(57)【要約】【課題】アンテナ製造時において、ブーム管内の中央位置にあるリブ３のリブ孔３ａにアンテナ素子６を貫通させ、アンテナ素子６の管内のほぼ中間位置あたりを膨らませば、その膨出部分７ａは必ずリブ孔３ａに接し、加工精度が楽で、加工能率が上がるようにしたアンテナを提供する。【解決手段】中空のブーム２の内側にはリブ３を備えさせ、中空ブーム２の管壁には、軸心方向に適当な間隔を隔てて、中空管状のアンテナ素子６を、ブームの軸線に直交する方向に貫通させて備えさせ、かつ、上記アンテナ素子６はリブに設けた貫通孔３ａをも貫通させ、アンテナ素子６における上記リブ孔３ａを貫通する部分の周辺においては、外周面が上記リブに圧接して上記アンテナ素子が抜け止めされるようにしてある内部からの膨らみ部分７ａを設けた。【選択図】　　　　図１
2004104702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のブームの内側には上記ブームの軸線方向に伸びるリブを備え、そのリブの巾は中空のブームの軸心を通って両側の管壁にまで延び、かつ管壁に一体的に連結されており、中空ブームの管壁には、軸心方向に適当な間隔を隔てて、中空管状のアンテナ素子をブームの軸線に直交する方向に貫通させる為の二個一対の管壁孔を備え、上記管壁孔相互間に存在するリブにおいても中空管状のアンテナ素子を貫通させる為のリブ孔を備えさせ、上記二個の管壁孔と、上記リブ孔には中空管状のアンテナ素子を貫通させ、上記中空管状のアンテナ素子における上記リブ孔を貫通する部分又は上記リブ孔周辺においては、外周面が上記リブに圧接して上記アンテナ素子が抜け止めされるようにしてある内部からの膨らみ部分があることを特徴とするアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＵＨＦ、その他の通信信号の送受をする場合に、ブームの軸線方向に適当な間隔を隔てて複数個の貫通孔を備えさせ、その貫通孔に対して、パイプ状のアンテナ素子を貫通させた状態で固定させて利用出来る形式のアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ブームの軸線方向に適当な間隔を隔てた位置に、夫々ブームの軸線に対して直行する方向に向けた複数個の貫通孔を備えるブームに対し、上記複数個の貫通孔の夫々にパイプ状のアンテナ素子を貫通させ、これらのアンテナ素子をブームに夫々固定させることによってアンテナを製造する方法は広く知られている（例えば特許文献１参照）。
上記従来の固定手段は、アンテナ素子の管内に可塑性材料で形成されている金属製の中空管を挿入し、それをブームの軸線を中心として位置させ、その中空管内に両側から棒状治具の先端を挿入し、両側から加圧することにより中空管の入口を半径方向に変形させて、その変形作用によりアンテナ素子におけるブーム内の管壁の全周を夫々径方向に拡張させてブームの貫通孔の内側の孔縁に圧接させることによりアンテナ素子をブームに固定させる手段を用いている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−１１５００１号公報（図３，図６）
【特許文献２】
実開昭５７−２７０７号公報参照（図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のアンテナの製造方法では、中空管における両端の管口の拡張の度合が、中空管における中央部における拡張の度合よりも大きくなり、必然、アンテナ素子におけるブーム内の管壁における孔縁近くの管壁が急激な角度でもって径方向に局部的に拡張される。このように管壁の一部が局部的に拡張されると経時使用によって、そこが繰返し曲げ荷重を集中的に受けて傷む等、耐久性に欠ける問題点があった。また一つのアンテナ素子に対して一つの中空管を消耗品として必要とする為部品コストが嵩み生産コストを高める問題点もあった。
そこで上記消耗品を節約する為に、アンテナ素子におけるブーム内の管壁における孔縁近くの管壁を消耗品を用いることなく機械的に膨出させる手段として図５に示されるものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
このような公知の手段により製造されるアンテナは、製造時において、ブーム２の管内にアンテナ素子６を貫通させ、アンテナ素子６をブーム２に固着させる作業は、棒状治具１４，１４の夫々の先端における傾斜状態の対向面１５，１５を図５（Ａ）の準備状態に成し、次に、棒状治具１４，１４の夫々の先端における傾斜状態の対向面１５，１５を、図５（Ｂ）の位置にまで両側から前進させる。すると傾斜状態の対向面１５，１５の重なりが大きくなることにより、そこの対向面１５，１５の重なり部分の外周が大きくなり、アンテナ素子６の内径を図示のように膨らます。しかしかかる作業において対向面１５，１５の間にゴミ１６が介在した場合には、対向面１５，１５の重なり部分の外周が予定寸法よりも大きくなり、図示のようにブーム管壁４の孔縁４ｂ近くに形成予定の膨出部７ａの膨出量が、予定したよりも大きく突出し、ブームの管壁の孔縁４ｂ近くにおいてアンテナ素子６の管壁７を破損させる問題点があった。
また、傾斜状態の対向面１５，１５の重なりが予定よりも僅かに少ない場合には、アンテナ素子６の膨出部７ａがブーム２の管壁の孔縁４ｂ近くに突出せず、予定した場所よりもブーム２の管内の中間部寄りに膨出部７ａが突出する。すると膨出部７ａがブームの孔縁４ｂの内側に接しないで離れ、アンテナ素子は固着されず、軸芯方向にずれ、不良品発生率を高める問題点があった。
【０００６】
また、予定通りブーム２の管壁の孔縁４ｂ近くに膨出部７ａを突出させ、アンテナ素子６を固着したものであっても、アンテナが暴風雨に晒されて、ブーム２とアンテナ素子６が暴風雨による振動を受けたとき、ブーム２から突出するアンテナ素子はブームの管壁の孔縁４ｂ近くを支点として振動する。
このことは、アンテナ素子が共振現象により、上記孔縁４ｂ近くを支点として繰返し曲げ荷重を受けると、アンテナ素子の管壁７は金属疲労によって局部的に傷み、折損する問題点があった。
【０００７】
本件出願のアンテナは、上記従来技術の問題点を解決する為に提供するものである。
本件出願の目的は、ブームに対し、アンテナ素子を固定した状態においてその固定部分が外部からは見ることができず、外観的に美しい状態で固着されたアンテナを提供しようとするものである。
本件出願の目的は、ブームの管内における中央部分に存在するリブに孔を穿ち、そのリブの存在する部分で、アンテナ素子の管壁を膨らまして、上記リブ孔に圧接させ、抜け止めするようにするものである。
そうすることによって、アンテナ製造時において、ブームの管内にアンテナ素子を貫通させ、アンテナ素子をブームに固着させる作業のとき、加工精度がラフで良くなり、加工能率が上がるように構成したアンテナを提供しようとするものである。
【０００８】
他の目的は、ブーム管内の中間部にあるリブに対して、素子の中間を貫通させ、かつ、その挿通部を膨出させて固着することにより、その固着部分がブーム管内の中間部に位置するようにする。このようにすることにより、アンテナが暴風雨に晒されてアンテナ素子が暴風雨により共振的な振動を受けたときでも、ブームから突出するアンテナ素子の元部の止付部分は、ブーム管内の中央部に位置させておき、その止付部分から離れた管壁における孔縁でアンテナ素子の途中を受け止め、共振現象を柔らかなものにして、アンテナ素子におけるブームの管壁孔縁近くの損傷を防ぎ、アンテナ素子の寿命を高いものにすることのできるアンテナを提供しようとするものである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明におけるアンテナは、中空のブームの内側には上記ブームの軸線方向に伸びるリブを備え、そのリブの巾は中空のブームの軸心を通って両側の管壁にまで延び、かつ管壁に一体的に連結されており、中空ブームの管壁には、軸心方向に適当な間隔を隔てて、中空管状のアンテナ素子をブームの軸線に直交する方向に貫通させる為の二個一対の管壁孔を備え、上記管壁孔相互間に存在するリブにおいても中空管状のアンテナ素子を貫通させる為のリブ孔を備えさせ、上記二個の管壁孔と、上記リブ孔には中空管状のアンテナ素子を貫通させ、上記中空管状のアンテナ素子における上記リブ孔を貫通する部分又は上記リブ孔周辺においては、外周面が上記リブに圧接して上記アンテナ素子が抜け止めされるようにしてある内部からの膨らみ部分があるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本願発明の実施の形態を示す図面について説明する。図１乃至図３において、１はＶＨＦ〜ＵＨＦ波などの任意の通信信号（画像信号を含む）の送受に利用される周知のアンテナを示す。
２は、周知のようにアルミニウム或は合成樹脂などによって形成された断面が丸（又は図４に示されるように丸又は多角形状）の中空のブームを示し、通常建造物の上に樹立させたマストの上方に装着され、通信の送受の方向に向けて配置される。
図１、図２、図４に示される中空のブーム２の内側には、図示されるようにブームの軸線方向に伸びるリブ３を備え、そのリブ３の巾は中空のブームの軸心を通って両側の管壁４にまで延び、かつ管壁４に一体的に連結されている。このように内部にリブ３を備えるブーム２は通常知られているように雄型と雌型のダイスを用いた押出成型法を応用して製作される。
【００１１】
このブーム２の軸線方向においては、図１に示されるように導波器１０、放射器８、反射器９を高周波的に適当な間隔を隔てた位置に備えている。
導波器１０が設けられているブーム２にあっては、夫々ブーム２の軸線に対して直行する方向に向けて適当な間隔を隔てて、複数個の貫通孔４ａを備える。
この中空ブーム２の管壁４に設けた貫通孔４ａは、中空管状のアンテナ素子６をブームの軸線に直交する方向に貫通させる為の二個一対の管壁孔４ａとなっている。
【００１２】
上記管壁孔４ａ相互間に存在するリブ３は図２、図４に示されるように、Ｘ字状、＋、−、放射状等任意な本数が配設されている。このようにブーム２の内部にリブ３が配置されると、曲げに対する強度が増大し、ブーム２のサイズを細く、軽くする上に効果がある。これらのリブ３に対して図から明らかなように二個一対の管壁孔４ａ、４ａの間に中空管状のアンテナ素子を貫通させる為のリブ孔３ａを備えさせる。
上記二個一対の夫々の管壁孔４ａ、４ａと、その間にある上記リブ孔３ａには夫々中空管状のアンテナ素子６を貫通させる。そのようにして図１のブーム２には任意複数個のパイプ状のアンテナ素子６が装着されている。
上記アンテナ素子６における上記リブ孔３ａを貫通する部分７ａ又は上記リブ孔３ａの周辺においては、内部からの膨らみ部分７ａが形成されていて、アンテナ素子６の外周面が上記リブ３に圧接して上記アンテナ素子６が抜け止めされるようになっている。
【００１３】
次にブーム２における上記複数の管壁孔（貫通孔）４ａに夫々アンテナ素子６を貫通させた後の固着手段について説明する。
上記の管壁孔４ａにアンテナ素子６を固定させる手段は、図３（Ａ）における管壁孔４ａにアンテナ素子６を挿通させる。次にアンテナ素子６の管内に図３（Ａ）に示されるように任意の手段でもって拡張部材１３を挿入する。この拡張部材１３はウレタン樹脂（合成樹脂・合成ゴム）、硬質ゴム等の弾性材料で形成されものであって、性質としては、外力を加えることによって形が変化し、外力を去ることにより原状に回復する性質を有する事を利用した素材としての弾力性素材で形成されている。この拡張部材１３は図３（Ａ）に示されるようにブーム２の軸線を中心とする位置においてアンテナ素子６の管内に位置させる。拡張部材１３の挿入手段としては杆状治具１４を利用しても良い。
【００１４】
次にその拡張部材１３を図３（Ｂ）に示されるようにして両側から杆状治具１４で加圧する。その場合、杆状治具１４の長さはアンテナ素子６の長さよりも長くしてある。拡張部材１３は両側から杆状治具１４の先端では加圧されることによって弾性変形し、その長さ方向の寸法を縮めると同時に、半径方向に向けて全周均等に膨張する。拡張部材１３の長さ寸法を、圧縮した状態でブームの内径寸法よりも著しく小さくなるように形成しておくと、これが押し縮められたときには図３（Ｂ）の様にブーム２の内部において膨張し、その膨張作用によりアンテナ素子６におけるブーム内のリブ３で囲まれた部分は、全周を夫々径方向に拡張させ、アンテナ素子の管壁７をリブ３の内側面に馴染みよく、なだらかに圧接させる。このような手段を施すことによって、アンテナ素子６を傷めること少なくしてブーム２の中央部にあるリブ３に対して固定一体化させることができる。
なお一般的なブームとアンテナ素子の寸法関係は、ブーム（アルミ）２の外径は：２２．２ｍｍ、ブーム２の内径は：２０．２ｍｍ、ブームの管壁及びリブの貫通孔の内径は：８．３ｍｍ、アンテナ素子（アルミ）の外径は：８ｍｍ、アンテナ素子の内径は：７ｍｍ、リブの貫通孔内のアンテナ素子を拡張させた後の外径は：８．３ｍｍ以上、拡張部材の外径は：７ｍｍ以下、拡張部材の全長は弾性部材の性質により：１３〜２０ｍｍ位が妥当な寸法。
【００１５】
アンテナ素子６をブーム２に固定一体化させた後は、両側の杆状治具１４を挿入時とは逆に後退させてこれらを除去する。
両側の杆状治具１４を除去した後は、上記弾性変形して膨張していた拡張部材１３は縮径し原状に復帰するのでその外形寸法はアンテナ素子の内形寸法に対応をするまでに小さくなる。よって圧縮空気又は杆状体を用い、アンテナ素子の内部を通して回収する。
なお上記実施例の説明においては、ブームに対して一つアンテナ素子を固着し、それの固着作業に利用した拡張部材１３を回収する手段について説明したが、現場においてブーム２に対し多数のアンテナ素子６を装着する場合は、ブーム２の多数の管壁孔４ａに対して対応する数のアンテナ素子６を同時並行的に挿入し、かつ、夫々のアンテナ素子６に対して同時並行的に拡張部材１３を挿入し、同時並行的に拡張部材１３を加圧して膨張させ、ブーム２に対して、多数のアンテナ素子６を同時並行的に固着する作業を行っても良い。その場合、例えばロボットと称される自動機を用いるなどして能率良く作業を進めても良いし、ブーム２に対して、アンテナ素子６の一本宛を順次装着する作業を、上記の作業の手順に従って順次繰返し施してもよい。
【００１６】
次に、ブーム２における上記複数の管壁孔（貫通孔）４ａに夫々アンテナ素子６を貫通させた後の固着手段については図３を用いて説明したが、その他に従来から知られているアンテナ素子の内部を拡張する任意の手段を用いればよい。例えば図５に示される従来の手段を利用して固着してもよい。但しその場合、両側から棒状治具１４，１４の夫々の先端における傾斜状態の対向面１５，１５を図５（Ａ）の位置にまで前進させた場合、傾斜状態の対向面１５，１５の重なりが大きくなることにより、そこの対向面１５，１５の重なり部分の外周が大きくなるように、傾斜状態の対向面１５，１５に係わる部材を大きくして、アンテナ素子６の内径を図示の状態よりも著しく大きく膨らます。このようにするとその膨らみ部分は、図２（Ｂ）の膨らみ具合いと同様に、リブ３の中央部あたりに当接し、固定される。リブ３のリブ孔３ａに対するアンテナ素子６の外周面の膨出部７ａの当接の状態は、リブ孔３ａにおけるアンテナ素子６の外周面に対する対向面がその構成上比較的広くなる為、圧接の度合は低くても、固着状態は良好となる。
【００１７】
次に、図４の（Ａ）〜（Ｄ）に示されるものは、図２のリブ３とは異なる実施例のリブの形状を示すもので、図２（Ａ）におけるＣ−Ｃ位置において切断した場合に対応させた図面を示すものである。
（Ａ）は、ブーム２の中央部に横断的にリブ３を配したもので、アンテナ素子６はそのリブ３の孔３ａを貫通しており、アンテナ素子６における上記リブ孔３ａを貫通する部分又は上記リブ孔３ａ周辺においては、外周面が上記リブ３に圧接して上記アンテナ素子６が抜け止めされるように内部からの膨出部７ａがある。
（Ｂ）は、断面角形のブーム２の中央部に＋状にリブ３を配したもので、アンテナ素子６はそのリブ３の１つに設けられた孔３ａを貫通しており、アンテナ素子６における上記リブ孔３ａを貫通する部分又は上記リブ孔３ａ周辺においては、外周面が上記リブ３に圧接して上記アンテナ素子６が抜け止めされるように内部からの膨出部７ａがある。
（Ｃ）は、断面角形のブーム２の中央部に図示のように×状にリブ３を配したもので、アンテナ素子６はそのリブ３の中央部に設けられた孔３ａを貫通しており、アンテナ素子６における上記リブ孔３ａを貫通する部分又は上記リブ孔３ａ周辺においては、外周面が上記リブ３に圧接して上記アンテナ素子６が抜け止めされるように内部からの膨出部７ａがある。
（Ｄ）は、断面多角形のブーム２の中央部に図示のように対角線状にリブ３を配したもので、アンテナ素子６はそのリブ３の中央部に設けられた孔３ａを貫通しており、アンテナ素子６における上記リブ孔３ａを貫通する部分又は上記リブ孔３ａ周辺においては、外周面が上記リブ３に圧接して上記アンテナ素子６が抜け止めされるように内部からの膨出部７ａがある。
なお、図４において前述の図１〜図３のものと機能、性質又は特徴等が同一又は均等構成と考えられる部分には、前述の図１〜図３と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本願発明は、ブーム管内の中央位置にあるリブ３のリブ孔３ａにアンテナ素子６を貫通させ、そのアンテナ素子６におけるリブ孔３ａの内側又はリブ孔の近辺を膨らまして、上記リブ孔３ａに圧接させて抜け止めさせるようにしたものであるから、アンテナ製造時において、アンテナ素子６をブームに固着させる作業は、アンテナ素子６の管内のほぼ中間位置あたりを膨らませば、その膨出部分７ａは必ずリブ孔３ａに接する特長がある。
従って、従来のように膨らます部分がブームの管壁の孔縁４ｂに接近した位置に厳格に制限され、極度の加工精度が要求されていたのに比べて、本願発明の構成は、加工精度が楽になり、加工能率が上がって安価に製造できる製造上の効果がある。
【００１９】
更に本願発明は、ブーム２の管内の中央位置にあるリブ３に対してアンテナ素子の中間を膨らませて固着するものであるから、アンテナが暴風雨に晒されて、アンテナ素子６が暴風雨による振動を受けたとき、上記の膨らますことによって弱体化した固着部７ｂは、ブーム２の管内の中央位置にあって管壁４により守られており、しかも、アンテナ素子６の途中は、上記支点位置となる固着部分７ｂから夫々離れた、管壁の二つの孔縁４ｂ、４ｂ位置において支えられており、そこの二つの孔縁４ｂ、４ｂ　がアンテナ素子６の固着部分７ｂの振れによる折損を防ぐ為の支柱の役割を果たす効果がある。
このようにして、アンテナ素子６の全体の共振現象を柔らかなものにし、アンテナ素子６におけるブームの管壁孔縁４ｂ、４ｂ近くの損傷を防いで、アンテナ素子６の寿命を高めることのできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンテナの斜視図。
【図２】（Ａ）は、図１におけるＩ−Ｉ線断面図。（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図。（Ｃ）は、（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図３】ブームの内側に位置するアンテナ素子の中間部を膨出させる為の手段の一例を示す為の図面であって、（Ａ）は、拡張部材と、棒状治具との位置関係を示す縦断面図、（Ｂ）は、棒状治具によって拡張部材を圧縮し、アンテナ素子の中間部を膨出させた状態を示す縦断面図。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、リブの異なる形状を示すもので、図２（Ａ）におけるＣ−Ｃ位置において切断した場合の図面である。
【図５】従来において、ブームの内側に位置するアンテナ素子の一部を膨出させる為の手段の一例を示す為の図面であって、（Ａ）は、膨出加工寸前の状態を示す縦断面図。（Ｂ）はブームの管壁の孔縁の間際を膨出させた状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
１・・・アンテナ、２・・・ブーム、（アーム）、３・・・リブ、４・・・管壁、４ａ・・・管壁孔、４ｂ・・・管壁の孔縁、６・・・アンテナ素子（導波素子）、７・・・管壁、７ａ・・・膨出部、７ｂ・・・圧接部、８・・・放射器、９・・・反射器、１０・・・導波器、１３・・・拡張部材、１４・・・棒状治具、１５・・・対向面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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