EP1753076A2 - Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale - Google Patents

Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale Download PDF

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Publication number
EP1753076A2
EP1753076A2 EP06013682A EP06013682A EP1753076A2 EP 1753076 A2 EP1753076 A2 EP 1753076A2 EP 06013682 A EP06013682 A EP 06013682A EP 06013682 A EP06013682 A EP 06013682A EP 1753076 A2 EP1753076 A2 EP 1753076A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing element
housing
cable
side wall
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06013682A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1753076A3 (de
Inventor
Günther Blickle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschmann Car Communication GmbH
Original Assignee
Hirschmann Car Communication GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hirschmann Car Communication GmbH filed Critical Hirschmann Car Communication GmbH
Publication of EP1753076A2 publication Critical patent/EP1753076A2/de
Publication of EP1753076A3 publication Critical patent/EP1753076A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1207—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
    • H01Q1/1221—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element onto a wall
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk

Definitions

  • the invention relates to an antenna for a vehicle for transmitting and / or receiving high-frequency signals with a housing which at least partially, preferably completely, consists of a dielectric material, according to the features of the respective preamble of the independent claims.
  • Vehicle antennas in particular roof antennas for mounting the antenna on the vehicle roof
  • a base plate made of a metallic material is present, via which the antenna is bolted to the vehicle roof by means of a threaded pin and a fastening nut.
  • the threaded stem has an internal passage through which the cables connected to the antenna elements are passed.
  • a housing part (hood) of the roof antenna protects the antenna elements and seals, possibly alone or in cooperation with the base plate, the antenna elements and the opening in the vehicle roof to the outside.
  • the problem of sealing a cable which is performed by a housing component of the antenna, not.
  • An example of a sealing of a vehicle antenna with respect to the vehicle roof is from the DE 102 58 102.9 known.
  • the invention is therefore based on the object, an antenna for a vehicle for transmitting and / or receiving high-frequency signals with a housing which at least partially, preferably completely, made of a dielectric material, be ready to provide the best possible sealing of the cable relative to the Housing is achieved at the same time simple and constructive design of the antenna and easy installation. Furthermore, a strain relief is to be realized. In addition, it should be possible to mount the antenna not only in the original equipment of the vehicle to this, but also subsequently attach the antenna to the vehicle, if necessary removable again.
  • the housing of the antenna consists of a lower part and an upper part, the lower part and the upper part having an outer side wall, in particular a closing side wall, and an inner side wall, in particular an inner side wall running parallel to the outer side wall and the sealing element extends over in each case an outer and an inner side wall.
  • the two in their course largely parallel side walls a kind of intermediate chamber is realized, which ensures that thereby the inner region of the antenna, in which the antenna elements are arranged, is effectively sealed.
  • the two parts are releasably or permanently connected to each other, in particular a detachable connection by means of adhesion or positive locking, if necessary, with the interposition of another sealing element, is achieved.
  • the sealing element which is arranged over the cable to be performed, extends over in each case an outer and an inner side wall, which have openings corresponding to receive the sealing element, thereby ensuring that in the event that the outer side wall in the direction of the intermediate chamber moisture or impurities should penetrate, they can not get directly or not at all to the antenna elements, as this is prevented by the inner side wall.
  • the sealing element causes both a sealing action outwardly and inwardly in the direction of the inner region of the antenna.
  • the lower part and the upper part have an outer side wall and means for strain relief of the cable via the sealing element and the sealing element extends over in each case an outer side wall and the means.
  • the outer side wall and the inner side wall of the lower part each have an opening for passage of the sealing element together with the cable.
  • the lower part can be made in one piece together with the side walls and the opening for receiving the sealing element, in particular in a plastic injection molding process. Alternatively, this also applies to the top.
  • the cable together with the sealing element be performed by the two side walls of the lower part and then be electrically contacted with the circuit board, which carries the antenna elements.
  • a mounting is conceivable in which the cable with sealing element is already electrically connected to the circuit board and is mounted from the inside in the outward direction of the housing.
  • the sealing element is materially connected to an outer jacket of the cable.
  • This material closure increases the sealing effect, since due to this no moisture or impurities can penetrate between the outer jacket of the cable and the inner region of the sealing element, since any gap is closed by the material closure.
  • FIG. 1 An embodiment of the antennas with the sealing element according to the invention, to which the invention is not limited, is shown in the figures.
  • a lower part 1 of a housing of an antenna is shown in FIG. 1, wherein the lower part 1 is arranged inside a printed circuit board 2 (or generally a carrier) for receiving at least one antenna element.
  • a first antenna element 3 is provided, which is formed due to its shape design for the reception of high-frequency signals in two frequency ranges.
  • Another antenna element is a GPS receiver 4, which is arranged as a prefabricated module on the printed circuit board 2.
  • the lower part 1 has an outer, circumferential side wall 5, which forms the outer contour of the lower part 1.
  • an inner side wall 6 runs at a certain distance from the outer side wall 5, so that these two side walls 5, 6 form a gap.
  • openings in the side walls 5, 6 at least one single or multi-core shielded or unshielded cable 7 (more than two cables, such as the two cables shown in the embodiment) 7 out that the antenna elements 3, 4 with connects an electronic device, not shown and no longer described.
  • a sealing element 8 extends, which is arranged on the outer jacket of the cable 7 and forms a seal of the housing of the antenna to the outside.
  • the lower part 1 shown in Figure 1 with the described elements has the advantage that it is easy to produce (eg, the lower part 1 can be produced in a plastic injection molding process, while the sealing element 8 is sprayed onto the outer jacket of the cable 7) and which has the necessary shape for receiving the circuit board 2.
  • the circuit board 2 can be glued, screwed, caulked or the like, for example, on the lower part 1.
  • FIG. 1 it can be seen that the lower part 1 has the outer side wall 5 and the inner side wall 6 and the sealing element 8 extends over these two side walls 5, 6.
  • Figure 2 shows an upper part 11 of the antenna, which has a corresponding shape to the lower part 1.
  • the upper part 11 also has an outer side wall 12 and an inner side wall 13.
  • domes 14 which correspond to the openings 10 of the lower part 1
  • lower part 1 and upper part 11 can be releasably connected to each other by means of screws.
  • spacers 16 are designed in position and extension so that they press with mounted upper part 11 on the antenna element 3 and / or the GPS receiver 4 to fix them in position and Prevent vibrations.
  • lower part 1 according to Figure 1 and upper part of Figure 2 are designed so that they can be assembled plane-parallel, which on the one hand represents a simple assembly and on the other hand allows a particularly flat design.
  • the two parts 1, 11 lock together when they are pressed together.
  • welding for example ultrasonic welding
  • gluing or the like is also possible.
  • these two parts 1, 11 with their elements symetrically designed for ease of assembly.
  • at least one further departure of a cable from the housing may be present.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the mounted sealing element, wherein it can be seen that the sealing element arranged on the cable 7 has thickenings 81, 82 around the opening in the side wall 5 and thickenings 83, 84 in the region of the opening of the side wall 16.
  • the sealing element 8 is flat and thus better sealing against the surfaces around the openings in the side walls 5, 6 around, wherein the distance between the facing surfaces of the thickened portions 81, 82 and 83, 84 preferably
  • the sealing element 8 is located between the two receiving pockets 9 on the lower part 11 and there has a recess 85 (constriction). Their function will be explained with reference to FIG 5.
  • Figure 4 shows a section through the assembled antenna, wherein the upper part 11 is fixed to the lower part 1.
  • a circumferential seal 17 is inserted between the inner side wall 6 of the lower part 1 and the corresponding inner side wall 13 of the upper part 11, which is designed here groove-shaped.
  • This seal 17 causes the inner portion of the antenna, in which the printed circuit board 2 is located with the antennas 3, 4, to be sealed against the gap and the outer contour of the housing.
  • the seal 17 may be a separate component or attached to the lower part 1 and / or the upper part 11, in particular glued or molded.
  • the lower part 1 still has at least one spacer element 18 (or alternatively the printed circuit board 2) to press from below against the planar-shaped antenna element 3, as well as the diatanic element 16 to prevent vibrations to the antenna elements.
  • spacer elements may alternatively or additionally be present which fix the printed circuit board 2 in its desired position on the lower part 1 (alternatively on the upper part 11).
  • the peripheral outer side walls 5, 12 are designed so that they on the one hand a guide during assembly of the two parts 1, 11 effect (eg., By means of a chamfer) and can snap together, with the interposition of a seal is also conceivable here ,
  • the spacer elements 16, 18 can also be provided separately from the parts 1, 11. Then, for example, they are configured as foam elements (generally elastically deformable elements) which are adhered to the part 1, 11 or to the antenna element or to the circuit board 2. Alternatively, they can only be interposed without any other attachment.
  • FIG. 5 shows detailed views of the here elastically deformable sealing element 8, which is mounted in its desired position in the housing of the antenna.
  • the interaction causes the particular good sealing of the inner region of the antenna to the outside.
  • the sealing element 8 comes with its thickening 81, 82 to rest against the outer side wall 5 and there causes a first seal when it was pressed from the outside into the openings of the housing.
  • the second seal is effected in which the sealing element 8 comes with its thickenings 83, 84 for abutment on the inner side wall 6.
  • the recess 85 (constriction) cooperates with the projecting from the upper part 11 tab 15 which engages in the receiving pockets 9 and thus a strain relief of the sealing element 8 and thus the entire cable 7 causes.
  • the strain relief is effected in that the tab 15 engages during assembly in the recess 85 of the sealing element 8 and can be brought into operative connection with the receiving pockets 9 and thus tensile or compressive forces are absorbed on the cable 7.
  • the sealing element 8 is firmly connected to the outer casing of the cable 7, in particular sprayed there, glued or otherwise connected in a materially cohesive manner with the outer casing.
  • the width of the recess 85 is advantageously chosen so that it is less than or equal to the thickness of the tab 15.
  • the sealing element 8 also recesses (constrictions) 86, 87, wherein the diameter is chosen slightly larger at this point than the diameter of the respective opening in the side wall 5, 6, in order to achieve the optimum sealing effect due to the elastic deformability of the sealing element 8 here.
  • the sealing element 8 in the mounting direction in the region of the thickening 82, 83 each have a bevel 88, 89.
  • the sealing element 8 can be performed much easier and guided through the opening in the side wall 5, 6, wherein the bevels 88, 89 do not contribute to the sealing, since this is the thickening 82, 83 are available.
  • the lower part 1 has a survey 151, which prevents the sealing element 8 is bent during assembly of the housing, so as to improve the strain relief.
  • the sealing element 8 or the geometry of the housing may be designed so that after assembly of the sealing element 8 this comes to rest on the inner surface of a housing part.
  • the sealing element 8 has a wavy contour, wherein the side walls 5, 6 and the tab 15 each come into contact with the sealing element 8 in a trough and this deformed so because of its elastic deformability is that the peaks correspond to the function of the thickening 81 to 84.
  • sealing element made of an elastically deformable material and a material is used, which is not or only to a small extent elastically deformable. Then, the geometries of the sealing element and its surrounding areas in the housing are coordinated so that the sealing element 8 is pressed by applying force in the housing and thereby the sealing effect and / or strain relief is achieved.
  • the sealing element can be used without or with only a very small amount of force in the housing and then subsequently glued there, welded or the like.
  • Figure 6 shows a section through the assembled housing of the antenna with cable 7 and sealing element 8, in which case the operative connection between the receiving pockets 9 on the lower part 1 and the protruding tab 15 on the upper part 11 is very clearly visible.
  • the cable 7 is relieved of tensile or compressive loads together with the sealing element 8, which is fixed there in material fit.
  • the sealing element 8 not only a round, but also an oval (if necessary. Also an angular or other polygonal) cross-section, in order to mount the cable 7 (or even more than one cable) with its sealing element 8 only in one position and to have a twist protection during operation of the antenna.
  • the sealing element has chamfers for easier assembly, these chamfers may additionally or alternatively also be present in the area of the openings of the side walls of the housing and / or the lug. In such a case, the sealing element could only have a depression in the region of a side wall or no depression. Strain relief and sealing effect would then be achieved by a sufficient elastic deformability ("squeezing") of the sealing element.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale mit einem Gehäuse, das zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem dielektrischen Material besteht, wobei das Gehäuse aus einem Unterteil (1), einem Oberteil (11) und ggfs. weiteren Teilen besteht, wobei das Gehäuse eine Öffnung zur Durchführung eines Kabels (7) zur Übertragung der hochfrequenten Signale aufweist, wobei weiterhin das Kabel (7) mit einem Dichtelement (8) gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, wobei erfindungsgemäss vorgesehen ist, dass das Unterteil (1) und das Oberteil (11) eine äußere Seitenwand (5, 12) sowie eine innenliegende Seitenwand (6, 13) aufweisen und sich das Dichtelement (8) über jeweils eine äußere und eine innenliegenden Seitenwand erstreckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale mit einem Gehäuse, das zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem dielektrischen Material besteht, gemäß den Merkmalen des jeweiligen Obergriffes der unabhängigen Patentansprüche.
  • Fahrzeugantennen, insbesondere Dachantennen zur Montage der Antenne auf dem Fahrzeugdach, sind bekannt. Bei diesen Antennen ist eine Grundplatte aus einem metallischen Werkstoff vorhanden, über die die Antenne an dem Fahrzeugdach mittels eines Gewindezapfens und einer Befestigungsmutter festgeschraubt wird. Der Gewindezapfen hat eine innenliegende Durchführung, durch welche die Kabel, die an den Antennenelementen angeschlossen sind, durchgeführt werden. Ein Gehäuseteil (Haube) der Dachantenne schützt die Antennenelemente und dichtet, ggf. alleine oder zusammenwirkend mit der Grundplatte, die Antennenelemente und die Öffnung im Fahrzeugdach nach außen ab. Hierbei stellt sich die Problematik der Abdichtung eines Kabels, das durch einen Gehäusebestandteil der Antenne durchgeführt wird, nicht. Ein Beispiel einer Abdichtung einer Fahrzeugantenne gegenüber dem Fahrzeugdach ist aus der DE 102 58 102.9 bekannt.
  • Bei Gehäusen allgemein ist es bekannt, ein Kabel durch eine Seitenwand des Gehäuses durchzuführen, wozu die Seitenwand eine Öffnung aufweist. Durch diese Öffnung wird das Kabel durchgeführt und dort entweder verklebt, wobei hierbei die Dichtwirkung nicht zuverlässig ist und der Klebevorgang aufwendig und nicht umweltverträglich ist, oder es wird ein Dichtelement (z. B. eine Gummitülle) über das Kabel geschoben und in der Öffnung der Seitenwand des Gehäuses festgelegt. Eine solche Abdichtung des Kabels gegenüber dem Gehäuse ist für normale Anwendungen von elektronischen Geräten zufrieden stellend, nicht jedoch beim Einsatz von Fahrzeugantennen, die auf einem Außenbauteil des Fahrzeuges (wie z. B. dem Fahrzeugdach) angebracht sind und dort rauen Umgebungsbedingungen wie Temperaturschwankungen, Fahrtwind, Schmutzpartikeln, Feuchtigkeit, insbesondere beim Durchfahren einer Waschanlage, ausgesetzt sind. Daher passiert es bei einer Abdichtung des Kabels mittels einer Gummitülle sehr schnell, dass Feuchtigkeit und Verunreinigungen in das Gehäuse der Antenne eindringen und dort zu Fehlfunktionen oder Ausfällen der Antennen führen. Mittels einer Gummitülle ist darüber keine Zugentlastung realsisierbar.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale mit einem Gehäuse, das zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem dielektrischem Material besteht, bereit zustellen, bei der die bestmögliche Abdichtung des Kabels gegenüber dem Gehäuse erzielt wird bei gleichzeitig einfachen und konstruktiven Aufbau der Antenne und einfacher Montage. Weiterhin soll eine Zugentlastung realisiert werden. Darüber hinaus soll es möglich sein, die Antenne nicht nur bei der Erstausrüstung des Fahrzeuges an diesen zu montieren, sondern die Antenne auch nachträglich an dem Fahrzeug, ggf. wieder entfernbar anzubringen.
  • Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist einerseits vorgesehen, dass das Gehäuse der Antenne aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, wobei das Unterteil und das Oberteil eine äußere Seitenwand, insbesondere eine abschließende Seitenwand, sowie eine innenliegende Seitenwand, insbesondere eine parallel zu der äußeren Seitenwand verlaufende innenliegende Seitenwand, aufweisen und sich das Dichtelement über jeweils eine äußere und eine innenliegende Seitenwand erstreckt. Durch die beiden in ihrem Verlauf weitestgehend parallel verlaufenden Seitenwände wird eine Art Zwischenkammer realisiert, die gewährleistet, das dadurch der Innenbereich der Antenne, in dem die Antennenelemente angeordnet sind, wirksam abgedichtet ist. Hierzu sind die beiden Teile lösbar oder unlösbar miteinander verbindbar, wobei insbesondere eine lösbare Verbindung mittels Kraftschluss oder Formschluss, ggf. unter Zwischenlegung eines weiteren Dichtelementes, erzielt wird. Weiterhin ist es von Vorteil, dass sich das Dichtelement, das über das durchzuführende Kabel angeordnet ist, sich über jeweils eine äußere und eine innenliegende Seitenwand erstreckt, die zur Aufnahme des Dichtelementes entsprechende Öffnungen aufweisen, Dadurch wird sichergestellt, dass für den Fall, dass von der außenliegende Seitenwand in Richtung der Zwischenkammer Feuchtigkeit oder Verunreinigungen eindringen sollten, diese nicht direkt bzw. gar nicht an die Antennenelemente gelangen können, da dies durch die innenliegende Seitenwand verhindert wird. Das Bedeutet, dass das Dichtelement sowohl eine Dichtungswirkung nach außen als auch nach innen in Richtung des Innenbereiches der Antenne bewirkt.
  • Erfindungsgemäß ist andererseits vorgesehen, dass das Unterteil und das Oberteil eine äußere Seitenwand sowie Mittel zur Zugentlastung des Kabels über das Dichtelement aufweisen und sich das Dichtelement über jeweils eine äußere Seitenwand und die Mittel erstreckt. Dadurch ist in einfacher Art und Weise sowohl eine Dichtwirkung als auch eine Zugentlastung realisiert.
  • Optimal ist das Zusammenwirken der Merkmale der beiden Patentansprüche (äußere und innenliegende Seitenwände des Gehäuses und dazwischen angeordnete Mittel zur Zugentlastung). Diesbezüglich wird auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.
  • Zwecks einfacher Montage der Antenne ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die äußere Seitenwand und die innenliegende Seitenwand des Unterteils jeweils eine Öffnung zur Durchführung des Dichtelementes zusammen mit dem Kabel aufweisen. Somit kann das Unterteil zusammen mit den Seitenwänden und der Öffnung zur Aufnahme des Dichtelementes einstückig hergestellt werden, insbesondere in einem Kunststoffspritzgussverfahren. Alternativ gilt dies auch für das Oberteil. Somit kann das Kabel zusammen mit dem Dichtelement durch die beiden Seitenwände des Unterteiles durchgeführt werden und anschließend elektrisch mit der Leiterplatte kontaktiert werden, die die Antennenelemente trägt. Alternativ dazu ist eine Montage denkbar, bei der das Kabel mit Dichtelement schon elektrisch mit der Leiterplatte verbunden ist und von innen in Richtung nach außen des Gehäuses montiert wird.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Dichtelement materialschlüssig mit einem Außenmantel des Kabels verbunden. Dieser Materialschluss erhöht die Dichtungswirkung, da aufgrund dessen keinerlei Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zwischen dem Außenmantel des Kabels und dem Innenbereich des Dichtelementes eindringen können, da jeglicher Spalt durch den Materialschluss geschlossen wird. Als Verfahrne zur Herstellung des Materialschlusses kommen Klebeverfahren zur Anwendung, wobei es auch alternativ denkbar ist, das Dichtelement auf den Außenmantel des Kabels aufzuspritzen, wobei sich das Kabel (genauer dessen Außenmatel) und das Dichtelement formschlüssig verbinden, so dass ein vormontierter, ggf. mit Steckverbindern, und mit dem Dichtelement versehener Kabelstrang für die weitere Montage zur Verfügung steht.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, in Folgendem Beschrieben und an Hand von Ausführungsbeispielen in den Figuren erläutert. Ein Ausführungsbeispiel der Antennen mit dem erfindungsgemäßen Dichtelement, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ist in den Figuren gezeigt.
    In Figur 1 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, ein Unterteil 1 eines Gehäuses einer Antenne gezeigt, wobei das Unterteil 1 im Innenbereich eine leiterplatte 2 (oder allgemein einen Träger) zur Aufnahme mindestens eines Antennenelementes angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein erstes Antennenelement 3 vorhanden, das aufgrund seiner Formgestaltung für den Empfang von hochfrequenten Signalen in zwei Frequenzbereichen ausgebildet ist. Ein weiteres Antennenelement ist ein GPS-Empfänger 4, das als vorgefertigtes Modul auf der Leiterplatte 2 angeordnet ist. Auf der nicht dargestellten Unterseite der Leiterplatte 2 sind elektrisch leitfähige Bereiche vorhanden, mit denen die Antennenelemente 3, 4 mit dem anzuschließenden Kabel verbunden werden.
  • Weiterhin weist das Unterteil 1 eine äußere, umlaufende Seitenwand 5 auf, die die äußere Kontur des Unterteiles 1 bildet. Parallel dazu (oder alternativ abweichend davon) verläuft eine innenliegende Seitenwand 6 in einer bestimmten Distanz zu der äußeren Seitenwand 5, so dass diese beiden Seitenwände 5, 6 einen Zwischenraum bilden. Durch nicht mit Bezugsziffern versehene Öffnungen in den Seitenwänden 5, 6 wird zumindest ein ein- oder mehradriges abgeschirmtes oder nicht abgeschirmtes Kabel 7 (auch mehr als zwei Kabel, wie die im Ausführungsbeispiel gezeigten zwei Kabel 7) geführt, dass die Antennenelemente 3, 4 mit einem nicht dargestellten und nicht mehr beschriebenen elektronischen Gerät verbindet. Von außerhalb der äußeren Seitenwand 5 in Richtung der Leiterplatte 2 erstreckt sich ein Dichtelement 8, welches auf dem Außenmantel des Kabels 7 angeordnet ist und eine Abdichtung des Gehäuses der Antenne nach außen bildet. Um das Dichtelement 8 herum sind in dem Zwischenraum zwischen den beiden Seitenwänden 5, 6 Aufnahmetaschen 9 vorhanden, deren Funktion noch mit Bezug auf die weitergehenden Figuren erläutert wird. Zur Verbindung, insbesondere zu einer lösbaren Verbindung des in Figur 1 gezeigten Unterteiles 1 mit einem hier nicht dargestellten Oberteil weist dieses Öffnungen 10 auf, durch welches z. b. Schrauben geführt und mit dem Oberteil verschraubt werden können.
  • Das in Figur 1 dargestellte Unterteil 1 mit dem beschrieben Elemente hat den Vorteil, dass es einfach herstellbar ist (z. B. kann das Unterteil 1 in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden, während das Dichtelement 8 auf dem Außenmantel des Kabels 7 aufgespritzt wird) und welches die nötige Formgebung zur Aufnahme der Leiterplatte 2 aufweist. Die Leiterplatte 2 kann beispielsweise an dem Unterteil 1 verklebt, verschraubt, verstemmt oder dergleichen werden. Mit Blick auf die Figur 1 ist erkennbar, dass das Unterteil 1 die äußere Seitenwand 5 sowie die innenliegende Seitenwand 6 aufweist und sich das Dichtelement 8 über diese beiden Seitenwände 5, 6 erstreckt.
  • Figur 2 zeigt ein Oberteil 11 der Antenne, das eine korrespondierende Form zu dem Unterteil 1 aufweist. Auch das Oberteil 11 weist eine äußere Seitenwand 12 und eine innenliegende Seitenwand 13 auf. Mittels Domen 14, die mit den Öffnungen 10 des Unterteiles 1 korrespondieren, können Unterteil 1 und Oberteil 11 mittels Schrauben lösbar miteinander verbunden werden. Weiterhin weist das Oberteil 11 nach unten abstehende Laschen 15, die vorzugsweise zwecks Montagevereinfachung symetrisch angeordnet sind, aber nicht sein müssen, auf, die beim Zusammenbringen von Unterteil 1 und Oberteil 11 in Wirkverbindung mit dem Dichtelement 7 und den Aufnahmetaschen 9 bringbar sind. Ist nur ein Dichtelement 8 vorhanden, reicht auch eine abstehende Lasche 15 an dem Oberteil 11 aus. Ebenfalls nach innen gerichtet sind an dem Oberteil 11 Distanzstücke 16 vorhanden, die in Lage und Erstreckung so gestaltet sind, dass sie bei montiertem Oberteil 11 auf das Antennenelement 3 und/oder den GPS-Empfänger 4 drücken, um diese in ihrer Lage zu fixieren und Vibrationen zu verhindern.
  • Insgesamt sind Unterteil 1 gemäß Figur 1 und Oberteil gemäß Figur 2 so gestaltet, dass sie planparallel zusammengebaut werden können, was zum Einen eine einfache Montage darstellt und zum anderen eine besonders flache Bauweise ermöglicht. Alternativ zu der Verschraubung der beiden Teile 1, 11 über die Öffnungen 10 und die Dome 14 ist es denkbar, dass die beiden Teile 1, 11 miteinander verrasten, wenn sie zusammengedrückt werden. Alternativ oder ergänzend dazu ist auch ein Verschweißen (zum Besipiel Ultraschallschweißen), Verkleben oder dergleichen möglich. Außerdem sind diese beiden Teile 1, 11 mit ihren Elementen symetrisch zwecks Montagevereinfachung ausgebildet. Ebenso kann auch noch zumindest ein weiterer Abgang eines Kabel aus dem Gehäuse vorhanden sein.
  • Figur 3 zeigt eine Detailansicht des montierten Dichtelementes, wobei erkennbar ist, dass das auf dem Kabel 7 angeordnete Dichtelement um die Öffnung in der Seitenwand 5 herum Verdickungen 81, 82 und im Bereich der Öffnung der Seitenwand 16 Verdickungen 83, 84 aufweist. Mit diesen Verdickungen 81 bis 84 liegt das Dichtelement 8 flächig und damit besser dichtend an den Oberflächen um die Öffnungen in den Seitenwänden 5, 6 herum an, wobei der Abstand der einander zugewandten Flächen der Verdickungen 81, 82 und 83, 84 vorzugsweise etwas kleiner gewählt wird als die jeweilige Stärke der Seitenwand 5, 6. Das Dichtelement 8 befindet sich zwischen den beiden Aufnahmetaschen 9 an dem Unterteil 11 und weist dort eine Vertiefung 85 (Einschnürung) auf. Deren Funktion wird noch an Hand der Figur 5 erläutert.
  • Figur 4 zeigt einen Schnitt durch die zusammengebaute Antenne, wobei das Oberteil 11 an dem Unterteil 1 festgelegt ist. Um den Innenbereich der Antenne abzudichten, ist zwischen der innenliegenden Seitenwand 6 des Unterteiles 1 und der korrespondierenden innenliegenden Seitenwand 13 des Oberteiles 11, die hier nutförmig ausgestaltet ist, eine umlaufende Dichtung 17 eingelegt. Diese Dichtung 17 bewirkt, dass der Innenbereich der Antenne, in dem sich die Leiterplatte 2 mit den Antennen 3, 4, befindet, gegenüber dem Zwischenraum und der äußeren Kontur des Gehäuses abgedichtet ist. Die Dichtung 17 kann ein separates Bauteil sein oder an dem Unterteil 1 und/oder dem Oberteil 11 befestigt, insbesondere angeklebt oder angespritzt sein. Das Unterteil 1 weist noch zumindest ein Distanzelement 18 auf (oder alternativ die Leiterplatte 2), um von unten gegen das flächig gestaltete Antennenelement 3 zu drücken, um, genauso wie das Diatanzelement 16, Vibrationen an den Antennenelementen zu verhindern. Genauso gut wie Distanzelemente vorhanden sind, um Vibrationen an der Antennenelemente zu verhindern, können alternativ oder ergänzend auch Distanzelemente vorhanden sein, die die Leiterplatte 2 in ihrer Sollposition an dem Unterteil 1 (alternativ an dem Oberteil 11) festlegen. Die umlaufenden äußeren Seitenwände 5, 12 sind so gestaltet, dass sie zum einen eine Führung beim Zusammensetzten der beiden Teile 1, 11 bewirken (z. B. mittels einer Abschrägung) und können rastend miteinander verbinden, wobei auch hier die Zwischenlegung einer Dichtung denkbar ist. Die Distanzelemente 16, 18 können auch separat von den Teilen 1, 11 vorgesehen werden. Dann sind sie zum Beispiel als Schaumstoffelemente (allgemein elastisch verformbare Elemente) gestaltet, die an dem Teil 1, 11 oder an dem Antennenelement oder an der Leiterplatte 2 festgeklebt werden. Alternativ können sie auch nur dazwischengelegt werden ohne sonstige Befestigung.
  • Figur 5 zeigt Detailansichten des hier elastisch verformbaren Dichtelementes 8, das in seiner Sollposition in dem Gehäuse der Antenne montiert ist. Mit Blick auf Figur 5 wird auf die besondere Gestaltung sowohl der beiden Unterteile 1, 11 als auch des Dichtelementes 8 verwiesen, deren Zusammenwirkung die besonderes gute Abdichtung des Innenbereiches der Antenne nach außen bewirkt. Zunächst kommt das Dichtelement 8 mit seinen Verdickungen 81, 82 zur Anlage an der äußeren Seitenwand 5 und bewirkt dort eine erste Abdichtung, wenn es von außen in die Öffnungen des Gehäuses eingedrückt wurde. Die zweite Abdichtung wird bewirkt, in dem das Dichtelement 8 mit seinen Verdickungen 83, 84 zur Anlage kommt, an der innenliegenden Seitenwand 6. Die Vertiefung 85 (Einschnürung) wirkt zusammen mit der von dem Oberteil 11 abstehenden Lasche 15 die in die Aufnahmetaschen 9 eingreift und somit eine Zugentlastung des Dichtelementes 8 und damit des gesamten Kabels 7 bewirkt. Die Zugentlastung wird dadurch bewirkt, dass die Lasche 15 bei der Montage in die Vertiefung 85 des Dichtelementes 8 eingreift und in Wirkverbindung mit den Aufnahmetaschen 9 bringbar ist und somit Zug- bzw. Druckkräfte auf das Kabel 7 aufgefangen werden. Hierzu ist das Dichtelement 8 fest mit dem Außenmantel des Kabels 7 verbunden, insbesondere dort aufgespritzt, verklebt oder in sonstiger Art und Weise stoffschlüssig mit dem Außenmatel verbunden. Dabei ist die Breite der Vertiefung 85 in vorteilhafter Weise so gewählt, dass sie kleiner oder gleich ist, wie die Dicke der Lasche 15. Im Bereich der Öffnungen der Seitenwände 5, 6 weist das Dichtelement 8 ebenfalls Vertiefungen (Einschnürungen) 86, 87 auf, wobei der Durchmesser an dieser Stelle etwas größer gewählt wird als der Durchmesser der jeweiligen Öffnung in der Seitenwand 5, 6, um aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Dichtelementes 8 hier die optimale Dichtwirkung zu erzielen. Gleiches gilt auch für die Breite der Vertiefungen 86, 87, die geringfügig kleiner gewählt wird als die Dicke der Seitenwände 5, 6. Weiterhin ist für die Montage von Vorteil, dass das Dichtelement 8 in Montagerichtung im Bereich der Verdickungen 82, 83 jeweils eine Abschrägung 88, 89 aufweist. Damit kann das Dichtelement 8 wesentlich einfacher und geführt durch die Öffnung in der Seitenwand 5, 6 durchgeführt werden, wobei die Abschrägungen 88, 89 nicht zur Abdichtung beitragen müssen, da hierfür die Verdickungen 82, 83 zur Verfügung stehen.
  • Unterhalb der Lasche 15 weist das Unterteil 1 eine Erhebung 151 auf, die verhindert, dass das Dichtelement 8 bei der Montage des Gehäuses durchgebogen wird, um somit die Zugentlastung zu verbessern. Alternativ kann das Dichtelement 8 oder die Geometrie des Gehäuses so gestaltet sein, dass nach der Montage des Dichtelementes 8 dieses auf der innenliegenden Oberfläche eines Gehäuseteiles zur Anlage kommt.
  • Anstelle der stufenförmigen Ausgestaltung des Dichtelementes 8, wie sie z. B. in Figur dargestellt ist, ist es auch denkbar, dass das Dichtelement 8 eine wellenförmige Kontur aufweist, wobei die Seitenwände 5, 6 sowie die Lasche 15 jeweils in einem Wellental zur Anlage an dem Dichtelement 8 kommen und dieses aufgrund seiner elastischen Verformbarkeit so verformt wird, dass die Wellenberge der Funktion der Verdickungen 81 bis 84 entsprechen.
  • Anstelle eines Dichtelementes aus einem elastisch verformbaren Material ist auch ein Material verwendbar, welches nicht oder nur in einem geringen Maße elastisch verformbar ist. Dann sind die Geometrien des Dichtelementes und dessen Umgebungsbereiche in dem Gehäuses so aufeinander abgestimmt, dass das Dichtelement 8 unter Kraftaufwendung in das Gehäuses eingedrückt wird und dadurch die Dichtwirkung und/oder Zugentlastung erzielt wird. Alternativ oder ergänzend dazu kann auch das Dichtelement ohne oder mit nur sehr geringerer Kraftaufwendung in das Gehäuse eingesetzt werden und dann anschließend dort verklebt, eingeschweißt oder dergleichen werden.
  • Figur 6 zeigt einen Schnitt durch das montierte Gehäuse der Antenne mit Kabel 7 und Dichtelement 8, wobei hier die Wirkverbindung zwischen den Aufnahmetaschen 9 an dem Unterteil 1 und der abstehenden Lasche 15 an dem Oberteil 11 sehr gut erkennbar ist. Durch diese Wirkverbindung, die keinen Einfluss auf die Dichtungsfunktion des Dichtelementes 8 hat, wird das Kabel 7 zusammen mit dem Dichtelement 8, das materialschlüssig dort festgelegt ist, von Zug- oder Druckbelastungen entlastet. Dabei ist auch erkennbar, dass das Dichtelement 8 nicht nur einen runden, sondern auch einen ovalen (ggfs. auch einen eckigen oder sonstigen polygonalen) Querschnitt aufweisen kann, um das Kabel 7 (oder auch mehr als ein Kabel) mit seinem Dichtelement 8 nur in einer Lage montieren zu können und einen Verdrehschutz beim Betrieb der Antenne zu haben. Dieser kann auch im Bereich der Oberfläche eines Gehäuseteils (hier das Unterteil 1) abgeflacht sein. Im Falle des "unrunden" Dichtelementes 8 sind selbstverständlich auch die Geometrien der Öffnungen in den Seitenwänden und der Lasche darauf abgestimmt.
  • Während in dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, dass das Dichtelement zur Montageerleichterung Abschrägungen aufweist, können diese Abschrägungen ergänzend oder alternativ auch im Bereich der Öffungen der Seitenwände des Gehäuses und/oder der Lasche vorhanden sein. In einem solchen Fall könnte das Dichtelement nur noch eine Vertiefung im Bereich einer Seitenwand oder gar keine Vertiefung mehr aufweisen. Zugentlastung und Dichtwirkung würden dann durch eine ausreichende elastische Verformbarkeit ("Zusammenquetschen") des Dichtelementes erzielt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Unterteil
    2.
    Leiterplatte
    3.
    Antennenelement
    4.
    GPS-Empfangsmodul
    5.
    äußere Seitenwand
    6.
    innenliegende Seitenwand
    7.
    Kabel
    8.
    Dichtelement
    81 bis 84
    Verdickungen
    85 bis 87
    Vertiefungen
    88, 89
    Abschrägung
    9.
    Aufnahmetaschen
    10.
    Öffnungen
    11.
    Oberteil
    12.
    äußere Seitenwand
    13.
    innenliegende Seitenwand
    14.
    Dome
    15.
    abstehende Laschen
    16.
    Distanzelement
    17.
    Dichtung
    18.
    Distanzelement
    151
    Erhebung

Claims (11)

  1. Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale mit einem Gehäuse, das zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem dielektrischen Material besteht, wobei das Gehäuse aus einem Unterteil (1), einem Oberteil (11) und ggfs. weiteren Teilen besteht, wobei das Gehäuse eine Öffnung zur Durchführung eines Kabels (7) zur Übertragung der hochfrequenten Signale aufweist, wobei weiterhin das Kabel (7) mit einem Dichtelement (8) gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (1) und das Oberteil (11) eine äußere Seitenwand (5, 12) sowie eine innenliegende Seitenwand (6, 13) aufweisen und sich das Dichtelement (8) über jeweils eine äußere und eine innenliegenden Seitenwand erstreckt.
  2. Antenne für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale mit einem Gehäuse, das zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem dielektrischen Material besteht, wobei das Gehäuse aus einem Unterteil (1), einem Oberteil (11) und ggfs. weiteren Teilen besteht, wobei das Gehäuse eine Öffnung zur Durchführung eines Kabels (7) zur Übertragung der hochfrequenten Signale aufweist, wobei weiterhin das Kabel (7) mit einem Dichtelement (8) gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (1) und das Oberteil (11) eine äußere Seitenwand (5, 12) sowie Mittel zur Zugentlastung des Kabels (7) über das Dichtelement (8) aufweisen und sich das Dichtelement (8) über jeweils eine äußere Seitenwand und die Mittel erstreckt.
  3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Seitenwand (5) und die innenliegenden Seitenwand (6) des Unterteils (1) jeweils eine Öffnung zur Durchführung des Dichtelementes (8) zusammen mit dem Kabel (7) aufweisen.
  4. Antenne nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) materialschlüssig mit einem Außenmantel des Kabels (7) verbunden ist.
  5. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) im Bereich der Öffnungen in den äußeren Seitenwänden (5, 12) und/oder im Bereich der innenliegenden Seitenwänden (6, 13) Verdickungen (81 bis 84) aufweist.
  6. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) zumindest eine Vertiefung (85) aufweist, die in Wirkverbindung mit zumindest einem Teil des Unterteiles (1) und/oder des Oberteiles (11) des Gehäuses bringbar ist.
  7. Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil zumindest eine abstehende Lasche (15) ist, die in ihrem Endbereich entsprechend der Vertiefung (85) des Dichtelementes (8) geformt ist.
  8. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (15) in Wirkverbindung mit einer Aufnahmetasche (9) bringbar ist.
  9. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) in Montagerichtung im Bereich der Verdickungen (82, 83) jeweils eine Abschrägung (88, 89) aufweist.
  10. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Unterteil (1) und/oder an dem Oberteil (11) auf das zumindest eine Antennenelement (3) wirkende Distanzelemente (16, 18) angeformt sind.
  11. Verfahren zur Montage einer Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das auf dem Kabel (7) angeordnete Dichtelement (8) mit seinen Abschrägungen (88, 89) voran durch die Öffnung in der äußeren Seitenwand (5) und dann vorzugsweise durch die Öffnung in der innenliegenden Seitenwand (6) des Unterteiles (1) geführt und anschließend in seiner Lage durch die Montage des Oberteiles (11) mit der abstehenden Lasche (15), die in Wirkverbindung mit der Vertiefung (85) gebracht ist, zugentlastet an dem Gehäuse festgelegt wird.
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