DE10330962A1

DE10330962A1 - Anordnung einer Fahrzeugantenne an einem Karosserieblech

Info

Publication number: DE10330962A1
Application number: DE2003130962
Authority: DE
Inventors: Ingo Eckhardt; Frank-Dietrich Goerlandt; Matthias Ranft
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2005-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft die Anordnung einer Fahrzeugantenne an einem Karosserieblech, mit einem in einer Öffnung im Karosserieblech drehfest positionierten und dichtend befestigten Antennenfuß aus Metall, aus dem wenigstens eine Hochfrequenzleitung in das Innere des Fahrzeugs geführt ist, wobei der Antennenfuß und das Karosserieblech zur Herstellung eines Massekontaktes elektrisch miteinander verbunden sind. Sie löst die Aufgabe, die Anordnung so zu treffen, dass deren mechanische Verbindung mit dem Karosserieblech und deren Masseankopplung vereinfacht und die Zuverlässigkeit der jeweiligen Verbindung erhöht werden. Dazu ist der Antennenfuß (6) durch Klemmmittel (9, 14) am Karosserieblech (1) befestigt, und die Klemmmittel (9, 14) stellen zugleich den Massekontakt her.

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung einer Fahrzeugantenne an einem Karosserieblech, das mit einer elektrisch nichtleitenden Schutzschicht versehen ist, insbesondere an einem Fahrzeugdach.
Eine Fahrzeugantenne weist im allgemeinen ein Antennengehäuse aus Kunststoff auf, an einerseits ein Antennenstab und andererseits ein Antennenfuß zur Befestigung und elektrischen Ankopplung der Antenne angeordnet ist. Der Antennenfuß besteht aus Metall und weist eine das Antennengehäuse karosserieblechseitig verschließende Grundplatte und einen an deren Unterseite ausgebildeten Ansatz als Halterungsteil auf. Mit dem Antennenfuß wird die Fahrzeugantenne an einer Öffnung am jeweiligen Karosserieblech drehfest und elektrisch masseverbunden festgelegt, wozu der Ansatz in die Öffnung ragt, und mit an der Unterseite des Karosserieblechs abgestützten Spannmitteln fixiert ist. Die Öffnung und ein Sockel am Ansatz können dabei eckig, insbesondere im wesentlichen quadratisch, ausgebildet sein, um eine drehfeste Positionierung und Anordnung sicherzustellen. Der Antennenfuß ist gegenüber dem Karosserieblech mit einer Dichtung aus einem elastomeren Material abgedichtet, um das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit in den Bereich zwischen dem Antennenfuß und dem Karosserieblech und in das Innere des Antennengehäuses und dadurch bedingte Korrosionsschäden zu verhindern
Zur elektrischen Verbindung des Antennenfußes mit der Fahrzeugmasse ist der Ansatz üblicherweise zylindrisch ausgebildet und mit einem Außengewinde versehen, an dem eine Gewindemutter und eine mit Kontaktspitzen versehene Einpressscheibe oder eine mit Kontaktspitzen versehene (Gewinde-)Einpressmutter an der Unterseite des Karosserieblechs angeordnet wird, deren Kontaktspitzen durch Aufschrauben der jeweiligen Mutter auf den Ansatz von unten gegen das Karosserieblech gepresst werden, wodurch diese die elektrisch nichtleitende Schutzschicht durchdringen und den erforderlichen elektrischen Kontakt mit dem Karosserieblech herstellen.
Zur elektrischen Verbindung mit dem jeweiligen Gerät muss die an die Fahrzeugantenne angeschlossene Hochfrequenzleitung an eine im Fahrzeug verlegte bzw. zu verlegende Hochfrequenzleitung angeschlossen werden. Dazu dient eine Steckverbindung mit einem am antennenseitigen Hochfrequenzleitungsstück (Leitungsschwanz) angeordneten Steckverbinder. Dieser flexible Leitungsschwanz tritt an der Unterseite des Antennenfußes aus und wird nach der Positionierung des Ansatzes in der Öffnung abgewinkelt. Dazu weist der Ansatz einen Längsschlitz auf, durch den der abgewinkelte Leitungsschwanz aus dem Ansatz geführt wird. Nach der Abwinklung werden die vorgesehene Befestigungsmutter auf dem Ansatz angeordnet und mit dieser sowohl der Antennenfuß als auch der Leitungsschwanz am Karosserieblech klemmfixiert. Alternativ zu der im Abstand vom Antennenfuß angeordneten einpoligen Steckverbindung ist es auch bekannt, diese in den Antennenfuß zu integrieren, so dass ein Herausführen eines Leitungsschwanzes entfällt und die Antennenmontage erleichtert ist und die Befestigungsmutter allein der Festlegung des Antennenfußes am Karosserieblech dient. Beim Anziehen der Befestigungsmutter muss auf das zulässige Anziehdrehmoment geachtet werden. Dieses wird häufig schon vor der Endposition erreicht, was zu einem instabilen Kontakt führt. Wird das Anziehdrehmoment überschritten, kann das Karosserieblech eingebeult werden.
Beispiele für Antennenanordnungen finden sich in der DE 199 58 481 C2 , der DE 298 21 717 U1 , der DE 298 21 723 U1 und der DE 695 09 431 T2 .
Durch die zunehmende Verbreitung von Mobiltelefonen und satellitengestützten Ortungssystemen entsteht die Notwendigkeit, von den für den Rundfunkempfang, den Mobiltelefonverkehr und für die Ortung erforderlichen, in unterschiedlichen Frequenzbereichen wirkenden Fahrzeugantennen mehrere Hochfrequenzleitungen in das Fahrzeuginnere zu führen, wobei es zweckmäßig ist, diesen ein gemeinsames Antennengehäuse zuzuordnen, dessen Antennenfuß an einer vorbestimmten Öffnung im Karosserieblech angeordnet ist. Die Handhabung der aus dem Antennenfuß austretenden (Hochfrequenz-) Leitungsschwänze, an denen Steckergehäuse angeordnet sind, ist nur durch ein manuelles Hindurchführen durch die Öffnung im Karosserieblech möglich und daher aufwendig, zumal erhöhte Sorgfalt zur Vermeidung von Lackschäden erforderlich ist. Die durchgeführten Leitungsschwänze müssen scharfkantig abgebogen werden, bevor diese und der Antennenfuß an der Fahrzeugkarosserie festgelegt werden, was die Montage erschwert und auch eine Beschädigungsgefahr für die Leitungen, verbunden mit einer Funktionsunsicherheit, in sich birgt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Anordnung einer Fahrzeugantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu treffen, dass deren mechanische Verbindung mit dem Karosserieblech und deren Masseankopplung vereinfacht und die Zuverlässigkeit der jeweiligen Verbindung erhöht werden.
Diese Aufgabe wird bei der Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, dass die mechanische Befestigung des am Antennengehäuse angeordneten Antennenfußes einer Fahrzeugantenne in einer Öffnung am Karosserieblech eines Fahrzeugs ausschließlich durch Klemmmittel, d.h. schraubverbindungsfrei, vorgenommen ist, über die zugleich der elektrische Massekontakt zum Karosserieblech hergestellt wird. Der Antennenfuß kann dabei als Direktsteckverbinder ausgebildet sein, mit dem die wenigstens eine fahrzeugantennenseitige Hochfrequenzleitung verbunden ist.
Durch diese Lösung wird bei Beibehalt der Trennung von elektrischer und mechanischer Verbindung der Fahrzeugantenne mit dem Fahrzeug die Qualität dieser Verbindungen erhöht, und es werden insbesondere die Montagekosten gesenkt. In Verbindung mit der Ausbildung des Antennenfußes zu einem mehrpoligen Steckverbinder entfällt ein manuelles Hindurchführen der Leitungsschwänze durch die Öffnung im Karosserieblech und deren scharfkantiges Abbiegen. Eine Beschädigung der Hochfrequenzleitungen durch die Montage ist damit unterbunden. Insbesondere bei Ausbildung einer mehrpoligen fahrzeuggerechten Steckverbindung für mehrere Hochfrequenzleitungen reduziert sich der Aufwand beim Steckprozess. Die Montage ist erleichtert, da werkzeugfrei durch Entfall der Gewindemutter, und prozesssicher.
Vorzugsweise wird die Klemmverbindung über ein U-förmiges Federblech hergestellt. Dieses kann gegenüber dem Karosserieblech konvex gewölbt sein und mit an der Unterseite des Antennenfußes parallel zum Karosserieblech ausgebildeten Nuten in Parallelanordnung zu diesem in Eingriff gebracht werden, wobei es zwischen diesem und dem Antennenfuß elastisch verspannt wird und diesen an die Oberseite des Karosserieblechs zieht. Es entsteht eine feste Klemmverbindung. Am Federblech, vorzugsweise an dessen die beiden Schenkel verbindenden Steg, sind Kontaktzähne angeordnet, die bei der Montage des Federblechs durch die Schutzschicht des Karosserieblechs gedrückt werden und sich in dessen Oberfläche einreiben. Damit ist der Massekontakt hergestellt. Ein weiterer zuverlässiger Massekontakt wird durch Kontaktbleche hergestellt, die am Antennenfuß angeordnet sind und sich bei dessen Anordnung in der Öffnung des Karosserieblechs in den Öffnungsrand eindrücken.
Alternativ kann ein U-förmiges Federblech eingesetzt werden, an dem auf der dem Karosserieblech abgewandten Seite an zwei im wesentlichen senkrecht zum Federblech angeformten Laschen ein im Querschnitt U-förmiger Exzenterhebel derart ausgebildet und angelenkt ist, dass dessen Schenkel im wesentlichen parallel zu den Laschen angeordnet sind und gegenüber der Anlenkachse exzentrisch verlaufende Kuven ausbilden, die gegenüber dem Federblech und auch dem Karosserieblech konvex gewölbt sind und die die Laschen und das Federblech außenseitig übergreifen. Die Kuven sind dabei in einem vorbestimmten Abschnitt zu einer Kontaktschneide ausgebildet oder mit einer solchen versehen. Zur Montage des Antennenfußes wird das Federblech in die Nuten eingeschoben, bis die Schenkel über der Öffnung positioniert sind. Anschließend wird der Exzenterhebel umgelegt. Dabei gelangen die Kontaktschneiden auf das Karosserieblech und graben sich bei der weiteren Hebelbewegung in dessen Oberfläche ein. Das Federblech wird auf diese Weise ebenfalls zwischen dem Antennenfuß und dem Karosserieblech verspannt. Der Exzenterhebel ist dabei so ausgebildet, dass dieser in seiner Klemmposition die Unterseite des Antennenfußes nicht verdeckt.
Vorteilhaft ist es auch, anstelle der herkömmlichen O-Ring-Dichtungen aus einem elastomeren Material, mit der der Antennenfuß gegenüber dem Rand der Öffnung im Karosserieblech abgedichtet ist, eine Dichtung aus Silikongel einzusetzen, die voll- oder teilflächig an der Unterseite der Grundplatte des Antennenfußes angeordnet wird. Mit einer solchen Dichtung können die Dichtkräfte verringert und gleichmäßiger verteilt werden. Überdies erleichtert eine solche Dichtung infolge ihrer Haftwirkung auch die Montage. Dabei ist die Dichtung so ausgebildet, dass diese eine an den Antennenfuß angepasste Gestalt mit einer Öffnung für den Ansatz hat.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:
1: eine Seitenansicht der Anordnung einer Dachantenne an einem Fahrzeug,
2: eine Unteransicht der Anordnung,
3a und 3b: ein Federblech in zwei Ansichten,
4: die Unteransicht eines in einer Öffnung im Fahrzeugdach angeordneten Antennenfußes,
5: eine Dichtung,
6: eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Anordnung einer Dachantenne und
7: eine Unteransicht von der Anordnung.
Die in 1 dargestellte Anordnung zeigt das am lackierten Dachblech 1 eines Fahrzeugs mit einem gegenüber diesem vorstehenden Rand 2 aufliegende Antennengehäuse 3 aus Kunststoff einer Dachantenne 4, an dem ein zu einem vierpoligen Direktsteckverbinder 5 ausgebildeter metallischer Antennenfuß 6 mit einem annähernd quadratischen Querschnitt angeordnet ist. Die in diesen aus dem Antennengehäuse 2 mündenden Hochfrequenzleitungen sind nicht dargestellt. Der Antennenfuß 6 ragt in eine im Dachblech 1 ausgebildete Öffnung 7 ebenfalls quadratischen Querschnitts hinein und weist in einem Abstand vom Antennengehäuse 3, der im wesentlichen der Dicke des Dachbleches 1 entspricht, eine umlaufende Nut 8 auf (2). In diese Nut 8 greift ein in den 3a und 3b dargestelltes U-förmiges Federblech 9 ein und klemmt den Antennenfuß 6 an der Unterseite des Dachblechs 1 fest. An den Kanten des Antennenfußes 6 sind, wie in 4 angedeutet, abgewinkelte Kontaktbleche 10 eingestemmt, über die der Massekontakt des Antennenfußes 6 hergestellt wird. Zwischen dem Antennenfuß 6 und dem Dachblech 1 ist innerhalb des Randes 2 eine Dichtung D aus Silikongel eingesetzt. Diese ist in 5 in der Draufsicht zu sehen.
Das als Klemmmittel eingesetzte Federblech 9 ist gegenüber dem Dachblech 1 konvex gewölbt und ist an seinen stegseitigen Schenkelenden mit jeweils einem Kontaktzahn 11 versehen. Die freien Schenkelenden weisen innenseitig jeweils einen Rastvorsprung 12 auf.
Zur Klemmbefestigung des Antennengehäuses 3 wird dieses unter Anordnung der in 5 dargestellten Silikondichtung D mit einer Öffnung 13 für den Antennenfuß 6 an dessen Grundplatte über der Öffnung 7 positioniert, wobei der Antennenfuß 6 mit den Kontaktblechen 10 in die Öffnung 7 gedrückt wird und durch diese ragt. Anschließend wird das Federblech 9 unter elastischem Spreizen seiner beiden Schenkel unter Druckausübung in die Nut 8 eingeschoben, wobei es infolge seiner Wölbung elastisch verformt und, am Dachblech 1 abgestützt, den Antennenfuß 6 nach unten drückt. In seiner Endstellung hintergreift das Federblech 9 den Antennenfuß 6 in der Nut 8. Die beiden Kontaktzähne 11 reiben sich beim Verbringen des Federblechs 9 in die Endstellung in die Oberfläche des Dachblechs 1 ein, wodurch eine zusätzliche Masseverbindung hergestellt ist.
Bei der in den 6 und 7 gezeigten Ausführung ist der mit der Nut 8 versehene Antennenfuß 6 ebenfalls mit einem U-förmigen und gegenüber dem Dachblech 1 konkav gewölbten Federblech 14 am Dachblech 1 festgelegt. Dieses Federblech 14 weist auf der dem Dachblech 1 abgewandten Seite an seinen beiden Schenkeln, jeweils außenseitig, eine im wesentlichen senkrecht zum Federblech 14 angeformte Lasche 15 und einen an diesen schwenkbar gelagerten (Anlenkachse A), im Querschnitt U-förmigen Exzenterhebel 16 auf, dessen Schenkel 17 im wesentlichen parallel zu den Laschen 15 ausgebildet sind. Die Schenkel 17 übergreifen das Federblech 14 und sind gegenüber der Anlenkachse A zu exzentrisch gewölbten Kuven 18 ausgebildet, die in ihrem mittleren Bereich Kontaktschneiden 19 aufweisen.
Zur Klemmbefestigung des Antennenfußes 6 wird das Federblech 14 mit seinen Schenkeln in die Nut 8 eingeführt. Anschließend wird der Exzenterhebel 16 mit seinem Griffstück 20 in Richtung auf das Dachblech 1 gedrückt, wobei die Kuven 18 mit ihren Kontaktschneiden 19 in Eingriff mit dem Dachblech 1 gelangen und dabei den Massekontakt herstellen. Beim Weiterbetätigen des Exzenterhebels 16 wird das Federblech 14 in seine Endposition gedrückt, wobei der Antennenfuß 6 vom Dachblech 1 weggedrückt und das Federblech 14 verspannt wird.

1: Dachblech
2: Rand
3: Antennengehäuse
4: Dachantenne
5: Direktsteckverbinder
6: Antennenfuß
7: Öffnung
8: Nut
9: Federblech
10: Kontaktbleche
11: Kontaktzahn
12: Rastvorsprung
13: Öffnung
14: Federblech
15: Lasche
16: Exzenterhebel
17: Schenkel
18: Kuve
19: Kontaktschneide
20: Griffstück
A: Anlenkachse
D: Dichtung

Claims

Anordnung einer Fahrzeugantenne an einem Karosserieblech, mit einem in einer Öffnung im Karosserieblech drehfest positionierten und dichtend befestigten Antennenfuß aus Metall, aus dem wenigstens eine Hochfrequenzleitung in das Innere des Fahrzeugs geführt ist, wobei der Antennenfuß und das Karosserieblech zur Herstellung eines Massekontaktes elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenfuß (6) durch Klemmmittel (9, 14) am Karosserieblech (1) befestigt ist und die Klemmmittel (9, 14) zugleich den Massekontakt herstellen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenfuß (6) als Steckverbinder (5) ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Antennenfuß (6) auf den Rand der Öffnung (7) gerichtete Kontaktbleche (10) angeordnet sind, die den Antennenfuß (6) in der Öffnung (7) verklemmen und zugleich einen elektrischen Kontakt herstellen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenfuß (6) an der Unterseite mit parallel zum Karosserieblech (1) ausgebildeten Nuten (8) versehen ist, in die als Klemmmittel ein am Karosserieblech abgestütztes und gegenüber diesem konvex gewölbtes U-förmiges Federblech (9) eingreift, das an dem dessen beide Schenkel verbindende Steg auf das Karosserieblech (1) gerichtete Kontaktzähne (11) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel im Bereich ihres freien Endes innenseitig jeweils einen Rastvorsprung (12) aufweisen, mit denen das Federblech (9) den Antennenfuß (6) hintergreift.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenfuß (6) an der Unterseite mit parallel zum Karosserieblech (1) ausgebildeten Nuten (8) versehen ist, in die ein U-förmiges Federblech (14) eingreift, an dem auf der dem Karosserieblech (1) abgewandten Seite an zwei im wesentlichen senkrecht zum Federblech (14) angeformten Laschen (15) ein im Querschnitt U-förmiger Exzenterhebel (16) derart ausgebildet und angelenkt ist, dass dessen Schenkel (17) im wesentlichen parallel zu den Laschen (15) ausgebildet sind gegenüber der Anlenkachse (A) exzentrisch ausgebildete Kuven (18) aufweisen, die das Federblech (14) übergreifen, und dass an diesen jeweils eine Kontaktschneide (19) für das Karosserieblech (1) ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antennenfuß (6) und der Oberseite des Karosserieblechs (1) eine Dichtung (aus einem elastomeren Material angeordnet ist.