DE19741792A1

DE19741792A1 - Antennenbaugruppe und Verfahren der Antennenbefestigung

Info

Publication number: DE19741792A1
Application number: DE19741792A
Authority: DE
Inventors: Thomas E Paulick; Thomas J Pack; Richard W Farkas
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2017-09-23
Also published as: TW345760B; MX9707178A; CN1139146C; GB9718416D0; CA2213800A1; FR2753839A1; CN1180946A; GB2317995B; KR100268070B1; JPH10112604A; US6078291A; CA2213800C; BR9704792A; DE19741792B4; KR19980024899A; GB2317995A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen elektroni sche Geräte und im besonderen ein Verfahren zur Befestigung einer Komponente an einem elektronischen Gerät.

Hintergrund der Erfindung

Mit anhaltenden Fortschritten in Technologie und Herstel lungstechniken sind viele Verfahren automatisiert worden, die normalerweise manuell gemacht würden. Bestimmte Aufgaben oder Vorgänge bleiben jedoch schwierig zu automatisieren. Zum Beispiel die Befestigung bestimmter Schellen, wie eine Anten nenschelle, die manuell vorgenommen wurde. Gleichfalls wurde die Befestigung einer Antenne an einer Antennenschelle auch manuell gemacht. Diese manuelle Arbeit erhöht nicht nur das Risiko eines Fehlers im Produkt, sondern erhöht auch wesent lich die Herstellungskosten des Produkts. Demzufolge besteht ein Bedarf nach einer Antennenmontage und einem Verfahren zur Befestigung einer Antenne, das das automatische Einsetzen der Antennenschelle und der Antenne ermöglicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Explosionsansicht eines drahtlosen Kommuni kationsgerätes entsprechend der vorliegenden Erfin dung.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Aufnahmeschelle 112, gezeigt in Fig. 1, entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Hülse 130 der

Fig. 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Ausführung des Kopfteils 132 der fig. 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist eine alternative Ausführung einer Antennenkopf- und Hülsenanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 ist eine Perspektive der alternativen Ausführung der Fig. 5, die genauer die untere Fläche des Kopfes zeigt, entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ermöglicht den vollautomatischen Einsatz einer Antennenbaugruppe in ein Kommunikationsgerät wie ein zellulares Funktelefon. Eine Aufnahmeschelle für die Antennenbaugruppe ist konstruiert, daß sie an der Einbau stelle steht, um Schwallöten für die Befestigung der Aufnah meschelle auf der Leiterplatte zu ermöglichen. Vorzugsweise hat die Aufnahmeschelle zwei zueinander senkrechte Schenkel, die eine "Ecke" bilden und verschiedene Abstandshalter, um es der Aufnahmeschelle zu ermöglichen, selbständig zu stehen. Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung verbinden sich praktisch die Hülse und der entsprechende Kopf der Antennenbaugruppe, um den Einsatz der Hülse in die Aufnahme schelle zu ermöglichen, während gleichzeitig das Entfernen
der Hülse mit dem Kopf verhindert wird. Die untere Fläche des Kopfes ist vorzugsweise so konstruiert, um die Drehung der Hülse in Uhrzeigerrichtung zu ermöglichen, während die Drehung der Hülse entgegen der Uhrzeigerrichtung verhindert wird. Die Hülse ist auch so konstruiert, eine Entnahmevor richtung auf zunehmen, um die Hülse für die Entnahme entgegen der Uhrzeigerrichtung zu drehen.

Entsprechend einer alternativen Ausführung der Erfindung sind an der Unterseite der Kopfes Abscherköpfe angebracht. Wenn der Kopf mit einem bestimmten Drehmoment gedreht wird, sind die Abscherköpfe so konstruiert, das sie abbrechen, nachdem die Hülse an der Aufnahmeschelle befestigt wurde. Dementspre chend kann die Antennenbaugruppe an der Aufnahmeschelle befe stigt werden, kann aber nicht durch den Kopf entfernt werden, nachdem die Klingen abgebrochen sind.

Nun zu Fig. 1, ein drahtloses Kommunikationsgerät 100, das ein Vordergehäuse 102 und ein hinteres Gehäuse 104 hat, die zusammengefügt werden, um eine gedruckte Leiterplatte 106 einzuschließen, die Komponenten besitzt, um die Kommunikation in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu ermöglichen, wie ein zellulares Funktelefonnetzwerk. Die gedruckte Leiter platte 106 enthält vorzugsweise konventionelle Durchgangslö cher 108 und 110, um eine Aufnahmeschelle 112 aufzunehmen. Die Aufnahmeschelle 112 wird genauer beschrieben in Bezug auf Fig. 2.

Das hintere Gehäuse 104 enthält auch eine Antennenöffnung 114 zur Aufnahme einer Antenne 120. Die Antenne 120 enthält einen Mast 122, der einen unteren Kontakt 126 und einen oberen Kontakt 128 hat. Die Antenne enthält weiter eine Hülse 130, die angefügt ist, um mit der Aufnahmeschelle 112 verbunden zu werden. Wie genauer in Bezug auf Fig. 3 gezeigt werden wird, ist ein unterer Teil der Hülse 130 mit Gewinde versehen, um sich mit der Aufnahmeschelle 112 zu verbinden. Die Antenne 120 kann sich innerhalb der Hülse 130 zwischen einer erhöhten und unteren Position bewegen. In der erhöhten Position ist Kontakt 126 mit der Hülse 130 verbunden. In der unteren Posi tion ist Kontakt 128 mit der Hülse 130 verbunden. Ein Kopf 132 hat eine untere Fläche 134, die angepaßt ist, um an die Hülse 130 anzuschließen. Wie sichtbar ist, sind zwei Vorsprünge gezeigt, die im allgemeinen "Rampen" bilden, die zu einem Absatz auslaufen. Solche Vorsprünge können leicht in der unteren Fläche durch Tiefziehen des Metalls geformt werden. Alternative Ausführungen, in Fig. 4 und 5 gezeigt, zeigen im allgemeinen größere Vorsprünge, die sich vom Mast bis zum Rand des Kopfes ausdehnen. Die Wechselwirkung des Kopfes mit der Hülse 130 bleibt jedoch die gleiche und wird detailliert in Bezug auf Fig. 3-5 beschrieben werden. Die Wirkung von Kopf 132 und Hülse 130 wird genauer in Bezug auf Fig. 3 und 4 beschrieben.

Nun zu Fig. 2, eine vergrößerte Ansicht der Aufnahmeschelle 112 ist gezeigt. Die Aufnahmeschelle 112 enthält vorzugsweise einen Schaft 202, der mit einem Aufnahmering 204 verbunden ist, der einen Zylinder 206 mit Gewinde 208 hat. Das Gewinde 208 des Zylinders 206 ist angepaßt, um in das entsprechende Gewinde der Hülse 130 einzugreifen. Die Aufnahmeschelle 112 enthält auch eine Vielzahl von Führungen, wie die Führungen 210 und 212. Die Führungen 210 und 212 gewährleisten zusätz lich zur Ermöglichung der automatischen Montage der Antennen baugruppe auch eine elektrische Verbindung zur gedruckten Leiterplatte 106 für die Kopplung von RF Signalen zwischen Antenne und der gedruckten Leiterplatte des Kommunikationsge rätes.

Ein Eckelement 214 ist vorzugsweise so konstruiert, daß die Führung 212 senkrecht zur Führung 210 angeordnet ist. Die Führungen 210 und 212 haben auch Füße oder Abstandshalter 216 bzw. 218, die die Tiefe der Aufnahmeschelle steuern und der Aufnahmeschelle ermöglichen zu stehen, wenn sie in die Durch gangslöcher 108 und 110 der gedruckten Leiterplatte plaziert wird. Die Aufnahmeschelle kann entsprechend automatisch schwallgelötet werden, wodurch die Notwendigkeit des Handlö tens eliminiert wird. Die Aufnahmeschelle 112 könnte wahlfrei einen Flansch 220 enthalten, um weitere Unterstützung, sowohl vor als auch nach dem Löten, zu gewährleisten. Schließlich sind die Führungen vorzugsweise in einer rechtwinkligen Form, um eine Presspassung in den konventionell runden Durchgangs löchern zu gestatten. Im besonderen enthält jede Führung vorzugsweise die Kanten 222, die zum andrücken der Platte angepaßt sind, um die Schelle während des Schwallötvorganges weiter in Position zu halten. Obwohl die spezielle Form der Schelle in Fig. 2 gezeigt ist, könnte jede andere Form verwendet werden, die die Aufnahmeschelle befähigen würde zu stehen, wenn sie in Durchgangslöchern plaziert ist, entspre chend dem Sinn und dem Bereich der vorliegenden Erfindung.

Nun zu Fig. 3, eine perspektivische Ansicht der Hülse 130 ist gezeigt. Die Hülse enthält vorzugsweise einen Zylinder 302, der einen hohlen Teil 303 hat, um den Mast 122 der Antenne aufzunehmen und einen unteren Gewindeteil 303. Die obere Fläche des Zylinders 302 enthält die Rampenteile 304 und 306, die durch Spalte 308 und 310 voneinander getrennt sind. Das Rampenteil 304 enthält eine geneigte Oberfläche 312, die sich von einem ersten Absatz oder erhöhtem Endabschnitt 314 zu einem zweiten Absatz oder erhöhtem Endabschnitt 316 erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der erhöhte Endab schnitt 314 auf eine erste Höhe h1, während der zweite erhöhte Endabschnitt 316 sich auf eine zweite Höhe h2 erstreckt, die gewöhnlich größer als die erste Höhe h1 ist. Gleicherweise enthält das Rampenteil 306 eine geneigte Ober fläche 320, die sich von einem dritten Absatz oder erhöhtem Endabschnitt 322 zu einem vierten Absatz oder erhöhtem Endab schnitt 324 erstreckt. Das dritte erhöhte Ende 322 erstreckt sich auf eine erste Höhe h1, während das vierte erhöhte Ende 324 sich auf eine zweite Höhe h2 erstreckt. Die Funktions weise der Hülse 130 wird in Bezug auf Fig. 4 beschrieben.

Vorzugsweise sind die niedrigen Endabschnitte 314 und 322 der Rampenteile 304 bzw. 306 auf einer Höhe h1, um zu ermögli chen, daß ein Entnahmewerkzeug zum Entnehmen der Hülse 130 eingefügt werden kann. Die Hülse 130 könnte jedoch so konstruiert sein, daß die Spalten 308 und 310 nicht existie ren, was die Fähigkeit die Hülse wenn gewünscht zu entnehmen, eliminieren würde.

Nun zu Fig. 4, die untere Fläche 134 des Kopfes 132, entspre chend der Rampenteile von Hülse 130, ist genauer gezeigt. Insbesondere enthält die untere Fläche eine erste Rampensek tion 402, die sich von einem niedrigen Endabschnitt 404 bis zu einem erhöhten Endabschnitt 406 erstreckt. Der erhöhte Endabschnitt 406 endet an einem Absatz 408. Die entsprechende Rampensektion 410 erstreckt sich von einem niedrigen Ende 412 am Absatz 408 zu einem erhöhten Ende 414. Das erhöhte Ende 414 endet an einem zweiten Absatz 416, der sich vom erhöhten Ende der Rampensektion 410 zum niedrigen Ende der Rampensek tion 402 erstreckt.

Im Betrieb greifen die Absätze 408 und 416 des Kopfes 132 in die erhöhten Endabschnitte 316 bzw. 325 der Hülse 130 ein. Der Kopf 132 der Antenne bewirkt, wenn in der Uhrzeigerrich tung gedreht, daß sich die Hülse 130 dreht, da die Absätze des Kopfes in die Absätze der Hülse eingreifen. Wenn jedoch entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht, gleiten die Rampen sektionen 402 und 410 des Kopfes ständig gegen die geneigten Flächen 312 und 320 der Hülse 130.

Nun zu Fig. 5, eine alternative Ausführung der Hülsen- und Kopfzusammenstellung ist gezeigt. Im einzelnen erstreckt sich ein Mast 502 zu einem Kontakt 504 am Kopf 506. Der untere Teil des Kopfes enthält Klingen 508, genauer gezeigt in Fig. 6. Der obere Teil 512 von der Hülse 510 enthält einen Schlitz 514, der sich seitlich durch den oberen Teil ausdehnt. Die obere Fläche 515 des oberen Teils ist vorzugsweise flach. Die Klingen 508 und 509 sind so konstruiert, daß sie bei einem bestimmten Drehmoment abscheren. Dementsprechend wird der Kopf 506 gedreht, um die Hülse 510 in die Aufnahmeschelle automatisch einzusetzen. Nachdem die Hülse bis zu einem bestimmten Drehmoment festgezogen ist, werden die Klingen abgetrennt, was der Antenne erlaubt, sich frei in der Hülse zu drehen. Dementsprechend kann die Antenne dann nicht benutzt werden, um die Hülse zu entfernen. Die Klingen könn ten so konstruiert sein, daß sie genau in die Aussparung 514 passen.

Obwohl die Erfindung in der obigen Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben und erläutert wurde, ist zu verste hen, daß diese Beschreibung nur als Beispiel gegeben wurde und daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen durch Fach leute gemacht werden können, ohne vom wahren Sinn und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Obwohl die vorlie gende Erfindung teilweise Anwendung in tragbaren zellularen Funktelefonen findet, könnte die Erfindung bei jedem tragba ren Gerät, einschließlich elektronische Rufgeräte (Pager), elektronische Organisiergeräte (Organizer) oder Computer angewendet werden. Unsere Erfindung sollte nur durch die folgenden Patentansprüche begrenzt sein.

Claims

1. Antennenbaugruppe umfassend:

- einen Mast
- einen Kopf, gekoppelt an ein erstes Ende dieses Mastes, wobei dieser Kopf eine untere Fläche hat, die eine in einem ersten Absatz endende erste Rampe die und eine in einem zweiten Absatz endende zweite Rampe hat; und
- eine Hülse, drehbar montiert an diesem Mast, wobei diese Hülse eine obere Fläche hat, die eine in einem dritten Absatz endende dritte Rampe und eine in einem vierten Absatz endende vierte Rampe hat, die geeignet ist, in diese untere Fläche dieses Kopfes einzugreifen.

2. Antennenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei dieser Mast weiter enthält einen ersten Kontakt an diesem ersten Ende zur Unterstützung dieser an diesen Kopf angrenzenden Hülse, und einen zweiten Kontakt an einem zweiten Ende dieses Mastes zur Unterstützung dieser Hülse an diesem zweiten Ende dieses Mastes.

3. Antennenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei diese dritte Rampe und diese vierte Rampe durch einen Schlitz- getrennt sind.

4. Antennenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei diese Hülse einen unteren Gewindeteil umfaßt.

5. Antennenbaugruppe nach Anspruch 4, weiter umfassend eine Aufnahmeschelle, wobei diese Aufnahmeschelle einen Gewin deteil für die Aufnahme dieses Gewindeteils dieser Hülse hat.

6. Verfahren zur Befestigung einer Antennenbaugruppe an ein drahtloses Kommunikationsgerät, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Bereitstellung eines Kopfes, der eine untere Fläche hat, die mit einem ersten Ende eines Mastes gekoppelt ist, wobei diese untere Fläche eine in einem ersten Absatz endende erste Rampe und eine in einem zweiten Absatz endende zweite Rampe hat;

- drehbare Montage einer Hülse an diesem Mast, wobei diese Hülse eine obere Fläche hat, die eine dritte Rampe und eine vierte Rampe hat, die geeignet ist, in diese untere
Fläche dieses Kopfes einzugreifen; und

- Drehen dieses Kopfes dieser Antenne, um diese Hülse an dieser Aufnahmeschelle zu befestigen.

7. Verfahren zur Befestigung einer Antenne nach Anspruch 6, weiter einschließend einen Schritt der Einfügung einer Aufnahmeschelle in eine gedruckte Leiterplatte.

8. Verfahren zur Befestigung einer Antenne nach Anspruch 7, weiter einschließend einen Schritt des Schwallötens der gedruckten Leiterplatte, um die Aufnahmeschelle in die gedruckte Leiterplatte zu löten.

9. Verfahren zur Befestigung einer Antennenbaugruppe nach Anspruch 6, weiter einschließend einen Schritt der Tren nung dieser dritten Rampe und dieser vierten Rampe durch einen Spalt.

10. Verfahren zur Befestigung einer Antennenbaugruppe nach Anspruch 6, weiter einschließend einen Schritt der Verlängerung einer dritten Rampe von einem dritten Absatz zu einem vierten Absatz und der Verlängerung einer vier ten Rampe von einem fünften Absatz zu einem sechsten Absatz.