JP2001144519A - ケーブルリール、及びこのようなリールが装備された電磁波通信装置 - Google Patents

ケーブルリール、及びこのようなリールが装備された電磁波通信装置

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JP2001144519A JP2000314176A JP2000314176A JP2001144519A JP 2001144519 A JP2001144519 A JP 2001144519A JP 2000314176 A JP2000314176 A JP 2000314176A JP 2000314176 A JP2000314176 A JP 2000314176A JP 2001144519 A JP2001144519 A JP 2001144519A
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ベルトー フィリップ
Patrice Hirtzlin
イルツラン パトリス
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • H02G11/02Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using take-up reel or drum

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストが低く、動作信頼性のよい、電気信号
の連続性を保証する手段を提供する。 【解決手段】 第2のコンポーネント40に対して軸線
Yを中心に回転可能な第1のコンポーネント38と、該
第1のコンポーネント38に少なくとも1箇所において
固定された少なくとも1つの第1のケーブル24とが設
けられている形式のものにおいて、第1のケーブル24
が、第2のコンポーネント40に少なくとも1箇所にお
いて固定されており、前記第1のケーブルが軸線Yを中
心にらせん状に巻成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケーブルリール、
及びこのようなリールが装備された電磁波通信装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】地球基準システムにおいて可動な衛星
と、電磁信号に基づいて通信するための装置(例えばア
ンテナ)は、概して、相対的に回転移動可能な少なくと
も1つの第1のコンポーネントと少なくとも1つの第2
のコンポーネントとを有している(ピボット結合)。こ
のピボット結合において、様々なケーブルによって搬送
される電気信号(情報の送信、供給又は命令信号)の連
続性を保証する必要がある。
【0003】このような連続性を保証するための慣用の
解決手段は、回転接点を使用している。しかしながら、
この解決手段は、コストが高く、動作信頼性に関して比
較的不確実であることが分かっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、コストが低く、動作信頼性のよい、電気信号の
連続性を保証する手段を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】これらの欠点を克服する
ために、本発明は、第2のコンポーネントに対して軸線
を中心に回転可能な第1のコンポーネントと、第1のコ
ンポーネントに少なくとも1箇所において固定された少
なくとも1つの第1のケーブルとが設けられており、こ
の場合、第1のケーブルが第2のコンポーネントに少な
くとも1箇所で固定されており、第1のケーブルが軸線
を中心にらせん状に巻成されているようなリールを提供
する。
【0006】第1のケーブルは一方向での情報の伝送を
保証する;情報を反対方向に伝送することを可能にする
ために、リールは少なくとも1つの第2のケーブルを有
しており、この第2のケーブルは、軸線を中心にしてら
せん状に巻成されておりかつ第1のケーブルから、軸線
に対して垂直な第1のフランジによって分離させられて
いる。
【0007】また、第1のフランジが、第2のケーブル
を通過させ、第2のコンポーネントに固定させるための
孔を有することが提案されている。これにより、第2の
コンポーネントは、第2のケーブルのためのガイドを、
第1及び第2のケーブルによって形成されたらせんの
(軸線に沿った)高さにおいて形成する必要がない。シ
ステムの寸法が一定であるので、らせんの外側の半径と
内側の半径との比を増大させることができ、ひいては、
第1のコンポーネントと第2のコンポーネントとの相対
的回転の可能性を増大する。
【0008】第1のケーブルは、第2のフランジと第1
のフランジとによって軸線方向で制限された第1のマガ
ジンに収容されている。第2のケーブルは、第1のフラ
ンジと第1のコンポーネントとによって軸線方向で制限
された第2のマガジンに収容されている。第3のケーブ
ルは、第2のフランジと第2のコンポーネントとによっ
て軸線方向で制限された第3のマガジンに収容されてい
る。
【0009】第1のマガジン及び第2のマガジンは、半
径方向で、一方では第1のコンポーネントによって仕切
られており、他方では第2のコンポーネントによって仕
切られている。第3のマガジンは、半径方向で、一方で
は第2のフランジから延びた壁部によって仕切られてお
り、他方では第2のコンポーネントによって仕切られて
いる。第2のフランジは第2のコンポーネントに固定さ
れている。
【0010】本発明は、プリンスに機械的及び電気的に
接続された少なくとも1つの送信機/受信機アセンブリ
と、このようなリールとが設けられた電磁波通信のため
の装置をも提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
につきさらに詳しく説明する。
【0012】衛星から送信される電磁信号を受信するた
めに及びこの同じタイプの信号を衛星に向けて送信する
ために、ルネベルグレンズの原理に基づき設計された図
1に示されたアンテナ2は、主として誘電性材料から成
る球体4と、受信機6と、送信機8とを有している。
【0013】欧州特許第0555262号明細書に記載
されているように、球体4は、焦点Fにおいて平面波入
射を分極し、焦点Fは、球体4の外側に位置し、ひいて
はここには受信機6が配置される。同様に、焦点Fに配
置された点放射源(例えば送信機)によって球体4の方
向に送信される波は、平面波を生ぜしめる。焦点Fは、
入射又は伝送される平面波の方向に関して可変である。
【0014】衛星送信に関して、信号を搬送する電磁波
は平面波であると考えられ、電磁波の方向は、アンテナ
を衛星に接続する直線である。
【0015】アンテナ2は、より具体的には、低高度衛
星との通信のためのものであり、この衛星の軌道は静止
衛星の高度よりも低い。このような衛星は、地球基準シ
ステムにおいて可動である。したがって、入射及び伝送
される平面波の方向は可変である。受信機6及び送信機
8は可動であり、これにより、いかなる時点において
も、入射波の方向に割り当てられた焦点Fに位置決めさ
れる。
【0016】さらに、これらの衛星が地球基準システム
において移動するということは、衛星は、例えば地平線
の下方を通過することにより見えなくなる可能性がある
ということである。したがって、全て同じ信号を送信す
る複数の衛星の配列を使用することが提案されている。
アンテナ2には、互いに引き継ぐ2つの送信機/受信機
アセンブリ10が装備されており、これにより、連続的
な受信信号を獲得し、常に衛星配列に向かって発信する
ことができる。
【0017】2つの送信機/受信機アセンブリ10は、
以下のエレメントから成る複雑な機械的システムに取り
付けられている: −地球基準システムに固定されたプリンス11 −有利には(必須ではない)鉛直方向軸線Y0を中心に
してプリンス11に対して回転可能な基部12 −2つのショルダアーム14であって、各ショルダアー
ムは、個々の軸線Y1を中心に回転するように基部の一
部に取り付けられている −2つのエルボアーム16であって、各エルボアーム
は、個々の軸線Y2を中心に回転するように個々のショ
ルダアーム14に取り付けられている。
【0018】各送信機/受信機アセンブリ10は個々の
エルボアーム16に取り付けられている。
【0019】図1には、図面を見やすくするために1つ
のショルダアーム14と1つのエルボアーム16とのみ
が示されている。
【0020】プリンス11に対する基部12の回転位置
と、基部12に対する各ショルダアーム14の回転位置
と、関連したショルダアーム14に対する各エルボアー
ム16の回転位置とは、各回転軸に取り付けられた多く
のモータ18,20,22によって可変である。より具
体的には、モータ18は基部12を回転させ、各モータ
20は対応するショルダアーム14を基部12に対して
回転させ、各モータ22はエルボアーム16を、該エル
ボアームが取り付けられたショルダアーム14に対して
回転させる。
【0021】1つの機械的エレメント12,14,16
を別のエレメントに対して回転するように接続すること
ができるコンポーネントの全ては、ジョイントと呼ばれ
る。
【0022】モータ18,20,22は、電子制御回路
(図示せず)によって制御され、この電子制御回路は、
2つの送信機/受信機システム10がそれぞれ衛星配列
の受信方向に割り当てられた焦点Fに配置されるよう
に、様々なエレメントを移動させる。
【0023】プリンス11は、電源と、電子制御回路
と、送受信される信号を処理するための回路とを有して
いる。以下の電気的接続が、プリンス11と送信機/受
信機アセンブリ10との間に形成される: −第1の同軸ケーブルとしての、受信された信号(高周
波信号)の伝送のためのケーブル24 −第2の同軸ケーブルとしての、送信したい信号(高周
波信号)を伝送するためのケーブル26 −送信機8の増幅器の電源の伝送のためのケーブル28 −モータ18,20,22への電気的供給のためのケー
ブル30 −モータ18,20,22の制御のための情報を伝送す
るためのケーブル32であって、前記情報は電子制御回
路によって発生される(低周波信号)。
【0024】供給ケーブルと制御ケーブルとは、平らな
シート状のケーブル(第3のケーブル)34(FFCす
なわちFlexible Flat Cable)において結合されてい
る。
【0025】様々な機械的エレメント(基部12、ショ
ルダアーム14,エルボアーム16)を相対的に回転さ
せるにも拘わらず、様々なケーブル24,26の電気的
連続性を保証するために、ケーブルリール36が各ジョ
イントに設けられている。
【0026】リール36を以下に図2、図3a、図3
b、図4を参照しながら説明する。リールはそれぞれ、
基部12/ショルダアーム14のジョイント又はショル
ダアーム14/エルボアーム16のジョイントに関する
ものであり、これらのジョイントに関するリール36は
同じ原理で製作されることが分かる。この観点から、
“下部アーム38”という用語は、ジョイントの2つの
アームのうち、機械的にプリンス11(基部12又はシ
ョルダアーム14)に最も近いアームを示し、“上部ア
ーム”は、最も離れたアーム(ショルダアーム14又は
エルボアーム16それぞれ)を示す。
【0027】さらに、プリンス11と基部12との間の
ジョイントを同じ技術によって製作することができる。
【0028】下部アーム(第1のコンポーネント)38
と上部アーム(第2のコンポーネント)40との間のジ
ョイントは、主として、上部アーム40に固定された軸
42から成っている。軸42は、上部アーム40にハブ
41の領域において取り付けられており、ハブ41は、
上部アーム40の下面74(すなわち下部アーム38に
面した面)から延びている。軸40は、モータ44によ
って回転駆動される(したがって、モータ44は、ジョ
イントに応じてモータ20又はモータ22である)。モ
ータ44は下部アーム38に固定されている。
【0029】より具体的には、モータ44は下部アーム
38の下面46(すなわち上部アーム40とは反対側の
面)に取り付けられている;回転軸42は、耐摩擦リン
グ48が介在させられながら下部アーム38を貫通し、
次いで上部アーム40を貫通している。回転軸42は、
回転軸42の上端に取り付けられかつ上部アーム40の
上面52(すなわち下部アーム38に面していない面)
に当て付けられたナット50によって上部アーム40に
締め付けられている。
【0030】以下の説明において、“半径方向”及び
“軸方向”という用語は、回転軸42の軸線Yに関する
ものであると理解される。“下部”及び“下方”という
用語は、軸線Yの方向に関して、上部アーム40から下
部アーム38へ向かう方向を意味する。“上部”及び
“上方”という用語は、軸線Yの方向に関して、下部ア
ーム38から上部アーム40へ向かう方向を意味する。
【0031】リール36は、半径方向で、軸線Yの小さ
な直径の円筒状壁部56と軸線Yの大きな直径の円筒状
壁部58とによって仕切られた環状の下部収容部54を
有している。下部収容部54は、第2の同軸ケーブル2
6を収容する下部マガジン(第2のマガジン)60と、
第1の同軸ケーブル24を収容する中間マガジン(第1
マガジン)62とを有している。
【0032】より具体的には、下部収容部54は、軸方
向で、軸線Yに対して垂直な、下部アーム38の上面に
よって形成された下部壁68によって仕切られている。
円筒状の壁部56,58は同様に下部アーム38に一体
的に形成される。
【0033】下部マガジン60及び中間マガジン62は
それぞれ同軸ケーブル24,26の直径よりも僅かに、
例えば0.2mmだけ大きな(軸線Yに対して平行な)
高さを有している。各マガジン60,62には、同軸ケ
ーブル24,26がらせん状に軸線Yを中心にして単一
の厚さで巻成されており、これにより、同心的な巻きを
形成しており、この巻きの半径はケーブル24,26に
沿って変化する。
【0034】リール36は、軸線Yの小さな直径の円筒
状壁部64と軸線Yの大きな直径の円筒状壁部66とに
よって仕切られた環状の上部収容部55をも有してい
る。上部収容部55は、平らなシート状ケーブル34を
収容する上部マガジン(第3のマガジン)を規定してい
る。上部マガジン55の高さは、平らなシート状ケーブ
ル34の幅に対応する。平らなケーブル34は、らせん
状に軸線Yを中心に巻成されており、平らなケーブル3
4の幅は、軸線Yに対して平行に延びている。
【0035】耐摩擦リング48は、上端に環状のウイン
グ49を有しており、このウイング49は、耐摩擦リン
グが軸線方向で下部アーム38と上部アーム40との間
に保持されることを可能にする。より具体的には、ウイ
ング49の上面は、軸線方向でハブの面41に当て付け
られており、ウイング49の下面は、軸線方向で下部収
容部54の小さな直径の円筒状壁部56に当て付けられ
ている。
【0036】下部マガジン60と中間マガジン62との
間の分離は、ほぼ環状の第1のフランジ70によって形
成されており、このフランジ70は、軸線Yに対して垂
直に配置されており、上部アーム40に対して回転不能
に固定されている。中間マガジン62と上部マガジン5
5との間の分離は、ほぼ環状の第2のフランジ72によ
って形成されており、このフランジ72は、軸線Yに対
して垂直に配置されており、下部アーム38に対して回
転不能に固定されている。
【0037】下部マガジン60と中間マガジン62と
は、半径方向で、一方では下部収容部54の大きな直径
の円筒状壁部58によって、他方では上部アーム40の
ハブ41の端部において形成されたカラー57によって
仕切られている。カラー57は、軸線Yの円筒状スロー
プを有している。カラー57は、下部収容部54の小さ
な直径の円筒状壁部の半径よりも大きな半径を有してい
るが、ハブ41の外側の半径よりも小さな半径を有して
いる。
【0038】第2のフランジ72を形成したコンポーネ
ントは、上部収容部55の大きな直径の円筒状壁部66
をも有している。上部収容部55の上側壁部は、上部ア
ーム40の下面74の一部によって形成されている。上
部収容部55の小さな直径の円筒状壁部64は、ハブ4
1の外面によって形成されている。
【0039】各同軸ケーブル24,26は、下部収容部
54の大きな直径の円筒状壁部58に設けられたオリフ
ィス76から個々のマガジン62,60に突入してい
る。各同軸ケーブル24,26は、オリフィス76にお
いて固定されている。したがって、下部収容部54の外
側の(すなわち下部マガジン60及び中間マガジン62
の外側の)、下部アーム38と同じレベルの各同軸ケー
ブル24,26の部分は、下部アーム38に対して固定
されている。
【0040】さらに、各同軸ケーブル24,26は、上
部アーム40(ひいては上部マガジン55)を、軸線Y
に対して平行にハブ41に形成された個々のダクト7
8,80において貫通している。各同軸ケーブル24,
26は、下部収容部54及びダクト78,80の外側
の、上部アーム40と同じレベルの各同軸ケーブル2
4,26の部分が上部アーム40に対して固定されるよ
うに、個々のダクト78,80に対して固定されてい
る。
【0041】より具体的には、下部マガジン60に設け
られた第2のケーブル26は孔71において第1のフラ
ンジ70を貫通しており、ダクト80を通って、中間マ
ガジン62と上部アーム40とを貫通している。したが
って、上に説明したように、第1のフランジ70が上部
アーム40に固定される必要があることが理解される。
【0042】各同軸ケーブル24,26に対して、マガ
ジン62,60に配置されたケーブルの部分の2つの端
部はしたがって、一方の端部は下部アーム38に対し
て、他方の端部は上部アーム40に対して固定されてい
る。1つのアームが他方のアームに対して回転する場
合、ケーブル24,26の各点における半径は機械的に
調節され、各端部82,84の間の角距離は、マガジン
62,60に位置するケーブル24,26の長さ(この
長さは一定である)に対応する。例えば図3a及び図3
bはそれぞれ同軸ケーブル24を、上部アーム40が下
部アーム38に対して1回転だけ回転させたことによる
2つの異なる配置で示している。
【0043】実行されることができることになってい
る、1つのアームを他方のアームに対して回転させる回
数に応じて、マガジン62,60が、確実に生じること
ができる半径の変化を全て許容するように、マガジン6
2,60の半径方向寸法が決定される。
【0044】例えば、マガジンの内側半径と外側半径と
の比は、1回転させることができるためには4.3であ
り、3回転させることができるためには6.3である。
【0045】上部アーム40に固定されたフランジ70
に第2の同軸ケーブル26を貫通させるために孔71を
使用することにより、ダクト80(及びひいてはハブ4
1)を下部収容部54の領域にまで軸線Yに沿って延長
させることを回避することができる。したがって、下部
マガジン及び中間マガジンを半径方向で仕切っているカ
ラー57を、ハブ41の半径よりも小さな半径を備える
ように形成することができる。与えられた外側半径(大
きな直径の壁部の半径が決定されている)の場合、内側
半径と外側半径との比が改良され、これにより、可能な
回転角度を増大させることができる。
【0046】平らなシート状ケーブル34は、上部マガ
ジン55の大きな直径の壁部66をオリフィス85にお
いて貫通しており、上部アーム40をスロット86を介
して貫通しており、このスロット86においてケーブル
34は固定されている。前述のように、平らなシート状
のケーブル34の幅(すなわち、ケーブルの寸法であっ
て、この寸法に従って様々なケーブル28,30,32
が整合させられる)は、リール36の軸線Yに対して平
行に延びている。
【0047】平らなシート状のケーブル34は、らせん
状に軸線Yを中心に巻成されている。上部マガジン55
に位置した、平らなシート状のケーブル34の部分の2
つの端部は、固定されており(一方の端部はオリフィス
85において、ひいては下部アーム38に固定された第
2のフランジ72に対して;他方の端部はスロット86
において、ひいては上部アーム40に対して)、一方の
アームが他方のアームに対して回転する場合における平
らなシート状のケーブル34の動作は、同軸ケーブル2
4,26に関して前述した動作と同様である。
【0048】平らなシート状のケーブル24を形成した
ケーブル全てが送信機/受信機アセンブリ10において
終わっているわけではない。なぜならば、幾つかのケー
ブルは、モータを支持しているアームの領域において終
わっているからである。モータはこれらを制御又は供給
する。したがって、平らなシート状ケーブル34を形成
するケーブルの数は、上部マガジン55全体において等
しいわけではない。
【0049】
【発明の効果】今説明したリール36は、下部アーム3
8/上部アーム40のジョイントにおいて特に信頼でき
る電気接続を合理的なコストで形成することができる。
なぜならば、特に、この解決手段があらゆる連結(link
-up)を使用する必要がないからである。なぜならば、
ケーブル24,26,34、特に同軸ケーブル24,2
6は、ジョイントを貫通する場合に中断されないからで
ある。
【0050】これに対して、リール36を形成するコン
ポーネントの数は、特に下部マガジン54と上部マガジ
ン55との大きな直径の壁部58,66と、カラー57
とがそれぞれ、下部アーム38と、第2のフランジ72
と、ハブ41とに形成されることにより、最少限に減じ
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアンテナを示す概略図である。
【図2】本発明によるリールが設けられた、図1のアン
テナのジョイントを詳細に示す図である。
【図3】下部アーム及び上部アームの2つの相対的位置
に関する図2のジョイントを示す分解図である。
【図4】図2のジョイントを示す別の分解図である。
【符号の説明】
2 アンテナ、 4 球体、 6 受信機、 8 送信
機、 10 送信機/受信機アセンブリ、 11 プリ
ンス、 12 基部、 14 ショルダアーム、 16
エルボアーム、 18,20,22 モータ、 2
4,26,28,30,32 ケーブル、 34 平ら
なシート状ケーブル、 36 ケーブルリール、 38
下部アーム、 40 上部アーム、 41 ハブ、
42 軸、44 モータ、 46 下面、 48 耐摩
擦リング、 50 ナット、 52 上面、 54 収
容部、 56,58 壁部、 60 下部マガジン、
62 中間マガジン、 64,66 壁部、 68 下
側壁部、 70 第1のフランジ、 72 第2のフラ
ンジ、 74 下面、 76 オリフィス、 78,8
0 ダクト、 82,84 端部、 85 オリフィ
ス、 86 スロット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ ベルトー フランス国 トネル リュ デ ジェルベ ドルジュ 6 (72)発明者 パトリス イルツラン フランス国 レネ スクワル フェルナン ラボリ 28

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リールであって、第2のコンポーネント
    (40)に対して軸線(Y)を中心に回転可能な第1の
    コンポーネント(38)と、該第1のコンポーネント
    (38)に少なくとも1箇所において固定された少なく
    とも1つの第1のケーブル(24)とが設けられている
    形式のものにおいて、 第1のケーブル(24)が、第2のコンポーネント(4
    0)に少なくとも1箇所において固定されており、前記
    第1のケーブルがらせん状に軸線(Y)を中心に巻成さ
    れていることを特徴とする、リール。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの第2のケーブル(2
    6)が、軸線(Y)を中心にしてらせん状に巻成されて
    おり、軸線(Y)に対して垂直な第1のフランジ(7
    0)によって第1のケーブル(24)から分離されてい
    る、請求項1記載のリール。
  3. 【請求項3】 第1のフランジ(70)が、第2のケー
    ブル(26)を通過させるための孔(71)を有してお
    り、第2のコンポーネント(40)に固定されている、
    請求項2記載のリール。
  4. 【請求項4】 第1のケーブル(24)が、軸線方向で
    第2のフランジ(72)と第1のフランジ(70)とに
    よって仕切られた第1のマガジン(62)に収容されて
    いる、請求項2又は3記載のリール。
  5. 【請求項5】 第2のケーブル(26)が、軸線方向で
    第1のフランジ(70)と第1のコンポーネント(3
    8)とによって仕切られた第2のマガジン(60)に収
    容されている、請求項4記載のリール。
  6. 【請求項6】 第1のマガジン(62)と第2のマガジ
    ン(60)とが半径方向で、一方では第1のコンポーネ
    ント(38)によって、他方では第2のコンポーネント
    (40)によって仕切られている、請求項5記載のリー
    ル。
  7. 【請求項7】 第3のケーブル(34)が、軸線方向で
    第2のフランジ(72)と第2のコンポーネント(4
    0)とによって仕切られた第3のマガジン(55)に収
    容されている、請求項4から6までのいずれか1項記載
    のリール。
  8. 【請求項8】 第3のマガジン(55)が半径方向で、
    一方では、第2のフランジ(72)から延びた壁部(6
    6)によって、他方では、第2のコンポーネント(4
    0)によって仕切られている、請求項7記載のリール。
  9. 【請求項9】 第2のフランジ(72)が、第2のコン
    ポーネント(40)に固定されている、請求項8記載の
    リール。
  10. 【請求項10】 電磁波通信のための装置であって、プ
    リンス(11)に機械的及び電気的に接続された少なく
    とも1つの送信機/受信機アセンブリ(10)が設けら
    れている形式のものにおいて、請求項1から8までのい
    ずれか1項記載のリールが設けられていることを特徴と
    する、電磁波通信のための装置。
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