(57)【要約】【課題】金属材を容易に曲げることが可能な金属材の曲げ方法及びその方法を用いて形成されたアンテナコイルを提供する。【解決手段】本発明の金属材の曲げ方法は、平板状の金属材を複数回折り曲げてコイル状の金属材を形成する金属材の曲げ方法であって、第１曲げパンチ３１を用いて曲げ決めプレート２０を押圧し、曲げ決めプレート２０と受け台２７との間に挟まれた金属材１０の折り曲げ角度が略９０度になるように折り曲げる第１工程と、第２曲げパンチ３２を用いて曲げ台２２を押圧し、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２との間に挟まれた金属材１０の折り曲げ角度が９０度以上になるように折り曲げる第２工程と、第３曲げパンチ３３を用いて金属材１０を曲げ決めプレート２０に対して押圧し、金属材１０の折り曲げ角度が略１８０度になるように折り曲げる第３工程と、カットパンチ３５を用いて金属材１０の終端部を切断する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の金属材を複数回折り曲げてコイル状の金属材を形成する金属材の曲げ方法であって、
第１曲げパンチを用いて曲げ決めプレートを押圧することにより、該曲げ決めプレートと受け台との間に挟まれた平板状の前記金属材の折り曲げ角度が略９０度になるように該金属材を折り曲げる第１工程と、
第２曲げパンチを用いて曲げ台を押圧することにより、前記曲げ決めプレートと前記曲げ台との間に挟まれた前記金属材の折り曲げ角度が９０度以上になるように該金属材を折り曲げる第２工程と、
第３曲げパンチを用いて前記９０度以上に折り曲げられた前記金属材を前記曲げ決めプレートに対して押圧することにより、該金属材の折り曲げ角度が略１８０度になるように該金属材を折り曲げる第３工程と、
カットパンチを用いて前記金属材の終端部を切断する工程と、を有することを特徴とする金属材の曲げ方法。
【請求項２】
前記第１工程、前記第２工程、及び、前記第３工程を経ることにより、前記金属材の各回の折り曲げは完了し、
前記金属材の第ｎ回目（ｎ＝１、２、…）の折り曲げ時と第ｎ＋１回目の折り曲げ時との間に、該金属材を第１方向に移動させ、
前記金属材は、前記第１工程、前記第２工程、及び、前記第３工程を経て、該金属材の平面方向から見て、前記第１方向に対して傾斜した方向に折り曲げられることを特徴とする請求項１に記載の金属材の曲げ方法。
【請求項３】
前記第１工程は、前記第１曲げパンチを用いて前記曲げ決めプレートを押圧して該曲げ決めプレートを移動させ、該曲げ決めプレートの側面と前記曲げ台の側面との間に前記金属材を挟むことにより該金属材を折り曲げることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属材の曲げ方法。
【請求項４】
前記曲げ台は、バネの力で引っ張られることにより、前記曲げ決めプレートから所定の間隔だけ離れるように構成されており、
前記第２工程は、前記第２曲げパンチを用いて、前記バネの力に反して前記曲げ台を前記曲げ決めプレートに向けて押圧することにより、前記曲げ決めプレートの側面と前記曲げ台の側面との間に挟まれた前記金属材の折り曲げ角度が９０度以上になるように該金属材を折り曲げることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属材の曲げ方法。
【請求項５】
前記第３工程は、前記第３曲げパンチを用いて前記金属材の折り曲げ角度が１８０度を超えるように該金属材を折り曲げることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の金属材の曲げ方法。
【請求項６】
平板状の金属材を複数回折り曲げて形成されたアンテナコイルであって、
第１曲げパンチを用いて曲げ決めプレートを押圧することにより、該曲げ決めプレートと受け台との間に挟まれた平板状の前記金属材の折り曲げ角度が略９０度になるように該金属材を折り曲げ、
第２曲げパンチを用いて曲げ台を押圧することにより、前記曲げ決めプレートと前記曲げ台との間に挟まれた前記金属材の折り曲げ角度が９０度以上になるように該金属材を折り曲げ、
第３曲げパンチを用いて前記９０度以上に折り曲げられた前記金属材を前記曲げ決めプレートに対して押圧することにより、該金属材の折り曲げ角度が略１８０度になるように該金属材を折り曲げ、
カットパンチを用いて前記金属材の終端部を切断して形成されたことを特徴とするアンテナコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材を容易に曲げることが可能な金属材の曲げ方法及びその方法を用いて形成されたアンテナコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フィルムで構成されたアンテナコイルが知られている。しかしながら、フィルムからなるアンテナコイルでは、効率の良いものが得られない。
【０００３】
特許文献１には、リーダ装置又はライタ装置等に用いられるアンテナコイルの製造方法が開示されている。このアンテナコイルは、磁芯部材の表面に配置された複数本の表導体とその裏面に配置された複数本の裏導体を有し、これらの表導体と裏導体が端部でそれぞれ互いに電気的に接続されて構成されている。このようなアンテナコイルは、導電性を有する金属の板又は箔を打ち抜くこと又はエッチングすることにより一対のコイル部材（表導体、裏導体）を形成し、一対のコイル部材の両端部をそれぞれ互いに電気的に接続させてから、その連結部を切断することにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１８６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたアンテナコイルの製造方法では、金属の板等からなる一対のコイル部材を形成し、それらの両端部を接続させて連結部を切断するという工程が必要となる。このため、アンテナコイルの製造方法が煩雑であり、アンテナコイルを容易に製造することができない。
【０００６】
そこで本発明は、金属材を容易に曲げることが可能な金属材の曲げ方法及びその方法を用いて形成されたアンテナコイルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての金属材の曲げ方法は、平板状の金属材を複数回折り曲げてコイル状の金属材を形成する金属材の曲げ方法であって、第１曲げパンチを用いて曲げ決めプレートを押圧することにより、該曲げ決めプレートと受け台との間に挟まれた平板状の前記金属材の折り曲げ角度が略９０度になるように該金属材を折り曲げる第１工程と、第２曲げパンチを用いて曲げ台を押圧することにより、前記曲げ決めプレートと前記曲げ台との間に挟まれた前記金属材の折り曲げ角度が９０度以上になるように該金属材を折り曲げる第２工程と、第３曲げパンチを用いて前記９０度以上に折り曲げられた前記金属材を前記曲げ決めプレートに対して押圧することにより、該金属材の折り曲げ角度が略１８０度になるように該金属材を折り曲げる第３工程と、カットパンチを用いて前記金属材の終端部を切断する工程とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としてのアンテナコイルは、平板状の金属材を複数回折り曲げて形成されたアンテナコイルであって、第１曲げパンチを用いて曲げ決めプレートを押圧することにより、該曲げ決めプレートと受け台との間に挟まれた平板状の前記金属材の折り曲げ角度が略９０度になるように該金属材を折り曲げ、第２曲げパンチを用いて曲げ台を押圧することにより、前記曲げ決めプレートと前記曲げ台との間に挟まれた前記金属材の折り曲げ角度が９０度以上になるように該金属材を折り曲げ、第３曲げパンチを用いて前記９０度以上に折り曲げられた前記金属材を前記曲げ決めプレートに対して押圧することにより、該金属材の折り曲げ角度が略１８０度になるように該金属材を折り曲げ、カットパンチを用いて前記金属材の終端部を切断して形成されている。
【０００９】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属材を容易に曲げることが可能な金属材の曲げ方法及びその方法を用いて形成されたアンテナコイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例において、１回目の折り曲げ前の装置の上面図である。
【図２】本実施例において、１回目の折り曲げ前の装置の動作を説明する側面図である。
【図３】本実施例において、１回目の折り曲げ途中の装置の動作を説明する側面図である。
【図４】本実施例において、１回目の折り曲げ途中から完了までの装置の動作を説明する側面図である。
【図５】本実施例において、１回目の折り曲げ完了から２回目の折り曲げ前までの装置の動作を説明する側面図である。
【図６】本実施例において、１回目の折り曲げ完了後から２回目の折り曲げ前までの装置の動作を説明する上面図である。
【図７】本実施例において、複数回の折り曲げによって順次折り曲げられていく工程を説明する装置の上面図である。
【図８】本実施例において、最後の折り曲げ時にコイルを切断する工程を説明する装置の側面図である。
【図９】本実施例におけるコイルアンテナの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図の説明において、重複する説明は省略する。
【００１３】
まず図１を参照して、本実施例における金属材の曲げ方法に用いられる装置について説明する。本実施例における金属材の曲げ方法は、平板状の金属材を複数回折り曲げてコイル状の金属材を形成する方法である。
【００１４】
図１は、装置１００の構成図（上面図）を示す。本実施例において、装置１００は、平板状の金属材を曲げるために用いられる装置である。装置１００によって折り曲げられた金属材は、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のアンテナコイル（金属タグ）として用いられるが、本実施例はこれに限定されるものではない。
【００１５】
図１において、１０は金属材である。金属材１０は、装置１００により折り曲げられる対象物であり、線状の平面板から構成される。金属材１０は、所定のタイミングで図中の矢印で示す方向（右方向）へ移動し、順次折り曲げられ、所定の回数だけ折り曲げられた後、その後部（終端部）において切断される。２０は曲げ決めプレートである。２２は曲げ台である。金属材１０は、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２の間に挿入される。後述のように、プレス金型３０には、第１曲げパンチ３１、第２曲げパンチ３２、第３曲げパンチ３３、及び、カットパンチ３５が設けられている。第１曲げパンチ３１により曲げ決めプレート２０が押圧されると、曲げ決めプレート２０は金属材１０を押圧し、曲げ台２２の端部に掛かる力によって、平面状の金属材１０は曲がる。
【００１６】
２４はガイドである。ガイド２４は曲げ台２２をその両脇においてガイドする。２６はバネである。バネ２６は、初期状態において、曲げ台２２を引っ張るように、すなわち曲げ台２２が曲げ決めプレート２０から遠ざかる方向に力が加わるように構成されている。このため、初期状態では、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２は接触しておらず、所定の間隔だけ離れている。一方、金属材１０を曲げる際には、第２曲げパンチ３２で曲げ台２２を押圧することにより、曲げ台２２はバネ２６の力に反して曲げ決めプレート２０を押圧するように構成される。このため、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２との間に挿入されている金属材１０を略直角に曲げることができる。
【００１７】
また後述のように、第３曲げパンチ３３で曲げ決めプレート２０を押圧することにより、金属材１０を反対方向（折り曲げ角度が略１８０度になる方向）に曲げることができる。最終的に、カットパンチ３５を用いて、金属材１０をその終端部において切断する。図１に示されるように、本実施例の装置１００は、金属材１０の移動方向（矢印方向）に対して、金属材１０を折り曲げる方向及び切断方向が直交方向ではない。すなわち金属材１０は、その移動方向と直交する方向から所定の角度だけ傾いた方向に折り曲げられ、また、切断される。後述のように、装置１００は金属材１０を複数回折り曲げることによりアンテナコイルを形成するが、このとき、所定の隙間を形成しながら金属材１０を曲げることができるように、上記所定の角度は適切に設定される。
【００１８】
次に、図２乃至図８を参照して、本実施例における金属材の曲げ方法について詳述する。図２は、１回目の折り曲げ工程前の装置の状態を示す側面図である。図３は、１回目の折り曲げ工程の途中の装置の状態を示す側面図である。図４は、１回目の折り曲げ工程の途中から完了までの装置の状態を示す側面図である。図５は、１回目の折り曲げ工程の完了後から２回目の折り曲げ前までの装置の状態を示す側面図である。図６は、図５と同じ状態を示す上面図である。図７は、複数回の折り曲げによって順次折り曲げられていく工程を説明する装置の上面図である。図８は、最後の折り曲げ時にコイルを切断する工程を説明する装置の側面図である。
【００１９】
まず図２乃至図４を参照して、金属材の１回目の折り曲げ工程について説明する。図２（ａ）に示されるように、初期状態において、金属材１０は曲げ決めプレート２０と受け台２７との間（曲げ決めプレート２０の下部と台２７の上部との間の領域）に挿入され、金属材１０の先端部は曲げ台２２の上に配置されている。この状態で、金属材１０の上方にはプレス金型３０が配置されている。プレス金型３０は、第１曲げパンチ３１、第２曲げパンチ３２、及び、第３曲げパンチ３３が設けられている。これらの各曲げパンチを用いることにより、後述のように、平面状の金属材１０が適切な形状に曲げられることになる。
【００２０】
次に、図２（ｂ）に示されるように、プレス金型３０を下方へ移動させることにより、第１曲げパンチ３１の先端が曲げ決めプレート２０の上面に当接する。この状態では、第１曲げパンチ３１が曲げ決めプレート２０に当接しているだけであり、曲げ決めプレート２０、台２７、バネ２９等は、図２（ａ）の初期状態と同じ位置に配置された状態を維持している。このため、金属材１０も平面状のままである。
【００２１】
続いて、図３（ａ）に示されるように、プレス金型３０を更に下方へ移動させる。このとき、第１曲げパンチ３１の先端が曲げ決めプレート２０の上面を押圧することにより、台２７を支えているバネ２９が縮み、台２７は凹部２８の奥へ移動する。このため、曲げ決めプレート２０は、金属材１０とともに下方へ移動する。一方、金属材１０の先端部が配置されている曲げ台２２は、第１曲げパンチ３１の動作によっては影響を受けず、初期状態の位置を維持している。このため、金属材１０は曲げ決めプレート２０の側面部（右側面）と曲げ台２２の側面部（左側面）との間に挟まれ、図３（ａ）に示されるように、金属材１０の先端部は９０度近くの角度で上方へ折り曲げられる。なお、図３（ａ）の状態では、第２曲げパンチ３２は曲げ台２２に当接していない。
【００２２】
本工程は、第１曲げパンチ３１を用いて曲げ決めプレート２０を押圧することにより、曲げ決めプレート２０と台２７との間に挟まれた平板状の金属材１０の折り曲げ角度が略９０度になるように金属材１０を折り曲げる工程（第１工程）である。この工程は、第１曲げパンチ３１を用いて曲げ決めプレート２０を押圧して曲げ決めプレート２０を移動させ、曲げ決めプレート２０の側面（右側面）と曲げ台２２の側面（左側面）との間に金属材１０を挟むことにより金属材１０を折り曲げる。
【００２３】
次に、図３（ｂ）に示されるように、第２曲げパンチ３２を下方へ移動させることにより、第２曲げパンチ３２の先端部（左側の傾斜部）が曲げ台２２の右端部（右上に形成された傾斜部）に当接する。曲げ台２２はバネ２６に接続されており、曲げ台２２はバネ２６の力により図中の右方向に引っ張られて所定の位置に配置されている。図３（ｂ）の状態では、第２曲げパンチ３２は、曲げ台２２に対して、バネ２６の力に反して曲げ台２２を移動させるだけの力を加えていないため、曲げ台２２は、初期状態の位置を維持している。このため、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２との間に挟まれている金属材１０の形状は、図３（ａ）の状態と同様であり、変化していない。
【００２４】
続いて、図４（ａ）に示されるように、第２曲げパンチ３２を更に下方へ移動させることにより、第２曲げパンチ３２の先端部（傾斜部）により曲げ台２２の傾斜部を強く押圧する。このとき、第２曲げパンチ３２は、バネ２６の引っ張り力に反してバネ２６を伸ばすことができる程度の強い力で曲げ台２２の傾斜部を押圧する。このため、曲げ台２２は図中の左方向へ移動し、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２との間に挟まれた金属材１０が強く押圧される。この結果、図４（ａ）に示されるように、金属材１０は更に折り曲げられ、金属材１０の折り曲げ角度は９０度以上になる。本実施例では、例えば１２０度程度（金属材１０が形成する角度として見れば６０度程度）になる。
【００２５】
本工程は、第２曲げパンチ３２を用いて曲げ台２２を押圧することにより、曲げ決めプレート２０と曲げ台２２との間に挟まれた金属材１０の折り曲げ角度が９０度以上になるように金属材１０を折り曲げる工程（第２工程）である。このとき、曲げ台２２は、バネ２６の力で引っ張られることにより、曲げ決めプレート２０から所定の間隔だけ離れるように構成されている。そして本工程では、第２曲げパンチ３２を用いて、バネ２６の力に反して曲げ台２２を曲げ決めプレート２０に向けて押圧することにより、曲げ決めプレート２０の側面（右側面）と曲げ台２２の側面（左側面）との間に挟まれた金属材１０の折り曲げ角度が９０度以上になるように金属材１０を折り曲げる。
【００２６】
次に、図４（ｂ）に示されるように、プレス金型３０を下方へ移動させると、第３曲げパンチ３３が下方へ移動する。このため、９０度以上に折り曲げられた金属材１０の先端部（折り曲げ部）は、第３曲げパンチ３３により押圧され、第３曲げパンチ３３と曲げ決めプレート２０との間に挟まれる。この結果、初期状態において平面状であった金属材１０は、その先端部が反対側を向くように折り曲げられる（すなわち、折り曲げ角度が略１８０度になるように折り曲げられる）。このとき、スライドブロック３８は、バッキングブロック３７と嵌め合うように構成されているため、この折り曲げ時においてカットパンチ３５は下方へ移動せず、カットパンチ３５の先端部は折り曲げられた金属材１０にまで到達しない。
【００２７】
本工程は、第３曲げパンチ３３を用いて９０度以上に折り曲げられた金属材１０を曲げ決めプレート２０に対して押圧することにより、金属材１０の折り曲げ角度が略１８０度になるように金属材１０を折り曲げる工程（第３工程）である。本工程において、より好ましくは、第３曲げパンチ３３を用いて金属材１０の折り曲げ角度が１８０度を超えるように金属材１０を折り曲げる。
【００２８】
以上のとおり、図２乃至図４を参照して説明した工程（第１工程、第２工程、及び、第３工程を含む工程）を経て、金属材１０の１回目の折り曲げ工程が完了する。
【００２９】
次に、金属材１０の２回目の折り曲げ工程について説明する。１回目の折り曲げ工程が完了した後、図５（ａ）に示されるように、プレス金型３０を図４（ｂ）に示される状態から初期状態の位置に戻す。このとき、第１曲げパンチ３１、第２曲げパンチ３２、第３曲げパンチ３３、及び、カットパンチ３５は全て上方へ移動する。このため、曲げ台２２はバネ２６により図中の右方へ移動して元の位置に戻される。また、曲げ決めプレート２０はバネ２９により図中の上方へ移動して元の位置に戻される。このとき金属材１０は、図５（ａ）及び図６（ａ）に示されるように、曲げ台２２による押圧が解除され、曲げ決めプレート２０の周囲において折り曲げられている。
【００３０】
続いて、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示されるように、金属材１０を図中の右方へ所定の距離だけ移動させる。このとき、折り曲げられた金属材１０の先端部が曲げ台２２の上に配置される。そして、金属材１０を所定の位置に配置した状態で、図２乃至図４を参照して説明した上述の工程を繰り返すことにより、金属材１０の２回目の折り曲げ工程が完了する。金属材１０の３回目以降の折り曲げ工程も、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、２回目の折り曲げ工程と同様に行われる。
【００３１】
このように、少なくとも、第１工程、第２工程、及び、第３工程を経ることにより金属材１０の各回の折り曲げは完了する。また、金属材１０の第ｎ回目（ｎ＝１、２、…）の折り曲げ時と第ｎ＋１回目の折り曲げ時との間に、金属材１０を第１方向（図中の矢印方向）に移動させ、金属材１０は、金属材の平面方向（図７の上面方向）から見て、第１方向に対して傾斜した方向に折り曲げられる。
【００３２】
最後の折り曲げ工程では、図８（ａ）に示されるように、第２曲げパンチ３２を下方へ移動させて第２曲げパンチ３２の先端部（傾斜部）により曲げ台２２の傾斜部を強く押圧した後（図４（ａ）の状態）、スライドブロック３８を右方へ移動させる。この状態で、図８（ｂ）に示されるようにプレス金型３０を下方へ移動させると、第３曲げパンチ３３が下方へ移動する。このため、９０度以上に折り曲げられた金属材１０の最終折り曲げ部は、第３曲げパンチ３３により押圧され、第３曲げパンチ３３と曲げ決めプレート２０との間に挟まれる。この結果、金属材１０の最終折り曲げ部は１８０度の角度で折り曲げられる。このとき、スライドブロック３８は、上述のように右方へ移動しており、バッキングブロック３７と嵌め合わないように配置されている。このため、この最終の折り曲げ時においてカットパンチ３５も下方へ移動し、最終の折り曲げが完了した金属材１０の終端部が切断される。
【００３３】
以上のとおり、図２及び図８を参照して説明した工程を経て、図９に示される１個のアンテナコイル１１の全ての折り曲げ工程が完了する。この際に、金属材１０を更に移動させることにより、カットパンチ３５によって切断された金属材１０が押し出されて、金属材１０はプレス金型３０から収納部（図示せず）に落下して収納される。この際に繰り出された金属材１０について、図２乃至図８の工程を繰り返し行うことでアンテナコイル１１を連続して製造することができる。このように、通常のプレス装置を用いて連続して折り曲げられることで、アンテナコイル１１として利用可能な金属材１０を効率よく安価に製造することができる。
【００３４】
次いで、アンテナコイル１１を用いてＲＦＩＤタグを製造する場合には、例えば金属材１０に誘電体板（コア）を挿入すると共にＲＦＩＤ素子を実装し全体を樹脂封止することでＲＦＩＤタグが完成する。
【００３５】
本実施例によれば、金属材を容易に曲げることが可能な金属材の曲げ方法及びその方法を用いて形成されたアンテナコイルを提供することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  金属板
２０  曲げ決めプレート
２２  曲げ台
２４  ガイド
２６  バネ
２７  受け台
２８  凹部
３０  プレス金型
３１  第１曲げパンチ
３２  第２曲げパンチ
３３  第３曲げパンチ
３５  カットパンチ
１００  装置
【図１】
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【図２】
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【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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