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1. (WO2019048107) ANTENNA DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR PRODUCING AN ANTENNA DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
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Antenneneinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Antenneneinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Antenneneinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektrisch leitenden Heizleiter, der funktional einer auf einer Scheibe angeordneten Heizeinrichtung zuordenbar oder zugeordnet ist und durch den die Scheibe zumindest bereichsweise beheizbar ist, und mit mindestens einem elektrisch leitenden Antennenieiter, der den Heizleiter an mindestens einer Kontaktstelle quert.

Antenneneinrichtungen bei Kraftfahrzeugen sind beispielsweise in Form von Antennensystemen in der Heckscheibe, typischerweise der Heckscheibe, von Kraftfahrzeugen bekannt. Hierbei werden die in der Heckscheibe ohnehin vorgesehenen Heizleitungen als Antennenstrukturen mitgenutzt. Um die Leistung der.Antenneneinrichtung zu verbessern, sind neben den Heizleitern der Heizeinrichtung zusätzlich Antennenleiter an der Heckscheibe angeordnet, die die Heizleiter an einer oder mehreren Kontaktstellen .queren, also berührend überlappen.

Bei den bekannten Antenneneinrichtungen sind die Heizleiter der Heizein-richtung nicht hochohmig genug, um höhere Spannungen als 12 Voit einspeisen zu können. Um den gesamten Widerstand der Heizleiter der Heizeinrichtung zu erhöhen, werden die Heizleiter daher verlängert ausgeführt und schlangen- oder mäanderförmig auf der Scheibe festgelegt. Hierdurch bedingt quert der mindestens eine Antennenleiter einen Heizleiter oft an mehr als zwei Kontaktstellen. Diese Kontaktstellen besitzen nach aktuellem Stand der Technik, eine elektrisch leitfähige Verbindung.

Solchenfalls kann nie in Gänze ausgeschlossen werden, dass die Heizeinrichtung, insbesondere die schlangen- oder mäanderförmig abgelegten Heiz-leiter, durch die Antennenleiter kurzgeschlossen werden.

Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine Antenneneinrichtung vorzuschlagen, bei der die Gefahr eines, auch nur partiellen, Kurzschlusses bei Betrieb der Heizeinrichtung reduziert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Antenneneinrichtung dadurch gelöst, dass der Antennenleiter einen elektrischen Widerstand um-fasst, der höher ist als der elektrische Widerstand des Heizleiters.

Dadurch, dass der Antennenleiter einen elektrischen Widerstand umfasst, der höher ist als der elektrische Widerstand des Heizleiters, kann auf einfache Weise ein, auch nur partieller, Kurzschluss bei Betrieb der Heizeinrichtung verhindert werden.

Der durch den Antennenleiter fließende Strom ist solchenfalls geringer als der durch den Heizleiter fließende Strom. Dieser Strom durch den Antennenleiter ist jedoch nicht ausreichend, einen Kurzschluss auszulösen.

Die elektrischen Antennenleiter und Heizleiter sowie das Isolationselement können sowohl direkt auf die Scheibe aufgebracht werden, als auch unter zu Hüfenahme eines zusätzlichen Trägerrnaterials, z.B. in Form von Folien mit integrierten, ieitfähigen, Strukturen.

Die Scheibe kann ein eine Front-, Heck- und oder Seitenscheibe des Kraftfahrzeugs umfassen. Ferner kann die Scheibe Element eines Panoramad-achs sein oder eines Schiebedachs.

In Weiterbildung letztgenannten Erfindungsgedankens erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Antennenleiter den Heizleiter an mindestens zwei Kontaktstellen quert und/oder wenn der Antennenleiter zwischen einer ersten Kontaktstelle und einer zweiten Kontaktstelle einen elektrischen Widerstand umfasst, der höher ist als der elektrische Widerstand des Heizleiters zwischen der ersten Kontaktstelle und der zweiten Kontaktstelle.

Solchenfalls wird ein Kurzschluss vermieden, wenn der Antennenleiter den Heizleiter an mindestens zwei Kontaktstellen quert.

Grundsätzüch kann der Widerstand des Antennenleiters beliebig hoch gewählt werden, solange er die Funktion erfüllt, dass er einen Kurzschiuss bei Betrieb der Heizeinrichtung verhindert, also einen ausreichenden Stromfluss über die Heizleiter ermöglicht,

Hierbei erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, wenn der elektrische Widerstand des Antennenleiters, insbesondere zwischen der ersten Kontaktstelle und der zweiten Kontaktstelle, einen Faktor größer 2, insbesondere größer 5, weiter insbesondere größer 10, als der elektrische Widerstand des Heizleiters, insbesondere zwischen der ersten Kontaktstelle und der zweiten Kontaktstelle, umfasst.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Antennenleiter einen zusätzlichen Widerstand als Bauteil umfasst. Insbesondere bei der Verwendung von Scheiben für Kraftfahrzeuge erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Antennenleiter einen Querschnitt umfasst, der geringer ist als der Querschnitt des Heizleiters.

Hierdurch wird ein hoher Widerstand des Antennenleiters realisiert, ohne dass die Sicht eines Fahrzeuginsassen durch die Scheibe durch Zusatzbau-teile verschlechtert wird.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn der mindestens eine Heizleiter und/oder der mindestens eine Antennenleiter ein Metall umfassen, insbesondere eine Kupfer- und/oder Silberlegierung.

In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform der Antenneneinrichtung erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Metall, insbesondere die Kupfer-und/oder Silberlegierung, des Antennenleiters, eine Zusammensetzung umfasst, die einen höheren elektrischen Widerstand als das Material des Heizleiters aufweist.

Hierdurch kann eine Legierung des Metalls des Antennenleiters bereitgestellt werden, für die, beispielsweise bei gleichem Querschnitt von Antennenleiter und Heizleiter, einen höheren Widerstand des Antennenleiters bezüglich des Heizleiters realisierbar ist.

Darüber hinaus ist es denkbar, dass sowohl durch die Wahl des Querschnitts des Antennenleiters ais auch durch die Materialzusammensetzung des Antennenleiters ein Widerstand realisiert wird, der höher ist als der Wi-derstand des Heizleiters.

Der mindestens eine Heizleiter und der mindestens eine Antennenleiter können grundsätzlich beliebig angeordnet werden. Um die Heizeinrichtung zu verbessern, erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Heizleiter zumindest bereichsweise eine schlangenartige Struktur auf der Scheibe umfasst, die im Wesentlichen mindestens zwei parallel, trapezförmig oder konzentrisch zueinander verlaufende Heizabschnitte und mindestens einen Wendeabschnitt umfasst, der einen, abhängig von der geometrischen Ausführung der Heizleiter verlaufenden Bogen aufweist, der insbesondere 180 " umfasst, und/oder wenn der Antennenleiter quer, schräg oder radial zu den Heizabschnitten verläuft

Grundsätzlich ist es hierbei denkbar, dass mehrere Heizleiter vorgesehen sind, deren Heizabschnitte jeweils parallel, trapezförmig oder konzentrisch zueinander verlaufen. Darüber hinaus können mehrere Antennenleiter vorgesehen sein, die jeweils parallei, trapezförmig oder konzentrisch zueinander verlaufen oder sich radial von einem gemeinsamen Zentrum aus erstrecken.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Antenneneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, die mindestens einen elektrisch leitenden Heizleiter, mindestens einen elektrisch leitenden Antennenleiter und mindestens ein Isolationselement umfasst, mit den Schritten:

a. Aufbringen oder Einbringen des Heizleiters auf oder in eine

Scheibe;

b. Aufbringen oder Einbringen des Antennenleiters auf oder in die Scheibe;

c. Ggf., insbesondere plastisches, Formen der Scheibe.

ln Weiterbildung des letztgenannten Verfahrens erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Aufbringen oder Einbringen des Heizleiters auf die Scheibe folgende Schritte umfasst:

a. Aufbringen eines die Struktur des Heizleiters umfassenden ersten schablonenartigen Siebmitteis auf die Scheibe;

Ggf. Aufbringen eines Ätzmittels zum Ätzen der durch das erste

Siebmittel vorgegebenen Struktur in die Scheibe;

Aufbringen einer Metall-Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste, auf die Scheibe oder Einbringen der Metall-Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste, in die geätzte Struktur der Scheibe;

d. Sintern der auf die Scheibe ein- oder aufgebrachten Metall- Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste.

Das erste schablonenartige Siebmittel umfasst die Struktur des Heizleiters. Schritt„b." umfasst einen Schritt, der ggf durchgeführt werden kann. Dieses bedeutet, dass die Struktur des Heizleiters in die Scheibe geätzt wird, wenn der Heizleiter beispielsweise bündig mit der Scheibe abschließen soll. Darüber hinaus ist es jedoch auch denkbar, dass der Heizleiter auf die Scheibe überstehend aufgebracht wird. Solchenfalls wird Schritt„b." nicht durchgeführt.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Aufbringen oder Einbringen des Antennenleiters auf die Scheibe folgende Schritte umfasst:

a. Aufbringen eines die Struktur des Antennenleiters umfassenden zweiten schablonenartigen Siebmittels auf die Scheibe;

Ggf. Aufbringen eines Ätzmittels zum Ätzen der durch das zweite Siebmittel vorgegebenen Struktur in die Scheibe;

c. Aufbringen einer Metall-Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste, auf die Scheibe oder Einbringen der Metall-Paste» insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste, in die geätzte Struktur der Scheibe;

d. Sintern der auf die Scheibe ein- oder aufgebrachten Metall- Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste.

Auch hier ist Schritt„b." optional. Dieses bedeutet, dass die Struktur des Art-tennenleiters in die Scheibe geätzt wird, wenn der Antennenleiter beispielsweise bündig mit der Scheibe abschließen soll.

Das zweite schablonenartige Siebmittel kann ausschließlich die Struktur des Antennenleiters umfassen.

Ferner kann ein einziges schablonenartiges Siebmittel sowohl die Struktur des Antennenleiters als auch des Heizleiters umfassen. Hierdurch sind Antennenleiter und Heizleiter in einem Arbeitsschritt aufbringbar.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Antenneneinrichtung sowie des Verfahrens.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 Eine schematische Draufsicht auf eine Antenneneinrichtung;

Figur 2 Ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum

Herstellen einer Antenneneinrichtung gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Antenneneinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Diese umfasst, bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiei drei elektrisch leitenden Heizleiter 4, die einer auf einer Scheibe 6 angeordneten Heizeinrichtung 8 funktional zugeordnet sind. Durch die Heizeinrichtung 8. insbesondere durch die elektrischen Heizleiter 4, ist die Scheibe 6 beheizbar. Darüber hinaus umfasst die Antennen- einrichtung 2 einen elektrisch leitenden Antennenleiter 10, der die Heizleiter

4 an einer Mehrzahl von Kontaktstellen 12 quert. An den Kontaktstellen 12 liegen Antennenleiter 10 und Heizleiter 4 berührend aneinander an.

Der Antennenleiter 10 umfasst einen elektrischen Widerstand, der höher ist als der elektrische Widerstand des Heizleiters 4.

Dieses kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Aniennenfeiter 10 einen Querschnitt umfasst, der geringer ist als der Querschnitt der Hetz-ieiter 4. Darüber hinaus kann der Antennenleiter 10 ein Material, insbesondere ein Metali, umfassen, das in seiner Zusammensetzung einen höheren elektrischen Widerstand als das Material der Heizleiter 4 umfasst.

Dadurch, dass der Antenneniesier 10 einen elektrischen Widerstand umfasst, der höher ist als der elektrische Widerstand des Heizleiters 4, wird ein Kurz-schluss bei Betrieb der Heizeinrichtung 8 verhindert.

Die Heizleiter 4 umfassen bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel Jeweils eine schlangen- oder mäanderförmige Struktur, bei der diese drei parallel zueinander vetlaufende Heizabschnitte 14 und jeweils zwei Wendeabschnitte 18 umfassen. Der Antennenleiter 10 ist bei dem in Figur 1 ersichtlichen Ausführungsbeispiel U-förmig angeordnet, so dass er die Heizleiter 4 senkrecht zu den Heizabschnitten 14 verlaufend quert.

Figur 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Antenneneinrichtung 2. Unter Zuhilfenahme von Figur 1 wird das Verfahren nachfolgend beschrieben:

In einem ersten Schritt 100 wird der Heizleiter 4 auf oder in die Scheibe 6 eingebracht bzw. aufgebracht. In einem danach folgenden Schritt 102 wird der Antennenleiter 10 auf oder in die Scheibe 6 auf-, bzw. eingebracht. In einem hieran anschließenden Schritt 103 kann die Scheibe 6, insbesondere plastisch, geformt werden. Dieses kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn die Scheibe zum Einbauen in ein Kraftfahrzeug eine besondere angeformte Kontur umfasst.

Das Einbringen oder Aufbringen des Heizleiters 4, bzw. der Heizleiter 4, auf oder in die Scheibe 6, kann die Schritte 100a bis 100d umfassen. In einem ersten Schritt 100a wird ein schablonenartiges erstes Siebmittel auf die Scheibe 6 aufgebracht, wobei das schablonenartige Siebmittel die Kontur des Heizleiters 4 umfasst.

In einem nachfolgenden Schritt 100b, der optional durchgeführt werden kann, kann ein Ätzmittel zum Ätzen der durch das erste Siebmittel vorgegebenen Struktur in die Scheibe 6 erfolgen.

In einem nachfolgenden Schritt 100c kann eine Metall-Paste, insbesondere eine Kupfer- und/oder Silberpaste, auf die Scheibe 6 aufgebracht werden. Wenn in einem Schritt 100b ein Ätzmittel auf die Scheibe 6 aufgetragen wird, kann in dem Schritt 100c die Metall-Paste, insbesondere Kupfer-, und/oder Silberpaste, in die geätzte Struktur der Scheibe 6 eingebracht werden.

In einem hieran anschließenden Schritt 10Od wird die Scheibe 6 gesintert. Hierbei verflüchten sich Bestandteile der Metall-Paste, so dass lediglich die Kupfer- und/oder Silberbestandteile übrigbleiben.

Analog zu den Verfahrensschritten 100a bis 100d können Verfahrensschritte 102a bis 102d vorgesehen sein. Analog zu Schritt 100a wird in einem Schritt 102a die Struktur des Antennenleiters 10 umfassenden zweiten schablonenartigen Siebmittels auf die Scheibe 6 aufgebracht.

Analog zu Schritt 100b wird in einem Schritt 102b gegebenenfalls ein Ätzmittel zum Ätzen der durch das zweite Siebmittel vorgegebenen Struktur auf die Scheibe aufgebracht. Hieran anschließend wird in einem Schritt 102c eine Metali-Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste, auf die Scheibe 6 aufgebracht. Wenn in einem Schritt 102b die Struktur geätzt wurde, kann in einem Schritt 102c die Metall-Paste, insbesondere Kupfer- und/oder Silberpaste in die geätzte Struktur der Scheibe 6 eingebracht werden.

In einem abschließenden Schritt 102d wird die Scheibe 6 gesintert.

Die in der vorsiehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

2 Aniennenleitereinrichtung

4 Heizleiter

6 Scheibe

8 Heizeinrichtung

10 Antennenleiter

12 Kontaktstelle

14 Heizabschnitt

16 Wendeabschnitt

100- 103 Verfahrensschritte