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Die
Erfindung betrifft eine Stabantenne, die einen Befestigungsbereich
und einen davon ausgehenden länglichen Strahlerbereich
aufweist, wobei der Befestigungsbereich ein Gewindestück
aufweist, dass mit einem elastisch verformbaren Verbindungsteil
und zumindest einem mit dem elastisch verformbaren Verbindungsteil
verbundenen Strahler verbunden ist, wobei die Stabantenne mit einer
Außenummantelung versehen ist, gemäß den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Eine
solche Stabantenne ist beispielhaft aus der
EP 0 997 970 A1 bekannt.
Der bekannte Aufbau ist dergestalt, dass die Stabantenne einen Befestigungsbereich
mit einem Gewindestück aufweist, wobei die Stabantenne
mit dem Gewindestück in eine Halterung einschraubbar ist. Über
das Gewindestück wird auch gleichzeitig der elektrische
Kontakt, d. h. die Übertragung der hoch frequenten Signale,
realisiert. An das Gewindestück schließt sich
ein elastisch verformbares Verbindungsteil, beispielsweise eine Spiralfeder,
an. Daneben gibt es auch Ausführungsformen, bei denen zwischen
dem Gewindestück und der Spiralfeder ein Strahlerelement
angeordnet ist. An dem anderen Ende des elastisch verformbaren Verbindungsteiles
wiederum ist zumindest ein weiteres Strahlerelement zum Beispiel
in Form eines gewickelten Drahtes, angeordnet und befestigt sowie elektrisch
kontaktiert.
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Das
elastisch verformbare Verbindungsteil, beispielsweise in Form der
Spiralfeder, ist erforderlich, um eine gewisse Elastizität
des Stabes zu erzielen, da die Stabantenne beim Betrieb eines Fahrzeuges,
auf dessen Dach sie im Regelfall angeordnet ist, starken mechanischen
Einflüssen, insbesondere durch Wind, ausgesetzt ist. Für
den Fall, dass sie nicht ausreichend elastisch verformbar wäre,
bestünde die Gefahr, dass sie aufgrund der mechanischen Einflüsse
abbrechen könnte. Eine zu große elastische Verformbarkeit
ist im Hinblick auf die gewünschten Empfangseigenschaften
ebenfalls nicht gewünscht, so dass mit dem elastisch verformbaren Verbindungsteil
ein Kompromiss aus Starrheit für das Strahlerteil einerseits
und elastische Verformbarkeit für die gesamte Stabantenne
andererseits realisiert ist.
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Das
Innenleben der Stabantenne, d. h. seine Elemente wie Gewindestück,
Strahler, elastisch verformbares Verbindungsteil und ggf. Anpassungsbauteile
(wie Spulen oder Kondensatoren), müssen vor äußeren
Einflüssen geschützt werden und sind deshalb in
bekannter Weise komplett mit einer Außenummantelung aus
Kunststoff versehen. Dieser Kunststoff wird beispielsweise komplett über
die Elemente der Stabantenne übergezogen, z. B. in einem Spritzgussverfahren.
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Ein
solcher Aufbau einer Stabantenne für ein Fahrzeug hat sich
zwar grundsätzlich bewährt, wobei aber immer noch
die Nachteile bestehen, dass der Kompromiss aus elastischer Verformbarkeit
während des Betriebes des Fahrzeuges einerseits und ausreichender
Starrheit für die Strahlerelemente noch nicht ausreichend
ist. Da die Außenummantelung entweder zur Elastizität
der gesamten Stabantenne beiträgt oder im Gegenteil hierzu
zu der Starrheit beiträgt, ist die Außenummantelung
hinsichtlich ihres Beitrages zur Formsteifigkeit der Stabantenne
noch verbesserungswürdig.
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Ein
weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass als Außenummantelung
oftmals ein schwarzes Kunststoffmaterial verwendet wird, dessen
Farbe neutral zu den Fahrzeugfarben passt. Damit ist es aber nicht
möglich, die Stabantennen unterschiedlicher Hersteller
voneinander zu unterscheiden oder die Farben der Stabantennen an
die Fahrzeugfarben anzupassen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stabantenne für
ein Fahrzeug bereit zu stellen, die die eingangs geschilderten Nachteile
vermeidet und insbesondere hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften
verbessert ist.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass die Außenummantelung, die sich über
die gesamte Länge der Stabantenne mit ihren innen liegenden
Elementen erstreckt, zumindest einen ersten Außenummantelungsbereich
und einen zweiten Außenummantelungsbereich aufweist, wobei
diese Bereiche aus unterschiedlichen Kunststoffen gebildet sind. Durch
die Aufteilung der gesamten Außenummantelung in wenigstens
zwei Außenummantelungsbereiche, die aus Kunststoffen mit
unterschiedlichen Eigenschaften (z. B. „hart" und „weich")
gebildet sind, kann einerseits die Verformbarkeit der Stabantenne beim
Einfluss äußerer mechanischer Einwirkungen und
andererseits die Formsteifigkeit gezielt beeinfluss werden. Diese
gezielte Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der Stabantenne
geht insbesondere dahin, dass ein „weicher" Kunststoff
im Bereich des elastisch verformbaren Verbindungsteiles verwendet
wird, wo hingegen z. B. zum freien Ende hin der Stabantenne der übrige
Außenummantelungsbereich mit einem „harten" Kunststoff
versehen wird. D. h., dass die Stabantenne (auch Antennenrute genannt)
in bevorzugter Weise in einem Zwei-Komponenten-Verfahren im Verformungsbereich
(Wiegebereich) des elastisch verformbaren Verbindungsteiles weich
umspritzt wird, wo hingegen im Bereich des Gewindeanschlussstückes
und des Strahlers (der Antennenwicklung) mit einem harten Kunststoff
umspritzt wird.
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Die
unterschiedlichen Kunststoffe der jeweiligen Außenummantelungsbereiche
haben somit die Eigenschaft, dass das Elastizitätsmodel
des einen Kunststoffes größer ist als das Elastizitätsmodul
des anderen Kunststoffes (oder umgekehrt). Durch die Wahl des entsprechenden
Kunststoffmaterials können somit die mechanischen Eigenschaften
der Stabantenne bereichsweise gezielt beeinflusst bzw. eingestellt
werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenummantelung
eine Beschichtung aufweist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist die Beschichtung z. B. eine Chromschicht, wobei auch Farbschichten
denkbar sind. Damit kann die derart beschichtete Stabantenne den
optischen Anforderungen angepasst werden, insbesondere hinsichtlich
einer Anpassung an die Farbe die Fahrzeuges.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf das diese jedoch
nicht beschränkt ist, ist in der einzigen Figur dargestellt
und im Folgenden erläutert.
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Mit
der Bezugsziffer 1 ist, soweit im Einzelnen dargestellt,
eine Stabantenne 1 bezeichnet. Diese Stabantenne 1 weist
an ihrem einen Ende einen Befestigungsbereich 2 auf, an
den sich ein Strahlerbereich 3 anschließt. Der äußere
Teil der Stabantenne 1 ist dabei von einer Außenummantelung
aus einem Kunststoffmaterial umgeben. Dabei ist die Außenummantelung
in erfindungsgemäßer Weise in verschiedene Bereiche
unterteilt und besteht aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien.
Ausgehend von dem Befestigungsbereich 2 ist ein erster
Außenummantelungsbereich 4 vorgesehen, dem sich
ein zweiter Außenummantelungsbereich 5 aus einem anderen
Kunststoffmaterial anschließt, wobei sich bei diesem zweiten
Außenummantelungsbereich 5 ein weiterer Außenummantelungsbereich 6 anschließt. Bei
diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Außenummantelungsbereiche 4, 6 aus
einem harten Kunststoff, während der zweite Außenummantelungsbereich 5 aus
einem weichen Kunststoff besteht.
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Der
Innenaufbau der Stabantenne 1 ist der folgende: Im Befestigungsbereich 2 ist
ein innen liegendes Gewindestück 7 auf Metall
vorhanden, wobei das nach außen ragende Gewindestück 7 in
einen Antennenfuß eingeschraubt werden kann. Der Antennenfuß seinerseits
ist auf einer Fahrzeugfläche, insbesondere einem Fahrzeugdach,
angeordnet. In Richtung des freien Endes der Stabantenne 1 ist
das Gewindestück 2 mit einem elastisch verformbaren Verbindungsteil
aus Metall, z. B. einer Spiralfeder, verbunden und elektrisch kontaktiert.
Diese Verbindung und Kontaktierung erfolgt beispielsweise durch Verpressen
oder Verlöten. Dem dem Gewindestück 7 gegenüber
liegenden freien Ende des elastisch verformbaren Verbindungsteiles
schließt sich ein Strahlerelement an, das z. B. in Form
einer Antennenwicklung aus einem Metalldraht besteht. Diese Antennenwicklung
ist ebenfalls an dem Ende des elastisch verformbaren Verbindungsteiles
befestigt und elektrisch kontaktiert, ebenfalls durch Verpressen
oder Verlöten. Dieser Aufbau ist an sich bekannt und nur
beispielhaft und kann an die gewünschten Sende- bzw. Empfangseigenschaften
der Stabantenne 1 angepasst werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kommt
es darauf an, dass der zweite Außenummantelungsbereich 5 aus
dem weichen Kunststoffmaterial sich vorzugsweise über die
Längserstreckung des innen liegenden elastisch verformbaren
Verbindungsteiles erstreckt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass
sich der weiche Kunststoff des zweiten Außenummantelungsbereiches 5 auch
darüber hinaus in Richtung des Gewindestückes 7 oder
des freien Endes der Stabantenne 1 erstreckt. Alternativ
dazu ist es ebenfalls denkbar, dass sich das weiche Kunststoffmaterial
des zweiten Außenummantelungsbereiches 5 nur innerhalb
der beiden Enden des innen liegenden elastisch verformbaren Verbindungsteiles
erstreckt. Auf diese Art und Weise können wie folgt beschrieben
die mechanischen Eigenschaften der Stabantenne 1 bezüglich
ihrer Starrheit bzw. Verformbarkeit wie gewünscht einstellen
lassen. Durch die Verwendung des harten Kunststoffmaterials (einem
Material mit einem größeren Elastizitätsmodul gegenüber
dem Material des zweiten Außenummantelungsbereiches 5)
lassen sich gezielt in den Bereichen, in denen möglichst
keine Verformung stattfinden soll, die gewünschten Starrheiten
der Stabantenne 1 erzielen. So ist es z. B. gewünscht,
dass zwecks Befestigung der Stabantenne 1 im Antennenfuß der Bereich
ausgehend von dem Gewindestück 7, d. h. der untere
Befestigungsbereich 2, möglichst starr ist. Deshalb
ist der erste Außenummantelungsbereich 4 aus einem
harten Kunststoffmaterial hergestellt. Gleiches gilt für
den Bereich, in dem innen liegend bei der Stabantenne 1 die
Strahler angeordnet sind, die auch bei Einwirkung von äußeren
mechanischen Einflüssen ihre Stabform beibehalten sollen.
Deshalb ist der weitere, insbesondere der größere
Teil des Außenummantelungsbereiches 6 aus einem
harten Kunststoffmaterial hergestellt. Um gezielt bei Einfluss äußerer
mechanischer Einflüsse eine Verformbarkeit der Stabantenne 1 zuzulassen,
ist nicht nur das innen liegende Verbindungsteil elastisch verformbar
(z. B. in Form einer Spiralfeder), sondern auch der zwischen liegende
zweite Außenummantelungsbereich 5 aus einem weichen
Kunststoffmaterial hergestellt. Bevorzugt wird eine solche Stabantenne 1 in
einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt, so dass
die beiden Außenummantelungsbereiche 4, 6 aus
dem gleichen harten Kunststoffmaterial bestehen, während
der zweite, dazwischen liegende Außenummantelungsbereich 5 aus
einem demgegenüber weicheren Kunststoffmaterial besteht.
Daneben ist es selbstverständlich aber auch denkbar, dass
die drei Außenummantelungsbereiche 4 bis 6 aus
drei unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen, wobei auch
mehr als drei Bereiche und die Verwendung von mehr als drei Kunststoffen
nicht ausgeschlossen ist. Gleiches gilt für den Fall, dass
z. B. nur zwei Außenummantelungsbereiche vorgesehen sind,
die aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen. So kann
z. B. der hier mit 4 bezeichnete erste Außenummantelungsbereich
entfallen und sich in diesem Fall der zweite Außenummantelungsbereich 5 bis
hin zu dem Gewindestück 7 erstrecken.
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Weiterhin
ist noch vorgesehen, aber nicht dargestellt, dass die Außenummantelungsbereiche 4 bis 6 mit
einer Beschichtung versehen sind. Bei dieser Beschichtung handelt
es sich beispielsweise um eine Chromschicht und/oder zumindest eine
Farbschicht, um das äußere Erscheinungsbild der
Stabantenne 1 von anderen Stabantennen unterscheidbar zu
machen und die erfindungsgemäße Stabantenne 1 an
das äußere optische Erscheinungsbild des Fahrzeuges
anzupassen. Zu diesem Zweck sind sowohl die verwendeten Kunststoffe
als auch die Materialien für die Beschichtung aufeinander
abgestimmt, so dass die Beschichtung über die Lebensdauer
der Stabantenne an dem Kunststoffmaterial haften bleibt. Vorzugsweise
sind unterschiedliche Beschichtungen analog zu den unterschiedlichen
Außenummantelungsbereichen vorgesehen, wobei es aber auch
denkbar ist, dass sich eine nur einzige Beschichtung über
sämtliche Außenummantelungsbereiche erstreckt.
Daneben ist es selbstverständlich denkbar, dass verschiedene
Beschichtungen genau in den Bereichen der Außenummantelungsbereiche angeordnet
sind oder sich diese Beschichtungen darüber hinaus erstrecken.
Für den Fall, dass zwischen dem Kunststoffmaterial eines
Außenummantelungsbereiches und der Beschichtung keine ausreichenden
Haftungseigenschaften gegeben sind, kann auch daran gedacht werden,
eine Zwischenschicht aufzutragen, die die Haftungseigenschaften
zwischen dem Material des Außenummantelungsbereiches und
der eigentlichen äußeren Beschichtung verbessert.
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- 1
- Stabantenne
- 2
- Befestigungsbereich
- 3
- Strahlerbereich
- 4
- erster
Außenummantelungsbereich
- 5
- zweiter
Außenummantelungsbereich
- 6
- weiterer
Außenummantelungsbereich
- 7
- Gewindestück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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