專利名稱：天線線圈單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及在通過無線操作進行如汽車門的上鎖和開鎖的無鑰匙開門系統等中 使用的三軸天線、天線單元和接收裝置。
背景技術：
現有的三軸天線，已知有在1個鐵心上纏繞三軸繞組線的天線。對此，在特開 2003-92509號公報中示出了組合二軸天線和一軸天線而成的三軸天線。但是，由于上述三 軸天線的二軸天線中，一個軸的繞組線與其它軸的繞組線重疊，所以有一定厚度，不適合高 度方向的小型化。對此，作為二軸天線，在上述文獻中示出了在十字型鐵心上纏繞了繞組線的天線， 通過使用它提供適當的三軸天線，能達到上述高度方向的小型化的期望。專利文獻1 特開2003-92509號公報。
發明內容
本發明所要解決的問題是，使用將繞組線纏繞于十字型鐵心上的天線，來實現在 正交坐標系XYZ的任何方向上都沒有偏斜的靈敏度。本發明的天線線圈單元的特征在于，具有十字型鐵心，具有在正交坐標系中的X 軸方向上突出的一對X軸臂和在與上述X軸方向正交的Y軸方向上突出的一對Y軸臂；X軸 繞組線，纏繞在上述X軸臂上；Y軸繞組線，纏繞在上述Y軸臂上；Z軸繞組線，以包圍上述十 字型鐵心的狀態設在上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部的外側；有底殼體，收容上 述十字型鐵心和上述Z軸繞組線；以及如下構件在上述有底殼體中放置了上述十字型鐵 心的情況下，分別夾持上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部，決定上述X軸臂和上述 Y軸臂的Z軸方向位置。本發明的天線線圈單元的特征在于，決定Z軸方向位置的構件分別夾持X軸臂的 各個前端部和Y軸臂的各個前端部。本發明的天線線圈單元的特征在于，在上述十字型鐵心的基部形成有孔，在上述 有底殼體的底面中央部形成有突起，該突起插入到形成于上述十字型鐵心的基部的孔中， 對上述十字型鐵心進行定位。本發明的天線線圈單元的特征在于，上述十字型鐵心的X軸臂和Y軸臂的各前端 部的寬度形成為比其它部分寬，從而上述十字型鐵心的X軸臂和Y軸臂的各前端部的面積
覓O本發明的天線線圈單元的特征在于，決定Z軸方向位置的構件是夾持片，該夾持 片具有從作為長部件的接受部的兩端部立起的夾持部，在夾持部的上側部，向著外側橫方
3向突出形成有突片，該突片具有用于防止向下方陷入的制動器功能。本發明的天線線圈單元的特征在于，在上述突片上連接了線圈的端部，該線圈的 端部與從外部端子延伸到上述突片附近的端子連接。發明效果如下根據本發明的天線線圈單元，由于具有纏繞在上述X軸臂上的X軸繞組線、纏繞在 上述Y軸臂上的Y軸繞組線和以包圍上述十字型鐵心的狀態設在上述X軸臂的前端部和上 述Y軸臂的前端部的外側的Z軸繞組線，并以覆蓋上述十字型鐵心中的上述X軸臂的前端 面和Y軸臂的前端面的整個面的狀態設置上述Z軸繞組線，因此，從與各臂的前端部鄰接的 Z軸繞組線向各臂的前端進入的磁通量的數量大致相同，能夠實現關于XYZ軸繞組線沒有 偏斜的靈敏度。根據本發明的三軸繞組線、天線線圈單元和接收裝置，由于具有以覆蓋上述十字 型鐵心中的上述X軸臂的前端面和Y軸臂的前端面的整個面的狀態設置的Z軸繞組線，X軸 繞組線和Y軸繞組線從臂的根部開始向著一個臂的前端部纏繞，從該前端部不纏繞而架向 另一個臂前端部，再從該架線目的地的前端部開始向著上述根部纏繞，因此，在一對X軸臂 的前端部，此外在一對Y軸臂的前端部，電位相等，對于以包圍上述十字型鐵心的狀態設在 上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部的外側的Z軸繞組線，能夠使上述X軸臂的前 端部和Y軸臂的前端部中的電場的影響相等，能夠實現關于Z軸繞組線沒有偏斜的靈敏度。根據本發明的三軸繞組線、天線線圈單元和接收裝置，由于繞組線不重疊，因此能 夠在高度方向上實現小型化，由于在有底殼體中放置了十字型鐵心的情況下，具有分別夾 持X軸臂的前端部和Y軸臂的前端部、并決定X軸臂和Y軸臂的Z軸方向位置的夾持片，因 此，能夠容易且適當地進行十字型鐵心、X軸臂和Y軸臂的高度方向的定位，能避免各軸的 耦合，能夠實現有關XYZ軸繞組線沒有偏斜的靈敏度。
圖1是示出本發明的天線線圈單元的實施例的立體圖。圖2是示出在本發明的天線線圈單元中使用的殼體的立體圖。圖3是在本發明的天線線圈單元中使用的夾持片的立體圖。圖4是本發明的三軸天線沒有纏繞繞組線的狀態的立體圖。圖5是本發明的三軸天線的立體圖。圖6是示出本發明的三軸天線的繞線方法的立體圖。圖7是本發明的天線線圈單元沒有纏繞繞組線的狀態的立體圖。圖8是示出本發明的天線線圈單元的實施例的正視圖。圖9是圖8的本發明的天線線圈單元的A-A剖視圖。圖10是用于說明本發明的天線線圈單元的高度方向的位置對準的效果的剖視 圖。圖11是示出本發明的接收裝置的第一實施例的電路圖。圖12是示出本發明的接收裝置的第二實施例的電路圖。圖13是示出本發明的接收裝置的第三實施例的電路圖。圖14是示出在本發明的接收裝置中進行了圖11所示的CCS結線的情況下的頻率特性的圖。圖15是示出在本發明的接收裝置中進行了與圖11不同的FFF結線的情況下的頻 率特性的圖。圖16是示出本發明的三軸天線的繞線方法的立體圖。圖17是示出本發明的三軸天線的繞線方法的立體圖。附圖標記說明1 殼體2十字型鐵心4夾持片11 槽12 凸部13 突起21 基部22a、22bX 軸臂23a、23bY 軸臂24X軸繞組線25Y軸繞組線26Z軸繞組線81第一放大器82第二放大器83第三放大器84接收選擇電路100天線線圈單元
具體實施例方式通過在十字型鐵心上纏繞XY軸繞組線，在包圍上述十字型鐵心的狀態下，在上述 X軸臂的前端部和Y軸臂的前端部的外側設置Z軸繞組線，由此實現了 XYZ軸繞組線沒有偏 斜的靈敏度(目的)。以下，參照
本發明的三軸繞組線、天線線圈單元和接收裝置 的實施例。在各圖中，在相同的結構要素上標注相同標記，省略重復說明。實施例1圖1示出本發明第一實施例的天線線圈單元。殼體1如圖2的立體圖所示，其一 對側壁被切口，但大致是方筒狀的有底殼體，例如由樹脂構成。在該殼體1的底部，在大致 9等分了底面的4個角的位置形成四分之一扇形的凸部12，在該凸部12之間，按照上述十 字型鐵心2的十字形狀，形成了用于收容纏繞了繞組線的圖5所示的十字型鐵心2的槽11。 如圖4所示，十字型鐵心2在中央部具有方柱狀的基部21，從該基部21向相差90度的4個 方向延伸X軸臂22a、22b、Y軸臂23a、23b。此外，如圖2所示，在殼體1的底面中央部形成 突起13，將該突起13插入到形成于上述十字型鐵心2的基部21上的孔中，進行十字型鐵心 2的定位。十字型鐵心2的X軸臂22a、22b、Y軸臂23a、23b的各前端部22aa、22bb、23aa、 23bb形成為較寬。這樣，由于前端部的面積較寬，因此，產生磁通量，天線的靈敏度提高。
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圖3示出了夾持該各前端部22aa、22bb、23aa、23bb的夾持片4。夾持片4具有從 長部件即接受部41的兩端部立起的夾持部42、42，在夾持部42、42的上側部，向著外側橫方 向突出形成有具有制動器功能的突片43、43，該突片43、43在配置到形成于該殼體1的底部 上的孔部時不向下方陷入。此外，將線圈的端部捆扎在突片43、43上，將該線圈的端部利用 焊錫連接到從外部端子31 38向突片43、43附近延伸的端子上。夾持片4的與各前端部 22aa、22bb、23aa、23bb接觸的面形成為平坦。上述夾持片4配置于形成在殼體1底部的凸部12上的凹部中。十字型鐵心2被 收納為如圖2所示，前端部22aa、22bb、23aa、23bb分別被對應的夾持片4夾持。這樣，由于 具有分別夾持X軸臂22a、22b的前端部22aa、22bb和Y軸臂23a、23b的前端部23aa、23bb、 并決定X軸臂22a、22b和Y軸臂23a、23b的Z軸方向位置(高度方向的位置)的夾持片4， 因此，能夠容易且適當地進行十字型鐵心2、X軸臂22a、22b和Y軸臂23a、23b的高度方向 的定位。如該三軸天線的結構，通過進行高度方向的定位，以均勻覆蓋十字型鐵心2中的X 軸臂22a、22b的前端面和Y軸臂23a、23b的前端面的狀態來設置Z軸繞組線(在與前端 面對應的部分和其上下方向上均勻地設置Z軸繞組線)，如圖10(a)所示，通過與各前端部 22aa.22bb.23aa.23bb相對的Z軸繞組線的一部分(與上述前端部相對應的部分)的磁通 量的數量，在前端部22aa和前端部22bb大致相等，并且在前端部23aa和前端部23bb大 致相等，因此，在Z軸繞組線中不產生電位差。由此，能避免各軸的耦合，能夠實現有關XYZ 軸繞組線24 26沒有偏斜的靈敏度。對此，若不是在均勻地覆蓋十字型鐵心2的X軸臂 22a、22b的前端面和Y軸臂23a、23b的前端面的狀態下設置Z軸繞組線的結構(在與前端 面相對應的部分和其上下方向上均勻地設置Z軸繞組線的結構)的情況，或者是沒有用于 決定Z軸方向位置(高度方向的位置)的結構，則如圖10(b)所示，Z軸繞組線在十字型鐵 心2的X軸臂22a、22b的前端面和Y軸臂23a、23b的前端面中的某個面產生偏移，呈現通 過各前端面的磁通量的數量不同的狀態，在與上述前端面相對的Z軸繞組線的部分產生電 位差。另外，在本實施例中采用了如下的結構。在十字型鐵心2中，如圖5所示，在X軸 臂22a、22b上纏繞了 X軸繞組線24，在Y軸臂23a、23b上纏繞了 Y軸繞組線25。在此，關 于X軸繞組線24和Y軸繞組線25的繞線方法進行說明。將圖6(a)所示的S作為纏繞開 始端，在X軸繞組線24向箭頭所示的方向纏繞。X軸繞組線24的纏繞范圍是從X軸臂22a 的根部開始纏繞向著一個臂即X軸臂22a的前端部22aa進行纏繞(箭頭Dl的方向)。然后，當纏繞到與前端部22aa的邊界部分時，如圖6 (b)的繞組線的箭頭所示，從 前端部22aa開始通過X軸臂22a的中間點和根部后跨基部21，經由另一個臂即X軸臂22b 的根部和中間點，不向X軸臂22b的前端部22bb側纏繞而是架過之后，再從架線目的地的 前端部22bb的邊界部分開始纏繞X軸繞組線24。在此，X軸繞組線24的纏繞范圍從與X 軸臂22b的前端部22bb的邊界部分開始纏繞，向著X軸臂22b的根部進行纏繞(箭頭D2 的方向)。以后纏繞時，向圖6(a)所示的繞線開始端S返回，按照圖6(a)、圖6(b)的說明進 行纏繞。然后，最終在圖6(b)的纏繞結束端F結束纏繞。關于Y軸繞組線25的繞線方法， 與X軸繞組線24的纏繞的情況完全相同，在將圖6的狀態向逆時針方向旋轉90度的狀態)的順序進行纏繞。X軸繞組線24的末端分別被捆扎在與前端部22aa、22bb對應的夾持片4的突片 43上，用焊錫，將該線圈的端部連接到從外部端子31 38向突片43附近延伸的端子上。 同樣地，Y軸繞組線25的末端分別被捆扎在與前端部23aa、23bb對應的夾持片4的突片43 上，用焊錫，將該線圈的端部連接到從外部端子31 38向突片43附近延伸的端子上。如圖7所示，Z軸繞組線26大致以四方形框狀進行空心纏繞，配置并固定在沿著 殼體1的內壁形成為環狀的通路上。當然，ζ軸繞組線26的繞組線形狀不限于上述四方形 框狀，可以是作為圓框狀和橢圓框狀等適當的形狀。如圖7所示配置纏繞了 X軸繞組線24 和Y軸繞組線25的十字型鐵心2。其結果，將Z軸繞組線26設置為大致四方形框狀，以包 圍X軸臂22a、22b的前端部22aa、22bb和Y軸臂23a、23b的前端部23aa、23bb的外側(圖 1、圖7)。Z軸繞組線被設置為分別覆蓋十字型鐵心2的X軸臂22a、22b的前端面的整面和 Y軸臂23a、23b的前端面的整面的狀態。在殼體1的配置Z軸繞組線26的位置附近，設在殼體1外部的外部端子35、36的 端部突出，連接Z軸繞組線26的各末端。另外，在殼體1的底部的配置的十字型鐵心2附 近，設在外部的外部端子37、38的端部突出，連接X軸繞組線24和Y軸繞組線25的中心抽 頭。然后，三軸天線的完成圖如圖8所示的平面圖，圖8的A-A剖視圖如圖9所示。由 于按照圖6的說明纏繞X軸繞組線24和Y軸繞組線25，因此，在一對X軸臂22a、22b的前 端部22aa、22bb側，且在一對Y軸臂23a、23b的前端部23aa、23bb，繞組線24、25的電位相 等，能夠使上述X軸繞組線24和Y軸繞組線25的電場對Z軸繞組線26的影響相等，能夠 實現關于Z軸繞組線26沒有偏斜的靈敏度，所述Z軸繞組線26在X軸臂22a、22b的前端 部22aa、22bb和Y軸臂23a、23b的前端部23aa、23bb的外側設置成大致四方形框狀。若使用具有如上構成的三軸天線的天線線圈單元100構成接收裝置，則如圖11所 示。接收裝置具有與端子31及端子32連接的第一放大器81，所述端子31與X軸繞組線 24的繞線開始端部XS連接，所述端子32與繞線結束端部XF連接；與端子33及端子34連 接的第二放大器82，所述端子33與Y軸繞組線25的繞線開始端部YS連接，所述端子34與 繞線結束端部YF連接；與端子35及端子36連接的第三放大器83，所述端子35與Z軸繞 組線26的繞線開始端部ZS連接，所述端子36與繞線結束端部ZF連接。所述接收裝置還具有連接在第一放大器81的2個輸入端子之間的電容器Cl ；連 接在第二放大器82的2個輸入端子之間的電容器C2 ；連接在第三放大器83的2個輸入端 子之間的電容器C3。所述接收裝置還具有將第一至第三放大器81 83的某個輸出作為接 收信號的接收選擇電路84。即，接收選擇電路84比較放大器81 83的輸出電平，選擇最 大的輸出電平的信號后向接收信號的處理電路輸出。與X軸繞組線24和Y軸繞組線25的 中心抽頭XC、YC連接的端子37、38和與Z軸繞組線26的繞線開始端部ZS連接的端子35， 在電路板側共通連接并接地。取XC、YC、ZS的字尾，將該連接表示為CCS。于是，在使與Z 軸繞組線26的繞線結束端部ZF連接的端子和中心抽頭XC、YC接地的情況下，能夠表示為 CCF。對此，在不使用X軸繞組線24與Y軸繞組線25的中心抽頭XC、YC,而將端部XS、 XF的某一個和端部YS、YF中的某一個與端部ZS、ZF中的某一個連接的情況下，存在能夠
7用SSS、FFF、FFS、FSF、FSS、SFF、SFS、SSF表示的連接。進行該8種接收靈敏度特性與上述 CCS的接收靈敏度特性的比較試驗的結果，在CSS連接的情況下，得到了峰值高、且關于XYZ 軸峰值頻率一致的特性，即，在3個軸偏斜少的特性。圖14示出CCS連接的情況，圖15示 出FFF連接的情況。如圖15的試驗結果所示，可知在FFF連接的情況下由于耦合而中心 頻率偏移。再有，在各圖表中，縱軸是阻抗，1個刻度是50ΚΩ，橫軸是頻率，橫軸的中心是 134. 2KHz，橫軸的寬是30KHz。再有，關于CCF進行特性試驗的結果，得到了與CCS大致同樣 的特性。在上述圖11的結構中，在三軸天線中具有端子31 38的8個端子的結構，但也可 以如圖12所示，在三軸天線中，采用共通連接端子37、38和端子35，具有6個端子的結構。 另外，如圖13所示，用2個繞組線構成X軸繞組線24，并用2個繞組線構成Y軸繞組線25。 也可以采用在電路板側與端子35共通連接端子37A、37B、38A、38B并且接地的結構，所述端 子37A、37B、38A、38B與X軸繞組線24和Y軸繞組線25的各中心抽頭XC、YC連接。通過將電容器Cl C3組裝在殼體1中，能夠實現具有6個端子外部端子的天線 線圈單元。此外，也能夠實現在殼體1上組裝了放大器81 83的天線線圈單元。此外，也 能通過將接地的繞組線的末端集中在一個端子上來成為6端子。圖3中的夾持片4，也可以采用與十字型鐵心2 —體形成而覆蓋十字型鐵心2的前 端部 22aa、22bb、23aa、23bb 的結構。圖2中示出的殼體1中的扇形凸部12不限于該形狀，也可以是大致矩形或者大致 圓形。也可以取代圖6中示出的繞組線的X軸繞組線24的繞線方法，如圖16、圖17所 示進行纏繞。即，如圖16所示，從十字型鐵心2的前端部22aa開始向著X軸臂22a的根部 方向纏繞，按對角跨過基部21后，到達另一個臂即X軸臂22b的根部，從上述X軸臂22b的 根部向前端部22bb側纏繞，以使纏繞在X軸臂22a、22b上的繞組線所產生的磁通量的方向 一致。另外，也可以如圖17所示，從十字型鐵心2的前端部22aa開始向著X軸臂22a的根 部方向纏繞，向對向側邊跨過基部21后，到達另一個臂即X軸臂22b的根部，從上述X軸臂 22b的根部向前端部22bb側纏繞，以使纏繞在X軸臂22a和X軸臂22b上的繞組線所產生 的磁通量互相抵消。此外，也可以進行在從前端部22aa到X軸臂22a的根部之間纏繞多層 來進行組合纏繞。當然，從X軸臂22b的根部到前端部22bb之間的繞組線的繞線方法也同 樣。
權利要求
一種天線線圈單元，其特征在于，具有十字型鐵心，具有在正交坐標系中的X軸方向上突出的一對X軸臂和在與上述X軸方向正交的Y軸方向上突出的一對Y軸臂；X軸繞組線，纏繞在上述X軸臂上；Y軸繞組線，纏繞在上述Y軸臂上；Z軸繞組線，以包圍上述十字型鐵心的狀態設在上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部的外側；有底殼體，收容上述十字型鐵心和上述Z軸繞組線；以及如下構件在上述有底殼體中放置了上述十字型鐵心的情況下，分別夾持上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部，決定上述X軸臂和上述Y軸臂的Z軸方向位置。
2.如權利要求1所述的天線線圈單元，其特征在于，決定Z軸方向位置的構件分別夾持 X軸臂的各個前端部和Y軸臂的各個前端部。
3.如權利要求1或2所述的天線線圈單元，其特征在于，在上述十字型鐵心的基部形成有孔，在上述有底殼體的底面中央部形成有突起，該突起插入到形成于上述十字型鐵心的基部的孔中，對上述十字型鐵心進行定位。
4.如權利要求1所述的天線線圈單元，其特征在于，上述十字型鐵心的X軸臂和Y軸臂的各前端部的寬度形成為比其它部分寬，從而上述 十字型鐵心的X軸臂和Y軸臂的各前端部的面積寬。
5.如權利要求1所述的天線線圈單元，其特征在于，決定Z軸方向位置的構件是夾持片，該夾持片具有從作為長部件的接受部的兩端部立起的夾持部，在夾持部的上側部，向著外側橫方向突出形成有突片，該突片具有用于防止向下方陷 入的制動器功能。
6.如權利要求5所述的天線線圈單元，其特征在于，在上述突片上連接了線圈的端部，該線圈的端部與從外部端子延伸到上述突片附近的端子連接。
全文摘要
本發明的天線線圈單元，具有十字型鐵心，具有在正交坐標系中的X軸方向上突出的一對X軸臂和在與上述X軸方向正交的Y軸方向上突出的一對Y軸臂；X軸繞組線，纏繞在上述X軸臂上；Y軸繞組線，纏繞在上述Y軸臂上；Z軸繞組線，以包圍上述十字型鐵心的狀態設在上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部的外側；有底殼體，收容上述十字型鐵心和上述Z軸繞組線；以及如下構件在上述有底殼體中放置了上述十字型鐵心的情況下，分別夾持上述X軸臂的前端部和上述Y軸臂的前端部，決定上述X軸臂和上述Y軸臂的Z軸方向位置。
文檔編號H01Q1/32GK101901963SQ20091026223
公開日2010年12月1日 申請日期2005年3月10日 優先權日2004年3月12日
發明者上田穗積 申請人:日商·勝美達股份有限公司