DE4439388C1 - Kraftfahrzeugantenne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugantenne, die in einem Durchtritt einer Karosseriewandung des Kraftfahrzeugs befestig­ bar ist, mit einem von der Karosseriewandung nach außen abra­ genden Außenteil, sowie mit einem elektrisch an das Außenteil anschließbaren und mit diesem zusammensteckbaren, ein Ende ei­ ner Hochfrequenzleitung führenden und innerhalb der Karosserie­ wandung angeordneten Innenteil.

Aus der DE 40 05 029 A1 ist eine in einem Durchtritt eines Ka­ rosseriebleches eines Kraftfahrzeuges befestigbare Antenne be­ kannt, die einen auf einer Außenseite des Karosseriebleches be­ festigbaren Antennenfuß aufweist. In dem Antennenfuß ist ein Antennenstab angeordnet, der mit einer Antennenfußverbindung verbunden ist. Auf einer Innenseite des Karosseriebleches ist ein Anschlußsockel für ein Empfängeranschlußkabel angeordnet. Dazu ist eine starr mit der Innenseite des Karosserieblechs verbundene Halterung vorgesehen. Der Antennenfuß ist von oben in den Durchtritt einklipsbar, wobei bei Einsetzen des Anten­ nenfußes die Antennenfußverbindung und der Anschlußsockel mit­ tels einer Steckverbindung elektrisch und mechanisch miteinan­ der verbunden werden. Zur Massekontaktierung sind Blechkrallen vorgesehen.

Die DE 40 37 712 C2 beschreibt eine Kraftfahrzeugantenne, deren Antennenfuß mittels eines hülsenförmigen Halteteiles aus ela­ stischem Material in einem Durchtritt einer Karosseriewandung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Der Antennenfuß weist eine kapazitive Masseankopplung zur Karosseriewandung auf, wobei ein Kontaktarm des Antennenfußes mit einer elektrisch leitenden Be­ schichtung auf der Karosserieblechinnenseite verbunden ist. Als Dielektrikum dient eine zwischen der elektrisch leitenden Beschichtung und dem Karosserieblech vorgesehene innenseitige Korrosionsschutzschicht.

In der DE 91 02 092 U1 ist eine Befestigungsanordnung für eine Kraftfahrzeugantenne offenbart, deren Fußgehäuse eine Boden­ platte für eine Verbindung mit dem Karosserieblech aufweist. Die Massekontaktierung zum Karosserieblech erfolgt galvanisch über mechanische Befestigungsmittel, mit denen die Bodenplatte auf dem Karosserieblech befestigt ist.

Die DE 93 14 147 U1 zeigt eine kompakte Fahrzeugantenne, bei der alle wesentlichen Antennenfunktionsteile in einem Kunst­ stoffgehäuse untergebracht sind. Das Kunststoffgehäuse ist mit­ tels einer mit dem Kunststoffgehäuse verbundenen Befestigungs­ einrichtung, nämlich entweder mittels eines Haftmagneten oder aber mittels eines Schraubstutzens, mit der Karosseriewandung verbindbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeugantenne der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln zuverlässig und schnell an der Karosseriewandung montierbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Innenteil scheiben­ förmig ausgebildet und kapazitiv an die Karosseriewandung an­ koppelbar ist, daß das Innenteil mit einer radial offenen Stecknut zur axial formschlüssigen Aufnahme eines durch den Durchtritt nach innen hindurchragenden Steckkopfes des Außen­ teiles versehen ist, und daß das Außenteil sich mit einem Stützrand auf der Außenseite der Karosseriewandung abstützt. Durch die kapazitive Masseankopplung wird ein Anschließen an das Karosserieblech mit Hilfe von Blechkrallen, wie es beim Stand der Technik bekannt ist, vermieden. Durch die erfindungs­ gemäße Maßnahme ist das Außenteil in einfacher Weise auf einen Durchtritt von der Außenseite der Karosseriewandung her auf­ setzbar. Anschließend wird in einfacher Weise das Innenteil ra­ dial auf den Steckkopf des Außenteiles aufgeschoben, ohne daß ein Gegenhalten des Außenteiles notwendig ist. Die Montage der Kraftfahrzeugantenne kann daher mittels eines einzigen Hand­ griffes erfolgen, so daß auch eine Robotermontage ermöglicht ist. Die Hochfrequenzleitung ist als Kabel oder als Stecker vorgesehen.

In Ausgestaltung der Erfindung stellt das Außenteil einen ein­ stückigen Elastomerkörper dar, in den ein Antennendraht zum Senden und/oder Empfangen von Signalen eingebettet ist. Eine Beschädigung des Antennendrahtes und damit eine Beeinträchti­ gung der Funktion der Kraftfahrzeugantenne wird dadurch wirksam vermieden. Das Einbetten erfolgt als Eingießen, Einrasten oder Einkleben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Kontaktierung zwischen der Hochfrequenzleitung des Innenteiles und dem Antennendraht des Außenteiles als kraftschlüssige Steckverbindung ausgebildet. Dadurch erfolgt die elektrische Kontaktierung in einfacher Weise zusammen mit der Montage des Innenteiles an dem Außenteil, so daß keine weiteren Montagear­ beiten für den elektrischen Anschluß notwendig sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeich­ nungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in einem Schnitt die Anordnung einer zweiteili­ gen Kraftfahrzeugantenne gemäß der Erfindung im Be­ reich eines Durchtrittes eines Karosseriebleches ei­ nes Kraftfahrzeugs und

Fig. 2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Montage der zweiteiligen Kraftfahrzeugantenne nach Fig. 1.

Zur Montage einer Kraftfahrzeugantenne nach den Fig. 1 und 2 ist in einem die Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie darstellen­ den Karosserieblech (1) ein Durchtritt (2) in Form einer Boh­ rung vorgesehen. Der Durchtritt (2) kann im Bereich eines Heck­ deckels, eines Kotflügels oder eines Daches des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, angeordnet sein. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kraftfahrzeugantenne stellt eine Funkantenne dar. In gleicher Weise ist die Kraftfahrzeugantenne jedoch gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform als reine Empfangsantenne aufgebaut. Als elektrische Mittel weist die Kraftfahrzeugantenne eine von einer Sende- und Emp­ fangseinheit im Fahrzeuginneren herangeführte Hochfrequenzlei­ tung (7) auf, an die ein nach außen von der Fahrzeugkarosserie abragender Antennendraht (8) in Form einer Lambda/4-Sonde an­ schließt. Die Hochfrequenzleitung (7) ist mit einer Isolierung (10) versehen. Eine Anpassungseinheit (9) dient zur Veränderung des Widerstandes der Lambda/4-Sonde für eine Anpassung an das Senden und das Empfangen von unterschiedlichen elektrischen Signalen. Der Bereich des an den Antennendraht (8) anschließen­ den Endes der Hochfrequenzleitung (7) ist in einen scheibenför­ migen Antennenfuß (6) eingegossen, der kreisscheibenförmig und flach ausgebildet ist. Der Antennenfuß (6) wird an der Unter­ seite des Karosseriebleches (1) konzentrisch zu einer Mittel­ längsachse (17) des Durchtritts (2) durch eine von der Außen­ seite des Karosseriebleches (1) in den Durchtritt (2) einge­ setzte Antennenspitze (3) gehalten. Die Antennenspitze (3) ist als einstückiger Elastomerkörper ausgebildet und stützt sich mit einem umlaufenden Rand in Form einer Dichtlippe (19) koaxi­ al zur Mittellängsachse (17) des Durchtritts (2) auf der Außen­ seite des Karosseriebleches (1) ab. Antennenfuß (6) und Anten­ nenspitze (3) bilden gegenseitig Gegenhalter, da sich die An­ tennenspitze (3) an der Außenseite und der Antennenfuß (6) an der Innenseite des Karosserieblechs (1) abstützt und die beiden Teile axial formschlüssig miteinander verbunden sind.

Der axiale Formschluß zwischen der Antennenspitze (3) und dem Antennenfuß (6) wird durch eine Steckverbindung erzielt, wobei der Antennenfuß (6) radial zur Mittellängsachse (17) entlang der Innenseite des Karosserieblechs (1) in Richtung des Pfeiles (15) verschoben wird und zuvor der Antennenfuß (3) axial zur Mittellängsachse (17) in Richtung des Pfeiles (16) (Fig. 2) auf die Außenseite des Karosserieblechs (1) aufgesetzt wurde. Die Antennenspitze (3) stellt einen rotationssymmetrischen Formkör­ per aus einem Elastomer dar, in den der Antennendraht (8) ko­ axial eingegossen ist. Der Antennendraht (8) ist daher vollkom­ men geschützt und ist innerhalb des Elastomerkörpers angeordnet. Die Antennenspitze (3) ragt im montierten Zustand (Fig. 1) lot­ recht zum Karosserieblech (1) nach oben ab. Die Antennenspitze (3) ist hutförmig ähnlich einem nach oben ragenden Zapfen aus­ gebildet und erweitert sich von der Spitze zum Fuß auf Höhe des Karosseriebleches (1) hin. Der Durchmesser der Antennenspitze (3) auf Höhe der Oberfläche des Karosserieblechs (1) ist größer als der Durchmesser des Durchtritts (2). An ihrem unteren Rand weist die Antennenspitze (3) eine umlaufende Dichtlippe (19) auf, die sich auf der Oberfläche des Karosserieblechs (1) axial abstützt. Als Fortsatz weist die Antennenspitze (3) einen durch den Durchtritt (2) zur Innenseite des Karosserieblechs (1) hin­ durchragenden Steckkopf (4) auf, der knapp unterhalb der Innen­ seite des Karosserieblechs (1) mit einer koaxial umlaufenden Ringnut (5) versehen ist. Die in axialer Richtung obere Kante der Ringnut (5) schließt bündig mit der Innenfläche des Karos­ serieblechs (1) ab. Unterhalb der Ringnut (5) ist in den Außen­ umfang des Steckkopfes (4) ein Kontaktring (18) eingelagert, der elektrisch leitfähig ist. An diesen ist der Antennendraht (8), d. h. die Lambda/4-Sonde, elektrisch leitend angeschlossen, indem ihr unteres Ende radial nach außen innerhalb des Elasto­ merkörpers verlegt ist.

Der scheibenförmige Antennenfuß (6) weist eine bis etwa zur Mitte des Antennenfußes (6) verlaufende radiale Stecknut (13) auf, die radial nach außen offen ist. Die Breite der Stecknut (13) entspricht dem Durchmesser des Steckkopfes (4) der Anten­ nenspitze (3). Zur Oberfläche des Antennenfußes (6) hin weist die Stecknut (13) einen abgestuften Nutabschnitt (14) auf, der eine gegenüber der Stecknut (13) geringere Breite aufweist. Die Höhe und die Breite des Nutabschnittes (14) entsprechen den Ab­ messungen der Ringnut (5), so daß der Nutabschnitt (14) beim radialen Aufschieben des Antennenfußes (6) auf den Steckkopf (4) der Antennenspitze (3) in die Ringnut (5) des Steckkopfes (4) eingreift. Dadurch wird ein axial formschlüssiger Sitz der Antennenspitze (3) und aufgrund des gegenseitigen Gegenhaltes auch ein axial formschlüssiger Sitz des Antennenfußes (6) er­ zielt. Zusätzliche Befestigungselemente für den Antennenfuß (6) oder die Antennenspitze (3) entfallen durch diese Ausgestaltung.

Um die elektrisch notwendige Masseankopplung der Kraftfahr­ zeugantenne zu erreichen, ist der Antennenfuß (6) mit einer kapazitiven Masseankopplung versehen, die Blechkrallen oder Be­ schädigungen des Karosseriebleches (1) vollkommen vermeidet. Dazu ist die Hochfrequenzleitung (7), die radial in den Anten­ nenfuß (6) eingebettet ist, im Inneren des Antennenfußes (6) abisoliert und von einer ringförmigen Kontaktierung (11) um­ schlossen. Diese Kontaktierung (11) geht zur Oberfläche des An­ tennenfußes (6) in ein folienartiges Kontaktblech (12) über, das sich (Fig. 2) über nahezu die gesamte Oberfläche des schei­ benförmigen Antennenfußes (6) erstreckt und bei der Herstellung des Antennenfußes (6) entlang der Oberfläche in diesen einge­ bettet wird. Im montierten Zustand nach Fig. 1 ergibt sich die kapazitive Masseankopplung an das Karosserieblech (1). Um die elektrische Verbindung zwischen der Hochfrequenzleitung (7) und dem Antennendraht (8) zu schaffen, weist der Antennenfuß (6) am Innenumfang des inneren Endes der Stecknut (13) ein zu dem Kon­ taktring (18) der Antennenspitze (3) korrespondierendes Kon­ taktelement auf, die derart zueinander angeordnet sind, daß sie in der zusammengesteckten Position nach Fig. 1 elektrisch mit­ einander kontaktieren.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine aktive Antenne vorgesehen, die eine integrierte Schaltung auf­ weist. Die Stromversorgung erfolgt entweder durch ein zusätz­ liches Kabel oder über einen Innenleiter der Koaxialleitung.

Claims (5)

1. Kraftfahrzeugantenne, die in einem Durchtritt einer Karos­ seriewandung des Kraftfahrzeuges befestigbar ist, mit einem von der Karosseriewandung nach außen abragenden Außenteil, sowie mit einem elektrisch an das Außenteil anschließbaren und mit diesem zusammensteckbaren, ein Ende einer Hochfrequenzleitung führenden und innerhalb der Karosseriewandung angeordneten Innenteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (6) scheibenförmig ausgebildet und kapazitiv an die Karosseriewandung (1) ankoppelbar ist, daß das Innenteil (6) mit einer radial offenen Stecknut (13, 14) zur axial form­ schlüssigen Aufnahme eines durch den Durchtritt (2) nach innen hindurchragenden Steckkopfes (4, 5) des Außenteiles (3) verse­ hen ist, und daß das Außenteil (3) sich mit einem Stützrand (19) auf der Außenseite der Karosseriewandung (1) abstützt.

2. Kraftfahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (3) einen einstückigen Elastomerkörper dar­ stellt, in den ein Antennendraht (8) zum Senden und/oder Emp­ fangen von Signalen, zumindest teilweise, eingebettet ist.

3. Kraftfahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerkörper eine Aufnahme für einen austauschbaren Antennendraht aufweist.

4. Kraftfahrzeugantenne nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktierung zwischen der Hochfrequenzlei­ tung (7) des Innenteiles (6) und dem Antennendraht (8) des Au­ ßenteiles (3) als kraft- oder formschlüssige Steckverbindung ausgebildet ist.

5. Kraftfahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zur kapazitiven Masseankopplung an die Karosseriewandung (1) eine an der Scheibenoberfläche vorgesehene, leitfähige Kon­ taktfolie (12) mit einer Abschirmung der Hochfrequenzleitung (7) elektrisch kontaktiert ist.