TWI487185B - 角度調整機構及其天線系統 - Google Patents

Description

角度調整機構及其天線系統

本發明係有關於一種角度調整機構，尤指一種可線性調整天線模組之角度的角度調整機構及其天線系統。

為了有效地接收衛星所發出之訊號，天線模組需搭配一組角度調整機構，用以隨著衛星相對地面之角度變化而調整天線模組之盤面角度，以達到衛星對位之目的。用來調整天線模組相對衛星之仰角與方位角之傳統調整機構包含有一套設件與一轉動結構，套設件係套設於一支撐管上，且轉動結構係設置於套設件之一端(通常設置於套設件之頂端)，以使傳統的調整機構可調整天線模組相對支撐管及相對於衛星之仰角與方位角之角度變化，而達到衛星對位與定位之目的。傳統的角度調整機構係利用螺桿，以及套設於螺桿一端之側孔螺絲。側孔螺絲固定於轉動結構上，且螺桿之施力端固定於套設件。使用者於施力端轉動螺桿，以使側孔螺絲沿著螺桿之螺紋移動，以改變轉動結構與套設件間之夾角。然而傳統角度調整機構的體積龐大、零件眾多，其不但成本昂貴且笨重造成安裝的不便。此外，側孔螺絲沿著螺桿之螺紋移動係造成轉動結構以非線性模式相對套設件轉動，故如何設計出一種結構簡便以降低製造與運輸成本，且具有線性移動模式以便於使用者判斷天線模組之仰角或方位角之角度調整機構即為相關產業所需努力發展之目標。

本發明係提供一種可線性調整天線模組之角度的角度調整機構及其天線系統，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種角度調整機構，其包含有一基座，一托架，其係樞接於該基座，一連結板件，其係樞接於該托架且其上係形成有一曲槽，以及一套接元件，其係設置於該基座上且以可滑動方式套設於該連結板件之該曲槽內。該連結板件係用來沿著該曲槽之一方向相對該套接元件滑動且同時相對該托架樞轉，藉以改變該托架與該基座間之相對夾角。

本發明之申請專利範圍另揭露該角度調整機構另包含有一旋轉軸組，該連結板件係藉由該旋轉軸組樞接於該托架上，且該連結板件之該曲槽的複數個區段係分別與該旋轉軸組間隔一相對應距離。

本發明之申請專利範圍另揭露該曲槽之一端與該旋轉軸組之一間距係小於該曲槽之另一端與該旋轉軸組之一間距，且該曲槽係為一弧形曲線槽。

本發明之申請專利範圍另揭露該曲槽兩端間之任一區段與該旋轉軸組之距離係相異於其他區段與該旋轉軸組之距離。

本發明之申請專利範圍另揭露該角度調整機構另包含有一限位套件，其係設置於該連結板件之該曲槽內，該限位套件係用來限制該套接元件相對該曲槽滑動。

本發明之申請專利範圍另揭露該限位套件係具有一平滑內表面，以使該套接元件可相對該曲槽滑動至任意位置。

本發明之申請專利範圍另揭露該限位套件係具有一齒紋內表面，以使該套接元件沿著一預設節距相對該曲槽移動。

本發明之申請專利範圍另揭露該角度調整機構另包含有一鎖固元件，其係穿設該基座與該托架，該鎖固元件係用來限制該托架相對該基座樞轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該基座上係形成有一滑槽，該套接元件係以可滑動方式同時套設於該曲槽與該滑槽內，該套接元件係另用來於該滑槽內滑動，以驅動該連結板件帶動該托架相對該基座樞轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該角度調整機構另包含有一推抵件，其係以可卸除方式插入該連結板件之一開孔，該推抵件係用來推壓該連結板件相對該托架樞轉且同時沿著該曲槽之該方向相對該套接元件滑動。

本發明之申請專利範圍另揭露一種天線系統，其包含有一天線模組，一支撐管，以及一角度調整機構，其係設置於該天線模組與該支撐管之間，用以調整該天線模組相對該支撐管之角度。該角度調整機構包含有一基座，一托架，其係樞接於該基座，一連結板件，其係樞接於該托架且其上係形成有一曲槽，以及一套接元件，其係設置於該基座上且以可滑動方式套設於該連結板件之該曲槽內。該連結板件係用來沿著該曲槽之一方向相對該套接元件滑動且同時相對該托架樞轉，藉以改變該托架與該基座間之相對夾角。

本發明之天線系統可利用角度調整機構執行天線模組之仰角或方位角的調整機制。本發明之角度調整機構係藉由連接板件相對套接元件之滑移以調整托架相對基座之夾角。由於連接板件之曲槽可為一線性曲線槽，因此托架相對基座之樞轉係為線性轉動，以便於使用者可精準地調整天線模組的仰角或方位角。此外，本發明角度調整機構之結構簡單、操作容易，且具有低運輸成本之優點。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之一天線系統10之外觀示意圖。天線系統10包含有一天線模組12，一支撐管14以及一角度調整機構16。請參閱第2圖，第2圖為本發明實施例之角度調整機構16之元件爆炸示意圖。天線模組12係藉由角度調整機構16安裝於支撐管14，且角度調整機構16可藉由其安裝位置之不同而調整天線模組12相對支撐管14之夾角，例如一仰角或一方位角。於此實施例中，角度調整機構16係用來調整天線模組12之仰角。如第1圖與第2圖所示，角度調整機構16包含有一基座18，其係安裝於支撐管14上，一托架20，其係用來承托天線模組12且利用轉軸34樞接於基座18，以及一連結板件22，其係樞接於托架20上。連結板件22上係形成有一曲槽221。角度調整機構16另包含有一套接元件24，其係設置於基座18上且以可滑動方式套設於連結板件22之曲槽221內。連結板件22係用來沿著曲槽221之一方向相對套接元件24滑動且同時相對托架20樞轉，藉以改變托架20相對基座18之仰角。套接元件可包含有一墊片241與一旋轉軸242。當套接元件24套設於曲槽221內，且旋轉軸242作為一轉動軸心時，墊片241可貼附於連結板件22之側表面，用以提供防磨與保護之功能。此外，旋轉軸242之兩端可分別形成有 螺紋結構，以供上、下螺帽鎖附，因此套接元件24可安裝於基座18與連結板件22間，並視角度調整範圍以選擇性相對滑槽181或曲槽221滑動。

此外，角度調整機構16另可包含有一旋轉軸組26。連結板件22可藉由旋轉軸組26樞接於托架20上，且連結板件22之曲槽221的複數個區段係可分別與旋轉軸組26間隔一相對應距離，意即連結板件22可為一多邊型板件，且旋轉軸組26與曲槽221係分別形成於該多邊型板件之相異側邊。曲槽221之曲線形狀係與托架20相對基座18之角度調整的變化函數相對應，舉例來說，曲槽221之曲線形狀可為一S型曲線槽，此時托架20相對基座18的夾角變化函數係可近似一弦波函數。於本發明之實施例中，曲槽221係為一弧形曲線槽，如第1圖與第2圖所示，曲槽221之一端與旋轉軸組26之一間距L1係小於曲槽221之另一端與旋轉軸組26之一間距L2，且曲槽221兩端間之任一區段與旋轉軸組26之距離係相異於其他區段與旋轉軸組26之距離，換句話說，曲槽221係可為一線性弧形曲線槽，且該線性弧形曲線槽之兩端點與旋轉軸組26之該點可形成一非等腰三角形。由於套接元件24係沿著該線性弧形曲線槽移動，故托架20相對基座18的夾角變化亦為一線性變化，且基座18之表面另可形成一刻度表183，因此使用者可輕易地調整及判讀托架20相對基座18之樞轉角度。基座18、托架20與連結板件22之材質可不限於金屬材質或塑膠材質，端視設計需求而定。

再者，角度調整機構16另可包含有一限位套件28，其係設置於連結板件22之曲槽221內。限位套件28係用來限制套接元件24相對曲槽221滑動，以固定托架20相對基座18之夾角。請參閱第3圖至第5圖，第3圖至第5圖分別為本發明不同實施例之限位套件28之示意圖。如第3圖所示，限位套件28係可具有一平滑內表面，且可由彈性變形材質所組成，例如橡膠，因此套接元件24可被限位套件28包覆而安裝於曲槽221內，以使套接元件24可藉由限位套件28以彈性變形方式夾持而相對曲槽221滑動至任意位置，故第3圖所示之實施例具有無段調整功能。如第4圖所示，限位套件28另可具有一齒紋內表面，因此套接元件24係可利用限位套件28之夾持而相對曲槽221滑動。由於限位套件28並未相對曲槽221移動，限位套件28一般係使用具單面齒形的齒紋內表面，以使限位套件28之各齒距可具有分段式調整之功能。為了提高限位套件28的耐用性，限位套件28係可由鋁金屬材質所組成，如第5圖所示，限位套件28可於兩側形成有兩溝槽281，且兩溝槽281係用來吸收鋁金屬受擠壓時產生的彈性變形量。於第3圖至第5圖所示之三實施例中，限位套件28皆用來以彈性變形方式夾持套接元件24，其材質與外型及齒紋結構不限於上述實施例所述，端視設計需求而定。

如第1圖與第2圖所示，角度調整機構16另可包含有一鎖固元件30，其係穿設基座18與托架20。鎖固元件30係可用來於天線模組12調整至適當仰角時限制托架20相對基座18樞轉。值得一提的是，由於連結板件22相對套接元件24滑動以調整托架20相對基座18之角度係應用於天線系統10之微調機制，因此天線系統10另可於基座18上形成有一滑槽181，且套接元件24以可滑動方式同時套設於曲槽221與滑槽181內。當套接元件24於滑槽181內滑動時，即可驅動連結板件22帶動托架20以大角度方式相對基座18樞轉，以作為天線系統10之粗調機制。因此鎖固元件30係用來於粗調及微調操作執行完畢後鎖固托架20與基座18。角度調整機構16另可包含有一推抵件32，其係以可卸除方式插入連結板件22之一開孔223。使用者係藉由推壓推抵件32，以帶動連結板件22相對托架20樞轉，且同時沿著曲槽221之該方向相對套接元件24滑動。

請參閱第6圖與第7圖，第6圖與第7圖分別為本發明實施例之天線系統10於不同操作狀態之示意圖。如第6圖所示，當套接元件24滑動至凹槽221之該端(右側端)時，由於該端至旋轉軸組26之距離(L1)小於凹槽221其他區段至旋轉軸組26之距離，故此時托架20係相對基座18樞轉至天線系統10之微調機制的低點，意即天線模組12位於最大仰角之位置。另一方面，當套接元件24自凹槽221之該端(右側端)滑動至另一端(左側端)時，如第7圖所示，由於套接元件24與旋轉軸組26之距離(L2)係大於凹槽221其他區段至旋轉軸組26之距離，因此托架20可相對基座18樞轉至最小仰角之位置。當天線系統10之粗調機制(套接元件24於基座18之滑槽181內滑動)以及微調機制(連結板件22之曲槽221相對套接元件24滑動)調整完畢後，使用者即可利用鎖固元件30限制托架20相對基座18樞轉，以使天線模組12可相對支撐管14固定於一預設仰角位置。

相較於先前技術，本發明之天線系統可利用角度調整機構執行天線模組相對支撐管的角度調整機制，例如仰角或方位角，端視角度調整機構之安裝位置。本發明之角度調整機構係藉由連接板件相對套接元件之滑移以調整托架相對基座之夾角。由於連接板件之曲槽可為一線性曲線槽，因此托架相對基座之樞轉係為線性轉動，以便於使用者可精準地調整天線模組的仰角(或方位角)。此外，本發明角度調整機構之結構簡單、操作容易，且具有低運輸成本之優點。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．天線系統

12．．．天線模組

14．．．支撐管

16．．．角度調整機構

18．．．基座

181．．．滑槽

183．．．刻度表

20．．．托架

22．．．連結板件

221．．．曲槽

223．．．開孔

24．．．套接元件

241．．．墊片

242．．．旋轉軸

26．．．旋轉軸組

28．．．限位套件

281．．．溝槽

30．．．鎖固元件

32．．．推抵件

L1、L2．．．間距

34‧‧‧轉軸

第1圖為本發明實施例之天線系統之外觀示意圖。

第2圖為本發明實施例之角度調整機構之元件爆炸示意圖。

第3圖至第5圖分別為本發明不同實施例之限位套件之示意圖。

第6圖與第7圖分別為本發明實施例之天線系統於不同操作狀態之示意圖。

16．．．角度調整機構

18．．．基座

181．．．滑槽

183．．．刻度表

20．．．托架

22．．．連結板件

221．．．曲槽

223．．．開孔

24．．．套接元件

241．．．墊片

242．．．旋轉軸

26．．．旋轉軸組

28．．．限位套件

Claims (18)

1. 一種角度調整機構，其包含有：一基座，該基座上係形成有一滑槽；一托架，其係利用一轉軸樞接於該基座；一連結板件，其係樞接於該托架且其上係形成有一曲槽；以及一套接元件，其係設置於該基座上且以可滑動方式套設於該連結板件之該曲槽與該基座之該滑槽內，該套接元件沿著該滑槽之一方向滑動設置在該基座，以驅動該連結板件帶動該托架利用該轉軸相對該基座樞轉，該連結板件係用來沿著該曲槽之一方向利用該套接元件相對該基座滑動且同時驅動該連結板件相對該托架樞轉，藉以改變該托架與該基座間之相對夾角。
2. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該角度調整機構另包含有一旋轉軸組，該連結板件係藉由該旋轉軸組樞接於該托架上，且該連結板件之該曲槽的複數個區段係分別與該旋轉軸組間隔一相對應距離。
3. 如請求項2所述之角度調整機構，其中該曲槽之一端與該旋轉軸組之一間距係小於該曲槽之另一端與該旋轉軸組之一間距，且該曲槽係為一弧形曲線槽。
4. 如請求項3所述之角度調整機構，其中該曲槽兩端間之任一區段與該旋轉軸組之距離係相異於其他區段與該旋轉軸組之距離。
5. 如請求項1所述之角度調整機構，其另包含有：一限位套件，其係設置於該連結板件之該曲槽內，該限位套件係用來限制該套接元件相對該曲槽滑動。
6. 如請求項5所述之角度調整機構，其中該限位套件係具有一平滑內表面，以使該套接元件可相對該曲槽滑動至任意位置。
7. 如請求項5所述之角度調整機構，其中該限位套件係具有一齒紋內表面，以使該套接元件沿著一預設節距相對該曲槽移動。
8. 如請求項1所述之角度調整機構，其另包含有：一鎖固元件，其係穿設該基座與該托架，該鎖固元件係用來限制該托架相對該基座樞轉。
9. 如請求項1所述之角度調整機構，其另包含有：一推抵件，其係以可卸除方式插入該連結板件之一開孔， 該推抵件係用來推壓該連結板件相對該托架樞轉且同時沿著該曲槽之該方向相對該套接元件滑動。
10. 一種天線系統，其包含有：一天線模組；一支撐管；以及一角度調整機構，其係設置於該天線模組與該支撐管之間，用以調整該天線模組相對該支撐管之角度，該角度調整機構包含有：一基座，其係安裝於該支撐管上，該基座上係形成有一滑槽；一托架，其係利用一轉軸樞接於該基座，該托架係用來承托該天線模組；一連結板件，其係樞接於該托架上，且其上係形成有一曲槽；以及一套接元件，其係設置於該基座上且以可滑動方式套設於該連結板件之該曲槽與該基座之該滑槽內，該套接元件沿著該滑槽之一方向滑動設置在該基座，以驅動該連結板件帶動該托架利用該轉軸相對該基座樞轉，該連結板件係用來沿著該曲槽之一方向利用該套接元件相對該基座滑動且同時驅動該連結板件相對該托架樞轉，藉以改變該托架與該基座間之相對夾角。
11. 如請求項10所述之天線系統，其中該角度調整機構另包含有一旋轉軸組，該連結板件係藉由該旋轉軸組樞接於該托架上，且該連結板件之該曲槽的複數個區段係分別與該旋轉軸組間隔一相對應距離。
12. 如請求項11所述之天線系統，其中該曲槽之一端與該旋轉軸組之一間距係小於該曲槽之另一端與該旋轉軸組之一間距，且該曲槽係為一弧形曲線槽。
13. 如請求項12所述之天線系統，其中該曲槽兩端間之任一區段與該旋轉軸組之距離係相異於其他區段與該旋轉軸組之距離。
14. 如請求項10所述之天線系統，其中該角度調整機構另包含有一限位套件，其係設置於該連結板件之該曲槽內，該限位套件係用來限制該套接元件相對該曲槽滑動。
15. 如請求項14所述之天線系統，其中該限位套件係具有一平滑內表面，以使該套接元件可相對該曲槽滑動至任意位置。
16. 如請求項14所述之天線系統，其中該限位套件係具有 一齒紋內表面，以使該套接元件沿著一預設節距相對該曲槽移動。
17. 如請求項10所述之天線系統，其中該角度調整機構另包含有一鎖固元件，其係穿設該基座與該托架，該鎖固元件係用來限制該托架相對該基座樞轉。
18. 如請求項10所述之天線系統，其中該角度調整機構另包含有一推抵件，其係以可卸除方式插入該連結板件之一開孔，該推抵件係用來推壓該連結板件相對該托架樞轉且同時沿著該曲槽之該方向相對該套接元件滑動。