EP1269564B1

EP1269564B1 - Vorrichtung zur befestigung einer fahrzeugantenne

Info

Publication number: EP1269564B1
Application number: EP01921152A
Authority: EP
Inventors: Uwe Militz; Christian Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2004-06-02
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: DE10009978A1; US7422189B2; EP1269564A1; JP2004500771A; WO2001065634A1; DE50102477D1; KR100868664B1; KR20020079930A; US20030089834A1; DE10009978C2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Befestigung einer Fahrzeugantenne nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.

Vorrichtungen zur Befestigung einer Fahrzeugantenne an einer Fahrzeugkarosserie sind bereits in Form von Gewindebolzen bekannt, die durch eine Öffnung der Fahrzeugkarosserie geführt sind und auf der der Fahrzeugantenne zugewandten Seite der Fahrzeugkarosserie eine Halteplatte mit einer die Querschnittsfläche der Öffnung überragenden Querschnittsfläche und auf der der Fahrzeugantenne abgewandten Seite der Fahrzeugkarosserie ein Gewinde zur Befestigung des Gewindebolzens an der Fahrzeugkarosserie mittels einer Befestigungsmutter aufweisen.

Wird der Gewindebolzen zur Befestigung der Fahrzeugantenne an der Fahrzeugkarosserie durch die Öffnung der Fahrzeugkarosserie gesteckt, so muß der Gewindebolzen bzw. die mit diesem verbundene Fahrzeugantenne außerhalb der Fahrzeugkarosserie festgehalten werden, während gleichzeitig innerhalb der Fahrzeugkarosserie die von der Fahrzeugantenne über den Gewindebolzen weggeführten Antennenkabel umgebogen und die Befestigungsmutter montiert werden müssen. Ohne das Festhalten des Gewindebolzens bzw. der Fahrzeugantenne außerhalb der Fahrzeugkarosserie könnte die mit dem Gewindebolzen verbundene Fahrzeugantenne beim Befestigungsvorgang umkippen bzw. aus der Öffnung der Fahrzeugkarosserie herausrutschen und der Befestigungsvorgang mißlingen. Für den beschriebenen Befestigungsvorgang sind somit je nach Fahrzeugtyp unter Umständen zwei Personen erforderlich, wobei eine Person den Gewindebolzen mit der Fahrzeugantenne hält, während die andere Person ihn an der Fahrzeugkarosserie festschraubt. Eine weitere Befestigungsanordnung ist aus DE 296 16 944 bekannt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen 3-5 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Befestigung einer Fahrzeugantenne an einer Fahrzeugkarosserie, Figur 2 eine Ansicht auf die Unterseite der obigen Vorrichtung, Figur 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, Figur 4 eine Klammer mit gekrümmten Federelementen, Figur 5 eine Klammer mit eingescherten Federelementen und Figur 6 eine Draufsicht auf die in die Öffnung der Fahrzeugkarosserie eingebrachte Vorrichtung nach Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Figur 1 kennzeichnet 1 eine Vorrichtung zur Befestigung einer Fahrzeugantenne 5 an einer Fahrzeugkarosserie 10. Die Vorrichtung 1 ist dabei beispielhaft als Gewindebolzen ausgebildet. Der Gewindebolzen 1 kann in eine Öffnung 45 der Fahrzeugkarosserie eingebracht werden. Der Gewindebolzen 1 umfaßt dabei eine Halteplatte 75, auf der ein Antennenfuß 115 mit einem Antennenstab 120 einer Fahrzeugantenne 5 montiert ist. Die Fahrzeugantenne 5 und die Halteplatte 75 befinden sich dabei außerhalb der Fahrzeugkarosserie 10. Da eine Querschnittsfläche 80 der Halteplatte 75 größer ist als eine Querschnittsfläche 55 der Öffnung 45, kann der Gewindebolzen 1 bis zur Auflage der Halteplatte 75 auf der Fahrzeugkarosserie 10 in den durch die Fahrzeugkarosserie gebildeten Innenraum des Fahrzeugs hineingeschoben oder eingebracht werden. Dabei weist der Gewindebolzen 1 einen ersten Vorsprung 15 und einen zweiten Vorsprung 20 auf, die innerhalb der Fahrzeugkarosserie 10 und damit auf der der Fahrzeugantenne 5 abgewandten Seite der Fahrzeugkarosserie 10 die Öffnung 45 hintergreifen, so dass der Gewindebolzen 1 nicht aus der Fahrzeugkarosserie 10 herausfallen kann. Somit wird durch den ersten Vorsprung 15 und den zweiten Vorsprung 20 ein Formschluß des Gewindebolzens 1 mit der Fahrzeugkarosserie 10 bewirkt. Dieser Formschluß kann dadurch kraftschlüssig unterstützt werden, indem zwischen die Halteplatte 75 und die Fahrzeugkarosserie 10 ein elastisches Material 85 angeordnet ist, das beispielsweise aus einem Elastomer-Werkstoff gebildet sein kann. Im Bereich der Vorsprünge 15, 20 weist der Gewindebolzen 1 ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde einer in den Figuren nicht dargestellten Befestigungsmutter korrespondiert, so dass die Befestigungsmutter im Bereich der Vorsprünge 15, 20 auf den Gewindebolzen 1 für eine endgültige Befestigung der Fahrzeugantenne 5 mit der Fahrzeugkarosserie 10 aufgeschraubt werden kann, wobei die solchermaßen montierte Befestigungsmutter durch gezieltes Anziehen mittels eines Drehmomentschlüssel vollends festgezogen werden kann.

In Figur 2 ist die Aufsicht auf eine Unterseite des Gewindebolzens 1 aus der der Fahrzeugantenne 5 entgegengesetzten Richtung dargestellt. Dabei ist die Querschnittsfläche 80 der Halteplatte 75 etwa kreisförmig und größer als die Querschnittsfläche 55 der Öffnung 45 gemäß Figur 6, damit die Halteplatte 75 außerhalb der Fahrzeugkarosserie 10 auf dieser bzw. auf dem elastischen Material 85 aufliegen kann. Der Gewindebolzen 1 umfaßt in diesem Beispiel weiterhin eine erste Querschnittsfläche 50, die etwa quadratisch ausgebildet ist, wobei die Ecken abgerundet sein können. Der Gewindebolzen 1 umfaßt dabei die erste Querschnittsfläche 50 im Bereich der Öffnung 45. Unterhalb dieses Bereichs, d.h. also bereits innerhalb der Fahrzeugkarosserie 10 und im Bereich der Vorsprünge 15, 20 umfaßt der Gewindebolzen 1 in diesem Beispiel eine etwa sechseckige zweite Querschnittsfläche 60. Die zweite Querschnittsfläche 60 stellt dabei gemäß dem in Figur 2 dargestellten Beispiel ein an zwei gegenüberliegenden Ecken abgeschnittenes Quadrat dar, das unabgeschnitten eine der ersten Querschnittsfläche 50 etwa entsprechende Querschnittsfläche aufweist und das konzentrisch zur ersten Querschnittsfläche 50 angeordnet und gegen diese verdreht ist, so dass die nicht abgeschnittenen Ecken der zweiten Querschnittsfläche 60 die Vorsprünge 15, 20 bilden, die die Öffnung 45 hintergreifen. Werden die nicht abgeschnittenen Ecken der zweiten Querschnittsfläche 60 abgerundet, so werden die Vorsprünge 15, 20 für das Hintergreifen der Öffnung 45 verkleinert. Je größer dabei der Rundungsradius gewählt wird, desto kleiner werden die Vorsprünge 15, 20, d.h. desto kleiner wird der Bereich, in dem die Vorsprünge 15, 20 die Öffnung 45 hintergreifen.

In Figur 6 ist nun dargestellt, wie die Fixierung des Gewindebolzens 1 an der Fahrzeugkarosserie 10 mittels Formschluß realisiert wird. Dabei soll vorausgesetzt werden, dass auch die Querschnittsfläche 55 der Öffnung 45 etwa quadratisch ist. Die erste Querschnittsfläche 50 muß dabei kleiner sein als die Querschnittsfläche 55 der Öffnung 45. Jedoch muß die Diagonale d der ersten Querschnittsfläche 50 größer sein als die Seitenlänge D der Querschnittsfläche 55 der ersten Öffnung 45. Da die zweite Querschnittsfläche 60 aus der ersten Querschnittsfläche 50 wie beschrieben hervorgeht, ist sichergestellt, dass sowohl die erste Querschnittsfläche 50 als auch die zweite Querschnittsfläche 60 durch die Öffnung 45 ins Innere der Fahrzeugkarosserie 10 bei entsprechender Positionierung eingebracht werden können, bis zum Anschlag der Halteplatte 75 am elastischen Material 85 bzw. an der Fahrzeugkarosserie 10. Die erste Querschnittsfläche 50 und die zweite Querschnittsfläche 60 können jedoch nur dann beide durch die Öffnung 45 ins Innere der Fahrzeugkarosserie 10 eingebracht werden können, wenn ihre gegenseitige Verdrehung einen vorgegebenen Winkelwert nicht überschreitet, wobei dieser vorgegebene Winkelwert vom Verhältnis d/D abhängt. Für D kann beispielsweise ein Wert von 15 mm und für die Seitenlänge der ersten Querschnittsfläche 50 ein Wert von 14,8 mm gewählt werden. Für die Verdrehung der ersten Querschnittsfläche 50 gegen die zweite Querschnittsfläche 60 sind Drehwinkel von 20° bis 30° sinnvoll. Wird nun bei in die Öffnung 45 eingeführtem Gewindebolzen 1 die Befestigungsmutter in der gemäß Figur 6 anhand des Bezugszeichens 110 gezeigten Drehrichtung im Bereich der Vorsprünge 15, 20 auf den Gewindebolzen 1 aufgeschraubt, so wird dieser in der Regel durch die Drehung der Befestigungsmutter in der Drehrichtung 110 mitgedreht. Im Bereich der Vorsprünge 15, 20 ist der Gewindebolzen 1 vollständig innerhalb der Fahrzeugkarosserie 10 angeordnet, wohingegen der Bereich des Gewindebolzens 1 mit der ersten Querschnittsfläche 50 im Bereich der Öffnung 45 vorliegt. Somit kommt es in der Drehrichtung 110 zu einem Verkanten des Gewindebolzens 1 im Bereich der ersten Querschnittsfläche 50 mit der Öffnung 45, wohingegen der Gewindebolzen 1 im Bereich der zweiten Querschnittsfläche 60, also im Bereich der Vorsprünge 15, 20 in seiner Drehbewegung nicht durch die Öffnung 45 blockiert werden kann. Durch das Verkanten des Gewindebolzens 1 im Bereich der ersten Querschnittsfläche 50 mit der Öffnung 45 wird somit eine Verdrehsicherung bewirkt, bei der verhindert wird, dass der Gewindebolzen 1 bei der Drehbewegung der Befestigungsmutter mitgedreht und somit der Befestigungsvorgang verzögert oder gar verhindert wird. Außerdem befindet sich die Fahrzeugantenne 5 bei verkantetem Gewindebolzen 1 in ihrer endgültigen Einbauposition. Durch die Tatsache, dass der Gewindebolzen 1 im Bereich der zweiten Querschnittsfläche 60 nicht mit der Öffnung 45 verkantet, kommt es bei der Drehbewegung 110 dazu, dass die nicht abgeschnittenen Ecken der zweiten Querschnittsfläche 60 die Öffnung 45 in der gemäß Figur 1 gezeigten Art und Weise hintergreifen, so dass ein Herausfallen des Gewindebolzens 1 aus der Fahrzeugkarosserie 10 verhindert wird.

Der dadurch bewirkte Formschluß des Gewindebolzens 1 mit der Fahrzeugkarosserie 10 wird in der beschriebenen Weise durch das elastische Material 85 kraftschlüssig unterstützt. Der Gewindebolzen 1 ist als Vierkant ausgebildet, dessen erste Querschnittsfläche 50 etwa quadratisch und dessen zweite Querschnittfläche 60 etwa sechseckig ausgebildet ist. Das beschriebene Abschneiden der beiden Ecken bei der zweiten Querschnittfläche 60 ist dabei für die Funktion des erfindungsgemäßen Gewindebolzens nicht erforderlich. Generell läßt sich der erfindungsgemäße Gewindebolzen 1 auch mit einer ersten Querschnittfläche 50 in Form eines n-Ecks und einer davon in der beschriebenen Weise beispielsweise durch Abschneiden zweier Ecken abgeleiteten zweiten Querschnittfläche 60 realisieren. Schließlich kann die erste Querschnittsfläche 50 jede beliebige Form mit Ausnahme der Kreisform annehmen, wenn die zweite Querschnittsfläche 60 im beschriebenen Winkelbereich gegenüber der ersten Querschnittsfläche 50 verdreht ist und aus der ersten Querschnittsfläche 50 derart hervorgeht, dass sich beim Verdrehen in der Drehrichtung 110 zwei oder mehr Vorsprünge ergeben, die in der beschriebenen Weise einen Formschluß zwischen dem Gewindebolzen 1 und der Fahrzeugkarosserie 10 bilden.

Zur endgültigen Befestigung durch die Befestigungsmutter wird ein Drehmoment von beispielsweise 7Nm angesetzt. Ein Zurückdrehen der Antenne von Hand ist dann nicht mehr möglich. Bei geringerem Anzugsdrehmoment kann es erforderlich sein, eine Sicherung gegen Zurückdrehen vorzusehen. Dies wird dann durch Formschluß sichergestellt. An der Befestigungsmutter sind dann beispielsweise formschlüssige Elemente vorgesehen, die beim Anschrauben in den freien Bereich zwischen der Öffnung 45 und dem Gewindebolzen 1 im Bereich der ersten Querschnittsfläche 50 eingreifen.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gewindebolzens 1 ist anhand der Figuren 3, 4 und 5 dargestellt. In diesen Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den Figuren 1, 2 und 6. Im Unterschied zur Befestigungsvorrichtung gemäß den Figuren 1, 2 und 6 sind beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 keine zwei gegeneinander verschobene Querschnittsflächen für den Gewindebolzen 1 im Bereich der Öffnung 45 und unterhalb davon im Inneren der Fahrzeugkarosserie 10 vorgesehen. Vielmehr sind gemäß Figur 3 ein dritter Vorsprung 25 und ein vierter Vorsprung 30 vorgesehen, die jeweils als zweischenkliges Federelement ausgebildet sind, wobei deren Schenkel 90, 95 in Richtung der Einbringung des Gewindebolzens 1 in die Öffnung 45 zusammengeführt sind, wobei sie die erste Querschnittsfläche 50 des Gewindebolzens 1 im Bereich der Öffnung 45 derart überragen, dass sie beim Einbringen in die Öffnung 45 von einer Begrenzungswand 65 der Öffnung 45 zusammengedrückt die Öffnung 45 passieren und auf der der Fahrzeugantenne 5 abgewandten Seite der Öffnung 45 zurückfedern, um die Öffnung 45 zu hintergreifen.

Dabei muß sichergestellt sein, dass zwischen dem Gewindebolzen 1 und der Begrenzungswand 65 im Bereich der Öffnung 45 genügend Raum für den Federweg beim Zusammendrücken dieser Federelemente 25, 30 zur Verfügung steht, ohne dass das Einbringen des Gewindebolzens 1 in die Öffnung 45 blockiert wird.

Die Auflage der Halteplatte 75 auf der Fahrzeugkarosserie 10 kann dabei wie bereits oben beschrieben mittels des elastischen Materials 85 realisiert sein.

Gemäß den Figuren 4 und 5 kann es nun vorgesehen sein, dass die Federelemente 25, 30 durch eine Klammer 70 miteinander verbunden sind. Sowohl die Federelemente 25, 30 als auch die Klammer 70 sind dabei in vorteilhafter Weise metallisch ausgebildet. Die Klammer 70 kann dabei als Ringscheibe ausgebildet sein, die so geformt ist, dass sie den Gewindebolzen 1 im Bereich seiner ersten Querschnittsfläche 50 umschließt, wobei ihre Öffnung an die Form der ersten Querschnittsfläche 50 entsprechend angepaßt ist. Wie in Figur 3 dargestellt, kann dabei die Klammer 70 direkt unterhalb der Halteplatte 75 an der Halteplatte 75 anliegen und einen Außendurchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser der Öffnung 45 ist, um nach Einbringung des Gewindebolzens 1 in die Öffnung 45 zu verhindern, dass die Federelemente 25, 30 nach unten ins Innere der Fahrzeugkarosserie 10 abrutschen können. Die Federelemente 25, 30 sind dann etwa rechtwinklig von der Klammer 70 nach unten in Richtung zum Inneren der Fahrzeugkarosserie 10 weggebogen, so dass sie nach Zusammendrücken wie beschrieben soweit durch die Öffnung 45 hindurchgeschoben werden können, dass sie mit ihren freien, in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 95 gekennzeichneten Schenkeln die Öffnung 45 im Inneren der Fahrzeugkarosserie 10 hintergreifen und auf diese Weise einen Formschluß des Gewindebolzens 1 mit der Fahrzeugkarosserie 10 bewirken, der durch das elastische Material 85 noch kraftschlüssig unterstützt wird. Durch das elastische Material 85 wird sichergestellt, dass bei in die Öffnung 45 eingebrachtem Gewindebolzen 1 sowohl die Halteplatte 75 als auch die Vorsprünge 15, 20, 25, 30 auf ihrer jeweiligen Seite bezüglich der Fahrzeugkarosserie 10 gegen diese drücken. Für einen solchen Form- und Kraftschluß sind dabei mindestens zwei Vorsprünge 15, 20, 25, 30 erforderlich, um das Herauskippen des Gewindebolzens 1 aus der Öffnung 45 zu verhindern.

In Figur 4 ist nun ein erstes Beispiel für eine Klammer 70 mit Federelementen dargestellt. Dabei sind vier Federelemente 25, 26, 30, 31 an der Klammer 70 angeordnet und jeweils zweischenklig ausgebildet, wobei jeweils ein erster Schenkel 90 etwa rechtwinklig von der Klammer 70 nach unten weggebogen ist und ein zweiter freier Schenkel 95 vom ersten Schenkel 90 weggekrümmt ist. Der Übersichtlichkeit halber sind in Figur 4 die Schenkel nur eines der Federelemente 25, 26, 30, 31 mit den Bezugszeichen 90, 95 gekennzeichnet.

Der zweite Schenkel 95 ist dabei auf der der Klammer 70 abgewandten Seite des jeweiligen Federelementes 25, 26, 30, 31 vom jeweiligen ersten Schenkel 90 nach außen weggekrümmt, so dass er die Öffnung 45 in der beschriebenen Weise hintergreifen kann.

Gemäß einem zweiten Beispiel nach Figur 5 sind an der Klammer 70 zwei Federelemente angeordnet, nämlich ein fünftes Federelement 35 und ein sechstes Federelement 40. Auch diese beiden Federelemente 35, 40 sind zweischenklig ausgebildet, wobei jeweils ein dritter Schenkel 100 senkrecht von der Klammer 70 nach unten weggebogen ist. Jeder der beiden Federelemente 35, 40 gemäß dem zweiten Beispiel in Figur 5 umfaßt weiterhin einen vierten Schenkel 105, der aus dem jeweiligen dritten Schenkel 100 ausgeschnitten und von diesem auf der der Klammer 70 abgewandten Seite des jeweiligen Federelementes 35, 40 nach außen weggebogen ist, um die Öffnung 45 hintergreifen zu können.

Auf diese Weise ist der vierte Schenkel 105 gegenüber dem dritten Schenkel 100 eingeschert.

Das elastische Material 85 dient auch dazu, die Öffnung 45 vor Wassereintritt abzudichten, um Korrosion zu vermeiden.

Claims

Vorrichtung (1) zur Befestigung einer Fahrzeugantenne (5) an einer Fahrzeugkarosserie (10), wobei die Vorrichtung (1) Vorsprünge (15, 20; 25, 26, 30, 31; 35, 40) umfaßt, die eine Öffnung (45) der Fahrzeugkarosserie (10) zum Einbringen der Vorrichtung (1) auf der der Fahrzeugantenne (5) abgewandten Seite der Fahrzeugkarosserie (10) hintergreifen, wobei die Vorrichtung (1) auf der der Fahrzeugantenne (5) zugewandten Seite der Fahrzeugkarosserie (10) eine Halteplatte (75) mit einer die Querschnittsfläche (55) der Öffnung (45) überragenden Querschnittsfläche (80) umfaßt und zwischen die Halteplatte (75) und die Fahrzeugkarosserie (10) ein elastisches Material (85) eingebracht ist, wobei die Vorsprünge (25, 26, 30, 31; 35, 40) als zweischenklige Federelemente ausgebildet sind, deren Schenkel (90, 95; 100, 105) in Richtung der Einbringung der Vorrichtung (1) in die Öffnung (45) zusammengeführt sind und die derart eine erste Querschnittsfläche (50) der Vorrichtung (1) überragen, dass sie beim Einbringen in die Öffnung (45) von einer Begrenzungswand (65) der Öffnung (45) zusammengedrückt die Öffnung (45) passieren und auf der der Fahrzeugantenne (5) abgewandten Seite der Öffnung (45) zurückfedern, um die Öffnung (45) zu hintergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (25, 26, 30, 31; 35, 40) an einer die Vorrichtung (1) im Bereich ihrer ersten Querschnittsfläche (50) umschließenden Klammer (70) angeordnet sind.