KR20090039298A - 안테나용 로테이터 - Google Patents

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KR20090039298A
KR20090039298A KR1020070104852A KR20070104852A KR20090039298A KR 20090039298 A KR20090039298 A KR 20090039298A KR 1020070104852 A KR1020070104852 A KR 1020070104852A KR 20070104852 A KR20070104852 A KR 20070104852A KR 20090039298 A KR20090039298 A KR 20090039298A
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Abstract

본 발명은 위성신호나 나레이터 신호를 수신하는 안테나에 연결된 케이블을 회전 가능하게 연결함과 아울러 전파나 전류의 접속이 양호하도록 하는 안테나용 로테이터에 대한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 위성신호를 수신하는 안테나에 연결된 케이블을 회전 가능하게 연결하기 위하여 내부에 도전축이 설치된 허브가 구조물에 고정되는 몸체에 삽입되고, 상기 허브를 고정하기 위한 슬리브가 몸체에 결합 되며, 상기 허브와 몸체를 상호 회전 가능하게 지지하도록 베어링을 설치함에 있어서, 상기 몸체(10)의 내부 바닥면 가장자리에 베어링이 안착 되는 베어링 지지턱(11)을 형성하되, 몸체(10)의 외측 바닥면 중앙에 케이블 연결구(13)가 마련되며,
상기 허브(20)에는 몸체(10)의 내주면에 미끄럼 결합 되는 베어링 플랜지(21)를 중앙으로 하여 그 상부와 하부에 각각 베어링이 끼워질 수 있도록 베어링 삽입부(22,22')가 형성되고,
상기 허브(20)의 상,하부에 마련된 베어링 삽입부(22,22')에 각각 트러스트 볼 베어링(B,B')을 끼운 상태에서 몸체(10)에 삽입하되, 그 몸체(10)의 입구측에 형성된 나사부(12)에 슬리브(30)를 결합하여 몸체(10)내에서 트러스트 볼 베어링(B,B')을 매개로 허브(20)가 미끄럼 결합 된 구성을 특징으로 한다.
로테이터, 안테나, 베어링, 슬리브, 허브, 도전축

Description

안테나용 로테이터{Rotator for Antenna}
본 발명은 위성신호나 나레이터 신호를 수신하는 안테나에 연결된 케이블을 회전 가능하게 연결함과 아울러 전파나 전류의 접속이 양호하도록 하는 안테나용 로테이터에 관한 것이다.
주지한 바와 같이 건축물과 같은 고정 구조물이나 항공기, 선박 및 자동차 등과 같은 운송수단에는 지리정보 및 무선통신을 위하여 위성신호나 나레이터 신호 등을 수신할 수 있는 위성수신용 안테나가 설치되어 있다.
이때 전파신호는 지향성(指向性)을 가짐으로, 안테나가 전파의 수신에 적합한 방향이 되도록 안테나의 방향을 회전시키게 되며, 상기 안테나와 안테나에 연결된 케이블이 상호 전기적으로 접속된 상태에서 회전이 용이하게 이루어지도록 로테이터가 사용된다.
이러한 로테이터는 수신장치와 몸체가 케이블로 연결되며, 안테나와 케이블로 연결된 허브가 상기 몸체의 상측으로부터 결합 된다.
이때 상기 몸체와 허브 사이에는 볼베어링이 삽입되어 허브가 몸체의 내부에서 회전하기 용이하게 된다.
이후 슬리브를 몸체의 상단에 결합하여 허브와 베어링을 고정함으로써 로테이터가 완성된다.
도 1은 종래의 안테나용 로테이터의 일예를 나타낸 것으로,
종래의 안테나용 로테이터에 의하면 로테이터(100)는 일측에 케이블 연결구(109)가 형성되고 내부에 도전축(110)이 설치된 허브(108)를 케이블 연결구(102)가 형성된 몸체(101)에 슬리브(103)로 결합시키되, 슬리브(103)와 허브(108) 사이에 베어링(104)을 설치하여서 된 것이다.
상기 도전축(110)은 단부에 요홈이 형성되며, 이러한 도전축(110)의 요홈이 대향되도록 복수개가 병렬 설치되고, 상기 요홈에는 스프링에 탄력 지지되는 가동핀이 삽입되어 복수개의 도전축(110)을 접속하도록 된 것이다.
또한, 상기 로테이터(100)의 상측에 안테나(112)가 설치되고, 상기 안테나(112)의 회로(113)와 연결되는 케이블(114)의 단부가 허브(108)의 케이블 연결구(109)에 결합 되며, 수신장치와 연결된 케이블(117)의 단부가 몸체(101)의 케이블 연결구(102)에 연결 설치된 것이다.
이러한 로테이터(100)는 몸체(101)와 허브(108) 사이에 베어링(104)이 설치되어 있으므로, 허브(108)와 도전축(110)이 자유자재로 회동 가능하며, 이에 따라 허브(108)의 상측에 설치된 안테나(112)를 위성신호의 방향과 일치되도록 용이하게 조절할 수 있게 된다.
또한, 케이블(117,114)의 중심도선(118,115)이 각각 도전축(110)의 상, 하측 단부에 납땜 연결되고, 외부도체(119,116)는 케이블 연결구(109,102)에 연결되어 있으므로, 안테나(112)에서 수신된 신호의 내부도체는 중심도선(115)과 도전축(110)을 통하여 중심도선(118)으로 연결 전송되는 것이며, 외부도체(116), 허브(108), 베어링(104), 슬리브(103), 몸체(101) 등을 통하여 외부도체(119)로 연결 전송되는 것이다.
이때, 허브(108)의 내벽과 도전체(110) 사이에 절연체(111)가 설치되어 있으므로, 외부도체(116,119)와 중심도선(115,118) 간의 절연이 유지되는 것이다.
그러나 이러한 로테이터(100)는 회전체와 피회전체 사이에 접촉하거나 인접하는 면적이 넓어지게 되고, 그 결과 회전에 큰 저항을 받게 되며, 아울러 발열량이 많아지게 되어, 내구성의 저하로 마모량이 증가하여 유격이 발생할 우려가 커진다.
따라서, 로테이터의 외부도체(116,119)로 전송되는 위성신호의 손실이 불가피하게 된다.
즉, 허브(108)의 외주면과 슬리브(103)의 내주면이 서로 밀착됨으로써 위성 신호가 전달될 수 있고, 아울러 허브(108)와 몸체(101) 사이에 설치된 베어링(104)을 통하여 위성신호가 전달되도록 된 것이나, 안테나(112)의 방향 조절을 위하여 슬리브(103)가 고정된 상태에서 허브(108)가 회전되는 것이므로, 슬리브(103)와 허브(108) 사이에 유격이 발생 되어 위성신호가 원활하게 전달되지 못하며, 아울러 베어링(104)도 회전체이므로 볼(107)과 내륜(105) 또는 볼(107)과 외륜(106) 사이에 유격이 발생 됨으로써 진동이나 움직임이 요구되는 자동차의 경우에는 더욱더 위성신호가 양호하게 전달되지 못하게 된다.
또한, 중심도선(115,118)은 복수개의 가동핀에 의하여 접속된 것이므로, 로테이터(100)의 설치 조건이나 회전환경에 따라 가동핀과 도전축(110) 사이에 유격이 발생되거나 스프링이 가동핀을 안정적으로 탄력 지지하지 못할 경우, 중심도선(115,118)을 흐르는 신호의 전송이 불량하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 안테나용 로테이터의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 허브와 슬리브 사이의 유격을 보상하고, 베어링의 유격발생이 억제되도록 하고, 회전체와 피회전체 사이에 접촉하거나 인접하는 면적을 최소화하여, 회전체의 회전이 원활하도록 하고, 발열량의 저하로 인한 내구성의 증대로 반 영구적으로 사용할 수 있고, 따라서 양호한 접속상태를 유지하여 위성신호를 손실 없이 전송하도록 하는 안테나용 로테이터를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 볼베어링을 트러스트 볼 베어링으로 대체함에 있어서 허브의 원활한 회전 및 위성으로부터 수신된 신호를 손실 없이 수신기까지 안정적으로 전송하기 위하여 와셔형상의 상륜과 하륜을 각각 구비하고, 그 사이에 등간격으로 다수개의 볼이 장착된 리테이너를 포함한 트러스트 볼 베어링으로 구성하여 구름운동을 하도록 하며 슬리브의 베어링 압착부와 베어링 사이에 스프링와셔를 삽입하여 양호한 접속상태를 유지하도록 한다..
상술한 바와 같이 본 발명은 안테나와 상기 안테나와 케이블로 연결된 허브의 회전이 원활하게 이루어지고, 상기 허브의 회전으로 인해 발생하는 슬리브의 풀림을 방지할 수 있으며, 슬리브의 결합으로 베어링의 유격발생이 완전히 해소되고, 접촉부위의 최소화로 인해 발열량이 크게 감소되며, 그 결과, 마모가 거의 일어나 지 않아 반 영구적으로 사용이 가능하고, 내부도체와 외부도체 모두 상호 양호한 접속 상태가 유지되어 안테나로부터 수신된 위성신호가 손실 없이 수신장치까지 전송되는 유용한 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 안테나용 로테이터를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 결합 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 구조 및 결합상태를 나타낸 결합 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 도전체를 확대 도시한 확대도이다.
본 발명은 위성신호나 나레이터 신호를 수신하는 안테나(A)에 연결된 케이블(130)을 회전 가능하게 연결함과 아울러 전파나 전류의 접속이 양호하도록 하는 안테나용 로테이터에 대한 것으로,
위성신호를 수신하는 안테나(A)에 연결된 케이블(130)을 회전 가능하게 연결하기 위하여 내부에 도전축(60)이 설치된 허브(20)가 몸체(10)에 삽입되고, 상기 허브(20)를 고정하기 위한 슬리브(30)가 몸체에 결합 되며, 허브(20)와 몸체(10) 사이에 베어링(B,B')이 설치된다.
상기, 몸체(10)는 내부 하측에 베어링 지지턱(11)이 구비되고 외부 하단 중앙에 케이블 연결구(13)가 마련된 것을 특징으로 하며 외주연에 플랜지(14)가 형성되고 내측 상단에 슬리브(30)와의 결합을 위한 나사부(12)가 형성된다.
또한, 허브(20)는 상부와 하부에 각각 베어링 삽입부(22,22')가 형성되고 그 사이에 베어링 지지 플랜지(21)가 마련된 것을 특징으로 하며 내부에 도전축(60)을 설치하고 도전축(60)과 허브(20)의 내주면 사이에 절연체(120,120')를 설치하여 도전축(60)과 허브(20)가 직접 접속하는 것을 방지하여 상호 통전 되지 않도록 한다.
여기서, 상기 도전축은 제1도전축(61)과 제2도전축(62)으로 구성되며, 상기 제1도전축(61)의 일측에는 반구형상의 접속부(61a)가 마련된다.
한편, 상기 제2도전축(62)의 일측단에는 상기 제1도전축(61)의 일측에 마련된 접속부(61a)를 수용할 수 있는 접속홈(62a)이 마련되고 그 후부에 지그재그 형상의 탄성부(62b)가 형성되며, 상기 탄성부(62b)의 후단부에는 단턱(62c)이 일체형으로 형성된다.
즉, 상기 제1도전축(61)의 일측은 절연체(120)를 관통하여 케이블(130)의 중심도선(131)과 접속되고, 접속부(61a)가 마련된 타측은 제2도전축(62)에 마련된 접속홈(62a)에 안착되어 접속된다.
한편, 제2도전축(62)은 절연체(120')에 의해 고정되며 안착홈(62a)이 마련된 일측이 제1도전축(61)과 접속하고 타측은 절연체(120')를 관통하여 케이블(140)의 중심도선(141)과 접속된다.
이어서, 상기 허브(20)의 상부와 하부에 마련된 베어링 삽입부(22,22')에 트러스트 볼 베어링(B,B')이 각각 결합 되도록 한다.
여기서, 상기 트러스트 볼 베어링(B,B')은 와셔형상의 상륜(B1,B1')과 하륜(B2,B2')을 각각 구비하고, 그 사이에 등간격으로 다수개의 볼이 장착된 리테이 너(R,R')가 포함된 트러스트 볼 베어링(이하, 베어링이라 칭함)으로 구성하여 상륜(B1,B1') 및 하륜(B2,B2')이 리테이너(R,R')에 구비된 볼과 구름운동을 하도록 한다.
아울러, 슬리브(30)는 하부에 베어링 압착부(31)가 형성되고 중앙에 상기 허브(20)의 베어링 삽입부(22,22')가 통과할 수 있도록 베어링 삽입부(22,22')보다 큰 내경을 갖는 통공(33)이 형성된 것을 특징으로 하며 베어링 압착부(31) 외주연에 상기 몸체(10)와 결합할 수 있도록 나사부(32)를 형성한다.
이어서, 슬리브(30)의 나사부(32)와 상기 몸체(10)의 상단에 구비된 나사부(12)를 상호 결합하되 슬리브(30)의 베어링 압착부(31)와 베어링(B) 사이에 스프링와셔(50)를 삽입한다.
이때, 상기 슬리브(30)의 베어링 압착부(31)가 스프링와셔(50)를 통해 베어링(B,B')을 충분히 압박할 수 있도록 밀착할 때까지 회전시켜 결합한다.
이후, 위성신호를 수신하는 안테나(A)에 연결된 케이블(130)의 중심도선(131)은 케이블 접속커버(40)를 삽입 관통하여 도전축(60)에 결합 되게 하고, 상기 케이블(130)의 외부도선(132)은 케이블 삽입구(41)에 접속 되도록 하며 수신장치에 연결된 케이블(140)의 중심도선(141)은 케이블 연결구(13)를 삽입 관통하여 도전축(60)에 결합 되고 케이블(140)의 외부도체는 케이블 연결구(13)에 접속되게 한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 안테나(A)가 위성으로부터 송출된 신호(signal)의 원활한 수신을 위해 회전하게 되면 상기 안테나(A)에 연결된 케이 블(130)과 케이블 접속커버(40) 및 허브(20)가 베어링(B,B')에 의해 몸체(10)와 슬리브(30)가 고정된 상태에서 원활하게 회전하게 되므로 안테나(A)의 방향을 자유롭게 회전할 수 있다.
여기서 몸체(10)와 상기 몸체(10)와 결합 된 슬리브(30)는 고정되는 비 회전체이고 몸체(10) 내부에 삽입되는 허브(20)는 회전체이다.
이때, 회전체인 허브(20)는 비 회전체인 몸체(10) 및 슬리브(30)와 접촉하는 부위가 전혀 없으며 슬리브(30)의 베어링 압착부(31)가 스프링와셔(50)를 통해 상부 베어링(B)을 압박하고 상부의 베어링(B)은 다시 상기 허브(20)의 베어링 플랜지(21)를 압박하고, 이어서 베어링 플랜지(21)가 하부 베어링(B')을 압박하여 하부 베어링(B')의 하륜(B2')이 상기 몸체(10)의 베어링 지지턱(11)에 밀착하게 된다.
즉, 상기 안테나(A)가 회전하게 되면 몸체(10)에 삽입된 허브(20)가 회전하게 되는바 허브(20)에 결합 된 상부 베어링(B)의 상륜(B1)은 스프링와셔(50)의 저면에 밀착되고 하부 베어링(B')의 하륜(B2')은 몸체(10)의 베어링 지지턱(11)에 밀착되므로 회전하지 아니하고 상부 베어링(B)의 리테이너(R)를 포함한 하륜(B2)과 허브(20)와 하부 베어링(B')의
(R')를 포함한 상륜(B1')만이 회전하게 되는 것이다.
따라서, 상기 슬리브(30)와 상부 베어링(B)은 스프링와셔(50)에 의해 항상 탄성력을 받게 되므로 허브(20)의 회전으로 인한 슬리브(30)의 풀림을 방지함과 아울러 외부 도체간의 양호한 접속상태를 지속적으로 유지시키게 된다.
또한, 슬리브(30)의 압착력에 제한받지 않는 허브(20)의 원활한 회전이 가능 하며, 베어링(B,B')의 구름 접촉면의 최소화로 발열이 현저하게 감소 되므로 내구성이 향상된다.
한편, 케이블(130)의 중심도선(131)을 통해 전송되는 위성신호는 제1도전축(61)을 지나 제2도전축(62)에 전송된다.
이때, 제2도전축(62)은 탄성부(62c)의 탄성력에 의해 제1도전축과(61)의 우수한 접지력을 유지하게 되며 제2도전축(62)에 마련된 단턱(62c)이 절연체(120')를 관통하여 후방으로 밀리는 것을 방지한다.
그 결과, 안테나(A)로부터 중심도선(131)을 통하여 전송되는 위성신호는 도전축(60)을 통해 케이블(140)의 중심도선(141)으로 전달되고 외부도선(132)을 통해 전송되는 위성신호는 외부도체를 통해 케이블(140)에 전송되어 손실 없이 안정적으로 수신장치까지 전달되는 것이다.
도 1은 종래의 안테나용 로테이터의 구조 및 결합상태를 나타낸 결합 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 결합 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 구조 및 결합상태를 나타낸 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나용 로테이터의 도전체를 확대 도시한 확대단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 몸체 11 : 베어링 지지턱
12 : 나사부 13 : 케이블 연결구
14 : 플랜지 14a : 고정 홀
20 : 허브 21 : 베어링 플랜지
22,22' : 베어링 삽입부 30 : 슬리브
31 : 베어링 압착부 32 : 나사부
33 : 통공 40 : 케이블 접속커버
50 : 스프링와셔 60 : 도전축
130,140 : 케이블 A : 안테나
B,B' : 베어링 R,R' : 리테이너
B1,B1' : 상륜 B2,B2' : 하륜

Claims (7)

  1. 위성신호를 수신하는 안테나에 연결된 케이블을 회전 가능하게 연결하기 위하여 내부에 도전축이 설치된 허브가 구조물에 고정되는 몸체에 삽입되고, 상기 허브를 고정하기 위한 슬리브가 몸체에 결합 되며, 상기 허브와 몸체를 상호 회전 가능하게 지지하도록 베어링을 설치함에 있어서,
    상기 몸체(10)의 내부 바닥면 가장자리에 베어링이 안착 되는 베어링 지지턱(11)을 형성하되, 몸체(10)의 외측 바닥면 중앙에 케이블 연결구(13)가 마련되며,
    상기 허브(20)에는 몸체(10)의 내주면에 미끄럼 결합 되는 베어링 플랜지(21)를 중앙으로 하여 그 상부와 하부에 각각 베어링이 끼워질 수 있도록 베어링 삽입부(22,22')가 형성되고,
    상기 허브(20)의 상,하부에 마련된 베어링 삽입부(22,22')에 각각 트러스트 볼 베어링(B,B')을 끼운 상태에서 몸체(10)에 삽입하되, 그 몸체(10)의 입구측에 형성된 나사부(12)에 슬리브(30)를 결합하여 몸체(10)내에서 트러스트 볼 베어링(B,B')을 매개로 허브(20)가 미끄럼 결합 된 구성을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트러스트 볼 베어링(B,B')은 와셔형상의 상륜(B1,B1')과 하륜(B2,B2') 을 각각 구비하고, 그 사이에 등간격으로 복수개의 볼이 장착된 리테이너(R,R')가 포함된 것을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 슬리브(30)는 하부에 베어링 압착부(31)가 형성되고 중앙에 베어링 삽입부(22)가 통과할 수 있도록 상기 허브의 베어링 삽입부 보다 큰 내경을 갖는 통공(33)이 마련된 것을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 슬리브(30)의 베어링 압착부(31)와 트러스트 볼 베어링(B) 사이에 개재되며, 상기 슬리브(30)의 풀림방지 및 외부도체간의 접속상태를 양호하게 유지시켜주기 위한 스프링와셔(50)가 포함된 것을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도전축(60)은 제1도전축(61)과 제2도전축(62)으로 구성됨을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1도전축(61)의 일측에는 반구형상의 접속부(61a)가 마련된 것을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제2도전축(62)의 일측단에는 상기 제1도전축(61)의 일측에 마련된 접속부(61a)를 수용할 수 있는 접속홈(62a)이 마련되고 그 후부에 지그재그 형상의 탄성부(62b)가 형성되며, 상기 탄성부(62b)의 후단부에는 단턱(62c)이 형성된 것을 특징으로 하는 안테나용 로테이터.
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