[发明专利]磁芯元件、磁芯模块和使用磁芯模块的感应式结构元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁芯元件、一种磁芯模块以及一种使用磁芯模块的、用于构建有效范围得到改善的天线，尤其是针对用于关闭和解锁机动车以及用于位置识别的天线的感应式结构元件。

背景技术

由汽车工业已知无线的电子关闭和解锁系统。在此，磁性天线例如使用在机动车车门的把手中、机动车的门框、车身侧板或保险杠中，用以发出或接收电磁信号，以便能够实现一种无线通信，例如以便与钥匙的发射/接收装置通信。为了在弯曲构造的门把手中安置发射/接收天线，磁芯被构造成细长地成型的棒状芯，其由多个由软磁的金属合金制成的带状的层形成，其中，层垛具有限制到很小的弯曲公差。因此在这种天线中，在过于剧烈的变形时可能会出现芯的张力以及因此出现磁性特性的改变，这是因为在层平面内出现了在材料中的大的拉力和压力。此外，在这种所谓的带状芯中，基础材料明显要比铁氧体芯更贵，并且与铁氧体相比，更为廉价的、以铁为基础的非晶体的磁芯的磁损耗在频率超过100kHz时明显要更大。此外，传统的用于制造这种使用带状芯的天线的方法还具有如下缺点，即，带的叠层较为耗费。

由带有弯曲的或很长的形状的铁氧体棒制成的芯的天线基于制造方法而不能够简单地实现或甚至不能够实现。弯曲的铁氧体芯棒的示例在DE 101 28 406 B4和DE 10 2007 007 117 A1中示出。为了制造铁氧体芯，预烧结的磁粉与专门的塑料压铸颗粒混合且被注入期望的模具中。

在制造弯曲的或长的天线时，可能由于在铁氧体芯棒本身中的机械张力或由于从外部的作用而出现芯断裂以及因此造成磁性特性变糟。此外，带有较小的芯横截面的特别长的棒状芯的制造经受限制性的技术规程，随后，棒状芯的长度必须与横截面或与横截面形状处于特定的比例。为此的原因在于磁粉的必需的均匀的压缩、挤压装置的技术上可行的冲程、在运输给烧结装置时的机械稳定性、在烧结时的未被排除的张力以及制好的磁性陶瓷的机械稳定性。因此很难制造长度例如至30cm或以上的长的棒状芯，这个长度对例如带有约125kHz的频率的LF天线的明显更大的有效范围来说是必需的。

为了形成弯曲的或长的铁氧体芯棒，也可以将多个带有笔直的或经倒角的平坦的端部区段的磁芯元件连接成一种弯曲的或笔直的形状。但这种实施方案具有如下缺点，即，一方面彼此粘接的棒状芯的粘接部位可能会松开或另一方面，磁芯在极为良好的粘接强度下自身在很小的弯曲负载时不明显地断裂。与一体式构造的天线磁芯相比，产生的气隙改变或降低的天线的效率。这种铁氧体棒状芯天线在磁性上和温度上也都较为不稳定以及由于改变的气隙而具有在漏磁场中的很大的波动。

发明内容

在这个背景下，本发明所要解决的技术问题是提供一种磁芯元件，其适用于成本低廉地制造易弯曲的或很长的、磁漏很少的棒状芯天线。此外，本发明所要解决的技术问题还在于提供一种磁芯模块以及一种使用该磁芯模块的感应式结构元件，用以构建能灵活地调整的、带有大的有效范围的天线以及构建带有小的磁芯横截面的长的棒状芯线圈。

这些技术问题根据本发明通过权利要求1、10和17的主题解决。

因此，本发明涉及一种棒形的磁芯元件，其带有第一端部和第二端部，第一端部带有球形的或圆柱形的凹槽或者球形的或圆柱形的连接凸起，第二端部带有球形的或圆柱形的凹槽或者球形的或圆柱形的连接凸起，由此能够可变地调整至少两个磁芯元件的一种弯折的连接。

借助这种磁芯元件能够构建带有最小的内部磁致剪切应力(magnetische Scherung)的长形的多件式棒状芯组合。在此，球形的凹槽例如是球形窝部以及球形的连接凸起例如是球形头部，用以构造出球/窝式端部轮廓。

磁芯元件优选可以在第一和第二端部上具有各一个球形的或圆柱形的凹槽或具有各一个球形的或圆柱形的连接凸起。分别在第一和第二端部上具有球形的凹槽的磁芯元件中的至少两个的一种能可变地调整的、弯折的连接通过一个由合适的材料，例如铁氧体制造的、带有与凹槽对应的半径的、布置在两个这样构造的棒形的磁芯元件之间的球实现。在第一和第二端部上具有各一个球形的连接凸起的磁芯元件借助由合适的磁性的材料，例如铁氧体制造的、带有适宜用来容纳棒形的磁芯元件的球冠的凹槽的双凹连接件相互连接。分别在第一和第二端部上具有圆柱形的凹槽的磁芯元件中的至少两个的一种能可变地调整的、弯折的连接通过一种圆柱形的连接件实现。