KR100283179B1 - 휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템 - Google Patents

휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템에 관한 것으로서, 외피가 씌워진 모터 샤프트를 갖는 실린더형 구동 모터; 상기 모터 샤프트에 밀접하게 설치되어 동력을 전달받음으로서 로드 안테나를 인입/인출시키는 한 쌍의 롤러; 상기 한 쌍의 롤러를 상기 구동 모터에 장착시키는 자유단을 구비한 브라켓; 착신시, 외피가 씌여진 상기 모터 샤프트의 반대편 단에 동축으로 설치되어 회전운동을 하는 진동자; 및 착신시, 상기 브라켓의 자유단과 연동되게 설치되어 상기 모터 샤프트와 상기 롤러간의 동력을 차단시키는 솔레노이드로 구성되어 짐으로서, 본체의 소형화와 경량화에 유리하다.

Description

휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템
본 발명은 휴대폰의 자동 인입/인출 안테나 시스템에 관한 것으로서, 특히 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 휴대폰의 안테나 장치는 로드 안테나와 헬리컬 안테나로 구성되며, 이러한 로드 안테나는 자동 인입/인출 안테나 장치에 의해 인입 또는 인출작동을 수행한다. 종래의 자동 인입/인출 안테나 시스템은 온 후크 또는 오프 후크상태에 따라 로드 안테나를 인입 또는 인출시켰다.
도 1에 종래의 자동 인입/인출 안테나 장치가 도시되었다. 도 1에 도시된 바와같이, 자동 인입/인출 안테나 장치는 한 개의 모터 샤프트(411)를 갖는 구동 모터(410)와, 상기 모터(410)에 의해 회전하는 한쌍의 롤러(430,440)와, 상기 롤러들을 구동모터(410)에 고정시키는 브라켓(420)으로 구성된다.
이러한 자동 인입/인출 안테나장치는 별도의 탄성체(454)와 고정핀(452)에 의해 하부 케이싱 프레임(1020)에 장착된다.
상기 자동 인입/인출 안테나장치와는 별도로 착신된 경우에 알람 기능과는 별도의 진동장치가 설치되어 본체에 진동이 발생한다. 즉, 사용자의 선택에 따라서 알람 모드이거나 진동 모드인 경우에 착신상태를 사용자에게 알리게 된다.
상기 진동장치는 한 개의 모터(510)와, 상기 모터(510)의 샤프트(511)에 설치된 진동자(512)로 구성된다. 상기 진동 모터(510)는 별도의 브라켓(520)을 사용하여 장착되는 구성이었다.
별도의 나사(S)를 이용하여 진동 모터(510)가 하부 케이싱 프레임(1020)에 고정되도록 브라켓(520)은 체결부(521)를 갖는 구성이었다.
그러나, 상기와 같은 로드 안테나(1001b)를 인입 또는 인출시키는 한쌍의 롤러의 구동원과 진동자를 구동시키는 동력원은 별도의 두 개의 모터를 장착하여 각각 구동되는 구성이었다. 이러한 착신시의 진동자를 구동시키는 진동 모터와, 로드 안테나를 인입 또는 인출시키느 구동 모터는 하부 케이싱 프레임의 내부공간을 너무 많이 차지하게 되어 본체의 소형화에 역행하게 되었으며, 휴대폰의 중량이 커지는 문제점이 발생되었다. 결국은 두 개의 모터장착은 조립성이나 생산성저하의 원인이 되었다.
현재의 휴대폰은 본체의 소형화 및 경량화가 제품의 경쟁력을 좌우하며, 종래의 이러한 진동장치와 자동 인입/인출 안테나장치를 갖는 휴대폰은 소형화 및 경량화에 매우 불리한 구성있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 본체의 소형화에 유리한 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 본체의 경량화에 유리한 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 단 하나의 구동모터로 진동기능과 안테나 인입/인출 기능을 수행하는 자동 인입/인출 안테나 시스템을 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 외피가 씌워진 모터 샤프트를 갖는 실린더형 구동 모터;
상기 모터 샤프트에 밀접하게 설치되어 동력을 전달받음으로서 로드 안테나를 인입/인출시키는 한 쌍의 롤러;
상기 한 쌍의 롤러를 상기 구동 모터에 장착시키는 자유단을 구비한 브라켓;
착신시, 외피가 씌여진 상기 모터 샤프트의 반대편 단에 동축으로 설치되어 회전운동을 하는 진동자; 및
착신시, 상기 브라켓의 자유단과 연동되게 설치되어 상기 모터 샤프트와 상기 롤러간의 동력을 차단시키는 솔레노이드로 구성된다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 하부 케이싱 프레임에 자동 인입/인출 안테나 시스템이 장착된 상태를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 하부 케이싱 프레임에 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템이 장착된 상태를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템을 나타내는 사시도.
도 4a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 인입/인출 안테나 시스템이 작동중인 경우를 나타내는 평면도.
도 4b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 착신모드일 경우 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 동력원인 구동모터의 구성을 나타내는 요부단면도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
410:구동모터 420:브라켓
430:구동 롤러 440;종동 롤러
460:진동자
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면들중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 그리고, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 고안의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템(automatic retractable/extendable antenna system)이 하부 케이싱 프레임(1020)에 설치된 상태를 나타내는 정면도이다.
먼저, 언급된 자동 인입/인출 안테나 시스템은 휴대폰의 온 후크(on hook) 또는 오프 후쿠(off hook)일 경우에 자동으로 로드 안테나(1001b)를 본체에서 인입 또는 인출시키는 시스템을 지칭한다.
더욱이, 본 발명의 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템은 하부 케이싱 프레임(1020)의 상단부 모서리 즉, 안테나 하우징(1022)의 바로 하측에 장착된다. 이러한 시스템에 제공되는 동력과, 동력제공에 따라서 발생하는 마찰력으로 로드 안테나(1001b)는 안테나 하우징(1022)을 경우하여 인입 또는 인출작동을 수행한다.
즉, 상기 자동 인입/인출 안테나 시스템은 휴대폰의 오프 후크상태에서 로드 안테나(1001b)를 인출시키고, 휴대폰의 온 후크상태에서 로드 안테나(1001b)를 인입시키는 역할을 한다. 통상적인 온 후크상태는 통화대기모드일 경우를 의미하고, 오프 후크상태는 통화모드를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템은 하나의 모터 샤프트(411)를 갖는 구동모터(410)와, 상기 구동 모터(410)의 동력에 의해 회전하여 로드 안테나(1001b)를 인입 또는 인출시키는 한쌍의 롤러(430,440)와, 상기 롤러들을 구동 모터(410)에 고정시키는 브라켓(420)과, 상기 구동 모터의 샤프트(411)에 동축으로 설치된 진동자(450) 및 상기 한쌍의 롤러(430,440)에 전달되는 동력을 차단시키는 솔레노이드(460)로 구성된다.
도 3을 참조하여 본 발명의 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 진동 기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템은 하나의 구동모터(410)에서 나오는 동력원으로 로드 안테나를 인입/인출시키는 힘과 진동자(450)을 회전시키는 힘을 공유할 수 있게 동축으로 작동하게 구성된다. 즉, 하나의 구동 모터(410)가 로드 안테나를 인입/인출시키는 힘과 진동자(450)를 회전시키는 힘을 제공한다.
상기 구동 모터(410)는 모터 샤프트(411)를 구비한 실린더형으로 동력원이다. 상기 구동 모터(410)는 제어부에 의해 회전방향과 회전속도가 조절된다. 상기 구동 모터(410)에는 브라켓(420)에 의해 한쌍의 롤러(430,440)가 동력을 전달받게 장착된다.
상기 구동 모터(410)에 설치된 브라켓(420)은 바닥면(421)을 갖고, 두 개의 연장된 자유단(424,425)을 갖는다. 상기 자유단(424,425)은 두 번 벤딩되어 두 개의 롤러(430,440)가 설치된다. 상기 브라켓의 자유단(424,425)이 보유한 탄성력에 의해서 한쌍의 롤러(430,440)는 브라켓(420)에서 이탈되지 않는다.
상기 한쌍의 롤러중, 하나의 롤러는 구동 롤러(430)이고, 다른 하나의 롤러는 종동 롤러(440)이다. 상기 구동 롤러(430)는 상기 모터 샤프트(411)에 밀착되어 동력을 일차적으로 전달받고, 상기 종동 롤러(440)는 상기 구동 롤러(430)에서 동력을 전달받는다.
상기 구동 롤러(430)는 모터 샤프트(411)와 접촉하는 부분(431)을 갖고, 상기 모터 샤프트와 접촉하는 부분(431)에서 단이진 부분에 안테나와 접촉하는 부분(432)을 갖는다. 상기 종동 롤러(440)는 상기 부분(431)과 밀접하게 접촉하는 부분(441)을 갖고, 안테나와 접촉하는 부분(442)을 갖는다. 마착력을 극대화할 수 있도록 상기 모터 샤프트(411)는 러버재질의 외피가 씌여지고, 상기 동력을 전달받는 부분(431,441)이나 안테나와 접촉하는 부분(432,442)은 러버재질이 가장 바람직하다.
그러나, 한쌍의 롤러(430,440)의 재질을 러버재질로 한정할 필요는 없으며, 마찰력이 우수한 재질이라면 어떠한 재질이라도 가능하다. 예를들어, 상기 한쌍의 롤러의 재질은 플라스틱도 바람직하고, 플라스틱에 마찰력이 우수한 외피를 덧씌우는 것도 바람직하다.
상기 구동 모터(410)는 일측으로 모터 샤프트(411)가 연장되고, 타측으로 상기 모터 샤프트(411)와 동일한 축에 진동자(450)가 설치되는 구성을 갖는다. 상기 모터(410)의 구동에 따라서 모터 샤프트(411)가 회전하고, 동시적으로 동일한 방향으로 진동자(450)도 회전하는 구성을 갖는다.
이때, 상기 모터(410)의 구동에 따라서 진동기능을 하는 진동자(450)는 반달형이다. 따라서, 착신시 진동자(450)의 회전에 따라서 사용자는 착신상태를 식별하게 된다.
한편, 통상적으로 진동기능을 할 때의 모터(410) 회전속도는 고속이고, 로드 안테나를 인입/인출시킬때의 모터(410) 회전속도는 저속이기 때문에, 로드 안테나를 인입/인출시킬경우에는 문제가 없으나, 착신상태가 되어 진동자(450)를 고속으로 회전시키는 경우에는 구동 모터(410)의 동력이 한쌍의 롤러(특히 구동 롤러)에 전달되는 것을 차단시켜야 한다. 따라서 본 발명에서는 착신상태에 구동 모터(41)와 한쌍의 롤러(430,440)간의 동력을 차단시키기 위하여 솔레노이드(450)가 장착된다. 상기 솔레노이드(450)는 상기 구동 롤러(410)를 지지하는 자유단(424)의 상단 직전에 설치되어 동력을 차단하는 역할을 수행한다.
상기 자동 인입/인출 안테나 시스템이 로드 안테나를 인입 또는 인출시키는 경우에는 상기 솔레노이드(460)는 작동하지 않고, 착신상태가 되어 진동자(450)를 고속으로 회전시켜야 하는 경우에는 솔레노이드의 액츄에이터(461)가 인출되어 자유단(424)을 밀게 됨으로서 모터 샤프트(411)와 구동 롤러(430)간의 동력이 차단된다.
도 4a, 도 4b를 참조하여 본 발명의 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템의 작동에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a에 도시된 바와같이, 상기 구동 모터 410에 의해 모터 샤프트(411)가 화살표방향으로 회전운동을 하면, 상기 모터 샤프트(411)에 맞물린 구동 롤러(430)도 동시적으로 화살표방향으로 회전운동을 한다. 상기 구동 롤러(430)에 맞물린 종동 롤러(440)도 화살표방향으로 동시적으로 회전운동을 하며, 동시적으로 로드 안테나(1001b)는 마찰력에 의해 인입 또는 인출작동을 하게된다. 상기 솔레노이드(460)는 작동하지 않은 상태이다.
도 4b에 도시된 바와같이, 착신상태가 되어 진동자를 고속으로 회전시키는 명령이 내려지면, 상기 솔레노이드의 액츄에이터(461)는 자유단(424)을 화살표방향으로 밀게된다. 이어서 상기 자유단(424)의 이동에 따라서 구동 롤러(430)도 동일하 방향과 거리만큼 이동하게 되고, 상기 구동 롤러(430)와 모터 샤프트(411)는 이격된 거리를 유지하게 됨으로서 동력이 차단된다.
이런상태에서 상기 모터는 고속으로 회전운동을 하고, 상기 모터 샤프트(411)도 고속으로 회전운동을 하게 되며, 진동자(450)도 고속으로 회전운동을 수행함으로서, 사용자에서 착신상태를 전달한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동 모터의 구성을 나타내는 단면도이다. 본 발명의 구동 모터(410)는 요부만을 도시하여 설명하기로 한다. 도 5를 참조하면,
본 발명의 구동 모터(410)는 모터 샤프트(411)를 구비한다. 상기 모터 샤프트(411)는 일측으로 구동 롤러와 밀접하게 접촉하여 동력을 전달하고, 타측으로 진동자(460)가 설치되어 모터의 구동에 따라서 회전운동을 하게 된다.
이때, 상기 모터 샤프트(411)는 양단부근에서 외력(구동 돌러와 진동자)이 작용하기 때문에 독립적인 지지수단이 구비된다.
상기 지지수단은 모터 샤프트(411)에 가해지는 충격이나 진동등을 흡수하는 완충수단의 기능을 하고, 또한 상기 모터(410)의 회전운동을 도와주는 기능을 수행하며, 구동시에 발생하는 불균형을 최소화하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 지지수단은 베어링(470)이 가장 바람직하며, 상기 베어링(470)을 지지하기 위한 역 드로잉(drawing)된 부분(410b)이 상기 구동 모터의 케이스(410a) 내에 구비된다.
더욱이, 상기 베어링(470)은 모터 샤프트(411)와 케이스(410a)사이에 한 개 설치가 가능하고, 선택에 따라서 두 개설치도 가능하다. 본 발명에서는 두 개의 베어링(470)이 설치된 것을 실예로 언급된다.
상기 베어링(470)의 내부에 형성된 역 드로잉된 부분(410b)은 모터 샤프트(411)와 케이스(410a)간의 접촉면적을 확장시킴으로서 지지역할을 할 수 있다. 상기 케이스(410a) 확장된 부분(410b)은 모터 케이스 제작시에 역 드로잉 금형에 의하여 제작된 부분과 동일한 의미이다.
상기 확장된 부분(410b)은 케이스의 중심에 원통형으로 마주보게 향하게 형성된다. 이러한 부분(410b) 때문에 상기 베어링(470)은 케이스(410a)와 모터 샤프트(411)사이에서 설치되어 모터 샤프트에 균일한 힘이 가해지는데 도움을 준다.
결과적으로 본 발명은 자동 인입/인출 안테나 시스템은 안테나 인입/인출 구동용과 진동용을 공유하는 단 하나의 모터(410)를 갖는 시스템이다. 다만, 본 발명은 모터 회전수차이에 따른 동력차단장치로 솔레노이드(460)가 설치되었고, 제어부에 의해 모터 회전방향이나 회전수와 솔레노이드의 온/오프를 제어하여 구현되었다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명할 것이다.
이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 휴대폰의 자동 인입/인출 안테나 시스템에서, 자동 인입/인출 안테나 구동용과 진동용으로 단 하나의 모터를 사용함으로서 본체의 소형화와 경량화에 대단히 유리하다.

Claims (4)

  1. 외피가 씌워진 모터 샤프트를 갖는 실린더형 구동 모터;
    상기 모터 샤프트에 밀접하게 설치되어 동력을 전달받음으로서 로드 안테나를 인입/인출시키는 한 쌍의 롤러;
    상기 한 쌍의 롤러를 상기 구동 모터에 장착시키는 자유단을 구비한 브라켓;
    착신시, 외피가 씌여진 상기 모터 샤프트의 반대편 단에 동축으로 설치되어 회전운동을 하는 진동자; 및
    착신시, 상기 브라켓의 자유단과 연동되게 설치되어 상기 모터 샤프트와 상기 롤러간의 동력을 차단시키는 솔레노이드로 구성되어짐을 특징으로 하는 휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터 구동시 발생하는 힘의 불균형을 최소화하기 위하여 상기 구동 모터와 모터 샤프트 사이에 지지수단이 추가적으로 설치되어짐을 특징으로 하는 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지수단은 베어링이고, 상기 베어링은 적어도 한 개이상 상기 구동 모터와 모터 샤프트 사이의 소정위치에 대칭으로 설치되어짐을 특징으로 하는 휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베어링을 지지하기 위하여 상기 구동 모터의 케이스내에 역 드로잉된 확장된 부분이 추가적으로 형성되어짐을 특징으로 하는 휴대폰에서 진동기능을 갖는 자동 인입/인출 안테나 시스템.
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