DE102005057556B4

DE102005057556B4 - Ferritkern-Antennenanordnung für einen Kraftfahrzeug-Türaußengriff

Info

Publication number: DE102005057556B4
Application number: DE102005057556.0A
Authority: DE
Inventors: Mirko Schindler
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: DE102005057556A1

Abstract

Antennenanordnung (4) zum Einbau in einen Türaußengriff (1) eines Kraftfahrzeugs,
wobei die Antennenanordnung (4) einen langgestreckten abgeflachten Ferritkern (8) mit einer darauf angeordneten Spule umfaßt, der in einem sich in Grifflängsrichtung erstreckenden Hohlraum (3) im Inneren des Türgriffs (1) untergebracht werden kann, wobei er sich über wenigstens die halbe Grifflänge erstreckt,
wobei die Spule einen mit einer dünnen Isolatorschicht umgebenen Spulendraht (10) aufweist, an den an zwei Anschlüssen (11A, 11B) jeweils Zuleitungsdrähte (7A, 7B) befestigt sind, und
wobei der Ferritkern aus mehreren in Längsrichtung hintereinander angeordneten Segmenten (8A, 8B) besteht, die zur Abstimmung der Antennenanordnung (4) in einem variablen Abstand angeordnet werden können, wobei nur eines (8A) der Segmente die Spule trägt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule und die Anschlüsse von einem Kunststoffmantel (12) umgeben sind, wobei nur das die Spule tragende Segment (8A) zusammen mit der Spule, nicht jedoch die übrigen Segmente (8B), von dem Kunststoffmantel (12) umgeben sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung zum Einbau in einen Türaußengriff eines Kraftfahrzeugs, wobei die Antennenanordnung einen langgestreckten abgeflachten Ferritkern mit einer darauf angeordneten Spule umfaßt, der in einem sich in Grifflängsrichtung erstreckenden Hohlraum im Inneren des Türgriffs untergebracht werden kann, wobei er sich über wenigstens die halbe Grifflänge erstreckt und wobei die Spule einen mit einer dünnen Isolatorschicht umgebenen Spulendraht aufweist, an den an zwei Anschlüssen jeweils Zuleitungsdrähte befestigt sind, und wobei der Ferritkern aus mehreren in Längsrichtung hintereinander angeordneten Segmenten besteht, die zur Abstimmung der Antennenanordnung in einem variablen Abstand angeordnet werden können, wobei nur eines der Segmente die Spule trägt.
Antennenanordnungen der eingangs genannten Art werden in Türaußengriffe eines Kraftfahrzeugs beispielsweise zum Abstrahlen eines langwelligen hochfrequenten Signals eingebaut, welches zum „Aufwecken“ eines ID-Gebers (elektronischen Schlüssels), das heißt zum Initiieren eines mit Hilfe von Funksignalen ausgeführten Dialogs, dient. Diese induktive Antennenanordnung besteht im wesentlichen aus einer Spule mit einer Vielzahl von Wicklungen und einem Ferritkern. Derartige Antennenspulen werden insbesondere deshalb in einem Türaußengriff untergebracht, weil ausgehend von dieser Position eine gewünschte Abstrahlcharakteristik erreicht werden kann, bei der das für ein „Aufwecken“ eines ID-Gebers erforderliche Feld auf einen Nahbereich an der Tür begrenzt wird, so daß der Dialog mit einem ID-Geber dann initiiert wird, wenn ein diesen ID-Geber mit sich führender Benutzer den Zugang zu einer Tür wünscht und sich in deren Nähe aufhält, was beispielsweise durch ein Erfassen der Annäherung der Hand des Benutzers an den Türgriff feststellbar ist.
Aufgrund der konstruktiven Gestaltung des Türgriffs steht regelmäßig innerhalb des Türgriffs nur ein begrenzter Raum für den Einbau der Ferritantenne zur Verfügung. Die Ferritantenne soll sich dabei über eine möglichst große Länge im Inneren des Türgriffs erstrecken. Der dafür zur Verfügung stehende Innenraum des Türgriffs ist zudem häufig nicht geradlinig gestreckt sondern geringfügig gekrümmt, so dass sich ein gerader Ferritkern innerhalb dieses gekrümmten Hohlraums in der Art einer Sekante erstrecken muß, wenn die Form der Ferritkern nicht an die Krümmung angepasst ist (die verwendeten Ferritkerne sind üblicherweise nicht gekrümmt). Dies verringert zusätzlich den zur Verfügung stehenden Einbauraum, das heißt die maximal mögliche Dicke der Antennenanordnung. Aus den genannten Gründen wird als Ferritkern üblicherweise ein Kern in Form eines breiten flachen Bandes verwendet.
Ebenfalls aus Gründen der Dickenminimierung der Antennenanordnung wird als Spulendraht ein Draht mit einer dünnen Isolatorschicht, vorzugsweise ein Kupfer-Lack-Draht, verwendet. Ein solcher Kupfer-Lack-Draht ist mechanisch sehr empfindlich, so daß dieser Draht nicht geeignet ist, als Anschluß- und Zuleitungsdraht für die Spulenanordnung verwendet zu werden. Der von der Spulenanordnung aus dem Türgriff herausführende Zuleitungsdraht soll flexibel sein und eine dickere Isolation aufweisen. Hierzu wird vorzugsweise eine kunststoffisolierte Kupferlitze verwendet. Es ist somit erforderlich, eine Verbindung zwischen den Enden des Kupfer-Lack-Spulendrahts und den Zuleitungsdrähten herzustellen. Darüber hinaus sind sowohl die Spulendrähte als auch die Verbindungsstellen zu den Zuleitungsdrähten mechanisch zu befestigen und zu sichern. Hierzu wird üblicherweise ein Kunststoff-Wickelkörper verwendet, der den Ferritkern umgibt. Dieser Wickelkörper sorgt für einen Schutz des Spulendrahts beim Wickeln über die Kanten des Ferritkerns und weist üblicherweise Kontaktstellen (Pfosten) auf, an denen die Enden des Spulendrahts befestigt sind und an denen die Zuleitungsdrähte befestigt (z. B. angelötet) werden können. Damit dieser Wickelkörper die Dicke der bandförmigen Spulenanordnung nicht wesentlich erhöht, ist der Wickelkörper üblicherweise so ausgeführt, daß er an den beiden schmalen Seitenflächen des Ferritkerns zwei relativ dicke, außen abgerundete Kunststoffstege aufweist, die über sehr flache, über die breiten Seitenflächen des Ferritkerns hinweggeführte Querstegbänder miteinander verbunden sind. Die Anschlußpfosten befinden sich dann neben dem Ferritkern an einem Ende des Wickelkörpers. Zur mechanischen Fixierung, insbesondere zum Stabilisieren der Anschlüsse der Zuleitungsdrähte, wird die gesamte Antennenanordnung nach dem Einbau in den Griffhohlraum mit einem Kunststoff umgossen. Damit dieses Eingießen blasenfrei ermöglicht wird, ist unter Beachtung der Viskosität des zu gießenden Kunststoffs ein ausreichend breiter Spalt oder Abstand zwischen der eingebauten Antennenanordnung und der Innenwandung des Griffhohlraums vorzusehen, was die Bauraumanforderungen weiter erhöht. Eine Antennenanordnung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 101 25 080 A1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antennenanordnung zum Einbau in einen Türaußengriff eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die bei Aufrechterhaltung einer guten Abstrahlcharakteristik eine geringe Dicke aufweist und zum Einbau in einen geringfügig gekrümmten flachen Innenraum des Kraftfahrzeugtürgriffs geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Antennenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Antennenanordnung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Spule und die Anschlüsse von einem (vor Einbau der Antennenanordnung hergestellten) Kunststoffmantel umgeben sind, wobei nur das die Spule tragende Segment zusammen mit der Spule, nicht jedoch die übrigen Segmente, von dem Kunststoffmantel umgeben sind. Die Erfindung basiert auf zwei Grundüberlegungen: Erstens die Aufteilung des Ferritkerns in Segmente, die die Anpassung der Gesamtanordnung an einen gekrümmten Innenraum erlaubt, da die beiden Segmente in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet werden können; zweitens die Anordnung der Spule lediglich auf einem der Segmente und nicht auf den übrigen Segmenten und das alleinige Ummanteln des die Spule tragenden Segments mit dem Kunststoffmantel, so daß lediglich eines der Segmente eine etwas größere Dicke aufweist. Die (nackten) mantellosen Segmente haben naturgemäß lediglich die Dicke der jeweiligen Ferritkerne. Darüber hinaus erlaubt das Ummanteln (vorzugsweise Umspritzen) des die Spule tragenden Segments vor dem Einbau der Antennenanordnung ein Sichern der Anschlüsse der Zuleitungsdrähte vor dem Einbau, was die Handhabung verbessert, und gleichzeitig ein Kombinieren der kunststoffummantelten Spule mit einer kunststoffummantelten Elektronik-Baugruppe in einem gemeinsamen Kunststoffmantel, so dass - neben den weiteren Ferritkernsegmenten - eine einzige kompakte Baugruppe zum Einbau in den Türgriff gebildet wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Ferritkern nur zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete Segmente auf, was die Herstellung vereinfacht. Vorzugsweise ist das die Spule tragende Segment von einem die Spule aufnehmenden Wickelkörper umgeben, wie er aus dem oben genannten Stand der Technik bekannt ist. Vorzugsweise hat der abgeflachte Ferritkern die Form eines Bandes und ist der Wickelkörper größtenteils derart neben dem Band des Ferritkerns angeordnet, daß der Verbund von Ferritkern-Segment und Wickelkörper allenfalls geringfügig dicker ist als das Band des Ferritkerns. Der mit einer dünnen Isolatorschicht umgebene Spulendraht ist vorzugsweise ein lackisolierter Draht, insbesondere ein Kupfer-Lack-Draht. Die Zuleitungsdrähte sind vorzugsweise flexible kunststoffisolierte Drähte. Der Wickelkörper weist beispielsweise Wickelpfosten auf, die die beiden Anschlüsse für die Zuleitungsdrähte bilden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in Längsrichtung neben dem die Spule tragenden Segment eine Elektronik-Baugruppe angeordnet, wobei der Kunststoffmantel neben der Spule auch die Elektronik-Baugruppe umschließt.
Der Kunststoffmantel wird vorzugsweise durch Umspritzen der mit dem Zuleitungsdrähten verbundenen Spulenanordnung, gegebenenfalls zusammen mit der mit Zuleitungsdrähten verbundenen Elektronik-Baugruppe, hergestellt.
Vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Längsschnittansicht durch einen Türaußengriff mit einer in einem Innenraum des Türaußengriffs angeordneten erfindungsgemäßen Antennenanordnung, und
2 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Antennenanordnung mit gemeinsam umspritzter Elektronik-Baugruppe.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht in Längsrichtung durch einen Türaußengriff 1, der an einer Türwandung 2 (Türblech) montiert ist. Der Türaußengriff 1 wird von einem Kunststoff-Spritzgußteil gebildet, welches einen Innenraum 3 zur Aufnahme von Elektronik-Baugruppen, Betätigungselementen und der erfindungsgemäßen Antennenanordnung 4 aufweist. Beispielsweise ist eine Elektronik-Baugruppe 6 mit einem Betätigungselement 5 vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Türschließfunktion aktiviert werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Elektronik-Baugruppe 6 eine Steuerelektronik umfassen, die mit einem Annäherungssensor, der ebenfalls in dem Türgriff eingebaut sein kann, verbunden ist. Die Elektronik-Baugruppe 6 ist in 1 schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Antennenanordnung 4 ist zweiteilig und besteht aus einem kunststoffumspritzten ersten Teil 4A und einem zweiten Teil 4B, der von einem Ferritkern-Segment gebildet wird. Der erste Teil 4A enthält ein erstes Ferritkern-Segment, das von einem Wickelkörper mit darauf aufgewickelter Spule umgeben ist, und die Elektronik-Baugruppe 6, die wiederum mit einem Kunststoffmantel umspritzt sind. Sowohl die Zuleitungsdrähte der Elektronik-Baugruppe als auch die der Ferritkernspule sind aus dem kunststoffummantelten ersten Teil 4A durch den Innenraum 3 hindurch aus dem Türgriff 1 herausgeführt, wobei die Zuleitungen 7 im Inneren der Tür aus dem Türgriff 1 austreten.
2 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf die erfindungsgemäße Antennenanordnung zum Einbau in einen Türaußengriff eines Kraftfahrzeugs. Die Antennenanordnung 4 besteht aus einem ersten Teil 4A und einem zweiten Teil 4B. Der erste Teil 4A enthält ein erstes Ferritkern-Segment 8A. Auf dem ersten Ferritkern-Segment 8A befindet sich ein Wickelkörper 9. Der Wickelkörper 9 besteht aus Kunststoff und weist zwei an den beiden schmalen Seitenflächen des Ferritkern-Segments 8A anliegende und an der Außenfläche abgerundete sich in Längsrichtung erstreckende dicke Stege auf, die über flache, sich über das Ferritkern-Segment 8A erstreckende Querstege miteinander verbunden sind. Auf dem Wickelkörper 9 ist eine Spule aus dünnen Kupfer-Lack-Drähten 10 aufgewickelt. Die beiden Enden der Kupfer-Lack-Draht-Spule sind an Anschlußpfosten 11A, 11B befestigt. An den Anschlußpfosten 11A und 11B sind ferner zwei Zuleitungsdrähte 7A und 7B angelötet. Diese Anordnung ist von einem Kunststoffmantel 12 umgeben, vorzugsweise umspritzt.
Der zweite Teil 4B der Antennenanordnung 4 besteht aus einem zweiten Ferritkern-Segment 8B, welches zur Abstimmung der Antennenanordnung in einem geringen, variablen Abstand zum ersten Ferritkern-Segment 8A angeordnet werden kann. Zu diesem Zweck ist das die Spule 10 auf dem Wickelkörper 9 tragende erste Ferritkern-Segment 8A vorzugsweise derart von dem Kunststoffmantel 12 umspritzt, daß ein dem zweiten Ferritkern-Segment 8B zugewandtes Ende 13 des ersten Ferritkern-Segments 8A aus dem Kunststoffmantel 12 austritt. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Ferritkern-Segment 8A auch vollständig von dem Kunststoffmantel 12 umschlossen sein.
Bei der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist in dem Kunststoffmantel 12 ferner eine Elektronik-Baugruppe 6 enthalten, welche bei der dargestellten Ausführungsform ein Betätigungselement 5 (eine Taste oder einen Berührungssensor) aufweist. Zuleitungsdrähte 7C und 7D sind von der Elektronik-Baugruppe 6 aus dem Kunststoffmantel 12 herausgeführt.
Obwohl dies bei der schematischen Darstellung in 1 nicht gezeigt ist, ist der Innenraum 3 des Türaußengriffs 1 vorzugsweise so gestaltet, daß die Antennenanordnung 4 mit ihrem ersten und zweiten Teil 4A und 4B so eingelegt werden kann, daß eine Justage des Abstands zwischen dem ersten Segment 8A und dem zweiten Segment 8B möglich ist. Darüber hinaus können im Innenraum 3 des Türaußengriffs 1 Halte- und/oder Stützelemente vorgesehen sein.
Bei alternativen Ausführungsformen ist es denkbar, daß der erste Teil mit dem zweiten Teil vor dem Einbau verbunden wird, beispielsweise durch einen elastischen Kunststoff, wobei gleichzeitig der Abstand zwischen den beiden Teilen eingestellt wird. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Teil nach dem Einbau in den Innenraum 3 eingestellt wird und anschließend durch ein Eingießen eines Kunststoffmaterials in den Innenraum fixiert wird.

Claims

Antennenanordnung (4) zum Einbau in einen Türaußengriff (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Antennenanordnung (4) einen langgestreckten abgeflachten Ferritkern (8) mit einer darauf angeordneten Spule umfaßt, der in einem sich in Grifflängsrichtung erstreckenden Hohlraum (3) im Inneren des Türgriffs (1) untergebracht werden kann, wobei er sich über wenigstens die halbe Grifflänge erstreckt, wobei die Spule einen mit einer dünnen Isolatorschicht umgebenen Spulendraht (10) aufweist, an den an zwei Anschlüssen (11A, 11B) jeweils Zuleitungsdrähte (7A, 7B) befestigt sind, und wobei der Ferritkern aus mehreren in Längsrichtung hintereinander angeordneten Segmenten (8A, 8B) besteht, die zur Abstimmung der Antennenanordnung (4) in einem variablen Abstand angeordnet werden können, wobei nur eines (8A) der Segmente die Spule trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule und die Anschlüsse von einem Kunststoffmantel (12) umgeben sind, wobei nur das die Spule tragende Segment (8A) zusammen mit der Spule, nicht jedoch die übrigen Segmente (8B), von dem Kunststoffmantel (12) umgeben sind.
Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern aus zwei in Längsrichtung hintereinander angeordneten Segmenten (8A, 8B) besteht.
Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Spule tragende Segment (8A) in einem die Spule aufnehmenden Wickelkörper (9) angeordnet ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeflachte Ferritkern die Form eines Bandes hat und der Wickelkörper (9) größtenteils derart neben dem Band des Ferritkerns angeordnet ist, daß der Verbund von Ferrit-Segment und Wickelkörper höchstens geringfügig dicker ist als das Band des Ferritkerns.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer dünnen Isolatorschicht umgebene Spulendraht ein lackisolierter Draht (10) ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der lackisolierte Draht (10) ein Kupfer-Lack-Draht ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsdrähte (7A, 7B) flexible kunststoffisolierte Drähte sind.
Antennenanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsdrähte (7A, 7B) flexible kunststoffisolierte Drähte sind.
Antennenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Spule tragende Segment (8A) in einem die Spule aufnehmenden Wickelkörper (9) angeordnet ist und daß die beiden Anschlüsse (11A, 11B) von an dem Wickelkörper befestigten Wickelpfosten gebildet sind.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung neben dem die Spule tragenden Segment eine Elektronik-Baugruppe (6) angeordnet ist und der Kunststoffmantel (12) der Spule auch die Elektronik-Baugruppe (6) umschließt.