DE69631726T2

DE69631726T2 - Multikontakt für Scheibenantenne

Info

Publication number: DE69631726T2
Application number: DE1996631726
Authority: DE
Inventors: Gerd Sauer
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2016-09-21
Also published as: US5867128A; JPH09130125A; HUP9602684A3; AR003747A1; PT766338E; PL316323A1; CZ286096A3; BR9603930A; EP0766338A1; CZ287171B6; DE69631726D1; PL181777B1; MX9604384A; JP2007184970A; CA2186563C; EP0766338B1; ES2217301T3; KR100415201B1; CN1127776C; CN1151620A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anschlusselement für eine Diversity-Antenne auf einer Fahrzeugscheibe, bei dem ein an seinem freien Ende mit Mehrfach-Anschlusssteckern versehenes Anschlusselement an seinem Fußabschnitt mit Anschlussflächen von auf der Glasoberfläche aufgedruckten Antennenleitern verbunden ist.
Diversity-Antennenscheiben sind Antennenscheiben mit mehreren voneinander unabhängigen Antennenleitern. Die einzelnen Antennenleiter sind jeweils mit einer eigenen Anschlussfläche versehen und werden jeweils mit einem eigenen zum Diversity-Prozessor führenden Kabel verbunden. Sie werden in großem Umfang eingesetzt, um im Fahrzeug den Rundfunkempfang im FM-Bereich zu verbessern. Wegen des höheren Störpegels im Bereich der Frontscheibe finden sie bevorzugt als Heckscheiben Anwendung. In der Regel werden dabei auch die Leiter des Heizfeldes in das Antennensystem einbezogen. Diversity-Antennen werden bereits mit bis zu zehn verschiedenen Antennenelementen hergestellt. Einschließlich der Anschlüsse der zugehörigen Schirmleitungen bedeutet das, dass in diesem Fall bis zu zwanzig Lötverbindungen hergestellt werden müssen.
Diversity-Antennenscheiben sind in einer Vielzahl von Druckschriften beschrieben, beispielsweise in den Dokumenten DE 38 20 229 C1 , DE 39 11 178 A1 und DE 40 34 548 A1 , sowie EP-B1-0 065 263, EP-B1-0 269 723, EP-A1-0 559 196 und EP-A2-0 591 957. In den meisten Fällen sind die Anschlussflächen der einzelnen Antennenelemente an verschiedenen Stellen auf der Glasscheibe angeordnet, so dass mehrere Anschlusselemente an unterschiedlichen Stellen angelötet werden müssen. Um die damit verbundenen Nachteile insbesondere beim Anschließen der Antennenscheibe an den Diversity-Prozessor zu vermeiden, ist es aus dem Dokument DE 39 11 178 A1 bekannt, die Antennensignal-Leitungen auf der Glasscheibe zusammenzuführen, und sämtliche Antennensignale und ggf. Versorgungsspannungen über ein einziges Kabelbündel zu führen. Dabei sind die Anschlusspunkte der einzelnen Antennenelemente in räumlicher Nachbarschaft zueinander angeordnet. Zur Kontaktierung auf der Scheibe werden dabei Anschlusselemente aus Bandleitungen mit Mehrfachsteckern vorgesehen, wie sie aus der Computertechnik bekannt sind. Die mit dem Mehrfachstecker verbundenen Leiter dieses Anschlusselements werden in der üblichen Weise einzeln von Hand mit dem jeweils zugehörigen Anschlusspunkt der Hochfrequenzleitungen und der abschirmenden Masseleitungen verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Herstellen von Diversity-Antennenscheiben, welche ein Mehrfachstecker-Anschlusselement umfassen, dahinge hend zu verbessern und zu vereinfachen, dass der Arbeitsaufwand für die Kontaktierung der verschiedenen Antennenelemente wesentlich verringert wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass auf der Scheibe die Anschlussflächen mehrerer Antennenleiter einschließlich eventueller Schirm- oder Masseleitungen an einer Stelle im Randbereich der Scheibe örtlich benachbart zusammengeführt sind, dass ein mit Mehrfach-Anschlusssteckern versehenes Anschlusselement verwendet wird, das an seinem Fußabschnitt einen flächigen Träger mit Verbindungsflächen aufweist, die in einer der örtlichen Anordnung der Anschlussflächen auf der Glasscheibe entsprechenden örtlichen Anordnung derart angeordnet sind, dass die Verbindung der Verbindungsflächen mit den Anschlussflächen beim Auflegen des Verbindungselements auf die Scheibe zugleich in einem Vorgang des Lötens oder des Klebens mit einem leitfähigen Kleber ausgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Antennenscheibe kann grundsätzlich mit verschiedenen Leiterkonstruktionen eingesetzt werden, beispielsweise mit Kabelbündeln aus parallel geführten Koaxialkabeln, die von einem gemeinsamen Isolierschlauch zusammengehalten werden. Während an dem einen Ende eines solchen Kabelbündels der Mehrfachstecker angeordnet ist, ist an dem anderen Ende der flächige Träger mit den Verbindungspunkten angeordnet, die ihrerseits mit den einzelnen Leitern des Kabelstrangs verbunden sind. Mit besonderem Vorteil verwendet man jedoch in einer Weiterbildung der Erfindung anstelle dieser Kabelbündel flexible Flachleiterfolie, bei der die Leiter in der Folie eingebettet sind, und wobei die Verbindungspunkte aus einer dünnen Metallschicht oder aus einer aufgedruckten leitenden Zusammensetzung bestehen und auf der Trägerfolie angeordnet sind. Bei Flachleiterfolien können die Signalleitungen auch aus Metallfolienstreifen oder aus leitenden Druckmassen bestehen, die auf einer Trägerfolie aufgebracht sind. Neben diesen Signalleitungen können Schirmleitungen angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass die Flachbandleiter zusätzlich zu den in der gleichen Ebene angeordneten Schirmleitungen oder statt dieser Schirmleitungen sich vorzugsweise über die ganze Breite des Flachbandleiters erstreckende Schirmfolien in einer anderen Ebene oberhalb und/oder unterhalb der Signalleiterebenen aufweisen, um die Schirmwirkung weiter zu erhöhen.
Die Verbindung des Anschlusselements mit den Anschlussflächen auf der Glasscheibe kann ebenfalls auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise mit Hilfe eines elektrisch leitenden Klebers. Wenn hierfür Kontaktkleber oder durch Wärme aktivierbare Kleber verwendet werden, werden die Kleber zweckmäßigerweise bei der Herstellung des An schlusselements auf den Verbindungspunkt der Trägerfolie aufgebracht. Nach der Positionierung des flächigen Trägers auf der Glasscheibe braucht dann nur noch durch Anwendung von Druck und/oder von Wärme die Klebeverbindung hergestellt zu werden.
Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung zwischen den Anschlussflächen auf der Glasscheibe und den Verbindungspunkten auf der Trägerfolie nach dem bewährten Lötverfahren mit einem Weichlot. In diesem Fall werden die Verbindungspunkte des Anschlusselementes bei dessen Herstellung verzinnt und vorzugsweise bereits mit einem geeigneten Flussmittel versehen, so dass der Lötvorgang selbst ohne zusätzliche Zufuhr von Lotmaterial und/oder Flussmittel allein unter Anwendung von Wärme und Druck durchgeführt werden kann.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird das Anschlusselement zusätzlich auf einem vorgegebenen Abschnitt mit der Glasscheibe verklebt, um die elektrischen Verbindungsstellen von schädlichen Zugbeanspruchungen, beispielsweise beim Herstellen der Steckverbindungen nach der Montage der Antennenscheiben in der Karosserie, zu entlasten. Solche Klebeverbindungen lassen sich besonders einfach und wirkungsvoll mit den genannten Flachleiterfolien durchführen, da diese eine entsprechend große Klebefläche aufweisen. Wenn das Anschlusselement beispielsweise in der Nähe der Verbindungspunkte auf dem die Verbindungspunkte aufweisenden Trägerabschnitt mit einem durch Wärme aktivierbaren Kleber vorbeschichtet ist, lassen sich die elektrischen Verbindungen mit den Anschlussflächen der Antennenleiter und die Klebeverbindung für die Zugentlastung auf einfache Weise in ein- und demselben Arbeitsgang durchführen.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Antennenscheibe anhand der Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen ist
1 ein Randausschnitt einer Diversity-Antennenscheibe im Bereich der zusammengeführten Antennenleiter mit den Anschlussflächen für das Anschlusselement;
2 ein Flachfolien-Anschlusselement für die Verbindung mit der in 1 dargestellten Antennenkonfiguration;
3 einen Randausschnitt einer anderen Diversity-Antennenscheibe, ebenfalls im Bereich der zusammengeführten Antennenleiter mit den Anschlussflächen, und
4 ein Flachfolien-Anschlusselement für die Verbindung mit der in 3 dargestellten Antennenkonfiguration.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen heizbare Heckscheiben für Kraftfahrzeuge, bei denen jeweils zwei getrennte Heizfelder als Antennenelemente in die Antennenkonstruktion miteinbezogen sind. Außerdem weisen die beiden Ausführungsbeispiele zusätzlich jeweils zwei weitere Antennenelemente auf, die außerhalb der Heizfelder angeordnet sind. Von diesen zusätzlichen Antennenelementen sind in den dargestellten Randausschnitten nur die Endabschnitte der Antennenleiter bzw. die Zuleitungen zu den eigentlichen Antennenleitern einschließlich der Anschlussflächen zu sehen. Bei den Heizleitern, den die Heizleiter mit dem Heizstrom versorgenden Sammelleitern und den Leitern der zusätzlichen Antennenstrukturen handelt es sich jeweils um aufgedruckte und eingebrannte Leiter, wie sie üblicherweise hergestellt werden und zum Einsatz kommen.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform sind auf der Glasscheibe 1 die das untere Heizfeld bildenden Heizleiter 2 mit dem Sammelleiter 3 verbunden, während die Heizleiter 4, die das obere Heizfeld bilden, mit dem Sammelleiter 5 verbunden sind. Die aus den Leitern 2 und 3 bestehende Leiterkonfiguration bildet ein Antennenelement, dessen Antennensignale auf dem Sammelleiter 3 an der Anschlussfläche 6 abgegriffen werden. Die Leiter 4 und 5 bilden das zweite Antennenelement. Die von diesem Antennenelement empfangenen Antennensignale werden auf dem Sammelleiter 5 an der Anschlussfläche 8 abgegriffen. Oberhalb des oberen Heizfeldes sind zwei weitere Antennenleiter angeordnet, die als solche nicht dargestellt sind. Die Zuleitung 10 zu dem einen dieser Antennenleiter führt zu der Anschlussfläche 11, und die Zuleitung 12 zu dem anderen dieser Antennenleiter führt zu der Anschlussfläche 13. Die beiden Zuleitungen 10 und 12 sind von parallel hierzu angeordneten Schirmleitungen 16, 17 und 18 umgeben, die mit der zwischen den Sammelleitern 3 und 5 angeordneten aufgedruckten Leitfläche 20 verbunden sind, die zwei Anschlussflächen 21 und 22 bildet.
Die Zuleitungen 10, 12, die Schirmleitungen 16, 17, 18, die Sammelleiter 3, 5 und die die Anschlussflächen bildenden Leitflächen 11, 13, 20, sind auf der dem Fahrgastraum zugewandten Seite im seitlichen Randbereich der Glasscheibe angeordnet, und zwar in dem von dem rahmenförmigen Belag 24 abgedeckten Bereich, so dass diese Leiter von der Außenseite des Fahrzeugs nicht zu sehen sind. Der rahmenförmige Belag 24 besteht aus einer lichtundurchlässigen eingebrannten Emailschicht, die außerdem die Klebermasse, mit der die Glasscheibe in der Karosserie befestigt wird, vor UV-Strahlen schützt. Alle Lei ter bestehen aus einer lötfähigen, metallisches Silber enthaltenden Einbrennfarbe. Die Anschlussflächen 6, 8, 11, 13, 21 und 22 können mit einer zusätzlichen mit einem Flussmittel kombinierten Zinnschicht versehen werden, um den Lötvorgang beim Auflöten des Anschlusselements zu erleichtern.
Ein für diese Anordnung der Anschlussflächen geeignetes Anschlusselement 25 ist in 2 dargestellt. Es umfasst eine flexible Trägerfolie 26 aus einem reißfesten und temperaturbeständigen Polymer mit einem Fußabschnitt 27, beispielsweise Polyimid, auf der Trägerfolie 26 aufgedruckte oder in der Trägerfolie 26 eingebettete Leiter 28, 30, 32, 34, 36, 38, mit diesen Leitern verbundene Verbindungsflächen 29, 31, 33, 35, 37, 39 und Mehrfachstecker 40, 41 zum Anschließen an die in der Karosserie verlegten Kabel, die zum Diversity-Prozessor führen. Auf der Trägerfolie sind die Verbindungsflächen 29, 31, 33, 35, 37, 39 so angeordnet, dass sie mit den entsprechenden Anschlussflächen 6, 21, 13, 11, 22, 8 zur Deckung kommen. Die Verbindungsflächen 29, 31, 33, 35, 37, 39 sind oberflächig verzinnt und mit einem geeigneten Flussmittel versehen. Neben den Verbindungsflächen ist die Trägerfolie in dem Flächenbereich 43 mit einem Schmelzkleber beschichtet. Das Anschlusselement 26 wird in geeigneter Weise auf dem Randbereich der Glasscheibe positioniert und durch Anwendung von Wärme und Druck mit der Glasoberfläche verbunden. Gleichzeitig werden dabei die elektrischen Verbindungsstellen zusammen gelötet, wobei der Lötvorgang durch das auf der Zinnschicht vorhandene Flussmittel beschleunigt wird.
Die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der bisher beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass ein Antennenelement oberhalb des oberen Heizfeldes angeordnet ist, während ein weiteres zusätzliches Antennenelement unterhalb des unteren Heizfeldes angeordnet ist. Von dem oberen Antennenelement führt die Leitung 45 zu der Anschlussfläche 46, und das untere Antennenelement führt über die Leitung 47 zu der Anschlussfläche 48. Die beiden Leitungen 45 und 47 sind jeweils durch auf beiden Seiten angeordnete Schirmleitungen 49, 50 abgeschirmt, die ihrerseits in der Anschlussfläche 52 münden. Die von dem aus den Leitern 2, 3 bestehenden Antennenelement empfangenen Antennensignale werden aus der Sammelleitung 3 an der Stelle der Anschlussfläche 6 ausgekoppelt, und die von den Leitern 4, 5 empfangenen Signale aus dem Sammelleiter 5 an der Stelle der Anschlussfläche 8.
Das Anschlusselement ist grundsätzlich so aufgebaut wie das zuvor beschriebene Anschlusselement 25 und umfasst eine flexible Trägerfolie 55 mit einem Fußabschnitt 56 und Mehrfachsteckern 57 und 58. Die vier Signalleitungen 60, 62, 64 und 66 münden in die Verbindungsflächen 61, 63, 65 und 67. Die Signalleitungen sind auf beiden Seiten von Schirmleitern 70 umgeben, die alle in die gemeinsame Verbindungsfläche 72 münden, die mit der Anschlussfläche 52 auf der Glasscheibe verbunden wird. Auch in diesem Fall ist auf dem Fußteil 56 der Trägerfolie neben den Verbindungsflächen eine Schmelzklebeschicht 43 aufgebracht, so dass auch hier die Klebeverbindung für die Zugentlastung der Lötstellen sorgt. Die Verbindung erfolgt auf dieselbe Weise wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims

Anschlusselement für eine Diversity-Antenne auf einer Fahrzeugscheibe, welches Anschlusselement (25, 54) an seinem freien Ende mit Mehrfach-Anschlusssteckern (40, 41; 57, 58) versehen und an seinem Fußabschnitt (27; 56) mit Anschlussflächen (6, 8, 11, 13, 21, 22; 6, 8, 46, 48, 52) von auf der Glasoberfläche aufgedruckten Antennenleitern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussflächen mehrerer Antennenleiter einschließlich eventueller Schirm- oder Masseleitungen (16, 17, 18; 49, 50) an einer Stelle im Randbereich der Scheibe örtlich benachbart zusammengeführt sind, und dadurch, dass das mit den Mehrfach-Anschlusssteckern (40, 41; 57, 58) versehene Anschlusselement (25; 54) an seinem Fußabschnitt einen flächigen Träger mit Verbindungsflächen (29, 31, 33, 35, 37, 39; 61, 63, 65, 67, 72) aufweist, die in einer der örtlichen Anordnung der Anschlussflächen auf der Glasscheibe entsprechenden örtlichen Anordnung derart angeordnet sind, dass die Verbindung der Verbindungsflächen mit den Anschlussflächen beim Auflegen des Verbindungselements (25, 54) auf die Scheibe (1) in einem Vorgang des Lötens oder des Klebens mit einem leitfähigen Kleber zugleich herstellbar ist.
Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Anschlusselemente (25, 54) Leiter (2, 8, 30, 32, 34, 36, 38) mit einer flexiblen Trägerfolie (26) aus einem reißfesten Polymer verwendet werden, wobei die Leiter in der Trägerfolie eingebettet oder auf der Trägerfolie aufgedruckt sind.
Anschlusselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Anschlusselemente (25, 54) Leiter (2, 8, 30, 32, 34, 36, 38) mit einer flexiblen Trägerfolie (26) aus einem hitzefesten Polymer wie einem Polyimid verwendet werden.
Anschlusselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Flachfolienleiter verwendet werden, die zusätzlich zu den Signalleitungen in der Ebene der Signalleitungen und/oder in Ebenen oberhalb und/oder unterhalb der Ebene der Signalleitungen angeordnete, gegebenenfalls flächige Schirmleitungen aufweisen.
Anschlusselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Trägerfolie des Anschlusselements (25; 54) im Bereich neben den Verbindungsflächen zur Zugentlastung der Verbindungsstellen mit der Glasscheibe verklebt ist.
Anschlusselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Zugentlastung dienende Kleber ein bei der für die Herstellung der Lötverbindung der elektrischen Verbindungsstellen erreichten Temperatur schmelzbarer Kleber ist.
Antennenscheibe (1) mit wenigstens einem Anschlusselement (25; 54) nach einem der vorstehenden Ansprüche.