DE4440293C1 - Einknüpfbare Antenne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine einknüpfbare Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die eine Tülle aus elastomerem Material aufweist, welche in ihrem unteren Bereich mit einer umlaufenden Rastrille zur Aufnahme eines Umfangsrandes einer Öffnung einer die Antenne tragenden Fläche versehen ist und in der ein Antennen­ element der Antenne aufnehmbar ist.

Eine derartige einknüpfbare Antenne ist aus der DE-40 37 712 C2 und aus der DE-40 05 029 C2 bekannt. Die DE-40 37 712 C2 offen­ bart darüberhinaus eine kapazitive Masseankopplung der Antenne. Nachteilig daran ist, daß der Montagevorgang der Antenne in einer Karosseriebohrung eines Karosserieblechs eines Kraftfahrzeuges nicht von einem einzigen Mechaniker vom Innenraum dieses Kraftfahrzeuges aus durchführbar ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einknüpfbare Antenne der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Montage erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tülle in ihrer unteren Stirnfläche eine axial gerichtete, ringförmige Ausnehmung aufweist, in die von der unteren Stirnfläche der Tülle her ein an dieser arretierbarer Rastring einschiebbar ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß nunmehr die Montage der erfindungsgemäßen einknüpfbaren Antenne durchgeführt werden kann, ohne daß der Mechaniker gezwungen ist, sich der Unterstützung einer zweiten Person zu bedienen oder während des Montagevorgangs den Innenraum der Karosserie des mit der erfindungsgemäßen Antenne auszurüstenden Kraftfahrzeugs zu verlassen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Rastring durch einen metallischen Massering an der Tülle arretierbar ist, welcher in vorteilhafter Art und Weise gleichzeitig das Antennenelement der erfindungsgemäßen Antenne kapazitiv an Masse koppelt. Dieser kapazitive Masseanschluß der Antenne am Karosserieblech besitzt den Vorteil, daß hierdurch in besonders einfacher Art und Weise ohne Beschädigung des Karosserieblechs oder einer dieses überdeckenden Lackschicht eine gute Masseverbindung herstellbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß eine Abschirmung eines das Antennenelement der erfindungsgemäßen Antenne mit einem entsprechenden Sende- oder Empfangsgerät verbindenden Hochfrequenz-Kabels mittels eines aus Metall oder Kunststoff bestehenden Keils im Antennenelement befestigbar ist. Durch diese Vorgangsweise wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß das HF-Kabel ohne Löten oder Crimpen bei gleichzeitiger Zugentlastung besonders einfach befestigt werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß ein das Antennenelement umgebender und in die Tülle der erfindungsgemäßen Antenne einschiebbarer Isolationskörper mit auf seiner Außenfläche verlaufenden Spulenbahnen, die an ihren Enden in radial ins Innere dieses Isolationskörpers durchtretende Bohrungen übergehen, versehen ist. Diese erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht in vorteilhafter Art und Weise die Herstellung eines Sperrkreises mit gleichzeitiger Spulenbefestigung am Isolationskörper, ohne daß man gezwungen ist, den die Spule bildenden Draht am Antennenelement anzulöten oder zu crimpen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen:

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 den Montagevorgang des Ausführungsbeispiels in einer Karosseriebohrung eines Karosserieblechs,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel in eingesetztem Zustand,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus der Richtung IV der Fig. 3, wobei der unterste Teil des Ausführungsbeispiels transparent dargestellt ist,

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Antennenelements des Ausführungsbeispiels, und

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht des oberen Teils des Antennenelements.

Das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel einer einknüpfbaren Antenne, welche insbesondere als Kombiantenne für das D- oder E-Mobilfunknetz geeignet ist, gliedert sich prinzipiell in eine aus elastomerem Material bestehende Tülle 1, die in eine entsprechende Bohrung 2′ eines Karosserieblechs 2 einsetzbar ist. In einem Innenraum 1′ der hohlkegelförmig ausgeführten Tülle 1 ist ein Antennenelement 20 aufnehmbar, welches weiter unten noch näher beschrieben wird. Die Tülle 1 weist - in ebenfalls noch an und für sich bekannter Art und Weise - in ihrem unteren Bereich eine radial gerichtete Rastrille 3 auf, in der in eingesetztem Zustand der beschriebenen einknüpfbaren Antenne der Umfangsrand der Bohrung 2′ des Karosserieblechs 2 aufnehmbar ist.

Wie nun ebenfalls aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Tülle eine radial verlaufende Vorrastrille 4 auf, welche in Einsteckrichtung X der Antenne gesehen vor der als umlaufende Nut ausgebildeten Rastrille 3 liegt. Diese Vorrastrille 4 erlaubt es in vorteilhafter Art und Weise, die Tülle 1 in einem ersten Montageschritt des Montagevorgangs in der Karosseriebohrung 2′ des Karosserieblechs 2 provisorisch zu arretieren, um sie dann - wie in Fig. 2 dargestellt - mittels eines entsprechenden Hilfswerkzeuges H (s. Fig. 2) oder gegebenenfalls - was aber nicht bevorzugt wird - durch einen entsprechenden Zug von außen von ihrer in Fig. 1 dargestellten Vorrast-Position, in der der Umfangsrand der Karosseriebohrung 2′ in die Vorrastrille 4 eintaucht, in die in Fig. 2 dargestellte endgültige Rastposition zu drücken, in der der Umfangsrand der Karosseriebohrung 2′ in der Rastrille 3 aufgenommen ist. Hierbei wird die Tülle 1 gegen den Widerstand der zwischen der Vorrastrille 4 und der Rastrille 3 angeordneten umlaufenden Flanke 5 der Tülle 1, welche - wie die gesamte Tülle - aus elastischem Material besteht, bewegt. Hierzu taucht das Hilfswerkzeug H in einen an der unteren Stirnfläche 10 vorgesehenen axial ausgerichteten Ringschlitz 11 ein. Dieser Ringschlitz 11 dient in vorteilhafter Art und Weise nicht nur zum Einsetzen der Tülle 1. Vielmehr bewirkt er auch eine Erhöhung der Elastizität der Tülle 1 in diesem Bereich infolge der dadurch bewirkten Reduktion des zu deformierenden Tüllenmaterials.

Vorzugsweise weist der Ringschlitz 11 im Bereich der Rastrille 3 desweiteren einen Hohlraum 12 auf, der beim Eindrücken des Hilfswerkzeugs H in den Ringschlitz 11 gestreckt wird und außerdem die Wandstärke der Tülle 1 in diesem Bereich noch weiter reduziert, wodurch in vorteilhafter Art und Weise infolge der nochmals leichteren elastischen Deformierbarkeit der Tülle 1 der Montagevorgang der beschriebenen Antenne nochmals erleichtert wird.

Nach diesen eben genannten Maßnahmen erfolgt nun eine radiale und axiale Dichtung der Tülle 1 in der Karosseriebohrung 2′ des Karosserieblechs 2, indem von der Stirnseite 10 der Tülle 1 her ein auf den Ringschlitz 11 und eventuell den Hohlraum 12 abgestimmter Rastring 13 eingeschoben und mit Hilfe eines Masserings 14 verriegelt wird, so daß die Tülle 1 nun nicht mehr von außen in die Bohrung 2′ des Karosserieblechs 2 zurückgedrückt werden kann. Die Arretierung des Rastrings 13 in dem Ringschlitz 11 erfolgt hierbei in vorteilhafter Art und Weise durch ein in den Ringschlitz 11 ragendes Teil 14a des Nasserings 14. Dieses Teil 14a hintergreift - wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist - eine am externen Rastring 13 angeordnete umlaufende Schulter 13′ und arretiert derart den Rastring 13 an der Tülle 1 der Antenne. Eine derartige Konstruktion besitzt den Vorteil einer geringen Einbautiefe.

Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, dient der Massering 14 nicht nur zur mechanischen Befestigung der Antenne in der Karosseriebohrung 2′ des Karosserieblechs 2. Vielmehr wird durch den vorzugsweise aus Edelstahl bestehenden Masserings 14 eine kapazitive Ankopplung der Antenne an Masse erreicht. Hierzu ist zwischen dem elektrisch leitenden Karosserieblech 3 und zumindest einem Teil der Ringfläche 14′ des Masserings 14 ein Dielektrikum angeordnet, welches vorzugsweise als Dielektrikum-Klebefolie, als Beschichtung oder als Lack, etc. auf dem Karosserieblech 2 und/oder der Ringfläche 14′ des Masserings 14 ausgeführt ist. Desweiteren weist der Massering 14 zum kapazitiven Masseanschluß fächerartige Federsegmente 15a-15h in ringförmiger Anordnung auf, die ebenfalls vorzugsweise aus Edelstahl ausgeführt sind.

In den Fig. 5 und 6 sind nun Details der Ausbildung des Antennenelements 20 dargestellt. Von Vorteil ist die am besten aus Fig. 5 ersichtliche Fixierung eines die beschriebene Antenne mit einem entsprechenden Sende-/Empfangsgerät verbindenden Hochfrequenz-Kabels 30. Hierbei ist vorgesehen, daß eine Abschirmung 31 des HF-Kabels 30 mittels eines aus Metall oder Kunststoff ausgebildeten Keils 32 an ein Masseteil 21 des Antennenelements 20 gepreßt wird. Eine derartige Vorgangsweise besitzt nicht nur den Vorteil, daß ein sicherer Massekontakt und - bei einem metallischen Teil - annähernd keine Impedanzänderung an dieser Stelle auftritt. Vielmehr wird durch die beschriebene Konstruktion auch eine Zugentlastung für das HF-Kabel 30 ausgebildet. Von Vorteil ist weiterhin, daß die Abschirmung 31 des HF-Kabels 30 besonders einfach und ohne Crimpen mit dem Masseteil 21 des Antennenelements 20 verbunden werden kann.

In Fig. 6 ist nun eine besonders einfache Art und Weise zur Herstellung und Montage eines Sperrkreises auf dem Antennenelement 20 der beschriebenen Antenne dargestellt. Auf einem den oberen Teil 20a des Antennenelements 20 umgebenden Isolationskörpers 23 ist eine als Spulenbahn dienende, wendelförmig verlaufende Nut 25 angeordnet. Die wendelförmige Nut 25 geht an ihren beiden Enden in jeweils eine radial verlaufende Bohrung 26, 26′ über, welche von der Außenseite des Isolationskörpers 23 bis zu dessen das Antennenelement 20 aufnehmenden Innenraum 23′ reicht. Zur Herstellung dieses Sperrkreises wird in einem ersten Sperrkreis-Montageschritt ein die Spule des Sperrkreises ausbildender Draht 27 durch die obere Bohrung 26 derart weit in das Innere 23′ des Isolierkörpers 23 gesteckt, daß durch ein geringfügiges Einschieben eines oberen Strahlers 20a des Antennenelements 20 in den Innenraum 23′ des Isolierkörpers 23 eine Klemmung des Drahtes 27 zwischen der Außenfläche 20′ des Antennenelements 20 und der Innenfläche 23a des Isolationskörpers 23 erreicht und derart ein zuverlässiger Kontakt zwischen dem Draht 27 und dem Antennenelement 20 hergestellt wird. Nachdem der Draht 27 derart an seinem vorderen Ende fixiert wurde, wird in dem darauffolgenden sperrkreis-Montageschritt der Draht 27 entlang der die Spulenbahn bildenden wendelförmigen Nut 25 gewickelt und danach entsprechend abgelängt, um durch die am unteren Ende der Spulenbahn befindliche, radial bis in den Innenraum 23′ des den Spulenkern bildenden Isolationskörpers 23 tretende weitere Öffnung 26′ gesteckt und durch ein Einschieben eines weiteren Strahlerelements 20b des Antennenelements 20 eingepreßt zu werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich die beschriebene Antenne nicht nur dadurch auszeichnet, daß sie besonders einfach hergestellt werden kann. Vielmehr ermöglicht es der beschriebene Aufbau desweiteren, daß die Antenne von einer einzigen Person vom Innenraum einer Fahrzeugkarosserie her, ohne Zuhilfenahme einer Hilfskraft, montiert werden kann.

Claims (10)

1. Einknüpfbare Antenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die eine Tülle (1) aus elastomerem Material aufweist, die in ihrem unteren Bereich mit einer umlaufenden Rastrille (3) zur Aufnahme eines Umfangsrandes einer Öffnung (2′) einer die Antenne tragenden Fläche (2) versehen ist-und in der ein Antennenelement (20) der Antenne aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tülle (1) in ihrer unteren Stirnfläche (10) eine axial ausgerichtete, ringformig ausgebildete Ausnehmung (11) aufweist, in die von der Stirnfläche (10) der Tülle (1) her ein an der Tülle (1) arretierbarer Rastring (13) einschiebbar ist.

2. Einknüpfbare Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung des Rastrings (13) an der Tülle (1) durch einen an der Tülle (1) und am Rastring (13) angreifenden Masserings (14) erfolgt.

3. Einknüpfbare Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (14) an einem Rastelement (13′) des Rastringes (13) ansetzt.

4. Einknüpfbare Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (14) aus einem elektrisch leitenden Material besteht, und daß zwischen dem Massering (14) und der die Antenne tragenden elektrisch leitenden Fläche (2) ein Dielektrikum angeordnet ist.

5. Einknüpfbare Antenne nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (14) ungefähr radial nach außen weisende fächerartige Federsegmente (15a-15h) aufweist.

6. Einknüpfbare Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (14) mit einem Masseteil (21) des Antennenelements (20) in elektrisch leitender Verbindung steht.

7. Einknüpfbare Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmung (31) eines die Antenne mit einem Sende- oder Empfangsgerät verbindenden Hochfrequenzkabels (30) durch einen in das Masseteil (21) des Antennenelements (20) einschiebbaren Keil (32) mit diesem (21) elektrisch leitend verbindbar ist.

8. Einknüpfbare Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Antennenelement (20a) zumindest teilweise umgebender Isolationskörper (23) an seiner Außenseite mit einer wendelförmigen Nut (25) versehen ist, und daß an beiden Enden (25′, 25′′) dieser Nut (25) radial ins innere (23′) des Isolationskörpers (23) hindurchtretende Bohrungen (26, 26′) vorgesehen sind.

9. Einknüpfbare Antenne nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11) der Tülle (1) im Bereich der Rastrille (3) einen zumindest teilweise umlaufenden Hohlraum (12) aufweist.

10. Einknüpfbare Antenne nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tülle (1) eine in Einsteckrichtung (X) vor der Rastrille (3) angeordnete Vorrastrille (4) aufweist.