缠绕长型柔性感应器的设施和方法与流程

本发明属于无钥匙开门或进入系统的领域，其具体应用于汽车行业，在汽车行业中还应用于控制用于启动引擎的电子防盗器。这个“无钥匙”进入系统(kes或还被称为被动无钥匙进入(pke))是基于使用发射无线信号的远程控制设备，并基于实际车辆设置3个或更多天线，这种设置的功能是在围绕车辆的1.5m或更大的周界内检测用户携带的上述远程控制设备的存在(通过感应上述无线信号)。在所述设备被检测之后，门打开或解锁，并且还能够实现选择启动或关闭引擎、调节后视镜和侧视镜、调节电机操作座椅以及接通车内照明灯等其它可能功能。

目前已经提出使用长型柔性感应器，所述感应器包括由两个或更多刚性铁磁芯或元件构成的芯部，它们的端部以铰接的方式彼此连接，形成可以弯曲且没有损害感应器完整性的风险的长形组件，并具有由围绕所述复合芯部的导电元件所构成的线圈。

具有柔性感应器的所述天线允许通过单个长型柔性天线替换车辆内的三个或更多个天线的所述设置，该单个长型柔性天线优选地具有30cm或更长的长度。

芯部的所述柔性性质及其尺寸引起芯部在缠绕操作期间弯曲，而导致不正确的缠绕。

因此，本发明涉及一种缠绕长型柔性感应器的设施和方法。

背景技术：

在本领域中已知一些柔性天线的解决方案，如在专利申请wo2009123432a2中所述的解决方案，其描述了一种线圈内具有多个棒形芯部的解决方案。

在欧洲专利申请ep2996119中可以找到另一种解决方案。

专利申请us2013249303a1公开了多个对齐的铁磁元件，以及sumida(胜美达)的专利申请us20150295315a1描述了刚性实心铁氧体芯插入线圈形成装置，线圈形成装置具有用于设置电容器和波导管的特定形状。

在sumida的专利申请us2015123761a1中可以找到另一种解决方案，其基于一种由彼此联接的多个棒形铁氧体芯构成的复合芯部(见图2)，铁氧体芯的头端和尾端处具有球形的凹面终端或凸面终端，并且还公开了以书状(book-like)构造彼此联接的多个芯(见图3)。

通过专利申请us2015123761a1已知，借助长度方向增加彼此联接的较小元件来构建长型芯。

公开复合感应器的其它文献包括专利us6417665b1，其描述了具有柔性磁芯的长的磁力计，磁力计由彼此联接的多个芯构建；以及专利申请ep0848577a2，其描述了在端部联接的铁氧体棒构成的长的柔性磁芯。此外，在磁芯的端部处利用接触表面之间的球形或柱形物理间隙或分离(空气间隙)联接是磁性旋转机器中的惯用做法，因为这些间隙或分离是保证恒定且最小的空气间隙以及自由移动所需要的。例如，参见brucedepalma于1974年发表的“thegenerationofaunidirectionalforce(单向力的产生)”(http://depalma.pair.com/generationofunidirectionalforce.html)。

专利申请us7138896描述了由多个独立元件制成的铁氧体芯，这些元件借助用于抑制扁平电缆中的emi(电磁干扰)的柱形空气间隙以头尾头的方式彼此联接，上述扁平电缆作为发出电磁辐射形式的能量的天线。

但是，上述文献均没有描述或提出关于如何将导线缠绕到长型柔性芯部(具有30cm或更长的长度)上的问题，利用本领域的传统方法缠绕具有极大困难，本领域的传统方法包括保持待缠绕的芯部的悬伸端，以便可从各侧接近悬伸端。

技术实现要素：

根据第一方案，本发明涉及一种缠绕长型柔性感应器的设施。

作为非限制性示例，提出所述柔性感应器，其具有由铁磁材料制成的两个或更多个硬的磁性元件或磁芯形成的芯部，所述磁芯的端部以铰接的方式彼此连接，形成长形组件(长方形或椭圆形组件)。所述磁芯将彼此联接，而使磁芯的头端通过接触表面与相邻磁芯的尾端联接，形成绕横向轴线的铰接式附接，提供可调、可变的扁平链式的斜铰接部。此外，上述两个或更多个硬的磁芯的组件将被柔性聚合物外皮围绕，其可以包括铁磁负载，铁磁负载配合防止磁通量分散到所述磁芯之间的联接区域或间隙。

因此，虽然该设施被理解为适用于除了上述之外的柔性感应器，但用于缠绕的上述设施将允许绕柔性感应器芯(如由例如两个或更多刚性磁性元件或磁芯形成的芯)缠绕导电元件(金属线或导电金属片)，因此它可以同样被应用于与premo的专利申请ep2996119中描述的类似的长型磁芯。

因此，按已知方式缠绕的设施包括：

·第一输送机，沿输送方向移动长型柔性感应器，支承在输送机的输送表面上；

·夹持设备，将感应器夹持在所述输送表面上；

·缠绕装置，将金属导线缠绕在悬伸出第一输送机的一端的柔性感应器的一部分上，所述缠绕装置包括至少一个导线供给卷和转动设备。

因此，第一输送机具有输送表面，柔性感应器在输送表面上移动，并且第一输送机还具有夹持设备，夹持设备使所述柔性感应器保持与所述输送表面接触，保持柔性感应器的悬伸端容易被缠绕装置接近，夹持设备与输送设备分离。

此外，所提出的设施以新颖的方式包括保持设备，其设置为保持柔性感应器的已被缠绕的一部分，并允许其沿输送方向移动，所述保持设备被定位成与第一输送机的端部相对并与第一输送机的端部间隔最小预定距离，以在第一输送机与保持设备之间限定所述导线供给设备容易接近的缠绕区域。所提出的设施还设计了所述转动设备，其引起第一输送机及其对应的夹持设备、以及所述保持设备在延伸位置绕柔性感应器的中心纵向轴线的同时转动，且没有弯曲。所述中心纵向轴线被理解为在柔性感应器的整个长度上沿其纵向方向的几何轴线，穿过其截面的几何中心。

上述转动引起柔性感应器在被沿输送方向输送时转动，同时导线被供给到所述柔性感应器的位于缠绕区域中的一部分。柔性感应器的转动和移动的组合，与导线的供给一起，产生缠绕。

柔性感应器的已被缠绕的部分沿输送方向移动而经过缠绕区域，然后被保持设备抓取，防止柔性感应器的未被第一输送机保持的部分弯曲。

所述缠绕区域具有最小距离，该最小距离在所述柔性感应器从输送机沿输送方向向前移动期间足以覆盖缠绕导线的给定缠绕长度。

因此，所提出的设施包括集成夹持设备的第一输送设备，并且包括与第一输送机的端部间隔最小距离的保持设备，该最小距离足以使缠绕装置自由接近柔性感应器的保持在第一输送机与保持设备之间的一部分。

因此，这种设施允许柔性感应器被供给到第一输送机的所述输送表面，在柔性感应器被沿输送方向输送时借助所述夹持设备被夹持在所述输送表面上，以及所述柔性感应器的端部能够悬伸出第一输送机的端部，进入上述缠绕装置容易接近的空间，随着所述柔性感应器被第一输送机沿输送方向向前输送，上述缠绕装置将使导线围绕柔性感应器缠绕。

由于所述感应器是柔性的，因此具有过长的悬伸部将会引起感应器弯曲且因而导致不正确的缠绕。为此，设置与第一输送机的端部间隔的保持设备，以便在柔性感应器在缠绕区域被缠绕后，抓取并固定柔性感应器的悬伸端，缠绕区域被限定在第一输送机与保持设备之间的空间，从而防止悬伸端弯曲，并且允许柔性感应器的整个长度的正确缠绕。

为了实现正确缠绕，提出了转动设备，其使包括上述夹持设备的第一输送机、以及保持设备同时转动，从而实现柔性感应器的受控旋转。

根据所提出的附加非限制性实施例，限定缠绕区域的预定距离约为柔性感应器的总长度的10％。这个比例被认为确保了到达上述保持设备之前在柔性感应器的悬伸端造成的弯曲不足以干扰导线的正确缠绕。

另外提出，夹持设备由与所述第一输送机相对的第一辅助输送机构成，从而它们一起构成第一双输送机，并在两个输送设备之间以类似“三明治”的方式捕获柔性感应器的待缠绕部分。

可选地考虑，所述第一输送机和/或所述第一辅助输送机由横跨在至少一个驱动辊与一个从动辊之间的循环带构成。

驱动辊被理解为借助操作设备(例如举例来说，电机等)操作的辊，而从动辊被理解为自由旋转的辊。

优选地，所述保持设备包括：至少一个第二输送机，设有输送表面；以及夹持设备，设置为将柔性感应器固定到所述输送表面，以允许其沿输送方向移动。

与第二输送机关联的所述夹持设备可以由例如第二辅助输送机构成。

还提出了所述第二输送机和/或所述第二辅助输送机，每个均可由横跨在至少一个驱动辊与一个从动辊之间的循环带构成。

替代性地提出，保持设备由两个相对的、自由旋转的滚动装置，或者有利地为电机操作旋转的滚动装置构成，在缠绕期间保持被捕获在它们之间的感应器的部分。

此外，所提出的设施通常将集成使导线从上述卷缠绕到柔性感应器的待覆盖表面的设备。

夹持设备被设置为将柔性感应器固定到所述输送表面，夹持设备还被设计为柔性的且能够适应于柔性感应器的几何结构和/或尺寸，该几何结构和/或尺寸允许更好抓取和牵引柔性感应器。

根据第二方案，本发明涉及一种用于缠绕如上所述的长型柔性感应器的方法。

所提出的方法以新颖的方式包括以下步骤：

a)借助第一输送机和保持设备来保持柔性感应器，其长度方向的两个部分彼此分离预定距离，所述柔性感应器的中间部分位于缠绕区域中；

b)借助导线供给设备将导线从供应卷供给到柔性感应器的被容纳于所述缠绕区域中的所述中间部分；

c)通过至少一个输送机，使柔性感应器沿输送方向移动，同时保持所述两端；以及

d)在所述步骤b)和c)期间转动所述第一输送机和所述保持设备的组件。

几何位置(例如平行、垂直、相切等)的参考被理解为允许相对于由所述术语限定的理论位置具有高达±5°的偏差。

在以下实施例的具体说明中将描述本发明的其它特征。

附图说明

从以下参照附图的实施例的具体描述将更好地理解上述以及其它优势和特征，附图应以示意性而非限制性的方式来理解，在附图中：

图1和图2示意性示出本领域已知的缠绕技术应用于柔性感应器时存在的技术问题的顺序；图2示出了柔性感应器在其达到过大的悬伸长度时如何弯曲，而导致缠绕的缺陷；

图3示意性示出缠绕柔性感应器的第一步骤，其中由所述第一输送机结合其对应的夹持设备来保持待缠绕的柔性感应器，在这个实施例中具有第一辅助输送机，同时其沿输送方向输送，柔性感应器的悬伸前端在缠绕区域中处于第一输送机与保持设备之间，导线供给设备容易接近所述缠绕区域；弯曲的箭头示意性示出引起输送机旋转的转动设备；

图4示意性示出图3所示的第一步骤之后的缠绕的第二步骤，其中柔性感应器已沿输送方向被输送了一段距离，已缠绕的前端由所述保持设备夹持，同时一部分尚未被缠绕的柔性感应器仍被第一输送机支承；弯曲的箭头示意性示出引起输送机旋转的转动设备；

图5示意性示出图4所示的第二步骤之后的缠绕的第三步骤，其中整个柔性感应器已被缠绕，并且仅被所述保持设备支承；弯曲的箭头示意性示出引起输送机旋转的转动设备。

具体实施方式

图1和图2说明本发明解决的技术问题。所述问题是在柔性感应器1上缠绕导线30时柔性感应器弯曲，所述柔性感应器1被悬伸地保持。在所述图2中，可以看出，当柔性感应器1的悬伸段达到一定长度时会弯曲，这可能在导线30被缠绕在柔性感应器1上时造成缺陷。

因此，图3、图4和图5示出了用于缠绕长型柔性感应器1的设施的非限制的说明性实施例，其中上述技术问题已被解决。

图中所示的所述设施具有第一输送机11，第一输送机11由横跨在驱动辊14与从动辊15之间的循环带构成，由此驱动辊14的旋转导致如输送带的循环带的移动，以限定输送方向。

所述循环带的其中一个面确定了输送表面12，其旨在用于支承待缠绕的柔性感应器1。为了确保所述柔性感应器1留在所述输送表面12上，同时能够被所述第一输送机11驱动而沿输送方向移动，夹持设备13与所述输送表面12相对地设置。

在本实施例中，所述夹持设备13被设计为第一辅助输送机13a，例如设置有与第一输送机11的输送表面12相对的输送表面的循环带。

因此，待缠绕的柔性感应器1以类似“三明治”的方式被夹持在两个相对且对称的循环带的两个输送表面之间，允许所述柔性感应器1沿输送方向移动，使柔性感应器1的前端悬伸出所述第一输送机11。

保持设备20被设置为在缠绕柔性感应器1之后抓取并保持柔性感应器1的端部，所述保持设备20沿输送方向与第一输送机11的端部对齐且间隔。

在这个实施例中，建议所述保持设备20与第一输送机11相同且由第二循环带输送机21构成，第二循环带输送机21具有与夹持设备23相对的输送表面22，夹持设备23也由限定第二辅助输送机23a的输送表面的循环带构成，已被缠绕的柔性感应器的端部被夹持在第二输送机21与第二辅助输送机23a的输送表面之间。所述循环带横跨在驱动辊24与从动辊25(与参考第一输送机11所述的那些相同)之间。

在第一输送机11与保持设备20之间具有间隔，以限定缠绕区域50，在缠绕区域中的一部分柔性感应器1的整个周界容易被接近，且导线供给设备32将导线从导线卷31供应到柔性感应器1的位于缠绕区域50中的容易接近的所述部分。

而且，可以想到，转动设备33导致第一输送机11、第一辅助输送机13a、第二输送机21和第二辅助输送机23a绕由输送方向限定的轴线受控地、同时地旋转，从而导致由所述元件保持的柔性感应器1旋转。

位于缠绕区域50中的柔性感应器1的易于接近部分的旋转与输送机11、13a、21、23a引起柔性感应器1沿输送方向的移动、以及通过导线供给设备32供应导线30相结合，引起绕柔性感应器1缠绕导线30，由此使经过所述缠绕区域50的那部分柔性感应器1缠绕有导线30。

导线卷31、导线供给设备32和转动设备33是缠绕装置的部分。

优选地，限定缠绕区域50的间隔的距离等于或小于待缠绕的柔性感应器1的长度的10％。例如，建议所述距离小于3cm。

这个距离确保柔性感应器1的悬伸部不会大于所述预定距离，防止在柔性感应器1到达保持设备20之前引起柔性感应器1的悬伸端弯曲。

图3、图4和图5还示出制造缠绕的柔性感应器1的不同步骤，图4所述的中间步骤是最相关的步骤，因为在这个中间步骤期间，柔性感应器1的未缠绕端由第一输送机11保持，同时已缠绕端由保持设备20保持。

图3所示的步骤示出在柔性感应器1仅由第一输送机11支承且在缠绕区域50中具有悬伸端时的初始时间，其中缠绕已经开始，但柔性感应器1的所述悬伸端尚未到达保持设备20。

与之相反，图5所示的步骤示出在柔性感应器1已几乎被完全缠绕且整个支承在保持设备20中时的最终时间，其中柔性感应器1的一个后端悬伸出缠绕区域50中且所述后端不再由第一输送机11支承。