CN1716687A - 用于移动电话的微型天线驱动设备 - Google Patents

Abstract

微型天线驱动设备安装在移动电话的外壳内，以便伸出或者缩进该天线，而且该微型天线驱动设备包括驱动马达和缓动器。驱动马达包括：马达主体，设置了磁铁；以及转轴，插入马达主体，并被线圈围绕。缓动器与马达主体相连，以便安装在转轴的一端，而且该缓动器具有固定在外壳内的输出轴。天线以接触马达主体的方式安装在外壳内。因此，根据驱动马达的转动，在接触驱动轮的马达主体的同时，天线可以伸出或者缩进，而无需单独驱动轮，因此减小了天线驱动设备的安装空间。

Description

用于移动电话的微型天线驱动设备

优先权

本专利申请要求2004年6月30日向韩国知识产权局提交的第2004-50150号韩国专利申请的优选地权，在此引用其内容供参考。

技术领域

本发明涉及一种用于使天线从便携式通信终端伸出和缩进的设备，更具体地说，本发明涉及一种适于根据其与天线接触的马达主体的转动使天线伸出或缩进的微型天线驱动设备。

背景技术

通常，便携式通信终端包括各种形状的天线。该天线用于改善便携式通信终端的发送和接收灵敏度。这种天线通常以这样的方式缩在便携式通信终端的外壳内，以致每当需要时，可以使它伸出到外壳之外。

在其中天线从便携式通信终端的外壳伸出的状态下，通过安装在外壳的上端的天线套管，天线连接到便携式通信终端，从而用于改善便携式通信终端的发送和接收灵敏度。

尽管为了最便于使用，通常配置天线，以便在使用时手动使它伸出外壳，但是可以以这样的方式配置天线，以致在驱动装置的操作下它可以自动伸出或缩进。

如图1所示，移动电话的传统天线驱动系统包括：驱动轮102、驱动轮104、天线106、缓动组件110以及柔性连接部件130。

驱动轮102和驱动轮104具有相应转轴102a和104a，转轴102a和104a可旋转地装配在主支架108内。天线106插在驱动轮102与驱动轮104之间，因此利用驱动轮104可以下推它，以压驱动轮102的外部圆周表面。

适合利用安装在主支架108的横向侧面的缓动组件110驱动驱动轮102。缓动组件110包括驱动马达112和多个减速齿轮。

柔性连接部件130安装在上述缓动组件110的驱动轴(未示出)与驱动轮102的转轴102a之间。即使缓动组件110的驱动轴(未示出)不与驱动轮102的转轴102a对准同一条轴线，这种柔性连接部件130仍可以将缓动组件110产生的转动动力有效传递到驱动轮102。

从图2可以看出，如果驱动缓动组件110，以产生转动动力，则通过柔性连接部件130，使转动动力传递到驱动轮102的转轴102a，从而导致驱动轮102转动。

在驱动轮102如上所述转动时，插在驱动轮102与驱动轮104之间的天线106直线移动，以致从移动电话的外壳101伸出，或者缩进移动电话的外壳101。

然而，根据现有技术的移动电话的上述天线驱动系统存在以下问题。

如图2所示，由于移动电话的天线驱动系统包括：缓动组件110以及用于容纳驱动轮102和驱动轮104的主支架108，所以它需要非常大的安装空间。

为了解决上述问题，已经建议减小驱动轮102和驱动轮104的尺寸，并因此而减小主支架108的尺寸。

然而，如果驱动轮102和驱动轮104的尺寸减小，并因此也减小其直径，则必然要求提高驱动轮102和驱动轮104的每分钟的转数，以便收缩或者伸出天线106。这样导致天线106频繁接触驱动轮102和驱动轮104的外部圆周表面，因此，迅速损坏驱动轮102和驱动轮104。

此外，由于为了赋予天线106规定的摩擦力，驱动轮102和104由橡胶材料构成，所以当利用驱动轮104下推天线106，以压住驱动轮102的外部圆周表面时，可能使驱动轮102和驱动轮104永久变形，因此，恶化了天线106的工作稳定性。

发明内容

因此，鉴于上述问题，提出本发明，而且本发明的一个目的是提供一种微型天线驱动设备，该微型天线驱动设备具有简化结构、适于根据接触天线的马达主体的转动使天线伸出或缩进，因此可以减小所需的安装空间，防止因为天线引起轮装置永久性变形，减少破坏轮装置。

根据本发明的一个方面，通过提供一种安装在移动电话的外壳内、用于使天线往复从外壳伸出并缩进外壳的微型天线驱动设备，可以实现上述以及其它目的，该微型天线驱动设备包括：驱动马达，包括：空腔圆柱形马达主体，具有安装在其上的磁铁；转轴，插入马达主体；线圈，围绕转轴设置，该马达主体设置在天线的往复方向上，天线接触马达主体的外部圆周表面；以及缓动器，与马达主体相连，该缓动器包括与转轴的一端相连的输入端和固定在移动电话的外壳内的输出轴，该输出轴以从对输入端施加的速度开始减速的速度转动，从而通过致动驱动马达，使马达主体转动，以使天线往复从外壳伸出和缩进外壳。

微型天线驱动设备优选地进一步包括：引导轮，以可以接触马达主体的外部圆周表面的方式，弹性安装在移动电话的外壳内，从而使天线插在马达主体与引导轮之间。

优选地对马达主体的一端形成外螺丝部分，而优选地对缓动器的输入端形成内螺丝部分，从而使马达主体和缓动器利用螺纹互相连接在一起。

优选地对马达主体的外部圆周表面形成橡胶涂层，而且该橡胶涂层优选地是尿烷涂层。

引导轮优选地包括：引导轮转轴，在引导轮的纵向固定插入；支承块，适于可旋转地支承引导轮转轴的两端，而且插入设置在外壳上的各引导槽内；以及弹性部件，插在各支承块与外壳之间，从而将引导轮弹性安装在外壳内。

在其外部圆周上，引导轮优选地向内弯曲，以致在其纵向中心，它的直径最小。

在其外部圆周表面上，优选地对引导轮形成橡胶涂层，而且橡胶涂层优选地是尿烷涂层。

根据本发明的另一个方面，提供了一种安装在移动电话的外壳内、用于使天线往复从外壳伸出并缩进外壳的微型天线驱动设备，该微型天线驱动设备包括：驱动马达，包括：空腔圆柱形马达主体，具有安装在其上的磁铁；转轴，插入马达主体；线圈，围绕转轴设置，该马达主体设置在天线的往复方向上，天线接触马达主体的外部圆周表面；因此通过致动驱动马达，使马达主体转动，以使天线往复从外壳伸出和缩进外壳。

驱动马达优选地是双轴马达。

微型天线驱动设备优选地进一步包括：引导轮，以可以接触马达主体的外部圆周表面的方式，弹性安装在移动电话的外壳内，从而使天线插在马达主体与引导轮之间。

驱动马达优选地是具有缓动器的双轴齿轮传动马达，该缓动器安装在其输出轴上。

优选地对马达主体的外部圆周表面形成橡胶涂层，橡胶涂层优选地是尿烷涂层。

引导轮优选地包括：引导轮转轴，在引导轮的纵向固定插入；支承块，适于可旋转地支承引导轮转轴的两端，而且插入设置在外壳上的各引导槽内；以及弹性部件，插在各支承块与外壳之间，从而使引导轮弹性安装在外壳内。

在其外部圆周上，引导轮优选地向内弯曲，以致在其纵向中心，它的直径最小。

在其外部圆周表面上，优选地对引导轮形成橡胶涂层，而且橡胶涂层优选地是尿烷涂层。

附图说明

根据以下结合附图所做的详细说明，可以更清楚地理解本发明的上述以及其他目的、特征以及其他优点，附图包括：

图1是示出根据现有技术的移动电话的自动伸出/缩进天线系统的透视图；

图2是示出其中安装了根据现有技术的自动伸出/缩进天线系统的移动电话的外壳的剖视图；

图3是示出根据本发明的微型天线驱动设备的分解透视图；

图4是沿图3所示线A-A取的剖视图；

图5是示出根据本发明的微型天线驱动设备的接触部件的透视图；

图6是示出根据本发明的微型天线驱动设备的缓动器的剖视图；以及

图7是示出其中安装了根据本发明的微型天线驱动设备的移动电话的外壳的原理剖视图。

具体实施方式

现在，将参考附图更详细说明本发明的优选实施例，附图示出该优选实施例的例子。只要可能，在所有附图和描述中，利用同样的参考编号表示同样或类似的部分。

如图3所示，利用参考编号1表示的根据本发明的微型天线驱动设备包括：驱动马达10、天线50以及缓动器70。驱动马达10与缓动器70相连，而且可旋转地安装在移动电话的外壳101内。在外壳(101)内，驱动马达(10)设置在天线(50)的往复方向上，因此驱动马达(10)的马达主体(12)的外部圆周表面接触天线(50)。

参考图4，驱动马达10包括马达主体12和转轴16。马达主体12建议空腔圆柱形，而且沿马达主体12的内部圆周表面安装磁铁14。从马达主体12的一端凸出圆柱形外螺丝部分12a，在其外部圆周表面上形成螺纹。

在这种情况下，外螺丝部分12a的外径小于马达主体12的外径，而且在其外部圆周表面上形成用于插入第一轴承13的第一轴承槽12b。

固定罩22连接到如上所述配置的马达主体12的另一端。固定罩22具有：第二轴承槽22a，形成在其内部圆周表面上，用于插入第二轴承23；通孔22b，与第二轴承槽22同心形成。电刷24固定在固定罩22的端面上，以致它通过固定罩22，并从固定罩22的另一个端面凸出。

围绕转轴16的中心部分，线圈18固定包围插在马达主体12内的转轴16。转轴16的两个端部形成其直径小于中心部分的各轴颈部分。由于其直径的这种差别，所以在被线圈18固定围绕的转轴16的中心部分与转轴16的两个轴颈部分之间确定了阶梯部分16a。

同时，转轴16可旋转地插入马达主体12，因为上述第一轴承13和第二轴承23分别可旋转地支承在转轴16的两个端部形成的轴颈部分。

在这种插入状态下，固定在转轴16的中心部分的线圈18与固定在马达主体12的内部圆周表面上的磁铁分离开固定距离。

此外，在其中第一轴承13和第二轴承23可旋转地支承在转轴16的两个端部形成的轴颈部分的状态下，转轴16的阶梯部分16a用于使第一轴承13和第二轴承23位于转轴16的轴向，从而防止第一轴承13和第二轴承23移动到转轴16的中心部分。这样，转轴16仅在马达主体12内可以旋转，同时限制其中心部分的轴向运动，因为存在第一轴承13和第二轴承23。

围绕轴颈部分之一，更特别是，围绕在转轴16的背面端部形成的轴颈部分安装换向器17。换向器17电连接到线圈18，而且设置在马达主体12内。利用这种配置，当固定罩22连接到马达主体12的另一端时，换向器17的外部圆周表面接触电刷24的内周表面。

因此，如果将电源电压施加到电刷24，则通过换向器17，将电流送到线圈18。

如图4所示，转轴16的两个轴颈部分从马达主体12凸出，而缓动器70连接到轴颈部分之一，更特别是，在转轴16的正面端部形成的轴颈部分。在其输入端，对缓动器70形成内螺丝部分70a，以致利用螺纹，内螺丝部分70a与在马达主体12上形成的外螺丝部分12a相连。

在其外部圆周表面上，可以对马达主体12和缓动器70形成橡胶涂层15。在本实施例中，橡胶涂层15优选地是尿烷涂层，但是可以在各种材料中自由选择它，而没有限制，只要在接触天线时，可以产生规定的摩擦力即可。

缓动器(decelerator)具有输出轴79a，为了不转动，输出轴79a固定在移动电话的外壳(图4中未示出)内。为此，固定块92固定在输出轴79a的尖端，固定块92又被固定在移动电话的外壳内。

接触部件94可旋转地支承转轴16的背面端部，接触部件94含有轴承，而且以与固定块92同样的方式，它固定在移动电话的外壳内。

参考图5，接触部件94具有接触部分94a，接触部分94a具有敞开端面。在内部对接触部分94a设置导电接触区94b。接触区94b可以取两个环状图形的形式，这两个环状图形具有不同的直径，而且定位接触区94b，以接触电刷24。

在这种情况下，利用与接触部件94相连的引线94c，接触区94b电连接到外部电源。

因此，尽管转轴16转动，但是通过接触区94b、电刷24以及换向器17，仍可以将电源电压施加到线圈18。

同时，再参考图3，天线50设置在移动电话的外壳101内，以致它接触驱动马达10的外部圆周表面。为了紧密接触驱动马达10的外部圆周表面，利用引导轮32，使天线50向上。在这种情况下，为了使天线50接触驱动马达10的外部圆周表面，可以在移动电话的外壳101的内表面上，形成各种其它支承装置(未示出)，或者可以在外壳101内安装其它结构(未示出)。

图3和4所示的典型引导轮32弹性安装在移动电话的外壳101内，以致它紧密接触驱动马达10的外部圆周表面。因此，插在驱动马达10与引导轮32之间的天线50可以紧密接触驱动马达10的外部圆周表面。

引导轮32具有以纵向固定插在其内的引导轮转轴34。引导轮转轴34从引导轮32的两端凸出。

在这种情况下，为了可旋转地支承引导轮32，引导轮转轴34的两端连接到各支承块36，并将各轴承插入支承块36内。

如图3所示，分别对支承块36形成一对引导凸块36a，而且诸如弹簧的弹性部件连接到支承块36的底部。这样，支承块36弹性支承在移动电话的外壳101内。

同时，对移动电话的外壳101设置一对在其内确定了相应引导槽的装配部件101a。支承块36的引导凸块36a插入装配部件101a的引导槽内。

在这种插入状态下，固定在支承块36的底部的弹簧38被定位在移动电话的外壳101与支承块36之间。利用这种配置，以这样的方式将引导轮32安装在外壳101内，以致利用弹簧38的弹性，它可以接触驱动马达10的马达主体12的外部圆周表面。

引导轮32可以具有圆柱形，电刷引导轮32的外部圆周优选地以这样的方式向内弯曲，以致在其纵向中心，它具有最小直径。这种配置可以有效防止天线50在驱动马达10与引导轮32之间分离。

引导轮32可以由诸如金属、合成树脂、木材等的特定刚性材料构成，而且可以在外部，对引导轮32形成弹性涂层。利用上述刚性材料形成的引导轮32具有防止因为弹簧38的弹性而导致引导轮32永久变形的作用。

以在马达主体12的外部圆周表面上形成上述橡胶涂层的同样方式，引导轮32的橡胶涂层优选地是尿烷涂层，但是可以在各种材料中自由选择它，而没有限制，只要在接触天线50时，可以产生规定的摩擦力即可。

同时，可以从在现有技术中通常使用的各种类型的缓动器中自由选择缓动器70，而且其典型例子可以是采用行星齿轮原理的缓动器。

参考图6，缓动器70包括：环形引导齿轮74，沿缓动器主体72的输入端内部圆周固定；以及多个行星齿轮76，在外部接触位于引导齿轮74的内部的引导齿轮74。在这种情况下，在缓动器70的中轴上可旋转地安装驱动齿轮78，驱动齿轮78在外部接触位于行星齿轮76的内部的行星齿轮76。

如图4和6所示，行星齿轮76分别围绕行星齿轮转轴76a固定在中心。行星齿轮转轴76a在横向从行星齿轮76凸出，以便可旋转地连接到输出部件79。

输出部件79可旋转地安装在缓动器主体72内，而且输出轴79a从输出部件79的中心凸出。

设置在缓动器70的输入端的驱动齿轮78以这样的方式连接到转轴16的一端，以致缓动器70以可传递动力的方式与驱动马达10相连。在这种情况下，如果相对于移动电话的外壳101固定保持输出轴79a，则还固定保持转轴16，以便不转动。

缓动器70可以采用上述实施例中的各种不同结构，而且可以利用众所周知的其它结构代替它。

如上所述，由于在固定块92和接触部件94连接到外壳101时，固定块92连接到缓动器70的输出轴79a，而且接触部件94连接到驱动马达10的轴颈部分的背面端部，所以驱动马达10安装在外壳101内。

在这种情况下，具有轴承的接触部件94可旋转地支承转轴16的轴颈部分，而且固定块92固定保持缓动器70的输出轴79a，以便不转动。

可以将固定块92和接触部件94拴接到确定引导槽的、各对装配部件101a的上表面上。

如上所述，如上所述配置的驱动马达10的外部圆周表面适于接触天线50。因此，天线50以这样的方式插在驱动马达10与引导轮32之间，以致引导轮32可以稳定引导它，而不存在不小心分离的危险，而且接触驱动马达10的马达主体12的外部圆周表面。

因此，利用天线50接触马达主体12和引导轮32时产生的摩擦力，天线50适于直线运动。

在根据本发明的上述微型天线驱动设备中，如果对固定在转轴16周围的线圈18施加电源电压，则线圈18与安装在马达主体12的内部圆周表面上的磁铁14相互作用，从而产生电磁力。

在这种情况下，由于转轴16固定在其一端以便不转动，所以仅马达主体12可以转动。同时，由于为了固定到转轴16的一端，利用螺纹将缓动70的输入端连接到马达主体12的一端，所以缓动器主体72可以绕缓动器70的输出轴79a转动。

这样，在如上所述，对线圈18施加电源电压时，利用缓动器70，驱动马达10的马达主体12在一个方向，以预定减速比转动。

根据驱动马达10的马达主体12的转动，引导轮32使天线50接触马达主体12的外部圆周表面，天线50与在马达主体12的外部圆周表面上形成的橡胶涂层15之间产生的摩擦力，使天线50向前或向后移动，因此天线50可以从移动电话的外壳101伸出。

如果驱动马达10的马达主体12以与上述方向相反的方向转动，则根据与上述同样的原理，天线50缩进到移动电话的外壳101内。这样，天线50可以自动伸出到移动终端的外壳101之外，或者缩进移动终端的外壳101内。

如上所述，由于可以使天线50伸出或缩进，而无需单独驱动轮，所以根据接触天线50的驱动马达10的马达主体12的转动，本发明的微型天线驱动设备可以显著减小其安装空间。

此外，驱动马达10和引导轮32直接安装在移动电话的外壳101上，而不使用单独固定支架的事实可以增大驱动马达10的马达主体12的直径或者与安装固定支架所需空间对应的引导轮32的直径。此外，驱动马达10和引导轮32的这种直接安装结构可以有效防止天线50在其外部圆周表面大量重复接触驱动马达10的马达主体12和引导轮32，从而防止迅速破坏驱动马达10的马达主体12和引导轮32。

此外，增大驱动马达10的马达主体12的直径或引导轮32的直径使得天线50容易以减少的转数伸出或缩进。这还具有减少天线50与驱动马达10的马达主体12和引导轮32之间的接触次数的作用。

对于橡胶材料构成的传统主动轮和驱动轮的情况下，在天线插在它们之间时，它们趋向于持续保持变形状态，因此各轮产生不可恢复的永久性变形。然而，根据本发明，由于被喷涂了橡胶材料的驱动马达10的马达主体12代替驱动轮，而且引导轮32还具有单独橡胶喷涂结构，所以可以消除因为各轮的永久性变形，引起的天线工作稳定性的恶化。

作为一种选择，可以以驱动马达没有缓动器的方式，修改根据本发明的微型天线驱动设备。即，微型天线驱动设备的其它部分与上述实施例相同，但是驱动马达优选地是双轴马达，其中转轴16从马达主体12的两端凸出。

驱动马达更优选地是双轴齿轮传动马达，该双轴齿轮传动马达具有安装在输出轴上的缓动器。在这种情况下，从驱动马达的两端凸出的转轴的至少一个端部可以固定在移动电话的外壳内。

从上面的描述中可以看出，本发明提供了一种简化结构的微型天线驱动设备，这种简化结构适于根据驱动马达的马达主体的转动，在接触天线的方向使天线伸出或缩进，而无需插入单独驱动轮，因此减小了其安装空间。

此外，根据本发明，由于驱动马达和引导轮直接安装在移动电话的外壳内，而无需使用单独固定支架，所以可以减小驱动马达的马达主体或引导轮的直径。这样具有防止天线的外部圆周表面大量重复接触驱动马达的马达主体和引导轮的作用，因此防止迅速破坏驱动马达的马达主体和引导轮。

此外，通过利用被单独形成了橡胶涂层的驱动马达的马达主体代替传统驱动轮，而且通过修改与马达主体具有同样橡胶涂层结构的引导轮，可以防止因为马达主体和引导轮的永久性变形引起的天线工作稳定性的恶化。

尽管为了说明问题，对本发明的优选实施例进行了说明，但是本技术领域内的普通技术人员明白，在所附权利要求所述的本发明实质范围内，可以对其进行各种修改、附加和替换。

Claims (19)

1.一种安装在移动电话的外壳内、用于使天线往复从外壳伸出并缩进外壳的微型天线驱动设备，包括：

驱动马达，包括：空腔圆柱形马达主体，具有安装在其上的磁铁；转轴，插入马达主体；线圈，围绕转轴设置，该马达主体设置在天线的往复方向上，天线接触马达主体的外部圆周表面；以及

缓动器，与马达主体相连，该缓动器包括与转轴的一端相连的输入端和固定在移动电话的外壳内的输出轴，该输出轴以从对输入端施加的速度开始减速的速度转动，

从而通过致动驱动马达，使马达主体转动，以使天线往复从外壳伸出和缩进外壳。

2.根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括：

引导轮，以可以接触马达主体的外部圆周表面的方式，弹性安装在移动电话的外壳内，

从而天线插在马达主体与引导轮之间。

3.根据权利要求1所述的设备，其中对马达主体的一端形成外螺丝部分，而对缓动器的输入端形成内螺丝部分，

从而马达主体和缓动器利用螺纹互相连接在一起。

4.根据权利要求1所述的设备，其中对马达主体的外部圆周表面形成橡胶涂层。

5.根据权利要求4所述的设备，其中橡胶涂层是尿烷涂层。

6.根据权利要求2所述的设备，其中引导轮包括：

引导轮转轴，在引导轮的纵向固定插入；

支承块，适于可旋转地支承引导轮转轴的两端，而且插入设置在外壳上的各引导槽内；以及

弹性部件，插在各支承块与外壳之间，

其中引导轮弹性安装在外壳内。

7.根据权利要求2所述的设备，其中在其外部圆周上，引导轮向内弯曲，以致在其纵向中心，它的直径最小。

8.根据权利要求1所述的设备，其中在其外部圆周表面上，对引导轮形成橡胶涂层。

9.根据权利要求8所述的设备，其中橡胶涂层是尿烷涂层。

10.一种安装在移动电话的外壳内、用于使天线往复从外壳伸出并缩进外壳的微型天线驱动设备，包括：

驱动马达，包括：空腔圆柱形马达主体，具有安装在其上的磁铁；转轴，插入马达主体；线圈，围绕转轴设置，该马达主体设置在天线的往复方向上，天线接触马达主体的外部圆周表面；

从而通过致动驱动马达，使马达主体转动，以使天线往复从外壳伸出和缩进外壳。

11.根据权利要求10所述的设备，其中驱动马达是双轴马达。

12.根据权利要求10所述的设备，该设备进一步包括：

引导轮，以可以接触马达主体的外部圆周表面的方式，弹性安装在移动电话的外壳内，

从而天线插在马达主体与引导轮之间。

13.根据权利要求10所述的设备，其中驱动马达是具有缓动器的双轴齿轮传动马达，该缓动器安装在其输出轴上。

14.根据权利要求10所述的设备，其中对马达主体的外部圆周表面形成橡胶涂层。

15.根据权利要求14所述的设备，其中橡胶涂层是尿烷涂层。

16.根据权利要求12所述的设备，其中引导轮包括：

引导轮转轴，在引导轮的纵向固定插入；

支承块，适于可旋转地支承引导轮转轴的两端，而且插入设置在外壳上的各引导槽内；以及

弹性部件，插在各支承块与外壳之间，

从而引导轮弹性安装在外壳内。

17.根据权利要求12所述的设备，其中在其外部圆周上，引导轮向内弯曲，以致在其纵向中心，它的直径最小。

18.根据权利要求12所述的设备，其中在其外部圆周表面上，对引导轮形成橡胶涂层。

19.根据权利要求18所述的设备，其中橡胶涂层是尿烷涂层。

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