JP3475872B2 - アンテナaz広角駆動装置及び駆動方法 - Google Patents
アンテナaz広角駆動装置及び駆動方法Info
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- JP3475872B2 JP3475872B2 JP27954899A JP27954899A JP3475872B2 JP 3475872 B2 JP3475872 B2 JP 3475872B2 JP 27954899 A JP27954899 A JP 27954899A JP 27954899 A JP27954899 A JP 27954899A JP 3475872 B2 JP3475872 B2 JP 3475872B2
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
- H01Q3/04—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying one co-ordinate of the orientation
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信システム
に供される地上アンテナのAZ駆動装置に関し、特に静
止衛星追尾のための低速駆動と、アンテナリポジショニ
ングのための高速駆動を考慮した地上アンテナの、AZ
駆動装置及び駆動方法に関する。
に供される地上アンテナのAZ駆動装置に関し、特に静
止衛星追尾のための低速駆動と、アンテナリポジショニ
ングのための高速駆動を考慮した地上アンテナの、AZ
駆動装置及び駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のアンテナAZ駆動装置
は、例えば図6に示す静止衛星を用いた衛星通信システ
ムの、地上アンテナのAZ駆動装置として用いられてい
る。
は、例えば図6に示す静止衛星を用いた衛星通信システ
ムの、地上アンテナのAZ駆動装置として用いられてい
る。
【0003】この種のアンテナを適用する衛星通信シス
テムとしては、インテルサット、インマルサット等のシ
ステムがよく知られている。
テムとしては、インテルサット、インマルサット等のシ
ステムがよく知られている。
【0004】図6に示すように、この種のアンテナAZ
駆動装置13は、アンテナ9を支持するヨークの基台部
に配置され、アンテナをAZ方向に駆動する。
駆動装置13は、アンテナ9を支持するヨークの基台部
に配置され、アンテナをAZ方向に駆動する。
【0005】実システムの規模の概要を示すと、アンテ
ナ9の開口径D1は、小型のもので3.6[m]程度、
最大では18[m]程度に及び、アンテナ本体の重量
も、最大で16[t]程度に及ぶ。大歯車10の直径D
2は、最大で1.8[m]程度とされる。
ナ9の開口径D1は、小型のもので3.6[m]程度、
最大では18[m]程度に及び、アンテナ本体の重量
も、最大で16[t]程度に及ぶ。大歯車10の直径D
2は、最大で1.8[m]程度とされる。
【0006】この中で、多く用いられるアンテナの規模
の一例を示すと、アンテナの開口径D1は10[m]程
度、本体重量は4[t]程度で、これに用いられる大歯
車10の直径D2は1.2[m]程度である。
の一例を示すと、アンテナの開口径D1は10[m]程
度、本体重量は4[t]程度で、これに用いられる大歯
車10の直径D2は1.2[m]程度である。
【0007】このような衛星通信システムのアンテナ
は、次の2つの運用において、AZ方向に駆動される。
は、次の2つの運用において、AZ方向に駆動される。
【0008】第1の運用は、通信する静止衛星の切替え
に伴うAZ駆動である。この種の静止衛星通信システム
は、多くが複数の静止衛星によって構成され、各衛星ご
とに通信するデータは異なっている。このため、図6に
示すように、A静止衛星14−1と通信していたアンテ
ナ9を、別のデータを通信するために、B静止衛星14
−2の方位(図6の9’)へAZ駆動する場合がある。
このような運用を広角駆動と称する。
に伴うAZ駆動である。この種の静止衛星通信システム
は、多くが複数の静止衛星によって構成され、各衛星ご
とに通信するデータは異なっている。このため、図6に
示すように、A静止衛星14−1と通信していたアンテ
ナ9を、別のデータを通信するために、B静止衛星14
−2の方位(図6の9’)へAZ駆動する場合がある。
このような運用を広角駆動と称する。
【0009】広角駆動時は、できるだけ早く目的の衛星
を捕捉することが要求される。このため、広角度に渡っ
て、高速で駆動することが必要となる。
を捕捉することが要求される。このため、広角度に渡っ
て、高速で駆動することが必要となる。
【0010】第2の運用は、アンテナの捕捉した衛星を
追尾するためのAZ駆動である。静止衛星は、軌道のず
れによって、地上から見た位置が常に変動する。図7
は、衛星の、地上から見た位置の変動の様子を示してい
る。これは衛星の8の字運動と呼ばれ、本来静止してい
るべき位置を中心に、1日周期で「8」の字型の軌跡を
描く。8の字運動によるAZ追尾範囲(方位角度範囲)
の一例を示すと、AZ方向に最大で6[度]程度に及
ぶ。
追尾するためのAZ駆動である。静止衛星は、軌道のず
れによって、地上から見た位置が常に変動する。図7
は、衛星の、地上から見た位置の変動の様子を示してい
る。これは衛星の8の字運動と呼ばれ、本来静止してい
るべき位置を中心に、1日周期で「8」の字型の軌跡を
描く。8の字運動によるAZ追尾範囲(方位角度範囲)
の一例を示すと、AZ方向に最大で6[度]程度に及
ぶ。
【0011】ところが、上に述べた、多く使用されるア
ンテナの指向特性範囲(方位角度範囲)は、実システム
の一例を示すと、0.024[度]と非常に狭い。
ンテナの指向特性範囲(方位角度範囲)は、実システム
の一例を示すと、0.024[度]と非常に狭い。
【0012】このため、一旦衛星を捕捉しても8の字運
動によって衛星がずれると、アンテナの指向特性範囲を
逸脱し、所定のアンテナゲインを継続して維持できな
い。
動によって衛星がずれると、アンテナの指向特性範囲を
逸脱し、所定のアンテナゲインを継続して維持できな
い。
【0013】そこで、衛星の8の字運動に合わせてAZ
方向にアンテナを駆動し、衛星を追尾する。このような
運用を追尾駆動と称する。
方向にアンテナを駆動し、衛星を追尾する。このような
運用を追尾駆動と称する。
【0014】追尾駆動時は、アンテナ方位を正確に制御
することが要求される。このため、駆動系の歯車のバッ
クラッシュを抑制することが必要となる。
することが要求される。このため、駆動系の歯車のバッ
クラッシュを抑制することが必要となる。
【0015】尚、図7を参照すると、衛星の8の字運動
はAZ方向だけでなく、EL方向の変位を含む。しかし
ながら、EL方向の追尾駆動については本発明に含まな
いので、ここでは説明を省略する。
はAZ方向だけでなく、EL方向の変位を含む。しかし
ながら、EL方向の追尾駆動については本発明に含まな
いので、ここでは説明を省略する。
【0016】図8は、以上述べた運用に供されている、
従来の技術によるアンテナAZ広角駆動装置の一例を示
す、構成図である。
従来の技術によるアンテナAZ広角駆動装置の一例を示
す、構成図である。
【0017】図8において、従来の技術によるアンテナ
のAZ広角駆動装置は、1台の大歯車10と、これを駆
動する2台の小歯車1、3と、2台の歯車減速機15−
1、15−2と、2台のモータ16−1、16−2と、
各減速機とモータとを断続する2台のクラッチ5−1、
5−2と、アンテナコントロールユニット(ACU)1
9と、トルクバイアス付加回路(TB)17と、2台の
サーボアンプ18−1、18−2とによって構成されて
いる。
のAZ広角駆動装置は、1台の大歯車10と、これを駆
動する2台の小歯車1、3と、2台の歯車減速機15−
1、15−2と、2台のモータ16−1、16−2と、
各減速機とモータとを断続する2台のクラッチ5−1、
5−2と、アンテナコントロールユニット(ACU)1
9と、トルクバイアス付加回路(TB)17と、2台の
サーボアンプ18−1、18−2とによって構成されて
いる。
【0018】ACU19は、外部からアンテナを向ける
方位を指示され、サーボアンプ18−1、18−2にモ
ータ16−1、16−2の回転方向、回転速度、及び、
停止を指示する。また、ACU19は、アンテナのAZ
指向方位を検知する。実システムの一例を示すと、AC
U19は、1/100[度]乃至1/1000[度]の
精度でAZ方位を検知する性能を有している。具体的に
は、アンテナの指向特性範囲(方位角度範囲)に対応し
て、システム毎に定められる。
方位を指示され、サーボアンプ18−1、18−2にモ
ータ16−1、16−2の回転方向、回転速度、及び、
停止を指示する。また、ACU19は、アンテナのAZ
指向方位を検知する。実システムの一例を示すと、AC
U19は、1/100[度]乃至1/1000[度]の
精度でAZ方位を検知する性能を有している。具体的に
は、アンテナの指向特性範囲(方位角度範囲)に対応し
て、システム毎に定められる。
【0019】TB17は、2台のモータ16−1、16
−2の消費電流を測定することで、各モータの負荷を検
知するとともに、2台のモータにトルクバイアスを生ず
るよう、サーボアンプを制御する。
−2の消費電流を測定することで、各モータの負荷を検
知するとともに、2台のモータにトルクバイアスを生ず
るよう、サーボアンプを制御する。
【0020】ここで、トルクバイアスについて簡単に説
明する。図8の構成では、モータ16−1、16−2
は、アンテナの方位を維持する場合、及び、追尾駆動す
る場合に、トルクバイアスを生ずる事によって、小歯車
1、3と、大歯車10の間のバックラッシュを抑制して
いる。
明する。図8の構成では、モータ16−1、16−2
は、アンテナの方位を維持する場合、及び、追尾駆動す
る場合に、トルクバイアスを生ずる事によって、小歯車
1、3と、大歯車10の間のバックラッシュを抑制して
いる。
【0021】例えば、アンテナのAZ方位を維持する場
合、ACU19は、各モータを停止するよう、サーボア
ンプ18−1、18−2を制御する。一方、TB17
は、Aモータ16−1と、Bモータ16−2に、互いに
逆方向の、予め定められた強度の駆動力を発生するよう
サーボアンプ18−1、18−2を制御する。これによ
り、サーボアンプ18−1はAモータ16−1を、例え
ば右回転するように駆動し、同時にサーボアンプ18−
2は、Bモータ16−2を、例えば左回転するように駆
動する。TB17は、各モータの負荷を検知して、互い
の駆動力がバランスするよう制御する。こうすることに
よって、バックラッシュは抑制され、アンテナの方位は
正確に維持される。この駆動力を、トルクバイアスと称
する。
合、ACU19は、各モータを停止するよう、サーボア
ンプ18−1、18−2を制御する。一方、TB17
は、Aモータ16−1と、Bモータ16−2に、互いに
逆方向の、予め定められた強度の駆動力を発生するよう
サーボアンプ18−1、18−2を制御する。これによ
り、サーボアンプ18−1はAモータ16−1を、例え
ば右回転するように駆動し、同時にサーボアンプ18−
2は、Bモータ16−2を、例えば左回転するように駆
動する。TB17は、各モータの負荷を検知して、互い
の駆動力がバランスするよう制御する。こうすることに
よって、バックラッシュは抑制され、アンテナの方位は
正確に維持される。この駆動力を、トルクバイアスと称
する。
【0022】尚、クラッチ5−1、5−2は、主として
モータの故障時に、故障したモータと、減速機の間を切
断する目的で設けられている。従って、通常の運用中は
常時接続状態に制御されるものであるため、ここでは詳
細な説明は省略する。
モータの故障時に、故障したモータと、減速機の間を切
断する目的で設けられている。従って、通常の運用中は
常時接続状態に制御されるものであるため、ここでは詳
細な説明は省略する。
【0023】次に、図8の動作について、図9を参照し
て説明する。
て説明する。
【0024】図9は、図8におけるACU19の、制御
手順を示している。
手順を示している。
【0025】図9(a)を参照すると、システムの立上
げ時、ACU19は、クラッチ5−1、5−2接続(ス
テップS61)し、モータ16−1、16−2を停止
(ステップS62)し、TB17を制御してトルクバイ
アスを付加(ステップS63)する。
げ時、ACU19は、クラッチ5−1、5−2接続(ス
テップS61)し、モータ16−1、16−2を停止
(ステップS62)し、TB17を制御してトルクバイ
アスを付加(ステップS63)する。
【0026】これにより、Aモータ16−1とA歯車減
速機15−1、及び、Bモータ16−1とB歯車減速機
15−2は、それぞれ接続され、モータ16−1、16
−2はトルクバイアスを生ずる。小歯車1、3と、大歯
車10の間のバックラッシュは抑制されて、アンテナは
静止する。こうして初期状態が確保される。
速機15−1、及び、Bモータ16−1とB歯車減速機
15−2は、それぞれ接続され、モータ16−1、16
−2はトルクバイアスを生ずる。小歯車1、3と、大歯
車10の間のバックラッシュは抑制されて、アンテナは
静止する。こうして初期状態が確保される。
【0027】次に、衛星を捕捉するための、広角駆動の
動作について説明する。
動作について説明する。
【0028】ACU19は、アンテナを向けるべき方位
を指示されると、現在のアンテナ指向方位を検知して、
必要な回転方向と回転角度を算出する。そして、回転角
度がある程度以上大きい場合、広角駆動制御を行う。
を指示されると、現在のアンテナ指向方位を検知して、
必要な回転方向と回転角度を算出する。そして、回転角
度がある程度以上大きい場合、広角駆動制御を行う。
【0029】図9(b)を参照すると、広角駆動時には
まず、トルクバイアスを解除(ステップS71)する。
これは、広角駆動中は通信しないので、アンテナ方位に
精度は必要ないためである。次に、指定の方向へモータ
を高速に駆動(ステップS72)し、アンテナ方位を検
知(ステップS73)する。指定の方位へ向いたところ
でモータを停止(ステップS74)し、トルクバイアス
を付加(ステップS75)して、広角駆動を終了する。
まず、トルクバイアスを解除(ステップS71)する。
これは、広角駆動中は通信しないので、アンテナ方位に
精度は必要ないためである。次に、指定の方向へモータ
を高速に駆動(ステップS72)し、アンテナ方位を検
知(ステップS73)する。指定の方位へ向いたところ
でモータを停止(ステップS74)し、トルクバイアス
を付加(ステップS75)して、広角駆動を終了する。
【0030】尚、実際のアンテナAZ駆動に際しては、
アンテナの重量に由来する慣性モーメントを適正に抑
え、正しく目的の方位を確保するよう、広角駆動の起動
時、及び、停止時に、モータを適切に加速、及び、減速
制御する必要があることは云うまでもない。しかしなが
ら、これは周知の技術であるので、ここでは詳細な説明
を省略する。
アンテナの重量に由来する慣性モーメントを適正に抑
え、正しく目的の方位を確保するよう、広角駆動の起動
時、及び、停止時に、モータを適切に加速、及び、減速
制御する必要があることは云うまでもない。しかしなが
ら、これは周知の技術であるので、ここでは詳細な説明
を省略する。
【0031】続いて、衛星を追尾する、追尾駆動の動作
について説明する。
について説明する。
【0032】ACU19は、アンテナを向けるべき方位
を指示されると、現在アンテナの指向している方位を検
知して、回転方向と回転角度を算出する。そして、ある
程度以内の回転角度である場合、追尾駆動制御を行う。
を指示されると、現在アンテナの指向している方位を検
知して、回転方向と回転角度を算出する。そして、ある
程度以内の回転角度である場合、追尾駆動制御を行う。
【0033】図9(c)を参照すると、追尾駆動時は、
予め定められた低い速度でモータを駆動(ステップS8
1)し、アンテナ方位を検知(ステップS82)する。
指定の方位へ向いたところでモータを停止(ステップS
83)する。
予め定められた低い速度でモータを駆動(ステップS8
1)し、アンテナ方位を検知(ステップS82)する。
指定の方位へ向いたところでモータを停止(ステップS
83)する。
【0034】追尾駆動中は、アンテナは通信を継続して
いるので、高精度に駆動するため、トルクバイアスは付
加したままである。
いるので、高精度に駆動するため、トルクバイアスは付
加したままである。
【0035】ここで、ACU19がアンテナを向けるべ
き方位を指示され、アンテナを追尾駆動する場合を例
に、ACU19とTB17からサーボアンプ18−1、
18−2に、同時に制御がなされた場合の動作につい
て、より詳細に説明する。
き方位を指示され、アンテナを追尾駆動する場合を例
に、ACU19とTB17からサーボアンプ18−1、
18−2に、同時に制御がなされた場合の動作につい
て、より詳細に説明する。
【0036】追尾駆動開始前、大歯車10はバックラッ
シュの無い状態で静止しており、モータ16−1、16
−2は互いにトルクバイアスを付加している。また、追
尾駆動により小歯車1、3、及び、モータ16−1、1
6−2は、いずれも左回転するものとする。各モータは
DCモータとし、モータの駆動電圧は、左回転させる
時、正であるとする。また、トルクバイアス付加のた
め、サーボアンプ18−1は駆動電圧−VT[V]を出
力しているものとし、サーボアンプ18−2は駆動電圧
+VT[V]を出力しているものとする。
シュの無い状態で静止しており、モータ16−1、16
−2は互いにトルクバイアスを付加している。また、追
尾駆動により小歯車1、3、及び、モータ16−1、1
6−2は、いずれも左回転するものとする。各モータは
DCモータとし、モータの駆動電圧は、左回転させる
時、正であるとする。また、トルクバイアス付加のた
め、サーボアンプ18−1は駆動電圧−VT[V]を出
力しているものとし、サーボアンプ18−2は駆動電圧
+VT[V]を出力しているものとする。
【0037】追尾動作開始時、ACU19は、Aサーボ
アンプ18−1と、Bサーボアンプ18−2両者に、回
転方向を左とし、算出した回転角度に応じた回転速度を
指示して、モータを駆動するよう制御する。ACU19
の制御によりサーボアンプ18−1、18−2に入力さ
れる駆動電圧は、VL[V]であるとする。
アンプ18−1と、Bサーボアンプ18−2両者に、回
転方向を左とし、算出した回転角度に応じた回転速度を
指示して、モータを駆動するよう制御する。ACU19
の制御によりサーボアンプ18−1、18−2に入力さ
れる駆動電圧は、VL[V]であるとする。
【0038】サーボアンプ18−1、18−2は、TB
17によるトルクバイアスと、ACU19によるモータ
駆動電圧とを加算して、駆動電圧VDを出力する。
17によるトルクバイアスと、ACU19によるモータ
駆動電圧とを加算して、駆動電圧VDを出力する。
【0039】従って、サーボアンプ18−1の出力駆動
電圧をVD1とすると、 VD1=VL−VT[V] (1) 同様に、サーボアンプ18−2の出力駆動電圧をVD2
とすると、 VD2=VL+VT[V] (2) このように、図8の構成では、追尾駆動中もトルクバイ
アスをかけ、大歯車10のバックラッシュを抑制しなが
ら、アンテナをAZ方向に駆動している。
電圧をVD1とすると、 VD1=VL−VT[V] (1) 同様に、サーボアンプ18−2の出力駆動電圧をVD2
とすると、 VD2=VL+VT[V] (2) このように、図8の構成では、追尾駆動中もトルクバイ
アスをかけ、大歯車10のバックラッシュを抑制しなが
ら、アンテナをAZ方向に駆動している。
【0040】以上説明したように、従来の静止衛星通信
システムでは、アンテナAZ駆動装置を用いて任意の静
止衛星を捕捉し、追尾して、通信を行っている。
システムでは、アンテナAZ駆動装置を用いて任意の静
止衛星を捕捉し、追尾して、通信を行っている。
【0041】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上説明し
た従来の技術によるアンテナAZ広角駆動装置は、2台
のモータ16−1、16−2と、それぞれに対応して2
系統の駆動装置を具備していたため、構成が複雑であっ
た。その理由は、2台のモータに逆極性のバイアストル
クを付加し、2台の駆動系のバックラッシュを抑制する
様、制御していたためである。
た従来の技術によるアンテナAZ広角駆動装置は、2台
のモータ16−1、16−2と、それぞれに対応して2
系統の駆動装置を具備していたため、構成が複雑であっ
た。その理由は、2台のモータに逆極性のバイアストル
クを付加し、2台の駆動系のバックラッシュを抑制する
様、制御していたためである。
【0042】このため、TB17、及びサーボアンプ1
8−1、18−2を必要とし、構成が複雑化し、低コス
ト化を図る上で、大きな問題となっていた。
8−1、18−2を必要とし、構成が複雑化し、低コス
ト化を図る上で、大きな問題となっていた。
【0043】更に、モータの性能は個体毎にばらつくた
め、TB17の検知するモータの負荷(消費電流値)
と、モータが発生する駆動力の関係はシステムによって
一様とはならない。このため、トルクバイアスの付加量
は、2台のモータの駆動力のバランスを考慮してシステ
ム毎に調整する必要があった。この作業には高度な技術
と時間を要し、短納期化を図る上で、大きな問題となっ
ていた。
め、TB17の検知するモータの負荷(消費電流値)
と、モータが発生する駆動力の関係はシステムによって
一様とはならない。このため、トルクバイアスの付加量
は、2台のモータの駆動力のバランスを考慮してシステ
ム毎に調整する必要があった。この作業には高度な技術
と時間を要し、短納期化を図る上で、大きな問題となっ
ていた。
【0044】そこで、本発明の目的は、より構成が簡易
で、低コスト化、短納期化が可能なアンテナAZ駆動装
置を提供することにある。
で、低コスト化、短納期化が可能なアンテナAZ駆動装
置を提供することにある。
【0045】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のアンテナAZ駆動装置は、アンテナタワー
に配設され、第1のウォーム軸を回転させる駆動手段
と、第1のウォーム軸の一端を回転されてウォーム減速
し、第1の歯車を駆動する第1のウォーム減速手段と、
前記第1のウォーム軸の他端に接続され、一端に受ける
前記第1のウォーム軸の回転力を、外部からの制御に従
って断続的に他端へ伝達する断続手段と、前記断続手段
の他端に接続し、前記断続手段の他端の回転力によって
第2のウォーム軸を回転され、ウォーム減速して第2の
歯車を駆動する第2のウォーム減速手段と、アンテナヨ
ークに配設され、前記第1の歯車と嵌合するとともに前
記第2の歯車とも嵌合する第3の歯車と、外部からの制
御により駆動手段の回転方向、及び、回転速度を制御す
るとともに、断続手段を制御するアンテナ制御手段とを
有して構成している。
め、本発明のアンテナAZ駆動装置は、アンテナタワー
に配設され、第1のウォーム軸を回転させる駆動手段
と、第1のウォーム軸の一端を回転されてウォーム減速
し、第1の歯車を駆動する第1のウォーム減速手段と、
前記第1のウォーム軸の他端に接続され、一端に受ける
前記第1のウォーム軸の回転力を、外部からの制御に従
って断続的に他端へ伝達する断続手段と、前記断続手段
の他端に接続し、前記断続手段の他端の回転力によって
第2のウォーム軸を回転され、ウォーム減速して第2の
歯車を駆動する第2のウォーム減速手段と、アンテナヨ
ークに配設され、前記第1の歯車と嵌合するとともに前
記第2の歯車とも嵌合する第3の歯車と、外部からの制
御により駆動手段の回転方向、及び、回転速度を制御す
るとともに、断続手段を制御するアンテナ制御手段とを
有して構成している。
【0046】また、上記の目的を達成するため、本発明
のアンテナAZ駆動方法は、前記断続手段を切断するよ
う制御するステップと、前記第1、または第2のウォー
ム軸どちらか一方を回転させ、前記第1のウォーム減速
手段と、前記第2のウォーム減速手段と、前記第3の歯
車のバックラッシュを抑制するステップと、前記断続手
段を接続するよう制御するステップと、を有し、機構部
のバックラッシュを抑制することを特徴とする。
のアンテナAZ駆動方法は、前記断続手段を切断するよ
う制御するステップと、前記第1、または第2のウォー
ム軸どちらか一方を回転させ、前記第1のウォーム減速
手段と、前記第2のウォーム減速手段と、前記第3の歯
車のバックラッシュを抑制するステップと、前記断続手
段を接続するよう制御するステップと、を有し、機構部
のバックラッシュを抑制することを特徴とする。
【0047】さらに本発明のアンテナAZ駆動方法は、
前記断続手段により接続された前記第1、または第2の
ウォーム軸を回転することによって前記第1のウォーム
減速手段と、前記第2のウォーム減速手段とを連動さ
せ、前記第3の歯車を駆動するステップとを有し、機構
部のバックラッシュを抑制したまま衛星を追尾すことが
できる。
前記断続手段により接続された前記第1、または第2の
ウォーム軸を回転することによって前記第1のウォーム
減速手段と、前記第2のウォーム減速手段とを連動さ
せ、前記第3の歯車を駆動するステップとを有し、機構
部のバックラッシュを抑制したまま衛星を追尾すことが
できる。
【0048】さらに本発明のアンテナAZ駆動方法は、
前記断続手段を切断するよう制御するステップと、前記
第1、または第2のウォーム軸どちらか一方を回転さ
せ、前記第1のウォーム減速手段と、前記第2のウォー
ム減速手段と、前記第3の歯車の嵌合において所定の量
のバックラッシュを生成するステップと、前記断続手段
を接続するよう制御するステップと、前記断続手段によ
り接続された前記第1、または第2のウォーム軸を回転
することによって前記第1のウォーム減速手段と、前記
第2のウォーム減速手段とを連動させ、前記第3の歯車
を駆動するステップとを有し、所定量のバックラッシュ
を生成して、前記第1のウォーム減速手段と、前記第2
のウォーム減速手段とを連動させることによって、広角
に渡ってアンテナを高速にAZ駆動することができる。
前記断続手段を切断するよう制御するステップと、前記
第1、または第2のウォーム軸どちらか一方を回転さ
せ、前記第1のウォーム減速手段と、前記第2のウォー
ム減速手段と、前記第3の歯車の嵌合において所定の量
のバックラッシュを生成するステップと、前記断続手段
を接続するよう制御するステップと、前記断続手段によ
り接続された前記第1、または第2のウォーム軸を回転
することによって前記第1のウォーム減速手段と、前記
第2のウォーム減速手段とを連動させ、前記第3の歯車
を駆動するステップとを有し、所定量のバックラッシュ
を生成して、前記第1のウォーム減速手段と、前記第2
のウォーム減速手段とを連動させることによって、広角
に渡ってアンテナを高速にAZ駆動することができる。
【0049】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の第1の実施の形
態について、図面を参照して説明する。
態について、図面を参照して説明する。
【0050】図1は、本発明の第1の実施の形態による
アンテナAZ駆動装置の構成図である。
アンテナAZ駆動装置の構成図である。
【0051】図1において、本発明の第1の実施の形態
におけるアンテナAZ駆動装置は、1台の大歯車10
と、2台の小歯車1、3と、2台のウォーム減速機2、
4と、モータ6と、2台のウォーム減速機のウォーム軸
を断続するクラッチ5と、ACU8、及び、モータコン
トローラ7から構成されている。
におけるアンテナAZ駆動装置は、1台の大歯車10
と、2台の小歯車1、3と、2台のウォーム減速機2、
4と、モータ6と、2台のウォーム減速機のウォーム軸
を断続するクラッチ5と、ACU8、及び、モータコン
トローラ7から構成されている。
【0052】ACU8は、モータコントローラ7を制御
してモータ6を駆動する点と、アンテナのAZ駆動に伴
って、クラッチ5を断続する断続制御信号5−1を出力
する点において、ACU19とは動作が異なっている。
してモータ6を駆動する点と、アンテナのAZ駆動に伴
って、クラッチ5を断続する断続制御信号5−1を出力
する点において、ACU19とは動作が異なっている。
【0053】モータコントローラ7は、ACU8の制御
を受けて、モータ6を駆動する。より具体的には、モー
タコントローラ7にACインバータコントローラを用
い、モータ6にACインバータモータを用いることがで
きる。こうすることにより、アンテナAZ駆動装置をよ
り安価に構成することができる。モータコントローラ7
は、ACU8の制御に応じてモータ6に供給する駆動電
圧、及び、周波数を制御し、モータ6を任意の回転方
向、任意の回転速度で駆動することができる。
を受けて、モータ6を駆動する。より具体的には、モー
タコントローラ7にACインバータコントローラを用
い、モータ6にACインバータモータを用いることがで
きる。こうすることにより、アンテナAZ駆動装置をよ
り安価に構成することができる。モータコントローラ7
は、ACU8の制御に応じてモータ6に供給する駆動電
圧、及び、周波数を制御し、モータ6を任意の回転方
向、任意の回転速度で駆動することができる。
【0054】ここで、ウォーム減速機について簡単に説
明する。
明する。
【0055】図2は、図1に示すBウォーム減速機4の
内部構成を示す概略図である。
内部構成を示す概略図である。
【0056】Bウォーム減速機4は、ウォーム軸11
と、ウォームホイール12と、ウォームホイール12に
よって駆動されるB小歯車3とによって構成されてい
る。
と、ウォームホイール12と、ウォームホイール12に
よって駆動されるB小歯車3とによって構成されてい
る。
【0057】尚、図2は概略図である。すなわち、本発
明の実施に際して、必要によりウォームホイール12と
B小歯車3の間に、更に減速機構を設ける構成を採用す
るなどが周知の技術によって可能であることは云うまで
もない。
明の実施に際して、必要によりウォームホイール12と
B小歯車3の間に、更に減速機構を設ける構成を採用す
るなどが周知の技術によって可能であることは云うまで
もない。
【0058】図2において、モータ6の駆動力によりウ
ォーム軸11が回転すると、ウォーム軸11の回転はク
ラッチ5を経由してAウォーム減速機2へ伝達される。
Aウォーム減速機2の内部構成も図2と同様である。A
ウォーム減速機2のウォーム軸11は、クラッチ5から
の駆動力により回転する。
ォーム軸11が回転すると、ウォーム軸11の回転はク
ラッチ5を経由してAウォーム減速機2へ伝達される。
Aウォーム減速機2の内部構成も図2と同様である。A
ウォーム減速機2のウォーム軸11は、クラッチ5から
の駆動力により回転する。
【0059】Bウォーム減速機4の説明に戻ると、ウォ
ーム軸11にはウォームギアが取り付けられ、ウォーム
ホイール12を駆動する。ウォームホイール12の回転
は、B小歯車3へ伝達され、大歯車10を駆動する。
ーム軸11にはウォームギアが取り付けられ、ウォーム
ホイール12を駆動する。ウォームホイール12の回転
は、B小歯車3へ伝達され、大歯車10を駆動する。
【0060】ウォーム減速機は、大歯車10から小歯車
への駆動力を受けた場合には、所謂セルフロック機能に
よりウォーム軸11は回転しない。その理由は、ウォー
ム減速機が、ウォームギアとウォームホイールを含んで
構成されているためである。
への駆動力を受けた場合には、所謂セルフロック機能に
よりウォーム軸11は回転しない。その理由は、ウォー
ム減速機が、ウォームギアとウォームホイールを含んで
構成されているためである。
【0061】尚、この場合は、大歯車10と小歯車3、
及び、ウォームホイール12とウォーム軸11(ウォー
ムギア)の間のバックラッシュは抑制された状態とな
る。
及び、ウォームホイール12とウォーム軸11(ウォー
ムギア)の間のバックラッシュは抑制された状態とな
る。
【0062】次に、図1に戻り、本発明の構成の要点に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0063】本発明のAZ駆動装置は、上述のウォーム
減速機のセルフロック機能を利用してバックラッシュを
抑制し、アンテナの指向方向誤差を微少にする。
減速機のセルフロック機能を利用してバックラッシュを
抑制し、アンテナの指向方向誤差を微少にする。
【0064】図1の構成では、クラッチ5を2台のウォ
ーム減速機の間に設けたので、クラッチ5を切断した状
態でモータ6を駆動すると、B小歯車3とBウォーム減
速機4は大歯車10に駆動力を生ずるが、クラッチ5で
切り離されたA小歯車1とAウォーム減速機2は、セル
フロック機能により、回転しない。
ーム減速機の間に設けたので、クラッチ5を切断した状
態でモータ6を駆動すると、B小歯車3とBウォーム減
速機4は大歯車10に駆動力を生ずるが、クラッチ5で
切り離されたA小歯車1とAウォーム減速機2は、セル
フロック機能により、回転しない。
【0065】このため、小歯車1、3と大歯車10のバ
ックラッシュ、及び、ウォーム減速機2、4の内部のバ
ックラッシュが抑制されると、ウォーム軸11はそれ以
上回転できなくなる。ここで、モータ6は過負荷の状態
となって回転を停止する。
ックラッシュ、及び、ウォーム減速機2、4の内部のバ
ックラッシュが抑制されると、ウォーム軸11はそれ以
上回転できなくなる。ここで、モータ6は過負荷の状態
となって回転を停止する。
【0066】モータ6が過負荷の状態では、ウォーム軸
11が回転している状態に比して、モータ6の駆動電流
値が増大する。ACU8はモータ6の駆動電流値を検知
し、予め定められた値を越えると、バックラッシュが抑
制されたことを検知して、モータ6を停止する。
11が回転している状態に比して、モータ6の駆動電流
値が増大する。ACU8はモータ6の駆動電流値を検知
し、予め定められた値を越えると、バックラッシュが抑
制されたことを検知して、モータ6を停止する。
【0067】この状態でクラッチ5を接続し、モータ6
を駆動すると、ウォーム軸11の回転はAウォーム減速
機2にも伝達されるようになり、A小歯車1とAウォー
ム減速機2は、B小歯車3とBウォーム減速機4と連動
して、大歯車10に駆動力を生ずる。
を駆動すると、ウォーム軸11の回転はAウォーム減速
機2にも伝達されるようになり、A小歯車1とAウォー
ム減速機2は、B小歯車3とBウォーム減速機4と連動
して、大歯車10に駆動力を生ずる。
【0068】こうして、バックラッシュが無い状態のま
ま、高い方位精度でアンテナを駆動することができる。
ま、高い方位精度でアンテナを駆動することができる。
【0069】次に、本発明によるAZ駆動装置の動作に
ついて、図1、及び、図3を参照して、より詳細に説明
する。
ついて、図1、及び、図3を参照して、より詳細に説明
する。
【0070】図3は、図1におけるACU8の、制御手
順を示している。
順を示している。
【0071】図3(a)を参照すると、本発明によるA
Z駆動装置のシステム立上げ時、ACU8は、クラッチ
5を切断(ステップS1)し、バックラッシュを抑制
(ステップS2)した後、クラッチ5を接続(ステップ
S3)して、初期状態を確保する。この時アンテナは、
機構部のバックラッシュを抑制した状態で静止する。
Z駆動装置のシステム立上げ時、ACU8は、クラッチ
5を切断(ステップS1)し、バックラッシュを抑制
(ステップS2)した後、クラッチ5を接続(ステップ
S3)して、初期状態を確保する。この時アンテナは、
機構部のバックラッシュを抑制した状態で静止する。
【0072】ACU8は、次のようにしてバックラッシ
ュを抑制する。
ュを抑制する。
【0073】図3(d)を参照すると、ACU8は、ク
ラッチ5を切断した状態で、規定の方向へモータを駆動
(ステップS201)する。これによりモータの駆動力
は、ウォーム軸11からBウォーム減速機4に伝達さ
れ、B小歯車3は大歯車10を駆動する。
ラッチ5を切断した状態で、規定の方向へモータを駆動
(ステップS201)する。これによりモータの駆動力
は、ウォーム軸11からBウォーム減速機4に伝達さ
れ、B小歯車3は大歯車10を駆動する。
【0074】モータ6を駆動した後、ACU8は、モー
タの消費電流を検知(ステップS202)する。クラッ
チ5は切断されているので、上述の通り、Aウォーム減
速機2のセルフロック機能が働く。これにより、ウォー
ム減速機2、4の内部のバックラッシュ、及び、小歯車
1、3と大歯車10のバックラッシュが抑制された状態
でモータ6は過負荷となり、ウォーム軸11の回転が止
まる。
タの消費電流を検知(ステップS202)する。クラッ
チ5は切断されているので、上述の通り、Aウォーム減
速機2のセルフロック機能が働く。これにより、ウォー
ム減速機2、4の内部のバックラッシュ、及び、小歯車
1、3と大歯車10のバックラッシュが抑制された状態
でモータ6は過負荷となり、ウォーム軸11の回転が止
まる。
【0075】過負荷状態となってモータ6の消費電流が
増大すると、ACU8はモータの負荷が規定のトルクに
達したと判断(ステップS202)し、モータを停止
(ステップS203)する。こうしてバックラッシュを
抑制する。
増大すると、ACU8はモータの負荷が規定のトルクに
達したと判断(ステップS202)し、モータを停止
(ステップS203)する。こうしてバックラッシュを
抑制する。
【0076】次に、衛星を追尾する、追尾駆動の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0077】図9(c)を参照すると、追尾駆動時は、
予め定められた低い速度でモータを駆動(ステップS2
1)し、アンテナの方位を検知(ステップS22)し
て、指定の方位へ向いたところでモータを停止(ステッ
プS23)する。
予め定められた低い速度でモータを駆動(ステップS2
1)し、アンテナの方位を検知(ステップS22)し
て、指定の方位へ向いたところでモータを停止(ステッ
プS23)する。
【0078】追尾駆動の開始時、本発明によるAZ駆動
装置の機構部は、バックラッシュを抑制された状態であ
り、クラッチ5は接続されている。従って、モータ6を
駆動すると、Aウォーム減速機2と、Bウォーム減速機
4は、共にモータ6の駆動力によって連動し、大歯車1
0を駆動する。バックラッシュを抑制したまま駆動する
ので、追尾駆動中もアンテナの指向方位の精度を高く保
つことができる。
装置の機構部は、バックラッシュを抑制された状態であ
り、クラッチ5は接続されている。従って、モータ6を
駆動すると、Aウォーム減速機2と、Bウォーム減速機
4は、共にモータ6の駆動力によって連動し、大歯車1
0を駆動する。バックラッシュを抑制したまま駆動する
ので、追尾駆動中もアンテナの指向方位の精度を高く保
つことができる。
【0079】従って、アンテナは、追尾駆動中も継続し
て通信することができる。
て通信することができる。
【0080】続いて、広角駆動の動作について説明す
る。
る。
【0081】図3(b)を参照すると、ACU8は広角
駆動時、まずバックラッシュを生成(ステップS11乃
至13)し、AZ広角駆動(ステップS14)にてアン
テナを指定された方位へ回転した後、再びバックラッシ
ュを抑制(ステップS15乃至17)して、広角駆動を
終了する。
駆動時、まずバックラッシュを生成(ステップS11乃
至13)し、AZ広角駆動(ステップS14)にてアン
テナを指定された方位へ回転した後、再びバックラッシ
ュを抑制(ステップS15乃至17)して、広角駆動を
終了する。
【0082】ここで、バックラッシュ生成動作について
説明する。
説明する。
【0083】本発明によるアンテナAZ駆動装置は、広
角にわたって大歯車10を駆動する場合には、機構部に
バックラッシュを持たせることとしている。
角にわたって大歯車10を駆動する場合には、機構部に
バックラッシュを持たせることとしている。
【0084】その理由は、本発明のアンテナAZ駆動装
置の大歯車10には、ピッチ精度のそれほど高くないも
のを採用可能とし、より低いコストによる構成を可能と
するためである。本発明のアンテナAZ駆動装置の大歯
車10には、一例としてピッチ精度7級程度のものを採
用する。
置の大歯車10には、ピッチ精度のそれほど高くないも
のを採用可能とし、より低いコストによる構成を可能と
するためである。本発明のアンテナAZ駆動装置の大歯
車10には、一例としてピッチ精度7級程度のものを採
用する。
【0085】その理由は、以下に示す、精度とコストの
トレードオフによっている。
トレードオフによっている。
【0086】まず、精度については、次の理由による。
すなわち、この精度の大歯車10は、バックラッシュを
抑制したまま、AZ方向全域(360[度]範囲)に渡
って駆動することは困難である(すなわち、広角駆動す
ると、大歯車10の精度によってA小歯車1と、B小歯
車3の位相関係がずれ、ウォーム減速機がセルフロック
して、駆動困難となる。)が、上述した追尾駆動のAZ
追尾範囲(方位角6[度]程度の範囲)では、機構部の
バックラッシュを抑制したままアンテナを駆動するため
には充分な精度を有している。
すなわち、この精度の大歯車10は、バックラッシュを
抑制したまま、AZ方向全域(360[度]範囲)に渡
って駆動することは困難である(すなわち、広角駆動す
ると、大歯車10の精度によってA小歯車1と、B小歯
車3の位相関係がずれ、ウォーム減速機がセルフロック
して、駆動困難となる。)が、上述した追尾駆動のAZ
追尾範囲(方位角6[度]程度の範囲)では、機構部の
バックラッシュを抑制したままアンテナを駆動するため
には充分な精度を有している。
【0087】一方、コストの面では、次の理由による。
すなわち、大歯車10は、一般に「旋回輪」と称する、
クレーンなどの旋回機構部に用いられる歯車を用いて構
成する。この「旋回輪」において、ピッチ精度7級程度
のものは、標準仕様として生産、供給されている。この
ため、より高いピッチ精度のものを個別に製作するのに
比べ、安価に入手することができる。
すなわち、大歯車10は、一般に「旋回輪」と称する、
クレーンなどの旋回機構部に用いられる歯車を用いて構
成する。この「旋回輪」において、ピッチ精度7級程度
のものは、標準仕様として生産、供給されている。この
ため、より高いピッチ精度のものを個別に製作するのに
比べ、安価に入手することができる。
【0088】図3(b)に戻り、ACU8は、クラッチ
5を切断(ステップS11)し、バックラッシュを生成
(ステップS12)した後、クラッチ5を接続(ステッ
プS13)する。
5を切断(ステップS11)し、バックラッシュを生成
(ステップS12)した後、クラッチ5を接続(ステッ
プS13)する。
【0089】図3(e)を参照すると、ACU8はバッ
クラッシュ生成のため、モータ6を規定の回転方向(バ
ックラッシュを生ずる方向)へ、規定の回転数(適切な
量のバックラッシュを生ずる回転数)だけ駆動(ステッ
プS1201)する。この時クラッチ5は切断されてい
るので、ウォーム軸11の回転によって、Bウォーム減
速機4のみが駆動され、機構部に所定量のバックラッシ
ュが生成される。
クラッシュ生成のため、モータ6を規定の回転方向(バ
ックラッシュを生ずる方向)へ、規定の回転数(適切な
量のバックラッシュを生ずる回転数)だけ駆動(ステッ
プS1201)する。この時クラッチ5は切断されてい
るので、ウォーム軸11の回転によって、Bウォーム減
速機4のみが駆動され、機構部に所定量のバックラッシ
ュが生成される。
【0090】次に、AZ広角駆動の動作について説明す
る。
る。
【0091】図3(f)を参照すると、AZ広角駆動
時、ACU8は、指定の方向へモータ6を高速に駆動
(ステップS1401)し、アンテナの指向方位を検知
(ステップS1402)して、指定の方位へ向いたとこ
ろでモータ6を停止(ステップS1403)する。機構
部は適量のバックラッシュを持って大歯車10を駆動し
ているので、AZ方向全域に渡ってアンテナを駆動する
ことができる。
時、ACU8は、指定の方向へモータ6を高速に駆動
(ステップS1401)し、アンテナの指向方位を検知
(ステップS1402)して、指定の方位へ向いたとこ
ろでモータ6を停止(ステップS1403)する。機構
部は適量のバックラッシュを持って大歯車10を駆動し
ているので、AZ方向全域に渡ってアンテナを駆動する
ことができる。
【0092】ここで、モータ6の起動時、及び、停止時
に、アンテナの慣性モーメントを適切に抑制するため、
周知の技術により、モータを適切に加速、減速制御する
ことは云うまでもない。
に、アンテナの慣性モーメントを適切に抑制するため、
周知の技術により、モータを適切に加速、減速制御する
ことは云うまでもない。
【0093】図3(b)に戻り、AZ広角駆動(ステッ
プS14)を終了すると、ACU8はクラッチ5を切断
(ステップS15)し、バックラッシュを抑制(ステッ
プS16)した後、クラッチ5を接続(ステップS1
7)して広角駆動を終了する。
プS14)を終了すると、ACU8はクラッチ5を切断
(ステップS15)し、バックラッシュを抑制(ステッ
プS16)した後、クラッチ5を接続(ステップS1
7)して広角駆動を終了する。
【0094】ステップS15乃至ステップS17による
バックラッシュ抑制の動作は、図3(a)のステップS
1乃至ステップS3、及び、図3(d)のステップS2
01乃至ステップS203にて説明した動作と同様であ
るので、ここでは詳細な説明は省略する。
バックラッシュ抑制の動作は、図3(a)のステップS
1乃至ステップS3、及び、図3(d)のステップS2
01乃至ステップS203にて説明した動作と同様であ
るので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0095】尚、以上の説明においては、大歯車10は
所謂外歯型のものとし、小歯車1、3は、大歯車10の
外側に配設されるものとしているが、この他、一般に生
産、供給されている「旋回輪」には所謂内歯型のものも
ある。本発明の実施において大歯車10を内歯型のもの
とし、小歯車1、3を大歯車10の内側に配設するよう
に構成しても、同様の効果が得られることは云うまでも
ない。
所謂外歯型のものとし、小歯車1、3は、大歯車10の
外側に配設されるものとしているが、この他、一般に生
産、供給されている「旋回輪」には所謂内歯型のものも
ある。本発明の実施において大歯車10を内歯型のもの
とし、小歯車1、3を大歯車10の内側に配設するよう
に構成しても、同様の効果が得られることは云うまでも
ない。
【0096】また、以上の説明においては、ウォーム減
速機、及び、小歯車1、3はアンテナタワーに配設さ
れ、大歯車10はアンテナヨークに配設されるものとし
て説明した。しかしながら、ウォーム減速機、及び、小
歯車1、3をアンテナヨークに配設し、大歯車10をア
ンテナタワーに配設するよう構成してもよい。
速機、及び、小歯車1、3はアンテナタワーに配設さ
れ、大歯車10はアンテナヨークに配設されるものとし
て説明した。しかしながら、ウォーム減速機、及び、小
歯車1、3をアンテナヨークに配設し、大歯車10をア
ンテナタワーに配設するよう構成してもよい。
【0097】また、以上の説明においては、Bウォーム
減速機はウォーム軸11が貫通する構造であり、一端を
モータ6によって駆動され、他端をクラッチ5の一端に
接続するものとして説明した。
減速機はウォーム軸11が貫通する構造であり、一端を
モータ6によって駆動され、他端をクラッチ5の一端に
接続するものとして説明した。
【0098】しかしながら、モータ6として回転軸貫通
型のものを採用し、Bウォーム減速機4とクラッチ5の
間に配設するものとすれば、Bウォーム減速機4とAウ
ォーム減速機2とは、いずれもウォーム軸が非貫通のも
のを使用して構成することができる。この場合は、Bウ
ォーム減速機4とAウォーム減速機2には、ウォーム軸
の回転方向と小歯車の回転方向の関係が、互いに逆のも
のを採用する。
型のものを採用し、Bウォーム減速機4とクラッチ5の
間に配設するものとすれば、Bウォーム減速機4とAウ
ォーム減速機2とは、いずれもウォーム軸が非貫通のも
のを使用して構成することができる。この場合は、Bウ
ォーム減速機4とAウォーム減速機2には、ウォーム軸
の回転方向と小歯車の回転方向の関係が、互いに逆のも
のを採用する。
【0099】以上の尚書き事項は、以下に説明する本発
明の他の実施の形態においても、同様に適用できること
は云うまでもない。
明の他の実施の形態においても、同様に適用できること
は云うまでもない。
【0100】
【発明の他の実施の形態】以下に、本発明の第2の実施
の形態について、図面を参照して説明する。
の形態について、図面を参照して説明する。
【0101】図4は、本発明の第2の実施の形態による
アンテナAZ駆動装置の構成図である。
アンテナAZ駆動装置の構成図である。
【0102】図4において、本発明の第2の実施の形態
におけるアンテナAZ駆動装置は、1台の大歯車10
と、2台の小歯車1、3と、2台のウォーム減速機2、
4と、モータ6と、2台のウォーム減速機のウォーム軸
を断続するクラッチ5、及び、ACU8から構成されて
いる。
におけるアンテナAZ駆動装置は、1台の大歯車10
と、2台の小歯車1、3と、2台のウォーム減速機2、
4と、モータ6と、2台のウォーム減速機のウォーム軸
を断続するクラッチ5、及び、ACU8から構成されて
いる。
【0103】本発明の第2の実施の形態におけるアンテ
ナAZ駆動装置は、本発明の第1の実施の形態からモー
タコントローラ7を排除し、より簡易な構成としてい
る。
ナAZ駆動装置は、本発明の第1の実施の形態からモー
タコントローラ7を排除し、より簡易な構成としてい
る。
【0104】この構成は主に、広角駆動時に高いアンテ
ナ回転速度が要求されない場合に適用され、一層の低コ
スト化を可能とする。
ナ回転速度が要求されない場合に適用され、一層の低コ
スト化を可能とする。
【0105】ACU8は、モータ6の回転方向と起動、
停止のみを制御するので、モータ6は広角駆動時、追尾
駆動時とも同一の、一定の速度で駆動される。
停止のみを制御するので、モータ6は広角駆動時、追尾
駆動時とも同一の、一定の速度で駆動される。
【0106】図4の動作について、図5を参照して、簡
単に説明する。
単に説明する。
【0107】図5(a)、及び、図5(d)に示す、立
上げ時の動作(ステップS31乃至ステップS33、及
び、ステップS3201乃至ステップS3203)は、
図3(a)、及び、図3(d)にて説明した動作と同様
である。
上げ時の動作(ステップS31乃至ステップS33、及
び、ステップS3201乃至ステップS3203)は、
図3(a)、及び、図3(d)にて説明した動作と同様
である。
【0108】図5(b)、及び、図5(d)乃至図5
(f)に示す、広角駆動の動作(ステップS41乃至ス
テップS47、ステップS3201乃至ステップS32
03、ステップS4201、及び、ステップS4401
乃至ステップS4403)は、図3(b)、及び、図3
(d)乃至図3(f)にて説明した動作と同様の手順で
あるが、図5(f)において、モータ6の駆動速度が、
予め定められた一定の速度(ステップS4401)であ
る点が、図3(f)と異なっている。
(f)に示す、広角駆動の動作(ステップS41乃至ス
テップS47、ステップS3201乃至ステップS32
03、ステップS4201、及び、ステップS4401
乃至ステップS4403)は、図3(b)、及び、図3
(d)乃至図3(f)にて説明した動作と同様の手順で
あるが、図5(f)において、モータ6の駆動速度が、
予め定められた一定の速度(ステップS4401)であ
る点が、図3(f)と異なっている。
【0109】図5(c)に示す、追尾駆動の動作は、図
3(c)にて説明した動作と同様の手順であるが、モー
タ6の駆動速度が、予め定められた一定の速度(ステッ
プS51)である点が、図3(c)と異なっている。
3(c)にて説明した動作と同様の手順であるが、モー
タ6の駆動速度が、予め定められた一定の速度(ステッ
プS51)である点が、図3(c)と異なっている。
【0110】尚、本発明の第2の実施の形態におけるア
ンテナAZ駆動装置のモータ6は、本発明の第1の実施
の形態より一層安価な、ACモータを用いて構成するこ
とができる。これにより、構成の一層の低コスト化を可
能とする。
ンテナAZ駆動装置のモータ6は、本発明の第1の実施
の形態より一層安価な、ACモータを用いて構成するこ
とができる。これにより、構成の一層の低コスト化を可
能とする。
【0111】また、バックラッシュ抑制時の規定の負荷
の検知は、駆動電流値でなく、例えばウォーム軸11に
トルク検出器を配設し、トルク負荷によって検知すると
いった構成としてもよい。
の検知は、駆動電流値でなく、例えばウォーム軸11に
トルク検出器を配設し、トルク負荷によって検知すると
いった構成としてもよい。
【0112】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の実
施の形態におけるアンテナAZ広角駆動装置は、より簡
易な構成を採用したので低コスト化を可能とすると共
に、複数のモータの駆動力のバランス調整作業を不要と
したので、短納期化をも可能とする、格別の作用、効果
を奏する。
施の形態におけるアンテナAZ広角駆動装置は、より簡
易な構成を採用したので低コスト化を可能とすると共
に、複数のモータの駆動力のバランス調整作業を不要と
したので、短納期化をも可能とする、格別の作用、効果
を奏する。
【0113】また、本発明の第2の実施の形態における
アンテナAZ広角駆動装置は、本発明の第1の実施の形
態におけるアンテナAZ広角駆動装置に比して、より簡
易な構成を採用したので、一層の低コスト化を可能とす
る。
アンテナAZ広角駆動装置は、本発明の第1の実施の形
態におけるアンテナAZ広角駆動装置に比して、より簡
易な構成を採用したので、一層の低コスト化を可能とす
る。
【0114】また、複数のモータの駆動力のバランス調
整作業は不要なので、本発明の第1の実施の形態におけ
るアンテナAZ駆動装置と同様、短納期化をも可能とす
る、格別の作用、効果を奏する。
整作業は不要なので、本発明の第1の実施の形態におけ
るアンテナAZ駆動装置と同様、短納期化をも可能とす
る、格別の作用、効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるアンテナA
Z広角駆動装置の構成図である。
Z広角駆動装置の構成図である。
【図2】本発明のアンテナAZ広角駆動装置のウォーム
減速機の構成図である。
減速機の構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるアンテナA
Z広角駆動装置の、ACU8による制御手順を示すフロ
ーチャートである。
Z広角駆動装置の、ACU8による制御手順を示すフロ
ーチャートである。
【図4】本発明の第2の実施の形態におけるアンテナA
Z広角駆動装置の構成図である。
Z広角駆動装置の構成図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態におけるアンテナA
Z広角駆動装置の、ACU8による制御手順を示すフロ
ーチャートである。
Z広角駆動装置の、ACU8による制御手順を示すフロ
ーチャートである。
【図6】この種のアンテナAZ広角駆動装置を使用する
衛星通信システムの概要を説明する説明図である。
衛星通信システムの概要を説明する説明図である。
【図7】この種のアンテナAZ広角駆動装置を使用する
衛星通信システムにおける、静止衛星の8の字運動につ
いて説明する説明図である。
衛星通信システムにおける、静止衛星の8の字運動につ
いて説明する説明図である。
【図8】従来の技術によるアンテナAZ広角駆動装置の
構成図である。
構成図である。
【図9】従来の技術によるアンテナAZ広角駆動装置
の、ACU19による制御手順を示すフローチャートで
ある。
の、ACU19による制御手順を示すフローチャートで
ある。
1 A小歯車
2 Aウォーム減速機
3 B小歯車
4 Bウォーム減速機
5 クラッチ
6 モータ
7 モータコントローラ
8 アンテナコントロールユニット(ACU)
9 アンテナ
10 大歯車
11 ウォーム軸
12 ウォームホイール
5−1 断続制御信号
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭46−3011(JP,A)
特開 平4−268474(JP,A)
特開 平6−334422(JP,A)
実開 平6−48203(JP,U)
(社)電子情報通信学会,アンテナ光
学ハンドブック,日本,(株)オーム
社,1980年10月30日,P.496
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01Q 3/02 - 3/06
H01Q 1/12
Claims (14)
- 【請求項1】アンテナをAZ方向に回転するアンテナA
Z広角駆動装置において、アンテナタワーに配設され、
第1のウォーム軸の一端を回転されてウォーム減速し、
第1の歯車を駆動する第1のウォーム減速手段と、前記
第1のウォーム軸の他端に接続され、一端に受ける前記
第1のウォーム軸の回転力を、外部からの制御に従って
断続的に他端へ伝達する断続手段と、前記断続手段の他
端に接続し、前記断続手段の他端の回転力によって第2
のウォーム軸を回転され、ウォーム減速して第2の歯車
を駆動する第2のウォーム減速手段と、アンテナヨーク
に配設され、前記第1の歯車と嵌合するとともに前記第
2の歯車とも嵌合する第3の歯車と、を有することを特
徴とするアンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項2】アンテナタワーに配設され、前記第1のウ
ォーム軸の一端を回転する駆動手段と、外部からの制御
により、前記駆動手段の回転方向、及び、起動、停止を
制御するとともに前記断続手段を制御するアンテナ制御
手段と、を有することを特徴とする、請求項1記載のア
ンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項3】アンテナタワーに配設され、前記第1のウ
ォーム軸の一端を回転する駆動手段と、外部からの制御
により、前記駆動手段の回転方向、及び、回転速度を制
御するとともに前記断続手段を制御するアンテナ制御手
段と、を有することを特徴とする、請求項1記載のアン
テナAZ広角駆動装置。 - 【請求項4】アンテナをAZ方向に回転するアンテナA
Z広角駆動装置において、アンテナタワーに配設され、
貫通型の回転軸を有する駆動手段と、前記駆動手段の回
転軸の一端に接続して第1のウォーム軸を回転され、ウ
ォーム減速して第1の歯車を駆動する第1のウォーム減
速手段と、前記駆動手段の回転軸の他端に接続され、一
端に受ける前記駆動手段の回転軸の回転力を、外部から
の制御に従って断続的に他端へ伝達する断続手段と、前
記断続手段の他端に接続し、前記断続手段の他端の回転
力によって第2のウォーム軸を回転され、ウォーム減速
して第2の歯車を駆動する第2のウォーム減速手段と、
アンテナヨークに配設され、前記第1の歯車と嵌合する
とともに前記第2の歯車とも嵌合する第3の歯車と、を
有することを特徴とするアンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項5】アンテナをAZ方向に回転するアンテナA
Z広角駆動装置において、アンテナヨークに配設され、
第1のウォーム軸の一端を回転されてウォーム減速し、
第1の歯車を駆動する第1のウォーム減速手段と、前記
第1のウォーム軸の他端に接続され、一端に受ける前記
第1のウォーム軸の回転力を、外部からの制御に従って
断続的に他端へ伝達する断続手段と、前記断続手段の他
端に接続し、前記断続手段の他端の回転力によって第2
のウォーム軸を回転され、ウォーム減速して第2の歯車
を駆動する第2のウォーム減速手段と、アンテナタワー
に配設され、前記第1の歯車と嵌合するとともに前記第
2の歯車とも嵌合する第3の歯車と、を有することを特
徴とするアンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項6】アンテナヨークに配設され、前記第1のウ
ォーム軸の一端を回転する駆動手段と、外部からの制御
により、前記駆動手段の回転方向、及び、起動、停止を
制御するとともに、前記断続手段を制御するアンテナ制
御手段と、を有することを特徴とする、請求項5記載の
アンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項7】アンテナヨークに配設され、前記第1のウ
ォーム軸の一端を回転する駆動手段と、外部からの制御
により、前記駆動手段の回転方向、及び、回転速度を制
御するとともに、前記断続手段を制御するアンテナ制御
手段と、を有することを特徴とする、請求項5記載のア
ンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項8】アンテナをAZ方向に回転するアンテナA
Z広角駆動装置において、アンテナヨークに配設され、
貫通型の回転軸を有する駆動手段と、前記駆動手段の回
転軸の一端に接続して第1のウォーム軸を回転され、ウ
ォーム減速して第1の歯車を駆動する第1のウォーム減
速手段と、前記駆動手段の回転軸の他端に接続され、一
端に受ける前記駆動手段の回転軸の回転力を、外部から
の制御に従って断続的に他端へ伝達する断続手段と、前
記断続手段の他端に接続し、前記断続手段の他端の回転
力によって第2のウォーム軸を回転され、ウォーム減速
して第2の歯車を駆動する第2のウォーム減速手段と、
アンテナタワーに配設され、前記第1の歯車と嵌合する
とともに前記第2の歯車とも嵌合する第3の歯車と、を
有することを特徴とするアンテナAZ広角駆動装置。 - 【請求項9】外部からの制御により、前記駆動手段の回
転方向、及び、起動、停止を制御するとともに、前記断
続手段を制御するアンテナ制御手段を有すること を特徴とする、請求項4、または請求項8に記載のアン
テナAZ広角駆動装置。 - 【請求項10】外部からの制御により、前記駆動手段の
回転方向、及び、回転速度を制御するとともに、前記断
続手段を制御するアンテナ制御手段を有することを特徴
とする、請求項4、または請求項8に記載のアンテナA
Z広角駆動装置。 - 【請求項11】アンテナをAZ方向に回転するアンテナ
AZ広角駆動方法において、 アンテナタワーに配設されたウォーム減速手段において
行われる、第1のウォーム軸の一端を回転してウォーム
減速し第1の歯車を駆動するステップと、前記第1のウ
ォーム軸の他端に接続した断続手段が一端に受ける前記
第1のウォーム軸の回転力を外部からの制御に従って断
続的に他端へ伝達するステップと、前記断続手段の他端
に接続した第2のウォーム軸が前記断続手段の他端の回
転力によって回転してウォーム減速し、第2の歯車を駆
動するステップと、前記第1及び前記第2の歯車の駆動
により、前記第1及び前記第2の歯車と嵌合する、アン
テナヨークに配設された第3の歯車を駆動するステップ
と、を有することを特徴とする、アンテナAZ広角駆動
装置の駆動方法。 - 【請求項12】アンテナをAZ方向に回転するアンテナ
AZ広角駆動方法において、 アンテナヨークに配設されたウォーム減速手段において
行われる、第1のウォーム軸の一端を回転してウォーム
減速し、第1の歯車を駆動するステップと、前記第1の
ウォーム軸の他端に接続した断続手段が一端に受ける前
記第1のウォーム軸の回転力を外部からの制御に従って
断続的に他端へ伝達するステップと、前記断続手段の他
端に接続した第2のウォーム軸が前記断続手段の他端の
回転力によって回転してウォーム減速し、第2の歯車を
駆動するステップと、前記第1及び前記第2の歯車の駆
動により、前記第1及び前記第2の歯車と嵌合する、ア
ンテナタワーに配設された第3の歯車を駆動するステッ
プと、を有することを特徴とする、アンテナAZ広角駆
動装置の駆動方法。 - 【請求項13】請求項11又は12に記載のアンテナA
Z広角駆動装置の駆動方法であって、前記断続手段を切
断して前記第1のウォーム軸の回転力を他端へ伝達しな
いよう 外部から制御するステップと、前記断続手段を切断した
状態で前記第1又は第2のウォーム軸のどちらか一方を
回転させ、前記第3の歯車と前記第1及び第2の歯車と
のバックラッシュを抑制するステップと、をさらに有す
ることを特徴とする、アンテナAZ広角駆動装置の駆動
方法。 - 【請求項14】請求項11又は12に記載のアンテナA
Z広角駆動装置の駆動方法であって、前記断続手段を切
断して前記第1のウォーム軸の回転力を他端へ伝達しな
いよう外部から制御するステップと、前記断続手段を切
断した状態で前記第1又は第2のウォーム軸のどちらか
一方を回転させ、前記第3の歯車と前記第1及び第2の
歯車とのバックラッシュを生成するステップと、をさら
に有することを特徴とする、アンテナAZ広角駆動装置
の駆動方法。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP27954899A JP3475872B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | アンテナaz広角駆動装置及び駆動方法 |
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CN104051852A (zh) * | 2014-05-31 | 2014-09-17 | 曹学磊 | 一种天线转台驱动结构 |
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KR101825357B1 (ko) * | 2017-08-09 | 2018-02-06 | (주)인텔리안테크놀로지스 | 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나 |
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-
1999
- 1999-09-30 JP JP27954899A patent/JP3475872B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-09-29 US US09/676,996 patent/US6313805B1/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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(社)電子情報通信学会,アンテナ光学ハンドブック,日本,(株)オーム社,1980年10月30日,P.496 |
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