SE516214C2 - Antennanordning och portabel kommunikationsanordning innefattande en sådan antennanordning - Google Patents

Description

70 75 20 25 30 35 .oo n.- n n o n n 516-214 ._2_ monteras på en kommunikationsanordning, tex en bärbar tele fon. Ännu ett syfte är att åstadkomma en bärbar radiokommunika- tionsanordning, som har en uthoppande antenn med förbättra spärrmekanism.

Uppfinningen i sammandrag Uppfinningen är baserad på insikten att i stället for en- dast en uppsättning spärrhakar eller skårelement finns det två uppsättningar skårelement runt den fjäderbelastade sprotantennen som i samverkar med ett spärrelement ger en enklare konstruktion, trots att antalet skàrelement är tämligen stort.

Enligt uppfinningen àstadkommes en antennanordning enligt patentkravet l.

Antennanordningen enligt uppfinningen är försedd med en enkel men ändå tillförlitlig spärranordning i form av ett vridbart cylindriskt eller ringformat spärrelement, som samverkar med två uppsättningar skårelement. Antennanord- ningen består av mycket få komponenter, vilket gor den billig och lätt att sätta samman. Det är även möjligt att sätta samman antennanordningen som en modul, som är lämpad för att senare fästas på en radiokommunikationsanordning_ Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen beskrivs nedan endast som exempel med hänvis- ningar till ritningarna, i vilka: Fig la-d visar en sprötantenn enligt uppfinningen i olika lägen; Fig 2 är en delvis frilagd perspektivvy av en sprotantenn, som är monterad på en mobiltelefon; Fig 3a och 3b visar en perspektivvy resp en sidovy av ett kamspärrelement; Fig 4 visar en sidovy av det övre partiet av en antennele- mentkomponent hos en antenn enligt uppfinningen; d 10 15 20 25 30 35 Fig Sa-h visar olika stadier av förflyttning från ett in- draget läge till ett utskjutet läge och tillbaks igen till det indragna läget för antennanordningen enligt uppfinningen; och Fig 6 och 7 visar alternativa utföringsformer av ett fjäde- rarrangemang hos en antennanordning enligt uppfin- ningen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Nedan följer en detaljerad beskrivning av antennanordningen enligt uppfinningen. Några av de här beskrivna elementen är identiska med avseende på form och funktion och är försedda med samma hänvisningssiffra åtföljd av en sammanhörande bokstav. När identiska element åsyftas kollektivt kan den sammanhörande bokstaven vara utelämnad.

I denna beskrivning hänvisas även till orienteringar såsom "övre" och "nedre" etc. Dessa hänvisningar skall uppfattats så att antennen är i normal drift, dvs såsom visas i figu- IGIÛB..

I fig la-ld visas en utföringsform av en sprötantenn. An- tennen innefattar ett ihåligt hölje 10 och ett rör 12, som är monterat till höljet. Röret l2 är gjort av något lämp- ligt material tex en plastslang, eller om ett stabilare arrangemang erfordras kan röret vara gjort av metall tex aluminium eller mässing. Ett antennelement i form av ett spröt 20 är glidbart anordnat i höljet och röret. Sprötet har vid ena änden en knopp 22 och i samband med knoppen fyra övre skårelement 24a-d, se fig 4. Fyra nedre skårele- ment 26a-d är anordnade nära de övre skårelementen men med ett mellanrum till dem som är något större än avståndet mellan de övre och nedre kamkurvorna i cylindern 30 (se nedan), så att en vridningsrörelse mellan sprötet 20 och cylindern 30 således är möjlig. Skårelementens funktion beskrivs mer detaljerat nedan. 10 15 20 25 30 35 516 21,4 _4_ En skruvfjäder 14 finns i röret 12 utanför sprötet 20. Vid sin övre ände är fjädern 14 fäst till höljet 10 och i sin nedre ände till sprötet 20. I fig la visas således fjädern utsträckt, dvs belastad, medan fjädern är obelastad i fig ld. Fjädern 14 fungerar således som en dragfjäder.

Kamkurvcylindern 30 är vridbart monterad i höljet 10. Cy- lindern 30 har fixerat axiellt läge, dvs den är spärrad mot axiell rörelse i förhållande till höljet 10. Kamkurvcylin- dern 30 kommer att beskrivas mer detaljerat med hjälp av fig Ba och 3b.

I fig 2 visas arrangemanget av antennanordningen i en radi- okommunikationsanordning 40, tex en mobiltelefon. Anten- nanordningens hölje 10 är fäst till mobiltelefonens kåpa 42, och sprötet är anslutet till telefonens elektronik (visas ej) medelst stopparen. Stopparen är ansluten till det ledande partiet av sprötet, och antennkontakt upprättas således i ett utskjutet läge när stopparen av metall är i elektrisk kontakt med kontaktorgan höljet. (visas ej) på det yttre I fig la visas antennanordningen i viloläge. Den belastade fjädern 14 utövar en kraft på sprötet 20, som är uppàtrik- tad i fig la dvs mot ett utskjutet läge. Såsom kommer att beskrivas nedan förhindrar emellertid cylindern 30, som är i spärrläge, ytterligare förflyttning av sprötet i riktning uppåt. Det bör påpekas att sprötet i detta viloläge inte är helt indraget utan kan tryckas ned ytterligare något.

I fig lb har en yttre tryckkraft, som utövas på knoppen 22 av en användare, tvingat sprötet till det helt indragna ändläget, varigenom kamkurvcylindern 30 förflyttas till ett icke spärrande läge. När sprötet 20 släpps fritt av använ- daren skjuts det ut medelst den belastade fjädern, se fig lc, till helt utskjutet läge som visas i fig ld. Denna sekvens beskrivs i sin helhet med hjälp av fig 5a-h. 70 75 20 25 30 35 n anno 516 21,4 _5_ Kamkurvcylindern 30 kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisningar till fig 3a och 3b. Cylinderns 30 övre ändyta är försedd med åtta identiska snedställda kamytor 34a-h.

Vid cylinderns inre yta finns det fyra identiska klackar 36a-d, 30 spärrläge är dessa klackars funktion att spärra sprötets av vilka en syns fullständigt i fig 3a. I cylinderns 20 förflytning från det i fig la visade viloläget till det i fig ld visade utskjutna läget. Dessa klackar 36 är place- rade med samma mellanrum på cylinderns inre yta och vid ett inbördes avstånd, som är något större än bredden på sprö- tets nedre skårelement 26. Klackarna har övre ändytor 37a-d På motsvarande sätt har klackarna nedre med ett tandat eller bort- skuret parti som likaledes har omvänd V-form, med omvänd V-form. ändytor 38a-d, vilka är försedda se fig 3b.

De fyra övre skårelementen 24 är försedda med snedställda Sprötets 20 övre parti med knoppen 22 visas i fig 4. nedre ytor 25a-d, av vilka endast en yta 25a är helt synlig i fig 4. De fyra nedre skårelementen 26 är försedda med snedställda övre ytor 27a-d, av vilka endast en yta 27a är helt synlig i fig 4, och med spetsiga nedre ytor 28a-d, dvs V-formade ytor. Det finns således fyra, med samma mellanrum anordnade övre skårelement 24 och fyra med samma mellanrum anordnade nedre skårelement 26. De övre skårelementen är placerade vid samma radie från sprötets mittaxel som cylin- derns 30 övre kamytor 34.

På motsvarande sätt är de nedre skårelementen 26 placerade vid samma radie från sprötets mittaxel som klackarna 36.

Samverkan mellan kamytorna och skårelementen kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig 5a-h. Det i fig 5a visade läget motsvarar det som visas i fig la, dvs viloläget. Den uppåtriktade kraften som fjädern 14 utövar, pressar sprötet 20 uppåt. Emellertid är dess uppåtriktade rörelse spärrad genom samverkan mellan de nedre skårelementens 26 övre ytor 27 och klackarnas 36 nedre ytor 38. Närmare bestämt vilar skårelementens 26 övre snedställda ytor 27 i klackarnas 36 10 15 20 25 30 35 516. 2104 _6_ omvänt V-formade inskärningar 38. Eftersom cylindern 30 hålls kvar axiellt, hålls sprötet 20 kvar i sitt inskjutna läge som visas i fig la. Beroende på samverkan av ytorna 27 och 38 förhindras vridning av sprötet 20 i förhållande till cylindern 30. Detta säkerställer att det i fig Sa visade spärrläget inte lämnas oavsiktligt.

I fig 5b visas ett läge halvvägs mellan lägena i fig la och De övre skårelementens 24 nedre ytor 25 har just börjat komma lb, dvs en användare har börjat trycka ned sprötet 20. i ingrepp med cylinderns kamytor 34. Det bör påpekas att skårelementen 24 kommer i ingrepp med varannan kamyta 34, eftersom det finns åtta ekvidistanta kamytor men endast fyra ekvidistanta övre skårelement 24. I det i fig 5b visa- de läget är de nedre skårelementen inte längre i ingrepp med klackarna 36. Detta beror på att avståndet mellan de övre och nedre skårelementen 24 och 26 är större än cylin- derns 30 höjd.

När sprötet 20 trycks nedåt ytterligare uppstår en relativ rörelse mellan sprötet 20 och cylindern 30 genom kamverkan beroende på växelverkan mellan kamytorna 34 och de övre skårelementen 24. Riktningen hos cylinderns 30 vridningsrö- relse i förhållande till sprötet 20 visas medelst en pil i fig 5b.

I fig 5 c har sprötet 20 nått sitt fullt indragna ändläge som visas i fig lb. De övre skårelementen 24 har då nått den nedersta delen av kamytorna 34, varigenom cylindern har flyttats till ett icke spärrande läge. Uttrycket icke spär- rande förklaras nedan.

I fig 5d har användaren släppt knoppen på sprötet 20 och fjäderverkan har börjat förflytta sprötet uppåt mot dess utskjutna läge. Det i fig 5d visade läget motsvarar läget i fig lc. De nedre skårelementens 26 övre ytor har just bör- jat komma i kontakt med klackarna 36. Cylinderns och sprö- tets inbördes läge är nu sådant att spetsarna på skårele- n uno: 70 75 20 25 30 35 516, 214 _7_ menten 26 är inriktade med mellanrummen mellan klackarna 36. När således sprötet 20 rör sig vidare uppåt ger de nedre skårelementens 26 snedställda övre ytor 27 cylindern en relativ rörelse i pilens riktning i fig 5d. Därigenom styrs skårelementen in i mellanrummen mellan klackarna 36.

Såsom redan nämnts är de nedre skårelementen 26 något sma- lare än utrymmet mellan klackarna 36, och mellanrummen medger således att sprötet rör sig ytterligare uppåt mot fullt utskjutet läge, i vilket de nedre skårele- se fig Se, menten 26 har styrts in i mellanrummen mellan klackarna 36.

I det helt utskjutna läget som visas i fig ld spärrar for- men på sprötets 20 nedre ände ytterligare förflyttning av sprötet 20.

När sprötet 20 skall skjutas in trycker användaren knoppen 22 och därmed sprötet 20 nedåt. Växelverkan mellan de nedre skårelementens 26 nedåt spetsiga nedre ytor 28 och klackar- nas 36 uppåt spetsiga ytor 37 styr de nedre skårelementen Efter att ha passerat cylindern 30 är de nedre skårelementen i det läge 26 in i mellanrummen mellan klackarna 36. som visas i fig 5f. De övre skårelementens 24 nedre ytor 25 börjar då komma i ingrepp med de övre kamytorna 34. Det bör påpekas att kamytorna 34, som i fig Sf kommer i ingrepp, inte är desamma som de kamytor som är i ingrepp i fig 5b. I fig 5b är cylindern 30 i ett första spärrande vridläge beroende på den tidigare växelverkan mellan de nedre skå- relementens 26 övre ytor 27 och klackarnas 36 nedre ytor 38, medan i fig 5f är cylindern 30 i ett andra, icke spär- rande vridläge beroende på den tidigare växelverkan mellan de nedre skårelementens 26 nedre ytor 28 och klackarnas 36 övre ytor 37.

När sprötet i fig 5f trycks ytterligare nedåt ges cylindern tills de övre skårelementen 24 nåt den nedersta delen av kamytorna 34, sprötet sedan släpps tvingas sprötet uppåt av fjäderverkan. 30 en relativ vridningsrörelse i pilens riktning, se fig 5g. Cylindern 30 är då i ett spärrande läge. När I fig Sh visas hur de nedre skårelementens 26 övre ytor 27 o :uno 70 75 20 25 30 35 n an.. 51.6- 21,4 _ 8 _ kommer i ingrepp med de omvänt V-formade inskärningarna på klackarnas 36 nedre ytor 38, varigenom cylindern 30 bringas vrida sig ytterligare, tills sprötet når det i fig 5a visa- de läget. Sprötet har då fullbordat en cykel från ett in- skjutet viloläge (fig la) via ett helt inskjutet ändläge (fig lb), via ett helt utskjutet ändläge (fig ld) och till- baka till ett helt inskjutet ändläge och åter till vilolä- get.

Antennmekanismen enligt uppfinningen är sålunda baserad på en relativ vridningsrörelse mellan sprötet 20 och cylindern 30. Varje gång sprötet trycks ned vrids cylindern approxi- mativt 1/8 varv. Varannan gång bringas cylindern sedan till ett icke spärrande läge genom växelverkan mellan de nedre skàrelementen och klackarna, och varannan gång bringas cylindern till ett spärrande läge. Nedtryckning av knoppen flyttar med andra ord cylindern 30 från ett spärrande till ett icke spärrande läge eller från ett icke spärrande läge till ett spärrande läge, alltefter omständigheterna. Detta ger en enkel men likväl tillförlitlig funktion.

Alternativa utföringsformer av fjädern 14 visas i fig 6 och 7. I fig 6 har dragfjädern i fig l ersatts av en tryckfjä- der 14', som befinner sig nedanför sprötet 20 i röret 12.

En fördel med att använda en tryckfjäder enligt fig 6 är att röret 12 kan göras smalare. I denna utföringsform är företrädesvis rörmaterialet styvare än plast, tex alumini- um, mässing eller annat lämpligt material.

I fig 7 användas en kort tryckfjäder 14" för att åstadkomma den erforderliga fjäderverkan. Fjädern 14" är anordnad i höljet 10 och utövar fjäderverkan på sprötet 20 vid frigö- ring. Denna fjäderverkan är emellertid normalt inte till- räcklig för att bringa sprötet 20 till dess helt utskjutna läge. Därför måsta man ibland dra ut sprötet manuellt till dess utskjutna läge. 10 15 20 25 30 35 516 21,4 _9_ Sprötet 20 i fig 7 hålls kvar i sitt utskjutna läge medelst en magnetkraft, som åstadkommes genom kombinationen av en magnet 29, som finns i höljet 10, och ett nedre metallparti 21 av sprötet 20.

Ovan har beskrivits föredragna utföringsformer av en anten- nanordning. Man inser att dessa kan varieras inom ramen för patentkraven. Sålunda har fyra övre och fyra nedre skårele- ment 24 och 26 visats. Man inser att antalet skårelement kan varieras under förutsättning att kamkurvcylinderns 30 utformning varieras på motsvarande sätt. Sålunda är det sex eller åtta övre och nedre skå- tänkbart med två, tre, relement. Uppfinningen är emellertid inte begränsad till dessa antal skårelement.

I beskrivningen av de föredragna utföringsformerna åstad- kommer kamverkan en vridningsrörelse hos cylindern 30.

Givetvis är det viktiga särdraget att kamverkan kan åstad- komma en relativ rörelse mellan sprötet 20 och cylindern 30. Alternativt kan således själva sprötet eller både sprö- tet och cylindern vridas.

Klackarna 36 och de växelverkande nedre skårelementen 26 har beskrivits med specifika former. Man inser att dessa former kan varieras så länge som klackarna och de första skårelementen bibehåller sin funktion, dvs att medge för- flyttning från utskjutet läge till indraget läge och spärra förflyttning från indraget läge till utskjutet läge, när cylindern 30 är i spärrande läge. Således kan klackarnas övre ändyta vara snedställd i stället för att ha inverterad V-form. Även de nedre skårelementens nedre ändytor kan vara snedställda i stället för att ha V-form. Dessa alternativa former fungerar för att styra de första skårelementen genom cylindern 30 under förflyttning från utskjutet till indra- get läge.

Claims (16)

516 214 ..lo_ Patentkrav

1. l. Antennanordning som innefattar: - ett antennelement (20, 22) med en central längdaxel och med första skàrelement (26a-d), varvid antennelementet är rörligt utmed den centrala längdaxeln mellan - ett utskjutet ändläge (fig ld) och - ett inskjutet viloläge (fig la) via - ett arbetsändläge (lb), och - ett fjäderelement (l4; l4'; 14") som är anordnat för att utöva en axiell kraft på antennelementet i riktning mot det utskjutna ändläget, kännetecknad av: _ - ett spärrelement (30) som är anordnat runt antennelemen- tet och spärrat mot axiell rörelse, varvid spärrelementet är vridbart rörligt i förhållande till antennelementet och har - klackar (36a-d) som är anordnade för att växelverka med nämnda första skàrelement (26a-d) i ett spärrande läge för att förhindra axiell förflyttning av antennelemen- tet från det inskjutna viloläget till det utskjutna ändläget, och i ett icke spärrande läge för att medge axiell förflyttning av antennelementet från det in- skjutna viloläget till det utskjutna ändläget, - andra skàrelement (24a-d) som är anordnade på antennele- mentet (20, 22), och - första kamytor (34a-h) som är anordnade på spärrelementet (30) och arrangerade för att växelverka med nämnda andra skàrelement (24a-d) för att under förflyttning av anten- nelementet (20, 22) till arbetsläget flytta spärrelemen- tet - med spärrelementet i spärrande läge till ett icke spär- rande läge, och - med spärrelementet i icke spärrande läge till ett spär- rande läge.

2. Antennanordning enligt kravet l, varvid - nämnda klackar (36a-d) har 70 15 20 25 30 35 516 214 _l1_ - andra övre kamytor (37a-d) och - tredje nedre kamytor (38a-d), och (26a-d) - nämnda första skårelement har - övre ändytor (27a-d), som är anordnade för att växel- verka med nämna tredje kamytor (38a-d), och - nedre ändytor (28a-d), som är anordnade för att växel- verka med nämnda andra kamytor (37a-d).

3. Antennanordning enligt kravet 2, varvid nämnda andra kamytor (37a-d) har inverterad V-form.

4. Antennanordning enligt kravet 2, varvid nämnda tredje kamytor (38a-d) har inverterad V-form för att förhindra relativ vridningsrörelse mellan antennelementet (20) och spärrelementet (30).

5. Antennanordning enligt kravet 2, varvid de första skå- relementens (26a-d) nedre ändytor (28a-d) har V-form. varvid

6. Antennanordning enligt något av föregående krav, spärrelementet (30) är väsentligen ringformat.

7. Antennanordning enligt något av föregående krav, varvid det finns åtta av nämnda första kamytor(34a-h).

8. Antennanordning enligt något av föregående krav, varvid det finns fyra av nämnda klackar (36a-d) och fyra av nämnda första skårelement (26a-d).

9. Antennanordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda andra skårelement (24a-d) och nämnda första kamytor (34a-h) är placerade på ett första, i förväg bestämt av- stånd från nämnda centrala axel.

10. Antennanordning enligt något av föregående krav, varvid (26a-d) (36a-d) är placerade på ett andra, i förväg bestämt avstånd nämnda första skårelement och nämnda klackar från nämnda centrala axel. 10 15 20 516 214 _12_

11. Antennanordning enligt enligt kravet 10, varvid nämnda första avstånd är större än nämnda andra avstånd.

12. Antennanordning enligt något av föregående krav, varvid fjädern är en dragfjäder (14).

13. Antennanordning enligt något av kraven 1-11, varvid fjädern är en tryckfjäder (l4', 14").

14. Antennanordning enligt kravet 13, varvid fjädern (14") är placerad helt och hållet i ett hölje (10) hos nämnda antennanordning.

15. Antennanordning enligt kravet 13 eller 14, varvid an- tennelementet (20, 22) hålls kvar i dess utskjutna ändläge medelst en magnet (29).

16. Portabel radiokommunikationsanordning, som har en kåpa, kännetecknad av, att en antennanordning enligt något av föregående krav är monterad till kåpan (42).