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(11) | EP 0 605 766 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Fahrzeugantenne für hohe Frequenzen |
| (57) Die Antenne weist einen Antennenstutzen (7) zur Befestigung der Antenne in einer
einen Karosseriedurchbruch (2) des Karosserieblechs (1) des Fahrzeugs durchfassenden
Position, eine Einknöpftülle (3) zur Befestigung der Antennenstutzens (7) im Karosseriedurchbruch
(2) auf und die Antenne ist mittels einer kapazitive Masseverbindung mit der Karosserie
verbunden. Die kapazitive Kopplung wird durch eine auf der Lackschicht der Karosserieinnenseite
aufgebrachten, den Karosseriedurchbruch (2) zumindest teilweise umschließenden Metallfolie
(11) erzeugt, die mit einem Massetopf (8) leitend verbunden ist. Der Massetopf (8)
umfaßt die Einknöpftülle (3) und ist mit dem Antennenstutz en (7) leitend aber beweglich verbunden. Mittels einer Feder (12) wird der Massetopf (8) gegen die Karosserie gedrückt. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugantenne zum mobilen Senden und Empfangen, die mittels einer elastischen Einknöpftülle in einem Karosseriedurchbruch befestigt ist.
[0002] Aus dem Gebrauchsmuster G8020788 ist eine Fahrzeugantenne mit einem innerhalb der Karrosserie befestigten Schutzrohr zur Aufnahme einer starren oder als Teleskop ausgebildeten Antennenstabes bekannt. Die Antenne wird dabei mittels einer Einknöpftülle in einem Karosseriedurchbruch gehalten. Zur Herstellung einer definierten Masseverbindung des Schutzrohres der Antenne mit der Karosserie dient ein an einem Flansch des Schutzrohres anschraubbarer Haltebügel. Eine andere Art der Masseverbindung kann durch ein entsprechendes Masseband zwischen der Antenne und der Karosserie hergestellt werden.
[0003] Nachteilig dabei ist, daß durch die punktuelle Masseverbindung die Funktion der Antenne bei Frequenzen größer als 100 MHz zunehmend schlechter wird und daß die Gefahr von Störungen durch Erdschleifen besteht.
[0004] Weiterhin ist aus der G 88 15 094 eine Fahrzeugantenne bekannt, die eine Einknöpftülle und eine das Schutzrohr umgebende, separate Massekontaktvorrichtung aufweist, wobei der Kontakt zwischen der Antenne und der Massekontaktvorrichtung mittels Stege eines tonnenförmigen Kontaktringes des Schutzrohrs hergestellt wird.
[0005] Nachteilig dabei ist, daß der Montageaufwand durch die separate Massekontaktvorrichtung erhöht und durch die geringen Auflageflächen der Stege des Kontaktringes an der Massekontaktvorrichtung eine ausreichende Funktion der Antenne bei Frequenzen größer als 100 MHz nicht gewährleistet ist.
[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantenne zu entwickeln, die auch für Frequenzen größer als 100 MHz geeignet ist und eine einfache Montage erlaubt.
[0007] Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0008] Erfindungsgemäß wird die Masseverbindung für hohe Frequenzen dadurch erreicht, daß in der Umgebung des Karosseriedurchbruches zur Aufnahme der Fahrzeugantenne eine kapazitive Verbindung der Antenne mit der Karosserie, d.h. eine kapazitive Masseverbindung hergestellt wird.
[0009] Für eine Platz- und Gewichtsersparnis weist der Massetopf eine zylindrische, nach oben offene Topfform auf, die vorzugsweise kegelstumpfförmig zum offenen Ende hin konisch erweitert ist.
[0010] Vorteilhafterweise befindet sich um die Karosseriedurchführung mit der elektrisch isolierenden Einknöpftülle ein umlaufendes Masseelement, welches über einen leitenden Massetopf mit einer bestimmten Kraft an die Innenseite der Karosserie gedrückt wird. Der Massetopf besteht vorzugsweise aus elektrisch leitendem Kunsstoff oder aus einem eine metallische Oberfläche aufweisenden Kunsstoff. Die kapazitive Verbindung wird durch eine ausreichend große Metallfolie hergestellt, welche auf der Innenseite der Karosserie um die Karosseriedurchführung aufgebracht ist, wobei durch die sich zwischen der Karosserie und der Metallfolie befindende Lackschicht eine Kapazität erzeugt, und das Masseelement leitend auf die Metallfolie gepreßt wird.
[0011] Die Metallfolie besteht vorzugsweise aus einem leitenden, korrosionsbeständigen Material, insbesondere Edelstahl.
[0012] Das Masseelement ist als elastisches Kontaktelement ausgebildet, welches vorteilhafterweise im oberen Teil des Massetopfes eingelassen ist und einen Überstand von ca. 2 mm aufweist. Dadurch wird eine gut reproduzierbare Rundumanlage an der Metallfolie auf der Karossie-Innenseite erreicht. Bevorzugterweise ist das Masseelement als Masseband ausgebildet, die aus einem flexiblen, temperaturbeständigem Trägerelement und einer leitenden Außenschicht besteht. Das Trägerelement kann durch ein Elastomer und die Außenschicht durch ein Metallgeflecht, bevorzugt aus nichtrostendem Stahl, ausgebildet sein. Das Trägerelement bzw. das Elastomer muß in einem Temperaturbereich von -30°C bis +85°C beständig sein.
[0013] Der Massetopf ist der Kontur der Karosserie-Innenseite an der Antennen-Einbaustelle angepaßt, welches bei der Herstellung durch entsprechende Datensätze gewährleistet ist und er umfaßt die in das Innere der Karosserie hereinragende isolierende Einknöpftülle. Der Massetopf weist an seinem der Karosserieinnenseite zugewandten, bevorzugterweise als Wulst ausgebildetem Rand eine Aufnahmenut zur Aufnahme des Masselementes auf, welches bevorzugterweise als Masseband ausgebildet ist und in die Aufnahmenut eingelegt wird. Durch seitliches punktuelles Verformen des Massetopfes ist das Masseband gegen Herausfallen gesichert. Als Material für den Massetopf kommt vorzugsweise Zink- oder Aluminium-Druckguß in Betracht.
[0014] Die Druckkraft wird im allgemeinen durch eine Feder, die bevorzugterweise aus nichtrostendem Stahl ist, bereitgestellt und hat einen Wert von ca. oder größer 30 N. Die Feder bildet mit dem Massetopf eine Einheit, d.h. ist mit diesem fest verbunden, um die Gefahr des Verlierens auszuschließen, so daß der Massetopf über den in die Einknöpftülle eingeknöpften Antennenstutzen an die Karosserie-Innenseite angedrückt wird. Dabei ist der Massetopf mit der Antenne, d.h. dem Antennenstutzen leitend aber beweglich verbunden.
[0015] Das Masseelement und die Aufnahmenut des Massetopfes sind so gestaltet, daß zwischen dem oberen Rand der Aufnahmenut und der Karosserieinnenkontur ein in sich federnder 2,5 mm hoher Bereich bleibt und dadurch eine dauerhafte Masseverbindung zur Metallfolie am gesamten Umfang des Massetopfes besteht, welche durch die Druckfeder vorgegeben wird.
[0016] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend an Hand einer Zeichnung beschrieben. Es zeigt
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Fahrzeugantenne.
[0017] In einen Karosseriedurchbruch 1 des Karosseriebleches 2 ist einen Antenne eingeführt, die beispielsweise eine Teleskop- oder eine Stabantenne sein kann. Sie ist von oben her mittels einer isolierenden, elastischen Einknöpftülle 3 eingeknöpft, d.h. eingedrückt, und durch eine in die Randzone des Karosseriebleches 2 des Karosseriedurchbruchs 1 eingreifende Ringnut 4 befestigt. Das zylindrische Innere der Einknöpftülle 3 haltert den Antennenstutzen 7 des Antennenschutzrohres 6, wobei die Einknöpftülle 3 in das Innere der Karosserie reicht. Innerhalb des Antennenschutzrohr 6 ist das Teleskop 5 beherbergt. Unterhalb der Einknöpftülle 3 verdickt sich der Antennenstutzen 7, worauf mittels eines Massetopfstutzens 13 ein im wesentlichen zylindrischer Massetopf 8 leitend aber verschiebbar angebracht ist, dessen Innendurchmesser zur Karosserie hin geringfügig zunimmt. Der Massetopf 8 weist an seiner Oberseite einen Wulst 18 auf, der derart gestaltet ist, daß sein Rand 17 an die entsprechende Kontur der Innenseite des Karosseriebleches 1 der Antenneneinbaustelle angepaßt ist. Der Wulst 18 des Massetopfes 8 weist eine nach oben offen Aufnahmenut 10 auf, in die ein elastisches Masseelement 9 eingelassen ist. Das Masseelement 9 kontaktiert leitend eine Metallfolie 11, die um den Karosseriedurchbruch 2 in ausreichender Größe auf die Innenseite des Karosserieblechs 1 aufgebracht ist. Durch die nicht dargestellte Lackschicht zwischen dem Karosserieblech 1 und der Metallfolie 11 wird ein Kapazität geschaffen, die eine Masseverbindung für hohe Frequenzen darstellt, so daß ein definiertes Antennenpotential gewährleistet wird. Der Überstand des elastischen Masseelementes 9 gegenüber dem Rand 17 des Wulstes 18 beträgt ca. 2 mm. Dadurch wird eine gut reproduzierbare Rundumanlage des Massetopfes 8 an die Metallfolie 11 erreicht und etwaige Unebenheiten der Karosserie werden ausgeglichen. Der Massetopfstutzen 13 hat einen geringeren Außendurchmesser als das untere Ende des Massetopfes 8, so daß ein Absatz zum Abstützen einer Druckfeder 12 entsteht. Die Druckfeder 12 ist mit dem Massetopfstutzen 13 fest verbunden, beispielsweise dadurch, daß der Innendurchmesser der Druckfeder 12 kleiner ist, als der Außendurchmesser des Massetopfstutzens 13. Eine andere Art der Befestigung ist ebenso möglich. Das andere Ende der Druckfeder 12 stützt sich auf einen Flansch 14 ab, der fest mit dem Antennenschutzrohr 6 verbunden ist. Durch die Verschiebbarkeit des Massetopfes relativ zum Antennenstutzen 7 drückt die Druckfeder 12 das Masseelement 9 des Massetopfs 8 gegen die Metallfolie 11, da die Einknöpftülle 3 mit dem Karosserieblech 1 verankert ist. Der Druck der Druckfeder beträgt ca. 30 N. Der Flansch 14 weist eine weitere Masseverbindung 15 zur Karosserie auf, die den Massekontakt für die niedrigen RF-Frequenzen sicherstellt. Weiterhin enthält der Flansch 14 einen Kabelanschlußstutzen 16 zum Anschluß der Antenne an den entsprechender Sender und/oder Empfänger.
[0018] Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
1. Fahrzeugantenne mit einem Antennenstutzen 7 zur Befestigung der Antenne in einer einen Karosseriedurchbruch 2 des Karosserieblechs 1 des Fahrzeugs umfassenden Position und einer Einknöpftülle 3 zur Befestigung der Antennenstutzens 7 im Karosseriedurchbruch 2, wobei die Antenne kapazitiv mit der Karosserie verbunden ist.
2. Fahrzeugantenne nach 1, wobei die Antenne einen leitenden Massetopf 8 aufweist.
3. Fahrzeugantenne nach 2, wobei der Massetopf 8 mit der Karosserie kapazitiv verbunden ist.
4. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der Massetopf 8 eine zylindrische, nach oben offene Topfform aufweist.
5. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei sich der Massetopf 8 zum offenen Ende hin konisch erweitert.
6. Fahrzeugantenne nach Punkt 4 oder 5, wobei der nach oben offene Rand 17 des Massetopfes 8 an die Kontur der Einbaustelle des Fahrzeuges angepaßt ist.
7. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der nach oben offene Rand 17 des Massetopfes 8 als Wulst 18 ausgebildet ist.
8. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der Massetopf 8 aus Zink- oder Al-Druckguß besteht.
9. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der Massetopf 8 aus elektrisch leitendem Kunststoff besteht.
10. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der Massestopf 8 aus einem eine metallische Oberfläche aufweisenden Kunststoff besteht.
11. Fahrzeugantenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Punkte, wobei die kapazitive Kopplung durch eine auf der Lackschicht der Karosserieinnenseite aufgebrachte, den Karosseriedurchbruch 2 zumindest teilweise umschließende Metallfolie 11 entsteht, die mit dem Massetopf 8 leitend verbunden ist.
12. Fahrzeugantenne nach Punkt 11, wobei die Metallfolie 11 aus leitendem, korrosionsbeständigem Material besteht.
13. Fahrzeugantenne nach Punkt 11 oder 12, wobei die Metallfolie 11 aus Edelstahl ist.
14. Fahrzeugantenne nach einem oder mehreren der vorgehenden Punkte, wobei der Wulst 18 des Massetopfes 8 eine Aufnahmenut 10 aufweist.
15. Fahrzeugantenne nach Punkt 14, wobei in die Aufnahmenut 10 ein Masseelement 9 eingebracht ist.
16. Fahrzeugantenne nach Punkt 15, wobei das Masseelement 9 elastisch ist.
17. Fahrzeugantenne nach Punkt 15 oder 16, wobei das Masseelement 9 aus einem Elastomer mit einer Metallummantelung besteht.
18. Fahrzeugantenne nach Punkt 15 oder 16, wobei das Masseelement 9 aus einem leitfähigen Elastomer besteht.
19. Fahrzeugantenne nach Punkt 17 oder 18, wobei das Elastomer des Masseelements 9 im Bereich von -30 bis +85 °C temperaturbeständig ist.
20. Fahrzeugantenne nach Punkt 19, wobei die Metallummantelung des Masseelements 9 aus Draht besteht.
21. Fahrzeugantenne nach Punkt 20, wobei der Draht der Metallummantelung des Masseelements 9 aus einem leitenden, korrosionsbeständigen Material besteht.
22. Fahrzeugantenne nach Punkt 21, wobei der Draht der Metallummantelung des Masseelements 9 aus Edelstahl besteht.
23. Fahrzeugantenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Punkte, wobei der Massetopf 8 mittels einer Druckfeder 12 gegen die Innenseite des Karosserieblechs 1 gedrückt wird.
24. Fahrzeugantennne nach Punkt 23, wobei die Druckfeder (12) aus nichtrostendem Stahl besteht.
25. Fahrzeugantenne nach Punkt 23 oder 24, wobei die Druckkraft mit der die Druckfeder 12 den Massetopf 8 gegen die Karosserie drückt ≦ 30 N ist.
26. Fahrzeugantenne nach einem der Punkte 23 bis 25, wobei die Druckfeder 12 mit dem Massetopf eine Einheit bildet.
27. Fahrzeugantenne nach Punkt 26, wobei die Druckfeder 12 über einen Massetopfstutzen 13 mit dem Massetopf 8 verbunden ist.
28. Fahrzeugantenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Punkte, wobei der Massetopf 8 leitend aber beweglich mit dem Antennenstutzen 7 verbunden ist.