EP3731343A1 - Antenne - Google Patents

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EP3731343A1
EP3731343A1 EP19171114.2A EP19171114A EP3731343A1 EP 3731343 A1 EP3731343 A1 EP 3731343A1 EP 19171114 A EP19171114 A EP 19171114A EP 3731343 A1 EP3731343 A1 EP 3731343A1
Authority
EP
European Patent Office
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core
lower cores
cores
support rod
antenna
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19171114.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Szymon Pasko
Stéphane LEBRETON
Shemsi Musiqi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaffner EMV AG
Original Assignee
Schaffner EMV AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaffner EMV AG filed Critical Schaffner EMV AG
Priority to EP19171114.2A priority Critical patent/EP3731343A1/de
Priority to DE102020105978.7A priority patent/DE102020105978A1/de
Publication of EP3731343A1 publication Critical patent/EP3731343A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3283—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle side-mounted antennas, e.g. bumper-mounted, door-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/266—Fastening or mounting the core on casing or support
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    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
    • H01Q1/3241—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems particular used in keyless entry systems
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    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H01Q7/08—Ferrite rod or like elongated core

Definitions

  • Antennas usually consist of a core and a coil. Depending on the transmission frequency and the bandwidth, the core and the coil must be designed accordingly.
  • the bandwidths of antennas are getting wider, e.g. for UWB antennas and the range of the antenna is getting bigger, which means, for example, that the cores are getting longer and longer. Long cores are also more prone to breakage than short cores and are more complex to manufacture.
  • an antenna which has the following: a magnetic core and a coil which is wound around the magnetic core, the magnetic core having at least two sub-cores, the at least two sub-cores one behind the other in a longitudinal direction of the magnetic Core are arranged.
  • the antenna further has pressure means which are designed to press the lower cores against one another in the longitudinal direction.
  • the contact pressure ensures good and stable electrical properties of the antenna even with temperature fluctuations and bumps, since the contact pressure between the antennas hardly fluctuates in the event of bumps or temperature fluctuations.
  • the pressure means is preferably designed such that the contact pressure between the lower cores can be adjusted. This can preferably be achieved by arranging the sub-cores between two stops, e.g. on the support rod, done, at least one of the two stops is adjustable in its axial position. By adjusting the contact pressure, the electrical properties of the antenna can also be fine-tuned.
  • Figs. 1 to 5 show a first embodiment of the invention.
  • the lower cores 1.1 have a longitudinal axis which extends in the longitudinal direction 7.
  • the lower cores 1.1 are preferably longer in the longitudinal direction 7 than in the second direction 8 and / or than in the third direction 9.
  • the lower cores 1.1 preferably each have a first axial side or a first end and a second axial side opposite the first axial side or a second end opposite the first end.
  • the first and second axial sides are preferably arranged parallel to one another.
  • the first and / or second axial side preferably each form a flat surface which is in contact with a corresponding axial side of a possibly adjacent lower core 1.1.
  • the lower cores 1.1 are preferably arranged one behind the other in the longitudinal direction 7.
  • the first sub-cores are preferably 1.1 so arranged one behind the other that the longitudinal axes of the lower cores 1.1 are arranged coaxially, ie the longitudinal axes of the first lower cores 1.1 form the respective extension of the adjacent lower cores 1.1.
  • the first axial side of a first lower core 1.1 is preferably arranged opposite a first axial side of a second lower core 1.1.
  • the first sub-cores 1.1 are preferably arranged one behind the other such that the first axial side of the first sub-core 1.1 completely overlaps the first axial side of the second sub-core 1.1, ie the axial side of the first sub-core 1.1 overlaps the axial side of the second sub-core 1.1 and / or the axial side of the second sub-core 1.1 overlaps the axial side of the first sub-core 1.1.
  • a first lower core 1.1 represents an extension of the adjacent second lower core 1.1 in the longitudinal direction 7.
  • the axial sides of the lower cores 1.1 are preferably arranged in contact with one another. However, it would also be possible to arrange the lower cores 1.1 with a spacing between the axial sides of the lower cores 1.1.
  • the lower core 1.1 is preferably designed in the shape of a hollow cylinder.
  • the cross-sectional shape of the recess or the hollow cylinder opening is preferably circular.
  • the inner cross-sectional shape can, however, also have a different shape, for example triangular, square, polygonal.
  • the external cross-sectional shape of the hollow cylinder is preferably circular, as described above, but can also other shapes such as rectangular, triangular, polygonal or other-shaped.
  • the inner cross-sectional shape of the hollow cylinder is preferably circular, as described above, but can also be other shapes such as rectangular, triangular, polygonal or some other shape.
  • the inner cross-sectional shape and the outer cross-sectional shape have the same shape (of course with different sizes). In another embodiment, the inner cross-sectional shape and the outer cross-sectional shape have a different shape.
  • the description of the recess of the lower core 1.1 applies to all lower cores 1.1.
  • the recesses of all lower cores 1.1 are preferably designed in the same way. However, it would also be possible to design the recesses of the lower cores 1.1 differently in certain features.
  • the support rod 4 is designed to be guided through the recesses of the at least two lower cores 1.1.
  • the support rod 4 preferably extends through the recesses of the lower cores 1.1 in such a way that the lower cores 1.1 are aligned in their longitudinal axes in the first direction 7 and thus form the core 1.
  • the recesses in the lower cores 1.1 and the support rod 4 are preferably designed in such a way that the support rod 4 cannot be displaced relative to the lower cores in the second direction 8 and / or in the third direction 9. As a result, the lower cores 1.1 are automatically aligned with one another when they are arranged on the support rod 4.
  • the inner cross section of the recesses of the lower cores 1.1 and the outer cross section of the support rod 4 are preferably designed so that the support rod 4 cannot be displaced relative to the lower cores 1.1 in the second direction 8 and / or in the third direction 9.
  • the lower cores 1.1 are automatically aligned with one another when they are arranged on the support rod 4. This can be achieved, for example, in that the inner cross-section of the recesses of the lower cores 1.1 and the outer cross-section of the support rod 4 correspond to one another.
  • the inner cross section of the recesses of the lower cores 1.1 and the outer cross section of the support rod 4 allow the Lower cores 1.1 can rotate around the support rod 4. This prevents possible tension when the lower cores 1.1 are pressed against one another axially in the longitudinal direction 7 by screwing, which will be described later. This further reduces the risk of breakage.
  • the support rod 4 is preferably made of a different material than the magnetic material of the lower cores 1.1. As a result, the breaking stability of the core 1 is no longer defined by the material of the lower cores 1.1, but by the support rod 4.
  • the support rod 4 is preferably made of a material that is more resistant to breakage than the magnetic material of the lower cores 1.1. This significantly improves the stability of the core 1.
  • the material of the support rod 4 preferably has a lower magnetic permeability than the magnetic material of the core 1 or the lower cores 1.1. Materials with high permeability are often more prone to breakage.
  • the support rod 4 is preferably made of metal, for example copper. However, it would also be possible to manufacture the support rod from plastic.
  • the support rod 4 is made of an electrically conductive material. In another exemplary embodiment, the support rod 4 is made of an electrically insulating material.
  • the support rod 4 has a first end in the longitudinal direction 7 and an end opposite the first end.
  • the support rod 4 preferably has a first stop 42 at the first end of the core 1 and / or at the first end of the support rod 4.
  • the first stop 42 is designed to allow the first end of the core 1 or the axial side of the lower core 1.1 arranged at the first end to rest against the first stop 42 and thus to block it in the axial direction 7 (in a first axial displacement direction).
  • the first stop 42 is formed integrally from the support rod 4. However, it is also possible to fasten the first stop 42 on the first support rod 4. In this exemplary embodiment, the first stop 42 cannot be displaced in the axial direction 7.
  • the second stop 44 is preferably designed to be detachable from the support rod 4 so that the lower cores 1.1 can be pushed onto the support rod 4 (in the axial direction 7) and can then be fastened with the second stop 44 in their axial position.
  • the support rod 41 and the second stop 44 (or the first stop 43) have a screw mechanism that allows the axial position of the second stop 44 (or the first stop 43) to be adjusted and / or the second stop 44 (or the first Stop 43) for sliding the lower cores 1.1 onto the support rod 4 in the axial direction 7.
  • the support rod 7 preferably has an external thread 41 and the second stop 44 (or the first stop 43) has a recess with an internal thread, so that the second stop 44 can be screwed onto the external thread 41 of the support rod 4.
  • the second stop 44 can be screwed against the axial side of one of the lower cores 1.1 resting on the second stop 44.
  • the support rod 4 preferably has pressure means.
  • the pressure means are designed to compress the lower cores 1.1 in the longitudinal direction 7 (ie to press them against one another). This has the advantage that the core 1 with the transitions between the lower cores 1.1 behaves much more similarly to a one-piece magnetic core of the same size, since the axial sides of the lower cores 1.1 are pressed against one another.
  • the pressure means are preferably achieved by the two stops 42 and 44 described, the axial position of at least one of the two stops 42 and 44 being adjustable. The first stop 42 and the second stop 44 can thus be moved towards one another and the lower cores 1.1 located between the stops 42 and 44 can be pressed against one another with their axial sides or - be pressed.
  • the adjustment of the axial position preferably also allows adjustment of the contact pressure between the lower cores 1.1, which in turn allows fine adjustment of the electrical parameters of the antenna.
  • Core 1 is thus formed by a plurality of lower cores 1.1 arranged one behind the other on support rod 4.
  • the core 1 has two opposite ends in the longitudinal direction 7, which are formed by the corresponding ends or axial sides of the respective last lower cores 1.1 in the longitudinal direction 7.
  • the pressure medium ensures stable positioning of the lower cores 1.1 and small fluctuations in the electrical parameters of the antenna.
  • the coil 2 is wound around the core 1.
  • the winding direction of the coil 2 is in the longitudinal direction 7.
  • the coil 2 preferably has a plurality of turns around the core 1, preferably with more than two, preferably with more than five, preferably with more than ten, preferably with more than fifteen, preferably with more than twenty turns.
  • the coil 2 preferably extends from the first end of the core 1 to the second end of the core 1, so that the area between the last turn of the coil 2 in the direction of the first end of the core 1 and the last turn of the coil 2 in the direction second end of the core 1 make up at least 70%, preferably at least 75%, preferably at least 80% of the longitudinal extent of the core 1.
  • the coil 2 preferably extends over the at least two lower cores 1.1, preferably over all lower cores 1.1.
  • the coil 2 or a coil wire of the coil 2 is preferably wound onto the core 1.
  • the core 1 is held in a core carrier and that the coil 2 or the coil wire is wound onto this one core carrier.
  • the coil 2 preferably has a coil wire which is wound around the core 1 or the core carrier 4.
  • the coil wire is preferably insulated. This allows the coil wire to be wound directly onto the core 1.
  • the coil wire is wound so that both ends of the coil wire at one end of the core 1 are connected to terminals of the antenna. By doing The embodiment shown, the coil wire is wound in both directions (cross winding).
  • the coil 2 is wound from the first end of the core 1 to the second end of the core 1 in one direction and the coil wire is then wound from the second end of the core 1 to the first end of the core 1 (without turns around the core 1) returned. It would of course also be possible to lead the coil wire first from the first end of the core 1 to the second end of the core 1 (without turns around the core 1) and then from the second end of the core 1 to the first end of the core 1 in wrap one direction.
  • the housing 3 is designed to enclose the core 1 with the coil 2.
  • the housing 3 is preferably designed to accommodate and / or enclose the core 1 formed from the lower cores 1.1 pushed onto the support rod 4 and the coil 2.
  • the housing 3 preferably has a first opening which is designed to introduce the core 1 with the coil 2 into the housing 3.
  • the first opening is preferably closed by a closure 43.
  • the closure 43 is preferably formed by the first end of the support rod 44, so that the support rod 4 closes the housing 3 with the closure 43 when it is inserted into the housing 3. This has the advantage that the closure 43 is used both for positioning the core 1 and the coil 2 in the housing 3 and for closing it. However, it is also possible for the first opening to be closed by a separate closure 43.
  • the closure 43 preferably has a connection for the electrical connection of the antenna, in particular the coil 2.
  • the connection preferably has two electrically conductive rods 6 which extend through the closure 43.
  • One side of each conductive rod 6 protrudes from the closure 43 on the outer side, so that the finished antenna can be electrically connected.
  • the opposite side of each conductive rod protrudes on the inner side of the closure 43, the ends of the coil 2 or the coil wire being connected to one of these conductive rods 6 (on the inside).
  • the support rod 4 is preferably so designed that the core 1 or the support rod 4 has a predefined position after assembly in the housing 3. On one side of the antenna, this is achieved, for example, by positioning the closure 43 in the first opening of the housing 3.
  • the support rod 4 preferably also has positioning means which hold the support rod 4 in the predefined position when the core carrier 4 is mounted in the housing 3.
  • the further positioning means are preferably arranged on the end of the support rod 4 opposite to the closure 43.
  • the further positioning means are implemented here, for example, by the second stop 44, which has an alignment shape 45 on the side opposite the stop surface, which engages in a corresponding alignment shape 32 of the housing 3 so that the support rod 4 is correctly positioned in the housing 3.
  • the alignment form 45 could also be arranged directly on the support rod.
  • the alignment shape 45 of the support rod 4 or of the second stop 44 is here a central depression (female connection shape).
  • the alignment shape 32 of the housing 3 is a corresponding projection 32 (male connection shape) which engages in the central recess.
  • the alignment form 32 is arranged here in a second closure 31 which closes a second opening of the housing 3.
  • a potting compound 5 is arranged between the housing 3 and the core 1 with the coil 2 or the support rod 4 with the core 1 and the coil 2.
  • the core 1 with the coil 2 is inserted into the housing 3 and encapsulated therein with the potting compound 5.
  • the sealing compound 5 is often referred to as potting.
  • the potting compound 5 preferably fills the, preferably all, cavities in the housing 3 so that the heat from the core 1 and the coil 2 are effectively dissipated and the core 1 with the coil 2 or the core carrier 4 with the core 1 and the Coil 2 is stored stably.
  • a potting compound 5 is used which (in the cured state) is softer than 60 Shore A, preferably 40 Shore A, preferably 35 Shore A, preferably 30 Shore A, preferably 27 Shore A, preferably 25 Shore A. It was found that the casting compound 5 is softer than 60 Shore A or than the other preferred values mentioned, not just the breaking stability Improved, but surprisingly also improves the stability of the electrical values of the antenna.
  • the potting compound 5 (in the cured state) is preferably harder than 10 Shore A, preferably than 15 Shore A. The potting compound 5 with a deformation between 10 and 35 Shore A has been found to be particularly advantageous.
  • the antenna described is preferably designed for use in a vehicle for the transmission of key data for opening and / or starting the vehicle.
  • This antenna is preferably mounted in a vehicle.
  • the antenna described can be designed for many different radio frequencies.
  • the radio frequency of the antenna is greater than 10 kHz, preferably greater than 50 kHz, preferably greater than 100 kHz.
  • the radio frequency of the antenna is less than 500 kHz, preferably less than 250 kHz, preferably less than 150 kHz.
  • the radio frequency is 125 kHz.
  • the radio frequency describes the center frequency of the transmitted radio frequency band.
  • the lower cores 1.1 with their recesses are first pushed onto the support rod 4.
  • the lower cores 1.1 are preferably pushed onto the support rod 4 in the longitudinal direction 7.
  • the second stop 44 is removed from the second end of the support rod 4.
  • the second stop 44 is fastened again, preferably screwed, onto the support rod 4.
  • the lower cores 1.1 could also laterally (in the direction of any linear combination of the second direction 8 and the third direction 9 or in the direction radial to the longitudinal direction 7) onto the support rod 4 be pushed. The stop 44 therefore does not have to be removed.
  • the lower cores 1.1 are preferably pressed against one another with their axial sides with the pressure medium. This can be done, for example, by moving the second stop 44 axially, here for example screwing it shut.
  • the coil 2 is then wound onto the core 1 or onto the lower cores 1.1.
  • the coil wire is connected to the connector of the antenna.
  • the manufacturing process preferably also provides for a fine adjustment step. For this purpose, the pressure of the pressure medium on the axial sides of the lower cores 1.1 is adjusted so that the electrical properties of the antenna or the magnetic properties of the coil 2 and / or the core 1 match predetermined values.
  • This step can be done automatically by a production robot or a production machine, which is connected to the connection of the antenna or to the two coil ends, and which adjusts the pressure of the pressure medium depending on a measurement result at the connection or the coil ends.
  • the pressure can be adjusted, for example, by the screwing state of the second stop 44. This enables a very high quality antenna to be produced.
  • the core 1 with the coil 2 or the support rod 4 with the core 1 and the coil 2 is inserted into the housing 3.
  • the core 1 with the coil 2 or the support rod 4 with the core 1 and the coil 2 is cast in the housing 3 with the potting compound 5.
  • the potting compound 5 then hardens and the antenna is ready.

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Abstract

Antenne aufweisend einen magnetischen Kern (1) und eine Spule (2), die um den magnetischen Kern (1) gewickelt ist, wobei der magnetische Kern (1) mindestens zwei Unterkerne (1.1) aufweist, wobei die mindestens zwei Unterkerne (1.1) hintereinander in einer Längsrichtung (7) des magnetischen Kerns (1) angeordnet sind. Die mindestens zwei Unterkerne (1.1) weisen in Längsrichtung eine durchgehende Ausnehmung auf. Die Antenne weist weiter eine Tragestab (4) auf, der sich durch die durchgehenden Ausnehmungen der mindestens zwei Unterkerne erstreckt und die Unterkerne (1.1) in deren Position hält

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne, insbesondere auf eine Antenne für die Verwendung in einem Fahrzeug ausgebildet für die Übertragung von Schlüsseldaten zum Öffnen und/oder Starten des Fahrzeugs.
    • Stand der Technik
  • Antennen bestehen in der Regel aus einem Kern und einer Spule. Je nach der Sendefrequenz und der Bandbreite muss der Kern und die Spule entsprechend ausgeführt werden. Die Bandbreiten von Antennen werden immer breiter, z.B. für UWB Antennen und die Reichweite der Antenne immer grösser, was zum Beispiel zur Folge hat, dass auch die Kerne immer länger werden. Lange Kerne sind aber auch bruchanfälliger als kürze Kerne und aufwendiger in der Herstellung.
  • Deshalb ist inzwischen bekannt, den Kern durch eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Unterkernen auszubilden, z.B. in US10056687 , EP1397845 , US2018/159224 . Dies hat den Vorteil, dass die Herstellung der einzelnen Unterkerne einfacher ist und die Bruchanfälligkeit der Unterkerne sinkt. Es hat sich aber gezeigt, dass die magnetischen Eigenschaften des aus mehreren Unterkernen gebildeten Kerns sehr anfällig gegen Stösse oder Temperaturschwankungen sind und diese Antennen oft Probleme mit der Stabilität der Antenneneigenschaften haben. Die Unterkerne sind entweder mit einem Spalt oder in Berührung hintereinander angeordnet. Falls die Unterkerne sich berühren, schwanken die magnetischen Eigenschaften mit dem Anpressdruck zwischen den Unterkernen, der je nach Temperatur oder Vibrationen schwanken kann. Falls die Unterkerne mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, so variiert oft der Abstand in Abhängigkeit von Temperatur oder äusseren Krafteinflüssen, was wiederum die elektrischen Eigenschaften des Kerns und somit der Antenne negativ beeinflusst. Auch die relative Anordnung der Unterkerne zueinander kann bei starken Stößen oder durch Temperaturschwankungen beeinflusst werden, was ebenfalls eine Änderung der elektrischen Eigenschaften der Antenne zur Folge hat. Deshalb ist es bisher noch nicht gelungen eine Antenne hoher Qualität mit einer Mehrzahl von Unterkernen zu realisieren.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Antenne zu finden, die robust ist, einfach in der Herstellung ist und gute und vorzugsweise stabile Antenneneigenschaften aufweist.
  • Erfindungsgemäss wird dieses Ziel bei einer Antenne und einem Herstellungsverfahren für eine solche nach den unabhängigen Ansprüchen erzielt.
  • Die Verwendung des Tragestabs, der sich durch Ausnehmungen in Längsrichtung der mindestens zwei Unterkerne erstreckt, erlaubt eine sehr stabile und einfache Anordnung der Unterkerne hintereinander. Die Herstellung ist sehr einfach, da die Unterkerne einfach auf den Tragestab gesteckt werden können und schon richtig positioniert sind. Eine seitliche Verschiebung der Unterkerne zueinander ist somit ausgeschlossen. Auch werden stärkere Stösse auf die Antenne auf den Tragestab hauptsächlich von diesem absorbiert und nur in geringer Stärke von den Unterkernen. Dies sorgt dafür, dass die Unterkerne sehr bruchstabil sind.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird dies durch eine Antenne gelöst, die folgendes aufweist: Einen magnetischen Kern und eine Spule, die um den magnetischen Kern gewickelt ist, wobei der magnetische Kern mindestens zwei Unterkerne aufweist, wobei die mindestens zwei Unterkerne hintereinander in einer Längsrichtung des magnetischen Kerns angeordnet sind. Die Antenne weist weiter Druckmittel auf, die ausgebildet sind, die Unterkerne in Längsrichtung gegeneinander zu drücken.
  • Dies erlaubt, die Unterkerne mit einem Anpressdruck untereinander hintereinander anzuordnen. Dies reduziert den Spalteffekt oder Berührungseffekt zweier hintereinander angeordneter Unterkerne. Es ist somit möglich, auch eine grosse Anzahl von sehr kurzen Unterkernen zu verwenden ohne die Antenneneigenschaften bemerkbar zu verschlechtern. Der Anpressdruck sorgt auch bei Temperaturschwankungen und Stößen für gute und stabile elektrische Eigenschaften der Antenne, da der Anpressdruck zwischen den Antennen bei Stößen oder Temperaturschwankungen kaum schwankt.
  • Die beiden Ausführungsbeispiel sind besonders in deren Kombination vorteilhaft.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das Druckmittel ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Anpressdruck zwischen den Unterkernen einstellbar ist. Dies kann vorzugsweise durch eine Anordnung der Unterkerne zwischen zwei Anschlägen, z.B. auf dem Tragestab, geschehen, wobei zumindest einer der zwei Anschläge in seiner axialen Position einstellbar ist. Durch die Einstellung des Anpressdrucks, kann auch eine Feinjustierung der elektrischen Eigenschaften der Antenne geschehen.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei zeigen
    • Fig. 1
    eine erste Seitenansicht auf eine Antenne nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    Fig. 2
    eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Antenne nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
    Fig. 3
    eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der Antenne nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
    Fig. 4
    eine Schnittansicht entlang der Linie C-C der Antenne nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
    Fig. 5
    eine 3D Ansicht der Antenne nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit halb aufgeschnittenem Gehäuse und Vergussmaterial.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Fig. 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In der folgenden Beschreibung werden drei orthogonale Richtungen verwendet, eine erste Richtung 7, eine zweite Richtung 8 und eine dritte Richtung 9. Die erste Richtung 7 steht vorzugsweise orthogonal auf der zweiten Richtung 8 und der dritten Richtung 9. Die zweite Richtung 8 steht vorzugsweise orthogonal auf der ersten Richtung 7 und der dritten Richtung 9. Die dritte Richtung 9 steht vorzugsweise orthogonal auf der ersten Richtung 7 und der zweiten Richtung 8.
  • Die Antenne weist einen Kern 1, eine Spule 2 und einen Tragestab 4 auf. Vorzugsweise weist die Antenne weiter ein Gehäuse 3 und eine Vergussmasse 5 auf.
  • Der magnetische Kern 1 wird im Folgenden auch kurz nur Kern 1 genannt. Der Kern 1 ist aus einem magnetischen Material. Magnetisches Material bedeutet, dass das Material paramagnetisch oder ferromagnetisch ist, vorzugsweise ferromagnetisch. Vorzugsweise ist der Kern 1 aus einem Ferritmaterial (Ferritkern) oder einem Pulvermaterial (Pulverkern). Der Kern 1 ist vorzugsweise aus einem steifen magnetischen Material, d.h. der magnetische Kern 1 ist nicht elastisch oder biegsam.
  • Der Kern 1 erstreckt sich vorzugsweise entlang der ersten Richtung 7. Die erste Richtung wird deshalb auch als die Längsrichtung 7 des Kerns 1 oder der Antenne bezeichnet. Die Längsachse des Kerns 1 erstreckt sich somit in die erste Richtung 7. Vorzugsweise ist der Kern 1 länger in die Längsrichtung 7 als in der zweiten Richtung 8 und der dritten Richtung 9. In einem Ausführungsbeispiel ist der Kern 1 in die zweite Richtung 8 und in die dritte Richtung gleich gross (siehe erstes Ausführungsbeispiel). In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Kern 1 in die zweite Richtung 8 (Breite) grösser als in die dritte Richtung 9 (Dicke oder Höhe).
  • Erfindungsgemäss weist der Kern 1 zumindest zwei Unterkerne 1.1 auf. In dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Kern 1 sechs Unterkerne 1.1 auf. Der Kern 1 kann aber auch zwei, drei oder mehr Unterkerne 1.1. aufweisen. Das magnetische Material des Kerns 1, das zuvor beschrieben wurde, entspricht dem magnetischen Material der Unterkerne 1.1. Vorzugsweise haben dabei alle Unterkerne 1.1 das gleiche magnetische Material. Allerdings ist es auch möglich in unterschiedlichen Unterkernen 1.1, 1.2 unterschiedliche magnetische Materialien zu verwenden.
  • Die Unterkerne 1.1 haben eine Längsachse, die sich in die Längsrichtung 7 erstreckt. Vorzugsweise sind die Unterkerne 1.1 in der Längsrichtung 7 länger als in die zweite Richtung 8 und/oder als in die dritte Richtung 9. Die Unterkerne 1.1 weisen vorzugsweise jeweils eine erste axiale Seite oder ein erstes Ende und eine der ersten axialen Seite gegenüberliegende zweite axiale Seite oder ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende auf. Vorzugsweise sind die erste und zweite axiale Seite parallel zueinander angerordnet. Vorzugsweise bildet die erste und/oder zweite axiale Seite jeweils eine ebene Fläche aus, die mit einer entsprechenden axialen Seite eines eventuell benachbarten Unterkerns 1.1 in Berührung steht. Vorzugsweise weisen die Unterkerne 1.1 bzw. der Kern 1 jeweils einen Querschnitt auf, dessen äussere Form (äussere Querschnittsform des Unterkerns 1.1 bzw. des Kerns 1) kreisförmig ist. Allerdings ist es auch möglich, dass diese äussere Querschnittsform rechteckig, dreieckig, halbkreisförmig, c- oder u-förmig oder sonst anders geformt ist. Vorzugsweise ist die äussere Querschnittsform der Unterkerne 1.1 konstant/gleich entlang der Längsrichtung 7 des Unterkerns 1.1 oder des Kerns 1. Vorzugsweise haben alle Unterkerne 1.1 die gleiche äussere Querschnittsform. Die Querschnittsform eines Unterkerns 1.1 oder des Kerns 1 wird als der Querschnitt rechtwinkelig zu der Längsrichtung 7 definiert. Vorzugsweise sind alle Unterkerne 1.1 mit der gleichen Form ausgebildet. Die Unterkerne 1.1 sind vorzugsweise in Längsrichtung 7 hintereinander angeordnet. Vorzugsweise sind die ersten Unterkerne 1.1 so hintereinander angeordnet, dass die Längsachsen der Unterkerne 1.1 koaxial angeordnet sind, d.h. die Längsachsen der ersten Unterkerne 1.1 bilden die jeweilige Verlängerung der benachbarten Unterkerne 1.1. Vorzugsweise ist dabei die erste axiale Seite eines ersten Unterkerns 1.1 gegenüber einer ersten axialen Seite eines zweiten Unterkerns 1.1 angeordnet. Vorzugsweise sind die ersten Unterkerne 1.1 so hintereinander angeordnet, dass die erste axiale Seite des ersten Unterkerns 1.1 mit der ersten axialen Seite des zweiten Unterkerns 1.1 vollständig überlappt, d.h. die axiale Seite des ersten Unterkerns 1.1 überlappt die axiale Seite des zweiten Unterkerns 1.1 und/oder die axiale Seite des zweiten Unterkerns 1.1 überlappt die axiale Seite des ersten Unterkerns 1.1. In anderen Worten, ein erster Unterkern 1.1 stellt eine Verlängerung des benachbarten zweiten Unterkerns 1.1 in Längsrichtung 7 dar. Vorzugsweise sind die axialen Seiten der Unterkerne 1.1 sich berührend angeordnet. Allerdings wäre es auch möglich die Unterkerne 1.1 mit einem Abstand zwischen den axialen Seiten der Unterkerne 1.1 anzuordnen.
  • Die Unterkerne 1.1 weisen eine Ausnehmung in Längsrichtung 7 auf. Die Ausnehmung ist durchgehend, d.h. erstreckt sich von der ersten axialen Seite oder dem ersten Ende bis zur zweiten axialen Seite oder dem zweiten Ende des entsprechenden Unterkerns 1.1. Vorzugsweise erstreckt sich die Ausnehmung entlang der Längsachse des Unterkerns 1.1 und/oder ist die Ausnehmung im Querschnitt des Unterkerns 1.1 in der Mitte angeordnet. Die Ausnehmung des Unterkerns 1.1 ist im Querschnitt des Unterkerns 1.1 vorzugsweise vollständig umschlossen oder ringförmig ausgebildet. Allerdings wäre es auch möglich, dass die Ausnehmung zu einer lateralen Seite hin offen ist. Dies könnte zum Beispiel mit einem c- oder u-förmigen Querschnitt des Unterkerns 1.1 erreicht werden. Vorzugsweise ist der Unterkern 1.1 hohlzylinderförmig ausgebildet. Die Querschnittsform der Ausnehmung oder der Hohlzylinderöffnung (innere Querschnittsform des Unterkerns 1.1 oder der Ausnehmung oder des Hohlzylinders) ist vorzugsweise kreisförmig. Die innere Querschnittsform kann aber auch eine andere Form aufweisen, zum Beispiel dreieckig, viereckig, vieleckig. Die äussere Querschnittsform des Hohlzylinders ist dabei wie oben beschrieben vorzugsweise kreisförmig, kann aber auch andere Formen wie rechteckig, dreieckig, vieleckig oder sonstig-förmig sein. Die innere Querschnittsform des Hohlzylinders ist dabei wie oben beschrieben vorzugsweise kreisförmig, kann aber auch andere Formen wie rechteckig, dreieckig, vieleckig oder sonstig-förmig sein. In einem Ausführungsbeispiel haben die innere Querschnittsform und die äussere Querschnittsform die gleiche Form (natürlich mit unterschiedlicher Grösse). In einem anderen Ausführungsform haben die innere Querschnittsform und die äussere Querschnittsform eine unterschiedliche Form. Die Beschreibung der Ausnehmung des Unterkerns 1.1 trifft auf alle Unterkerne 1.1 zu. Vorzugsweise sind dabei die Ausnehmungen aller Unterkerne 1.1 gleich ausgebildet. Allerdings wäre es auch möglich, die Ausnehmungen der Unterkerne 1.1 in bestimmten Merkmalen unterschiedlich auszubilden.
  • Der Tragestab 4 ist ausgebildet, durch die Ausnehmungen der mindestens zwei Unterkerne 1.1 geführt zu werden. Der Tragestab 4 erstreckt sich vorzugsweise so durch die Ausnehmungen der Unterkerne 1.1, dass die Unterkerne 1.1 in deren Längsachsen in die erste Richtung 7 ausgerichtet werden und so den Kern 1 ausbilden. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen der Unterkerne 1.1 und der Tragestab 4 so ausgebildet, dass der Tragestab 4 nicht relativ zu den Unterkernen in die zweite Richtung 8 und/oder in die dritte Richtung 9 verschoben werden kann. Dadurch werden die Unterkerne 1.1 mit dem Anordnen auf dem Tragestab 4 automatisch zueinander ausgerichtet. Auch wird der Kern 1 dadurch stabil gegenüber einer durch einen Stoß oder eine Temperaturschwankung verursachte Verschiebung der Unterkerne 1.1 untereinander. Vorzugsweise sind der innere Querschnitt der Ausnehmungen der Unterkerne 1.1 und der äussere Querschnitt des Tragestabs 4 so ausgebildet, dass der Tragestab 4 nicht relativ zu den Unterkernen 1.1 in die zweite Richtung 8 und/oder in die dritte Richtung 9 verschoben werden kann. Dadurch werden die Unterkerne 1.1 mit dem Anordnen auf dem Tragestab 4 automatisch zueinander ausgerichtet. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass der innere Querschnitt der Ausnehmungen der Unterkerne 1.1 und der äussere Querschnitt des Tragestabs 4 einander entsprechen. Vorzugsweise erlaubt der innere Querschnitt der Ausnehmungen der Unterkerne 1.1 und der äussere Querschnitt des Tragestabs 4, dass sich die Unterkerne 1.1 um den Tragestab 4 drehen können. Dies verhindert mögliche Verspannungen beim axialen Aneinanderpressen der Unterkerne 1.1 in die Längsrichtung 7 durch Verschrauben, das später beschrieben wird. Dies reduziert das Bruchrisiko weiter.
  • Der Tragestab 4 ist vorzugsweise aus einem anderen Material als das magnetische Material der Unterkerne 1.1 hergestellt. Dadurch wird die Bruchstabilität des Kerns 1 nicht mehr durch das Material der Unterkerne 1.1, sondern durch den Tragestab 4 definiert. Der Tragestab 4 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das bruchstabiler als das magnetische Material der Unterkerne 1.1 ist. Dadurch wird die Stabilität des Kerns 1 wesentlich verbessert. Vorzugsweise weist das Material des Tragestabs 4 eine niedrigere magnetische Permeabilität als das magnetische Material des Kerns 1 bzw. der Unterkerne 1.1 auf. Materialien mit hoher Permeabilität sind oft bruchanfälliger. Der Tragestab 4 ist vorzugsweise aus Metall, zum Beispiel aus Kupfer hergestellt. Allerdings wäre es auch möglich, den Tragestab aus Kunststoff herzustellen. In einem Ausführungsbeispiel ist der Tragestab 4 aus einem elektrisch leitenden Material. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Tragestab 4 aus einem elektrisch isolierenden Material.
  • Der Tragestab 4 weist in Längsrichtung 7 ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes Ende auf. Vorzugsweise weist der Tragestab 4 am ersten Ende des Kerns 1 und/oder am ersten Ende des Tragestabs 4 einen ersten Anschlag 42 auf. Der erste Anschlag 42 ist ausgebildet, das erste Ende des Kerns 1 oder die axiale Seite des am ersten Ende angeordneten Unterkerns 1.1 an dem ersten Anschlag 42 anstehen zu lassen und somit in axiale Richtung 7 (in eine erste axiale Verschieberichtung) zu blockieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Anschlag 42 integral aus dem Tragestab 4 ausgebildet. Allerdings ist es auch möglich, den ersten Anschlag 42 auf dem ersten Tragestab 4 zu befestigen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Anschlag 42 in axialer Richtung 7 nicht verschiebbar. Allerdings ist es auch möglich den ersten Anschlag 42 in axialer Richtung verschiebbar auszubilden (siehe zum Beispiel zweiter Anschlag 44). Vorzugsweise weist der Tragestab 4 am zweiten Ende des Kerns 1 und/oder am zweiten Ende des Tragestabs 4 einen zweiten Anschlag 44 auf. Der zweite Anschlag 44 ist ausgebildet, das zweite Ende des Kerns 1 oder die axiale Seite des am zweiten Ende angeordneten Unterkerns 1.1 an dem zweiten Anschlag 44 anstehen zu lassen und somit in axiale Richtung 7 (in eine zweite axiale Verschieberichtung) zu blockieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Anschlag 44 axial verschiebbar ausgebildet, so dass der zweite Anschlag 44 in dessen axialer Position in der Längsrichtung 7 eingestellt werden kann. Vorzugsweise ist der zweite Anschlag 44 abnehmbar von dem Tragestab 4 ausgebildet, so dass die Unterkerne 1.1 auf den Tragestab 4 (in axialer Richtung 7) aufgeschoben werden können und dann mit dem zweiten Anschlag 44 in deren axialen Position befestigt werden können. Vorzugsweise weist der Tragestab 41 und der zweite Anschlag 44 (oder der erste Anschlag 43) einen Schraubmechanismus auf, der es erlaubt die axiale Position des zweiten Anschlags 44 (oder des ersten Anschlags 43) einzustellen und/oder den zweiten Anschlag 44 (oder des ersten Anschlags 43) für das Aufschieben der Unterkerne 1.1 auf den Tragestabs 4 in axialer Richtung 7 abzunehmen. Vorzugsweise weist hierzu der Tragestab 7 ein Aussengewinde 41 auf und der zweite Anschlag 44 (oder der erste Anschlag 43) eine Ausnehmung mit einem Innengewinde, so dass der zweite Anschlag 44 auf das Aussengewinde 41 des Tragestabs 4 geschraubt werden kann. Dadurch kann der zweite Anschlag 44 gegen die an dem zweiten Anschlag 44 anliegende axiale Seite eines der Unterkerne 1.1 geschraubt werden.
  • Der Tragestab 4 weist vorzugsweise Druckmittel auf. Die Druckmittel sind ausgebildet, die Unterkerne 1.1 in Längsrichtung 7 zusammenzudrücken (d.h. gegeneinander zu drücken). Dies hat den Vorteil, dass der Kern 1 mit den Übergängen zwischen den Unterkernen 1.1 sich viel ähnlicher zu einem einstückigen magnetischen Kern gleicher Größe verhält, da die axialen Seiten der Unterkerne 1.1 aneinandergepresst werden. Vorzugsweise werden die Druckmittel durch die zwei beschriebenen Anschläge 42 u 44 erzielt, wobei die axiale Position zumindest eines der beiden Anschläge 42 und 44 einstellbar ist. So kann der erste Anschlag 42 und der zweite Anschlag 44 aufeinander zu bewegt werden und die zwischen den Anschlägen 42 und 44 befindlichen Unterkerne 1.1 mit deren axialen Seiten aneinandergedrückt oder - gepresst werden. Allerdings ist es auch möglich, die Druckmittel anders zu realisieren. Vorzugsweise erlaubt die Einstellung der axialen Position auch eine Einstellung des Anpressdrucks zwischen den Unterkernen 1.1, was wiederum eine Feinjustierung der elektrischen Parameter der Antenne erlaubt.
  • Kern 1 wird somit durch eine Mehrzahl von hintereinander auf dem Tragestab 4 angeordneten Unterkernen 1.1 gebildet. Der Kern 1 weist in Längsrichtung 7 zwei entgegengesetzte Enden auf, die durch die entsprechenden Enden oder axialen Seiten der jeweils letzten Unterkerne 1.1 in der Längsrichtung 7 ausgebildet werden. Durch die Druckmittel wird für eine stabile Positionierung der Unterkerne 1.1 und geringe Schwankungen in den elektrischen Parametern der Antenne gesorgt.
  • Die Spule 2 ist um den Kern 1 gewickelt. Die Wickelrichtung der Spule 2 ist in Längsrichtung 7. Die Spule 2 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Windungen um den Kern 1 auf, vorzugsweise mit mehr als zwei, vorzugsweise mit mehr als fünf, vorzugsweise mit mehr als zehn, vorzugsweise mit mehr als fünfzehn, vorzugsweise mit mehr als zwanzig Windungen. Die Spule 2 erstreckt sich vorzugsweise von dem ersten Ende des Kerns 1 bis zu dem zweiten Ende des Kerns 1, so dass der Bereich zwischen der letzten Windung der Spule 2 in Richtung des ersten Endes des Kerns 1 und der letzten Windung der Spule 2 in Richtung zweiten Endes des Kerns 1 mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 75%, vorzugsweise mindestens 80% der Längserstreckung des Kerns 1 ausmachen. Vorzugsweise erstreckt sich die Spule 2 über die mindestens zwei Unterkerne 1.1, vorzugsweise über alle Unterkerne 1.1 hinweg. Vorzugsweise ist die Spule 2 bzw. ein Spulendraht der Spule 2 auf den Kern 1 gewickelt. Allerdings ist es auch möglich, dass der Kern 1 in einem Kernträger gehalten ist und dass die Spule 2 bzw. der Spulendraht auf diesen einen Kernträger gewickelt wird. Die Spule 2 weist vorzugsweise einen Spulendraht auf, der um den Kern 1, bzw. den Kernträger 4 gewickelt ist. Der Spulendraht ist vorzugsweise isoliert. Dadurch kann der Spulendraht direkt auf den Kern 1 gewickelt werden. Vorzugsweise wird der Spulendraht so gewickelt, dass beide Enden des Spulendrahts an einem Ende des Kerns 1 mit Anschlüssen der Antenne verbunden sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spulendraht in beide Richtungen gewickelt (Kreuzwicklung). In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Spule 2 von dem ersten Ende des Kerns 1 zu dem zweiten Ende des Kerns 1 in eine Richtung gewickelt und der Spulendraht dann von dem zweiten Ende des Kerns 1 zu dem ersten Ende des Kerns 1 (ohne Windungen um den Kern 1) zurückgeführt. Es wäre natürlich auch möglich, den Spulendraht zuerst von dem ersten Ende des Kerns 1 zu dem zweiten Ende des Kerns 1 (ohne Windungen um den Kern 1) zu führen und dann von dem zweiten Ende des Kerns 1 zu dem ersten Ende des Kerns 1 in eine Richtung zu wickeln.
  • Das Gehäuse 3 ist ausgebildet, den Kern 1 mit der Spule 2 zu umschliessen. Vorzugsweise ist das Gehäuse 3 ausgebildet, den aus den auf den Tragestab 4 aufgeschobenen Unterkernen 1.1 gebildeten Kern 1 und der Spule 2 aufzunehmen und/oder zu umschliessen. Das Gehäuse 3 weist vorzugsweise eine erste Öffnung auf, die ausgebildet ist, den Kern 1 mit der Spule 2 in das Gehäuse 3 einzuführen. Vorzugsweise wird die erste Öffnung von einem Verschluss 43 verschlossen. Der Verschluss 43 wird vorzugsweise durch das erste Ende des Tragestabs 44 ausgebildet, so dass der Tragestabs 4 in dem in das Gehäuse 3 eingeführten Zustand das Gehäuse 3 mit dem Verschluss 43 verschließt. Dies hat den Vorteil, dass der Verschluss 43 sowohl zur Positionierung des Kerns 1 und der Spule 2 in dem Gehäuse 3 und zu dessen Verschliessung dient. Allerdings ist es auch möglich, dass die erste Öffnung von einem separaten Verschluss 43 geschlossen wird.
  • Der Verschluss 43 weist vorzugsweise einen Anschluss für die elektrische Verbindung der Antenne, insbesondere der Spule 2 auf. Vorzugsweise weist der Anschluss zwei elektrisch leitende Stäbchen 6 auf, die sich durch den Verschluss 43 erstrecken. Eine Seite jedes leitenden Stäbchens 6 steht dabei aus dem Verschluss 43 auf der äusseren Seite heraus, so dass die fertige Antenne elektrisch verbunden werden kann. Die gegenüberliegende Seite jedes leitenden Stäbchens steht auf der inneren Seite des Verschluss 43 heraus, wobei die Enden der Spule 2 bzw. des Spulendrahts jeweils mit einem dieser leitenden Stäbchen 6 (auf der Innenseite) verbunden werden. Der Tragestab 4 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Kern 1 bzw. der Tragestab 4 nach der Montage in dem Gehäuse 3 eine vordefinierte Position aufweist. Auf der einen Seite der Antenne ist dies zum Beispiel durch die Positionierung des Verschluss 43 in der ersten Öffnung des Gehäuses 3 gelöst. Vorzugsweise weist der Tragestab 4 weiter Positionierungsmittel auf, die den Tragestab 4 in der vordefinierten Position halten, wenn der Kernträger 4 in dem Gehäuse 3 montiert ist. Die weiteren Positionierungsmittel sind vorzugsweise auf der zu dem Verschluss 43 entgegengesetzten Ende des Tragestabs 4 angeordnet. Die weiteren Positionierungsmittel sind hier zum Beispiel durch den zweiten Anschlag 44 realisiert, der auf der der Anschlagsfläche gegenüberliegenden Seite eine Ausrichtungsform 45 aufweist, die in eine entsprechende Ausrichtungsform 32 des Gehäuses 3 eingreift, so dass der Tragestab 4 richtig in dem Gehäuse 3 positioniert wird. Die Ausrichtungsform 45 könnte aber auch direkt auf dem Tragestab angeordnet werden. Die Ausrichtungsform 45 des Tragestabs 4 bzw. des zweiten Anschlags 44 ist hier eine zentrale Vertiefung (weibliche Verbindungsform). Die Ausrichtungsform 32 des Gehäuses 3 ist ein entsprechender Vorsprung 32 (männliche Verbindungsform), der in die zentrale Vertiefung eingreift. Die Ausrichtungsform 32 ist hier in einem zweiten Verschluss 31 angeordnet, der eine zweite Öffnung des Gehäuses 3 verschließt.
  • Zwischen dem Gehäuse 3 und dem Kern 1 mit der Spule 2 bzw. dem Tragestab 4 mit dem Kern 1 und der Spule 2 ist eine Vergussmasse 5 angeordnet. Der Kern 1 mit der Spule 2 wird in das Gehäuse 3 eingeführt und darin mit der Vergussmasse 5 vergossen. Die Vergussmasse 5 wird oft auch als Potting bezeichnet. Die Vergussmasse 5 füllt vorzugsweise die, vorzugsweise alle Hohlräume in dem Gehäuse 3 aus, so dass die Wärme von dem Kern 1 und der Spule 2 effektiv abgeleitet werden und der Kern 1 mit der Spule 2 bzw. der Kernträger 4 mit dem Kern 1 und der Spule 2 stabil gelagert wird. Vorzugsweise wird eine Vergussmasse 5 verwendet, die (im ausgehärteten Zustand) weicher ist als 60 Shore A, vorzugsweise als 40 Shore A, vorzugsweise als 35 Shore A, vorzugsweise als 30 Shore A, vorzugsweise als 27 Shore A, vorzugsweise als 25 Shore A. Es wurde herausgefunden, dass die Vergussmasse 5 weicher als 60 Shore A oder als die anderen genannten bevorzugten Werte, nicht nur die Bruchstabilität verbessert, sondern überaschenderweise auch die Stabilität der elektrischen Werte der Antenne verbessert. Vorzugsweise ist die Vergussmasse 5 (im ausgehärteten Zustand) aber härter als 10 Shore A, vorzugsweise als 15 Shore A. Die Vergussmasse 5 mit einer Verformung zwischen 10 und 35 Shore A wurde als besonders vorteilhaft gefunden.
  • Die zuvor beschriebenen Merkmale bezüglich der möglichen Bewegungen des Tragestabs 4, der Anschläge 42, 44, der Unterkerne 1.1 beziehen sich dabei natürlich auf einen Zustand vor dem Vergiessen mit der Vergussmasse 5.
  • Vorzugsweise ist die beschriebene Antenne für die Verwendung in einem Fahrzeug ausgebildet für die Übertragung von Schlüsseldaten zum Öffnen und/oder Starten des Fahrzeugs. Vorzugsweise ist diese Antenne in einem Fahrzeug montiert.
  • Die beschriebene Antenne kann für viele verschiedene Funkfrequenzen ausgelegt sein. In einem Ausführungsbeispiel ist die Funkfrequenz der Antenne grösser als 10 kHz, vorzugsweise grösser als 50 kHz, vorzugsweise grösser als 100 kHz. In einem Ausführungsbeispiel ist die Funkfrequenz der Antenne kleiner als 500 kHz, vorzugsweise kleiner als 250 kHz, vorzugsweise kleiner als 150 kHz. Vorzugsweise ist die Funkfrequenz bei 125 kHz. Die Funkfrequenz beschreibt hier die Mittenfrequenz, des gesendeten Funkfrequenzbands.
  • Zur Herstellung der Antenne werden zuerst die Unterkerne 1.1 mit deren Ausnehmungen auf den Tragestab 4 geschoben. Vorzugsweise werden die Unterkerne 1.1 in Längsrichtung 7 auf den Tragestab 4 geschoben. Hierzu wird der zweite Anschlag 44 von dem zweiten Ende des Tragestabs 4 abgenommen. Wenn alle Unterkerne 1.1 auf den Tragestab 4 geschoben wurden, wird der zweite Anschlag 44 wieder auf den Tragestab 4 befestigt, vorzugsweise geschraubt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel mit seitlich offenen Unterkernen 1.1 könnten die Unterkerne 1.1 auch seitlich (in Richtung einer beliebigen Linearkombination der zweiten Richtung 8 und der dritten Richtung 9 bzw. in Richtung radial zu der Längsrichtung 7) auf den Tragestab 4 geschoben werden. Somit muss der Anschlag 44 nicht abgenommen werden. Vorzugsweise werden mit dem Druckmittel die Unterkerne 1.1 mit deren axialen Seiten gegeneinandergedrückt. Dies kann zum Beispiel durch das axiale Bewegen, hier zum Beispiel das Zuschrauben des zweiten Anschlags 44 geschehen. Die Spule 2 wird daraufhin auf den Kern 1 bzw. auf die Unterkerne 1.1 gewickelt. Der Spulendraht wird mit dem Anschluss der Antenne verbunden. Vorzugsweise sieht der Herstellungsprozess noch einen Feinjustierschritt vor. Dazu wird der Druck des Druckmittels auf die axialen Seiten der Unterkerne 1.1 so angepasst, dass die elektrischen Eigenschaften der Antenne oder die magnetischen Eigenschaften der Spule 2 und/oder des Kerns 1 mit vorgegebenen Werten übereinstimmen. Dieser Schritt kann automatisch durch einen Produktionsroboter oder eine Produktionsmaschine geschehen, die mit dem Anschluss der Antenne bzw. mit den beiden Spulenenden verbunden ist, und den Druck des Druckmittels in Abhängigkeit eines Messresultats an dem Anschluss oder den Spulenenden einstellt. Der Druck kann zum Beispiel durch den Schraubzustand des zweiten Anschlags 44 eingestellt werden. Dadurch kann eine Antenne sehr hoher Qualität hergestellt werden. Der Kern 1 mit der Spule 2 bzw. der Tragestab 4 mit dem Kern 1 und der Spule 2 wird in das Gehäuse 3 eingeführt. Der Kern 1 mit der Spule 2 bzw. der Tragestab 4 mit dem Kern 1 und der Spule 2 wird in dem Gehäuse 3 mit der Vergussmasse 5 vergossen. Danach härtet die Vergussmasse 5 aus und die Antenne ist fertig.

Claims (14)

  1. Antenne aufweisend einen magnetischen Kern (1) und eine Spule (2), die um den magnetischen Kern (1) gewickelt ist, wobei der magnetische Kern (1) mindestens zwei Unterkerne (1.1) aufweist, wobei die mindestens zwei Unterkerne (1.1) hintereinander in einer Längsrichtung (7) des magnetischen Kerns (1) angeordnet sind;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens zwei Unterkerne (1.1) in Längsrichtung eine durchgehende Ausnehmung aufweisen, und
    dass die Antenne eine Tragestab (4) aufweist, der sich durch die durchgehenden Ausnehmungen der mindestens zwei Unterkerne erstreckt und die Unterkerne (1.1) in deren Position hält.
  2. Antenne nach Anspruch 1, wobei der Tragestab (4) Druckmittel (41, 42, 44) aufweisen, die ausgebildet sind, die Unterkerne (1.1) in Längsrichtung (7) gegeneinander zu drücken.
  3. Antenne nach Anspruch 2, wobei die Druckmittel (41, 42, 44) am ersten Ende und/oder am zweiten Ende des Kerns (1) angeordnet sind.
  4. Antenne nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Druckmittel (41, 42, 44) an einem ersten Ende des Kerns (1) einen an dem Tragestab (4) angeordneten ersten Anschlag (42) und an einem zweiten Ende des Kerns (1) einen an dem Tragestab (4) angeordneten zweiten Anschlag (44) aufweist, wobei der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag (43) auf dem Tragestab (4) in Längsrichtung (7) beweglich befestigbar angeordnet ist, so dass die mindestens zwei Unterkerne (1.1) zwischen dem ersten Anschlag (42) und dem zweiten Anschlag (44) gegeneinander gedrückt werden.
  5. Antenne nach Anspruch 4, wobei der auf dem Tragestab (4) in Längsrichtung (7) beweglich befestigbare erste Anschlag (42) und/oder der zweite Anschlag (44) ein Innengewinde aufweist, das auf einem Aussengewinde (41) des Tragestabs (4) geschraubt ist.
  6. Antenne nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Unterkerne (1.1) hohlzylinderförmig ausgebildet sind.
  7. Antenne nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine äussere Querschnittsform der Unterkerne (1.1) kreisförmig ist und/oder wobei eine Querschnittsform der Ausnehmung der Unterkerne (1.1) und/oder die Querschnittsform des Haltstabs im Bereich der Unterkerne (1.1) kreisförmig ist.
  8. Antenne nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Spule (2) direkt auf eine Aussenseite der Unterkerne (1.1) gewickelt wird.
  9. Antenne nach einem der vorherigen Ansprüche aufweisend ein Gehäuse (3), das den Tragestab (4), die auf dem Tragestab (4) gehaltenen Unterkerne (1.1) und die auf die Unterkerne (1.1) gewickelte Spule (2) enthalten, die in dem Gehäuse (3) mit einer Vergussmasse (5) vergossen sind.
  10. Antenne nach Anspruch 9, wobei die Vergussmasse (5) weicher als 60 Shore A, vorzugsweise als 40 Shore A ist.
  11. Antenne nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Spule (2) auf den magnetischen Kern (1) so gewickelt, dass die Spule (2) sich über mehr als 80 % der Länge des magnetischen Kerns (1) erstreckt.
  12. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne für die Benutzung in einem Fahrzeug zum Öffnen und/oder Starten des Fahrzeugs ausgebildet ist.
  13. Fahrzeug aufweisend eine Antenne nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Antenne für die Übertragung von Schlüsseldaten zum Öffnen und/oder Starten des Fahrzeugs ausgebildet ist.
  14. Herstellungsverfahren für eine Antenne aufweisend die Schritte:
    Anordnen mindestens zweier Unterkerne (1.1) in einer Längsrichtung (7) um einen magnetischen Kern (1) auszubilden;
    Umwickeln des magnetischen Kerns (1) mit einer Spule (2);
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schritt des Anordnens mindestens zweier Unterkerne (1.1) das Anordnen der mindestens zwei Unterkerne (1.1) auf einem Tragestab (4) aufweist, so dass sich der Tragestab (4) durch in Längsrichtung (7) verlaufende Ausnehmungen der Unterkerne (1.1) erstreckt.
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