CN104103903A - 天线旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种天线旋转机构。该天线旋转机构包括一轴承座、一轴承、一第一压合件、一第二压合件、多个第一可挠臂以及多个第二可挠臂；该轴承设置于该轴承座的一可挠固定架上；该第一压合件设置于该轴承的一第一面；该第二压合件设置于该轴承的一第二面；每一第一可挠臂连接于该第一压合件，当该第一压合件沿一轴向抵压该每一第一可挠臂时，该每一第一可挠臂朝该轴承提供一第一径向推力，以迫使该轴承向一轴心移动；每一第二可挠臂连接于该第二压合件，当该第二压合件沿该轴向抵压该每一第二可挠臂时，该每一第二可挠臂朝该轴承提供一第二径向推力，以迫使该轴承向该轴心移动。本发明能有效降低组装时间与组装公差而达到快速且精准地组装程序。

Description

天线旋转机构

技术领域

本发明有关于天线旋转机构，尤指一种具有轴承自动对位的天线旋转机构。

背景技术

天线是无线通信装置中最重要的组件之一，其可用来发射与接收电磁波信号，以实现无线通信的交换传递目的。通常不同的无线通信装置应用将会搭配相对应种类与特性需求的天线。旋转式天线可因应各种使用状况来将天线调整至适当的相对位置与角度，进而使天线到最佳传输状态。

旋转式天线通常须使用到轴承，以期藉由马达带动之下可做旋转运动。由于轴承在整个运动中占有不可或缺的功能，故其定位有其重要性，公知的轴承定位须利用机械后加工过程来降低组装公差以达到其精密度，方可达到同心度的要求。然而，繁琐的精密机械加工过程将会耗费带来高昂的制造成本与时间。因此，为了兼顾成本与组装时的便利性，如何设计出低成本又可有快速地组装的天线为现今电子产业亟需努力的重要目标。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供一种具有轴承自动对位的天线旋转机构。

本发明公开一种天线旋转机构，该天线旋转机构包括：一轴承座；一轴承，该轴承设置于该轴承座的一可挠固定架上；一第一压合件，该第一压合件设置于该轴承的一第一面；一第二压合件，该第二压合件设置于该轴承的一第二面；多个第一可挠臂，每一第一可挠臂连接于该第一压合件，当该第一压合件沿一轴向抵压该每一第一可挠臂时，该每一第一可挠臂朝该轴承提供一第一径向推力，以迫使该轴承向一轴心移动；以及多个第二可挠臂，每一第二可挠臂连接于该第二压合件，当该第二压合件沿该轴向抵压该每一第二可挠臂时，该每一第二可挠臂朝该轴承提供一第二径向推力，以迫使该轴承向该轴心移动。

其中，在组装时该第一压合件提供一第一轴向推力以及该第二压合件提供一第二轴向推力，使该轴承轴向固定于该轴承座。

其中，该天线旋转机构还包括一旋转座，该旋转座通过一转轴设置于该轴承之上，并用来承载一通信天线。

其中，该天线旋转机构还包括一位置检测模块，该位置检测模块设置于该轴承座，用来检测该通信天线的一旋转位置，并据以产生一位置回馈信号至一主机。

其中，该位置检测模块包括一开关，当该旋转座的一位置触发组件碰触至该开关时，该开关组产生该位置回馈信号至该主机。

其中，该天线旋转机构还包括一止挡组件，该止挡组件设置于该轴承座上，当该旋转座的一限位件旋转至该止挡组件所在位置时，该止挡组件止抵该限位件，藉以限制该旋转座相对于该轴承座旋转的范围。

其中，该旋转座还包括一第一固线组件，该第一固线组件用来将一传输缆线的一第一端固定于该旋转座之上，该轴承还包括一缆线收纳部与一卷线轴，该缆线收纳部包括一容置空间。

其中，该轴承座还包括一第二固线组件，该第二固线组件用来固定该传输缆线的一第二端，当该旋转座进行转动时该传输缆线的该第一端与该第二端之间的线材会沿该卷线轴缠绕于该容置空间之中。

其中，该第二压合件还包括一第三固线组件，该第三固线组件用来固定该传输缆线的一第二端，当该旋转座进行转动时该传输缆线的该第一端与该第二端之间的线材会沿该卷线轴缠绕于该容置空间之中。

因此，本发明的天线旋转机构藉由压合件与可挠臂的协同操作而可让轴承自动导正置中以定位在轴承座的中心，进而达到精准的同心度，如此一来，将能有效降低组装时间与组装公差而达到快速且精准地组装程序。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明实施例的天线旋转机构的剖面示意图。

图2为图1中的天线旋转机构的局部示意图。

图3为图1中的天线旋转机构的组合示意图。

图4与图5分别为本发明实施例的天线旋转机构的一位置检测模块的示意图。

图6为本发明实施例的天线旋转机构的一止挡组件的示意图。

图7至图9分别为本发明实施例的天线旋转机构的一自动收线机制的部分分解示意图。

图10与图11分别为本发明实施例的天线旋转机构的自动收线机制在天线进行旋转前的运作示意图。

图12与图13分别为本发明实施例的天线旋转机构的自动收线机制在天线进行旋转后的运作示意图。

主要组件符号说明：

具体实施方式

请参考图1至图3，图1为本发明实施例的一天线旋转机构1的剖面示意图，图2为本发明实施例的天线旋转机构1的局部示意图，图3为本发明实施例的天线旋转机构1的组合示意图。天线旋转机构1包含有一轴承座10、一轴承20、一第一压合件30、一第二压合件40、第一可挠臂50、第二可挠臂60以及一旋转座70。旋转座70可通过一转轴P设置于轴承20之上，并用来承载一通信天线。轴承座10具有一轴心C，并且轴承座10包含有一可挠固定架12。轴承20设置于轴承座10的可挠固定架12上。第一压合件30设置于轴承20的上面。第二压合件40设置于轴承20的下面。在组装时，第一压合件30会沿一轴向AXl提供一第一轴向推力予轴承20。第二压合件40会沿一轴向AX2提供一第二轴向推力予轴承20。如此一来，藉由第一压合件30与第二压合件40操作将使得轴承20可以轴向固定于轴承座10。第一可挠臂50连接于第一压合件30。第二可挠臂60连接于第二压合件40。当第一压合件30沿轴向AXl提供第一轴向推力予轴承20之时，第一压合件30也会沿轴向AXl抵压第一可挠臂50，使得第一可挠臂50沿一径向RXl朝轴承20提供一第一径向推力而迫使轴承20向轴心C方向移动。当第二压合件40沿轴向AX2提供第二轴向推力予轴承20之时，第二压合件40也会沿轴向AX2抵压第二可挠臂60，使得第二可挠臂60沿一径向RX2朝轴承20提供一第二径向推力而迫使轴承20向轴心C方向移动。藉此，让轴承座10与轴承20达到精准的同心度。

进一步说明，为了便于组装，可挠固定架12的大小可设计为在无外力作用下足以容置轴承20并且无迫紧轴承20的作用，因此，当轴承20置于可挠固定架12时有可能会偏离轴承座10的中心。在此情况下，当天线旋转机构1组装完成时，第一可挠臂50沿径向RXl抵压可挠固定架12，使得可挠固定架12朝内抵压轴承20，进而提供一第一径向推力予轴承20而迫使轴承20向轴心C方向移动。同样地，当组装完成时，第二可挠臂60沿径向RX2抵压可挠固定架12，使得可挠固定架12朝内抵压轴承20，进而提供一第二径向推力予轴承20而迫使轴承20向轴心C方向移动。如此一来，藉由第一压合件30、第二压合件40、第一可挠臂50以及第二可挠臂60将可让轴承自动导正置中，以定位在轴承座10的中心，进而达到精准的同心度。

简言之，使用者在组装天线旋转机构1时能藉由第一压合件30、第二压合件40、第一可挠臂50以及第二可挠臂60的协同操作，即可使轴承20自动向轴心C方向移动而达到自动对位功能，如此一来，将能有效降低组装时间与组装公差。

图1至图3所示的天线旋转机构1仅为本发明的一实施例，本领域普通技术人员应当可据以做不同的修饰，而不限于此。举例来说，第一可挠臂50以及第二可挠臂60的数量与设置位置可视设计需求而定。例如，可依据轴承20的外形而沿着轴承20周围设置多个第一可挠臂50。同样地，亦可依据轴承20的外形而沿着轴承20周围设置多个第二可挠臂60。此外，可挠固定架12、第一可挠臂50以及第二可挠臂60可分别以一挠性材料或一可变形材料来实现。如此一来，在制造过程中，将可以模具快速量产第一可挠臂50以及第二可挠臂60而不需繁琐与高成本的精密机械加工，进而能有效提升生产速度与达到降低成本的效益。

进一步详述轴承20、第一压合件30、一第二压合件40、第一可挠臂50与第二可挠臂60的组装。在组装时，可先将第一压合件30固定在轴承座10上。由于可挠固定架12与第一可挠臂50皆具有弹性，，因此将轴承20置于可挠固定架12之时，可挠固定架12与轴承20之间会紧密接合使得可挠固定架12会向外推抵，进而使第一可挠臂50稍微向外撑开，如此一来，即可将轴承20置于可挠固定架12上。接着，将第二压合件40设置于轴承20的另一面，并使第二可挠臂60套设于可挠固定架12周围。当天线旋转机构1的所有组件组装在一起时，第一压合件30会沿轴向AX1提供第一轴向推力予轴承20，第二压合件40会沿轴向AX2提供第二轴向推力予轴承20，在此情况下，将使轴承20可以轴向固定于轴承座10。另一方面，在第一压合件30沿轴向AX1提供第一轴向推力予轴承20之时，第一压合件30也同时会沿轴向AX1抵压第一可挠臂50，使得第一可挠臂50可沿径向RX1抵压可挠固定架12，进而提供一第一径向推力至轴承20，以迫使轴承20向轴心C方向移动。同样地，在第二压合件40沿轴向AX2提供第二轴向推力予轴承20之时，第二压合件40也同时会沿轴向AX2抵压第二可挠臂60，使得第二可挠臂60可沿径向RX2抵压可挠固定架12，进而提供一第二径向推力至轴承20而迫使轴承20向轴心C方向移动。藉此，让轴承20自动导正置中以定位在轴承座10的中心而达到精准的同心度。换言之，只要简单的操作第一可挠臂50与第二可挠臂60即可快速且精准地组装天线旋转机构1的零部件。

另一方面，请参考图4与图5，图4与图5分别为本发明实施例的天线旋转机构1的一位置检测模块80的示意图。如图4与图5所示，天线旋转机构1还包含有一位置检测模块80，其设置于轴承座10。位置检测模块80可用来检测通信天线的一旋转位置并据以产生一位置回馈信号至一主机，如此一来，后端主控系统即可得知该通信天线的现行位置，进而据以进行所需的运动角度计算及操作控制。此外，旋转座70包含有一位置触发组件（未绘示于图中），则在旋转座70旋转操作时，所述位置触发组件旋转到位置检测模块80的位置时，会碰触到位置检测模块80，如此一来，位置检测模块80将会产生所述的位置回馈信号至主机。举例来说，位置检测模块80可包含一开关82。当旋转座70旋转操作时，若所述位置触发组件碰触至开关82时，开关82将会受到触发而产生该位置回馈信号至该主机，如此一来，即表示通信天线目前已转动到一预设的方位。换言之，通过位置检测模块80将可回馈天线目前位置而达到精确的旋转控制。

请参考图5与图6，图6为本发明实施例的天线旋转机构1的一止挡组件90的示意图。天线旋转机构1还包含有一止挡组件90，其设置于轴承座10上。旋转座70还包含有一限位件72。在旋转座70的限位件72旋转至止挡组件90所在位置时，止挡组件90会止抵限位件72，旋转座70将无法继续旋转而停住。换言之，通过止挡组件90与限位件72的设计，将可限制旋转的行程，藉此，将可限制旋转座70相对于轴承座10旋转的范围，而可以有效防止当马达或其控制系统失效时天线过度旋转而导致天线系统损坏的问题。

此外，由于天线在进行旋转操作时，用来传输信号的传输缆线常会缠绕交错或是缠绕不均导致线材可能遭到损坏，有鉴于此，本发明还提出一收纳传输缆线的机制。请参考图7与图8，图7与图8分别为本发明实施例的天线旋转机构1的一自动收线机制的部分分解示意图。如图7所示，轴承座10包含有一固线组件14，其用来固定一传输缆线L的一端。如图8所示，旋转座70还包含有一固线组件74，其将连接到通信天线的传输缆线L的另一端固定于旋转座70之上。请继续参考图7，轴承20还包含有一缆线收纳部22与一卷线轴24。缆线收纳部22包含一容置空间26，其形成于缆线收纳部22的内部，可用来收纳传输缆线L。转轴P可穿设于卷线轴24。当一驱动源（例如马达）带动转轴P、旋转座70进行转动时，介于固线组件74与固线组件14之间的传输缆线L的线材会沿卷线轴24缠绕并收纳于容置空间26之中。换言之，当传输缆线L的一端固定于轴承座10上，且传输缆线L的另一端固定于旋转座70上的情况下，在天线进行旋转时，传输缆线L将会在缆线收纳部22的容置空间26中做缩放动作。同样地，由于组装完成时第二压合件40固定于轴承座10上，因此，固线组件亦可设置于第二压合件40上。举例来说，如图9所示，第二压合件40还包含一固线组件42。可利用固线组件42固定传输缆线L的一端，并利用固线组件74将传输缆线L的另一端固定于旋转座70上，如此一来，当驱动源带动转轴P、旋转座70进行转动时，介于固线组件42与固线组件74之间的传输缆线L的线材将会沿卷线轴24缠绕并收纳于容置空间26之中。也就是说，当天线进行旋转时，传输缆线L将会在缆线收纳部22的容置空间26中做缩放动作而达到简化理线的目的。

进一步说明，请参考图10至图13，图10与图11为本发明实施例的天线旋转机构1的自动收线机制在天线进行旋转前的运作示意图。图12与图13为本发明实施例的天线旋转机构1的自动收线机制在天线进行旋转后的运作示意图。在图10至图13中，旋转座70包含有一固线组件（未绘示于图中），第二压合件40包含固线组件42，如图10与图11所示，当天线还未进行旋转时，传输缆线L会呈较大圆圈状收纳于容置空间26之中。如图12与图13所示，当天线进行旋转后，传输缆线L会沿卷线轴24有序地缠绕而平整地收纳于容置空间26之中，如此一来，在天线旋转时，传输缆线L将可在有限空间中缩放而不至外露在外部，以解决公知在运动中缆线散乱以及缆线与其他部件干涉而产生风险的问题，同时亦可达到简化理线的目的。

综上所述，本发明的天线旋转机构藉由压合件与可挠臂的协同操作而可让轴承自动导正置中以定位在轴承座的中心，进而达到精准的同心度，如此一来，将能有效降低组装时间与组装公差而达到快速且精准地组装程序。另一方面，本发明通过位置检测模块的设置来掌握天线目前位置将可达到精确的旋转控制，并且，经由止挡组件与限位件的设计，将可有效限制旋转的行程，来防止天线过度旋转而导致天线系统损坏的问题。此外，本发明的天旋转机构中的收线机制在天线旋转时可在有限空间中收纳运动中的缆线而得以防止缆线与其他部件干涉导致损坏的问题，同时亦可达到简化理线的目的。

Claims (9)

1.一种天线旋转机构，该天线旋转机构包括：

一轴承座；

一轴承，该轴承设置于该轴承座的一可挠固定架上；

一第一压合件，该第一压合件设置于该轴承的一第一面；

一第二压合件，该第二压合件设置于该轴承的一第二面；

多个第一可挠臂，每一第一可挠臂连接于该第一压合件，当该第一压合件沿一轴向抵压该每一第一可挠臂时，该每一第一可挠臂朝该轴承提供一第一径向推力，以迫使该轴承向一轴心移动；以及

多个第二可挠臂，每一第二可挠臂连接于该第二压合件，当该第二压合件沿该轴向抵压该每一第二可挠臂时，该每一第二可挠臂朝该轴承提供一第二径向推力，以迫使该轴承向该轴心移动。

2.如权利要求1所述的天线旋转机构，其中在组装时该第一压合件提供一第一轴向推力以及该第二压合件提供一第二轴向推力，使该轴承轴向固定于该轴承座。

3.如权利要求1所述的天线旋转机构，该天线旋转机构还包括一旋转座，该旋转座通过一转轴设置于该轴承之上，并用来承载一通信天线。

4.如权利要求3所述的天线旋转机构，该天线旋转机构还包括一位置检测模块，该位置检测模块设置于该轴承座，用来检测该通信天线的一旋转位置，并据以产生一位置回馈信号至一主机。

5.如权利要求4所述的天线旋转机构，其中该位置检测模块包括一开关，当该旋转座的一位置触发组件碰触至该开关时，该开关组产生该位置回馈信号至该主机。

6.如权利要求3所述的天线旋转机构，该天线旋转机构还包括一止挡组件，该止挡组件设置于该轴承座上，当该旋转座的一限位件旋转至该止挡组件所在位置时，该止挡组件止抵该限位件，藉以限制该旋转座相对于该轴承座旋转的范围。

7.如权利要求3所述的天线旋转机构，其中该旋转座还包括一第一固线组件，该第一固线组件用来将一传输缆线的一第一端固定于该旋转座之上，该轴承还包括一缆线收纳部与一卷线轴，该缆线收纳部包括一容置空间。

8.如权利要求7所述的天线旋转机构，其中该轴承座还包括一第二固线组件，该第二固线组件用来固定该传输缆线的一第二端，当该旋转座进行转动时该传输缆线的该第一端与该第二端之间的线材会沿该卷线轴缠绕于该容置空间之中。

9.如权利要求7所述的天线旋转机构，其中该第二压合件还包括一第三固线组件，该第三固线组件用来固定该传输缆线的一第二端，当该旋转座进行转动时该传输缆线的该第一端与该第二端之间的线材会沿该卷线轴缠绕于该容置空间之中。