DE102006011086A1

DE102006011086A1 - Antennenanordnung für einen Kraftfahrzeug-Türaußengriff

Info

Publication number: DE102006011086A1
Application number: DE200610011086
Authority: DE
Inventors: Martin Witte; Andreas Van Den Boom; Mirko Schindler
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: DE102006011086B4

Abstract

Eine Antennenanordnung für einen Kraftfahrzeug-Türaußengriff, mit einem Ferritkern (3, 4), um den eine Spulenwicklung (5) angeordnet ist. Der Ferritkern ist zur Ausbildung einer Sollbruchstelle (7) in einem Bereich mechanisch geschwächt. Die mechanische Schwächung läßt den Ferritkern bei einer mechanischen Überbelastung definiert und vorbestimmt brechen, wobei Güte und Induktivität der Antennenanordnung nicht unkalkulierbar negativ beeinflußt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung für schlüssellose Zugriffssysteme von Kraftfahrzeugen, insbesondere eine Antennenanordnung für den Einbau in einen Kraftfahrzeug-Türaußengriff.
Derartige Antennenanordnungen werden als Sende- oder Empfangsantennen verwendet und weisen einen Ferritkern auf, um den eine Spulenwicklung angeordnet ist.

Antennenanordnungen der genannten Art finden in Kraftfahrzeugen Verwendung, um Signale abzustrahlen, welche zum "Aufwecken" eines ID-Gebers (elektronischer Schlüssel) dienen. Der legitime Nutzer eines Fahrzeug führt einen zu dem jeweiligen Fahrzeug gehörenden ID-Geber mit, der ihn als Berechtigten für den Zugriff auf das Fahrzeug ausweist. Der aufgeweckte ID-Geber kommuniziert mit einer zentralen Steuereinrichtung des Fahrzeugs, und eine Legitimationsprüfung des ID-Gebers des Zuggriffsuchenden erfolgt. Je nach Ergebnis der Prüfung wird der Zugriff freigegeben oder verweigert. Eine Antenne der eingangs genannten Art wird insbesondere deshalb in einem Türaußengriff untergebracht, weil an dieser Position und bei Abstrahlung eines langwelligen, hochfrequenten Signals eine gewünschte Abstrahlcharakteristik erreicht werden kann, die ein "Aufwecken" eines ID-Gebers auf einen Nahbereich an der Tür begrenzt. Da sich der Zugriffsuchende außerdem naturgemäß für eine Betätigung des Türgriffs in dessen Nähe aufhält, ist dieser Ort der Anbringung am besten geeignet.

Der Ferritkern und die Spulenwicklung sind zur Erzeugung des gewünschten Feldes geeignet dimensioniert und abgestimmt, wobei unterschiedliche Gestaltungen der Anordnung des Ferritkerns und der Spule bekannt sind. Aus der WO 02/096873 A2 ist eine Ferritantenne der genannten Art bekannt, wobei der Ferritkern mehrteilig ausgebildet ist und nur ein Teil des Ferritkerns von einer Spulenwicklung umgeben ist. Der koaxial angeordnete unumwickelte Teil wird zur Abstimmung der Ferritan tenne ausgerichtet und fixiert. Anschließend kann die Antennenanordnung ganz oder teilweise mit einem Kunststoff durch Umspritzen oder Umgießen ummantelt werden.

Es ist ein grundsätzliches Problem, daß aufgrund der konstruktiven Gestaltung von Kraftfahrzeug-Türgriffen innerhalb des Türgriffs ein äußerst begrenzter Raum für den Einbau der Antennenanordnung zur Verfügung steht. Einerseits soll sich die Ferritantenne zur Optimierung der Abstrahlung über eine möglichst große Länge im Innern des Türgriffs erstrecken, andererseits ist der Türgriff, insbesondere aus ästhetischen und praktischen Gründen, gekrümmt oder in anderer Weise geformt ausgebildet. Außerdem ist der Türgriff bei der Betätigung teilweise erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Da Ferritkerne spröde sind, kommt es häufig zu Beschädigungen der Ferritkerne, wenn die Ferritkerne beim Einbau oder bei der Verwendung brechen oder splittern. Die Sendeeigenschaften der Antenne werden unkalkulierbar verändert oder andere mechanische Bauteile, wie z.B. die Spulenwicklung, werden als Folge der Beschädigung des Ferritkerns zerstört.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antennenanordnung für Zugriffssysteme von Kraftfahrzeugen bereitzustellen, welche eine geforderte Sendecharakteristik auch bei mechanischer Überbeanspruchung aufrechterhält.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antennenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Fahrzeugtürgriffanordnung nach Patentanspruch 9 gelöst.

Erfindungsgemäß ist der Ferritkern der Antennenanordnung zur Ausbildung einer Sollbruchstelle in einem Bereich mechanisch geschwächt.

Die mechanische Schwächung läßt den Ferritkern bei einer mechanischen Überbelastung definiert brechen, und Güte wie auch Induktivität der Antennenanordnung werden nicht unkalkulierbar negativ beeinflußt. Insbesondere wird ein Splittern des Kerns verhindert. Der Ferritkern kann dazu an einer einzigen Stelle mechanisch geschwächt sein oder mehrere Stellen mit entsprechender mechanischer Schwächung aufweisen. Die Erfindung ist gleichermaßen auf Antennenanordnung mit mehrteiligen Ferritkernen anwendbar, wobei jeder einzelne Teil eine oder mehrere Stellen mechanischer Schwächung aufweisen kann.

Die erfindungsgemäße Antennenanordnung wird in einem Türaußengriff eingebaut. Sofern keine mechanische Überbelastung auftritt, wird die Anordnung über die gesamte Lebenszeit ohne einen Bruch des Ferritkerns betrieben. Ein Türaußengriff in Kraftfahrzeugen ist jedoch teilweise starken Bewegungen im Mikrobereich ausgesetzt ist und die Griffe können sich um einige Zehntel-Millimeter bis zu einem Millimeter (üblicherweise bis etwa 8/10 mm) verziehen. Je nach Homogenität des Materials, den Abmessungen und dem individuellen Einbau jeder einzelnen Antennenanordnung kommt es dabei zu Überlastungen der Ferritkerne. In diesem Fall bricht der Ferritkern der erfindungsgemäßen Antennenanordnung an der Sollbruchstelle, wobei der Bruch an dieser Stelle oder diesen Stellen bei der Auslegung von Ferritkern und Spulenwicklung berücksichtigt ist und die Antennenanordnung weiter im Rahmen der geforderten Abstrahlcharakteristik funktioniert.

Sind Ferritkern und Spule durch Kunststoff umgossen oder umspritzt und befindet sich die Sollbruchstelle im Bereich der Kunststoffummantelung, so kommt es nicht zu einer Lageänderung des Ferritkerns und einer entsprechenden Verstimmung der Antenne. Jedoch ist die Erfindung auch auf unumspritzte Antennenanordnung anwendbar, sofern mit anderen Mitteln eine übermäßige Lageänderung des gebrochenen Ferritskerns verhindert wird, z.B. durch einen Träger mit entsprechenden Haltemitteln für die Kerne.

Die mechanische Schwächung des Ferritkerns kann beliebig gestaltet sein, so kann sie beispielsweise durch Ansägen, Anreißen, Anbohren bereitgestellt sein oder auch bereits bei der Herstellung des Ferritkerns vorgenommen werden. Im letztgenannten Fall können z.B. mehrere Teile eines Ferritkerns zur Bildung eines Ferritkerns für die Antennenanordnung verleimt werden, so daß eine Material-Inhomogenität entsteht, welche die mechanische Schwächung bildet.

Vorzugsweise ist der Ferritkern der Antennenanordnung länglich ausgebildet und die mechanische Schwächung ist in ei ner Richtung quer zu der größten Längserstreckung des Kerns ausgebildet.

Da die Antennenanordnung üblicherweise mit ihrer Längsrichtung in Längsrichtung des Fahrzeugtürgriffs eingesetzt wird, ist die mechanische Belastung meist quer zu der Längsrichtung zu erwarten. Eine quer zu der Längsrichtung ausgebildete Schwächung stellt sicher, daß der Ferritkern nicht an einer von der Sollbruchstelle abweichenden Stelle bricht.

Vorzugsweise ist der Ferritkern mehrteilig ausgebildet, wobei die Spulenwicklung um wenigstens einen der Teile angeordnet ist und wobei wenigstens einer der Teile des Ferritkerns mechanisch geschwächt ist.

Eine mehrteilige Ausbildung des Ferritkerns bietet die Vorteile, daß die Abstimmung der Spule flexibler gestaltet werden kann. Da jedoch auch mehrteilige Ferritkerne des genannten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind und teilweise Bedarf dafür besteht, einen der Teile länger als andere auszubilden, bietet die erfindungsgemäße mechanische Schwächung die genannten Vorteile. Insbesondere ist sie an den Teilen des Ferritkerns vorzunehmen, die in den Bereichen größter mechanischer Belastung angeordnet sind oder die besonders lang ausgebildet sind.

Vorzugsweise ist der Ferritkern und die Spulenwicklung wenigstens teilweise mit einem Kunststoff umgossen oder umspritzt.

In diesem Fall wird der Ferritkern bei einem Bruch an der Sollbruchstelle fixiert und eine Verstimmung der Antenne verhindert, sofern die Sollbruchstelle sich im umspritzten Bereich befindet.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich der Bereich der mechanischen Schwächung außerhalb des von der Spule umgebenen Bereichs des Ferritkerns befindet.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Ferritkern nicht im Spulenbereich bricht und durch den Bruch keine Sekundärschäden in der Spulenwicklung verursacht werden.

Die oben genannte Aufgabe wird außerdem durch eine Fahrzeugtürgriffanordnung für ein schlüsselloses Zugriffssystem gelöst, wobei in dem Handgriff der Fahrzeugtürgriffanordnung eine Antennenanordnung der genannten Art angeordnet ist.

Vorzugsweise ist die mechanische Schwächung des Ferritkerns in der Fahrzeugtürgriffanordnung dort ausgebildet, wo die Art des Einbaus in den Handgriff die größte Biegebelastung verursacht.

Bei einer Fahrzeugtürgriffanordnung ist oft an den beiden Enden eines Handgriffs eine Befestigung des Griffs vorgesehen, wobei mit diesen Befestigungen ein Auslösemechanismus oder eine Rückstellfeder verbunden ist. Im mittleren Bereich des Handgriffs befindet sich üblicherweise der Griffbereich zum Angreifen des Nutzers des Fahrzeugs, so daß der Mittelbereich von dem Fahrzeug und entgegen der Rückstellkraft bewegt wird und der Handgriff mitsamt der Antennenanordnung einer Biegebelastung ausgesetzt ist. Entsprechend wird erfindungsgemäß die Schwächung des Ferritkerns im Bereich der größten Biegebelastung angeordnet, um die angegebenen Vorteile zu erreichen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt:
in 1 in schematischer Aufsicht eine Antennenanordnung mit einem mehrteiligen Ferritkern und einem Träger;
in 2 in schematischer Seitenansicht die Antennenanordnung aus 1;
in 3 in schematischer Schnittansicht die Anordnung einer Antennenanordnung in einem Handgriff einer Fahrzeugtürgriffanordnung.
1 zeigt eine Antennenanordnung 1 mit einem Träger 2, auf dem Teile 3 und 4 eines Ferritkerns angeordnet sind. Der Teil 3 des Ferritkerns ist von einer Spulenwicklung 5 umgeben. Die Spulenwicklung 5 ist in der Hälfte des Teils 3 des Ferritkerns angeordnet, die dem axial dazu angeordneten unumwickelten Teil 4 zugewandt ist. Die Teile 3 und 4 des Ferritkerns weisen eine gleiche Dicke und gleiche Breite auf, sind jedoch in Richtung der größten Längserstreckung unterschiedlich lang. Teil 3 ist länger ausgebildet als Teil 4. Neben dem von der Spulenwicklung 5 umgebenen Bereich des Teils 3 des Ferritkerns ist eine Sollbruchstelle 6 ausgebildet, die als Material-Inhomogenität des Teils 3 des Ferritkerns ausgebildet ist. Zur Verdeutlichung ist in 1 diese Material-Inhomogenität 6 gepunktet dargestellt.
Der Teil 4 des Ferritkerns ist im mittleren Bereich durch Bohrungen 7 mechanisch geschwächt. Die Bohrungen sind derart ausgebildet, daß eine Perforation im Teil 4 des Ferritkerns ausgebildet ist. Bei einer mechanischen Überbelastung der Antennenanordnung kann der Träger 2, der aus einem Kunststoff gefertigt ist, der Biegung der Antennenanordnung im elastischen Bereich folgen, der Ferritkern mit den Teilen 3 und 4 bricht bei einer Überbelastung jedoch im Bereich der Material-Inhomogenität 7 und/oder an den Bohrungen 7 der Perforation. Da der Ferritkern auf dem Träger gehalten ist (alternativ ist die Antennenanordnung vollständig oder teilweise mit einem Kunststoff ummantelt), bleiben die Teile 3, 4 des Ferritkerns in ihrer abgestimmten Position und die Antennenanordnung 1 leistet weiterhin den Betrieb im Bereich der geforderten Sendecharakteristik.
2 zeigt die Antennenanordnung aus 1 in einer Seitenansicht. Es zu erkennen, daß sowohl der Träger 2 als auch die Teile 3 und 4 des Ferritkerns flach ausgebildet sind und die Schwächungen 6 und 7 der Teile 3 und 4 des Ferritkerns quer zu der größten Längserstreckung der Teile 3 und 4 ausgebildet sind.
In 3 ist die Anordnung der Antennenanordnung 1 in einem Türgriff 11 schematisch und in Schnittansicht gezeigt. Im Bereich der Enden des Türgriffs 11 sind Befestigungen 12 und 13 vorgesehen, die in einer Fahrzeugtürgriffanordnung an einem Auslösemechanismus, einer Halterung oder einer Rückstellfeder befestigt sind. Bei Betätigung des Handgriffs 10 wird in Richtung des durch 14 bezeichneten Pfeils 4 eine Kraft auf den Türgriff 11 ausgeübt. Der Türgriff verformt sich je nach Kraftaufwand um bis zu 8/10 mm. Aufgrund des geringen Platzangebots der Antennenanordnung 1 in dem Handgriff 10 wird die entsprechende Verformung auf die Antennenanordnung 1 übertragen. Bei mechanischer Überbelastung der Antennenanordnung 1 ermöglicht jedoch die mechanische Schwächung des mehrteiligen Ferritkerns einen Bruch an den vorgesehenen Stellen und eine weitere Funktion im Rahmen der Sendecharakteristik.

Claims

Antennenanordnung (1) für schlüssellose Zugriffssysteme von Kraftfahrzeugen, mit einem Ferritkern (3, 4), um den eine Spulenwicklung (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern zur Ausbildung einer Sollbruchstelle (7) in einem Bereich mechanisch geschwächt ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern länglich ausgebildet ist und die mechanische Schwächung in einer Richtung quer zu der größten Längserstreckung des Kerns ausgebildet ist.
Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern mehrteilig ausgebildet ist, wobei die Spulenwicklung (5) um wenigstens einen der Teile (3) angeordnet ist und wobei wenigstens einer der Teile (4) des Ferritkerns mechanisch geschwächt ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern und die Spulenwicklung wenigstens teilweise mit einem Kunststoff umgossen oder umspritzt sind.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der mechanischen Schwächung außerhalb des von der Spule umgebenen Bereichs des Ferritkerns angeordnet ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schwächung als Kerbe in dem Ferritkern ausgebildet ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schwächung als Bohrung in dem Ferritkern ausgebildet ist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schwächung als Materialinhomogenität in dem Ferritkern ausgebildet ist.
Fahrzeugtürgriffanordnung (11) für ein schlüsselloses Zugriffssystem, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Handgriff (10) der Fahrzeugtürgriffanordnung (11) eine Antennenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist.
Fahrzeugtürgriffanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schwächung an einer Stelle des Ferritkerns ausgebildet ist, an der aufgrund der Art des Einbaus in den Handgriff mit der größten Biegebelastung zu rechnen ist.