CN101635387A - 三维低频天线线圈 - Google Patents

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Abstract

一种三维低频天线线圈，其包括一底座，及套装于底座内的磁体，该底座包括本体、卷绕于本体侧面的第一线圈、及安装于本体上的数个金属端子，该磁体包括磁芯、及卷绕于磁芯上的第二线圈和第三线圈，该第一、第二及第三线圈相对于该磁芯的中心位置正交垂直，且分别与该数个金属端子连接。本发明通过独立设置的磁芯与底座组合实现线圈的三维化集成，该独立设置的磁芯与底座结构简单，易于制造，能有效降低生产成本；而且磁芯采用高磁导率材料制成，能有效降低线圈的体积，从而利于线圈的小型化。

Description

三维低频天线线圈
技术领域
本发明涉及一种天线线圈，特别涉及一种小型化的三维低频天线线圈。
背景技术
天线线圈目前广泛应用在汽车的无钥匙进入(Passive Keyless Entry)、无钥匙启动(Passive Keyless Start)系统(简称为PEPS)和类似的装置中，同时也有逐步应用于家居防盗、智能开门、酒店大厦等的智能门禁管理等领域的趋势。天线线圈按其作用与功能可分为接收天线线圈和发射天线线圈，其中接收天线线圈的接收信号效果的好坏取决于用于接收天线线圈与发射天线线圈的磁场的方向的关系。详细地说，当接收天线线圈与发射天线线圈所产生的磁场方向平行时，接收天线接收感应灵敏感度最好；当接收天线线圈与发射天线线圈所产生的磁场方向垂直时，接收天线接收感应灵敏感度最差。为保证能从各个方向很好的接收信号，现有接收天线线圈一般采用三维低频天线线圈。
现有三维低频天线线圈，主要通过磁芯的结构设计，实现线圈的三维化集成。如图8所示，为一种现有三维低频天线线圈所使用的磁芯，该磁芯100为扁平形状，且分别在X、Y、Z三个轴向设置有绕线沟槽110、120、130。如图9所示，在磁芯100的绕线沟槽110、120、130内分别卷绕上线圈140、150、160从而实现线圈的三维化集成。但这种磁芯结构复杂，对加工工艺要求高，产品不良率高，使得制造成本较高。另外，这种三维低频天线线圈很多应用于汽车的“电子钥匙”上，线圈的小型化有利于降低电子钥匙的体积，从而便于携带。因此，如果将线圈做得更小是一个长期存在的待改善问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三维低频天线线圈，其通过独立设置的磁芯与底座组合实现线圈的三维化集成，该独立设置的磁芯与底座结构简单，易于制造，能有效降低生产成本。
本发明的另一目的在于提供一种三维低频天线线圈，其通过采用高磁导率的磁芯来有效降低线圈的体积，从而利于线圈的小型化。
为实现上述目的，本发明提供一种三维低频天线线圈，其包括一底座，及套装于底座内的磁体，该底座包括本体、卷绕于本体侧面的第一线圈、及安装于本体上的数个金属端子，该磁体包括磁芯、及卷绕于磁芯上的第二线圈和第三线圈，该第一、第二及第三线圈相对于该磁芯的中心位置正交垂直，且分别与该数个金属端子连接。
该本体包括一底板、一框体、及四个连接底板与框体的连接柱，该框体包括四个依次连接的框部，且其中一框部设一开口，该框体、底板及连接柱形成一位于本体中心的容置槽，该磁体套装于该容置槽内；该连接柱分别位于该容置槽的四个角，且其内侧面设有凸起；该框体、连接柱与底板之间形成环绕于该连接柱外侧面的第一绕线槽，该第一线圈卷绕于第一绕线槽内。
该磁芯为“井”字形扁平体，其上设有第二、第三绕线槽、及分别位于其四个角的凹槽，该第二、第三绕线槽相对于该磁芯中心位置正交垂直，且该第二绕线槽的深度大于该第三绕线槽，该第二、第三线圈分别卷绕于该第二、第三绕线槽内；该凹槽与该连接柱的凸起互补。
该数个金属端子分别安装于该底板的相对两侧上，且其中一侧与该框体开口同侧。
每一金属端子包括第一连接端、及与第一连接端连接的第二连接端，该第一连接端突出该底板侧边，该第二连接端设置于该底板的下表面；该第一、第二及第三线圈分别包括一始端及一末端，该始端和该末端分别与金属端子的第一连接端连接。
该底板的上表面设有数个斜槽，该斜槽位于该数个金属端子之间。
该底座的本体由绝缘耐热的树脂材料制成；该磁芯由铁氧体材料制成。
该铁氧体材料的磁导率大于1000。
还包括一外壳，该外壳罩设于该底座上，其侧面设有数个缺口，该金属端子穿出该缺口，该底座与外壳的接触处通过胶水粘合固定
该磁芯与该底座的接触处通过胶水粘合固定。
本发明的有益效果：本发明通过独立设置的磁芯与底座组合实现线圈的三维化集成，该独立设置的磁芯与底座结构简单，易于制造，能有效降低生产成本；而且磁芯采用高磁导率材料制成，能有效降低线圈的体积，从而利于线圈的小型化。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明三维低频天线线圈的立体图；
图2为本发明三维低频天线线圈的分解示意图；
图3为图1中底座的本体的结构示意图；
图4为图3中底板的仰视示意图
图5为图1中磁芯的结构示意图。
图6为为外壳的结构示意图；
图7为罩设有外壳的底座示意图；
图8为一种现有三维低频天线线圈所使用的磁芯的示意图；
图9为图8中磁芯卷绕有线圈的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
如图1-5所示，本发明三维低频天线线圈，包括底座2，及套装于底座内的磁体4，底座2包括本体22、卷绕于本体22侧面的第一线圈24、及安装于本体22上的数个金属端子26。本体22包括底板221、框体222、及连接底板与框体的222个连接柱223，该框体222包括四个依次连接的框部2222，且其中一框部设一开口2224，该框体222与底板221及4个连接柱223形成一位于本体22中心的容置槽224；连接柱223位于容置槽224的四个角，且其内侧面设有凸起2232。该底板221、连接柱223与框体222之间形成环绕于该连接柱外侧面的第一绕线槽225，第一线圈24卷绕于第一绕线槽225内。
磁体4包括磁芯42、及卷绕于磁芯42上的第二线圈44及第三线圈46，磁芯42为“井”字形扁平体，其上设有第二绕线槽422、第三绕线槽424、及分别位于其4个角的凹槽426，第二绕线槽422和第三绕线槽423相对于磁芯42中心位置正交垂直，且第二绕线槽422的深度大于第三绕线槽424，第二、第三线圈44、46分别卷绕于第二、第三绕线槽422、424内。磁体4套装于容置槽224内，凹槽426与连接柱的凸起2232互补配合，使磁体4固定于底座2上，且在磁芯4与底座2的接触处用胶水粘合固定，优选环氧树脂胶水；第一线24圈、第二线圈44及第三线圈46相对于磁芯42的中心位置正交垂直，实现线圈的三维集成。
金属端子26可以是6个，也可以是8个，本实施例选择8个金属端子26进行说明。金属端子26分别安装于底板221的相对应两个侧，且其中一侧与框体222开口同侧。每个金属端子26包括第一连接端262、及第二连接端264，第一连接262端突出底板221侧面，第二连接端264设置于底板221的下表面；第一线圈22、第二线圈44及第三线圈46皆包括一始端及一末端(未图示)，该始端与末端分别连接于不同的第一连接端262；第二连接端264可用于与电路板等外部器件连接；底板221的上表面设有数个斜槽2212，该斜槽2212位于金属端子26之间，可用于收纳第一、第二及第三线圈22、22、46的始端与末端。在本实施例中，底座2可由绝缘、耐热的树脂材料制成；磁芯4可由铁氧体材料制成。作为优选实施例，铁氧体材料优选磁导率大于1000，能进一步减小磁芯的体积，有利于线圈小型化。
如图6-7所示，作为本发明的优选实施例，为了避免在生产、运输、使用等过程中被意外碰伤，本发明三维低频天线线圈还包括外壳6，该外壳6罩设于底座2上，其侧面设有数个缺口62，金属端子26部分从缺口62露出。底座2与外壳6的接触处用胶水粘合固定，且优选环氧树脂胶水。
综上所述，本发明通过独立设置的磁芯与底座组合实现线圈的三维化集成，该独立设置的磁芯与底座结构简单，易于制造，能有效降低生产成本；而且磁芯采用高磁导率材料制成，能有效降低线圈的体积，从而利于线圈的小型化。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种三维低频天线线圈，其特征在于，包括一底座，及套装于底座内的磁体，该底座包括本体、卷绕于本体侧面的第一线圈、及安装于本体上的数个金属端子，该磁体包括磁芯、及卷绕于磁芯上的第二线圈和第三线圈，该第一、第二及第三线圈相对于该磁芯的中心位置正交垂直，且分别与该数个金属端子连接。
2、如权利要求1所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该本体包括一底板、一框体、及四个连接底板与框体的连接柱，该框体包括四个依次连接的框部，且其中一框部设一开口，该框体、底板及连接柱形成一位于本体中心的容置槽，该磁体套装于该容置槽内；该连接柱分别位于该容置槽的四个角，且其内侧面设有凸起；该框体、连接柱与底板之间形成环绕于该连接柱外侧面的第一绕线槽，该第一线圈卷绕于第一绕线槽内。
3、如权利要求2所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该磁芯为“井”字形扁平体，其上设有第二、第三绕线槽、及分别位于其四个角的凹槽，该第二、第三绕线槽相对于该磁芯中心位置正交垂直，且该第二绕线槽的深度大于该第三绕线槽，该第二、第三线圈分别卷绕于该第二、第三绕线槽内；该凹槽与该连接柱的凸起互补。
4、如权利要求2所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该数个金属端子分别安装于该底板的相对两侧上，且其中一侧与该框体开口同侧。
5、如权利要求4所述的三维低频天线线圈，其特征在于，每一金属端子包括第一连接端、及与第一连接端连接的第二连接端，该第一连接端突出该底板侧边，该第二连接端设置于该底板的下表面；该第一、第二及第三线圈分别包括一始端及一末端，该始端和该末端分别与金属端子的第一连接端连接。
6、如权利要求4所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该底板的上表面设有数个斜槽，该斜槽位于该数个金属端子之间。
7、如权利要求1所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该底座的本体由绝缘耐热的树脂材料制成；该磁芯由铁氧体材料制成。
8、如权利要求7所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该铁氧体材料的磁导率大于1000。
9、如权利要求1所述的三维低频天线线圈，其特征在于，还包括一外壳，该外壳罩设于该底座上，其侧面设有数个缺口，该金属端子穿出该缺口，该底座与外壳的接触处通过胶水粘合固定
10、如权利要求1或9所述的三维低频天线线圈，其特征在于，该磁芯与该底座的接触处通过胶水粘合固定。
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