CN113571286B - 一种nfc线圈坯料及其绕线装置 - Google Patents

Abstract

一种NFC线圈坯料的绕线装置，所述NFC线圈坯料，其包括外圈，内圈，连接所述外圈与所述内圈的搭接部，以及起线与尾线。所述NFC线圈坯料的绕线装置包括上顶模，下顶模，以及模仁。所述模仁包括第一成型模，第二成型模，以及过渡模。所述第一成型模包括第一外圈成型壁，第一搭接线成型壁，第一内圈成型壁，以及起翘部。所述过渡模包括倾斜槽。所述第二成型模包括第二内圈成型壁，第二搭接线成型壁，以及第二外圈成型壁。本NFC线圈坯料的绕线装置可以绕设出所述NFC线圈坯料，当绕设出所述NFC线圈坯料后，只要将所述NFC线圈坯料沿其平面叠加方向压紧便可以成为一个NFC线圈。

Description

一种NFC线圈坯料及其绕线装置

技术领域

本发明涉及NFC线圈的制造技术领域，特别涉及一种NFC线圈坯料及其绕线装置。

背景技术

随着移动设备的不断发展，与其同步使用的配件、零部件也不断进步，也越趋智能。在现今的技术发展趋势中，大量的电子产品已具有无线传输的功能，而在无线传输系统中则会涉及用来发射及接收电磁波能量的重要元件—天线。其中NFC天线技术在智能设备中的应用越来越广、发展也越来越快。NFC天线技术随着科技快速进步也俞显优良。众所周知，NFC是一种非接触式识别与互联的技术，其可以在移动设备、PC、智能控件等设备间进行近距离无线通信。

传统的NFC天线一般包括铁氧体，印制在铁氧体上表面的NFC线圈，以及输入端和输出端等结构。其中，NFC线圈的外端与输入端相连接，NFC线圈的内端通过导电金属与输出端相连接。也就是说，所述NFC线圈的外端位于该NFC线圈的外侧，而内端位于该NFC线圈的内侧。因此导致其连接方式需要在NFC线圈的内端与输出端之间设有绝缘层，用于为NFC线圈与导电金属提供绝缘环境。

如专利申请号为201810502226.X，专利名称为NFC和无线充电二合一天线装置及模块与使用方法所公开的NFC线圈1，该NFC线圈1的内端与外端分别设置在该NFC线圈1的内、外侧，然后通过跳线导通层来将该内、外端引出。因此利用此种连接方式，使NFC线圈的使用工艺较为复杂，给NFC线圈的下游使用厂商带来不便，同时由于焊点较多，不能满足电子设备小型化、轻薄化的应用化需求，而且整个成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种NFC线圈的起线与尾线皆位于线圈本体的外侧的NFC线圈坯料及其绕线装置。

一种NFC线圈坯料，其包括一个外圈，一个内圈，一个连接所述外圈与所述内圈的搭接部，以及设置在所述外圈上的一个起线与一个尾线。所述搭接部具有两条分别与所述外圈及内圈连接的搭接线。在沿所述内、外圈的轴向方向上，和所述起线连接的外圈的部分与和所述尾线连接的外圈的部分分别处于不同的平面。所述内圈所在的平面和外圈所处的两个平面之间的夹角为锐角。

进一步地，所述NFC线圈由方形导线绕制而成。

进一步地，绕制所述NFC线圈的导线由多条导线合并成一排而形成。

进一步地，和所述起线连接的外圈的部分与一条搭接线连接，和所述尾线连接的外圈的部分与另一条搭接线连接。

一种NFC线圈坯料的绕线装置，其包括一个上顶模，一个下顶模，以及一个设置在所述上顶模与下顶模之间的模仁。所述模仁包括一个第一成型模，一个与所述第一成型模间隔设置的第二成型模，以及一个设置在所述第一成型模与第二成型模之间的过渡模。所述第一成型模包括一段第一外圈成型壁，一段与所述第一外圈成型壁连接的第一搭接线成型壁，一段与所述第一搭接线成型壁连接的第一内圈成型壁，以及一个设置在所述第一内圈成型壁与第一外圈成型壁的交接处的起翘部。所述起翘部设置在由所述第一内圈成型壁、第一外圈成型壁、以及第一搭接线成型壁所围成的面上。所述过渡模包括一个连接所述第一成型模与第二成型模的倾斜槽。所述第二成型模包括一段与所述倾斜槽连接的第二内圈成型壁，一段与该第二内圈成型壁连接的第二搭接线成型壁，以及一段与该第二搭接线成型壁连接的第二外圈成型壁。当绕线时从所述第一外圈成型壁开始，依次绕设在所述第一搭接线成型壁、第一内圈成型壁，起翘部，倾斜槽，第二内圈成型壁，第二搭接线成型壁，以及第二外圈成型壁上以绕设形成所述NFC线圈坯料。

进一步地，所述第一成型模固定设置在所述上顶模上，所述过渡模套接在所述第一成型模上。

进一步地，所述过渡模具有一个插接腔，该第一成型模插设在该插接腔上以固定该第一成型模与过渡模，并当该第一成型模插设在该插接腔上时所述第一成型模与所述下顶模间隔设置。

进一步地，所述上顶模还设置在一条起线槽，以及一个起线夹，所述起线夹用于夹持该NFC线圈坯料的起线，和所述起线连接的连接的外圈的部分嵌设在所述起线槽中。

进一步地，在沿所述第一、第二成型模以及过渡模的排列方向上，所述过渡模的投影面积分别大于所述第一、第二成型模的投影面积。

进一步地，所述上、下顶模上分别设置有一个第一顶线机构和第二顶线机构，所述第一、第二顶线机构用于在完成所述NFC线圈坯料的绕设后将其分别顶出所述第一、第二成型模以及上、下顶模。

与现有技术相比，本发明提供的NFC线圈坯料的绕线装置可以绕设出所述NFC线圈坯料，当绕设出所述NFC线圈坯料后，只要将所述NFC线圈坯料沿其平面叠加方向压紧便可以成为一个NFC线圈。该NFC线圈的起线与尾线皆在线圈的外侧，在使用时，直接将该NFC线圈的起线与尾线和外部电路电性连接即可，从而可以降低下游使用客户的使用工艺的复杂度，降低整个产品的成本，同时由于也可以减少焊点而减小该NFC线圈使用时造成的厚度增加。本发明提供的所述绕线装置，其具有所述第一、第二成型模，以及夹设在所述第一、第二成型模之间的过渡模，所述第一、第二成型模分别成型所述NFC线圈的外圈与内圈的部分，而外圈与内圈之间通过第一、第二搭接线成型壁所成型的搭接线来过渡，同时，第一、第二成型模所成型的NFC线圈坯料的部分通过由设置在所述过渡模上的倾斜槽形成的内圈的部分连接在一起，从而分层地将所述NFC线圈坯料绕制形成。当绕制形成所述NFC线圈坯料后，所述上、下顶模打开，取出所述过渡模，同时在取出所述过渡模的时候，可以将绕制好的NFC线圈坯料从所述过渡模上取出，然后进行下一步的压紧工序，从而可以制得所述NFC线圈。

附图说明

图1为本发明提供的NFC线圈坯料的结构示意图。

图2为本发明提供的一种NFC线圈坯料的绕线装置的结构示意图。

图3为图2的NFC线圈坯料的绕线装置所具有的模仁的结构示意图。

图4为图3的模仁所具有的本体的结构示意图。

图5为图2的NFC线圈坯料的绕线装置所具有下顶模与第二成型模的分解结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1所示，其为本发明提供的NFC线圈坯料结构示意图。所述NFC线圈坯料包括一个外圈10，一个内圈11，一个连接所述外圈10与所述内圈11的搭接部12，以及设置在所述外圈上的一个起线13与一个尾线14。所述NFC线圈坯料可以由一根方形导线绕制成。该方形导线的截面可以正方形或长方形。截面为长方形导线通常称为扁形导线。绕制所述NFC线圈坯料的导线也可以由多条导线合并成一排而形成。在本实施例中，绕制所述NFC线圈坯料的导线为一根扁形导线。当所述NFC线圈坯料沿其平面叠加方向压紧后，便可以形成一个成型的NFC线圈，此时所述内圈11位于所述外圈10的内部，但由于所述NFC线圈由一根导线绕制而成，因此所述内、外圈11、10由所述搭接部12连接。也因此，所述搭接部12具有两条分别与所述外圈10及内圈11连接的搭接线121。两条搭接线121相交设置，从而可以使得所述起线13与所述尾线14都位于绕制好的NFC线圈的外侧，从而在使用时，直接将该NFC线圈的起线13与尾线14和外部电路电性连接即可，从而可以降低下游使用客户的使用工艺的复杂度，降低整个产品的成本，同时由于也可以减少焊点而减小该NFC线圈使用时造成的厚度增加。为了绕制出所述NFC线圈坯料，在沿所述内、外圈10、10的轴向方向上，和所述起线13连接的外圈10的部分与和所述尾线14连接的外圈10的部分分别处于不同的平面。此时，所述内圈11所在的平面和所述外圈所处的两个平面之间的夹角为锐角。

如图2至图5所示，其为本发明提供的一种NFC线圈坯料的绕线装置的结构示意图。所述NFC线圈坯料的绕线装置包括一个上顶模20，一个下顶模30，以及一个设置在所述上顶模20与下顶模30之间的模仁40。可以想到的是，所述NFC线圈坯料的绕线装置还包括其他的一些功能模块，如送线装置，设置所述上、下顶模20、30的机架，以及驱动所述上、下顶模20、30中一个旋转的驱动装置等等，其为本领域技术人员习知的技术，在此不在一一详细说明。也因此，在图2中仅示出所述上、下顶模20、30，而其他装置并未示出。

为了方便解释说明所述NFC线圈坯料的绕线装置，在此首先说明所述模仁40的结构及工作原理，然后再说明所述上、下顶模20、30的结构及工作原理。所述模仁40包括一个第一成型模41，一个与所述第一成型模41间隔设置的第二成型模42，以及一个设置在所述第一成型模41与第二成型模42之间的过渡模43。所述第一成型模41固定设置在所述上顶模20上，并可随所述上顶模20一起活动，如旋转，或朝第二成型模42作远离或靠近的往复运动等。所述第一成型模41的侧壁用于成型所述NFC线圈坯料的部分，即导线绕所述第一成型模41的侧壁缠绕而成型该NFC线圈坯料的部分。因此，所述第一成型模41的侧壁包括一段第一外圈成型壁411，一段与所述第一外圈成型壁411连接的第一搭接线成型壁412，一段与所述第一搭接线成型壁411连接的第一内圈成型壁413，以及一个设置在所述第一内圈成型壁413与第一外圈成型壁411的交接处的起翘部414。所述第一外圈成型礕411用于成型所述外圈10的部分，即与起线13连接的部分，其形状可以根据实际需要设置，如弧形，直线形等等。在本实施例中，所述第一外圈成型壁411为直线形。所述第一外圈成型壁411包括三段，且该三段围成一个框形结构。所述第一搭接线成型壁412与所述第一外圈成型壁411的一段连接，且该第一搭接线成型壁412与该第一外圈成型壁411之间的夹角为钝角，从而当绕线时，导线会从外圈10过渡到内圈11。所述第一内圈成型壁413与所述第一搭接线成型壁412连接，以成型所述内圈11的部分。由于所述内圈11位于所述外圈11的内部，因此，所述第一内圈成型壁413的长度小于所述第一外圈成型壁411的相对应的长度，而达成这样的长度差的原因在于所述第一搭接线成型壁412的存在。所述起翘部414设置在由所述第一内圈成型壁412、第一外圈成型壁411、以及第一搭接线成型壁413所围成的面上。所述起翘部414为设置在所述第一成型模41的端面上，并为一个斜面，其倾斜方向朝向所述过渡模43，以在绕设的时候，导线可以顺利在从所述第一成型模41进入到该过渡模43上。当然可以想到的是，为了将导线顺利地导入所述起翘部414，所述超翘部414的一个自由端与所述上顶模20的上基座21齐平。所述起翘部414与所述过渡模43配合形成一个槽形结构，从而所述导线卡入该槽形结构中。

所述过渡模43包括一个本体431，以及一个设置在所述本体431上的倾斜槽432。所述本体431的两侧分别设置有两个插接腔433。两个所述插接腔433分别用于插设所述第一、第二成型模41、42，从而固定该第一、第二成型模41、42之间的位置关系，以及第一、第二成型模41、42与该过渡模43之间的位置关系。当所述过渡模43与该第一、第二成型模41、42插接在一起时，该过渡模43分别与所述上、下顶模20、30间隔设置，以形成一条缝隙，用于绕入所述导线，并固定该导线的相对位置，即将该导线夹设在所述上、下顶模20、30与过渡模43之间。也因此，在沿所述第一、第二成型模41、42以及过渡模43的排列方向上，所述过渡模43的投影面积分别大于所述第一、第二成型模41、42的投影面积。所述倾斜槽432由两个固定设置在所述本体431上且间隔设置的第一、第二楔形块434、435形成。为了制造简单，所述第一楔形块434与所述本体431分体设置，并通过紧固件连接。所述第一楔形块432也具有一个斜面，且其一部分与所述起翘部414配合形成所述倾斜槽432的部分，另一部分与所述第二楔形块435配合形成所述倾斜槽432的另一部分。当所述导线绕设入该倾斜槽432时，将成型出所述内圈11的部分线段。可以想到的是，所述第二楔形块435也具有一个与所述第一楔形块432相配合的斜面，以形成该倾斜槽432。所述倾斜槽432分别与所述第一、第二成型模41、42的相应成型位置连接，即所述倾斜槽432首先与所述第一内圈成型模412连接。

所述第二成型模42的结构与所述第一成型模41的结构基本相同，其固定设置在所述下顶模30上。所述第二成型槽42包括一段与所述倾斜槽432连接的第二内圈成型壁421，一段与该第二内圈成型壁421连接的第二搭接线成型壁422，以及一段与该第二搭接线成型壁422连接的第二外圈成型壁423。所述第二内圈成型壁421与第二外圈成型壁423分别用于所述内圈11和外圈10的相应线段，在此不再赘述。所述第二搭接线成型壁422与第二外圈成型壁423之间也具有一个钝角，从而当绕线时，导线会从内圈11过渡到外圈10。

在绕线时，首先从所述第一外圈成型壁411开始，依次绕设在所述第一搭接线成型壁412、第一内圈成型壁412，起翘部414，倾斜槽432，第二内圈成型壁421，第二搭接线成型壁422，以及第二外圈成型壁423上，最后形成所述尾线14，从而绕设形成所述NFC线圈坯料。通过上述的绕线路径，所述起线13、尾线14将都位于所述外圈10的外侧，而且该起、尾线13、14之间的位置关系可以根据实际的需要设置。在本实施例中，所述起、尾线13、14相互交叉设置。

所述上顶模20包括一个上基座21，一个设置在所述上基座21的起线夹22，一条设置在所述上基座21上的起线槽23，一个设置在所述上基座21上的上模腔24，以及一个设置在所述上基座21上的第一顶线机构25。所述上基座21用于设置所述模仁40的第一成型模41，同时也用于设置其他功能模块，如起线夹22，固定装置，以及顶线机构25等等。同时所述上基座21设置在驱动机构上，以驱动所述上顶模20旋转。所述起线夹22本身为现有技术，其结构及工作原理为本领域技术人员所习知，在此不再赘述。所述起线夹22用于夹持所述NFC线圈坯料的起线13，以利于进行绕制该NFC线圈坏料。所述起线槽23开设在所述上基座21上，以利于定位与该起线13连接的外圈10的部分，使其可以保证绕所述模仁40进行绕制，而不会发生偏离或脱线，保证其可以紧靠在所述模仁40上进行绕制。所述上模腔24用于容置所述模仁40的第一成型模41，以固定该第一成型模41。但所述第一成型模41露出所述上基座21，以使导线可以紧贴该第一成型模41绕制，并成型出设计的形状。所述第一顶线机构25本身为现有技术，其结构及工作原理也为本领域技术人员所习知，在此不再赘述。所述第一顶线机构25用于将绕制好的线圈顶出该第一成型模41，以避免该绕制该NFC线圈坯料的导线粘在所述上顶模20上。因为众所周知，所述导线应当为漆包线，其外侧具有一层绝缘层，该绝缘层受热有可能会粘接在该上基座21或第一成型模41上。

所述下顶模30具有与所述上顶模20基本相同的结构与工作原理。只是该下顶模30不具有所述起线夹22，因为该下顶模30的一侧用于绕设尾线侧，而该尾线由喂线机构固定。当然可以想的是，为了可以顺利脱线，所述下顶模30也设置有一个第二顶线机构31，其用于线绕完成后，将缠绕在所述第二成型模42上的导线顶出以脱线。

当开始绕线时，首先应当将所述过渡模43插接在所述第一成型模41或第二成型模42上，然后驱动所述上、下顶模20、30进行合模，然后再开始绕线。当绕线完成后，驱动所述上、下顶模20、30开模，然后取出所述过渡模43，同时也可以将绕设好的NFC线圈坯料从上、下顶模20、30中取出。最后将所述NFC线圈坯料的相应线段从所述倾斜槽432中取出，即可彻底将该NFC线圈坯料与该绕线装置脱离。最后，将该NFC线圈坯料放入一个压紧装置(图未示)中，将所述内、外圈11、10压紧在一个平面上，而搭接部12的两根搭接线121相互交叉，从而形成一个完整的NFC线圈。

与现有技术相比，本发明提供的NFC线圈坯料的绕线装置可以绕设出所述NFC线圈坯料，当绕设出所述NFC线圈坯料后，只要将所述NFC线圈坯料沿其平面叠加方向压紧便可以成为一个NFC线圈。该NFC线圈的起线13与尾线14皆在线圈的外侧，在使用时，直接将该NFC线圈的起线13与尾线14和外部电路电性连接即可，从而可以降低下游使用客户的使用工艺的复杂度，降低整个产品的成本，同时由于也可以减少焊点而减小该NFC线圈使用时造成的厚度增加。本发明提供的所述绕线装置，其具有所述第一、第二成型模41、42，以及夹设在所述第一、第二成型模41、42之间的过渡模43，所述第一、第二成型模41、42分别成型所述NFC线圈的外圈10与内圈10的部分，而外圈10与内圈11之间通过第一、第二搭接线成型壁412、422所成型的搭接线121来过渡，同时，第一、第二成型模41、42所成型的NFC线圈坯料的部分通过由设置在所述过渡模43上的倾斜槽432形成的内圈11的部分连接在一起，从而分层地将所述NFC线圈坯料绕制形成。当绕制形成所述NFC线圈坯料后，所述上、下顶模20、30打开，取出所述过渡模43，同时在取出所述过渡模43的时候，可以将绕制好的NFC线圈坯料从所述过渡模43上取出，然后进行下一步的压紧工序，从而可以制得所述NFC线圈。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：所述NFC线圈的绕线装置包括一个上顶模，一个下顶模，以及一个设置在所述上顶模与下顶模之间的模仁，所述模仁包括一个第一成型模，一个与所述第一成型模间隔设置的第二成型模，以及一个设置在所述第一成型模与第二成型模之间的过渡模，所述第一成型模包括一段第一外圈成型壁，一段与所述第一外圈成型壁连接的第一搭接线成型壁，一段与所述第一搭接线成型壁连接的第一内圈成型壁，以及一个设置在所述第一内圈成型壁与第一外圈成型壁的交接处的起翘部，所述起翘部设置在由所述第一内圈成型壁、第一外圈成型壁、以及第一搭接线成型壁所围成的面上，所述过渡模包括一个连接所述第一成型模与第二成型模的倾斜槽，所述第二成型模包括一段与所述倾斜槽连接的第二内圈成型壁，一段与该第二内圈成型壁连接的第二搭接线成型壁，以及一段与该第二搭接线成型壁连接的第二外圈成型壁，当绕线时从所述第一外圈成型壁开始，依次绕设在所述第一搭接线成型壁、第一内圈成型壁，起翘部，倾斜槽，第二内圈成型壁，第二搭接线成型壁，以及第二外圈成型壁上以绕设形成所述NFC线圈坯料，所述NFC线圈坯料包括一个外圈，一个内圈，一个连接所述外圈与所述内圈的搭接部，以及设置在所述外圈上的一个起线与一个尾线，所述搭接部具有两条分别与所述外圈及内圈连接的搭接线，在沿所述内、外圈的轴向方向上，和所述起线连接的外圈的部分与和所述尾线连接的外圈的部分分别处于不同的平面，所述内圈所在的平面和外圈所处的两个平面之间的夹角为锐角。

2.如权利要求1所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：所述第一成型模固定设置在所述上顶模上，所述过渡模套接在所述第一成型模上。

3.如权利要求2所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：所述过渡模具有一个插接腔，该第一成型模插设在该插接腔上以固定该第一成型模与过渡模，并当该第一成型模插设在该插接腔上时所述第一成型模与所述下顶模间隔设置。

4.如权利要求2所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：所述上顶模还设置在一条起线槽，以及一个起线夹，所述起线夹用于夹持该NFC线圈坯料的起线，和所述起线连接的外圈的部分嵌设在所述起线槽中。

5.如权利要求2所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：在沿所述第一、第二成型模以及过渡模的排列方向上，所述过渡模的投影面积分别大于所述第一、第二成型模的投影面积。

6.如权利要求2所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：所述上、下顶模上分别设置有一个顶线机构，所述顶线机构用于在完成所述NFC线圈坯料的绕设后将其分别顶出所述第一、第二成型模以及上、下顶模。

7.如权利要求1所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：所述NFC线圈由方形导线绕制而成。

8.如权利要求1所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：绕制所述NFC线圈的导线由多条导线合并成一排而形成。

9.如权利要求1所述的NFC线圈坯料的绕线装置，其特征在于：和所述起线连接的外圈的部分与一条搭接线连接，和所述尾线连接的外圈的部分与另一条搭接线连接。

Images