JP6983002B2 - Antenna device with shake correction function - Google Patents

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    • H01Q3/02Arrangements 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
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Description

本発明は、風雨等の影響で揺れが生じたときに揺れに応じて姿勢を制御できる揺れ補正機能付きアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device with a sway correction function that can control the posture according to the sway when the sway occurs due to the influence of wind and rain.

アンテナ装置は、導線に流れる電気信号をアンテナから電波として空間に放射し、あるいは空間の電波をアンテナを介して受信して電気信号として導線に導くものであり、各種通信機器に用いられている。このようなアンテナ装置として、例えば携帯電話通信網の中継局などに設置されるアンテナ装置では、風雨にさらされて揺れることがある。この揺れに伴いアンテナの姿勢が変化すると、電波の送受信に支障をきたす。このため、アンテナに揺れが生じる場合は、その揺れに応じてアンテナの姿勢を制御することが求められる。 The antenna device radiates an electric signal flowing through a conducting wire from an antenna into a space as a radio wave, or receives a radio wave in the space through an antenna and guides the electric signal to the conducting wire as an electric signal, and is used in various communication devices. As such an antenna device, for example, an antenna device installed in a relay station of a mobile phone communication network may be exposed to wind and rain and shake. If the attitude of the antenna changes due to this shaking, it will interfere with the transmission and reception of radio waves. Therefore, when the antenna shakes, it is required to control the posture of the antenna according to the shake.

このようなアンテナの姿勢制御の技術として、例えば特許文献1記載のものがある。この特許文献1には、飛行船に搭載されたパラボラアンテナの姿勢を制御可能な支持装置が開示されている。そのアンテナ支持装置は、例えばパラボラアンテナの湾曲面と同じ曲率をなすレール状軌道が井桁状に構築されており、パラボラアンテナに固定された二つの可動子がレール状軌道に沿って摺動自在に設けられ、飛行船の揺れをジャイロセンサによって検知すると、その検知信号に基づき二つの可動子がステップモータなどの駆動部によってレール状軌道のそれぞれに沿って摺動して、パラボラアンテナの姿勢を制御するようになっている。
また、アンテナの姿勢を制御する装置としては、特許文献2にも記載がある。この装置は、棒状のアンテナの両端部が複数のピエゾ素子等の圧電素子によって支持されており、圧電素子の一方を伸長変形させてアンテナの一方の端部を押し上げ、他方の圧電素子を収縮変形させてアンテナの他方の端部を引き下げることにより、アンテナを傾斜動作させることができる。
As a technique for controlling the attitude of such an antenna, for example, there is one described in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a support device capable of controlling the attitude of a parabolic antenna mounted on an airship. In the antenna support device, for example, a rail-shaped track having the same curvature as the curved surface of the parabolic antenna is constructed in a grid shape, and two movers fixed to the parabolic antenna are slidable along the rail-shaped track. When the gyro sensor detects the shaking of the airship, the two movers slide along each of the rail-shaped tracks by a drive unit such as a step motor based on the detection signal to control the attitude of the parabolic antenna. It has become like.
Further, Patent Document 2 also describes a device for controlling the attitude of the antenna. In this device, both ends of a rod-shaped antenna are supported by a plurality of piezoelectric elements such as piezo elements, one of the piezoelectric elements is stretched and deformed to push up one end of the antenna, and the other piezoelectric element is contracted and deformed. The antenna can be tilted by pulling down the other end of the antenna.

特開2002‐252517号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-25517 特開2007‐166001号公報JP-A-2007-166001

しかしながら、特許文献1記載のように井桁状にレール状軌道を構築して、それぞれに可動子を摺動させる構造では、大型になり易く、このため、小型で安価な装置が求められている。特許文献2記載のような圧電素子を駆動源とすることにより小型にすることが可能と考えられるが、さらなる小型化が求められる。 However, in a structure in which a rail-shaped track is constructed in a grid shape as described in Patent Document 1 and a mover is slid on each of them, the size tends to be large, and therefore, a small and inexpensive device is required. It is considered possible to reduce the size by using a piezoelectric element as described in Patent Document 2 as a drive source, but further miniaturization is required.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、揺れに応じてアンテナの姿勢を制御することができる、小型で安価な揺れ補正機能付きアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a small and inexpensive antenna device with a shake correction function capable of controlling the posture of an antenna according to a shake.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置は、アンテナを有する可動体と、固定体と、前記可動体を前記アンテナの中心軸上の揺動支点を中心に揺動自在に支持する揺動支持機構と、前記アンテナの前記中心軸の傾きによる姿勢の変化を検知する姿勢検知センサと、該姿勢検知センサの検知結果に基づき前記可動体を揺動させる揺動駆動機構とを備え、前記揺動駆動機構は、前記可動体又は前記固定体のいずれか一方に設けた磁石と、前記可動体又は前記固定体のいずれか他方に設けられ、前記磁石に対向して該磁石との間に駆動力を作用させるコイルとを有しており、これら対向状態で組をなす磁石とコイルとは、前記アンテナの中心軸に沿う方向又は該中心軸に交差する方向の少なくともいずれかの方向に対向しており、前記可動体は、前記アンテナに固定されたホルダを有しており、該ホルダに、前記中心軸上の一点を頂点とする角錐状となる配置で複数の傾斜面が形成され、該傾斜面に、前記コイル又は前記磁石の一方が固定されている。 The antenna device with a shake correction function of the present invention includes a movable body having an antenna, a fixed body, and a swing support mechanism that swingably supports the movable body around a swing fulcrum on the central axis of the antenna. The swing drive mechanism includes a posture detection sensor that detects a change in posture due to the inclination of the central axis of the antenna, and a swing drive mechanism that swings the movable body based on the detection result of the posture detection sensor. Is provided on either one of the movable body or the fixed body and the magnet provided on the other of the movable body or the fixed body, and acts a driving force between the magnet and the magnet. The magnet and the coil, which are paired with each other in the facing state, face each other in at least one direction of the direction along the central axis of the antenna or the direction intersecting the central axis . The movable body has a holder fixed to the antenna, and a plurality of inclined surfaces are formed on the holder in a prismatic arrangement having a point on the central axis as an apex, and the inclined surfaces have a plurality of inclined surfaces. , The coil or one of the magnets is fixed .

アンテナの姿勢の変化を姿勢検知センサにより検知して揺動駆動機構により駆動できるので、風雨等によってアンテナの姿勢に変化が生じる場合でも、これを制御して、適切な姿勢を維持することができる。この場合、揺動駆動機構を磁石とコイルとにより構成したので、安価で小型化を図ることができる。
また、磁石とコイルの傾斜した配置の支持を確実にすることができる。この場合、角錐が四角錐状であると、コイルと磁石との組み合わせを直交する二方向にそれぞれ二組ずつ配置することができる。
Since the change in the attitude of the antenna can be detected by the attitude detection sensor and driven by the swing drive mechanism, even if the attitude of the antenna changes due to wind and rain, it can be controlled to maintain an appropriate attitude. .. In this case, since the swing drive mechanism is composed of a magnet and a coil, the size can be reduced at low cost.
It can also ensure support for the tilted arrangement of magnets and coils. In this case, if the pyramid has a quadrangular pyramid shape, two sets of coils and magnets can be arranged in two orthogonal directions.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記揺動駆動機構は、前記中心軸の周りに、前記磁石と前記コイルとの対向方向を前記中心軸に対して傾斜させた状態に配置されているとよい。 As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the swing drive mechanism is in a state in which the facing direction of the magnet and the coil is inclined with respect to the center axis around the center axis. It should be arranged.

磁石とコイルとを傾斜させて配置したので、これらの対向方向を中心軸と直交させた状態に配置する場合より、中心軸と直交する径方向寸法を小さくても同じ駆動力を生じさせることができる。また、アンテナの重心が揺動支点と離れている場合には、揺動支点を介してアンテナの重心とは反対側に重心位置調整部材(カウンタウエイト)を設けて重量バランスをとるのが好ましいが、揺動支点を介してアンテナとは反対側に磁石とコイルを傾斜させて配置することにより、可動体に設けられる磁石又はコイルをカウンタウエイトとして機能させることができ、重心位置調整部材を設ける場合でも、その重量を小さくすることができ、大重量化を抑制することができる。また、アンテナを含む可動体としての重量も小さくできるので、揺動に必要な揺動駆動機構の駆動力も小さくて済む。 Since the magnet and the coil are arranged at an angle, the same driving force can be generated even if the radial dimension orthogonal to the central axis is smaller than when the magnet and the coil are arranged so as to be orthogonal to the central axis. can. When the center of gravity of the antenna is far from the swing fulcrum, it is preferable to provide a center of gravity position adjusting member (counterweight) on the side opposite to the center of gravity of the antenna via the swing fulcrum to balance the weight. By arranging the magnet and coil on the opposite side of the antenna via the swing fulcrum, the magnet or coil provided on the movable body can function as a counterweight, and a center of gravity position adjusting member is provided. However, the weight can be reduced and the weight increase can be suppressed. Further, since the weight of the movable body including the antenna can be reduced, the driving force of the swing driving mechanism required for swinging can be reduced.

この場合、磁石とコイルとの対向方向と中心軸とのなす角度は45°がよく、径方向に小型化しつつ、磁石又はコイルのカウンタウエイト機能による可動体の重量バランスと、揺動駆動機構としての駆動力との関係を最適化することができる。 In this case, the angle between the facing direction of the magnet and the coil and the central axis is preferably 45 °, and while the size is reduced in the radial direction, the weight balance of the movable body by the counterweight function of the magnet or the coil and the swing drive mechanism are used. The relationship with the driving force of can be optimized.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記アンテナは傘型形状の上面に中心から半径方向外方にかけて凹曲面とする反射面を有しており、前記揺動支点が前記アンテナを前記中心軸と直交する方向から視たときに前記アンテナの内部に重なるように配置されているとよい。 As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the antenna has a reflective surface having a concave curved surface from the center to the outside in the radial direction on the upper surface of the umbrella shape, and the swing fulcrum is the antenna. It is preferable that the antenna is arranged so as to overlap the inside of the antenna when viewed from a direction orthogonal to the central axis.

アンテナの重心と揺動支点とを同一位置又は接近した位置とすることができる。アンテナの重心と揺動支点とが離れている場合には、可動体の重心を揺動支点と一致させるように重心位置調整部材を設ける必要があるが、アンテナの重心と揺動支点とが同一位置となる場合は、アンテナに対する重心位置調整部材を削減することができ、同一位置でなくても、接近した位置であれば、重心位置調整部材を最小限にすることができる。したがって、装置の小型化、軽量化に有利である。 The center of gravity of the antenna and the swing fulcrum can be at the same position or close to each other. When the center of gravity of the antenna and the swing fulcrum are separated, it is necessary to provide a center of gravity position adjusting member so that the center of gravity of the movable body coincides with the swing fulcrum, but the center of gravity of the antenna and the swing fulcrum are the same. In the case of a position, the number of members for adjusting the position of the center of gravity with respect to the antenna can be reduced, and even if the positions are not the same, the number of members for adjusting the position of the center of gravity can be minimized if the positions are close to each other. Therefore, it is advantageous in reducing the size and weight of the device.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記揺動支持機構は、前記中心軸と直交する方向に沿いかつ前記中心軸の一方端から視たときに相互に直交する二つの揺動軸を中心に揺動可能なジンバル部材により構成されており、前記ジンバル部材の両揺動軸の交点が前記揺動支点であるとよい。
この場合、前記ジンバル部材はばね材料からなり、該ばね材料の弾性の範囲で前記揺動支点が移動する場合もある。
As a preferred embodiment of the shake correction function antenna device of the present invention, the swing support mechanism has two swings along a direction orthogonal to the central axis and orthogonal to each other when viewed from one end of the central axis. It is composed of a gimbal member that can swing around a moving shaft, and it is preferable that the intersection of both swinging shafts of the gimbal member is the swinging fulcrum.
In this case, the gimbal member is made of a spring material, and the swing fulcrum may move within the elastic range of the spring material.

特許文献1記載のアンテナ装置におけるレール軌道と可動子のように揺動に伴う摺動部分が設けられていると、摩耗等が生じるため、耐久性が高く要求される装置には使用できない。また、このような摺動による機構を用いる場合、一般に大型化し易い。本実施形態においては、揺動支持機構をジンバル部材により構成したので、アンテナの姿勢を制御する際に摺動する部分がなく、耐久性に優れ、また、小型化にも有利である。 If the antenna device described in Patent Document 1 is provided with a rail track and a sliding portion that accompanies swing, such as a mover, wear and the like occur, so that the antenna device cannot be used in a device that requires high durability. Further, when such a sliding mechanism is used, it is generally easy to increase the size. In the present embodiment, since the rocking support mechanism is composed of a gimbal member, there is no sliding portion when controlling the posture of the antenna, the durability is excellent, and it is also advantageous for miniaturization.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記組をなす磁石とコイルとは、前記中心軸の一方端側から視たときに、該中心軸で互いに直交する二方向に少なくとも一組ずつ設けられているとよい。 As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the magnet and the coil forming the set are at least one in two directions orthogonal to each other on the central axis when viewed from one end side of the central axis. It is good if they are provided in pairs.

一方の組の磁石とコイルとにより、アンテナを特定の一方向に揺動し、その方向と直交する方向の揺動を他方の組の磁石とコイルとにより行わせることができるので、これら二組の磁石とコイルとの駆動を組み合わせることにより、アンテナの姿勢を自由に制御することができる。 Since one set of magnets and coils can swing the antenna in a specific direction and the other set of magnets and coils can swing in a direction orthogonal to that direction, these two sets By combining the drive of the magnet and the coil, the attitude of the antenna can be freely controlled.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記組をなす磁石とコイルとは、前記二方向における各方向のそれぞれに二組ずつ前記中心軸を介して対向する配置で設けられているとよい。
各方向で二組ずつの磁石とコイルとにより大きな駆動力を発生させることができ、また、二組ずつが中心軸を介して対向する配置で設けられていることにより可動体の重量バランスも良くなる。
As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the magnet and the coil forming the set are provided in an arrangement facing each other via the central axis in two sets in each of the two directions. It is good to be there.
Two sets of magnets and coils can generate a larger driving force in each direction, and the two sets are provided so as to face each other via the central axis, so that the weight balance of the movable body is good. Become.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記ホルダに、前記揺動支点を介して前記アンテナの重量とバランスさせる重心位置調整部材が設けられていてもよい。
重心位置調整部材により揺動支点の位置をアンテナの重量とバランスさせた位置に調整して、可動体の重心と一致させることができる。これにより、可動体の揺動に必要な揺動駆動機構の駆動力を小さくすることができる。また、アンテナが横向きで設置される場合などにも、アンテナの支持を確実にして、精度の良い揺れ補正制御を行わせることができる。
As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the holder may be provided with a center of gravity position adjusting member that balances with the weight of the antenna via the swing fulcrum.
The position of the swing fulcrum can be adjusted to a position balanced with the weight of the antenna by the center of gravity position adjusting member so as to match the center of gravity of the movable body. As a result, the driving force of the swing drive mechanism required for swinging the movable body can be reduced. Further, even when the antenna is installed sideways, it is possible to ensure the support of the antenna and perform accurate shaking correction control.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記磁石は前記固定体に設けられ、前記コイルは前記可動体に設けられているとよい。 As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, it is preferable that the magnet is provided on the fixed body and the coil is provided on the movable body.

一般に磁石に比べてコイルが軽量であるので、可動体に磁石を設ける場合に比べて、可動体の重量を小さくすることができる。したがって、可動体の揺動に必要な駆動力を小さくすることができ、さらなる小型化を図ることができる。 Since the coil is generally lighter than the magnet, the weight of the movable body can be reduced as compared with the case where the magnet is provided on the movable body. Therefore, the driving force required for swinging the movable body can be reduced, and further miniaturization can be achieved.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記磁石における前記揺動方向の両端部に、異なる磁極が形成されており、前記コイルは、前記磁石の各磁極に対向する有効辺が前記揺動方向と直交して形成されているとよい。 As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, different magnetic poles are formed at both ends of the magnet in the swing direction, and the coil has effective sides facing each magnetic pole of the magnet. It is preferable that the magnet is formed orthogonal to the swing direction.

コイルの各有効辺と磁石の各磁極との間でそれぞれ駆動力を発生させることができるので、揺動のために必要な駆動力を大きくすることができる。また、異なる磁極を1個の磁石に配置して、1個のコイルの有効辺を対向させているので、磁極の異なる磁石を複数設ける場合より、装置の小型化を図ることができる。 Since a driving force can be generated between each effective side of the coil and each magnetic pole of the magnet, the driving force required for swinging can be increased. Further, since different magnetic poles are arranged on one magnet and the effective sides of one coil face each other, the size of the device can be reduced as compared with the case where a plurality of magnets having different magnetic poles are provided.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記磁石の前記異なる磁極と前記揺動支点との距離がほぼ同じに設定されており、前記コイルは、前記異なる磁極と前記有効辺との対向間隔をほぼ同じにするように屈曲して設けられていてもよい。 As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the distance between the different magnetic poles of the magnet and the swing fulcrum is set to be substantially the same, and the coil has the different magnetic poles and the effective side. It may be provided so as to be bent so that the facing distances of the magnets are substantially the same.

磁石とコイルとが屈曲せずに平板状に形成されている場合、これらが平行に対向している状態から可動体が揺動すると、一端部が接近し、他端部が離間する方向に移動する。このため、揺動位置により駆動力が変化する。これに対して、本実施形態においては、磁石の両磁極と揺動支点との距離がほぼ同じで、屈曲したコイルの有効辺が各磁極に対向するように設けられているから、可動体が揺動した際に、磁石とコイルが部分的に近づき過ぎたり、離れ過ぎたりすることがない。したがって、揺動位置による駆動力の変化を小さくすることができる。また、同じサイズで比較した場合に、コイルが平板状のものよりも、中心軸に直交する方向の揺動駆動機構のサイズを小さくすることができるので、装置の小型化に有利である。また、装置の消費電力低減にも有利である。 When the magnet and the coil are formed in a flat plate shape without bending, when the movable body swings from the state where they face each other in parallel, one end approaches and the other end moves in a direction away from each other. do. Therefore, the driving force changes depending on the swing position. On the other hand, in the present embodiment, the distance between both magnetic poles of the magnet and the swing fulcrum is almost the same, and the effective side of the bent coil is provided so as to face each magnetic pole, so that the movable body is formed. The magnet and coil do not partially come too close or too far apart when rocked. Therefore, the change in the driving force due to the swing position can be reduced. Further, when compared with the same size, the size of the swing drive mechanism in the direction orthogonal to the central axis can be made smaller than that of the coil having a flat plate shape, which is advantageous for miniaturization of the device. It is also advantageous for reducing the power consumption of the device.

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記磁石は、前記揺動方向の両端部で異なる磁極となるように配置された複数の小磁石を有しており、前記コイルは、各磁極の前記小磁石にそれぞれ対向する複数の小コイルを有しているとよい。
この場合も、各小コイルからなるコイルと、異なる磁極の小磁石からなる磁石との間でそれぞれ駆動力を発生させることができるので、揺動のために必要な駆動力を大きくすることができる。
As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the magnet has a plurality of small magnets arranged so as to have different magnetic poles at both ends in the swing direction, and the coil comprises a plurality of small magnets. It is preferable to have a plurality of small coils facing each of the small magnets of each magnetic pole.
Also in this case, since the driving force can be generated between the coil made of each small coil and the magnet made of small magnets having different magnetic poles, the driving force required for swinging can be increased. ..

本発明の揺れ補正機能付きアンテナ装置の好ましい実施形態として、前記アンテナと前記固定体との間に、これらの間を閉塞して前記揺動支持機構及び前記揺動駆動機構を囲む伸縮変形自在なカバーが設けられているとよい。
この場合、カバーは、蛇腹状筒体であるとよい。
As a preferred embodiment of the antenna device with a shake correction function of the present invention, the antenna and the fixed body are closed between the antenna and the swing support mechanism and the swing drive mechanism so as to be stretchable and deformable. A cover should be provided.
In this case, the cover may be a bellows-shaped cylinder.

アンテナと固定体との間がカバーによって閉塞されるので、風雨にさらされる環境での使用においても防水性を確保することができ、外部環境に対する耐久性を向上させることができる。また、カバーは揺動に追従して伸縮変形自在であるので、アンテナの揺動を阻害することはない。そのカバーを蛇腹状筒体とすることにより、防水構造を簡易にすることができる。 Since the space between the antenna and the fixed body is blocked by the cover, waterproofness can be ensured even when used in an environment exposed to wind and rain, and durability to an external environment can be improved. Further, since the cover can be expanded and contracted and deformed according to the swing, it does not hinder the swing of the antenna. By making the cover a bellows-shaped cylinder, the waterproof structure can be simplified.

本発明によれば、揺れに応じてアンテナの姿勢を制御することができる、小型で安価な揺れ補正機能付きアンテナ装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a small and inexpensive antenna device with a shake correction function capable of controlling the posture of an antenna according to the shake.

本発明の第1実施形態の揺れ補正機能付きアンテナ装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the antenna device with a shake correction function of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態のアンテナ装置の組み立て状態を示す中心軸上の縦断面図であり、図4のA−A線に沿う断面に相当する。It is a vertical cross-sectional view on a central axis which shows the assembled state of the antenna device of 1st Embodiment, and corresponds to the cross section along the line AA of FIG. 第1実施形態のアンテナ装置におけるアンテナ及びカバーを外した状態の斜視図である。It is a perspective view of the antenna device of 1st Embodiment in the state which the antenna and the cover are removed. 第1実施形態のアンテナ装置の上面図である。It is a top view of the antenna device of 1st Embodiment. アンテナの反射面の機能を示す側面から視た模式図である。It is a schematic diagram seen from the side which shows the function of the reflective surface of an antenna. 揺動支持機構であるジンバル部材の斜視図である。It is a perspective view of the gimbal member which is a rocking support mechanism. 本発明の第2実施形態の揺れ補正機能付きアンテナ装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the antenna device with a shake correction function of 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態のアンテナ装置の組み立て状態を示す図2同様の中心軸上の縦断面図である。It is a vertical sectional view on a central axis similar to FIG. 2 which shows the assembled state of the antenna device of 2nd Embodiment. 本発明の第3実施形態の揺れ補正機能付きアンテナ装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the antenna device with a shake correction function of 3rd Embodiment of this invention. 第3実施形態のアンテナ装置の組み立て状態を示す図2同様の中心軸上の縦断面図である。It is a vertical sectional view on a central axis similar to FIG. 2 which shows the assembled state of the antenna device of 3rd Embodiment. 本発明の第4実施形態の揺れ補正機能付きアンテナ装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the antenna device with a shake correction function of 4th Embodiment of this invention. 第4実施形態のアンテナ装置の組み立て状態を示す図2同様の中心軸上の縦断面図である。It is a vertical sectional view on a central axis similar to FIG. 2 which shows the assembled state of the antenna device of 4th Embodiment. 本発明の第5実施形態の揺れ補正機能付きアンテナ装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the antenna device with a shake correction function of 5th Embodiment of this invention. 第5実施形態のアンテナ装置の組み立て状態を示す図2同様の中心軸上の縦断面図である。It is a vertical sectional view on a central axis similar to FIG. 2 which shows the assembled state of the antenna device of 5th Embodiment. 第2実施形態のアンテナ装置の一部を変更した変形例を示す図8同様の縦断面図である。It is the same vertical sectional view as FIG. 8 which shows the modification which changed a part of the antenna device of 2nd Embodiment. 第2実施形態のアンテナ装置の一部をさらに変更した他の変形例を示す図8同様の縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view similar to FIG. 8 which shows another modification which further modified a part of the antenna device of 2nd Embodiment.

以下、本発明に係る揺れ補正機能付きアンテナ装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下の説明では、互いに直交する3方向を各々X軸方向、Y軸方向、Z軸方向とし、X軸方向の一方側には+Xを付し、他方側には−Xを付し、Y軸方向の一方側には+Yを付し、他方側には−Yを付し、Z軸方向の一方側には+Zを付し、他方側には−Zを付して説明する。また、図1等では、傘型形状のアンテナを上方に向けた状態とし、この上方をZ軸の一方+Z側とする。この図2等の縦断面図に示す状態をアンテナの静置状態とし、各方向の揺れのうち、X軸周りの回転は、いわゆるピッチング(縦揺れ)に相当し、Y軸周りの回転は、いわゆるヨーイング(横揺れ)に相当する。以下では、特に断らない限り、この静置状態で説明する。
Hereinafter, embodiments of the antenna device with a shake correction function according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the three directions orthogonal to each other are the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively, with + X on one side of the X-axis direction, -X on the other side, and the Y-axis. A + Y is attached to one side in the direction, −Y is attached to the other side, + Z is attached to one side in the Z-axis direction, and −Z is attached to the other side. Further, in FIG. 1 and the like, the umbrella-shaped antenna is oriented upward, and the upper side is one + Z side of the Z axis. The state shown in the vertical sectional view of FIG. 2 and the like is defined as the stationary state of the antenna, and among the shaking in each direction, the rotation around the X axis corresponds to so-called pitching (vertical shaking), and the rotation around the Y axis is It corresponds to so-called yawing (rolling). In the following, unless otherwise specified, this stationary state will be described.

<第1実施形態の全体構造>
図1〜図6は第1実施形態を示している。
この第1実施形態の揺れ補正機能付きアンテナ装置100は、アンテナ10を有する可動体20と、各種の構造物に固定される固定体30と、可動体20を固定体30に揺動自在に支持する揺動支持機構40と、アンテナ10の姿勢の変化を検知する姿勢検知センサ50と、姿勢検知センサ50の検知結果に基づき可動体20を揺動させる揺動駆動機構60とを備えている。このアンテナ装置100が設置される各種構造物としては、例えば鉄塔や建築物等の固定構造物だけでなく、車両や船舶等の移動可能な構造物も含まれる。固定構造物の場合には風雨等の影響でアンテナ10に揺れが生じる場合にその揺れを補正するようにアンテナ10の姿勢を制御し、移動可能な構造物の場合は移動に伴う揺れに応じてアンテナ10の姿勢を制御して、常に一定の向きでアンテナ10を配置することができる。
以下、これらの詳細について説明する。
<Overall structure of the first embodiment>
1 to 6 show a first embodiment.
The antenna device 100 with a shake correction function of the first embodiment swingably supports a movable body 20 having an antenna 10, a fixed body 30 fixed to various structures, and the movable body 20 to the fixed body 30. It is provided with a swing support mechanism 40 for swinging, a posture detection sensor 50 for detecting a change in the posture of the antenna 10, and a swing drive mechanism 60 for swinging the movable body 20 based on the detection result of the posture detection sensor 50. The various structures in which the antenna device 100 is installed include not only fixed structures such as steel towers and buildings, but also movable structures such as vehicles and ships. In the case of a fixed structure, the posture of the antenna 10 is controlled so as to correct the shaking when the antenna 10 shakes due to the influence of wind and rain, and in the case of a movable structure, the shaking due to the movement is controlled. The posture of the antenna 10 can be controlled so that the antenna 10 can always be arranged in a constant direction.
Hereinafter, these details will be described.

(アンテナ10の構造)
アンテナ10は、アルミニウム等の金属板からなり、図1及び図2に示す例では、全体として傘型形状に形成されている。このアンテナ10は、図4に示すように軸方向の+Z側の一端から視たときの平面視が円形に形成されており、その円形の中心部がZ軸方向の+Z側に突出して頂点部11を形成している。そして、アンテナ10の上面(Z軸方向の+Z側の面)は、頂点部11から周縁部にかけて凹曲面状に形成され、頂点部11と周縁部の一点とを結ぶ凹曲線を、Z軸を中心として回転させることにより得られる回転体の形状とされる。この凹曲面状をなしているアンテナ10の上面が電波を反射する反射面12とされている。このアンテナ10において、頂点部11と周縁の円形の中心とを結ぶ線をアンテナ10の中心軸Cとする。図2等に示す静置状態では、アンテナ10の中心軸CはZ軸に一致している。
(Structure of antenna 10)
The antenna 10 is made of a metal plate such as aluminum, and is formed in an umbrella shape as a whole in the examples shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 4, the antenna 10 is formed in a circular shape when viewed from one end on the + Z side in the axial direction, and the central portion of the circle protrudes toward the + Z side in the Z axis direction to form an apex. 11 is formed. The upper surface of the antenna 10 (the surface on the + Z side in the Z-axis direction) is formed in a concave curved surface shape from the apex portion 11 to the peripheral portion, and a concave curve connecting the apex portion 11 and one point of the peripheral portion is formed on the Z axis. It is the shape of a rotating body obtained by rotating it as a center. The upper surface of the antenna 10 having a concave curved surface is a reflecting surface 12 that reflects radio waves. In this antenna 10, the line connecting the apex portion 11 and the circular center of the peripheral edge is defined as the central axis C of the antenna 10. In the stationary state shown in FIG. 2 and the like, the central axis C of the antenna 10 coincides with the Z axis.

そして、図5に示すように、周辺から到達する電波がアンテナ10の上面で反射して、アンテナ10の中心軸C上の一点(焦点F)に集中するようになっており、その焦点Fに図示略の輻射器(放射器、給電部ともいう)が配置される構造である。
また、後述するように、アンテナ10の中心軸C又はその延長上を中心に可動体20及び固定体30が配置される。したがって、この中心軸C(その延長線も含む)は、アンテナ10の中心軸であるとともに、図2等に示す静置状態においては、アンテナ装置100の中心軸でもある。以下の説明では、中心軸Cを静置状態におけるアンテナ装置100の中心軸Cとして説明する場合もあるものとする。この静置状態における中心軸CはZ軸と一致し、アンテナ10に揺れが生じたときは、中心軸CはZ軸に対して傾斜する。
Then, as shown in FIG. 5, radio waves arriving from the periphery are reflected on the upper surface of the antenna 10 and concentrated at one point (focus F) on the central axis C of the antenna 10, and the focus F is focused on. It is a structure in which a radiator (also referred to as a radiator or a feeding unit) (not shown) is arranged.
Further, as will be described later, the movable body 20 and the fixed body 30 are arranged around the central axis C of the antenna 10 or an extension thereof. Therefore, this central axis C (including its extension line) is not only the central axis of the antenna 10 but also the central axis of the antenna device 100 in the stationary state shown in FIG. 2 and the like. In the following description, the central axis C may be described as the central axis C of the antenna device 100 in a stationary state. The central axis C in this stationary state coincides with the Z axis, and when the antenna 10 shakes, the central axis C tilts with respect to the Z axis.

(可動体20の構造)
可動体20は、アンテナ10と、アンテナ10の裏面(反射面12とは反対側の面)側に固定された可動側ホルダ21とを有している。
可動側ホルダ21は、この実施形態では揺動駆動機構60のコイル61を保持するためのもので、非磁性体の合成樹脂により形成されている。可動側ホルダ21の全体の外形としては中心軸C(Z軸)上の一点を頂点とし、Z軸方向の+Z側に向かうにしたがって漸次広がる角錐状の頭部をZ軸方向と直交する面で切除した形状に形成されている。したがって、その角錐を構成する傾斜面22が下方(Z軸方向の−Z側)に向かうにしたがって漸次中心軸Cに接近するように配置されている。これら各傾斜面22に揺動駆動機構60のコイル61が1個ずつ保持される。
(Structure of movable body 20)
The movable body 20 has an antenna 10 and a movable side holder 21 fixed to the back surface (the surface opposite to the reflective surface 12) side of the antenna 10.
In this embodiment, the movable side holder 21 is for holding the coil 61 of the swing drive mechanism 60, and is made of a non-magnetic synthetic resin. As the overall outer shape of the movable side holder 21, one point on the central axis C (Z axis) is the apex, and the pyramidal head that gradually expands toward the + Z side in the Z axis direction is orthogonal to the Z axis direction. It is formed in the excised shape. Therefore, the inclined surface 22 constituting the pyramid is arranged so as to gradually approach the central axis C as it goes downward (−Z side in the Z-axis direction). One coil 61 of the swing drive mechanism 60 is held on each of these inclined surfaces 22.

後述するように揺動駆動機構60としてコイル61と磁石62との組み合わせからなるものを4組有しているため、その4個のコイル61を保持できるように可動側ホルダ21は四角錐状となるように形成され、これら4個の傾斜面22がX軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yに設けられている。また、各コイル61は空芯コイルであるため、各傾斜面22には、コイル61の中央の空間に嵌められる凸部23が一体に設けられている。この凸部23は、コイル61の厚さ寸法よりも大きい高さに突出している。 As will be described later, since the swing drive mechanism 60 has four sets consisting of a combination of the coil 61 and the magnet 62, the movable side holder 21 has a quadrangular pyramid shape so as to hold the four coils 61. These four inclined surfaces 22 are provided on one side + X in the X-axis direction, the other side −X in the X-axis direction, one side + Y in the Y-axis direction, and the other side −Y in the Y-axis direction. Has been done. Further, since each coil 61 is an air-core coil, each inclined surface 22 is integrally provided with a convex portion 23 fitted in the central space of the coil 61. The convex portion 23 projects to a height larger than the thickness dimension of the coil 61.

また、可動側ホルダ21の内部は空洞に形成されており、アンテナ10の裏面に対向する側(Z軸方向の+Z側)には、周縁部21aを残して凹部24が形成されている。この凹部24は、可動側ホルダ21の重量を削減するとともに、後述するジンバル部材40が変形したときの干渉を防止する逃げ部として機能する。さらに、可動側ホルダ21の中心には、後述するシャフト32を挿通するための貫通孔25が凹部24に連通してZ軸方向に沿って形成されている。
そして、この可動側ホルダ21の周縁部21aの上端がアンテナ10の裏面に固定されており、この固定状態において、アンテナ10の頂点部11を通って垂下する中心軸C(Z軸)上に可動側ホルダ21が軸合わせされている。したがって、可動側ホルダ21の4個の傾斜面22は、Z軸の同じ高さ位置に中心軸C(Z軸)周りに90°間隔で配置される。
なお、この可動側ホルダ21には、アンテナ10の姿勢の変化を検知するためのジャイロスコープ等の姿勢検知センサ50が搭載されており、フレキシブルケーブル(図示略)を介して上位の制御部等に電気的に接続されている。
Further, the inside of the movable side holder 21 is formed in a cavity, and a recess 24 is formed on the side facing the back surface of the antenna 10 (+ Z side in the Z-axis direction), leaving the peripheral edge portion 21a. The recess 24 functions as a relief portion for reducing the weight of the movable side holder 21 and preventing interference when the gimbal member 40, which will be described later, is deformed. Further, at the center of the movable side holder 21, a through hole 25 for inserting the shaft 32, which will be described later, is formed so as to communicate with the recess 24 and along the Z-axis direction.
The upper end of the peripheral edge portion 21a of the movable side holder 21 is fixed to the back surface of the antenna 10, and in this fixed state, the movable side holder 21 is movable on the central axis C (Z axis) hanging through the apex portion 11 of the antenna 10. The side holder 21 is aligned with the axis. Therefore, the four inclined surfaces 22 of the movable side holder 21 are arranged at the same height position on the Z axis around the central axis C (Z axis) at intervals of 90 °.
The movable side holder 21 is equipped with a posture detection sensor 50 such as a gyroscope for detecting a change in the posture of the antenna 10, and is attached to an upper control unit or the like via a flexible cable (not shown). It is electrically connected.

(固定体30の構造)
固定体30は、揺動駆動機構60の磁石62が固定される固定側ホルダ31と、この固定側ホルダ31に支持されたシャフト32と、固定側ホルダ31とアンテナ10との間を囲む蛇腹状筒体からなるカバー300とを有している。
固定側ホルダ31は、中心軸Cを中心とする円盤状のベース33と、ベース33の上面(Z軸方向の+Z側の上面)に一体に形成された山型状のブロック体34と、このブロック体34に揺動駆動機構60の磁石62を固定するための取付板35とにより構成されている。
ブロック体34は、そのZ軸方向の−Z側に一体に形成される円板部34aの上に、中心軸C(Z軸)上の一点を頂点とし、Z軸方向の−Z側に向かうにしたがって漸次広がる角錐の頭部をZ軸方向と直交する面で切除した形状に形成されている。そして、その角錐を構成する傾斜面34bが上方(Z軸方向の+Z側)に向かうにしたがって漸次中心軸Cに接近するように配置されている。また、各傾斜面34b上に取付板35が一枚ずつ設けられている。
(Structure of fixed body 30)
The fixed body 30 has a bellows shape that surrounds the fixed side holder 31 to which the magnet 62 of the swing drive mechanism 60 is fixed, the shaft 32 supported by the fixed side holder 31, and the fixed side holder 31 and the antenna 10. It has a cover 300 made of a cylinder.
The fixed-side holder 31 includes a disk-shaped base 33 centered on the central axis C, a mountain-shaped block body 34 integrally formed on the upper surface of the base 33 (upper surface on the + Z side in the Z-axis direction), and the block body 34. It is composed of a mounting plate 35 for fixing the magnet 62 of the swing drive mechanism 60 to the block body 34.
The block body 34 faces the −Z side in the Z-axis direction with a point on the central axis C (Z-axis) as an apex on the disk portion 34a integrally formed on the −Z side in the Z-axis direction. The head of the pyramid, which gradually expands in accordance with the direction of the Z axis, is cut off at a plane orthogonal to the Z-axis direction. Then, the inclined surface 34b constituting the pyramid is arranged so as to gradually approach the central axis C toward the upper side (+ Z side in the Z axis direction). Further, one mounting plate 35 is provided on each inclined surface 34b.

取付板35は、各傾斜面34bに垂直に固定され、Z軸方向の+Z側に向かうにしたがって漸次中心軸C(Z軸)から離れる方向に傾斜している。そして、ブロック体34の傾斜面34bと取付板35とにより形成される角部に、直方体状の磁石62が1個ずつ保持されている。なお、ブロック体34は合成樹脂により形成されるが、取付板35は鉄板等の磁性体により形成され、磁石62に対するヨークを兼ねている。
後述するように揺動駆動機構60としてコイル61と磁石62との組み合わせからなるものを4組有しているため、その4個の磁石62を保持できるようにブロック体34は四角錐状に形成され、4個の傾斜面34bと各傾斜面34bに固定された4個の取付板35とがX軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yに設けられている。そして、この固定側ホルダ31における4個の取付板35と、可動側ホルダ21における4個の傾斜面22とは、同じ傾斜角度に設定され、X軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yのそれぞれにおいて相互に平行に配置される。
The mounting plate 35 is fixed perpendicularly to each inclined surface 34b, and is gradually inclined away from the central axis C (Z axis) toward the + Z side in the Z axis direction. A rectangular parallelepiped magnet 62 is held at each corner formed by the inclined surface 34b of the block body 34 and the mounting plate 35. The block body 34 is made of synthetic resin, but the mounting plate 35 is made of a magnetic material such as an iron plate and also serves as a yoke for the magnet 62.
As will be described later, since the swing drive mechanism 60 has four sets consisting of a combination of the coil 61 and the magnet 62, the block body 34 is formed in a quadrangular pyramid shape so as to hold the four magnets 62. The four inclined surfaces 34b and the four mounting plates 35 fixed to each inclined surface 34b are one side + X in the X-axis direction, the other side −X in the X-axis direction, and one side + Y in the Y-axis direction. And is provided on the other side −Y in the Y-axis direction. The four mounting plates 35 in the fixed-side holder 31 and the four inclined surfaces 22 in the movable-side holder 21 are set to the same inclination angle, and one side in the X-axis direction + X and the other in the X-axis direction. Side-X, one side in the Y-axis direction + Y, and the other side in the Y-axis direction-Y are arranged parallel to each other.

また、ベース33とブロック体34の円板部34aとはこれらを積層した構造に構築され、ベース33の中心部には円形の空所33aが設けられている。一方、ブロック体34には、これを貫通してベース33の空所33aに連通する穴部34cが中心軸C上にZ軸方向に沿って形成されている。この穴部34cは、Z軸方向と直交する方向の横断面が、傾斜面34bの上端の各辺により構成される四角形と一致した大きさの四角形に形成されている。
シャフト32は、中心軸C上に配置される軸部36の下端(Z軸の−Z側)に円板状の固定部37が一体に形成され、軸部36の上端(Z軸方向の+Z側)に同じく円板状の取付部38が一体に形成されている。固定部37より取付部38は小径に形成される。そして、固定部37がベース33に形成されている空所33aに嵌め込まれた状態に固定されており、軸部36がブロック体34の四角形の穴部34cから上方(Z軸方向の+Z側)に突出している。
なお、実施形態では、ベース33はアンテナ10の外径とほぼ同じ外径に形成されている。
Further, the base 33 and the disk portion 34a of the block body 34 are constructed in a structure in which they are laminated, and a circular space 33a is provided in the central portion of the base 33. On the other hand, in the block body 34, a hole portion 34c that penetrates the block body 34 and communicates with the vacant space 33a of the base 33 is formed on the central axis C along the Z-axis direction. The hole portion 34c has a cross section in a direction orthogonal to the Z-axis direction formed into a quadrangle having a size that matches the quadrangle formed by each side of the upper end of the inclined surface 34b.
In the shaft 32, a disk-shaped fixing portion 37 is integrally formed at the lower end (-Z side of the Z axis) of the shaft portion 36 arranged on the central axis C, and the upper end of the shaft portion 36 (+ Z in the Z axis direction). A disk-shaped mounting portion 38 is integrally formed on the side). The mounting portion 38 is formed to have a smaller diameter than the fixing portion 37. Then, the fixing portion 37 is fixed in a state of being fitted into the empty space 33a formed in the base 33, and the shaft portion 36 is upward (+ Z side in the Z-axis direction) from the rectangular hole portion 34c of the block body 34. It stands out.
In the embodiment, the base 33 is formed to have an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the antenna 10.

(揺動支持機構40の構造)
揺動支持機構40は、この実施形態では、ばね材料によって形成されたジンバル部材により構成されている。すなわち、ジンバル部材40は、図6に示すように、三重の同心円に配置された外側リング部41、中間リング部42、内側リング部43を有し、外側リング部41と中間リング部42とがX軸方向に沿う二つの連結部44によって相互に連結状態とされ、中間リング部42と内側リング部43とがY軸方向に沿う二つの連結部45によって相互に連結状態とされている。この場合、無負荷状態においては、三重のリング部41〜43は同一平面上に配置され、X軸方向に沿う二つの連結部44は周方向に180°対向した位置に設けられ、Y軸方向に沿う二つの連結部45も周方向に180°対向した位置に設けられている。すなわち、X軸方向に沿う二つの連結部44、及びY軸方向に沿う二つの連結部45は、それぞれ直線状に形成され、X軸方向とY軸方向とで互いに直交して配置される。
(Structure of rocking support mechanism 40)
In this embodiment, the swing support mechanism 40 is composed of a gimbal member formed of a spring material. That is, as shown in FIG. 6, the gimbal member 40 has an outer ring portion 41, an intermediate ring portion 42, and an inner ring portion 43 arranged in triple concentric circles, and the outer ring portion 41 and the intermediate ring portion 42 are formed. The intermediate ring portion 42 and the inner ring portion 43 are connected to each other by the two connecting portions 44 along the X-axis direction, and the intermediate ring portion 42 and the inner ring portion 43 are connected to each other by the two connecting portions 45 along the Y-axis direction. In this case, in the no-load state, the triple ring portions 41 to 43 are arranged on the same plane, and the two connecting portions 44 along the X-axis direction are provided at positions facing each other by 180 ° in the circumferential direction, and are provided in the Y-axis direction. The two connecting portions 45 along the above are also provided at positions facing each other by 180 ° in the circumferential direction. That is, the two connecting portions 44 along the X-axis direction and the two connecting portions 45 along the Y-axis direction are each formed in a straight line, and are arranged orthogonally to each other in the X-axis direction and the Y-axis direction.

そして、内側リング部43と中間リング部42とはX軸方向に沿う連結部44をねじりながらX軸周りに相対揺動可能であり、中間リング部42と外側リング部41とはY軸方向に沿う連結部45をねじりながらY軸周りに相対揺動可能とされる。したがって、これらX軸方向及びY軸方向の両方向の揺動を組み合わせることにより、内側リング部43と外側リング部41とが、X軸及びY軸を含む平面上の任意の軸を中心に揺動することができるようになっている。すなわち、X軸方向に沿う連結部44及びY軸方向に沿う連結部45がそれぞれ揺動軸S1,S2を構成する。
これら揺動軸S1,S2の延長上の交点が揺動支点Pであり、この実施形態では、図2に示すように、ジンバル部材40が中心軸Cと直交する方向から視たときにアンテナ10の内部と重なるように設けられており、アンテナ10の重心Gと揺動支点PとがZ軸(アンテナ10の中心軸S)上で一致している。
The inner ring portion 43 and the intermediate ring portion 42 can swing relative to each other around the X axis while twisting the connecting portion 44 along the X-axis direction, and the intermediate ring portion 42 and the outer ring portion 41 can swing in the Y-axis direction. It is possible to swing relative to the Y-axis while twisting the connecting portion 45 along the line. Therefore, by combining these swings in both the X-axis direction and the Y-axis direction, the inner ring portion 43 and the outer ring portion 41 swing around an arbitrary axis on a plane including the X-axis and the Y-axis. You can do it. That is, the connecting portion 44 along the X-axis direction and the connecting portion 45 along the Y-axis direction constitute the swing shafts S1 and S2, respectively.
The intersection on the extension of the swing axes S1 and S2 is the swing fulcrum P, and in this embodiment, as shown in FIG. 2, the antenna 10 is viewed from the direction orthogonal to the central axis C of the gimbal member 40. It is provided so as to overlap the inside of the antenna 10, and the center of gravity G of the antenna 10 and the swing fulcrum P coincide with each other on the Z axis (central axis S of the antenna 10).

このように構成した揺動支持機構(ジンバル部材)40は、内側リング部43の内側空間にシャフト32の上端(Z軸の+Z側)の取付部38が嵌め込まれた状態に固定され、外側リング部41がアンテナ10の裏面に固定される。アンテナ10の裏面には、内向きフランジ13が一体に形成されており、この内向きフランジ13と可動体20の可動側ホルダ21の周縁部21aとの間にジンバル部材40の外側リング部41を挟んだ状態で、これら内向きフランジ13、可動側ホルダ21の周縁部21a、ジンバル部材40の外側リング部41が一体に固定されている。ジンバル部材40の連結部44,45と中間リング部42及び内側リング部43とは内向きフランジ13等に接触することなく、その内側に配置され、可動側ホルダ21の凹部24の上方に懸架された状態に支持される。 The rocking support mechanism (gimbal member) 40 configured in this way is fixed in a state where the mounting portion 38 at the upper end (+ Z side of the Z axis) of the shaft 32 is fitted in the inner space of the inner ring portion 43, and the outer ring. The portion 41 is fixed to the back surface of the antenna 10. An inward flange 13 is integrally formed on the back surface of the antenna 10, and an outer ring portion 41 of the gimbal member 40 is provided between the inward flange 13 and the peripheral edge portion 21a of the movable side holder 21 of the movable body 20. In the sandwiched state, the inward flange 13, the peripheral edge portion 21a of the movable side holder 21, and the outer ring portion 41 of the gimbal member 40 are integrally fixed. The connecting portions 44, 45 of the gimbal member 40, the intermediate ring portion 42, and the inner ring portion 43 are arranged inside the connecting portion 44, 45 without contacting the inward flange 13 or the like, and are suspended above the recess 24 of the movable side holder 21. It is supported by the state.

(揺動駆動機構60の構造)
揺動駆動機構60は、コイル61と磁石62とを利用した磁気駆動機構である。コイル61と磁石62との組み合わせが、可動側ホルダ21の周方向に90°ずつ間隔をおいて4組設けられている。そのうち、各コイル61は、前述した可動側ホルダ21のX軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yの傾斜面22にそれぞれ保持されている。各コイル61は、磁心(コア)を有しない空芯コイルであり、いずれのコイル61も、同じ形状、同じ寸法に形成されている。この場合、各コイル61は、可動側ホルダ21の傾斜面22に対して直交する方向に視たときに、傾斜面22に直交する方向の軸を中心に巻き線が環状に巻き回されており、正面視が台形の矩形枠状となるように形成されている。そして、台形の長辺(上側辺)61aを可動側ホルダ21の傾斜面22の上端部に配置し、短辺(下側辺)61bを傾斜面22の下端部に配置し、これら長辺61aと短辺61bとの間を二つの斜辺により連結した形状とされる。この長辺61aと短辺61bとは、Z軸と直交する方向と平行に配置される。また、可動側ホルダ21の各傾斜面22に設けられている凸部23が各コイル61の内側空間に嵌められていることにより、コイル61の位置決めがなされている。各凸部23の先端面はコイル61の表面よりも突出した状態とされる。
なお、各コイル61にはフレキシブルケーブル(図示略)が接続され、上位の制御部等に電気的に接続されている。
(Structure of rocking drive mechanism 60)
The swing drive mechanism 60 is a magnetic drive mechanism that uses a coil 61 and a magnet 62. Four sets of the coil 61 and the magnet 62 are provided at intervals of 90 ° in the circumferential direction of the movable side holder 21. Among them, each coil 61 is inclined at one side + X in the X-axis direction, the other side −X in the X-axis direction, one side + Y in the Y-axis direction, and the other side −Y in the Y-axis direction of the movable side holder 21 described above. Each is held on the surface 22. Each coil 61 is an air-core coil having no magnetic core, and each coil 61 is formed to have the same shape and the same dimensions. In this case, each coil 61 is wound in an annular shape around an axis in the direction orthogonal to the inclined surface 22 when viewed in a direction orthogonal to the inclined surface 22 of the movable side holder 21. , It is formed so that the front view becomes a trapezoidal rectangular frame. Then, the long side (upper side) 61a of the trapezoid is arranged at the upper end of the inclined surface 22 of the movable side holder 21, the short side (lower side) 61b is arranged at the lower end of the inclined surface 22, and these long sides 61a are arranged. The shape is such that the short side 61b and the short side 61b are connected by two hypotenuses. The long side 61a and the short side 61b are arranged in parallel with the direction orthogonal to the Z axis. Further, the coil 61 is positioned by fitting the convex portion 23 provided on each inclined surface 22 of the movable side holder 21 into the inner space of each coil 61. The tip surface of each convex portion 23 is in a state of protruding from the surface of the coil 61.
A flexible cable (not shown) is connected to each coil 61, and is electrically connected to an upper control unit or the like.

一方、磁石62は、直方体のブロック状に形成されており、固定側ホルダ31の各傾斜面34bと取付板35とのなす角部に1個ずつ固定されている。各磁石62は、直方体の一つの面が可動側ホルダ21におけるコイル61の表面と平行な向きで対向状態に配置される。そして、この可動側ホルダ21のコイル61と対向する磁石62の表面は、上端部と下端部とで異なる磁極62a,62bに着磁されている。具体的には、前述したようにコイル61の長辺61aと短辺61bとが可動側ホルダ21の傾斜面22の上端部と下端部とに配置されており、磁石62の各磁極62a,62bは、これらコイル61の長辺61aと短辺61bとにそれぞれ対向するように配置されている。したがって、この磁石62の各磁極62a,62bに対向するコイル61の長辺61a及び短辺61bが、後述するように電磁力を発生させる有効辺とされている。両磁極62a,62bの間の着磁分極線62cはコイル61の両有効辺61a,61bと平行に形成され、無励磁時には、着磁分極線62cがコイル61の両有効辺61a,61bの間の中間位置にZ軸と直交する方向と平行に配置される。 On the other hand, the magnet 62 is formed in a rectangular parallelepiped block shape, and is fixed one by one to the corner portion formed by each inclined surface 34b of the fixed side holder 31 and the mounting plate 35. Each magnet 62 is arranged so that one surface of a rectangular parallelepiped faces parallel to the surface of the coil 61 in the movable side holder 21. The surface of the magnet 62 facing the coil 61 of the movable side holder 21 is magnetized on different magnetic poles 62a and 62b at the upper end and the lower end. Specifically, as described above, the long side 61a and the short side 61b of the coil 61 are arranged at the upper end and the lower end of the inclined surface 22 of the movable side holder 21, and the magnetic poles 62a and 62b of the magnet 62 are respectively arranged. Are arranged so as to face each of the long side 61a and the short side 61b of these coils 61. Therefore, the long side 61a and the short side 61b of the coil 61 facing the magnetic poles 62a and 62b of the magnet 62 are regarded as effective sides for generating an electromagnetic force as described later. The magnetizing polarization line 62c between the magnetic poles 62a and 62b is formed in parallel with both effective sides 61a and 61b of the coil 61, and when not excited, the magnetizing polarization line 62c is between both effective sides 61a and 61b of the coil 61. It is arranged in the middle position in parallel with the direction orthogonal to the Z axis.

このようにコイル61と磁石62とからなる揺動駆動機構60は、図2に示すように、コイル61と磁石62とが、揺動支点Pを介してアンテナ10とはZ軸方向で反対側に設けられている。
また、後述するように、可動体20は揺動支点Pに対して揺動するが、コイル61は揺動方向の両端側に有効辺61a,61bが揺動方向と直交して配置され、磁石62は揺動方向の両端側に異なる磁極62a,62bが配置される。
As shown in FIG. 2, in the swing drive mechanism 60 including the coil 61 and the magnet 62, the coil 61 and the magnet 62 are opposite to the antenna 10 via the swing fulcrum P in the Z-axis direction. It is provided in.
Further, as will be described later, the movable body 20 swings with respect to the swing fulcrum P, but the coils 61 have effective sides 61a and 61b arranged on both ends in the swing direction orthogonal to the swing direction, and magnets. In 62, different magnetic poles 62a and 62b are arranged on both ends in the swing direction.

(カバー300の構造)
カバー300は、この実施形態では蛇腹状筒体によって構成され、固定側ホルダ31のベース33の周縁部と、アンテナ10の周縁部との間を連結した状態に設けられている。したがって、中心軸Cに沿って蛇腹状筒体(カバー)300が設けられる。この蛇腹状筒体300は、その全体が中心軸Cに沿って伸縮可能であるとともに、ベース33に固定されている下側端縁に対して、アンテナ10に固定されている上側端縁が傾斜するように伸縮することも可能である。
(Structure of cover 300)
In this embodiment, the cover 300 is formed of a bellows-shaped cylinder, and is provided in a state in which the peripheral edge portion of the base 33 of the fixed side holder 31 and the peripheral edge portion of the antenna 10 are connected to each other. Therefore, the bellows-shaped cylinder (cover) 300 is provided along the central axis C. The bellows-shaped cylinder 300 can be expanded and contracted as a whole along the central axis C, and the upper edge fixed to the antenna 10 is inclined with respect to the lower edge fixed to the base 33. It is also possible to expand and contract as it does.

(作用)
このように構成したアンテナ装置100において、アンテナ10に揺れが生じた場合、その揺れに伴うアンテナ10の姿勢の変化を姿勢検知センサ50によって検知し、その検知結果に基づいて、揺動駆動機構60のコイル61に通電されることにより、可動体20を揺動して揺れを補正することができる。具体的には、磁石62一方の磁極から他方の磁極に至る磁界の中で各コイル61に電流を流すことによりフレミングの左手の法則にしたがって駆動力(電磁力)を発生させ、両有効辺61a,61bと磁石62との間に生じる電磁力によって、固定体30である固定側ホルダ31に対して可動側ホルダ21をジンバル部材(揺動支持機構)40の揺動軸S1,S2のいずれかあるいは両方の軸周りに揺動させて、可動側ホルダ21と一体のアンテナ10の姿勢を制御する。図2では、揺動支点Pを中心としてアンテナ10が例えば二点鎖線で示すように揺動する。高価なアクチュエータを使用せずに、コイル61と磁石62とを用いた駆動機構であり、安価に製作することができる。
(Action)
In the antenna device 100 configured in this way, when the antenna 10 shakes, the posture detection sensor 50 detects the change in the posture of the antenna 10 due to the shake, and the swing drive mechanism 60 is based on the detection result. By energizing the coil 61 of the above, the movable body 20 can be swung to correct the shaking. Specifically, a driving force (electromagnetic force) is generated according to Fleming's left-hand rule by passing a current through each coil 61 in a magnetic field extending from one magnetic pole to the other magnetic pole of the magnet 62, and both effective sides 61a. , 61b, the movable side holder 21 is attached to the fixed side holder 31 which is the fixed body 30 by the electromagnetic force generated between the magnet 62 and the swing shaft S1 or S2 of the gimbal member (swing support mechanism) 40. Alternatively, it is swung around both axes to control the posture of the antenna 10 integrated with the movable side holder 21. In FIG. 2, the antenna 10 swings around the swing fulcrum P, for example, as shown by a two-dot chain line. It is a drive mechanism using a coil 61 and a magnet 62 without using an expensive actuator, and can be manufactured at low cost.

この場合、コイル61の内側空間から可動側ホルダ21の凸部23が突出して設けられているので、アンテナ10の揺動角度が大きくなると、可動側ホルダ21の凸部23が磁石62に当接する。この凸部23が磁石62に当接することにより、揺動範囲が規制される。実施形態では、例えば±6°の範囲内で自由に揺動できるようになっており、その揺動範囲から大きく超える場合に凸部23が磁石62に当接するようになっている。 In this case, since the convex portion 23 of the movable side holder 21 is provided so as to project from the inner space of the coil 61, when the swing angle of the antenna 10 becomes large, the convex portion 23 of the movable side holder 21 comes into contact with the magnet 62. .. When the convex portion 23 comes into contact with the magnet 62, the swing range is restricted. In the embodiment, for example, the convex portion 23 can freely swing within a range of ± 6 °, and the convex portion 23 comes into contact with the magnet 62 when the swing range greatly exceeds the swing range.

また、ジンバル部材40の内側リング部43の中心、言い換えるとシャフト32の上側の円板状の取付部38の中心が揺動支点Pとなり、この揺動支点Pとアンテナ10の重心Gとが同じ位置に配置されているので、揺動に要する駆動力も小さくて済み、全体の小型化、軽量化を図ることができる。なお、アンテナ10には可動側ホルダ21及びコイル61等が固定されているので、厳密には、可動体20の重心としてはアンテナ10の重心Gとは若干ずれるが、このアンテナ装置100においては、アルミニウム等の金属からなるアンテナ10が最も重量が大きい部品であり、したがって、可動体20の重心とアンテナ10の重心Gとは一致するか、一致しない場合でも極めて接近して設けられる。
なお、ジンバル部材40は、ばね材料によって形成されているので、可動体20の重量によって撓む場合がある。このため、揺動支点Pは図6に示すジンバル部材40の中心位置よりもZ軸方向の+Z側又は−Z側にずれる場合がある。図2に示す例では、揺動支点Pに対してジンバル部材40の外側リング部41がZ軸方向の−Z側にずれる場合がある。
Further, the center of the inner ring portion 43 of the gimbal member 40, in other words, the center of the disc-shaped mounting portion 38 on the upper side of the shaft 32 becomes the swing fulcrum P, and the swing fulcrum P and the center of gravity G of the antenna 10 are the same. Since it is arranged at the position, the driving force required for rocking can be small, and the overall size and weight can be reduced. Since the movable side holder 21 and the coil 61 are fixed to the antenna 10, strictly speaking, the center of gravity of the movable body 20 is slightly different from the center of gravity G of the antenna 10, but in this antenna device 100, the center of gravity G is slightly different. The antenna 10 made of a metal such as aluminum is the heaviest component, and therefore, the center of gravity of the movable body 20 and the center of gravity G of the antenna 10 coincide with each other, or even if they do not match, they are provided very close to each other.
Since the gimbal member 40 is made of a spring material, it may bend due to the weight of the movable body 20. Therefore, the swing fulcrum P may shift to the + Z side or −Z side in the Z-axis direction from the center position of the gimbal member 40 shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the outer ring portion 41 of the gimbal member 40 may shift to the −Z side in the Z-axis direction with respect to the swing fulcrum P.

また、揺動駆動機構60を構成しているコイル61と磁石62とは、アンテナ10の中心軸Cの周りに、コイル61と磁石62との対向方向を中心軸Cに対して傾斜させた状態に配置されているので、これらの対向方向を中心軸Cと直交させた水平方向に配置する場合より、中心軸Cと直交する径方向寸法が小さくても同じ駆動力を生じさせることができる。
また、これらコイル61と磁石62とは、X軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yにそれぞれ一組ずつ設けられており、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに中心軸Cを介して対向する配置で設けられる。このため、これら二組ずつのコイル61と磁石62の組み合わせにより、大きな駆動力を発生させることができ、中心軸Cを介して対向する配置で設けられていることにより、可動体20の重量バランスも良くなり、安定した揺れ補正を行わせることができる。
Further, the coil 61 and the magnet 62 constituting the swing drive mechanism 60 are in a state in which the facing direction of the coil 61 and the magnet 62 is inclined with respect to the central axis C around the central axis C of the antenna 10. Since they are arranged in the horizontal direction, the same driving force can be generated even if the radial dimension orthogonal to the central axis C is smaller than in the case of arranging them in the horizontal direction orthogonal to the central axis C.
Further, these coils 61 and the magnet 62 are each set on one side + X in the X-axis direction, the other side −X in the X-axis direction, one side + Y in the Y-axis direction, and the other side −Y in the Y-axis direction. It is provided so as to face each other in the X-axis direction and the Y-axis direction via the central axis C. Therefore, a large driving force can be generated by the combination of these two sets of the coil 61 and the magnet 62, and the weight balance of the movable body 20 is provided by being provided so as to face each other via the central axis C. It also improves, and stable shaking correction can be performed.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、以下の実施形態とすることができる。
以下、第2実施形態以降について説明するが、第1実施形態と形状が異なっていても、機能が同一又は類似で共通する要素には同一符号を付してその説明を簡略化する場合がある。また、図の一部を簡略化して示した部分(例えばアンテナの形状)や省略した部分(例えば空芯コイルの内側空間に嵌る凸部)があり、必要に応じて第1実施形態を参照する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and the following embodiments can be used.
Hereinafter, the second and subsequent embodiments will be described, but even if the shapes are different from those of the first embodiment, the same reference numerals may be given to elements having the same or similar functions to simplify the description. .. In addition, there are parts shown by simplifying a part of the figure (for example, the shape of the antenna) and parts omitted (for example, a convex part that fits in the inner space of the air core coil), and the first embodiment is referred to as necessary. ..

<第2実施形態>
図7及び図8に第2実施形態を示す。
第1実施形態では揺動支持機構であるジンバル部材40の揺動支点Pとアンテナ10の重心Gとが中心軸C(Z軸)上で一致するように設けたが、第2実施形態のアンテナ装置101では、ジンバル部材40の揺動支点Pをアンテナ10の重心GからZ軸方向に離間させて設けている。また、第1実施形態とは逆に、揺動駆動機構60のコイル61は固定体30に設けられ、磁石62が可動体20に設けられている。
具体的には、可動体20としてアンテナ10に固定される可動側ホルダ21の下部に、頂点を下向きに配置した四角錐を構成するように4個の傾斜面22が形成されるとともに、可動側ホルダ21の上部に四角筒状の支柱部27が一体に設けられている。また、可動側ホルダ21の中心部には中心軸C上に貫通状態の穴部27aが設けられており、その穴部の下端部に重心位置調整部材としてのウエイト28が嵌め込まれた状態で固定されている。したがって、この第2実施形態では可動体20は、アンテナ10と可動側ホルダ21とウエイト28とを備えている。
<Second Embodiment>
7 and 8 show the second embodiment.
In the first embodiment, the swing fulcrum P of the gimbal member 40, which is the swing support mechanism, and the center of gravity G of the antenna 10 are provided so as to coincide with each other on the central axis C (Z axis). In the device 101, the swing fulcrum P of the gimbal member 40 is provided so as to be separated from the center of gravity G of the antenna 10 in the Z-axis direction. Further, contrary to the first embodiment, the coil 61 of the swing drive mechanism 60 is provided on the fixed body 30, and the magnet 62 is provided on the movable body 20.
Specifically, four inclined surfaces 22 are formed at the lower part of the movable side holder 21 fixed to the antenna 10 as the movable body 20 so as to form a quadrangular pyramid with the vertices arranged downward, and the movable side. A quadrangular cylindrical strut portion 27 is integrally provided on the upper portion of the holder 21. Further, a hole 27a in a penetrating state is provided in the center of the movable side holder 21 on the central axis C, and the weight 28 as a center of gravity position adjusting member is fitted in the lower end of the hole and fixed. Has been done. Therefore, in this second embodiment, the movable body 20 includes an antenna 10, a movable side holder 21, and a weight 28.

そして、可動側ホルダ21の各傾斜面22に板状の磁石62が固定され、可動側ホルダ21の高さ方向の中間位置で支柱部27に揺動支持機構としてのジンバル部材40が固定されている。なお、可動側ホルダ21は合成樹脂により形成されるため、磁石62の背面に板状のヨーク63が設けられ、ヨーク63と一体に磁石62が可動側ホルダ21に固定されている。磁石62は、Z軸と直交する方向と平行な着磁分極線62cを介して上端部と下端部とに異なる磁極62a,62bが配置される。 Then, a plate-shaped magnet 62 is fixed to each inclined surface 22 of the movable side holder 21, and a gimbal member 40 as a swing support mechanism is fixed to the support column 27 at an intermediate position in the height direction of the movable side holder 21. There is. Since the movable side holder 21 is made of synthetic resin, a plate-shaped yoke 63 is provided on the back surface of the magnet 62, and the magnet 62 is fixed to the movable side holder 21 integrally with the yoke 63. In the magnet 62, different magnetic poles 62a and 62b are arranged at the upper end portion and the lower end portion via the magnetizing polarization line 62c parallel to the direction orthogonal to the Z axis.

一方、固定体30における固定側ホルダ31は、円板状のベース33の上に、Z軸周りに90°ずつ間隔をおいて4個のブロック71が一体に設けられ、各ブロック71の上面に、Z軸上の一点を中心とする四角錐を形成するように4個の傾斜面72が形成されている。これら傾斜面72は、言い換えれば、Z軸の+Zに向かうにしたがって漸次Z軸から離間するように配置され、各傾斜面72にコイル61が1個ずつ固定されている。これらコイルは61は、その有効辺61a,61bを傾斜面72の上端部と下端部とに配置している。また、固定側ホルダ31には、各ブロック71の上端を連結するように八角形状の枠状部73が一体に固定されている。 On the other hand, in the fixed side holder 31 of the fixed body 30, four blocks 71 are integrally provided on the disk-shaped base 33 at intervals of 90 ° around the Z axis, and the four blocks 71 are integrally provided on the upper surface of each block 71. , Four inclined surfaces 72 are formed so as to form a quadrangular pyramid centered on one point on the Z axis. In other words, these inclined surfaces 72 are arranged so as to gradually separate from the Z axis toward + Z of the Z axis, and one coil 61 is fixed to each inclined surface 72. These coils have their effective sides 61a and 61b arranged at the upper end and the lower end of the inclined surface 72. Further, an octagonal frame-shaped portion 73 is integrally fixed to the fixed side holder 31 so as to connect the upper ends of the blocks 71.

ジンバル部材(揺動支持機構)40は、外側リング部41、中間リング部42、内側リング部43の三重のリング状に形成され、各リング部41〜43が連結部44,45によってX軸方向又はY軸方向に連結されているが、可動側ホルダ21の支柱部27が四角筒状に形成されていることから、内側リング部43は、支柱部27の外周部に固定される四角形の枠状に形成され、外側リング部41は、固定側ホルダ31の枠状部73に固定されるため、枠状部73と同様の八角形の枠状に形成されている。
この第2実施形態のアンテナ装置101においては、アンテナ10の重心Gに対してジンバル部材40がZ軸方向に離間して設けられるので、可動側ホルダ21の下端部(Z軸方向の−Z側)には、アンテナ10との重量バランスをとるためのウエイト28が設けられている。
The gimbal member (swing support mechanism) 40 is formed in a triple ring shape of an outer ring portion 41, an intermediate ring portion 42, and an inner ring portion 43, and the ring portions 41 to 43 are connected in the X-axis direction by the connecting portions 44 and 45. Alternatively, although they are connected in the Y-axis direction, since the support column 27 of the movable side holder 21 is formed in a square cylinder shape, the inner ring portion 43 is a rectangular frame fixed to the outer peripheral portion of the support column 27. Since the outer ring portion 41 is fixed to the frame-shaped portion 73 of the fixed-side holder 31, it is formed in the same octagonal frame shape as the frame-shaped portion 73.
In the antenna device 101 of the second embodiment, since the gimbal member 40 is provided at a distance from the center of gravity G of the antenna 10 in the Z-axis direction, the lower end portion of the movable side holder 21 (-Z side in the Z-axis direction). ) Is provided with a weight 28 for balancing the weight with the antenna 10.

この第2実施形態のアンテナ装置101においても、第1実施形態と同様、アンテナ10に揺れが生じた際には、コイル61に通電することにより、フレミングの左手の法則にしたがって電磁力を発生させ、両有効辺61a,61bと磁石62との間に生じる電磁力によって、固定体30である固定側ホルダ31に対して可動側ホルダ21をジンバル部材40の揺動軸S1,S2のいずれかあるいは両方の軸周りに揺動させて、可動側ホルダ21と一体のアンテナ10の姿勢を制御する。 Also in the antenna device 101 of the second embodiment, as in the first embodiment, when the antenna 10 shakes, the coil 61 is energized to generate an electromagnetic force according to Fleming's left-hand rule. The movable side holder 21 is attached to the fixed side holder 31 which is the fixed body 30 by the electromagnetic force generated between the both effective sides 61a and 61b and the magnet 62, either of the swing shafts S1 and S2 of the gimbal member 40. It swings around both axes to control the posture of the antenna 10 integrated with the movable side holder 21.

この第2実施形態では、可動側ホルダ21に磁石62を設けたが、コイル61よりも磁石62の方が一般に重量が大きいので、磁石62によりカウンタウエイトの機能を発揮することができ、その分、重心位置調整部材(ウエイト)28を小さくすることが可能である。なお、アンテナ10を含む可動体20の重心は揺動支点Pと一致した位置に設けられる。
第1実施形態の場合と同様、コイル61と磁石62とは、中心軸Cの周りに、コイル61と磁石62との対向方向を中心軸Cに対して傾斜させた状態に配置されているので、これらの対向方向を中心軸Cと直交させた水平状態に配置する場合より、中心軸Cと直交する径方向寸法を小さくても同じ駆動力を生じさせることができ、小型化に有利である。
In this second embodiment, the magnet 62 is provided on the movable side holder 21, but since the magnet 62 is generally heavier than the coil 61, the magnet 62 can exert the function of the counterweight by that amount. , The center of gravity position adjusting member (weight) 28 can be made smaller. The center of gravity of the movable body 20 including the antenna 10 is provided at a position coincided with the swing fulcrum P.
As in the case of the first embodiment, since the coil 61 and the magnet 62 are arranged around the central axis C in a state in which the facing direction of the coil 61 and the magnet 62 is inclined with respect to the central axis C. Compared to the case where these facing directions are arranged in a horizontal state orthogonal to the central axis C, the same driving force can be generated even if the radial dimension orthogonal to the central axis C is small, which is advantageous for miniaturization. ..

<第3実施形態>
図9及び図10に第3実施形態を示す。
この第3実施形態のアンテナ装置102においては、可動体20における可動側ホルダ21の下端部に、2個の小磁石62A,62Bを固定した傾斜角度の異なる2面の傾斜面22a,22bがZ軸周りに90°間隔で合計8面形成されるとともに、可動側ホルダ21の上端部に角筒状の支柱部27が一体に設けられている。傾斜面22a,22bは、全体としては、Z軸の−Z側に向かうにしたがって漸次Z軸に接近する方向に傾斜しているが、Z軸方向の上側(+Z側)に配置される上側傾斜面22aとZ軸方向の下側(−Z側)に配置される下側傾斜面22bとを連続させた形状とされている。Z軸に対する傾斜角度は、上側傾斜面22aよりも下側傾斜面22bが大きく設定されている。
そして、小磁石62A,62Bは、上側傾斜面22aに固定される上側磁石62Aと、下側傾斜面22bに固定される下側磁石62Bとに分けられている。これら小磁石62A,62Bは、揺動支点Pからの距離がほぼ等しく設定されているとよい。
<Third Embodiment>
9 and 10 show a third embodiment.
In the antenna device 102 of the third embodiment, two small magnets 62A and 62B are fixed to the lower end of the movable side holder 21 in the movable body 20, and two inclined surfaces 22a and 22b having different inclination angles are Z. A total of eight surfaces are formed around the axis at intervals of 90 °, and a square tubular support portion 27 is integrally provided at the upper end portion of the movable side holder 21. As a whole, the inclined surfaces 22a and 22b are inclined in a direction gradually approaching the Z axis toward the −Z side of the Z axis, but are arranged on the upper side (+ Z side) in the Z axis direction. The surface 22a and the lower inclined surface 22b arranged on the lower side (−Z side) in the Z-axis direction are continuous. The inclination angle with respect to the Z axis is set to be larger on the lower inclined surface 22b than on the upper inclined surface 22a.
The small magnets 62A and 62B are divided into an upper magnet 62A fixed to the upper inclined surface 22a and a lower magnet 62B fixed to the lower inclined surface 22b. It is preferable that the small magnets 62A and 62B are set to have substantially the same distance from the swing fulcrum P.

一方、固定体30における固定側ホルダ31には、円板状のベース33の上に、Z軸周りに90°ずつ間隔をおいて4個のブロック71が一体に設けられている。各ブロック71の上面には、Z軸方向の上側(+Z側)に配置される上側傾斜面72aとZ軸方向の下側(−Z側)に配置される下側傾斜面72bとがZ軸方向に連続した形状とされており、Z軸方向に連続する両傾斜面72a,72bと合わせるように屈曲した状態のコイル61が両傾斜面72a,72bにまたがって設けられている。 On the other hand, on the fixed side holder 31 of the fixed body 30, four blocks 71 are integrally provided on the disk-shaped base 33 at intervals of 90 ° around the Z axis. On the upper surface of each block 71, an upper inclined surface 72a arranged on the upper side (+ Z side) in the Z axis direction and a lower inclined surface 72b arranged on the lower side (−Z side) in the Z axis direction are Z-axis. A coil 61 having a shape continuous in the direction and bent so as to be aligned with both inclined surfaces 72a and 72b continuous in the Z-axis direction is provided across both inclined surfaces 72a and 72b.

そして、各コイル61の上側の有効辺61aが固定側ホルダ31の上側傾斜面72aに配置されることにより、可動側ホルダ21の上側傾斜面22aの小磁石62Aに対向しており、コイル61の下側の有効辺61bが固定側ホルダ31の下側傾斜面72bに配置されることにより、可動側ホルダ21の下側傾斜面22bの小磁石62Bに対向している。これら上側傾斜面22aと下側傾斜面22bとの2個の小磁石62A,62Bは、その表面が異なる磁極に着磁されている。したがって、これら異なる磁極に着磁された2個の小磁石62A,62Bが、屈曲状態のコイル61の各有効辺61a,61bにそれぞれ対向している。この屈曲した状態のコイル61の上側の有効辺61aと、下側の有効辺61bとは、揺動支点Pからの距離がほぼ等しく設定されているとよい。また、各小磁石62A,62Bとコイル61の各有効辺61a,61bとの対向間隔は、上側と下側とで同じ寸法に設定される。 By arranging the upper effective side 61a of each coil 61 on the upper inclined surface 72a of the fixed side holder 31, the coil 61 faces the small magnet 62A of the upper inclined surface 22a of the movable side holder 21. By arranging the lower effective side 61b on the lower inclined surface 72b of the fixed side holder 31, the lower effective side 61b faces the small magnet 62B of the lower inclined surface 22b of the movable side holder 21. The surfaces of the two small magnets 62A and 62B of the upper inclined surface 22a and the lower inclined surface 22b are magnetized to different magnetic poles. Therefore, the two small magnets 62A and 62B magnetized on these different magnetic poles face each effective side 61a and 61b of the coil 61 in the bent state, respectively. It is preferable that the upper effective side 61a and the lower effective side 61b of the coil 61 in the bent state are set to have substantially the same distance from the swing fulcrum P. Further, the facing distance between the small magnets 62A and 62B and the effective sides 61a and 61b of the coil 61 is set to the same dimensions on the upper side and the lower side.

すなわち、この第3実施形態においては、揺動駆動機構60は、2個の磁極の異なる小磁石62A,62Bの組み合わせになる磁石と、これら小磁石62A,62Bに有効辺61a,62bをそれぞれ対向させた屈曲状態のコイル61とにより構成される。
なお、これら小磁石62A,62Bとコイル61との組み合わせは、可動側ホルダ21のX軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yの傾斜面にそれぞれ配置されている。
That is, in the third embodiment, the swing drive mechanism 60 has a magnet that is a combination of two small magnets 62A and 62B having different magnetic poles, and the effective sides 61a and 62b facing the small magnets 62A and 62B, respectively. It is composed of a coil 61 in a bent state.
The combination of these small magnets 62A and 62B and the coil 61 is such that one side of the movable side holder 21 in the X-axis direction + X, the other side in the X-axis direction −X, one side in the Y-axis direction + Y, and the Y-axis direction. It is arranged on the inclined surface of −Y on the other side of the above.

この第3実施形態のアンテナ装置102においては、コイル61が揺動方向に沿って屈曲した形状に形成されるとともに、小磁石62A,62Bもコイル61の屈曲状態に沿うように傾斜の向きを変えて2個ずつ固定され、屈曲したコイル61の上下の有効辺61a,61bに、異なる磁極の小磁石62A,62Bが対向している。そして、これらの対向部分が揺動支点Pからほぼ等しい距離に配置されるので、小磁石62A,62Bとコイル61との対向間隔が揺動位置によって変化することが少なく、一定の駆動力を生じることができる。また、屈曲した分、Z軸方向と直交する方向(X軸方向及びY軸方向)の寸法を小さくすることができ、アンテナ装置102の小型化に有利である。
なお、可動側ホルダ21の支柱部27の上端部には重心位置調整部材としてのウエイト29が設けられる。この第3実施形態の場合、可動側ホルダ21に8個の磁石62A,62Bが相互間隔をおいて固定され、可動側ホルダ21の全体の重量が大きくなっているので、ジンバル部材40よりもアンテナ10側にウエイト29を設けて重心を調整している。
In the antenna device 102 of the third embodiment, the coil 61 is formed in a bent shape along the swing direction, and the small magnets 62A and 62B also change the direction of inclination so as to follow the bent state of the coil 61. Small magnets 62A and 62B with different magnetic poles face each other on the upper and lower effective sides 61a and 61b of the bent coil 61. Since these facing portions are arranged at substantially the same distance from the swing fulcrum P, the facing distance between the small magnets 62A and 62B and the coil 61 is unlikely to change depending on the swing position, and a constant driving force is generated. be able to. Further, the dimension in the direction orthogonal to the Z-axis direction (X-axis direction and Y-axis direction) can be reduced by the amount of bending, which is advantageous for miniaturization of the antenna device 102.
A weight 29 as a center of gravity position adjusting member is provided at the upper end of the support column 27 of the movable side holder 21. In the case of the third embodiment, eight magnets 62A and 62B are fixed to the movable side holder 21 at mutual intervals, and the weight of the movable side holder 21 as a whole is heavier. Therefore, the antenna is larger than the gimbal member 40. A weight 29 is provided on the 10 side to adjust the center of gravity.

<第4実施形態>
図11及び図12に第4実施形態を示す。
この第4実施形態のアンテナ装置103は、可動体20としては、可動側ホルダ21が第1実施形態のものと類似した形状であり、四角錐を構成する可動側ホルダ21の各傾斜面22に揺動駆動機構60のコイル61が1個ずつ固定されている。この可動側ホルダ21は、アンテナ10の裏面に固定されている。また、可動側ホルダ21は、第2実施形態のアンテナ装置101に比べて、傾斜面22を大きく確保しており、全体としてZ軸方向の−Z側に突出するようにドーム状に形成され、内部を空洞状とする凹部24が形成されていることにより、軽量化がなされている。そして、その大面積の傾斜面22に比較的大型のコイル61が固定されている。
<Fourth Embodiment>
11 and 12 show the fourth embodiment.
In the antenna device 103 of the fourth embodiment, as the movable body 20, the movable side holder 21 has a shape similar to that of the first embodiment, and the movable side holder 21 constituting the quadrangular pyramid has a shape on each inclined surface 22. The coils 61 of the swing drive mechanism 60 are fixed one by one. The movable side holder 21 is fixed to the back surface of the antenna 10. Further, the movable side holder 21 secures a large inclined surface 22 as compared with the antenna device 101 of the second embodiment, and is formed in a dome shape so as to project toward the −Z side in the Z-axis direction as a whole. The weight is reduced by forming the concave portion 24 having a hollow inside. A relatively large coil 61 is fixed to the large-area inclined surface 22.

一方、固定体30としては、円柱ブロック状の固定側ホルダ31の中心部がZ軸の+Z側に凹状となる形状に形成され、その凹状の表面に、Z軸方向の−Z側に頂点を有する四角錐状となる配置で4個の傾斜面72が形成されている。これら各傾斜面72に揺動駆動機構60の磁石62が1個ずつ固定されている。この場合、固定側ホルダ31の傾斜面72も可動側ホルダ21の傾斜面22と同様、比較的大きな面積に形成され、磁石62も大型のものが用いられる。また、固定側ホルダ31の上端には、その周縁部を上方に突出させるように筒状壁75が一体に設けられている。この筒状壁75はアンテナ10の周縁の直径と同じ直径に形成されている。 On the other hand, as the fixed body 30, the central portion of the fixed side holder 31 in the shape of a cylindrical block is formed in a concave shape on the + Z side of the Z axis, and the apex is formed on the concave surface on the −Z side in the Z axis direction. Four inclined surfaces 72 are formed in an arrangement having a quadrangular pyramid shape. One magnet 62 of the swing drive mechanism 60 is fixed to each of these inclined surfaces 72. In this case, the inclined surface 72 of the fixed side holder 31 is also formed in a relatively large area like the inclined surface 22 of the movable side holder 21, and a large magnet 62 is used. Further, a cylindrical wall 75 is integrally provided at the upper end of the fixed side holder 31 so as to project the peripheral edge portion upward. The tubular wall 75 is formed to have the same diameter as the diameter of the peripheral edge of the antenna 10.

そして、ジンバル部材(揺動支持機構)40は、三重の同心円に配置された外側リング部41、中間リング部42、内側リング部43を有し、外側リング部41と中間リング部42とがX軸方向に沿う二つの連結部44によって相互に連結状態とされ、中間リング部42と内側リング部43とがY軸方向に沿う二つの連結部45によって相互に連結状態とされている。このジンバル部材40の外側リング部41が固定側ホルダ31の筒状壁75の上端部に固定され、内側リング部43が可動側ホルダ21の外周面にに固定されている。
この第4実施形態においては、蛇腹状筒体からなるカバー300は、固定側ホルダ31の筒状壁75とアンテナ10との間に設けられる。
The gimbal member (swing support mechanism) 40 has an outer ring portion 41, an intermediate ring portion 42, and an inner ring portion 43 arranged in triple concentric circles, and the outer ring portion 41 and the intermediate ring portion 42 are X. The intermediate ring portion 42 and the inner ring portion 43 are connected to each other by the two connecting portions 44 along the Y-axis direction, and the intermediate ring portion 42 and the inner ring portion 43 are connected to each other by the two connecting portions 45 along the Y-axis direction. The outer ring portion 41 of the gimbal member 40 is fixed to the upper end portion of the cylindrical wall 75 of the fixed side holder 31, and the inner ring portion 43 is fixed to the outer peripheral surface of the movable side holder 21.
In the fourth embodiment, the cover 300 made of a bellows-shaped cylinder is provided between the tubular wall 75 of the fixed-side holder 31 and the antenna 10.

この第4実施形態のアンテナ装置103は、第2実施形態のアンテナ装置101に比べて、可動側ホルダ21を軽量化しつつ、可動側ホルダ21に設けられるコイル61を大型化しており、その分、アンテナ10とコイル61とにより重量バランスがとれている。このため、第2実施形態で用いた重心位置調整部材(ウエイト)28は廃止している。そして、大型のコイル61と磁石62とにより大きな駆動力を発揮することができる。 The antenna device 103 of the fourth embodiment is lighter than the antenna device 101 of the second embodiment, and the coil 61 provided in the movable side holder 21 is made larger by that amount. The weight is balanced by the antenna 10 and the coil 61. Therefore, the center of gravity position adjusting member (weight) 28 used in the second embodiment is abolished. Then, a larger driving force can be exerted by the large coil 61 and the magnet 62.

<第5実施形態>
図13及び図14に第5実施形態を示す。
この第5実施形態のアンテナ装置104は、傘型形状のアンテナ10の裏面に、アンテナ10の傘型とほぼ同程度の傾斜でコイル61が固定され、アンテナ10の中心軸Cと直交する方向から視たときに、揺動駆動機構60の一部が傘型形状のアンテナ10の内側空間に配置されている。また、可動体20としては、コイル61を保持する可動側ホルダ21と、シャフト80とを備えている。
具体的には、アンテナ10の裏面にコイル61を保持するための可動側ホルダ21が一体に固定されている。この可動側ホルダ21は、傘型形状のアンテナ10の裏面の形状と同様、Z軸方向の−Z側から凹状となる形状に形成され、その凹状の表面に、Z軸方向の+Z側で中心軸C(Z軸)上の一点を頂点とする四角錐状となる配置で4個の傾斜面22が形成されている。そして、これら傾斜面22に揺動駆動機構60のコイル61が1個ずつ固定されている。これにより、アンテナ10の裏面に可動側ホルダ21を介してコイル61が保持された状態となり、各コイル61は、X軸方向の一方側+X、X軸方向の他方側−X、Y軸方向の一方側+Y、およびY軸方向の他方側−Yに配置される。この可動側ホルダ21の中心には中心軸C上に貫通孔25が設けられる。
そして、この貫通孔25を通って中心軸C上にシャフト80が設けられている。このシャフト80は、軸部81の上端部81aが半球状に形成されている。また、アンテナ10の頂点部11の裏側に球面座82が固定され、軸部81の上端部81aが球面座82に接触している。
<Fifth Embodiment>
13 and 14 show the fifth embodiment.
In the antenna device 104 of the fifth embodiment, the coil 61 is fixed to the back surface of the umbrella-shaped antenna 10 at an inclination approximately equal to that of the umbrella-shaped antenna 10, and the coil 61 is fixed to the back surface of the antenna 10 from a direction orthogonal to the central axis C of the antenna 10. When viewed, a part of the swing drive mechanism 60 is arranged in the inner space of the umbrella-shaped antenna 10. Further, the movable body 20 includes a movable side holder 21 for holding the coil 61 and a shaft 80.
Specifically, a movable side holder 21 for holding the coil 61 is integrally fixed to the back surface of the antenna 10. The movable side holder 21 is formed in a concave shape from the −Z side in the Z-axis direction, similar to the shape of the back surface of the umbrella-shaped antenna 10, and is centered on the concave surface on the + Z side in the Z-axis direction. Four inclined surfaces 22 are formed in a quadrangular pyramid-like arrangement with one point on the axis C (Z axis) as the apex. Then, one coil 61 of the swing drive mechanism 60 is fixed to each of the inclined surfaces 22. As a result, the coil 61 is held on the back surface of the antenna 10 via the movable side holder 21, and each coil 61 is located on one side in the X-axis direction + X, on the other side in the X-axis direction −X, and in the Y-axis direction. It is arranged on one side + Y and the other side −Y in the Y-axis direction. A through hole 25 is provided on the central axis C at the center of the movable side holder 21.
A shaft 80 is provided on the central axis C through the through hole 25. In the shaft 80, the upper end portion 81a of the shaft portion 81 is formed in a hemispherical shape. Further, the spherical seat 82 is fixed to the back side of the apex portion 11 of the antenna 10, and the upper end portion 81a of the shaft portion 81 is in contact with the spherical seat 82.

一方、固定体30としては、固定側ホルダ31に、円形のベース33と、ベース33の上に固定されるブロック体90とを備えており、そのブロック体90の上面(Z軸方向の+Z側表面)に、中心軸C(Z軸)上の一点を頂点とする四角錐状となる配置で4個の傾斜面72が形成されている。これら傾斜面72は、上方(Z軸方向の+Z側)に向かうにしたがって漸次中心軸Cに接近するように傾斜して配置される。また、これら傾斜面72は、可動側ホルダ21の傾斜面22と平行に配置される。そして、各傾斜面72に磁石62が1個ずつ固定されている。
また、ベース33の上面には、周縁部33bを残して凹部33cが形成され、ブロック体90の下面にも、周縁部91を残して凹部92が形成され、これらベース33とブロック体90とは、その周縁部33b,91で積み重ねられるように固定され、一体化される。また、固定側ホルダ31の中心部には中心軸C上に穴部34cが貫通状態に設けられる。
On the other hand, the fixed body 30 includes a circular base 33 and a block body 90 fixed on the base 33 on the fixed side holder 31, and the upper surface of the block body 90 (+ Z side in the Z-axis direction). On the surface), four inclined surfaces 72 are formed in a quadrangular pyramid-like arrangement having one point on the central axis C (Z axis) as an apex. These inclined surfaces 72 are arranged to be inclined so as to gradually approach the central axis C toward the upper side (+ Z side in the Z axis direction). Further, these inclined surfaces 72 are arranged in parallel with the inclined surface 22 of the movable side holder 21. Then, one magnet 62 is fixed to each inclined surface 72.
Further, a recess 33c is formed on the upper surface of the base 33 leaving the peripheral edge portion 33b, and a recess 92 is formed on the lower surface of the block body 90 leaving the peripheral edge portion 91. , Fixed and integrated so as to be stacked at the peripheral portions 33b, 91. Further, in the central portion of the fixed side holder 31, a hole portion 34c is provided on the central shaft C in a penetrating state.

ジンバル部材(揺動支持機構)40は、外側リング部41、中間リング部42、内側リング部43の三重のリング状に形成され、各リング部41〜43が連結部44,45によってX軸方向又はY軸方向に連結されている。そして、その外側リング部41がベース33とブロック体90との周縁部33b,91間に挟まれた状態に固定され、これらの凹部33c,92内にジンバル部材40の外側リング部41を除く内側部分が架け渡された状態に配置される。
そして、このジンバル部材40の内側リング部43の内側に、シャフト80の軸部81の下端部に一体の円板部83が固定されている。したがって、シャフト80は、その円板部83がジンバル部材40に固定され、軸部81が固定側ホルダ31及び可動側ホルダ21の穴部34c及び貫通孔25内を通ってアンテナ10の裏側の球面座82に到達している。
The gimbal member (swing support mechanism) 40 is formed in a triple ring shape of an outer ring portion 41, an intermediate ring portion 42, and an inner ring portion 43, and the ring portions 41 to 43 are connected in the X-axis direction by the connecting portions 44 and 45. Or they are connected in the Y-axis direction. Then, the outer ring portion 41 is fixed in a state of being sandwiched between the peripheral portions 33b and 91 of the base 33 and the block body 90, and the inner side of the gimbal member 40 excluding the outer ring portion 41 in these recesses 33c and 92. The parts are placed in a stretched state.
Then, inside the inner ring portion 43 of the gimbal member 40, a disk portion 83 integrated with the lower end portion of the shaft portion 81 of the shaft 80 is fixed. Therefore, the disc portion 83 of the shaft 80 is fixed to the gimbal member 40, and the shaft portion 81 passes through the hole portion 34c and the through hole 25 of the fixed side holder 31 and the movable side holder 21 and is a spherical surface on the back side of the antenna 10. It has reached the seat 82.

このように構成した第5実施形態のアンテナ装置104は、揺動支点Pはジンバル部材40の揺動軸S1,S2の交点であり、アンテナ装置10全体の下部に配置されるのに対して、可動側ホルダ21及びコイル61がアンテナ10の裏面に接近して固定されているので、可動体20の重心はアンテナ10の重心G付近に設けられる。
なお、前述した第2実施形態から第5実施形態の各アンテナ装置102〜104において、第1実施形態の可動側ホルダ21に設けた凸部23は省略したが、コイル61の位置決め及び磁石62,62A,62Bとの衝突を防止するため、第1実施形態と同様、可動側ホルダ21に凸部23を設けてもよい(図1及び図2参照)。
In the antenna device 104 of the fifth embodiment configured in this way, the swing fulcrum P is the intersection of the swing axes S1 and S2 of the gimbal member 40, and is arranged at the lower part of the entire antenna device 10. Since the movable side holder 21 and the coil 61 are fixed close to the back surface of the antenna 10, the center of gravity of the movable body 20 is provided near the center of gravity G of the antenna 10.
In each of the antenna devices 102 to 104 of the second to fifth embodiments described above, the convex portion 23 provided on the movable side holder 21 of the first embodiment is omitted, but the positioning of the coil 61 and the magnet 62, In order to prevent collision with 62A and 62B, the movable side holder 21 may be provided with the convex portion 23 as in the first embodiment (see FIGS. 1 and 2).

(その他の変形例)
その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、カバー300として蛇腹状筒体を設けたが、アンテナ10の揺動に追従できるものであれば、必ずしも蛇腹状のものでなくても、伸縮変形自在なシート状のものでもよく、そのシート状のものでアンテナ10と固定体30との間を覆う構造としてもよい。
また、アンテナ装置の全体を合成樹脂等でできた箱状のカバーで覆うようにしてもよい。例えば、第2実施形態のアンテナ装置102を例にすると、蛇腹状筒体からなるカバー300を廃止し、図15に示すアンテナ装置105のように、ベース33上に、アンテナ10の上方までの全体を覆う箱状のカバー301を設けてもよい。このカバー301は電波を通す材料により形成される。
(Other variants)
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, although a bellows-shaped cylinder is provided as the cover 300, it is not necessarily a bellows-shaped one as long as it can follow the swing of the antenna 10, but it may be a sheet-shaped one that can be expanded and contracted. It may have a structure that covers between the antenna 10 and the fixed body 30.
Further, the entire antenna device may be covered with a box-shaped cover made of synthetic resin or the like. For example, taking the antenna device 102 of the second embodiment as an example, the cover 300 made of a bellows-shaped cylinder is abolished, and the entire area up to the upper part of the antenna 10 is placed on the base 33 as shown in the antenna device 105 shown in FIG. A box-shaped cover 301 may be provided to cover the above. The cover 301 is made of a material that allows radio waves to pass through.

各実施形態では、アンテナ10を上部に配置し、中心軸Cが垂直方向に向くように設置したが、中心軸Cが水平方向に向くように設置してもよい。その場合でも、アンテナ10の重量とバランスさせてウエイト等の重心位置調整部材により揺動支点Pと可動体20の重心とが一致していると、ジンバル部材40等の撓みを抑制することができ、揺動動作を精度良く行わせることができる。 In each embodiment, the antenna 10 is arranged at the upper part and installed so that the central axis C faces in the vertical direction, but it may be installed so that the central axis C faces in the horizontal direction. Even in that case, if the swing fulcrum P and the center of gravity of the movable body 20 are aligned with each other by a center of gravity position adjusting member such as a weight in balance with the weight of the antenna 10, the bending of the gimbal member 40 or the like can be suppressed. , The rocking operation can be performed with high accuracy.

また、組をなすコイル61と磁石62との対向方向を中心軸Cと交差する方向に設けたが、本発明においては、コイル61と磁石62との対向方向を中心軸Cに沿う方向に設ける場合も含むものとする。
また、第1、第2、第4、第5の各実施形態では、磁石62の表面に着磁分極線62cを介して異なる磁極62a,62bを揺動方向に並ぶようにその両端部に配置するとともに、コイル61にこれら磁極62a,62bに対向する有効辺61a,61bを配置し、また、第3実施形態では、異なる磁極の小磁石62A,62Bの組み合わせからなる磁石に対して、その小磁石62A,62Bのそれぞれに対向するように1個のコイル61の有効辺61a,61bを配置したが、図16に示すアンテナ装置106のように、異なる磁極の2個の小磁石62A,62Bを揺動方向に並ぶようにその両端部に配置し、これら異なる磁極の小磁石62A,62Bからなる磁石に対して、その小磁石62A,62Bのそれぞれに対向するように配置した2個の小コイル61A,61Bからなるコイルとの組み合わせとしてもよい。この場合、揺動駆動機構60として、2個の小磁石62A,62Bと2個の小コイル61A,61Bとにより一組の磁石とコイルとが構成され、可動体20を揺動する際には、各小コイル61A,61Bには右ねじの法則に基づく方向の磁場を発生させ、異なる磁極の小磁石62A,62Bとの間で異なる方向(吸引力又は反発力)に磁場が作用するようにすればよい。
Further, the facing direction between the coil 61 and the magnet 62 forming the set is provided in the direction intersecting the central axis C, but in the present invention, the facing direction between the coil 61 and the magnet 62 is provided in the direction along the central axis C. Including cases.
Further, in each of the first, second, fourth, and fifth embodiments, different magnetic poles 62a and 62b are arranged at both ends of the magnet 62 so as to be arranged in the swing direction via the magnetizing polarization line 62c on the surface of the magnet 62. At the same time, the effective sides 61a and 61b facing the magnetic poles 62a and 62b are arranged on the coil 61, and in the third embodiment, the magnets made of a combination of the small magnets 62A and 62B having different magnetic poles are smaller than the magnets. The effective sides 61a and 61b of one coil 61 are arranged so as to face each of the magnets 62A and 62B, but two small magnets 62A and 62B having different magnetic poles are used as in the antenna device 106 shown in FIG. Two small coils arranged at both ends so as to line up in the swing direction and opposed to the small magnets 62A and 62B with respect to the magnets composed of the small magnets 62A and 62B having different magnetic poles. It may be combined with a coil composed of 61A and 61B. In this case, as the swing drive mechanism 60, a set of magnets and coils is configured by two small magnets 62A and 62B and two small coils 61A and 61B, and when the movable body 20 is swung, A magnetic field is generated in each of the small coils 61A and 61B in a direction based on the right-handed screw rule so that the magnetic field acts in a different direction (attractive force or repulsive force) with the small magnets 62A and 62B having different magnetic poles. do it.

10…アンテナ、100〜106…アンテナ装置、11…頂点部、12…反射面、13…フランジ、20…可動体、21…可動側ホルダ、22,34b…傾斜面、22a…上側傾斜面、22b…下側傾斜面、23…凸部、24,33c…凹部、25…貫通孔、27…支柱部、27a,34c…穴部、28,29…ウエイト(重心位置調整部材)、30…固定体、31…固定側ホルダ、32…シャフト、33…ベース、33a…空所、33b…周縁部、34…ブロック体、34a…円板部、35…取付板、36…軸部、37…固定部、38…取付部、40…ジンバル部材(揺動支持機構)、41…外側リング部、42…中間リング部、43…内側リング部、44,45…連結部、50…姿勢検知センサ、60…揺動駆動機構、61…コイル、61A,61B…小コイル、61a,61b…有効辺、62…磁石、62A,62B…小磁石、62a,62b…磁極、62c…着磁分極線、63…ヨーク、71…ブロック、72a…上側傾斜面、72b…下側傾斜面、73…枠状部、75…筒状壁、80…シャフト、81…軸部、81a…上端部、82…球面座、83…円板部、90…ブロック体、91…周縁部、92…凹部、300…カバー(蛇腹状筒体)、301…カバー、C…中心軸、F…焦点、G…重心、P…揺動支点、S1,S2…揺動軸。 10 ... Antenna, 100 to 106 ... Antenna device, 11 ... Top, 12 ... Reflective surface, 13 ... Flange, 20 ... Movable body, 21 ... Movable side holder, 22,34b ... Inclined surface, 22a ... Upper inclined surface, 22b ... lower inclined surface, 23 ... convex portion, 24, 33c ... concave portion, 25 ... through hole, 27 ... strut portion, 27a, 34c ... hole portion, 28, 29 ... weight (center of gravity position adjusting member), 30 ... fixed body , 31 ... Fixed side holder, 32 ... Shaft, 33 ... Base, 33a ... Empty space, 33b ... Peripheral part, 34 ... Block body, 34a ... Disk part, 35 ... Mounting plate, 36 ... Shaft part, 37 ... Fixed part , 38 ... Mounting part, 40 ... Gimbal member (swing support mechanism), 41 ... Outer ring part, 42 ... Intermediate ring part, 43 ... Inner ring part, 44, 45 ... Connecting part, 50 ... Attitude detection sensor, 60 ... Swing drive mechanism, 61 ... coil, 61A, 61B ... small coil, 61a, 61b ... effective side, 62 ... magnet, 62A, 62B ... small magnet, 62a, 62b ... magnetic pole, 62c ... magnetizing polarization line, 63 ... yoke , 71 ... block, 72a ... upper inclined surface, 72b ... lower inclined surface, 73 ... frame-shaped portion, 75 ... tubular wall, 80 ... shaft, 81 ... shaft portion, 81a ... upper end portion, 82 ... spherical seat, 83. ... Disk part, 90 ... Block body, 91 ... Peripheral part, 92 ... Recessed part, 300 ... Cover (bellows-shaped cylinder), 301 ... Cover, C ... Central axis, F ... Focus, G ... Center of gravity, P ... Swing Supporting points, S1, S2 ... Swinging shaft.

Claims (12)

アンテナを有する可動体と、固定体と、前記可動体を前記アンテナの中心軸上の揺動支点を中心に揺動自在に支持する揺動支持機構と、前記アンテナの前記中心軸の傾きによる姿勢の変化を検知する姿勢検知センサと、該姿勢検知センサの検知結果に基づき前記可動体を揺動させる揺動駆動機構とを備え、前記揺動駆動機構は、前記可動体又は前記固定体のいずれか一方に設けた磁石と、前記可動体又は前記固定体のいずれか他方に設けられ、前記磁石に対向して該磁石との間に駆動力を作用させるコイルとを有しており、これら対向状態で組をなす磁石とコイルとは、前記アンテナの中心軸に沿う方向又は該中心軸に交差する方向の少なくともいずれかの方向に対向しており、
前記可動体は、前記アンテナに固定されたホルダを有しており、該ホルダに、前記中心軸上の一点を頂点とする角錐状となる配置で複数の傾斜面が形成され、該傾斜面に、前記コイル又は前記磁石の一方が固定されていることを特徴とする揺れ補正機能付きアンテナ装置。
A movable body having an antenna, a fixed body, a swing support mechanism that swingably supports the movable body around a swing fulcrum on the central axis of the antenna, and a posture due to the inclination of the central axis of the antenna. It is provided with a posture detection sensor that detects a change in the posture and a swing drive mechanism that swings the movable body based on the detection result of the posture detection sensor, and the swing drive mechanism is either the movable body or the fixed body. It has a magnet provided on one side and a coil provided on either the movable body or the fixed body and facing the magnet and exerting a driving force between the magnet and facing the magnet. The magnet and the coil that form a pair in the state face each other in at least one direction along the central axis of the antenna or in a direction intersecting the central axis .
The movable body has a holder fixed to the antenna, and a plurality of inclined surfaces are formed on the holder in a pyramidal arrangement having one point on the central axis as an apex, and the inclined surface has a plurality of inclined surfaces. , An antenna device with a vibration compensating function, characterized in that one of the coil and the magnet is fixed.
前記揺動駆動機構は、前記中心軸の周りに、前記磁石と前記コイルとの対向方向を前記中心軸に対して傾斜させた状態に配置されていることを特徴とする請求項1記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The swing according to claim 1, wherein the swing drive mechanism is arranged around the central axis in a state in which the facing direction of the magnet and the coil is inclined with respect to the central axis. Antenna device with correction function. 前記アンテナは傘型形状の上面に中心から半径方向外方にかけて凹曲面とする反射面を有しており、前記揺動支点が前記アンテナを前記中心軸と直交する方向から視たときに前記アンテナの内部に重なるように配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The antenna has a reflective surface having a concave curved surface from the center to the outside in the radial direction on the upper surface of the umbrella shape, and the antenna is viewed from a direction in which the swing fulcrum is orthogonal to the central axis. The antenna device with a shake correction function according to claim 1 or 2, wherein the antenna device is arranged so as to overlap the inside of the antenna device. 前記揺動支持機構は、前記中心軸と直交する方向に沿いかつ前記中心軸の一方端から視たときに相互に直交する二つの揺動軸を中心に揺動可能なジンバル部材により構成されており、前記ジンバル部材の両揺動軸の交点が前記揺動支点であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The swing support mechanism is composed of a gimbal member that can swing around two swing axes that are orthogonal to the central axis and that are orthogonal to each other when viewed from one end of the central axis. The antenna device with a shake correction function according to any one of claims 1 to 3, wherein the intersection of both swing axes of the gimbal member is the swing fulcrum. 前記組をなす磁石とコイルとは、前記中心軸の一方端側から視たときに、該中心軸で互いに直交する二方向に少なくとも一組ずつ設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 According to claim 1, the magnet and the coil forming the set are provided at least one set in two directions orthogonal to each other on the central axis when viewed from one end side of the central axis. The antenna device with a shake correction function according to any one of 4. 前記組をなす磁石とコイルとは、前記二方向における各方向のそれぞれに二組ずつ前記中心軸を介して対向する配置で設けられていることを特徴とする請求項5記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The shaking correction function according to claim 5, wherein the magnet and the coil forming the set are provided in an arrangement facing each other with the central axis interposed therebetween, two sets in each of the two directions. Antenna device. 前記ホルダに、前記揺動中心を介して前記アンテナの重量とバランスさせる重量調整部材が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The antenna device with a shake correction function according to any one of claims 1 to 6, wherein the holder is provided with a weight adjusting member that balances the weight of the antenna via the swing center. 前記磁石は前記固定体に設けられ、前記コイルは前記可動体に設けられていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The antenna device with a shake correction function according to any one of claims 1 to 7 , wherein the magnet is provided on the fixed body and the coil is provided on the movable body. 前記磁石における前記揺動方向の両端部に、異なる磁極が形成されており、前記コイルは、前記磁石の各磁極に対向する有効辺が前記揺動方向と直交して形成されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 Different magnetic poles are formed at both ends of the magnet in the swing direction, and the coil is characterized in that the effective side facing each magnetic pole of the magnet is formed orthogonal to the swing direction. The antenna device with a shake correction function according to any one of claims 1 to 8. 前記磁石の前記異なる磁極と前記揺動支点との距離がほぼ同じに設定されており、前記
コイルは、前記異なる磁極と前記有効辺との対向間隔をほぼ同じにするように屈曲して設けられていることを特徴とする請求項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。
The distance between the different magnetic poles of the magnet and the swing fulcrum is set to be substantially the same, and the coil is bent so as to have the opposite distance between the different magnetic poles and the effective side substantially the same. 9. The antenna device with a shake correction function according to claim 9.
前記磁石は、前記揺動方向の両端部で異なる磁極となるように配置された複数の小磁石を有しており、前記コイルは、各磁極の前記小磁石にそれぞれ対向する複数の小コイルを有していることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The magnet has a plurality of small magnets arranged so as to have different magnetic poles at both ends in the swing direction, and the coil has a plurality of small coils each facing the small magnets of each magnetic pole. The antenna device with a shake correction function according to any one of claims 1 to 8, wherein the antenna device has a vibration correction function. 前記アンテナと前記固定体との間に、これらの間を閉塞して前記揺動支持機構及び前記揺動駆動機構を囲む伸縮変形自在なカバーが設けられていることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項記載の揺れ補正機能付きアンテナ装置。 The first aspect of the present invention is characterized in that a stretchable and deformable cover is provided between the antenna and the fixed body so as to close the space between the antenna and the fixed body to surround the swing support mechanism and the swing drive mechanism. 11. The antenna device with a shake correction function according to any one of the above items.
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