EP0178256A1 - Pivotable rod or whip antenna - Google Patents
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- EP0178256A1 EP0178256A1 EP85810439A EP85810439A EP0178256A1 EP 0178256 A1 EP0178256 A1 EP 0178256A1 EP 85810439 A EP85810439 A EP 85810439A EP 85810439 A EP85810439 A EP 85810439A EP 0178256 A1 EP0178256 A1 EP 0178256A1
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- antenna
- rod
- ball
- angle
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
- H01Q1/084—Pivotable antennas
Definitions
- the invention relates to a pivotable rod antenna according to the preamble of claim 1.
- a pivotable rod antenna is described in the document of the German utility model GM 74 24 987. It is a telescopic antenna, preferably for mounting on motor vehicles with different angles of inclination of the body panels. With the specified locking angle, ie the angle from one locking point to the next, of 30 ° or 22.5 °, a sufficient adjustment to these inclination differences may be achieved; the low elastic limit deflections of about + 10 0 , ie the area in which the ball locks securely by spring force alone, play no role at all for this application of rod antennas, and no other arrangement is mentioned in the GM document.
- a spherical joint antenna carrier is described, which is preferably used in an antenna according to claim 2. This results in a further advantage over a much 30 0 out continuous critical angle for the rear suspension and a weight and cost-saving production.
- a spherical head part 1 and a socket part 2 together form the ball joint of a pivotable rod antenna 3 which is mounted on a device 4.
- the latter consists of a fiber-reinforced plastic rod of about 1.6 m in length, with an inserted conductor, and here, like the device 4, is only partially drawn.
- the direction of arrow 1 as the axial direction of the spherical head part 1 drawn with solid lines corresponds to a first, extended position of the ball joint.
- dash-dotted lines however, a second, pivoted position with the new axis direction 1 'with respect to the antenna 3 and the device 4' is also shown.
- the ball head part 1 has a ball 5 which is integrally connected to a cylindrical neck 6. This in turn is firmly pinned to the device 4 with a pin 7.
- the ball 5 is trimmed relative to the neck 6 and perpendicular to its axis 1 according to the invention by a flat latching surface 8 with an outer rounding 9. Finally, a cylindrical bore 10, which tapers into a flat cone, is sunk into the ball 5 from the latching surface 8 in such a way that the wall material of the residual material is approximately uniform. This saves weight and reduces the risk of stress cracks during hardening.
- the socket part 2 of the ball joint consists of a bushing 21 and a sleeve 22 screwed onto it and encompassing the ball and is fixedly connected to the lower end of the rod-shaped or rod-shaped antenna 3 by a thread 23 attached in the former.
- the bushing 21 now forms part of a latching device 25.
- at least the end face 28 of the plunger 27 and the latching face 8 are hardened with a rounding 9 on the ball 5, but even better all parts of the ball joint are hardened using stainless steel and polishing the surface. Before assembly, all parts exposed to wear must be provided with a pressure-resistant lubricant.
- this arrangement permits of joint 1, 1 ', 2 and latching device 25, elastically to pivot and advantageously at least 30 0 to spring back to grasp the antenna 3 with respect to the device. 4 This offers considerable advantages in field use, for example with a portable radio.
- the static friction angle c is the angle that results when one considers the coefficient of friction during the transition from standstill to movement, under load on the spring 26, on the end and locking surfaces 28 and 8 in the pivoted position, as a tangent and determines the argument.
- This angle is around 5 ° for hardened polished steel surfaces and is of course also dependent on the lubrication. A pressure-resistant, firmly adhering grease is recommended for these.
- the elastic limit deflection ie the area in which the antenna swung back due to an obstacle safely springs back into the vertical, is more than 40 °.
- the antenna can be brought to the vertical with a light, uncritical hand movement and also stays there in the wind.
Abstract
Description
Die Erfindung befasst sich mit einer schwenkbaren Stabantenne nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige bekannte Antenne ist in der Schrift des deutschen Gebrauchsmusters GM 74 24 987 beschrieben. Es handelt sich um eine Teleskopantenne, vorzugsweise zur Montage an Kraftfahrzeugen mit unterschiedlichen Neigungenswinkeln der Karosseriebleche. Mit dem angegebenen Rastwinkel, d.h. dem Winkel von einer Raststelle zur nächsten, von 30° bzw. 22,5° mag eine genügende Anpassung an diese Neigungsunterschiede erreicht werden; die geringen elastischen Grenzausschläge von etwa + 100, d.h. dem Bereich, in welchem die Kugel allein durch Federkraft sicher einrastet, spielen für diese Anwendung von Stabantennen überhaupt keine Rolle, und eine andere Anordnung ist in der GM-Schrift nicht erwähnt.The invention relates to a pivotable rod antenna according to the preamble of claim 1. Such a known antenna is described in the document of the German utility model GM 74 24 987. It is a telescopic antenna, preferably for mounting on motor vehicles with different angles of inclination of the body panels. With the specified locking angle, ie the angle from one locking point to the next, of 30 ° or 22.5 °, a sufficient adjustment to these inclination differences may be achieved; the low elastic limit deflections of about + 10 0 , ie the area in which the ball locks securely by spring force alone, play no role at all for this application of rod antennas, and no other arrangement is mentioned in the GM document.
Anders verhält es sich jedoch z.B. bei Stab- oder Rutenantennen für tragbare Funkgeräte. Beim aufrechten Gehen im Wald ist es äusserst mühsam, tiefhängenden Aesten mit einer 1-2 m langen Vertikalantenne ausweichen zu müssen. Aehnliches gilt beim Fahren auf Waldwegen mit einem Geländefahrzeug mit darauf montierter Antenne. Im Interesse einer guten Uebertragungsqualität sollte von der vertikalen Ausrichtung und der Maximalhöhe der Antenne nur ganz kurze Zeit und ohne störende Hantierungen abgewichen werden.However, it is different, e.g. for rod or rod antennas for portable radio devices. When walking upright in the forest, it is extremely difficult to avoid low-hanging branches with a 1-2 m long vertical antenna. The same applies when driving on forest roads with an off-road vehicle with an antenna mounted on it. In the interest of good transmission quality, the vertical alignment and the maximum height of the antenna should only be deviated from for a very short time and without disturbing handling.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die erwähnten Nachteile und Begrenzungen in der Anwendung von Stabantennen möglichst zu beheben, so dass diese auf möglichst einfache, aber vielfältige Weise auf tragbaren und fahrbaren Funkgeräten einsetzbar sind. Dies wird gemäss dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 erreicht. Es ergibt sich der Vorteil, dass beim Zurückfedern der Antenne um mindestens 30° die meisten Aeste an der ebenfalls etwas elastischen Antennenrute abgleiten, wonach sich diese durch die Federkraft der Rastvorrichtung sofort wieder vertikal stellt.It is an object of the invention to eliminate the disadvantages and limitations mentioned in the use of rod antennas as far as possible, so that they can be used on portable and mobile radio devices in the simplest but most varied possible manner. This is achieved according to the characterizing part of patent claim 1. This has the advantage that when the antenna springs back by at least 30 °, most of the branches slide off on the antenna rod, which is also somewhat elastic, after which the spring force of the latching device immediately positions it vertically again.
Anderseits ist es bei einer Ausführung gemäss Patentanspruch 2 ohne weiteres möglich, ein solches Funkgerät beispielsweise in einem Graben um über 30° aus der Vertikalen geneigt schräg aufzustellen, wobei die Antenne, durch eine leichte Handbewegung in die vertikale Richtung gebracht, auch vertikal stehen bleibt; anderseits wird beim Gehen oder Fahren im Wald mit aufrechtem Gerät trotz gelegentlichem Erreichen der Zwischenstetlung die Antennenrute infolge der Schwankungen des Geräts 4 stets sofort wieder die Vertikale einnehmen.On the other hand, in an embodiment according to
In den darauffolgenden Patentansprüchen ist ein Kugelgelenk-Antennenträger umschrieben, welcher vorzugsweise bei einer Antenne gemäss Patentanspruch 2 verwendet wird. Damit ergeben sich als weitere Vorteile ein wesentlich über 300 hinausgehender Grenzwinkel für die Rückfederung und eine gewichts- und kostensparende Herstellung.In the subsequent claims, a spherical joint antenna carrier is described, which is preferably used in an antenna according to
Die Erfindung wird im folgenden an einem Beispiel an Hand der einzigen Zeichnung Fig. 1 erläutert.The invention is explained below using an example with reference to the single drawing Fig. 1.
In der Figur 1 bilden ein Kugelkopfteil 1 und ein Pfannenteil 2 zusammen das Kugelgelenk einer schwenkbaren Stabantenne 3, die auf einem Gerät 4 montiert ist. Letztere besteht aus einer faserverstärkten Kunststoffrute von etwa 1,6 m Länge, mit eingelegtem Leiter, und ist hier wie das Gerät 4 nur ansatzweise gezeichnet. Die Richtung des Pfeiles 1 als Achsrichtung des mit ausgezogenen Linien gezeichneten Kugelkopfteils 1 entspricht einer ersten, gestreckten Stellung des Kugelgelenks. In strichpunktierten Linien ist aber auch eine zweite, verschwenkte Stellung mit der neuen Achsrichtung 1' in bezug auf die Antenne 3 und das Gerät 4' gezeigt.In FIG. 1, a spherical head part 1 and a
Der Kugelkopfteil 1 besitzt eine Kugel 5, die einstückig mit einem zylindrischen Hals 6 verbunden ist. Dieser ist seinerseits mit einem Stift 7 mit dem Gerät 4 fest verstiftet.The ball head part 1 has a
Die Kugel 5 ist gegenüber dem Hals 6 und senkrecht zu dessen Achse 1 gemäss der Erfindung durch eine ebene Rastfläche 8 mit äusserer Abrundung 9 beschnitten. Schliesslich ist in die Kugel 5 von der Rastfläche 8 her eine zylindrische, in einen flachen Kegel auslaufende Bohrung 10 derart eingesenkt, dass siche eine annähernd gleichmässige Wandstärke des Restmaterials ergibt. Dies ergibt eine Gewichtsersparnis und vermindert die Gefahr von Spannungsrissen beim Härten.The
Der Pfannenteil 2 des Kugelgelenks besteht aus einer Büchse 21 und einer auf diese geschraubten und die Kugel umfassenden Muffe 22 und ist durch ein in der ersteren angebrachtes Gewinde 23 fest mit dem unteren Ende der ruten- oder stabförmigen Antenne 3 verbunden.The
In mittlerer Höhe des Pfannenteils 2, zwischen einem an der Muffe 22 angebrachten Kugelsitz 24 und dem Gewinde 23 bildet nun die Büchse 21 Teil einer Rastvorrichtung 25. Diese schliesst auch die Rastfläche 8 an der Kugel 5 mit ein sowie einen von einer starken Schraubenfeder 26 nach unten gedrückten Stössel 27, welcher mit einer kreisförmigen und gemäss der Erfindung ebenen Stirnfläche 28 gegen die Kugel 5 presst. Eine von oben eingesenkte zylindrisch-kegelige Sackbohrung 29 gibt dem Stössel 25 eine annähernd gleichmässige Wandstärke, mit analogen Vorteilen wie bei der Bohrung 10 besprochen. Vorzugsweise werden mindestens die Stirnfläche 28 des Stössels 27 und die Rastfläche 8 mit Abrundung 9 an der Kugel 5 gehärtet, noch besser aber alle Teile des Kugelgelenks durchgehärtet, bei Verwendung von rostfreiem härtbarem Stahl und Polieren der Oberfläche. Vor dem Zusammenbau sind alle dem Verschleiss ausgesetzten Teile mit einem druckfesten Schmiermittel zu versehen.At the middle height of the
Gemäss der Erfindung ermöglicht diese Anordnung von Gelenk 1, 1',2 und Rastvorrichtung 25, die Antenne 3 gegenüber dem Gerät 4 in vorteilhafter Weise mindestens 300 elastisch zu verschwenken und zurückfedern zu fassen. Dies bietet im Feldeinsatz, beispielsweise mit einem tragbaren Funkgerät, erhebliche Vorteile.According to the invention, this arrangement permits of
Der grösstmögliche Verschwenkwinkel a wird durch die Oeffnung der Pfannenmuffe 22 und die Dicke des Stiels 6 konstruktiv in engen Grenzen festgelegt. Es wurde nun gefunden, dass durch die Anordnung eines Stössels 27 mit ebener Stirnfläche 28 und einer im wesentlichen ebenen Rastfläche 8 an der Kugel 5 optimale Verhältnisse entstehen können. Es muss nur dafür gesorgt werden, dass der vom äusseren Rand der Rastfläche 8 und der Achse des Stiels 6 eingeschlossene Winkel b mindestens so gross ist, wie der um den Haftreibungswinkel c vermehrte grösstmögliche Verschwenkungswinkel a, aber jedenfalls grösser als der Grenzausschlag von 300, alle Winkel a, b und c bezogen auf das Kugetzentrum. Dabei ist der Haftreibungswinkel c derjenige Winkel, der sich ergibt, wenn man den Koeffizienten der Reibung beim Uebergang von Stillstand zu Bewegung, unter Belastung der Feder 26, an den Stirn- und Rastflächen 28 bzw. 8 in der verschwenkten Stellung, als Tangens betrachtet und das Argument bestimmt. Dieser Winkel beträgt bei gehärteten polierten Stahlflächen etwa 5° und ist natürlich auch von der Schmierung abhängig. Für diese empfiehlt sich ein druckfestes, festhaftendes Schmierfett. Diese Toleranzen, zusammen mit denjenigen der Feder 26 und mit der Abrundung - in unserem Beispiel ca. 6 % des Kugelradius - erfordert, dass die Berechnungen durch einige Versuche zu ergänzen sind. Immerhin ergab sich, dass bei einer grösstmöglichen Auslenkung von über 45° der elastische Grenzausschlag, d.h. der Bereich, in welchem die wegen eines Hindernisses zurückgeschwenkte Antenne sicher wieder in die Vertikale zurückfedert, über 40° beträgt. Anderseits kann bei dem um ca. 50° geneigten Gerät die Antenne mit einer leichten, unkritischen Handbewegung in die Vertikale gebracht werden und hält sich dort auch bei Wind.The greatest possible swivel angle α is structurally determined within narrow limits by the opening of the
Als Varianten sind noch andere Rastvorrichtungen mit ähnlichen Vorteilen ausführbar, so z.B. mit nicht-ebenen Rast- und Stirnflächenpaaren. Es könnte auch statt eines Kugelgelenks ein flaches horizontalachsiges Einebenengelenk kombiniert mit vertikalem Drehzapfen ausgeführt werden. Solche Varianten werden aber der Kürze halber hier nicht näher beschrieben.Other locking devices with similar advantages can be implemented as variants, e.g. with non-flat locking and face pairs. Instead of a ball joint, a flat horizontal-axis single-plane joint combined with a vertical pivot could also be used. For the sake of brevity, however, such variants are not described in more detail here.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH4659/84 | 1984-09-28 | ||
CH465984A CH680757A5 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | Pivoting rod aerial for portable radio transceiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0178256A1 true EP0178256A1 (en) | 1986-04-16 |
Family
ID=4280230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP85810439A Withdrawn EP0178256A1 (en) | 1984-09-28 | 1985-09-25 | Pivotable rod or whip antenna |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0178256A1 (en) |
CH (1) | CH680757A5 (en) |
Cited By (3)
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AU582890B2 (en) * | 1985-08-22 | 1989-04-13 | Rojone Pty Limited | Improved aerial |
GB2332782A (en) * | 1997-12-23 | 1999-06-30 | Northern Telecom Ltd | Antenna mount |
CN110247157A (en) * | 2019-07-11 | 2019-09-17 | 杭州欣茂科技有限公司 | A kind of fixed device of the antenna for base station adsorbing shock dropping radix saposhnikoviae |
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-
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- 1984-09-28 CH CH465984A patent/CH680757A5/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH680757A5 (en) | 1992-10-30 |
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Legal Events
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Inventor name: FRECH, HANS |