DE19636477C2 - Fahrzeugantenneneinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugantenneneinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Fahrzeugantenneneinrichtung ist bereits durch die DE 40 03 385 A1 bekannt. Bei die­ ser Stoßfängerantenne sind zwei in den Eckbereichen des Stoßfängers angeordnete, über eine Pha­ senschieberleitung verbundene Antennenstrukturen sowie ein Verstärker vorgesehen, dessen Gehäu­ se an der Innenseite der Karosseriewand montiert ist. Die Antenne ist über ein Kabel, das eine in eine Durchführung der Karosseriewand eingebrachte Dichtungstülle durchsetzt, und einen an seinem En­ de angebrachten Kabelsteckverbinder mit einem als Gegensteckverbinder ausgebildeten Eingang des Verstärkers verbunden.

Diese bekannte Einrichtung zum Empfangen und Senden von Hochfrequenzsignalen ist in Aufbau und Montage aufwendig:

Zunächst muß aus Gründen der Abschirmung gegen Störstrahlung aus dem Motorraum das Kabel aus einer geschirmten Leitung bestehen, dessen Schirm mit der Karosserie leitend zu verbinden ist. Außerdem ist die Dichtungstülle als getrenntes Teil zu montieren.

Vor allem aber ist die Montage durch viele einzelne Schritte umständlich: Zuerst sind die Antennen­ strukturen mit der Phasenschieberleitung am Stoßfänger anzubringen; dann erfolgt die Montage des Verstärkergehäuses an der Karosseriewand; anschließend ist nacheinander der Stoßfänger an die Karosserie heranzuführen, das Kabel durch die Durchführung der Karosseriewand zu führen, der Stoßfänger zu montieren, die vorab auf dem Kabel angebrachte Dichtungstülle einzuknöpfen und schließlich der Kabelstecker in die Verstärkerbuchse einzustecken.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugantenneneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in Aufbau und Montage möglichst einfach und kostengünstig ist und dabei trotzdem eine hohe Wasserdichtheit der Karosseriedurchführung und eine minimale Einstrahlung von Störsig­ nalen aus dem Motorraum aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Damit ist auf ein­ fache Weise vermieden, daß die Dichtungstülle als loses Teil die Lagerhaltung, Bereitstellung und Montage verteuert. Vor allem aber ist die Montage der Fahrzeugantenneneinrichtung ganz wesent­ lich dadurch vereinfacht, daß mit dem Befestigen (z. B. Anschrauben) des Verstärkergehäuses an der Innenseite der Karosseriewand zugleich die Dichtungstülle so in die Durchführungsöffnung einge­ drückt wird, daß sie diese wirksam spritz- und schwallwasserdicht verschließt. Die Dichtwirkung ist dabei auf einfachste Weise durch die Formgebung und das Material der Dichtungstülle den Bedürf­ nissen des Anwendungsfalls anpaßbar. Die hohe Einpreßkraft der Dichtungstülle in die Durchfüh­ rungsöffnung, die ohne besondere Maßnahmen beim Anschrauben des Gehäuses entsteht, macht auch eine komplizierte Formgebung der Dichtungstülle unnötig. Diese hohe Dichtigkeit ist beim Stand der Technik mit in die Durchführungsöffnung eingeknöpfter Dichtungstülle nicht erreichbar. Weiterhin muß als nächster Montageschritt nicht der Träger der Antennenstruktur an die Karosserie herangeführt werden, vielmehr kann die Montage der Fahrzeugantenneneinrichtung bei bereits befe­ stigtem Träger erfolgen; dieser kann sogar unlösbar mit der Karosserie ausgeführt sein. Zusammengenommen entfallen somit drei der zum Stand der Technik genannten sieben Montage­ schritte, ein Vorteil, der sich sowohl beim Ersteinbau in Serienfahrzeuge als auch bei der Nachrü­ stung vorteilhaft auswirkt.

Schließlich ist im Fahrzeuginnern keine besondere Zuleitung zum Verstärker mehr nötig, deren Schirm gegebenenfalls auch noch mit der Karosserie zu verbinden wäre.

Insgesamt ist damit ein einfacher und kostengünstiger Aufbau sowie eine schnelle und unkomplizierte Montage erreicht. Dabei ist eine hohe Wasserdichtheit an der Durchführungsöffnung der Karosse­ riewand und eine Minimierung der Einstrahlung von Störsignalen aus dem Motorraum durch den Wegfall einer Verbindungsleitung zwischen Dichtungstülle und Verstärker einerseits und die Anord­ nung der Antennenstruktur außerhalb der Karosserietrennwand zum Motorraum erzielt.

Den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungen bzw. Weiterbildungen des Gegenstandes ge­ mäß dem Hauptanspruch angegeben.

Die Dichtungstülle kann nach Anspruch 2 in vorteilhafter Weise so ausgebildet sein, daß sie in ko­ stensparender Weise im Verstärkergehäuse eingeknöpft ist, weil im Inneren der Karosseriewand kei­ ne Dichtfunktion mehr erforderlich ist. Selbstverständlich sind aber auch andere Befestigungsmittel für die Dichtungstülle oder auch eine mit dem dann aus Kunststoff bestehenden Gehäuse einstückige Ausführung möglich, wobei diese allerdings dadurch verteuert würde, daß zur Abschirmung gegen Störstrahlung das Gehäuse metallisiert werden müßte.

Eine Anordnung der Antennenstruktur der Fahrzeugantenneneinrichtung in oder an einem Kotflügel nach den Ansprüchen 3 bis 5 bietet den Vorteil, daß bei reparablen Kotflügelschäden die dichte Ka­ beldurchführung durch die Karosseriewand gewährleistet bleibt.

Eine Anordnung der Antennenstruktur im Kotflügel z. B. durch Eingießen ist ohne zusätzliche Maß­ nahmen gegen Korrosion geschützt, aber nur für die Erstausrüstung von Fahrzeugen geeignet. Da­ gegen ist die Antennenstruktur bei Anbringung am Kotflügel ohne weiteres nachrüstbar.

Mit einer Anordnung im oder am Kotflügel ist außerdem im Vergleich zur bekannten Stoßfängeran­ tenne eine Montage in größerer Höhe über dem Boden und damit in einem Bereich mit größerer Feldstärke ermöglicht. Dadurch aber ist wiederum ein wesentlich geringerer Aufwand der Fahr­ zeugantenneneinrichtung ermöglicht, weil bereits eine einzige Antennenstruktur für eine Rundum­ empfangscharakteristik mit ausreichendem Hochfrequenz-Empfangs- oder -Abstrahlpegel sowie ei­ ner guten Impedanzanpassung genügt, während bei der Stoßfängerantenne zwei derartige Strukturen mit einer Phasenschieberleitung nötig ist.

Ferner ist durch die Anbringung in bzw. unter einem Kotflügel die Einstrahlung elektromagnetischer Störsignale aus dem Motorraum durch die dazwischenliegende Karosseriewand äußerst gering, wäh­ rend solche Störsignale über die Bremsleitungen, elektrische Leitungen und den Auspuffan der Fahrzeugunterseite in sehr viel höherem Maße zu Stoßfängerantennen gelangen können.

Eine Anordnung der Antennenstruktur gemäß Anspruch 5 weist den Vorteil auf, daß sie weitgehend vor Vandalismus geschützt ist, keinen einschränkenden Einfluß auf die gestalterischen Möglichkeiten für die Radhausschale hat und darüber hinaus auch gegen Verschmutzung und Beschädigung durch Steinschlag gut geschützt ist.

Ein besonders kostengünstiger Aufbau der Fahrzeugantenneneinrichtung ist durch die in Anspruch 6 angeführte Anordnung der Antennenstruktur direkt am bzw. auf der Innenfläche des Kotflügels er­ reicht, weil dabei keine zusätzlichen Halterungselemente erforderlich sind. Am billigsten ist eine An­ tennenstruktur aus Draht gemäß Anspruch 7, weil sie am einfachsten herstellbar ist. Dagegen ist eine Ausbildung der Antennenstruktur in Form einer Folie gemäß Anspruch 8 zwar in der Fertigung et­ was aufwendiger, aber dafür besonders unkompliziert in der Montage.

Besteht die Antennenstruktur aus Draht, so ist es im Hinblick auf eine einfache Montage beim Fahr­ zeughersteller besonders günstig, wenn sie gemäß Anspruch 9 bereits auf einem Isolierträger aufge­ bracht ist, der vom Fahrzeughersteller am Kotflügel befestigt wird. Selbstverständlich kann die An­ tennenstruktur auch bei der schon erwähnten Ausbildung als Folie vom Fahrzeughersteller einfach und kostengünstig montiert werden.

Aufgrund der größeren Störfreiheit bzgl. Einstrahlungen aus dem Motorraum ist keine geschirmte Leitung zwischen der Antennenstruktur und der Durchführungsöffnung der Karosseriewand erfor­ derlich. Vielmehr kann das Endteil der z. B. aus Draht bestehenden Antennenstruktur direkt an die Durchführungsöffnung herangeführt werden. Dadurch sind Aufwand und Montage der Fahrzeugan­ tenneneinrichtung in vorteilhafter Weise noch weiter reduziert.

Ein Minimum an Störeinstrahlung in die Fahrzeugantenneneinrichtung ist erreicht, wenn neben der vorbeschriebenen Anordnung der Antennenstruktur im Radhaus (und damit der Trennung vom Mo­ torraum durch eine Karosseriewand) das Verstärkergehäuse gemäß Anspruch 11 aus Metall besteht und mit der leitenden Karosserie verbunden ist.

Eine besonders montagefreundliche Ausbildung der erfindungsgemäßen Fahrzeugantenneneinrich­ tung ist in Anspruch 12 angegeben. Durch die Ausbildung der Dichtungstülle als Steckverbinderteil kann die Antennenstruktur in einem Kotflügel vor dessen Montage an der Karosserie völlig frei zu­ gänglich und damit auf einfachste und schnellste Weise montiert werden. Nach der Fertigmontage des Fahrzeugs ist zum Anschluß der Antennenstruktur am Verstärker lediglich die Steckverbindung zusammenzustecken.

Allerdings ist bei dieser Lösung ein Kompromiß bei der Auswahl des Materials für die Dichtungstülle zu schließen, weil dieses sowohl eine ausreichende mechanische Festigkeit für die Ausbildung als Steckverbinder aufweisen muß als auch eine genügend große Elastizität, um die erforderliche Dicht­ heit der Durchführungsöffnung zu gewährleisten.

Dieses Problem ist auf besonders vorteilhafte Weise dadurch lösbar, daß gemäß Anspruch 13 die aus einem festen Material bestehende Steckverbinderhülse von einem für Dichtzwecke geeigneten Kunststoffmaterial umspritzt ist. Dabei ist es überdies möglich, für das eigentliche, innerhalb der Um­ spritzung angeordnete Steckverbinderteil (z. B. eine Steckbuchse) eine Ausführung zu wählen, die nicht als Spezialteil zu konzipieren ist, sondern bereits für andere Zwecke in großen Stückzahlen hergestellt wird, so daß dieses zugleich als elektrische Steckverbinder und mechanische Dichtungstül­ le wirkende Teil besonders kostengünstig ist.

Die Dichtwirkung dieses Teils läßt sich dabei auf einfache und billige Weise vergrößern, wenn es gemäß Anspruch 14 ausgebildet ist, weil es sich dadurch beim Anschrauben des Verstärkergehäuses besonders stark an die äußere Randzone der Durchführungsöffnung anpreßt.

Die Erfindung ist nachfolgend noch anhand eines Ausführungsbeispiels in den Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische perspektivische Darstellung der Anordnung einer erfindungsge­ mäßen Fahrzeugantenneneinrichtung im Frontteil eines Fahrzeugs mit im linken vorderen Kotflügel angeordneter Antennenstruktur,

Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung durch den Radhauskasten auf Höhe des Ver­ stärkers und

Fig. 3: eine vergrößerte schematische Darstellung des Verstärkergehäuses mit als Steck­ buchse ausgeführter Dichtungstülle.

Die Fahrzeugantenneneinrichtung besteht aus einer Antennenstruktur 1, einem in einem Metallgehäu­ se 2 angeordneten Hochfrequenzverstärker mit auf einer gedruckten Schaltungsplatine 3 angeordne­ ten Schaltungsbauelementen, z. B. einem Transistor 4, sowie einer Dichtungstülle 5 zur wasserdich­ ten Durchführung einer elektrischen Verbindung von Antennenstruktur 1 und elektrischem Verstär­ keranschluß.

Die Antennenstruktur ist als Draht 6 ausgebildet, der mit Abstandshaltern 7 an der Innenfläche des linken vorderen, aus Kunststoff bestehenden Kotflügels 8 befestigt sind, welcher das linke Vor­ derrad 9 aufnehmende Radhaus 10 abdeckt.

Das metallische Verstärkergehäuse 2 ist mit von seiner Bodenwand 11 abragenden Abstandsstegen 12 an der Innenfläche einer Karosseriewand 13 angeschraubt, die den Motorraum 14 vom Radhaus 10 trennt.

In der Bodenwand 11 des Verstärkergehäuses 2 und in der davon durch die Stege 12 beabstandeten Karosseriewand 13 sind zwei fluchtende Durchführungen 15, 16 vorgesehen, in denen die Dich­ tungstülle 5 angeordnet ist.

Diese besteht aus einer serienmäßigen Steckbuchse 17, welche mit einer Umspritzung 18 versehen ist, die gehäuseseitig mit einer Umfangsnut 19 in der Durchführung 15 des Verstärkergehäuses 2 eingeknöpft ist. Zum anderen Ende hin verjüngt sich die Umspritzung 18 kegelförmig.

Der Draht 6 der Antennenstruktur ist verstärkerseitig mit einem Stecker 20 versehen, der in die Steckbuchse 17 einsteckbar ist.

Bei der Montage der Fahrzeugantenneneinrichtung wird zunächst das Metallgehäuse 2 mit einge­ knöpfter Dichtungstülle 5 an der Karosseriewand 11 angeschraubt, wobei die als Dichtung wirkende Umspritzung durch ihren konischen Verlauf so fest in die Randzone der Durchführungsöffnung 16 der Karosseriewand 13 gepreßt wird, daß eine hohe Wasserdichtigkeit erzielt ist. Aus diesem Grunde kann die Dichtungstülle 5 ohne weiteres kostengünstig in die Durchführung 15 der Bodenwand 11 des Verstärkergehäuses 2 eingeknöpft sein, ohne daß die Gefahr besteht, daß Wasser in den Verstär­ ker eindringt.

In einem zweiten Montageschritt wird die drahtförmige Antennenstruktur 1, 6 mittels der Abstands­ halter 7 an der Innenseite des Kotflügels 8 befestigt.

Der dritte und letzte Montageschritt besteht darin, daß der am verstärkerseitigen Endteil des Drahtes 6 angebrachte Stecker 20 in die Buchse 17 eingesteckt wird.

Mit diesen drei Maßnahmen ist bereits die gesamte Montage der Fahrzeugantenneneinrichtung er­ folgt. Nachdem auch die Installation eines Leitungsstücks zwischen der Durchführungsöffnung 16 in der Karosseriewand 13 und dem Verstärker aufgrund der direkten Verbindung von Dichtungstülle 5 und Antennengehäuse 2 entfällt, ist die Montage insgesamt erheblich einfacher und damit kosten­ günstiger als diejenige der aus dem Stand der Technik bekannten Stoßfängerantenne.

Auch der Aufbau und die Handhabung sind demgegenüber aufgrund des genannten nicht benötigten Leitungsstücks und der am Verstärkergehäuse 2 vormontierten, also kein separates Teil bildenden Dichtungstülle 5, die zugleich als Steckbuchse 17 ausgebildet ist, bedeutend einfacher und billiger. Dabei ist eine hohe Dichtwirkung gewährleistet.

Die Antennenstruktur 1, 6 liegt durch die Anordnung unter dem Kotflügel so hoch über dem Boden, daß im Vergleich zur bekannten Stoßfängerantenne infolge der höheren Feldstärkepegel anstatt zweier Antennenstrukturen mit Phasenschieberleitung lediglich eine Antennenstruktur ausreicht. Au­ ßerdem ist an dieser Stelle die Störeinstrahlung aus dem Motorraum durch die Karosseriewand 13 minimal und die Verschmutzungs- und Beschädigungsgefahr gering. Überdies ist bei Deformierungen des Kotflügels 8 (z. B. durch Unfälle) die Dichtwirkung der Dichtungstülle 5 in der Durchfüh­ rungsöffnung 16 der Karosseriewand 13 nicht beeinträchtigt. Schließlich ist die Antennenstruktur durch die von außen nicht sichtbare Anbringung weitgehend vor Vandalismus geschützt und die freie Wahl der Formgebung des Kotflügels 8 nicht eingeengt.

Claims (14)

1. Fahrzeugantenneneinrichtung mit einer als Antenne wirksamen leitenden Struktur (1) in einem vom Fahrzeuginneren durch eine Karosseriewand (13) getrennten äußeren Fahrzeugteil und ei­ nem im Fahrzeuginneren in einem an der Karosseriewand (13) montierten Gehäuse (2) angeord­ neten Verstärker, der mit der leitenden Struktur (2) elektrisch über eine Leitung verbunden ist, die eine in einer Durchführungsöffnung (16) der Karosseriewand (13) angeordnete Dich­ tungstülle (5) durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungstülle (5) Teil des Verstärkergehäuses (2) ist und daß sie bei montiertem Verstärkergehäuse (2) die Durchführungsöffnung (16) der Karosseriewand (13) durchsetzt und abdichtet.

2. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungs­ tülle (5) mittels einer Umfangsnut (19) in einer Durchführungsöffnung (15) der Bodenwand (11) des Verstärkergehäuses (2) eingeknöpft ist.

3. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Struktur in einem Kotflügel aus nichtleitendem Material angeordnet ist.

4. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Struktur (1, 6) an der Innenseite eines Kotflügels (8) aus nichtleitendem Material angebracht ist.

5. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Struktur (1, 6) an einer von außen nicht sichtbaren Stelle des Kotflügels (8) angeordnet ist.

6. Fahrzeugantenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die leitende Struktur (1, 6) direkt am Kotflügel (8) angebracht ist.

7. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Struktur aus einem Draht (6) besteht.

8. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Struktur aus einer metallischen Folie besteht.

9. Fahrzeugantenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die leitende Struktur auf einem Isolierträger angebracht ist, der seinerseits am Kotflügel befestigbar ist.

10. Fahrzeugantenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Struktur (1, 6) mit ihrem verstärkerseitigen Ende ohne Zwischenleitung in die Dichtungstülle (5) eingeführt ist.

11. Fahrzeugantenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkergehäuse (2) ein mit der Fahrzeugkarosserie leitend verbundenes Metallgehäuse ist.

12. Fahrzeugantenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungstülle als Steckverbinderteil ausgebildet ist, das mit einem am verstärkerseitigen Ende der leitenden Struktur angebrachten Gegensteckverbinderteil verbindbar ist.

13. Fahrzeugantenneneinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungstül­ le (5) als ein mit elastischem Dichtmaterial (18) umspritztes Steckverbinderteil (17) ausgebildet ist, das mit dem Gegensteckverbinderteil (20) zusammensteckbar ist.

14. Fahrzeugantenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Außenkontur der Dichtungstülle (5) vom Verstärkergehäuse (2) weg konisch verjüngt.