DE102006006922A1

DE102006006922A1 - Antennenstruktur auf Träger, welcher an oder in einem Fahrzeugbauteil befestigbar ist

Info

Publication number: DE102006006922A1
Application number: DE102006006922A
Authority: DE
Inventors: Ingmar Petersen; Bernd Schwarz; Markus Pfletschinger
Original assignee: Hirschmann Car Communication GmbH
Current assignee: Hirschmann Car Communication GmbH
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-05-03

Abstract

Antennenstruktur, bestehend aus elektrisch leitfähigen Bereichen (4, 5), die auf oder in einem flächig gestalteten Träger auf- oder eingebracht sind, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Träger als Träger (3, 7) ausgebildet ist, der Befestigungspunkte aufweist, mit denen der Träger (3, 7) an einem Zielbauteil (1) befestigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenstruktur für ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.

Aus den nicht vorveröffentlichten DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 ist es bekannt, elektrisch leitfähigen Bereiche auf bzw. in Kunststoffteile aufzubringen. Es entsteht demzufolge ein Zielbauteil, welches die Antennenstruktur trägt und das als ein Karosseriebauteil eines Fahrzeuges ausgebildet ist. Das bedeutet, dass gemäß diesem bekannten Verfahren die elektrisch leitfähigen Bereiche, direkt auf oder in dem flächig gestalteten Karosseriebauteil (= Zielbauteil) auf- oder eingebracht sind.

Dies führt jedoch nur dann und solange zu praktikablen Herstellungsweisen, solange das Zielbauteil flächig gestaltet ist. In diesem Fall ist auch der Träger flächig gestaltet und entspricht damit weitestgehend der flächigen Gestaltung des Zielbauteils. Darüber hinaus ist die flächige Gestaltung des Trägers für die Erzeugung der leitfähigen Bereiche, z.B. mittels Siebdruckverfahren unbedingt erforderlich. Solche dünnschichtigen, elektrisch leitfähigen Bereiche, z. B. aus Silberleitpaste oder anderen vergleichbaren Materialien, haben sich für die Erzeugung von Antennenstrukturen für Fahrzeuge bewährt, da mit ihnen die gesamte Antennenleiterstruktur äußerst kompakt, schnell, kostengünstig und zuverlässig realisiert werden kann. Allerdings hat das Aufbringen von solchen Silberpasten oder vergleichbaren Materialien auf einen Träger den Nachteil, dass diese Träger unbedingt flächig gestaltet sein müssen, da ansonsten das Auftragen nicht möglich ist. Andererseits sind Zielbauteile (= Karosseriebauteile) von Fahrzeugen im Regelfall nicht flächig gestaltet, da sie meistens aus Gründen der Gewichtsersparnis oder der Versteifung diverse Vertiefungen, Verstrebungen oder sonstige komplexe Formen aufweisen. Damit ist es nicht uneingeschränkt möglich, das Zielbauteil, das nach seiner Herstellung eine Antennenstruktur tragen soll, gemäß den nicht vorveröffentlichten Patentanmeldungen DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 herzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antennenstruktur auf einem Träger bereitzustellen, der auch bei komplex geformten Zielbauteilen verwendbar ist.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Träger mit der Antennenstruktur mindestens einen Befestigungspunkt aufweist, mit denen der Träger an einem Zielbauteil befestigbar ist. Dabei ist das Zielbauteil ein beliebiges Karosserieteil (innen oder außen) eines Fahrzeuges, welches Erhebungen, Vertiefungen, Versteifungen, Verstrebungen oder sonstige geometrische Formen aufweisen kann. Der Träger für die Antennenstruktur ist dabei als Träger ausgebildet, wobei dieser Träger in vorteilhafter Weise insbesondere gemäß dem Verfahren der DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 mit den dort beschriebenen Vorteilen hergestellt werden kann. Andere Herstellverfahren, wie z.B. die direkte Bedruckung des Trägers mittels Siebdruckverfahren sind selbstverständlich auch anwendbar.

Während oder nach seiner Herstellung wird dieser Träger mit Befestigungspunkten versehen, die mit korrespondierenden Befestigungspunkten an dem Zielbauteil übereinstimmen, um den fertigen Träger mit seinen Antennenstrukturen an oder in dem Zielbauteil zu befestigen.

Damit bietet der erfindungsgemäße flächig gestaltete Träger mit seiner Antennenstruktur einerseits den Vorteil, dass er insbesondere gemäß einem bekannten Verfahren hergestellt und andererseits an einem beliebig komplex geformten Zielbauteil befestigt werden kann. Damit kann das Zielbauteil hinsichtlich seiner Erfordernisse an Funktion, Sicherheit, Haltbarkeit und dergleichen optimiert und nach seiner Herstellung mit dem flächig gestalteten Träger mit Antennenstrukturen versehen werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Verbindung zwischen dem Träger und dem Zielbauteil dauerhaft. Das heißt, dass der Träger nach seiner Herstellung zum Beispiel punktuell, streifenförmig oder dergleichen, jedoch nicht ganzflächig, an dem Zielbauteil befestigt werden kann, wobei die Verbindung beispielsweise eine Klebeverbindung ist. Eine ganzflächige Verbindung zwischen dem flächig gestalteten Träger und dem Zielbauteil ist im Regelfall nicht möglich, da das Zielbauteil anders geformt ist als der flächig gestaltete Träger. Weitere dauerhafte Verbindungen können hergestellt werden durch Infrarot-, Ultraschall- oder anderweitige Verbindungen, die die korrespondierenden Befestigungspunkte zwischen dem Träger und dem Zielbauteil dauerhaft miteinander verbinden.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindung zwischen dem Träger und dem Zielbauteil lösbar. Hier kommen Verschraubungen, Verrastungen, Verclipsungen, Klettbefestigungen, lösbare Verklebungen oder dergleichen in Betracht, die es ermöglichen, den Träger von dem Zielbauteil wieder zu lösen. Im Servicefall wäre dies ein Vorteil. Allerdings ist sicherzustellen, dass die lösbare Verbindung während des Betriebes des Fahrzeuges sich nicht löst.

Weist das Zielbauteil jedoch eine flächige oder nur leicht bombierte Fläche auf, so kann der Antennenträger direkt auf die Oberfläche des Zielbauteils unlösbar oder lösbar angebracht werden. Denkbar sind in diesem Falle der Druck auf Kunststofffolien mit anschließender Verklebung mittels Kleberaupen oder anderer bekannter Klebeprozesse. Der direkte Einsatz von Selbstklebefolie zieht hierbei Vorteile nach sich. Ein Bauteil, welches in das Zielbauteil integrierbar ist lässt sich demzufolge auch vor oder nach der Einbringung mit einer solchen Antennenfolie bekleben.

Nach der Erzeugung des in das Zielbauteil einzubringende Bauteil mit der Antennenstruktur sind weitere Prozesse wie Stanzen, Umformen, usw. möglich.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus denen sich wiederum entsprechende Vorteile ergeben.

Schematische und vereinfacht dargestellte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, im Folgenden beschrieben und anhand der 1 bis 3 erläutert.
Ein Zielbauteil 1 (vereinfacht dargestellt in 1), bei dem es sich um ein Zielbauteil eines Fahrzeuges handelt, wie z. B. ein Dachelement, ein Kofferraumdeckel, eine Scheibe, eine Heckklappe, ein Stoßfänger oder dergleichen, weist eine teilweise flächig Gestaltung auf und ist mit Verstrebungen 2 zwecks Versteifung versehen. Alternativ zu dem gezeigten Zielbauteil 1 kann dieses auch eine gänzlich andere, beliebig komplexe geometrische Form aufweisen und muß nicht zwangsweise flächig gestaltet sein.
An, in oder auf diesem Zielbauteil 1 soll eine Antennenstruktur angeordnet werden, wobei die Antennenstruktur zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale ausgebildet ist. Aufgrund der geometrischen Unförmigkeit des Zielbauteiles 1 mit seinen Verstrebungen 2 kann das Verfahren gemäß der DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 nicht direkt bei dem Zielbauteil 1 angewandt werden.
Aus diesem Grunde stellt die Erfindung einen flächig gestalteten Träger 3 bereit, der elektrisch leitfähige Bereiche 4, 5 mit Kontaktstellen 6 trägt. Der flächig gestaltete Träger 3 ist in besonders vorteilhafter Weise entweder ein starres flächiges Gebilde (und damit bis zu einigen Millimetern dick) oder als Folie (damit dünner als 1 Millimeter) ausgebildet. Auf diesen Träger 3 werden in einem geeigneten Verfahren, z. B. im Siebdruckverfahren, die elektrisch leitfähigen Bereiche 4, 5, 6 aufgebracht. Danach wird dieser Träger 3 in der Herstellungsprozess von dem integrierungsfähigen Bauteil 7 integriert, wobei dieses Gebilde insbesondere nach dem Verfahren der DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 oder einem entsprechend anderen geeigneten Verfahren hergestellt wird. Möglich ist es jedoch auch, dass das Bauteil 3 direkt im Siebdruckverfahren mit Antennenstrukturen bedruckt und daraufhin in das Zielbauteil eingebracht wird. Die für die Integration notwendigen Gestalt muss in diesem Fall jedoch in mindestens einem weiteren Prozessschritt herbeigeführt werden. Ebenso denkbar ist für diesen Fall, dass auf das Bauteil 3 eine Kunststofffolie mit der darauf befindlichen Antennenstruktur lösbar oder unlösbar gefügt wurde.
Nachdem der flächig gestaltete Träger 3, 7 hergestellt worden ist, kann er mit dem Zielbauteil 1 verbunden, d. h. an, in oder auf diesem befestigt werden. Dazu weist der Träger 3 in der Figur nicht dargestellte Befestigungspunkte auf, mit denen er z. B. an der Oberseite der Verstrebungen 2 des Zielbauteiles 1 dauerhaft oder lösbar verbunden wird.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist darin zu sehen, wenn das Zielbauteil 1 z. B. ein Dachbereich eines Fahrzeuges ist und der flächig gestaltete Träger 3 mit seiner einen Oberfläche den in Richtung des Fahrgastraumes des Fahrzeuges gerichteten Dachhimmel bildet. In diesem Fall (oder auch in allen anderen denkbaren analogen Fällen) kann das Zielbauteil 1 (= Dach des Fahrzeuges) hinsichtlich seiner Funktion, seiner Stabilität und dergleichen, ausgelegt werden. Unabhängig davon wird der flächig gestaltete Träger 3 mit den Antennenstrukturen 4, 5, 6 hergestellt und anschließend an dem Zielbauteil 1 befestigt. Dabei kann das bekannte Verfahren der DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 so gewählt werden, dass der Träger 3 in Richtung des Zielbauteiles 1 die Antennenstrukturen (elektrisch leitfähige Bereiche 4, 5) trägt und auf der davon abgewandten Seite durch entsprechende Materialwahl den Dachhimmel bildet. Gleiches gilt auch z. B. für den Fall, dass das Zielbauteil 1 eine Fahrzeugscheibe ist und das Material des Trägers 3 transparent, d. h. durchscheinend ist.
Anhand der 2 und 3 sind weitere Ausführungsbeispiele beschrieben.
In den oberen Bereich des Zielbauteil 1 (hier die Hecklappe, vorzugsweise aus Kunststoff, eines Fahrzeuges) gilt es ein Antennensystem zu integrieren. Aufgrund der Verstrebungen 2 sowie der allgemeinen Bauraumgeometrie kann eine Integration der leitenden Strukturen mittels der Verfahren der DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 nicht direkt angewandt werden, d.h. das Zielbauteil 1 kann nicht nach einem der dort beschriebenen Verfahren unter gleichzeitiger Einbringung einer Antennenstruktur des Antennensystems hergestellt werden.
Eine Einbringung der Bereiche 4, 5, 6 ist jedoch mit Hilfe des Trägers 3, 7 möglich. Dieser Träger wiederum kann durch die Verfahren der DE 10 2005 034 085.7 und DE 10 2005 034 082.2 sowie DE 10 2005 034 083.0 hergestellt werden. Alternativ hierzu kann auch eine direkt bedruckte Platte oder Folie, bzw. eine aufgeklebte Antennenfolie eingesetzt werden. Das einzubringende Bauteil 3, 7 wurde noch durch Stanzungen an die Geometrie des Baumraums angepasst und verfügt daher über die notwendigen Ausrichthilfen.
Mit Hilfe der in diesem Beispiel zusätzlich einzubringenden Streben 8 wird in dem Bauraum eine stabile, reproduzierbare Lage geschaffen.
3 zeigt das Zielbauteil 1 mit dem eingebrachten integrierten Antennensystem.

1: Zielbauteil
2: Verstrebung
3: Träger
4: elektrisch leitfähiger Bereich
5: elektrisch leitfähiger Bereich
6: Kontaktstelle
7: Träger
8: Streben
9: Fensterausschnitt

Claims

Antennenstruktur, bestehend aus elektrisch leitfähigen Bereichen (4, 5, 6), die auf oder in einem flächig gestalteten Träger auf- oder eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) Befestigungspunkte aufweist, mit denen der Träger (3, 7) an einem Zielbauteil (1) befestigbar ist.
Antennenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Träger (3, 7) und dem Zielbauteil (1) dauerhaft ist.
Antennenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Träger (3, 7) und dem Zielbauteil (1) lösbar ist.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) ein starres flächiges Gebilde ist.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) eine Folie ist.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) eine starres flächiges Gebilde mit auf- bzw. angefügter Folie ist.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) aus einem transparenten Material hergestellt ist, insbesondere wenn das Zielbauteil (1) ebenfalls aus einem transparenten Material besteht.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Trägers (3, 7) den Erfordernissen an seinem Einbauort entspricht.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) vor, während oder nach der Einbringung thermisch und/oder mechanisch umgeformt wird.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Träger (3, 7) und das Zielbauteil während oder nach der Einbringung thermisch oder mechanisch umgeformt werden.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) als Dachhimmel eines Fahrzeuges und das Zielbauteil (1) als Dach eines Fahrzeuges ausgebildet ist.
Antennenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3, 7) als eine durchscheinende Folie und das Zielbauteil (1) als eine Scheibe eines Fahrzeuges ausgebildet ist.