ES2206093T3 - Bobina de antena realizada en miniatura para sistemas de cierre electronicos de vehiculos. - Google Patents
Bobina de antena realizada en miniatura para sistemas de cierre electronicos de vehiculos.Info
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Abstract
Bobina de antena realizada en miniatura para sistemas de cierres electrónicos de vehículos, compuesta de un núcleo de ferrita prismático (2), colocado sobre un cuerpo de materia plástica (1), en el que el cuerpo de materia plástica (1) lleva en sus extremos unos contactos de metal (5) para el montaje de superficie (SMD) de la bobina de antena, caracterizada porque el cuerpo de materia plástica (1) no es en la zona de la dilatación longitudinal de núcleo de ferrita (2), mayor que éste y se arrolla con el mismo junto con el hilo de bobina (3).
Description
Bobina de antena realizada en miniatura para
sistemas de cierre electrónicos de vehículos.
La invención se refiere a una bobina de antena
realizada en miniatura para sistemas de cierre electrónicos,
inalámbricos de vehículos. Tal bobina de antena se coloca junto con
la respectiva electrónica de mando en la llave del vehículo y debe
ser por consiguiente de dimensiones externas muy pequeñas, por lo
que no cesa la tendencia a miniaturizarla más todavía. Con tal fin
hay que respetar ciertos valores característicos de alta frecuencia
tales como la sensibilidad y característica de alineación. Las
propiedades de fiabilidad deben satisfacer las altas exigencias de
la construcción automovilística.
Son conocidas diversas formas de realización de
tales bobinas en miniatura, en las que los problemas de las
bobinas de núcleo de aire, y en los que llevan núcleos
magnéticos como en el presente caso son parecidos y a
continuación se discutirá también el potencial para la
miniaturización independientemente del tamaño constructivo
utilizado en la realidad.
Se conoce una inductividad de chip, especialmente
una bobina de choque HF con un espacio de arrollamiento
relativamente grande, en la que la función magnética y la portadora
son desempeñadas por un núcleo de ferrita de sección rectangular, el
cual presenta en la proximidad de sus extremos unos ensanchamientos
en los que se colocan piezas metálicas enchufadas que son al mismo
tiempo elementos de soporte y de contacto (DE 43 32 638). Aquí se
puede colocar el alto volumen de arrollamiento necesario para las
bobinas de choque sin malgastar espacio. Pero la miniaturización
tiene límites debidos en conjunto a la complicada forma del núcleo y
a la forma problemática de los elementos de soporte y de contacto
con sus lumbreras rectangulares que se adaptan perfectamente al
núcleo.
Tiene un gran potencial de miniaturización una
bobina de choque de núcleo de varilla, con un núcleo de ferrita, en
cuyos extremos se enchufan capuchones cuadrados, preferentemente de
metal, y con la continuación del arrollamiento se bobinan sobre el
núcleo de ferrita. El arrollamiento sobre los capuchones es estañado
y forma al mismo tiempo el contacto SMD (DE 195 20 858 A1). Pero
constituye aquí desventaja el estrecho paso entre el arrollamiento
con función HF y el de la función de contacto, por lo que hay que
contar aquí, debido a una posible extensión de la soldadura de
estaño por fuera de los capuchones, con una fuerte dispersión
unitaria de los valores eléctricos característicos.
En una bobina de antena conocida se coloca en una
carcasa de materia plástica en forma de tina, y los extremos de
arrollamiento realizados se bobinan alrededor de apéndices de
contacto en forma de T, que se extienden paralelamente a la
superficie de montaje, por lo que el arrollamiento de hilo inferior
forma alrededor de estos apéndices el contacto SMD
\hbox{(DE
195 47 091 A1).}
En una disposición igualmente en forma de tina se
utiliza tiras de chapa en forma de U, abiertas frontalmente hacia
fuera, una de cuyas ramas sobresale en dirección axial por fuera de
la pieza de materia plástica, se bobina con los extremos de
arrollamiento y forma por consiguiente un contacto SMD
\hbox{(DE 196 07 092 A1)}. En ambas soluciones técnicas
el núcleo bobinado está rodeado circunferencialmente hasta 3/4
partes por la carcasa en forma de tina, lo que proporciona una buena
protección y buenas propiedades de resistencia. La miniaturización
tiene aquí también límites, ya que la pared de la "tina", no
puede hacerse todo lo delgada que se quiere. Además, los contactos
SMD necesitan en el primer caso mencionado mucho sitio en la placa
de circuito impreso en su dirección lateral y en el segundo caso
citado, en dirección axial.
La invención se plantea pues como objetivo crear
una bobina de antena con mayor potencial de miniaturización y al
mismo tiempo una mayor fiabilidad, en la que se pueda evitar también
las otras desventajas citadas del estado actual de la técnica.
Este objetivo es alcanzado por la invención
descrita en las reivindicaciones de la patente.
La solución según la invención se caracterizada
por una alta sensibilidad HF y buena característica de alineación.
Es compacta, muy resistente a golpes y choques y apropiada para la
soldadura directa tanto sobre placas de circuito impreso flexibles
como no flexibles. La construcción de la bobina de antena es
apropiada para la producción automatizada.
En pruebas de caída 5-m la bobina
de antena según la invención, debido a su construcción global,
presentó una resistencia inesperada para la pieza de ferrita en
miniatura empleada.
A continuación se describirá con más detalle la
invención en un ejemplo de realización. Los dibujos adjuntos
representan:
la figura 1: una vista lateral de una bobina de
antena parcialmente arrollada sobre una placa de circuito
impreso;
la figura 2: una vista superior de una bobina de
antena no arrollada;
la figura 3: una sección transversal
sensiblemente por el centro de la bobina de antena no arrollada,
y
la figura 4: una sección transversal de la tira
de metal que forma el sistema de contacto.
Las figuras 1 y 2 muestran una bobina de antena
real, ejecutada según la invención, con un aumento de
aproximadamente 10 veces, mientras que las representaciones
seccionadas de las figuras 3 y 4 están ampliadas unas 20 veces. Un
cuerpo de materia plástica 1, por ejemplo de un LCP "Vectra E
130", soporta un núcleo de ferrita 2 a base de
manganeso-zinc-ferrita. Como se
puede ver en la figura 2, este cuerpo de materia plástica 1, que
soporta en la zona media el arrollamiento 3 señalado en su mitad en
la figura 1, no es mayor que el núcleo de ferrita 2, quedando por
tanto cubierto por este último, lo que contribuye junto con la falta
de una incrustación en forma de tina conocida por el estado actual
de la técnica, principalmente al ahorro de espacio y también a la
posibilidad de miniaturización. En los extremos del núcleo de
ferrita 2 se ha agrandado el cuerpo de materia plástica 1 en la zona
4 y rodea lateralmente al núcleo de ferrita 2 y forma junto con las
tiras de metal 5 un espacio de arrollamiento 6 que llega hasta el
soporte sobre una placa de circuito impreso 7.
El arrollamiento 3 representado sólo parcialmente
en la figura 1 contiene, por ejemplo 333 espiras de un hilo de cobre
esmaltado de 0,071 mm, por lo que, por ejemplo a una frecuencia de
prueba de 125 kHz a 50 mV, da una inductividad de 1,056 mH y una
calidad Q mejor que 30 para un intervalo de temperatura de -40ºC
hasta +85ºC.
En una forma de realización especial de la bobina
de antena según la invención, la sección transversal del núcleo de
ferrita 2 es en forma de T (figura 3), pegándose la rama
perpendicular 8 de la "T", por ejemplo mediante pegamento de
silicona, en una cavidad correspondiente del cuerpo de materia
plástica 1, lo que con la simultánea unión positiva y el cierre de
materia contribuye de manera muy importante a la mencionada
resistencia en la prueba de caída. Como se puede ver en la figura 3,
la rama 8 tiene una sección ligeramente trapecial. Para evitar la
denominada sobredeterminación, el núcleo de ferrita 2 se coloca con
el lado inferior de su rama 8 sobre el cuerpo de materia plástica 1,
mientras que sus otras caras vueltas hacia el cuerpo de materia
plástica 1 tienen tales tolerancias dimensionales que se produce
eventualmente una hendidura que es rellenada con el pegamento de
silicona.
Finalmente es esencial para la invención que el
contacto de la bobina de la antena se fije mediante una tira de
metal 5 que se introduce en un surco periférico 9 (figura 4)
alrededor del extremo ensanchado 4 del cuerpo de materia plástica 1,
y preferentemente mediante presión ejercida en una depresión 10 en
forma de V de este surco periférico 9. Los extremos de hilo 11
(figura 1) del arrollamiento 3 se unen por termocompresión con la
tira de metal 5. El contacto de la bobina de la antena sobre la
placa de circuito impreso 7 se ejecuta por soldadura blanda. Este
contacto resulta también sólido y fiable, ya que el hilo del
arrollamiento 3 solamente queda libre en un tramo mínimo, en el que
podrían actuar sobre él aceleraciones nocivas en caso de carga.
Claims (4)
1. Bobina de antena realizada en miniatura para
sistemas de cierres electrónicos de vehículos, compuesta de un
núcleo de ferrita prismático (2), colocado sobre un cuerpo de
materia plástica (1), en el que el cuerpo de materia plástica (1)
lleva en sus extremos unos contactos de metal (5) para el montaje de
superficie (SMD) de la bobina de antena, caracterizada porque
el cuerpo de materia plástica (1) no es en la zona de la dilatación
longitudinal de núcleo de ferrita (2), mayor que éste y se arrolla
con el mismo junto con el hilo de bobina (3).
2. Bobina de antena según la reivindicación 1,
caracterizada porque los extremos (4) del cuerpo de materia
plástica (1), agrandados con relación al núcleo de ferrita (2),
rodean al mismo hasta el comienzo del arrollamiento y en su altura
junto con los contactos de metal (5) determinan el espacio de
arrollamiento (6) para el montaje ulterior de la bobina de antena
sobre una placa de circuito impreso (7).
3. Bobina de antena según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
contactos metálicos se componen en cada caso de una tira de
metal (5) que se inserta en un surco periférico (9) alrededor del
extremo agrandado (4) del cuerpo de materia plástica (1), a cuyo fin
ambos extremos de la tira de metal (5) son comprimidos en forma de V
en una depresión (10) del surco periférico (9).
4. Bobina de antena según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el núcleo
de ferrita (2) tiene una sección transversal en forma de T y la rama
perpendicular (8) de la "T" va pegada en una cavidad del cuerpo
de materia plástica (1).
Applications Claiming Priority (2)
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