Die vorliegende Erfindung betrifft eine induktive Spule mit mindestens einer Wicklung aus einem elektrisch leitenden Draht, einer Spulenwicklung der Wicklung und einer Anwickelstelle zur Aufnahme einer Anwicklung der Wicklung.The present invention relates to an inductive coil with at least one winding made of an electrically conductive wire, a coil winding of the winding and a winding point for receiving a winding of the winding.
Die Erfindung findet beispielsweise Einsatz beim Erzeugen, Übertragen und Detektieren von magnetischen Feldern als Empfangs- und/oder Sendeantenne, wie sie beispielsweise im Mobilfunkgerätebereich, bei schlüssellosen Zutrittskontroll-Systemen oder in magnetischen Ortungssystemen eingesetzt werden, oder als Drossel zur Begrenzung von Strömen. The invention is used, for example, in the generation, transmission and detection of magnetic fields as a receiving and / or transmitting antenna, as used for example in the mobile phone sector, in keyless access control systems or in magnetic location systems, or as a throttle to limit currents.
Gattungsgemäße Spulen werden als elektrische Bauteile aus einem elektrisch leitenden Draht hergestellt, welcher eine Wicklung bildet. Wesentlicher Teil dieser Wicklung ist eine Spulenwicklung, in welcher der Draht spiralförmig um eine Längsachse der Spulenwicklung verläuft. Diese Spulenwicklung reagiert auf entlang ihrer Längsachse einfallende EM-Strahlung am sensitivsten und kann entlang dieser Richtung am stärksten emittieren.Generic coils are produced as electrical components from an electrically conductive wire which forms a winding. An essential part of this winding is a coil winding in which the wire runs in a spiral around a longitudinal axis of the coil winding. This coil winding reacts most sensitively to EM radiation incident along its longitudinal axis and can emit most strongly along this direction.
Neben der Spulenwicklung weist die Wicklung einer gattungsgemäßen Spule mindestens eine Anwicklung auf, welche zur Befestigung des Drahtes dient, so dass sich dieser nach dem Wickeln nicht löst und sich die Wicklung nicht abwickelt. Die Anwicklung wird bei bekannten Spulen von einer Anwickelstelle, welche zumeist Teil eines rahmenartigen oder platinenartigen Stützkörpers aus isolierendem Material ist, aufgenommen. Der Draht der Anwicklung wird um die Anwickelstelle gewickelt, wobei eine oder mehrere ringförmige, geschlossene Drahtschleifen um die Anwickelstelle entstehen. Dieser Wickelvorgang wird auch als Anwickeln bezeichnet.In addition to the coil winding, the winding of a generic coil has at least one winding which is used to fasten the wire so that it does not come loose after winding and the winding does not unwind. In known coils, the winding is taken up by a winding point, which is mostly part of a frame-like or plate-like support body made of insulating material. The wire of the winding is wrapped around the winding point, with one or more ring-shaped, closed wire loops being created around the winding point. This winding process is also referred to as initial winding.
Die durch das Anwickeln entstehende herkömmliche Anwicklung des Drahtes wirkt neben der Befestigung des Drahtes zudem wie eine weitere Spulenwicklung. Diese zusätzliche Wirkung der Anwicklung nach Art einer Spulenwicklung trägt zu unterschiedlichen Störfaktoren bei, welche sich jeweils negativ auf die Güte der gesamten Spule auswirken. So können durch die als weitere Spulenwicklung wirkenden Anwicklung beispielsweise verstärkt Wirbelstromverluste in der Spule auftreten. Ebenfalls kann es zu einer induktiven Kopplung der Spulenwicklung und der Anwicklung kommen, so dass unerwünschte Streuinduktivitäten auftreten. Die Güte der Spule wird durch diese Störfaktoren verringert.In addition to securing the wire, the conventional winding of the wire that results from the winding on also acts like another coil winding. This additional effect of the winding on in the manner of a coil winding contributes to various disruptive factors, each of which has a negative effect on the quality of the entire coil. For example, increased eddy current losses can occur in the coil due to the winding acting as a further coil winding. An inductive coupling of the coil winding and the winding can also occur, so that undesirable leakage inductances occur. The quality of the coil is reduced by these disruptive factors.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, eine induktive Spule mit verbesserter Güte anzugeben.The object of the present invention is therefore to specify an inductive coil with an improved quality.
Diese Aufgabe wird bei einer induktiven Spule der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Draht der Anwicklung an der Anwickelstelle durchtrennt ist.In the case of an inductive coil of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that the wire of the winding is severed at the winding point.
Der Draht der Anwicklung ist jener Bereich des die Wicklung bildenden Drahtes, welcher um die Anwickelstelle gewickelt ist und die Anwicklung bildet. Der Draht wird derart durchtrennt, insbesondere durchschnitten oder durchstanzt, dass neben einem Drahtanfang und einem Drahtende des die Wicklung bildenden Drahtes zusätzliche Drahtöffnungen entstehen, an denen der Draht durchtrennt ist. Der Draht besteht nach dem Durchtrennen aus mehreren Drahtstücken, welches insbesondere in der Anwicklung mehrere offene Drahtschleifen bilden. Die Anwicklung ist auf diese Weise nach Art einer geöffneten Anwicklung ausgebildet. Im Vergleich zu einer Spule mit einer geschlossenen Anwicklung werden elektrische Wirbelstromverluste und die Effekte einer induktiven Kopplung verringert oder verhindert. Durch das Durchtrennen wird die Güte der induktiven Spule verbessert.The wire of the winding is that area of the wire forming the winding which is wrapped around the winding point and forms the winding. The wire is severed, in particular cut through or punched through, in such a way that, in addition to a wire beginning and a wire end of the wire forming the winding, additional wire openings are created at which the wire is severed. After being cut, the wire consists of several pieces of wire, which form several open wire loops, especially in the winding. In this way, the winding is designed in the manner of an open winding. Compared to a coil with a closed winding, electrical eddy current losses and the effects of inductive coupling are reduced or prevented. By cutting through, the quality of the inductive coil is improved.
Die Anwickelstelle kann Teil eines, insbesondere rahmenartigen oder platinenartigen, Stützkörpers sein. Der Stützkörper kann aus einem isolierenden Material gefertigt sein.The wrapping point can be part of a support body, in particular a frame-like or plate-like support body. The support body can be made of an insulating material.
Bevorzugt weist die Anwickelstelle eine Anwickelausnehmung auf. Die Anwickelausnehmung kann nach Art einer Stanzmatrize eine Eintauchöffnung für ein Trennwerkzeug zum Durchtrennen des Drahtes der Anwicklung bereitstellen. Das Trennwerkzeug kann nach Art eines Stanzstempels mit der stanzmatrizenartigen Anwickelstelle zusammenwirken. Durch das Eintauchen kann der Draht in seinem Umfang aufgrund einer Zugbelastung strammgezogen werden, so dass ein Anlehnen an die Form der Anwickelstelle erzielt wird. Auf diese Weise kann ein stramm anliegender Draht der Anwicklung erzielt werden. Bei einer Spule mit mehreren Anwickelstellen kann auf diese Weise eine Koplanarität der Anwicklungen zueinander, insbesondere an der Unterseite der Spule, erzielt werden. Die Unterseite der Spule ist jene Seite, über welche die Spule verbaut wird, beispielsweise jene Seite, mit welcher die Spule an einer zu einem Schaltkreis gehörenden Leiterplatine anliegt.The winding point preferably has a winding recess. The winding recess can provide an immersion opening for a cutting tool for cutting through the wire of the winding in the manner of a punching die. The cutting tool can interact with the punching die-like winding point in the manner of a punch. As a result of the immersion, the wire can be tightened in its circumference due to a tensile load, so that it leans against the shape of the wrapping point. In this way, a tightly fitting wire of the winding can be achieved. In the case of a coil with several winding points, coplanarity of the windings to one another, in particular on the underside of the coil, can be achieved in this way. The underside of the coil is the side over which the coil is installed, for example the side with which the coil rests on a printed circuit board belonging to a circuit.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anwickelausnehmung taschenförmig, durchgangsförmig und/oder aussparungsförmig ausgebildet ist. Eine taschenförmige Anwickelausnehmung kann im Wesentlichen durch vier Wände sowie einen Boden nach Art einer Senke ausgebildet sein. Die taschenförmige Anwickelausnehmung kann auf diese Weise einseitig offen ausgebildet sein. Ein Trennwerkzeug zur Durchtrennung des Drahtes der Anwicklung kann auf diese Weise entlang einer Richtung durch die offene Seite in die Anwickelausnehmung eintreten. Eine durchgangsförmige Anwickelausnehmung kann im Wesentlichen durch vier Wände begrenzt sein. Im Unterschied zur taschenförmige Anwickelausnehmung weist sie keinen begrenzenden Boden auf. Ein Trennwerkzeug zur Durchtrennung des Drahtes der Anwicklung kann auf diese Weise entlang zweier entgegengesetzter Richtungen durch die offenen Seiten in die durchgangsförmige Anwickelausnehmung eintreten. Eine aussparungsförmige Anwickelausnehmung kann durch drei Wände begrenzt sein. Zusätzlich kann die aussparungsförmige Anwickelausnehmung durch einen Boden begrenzt sein. Die aussparungsförmige Anwickelausnehmung kann auf diese Weise zweiseitig offen ausgebildet werden. Ein Trennwerkzeug zur Durchtrennung des Drahtes der Anwicklung kann auf diese Weise durch die offenen Seiten in die Anwickelausnehmung eintauchen. Ein Akzeptanzbereich hinsichtlich der Richtung des Eintauchens kann zur Ermöglichung eines einfacheren Eintauchens des Trennwerkzeugs bereitgestellt werden. Vorzugsweise verlaufen mindestens zwei offene Seiten im Wesentlichen rechtwinklig zueinander. Insbesondere kann das Trennwerkzeug entlang einer zwischen den Flächennormalen zweier offenen Seiten liegenden Richtung in die Anwickelausnehmung eintreten. Die Anwickelausnehmung kann teils taschenförmig und teils aussparungsförmig ausgebildet sein. Bei einer teils taschenförmig und teils aussparungsförmig ausgebildeten Anwickelausnehmung kann eine der Wände die Anwickelausnehmung lediglich teilweise begrenzen. Auf diese Art und Weise kann eine Anwickelausnehmung erzielt werden, welche in einem oberen Bereich aussparungsförmig und in einem unteren Bereich taschenförmig ausgebildet ist.In this context, it has proven to be advantageous if the winding recess is pocket-shaped, through-shaped and / or shaped like a recess. A pocket-shaped winding recess can essentially be formed by four walls and a bottom in the manner of a depression. In this way, the pocket-shaped winding recess can be designed to be open on one side. A cutting tool to cut the wire of the winding can be used on this Enter the winding recess along one direction through the open side. A through-shaped winding recess can essentially be delimited by four walls. In contrast to the pocket-shaped winding recess, it does not have a delimiting base. A cutting tool for cutting the wire of the winding can in this way enter the through-shaped winding recess along two opposite directions through the open sides. A recess-shaped winding recess can be delimited by three walls. In addition, the recess-shaped winding recess can be delimited by a base. In this way, the recess-shaped winding recess can be designed to be open on both sides. A cutting tool for cutting the wire of the winding can in this way dip through the open sides into the winding recess. A range of acceptance regarding the direction of immersion can be provided to enable easier immersion of the parting tool. Preferably, at least two open sides run essentially at right angles to one another. In particular, the cutting tool can enter the winding recess along a direction lying between the surface normals of two open sides. The winding recess can be partly pocket-shaped and partly recess-shaped. In the case of a partly pocket-shaped and partly recess-shaped winding recess, one of the walls can only partially delimit the winding recess. In this way, a winding recess can be achieved which is formed like a recess in an upper area and pocket-shaped in a lower area.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anwickelausnehmung an der Anwickelstelle entlang einer Radialrichtung radial nach innen verläuft. Eine radial nach innen verlaufende Anwickelausnehmung ermöglicht eine besonders einfache Werkzeugführung des Trennwerkzeugs beim Trennen des Drahtes der Anwicklung. Insbesondere kann ein Verkanten des Trennwerkzeugs gegenüber der Anwickelstelle beim Durchtrennen des Drahtes vermieden werden. Bei einer Anwickelstelle mit rundem oder ovalem Querschnitt weist die Radialrichtung entlang des Radius in Richtung des Inneren der Querschnittsfläche. Bei einer Anwickelstelle mit im Wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt weist die Radialrichtung parallel zu einer Seitennormalen des Querschnitts in Richtung der Querschnittsmitte. Bei einer im Wesentlichen quadratischen Anwickelstelle kann die Anwickelausnehmung entlang einer Seitenkante oder einer Seitenfläche der Anwickelstelle zentriert sein. Die Anwickelausnehmung kann sich entlang eins Drittels, bevorzugt entlang der Hälfte, der maximalen Abmessung der Anwickelstelle entlang der Radialrichtung radial nach innen erstrecken.In this context, it is particularly advantageous if the winding recess extends radially inward at the winding point along a radial direction. A winding recess running radially inward enables a particularly simple tool guidance of the cutting tool when cutting the wire of the winding. In particular, tilting of the cutting tool with respect to the winding point when cutting through the wire can be avoided. In the case of a winding point with a round or oval cross-section, the radial direction points along the radius in the direction of the interior of the cross-sectional area. In the case of a winding point with an essentially square or rectangular cross section, the radial direction points parallel to a side normal of the cross section in the direction of the center of the cross section. In the case of a substantially square winding point, the winding recess can be centered along a side edge or a side surface of the winding point. The winding recess can extend radially inward along one third, preferably along half, of the maximum dimension of the winding point along the radial direction.
Besonders bevorzugt verjüngt sich die Anwickelausnehmung in Radialrichtung. Insbesondere bei einer Anwickelstelle mit im Wesentlichen kreisförmigem oder ovalem Querschnitt kann die sich in Radialrichtung verjüngende Anwickelausnehmung nach Art eines, insbesondere abgestumpften, Kreisausschnitts ausgebildet sein. Die Anwickelausnehmung kann sich in Radialrichtung entlang einer oder zweier im Wesentlichen orthogonal zur Radialrichtung verlaufenden Achse verjüngen.Particularly preferably, the winding recess tapers in the radial direction. In particular in the case of a winding point with a substantially circular or oval cross section, the winding recess which tapers in the radial direction can be designed in the manner of a, in particular truncated, circular segment. The winding recess can taper in the radial direction along one or two axes running essentially orthogonally to the radial direction.
Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der in der Anwicklung durchtrennte Draht vercrimpt, insbesondere in die Anwickelausnehmung hineingebogen ist. Durch das Vercrimpen kann der durchtrennte Draht an der Anwickelstelle befestigt werden. Durch ein Hineinbiegen des durchtrennten Drahtes in die Anwickelausnehmung kann der Draht auf besonders einfache Art und Weise an der Anwickelstelle befestigt werden. Der Rand der Anwickelausnehmung kann als Biegekante, über welche der durchtrennte Draht in die Anwickelausnehmung hineingebogen wird, ausgebildet sein. Der als Biegekante ausgebildete Rand der Ausnehmung kann entgratet, insbesondere mit einer Fase versehen oder abgerundet sein. Durch eine entgratete Biegekante kann eine Beschädigung des Drahtes beim Biegen vermieden werden. Zum Vercrimpen und insbesondere zum Hineinbiegen des Drahtes kann ein Crimpwerkzeug nach Art eines Stempels in die Anwickelausnehmung eintauchen.According to a structural embodiment, it is proposed that the wire cut through in the winding-on area is crimped, in particular bent into the winding-on recess. By crimping, the severed wire can be attached to the wrapping point. By bending the severed wire into the winding recess, the wire can be attached to the winding point in a particularly simple manner. The edge of the winding recess can be designed as a bending edge over which the severed wire is bent into the winding recess. The edge of the recess designed as a bending edge can be deburred, in particular provided with a bevel or rounded. A deburred bending edge can prevent damage to the wire during bending. For crimping and in particular for bending the wire in, a crimping tool like a punch can dip into the winding recess.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass in der Spulenwicklung der Wicklung ein Spulenkern angeordnet ist. Der Spulenkern kann die Spulenwicklung mechanisch stabilisierten. Hierzu hat sich insbesondere ein Spulenkern aus einem Kunststoff als vorteilhaft erwiesen. Alternativ kann der Spulenkern nach Art eines magnetischen Kerns ausgebildet sein. Bei gleichbleibenden Abmessungen der Spule kann durch einen ganz oder teilweise im Inneren der Spulenwicklung angeordneten Spulenkern nach Art eines magnetischen Kerns die Sensitivität und/oder die Sendestärke der Spule gesteigert werden. Alternativ kann bei gleichbleibender Sensitivität und/oder Sendestärke die Bauform der Spule mit Spulenkern im Vergleich zu einer kernlosen Luft-Spule verringert werden.A preferred embodiment provides that a coil core is arranged in the coil winding of the winding. The coil core can mechanically stabilize the coil winding. For this purpose, a coil core made of a plastic has proven to be particularly advantageous. Alternatively, the coil core can be designed in the manner of a magnetic core. With constant dimensions of the coil, the sensitivity and / or the transmission strength of the coil can be increased by a coil core arranged wholly or partially in the interior of the coil winding in the manner of a magnetic core. Alternatively, with the same sensitivity and / or transmission strength, the design of the coil with the coil core can be reduced in comparison to a coreless air coil.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass sich die Anwickelstelle axial an den Spulenkern anschließt. Die Anwickelstelle kann sich insbesondere entlang der Längsachse der Spulenwicklung axial an den Spulenkern anschließen. Auf diese Weise kann eine stabförmige Spule erzielt werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass an den diametral gegenüberliegenden Enden des Spulenkerns je eine Anwickelstelle angeordnet ist. Anwickelausnehmungen dieser Anwickelstelle verlaufen vorzugsweise entlang im Wesentlichen quer zur Längsachse der Spulenwicklung verlaufenden Radialrichtungen. Die Radialrichtungen der Anwickelausnehmungen der an diametral gegenüberliegenden Enden des Spulenkerns befindlichen Anwickelstellen können parallel zueinander ausgerichtet sein. Auf diese Weise kann eine quer zur Längsachse der Spulenwicklung rotationssymmetrische Spule erzielt werden.A preferred embodiment provides that the winding point adjoins the coil core axially. The winding point can, in particular, axially adjoin the coil core along the longitudinal axis of the coil winding. In this way, a rod-shaped coil can be obtained. In particular, it can be provided that at the diametrically opposite ends of the coil core one wrapping point is arranged each. Winding recesses at this winding point preferably run along radial directions running essentially transversely to the longitudinal axis of the coil winding. The radial directions of the winding recesses of the winding points located at diametrically opposite ends of the coil core can be aligned parallel to one another. In this way, a coil that is rotationally symmetrical transversely to the longitudinal axis of the coil winding can be achieved.
In vorteilhafter Weise sind die Anwickelstelle und der Spulenkern einteilig ausgebildet. Durch die einteilige Ausbildung der Anwickelstelle und des Spulenkerns kann auf einfache Weise auf weitere Komponenten, wie beispielsweise ein Stützrahmen, verzichtet werden. Die Spulenwicklungen können direkt auf den Spulenkern gewickelt sein. Sie können einlagig und/oder mehrlagig ausgebildet sein. Die Herstellung der Spule kann auf diese Weise vereinfacht werden. Die Anwickelstelle und der Spulenkern können aus dem gleichen Material bestehen, insbesondere geformt werden. Die Anwickelstelle und der Spulenkern können gemeinsam aus einem Material hergestellt werden, beispielsweise gefräst oder gemeinsam gegossen werden. Gleichwohl können bei der induktiven Spule weitere Komponenten verwendet werden.The winding point and the spool core are advantageously formed in one piece. The one-piece design of the winding point and the coil core means that additional components, such as a support frame, can be dispensed with in a simple manner. The coil windings can be wound directly on the coil core. They can be single-layer and / or multi-layer. The manufacture of the coil can be simplified in this way. The winding point and the spool core can consist of the same material, in particular can be shaped. The winding point and the spool core can be produced together from one material, for example milled or cast together. However, other components can be used in the inductive coil.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Spulenkern einen Spulenbereich zur Aufnahme der Spulenwicklung auf. Um den Spulenbereich kann die Spulenwicklung bei der Herstellung der induktiven Spule gewickelt werden. Auf diese Weise kann die Wicklung direkt auf den Spulenkern gewickelt werden. Auf zusätzliche Stützrahmen kann in fertigungstechnisch einfacher Art und Weise verzichtet werden. Gleichwohl können Stützrahmen bei der induktiven Spule zum Einsatz gelangen.According to one embodiment of the invention, the coil core has a coil area for receiving the coil winding. The coil winding can be wound around the coil area during manufacture of the inductive coil. In this way the winding can be wound directly onto the coil core. Additional support frames can be dispensed with in a manner that is simple in terms of manufacturing technology. Nevertheless, support frames can be used with the inductive coil.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn zwei, insbesondere vier, Zwischenrippen den Spulenbereich axial begrenzen. Die Zwischenrippen können ein Verrutschen der Spulenwicklung auf dem Spulenkern auf einfache Weise verhindern. Die Zwischenrippen könnten in Umfangsrichtung um den Spulenkern verlaufen. Jeweils mindestens eine Zwischenrippe kann an den diametralen Enden des Spulenbereichs angeordnet sein. Die Zwischenrippen können, insbesondere paarweise, entlang des Umfangs des Spulenkerns verteilt angeordnet sein, insbesondere mit einem Winkelversatz von 180°. In vorteilhafter Weise sind die Zwischenrippen einteilig mit dem Spulenkern ausgebildet.It is also advantageous if two, in particular four, intermediate ribs axially delimit the coil area. The intermediate ribs can easily prevent the coil winding from slipping on the coil core. The intermediate ribs could run in the circumferential direction around the coil core. In each case at least one intermediate rib can be arranged at the diametrical ends of the coil area. The intermediate ribs can be arranged, in particular in pairs, distributed along the circumference of the coil core, in particular with an angular offset of 180 °. The intermediate ribs are advantageously formed in one piece with the coil core.
Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Spulenkern, insbesondere dem Spulenbereich, und der Anwickelstelle ein Vorsprung ausgebildet ist. Der Vorsprung kann zur radialen Festlegung der Position der Spulenwicklung dienen. Bei einer Spule mit ein oder mehreren Anwickelstellen kann zwischen dem Spulenkern und jeder Anwickelstelle ein Vorsprung vorhanden sein. Der Vorsprung kann durch eine radiale Größenänderung der Spule gebildet werden. Die Größe des Vorsprungs kann, insbesondere entlang des Umfangs der Spule, unterschiedlich stark ausgeprägt sein. In vorteilhafter Weise kann der Vorsprung an der Unterseite der Spule am größten sein. Auf diese Wiese kann die Spule an ihrer Unterseite einen Abstand zwischen der Spulenwicklung und der Anwickelstelle entlang des Vorsprungs aufweisen, so dass die Spulenwicklung, insbesondere auch bei einer mehrlagigen Spulenwicklung, nicht mit einer Leiterplatine oder dergleichen, auf welche die Spule verbaut werden soll, aufliegt. An der Oberseite der Spule kann der Vorsprung am kleinsten sein, insbesondere kann der Vorsprung an der Oberseite der Spule verschwinden. According to a structural embodiment, it is proposed that a projection be formed between the coil core, in particular the coil area, and the winding point. The projection can be used to radially define the position of the coil winding. In the case of a spool with one or more winding points, a projection can be present between the spool core and each winding point. The projection can be formed by a radial change in size of the coil. The size of the projection can be of different strengths, in particular along the circumference of the coil. Advantageously, the projection can be greatest on the underside of the coil. In this way, the coil can have a distance on its underside between the coil winding and the winding point along the projection, so that the coil winding, in particular even with a multi-layer coil winding, does not rest with a printed circuit board or the like on which the coil is to be installed . The projection can be smallest on the upper side of the coil; in particular, the projection can disappear on the upper side of the coil.
Mit einem an der Oberseite der Spule verschwindenden Vorsprung kann eine oberseitig plane Ausgestaltung des Spulenkerns und der Anwickelstelle erzielt werden.With a projection that disappears on the upper side of the coil, a planar configuration of the coil core and the winding point can be achieved.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Anwickelstelle mindestens einen Falz aufweist. Durch einen Falz kann die Anwicklung zusätzlich an der Anwickelstelle gegen Verrutschen gesichert werden. Der Falz kann sich vorteilhafterweise an dem spulenendseitigen Endbereich der Anwickelstelle befinden. Zusammen mit einer Zwischenrippe kann der Falz die Anwickelstelle axial begrenzen. Auf diese Weise kann insbesondere eine Ausbildung der Anwickelstelle nach Art einer insbesondere in Umfangsrichtung verlaufenden Nut erzielt werden. Der Falz kann einteilig mit der Anwickelstelle und insbesondere dem Spulenkern ausgebildet sein. Der Falz kann insbesondere nach Art einer Zwischenrippe, insbesondere wie diese obenstehend beschrieben ist, ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Spule an ihren diametral entlang der Längsachse gelegenen Enden durch je einen Falz abgeschlossen wird.It is also advantageous if the wrapping point has at least one fold. The wrapping can also be secured against slipping at the wrapping point by means of a fold. The fold can advantageously be located at the end region of the winding point on the spool end side. Together with an intermediate rib, the fold can axially limit the wrapping point. In this way, in particular, the wrapping point can be designed in the manner of a groove running in particular in the circumferential direction. The fold can be formed in one piece with the winding point and in particular the spool core. The fold can in particular be designed in the manner of an intermediate rib, in particular as described above. In this context, it has proven to be advantageous if the coil is closed by a fold at each of its ends located diametrically along the longitudinal axis.
Die Anwickelstellen kann eine entlang ihres Umfangs verlaufende Umfangsnut aufweisen. Die Umfangsnut kann den Draht beim Anwickeln aufnehmen.The winding points can have a circumferential groove running along its circumference. The circumferential groove can accommodate the wire when it is being wound.
Die Anwickelstelle kann sich entlang einer vom Spulenkern wegweisenden Richtung entlang einer Längsachse der Anwickelstelle verjüngen. Vorteilhafter Weise kann die Anwickelstelle eine Umfangsnut aufweisen, welche insbesondre einseitig durch den Spulenkern und/oder eine Zwischenrippe und auf der anderen Seite durch einen Falz begrenzt ist. Auf diese Weise kann eine im Wesentlichen rechteckige Umfangsnut erzielt werden.The winding point can taper along a longitudinal axis of the winding point along a direction pointing away from the spool core. Advantageously, the winding point can have a circumferential groove which, in particular, is delimited on one side by the spool core and / or an intermediate rib and on the other side by a fold. In this way, a substantially rectangular circumferential groove can be achieved.
Die Anwickelstelle kann sich entlang einer vom Spulenkern wegweisenden Richtung entlang einer Längsachse der Anwickelstelle aufweiten. Vorteilhafter Weise kann die Anwickelstelle eine Umfangsnut aufweisen, einseitig durch den Spulenkern und/oder eine Zwischenrippe und sich auf der anderen Seite durch die sich nach außen hin aufweitende Form der Anwickelstelle begrenzt ist. Auf diese Weise kann eine Umfangsnut mit im Wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt erzielt werden.The winding point can widen along a longitudinal axis of the winding point along a direction pointing away from the spool core. Advantageously, the winding point can have a circumferential groove, which is delimited on one side by the spool core and / or an intermediate rib and on the other side by the shape of the winding point which widens outward. In this way, a circumferential groove with a substantially triangular cross-section can be achieved.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Spule Anwickelstellen unterschiedlicher Anwickelstellentypen auf, insbesondere zwei unterschiedliche Anwickelstellentypen. Die Anwickelstellentypen können sich in ihrer Form voneinander unterscheiden. Dies ist für eine automatische Anwicklung von Vorteil. Die Anwickelstellen eines ersten Anwickelstellentyps können zur Anwicklung eines sich an den Drahtanfang anschließenden Bereichs des Drahtes einer Wicklung dienen. Die Anwickelstellen eines zweiten Anwickelstellentyps können zur Anwicklung eines im Drahtende mündenden Bereichs des Drahtes einer Wicklung dienen. Vorteilhafter Weise ist einer der Anwickelstellentypen, insbesondere der zweite, falzlos ausgebildet. Eine falzlose Anwickelstelle ist von Vorteil für eine manuelle Anwicklung.In an advantageous embodiment of the invention, the coil has winding points of different types of winding points, in particular two different types of winding points. The wrap-around point types can differ from one another in terms of their shape. This is an advantage for automatic development. The winding points of a first type of winding point can serve for winding on a region of the wire of a winding that adjoins the beginning of the wire. The winding points of a second type of winding point can serve for the winding of a region of the wire of a winding which opens into the end of the wire. One of the wrapping point types, in particular the second, is advantageously designed without folds. A fold-free wrapping point is advantageous for manual wrapping.
In vorteilhafter Weise besteht der Spulenkern aus einem hochpermeablen und/oder weichmagnetischen Material. Durch den Spulenkern kann das Magnetfeld der Spulenwicklung auf einfache Weise verstärkt werden. Hystereseverluste und Wirbelstromverluste können durch die Verwendung eines weichmagnetischen Materials auf einfache Weise geringgehalten werden. Der Spulenkern kann aus einem Ferrit-Kunststoff-Gemisch bestehen.The coil core advantageously consists of a highly permeable and / or soft magnetic material. The magnetic field of the coil winding can be amplified in a simple manner by the coil core. Hysteresis losses and eddy current losses can be kept low in a simple manner by using a soft magnetic material. The coil core can consist of a ferrite-plastic mixture.
Weiter vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Spulenkern aus, insbesondere gesintertem, ferromagnetischem Material besteht. Ferromagnetisches Material, insbesondere ein Ferrit, hat sich als besonders vorteilhaft zur Erzielung einer hohen Permeabilität erwiesen. Durch die Verwendung eines gesinterten Materials kann die Permeabilität des Spulenkerns zusätzlich gesteigert werden. In bevorzugter Weise kann der gesamte Spulenkern gänzlich aus gesintertem Ferrit hergestellt sein.It has also proven to be advantageous if the coil core consists of, in particular, sintered, ferromagnetic material. Ferromagnetic material, in particular a ferrite, has proven to be particularly advantageous for achieving high permeability. By using a sintered material, the permeability of the coil core can be increased additionally. In a preferred manner, the entire coil core can be made entirely of sintered ferrite.
Der Spulenkern kann als Hohlkern mit einem hohlen Innenraum ausgebildet sein. Der Hohlkern kann aus mehreren Segmenten zusammengesetzt oder ein einteiliger Hohlkern sein. In vorteilhafter Weise weist der Hohlkernkern eine Wandstärke im Bereich von 1 bis 3 mm, insbesondere von 1,5 mm, auf.The coil core can be designed as a hollow core with a hollow interior. The hollow core can be composed of several segments or a one-piece hollow core. The hollow core advantageously has a wall thickness in the range from 1 to 3 mm, in particular 1.5 mm.
Bevorzugt ist der um die Anwickelstelle gewickelte Draht der Anwicklung, insbesondere vollumfänglich, metallisiert. Die Anwickelstelle kann insbesondere auf ihrer Unterseite, welcher der Anwickelausnehmung radial gegenüberliegt, metallisiert sein. Über die Metallisierung, insbesondere eine Verzinnung, kann bei einem Einbau der Spule in einen Schaltkreis eine elektrisch leitende Verbindung zu dem Schaltkreis hergestellt werden. Die Spule mit metallisierter Anwicklung kann insbesondere nach Art eines SMD-Bauteils in einen Schaltkreis eingebaut und mit diesem verbunden werden. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität der Spule im Schaltkreis kann zusätzlich zu einem Anlöten der metallisierten Anwicklung eine Klebeverbindung zwischen der Spule und einer der Schaltkreis tragenden Leiterplatte hergestellt werden. Durch eine vollumfängliche, d. h. um die Anwickelstelle umfänglich verlaufende, Metallisierung des Drahtes, insbesondere der nicht an der Anwickelstelle anliegenden Seite des Drahtes, kann eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Drahtschleifen der Anwicklung erzielt werden. Bei einer bereits vor dem Durchtrennen erfolgenden Metallisierung kann zudem zu einer verbesserten Stabilität der Drahtschleifen während des Durchtrennens beitragen. Insbesondere bei der Verwendung eines dünnen Drahtes, d. h. mit einem Durchmesser von im Wesentlichen 300 µm und weniger, kann die durch die Metallisierung erzielte Stabilitätsverbesserung einem unbeabsichtigten Abreißen des Drahtes, insbesondere während des Durchtrennens, entgegenwirken.The wire of the winding that is wound around the winding point is preferably metallized, in particular over its entire circumference. The wrapping point can in particular be metallized on its underside, which lies radially opposite the wrapping recess. When the coil is installed in a circuit, an electrically conductive connection to the circuit can be established via the metallization, in particular tinning. The coil with metallized winding can be built into a circuit and connected to it, in particular in the manner of an SMD component. To increase the mechanical stability of the coil in the circuit, in addition to soldering the metallized winding, an adhesive connection can be made between the coil and a printed circuit board carrying the circuit. Through a comprehensive, i. H. An electrical connection can be achieved between the individual wire loops of the winding that runs circumferentially around the wrapping point, in particular the side of the wire that does not lie against the wrapping point. In the case of a metallization which already takes place before the severing, it can also contribute to an improved stability of the wire loops during the severing. Especially when using a thin wire, i. H. with a diameter of essentially 300 μm and less, the stability improvement achieved by the metallization can counteract an unintentional tearing of the wire, in particular during the severing.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen induktiven Spule beschrieben, bei welchem der um die Anwickelstelle gewickelte Draht der Anwicklung durchtrennt wird.Furthermore, a method for producing an inductive coil according to the invention is described, in which the wire of the winding that is wound around the winding point is severed.
Der Draht wird derart durchtrennt, insbesondere durchschnitten oder durchstanzt, dass neben einem Drahtanfang und einem Drahtende des die Wicklung bildenden Drahtes zusätzliche Drahtöffnungen entstehen, an denen der Draht durchtrennt ist. Der Draht besteht nach dem Durchtrennen aus mehreren Drahtstücken, welche insbesondere in der Anwicklung mehrere offene Drahtschleifen bilden. Die Anwicklung wird auf diese Weise nach Art einer geöffneten Anwicklung hergestellt. Im Vergleich zu einer Spule mit geschlossener Anwicklung werden elektrische Wirbelstromverluste und die Effekte einer induktiven Kopplung verringert oder verhindert. Durch das Durchtrennen wird die Güte der induktiven Spule verbessert.The wire is severed, in particular cut through or punched through, in such a way that, in addition to a wire beginning and a wire end of the wire forming the winding, additional wire openings are created at which the wire is severed. After being cut through, the wire consists of several pieces of wire which, in particular, form several open wire loops in the winding. The winding is produced in this way in the manner of an open winding. Compared to a coil with a closed winding, electrical eddy current losses and the effects of inductive coupling are reduced or prevented. By cutting through, the quality of the inductive coil is improved.
Die in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen induktiven Spule beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination auch bei dem Verfahren zur Anwendung kommen. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, welche bereits beschrieben wurden.The features described in connection with the inductive coil according to the invention can also be used individually or in combination in the method. The same advantages result which have already been described.
In vorteilhafter Weise wird die Spule beim Durchtrennen des Drahtes der Anwicklung mittels einer Zentrierhilfe, insbesondere einer diagonalen und/oder an der Unterseite eines Spulenkerns oder eines Stützkörpers angeordneten Zentriernut, gehalten. Ein positionsgenaues und reproduzierbares Zusammenwirken eines Trennwerkzeugs mit der Anwickelstelle kann auf einfache Weise erzielt werden.In an advantageous manner, when the wire is cut, the coil is wound by means of a centering aid, in particular a centering groove that is diagonal and / or arranged on the underside of a coil core or a support body. A precisely positioned and reproducible interaction of a cutting tool with the winding point can be achieved in a simple manner.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Spulenkern mittels eines Spritzverfahrens hergestellt. Auf eine mechanische Nachbearbeitung, insbesondre zum Entgraten von Kanten, kann verzichtet werden. Die Herstellung kann auf diese Weise kostengünstiger erfolgen.In an advantageous embodiment, the coil core is manufactured by means of an injection molding process. There is no need for mechanical post-processing, in particular for deburring edges. In this way, production can be carried out more cost-effectively.
In vorteilhafter Weise wird die Anwicklung nach Fertigstellung der Wicklung der induktiven Spule durchtrennt. Auf diese Weise kann der Wickelvorgang der Wicklung zunächst durchgeführt werden. Insbesondere bei der Verwendung einer Wickelvorrichtung, wie einer Wickelmaschine oder einem Wickelroboter, kann zuerst der Wicklungsprozess mit der Wickelvorrichtung abgeschlossen werden, bevor in einem weiteren Herstellungsschritt die Anwicklung durchtrennt wird. Das Durchtrennen der Anwicklung kann mittels einer zur Wickelvorrichtung gesonderten Trennvorrichtung erfolgen. Gleichwohl kann ein Trennwerkzeug mit Durchtrennen der Anwicklung Teil der Wickelvorrichtung sein.Advantageously, the winding is severed after completion of the winding of the inductive coil. In this way, the winding process of the winding can be carried out first. In particular when using a winding device, such as a winding machine or a winding robot, the winding process with the winding device can first be completed before the winding is severed in a further manufacturing step. The winding can be severed by means of a severing device that is separate from the winding device. Nevertheless, a cutting tool with cutting through the winding can be part of the winding device.
Bevorzugt wird der um die Anwickelstelle gewickelte Draht der Anwicklung, insbesondere vollumfänglich oder nur an der Unterseite des Spulenkerns, metallisiert. Über die Metallisierung kann eine elektrische Verbindung beim Einbau der Spule erzeugbar sein. Die Spule kann durch das Metallisieren zum Einbau mittels eines Lötverfahrens vorbereitet sein. Der Draht kann im Bereich der Anwicklung, insbesondere bereichsweise, abisoliert werden. Die Abisolierung des Drahtes kann mechanisch, mittels eines Lasers, über Temperatureinwirkung und/oder mittels eines chemischen Flussmittels erfolgen. Eine sich, insbesondere vollumfängliche, um die Anwickelstelle herum erstreckende Metallisierung des Drahtes kann mit einem Lötbad, in welchem die Anwickelstelle mit dem darum gewickelten Draht eingetaucht wird, realisiert werden.The wire of the winding wound around the winding point is preferably metallized, in particular over the entire circumference or only on the underside of the coil core. An electrical connection can be produced via the metallization when the coil is installed. The coil can be prepared for installation by means of a soldering process by metallizing. The wire can be stripped in the area of the winding, in particular in areas. The wire can be stripped mechanically, by means of a laser, by the action of temperature and / or by means of a chemical flux. Metallization of the wire, in particular over the entire circumference, around the wrapping point can be realized with a solder bath in which the wrapping point with the wire wound around it is immersed.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der um die Anwickelstelle gewickelte Draht der Anwicklung im Anschluss an die Metallisierung durchtrennt wird. Die Durchtrennung kann unmittelbar im Anschluss an die Metallisierung oder nach einem oder mehreren weiteren Bearbeitungsschritten während der Herstellung der Spule erfolgen. Insbesondere bei einem dünnen Draht, d. h. mit einem Durchmesser von im Wesentlichen 300 µm und weniger, wirkt sich eine vor dem Durchtrennen erfolgende vollumfängliche Metallisierung stabilisierend auf den Draht aus. Die Drahtschleifen der Anwicklung können durch die Metallisierung miteinander verbundenen werden, so dass, insbesondere ein dünner Draht nicht nach dem Durchtrenne an einem Trennwerkzeug hängen bleibt und beim weiteren Bewegen des Trennwerkzeugs nach dem Durchtrennen unbeabsichtigt verformt wird. Der Durchtrennprozess kann auf diese Wiese besser beherrscht werden.It is also proposed that the wire of the winding that is wound around the winding point is severed after the metallization. The severing can take place immediately after the metallization or after one or more further processing steps during the manufacture of the coil. In particular with a thin wire, i. H. with a diameter of essentially 300 μm and less, a full-circumferential metallization that takes place before cutting has a stabilizing effect on the wire. The wire loops of the winding can be connected to one another by the metallization so that, in particular, a thin wire does not get caught on a cutting tool after cutting and is unintentionally deformed when the cutting tool is moved further after cutting. The cutting process can be better controlled in this way.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der ab der Anwickelstelle durchtrennte Draht vercrimpt wird. Das zum Vercrimpen genutzte Crimpwerkzeug kann im Wesentlichen eine zur Innenkontur der Anwickelausnehmung komplementäre Außenkontur aufweisen. Zusätzlich kann zwischen dem Crimpwerkzeug und der Anwickelausnehmung ein Freiraum für die Aufnahme des Drahtes während des Vercrimpens vorgesehen sein. Durch das Vercrimpen kann der Draht an der Anwicklung gesichert werden. Der Draht kann nach dem Durchtrennen oder gleichzeitig zum Durchtrennen vercrimpt werden.It is also advantageous if the wire that has been severed from the winding point is crimped. The crimping tool used for crimping can essentially have an outer contour that is complementary to the inner contour of the winding recess. In addition, a free space for receiving the wire during crimping can be provided between the crimping tool and the winding recess. The wire can be secured to the winding by crimping. The wire can be crimped after cutting or at the same time as cutting.
Ferner kann der Draht der Anwicklung zum Durchtrennen in eine Anwickelausnehmung gedrückt werden. Beim Eindrücken in die Anwickelausnehmung kann der Draht durch ein Trennwerkzeug durchschnitten oder durchstanzt werden. Das Trennwerkzeug kann hierzu nach Art eines Stempels mit der Anwickelausnehmung nach Art einer Matrize zusammenwirken. Vorteilhafterweise wird der Draht während des Durchtrennens zugleich gecrimpt, insbesondere in die Anwickelausnehmung hineingebogen. Der Drahtanfang oder das Drahtende kann zusammen mit den durch das Durchtrennen entstehenden Drahtöffnungen auf einfache Weise in der Anwickelausnehmung befestigt werden. Vorzugsweise wird das Durchtrennen und zeitgleiche Crimpen des Drahtes durch ein kombiniertes Trenn- und Crimpwerkzeug erzielt, welches Teil einer Wickelvorrichtung sein kann. Furthermore, the wire of the winding can be pressed into a winding recess for severing. When pressing into the winding recess, the wire can be cut through or punched through with a cutting tool. For this purpose, the cutting tool can interact in the manner of a punch with the winding recess in the manner of a die. The wire is advantageously crimped at the same time as it is severed, in particular bent into the winding recess. The beginning of the wire or the end of the wire, together with the wire openings resulting from the severing, can be fastened in a simple manner in the winding recess. The cutting and simultaneous crimping of the wire is preferably achieved by a combined cutting and crimping tool, which can be part of a winding device.
Besonders bevorzugt wird zum Durchtrennen des um die Anwickelstelle gewickelten Drahtes ein an die Anwickelausnehmung angepasstes Trennwerkzeug verwendet. Die Außenkontur des Trennwerkzeugs kann im Wesentlichen komplementär zur Innenkontur der Anwickelausnehmung ausgebildet sein. Das Trennwerkzeug kann zum Durchtrennen zusätzlich eine Schneidkante aufweisen, welche zum Durchtrennen in die Anwickelausnehmung eintritt. Das Trennwerkzeug und die Anwickelausnehmung können wie zwei Formen eines Gesenks zusammenwirken. In vorteilhafter Weise kann das Trennwerkzeug nach Art eines kombinierten Trenn- und Crimpwerkzeugs ausgebildet sein.Particularly preferably, a cutting tool adapted to the winding recess is used to cut through the wire wound around the winding point. The outer contour of the cutting tool can be designed to be essentially complementary to the inner contour of the winding recess. The cutting tool can additionally have a cutting edge for cutting through, which edge enters the winding recess for cutting. The cutting tool and the winding recess can work together like two forms of a die. The cutting tool can advantageously be designed in the manner of a combined cutting and crimping tool.
Weitere Einzelheiten und Vorteile einer erfindungsgemäßen induktiven Spule sowie eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Spule sollen nachfolgend anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung exemplarisch erläutert werden. Darin zeigt:
- 1a, b eine Ausführungsform einer induktiven Spule mit rundem Querschnitt,
- 2a, b eine zweite Ausführungsform einer induktiven Spule mit rundem Querschnitt,
- 3 eine Sicht entlang einer Längsachse der Spule gemäß 2,
- 4 eine Detailansicht einer Anwickelstelle der Spule gemäß 3,
- 5 eine erste Ausführungsform einer induktiven Spule mit rechteckigem Querschnitt,
- 6a, b eine zweite Ausführungsform einer induktiven Spule mit rechteckigem Querschnitt,
- 7a eine Seitenansicht der Spule gemäß 5,
- 7b, c eine Seitenansicht und eine Sicht von oben auf den Spulenkern der Spule gemäß 7a,
- 8a, b eine induktive Spule nach Art einer 3D-Antenne,
- 9a, b Anwickelstellen und eine Einkerbung der Spule gemäß 8 und
- 10a, b weitere Anwickelstellen der Spule gemäß 8.
Further details and advantages of an inductive coil according to the invention and a method for producing such a coil are to be explained below by way of example with the aid of schematically illustrated exemplary embodiments of the invention. It shows: - 1a, b an embodiment of an inductive coil with a round cross-section,
- 2a, b a second embodiment of an inductive coil with a round cross-section,
- 3 a view along a longitudinal axis of the coil according to 2 ,
- 4th a detailed view of a winding point of the coil according to 3 ,
- 5 a first embodiment of an inductive coil with a rectangular cross-section,
- 6a, b a second embodiment of an inductive coil with a rectangular cross-section,
- 7a a side view of the coil according to 5 ,
- 7b, c a side view and a view from above of the coil core of the coil according to FIG 7a ,
- 8a, b an inductive coil like a 3D antenna,
- 9a, b Winding points and a notch in the coil according to 8th and
- 10a, b further winding points of the coil according to 8th .
In den Figuren sind unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen induktiven Spule 1 gezeigt, deren elektrisch leitender Draht 6 eine Wicklung 2 bildet, welche sowohl eine Spulenwicklung 5 als auch eine Anwicklung 3 aufweist. Bei all diesen Spulen ist der Draht 6 der Anwicklung 3 an einer Anwickelstelle 10 durchtrennt, so dass die Güte der Spule insgesamt gesteigert wird.The figures show different embodiments of an inductive coil according to the invention 1 shown, their electrically conductive wire 6th a winding 2 forms, which are both a coil winding 5 as well as a development 3 having. With all of these coils the wire is 6th the development 3 at a wrapping point 10 severed, so that the quality of the coil is increased overall.
In 1 ist eine stabförmige Spule 1 mit rundem Querschnitt gezeigt. Neben der Wicklung 2 aus elektrisch leitendem Draht 6 weist die Spule 1 einen Spulenkern 7 aus ferromagnetischem Material sowie zwei Anwickelstellen 10 auf. Der Spulenkern 7 und die Anwickelstelle 10 sind in 1b gesondert von der Wicklung 2 gezeigt.In 1 is a rod-shaped coil 1 shown with a round cross-section. In addition to the winding 2 made of electrically conductive wire 6th instructs the coil 1 a coil core 7th made of ferromagnetic material and two wrapping points 10 on. The coil core 7th and the wrapping point 10 are in 1b separate from the winding 2 shown.
Die Anwickelstellen 10 nehmen die Anwicklungen 3 der Wicklung 2 auf. Dabei weisen die zylinderförmigen Anwickelstellen 10 je eine Anwickelausnehmung 11 auf. Die Anwickelausnehmungen 11 dieser Ausführungsform sind beide taschenförmig ausgebildet. Jede der taschenförmigen Anwickelausnehmung 11 wird durch zwei sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse LA der Anwickelstelle 10 erstreckende Seitenwände 11.1, 11.2, eine spulenwicklungsseitig liegende Rückwand 11.4, eine dieser Rückwand 11.4 im Wesentlichen gegenüberliegende Abschlusswand 11.5 sowie einem Boden 11.3 gebildet.The wrapping points 10 take the windings 3 the winding 2 on. The cylindrical wrapping points have 10 one winding recess each 11 on. The winding recesses 11 In this embodiment, both are pocket-shaped. Each of the pocket-shaped winding recesses 11 is divided by two essentially parallel to the longitudinal axis LA the wrapping point 10 extending sidewalls 11.1 , 11.2 , a rear wall on the coil winding side 11.4 , one of those back panels 11.4 essentially opposite end wall 11.5 as well as a floor 11.3 educated.
Die Anwickelausnehmungen 11 verlaufen an den jeweiligen Anwickelstellen 10 entlang je einer Radialrichtung R nach innen. Die beiden an diametralen Enden der Spule 1 liegenden Anwickelstellen 10 sind derart ausgerichtet, dass die Radialrichtungen R, entlang welcher die Anwickelausnehmungen 11 verlaufen, parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Spule 1 ist hierdurch symmetrisch aufgebaut. Hierbei weist die Oberseite 1.1 der Spule 1 die Anwickelausnehmungen 11 auf.The winding recesses 11 run at the respective wrapping points 10 along one radial direction each R. inside. The two at diametrical ends of the coil 1 lying wrapping points 10 are aligned so that the radial directions R. , along which the winding recesses 11 run, are aligned parallel to each other. The sink 1 is thus constructed symmetrically. Here, the top has 1.1 the coil 1 the winding recesses 11 on.
Der Draht 6 der Anwicklung 3 ist an den Anwickelstellen 10 durchtrennt und in die Anwickelausnehmungen 11 hineingebogen. Der Drahtanfang 6.1 bzw. das Drahtende 6.2 greifen zusammen mit den durch das Durchtrennen entstandenen Drahtöffnungen 6.3 in die Anwickelausnehmungen 11 ein. Eine erste der beiden Anwickelausnehmungen 11 nimmt dabei den Drahtanfang 6.1 auf, während die zweite Anwickelausnehmung 11 das Drahtende 6.2 aufnimmt. Der Drahtanfang 6.1 und das Drahtende 6.2 sind jene Abschlüsse des Drahtes 6, d. h. jene Bereiche offener Enden, welche den Anfang bzw. das Ende der Wicklung 2 darstellen und bei der Herstellung der Spule 1 als erstes bzw. letztes gewickelt werden.The wire 6th the development 3 is at the wrapping points 10 severed and in the Anwickelausnehmungen 11 bent in. The beginning of the wire 6.1 or the end of the wire 6.2 engage together with the wire openings created by the severing 6.3 in the winding recesses 11 a. A first of the two winding recesses 11 takes the beginning of the wire 6.1 while the second winding recess 11 the end of the wire 6.2 records. The beginning of the wire 6.1 and the wire end 6.2 are those terminations of the wire 6th , ie those areas of open ends which are the beginning and the end of the winding 2 represent and in the manufacture of the coil 1 be wound first or last.
Der Spulenkern 7 ist, wie in 1b gezeigt, in dieser Ausführungsform einteilig mit den Anwickelstellen 10 ausgebildet. Die Anwickelstellen 10 bilden auf diese Weise Endbereiche 9 des Spulenkerns 7, welche den Spulenkern 7 diametral entlang seiner Längsachse L abschließen. Neben diesen Endbereichen 9 weist der Spulenkern 7 einen Spulenbereich 8 auf, in welchem die Spulenwicklung 5 der Wicklung 2 aufgenommen wird. Entlang einer axialen Richtung A ergibt sich auf diese Weise ein Aufbau des Spulenkerns 7 in der Reihenfolge: Endbereich 9 mit einer Anwickelstelle 10 inklusive Anwickelausnehmung 11, Spulenbereich 8 und abschließend Endbereich 9 mit Anwickelstelle 10 inklusive Anwickelausnehmung 11. In den Endbereichen 9 des Spulenkerns 7 sind die Anwickelstellen 10 im Wesentlichen entlang der Längsachse L zentriert angeordnet.The coil core 7th is like in 1b shown, in this embodiment in one piece with the wrapping points 10 educated. The wrapping points 10 in this way form end areas 9 of the coil core 7th , which is the coil core 7th diametrically along its longitudinal axis L. to lock. Next to these end areas 9 shows the coil core 7th a coil area 8th on in which the coil winding 5 the winding 2 is recorded. Along an axial direction A. This results in a structure of the coil core 7th in the order: end area 9 with a wrapping point 10 including winding recess 11 , Coil area 8th and finally the end area 9 with wrapping point 10 including winding recess 11 . In the end areas 9 of the coil core 7th are the wrapping points 10 essentially along the longitudinal axis L. centered.
Der Spulenkern 7 weist eine im Wesentlichen hantelförmige Geometrie auf. Zwischen dem Spulenbereich 8 und den Anwickelstellen 10 ist jeweils ein Vorsprung 13 vorhanden. Der Vorsprung 13 entsteht durch einen sprunghaften Radiusunterschied zwischen dem Spulenbereich 8 und den Endbereichen 9 des Spulenkerns 7. Dieser in Axialrichtung A vorhandene Vorsprung 13 ist in Umfangsrichtung U um den Spulenkern 7 unterschiedlich stark ausgeprägt. So verschwindet der Vorsprung 13 auf der Oberseite 1.1 der Spule 1 gänzlich, so dass die Oberseite 1.1 im Wesentlichen plan ausgebildet ist. Auf der zur Oberseite 1.1 in radialer Richtung R gegenüberliegenden Unterseite 1.2 der Spule 1 ist der Vorsprung 13 hingegen am stärksten ausgeprägt. Dieser sich entlang des Umfangs der Spule 1 verändernde Vorsprung 13 bedingt, dass die zylinderförmigen Anwickelstellen 10 sowie der ebenfalls zylinderförmige Spulenbereich 8 nicht koaxial zueinander ausgerichtet sind. Die Längsachse LA der Anwickelstelle 10 und die durch der Spulenbereich 8 verlaufende Längsachse L des Spule 1 verlaufen daher zueinander parallel versetzt.The coil core 7th has a substantially dumbbell-shaped geometry. Between the coil area 8th and the wrapping points 10 is always a head start 13th available. The lead 13th is caused by a sudden difference in radius between the coil area 8th and the end areas 9 of the coil core 7th . This in the axial direction A. existing lead 13th is in the circumferential direction U around the coil core 7th differently pronounced. So the lead disappears 13th on the top 1.1 the coil 1 entirely so that the top 1.1 is essentially planar. On the to the top 1.1 in the radial direction R. opposite bottom 1.2 the coil 1 is the lead 13th however, most pronounced. This extends along the circumference of the coil 1 changing lead 13th requires that the cylindrical wrapping points 10 as well as the cylindrical coil area 8th are not aligned coaxially with one another. The longitudinal axis LA the wrapping point 10 and the through the coil area 8th running longitudinal axis L. of the coil 1 therefore run parallel to one another and offset.
Zwischen der sich um die Anwickelstelle 10 erstreckende Anwicklung 3 und der sich um den Spulenbereich 8 erstreckenden Spulenwicklung 5 weist die Wicklung 2 jeweils eine Übergangswicklung 4 auf, welche die Anwicklung 3 mit der Spulenwicklung 5 leitend verbindet. Diese Übergangswicklung 4 verläuft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel entlang des Endbereichs 9 des Spulenkerns 7. Die Übergangswicklung 4 mündet an der Oberseite 1.1 in die Spulenwicklung 5. Da der Vorsprung 13 an der Oberseite 1.1 verschwindet, wird auf diese Weise ein Abknicken des Drahtes 6 beim Übergang von der Übergangswicklung 4 in die Spulenwicklung 5 verhindert, welche ansonsten entstehen würde, wenn die Übergangswicklung 4 über einen nicht verschwindenden Bereich des Vorsprungs 13 zum Spulenbereich 8 geführt werden würde.Between the around the wrapping point 10 extensive development 3 and the one around the coil area 8th extending coil winding 5 instructs the winding 2 one transition winding each 4th on which the development 3 with the coil winding 5 conductively connects. This transition winding 4th runs in the illustrated embodiment along the end area 9 of the coil core 7th . The transition winding 4th opens at the top 1.1 into the coil winding 5 . Because the lead 13th at the top 1.1 disappears, in this way there will be a kink in the wire 6th at the transition from the transition winding 4th into the coil winding 5 prevented, which would otherwise arise when the transition winding 4th over a non-vanishing area of the protrusion 13th to the coil area 8th would be led.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer induktiven Spule 1 gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Draht 6 der Anwicklung 3 zunächst um die erste Anwickelstelle 10 gewickelt, wobei vom Drahtanfang 6.1 ausgehend mit dem Wickeln begonnen wird. Der Draht 6 der Anwicklung 3 wird mehrfach in Umfangsrichtung U um die Anwickelstelle 10 gewickelt. Insbesondere werden mindestens zwei vollständige Drahtschleifen des Drahtes 6 der Anwicklung 3 um die Anwickelstelle 10 gelegt. Hierbei überspannt der Draht 6 der Anwicklung 3 zunächst die Anwickelausnehmung 11, so dass dieser nicht in die Anwickelausnehmung 11 eintritt. Anschließend wird der Draht 6 mit der Übergangswicklung 4 von der Anwickelstelle 10 zum Spulenbereich 8 des Spulenkerns 7 geführt. In 1 und 2 verläuft die Übergangswicklung 4 nach Art einer gestreckten Spiralwicklung zwischen der Anwickelstelle 10 und dem Spulenbereich 8.In a method of manufacturing an inductive coil 1 according to the illustrated embodiments, the wire 6th the development 3 first around the first wrapping point 10 wound from the beginning of the wire 6.1 starting with the winding is started. The wire 6th the development 3 is repeated several times in the circumferential direction U around the wrapping point 10 wrapped. In particular, there are at least two complete wire loops of the wire 6th the development 3 around the wrapping point 10 placed. The wire spans here 6th the development 3 first the winding recess 11 so that it is not in the winding recess 11 entry. Then the wire 6th with the transition winding 4th from the wrapping point 10 to the coil area 8th of the coil core 7th guided. In 1 and 2 the transitional winding runs 4th in the manner of an elongated spiral winding between the wrapping point 10 and the coil area 8th .
Um den Spulenbereich 8 wird anschließend die Spulenwicklung 5 nach Art einer Spiralwicklung gewickelt. Von der Spulenwicklung 5 aus wird der Draht 6 mit einer weiteren Übergangswicklung 4 vom Spulenbereich 8 nach Fertigstellung der Spulenwicklung 5 zu der zweiten Anwickelstelle 10 geführt. Um diese Anwickelstelle 10 wird der Draht 6 in Umfangsrichtung U gewickelt, so dass eine zweite Anwicklung 3 hergestellt wird. Auch bei dieser zweiten Anwicklung 3 überspannt der Draht 6 zunächst die Anwickelausnehmung 11. Die zweite Anwicklung 3 endet mit dem Drahtende 6.2. Nach Herstellung dieser zweiten Anwicklung 3 ist die Wicklung 2 der Spule 1 fertiggestellt und der Draht 6 von Drahtanfang 6.1 bis Drahtende 6.2 aufgewickelt. Zu diesem Zeitpunkt kann das Drahtende 6.2 noch mit einem nicht dargestellten Draht auf einer Drahtrolle verbunden sein, von welcher aus der Draht 6 zum Aufwickeln entnommen wird. Das Drahtende 6.2 kann von diesem Draht der Drahtrolle in einem separaten Verfahrensschritt oder beim Durchtrennen der Anwicklung 3 im Bereich der Anwickelausnehmung 11 getrennt werden.Around the coil area 8th is then the coil winding 5 wound like a spiral winding. From the coil winding 5 the wire becomes out 6th with another transition winding 4th from the coil area 8th after completion of the coil winding 5 to the second wrapping point 10 guided. To this wrapping point 10 becomes the wire 6th in the circumferential direction U wrapped so that a second wrapping 3 will be produced. Even with this second development 3 straddles the wire 6th first the winding recess 11 . The second development 3 ends with the end of the wire 6.2 . After making this second development 3 is the winding 2 the coil 1 finished and the wire 6th from the beginning of the wire 6.1 to the end of the wire 6.2 wound up. At this point the wire end can 6.2 still be connected to a wire, not shown, on a wire roll, from which the wire 6th is removed for winding. The end of the wire 6.2 can be made of this wire of the wire roll in a separate process step or when cutting through the winding 3 in the area of the winding recess 11 be separated.
Der Draht 6 der Anwicklungen 3 kann nunmehr metallisiert werden. Hierzu wird der zu metallisierenden Bereich des um die Anwickelstellen 10 gewickelten und mit einer Isolierung versehenen Drahtes 6 abisoliert. Die Abisolierung kann beispielsweise mechanisch, mittels eines Lasers, chemisch und/oder unter Temperatureinwirkung erfolgen. Anschließend wird eine metallische Beschichtung auf den abisolierten Draht 6 aufgebracht. Zu diesem Zwecke kann die Anwicklung 3 zusammen mit der Anwickelstelle 10 in ein Lötbad eingebracht werden, welches eine entlang des Umfangs vollumfängliche Metallisierung des um die Anwickelstelle 10 gewickelten Drahtes 6 der Anwicklung 3 ermöglicht.The wire 6th of the developments 3 can now be metallized. For this purpose, the area to be metallized is used around the wrapping points 10 coiled and insulated wire 6th stripped. The insulation can be stripped, for example, mechanically, by means of a laser, chemically and / or under the action of temperature. Then a metallic coating is applied to the stripped wire 6th upset. For this purpose, the development 3 together with the wrapping point 10 be introduced into a solder bath, which has a full circumference metallization of the around the wrapping point 10 coiled wire 6th the development 3 enables.
Durch Verwendung geeigneter chemischer Flussmittel und insbesondere eines erhitzten Lötbads kann die Abisolierung des Drahtes 6 auch in einem gemeinsamen Schritt mit der Metallisierung vorgenommen werden.By using suitable chemical fluxes and in particular a heated solder bath, the wire can be stripped 6th can also be carried out in a joint step with the metallization.
Im Anschluss an die Metallisierung wird der Draht 6 der Anwicklung 3 im Bereich der Anwickelausnehmung 11 durchtrennt. Hierzu tritt ein nicht dargestelltes und an die Form der Anwickelausnehmung 11 angepasstes Trennwerkzeug in die Anwickelausnehmung 11 ein. Dieses Trennwerkzeug trennt den Draht 6 derart, dass mehrere Drahtöffnungen 6.3 entstehen. Je nach Anwicklung 3 werden diese Drahtöffnungen 6.3 zusammen mit dem Drahtanfang 6.1 oder dem Drahtende 6.2 durch das Trennwerkzeug in die Anwickelausnehmung 11 hineingebogen. Die Drahtöffnungen 6.3 hintergreifen zusammen mit dem Drahtanfang 6.1 oder dem Drahtende 6.2 zur Sicherung der Anwicklung 3 die Seitenwände 11.1, 11.2 der Anwickelausnehmung 11, wie in den Figuren dargestellt. Das Trennwerkzeug bewirkt hierbei zugleich ein Durchtrennen, als auch ein Crimpen des Drahtes 6, insbesondere in Form eines Hineinbiegens in die Anwickelausnehmung 11, so dass das Trennwerkzeug nach Art eines kombinierten Trenn- und Crimpwerkzeugs ausgebildet ist.Following the metallization is the wire 6th the development 3 in the area of the winding recess 11 severed. For this purpose, a not shown and to the shape of the winding recess occurs 11 adapted cutting tool in the winding recess 11 a. This cutting tool cuts the wire 6th such that multiple wire openings 6.3 develop. Depending on the development 3 become these wire openings 6.3 together with the beginning of the wire 6.1 or the end of the wire 6.2 through the cutting tool into the winding recess 11 bent in. The wire openings 6.3 reach behind together with the beginning of the wire 6.1 or the end of the wire 6.2 to secure the winding 3 the side walls 11.1 , 11.2 the winding recess 11 as shown in the figures. The cutting tool simultaneously cuts and crimps the wire 6th , in particular in the form of bending into the winding recess 11 , so that the cutting tool is designed in the manner of a combined cutting and crimping tool.
Durch die Metallisierung des Drahtes 6 der Anwicklung 3 wird der Drahtöffnungen 6.3 weiterhin eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den einzelnen Schleifen des Drahtes 6 der Anwicklung 3, welche durch das Durchtrennen nunmehr geöffnete Drahtschleifen sind, sichergestellt. Trotz des Durchtrennens der Anwicklungen 3 besteht weiterhin eine leitende Verbindung vom Drahtanfang 6.1 bis zum Drahtende 6.2.By metallizing the wire 6th the development 3 becomes the wire openings 6.3 furthermore an electrically conductive connection between the individual loops of the wire 6th the development 3 , which are now opened wire loops due to the severing. Despite the cutting of the windings 3 still exists conductive connection from the beginning of the wire 6.1 to the end of the wire 6.2 .
Die vollumfängliche Metallisierung des Drahtes 6 der Anwicklung 3 stabilisiert zudem die einzelnen Drahtschleifen während des Durchtrennens, was insbesondere bei dünnen Drähten, d. h. mit einem Drahtdurchmesser unterhalb von 300 µm, zu einer besseren Stabilität beiträgt.The full metallization of the wire 6th the development 3 also stabilizes the individual wire loops during cutting, which contributes to better stability, especially with thin wires, ie with a wire diameter of less than 300 µm.
Bei einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens erfolgt die Metallisierung nicht vor dem Durchtrennen des Drahtes 6 der Anwicklung 3. Vielmehr wird der Draht 6 erst nach dem Durchtrennen metallisiert. Hierbei kann statt einer vollumfänglichen Metallisierung des Drahtes 6 der Anwicklung 3 lediglich ein Teilbereich des Drahtes 6 metallisiert werden. Insbesondere wird lediglich der Draht 6 der Unterseite 3.1 der Anwicklung 3, welcher der Anwickelausnehmung 11 radial gegenüberliegt, metallisiert. Die Metallisierung der an der Unterseite 1.2 der Spule 1 liegenden Unterseite 3.1 der Anwicklung 3 eignet sich insbesondere bei dickeren Drähten, d. h. Drähten mit einem Drahtdurchmesser größer oder gleich 300 µm, und/oder bei Spulen 1, welche nach Art von SMD-Bauteilen verbaut werden sollen. Bei dieser lediglich bereichsweise erfolgenden Metallisierung wird lediglich der zu metallisierende Bereich des Drahtes 6 der Anwicklung 3 vor oder während des Metallisierens abisoliert.In another variant of the production method according to the invention, the metallization does not take place before the wire is severed 6th the development 3 . Rather, the wire becomes 6th metallized only after cutting. Instead of a full metalization of the wire 6th the development 3 only part of the wire 6th be metallized. In particular, only the wire 6th the bottom 3.1 the development 3 , which of the winding recess 11 radially opposite, metallized. The metallization of the bottom 1.2 the coil 1 lying underside 3.1 the development 3 is particularly suitable for thicker wires, ie wires with a wire diameter greater than or equal to 300 µm, and / or for coils 1 which are to be installed in the manner of SMD components. With this metallization, which takes place only in areas, only the area of the wire to be metallized is used 6th the development 3 stripped before or during plating.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform einer induktiven Spule 1 mit rundem Querschnitt quer zur Längsachse L gezeigt. In ihrem Aufbau entspricht diese Spule 1 weitgehend der in 1 gezeigten Spule. Jedoch sind die Anwickelausnehmungen 11 der Anwickelstellen 10 dieser Spule 1 im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Spule 1 aussparungsförmig ausgebildet.In 2 is another embodiment of an inductive coil 1 with a round cross-section transverse to the longitudinal axis L. shown. This coil corresponds in its structure 1 largely the in 1 shown coil. However, the wrapping recesses are 11 the wrapping points 10 this coil 1 in contrast to the in 1 shown coil 1 Formed in the shape of a recess.
Bei der aussparungsförmig ausgebildeten Anwickelausnehmung 11 entfällt im Vergleich zu einer taschenförmigen Anwickelausnehmung 11 die Abschlusswand 11.5. Die aussparungsförmige Anwickelausnehmung 11 wird daher lediglich durch die beiden Seitenwände 11.1, 11.2, die Rückwand 11.4 sowie den Boden 11.3 begrenzt. Auf diese Weise ist die aussparungsförmige Anwickelausnehmung 11 entlang zweier Seiten geöffnet, wodurch ein einfacheres Eintreten eines Trennwerkzeugs in die Anwickelausnehmung 11 ermöglicht wird.In the recess-shaped winding recess 11 is omitted in comparison to a pocket-shaped winding recess 11 the end wall 11.5 . The recess-shaped winding recess 11 is therefore only through the two side walls 11.1 , 11.2 , the back wall 11.4 as well as the floor 11.3 limited. In this way is the recess-shaped winding recess 11 opened along two sides, making it easier for a cutting tool to enter the winding recess 11 is made possible.
Die Anwickelausnehmungen 11 sind an den entlang der Längsachse L diametral gegenüberliegenden Enden der Endbereiche 9 angeordnet.The winding recesses 11 are on along the longitudinal axis L. diametrically opposite ends of the end regions 9 arranged.
3 zeigt eine Sicht entlang der Längsachse LA auf die Spule 1 gemäß 2. Diese Ansicht entspricht weitgehend auch einem quer zur Längsachse LA verlaufenden Schnitt durch die Anwickelstelle 10 der Spule 1 gemäß 1 im Bereich der Anwickelausnehmung 11. Eine Sicht entlang der Radialrichtung R auf diese Anwickelausnehmung 11 ist in 4 gezeigt. 3 shows a view along the longitudinal axis LA on the reel 1 according to 2 . This view largely corresponds to a view transverse to the longitudinal axis LA running cut through the wrapping area 10 the coil 1 according to 1 in the area of the winding recess 11 . A view along the radial direction R. on this winding recess 11 is in 4th shown.
Wie zu erkennen ist, verläuft die Anwickelausnehmung 11 an der Anwickelstelle 10 entlang der Radialrichtung R nach innen, d. h. in Richtung der Längsachse LA der Anwickelstelle 10. Die Tiefe der Anwickelausnehmung 11 entlang der Radialrichtung R entspricht dem halben Durchmesser der Anwickelstelle 11. Die Anwickelausnehmung 11 stellt auf diese Weise eine ausreichende Tiefe zur Aufnahme der Drahtöffnung 6.3 sowie des Drahtanfangs 6.1 bereit.As can be seen, the winding recess runs 11 at the wrapping point 10 along the radial direction R. inward, ie in the direction of the longitudinal axis LA the wrapping point 10 . The depth of the winding recess 11 along the radial direction R. corresponds to half the diameter of the wrapping point 11 . The winding recess 11 in this way provides sufficient depth to accommodate the wire opening 6.3 as well as the beginning of the wire 6.1 ready.
Entlang der Radialrichtung R verjüngt sich die Anwickelausnehmung 11. Im Querschnitt verlaufen die Seitenwände 11.1, 11.2 in Richtung der Längsachse LA der Anwickelstelle 10 geneigt, während sie entlang der Längsachse LA parallel zu dieser verlaufen. Die Rückwand 11.4 weist im Gegensatz hierzu im Wesentlichen keine Neigung auf, so dass sie entlang einer im Wesentlichen quer zur Längsachse LA verlaufenden Ebene liegt.Along the radial direction R. the winding recess tapers 11 . The side walls run in cross section 11.1 , 11.2 in the direction of the longitudinal axis LA the wrapping point 10 inclined while moving along the longitudinal axis LA run parallel to this. The back wall 11.4 In contrast, it has essentially no inclination, so that it runs along an essentially transverse to the longitudinal axis LA running plane.
Die Ränder 11.11, 11.21 der Seitenwände 11.1, 11.2 sind entgratet und nach Art einer abgerundeten Biegekante ausgebildet. Durch diese abgerundete Form verhindern die Ränder 11.11, 11.21 eine Beschädigung des Drahtes 6, insbesondere der Isolationsschicht des Drahtes 6, sofern diese noch vorhanden ist, beim Biegen der Drahtöffnungen 6.3 in die Anwickelausnehmung 11 hinein. Neben den Rändern 11.11, 11.21 der Seitenwände 11.1, 11.2 ist auch der Rand 11.41 der Rückenwand 11.4 sowie der zwischen den Rändern 11.11, 11.21, 11.41 liegende Rand 11.60 der Anwickelausnehmung 11 abgerundet ausgebildet. Auf diese Weise ist der gesamte Randbereich der Anwickelausnehmung 11 abgerundet ausgebildet. Beschädigungen der Anwickelstelle 10, insbesondere aufgrund einer scharfkantigen Ausgestaltung des Randbereichs der Anwickelausnehmung 11 können vermieden werden. Eine analoge Abrundung des Randbereichs ist auch bei der taschenförmigen Anwickelausnehmung 11 gemäß 1 vorhanden.The edges 11.11 , 11.21 the side walls 11.1 , 11.2 are deburred and designed like a rounded bending edge. This rounded shape prevents the edges 11.11 , 11.21 damage to the wire 6th , especially the insulation layer of the wire 6th if this is still available, when bending the wire openings 6.3 into the winding recess 11 into it. Next to the edges 11.11 , 11.21 the side walls 11.1 , 11.2 is also the edge 11.41 the back wall 11.4 as well as the one between the margins 11.11 , 11.21 , 11.41 lying edge 11.60 the winding recess 11 rounded. In this way, the entire edge area is the winding recess 11 rounded. Damage to the wrapping point 10 , in particular due to a sharp-edged design of the edge area of the winding recess 11 can be avoided. A similar rounding of the edge area is also in the case of the pocket-shaped winding recess 11 according to 1 available.
In 5 und 6 sind Ausführungsformen einer Spule 1 mit einem rechteckigen Querschnitt dargestellt, wobei die Spule 1 gemäß 5 taschenförmige Anwickelausnehmungen 11 und die Spule 1 gemäß 6 aussparungsförmige Anwickelausnehmungen 11 aufweist.In 5 and 6th are embodiments of a coil 1 shown with a rectangular cross-section, with the coil 1 according to 5 pocket-shaped winding recesses 11 and the coil 1 according to 6th recess-shaped winding recesses 11 having.
Beide in 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen der Spule 1 weisen Zwischenrippen 14 auf, welche den Spulenbereich 8 axial entlang der Längsachse L begrenzen. Diese Zwischenrippen 14 erstrecken sich ohrenförmig quer zur Längsachse L von den Außenseiten 1.3 der Spule 1 weg.Both in 5 and 6th shown embodiments of the coil 1 have intermediate ribs 14th on which the coil area 8th axially along the longitudinal axis L. limit. These intermediate ribs 14th extend ear-shaped transversely to the longitudinal axis L. from the outsides 1.3 the coil 1 path.
Entlang der Längsachse L sind die Zwischenrippen 14 jeweils zwischen der Anwickelstelle 10 und dem Spulenbereich 8 angeordnet. Die Zwischenrippen 14 sind einteilig mit dem Spulenkern 7 ausgebildet und bestehen aus dem gleichen Material wie der Spulenbereich 8 und die Anwickelstellen 10.Along the longitudinal axis L. are the intermediate ribs 14th each between the wrapping point 10 and the coil area 8th arranged. The intermediate ribs 14th are integral with the coil core 7th formed and made of the same material as the coil area 8th and the wrapping points 10 .
Die Zwischenrippen 14 begrenzen den Spulenbereich 8 an dessen entlang der Längsachse L diametralen Enden. An jedem Ende des Spulenbereichs 8 sind zwei Zwischenrippen 14 vorgesehen, welche entlang der Umfangsrichtung U der Spule 1 quer zur Längsachse L mit einem Winkelversatz von 180° zueinander verteilt sind.The intermediate ribs 14th limit the coil area 8th at which along the longitudinal axis L. diametrical ends. At each end of the coil area 8th are two intermediate ribs 14th provided along the circumferential direction U the coil 1 transverse to the longitudinal axis L. are distributed with an angular offset of 180 ° to each other.
Die Anwickelstellen 10 weisen an den zu diesen Zwischenrippen 14 gegenüberliegenden Enden Falze 12 auf. Der Falz 12 dient der zusätzlichen Sicherung der Anwicklung 3 vor einem Verrutschen, insbesondere vor einem Abrutschen von der Anwickelstelle 10.The wrapping points 10 point to these intermediate ribs 14th opposite ends creases 12th on. The fold 12th serves to additionally secure the winding 3 before slipping, especially before slipping off the wrapping point 10 .
Jeder Falz 12 ist einer Zwischenrippe 14 zugeordneten. Der Falz 12 und die Zwischenrippe 14 bilden auf diese Weise eine Umfangsnut 10.1 der Anwickelstelle 10.Every fold 12th is an intermediate rib 14th assigned. The fold 12th and the intercostal 14th in this way form a circumferential groove 10.1 the wrapping point 10 .
In 7 ist die Spule 1 gemäß 5 aus einer Seitenansicht sowie der Spulenkern 7 dieser Spule 1 aus einer Seitenansicht und einer Sicht auf die Oberseite 1.1 gezeigt. Die radialen Richtungen R, entlang welcher die Anwickelausnehmungen 11 der Anwickelstellen 10 nach innen verlaufen, verlaufen auch bei der Spule 1 mit rechteckigem Querschnitt, in Richtung der Längsachse LA der jeweiligen Anwickelstellen 10.In 7th is the coil 1 according to 5 from a side view as well as the coil core 7th this coil 1 from a side view and a view of the top 1.1 shown. The radial directions R. , along which the winding recesses 11 the wrapping points 10 running inwards, also run with the coil 1 with a rectangular cross-section, in the direction of the longitudinal axis LA the respective wrapping points 10 .
An der Unterseite 1.2 der Spule 1 im Bereich der Anwickelstelle 10 ist die Unterseite 3.1 der Anwicklung 3 zu erkennen. Diese Unterseite 3.1 der Anwicklung 3 steht gegenüber den übrigen Teilen der Spule 1 an der Unterseite 1.2 hervor. Hierdurch eignet sich diese Unterseite 3.1 der Anwicklung 3 in besonderem Maße für die elektrische Kontaktierung der Spule 1 bei einem Einbau nach Art eines SMD-Bauteils. Diese Unterseite 3.1 der Anwicklung 3 wird daher bevorzugt, insbesondere als einziger Bereich der Anwicklung 3, metallisiert. Bei einem Einbau und der Kontaktierung der Spule 1 über diese Unterseite 3.1 der Anwicklung 3 kommen keine weiteren Teile der Spule 1 mit einer Leiterplatine oder dergleichen, auf welche die Spule 1 verbaut werden soll, in direkten Kontakt. Das Entstehen etwaiger Kurzschlüsse kann auf diese Weise einfach vermieden werden.On the bottom 1.2 the coil 1 in the area of the winding point 10 is the bottom 3.1 the development 3 to recognize. This bottom 3.1 the development 3 stands opposite the other parts of the coil 1 on the bottom 1.2 emerged. This makes this underside suitable 3.1 the development 3 especially for the electrical contacting of the coil 1 in the case of installation in the manner of an SMD component. This bottom 3.1 the development 3 is therefore preferred, especially as the only area of development 3 , metallized. When installing and contacting the coil 1 over this bottom 3.1 the development 3 no further parts of the coil come 1 with a printed circuit board or the like on which the coil 1 is to be installed in direct contact. The occurrence of any short circuits can easily be avoided in this way.
Wie des Weiteren zu erkennen ist, steht weder eine der Zwischenrippen 14 noch einer der Falze 12 an der Oberseite 1.1 und/oder der Unterseite 1.2 der Spule 1 hervor. Die Zwischenrippen 14 als auch die Falze 12 sind somit lediglich in Richtung der Außenseiten 1.3 der Spule 1 ausgerichtet.As can also be seen, neither of the intermediate ribs is standing 14th one more of the folds 12th at the top 1.1 and / or the bottom 1.2 the coil 1 emerged. The intermediate ribs 14th as well as the folds 12th are therefore only towards the outside 1.3 the coil 1 aligned.
Die Anwickelausnehmung 11 erstreckt sich an der Oberseite 1.1 der Spule 1 über die gesamte quer zur Längsachse LA des planen Bereichs der Oberseite 1.1 verlaufende Breite der Anwickelstelle 10. An die plane Oberseite 1.1 grenzen in Umfangsrichtung U abgerundete Kanten 15 an. Diese Kanten 15 gestatten ähnlich den Rändern 11.11, 11.21, 11.41, 11.60 der Anwickelausnehmung 11 eine Drahtführung entlang der Oberfläche der Anwickelstelle 10, ohne dass es zu scharfen Abknickungen des Drahtes 6 und damit verbundenen Beschädigungen oder Schwächungen des Drahtes 6, insbesondere der den Draht 6 umgebenen Isolationsschicht, kommt.The winding recess 11 extends at the top 1.1 the coil 1 over the entire transverse to the longitudinal axis LA of the flat area of the top 1.1 running width of the wrapping point 10 . On the flat top 1.1 boundaries in the circumferential direction U rounded edges 15th at. These edges 15th allow similar to the margins 11.11 , 11.21 , 11.41 , 11.60 the winding recess 11 a wire guide along the surface of the wrapping point 10 without causing any sharp kinks in the wire 6th and associated damage or weakening of the wire 6th , especially of the wire 6th surrounding insulation layer.
In 8 bis 10 ist eine als 3D-Antenne 100 ausgebildete Spule 1 gezeigt. Die 3D-Antenne 100 weist drei Wicklungen 101, 102, 103 aus je einem Draht 111, 112, 113 auf, welche sich einen gemeinsamen Spulenkern 7 teilen. Jede Wicklung 101, 102, 103 weist Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1, eine Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 und Übergangswicklungen 101.3, 102.3, 103.3 auf. Die Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 verlaufen im Wesentlichen orthogonal zueinander. Die Längsachsen L der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 verlaufen entlang der x-Achse X, der y-Achse Y bzw. der z-Achse Z des Spulenkerns 7. Die Längsachsen L der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 kreuzen sich daher im Inneren des Spulenkerns 7.In 8th until 10 is a 3D antenna 100 trained coil 1 shown. The 3D antenna 100 has three windings 101 , 102 , 103 from one wire each 111 , 112 , 113 on which share a common coil core 7th share. Every winding 101 , 102 , 103 shows developments 101.1 , 102.1 , 103.1 , a coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 and transition windings 101.3 , 102.3 , 103.3 on. The coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 run essentially orthogonally to one another. The longitudinal axes L. of the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 run along the x-axis X, the y-axis Y and the z-axis Z of the coil core 7th . The longitudinal axes L. of the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 therefore cross inside the coil core 7th .
Für jede der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 weist der Spulenkern 7 einen Spulenbereich 204, 205, 209 auf. Die zwei der Spulenbereiche 204, 205 sind kanalförmig nach Art einer die Spulenwicklung 101.2, 102.2 in ihrer gesamten Breite aufnehmenden Nut ausgebildet.For each of the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 shows the coil core 7th a coil area 204 , 205 , 209 on. The two of the coil areas 204 , 205 are channel-shaped like a coil winding 101.2 , 102.2 formed in its entire width receiving groove.
Die als 3D-Antenne 100 ausgebildete Spule 1 entspricht in ihrem Grundaufbau somit im Wesentlichen drei orthogonal zueinander ausgerichteten Spulen 1 der in 1 bis 7 gezeigten Ausführungsformen mit einem gemeinsamen Spulenkern 7. Der Spulenkern 7 weist eine würfelförmige Geometrie auf.As a 3D antenna 100 trained coil 1 in its basic structure thus essentially corresponds to three coils aligned orthogonally to one another 1 the in 1 until 7th Embodiments shown with a common coil core 7th . The coil core 7th has a cube-shaped geometry.
Der Spulenkerns 7 ist nach Art eines Hohlkerns mit geöffneter Oberseite 1.1 und geöffneter Unterseite 1.2 ausgebildet. Zwischen der Oberseite 1.1 und der Unterseite 1.2 weist der Spulenkern einen Stabilisierungsboden 202 auf, welcher in 9a und 10b zu erkennen ist. Dieser Stabilisierungsboden 202 kann in jeder beliebigen Höhe positioniert werden. Die Positionen der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 und des Stabilisierungsbodens 202 können aufeinander abgestimmt sein. Auf diese Weise kann eine symmetrische Magnetfeldform in allen Achsen X, Y, Z erzielt werden. Insbesondere kann der Stabilisierungsboden 202 quer zur einer Achse X, Y, Z verlaufend und entlang der Mittelebene der Spule 1 um diese Achse positioniert sein. The coil core 7th is like a hollow core with an open top 1.1 and open bottom 1.2 educated. Between the top 1.1 and the bottom 1.2 the coil core has a stabilizing base 202 on which in 9a and 10b can be seen. This stabilization floor 202 can be positioned at any height. The positions of the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 and the stabilization floor 202 can be coordinated. In this way, a symmetrical magnetic field shape in all axles X , Y , Z be achieved. In particular, the stabilizing floor 202 across one axis X , Y , Z running and along the median plane of the coil 1 be positioned around this axis.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stabilisierungsboden 202 mittig unterhalb der Spulenwicklung 103.2 zur z-Achse Z positioniert, d. h. im halben Abstand zwischen der Oberseite 1.1 und der Unterseite 1.2. Der Stabilisierungsboden 202 trägt dabei zur Stabilität der Außenseiten 1.3 des Spulenkerns 7 bei. Der Stabilisierungsboden 202 trägt zur Steifigkeit der Außenseiten 1.3 des Spulenkerns 7 gegen nach spulenkerninnenseitig gerichtete Deformationen bei.In the embodiment shown, the stabilization floor is 202 centrally below the coil winding 103.2 to the z-axis Z positioned, ie half the distance between the top 1.1 and the bottom 1.2 . The stabilization floor 202 contributes to the stability of the outside 1.3 of the coil core 7th at. The stabilization floor 202 contributes to the rigidity of the outsides 1.3 of the coil core 7th against deformations directed towards the inside of the coil core.
Die Anwickelstellen 10 sind entlang des Umfangs des Spulenkerns 7 verteilt und in einer gemeinsamen Ebene nach Art eines Zapfenkranzes angeordnet. Um ein besonders einfaches Anwickeln des Drahtes 111, 112, 113 an den Anwickelstellen 10 zu ermöglichen, stellen die entlang der x-Achse X bzw. der y-Achse Y nach spulenaußen gerichteten Anwickelstellen 10, die am weitesten außen liegenden Teile des Spulenkerns 7 dar. Hierzu sind die Anwickelstellen 10 auf Kernfüßen 210 angeordnet. Die als Vorsprünge ausgebildeten Kernfüße 210 sind an den Ecken der Unterseite 1.2 des Spulenkerns 7 angeordnet und bilden sowohl Vorsprünge der Unterseite 1.2 als auch der jeweiligen an diesen Ecken angrenzenden Außenseiten 1.3 des Spulenkerns 7.The wrapping points 10 are along the circumference of the coil core 7th distributed and arranged in a common plane in the manner of a journal ring. A particularly easy way of winding the wire 111 , 112 , 113 at the wrapping points 10 make the winding points directed to the outside of the coil along the x-axis X or the y-axis Y 10 , the outermost parts of the coil core 7th The wrapping points are for this purpose 10 on core feet 210 arranged. The core feet designed as projections 210 are at the corners of the bottom 1.2 of the coil core 7th arranged and form both projections on the underside 1.2 as well as the respective outer sides adjoining these corners 1.3 of the coil core 7th .
Der Spulenkern 7 weist Anwickelstellen 10 zweier Anwickelstellentypen 10a, 10b leicht unterschiedlicher Geometrie auf. Ein erster Anwickelstellentyp 10a verjüngt sich entlang der vom Spulenkern 7 wegweisenden Richtung entlang der Längsachse LA1 der jeweiligen Anwickelstelle 10, wie dies insbesondere in 9a zu erkennen ist. Dieser Anwickelstellentyp 10a weist einen an seinem Endbereich verlaufende und ihn nach spulenkernaußenseitig hin abschließenden Falz 12 auf. Dieser Anwickelstellentyp 10a eignet sich insbesondere zum Anwickeln des sich an den Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 anschließenden Bereichs des Drahtes 111, 112, 113.The coil core 7th has wrinkles 10 two wrap point types 10a , 10b slightly different geometry. A first type of wrap-around point 10a tapers along that of the coil core 7th pioneering direction along the longitudinal axis LA1 the respective wrapping point 10 as is particularly the case in 9a can be seen. This wrap-around type 10a has a fold running at its end area and closing it off on the outside of the spool core 12th on. This wrap-around type 10a is particularly suitable for wrapping itself to the beginning of the wire 111.1 , 112.1 , 113.1 subsequent area of the wire 111 , 112 , 113 .
Der zweite Anwickelstellentyp 10b weitet sich hingegen entlang der vom Spulenkern 7 wegweisender Richtung entlang der Längsachse LA2 der jeweiligen Anwickelstelle 10 auf, wie dies ebenfalls in 9a zu erkennen ist. Bei diesem Anwickelstellentyp 10b ist es nicht erforderlich, einen Falz 12 vorzusehen, gleichwohl kann auch dieser Anwickelstellentyp 10b einen derartigen Falz 12 aufweisen.The second type of wrap 10b however, widens along that of the coil core 7th groundbreaking direction along the longitudinal axis LA2 the respective wrapping point 10 on, as is also the case in 9a can be seen. With this type of winding point 10b there is no need to make a fold 12th to be provided, but this type of winding point can also be used 10b such a fold 12th exhibit.
Die Längsachsen LA1, LA2 gegenüberliegender Anwickelstellen 10 verlaufen koaxial. Die Längsachsen LA1, LA2 an der gleichen Außenseite 1.3 der Spule 1 befindlicher Anwickelstellen 10 verlaufen nicht koaxial, jedoch parallel zueinander, während sich die Längsachsen LA1, LA2 der Anwickelstellen 10 aneinander angrenzender Außenseiten 1.3 der Spule 1 kreuzen.The longitudinal axes LA1 , LA2 opposite wrapping points 10 run coaxially. The longitudinal axes LA1 , LA2 on the same outside 1.3 the coil 1 located wrapping points 10 are not coaxial, but parallel to each other, while the longitudinal axes LA1 , LA2 the wrapping points 10 adjacent outer sides 1.3 the coil 1 cross.
Um den Draht 111, 112, 113 beim Anwickeln aufzunehmen, weisen die Anwickelstellen 10 entlang ihres Umfangs verlaufende Umfangsnuten 10.1 auf. Beim Anwickelstellentyp 10a wird diese Umfangsnut 10.1 einseitig durch den Falz 12 und auf der anderen Seite durch den Kernfuß 210 begrenzt. Auf diese Weise ergibt sich eine im Wesentlichen rechteckige Umfangsnut 10.1.To the wire 111 , 112 , 113 take up when winding, indicate the winding points 10 circumferential grooves running along its circumference 10.1 on. With the wrap-around type 10a becomes this circumferential groove 10.1 one-sided through the fold 12th and on the other side through the core foot 210 limited. This results in a substantially rectangular circumferential groove 10.1 .
Beim Anwickelstellentyp 10b wird die Umfangsnut 10.1 ebenfalls einseitig durch den Kernfuß 210 begrenzt. Die übrige Begrenzung der Umfangsnut 10.1 ergibt sich durch die sich nach außen hin aufweitende Form der Anwickelstelle 10. Auf diese Weise wird eine Umfangsnut 10.1 mit im Wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt erzielt.With the wrap-around type 10b becomes the circumferential groove 10.1 also on one side through the core foot 210 limited. The rest of the limitation of the circumferential groove 10.1 results from the shape of the wrapping point, which widens outwards 10 . This creates a circumferential groove 10.1 achieved with a substantially triangular cross-section.
Die nach spulenkernaußenseitig weisenden Anwickelstellen 10 weisen einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt entlang der Umfangsnut 10.1 und quer zu ihren Längsachsen LA1, LA2 auf. Durch den U-förmigen Querschnitt umgibt die Anwickelstelle 10 die Anwickelausnehmung 11. Die Anwickelausnehmungen 11 sind als aussparungsförmige Anwickelausnehmungen 11 der Anwickelstellen 10 ausgebildet. In dieser Anwickelausnehmung 11 ist der an die Anwickelstelle 10 angewickelte Draht 111, 112, 113 eingepresst. Die Anwickelausnehmung 11 fungiert auf diese Weise als Falle für den Draht 111, 112, 113. Dies führt zu einer sichereren Befestigung des Drahts 111, 112, 113 am Spulenkern 7.The winding points on the outside of the bobbin core 10 have a substantially U-shaped cross section along the circumferential groove 10.1 and transverse to their longitudinal axes LA1 , LA2 on. The U-shaped cross-section surrounds the wrapping point 10 the winding recess 11 . The winding recesses 11 are as recess-shaped winding recesses 11 the wrapping points 10 educated. In this winding recess 11 is the one at the winding point 10 coiled wire 111 , 112 , 113 pressed in. The winding recess 11 in this way acts as a trap for the wire 111 , 112 , 113 . This results in a more secure attachment of the wire 111 , 112 , 113 on the coil core 7th .
Der Spulenkern 7 weist neben den Kernfüßen 210 zudem entlang der Kanten aneinander angrenzender Außenseiten 1.3 des Spulenkerns 7 weitere Vorsprünge nach Art von Kantenpfosten 203 auf. Diese Kantenpfosten 203 verlaufen entlang der parallel zur z-Achse Z verlaufenden Kanten des Spulenkerns 7. Die Kantenpfosten 203 dienen der Stabilisierung des als Hohlkern ausgebildeten Spulenkerns 7.The coil core 7th points next to the core feet 210 also along the edges of adjacent outer sides 1.3 of the coil core 7th further protrusions in the manner of edge posts 203 on. These edge posts 203 run along the parallel to the z-axis Z running edges of the coil core 7th . The edge posts 203 serve to stabilize the coil core, which is designed as a hollow core 7th .
Bei der Herstellung der 3D-Atenne 100 wird zunächst ein erster Draht 111 an eine der Anwickelstellen 10 angewickelt, der Draht 111 mit einer Übergangswicklung 101.3 zum Spulenbereich 204 geführt, die Spulenwicklung 101.2 gewickelt, der Draht 111 mit einer weiteren Übergangswicklung 101.3 zu einer zweiten Anwickelstelle 10 geführt und anschließend an der zweiten Anwickelstelle 10 einer zweiten Anwicklung 101.1 angewickelt. Hieran anschließend erfolgt analog ein Anwickeln des zweiten Drahtes 112 an einer Anwickelstelle 10, indem eine erste Anwicklung 102.1 dieser Wicklung 102 hergestellt wird, bevor dann ebenfalls die Spulenwicklung 102.2 gewickelt und der Draht 112 an eine weitere Anwickelstelle 10 angewickelt wird. Ebenso erfolgt auch das Anwickeln des dritten Drahtes 113 an einer Anwickelstelle 10 mit einer Anwicklung 103.1, anschließendem Wickeln der Spulenwicklung 103.2 und abschließendem Wickeln des Drahtes 113 an einer weiteren Anwickelstelle 10 mit einer Anwicklung 101.1.During the production of the 3D antenna 100 is first a first wire 111 to one of the winding points 10 wound up, the wire 111 with a transition winding 101.3 to the coil area 204 led, the coil winding 101.2 wound the wire 111 with another transition winding 101.3 to a second wrapping point 10 and then at the second wrapping point 10 a second development 101.1 wrapped. This is followed by an analogous winding of the second wire 112 at a wrapping point 10 by making an initial development 102.1 this winding 102 is made before then also the coil winding 102.2 wrapped and the wire 112 to another wrapping point 10 is wrapped. The third wire is also wound on 113 at a wrapping point 10 with a development 103.1 , then winding the coil winding 103.2 and finally winding the wire 113 at another wrapping point 10 with a development 101.1 .
Neben den bereits beschriebenen Geometrien weist der Spulenkern 7 weitere fertigungsunterstützende Geometrien auf, welche insbesondere auch in den 8b und 10b zu erkennen sind. Diese fertigungsunterstützenden Geometrien dienen der besseren Automatisierung bei der Herstellung der 3D-Atenne 100 und gestatten zugleich eine höhere Präzision in deren Herstellung.In addition to the geometries already described, the coil core 7th further production-supporting geometries, which in particular also in the 8b and 10b can be recognized. These production-supporting geometries are used for better automation in the production of the 3D antenna 100 and at the same time allow greater precision in their manufacture.
Zum Herstellen dieser Wicklungen 101, 102, 103 weist auch der Spulenkern 7 an seine Unterseite 1.2 Zentriernuten 215 auf. Diese sind an der Unterseite 1.2 der Kernfüße 210 angeordnet und verlaufen von den Ecken der Unterseite 1.2 nach innen in Richtung Mitte der Unterseite 1.2. Diese Zentriernuten 215 sind paarweise entlang der Diagonalen der Unterseite 1.2 fluchtend zueinander ausgerichtet, so dass jedes Zentriernuten-Paar eine unterbrochene, abschnittsweise Diagonalnut ausbildet. Die beiden jeweils eine diagonale Zentriernut 215 bildenden Paare sind im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet, so dass sie insgesamt eine Kreuznut zur Zentrierung des Spulenkerns 7 bilden.To make these windings 101 , 102 , 103 also has the coil core 7th on its underside 1.2 Centering grooves 215 on. These are at the bottom 1.2 the core feet 210 arranged and run from the corners of the bottom 1.2 inwards towards the center of the bottom 1.2 . These centering grooves 215 are in pairs along the diagonals of the bottom 1.2 aligned with one another so that each pair of centering grooves forms an interrupted, section-wise diagonal groove. The two each have a diagonal centering groove 215 forming pairs are arranged essentially at right angles to one another, so that they have a cross groove for centering the coil core 7th form.
Die Zentriernuten 215 werden nicht durch den Draht 111, 112, 113 einer der Wicklungen 101, 102, 103 überdeckt. Daher können die Zentriernuten 215 den Spulenkern 7 nicht nur während der Herstellung der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 zentrieren, sondern auch zur Zentrierung der gesamten Spule 1 bei deren Einbau genutzt werden. Hierzu können die Zentriernuten 215 in entsprechenden Zentriermitteln, beispielsweise Vorsprüngen einer Platine, auf welche die 3D-Atenne 100 verbaut werden soll, eingreifen.The centering grooves 215 will not be through the wire 111 , 112 , 113 one of the windings 101 , 102 , 103 covered. Therefore, the centering grooves 215 the coil core 7th not only during the manufacture of the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 centering, but also for centering the entire coil 1 can be used during their installation. The centering grooves 215 in corresponding centering means, for example projections on a circuit board on which the 3D antenna 100 should be installed, intervene.
Da im Bereich zwischen den Kernfüßen 210 aufgrund der Ausgestaltung des Spulenkerns 7 als Hohlkerne mit einer geöffneten Unterseite 1.2 kein Material des Spulenkerns 7 vorhanden ist, sind die diagonalen Zentriernut 215 als abschnittsweise ausgebildete Diagonalnut ausgebildet. Auch die Kreuznut ist somit als abschnittsweise ausgebildete Kreuznut ausgebildet.Because in the area between the core feet 210 due to the design of the coil core 7th as hollow cores with an open underside 1.2 no material of the coil core 7th is present, are the diagonal centering groove 215 designed as a sectional diagonal groove. The cross groove is thus also designed as a cross groove formed in sections.
Die Zentriernuten 215 sind derart ausgebildet, dass sie als Zentrierhilfe beim Wickeln des Drahtes 111, 112, 113 von einem Zentriermittel einer Wickelvorrichtung gehalten werden können. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass nicht sämtliche Zentriernuten 215 zugleich als Zentrierhilfe genutzt werden. So kann beispielsweise jeweils eine der Zentriernuten 215 mit einem entsprechenden Zentriermitteln zur Zentrierung des Spulenkerns 7 während des Wickelns eines Drahtes 111, 112, 113 zusammenwirken. Auf diese Weise kann eine Zentriernut 215 zur Zentrierung beim Wickeln jeweils einer der insgesamt mindestens drei Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 dienen. Insbesondere zum Wickeln des Drahtes 113 können die Zentriernuten 215 den Spulenkern 7 an einer Position in der Eben der x-Achse X und y-Achse Y halten. Der Spulenkern 7 kann nach dem Wickeln jeweils einer der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 neu in der Wickelvorrichtung positioniert werden, wobei dann je eine andere Zentriernut zur Zentrierung des Spulenkerns 7 genutzt wird und mit dem Zentriermittel zusammenwirkt.The centering grooves 215 are designed in such a way that they act as a centering aid when winding the wire 111 , 112 , 113 can be held by a centering means of a winding device. It can be provided that not all centering grooves 215 can also be used as a centering aid. For example, one of the centering grooves can be used in each case 215 with a corresponding centering means for centering the coil core 7th while winding a wire 111 , 112 , 113 cooperate. In this way, a centering groove 215 for centering during winding one of the total of at least three coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 to serve. Especially for winding the wire 113 can use the centering grooves 215 the coil core 7th hold at a position in the plane of the x-axis x and y-axis y. The coil core 7th can after winding one of the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 be repositioned in the winding device, each with a different centering groove for centering the coil core 7th is used and interacts with the centering means.
Die Zentriernuten 215 können alternativ oder zusätzlich auch zur Zentrierung während des Durchtrennens des Drahtes 111, 112, 113 einer oder mehrere der Anwicklung 101.1, 102.1, 103.1 genutzt werden.The centering grooves 215 can alternatively or additionally for centering during the cutting of the wire 111 , 112 , 113 one or more of the development 101.1 , 102.1 , 103.1 be used.
Auf der Unterseite 1.2 des Spulenkerns 7 sind mehrere Aufnahmenuten 212 vorgesehen, welche jeweils einen Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 aufnehmen können. Jede dieser Aufnahmenuten 212 ist einer Anwickelstelle 10 zugeordnet. Die Aufnahmenut 212 ist derart ausgerichtet, dass der Draht 111, 112, 113, dessen Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 von der Aufnahmenut 212 aufgenommen wird, in Richtung der ihr zugeordneten Anwickelstelle 10 geführt wird. Die Aufnahmenut 212 ist im Wesentlichen winklig zu einer in ihrer Nähe angeordneten Zentriernut 215 ausgerichtet.On the bottom 1.2 of the coil core 7th are several grooves 212 provided, which each have a wire beginning 111.1 , 112.1 , 113.1 be able to record. Each of these grooves 212 is a wrapping point 10 assigned. The receiving groove 212 is oriented so that the wire 111 , 112 , 113 , whose wire start 111.1 , 112.1 , 113.1 from the receiving groove 212 is recorded, in the direction of the winding point assigned to it 10 to be led. The receiving groove 212 is essentially angled to a centering groove arranged in its vicinity 215 aligned.
Auf der Unterseite 1.2 des Spulenkerns 7 sind zudem Führungsnuten 213 angeordnet, welche ebenfalls je einer Anwickelstelle 10 zugeordnet sind. Bei diesen der Führungsnut 213 zugeordneten Anwickelstellen 10 handelt es sich um jene Anwickelstellen 10, welchen auch eine Aufnahmenut 212 zugeordnet ist. Der Hälfte der Anwickelstellen 10 ist somit sowohl eine Führungsnut 213 als auch eine Aufnahmenut 212 zugeordnet. Mittels der Führungsnut 213 kann ein von der Anwickelstelle 10 kommender Draht 111, 112, 113 über den sich in der Aufnahmenut 212 befindlichen Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 zu dessen Fixierung geführt werden. Des Weiteren wird der Draht 111, 112, 113 in der Führungsnut 213 von der Anwickelstelle 10 in Richtung Spulenbereich 204, 205, 209 geführt. Ein Abrutschen des Drahtes 111, 112, 113 auf der Unterseite 1.2 des Spulenkerns 7 wird so vermieden.On the bottom 1.2 of the coil core 7th are also guide grooves 213 arranged, which also each have a winding point 10 assigned. With these the guide groove 213 assigned wrapping points 10 it is about those wrapping points 10 , which also has a receiving groove 212 assigned. Half of the wrapping points 10 is thus both a guide groove 213 as well as a receiving groove 212 assigned. By means of the guide groove 213 can one from the wrapping point 10 coming wire 111 , 112 , 113 about the one in the receiving groove 212 the beginning of the wire 111.1 , 112.1 , 113.1 to fix it. Furthermore, the wire 111 , 112 , 113 in the guide groove 213 from the wrapping point 10 towards the coil area 204 , 205 , 209 guided. A slipping of the wire 111 , 112 , 113 on the bottom 1.2 of the coil core 7th is avoided in this way.
Den Anwickelstellen 10, welchen weder eine Führungsnut 213 noch eine Aufnahmenut 212 zugeordnet ist, ist eine Führungsnut 214 an der Unterseite 1.2 des Spulenkerns 7 zugeordnet. Diese Führungsnuten 214 dienen zur Führung des Drahtes 111, 112, 113 vom Spulenbereich 204, 205, 209 weg hin zu jeweiligen Anwickelstelle 10.The wrapping points 10 which neither has a guide groove 213 another groove 212 is assigned is a guide groove 214 on the bottom 1.2 of the coil core 7th assigned. These guide grooves 214 serve to guide the wire 111 , 112 , 113 from the coil area 204 , 205 , 209 away to the respective wrapping point 10 .
Die Führungsnuten 214 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel den Anwickelstellen 10 vom Anwickelstellentyp 10b zugeordnet, während die Führungsnuten 213 und die Aufnahmenuten 212 den Anwickelstellen 10 vom Anwickelstellentyp 10a zugeordnet sind.The guide grooves 214 are the wrapping points in the illustrated embodiment 10 of the wrap-around type 10b assigned while the guide grooves 213 and the grooves 212 the wrapping points 10 of the wrap-around type 10a assigned.
Der Spulenkern 7 weist an einer Ecke eines der Kantenpfosten 203 eine Einkerbung 206 auf. Diese Einkerbung 206 dient dem Eingriff durch eine Wickelvorrichtung, um die parallel zur z-Achse Z verlaufende Spulenwicklung 103.2 beim Wickeln möglichst nahe entlang der Oberfläche des Spulenbereichs 209 führen zu können. Die Einkerbung 206 besteht im Wesentlichen aus zwei winklig zueinander angeordneten Flächen 206.1, 206.2. Die Fläche 206.1 verläuft entlang der z-Achse Z des Spulenkerns 7 von der Oberseite 1.1 in Richtung Unterseite 1.2 nach spulenkernaußenseitig geneigt. Auf diese Weise ist die Einkerbung im oberen Bereich des Spulenkerns 7 tiefer als weiter in Richtung Unterseite 1.2.The coil core 7th points to one of the corner posts at one corner 203 a notch 206 on. This notch 206 is used for engagement by a winding device around which is parallel to the z-axis Z running coil winding 103.2 when winding as close as possible along the surface of the coil area 209 to be able to lead. The notch 206 consists essentially of two surfaces arranged at an angle to one another 206.1 , 206.2 . The area 206.1 runs along the z-axis Z of the coil core 7th from the top 1.1 towards the bottom 1.2 inclined towards the outside of the coil core. In this way the notch is in the upper part of the coil core 7th deeper than further towards the bottom 1.2 .
Die zweite Fläche 206.2 der Einkerbung 206 ist gegenüber der ersten Fläche 206.1 zusätzlich um die z-Achse Z verdreht. Die zweite Fläche 206.2 ist entlang der z-Achse Z kürzer als die erste Fläche 206.1, so dass die Einkerbung 206 entlang der z-Achse Z in Richtung der Unterseite 1.2 verjüngend ausgebildet ist.The second face 206.2 the notch 206 is opposite the first face 206.1 additionally around the z-axis Z twisted. The second face 206.2 is along the z-axis Z shorter than the first surface 206.1 so that the notch 206 along the z-axis Z towards the bottom 1.2 is tapered.
In 8b ist die Führung der Drähte 111, 112, 113 an der Unterseite 1.2 des Spulenkerns 7 und damit der Unterseite 1.2 der 3D-Antenne 100 gezeigt. Wie zu erkennen ist, wird der Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 in der Aufnahmenut 212 aufgenommen. Der Draht 111, 112, 113 wird von dort aus in Richtung der Anwickelstelle 10 geführt und um deren Umfangsnut 10.1 gewickelt, um auf diese Weise die Anwicklung 101.1, 102.1, 103.1 der Wicklung 101, 102, 103 herzustellen. Der von der Anwickelstelle 10 kommende Draht 111, 112, 113 bildet anschließend eine Übergangswicklung 101.3, 102.3, 103.3 aus. Diese Übergangswicklung 101.3, 102.3, 103.3 wird über den in der Aufnahmenut 212 aufgenommenen Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 gewickelt und durch eine Führungsnut 213 in Richtung des Spulenbereichs 204, 205, 209 geführt. Durch diese Drahtführung der Übergangswicklung 101.3, 102.3, 103.3 wird der Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 zuverlässig in der Aufnahmenut 212 fixiert. Durch die Anwicklung 101.1, 102.1, 103.1 sowie das Fixieren des Drahtanfangs 111.1, 112.1, 113.1 wird der Draht 111, 112, 113 zuverlässig am Spulenkern 7 befestigt.In 8b is the lead of the wires 111 , 112 , 113 on the bottom 1.2 of the coil core 7th and thus the bottom 1.2 the 3D antenna 100 shown. As can be seen, the beginning of the wire will be 111.1 , 112.1 , 113.1 in the receiving groove 212 recorded. The wire 111 , 112 , 113 is from there in the direction of the wrapping point 10 out and around their circumferential groove 10.1 wrapped around this way the wrapping 101.1 , 102.1 , 103.1 the winding 101 , 102 , 103 to manufacture. The one from the winding point 10 coming wire 111 , 112 , 113 then forms a transition winding 101.3 , 102.3 , 103.3 the end. This transition winding 101.3 , 102.3 , 103.3 is about the in the receiving groove 212 recorded wire beginning 111.1 , 112.1 , 113.1 wound and through a guide groove 213 toward the coil area 204 , 205 , 209 guided. Through this wire routing of the transition winding 101.3 , 102.3 , 103.3 becomes the beginning of the wire 111.1 , 112.1 , 113.1 reliable in the receiving groove 212 fixed. Through the development 101.1 , 102.1 , 103.1 as well as fixing the beginning of the wire 111.1 , 112.1 , 113.1 becomes the wire 111 , 112 , 113 reliable on the coil core 7th attached.
Um beim Einbau der 3D-Atenne 100 eine elektrisch leitende Verbindung des Drahtes 111, 112, 113 und damit der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 mit einem Schaltkreis, in welchem die 3D-Atenne 100 eingebaut wird, herstellen zu können, kann der Draht 111, 112, 113, insbesondere an dem spulenunterseitigen Bereich der Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1, metallisiert werden. Dies ist in den dargestellten Figuren aus Gründen der besseren Sichtbarkeit der Drahtführungen nicht gezeigt. Neben den Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 können auch die Drahtanfänge 111.1, 112.1, 113.1 sowie die an der Unterseite 1.2 befindlichen Bereiche der Übergangswicklungen 101.3, 102.3, 103.3 ebenfalls metallisiert werden.In order to install the 3D antenna 100 an electrically conductive connection of the wire 111 , 112 , 113 and thus the coil windings 101.2 , 102.2 , 103.2 with a circuit in which the 3D antenna 100 is built in to be able to produce, the wire can 111 , 112 , 113 , especially on the area of the windings on the underside of the coil 101.1 , 102.1 , 103.1 , be metallized. This is not shown in the figures shown for reasons of better visibility of the wire guides. In addition to the developments 101.1 , 102.1 , 103.1 can also start the wire 111.1 , 112.1 , 113.1 as well as the one at the bottom 1.2 located areas of the transition windings 101.3 , 102.3 , 103.3 can also be metallized.
Die Drahtführung im Bereich der Anwickelstellen 10, um welche die Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1, welche die Wicklungen 101, 102, 103 herstellungstechnisch abschließen und erst nach der Fertigstellung der Spulenwicklungen 101.2, 102.2, 103.2 gewickelt werden, unterscheidet sich leicht von der Drahtführung im Bereich der Anwickelstellen 10, welche einer Aufnahmenut 212 für den Drahtanfang 111.1, 112.1, 113.1 zugeordnet ist. Eine derartige zum Abschluss der Wicklung 101 gefertigte Anwicklung 101.1 ist im hinteren Bereich der in 8b perspektivisch dargestellten 3D-Antenne 100 gezeigt. Dort erfolgt die Drahtführung des Drahtes 111 der Übergangswicklung 101.3 an der Unterseite 1.2 lediglich in der Führungsnut 214 in Richtung der Anwicklung 101.1. Das Drahtende 111.2 wird dort nicht in einer Aufnahmenut 212 aufgenommen, sondern, wie in 8 nicht zu erkennen, von der Anwickelausnehmung 11 der Anwickelstelle 10 aufgenommen.The wire guide in the area of the winding points 10 around which the windings 101.1 , 102.1 , 103.1 showing the windings 101 , 102 , 103 Conclude the manufacturing process and only after the coil windings have been completed 101.2 , 102.2 , 103.2 is slightly different from the wire guide in the area of the winding points 10 , which a receiving groove 212 for the beginning of the wire 111.1 , 112.1 , 113.1 assigned. One of these at the end of the winding 101 manufactured development 101.1 is at the back of the in 8b 3-D antenna shown in perspective 100 shown. This is where the wire is routed 111 the transition winding 101.3 on the bottom 1.2 only in the guide groove 214 in the direction of the winding 101.1 . The end of the wire 111.2 is not there in a receiving groove 212 recorded, but, as in 8th not visible from the winding recess 11 the wrapping point 10 recorded.
Während die Übergangswicklungen 101.3, 102.3 der entlang der x-Achse X bzw. y-Achse Y verlaufenden Wicklungen 101, 102 vergleichsweise kurz ausfallen, weist die Wicklung 103 eine im Vergleich längere Übergangswicklung 103.3 von der Anwicklung 103.1 an der der Aufnahmenut 212 zugeordneten Anwickelstelle 10 hin zu der um den Spulenbereich 209 gewickelten Spulenwicklung 103.2. Diese Übergangswicklung 103.3 verläuft teilweise unter der Spulenwicklung 103.2 der gleichen Wicklung 103.During the transition windings 101.3 , 102.3 of the windings running along the x-axis X and y-axis Y, respectively 101 , 102 are comparatively short, the winding 103 a comparatively longer transition winding 103.3 from the development 103.1 at the receiving groove 212 assigned wrapping point 10 towards the one around the coil area 209 wound coil winding 103.2 . This transition winding 103.3 runs partially under the coil winding 103.2 the same winding 103 .
In 9 ist diese längere Übergangswicklung 103.3 von der Anwicklung 103.1 zum Spulenbereich 209 gezeigt. Die Übergangswicklung 103.3 verläuft teilweise in einem Führungsbereich 207, welcher sich an den in Richtung der Unterseite 1.2 gelagerten Endbereich der Einkerbung 206 anschließt. Dieser Führungsbereich 207 unterteilt sich in mehrere Führungsabschnitte 207.1, 207.2, 207.3 und weist eine im Wesentlichen L-förmige oder hakenförmige Form auf. Der Führungsbereich 207 dient der Führung des Drahtes 113 von der Anwickelstelle 10 hin zum oberen Ende des Spulenbereichs 209, welcher durch den Führungsabschnitt 207.2 entlang der z-Achse Z in Richtung Oberseite 1.1 begrenzt wird. Die Führungsabschnitte 207.1, 207.2 des Führungsbereichs 207 weisen eine nach spulenkerninnenseitig gerichtete Neigung auf. Abgesehen von dieser spulenkerninnenseitigen Neigung verläuft der erste Führungsabschnitt 207.1 im Wesentlichen mit einem geringen Winkelversatz im Bereich von unter 10° entlang der z-Achse Z. Der zweite Führungsabschnitt 207.2 verläuft im Wesentlichen in einer zu der x-Achse X und der y-Achse Y parallelen x-y-Ebene. In dieser x-y-Ebene ist der zweite Führungsabschnitt 207.2 nach spulenkerninnenseitig geneigt.In 9 is this longer transition winding 103.3 from the development 103.1 to the coil area 209 shown. The transition winding 103.3 runs partially in a management area 207 which is attached to the towards the bottom 1.2 stored end of the notch 206 connects. This leadership area 207 is divided into several guide sections 207.1 , 207.2 , 207.3 and has a substantially L-shaped or hook-shaped shape. The leadership area 207 serves to guide the wire 113 from the wrapping point 10 towards the top of the coil area 209 , which by the guide section 207.2 along the z-axis Z towards the top 1.1 is limited. The guide sections 207.1 , 207.2 of the management area 207 have an incline towards the inside of the coil core. Apart from this inclination on the inside of the coil core, the first guide section runs 207.1 essentially with one small angular misalignment in the range of less than 10 ° along the z-axis Z . The second guide section 207.2 runs essentially in an xy plane parallel to the x-axis X and the y-axis Y. The second guide section is in this xy plane 207.2 inclined towards the inside of the coil core.
Zur Entgratung der Kante zwischen den Führungsabschnitten 207.1, 207.2 weist der Führungsbereich 207 einen dritten, kurzen Führungsabschnitt 207.3 auf. Dieser Führungsabschnitt 207.3 ist im Wesentlichen nach Art einer Fase ausgebildet. Im Bereich dieses Führungsabschnittes 207.3 weist der Führungsbereich 207 zusätzlich eine Nase 207.4 auf, welche einen entlang des Führungsabschnitts 207.3 geführten Draht 113 vor einem Abrutschen schützt.For deburring the edge between the guide sections 207.1 , 207.2 instructs the management area 207 a third, short guide section 207.3 on. This guide section 207.3 is designed essentially in the manner of a bevel. In the area of this guide section 207.3 instructs the management area 207 additionally a nose 207.4 on which one along the guide section 207.3 led wire 113 protects against slipping.
Im Bereich der Einkerbung 206 weist die Innenseite 1.4 des Spulenkerns 7 einen nach spulenkerninnenseitig verlaufenden Innenvorsprung 208 auf, welcher der zusätzlichen Stabilisierung des Spulenkerns 7 im Bereich der Einkerbung 206 dient. Da Material des Spulenkerns 7 zur Herstellung der Einkerbung 206 entfernt wird oder von Anfang an nicht vorhanden ist, käme es zu einer Schwächung der Wandstärke S des hohlen Spulenkerns 7 im Bereich dieser Einkerbung 206. Dies wird durch das zusätzliche Spulenkernmaterial des Innenvorsprungs 208 ausgeglichen. Eine minimale Wandstärke S im Bereich vom 1 bis 3 mm wird bereitgestellt.In the area of the notch 206 shows the inside 1.4 of the coil core 7th an inner projection running towards the inside of the coil core 208 on which of the additional stabilization of the coil core 7th in the area of the notch 206 serves. Because material of the coil core 7th for making the notch 206 is removed or is not present from the start, the wall thickness would be weakened S. of the hollow coil core 7th in the area of this notch 206 . This is due to the additional core material of the inner protrusion 208 balanced. A minimal wall thickness S. in the range from 1 to 3 mm is provided.
Vor dem Wickeln der Spulenwicklung 103.2 um den Spulenbereich 209 wird der Draht 113 entlang des Führungsbereichs 207 von der Anwickelstelle 10 zu dem Spulenbereich 209 nach Art eines nach spulenkerninnenseitg gerichteten Bogens geführt. Um den Draht 113 entlang des Führungsbereichs 207 zu führen, greift eine Wickelvorrichtung in die Einkerbung 206 ein, an dessen unteren Bereich der Führungsbereich 207 angrenzt. Die Spulenwicklung 103.2 wird über die Übergangswicklung 103.3 gewickelt und fixiert diese zusätzlich.Before winding the coil winding 103.2 around the coil area 209 becomes the wire 113 along the guide area 207 from the wrapping point 10 to the coil area 209 out in the manner of an arc directed towards the inside of the coil core. To the wire 113 along the guide area 207 To guide, a winding device engages in the notch 206 one, at the bottom of which the guide area 207 adjoins. The coil winding 103.2 becomes over the transition winding 103.3 wrapped and fixed these additionally.
In 10 sind erneut Anwickelstellen 10 der 3D-Antenne 100 gezeigt. Bei diesen Anwickelstellen 10 handelt es sich um jene Anwickelstellen 10, um welche die die Wicklungen 101, 102, 103 abschließenden Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 mit den entsprechenden Drahtenden 111.2, 112.2, 113.2 gewickelt sind. Die Drahtführung der Drähte 111, 112, 113 entspricht der bereits in Zusammenhang mit 8b beschriebenen Drahtführungen der entsprechenden Anwicklung 101.1.In 10 are again wrapping points 10 the 3D antenna 100 shown. At these wrapping points 10 it is about those wrapping points 10 to which the the windings 101 , 102 , 103 final windings 101.1 , 102.1 , 103.1 with the corresponding wire ends 111.2 , 112.2 , 113.2 are wrapped. The wire guide of the wires 111 , 112 , 113 corresponds to that already in connection with 8b described wire guides of the corresponding winding 101.1 .
In 10 ist noch einmal die Führung des Drahtes 111 im Bereich der Übergangswicklung 101.3 von der Spulenwicklung 101.2 kommend hin zu der Anwicklung 101.1 gezeigt. Der Draht 111 der Übergangswicklung 101.3 wird von der Spulenwicklung 101.2 kommend zunächst im Wesentlichen entlang der z-Achse Z in Richtung der Unterseite 1.2 geführt. Dort wird die Übergangswicklung 101.3 über die in den Kernfuß 210 eingebrachte Führungsnut 214 zur Anwickelstelle 10 geführt. Der Draht 111 wird in der Umfangsnut 10.1 der Anwickelstelle 10 um diese gewickelt, so dass die Umwicklung 101.1 geführt wird.In 10 is once again the lead of the wire 111 in the area of the transition winding 101.3 from the coil winding 101.2 coming to the development 101.1 shown. The wire 111 the transition winding 101.3 is from the coil winding 101.2 coming initially essentially along the z-axis Z towards the bottom 1.2 guided. There is the transition winding 101.3 about the in the core foot 210 introduced guide groove 214 to the wrapping point 10 guided. The wire 111 is in the circumferential groove 10.1 the wrapping point 10 wrapped around this so that the wrapping 101.1 to be led.
Wie in 10 und auch bereits in 9a gezeigt, wird bei den die Wicklungen 101, 102, 103 abschließenden Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 das jeweilige Drahtende 111.2, 112.2, 113.2 von der Anwickelausnehmung 11 der Anwickelstelle 10 aufgenommen. Zu diesem Zwecke wird das Drahtende 111.2, 112.2, 113.2 in die durch die U-förmigen Anwickelstellen 10 ausgebildeten Anwickelausnehmungen 11 hineingebogen.As in 10 and already in 9a shown is the windings 101 , 102 , 103 final windings 101.1 , 102.1 , 103.1 the respective wire end 111.2 , 112.2 , 113.2 from the winding recess 11 the wrapping point 10 recorded. For this purpose, the end of the wire is used 111.2 , 112.2 , 113.2 into the U-shaped wrapping points 10 trained winding recesses 11 bent in.
Wie zu erkennen ist, sind die Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 nach Art geöffneter Anwicklungen ausgebildet. Der Draht 111, 112, 113 wird zu deren Herstellung zunächst in der Umfangsnut 10.1 um die Anwickelstelle 10 herumgewickelt. Anschließend werden die einzelnen so entstehenden Drahtschleifen der Anwicklung 101.1, 102.1, 103.1 durchtrennt, so dass sich im Bereich der Anwicklung 101.1, 102.1, 103.1 Drahtöffnungen 111.3, 112.3, 113.3 ergeben. Durch diese Drahtöffnungen 111.3, 112.3, 113.3 werden Streuinduktivitäten der Anwicklung 101.1, 102.1, 103.1, welche die Güte der 3D-Antenne 100 negativ beeinflussen, vermieden, da die leiterschleifenartigen Drahtschleifen unterbrochen werden. Insbesondere bei der Verwendung eines dünnen Drahtes 111, 112, 113, d. h. bei einem Drahtdurchmesser unterhalb von 300 µm, werden die Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 vor dem Durchtrennen im Bereich der zu fertigenden Drahtöffnungen 111.3, 112.3, 113.3 metallisiert, so dass sich die einzelnen Drahtschleifen der Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 beim Durchtrennen gegenseitig stabilisieren.As can be seen, the developments are 101.1 , 102.1 , 103.1 designed in the manner of open windings. The wire 111 , 112 , 113 is first used to manufacture them in the circumferential groove 10.1 around the wrapping point 10 wrapped around. Then the individual wire loops created in this way are applied to the winding 101.1 , 102.1 , 103.1 severed, so that in the area of the winding 101.1 , 102.1 , 103.1 Wire openings 111.3 , 112.3 , 113.3 result. Through these wire openings 111.3 , 112.3 , 113.3 become leakage inductances of the development 101.1 , 102.1 , 103.1 which the quality of the 3D antenna 100 negatively affect, avoided, since the wire loops like conductor loops are interrupted. Especially when using a thin wire 111 , 112 , 113 , ie with a wire diameter of less than 300 µm, the windings are 101.1 , 102.1 , 103.1 before cutting through in the area of the wire openings to be made 111.3 , 112.3 , 113.3 metallized, so that the individual wire loops of the windings 101.1 , 102.1 , 103.1 stabilize each other when cutting.
Die Drahtöffnungen 111.3, 112.3, 113.3 werden in die Anwickelausnehmung 11 der Anwickelstelle 10 eingepresst. Ein die Drahtöffnungen 111.3, 112.3, 113.3 stabilisierender Eingriff wird auf diese Weise hergestellt. Das Durchtrennen des Drahtes 111, 112, 113 der Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 kann in einem kombinierten Arbeitsschritt zusammen mit dem Einpressen der Drahtöffnungen 111.3, 112.3, 113.3 in die Anwickelausnehmungen 11 erfolgen. Hierzu kann ein stößelförmiges Trennwerkzeug nach Art eines Stempels in die Anwickelausnehmung 11 eingeführt werden, so dass dieses zusammen mit der nach Art einer Matrize fungierenden Anwickelausnehmung 11 den Draht 111, 112, 113 der Anwicklungen 101.1, 102.1, 103.1 entsprechend auftrennt und zugleich umformt.The wire openings 111.3 , 112.3 , 113.3 are in the winding recess 11 the wrapping point 10 pressed in. One the wire openings 111.3 , 112.3 , 113.3 stabilizing intervention is established in this way. Cutting the wire 111 , 112 , 113 of the developments 101.1 , 102.1 , 103.1 can be done in a combined work step together with pressing in the wire openings 111.3 , 112.3 , 113.3 in the winding recesses 11 take place. For this purpose, a plunger-shaped cutting tool in the manner of a punch can be inserted into the winding-on recess 11 are introduced, so that this together with the winding recess acting like a die 11 the wire 111 , 112 , 113 of the developments 101.1 , 102.1 , 103.1 accordingly separates and reshapes at the same time.
Mit der vorstehend beschriebenen induktiven Spule 1 und mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens wird auf einfache Weise eine induktive Spule 1 mit verbesserter Güte angegeben.With the inductive coil described above 1 and using the method described becomes an inductive coil in a simple way 1 indicated with improved quality.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
-
11
-
SpuleKitchen sink
-
1.11.1
-
OberseiteTop
-
1.21.2
-
Unterseitebottom
-
1.31.3
-
AußenseiteOutside
-
1.41.4
-
Innenseiteinside
-
22
-
WicklungWinding
-
33
-
AnwicklungDevelopment
-
3.13.1
-
Unterseitebottom
-
44th
-
ÜbergangswicklungTransition winding
-
55
-
SpulenwicklungCoil winding
-
66th
-
Drahtwire
-
6.16.1
-
DrahtanfangWire start
-
6.26.2
-
DrahtendeWire end
-
6.36.3
-
DrahtöffnungWire opening
-
77th
-
SpulenkernCoil core
-
88th
-
SpulenbereichCoil area
-
99
-
EndbereichEnd area
-
1010
-
AnwickelstelleWrapping point
-
10a,10a,
-
bAnwickelstellentypb Wrap type
-
10.110.1
-
UmfangsnutCircumferential groove
-
1111
-
AnwickelausnehmungWinding recess
-
11.111.1
-
SeitenwandSide wall
-
11.211.2
-
SeitenwandSide wall
-
11.311.3
-
Bodenfloor
-
11.411.4
-
RückwandBack wall
-
11.511.5
-
AbschlusswandEnd wall
-
11.1111.11
-
Randedge
-
11.2111.21
-
Randedge
-
11.4111.41
-
Randedge
-
11.6011.60
-
Randedge
-
1212th
-
FalzFold
-
1313th
-
Vorsprunghead Start
-
1414th
-
ZwischenrippeIntermediate rib
-
1515th
-
KanteEdge
-
100100
-
3D-Antenne3D antenna
-
101101
-
WicklungWinding
-
101.1101.1
-
AnwicklungDevelopment
-
101.2101.2
-
SpulenwicklungCoil winding
-
101.3101.3
-
ÜbergangswicklungTransition winding
-
102102
-
WicklungWinding
-
102.1102.1
-
AnwicklungDevelopment
-
102.2102.2
-
SpulenwicklungCoil winding
-
102.3102.3
-
ÜbergangswicklungTransition winding
-
103103
-
WicklungWinding
-
103.1103.1
-
AnwicklungDevelopment
-
103.2103.2
-
SpulenwicklungCoil winding
-
103.3103.3
-
ÜbergangswicklungTransition winding
-
111111
-
Drahtwire
-
111.1111.1
-
DrahtanfangWire start
-
111.2111.2
-
DrahtendeWire end
-
111.3111.3
-
DrahtöffnungWire opening
-
112112
-
Drahtwire
-
112.1112.1
-
DrahtanfangWire start
-
112.2112.2
-
DrahtendeWire end
-
112.3112.3
-
DrahtöffnungWire opening
-
113113
-
Drahtwire
-
113.1113.1
-
DrahtanfangWire start
-
113.2113.2
-
DrahtendeWire end
-
113.3113.3
-
DrahtöffnungWire opening
-
202202
-
StabilisierungsbodenStabilizing floor
-
203203
-
KantenpfostenEdge posts
-
204204
-
SpulenbereichCoil area
-
205205
-
SpulenbereichCoil area
-
206206
-
Einkerbungnotch
-
206.1206.1
-
Flächearea
-
206.2206.2
-
Flächearea
-
207207
-
FührungsbereichLeadership area
-
207.1207.1
-
FührungsabschnittGuide section
-
207.2207.2
-
FührungsabschnittGuide section
-
207.3207.3
-
FührungsabschnittGuide section
-
207.4207.4
-
Nasenose
-
208208
-
InnenvorsprungInternal protrusion
-
209209
-
SpulenbereichCoil area
-
210210
-
KernfußCore foot
-
212212
-
AufnahmenutReceiving groove
-
213213
-
FührungsnutGuide groove
-
214214
-
FührungsnutGuide groove
-
215215
-
Zentriernut
Centering groove
-
AA.
-
AxialrichtungAxial direction
-
LL.
-
LängsachseLongitudinal axis
-
LALA
-
LängsachseLongitudinal axis
-
LA1LA1
-
LängsachseLongitudinal axis
-
LA2LA2
-
LängsachseLongitudinal axis
-
RR.
-
RadialrichtungRadial direction
-
SS.
-
WandstärkeWall thickness
-
UU
-
UmfangsrichtungCircumferential direction
-
XX
-
x-AchseX axis
-
YY
-
y-Achsey-axis
-
ZZ
-
z-Achsez-axis
