CN1285625A - 一种壳体的天线连接结构 - Google Patents

Abstract

一种具有较短信号传输损失的卡扣式天线结构,其能够以低的传输损失使在壳体上的天线与外部天线之间切换。当天线的侧面连接部分插入到天线连接孔内时,一柱塞受到弹性挤压,从而使其沿一个与弹簧接头插入方向相交的方向伸出,其中的弹簧接头设置于电路板上并与一导电部件弹性接触,该导电部件与天线的底部电连接。一小型的舌状部件在一接触位置设置于导电部件上;一第二弹簧接头设置于天线连接部分上并包括一第二柱塞,该柱塞的一端穿过通孔并朝向另一侧受到弹性挤压,从而朝另一侧伸出;一同轴插孔设置于另一端上,一同轴的插头可插入该插孔内。一同轴的插孔面对同轴插孔部分设置于壳体内。当同轴插头插入时,其中央导体将对弹簧接头的柱塞施加一个压力,从而使其与导电部件分开。

Description

一种壳体的天线连接结构

本发明涉及一种天线的结构，当天线的侧面连接部分插入设置于壳体上的天线连接孔内时，这种天线能够与一电路板电连接。此外，本发明还涉及一种天线的结构，当插入一同轴的插头时，其外部天线能够与电路板切换连接。

作为一种天线的实例，通过突出于移动电话壳体之外而被固定的天线被称为卡扣式天线。这种卡扣式天线通过插入设置于壳体上的天线连接孔而被固定，从而使天线的底部与电路板电连接。现在对这种天线的结构作一简要说明。一个可弹性变形的舌状部件平行于天线的侧面连接部分定位，同时其插入的尖端作为自由端。一向外突出的夹子设置于舌状部件的自由端上。一天线连接孔设置于壳体上，当舌状部件弹性变形时，允许夹子插入该连接孔内。当夹子在插入状态下夹在壳体上后，夹紧部分限制了夹子沿抽出方向的移动。一导电的弹簧部件设置于壳体内的电路板上，该弹簧部件与一导电的金属部件弹性接触并与该导电的金属部件电连接，天线的底部与该导电的金属部件电连接。

当移动电话被用于机动车内时，这种连接就被切换到设置于机动车外部的外部天线上，以改善通讯质量。这一点可通过如下结构得以实现。外部天线与一同轴的插头相连接。一同轴的插座设置于壳体上，而且其还包括一切换电路，当同轴的插头插入时，该切换电路能够实现切换功能。根据同轴插头是否插入，而使固定于壳体上的天线与固定于机动车外部的外部天线之间的连接在“开”和“关”之间转换。

在上述传统的卡扣式天线中，导电弹簧部件的信号传输路径较长，导电弹簧部件将天线的导电金属部件电连接到电路板上，而导电弹簧部件的天线效应对整个天线的性能有很大的影响。利用具有同轴结构的导电弹簧部件将使整个结构复杂化，因此也就不实用。因此，也就很难得到上述的天线性能。

所述插座包括一切换电路，用于在固定于壳体上的天线与固定于机动车外部的天线之间实现切换。同轴插孔具有很大的传输损失，而且其庞大的安装面积也使其难于实现小型化。

本发明旨在克服上述传统技术中的困难。

本发明的一个目的在于提供一种能够缩短天线到电路板的信号传输路径的天线结构。

本发明的另一目的在于提供一种能够以低的传输损失在固定于壳体的天线与固定于机动车外部的外部天线之间切换的天线结构。

为实现上述目的，本发明的天线结构包括一壳体，该壳体上设置有一天线连接孔，天线的连接部分可插入到该连接孔内。一弹簧接头设置于壳体内的电路板上，该弹簧接头还包括一柱塞。该柱塞被弹性挤压，从而沿与天线连接部分插入到壳体内的方向相交的方向伸出。一导电部件与所述天线的连接部分相连接并与天线的底部电连接。当连接部分插入所述的天线连接孔内，同时所述导电部件与所述柱塞相面对时，柱塞与导电部件弹性接触。

另外，本发明的天线结构还包括一个与天线底部电连接的导电部件；一弹簧接头，该弹簧接头设置有一柱塞，该柱塞与导电部件弹性接触并设置于壳体内的电路板上；一通孔，设置于导电部件上与柱塞弹性接触的位置上，该通孔的直径小于柱塞的顶面(直径)；一第二弹簧接头，该插头包括一第二柱塞，该第二柱塞的一端穿过所述的通孔并直接与柱塞接触，而且沿其另一端的方向受到弹性挤压；一同轴的插孔，该插孔设置于第二弹簧接头的第二柱塞之另一端上，而且可将一同轴的插头插入该插孔内。所插入的同轴插头之中央导体强行移动第二柱塞，从而使其直接接触柱塞。该柱塞克服弹性力并通过一个压力而移动，从而与导电部件分离。

图1为本发明之天线结构的第一实施例的垂直剖视图，图中示出了天线插入壳体内并被固定的状态；

图2为沿图1之剖面线A-A的放大剖视图；

图3为沿图2之剖面线B-B的剖视图；

图4为天线插入到壳体内时的垂直剖视图；

图5示出了当天线已插入并固定到壳体内后其主要部分在同轴部件插入壳体内时的状态；

图6为沿图5之剖面线C-C的剖视图；

图7为本发明之天线结构的第二实施例的垂直剖视图；

图8为用于本发明之实施例的弹簧接头的内部构造之垂直剖视图。

现参照图1至6，对本发明的第一最佳实施例作出说明。图1为本发明之天线结构的第一实施例的剖视图，该图示出了天线插入到壳体内并被固定的状态。图2为沿图1之剖面线A-A的放大剖视图。图3为沿图2之剖面线B-B的剖视图。图4为插入到壳体内的天线之垂直剖视图。图5示出了当天线已被插入并固定后，一同轴插头插入壳体内时，其主要部分的放大垂直剖视图。图6为沿图5之剖面线C-C的剖视图。

现参照图1至3描述本发明。通过突出于移动电话或类似物之壳体10外而被固定的天线其构造如下所述。螺旋线圈12的底部通过弯曲或类似方法被恰当固定于金属紧固部件14上，该金属紧固部件由导电材料制成。一中心夹14a沿插入方向设置于金属紧固部件14的底部。一大体为圆筒形的座16由绝缘材料制成并围绕金属紧固部件14固定。一舌状部件16a可以弹性变形，设置于座16的外径部分的侧面，同时插入方向作为其自由端。一夹子16b设置于舌状部件16a的自由端上并从该部件16a向外凸出。一导电部件18由一板状的导电弹簧材料制成并恰当地固定于座16的尖端侧面，从而使导电部件18的一端与中心夹14a弹性接触。一斜面16c沿导电部件18的插入尖端的一侧延伸。斜面16c可由座16单独形成，或其一部分由导电部件18的一部分形成，如图1所示，或整个斜面16c由导电部件18形成。一通孔18a设置于导电部件18上。一弹簧接头20设置于座16上并穿过通孔18a。弹簧接头20之柱塞的端部以非电连接的方式穿过通孔18a并朝向另一侧弹性受压，从而从另一侧凸出。在弹簧接头20的另一侧，一同轴的插孔22设置于座16内，一接地插头24设置于同轴插孔22的内壁上。接地插头24延伸到导电部件18所设置的平面为止。一斜面设置于接地插头24之凸出部分的插入尖端侧面。一绝缘帽26罩在螺旋线圈12上并通过将帽26的开口端拧在座16的顶部上而得以固定。座16的底部和中部包括插入到壳体10内的天线连接部分。

天线连接孔30可设置于壳体10的顶面10a上并允许上述的天线连接部分插入到该连接孔内。天线连接孔30以如下方式形成：舌状部件16a弹性变形时，能使夹子16b插入。天线连接部分所插入的位置可按以下方式确定：例如，使同轴插孔22与壳体10的侧壁相面对。一夹紧部分32设置于壳体10上，并当天线连接部分插入到天线连接孔30内并且舌状部件16a弹性返回其先前的位置上时，能够卡紧夹子16b。夹子16b卡在夹紧部分32上，从而限制天线连接部分沿抽出方向的移动。一弹簧接头36设置于壳体10内的电路板34上并穿过导电部件18的通孔18a。弹簧接头36之柱塞的尖端弹性接触导电部件18，从而堵住通孔18a。柱塞的尖端表面面积大于导电部件18上通孔18a的面积。另一弹簧接头38设置于电路板34上并面对接地插头24的凸出部分。弹簧接头38之柱塞的尖端弹性接触接地插头24。一同轴的插头插孔40设置于壳体10的侧壁10b内并面对同轴插孔22。

当天线侧面连接部分插入到天线连接孔30内并固定于该孔内时，可穿过同轴插头插孔40将一同轴的插头42插入到同轴的插孔22内。弹簧接头20的柱塞承受插在同轴插孔22内的同轴插头42之中央导体44的弹力，而被迫移动。另外，一外部插头46直接接触接地插头24。

现在根据图4来说明根据本发明之结构将天线侧面连接部分插入到壳体10之天线连接孔30内的操作。当天线侧面连接部分被插入天线连接孔30内时，舌状部件16a弹性变形，如图4所示，以允许将夹子16b插入。在一预定的插入深度处，舌状部件16a弹性恢复到其初始形状，而且夹子16b也卡在壳体10的夹紧部分32上，从而固定天线。在插入的同时，弹簧接头36的柱塞直接接触座16的斜面16c。由于斜面16c的楔入效应，使得柱塞能够克服弹力并受到一个挤压的力。此外，由于天线连接部分的插入，使得柱塞弹性接触导电部件18并与导电部件18形成电连接。螺旋线圈12的底部与电路板34电连接，同时在螺旋线圈12的底部与电路板34之间顺序排列着金属紧固部件14，中央夹14a，导电部件18和弹簧接头36。因此，当天线侧面连接部分插入并固定于天线连接孔30内时，天线的底部就与电路板34形成电连接，从而形成卡扣式天线。当在机动车或类似物之外使用移动电话并且不与外部天线相连接时，天线就以这种状态被使用。

下面根据图5和6说明当移动电话用于机动车内时，为提高通讯质量而连接外部天线的操作方法，其中外部天线固定于机动车外部。同轴插头42与外部天线电连接，并通过设置于壳体10上的同轴插孔40插入到座16的同轴插孔22上。同轴插头42的中心导体44直接接触弹簧接头20的柱塞，所产生的弹性力对柱塞施加一个压力，从而将其移向相对的一侧。柱塞的尖端穿过导电部件18上的通孔18a，直接接触弹簧接头36的柱塞并向下挤压柱塞。这样，弹簧接头36的柱塞就会与导电部件18相分离，并在二者之间形成一个间隙d，以切断电连接。这样就切断了固定于壳体10上的天线与电路板34之间的电连接。同轴插头42的中心导体44通过弹簧接头20与弹簧接头36电连接，从而使外部天线与电路板34形成电连接。因此，使连接被切换。同轴插头42的外部导体46直接与接地插头24接触并与接地插头24电连接，接地插头24通过一弹簧接头38与电路板34电连接。

第一实施例描述了一种卡扣式天线，由于天线通过导电部件18及弹簧接头36与电路板34电连接，而且弹簧接头36与导电部件18电连接，因此就使信号传输路径较短，从而使天线的性能稳定。通过插入同轴的插头42而使中央导体44与电路板34电连接，同时在插头42与电路板34之间还设置有弹簧接头20及弹簧接头36。此外，弹簧接头36与导电部件18隔开，从而切断电连接。因此，就可以通过一个简单的结构在固定于壳体10上的天线与外部天线之间切换连接方式。此外，传输损失也很低。

下面，参照图7对本发明的第二实施例作出说明。图7为本发明之天线结构的第二实施例的垂直剖视图。在图7中，与图1至6相同或一样的部件由相同的附图标记表示，而且不再对这些相同的部件进行重复说明。

在图7的第二实施例中，天线通过拧紧而被固定，而且可通过插入同轴的插头42而在固定到壳体10上的天线与外部天线之间切换连接方式。在图7中，围绕天线侧面连接部分的座50之插入部分设置外螺纹，在天线连接孔52内也设置一内螺纹，该天线连接孔52设置于壳体10的顶面10a上。天线通过拧紧螺纹而被固定到壳体10上。一板状的导电部件54由导电的弹簧材料制成并被固定于壳体10上。当天线的侧面连接部分被拧入时，导电部件54的一端与金属紧固部件14的中心夹14a弹性接触，并与该中心夹14a形成电连接。设置于壳体10内的电路板34上的弹簧接头36之柱塞与导电部件18弹性接触，并与导电部件18电连接。一通孔54a其面积小于弹簧接头36之柱塞顶面的面积，该通孔设置于导电部件54上。另一弹簧接头56在与弹簧接头36相对的一侧固定于壳体10上，而通孔54a介于弹簧接头56与弹簧接头36之间。该弹簧接头56的柱塞之一端穿过通孔54a并面对弹簧接头36的柱塞。弹簧接头56的柱塞沿朝向其另一端的方向受到弹性挤压，从而使其延伸到另一侧。通过在弹簧接头56另一端的侧面上在壳体10的侧壁上开口而形成一同轴的插孔58，围绕插孔58的内壁设置一接地导体60。当同轴的插头42插入到同轴的插孔58内时，弹簧接头56的柱塞将受到中央导体44的弹性力，从而被迫移动。这样，柱塞的对侧将穿过导电部件54的通孔54a并直接与弹簧接头36的柱塞接触，从而挤压弹簧接头36的柱塞并使插头36的柱塞远离导电部件54。这样，同轴插头42的中心导体44就通过弹簧接头56及弹簧接头36与电路板34电连接，而导电部件54的电连接则被切断。同轴插头42的外部导体46与外部导体46的接地导体60直接接触并与接地导体60形成电连接，该外部导体46还以相同于第一实施例的方式与电路板34电连接。

根据第二实施例的结构，就可以通过插入同轴插头42而容易地将连接从固定于壳体10上的天线切换到外部天线上，而且传输损失也很低。

第一实施例描述了一种卡扣式天线，其中天线的连接是通过插入同轴插头42来切换的，当然本发明也可应用于不需要将连接切换到外部天线上的卡扣式天线。在第二实施例中，天线侧面连接部分为一个螺纹式的连接部分，并且当插入同轴的插头42时，连接被切换到外部天线上。但是，用于将天线固定于壳体10上的结构并非仅限于第二实施例所示的螺纹式，而是可以包括折叠式天线装置、拉杆式天线装置或类似的装置。

图8示出了用于上述实施例中的弹簧接头36和20的内部结构。弹簧接头36包括一圆筒36a、一柱塞36b和一可膨胀的螺旋弹簧36c，该圆筒36a具有一个开口端并通过低温焊接或类似方法固定于电路板34上，柱塞36b插入圆筒36a的开口端内，可膨胀的螺旋弹簧36c沿冲出方向(图8中为向右的方向)对圆筒36a施加一个力。围绕圆筒36a设置一固定部件36d，该固定部件将弹簧接头36固定在合适的位置上。

弹簧接头20包括一圆筒20a、一柱塞20b和一可膨胀的螺旋弹簧20c，圆筒20a在两端开口并被铸在座16内，柱塞20b插在圆筒20a内，可膨胀的螺旋弹簧20c设置于圆筒20a上并沿图8中向右的方向顶压柱塞20b。

这样，两个弹簧接头36和20的柱塞36b和20b都将受到向右的压力。柱塞36b通常抵靠在导电部件18的表面上，以使柱塞20b受压，从而防止柱塞20b与柱塞36b接触。

根据上述说明构造的天线结构具有以下效果。

根据本发明第一方面的天线结构，天线侧面连接部分插入壳体上的天线连接孔内，从而使天线的底部能够通过弹簧接头容易地与电路板电连接。由于信号传输连接较短，因此天线的性能很稳定。

根据本发明第二方面的天线结构，天线侧面连接部分插入壳体上的天线连接孔内，从而使弹簧接头的柱塞与导电部件的插入尖端侧面上的斜面直接接触。斜面的楔入效应产生了弹性力，并对柱塞施加一个压力。此外，由于弹性侧面连接部分的插入，而使柱塞与导电部件弹性接触并与导电部件电连接。因此，天线的底部能够顺利地与电路板电连接。

根据本发明第三方面的天线结构，提供了一种卡扣式天线，天线的侧面连接部分通过插入壳体而被固定到壳体上，而且天线的底部通过导电部件和弹簧接头与电路板电连接。

根据本发明第四方面的天线结构，天线侧面连接部分插入到壳体上的天线连接孔内，从而使天线的底部能够通过导电部件和弹簧接头与电路板电连接，而且信号产生连接也较短。此外，可通过插入一构造简单的同轴插头而将连接从固定于壳体上的天线切换到外部天线上。因此，降低了传输损失。

根据本发明第五方面的天线结构，天线侧面连接部分插入到壳体上的天线连接孔内，从而使同轴插孔的接地导体通过弹簧接头与电路板形成电连接。当同轴插头插入同轴插孔内时，中央导体和外部天线都将与电路板形成电连接。

根据本发明第六方面的天线结构，可以通过插入同轴插头而将连接从固定于壳体上的天线切换到外部天线上。这种切换结构简单，并降低了传输损失。

根据本发明第七方面的天线结构，当同轴插头插入时，中央导体和外部导体都将与电路板恰当地形成电连接。

尽管已对本发明的具体实施例作出了说明，但仍然可以对其进行修改。因此，在所附的权利要求书中包括了所有落入本发明范围的变化和修改。

Claims (7)

1．一种壳体的天线连接结构，其包括：

一壳体，该壳体内包括一电路板和一天线连接孔，一天线的连接部分可插入到该连接孔内；

一弹簧接头，设置于所述的电路板上，其包括一柱塞，一弹性力作用于柱塞上，从而使所述柱塞沿与所述连接部分插入所述壳体的方向相交的方向伸出；

一导电部件，设置于所述天线的连接部分上并与所述天线的底部电连接；

当所述连接部分插入所述天线连接孔内，同时所述导体部件与所述柱塞相面对时，所述柱塞与所述导体部件弹性接触。

2．根据权利要求1所述的天线连接结构，其特征在于：所述导电部件设置有一与所述天线的底部接触的直接接触表面和一从所述直接接触表面伸出的斜面，所述斜面沿插入天线连接孔的方向设置于尖端附近；

当所述天线连接部分插入所述天线连接孔内时，所述柱塞与所述斜面弹性接触并被所述斜面的楔入效应所产生的弹力顶推，从而与所述导电部件弹性接触。

3．根据权利要求1所述的天线连接结构，其特征在于：所述壳体包括一夹紧部分，所述天线连接部分卡在该夹紧部分上；

所述天线连接部分在插入到所述天线连接孔内的尖端上设置有一舌状部件，该舌状部件的尖端沿插入方向为一自由端，舌状部件朝向所述连接部分的内部弹性变形；

所述舌状部件的尖端包括一夹子，当所述连接部分插入所述天线连接孔内时，该夹子能够卡在所述的夹紧部分上。

4．根据权利要求1所述的天线连接结构，所述连接部分还包括：

一通孔，设置于所述导电部件与所述柱塞弹性接触的部分上，该通孔的直径小于所述柱塞的尖端表面之直径；

一第二弹簧接头，该插头设置有一第二柱塞，所述第二柱塞的一端穿过所述通孔并与所述柱塞直接接触，而且所述第二柱塞沿其另一端的方向受到弹性挤压；

一同轴的插孔，该插孔设置于所述第二弹簧接头之第二柱塞的另一端上，一同轴插头可插入该插孔内；

所述被插入的同轴插头上的一中央导体强行移动所述第二柱塞，从而使其与所述导电部件分开，一同轴的插孔设置于所述壳体内与同轴插孔相面对的部分上。

5．根据权利要求4所述的天线连接结构，还包括：

一接地导体，该导体设置于所述同轴插孔的内壁上并设置有一直接接触的表面和一斜面，所述被插入的同轴插头与所述直接接触的表面直接接触，所述斜面从所述直接接触的表面延伸出；

一第三弹簧接头，该插头设置有一第三柱塞并设置于所述电路板上；

所述第三柱塞与所述接地导体弹性接触并与接地导体形成电连接，并当所述天线连接部分插入时，所述第三柱塞与所述斜面弹性接触并被所述斜面顶压，从而弹性接触所述接地导体。

6．一种天线连接结构，其包括：

一导电部件，该导电部件设置于天线连接部分或壳体上；

一弹簧接头，该插头设置于所述壳体内的电路板上并包括一与所述导电部件弹性接触的柱塞；

一通孔，该通孔设置于所述导电部件上与所述柱塞弹性接触的部分上，该通孔的直径小于所述柱塞尖端的直径；

一第二弹簧接头，该插头设置有一第二柱塞，第二柱塞的一端穿过所述通孔并与所述柱塞直接接触，而且沿其另一端的方向受到弹性挤压；

一同轴的插孔部分设置于所述第二弹簧接头的第二柱塞的另一端上，一同轴插头可插入到该插孔内；其特征在于：

当所述同轴导体插入时，所述同轴插头的中心导体强行移动所述第二柱塞，从而与所述柱塞直接接触，从而将所述柱塞与所述导电部件分开。

7．根据权利要求6所述的天线连接结构，其特征在于：

一接地导体设置于所述同轴插孔的内壁上，从而与所述插入的同轴插头的一外部导体直接接触；

所述第三弹簧接头的第三柱塞设置于所述的电路板上，并与所述接地导体弹性接触，而且与所述接地导体形成电连接。

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