CN1285232C - 与旋转装置结合的自动伸缩天线减速模块和使用其的系统 - Google Patents

Abstract

一种供杆状鞭天线伸缩的减速模块，其中电机单元位于一便携式终端本体内的底部；减速单元把电机单元的旋转速度至少减小二分之一；辊单元通过注塑与减速单元同轴形成一体；并设置的与杆状鞭天线外圆周接触，转动使得杆状鞭天线伸缩。

Description

与旋转装置结合的 自动伸缩天线减速模块 和使用其的系统

技术领域

本发明一般涉及一种用于便携式终端的天线装置，特别涉及一种与旋转装置结合的减速模块，提供力而自动伸缩鞭状天线，并减小驱动电机的旋转速度，以及使用该减速模块的自动天线伸长系统。

背景技术

一般地，蜂窝式电话是一种能够通过无线通讯系统或基站与对方进行无线通讯的便携式终端。这种便携式终端一般地装备有天线装置，该装置把从发射机接受的RF(射频)能量转换成电磁能量，并辐射到空中，和接受来自空中的电磁能量、并向接受者传递电能。

天线装置通常包括杆状鞭天线和螺旋天线，其中杆状鞭天线在一主体外壳中伸缩。

然而，杆状鞭天线增加接受灵敏性的伸缩运动很麻烦。因此，已经提出了自动天线伸长系统，其中的杆状鞭天线能够在主体外壳中自动伸缩。

这样的自动天线伸长系统被公开在1998年6月26日申请的申请号为1998-24444和1999年7月3日申请的申请号为1998-26766的韩国专利申请中。这些天线系统的杆状鞭天线伸缩机构具有明显的缺点，在主体外壳中占据较大的空间，与终端的小型化趋势相背离。还有，对过多部件的需要降低了装配效率和生产量，并增加制造成本。

发明内容

所以，本发明的一个目的是提供一种自动伸缩天线的减速模块，其在主体外壳中占据最小的空间，因而有利于终端的小型化。

本发明的另一目的是提供一种自动伸缩天线的减速模块，其通过减少的部件数量实现，因此提高了装配效率和生产量。

本发明的另一目的是提供一种减速模块，具有用于自动伸缩天线的与辊结合的减速单元。

本发明的再一目的是提供一种使用自动伸缩天线减速模块的自动天线伸长系统。

为达到以上和其它目的，提供一种伸缩鞭状天线的减速模块。在该减速模块中，在主体外壳的底部装有一电机单元，一个至少分两次将共轴的电机单元提供的旋转速度减小的减速单元。一辊单元通过注塑与减速模块形成一体并共轴，其定位使它与杆状鞭天线的外表面接触，并允许它的齿轮在杆状鞭天线的伸缩方向旋转。

附图说明

本发明的以上和其它目的，特征和优点，从下述结合附图的详细描述中将变得更明显。

图1是具有缩回的鞭状天线的便携式终端的立体图，其中装有根据本发明的自动天线伸长系统；

图2是具有伸出的鞭状天线的便携式终端的正面立体图；

图3是便携式终端的局部剖开平面视图，其具有包含在主体外壳中的根据本发明一实施例的自动伸缩杆状鞭天线的减速模块；

图4是表示图3中减速模块的便携式终端的局部侧视图；

图5是根据本发明的一实施例的减速模块的的放大立体图；

图6是图5中表示的减速模块的侧视图；

图7是图5中表示的减速模块的俯视图；

图8是沿图7中表示的X-X线剖开的根据本发明实施例减速模块的视图；

图9是表示图5所示减速模块齿轮系的剖面俯视图；

图10根据本发明第二实施例的与旋转装置结合的减速模块的放大立体图；

图11是图10所示的减速模块的正面视图；

图12是图10所示的减速模块的俯视图；

图13是沿图12所示的Y-Y线剖开的、图12所示减速模块的侧视图；

图14是根据本发明第二实施例的减速模块中的齿轮箱的立体图；

图15是图14所示齿轮箱的横截面视图，表示与内部其它齿轮啮合的行星齿轮；

图16是本发明实施例的主支座、副支座和减速模块的剖开立体图；

图17是图16所示装配后的减速模块的立体图；

图18便携式终端的一内部平面图，表示包含在主体外壳中的根据本发明实施例的减速模块；

图19便携式终端的内部侧视图，表示图18所示主体外壳中的减速模块。

具体实施方式

下面将结合附图描述本发明的最佳实施例。在下述描述中，将不详细描述公知的功能或结构，以免不必要的细节遮盖本发明。

参考附图1，2和3，一便携式终端，特别是一翻盖式终端，包括一主体外壳10，一翻盖20，和一旋转地连接翻盖20和主体外壳10的铰接装置(未示出)。主体外壳10中有一天线装置(仅示出一杆状鞭天线11)，一听筒12，一LCD(液晶显示器)13，一键盘14，一话筒15。翻盖20以铰接轴A1相对于主体外壳10可打开一预定角度。

用于自动伸缩杆状鞭天线11的减速模块30被用在设有带杆状鞭天线11的便携式终端中。便携式终端不限于翻盖式。

当通话结束后，翻盖20向主体外壳10关闭，杆状鞭天线11沿方向D1(表示在图1中)缩回主体外壳10。如果翻盖20为通话从主体外壳10打开，杆状鞭天线11沿方向D2(表示在图2中)从主体外壳10伸出。如果选择了表示通话开始或结束的按钮(未示出)，不管翻盖20是否打开或关闭，杆状鞭天线11将伸出或缩回。

减速模块30位于杆状鞭天线11附近，最好位于天线座10a的下面，以便在便携式终端中为杆状鞭天线11提供最有效的伸缩力。

减速模块30插入座40中，其在图3中示出，座40通过将螺钉旋紧在座40的配合部分42中(其中一个在图3中表示为“S”)而安装在主体外壳10的底面上。减速模块30还与图4中所示的副辊50和板簧44结合。由于减速模块30最好位于天线座10a下面，杆状鞭天线沿D3表示的任一方向(表示在图3中)移动。在减速模块30中的一辊(未示出)绕旋转轴A2沿D4表示的任一方向旋转。

根据本发明的一实施例的减速模块30的结构将参考附图5至9详细描述。

参考附图5至9，减速模块30由一电机单元310，一减速单元320，和一与减速单元320结合的辊单元330组成。

电机单元310包括一旋转电机311。减速单元320包括安装到电机单元310的中心齿轮312，与中心齿轮312啮合的一个或多个行星齿轮322，323和324，及一与行星齿轮322，323和324啮合的内齿轮325。减速单元320对电机单元310提供的旋转速度减速至少1/2，并向辊单元330提供减小的旋转速度。减速单元320被箱321保护。附图标记A3和A4表示行星齿轮322和323的旋转轴。

如前所述，辊单元330与减速单元320形成一体。例如，内齿轮325可以通过注塑与辊单元330结合，保证轴部324把内齿轮325连接到辊单元330。辊单元330与其内齿轮325从箱321同轴地伸长，并在其端部形成铰接轴332。橡胶表面涂层334最好包围辊单元330中的辊331，以使辊单元330和杆状鞭天线之间的摩擦力最大化。辊331的形状最好呈线轴形，以便使杆状鞭天线和辊单元330的接触区域最大化。

杆状鞭天线在伸缩时与橡胶涂层334接触，在橡胶涂层334和杆状鞭天线的交界表面产生一定的压力，并被辊331外表面形成的槽333吸收。结果，杆状鞭天线与橡胶涂层334的接触区域最大化。

下面描述减速模块30中的减速单元320的操作。如图8所示，行星齿轮322、323和324与安装到电机单元330的中心齿轮312啮合。行星齿轮322、323和324等距离地设置，它们的每个中心轴线322a、323a和324a围绕中心齿轮312以120度间隔定位。行星齿轮322、323和324还与内齿轮325啮合。该内齿轮325具有在其内圆周表面形成的齿。行星齿轮322，323，324以预定的间隔与内齿轮325的齿啮合。中心齿轮312的旋转造成行星齿轮322、323和324的旋转，因而造成了内齿轮325的旋转。内齿轮325的齿数比行星齿轮322、323和324中的任一个的齿数都要多。每一个行星齿轮的齿数都比中心齿轮312的多。所以出现减速。

中心齿轮312与行星齿轮322、323和324啮合而旋转，导致初级减速，行星齿轮322、323和324与内齿轮325的啮合旋转导致二级减速。意欲的初级—二级减速比，可以通过调整中心齿轮312，行星齿轮322、323和324，或内齿轮325的齿数而达到。

图10至15表示根据本发明另一实施例的与旋转装置430结合的减速模块410。参考附图10至15，减速模块410由驱动电机411和与驱动电机411相组合的减速单元412组成。减速单元412与旋转装置430制成一体。箱421支持减速单元412并保护减速单元412的齿轮。这里，箱421不包含旋转装置430。箱421具有一结合部分421a和一结合孔421b，并通过该孔可与驱动电机411组合。

驱动电机是旋转型的。它的旋转方向和速度由一控制器(未示出)控制。减速单元412包括一接受来自驱动电机411的旋转轴411a(表示在图13中)的旋转力的齿轮箱，一与该齿轮箱的齿轮啮合的内固定齿轮440，用来使该齿轮箱旋转，一内旋转齿轮442，用于与该齿轮箱的齿轮啮合以便减速，旋转装置430与该内旋转齿轮442一体注塑。

该齿轮箱包括一齿轮壳422，一与驱动电机411的旋转轴411a相结合的中心轴426，和与中心轴426等距离配合的三个行星齿轮423、424和425(表示在图14中)。行星齿轮423分为第一齿轮部分423a和第二齿轮部分423b，它们具有不同数量的齿。另外的行星齿轮424和425的结构与行星齿轮423相同。

旋转装置430有一辊431，包围着辊431的外圆周的一橡胶表面涂层434，在辊431的轴线方向延伸的一铰接轴432。辊431呈线轴形，所以其中部直径小于上、下端的直径。

在驱动电机411和减速单元412之间最好插入支持件413。该支持件413安装到驱动电机411上以固定内固定齿轮440，并具有在外表面形成的多个凸起413a，每个凸起插入箱421的配合部分421a的相应配合孔421b中。

参看图15，齿轮箱包括一中心轴426，齿轮壳422(未示出)，和两个或更多的与齿轮壳422内的中心轴426配合的行星齿轮423、424和425。齿轮壳422包括一上板422a，一底板422b，和连接上、底板422a和422b的三个或更多的连接件422c。行星齿轮423、424和425通过由连接件422c形成的孔而部分暴露。行星齿轮423、424和425等距离地设置，对于所示的三个行星齿轮的例子，使它们的中心轴围绕齿轮壳422的旋转轴以120度间隔开。

这里作为行星齿轮的代表描述行星齿轮423，因为行星齿轮423、424和425的结构相同。行星齿轮423包括一第一齿轮部分423a和与第一齿轮部分相连的第二齿轮部分423b。第一齿轮部分423a比第二齿轮部分的齿多，以便产生第三级减速。

第一齿轮部分423a能够与内固定齿轮440啮合，第二齿轮部分423b能够与内旋转齿轮442啮合。行星齿轮423旋转，第一齿轮部分423a与以驱动电机411的速度旋转的内固定齿轮440啮合，产生第二级减速。于是，齿轮箱减速。行星齿轮423旋转，第二齿轮部分423b与内旋转齿轮442啮合，因而产生第三级减速。

在操作时，如驱动电机旋转，则旋转轴411a旋转。然后，中心轴426连接到旋转轴411a，行星齿轮423、424和425与中心轴426上的齿轮啮合，从而在齿轮箱中旋转。中心轴426上和每个行星齿轮上齿轮的齿数差产生初级减速。这里，每个行星齿轮的齿数比中心轴426上的齿轮的多。同时，齿轮壳422旋转，因为行星齿轮423、424和425的第一齿轮部分与内固定齿轮440啮合。第二级减速的齿轮箱向旋转装置430提供由第一和第二齿轮部分齿数差产生的第三级减速旋转力。每个第一齿轮部分423a的齿数比第二齿轮部分423b的多。

在三级减速后，驱动电机411的旋转力提供给旋转装置430。

下面，将描述在壳体中安装减速模块。尽管使用第二实施例中的附图标记，但下面的描述也适用于其它的实施例。

参考附图16和17，用两个位于天线座下端的支座(即主支座50和副支座60)把减速模块410安装在壳体中的预定位置。主支座50容纳减速单元412和旋转装置430，副支座60容纳旋转单元430。主支座50分为与减速单元412对应的第一部分51和与旋转装置430对应的第二部分52。第一和第二部分51和52由金属或塑料一体地形成。两个配合片56(仅示出一个)在第一部分51形成有配合孔。第二部分52的上端是开口的。第二部分52具有在其后端形成的铰接孔54和在其下端形成的孔55，用来插入杆状鞭天线。主支座的凸起53从第二部分52的两侧对称地凸出，以与副支座60的相应配合孔62结合。当主支座的凸起53与配合孔62啮合时，主支座50与副支座60结合为一体。

副支座60具有封闭的上端，侧面的配合孔62和在其下端的副支座凸起64。副支座凸起64与杆状鞭天线接触或在其上滑动。副支座60通过弯压金属薄片形成，因此本身具有弹性。

图18和19说明在主体外壳中这样构成的自动天线伸长系统。减速模块通过配合孔中的旋紧螺钉安装在主体外壳中，杆状鞭天线设置在旋转装置和副支座的凸起之间，以便沿方向D3移动。

如上所述，根据本发明，电机驱动装置与减速模块中的旋转装置是一体的。所以，减速模块的总体尺寸减小了，这有利于主体外壳的最小化。还有，减速模块需要的部件数量减少，使装配效率和生产量提高和制造成本下降。

虽然结合一些最佳实施例已经展示和描述了本发明，但是，应该知道，本领域的普通技术人员可以做出各种形式和细节上的变化，而不脱离所附权利要求所限定的本发明的实质和范围。

Claims (25)

1、一种供杆状鞭天线伸缩的减速模块，包括：

位于一便携式终端本体内的电机单元；

把电机单元的旋转速度至少减小二分之一的一减速单元；和

与减速单元形成一体并与杆状鞭天线外圆周接触的一辊单元，

其中，该辊单元和减速单元相对于彼此同轴定位；

该减速单元包括：

一安装到电机单元上的中心齿轮；

将该中心齿轮提供的旋转速度进行初级减速的一第一减速齿轮；和

对已减速的旋转速度进行二级减速的一第二减速齿轮，其中该第二减速齿轮与该第一减速齿轮啮合；

其中，该第二减速齿轮包围该第一减速齿轮。

2、根据权利要求1的减速模块，其中，该辊单元包括一线轴形辊，该辊增加该辊和杆状鞭天线间的接触区域。

3、根据权利要求1的减速模块，其中，该辊单元包括一具有橡胶表面涂层的辊。

4、根据权利要求1的减速模块，其中，该第二减速齿轮与该辊单元形成一体。

5、根据权利要求1的减速模块，其中，该第一减速齿轮包括至少一个沿着中心齿轮的外圆周与该中心齿轮啮合的行星齿轮。

6、根据权利要求5的减速模块，其中，多个行星齿轮围绕该中心齿轮等距离地设置。

7、根据权利要求1的减速模块，其中，该第二减速齿轮在其内圆周表面具有多个齿，所述多个齿与该第一减速齿轮啮合。

8、根据权利要求1的减速模块，其中该减速单元容放在一箱中。

9、根据权利要求1的减速模块，其中，该辊单元的旋转轴线与杆状鞭天线的伸缩方向基本上形成一直角。

10、根据权利要求1的减速模块，其中，该辊单元包括一具有橡胶表面涂层的副辊。

11、根据权利要求1的减速模块，还包括：

一与该减速单元形成一体并从该减速单元伸出的旋转装置；

在其中容放该减速单元的一箱；和

在驱动电机和该减速单元之间的支持件，用于固定该箱和减速单元。

12、根据权利要求11的减速模块，其中，该旋转装置包括一线轴形的辊和与其一体的铰接轴。

13、根据权利要求11的减速模块，其中，该旋转装置还包括一具有橡胶表面涂层的辊。

14、根据权利要求11的减速模块，其中该减速单元包括：

固定在该支持件上的一内固定齿轮；

具有多个行星齿轮的一齿轮箱，用于与该内固定齿轮啮合而旋转；和

与该齿轮箱啮合的内旋转齿轮，用于向该旋转装置提供旋转力。

15、根据权利要求14的减速模块，其中，该齿轮箱包括一齿轮壳，在径向相对于行星齿轮的旋转轴线等距离设置的至少两个行星齿轮，和固定连接到驱动电机轴上的一中心轴。

16、根据权利要求15的减速模块，其中，围绕该中心轴等距离地设置三个行星齿轮。

17、根据权利要求15的减速模块，其中，每个行星齿轮被构造成减小驱动电机的旋转速度。

18、根据权利要求17的减速模块，其中，每个行星齿轮具有与内固定齿轮啮合的第一齿轮部分，和与内旋转齿轮啮合的第二齿轮部分，该第一齿轮部分的直径比该第二齿轮部分的大。

19、根据权利要求15的减速模块，其中，该齿轮壳包括一上板，一底板，和至少两个等距离设置的连接件，用于连接上、底板。

20、根据权利要求1的减速模块，还包括：

一与该减速单元形成一体的旋转装置；

安装在具有杆状鞭天线的终端的主体外壳中预定位置的一主支座，其中主支座包括第一部分，用于包围该减速单元，和一从该第一部分伸长的第二部分，用于包围该旋转装置；和

一与主支座配合的副支座，用于包围该主支座的第二部分。

21、根据权利要求20的减速模块，其中，该主支座还包括在其底端的一开口，用于伸缩杆状鞭天线。

22、根据权利要求20的减速模块，其中，该主支座还包括一与副支座的配合孔结合的配合凸起。

23、根据权利要求20的减速模块，其中，副支座还包括在其底端的凸起，用于接触和跨搭在杆状鞭天线上。

24、根据权利要求20的减速模块，其中主支座由金属制成。

25、根据权利要求20的减速模块，其中副支座由金属薄片制成。

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