JP4646569B2 - 回転支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、支持台に対して可動部材が角度調整可能に設けられている回転支持装置に関するものである。この回転支持装置は、例えば無線ＬＡＮの送受信用のアンテナ装置のアンテナ部材を、傾斜角度を調整できるように支持する場合に用いられる。

従来より、台座部に対して、アンテナ素子が内蔵されたアンテナ本体部が回転可能に支持されているアンテナ装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、台座部に可撓性を有するヒンジ座を形成する一方、アンテナ本体部に前記ヒンジ座が係脱可能に係合されるヒンジ座受け部を形成し、前記アンテナ本体部のヒンジ座受け部に前記台座部のヒンジ座を係合させた状態で、前記アンテナ本体部のヒンジ座受け部及び前記台座部のヒンジ座を貫通してヒンジピンを挿入し、前記アンテナ本体部、台座部及びヒンジピンの３つの部材のうち２つの部材あるいは３つの部材によってカム機構を構成している。そして、このカム機構は、前記ヒンジピンを挿入した後、前記アンテナ本体部を前記台座部に対して所定の角度をなすようにし、前記ヒンジピンを回転させることにより固定可能となる構成とされている。
特開２００２−７６７３１号公報（段落００５０〜００５８及び図６（ａ）〜（ｅ））

前述した特許文献１に記載の技術では、アンテナ本体部、台座部及びヒンジピンの３つの部材のうち２つの部材あるいは３つの部材によってカム機構を構成し、前記ヒンジピンを挿入した後、前記アンテナ本体部を前記台座部に対して所定の角度（例えばアンテナ部材が送受信側のアンテナの方向に向くような角度）をなすようにし、前記ヒンジピンを回転させることにより固定可能として、アンテナ部材の角度を調整するようにしているので、構造が複雑で、部品点数が多くなる。また、一旦固定した角度を変更する場合には、ヒンジピンを緩めるという操作が必要になり、角度の調整作業が面倒である。

この発明は、部品点数を増加することなく、可動部材の傾斜角度の調整を容易に行うことができる回転支持装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、可動部材下部の回転部が、支持台の軸部に回転可能に支持され、前記支持台に対する前記可動部材の傾斜角度が調整可能である回転支持装置において、前記回転部は、外周部に複数の係合溝部が形成される第１の部分と、この第１の部分とスリットを存して設けられる第２の部分とを有し、前記係合溝部が前記軸部の軸線に平行で、前記外周部が前記軸部の軸線に直交する方向に変位可能であると共に、前記第１の部分も第２の部分に対し前記軸部の軸線に直交する方向に変位可能に構成される一方、前記支持台は、前記軸部が前記スリットに挿入され前記回転部を回転可能に支持する状態で、前記第１の部分の係合溝部に係脱可能に係合する係合突部を有し、前記係合突部は、前記第１の部分の外周部を摺動する際には、前記第１の部分を第２の部分側へ変位させる構成とされていることを特徴とする。

このようにすれば、(i)第１の部分の外周部が支持台の軸部に直交する方向に変位可能（変形可能）であり、(ii)第１の部分が第２の部分に対し変位可能であることにより、係合突部を前記第１の部分の外周部（外周面）を摺動させることで、（第１の部分の）所望の係合溝部に係合突部を係脱可能に係合させ、それらの係合関係でもって可動部材を支持台に対し所定の傾斜角度に停止（保持）させることができる。つまり、第１の部分の外周部だけでなく、第１の部分自体も前記軸部に直交する方向に変位可能として、変位する部分を二カ所設けたことで、小型でありながら良好なクリックストップが可能となり、回転部を回転するという簡単な操作だけで、可動部材を所望の傾斜角度とすることができる。

この場合、前記係合突部が前記第１の部分の外周部を摺動する際には前記第１の部分の第２の部分側への変位により前記スリットの間隔が狭くなり、前記第１の部分の係合溝部に係脱可能に係合した状態では、前記第１の部分の、前記第２の部分とは反対側への変位により前記スリットの間隔が元に戻る。

請求項２に記載のように、前記第１の部分は、扇形の中空枠形状で弾性変形可能に構成され、前記外周部は、前記軸部を中心とする円周面を有する構成とすることが望ましい。

このようにすれば、第１の部分を扇形の中空枠形状とすることで、円周面を有する外周部が弾性変形する形状を簡単に形成することができる。

請求項３に記載のように、前記第１の部分は、前記第２の部分に対して２つが並列に設けられ、前記各第１の部分に一定間隔で前記係合溝部が形成されると共に、前記一方の第１の部分の係合溝部に対し他方の第１の部分の係合溝部が円周方向に一定角度だけずれて形成されている構成とすることができる。

このようにすれば、２つの第１の部分に係合溝部を一定間隔で設けるとしても、一方の第１の部分の係合溝部に対し他方の第１の部分の係合溝部が円周方向に一定角度だけずれているので、調整により停止させることができる角度の種類（数）が多くなる。例えば両第１の部分に３０度間隔で設けるとしても、２つの第１の部分の間の係合溝部を１５度ずらして設けることで、実質的に１５度の角度間隔で調整することができる。よって、第１の部分自体を大きくして多くの係合溝部を設けることができない場合であっても、細かな角度間隔で調整できるようになる。

請求項４に記載のように、前記可動部材は、アンテナ素子が内蔵されているアンテナ部材とすることができる。

このようにすれば、信号の送受信のためにアンテナ部材の向きを簡単に調整することができる。

以上のように、本発明は、第１の部分の外周部が支持台の軸部に直交する方向に変位可能（変形可能）で、かつ第１の部分が第２の部分に対し変位可能であるようにしたので、係合突部を、第１の部分の外周部上を摺動させて、（第１の部分の外周部上の）所望の係合溝部に係脱可能に係合させることで、可動部材を支持台に対し所定の傾斜角度に停止（保持）させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面に沿って詳細に説明する。

図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明に係る回転支持装置を適用した一実施の形態であるアンテナ装置の正面図、右側面図及び平面図、図２は前記アンテナ装置の分解斜視図である。図３は図１（ｃ）のＡ−Ａ線における断面図、図４は図１（ｃ）のＢ−Ｂ線における断面図である。

図１（ａ）〜（ｃ）及び図２に示すように、アンテナ装置１は、支持台２の軸部２ｂに対してアンテナ部材３（可動部材）が角度調整可能に設けられている。アンテナ部材３は、内部にアンテナ素子１１が内蔵される軸状のアンテナ本体部１２と、このアンテナ本体部１２の下部に位置する円盤形状の回転部１３とを備え、この回転部１３が支持台２の受け部２Ａ（図８（ａ）参照）に回転可能に支持されている。なお、１４はアンテナ素子１１の下端に電気的に接続される配線で、支持台２の内部を経て外部に導き出される。

回転部１３は、複数個の係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａが形成され弾性変形可能（外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃが軸部２ｂの軸線に直交する方向に変位可能）である２つの第１の部分１３Ａ，１３Ｂと、この第１の部分１３Ａ，１３Ｂに対しスリットＳを存して設けられる第２の部分１３Ｃ（１３ＣＡ，１３ＣＢ）とを有し、第１の部分１３Ａ，１３Ｂ全体が第２の部分１３Ｃ側に変位可能に構成されている。この第１の部分１３Ａ，１３Ｂは第２の部分１３Ｃに対し軸部２ｂの軸線に直交する方向に変位可能で、このような第１の部分１３Ａ，１３Ｂの、第２の部分１３Ｃ側への変位によって、スリットＳの幅は変化する。このスリットＳの、通常時における幅は軸部２ｂの径に相当する幅よりも狭い幅になっている。なお、第２の部分１３Ｃは、２つの第１の部分１３Ａ，１３Ｂに対して共通に設けられ、弾性変形したり弾性変位したりしない構成とされている。

２つの第１の部分１３Ａ，１３Ｂは、一定間隔を存して平行に設けられてなる。各第１の部分１３Ａ，１３Ｂは、図５（ａ）（ｂ）及び図６、図７に示すように、弾性変形できるように扇形状の中空枠形状で、後述の外周部は、軸部２ｂを中心とする円周面である外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃを有する。この外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃに係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａが円周方向に一定間隔で形成されている。そして、アンテナ部材１２を支持台２に装着した状態で、各係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａは軸部２ｂの軸線に平行になる。

また、一方の第１の部分１３Ａの係合溝部１３Ａａに対し他方の第１の部分１３Ｂの係合溝部１３Ｂａが一定角度だけ周方向にずれて形成されている。具体的には、第１の部分１３Ａ，１３Ｂに３０度間隔で４つの係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａをそれぞれ設けるが、一方の第１の部分１３Ａの係合溝部１３Ａａに対し他方の第１の部分１３Ｂの係合溝部１３Ｂａを１５度だけ周方向にずらして設けられている。

このような構造とするために、アンテナ部材３のハウジングは、左右対称な２つの部材３Ａ，３Ｂを接合して製造される構成とされる。部材３Ａは第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｃの一部１３ＣＡとを、部材３Ｂは第１の部分１３Ｂと第２の部分１３Ｃの一部１３ＣＢとをそれぞれ有する。両部材３Ａ，３Ｂが接合された状態で、第１の部分１３Ａ，１３Ｂが並列な位置関係になり、それらが、一体となった第２の部分１３Ｃ（１３ＣＡ，１３ＣＢ）に対向する位置関係となる構成とされている。なお、支持台２や、アンテナ部材３のハウジング（部材３Ａ，３Ｂ）は、所定形状に合成樹脂（例えばＡＢＳ、ポリカーボネート）により成形されている。

支持台２は、上部に回転部１３が挿入される開口部２ａが形成され、その開口部２ａ内の左右内側壁に、軸部２ｂが設けられている。開口部２ａは、一側（アンテナ部材３が倒れる側）が開放されており、第１の部分１３Ａ，１３Ｂを外部から見ることができるようになっている。また、前記一側には、アンテナ部材３が最も倒れた状態で収納される凹部２ｄも形成されている。一方、アンテナ部材３が直立状態（図１（ａ）〜（ｃ）参照）にあるときは、アンテナ本体部１２の、回転部１３との連接部３ｃが、開口部２ａの他側の周縁に係脱可能に係合するようになっている。

軸部２ｂは、第１の部分１３Ａ，１３Ｂと第２の部分１３Ｃ（１３ＣＡ，１３ＣＢ）との間のスリットＳに挿入され、アンテナ部材３の支持台２への装着状態で、回転部１３の回転中心となるものである。回転部１３は、スリットＳのうち回転部１３の回転中心に対応する位置に、軸部２ｂの径に対応する大きさを有する係合部１３Ａｂ，１３Ｂｂが設けられている。図８（ａ）（ｂ）に示すように、係合部１３Ａｂ，１３Ｂｂに軸部２ｂが係合し、軸部２ｂが定位置に位置することで、支持台２に対しアンテナ部材３が、角度調整可能に取り付けられることになる。

また、支持台２の開口部２ａ内には、２つの第１の部分１３Ａ，１３Ｂの外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃ（係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａ）に対応して２つの係合突部２ｃがそれぞれ設けられ、この係合突部２ｃが、アンテナ部材３の角度調整（回転）する際には、第１の部分１３Ａ，１３Ｂの湾曲した外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃ上を摺動し、係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａに係脱可能に係合することで角度が固定されるようになっている。

支持台２を、このような構成とすることで、アンテナ部材３の回転部１３を、開口部２ａを通じて支持台２内に挿入することで、軸部２ｂがスリットＳを通じて係合部１３Ａｂ，１３Ｂｂにスムーズに達し、軸部２ｂが係合部１３Ａｂ，１３Ｂｂに係脱可能に係合することになる。この係合状態では、係合突部２ｃが第１の部分１３Ａ，１３Ｂの外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃに接触しているかあるいは係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａに係脱可能に係合していることになり、各要素が所定の位置関係となる。

上記のように構成すれば、第１の部分１３Ａ，１３Ｂが弾性変形可能で外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃが軸部２ｂの軸線に直交する方向に変位可能であり、第１の部分１３Ａ，１３Ｂも第２の部分１３Ｃに対して軸部２ｂの軸線に直交する方向に変位可能であるので、係合突部２ｃに、第１の部分１３Ａ，１３Ｂの外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃ上を摺動させることで、係合突部２ｃを所望の係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａに係脱可能に係合させることができる。これにより、アンテナ部材３が支持台２に対して所定の傾斜角度に停止させ、係合突部２ｃと係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａとの係合関係でその状態を保持させることができる。この角度調整の場合には、前述したように、一方の第１の部分１３Ａの係合溝部１３Ａａに対し他方の第１の部分１３Ｂの係合溝部１３Ｂａを円周方向において１５度ずらして設けられているので、図９に示すように、係合突部２ｃはいずれかの第１の部分１３Ａ，１３Ｂの係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａに係脱可能に係合することになり、実質的に１５度の角度間隔で調整することができる。

このように、弾性変形する部位を二カ所設けたことで、小型でありながら良好なクリックストップが可能となり、回転部１３を回転するという簡単な操作だけで、アンテナ部材３を所望の傾斜角度とすることを実現することができる。

そして、係合突部２ｃが第１の部分１３Ａ，１３Ｂの外周面１３Ａｃ，１３Ｂｃを摺動する際には、第１の部分１３Ａ，１３Ｂの第２の部分１３Ｃ側への変位によりスリットＳの間隔が狭くなり、アンテナ部材３が支持台２（軸部２ｂ）から外れにくい状態で角度調整が行われることになる。第１の部分１３Ａ，１３Ｂの係合溝部２ｃに係脱可能に係合した状態では、第１の部分１３Ａ，１３Ｂの、第２の部分１３Ｃとは反対側への変位によりスリットＳの間隔が元に戻る。この状態では、軸部２ｂがすでに係合部１３Ａｂ，１３Ｂｂに係合し、アンテナ部材３が支持台２（軸部２ｂ）から外れにくくなっているからである。

前記実施の形態では、アンテナ部材３の回転部１３において、左右の第１の部分１３Ａ，１３Ｂで係合溝部１３Ａａ，１３Ｂａを設ける位置を円周方向においてずらせているが、それらをずらせない構成とすることもできる。また、第１の部分１３Ａ，１３Ｂを２つ有する構成としているが、例えば図１０に示すように、アンテナ部材３’の第１の部分１３’を幅広にして１つだけ設ける構成とすることも可能である。この場合は、前記実施の形態よりも第１の部分１３’の幅が狭くなるので、それに対応して支持台２’の開口部２ａ’の幅も狭くなる。

（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明に係る回転支持装置を適用した一実施の形態であるアンテナ装置の正面図、右側面図及び平面図である。 前記アンテナ装置の分解斜視図である。 図１（ｃ）のＡ−Ａ線における断面図である。 図１（ｃ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 （ａ）（ｂ）は組み付けの手順を示す説明図である。 図５（ａ）のＣ方向から見た斜視図である。 図５（ａ）のＤ方向から見た斜視図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ回転支持装置のを示す断面図である。 前記アンテナ装置のアンテナ部材の傾斜角度調整の動きの説明図である。 変形例についての図５（ａ）と同様の図である。

符号の説明

１ アンテナ装置
２ 支持台
２ａ 開口部
２ｂ 軸部
２ｃ 係合突部
３ アンテナ部材
１３ 回転部
１３Ａ，１３Ｂ 第１の部分
１３Ａａ，１３Ｂａ 係合溝部
１３Ａｂ，１３Ｂｂ 係合部
１３Ａｃ，１３Ｂｃ 外周面
Ｓ スリット

Claims (4)

1. 可動部材下部の回転部が、支持台の軸部に回転可能に支持され、前記支持台に対する前記可動部材の傾斜角度が調整可能である回転支持装置において、
   前記回転部は、外周部に複数の係合溝部が形成される第１の部分と、この第１の部分とスリットを存して設けられる第２の部分とを有し、前記係合溝部が前記軸部の軸線に平行で、前記外周部が前記軸部の軸線に直交する方向に変位可能であると共に、前記第１の部分も第２の部分に対し前記軸部の軸線に直交する方向に変位可能に構成される一方、
   前記支持台は、前記軸部が前記スリットに挿入され前記回転部を回転可能に支持する状態で、前記第１の部分の係合溝部に係脱可能に係合する係合突部を有し、
   前記係合突部は、前記第１の部分の外周部を摺動する際には、前記第１の部分を第２の部分側へ変位させる構成とされていることを特徴とする回転支持装置。
2. 前記第１の部分は、扇形の中空枠形状で弾性変形可能に構成され、前記外周部は、前記軸部を中心とする円周面を有することを特徴とする請求項１記載の回転支持装置。
3. 前記第１の部分は、前記第２の部分に対して２つが並列に設けられ、前記各第１の部分に一定間隔で前記係合溝部が形成されると共に、前記一方の第１の部分の係合溝部に対し他方の第１の部分の係合溝部が円周方向に一定角度だけずれて形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の回転支持装置。
4. 前記可動部材は、アンテナ素子が内蔵されているアンテナ部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転支持装置。

Images