CN1290410A - 自动伸缩式天线设备及其在无线通信系统中的应用 - Google Patents

Abstract

公开一种用于自动地抽出/缩回天线(10)的自动伸缩式天线设备(30)。电机(24)被控制电路控制以产生旋转力。天线罩(31)具有在其内表面上纵向延伸的引导槽(31a)。旋转件(20)安装在天线罩(31)中并由电机(24)旋转。螺簧(32)被可旋转地容纳在天线罩(31)中,其一端固定于旋转件(20)。天线传送件(35)与天线一起接收在螺簧(32)内;其以天线(10)的下端被固定地连接于天线(10)。天线传送件(35)具有松动地插入天线罩(31)的引导槽(31a)中的凸起,并与引导槽(31a)一起传送天线(10),通过螺簧(32)的旋转来抽出或缩回天线(10)。对于该设备的挠性安装的其它实施例也公开了。还公开了该设备在无线电话中的应用。

Description

自动伸缩式天线设备及其 在无线通信系统中的应用

技术领域

本发明涉及自动伸缩式天线设备，尤其涉及在诸如蜂窝电话之类的移动通信设备中，能使天线自动拉出或缩入的自动伸缩式天线设备。

背景技术

一般，自动伸缩式天线设备在不使用时把天线拖到天线罩中，而在使用时通过电动机的旋转力把天线从天线罩中拉出，并且在天线使用完成时再次把天线拖到天线罩中。

对于自动伸缩式天线的最新研究和技术开发，已经被用于诸如移动电话、蜂窝电话和个人通信系统的移动通信设备中的天线。

有一种技术是通过在天线的下端部分安装一个支杆、并通过用电动机的转动力而传输螺杆来控制天线的拉出和缩入。这里由于螺杆需要传输，要求天线罩的长度是天线的拉出长度的两倍长。而且，由于在天线竖起来时对天线有影响的外部力被传递到传输机构，外部力作用在传输机构上或者作用在电动机上，从而它们易于损坏或断裂。

在美国专利No．5，497，506中，公开一种技术，其中天线的拉出和缩入通过在天线的下端部分安装一个传输螺母，并通过在螺杆的螺旋线的引导下用电动机旋转的螺杆的旋转力传输该传输螺母而被激励(activated)。在该专利中，由于螺杆安放到管状天线的内侧，要求天线罩的长度与天线的拉出长度一样长。类似地，由于在天线竖起来时对天线有影响的外部力传递到传输机构，外部力作用在传输机构上或者作用在电动机上，从而它们易于损坏或断裂。

发明公开

因此，本发明的一个目的是提供一种自动伸缩式天线设备，其中天线传输组件在旋转螺簧的螺旋线的引导下传输，天线的拉出或缩入被控制，作用在天线上的外部力同时被吸收，从而可提高驱动设备的耐久性。

本发明的另一个目的是提供一种自动伸缩式天线设备，其中外部力由螺簧吸收，从而电机控制电路由简化的开／关控制来构成。

本发明的还有一个目的是提供一种采用自动伸缩式天线的无线通信设备。

本发明的又一个目的是提供一种自动伸缩式天线设备，其可允许作为电源驱动天线的电机安装在随机的位置，从而它的应用范围可延伸到带有窄的允许安装空间的移动电话中。

根据本发明，提供一种用于从／向天线罩抽取／缩回天线的自动伸缩式天线设备，包括：一个用于产生旋转力的驱动装置；和一个容纳在天线罩中的、用于在天线沿由驱动装置所旋转的螺簧的螺旋线传送时，沿天线的纵向上承载天线的传输装置。

作为本发明的另一个优选的方面，提供一种用于自动地抽取／缩回无线通信设备的天线的自动伸缩式天线设备，包括：一个用于通过利用电能产生旋转力的电机；和一个用于通过响应于无线通信设备的通信开始信号和通信结束信号而提供驱动功率，来控制电机操作的电机控制装置；一个具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；一个安装在天线罩一端的并由电机旋转的旋转件；一个可旋转地容纳在天线罩中的螺簧，该螺簧的一端固定于旋转件；及一个与天线一起被接收在螺簧内的天线传送件，其通过天线的下端固定地与天线连接，并具有松动地插入在天线罩的引导槽中的凸起，用于与引导槽一起传递天线，以通过螺簧的旋转抽取或缩回天线。

作为本发明的又一个优选的方面，提供一种用于在天线的纵向方向上自动地抽取／缩回天线的自动伸缩式天线设备，包括：一个具有驱动轴的用于通过利用电能产生旋转力的电机；一个与电机的驱动轴啮合的减速齿轮组件；一个具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；一个可旋转地容纳在天线罩中的、并由源于电机的传送的旋转力而旋转的旋转件；一个力传送装置，其两端都固定于减速齿轮组件和旋转件，用于把电机的旋转力传送到旋转件；一个可旋转地容纳在天线罩中的螺簧，该螺簧的一端固定于旋转件，与旋转件一起旋转；及一个与天线一起被接收到螺簧中的天线承载件，其通过天线的下端固定地与天线连接，并具有松动地与天线罩的引导槽连在一起的凸起，用于与引导槽一起承载天线，以通过螺簧的旋转抽取或缩回天线。

作为把自动伸缩式天线设备应用于诸如蜂窝电话之类的无线通信设备的一个优选方面，提供一种具有一种天线的无线通信设备，该天线沿其长度方向移动，以使得其从无线通信设备的外壳中抽出或缩回到无线通信设备的外壳中，该无线通信设备包括：一个用于输入／输出信息的装置；一个用于处理来自输入／输出装置的输入／输出信号的发射／接收电路装置，用于调制处理的输入／输出信号为无线信号，然后经天线把调制的无线信号发射出去，或者用于解调经天线接收到的信号，处理解调的信号并提供处理的信号给输入／输出装置；一个用于响应于发射／接收电路装置的操作而产生旋转力的驱动装置；及一个与天线紧密连接的用于承载天线的装置，在螺簧被驱动装置旋转力旋转时，该承载装置在天线的纵向方向上沿螺簧的螺旋线移动，从而在纵向方向上承载天线。

附图的简要说明

本发明的上面的目的和其他的优点通过参考附图对其优选实施例进行具体描述而变得更明显，其中：

图1是表示根据本发明的一个实施例的自动伸缩式天线设备结构的透视图；

图2A到2C是分别表示旋转驱动单元的平面结构、正视结构和侧视结构的视图；

图3是表示图1所示的自动伸缩式天线设备的结构的分解透视图；

图4是表示采用根据本发明的自动伸缩式天线设备的移动电话的部分视图；

图5是表示根据本发明的一个实施例的无线通信设备的结构视图；

图6是图示根据本发明的一个实施例的电机控制部分的控制操作的流程图；

图7表示图1所示的自动伸缩式天线设备的缩入状态的视图；

图8表示图1所示的自动伸缩式天线设备的拉出状态的视图；

图9是表示根据本发明的另一个实施例的自动伸缩式天线设备结构的透视图；

图10是表示根据本发明的又一个实施例的自动伸缩式天线设备结构的透视图；

图11是表示根据本发明的自动伸缩式天线设备结构的透视图；

图12是表示根据本发明的第四实施例的自动伸缩式天线设备的分解透视图；

图13A和13B是图11所示的自动伸缩式天线设备的电机单元的正视图和侧视图；及

图14是沿线A-A切割的线路组件的截面图。

实施本发明的最佳方式

此后，将参考附图具体解释本发明的优选实施例。

图1是表示根据本发明的一个优选实施例的自动伸缩式天线设备的透视图。如图1所示，自动伸缩式天线设备包括天线10、驱动单元20和传输单元30。

图2A是表示驱动单元的平面图，图2B是其正视图；图2C是从其左侧看的侧视图。如图2所示，驱动单元20包括外罩22、电机24、驱动齿轮26和从动齿轮28。

外罩22包括圆柱状的其一侧张开的电机支持件22a，和一对L形支持件，其由平行于电机24的驱动轴24a，从电机支持件22a的互相面对的两个边缘延伸的延伸部分，和从延伸部分22b的边缘弯折的曲柄形弯折部分22c构成。在互相面对的弯折部分22c的两个边缘，形成轴孔22d，以把从动齿轮28的轴套28a和28b穿过那里。驱动齿轮26是连接于电机24的驱动轴24a的蜗杆，从动齿轮28是定位在一对弯折部分22c之间的蜗轮，从动齿轮28的轴被插入一对轴孔22d中。蜗杆26和蜗轮28彼此啮合，轴孔22d具有一个内直径，使得天线10可通过那里。蜗轮28的下轴套28b长于上轴套28a。电机是无芯型直流(DC)电机，其直径例如是大约4-6mm。

传输单元30包括例如是柱状的天线罩31、螺簧32、上支持件33、下支持件34、承载件35和罩塞36。

天线罩31形成于其内壁并带有沿其纵向延伸的引导槽31a且接收螺簧32。螺簧32被上下支持件33和34旋转地支持。上支持件33在其锁紧槽33a旋转地组装于绕天线罩31的上面入口形成的肩部31b。螺簧32的上缘压配合于轴套33b的外壁。优选地，上支持件33的内壁和从动齿轮28的下轴套28b的外壁紧密接合，以确保源于电机24的旋转力的稳定传送。罩塞36压配合于天线罩31的下面入口。

柱状的承载件35放置在螺簧32内部，并形成有一对经过螺簧32突出的并插入到形成在天线罩31的内壁的引导槽31a的凸起35a。优选地，凸起35a具有杆状。天线10以其下缘插入承载件35的孔35b中。

优选地，传输单元30由弹性材料制成，从而它可安装在甚至不是直线型的空间中。即使天线罩31和螺簧32被稍稍弯折，由于线圈的节距远小于螺簧32的整个长度，那么弯折的结构不会影响承载件35的垂直移动。

此后，将参考附图说明根据本发明的自动伸缩式天线设备的组装过程。图3是表示本发明的实施例的分解透视图。

首先，将承载件35安装在螺簧32内部。上支持件33压配合到螺簧32的上缘，下支持件34组装到螺簧32的下缘。罩塞36压配合到天线罩31的下面入口。然后螺簧组件插入天线罩31的上面入口。上支持件33在其锁紧槽33a处压配合于形成在天线罩31的上面内壁上的肩部31b，从而完成传输单元30的组装。

将组装的传输单元30的上支持件33压配合于驱动单元20的从动齿轮28的下轴套28b，从而把传输单元30组装到驱动单元20。

将天线10经从动齿轮28的轴孔28c插入，并进一步插入形成在传输单元30的承载件35的孔中，从而完成其组装。

图4是表示诸如蜂窝电话之类的无线通信设备的自动伸缩式天线设备的横截面图。驱动单元20安装在蜂窝电话的外壳50内部。从动齿轮28的下轴套28b经形成在外壳50的开口50a突出到外壳外部预定的距离，从而组装到传输单元30。传输单元30安装在外壳的后部，在那里组装有备用电池(未示出)。因此，传输单元30安装在电池组与外壳50的后壁之间，使得在组装了电池组后传输单元30不暴露在其外部。如上面提到的那样，为把驱动单元20和传输单元30连接一起，驱动单元20以其从动齿轮28的下轴套28b组装到形成在上支持件33的孔中。在这种状态中，驱动单元20和传输单元30与外壳50进行组装，经过形成在线圈天线51的中心的孔(未示出)插入天线10，然后进一步插入过从动齿轮28的轴孔28c，最后插入到形成在原来已经插入到天线罩31中的承载件33处形成的孔中。线圈天线51螺旋紧固到发射器-接收器电路的天线连接部分(未示出)。

因此，在蜂窝电话的内部组件组装到外壳中的同时，驱动单元20组装到外壳中。在完成了外壳程序后，传输单元30和天线10很容易地从其外部进行安装。上面描述的结构可适宜安装于传统蜂窝电话的安装空间中。当天线10完全抽出时，天线10的下面部分的金属部件10a与线圈天线51的下面部分的金属部件51a接触，从而与发射器-接收器电路电通信。

图5表示图4所示的无线通信设备的电路。如图5所示，蜂窝电话包括输入-输出部分52、发射器／接收器电路54、电源56和电机控制部分40。

输入-输出部分52包括话筒52a、扬声器52b、键区52c和液晶显示部分52d。发射器／接收器电路54包括信号处理部分54a、发射部分54b和接收部分54c。输入-输出部分52经话筒52a输入声音信息并经扬声器52b输出声音信息。并且输入-输出部分52通过键区52c输入功能命令和电话号码，并在液晶显示部分52d上显示关于输入的功能、号码和符号。

在发射器／接收器电路54中，来自输入-输出部分52的输入和输出信号在信号处理部分54a进行信号处理，并被发射部分54b调制成高频信号，以经天线10发射调制的信号。经天线10接收到的信号被接收部分54c解调、被信号处理部分54a处理，然后被提供给输入-输出部分52。而且，发射器／接收器电路54的信号处理部分54a产生通信开始信号和通信结束信号。

电源部分56从电池58接收能量以对每个电路部分产生操作电压(B+)。

电机控制部分40包括电源部分42和由微处理器构成的控制部分44。从电源部分42提供的操作电压(B+)经电源电路42调整到驱动电压(Vcc)，以便传递到控制部分44。而且，从发射器／接收器电路54，将通信开始信号和通信结束信号传递到控制部分44。控制部分44包括一个单芯片微处理器，并接收通信开始信号和通信结束信号，以在预定时间期间顺时针或反时针驱动电机24。

此后，将参考附图，尤其是图6描述本发明的操作。

在开始状态，天线10缩回到天线罩31中，如图7所示。在这种状态，当用户打开翻盖型机盖并按下按钮时，通信开始信号经发射器／接收器电路54传递到控制部分44，并被控制部分44检查(步骤ST100)。即，当检测到通信开始信号的输入时，控制部分44驱动电机24以正方向即向前的方向旋转(步骤ST102)。

尽管电机24以正方向旋转，旋转力依次经驱动齿轮26、从动齿轮28和上支持件33被传递到螺簧32，从而从天线罩31的下面入口看去螺簧32反时针旋转。此时，螺簧32的螺旋倾斜把承载件35的凸起35a按到螺簧32的螺旋方向。由于凸起35a限制于引导槽31a内，从而相对于螺旋方向的力的旋转轴的切向分量，对承载件35在圆周向内的有效移动不起作用，并且仅螺旋方向的力的垂直分量对承载件35的移动是有效果的，凸起35a被强迫沿引导槽31a向上移动，因此，当承载件35沿导槽31a向上移动时，其下端紧紧连接于承载件35的天线10向上移动，以从天线罩31中抽出。

控制部分44把在正方向上电机24的操作时间与预定的时间比较(步骤ST104)。对于此次比较，控制部分44在电机24操作期间积累操作时间。当操作时间低于预定时间时，控制部分44保持操作时间的积累(步骤ST106)，并再次执行步骤ST104。当积累的操作(时间)达到预定时间时，控制部分44停止电机24的操作(步骤ST112)并返回到步骤ST100。即，预定时间是从如图7所示的完全置入天线罩31中的状态，到如图8所示地把天线10完全从天线罩31抽出的时间。预定时间可通过在自动伸缩式天线的特定条件下的逐步逼近方法而获得。这里最好电机24被控制进一步旋转，使得螺簧32在期望的移动距离上再旋转1或2圈，以把天线10的下端的金属部件10a上推到蜂窝电话电路的接触部分。这就提高了接触可靠性，以避免敏感性降低和噪音产生，从而改进通信质量。

当通信完成或按下结束按钮后用户关闭翻盖型机盖时，发射器／接收器电路54产生通信结束信号并且控制部分44检查通信结束信号的产生(步骤ST108)。即，在步骤ST108检查到通信结束信号时，控制部分44在负方向上即在向后方向上驱动电机24(步骤ST110)。通过电机24的向后旋转，旋转力依次经驱动齿轮26、从动齿轮28和上支持件33传递到螺簧32，以顺时针旋转螺簧32。

此时，螺簧32的螺旋倾斜按压承载件35的凸起35a向螺旋方向。在这种情况下，与螺簧32的反时针旋转的情况的相反，由于凸起35a被引导槽31a限制，仅螺旋方向的力的垂直向下的分量是有效的，并且强迫凸起35a沿引导槽31a向下移动，从而其下端由固定于承载件35的天线10向下移动，以缩回到天线罩31中。控制部分44还对电机在向下移动方向上的操作时间和预定时间进行比较(步骤ST104)。当操作时间低于预定时间时，控制部分44保持在操作时间的积累上(步骤ST106)，并再次执行步骤ST104。当积累的操作时间达到预定时间时，控制部分44停止电机24的操作(步骤ST112)并返回步骤ST100。这里，预定时间是从如图8所示地把天线10完全从天线罩31抽出、到如图7所示的天线10完全缩回天线罩31中所花费的时间。逻辑上，相同的时间可被用作抽出和缩回的预定时间。这里控制电机24进一步旋转，使得螺簧32在期望的移动距离上再旋转1或2圈，以把天线10的头部连接到蜂窝电话电路的外壳中。

同时，当在天线的移动期间将外部力应用于天线时，即，当被抽出时在抽出路径上天线被阻挡物干扰或者在被缩回时天线被人工阻止时，外部力将被传送到承载件35以停止承载件35的移动。但是，甚至在这种情况下，电机24将克服外部力连续驱动来旋转螺簧32，直到经过预定时间，而承载件35不向前进。因此，在抽出和缩回的两种情况下，相对于承载件35的当前位置通过的螺簧32的一部分被转动地变稀松，以经受一个张力。并且，已经被承载件35通过的螺簧32的另一部分被转动地在圈数上变致密以经受一个压缩力。在这种状态，当外部力被移去时，承载件35很快移动，直到松弛张力和压缩力。结果，在有或没有外部力干扰的时间间隔期间前进的距离没有不同。

图9描述根据本发明的第二实施例。除下面解释的元件之外的相同的元件给出相同的序号。如图9所示，第二实施例不同于第一实施例在于：这里提供正齿轮作为传送驱动单元60中的电机64的旋转力的装置，并且电机64在横向上对齐。即，驱动齿轮66连接电机64的驱动轴，从动齿轮68组装到外壳62的延伸部分62a的上边缘。驱动和从动齿轮66和68互相啮合。

图10描述本发明的第三实施例。除下面解释的元件之外的相同的元件给出相同的序号。如图10所示，电机70安装在天线罩31的下部入口内，并且下支持件34连接于电机70的驱动轴。螺簧32压装于下支持件34的轴套，从而下支持件34可直接把电机70的旋转力传送到螺簧32。在这个实施例中，尽管在图10中未准确示出，可推荐包括安装在电机外壳内的减速齿轮组件的电机模块作为电机70，以得到更大扭矩。

图11到14表示本发明的第四施例。在图11中，自动伸缩式天线设备包括天线110、驱动单元120和传输单元130。参考图12，驱动单元120包括电机210、用于降低电机210的输出速度的减速齿轮组件220、和以其自身的一部分连接于减速齿轮组件220的输出端、并且还连接于传输单元130的驱动力传输装置290。其尺寸为直径4-6mm的那样小的无芯型直流电机也被推荐作为电机210。减速齿轮组件220包括具有第一直径并且安装于电机210的驱动轴212的第一齿轮222；具有大于第一直径的第二直径并且与第一齿轮222啮合的第二齿轮224；具有小于第二直径的第三直径并且安装于从第二齿轮224的中心延伸的旋转轴225的第三齿轮226；和具有大于第三直径的第四直径并且与第三齿轮226啮合的第四齿轮228。带有预定深度的盲孔229a的柱状元件229从第四齿轮228的中心延伸。

当驱动轴212和第二齿轮224的旋转轴平行对齐时，第一齿轮222和第二齿轮224以正齿轮方式互相啮合。当驱动轴212和第二齿轮224的旋转轴垂直对齐时，第一齿轮222和第二齿轮224以蜗杆蜗轮齿轮方式互相啮合。

传输单元130包括柱状天线罩131、螺簧132、承载件135、罩塞133和旋转件300。承载件135与前面提到的承载件35相同。

天线罩131用一对横向延伸的引导槽131a形成在内壁上，并且接收螺簧132。螺簧132被可旋转地支持并被罩塞133和旋转件300限定在天线罩131内。罩塞133压装于天线罩131的上面顶部。

旋转件300是柱状件并形成在圆形槽310的外表面上。旋转件300有柱状颈部320，颈部从其顶表面延伸预定的长度。柱状颈部320具有预定直径的、从其基表面延伸到那里的盲孔330。天线罩131用圆形凸起131b形成在其内表面的下侧，从而当被插入天线罩131时，旋转件300与圆形槽310之间以一个裕量连接，以便可旋转地设置。

驱动力传输装置290包括其两端分别压装于柱状件229的盲孔229a和旋转件300的盲孔330的柔性线230。柔性线230可由例如Fe-Ni合金构成。优选地，柔性线230推荐具有象100kgf／mm²那样大的拉伸强度，热膨胀系数如5×10^-6一样低，断裂强度是16倍或更大。这里断裂强度可定义为柔性线旋转到扭转状态的扭转一时间，在直径与长度比为100的情况下，柔性线以60rpm速度被扭转时柔性线将开始断开。对于另一个实施例，柔性线230可由抗扭转的更强的合成树脂构成。而且，驱动力传输装置290还包括加强件，以减小柔性线230被电机210的旋转所造成的扭转现象。加强件包括多个与柔性线230一起规则地排列的、并紧密地外插于柔性线230的实体件240。由于柔性线230的整个长度几乎没有变化而实际上被扭转的长度由于实体件240的存在而降低，可以实现有效的加强。根据电机210的安装位置，柔性线230设置在电机210与旋转件300之间，以减小柔性线230的悬置曲率。作为驱动力传输装置290的一种简单的构成的线组件290，用加套电缆250包覆。加套电缆250由扭转的、具有柱状空腔的、柔性的并且对机械压缩或扭转有很强的抵抗力的多个钢线结构制造。加套电缆250使用粘在与线组件290接触的带油脂255的内表面，而降低由线组件290的旋转引起的摩擦力。线组件290的整个长度由加套电缆250接收，从而在电机210操作时，防止线组件290振动和掉落，因此线组件290可平滑地旋转。

同时，承载件135用一对凸起135a形成于外表面上，凸起在螺簧132外延伸，并插入到天线罩131的一对引导槽131a。当螺簧132旋转时，承载件135沿螺簧132的螺旋线带到天线110的横向位置，以抽出或缩回天线110。

参考图12，传输单元130的组装次序在下面描述。首先，用承载件135将已接收在其内部空间中的螺簧132经上面入口插入天线罩131。接着，罩塞133压装于天线罩131的上面入口。接着，旋转件300被推到天线罩131的下面入口，以形成被安装于形成在天线罩131内表面中圆形凸起131b的旋转件300的圆形槽310。这样作，组装传输单元130的工作就完成了。

电机210和减速齿轮组件220可组装成一个单一的电机单元201。图13A和13B分别是电机单元201的正视图和侧视图。各个齿轮被电机单元外壳203的内壁可旋转地支持。

接着，在确定了电机单元201要安装在哪里后，带有实体件240、与实体件240连接并且然后用加套电缆250包覆的线组件290，通过一个边缘压装于旋转件300的盲孔330，而通过另一个边缘压装于从电机单元201突出的柱状件229的盲孔229a。

如图14所示，线组件290根据安装位置和倾斜角度完全用加套电缆250包覆。当电机210操作时，线组件290经受一个轻微的摩擦力而旋转，该轻微的摩擦力是由于粘在加套电缆250的内表面与线组件290之间的接触面上的油脂层255引起的。在加套电缆250中接收线组件290的全部长度，从而防止线组件290的振动和掉落。

如果将本发明的第四实施例的自动伸缩式天线设备100应用于如蜂窝电话之类的无线电话，驱动单元120与无线电话的其它器件一起容纳在无线电话的天线罩中，并且传输单元130和天线110在完成了制作外壳的工作后被简单地安装到天线罩中。这种结构能使得自动伸缩式天线设备100自适应安装于传统电话的空间内。

工业实用性

如上所述，施加于天线的外部力由螺簧吸收，以防止外部力被传递到驱动装置，从而改善了其可靠性并把驱动电机的控制方式简化为开／关控制方法，使得控制电路设计简单易行。

而且，螺簧传递旋转力，使得简化了其结构，从而降低其成本并容易组装自动伸缩式天线设备。

而且，使用的螺簧具有预定数目的圈数，抽出／缩回天线的控制工作可通过操作驱动电机来进行，使其旋转超出预定次数而几乎没有能量损失。

另外，自动伸缩式天线设备通过稍稍改变传统设计就可适应于传统蜂窝电话。

另外，尽管天线被抽出，使用螺簧可使压缩力施加在抽出方向上，从而使天线的金属部件与蜂窝电话的电路接触。而且，尽管天线缩回，使用螺簧可使压缩力施加在缩回方向上，从而使天线的头部与外壳接触。

尤其是，根据第四实施例，由于自动伸缩式天线设备的构造使得电机可传递它的驱动力到天线，而几乎不依赖于电机的安装位置，对于电机的安装位置更灵活，从而扩大了自动伸缩式天线设备的应用。

另外，根据自动伸缩式天线设备的上述结构，甚至在天线罩和螺簧被轻轻弯折时，天线发射不受其干扰，从而自动伸缩式天线设备甚至可被安装在不是直线型的空间中。

另外，到目前为止，本发明用这样一种结构进行了描述，其中线圈天线和天线彼此分离，但是，本发明仍可用在其中两个天线被集成的结构中。在集成的天线结构中，线圈天线在抽出天线时组装到天线的头部，从而由集成的天线结构的自重引起的振动是不可忽略的。但是根据本发明该振动可吸收到线圈中。

尽管本发明参考其特定实施例进行特定表示和描述，熟悉本领域的技术人员应理解，在后附权利要求的本发明的范围内可进行各种变化和修改。

Claims (13)

1．一种用于从／向天线罩抽取／缩回天线的自动伸缩式天线设备，包括：

一个用于产生旋转力的驱动装置；和

一个容纳在天线罩中的传输装置，用于在天线沿由驱动装置所旋转的螺簧的螺旋线传送时，沿天线的纵向上承载天线。

2．一种用于从／向天线罩抽取／缩回天线的自动伸缩式天线设备，包括：

一个用于从电能产生旋转力的装置；

一个具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；

一个安装在天线罩一端的并由旋转力旋转的旋转件；

一个可旋转地容纳在天线罩中的螺簧，该螺簧的一端固定于旋转件；及

一个与天线一起被接收到螺簧内的天线承载件，其通过天线的下端固定地与天线连接，并具有插入在天线罩的引导槽中的凸起，用于与引导槽一起承载天线，以通过螺簧的旋转抽取或缩回天线。

3．一种用于自动地抽取／缩回无线通信设备的天线的自动伸缩式天线设备，包括：

一个用于通过利用电能产生旋转力的电机；

一个通过响应无线通信设备的通信开始信号和通信结束信号而提供驱动功率，用于控制电机的操作的电机控制装置；

一个具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；

一个安装在天线罩一端的并由电机旋转的旋转件；

一个可旋转地容纳在天线罩中的螺簧，该螺簧的一端固定于旋转件；及

一个与天线一起接收到螺簧内的天线传送件，其通过天线的下端固定地与天线连接，并具有松动地插入到天线罩的引导槽中的凸起，用于与引导槽一起传送天线，以通过螺簧的旋转抽取或缩回天线。

4．根据权利要求3的自动伸缩式天线设备，其中电机的旋转力向旋转件的传送，通过齿轮型传送机构、在带型传送机构和摩擦型传送机构中的一个传送机构来执行。

5．根据权利要求4的自动伸缩式天线设备，其中电机控制装置响应于通信开始信号来控制电机以第一方向旋转，从而天线完全从天线罩中抽出，并且响应于通信结束信号来控制电机以与第一方向相反的第二方向旋转，从而天线完全被缩回天线罩中。

6．一种通过电机的旋转力抽取／缩回无线通信设备的天线的自动伸缩式天线设备，包括：

一个通过响应于无线通信设备的通信开始信号和通信结束信号提供驱动功率、用于控制电机操作的电机控制装置；

一个具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；

一个安装在天线罩一端的并具有天线所穿过的轴孔的从动齿轮；

一个连接到电机的旋转轴并啮合于从动齿轮的驱动齿轮；

一个可旋转地容纳在天线罩中的螺簧，该螺簧的一端固定于从动齿轮；及

一个与天线一起被接收到螺簧中的天线承载件，其通过天线的下端固定地与天线连接，并具有松动地插入到天线罩的引导槽中的凸起，其中通过凸起与由螺簧的旋转获得的螺簧的螺旋线之间的摩擦力的向上的分量或向下的分量，使天线从天线罩内抽出或缩回天线罩中。

7．一种具有一种天线的无线通信设备，该天线沿其长度方向移动，以使得其从无线通信设备的外壳中被抽出或被缩回到无线通信设备的外壳中，该无线通信设备包括：

一个用于输入／输出信息的装置；

一个用于处理来自输入／输出装置的输入／输出信号的发射／接收电路装置，用于调制处理的输入／输出信号为无线信号，然后经天线把调制的无线信号发射出去，或者用于解调经天线接收到的信号，处理解调的信号并提供处理的信号给输入／输出装置；

一个用于响应于发射／接收电路装置的操作而产生旋转力的驱动装置；及

一个与天线紧密连接的并通过驱动装置的旋转力螺旋地移动的装置，用于在天线的纵向方向上通过螺旋移动来承载天线。

8．根据权利要求7的无线通信设备，其中驱动装置包括一个安装在外壳中的罩；一个安装在罩中的电机；一个通过响应于发射／接收电路装置的通信开始信号和通信结束信号而提供驱动功率、用于控制电机操作的电机控制部分；一个安装在壳体内的并具有天线所穿过的轴孔的从动齿轮；和一个连接到电机的旋转轴并啮合于从动齿轮的驱动齿轮。

9．根据权利要求8的无线通信设备，其中承载装置包括一个连接于外壳并具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；一个可旋转地容纳在天线罩中的并以其一端固定于从动齿轮的螺簧；和一个以天线的下端固定地连接于天线的并与天线一起被接收在螺簧内的天线承载件，其具有松动地插入在天线罩的引导槽中的凸起，其中通过凸起与由螺簧的旋转获得的螺簧的螺旋线之间的摩擦力的向上的分量或向下的分量，使天线从天线罩内抽出或缩回天线罩中。

10．一种用于在天线的纵向上自动地抽取／缩回天线的自动伸缩式天线设备，包括：

一个具有驱动轴的用于通过利用电能产生旋转力的电机；

一个啮合于电机的驱动轴的减速齿轮组件；

一个具有在天线罩的内表面上纵向延伸的引导槽的天线罩；

一个可旋转地容纳在天线罩中、并被源自电机的传送的旋转力而旋转的旋转件；

一个力传送装置，其两端固定于减速齿轮组件和旋转件，用于传送电机的旋转力到旋转件；

一个可旋转地容纳在天线罩中的螺簧，该螺簧的一端固定于旋转件，与旋转件一起旋转；及

一个与天线一起被接收到螺簧中的天线承载件，其通过天线的下端固定地与天线连接，并具有松动地与天线罩的引导槽连接的凸起，用于与引导槽一起承载天线，以通过螺簧的旋转抽取或缩回天线。

11．根据权利要求10的自动伸缩式天线设备，其中力传送装置包括一根柔性的和抗扭转的线，被固定地连接于旋转件和减速齿轮组件，并且能够允许在减速齿轮组件的输出轴与旋转件的旋转轴之间的对准具有灵活性(flexibility)。

12．根据权利要求11的自动伸缩式天线设备，其中力传送装置还包括一个用于防止因旋转力引起的线扭转的加强件。

13．根据权利要求10的自动伸缩式天线设备，其中自动伸缩式天线设备还包括一个通过响应于控制信号对电机提供驱动功率而控制电机操作的电机控制装置。

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