KR20000020942A - Power antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파워 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인입 및 인출되는 안테나에 작용되는 외력을 흡수할 수 있도록 한 파워 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power antenna device, and more particularly, to a power antenna device that can absorb the external force applied to the antenna to be drawn in and drawn out.
일반적으로, 파워 안테나 장치는 사용시에는 모터의 회전력으로 안테나 하우징에 수납된 안테나를 인출시키고, 사용이 완료되면 다시 안테나 하우징 내로 안테나를 인입시켜서 수납한다.In general, the power antenna device withdraws the antenna housed in the antenna housing by the rotational force of the motor during use, and when the use is complete, the power antenna device is retracted into the antenna housing.
최근에는 휴대폰 또는 셀룰라 폰, 피씨에스(PCS) 폰과 같은 휴대용 통신기기에 파워 안테나 장치의 기술을 적용하기 위한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.Recently, research and development for applying a technology of a power antenna device to a portable communication device such as a mobile phone, a cellular phone, a PCS (PCS) phone, is actively in progress.
한국 공개 특허 94-17313호에서는 로드 안테나의 하단에 스크루 로드를 설치하고 모터의 회전력에 의해 스크루 로드를 이송함으로써 안테나의 인출 및 인입을 구동하는 기술을 개시한다. 이 기술은 스크루 로드를 이송하기 때문에 안테나 인출 길이의 2배에 해당하는 안테나 하우징이 요구된다. 또한, 이 기술은 로드 안테나에 미치는 외력이 그대로 이송 메커니즘에 전달되기 때문에 이송 메커니즘이나 모터가 외력에 의하여 손상되거나 파손될 우려가 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 94-17313 discloses a technique for driving pull out and retracting of an antenna by installing a screw rod at a lower end of a rod antenna and transferring the screw rod by the rotational force of the motor. Since this technology transfers screw rods, an antenna housing that is twice the length of the antenna lead-out is required. In addition, in this technology, since the external force applied to the rod antenna is transmitted to the transfer mechanism as it is, the transfer mechanism or the motor may be damaged or broken by the external force.
미국 특허 5,497,506호에서는 안테나 하단에 이송 너트를 설치하고 모터에 의해 회전되는 스크루 로드의 회전력에 의해 이송 너트가 스크루 로드의 나선을 타고 이송됨으로써 안테나를 인출 및 인입하는 기술을 개시한다. 이 특허는 스크루 로드가 파이프형 안테나 내측으로 수납되기 때문에 안테나 인출 길이에 해당하는 길이를 가지는 안테나 하우징이 요구된다. 마찬가지로 이 기술은 로드 안테나에 미치는 외력이 그대로 이송 메커니즘에 전달되기 때문에, 이송 메커니즘이나 모터가 외력에 의하여 손상되거나 파손될 우려가 있었다.U. S. Patent No. 5,497, 506 discloses a technique for installing and retracting the antenna by installing a transfer nut at the bottom of the antenna and transferring the nut through the spiral of the screw rod by the rotational force of the screw rod rotated by the motor. This patent requires an antenna housing having a length corresponding to the antenna lead length since the screw rod is housed inside the pipe-like antenna. Similarly, this technique was concerned that the external force applied to the rod antenna is transmitted to the transfer mechanism as it is, so that the transfer mechanism or the motor may be damaged or damaged by the external force.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축 코일 스프링을 회전시켜고 상기 압축 코일 스프링의 나선을 타고 이동되는 이송체에 의하여 안테나가 인출 및 인입되게 하므로서, 안테나에 작용되는 외력을 흡수하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있는 파워 안테나 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by rotating the compression coil spring and the antenna is pulled out and drawn in by the conveying body moving in the spiral of the compression coil spring, An object of the present invention is to provide a power antenna device capable of absorbing external force acting on the product and improving durability of the product.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 사시도,1 is a perspective view of a power antenna device according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 안테나부의 분해 사시도,2 is an exploded perspective view of an antenna unit of a power antenna device according to an embodiment of the present invention;
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 작동을 보인 도,3a to 3d are views showing the operation of the power antenna device according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치가 채택된 휴대용 통신장치의 일부 단면도.4 is a partial cross-sectional view of a portable communication device employing a power antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 단면도.5 is a cross-sectional view of a power antenna device according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10:안테나, 20:회전구동유니트, 30:이송유니트.10: antenna, 20: rotary drive unit, 30: transfer unit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안테나가 수납되는 하우징, 상기 하우징에 결합되며 회전력을 발생하는 구동모터, 상기 구동모터의 축과 연결된 웜, 상기 하우징에 결합되고 상기 웜과 치합되며, 상기 안테나가 통과하는 중공체(中空體)의 결합축을 가지는 웜힐, 상기 안테나를 감싸는 형태로 상기 하우징에 설치되며, 상기 결합축과 연결되어 회전되는 압축코일스프링, 상기 압축코일스프링의 내측에 설치되고, 상기 압축코일스프링의 내측에서 외측으로 돌출되는 돌기를 가지며, 상기 압축코일스프링이 회전되면 코일의 경사면에 접한 상기 돌기에 가해지는 상방향 및 하방향의 분력에 의해 상기 안테나를 하우징으로부터 인출 또는 인입시키는 이송체, 그리고 상기 하우징의 길이방향으로 설치되어 상기 이송체의 돌기를 관통하며, 상기 이송체가 회전되지 않고 승하강운동되도록 하는 안내레일을 구비한다.The present invention for achieving the above object, the housing is the antenna is housed, the drive motor coupled to the housing and generates a rotational force, a worm connected to the shaft of the drive motor, coupled to the housing and meshed with the worm, the antenna Worm heel having a coupling shaft of the hollow body (hollow body) through which is installed, the compression coil spring is installed in the housing in a form surrounding the antenna, connected to the coupling shaft, installed inside the compression coil spring, It has a projection projecting from the inner side of the compression coil spring to the outside, and when the compression coil spring is rotated to transfer or pull the antenna from the housing by the upward and downward force applied to the projection in contact with the inclined surface of the coil Sieve and installed in the longitudinal direction of the housing to penetrate the projection of the conveying member, Is not rotated comprises a guide rail such that elevating movement.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a power antenna device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a power antenna device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a power antenna device according to an embodiment of the present invention.
이에 도시하듯이, 본 실시예에 따른 무선 통신장치는 안테나(10), 상기 안테나(10)를 승하강시키는 이송유니트(30), 그리고 상기 이송유니트(30)가 상기 안테나(10)를 승하강 시킬 수 있도록 상기 이송유니트(10)를 회전시키는 회전구동유니트(20)를 가진다.As shown in the drawing, in the wireless communication apparatus according to the present embodiment, the antenna 10, the transfer unit 30 for lifting up and down the antenna 10, and the transfer unit 30 raise and lower the antenna 10. It has a rotary drive unit 20 for rotating the transfer unit 10 to be made.
상기 이송유니트(30)는 원통형의 하우징(31)과 상기 하우징(31)의 내부에 회전가능하게 설치되는 압축코일스프링(32)을 가진다. 상기 압축코일스프링(32)은 상단에는 후술할 웜힐(22)이 결합되고, 하단측은 마개(36)에 의하여 지지된다.The transfer unit 30 has a cylindrical housing 31 and a compression coil spring 32 rotatably installed in the housing 31. The compression coil spring 32 is coupled to the upper worm heel 22 to be described later, the lower side is supported by a stopper 36.
상기 압축코일스프링(32)에는 원통형의 이송체(35)가 수납된다. 상기 이송체(35)의 상단에는 압축코일스프링(32)의 내측으로부터 외측으로 돌출되는 한쌍의 돌기(35a)를 가진다. 상기 이송체(35)에는 그 길이방향으로 제1통공(35b)이 형성되고, 상기 제1통공(35b)에 안테나(10)의 하단(10a)이 끼워진다. 즉, 상기 압축코일스프링(32)의 내부에 위치되는 안테나의 하단(10a)이 상기 이송체(35)의 제1통공(35b)에 결합된다. 상기 압축코일스프링(32)이 회전되면, 압축코일스프링(32)의 나선을 타고서 상기 이송체(35)가 승하강되는데, 이로인해 안테나(10)도 승하강 되는 것이다. 이는 후술한다.The compression coil spring 32 is a cylindrical conveying body 35 is accommodated. The upper end of the conveying body 35 has a pair of projections 35a protruding from the inside of the compression coil spring 32 to the outside. A first through hole 35b is formed in the conveying body 35 in the longitudinal direction thereof, and a lower end 10a of the antenna 10 is fitted into the first through hole 35b. That is, the lower end 10a of the antenna located inside the compression coil spring 32 is coupled to the first through hole 35b of the transfer member 35. When the compression coil spring 32 is rotated, the conveying member 35 is lifted up and down by riding the spiral of the compression coil spring 32, which causes the antenna 10 to be lifted up and down. This will be described later.
상기 돌기(35a)에는 지지공(35c)이 형성되고, 상기 지지공(35c)에는 안내레일(31a)이 관통된다. 상기 안내레일(31a)은 상기 하우징(31)의 내벽에 결합된 지지핀(31b)에 지지되어, 하우징의 길이방향으로 설치된다. 그러므로, 상기 이송체(35)는 상기 안내레일(31a)을 따라서 정확하게 승하강되는 것이다. 바람직하게는, 상기 안태레일(31a)은 와이어로 마련된다.A support hole 35c is formed in the protrusion 35a, and a guide rail 31a penetrates through the support hole 35c. The guide rail 31a is supported by the support pin 31b coupled to the inner wall of the housing 31 and installed in the longitudinal direction of the housing. Therefore, the conveying body 35 is to be lifted up and down correctly along the guide rail 31a. Preferably, the antenna rail 31a is formed of a wire.
상기와 같은 이송유니트(30)는 약간 휘어진 설치 공간에 적응하기 위하여 탄성을 가지는 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 하우징(31) 및 압축코일스프링(32)은 약간의 휨이 있어도 전체 길이에 비하여 코일의 피치가 상대적으로 매우 적기 때문에 이송체(35)의 상하 방향의 이송에는 영향을 주지 못한다.It is preferable that the transfer unit 30 selects a material having elasticity to adapt to a slightly curved installation space. Even if the housing 31 and the compression coil spring 32 have a slight deflection, the pitch of the coil is relatively small compared to the entire length, so that the housing 31 and the compression coil spring 32 do not affect the vertical conveyance of the conveying member 35.
상기 회전구동유니트(20)는 구동모타(21)와 상기 구동모타(21)의 동력을 전달받아 상기 압축코일스프링(32)을 회전시키는 기어장치(24)를 가진다. 상기 기어장치(24)는 웜(Worm)(23)과 웜휠(Worm Wheel)(22)을 포함한다.The rotary drive unit 20 has a gear device 24 for rotating the compression coil spring 32 receives the drive motor 21 and the power of the drive motor 21. The gear device 24 includes a worm 23 and a worm wheel 22.
상기 웜휠(22)은 상하측으로 연장된 중공체(中空體)의 결합축(22a)을 가지고, 상기 결합축(22a)은 지지부재(25)에 의하여 지지된다. 상기 지지부재(25)는 일측이 절개되어 구동모터(21)를 지지하는 실린더 형태의 모터지지부(25a)와, 상기 모터지지부(25a)에서 연장되며 대향되는 한쌍의 웜힐지지부(25b)를 가진다. 상기 웜휠지지부(25b)에는 상기 결합축(22a)의 상하단이 각각 관통되는 축공(25c)이 형성된다. 상기 축공(25c)을 관통한 결합축(22a)의 하단이 상기 압축코일스프링(32)의 상단에 압입되는데, 이로인해 압축코일스프링(32)은 회전되는 것이다. 또, 상기 결합축(22a)을 관통하여 압축코일스프링(32)의 내부에 위치되는 안테나(10)의 하단(10a)이 이송체에 결합되는 것이다.The worm wheel 22 has a coupling shaft 22a of a hollow body extending upward and downward, and the coupling shaft 22a is supported by the support member 25. The support member 25 has a cylindrical motor support portion 25a for cutting one side thereof to support the driving motor 21, and a pair of worm heel support portions 25b that extend from the motor support portion 25a and face each other. The worm wheel support portion 25b has a shaft hole 25c through which the upper and lower ends of the coupling shaft 22a are formed. The lower end of the coupling shaft 22a penetrating the shaft hole 25c is press-fitted to the upper end of the compression coil spring 32, which causes the compression coil spring 32 to rotate. In addition, the lower end 10a of the antenna 10 positioned inside the compression coil spring 32 through the coupling shaft 22a is coupled to the carrier.
상기 웜힐(22)에는 웜(Worm)(23)이 치합(齒合)되고, 상기 웜(23)은 구동모타(21)의 축(21a)에 연결된다. 그러므로, 상기 구동모타(21)의 동력이 웜(23)→웜힐(22)로 전달된다.A worm 23 is engaged with the worm hill 22, and the worm 23 is connected to the shaft 21a of the driving motor 21. Therefore, the power of the drive motor 21 is transmitted to the worm 23 → worm hill 22.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 작동을 보인 도로서, 이를 설명한다.3A to 3D are diagrams illustrating the operation of a power antenna device according to an embodiment of the present invention.
초기상태는 도 3a에 도시한 바와 같이, 이송체(35)가 하우징(31)의 하단에 위치하고, 안테나(10)는 하우징(31)에 인입되어 있는 상태이다. 이러한 상태에서, 구동모타(21)의 축(21a)이 정회전되면 웜(23)→웜힐(22)이 회전되면서 압축코일스프링(32)이 정회전된다. 상기 압축코일스프링(32)이 회전되면, 상기 이송체(35)의 돌기(35a)는 회전방향의 접선방향으로 상기 압축코일스프링(32)으로부터 힘을 받는다. 그러므로, 접선방향에 대해서는 안내레일(31a)에 의해 구속된 돌기(35a)에는 상,하방향의 분력만이 작용하게 되어 안내레일(31a)을 따라 이송체(35)는 상,하방향으로 움직이게 된다. 그러면 상기 이송체(35)는 압축코일스프링(32)을 타고서 승강되고, 이로인해 안테나(10)가 도 3b와 같이 하우징(31)의 외부로 인출된다.In the initial state, as shown in FIG. 3A, the transfer body 35 is positioned at the lower end of the housing 31, and the antenna 10 is retracted into the housing 31. In this state, when the shaft 21a of the driving motor 21 is rotated forward, the compression coil spring 32 is rotated forward while the worm 23 is rotated. When the compression coil spring 32 is rotated, the projection 35a of the transfer member 35 receives a force from the compression coil spring 32 in the tangential direction of the rotation direction. Therefore, in the tangential direction, only the component force in the upward and downward directions acts on the projection 35a constrained by the guide rail 31a so that the conveying member 35 moves in the up and down directions along the guide rail 31a. do. Then, the transfer member 35 is lifted up and down by the compression coil spring 32, and thus the antenna 10 is drawn out of the housing 31 as shown in FIG. 3B.
이와 같은 동작 중에 안테나(10)에 외력이 작용하면, 상기 외력이 이송체(35)에 작용한다. 그러데, 모터(21)는 계속해서 회전하고 있으므로 압축코일스프링(32)도 회전을 유지하게 된다. 따라서, 도 3c와 같이, 외력이 작용할 때의 이송체의 위치를 중심으로 이송되는 방향의 코일 턴수는 성기게 되어 인장되고, 이송이 진행된 방향측은 코일 턴수가 밀하게 되어 압축되게 된다.When an external force acts on the antenna 10 during such an operation, the external force acts on the transfer member 35. However, since the motor 21 continues to rotate, the compression coil spring 32 also maintains rotation. Therefore, as shown in FIG. 3C, the number of turns of the coil in the direction conveyed about the position of the conveying body when the external force is applied is coarsely tensioned, and the number of turns of the coil is compressed so that the number of turns of the coil is compressed.
이와 같은 상태에서 외력이 제거되면, 도 3d와 같이 압축력이 해소되는 위치까지 이송체(35)가 신속하게 이송되게 된다. 결국 설정된 시간에 대응하는 거리를 이송하는 것은 변함이 없고, 안테나(10)가 하우징(31)의 외부로 완전히 인출되는 것이다.When the external force is removed in such a state, as shown in FIG. 3d, the conveying member 35 is quickly conveyed to a position where the compressive force is released. As a result, conveying the distance corresponding to the set time does not change, and the antenna 10 is completely drawn out of the housing 31.
안테나가 인입되는 과정은 전술한 인출되는 과정의 역순으로 인입된다.The antenna is introduced in the reverse order of the above-described extraction process.
여기서, 유효이송거리보다 1턴 또는 2턴 정도로 압축코일스프링(32)이 더 회전되도록 모터(21)의 회전을 제어하면, 안테나(10)의 하단(10a) 금속부가 휴대폰 회로의 접촉부에 밀착되므로, 접촉 불량으로 인한 감도 저하나 노이즈 발생을 억제할 수 있다. 또, 안테나(10)가 완전하게 하우징(31)에 인입되게 할 수 있다.Here, when the rotation of the motor 21 is controlled so that the compression coil spring 32 is rotated by one turn or two turns more than the effective travel distance, the metal part of the bottom 10a of the antenna 10 is in close contact with the contact portion of the mobile phone circuit. Therefore, it is possible to suppress a decrease in sensitivity and noise caused by poor contact. In addition, the antenna 10 can be completely introduced into the housing 31.
도 4는 본 실시예에 따른 파워 안테나 장치가 채용된 휴대용 통신장치의 일부 단면도로서, 이를 간단히 설명한다.4 is a partial cross-sectional view of a portable communication device employing the power antenna device according to the present embodiment, which will be briefly described.
예컨대 휴대폰 또는 셀룰라폰의 본체(70) 내측에 안테나(10)와 이송유니트(30)가 설치된다. 이때, 이송유니트(30)의 하우징(31)은 상기 본체(70)와 일체로 마련될 수 도 있다. 그리고, 상기 이송유니트(30)와 연결되게 회전구동유니트(20)를 설치하고, 회전구동유니트(20)의 구동모타(21)를 본체(70)의 적소에 마련된 제어부(미도시)와 접속하면 된다.For example, the antenna 10 and the transfer unit 30 are installed inside the main body 70 of the mobile phone or cellular phone. In this case, the housing 31 of the transfer unit 30 may be provided integrally with the main body 70. In addition, when the rotary drive unit 20 is installed to be connected to the transfer unit 30 and the drive motor 21 of the rotary drive unit 20 is connected to a control unit (not shown) provided in place of the main body 70. do.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파워 안테나 장치의 단면도로서, 도 1과의 차이점만을 설명한다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a power antenna device according to another embodiment of the present invention, and describes only differences from FIG. 1.
상기 하우징(31)의 내벽 상하부에는 상기 압축코일스프링(32)의 상하단을 지지함과 동시에, 상기 압축코일스프링(32)의 길이를 조절하기 위한 상부지지구(33)와 하부지지구(34)가 고정된다. 상기 상부지지구(33)에는 제2통공(33a)이 형성되고, 상기 웜휠(22)의 결합축(22a)은 상기 제2통공(33a)을 관통하여 상기 압축코일스프링(32)의 상단에 결합된다. 그리고, 상기 상부지지구(33)와 하부지지구(34)에 상기 안내레일(31a)이 지지된다.The upper and lower ends of the compression coil spring 32 and the upper support 33 and the lower support 34 for supporting the upper and lower ends of the compression coil spring 32 at the upper and lower inner walls of the housing 31 are provided. It is fixed. A second through hole 33a is formed in the upper support 33, and the coupling shaft 22a of the worm wheel 22 penetrates through the second through hole 33a to the upper end of the compression coil spring 32. Combined. In addition, the guide rail 31a is supported by the upper support 33 and the lower support 34.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 안테나에 작용하는 외력이 압축코일스프링에 흡수되므로, 외력이 구동장치에 직접적으로 미치는 것을 방지할 수 있으므로 장치의 신뢰성이 향상된다.As described above, in the present invention, since the external force acting on the antenna is absorbed by the compression coil spring, the external force can be prevented from directly affecting the driving device, thereby improving the reliability of the device.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. You can.
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|---|---|
| KR (1) | KR20000020942A (en) |
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