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Die
Erfindung betrifft eine Dachantennenanordnung eines Fahrzeuges gemäß den Merkmalen des
Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Solche
Dachantennenanordnungen für
Fahrzeuge, die eine Bodenplatte aufweisen, wobei auf der Bodenplatte
zumindest eine Leiterplatte mit Mitteln zum Senden und/oder Empfangen
hochfrequenter Signale angeordnet ist und wobei als Befestigungsmittel
ein Federelement vorgesehen ist, welches mit der Bodenplatte und
einem Fahrzeugteil, insbesondere einem Fahrzeugdach, zur Festlegung
der Bodenplatte auf dem Fahrzeugteil in Wirkverbindung bringbar
ist, sind grundsätzlich
bekannt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Dachantennenanordnung
eines Fahrzeuges derart zu verbessern, dass eine Montage der Dachantennenanordnung
von außerhalb
des Fahrzeuges schnell und zuverlässig möglich ist.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass das Federelement im Querschnitt U-förmig gestaltet ist und an seinen
abstehenden Schenkeln Rasthaken aufweist, wobei das Federelement
beim Durchführen durch
eine Öffnung
in dem Fahrzeugteil zeitweise nachgiebig verformt wird und dann
wieder seine ursprüngliche
Form einnimmt, wenn die Bodenplatte auf dem Fahrzeugteil zumindest
teilflächig
zur Auflage gekommen ist und die Rasthaken die Unterseite des Fahrzeugteiles
hintergreifen. Durch das längliche,
ovale oder runde und im Querschnitt betrachtet U-förmig gestaltete
Federelement, welches in vorteilhafter Weise schon an der Bodenplatte
befestigt ist (also ein separates Bauteil in Bezug auf die Bodenplatte
darstellt oder alternativ einstückig
von der Bodenplatte gebildet ist), sind keine weiteren Losen Teile
zur Festlegung der Dachantennenanordnung auf dem Fahrzeugteil, insbesondere
einem Fahrzeugdach, einem Kotflügel,
einem Kofferraumdeckel oder dergleichen, erforderlich. Die derart
vorbereitete und mit dem entsprechenden Federelement versehene Dachantennenanordnung
kann von außerhalb
des Fahrzeuges durch eine Öffnung
in dem Fahrzeugteil eingesetzt werden, wobei das U-förmige Federelement
so gestaltet ist, dass es beim Durchführen durch die Öffnung in
das Fahrzeugteil hinein zeitweise nachgiebig (elastisch federnd)
verformt wird und dann wieder exakt oder nahezu seine ursprüngliche Form
einnimmt, wenn die Bodenplatte auf dem Fahrzeugteil zumindest teilflächig zur
Auflage gekommen ist. Um die Position der Dachantennenanordnung
auf dem Fahrzeugteil dauerhaft und lagerichtig zu fixieren, sind
an den Enden bzw. Seiten der Schenkel des U-förmigen Federelementes abstehende
Rasthaken vorgesehen, die die Unterseite des Fahrzeugteiles hintergreifen,
wenn die Dachantennenanordnung in ihrer Sollposition auf dem Fahrzeugteil
festgelegt worden ist. Je nach Gestaltung des Federelementes und
seiner Verformung während
des Einsetzens bzw. des Durchführens
durch die Öffnung
in den Fahrzeugteil und seiner anschließenden Rückverformung in die ursprüngliche
Form kann die Dachantennenanordnung unter Vorspannung auf dem Fahrzeugteil gehalten
werden oder wird. D. h., dass das Federelement die Bodenplatte parallel
zu der Oberfläche
des Fahrzeugteiles in diese Richtung bewegt und mit oder ohne Vorspannung
dort aufliegen lässt,
so dass die Dachantennenanordnung schon ausreichend stabil und lagesicher
auf dem Fahrzeugteil angeordnet und befestigt ist. Die Vorspannung
kann noch zusätzlich
durch eine um die Bodenplatte herum umlaufende und auf dem Fahrzeugteil
aufliegende Dichtung, die ebenfalls elastisch verformbar ist, erhöht werden.
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Für den Fall,
dass die durch das Federelement alleine oder in Ergänzung zu
der Verformung des Dichtelementes aufgebrachte Vorspannung (soweit über diese
Elemente konstruktiv überhaupt
eine Vorspannung erzeugt wird) noch nicht ausreichend sein sollte,
ist ergänzend
in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Federelement
derart mit einem zusätzlichen
Befestigungsmittel, insbesondere einer Schraube, an der Bodenplatte
festgelegt ist, dass die Bodenplatte unter einer von dem Federelement
aufgebrachten Vorspannung auf dem Fahrzeugteil aufliegt. Das bedeutet,
dass entweder die von dem Federelement alleine schon aufgebrachte Vorspannung
oder eine nicht vorhandene Vorspannung von dem zusätzlichen
Befestigungsmittel, wie beispielsweise der Schraube, erhöht oder überhaupt erst
aufgebracht wird. Dabei ist es von Vorteil, dass mittels des U-förmigen Federelementes die Dachantennenanordnung
schon weitestgehend in ihrer Lage auf dem Fahrzeugteil fixiert ist,
so dass schnell und ohne Probleme die zusätzlichen Befestigungsmittel wie
eine Schraube oder dergleichen zur Aufbringung oder Erhöhung der
Vorspannung montiert werden können.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben,
aus denen sich die entsprechenden Vorteile ableiten lassen. Außerdem werden
die Merkmale dieser Unteransprüche
in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel
im Folgenden erläutert.
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Die 1 bis 5 zeigen,
soweit im Einzelnen dargestellt, die Ausführung einer erfindungsgemäßen Dachantennenanordnung
(insbesondere 1 und 2) sowie
das Verfahren der Montage einer solchen Dachantennenanordnung (3 bis 5).
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In
den 1 und 2 ist schematisch und in den 3 bis 5 im
Schnitt eine Dachantennenanordnung mit einer Bodenplatte 1 gezeigt.
Die Bodenplatte 1 liegt nach ihrer Montage auf einem Fahrzeugteil,
insbesondere einem Karosserieblech 2, wie z. B. ein Fahrzeugdach,
zumindest teilflächig ansonsten
beabstandet dazu auf. Alternativ ist es denkbar, dass die Bodenplatte 1 gesamtflächig auf dem
Fahrzeugteil aufliegt. In den Figuren ist mit 3 ein im
Querschnitt betrachtet U-förmiges
Federelement bezeichnet, welches in Wirkverbindung sowohl mit der
Bodenplatte 1 als auch mit dem Fahrzeugteil (im Folgenden
Karosserieblech 2) bringbar ist. In dem Karosserieblech 2 ist
eine Öffnung
vorgesehen, die mindestens der Fläche entspricht, die das länglich, runde,
ovale oder dergleichen gestaltete Federelement 3 beim Einsetzen
und Durchführen
durch diese Öffnung
benötigt.
Im Regelfall wird diese Öffnung
im Karosserieblech 2 größer sein,
damit z. B. noch Spiel zum Toleranzausgleich zur Verfügung steht
oder Steckverbindungen oder Kabel durch diese Öffnung im Karosserieblech 2 hindurch
geführt
werden können.
Die Bodenplatte 1 der Dachantennenanordnung ist mit einer
Haube 5 versehen, so dass dadurch oberhalb der Bodenplatte 1 ein
Innenbereich 6 der Dachantennenanordnung gebildet wird.
Am unteren Rand der Haube 5 ist umlaufend eine Dichtung 7 vorgesehen,
die den unteren Rand der Haube 5 gegen den umlaufenden
Rand der Bodenplatte 1 abdichtet. Bei dem Ausführungsbeispiel
in 3 ist erkennbar, dass die Dichtung 7 auch
den Bereich des umlaufenden Randes der Bodenplatte 1 gegenüber dem
Karosserieblech 2 abdichtet. Dadurch wird die Bodenplatte 1 in
ihrem Randbereich auf Distanz zu der Oberfläche des Karosseriebleches 2 gehalten, so dass
die Bodenplatte 1 nur im Bereich um das Federelement 3 herum
flächig
im Randbereich des Karosseriebleches 2 um die Öffnung herum
auf der Oberfläche
dieses Karosseriebleches 2 aufliegt.
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In 4 ist
erkennbar, dass das Federelement 3 seitlich an seinen abstehenden
Schenkeln Rasthaken 9 aufweist, wobei das Federelement 3 beim
Durchführen
durch die Öffnung
in dem Karosserieblech 2 zeitweise nachgiebig verformt
wird (nach innen gedrückt
wird). Diese Verformung des Federelementes 3 bleibt solange
bestehen, bis die Bodenplatte 1 auf das Sollmaß (Abstand)
zu dem Karosserieblech 2 gebracht ist. Danach können die
Rasthaken 9 die Unterseite des Karosseriebleches 2 hintergreifen,
so dass die Dachantennenanordnung in ihrer Sollposition auf dem
Karosserieblech 2 festgelegt ist und dadurch dann das Federelement 3 wieder
exakt oder nahezu seine ursprüngliche
Form einnimmt, wenn die Unterseite der Bodenplatte 1 auf
der Oberfläche
des Karosseriebleches 2 (allgemein auf dem Fahrzeugteil)
wieder zumindest teilflächig
zur Anlage gekommen ist. Dieser Zustand ist in 5 dargestellt,
wobei erkennbar ist, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Federelementes 3 ein Montage- bzw. Toleranzspiel M
ausgeglichen werden kann.
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Mit
der Montageabfolge, wie sie in den 3 bis 5 dargestellt
und vorstehend beschrieben ist, wird die Dachantennenanordnung auf
dem Fahrzeugteil in ihrer Lage positionsrichtig festgelegt. Nachdem
der Endzustand (5) erreicht ist, liegt die Dachantennenanordnung,
insbesondere deren Bodenplatte 1, ohne Vorspannung oder
mit einer durch die geometrische Gestaltung des Federelementes 3 gegebenen
Vorspannung auf dem Fahrzeugteil (Karosserieblech 2) auf.
Sollte keine Vorspannung vorhanden sein oder eine von dem Federelement 3 erzeugte
Vorspannung noch nicht ausreichend sein, ist das Federelement 3 derart
mit einem zusätzlichen
Befestigungsmittel, insbesondere einer Schraube 4, an der
Bodenplatte 1 festgelegt, dass die Bodenplatte 1 unter
einer von dem Federelement 3 im Zusammenspiel mit insbesondere
der Schraube 4 aufgebrachten Vorspannung auf dem Fahrzeugteil aufliegt.
Dadurch, dass die Enden des U-förmigen Federelementes 3 in
Wirkverbindung mit der Bodenplatte 1 stehen und somit unverrückbar an
dieser angeordnet bzw. befestigt sind, kann durch das Montieren
und anschließende
Anziehen der Schraube 4 überhaupt erst eine Vorspannung
oder eine Steigerung der Vorspannung aufgebracht werden. D. h., dass
dann, wenn die Schraube 4 angezogen wird, die Endbereiche
des Federelementes 3 nach oben in Richtung des Innenbereiches 6 der
Dachantenne bewegt werden und sich damit der Abstand zwischen der
Bodenplatte 1 und dem Karosserieblech 2 bis zur endgültigen Position
verringert. Zu diesem Zweck ist in Weiterbildung der Erfindung ausgehend
von den Schenkeln des Federelementes 3 eine an der Bodenplatte 1 befestigbare
(insbesondere einrastbare) oder schon befestigte Verlängerung 11 vorgesehen,
wobei in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung diese Verlängerung 11 bogenförmig oder
U-förmig
(wie in den 3 bis 5 erkennbar)
gestaltet ist. In dieser beschriebenen Variante oder in einer weiteren Variante,
bei dem am Ende der Verlängerung 11 eine Abwinklung 12 vorgesehen
ist, wird durch das. Anziehen der Schraube 4, die in ein
Gewinde in der Bodenplatte 1 eingedreht wird, das Federelement 3 so
lange nach oben (bei Betrachtung der 3) bewegt, bis
die Oberseite der Rasthaken 9 an der Unterseite des Karosseriebleches 2 zur
Anlage kommen. Damit ist durch die Rasthaken 9 die Endstellung
des Federelementes 3 vorgegeben. Durch das Festlegen des Federelementes 3 mittels
der Schraube 4 an der Bodenplatte 1 wird bewirkt,
dass sich der Bereich A (siehe 5, wobei
der Bereich A gebildet ist durch die Verlängerung 11 und die
sich an der Bodenplatte 1 abstützende Abwinklung 12)
nach oben in Richtung des Innenbereiches 6 der Dachantenne
durch geringfügige
Verformung dieses Bereiches aufgrund des Anziehens der Schraube 4 nach
oben rollt, so dass dadurch der Abstand zwischen der Bodenplatte 1 und
dem Karosserieblech 2 bis zur endgültigen Position verringert
wird und ein Montagespiel M bzw. Toleranzen ausgeglichen. werden
kann.
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In
dem Bereich, in dem die Rasthaken 9 von unten an dem Fahrzeugteil
anliegen, kann eine Erhebung 10 (Verdickung) vorhanden
sein, um Verformungen in diesem Bereich des Fahrzeugteiles zu vermeiden.
Mittels der Erhebung 10, die dann vorzugsweise wie das
Fahrzeugteil selber aus Metall besteht, kann automatisch eine elektrische
Kontaktierung vorzugsweise eine Masseanbindung, erfolgen, wenn das
Federelement montiert ist und die Rasthaken 9 auf der Erhebung 10 zur
Anlage gekommen sind.
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Der
vorstehend beschriebene Montagevorgang der Dachantennenanordnung
und die hierfür erforderliche
konstruktive Ausgestaltung gilt auch analog für die Ausgestaltung, wie sie
in den 1 und 2 in einer geometrisch etwas
anderen Form dargestellt ist. In diesen 1 und 2 sind
ergänzend
noch eine Leiterplatte 8 dargestellt, die auf der Bodenplatte 1 montiert
wird und die die Mittel zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter
Signale aufnimmt. Diese Leiterplatte 8 ist selbstverständlich bei
der Dachantennenanordnung gemäß den 3 bis 5 auch
vorhanden, dort jedoch nicht dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 und 2 ist
ausgehend von der Unterseite der Leiterplatte 8 noch zumindest
ein Steckverbinder (schematisch dargestellt, insgesamt sind es drei Steckverbinder),
wobei dieser zumindest eine Steckverbinder durch eine zusätzliche
korrespondierende Öffnung
in der Bodenplatte 1 und folglich auch in dem Fahrzeugteil
durchgeführt
ist. Sollte auf der Unterseite der Leiterplatte 8 kein Steckverbinder
abstehen, kann daran gedacht werden, dass zum Übertragen der zu sendenden
bzw. zu empfangenden Signale entsprechende Kabel an den zugehörigen Leiterbahnen
bzw. Mitteln zum Senden und/oder Empfangen hochfrequenter Signale
auf der Leiterplatte 8 angeschlagen sind.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Federelement 3 und
die Bodenplatte 1 voneinander separate Bauteile sind. Dabei
können diese
voneinander separaten Bauteile aus dem gleichen oder aus unterschiedlichem
Material bestehen, so dass beispielsweise die Bodenplatte 1 aus
Kunststoff und das Federelement 3 aus einem metallischen Werkstoff
(insbesondere Federstahl oder umgekehrt) besteht. Außerdem ist
es denkbar, dass z. B. die Bodenplatte (ebenso wie das Federelement)
aus zwei oder mehr Materialien besteht. Beispielsweise kann die
Bodenplatte 1 (und/oder das Federelement 3) aus einem
metallischen Kern bestehen, der auf seiner Oberfläche mit
einem Kunststoff beschichtet oder umspritzt ist. Diese Variante
hat insbesondere den Vorteil, dass die gewünschten Eigenschaften (Masseanbindung
bzw. Abschirmung) bei der Bodenplatte 1 und Erzielung der
Vorspannung mittels des Federelementes 3 durch den metallischen
Kern erzielt werden können,
wobei aufgrund der äußeren Beschichtung
oder Umspritzung dieser Bauteile mit einem Kunststoff Schutz vor
Verletzungen infolge scharfer Kanten bzw. Widerstandsfähigkeit
gegenüber äußeren Einflüssen (insbesondere.
Feuchtigkeit oder Spritzwasser) gegeben ist. Alternativ dazu ist
es denkbar, dass das Federelement 3 einstückig von
der Bodenplatte 1 gebildet ist, wodurch die Montagefreundlichkeit
noch einmal erhöht
wird. Auch hier ist es denkbar, dass ein Grundgebilde aus einem
metallischen Werkstoff hergestellt wird (z. B. Gussverfahren oder
Stanzbiegeverfahren), wobei anschließend eine Beschichtung oder
Umspritzung mit einem Kunststoff erfolgt.
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In
Bezug auf die Erfindung ist bei Betrachtung insbesondere der 3 noch
wichtig zu erwähnen,
dass dort dargestellt ist, dass die Oberkante der Rasthaken 9 an
der Unterseite des Karosseriebleches 2 zur Anlage gekommen
sind und gleichzeitig die Oberfläche
des Federelementes 3 um die Schraube 4 herum auf
der Unterseite der Bodenplatte 1 zur Anlage gekommen ist.
Um das Montagespiel zu beeinflussen und/oder um Toleranzen auszugleichen,
muss diese Übereinstimmung
nicht zwangsweise vorhanden sein, sondern es ist auch denkbar, dass
dann, wenn die Oberseite der Rasthaken 9 an der Unterseite
des Karosseriebleches 2 zur Anlage gekommen sind, ein gewisser
Abstand zwischen der Oberfläche
des Federelementes 3 im Bereich um die Schraube 4 herum
und der zugehörigen
Unterseite der Bodenplatte 1 (oder umgekehrt) besteht,
so dass beim Anziehen der Schraube 4 insgesamt eine weitere
Verformung aus der ursprünglich
vorgegebenen Form des Federelementes 3 erforderlich ist,
um damit gezielt die Vorspannung einstellen zu können.
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Insgesamt
bietet die erfindungsgemäße Dachantennenanordnung
die Vorteile, dass die Dachantenne von außen auf das Karosserieblech 2 (wie
Fahrzeugdach, Kofferraumdeckel oder dergleichen) montiert wird und
dabei keine losen Teile nötig sind.
Außerdem
ist eine schnelle und zuverlässige Montage
möglich,
wobei insbesondere durch eine einzige Schraube die Dachantenne anschließend von
innen befestigt wird. Damit einhergehend ist eine leichte Demontierbarkeit
des gesamten Systems, für das
im Übrigen
kein spezielles Werkzeug für
die Montage oder Demontage notwendig ist. Außerdem entfällt eine spezielle Schulung
von Montagemitarbeitern für
die Montage der Dachantennenanordnung am Fahrzeug und es ist ein
robustes und einfaches Design aufgrund weniger Einzelteile gegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenplatte
- 2
- Karosserieblech
- 3
- Feder
- 4
- Schraube
- 5
- Haube
- 6
- Innenbereich
- 7
- Dichtung
- 8
- Leiterplatte
- 9
- Rasthaken
- 10
- Erhebung
- 11
- Verlängerung
- 12
- Abwinklung
