Die Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere eine Mobilfunkantenne für Fahrzeuge,
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Solche Antennen, insbesondere Mobilfunkantennen für Fahrzeuge, sind bekannt.
Diese weisen einen metallenen Grundkörper auf, der einerseits mit Empfangsmitteln,
insbesondere mit einem Antennenwendel oder einer Antennenrute, versehen ist und
andererseits einen Kontaktbereich aufweist, mit dem die Antenne in einen korrespondierenden
Kontaktbereich im Fahrzeug verbunden, insbesondere eingeschraubt,
wird. Ein großer Teil des Grundkörpers, mit Ausnahme des Kontaktbereiches,
sowie zumindest ein Teil der Empfangsmittel sind mit einer elektrisch nicht leitenden
Ummantelung umgeben, um die metallenen Teile im Inneren vor Korrosion zu
schützen und ein insgesamt gefälligeres Erscheinungsbild zu erzielen. Diese Bauart
von Antennen ermöglicht es, dass die Antennen von dem Fahrzeug entfernt werden,
beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug durch eine Waschanlage fährt. Andererseits
ist es wichtig, dass dann, wenn sich die Antenne am Fahrzeug befindet, eine
gute Verbindung sowohl aus Stabilitäts- als auch aus Übertragungsgründen gegeben
sein muß, um einerseits die Funktion der Antenne und andererseits deren Stabilität
zu gewährleisten. Gerade bei Schraubverbindungen, über die die Antenne an dem
Fahrzeug angebracht wird, ist es wichtig, dass diese fest angezogen wird. Auf Grund
der Bauart der Antenne mit den Bestandteilen aus Metall im Inneren und deren Ummantelung
kann es beim Festschrauben der Antenne zu einer Relativbewegung zwischen
den metallenen inneren Bestandteilen und der Außenummantelung kommen.
Diese Drehbewegung verursacht eine auf mindestens eine Flanke des Grundkörpers
wirkende Kraft, wobei die Kraft auf eine schräge Fläche des Grundkörpers wirkt (Figur
4a). Daher kann die Ummantelung über die Innenteile rutschen. Dadurch ist nicht
gewährleistet, dass die Antenne in ihrer Gesamtheit fest und sicher mit dem Montageort,
also insbesondere dem Fahrzeug, verbunden wird. Diese Problematik stellt
sich insbesondere dann, wenn der Grundkörper und die Empfangsmittel einen in etwa
runden Querschnitt aufweisen, der gerade während der Serienproduktion solcher
Antennen preisgünstig zu realisieren ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antenne, insbesondere eine
Mobilfunkantenne für Fahrzeuge, bereit zu stellen, mit der die eingangs geschilderten
Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Grundkörper derart gestaltet ist, dass bei
der Anbringung der fertigen Antenne an ihrem Montageort, insbesondere an der Außenhaut
des Fahrzeuges, eine Relativbewegung zwischen dem Grundkörper und der
Ummantelung nicht stattfindet. Eine Drehbewegung an der Ummantelung verursacht
somit eine nahezu rechtwinklige Kraftwirkung auf mindestens eine Flanke des
Grundkörpers, wodurch eben eine Relativbewegung vermieden wird. Dadurch ist sichergestellt,
dass bei Handhabung der Antenne an der Ummantelung zunächst eine
sichere Anbringung der Antenne an ihrem Montageort gewährleistet ist. Gerade bei
einer Schraubverbindung kann diese ausreichend fest angezogen werden. Auch bei
der Demontage der Antenne hat die Verhinderung der Relativbewegung zwischen
dem Grundkörper und der Ummantelung den Vorteil, dass die Antenne zuverlässig
von ihrem Montageort entfernt werden kann. Würde hier eine Relativbewegung stattfinden,
könnte die Antenne nicht mehr, oder nur unter Zuhilfenahme von Werkzeug
von ihrem Montageort entfernt werden. Dies steht aber dem Fahrzeugführer, wenn er
beispielsweise die Antenne vor der Einfahrt in eine Waschanlage abschrauben will,
nicht zur Verfügung.
Grundkörper und Empfangsmittel können zwei oder mehr einzelne Bauteile sein, die
in entsprechender Weise zusammengefügt werden. Auch der Grundkörper kann
mehrteilig ausgebildet sein. Vorstellbar wäre auch ein einzelnes (einstückiges) Bauteil,
das die Funktion beider bietet, wobei also auch der Grundkörper Empfangsmittel
ist, d.h. daß sich in Kombination von Grundkörper mit dem Antennenwendel, der Feder,
einem Verbindungsstück, einer Drosselspule oder dergleichen die gesamte Antenne
ergibt.
Als Gestaltungen oder Mittel zur Verhinderung der Relativbewegung zwischen dem
Grundkörper und der Ummantelung ist wenigstens ein in Längsrichtung der Antenne
ausgerichteter Steg und/oder wenigstens eine in Längsrichtung der Antenne ausgerichtete
Nut vorhanden. Die zumindest eine Nut kann produktionstechnisch einfach
in den Grundkörper, der beispielsweise als Drehteil hergestellt wird, eingebracht
werden. Wird beispielsweise der Grundkörper als Guß- oder Stanzteil hergestellt,
kann der zumindest eine Steg einfach mit angebracht werden. Denkbar ist auch,
dass der Grundkörper mit zumindest einer Bohrung versehen wird, in die ein Zapfen
eingesetzt wird. Genauso gut kann der Grundkörper mit Schlitzen versehen werden,
in welche Flügel eingesetzt werden, die über die Oberfläche des Grundkörpers hinaus
ragen. Aufgrund dieser Gestaltungen und Mittel, mit denen der Grundkörper versehen
ist, wird verhindert, dass nach dem Anbringen der Ummantelung eine Relativbewegung
zwischen dem Grundkörper und der Ummantelung stattfinden kann. Die
Anbringung dieser Mittel und die Gestaltung des Grundkörpers hat den Vorteil, dass
sich der Grundkörper im Bereich des dickeren Antennenfusses befindet, der zur
Montage und Demontage der Antenne grifffreundlicher ist als der Mittelbereich der
Antenne oder die Antennenrute.
In alternativer Ausgestaltung bietet es sich an, dass der Grundkörper, zumindest
teilweise, insbesondere in seinem Zwischenbereich, einen dreieckigen oder viereckigen
Querschnitt aufweist. Eine Drehbewegung an der Ummantelung verursacht auch
hier eine nahezu rechtwinklige Kraftwirkung auf die Außenflächen des Grundkörpers.
Aufgrund dieser besonderen Querschnitte wird ebenfalls eine Relativbewegung zwischen
dem Grundkörper und der Ummantelung vermieden. Denn bei einem sechseckigen
Querschnitt (oder mit mehr Ecken) besteht die Gefahr, dass die Ummantelung
über diesen mehreckigen Querschnitt sich dreht, da die Ummantelung aus einem
elastischen Material, insbesondere einem elastischen Thermoplast, besteht.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist an der Befestigungsstelle zwischen
dem Grundkörper und den Empfangsmitteln ein Zwischenteil mit befestigt, welches
die Relativbewegung zwischen dem Grundkörper und der Ummantelung verhindert.
Wenn der Grundkörper und die Empfangsmittel, insbesondere eine Feder, ein Antennenwendel,
eine Drosselspule, ein Verbindungsstück oder eine Antennenrute,
nicht einteilig hergestellt werden, ist es erforderlich, dass der Grundkörper mit diesen
Empfangsmitteln versehen wird. Dies kann beispielsweise mittels einer Lötverbindung,
Schweißverbindung, Klebeverbindung oder Stoffverbindung anderer Art, oder
einer Preßpassung erfolgen. Dabei kann zwischen dem Grundkörper und den Empfangsmitteln
ein Zwischenteil eingesetzt und mit verbunden werden, so dass der
Grundkörper derart gestaltet ist, dass die Relativbewegung verhindert wird. Bei dem
Zwischenteil kann es sich beispielsweise um ein sternförmiges Bauteil handeln, wobei
auch ein Bauteil mit Nuten und/oder Stegen, die in Längsrichtung der Antenne
ausgerichtet sind, handeln kann.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Antenne sowie einen Grundkörper, auf die die Erfindung
jedoch nicht beschränkt ist, sind im folgenden beschrieben und anhand der
Figuren erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1:
- Eine Fahrzeugantenne in der Seitenansicht,
- Figur 2:
- Eine Fahrzeugantenne gemäß Figur 1 im Schnitt,
- Figur 3:
- Ansichten eines Grundkörpers mit Nuten,
- Figur 4a:
- Schnitt durch einen Grundkörper gemäß dem Stand der Technik,
- Figur 4b:
- Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Grundkörper.
Figur 1 zeigt eine Antenne 1, insbesondere eine Radioantenne für Fahrzeuge, in der
Seitenansicht. Diese Antenne 1 weist einen insbesondere konisch geformten Antennenfuß
2 auf, der mit einem elektrisch leitenden Kontaktbereich 3 versehen ist, wobei
die Antenne 1 über den als Schraubverbindung ausgestalteten Kontaktbereich 3
an ihrem Montageort eingesetzt, insbesondere eingeschraubt wird. In Längsrichtung
erstreckt sich ausgehend von dem Antennenfuß 2 ein Mittelbereich 4 der Antenne 1,
wobei sich daran eine Antennenrute 5 anschließt. Daneben sind auch Bauformen einer
Antenne denkbar, bei der die eigentlichen Empfangsmittel nicht bis in die Antennenrute
5 reichen, sondern sich nur im Mittelbereich 4 befinden (sogenannte Stummelantenne).
Figur 2 zeigt die Antenne 1 gemäß Figur 1 im Schnitt. Hier ist erkennbar, dass im Bereich
des Antennenfusses 2 ein Grundkörper 6 aus Metall angeordnet ist, an dem ein
Antennenwendel 7 befestigt ist. Dieses Antennenwendel 7 erstreckt sich bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel bis in etwa in die Mitte des Mittelbereiches 4, wobei
sich dort an das Antennenwendel 7 die Antennenrute 5 anschließt. Wie in Figur 2 erkennbar
ist, sind der Grundkörper 6, das Antennenwendel 7 und der untere Teil der
Antennenrute 5 von einer Ummantelung 8 umgeben. Da zumindest beim Betrieb der
Antenne 1 diese nachgiebig sein muß, ist der Antennenwendel 7 als Feder ausgeführt.
Gleichzeitig besteht die Ummantelung 8 aus einem elastisch verformbaren
Material, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Nach Herstellung
des Grundkörpers 6, des Antennenwendels 7 sowie der Antennenrute 5 werden diese
metallenen Bauteile miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Lötung
oder eine Pressung. Nach der Verbindung der beteiligten Bauteile werden diese mit
der Ummantelung 8 umspritzt, während es auch denkbar ist, die verbundenen Bauteile
in eine Form einzulegen und die Ummantelung 8 durch Ausfüllen der Form herzustellen.
Figur 3 zeigt den Grundkörper 6 in der Mitte der Figur 3 in seiner Seitenansicht. An
seinem einen Ende weist der Grundkörper 6 den Kontaktbereich 3 (insbesondere ein
Schraubgewinde) auf, während der dem Kontaktbereich 3 abgewandte Bereich als
Aufnahmebereich 9 für die Empfangsmittel, insbesondere das Antennenwendel 7,
ausgestaltet ist. In dieser Ausgestaltung ist der Aufnahmebereich 9 als Zapfen gestaltet,
über den das federartige Antennenwendel 7 geschoben und befestigt werden
kann. Denkbar ist auch, dass der Aufnahmebereich 9 als Sackloch ausgebildet ist, in
den die Empfangsmittel gesteckt und befestigt werden. Zwischen dem Kontaktbereich
3 und dem Aufnahmebereich 9 ist ein Zwischenbereich 10 vorhanden, der beispielsweise
seckseckförmig gestaltet sein kann. Da es aufgrund dieser seckseckförmigen
Gestaltung des Zwischenbereiches 10, insbesondere bei Verwendung eines
weichen Materials für die Ummantelung 8, nicht möglich ist, eine Relativbewegung
zwischen dem Grundkörper 6 und der Ummantelung 8 bei der Schraubbewegung zu
verhindern, weist der Grundkörper 6 zumindest eine in Längsrichtung der Antenne 1
ausgerichtete Nut 11 auf, so dass aufgrund dieser Formgebung und der Umgebung
der Antenne 1 mit der Ummantelung 8 sich diese Ummantelung 8 nicht mehr relativ
zu dem Grundkörper 6 bewegen kann. Wie in Figur 3, linke Darstellung (im Kontaktbereich
3) und in der rechten Darstellung (im Aufnahmebereich 9) erkennbar ist, erstrecken
sich mehrere Nuten 11 zumindest über den Zwischenbereich 10 und gegebenenfalls
darüber hinaus. Anstelle der Nuten 11 sind selbstverständlich auch Stege,
Flügel oder dergleichen denkbar, wobei die Nuten 11 den besonderen Vorteil haben,
dass sich das Material der Ummantelung 8 in den Nuten 11 festsetzen kann, ohne
dass eine Durchmesserschwächung der Ummantelung 8 stattfindet.
Figur 4a zeigt einen Schnitt durch einen Grundkörper 6 gemäß dem Stand der Technik.
Hier kann es beim Festschrauben der Antenne zu einer Relativbewegung zwischen
den metallenen inneren Bestandteilen und der Außenummantelung kommen.
Diese Drehbewegung D um die Mittelachse M verursacht eine auf mindestens eine
Flanke des Grundkörpers wirkende Kraft F, wobei die Kraft F unter spitzem Winkel α
auf eine schräge Fläche des Grundkörpers 6 wirkt. Daher kann die Ummantelung
über die Innenteile rutschen.
Figur 4b zeigt zur Lösung dieses Problems einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen
Grundkörper 6 mit sich längs erstreckenden Nuten 11. Eine Drehbewegung D
an der Ummantelung um die Mittelachse M verursacht somit eine nahezu rechtwinklige
Kraftwirkung F auf mindestens eine Flanke des Grundkörpers 6 bzw. der Nuten
11, wodurch eben eine Relativbewegung zwischen Grundkörper 6 und Ummantelung
8 vermieden wird. Anstelle der Nuten 11 (oder auch zusätzlich) können auch ein Steg
12 oder mehrere Stege vorhanden sein, wie dies in Figur 4a gestrichelt angedeutet
ist. Für die Stege ergeben sich annähernd die gleichen vorteilhaften Kräfteverhältnisse
wie bei Nuten. Die Flanken der Nuten 11 bzw. der Stege 12 können auch in einem
anderen als einem rechtwinkligen Winkel zur Oberfläche des Grundkörpers 6 ausgerichtet
sein.
Bezugszeichenliste:
- 1.
- Antenne
- 2.
- Antennenfuß
- 3.
- Kontaktbereich
- 4.
- Mittelbereich
- 5.
- Antennenrute
- 6.
- Grundkörper
- 7.
- Antennenwendel
- 8.
- Ummantelung
- 9.
- Aufnahmebereich
- 10.
- Zwischenbereich
- 11.
- Nut
- 12.
- Steg