DE102006029488A1

DE102006029488A1 - Antennenstab mit Gewindeverbindung zum Antennensockel

Info

Publication number: DE102006029488A1
Application number: DE102006029488A
Authority: DE
Inventors: Günther Blickle
Original assignee: Hirschmann Car Communication GmbH
Current assignee: Hirschmann Car Communication GmbH
Priority date: 2006-02-04
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-08-09
Also published as: WO2007087964A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antennensockel (2), der an dem Kraftfahrzeug befestigt ist und ein Gewindeelement (4) aufweist, das elektrisch mit elektrischen/elektronischen Geräte im Kraftfahrzeug verbunden ist, und mit einem Antennenstab (1), der ein Gewindegegenelement aufweist, das elektrisch leitend mit einer Empfangsspirale (7) verbunden ist, wobei das Gewindegegenelement und die Empfangsspirale (7) in einem elastischen Umspritzmaterial (5) angeordnet sind, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Gewindegegenelement als Gewindefeder (8) ausgebildet und im Umspritzmaterial (5) eingebettet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antennensockel, der an dem Kraftfahrzeug befestigt ist und ein Gewindeelement aufweist, das elektrisch mit elektrischen/elektronischen Geräten im Kraftfahrzeug verbunden ist, und mit einem Antennenstab, der ein Gewindegegenelement aufweist, das elektrisch leitend mit einer Empfangsspirale verbunden ist, wobei das Gewindegegenelement und die Empfangsspirale in einem elastischen Umspritzmaterial angeordnet sind.

Eine gattungsgemäße Antenne ist aus der US 6,271,804 B1 bekannt. Dieses Dokument beschreibt sowohl die Anbringung der Antenne an dem Kraftfahrzeug, als auch das Antennenelement und ein Herstellungsverfahren. Gemeinsam ist diesen Antennenausgestaltungen, dass eine Empfangsspirale vorgesehen ist, die an ihrem dem Fahrzeug benachbarten Ende an einem als Gewindegegenelement dienenden Anschlussstück befestigt ist. Dazu wird die Empfangsspirale zumindest dem Anschlussstück benachbart, enger gewickelt, um einen besseren Halt an dem Anschlussstück herzustellen. Zum sicheren Halt der Empfangsspirale auf einer zylindrischen Verlängerung des Anschlussstückes, muss eine Verprägung oder eine andere Befestigung der Empfangsspirale an dem Anschlussstück erfolgen. Auch das Anschlussstück, das mehrere Absätze und ein Gewindestück aufweist, ist aufwändig in der Herstellung.

Die Herstellung einer derartigen Antenne ist insgesamt aufwändig und teuer, sowohl bezüglich der Bearbeitung des Anschlussstückes als auch der besonderen Formgebung der Empfangsspirale und ihrer Befestigung auf dem Anschlussstück. Weiterhin ist auch der Zusammenbau arbeitsaufwändig und daher auch vom Arbeitsaufwand her teuer:
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Antenne, insbesondere einen Antennenstab, zur Verfügung zu stellen, der einfach und preisgünstig in der Herstellung ist und darüber hinaus gute Signaleigenschaften aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, dass das Gewindegegenelement als Gewindefeder ausgebildet ist und im Umspritzmaterial eingebettet ist. Eine solche Gewindefeder ist erheblich einfacher und kostengünstiger als das Anschlussstück nach dem Stand der Technik, wobei sie weiterhin eine einfache Verbindung zu der Empfangsspirale und dem Antennensockel möglich macht.

Um eine gute Befestigung der Gewindespirale in bzw. an dem Antennenstab und eine gute Übertragung der Drehkraft sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Gewindefeder an zumindest einem Ende ein Verdrehsicherungsstück aufweist, das in das Umspritzmaterial ragt. Dadurch entsteht eine enge Verbindung des Umspritzmaterials mit der Gewindefeder, so dass diese in dem Umspritzmaterial einen sicheren Halt findet.

Die Gewindefeder kann aus einem Draht bestehen, der einen kreisförmigen oder einen viereckigen, insbesondere rautenförmigen Querschnitt aufweist. Wird ein Draht mit einem runden, kreisförmigen Querschnitt benutzt, so muss das Gewindeelement dieser Form angepasst sein. Wird aber ein viereckiger, insbesondere rautenförmiger Querschnitt gewählt, so kann die Gewindefeder passend zu einem Gewindeelement ausgeführt sein, das als Mutter oder als Schraube mit metrischem Gewinde ausgebildet ist. Wird die Gewindefeder als Schraube benutzt, so wird vorgeschlagen, dass das Ende der Gewindefeder den Antennenstab überragt und mit einem als Gewindemutter ausgebildeten Gewindeelement des Antennensockels verschraubbar ist. In diesem Fall ist nur das innerhalb des Umspritzmaterials angeordnete Ende der Gewindefeder als Verdrehsicherung geeignet, ferner die Oberfläche der Gewindefeder, die auch umspritzt ist. Zur Verbesserung der Gewindefähigkeit der Gewindefeder als Schraube wird weiterhin vorgeschlagen, dass zumindest in dem den Antennenstab überragenden Endbereich Umspritzmaterial eingebracht ist oder ein Stift, insbesondere Gewindestift, eingesetzt ist. Wird die Gewindefeder als Mutter benutzt, so ist es vorteilhaft, wenn der dem Antennensockel zugewandte Bereich der Gewindefeder im Antennenstab versenkt angeordnet ist. Mit „versenkt" ist gemeint, dass der Rand der Gewindefeder gegenüber der Stirnfläche des Antennenstabes etwas zurücksteht, um Verletzungen einer Bedienperson an der Gewindefeder zu vermeiden.

Die Form und Ausgestaltung der Gewindefeder bietet die Möglichkeit, eine radiale und/oder axiale Verformung vorzusehen, um gegenüber der Schraube oder Mutter des Gewindeelements ein höheres Anschraub- und insbesondere ein höheres Lösemoment zu erzeugen, so dass der Antennenstab sicher am Antennensockel befestigt ist.

Um sicherzustellen, dass das als Gewindebereich benutzte Ende der Gewindefeder nicht von Umspritzmaterial überzogen wird, ist es ratsam, dass der als Gewinde benutzte Bereich der Gewindefeder mit einer Montageschraube oder einer Montagemutter während des Umspritzens abgedeckt ist.

Die Gewindefeder ermöglicht auch eine gute Anbringung der Empfangsspirale, wobei vorgeschlagen wird, dass die Empfangsspirale mit radialer Vorspannung auf oder in die Gewindefeder geschraubt ist. Dadurch ergibt sich bereits eine gute Befestigung und elektrische Verbindung der Empfangsspirale mit der Gewindefeder, die noch erhöht wird, wenn die Empfangsspirale so von außen umspritzt oder von innen ausgespritzt wird, dass sie dauerhaft fest in der spiralförmigen Rille der Gewindefeder befestigt ist.

Eine gute Abstützung der Gewindefeder und der Empfangsspirale ergibt sich dadurch, dass die Gewindefeder und/oder die Empfangsspirale zumindest teilweise vor dem Umspritzen im Inneren mit einem elastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt sind oder mit einem elastischen Stützstab ausgefüllt sind. Dadurch kann bei dem nachträglichen Umspritzen keine unzulässige Verformung entstehen. Anstelle des Stützstabes kann die Empfangsspirale auch auf einem Führungsstab angeordnet und vorzugsweise dort fixiert sein, wobei der Führungsstab in oder auf dem Endbereich der Gewindefeder kraftschlüssig, z.B. mittels Presssitz befestigt ist. Die Empfangsspirale kann dabei zwischen dem Endbereich der Gewindefeder und dem Führungsstab eingeklemmt werden, wobei sich ein guter elektrischer Kontakt und eine gute Befestigung der Gewindespirale ergibt. Statt des Führungsstabes kann auch eine Führungshülse vorgesehen sein, wobei dann vorzugsweise das Umspritzwerkzeug einen Zentrierdorn aufweist zum Fixieren der Gewindefeder, der Führungshülse und der Empfangsspirale zueinander, so dass während des Spritzvorgangs keine Verschiebung der Teile zueinander und ein mangelnder Kontakt oder eine mangelnde Befestigung eintritt.

Die Gewindefeder ist, wie bereits angesprochen, in der Lage einen Großteil der Verbiegungen, die ein Antennenstab zulassen soll, aufzunehmen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, dass die Gewindefeder durch Wahl ihrer Länge und/oder der Drahtstärke und/oder des Drahtwerkstoffes so ausgebildet ist, dass die Flexibilität des Antennenstabes hauptsächlich im Bereich der Gewindefeder liegt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind.
Es zeigen:
1: einen Schnitt durch eine Antenne mit Antennenstab und Antennensockel, wobei eine Gewindefeder als Gewindegegenelement vorgesehen ist,
2: einen Ausschnitt aus einer Antenne gemäß 1, bei der die Gewindefeder als Mutter ausgebildet ist,
3: einen Ausschnitt aus einer Antenne, bei dem die Gewindefeder als Schraube ausgebildet ist und
4: einen Ausschnitt aus einer Antenne, bei der die Gewindefeder als Mutter modifiziert ausgebildet ist.
In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Antennenstab bezeichnet, der über eine Gewindeverbindung lösbar an einem mit 2 bezeichneten Antennensockel befestigt werden kann. Der Antennensockel 2 weist ein vorzugsweise aus Kunststoff hergestelltes Sockelgehäuse 3 auf, in dem ein mit 4 bezeichnetes Gewindeelement eingebettet ist, das in den 1, 2 und 4 als Schraube ausgebildet ist, während es in 3 als Mutter ausgeführt ist. Der Antennenstab 1 weist Umspritzmaterial 5 auf, dessen äußere Form, von dem Antennensockel 2 ausgehend, sich verjüngend ausgeführt ist.
In den Ausgestaltungen gemäß den 1, 2 und 3 ist innerhalb des Umspritzmaterials 5 ein mit 6 bezeichneter Stütz- oder Führungsstab angeordnet, um den herum eine mit 7 bezeichnete Empfangsspirale angeordnet ist. Der Stütz- oder Führungsstab weist einen Absatz auf, mit dem er kraftschlüssig in einer Gewindefeder 8 eingesetzt ist. Der Absatz des Stütz- oder Führungsstabs 6 kann ein Gewinde aufweisen, mit dem er in die Gewindefeder 8 eingeschraubt werden kann. Die Gewindefeder 8 ist so gewickelt, dass der Draht der Gewindefeder 8 aneinander liegend angeordnet ist. In den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 3 ist der Querschnitt des Drahts der Gewindefeder 8 trapezförmig ausgeführt, so dass die Gewindefeder je nach Ausgestaltung als Schraube oder als Mutter dienen kann und zwar so, dass sie den metrischen Abmessungen von Gewinden entspricht. Die Empfangsspirale 7 ist, wie es in den 1 bis 3 dargestellt ist, in ihrem der Gewindefeder 8 zugewandten Bereich auf diese aufgewickelt, so dass sich eine gute elektrische und mechanische Verbindung der Empfangsspirale 7 mit der Gewindefeder 8 ergibt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1, 2 und 4 ist das dem Antennensockel zugewandte Ende der Gewindefeder hakenförmig umgebogen und in dem Umspritzmaterial 5 eingebettet, so dass sich ein guter Halt der Gewindefeder 8 in dem Umspritzmaterial 5, insbesondere für Drehkräfte, ergibt. Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist auch das gegenüberliegende Ende der Gewindefeder 8 eine Verlängerung auf, die ebenfalls in dem Umspritzmaterial 5 eingebettet ist.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3, bei der die Gewindefeder 8 als Schraube ausgebildet ist, ist in dem dem Antennensockel 2 zugewandten Endbereich der Gewindefeder 8 ein mit 9 bezeichneter Gewindestift zur Stabilitätserhöhung der Gewindefeder eingesetzt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist um die Empfangsspirale 7 herum zumindest im Endbereich eine Führungshülse 10 vorgesehen, die eine Erweiterung eines Stützstabes oder Führungsstabes 6 umschließt, der mit einer Verlängerung in die Gewindefeder 8 eingesetzt ist. Bezugsziffer 11 bezeichnet die umgebogenen bzw. abgewinkelten Enden der Gewindefeder 8.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass das Umspritzmaterial 5 bzw. der Antennenstab 1 an der dem Antennensockel 2 zugewandten Stirnfläche ringförmige Dichtlippen aufweist, um Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zwischen den Antennenstab 1 und den Antennensockel 2 zu verhindern.

1: Antennenstab
2: Antennensockel
3: Sockelgehäuse
4: Gewindeelement
5: Umspritzmaterial
6: Stütz-/Führungsstab
7: Empfangsspirale
8: Gewindefeder
9: Gewindestift
10: Führungshülse
11: Enden der Gewindefeder

Claims

Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antennensockel (2), der an dem Kraftfahrzeug befestigt ist und ein Gewindeelement (4) aufweist, das elektrisch mit elektrischen/elektronischen Geräten im Kraftfahrzeug verbunden ist, und mit einem Antennenstab (1), der ein Gewindegegenelement aufweist, das elektrisch leitend mit einer Empfangsspirale (7) verbunden ist, wobei das Gewindegegenelement und die Empfangsspirale (7) in einem elastischen Umspritzmaterial (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindegegenelement als Gewindefeder (8) ausgebildet und im Umspritzmaterial (5) eingebettet ist.
Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeder (8) an zumindest einem Ende ein Verdrehsicherungsstück aufweist, das in das Umspritzmaterial (5) ragt.
Antenne nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht der Gewindefeder (8) einen kreisförmigen oder einen viereckigen, insbesondere rautenförmigen Querschnitt aufweist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeder (8) das Ende des Antennenstabes (1) überragt und mit einem als Gewindemutter ausgebildeten Gewindeelement (4) des Antennensockels (2) verschraubbar ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeder (8) zumindest in dem den Antennenstab (1) überragenden Endbereich mittels Umspritzmaterial oder einem Stift, insbesondere Gewindestift (9) ausgefüllt ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Antennensockel (2) zugewandte Bereich der Gewindefeder (8) im Antennenstab (1) versenkt angeordnet ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeder (8) gegenüber dem Schraub- oder Mutterteil des Gewindeelements (4) radial und/oder axial verformt ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umspritzens zumindest der mit dem Gewindeelement (4) verschraubbare Bereich der Gewindefeder (8) mit einer Montageschraube oder -mutter versehen ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspirale (7) mit radialer Vorspannung auf oder in die Gewindefeder (8) angeordnet ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeder (8) und/oder die Empfangsspirale (7) zumindest teilweise vor dem Umspritzen im Inneren mit einem elastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt sind oder mit einem elastischen Stütz-/Führungsstab (6) ausgefüllt sind.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspirale (7) auf einem Stütz-/Führungsstab (6) angeordnet und vorzugsweise dort fixiert ist und dass der Stütz-/Führungsstab (6) in oder auf dem Endbereich der Gewindefeder (8) kraftschlüssig, z.B. mittels Presssitz, befestigt ist, wobei die Empfangsspirale (7) zwischen dem Endbereich der Gewindefeder (8) und dem Stütz-/Führungsstab (6) eingeklemmt ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass statt oder zusätzlich zum Stütz-/Führungsstab (6) eine Führungshülse (10) vorgesehen ist und dass das Umspritzwerkzeug einen Zentrierdorn zur Fixierung der Gewindefeder (8), der Führungshülse (10) und der Empfangsspirale (7) zueinander während des Umspritzvorgangs aufweist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeder (8) durch Wahl ihrer Länge und/oder der Drahtstärke und/oder des Drahtwerkstoffes so ausgebildet ist, dass die Flexibilität des Antennenstabes (1) hauptsächlich im Bereich der Gewindefeder (8) liegt.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspirale (7) auf der Gewindefeder (8) verpresst, verlötet oder in anderer Weise elektrisch leitend befestigt ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stütz-/Führungsstab (6) und der Gewindefeder (8) ein zusätzliches Zwischenstück vorgesehen ist.
Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umspritzmaterial (5) bzw. der Antennenstab (1) an der dem Antennensockel (2) zugewandten Stirnfläche vorzugsweise ringförmige Dichtlippen aufweist.