KR100503831B1 - 지피에스용 안테나 개폐장치 - Google Patents

지피에스용 안테나 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지피에스 본체에 설치되는 안테나를 상하좌우로 회전시킬 수 있도록 하여 가장 양호한 위치에서 전파수신을 가능하게 하기 위한 것이다. 이러한 목적의 본 발명은, 본체(100)에 마련된 수납홈부(102)에 힌지회전가능하게 결합되는 힌지통체(120)와, 힌지통체(120)에 설치되어 힌지통체(120)의 본체(100)에 대한 자유회전을 억제하는 소정의 저항력을 발생시키는 저항부(200)와, 안테나(110)를 힌지통체(120)에 로테이션 가능하게 연결시키는 로테이션부(300)를 포함하는 지피에스용 안테나 개폐장치로서, 힌지통체(120) 및 저항부(200)의 작용에 의해 안테나(110)를 수직방향으로 회동시키는 것이 가능하고 로테이션부(300)의 작용에 의해 안테나(110)를 수평방향으로 회전시키는 것이 가능하여 전파를 수신하기에 가장 양호한 위치로 안테나(110)를 이동시킬 수 있으므로, 자동차의 실내에서 소형의 안테나(110)를 사용하고도 전파를 양호하게 수신할 수 있는 효과가 있다.

Description

지피에스용 안테나 개폐장치{ANTENNA OPENING AND CLOSING MECHANISM FOR GPS}
본 발명은 지피에스용 안테나 개폐장치에 관한 것으로, 특히 지피에스 본체에 설치되는 안테나를 상하좌우로 회전시킬 수 있도록 하여 가장 양호한 위치에서 전파수신을 가능하게 하기 위한 것이다.
지피에스(Global Positioning System)는 위도, 경도, 고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도정보를 이용하여 세계 어느 곳에서든지 자신의 위치를 정확하게 알 수 있고, 정확한 시간까지 얻을 수 있는 시스템이다. 이러한 지피에스는 최소 4개 이상의 위성으로부터 송출되는 신호를 수신하여 계산함으로써 현재 지피에스가 있는 정확한 위치와 시간을 계산할 수 있다.
이러한 지피에스는 비행기, 선박, 자동차뿐만 아니라 휴대용단말기, PDA 등으로 그 응용범위가 확대되고 있다.
특히 최근에는 자동차와 관련된 지피에스는 인터넷, 영화, 음악 등을 즐길 수 있도록 PC개념으로 발전되고 있다.
도 1은 이러한 PC개념의 지피에스가 자동차에 설치된 상태를 도시한 개략도이다.
자동차(100) 내부의 대시보드(111)상에 지피에스 본체(110)가 설치되고, 자동차(100)의 지붕이나 트렁크의 상면에 안테나(120)가 장착된다. 이러한 본체(110)와 안테나(120)는 동축케이블(112)로 연결된다.
이와 같이 안테나(120)를 자동차(100)의 지붕이나 트렁크의 상면에 설치한 것은, 안테나(120)에서 전파를 좀더 양호하게 수신하기 위한 것이다.
이 경우, 안테나(120)의 설치에 비용이 소요되고 그 상태가 불안정하며, 동축케이블(112)이 자동차의 실내로 지나게 되어 거추장스러운 단점이 있다.
한편, 지피에스 본체(110)에 안테나(120)를 장착한 경우도 있으나, 이 경우 안테나(120)의 크기가 소형이어서 전파 수신능력이 저하되어 데이터의 수신감도가 불량한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 지피에스 본체에 설치되는 안테나를 상하좌우로 회전시킬 수 있도록 하여 가장 양호한 위치에서 전파수신을 가능하게 하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지피에스 본체로부터 안테나를 회전시키기 위한 지피에스용 안테나 개폐장치에 있어서,상기 안테나가 상기 지피에스 본체에 마련된 수납홈부으로부터 회동되어 개폐되는 방향으로 상기 수납홈부에 힌지 회전되도록 설치되는 힌지통체;상기 힌지통체와 상기 본체에 걸쳐 설치되며, 상기 힌지통체가 상기 본체에 대하여 자유회전을 억제하는 소정의 저항력을 발생시키는 저항부; 및일단에는 상기 안테나가 장착되고, 타단은 상기 힌지통체 상에서 로테이션 되도록 결합된 로테이션부를 포함하여 이루어지고,상기 저항부는,상기 힌지통체의 일측면에 마련되는 결합홈부;상기 결합홈부에 고정 결합되고, 상부가 개방되며, 장방향의 일측 내벽면에 고정돌기가 형성되고, 타측 벽면에 관통공이 형성되며, 측방향의 일측면에 제 1가이드홈이 형성된 하우징;일단이 상기 고정돌기에 걸리도록 상기 하우징에 삽입되는 제 1압축스프링;중심에 제 1축공이 형성되고, 일면에는 제 1마찰면이 형성되며, 일측면에 상기 제 1가이드홈에 삽입되어 슬라이드 되는 제 1가이드돌기가 형성되고, 상기 하우징에 삽입되어 상기 제 1압축스프링에 의해 탄지되는 회전슬립부;상기 제 1축공으로 통과되어 상기 제 1압축스프링의 중심에 끼워지는 가이드축이 일측 중심에 형성되고, 상기 가이드축을 중심으로 상기 제 1마찰면에 대응되는 제 2마찰면이 형성되며, 타측 중심에 상기 관통공을 통과하여 상기 본체에 결합되는 결합축이 형성된 고정슬립부를 포함하여 이루어지며,상기 로테이션부는,하방으로 개방된 중공이 형성되고, 상기 중공으로부터 상방으로 제 2축공이 형성되며, 내주면에 수직방향으로 제 2가이드홈이 형성되고, 저부의 외측면에는 상기 힌지통체에 결합되는 날개가 형성된 실린더;상기 중공내에 삽입되는 제 2압축스프링;상기 제 2압축스프링의 하방에서 상기 중공내에 삽입되고, 외주면에는 상기 제 2가이드홈에 결합되는 제 2가이드돌기가 형성되며, 하부 내주면에는 상기 안테나의 허용회전각도에 해당되는 길이를 갖는 반원형의 스토핑홈이 형성된 제 1마찰링;선단에 수나사부가 형성되고, 하단영역의 외주면에 상기 제 1마찰링에 접촉되는 제 2마찰링이 형성되며, 상기 제 2마찰링의 상면에 상기 스토핑홈에 결합되는 스토핑돌기가 형성되고, 상기 제 1마찰링의 중심과 상기 제 2압축스프링의 중심 및 상기 제 2축공을 통과하여 상기 수나사부가 상기 안테나에 결합되는 지지축; 및상기 지지축의 하단부가 회전 가능하게 삽입되도록 상기 힌지통체에 형성된 제 1회전공을 포함하여 이루어지는 지피에스용 안테나 개폐장치를 제공한다.
이하에서는 상기와 같은 본 발명의 양호한 실시예를 설명하여 그 실시를 용이하게 한다.
도 2는 본 실시예에 따른 지피에스용 안테나 개폐장치의 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 제 1마찰링의 저면 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시한 지피에스용 안테나 개폐장치의 결합상태 사시도이다. 그리고 도 5는 도 2에 도시한 지피에스용 안테나 개폐장치의 설치상태 사시도이고, 도 6은 도 5의 정단면도이다.
본 실시예의 지피에스용 안테나 개폐장치는, 지피에스 본체(100)에 마련된 수납홈부(102)에 힌지회전가능하게 결합되는 힌지통체(120)와, 힌지통체(120)에 설치되어 힌지통체(120)의 본체(100)에 대한 자유회전을 억제하는 소정의 저항력을 발생시키는 저항부(200)와, 안테나(110)를 힌지통체(120)에서 로테이션 가능하게 연결시키는 로테이션부(300)로 이루어진다.
상기 저항부(200)는, 힌지통체(120)의 일측면에 마련되는 결합홈부(124); 결합홈부(124)에 고정 결합되고, 상부가 개방되며, 장방향의 일측 내벽면에 고정돌기(212)가 형성되고, 타측 벽면에 관통공(214)이 형성되며, 측방향의 일측면에 제 1가이드홈(216)이 형성된 하우징(210); 일단이 고정돌기(212)에 걸리도록 하우징(210)에 삽입되는 제 1압축스프링(220); 중심에 제 1축공(232)이 형성되고, 일면에는 제 1마찰면(234)이 형성되며, 일측면에 제 1가이드홈(216)에 삽입되어 슬라이드 되는 제 1가이드돌기(236)가 형성되고, 하우징(210)에 삽입되어 제 1압축스프링(220)에 의해 탄지되는 회전슬립부(230); 제 1축공(232)으로 통과되어 제 1압축스프링(220)의 중심에 끼워지는 가이드축(242)이 일측 중심에 형성되고, 가이드축(242)을 중심으로 제 1마찰면(234)에 대응되는 제 2마찰면(244)이 형성되며, 타측 중심에 관통공(214)을 통과하여 본체(100)에 결합되는 결합축(246)이 형성된 고정슬립부(240);로 이루어진다.
힌지통체(120)의 결합홈부(124)와 하우징(210) 및 회전슬립부(230)의 형상을 아치형으로 제작함으로써, 하우징(210)이 결합홈부(124)에서 회전되는 것을 방지하고, 제 1가이드홈(216)에 슬라이드 가능하게 삽입되는 제 1가이드돌기(236)와 함께 회전슬립부(230)가 하우징(210)에서 회전되는 것을 방지한다.
상기 로테이션부(300)는, 하방으로 개방된 중공(312)이 형성되고, 중공(312)으로부터 상방으로 제 2축공(314)이 형성되며, 내주면에 수직방향으로 제 2가이드홈(316)이 형성되고, 저부의 외측면에는 상기 힌지통체(120)에 결합되는 날개(318)가 형성된 실린더(310); 중공(312)내에 삽입되는 제 2압축스프링(330); 제 2압축스프링(330)의 하방에서 중공(312)내에 삽입되고, 외주면에는 제 2가이드홈(316)에 결합되는 제 2가이드돌기(342)가 형성되며, 하부 내주면에는 안테나(110)의 허용회전각도에 해당되는 길이를 갖는 반원형의 스토핑홈(344)이 형성된 제 1마찰링(340); 선단에 수나사부(352)가 형성되고, 하단영역의 외주면에 상기 제 1마찰링(340)에 접촉되는 제 2마찰링(354)이 형성되며, 제 2마찰링(354)의 상면에 스토핑홈(344)에 결합되는 스토핑돌기(356)가 형성되고, 제 1마찰링(340)의 중심과 제 2압축스프링(330)의 중심 및 제 2축공(314)을 통과하여 수나사부(352)가 안테나(110)에 결합되는 지지축(350); 및 지지축(350)의 하단부가 회전 가능하게 삽입되도록 힌지통체(120)에 형성된 제 1회전공(122);로 이루어진다.
상기 힌지통체(120)의 일단에는 힌지핀(380)이 결합되고, 수납홈부(102)의 일측에는 힌지핀(380)이 회전 가능하게 결합되는 제 2회전공(104)이 형성되며, 수납홈부(102)의 타측에는 결합축(246)이 회전 불가능하게 결합되는 결합공(106)이 형성된다. 결합축(246)과 각진 형상의 축이고 결합공(106)은 이에 대응되는 형상을 가진 구멍이다.
그리고 날개(318)는 스크류(370)에 의해 힌지통체(120)의 상면에 체결된다.
그리고 지지축(350)의 하단부에 표면이 매끄러운 와셔(360)를 끼워 제 2마찰링(354)의 저면과 힌지통체(120)의 상면의 사이에 위치하도록 함으로써, 힌지통체(120)와 제 2마찰링(354)의 회전에 의한 마모를 방지한다.
한편, 지피에스 본체로부터 안테나에 연결되는 시그날 와이어나 패턴은, 힌지핀(380)과 지지축(350)의 중심을 통과하도록 배선된다.
이하에서는 상기와 같은 구성으로된 지피에스용 안테나 개폐장치의 작용을 설명한다.
도 7은 도 2에 도시한 지피에스 수신장치의 설치상태 측단면도이고, 도 8은 도 2에 도시한 지피에스 수신장치의 사용상태 측단면도이다.
먼저, 수납홈부(102)에 수납된 안테나(110)를 인출시킬 때에는, 안테나(110) 또는 지지축(350)을 손가락으로 걸어서 들어올린다.
이에 따라 지지축(350)이 결합된 실린더(310) 및 힌지통체(120)가 함께 회동하게 된다. 힌지통체(120)의 일측에 결합된 힌지핀(380)은 본체(100)의 제 2회전공(104)에서 회전하고, 힌지통체(120)의 타측으로 돌출되는 저항부(200)의 결합축(246)은 본체(100)의 결합공(106)에 결합되어 회전하지 않으므로 저항부(200)의 내부에서 슬립작용이 발생하게 된다.
즉, 힌지통체(120)의 회동에 의해 힌지통체(120)의 결합홈부(124)에 삽입된 하우징(210)에 결합된 회전슬립부(230)도 함께 회전하지만, 본체(100)에 고정된 고정슬립부(240)는 회전하지 않게 된다. 따라서 회전슬립부(230)의 제 1마찰면(234)과 고정슬립부(240)의 제 2마찰면(244)에서 슬립현상이 발생하게 된다.
제 1마찰면(234)과 제 2마찰면(244)의 마찰로부터 저항력이 발생하게 된다. 평소에는 이 저항력에 의해 지지축(350)이 수납홈부(102)에 수납된 상태를 유지하며, 지지축(350)의 회동 후에는 회동된 상태를 유지하게 된다. 따라서 지지축(350)을 회동시키려면 저항력을 이길 수 있을 정도의 힘을 가하여야 한다.
이 과정에서 제 1압축스프링(220)은 제 1마찰면(234)과 제 2마찰면(244)이 항상 일정한 압력을 가지고 접촉되도록 한다.
또한 고정슬립부(240)의 가이드축(242)은 회전슬립부(230)의 제 1축공(232)에 삽입되어 제 1마찰면(234)과 제 2마찰면(244)의 슬립작용시 측면방향으로의 이탈을 방지한다. 그리고 회전슬립부(230)의 제 1가이드돌기(236)가 하우징(210)의 제 1가이드홈(216)에 삽입된 상태이므로, 회전슬립부(230)는 하우징(210)내에서 회전운동이 방지된다.
이와 같이하여 지지축(350) 및 안테나(110)가 수납홈부(102)로부터 외부로 인출되면, 안테나(110)에서 전파를 가장 양호하게 수신할 수 있도록 지지축(350)의 회동각도 및 안테나(110)의 회전각도를 조절한다.
지지축(350)의 회동각도 조절은 상기에서 설명한 지지축(350)의 인출과정과 동일하며, 안테나(110)의 회전각도를 조절하기 위해서는 안테나(110)를 손으로 잡고 전파가 양호하게 수신되는 위치로 안테나(110)를 지지축(350)을 축으로 하여 회전시킨다.
이에 따라 지지축(350)의 회전에 의해 실린더(310)의 중공(312)에 삽입된 제 2마찰링(354)이 함께 회전하는데, 제 2마찰링(354)과 접촉하고 있는 제 1마찰링(340)은 제 2가이드돌기(342)가 실린더(310)의 제 2가이드홈(316)에 결합되어 있어서 회전하지 않게 된다.
따라서 제 1마찰링(340)과 제 2마찰링(354)의 사이에서 슬립현상이 발생하며 마찰에 의한 저항력이 발생하게 된다. 평소에는 이 저항력에 의해 지지축(350)의 회전이 억제되고, 지지축(350)의 회전 후에는 회전된 상태를 유지하게 된다. 따라서 지지축(350)을 회전시키려면 저항력을 이길 수 있을 정도의 힘을 가하여야 한다.
이 과정에서 제 2압축스프링(330)은 제 1마찰링(340) 및 제 2마찰링(354)이 항상 일정한 압력을 가지고 접촉되도록 한다.
한편, 제 2마찰링(354)에 형성된 스토핑돌기(356)는 제 1마찰링(340)의 스토핑홈(344)을 따라서 이동하며 미리 설정된 각도만큼 안테나(110)가 회전된 후에는 스토핑돌기(356)가 스토핑홈(344)의 단부에 걸려 지지축(350) 및 안테나(110)의 과도한 회전을 방지하게 된다.
그리고 고정슬립부(240)의 가이드축(242)은 회전슬립부(230)의 제 1축공(232)에 삽입되어 제 1마찰면(234)과 제 2마찰면(244)의 슬립작용시 측면방향으로의 이탈을 방지한다.
또한 회전슬립부(230)의 제 1가이드돌기(236)가 하우징(210)의 제 1가이드홈(216)에 삽입된 상태이므로, 회전슬립부(230)는 하우징(210)내에서 회전운동이 방지된다.
상기와 같이하여 지피에스의 안테나(110)를 수직방향으로 회동시키는 작용과 수평방향으로 회전시키는 작용이 이루어져, 전파를 가장 양호하게 수신할 수 있는 위치로 안테나(110)의 전면을 향하게 할 수 있다.
이러한 안테나(110) 및 지지축(350)을 사용하지 않을 때에는 상기와 역순으로 동작시켜 본체(100)의 수납홈부(102)에 수납하여 보관한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 본체(100)에 마련된 수납홈부(102)에 힌지회전가능하게 결합되는 힌지통체(120)와, 힌지통체(120)에 설치되어 힌지통체(120)의 본체(100)에 대한 자유회전을 억제하는 소정의 저항력을 발생시키는 저항부(200)와, 안테나(110)를 힌지통체(120)에 로테이션 가능하게 연결시키는 로테이션부(300)를 포함하는 지피에스용 안테나 개폐장치로서, 힌지통체(120) 및 저항부(200)의 작용에 의해 안테나(110)를 수직방향으로 회동시키는 것이 가능하고 로테이션부(300)의 작용에 의해 안테나(110)를 수평방향으로 회전시키는 것이 가능하여 전파를 수신하기에 가장 양호한 위치로 안테나(110)를 이동시킬 수 있으므로, 자동차의 실내에서 소형의 안테나(110)를 사용하고도 전파를 양호하게 수신할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 특정한 실시예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1은 PC개념의 지피에스가 자동차에 설치된 상태를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지피에스용 안테나 개폐장치의 분해사시도.
도 3은 도 2에 도시한 제 1마찰링의 저면 사시도.
도 4는 도 2에 도시한 지피에스용 안테나 개폐장치의 결합상태 사시도.
도 5는 도 2에 도시한 지피에스용 안테나 개폐장치의 설치상태 사시도.
도 6은 도 5의 정단면도.
도 7은 도 2에 도시한 지피에스 수신장치의 설치상태 측단면도.
도 8은 도 2에 도시한 지피에스 수신장치의 사용상태 측단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100: 본체 102: 수납홈부
104: 제 2회전공 106: 결합공
110: 안테나 120: 힌지통체
122: 제 1회전공 124: 회동홈부
200: 저항부 210: 하우징
212: 고정돌기 214: 관통공
216: 제 1가이드홈 220: 제 1압축스프링
230: 회전슬립부 232: 제 1축공
234: 제 1마찰면 236: 제 1가이드돌기
240: 고정슬립부 242: 가이드축
244: 제 2마찰면 246: 결합축
300: 로테이션부 310: 실린더
312: 중공 314: 제 2축공
316: 제 2가이드홈 318: 날개
330: 제 2압축스프링 340: 제 1마찰링
342: 제 2가이드돌기 344: 스토핑홈
350: 지지축 352: 수나사부
354: 제 2마찰링 356: 스토핑돌기
356: 스토핑돌기 360: 와셔
370: 스크류 380: 힌지핀

Claims (3)

  1. 지피에스 본체(100)로부터 안테나(110)를 회전시키기 위한 지피에스용 안테나 개폐장치에 있어서,
    상기 안테나(110)가 상기 지피에스 본체(100)에 마련된 수납홈부(102)으로부터 회동되어 개폐되는 방향으로 상기 수납홈부(102)에 힌지 회전되도록 설치되는 힌지통체(120);
    상기 힌지통체(120)와 상기 본체(100)에 걸쳐 설치되며, 상기 힌지통체(120)가 상기 본체(100)에 대하여 자유회전을 억제하는 소정의 저항력을 발생시키는 저항부(200); 및
    일단에는 상기 안테나(110)가 장착되고, 타단은 상기 힌지통체(120) 상에서 로테이션 되도록 결합된 로테이션부(300)를 포함하여 이루어지고,
    상기 저항부(200)는,
    상기 힌지통체(120)의 일측면에 마련되는 결합홈부(124);
    상기 결합홈부(124)에 고정 결합되고, 상부가 개방되며, 장방향의 일측 내벽면에 고정돌기(212)가 형성되고, 타측 벽면에 관통공(214)이 형성되며, 측방향의 일측면에 제 1가이드홈(216)이 형성된 하우징(210);
    일단이 상기 고정돌기(212)에 걸리도록 상기 하우징(210)에 삽입되는 제 1압축스프링(220);
    중심에 제 1축공(232)이 형성되고, 일면에는 제 1마찰면(234)이 형성되며, 일측면에 상기 제 1가이드홈(216)에 삽입되어 슬라이드 되는 제 1가이드돌기(236)가 형성되고, 상기 하우징(210)에 삽입되어 상기 제 1압축스프링(220)에 의해 탄지되는 회전슬립부(230);
    상기 제 1축공(232)으로 통과되어 상기 제 1압축스프링(220)의 중심에 끼워지는 가이드축(242)이 일측 중심에 형성되고, 상기 가이드축(242)을 중심으로 상기 제 1마찰면(234)에 대응되는 제 2마찰면(244)이 형성되며, 타측 중심에 상기 관통공(214)을 통과하여 상기 본체(100)에 결합되는 결합축(246)이 형성된 고정슬립부(240)를 포함하여 이루어지며,
    상기 로테이션부(300)는,
    하방으로 개방된 중공(312)이 형성되고, 상기 중공(312)으로부터 상방으로 제 2축공(314)이 형성되며, 내주면에 수직방향으로 제 2가이드홈(316)이 형성되고, 저부의 외측면에는 상기 힌지통체(120)에 결합되는 날개(318)가 형성된 실린더(310);
    상기 중공(312)내에 삽입되는 제 2압축스프링(330);
    상기 제 2압축스프링(330)의 하방에서 상기 중공(312)내에 삽입되고, 외주면에는 상기 제 2가이드홈(316)에 결합되는 제 2가이드돌기(342)가 형성되며, 하부 내주면에는 상기 안테나(110)의 허용회전각도에 해당되는 길이를 갖는 반원형의 스토핑홈(344)이 형성된 제 1마찰링(340);
    선단에 수나사부(352)가 형성되고, 하단영역의 외주면에 상기 제 1마찰링(340)에 접촉되는 제 2마찰링(354)이 형성되며, 상기 제 2마찰링(354)의 상면에 상기 스토핑홈(344)에 결합되는 스토핑돌기(356)가 형성되고, 상기 제 1마찰링(340)의 중심과 상기 제 2압축스프링(330)의 중심 및 상기 제 2축공(314)을 통과하여 상기 수나사부(352)가 상기 안테나(110)에 결합되는 지지축(350); 및
    상기 지지축(350)의 하단부가 회전 가능하게 삽입되도록 상기 힌지통체(120)에 형성된 제 1회전공(122)을 포함하여 이루어지는 지피에스용 안테나 개폐장치.
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