KR100462225B1 - 안테나 구동장치 - Google Patents

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KR100462225B1
KR100462225B1 KR10-2002-0011383A KR20020011383A KR100462225B1 KR 100462225 B1 KR100462225 B1 KR 100462225B1 KR 20020011383 A KR20020011383 A KR 20020011383A KR 100462225 B1 KR100462225 B1 KR 100462225B1
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Abstract

본 발명은 이동통신단말기와 같은 소형 장치의 안테나를 인입/인출하기에 적합한 안테나 구동장치에 관한 것으로, 회전축을 갖는 회전구동수단, 회전축에 대해 경사 가능케 설치되고, 안테나와 교차되어 그 외면과 접촉된 상태에서 회전구동수단의 회전력에 의해 회전되면, 안테나를 길이방향으로 이송시키는 회전접촉수단 및 회전구동수단과 회전접촉수단 사이에 설치되어 회전구동수단의 회전력을 회전접촉수단에 전달하고 회전접촉수단이 회전축에 대해 경사진 상태로 회동됨을 허용하면서 회전접촉수단에 탄성력을 제공하는 탄성커플링수단을 포함하는 구성으로 이루어지며, 다양한 디자인의 이동통신단말기에 이용할 수 있어, 이동통신단말기의 디자인이 바뀔 때마다 안테나 구동장치를 새로이 개발해야하지 않아도 되기 때문에 새로운 모델의 단말기 개발에 따른 비용을 줄일 수 있고, 또, 안테나의 직경이나 롤러의 직경, 진원도, 안테나 구동장치의 설치위치 등이 정확하지 않더라도 회전접촉수단과 안테나 사이의 접촉압력이 지나치게 커지거나 지나치게 작아지지 않기 때문에 안테나의 구동에 따른 제품불량의 우려가 매우 낮고, 안테나의 구동이 매우 원활하게 이루어지기 때문에 고품질의 이동통신단말기를 만들 수 있도록 해준다.

Description

안테나 구동장치{Driving apparatus for an antenna}
본 발명은 안테나 구동장치에 관한 것으로, 특히 이동통신단말기와 같은 소형 장치에 장착된 안테나를 인입/인출하기에 적합한 안테나 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 셀룰러폰, 피시에스(personal communication system: PCS), 피디에이(personal digital assistants: PDA), 아이엠티-2000(international mobile telecommunication-2000: IMT-2000) 등과 같은 이동통신단말기(mobilecommunication terminals)에는 일반적으로 로드 형 안테나(rod antenna, 이하 '안테나'라 함)가 구비된다. 통화품질과 배터리의 효율적 사용 등을 고려하여, 이들 장치의 동작 시에는 안테나를 하우징 밖으로 인출하고 통화가 끝난 다음에는 안테나를 다시 하우징 안으로 인입하는 방식으로 사용하는 것이 바람직하다. 안테나 인출/인입의 편리성을 제공하기 위해, 본 발명자는 안테나의 인출/인입을 자동으로 가능하게 해주는 구동장치를 제안한 바 있다 (대한민국 특허번호 제 288,128호와 이의 대응특허인 미합중국 특허번호 6,163,682호 참조).
그런데 최근의 추세에 따르면, 이동통신단말기는 그 크기가 점점 작아질 뿐만 아니라 여러 유형의 소비자 욕구를 충족시켜주기 위해 그 디자인도 점점 다양해지고 있다. 단말기의 크기의 소형화에 따라 안테나 구동장치의 설치공간이 줄어드는 점과 단말기 디자인의 다양화 추세에 따라 안테나의 종류도 다양화된 점 등이 안테나와 안테나 구동장치의 설치조건을 까다롭게 만들고 있다.
종래의 안테나 구동장치에 있어서, 안테나의 인출/인입을 위한 힘은 회전하는 롤러와 이에 직교 외접된 안테나간의 마찰력을 활용한다. 이를 위한 구성으로서, 예컨대 나란히 배치된 두 개의 롤러 사이에 안테나를 직교되도록 배치하는 방식 (위 종래 특허는 이 방식에 따름), 또는 하나의 롤러와 가이드부재 사이에 안테나를 롤러와 직교되도록 배치하는 방식 등이 고려될 수 있다. 나아가 롤러는 모터와 이에 결합된 감속기어 조립체 또는 이들 두 요소를 일체화한 기어드 모터의 출력축에 연결되어 정방향 또는 역방향으로 회전하도록 구성한다.
이러한 구성에 따르면, 롤러에 직교 외접된 안테나는 회전하는 롤러와의 마찰력에 의해 직선운동이 강제되어 인출/인입(즉, 구동)이 이루어진다. 이때 안테나의 원활한 구동을 보장하기 위해서는 안테나와 롤러간의 적당한 접촉압력이 확보되어야 한다. 그런데, 종래의 안테나 구동장치는 롤러가 그 회전축선의 유동이 불가능하도록 기어 조립체의, 혹은 기어드 모터의 출력축에 고정되는 구조를 취한다. 또한, 단말기의 디자인이 달라지면 안테나 구동장치의 설치위치가 변경되거나 안테나의 직경이 달라진다. 이러한 사정들 때문에 안테나 구동장치의 롤러와 안테나 간의 적당한 접촉압력을 얻기 위해서는 안테나의 직경 별로, 이동통신단말기의 디자인별로 그에 적합하게 설계된 안테나 구동장치가 필요하다. 하나의 모델이 갖는 적용범위의 이와 같은 제한성은 결과적으로 안테나 구동장치의 모델 개발, 교체주기를 빠르게 할 것을 요구하고, 생산단가의 상승을 초래한다. 뿐만 아니라, 동일한 디자인의 단말기라 하더라도 안테나의 직경이나 롤러의 직경, 진원도, 안테나 구동장치의 설치위치 등이 정확하지 않으면 구동장치의 롤러와 안테나 간의 접촉압력이 지나치게 커지거나 지나치게 작아져 안테나의 구동이 원활하게 이루어지지 않기 때문에 제품불량의 우려도 높다.
본 발명의 목적은 다양한 디자인의 이동통신단말기 특히 다양한 직경의 안테나에 널리 적용되어 안테나와 롤러 간의 적합한 접촉 압력을 제공할 수 있고, 안테나 구동에 따르는 제품불량을 줄일 수 있는 구조를 갖는 안테나 구동장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구동장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 안테나 구동장치의 분해사시도,
도 3은 도 1에 도시된 안테나 구동장치에 안테나가 결합된 상태에서의 I-I선에 따른 부분 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구동장치의 주요부의 결합상태를 나타낸 부분절개 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구동장치의 주요부의 결합상태를 안테나와 결합한 모습으로 나타낸 또 다른 부분절개 사시도,
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 안테나 구동장치의 사시도이고,
도 7은 도 6에 도시된 안테나 구동장치의 분해사시도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 구동장치의 단면도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 구동장치의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 안테나 100 : 안테나 구동장치
110 : 회전구동수단 110a : 기어드 모터
112 : 회전축 113 : 홈
120 : 경사허용커플링수단 121 : 바닥
122 : 경사허용부 122a : 입구
124 : 절개홈 126 : 측벽
130, 130a, 130b : 회전접촉수단 132 : 코일스프링 수용부
133 : 돌기 134 : 롤러축
136 : 탄성롤러 140 : 탄성력제공수단
140a : 코일스프링 150 : 와셔
160 : 안테나지지수단 160a, 160b : 하우징
162 : 안테나공 164 : 장공
166 : 하우징 브래킷 170, 170b : 탄성커플링수단
170a : 탄성체
본 발명의 목적은 회전축을 갖는 회전구동수단, 회전축에 대해 경사 가능케 설치되고, 안테나와 교차되어 그 외면과 접촉된 상태에서 회전구동수단의 회전력에 의해 회전되면, 안테나를 길이방향으로 이송시키는 회전접촉수단 및 회전구동수단과 회전접촉수단 사이에 설치되어 회전구동수단의 회전력을 회전접촉수단에 전달하고 회전접촉수단이 회전축에 대해 경사진 상태로 회동됨을 허용하면서 회전접촉수단에 탄성력을 제공하는 탄성커플링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치에 의해 달성 가능하다.
위 탄성커플링수단은 회전구동수단의 회전력이 회전접촉수단에 전달되도록 매개하고, 회전접촉수단이 회전축에 대해 경사진 상태로 회동됨을 허용하는 경사허용커플링수단 및 회전접촉수단에 탄성력을 제공하는 탄성력제공수단을 구비하여 구성되도록 하는 것이 좋다.
위 회전접촉수단과의 사이에 안테나를 두고 안테나를 지지하는 안테나지지수단을 더 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
위 회전구동수단으로는 기어드 모터가 적당하다.
위 회전축은 일측 외주면을 따라서 형성되는 각이 진 홈을 구비하고,
위 탄성력제공수단은 경사허용커플링수단과 회전접촉수단 사이에 배치되는 코일스프링이며,
경사허용커플링수단은 바닥과 측벽을 갖는 용기형상의 것으로서 홈을 통해 회전축에 결합할 수 있도록 하기 위해 일측의 바닥과 측벽이 절개되어 형성되는 절개홈과 측벽에 형성되어 회전접촉수단이 결합될 수 있도록 해주고 회전접촉수단이회전축에 대해 어느 방향으로도 경사지게 되는 것을 허용하는 2이상의 경사허용부를 구비하여 구성되고,
회전접촉수단은 코일스프링의 일단을 수용하는 코일스프링 수용부와 코일스프링 수용부 외주면에 바깥쪽으로 돌출되게 형성되어 경사허용부에 결합되는 2이상의 돌기와 안테나 쪽으로 연장된 롤러축 및 롤러축 외주면에 결합되어 안테나와 접촉되는 탄성롤러를 구비하는 구성으로 하는 것이 더욱 좋다.
위 모터와 경사허용커플링수단 사이에 경사허용커플링수단에 작용하는 마찰력을 줄이기 위한 와셔가 더 설치되는 구성으로 하여도 된다.
위 회전구동수단은 기어드 모터이고, 안테나지지수단은 기어드 모터에 고정되어 회전커플링수단과 회전접촉수단과 탄성력제공수단을 둘러싸 보호하고 안테나가 통과되는 통공을 구비하여 회전접촉수단에 대하여 안테나를 지지하는 하우징인 구성으로 하여도 된다.
위 안테나지지수단은 안테나를 2부분에서 선접촉 또는 점접촉되도록 지지하는 구성으로 하는 것이 좋다.
위 안테나지지수단에는 회전접촉수단의 끝단이 삽입되는 장공이 형성되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
위 회전구동수단은 일측 외주면에 돌기 또는 홈이 형성되어 있는 기어드 모터이고, 안테나지지수단은 돌기 또는 홈에 소정 각도 회동 가능케 결합되는 홈 또는 돌기를 구비하여 기어드 모터에 소정 각도 회동 가능케 설치되고 회전커플링수단과 회전접촉수단과 탄성력제공수단을 둘러싸 보호하고 안테나가 통과되는 통공을구비하여 회전접촉수단에 대하여 안테나를 지지하는 하우징인 구성으로 할 수도 있다.
위와 같은 구성의 본 발명에 따른 안테나 구동장치는 안테나와 같은 다른 선부재를 이동시키는 장치로 이용될 수도 있다.
이 경우 역시 회전접촉수단과의 사이에 선부재를 두고 선부재를 지지하는 선부재 지지수단을 더 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 회전축을 갖는 회전구동수단 및 탄성체로 만들어지고, 회전축에 설치되어 회전축에 대해 경사지게 탄성변형 가능하고, 회전축에 대해 경사진 상태로 안테나에 접촉되어 회동되면서 안테나를 이동시키는 회전접촉수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치에 의해서도 달성 가능하다.
이 경우에도 위 회전접촉수단과의 사이에 안테나를 두고 안테나를 지지하는 안테나지지수단을 더 포함하는 구성으로 하는 것이 좋다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 안테나 구동장치의 일 실시예에 따른 사시도, 도 2는 도 1 안테나 구동장치의 분리사시도, 도 3은 도 1 안테나 구동장치에 안테나가 결합된 상태에서의 I-I선에 따른 부분 단면도이다.
도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 구동장치(100)는 이동통신단말기에 설치되어 안테나를 편리하게 인입 또는 인출시키기 위한 것으로, 회전축(112)을 갖는 회전구동수단(110)을 구비하고 있다. 이 회전구동수단(110)으로는 기어드 모터(110a)를 사용하는 것이 좋다. 기어드 모터(110a)는 모터부(111)와 감속을 위한 기어조립체(116)로 되어 있다. 기어조립체(116)는 모터부(111)에 고정적으로 설치되는 링기어(116a), 링기어(116a)에 내접하여 자전되면서 공전되는 유성기어(116b), 공전하는 유성기어(116b)에 의하여 회전되는 캐리어(116c), 유성기어(116b)를 회전시키는 태양기어(116d) 등으로 구성되어 있다. 링기어, 유성기어, 태양기어, 캐리어 등을 이용하여 모터의 구동속도를 감속하는 것은 일반적인 기술이므로, 기어조립체(116)에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또, 도 3에서 이점쇄선으로 나타낸 것은 전원공급을 위한 커넥터가 설치된 상태를 표현한 것이다.
또, 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에서의 회전구동수단(110)으로는 기어드 모터(geared motor, 110a)를 직접 이용하는 것이 바람직 하지만 회전축을 적당한 속도로 회전시킬 수 있는 것이라면 다른 회전구동수단이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 이동통신단말기의 덮개를 구동하는 구동장치가 회전구동수단(110)으로 공동으로 이용될 수도 있다.
도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 회전축(112)의 저부에는 그 원주면을 따라 홈(113)이 형성되어 그 저부의 회전축은 모가 나 있다. 이 홈(113) 즉, 모난 회전축 저부는 뒤에서 설명되는 경사허용커플링수단(120)이 결합될 수 있도록 해준다.
본 발명에 따른 안테나 구동장치(100)는 회전접촉수단(130)을 구비하고 있다. 이 회전접촉수단(130)은 안테나(10)에 그 일측이 접촉된 상태에서 회전구동수단(110)의 동력에 의해 회전되면서 안테나(10)를 인입 또는 인출시키기 위한 것이다. 이 회전접촉수단(130)은 안테나(10)와 대략 직교되도록 배치되는 것이 바람직하며, 그 외면은 안테나(10)의 외면과 접촉된다. 물론, 회전접촉수단(130)이 안테나(10)와 반드시 직교되도록 배치되어야 하는 것은 아니다. 회전접촉수단(130)은 외력에 의해 회전축(112)에 대해 소정 각도 경사질 수 있도록 설치되며, 경사진 상태에서는 코일스프링 등의 탄성력제공수단(140)에 의해 원래의 위치로 복원되려는 힘을 받는다.
회전접촉수단(130)에는 코일스프링(140a)의 일단을 수용하는 코일스프링 수용부(132)가 구비된다. 이 코일스프링 수용부(132)는 코일스프링(140a)의 상단이 이탈되지 않도록 바닥과 측벽으로 둘러싸인 용기 형상으로 형성된다.
코일스프링 수용부(132)의 외주면으로는 돌기(133)가 바깥쪽으로 돌출되게 형성되어 있다. 이 돌기(133)는 120°간격으로 3개 설치하는 것이 바람직하지만 경우에 따라서는 180°간격으로 2개 설치하여도 된다. 물론, 돌기(133)는 다른 각도 간격으로 4개 이상 설치하여도 된다. 이 돌기(133)는 뒤에서 설명되는 경사허용커플링수단(120)의 경사허용부(122)에 결합되는 부분이다.
회전접촉수단(130)은 코일스프링 수용부(132)의 가운데에서 일체적으로 연장되어 안테나(10)의 지름보다는 긴 길이를 갖는 롤러축(134)을 구비 한다. 롤러축(134)의 길이방향은 안테나(10)의 길이방향과 대략 직교한다. 이 롤러축(134)의 끝 부분에는 그 외주면을 따라 이탈방지턱(135)이 형성되고, 롤러축(134)의 이탈방지턱(135)의 안쪽에는 안테나(10)와 접촉되는 탄성롤러(136)가 결합된다. 이 경우 롤러축(134)은 장구형으로 구성될 수 있다. 탄성롤러(136)는 회전접촉수단(130)과 안테나(10) 간의 충분한 접촉압력을 제공하기 위한 매개체로서 도입되는 것이므로, 롤러축(134)이 안테나(10)에 대한 마찰력이 큰 재질로 된 경우 탄성롤러(136)를 설치하지 않고 구성할 수도 있다.
회전구동수단(110)과 회전접촉수단(130) 사이에 경사허용커플링수단(120)이 설치된다. 경사허용커플링수단(120)은 회전구동수단(110)의 회전동력을 회전접촉수단(130)에 전달하여 회전접촉수단(130)이 회전될 수 있도록 함과 아울러, 회전접촉수단(130)이 회전축(112)에 대해 경사지는 것을 허용한다. 이 경사허용커플링수단(120)은 바닥(121)과 측벽(126)을 갖는 용기형상을 하고 있다. 경사허용커플링수단(120)이 회전축(112)에 형성된 홈(113)을 통해 회전축(112)에 결합할 수 있도록 하기 위해, 이 경사허용커플링수단(120)의 그 측벽(126)과 바닥(121)의 일부분을 절개하여 절개홈(124)이 형성된다. 절개홈(124)은 바닥(121)의 중앙까지 연장되며, 바닥(121) 중앙의 절개홈(124) 말단은 회전축(112)으로부터 이탈되지 않으며 회전력을 전달받을 수 있도록 홈(113)과 단단히 체결될 수 있는 모양으로 만든다. 또, 측벽(126)에는 회전접촉수단(130)이 결합될 수 있도록 해주고, 결합된 상태에서 회전접촉수단(130)이 회전축(112)에 대해 어느 방향으로도 경사지게 되는 것을 허용하는 경사허용부(122)가 120°간격으로 3개 형성된다. 이 경사허용부(122)는 경우에 따라 180°간격으로 2개 형성하거나 또 다른 각도 간격으로 4개 이상 형성하여도 된다. 이 경사허용부(122)는 앞에서 설명한 회전접촉수단(130)의 돌기(133)가 결합되는 부분으로, 돌기(133)가 결합된 상태에서 유동될 수 있도록 돌기(133)보다는 크게 형성되며, 상단의 입구(122a)는 돌기(133)가 이탈되지 않도록 돌기(133)보다 좁게 형성되어야 된다. 물론, 돌기(133)가 강제로 결합될 수 있는 경우 입구(122a)는 없어도 된다.
경사허용커플링수단(120)과 회전구동수단(110) 즉, 기어드 모터(110a)와의 사이에 와셔(150)가 설치된다. 이 와셔(150)는 기어드 모터(110a)의 상단부와 경사허용커플링수단(120)에 작용하는 마찰력을 줄이기 위한 것으로, 반드시 필요한 것은 아니다. 물론, 경사허용커플링수단(120)은 경우에 따라 회전축(112)에 일체로 형성하여도 된다.
위에서 언급한 경사허용커플링수단(120)과 회전접촉수단(130)의 연결방식은 다양하게 변형될 수 있다. 그 일 예를 들면, 경사허용커플링수단(120)에 돌기를 형성하고, 회전접촉수단(130)에 경사허용부(122)와 같은 개구부를 형성하여 서로 연결하여도 된다. 또, 경우에 따라서는 경사허용커플링수단(120)의 크기를 줄이는 대신에 회전접촉수단(130)의 코일 스프링수용부(132)를 크게 하여 경사허용커플링수단(120)을 내부에 수용할 수 있도록 하고 돌기(133)를 내측으로 형성하여 돌기(133)가 바깥쪽에서 안쪽으로 결합되도록 하여도 된다. 이와 같이 경사허용커플링수단(120)과 회전접촉수단(130)은 암수부재를 매개로 하여 상호간에 회전력전달이 가능하도록 인터록됨과 동시에 회전접촉수단(130)이 회전축(112)에 대하여 탄력적으로 경사질 수 있다면, 이들 두 구성요소(120, 130)의 구조나 결합방식의 다양한 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 안테나 구동장치(100)는 탄성력제공수단(140)을 구비하고 있다. 이 실시예에서의 탄성력제공수단(140)으로는 경사허용커플링수단(120)과 회전접촉수단(130) 사이에 설치되는 코일스프링(140a)이 적당하다. 이탄성력제공수단(140)은, 안테나(10)의 직경이 표준 사이즈보다 커서 그 안테나(10)와 접촉되는 회전접촉수단(130)이 회전축(112)에 대해 소정 각도 경사지는 경우, 회전접촉수단(130)을 안테나(10) 쪽으로 밀어주어 회전접촉수단(130)과 안테나(10) 간의 충분한 마찰력을 보장해주는 역할을 한다.
또, 탄성력제공수단(140)으로 반드시 코일스프링(140a)이 이용되어야 하는 것은 아니고, 회전접촉수단(130)에 탄성력을 제공할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 이용될 수 있다. 예를 들어 회전접촉수단(130)과 경사허용커플링수단(120) 사이에 동일 극성이 마주보도록 배치되는 2개의 자석으로 탄성력제공수단(140)이 구성될 수도 있다.
이 실시예에서 경사허용커플링수단(120)과 탄성력제공수단(140)은 회전접촉수단(130)이 경사진 상태로 회전될 수 있도록 해줌과 동시에 회전접촉수단(130)이 안테나(10)를 가압할 수 있도록 탄성력을 제공 해주는데, 이를 통칭하여 탄성커플링수단(170)이라 칭하기로 한다.
본 발명에 따른 안테나 구동장치는 안테나 지지수단(160)을 구비한다. 이 안테나 지지수단(160)은 안테나(10)를 지지하여 안테나(10)와 회전접촉수단(130)과의 사이에 안테나(10) 구동에 필요한 마찰력이 생길 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 안테나 지지수단(160)은 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어 안테나(10)가 강성이 매우 큰 재료로 만들어져 회전접촉수단(130)의 가압력에도 휘어지지 않고 저항할 수 있거나, 이동통신단말기의 케이스 등에 설치된 상태에서 그 이동로가 좁게 한정되어 있는 등의 경우 별도의 안테나 지지수단은 필요치 않다.
이 실시예에서의 안테나지지수단(160)으로는 하우징(160a)이 이용된다. 하우징(160a)은 모터(110a)에 결합되어 앞에서 설명한 회전접촉수단(130), 경사허용커플링수단(120), 탄성력제공수단(140)을 내부에 수용하여 보호하여주는 역할도 한다. 이 하우징(160a)에는 안테나(10)가 통과될 수 있는 안테나공(162)과 회전접촉수단(130)의 롤러축(134) 끝단이 삽입되어 안내를 받는 장공(164)이 형성된다. 이러한 하우징(160a)의 저면 장공(164)의 개구부쪽으로는 하우징브래킷(166)이 결합된다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 구동장치의 조립상태에서 회전접촉수단(130)은 안테나(10)에 의해 작용되는 외력에 의해 경사허용커플링수단(120)에 소정 각도 경사지게 배치되며, 그 상태에서 탄성력제공수단(140)에 지지되어 안테나(10)의 일측을 가압한다. 안테나(10)는 안테나지지수단(160)의 내측 모서리 부근의 2부분에서 안테나지지수단(160)과 선접촉 또는 점접촉상태로 지지되어 있다.
도 3 상태에서 회전구동수단(110)에 전원이 인가되어 회전축(112)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면 회전축(112)에 결합되어 있는 경사허용커플링수단(120)이 회전하고, 돌기(133)를 통해 경사허용부(122)에 회전방향으로 인터록되어 있는 회전접촉수단(130)도 회전축(112)에 대해 소정 각도 경사진 상태로 회전한다. 회전접촉수단(130)이 회전함에 따라 안테나(10)는 회전축(112)의 회전방향에 따라 직선운동을 하여 인입 또는 인출이 이루어진다. 여기서, 회전접촉수단(130)과 안테나(10) 사이에 작용하는 접촉력은 사용되는 코일스프링의 스프링 상수와 그압축정도와 코일스프링의 반경 등에 따라 달라진다.
도 3에서 직경이 조금 더 큰 안테나(10)가 조립되는 경우 회전접촉수단(130)은 회전축(112)에 대해 조금 더 경사지게 되고, 회전접촉수단(130)이 안테나(10)에 작용시키는 가압력은 조금 더 커진다. 물론, 직경이 조금 더 작은 안테나(10)가 조립되는 경우 회전접촉수단(130)은 회전축(112)에 대해 조금 덜 경사지게 되고, 회전접촉수단(130)이 안테나(10)에 작용시키는 가압력은 조금 더 줄어든다. 즉, 본 발명에 따른 안테나 구동장치를 이용하는 경우에는 이동통신단말기의 디자인 변경 등에 따라 안테나의 직경이나 그 설치위치가 다소 변하거나 또는 안테나 등의 가공오차가 다소 존재하더라도 회전접촉수단(130)과 안테나(10) 사이에 작용하는 힘이 급격하게 변하지도 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 안테나 구동장치는 이동통신단말기의 디자인의 종류, 안테나 등의 사이즈 변동 등에 상관없이 사용될 수 있을 뿐만 아니라 어느 경우에나 적합한 구동조건을 제공할 수 있으므로 안테나 구동과 관련된 제품불량율을 획기적으로 낮추어 준다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나 구동장치의 주요부의 결합상태를 나타낸 부분절개 사시도이고, 도 5는 안테나가 결합된 상태에서의 주요부의 결합상태를 나타낸 부분절개 사시도이다.
도 4와 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 회전구동수단(110)의 회전축(112)에 경사허용커플링수단(120)이 결합되며, 회전접촉수단(130)이 돌기(133)를 통해 경사허용커플링수단(120)의 경사허용부(122)에 경사 가능케 결합되어 있으며, 경사허용커플링수단(120)과 회전접촉수단(130) 사이에 탄성력제공수단(140)이 결합되어 있다. 회전구동수단(110)에는 안테나지지수단(160)의 역할을 하는 안테나공(162)을 갖는 하우징(160a)이 결합되어 있다. 이 하우징(160a)은 경사허용커플링수단(120), 회전접촉수단(130), 탄성력제공수단(140)을 둘러싸 보호하고 안테나(10)를 지지하며, 장공(164)을 통해 회전접촉수단(130)의 끝단을 안내한다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이 안테나(10)가 결합되지 않은 상태에서 본 발명에 따른 안테나 구동장치(100)의 회전접촉부(130)는 회전축(112)과 동일선상으로 배치되며, 회전축(112)에 대해 경사지게 배치되지 않는다. 그러나, 도 5에 나타낸 바와 같이 안테나공(162)으로 안테나(10)가 삽입되어 조립되면 회전접촉수단(130)은 안테나(10)에 의해 한쪽으로 밀려 회전축(112)에 대해 소정 각도 경사지게 배치된다. 도 5 상태에서의 회전접촉수단(130)은 탄성력제공수단(140)에 의해 도 4에 나타낸 바와 같은 상태로 복원시키려는 힘을 받는다.
도 6은 본 발명에 따른 안테나 구동장치의 변형예를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 안테나 구동장치의 분리사시도이다.
이 변형예는 앞의 실시예와 비교할 때 하우징(160b)의 모터(110a)에 대한 결합방식에서 차이가 있다. 즉, 앞의 실시예의 경우 하우징(160a)이 모터(110a)의 몸체와 고정되게 결합되어 꺾임 등이 허용되지 않는다. 이에 비해, 이 변형예의 경우 하우징(160b)과 모터(110a)가 소정 각도 꺾일 수 있는 방식으로 결합된다. 구체적으로, 도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전구동수단(110)을 구성하는 기어드 모터(110a)의 일측 외주면에 돌기(116)를 형성하고, 안테나지지수단(160)을 구성하는하우징(160b)에는 돌기(116)에 결합되어 하우징(160b)이 소정 각도 회동될 수 있도록 해주는 홈(168)을 형성한다. 수평방향(y 방향)으로 놓인 모터(110a)에 대하여 안테나지지수단(160)이 수직방향(z 방향)으로 꺾일 수 있도록 하기 위해, 홈(168)은 하우징(160b)의 가장자리에서 연장되는 집게모양의 것에 의해 형성되고, 이 돌기(116)와 홈(168)은 각각 두개가 180°간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 나아가 두개의 홈(168) 사이에는 하우징(160b)의 꺾임 각도를 제한하거나 또는 모터(110a)로부터 벗겨지는 것을 막기 위한 돌출부(169)를 더 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하면, 안테나지지수단(160)이 기어드 모터(110a)에 대해 소정 각도 범위 내에서 회동이 가능하다. 물론, 돌기(116)와 홈(168)은 그 위치를 서로 바꾸어 형성하여도 된다.
도 6과 도 7에 나타낸 바와 같은 안테나 구동장치는 하우징(160b)의 배치위치에 방해물이 있거나 허용되는 설치공간의 사정으로 인해 기어드 모터(110a)와 동일선상으로 배치되기 어려운 경우에 실익이 있다. 도 6에서의 이점쇄선은 하우징(160b)의 회동상태를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 안테나 구동장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 구동장치(100)는 회전축(112)을 갖는 회전구동수단(110)을 구비하고 있다. 이 회전구동수단(110)은 기어드 모터(110a)로서 앞 실시예에서와 같다.
본 발명에 따른 안테나 구동장치(100)는 회전축(112)에 대해 경사 가능케 설치되어 안테나의 일측과 접촉되고 회전구동수단(110)에 의해 회동되면서 안테나(10)를 이동시키는 회전접촉수단(130a)을 구비하고 있다. 이 회전접촉수단(130a)에는 뒤에서 설명되는 탄성체(170a)와 나사결합되도록 하고, 그 외주면으로는 앞 실시예에서와 같이 탄성롤러가 결합된 구성으로 하면 된다.
회전구동수단(110)과 회전접촉수단(130a) 사이에 탄성체(170a)가 설치된다. 이 탄성체(170a)는 회전구동수단(110)의 회전동력을 회전접촉수단(130a)에 전달함과 아울러 회전접촉수단(130a)이 회전축(112)에 대해 소정 각도 경사진 상태로 회동되는 것을 허용하면서 회전접촉수단(130a)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다. 이 탄성체(170a)는 그 신축성이 뛰어난 고무를 이용해 만드는 것이 적당하다.
이 실시예에서의 탄성체(170a)는 앞 실시예에서의 경사허용커플링수단(120)과 탄성력제공수단(140)의 두 역할을 동시에 수행하는 탄성커플링수단이다.
나머지는 앞에서 설명한 바와 같다.
도 9는 본 발명에 따른 안테나 구동장치의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 9에 나타낸 바와 같이 경우에 따라서는 회전축(112)을 갖는 회전구동수단(110)과 탄성재질로 만들어지는 회전접촉수단(130b)으로 본 발명을 구성할 수도 있다.
여기에서의 회전구동수단(110)은 기어드 모터(110a)로서, 앞에서 설명한 바와 같다.
회전접촉수단(130b)은 그 외주면의 탄성롤러를 제외하고는 그 전체를 고무등 탄성재질로 만들어서 회전축(112)에 직접 설치된 상태에서 회전축(112)에 대해 경사지게 탄성변형 가능하도록 구성하면 된다. 물론, 경우에 따라서는 회전접촉수단(130b)의 외주면에 탄성롤러를 설치하지 않고 회전접촉수단(130b)을 구성할 수 있다. 즉, 탄성재질로 된 회전접촉수단(130b)에서는 회전축(12)에 연결되는 일부가 탄성커플링수단(170b)의 역할을 하여 회전접촉수단(130b)이 회전축(112)에 대해 경사진 상태로 안테나(10)에 접촉되어 회동되면서 안테나(10)를 이동시킬 수 있다.
이 실시예에서의 회전접촉수단(130b)은 도 1∼도 7을 통해 설명한 실시예에서의 경사허용커플링수단(120), 탄성력제공수단(140) 및 회전접촉수단(130)의 역할을 모두 수행한다.
나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 구동장치는 다양한 디자인의 이동통신단말기에 이용할 수 있어, 이동통신단말기의 디자인이 바뀔 때마다 안테나 구동장치를 새로이 개발해야하지 않아도 되기 때문에 새로운 모델의 단말기 개발에 따른 비용을 줄일 수 있다.
또, 안테나의 직경이나 롤러의 직경, 진원도, 안테나 구동장치의 설치위치 등이 정확하지 않더라도 회전접촉수단과 안테나 사이의 접촉압력이 지나치게 커지거나 지나치게 작아지지 않기 때문에 안테나의 구동에 따른 제품불량의 우려가 매우 낮고, 안테나의 구동이 매우 원활하게 이루어진다. 즉, 본 발명에 따른 안테나 구동장치를 이용하는 경우 고품질의 이동통신단말기를 만들 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서, 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위 안에 속함을 밝혀둔다.

Claims (15)

  1. 회전축을 갖는 회전구동수단과 안테나와 교차되어 그 외면과 접촉된 상태에서 상기 회전구동수단의 회전력에 의해 회전되면, 상기 안테나를 길이방향으로 이송시키는 회전접촉수단을 구비하는 안테나 구동장치에 있어서,
    상기 회전구동수단의 회전력이 상기 회전접촉수단에 전달되도록 매개하고, 상기 회전접촉수단이 상기 회전축에 대해 경사진 상태로 회동됨을 허용하는 경사허용커플링수단과 상기 회전접촉수단에 탄성력을 제공하는 탄성력제공수단을 구비하여 구성되고, 상기 회전구동수단과 상기 회전접촉수단 사이에 설치되어 상기 회전구동수단의 회전력을 상기 회전접촉수단에 전달하며 상기 회전접촉수단이 상기 회전축에 대해 경사진 상태로 회동됨을 허용하면서 상기 회전접촉수단에 탄성력을 제공하는 탄성커플링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 회전접촉수단과의 사이에 상기 안테나를 두고 상기 안테나를 지지하는 안테나지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전구동수단은 기어드 모터인 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 회전축은 일측 외주면을 따라서 형성되는 각이 진 홈을 구비하고,
    상기 탄성력제공수단은 상기 경사허용커플링수단과 상기 회전접촉수단 사이에 배치되는 코일스프링이며,
    상기 경사허용커플링수단은 바닥과 측벽을 갖는 용기형상의 것으로서 상기 홈을 통해 상기 회전축에 결합할 수 있도록 하기 위해 일측의 바닥과 측벽이 절개되어 형성되는 절개홈과 상기 측벽에 형성되어 상기 회전접촉수단이 결합될 수 있도록 해주고 상기 회전접촉수단이 상기 회전축에 대해 어느 방향으로도 경사지게 되는 것을 허용하는 2이상의 경사허용부를 구비하여 구성되고,
    상기 회전접촉수단은 상기 코일스프링의 일단을 수용하는 코일스프링 수용부와 상기 코일스프링 수용부 외주면에 바깥쪽으로 돌출되게 형성되어 상기 경사허용부에 결합되는 2이상의 돌기와 상기 안테나 쪽으로 연장된 롤러축 및 상기 롤러축 외주면에 결합되어 상기 안테나와 접촉되는 탄성롤러를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 모터와 경사허용커플링수단 사이에 상기 경사허용커플링수단에 작용하는 마찰력을 줄이기 위한 와셔가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 회전구동수단은 기어드 모터이고, 상기 안테나지지수단은 상기 기어드 모터에 고정되어 상기 회전커플링수단과 회전접촉수단과 탄성력제공수단을 둘러싸 보호하고 상기 안테나가 통과되는 통공을 구비하여 상기 회전접촉수단에 대하여 상기 안테나를 지지하는 하우징인 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 안테나지지수단은 상기 안테나를 2부분에서 선접촉 또는 점접촉되도록 지지하는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 안테나지지수단에는 상기 회전접촉수단의 끝단이 삽입되는 장공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  10. 제 3항에 있어서, 상기 회전구동수단은 일측 외주면에 돌기 또는 홈이 형성되어 있는 기어드 모터이고, 상기 안테나지지수단은 상기 돌기 또는 홈에 소정 각도 회동 가능케 결합되는 홈 또는 돌기를 구비하여 상기 기어드 모터에 소정 각도 회동 가능케 설치되고 상기 회전커플링수단과 회전접촉수단과 탄성력제공수단을 둘러싸 보호하고 상기 안테나가 통과되는 통공을 구비하여 상기 회전접촉수단에 대하여 상기 안테나를 지지하는 하우징인 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 회전축을 갖는 회전구동수단과 안테나와 교차되어 그 외면과 접촉된 상태에서 상기 회전구동수단의 회전력에 의해 회전되면, 상기 안테나를 길이방향으로 이송시키는 회전접촉수단을 구비하는 안테나 구동장치에 있어서,
    상기 회전접촉수단은 탄성체로 만들어지고, 상기 회전축에 설치되어 상기 회전축에 대해 경사지게 탄성변형 가능하고, 상기 회전축에 대해 경사진 상태로 안테나에 접촉되어 회동되면서 상기 안테나를 이동시키고, 상기 회전접촉수단과의 사이에 상기 안테나를 두고 상기 안테나를 지지하는 안테나지지수단이 설치된 것을 특징으로 하는 안테나 구동장치.
  15. 삭제
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