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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen einer Fahrzeugantenne,
vorzugsweise auf einem Fahrzeugdach, mit den im Oberbegriff des Schutzanspruchs
1 angegebenen Merkmalen.
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Stand der Technik
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Bekannte
gattungsgemäße Fahrzeugantennen weisen im Wesentlichen
ein auf dem Fahrzeugdach anzuordnendes Fußteil und einen
von diesem ausgehenden, nach oben gerichteten Strahler auf. An der
Unterseite liegt das Fußteil über einer Öffnung mit
einer Dichtung auf dem Fahrzeugdach auf, wobei eine oder mehrere
Anschlussleitungen in einer durch das Fahrzeugdach ragenden Gewindehülse
an die Dachunterseite geführt werden. Mittels einer auf
die Gewindehülse von der Dachunterseite her aufschraubbaren
Mutter wird das Fußteil der Antenne am Fahrzeugdach verspannt.
Aus der
DE 199 58
481 C2 ist eine derartige Antenne bekannt, wobei zwischen
der Mutter und dem Fahrzeugdach eine Spannhülse angeordnet
ist. Um ein seitliches Herausführen der Anschlussleitungen
zu ermöglichen, sind die Gewindehülse und die
Spannhülse korrespondierend geschlitzt. Zum Herstellen
eines Massekontaktes sind an der Spannhülse krallenartige
Vorsprünge ausgebildet, welche beim Anziehen der Mutter
massekontaktierend in das Dachblech gedrückt werden.
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Neuere
Fahrzeugantennen haben neben dem Rundfunkempfang weiterhin die Aufgabe
Signale für den Betrieb von Mobiltelefonen sowie für
die Fahrzeugnavigation zu übertragen. Dies bedeutet, dass
zum Beispiel drei Hochfrequenzleitun gen aus dem Antennenfuß in
das Fahrzeuginnere geführt werden müssen. Insbesondere
wenn die Antenne aus Gründen der Montagefreundlichkeit
erst nach der Montage des Antennenfußes über eine
entsprechende Steckergeometrie mit einem unter dem Fahrzeugdach
verbauten Kabelbaum verbunden werden soll, erfordern die Lösungen
zum Befestigen des Antennenfußes besondere konstruktive
und montagetechnische Maßnahmen. Die von der Dachunterseite zu
gewährleistende Zugänglichkeit der Steckergeometrie
setzt eine entsprechend große Öffnung in der Dachhaut
voraus.
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Um
den technologischen Aufwand bei der Montage von Fahrzeugdachantennen
zu verringern, besteht die Forderung, dass die Antennenfüße
mit unverlierbar angeordneten Befestigungsmitteln am Montageort
bereitgestellt werden müssen, was bedeutet, es dürfen
nach dem Aufsetzen des Antennenfußes auf dem Fahrzeugdach
keine Befestigungsmittel mehr von der Dachunterseite her montiert
werden.
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Um
nach der Montage der Dachantenne auf dem Fahrzeugdach den erforderlichen
sicheren Massekontakt zur Karosserie zu gewährleisten,
werden Lösungen bevorzugt, bei welchen das endgültige Verspannen
am Dach durch Schraubmittel erfolgt.
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Aus
der
DE 20 2007
017 050 U1 ist eine Fahrzeugantenne bekannt, bei welcher
der Antennenfuß mittels einer spreizbaren Raststütze
in der Dachöffnung fixiert wird. Anschließend
wird die Raststütze durch Festschrauben eines Spannelements gegen
die Unterseite des Fahrzeugdaches gedrückt. Wegen der notwendigen
Spreizbarkeit ist die Raststütze als Kunststoffteil ausgebildet.
Zum Realisieren eines Massekontaktes muss, wie aus der
DE 10 2004 037 813 B3 bekannt,
ein zusätzliches metallisches Kontaktteil eingesetzt werden.
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Gegenstand
der
DE 10 2005
044 618 A1 ist eine Dachantenne für ein Fahrzeug,
bei welcher an der Unterseite der Dachantenne ein Klemmteil vormontiert
ist, welches mit dem Dachausschnitt so korrespondiert, dass es nach
dem Aufsetzen und dem nachträglichen Ausrichten der Dachantenne
durch Verdrehen um eine vertikale Achse in eine formschlüssige
Klemmstellung unter der Dachhaut gebracht wird. Die endgültige
Verspannung gegen die Dachunterseite erfolgt durch das Anziehen
einer an der Bodenplatte der Antenne realisierten Schraubverbindung.
Das nach dem Aufsetzen notwendige Verdrehen der Dachantenne ist
hinsichtlich einer Automatisierung des Montageprozesses nachteilig.
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Aufgabenstellung
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten
Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll eine besonders automatisierungsfreundliche
Lösung zum Befestigen einer gattungsgemäßen
Fahrzeugdachantenne geschaffen werden, mit der eine feste, einen
Massekontakt herstellende sowie wasserdichte Befestigung auf einem
Fahrzeugdach möglich ist. Nach dem Aufsetzen des Antennenfußes
auf dem Fahrzeugdach dürfen keine Ausrichtbewegungen mit
dem Antennenfuß mehr notwendig sein. Das feste Verspannen
des Antennenfußes soll mittels nur eines Montagevorganges,
zum Beispiel durch Ansetzen eines Schraubwerkzeuges, von der Unterseite
des Fahrzeugdaches her erfolgen, wobei alle dazu notwendigen Schraub-
und Spannmittel vor dem Aufsetzen des Antennenfußes an
diesem vormontiert und lagedefiniert angeordnet sein müssen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch
die gegenüber dem Antennenfuß zwischen zwei Endstellungen
um eine zum Fahrzeugdach vertikale Achse verdrehbare Ausbildung
des Klemmstücks kann dieses nach dem Aufsetzen des Antennenfußes
auf das Fahrzeugdach an der Dachunterseite in eine formschlüssige
Klemmstellung gedreht werden, ohne dass der Antennenfuß nochmals bewegt
oder ausgerichtet werden muss. Durch die Anordnung einer Druckfeder
zwischen Klemmstück und Antennenfuß befindet sich
das Klemmstück im vormontierten Zustand des Antennenfußes
immer in einer horizontal und vertikal definierten Ausgangsstellung.
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Die
in der Mantelfläche der an der Unterseite des Antennenfußes
ausgebildeten Gewindebuchse vorhandenen Führungsnuten bewirken
in Verbindung mit den in der Führungshülse des
Klemmstücks vorhandenen Führungsnocken, dass sich
das Klemmstück durch Betätigen der Spannschraube
zwangsgeführt aus der von der Dachunterseite beabstandeten
Ausgangstellung unter Ausführung einer Drehbewegung in
die an der Dachunterseite klemmende Klemmstellung bewegt wird.
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Die
spezielle Gestaltung der Führungsnuten mit jeweils zwei
in Längsrichtung der Gewindebuchse verlaufenden Abschnitten
und einem diese verbindenden Schrägabschnitt stellt sicher,
dass das Klemmstück in seiner Ausgangsstellung und nach Erreichen
seiner Klemmstellung nicht drehbar ist. Dadurch wird gewährleistet,
dass sich das Klemmstück beim Aufsetzen des Antennenfußes
exakt in der Einführstellung befindet und dass die Klemmkrallen
in der Klemmstellung exakt unter den an der Grundplatte des Antennefußes
ausgebildeten Klemmflächen liegen. Ein weiterer Vorteil
dieser Ausführungsform besteht darin, dass das in der Ausgangsstellung
verdrehsicher fixierte Klemmstück die Anschlusskontakte
bis zum Beginn des Schraubvorganges sicher schützend abdeckt.
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Im
Zusammenspiel mit der Vorverrastung oder einer anderweitigen Fixierung
des Antennenfußes in der Dachöffnung kann durch
Einsatz eines einzigen Schraubwerkzeuges die Spannschraube betätigt
und die Dachantenne durch Verspannen des Klemmstückes von
der Dachunterseite her befestigt werden. Da das Klemmstück
keine Spreizfunktionen übernehmen muss, kann es als kompaktes,
nicht elastisches, metallisches Bauteil ausgebildet werden, wodurch über
die metallische Spannschraube eine einfache und wirksame Massekontaktierung
realisierbar ist.
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Ausführungsbeispiel
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Fahrzeugantenne vor dem Einbau
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2 eine
Fahrzeugantenne im Einbauzustand
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3 eine
Fahrzeugantenne ohne Klemmstück
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4 eine
Fahrzeugantenne mit Klemmstück vor dem Zusammenbau
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5 ein
Klemmstück
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6 die
Unterseite eines Fahrzeugdaches beim Aufsetzen der Fahrzeugantenne
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7 die
Unterseite eines Fahrzeugdaches mit befestigter Fahrzeugantenne
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Die
gattungsgemäße Fahrzeugantenne besteht im grundsätzlichen
Aufbau aus einem Antennenfuß 1 mit Antennenfußgehäuse 2 und
einem davon nach oben abragenden Strahlergehäuse 2a.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden das Strahlergehäuse 2a und
das Antennenfußgehäuse 2 des Antennenfußes 1 eine
bauliche Einheit. Bei der Realisierung einer Fahrzeugantenne mit
einem herkömmlichen, von einem Antennenfuß 1 abragenden Strahlerstab
können das Antennenfußgehäuse 2 und der
Strahlerstab auch in bekannter Weise zweiteilig ausgebildet sein.
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Die
Unterseite des Antennenfußes 1 wird durch eine
Grundplatte 20 (4) gebildet, an deren Unterseite
die Dichtplatte 3 befestigt ist. Das Antennenfußgehäuse 2 ist über
die Schrauben 17 an der Grundplatte 20 befestigt.
Die Dichtplatte 3 weist im Zentrum eine Öffnung
auf, durch welche von der Grundplatte 20 verschiedene Funktionselemente nach
unten abragen. Das sind die Gewindebuchse 8, die zwei Rastsockel 6 sowie
die drei Anschlusskontakte 7. Am Rand der in der Dichtplatte 20 befindlichen Öffnung
ist die umlaufende Dichtwulst 5 ausgebildet.
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Auf
der Mantelfläche der Gewindebuchse 8 sind zwei
von der Stirnseite der Gewindebuchse 8 ausgehende Führungsnuten 13 eingearbeitet,
welche sich jeweils über einen Bereich von 45° am
Umfang der Gewindebuchse 8 erstrecken. Dazu beginnen die
Führungsnuten 13 jeweils mit einem in Buchsenlängsrichtung
verlaufenden geraden Nutbereich, an welchen sich ein Nutbereich
mit schräger Steigung anschließt, der dann wieder
in einen geraden, in Buchsenlängsrichtung verlaufenden
Nutbereich übergeht. Auf der Gewindebuchse 8 ist
mittels der Spannschraube 11 das in 5 einzeln
dargestellte kreuzförmige Klemmstück 9 begrenzt
drehbar befestigt. Dazu weist das Klemmstück 9 eine
zentrische Führungshülse 10 auf. An der
Führungshülse 10 sind innen die zwei
Führungsnocken 14 ausgebildet, welche in die Führungsnuten 13 eingreifen.
Zwischen der Stirnseite der Führungshülse 10 und
der Grundplatte 20 ist auf der Gewindebuchse 8 die
Druckfeder 19 angeordnet. An den Enden der kreuzförmig
angeordneten Arme des Klemmstücks 9 befinden sich
die nach oben ragenden Krallen 15.
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Die
Fahrzeugantenne wird so vormontiert zur Befestigung auf dem Fahrzeugdach 16 bereitgestellt,
dass das Klemmstück 9 auf der Gewindebuchse 8 durch
die Spannschraube 11 und die Druckfeder 19 in
einer von der Grundplatte 20 deutlich beabstandeten Ausgangsposition
gehalten wird, wobei sich die Führungsnocken 14 im
unteren Bereich der Führungsnuten 13 befinden.
Das Klemmstück 9 befindet sich in der Ausgangsposition
also in einer axial sowie drehwinkelbezogen definierten Stellung.
Das ist die Voraussetzungen dafür, dass sich der Antennenfuß 1 über
einem polygonalen, im Ausführungsbeispiel quadratischen
Dachausschnitt 18 schon in Fahrzeuglängsrichtung
endgültig ausgerichtet aufsetzen lässt. Beim Aufsetzen
befindet sich nämlich das Klemmstück 9 in
einer deutlich axial von der Grundplatte 20 beabstandeten
und so gedrehten Stellung, dass sich die kreuzförmig angeordneten
Arme des Klemmstücks 9 bei in Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtetem Antennenfuß 1 in diagonaler Ausrichtung zum
quadratischen Dachausschnitt 18 befinden. Der quadratische
Dachausschnitt 18 ist dabei so dimensioniert, dass ihn
das Klemmstück 9 nur in dieser diagonalen Ausrichtung
passieren kann (6).
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Nach
dem der Antennenfuß 1 mit der Dichtlippe 4 der
Dichtplatte 3 auf dem Fahrzeugdach 16 aufliegt,
bewirken die an den Rastsockeln 6 befindlichen federnden
Rastelemente eine Vorverrastung im Dachauschnitt 18. Durch
Drehen der Spannschraube 11 wird das Klemmstück 9 in
Richtung Fahrzeugdach bewegt. Da die Führungsnocken 14 jeweils
erst im unteren, geraden Nutbereich der Führungsnuten 13 geführt
werden, erfolgt diese Bewegung des Klemm stücks 9 vorerst
ohne Drehbewegung. Erreichen die Führungsnocken 14 die
schrägen Nutabschnitte der Führungsnuten 13 kommt
es gleichzeitig zum Anheben des Klemmstücks 9 zu
einer 45°-Drehbewegung des selben und nach dem Erreichen
der wieder gerade verlaufenden Nutbereiche wieder zu einem Anheben
des Klemmstücks 9 ohne Drehbewegung. Die Krallen 15 kommen
in dieser Endstellung an der Unterseite des Fahrzeugdaches 16 zur
Anlage. Das Klemmstück 9 wird nun durch Aufbringen
eines entsprechenden Drehmomentes auf die Spannschraube 11 gegen
die Unterseite des Fahrzeugdaches 16 verspannt. Durch die
von den Führungsnuten 13 vorgegebene Endstellung
befinden sich die Krallen 15 dabei exakt unter den an der
Grundplatte 20 ausgebildeten Andruckflächen 12,
welche beim Verspannen des Klemmstücks 8 und dem
Herstellen der Massekontaktierung durch die an den Krallen 15 ausgebildeten
Zähne als Gegenlager wirken. Die umlaufende Dichtwulst 5 bewirkt
dabei die feuchtigkeitsdichte Abdichtung des Dachausschnitts 18.
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In
der Spannstellung des kreuzförmigen Klemmstücks 9 (7)
sind die Anschlusskontakte 7 zwischen den abragenden Armen
des Klemmstücks 9 zugänglich und mit
einem unter dem Fahrzeugdach 16 verlegten Kabelbaum verbindbar.
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- 1
- Antennenfuß
- 2
- Antennenfußgehäuse
- 2a
- Strahlergehäuse
- 3
- Dichtplatte
- 4
- Dichtlippe
- 5
- Dichtwulst
- 6
- Rastsockel
- 7
- Anschlusskontakte
- 8
- Gewindebuchse
- 9
- Klemmstück
- 10
- Führungshülse
- 11
- Spannschraube
- 12
- Andruckflächen
- 13
- Führungsnuten
- 14
- Führungsnocken
- 15
- Krallen
- 16
- Fahrzeugdach
- 17
- Schrauben
- 18
- Dachausschnitt
- 19
- Druckfeder
- 20
- Grundplatte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19958481
C2 [0002]
- - DE 202007017050 U1 [0006]
- - DE 102004037813 B3 [0006]
- - DE 102005044618 A1 [0007]