DE102005061296A1

DE102005061296A1 - Antennenanbringungsstruktur

Info

Publication number: DE102005061296A1
Application number: DE102005061296A
Authority: DE
Inventors: Randall A. Troy Gage
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2006-07-13
Also published as: GB0526526D0; GB2422960A; GB2422960B; US20060145936A1

Abstract

Eine Antennenanbringungsstruktur umfasst einen Kraftfahrzeug-Dachhimmel, der an einer inneren Oberfläche des Daches eines Fahrzeugs angebracht sein kann. Der Dachhimmel umfasst einen verlängerten Abschnitt, der sich unter einer Glaskomponente des Fahrzeugs erstreckt, wenn der Dachhimmel am Dach angebracht ist. Die Antennenanbringungsstruktur umfasst ferner eine Antenne, die auf dem verlängerten Abschnitt des Dachhimmels angebracht ist. Die Anbringung der Antenne auf dem verlängerten Abschnitt schafft eine Sichtlinie zwischen der Antenne und einem Sender oder Empfänger, der sich in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs befindet.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Antennen für den Radioempfang, für GPS-Systeme, für Zellentelephone und dergleichen und insbesondere eine Struktur für die Anbringung solcher Antennen an Kraftfahrzeugen.

Antennen werden an Kraftfahrzeugen typischerweise durch Befestigen dieser Antennen am Glas oder durch Anbringen dieser Antennen an der Außenseite des Fahrzeugs montiert. Beispielsweise umfassen außen angebrachte Antennen Antennen im Haifischflossenstil oder im Peitschenstil. Diese Antennen bringen jedoch das visuelle äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs in Unordnung und beeinträchtigen das Fahrzeug-Design. Außerdem unterliegen Außenantennen der Gefahr des Vandalismus. Die Anbringung solcher Antennen erhöht die Arbeitskosten des Fahrzeugherstellers. Die Anbringung der Antennen erfordert ferner Bohrlöcher im Metallblech der Fahrzeugaußenseite, was eine mögliche Undichtigkeit zur Folge hat.

Aus dem Patent US 6.377.220 an Cook u. a. (General Motors), erteilt am 23. April 2002, ist ein Antennensystem am Dachhimmel eines Fahrzeugs bekannt. Der Ort, an dem das Antennensystem angebracht ist, kann jedoch deren Betriebsleistung im Vergleich zu einem an der Außenseite eines Fahrzeugs angebrachten Antennensystem beeinträchtigen.

Aus dem Patent US 6.118.410 an Nagy (General Motors und Delphi Technologies), erteilt am 12. September 2000, ist die Anbringung einer Antennenanordnung unter einem verlängerten Abschnitt einer Fahrzeugwindschutzscheibe oder -heckscheibe auf einer am Fahrzeugdach unter der Windschutzscheibe oder der Heckscheibe ausgebildeten Platte bekannt. Dieser Entwurf erfordert eine Abwandlung des Entwurfs des Metallblechs des Daches und eine Verlängerung des Fahrzeugglases, was beides die Kosten des Fahrzeugs erhöht. Die Kabel von der Antennenanordnung müssen durch ein Loch im Metallblech des Daches geführt werden, was die Kosten weiter erhöht. Außerdem könnte es schwierig sein, die Antennenanordnung zu warten, da das Glas möglicherweise entfernt werden muss, um einen Zugang zu den Antennen zu erlangen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Struktur für die Anbringung von Antennen an einem Fahrzeug zu schaffen, mit der die Nachteile der oben genannten Anbringungsstrukturen vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 15 oder durch eine Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 8. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Antennenanbringungsstruktur umfasst einen Kraftfahrzeug-Dachhimmel, der so beschaffen ist, dass er an einer inneren Oberfläche eines Daches des Fahrzeugs angebracht werden kann. Der Dachhimmel umfasst einen verlängerten Abschnitt, der sich unter einer Glaskomponente des Fahrzeugs erstreckt, wenn der Dachhimmel am Dach montiert ist. Die Antennenanbringungsstruktur umfasst ferner eine an dem verlängerten Abschnitt des Dachhimmels angebrachte Antenne. Die Anbringung der Antenne an dem verlängerten Abschnitt schafft eine Sichtlinie zwischen der Antenne und einem Sender oder Empfänger, der sich in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs befindet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevor zugten Ausführungsform, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine Draufsicht der oberen Fläche eines Kraftfahrzeug-Dachhimmels, der eine Antennenanbringungsstruktur gemäß der Erfindung aufweist; und
2 einen teilweise im Querschnitt gezeigten Seitenaufriss einer Antennenanbringungsstruktur gemäß der Erfindung.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug-Dachhimmel 10 gezeigt. Der Dachhimmel 10 kann an der inneren Oberfläche des Daches des Fahrzeugs angebracht werden, wie dies im Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik wohlbekannt ist. Der Dachhimmel kann an jeden Kraftfahrzeugtyp einschließlich Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Geländewagen angepasst sein. Die in 1 gezeigte Ausführungsform ist an einen Chrysler PT Cruiser angepasst.
Der Dachhimmel 10 umfasst eine Vorderkante 12, die in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs orientiert ist, wenn der Dachhimmel angebracht ist, eine Hinterkante 14, die in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs orientiert ist, eine fahrerseitige Kante 16 und eine beifahrerseitige Kante 18.
Erfindungsgemäß ist der Dachhimmel 10 in der Weise abgewandelt, dass er einen verlängerten Abschnitt 20 aufweist. Der verlängerte Abschnitt 20 erstreckt sich unter einer Glaskomponente des Fahrzeugs, wenn der Dachhimmel an der inneren Oberfläche des Fahrzeugdaches angebracht ist. Die Glaskomponente kann eine Fahrzeugwindschutzscheibe sein, wobei der verlängerte Abschnitt 20 in diesem Fall eine Verlängerung der Vorderkante 12 des Dachhimmels ist, wie in 1 gezeigt ist. Alternativ kann die Glaskomponente die Heckscheibe des Fahrzeugs sein, wobei in diesem Fall der verlängerte Abschnitt eine Verlängerung der Hinterkante 14 des Dachhimmels ist. Die Glaskomponente kann auch ein Seitenfenster oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs sein, wobei in diesem Fall der verlängerte Abschnitt eine Verlängerung einer der Seiten 16 oder 18 des Dachhimmels ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Glaskomponente ein Sonnendach oder Monddach des Fahrzeugs. Der Dachhimmel ist dann so abgewandelt, dass er eine (nicht gezeigte) Öffnung aufweist, die der Öffnung im Sonnendach oder Monddach entspricht, mit der Ausnahme, dass der Dachhimmel einen verlängerten Abschnitt aufweist, der sich unter einem Teil des Sonnendaches oder des Monddaches erstreckt. Mit dem hier verwendeten Ausdruck "Glaskomponente" ist eine mit Glas abgedeckte Öffnung gemeint, die eine Sichtlinie zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der äußeren Umgebung des Fahrzeugs ermöglicht. Typischerweise handelt es sich um eine feste Glaskomponente. Mit dem Ausdruck "Glas", wie er hier verwendet wird, ist ein lichtdurchlässiges oder durchsichtiges Material wie etwa Glas oder ein klarer Kunststoff gemeint.
2 zeigt den Dachhimmel 10, der an der inneren Oberfläche des Fahrzeugdaches 20 angebracht ist. Der Dachhimmel 10 ist in der Weise abgewandelt, dass er einen verlängerten Abschnitt 20 aufweist, der sich unter der Windschutzscheibe 24 des Fahrzeugs erstreckt. Ein herkömmlicher Dachhimmel würde sich nur bis zu der Kante des Fahrzeugdaches 22, die an die Windschutzscheibe 24 angrenzt, erstrecken. Im Gegensatz dazu erstreckt sich der abgewandelte Dachhimmel 10 über eine ausreichende Strecke unter der Windschutzscheibe 24, so dass eine oder mehrere Antennen (weiter unten beschrieben) auf dem verlängerten Abschnitt 20 angebracht werden können und eine Sichtlinie durch die Windschutzscheibe 24 zur äußeren Umgebung des Fahrzeug aufweisen. Die Strecke, über die sich der verlängerte Abschnitt 20 unter der Windschutzscheibe 24 erstreckt, hängt von der oder den besonderen anzubringenden Antennen ab. In einer typischen Ausführungsform erstreckt sich der verlängerte Abschnitt 20 über eine Strecke von wenigstens etwa 2,5 cm und gewöhnlich über eine Strecke im Bereich von 2,5 bis etwa 5,25 cm über die Kante der Windschutzscheibe 24 hinaus.
Der verlängerte Abschnitt 20 des Dachhimmels 10 kann irgendeine Struktur haben, die für die Anbringung der oben beschriebenen Antenne(n) geeignet ist und mit den Strukturen der Windschutzscheibe 24 und des Daches 22 kompatibel ist. In der in 2 gezeigten Ausführungsform umfasst der verlängerte Abschnitt 20 einen in Längsrichtung sich erstreckenden Abschnitt 26, der sich von einem nach oben geneigten Abschnitt 28 des Dachhimmels 10 erstreckt. Der in Längsrichtung sich erstreckende Abschnitt 26 des Dachhimmels 10 erstreckt sich angenähert parallel zu der Windschutzscheibe 24. Der verlängerte Abschnitt 20 umfasst außerdem einen nach oben gekrümmten Abschnitt 30, der sich von dem in Längsrichtung sich erstreckenden Abschnitt 26 erstreckt. Der nach oben gekrümmte Abschnitt 30 erstreckt sich nach oben fast so weit, dass er in einen Anschlag mit der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe 24 gelangt.
Der Dachhimmel 10 kann durch irgendein geeignetes Herstellungsverfahren abgewandelt werden, damit er den verlängerten Abschnitt 20 aufweist. Typischerweise ist der Rohling des Dachhimmelsubstrats an der Vorderkante länger ausgebildet, wobei der Rohling in die gewünschte Form des Dachhimmels einschließlich der gewünschten Form des verlängerten Abschnitts gepresst wird.
Schließlich umfasst die Antennenanbringungsstruktur gemäß der Erfindung eine oder mehrere Antennen, die auf dem verlängerten Abschnitt 20 des Dachhimmels 10 angebracht sind. Die Antennen können von jedem gewünschten Typ sein, der in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, beispielsweise eine AM/FM-Radioantenne und/oder eine Satellitenradioantenne und/oder eine GPS-Navigations-Antenne und/oder eine Zellentelephon-Antenne. Vorteilhaft ermöglicht die Antennenanbringungsstruktur gemäß der Erfindung die Anbringung mehrerer Antennen am gleichen Ort. Die Antennen können getrennt nebeneinander angebracht sein oder als Antennenanordnung, die mehrere Antennen umfasst und als Gruppe angebracht ist, konstruiert sein.
In 1 ist die Antennenanordnung an dem verlängerten Abschnitt 20 des Dachhimmels 10 auf der oberen Oberfläche oder "C-Oberfläche" 32 des Dachhimmels 10 (d. h. auf jener Seite des Dachhimmels 10, die nach oben und weg vom Fahrer und vom Beifahrer im Fahrzeug in Richtung zum Fahrzeugdach zeigt) angebracht. Die Antennenanordnung umfasst eine AM/FM-Antenne 34, die auf einer Leiterplatte 36 angebracht ist, eine GPS-System-Antenne 38, die auf einer weiteren Leiterplatte 40 angebracht ist, eine Satellitenradio-Antenne 42, die auf der Leiterplatte 40 angebracht ist, und eine Zellentelephon-Antenne 44, die auf einer weiteren Leiterplatte 46 angebracht ist. Bei der Herstellung würden alle Antennen typischerweise auf einer einzigen Leiterplatte montiert. 1 zeigt Kabel 48 für die Antennen, die an der mittleren Leiterplatte 40 befestigt sind, bei der Herstellung würden sie jedoch alle an der einzigen Leiterplatte, an der alle Antennen angebracht sind, befestigt. Die Kabel 48 verlaufen typischerweise in der "A-Säule" (zwischen der Vordertür und der Windschutzscheibe) nach unten und durch das Armaturenbrett zu den verschiedenen Vorrichtungen im Fahrzeug, die Antennen erfordern. Manchmal sind eine oder mehrere der Vorrichtungen am Dachhimmel angebracht, so dass sich das entsprechende Kabel direkt zu dieser Vorrichtung erstrecken würde.
2 zeigt ebenfalls eine Antennenanordnung 50, die auf dem verlängerten Abschnitt 20 des Dachhimmels 10 angebracht ist.
Die Antennenanordnung kann an dem Dachhimmel durch irgendein geeignetes Verfahren angebracht sein. Vorzugsweise ist die Antennenanordnung am Dachhimmel unter Verwendung eines flexiblen Klebstoffs wie etwa eines heißschmelzenden Klebstoffs oder eines schaumstoffverstärkten Bandes (einer Schaumstofflage mit Klebstofflagen auf beiden Seiten) angeklebt. Da die Antenne und/oder der Dachhimmel gekrümmte oder vorspringende Abschnitte aufweisen können, erhöht die Verwendung eines flexiblen Klebstoffs die Wahrscheinlichkeit einer guten Haftung längs der Antenne. Eine mechanische Befestigungseinrichtung wie etwa eine Kunststoffraste kann ebenfalls verwendet werden, sie wird jedoch aus ästhetischen Gründen weniger bevorzugt, da sie für die Fahrzeuginsassen sichtbar wäre.
Die Antennenanordnung kann als ein flexibles Element oder ein Strukturelement der Dachhimmelbaueinheit entworfen sein. Falls die Antennenanordnung als steifes Bauelement entworfen ist, kann sie ein Strukturelement sein, das zu der Unterstützung des Dachhimmels beiträgt und ein unerwünschtes Durchbiegen und Einsacken des Dachhimmels verhindert. Beispielsweise könnte die Antennenanordnung so entworfen sein, dass sie eine U-Form oder eine Rippenform hat, um die Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen. Es können viele verschiedene Konfigurationen verwendet werden. In einer weiteren Alternative könnte die Leiterplatte statt des gezeigten Leiterplattentyps auch auf den Dachhimmel stranggepresst sein, wobei die Antennen dann auf der stranggepressten Leiterplatte befestigt würden.
Die Anbringung der Antenne(n) auf dem verlängerten Abschnitt 20 des Dachhimmels 10 schafft eine Sichtlinie zwischen der Antenne und einem Sender oder Empfänger, der sich in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs befindet. Beispielsweise wird zwischen der Antenne und einem Satelliten oder einem Turm eine Sichtlinie geschaffen. Ein GPS-System muss mindestens drei Satelliten "sehen". Mit dem Ausdruck "Sichtlinie", wie er hier verwendet wird, ist gemeint, dass die Signale zwischen den Antennen und dem Sender oder Empfänger ungehindert empfangen bzw. gesendet werden können. Die Antennen können an irgendeinem Teil des verlängerten Abschnitts angebracht sein, der eine Sichtlinie ermöglicht. Typischerweise sind sie auf der C-Oberfläche des Dachhimmels angebracht, in einigen Ausführungsformen könnten sie jedoch auch auf der Kante des Dachhimmels angebracht sein.
Falls gewünscht, kann der Abschnitt der Glaskomponente über der Antennenanordnung getönt sein, um die Ästhetik des Fahrzeugs zu verbessern, solange diese Tönung die Antennen nicht daran hindert, externe Signale effektiv zu empfangen oder zu senden.
Die Antennenanbringungsstruktur gemäß der Erfindung beseitigt eine äußere Beeinträchtigung des Fahrzeugs und stellt wieder das ursprüngliche Design der Fahrzeugoberfläche her. Da die Erfindung ermöglicht, den Dachhimmel zu der Fahrzeugmontagefabrik zusammen mit den vorbefestigten Antennen zu versenden, werden Kosteneinsparungen für den Fahrzeughersteller realisiert, indem ein Montageschritt dem Dachhimmelzulieferer übertragen wird.
Oben sind das Prinzip und die Funktionsweise der Erfindung erläutert und anhand einer bevorzugten Ausführungs form veranschaulicht worden. Selbstverständlich kann die Erfindung jedoch in anderer Weise als im Einzelnen erläutert ausgeführt werden, ohne vom Umfang und vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Antennenanbringungsstruktur, gekennzeichnet durch einen Kraftfahrzeug-Dachhimmel (10), der an einer inneren Oberfläche eines Fahrzeugdaches angebracht sein kann und einen verlängerten Abschnitt (20) aufweist, der sich unter einer Glaskomponente (24) des Fahrzeugs erstreckt, wenn der Dachhimmel (10) am Dach (22) angebracht ist, und eine Antenne (34, 38, 42, 44), die auf dem verlängerten Abschnitt (20) des Dachhimmels (10) angebracht ist, wobei die Anbringung der Antenne (34, 38, 42, 44) auf dem verlängerten Abschnitt (20) eine Sichtlinie zwischen der Antenne (34, 38, 42, 44) und einem Sender oder Empfänger, der sich in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs befindet, schafft.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der verlängerte Abschnitt (20) des Dachhimmels (10) über eine Strecke von wenigstens 2,5 cm unter der Glaskomponente (24) erstreckt.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne eine Antennenanordnung mit mehreren Antennen (34, 38, 42, 44) und einer Anbringungsstruktur ist.
Antennenanbringungstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung eine Festigkeit und Steifigkeit für den Dachhimmel (10) schafft.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung an den Dachhimmel (10) angeklebt ist.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskomponente eine Windschutzscheibe (24) oder eine Heckscheibe des Fahrzeugs ist.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Abschnitt (20) einen in Längsrichtung sich erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich angenähert parallel zu der Windschutzscheibe (24) erstreckt.
Kraftfahrzeugbaueinheit, die ein Fahrzeugdach (22), eine starre Glaskomponente (24) des Fahrzeugs und eine Antennenanbringungsstruktur aufweist und umfasst: einen Kraftfahrzeug-Dachhimmel (10), der an einer inneren Oberfläche des Fahrzeugdaches (22) angebracht sein kann und einen verlängerten Abschnitt (20) aufweist, der sich unter der Glaskomponente (24) des Fahrzeugs erstreckt, wenn der Dachhimmel (10) am Dach (22) angebracht ist, und eine Antenne (34, 38, 42, 44), die auf dem verlängerten Abschnitt (20) des Dachhimmels (10) angebracht ist, wobei die Anbringung der Antenne auf dem verlängerten Abschnitt eine Sichtlinie zwischen der Antenne (34, 38, 42, 44) und einem Sender oder Empfänger, der sich in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs befindet, schafft.
Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der verlängerte Abschnitt (20) des Dachhimmels (10) über eine Strecke von wenigstens etwa 2,5 cm unter der Glaskomponente (24) erstreckt.
Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne eine Antennenanordnung mit mehreren Antennen (34, 38, 42, 44) und einer Anbringungsstruktur ist.
Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung eine Festigkeit und Steifigkeit für den Dachhimmel (10) schafft.
Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung an den Dachhimmel (10) angeklebt ist.
Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskomponente eine Windschutzscheibe (24) oder eine Heckscheibe des Fahrzeugs ist.
Kraftfahrzeugbaueinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Abschnitt (20) einen in Längsrichtung sich erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich angenähert parallel zu der Windschutzscheibe (24) erstreckt.
Antennenanbringungsstruktur, gekennzeichnet durch einen Kraftfahrzeug-Dachhimmel (10), der an einer inneren Oberfläche eines Daches (22) des Fahrzeugs angebracht sein kann und einen verlängerten Abschnitt (20) aufweist, der sich über eine Strecke von wenigstens etwa 2,5 cm unter einer Glaskomponente (24) des Fahrzeugs erstreckt, wenn der Dachhimmel (10) am Dach (22) angebracht ist, und eine Antenne (34, 38, 42, 44), die auf der C-Oberfläche des verlängerten Abschnitts (20) des Dachhimmels (10) angebracht ist, wobei die Anbringung der Antenne (34, 38, 42, 44) auf dem verlängerten Abschnitt (20) eine Sichtlinie zwischen der Antenne (34, 38, 42, 44) und einem Sender oder Empfänger, der sich in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs befindet, schafft.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne eine Antennenanordnung ist, die mehrere Antennen (34, 38, 42, 44) und eine Anbringungsstruktur umfasst.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung eine Festigkeit und Steifigkeit für den Dachhimmel (10) schafft.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung an den Dachhimmel (10) angeklebt ist.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskomponente eine Windschutzscheibe (24) oder eine Heckscheibe des Fahrzeugs ist.
Antennenanbringungsstruktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Abschnitt (20) einen in Längsrichtung sich erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich angenähert parallel zu der Windschutzscheibe (24) erstreckt.