DE68919560T2

DE68919560T2 - Befestigungsvorrichtung für Fahrzeugantenne.

Info

Publication number: DE68919560T2
Application number: DE68919560T
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Egashira
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2009-07-12
Also published as: ES2067543T3; US4945361A; EP0351192B1; JPH0221804U; JP2533019Y2; EP0351192A3; DE68919560D1; EP0351192A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne zum Anbringen einer Fahrzeug-Teleskopantenne an der Karosserie eines Fahrzeuges.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik, wobei Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne ist, wobei das Bezugszeichen 10 eine ausfahrbare und zusammenschiebbare Fahrzeugantenne und 20 eine Befestigungsvorrichtung ist, welche verwendbar ist, um die Antenne 10 an einer Fahrzeug- Karosseriewand 30 zu befestigen.
Die Antenne 10 besteht aus einem Antennenelement 11, das in mehreren Stufen ausfahrbar und zusammenziehbar ist und das durch Verbinden einer Mehrzahl von leitfähigen Röhren unterschiedlicher Durchmesser gebildet ist, so daß die Röhren relativ zueinander frei beweglich sind. Das Antennenelement 11 ist in einer Röhre 12 gehalten, so daß das Antennenelement 11 frei in die Röhre 12 eingeführt werden kann oder hieraus herausziehbar ist. Eine isolierende Leitung 13 ist an dem oberen Ende der Röhre 12 befestigt und eine erste leitfähige Leitung 14 ist in die isolierende Leitung 13 eingesetzt, so daß die innere Oberfläche der Leitung 14 in elektrischem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Antennenelementes 11 ist. Ein Koaxial-Energieversorgungskabel 15 mit einem Kernleiter 15a ist an der ersten leitfähigen Leitung 14 angeschlossen. Eine zweite leitfähige Leitung 16 für Erdungszwecke ist über den äußeren Umfang der Röhre 12 und der isolierenden Leitung 13 angeordnet. Der Außenleiter des Koaxial-Energieversorgungskabels 15, beispielsweise der Netzleiter 15b für Abschirmzwecke ist mit dieser zweiten leitfähigen Leitung 16 verbunden.
Die Befestigungsvorrichtung 20 weist eine innere Befestigungsanordnung 20A, die innerhalb der Fahrzeug-Karosseriewand 30 angeordnet ist und eine äußere Befestigungsanordnung 20B auf, die außerhalb der Fahrzeug-Karosseriewand 30 angeordnet ist. Eine Abdichtscheibe 21 der inneren Befestigungsanordnung 20A ist an der isolierenden Leitung 13 angeordnet, so daß sie auf einem Flansch 17 aufsitzt, der im oberen Bereich der zweiten leitfähigen Leitung 16 ausgebildet ist. Eine Abdichtbasis 22 ist an der isolierenden Leitung 13 so angeordnet, daß sie auf der Abdichtscheibe 21 aufsitzt, wobei ihr oberer Randbereich in Kontakt mit der Innenoberfläche der Fahrzeug-Karosseriewand 30 ist.
Gemäß Fig. 2 ist die Abdichtscheibe 21 ein kreisförmiges Bauteil (mit praktisch keiner Elastizität), das eine Umfangswand 21a hat. Gemäß Fig. 3 ist die Abdichtbasis 22 ein schüsselförmiges Bauteil (mit praktisch keiner Elastizität), das eine Anzahl von Vorsprüngen 22a an seinem oberen Rand hat.
Gemäß Fig. 1 weist die äußere Befestigungsanordnung 20B ein Kissen 23 auf, das aus einem weichem Kunststoff oder weichen Gummimaterial etc. hergestellt ist. Es ist in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der Fahrzeug-Karosseriewand 30. Ein isolierender Abstandshalter 24 der äußeren Befestigungsanordnung 20B ist auf dem Kissen 23 angeordnet und eine Befestigungsmutter 25 ist in Schraubeingriff mit dem äußeren Umfang des oberen Endes der ersten leitfähigen Leitung 14, so daß die Mutter 25 gegen den isolierenden Abstandshalter 24 und das Kissen 23 von oben her drückt.
Der obere Abschnitt der Fahrzeugantenne 10 steht durch ein Antennen-Befestigungsloch in der Fahrzeug-Karosseriewand 30 nach außen vor. Der obere Rand der Abdichtbasis 22 der inneren Befestigungsanordnung 20A ist so angeordnet, daß er in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Fahrzeug- Karosseriewand 30 ist und die äußere Befestigungsanordnung 20B ist über denjenigen Bereich der Antenne gesetzt, der von der Antennen-Befestigungsbohrung aus nach außen vorsteht. Die Befestigungsmutter 25 wird dann auf das obere Ende der ersten leitfähigen Leitung 14 aufgeschraubt und angezogen, so daß die Antenne 10 sicher an der Fahrzeug-Karosseriewand 30 festgelegt ist.
Allgemein gesagt ist es äußerst wichtig, daß die Fahrzeugantenne gut geerdet ist. Eine ungenügende Erdung muß insbesondere in den Fällen vermieden werden, wo Ultrakurzwellen-Antennen vorliegen, um eine korrekte Übertragung und einen Empfang sicherzustellen. Wenn die Erdung nicht ausreichend ist, wird das Stehwellenverhältnis (SWR) schlecht, was einen Ausgangsabfall während der Übertragung bewirkt. Dies kann auch weißes Rauschen während des Empfanges bewirken.
Bei der Antennenbefestigungsvorrichtung nach dem Stand der Technik gemäß den Figuren 1 bis 3 erfolgt die Erdung über die innere Befestigungsanordnung 20A der Befestigungsvorrichtung 20. Genauer gesagt, die Antenne 10 wird über den abschirmenden Netzleiter 15a des Koaxial-Energieversorgungskabels 15, die zweite leitfähige Leitung 16, den Flansch 17, die Abdichtscheibe 21, die Abdichtbasis 22 und die Fahrzeug-Karosseriewand 30 geerdet. Wenn der Kontakt zwischen dem Flansch 17 der zweiten leitfähigen Leitung 16 und der Abdichtscheibe 21, der Kontakt zwischen der Abdichtscheibe 21 und der Abdichtbasis 22 und der Kontakt zwischen der Abdichtbasis 22 und der Fahrzeug-Karossiewand 30 nicht hinreichend gut ist, erfolgt eine ungenügende Erdung. Der Kontaktdruck in den oben erwähnten Kontaktflächen hängt primär von der Anziehkraft der Mutter 25 ab. Demzufolge wird die Anziehkraft der Befestigungsmutter 25 auf einen Wert gesetzt, der hoch genug ist, einen Kontaktdruck der entsprechenden Kontaktflächen ausreichend sicherzustellen, wenn die Antenne an der Karosserie des Fahrzeuges angebracht wird. Wenn jedoch die Fahrzeugantenne 10 über eine lange Zeitdauer hinweg benutzt wird, kann der Kontaktdruck abnehmen, selbst wenn die Befestigungsmutter 25 nicht lose wird. Somit kann eine ungenügende Erdung der Antenne auftreten und die Leistung der Antenne wird verschlechtert.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben dieses Problem in verschiedenen Phasen untersucht. Als Ergebnis ihrer Untersuchungen haben die Erfinder herausgefunden, daß dieses Problem durch eine permanente Deformation des Kissens 23 verursacht wird.
Das Kissen 23 wird eingebaut, um sicherzustellen, daß die äußere Befestigungsanordnung 20B dicht an der Außenoberfläche der Fahrzeug-Karosseriewand 30 gehalten wird, so daß keine Klappergeräusche auftreten und um sicherzustellen, daß kein Regenwasser oder sonstige Feuchtigkeit, Schmutz etc. in das Innere der Fahrzeugkarosserie über den Spalt zwischen der äußeren Befestigungsanordnung 20B und der Fahrzeug-Karosseriewand 30 eintritt. Da jedoch - wie oben erwähnt - dieses Kissen 23 aus einem weichem Kunststoff, Gummi etc. gefertigt ist, nehmen die Materialeigenschaften des Kissen 23 über eine lange Zeitdauer hinweg gesehen ab, was zu einer permanenten Deformation führt.
Eine Vorrichtung ähnlich der gemäß obiger Darstellung ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 53-29080 gezeigt.
Die US-A-2470693 beschreibt eine Vorrichtung zum Anordnen einer Antenne an einem Fahrzeug. Die Vorrichtung weist zwei Hauptteile auf, welche dafür ausgelegt sind, von den beiden Seiten der Wand eines Fahrzeuges über eine Bohrung in der Wand zusammenzupassen. Vorrichtungen sind vorgesehen an der Außenseite des Fahrzeuges, um die beiden Teile der Vorrichtung zusammenzuklammern. Eine elektrische Erdung wird erzielt über den inneren Teil der Vorrichtung, der in Kontakt mit der Fahrzeugwand ist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Befestigen einer Antenne an einer Fahrzeug-Karosseriewand, mit:
einer inneren Befestigungsanordnung mit einem ersten leitfähigen Element; und
einer äußeren Befestigungsanordnung mit Befestigungsmitteln; wobei
die inneren und äußeren Befestigungselemente dafür ausgelegt sind, im Gebrauch die Fahrzeug-Karosseriewand zwischen sich einzuschließen, wobei eine Kraft für dieses Einschließen durch die Befestigungsmittel aufgebracht wird und wobei das leitfähige Element in elektrischem Kontakt mit der Karosseriewand ist;
dadurch gekennzeichnet, daß:
das erste leitfähige Element eine Abdichtbasis ist und daß die innere Befestigungsanordnung eine Abdichtscheibe aufweist, die aus einem leitfähigen elastischen Material gefertigt ist; und
daß die äußere Befestigungsanordnung ein Kissen aus einem elastischen Material aufweist; wobei
wenn die Befestigungsmittel die Kraft aufbringen, die Abdichtscheibe und das Kissen beide durch diese Kraft deformiert werden, wobei der Grad, bis zu dem die Abdichtscheibe deformiert ist, größer ist als der Grad, bis zu dem das Kissen deformiert ist und wobei der Wert des Kontaktwiderstandes zwischen der Abdichtscheibe und der Karosseriewand kleiner oder gleich einem bestimmten Wert ist.
Demzufolge ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung für Fahrzeugantennen bereitzustellen, welche einen festgelegten Kontaktdruck zwischen den jeweiligen Kontaktteilen eines inneren Befestigungselementes, welches einen Erdungspfad bildet, aufrechterhält, selbst wenn das Kissen am äußeren Befestigungselement Materialverschlechterungen als Folge einer Langzeitverwendung zeigt, so daß das Kissen frei von einer permanenten Deformation ist. Die Befestigungsvorrichtung für Fahrzeugantennen gemäß der vorliegenden Erfindung schließt somit nicht nur Klappergeräusche aus, sondern beseitigt auch eine ungenügende Erdung.
Die Abdichtscheibe des inneren Befestigungselementes ist aus einem elastischen Material gefertigt und die Klemmkraft der Befestigungselemente wird durch die elastische Deformation des elastischen Materials (Abdichtscheibe) aufrechterhalten, so daß ein Nachlassen im Kontaktdruck zwischen den jeweiligen Bauteilen der Befestigungselemente und zwischen diesen Bauteilen und der Fahrzeug-Karosseriewand, welche durch eine permanente Deformation des Kissen bewirkt wird, ausgeglichen werden kann.
Somit wird die Klemmkraft der Befestigungselemente über die elastische Deformation des elastischen Materiales aufrechterhalten, aus welchem die Abdichtscheibe gefertigt ist, so daß sämtliche Abnahmen im Kontaktdruck zwischen den jeweiligen Bauteilen der Befestigungselemente und zwischen diesen Bauteilen und der Fahrzeug-Karosseriewand ausgeglichen werden. Demzufolge kann, selbst wenn das Kissen des äußeren Befestigungselementes als Folge einer Langzeitverwendung eine Materialverschlechterung erfährt und das Kissen eine permanente Deformation zeigt, der Kontaktdruck zwischen den verschiedenen Kontaktbauteilen des internen Befestigungselementes, welches den Erdungspfad bildet auf einen festgelegten Kontaktdruck gehalten werden. Im Ergebnis treten keine Klappergeräusche auf und es besteht keine Gefahr einer ungenügenden Erdung.
Diese Erfindung kann besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit der beigefügten Zeichnung verstanden werden, in der:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne ist;
Fig. 2 und 3 perspektivische Darstellungen einer herkömmlichen Abdichtscheibe und einer Abdichtbasis aus Fig. 1 sind;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Aufbaus der Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne gemäß der Erfindung ist;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Abdichtscheibe gemäß der Erfindung ist;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Form der Kontaktteile der Abdichtscheibe ist;
Fig. 7A und 7B Querschnittsdarstellungen sind zur Erläuterung von Deformationen der Abdichtscheibe;
Fig. 8 eine teilweise Schnittdarstellung ist zur Veranschaulichung der permanenten Deformationen des Kissens gemäß der Erfindung; und
Fig. 9 eine graphische Darstellung ist, welche die Beziehung zwischen dem Kontaktwiderstand und dem Grad der Verschiebung der Abdichtscheibe erläutert.
Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung des Aufbaus einer Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne gemäß der vorliegenden Erfindung. Bauteile, welche die gleichen wie in Fig. 1 sind, haben die gleichen Bezugszeichen und demzufolge erfolgt eine detaillierte Beschreibung derartiger Bauteile nicht mehr.
Das innere Befestigungselement oder die Anordnung 20A weist in diesem Fall eine Abdichtscheibe 40 und eine Abdichtbasis 22 auf. Die Abdichtscheibe 40 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Phosphorbronze etc. gefertigt und wird in einem elastisch ungeformten Zustand eingebaut. Der Boden der Abdichtscheibe 40 wird in einer Ausnehmung festgehalten, welche in einem Flanschabschnitt 18 ausgebildet ist, der an der Oberseite der leitfähigen Leitung 16 ausgebildet ist.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Abdichtscheibe 40. Die Abdichtscheibe 40 ist ein tellerförmiges Bauteil in ihrer Gesamtform und weist eine Vielzahl von ausgeschnittenen Flächen 41 auf, welche umfangsseitig ausgebildet sind. Somit wird eine Mehrzahl von Kontaktteilen oder Zungen 42 nach Art einer Blüte ausgebildet.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ausschnittsdarstellung einer der Kontaktzungen 42. Wie in dieser Figur sichtbar ist, weist jede Kontaktzunge 42 Vorsprünge 42a und 42b an beiden Seiten des äußeren Randes auf, so daß ein guter Kontakt mit dem Boden der Abdichtbasis 22 sichergestellt ist.
Die Funktionsweise der oben beschriebenen Ausführungsform wird nun unter Bezug auf die Figuren 7A, 7B und den nachfolgenden Figuren beschrieben.
Wenn die innere Befestigungsanordnung 20A und die äußere Befestigungsanordnung 20B in ihren zugewiesenen Lagen eingebaut werden und die Befestigungsmutter 25 angezogen wird, wird die Abdichtscheibe 40 nach und nach und elastisch deformiert, so daß die Kontaktzugen 42 in der blütenartigen Anordnung dazu gezwungen werden, sich nach außen zu öffnen. Im Ergebnis drückt die Abdichtscheibe 40 gegen die Abdichtbasis 22, wie in Fig. 7A gezeigt.
In diesem Zustand ist der Kontaktwiderstand ausreichend gering. Die Beziehung zwischen der Anziehkraft B der Befestigungsmutter 25 und dem Kontaktwiderstand kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
R = 1/ P,
wobei hierbei R der Kontaktwiderstand ist.
Wenn die Befestigungsmutter 25 weiter angezogen wird und sich die Abdichtscheibe 40 ihrer Biegegrenze nähert, pressen sich die Abdichtscheibe 40 und die Abdichtbasis 22 gegeneinander in einem mehr oder weniger dichten Zustand, wie in Fig. 7B gezeigt (dieser Zustand ist auch in Fig. 4 gezeigt).
Der dichteste Kontaktpunkt zwischen der Abdichtscheibe 40 und der Abdichtbasis 22 ist in dem Zustand gemäß Fig. 7A (anfängliche Biegung) mit C1 bezeichnet, in dem Zustand gemäß Fig. 7B (abschließende Biegung) mit C2 bezeichnet und der Versetzungsbetrag, der die Differenz zwischen C1 und C2 bildet ist mit D bezeichnet; der Betrag der Versetzung D ist der Kompensationsbereich und kann verwendet werden, den Kontaktwiderstand auf einen minimalen Wert zu halten. Weiterhin wird die Differenz D innerhalb der Elastizitätsgrenzen der Abdichtscheibe 40 gesetzt, so daß Beschädigungen aufgrund eines zu starken Anziehens verhindert werden.
Das Kissen 23 kann als Folge einer Langzeitverwendung eine Materialverschlechterung erfahren, so daß das Kissen 23 permanent deformiert wird und um einen Versetzungsbetrag d gemäß Fig. 8 zusammengedrückt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist gemäß Fig. 9 die Abdichtscheibe 40 so ausgelegt, daß
D > d
erfüllt ist. Selbst wenn somit das Kissen 23 eine permanente Deformation erfährt, können die Abdichtscheibe 40 und die Abdichtbasis 22 in einem Zustand gehalten werden, in welchem ausreichend Kontakt unter Druck vorliegt, so daß keine Gefahr eines Anstiegs des Kontaktwiderstandes besteht. Weiterhin wird die Klemmkraft der inneren und äußeren Befestigungsanordnung 20A und 20B durch die elastische Deformation der Abdichtscheibe 40 auf dem gleichen Pegel gehalten. Demzufolge ist der Kontaktdruck zwischen den entsprechenden Teilen der inneren und äußeren Befestigungsanordnungen 20A und 20B und der Kontaktdruck zwischen diesen Anordnungen und der Fahrzeug-Karosseriewand 30 auf einem stabilen Wert gehalten. Es besteht keine Gefahr, daß zwischen diesen Teilen Klappergeräusche auftreten. Auch wird ein Eindringen von Wasser über den Spalt zwischen dem Kissen 23 und der Fahrzeug-Karosseriewand 30 verhindert.
Gemäß obiger Beschreibung wird bei der vorliegenden Erfindung die Klemmkraft der Befestigungsanordnungen einer Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne stabil gehalten und irgendwelche Abnahmen in dem Kontaktdruck zwischen den entsprechenden Teilen der Befestigungsanordnungen und zwischen diesen Anordnungen und der Fahrzeug-Karosseriewand werden durch die elastische Deformation der Abdichtscheibe verhindert, die aus einem elastischen Material gefertigt ist. Selbst wenn daher das Kissen in der äußeren Befestigungsanordnung aufgrund einer Langzeitbenutzung eine Materialverschlechterung erfährt und eine permanente Deformation zeigt, wird der Kontaktdruck zwischen den entsprechenden Teilen der inneren Befestigungsanordnung, welche den Erdungspfad bilden, auf einem festgelegten Wert oder darüber gehalten. Im Ergebnis tritt bei der Befestigungsvorrichtung für eine Fahrzeugantenne gemäß dieser Erfindung Klappern oder ein ungenügendes Erden nicht auf.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Befestigen einer Antenne an einer Fahrzeug-Karosseriewand (30), mit:

einer inneren Befestigungsanordnung (20A) mit einem ersten leitfähigen Element; und

einer äußeren Befestigungsanordnung (20B) mit Befestigungsmitteln (25); wobei

die inneren und äußeren Befestigungselemente dafür ausgelegt sind, im Gebrauch die Fahrzeug-Karosseriewand zwischen sich einzuschließen, wobei eine Kraft für dieses Einschließen durch die Befestigungsmittel (25) aufgebracht wird und wobei das leitfähige Element in elektrischem Kontakt mit der Karosseriewand ist;

dadurch gekennzeichnet, daß:

das erste leitfähige Element eine Abdichtbasis (22) ist und daß die innere Befestigungsanordnung eine Abdichtscheibe (40) aufweist, die aus einem leitfähigen elastischen Material gefertigt ist; und

daß die äußere Befestigungsanordnung ein Kissen (23) aus einem elastischen Material aufweist; wobei

wenn die Befestigungsmittel (25) die Kraft aufbringen, die Abdichtscheibe (40) und das Kissen (23) beide durch diese Kraft deformiert werden, wobei der Grad, bis zu dem die Abdichtscheibe deformiert ist, größer ist als der Grad, bis zu dem das Kissen deformiert ist und wobei der Wert des Kontaktwiderstandes (R) zwischen der Abdichtscheibe (40) und der Karosseriewand (30) kleiner oder gleich einem bestimmten Wert ist.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdichtscheibe (40) tellerförmig ist und eine Mehrzahl von Zungen (42) aufweist, die im Gebrauch in Kontakt mit der Abdichtbasis (22) gebracht werden.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede der Zungen (42) an ihrem äußeren Ende mit Vorsprüngen versehen ist.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei im Gebrauch ein isolierender Abstandshalter (24), das Kissen, die Fahrzeugkarosserie und die Abdichtbasis (22) zwischen den Befestigungsmitteln (25) und der Abdichtscheibe (40) eingeklemmt werden.