感應式小型構件,尤其天線的製作方法

2023-11-11 05:55:17

專利名稱：感應式小型構件,尤其天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及感應式小型構件，尤其天線，它具有一個構成平面狀矩形或多角形構件的繞線體，在其上這樣地施加了三個線圈，即這些線圈的軸線向著三個彼此垂直地定向的空間方向(X，Y，Z)，其中第一及第二線圈在兩個彼此垂直的位於繞線體中間平面中的繞線體寬度及長度方向上圍繞該繞線體纏繞及第三線圈沿繞線體的窄面跟隨其四周圍繞其纏繞，其中繞線體至少部分地由鐵氧體材料構成及在其底面上設有導向單元，用於在其一側上引導第三線圈。
這種構件基本上是公知的。它例如作為機動車無鎖匙進入系統的天線或用於使用無線電波進行遙控的裝置中。
迄今公知的這種類型的構件在製造上有困難，其中製造方法的各個步驟、尤其是施加第三線圈必需由手工進行。
本發明的任務在於，構成一種開始部分所述特徵的感應式小型構件、尤其天線，它使得全自動地、低成本地進行製造成為可能，而其中仍可保證第三線圈的可靠配合。
根據本發明該任務的解決如在權利要求1的特徵部分所給出的，具有以下的特徵a)繞線體在其上側具有導向單元，用於在其另一側上引導第三線圈；b)在繞線體上側上的導向單元由鐵氧體材料組成及與由鐵氧體組成的繞線體整體地連接；c)繞線體被放置在由非導電、非鐵磁體材料作的線圈板上及與該線圈板連接；d)線圈板具有在其厚度上延伸的凹口，這些凹口的內輪廓及布置相應於設置在繞線體的下側的導向單元的外輪廓及布置，及繞線體被這樣地放置在線圈板上，以使得設置在它的下側的導向單元置入到線圈板的凹口中；
e)第一及第二線圈的線圈端部各被纏繞在設置在繞線體的下側的導向單元上；f)第三線圈的線圈端部被纏繞在線圈板的角部或突出部分上。
本發明的構件的有利的進一步構型被描述在後面及描述在裝置的從屬權利要求中。用於根據本發明的構件的自動地製造方法被描述在方法的權利要求中。
本發明的基本構思在於，該構件基本上由兩部分組成，即一部分是繞線體，它承載所有三個線圈及在一個特別有利的實施形式中全部由鐵氧體材料組成，及另一部分是由非導電、非鐵磁體材料、如塑料作的線圈板，在其上這樣地固定繞線體，即設置在該繞線體下側的導向單元被置入線圈板的相應構型的凹口中。在此情況下，第一及第二線圈的線圈端部被纏繞在繞線體下側的導向單元上，及僅當繞線體被放置在線圈板上時才被施加的第三線圈的線圈端部各被纏繞在線圈板的角部或突出部分上。線圈板的凹口的內邊緣及與其相鄰的、線圈板底部的區段具有金屬化層。並且纏繞第三線圈的線圈端部的、線圈板的角部或突出部分及與其相鄰的、線圈板底部的區段具有金屬化層。以此方式可在線圈板的下側上形成端子觸頭，各線圈的線圈端部通過焊接可與這些端子觸頭相連接，以致可直接地被放置在相應構型的印刷電路板上及被固定在那裡。
如在下面藉助實施例所說明的，根據本發明的感應式小型構件可在相應結構的自動機上被快速及低成本地製造。
以下將藉助附圖來詳細描述根據本發明的感應式小型構件及其製造方法的實施例。


圖1具有3D天線構型的一個感應式小型構件的上側的視圖；圖2根據圖1的構件的底面的視圖；圖3根據圖1及2的構件的一個窄面的視圖；圖4根據圖1至3的構件的線圈板的上側的視圖；圖5根據圖4的線圈板的底面的視圖；
圖6根據圖1至3的構件的繞線體的底面的視圖；圖7根據圖6的繞線體的上側的視圖；圖8根據圖6及7的繞線體的窄面的視圖；圖9用於根據圖1至3的構件的繞線體的另一實施形式的、局部按照圖11的線IX-IX剖視的側視圖；圖10根據圖9的繞線體的局部按照線X-X剖視的側視圖；圖11根據圖9及10的繞線體的一個底視圖；圖12用於固定在根據圖9至11的繞線體上的一個支承導向單元的塑料部件的一個寬側面的視圖；圖13根據圖12的塑料部件的頂視圖；圖14根據圖12及13的塑料部件的底視圖；圖15根據圖12至14的塑料部件的窄面的視圖；圖16線圈板的另一實施形式的頂視圖；圖17根據圖16的線圈板的底視圖；圖18根據圖4至8的繞線體及線圈板無線圈時的解體透視圖；圖19A至19E在其製造的不同階段中的、根據圖1至8的構件。
圖1至8中所示的感應式小型構件具有一個構成平面狀的、基本上矩形的構件的繞線體1，在其上這樣地施加了三個線圈2X，2Y及2Z，即這些線圈的軸線向著三個彼此垂直地定向的空間方向X，Y及Z，它們被表示至圖1及3上。如圖1及3中可看到的，這些線圈被這樣地施加在繞線體1上，即第一線圈2X及第二線圈2Y在兩個彼此垂直的及平行於繞線體1的中間平面的繞線體寬度及長度方向上圍繞該繞線體纏繞及第三線圈2Z沿繞線體1的窄面跟隨其四周圍繞其纏繞。
繞線體1在其底面上設有導向單元1.1至1.4及在其上側上設有導向單元1.5至1.8。在圖1至8所示的實施例中，繞線體1及不僅繞線體底面上的導向單元1.1至1.4而且繞線體上側上的導向單元1.5至1.8均由鐵氧體材料構成並一體地及材料統一地彼此相連接。繞線體1被放置在由塑料材料作的線圈板3上及與該線圈板相連接。線圈板3具有在其厚度上延伸及向其邊緣張開的凹口3.1至3.4。這些凹口的內輪廓及布置相應於設置在繞線體1的底部上的導向單元1.1至1.4的外輪廓及布置。該構型將導致繞線體1可這樣地被置於線圈板3上，以致導向單元1.1至1.4插入到線圈板的凹口3.1至3.4中。第一線圈2X的線圈端部2.1X被繞在導向單元1.1及1.3上，而第二線圈2Y的線圈端部2.1Y被繞在導向單元1.2及1.4上。
線圈板3的厚度基本上相應於繞線體1的底面的導向單元1.1至1.4的厚度。如由圖5可看出的，線圈板3中凹口3.1至3.4的內邊緣及在線圈板3的底部上與其相鄰的預給定寬度的區段上設有金屬層。線圈板3的底部上的金屬層區段用4.1至4.4表示。
第三線圈2Z的線圈端部2.1Z各被繞在線圈板3的角突起部分3.5及3.6上。線圈板3的這些角突起部分3.5及3.6及底部上與其相鄰的區段4.5及4.6上也具有一個金屬層。該結構將導致設在線圈板3的底面上的具有金屬層的區段4.1至4.6各與線圈2X，2Y及2Z的一個線圈端部可通過焊接電連接及由此形成這些線圈的端子觸頭。因此該構件在安裝時用線圈板3的底面放置在一個相應結構的印刷電路板上並與該電路板相連接。
如從圖1及3及以下將有要說明的一系列圖19A至19E中可看到的，第三線圈2Z在其上側沿導向單元1.5至1.8及在其下側一方面沿導向單元1.1至1.4及附加地沿線圈板3的上表面繞行。由此可保證第三線圈2Z的可靠配合。
在圖1至8及圖18與19所示的實施例中在繞線體1上這樣地設置導向單元，即它們向外伸及從繞線體1的周圍方向上看，例如在圖7中導向單元1.5在繞線體1的上側上基本被設置在繞線體1的一個角的前面，而繞線體底面上的所屬導向單元、例如導向單元1.1總是被設置在相應角的後面。在此情況下，設置在繞線體1上側上的導向單元1.5至1.8各具有一個垂直於其長度方向地超出相鄰角的突起部分，而設置在繞線體1的底部上的導向單元1.1至1.4被構成鉤狀的、向外伸的腳。
這些構型也可由圖18中清楚地看出，它們使繞線體1與導向單元作為相關聯的注塑部件的製造變得容易，因為以此方式可避免後切削(Hinterschneidungen)。
圖9至15表示繞線體的另一實施例，其中雖然繞線體11本身及設置在其上側的導向單元11.5至11.8由鐵氧體材料組成及彼此整體地連接，但相反地，在繞線體11的底面上的導向單元不是與該繞線體整體地連接的。而它們由塑料成型及被插在繞線體11的底面上並與該繞線體固定地連接。
為此這些導向單元6.1及6.2被成對地組合在塑料部件6中，該塑料部件在-在組裝狀態中-向著繞線體11內側的突出部分6.3及6.4上設有銷7.1及7.2，這些銷可被插入到設置在繞線體11的底面上的孔5.1至5.4中。通過相應設置的粘劑將保證這裡的固定連接。對於每個繞線體11需要兩個在圖12至15中所示的塑料部件6，以致在它們插入及固定在該底面上後總共設有四個導向單元6.1及6.2。然後這些導向單元可被置入線圈板13中，後者被表示在圖16及17中。根據在繞線體11的底面上導向單元的布置，這些導向單元在繞線體11的兩個彼此背離的側上向外伸，線圈板13中的凹口13.1至13.4也以此方式向外張開地設置在兩個彼此背離的側上。如圖17可看到的，在該線圈板13上，其中凹口13.1至13.4的內邊緣具有金屬層，在與凹口13.1至13.4的下側相鄰的線圈板13的底部區段上設有這種金屬層，並且角部突出部分13.5及13.6在其底部區域中也設有金屬層區段14.5及14.6。
在由圖9至17中所示的部分製造一個感應式小型構件時，將以與藉助圖1至3所描述的方式相同的方式使繞線體13設有三個線圈。
第一及第二線圈的線圈端部也被纏繞在繞線體11的下側的導向單元上，而第三線圈的線圈端部被纏繞在角部突出部分13.5及13.6上。然後這些線圈端部以所述的方式與設置在線圈板13的底部上的金屬化區段14.1至14.6形成電接觸，及以此方式構成用於該構件的端子觸頭。
以下將對方法進行描述，按照這些方法可在一個相應結構的自動製造機上一方面製造根據圖1至8的感應式小型構件及另一方面製造根據圖9至17的感應式小型構件。
在製造根據圖1至8的構件時將自動地進行以下的方法步驟
a)準備一個在上側及底面上具有整體構成的導向單元的、由鐵氧體材料作的繞線體；b)在繞線體上，在兩個彼此垂直的並位於繞線體中間平面的方向上纏繞第一及第二線圈；c)在繞線體下側的導向單元上纏繞所繞制線圈的線圈端部；d)在繞線體的下側的預定位置上施加粘劑；e)準備一個具有配置給繞線體下側的導向單元的凹口的線圈板，f)將繞線體與線圈板相連接；g)沿繞線體的窄面將第三線圈纏繞到繞線體上側上的導向單元與繞線體下側的導向單元或線圈板上表面之間的空間中；h)在線圈板的角部或突出部分上纏繞第三線圈的線圈端部及對這些線圈端部鍍錫；i)通過焊接使這些線圈的線圈端部與線圈板的金屬化層相連接；j)輸出該構件以進行測定及包裝。
這些方法流程被概要地表示在圖19A至19E中。
在製造根據圖9至17的感應式小型構件時可採用一種方法，在該方法中將全自動地進行以下的方法步驟a)準備一個在上側上具有整體構成的導向單元的、由鐵氧體材料作的繞線體；b)在繞線體的底面的預定區域上施加粘劑；c)準備由塑料作的導向單元及將這些導向單元固定到繞線體的底面上；d)在繞線體上，在兩個彼此垂直的並位於繞線體中間平面的方向上纏繞第一及第二線圈；e)在繞線體下側的導向單元上纏繞所繞制線圈的線圈端部；f)在繞線體的下側的預定位置上施加粘劑；g)準備一個具有配置給繞線體下側的導向單元的凹口的線圈板，h)將繞線體與線圈板相連接；i)沿繞線體的窄面將第三線圈纏繞到繞線體上側上的導向單元與繞線體下側的導向單元或線圈板上表面之間的空間中；j)在線圈板的角部或突出部分上纏繞第三線圈的線圈端部；k)通過焊接使這些線圈的線圈端部與線圈板的金屬化層相連接；l)輸出該構件以進行測定及包裝。
權利要求
1.感應式小型構件，尤其天線，它具有一個構成平面狀矩形或多角形構件的繞線體，在其上這樣地施加了三個線圈，即這些線圈的軸線向著三個彼此垂直地定向的空間方向(X，Y，Z)，其中第一及第二線圈在兩個彼此垂直的，位於繞線體中間平面中的繞線體寬度及長度方向上圍繞該繞線體纏繞，及第三線圈沿繞線體的窄面跟隨其四周圍繞其纏繞，其中繞線體至少部分地由鐵氧體材料構成及在其底面上設有導向單元，用於在其一側上引導第三線圈，其特徵在於a)該繞線體(1，11)在其上側具有導向單元(1.5至1.8，11.5至11.8)，用於在其另一側上引導第三線圈(2Z)；b)在繞線體(1)上側上的導向單元(1.5至1.8，11.5至11.8)由鐵氧體材料組成及與由鐵氧體組成的繞線體(1)整體地連接；c)繞線體(1)被放置在由非導電、非鐵磁體材料作的線圈板(3)上及與該線圈板連接；d)線圈板(3)具有在其厚度上延伸的凹口(3.1至3.4)，這些凹口的內輪廓及布置相應於設置在繞線體(1)的下側的導向單元(1.1至1.4)的外輪廓及布置，及繞線體(1)被這樣地放置在線圈板(3)上，以使得設置在其下側的導向單元(1.1至1.4)置入到線圈板(3)的凹口(3.1至3.4)中；e)第一及第二線圈(2X，2Y)的線圈端部(2.1X，2.1Y)各被纏繞在設置在繞線體(1)的下側的導向單元(1.1至1.4)上；f)第三線圈(2Z)的線圈端部(2.1Z)被纏繞在線圈板的角部或突出部分(3.5，3.6)上。
2.根據權利要求1的小型構件，其特徵在於設置在繞線體(1)的下側的導向單元(1.1至1.4)由鐵氧體材料組成及與繞線體(1)整體地連接。
3.根據權利要求1的小型構件，其特徵在於設置在繞線體(11)的下側的導向單元(6.1至6.2)由塑料組成。
4.根據權利要求3的小型構件，其特徵在於設置在繞線體(11)的下側的導向單元(6.1至6.2)單個地或成對地組合在塑料部件(6)中，該塑料部件具有至少一個向上伸的銷(7.1，7.2)，該銷被插入到繞線體(11)的下側的配置給它的孔(5.1至5.4)中。
5.根據權利要求1至4中一項的小型構件，其特徵在於導向單元(1.1至1.4或1.5至1.8)從繞線體(1)的外圍向外伸及這樣地布置，即從周圍方向上看，繞線體(1)的上側的各導向單元(1.5至1.8)基本被設置在它的一個角的前面，而繞線體(1)下側的與它對應的導向單元(1.1至1.4)被設置在相應角的後面。
6.根據權利要求1至4中一項的小型構件，其特徵在於導向單元(11.1至11.4或11.5至11.8)從繞線體(11)的外圍向外伸及繞線體(11)下側的導向單元(11.1至11.4)成對地設置在繞線體(11)的兩個彼此背離的側上。
7.根據權利要求1至6中一項的小型構件，其特徵在於線圈板(3，13)的厚度相應於繞線體(1，11)的下側上的導向單元的厚度。
8.根據權利要求1至7中一項的小型構件，其特徵在於線圈板(3，13)的凹口(3.1至3.4，13.1至13.4)向著線圈板的邊緣張開。
9.根據權利要求1至8中一項的小型構件，其特徵在於線圈板(3，13)的凹口(3.1至3.4，13.1至13.4)內緣及線圈板(3，13)的底部和/或窄面的預給定寬度的相鄰部分上具有金屬化層(4.1至4.4)。
10.根據權利要求1至9中一項的小型構件，其特徵在於第三線圈(2Z)的線圈端部(2.1Z)纏繞在線圈板(3)的角部或突出部分(3.5，3.6)上，該角部或突出部分在窄面上和/或在底部給定寬度的相鄰部分上具有金屬化層(4.5，4.6)。
11.根據權利要求1至10中一項的小型構件，其特徵在於設置在繞線體(1)的底部上的導向單元(1.1至1.4)被構成鉤狀的向外伸的腳。
12.根據權利要求5至10中一項的小型構件，其特徵在於在繞線體(1)的上側的導向單元(1.5至1.8)各具有一個垂直於其長度方向地超出相鄰角的突起部分。
13.用於製造根據權利要求2及9及10的感應式小型構件的方法，其特徵在於以下自動進行的方法步驟a)準備一個在上側及底面上具有整體構成的導向單元的、由鐵氧體材料作的繞線體；b)在繞線體上，在兩個彼此垂直的並位於繞線體中間平面的方向上纏繞第一及第二線圈；c)在繞線體下側的導向單元上纏繞所繞制線圈的線圈端部；d)在繞線體的下側的預定位置上施加粘劑；e)準備一個具有配置給繞線體下側的導向單元的凹口的線圈板，f)將繞線體與線圈板相連接；g)沿繞線體的窄面將第三線圈纏繞到繞線體上側上的導向單元與繞線體下側的導向單元或線圈板上表面之間的空間中；h)在線圈板的角部或突出部分上纏繞第三線圈的線圈端部；i)通過焊接使這些線圈的線圈端部與線圈板的金屬化層相連接；j)輸出該構件以進行測定及包裝。
14.用於製造根據權利要求3或4及結合9及10的感應式小型構件的方法，其特徵在於以下自動進行的方法步驟a)準備一個在上側上具有整體構成的導向單元的、由鐵氧體材料作的繞線體；b)在繞線體的底面的預定區域上施加粘劑；c)準備由塑料作的導向單元及將這些導向單元固定到繞線體的底面上；d)在繞線體上，在兩個彼此垂直的並位於繞線體中間平面的方向上纏繞第一及第二線圈；e)在繞線體下側的導向單元上纏繞所繞制線圈的線圈端部；f)在繞線體的下側的預定位置上施加粘劑；g)準備一個具有配置給繞線體下側的導向單元的凹口的線圈板，h)將繞線體與線圈板相連接；i)沿繞線體的窄面將第三線圈纏繞到繞線體上側上的導向單元與繞線體下側的導向單元或線圈板上表面之間的空間中；j)在線圈板的角部或突出部分上纏繞第三線圈的線圈端部；k)通過焊接使這些線圈的線圈端部與線圈板的金屬化層相連接；l)輸出該構件以進行測定及包裝。
全文摘要
本發明涉及感應式小型構件、尤其天線。該構件具有一個構成平面狀構件的繞線體(1)，在其上這樣地施加了三個線圈(2X，2Y，2Z)，即這些線圈的軸線向著三個空間方向(X，Y，Z)。繞線體(1)至少部分地由鐵氧體材料構成及在其下側及其上側設有用於引導第三線圈的導向單元(1.5，1.6，1.7，1.8)。繞線體(1)被放置在由非導電、非鐵磁體材料作的線圈板(3)上及與該線圈板連接。線圈板(3)具有凹口，在其中置入設置在繞線體(1)的下側的導向單元。第一及第二線圈(2X，2Y)的線圈端部各被纏繞在設置在繞線體的下側的導向單元上。第三線圈(2Z)的線圈端部被纏繞在線圈板(3)的角部或突出部分上。
文檔編號H01Q1/22GK1875521SQ200480032272
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月2日 優先權日2003年11月3日
發明者約阿希姆·盧埃克·阿爾特霍夫, 歐根紐什·斯沃博達, 維克託·蒂爾 申請人:尼歐斯德帕米茨瑞德兩合股份有限公司