JP2011029830A - アンテナ素子の固定部の構造及びアンテナの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブームの管壁における左右の壁部の内面の夫々には、上下方向に相互間に間隙を形成する状態でブームの軸心方向に長い二条のリブが並設させ、上記リブにおける夫々の相手のリブに近い側に頂部が形成されるように山形状に形成してあり、管壁孔は、上記左右の各二条のリブの相互間に形成してあって、管壁孔の直径は上記左右の各二条のリブの頂部相互間の間隙よりも小さく形成してあって、左右の各二条のリブにおける頂部を、夫々対応するアンテナ素子の周壁に食い込ませてあって、上記頂部でもってアンテナ素子の回動と軸線方向の移動を阻止するような状態でブームにアンテナ素子が固着されている。
【選択図】 図11
Description
例えば特許文献1に示されるアンテナ素子の製造方法は次のようにされている。
中空管状のブームの管内においては、断面形状においてアンテナ素子の存置予定位置の両側となる位置を中間にしてそれの上下両側位置に夫々上記ブームの軸心方向に伸びる板状のリブを備えさせ、次に、上記ブームの管壁孔にアンテナ素子を貫通させ、
中空管状のブームの外壁に上下方向から圧力を加えて中空管状のブームの外壁を相互に近づけ、その中空管状のブームの外壁を相互に近づけることにより、ブーム管内のリブの自由端を上記中空管状アンテナ素子の管壁に押し当てて固定している。
従って、上記「リブ」による「アンテナ素子の中心位置の上下にある周壁部」の押え量が僅かに不足したり、過剰になると、アンテナ素子の周壁が薄くて弱体であることからして、変形し、アンテナ素子の周壁に対するリブの押え状態は不安定になり、ブームに対するアンテナ素子の抜け止め、回り止めが十分にされず、信頼性に欠ける問題点があった。
他の目的は、ブームを変形させる場合、ブーム内の左右に備えさせた各二条のリブ における頂部を、夫々対応する「アンテナ素子における管壁孔近くの壁部」に食い込ませて、ブームに対するアンテナ素子の抜け止めと回り止めをして長寿命で使用することができるアンテナ素子の固定部の構造及びアンテナの製造方法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。
図1において、1は、マスト2によって支持されているアンテナ、例えば周知のUHF波の送受に利用される周知のアンテナを示す。アンテナ1において、20は中空管状のブーム、16は放射器、17は反射器、18は導波器を示し、これらはブーム20に対して装着されることにより一体化している。導波器18において19は、任意複数の中空管状のアンテナ素子で、ブーム20の軸心に対して直交する方向に向けて、夫々管壁21に任意所定の間隔で穿設された二個一対の管壁孔55を貫通した状態で固定されている。
3は、U字状の支持杆を示し、金具2aを介してマスト2に連結されている。支持杆3の両側の自由端3a、3aは、取付金具5、5を介してブーム20に着脱自在に連結してある。
バンド部6の内懐部7の形状は、ブーム20の外径形状に対応させてあり、支持杆添付部10、10を締付けることによって内懐部7の内周面はブーム20の管壁21の外周面に対して一体化し、支持杆添付部10、10を緩めることにより、ブーム20の外周面21aは内懐部7の内周面から離れて90度の範囲内で回動自在になる(図2の折畳状態から、図1の状態にできる)。8は周知の長孔を示し、ブーム20に螺合させてある(回り止用)螺子に対して90度の範囲内で回動方向に相対的な移動を可能にしてある。9は位置決め用の目印で、図1の組立完了状態において、ブーム20の管壁21の上部に設けられた筋31に対応した位置を示す為に突出状に形成されている。12は支持杆添付部10、10を締緩するためのボルトの頭を示す。
なお、バンド部6において、上記凹部6cの位置には凹部6cを設けることなく、上記リブ6aと同様のものを設けて構成してもよい。
ブーム20は、周知のようにアルミニウム合金(例えばアルミA6063−T5)或は塑性変形可能な任意の硬質材によって形成されている。ブーム20の管壁21の断面形状は、図5に示される壁部23〜29(第1壁から第7壁)で囲まれた多角形状にしてあり、上下の壁部23と29の外周間の寸法H1は、左右の第4壁26の外周相互間の寸法W1より大きく設定してある。
第1壁23、第7壁29は、これらがブーム20の上面に位置して用いられた場合、過大な積雪を防止する為に図示のように上面を円弧状に形成してある。
第2壁24は、上方からリブ36に向けて逐次肉厚を増して第4壁26より厚みを大きく形成してある。
第3壁25と第5壁27は、夫々リブ36、37と一体化させて丈夫にしてある。
第4壁26は、図8の状態から図10の状態に向けてブーム20を加圧して管壁21を変形させる過程において、他の壁の部分に比較して大きく曲がり、図10に表れているように円弧状に変形しうるように両隣の壁より薄い厚みで、しかも均一な厚みにしてある。
第6壁28は、下方からリブ37に向けて逐次肉厚を増して第4壁26より厚みを大きく形成してある。
次に図3、4、6(B)に表れている31、32は、アンテナ素子19を水平にした状態でアンテナを使用する場合におけるブーム20の上下の中心位置を示す目印用の筋を示し、突設(凹設)してある。31L、31Rは、筋31、32の両隣に夫々平行して設けた筋を示し、ポール(支柱)が傾いていた場合、その傾きに対してアンテナ素子19の傾きを調整する場合の目印として用いることができる。
次に38〜42は第1リブ36及び第2リブ37の各第1周面〜第5周面を示す。第1周面38、第5周面42は不測の変形を防止する為の肉盛り部分、第3周面40と第4周面41は、図10〜図11に表れているように、加圧完了状態において、アンテナ素子からの反力に負けることなく、設計上予定された食込み状態を得られるように、斜面に傾斜させてある。
このように内面に4条のリブ36,37を備えるブーム20は、通常知られているように押出成形によっても製作できる。
まず、図1〜5の中空管状のブーム20の管壁21におけるアンテナ素子19装着予定位置に対し、周知の手段を用いて、複数の中空管状のアンテナ素子19を左右方向に貫通させる為の二個一対の管壁孔55を所定間隔を隔てながら複数穿孔形成する。
上記管壁孔55の直径D1は、周知のようにアンテナ素子19の外径D2が挿通できるように対応寸法にしてあり、しかも、ブーム20内の左右の各二条のリブ36、37における二つの頂部43の相互間の間隙52と同じか、又は小さく形成してある。
次に、上記二個一対の管壁孔55に対して、通常行われるように中空管状のアンテナ素子19を貫通させる。この状態では、アンテナ素子19は図8、9のように、左右の各二条のリブ36、37の間において上下二つの添付面56によって夫々支持される。
この点について、ブーム20の管壁21、ブーム内の上下のリブ36、37、ブーム20内に位置するアンテナ素子19夫々の動作を、図9〜13を用いて以下詳しく順次説明する。
図8、9の状態で上下二つのプレス金型70の対向面70a、70bを夫々矢印35a、35bに向けて近付けると、ブームの第1壁23と第7壁部29とは、プレス金型70に押されて相互に近づく方向に移動する。この移動と共に、左右の第4壁26、26は相互に遠ざかる方向(矢印35c、35d方向)へと広がる。この際、この第4壁26、26は図9のように上下のリブ36、37が存在する部分より肉薄で耐曲げ力が弱くなっていたり、又は図5(B)のように管壁孔55の存在で耐曲げ力が弱くなっていたりしていて、夫々壁部26の上下方向の中間位置を頂点として、図10のように凹部71の内壁面に沿う状態に左右に膨出状に変形する。このような、上下の壁部23、29の移動と、左右の第4壁26、26の移動に伴い、上半部の壁部24はハの字状に広がり、下半部の壁部28は逆ハの字状に広がる。
また、アンテナ素子19の管壁80に対する頂部43、43の食い込む位置は図11のように、左右に4等分した位置、乃至は、それよりも管壁孔55に片寄った位置がよい。
前述したブームの管壁21における左右の壁部26、26の変形によって、図8の左右の各二条のリブ36、37も夫々図10に示されるように、リブ36、37の上下の頂部43、43が相互に近づくように変位する。
この左右各2本のリブ36、37の変位によって、4つの添付面56も夫々対応変位し、図10、11のように、 上下一対の頂部43、43が、相互に近付いて、夫々対応するアンテナ素子19の周壁80に食い込む。
図12は、図8〜図10に表れているブーム壁部21と、リブ36、37と、添付面56と、角部57、アンテナ素子19との相互の動作を詳細に説明する為に用いる図で、図9の符号G1部分と、図11のG2部分の輪郭を重ねて、各部の動きを部分的に説明できるようにしたものであり、従って、この図の部分的な動きから、図8、9と、図10、11に表れている各部の対応する全ての動きは想定でき、明らかになる。
なお、図中、一点鎖線で示される壁23、26等の位置は、成型開始前、即ち、図9の状態を示す。実線で示される壁23、26等の位置は成型完了状態、即ち、図10、11の状態を示す。
図12において、前述したように一点鎖線で示す壁23を矢印35a方向に押圧して実線方向に変位させると、前述したようにその変位に連動する状態で一点鎖線で示される壁26に矢印35d方向の分力がおよんで壁26は彎曲して実線位置に変位する。
上記の添付面56の動きは、図面から明らかなように管壁21の左右における各上下に存在する各添付面56、角部57が一対として、同時に、「相互間の距離を縮めながら変位」する。
上記の説明から明らかなように、ブーム20のリブ36、37における頂部43を夫々対応するアンテナ素子19の周壁80に食い込ませ(図11参照)、しかもその食い込み状態においては、 各リブ36、37の山形状になっている部分の管内部21b側に向く面40を、断面形状において、上下方向に相対向するリブ36、37の頂部相互間を結ぶ線の線上にリブ36、37の一部が位置するように管内部21b側に寄せた状態で食い込ませる。
このように、周壁80の各部夫々の上下寸法を小さくしながら変形し、やがては図12の状態に変形する。また当然のことながらこれらの変形した部分は、図13に現れるようにアンテナ素子19の平面形状にも表れる。
83、83は、図12の一点鎖線位置から、角部57が緩やかな円弧状の軌跡S6を描いて実線位置に向かう過程において、上記外周面81の上部に強く摺擦、圧縮してできた斜面を示す。84、84は、頂部43、43で押圧変形された斜面を示す。88は谷底部を示す。
次に82、82は、頂部43、43が、図12の一点鎖線位置から、緩やかな円弧状の軌跡S6を描いて実線位置に向かう過程において、上記外周面81の上部を強く押圧してアンテナ素子19の寸法を縮める過程で、アンテナ素子19の筒体が左右方向の両側の壁部80aに膨出した膨出部を示す。
なお、アンテナ素子19の裏面も同様になるのであるが、自明な為省略する。
この状態にあっては、図10〜13から理解できるように、アンテナ素子19は、頂部43、43と、添付面56、56によって周壁は楔を打たれたようになっており、アンテナ素子の軸心(軸線)方向への移動は阻止され、かつ、周方向の回動も確実に阻止される。
しかも、上記アンテナ素子19の外周面81における凹状係部86、88等は、ブーム20の管内、即ち、図13のブームの管壁外周面21a、21aよりも管内に位置するものであり、雨水に晒されることはなく長寿命となる。
その上、アンテナ素子19にあって、上記凹状係部86、88等が形成されている部分と、ブームの管壁外周面21a、21aとの間に夫々存在する「管壁孔55の内面に当接する部分81a」は、夫々で対応する管壁孔55の内面に夫々密着して、ソフトに支持されるので、アンテナ素子19におけるブーム20の左右の管壁孔55から突出する部分の元部には、格別に配慮しなければならない様な集中応力が加わる場所はなく、ブームの元部は長寿命となる状態で維持される。
なお、図15において(A)は管壁変形前のブームの断面図を、(B)は管壁変形後のブームの断面図を示す。また図14、15において前述の図1〜13のものと機能、性質、手段又は特徴等が同一又は均等構成と考えられる部分には、前述の図と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
上記ブームの断面形状は、図5の場合は小判形状にして仕上がりを図10のように六角形にしたが、図14、15の場合は、図示のように変形前の形状を楕円(長円)形状にして、変形後の仕上がり形状を図15(B)のように円形にした。また、リブ36、37は、図示のように先を細く鋭利にした例を示す。
なお、本件の図面において、[]内の数字は、実施例の角度(単位:度)を示す。<>内の数字は、実施例の半径曲率(半径:mm)を示す。
Claims (2)
- 中空管状のブームの管壁には、中空管状のアンテナ素子をブームの左右方向に貫通させる為の二個一対の管壁孔を設け、
上記二個一対の管壁孔には中空管状のアンテナ素子を貫通させ、上記ブームに圧力を加えてブームを変形させることにより、上記ブームに対してアンテナ素子を固着するようにしたアンテナの製造方法において、
上記ブームの管壁における左右の壁部の内面の夫々には、上下方向に相互間に間隙を形成する状態でブームの軸心方向に長い二条のリブを並設させ、
上記左右の壁部内面に夫々配した二条のリブの断面形状は、夫々管内部に向けて突出させると共に、
各リブにおける突出させてある部分においては、上下方向に相対向するリブに夫々頂部が形成されるように山形状に形成してあり、
一方、上記管壁孔は、上記左右の各二条のリブの頂部相互間に形成して、
さらに、上記ブームを上下方向に縮小することにより、ブームの管壁における上下の壁部を相互に近づける方向に変形させると共に、左右の壁部は相互に遠く離れるように変形させ、
上記変形によって上記左右の各二条のリブにおける上下の頂部が相互に近づき、かつ、左右の頂部が相互に離れるように変位させ、
それらの変位によって、上記左右の各二条のリブにおける上下の頂部を、アンテナ素子の周壁近くの位置から、夫々対応するアンテナ素子の周壁に向けて夫々斜めに深く食い込ませて、上記左右の各二条のリブの相互間に位置するアンテナ素子の周壁を夫々管壁孔に向けて押し寄せる状態にして、ブームに対するアンテナ素子の回動と軸線方向の移動を阻止するようにすることを特徴とするアンテナ素子の製造方法。 - 中空管状のブームの管壁の左右両側に備えさせた二個一対の管壁孔には中空管状のアンテナ素子を貫通させ、かつ、
そのアンテナ素子は上記ブームに固着してあるアンテナにおいて、
上記ブームの管壁における左右の壁部の内面の夫々には、上下方向相互間に間隙を形成する状態でブームの軸心方向に長い二条のリブを並設させ、
上記左右の壁部内面に夫々配した二条のリブの断面形状は、夫々管内部に向けて突出させると共に、
各リブにおける突出させてある部分においては、上下方向に相対向するリブにおける夫々の相手のリブに対向する部分に頂部が形成されるように山形状に形成してあり、
一方、上記管壁孔は、上記左右の各二条のリブの相互間に形成してあって、上記中空管状のブームに対するアンテナ素子の固着は、上記四条のリブの夫々の頂部が、夫々対応するアンテナ素子の周壁に夫々食い込む状態になっていて、
その食い込む状態は、夫々の頂部がアンテナ素子の周壁近くの位置から、夫々対応するアンテナ素子の周壁に向けて夫々斜めに深く食い込み、
上記左右の各二条のリブの相互間に位置するアンテナ素子の周壁を夫々管壁孔に向けて押し寄せる状態にして上記中空管状のブームにアンテナ素子を固着することを特徴とするアンテナ素子の固定部の構造。
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