(57)【要約】【課題】本発明は、アンテナを設けたアンテナアダプタとインターフェースブラケットとの間に設けた中空斜交軸モータと中空旋回軸モータに、アンテナ用伝送ケーブルを案内させ、アンテナ用伝送ケーブルを円滑に案内し、引回しを容易化することである。【解決手段】本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置は、インターフェースブラケット(40)上の中空旋回軸モータ(43)上に偏心して設けた下部カバー体(49)上に中空斜交軸モータ(50)を傾斜して設け、この中空斜交軸モータ(50)上に偏心した上部カバー体(55)を介してアンテナ(15)を保持する中空回転軸(59)を有するアンテナアダプタ(56)からなり、前記アンテナ(15)に接続されたアンテナ用伝送ケーブル(15a)は、アンテナアダプタ(56)、中空斜交軸モータ(50)及び中空旋回軸モータ(43)を経て外部に導出される構成である。【選択図】図１
2015130571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターフェースブラケット(40)上に設けられた中空旋回軸モータ(43)と、前記中空旋回軸モータ(43)の上方に設けられ、かつ、前記中空旋回軸モータ(43)によって駆動される中空出力軸(46)と、前記中空出力軸(46)上に偏心して設けられた下部カバー体(49)と、前記下部カバー体(49)上に設けられその軸方向が前記中空旋回軸モータ(43)のモータ軸方向(47)とは異なる方向に傾斜して配設された中空斜交軸モータ(50)と、前記中空斜交軸モータ(50)によって駆動される中空斜交出力軸(51)と、前記中空斜交出力軸(51)内に設けられ上方へ向けてラッパ状に開口するラッパ状中空部(53)と、前記中空斜交出力軸(51)の上部に偏心した状態で立設された上部カバー体(55)と、前記上部カバー体(55)上に偏心して設けられたアンテナアダプタ(56)と、前記アンテナアダプタ(56)の上部に軸受(58)を介して回転自在に設けられその第２軸方向(62)が前記モータ軸方向((47)と一致する中空回転軸(59)と、前記中空回転軸(59)上に設けられたアンテナ(15)と、を備え、
前記アンテナ(15)に接続されたアンテナ用伝送ケーブル(15a)は、前記中空回転軸(59)内の第２中空部(59a)、前記ラッパ状中空部(53)及び前記中空出力軸(46)の第１中空部(48)を経て前記インターフェースブラケット(40)から外部に導出されていることを特徴とするアンテナ搭載用ジンバル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ搭載用ジンバル装置に関し、特に、アンテナを設けたアンテナアダプタとインターフェースブラケットとの間に、設けた中空斜交軸モータと中空旋回軸モータに、アンテナ用伝送ケーブルを案内させ、アンテナ用伝送ケーブルを円滑に案内し、引回しを容易化するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のアンテナマウントとしては、例えば、特許文献１に開示されている構成を挙げることができる。
すなわち、図２は実施の形態１の準天頂通信衛星用アンテナに用いるアンテナマウント１０１の構造原理説明図である。以後の説明では移動体は車両であるとして説明する。図において、図示しない車両に固定された２つの脚１に２軸のジンバル機構１０が設置されている。２軸ジンバル機構１０は２つの脚１に回転自在に軸支されたＸ軸１１と、このＸ軸１１の周りに回転自在に支えられた軸受け枠１２と、軸受け枠１２上に水平軸１１に直交するように設けられたＹ軸受けに軸支されたＹ軸１３とを有する。Ｘ軸１１とＹ軸１３とはほぼ同一面内に配置されている。
【０００３】
Ｙ軸１３にはこのＹ軸１３の周りに回転自在に軸支されたプラットホーム１４が取り付けられている。図３はプラットホーム１４の構造を説明するための断面説明図である。プラットホーム１４は板状であり、その一面にはアンテナ１５がＹ軸１３に直交するように固定されている。アンテナ１５は図ではパラボラ状として図示しているが、その形式は問わない。そして準天頂通信衛星との通信に適した周波数の円偏波を送受信するもので、その前方指向性パターン９９は図４に示すように２０度程度の比較的ブロードのものを用いる。図３にアンテナの指向方向を説明するためプラットホーム１４の上面に垂直なＺＡ軸方向にビーム指向性パターン９９を示している。
プラットホーム１４の他の面には電動機１６（駆動手段）が取り付けられ、その軸には円盤１７（以後の説明ではコマと言う）が取り付けられている。コマ１７の回転軸の方向はプラットホーム１４の面に垂直で、アンテナ１５の指向軸と一致する。そして電動機１６とコマ１７はカバー１８で覆われる。図２では説明の都合上、カバー１８は取り除いた状態を示している。
【０００４】
プラットホーム１４の重心はプラットホームを支える各軸受け間の中央であって、かつ、Ｘ軸１１とＹ軸１３とを含む面内にあるように、かつコマ１７の軸上にあるように、電動機１６やアンテナ１５が配置されている。
電動機１６とコマ１７の回転速度がある程度以下のときには、ジンバル機構１１０は容易に手で動かせるので、移動体の姿勢に関係なくアンテナ１５がほぼ垂直上向きの位置になるように動かすことができる。この状態で、移動体がエンジンを始動させて車体に動揺が生じる前に電動機１６に通電してコマ１７を高速で回転させる。
コマ１７は高速で回転してジャイロ特性を示すようになり、駆動開始前の軸方向を保つようになる。電動機１６が回転するとき図示しない空気ポンプによりカバー１８の内部の空気は外に排出されカバー１８の内部の空気は希薄となりコマ１７の回転抵抗は低減され、電動機１６が受ける回転反力も小さくなり、プラットホーム１４は移動体の搖動を受けてもその面方向を安定に天頂に向かって保持される。
なお、図示しないが、移動体が走行しているとき風によってアンテナの方向がずれることのないように、アンテナ１５とアンテナマウント１０１の全体はいわゆるレドームによって覆われている。
【０００５】
アンテナマウント１０１は、以上のように２軸ジンバル機構１０と、２軸ジンバル機構１０に支えられたプラットホーム１５と、プラットホーム１５の上面に配置されたアンテナ１５と、プラットホーム１４の下面に取り付けられた電動機１６と、電動機１６により駆動されその回転軸がプラットホーム１４の面に垂直なコマ１７とを含んでいる。
アンテナ１５の送受信給電線(図示しない)や、電動機１６への給電線(図示しない)は、２軸ジンバル機構１０の自由な動きを妨げないように各軸の内部を経由して外部に接続されている。また電動機１６の軸にコマ１７を直結せず図示しないギアで増速してからコマを駆動すれば同じ姿勢安定効果をより軽量／小型のコマで得ることができる。電動機１６に代えて空気モータなどを用いても良い。
また、電動機１６の静止状態でのプラットホーム１４の水平性を調整するため、プラットホーム１４の周辺部に、電動機１６が停止中に下方へ下がり、電動機１６が起動すると所定の位置へもどる位置調整可能な可動重錘（調整おもり、図示しない）を配置しても良い。このような可動重錘を設けておけば、起動前のアンテナの方向調整が自動的に処理される。
アンテナ１５には板状で軽量ないわゆるプレートアンテナを用い、また電動機１６には厚みの薄いいわゆるディスクモータを用いると、軽量で装置全体の高さを低くすることができ、車載のみならず人が携帯して使用する形式とすることができる。
【０００６】
図２のアンテナマウント１０１は特別な制御をしなくても、アンテナ１５が天頂に向かってその姿勢を保ち、アンテナ１５のビーム幅内に準天頂通信衛星を捉えるので、きわめて簡単な構造で安定した通信が可能である。ジャイロは給電線や軸の摩擦、円盤の空気抵抗など、わずかな外力を受け続けることによって長時間では少しずつ方向がずれてくるので、車両が停止しエンジンを停止したときには電動機１６の回転を止め、アンテナ１５を手動で、または重力によって天頂を向く（前述の可動重錘を使用の場合）ようにして方向を修正しておき、エンジンの起動前に再び電動機１６を起動する。このように実施の形態１のアンテナマウントは１個のコマによりＸ軸周り、及びＹ軸周りの搖動を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のアンテナマウントは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、アンテナ１５を載置したプラットホーム１４は、２軸のジンバルによって支持されているため、２軸のジンバルの動きによって、前記アンテナ１５に接続したアンテナ用伝送ケーブルが、曲折と捩れの組合わせ状態となるため、ケーブルの減衰が発生しやすく、かつ、２軸のジンバル自体の動作にも悪影響を与えることになっていた。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、アンテナを設けたアンテナアダプタとインターフェースブラケットとの間に、アンテナ用伝送ケーブルを案内するための中空旋回軸モータ及び中空斜交軸モータを設け、アンテナ用伝送ケーブルを円滑に案内し、引回しを容易化するようにしたアンテナ搭載用ジンバル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置は、インターフェースブラケット上に設けられた中空旋回軸モータと、前記中空旋回軸モータの上方に設けられ、かつ、前記中空旋回軸モータによって駆動される中空出力軸と、前記中空出力軸上に偏心して設けられた下部カバー体と、前記下部カバー体上に設けられその軸方向が前記中空旋回軸モータのモータ軸方向とは異なる方向に傾斜して配設された中空斜交軸モータと、前記中空斜交軸モータによって駆動される中空斜交出力軸と、前記中空斜交出力軸内に設けられ上方へ向けてラッパ状に開口するラッパ状中空部と、前記中空斜交出力軸の上部に偏心した状態で立設された上部カバー体と、前記上部カバー体上に偏心して設けられたアンテナアダプタと、前記アンテナアダプタの上部に軸受を介して回転自在に設けられその第２軸方向が前記モータ軸方向と一致する中空回転軸と、前記中空回転軸上に設けられたアンテナと、を備え、前記アンテナに接続されたアンテナ用伝送ケーブルは、前記中空回転軸内の第２中空部、前記ラッパ状中空部及び前記中空出力軸の第１中空部を経て前記インターフェースブラケットから外部に導出されている構成である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、インターフェースブラケット上に設けられた中空旋回軸モータと、前記中空旋回軸モータの上方に設けられ、かつ、前記中空旋回軸モータによって駆動される中空出力軸と、前記中空出力軸上に偏心して設けられた下部カバー体と、前記下部カバー体上に設けられその軸方向が前記中空旋回軸モータのモータ軸方向とは異なる方向に傾斜して配設された中空斜交軸モータと、前記中空斜交軸モータによって駆動される中空斜交出力軸と、前記中空斜交出力軸内に設けられ上方へ向けてラッパ状に開口するラッパ状中空部と、前記中空斜交出力軸の上部に偏心した状態で立設された上部カバー体と、前記上部カバー体上に偏心して設けられたアンテナアダプタと、前記アンテナアダプタの上部に軸受を介して回転自在に設けられその第２軸方向が前記モータ軸方向と一致する中空回転軸と、前記中空回転軸上に設けられたアンテナと、を備え、前記アンテナに接続されたアンテナ用伝送ケーブルは、前記中空回転軸内の第２中空部、前記ラッパ状中空部及び前記中空出力軸の第１中空部を経て前記インターフェースブラケットから外部に導出されていることにより、アンテナを水平に有する中空回転軸が、偏心している上部カバー体及び下部カバー体及び中空斜交出力軸を介して傾斜回転した場合でも、アンテナ用伝送ケーブルは捩れが生じず、引き回し検討が不要でシンプルで小型のジンバルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置を示す断面図である。
【図２】従来のアンテナマウントを示す斜視図である。
【図３】図２の詳細説明図である。
【図４】図２のアンテナのビーム特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置は、アンテナを設けたアンテナアダプタとインターフェースブラケットとの間に、アンテナ用伝送ケーブルを案内するための中空旋回軸モータ及び中空斜交軸モータを設け、アンテナ用伝送ケーブルを円滑に案内し、引き回しを容易化すると共に小型化することである。
【実施例】
【００１４】
以下、図面と共に本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号４０で示されるものは、基台であるインターフェースブラケットであり、その側部には一対のコネクタ４１,４２が設けられ、その上部には旋回軸Ａをなす中空旋回軸モータ４３が設けられている。
【００１５】
前記中空旋回軸モータ４３のモータアダプタ４４の内側には、第１軸受４５を介して前記旋回軸Ａを構成する中空出力軸４６が回転自在に設けられており、前記中空出力軸４６には、モータ軸方向４７に沿って形成された第１中空部４８が形成され、この第１中空部４８の上部には、この第１中空部４８を貫通するアンテナ伝送用ケーブル１５ａが自在に動けるように、テーパ状又はラッパ状となるように形成されている。
【００１６】
前記中空出力軸４６の上面には、前記第１中空部４８に対して偏心した状態で筒状をなす下部カバー体４９が設けられ、この下部カバー体４９の上面４９ａは、断面でみて傾斜するように形成され、この傾斜した上面４９ａ上には、斜交軸Ｂをなす中空斜交軸モータ５０のモータ用アダプタ５０ａが水平面に対して傾斜する状態で設けられている。尚、前述の各モータ４３，５０は、例えば、回転検出器付きのステップモータが好適である。
【００１７】
前記中空斜交軸モータ５０の軸心に設けられ前記斜交軸Ｂを構成する中空斜交出力軸５１には、第１軸方向５２に沿ってラッパ状中空部５１ａが形成されている。
前記中空斜交出力軸５１の接続板５３上の偏心位置には、前記ラッパ状中空部５１ａに連通する案内孔５４が形成されていると共に、前記接続板５３に対して偏心し、かつ、前記案内孔５４に連通する筒状の上部カバー体５５が設けられている。
【００１８】
前記接続板５３の上面には、この接続板５３上に対して偏心した状態で筒状をなす上部カバー体５５が前述のように立設されており、この上部カバー体５５の下部は、前記接続板５３の傾斜に応じて傾斜した状態でカットされており、この上部カバー体５５の上面５５ａは水平に形成され、この上面５５ａ上には、水平状態でアンテナアダプタ５６が載置して設けられ、このアンテナアダプタ５６上には、ベアリングハウジング５７が設けられている。
【００１９】
前記ベアリングハウジング５７内には、軸受５８を介して中空回転軸５９が回転自在に設けられ、この中空回転軸５９の上部には円盤状をなすアンテナベース６０が設けられ、このアンテナベース６０上には、円盤状をなすアンテナ１５がボルト６１によって固定されている。
【００２０】
前記アンテナ１５に接続されたアンテナ用伝送ケーブル１５ａは、前記中空回転軸５９の第２中空部５９ａ内を第２軸方向６２に沿って垂下し、前記案内孔５４及びラッパ状中空部５３を経て前記第１中空部４８から前記インターフェースブラケット４０を貫通して外部に導出されている。
【００２１】
従って、前記中空旋回軸モータ４３と下部カバー体４９と中空斜交軸モータ５０及び上部カバー体５５が回転することによって、前記アンテナアダプタ５６に対して複雑な回転及び傾斜運動を与えた場合において、前記アンテナ伝送ケーブル１５ａの先端１５ａＡが接続されている前記アンテナ１５、アンテナベース６０及び中空回転軸５９が軸受５８を介してベアリングハウジング５７に設けられているため、前記アンテナアダプタ５６が回転した場合でも、前記アンテナ１５は向きが変化するだけで回転することはなく、アンテナ用伝送ケーブル４９も回転による捩れが発生しないため、従来発生していたアンテナ用伝送ケーブル１５ａの捩れによる伝送信号のゲイン低下（減衰）も発生することはない。
【００２２】
また、前述の中空出力軸４６の第１中空部４８及び中空斜交出力軸５１のラッパ状中空部５３が各々設けられていることにより、その内部を貫通するアンテナ用伝送ケーブル１５ａに対する損傷を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明によるアンテナ搭載用ジンバル装置は、旋回軸モータと斜交軸モータを組合わせてアンテナを有するアンテナベースを回転させるため、小型、軽量でかつ伝送ケーブルを損傷させない構成を得ることができ、アンテナ以外の対象物の回転も可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１０    ジンバル装置
１５    アンテナ
１５ａ    アンテナ用伝送ケーブル
１５ａＡ    先端
４０    インターフェースブラケット
４１,４２    コネクタ
４３    中空旋回軸モータ
４４    モータ用アダプタ
４５    第１軸受
４６    中空出力軸
４７    モータ軸方向
４８    第１中空部
４９    下部カバー体
４９ａ    上面
５０    中空斜交軸モータ
５０ａ    モータ用アダプタ
５１    中空斜交出力軸
５１ａ    ラッパ状中空部
５２    第１軸方向
５３    ラッパ状中空軸
５４    案内孔
５５    上部カバー体
５５ａ    上面
５６    アンテナアダプタ
５７    ベアリングハウジング
５８    軸受
５９    中空回転軸
５９ａ    第２中空部
６０    アンテナベース
６１    ボルト
６２    第２軸方向
Ａ    旋回軸
Ｂ    斜交軸
【図１】
2015130571.tif 000003
【図２】
2015130571.tif 000004
【図３】
2015130571.tif 000005
【図４】
2015130571.tif 000006