DE4005029A1 - Fahrzeugantenne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugantenne mit einem an der Fahrzeugkarosserie montierbaren Antennenfuß und einem Anten­ nenstab.

Eine derartige Fahrzeugantenne ist aus der DE-Al-32 05 750 bekannt. Der Antennenfuß dieser herkömmlichen Fahrzeugantenne besteht aus einem festen, starren Isoliermaterial. Der Anten­ nenstab ist über eine Schraubverbindung mit dem Antennenfuß verbunden. Neben dem dadurch erforderlichen relativ hohen Mon­ tageaufwand ist auch die Handhabung für den Benutzer umständ­ lich und kompliziert. Etwa beim Autowaschen in Waschanlagen hat er den Antennenstab vom Antennenfuß ab- und aufzuschrau­ ben, so daß er neben dem erhöhten Aufwand auch eine Verschmut­ zung der Hand oder gar der Kleidung nicht vermeiden kann. Auch im Hinblick auf die Funktionssicherheit und Lebensdauer weisen derartige Antennen erhebliche Nachteile auf. Das Stabgewinde, mit dem der Antennenstab am Antennenfuß befestigt ist, kann verschmutzen oder beschädigt werden, so daß die Montierbarkeit beeinträchtigt und der Kontaktwiderstand vergrößert wird. Im Falle, daß der Antennenstab mit einem flexiblen Teil ausge­ stattet ist, muß der Antennenstabfuß oder ein Bereich des An­ tennenstabs zusätzlich in einem elastischen Material einge­ gossen werden, was den Herstellungsaufwand weiter erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahr­ zeugantenne zu schaffen, die hinsichtlich des Aufbaus, der Fertigungsvorgänge und der Montage einfach ist, eine hohe Lebensdauer aufweist, sowie funktionssicher und für den Benutzer einfach handhabbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Körper des Antennenfußes aus einem elastischen Material besteht, und der Antennenstab am Antennenfuß mit einer Rast­ verbindung mechanisch und elektrisch lösbar verbunden ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Merkmale ist es möglich, den Antennenstab ohne Schraubverbindung lösbar mit dem Antennenfuß zu verbinden, so daß sich ein sehr einfacher Antennenaufbau mit einfacher Montierbarkeit ergibt. Im Gegensatz zu herkömm­ lichen Antennen ist der elastische Antennenbereich im Anten­ nenfuß integriert, so daß zusätzliche Fertigungsvorgänge für die Schaffung des elastischen Antennenbereichs, wie beispiels­ weise das Eingießen eines Teils des Antennenstabs in einem elastischen Kunststoff, entbehrlich sind. Auf Grund der erfin­ dungsgemäßen Rastverbindung zwischen dem Antennenstab und dem Antennenfuß ist ein schneller Antennenstabwechsel oder ein Entfernen des Antennenstabs etwa vor dem Durchfahren einer Waschanlage ohne Montagewerkzeug möglich. Dies ist dadurch gewährleistet, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Stabantennen eine Schraubverbindung zwischen Antennenfuß und Antennenstab nicht vorhanden ist. Dadurch besteht auch nicht die Gefahr, daß die Verbindung zwischen Antennenstab und Antennenfuß beschädigt werden kann, oder die Funktionsweise der Antenne etwa durch Verschmutzung leidet. Die Lebensdauer der Fahr­ zeugantenne wird dadurch erheblich verlängert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Körper des Antennenfußes aus Polyurethan. Dieses Material ist dem Material Gummi ähnlich und sehr elastisch.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung ist ein Steckverbinder zur lösbaren elektrischen Verbin­ dung des Antennenfußes und des Antennenstabs vorgesehen. Dies gewährleistet eine sichere, lösbare elektrische Verbindung oh­ ne Schraub- oder sonstige Werkzeuge.

Vorzugsweise weist der Antennenfußkörper eine Ausnehmung zur steckbaren Aufnahme eines Antennenstabfußes auf. Dadurch ist es möglich, den Antennenstabfuß in den Antennenfußkörper ein­ zustecken, um auf diese Weise den Antennenfußkörper und den Antennenstab mechanisch und elektrisch zuverlässig lösbar zu verbinden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Außendurchmesser des Antennenstabfußes größer als der Innendurchmesser der Ausneh­ mung des Antennenfußkörpers ist. Beim Einstecken des Anten­ nenstabfußes weitet sich der Innendurchmesser des aus elasti­ schem Material bestehenden Antennenfußes aus und umschließt den Antennenstabfuß eng anliegend und sicher. Dadurch erhält der Antennenstab einen sicheren Halt im Antennenfuß.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Steckverbinderteil im Antennenfußkörper integriert. Der metallische Steckverbinderteil ist dabei vorzugsweise im An­ tennenfußkörper eingegossen und nach außen geschützt.

Zur Sicherung der Befestigung des Antennenfußes im Antennen­ körper weist die Ausnehmung des Antennenfußkörpers einen Auf­ nahmeteil auf, in den ein Kontaktstift des Steckverbinderteils axialsymmetrisch vorsteht. Der Aufnahmeteil erweitert sich vorzugsweise konisch nach außen. Dadurch ergibt sich eine Ein­ führungsschräge, die ein zentriertes Einsetzen des Antennen­ stabfußes in die Ausnehmung gewährleistet. Alternativ ist es zum zentrierten Einsetzen des Antennenfußes auch möglich, die Ausnehmung kugelförmig oder elliptisch zu gestalten.

Der Antennenfußkörper weist vorzugsweise ein in die Ausnehmung vorstehendes elastisches Einrastelement auf. Obgleich das Ein­ rastelement ein eigenständiges Teil sein kann, das im elasti­ schen Material des Antennenfußes eingegossen ist, ist es hin­ sichtlich einer vereinfachten Herstellungsweise vorteilhaft, wenn das Einrastelement mit dem Antennenfußkörper einstückig ausgebildet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in diesem Zusammenhang besteht darin, das Einrastelement als flexible Rastlippe auszubilden. Insbesondere auch im Hinblick auf eine mögliche konische, kugelförmige oder elliptische Aus­ formung des Aufnahmeteils und der damit erreichten Einfüh­ rungsschräge bzw. Zentrierung wird die Lippe nicht zwischen dem Rastteil und dazugehöriger Wand beim Einstecken einge­ quetscht. Die flexible Rastlippe weicht vielmehr beim Ein­ drücken des Rastteils und beim Herausziehen des Antenenfußes aus, und geht dann wieder in die Soll-Lage zurück. Durch die Abmessung der Lippe sowie durch die Wahl des Antennenfuß­ körper-Materials ist die Kraft zum Eindrücken und Herausziehen des Antennenstabfußes in den Antennenfußkörper bzw. aus dem Antennenfußkörper wählbar. Die flexible Rastlippe gewährlei­ stet ein sicheres Einstecken, Arretieren und Ausrichten des Antennenstabs.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Antennenstabfuß ein im wesentlichen nicht elastisches Rastteil mit einer dem Aufnahmeteil des Antennenfußkörpers im wesentlichen komplementären Form aufweist. Dadurch ist ein sicheres, axialsymmetrisches Einsetzen des Antennenstabs in den Antennenfuß bei guter Ausrichtung und mit festem Sitz gewährleistet.

Der Antennenstabfuß weist vorzugsweise eine Verjüngung auf, in die das Einrastelement des Antennenfußkörpers bei eingesetzem Antennenstab lösbar einrastet. Die Verjüngung kann je nach den vorliegenden Gegebenheiten auch als Rille ausgebildet sein, oder eine Schulter bilden, die eine Arretierung gewährleistet und dennoch das Herausziehen des Antennenstabs ermöglicht. Das in die Ausnehmung des Antennenfußkörpers vorspringende, ela­ stische Einrastelement hintergreift sicher die dadurch ent­ standene Schulter oder einen Rand der Rille, so daß ein siche­ rer Halt des Antennenstabs im Antennenfußkörper gewährleistet ist.

Vorzugsweise weist der Antennenstabfuß einen mit der Antenne oder der Antennenseele elektrisch verbundenen Rundkontakt auf, dessen axiale Bohrung den in das Aufnahmeteil hineinragenden Kontaktstift des Antennenfußes bei eingestecktem Antennenstab aufnimmt. Das Herausziehen oder Hineinstecken des Antennen­ stabs in den Antennenfuß ist daher auf einfache Weise ohne Werkzeug möglich.

Der Rundkontakt ist vorzugsweise eine Federhülse, die eine si­ chere, lösbare Kontaktgabe ermöglicht.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Federhülse ist der Rundkontakt geschlitzt. Besonders vorteilhaft ist es je­ doch, die Federhülse als Korbfeder auszubilden. Dadurch ist die Kontaktgabe dauerhaft sicher und der Kontaktstift des An­ tennenfußes ist in den Rundkontakt leicht einführbar.

Zur hochfrequenztechnischen Anpassung der Antenne ist im An­ tennenfuß ein Verstärker und/oder eine Spule zur Antennenver­ längerung vorgesehen. Der Verstärker und/oder die Spule ist bzw. sind im elastischen Material des Antennenfußes vorzugs­ weise eingegossen, wodurch sich eine einfache Herstellung er­ gibt und das Eindringen von Flüssigkeit zu den Schaltungstei­ len sicher unterbunden wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be­ steht darin, daß der elastische Körper des Antennenfußes in eine Karosseriebohrung einclipsbar ist. Dadurch ist es mög­ lich, den Antennenfuß an der Karosserie in einfachster Weise ohne zusätzliche Werkzeuge zu befestigen. Besonders vorteil­ haft ist diese Ausführungsform insbesondere auch deshalb, weil eine Abdichtung ohne zusätzliche Abdichtmaßnahmen oder Ab­ dichtelemente sicher gewährleistet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantenne am Beispiel einer Dachantenne mit an­ schraubbarem Hochfrequenzkabel,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der erfindungsgemäßen Antenne in schematischer Darstellung zur Erläuterung des Verbindungsbereichs zwischen Antennenfuß und Anten­ nenstab,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Rastbereichs des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform eines Antennenstab­ fußes in schematischer Darstellung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung am Beispiel einer Dachantenne ist ein aus einem elastischen Material hergestellter Antennenfuß 1 an einem Karosserieblech 2 befestigt, das eine Bohrung 3 aufweist. Der Antennenfuß 1 weist am unteren Ende ein verjüngtes, umfangsmäßig mit einer Schräge 4 versehenes Antennenfußteil 5 auf, das über die Schräge 4 in die Bohrung 3 des Karosserieblechs 2 eingeclipst ist. Der Rand 6 der Bohrung 3 des Karoserieblechs 2 ist nach Einclipsen vom elastischen Material des Antennenfußes 1 bzw. des Antennenfußteils 5 umfaßt, so daß der Antennenfuß 1 selbst die Bohrung 3 des Karosserieblechs 2 sicher abdichtet.

In einer Ausnehmung 7 des Antennenfußes 1 steckt ein Antennen­ stab 8, dessen Antennenstabfuß 9 ein nicht elastisches Rast­ teil 10 aufweist, das in einem eine komplementäre Form aufwei­ senden Ausnehmungsteil 11 der Ausnehmung 7 des Antennenfußes 1 liegt. Ein Steckverbinderteil 12 in Form eines Steckkontaktes ragt in eine axiale Bohrung des Rastteils 10 hinein und bildet die elektrische Verbindung zwischen dem Antennenstab 8 und einer Antennenfußverbindung 13, die im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel eine Verlängerungsspule 14 umfaßt.

Das untere Ende der Antennenfußverbindung 13 ragt in einen An­ schlußsockel 15 für das Empfängeranschlußkabel 16 hinein. Der Außenleiter 17 des Empfängeranschlußkabels 16 steht mit einem leitenden Element 18 in Verbindung, das über eine Schraube oder Mutter 19 mit seinen schrägen Enden zur Masse-Kontaktgabe an die Innenfläche des Karrosserieblechs 2 gedrückt wird. Der Innenleiter des Empfängeranschlußkabels 16 steht über die An­ schlußverbindung mit der Antennenfußverbindung 13 des Anten­ nenfußes 1 in elektrischem Kontakt.

Fig. 2 gibt den in Fig. 1 dargetellten Verbindungsbereich zwi­ schen dem Antennenfuß 1 und dem Antennenstab 8 in vergrößerter Darstellung wieder. Teile, die denen von Fig. 1 entsprechen, sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 ver­ sehen und werden nicht nochmals erläutert.

Die Ausnehmung 7 des Antennenfußes 1 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in den konischen Ausnehmungsteil 11, einen zylindrischen Ausnehmungsteil 21 mit größerem Durchmesser und einen zylindrischen Ausnehmungsteil 22 mit kleinerem Durchmes­ ser unterteilt. Zwischen dem konischen Ausnehmungsteil 11 und dem zylindrischen Ausnehmungsteil 21 mit größerem Durchmesser befindet sich ein Einrastelement 23, das ringförmig in die Ausnehmung 7 des Antennenfußes 1 hineinragt. Das Einrastele­ ment 23 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Antennenfuß 1 ausgebildet und besteht somit aus dem elastischen Material des Antennenfußes 1, beispielsweise aus Polyurethan. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das elastische Einrastelement 23 in Form einer flexiblen Lippe geformt.

In das konische Ausnehmungsteil 11 des Antennenfußes 1 ragt axialsymmetrisch das Steckverbinderteil 12 in Form eines Kon­ taktstiftes vor.

Am Antennenstabfuß 9 des Antennenstabs 8 ist das Rastteil 10 befestigt, in dem ein Rundkontakt 24 als Steckverbinderteil für den Antennenstab 8 axialsymmetrisch angeordnet ist. Der Rundkontakt 24 ist im dargestellten Beispiel mit einer Hülse 25 elektrisch verbunden, die beispielsweise über eine Lötver­ bindung 26 mit einer leitenden Seele 27 eines Glasfaser-Anten­ nenstabs 8 in Verbindung steht.

Beim Einstecken des Antennenstabs 8 in die Ausnehmung 7 des aus einem elastischen Material gefertigten Antennenfußes 1 gleitet das konische Rastteil 10 des Antennenstabfußes 9 in die Ausnehmung, wobei der Ausnehmungsteil 22 mit kleinerem Durchmesser durch das konische Rastteil 10 geweitet wird. Das Rastteil 10 gleitet dann weiter durch das zylindrische Ausneh­ mungsteil 21 mit größerem Durchmesser, der etwa dem größten Durchmesser des konischen Rastteils 10 entspricht, und ver­ drängt bzw. biegt das elastische Einrastelement 23 um, so daß das Rastteil 10 des Antennenstabfußes 9, von der Einführungs­ schräge des konisch zulaufenden Ausnehmungsteils 11 axialsym­ metrisch geführt, im Ausnehmungsteil 11 zu liegen kommt. Gleichzeitig gleitet das Steckverbinderteil 12 des Antennen­ fußes 1 durch eine Öffnung 28 in den Rundkontakt 24 und stellt die elektrische Verbindung zwischen Antennenfuß 1 und Anten­ nenstab 8 her.

In der Endlage des Rastteils 10 im Ausnehmungsteil 11 gleitet das elastische Einrastelement 23, welches im dargestellten Beispiel eine flexible Lippe ist, wieder nach innen hinter eine vom konischen Rastteil 10 gebildete Schulter 29 und ar­ retiert den Antennenstabfuß 9 und damit den Antennenstab 8 in dieser Lage.

Beim Herausziehen des Antennenstabes wird das als flexible Lippe ausgebildete elastische Einrastelement 23 durch die Schulter 29 des Rastteils 10 nach oben gebogen und das Rast­ teil 10 kann an ihr vorbei nach außen gleiten.

Auf Grund der durch das konische Rastteil 10 gebildeten Ein­ führungsschräge wird das elastische Einrastelement 23 nicht zwischen Rastteil 10 und der Außenwand des Ausnehmungsteils 7 eingequetscht, das Einrastelement 23 kann vielmehr sowohl beim Eindrücken des Rastteils 10 als auch beim Herausziehen dessel­ ben ausweichen, und danach wieder in die Soll-Lage zurückge­ hen. Die Eindrück- und Auszugskraft ist durch entsprechende Wahl des Materials, aus dem das Einrastelement 23 besteht, und/oder durch die entsprechende Formung und die Abmessungen des Einrastelements 23 wählbar.

Eine alternative Form des Einrastelements 23 ist in einer ver­ größerten Ausschnittsdarstellung in Fig. 3 wiedergegeben. Auch hier sind Elemente, die denen vorausgegangener Figuren ent­ sprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.

Das elastische Einrastelement 23 ist bei der in Fig. 3 darge­ stellten Ausführungsform so ausgebildet, daß es nicht wie bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform als gleichmäßig dicke flexible Lippe, sondern mit einer Schräge 31 ausgebildet ist, so daß der Innendurchmesser des Einrastelements 23 von außen nach innen allmählich abnimmt. Bei Eindrücken oder He­ rausziehen des Rastteils 10 erfolgt daher bei dem in Fig. 3 dargestellten Einrastelement 23 kein Umbiegen, sondern ledig­ lich ein Verdrängen nach außen.

Bei Versuchen mit verschiedenen Formungen und Materialien für den Antennenfuß 1 und insbesondere das Einrastelement 23 konn­ ten Ausführungsformen ermittelt werden, bei denen der Ein­ steck- und Herausziehvorgang viele tausend Mal ohne jegliche Beschädigung des Einrastelements 23 durchgeführt wurde.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Antennen­ stabs 8 in Form einer Edelstahl-Antenne. Elemente und Teile, die denen vorhergehender Figuren entsprechen, sind in Fig. 4 wiederum mit denselben Bezugszeichen wie in den vorausgegan­ genen Figuren versehen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rundkontakt 24 als Hülse verlängert ausgebildet, in der das dem Anschluß­ ende des Rastteils 10 abgewandte Ende des Stahlstabs 8 einge­ setzt ist.

Der Rundkontakt 24 ist, wie bereits ausgeführt wurde, vorzugs­ weise eine Federhülse, insbesondere ein Federkorb. Die elek­ trische Kontaktgabe zwischen Antennenstab 8 und Antennenfuß 1 kann dadurch noch besser und sicherer gewährleistet werden.

Claims (20)

1. Fahrzeugantenne mit einem an der Fahrzeug-Karosserie montierbaren Antennenfuß und einem Antennenstab, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper des Antennen­ fußes (1) aus einem elastischen Material besteht und der Antennenstab (8) am Antennenfuß (1) mit einer Rastver­ bindung mechanisch und elektrisch lösbar verbunden ist.

2. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Antennenfußes (1) aus Polyurethan be­ steht.

3. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Steckverbinder zur lösbaren elektrischen Verbindung des Antennenfußes (1) und des Antennenstabs (8) vorgesehen ist.

4. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenfuß (1) eine Aus­ nehmung (7) zur steckbaren Aufnahme eines Antennenstab­ fußes (9) aufweist.

5. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Antennenfuß (1) ein Steck­ verbinderteil (24) integriert ist.

6. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) des Anten­ nenfußes (1) einen Aufnahmeteil (11) aufweist, in den ein Kontaktstift (12) axialsymmetrisch vorsteht.

7. Fahrzeugantenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich nach außen konisch erweitert.

8. Fahrzeugantenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung kugelförmig oder elliptisch ist.

9. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenfußkörper wenig­ stens ein in die Ausnehmung (7) vorstehendes elastisches Einrastelement (23) aufweist.

10. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrastelement (23) mit dem Antennenfußkörper (1) einstückig ausgebildet ist.

11. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrastelement (23) eine flexible Rastlippe ist.

12. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des An­ tennenstabfußes (9) größer als der Innendurchmesser der Ausnehmung (7) des Antennenfußkörpers (1) ist.

13. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenstabfuß (9) ein im wesentlichen nicht elastisches Rastteil (10) mit einer dem Aufnahmeteil (7) des Antennenfußkörpers (1) im wesentli­ chen komplementären Form aufweist.

14. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenstabfuß (9) eine Verjüngung aufweist, in die das Einrastelement (23) des Antennenfußkörpers (1) bei eingesetztem Antennenstab (8) lösbar einrastet.

15. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenstabfuß (9) einen mit dem Antennenstab (8) elektrisch verbundenen Rundkon­ takt aufweist, dessen axiale Bohrung den in das Aufnahme­ teil (7) hineinragenden Kontaktstift (12) des Antennen­ fußes (9) bei eingestecktem Antennenstab (8) aufnimmt.

16. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundkontakt (24) eine Federhülse ist.

17. Fahrzeugantenne nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundkontakt (24) geschlitzt ist.

18. Fahrzeugantenne nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhülse eine Korbfeder ist.

19. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker und/oder eine Spule im Antennenfußmaterial eingegossen ist.

20. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper des Antennenfußes in eine Karosseriebohrung einclipsbar ist.