CN97196303.7
1997.05.20
CN1225197A
1999.08.04
终止
无权
专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日：2003.5.21|||授权||||||公开
H01Q1/10
艾利森公司;
C·A·鲁迪斯尔
美国北卡罗莱纳州
1996.05.21 US 08/651,974
中国专利代理(香港)有限公司
曾祥凌
在支承着天线的外壳内作转动安装和由弹簧驱动的小齿轮在松开锁扣时自动地延长天线。小齿轮具有很多与天线外表面上的齿体啮合的齿体。本发明天线延长装置具有用以自动延长手持通讯工具天线的紧凑而经济的机构。
1．一种天线延长装置，包括： 天线，具有绕纵轴线设置的外表面和至少在部分所述外表面上设置 的预定齿体； 外壳，用以支承处于延伸状态下的所述天线和对处于收缩状态下的 所述天线作保护性封闭； 小齿轮，在所述外壳上作转动安装，并且有很多外齿体以与所述天 线外表面上的预定齿体相啮合，所述小齿轮与所述天线相隔足够大距离 以使小齿轮的外齿体与所述天线外表面上的齿体相啮合； 转动机构，用以使所述小齿轮沿着使天线从所述收缩状态移动到所 述延伸状态的方向转动； 保持机构，用以选择性地使所述天线保持在所述收缩状态。 2．按权利要求1所述天线延长装置，其中：在所述天线的外表面上 限定的所述预定齿体包括多个环体(18)，所述环体绕天线的所述轴线 作同心设置并沿所述天线的所述纵轴线轴向隔开。 3．按权利要求1所述天线延长装置，其中：在所述天线的外表面上 限定的所述预定齿体包括沿所述外表面在平行于所述纵轴线的方向上延 伸的齿条。 4．按权利要求1所述天线延长装置，其中：所述装置具有短轴和筒 形壁体，短轴从所述外壳的限定表面向外延伸并固定其上，筒形壁体从 外壳的所述限定表面向外延伸而与所述短轴成同心关系并与所述短轴相 隔一预定距离，所述小齿轮在所述短轴上作转动安装，并具有从所述小 齿轮向所述外壳的所述限定表面延伸的筒形凸缘，凸缘与从外壳的限定 表面向外延伸的所述筒形壁体对准，凸缘的外壁面与外壳的筒形壁体相 隔足够大间距以便在小齿轮筒形凸缘的外壁面和外壳筒形壁体之间提供 一预定的环形间隙。 5．按权利要求1所述天线延长装置，其中：所述装置包括一短轴， 该短轴从所述外壳的限定表面向外延伸并固定在其上，所述小齿轮在所 述短轴上作转动安装并具有从所述小齿轮向外壳的所述限定表面延伸的 筒形凸缘，所述用以转动所述小齿轮的机构具有与所述小齿轮可操作地 连接的弹簧。 6．按权利要求1所述天线延长装置，其中：所述装置包括从所述外 壳的限定表面向外延伸并固定在其上的短轴，所述小齿轮在所述短轴上 作转动安装，具有从所述小齿轮向外壳的所述限定表面延伸的筒形凸 缘，具有与短轴相隔足够大距离的内壁面以便在其间形成环形空腔，所 述用以转动所述小齿轮的机构具有装在所述环形空腔内的弹簧，弹簧具 有装在所述短轴上的第一端和装在小齿轮筒形凸缘的内壁面上的可动 端。 7．按权利要求1所述天线延长装置，其中：所述用以选择性地使所 述天线保持在所述收缩状态的机构包括在天线外表面上形成的缺口和装 在所述外壳内的锁扣，锁扣可在啮合位置和松开位置之间移动，在啮合 位置至少部分所述锁扣与天线上的所述缺口啮合，在松开位置所述锁扣 与天线上的所述缺口相隔开。
天线延长背景发明背景 发明领域 本发明一般涉及天线自动延长装置，更具体地说，涉及适用于手持 电讯工具的机械驱动装置。 技术背景 收缩式天线普遍用于全球通讯工具如手持电话机、蜂窝式电话机和 无线电收发机。一般来说，用于便携式通讯工具的收缩式天线要求用双 手进行延长天线的操作。例如，在用蜂窝式电话机答话时，使用人必须 对可能配置的盖子作按动的开启，用一手握住话机，用另一手拉出天线， 再按下按钮进行答话。这样进行多道操作很麻烦，特别是使用人手里拿 着东西或不便于用双手延长天线时更为麻烦。 电动、马达驱动的天线延长装置如车辆和较大通讯工具上使用的天 线延长装置对小型轻便的电讯工具很不方便，因为马达和驱动机构要求 一定的空间，会增加重量和费用，对有限的能源如工具的电池须耗用很 大的电流。 曾对用于便携式通讯工具提出过其他自动延长天线的装置。例如， 本发明的发明人于1996年4月4日提出、正在审查中、题为“收缩式 天线装置”的专利申请No.08/627,448公开了一种受导螺旋压缩弹簧装 置。这种受导弹簧必须在天线的外壳如手持电话机的壳体内占用相当的 长度。另一由本发明受理人受理、于1996年5月1日由John C.Phillips 提出、题为“速度受机械控制式天线延长装置”的专利申请No.08/641,959 叙述了一种用以控制延长天线速度的装置。现时要求手持电话机更小更 紧凑并兼有其他一些特点的趋势促使对工具内用于天线延长装置的占用 空间更加在乎了。 本发明旨在克服上述问题。最好使手持电讯工具的天线延长装置在 不用工具时用锁扣或其他形式的锁住机构使天线保持在收缩状态而在松 开锁扣时就自动地延伸出来。最好还使天线延长装置不需电能就能延长 天线，既紧凑又轻便，且结构简单，造价低廉。 发明概述 根据本发明的一个方面，天线延长装置包括天线和外壳，外壳用以 在延长天线时支承天线，在天线收缩时对天线作保护性封闭。天线具有 带预定齿体的外表面。天线延长装置还具有小齿轮，小齿轮在外壳内作 可转动的安装，并具有很多用以与天线外表面上的齿体相啮合的外齿 体。还设有用以使小齿轮沿着使天线从收缩状态移动到延伸状态的方向 转动的机构以及用以使天线选择性地保持在收缩状态的机构。 本发明天线延长装置的其他特点包括从外壳定表面向外延伸的固定 在此表面上的短轴。小齿轮还具有从小齿轮向外壳定表面延伸的筒形凸 缘，并具有与短轴相隔足够大距离的内壁面以便在其间形成一环形空 腔。在此环形空腔内装有弹簧，将弹簧的固定端连接在短轴上，将其可 动端连接在小齿轮筒形凸缘的内壁面上。 附图的详细描述 图1为本发明天线处长装置的简图，示出处于部分延伸状态下的天 线； 图2为本发明装置天线延长机构中受弹簧偏压的小齿轮； 图3为天线的部分三维视图，示出本发明天线延长装置中天线表面 上齿体的构形； 图4为天线的部分三维视图，示出本发明天线延长装置中天线表面 上另一种齿体构形。 优选实施例的详细描述 本发明天线延长装置10具有在图1中处于部分延伸状态的天线12， 天线在延伸状态下由外壳14支承，在收缩状态下由外壳14保护性地封 闭。 很明显，天线12具有绕其纵轴线16作同心设置的外部表面。在天 线的外部表面上具有预先限定的齿体18，举例来说，这可以是绕天线12 纵轴线16作同心设置的轴向隔开的多个环体如图3所示，也可以是沿 平行于纵轴线16的方向延伸的齿条如图4所示。齿体18可以通过机械 加工、模制或其他传统的成形方法得出。 小齿轮20在外壳14上作转动安装，具有与天线12外表面上预定 齿体18啮合的外齿体22。如图2所示，小齿轮20在短轴或心轴24上 作转动安装，短轴固定在外壳14的限定表面28上。短轴24与天线12 相隔一定距离，该距离可使小齿轮20的外齿轮22与天线12外表面上 的齿体18强制性地啮合。小齿轮20还具有筒形凸缘26，该凸缘绕小齿 轮20的转动轴线作同心设置，并向外壳14的限定表面28向内延伸。 天线延长装置10还具有用以使小齿轮20沿着使天线12从收缩状 态向延伸状态移动的方向转动的机构30。在本发明的优选实施例中，使 小齿轮20转动的机构30由动力弹簧32构成，该动力弹簧装在由小齿 轮20、外壳14的限定表面28、小齿轮20的筒形凸缘28的内壁和短轴 24的筒形外表面所限定的环形腔体内。弹簧32的一端固定在短轴24上， 弹簧32可动的另一端连接在筒形凸缘26的内壁上。这样，如图1所示， 由于使天线向下移动到收缩状态而使小齿轮20在反时钟方向上的转动， 就使弹簧卷绕起来。如果没有什么限制，弹簧26就会如图1所示退卷， 并使小齿轮沿顺时钟方向转动，如图1所示，并驱动天线而使其处于延 伸状态。作为选择，可使小齿轮20转动的机构30也可包括这样一种设 置，即：将弹簧32的固定端固定在与外壳14作刚性连接的套管上，将 弹簧32的可动端装在与小齿轮20可操作地连接的转轴上。 在说明性的示例中，动力弹簧32是用扁形弹簧钢带制成的，钢带 的宽度约为0.040英寸(1.0mm)，厚度为0.006英寸(0.15mm)，长 度约为10.0英寸(25.4cm)。在此示例中，弹簧32的扭矩在弹簧处于 完全卷绕状态下，也就是在天线处于收缩状态下为0.86in oz (0.006Nm)，在弹簧处于完全伸展状态下，也就是在天线处于完全延 伸状态下为0.6in oz(0.004Nm)，这种弹簧是专为总重约0.011lb(5g) 的常用天线12设计的。此外，在此示例中，弹簧32装在直径约为0.4 英寸(1.0cm)的套管内，小齿轮20上的齿体22的节线的直径约为 0.5in(1.27cm)。 天线延长装置10还具有用以使天线12选择性地保持在收缩状态的 机构34。保持机构34最好由弹簧加载的锁扣36构成，锁扣在外壳14 上作滑动安装，以其一端与天线12外表面上的缺口38啮合。锁扣36 可以是受弹簧偏压的按钮或杆件，也可以使锁扣与手持电话机的按压开 启式盖子或其他可动构件作机构互连，这样在致动可动构件时锁扣36 就自动地移到其松开的位置。在松开时由弹簧驱动的小齿轮20就自动 地驱动天线12进入延伸状态。如上所述，用手使天线12收缩就可使弹 簧32重新卷绕起来。 本发明天线延长装置10最好具有从外壳限定表面28向外延伸的环 形壁体40。环形壁体40最好与小齿轮凸缘26的筒形外表面相隔足够大 间距以便在彼此面对的表面之间积存一种高粘度材料如凡士林、白色锂 基润滑脂或其他高粘度油脂，从而对小齿轮20的过快转动以及天线12 的高速延伸产生一定的阻力。 在本发明天线延长装置10的实施例中，天线12与仪表的收发电路 的电连接是通过上部接点42取得的，如图1所示，上部接点用以在天 线12处于收缩状态时与天线12头部附近的径向凸肩啮合。下部接点44 用以在天线12处于延伸状态时与天线12下端附近的径向凸肩啮合。 对本发明是就优选实施例进行说明的，熟悉本专业的人可以理解， 可以对由弹簧驱动的小齿轮20作出一些改变，也可采用其他松开天线 的锁扣机构而仍符合以上具体论述的功能要求，也不脱离本发明的精 神。这些改变都应包括在以下权利要求的范围以内。本发明其他的方式、 特点和优点都可以从本发明的说明、附图和所附权利要求书中得出。
发明背景
发明领域
本发明一般涉及天线自动延长装置，更具体地说，涉及适用于手持 电讯工具的机械驱动装置。
技术背景
收缩式天线普遍用于全球通讯工具如手持电话机、蜂窝式电话机和 无线电收发机。一般来说，用于便携式通讯工具的收缩式天线要求用双 手进行延长天线的操作。例如，在用蜂窝式电话机答话时，使用人必须 对可能配置的盖子作按动的开启，用一手握住话机，用另一手拉出天线， 再按下按钮进行答话。这样进行多道操作很麻烦，特别是使用人手里拿 着东西或不便于用双手延长天线时更为麻烦。
电动、马达驱动的天线延长装置如车辆和较大通讯工具上使用的天 线延长装置对小型轻便的电讯工具很不方便，因为马达和驱动机构要求 一定的空间，会增加重量和费用，对有限的能源如工具的电池须耗用很 大的电流。
曾对用于便携式通讯工具提出过其他自动延长天线的装置。例如， 本发明的发明人于1996年4月4日提出、正在审查中、题为“收缩式 天线装置”的专利申请No.08/627,448公开了一种受导螺旋压缩弹簧装 置。这种受导弹簧必须在天线的外壳如手持电话机的壳体内占用相当的 长度。另一由本发明受理人受理、于1996年5月1日由John C.Phillips 提出、题为“速度受机械控制式天线延长装置”的专利申请No.08/641,959 叙述了一种用以控制延长天线速度的装置。现时要求手持电话机更小更 紧凑并兼有其他一些特点的趋势促使对工具内用于天线延长装置的占用 空间更加在乎了。
本发明旨在克服上述问题。最好使手持电讯工具的天线延长装置在 不用工具时用锁扣或其他形式的锁住机构使天线保持在收缩状态而在松 开锁扣时就自动地延伸出来。最好还使天线延长装置不需电能就能延长 天线，既紧凑又轻便，且结构简单，造价低廉。
发明概述
根据本发明的一个方面，天线延长装置包括天线和外壳，外壳用以 在延长天线时支承天线，在天线收缩时对天线作保护性封闭。天线具有 带预定齿体的外表面。天线延长装置还具有小齿轮，小齿轮在外壳内作 可转动的安装，并具有很多用以与天线外表面上的齿体相啮合的外齿 体。还设有用以使小齿轮沿着使天线从收缩状态移动到延伸状态的方向 转动的机构以及用以使天线选择性地保持在收缩状态的机构。
本发明天线延长装置的其他特点包括从外壳定表面向外延伸的固定 在此表面上的短轴。小齿轮还具有从小齿轮向外壳定表面延伸的筒形凸 缘，并具有与短轴相隔足够大距离的内壁面以便在其间形成一环形空 腔。在此环形空腔内装有弹簧，将弹簧的固定端连接在短轴上，将其可 动端连接在小齿轮筒形凸缘的内壁面上。
附图的详细描述
图1为本发明天线处长装置的简图，示出处于部分延伸状态下的天 线；
图2为本发明装置天线延长机构中受弹簧偏压的小齿轮；
图3为天线的部分三维视图，示出本发明天线延长装置中天线表面 上齿体的构形；
图4为天线的部分三维视图，示出本发明天线延长装置中天线表面 上另一种齿体构形。
优选实施例的详细描述
本发明天线延长装置10具有在图1中处于部分延伸状态的天线12， 天线在延伸状态下由外壳14支承，在收缩状态下由外壳14保护性地封 闭。
很明显，天线12具有绕其纵轴线16作同心设置的外部表面。在天 线的外部表面上具有预先限定的齿体18，举例来说，这可以是绕天线12 纵轴线16作同心设置的轴向隔开的多个环体如图3所示，也可以是沿 平行于纵轴线16的方向延伸的齿条如图4所示。齿体18可以通过机械 加工、模制或其他传统的成形方法得出。
小齿轮20在外壳14上作转动安装，具有与天线12外表面上预定 齿体18啮合的外齿体22。如图2所示，小齿轮20在短轴或心轴24上 作转动安装，短轴固定在外壳14的限定表面28上。短轴24与天线12 相隔一定距离，该距离可使小齿轮20的外齿轮22与天线12外表面上 的齿体18强制性地啮合。小齿轮20还具有筒形凸缘26，该凸缘绕小齿 轮20的转动轴线作同心设置，并向外壳14的限定表面28向内延伸。
天线延长装置10还具有用以使小齿轮20沿着使天线12从收缩状 态向延伸状态移动的方向转动的机构30。在本发明的优选实施例中，使 小齿轮20转动的机构30由动力弹簧32构成，该动力弹簧装在由小齿 轮20、外壳14的限定表面28、小齿轮20的筒形凸缘28的内壁和短轴 24的筒形外表面所限定的环形腔体内。弹簧32的一端固定在短轴24上， 弹簧32可动的另一端连接在筒形凸缘26的内壁上。这样，如图1所示， 由于使天线向下移动到收缩状态而使小齿轮20在反时钟方向上的转动， 就使弹簧卷绕起来。如果没有什么限制，弹簧26就会如图1所示退卷， 并使小齿轮沿顺时钟方向转动，如图1所示，并驱动天线而使其处于延 伸状态。作为选择，可使小齿轮20转动的机构30也可包括这样一种设 置，即：将弹簧32的固定端固定在与外壳14作刚性连接的套管上，将 弹簧32的可动端装在与小齿轮20可操作地连接的转轴上。
在说明性的示例中，动力弹簧32是用扁形弹簧钢带制成的，钢带 的宽度约为0.040英寸(1.0mm)，厚度为0.006英寸(0.15mm)，长 度约为10.0英寸(25.4cm)。在此示例中，弹簧32的扭矩在弹簧处于 完全卷绕状态下，也就是在天线处于收缩状态下为0.86in oz (0.006Nm)，在弹簧处于完全伸展状态下，也就是在天线处于完全延 伸状态下为0.6in oz(0.004Nm)，这种弹簧是专为总重约0.011lb(5g) 的常用天线12设计的。此外，在此示例中，弹簧32装在直径约为0.4 英寸(1.0cm)的套管内，小齿轮20上的齿体22的节线的直径约为 0.5in(1.27cm)。
天线延长装置10还具有用以使天线12选择性地保持在收缩状态的 机构34。保持机构34最好由弹簧加载的锁扣36构成，锁扣在外壳14 上作滑动安装，以其一端与天线12外表面上的缺口38啮合。锁扣36 可以是受弹簧偏压的按钮或杆件，也可以使锁扣与手持电话机的按压开 启式盖子或其他可动构件作机构互连，这样在致动可动构件时锁扣36 就自动地移到其松开的位置。在松开时由弹簧驱动的小齿轮20就自动 地驱动天线12进入延伸状态。如上所述，用手使天线12收缩就可使弹 簧32重新卷绕起来。
本发明天线延长装置10最好具有从外壳限定表面28向外延伸的环 形壁体40。环形壁体40最好与小齿轮凸缘26的筒形外表面相隔足够大 间距以便在彼此面对的表面之间积存一种高粘度材料如凡士林、白色锂 基润滑脂或其他高粘度油脂，从而对小齿轮20的过快转动以及天线12 的高速延伸产生一定的阻力。
在本发明天线延长装置10的实施例中，天线12与仪表的收发电路 的电连接是通过上部接点42取得的，如图1所示，上部接点用以在天 线12处于收缩状态时与天线12头部附近的径向凸肩啮合。下部接点44 用以在天线12处于延伸状态时与天线12下端附近的径向凸肩啮合。
对本发明是就优选实施例进行说明的，熟悉本专业的人可以理解， 可以对由弹簧驱动的小齿轮20作出一些改变，也可采用其他松开天线 的锁扣机构而仍符合以上具体论述的功能要求，也不脱离本发明的精 神。这些改变都应包括在以下权利要求的范围以内。本发明其他的方式、 特点和优点都可以从本发明的说明、附图和所附权利要求书中得出。
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在支承着天线的外壳内作转动安装和由弹簧驱动的小齿轮在松开锁扣时自动地延长天线。小齿轮具有很多与天线外表面上的齿体啮合的齿体。本发明天线延长装置具有用以自动延长手持通讯工具天线的紧凑而经济的机构。 。
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