DE102012219186B4

DE102012219186B4 - Konfigurierbares Antennenelement

Info

Publication number: DE102012219186B4
Application number: DE102012219186.0A
Authority: DE
Inventors: Gregg R. Kittinger; Jr. Hibbard Donald B.
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2032-10-23
Also published as: US20130106658A1; US8896496B2; DE102012219186A1; CN103078168B; CN103078168A

Abstract

Konfigurierbares Antennenelement (18), das umfasst:einen Leiter (20), der in einem Schaumstoffsubstrat (22) eingeschlossen ist, undeinen druckempfindlichen Klebstoff (24), der auf eine Oberfläche des Schaumstoffsubstrats (22) aufgebracht ist, um das konfigurierbare Antennenelement (18) an einer Oberfläche zu befestigen;wobei der Leiter (20) des konfigurierbaren Antennenelements (18) einen Endabschnitt aufweist, an dem das Schaumstoffsubstrat entfernt ist und der als Übergang (28) an ein Koaxialkabel (30) verwendet wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung betreffen Antennen zur Anwendung bei mobilen und anderen Anwendungen.
HINTERGRUND
Das Elektronikzeitalter und die Miniaturisierung der Elektronik hat die Möglichkeit zur massenhaften Verbundenheit geschaffen, wie sich beispielhaft durch den Wunsch zur massenhaften Verbundenheit in nahezu jedem Aspekt des menschlichen Lebens zeigt. Die Verbundenheit beim Transport wie etwa in einem Fahrzeug ist bei Betrachtung der längeren Zeitspannen, welche die Durchschnittsperson heutzutage beim Pendeln in die Arbeit sowie bei anderen Aktivitäten verbringt, in hohem Maß wünschenswert. Heutzutage sind in Fahrzeugen viele Vorrichtungen verfügbar, die es Personen ermöglichen, sich mit der Außenwelt zu „verbinden“, während sie ein Kraftfahrzeug bedienen. Derartige Vorrichtungen umfassen herkömmliche Massenprodukte wie etwa das Radio, aber sie umfassen auch komplexere Navigationssysteme und andere Informationssysteme. Die meisten, wenn nicht alle diese Systeme stützen sich auf Verbindungen mit externen Netzen zum Senden und Empfangen von Informationen und benötigen daher zur Verbindung damit irgendeine Art von Antenne.
Herkömmliche Kraftfahrzeugantennen wurden an der Fahrzeugkarosserie (am Kotflügel, am Dach und am Fenster) befestigt, wo sie anfällig für Brechen, Vandalismus und Korrosion aufgrund der Perforation des Elements waren. Zudem ist vom ästhetischen Standpunkt aus ein antennenstarrendes Fahrzeug nicht gewünscht und kann durch eine Erhöhung des CW-Werts bzw. Luftwiderstandsbeiwerts die Gesamtkraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs verringern. Eine Lösung bestand darin, versteckte Antennenelemente zu entwickeln, etwa gestanzte Aluminiumbleche oder - drähte, die in nicht leitfähigen Fahrzeugelementen angeordnet sind, etwa Heckspoilern oder anderen polymeren Elementen. Aufgrund der Komplexität hinsichtlich der Dimensionen dieser Elemente benötigen diese Anordnungen aus gestanztem Metall oder Draht typischerweise komplexe Stanzformen und Ausschnitte für Befestigungen, so dass die Anordnung für den Lieferanten zu kostspielig wird. Zudem ist die Leistung oft beeinträchtigt.
Auf der Homepage von 3M Automotive, Buzz, Squeak & Rattle Solutions vom 16.8.2005 sind Schaumstoffklebebänder offenbart, die mit einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet sind.
Die DE 10 2004 063 266 A1 offenbart eine Flachprofilantenne für ein Fahrzeug-Fernkommunikationssystem, bei dem eine Antennenleitung auf einen Schaumstoffblock geklebt ist, der als Dielektrikum zwischen einer Erdungsebene und der Antennenleitung dient.
In der DE 100 40 872 B4 ist ein Dachmodul eines Fahrzeugdaches offenbart, in das eine Antenne eingebaut ist, die aus metallischer Klebefolie besteht.
Die WO 92/21 161 A1 offenbart eine Antennenanordnung, die bei der Montage in ein Schaumstoffteil eingebaut wird.
In der DE 100 60 603 A1 ist ein Karosserieteil mit integrierter Antenne offenbart, bei dem die Antenne nicht in Schaumstoff eingebaut ist, sondern in einer Trägereinheit untergebracht wird, um einen Austausch der Antenne zu erleichtern.
Die US 2004/0 080 459 A1 offenbart ein Antennensystem, das auf einem Fahrzeugsubstrat befestigt und dann mit einer Schaumabdeckung abgedeckt wird.
In der US 4 184 000 A ist eine Koppelvorrichtung für Glas- oder Metallteile offenbart, die aus einer Gummidichtung mit integriertem Heizdraht besteht und zum Kleben von Fahrzeugscheiben verwendet werden kann, indem die Gummidichtung durch Erwärmen des Drahts in einen teilflüssigen klebefähigen Zustand versetzt und dann abgekühlt wird. Der Heizdraht kann anschließend als Radioantenne verwendet werden.
Die US 2004 / 0 001 000 A1 offenbart ein Wärmebildpapierlaminat mit einem wärmeempfindlichen Wärmebildsubstrat, einer Klebeschicht und einer Schaumstoffschicht sowie einer Antenne mit integrierter Schaltung, die zwischen der Klebeschicht und dem Substrat angeordnet sind.
In der DE 10 2007 047 279 A1 ist eine Steuervorrichtung für eine Fertigungsanlage für Karosserieeinheiten offenbart, die ein RFID-System aufweist, wobei die Karosserieeinheiten mit RFID-Transpondern versehen sind, die Daten bzgl. des Zusammenbaus und von Fertigungs- bzw. Montagebedingungen enthalten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Antennenelement bereitzustellen, das leicht installiert und konfiguriert werden kann und flexible Fertigungsprozesse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das Antennenelement nach Anspruch 1 sowie das Fahrzeugkarosserieelement nach Anspruch 6 gelöst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein konfigurierbares Antennenelement einen Leiter, der in einem Schaumstoffsubstrat eingeschlossen ist, und einen druckempfindlichen Klebstoff, der auf eine Oberfläche des Schaumstoffsubstrats aufgebracht ist, um die konfigurierbare Antenne an einer Oberfläche anzubringen.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
Figurenliste
Andere Ziele, Merkmale, Vorteile und Details ergeben sich nur als Beispiele aus der folgenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei die genaue Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:

1 eine Ansicht eines Karosserieunterbodens eines Fahrzeugkarosserieelements ist, das Merkmale der Erfindung ausführt;
2 eine schematische Ansicht des Fahrzeugkarosserieelements von 1 ist, die zusätzliche Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht; und
3 eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von 2 ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen einander entsprechende Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
Mit Bezug auf 1 und 2 ist bei einer beispielhaften Ausführungsform ein Fahrzeugkarosserieelement 10 dargestellt. Es wird angemerkt, dass das dargestellte Element ein beliebiges nicht leitfähiges Karosserieelement des Fahrzeugs sein kann und außerdem auf andere Nicht-Fahrzeug-Anwendungen ebenfalls zutreffen kann. Das Fahrzeugkarosserieelement enthält eine innere Oberfläche oder Unterbodenoberfläche 12, die typischerweise nicht sichtbar ist, wenn das Fahrzeug montiert ist, und kann verschiedene Befestigungspunkte 14 zur Befestigung des Fahrzeugkarosserieelements am Fahrzeug (nicht gezeigt) enthalten. Zudem können auch andere Merkmale, etwa geformte Führungen oder Kanäle 16, in der Unterbodenoberfläche 12 für das Hinzufügen von noch zu beschreibenden Merkmalen einstückig angeordnet sein.
Mit Bezug auf 3 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein konfigurierbares Antennenelement 18 im Fahrzeugkarosserieelement 10 angeordnet und umfasst einen Leiter 20, der aus einem Standardantennenelement aus Metall/Draht aufgebaut ist, welches in einem Schaumstoffsubstrat 22 eingeschlossen ist. Das Schaumstoffsubstrat 22 besteht aus dem Materialtyp, der in der Industrie häufig als Summ-, Quietsch- und Rasselmaterial („BSR“-Material, BSR von Buzz, Squeak and Rattle) bezeichnet wird, welches verwendet wird, um Geräusche in einem Fahrzeug zu dämpfen, um das Fahrerlebnis angenehmer zu gestalten. Derartige Materialien können Zellschaumstoff, EPDM und andere geeignete Materialien umfassen. Auf eine Oberfläche des Schaumstoffsubstrats 22 ist ein druckempfindlicher Klebstoff („PSA“, PSA von Pressure Sensitive Adhesive) 24 mit einer abziehbaren Außenlage 26 aufgebracht. Die Außenlage 26 schützt den PSA 24, bis das konfigurierbare Antennenelement zur Installation im Fahrzeugkarosserieelement 10 bereit ist.
Mit Bezug auf 1 umfasst eine Installation des konfigurierbaren Antennenelements 18 in die Unterbodenoberfläche 12 des Fahrzeugkarosserieelements 10 nur die Entfernung der abziehbaren Außenlage 26 vom PSA 24 und die Platzierung des Schaumstoffsubstrats 22 mit dem Leiter 20 in einem vordefinierten Raum, der geformte Führungen oder Kanäle 16 umfassen kann, wie in 1, oder auch nicht, wie in 2. An einem Endabschnitt des konfigurierbaren Antennenelements 18 ist das Schaumstoffsubstrat 22 im Anschluss an die Installation entfernt und dieser kann als ein Übergang 28 an ein Koaxialkabel 30 zur Befestigung an einem Audioverstärker 32 verwendet werden.
Die Einfachheit der Installation des konfigurierbaren Antennenelements 18 verringert die Montagekosten des Fahrzeugkarosserieelements 10 und erhöht die Zuverlässigkeit des Antennenempfangs. Zudem kann das konfigurierbare Antennenelement 18 an den Lieferanten des Fahrzeugkarosserieelements in großen Gebinden (d.h. einer Rolle), die bei der Montage zugeschnitten werden können, geliefert werden, oder sie können vorab zugeschnitten werden und geliefert werden, wodurch die Flexibilität des Fertigungsprozesses erhöht wird sowie ermöglicht wird, dass verschiedene Merkmale auf Wunsch zu der Antenne hinzugefügt werden können, bevor sie an dem Fahrzeugkarosserieelement 10 montiert wird.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente derselben durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Zudem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Umfang derselben zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Umfang der vorliegenden Anmeldung fallen.

Claims

Konfigurierbares Antennenelement (18), das umfasst: einen Leiter (20), der in einem Schaumstoffsubstrat (22) eingeschlossen ist, und einen druckempfindlichen Klebstoff (24), der auf eine Oberfläche des Schaumstoffsubstrats (22) aufgebracht ist, um das konfigurierbare Antennenelement (18) an einer Oberfläche zu befestigen; wobei der Leiter (20) des konfigurierbaren Antennenelements (18) einen Endabschnitt aufweist, an dem das Schaumstoffsubstrat entfernt ist und der als Übergang (28) an ein Koaxialkabel (30) verwendet wird.
Konfigurierbares Antennenelement (18) nach Anspruch 1, wobei der Leiter (20) aus einem Standardantennenelement aus Metall/Draht aufgebaut ist.
Konfigurierbares Antennenelement (18) nach Anspruch 1, wobei das Schaumstoffsubstrat (22) aus dem Materialtyp besteht, der ein Summ-, Quietsch- und Rasselmaterial („BSR“-Material) ist und der verwendet wird, um Geräusche in einem Fahrzeug zu dämpfen.
Konfigurierbares Antennenelement (18) nach Anspruch 3, wobei das BSR-Material Zellschaumstoff oder EPDM umfasst.
Konfigurierbares Antennenelement (18) nach Anspruch 1, wobei eine abziehbare Außenlage (26) auf den druckempfindlichen Klebstoff (24) aufgebracht ist und diesen schützt, bis das konfigurierbare Antennenelement (18) bereit zur Installation ist.
Fahrzeugkarosserieelement (10) mit einem darin angeordneten konfigurierbaren Antennenelement (18), umfassend: einen Leiter (20), der in einem Schaumstoffsubstrat (22) eingeschlossen ist; und einen druckempfindlichen Klebstoff (24), der auf eine Oberfläche des Schaumstoffsubstrats (22) aufgebracht ist, um das konfigurierbare Antennenelement (18) an dem Fahrzeugkarosserieelement (10) zu befestigen; wobei der Leiter (20) des konfigurierbaren Antennenelements (18) einen Endabschnitt aufweist, an dem das Schaumstoffsubstrat entfernt ist und der als Übergang (28) an ein Koaxialkabel (30) verwendet wird.
Fahrzeugkarosserieelement (10) nach Anspruch 6, wobei der Leiter (20) aus einem Standardantennenelement aus Metall/Draht aufgebaut ist.
Fahrzeugkarosserieelement (10) nach Anspruch 6, wobei das Schaumstoffsubstrat (22) aus dem Materialtyp besteht, der ein Summ-, Quietsch- und Rasselmaterial („BSR“-Material) ist und der verwendet wird, um Geräusche in einem Fahrzeug zu dämpfen.
Fahrzeugkarosserieelement (10) nach Anspruch 8, wobei das BSR-Material einen Zellschaumstoff oder EPDM umfasst.
Fahrzeugkarosserieelement (10) nach Anspruch 6, wobei eine abziehbare Außenlage (26) auf den druckempfindlichen Klebstoff (24) aufgebracht ist und diesen schützt, bis das konfigurierbare Antennenelement (18) bereit zur Installation ist.