(57)【要約】【課題】  異なる複数の形状のアンテナコイルの作製にも対応することが可能なアンテナコイル形成用巻線治具を提供すること。【解決手段】  複数の矩形状のアンテナコイルの作製に用いる巻線治具であって、直動ガイドに支持された上下動可能なストリッパプレート４５と、ストリッパプレート４５から突き出し、前記の複数の矩形状のそれぞれの４つの頂点付近に互いに近接して配置され、各矩形状の外側から内側に向かう方向に順次突き出し高さが高くなるように設定されたそれぞれ円柱棒状の複数のガイドピンからなるガイドピン群４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈとを有している。これらのガイドピン群は、ストリッパプレート４５に開けられた貫通穴にガイドされ、かつバネにより付勢されている。【選択図】図１
2012137842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一辺の長さが互いに異なる複数の矩形状のアンテナコイルの作製に用いる巻線治具であって、ベースブロックに保持される直動ガイドに支持された上下動可能なストリッパプレートと、前記ストリッパプレートから突き出し、前記複数の矩形状のアンテナコイルに対応するそれぞれの４つ角部に互いに近接して配置され、前記角部の各々の外側から内側に向かう方向に順次突き出し高さが高くなるように設定された複数のガイドピンとを有し、前記ガイドピンは、前記ストリッパプレートに開けられた貫通穴にガイドされ、かつバネにより付勢されており、前記複数の矩形状のアンテナコイルのうちの一つの矩形状のアンテナコイルに対応する４つの角部に配置された複数のガイドピンに線材を巻きつけ、前記ストリッパプレートと前記ガイドピンを突き出し高さの高い順にベースフィルムに押しつけ、内側のガイドピンの外周に巻きつけられた線材を隣接する外側のガイドピンの軸端面により押し出すことにより、前記ベースフィルムに前記矩形状のアンテナコイルを埋め込み固定することを可能とするように構成されたことを特徴とするアンテナコイル形成用巻線治具。
【請求項２】
前記矩形状のアンテナコイルに対応する角部に配置された複数のガイドピンが、互いに異なる前記複数の矩形状のアンテナコイルに対応する少なくとも１つの角部において共有されるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナコイル形成用巻線治具。
【請求項３】
前記矩形状のアンテナコイルの少なくとも一つの辺であって、前記角部に配置されたガイドピンに巻きつけられた線材が接する位置にガイドピンを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナコイル形成用巻線治具。
【請求項４】
前記ストリッパプレートと前記ベースブロックとの間に配置され前記ガイドピンをガイドする貫通穴を有するガイドブロックを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナコイル形成用巻線治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカード用アンテナコイルを作製するために用いるアンテナコイル形成用巻線治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触ＩＣカードには、カードリーダ／ライタとの間で電気信号を送受信するためのアンテナコイルが内蔵されている。図３はＩＣカード用アンテナコイルの一例を示す斜視図である。ベースフィルム３５の外周付近に数ターンの巻線からなる矩形状のアンテナコイル１００が形成されている。このアンテナコイルを高速に形成するための技術が特許文献１に開示されている。これは、内側から外側に同軸上に設けられ、外径と突き出し高さがそれぞれ異なる円柱または円筒状の複数のガイドピンに線材を巻きつけ、所定の経路を這わせることによりアンテナコイルを形成する技術である。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来のアンテナコイル形成用巻線治具の斜視図である。図５は、特許文献１に記載された従来のアンテナコイル形成用巻線治具の平面図である。図６は、従来のアンテナコイル形成用巻線治具を使用してベースフィルムにアンテナコイルを形成する工程を示す正面図である。図４、図５に示すように、このアンテナコイル形成用巻線治具は１つの矩形状部分のアンテナコイルの作製に用いる巻線治具である。直動ガイド３に支持された上下動可能なストリッパプレート２０と、ストリッパプレート２０から突き出し、矩形状部分の４つの角部に配置され、外側から内側に向かう方向に順次突き出し高さが高くなるように設定された同軸の円柱または円筒状の複数のガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆとを有している。最も外側に位置するガイドピン４Ａは、ストリッパプレート２０に開けられた貫通穴にガイドされ、かつ、ガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆはそれぞれバネ１４により付勢されている。
【０００４】
このガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆに矩形状に線材を巻きつけ、図６に示すように、ストリッパプレート２０とガイドピンを突き出し高さの高い順、すなわち４Ｆ、４Ｅ、４Ｄ、４Ｃ、４Ｂ、４Ａの順にブロック３７上に置かれたベースフィルム３５に押しつけ、内側のガイドピンの外周に巻きつけられた線材を隣接する外側のガイドピンの軸端面により押し出すことにより、ベースフィルム３５に矩形状のアンテナコイルを埋め込み、固定する。なお、図４、図５に示すように線材の巻き始めの位置に同軸上のガイドピン５Ａと５Ｂ、およびガイドピン７、巻き終わりの位置に同軸上のガイドピン６Ａと６Ｂ、およびガイドピン８が配置され、そこからそれぞれ、からげピン９に巻きつけられている。カッターにより線材に切り込みを入れ、からげピン９をバネの付勢方向に強制的に移動し、線材を所定の位置に引張切断することで、アンテナコイルを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５６４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のアンテナコイル形成用巻線治具では、１つの巻線治具につき、１種類のアンテナコイルしか形成することができない。アンテナコイルの形状は、ＩＣチップの特性、共振周波数、通信距離特性、及びカードの仕様によって変更する必要がある。これに対応するために要求仕様に応じて異なる形状のアンテナコイルを作製する場合、従来はアンテナコイルの仕様毎に、専用の巻線治具を設計、製作する必要があった。すなわち、異なるアンテナコイルを形成するためには、ガイドピンの配置やストリッパプレートなどを変更する必要があった。このため、複数種類のアンテナコイルの作製には多くの製作工数および製作コストがかかるという問題があった。また、従来のアンテナコイル形成用巻線治具では、開発のため実験的に形状を変更したい場合にも対応ができなかった。
【０００７】
そこで本発明の課題は、異なる複数の形状のアンテナコイルの作製にも対応することが可能なアンテナコイル形成用巻線治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のアンテナコイル形成用巻線治具は、少なくとも一辺の長さが互いに異なる複数の矩形状のアンテナコイルの作製に用いる巻線治具であって、ベースブロックに保持される直動ガイドに支持された上下動可能なストリッパプレートと、前記ストリッパプレートから突き出し、前記複数の矩形状のアンテナコイルに対応するそれぞれの４つの角部に互いに近接して配置され、前記角部の各々の外側から内側に向かう方向に順次突き出し高さが高くなるように設定された複数のガイドピンとを有し、前記ガイドピンは、前記ストリッパプレートに開けられた貫通穴にガイドされ、かつバネにより付勢されており、前記複数の矩形状のアンテナコイルのうちの一つの矩形状のアンテナコイルに対応する４つの角部に配置された複数のガイドピンに線材を巻きつけ、前記ストリッパプレートと前記ガイドピンを突き出し高さの高い順にベースフィルムに押しつけ、内側のガイドピンの外周に巻きつけられた線材を隣接する外側のガイドピンの軸端面により押し出すことにより、前記ベースフィルムに前記矩形状のアンテナコイルを埋め込み固定することを可能とするように構成されている。
【０００９】
ここで、前記矩形状のアンテナコイルに対応する角部に配置された複数のガイドピンが、前記互いに異なる複数の矩形状のアンテナコイルに対応する少なくとも１つの角部において共有されるように配置されていてもよい。
【００１０】
また、前記矩形状のアンテナコイルの少なくとも一つの辺であって、前記角部に配置されたガイドピンに巻きつけられた線材が接する位置にガイドピンを配置してもよい。
【００１１】
また、前記ストリッパプレートと前記ベースブロックとの間に配置され前記ガイドピンをガイドする貫通穴を有するガイドブロックを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアンテナコイル形成用巻線治具においては、上述のとおり、予め複数の矩形状のアンテナコイルの形成に対応したガイドピンを備えており、目的のアンテナコイルに対応したガイドピンを選択して使用し、作製することができる。これにより１つの巻線治具で異なる形状の複数のアンテナコイルを作製することができる。また、矩形状の各角部に配置される複数のガイドピンの構造は、従来のように同軸の円筒形状である必要はなく、後で述べるようにそれぞれ独立した円柱棒状であってもよいので、従来のアンテナコイル形成用巻線治具に比べて構造が簡単となる。
【００１３】
本発明により、製品の要求にしたがって、アンテナコイルの設計変更、仕様変更が容易となり、また、１つの巻線治具で形成可能なアンテナコイルの種類が増えるので、実験レベルのアンテナ設計や試作、他券種への対応も可能となる。
【００１４】
以上のように、本発明により、異なる複数の形状のアンテナコイルの作製にも対応することが可能なアンテナコイル形成用巻線治具が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるアンテナコイル形成用巻線治具の一実施の形態を説明する図であり、図１（ａ）は本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具のガイドピンの配置とガイドピンに巻かれた矩形状のアンテナコイル巻線を示すための簡略化した平面図、図１（ｂ）は本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具の簡略化した正面図。
【図２】本発明によるアンテナコイル形成用巻線治具の実施の形態において形成可能な３つのアンテナコイルの巻線状態を示す平面図。
【図３】ＩＣカード用アンテナコイルの一例を示す斜視図。
【図４】従来のアンテナコイル形成用巻線治具の斜視図。
【図５】従来のアンテナコイル形成用巻線治具の平面図。
【図６】従来のアンテナコイル形成用巻線治具を使用してベースフィルムにアンテナコイルを形成する工程を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明によるアンテナコイル形成用巻線治具の一実施の形態を説明する図であり、図１（ａ）は本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具のガイドピンの配置とガイドピンに巻かれた矩形状のアンテナコイル巻線を示すための簡略化した平面図、図１（ｂ）は本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具の簡略化した正面図である。図１に示すように、本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具は、２辺の長さが互いに異なる３つの矩形状のアンテナコイル４４の作製に用いる巻線治具である。直動ガイドに支持された上下動可能なストリッパプレート４５と、ストリッパプレート４５から突き出し、前記の３つの矩形状のアンテナコイルのそれぞれの４つの頂点付近（角部）に互いに近接して配置され、各矩形状の外側から内側に向かう方向に順次突き出し高さが高くなるように設定されたそれぞれ円柱棒状の３つのガイドピンからなるガイドピン群４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈとを有している。これらのガイドピンは、ストリッパプレート４５に開けられた貫通穴にガイドされ、かつバネにより付勢されている。前記の３つの矩形状のうちの一つの矩形状の４つの頂点付近に配置された複数のガイドピンに線材を巻きつけ、ストリッパプレート４５と４つの頂点付近に配置された複数のガイドピンを突き出し高さの高い順にベースフィルムに押しつけ、内側のガイドピンの外周に巻きつけられた線材を隣接する外側のガイドピンの軸端面により押し出すことにより、ベースフィルムにその矩形状のアンテナコイルを埋め込み固定することを可能とするように構成されている。
【００１８】
本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具は、ガイドピン群４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを頂点として構成される第１の矩形、ガイドピン群４０ａ、４０ｂ、４０ｆ、４０ｈを頂点として構成される第２の矩形、およびガイドピン群４０ａ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｄを頂点として構成される第３の矩形の３つの矩形状のアンテナコイルの作製に用いることができる。図２は、本発明によるアンテナコイル形成用巻線治具の実施の形態において形成可能な３つのアンテナコイルの巻線状態を示す平面図である。図２からわかるように、第１の矩形と第２の矩形では２つの頂点のガイドピン群４０ａとガイドピン群４０ｂが共有され、第１の矩形と第３の矩形では２つの頂点のガイドピン群４０ａとガイドピン群４０ｄが共有されるように配置されている。
【００１９】
また、本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具においては、第１の矩形の４つの辺付近であって、第１の矩形の角部に配置されたガイドピン群４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに巻きつけられた線材が接する位置に円柱棒状のガイドピン４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈを配置している。これらのガイドピンにより、線材を巻きつけ、ベースフィルに固定したときのアンテナコイル形状の変形をより確実に防止することができる。また、巻始めの線材をガイドするガイドピン４２ｂ、および巻終りの線材をガイドするガイドピン４２ａを設けている。
【００２０】
また、本実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具においては、図１（ｂ）に示すように、直動ガイドを保持するベースブロック４６と、ストリッパプレート４５とベースブロック４６との間に配置され上記のすべてのガイドピンをガイドする貫通穴を有するガイドブロック４７とを設けている。
【００２１】
上記のように、上記のすべてのガイドピンはストリッパプレート４５とガイドブロック４７の貫通穴によりガイドされ、これらの円柱棒状のガイドピンの直径はアンテナコイル設計の際に要求される矩形頂点の曲率Ｒによって決定される。また、ガイドピンのストリッパプレート４５からの突出高さは、アンテナコイルの各頂点において、内側より外側方向に向かって１〜２ｍｍ程度ずつ低くなるように設置する。
【００２２】
また、内側のガイドピンの外周に巻きつけられた線材を隣接する外側のガイドピンの軸端面により押し出すことが可能なように、各矩形の頂点の互いに隣接するガイドピン間の間隙は、アンテナコイルを形成する巻線の直径よりも小さくしている。
【００２３】
最大矩形状の頂点から内側に配置する他の矩形の頂点のガイドピンの間隔、例えば４０ａ、４０ｄと４０ｅ、４０ｇとのそれぞれの間隔は、最小１ｍｍ以上のピッチで周期的に配置することができる。
【００２４】
また、矩形の頂点に配置するガイドピンの本数はアンテナコイル１ターンにつき最低４本必要となり３ターンのアンテナコイルでは各頂点３本、合計で１２本必要となり、さらに巻始めと巻終りのガイドピン２本が必要となり、合計１４本が必要となる。
【００２５】
また、すべてのガイドピンは、手動又は自動で挟み込んで脱着および格納可能な構造とし、アンテナコイルの形状にあわせてベースブロック４６に固定することが可能な構造としてもよい。また、本実施の形態のアンテナコイル形成巻線治具において、ガイドピンに関係する部分の構造や配置以外の構成や構造は、図４に示した従来のアンテナコイル形成巻線治具と同様の構成、構造を用いることができる。
【００２６】
本発明のアンテナコイルの巻線治具は、加工がしやすく更に強度のあるＳＵＳ３０４材又はそれ以上の強度があるＳＵＳ材を組合せて形成することができる。
【００２７】
本発明のアンテナコイルの巻線治具により、アンテナコイルの形状を半分の長さへ短縮して作製することも可能となり、ＩＣカードの仕様にあわせた形状にも対応が可能となる。例えば、図２（ｂ）の形状をコンビカード用とすること、図２（ｃ）の形状をエンボスカード用とすることなどが可能となる。
【００２８】
なお、上記の実施の形態のアンテナコイル形成用巻線治具でアンテナコイルを設計した場合、第１の矩形のアンテナコイルでおよそコイル線の長さを１３００ｍｍ程度としたとき、アンテナコイルを巻く速度は、１０秒〜１３秒程度での巻線が可能となり、第２、第２の矩形状の場合はそれより速い速度での巻線が可能となる。
【００２９】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもなく、目的にあわせて設計変更可能である。例えば、ガイドピンの配置やその本数、形成可能な矩形の種類なども変更可能である。また、使用しないガイドピンをストリッパプレートより突出しないようにすること、異なる矩形でガイドピンを共有しないでそれぞれ独立に設けること、従来と同様な同軸上のガイドピンを使用すること、矩形の辺の部分のガイドピンを配置しないことなども可能である。
【符号の説明】
【００３０】
２、４６    ベースブロック
３    直動ガイド
９    からげピン
２０、４５    ストリッパプレート
３５    ベースフィルム
３７    ブロック
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７、８、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈ、４２ａ、４２ｂ    ガイドピン
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈ    ガイドピン群
４４、１００    アンテナコイル
４７    ガイドブロック
【図１】
2012137842.tif 000003
【図２】
2012137842.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012137842.tif 000007
【図６】
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