(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の回転軸に対して俯角及び仰角方向に回転するアームと、前記アームの長手方向の一端に取り付けたアンテナ装置と、前記アームの長手方向の他端に取り付けたカウンターバランスと、前記アンテナ装置の放射面角度を定められた俯角あるいは仰角において検出するスイッチとを備えるアンテナ装置の回転角度検出機構において、
前記アームはその幅広の板面を前記アンテナ装置の電波放射面に対して垂直方向にされており、
前記カウンターバランスは一側面を傾斜形状にした円柱状体であり、傾斜していない面が前記アームの幅広の板面に固定されており、
前記スイッチには、前記カウンターバランスの前記一側面に押されることによって所定方向に移動して切替動作を行うローラーが設けられ、
前記ローラーが前記軸受の回転軸を中心とする前記カウンターバランスの回転軌道線に平行でない方向に移動するごとく設置されていることを特徴とするアンテナ装置の回転角度検出機構。
【請求項２】
複数の前記スイッチが前記回転軌道線近傍のそれぞれ異なる回転角度位置に備えられていると共に、前記スイッチのローラーの各各が前記カウンターバランスの傾斜形状の前記一側面に押されて切替動作が可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置の回転角度検出機構。
【請求項３】
前記ローラーの各各が、前記カウンターバランスの傾斜形状の前記一側面の互いに異なった円周上の部位に接触させるように設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ装置の回転角度検出機構。
【請求項４】
前記カウンターバランスの傾斜形状の前記一側面の前記ローラーを押す接触部の円柱軸方向長さが、前記スイッチの切替動作の最小作動長より長いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナ装置の回転角度検出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ装置の回転角度検出機構に関し、特に複数の俯角及び仰角を検出できるアンテナ装置の回転角度検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の技術について、図面を参照して説明する。図４は従来のアンテナ装置の回転角度検出機構の側面図であり、（ａ）は動作状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のカウンタバランス３Ａの先端部のみ示す矢視−Ｂ図である。
【０００３】
図４に示したアンテナ装置の回転角度検出機構は、軸受４を地面等に対して固定面である設置面１０に垂直方向に立てている。軸受４の上方にはアーム２を取り付けて俯角及び仰角方向に回転できる俯仰角回転軸４１を設けている。アームの長手方向の一端にはアンテナ（アンテナ装置）１を取り付け，長手方向の他端にはアンテナ１との重量バランスをとるためのカウンターバランス３Ａを取り付けている。なお、図４のアンテナ１は、マイクロストリップアンテナなど，電波放射角度がアンテナ１の平面な放射面に垂直な平面アンテナを図示しているが、パラボラアンテナ等，別の種類のアンテナでもよい。
【０００４】
このアンテナ装置の回転角度検出機構は、アンテナ１の平面の俯角及び仰角を制限するために、限界俯角を検出するリミットスイッチであるスイッチ５Ａと限界仰角を検出するリミットスイッチであるスイッチ６Ａとを設置面１０に立てたカナグ７Ａに取り付けている。スイッチ５Ａ及び６Ａは、カウンターバランス３Ａの先端にアーム２の軸に垂直に設けたカム１２の動く軌跡である回転軌道線１１Ａの線上に置かれる。スイッチ５Ａ及び６Ａのローラー５１及び６１は、スイッチ筐体の特定方向であるローラー５１の移動方向５２Ａ（及びローラー６１の移動方向６２Ａ，図示せず），つまり回転軌道線１１Ａ方向に回転しながら押されてオン又はオフの切替動作を行う。
【０００５】
アンテナ１の平面（角度）が俯角限界（１ｂ）に達すると、カウンターバランス３Ａの先端のカム１２（１２ｂ）がローラー５１を上記特定方向に押し，スイッチ５Ａはアンテナ１が俯角限界に達したことを検出する。また、アンテナ１の平面が仰角限界（１ａ）に達すると、カウンターバランス３Ａの先端のカム１２（１２ａ）がローラー６１を別の特定方向（例えば逆の回転軌道線１１方向）に押し，スイッチ６Ａはアンテナ１が仰角限界に達したことを検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によるアンテナ装置の回転角度検出機構は、リミットスイッチとして構造が簡単であるという特徴がある。しかし、この回転角度検出機構では、スイッチ５Ａ及び６Ａのローラー５１及び６１の移動方向５２Ａ（６２Ａ）をカム１２の回転軌道線１１の方向に合わせなければならない。そのため、俯角及び仰角に対するスイッチ５Ａ及び６Ａの各各の位置はそれぞれ一カ所に限定されてしまい、またローラー５１及び６１の移動方向も、俯角及び仰角に合わせて設置面１０に対してそれぞれ異なる角度をもたせて実装しなければならないという問題があった。これは、スイッチ５Ａ及び６Ａを実装するための部品が増えたり，または複雑になってしまい、且つ厳しい取付位置精度も要求されるという欠点を生じていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるアンテナ装置の回転角度検出機構は、軸受の回転軸に対して俯角及び仰角方向に回転するアームと、前記アームの長手方向の一端に取り付けたアンテナ装置と、前記アームの長手方向の他端に取り付けたカウンターバランスと、前記アンテナ装置の放射面角度を定められた俯角あるいは仰角において検出するスイッチとを備えるアンテナ装置の回転角度検出機構において、前記アームはその幅広の板面を前記アンテナ装置の電波放射面に対して垂直方向にされており、前記カウンターバランスは一側面を傾斜形状にした円柱状体であり、傾斜していない面が前記アームの幅広の板面に固定されており、前記スイッチには前記カウンターバランスの前記一側面に押されることによって所定方向に移動して切替動作を行うローラーが設けられ、前記ローラーが前記軸受の回転軸を中心とする前記カウンターバランスの回転軌道線に平行でない方向に移動するごとく設置される構成を有する。
【００１０】
該アンテナ装置の回転角度検出機構は、前記ローラーの各各が、前記カウンターバランスの傾斜形状の前記一側面の互いに異なった円周上の部位に接触するように設置されている構成をとることができる。
【００１１】
前記アンテナ装置の回転角度検出機構の別の一つは、複数の前記スイッチが前記回転軌道線近傍のそれぞれ異なる回転角度位置に備えられていると共に、前記スイッチのローラーの各各が前記カウンターバランスの傾斜形状の前記一側面に押されて切替動作が可能な位置に設置されている構成をとることができる。
【００１２】
前記アンテナ装置の回転角度検出機構のさらに別の一つは、前記カウンターバランスの傾斜形状の前記一側面の前記ローラーを押す接触部の円柱軸方向長さが、前記スイッチの切替動作の最小作動長より長い構成をとることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明によるアンテナ装置の回転角度検出機構の一実施の形態を示す側面図である。また、図２は図１の実施の形態における矢視−Ａ図である。図２はこのアンテナ装置の背面図ともいえる。
【００１５】
図１及び図２を併せ参照すると、このアンテナ装置の回転角度検出機構も、図４に示したと同様に、軸受４をこのアンテナ装置の設置面１０に垂直方向に立てている。軸受４の上方には板状のアーム２を取り付けて俯角及び仰角方向に回転できる俯仰角回転軸４１を設けている。アーム２の幅広の板面は設置面１０に対して垂直方向にしてある。アーム２の長手方向の一端には、アーム２取り付け面と反対側の平面を電波放射面１０１とするアンテナ１を、俯角及び仰角が０度の場合に上記電波放射面１０１が設置面１０に垂直になるように取り付けている。
【００１６】
一方、アーム２の長手方向の他端にはアンテナ１との重量バランスをとるための円柱形状のカウンターバランス３を取り付けている。ここで、カウンターバランス３の円柱底面の半分がアーム２の先端の板面に固定されている。そして、アーム２の板面に垂直方向に固定された円柱状のカウンターバランス３は、先端部（側面３１及び先端３２を含む部分）の側面３１が傾斜形状をなしている。なお図１のアンテナ１も、マイクロストリップアンテナなど，電波放射角度がアンテナ１の平面な放射面に垂直な平面アンテナを図示しているが、パラボラアンテナ等，別の種類のアンテナでもよい。
【００１７】
このアンテナ装置の回転角度検出機構は、アンテナ１の平面の俯角及び仰角を制限するために、限界俯角を検出するリミットスイッチであるスイッチ５と限界仰角を検出するリミットスイッチであるスイッチ６とを設置面１０にほぼ垂直に立てたカナグ７に取り付けている。スイッチ５及び６は、カウンターバランス３を保持するアーム２の先端中心の動く軌跡である回転軌道線１１の線上の近傍に配置される。つまり、図４の例と異なり、スイッチ５及び６は回転軌道線１１の線上には配置されない。また、アンテナ１は、設置面１０に垂直に立てたカナグ９に固定された電動機８によって、上下方向に駆動される。即ち図２に示すように、アーム２の一方を構成するモータ側アーム２１が電動機回転軸８１に接続され、さらにアンテナ１に接続される。従って電動機回転軸８１が回転することにより、モータ側アーム２１及びアンテナ１が俯仰角回転軸４１を軸として回転し、電波放射方向を所望の方向に向けることが可能となる。アンテナ１が俯仰角回転軸４１の回りを回転すると、カウンターバランス３は俯仰角回転軸４１をはさんだ反対位置において同方向に同等角度回転する。
【００１８】
スイッチ５のローラー５１は、アーム２が回転してアンテナ１の平面の俯角が限界俯角に達すると、カウンターバランス３の側面３１との接触によって回転しながら特定方向に押されてオン又はオフの切替動作を行う。同様に、スイッチ６のローラー６１は、アーム２が回転してアンテナ１の平面の俯角が限界俯角に達すると、カウンターバランス３の側面３１との接触によって特定方向に押されてオン又はオフの切替動作を行う。つまり、側面３１は、ローラー５１及び６１を押すカムを兼ねている。ここで、上記特定方向とはローラー５１及び６１が押されることによって移動する方向（ローラー５１の場合はローラー５１の移動方向５２）であって、ローラー５１及び６１は、予め設定されている距離だけ移動すると、上記切替動作を行う。これらの切替動作を図示しない電気回路が検出して、アンテナ１の限界俯角及び限界仰角が検出される。
【００１９】
ここで、図１及び図２に示したアンテナ装置の回転角度検出機構は、ローラー５１及び６１が、軸受４の俯仰角回転軸４１を中心とするカウンターバランス３の先端の回転軌道線１１に平行でない方向に移動していることに注意されたい。つまり、ローラー５１及び６１は、回転軌道線１１の方向と一致しない移動方向になるように実装することが可能である。即ち、図１及び図２のローラー５１及び６１は、設置面１０に対して垂直方向に移動するように設置されている。
【００２０】
また、図１及び図２に示したアンテナ装置の回転角度検出機構は、同じ俯角又は仰角であっても、ローラー５１又は６１をカウンターバランス３の先端部の側面３１の互いに異なった円周上の部位に接触させることができる。つまり、ローラー５１又は６１の側面３１との接触位置をアーム２の先端方向に移動させた場合、ローラー５１又は６１の設置面１０からの位置が変わらないと、俯角及び仰角の検出角度が小さくなる。従って、この場合は、ローラー５１又は６１の設置面１０からの位置をアーム２に近づけて俯角及び仰角の検出角度を調整する。
【００２１】
上述の通り、本実施の形態によるアンテナ装置の回転角度検出機構は、ローラー５１，６２等を回転軌道線１１の線上ではなく，その近傍の互いに異なる位置に配置できるので、２個より多い上記スイッチを配置して、リミットスイッチだけでない，アンテナ１の種種の俯角及び仰角を検出させることができる。即ち、カウンターバランス３の先端部の側面３１を傾斜形状にすることで、側面３１を３６０°の範囲でカムとして動作させることができ、上記スイッチも３６０°の範囲で動作させることができ、平面上で物体を動かす機械において、角度又は位置を検出する場合に、数カ所の角度及び位置を検出することが可能となる。
【００２２】
ここで、スイッチ５及び６のローラー５１及び６１の移動距離について言及しておく。スイッチ５及び６は、ローラー５１及び６１に力が加わらない初期状態から上記特定方向に所定距離（最小作動長）ｄ０だけ移動すると、切替動作が作動する。図１及び図２を参照すると、スイッチ５のローラー５１とカウンターバランス３の側面３とが最初に接触する点をＰ０，Ｑ０とし、ローラー５１が最小作動長ｄ０だけ移動した側面３１をＱ１とする。図２から分かるように、スイッチ５が切替動作するには、側面３１のアーム３方向距離ｄ１は最小作動長ｄ０より大きくなければならない。また、距離ｄ１をローター５１の可動距離より短くする必要があるのは勿論である。スイッチ６についても、上述と同じである。
【００２３】
図３は図１の実施の形態の動作状態を示す側面図である。この図はアンテナ１の平面が俯角の状態を表している。
【００２４】
図３に示すようにアンテナ１が所望の角度まで回転すると、カウンターバランス３の側面３１がスイッチ４のローラ５１に接触する。そして、側面３１がローラー５１をその移動方向５２に最小作動長ｄ０だけ移動させると、スイッチ４が切替動作を行う。このとき、カウンターバランス３の先端中心は回転軌道線１１を描き、スイッチ５のローラー５１の移動方向が回転軌道線１１の方向と一致しない方向に実装されているにもかかわらず、カウンターバランス３の先端が傾斜した側面３１であるため、側面３１がローラー５１を押してスイッチ５を作動させることができている。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、軸受の回転軸に対して俯角及び仰角方向に回転するアームと，前記アームの長手方向の一端に取り付けたアンテナ装置と，前記アームの長手方向の他端に取り付けたカウンターバランスと，前記アンテナ装置の放射面角度を定められた俯角あるいは仰角において検出するスイッチとを備えるアンテナ装置の回転角度検出機構において、前記アームが、板面を前記アンテナ装置の設置面に対して垂直方向にされており、前記カウンターバランスが、底面を前記アームの先端部の板面に固定すると共に先端部の側面を傾斜形状にした円柱状体であり、前記スイッチが、前記カウンターバランスの前記側面に押されることによって所定方向に移動して切替動作を行うローラーを有するので、上記スイッチのローラーの移動方向を上記アームの先端部の回転軌道線の方向に一致させる必要がなく、また、上記アンテナ装置の所望の回転角度の検出に対して上記スイッチの実装位置が１カ所に限定されないという効果がある。
【００２６】
従って本発明は、複数の角度検出用スイッチを小型，且つ容易に実装することが可能となり、上記スイッチの実装・調整も容易となるという効果がある。
【００２７】
さらに本発明は、上記カウンターバランスをカムとして兼用し、スイッチ用のカムを別個に製作する必要がないため、安価なアンテナ装置の回転角度検出機構を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンテナ装置の回転角度検出機構の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】図１の実施の形態における矢視−Ａ図である。
【図３】図１の実施の形態の動作状態を示す側面図である。
【図４】従来のアンテナ装置の回転角度検出機構の側面図であり、（ａ）は動作状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のカウンタバランス３Ａの先端部のみみ示す矢視−Ｂ図である。
【符号の説明】
１    アンテナ
２    アーム
３    カウンターバランス
３１    側面
３２    先端
４    軸受
４１    俯仰角回転軸
５，６    スイッチ
５１，６１    ローラー
５２    ローラー５１の移動方向
７，９    カナグ
８    電動機
１０    設置面
１１    回転軌道線
【図１】
0003570346.tif 000002
【図２】
0003570346.tif 000003
【図３】
0003570346.tif 000004
【図４】
0003570346.tif 000005