Teleskopantenne mit Betätigungseinrichtung

Abstract

 Es wird eine Teleskopantenne mit Fernbetätigung beschrieben, weiche durch einen im Teleskopinnern laufenden Kunststoffdraht (9) ausgeschoben und eingeholt wird. Der Draht (9) besitzt in regelmäßigen Abständen durchgehende, eingefräste Schlitze (12), deren Stirnflächen (14a, 14b) im Bereich der neutralen Faser des Drahtes (9) den geringsten Abstand besitzen. In die Schlitze (12) greifen die Zähne (16) eines angetriebenen Zahnrades (10) ein und wirken praktisch nur im Bereich der neutralen Faser auf den Draht (9) ein, dessen Knickneigung dadurch herabgesetzt wird.

Beschreibung

[0001] Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Teleskopantenne mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Teleskopantenne ist aus der DE-PS 881 965 bekannt. Die bekannte Teleskopantenne besitzt zum Aus- und Einfahren in ihrem Innern ein flaches Stahlband, welches auf seiner ganzen Länge Löcher trägt, in welche Zähne eines angetriebenen Zahnrades eingreifen. Erwähnt sind in der DE-PS 881 965 alternativ ferner als Organ zum Ein- und Ausschieben eine im Teleskopinnern laufende Schraubenfeder, welche durch eine mit ihren Gewindegängen in die Gewindegänge der Schraubenfeder eingreifende angetriebene Mutter vor bzw. zurück bewegt wird, und nicht näher spezifizierte, allgemein als Schiebezunge bezeichnete Organe, welche außer aus Stahl auch aus Kunststoff oder aus sonstigem Werkstoff ausgeführt sein können und welche mit einem Treibrad zwangsläufig ineinandergreifen oder in einem Reibungsschluß stehen sollen.

[0002] Die Anforderungen an den Antrieb von Teleskopantennen für Kraftfahrzeuge sind wesentlich dadurch bestimmt, daß Schubkräfte bis zu etwa 100 N aufgebracht und übertragen werden müssen. Der aus der DE-PS 881 965 bekannte Antrieb ist dieser Anforderung nicht zuverlässig gewachsen. Beim Ausschieben der Teleskopantenne kann das gelochte Stahlband im Teleskopinnern, und zwar in den äußeren Teleskoprohren mit der größeren lichten Weite, knicken; da die maximale Breite des Stahlbandes durch die lichte Weite des innersten, engsten Teleskoprohres begrenzt wird, besitzt das Stahlband in den äußeren Teleskoprohren mit zunehmender Ausschiebelänge zunehmend mehr Spielraum für ein Abknicken. Ein weiteres Problem liegt darin, daß metallische Organe zum Ein- und Ausschieben einer Teleskopantenne deren elektrische Kapazität verändern, weshalb sie keinen Eingang in die Praxis gefunden haben.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit einer Teleskopantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verbessern, insbesondere einen möglichst reibungsarmen Lauf der Betätigungseinrichtung zu ermöglichen und ein Abknicken des ausschiebenden Organs zu verhindern.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0005] Durch die gewählte Form und Anordnung der Stirnflächen der Schlitze, welche mit den Zahnflanken der Zähne des Zahnrades zusammenarbeiten, wird erreicht, daß die Zähne die Schubkraft nur im Bereich der Längsmittellinie, also entlang seiner neutralen Faser, auf den Draht übertragen, sodaß dessen Knickneigung infolgedessen nur gering ist. Zugleich wird durch die Konzentration des mit den Zahnflanken zusammenarbeitenden Teils der Stirnflächen der Schlitze auf einen schmalen Streifen im Bereich der Längsmittellinie des Drahtes eine Gestaltung der Zahnflanken in der Weise erleichtert, daß während der gesamten Abwälzbewegung eines Zahnes auf der einen Stirnfläche eines Schlitzes die vom Zahn übertragene Schubkraft i.w. nur in Richtung der Längsmittellinie des Drahtes übertragen wird. Dies hat zur Folge, daß das Zahnrad den Draht nur mit minimaler Kraft seitlich auszulenken versucht, und der Draht deshalb nur mit minimaler Kraft gegen ein der Stirnseite des Zahnrades gegenüberliegendes Widerlager gedrückt wird; das Widerlager benötigt man in der Betätigungseinrichtung, um den Draht in Eingriff mit dem Zahnrad zu halten; das Widerlager kann ein ebenes, dem Zahnrad tangenten-parallel gegenüberliegendes Wandstück oder ein konkaves, das Zahnrad teilweise umschließendes Wandstück sein; vorzugsweise ist das Widerlager eine zylindrische, das Zahnrad exzentrisch umgebende, mit Vorteil frei um ihre Achse drehbare Wand. Durch den Spalt zwischen Zahnrad und Widerlager vermag sich der neuartig geformte Draht mit minimaler Reibung hindurchzubewegen.

[0006] Ergänzt wird die günstige Wirkung der Gestalt der Schlitze durch eine günstige Querschnittsform des Drahtes. Der Drahtquerschnitt ist begrenzt durch die lichte Weite des innersten, engsten Teleskoprohres und soll zur Erzielung einer möglichst großen Biegesteifigkeit die zur Verfügung stehende lichte Weite möglichst vollständig ausnutzen. Deshalb wird ein Draht mit rundem Querschnitt oder einem dem runden Querschnitt angenäherten Querschnitt, z.B. mit sechs- oder achteckigem Querschnitt verwendet, welcher aus Gründen der leichteren Herstellbarkeit und der Gleitfähigkeit aus einem Kunststoff bestehen soll.

[0007] Besonders günstig hinsichtlich Herstellbarkeit und Funktion verhält sich ein Draht, bei dem die Stirnflächen der Schlitze gemäß Anspruch 2 kreisbogenförmig gestaltet sind, wobei die Ansprüche 3 bis 7 die günstigsten Bemessungen für den Draht angeben.

[0008] Als Material für den Draht eignet sich besonders stranggepreßtes Polyformaldehyd, welches zwar kerb-und bruchempfindlich ist, aber eine für das Ausschieben günstige Festigkeit und in Längsrichtung verlaufende Textur aufweist. Die Schlitze werden in einen solchen Draht am besten eingefräst, wobei der Draht schrittweise zwischen beidseitig des Drahtes nacheinander auf diesen einwirkenden Fräswerkzeugen hindurchgeführt wird.

[0009] Die Höhe der Zähne des Zahnrades, welches mit dem Draht kämmt, soll größer sein als der halbe Durchmesser des Drahtes, damit die Zahnflanken die neutrale Faser des Drahtes erreichen können. Die Höhe der Zähne, soweit sie in die Schlitze eintauchen können, soll jedoch nicht größer sein als der volle Durchmesser des Drahtes, damit die Zahnköpfe nicht aus den Schlitzen vorstehen, sondern dem Draht die Anlage an seinem Widerlager ermöglicht wird, sodaß der Draht zwischen dem Zahnrad und dem Widerlager gehalten und geführt wird.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Figur 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht einer Teleskopantenne mit Betätigungseinrichtung und

Figur 2 zeigt in vergrößertem Maßstab als Detail den Eingriff des angetriebenen Zahnrades der Betätigungseinrichtung in den geschlitzten Kunststoffdraht, welcher entlang der die Längsmittellinie des Drahtes enthaltenden Mittelebene der Schlitze geschnitten ist.

[0011] Figur 1 zeigt eine Teleskopantenne 1 mit einer Betätigungseinrichtung 2. Von der Teleskopantenne 1 selbst sind nur ein inneres Teleskoprohr 3 mit Antennenkopf 4 und ein äußeres, in einer Manschette 5 geführtes Teleskoprohr 6 gezeichnet. Von der Betätigungseinrichtung 2 sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile dargestellt, nämlich ein zylindrisches Gehäuse 7 mit tangentialer Austrittsöffnung 8 für einen geschlitzten Kunststoffdraht 9 von kreisförmigem Querschnitt, dessen vorderes Ende im inneren Teleskoprohr 3 befestigt ist und welcher mittels eines angetriebenen, exzentrisch im Gehäuse 7 angeordneten Zahnrades 10 aus dem Gehäuse 7 ausgeschoben und wieder eingeholt werden kann.

[0012] Der Draht 9 ist mit schmalen, in der Längsrichtung des Drahtes 9 vorzugsweise durch parallele Flächen 11 begrenzten Schlitzen 12 versehen, welche in regelmäßigen Abständen von ungefähr a = 1,5 mm (an der Drahtoberfläche gemessen) hintereinander angeordnet sind und eine Breite von ca. 25% des Durchmessers d des Drahtes 9 besitzen. Die Längsmittellinie 13 des Drahtes 9 verläuft zugleich durch die Längsmittelebenen der Schlitze 12.

[0013] Die Stirnflächen 14a und 14b eines jeden Schlitzes 12 sind i.w. durch Zylinderflächen begrenzt, welche durch Kreisbögen 15 und 15' mit dem Radius R erzeugt werden, deren Mittelpunkte M und M' im Abstand D < R beidseits von der Längsmittellinie 13 liegen, sodaß die Kreisbögen 15, 15' bzw. die durch sie erzeugten Zylinderflächen sich in der die Längsmittellinie 13 enthaltenden, im rechten Winkel zur Längsmittelebene der Schlitze 12 verlaufenden Ebene schneiden; in dieser Ebene weisen die Schlitze 12 ihre geringste Länge L auf, um sich von da an kreisbogenförmig bis zur Drahtoberfläche hin zu erweitern. Die gewählte Gestalt der Stirnflächen 14a, 14b der Schlitze 12 schafft einerseits Raum für einen behinderungsfreien Ein- und Austritt der Zähne 16 des Zahnrades 10 und ermöglicht es, daß die Zahnflanken 17 die Stirnflächen 14a bzw. 14b praktisch nur im Bereich der Schnittkante 18 der die Stirnflächen 14a, 14b begrenzenden Zylinderflächen berühren. Die Schubkraft wird vom Zahnrad 10 daher praktisch nur entlang der neutralen Faser des Drahtes 12 auf diesen übertragen, wobei das einschränkende Wort "praktisch" deshalb gebraucht wird, weil sich die Schnittkante 18 durch Gebrauch natürlich abnutzen und dadurch abrunden oder verbreitern wird.

[0014] Die Zahnflankenform und der Radius des Zahnrades 10 sind derart auf die Form und Anordnung der Schlitze 12 im Draht 9 abgestimmt, daß während der gesamten Abwälzbewegung der Zahnflanken 17 auf den Schnittkanten 18 die Übertragung der Schubkraft i.w. in Richtung des Verlaufs der neutralen Faser des Drahtes 9 erfolgt.

[0015] Die Knickneigung des Drahtes 9 kann durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen äußerst klein gehalten werden.

[0016] Der Draht 9 wird im Gehäuse 7 in einem nahe der Austrittsöffnung 8 gelegenen Arbeitsspalt zwischen dem Zahnrad 10 und der Innenwand des Gehäuses 7, welche im Bereich des Arbeitsspaltes ebenflächig mit tangentialer, in die Austrittsöffnung 8 führender Richtung ausgebildet ist, gehalten und geführt. Die Höhe h der Zähne 16 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser d des Drahtes 9, sodaß bei der gewählten Anordnung im Arbeitsspalt mit einerseits an der Innenwand des Gehäuses 7 anliegendem und andererseits bis zum Fußkreis 19 reichenden Draht 9 die Zähne 16 die Gehäuseinnenwand gerade noch nicht berühren. Das zylindrische Gehäuse 7 kann um seine Achse drehbar angeordnet sein.

Ansprüche

1. Teleskopantenne mit Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, aus- und einfahrbar durch ein im Teleskopinnern laufendes langgestrecktes, biegsames Organ, welches in Längsrichtung in regelmäßigen Abständen hintereinander mit Löchern versehen ist, in welche die Zähne eines angetriebenen Zahnrades eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Organ ein im Querschnitt runder oder näherungsweise runder Draht (9) aus Kunststoff ist, dessen Löcher (12) Schlitze sind, welche den Draht (9) in einer die Längsmittellinie (13).des gestreckten Drahtes (9) enthaltenden Ebene durchsetzen und deren in Richtung parallel zur Längsmittellinie (13) des Drahtes (9) gemessene lichte Weite entlang der Längsmittellinie (13) ihren geringsten Wert (L) aufweist und von der Längsmittellinie (13) zur Drahtoberfläche hin zunimmt.

2. Teleskopantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (12) in der die Längsmittellinie (13) des Drahtes (9) enthaltenden Mittelebene der Schlitze (12) und in den dazu parallelen, innerhalb der Schlitzbreite liegenden Ebenen jeweils durch zwei sich auf der Längsmittellinie (13) schneidende Kreisbögen (15, 15') begrenzt sind, deren Mittelpunkte (M, M') in diesen Ebenen beidseits der Längsmittellinie (13) in einem Abstand (D) von dieser liegen, der kleiner ist als der Radius (R) des zugehörigen Kreisbogens (15, 15').

3. Teleskopantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien (R) der beiden Kreisbögen (15, 15') miteinander und die Abstände (D) ihrer Mittelpunkte (M, M') von der Längsmittellinie (13) miteinander übereinstimmen.

4. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von Kreisbogenradius (R) zum Abstand (D) des Kreisbogenmittelpunktes (M, M') von der Längsmittellinie (13) zwischen 1,1:1 und 1,3:1, vorzugsweise bei 1,14:1 liegt.

5. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze (12) zwischen 20 % und 40 % vorzugsweise ca. 25 % des Durchmessers (d) des Kunststoffdrahtes (9) beträgt.

6. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) des Kreisbogens (15,15') das 1,0-fache bis 1,5-fache, vorzugsweise ca. das 1,15-1,20-fache, des Durchmessers (d) des Kunststoffdrahtes (9) beträgt.

7. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der entlang der Oberfläche des Drahtes (9) gemessene Abstand (a) aufeinanderfolgender Schlitze (12) wenigstens 1 mm, vorzugsweise ca. 1,5 mm beträgt.

8. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß der Draht (9) aus stranggepreßtem Polyformaldehyd besteht.

9. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (12) in den Draht (9) eingefräst sind.

10. Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Zähne (16) des Zahnrades (10) größer ist als der halbe Durchmesser (d) des Drahtes (9) und höchstens dem vollen Durchmesser (d) des Drahtes (9) gleich ist.

Zeichnung