CN1875521A - 感应式小型构件,尤其天线 - Google Patents

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CN1875521A
CN1875521A CNA2004800322724A CN200480032272A CN1875521A CN 1875521 A CN1875521 A CN 1875521A CN A2004800322724 A CNA2004800322724 A CN A2004800322724A CN 200480032272 A CN200480032272 A CN 200480032272A CN 1875521 A CN1875521 A CN 1875521A
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约阿希姆·卢埃克·阿尔特霍夫
欧根纽什·斯沃博达
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Abstract

本发明涉及感应式小型构件、尤其天线。该构件具有一个构成平面状构件的绕线体(1)，在其上这样地施加了三个线圈(2X，2Y，2Z)，即这些线圈的轴线向着三个空间方向(X，Y，Z)。绕线体(1)至少部分地由铁氧体材料构成及在其下侧及其上侧设有用于引导第三线圈的导向单元(1.5，1.6，1.7，1.8)。绕线体(1)被放置在由非导电、非铁磁体材料作的线圈板(3)上及与该线圈板连接。线圈板(3)具有凹口，在其中置入设置在绕线体(1)的下侧的导向单元。第一及第二线圈(2X，2Y)的线圈端部各被缠绕在设置在绕线体的下侧的导向单元上。第三线圈(2Z)的线圈端部被缠绕在线圈板(3)的角部或突出部分上。

Description

感应式小型构件，尤其天线
本发明涉及感应式小型构件，尤其天线，它具有一个构成平面状矩形或多角形构件的绕线体，在其上这样地施加了三个线圈，即这些线圈的轴线向着三个彼此垂直地定向的空间方向(X，Y，Z)，其中第一及第二线圈在两个彼此垂直的位于绕线体中间平面中的绕线体宽度及长度方向上围绕该绕线体缠绕及第三线圈沿绕线体的窄面跟随其四周围绕其缠绕，其中绕线体至少部分地由铁氧体材料构成及在其底面上设有导向单元，用于在其一侧上引导第三线圈。
这种构件基本上是公知的。它例如作为机动车无锁匙进入系统的天线或用于使用无线电波进行遥控的装置中。
迄今公知的这种类型的构件在制造上有困难，其中制造方法的各个步骤、尤其是施加第三线圈必需由手工进行。
本发明的任务在于，构成一种开始部分所述特征的感应式小型构件、尤其天线，它使得全自动地、低成本地进行制造成为可能，而其中仍可保证第三线圈的可靠配合。
根据本发明该任务的解决如在权利要求1的特征部分所给出的，具有以下的特征：
a)绕线体在其上侧具有导向单元，用于在其另一侧上引导第三线圈；
b)在绕线体上侧上的导向单元由铁氧体材料组成及与由铁氧体组成的绕线体整体地连接；
c)绕线体被放置在由非导电、非铁磁体材料作的线圈板上及与该线圈板连接；
d)线圈板具有在其厚度上延伸的凹口，这些凹口的内轮廓及布置相应于设置在绕线体的下侧的导向单元的外轮廓及布置，及绕线体被这样地放置在线圈板上，以使得设置在它的下侧的导向单元置入到线圈板的凹口中；
e)第一及第二线圈的线圈端部各被缠绕在设置在绕线体的下侧的导向单元上；
f)第三线圈的线圈端部被缠绕在线圈板的角部或突出部分上。
本发明的构件的有利的进一步构型被描述在后面及描述在装置的从属权利要求中。用于根据本发明的构件的自动地制造方法被描述在方法的权利要求中。
本发明的基本构思在于，该构件基本上由两部分组成，即一部分是绕线体，它承载所有三个线圈及在一个特别有利的实施形式中全部由铁氧体材料组成，及另一部分是由非导电、非铁磁体材料、如塑料作的线圈板，在其上这样地固定绕线体，即设置在该绕线体下侧的导向单元被置入线圈板的相应构型的凹口中。在此情况下，第一及第二线圈的线圈端部被缠绕在绕线体下侧的导向单元上，及仅当绕线体被放置在线圈板上时才被施加的第三线圈的线圈端部各被缠绕在线圈板的角部或突出部分上。线圈板的凹口的内边缘及与其相邻的、线圈板底部的区段具有金属化层。并且缠绕第三线圈的线圈端部的、线圈板的角部或突出部分及与其相邻的、线圈板底部的区段具有金属化层。以此方式可在线圈板的下侧上形成端子触头，各线圈的线圈端部通过焊接可与这些端子触头相连接，以致可直接地被放置在相应构型的印刷电路板上及被固定在那里。
如在下面借助实施例所说明的，根据本发明的感应式小型构件可在相应结构的自动机上被快速及低成本地制造。
以下将借助附图来详细描述根据本发明的感应式小型构件及其制造方法的实施例。
附图说明
图1：具有3D天线构型的一个感应式小型构件的上侧的视图；
图2：根据图1的构件的底面的视图；
图3：根据图1及2的构件的一个窄面的视图；
图4：根据图1至3的构件的线圈板的上侧的视图；
图5：根据图4的线圈板的底面的视图；
图6：根据图1至3的构件的绕线体的底面的视图；
图7：根据图6的绕线体的上侧的视图；
图8：根据图6及7的绕线体的窄面的视图；
图9：用于根据图1至3的构件的绕线体的另一实施形式的、局部按照图11的线IX-IX剖视的侧视图；
图10：根据图9的绕线体的局部按照线X-X剖视的侧视图；
图11：根据图9及10的绕线体的一个底视图；
图12：用于固定在根据图9至11的绕线体上的一个支承导向单元的塑料部件的一个宽侧面的视图；
图13：根据图12的塑料部件的顶视图；
图14：根据图12及13的塑料部件的底视图；
图15：根据图12至14的塑料部件的窄面的视图；
图16：线圈板的另一实施形式的顶视图；
图17：根据图16的线圈板的底视图；
图18：根据图4至8的绕线体及线圈板无线圈时的解体透视图；
图19A至19E：在其制造的不同阶段中的、根据图1至8的构件。
图1至8中所示的感应式小型构件具有一个构成平面状的、基本上矩形的构件的绕线体1，在其上这样地施加了三个线圈2X，2Y及2Z，即这些线圈的轴线向着三个彼此垂直地定向的空间方向X，Y及Z，它们被表示至图1及3上。如图1及3中可看到的，这些线圈被这样地施加在绕线体1上，即第一线圈2X及第二线圈2Y在两个彼此垂直的及平行于绕线体1的中间平面的绕线体宽度及长度方向上围绕该绕线体缠绕及第三线圈2Z沿绕线体1的窄面跟随其四周围绕其缠绕。
绕线体1在其底面上设有导向单元1.1至1.4及在其上侧上设有导向单元1.5至1.8。在图1至8所示的实施例中，绕线体1及不仅绕线体底面上的导向单元1.1至1.4而且绕线体上侧上的导向单元1.5至1.8均由铁氧体材料构成并一体地及材料统一地彼此相连接。绕线体1被放置在由塑料材料作的线圈板3上及与该线圈板相连接。线圈板3具有在其厚度上延伸及向其边缘张开的凹口3.1至3.4。这些凹口的内轮廓及布置相应于设置在绕线体1的底部上的导向单元1.1至1.4的外轮廓及布置。该构型将导致绕线体1可这样地被置于线圈板3上，以致导向单元1.1至1.4插入到线圈板的凹口3.1至3.4中。第一线圈2X的线圈端部2.1X被绕在导向单元1.1及1.3上，而第二线圈2Y的线圈端部2.1Y被绕在导向单元1.2及1.4上。
线圈板3的厚度基本上相应于绕线体1的底面的导向单元1.1至1.4的厚度。如由图5可看出的，线圈板3中凹口3.1至3.4的内边缘及在线圈板3的底部上与其相邻的预给定宽度的区段上设有金属层。线圈板3的底部上的金属层区段用4.1至4.4表示。
第三线圈2Z的线圈端部2.1Z各被绕在线圈板3的角突起部分3.5及3.6上。线圈板3的这些角突起部分3.5及3.6及底部上与其相邻的区段4.5及4.6上也具有一个金属层。该结构将导致：设在线圈板3的底面上的具有金属层的区段4.1至4.6各与线圈2X，2Y及2Z的一个线圈端部可通过焊接电连接及由此形成这些线圈的端子触头。因此该构件在安装时用线圈板3的底面放置在一个相应结构的印刷电路板上并与该电路板相连接。
如从图1及3及以下将有要说明的一系列图19A至19E中可看到的，第三线圈2Z在其上侧沿导向单元1.5至1.8及在其下侧一方面沿导向单元1.1至1.4及附加地沿线圈板3的上表面绕行。由此可保证第三线圈2Z的可靠配合。
在图1至8及图18与19所示的实施例中在绕线体1上这样地设置导向单元，即它们向外伸及从绕线体1的周围方向上看，例如在图7中导向单元1.5在绕线体1的上侧上基本被设置在绕线体1的一个角的前面，而绕线体底面上的所属导向单元、例如导向单元1.1总是被设置在相应角的后面。在此情况下，设置在绕线体1上侧上的导向单元1.5至1.8各具有一个垂直于其长度方向地超出相邻角的突起部分，而设置在绕线体1的底部上的导向单元1.1至1.4被构成钩状的、向外伸的脚。
这些构型也可由图18中清楚地看出，它们使绕线体1与导向单元作为相关联的注塑部件的制造变得容易，因为以此方式可避免后切削(Hinterschneidungen)。
图9至15表示绕线体的另一实施例，其中虽然绕线体11本身及设置在其上侧的导向单元11.5至11.8由铁氧体材料组成及彼此整体地连接，但相反地，在绕线体11的底面上的导向单元不是与该绕线体整体地连接的。而它们由塑料成型及被插在绕线体11的底面上并与该绕线体固定地连接。
为此这些导向单元6.1及6.2被成对地组合在塑料部件6中，该塑料部件在-在组装状态中-向着绕线体11内侧的突出部分6.3及6.4上设有销7.1及7.2，这些销可被插入到设置在绕线体11的底面上的孔5.1至5.4中。通过相应设置的粘剂将保证这里的固定连接。对于每个绕线体11需要两个在图12至15中所示的塑料部件6，以致在它们插入及固定在该底面上后总共设有四个导向单元6.1及6.2。然后这些导向单元可被置入线圈板13中，后者被表示在图16及17中。根据在绕线体11的底面上导向单元的布置，这些导向单元在绕线体11的两个彼此背离的侧上向外伸，线圈板13中的凹口13.1至13.4也以此方式向外张开地设置在两个彼此背离的侧上。如图17可看到的，在该线圈板13上，其中凹口13.1至13.4的内边缘具有金属层，在与凹口13.1至13.4的下侧相邻的线圈板13的底部区段上设有这种金属层，并且角部突出部分13.5及13.6在其底部区域中也设有金属层区段14.5及14.6。
在由图9至17中所示的部分制造一个感应式小型构件时，将以与借助图1至3所描述的方式相同的方式使绕线体13设有三个线圈。
第一及第二线圈的线圈端部也被缠绕在绕线体11的下侧的导向单元上，而第三线圈的线圈端部被缠绕在角部突出部分13.5及13.6上。然后这些线圈端部以所述的方式与设置在线圈板13的底部上的金属化区段14.1至14.6形成电接触，及以此方式构成用于该构件的端子触头。
以下将对方法进行描述，按照这些方法可在一个相应结构的自动制造机上一方面制造根据图1至8的感应式小型构件及另一方面制造根据图9至17的感应式小型构件。
在制造根据图1至8的构件时将自动地进行以下的方法步骤：
a)准备一个在上侧及底面上具有整体构成的导向单元的、由铁氧体材料作的绕线体；
b)在绕线体上，在两个彼此垂直的并位于绕线体中间平面的方向上缠绕第一及第二线圈；
c)在绕线体下侧的导向单元上缠绕所绕制线圈的线圈端部；
d)在绕线体的下侧的预定位置上施加粘剂；
e)准备一个具有配置给绕线体下侧的导向单元的凹口的线圈板，
f)将绕线体与线圈板相连接；
g)沿绕线体的窄面将第三线圈缠绕到绕线体上侧上的导向单元与绕线体下侧的导向单元或线圈板上表面之间的空间中；
h)在线圈板的角部或突出部分上缠绕第三线圈的线圈端部及对这些线圈端部镀锡；
i)通过焊接使这些线圈的线圈端部与线圈板的金属化层相连接；
j)输出该构件以进行测定及包装。
这些方法流程被概要地表示在图19A至19E中。
在制造根据图9至17的感应式小型构件时可采用一种方法，在该方法中将全自动地进行以下的方法步骤：
a)准备一个在上侧上具有整体构成的导向单元的、由铁氧体材料作的绕线体；
b)在绕线体的底面的预定区域上施加粘剂；
c)准备由塑料作的导向单元及将这些导向单元固定到绕线体的底面上；
d)在绕线体上，在两个彼此垂直的并位于绕线体中间平面的方向上缠绕第一及第二线圈；
e)在绕线体下侧的导向单元上缠绕所绕制线圈的线圈端部；
f)在绕线体的下侧的预定位置上施加粘剂；
g)准备一个具有配置给绕线体下侧的导向单元的凹口的线圈板，
h)将绕线体与线圈板相连接；
i)沿绕线体的窄面将第三线圈缠绕到绕线体上侧上的导向单元与绕线体下侧的导向单元或线圈板上表面之间的空间中；
j)在线圈板的角部或突出部分上缠绕第三线圈的线圈端部；
k)通过焊接使这些线圈的线圈端部与线圈板的金属化层相连接；
l)输出该构件以进行测定及包装。

Claims (14)

1.感应式小型构件，尤其天线，它具有一个构成平面状矩形或多角形构件的绕线体，在其上这样地施加了三个线圈，即这些线圈的轴线向着三个彼此垂直地定向的空间方向(X，Y，Z)，其中第一及第二线圈在两个彼此垂直的，位于绕线体中间平面中的绕线体宽度及长度方向上围绕该绕线体缠绕，及第三线圈沿绕线体的窄面跟随其四周围绕其缠绕，其中绕线体至少部分地由铁氧体材料构成及在其底面上设有导向单元，用于在其一侧上引导第三线圈，其特征在于：
a)该绕线体(1，11)在其上侧具有导向单元(1.5至1.8，11.5至11.8)，用于在其另一侧上引导第三线圈(2Z)；
b)在绕线体(1)上侧上的导向单元(1.5至1.8，11.5至11.8)由铁氧体材料组成及与由铁氧体组成的绕线体(1)整体地连接；
c)绕线体(1)被放置在由非导电、非铁磁体材料作的线圈板(3)上及与该线圈板连接；
d)线圈板(3)具有在其厚度上延伸的凹口(3.1至3.4)，这些凹口的内轮廓及布置相应于设置在绕线体(1)的下侧的导向单元(1.1至1.4)的外轮廓及布置，及绕线体(1)被这样地放置在线圈板(3)上，以使得设置在其下侧的导向单元(1.1至1.4)置入到线圈板(3)的凹口(3.1至3.4)中；
e)第一及第二线圈(2X，2Y)的线圈端部(2.1X，2.1Y)各被缠绕在设置在绕线体(1)的下侧的导向单元(1.1至1.4)上；
f)第三线圈(2Z)的线圈端部(2.1Z)被缠绕在线圈板的角部或突出部分(3.5，3.6)上。
2.根据权利要求1的小型构件，其特征在于：设置在绕线体(1)的下侧的导向单元(1.1至1.4)由铁氧体材料组成及与绕线体(1)整体地连接。
3.根据权利要求1的小型构件，其特征在于：设置在绕线体(11)的下侧的导向单元(6.1至6.2)由塑料组成。
4.根据权利要求3的小型构件，其特征在于：设置在绕线体(11)的下侧的导向单元(6.1至6.2)单个地或成对地组合在塑料部件(6)中，该塑料部件具有至少一个向上伸的销(7.1，7.2)，该销被插入到绕线体(11)的下侧的配置给它的孔(5.1至5.4)中。
5.根据权利要求1至4中一项的小型构件，其特征在于：导向单元(1.1至1.4或1.5至1.8)从绕线体(1)的外围向外伸及这样地布置，即从周围方向上看，绕线体(1)的上侧的各导向单元(1.5至1.8)基本被设置在它的一个角的前面，而绕线体(1)下侧的与它对应的导向单元(1.1至1.4)被设置在相应角的后面。
6.根据权利要求1至4中一项的小型构件，其特征在于：导向单元(11.1至11.4或11.5至11.8)从绕线体(11)的外围向外伸及绕线体(11)下侧的导向单元(11.1至11.4)成对地设置在绕线体(11)的两个彼此背离的侧上。
7.根据权利要求1至6中一项的小型构件，其特征在于：线圈板(3，13)的厚度相应于绕线体(1，11)的下侧上的导向单元的厚度。
8.根据权利要求1至7中一项的小型构件，其特征在于：线圈板(3，13)的凹口(3.1至3.4，13.1至13.4)向着线圈板的边缘张开。
9.根据权利要求1至8中一项的小型构件，其特征在于：线圈板(3，13)的凹口(3.1至3.4，13.1至13.4)内缘及线圈板(3，13)的底部和/或窄面的预给定宽度的相邻部分上具有金属化层(4.1至4.4)。
10.根据权利要求1至9中一项的小型构件，其特征在于：第三线圈(2Z)的线圈端部(2.1Z)缠绕在线圈板(3)的角部或突出部分(3.5，3.6)上，该角部或突出部分在窄面上和/或在底部给定宽度的相邻部分上具有金属化层(4.5，4.6)。
11.根据权利要求1至10中一项的小型构件，其特征在于：设置在绕线体(1)的底部上的导向单元(1.1至1.4)被构成钩状的向外伸的脚。
12.根据权利要求5至10中一项的小型构件，其特征在于：在绕线体(1)的上侧的导向单元(1.5至1.8)各具有一个垂直于其长度方向地超出相邻角的突起部分。
13.用于制造根据权利要求2及9及10的感应式小型构件的方法，其特征在于以下自动进行的方法步骤：
a)准备一个在上侧及底面上具有整体构成的导向单元的、由铁氧体材料作的绕线体；
b)在绕线体上，在两个彼此垂直的并位于绕线体中间平面的方向上缠绕第一及第二线圈；
c)在绕线体下侧的导向单元上缠绕所绕制线圈的线圈端部；
d)在绕线体的下侧的预定位置上施加粘剂；
e)准备一个具有配置给绕线体下侧的导向单元的凹口的线圈板，
f)将绕线体与线圈板相连接；
g)沿绕线体的窄面将第三线圈缠绕到绕线体上侧上的导向单元与绕线体下侧的导向单元或线圈板上表面之间的空间中；
h)在线圈板的角部或突出部分上缠绕第三线圈的线圈端部；
i)通过焊接使这些线圈的线圈端部与线圈板的金属化层相连接；
j)输出该构件以进行测定及包装。
14.用于制造根据权利要求3或4及结合9及10的感应式小型构件的方法，其特征在于以下自动进行的方法步骤：
a)准备一个在上侧上具有整体构成的导向单元的、由铁氧体材料作的绕线体；
b)在绕线体的底面的预定区域上施加粘剂；
c)准备由塑料作的导向单元及将这些导向单元固定到绕线体的底面上；
d)在绕线体上，在两个彼此垂直的并位于绕线体中间平面的方向上缠绕第一及第二线圈；
e)在绕线体下侧的导向单元上缠绕所绕制线圈的线圈端部；
f)在绕线体的下侧的预定位置上施加粘剂；
g)准备一个具有配置给绕线体下侧的导向单元的凹口的线圈板，
h)将绕线体与线圈板相连接；
i)沿绕线体的窄面将第三线圈缠绕到绕线体上侧上的导向单元与绕线体下侧的导向单元或线圈板上表面之间的空间中；
j)在线圈板的角部或突出部分上缠绕第三线圈的线圈端部；
k)通过焊接使这些线圈的线圈端部与线圈板的金属化层相连接；
l)输出该构件以进行测定及包装。
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