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Title:
FASTENING SYSTEM FOR A MODULAR ANTENNA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/023554
Kind Code:
A1
Abstract:
Summarised once again in other words, the invention relates to a fastening concept (10) for a roof antenna (12). According to the invention, a plug connection (38; 40) is located between the roof antenna (12) and a control device (26) in the centre of the fastening concept (10), and mechanical connection components (42; 56) are located around said plug connection.

Inventors:
JANNSEN BERT (DE)
BRONNERT CHRISTIAN (DE)
THOLE MICHAEL (DE)
BRILL STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/071173
Publication Date:
February 11, 2021
Filing Date:
July 28, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
International Classes:
H01Q1/12; F16B5/02; F16B23/00; F16B37/04; H01Q1/32
Domestic Patent References:
WO2010109459A12010-09-30
WO2006136221A12006-12-28
Foreign References:
US20070279302A12007-12-06
CN101061605A2007-10-24
EP3240104A12017-11-01
DE20018834U12001-01-11
DE102012207438A12012-11-08
DE102005044618A12006-11-02
DE60020769T22006-05-04
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Claims:
Patentansprüche

1. Befestigungssystem (10) für eine modulare Antenne (12), umfassend:

- eine Tragstruktur (14) mit einer Durchgangsöffnung (18); sowie

- die modulare Antenne (12), die Folgendes umfasst:

- ein Obermodul (20), das eine Funkeinheit (24) mit einem Steuerungsstecker (40) aufweist;

- ein Untermodul (22), das eine Steuerungseinheit (26) mit einem komplementären Steuerungsstecker (38) aufweist;

- wobei das Obermodul (20) oberhalb der Durchgangsöffnung (18) an der Tragstruktur (14) zur Anlage gebracht werden kann und das Untermodul (22) unterhalb der Durchgangsöffnung (18) an der Tragstruktur (14) zur Anlage gebracht werden kann, wobei der Steuerungsstecker (40) und der komplementäre Steuerungsstecker (38) durch die Durchgangsöffnung (18) hindurch in Eingriff gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Obermodul (20) weiterhin ein mit dem Steuerungsstecker (40) konzentrisch angeordnetes Außengewinde (56) umfasst und das Untermodul (22) eine mit dem komplementären Steuerungsstecker (38) konzentrisch angeordnete Mutter (42) mit Außenverzahnung (44) umfasst und dass ein Planetenritzel (46) im Untermodul (22) gelagert ist, das mit der Außenverzahnung (44) der Mutter (42) im Eingriff ist und welches das Obermodul (20) und das Untermodul (22) über die Mutter (42) und das Außengewinde (56) gegen die Tragstruktur (14) zu verspannen vermag.

2. Befestigungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Obermodul (20) einen Klippverbinder (68) umfasst und das Untermodul (22) einen komplementären Klippverbinder (70) umfasst, über die das Untermodul (22) und das Obermodul (20) aneinander vormontiert werden können, wobei die Mutter (42) an einem Ansatz (66) des Außengewindes (56) zur Anlage gebracht werden kann.

3. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (42) entlang einer Längsrichtung (60) des komplementären Steuerungssteckers (38) über eine federnde Lagerung (58) verlagerbar ist.

4. Befestigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzahnungslänge (62) des Planetenritzels (46) größer ist als ein Stellweg (64) der Mutter (42) entlang der Längsrichtung (60).

5. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (42) unter Vorspannung der federnden Lagerung (58) abschnittsweise an einer Innenwand (50) des Untermoduls (22) anliegt, wenn die Mutter (42) nicht am Außengewinde (56) des Obermoduls (20) anliegt.

6. Befestigungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (42) unter weiterer Vorspannung der federnden Lagerung (58) von der Innenwand (50) wegverlagert wird, wenn die Mutter (42) an einem Ansatz (66) des Außengewindes (56) zur Anlage kommt.

7. Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems (10) für eine modulare Antenne (12), umfassend die Schritte: a) Bereitstellung einer Tragstruktur (14) mit einer Durchgangsöffnung (18) sowie der modularen Antenne (12), die Folgendes umfasst:

- ein Obermodul (20), das eine Funkeinheit (24) mit einem Steuerungsstecker (40) aufweist;

- ein Untermodul (22), das eine Steuerungseinheit (26) mit einem komplementären Steuerungsstecker (38) aufweist; b) Platzieren des Obermoduls (20) oberhalb der Durchgangsöffnung (18), wobei es an der Tragstruktur (14) zur Anlage gebracht wird und Platzieren des Untermoduls (22) unterhalb der Durchgangsöffnung (18), wobei der Steuerungsstecker (40) und der komplementäre Steuerungsstecker (38) durch die Durchgangsöffnung (18) hindurch in Eingriff gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfasst: c) Antreiben eines Planetenritzels (46), das im Untermodul (22) gelagert und mit einer Außenverzahnung (44) einer Mutter (42) im Eingriff ist, wobei die Mutter (42) im Untermodul (22) konzentrisch mit dem komplementären Steuerungsstecker (38) angeordnet ist, sodass die Mutter (42) auf ein Außengewinde (56) geschraubt wird, das im Obermodul (20) konzentrisch mit dem Steuerungsstecker (40) angeordnet ist, wodurch das Obermodul (20) und das Untermodul (22) gegen die Tragstruktur (14) verspannt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt b‘), der vor Schritt c) durchgeführt wird, das Untermodul (22) und das Obermodul (20) aneinander vormontiert werden, indem wenigstens ein Klippverbinder (68) des Obermoduls (20) mit wenigstens einem komplementären Klippverbinder (70) des Untermoduls (22) verklippt wird, wobei die Mutter (42) an einem Ansatz (66) des Außengewindes (56) zur Anlage kommt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (42) entlang einer Längsrichtung (60) des komplementären Steuerungssteckers (38) über eine federnde Lagerung (58) verlagerbar ist und dass die Mutter (42) in Schritt b‘) zunächst unter Vorspannung der federnden Lagerung (58) abschnittsweise an einer Innenwand (50) des Untermoduls (22) anliegt und dann unter weiterer Vorspannung der federnden Lagerung (58) von der Innenwand (50) wegverlagert wird, wenn die Mutter (42) an einem Ansatz (66) des Außengewindes (56) zur Anlage kommt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (42) am Ansatz des Außengewindes (56) zur Anlage kommt, bevor die Klippverbinder (68) und komplementären Klippverbinder (70) verklippt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Montage abgeschlossen wird, indem nach der Vormontage das Planetenritzel (46) in Schritt c) angetrieben wird, wodurch das Untermodul (22) an der Tragstruktur (14) zur Anlage gebracht wird und mit dem Obermodul (20) gegen diese verspannt wird.

13. Modulare Antenne (12), umfassend:

- ein Obermodul (20), das eine Funkeinheit (24) mit einem Steuerungsstecker (40) aufweist;

- ein Untermodul (22), das eine Steuerungseinheit (26) mit einem komplementären Steuerungsstecker (38) aufweist;

- wobei das Obermodul (20) und das Untermodul (22) aneinander zur Anlage gebracht werden können, wobei der Steuerungsstecker (40) und der komplementäre Steuerungsstecker (38) in Eingriff gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Obermodul (20) weiterhin ein mit dem Steuerungsstecker (40) konzentrisch angeordnetes Außengewinde (56) umfasst und das Untermodul (22) eine mit dem komplementären Steuerungsstecker (38) konzentrisch angeordnete Mutter (42) mit Außenverzahnung (44) umfasst und dass ein Planetenritzel (46) im Untermodul (22) gelagert ist, das mit der Außenverzahnung (44) der Mutter (42) im Eingriff ist und welches das Obermodul (20) und das Untermodul (22) über die Mutter (42) und das Außengewinde (56) gegeneinander zu verspannen vermag.

14. Modulare Antenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die modulare Antenne (12) für ein Befestigungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist und/oder für eine Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12 ausgebildet ist.

15. Fahrzeug (16), umfassend ein Befestigungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder eine modulare Antenne (12) nach einem der Ansprüche 13 bis 14.

Description:
Beschreibung

Befestigungssystem für eine modulare Antenne

Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für eine modulare Antenne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems für eine modulare Antenne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7, eine modulare Antenne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13 und ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Antennenvorrichtungen bekannt. So zeigt die WO 2010/109459 A1 beispielsweise eine rotierende Antenne.

Die WO 2006/136221 A1 offenbart eine Dachantenne mit einem Schneckengetriebe, über das die Antenne befestigt werden kann.

Die DE 200 18834 U1 beschreibt eine Kombination aus Dachantenne für ein Fahrzeug mit einer Signalleuchte.

Aus der DE 102012207438 A1 geht weiterhin ein Drehkreuz zur Verrastung einer Dachantenne hervor.

Die DE 102005 044618 A1 zeigt ein Klemmteil, mit dem eine Dachantenne eines Fahrzeugs befestigt werden kann.

Schließlicht ist aus der DE 60020 769 T2 eine über einen Elektromotor verstellbare Antenne bekannt.

Im Bereich von Dachantennen für Fahrzeuge ist allgemein bekannt, dass eine Funkeinheit außen an einer T ragstruktur positioniert wird, während eine Steuerungseinheit zum Schutz vor äußeren Einflüssen im Innern beziehungsweise hinter der Tragstruktur angeordnet sein soll. Hierzu muss also eine Montage von zwei Seiten der Tragstruktur erfolgen. Dies bringt einen erhöhten Handhabungsaufwand mit sich, da mechanische und elektrische Komponenten der Funk- und Steuerungseinheit durch die Tragstruktur hindurch gekoppelt werden müssen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine technische Lösung zu finden, mit der eine Antenne von zwei Seiten her an einer Tragstruktur befestigt werden kann, wobei der Montageaufwand möglichst gering sein soll.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1, 7, 13 und 15 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für eine modulare Antenne, umfassend:

- eine Tragstruktur mit einer Durchgangsöffnung; sowie

- die modulare Antenne, die Folgendes umfasst:

- ein Obermodul, das eine Funkeinheit mit einem Steuerungsstecker aufweist;

- ein Untermodul, das eine Steuerungseinheit mit einem komplementären Steuerungsstecker aufweist;

- wobei das Obermodul oberhalb der Durchgangsöffnung an der Tragstruktur zur Anlage gebracht werden kann und das Untermodul unterhalb der Durchgangsöffnung an der Tragstruktur zur Anlage gebracht werden kann, wobei der Steuerungsstecker und der komplementäre Steuerungsstecker durch die Durchgangsöffnung hindurch in Eingriff gebracht werden können.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Obermodul weiterhin ein mit dem Steuerungsstecker konzentrisch angeordnetes Außengewinde umfasst und das Untermodul eine mit dem komplementären Steuerungsstecker konzentrisch angeordnete Mutter mit Außenverzahnung umfasst und dass ein Planetenritzel im Untermodul gelagert ist, das mit der Außenverzahnung der Mutter im Eingriff ist und welches das Obermodul und das Untermodul über die Mutter und das Außengewinde gegen die Tragstruktur zu verspannen vermag.

Das Befestigungssystem der Erfindung ermöglicht eine besonders einfache Montage, da die zum Verspannen verwendete Kombination aus Mutter und Außengewinde jeweils konzentrisch mit den Steuerungssteckern angeordnet sind. Da zum einen die Mutter relativ zum Außengewinde positioniert werden muss und zum anderen der Steuerungsstecker relativ zum komplementären Steuerungsstecker positioniert werden muss, vereinfacht die räumlich konzentrierte Anordnung dieser Komponenten die Montage signifikant und erleichtert den Ausgleich von Toleranzen. Dies gilt umso mehr, wenn der Steckverbinder eine Vielzahl von Steckkontakten umfasst und der komplementäre Steckverbinder eine Vielzahl von komplementären Steckkontakten umfasst, die miteinander kontaktiert werden müssen, beispielsweise ineinander gesteckt werden müssen. Die konzentrische Anordnung der Mutter und der Steuerungsstecker wird ermöglicht, da das Planetenritzel an einem Außenumfang der Mutter beziehungsweise neben der Mutter angeordnet und mit dieser im Eingriff ist und im Zentrum der Anordnung keinen Bauraum belegt. Das Planetenritzel ist dadurch auch besonders gut zugänglich, um betätigt zu werden.

Der Begriff „konzentrisch“ schließt auch den Fall ein, dass das Außengewinde zumindest abschnittsweise um den Steuerungsstecker herum verläuft. Entsprechend schließt der Begriff in Bezug auf die Mutter ein, dass diese zumindest abschnittsweise um den komplementären Steuerungsstecker herum verläuft. Das Außengewinde kann an einer Außenfläche des Steuerungssteckers vorgesehen sein oder auch an einem anderen Teil des Obermoduls.

Die Tragstruktur kann beispielsweise ein Blech mit einem Loch umfassen. Vorzugsweise umfasst die Tragstruktur ein Fahrzeugdach.

Die modulare Antenne umfasst vorzugsweise eine Dachantenne.

Der Steuerungsstecker und der komplementäre Steuerungsstecker sind bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass die Antenne und die Steuerungseinheit daten- und/oder energietechnisch koppelbar sind. Strukturell ist der Begriff „Stecker“ im Übrigen weit gefasst zu verstehen. Es kommt darauf an, dass eine vorzugsweise lösbare Kontaktierung herstellbar ist, indem eine Zuführbewegung durchgeführt wird.

In bevorzugter Ausgestaltung des Befestigungssystems der Erfindung ist vorgesehen, dass das Obermodul einen Klippverbinder umfasst und das Untermodul einen komplementären Klippverbinder umfasst, über die das Untermodul und das Obermodul aneinander vormontiert werden können, wobei die Mutter an einem Ansatz des Außengewindes zur Anlage gebracht werden kann.

Vorzugsweise sind die Klippverbinder und komplementären Klippverbinder so aufeinander abgestimmt, dass das Untermodul von unten an das Obermodul angeklippt werden kann und dass es dabei parallel beziehungsweise waagerecht zu dem Obermodul ausgerichtet wird. Zu diesem Zweck können die angeklippten Klippverbinder vorzugsweise Kippmomente aufnehmen. Außerdem können die angeklippten Klippverbinder vorzugsweise Drehmomente beim Anziehen der Mutter aufnehmen. Entsprechend sind vorzugsweise jeweils wenigstens zwei Klippverbinder beziehungsweise komplementäre Klippverbinder vorgesehen.

Vorzugsweise sind die Klippverbinder am Obermodul konzentrisch zum Steuerungsstecker angeordnet und die komplementären Klippverbinder sind am Untermodul konzentrisch zum komplementären Steuerungsstecker angeordnet.

„Konzentrisch“ schließt in diesem Zusammenhang mit anderen Worten ausgedrückt ein, dass die Klippverbinder und komplememtären Klippverbinder radial vom Steuerungsstecker beziehungsweise komplementären Steuerungsstecker beabstandet angeordnet sind und beispielsweise auf einem Umfang um diese herum verteilt sind.

All dies erleichtert signifikant das Aufschrauben der Mutter auf das Außengewinde über das Planetenritzel. Einerseits findet die Mutter den Ansatz auf dem Außengewinde so leichter, denn die Klippverbindung erleichtert die Positionierung des Untermoduls. Andererseits hängt das Untermodul über die Klippverbindung sicher unter dem Obermodul und muss während die Mutter verspannt wird nicht separat gesichert werden.

Vorzugsweise umfasst das Untermodul ein Gehäuse. Das Gehäuse kann bevorzugt ein Oberteil und ein Unterteil umfassen. Somit können die übrigen Komponenten des Untermoduls einfach vormontiert werden.

Vorzugsweise umfasst das Planetenritzel einen Werkzeugansatz, der an dem Gehäuse von außen her, vorzugsweise von unten her, zugänglich ist. Nachdem das Untermodul zur Vormontage mit dem Obermodul verklippt worden ist, kann über den Werkzeugansatz so von außen her einfach die Hauptmontage erfolgen, indem die Mutter festgezogen wird.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Befestigungssystems der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mutter entlang einer Längsrichtung des komplementären Steuerungssteckers über eine federnde Lagerung verlagerbar ist.

Dies erleichtert signifikant die Paarung von Mutter und Ansatz des Außengewindes, da infolge der Nachgiebigkeit in der federnden Lagerung kleinere Toleranzen in der koaxialen Ausrichtung von Mutter und Außengewinde schnell ausgeglichen werden. In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Befestigungssystems der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verzahnungslänge des Planetenritzels größer ist, als ein Stellweg der Mutter entlang der Längsrichtung.

Somit ist sichergestellt, dass die Mutter und das Planetenritzel immer sicher im Eingriff sind, unabhängig davon, wie die Mutter entlang der Längsrichtung verlagert wird.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Befestigungssystems der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mutter unter Vorspannung der federnden Lagerung abschnittsweise an einer Innenwand des Untermoduls anliegt, wenn die Mutter nicht am Außengewinde des Obermoduls anliegt.

Die Mutter befindet sich so für die Vormontage stets in einer definierten Ausgangslage.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Befestigungssystems der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mutter unter weiterer Vorspannung der federnden Lagerung von der Innenwand wegverlagert wird, wenn die Mutter an einem Ansatz des Außengewindes zur Anlage kommt.

Dies liefert einerseits ein haptisches Feedback während der Montage und erleichtert, dass die Mutter den Ansatz des Außengewindes findet. Außerdem wird im Fall der oben beschriebenen Vormontage des Untermoduls an dem Obermodul durch die Klippverbindung eine Vorspannung erzeugt, sodass das Untermodul schwingungsarm an dem Obermodul hängt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems für eine modulare Antenne, umfassend die Schritte: a) Bereitstellung einer Tragstruktur mit einer Durchgangsöffnung sowie der modularen Antenne, die Folgendes umfasst:

- ein Obermodul, das eine Funkeinheit mit einem Steuerungsstecker aufweist;

- ein Untermodul, das eine Steuerungseinheit mit einem komplementären Steuerungsstecker aufweist; b) Platzieren des Obermoduls oberhalb der Durchgangsöffnung, wobei es an der Tragstruktur zur Anlage gebracht wird und Platzieren des Untermoduls unterhalb der Durchgangsöffnung, wobei der Steuerungsstecker und der komplementäre Steuerungsstecker durch die Durchgangsöffnung hindurch in Eingriff gebracht werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfasst: c) Antreiben eines Planetenritzels, das im Untermodul gelagert und mit einer Außenverzahnung einer Mutter im Eingriff ist, wobei die Mutter im Untermodul konzentrisch mit dem komplementären Steuerungsstecker angeordnet ist, sodass die Mutter auf ein Außengewinde geschraubt wird, das im Obermodul konzentrisch mit dem Steuerungsstecker angeordnet ist, wodurch das Obermodul und das Untermodul gegen die Tragstruktur verspannt werden.

Das Untermodul kann bereits vor dem Antreiben des Planetenritzels an der Tragstruktur zur Anlage gebracht werden, indem es an diese angedrückt wird. Das Untermodul kann aber auch zunächst, wie weiter unten beschrieben, vormontiert werden.

In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung verwendet wird.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem weiteren Schritt b‘), der vor Schritt c) durchgeführt wird, das Untermodul und das Obermodul aneinander vormontiert werden, indem wenigstens ein Klippverbinder des Obermoduls mit wenigstens einem komplementären Klippverbinder des Untermoduls verklippt wird, wobei die Mutter an einem Ansatz des Außengewindes zur Anlage kommt.

Mit anderen Worten kann das Untermodul in einfacher Weise von unten angesteckt werden und hält dann selbstständig, für die weitere Montage.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mutter entlang einer Längsrichtung des komplementären Steuerungssteckers über eine federnde Lagerung verlagerbar ist und dass die Mutter in Schritt b‘) zunächst unter Vorspannung der federnden Lagerung abschnittsweise an einer Innenwand des Untermoduls anliegt und dann unter weiterer Vorspannung der federnden Lagerung von der Innenwand wegverlagert wird, wenn die Mutter an einem Ansatz des Außengewindes zur Anlage kommt.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mutter am Ansatz des Außengewindes zur Anlage kommt, bevor die Klippverbinder und komplementären Klippverbinder verklippt werden. Auf diese Weise wird vor Anziehen der Mutter über das Planetenritzel in Schritt c) eine Vorspannung auf die Mutter gegen das Außengewinde aufgebracht, was es erleichtert, den korrekten Sitz der Mutter auf dem Außengewinde zu finden. Ist dies erfolgt, können die Klippverbinder verklippt werden, sodass die Mutter ihren Ansatz auf dem Außengewinde nicht mehr verlieren kann.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die Montage abgeschlossen wird, indem nach der Vormontage das Planetenritzel in Schritt c) angetrieben wird, wodurch das Untermodul an der Tragstruktur zur Anlage gebracht wird und mit dem Obermodul gegen diese verspannt wird.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine modulare Antenne, umfassend:

- ein Obermodul, das eine Funkeinheit mit einem Steuerungsstecker aufweist;

- ein Untermodul, das eine Steuerungseinheit mit einem komplementären Steuerungsstecker aufweist;

- wobei das Obermodul und das Untermodul aneinander zur Anlage gebracht werden können, wobei der Steuerungsstecker und der komplementäre Steuerungsstecker in Eingriff gebracht werden können.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Obermodul weiterhin ein mit dem Steuerungsstecker konzentrisch angeordnetes Außengewinde umfasst und das Untermodul eine mit dem komplementären Steuerungsstecker konzentrisch angeordnete Mutter mit Außenverzahnung umfasst und dass ein Planetenritzel im Untermodul gelagert ist, das mit der Außenverzahnung der Mutter im Eingriff ist und welches das Obermodul und das Untermodul über die Mutter und das Außengewinde gegeneinander zu verspannen vermag.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der modularen Antenne der Erfindung ist vorgesehen, dass die modulare Antenne für ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgebildet ist und/oder für eine Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgebildet ist.

Dort, wo das Obermodul und das Untermodul aneinander zur Anlage gebracht werden und gegeneinander verspannt werden können, ist entsprechend die Tragstruktur zwischen Obermodul und Untermodul anordenbar. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung und/oder eine erfindungsgemäße modulare Antenne gemäß der vorhergehenden Beschreibung.

Nochmals mit anderen Worten zusammengefasst, betrifft die Erfindung ein Befestigungskonzept für eine Dachantenne. Es ist vorgesehen, dass eine Steckverbindung zwischen der Dachantenne und einem Steuergerät im Zentrum des Befestigungskonzepts angeordnet ist und mechanische Verbindungskomponenten darum herum angeordnet sind.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem für eine erfindungsgemäße modulare Antenne;

Figur 2 ein Untermodul des erfindungsgemäßen Befestigungssystems;

Figur 3 das Untermodul in Schnittansichten;

Figur 4 das erfindungsgemäße Befestigungssystem mit offenem Untermodul in einer ersten Ansicht;

Figur 5 das erfindungsgemäße Befestigungssystem mit offenem Untermodul in einer weiteren Ansicht;

Figur 6 das erfindungsgemäße Befestigungssystem mit offenem Untermodul in einer weiteren Ansicht; und

Figur 7 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem 10 für eine erfindungsgemäße modulare Antenne 12 in einer isometrischen Ansicht. Das Befestigungssystem 10 umfasst eine Tragstruktur 14. Die Tragstruktur 14 umfasst vorliegend exemplarisch ein abschnittsweise dargestelltes Blechteil eines Dachs eines Fahrzeugs 16 (vergleiche Figur 7). Die Sicht in Figur 1 ist von schräg unten, also aus dem Innern des Fahrzeugs 16, auf das Dach gerichtet.

Die Tragstruktur 14 umfasst eine in dieser Ansicht verdeckte und daher nur als Strich-Punkt- Linie angedeutete Durchgangsöffnung 18 (vergleiche beispielsweise Figur 6).

Das Befestigungssystem 10 umfasst weiterhin die erfindungsgemäße modulare Antenne 12 mit einem Obermodul 20 und einem Untermodul 22. Das Obermodul 20 weist eine Funkeinheit 24 auf. Das Untermodul 22 umfasst eine Steuerungseinheit 26.

Figur 1 zeigt das Befestigungssystem 10 in montiertem Zustand.

Dabei ist das Obermodul 20 oberhalb der Durchgangsöffnung 18 an der Tragstruktur 14 zur Anlage gebracht und das Untermodul 22 ist unterhalb der Durchgangsöffnung 18 an der Tragstruktur 14 zur Anlage gebracht. Das Obermodul 20 und das Untermodul 22 sind dabei, wie im Folgenden noch ausgeführt wird, gegen die Tragstruktur 14 verspannt und stehen durch die Durchgangsöffnung 18 hindurch energetisch und datentechnisch über einen Steuerungsstecker 40 am Obermodul 20 und einen komplementären Steuerungsstecker 38 am Untermodul 38 (dazu später mehr) in Kontakt.

Im Folgenden wird auf Figur 2 Bezug genommen, wo das Untermodul 22 des Befestigungssystems 10 aus Figur 1 separat mit mehr Details beschrieben ist. Zu diesem Zweck ist das Untermodul 22 isometrisch von seiner in Figur 1 verdeckten Seite her, also von schräg oben, gezeigt.

In Figur 2 ist die Steuerungseinheit 26 besser erkennbar, die in einem Gehäuse 28 des Untermoduls 22 angeordnet ist. Das Gehäuse 28 umfasst ein Oberteil 30 und ein Unterteil 32.

In dem Oberteil 32 ist eine Öffnung 34 vorgesehen. Die Öffnung 34 ist im montierten Zustand, wie in Figur 1 gezeigt, in etwa konzentrisch mit der Durchgangsöffnung 18 ausgerichtet. Im Bereich der Öffnung 34 liegt das Untermodul 22 in Figur 1 an der Tragstruktur 14 an.

Wieder bezugnehmend auf Figur 2, umfasst die Steuerungseinheit 26 eine Platine 36, auf der besagter komplementärer Steuerungsstecker 38 aufgebracht ist. Der komplementäre Steuerungsstecker 38 passt zu dem angesprochenen Steuerungsstecker 40 der Funkeinheit 24 des Obermoduls 20 und ist mit diesem im montierten Zustand (Figur 1) in Eingriff gebracht.

Der Steuerungsstecker 40 der Funkeinheit 24 ist in Figur 6 als verdeckte Komponente durch Strich-Punkt-Linien angedeutet. Figur 6 zeigt das Untermodul 22 aus einer Perspektive, die jener in Figur 1 entspricht, wobei jedoch, zum Zwecke der Illustration weiter innenliegender Komponenten, verdeckende Komponenten wie die Platine 36 und das Gehäuse 28 sowie einige später noch zu erläuternde weitere Komponenten ausgeblendet sind.

An dieser Stelle soll anhand von Figur 6 zunächst verdeutlicht werden, wie der Steuerungsstecker 40 und der komplementäre Steuerungsstecker 38 durch die Durchgangsöffnung 18 hindurch in Eingriff gebracht sind, wenn das Befestigungssystems 10 montiert ist.

Figur 3 zeigt das Untermodul 22 separat in unmontiertem Zustand in zwei Schnittansichten A-A und B-B. In der Schnittansicht B-B ist der innere Aufbau des Untermoduls 22 gemäß Schnittlinie B gezeigt sowie in der Schnittansicht A-A gemäß Schnittlinie A.

In Schnittansicht B-B ist mittig der komplementäre Steuerungsstecker 38 gezeigt, der auf der Platine 36 sitzt.

Um den komplementären Steuerungsstecker 38 herum beziehungsweise konzentrisch dazu ist eine Mutter 42 angeordnet. Die Mutter 42 ist mit einer Außenverzahnung 44 versehen und darüber mit einem Planetenritzel 46 im Eingriff. Die Mutter 42 und das Planetenritzel 46 sind im Untermodul 22 gelagert. Das Planetenritzel 46 hat seinen Sitz in dem Oberteil 30 sowie dem Unterteil 32 des Gehäuses 28. Das Planetenritzel 46 durchragt das Unterteil 32 mit einem Werkzeugansatz 54, über den es von außen her antreibbar ist (vergleiche auch Figur 1).

Wie in Verbindung mit der Schnittansicht A-A und der isometrischen Ansicht in Figur 3 gut ersichtlich wird, liegt die Mutter 42 an einem Bund 48 des Gehäuses 28 an dessen Innenwand 50 an und wird radial durch eine Mantelfläche 52 des Gehäuses 28 geführt.

Eine Drehung des Planetenritzels 46 führt in dieser Anordnung über die Außenverzahnung 44 zu einer Drehung der Mutter 42.

Nun wieder bezugnehmend auf Figur 6 ist ersichtlich, dass das Obermodul 20 mit einem Außengewinde 56 ausgestattet ist, das mit dem Steuerungsstecker 40 konzentrisch angeordnet ist. Sind das Obermodul 20 und das Untermodul 22 wie in Figur 1 gezeigt montiert, ist das Außengewinde 56 auch konzentrisch mit der Mutter 42 (in Figur 6 nicht gezeigt) angeordnet.

Bezüglich der relativen Anordnung der Mutter 42 wird auf Figur 5 Bezug genommen, wo in einer mit Figur 6 korrespondierenden Ansicht sowohl die Mutter 42, als auch das Planetenritzel 46 eingeblendet sind.

Die Mutter 42 kann das Obermodul 20 und das Untermodul 22 über das Außengewinde 56 gegen die Tragstruktur 14 verspannen, indem sie unter Betätigung des Planetenritzels 46 auf das Außengewinde 56 geschraubt wird und das Gehäuse 28 (in Figur 5 und 6 nicht gezeigt) des Untermoduls 22 gegen die Tragstruktur 14 drückt und dabei das Obermodul 22 von oben gegen die Tragstruktur 14 zieht.

Wiederum ist in Figur 3 ersichtlich, dass die Mutter 42 über eine federnde Lagerung 58 verlagerbar ist. Die federnde Lagerung 58 (auch in Figuren 5 und 6 eingeblendet) umfasst hier eine Anzahl von Schleiffedern, die zwischen der Platine 36 und der Mutter 42 angeordnet sind. Die Mutter 42 ist darüber unter permanenter Vorspannung der federnden Lagerung 58 entlang einer Längsrichtung 60 des komplementären Steuerungssteckers 38 verlagerbar.

Damit das Planetenritzel 46 und die Mutter 42 dennoch stets im Eingriff sind, ist eine Verzahnungslänge 62 des Planetenritzels 46 größer gewählt als ein Stellweg 64 der Mutter 42 entlang der Längsrichtung 60.

In dem in Figur 3 gezeigten Zustand, in dem das Obermodul 20 und das Untermodul 22 nicht miteinander montiert sind, liegt die Mutter 42 unter Vorspannung der federnden Lagerung 58 abschnittsweise an der Innenwand 50 des Untermoduls 22 unterhalb des Bundes 48 an, während die Mutter 42 über die Öffnung 34 im Gehäuse 28 für das Außengewinde 56 des Obermoduls 20 zugänglich ist. In diesem nicht montierten Zustand haben die Mutter 42 und das Außengewinde 56 des Obermoduls 20 jedoch noch keinen Kontakt.

Wrd das Untermodul 20 nun an das Obermodul 22 montiert und werden zu diesem Zweck der Steuerungsstecker 40 und der komplementäre Steuerungsstecker 38 relativ zueinander positioniert und aufeinander zubewegt, kommt die Mutter 42 durch die Öffnung 34 zunächst an einem Ansatz 66 des Außengewindes 56 zur Anlage und wird dann unter Betätigung des Planetenritzels 46 auf das Außengewinde 56 geschraubt. Dies ist beispielhaft in Figur 5 gezeigt. Dadurch wird die Mutter 42 zunächst unter Zunahme der Vorspannung der federnden Lagerung 58 von der Innenwand 50 des Gehäuses 28 (vergleiche Figur 3) wegverlagert und kommt wieder an der Innenwand 50 zur Anlage, wenn das Untermodul 20 und das Obermodul 22 gegen die Tragstruktur 14 verspannt werden.

In Figur 4 ist illustriert, wie die Mutter 42 das Oberteil 30 des Gehäuses 28 von unten gegen die Tragstruktur 14 drückt und dadurch das Obermodul 20 von oben gegen die Tragstruktur 14 zieht.

Um die Montage des Befestigungssystems 10 zu erleichtern, umfasst das Obermodul 20 Klippverbinder 68. Das Untermodul 22 weist dazu passende komplementäre Klippverbinder 70 auf. Die Klippverbinder 68 sind beispielsweise in den Figuren 5 und 6 gut erkennbar. In Figur 1 ist gezeigt, wie die Klippverbinder 68 sich ausgehend vom Obermodul 20 durch das Untermodul 22 erstrecken und mit den komplementären Klippverbindern 70 im Eingriff sind. Die Klippverbinder 68 und komplementären Klippverbinder 70 dienen dazu, das Untermodul 22 zunächst von unten an das Obermodul 20 anzuklippen und so vorzumontieren.

Im Folgenden werden Vormontage und auch die Fertigmontage anhand eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage des Befestigungssystems 10 für die modulare Antenne 12 nochmals schrittweise erklärt:

Zunächst erfolgt in einem Schritt a) eine Bereitstellung der Tragstruktur 14 mit der Durchgangsöffnung 18 sowie eine Bereitstellung der modularen Antenne 12. Die modulare Antenne 12 liegt dabei noch mit separiertem Untermodul 22 und Obermodul 20 vor.

In einem weiteren Schritt b) erfolgt ein Platzieren des Obermoduls 20 oberhalb der Durchgangsöffnung 18 auf der Tragstruktur 14, wobei es an der Tragstruktur 14 zur Anlage gebracht wird. Der Steuerungsstecker 40 erstreckt sich dabei durch die Durchgangsöffnung 18. Außerdem erfolgt ein Platzieren des Untermoduls 22 unterhalb der Durchgangsöffnung 18, wobei der Steuerungsstecker 40 und der komplementäre Steuerungsstecker 38 in Eingriff gebracht werden.

In einem weiteren Schritt b‘) werden das Untermodul 22 und das Obermodul 20 aneinander vormontiert, indem die Klippverbinder 68 des Obermoduls 20 mit den komplementären Klippverbindern 70 des Untermoduls 22 verklippt werden. Dies kann erfolgen während der Steuerungsstecker 40 und der komplementäre Steuerungsstecker 38 in Eingriff gebracht werden oder auch nachdem diese bereits wenigstens teilweise in Eingriff gebracht worden sind. Die Mutter 42 steht währenddessen noch unter Vorspannung durch die federnden Lagerung 58 und liegt abschnittsweise an der Innenwand 50 des Untermoduls 22 an.

Während der Vormontage kommt es an einem bestimmten (auslegungsbedingten) Zeitpunkt zur Anlage der Mutter 42 am Ansatz 66 des Außengewindes 56. Der Zeitpunkt hängt von der konkreten Kinematik des Befestigungssystems 10 ab und liegt zwischen einem Zeitpunkt des ersten Kontakts des Steuerungssteckers 40 und des komplementären Steuerungssteckers 38 und einem Zeitpunkt des Verklippens der Klippverbinder 68 und komplementären Klippverbinder 70.

Infolge der weiteren Annäherung des Untermoduls 22 an das Obermodul 20 wird die Mutter 42, die nun gegen den Ansatz 66 gedrückt, entlang der Längsrichtung 60 des komplementären Steuerungssteckers 38 unter Zunahme der Vorspannung der federnden Lagerung 58 von der Innenwand 50 über ihren Stellweg 64 wegverlagert.

Nachdem die Klippverbinder 68 und komplementären Klippverbinder 70 verklippt sind, ist das Untermodul 22 gegenüber dem Obermodul 20 unter Vorspannung infolge der federnden Lagerung 58 vorpositioniert und wird über die Klippverbinder 68, 70 selbstständig gehalten. Der Steuerungsstecker 40 und der komplementäre Steuerungsstecker 38 sind bereits hinreichend im Eingriff, sodass sie nicht mehr verrutschen.

Die Montage kann dann abgeschlossen werden, indem das Planetenritzel 46 in Schritt c) angetrieben wird, sodass die Mutter 42 auf das Außengewinde 56 geschraubt wird und das Obermodul 20 sowie das Untermodul 22 gegen die Tragstruktur 14 verspannt. Der Antrieb kann dabei über den Werkzeugansatz 54 erfolgen. Reaktionskräfte und Drehmomente werden dabei durch die Klippverbinder 68, 70 aufgenommen und kompensiert.

Figur 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 16. Die Tragstruktur 14 umfasst das Dach des Fahrzeugs 16.

Die erfindungsgemäße modulare Antenne 12 ist als Dachantenne ausgebildet. Von außen ist das Obermodul 20 sichtbar, während das Untermodul 22 innenliegend durch die Strich-Punkt- Linie angedeutet ist. Bezugszeichenliste Befestigungssystem modulare Antenne Tragstruktur Fahrzeug Durchgangsöffnung Obermodul Untermodul Funkeinheit Steuerungseinheit Gehäuse Oberteil Unterteil Öffnung Platine komplementärer Steuerungsstecker Steuerungsstecker Mutter Außenverzahnung Planetenritzel Bund Innenwand Mantelfläche Werkzeugansatz Außengewinde federnde Lagerung Längsrichtung Verzahnungslänge Stellweg Ansatz Klippverbinder komplementäre Klippverbinder




 
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