヘリカル型アンテナは、一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有し、他方端にコイル部先端の導電線材を導出する穴を有するケース体内に導電線材を巻回したコイル部を備え、コイル部一端の導電線材の端部を前記切り込みから導出し、コイル部他端の導電線材を前記穴から導出したことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係るヘリカル型アンテナは、請求項４または５に記載のヘリカル型アンテナであって、導電線材が絶縁被覆線材であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係るヘリカル型アンテナの製造方法は、請求項１乃至３に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材を端子部とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係るヘリカル型アンテナの製造方法は、請求項１乃至３に記載のヘリカル型アンテナの製造方法であって、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材の断面形状を塑性変形させて端子部とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係るヘリカル型アンテナは、請求項４乃至６に記載のヘリカル型アンテナであって前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材を端子部とすることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に係るヘリカル型アンテナは、請求項４乃至６に記載のヘリカル型アンテナであって前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材の断面形状を塑性変形させて端子部とすることを特徴とする。
【００１６】
【作用】
請求項１に係るヘリカル型アンテナの製造方法によれば、導電線材をマンドレルに所要回数巻き付けてコイル部を形成したのち、コイル部をマンドレルから外す前にコイル部に、ケース体を嵌着する工程を有するため、コイル部をマンドレルから外した後にも導電線材のスプリングバックによる巻戻りを前記ケース体が抑制するためコイル部はマンドレルに巻付けられたときの形状を維持できる。
【００１７】
従って、高価な自己融着線やばね材などを使用しなくても設計通りのヘリカル型アンテナを得ることができる。
【００１８】
請求項２に係るヘリカル型アンテナの製造方法によれば、前記ケース体の少なくとも一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有するのでコイル部がマンドレルに巻付けられ、コイル部両端の導電線材が固定された状態でも、マンドレルを前記開口から挿入し、コイル部両端の導電線材を前記切り込みから導出してケース体を容易に嵌着することができる。
【００１９】
請求項３に係るヘリカル型アンテナの製造方法によれば、前記ケース体の一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有し、他方端にコイル部先端の導電線材を導出する穴を備えるので、コイル部の長さに比べて前記切り込みの長さが短い場合であっても、コイル部一端の導電線材を前記穴に通し、コイル部他端の導電線材を前記切り込みから導出してケース体を容易に嵌着することができる。このため、前記ケース体の強度を高くすることができる。
【００２０】
請求項４に係るヘリカル型アンテナによれば、少なくとも一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有するケース体内に導電線材を巻回したコイル部を備え、コイル部両端の導電線材の端部を前記切り込みから導出しているので、コイル部をマンドレルから外す前にコイル部に、ケース体を嵌着することが容易であり、コイル部をマンドレルから外した後にも導電線材のスプリングバックによる巻戻りを前記ケース体が抑制するためコイル部はマンドレルに巻付けられたときの形状を維持できる。
【００２１】
請求項５に係るヘリカル型アンテナによれば、一方端が開口されており、前記開口された一方端につながる切り込みを有し、他方端にコイル部先端の導電線材を導出する穴を有するケース体内に導電線材を巻回したコイル部を備え、コイル部一端の導電線材の端部を前記切り込みから導出し、コイル部他端の導電線材を前記穴から導出しているのでコイル部をマンドレルから外す前にコイル部に、ケース体を嵌着することが容易であり、コイル部をマンドレルから外した後にも導電線材のスプリングバックによる巻戻りを前記ケース体が抑制するためコイル部はマンドレルに巻付けられたときの形状を維持できる。
【００２２】
また、コイル部の長さに比べて前記切り込みの長さが短い場合であっても、コイル部一端の導電線材を前記穴に通し、コイル部他端の導電線材を前記切り込みから導出してケース体を容易に嵌着することができ、前記ケース体の強度を高くすることができる。
【００２３】
請求項６に係るヘリカル型アンテナによれば、導電線材が絶縁被覆線材であるため、コイル部を密巻きに形成し、導電線材が接触した場合であっても接触箇所で導通することがないため、自由度の高い設計が可能である。
【００２４】
請求項７に係るヘリカル型アンテナの製造方法によれば、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材を端子部とするため、別途端子部材を準備する必要がなくヘリカル型アンテナの製造を容易にすることができる。
【００２５】
請求項８に係るヘリカル型アンテナの製造方法によれば、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材の断面形状を塑性変形させて端子部とするため、導電線材の断面形状に拘らず断面矩形、平角形、円形、多角形など種々の端子部を比較的容易に製造することができる。
【００２６】
請求項９に係るヘリカル型アンテナによれば、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材を端子部とするため、別途端子部材を準備する必要がなく容易にヘリカル型アンテナを得ることができる。
【００２７】
請求項１０に係るヘリカル型アンテナによれば、前記ケース体から導出したコイル部端の導電線材の断面形状を塑性変形させて端子部とするため、導電線材の断面形状に拘らず断面矩形、平角形、円形、多角形など種々の端子部を比較的容易に製造することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい一実施態様は次の工程に従って行うことができる。
（１）導電線材を巻線機によりマンドレルに所要回数巻き付ける（後述する図１）。
（２）マンドレルに巻付けたままでコイル部に切り込み付ケース体を嵌着する（後述する図２）。
（３）次いで巻線の巻き始め、巻き終りの両端を切断するとマンドレルに巻かれたコイル部の張力が低減する。
（４）コイル部をケース体ごとマンドレルから取り外す。
（５）ケース体の一方にキャップを取り付ける（後述する図３）。
（６）こうして得たケース入りコイルをハンダ浴中にその両端の導電線材を浸漬してハンダを付着させた後、常法によりプレスして、平角とし、おり曲げ、ＳＭＴタイプとするか又はディスクリートタイプとする（後述する図４）。
【００２９】
次に上記工程を図面に従ってより詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように巻線機１のディスク２は導電線材３を巻き付けるためのマンドレル４が設けられている。導電線材３はボビン５から供給され矢印ＡＢ方向に往復移動可能なトラバースプーリー１５にガイドされてマンドレル４に巻き付けられる。ディスク２は矢印方向Ｃの方向に回転する。導電線材３の先端部をディスク上の一点２ａに固定したのち、マンドレルとディスクが回転するとともにマンドレルの回転数に応じた所定の速度でトラバースプーリー１５がＡ方向に移動する。これにより図１（ｂ）に示すようにマンドレル上に所望の回数及び巻ピッチに導電線材３を巻装されたコイル部６が形成される。本発明においては、導電線材３は絶縁被覆線材が好ましいが、非絶縁線材でもよい。
【００３０】
次いで、図２に示すように、前記のコイル部６に対して切り込み７ａを有する切り込み付ケース体７を矢印方向に嵌着する。切り込み付ケース体７は７ｃ側の一端が開口し、切り込み７ａは開口端７ｃにつながっている。なお、切り込み７ａが開口端７ｃにつながる箇所７ｂはＲ面取りしてコイル部６の両端部の導電線材がスムーズに切り込み７ａに入るようにするのが好ましい。切り込み付ケース体７の外形は図では円筒形で示したが角形でもよく、その形状に制限はない。また、ケース体７内部の形状は、コイル部６を固定するために断面が円形であることが好ましい。また、切り込み７ａの幅がマンドレル４の径よりも広く形成した場合にはケース体７を矢印に直交する方向から嵌入することができる。本発明において、少なくとも一方端が開口し、切り込みを有するとは、開口がケース体の長さ方向を通して形成され、かつ、切り込みがケース体の長さ方向全体にわたって設けられた態様を包含する意味である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、このようにして切り込み付ケース体７をコイル部６に嵌着する。次いで、巻線の巻き始めと巻き終りの両端を適当な長さを残して３ａ、３ｂで切断する。この切り込み付ケース体にコイル部６を嵌入することにより導電線材３の巻き始め、巻き終り端末を切断しても、コイル形状はくずれない。次に、切り込み付ケース体７をコイル部６に嵌着したケース嵌着体８をマンドレルから抜き取り、図３（ｂ）に示すようにそのケース７の開口端７ｃにキャップ９を装着する。なお、マンドレル４が拡縮機構を備える場合はコイル部６をマンドレル４から抜き取る際にマンドレル４を縮状態にするとよりスムースに抜き取りが可能である。また、マンドレルをテーパー付マンドレルとした場合にもコイル部の抜き取りがスムースに行うことができる。
【００３２】
図４はこのようにして得られたケース付きヘリカルアンテナ１０を、図４（ａ）に示すようにハンダ浴中に浸漬して、端子１１にハンダを付着させ、図（ｂ）、図（ｃ）のように端子１１をプレス装置１２でプレスして平角につぶして、これを上方に曲げ開き加工して水平方向の端子１１ａとし、ＳＭＴタイプのケース付きヘリカルアンテナ１３を製造する。
【００３３】
また、別の態様としては図４（ａ）で得たヘリカルアンテナをそのままで必要な印刷表示などを付してディスクリートタイプの製品１４として使用してもよい（図４（ｄ）参照）。
【００３４】
本発明の別の一実施態様としてマンドレルに巻き付けられたコイル部に嵌着するケース体は図５に示すように一方端に穴７０ｄを有し、切り込み７０ａをコイル部６の長さに比べて短く形成した穴付ケース体７０であってもよい。
【００３５】
この場合は導電線材３をマンドレル４に巻き付けてコイル部６を形成した後、コイル部６の一端側の導電線材端３ａを所定長さに切断し、マンドレル４の中心線延長方向に折り曲げ、導電線材端３ａを穴７０ｄに通しながらケース体７０をコイル部６に嵌着する。その後、前述したようにマンドレル４からコイル部６を抜き取り端部にキャップをはめ、コイル部６両端の導電線材３に半田浸漬、プレス加工を施し端子部を形成して図６に示すヘリカルアンテナ２０を得る。
【００３６】
さらに別の実施形態としては、図７に示すように、両側端が開口し、両側の開口端につながるコイル部６の長さに比べて短い切り込み７１ａ、７１ｂを形成したケース体７１を使用してマンドレルから抜き取った後に両側端にキャップ９１、９２をはめ込んでもよい。なお、ケース体に設ける開口はマンドレルを挿入しうる寸法であれば良く、必ずしもケース体７の内寸分開口する必要は無い。
【００３７】
さらに本発明における実施例の１例を以下に説明する。
【００３８】
１）４．０ｍｍのマンドレルがセットしてある巻線機に、０．５ｍｍの導電線材（古河電気工業社製　商品名ＴＥＸ−Ｅ　外径０．７００ｍｍ）をサプライし、端末を巻線機ディスクに固定した。
２）所望の巻き数２５回をマンドレルに巻きつけた。
３）巻き付けが終わったら、内径６．０ｍｍのＡＢＳ樹脂製切り込み付きケースをマンドレル（コイル）に嵌入した。
４）所望の長さに巻き始め線材と巻き終わり線材を切断した。
５）ケースエンドにキャップをかぶせて型崩れを防止した。
６）次いで端末の予備はんだ処理をした。
７）ＳＭＴ対応の場合は、はんだ処理後端末をつぶして平角状にし、これを横に開いて、接続端子とする。これにより別部品として必要な接続用端子が省略できた。
８）ディスクリートタイプの場合は、そのまま適当な長さに端末を切断して、接続用ピンとした。ＳＭＴタイプと同様に別部品として必要な接続用のピンが省略できた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、安価な線材を使用して、高価な装置も必要なく、容易に性能の安定化した所望のヘリカル型アンテナが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】巻線工程を示す説明図である。（ａ）が巻線開始前、（ｂ）が所定の回数巻付後の状態を示す。
【図２】コイル部に切り込み付ケースを嵌着する状態の説明図である。
【図３】（ａ）は切り込み付ケースを嵌着したコイル部の斜視図を示し、（ｂ）はケースを付けたケース嵌着体８を取り外し、キャップをかぶせる工程を示す。
【図４】コイル部をケースを嵌着したケース嵌着体の仕上処理工程を示す。（ａ）は予備ハンダ処理工程、（ｂ）は端子の加工工程を示し、（ｃ）は得られたＳＭＴタイプのアンテナ製品を示す。（ｄ）はディスクリートタイプのアンテナ製品を示す。
【図５】一方端に穴を設けたケース体を嵌着する状態を示す図である。
【図６】一方端に穴を設けたケース体内にコイル部を備えたアンテナ製品を示す図である。
【図７】両側端に切り込みを有するケース体内にコイル部を備えたアンテナ製品を示す図である。
【符号の説明】
１　巻線機
２　ディスク
３　導電線材
３ａ　導電線材端
４　マンドレル
５　ボビン
６　コイル部
７　切り込み付ケース
７０　穴付ケース
７ａ、７０ａ、７１ａ、７１ｂ　切り込み
７ｂ、７０ｂ　Ｒ面取り部
７ｃ、７０ｃ　開口端
７０ｄ　穴
８　ケース嵌着体
９、９１、９２　キャップ
１０、１３、１４、２０、２１　ヘリカルアンテナ
１１　端子
１２　プレス装置
１５　トラバースプーリー
【図１】
2004096360.tif 000003
【図２】
2004096360.tif 000004
【図３】
2004096360.tif 000005
【図４】
2004096360.tif 000006
【図５】
2004096360.tif 000007
【図６】
2004096360.tif 000008
【図７】
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