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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antennenkern für eine Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben. Ferner betrifft die Erfindung eine Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals mit besagtem Antennenkern, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Antenne.
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Um einen unbefugten Zutritt zu einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug zu verhindern, verwenden moderne Zugangsberechtigungssysteme oder Zugangsanordnungen in Fahrzeugen elektronische Sicherungssysteme, bei denen zur Authentifizierung eines Benutzers eine Datenkommunikation zwischen einer fahrzeugseitigen Komponente und einem mobilen Identifikationsgeber des Benutzers, der beispielsweise in Form eines elektronischen Schlüssels oder Schlüsselanhängers ausgebildet sein kann, erfolgt. Zum Starten der Datenkommunikation kann die fahrzeugseitige Komponente getriggert durch eine Aktion des Benutzers, wie beispielsweise das Ziehen des Türgriffs Anfragesignale aussenden. Bei den Anfragesignalen oder Aufwecksignalen kann es sich dabei um langwellige elektromagnetische Signale, insbesondere mit einer Trägerfrequenz von etwa 125 kHz handeln. Zur Erzeugung dieser langewelligen Anfragesignale für den Identifikationsgeber weist die fahrzeugseitige Komponente in der Regel eine Induktionsspule mit wenigstens einer Wicklung und einem von der Wicklung umgegebenen Antennenkern auf. Insbesondere können derartige Induktionsspulen am Türgriff vorgesehen sein, so dass der Türgriff als Auslösemittel für die Datenkommunikation im Rahmen der Zugangsanordnung zum Fahrzeug dienen kann.
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Als Antennenkerne für die oben genannten Induktionsspulen können beispielsweise Kerne aus amorphen oder nanokristallinen Metallen verwendet werden, welche auch in eine Form gebracht werden können, die beispielsweise an die Form eines Türgriffs angepasst ist, so dass die Induktionsspule mit dem Antennenkern in den Türgriff eingesetzt werden kann.
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Jedoch haben die Antennenkerne aus amorphem oder nanokristallinem Metall den Nachteil, dass sie, nachdem sie in ihre endgültige Form gebracht und für den verwendungsgemäßen Gebrauch in einer Induktionsspule bereit gemacht sind, sehr spröde sind und nur kleinste Streckungen bzw. Formänderung erlauben, ohne zu zerbrechen. Insbesondere können die Antennenkerne aus einem Paket aus mehreren dünnen Schichten aus amorphem oder nanokristallinem Metall bestehen. Wird ein derartiges Paket bzw. eine Schicht (oder Gruppe von Schichten) des Pakets, die beispielsweise in 8 mit dem Bezugszeichen AKO bezeichnet ist, Druckkräften ausgesetzt, in dem Kräfte in einer Ebene gemäß den Pfeilen PO am Rande der Bildebene nach unten drücken, während eine andere Kraft gemäß dem Pfeil PU von unten nach oben in der Bildebene anliegt, so kommt es innerhalb der Schicht (oder Gruppe von Schichten) AKO des Pakets zu Spannungen. Während bei der in 8 dargestellten Ansicht entlang der Längsrichtung der Schicht bzw. Gruppe von Schichten einerseits eine erste Seite LU der Schicht zusammengedrückt wird, wird andererseits eine der andere Seite LO der Schicht auseinandergezogen, so dass es bei einer bestimmten Biegung der Schicht zu einem Riss bzw. zu einer Zerstörung kommt.
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Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Antennenkern für eine Antenne, sowie eine Antenne zu schaffen, die eine erhöhte Biegsamkeit aufweisen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird dabei ein Verfahren zum Herstellen eines Antennenkerns für eine Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals geschaffen. Dabei kann es sich insbesondere um ein langwelliges Signal handeln, das zur Kommunikation bzw. zum Aufwecken eines Identifikationsgebers einer schlüssellosen Zugangsanordnung dienen kann. Bei dem Verfahren wird zunächst eine Mehrzahl von Metallschichten aus einer nanokristallinen oder amorphen, weichmagnetischen Metalllegierung über einander angeordnet (so dass quasi ein Paket aus einer Mehrzahl von Metallschichten entsteht), um einen streifenförmigen Antennenkern auszubilden, der entlang einer Ebene ausgerichtet ist. Dieser Streifen bzw. streifenförmige Antennenkern kann dabei eine Länge aufweisen, deren Abmessung größer als die einer Breite des Streifens ist. Anschließend wird der streifenförmige Antennenkern derart umgeformt, dass eine sich entlang der Breite bzw. Querrichtung des streifenförmigen Antennenkerns erstreckende Struktur entsteht, die sich in einer Richtung senkrecht zur Ebene der streifenförmigen Antennenkerns erstreckt bzw. erhebt. Anders ausgedrückt wird durch das Umformen dem zunächst sich in zwei Dimensionen (d. h. in der Ebene) erstreckenden Antennenkern eine dreidimensionale Struktur gegeben, die sich in Querrichtung des Antennenkerns, vorzugsweise entlang der gesamten Ausdehnung in Querrichtung erstreckt. Durch das Vorsehen der Struktur entlang der Querrichtung des Antennenkerns werden die Eigenschaften bezüglich der Biegbarkeit des Antennenkerns erhöht und die Gefahr der Zerstörung bei Aufbringen von Kräften bzw. Drücken, die den Antennenkern insbesondere senkrecht zur Ebene verformen, wird verringert.
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Gemäß einer Ausgestaltung wird der umgeformte streifenförmige Antennenkern wärmebehandelt, um die weichmagnetischen Eigenschaften des Antennenkerns einzustellen. Diese Wärmebehandlung kann dazu führen, dass der Antennenkern spröde und leicht brüchig wird. Jedoch werden wiederum durch das Vorsehen der oben erwähnten vorteilhaften Struktur entlang der Querrichtung des Antennenkerns die Eigenschaften bezüglich der Biegbarkeit des Antennenkerns erhöht, so dass auch bei wärmebehandelten und spröden Antennenkernen die Gefahr der Zerstörung bei Aufbringen von Kräften bzw. Drücken verringert wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird in dem Schritt des Umformens dem streifenförmigen Antennenkern eine zickzackartige oder wellenförmige Struktur mit einer Vielzahl von Erhebungen und Senken gegeben, wobei sich die Erhebungen und Senken in Blickrichtung entlang der Querrichtung des streifenförmigen Antennenkerns erstrecken und sich in Längsrichtung des streifenförmigen Antennenkerns wiederholen. Dabei können sich die Vielzahl von Erhebungen und Senken nur über einen Teil des Antennenkerns in Längsrichtung wiederholen oder über die gesamte Länge des Antennenkerns.
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Hierdurch erhöht sich die Dehnbarkeit bzw. Biegbarkeit des Antennenkerns und Biegungen führen nicht zu hohen Kräften im Inneren des Antennenkerns, wie sie beispielsweise bei zweidimensionalen Antennenkernen vorkommen würden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung erfolgt das Umformen des streifenförmigen Antennenkerns mittels eines derartigen Umformwerkzeugs, das einen ersten und einen zweiten Werkzeugteil aufweist. Dabei hat der erste Werkzeugteil eine Umformfläche mit einer zickzackartigen oder wellenförmigen Struktur und hat der zweite Werkzeugteil eine korrespondierende Umformfläche mit einer zickzackartigen oder wellenförmigen Struktur. Im Schritt des Umformens wird der streifenförmige Antennenkern dann in einem ersten Teilschritt zwischen die Umformfläche des ersten Werkzeugteils und die korrespondierend angeordnete Umformfläche des zweiten Werkzeugteils eingebracht. In einem zweiten Teilschritt wird dann der erste Werkzeugteil durch Aufbringen eines Drucks bzw. einer Kraft in Richtung des zweiten Werkzeugteils bewegt, so dass der zwischen den beiden Werkzeugteilen befindliche Antennenkern beim Annähern der beiden Werkzeugteile die Struktur der jeweiligen Umformflächen aufgeprägt bekommt. Somit hat der umgeformte streifenförmige Antennenkern nach dem Umformprozess dann eine entsprechende zickzackartige oder wellenförmige Struktur, die wie oben bereits erwähnt verbesserte Eigenschaften bezüglich der Biegbarkeit aufweist.
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Alternativ dazu kann das Umformen mittels eines anderen Umformwerkzeugs erfolgen, das im Wesentlichen aus einem ersten Zahnrad und einem korrespondierenden zweiten Zahnrad besteht, zwischen denen ein Schlupf in der Abmessung der Dicke des streifenförmigen Antennenkerns besteht. Diese Zahnräder haben dann vorteilhafterweise eine Ausdehnung in Richtung der Rotationsachse, die im Wesentlichen der Breite des streifenförmigen Antennenkerns entspricht. Im Schritt des Umformens wird dann der streifenförmige Antennenkern zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad hindurchbewegt, so dass durch die jeweiligen Zähne der Zahnräder, die bei der Rotation in Zahnzwischenräume des jeweiligen anderen Zahnrads eingreifen, die Struktur bestehend aus einer Vielzahl von Erhebungen und Senken in dem streifenförmigen Antennenkern ausgebildet wird. Auf diese Weise wird wiederum ein umgeformter streifenförmiger Antennenkern ausgebildet, der eine verbesserte Biegbarkeit aufweist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Metallschichten des Antennenkerns derart übereinander angeordnet, dass ein Stromfluss von einer Metallschicht zu einer benachbarten erschwert ist. Dazu können zwischen benachbarten Metallschichten Isolatorschichten eingebracht werden.
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Beim Übereinander-Anordnen der Mehrzahl von Metallschichten können gemäß einer Ausgestaltung 20 bis 80, insbesondere vierzig, Metallschichten angeordnet werden, die eine Dicke vorzugsweise zwischen 12 bis 25 μm aufweisen. Als Material für die Metallschichten kann dabei beispielsweise eine amorphe Kobaltlegierung oder eine nanokristalline Legierung auf Eisenbasis verwendet werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals, insbesondere eines langwelligen elektromagnetischen Signals, geschaffen. Dabei wird in einem ersten Schritt ein Antennenkern gemäß einer möglichen Ausgestaltung geschaffen, wie sie oben erläutert worden ist. Desweiteren wird der Antennenkern mit einer Spule bzw. Induktionsspule umgeben, der zumindest eine Wicklung umfasst. Auf diese Weise kann eine Antenne geschaffen werden, die insbesondere zum Abstrahlen eines langwelligen Anfragesignals oder Aufwecksignals für einen Identifikationsgeber einer Zugangsanordnung vorzugsweise für ein Fahrzeug dient. Die Antenne ist dabei in der Form gut an eine Fahrzeugkomponente anpassbar, in der sie eingebaut wird, und hat eine lange Lebenszeit, da sie aufgrund einer verbesserten Biegbarkeit unempfindlicher gegenüber Verformungen beim Einbau oder dem verwendungsgemäßen Gebrauch ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Antennenkern nach der Herstellung formschlüssig in ein Gehäuse eingebracht und von diesem umgeben, so dass die sich in einer Richtung senkrecht zur Ebene des streifenförmigen Antennenkerns erhebende Struktur eine Innenwand des Gehäuses kontaktiert. Auf diese Weise wird der Antennenkern derart in das Gehäuse eingebracht, dass er sich mit Bezug auf das Gehäuse nicht bewegt und auf diese Weise die mechanische Belastung aufgrund der Lagerung in dem Gehäuse verringert ist. Bei dem Gehäuse kann es sich beispielsweise um ein Gehäuse in der Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds oder konkret in der Form eines Quaders handeln. Diesbezüglich ist es dann möglich, dass die Wicklungen der Induktionsspule dann um das den Antennenkern umgebende Gehäuse gewickelt werden. Das Gehäuse kann dabei insbesondere aus einem Kunststoff hergestellt sein. Auf diese Weise entsteht eine robuste Antenne, bei der insbesondere der Antennenkern vor mechanischer Belastung geschützt ist.
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Ein weiterer Vorteil, der sich durch die Einbringung eines umgeformten streifenförmigen Antennenkerns in ein Gehäuse ergibt, besteht darin, dass durch die Kraft- oder formschlüssige Verbindung des Antennenkerns in dem Gehäuse (indem die Erhebungen und Senken die obere und untere Innenseite des Gehäuses kontaktieren) diese Struktur mit abwechselnden Erhebungen und Senken durch Verformung für einen Toleranzausgleich sorgt. Insbesondere im Betrieb der Antenne, wenn es in den einzelnen Metallschichten des Antennenkerns zur Abstoßung der Metallschichten aufgrund von Induktion kommt, fallen dann letztlich von den Metallschichten auf das Gehäuse übertragenen Kräfte viel geringer aus, als wenn (ebene) Metallschichten (bzw. ein ebener Antennenkern) zwischen zwei Innenseiten eines Gehäuses gepresst werden oder mit dem Gehäuse durch Verkleben oder Vergießen verbunden sind, so dass die Geräuschentwicklung bei gepulstem Betrieb verringert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antennenkern für eine Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals geschaffen, der insbesondere nach einem oben erläuterten Verfahren bzw. einer Ausgestaltung hiervon hergestellt ist. Dabei ist der Antennenkern in der Form eines Streifens bzw. streifenförmig ausgebildet und besteht aus einer Mehrzahl von Metallschichten aus nanokristalliner oder amorpher, weichmagnetischer Metalllegierung. Der streifenförmige Antennenkern hat dabei eine Länge, die insbesondere in der Abmessung größer als eine Breite bzw. Querrichtung des Antennenkerns ist. Überdies weist der streifenförmige Antennenkern eine sich entlang der Querrichtung des Antennenkerns erstreckende Struktur auf, die sich in einer Richtung senkrecht zur Ebene des streifenförmigen Antennenkerns erhebt. Insbesondere umfasst die somit dreidimensionale Struktur des streifenförmigen Antennenkerns eine Vielzahl von sich in Querrichtung erstreckenden Erhöhungen und Senken, die sich entlang der Längsrichtung des Antennenkerns abwechseln bzw. wiederholen. Insbesondere ist der streifenförmige Antennenkern in der ausgebildeten (dreidimensionalen) Struktur wärmebehandelt, so dass die weichmagnetischen Eigenschaften des Antennenkerns eingestellt sind.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Antennenkerns haben die Metallschichten eine Dicke zwischen 10 und 50 μm, jedoch vorzugsweise zwischen 12 bis 25 μm und umfassen insbesondere eine Anzahl von vierzig Schichten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals geschaffen, die insbesondere nach einem oben dargestellten Verfahren hergestellt sein kann. Dabei umfasst die Antenne zunächst einen Antennenkern gemäß obiger Beschreibung bzw. eine Ausgestaltung hiervon. Ferner umfasst die Antenne eine Spule, welche zumindest eine Wicklung aufweist, die um den Antennenkern gewickelt ist. Auf diese Weise wird wiederum eine Antenne geschaffen, die an eine Fahrzeugkomponente anpassbar ist, in der sie installiert werden soll, und die ferner eine verbesserte Biegbarkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Verformung aufweist.
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Die Antenne kann ferner noch Zuleitungen umfassen, die mit der Spule verbunden sind. Die Zuleitungen führen dann zu einer Antennentreiberschaltung, die in der Lage ist, die Antenne im Betrieb mit Strom zu versorgen, so dass diese die (insbesondere) langwelligen elektromagnetischen Signale abgeben kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Antenne ferner ein Gehäuse, das den Antennenkern derart formschlüssig umgibt, dass die sich in der Richtung senkrecht zur Ebene des streifenförmigen Antennenkerns erhebende Struktur eine Innenseite des Gehäuses kontaktiert. Auf diese Weise kann durch Formschluss und/oder Kraftschluss zwischen dem Antennenkern und dem Gehäuse verhindert werden, dass sich die Antenne in dem Gehäuse bewegt und aufgrund der Bewegung mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Des Weiteren ist es denkbar, dass die zumindest eine Wicklung nicht direkt um den Antennenkern, sondern vielmehr um das Gehäuse, dass den Antennenkern umgibt gewickelt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeugbauteil geschaffen, das eine oben beschriebene Antenne bzw. eine Ausgestaltung hiervon zum Abstrahlen eines Elektromagnetischen Signals zur Kommunikation mit dem Identifikationsgeber eine Kraftfahrzeug-Zugangs- und/oder Startanordnung aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahren sind, soweit im Übrigen auf den Antennenkern und die Antenne übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Antennenkerns oder der Antenne anzusehen.
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Im Folgenden sollen nun beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Antennenkerns mit einer Mehrzahl von Metallschichten in einer perspektivischen Ansicht;
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2A und 2B eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Umformen eines streifenförmigen Antennenkerns mittels eines ersten Werkzeugs;
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3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Umformen eines streifenförmigen Antennenkerns mittels eines zweiten Werkzeugs;
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4 eine schematische Darstellung der Wärmebehandlung (des Temperns) eines umgeformten streifenförmigen Antennenkerns;
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5 einen wärmebehandelten, umgeformten, streifenförmigen Antennenkern, der in einem Gehäuse untergebracht ist;
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6 eine Antenne, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Antennenkern gemäß der Darstellung von 5;
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7 ein Fahrzeug mit einer Zugangsanordnung, dass ein Bauteil mit einer Antenne von 6 zur Kommunikation mit einem Identifikationsgeber aufweist;
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8 eine schematische Darstellung der obersten Schicht (bzw. Gruppe von obersten Schichten) eines herkömmlichen Antennenkerns zur Erläuterung des Bruchverhaltens bei zu starker Verformung, wobei Biegungen sowie Stauchung und Streckung in der Ebene der Schicht(en) zu hohen Zug- und Druckkräften im Material führen;
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9 eine schematische Darstellung des Antennenkerns gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer wellenförmigen Struktur in perspektivischer Ansicht, die aufgrund dieser wellenförmigen dreidimensionalen Struktur eine verbesserte Biegbarkeit gegenüber dem herkömmlichen Antennenkern von 8 aufweist, wobei Biegungen senkrecht zur Streifenebene sowie Stauchung und Streckung in der Längsrichtung (L) durch Biegung der Struktur der relativ dünnen Streifen aufgenommen werden.
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Es sei zunächst auf 1 verwiesen, in der eine schematische Darstellung eines Antennenkerns AK10 für eine Antenne zum Abstrahlen eines elektromagnetischen Signals dargestellt ist. Wie es in 1 zu sehen ist, wird zur Ausbildung des Antennenkerns AK10 eine Mehrzahl von Metallschichten KS übereinandergestapelt bzw. zu einem Paket geformt. Im zusammengefügten Zustand aller Metallschichten hat der Antennenkern AK10 die Form eines Streifens (bzw. eines Bands), der im Ausgangszustand entlang einer Ebene E ausgerichtet ist, welche durch den Antennenkern AK10 verläuft. Die einzelnen Metallschichten können dabei eine Dicke von 15 bis 25 μm aufweisen. Obwohl in der schematischen Darstellung lediglich 4 Metallschichten gezeigt sind, werden zur Herstellung des Antennenkerns ca. 40 Metallschichten verwendet werden. Der Antennenkern AK10 hat dabei eine Länge L und eine Breite B, wobei die Länge L eine größere Abmessung als die Breite B aufweist.
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Zur Herstellung amorpher Metalle wird (kurz skizziert) eine entsprechende Metalllegierung mit hoher Temperatur auf eine Walze aufgebracht und dabei sehr schnell abgekühlt (Rascherstarrungstechnik). Der so entstehende Metallfilm bzw. die so entstehende Metallschicht besitzt aufgrund des großen Temperaturkoeffizienten bei der Abkühlung auch bei Zimmertemperatur amorphe Materialeigenschaften. Ähnlich wie herkömmliche Materialien besitzt auch ein amorphes Metall eine Permeabilität μr >> 1, die das Magnetfeld beeinflusst. Jedoch lassen sich die bisher mit gesinterten Ferriten erreichten Kommunikationsreichweiten bei Verwendung amorpher Metalle mit deutlich geringeren Antennenabmessungen realisieren. Durch den Herstellungsprozess als sog. „Melt extract” (Schmelzextrahier) oder „Melt overflow” (Schmelzüberlauf)-Verfahren bedingt hat ein amorpher Metallfilm eine Dicke von ca. 12 bis 25 μm. Für den Einsatz in einem Kraftfahrzeugbauteil, wie einem Türgriff können die Metallschichten auf eine Breite von ca. 15 mm ausgestanzt oder geschnitten werden. Es sind jedoch auch größere Abmessungen von a. 300 mm denkbar.
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Es ist ferner denkbar, dass zwischen benachbarten Metallschichten dünne Isolatorschichten zur Isolierung der Metallschichten gegeneinander angeordnet werden können. Die Isolatorschichten sind jedoch in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Nachdem nun der streifenförmige Antennenkern AK10 aus den einzelnen Metallschichten KS gebildet wurde, wird der streifenförmige Antennenkern bzw. dessen Metallschichten in einem nächsten Schritt umgeformt. Zu diesem Zweck kann ein erstes Werkzeug WZ1 verwendet werden, das einen ersten Werkzeugteil WT11 und einen zweiten Werkzeugteil WT12 umfasst. Dabei hat der erste Werkzeugteil WT11 eine Umformfläche UF11 und hat der zweite Werkzeugteil eine korrespondierende Umformfläche UF12. Betrachtet man 2A, so ist in dieser Schnittdarstellung des ersten Werkzeugs WZ1 bzw. dessen Teile WT11 und WT12 zu erkennen, dass die jeweiligen Umformflächen UF11 und UF12 eine wellenförmige Struktur mit jeweils einer Vielzahl von Erhebungen und Senken aufweist. Des Weiteren sei angemerkt, dass der Antennenkern AK10 derart dargestellt ist, dass sich die Längsrichtung in der Bildebene von Links nach Rechts erstreckt, während die Querrichtung bzw. Breite sich senkrecht zur Bildebene erstreckt. Vorteilhafterweise ist auch die Ausdehnung der jeweiligen Werkzeugteile WT11 und WT12 (senkrecht zu der Bildebene) so bemessen, dass sie mindestens der Breite des Antennenkerns AK10 entspricht.
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Wird in einem ersten Teilschritt des Umformens nun der Antennenkern AK10 entsprechend der Darstellung 2A zwischen die beiden Umformflächen UF11 und UF12 der jeweiligen Werkzeugteile eingebracht und wird der zweite Werkzeugteil WT12 in Richtung von Unten nach Oben entlang des Pfeils UD mit einer Kraft bzw. einem Druck bewegt, so kommt sowohl die Umformfläche UF12 als auch die Umformfläche UF11 in Kontakt mit dem Antennenkern AK10 wobei durch Aufbringen der Kraft auf das zweite Werkzeugteil WT12 in Richtung des Pfeils UD die jeweiligen Umformflächen ihre dreidimensionale Struktur (wellenförmige Struktur) dem Antennenkern AK10 aufprägen. Ist dieser Umformprozess, genauer gesagt Druckumformprozess, erledigt, so können die beiden Werkzeugteile WT11 und WT12 wieder voneinander weg bewegt werden, wie es in 2B dargestellt ist. Durch den Umformprozess hat sich nun ein umgeformter streifenförmiger Antennenkern AK11 ergeben, der nun dem ersten Werkzeug WZ1 entnommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann.
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Alternativ zum ersten Werkzeug WZ1 kann auch ein zweites Werkzeug WZ2 zum Umformen eines streifenförmigen Antennenkerns AK10 verwendet werden, wie es beispielsweise (sehr schematisch) in 3 dargestellt ist. Das zweite Werkzeug WZ2 besteht dabei aus einem ersten Zahnrad (bzw. Zahnwalze) ZR1 und einem zweiten Zahnrad (bzw. einer zweiten Zahnwalze) ZR2, die in der Darstellung von 3 übereinander angeordnet sind, wobei im Betrieb die Zähne des einen Zahnrads in Zwischenräume zwischen den Zähnen des anderen Zahnrads eingreifen. Die beiden Zahnräder ZR1 und ZR2 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass ein gewisser Schlupf besteht, der der Dicke des noch streifenförmigen Antennenkerns AK10 entspricht. Es sei dabei bemerkt, dass es sich bei der 3 lediglich um eine schematische Darstellung handelt, wobei keine genauen Abmessungen dargestellt sind.
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Wird nun der streifenförmige Antennenkern AK10 in Richtung des Pfeils R in Richtung der beiden Zahnräder ZR1 und ZR2, genauer gesamt zwischen diese beiden Zahnräder bewegt, so wird der Antennenkernstreifen derart verformt, dass einerseits durch Druck eines Zahnradzahns von oben eine Senke entsteht, während durch eine Rotation des ersten Zahnrads ZR1 in Richtung des Pfeils RO1 und eine Rotation des zweiten Zahnrads ZR2 in Richtung des Pfeils RO2 der Antennenkern in Richtung des Pfeils R nach rechts bewegt wird, so dass schließlich ein Zahn des zweiten Zahnrads ZR2 einen Druck auf den streifenförmigen Antennenkern AK1 ausübt und eine Erhebung an diesem entstehen lässt. Durch weitere Rotation der Zahnräder in der in der Figur angegebenen Richtung entstehen so wiederholt Senken und Erhebungen am streifenförmigen Antennenkern, so dass nach einem kompletten Durchlaufen der beiden Zahnräder ein umgeformter Antennenkern AK11 mit einer (dreidimensionalen) wellenförmigen Struktur entsteht, wie es in 3 gezeigt ist.
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Nachdem nun entweder gemäß dem in den 2 oder in 3 dargestellten Verfahren ein umgeformter Antennenkern AK11 entstanden ist, wird dieser umgeformte Antennenkern AK11 einer Wärmebehandlung bzw. einem Tempern unterzogen, wie es schematisch in 4 dargestellt ist, wobei mittels einer Wärmeerzeugungseinrichtung WBV Wärme, z. B. in Form von Wärmestrahlung WST auf den umgeformten Antennenkern AK11 abgegeben wird. Diese Wärmebehandlung des Antennenkerns AK11 dient dazu, die gewünschten magnetischen Eigenschaften einzustellen. Es ist denkbar, dass die Wärmebehandlung im Zusammenhang mit der Beaufschlagung des Kerns AK11 mit einem Magnetfeld erfolgt. Das Magnetfeld BF wird dabei mittels einer entsprechenden Einrichtung MFV zum Erzeugen des Magnetfelds auf den Antennenkern AK11 abgegeben. Nach der Wärmebehandlung (ohne oder mit Magnetfeld) gemäß 4 verändert sich die Struktur des Antennenkerns AK11 derart, dass er nun spröde geworden ist, und eine geringere Biegbarkeit als im Zustand vor der Wärmebehandlung aufweist. Aus diesem Grund wurde der Antennenkern noch vor der Wärmebehandlung dem Umformprozess unterzogen, um die Struktur mit der Vielzahl von Erhebungen und Senken bzw. die wellenartige Struktur ohne Zerstörung des Antennenkerns zu schaffen, und dann erst im letzten Bearbeitungsschritt des Kerns die Wärmebehandlung vorzunehmen.
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Der nun nach der Wärmebehandlung entstandene streifenförmige Antennenkern AK12 wird in dem Gehäuse GH eingesetzt, in dessen Innenraum eine obere Gehäuseinnenseite GHOI und eine untere Gehäuseinnenseite GHUI vorgesehen ist. Der wärmebehandelte umgeformte Antennenkern AK12 ist nun derart in den Innenraum des Gehäuses GH eingesetzt, dass seine jeweiligen Erhebungen EH an die obere Gehäuseinnenseite anstoßen, während jeweiligen Senken SE an die untere Gehäuseinnenseite anstoßen. Vorzugsweise ist das Gehäuse derart ausgebildet, dass auch die jeweiligen Endseiten des Antennenkerns in Längsrichtung in Kontakt mit den gegenüberliegenden Gehäuseinnenseiten stehen, so dass eine Bewegung des Antennenkerns AK12 in dem Gehäuse GH verhindert wird. Auf diese Weise können bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Antennenkerns in einer Spule mechanische Belastungen aufgrund einer möglichen Bewegung in dem Gehäuse verringert werden und somit die Lebensdauer des Antennenkerns erhöht werden.
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Das Gehäuse GH, das beispielsweise die Form eines Quaders aufweisen kann, wird nun zusammen mit dem darin befindlichen Antennenkern AK12 zum Aufbau einer Antenne ANT verwendet, wie sie in 6 dargestellt ist. Dazu wird um das Gehäuse eine Spule SP aus einem elektrischen Leiter mit mindestens einer (in Beispiel von 6 mit drei Wicklungen W1, W2 und W3) gewickelt. Die Wicklungen werden dann mit Zuleitungen ZL kontaktiert, welche wiederum mit einem Antennentreiber ATR verbunden sind. Mittels einer derartigen Antenne kann nun mittels des Antennentreibers ATR ein elektromagnetisches Signal, insbesondere langwelliges elektromagnetisches Signal ausgesendet werden, um beispielsweise einen Identifikationsgeber eines Benutzers für ein Sicherheitssystem, wie beispielsweise eine Zugangsanordnung oder eine Startanordnung zu aktivieren.
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Durch den Einsatz des wärmebehandelten umgeformten Antennenkerns AK12 ist es somit möglich, eine Antenne ANT zu schaffen, die einerseits gegenüber Ferritkern-basierten Antennen in der Abmessung als auch im Gewicht verringert ist und gegenüber Antennen mit ebenen amorphen Metallkernen (d. h. Antennenkernen ohne dreidimensionale bzw. wellenförmigen Struktur) aufgrund der größeren Biegbarkeit eine geringere Bruchwahrscheinlichkeit und somit eine größere Zuverlässigkeit hat.
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Wie es in 9 angedeutet ist, ist es möglich, durch entsprechende Druckkräfte gemäß der Pfeile PO und PU, die im verwendungsgemäßen Gebrauch entstehen können, einen Antennenkern AK11 oder AK12 stärker zu verformen (in der Mitte nach oben zu biegen), als es bei einem unstrukturierten ebenen Antennenkern bzw. der ebenen Schicht AKO gemäß 8 der Fall ist, weil die Verformungen nicht durch Druck-/bzw. Zugkräfte in der Ebene der Streifen aufgenommen werden, sondern durch Biegung der dünnen Streifen aus der Ebene heraus diese Verformung aufgenommen wird. Dies gilt insbesondere auch für Verformungen der Streifen durch Zug- oder Druckkräfte in der Längsrichtung der Antenne (hier nicht weiter dargestellt).
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Es sei nun auf 7 verwiesen, in der ein Fahrzeug FZ gezeigt ist, das ein Fahrzeugbauteil in der Form eines Türgriffs TG aufweist, in dem eine Antenne ANT gemäß der Ausführung von 6 untergebracht ist. Die Antenne ANT ist dabei in der Lage, ein langwelliges elektromagnetisches Signal als Anfragesignal bzw. Aufwecksignal ANS an einen von einem Benutzer mitgeführten mobilen Identifikationsgeber zu senden, der durch das Anfragesignal ANS aufgeweckt wird. Der Identifikationsgeber IDG wird einerseits durch das Anfragesignal ANS aufgeweckt und ferner noch dazu getriggert, ein Antwortsignal AWS in Richtung des Fahrzeugs zu senden. Dabei kann das Antwortsignal auf einer anderen Frequenz liegen als das Anfragesignal. Ausgelöst durch diesen Dialog Anfragesignal – Antwortsignal kann in einem folgenden Kommunikationsprozess der Identifikationsgeber seinen Identifikationscode ans Fahrzeug FZ übertragen. Zum Empfang des bzw. der Antwortsignale AWS kann das Fahrzeug eine weitere (nicht dargestellte) Antenne aufweisen. All die Antennen sowie auch der Identifikationsgeber können somit als Komponenten einen Zugangsanordnung des Fahrzeugs FZ betrachtet werden.
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Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, die Antenne ANT in einem exponierten Fahrzeugbauteil, wie dem Türgriff TG vorzusehen, wobei durch die Möglichkeit einer flexiblen Formgebung des Antennenkerns AK12 eine gute Anpassung an die Form des Türgriffs möglich ist. Entstehen beim Betätigen des Türgriffs irgendwelche Kräfte auf die Antenne, bzw. den Antennenkern, so können diese Kräfte durch den umgeformten Antennenkern AK12 aufgenommen werden, ohne dass der Antennenkern zerstört ist. Außerdem ist es möglich, dass die während des Aussendens eines elektromagnetischen Signals mit einer bestimmten Frequenz (beispielsweise von 125 kHz für eine Zugangsanordnung) in den einzelnen Metallschichten des Antennenkerns AK12 Kräfte entstehen können, die durch die wellenartige Struktur des Antennenkerns AK12 wieder ausgeglichen werden können, ohne dass der Antennenkern AK12 zerstört wird.
