DE102020102743A1 - Fahrzeugantenne - Google Patents

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DE102020102743A1
DE102020102743A1 DE102020102743.5A DE102020102743A DE102020102743A1 DE 102020102743 A1 DE102020102743 A1 DE 102020102743A1 DE 102020102743 A DE102020102743 A DE 102020102743A DE 102020102743 A1 DE102020102743 A1 DE 102020102743A1
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Christian Arendt
Marco Leicht
Markus Regel
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole

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  • Support Of Aerials (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird eine Fahrzeugantenne, aufweisend ein Trägerelement aus dielektrischem Material mit darauf angeordneter Antennenstruktur, sowie einen Halter aus elektrisch leitfähigem Material, der mittels Befestigungselementen an dem Trägerelement befestigt ist. Der Halter weist an einem der Antennenstruktur abgewandten Endbereich eine Ausnehmung sowie eine Schraubverbindung mit einer elektrisch leitfähigen Schraube auf, welche durch die Ausnehmung auf eine Rückseite des Halters derart geführt ist, dass die Fahrzeugantenne mit einem elektrisch leitfähigen Bereich einer Fahrzeugkarosserie verbindbar ist. Die Schnittstelle an der Fahrzeugkarosserie kann mittels einem Durchgangsloch oder einer Einpressmutter realisiert werden.

Description

  • Fahrzeugantennen sind innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und dienen dazu, drahtlose Kommunikationsverbindungen bereitzustellen, z.B. zur V2X-Kommunikation, also zur Kommunikation des Fahrzeugs mit der Umgebung, z.B. anderen Fahrzeugen, Basisstationen oder externen Geräten wie z.B. Ampelanlagen oder Road Side Units. Sie können aber auch eine Mobilfunkkommunikation und Kommunikationsverbindung zur drahtlosen (Nahfeld-)Kommunikation im Innenraum bereitstellen, z.B. um Fahrzeuginsassen mit dem Entertainmentsystem zu verbinden.
  • Um unterschiedliche Kommunikationswege bereitzustellen, stehen verschiedenste Standards zur Verfügung, z.B. Nahfeldkommunikation mittels Bluetooth oder WLAN, aber auch Übertragungsstandards aus dem Bereich des Mobilfunks, z.B. LTE oder 5G.
  • Insbesondere Mobilfunkantennen werden normalerweise außerhalb des Fahrzeugs und oben auf dem Dach als Dachantennen angebracht. Außerdem können Antennen auch an Außenspiegeln oder dem Spoiler angeordnet sein. Hierfür werden sie entweder mittels Klebeverfahren aufgeklebt oder mittels einem Clip im Klicksystem an einer geeigneten Stelle angebracht.
  • Solche Fahrzeugantennen sind beispielsweise aus der DE 10 2015 012 888 A1 , der EP 3139440 A1 oder der DE 10 2014 209 702 A1 bekannt.
  • Die Integration von Antennenstrukturen in Hohlräumen oder auf der Fahrzeugkarosserie ist meistens aufgrund ästhetischer oder Design-Kriterien, aber auch wegen zu erfüllender Leistungsanforderungen limitiert. Außerdem ist Platz zur Integration nötig, aber eine begrenzte Ressource. Aus diesen Gründen streben moderne Antennendesigns, welche zur Bereitstellung von Diversität und Spatial Multiplexing auf mehrere Antennenelemente angewiesen sind, ein geringes Volumen und ein niedriges Profil bei vergleichbarer Funktionalität an, um in der Karosserie oder an Anbauteilen des Fahrzeugs, vorteilhaft in Hohlräumen, integrierbar zu sein.
  • Nachteilig bei bekannten Integrationen von Fahrzeugantennen innerhalb von Hohlräumen an einem Fahrzeug, z.B. innerhalb von Spoilern, ist, dass aufgrund des Montageprozesses, also z.B. Kleben, Aufwändige Vorbereitungen und Reinigung der zu beklebenden Flächen oder z.B. Klicken/Rasten, mehrere Montageschritte oder zusätzliche Bauteile wie Schrauben zum Fixieren benötigt werden oder die Prozess-Sicherheit aufwändig sichergestellt werden muss.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Nachteile bekannter Fahrzeugantennen ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Fahrzeugantenne bereitzustellen, die besser in einen freien Bauraum der Karosserie oder eines Anbauteils integrierbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorgeschlagen wird eine Fahrzeugantenne, aufweisend ein Trägerelement aus dielektrischem Material mit darauf angeordneter Antennenstruktur, sowie einen Halter aus elektrisch leitfähigem Material, der mittels Befestigungselementen an dem Trägerelement befestigt ist. Der Halter weist an einem der Antennenstruktur abgewandten Endbereich eine Ausnehmung sowie eine Schraubverbindung mit einer elektrisch leitfähigen Schraube auf, welche durch die Ausnehmung auf eine Rückseite des Halters derart geführt ist, dass die Fahrzeugantenne mit einem elektrisch leitfähigen Bereich einer Fahrzeugkarosserie verbindbar ist.
  • Da die Fahrzeugantenne eine Monopolantenne ist, wirkt der elektrisch leitfähige Bereich damit als Grundplatte bzw. Gegenpol der Fahrzeugantenne.
  • Die Fahrzeugantenne kann an jedem Bereich einer Fahrzeugkarosserie angeordnet werden, der aus elektrisch leitfähigem Material gebildet ist, also z.B. Aluminium, Stahl, CFK (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff). Vorteilhaft ist sie in einem freien Bauraum der Karosserie oder eines Anbauteils integriert, so dass sie nach außen nicht sichtbar ist. Wenn die Fahrzeugantenne an einem Anbauteil befestigt wird, erfolgt die Befestigung unter Übernahme und Integration von Standard-Befestigungselementen und Standard-Montagewerkzeugen unter Berücksichtigung der vorliegenden thermischen und fertigungsbedingten Toleranzen des Anbauteils.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass Schraubverbindung ferner eine auf der Rückseite des Halters angeordnete Federscheibe aufweist, durch welche die Schraube geführt und verliersicher fixiert ist.
  • Durch die Schraubverbindung kann eine elektrisch leitende Verbindung zum als Grundplatte der Fahrzeugantenne dienenden, elektrisch leitfähigen Bereich der Karosserie hergestellt werden. Durch die Federscheibe wird außerdem beim Transport und während der Montage und Verschraubung der Fahrzeugantenne sichergestellt, dass die Schraube nicht verloren geht. Somit kann die Fahrzeugantenne inklusive Befestigung als separates Teil vormontiert werden und es werden Montageschritte eingespart. Außerdem wird nach Montage sichergestellt, dass sich die Schraube nicht löst und dass ein Toleranzausgleich aufgrund thermischer Ausdehnung von Karosseriebereichen und über die Fahrzeugantenne an der Karosserie befestigten Anbauteile, sowie von Fertigungstoleranzen möglich ist.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Schraube bei gewissen Anforderungen und je nach Bauraum und Ausführung des Einschraubpunktes, eine furchende Schraube zum Zerstören einer Schutzschicht in der Einpressmutter, oder eine Gewinde furchende Schraube ist. Alternativ weist die Schraube ein zu einer in der Fahrzeugkarosserie vorhandenen Einpressmutter korrespondierendes Gewinde auf. Da die Schraube eine galvanische Verbindung zum elektrisch leitfähigen Bereich der Karosserie herstellen muss, ist sie selbstfurchend gebildet, wenn sie z.B. in die bereits mit einer Schutzschicht versehenen Karosserie direkt eingebracht werden soll. Alternativ ist in der Karosserie bereits ein Gewinde, z.B. eine Einpressmutter vorhanden, durch das eine elektrisch leitfähige Verbindung mit der Karosserie hergestellt ist, so dass die Schraube lediglich ein korrespondierendes Gewinde aufweisen muss.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Halter an seinem der Antennenstruktur abgewandten Endbereich und jenseits der Ausnehmung einen Verdrehschutz aufweist. In einer Ausgestaltung ist der Verdrehschutz als Bügel gebildet. Der Verdrehschutz garantiert die gezielte Ausrichtung der Antenne unter Berücksichtigung der jeweiligen Bauraumanforderungen, wie z.B. Mindestabstände zu umliegenden Anbauteilen unter Berücksichtigung von Verzug und fertigungsbedingter Toleranzen von Anbauteilen sowie unter Berücksichtigung der Anschraubdrehmomente.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Bereich des Halters, der die Ausnehmung aufweist, in einem Winkel zu dem Bereich des Halters angeordnet ist, der mit dem Trägerelement verbunden ist. Der Winkel ist dabei so gewählt, dass der Bereich mit der Ausnehmung möglichst flächig an der Karosserie und dem Anbauteil, wenn vorhanden, anliegt, um das Verschrauben zu erleichtern. Der Verdrehschutz ist ebenfalls in dem abgewinkelten Bereich des Halters vorgesehen und ist z.B. als Bügel so gebildet, dass er an einem Vorsprung der Karosserie oder einem Anbauteil, wenn vorhanden, aufliegt.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass ein Direktkontakt-Stecker oder ein Kabelschwanz mit einem Stecker an der Fahrzeugantenne zur elektrischen Verbindung mit einer vorgegebenen Steuereinheit vorgesehen ist. Je nach Platzierung der Fahrzeugantenne am Fahrzeug ist es dabei notwendig, die elektrische Verbindung durch entsprechende Maßnahmen zur Steuereinheit nassraumfähig zu machen, d.h. vor Nässe zu schützen. So können die Kabel z.B. in einem wasserdichten Kabelabgang geführt werden.
  • Durch die Fahrzeugantenne wird zur V2X-Kommunikation eine Verbindung zwischen der Telematikeinheit (TCU) mit weiteren Verkehrsteilnehmern und Infrastrukturkomponenten hergestellt. Bei Mobilfunkanwendungen wird eine Verbindung zu einer Basisstation hergestellt. Die Fahrzeugantenne kann zur Mobilfunkkommunikation, zur V2X-Kommunikation oder zur Nahfeldkommunikation, umfassend mindestens Bluetooth, UWB (Ultra-Breitband) und WLAN, dienen. Bluetooth und WLAN können die TCU mit Fahrzeuginsassen z.B. über deren Smartphones verbinden, oder auch die Verbindung zu einer Ladeinfrastruktur herstellen. Bluetooth und UWB können ferner zum Fahrzeugzugang genutzt werden.
  • Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine Karosserie mit einem elektrisch leitfähigen Bereich zur Befestigung der Fahrzeugantenne mittels der Schraube. In den Bereich ist ein Schraubloch zur Aufnahme der Schraube im Fall einer direkten Verschraubung mit einer selbstfurchenden Schraube eingebracht. Alternativ ist ein Schraubloch mit einer darin eingepressten Einpressmutter zur Aufnahme der Schraube der Fahrzeugantenne in den elektrisch leitfähigen Bereich eingebracht. Die Schraube kann dabei auch eine furchende Schraube sein, wenn die Einpressmutter eine Schutzschicht hat.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass der elektrisch leitfähige Bereich ein freier Bauraum der Karosserie ist, in dem mindestens eine Fahrzeugantenne nach außen nicht sichtbar befestigt ist.
  • Ferner wird ein Anbauteil für ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend einen Hohlraum und mit Schraublöchern der Karosserie korrespondierende Durchgangslöcher, wobei mindestens eine Fahrzeugantenne in dem Hohlraum nach außen nicht sichtbar mittels der Schraubverbindung derart befestigt ist, dass die Schraubverbindung das Anbauteil über ein zugehöriges Durchgangsloch an der Karosserie befestigt. Das heißt, dass das Anbauteil zwischen Fahrzeugantenne und Karosserie über die Schraube befestigt wird. Hierfür ist das Durchgangsloch des Anbauteils so gebildet, dass es nach (Teil-)Montage des Anbauteils mit dem Schraubloch der Karosserie in Überdeckung ist. Damit kann die Schraube der Fahrzeugantenne durch beide Löcher geführt werden und die Fahrzeugantenne kann zusätzlich als Befestigungselement für das Anbauteil dienen. Wenn mehr als eine Fahrzeugantenne vorgesehen ist, ist je Fahrzeugantenne ein Schraubloch und ein Durchgangsloch vorhanden.
  • Vorteilhaft ist das Anbauteil aus elektrisch nicht leitfähigem Material gebildet, um keine Schirmung und Abschattung zu erzeugen.
  • Außerdem kann das Anbauteil ein Heckspoiler des Fahrzeugs sein, wobei die Fahrzeugantenne in der Spoilerunterschale vorgesehen ist. Der Heckspoiler weist einen Hohlraum in seinem Inneren auf, in dem die mindestens eine Fahrzeugantenne angeordnet werden kann und damit nach außen nicht sichtbar ist. Außerdem ist er sehr weit oben am Fahrzeug angebracht, was die Sende- und Empfangseigenschaften sowie die Rundstrahlcharakteristik der Fahrzeugantenne verbessert.
  • Durch die Integration einer Fahrzeugantenne mit der vorgeschlagenen Befestigung in einen freien Bauraum des Fahrzeugs oder in ein aerodynamisches Anbauteil wie einen Heckspoiler, werden sowohl Arbeitsschritte bei der Montage, als auch Bauraum eingespart. Insbesondere können bestehende Befestigungselemente für die Integration einer Fahrzeugantenne in einen freien Bauraum des Fahrzeugs oder der Karosserie verwendet werden. Beispielsweise können Befestigungselemente eines aerodynamischen Anbauteils wie einem Heckspoiler verwendet werden, so dass auch bereits vorhandenes Montagewerkzeug benutzt werden kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung von in einem Hohlraum eines Anbauteils eines Fahrzeugs angeordneten Fahrzeugantennen in finaler Einbauposition (links) und Transport- bzw. Vormontageposition (rechts) gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Fahrzeugantenne gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • Das Grundkonzept der Erfindung ist es, eine Fahrzeugantenne 20 mit einer Befestigung bereitzustellen, um die Fahrzeugantenne 20 an einem elektrisch leitenden Bereich der Karosserie 1 des Fahrzeugs zu befestigen. Der elektrisch leitende Bereich dient dabei dann als Gegenpol der Fahrzeugantenne 20. Der elektrisch leitende Bereich der Karosserie 1 weist ferner ein Schraubloch 2 oder eine Einpressmutter 2 auf, in welche die Schraube 30 eingeschraubt werden kann. Die Schraube 30 kann selbstfurchend sein, um eine eventuell vorhandene Beschichtung der Karosserie 1 beim Eindrehen in das Schraubloch 2 abzuschaben und damit die elektrische Verbindung zwischen Fahrzeugantenne 20 und Karosserie 1 zu gewährleisten. Alternativ ist die elektrische Verbindung bereits durch die Einpressmutter 2 zur Karosserie 1 gewährleistet, so dass die Schraube 30 lediglich über ein passendes Gewinde verfügen muss, um in die Einpressmutter 2 eingedreht werden zu können.
  • Die Fahrzeugantenne 20 ist in 2 in einer Schnittansicht dargestellt. Sie weist ein Trägerelement 21 aus dielektrischem Material mit darauf angeordneter Antennenstruktur 22 und einem Halter 23 aus elektrisch leitfähigem Material auf, der mittels Befestigungselementen 231 an dem Trägerelement 21 befestigt ist. Die Befestigungselemente 231 können Schrauben, Nieten oder andere geeignete Befestigungselemente 231 sein. Das Trägerelement 21 aus dielektrischem Material kann eine Leiterplatte, aber auch eine Folie oder ein anderes Bauteil sein, das die Antennenstruktur 22 tragen kann. Die Form des Trägerelements 21 kann sowohl eben sein als auch gebogen, je nachdem, welches Trägerelement 21 verwendet wird. So kann das Trägerelement 21 an den vorhandenen Bauraum angepasst werden.
  • Der Halter 23 weist an einem der Antennenstruktur 22 abgewandten Endbereich eine Ausnehmung 24 sowie eine Schraubverbindung mit einer elektrisch leitfähigen Schraube 30 auf. Die Schraube 30 ist durch die Ausnehmung auf eine Rückseite des Halters 23 derart geführt, dass die Fahrzeugantenne 20 mit einem elektrisch leitfähigen Bereich einer Fahrzeugkarosserie 1 verbindbar ist.
  • Die Schraube 30 kann sowohl gebildet sein, um in ein Gewinde in einem Gegenstück, z.B. eine Einpressmutter 2, eingedreht zu werden, als auch selbstfurchend oder selbstkratzend gebildet sein. Wichtig ist, dass eine elektrische Verbindung zur Karosserie 1 hergestellt wird, auch wenn diese bereits beschichtet bzw. lackiert ist.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Anbauteil 10 aus elektrisch nicht leitendem Material als Zwischenelement zwischen Karosserie 1 und Fahrzeugantenne 20 angeordnet wird und durch die Fahrzeugantenne 20 an der Karosserie 1 befestigt wird, wie in 1 gezeigt.
  • Wenn die Fahrzeugantenne 20 über ein Anbauteil 10 mit der Karosserie 1 verschraubt wird, ist vorteilhaft eine Federscheibe 40 auf der Rückseite des Halters 23 vorgesehen. Wenn die Fahrzeugantenne 20 direkt mit der Karosserie 1 verschraubt wird, ist es nicht unbedingt nötig, eine Federscheibe 40 vorzusehen. Die Federscheibe 40 hält die Schraube 30 an dem Halter 23 während des Transports fest, so dass die Schraube 30 nicht verloren gehen, aber dennoch verschraubt werden kann. Außerdem dient die Federscheibe 40 als Toleranzausgleich, insbesondere um Fertigungstoleranzen oder aufgrund thermischer Belastung auftretende Ausdehnung z.B. des Anbauteils 10, auszugleichen. Zusätzlich ist sie noch eine Sicherung, die ein Lösen der Schraube 30 nach Festschrauben im Schraubloch 2 bzw. der Einpressmutter 2 der Karosserie 1 verhindert.
  • Grundsätzlich ist die Fahrzeugantenne 20 vorteilhaft in einem freien Bauraum oder in einem Hohlraum vorgesehen, um nach außen nicht sichtbar zu sein. Der Hohlraum ist ein Hohlraum in einem aerodynamischen Anbauteil 10 wie einer Spoilerunterschale, wobei die Spoilerunterschale durch die Fahrzeugantenne 20 an der Karosserie 1 befestigt wird. Das Anbauteil 10 sollte aus einem elektrisch nicht leitenden Material sein, um keine Abschirmung der Strahlung zu verursachen.
  • Die Fahrzeugantenne 20 kann in beliebiger Ausrichtung im Hohlraum angeordnet werden und findet somit in vielen Bauräumen Platz. Vorteilhaft wird ein Hohlraum an einem Bereich weit oben am Fahrzeug verwendet, da hier die Performance der Fahrzeugantenne 20 am besten ist. Somit bietet sich ein am oberen Heckbereich des Fahrzeugs angeordneter Heckspoiler, genauer die Spoilerunterschale 10, für die Integration an. Es ist darauf zu achten, dass die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen nicht beeinträchtigt wird, z.B. durch metallische Objekte in der Nähe der Antennenstrukturen 22.
  • Jede Fahrzeugantenne 20 ist über eine elektrische Verbindung, z.B. einen Direktkontakt-Stecker oder einen Kabelschwanz mit Stecker bzw. einen Kabelabgang 50 mit einem Steuergerät, z.B. einer Telematikeinheit, des Fahrzeugs über entsprechende Kabel, z.B. Koaxialkabel, verbunden. Die Kabel können dabei ebenfalls im Hohlraum, in dem die Fahrzeugantenne 20 angeordnet ist, geführt werden. Je nach Anordnung ist es außerdem notwendig, dass der Direktkontakt-Stecker oder der Kabelschwanz zum Trägerelement 21 wasserdicht ausgeführt werden. Hierfür können sie im Nassbereich in einem Kabelschwanz bzw. Kabelabgang 50 bis zum Übergang in den Trockenbereich, in dem sich die Telematikeinheit befindet, geführt werden. Am Übergang ist vorteilhaft eine Tülle vorgesehen, um die Dichtheit zum Fahrzeugtrockenbereich zu gewährleisten.
  • Die Befestigung der Fahrzeugantenne 20 mittels der Schraubverbindung hat den Vorteil, dass bereits vorhandene Konstruktionselemente, also z.B. Teile der Karosserie 1 und Teile des Anbauteils 10, z.B. der Spoilerunterschale, und Schraublöcher 2 bzw. Durchgangslöcher, verwendet werden können. Somit kann die Montagekomplexität verringert werden und es können bereits vorhandene Montagewerkzeuge verwendet werden.
  • Außerdem kann die Fahrzeugantenne 20 durch Einbringen der Schraube 30 und gegebenenfalls Vorsehen einer Federscheibe 40 in eine im Hohlraum vorgesehene Halterung vormontiert werden, so dass sie eine Transportposition einnimmt, in 1 rechts dargestellt. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Fahrzeugantenne 20 in einem Anbauteil 10 angeordnet ist. Somit kann die durch die Ausnehmung 24 auf die Rückseite durchstehende Schraube 30 bei der Montage des Anbauteils 10 nicht die Karosserie 1 verkratzen, ist aber dennoch bereits greifbar für die Montage.
  • Das Fahrzeug bzw. die Karosserie 1 dient als Grundplatte bzw. Gegenpol für die Fahrzeugantenne 20, die über die Schraube 30 zur jeweiligen Fahrzeugantenne 20 koppelt.
  • Der Halter 23 kann vorteilhaft an einem Bereich jenseits der Ausnehmung 24, d.h. auf der anderen Seite der Ausnehmung 24, an der die Antennenstruktur 22 vorgesehen ist, einen Verdrehschutz 25 aufweisen. Dieser ist an einem äußeren Ende gebildet und kann die Form eines Bügels haben, um bei der Montage der Fahrzeugantenne 20 auf einem Vorsprung der Karosserie 1 oder eines Anbauteils 10, wie in 1 dargestellt, aufzuliegen und die Fahrzeugantenne 20 während des Verschraubens in Position zu halten, also ein Verdrehen der Fahrzeugantenne 20 zu verhindern.
  • Die Form des Halters 23 ist vorteilhaft an den Bereich der Karosserie 1 oder des Anbauteils 10 angepasst, d.h. der Bereich mit der Ausnehmung 24 und dem Verdrehschutz 25 kann, wie in 1 und 2 gezeigt, in einem Winkel zu dem Bereich mit der Antennenstruktur 22 stehen.
  • Die Fahrzeugantenne 20 ist als eine Monopolantenne ausgeführt und die mechanischen Dimensionen der Fahrzeugantenne 20 sind an den verfügbaren Bauraum bzw. Hohlraum angepasst, wobei die elektrische Leistung bzw. Performance maximiert wird. Es können mehrere Fahrzeugantennen 20 in einem Hohlraum integriert werden. Diese werden vorteilhaft in einem Abstand zueinander angeordnet. Beispielsweise wird eine Fahrzeugantenne 20 auf der linken Seite und eine auf der rechten Seite eines Heckspoilers angeordnet. Die Kabel zur elektrischen Verbindung mit der Telematikeinheit werden dann in einem Kabelbaum zusammengefasst und zur Telematikeinheit geführt. Wenn sich die Fahrzeugantennen 20 in einem Nassbereich des Fahrzeugs befinden, ist es vorteilhaft, einen wasserdichten Kabelabgang 50 vorzusehen, in dem die Kabel bis zum Übergang in den Trockenbereich mit der Telematikeinheit geführt werden. Am Übergang ist dann vorteilhaft eine Tülle vorgesehen, die den Übergang abdichtet. Im Trockenbereich ist dann keine wasserdichte Kabelführung mehr nötig.
  • Durch die vorgeschlagene Befestigungsvorrichtung können leistungsstarke Fahrzeugantennen 20 mit mehreren Bändern zur Verwendung z.B. im Mobilfunk- und V2X-Bereich, aber auch im Nahfeldkommunikation wie Bluetooth, UWB und WLAN in vorhandene freie Bauräume der Karosserie 1 oder eines Anbauteils 10 in verbesserter Weise am Fahrzeug integriert werden. Dabei kann der Montageaufwand durch Vormontieren der Fahrzeugantennen 20 verringert werden. Durch Befestigen der Fahrzeugantennen 20 innerhalb eines freien Bauraums der Karosserie 1 oder eines Anbauteils 10, ist die Fahrzeugantenne 20 nicht nach außen sichtbar.
  • Durch die exponierte Anbringung der Fahrzeugantenne 20 am Fahrzeug, also möglichst weit oben am Fahrzeug, wird eine noch bessere Leistung bzw. Sende- und Empfangsperformance und Rundstrahlcharakteristik im Vergleich zu Fahrzeugantennen erzielt, die im Inneren des Fahrzeugs oder an niedrigeren Positionen am Fahrzeug wie z.B. am Außenspiegel oder an Stoßfängern befestigt sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Karosserie
    2
    Schraubloch oder Einpressmutter
    10
    Anbauteil, hier Spoilerunterschale
    20
    Fahrzeugantenne
    21
    Trägerelement für Antennenstruktur
    22
    Antennenstruktur
    23
    Halter
    231
    Befestigungselement Halter/Träger
    24
    Ausnehmung zur Aufnahme der Schraube 30
    25
    Verdrehschutz
    30
    Schraube
    40
    Federscheibe
    50
    Kabelabgang
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015012888 A1 [0004]
    • EP 3139440 A1 [0004]
    • DE 102014209702 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Fahrzeugantenne (20), aufweisend - ein Trägerelement (21) aus dielektrischem Material mit darauf angeordneter Antennenstruktur (22), sowie - einen Halter (23) aus elektrisch leitfähigem Material, der mittels Befestigungselementen (231) an dem Trägerelement (21) befestigt ist, wobei der Halter (23) an einem der Antennenstruktur (22) abgewandten Endbereich eine Ausnehmung (24) sowie eine Schraubverbindung mit einer elektrisch leitfähigen Schraube (30) aufweist, welche durch die Ausnehmung auf eine Rückseite des Halters (23) derart geführt ist, dass die Fahrzeugantenne (20) mit einem elektrisch leitfähigen Bereich einer Fahrzeugkarosserie (1) verbindbar ist.
  2. Fahrzeugantenne (20) nach Anspruch 1, wobei die Schraubverbindung ferner eine auf der Rückseite des Halters (23) angeordnete Federscheibe (40) aufweist, durch welche die Schraube (30) geführt und verliersicher fixiert ist.
  3. Fahrzeugantenne (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schraube (30) - eine selbstfurchende Schraube (30) ist, oder - eine Gewinde furchende Schraube (30) ist, oder - ein zu einer in der Fahrzeugkarosserie (1) vorhandenen Einpressmutter (2) korrespondierendes Gewinde aufweist.
  4. Fahrzeugantenne (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter (23) an einem der Antennenstruktur abgewandten Endbereich und jenseits der Ausnehmung (24) einen Verdrehschutz (25) aufweist.
  5. Fahrzeugantenne (20) nach Anspruch 4, wobei der Verdrehschutz (25) als Bügel ausgebildet ist.
  6. Fahrzeugantenne (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bereich des Halters (23), der die Ausnehmung (24) aufweist, in einem Winkel zu dem Bereich des Halters (23) angeordnet ist, der mit dem Trägerelement (21) verbunden ist.
  7. Fahrzeugantenne (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Direktkontakt-Stecker oder ein Kabelschwanz mit einem Stecker (50) an der Fahrzeugantenne (20) zur elektrischen Verbindung mit einer vorgegebenen Steuereinheit vorgesehen ist.
  8. Fahrzeug, aufweisend eine Karosserie (1) mit einem elektrisch leitfähigen Bereich zur Befestigung der Schraube (30) der Fahrzeugantenne (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in den - ein Schraubloch (2) zur Aufnahme der Schraube (30) eingebracht ist, oder - ein Schraubloch (2) mit einer darin eingepressten Einpressmutter (2) zur Aufnahme der Schraube (30) Fahrzeugantenne (20) eingebracht ist.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der elektrisch leitfähige Bereich ein freier Bauraum der Karosserie (1) ist, in dem mindestens eine Fahrzeugantenne (20) nach außen nicht sichtbar befestigt ist.
  10. Anbauteil (10) zur Befestigung an der Karosserie des Fahrzeugs nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Anbauteil (10) einen Hohlraum und mit Schraublöchern (2) der Karosserie (1) korrespondierende Durchgangslöcher aufweist, wobei mindestens eine Fahrzeugantenne (20) in dem Hohlraum nach außen nicht sichtbar mittels der Schraubverbindung derart befestigt ist, dass die Schraubverbindung das Anbauteil (10) an der Karosserie (1) über ein zugehöriges Durchgangsloch befestigt.
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