EP1080513B1 - Fahrzeug-antenneneinrichtung - Google Patents
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Description
Eine derartige Fahrzeug-Antenneneinrichtung ist beispielsweise durch die DE 37 19 692 C2 und ihre praktische Realisierung bei einer Ausführung fiir Mercedes Benz-PKW der Baureihe W 210 bekannt. Dabei ist das Hochfrequenzgerät, welches Anpaß-Schaltungen und Verstärker beinhaltet, an der Karosserie angebracht und über Kabel mit am Scheibenrand angeordneten Kontaktstellen der Antennenstruktur(en) verbunden. Die Kabel sind an den Kontaktstellen der Scheibe entweder fest (durch Lötung) oder lösbar (Steck- oder Druckknopf-Verbindungen) und am Hochfrequenzgerät umgekehrt entweder gesteckt oder angelötet.
Die genannten Kontakte müssen sämtliche Toleranzen zwischen der Karosserie und der damit über einen flexiblen Kleber verbundenen Fahrzeug-Front- oder - Heckscheibe ausgleichen, die bei der Fertigung der Kontakte, der Montage von Scheibe und Hochfrequenzgerät sowie durch die Rüttelbewegungen des Fahrzeugs entstehen.
Die Toleranzen der Kontaktstellen der als Silberdruck hergestellten Antennenstrukturen gegenüber dem Scheibenrand sowie der Scheibe gegenüber der Karosserie bedingen unter anderem verhältnismäßig große Kontaktflächen, welche hochfrequenztechnisch ungünstig sind.
Die Verlegung der Verbindungskabel beeinflußt die Antennenparameter, insbesondere die Anschlußimpedanz der Antenne, wodurch beim Hochfrequenzgerät eingangsseitig hohe Toleranzen entstehen, die ebenfalls ausgeglichen werden müssen. Alle Lötungen auf der Fahrzeugscheibe sind überdies problematisch, weil sie aufgrund der Vorspannung und der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Glases zu erheblichen Glasbruchraten und damit einer Verteuerung des Systems fuhren.
Diese bekannte Einrichtung ist indessen nicht fiir Reparaturen oder einen Austausch des Hochfrequenzgerätes geeignet, weil dafür in aufwendiger Weise bei der ersten Alternative ein Ablöten und Wiederanlöten des reparierten oder ausgewechselten Hochfrequenzgerätes und bei der zweiten Alternative sogar ein vollständiger Scheibentausch erforderlich ist.
Außerdem sind Leitungs- und Lötverbindungen für den Anschluß des Vierpols an die Antennen nötig, die einen erhöhten Aufwand sowie die bereits beschriebene Gefahr eines Scheibenbruchs bedingen.
Als Hochfrequenzgeräte sind dabei den Bedürfnissen des Einzelfalls angepaßt unterschiedliche elektronische Baueinheiten einsetzbar. Im Regelfall ist das ein Verstärker mit Anpaß-Schaltung, es kann aber auch - für den Fall, daß nur eine geringe, den Sichtbereich des Fahres nicht störende Scheibenfläche zur Verfügung steht - lediglich eine Anpaß-Schaltung sein, die z.B. über eine Flachbandleitung entweder direkt oder über einen an der Karosserie befestigten Verstärker mit einem Empfänger oder Sender in Verbindung steht.
Weiterhin ist das Hochfrequenzgerät, also beispielsweise ein Verstärker, direkt, d.h. ohne Verbindungsleitung an den Antennenfußpunkt anzuschließen, wodurch sowohl eine vom Aufbau des Fahrzeugs unabhängige gute Anpassung als auch - im Empfangsfall - ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis am Verstärkerausgang erreicht ist. Im Sendefall ist durch den direkten Anschluß des Hochfrequenzgeräts an die Antennenstruktur(en) kein Anpaßglied, sondern lediglich ein an die an die Kontaktstellen transformierten Fußpunktimpedanzen der Antennenstruktur(en) angepaßter Verstärkerausgang erforderlich. Damit steht an den Antennen eine optimale Sendeleistung zur Verfügung.
Dies gilt auch für gemäß Anspruch 6 vorgesehene Markierungen, die eine schnelle und genau positionierte Anbringung des Sockels auf der Fahrzeugscheibe ermöglichen, die wiederum eine exakte Zuordnung der Kontakte des Hochfrequenzgerätes zu den Kontaktstellen und damit eine sichere Kontaktierung gewahrleistet
Dazu ist allerdings auf der Einführungsseite ein ausreichender Platzbedarf in der Größenordnung des Einschubweges erforderlich. Bei einer bevorzugten Montage des Sockels im Randbereich der Fahrzeugscheibe steht jedoch in aller Regel ein derartiger Platzbedarf nicht zur Verfügung. Für diesen Fall ist es günstiger, daß die Vorsprünge an den Seiten und - zur Materialersparnis auch an der der Einführungsseite gegenüberliegenden Seite - unterbrochen sind oder anders ausgedrückt, daß an jeder der drei Seiten mehrere Vorsprünge vorgesehen sind. Das Hochfrequenzgerät wird bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung zunächst senkrecht zur Fläche des Sockels in diesen eingerührt, wobei die seitlichen Nasen des Hochfrequenzgerätes zwischen den seitlichen Vorsprüngen des Sockels hindurch gleiten, und anschließend senkrecht dazu bis zum Anschlag in den Sockel eingeschoben, wobei alle Nasen unter den zugehörigen Vorsprüngen liegen.
Beim ersten Montageschritt ragt das Hochfrequenzgerät lediglich um etwa die Tiefe der Vorsprünge über die Einführungsseite hinaus, so daß sich diese Ausführung aufgrund des geringeren Platzbedarfs besonders für die Montage an Scheibenrändern eignet.
Die Rastnocken werden beim Einführen des Hochfrequenzgeräts in den Sockel heruntergedrückt und schnappen bei vollständig eingeschobenem Hochfrequenzgerät aufgrund der Federwirkung der Rastzungen wieder in ihre Ausgangslage, wobei sie das Gehäuse des Hochfrequenzgerätes hintergreifen. Zum Ausbau des Hochfrequenzgerätes ist dieses andererseits nach Herunterdrücken der Rastnocken ohne weiteres aus dem Sockel herausziehbar.
Der gesamte Sockel kann mehrteilig (aber einstückig) aufgebaut sein, mit dem Vorteil, daß lediglich ein Sockel fiir unterschiedliche Gerätegrößen erforderlich ist. Die Fahrzeug-Antenneneinrichtung ist damit kostengünstig und vielseitig. Vor allem aber erfordern Gerätevarianten (z.B. ein- oder mehrstufige Verstärker und passive Schaltungen wie Filter, Anpassungsschaltungen oder Fernspeiseeinrichtungen) durch diese Sockelausführung keine Scheibenvarianten.
- Fig. 1 -
- eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Antenneneinrichtung auf einer Fahrzeugscheibe mit noch nicht im Sockel montiertem Verstärker und zwei Ausschnitten in vergrößertem Maßstab, wobei der Sockelausschnitt in einem Teilbereich nochmals vergrößert ist,
- Fig. 2a -
- eine Draufsicht auf den Anschluß- und einen angrenzenden Erweiterungsbereich des Sockels,
- Fig. 2b -
- eine Draufsicht auf diesen Sockelteil und
- Fig. 2c -
- einen Schnitt durch den Sockel auf Höhe der kontaktseitigen seitlichen Vorsprünge mit stirnseitiger Ansicht des Verstärkers,
- Fig. 3a -
- einen Schnitt durch den Verstärker in Einschubrichtung auf Höhe eines kontakseitigen Vorsprungs in vergrößertem Maßstab
- Fig. 3b -
- einen Schnitt durch den Verstärker in Einschubrichtung auf Höhe einer Kontaktfeder,
- Fig. 4a -
- eine Draufsicht auf eine Kontaktfeder von der Kontaktseite her in vergrößertem Maßstab und
- Fig. 4b -
- eine seitliche Ansicht der Kontaktfeder.
Die Verbindungsleitungen der Kontaktstellen 11 mit den Antennenfußpunkten sind je nach Länge als einfache Leitungsbahnen 13-16 oder Koplanarleitungen 17, 18 ausgebildet und kostensparend zusammen mit den Antennenstrukturen 5-10 sowie den Kontaktstellen 11 in Silberdruck auf die Fahrzeugscheibe 3 aufgebracht. Durch die Zusammenführung aller Antennenanschlüsse ist in vorteilhafter Weise nur ein Verstärker erforderlich, der überdies an einer nicht störenden Stelle auf der Fahrzeugscheibe 3 angeordnet sein kann.
Am einführungsseitigen Rahmenteil 23 sind federnde Rastzungen 32 angeformt, welche in Rastnocken 33 zur Halterung des montierten Hochfrequenzverstärkers 2 enden.
An der kontaktseitigen Stirnfläche des außerhalb des Anschlußbereichs 25 liegenden Abschnitts des Gehäuses 35 sind zwei mit den Vorsprüngen 30, 31 der Erweiterungsabschnitte 26, 27 des Sockels 1 zusammenwirkende durchgehende Nasen 38, 39 angeformt.
Zunächst wird der Sockel 1 anhand von Markierungen 44, die ebenfalls als Silberdruck bereits mit den Antennenstrukturen 5-10 sowie den Kontaktstellen 11 und den Verbindungsleitungen 13-18 auf der Fahrzeugscheibe 3 aufgebracht sind, so positionsgenau über dem Anschlußfeld 4 der Kontaktstellen auf der Fahrzeugscheibe 3 aufgeklebt, daß bei montiertem Hochfrequenzverstärker die Kontaktfedern 12 exakt auf den zugehörigen Kontaktstellen 11 aufliegen.
Dabei gleiten die Nasen 36-39 des Verstärkergehäuses 35 unter die korrespondierenden Vorsprünge 28-31 des Sockels 1 und bei vollständig eingeschobenem Hochfrequenzverstärker schnappen die Rastnocken 33 nach oben und hintergreifen das Verstärkergehäuse 35.
In dieser montierten Lage ist der Hochfrequenzverstärker 2 somit nach allen Seiten hin im Sockel gehalten.
Die Nasen 36 bis 39 weisen an ihren den Vorsprüngen 28 bis 31 zugewandten Stirnseiten Gleitschrägen 45 auf, die das Einschieben des Verstärkergehäuses 35 in den Sockel 1 erleichtern.
Diese Wirkung wird noch verstärkt durch eine weitere Schräge 46 der Nasen 36-39, welche das vollständig in den Sockel 1 eingeführte Verstärkergehäuse 35 noch weiter in Richtung zur Fahrzeugscheibe 3 hin drücken.
Die Unterseite der Vorsprünge 28-31 ist der beschriebenen Kontur der Nasen 37-39 mit zwei Schrägen 45 und 46 angepaßt.
Die zu nicht dargestellten Empfängern, z.B. für Rundfunk-Empfang und eine Fernsteuerverriegelung, führenden, im Verstärkergehäuse 35 miteingegossenen Ausgangsleitungen des Hochfrequenzverstarkers 2 sind hier als Flachbandleitungen 49, 50 ausgeführt.
Claims (26)
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung mit wenigstens einer auf einer Fahrzeugscheibe (3) aufgebrachten Antennenstruktur (5-10), deren Fußpunkt(e) Kontaktstellen (11) zur elektrischen Verbindung mit einem Schaltungsbauteile enthaltenden Hochfrequenzgerät (2) anfweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass ein die Kontaktstellen (11) der wenigstens einen Antennenstruktur (5-10) umfassender, auf der Fahrzeugscheibe (3) angebrachter, aus nicht leitendem Material bestehender Sockel (1) zur lösbaren Aufnahme des Hochfrequenzgeräts (2) vorgesehen ist, dessen Anschlüsse (12) mit den zugehörigen Kontaktstellen (11) lösbar elektrisch verbunden sind. - Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (12) des im Sockel (1) montierten Hochfrequenzgerätes (2) direkt mit den zugehörigen Kontaktstellen (11) der wenigstens einen Antennenstruktur (5-10) lösbar elektrisch verbunden sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel ebenfalls Kontakte aufweist und die Anschlüsse des im Sockel montierten Hochfrequenzgerätes mit den Kontakten des Sockels sowie diese mit den zugehörigen Kontaktstellen der wenigstens einen Antennenstruktur lösbar elektrisch verbunden sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit wenigstens zwei Antennenstrukturen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenfußpunkte (11) über Zuleitungen (13-18) in einem vom Sockel (1) umfaßten, durch die Anschlußstellen (11) gebildeten Anschlußfeld (4) zusammengeführt sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zuleitungen (17, 18) als Koplanarleitungen ausgebildet sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Fahrzeugscheibe (3) Markierungen (44) für die Soll-Positionierung des Sockels (1) angebracht sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (13-18) und die Markierungen (44) sowie den zugehörigen Kontakten des Hochfrequenzgerätes (2) zugeführte Stromversorgungs- und Masseleitungen als zugleich mit dem Silberdruck der Antennenstrukturen (5-10) auf die Fahrzeugscheibe (3) aufgedruckte Silberdruckflächen ausgebildet sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (19-22 und 24) des Sockels (1) nach innen ragende Vorsprünge (28-31) und das Hochfrequenzgerät (2) korrespondierende nach außen abragende Nasen (36-39) aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie bei im Sockel (1) montiertem Hochfrequenzgerät (2) die Vorsprünge (18-31) haltend hintergreifen.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (36-39) und Vorsprünge (28-31) an drei Seiten des Hochfrequenzgerätes (2) und des Sockels (1) angebracht sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das im Sockel (1) montierte Hochfrequenzgerät (2) durch eine lösbare Rasteinrichtung (32, 33) gehalten ist.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung aus am Rahmen des Sockels (1) angeordneten, vorzugsweise damit einstückigen, federnden Rastzungen (32) besteht, die mit Rastnocken (33) an der Rückwand des Gehäuses (35) des montierten Hochfrequenzgerätes (2) anliegen.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Montage des Hochfrequenzgerätes (2) im Sockel (1) einander zugewandten Stirnflächen der Nasen (36-39) und/oder der Vorsprünge (28-31) Gleitschrägen (45) aufweisen.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochfrequenzgerät (2) federnde Kontaktelemente (12) aufweist, die bei im Sockel (1) montiertem Hochfrequenzgerät (2) unter Druck an den zugehörigen Kontaktstellen (11) der wenigstens einen Antennenstruktur (5-10) anliegen.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (36-39) und/oder die Vorsprünge (28-31) zum Gehäuse des Hochfrequenzgerätes (2) hin eine weitere Schräge (46) aufweisen.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die an den Kontaktstellen (11) anliegenden Bereiche der Kontaktelemente (12) in ihrer Längsrichtung konvex gewölbt sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (12) metallische Blattfedern sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (12) etwa u-förmig ausgebildet sind, mit einem ebenen Schenkel (40), der im Hochfrequenzgerät (2), vorzugsweise auf einer darin angeordneten Schaltungsplatine (34), mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen ist, sowie einem konvex gewölbten Schenkel (43), der bei montiertem Hochfrequenzgerät (2) unter Druck an den Kontaktstellen (11) der wenigstens einer Antennenstruktur (5-10) anliegt.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene Schenkel (40) breiter ist als der gewölbte Schenkel (43).
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene Schenkel (40) am freien Ende einen zum gewölbten Schenkel (43) hin abgebogenen Fortsatz (41) zum Eingriff in eine Ausnehmung (42) der Schaltungsplatine (34) aufweist.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochfrequenzgerät (2) ein Gehäuse (35) aus Isoliermaterial aufweist.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (35) durch eine Kunststoffvergußmasse gebildet ist.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (35) Halte- und/oder Führungseinrichtungen (47) und/oder Steckeinrichtungen integriert sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (1) über den Anschlußbereich hinaus um zusätzliche Abschnitte (26, 27) mit Vorsprüngen (30, 31) erweitert ist, die von Nasen (38, 39) weiterer Hochfrequenz-Gehäuseteile (34) hintergriffen sind.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (1) auf der Fahrzeugscheibe (3) aufgeklebt ist.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (1) an einer das Sichtfeld des Fahrers möglichst wenig beeinträchtigenden Stelle der Fahrzeugscheibe (3) angeordnet ist.
- Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der gegenüberliegenden Seite der Fahrzeugscheibe durch Schwarzdruck abgedeckt ist.
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