DE202004007856U1 - Antennenschaft - Google Patents

Abstract

Antennenschaft, insbesondere für den Rundfunk-Empfang in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Kunststoff Stab, über den ein Draht aus leitendem Material gewendelt ist und der mit einem Antennensockel auf der Außenfläche einer Fahrzeug-Karosserie montiert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
– der Stab (1) ist an seinem sockelseitigen Ende, das den Speiseanschluß des passiven Elements bildet, mit einer metallischen Hülse (2) versehen, die mit dem aufgewendelten Draht einerseits und mit den weiterführenden Netzwerken andererseits leitend verbunden ist,
– die Hülse (2) ist mit Mitteln (6, 7, 9) zur mechanischen Befestigung und elektrischen Anbindung in einer Aufnahme des Antennensockels (8) versehen,
– der Stab (1) ist in Höhe der Hülse (2) so gestaltet, daß er bei Auftreten einer seitlichen Kraft abknickt.

Description

• Die Erfindung betrifft den Schaft einer Stabantenne für den Rundfunk-Empfang in Kraftfahrzeugen, insbesondere für eine Kurzstab-Antenne für den Empfang im AM- und im FM-Bereich.
• Derartige Kurzstab-Antennen bestehen in aller Regel aus einem Sockel und dem darauf befestigten Schaft. Der Sockel dient der Anbringung an bzw. auf einer geeigneten Karosseriefläche und kann Anpassungs- und Verstärkungsschaltungen enthalten.
• Für den Antennenschaft hat sich im Verlauf der technischen Entwicklung und zur Erfüllung bestimmter mechanischer und elektrischer Anforderungen ein nahezu einheitlicher Aufbau der Produkte der unterschiedlichen Anbieter ergeben:
• – Das untere Drittel ist als Federelement ausgebildet und besteht aus einer Schraubenfeder, die meist mit einem weich-elastischen Kunststoff umhüllt ist.
• – Darüber ist ein Kunststoff Stab mit geringerer Federwirkung angeordnet, um den ein dünner Draht aus leitendem Material gewickelt ist.
• – Der Kunststoff Stab kann außerdem mit einer stegartig hervortretenden Wendel aus Kunststoff umgeben sein, mit der Windgeräusche bei schneller Fahrt vermindert werden sollen.
• – Der Stab wird meist in eine Aufnahme am Sockel eingeschraubt.
• Die Schraubenfeder im elastischen unteren Stabdrittel soll die federnde Biegung des Schafts bei Auftreten von seitlichen Kräften gewährleisten. Sie ist aber auch, elektrisch gesehen, Teil des Strahlers und ist für den Transport des Nutzsignals mit den anderen leitenden Komponenten durchgängig zu verbinden.
• So wird an ihrem dem Sockel zugekehrten Ende ein metallenes Formteil angeordnet, das einerseits formschlüssig die Schraubenfeder hält und andererseits zum Einschrauben des Schafts in den Sockel dient. Ein ebensolches metallisches Formteil verbindet die Schraubenfeder an ihrem stabseitigen Ende mechanisch mit dem Kunststoff Stab und elektrisch mit dem leitenden, aufgewendelten Draht.
• An den hier skizzierten Schaft-Aufbau hat sich die Menschheit gewöhnt. Nichtsdestoweniger ist er in der Realisierung konstruktiv wie technologisch aufwendig, so daß ein Interesse an kostengünstigeren Lösungen bestehen sollte.
• Hinzu kommt, daß die Schraubenfeder den Schaft, zumindest im Fahrbetrieb, mechanisch instabil macht. Er gerät im Fahrbetrieb leicht in Schwingungen. Darüber hinaus kann die Wendel aus Kunststoff Draht, mit der Strömungsgeräusche vermindert werden sollen, bei bestimmten Geschwindigkeiten sogar ein Trudeln (Rotation) des Schafts bewirken.
• Die Instabilität des Schafts ist für die Mechanik nicht günstig, bedenkt man z.B., wie dünn etwa das Dachblech der Fahrzeuge heute ist, an dem der Schaft befestigt ist, und wie leicht Verformungen entstehen können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den konstruktiven Aufbau des Schafts für eine Kurzstab-Antenne der hier beschriebenen Gattung zu vereinfachen. Dabei sollen keine Qualitätseinbußen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften eintreten, und die mechanischen Eigenschaften sollen verbessert werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungen und Details.
• Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht in der extremen Vereinfachung durch Wegfall des biegeweichen Bereichs des Antennenschafts. So entfallen die Kosten für die verschiedenen, z.T. relativ komplizierten Einzelteile dieser Konstruktion und für das mechanische und elektrische Zusammenfügen der Einzelteile.
• Es entfällt auch das Problem, daß die Einzelteile des Biegeschafts nach der Montage, d.h. nach dem "Einschrauben" der oben erwähnten Formteile in die Feder, nicht immer mit der Stabachse fluchten. Das stört das optische Bild und ergibt meist Ausschuß.
• Auch die Nachteile des bisherigen Schaftaufbaus hinsichtlich der unerwünschten Bewegungen des Stabs im Fahrbetrieb entfallen durch die erfindungsgemäße Lösung.
• Des weiteren sind durch den Verzicht auf die Schraubenfeder die elektrischen Verhältnisse besser zu beherrschen. Für das Ziel, im Anschluß- und Speisepunkt des Schafts – jetzt an der Hülse – eine bestimmte komplexe Impedanz einzustellen, ist bei dem erfindungsgemäßen Schaft nur noch die differenzierte Wendelung des metallischen Drahts auf dem Kunststoff Stab maßgebend. Die Wendelung erfolgt, über die Länge des Stabs gesehen, zu diesem Zweck mit unterschiedlicher Steigung. Bei dem erfindungsgemäßen Antennenschaft ist es einfacher als bei dem bisherigen "heterogenen" Stabaufbau, eine Impedanz im Speisepunkt von z.B. 50 Ohm zu realisieren und diese Qualitäts Forderung im Produktionsprozeß durchgängig zu erfüllen.
• Das Prinzip der Wendelung mit differenzieter Steigung kann jetzt auch mit Vorteil gegenüber dein Stand der Technik genutzt werden, um den Stab neben den Frequenzen des Hör-Rundfunks für den Betrieb in den Frequenzen des Mobilfunks – im 900-MHz- wie auch im 1,8-GHz-Bereich – zu nutzen. Das Prinzip der "Kombi"-Antenne, also der für mehrere Frequenzen nutzbaren Antenne ist nicht neu; Es gab aber – bedingt durch den komplizierten Aufbau des Biegeschafts und weil der kleinste der Strahler sich immer komplett innerhalb der Schraubenfeder befand – ständig Schwierigkeiten zumindest für den 1,8-GHz-Bereich. Bei dem erfindungsgemäßen Stab gibt es nur noch, durchgängig, die Wendel. Dadurch kann man elegant auch einen Strahler für die hohe Frequenz realisieren.
• Die ringförmige Kerbe im Hülsenbereich bildet eine Sollknick – bzw. Sollbruchstelle. Gemäß der Erfindung knickt dort der Stab bei Auftreten einer seitlichen Kraft ab (Hülsenmaterial) oder bricht entzwei (Stabmaterial). Diese Lösung – wie auch die Alternative, das Abknicken über ein kleines Drehgelenk oder ein Kugelgelenk der Hülse – erscheint, insgesamt gesehen, günstiger als ein federnder Bereich. Durch die bisherige Schraubenfeder wird zwar ebenfalls ein Ausweichen erzielt; es ist jedoch denkbar, daß der Schaft damit u.U. unkontrolliert hin- und herschlägt, und dann ist eine Verletzungsgefahr oder die Gefahr mechanischer Beschädigungen gegeben.
• Ein Ersatz oder Austausch des neuartigen Stabs ist durch den möglichen geringen Preis dieses Teils unproblematisch. Dies gilt auch für den Fall eines Diebstahls oder ähnlicher Dummheiten.
• Zum Lösen und zum Festschrauben des neuartigen Antennenschafts ist es sinnvoll, die Oberfläche der Hülse mit einer Riffelung bzw. Rändelung zu versehen. Man kann auch eine Hülsen-Außenform wählen, die ein Drehen nur mit einem besonders geformten Schlüssel, ermöglicht. Dies nochmals zum Thema Dummheiten.
• Die Erfindung wird im folgenden ein Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, In der zugehörigen Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung '
• 1. Antennenschaft mit Hülse
• a) Stab eingeklebt
• b) Stab eingecrimpt
• c) Hülse mit Einkerbung
• d) Hülse mit Abschnitt mit vermindertem Querschnitt
• 2. Antennenschaft mit Hülse mit Rastverbindung
• a) unteres Schaftende
• b) Aufnahmebereich des Antennensockels im Schnitt
• 1a zeigt die einfachste Form der erfindungsgemäßen Schafthalterung. Der Stab 1 ist hier in die Hülse 2 eingepreßt oder mit einem elektrisch leitfähigen Kleber eingeklebt. Er wird über das Gewinde 6 in die Aufnahme des Antennensockels 8 geschraubt. Die ringförmige Einkerbung 3 stellt die Sollbruchstelle dar. Ein Bruch tritt ein, wenn der Stab mit einer seitlichen Kraft belastet wird, z.B. wenn etwas über das Fahrzeugdach rutscht und gegen den Schaft stößt.
• Eine Alternative zum Einschrauben stellt die Lösung nach 2 dar: Die Hülse 2 wird über die Ringnut 7 und den Federring 9 – ein geschlitzter Ring in der Ringnut im Sockel 8 – lösbar verrastet.
• 1b zeigt ein Beispiel, bei dem die Hülse 2 mit dem Stab 1 durch Crimpen verbunden ist. Hier ist die Sollbruchstelle durch die Ringkerbe 3 gegeben, über die die Crimpung erfolgt. 1c und 1d zeigen schließlich die Anordnung einer "Sollknickstelle" in Gestalt der Kerbe 4 auf der metallischen Hülse. bzw. des Abschnitts 4 mit vermindertem Querschnitt.
• Dabei sind

1

Stab

2

Hülse

3

ringförmige Einkerbung im Stab

4

ringförmige Einkerbung der Hülse

5

Crimpung

6

Gewinde

7

Ringnut der Hülse

8

Antennensockel mit Aufnahme

9

Federring in Ringnut des Antennensockels

• Die Lösungen mit einem Drehgelenk und einem Kugelgelenk sind etwas aufwendiger – aber immer noch vorteilhaft gegenüber dem herkömmlichen Biegeschaft.
• Die Realisierung solcher Gelenke ist – mit an sich bekannten Mitteln – unkompliziert. Zu bedenken ist nur, daß man bei Verwendung eines Drehgelenks, das an sich nur eine Bewegung in zwei Richtungen erlaubt, eine Kodierung zwischen der Hülse 2 und der Aufnahme im Sockel 8 vorsehen sollte.
• Darüber hinaus ist wohl bei beiden Varianten eine Rastverbindung zwischen Hülse 2 und Sockel 8, wie in 2 angedeutet, sinnvoll.

Claims (9)

1. Antennenschaft, insbesondere für den Rundfunk-Empfang in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Kunststoff Stab, über den ein Draht aus leitendem Material gewendelt ist und der mit einem Antennensockel auf der Außenfläche einer Fahrzeug-Karosserie montiert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – der Stab (1) ist an seinem sockelseitigen Ende, das den Speiseanschluß des passiven Elements bildet, mit einer metallischen Hülse (2) versehen, die mit dem aufgewendelten Draht einerseits und mit den weiterführenden Netzwerken andererseits leitend verbunden ist, – die Hülse (2) ist mit Mitteln (6, 7, 9) zur mechanischen Befestigung und elektrischen Anbindung in einer Aufnahme des Antennensockels (8) versehen, – der Stab (1) ist in Höhe der Hülse (2) so gestaltet, daß er bei Auftreten einer seitlichen Kraft abknickt.
2. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hülse (2) mit dem Stab (1) durch Crimpen verbunden ist.
3. Antennenschaft nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Stab (1) im Bereich der Crimpung eine ringförmige Einkerbung (3) als Sollknickstelle hat.
4. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Stab (1) kurz oberhalb der Hülse (2) eine ringförmige Einkerbung (3) als Sollknickstelle hat.
5. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hülse selbst einen Abschnitt (4) mit vermindertem Querschnitt hat, der als Sollknickstelle dient.
6. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hülse (2) mit dem Stab (1) stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Verbindung gleichzeitig elektrisch leitend hinsichtlich des aufgewendelten Drahts und der Hülse ist.
7. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schraubverbindung zwischen Hülse (2) und Antennensockel (8).
8. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine lösbare Rastverbindung (7, 9) zwischen Hülse (2) und Antennensockel (8).
9. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hülse (2) mit einem Drehgelenk als Sollknickstelle versehen ist, das mit einer Codierung für die Betriebsstellung des Stabs (1) versehen ist. Antennenschaft nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hülse (2) mit einem Kugelgelenk als Sollknickstelle.