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Die Erfindung betrifft die Befestigung eines Moduls eines Empfangssystems an einem Karosserieteil eines Fahrzeuges, gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der beiden unabhängigen Patentansprüche.
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Bei dem Modul des Empfangssystems handelt es sich beispielsweise um eine Dachantenne, die Befestigungsmittel aufweist, wobei die Befestigungsmittel an einer Bodenplatte der Dachantenne angeordnet sind und die mit dem Karosserieteil des Fahrzeuges, insbesondere dem Fahrzeugdach, zusammenwirken, um die Dachantenne dauerhaft in ihrer Sollposition auf dem Fahrzeugdach anzuordnen und festzulegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul eines Empfangssystems, insbesondere eine Dachantenne, hinsichtlich seiner Befestigung an einem Karosserieteil eines Fahrzeuges zu verbessern. Insbesondere sollen die Befestigungsmittel des Moduls kompakt bauen, damit sie durch eine möglichst kleine Öffnung in dem Karosserieteil durchgeführt werden können.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen ein Modul eines Empfangssystems eines Fahrzeuges, beispielsweise eine Dachantenne, das Befestigungsmittel aufweist, wobei die Befestigungsmittel an einer Bodenplatte der Dachantenne angeordnet sind und die mit einem Karosserieteil des Fahrzeuges, insbesondere dem Fahrzeugdach, zusammenwirken, um die Dachantenne dauerhaft in ihrer Sollposition auf dem Fahrzeugdach anzuordnen und festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem fertigen Herstellungszustand des Moduls die eine Seite einer Drehplatte parallel angeordnet ist zu Fixierstegen der Bodenplatte, dass bei der Befestigung sich die Drehplatte bewegt durch das Anschrauben beispielsweise um 45° und danach in diesem Drehwinkel stehenbleibt, beispielsweise weil sie mit einem abstehenden Vorsprung an dem Fixiersteg zur Anlage kommt, und dass die Schraube nach unten in Richtung der Bodenplatte bewegt wird.
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Die Aufgabe ist insbesondere dadurch gelöst, dass die Befestigungsmittel eine Drehplatte und eine mit der Drehplatte zusammenwirkende Schraube sowie Fixierstege an der Bodenplatte umfassen, wobei die Drehplatte einen Vorsprung aufweist und die Fixierstege derart unterschiedliche Länge aufweisen, dass der Vorsprung beim Drehen der Schraube und damit auch bei einer Drehbewegung der Drehplatte über den einen Fixiersteg entlanggleiten, jedoch bei weiterer Drehbewegung der Drehplatte an dem anderen Fixiersteg zur Anlage kommt. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist ein Modul realisiert, welches einen Herstellungszustand beziehungsweise Auslieferungszustand darstellt, mit dem es bestimmungsgemäß an seinem Einbauort angeordnet und dauerhaft festgelegt werden kann. Die mit der Drehplatte zusammenwirkende Schraube bewirkt, dass die Drehplatte in einer ersten bestimmungsgemäßen Position gehalten wird. In dieser Position ist es möglich, dass die Unterseite der Bodenplatte zusammen mit der Drehplatte durch eine Öffnung in dem Aufnahmeelement (wie zum Beispiel ein Karosserieblech oder ein Fahrzeugdach eines Fahrzeuges) durchgeführt und dadurch die Unterseite der Bodenplatte auf der Oberseite des Aufnahmeelementes zur Anlage kommt. Damit ist noch keine bestimmungsgemäße dauerhafte Befestigung des Moduls erreicht. Es ist jedoch denkbar, dass eine Vorfixierung durch entsprechende Rastmittel, wie zum Beispiel Rasthaken, die die Unterseite des Aufnahmeelementes hintergreifen, vorhanden sind. Nach dem Einsetzen des Moduls in die Öffnung und gegebenenfalls der Vorfixierung durch Rastmittel wird die Schraube betätigt (anschrauben), sodass durch diesen Vorgang die Drehplatte in eine Drehbewegung (Rotationsbewegung) versetzt wird. Dadurch wird auch der Vorsprung der Drehplatte in Drehbewegung versetzt, der über den einen kürzeren Fixiersteg hinweg gleiten kann, bis er an den längeren Fixiersteg zur Anlage kommt. Von Beginn bis zum Ende dieser Drehbewegung der Drehplatte ist die Drehplatte auf Abstand zu der Unterseite der Bodenplatte angeordnet, wodurch es unter anderem auch möglich wird, dass der Vorsprung der Drehplatte über den kürzeren Fixiersteg gleiten kann. Dieser Abstand wird während dieser Drehbewegung nahezu gleichbleiben oder nur geringfügig in einem solchen Maße sich verringern, welches es zulässt, dass der Vorsprung noch über den kürzeren Fixiersteg hinweggleiten kann. Demgegenüber ist die Länge des längeren Fixiersteges so gewählt, dass bei weiterer Drehbewegung der Drehplatte der Vorsprung an diesem längeren Fixiersteg zur Anlage kommt. Dadurch wird verhindert, dass die Drehplatte die Drehbewegung weiter mitmachen kann, wenn die Schraube weitergedreht wird. Die Drehplatte ist dann somit in ihrer Drehbewegung blockiert, die Schraube hingegen nicht. Das weitere Drehen der Schraube bewirkt, wenn der Vorsprung der Drehplatte an dem längeren Fixiersteg anliegt, dass sich der Abstand der Drehplatte zu der Bodenplatte verringert. Hierzu ist zwischen den beiden Fixierstegen ein entsprechender Freiraum vorhanden. Wird somit die Schraube weitergedreht, kommt die Drehplatte an der Unterseite der Bodenplatte zur Anlage. Idealerweise sind die beiden Fixierstege und der sie verbindende Quersteg so ausgelegt, dass auch die Unterseite des Vorsprungs der Drehplatte auf der Oberseite dieses Quersteges zur Anlage kommt, wenn die Drehplatte auf der Unterseite der Bodenplatte zur Anlage gekommen ist. Durch den entsprechenden Reibschluss (zum einen Anlage der Drehplatte auf der Unterseite der Bodenplatte und/oder zum anderen Anlage des Vorsprunges auf dem Quersteg) wird eine zusätzliche Lagefixierung der Drehplatte bewirkt. Durch eine entsprechende Anlagegeometrie der Drehplatte in Bezug auf die beiden Fixierstege mit ihrem Quersteg wird eine weitere Lagefixierung der Drehplatte erreicht, wenn sie ihre bestimmungsgemäße Endposition erreicht hat, wodurch das Modul an dem Aufnahmeelement (wie zum Beispiel dem Karosserieblech oder dem Fahrzeugdach) dauerhaft (gegebenenfalls auch wieder lösbar) festgelegt worden ist.
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Der vorstehend beschriebene Vorgang kann selbstverständlich auch zur Demontage des Moduls wieder rückgängig gemacht werden.
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Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Modules sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Montieren eines solchen Moduls sind in den Unteransprüchen beziehungsweise dem weiteren unabhängigen Patentanspruch angegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel, das die konstruktiven Elemente des erfindungsgemäßen Modules sowie den Anlieferungszustand und den montierten Endzustand des erfindungsgemäßen Modules zeigen, ist in den 1 und 2 dargestellt und im Folgenden beschrieben.
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Bauelemente des Moduls und Funktionsbeschreibung (mit Bezug auf die 1 und 2):
- 1) Ein Modul 1 eines Empfangssystems (zum Beispiel Dachantenne) wird mit Hilfe folgender Elemente an einem Aufnahmeelement (zum Beispiel Fahrzeugdach 11) montiert:
- a) Drehplatte 3
- b) Schraube 4
- c) Fixierstege 5, 6 und optional Schraubdom 12 an einem Träger des Moduls 1 (zum Beispiel Bodenplatte 2 der Dachantenne)
- 2) In dem Modul 1 ist mindestens eine Öffnung vorhanden, durch die ein oder mehrere Kabel 9 aus dem Modul 1 nach außen führen. In diesem Bereich beziehungsweise Bereichen ist die Drehplatte 3 lokal zurückgeschnitten (Ausnehmung 8).
- 3) Eine Öffnung (Loch) in dem Aufnahmeelement (Karosserieteil des Fahrzeuges, zum Beispiel Fahrzeugdach 11) hat im Wesentlichen eine quadratische oder rechteckförmige Form, wobei Elemente der Kontur ins Lochinnere oder-äußere abgestellt werden können, um zum Beispiel Kodierungen oder Fehl-Verbau-Absicherungen zu gewährleisten
- 4) Funktionsweise:
- In einem fertigen Herstellungszustand beziehungsweise dem Anlieferzustand des Moduls 1 bei einem Kunden ist die eine Seite der Drehplatte 3 parallel angeordnet zu den Fixierstegen 5, 6 der Bodenplatte 2. Dadurch lässt sich das Modul 1 in das Loch der Aufnahmeplatte (Fahrzeugblech beziehungsweise Fahrzeugdach 11) eintauchen. Die Drehplatte 3 befindet sich dabei in einer höher gelegenen Position in Richtung der Schraubachse, das heißt auf Abstand zu der Bodenplatte 2.
- Bei der Befestigung wird die Schraube 4 angeschraubt. Die Drehplatte 3 bewegt sich durch das Anschrauben beispielsweise um 45° und bleibt danach in diesem Drehwinkel stehen, beispielsweise weil sie mit einem abstehenden Vorsprung 7 an dem Fixiersteg 6 zur Anlage kommt, und wird durch die Schraube 4 nach unten in Richtung der Bodenplatte 2 bewegt. Dass die Drehplatte 3 beim Anschrauben in die Rotationsbewegung von der Schraube 4 mitgenommen wird, ist gewährleistet durch eine Klemmwirkung zwischen der Drehplatte 3 und der Schraube 4. Diese Klemmwirkung ist in der Höhe ihrer Reibkraft begrenzt. Das heißt, dass dann, wenn die Drehplatte 3 gegen einen dafür vorgesehenen Fixiersteg (Fixiersteg 6, der länger ist als der Fixiersteg 5, über den die Drehplatte 3 hinweggleiten kann bei ihrer Rotationsbewegung) stößt, bleibt die Drehplatte 3 stehen und die Schraube 4 dreht sich weiter. Diese Klemmwirkung kann zum Beispiel erreicht werden durch das Einbringen zum Beispiel eines O-Rings zwischen Drehplatte 3 und Schraube 4 oder einer leichten Verpressung zum Beispiel zwischen dem Loch in der Drehplatte 3 und dem Schraubenschaft. Diese Maßnahmen sichern auch den axialen Halt der Drehplatte 3 zur Schraube 4.
- Beim weiteren Anschrauben fährt die Drehplatte 3 irgendwann flächig aufgrund ihrer Bewegung entlang der Längsachse der Schraube 4 gegen das Aufnahmeelement (zum Beispiel Fahrzeugdach 11) und wird angezogen, bis das maximale Drehmoment am Werkzeug zur Betätigung der Schraube 4 erreicht wird. Beim Anziehen der Drehplatte 3 stoßen Spitzen (insbesondere 3 Spitzen), die an den Ecken (insbesondere 3 Ecken) der Drehplatte 3 ausgeformt sind, durch den Fahrzeuglack und sichern eine elektrisch-galvanische Verbindung zwischen dem Modul 1 und dem Aufnahmeelement (zum Beispiel Fahrzeugdach 11)
- 5) Die Beibehaltung der parallelen Position von Drehplatte 3 zu den Fixierstegen 5, 6 (der Bodenplatte 2) in der Anlieferposition erfolgt zum Beispiel durch eine Verdrehsicherung der Schaube 4. Dies kann zum Beispiel sichergestellt werden, indem man die Schraube 4 in gewindefurchender Ausführung gestaltet. Dann ist die Selbsthemmung zwischen dem Schraubengewinde und dem von der Schraube 4 geformten Gewinde des optionalen Schraubendoms 12 der Bodenplatte 2 groß und die Schraube 4 verdreht sich in dem Gewindedom nicht von alleine, sondern erst beim Anschrauben. Die Verdrehsicherung zwischen der Drehplatte 3 und der Schraube 4 erfolgt dabei wie unter dem Punkt 4) gesagten.
- Alternativ zu der gewindefurchenden Schraube 4 wäre es möglich, in der Nähe des Schraubenschaftendes zwischen der Schraube 4 und der Bodenplatte 2 ein weiteres Reibelement (zum Beispiel O-Ring) einzusetzen, das dann die Verdreh-Hemmung zwischen Schraube 4 und Bodenplatte 2 in der Anlieferposition gewährleistet.
- Eine weitere Möglichkeit, anstatt eine gewindefurchende Schraube 4 zu verwenden, bestünde auch in der Aufbringung eines Gewindesicherungslacks oder einer Gewindebeschichtung auf dem Schraubengewinde oder dem dann schon vorhandenen Gewinde des Schraubendoms 12.
- Auf eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Elemente des Modules 1, die in dem montierten Endzustand dieses Modules 1 wirksam wird, ist mit Bezug auf die 2 noch hinzuweisen. In dieser 2 ist dargestellt, dass die Drehplatte 3 um einen bestimmten Winkel (wie idealerweise 45°) gegenüber dem in 1 dargestellten Anlieferungszustand verdreht worden ist. Bei dieser Verdrehung ist die Drehplatte 3 auch an die Unterseite des Fahrzeugdaches 11 zur Anlage gekommen, sodass das Modul 1 durch eine entsprechende flächige Anlage durch Presspassung auf dem Fahrzeugdach 11 gehalten wird. Dabei ist die äußere Geometrie der Drehplatte 3 ausgehend von dem Vorsprung 7 so gestaltet, dass die von dem Ende des Vorsprung 7 ausgehenden Seitenflächen der Drehplatte 3 zur Anlage an den beiden Fixierstegen 5, 6 kommen. Dadurch ist zusätzlich zu der Presspassung der Drehplatte 3 an die Unterseite des Fahrzeugbaches 11 mittels der Anschraubung der Schraube 4 eine erneute Drehbewegung der Drehplatte 3, egal in welche Richtung, unterbunden. Außerdem trägt der Vorsprung 7, genauso wie die anderen nicht näher bezeichneten Vorsprünge der Drehplatte 3, zur Festlegung des Modules 1 an dem Fahrzeugdach 11 mittels Presspassung bei. Eine erneute Drehbewegung der Drehplatte 3 ist erst dann wieder möglich, wenn die Schraube 4 betätigt wird, sodass die Drehplatte 3 von der Unterseite des Fahrzeugdaches 11 abhebt, und zwar in einem solchen Maß, dass je nach Drehrichtung die Drehplatte 3 über das abstehende Ende des kürzeren Fixiersteges 5 und/oder bei weiterer Vergrößerung des Maßes über das abstehende Ende des längeren Fixiersteges 6 hinübergleiten kann.
- 6) Elemente zur Erleichterung der Montage des Moduls 1 in das Aufnahmeelement (zum Beispiel Fahrzeugdach)
- Am Modul 1 können Halteelemente, wie zum Beispiel Rasthaken 13, angebracht sein, die beim Eintauchen des Moduls 1 in das Aufnahmeloch (des Fahrzeugblechs des Fahrzeugdaches 11) sich elastisch verbiegen und dann, wenn das Modul 1 zum Aufliegen auf dem Aufnahmeelement kommt, zurückschnappen. Diese Halteelemente können eine Vorbefestigung des Moduls 1 ermöglichen (Vorfixierung), bis der eigentliche Schraubvorgang gestartet wird beziehungsweise abgeschlossen ist. Diese Halteelemente kollidieren nicht mit den Bewegungen (rotatorisch und axial) der Drehplatte 3, weil die Drehplatte 3 im Anlieferzustand über diesen Elementen liegt und beim Verschrauben und auch während einer grundsätzlich möglichen Demontage aufgrund der 45°-Position der Drehplatte 3, die durch die Fixierstege 5, 6e des Moduls 1 sichergestellt wird, neben diesen Halteelementen zum Liegen kommt.
- 7) Elemente zur Sicherung der Kabel 9 vor Beschädigung
- An dem Modul 1 können Halteelemente 14 beziehungsweise Führungselemente angebracht sein, die die Kabel 9 in ihrer Position halten beziehungsweise führen und so verhindern, dass zum Beispiel die Kabel 9 an der Kante des Aufnahmeelements (zum Beispiel dem Rand der Öffnung des Fahrzeugdachs 11) reiben und so beschädigt werden. Vorteilig ist es insbesondere, wenn die Haltelemente aus 6) und die Halteelemente aus 7) als ein Teil ausgeführt werden.
- 8) Eine optional notwendige Abdichtung zwischen einem Innenbereich (zum Beispiel Fahrgastzelle) und Außenbereich (Außenumgebung) des Fahrzeuges (zum Beispiel des Fahrzeugdachs 11) kann durch eine umlaufende Dichtung 10 erfolgen, die innenseitig zum Beispiel auf der Oberfläche der Bodenplatte 2, die in Richtung des Fahrzeugdachs 12 weist, angeordnet und befestigt wird, insbesondere aufgeklebt, angespritzt oder angeschäumt wird.
- 9) Eine Ausführungsvariante für die Kabel 9 besteht noch in der Umsetzung von Steckverbindern, die modulseitig anstatt der Kabel 9 angebracht sind. Der Platz für die Steckverbinder selbst sowie die Gegensteckverbinder wird müsste analog der hier dargestellten Umsetzung mit Kabeln 9 durch Aussparungen im Modul 1 und in der Drehplatte 3 geschaffen.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Modul eines Empfangssystems
- 2.
- Bodenplatte
- 3.
- Drehplatte
- 4.
- Schraube
- 5.
- Fixiersteg
- 6.
- Fixiersteg
- 7.
- Vorsprung
- 8.
- Ausnehmung
- 9.
- Kabel
- 10.
- Dichtung
- 11.
- Fahrzeugdach
- 12.
- Schraubendom
- 13.
- Rasthaken
- 14.
- Halteelement
