JP4753970B2

JP4753970B2 - アンテナ回転台のストッパ装置

Info

Publication number: JP4753970B2
Application number: JP2008151885A
Authority: JP
Inventors: 淳治高木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2028-06-10
Also published as: JP2009302660A

Description

この発明は、例えばパラボラアンテナを搭載して方位角方向に回転する回転台の停止位置を規制するアンテナ回転台のストッパ装置に関するものである。

パラボラアンテナ装置は、アンテナを支持する回転台が水平な固定台座上に回転可能に搭載され、アンテナ回転台を基準位置（初期位置）から時計方向および反時計方向にそれぞれ１８０°以上の位置まで回転させることによりトータルで３６０°以上のアンテナの方位角（アジマス）領域を確保できるようにしている。そのため、基準位置から時計回り方向および反時計回り方向に最大駆動角（例えば２７０°）となる位置をそれぞれ決め、最大駆動角の位置でアンテナ回転台を反転させている。回転台を反転させるためには回転台を一旦停止させることになるが、大型のアンテナの場合、動力電源を遮断しても慣性力のため所定位置で停止させるにはストッパ装置が必要となる。
この種のストッパ装置は、アンテナ回転台の底面にストライカを固定し、固定台座の上面の上記両方向の最大駆動角となる位置に、回転慣性力を吸収するオイルバッファをそれぞれ設置し、ストライカを所定位置のオイルバッファに当接させてアンテナ回転台を停止させるという基本構成を備えている。このようなストッパ装置の場合、アンテナ回転台が例えば時計回り方向へ回転する場合、ストライカが時計回り方向の最大駆動角の停止位置にあるオイルバッファに向かって回動し出したときに、途中の反時計回り方向の最大駆動角の停止位置のオイルバッファ（以下、「逆方向のオイルバッファ」とする）に対しては衝突を回避して移動できるようにする機構が必要となる（例えば特許文献１参照）。特許文献１で提示している従来技術では、オイルバッファが手前に位置する場合、オイルバッファの支持機構がアンテナ回転台の正逆回動時にストライカと係合することにより、オイルバッファに逃げ状態と復帰状態の切り換えを行う回転を与えるようにしている。

しかし、上記従来のストッパの装置の場合、オイルバッファの支持機構が回転台の回動時に往復で２度ストライカと係合するため、その係合による衝撃音やストッパの機構自身の動作によって生じる衝撃音が大きくなるという問題があった。そのため、特許文献１の提案技術では、ストライカに十文字状にクロスしたアームを設けると共に、このアームと一緒に回転する回転板からなるストライカを設け、アンテナ回転台が基準位置から回転し出し途中にある逆方向のオイルバッファを通過するときはストライカをそのオイルバッファに当たらない状態の角度で保持しておき、また、アームは逆方向のオイルバッファの脇を通る構造のため接触しない。その後、ストライカが回転軌道に別途設けた機械的なカムスイッチを通過する際に、アームの先端の衝撃吸収材でできたホイールをカムスイッチに係わり合わせてアームを回転させることでストライカを目標停止位置のオイルバッファと当接できる状態に戻すように回転させている。また、アンテナ回転台が基準位置に戻る回動時には逆の動作を行わせている。

特開２００２−１８５２２５号公報（図１〜図６、図９、図１０）

特許文献１で提案されているストッパ装置は、ストライカの駆動経路において発生する衝撃音を軽減するために、十文字状にクロスしたアームとこれと連動回転する回転板形状のストライカを設け、また、固定台座上のストライカの駆動軌跡に沿った位置に機械的なカムスイッチを設置し、アームがこのカムスイッチと係わり合うことによりストライカを±９０°回転させて、オイルバッファに対して当接可能状態、逃げ状態を切り換えている。したがって、ストライカ自身は駆動経路の途中に位置するオイルバッファとは接触しないため、衝撃音の発生は無くなる。しかし、ストライカを動かすアームとカムスイッチとの接触が新たに生じているので、衝撃音は全く解消されることはない。また、カムスイッチとアームの高さ寸法が要求されるため、設置スペースを多く必要とする。アンテナ装置としては、好ましくはアンテナ回転台の回動動作に伴う衝撃音の発生やカムスイッチなど別の機構は無い方がよい。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ストライカの駆動経路に衝撃音の発生源や余分な機構を設けないアンテナ回転台のストッパ装置に関するものである

この発明に係るアンテナ回転台のストッパ装置は、固定台座上でＡＺ軸を中心に回転可能に設置されたアンテナ回転台の底面内周付近に設けアンテナ回転台と共に回転するストライカを、アンテナ回転台の回転前の基準位置から時計方向および反時計方向にそれぞれ１８０°以上、３６０°以内にあるアンテナ回転台の最大回動角となる固定台座上の停止位置に設置したオイルバッファに当接させてアンテナ回転台を停止させるアンテナ回転台のストッパ装置において、アンテナ回転台の回転と同期して回転する円筒カムによりシリンダ状のストライカを昇降させ、かつ支持する昇降器をアンテナ回転台の底面に備え、円筒カムは、ストライカが基準位置から途中の逆方向のオイルバッファと重なる位置にある間はストライカを当該逆方向のオイルバッファよりも高い上昇位置に保ち、当該逆方向のオイルバッファを過ぎて停止目標のオイルバッファの位置に達するまでの間に当該停止目標のオイルバッファと当接する高さ位置までストライカを降下させるものである。

この発明によれば、アンテナ回転台の回転角と同期して回転される円筒カムによりストライカの上下駆動を行なうことで、アンテナ回転台の回転経路の途中にある逆方向のオイルバッファに対しては接触することなく通過させ、停止目標のオイルバッファに対しては当接するようにしたので、回転経路にカムスイッチなどの余分な接触物を設けることがないため、衝撃音の発生もなく、かつ簡潔な機構のストッパ装置を実現することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転体のストッパ装置を適用したパラボラアンテナ装置の外観概略構造を示す正面図である。図２は図１のＦ−Ｆ側を示す平面図である。
図１において、パラボラアンテナ装置は、地面１に対し、水平な上面２ａを持つ固定台座２を設置し、その上に回転するアンテナ回転台３を備えている。なお、ここでは「アンテナ回転台」という表現を用いているが、実際には、アンテナを回転支持する構造としてやぐら状の骨組みの架体も存在している。この発明はこれらの架体にも適用できるものであるので、この発明においては、これらの架体も含めて「アンテナ回転台」と呼ぶことにする。また、「固定台座」は、この発明では固定面も含む表現とする。

アンテナ回転台３の回動機構は、図示してないが、例えば固定台座２の上面２ａにＡＺ（アジマス）軸を中心とした円形状のレールを敷設し、アンテナ回転台３の底部にそのレールと係合する複数の車輪を設け、アンテナ回転台３のＡＺ軸、車軸あるいは底部に設けた円形ギアに対して駆動モータの回転を伝えるようにしたものである。アンテナ回転台３の上部は、例えば二股形状３ａをなしており、それぞれ先端部に設けた軸受３ｂにより、主反射鏡４のＥＬ軸４ａを回動可能に支持している。パラボラアンテナの主反射鏡４の開口側にはアーチ状の架体４ｂが設けられ、１次輻射器（または副反射器）５を主反射鏡４の焦点位置に設定支持している。アンテナ回転台３の底面内周部には後述する構造の昇降器２０が取り付けられ、昇降器２０はストライカ１０を昇降可能に支持している。

固定台座２の上面２ａのストライカ１０の回動軌跡に対応する内周部の２つの所定位置にオイルバッファ３１，３２が設置されている。図２において、オイルバッファ３１は、ストライカ１０の回動軌跡Ｃ上で、アンテナ回転台３（またはストライカ１０）の回転前の基準位置ＳからＡＺ軸上からみて時計回り方向の最大駆動角（例＋２７５°）の停止位置Ａに先端部を位置づけて固定されている。また、同様に、オイルバッファ３２は、回動軌跡Ｃ上で、基準位置Ｓから反時計回り方向の最大駆動角（例−２７５°）の停止位置Ｂに先端部を位置づけて固定台座２に固定されている。

図３は、ストライカの昇降器の構造を示す斜視図である。
昇降器２０は、アンテナ回転台３に固定されるベース部２０ａを持ち、ベース部２０ａの中央には回転軸２０ｂを備えている。この回転軸２０ｂの上端には円筒カム２１の底部が固定されている。円筒カム２１は、円周に沿って上下に変化するカム曲線を持つ平行な２つのカム面２１ａ，２１ｂを備えている。回転軸２０ｂは、アンテナ回転台３が回転駆動するときに、その回転に連動する旋回ギア４０の回転を、入力ギア２５、減速器２６を介して受けることにより円筒カム２１を回転させる動作を行う。

板状の昇降部材２７が、円筒カム２１に近接して配置されている。昇降部材２７には、円筒カム２１の側面に沿って延びる支持アーム２２ｃと、この支持アーム２２ｃと対向する面に沿って延びるもう一つの支持アーム２３ｅが固定されている。支持アーム２２ｃには、ローラ状の２つのカムフォロア２２ａ，２２ｂが回動可能に支持されており、カムフォロア２２ａ，２２ｂはそれぞれ円筒カム２１の曲線状のカム面２１ａ，２１ｂに係合して回転するようになっている。もう一方の支持アーム２３ｅにも、ローラ状の４つのカムフォロア２３ａ〜２３ｄが回動可能に支持されており、カムフォロア２３ａ〜２３ｄは上下方向に延びるガイド部材２４の対向する側面に係合して回転するようになっている。なお、ガイド部材２４は、アンテナ回転台３に固定されているものとする。

また、昇降部材２７は、底部に、例えばシリンダ状のストライカ１０の上端を固定しており、ストライカ１０はアンテナ回転台３に固定されるスライド軸受２８で上下動可能に支持されている。また、昇降部材２７の上面にはコプリングと称する定荷重バネ２９の一端が結合され、定荷重バネ２９の他端は巻取りリール２９ａに結合されている。巻取りリール２９ａは、アンテナ回転台３に固定される支持板２９ｂ上に回転可能に組み立てられている。定荷重バネ２９は、重量物であるストライカ１０の自重を支えている。

円筒カム２１は回転すると、カム面２１ａ，２１ｂが移動し、これらのカム面に当接しているカムフォロア２２ａ，２２ｂがカム曲線に沿って回転する。回転時、カム曲線が平面に対して上昇方向（または下降方向）にある場合、カムフォロア２２ａ，２２ｂは上昇（または下降）し、ストライカ１０を上昇（または下降）させる。このとき、ストライカ１０は、カムフォロア２３ａ〜２３ｄとガイド部材２４の当接関係とスライド軸受２８によりその姿勢が保たれ、軸回転せず滑らかに上昇（または下降）することができる。また、２個並列に取り付けられたカムフォロア２２ａ，２２ｂは、平行に配した対応するカム面２１ａ，２１ｂに沿って移動するようにしているので、脱線しにくい。また、オイルバッファ３１，３２と衝突させるストライカ１０はアンテナ側からの衝撃を受けるため重量物となるが、定荷重バネ２９がストライカ１０の自重を支えることで、ストライカ１０の上下方向の荷重を軽減しているので、円筒カム２１の駆動トルクは軽減される。

ここで、円筒カム２１は、カム面２１ａ，２１ｂの最も高い位置の中心を０°とし、最も低い位置の中心を１８０°とし、０°から±１８０°に向かう経路が同じように減少する対称なカム曲線を有している。次に、カム曲線の０°をストライカ１０の回転前の基準位置Ｓ（０°）に合わせ、カム曲線の±１８０°付近（付近は、±１８０°自身あるいはその前後の値を意味する）を時計方向および反時計方向にあるアンテナ回転台の最大駆動角（例±１７５°）の停止位置と一致させるように円筒カム２１をアンテナ回転台３の回転角と同期して回転させるようにする。すなわち、アンテナ回転台３の最大駆動角２７５°に対し、円筒カム２１の回転角度が１８０°となり、このときのストライカ１０の昇降ストロークは１回となる。このための同期関係は旋回ギア４０と入力ギア２５と減速機６の適切なギア比の組合せを選ぶことにより実現できる。

図４（ａ）は円筒カム２１が０°の位置にあるときのストライカ１０の位置を表し、図４（ｂ）は円筒カム２１が±１８０°回転した位置にあるときのストライカ１０の降下位置を表している。両図におけるストライカ１０の底面の差を、円筒カム２１によって持ち上げられる最大上昇距離ｈとすると、ストライカ１０が距離ｈの上昇位置にあるとき、固定台座２上に設置された逆方向のオイルブッシュとの接触を避けられるようにカム曲線を設定すればよい。

図５は、ストッパ装置の動作の展開を示す説明図である。この図は、アンテナ回転台の動きに合わせて円筒カム、カム曲線、ストライカ、オイルブッシュがどのような位置関係となるかについて表わすものである。
先ず、アンテナ回転台３（またはストライカ１０）が基準位置Ｓの状態とする。また、円筒カム２１も基準位置Ｓにある。このとき、カム面はカム曲線で一番高い位置にあり、ストライカ１０は最大上昇距離ｈにある。次に、アンテナ回転台３が最大駆動角２７５°の停止位置Ａに向かって時計回り方向に回転し始め、ストライカ１０が基準位置Ｓから８５°に設置された逆方向のオイルバッファ３２にさしかかる。このとき、円筒カム２１はアンテナ回転台３の回転に同期して回転するが、そのカム面は引き続きカム曲線の一番高い位置を保っている。そのため、ストライカ１０は下降せず、オイルバッファ３２に接触することなくその上を通過する。

やがてストライカ１０がオイルバッファ３２上を通過して、円筒カム２１の回転も進むと、カム曲線が減少段階に入り、ストライカ１０が徐々に降下する。ストライカ１０が最大駆動角２７５°の停止位置Ａに近づくと、円筒カム２１の回転角は１８０°に近づき、カム面はカム曲線の一番低い位置に達する。このとき、ストライカ１０は停止位置Ａに設置されているオイルバッファ３１と十分当接する高さまで下降する。したがって、ストライカ１０は２７５°の位置でオイルバッファ３１に当接し、アンテナ回転台３は停止する。また、このとき円筒カム２１も回転角が１８０°に達して停止する。

次に、アンテナ回転台３が停止位置Ａから基準位置Ｓに戻る場合は、逆の動作を行うので、ストライカ１０は逆方向のオイルバッファ３２と接触することは無い。
一方、アンテナ回転台３が基準位置Ｓから最大駆動角−２７５°の停止位置Ｂに向かって反時計回り方向に回転する場合も、円筒カム２１が−１８０°回転してカム面を上述と同様に変化させるので、途中に設置された逆方向のオイルバッファ３１と接触することはなく円滑な動作が行われる。

以上のように、この実施の形態１によれば、アンテナ回転台３の回転角と同期して回転する円筒カム２１によりシリンダ状のストライカ１０を昇降させ、かつ支持する昇降器２０をアンテナ回転台３の底部に備え、円筒カム２１が、ストライカ１０が基準位置Ｓから途中の逆方向のオイルバッファ（例えば３２）と重なる位置にある間はストライカ１０を当該逆方向のオイルバッファ（例えば３２）よりも高い上昇位置に保ち、当該逆方向のオイルバッファ（例えば３２）を過ぎて停止目標のオイルバッファ（例えば３１）の位置（例えばＡ）に達するまでの間に当該停止目標のオイルバッファと当接する高さ位置までストライカを降下させるようにしている。したがって、回転経路にカムスイッチなどの余分な接触物を設けることがないため、衝撃音の発生もなく、かつ簡潔な機構のストッパ装置とすることができる。

この発明の実施の形態１による回転体のストッパ装置を適用したパラボラアンテナ装置の外観構造を示す正面図である。図１のＦ−Ｆ側を示す平面図である。この発明の実施の形態１に係る昇降器の構造を示す斜視図である。この発明の実施の形態１に係る円筒カムとストライカの関係を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係るストッパ装置の動作の展開を示す説明図である。

符号の説明

１地面、２固定台座、３アンテナ回転台、１０ストライカ、２０昇降器、２０ａベース部、２０ｂ回転軸、２１円筒カム、２１ａ，２１ｂカム面、２２ｃ，２３ｅ支持アーム、２２ａ，２２ｂ，２３ａ〜２３ｄカムフォロア、２４ガイド部材、２５入力ギア、２６減速器、２７昇降部材、２８スライド軸受、２９定荷重バネ、２９ｂ支持板、２９ａ巻取りリール、３１，３２オイルバッファ、４０旋回ギア、Ｃ回動軌跡、Ｓ基準位置、Ａ，Ｂ停止位置、ｈ最大上昇距離。

Claims

固定台座上でＡＺ軸を中心に回転可能に設置されたアンテナ回転台の底面内周付近に設けアンテナ回転台と共に回転するストライカを、アンテナ回転台の回転前の基準位置から時計方向および反時計方向にそれぞれ１８０°以上、３６０°以内にあるアンテナ回転台の最大回動角となる固定台座上の停止位置に設置したオイルバッファに当接させてアンテナ回転台を停止させるアンテナ回転台のストッパ装置において、
アンテナ回転台の回転角と同期して回転する円筒カムによりシリンダ状のストライカを昇降させ、かつ支持する昇降器をアンテナ回転台の底部に備え、
前記円筒カムは、ストライカが基準位置から途中の逆方向のオイルバッファと重なる位置にある間はストライカを当該逆方向のオイルバッファよりも高い上昇位置に保ち、当該逆方向のオイルバッファを過ぎて停止目標のオイルバッファの位置に達するまでの間に当該停止目標のオイルバッファと当接する高さ位置までストライカを降下させることを特徴とするアンテナ回転台のストッパ装置。
円筒カムは、
カム面が最も高い位置の中心を０°とし、最も低い位置の中心を１８０°とし、０°から±１８０°に向かう経路が同じように減少するカム曲線を有し、
前記カム曲線の０°をストライカの回転前の基準位置に合わせ、前記カム曲線の±１８０°付近の位置を対応する時計方向および反時計方向にあるアンテナ回転台の最大駆動角の停止位置と一致させるようにアンテナ回転台の回転角と同期して回転されることを特徴とするアンテナ回転台のストッパ装置。