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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für eine Fahrzeugantenne
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Eine
derartige Befestigungseinrichtung ist aus der
DE 196 40 110 C2 bekannt
und wird dazu verwendet, eine Fahrzeugantenne auf dem Karosserieblech
eines Kraftfahrzeuges zu montieren. Um eine einfache Montage durchführen zu
können,
lehrt die
DE 196 40
110 C2 , zwischen der Raststütze und der Grundplatte der
Befestigungseinrichtung mindestens ein in Einsteckrichtung wirkendes,
an der Raststütze
und der Grundplatte angreifendes Federelement vorzusehen. Zur Montage
wird dann die Raststütze
durch eine Aufnahmeöffnung
eines Karosserieteils hindurchgedrückt, wobei die Raststützenelemente
der Raststütze
federnd nachgeben und anschließend
in die Aufnahmeöffnung
des Karosserieteils einfedern. Beim Eindrücken wird dabei über das Federelement
von der Grundplatte die zum Einpressen nötige Kraft auf die Raststütze übertragen.
Hierzu ist es wichtig, dass das Federelement während des Einrastvorganges
kaum federt. Beim anschließenden
Anziehen der durch die Raststütze
hindurchgreifenden Schraube wird das Federelement komprimiert, um
einen zwischen der Befestigungsfläche und der Grundplatte verbleibenden
Spalt zu schließen.
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Aus
der WO 00/35045 A1 ist ferner eine Befestigungseinrichtung für eine Fahrzeugantenne
bekannt, bei der eine Befestigungsschraube durch eine Hülse gehalten
wird, indem ein durch Umbördeln
des unteren Endes der Hülse
gebildeter Abschnitt in einen Hinterschnitt der Schraube zwischen
deren Kopf und Gewindeteil eingreift.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Befestigungseinrichtung
einfacher und kostengünstiger
gestaltet werden kann, ohne die Montage der Befestigungsvorrichtung
zu erschweren.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Befestigungsvorrichtung mit den im Anspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung
weist die Schraube zwischen Kopf und Gewinde einen Hinterschnitt
auf und die Raststütze ein
oder mehrere spreizfähige
innere Stützelemente, welche
mit dem Hinterschnitt verrasten, so dass die Schraube von der Raststütze unverlierbar
gehalten ist. Während
im Stand der Technik gemäß der
DE 196 40 110 C2 die
Kraft zum Hindurchdrücken
der Raststütze
durch die Aufnahmeöffnung
des Karosserieteils von der Grundplatte über das Federelement auf die
Raststütze übertragen
wird, erfolgt bei einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung
die Kraftübertragung
von der Grundplatte über
die Schraube und deren Hinterschnitt mittels der sich auf dem Hinterschnitt
abstützenden
Stützelemente
auf die Raststütze.
Ein zwischen dem Karosserieteil und der Grundplatte verbleibender
Spalt lässt
sich anschließend
leicht durch ein Anziehen der Schraube schließen. Vorteilhaft kann so auf
das im Stand der Technik benötigte,
an die Raststütze
und die Grundplatte an greifende Federelement verzichtet werden, was
die Fertigung wesentlich vereinfacht und zu erheblichen Kosteneinsparungen
führt.
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Um
eine einfache Montage der Befestigungsvorrichtung durchführen zu
können,
ist es wichtig, dass die Schraube von der Raststütze unverlierbar gehalten wird, so
daß sich
die Befestigungsvorrichtung mit einem Handgriff in die Aufnahmeöffnung des
Karosserieteils einsetzen läßt. Eine
Beweglichkeit der Schraube relativ zur Raststütze in Einsteckrichtung ist
dabei im vormontierten Zustand der Befestigungseinrichtung unschädlich. Nach
dem Einbringen der Raststütze
in die Aufnahmeöffnung des
Karosserieteils wird die Schraube angezogen, wodurch ein vorhandenes
Spiel verschwindet.
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Die
Raststütze
weist ein oder mehrere Stützelemente
auf, weiche die Schraube umgeben und in einer zur Einsteckrichtung
im wesentlichen orthogonalen Richtung elastisch federnd ausgebildet,
also spreizfähig
sind. Auf diese Art und Weise kann zur Vormontage der Befestigungseinrichtung
die Schraube leicht in die Raststütze eingebracht werden. Beim Einbringen
der Schraube geben nämlich
das oder die Stützelemente
orthogonal zur Einsteckrichtung elastisch federnd nach und kehren
anschließend,
nachdem das Gewinde der Schraube diese passiert hat wieder in ihre
Ausgangsstellung zurück.
Dabei gehen das oder die Stützelemente
mit dem Hinterschnitt der Schraube einen Formschluß ein. so
daß die
Schraube unverlierbar von der Raststütze gehalten ist. Bei der Montage
stützen
sich das oder die Stützelemente auf
dem Hinterschnitt der Schraube ab und sorgen für eine Weiterleitung der Eindrückkraft
von der Schraube auf die Raststütze.
Bevorzugt bilden das oder die Stützelemente
eine geschlitzte Hülse
aus, weiche die Schraube umschließt. Diese Maßnahme hat
den Vorteil, daß eine
möglichst
große
Fläche
des Hinterschnittes zur Kraftübertragung
nutzbar ist, mit welcher vom Hinterschnitt über das oder die Stützelemente
auf die Raststütze
bei der Montage zum Eindrücken
Kraft übertragen
wird. Bevorzugt sind an der Grundplatte Positionierstege vorgesehen,
welche im montierten Zustand zwischen die Stützelemente eingreifen und so
ein Verdrehen des Raststützenelementes
gegenüber
dem Auflageelement verhindern.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das oder
die äußeren Raststützenelemente
eine geschlitzte Hülse
ausbilden. Vorteilhaft läßt sich
eine geschlitzte Hülse
zum Hindurchdrücken
durch die Aufnahmeöffnung
des Karosserieteiles etwas kompremieren und spreizt sich anschließend, so
daß die
Befestigungeinrichtung formschlüssig
mit dem Karosserieteil verbunden ist. Vorteilhaft erreicht man auf
diese Art und Weise auch, daß die Raststütze gegen
Verkippen geschützt
ist, da sich die Raststützenelemente
zu allen Seiten gleichmäßig auf der
Grundplatte abstützen.
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Die äußeren Raststützenelemente
gehen ebenso wie die inneren Stützelemente
von dem ringförmigen
Bereich der Raststütze
aus, an welchen der Kopf der Schraube anschlägt. Bevorzugt weisen das oder
die Raststützenelemente
an ihrem dem Karosserieteil zugewandten Ende eine Schulter auf,
welche im montierten Zustand am Rand der Aufnahmeöffnung anliegt.
Diese Schulter sorgt also dafür,
daß das
oder die Raststützenelemente
nach dem Einfedern bezüglich
der Aufnahmeöffnung
eine wohldefinierte Lage einnehmen. Bevorzugt greift im montierten
Zustand die Schulter durch die Aufnahmeöffnung hindurch und schlägt gegen
einen Anschlag der Grundplatte an. Zieht man nach dem Einsetzen
der Raststütze
in die Aufnahmeöffnung
die Schraube an, so wird die Raststütze gegen die Grundplatte gezogen.
Ein zunächst
zwischen der Grundplatte und der Raststütze vorhandener Abstand wird
durch das Anziehen der Schraube immer weiter verringert, bis die Schulter
schließlich
gegen den Anschlag der Grundplatte anschlägt. Vorteilhaft lassen sich
auf diese Art und Weise wohldefinierte Montagebedingungen erreichen.
Insbesondere falls – was
bevorzugt ist – zwischen
der Grundplatte und dem Karosserieteil ein Dichtelement vorgesehen
ist, läßt sich
ein solches vorteilhaft definiert verpressen und damit eine bestmögliche Dichtwirkung
erreichen.
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Die
Raststützenelemente
können
mit einer gebogenen Außenfläche versehen
sein, so daß sie
in eine runde, insbesondere kreisrunde, Aufnahmeöffnung einfedern können. Bevorzugt
weisen die Raststützen
jedoch eine ebene Außenfläche auf,
so daß die
Raststützen
in eine Aufnahmeöffnung
einfedern können,
welche von einem Polygonzug begrenzt ist. Besonders bevorzugt sind
vier Raststützenelemente vorgesehen,
welche bevorzugt zueinander rechtwinklig angeordnet sind. Beim Einsetzen
in eine rechteckige Aufnahmeöffnung
wird auf diese Art und Weise eine Verdrehsicherung der Befestigungseinrichtung
erreicht.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Raststütze aus
einem faserverstärkten
Kunststoff gefertigt ist. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die mechanische
Belastbarkeit de Raststütze
erhöht
ist, so daß die
bei der Montage auftretenden Kräfte
nicht zu einer Beschädigung der
Befestigungseinrichtung führen.
Das Material der Raststütze
muß einerseits
eine einfache Vormontage der Schraube mit der Raststütze erlauben,
also hinreichende federnde Eigenschaften aufweisen, um einen Formschluß zu ermöglichen,
und andererseits die auf eine montierte Antennenbefestigung wirkenden
Kräfte
zuverlässig
aufnehmen können.
Insbesondere sind die bei der Montage mit dem Hinterschnitt der
Schraube zusammenwirkenden Stützelemente
dabei erheblichen Kräften
ausgesetzt, welchen gewöhnliche
Kunststoffe in der Regel nicht standhalten. Für die vorliegende Erfindung
sind dabei sowohl glasfaserverstärkte
Kunststoffe als auch kohlefaserverstärkte Kunststoffe geeignet.
Geeignet sind auch Kunststoffe, welche mit anorganischen, insbesondere
mineralischen, Zusätzen,
beispielsweise in Flockenform, verstärkt sind. Die Menge der Zusätze beträgt bevorzugt
zwischen 15% und 40%, besonders bevorzugt 20% bis 30%.
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Besonders
geeignet für
die vorliegende Erfindung sind insbesondere Kunststoffe mit einem Zugmodul
von mindestens 7.000 MPa, einer Bruchspannung von mindestens 120
MPa, einer Bruchdehnung von mindestens 3% und einer Formbeständigkeitstemperatur
von mindestens 160°C.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen,
welche im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Gleiche
und einander entsprechende Teile sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszahlen
gekennzeichnet. Es zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung
in einer Draufsicht,
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2 das
in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel im Querschnitt
entlang der Schnittlinie A-A,
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3 das
in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel im Querschnitt
entlang der Schnittlinie B-B,
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4 das
Ausführungsbeispiel
entlang der in 3 gezeigten Schnittlinie C-C,
und
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel.
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Das
in den 1 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
einer Befestigungseinrichtung 1 für eine Fahrzeugantenne gliedert
sich prinzipiell in eine Raststütze 2 und
eine Grundplatte 3, welche im montierten Zustand der Befestigungseinrichtung 1 an
gegenüberliegenden
Seiten 4a bzw. 4b eines Karosserieteils 4 angeordnet
sind. 2 zeigt die Befestigungseinrichtung 1 bei
der Montage. Die in eine Aufnahmeöffnung 5 des Karosserieteils 4 in
Einsteckrichtung E einsetzbare Raststütze 2 verfügt über einen
ringförmigen
Bereich 20 von welchem äußere Raststützenelemente 25a–25d sowie
innere Stützelemente 24a–24d ausgehen,
wobei die Raststützenelemente 25a–25d ebenso
wie die Stützelemente 24a–24d eine
geschlitzte Hülse
ausbilden. Die Raststütze 2 wird
von einer Schraube 6 durchsetzt, welche mit ihrem Kopf
an den ringförmigen
Bereich 20 der Raststütze
anschlägt
und mit ihrem Gewinde 6b in die Gewindebohrung 32 der
Grundplatte 3 eingreift. Die Schraube 6 weist
zwischen Kopf 6a und Gewinde 6b einen Hinterschnitt 7 auf.
Wird zur Vormontage (nicht gezeigt) die Schraube 6 in die
Raststütze 2 eingeführt, so
werden die inneren Stützelemente
von dem Gewinde 6b der Schraube 6 gespreizt. Sobald
das Gewinde 6b und der Hinterschnitt die inneren Stützelemente 24a–24d passiert
hat, kehren diese in ihre ursprüngliche
Lage zurück,
so daß die
Schraube 6 unverlierbar von der Raststütze 2 gehalten ist.
Um das Einführen
der Schraube 6 in die Raststütze 2 zu erleichtern,
verfügt
die Raststütze 2 über einen
sich zum ringförmigen
Bereich 20 hin trichterförmig erweiternden Innenraum 22.
Die Schraube 6 ist dazu passend konisch geformt, wodurch
die Stabilität
der Befestigungseinrichtung 1 erhöht ist.
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Beim
Einbringen der Raststütze 2 in
die Aufnahmeöffnung 5 des
Karosserieteils 4 geben die Raststützenelemente 25a–25d orthogonal
zur Einsteckrichtung E federnd nach. Nach dem Hindurchtreten durch
die Aufnahmeöffnung 5 verrasten
die Raststützenelemente 25a–25d mittels
ihrer Schulter 26 mit dem Rand 5' der Aufnahmeöffnung 5.
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Die
Grundplatte 3 verfügt über vier
Positionierstege 31a–31d,
welche die Gewindebohrung 32 umgeben und im montierten
Zustand zwischen die Stützelemente 24a–24d eingreifen.
Auf diese Art und Weise bilden die Positionierstege 31a–31d eine
Verdrehsicherung aus und verhindern ein Verdrehen der Raststütze 2 gegenüber der
Grundplatte 3.
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In 1 ist
die Befestigungseinrichtung 1 in ihrem vormontierten Zustand
gezeigt, daß heißt in dem
Zustand, in welchem sie in die Aufnahmeöffnung 5 des Karosserieteils 4 angeführt wird.
Hierzu müssen
die Raststützenelemente 25a–25d beim
Eindrückvorgang
der Befestigungseinrichtung 1 in die Aufnahmeöffnung 5 durch
diese schnappen können, so
daß – wie am
besten aus 2 ersichtlich ist – die Schultern 26 der
Raststützenelemente 25a–25d von der
Seite 4a des Karosserieteils 4 her am Umfangsrand 5' der Aufnahmeöffnung 5 ansetzen
können,
um derart die Befestigungseinrichtung 1 in der Aufnahmeöffnung 5 gegen
ein Herausziehen gesichert fixieren zu können. Außerdem können durch die Schulter 26 die
Raststützenelemente 25a–25d beim
Arretieren nicht aufspreizen. Die Schulter 26 der Raststützenelemente 25a–25d greift
im montierten Zustand durch die Aufnahmeöffnung 5 hindurch.
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Nachdem
das Raststützenelement 2 durch die
Aufnahmeöffnung 5 hindurchgedrückt wurde, wird
die Schraube 6 angezogen. Dies bewirkt, daß die Grundplatte 3 gegen
die das Karosserieteil 4 gezogen wird, wodurch die Grundplatte 3 sicher
auf dem Karosserieteil 4 arretiert wird. Die Schraube 6 wird
dabei so weit angezogen, bis die Schulter 26 gegen den
Anschlag 28 der Grundplatte 3 anschlägt.
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Um
die Aufnahmeöffnung 5 des
Karosserieteils 4 gegen ein Eindringen von Wasser oder
von sonstigen Flüssigkeiten
oder Staub oder Verunreinigungen zu schützen, ist ein vorzugsweise
elastisches Dichtelement 8, insbesondere eine Schaumstoffdichtung,
vorgesehen, welches bei der Betätigung
der Schraube 6 zusammengedrückt wird und dadurch eine gute
Abdichtung ausbildet. Durch das Zusammenwirken von Anschlag 28 und
Schulter 26 beim Anziehen der Schraube wird erreicht, daß das Dichtelement 8 stets
wohldefiniert zusammengedrückt
wird und so eine bestmögliche
Dichtwirkung erreicht wird.
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Von
Vorteil ist desweiteren, wenn benachbarte Raststützenelemente 25a–25d der
Befestigungseinrichtung 1 derart angeordnet sind, daß zwischen
zwei benachbarten Raststützenelemente 25a–25d ein
Antennenkabel 10 durchführbar
ist.
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Zur
Positionierung der Befestigungseinrichtung 1 und als Verdrehsicherung
ist ein in die Grundplatte 3 integriertes Positionierelement 30 vorgesehen,
welches in eine entsprechende Positionieröffnung 9 des Karosserieteils 4 eingreift.
Wie bereits vorstehend erwähnt
wird ein Verdrehen der Raststütze 2 gegenüber der
Grundplatte 3 durch die Positionierstege 31a–31d,
welche zwischen die Stützelemente 24a–24d eingreifen,
verhindert.
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Das
in 1 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
ist zur Befestigung in einer kreisrunden Aufnahmeöffnung 5 gedacht.
Dementsprechend weisen die Raststützenelemente 25a–25d – wie man
am besten in 4 erkennt – eine gerundete Außenfläche 23 auf.
Alternativ lassen sich die Raststützenelemente 25a–25d zum
Einsetzen in eine polygonale, insbesondere rechteckige, Aufnahmeöffnung 5 – wie bei
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel – auch mit
einer ebenen Außenfläche 23 vorsehen.
Auf diese Art und Weise läßt sich
vorteilhaft eine Verdrehsicherung der Befestigungseinrichtung 1 erreichen.
Zur Erleichterung der Justierung der Befestigungseinrichtung 1 in
einer rechteckigen Aufnahmeöffnung 5 sind
Justierelemente 27 vorgesehen, welche zugleich auch einen
Verdrehschutz der Befestigungseinrichtung 1 aus. Die Justierelemente 27 sind bevorzugt
in die Grundplatte 3 integriert, können aber auch an der Raststütze 2 vorgesehen
sein.
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- 1
- Befestigungseinrichtung
- 2
- Raststütze
- 3
- Grundplatte
- 4
- Karosserieteil
- 4a
- Seite
des Karosserieteils
- 4b
- Seite
des Karosserieteils
- 5
- Aufnahmeöffnung
- 6
- Schraube
- 6a
- Kopf
der Schraube 6
- 6b
- Gewinde
der Schraube 6
- 7
- Hinterschnitt
- 8
- Dichtelement
- 9
- Positionieröffnung
- 10
- Kabel
- 20
- ringförmiger Bereich
der Raststütze 2
- 22
- Innenraum
der Raststütze 2
- 23
- Außenfläche der
Raststützenelemente
- 24a–24d
- Stützelemente
- 25a–25d
- Raststützenelemente
- 26
- Schulter
- 27
- Justierelemente
- 28
- Anschlag
- 30
- Positionierelement
- 31a–31d
- Positionierstege
- 32
- Gewindebohrung