CN109390706B - 带摆动修正功能的天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够根据摆动控制天线的姿势的小型且廉价的带摆动修正功能的天线装置。该带摆动修正功能的天线装置具备：具有天线的可动体、固定体、支承可动体使可动体以天线的中心轴上的摆动支点为中心摆动自如的摆动支承机构、探测天线的因中心轴的倾斜引起的姿势的变化的姿势探测传感器、以及基于姿势探测传感器的探测结果使可动体摆动的摆动驱动机构，摆动驱动机构具有设在可动体或固定体中的任一方的磁体和设在可动体或固定体中的任一另一方、与磁体对置并使驱动力作用在其与磁体之间的线圈，这些以对置状态形成组的磁体和线圈围绕摆动支点设有两组以上，并且，各组的磁体和线圈在与天线的中心轴正交的方向上对置。

Description

带摆动修正功能的天线装置

技术领域

本发明涉及在因风雨等的影响而产生了摆动时能够根据摆动来控制姿势的带摆动修正功能的天线装置。

背景技术

天线装置是将流经导线的电信号作为电波从天线放射到空间，或者将空间的电波经由天线接收并作为电信号导入导线的装置，用于各种通信设备。作为这种天线装置，例如，在设置在移动电话网络的中继站等的天线装置中，有时暴露在风雨中，从而会摆动。当天线的姿势伴随该摆动而变化时，对电波的收发造成障碍。因此，寻求在天线产生摆动时，根据该摆动来控制天线的姿势的技术。

作为这种天线的姿势控制的技术，例如有专利文献1中记载的技术。在该专利文献1中，公开有一种能够控制搭载于飞艇上的抛物面天线的姿势的支承装置。该天线支承装置中，例如形成与抛物面天线的弯曲面相同的曲率的轨道形轨道构建成井字形状，固定于抛物面天线的两个可动元件沿着轨道形轨道滑动自如地设置，当利用陀螺仪传感器探测飞艇的摆动时，基于该探测信号，两个可动元件通过步进马达等驱动部沿着各轨道形轨道滑动，控制抛物面天线的姿势。

另外，作为控制天线的姿势的装置，在专利文献2中也有记载。该装置的棒状天线的两端部由多个压电元件等压电元件支承，使圧电元件中的一方伸长变形将天线的一端部顶起，使另一压电元件收缩变形将天线的另一端部降低，由此能够使天线倾斜动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002‐252517号公报

专利文献2：日本特开2007‐166001号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在像专利文献1那样将轨道形轨道构建成井字形并使可动元件在各自上滑动的构造中，容易变得大型化，因此，寻求小型且廉价的装置。认为可以通过将专利文献2记载的压电元件作为驱动源来小型化，但寻求进一步的小型化。

本发明是鉴于这样的情况而开发的，其目的在于，提供一种能够根据摆动来控制天线的姿势的小型且廉价的带摆动修正功能的天线装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明提供一种带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，具备：可动体，所述可动体具有天线；固定体；摆动支承机构，所述摆动支承机构支承所述可动体，使所述可动体以所述天线的中心轴上的摆动支点为中心摆动自如；姿势探测传感器，所述姿势探测传感器探测所述天线的因所述中心轴的倾斜引起的姿势的变化；以及摆动驱动机构，所述摆动驱动机构基于该姿势探测传感器的探测结果使所述可动体摆动，所述摆动驱动机构具有：磁体，其设于所述可动体或所述固定体中的任一方；线圈，其设于所述可动体或所述固定体中的任一另一方，与所述磁体对置，使驱动力作用在其与该磁体之间，这些以对置状态形成组的磁体和线圈围绕所述摆动支点设置两组以上，并且，各组的磁体和线圈在与所述天线的中心轴正交的方向上对置。

因为可以利用姿势探测传感器探测天线的姿势的变化并通过摆动驱动机构进行驱动，所以即使在因风雨等使天线的姿势发生变化的情况下，也能够对其进行控制而维持适当的姿势。在这种情况下，因为由磁体和线圈构成摆动驱动机构，所以能够廉价地实现小型化。

在这种情况下，因为将多组磁体和线圈在与天线的中心轴正交的方向上对置配置，所以与将它们在与中心轴倾斜的方向上对置配置的情况相比，特别是能够减小沿着中心轴的高度方向的尺寸。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，所述摆动支承机构由万向架部件构成，所述万向架部件能够沿着与所述中心轴正交的方向且以从所述中心轴的一端观察时相互正交的两个摆动轴的交点为中心进行摆动，所述万向架部件的两摆动轴的交点为所述摆动支点。

在这种情况下，所述万向架部件由弹簧材料构成，有时所述摆动支点也在该弹簧材料的弹性的范围移动。

当像专利文献1记载的天线装置中的轨道形轨道和可动元件那样设置伴随摆动的滑动部分时，由于产生磨损等，因此，无法用于要求耐久性高的装置。另外，使用这种滑动的机构时，通常容易大型化。在本实施方式中，因为由万向架部件构成摆动支承机构，所以没有在控制天线的姿势时进行滑动的部分，耐久性优异，另外，对于小型化也是有利的。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，从所述中心轴的一端侧观察时，形成所述组的磁体和线圈在该中心轴上相互正交的两个方向上至少各设置一组。

能够利用一组磁体和线圈使天线在特定的一方向上摆动，且利用另一组磁体和线圈进行与该方向正交的向的摆动，所以通过将这两组磁体和线圈的驱动组合，能够自由地控制天线的姿势。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，形成所述组的磁体和线圈在所述两个方向中的各方向上以隔着所述中心轴对置的配置各设置两组。

能够在各方向上利用各两组磁体和线圈产生大的驱动力，另外，通过以隔着中心轴对置的配置设置各两组磁体和线圈，可动体的重量平衡也变得良好。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，形成所述组的磁体和线圈具有以在所述摆动方向的两端部形成不同的磁极的方式配置的多个小磁体、和与各磁极的所述小磁体分别对置配置的多个小线圈。

因为能够在各小线圈和不同的磁极的小磁体之间分别产生驱动力，所以能够增大摆动所需的驱动力。

另外，作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，形成所述组的磁体和线圈中，在所述磁体上的所述摆动方向的两端部形成有不同的磁极，与所述磁体的各磁极对置的所述线圈的有效边与所述摆动方向正交形成。

因为能够在线圈的各有效边和磁体的各磁极之间分别产生驱动力，所以能够增大摆动所需的驱动力。另外，将不同的磁极配置于一个磁体，使一个线圈的有效边对置，所以与设置多个磁极不同的磁体的情况相比，能够实现装置的小型化、轻量化。

形成组的磁体和线圈分别具有多个小磁体和小线圈的情况下，作为进一步优选的实施方式，理想的是，形成所述组的磁体和线圈中，所述多个小磁体和所述摆动支点的距离被设定为相同，并且，所述多个小线圈和所述摆动支点的距离被设定为相同。

一个磁体和一个线圈形成为平板状的情况下，当可动体从它们平行地对置的状态进行摆动时，向一端部接近、另一端部分开的方向移动。因此，驱动力因摆动位置而变化。与之相对，在本实施方式中，由多个小磁体和小线圈构成磁体及线圈，小磁体和摆动支点的距离相同，且小线圈和摆动支点的距离相同，因此，能够减少在可动体摆动时，磁体和线圈局部地过于接近、或过于远离的情况。因此，能够减小摆动位置引起的驱动力的变化。

作为使磁体的两端部的不同的磁极和线圈的有效边对置配置时的优选的实施方式，理想的是，所述磁体的所述不同的磁极和所述摆动支点的距离被设定为相同，所述线圈以使所述不同的磁极和所述有效边的对置间隔相同的方式弯曲设置。

在本实施方式中，由于以磁体的两磁极和摆动支点的距离相同、弯曲的线圈的有效边与各磁极对置的方式来设置，因此，在可动体摆动时，不存在磁体和线圈局部地过于接近、或过于远离的情况。因此，能够减小摆动位置引起的驱动力的变化。另外，在以相同的尺寸进行比较的情况下，与线圈为平板状的情况相比，能够减小与中心轴正交的方向的摆动驱动机构的尺寸，因此，对装置的小型化是有利的。另外，对装置的耗电量降低也是有利的。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，所述可动体具有固定于所述天线的保持架，在所述保持架上设有使其隔着所述摆动支点与所述天线的重量平衡的重心位置调节部件。

可以利用重心位置调节部件将摆动支点的位置调节为与天线的重量平衡的位置，使其与可动体的重心一致。由此，能够减小可动体的摆动所需要的摆动驱动机构的驱动力。另外，即使在天线以横向设置等情况下，也能够可靠地进行天线的支承，进行高精度的摆动修正控制。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，所述磁体设于所述固定体，所述线圈设于所述可动体。

通常，与磁体相比，线圈较轻，所以与在可动体上设置磁体的情况相比，能够减小可动体的重量。因此，能够减小可动体的摆动所需要的驱动力，能够实现进一步的小型化。

作为本发明的带摆动修正功能的天线装置的优选的实施方式，理想的是，在所述天线和所述固定体之间设置将它们之间封闭并包围所述摆动支承机构及所述摆动驱动机构的伸缩变形自如的罩。

在这种情况下，理想的是，罩为波纹状筒体。

因为天线和固定体之间被罩封闭，所以即使在暴露在风雨中的环境下的使用中，也能够确保防水性，能够提高对外部环境的耐久性。另外，罩追随摆动而伸缩变形自如，所以不会阻碍天线的摆动。通过将该罩设为波纹状筒体，能够简化防水构造。

发明效果

根据本发明，可以提供能够根据摆动来控制天线的姿势的小型且廉价的带摆动修正功能的天线装置。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的带摆动修正功能的天线装置的分解立体图。

图2是表示第一实施方式的天线装置的组装状态的中心轴上的纵剖视图，相当于沿着图3的A－A线的截面。

图3是第一实施方式的天线装置的俯视图。

图4是表示天线的反射面的功能的从侧面观察的示意图。

图5是作为摆动支承机构的万向架部件的立体图。

图6是本发明第二实施方式的带摆动修正功能的天线装置的分解立体图。

图7是表示第二实施方式的天线装置的组装状态的与图2相同的中心轴上的纵剖视图。

图8是本发明第三实施方式的带摆动修正功能的天线装置的与图2相同的中心轴上的纵剖视图。

图9是表示变更了第二实施方式的天线装置的一部分的变形例的与图7相同的纵剖视图。

标号说明

10…天线、11…顶点部、12…反射面、20、21…可动体、21…可动侧保持架、化合侧保持架、21a…周缘部、22、35…侧面、26、36…安装面、26A、26B、36A、36B…安装面、23…凸部、24…平衡块(重心位置调整部件)、25…框体、25A…上侧框体、25B…下侧框体、26A…上侧安装面、26B…下侧安装面、30…固定体、40…万向架部件(摆动支承机构)、31…固定侧保持架、33…基座、34…壳体、37…支柱部、40…摆动支承机构、41…外侧环部、42…中间环部、43…内侧环部、44、45…连接部、50…姿势探测传感器、60…摆动驱动机构、61…线圈、61A、61B…小线圈、61a、61b…有效边、62…磁体、62A、62B…小磁体、62a、62b…磁极、62c…磁化分极线、100～103…天线装置、300…罩(波纹状筒体)、301…罩、C…中心轴、F…焦点、P…摆动支点、S1、S2…摆动轴。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的带摆动修正功能的天线装置的实施方式进行说明。

在以下的说明中，将相互正交的3个方向分别设为X轴方向、Y轴方向、以及Z轴方向，在X轴方向的一侧标注+X，在另一侧标注－X，在Y轴方向的一侧标注+Y，在另一侧标注－Y，在Z轴方向的一侧标注+Z，在另一侧标注－Z进行说明。另外，在图1等中，将伞形形状的天线设为朝向上方的状态，将其上方设为Z轴的+Z侧。将该图2等纵剖视图所示的状态设为天线的静置状态，各方向的摆动中、绕X轴的旋转相当于所谓的俯仰(纵向摆动)，绕Y轴的旋转相当于所谓的偏转(横向摆动)。以下，只要没有特别说明，就以该静置状态进行说明。

＜第一实施方式的整体构造＞

图1～图5表示第一实施方式。

该第一实施方式的带摆动修正功能的天线装置100具备：具有天线10的可动体20、固定于各种构造物的固定体30、将可动体20摆动自如地支承于固定体30的摆动支承机构40、探测天线10的姿势的变化的姿势探测传感器50、基于姿势探测传感器50的探测结果使可动体20摆动的摆动驱动机构60。作为设置该天线装置100的各种构造物，不仅包含例如铁塔或建筑物等固定构造物，而且还包含车辆或船舶等可移动的构造物。在固定构造物的情况下，在天线10因风雨等的影响而产生摆动的情况下，控制天线10的姿势以修正该摆动，在可移动的构造物的情况下，根据伴随移动的摆动来控制天线10的姿势，从而能够总是以恒定的朝向配置天线10。

以下，对这些细节进行说明。

(天线10的构造)

天线10由铝等金属板构成，在图1及图2所示的例子中，整体形成为伞形形状。如图3所示，该天线10从轴向的+Z侧的一端观察时的俯视图形成为圆形，其圆形的中心部向Z轴方向的+Z侧突出而形成顶点部11。而且，天线10的上表面(Z轴方向的+Z侧的面)从顶点部11到周缘部形成为凹曲面状，设定为通过使连结顶点部11和周缘部的一点的凹曲线以Z轴为中心旋转而得到的旋转体的形状。形成该凹曲面状的天线10的上表面成为反射电波的反射面12。在该天线10中，将连结顶点部11和周缘的圆形的中心的线作为天线10的中心轴C。在图2等所示的静置状态下，天线10的中心轴C与Z轴一致。

而且，如图4所示，结构是，从周边到达的电波由天线10的上表面反射，集中在天线10的中心轴C上的一点(焦点F)，在该焦点F配置有省略图示的辐射器(也称为放射器、供电部)。

另外，如后述，以天线10的中心轴C或其延长线上为中心配置可动体20及固定体30。因此，该中心轴C(也包含其延长线)为天线10的中心轴，并且，在图2等所示的静置状态下也为天线装置100的中心轴。在以下的说明中，有时也将中心轴C作为静置状态下的天线装置100的中心轴C进行说明。该静置状态下的中心轴C与Z轴一致，在天线10产生了摆动时，中心轴C相对于Z轴倾斜。

(可动体20的构造)

可动体20具有天线10和固定于天线10的背面(与反射面12相反侧的面)侧的可动侧保持架21。

可动侧保持架21在该实施方式中用于保持摆动驱动机构60的线圈61A、61B，由非磁性体的合成树脂形成。作为可动侧保持架21整体的外形，形成为四方筒状，将该可动侧保持架21的周缘部21a的上端固定于天线10的背面。

该可动侧保持架21沿着中心轴C(Z轴)配置，四个侧面22朝向X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y。而且，在各侧面22，将摆动驱动机构60的线圈61A、61B分为Z轴方向的+Z侧及－Z侧，在上下各保持有两个。在固定于各侧面22的两个线圈61A、61B中，上侧线圈61A彼此、下侧线圈61B彼此分别配置在Z轴的相同高度位置。

如后述，作为摆动驱动机构60，具有四组由线圈61A、61B和磁体62A、62B的组合构成的机构，因此，在各侧面22各自上，在Z轴方向的+Z侧和－Z侧排列设有两个线圈61A、61B。另外，各线圈61A、61B为空芯线圈，因此，在可动侧保持架21的各侧面22，一体地设有嵌入线圈61A、61B的中央空间的凸部23。该凸部23突出至比线圈61A、61B的厚度尺寸大的高度。

作为重心位置调节部件的平衡块24以嵌入的状态固定在可动侧保持架21的下端部(Z轴方向的－Z侧的端部)。在该天线装置100中，由铝等金属构成的天线10是重量最大的零件，与之相对，可动侧保持架21由合成树脂形成，因此，能够安装平衡块24并将重心位置调节为后述的万向架部件40的安装位置。因此，在该实施方式中，可动体20具备天线10、可动侧保持架21以及平衡块24。

此外，在该可动侧保持架21上搭载有用于探测天线10的姿势变化的陀螺仪等姿势探测传感器50，经由柔性电缆(省略图示)与上位的控制部等电连接。

(固定体30的构造)

固定体30具有供摆动驱动机构60的磁体62A、62B固定的固定侧保持架31和将该固定侧保持架31与天线10之间包围的由波纹状筒体构成的罩300。

固定侧保持架31由以中心轴C为中心的圆盘状的基座33和一体形成于基座33的上表面(Z轴方向的+Z侧的上表面)的四方筒状的壳体34构成。该壳体34形成为大致四方筒状，在其内侧的各侧面35的Z轴方向的两端部(+Z侧及－Z侧)分别固定有板状的磁体62A、62B。另外，由于该壳体34的各侧面35朝向X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y，因此各磁体62A、62B朝向X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y，在固定侧保持架31的内侧与可动侧保持架21的各线圈61A、61B对置配置。因此，可动侧保持架21的各线圈61A、61B和固定侧保持架31的各磁体62A、62B在X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y分别相互平行地配置。

此外，在实施方式中，基座33形成为与天线10的外径大致相同的外径。

(摆动支承机构40的构造)

在该实施方式中，摆动支承机构40利用由弹簧材料形成的万向架部件40构成。即，如图5所示，万向架部件40具有配置成三层同心圆的外侧环部41、中间环部42、内侧环部43，内侧环部43和中间环部42通过沿着X轴方向的两个连接部44形成相互连接的状态，中间环部42和外侧环部41通过沿着Y轴方向的两个连接部45形成相互连接的状态。在这种情况下，在无负载状态下，三层环部41～43配置于同一平面上，沿着X轴方向的两个连接部44设于在周向上以180°对置的位置，沿着Y轴方向的两个连接部45也设于在周向上以180°对置的位置。即，沿着X轴方向的两个连接部44、及沿着Y轴方向的两个连接部45分别形成为直线状，在X轴方向和Y轴方向上相互正交地配置。

而且，内侧环部43和中间环部42能够在将沿着X轴方向的连接部44扭转的同时，绕X轴相对摆动，中间环部42和外侧环部41能够在将沿着Y轴方向的连接部45扭转的同时，绕Y轴相对摆动。因此，通过将这些X轴方向及Y轴方向两方向的摆动组合，外侧环部41和内侧环部43能够以包含X轴及Y轴的平面上的任意的轴为中心进行摆动。即，沿着X轴方向的连接部44及沿着Y轴方向的连接部45分别构成摆动轴S1、S2。

这些摆动轴S1、S2的延长线的交点为摆动支点P。

这样构成的摆动支承机构(万向架部件)40的各环部41～43都形成为大致矩形框状，以嵌入有可动侧保持架21的Z轴方向的大致中间位置的状态固定在内侧环部43的内侧空间，外侧环部41在固定侧保持架31的壳体34的内侧固定于Z轴方向的大致中间位置。因此，万向架部件40的连接部44、45和中间环部42不会与可动侧保持架21或固定侧保持架31接触，而是被支承为悬挂在它们之间的状态。在该实施方式中，如图2所示，从与中心轴C正交的方向观察时，万向架部件40在Z轴方向自天线10的重心分开设置，以可动体20的重心配置在万向架部件40的摆动支点P的方式设置平衡块24。

(摆动驱动机构60的构造)

摆动驱动机构60是利用了线圈61A、61B和磁体62A、62B的磁驱动机构。在该实施方式中，线圈具有两个小线圈61A、61B，磁体具有两个小磁体62A、62B。而且，这些两个小线圈61A、61B和两个小磁体62A、62B的组合在可动侧保持架21的周向上隔开90°间隔设有4组(作为小线圈、小磁体，每90°各两个)。其中，各线圈(小线圈61A、61B)分别保持于上述的可动侧保持架21的X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y的侧面22。各小线圈61A、61B是不具有磁芯(芯)的空芯线圈，每个小线圈61A、61B形成为相同形状、相同尺寸。这些各小线圈61A、61B在从与可动侧保持架21的侧面22正交的方向观察时，卷线以与侧面22正交的方向的轴为中心卷绕成矩形环状。

另外，通过将设于可动侧保持架21的各侧面22的凸部23嵌入各小线圈61A、61B的内侧空间，进行小线圈61A、61B的定位。各凸部23的前端面形成比小线圈61A、61B的表面突出的状态。

此外，在各小线圈61A、61B上连接有柔性电缆(省略图示)，且与上位的控制部等电连接。

另一方面，小磁体62A、62B形成为长方体的板状，在固定侧保持架31的壳体34的内侧的各侧面35各固定有两个，且配置成与可动侧保持架21的各小线圈61A、61B对置的状态。在这种情况下，在壳体34的各侧面35，在配置于Z轴方向的+Z侧的小磁体62A和配置于Z轴方向的－Z侧的小磁体62B中，存在与小线圈61A、61B对置的面的磁极被设为不同的情况和设为相同磁极的情况。

另外，通过在各侧面35的两个小磁体62A、62B之间配置万向架部件40，配置于Z轴方向的+Z侧的小磁体62A和小线圈61A被配置于比万向架部件40靠Z轴方向的+Z侧的位置，配置于Z轴方向的－Z侧的小磁体62B和小线圈61B被配置于比万向架部件40靠Z轴方向的－Z侧的位置。

在以下的说明中，在不必对各小线圈61A、61B、小磁体62A、62B各自特别进行区分的情况下，有时称为线圈61A、61B、磁体62A、62B。

(罩300的构造)

在该实施方式中，罩300由波纹状筒体构成，设置为将固定侧保持架31的基座33的周缘部和天线10的周缘部之间连接的状态。因此，沿着中心轴C设置波纹状筒体(罩)300。该波纹状筒体300其整体能够沿着中心轴C进行伸缩，并且，也能够以固定在天线10上的上侧端缘相对于固定在基座33上的下侧端缘倾斜的方式进行伸缩。

(作用)

在这样构成的天线装置100中，天线10产生摆动时，由姿势探测传感器50探测伴随该摆动的天线10的姿势的变化，基于该探测结果，对摆动驱动机构60的线圈61A、61B通电，从而能够使可动体20摆动来对摆动进行修正。在这种情况下，设于可动侧保持架21的各侧面22的两个小线圈61A、61B控制相对于各自对置的小磁体62A、62B的磁极产生的磁场的方向。

具体而言，通过使电流流过各小线圈61A、61B，根据右手螺旋定则产生穿过小线圈61A、61B的中心的磁场，由该小线圈61A、61B的磁场和与小线圈61A、61B对置的小磁体62A、62B的磁场，产生使可动侧保持架21摆动的驱动力。小线圈61A、61B及小磁体62A、62B在Z轴方向上各排列设置两个并相互对置，所以通过对小线圈61A、61B通电，使其一组产生吸引力、另一组产生排斥力，能够使可动侧保持架21摆动。

在Z轴方向上排列的两个小磁体62A、62B中，配置为与小线圈61A、61B对置的磁极不同的情况下，通过使与这些小磁体62A、62B对置的两小线圈61A、61B产生相同方向的磁场，在Z轴方向的两侧的一组中产生排斥力、在另一组中产生吸引力。相反，在Z轴方向上排列的两个小磁体62A、62B的磁极相同的情况下，通过使与它们对置的两小线圈61A、61B以不同的方向(一方从小线圈朝向小磁体的方向、另一方从小磁体朝向小线圈的方向)产生磁场，在Z轴方向的两侧的一组中产生排斥力，在另一组中产生吸引力。

通过这样对线圈61A、61B通电，相对于作为固定体30的固定侧保持架31使可动侧保持架21以万向架部件(摆动支承机构)40的摆动轴S1、S2的交点(摆动支点P)为中心进行摆动，控制与可动侧保持架21一体的天线10的姿势。在图2中，天线10以摆动支点P为中心例如如双点划线所示进行摆动。不必使用价格昂贵的促动器，而是使用了线圈61和磁体62的驱动机构，能够廉价地制作。

在这种情况下，构成摆动驱动机构60的线圈61A、61B和磁体62A、62B围绕天线10的中心轴C配置为，使线圈61A、61B和磁体62A、62B的对置方向相对于中心轴C正交的状态。在这种情况下，也考虑将这些线圈61A、61B和磁体62A、62B在隔着摆动支点P与天线10相反的一侧，使线圈61A、61B和磁体62A、62B的对置方向相对于中心轴C倾斜地配置，但与使它们的对置方向相对于中心轴C倾斜配置的情况相比，将其对置方向配置为与中心轴C正交的方向时，可以减小与中心轴C正交的方向的尺寸及高度方向(Z轴方向)的尺寸。

另外，这些线圈61A、61B和磁体62A、62B分别设于X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y，且以夹着中心轴C对置的配置设于X轴方向及Y轴方向的各方向。因此，通过这些各两组的线圈61A、61B和磁体62A、62B的组合，能够产生较大的驱动力，且通过以隔着中心轴C对置的配置来设置，可动体20的重量平衡也良好。

而且，小线圈61A、61B和小磁体62A、62B经由万向架部件40分开设于Z轴方向的+Z侧及－Z侧的两侧，因此，重量平衡更优异。

因此，该天线装置100能够利用优异的重量平衡和较大的驱动力进行稳定的摆动修正。

另外，因为可动侧保持架21的凸部23从小线圈61A、61B的内侧空间突出地设置，所以当天线10的摆动角度增大时，可动侧保持架21的凸部23与小磁体62A、62B抵接。通过该凸部23与磁体62A、62B抵接，限制了摆动范围。在实施方式中，例如能够在±6°的范围内自由摆动，使得在大幅超过该摆动范围的情况下，凸部23与磁体62A、62B抵接。

此外，万向架部件40由弹簧材料形成，因此，有时因可动体20的重量而挠曲。因此，摆动支点P有时向比图5所示的万向架部件40的中心位置靠Z轴方向的+Z侧或－Z侧错位。在图2所示的例子中，有时万向架部件40的内侧环部43相对于摆动支点P向Z轴方向的－Z侧错位。

此外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以加入各种变更，可以采用以下的实施方式。

以下，对第二实施方式以后的实施方式进行说明，即使形状与第一实施方式不同，有时也对功能相同或类似共同的要素标注同一标号并简化其说明。另外，有将图中一部分简化表示的部分(例如罩的形状)或省略的部分(例如嵌入空芯线圈的内侧空间的凸部)，根据需要参照第一实施方式。

＜第二实施方式＞

图6及图7表示第二实施方式。

在第一实施方式中，关于摆动驱动机构，由两个小线圈61A、61B和两个小磁体62A、62B构成一组驱动机构，将它们以沿Z轴方向排列的状态绕中心轴C以90°间隔配置，但在第二实施方式中，作为摆动驱动机构60，是利用了线圈61和磁体62的磁驱动机构，但在一个磁体62的表面以磁化分极线62c为界磁化出不同的磁极62a、62b，一个线圈61的两个边61a、61b与该不同的磁极62a、62b对置配置。以下，详细地进行说明。

第二实施方式的可动侧保持架21的从Z轴方向的一端侧观察时的俯视图中为八边形的框体25设置为在Z轴方向的+侧及－侧上下能分离。这些框体25的八个侧面中每隔一个配置的侧面为线圈61的安装面26，在四个安装面26上，以横跨两框体25的方式各固定有一个线圈61。这些线圈61是不具有磁芯(core)的空芯线圈，任何线圈61都形成为相同形状、相同尺寸。在这种情况下，各线圈61在从相对于可动侧保持架21的安装面26正交的方向观察时，卷线以与安装面26正交的方向的轴为中心卷绕成环状，在正面图中，形成为使四个边连续成矩形框状的形状。而且，将矩形的上侧边61a配置在可动侧保持架21的安装面26的上端部，将下侧边61b配置在安装面26的下端部。该上侧边61a和下侧边61b与和Z轴正交的方向平行地配置。

四个线圈61分别配置于X轴方向的一侧+X、X轴方向的另一侧－X、Y轴方向的一侧+Y、及Y轴方向的另一侧－Y。

另一方面，固定侧保持架31整体形成为筒状，外周面形成为圆柱状，内周面与可动侧保持架21的八边形的框体25匹配将表面组合形成八边形。其内周面中每隔一个配置的面为磁体62的安装面36，在四个安装面36上各固定有一个磁体62。

这些磁体62形成为长方体的板状，长方体的一个面在与可动侧保持架21的线圈61的表面平行的方向上对置配置。而且，与该可动侧保持架21的线圈61对置的磁体62的表面在配置于摆动方向的两端部的上端部和下端部被磁化为不同的磁极62a、62b，且各磁极62a、62b分别与线圈61的上侧边61a和下侧边61b对置。因此，如后述，与该磁体62的各磁极62a、62b对置的线圈61的上侧边61a及下侧边61b成为产生电磁力的有效边。两磁极62a、62b之间的磁化分极线62c与线圈61的两有效边61a、61b平行地形成，在无励磁时，磁化分极线62c在线圈61的两有效边61a、61b之间的中间位置与和Z轴正交的方向平行地配置。

此外，通过将设于可动侧保持架21的各安装面26上的凸部23嵌入各线圈61的内侧空间，进行线圈61的定位。成为各凸部23的前端面比线圈61的表面突出的状态。

另外，在固定侧保持架31的中心轴C上，一体设有向Z轴方向的+Z侧突出的圆柱状的支柱部37。该支柱部37被设定为在将可动体20和固定体30组合后，支柱部37的上端(Z轴方向的+Z侧的前端)被配置于可动侧保持架21的两框体25之间的高度。

万向架部件(摆动支承机构)40形成外侧环部41、中间环部42、内侧环部43三层的环状，各环部41～43利用连接部44、45在X轴方向或Y轴方向上连接。外侧环部41固定于可动侧保持架21，内侧环部43固定于固定侧保持架31。

由于可动侧保持架21的框体25形成为八边筒状，因此外侧环部41形成为八边形的框状，由于固定侧保持架31的支柱部37形成为圆柱状，因此内侧环部43形成为圆形。而且，外侧环部41以夹在可动侧保持架21的两框体25之间的方式被固定，内侧环部43固定于固定侧保持架31的支柱部37的上端。连接部44、45和中间环部42不会与可动侧保持架21或固定侧保持架31接触，而是被支承为悬挂在它们之间的状态。

另外，在可动侧保持架21的下侧的框体25的下端部，以嵌入的状态固定有作为重心位置调节部件的平衡块24。

在该第二实施方式的天线装置101中，天线10产生了摆动时，由姿势探测传感器50探测伴随该摆动的天线10的姿势的变化，基于该探测结果对摆动驱动机构60的线圈61通电，由此，能够使可动体20摆动，从而对摆动进行修正。具体而言，通过在磁体62产生的磁场中使电流流过各线圈61，根据弗莱明左手定则产生驱动力(电磁力)，通过在两有效边61a、61b和磁体62之间产生的电磁力，相对于作为固定体30的固定侧保持架31使可动侧保持架21绕万向架部件(摆动支承机构)40的摆动轴S1、S2的任一个或两个轴进行摆动，控制与可动侧保持架21一体的天线10的姿势。

在这样构成的天线装置101中，天线10产生了摆动时，由姿势探测传感器(图6及图7中省略图示，参照图1及图2)探测伴随该摆动的天线10的姿势的变化，基于该探测结果对摆动驱动机构60的线圈61通电，由此，能够使可动体20摆动，从而对摆动进行修正。具体而言，通过在从磁体62的一磁极至另一磁极的磁场中使电流流过各线圈61，根据弗莱明左手定则产生驱动力(电磁力)，通过在两有效边61a、61b和磁体62之间产生的电磁力，相对于作为固定体30的固定侧保持架31使可动侧保持架21绕万向架部件(摆动支承机构)40的摆动轴S1、S2的任一个或两个轴摆动，控制与可动侧保持架21一体的天线10的姿势。

在该第二实施方式中，在摆动驱动机构60中，将产生摆动所需要的驱动力的线圈61和磁体62的组合设为线圈61及磁体62均有一个的组合。与像第一实施方式那样将小线圈61A、61B和小磁体62A、62B各两个进行组合的情况相比，能够减少零件数量，对小型化、轻量化是有利的。

＜第三实施方式＞

图8表示第三实施方式。

在该第三实施方式的天线装置102中，虽然是与第二实施方式的天线装置101类似的装置构成，但摆动驱动机构60由一个弯曲的线圈61和两个磁体62A、62B构成。

在可动体20的可动侧保持架21中，上侧框体25A的安装面26A以随着从下端部朝向上端部而逐渐接近中心轴C的方式倾斜，另一方面，下侧框体25B的安装面26B以随着从上端部朝向下端部而逐渐接近中心轴C的方式倾斜。这些安装面26A、26B在上侧框体25A上，以形成以Z轴上的+Z侧的一点为中心的四棱锥的方式配置，在下侧框体25B上，以形成以Z轴上的－Z侧的一点为中心的四棱锥的方式配置。而且，以横跨这些上侧框体25A和下侧框体25B的两安装面26A、26B的方式安装有弯曲的状态的线圈61。由于两安装面26A、26B以弯曲的状态倾斜，因此线圈61的上端部及下端部配置于距摆动支点P相同距离的位置。

另一方面，固定体30的固定侧保持架31也与可动侧保持架21的安装面26A、26B同样，形成为安装面36A、36B在上部和下部弯曲的状态，上侧安装面26A以随着从下端部朝向上端部而逐渐接近中心轴C的方式倾斜地形成，以形成以Z轴上的+Z侧的一点为中心的四棱锥，下侧安装面26B以随着从上端部朝向下端部而逐渐接近中心轴C的方式倾斜地形成，以形成以Z轴上的－Z侧的一点为中心的四棱锥。而且，在这些上侧安装面26A和下侧安装面26B上各设置有一个小磁体62A、62B。由于两安装面36A、36B以弯曲的方式倾斜，所以两小磁体62A、62B配置于距摆动支点P相同距离的位置。

在这样构成的天线装置102中，可动侧保持架21的弯曲的线圈61的上端部和下端部对置配置在固定侧保持架31的两小磁体62A、62B上，这些线圈61的上端部和下端部为有效边61a、61b。而且，通过在形成于固定侧保持架31的两小磁体62A、62B间的磁场中使电流流过线圈61，按照弗莱明左手定则在两有效边61a、61b和小磁体62A、62B之间产生电磁力，使可动体20摆动。在这种情况下，因为弯曲的线圈61的两有效边61a、61b及与之对置的两小磁体62A、62B在距摆动支点P相同距离的位置对置，所以线圈61和小磁体62A、62B的对置间隔因摆动位置而变化的情况较少，能够产生恒定的驱动力。另外，能够将与Z轴方向正交的方向(X轴方向及Y轴方向)的尺寸减小弯曲的量，对天线装置102的小型化是有利的。

此外，上述的从摆动支点P到线圈61的上端部及下端部的距离、或从摆动支点P到两小磁体62A、62B的距离各自也可以不是严格意义上的相同的距离，只要是与可以减少在可动体20摆动时，线圈61和磁体62A、62B局部地过于接近、或过于远离的情况的程度大致相等的距离即可。

(其它变形例)

另外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以加入各种变更。

例如，作为罩300设置了波纹状筒体，但未必是波纹状的筒体，也可以是伸缩变形自如的片状的构造，也可以是利用该片状的构造将天线10和固定体30之间覆盖的构造，只要是能够追随天线10的摆动的构造即可。

另外，也可以用由合成树脂等形成的箱状的罩将天线装置整体覆盖。例如，如果以第二实施方式的天线装置102为例，则也可以废弃由波纹状筒体构成的罩300，像图9所示的天线装置103那样在基座33上设置将直至天线10的上方为止的整体覆盖的箱状的罩301。该罩301由使电波通过的材料形成。

在各实施方式中，将天线10配置在上部，中心轴C以朝向垂直方向的方式设置，但也可以是中心轴C以朝向水平方向的方式设置。即使在这种情况下，当与天线10的重量平衡地通过平衡块等重心位置调节部件使摆动支点P和可动体20的重心一致时，也能够抑制万向架部件40等的挠曲，能够高精度地进行摆动动作。

Claims (16)

1.一种带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，具备：可动体，所述可动体具有天线；固定体；摆动支承机构，所述摆动支承机构支承所述可动体，使所述可动体以所述天线的中心轴上的摆动支点为中心摆动自如；姿势探测传感器，所述姿势探测传感器探测所述天线的因所述中心轴的倾斜引起的姿势的变化；以及摆动驱动机构，所述摆动驱动机构基于该姿势探测传感器的探测结果使所述可动体摆动，所述摆动驱动机构具有：磁体，其设于所述可动体或所述固定体中的任一方；线圈，其设于所述可动体或所述固定体中的任一另一方，与所述磁体对置，使驱动力作用在其与该磁体之间，这些以对置状态形成组的磁体和线圈围绕所述摆动支点设置两组以上，并且，各组的磁体和线圈在与所述天线的中心轴正交的方向上对置。

2.根据权利要求1所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

所述摆动支承机构由万向架部件构成，所述万向架部件能够沿着与所述中心轴正交的方向且以从所述中心轴的一端观察时相互正交的两个摆动轴的交点为中心进行摆动，所述万向架部件的两摆动轴的交点为所述摆动支点。

3.根据权利要求1或2所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

从所述中心轴的一端侧观察时，形成所述组的磁体和线圈在与该中心轴正交且相互正交的两个方向上至少各设置一组。

4.根据权利要求3所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

形成所述组的磁体和线圈在所述两个方向中的各方向上以隔着所述中心轴对置的配置各设置两组。

5.根据权利要求1所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

形成所述组的磁体和线圈具有以在所述可动体的摆动方向的两端部形成不同的磁极的方式配置的多个小磁体、和与各磁极的所述小磁体分别对置配置的多个小线圈。

6.根据权利要求5所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

形成所述组的磁体和线圈中，所述多个小磁体和所述摆动支点的距离被设定为相同，并且，所述多个小线圈和所述摆动支点的距离被设定为相同。

7.根据权利要求1所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

形成所述组的磁体和线圈中，在所述磁体上的所述可动体的摆动方向的两端部形成有不同的磁极，与所述磁体的各磁极对置的所述线圈的有效边与所述摆动方向正交形成。

8.根据权利要求7所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

所述磁体的所述不同的磁极和所述摆动支点的距离被设定为相同，所述线圈以使所述不同的磁极和所述有效边的对置间隔相同的方式弯曲设置。

9.根据权利要求1所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

所述可动体具有固定于所述天线的保持架，在所述保持架上设有使其隔着所述摆动支点与所述天线的重量平衡的重心位置调节部件。

10.根据权利要求1所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，所述磁体设于所述固定体，所述线圈设于所述可动体。

11.根据权利要求1所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

在所述天线和所述固定体之间，设有将它们之间封闭并包围所述摆动支承机构及所述摆动驱动机构的伸缩变形自如的罩。

12.根据权利要求4所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

形成所述组的磁体和线圈具有以在所述可动体的摆动方向的两端部形成不同的磁极的方式配置的多个小磁体、与各磁极的所述小磁体分别对置配置的多个小线圈。

13.根据权利要求12所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

形成所述组的磁体和线圈中，所述多个小磁体和所述摆动支点的距离被设定为相同，并且，所述多个小线圈和所述摆动支点的距离被设定为相同。

14.根据权利要求13所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

所述可动体具有固定于所述天线的保持架，在所述保持架上设有使其隔着所述摆动支点与所述天线的重量平衡的重心位置调节部件。

15.根据权利要求14所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

所述磁体设于所述固定体，所述线圈设于所述可动体。

16.根据权利要求15所述的带摆动修正功能的天线装置，其特征在于，

在所述天线和所述固定体之间，设有将它们之间封闭并包围所述摆动支承机构及所述摆动驱动机构的伸缩变形自如的罩。

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