专利名称：用于移动式通信设备的锁紧机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动式通信设备，具体来说涉及用于移动式通信设备的天线锁紧机构。
现有技术的描述锁紧机构经常要使用必须单独装入诸如蜂窝式电话机之类的通信设备的外壳中的单独的零部件，如按钮和弹簧。对于使用自动伸展式天线的“推-推”型系统的天线，尤其是这样。
便携式通信设备(尤其是蜂窝式电话机)的尺寸在不断地减小。减化天线的操作、减小零件的数目、以及减小容纳零件所需空间大小的需求经常在鼓励设计人员去避开推-推型的锁紧机构，其结果是通常不使用推-推型的锁紧机构。因此，蜂窝式电话机一般使用的天线系统需要手动放入伸展位置或缩回位置。虽然手动操作的天线减小了复杂性，但从用户的直观感觉来说，这样的天线还是不太方便的。
更加具体地说，许多蜂窝式电话机和其它的通信设备都包括一个可伸缩的“鞭“型天线。虽然通过加入一个驱动机构，例如，时钟/电机弹簧、恒力弹簧、或长压缩弹簧，有可能使这些弹簧自动伸展，但已知的用于自动伸展式天线的锁紧机构却使天线系统变得很复杂，以致于人们宁愿要一个手动可伸缩系统。自动伸展式天线在其它场合是人们所期望的，因为它们毕竟是很方便的。因此需要一种锁紧机构，这种锁紧机构成本低、结构简单、自动包含在天线组件内、在电话外壳内不需要附加的按钮和弹簧、并且可与不同型号的电话机互换使用，因而能够更加容易地把自动伸展式天线加入便携式通信设备中。
发明的概述提供一种锁紧机构，它利用了不需要附加的按钮或弹簧的简单的推-推型的设计，因此在例如蜂窝式电话机之类的通信设备中就可以很容易地采用自动伸展型天线机构。
更加具体地说，一个装有弹簧的天线包括一个可绕天线轴自由转动的棘爪部分。该棘爪部分包括多个具有特殊倾斜表面的棘爪，用于啮合多个引导表面，所说的引导表面是在偏置齿环上形成的，并且还在一个固定式的棘爪装置的内部形成的多个不动的棘爪上形成。在固定式棘爪装置内部的每个不动的棘爪都包括一个下切口部分，用于啮合夹持可转动的棘齿部分的棘爪。在用手指反复地推动天线时，该棘齿部分的棘爪的特殊倾斜表面使棘齿部分绕天线轴转动。因而，如果因为该棘齿部分的棘爪与固定式棘爪装置的固定式的棘爪的锁紧下切口部分啮合而使天线锁紧，那么下推天线将使装有弹簧的齿环与该棘齿部分的棘爪发生相互作用，并且使棘爪部分转动到一个松开的位置，其中的装有弹簧的天线被它的弹簧向外推到一个伸展开的位置。
类似地，如果用一个手指向下推动一个已经伸展开的天线并且使其进入一个移动通信设备中，棘爪的特殊倾斜表面啮合不动的棘爪，使棘齿部件转动到一个位置，在此位置棘爪可自由地移动穿过由固定式棘爪之间的间隔确定的多个通道部分，直到棘爪啮合齿环时为止。当棘爪啮合齿环时，棘爪部件转动到一个位置，在此位置无论何时当手指松开天线不再向下推动它时，棘爪都再次变为啮合在固定式棘爪的锁紧下切口内。当手指停止向通信设备内推动天线时，向外推动装有弹簧的天线，直到棘齿部分的棘爪变为与下切口部分啮合时为止。因此，只用手指一推，天线就可锁紧就位或松开。
附图简述结合附图参照以下的“详细描述”，将可获得本发明的方法和设备的更加完整的理解，其中
图1是按照本发明的一个优选实施例的一个天线和一个推-推型锁紧机构的分解透视图；图2是按照本发明的一个优选实施例的一个棘爪、一个棘爪引导装置、和多个偏置齿的剖面图；图3是按照本发明的一个优选实施例的天线和锁紧机构的剖面图；图4-18是锁紧机构的剖面图，表示当锁紧机构锁紧和松开天线时的操作顺序。
附图的详细描述图1是按照本发明的一个优选实施例的一个天线和一个推一推型锁紧机构的分解透视图。现在参照附图1，鞭型天线10包括一个螺旋帽14，螺旋帽14永久性地固定到天线10的顶端。螺旋帽14包括一个上部14a和一个下部14b。下部14b相对于上部14a凹进一些，因此具有较小的直径。
图1的天线和锁紧机构还包括一个活动的棘爪部件18，棘爪部件18按可转动方式固定到螺旋帽14上。在优选实施例中，棘爪部件18按可转动方式固定到螺旋帽14的下部14b上。在棘爪部件18上形成多个棘爪22。
继续参照附图1，该锁紧机构包括一个固定式的棘爪部件26，在棘爪部件26的内表面中形成一个通道。在所说内表面上形成多个引导表面30。所形成的引导表面30应该和棘爪部件18的棘爪22密切配合。在优选实施例中，固定式的棘爪部件26刚性地并且永久性地固定到一通信设备的外壳(在图1中没有明确表示出来)上。偏置齿环34包括多个齿38。所形成的齿环34的齿38要与棘爪部件18的棘爪22紧密配合。一般来说，齿环34不是永久性地固定到任何一个结构上的，允许齿环34自由移动。然而，为了防止齿环34旋转并且只允许齿环34沿垂直方向移动，齿环34包括一个棘齿部分42，棘齿部分42的结构应该紧密配合在一个垂直取向的沟道中(图1中未示出)，所说的垂直取向的沟道是在固定式的棘爪部件26的内表面内形成的。在图1中还示出了一个偏置装置46，所说的偏置装置46设置在齿环34和基座50之间。棘爪部件18、固定式棘爪部件26、齿环34、偏置装置46、和基座50中的每一个都包括一个通道部分，好让鞭型天线10从中通过。基座50也是永久性地固定到通信设备上的。基座50用于产生一个牢固的基础，偏置装置借此可迫使齿环34处在向上的或垂直的方向。在一个可替换实施例中，通信设备结构的本身充当该基座50。
图2是按照本发明的一个优选实施例的一个棘爪22、两个棘爪引导装置30、和多个偏置齿38的剖面图。现在参照附图2，其中以剖面图的形式表示一个棘爪22、一个引导装置30、和多个偏置齿38，从而可较好地理解三种类型结构的相互关系。
棘爪22包括上表面22a和下表面22b，用于和引导装置30以及和齿38相互关联。上表面22a相对于垂直轴成40°的角度。下表面22b相对于同一个垂直轴形成一个135°的角度。虽然这些角度是优选实施例中的角度，但本发明不限于以这些角度形成的上、下表面22a和22b。引导装置30包括上表面30a和下表面30b，用于分别和棘爪部件18的下表面22b和上表面22a相互关联。引导装置30还包括一个垂直表面30c，所说的垂直表面30c和下表面30b一起形成一个下切口，以紧密配合所说的棘爪22。
齿环34包括包括位于多个齿38上的多个表面38a。表面38a用于与棘爪部件18的每个棘爪22的下表面22b相互关联。在图1的固定式棘爪部件26内形成多个引导装置30，这些引导装置30按圆周分开布置，以产生多个通道54。所形成的通道54要足够宽好让棘爪22从中通过。在优选实施例中，通道54只是略微宽于棘爪22一点，因此使棘爪22刚好可以通过。图2中所示的各个元件的实际尺寸就是本发明的优选实施例的尺寸，提供这些尺寸的目的是为了便于本发明的实施。但本发明不限于所述的尺寸。
图3是按照本发明的一个优选实施例的天线和锁紧机构的剖面图。现在参照附图3，其中表示出分别具有上和下表面14a和14b的前述的螺旋帽14、可移动的棘爪部件18、棘爪22、固定式的棘爪部件26、引导装置30、齿环34、齿38、棘齿42、偏置装置46、和基座50中的每一个。此外还表示出用于密切配合棘齿42的通道44。正是通道44阻止了齿环34绕垂直轴旋转。因为通道是垂直取向的，所以只允许棘齿42在垂直方向移动。因此，齿环34只能沿垂直方向移动。
图4-18是锁紧机构的分解剖面图，表示当锁紧机构锁紧和松开天线时的事件操作顺序。对于图4-18中的每一个图，其中表示出一个具有按可转动方式与之相连的可移动的棘爪部件18的螺旋帽14、在棘爪部件18的表面上和多个引导装置30上形成的多个棘爪22、和具有多个齿38的一个齿环34。此外，还表示出一个鞭型天线10和驱动装置58，驱动装置58用于迫使鞭型天线处在向上的方向。对于图4-18中的每一个，这些部件的相对位置都是有差别的。如图4-18所示，以分解方式表示出引导装置30，其中没有使用任何支撑结构。应该这样来理解，这些引导装置30是在固定式的棘爪部件26的内表面中形成的。在图4-18中没有表示出固定式的棘爪部件26，因此可以清楚地展示出在配有引导装置30的棘爪22和齿环34的齿38之间的相互关联作用。
现在参照附图4，一根手指开始向下按压螺旋帽14，使之朝向齿环34移动。在图4中，没有任何一个部件是机械上相互关联的。现在参照附图5，可以看出，已经迫使螺旋帽14向下达到棘爪22的下表面22b正在接触引导装置30的上表面30a的那一点。现在参照附图6，可以看出，手指继续向下用力，使可旋转移动的棘爪部件18顺时针方向转动，从而允许螺旋帽继续向下移动。可移动的棘爪部件18继续照原样转动，并且螺旋帽14沿向下方向移动，直到所说的下表面22b和所说的上表面30a不再啮合或相互关联时为止。在这一点，每个棘爪22都在通道54的上方排齐。
现在参照附图7，可以看出，棘爪22处在通道54内。一旦每个棘爪22在通道54的上方排齐，当手指沿向下方向推压螺旋帽14时，棘爪22将向下在通道中移动。如图8所示，螺旋帽14继续沿向下方向移动，直到棘爪22接触齿环34的齿38时为止。棘爪22啮合所说的齿38，同时还部分地被夹持在引导表面30之间的通道54之内，并且还压迫偏置齿环34和偏置装置46。
一旦棘爪22已经压缩齿环34和偏置装置46到一个距离以致于棘爪22脱开引导表面30(图9)，偏置装置46就要向上推动偏置齿环34，同时转动可移动的棘爪部件18，并且产生可以听见的“卡搭”声音(图10)。在所说的的卡搭声并且转动可移动的棘爪部件18和螺旋帽14组件之后，存在偏置齿环34的小量过多移动；螺旋帽14和可移动的棘爪部件18然后达到最大的向下移动点。在这一点，停止手指的下压，并且允许螺旋帽14和杆10向上移动，所说的螺旋帽14和杆10同时还受到驱动装置58的向上推动作用。
如图12所示，可移动的棘爪部件在螺旋帽14沿向上的方向移动时继续沿顺时针方向转动，一直到每个棘爪22都达到在引导装置30的内部形成的一个内部区的下切口部分为止。在这一点，因为引导装置30一直到采取进一步的动作之将一直保持螺旋帽14和天线就位，所以天线被锁紧。
现在参照附图13，一旦手指开始在向下的方向上推动天线直到棘爪22啮合齿38，螺旋帽14将在向下的方向上移动，螺旋帽14同时还被部分地夹持在引导表面30之间的通道内，并且所说的螺旋帽14还压缩偏置齿环34和偏置装置46。一旦棘爪22已经压缩齿环34和偏置装置46到一个距离以致于棘爪22脱开引导表面30的侧面，偏置装置46就要向上推动偏置齿环34，同时转动可移动的棘爪部件18，并且产生可以听见的“卡搭”声音(图14)；在这一点，松开了天线10和螺旋帽14的组合件。在所说的的卡搭声并且转动可移动的棘爪部件18和螺旋帽组件14之后，存在偏置齿环34的小量过多移动；螺旋帽14和可移动的棘爪部件18然后达到最大的向下移动点。因此，如图15所示，一旦停止手指对螺旋帽14的下压，所说的驱动装置58向上推动天线和螺旋帽14，一直到棘爪22的上表面22a达到引导装置30的表面30a为止。在这一点，当螺旋帽14向上移动一直到棘爪22与通道54对齐，可移动的部件18沿顺时针方向转动，如图16所示。在此之后，当棘爪22通过通道54移动一直到可移动的部件18脱开引导装置30并且天线伸展开为止，驱动装置58迫使天线向上移动，如图17和18所示。
从前述的“发明的详细描述”可以看出，所公开的推-推型的锁紧机构是简单的，不需要附加的按钮或弹簧，并且便于在一个便携式的通信设备中加入一个推-推型锁紧机构。因而，所公开的发明便于在常规的天线系统中实施。
虽然在附图中并且在上述的“详细描述”中已经说明了本发明的方法和设备的一个实施例，但应该理解，本发明不限于所公开的的实施例，并且能够进行许多改变、改进、和替换而不偏离由下述权利要求书提出并且定义的本发明的构思。
权利要求
1.一种用于锁紧通信设备的天线的锁紧机构，该锁紧机构包括一个固定式地固定到天线上的可转动的棘爪部件；一个永久性地固定到通信设备上的固定式棘爪部件，该固定式棘爪部件的内表面形成一个通道以便从中通过天线和可转动的棘爪部件；多个在可转动的棘爪部件的外表面上形成的锁紧棘爪；多个在固定式棘爪部件的内表面内形成的引导棘爪，该引导棘爪用于引导并用于锁紧所述的锁紧棘爪；一个齿环，用于啮合该锁紧棘爪，以使可转动棘爪部件转入和转出一个锁紧位置；和偏置装置，用于沿向外的方向推动天线。
2.权利要求1的锁紧机构，其特征在于偏置装置包括弹簧。
3.权利要求1的锁紧机构，其特征在于偏置装置包括用于向外驱动天线的一个电机。
4.权利要求1的锁紧机构，其特征在于进一步包括一个齿环偏置装置，用于推动齿环使之从一个基座向引导棘爪移动。
5.权利要求3的锁紧机构，其特征在于齿环包括一个棘齿，固定式棘爪部件包括一个通道，用于可滑动地使该键环沿轴向移动。
6.一种用于锁紧通信设备的天线的锁紧机构，包括一个刚性地固定到通信设备的固定式棘爪部件，该固定式棘爪部件有一个内表面并且形成一个通道以便从中通过天线；多个引导棘爪，在每个引导棘爪上形成至少一个上引导表面和至少一个下引导表面，所说的多个引导棘爪是在所说的固定式棘爪部件的内表面内形成的，各引导棘爪分隔开以产生多个引导通道，所说的多个引导棘爪中的每一个还形成一个锁紧下切口部分；一个可转动的棘爪部件，它永久性固定到通信设备天线上，所说的可转动的棘爪部件做成可以通过所说的固定式棘爪部件；和多个锁紧棘爪，它们在所说的可转动的棘爪部件的外表面上形成，所说的多个锁紧棘爪做成可以紧密配合引导棘爪的上和下表面并且穿过多个引导通道，其中当用手指向内推动天线使其进入通信设备时，或者当通过可推动天线的一个弹簧或者电机机构向外推动天线时，多个引导棘爪啮合锁紧棘爪的上和下表面，使可转动的棘爪部件转动。
7.权利要求6的锁紧机构，其特征在于进一步包括一个齿环偏置装置，用于推动齿环使之从一个基座向引导棘爪移动。
8.权利要求7的锁紧机构，其特征在于包括一个通道，用于可滑动地使键环沿轴向移动。
9.一种用于锁紧通信设备的天线的锁紧机构，该天线在其上端有一个螺旋部分，螺旋部分有一个下端，包括具有一个上端的第一棘爪部件，上端按可转动方式固定到天线的螺旋部分的下端；在所说的棘爪部件周围按圆周方向形成的多个棘爪，所说的多个棘爪中的每一个都有一个下倾斜表面；刚性地安装在通信设备上的第二棘爪部件，第二棘爪部件包括多个整体式地形成在所说的第二棘爪部件的内表面内的引导表面，该多个引导表面用于紧密配合所说的多个棘爪；一个齿环，它具有按锯齿构形形成的一个上部，从而可滑动啮合所说的多个棘爪中的每一个的下倾斜表面，所说的齿环可轴向移动，并且还要按可转动方式固定；和用于沿轴向向第一棘爪部件偏置并推动齿环的装置。
10.权利要求9的锁紧机构，其特征在于偏置和推动装置包括一个弹簧。
11.权利要求9的锁紧机构，其特征在于偏置和推动装置包括一个电机。
全文摘要
一种用于蜂窝式电话机的锁紧机构,包括一个固定到天线的螺旋帽上的可转动的棘爪部分。一个永久性地固定到电话机上的一个固定式的棘爪部件包括一个通道,好让天线和可转动棘爪从中通过。在电话机的基座和固定式棘爪部件内的内表面上形成的多个引导棘爪之间安装一个偏置齿。在允许齿环在轴向移动的同时,关键是要防止其转动。因此,在可转动的棘爪部件上形成的棘爪当在引导棘爪之间通过并且啮合齿环时引起可转动的棘爪部件转动。该强制转动引起可转动的棘爪部分的棘爪与在引导棘爪的下部形成的一个锁紧下切口部分啮合和松开。
文档编号H01Q1/24GK1252898SQ98804190
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月13日 优先权日1997年4月15日
发明者C·A·鲁迪西尔 申请人:艾利森公司