DE20210286U1 - Adapter für HF-Anschlüsse - Google Patents
Adapter für HF-AnschlüsseInfo
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Description
Adapter für HF-Anschlüsse
Die Erfindung betrifft einen Adapter in Gestalt eines flexiblen Verbindungselements mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattungsmerkmalen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Adapters ist die Anbindung von elektrisch leitenden Strukturen, die auf Kraftfahrzeug-Fensterscheiben angeordnet sind, an weiterführende Netzwerke außerhalb der Scheiben. Die elektrisch leitenden Strukturen können Leiterbahnen auf einer Heckscheibe sein, die als Antennen für Rundfunk-Empfang oder für andere HF-technische Aufgaben dienen, und die mit elektronischen Schaltungen zu verbinden sind, z.B. Verstärkerschaltungen. Die Leiterbahnen auf der Scheibe enden in aller Regel in kleinen Anschlußflächen, die für unterschiedliche Verbindungstechniken nutzbar sind.
Die elektronischen Schaltungen werden heute noch meist außerhalb der Scheibe, im Bereich der Umrandung oder in einem scheibennahen Konstruktionselement der Karosserie, angeordnet. Aus technologischen und statischen Gründen muß die Verbindung zu den Strukturen auf der Scheibe flexibel sein. Dazu verwendet man Leitungen, die einerseits mit den Anschlußflächen auf der Scheibe und andererseits, über Stecker, mit den Schaltungen verbunden sind.
Als ausgeführtes Beispiel für den bekannten Stand der Technik sei eine Heckscheibe für einen Pkw benannt, bei der die Leiterbahnen, die auf der Scheibenoberfläche für unterschiedliche Aufgaben konfiguriert sind, am Rand in neun kleinen Kontaktflächen („pads") mit je etwa 8 mm Durchmesser enden. Sechs davon sind an einer Seite nebeneinander in einer Gruppe angeordnet. Auf die Kontaktflächen sind Leiterdrähte gelötet, die ihrerseits in einem gemeinsamen Steckergehäuse enden.
Die Leiterdrähte sind naturgemäß unterschiedlich lang (zwischen 8 und 10 cm), und sie sind bei der beschriebenenen Anordnung frei beweglich und im Abstand zueinander nicht fixiert. Die Ausführung der Lötverbindungen auf der Scheibe ist dabei Aufgabe des Scheibenherstellers.
Das Prinzip hat Nachteile. So ist die Verwendung von Leiterdrähten und Lötverbindungen technologisch unbefriedigend und bestimmt nicht kostengünstig. Es ist mit
Korrosionserscheinungen an den Lötstellen zu rechnen, hervorgerufen durch Feuchtigkeit, verbunden mit wechselnden Temperaturen mit hohen möglichen Grenzwerten.
Die unterschiedlich langen Drähte haben nach der Montage seitliche Abstände zueinander, die sich bei der Montage zufällig ergeben und im Fahrbetrieb vielleicht auch ständig ändern.
Diese Konstellation führt zu Undefinierten Impedanzwerten in den Anschlüssen zur Schaltung.
Eine Verbesserung hinsichtlich eines definierten und fixierten seitlichen Abstands zwischen den einzelnen Leitungen ist im deutschen Patent Nr. 195 36 131 aufgezeigt. In an sich vorbekannter Weise sind auf einem flexiblen, bandartigen Trägermaterial Streifenleitungen parallel zueinander angeordnet. Die Leiterbahnen sind an einem Ende des Bands in ein Steckergehäuse geführt und enden auf der anderen Seite in Kontaktflächen. Die Gruppe der Kontaktflächen auf dem Band korrespondiert mit vorgegebenen Kontaktflächen auf einer Scheibe, die ebenfalls räumlich zu einer Gruppe zusammengefaßt sind. Die Kontaktflächen auf dem bandförmigen Trägermaterial sollen mit den zugehörigen Kontaktflächen auf der Scheibe durch Löten oder mittels eines leitfähigen Klebers verbunden werden.
Bei diesem Prinzip besteht immer noch der Nachteil der problembehafteten Verwendung von Lötverbindungen auf der Oberfläche einer Kfz-Scheibe.
Die alternativ vorgeschlagenen leitfähigen Klebstellen, deren elektrische Eigenschaften sich ja ebenfalls über mehrere Jahre nicht ändern dürfen, erfordern dagegen besondere Sorgfalt und Aufwendungen bei der Herstellung.
Als Ausführender der Kontaktstellen kommt nach dem Willen der Kfz-Hersteller nur der Scheibenlieferant in Frage. Für einen Scheibenhersteller sind jedoch die notwendigerweise präzisen Lötungen bzw. Klebungen, die in unterschiedlichen Randbereichen der mehr oder weniger gewölbten Scheiben auszuführen sind, vergleichsweise exotische und damit unerwünschte Arbeitsgänge.
Einer genauen Positionierung der Kontaktpaare in Vorbereitung und während des Verbindungsprozesses kommt eine große Bedeutung zu. Last but not least muß bei einer Demontage die Lot- bzw. die Klebverbindung zerstört werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige, ohne großen Aufwand herstellbare und dabei montagefreundliche sowie in ihren Eigenschaften dauerhafte
Verbindung zwischen den Kontaktflächen auf einer Scheibe und den damit korrespondierenden Kontaktflächen auf einem flexiblen Trägermaterial zu konzipieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Details und Ausfuhrungsbeispiele.
Die Kontaktpaare -jeweils scheibenseitig und adapterseitig - werden gemäß der Erfindung durch Kraftschluß miteinander verbunden. Die federnde Zunge des Schuhs am scheibenseitigen Ende des Adapters drückt den Endbereich der Leiterbahn auf der Zunge des flexiblen Trägermaterials auf die Kontaktfläche auf der Scheibe. Die federnde Wirkung und damit der Anpreßdruck können vorteilhaft auf verschiedenartige Weise vorbestimmt und beeinflußt werden. So können entweder die Zunge des Trägermaterials oder die Zunge am Schuh oder beide mit Verdickungen oder Vorwölbungen versehen werden.
Die Verdickungen können ihrerseits unter Verwendung von elastischem bzw. von elastischem und gleichzeitig leitendem Material hergestellt werden, z.B. aus leitfähiger Silikonmasse auf dem Leiterbahn-Ende auf dem Trägermaterial.
Die Materialpaarung der Kontakte kann so gewählt werden, daß ungünstige chemische und physikalische Vorgänge während der Nutzungsdauer des Fahrzeugs weitgehend ausgeschlossen werden.
Die wesentlichen Merkmale, mit denen sich die Erfindung vom Stand der Technik unterscheidet, stellen gleichzeitig wichtige Vorteile dar. Es sind dies:
- Der Verzicht auf die Lötung,
- die einfache Positionierung sowie Montage und Demontage des Adapters,
- die Variabilität der Lösungselemente,
- die einfache Form der Codierung,
- die mögliche flache und insgesamt platzsparende Bauweise, die Möglichkeit der Ergänzung und Nachrüstung.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen
Figur 1. Beispiel für den Stand der Technik: Scheibe und Verbindungselement, in
schematischer Darstellung
&igr;*
Figur 2. Erfindungsgemäßer Adapter, bestehend aus Trägerband, Stecker und
Adapterschuh, in schematischer Darstellung Figur 3. Adapter mit drei Zungen fur maximal drei Leiterbahnen zur Anbindung an
Kontaktflächen auf einer Scheibe
Figur 4. Rahmen für maximal vier unterschiedliche Adapterschuhe
Figur 5. Adapterschuh für ,gestaffelte', d.h. seitlich vesetzte Anordnung der
Kontaktflächen
Figur 6. Aggregation mehrerer Adapterschuhe in einer Reihe
Figur 6. Aggregation mehrerer Adapterschuhe in einer Reihe
In Figur 1 wird das im Text erwähnte repräsentative Beispiel für den bekannten Stand der 'c verdeutlicht.
Auf der Heckscheibe 0 eines Pkw erkennt man die waagerechten Leiter 2 und 4, die jeweils über Leiter 1 mit einer der Kontaktflächen 5 verbunden sind. Die Leiter 2 bilden zusammen mit dem ,Sammelleiter' 3 die Leitungsstruktur für die Heizung der Scheibenfläche, die auch als Antenne genutzt werden kann. Die Leiter 4 werden ausschließlich als Antenne genutzt.
Auf jede der Kontaktflächen 5 ist ein Draht 6 gelötet, der zusammen mit anderen, ebensolchen Drähten (oder Litze) zu dem Stecker 7 führt.
Es ist zu erkennen, daß die Drähte 6 unterschiedlich lang sind. Bei dem geschilderten Beispiel sind keine Mittel vorgesehen, die Drähte 6 in ihrer Lage und ihrem Abstand zueinander zu fixieren.
Figur 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Adapters. Das Band 8 aus flexiblem Trägermaterial ist mit einer Leiterbahn 9 versehen. Das Band 8 endet in Richtung Schaltung in dem Stecker 7 und wird scheibenseitig von dem Schuh 10 umfaßt. Das scheibenseitige Ende des Bands 8 ist mit Schlitzen 8.1 versehen, die eine Zunge 8.2 bilden, darauf die Leiterbahn 9. Der Schuh 10 hat bei dem hier geschilderten Beispiel ebenfalls Schlitze. Mit den Schlitzen 10.1 wird die Zunge 10.2 gebildet.
Figur 3 zeigt einen Adapterschuh 10 (Figur 3a) mit drei Zungen 10.2. In der Schnittdarstellung A - A ist die Verdickung 10.3 an einer Zunge 10.2 zu erkennen, die eine Zunge 8.2 des Trägerbands 8 gegen eine Kontaktfläche auf der Scheibe drückt. Das in Figur 3b in Seitenansicht gezeigte Band 8 ist mit einer Verdickung 8.3 versehen. Die Verdickung 8.3 besteht aus elektrische leitendem Material, das gummi-elastisch sein kann, z.B. eine leitfahige Silikonmasse.
Bei Verwendung eines Bands 8 mit einer Verdickung 8.3 aus elastischem, leitendem Material kann man auf die Zunge 10.2 am Adapterschuh 10 verzichten. Das kann den u.U. erwünschten Vorteil haben, daß man den Schuh 10 quasi als Gehäuse ohne Zungen 10.2 ausbilden kann, das das scheibenseitige Ende des Bands 8 nach außen vollkommen umschließt (Figur 3 c).
Es wurde bereits erwähnt, daß die Varianten
Es wurde bereits erwähnt, daß die Varianten
a) Verdickungen 8.3 und 10.3 gleichzeitig und
b) alternativ nur Verdickung 8.3 bzw. nur Verdickung 10.3 möglich sind.
Figur 4 zeigt den Rahmen 11 zur Positionierung eines oder mehrerer Adapterschuhe 10 über den Kontaktflächen auf einer Scheibe. Die Durchlässe 11.1 nehmen Adapterschuhe unterschiedlicher Abmessungen auf. Auf diese einfache Weise ist eine Codierung der Anschlüsse möglich.
Der Rahmen 11 kann als Schablone verwendet werden, die nur bei der Montage der Adapter verwendet wird - dann werden die Adapterschuhe mit Mitteln zur Befestigung an der Scheibe versehen, z.B. mit einer Klebschicht 10.4. Natürlich ist dann eine Möglichkeit vorzusehen, daß man den Rahmen nach dem Positionieren und Aufkleben der Schuhe entfernen kann, z.B. mit Öffnung der Durchlässe nach einer Seite.
Der Rahmen ist jedoch auch geeignet, als bleibendes Befestigungselement für die Adapterschuhe zu dienen. Dann wird der Rahmen aufgeklebt, und man arretiert Schuhe 10 diese dann vorzugsweise ohne eigene Klebschicht - in an sich bekannter Weise mit mechanischen Mitteln, z. B. durch Verrasten.
Figur 5 zeigt einen Adapterschuh 10 in quasi gestufter Ausbildung. Die Zungen 8.2 und 10.2 enden in unterschiedlicher Position, bezogen auf die Längsachse des Bands 8. Das erfindungsgemäße Prinzip erlaubt also eine Auflösung des Prinzips der Zusammenfassung der Kontaktflächen zu Gruppen. In der Zeichnung ist angedeutet, daß die Leiter auf der Scheibe, die die Verbindung zu den Leitern 2 und 4 herstellen, in gestaffelter Formation enden. Die Verbindungsleiter können auch orthogonal zu den Leiterbahnen 9 auf dem Band 8 verlaufen.
In Figur 6 wird das Prinzip einer Reihung von Adapterschuhen gezeigt. Die Schuhe 10 werden in diesem Beispiel über schwalbenschwanzartige Verbindungen 10.5 aneinandergefügt.
Claims (17)
1. Adapter zur Anbindung flächiger Anschlußkontakte von Leiterbahnen, die auf einem dielektrischen Material angeordnet sind, an einen Steckeranschluß weiterführender Netzwerke, wobei gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- die Leiterbahnen vorzugsweise leitende Strukturen auf Kraftfahrzeug-Fensterscheiben sind, die als Antennen genutzt werden,
- die weiterführenden Netzwerke der Selektion und Verarbeitung der Empfangssignale zur Weitergabe an Funktions-Endgeräte dienen, und
- der Adapter selbst aus einem flexiblen, folienartigen Trägermaterial besteht, auf dem Leiterbahnen verlaufen, die an einem Ende mit dem Stecker zu einem weiterführenden Netzwerk verbunden sind und am anderen Ende die Anschlußflächen der Leiterbahnen auf dem dielektrischen Material kontaktieren,
- Die Leiterbahnen (9) auf dem Trägermaterial (8) des Adapters enden im scheibenseitigen Kontaktbereich auf Zungen (8.2), die durch parallele Längsschlitze (8.1) im Trägermaterial gebildet werden.
- Das Trägermaterial (8) wird an seinem scheibenseitigen Ende von einem Schuh (10) aus nichtleitendem Material umfaßt und zur mechanischen Halterung darin vorzugsweise verrastet, wobei der Schuh zur Scheibe (0) hin die Leiterbahn (9) auf dem Trägermaterial und die Zunge (8.2) frei läßt und vorzugsweise seinerseits mit Schlitzen (10.1) zur Bildung einer federnd beweglichen Zunge (10.2) versehen ist.
- Im gemeinsamen Endbereich jeder Zungenpaarung, d. h. einer Zunge(8.2) des Trägermaterials und der Zunge (10.2) des Schuhes (10), ist eine Verdickung (10.3) zum federnden Anpressen der Zunge (8.2) an die Kontaktfläche einer Leiterbahn (1) auf der Scheibe (0) vorgesehen.
- Auf der mit Leiterbahnen (1, 2, 4) und Kontaktflächen (S) versehenen Scheibe (0) sind Mittel zur Positionierung der Adapterschuhe (10) in Relation zu den Kontaktflächen (5) vorgesehen.
2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bandförmiges Trägermaterial (8) mit zwei Schlitzen (8.1) versehen ist, die eine Zunge (8.2) für einen einzelnen Kontakt bilden.
3. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (8) mit mehr als zwei (8.1) Schlitzen versehen ist, so daß mehrere Zungen (8.2) für mehrere Kontakte vorhanden sind.
4. Adapter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (8.2) am Trägermaterial (8) alle auf gleicher Höhe enden.
5. Adapter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (8.2) in unterschiedlicher Position, bezogen auf die Längserstreckung des Trägermaterials (8), enden.
6. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn auf der Zunge (8.2) des Trägermaterials (8) in einer federnd elastischen Verdickung (8.3) bzw. Vorwölbung aus leitendem Material endet, die auf der Kontaktfläche (5) auf der Scheibe (0) anliegt.
7. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Zunge (8.2) des Trägermaterials (8) anliegende Fläche der Zunge (10.2) des Schuhes (10) eine Verdickung (10.3) bzw. Vorwölbung trägt.
8. Adapter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schuh (10) mehr als eine Zunge (8.2) des Trägermaterials (8) umfaßt und daß diese Zungen mit einer entsprechenden Zahl Zungen (10.2) des Schuhs federnd gegen die Kontaktflächen (5) auf der Scheibe (0) gedrückt werden.
9. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Adapterschuh (10) einzeln, vorzugsweise durch Stoffschluß, auf der Oberfläche der Scheibe (0) befestigt wird.
10. Adapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vorzugsweise rahmenartige, flache Kunststoffelemente (11) mit Durchlässen (11.1), die auf der Oberfläche der Scheibe (0) befestigt sind und in die Adapterschuhe (10) zur Positionierung und Arretierung eingesetzt werden.
11. Adapter nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Adapterschuhe (10) in dem Rahmen (11) fest verrastet sind und der Rahmen selbst zur vorzugsweise stoffschlüssigen Befestigung auf der Oberfläche der Scheibe ausgebildet ist.
12. Adapter nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teil, d. h. der Rahmen (11) und jeder Schuh (10), separat durch Stoffschluß auf der Oberfläche der Scheibe (0) befestigt ist.
13. Adapter nach Anspruch 1 und 10, gekennzeichnet durch Entfernung des Rahmens (11) nach der Montage der Schuhe (10) und Nutzung des Rahmens im Sinne einer mehrfach verwendbaren Montage-Schablone.
14. Adapter nach Anspruch 1 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß zur Codierung die Durchlässe (11.1) im Rahmen (11), die zur Aufnahme der Schuhe (10) dienen, unterschiedlich dimensioniert sind und die zugehörigen Adapterschuhe jeweils korrespondierende Abmessungen haben.
15. Adapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausbildung eines Adapterschuhs (10) als separates, selbständiges Bauteil.
16. Adapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kombination mehrerer Adapterschuhe (10) zu einem Komplexteil, wobei die Teile beliebig durch Verrasten zusammenzufügen sind.
17. Adapter nach Anspruch, gekennzeichnet durch Einbindung von elektronischen Bauelementen für Zwecke der Anpassung und Filterung in den Aufbau des Schuhs, die vorzugsweise in dem Raum zwischen dem Trägermaterial und der Schuh-Innenfläche elektrisch und mechanisch positioniert sind.
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