专利名称：利用夹紧件对汽车车顶天线的固定的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1所述特征的车顶天线，它特别是具有一底板，用来支承由可与底板连接的天线罩遮盖的天线元件。
背景技术：
现有技术是如在图10中举例表示的车顶天线。车顶天线在汽车车身上的固定通常通过一生成在底板上的下部螺纹轴颈实现，它在安装车顶天线时从上方或者从外部穿过相应成形的孔插在汽车车身上，然后从下方或者从车身内部牢固地拧上一专用的齿圈螺母。这里车身板夹紧在底板和齿圈螺母的齿之间，从而使车顶天线无间隙和牢固地与车身连接。同时在拧紧齿圈螺母时在底板和车顶外表面之间环形分布在车顶孔周围的密封轮廓这样地按规定预紧，使得不可能有潮汽进入车顶孔区域内底板和车顶外表面之间的中间空腔和车身及车顶天线内部。此外在拧紧螺母时齿圈螺母的齿略微挤入车身板的底面内，由此建立车顶天线和车身之间可靠的实物连接，这里螺纹轴颈和孔这样设计，使车顶天线相对于汽车只能按正确的方位安装。
所述固定方法的缺点是由螺纹轴颈和齿圈螺母组成的坚硬而有棱角的金属零件的结构高度在车顶板下方为例如20mm。如果在汽车正常运行时通过位于它下面的车顶顶蓬的塑料件防护，那么在发生事故时这些零件会造成对坐在前面的乘客的伤害，因为在撞车时他们可能撞在这些突起的零件上，由此可能导致头部严重受伤。齿圈螺母是至少两个零件的复合件，其中螺母体可旋转地固定在齿圈上。因此它是那种制造复杂和价格高的零件，在底板上的螺纹轴颈制造也很麻烦，外螺纹容易损坏。齿圈螺母是一个单独的零件，它必须由制造者另外安排并在装配现场作好准备。在装配时这个零件必须额外送来，并在位置很窄的条件下从下方困难地拧上去。此外齿圈螺母需要大的板手空间，并且为了拧紧需要体积相当大和不便操作的工具。齿圈螺母的拧上和拧紧只能从下方进行。这意味着，在安装车顶天线时始终需要两个操作步骤，亦即首先从车身上方装上车顶天线，然后从车身下方或内部拧紧螺母，总体来说使安装复杂。拆卸车顶天线也不得不从下方进行，这时事先必须去除车顶顶蓬。
由DE 102 10593 A1已知另一种固定结构，这里这种结构也有各种缺点由于弹簧套的卡锁钩的V形弹簧钩轮廓这里也难以避免在车顶板下方坚硬零件有害的结构高度。拧在底板上的弹簧套是一个复杂和昂贵的特殊零件，为了达到必要的强度它必须由贵重的弹簧钢或高级复合塑料制成。带轴肩的螺钉同样是昂贵的专用件，它总体来说使结构复杂和昂贵。这里也没有提供仅仅从上面拆卸车顶天线的可能性，因为在向上从车顶孔中垂直取出卡锁支座之前首先必须在车顶下方压合其外部的卡锁钩(分别沿螺钉轴向)，由此使它可以穿过车顶孔向上移出。
发明内容
因此本发明的目的是，避免开头所提到的缺点，特别是应该实现这样的车顶天线固定结构，它使得可以借助于夹紧(尤其是通过拧紧)使车顶天线无间隙、牢固和水密性地固定地车身表面上。
这个目的通过权利要求1的特征实现。
按照本发明的设想，连接元件被设计成一在车顶天线底板和车身表面(＝固定面)，特别是车顶，之间的可轴向和径向运动的夹紧件，在车顶表面下方固定装置的坚硬部分需要小的结构高度，在理想情况下约5mm，因为这个高度一般看作不会对坐在前面的乘客造成头部受伤的危险。尤其是它做得带有倒圆或倒斜的棱边，以进一步减小受伤风险。可以用最简单和最经济的固定元件实现固定。特别是螺钉连接元件可以做得尽可能简单和短，固定元件可由经济的材料借助于经济的大量生产制造(例如锌-压铸)。固定元件可用简单的方法预装在底板上，从而构成一可方便地操作的装配单元。因此取消了麻烦的准备，运送和安装附加的固定件和工具。固定方案既适用于实现的安装和拆卸(从上方或车身外部安装车顶天线，接着通常通过从下方或车身内部拧紧来固定)，也适用于仅仅从上方或车身外部安装和拆卸车顶天线(从上方或车身外部安装车顶天线，接着通常通过从上方或车身外部拧紧螺钉来固定)。固定方案以一种容易实现的编码使车顶天线相对于汽车车身表面以唯一的正确方位安装。此外容易实现的车顶天线在车身上的预卡锁功能得以实现，这特别是在采用常用的从下方拧紧螺纹的安装方法具有重要意义，从而使从上方预装的车顶天线可以不会弄错地重新从车顶孔中压出。
其中本发明所述的固定结构具有以下特征借助于一固定元件(尤其是螺钉)在底板底面上这样不会失去地固定一夹紧件，使得通过固定元件的旋转、移动或其他径向和/或轴向运动(尤其是通过拧螺钉)可以改变夹紧件和底板之间的距离。固定元件可以有选择地从底板下方或底板上方或者这两个方向操作。底板和夹紧件之间可改变的距离使得在装配过程中首先可以在底板和夹紧件之间的足够的间隙内容纳固定面的厚度(通常是一车身板)，然后通过减小距离将固定面夹紧在底板和夹紧件之间。夹紧件具有这样的外轮廓，使它能够在安装车顶天线时穿过固定面上相配的车顶孔，然后通过将夹紧件旋转和/或移动规定的量，使它嵌合在固定面下方，使夹紧件(车顶天线和它一起)不能重新逆插入方向从车顶孔中拔出。夹紧件的例如三角形或多角形、椭圆形、卵形或其他多边形或花键形外轮廓适合于此。如果固定元件为此以合适的方法不可旋转地固定在底板上，那么夹紧件在固定面下方的嵌合可以在它穿过车顶孔后尤其是通过夹紧件本身或在车顶天线一起旋转进行。夹紧件在固定面下面的嵌合尤其是还可以通过直接用手旋转进行，如果为此夹紧件可相对于底板转过一合适的量(角度和/或路程)安装在它上面的话。夹紧件在固定面下面的嵌合尤其是还可以通过与螺钉一起旋转进行，如果为此在螺钉和夹紧件之间存在规定的足够的摩擦力和一相对于底板或车顶孔的一机械止挡将夹紧件的转角限制在对于造成重叠所必需的量内的话。例如可以通过螺钉开始1/4周的旋转(这时夹紧件一起旋转)，产生嵌合重叠，如果由于止挡夹紧件不能继续旋转，那么螺钉的继续旋转造成夹紧件和底板之间距离的减小，直至固定面预期地夹紧为止。固定结构也可以相应地带有一个以上夹紧件和固定元件。夹紧件和/或底板包含一用来安装固定元件的螺纹，如果它做成螺钉的话。如果只有一个零件配备螺纹，那么螺钉便可旋转但是轴向固定地支承在另一零件内。夹紧件可以具有用于电缆或用于生成在底板上或穿过底板上的孔向外突起的插接连接器(插头几何形状)的通孔。夹紧件可以包含几何元件，它们在拧紧时穿过本身的一漆层并确保在电气上接地(尖端、冲子、刀刃)。夹紧件上可以包含这样的元件(例如形成在其上的、夹紧在上面的塑料件等等)，通过它们造成来自车顶天线内部的电缆的转向，尤其是转向90°(从垂直方向转到水平方向)，夹紧件可以以有利的方式构造成造型简单的扁平的夹紧板的形状，它可以经济地制造(整体加工成形、压铸等等)。夹紧件可以带有倒圆或倒斜的棱边，以避免受伤的危险。固定结构可以配备位置编码，以防止车顶天线安装在不同于规定位置的其他地方。为此可以这样设计车顶孔和夹紧件的形状，使夹紧件只有在规定位置才能插入，并且接着只有按规定方向和规定量才能旋转和/或移动。固定结构可以具有预卡锁功能，它使车顶天线在拧紧前和拧紧时可靠地固定在正确位置上。为此夹紧件和/或底板配备成形凸台，它们只有在正确位置才能穿过车顶孔并通过弹簧预紧力卡锁在这个位置上，为此设置至少一个弹簧件(例如板簧、碟形弹簧、密封垫的弹性区等等)。
下面介绍并借助于附图解释本发明的实施例，但是本发明不局限于此。
如图所示图1车顶天线被完整地预装，夹紧件被预先调整到离底板必要的距离，
图2按图1的单个零件的底视图(不带电缆)，图3按图1的单个零件带车顶孔的顶视图，图4装配步骤1将夹紧件垂直插入车顶孔，相对于行驶方向旋转90°，图5装配步骤2夹紧件和车顶天线一起朝行驶方向旋转，图6装配步骤3带有沿行驶方向的夹紧件的车顶天线，夹紧件预卡锁在孔内，图7车顶天线的剖视图，松动地预装和预卡锁在车顶孔内，图8装配步骤4从上方(外壳上用于工具的必要的孔未画出)或从下方拧紧螺钉，从而使车顶天线安装完毕并孔密封地预紧，图9完工安装在车顶孔内的车顶天线，底视图，图10按现有技术的车顶天线。
具体实施例方式
在图1至9中，倘若单独表示的话，用1表示车顶天线，它具有一底板2和一天线罩3以及一根据本发明的夹紧件4。在这个实施例中其外形轮廓设计成正方形的夹紧件4通过底板2上的两个销子5不可旋转地固定在底板2上。夹紧件4和底板2具有内螺纹6，7，其中夹紧件4的螺纹6是一左螺纹，并且一对称的螺钉8相应地配备一个右螺纹和一个左螺纹。为了进行位置编码，夹紧件4具有至少一个凸台，这里尤其是两个凸台9，用10表示固定面(车身表面)，这里是汽车的车顶，它具有一个孔，车顶孔11。车顶孔11具有与凸台9相配的缺口12。天线元件(天线辐射器)用13，14表示，GPS模块用15表示，用于天线杆的接头用16表示。通过夹紧件4上的止挡4.1防止夹紧件4或车顶天线1相对于车顶孔壁向错误的方向旋转。为了实现预卡锁，在夹紧件4上面生成车顶孔11的轮廓(见附图标记4.2)。在底板2的密封垫上的弹性元件(这里是外密封唇2.1，但是有利的是，它也可以是附加元件)产生必要的预紧力，以便将车顶天线1连同夹紧件4轻微地向上挤压，从而将夹紧件4固定在车顶孔11中的预卡锁位置上。夹紧件4上方配备4条刀刃4.3，它们在拧紧时切入车顶孔11的棱边内，从而形成接地触点。17，18，19表示电缆，通过它们传递天线元件的信号。
在图4，5，6和8中表示装配步骤1(夹紧件4垂直插入车顶孔11，朝行驶方向旋转45°)，装配步骤2(夹紧件4和车顶天线1一起向行驶方向旋转)、装配步骤3(车顶天线4连同夹紧件4在行驶方向上，夹紧件4预卡锁在车顶孔11内)，和装配步骤4(从上方(外罩上用于工具的必要的孔未画出)或从下方拧紧螺钉8，从而车顶天线1安装完毕，孔密封地预紧)。
也就是说本发明在一种优选的实施方式中提供了一种车顶天线1，它具有一用来安装天线元件13，14，15，16的底板2，它们被一可与底板2(可以存在底板2，但并不是必须的)连接的天线罩3遮盖，还具有至少一个由至少一个夹紧件构成的连接装置，它借助于至少一个固定元件(尤其是螺钉)向下伸出地固定在底板上，并可通过操作固定装置(尤其是螺钉)改变其到底板的距离，其中车顶天线1可借助于连接装置安装在具有至少一个孔、特别是车顶孔11的汽车车身表面、特别是车顶10上，这里设想夹紧件和孔具有这样地相互配合的造型，使夹紧件在将车顶天线安装在车身表面上的过程中可以沿基本上垂直于车身表面的方向在至少一个规定的安装位置穿过孔移动到车身表面下方，并在车顶天线沿相反方向从车身表面上拔起过程中可以在至少一个相同的规定安装位置方便地用手和不需要其他松开措施等重新穿过孔向上取出夹紧件，并且夹紧件可通过旋转、移动或其他合适的措施在车身表面下方移动到至少一个不同于安装位置的固定位置，在这个位置夹紧板和孔至少在部分区域内重叠，使夹紧板不再能向上通行，并在这个固定位置通过操作固定元件(尤其是通过拧紧螺钉)将夹紧件和底板之间的距离减小到这样的程度，即使车身面夹紧在底板(或车顶天线其他形式的下部)和夹紧件之间，从而将车顶天线固定在车身表面上。
此外可以单独或以合适的组合实现以下的可能性
—连接装置被设计成插接夹紧件4，它借助于固定元件固定在车顶天线底面上，—持接夹紧件配合在车身表面的孔内并可穿过此孔，—插接夹紧件可以在穿过车身表面上的孔后重叠嵌合地装在它下面，—插接夹紧件和车顶孔具有一基本上为三角形、四边形、多边形、花键形、椭圆形或其他合适的非圆形轮廓，—相互嵌合通过插接夹紧件在车身表面下方的旋转实现，—相互嵌合通过插接夹紧件在车身表面下方的移动实现，—插接夹紧件的旋转或移动和车顶天线一起进行，为此插接夹紧件和车顶天线不可旋转或不可移动地连接，—插接夹紧件的旋转或移动独立于车顶天线进行，为此插接夹紧件可旋转或可移动地固定在车顶天线上。
—在车身表面下方实现重叠嵌合的插接夹紧件可以通过操作固定元件朝车身表面移动，直至车身表面夹紧在插接夹紧件和车顶天线之间为止，—固定元件的操作可以从下方或车身内部进行，—固定元件的操作可以从上方或车身外部进行，—固定元件被构造为螺钉，—螺钉的螺纹在插接夹紧件内有其对应螺纹，并且螺钉可旋转地支承在车顶天线内，—螺钉的螺纹在车顶天线内、通常在其底板内有其对应螺纹并可旋转地支承在插接夹紧件内，—螺钉被设计成具有左、右螺纹的螺杆，并在车顶天线和插接夹紧件内具有其对应螺纹，—可以从上方或车身表面外和/或从下方或车身表面内操作固定元件。
最后图10表示按现有技术的车顶天线。
附图标记列表1车顶天线2底板2.1 密封唇口3天线罩4夹紧件4.1 止挡4.2 轮廓4.3 刀刃5销子6内螺纹7内螺纹8螺钉9凸台10 车顶11 车顶孔12 缺口13 天线辐射器14 天线辐射器15 GPS模块16 天线杆接头17 电缆18 电缆19 电缆
权利要求
1.车顶天线(1)，具有特别是一个用来安装天线元件(13，14，15，16)的底板(2)，所述天线元件被一可与底板(2)连接的天线罩(3)遮盖，其中车顶天线(1)可借助于连接装置安装在汽车的具有一个孔、特别是车顶孔(11)的车身表面，特别是车顶(10)上，其特征在于，所述连接装置被设计成可在车项天线(1)的底板(2)和车身表面、特别是车顶(10)之间轴向和径向运动的夹紧件(4)。
2.根据权利要求1的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧件(4)可通过螺钉(8)可运动地固定在底板(2)上。
3.根据权利要求1或2的车项天线，其特征在于，所述夹紧件(4)具有可以穿过车顶孔(11)的外轮廓，并当它径向运动时，可贴合在车顶(10)上。
4.根据权利要求1、2或3的车顶天线，其特征在于，所述夹紧件(4)具有至少一个凸台(9)，它与车顶孔(11)的缺口(12)相配，或者反之。
5.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧件(4)和/或底板(2)分别具有一内螺纹(6，7)，螺钉(8)可装在所述内螺纹里面并可以旋转，以便能改变底板(2)和固定面、特别是车顶(10)之间的距离。
6.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧件(4)具有用于电缆(17，18，19)或用于形成在底板(2)上的插接连接器的通孔。
7.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧件(4)具有几何元件，如尖端、冲子、刀刃等等，它们在拧紧时挤入固定面的油漆层，并形成电气接地。
8.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧件(4)具有特别是形成或夹紧在其上的塑料件等等元件，通过它们使来自车顶天线(1)内部的电缆(17，18，19)可以转向，尤其是90°转向，从垂直转到水平方向。
9.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧件(4)被设计成扁平的夹紧板，它可以通过整体加工成形、压铸等等形成。
10.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，所述夹紧元件(4)具有倒圆和/或倒斜的棱边。
11.根据上述权利要求之任一项的车顶天线(1)，其特征在于，固定结构具有一位置编码，它防止车顶天线(1)可能安装在不是规定位置的其他位置上。
12.根据权利要求11的车顶天线(1)，其特征在于，车顶孔(11)和夹紧件(4)的形状被设计成使得夹紧件(4)只能在规定位置插入，接着只能沿规定方向以规定的角度和/或路程相对运动，特别是转动和/或移动。
13.根据权利要求12的车顶天线(1)，其特征在于，固定结构具有预卡锁功能，它使车顶天线(1)在固定、特别是拧紧之前或固定时可靠地固定在正确位置上，其中夹紧件(4)和/或底板(2)具有成形凸台，所述成形凸台只有在正确位置才能通过车顶孔(11)，并通过用弹力预紧卡锁在这个位置上，为此设置至少一个弹簧元件。
14.根据权利要求13的车顶天线，其特征在于，至少一个弹簧元件被设计成板簧、碟形弹簧等等和/或底板(2)的密封垫上的弹性区。
全文摘要
本发明涉及一种车顶天线(1)，它具有特别是用来安装天线元件(13，14，15，16)的底板(2)，天线元件由一可与底板(2)连接的天线罩(3)遮盖，其中车顶天线(1)可借助于连接装置安装在汽车的具有一个孔、特别是车顶孔(11)的固定面，特别是车顶(10)上，其中按照本发明的设想，所述连接装置被设计成一可在车顶天线(1)的底板(2)的固定面、特别是车顶(10)之间轴向和径向运动的夹紧件(4)。
文档编号H01Q1/12GK101061605SQ200680001247
公开日2007年10月24日 申请日期2006年4月10日 优先权日2005年4月12日
发明者冈瑟·布里克尔 申请人:赫希曼汽车通讯有限公司