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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne, die auf einem Fahrzeug
befestigt werden kann und die mit einer verbesserten wasserdichten
Struktur in Bezug auf eine in einem Basisteil der Antenne angeordnete
Platine ausgeführt
ist.
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Ein
Beispiel für
die Struktur einer bekannten Antenne wird im Folgenden mit Bezug
auf die 5 und 6 beschrieben. In einem oberen
Teil eines im Wesentlichen hutförmigen
Gehäuses 10 ist
ein Basisende eines Antennenabschnitts 12 schwenkbar angeordnet.
Ein Basiselement 14 ist an einer unteren Öffnungsfläche an einem
Gehäuse 10 durch
eine Schraube oder Ähnliches
befestigt. Eine Platine 16 und Ähnliches sind in einem Raum
angeordnet, der durch das Gehäuse 10 und
das Basiselement 14 gebildet wird. Eine Schraube 14a,
die in eine Unterseite des Basiselements 14 ragt, ist in
ein Loch 18a eingesetzt, das in die Fahrzeugkarosserie 18 gebohrt
ist. Eine nicht gezeigte Mutter greift von der Innenseite der Fahrzeugkarosserie 18 an,
so dass das Basiselement 14 an der Fahrzeugkarosserie 18 befestigt
ist.
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Zwischen
das Basiselement 14 und die Fahrzeugkarosserie 18 ist
eine elastische Unterlage 20 eingefügt. In der Unterlage 20 ist
eine Unterlagenlippe 20a vorgesehen, die die komplette
Umgebung des Lochs 18a umgibt und die zur Fahrzeugkarosserie 18 hinragt.
Wenn das Basiselement 14 an der Fahrzeugkarosserie 18 befestigt
ist, wird die Unterlagenlippe 20a eingeklemmt und elastisch
verformt, so dass sie in engen Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie 18 kommt.
Dies verhindert, dass Regenwasser oder Ähnliches durch das Loch 18a in
die Fahrzeugkarosserie 18 eindringen kann. Weiter ist an
einer unteren Kante des Gehäuses 10 eine
Gehäuselippe 10a angeordnet,
die nach unten hervorragt und in Kontakt mit der Unterlage 20 kommt,
wie in 6 gezeigt. Wenn
das Basiselement 14 an der Fahrzeugkarosserie 18 befestigt
ist, kommt die Gehäuselippe 10a in straffen
elastischen Kontakt mit der elastischen Unterlage 20, so
dass zwischen dem Gehäuse 10 und der
Unterlage 20 eine wasserdichte Struktur gebildet wird.
Dies verhindert das Eindringen von Regenwasser in das Gehäuse 10 und
schützt
so die in dem Innenraum angeordnete Platine 16 davor, dem
Regenwasser ausgesetzt zu sein.
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Um
eine wasserdichte Anordnung zwischen dem Gehäuse 10 und der Unterlage 20 zu
gewährleisten,
muss die Gehäuselippe 10 in
der obigen Anordnung in straffen Kontakt mit der Unterlage 20 gebracht
werden. Deshalb ist zur Verstärkung
der Unterlage 20 eine Verstärkungslippe 20b auf
der Unterlage 20 an der Seite vorgesehen, die zu der Fahrzeugkarosserie 18 gerichtet
ist, und die gegenüber der
Gehäuselippe 10a liegt,
wie in 6 dargestellt. Die
Verstärkungslippe 20b hat
eine Größe, die
in etwa mit der Größe der unteren
Kante des Gehäuses 10 korrespondiert.
Währenddessen
besteht die Fahrzeugkarosserie 18 im Allgemeinen aus abschnittsweise
kompliziert gekrümmten
Oberflächen.
Wenn die Verstärkungslippe 20b in
großflächigen straffen Kontakt
mit einer solchen Fahrzeugkarosserie 18 gebracht wird,
würde dadurch
die gekrümmte
Oberfläche
der Fahrzeugkarosserie 18 unerwünscht verbogen werden. Deshalb
muss die Unterlage 20 für
jeden Typ von Fahrzeugkarosserie 18 einzeln designed werden,
um eine Verformung der gekrümmten Oberfläche zu vermeiden.
Gleichwohl ist die Einzelanfertigung der Unterlage 20 für jeden
Fahrzeugkarosserietyp nicht wirtschaftlich.
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Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 10-84207A offenbart auch eine Antenne, die an einer Fahrzeugkarosserie
befestigt werden kann. Bei dieser Antenne ist ein ringförmiger Grat
zum Abdecken des unteren Umfangs des Gehäuses in dem äußeren Umfang
der Unterlage angeordnet. Wenn der ringförmige Grat den unteren Umfang
des Gehäuses
abdeckt, wird zwischen dem Gehäuse
und der Unterlage eine wasserdichte Anordnung gebildet.
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Wenn
sich jedoch die Unterlage entsprechend der gekrümmten Oberfläche einer
Fahrzeugkarosserie elastisch verformt, verformt sich auch der ringförmige Grat.
Da eine Unterlage ausschließlich aufgrund
der Elastizität
eines ringförmigen
Grates der Unterlage in elastischen Kontakt mit einem unteren Umfang
des Gehäuses
gebracht wird, ruft die obige Verformung eine Änderung der Elastizität zur Herstellung
des elastischen Kontakts mit dem unteren Umfang des Gehäuses hervor;
dies kann zu einer ungenügenden
Zuverlässigkeit
der wasserdichten Struktur führen.
Deshalb muss auch in dieser Konfiguration die Unterlage für jeden
Fahrzeugkaroserietyp einzeln gefertigt werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Antenne vorzuschlagen,
die keine Verformung der gekrümmten
Oberfläche
einer Fahrzeugkarosserie, auf der die Antenne befestigt ist, hervorruft,
während
eine zuverlässige
Wasserdichtigkeit erzeugt wird.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
wird gemäß der Erfindung
eine Antenne vorgeschlagen, die geeignet ist, um auf einer Fahrzeugkarosserie
befestigt zu werden, umfassend:
ein Antennenelement;
ein
Basiselement, das ein Basisende des Antennenelements hält;
ein
Schraubelement, das sich von dem Basiselement erstreckt, und in
ein in der Fahrzeugkarosserie gebildetes Durchgangsloch eingeführt werden
kann;
ein Wandelement, das sich von dem Basiselement erstreckt,
um einen Gehäuseraum
zu bilden;
eine Platine, die in dem Gehäuseraum angeordnet ist;
eine
Umhüllung,
die den Gehäuseraum
umschließt, so
dass eine Innenseite der Umhüllung
mit einer Außenfläche des
Wandelements in Kontakt kommt; und
ein Dichtungselement, das
zwischen dem Basiselement und der Fahrzeugkarosserie so angeordnet
ist, dass der gesamte Umfang des Durchgangslochs umschlossen wird.
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Bei
dieser Anordnung verhindert das Wandelement, auch wenn eine kleine
Menge Regenwasser von einem Kantenabschnitt der Umhüllung in
das Innere eintritt, dass das Wasser in den Gehäuseraum eindringt, und vermeidet
dadurch, dass die Platine dem Regenwasser ausgesetzt wird. Deshalb
ist es ausreichend, das Dichtungselement, welches das Durchgangsloch
umschließt,
in einen kleinen Bereich in engem Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie
zu bringen, um zu verhindern, dass Regenwasser durch das Durchgangsloch
in die Fahrzeugkarosserie eindringt. Dies verhindert eine Verformung
der kompliziert gekrümmten
Oberfläche
der Fahrzeugkarosserie.
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Die
Antenne kann weiterhin eine elastische Unterlage umfassen, die zwischen
dem Basiselement und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist und einstückig bzw.
monolithisch mit einem Lippenelement ausgebildet ist, das als Dichtungselement
dient.
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In
diesem Fall kann die Anzahl der notwendigen Komponenten reduziert
werden. Weiter kann eine Unterlage mit einer einzigen Form auf eine
große
Anzahl von Fahrzeugkarosserietypen angewendet werden, ohne eine
Verformung der gekrümmten Oberfläche des
Fahrzeugs hervorzurufen. Dies erlaubt eine Massenproduktion und
ist deshalb wirtschaftlich.
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Die
Antenne kann weiter einen Zuführungsanschluss
umfassen, der sich von dem Basiselement erstreckt, so dass er in
die Platine, die in dem Gehäuseraum
angeordnet ist, eindringt und elektrisch mit dem Antennenelement
verbunden wird.
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In
diesem Fall ist die Platine in dem Gehäuseraum angeordnet und wird
von dem Zuführungsanschluss
durchstoßen.
Dies bewirkt einen zuverlässigen
elektrischen Kontakt zwischen dem Zuführungsanschluss und der Platine.
Weiterhin können
die Arbeit der elektrischen Kontaktierung zwischen dem Zuführungsanschluss
und der Platine sowie die Arbeit zur Anordnung der Platine in dem
Gehäuseraum einfach
und zuverlässig
in einem einzigen Arbeitsschritt ausgeführt werden.
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Das
Basiselement kann aus Metall bestehen; das Wandelement kann aus
Kunststoff bestehen und auf das Basiselement aufgepresst sein.
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In
diesem Fall kann die Wasserdichtigkeit in Bezug auf die Platine
verbessert werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher
durch die detaillierte Beschreibung von bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen
der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1 ein
Schnittbild einer Antenne gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2A eine
Draufsicht auf eine Antennenbasis der Antenne;
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2B eine
Frontansicht der Antennenbasis der Antenne;
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2C eine
Seitenansicht der Antennenbasis der Antenne;
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2D ein
Schnittbild entlang einer Linie IID-IID aus 2A;
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2E ein
Schnittbild entlang einer Linie IIE-IIE aus 2A;
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3A eine
Draufsicht auf eine Unterlage der Antenne;
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3B ein
Schnittbild entlang einer Linie IIIB-IIIB aus 3A;
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4 eine
Draufsicht auf die Antennenbasis in einem Zustand, in dem eine Platine
darauf installiert ist;
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5 ein
Teilschnittbild einer herkömmlichen
Antenne; und
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6 ein
vergrößertes Schnittbild
eines Umfangskantenabschnitts der herkömmlichen Antenne.
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Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsformen
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Bezeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 4 zeigen
eine Antenne zur Befestigung auf einer Fahrzeugkarosserie 18 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. In dieser Antenne umfasst ein Basiselement 24 eine
metallische Basisplatte 28 zur schwenkbaren Aufnahme eines Basisendes
eines Antennenabschnitts 26 und eine metallische Basis 30 zur
Befestigung des Basiselements 24 auf einer Fahrzeugkarosserie 18,
wobei die Basisplatte 28 und die Basis 30 einstückig durch Kunststoffformung
gebildet werden. In diesem Kunststoffformteil 24a ist eine
Wand 24b durch dieses Aufpressen vertikal gebildet, um
den gesamten Umfang des Teils 24a zu umschließen, wobei
ein Gehäuseabschnitt 24c gebildet
wird, der nur auf der Oberseite eine Öffnung aufweist.
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Weiterhin
ist ein Zuführungsanschluss 28a, der
einstückig
an der Basisplatte 28 angeformt ist, so angeordnet, dass
er die Wand 24b in einer wasserdichten Anordnung durchstößt und dann
aufwärts
in den Gehäuseabschnitt 24c hineinragt.
Dann sind der Gehäuseabschnitt 24c,
in dem eine Platine 16 angeordnet ist, und die Basisplatte 28,
in der ein Basisende des Antennenabschnitts 26 angeordnet
ist, in horizontal ausgerichteten Positionen so angeordnet, dass
sie sich nicht vertikal überlappen.
In dieser Anordnung kann die Platine 16 ohne Störung von
der Befestigung des Antennenabschnitts 26 angeordnet werden.
Weiterhin kann die elektrische Verbindung zu dem Zuführungsanschluss 28a der
Platine 16 visuell überprüft werden.
Insbesondere ist die Basisplatte 28 elektrisch mit einem
Basisende eines nicht gezeigten Antennenelements des Antennenabschnitts 26 verbunden,
so dass die elektrische Verbindung zwischen dem Zuführungsanschluss 28a und
dem Antennenelement hergestellt ist.
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Die
Basis 30 umfasst einen Nockenabschnitt 30a, der
in ein Loch eingeführt
werden kann, das in die Fahrzeugkarosserie 18 gebohrt ist.
In der Mitte des Nockenabschnitts 30a ist eine Schraubenmutter 30b vertikal
eingeschnitten.
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In
diesem Basiselement 24 ist die Platine 16 angeordnet
und in dem Gehäuseabschnitt 24c von oben
befestigt, wie in 4 gezeigt. Weiter ist der Zuführungsanschluss 28a durch
ein Loch eingeführt, das
in einem Zuführungsabschnitt
der Platine 16 gebohrt ist. Dann wird geeignet gelötet, so
dass ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Weiterhin ist der Antennenabschnitt 26 in
der Basisplatte 28 angeordnet. Da die Anordnungspositionen
der Platine 16 und des Antennenabschnitts 26 sich
nicht vertikal überlappen,
entsteht hier bezüglich
der Reihenfolge des Zusammenbaus dieser Komponenten kein Problem. Ein
Gehäuse 32 wird
weiter so platziert, dass es den Gehäuseabschnitt 24c von
oben umschließt.
Dann wird das Gehäuse 32 mit
einer Schraube oder Ähnlichem,
die von der unteren Fläche
des Basiselements 24 aufwärts eingeführt wird, an dem Basiselement 24 befestigt.
Das Gehäuse 32 ist
hier so geformt, dass es den gesamten äußeren Umfang der Wand 24b abdeckt,
welche den Gehäuseabschnitt 24c bildet.
Ihre Dimensionen sind vor zugsweise so gewählt, dass die inneren Wandflächen des
abdeckenden Gehäuses 32 die
Außenseiten
der Wand 24b abdecken und mit ihnen ohne einen Spalt in
Kontakt kommen.
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Weiter
ist eine Unterlage 34, die aus elastischem Material, beispielsweise
Gummi, besteht, an der unteren Fläche des Basiselements 24 angeordnet.
Die Unterlage 34 ist mit einer einstückig bzw. monolithisch angeformten
Unterlagenlippe 34a versehen, die nach unten vorsteht,
um den gesamten Umfang des Lochs 18a des Fahrzeuggehäuses 18 zu umschließen. Die äußere Umfangskante
der Unterlage 34 ist mit einem ringförmigen Grat 34b versehen, der
so angeordnet ist, dass er die untere Außenseite des Gehäuses 32 umschließt. Die
untere Fläche
des Gehäuses 32 ist
hier in schwachen Kontakt mit dem Unterlage 34 gebracht.
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Wenn
die Antenne mit dieser Anordnung auf der Fahrzeugkarosserie 18 angebracht
und befestigt ist, ist die Nocke 30a in das Loch 18a der
Fahrzeugkarosserie 18 eingeführt, während eine (nicht gezeigte)
Schraube von der Innenseite des Fahrzeugs in die Mutter 30b des
Nockenabschnitts 30a eingeführt ist und darin angreift
und dann angezogen und fixiert wird. Wenn die Schraube angezogen
ist, ist die zwischen dem Basiselement 24 und der Fahrzeugkarosserie 18 eingeklemmte
Unterlage 34 zusammengedrückt, so dass die Unterlagenlippe 34a sich
elastisch verformt und dabei in engen Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie 18 kommt.
Im Ergebnis wird eine wasserdichte Anordnung gebildet. Auf der anderen
Seite kommt die untere Kante des Gehäuses 32 nicht in elastischen
Kontakt mit der Unterlage 34. Deshalb genügt es, dass
sich der ringförmige
Grat 34b der Unterlage 34 geeignet gemäß der gekrümmten Oberfläche der
Fahrzeugkarosserie 18 verformt.
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Auch
wenn von der Kontaktstelle zwischen der unteren Kante des Gehäuses 32 und
der Unterlage 34 eine kleine Menge Regenwasser in das Gehäuse 32 eindringt,
verhindert in dieser Anordnung die Wand 24b, die ein Teil
des Basisteils 24 ist, das Eindringen des Regenwassers
in den Gehäuseabschnitt 24c.
Dadurch wird verhindert, dass die Platine 16 dem Regenwasser
ausgesetzt wird. Da die Unterlagenlippe 34a der Unterlage 34 die
Fahrzeugkarosserie 18 elastisch fest kontaktiert, wird
weiter verhindert, dass Regenwasser durch das Loch 18a in
die Fahrzeugkarosserie eindringt. Die Größe der Unterlagenlippe 34a kann
weiter so klein gehalten werden, dass diese lediglich ausreicht,
um den gesamten Umfang des Loches 18a zu umschließen. Deshalb
wird die Fläche,
in der die Unterlagenlippe 34a in festen Kontakt mit der
die kompliziert gekrümmte
Oberfläche
aufweisenden Fahrzeugkarosserie gebracht wird, minimiert und demzufolge
eine Verformung der kompliziert gekrümmten Oberfläche der
Fahrzeugkarosserie 18 verhindert.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Schraubenmutter 30b in dem Basiselement 24 angeordnet, und
die angreifende Schraube wird von der Innenseite der Fahrzeugkarosserie 18 eingeführt und
dann befestigt. Dennoch kann die Schraube auch in dem Basiselement 24 vorgesehen
sein wie in der bekannten, in 5 gezeigten
Anordnung. Obwohl der Gehäuseabschnitt 24c und
die Basisplatte 28 in dieser Ausführungsform horizontal ausgerichtet
sind, kann die Basisplatte 28 geeignet angeordnet sein,
so dass sie mit der den Gehäuseabschnitt 24c umfassenden Platine 16 überlappt,
wie in der bekannten Ausführung.
Der schwenkbare Antennenabschnitt 26 kann in dieser Ausführungsform
durch einen fixierten Antennenabschnitt ersetzt werden. Obwohl die
Unterlagenlippe 34a in dieser Ausführungsform einstückig bzw.
monolithisch an der Unterlage 34 geformt ist, kann ein
O-Ring, der den gesamten Umfang des Lochs 18 umschließt, anstelle
der Unterlagenlippe 34a als Dichtungselement verwendet
werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf besondere bevorzugten Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurde, sind dem Fachmann verschiedene Änderungen
und Modifikationen der hier dargestellten Lehre offensichtlich.
Solche Änderungen
und Modifikationen, soweit sie offensichtlich sind, gehören zum
Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
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Zusammenfassend
trägt in
einer Antenne, die auf einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann,
ein Basiselement ein Basisende des Antennenelements. Ein Schraubelement
erstreckt sich von dem Basiselement und kann durch ein in der Fahrzeugkarosserie
gebildetes Durchgangsloch eingeführt
werden. Ein Wandelement erstreckt sich von dem Basiselement, um
einen Gehäuseraum
zu bilden. In dem Gehäuseraum
ist eine Platine angeordnet. Eine Umhüllung umschließt den Gehäuseraum so,
dass eine innere Fläche
davon in Kontakt mit einer Außenfläche des
Wandelements kommt. Ein Dichtungselement ist zwischen dem Basiselement und
der Fahrzeugkarosserie so angeordnet, dass ein gesamter Umfang des
Durchgangslochs umschlossen wird.