TWI497812B - 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及其天線系統，尤指一種可縮小外觀尺寸且保持較佳結構強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。傳統角度調整機構的體積龐大，舉例來說，其高度係為套設件及轉動結構之高度總和，因此傳統角度調整機構具有製造及運輸成本昂貴，且笨重造成安裝不便的缺點，故如何設計出一種結構輕巧以降低製造與運輸成本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縮小外觀尺寸且保持較佳結構強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，其包含有一承載架，用來承載一天線模組。該承載架包含有一基座，以及一支撐件，以可環繞一第一軸向樞轉之方式設置於該基座上，藉此調整該天線模組之一仰角。該基座之底部形成一開孔，且該基座具有一固定部。該角度調整機構另包含有一板件，以可環繞相異該第一軸向之一第三軸向樞轉之方式設置於該基座，藉此調整該天線模組之一方位角。該板件之表面具有一接合部，該固定部係設置於該接合部，以防止該基座相對該板件翻轉。該角度調整機構另包含有一套接件，固設於該板件上。該套接件係穿越該基座之該開孔以部份容置於該基座與該支撐件之間。該套接件包含有一環形主體，套接於一支撐管，以及二連接板部，設置於該環形主體之側邊。該環形主體係藉由該二連接板部以固定於該支撐管上，且各連接板部之一指向實質上平行於垂直該第一軸向之一第二軸向。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定部係為一卡勾，該接合部係為一導槽，該卡勾以可滑動方式卡扣於該導槽，以限制該基座沿著垂直該第一軸向與該第二軸向之該第三軸向相對該板件之移動。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定部係為具有鎖孔之一板部，該接合部係為一導槽，該角度調整機構另包含有一固定件，該固定件穿設該導槽與該板部之鎖孔，以限制該基座沿著垂直該第一軸向與該第二軸向之該第三軸向相對該板件之移動。

本發明之申請專利範圍另揭露該連接板部之底端與該板件之表面的一間隙高度係實質上大於該基座之一厚度。

本發明之申請專利範圍另揭露該開孔具有一第一區域與一第二區域，該第一區域之尺寸係對應於該環形主體之尺寸，且該第二區域之尺寸係對應於該連接板部之尺寸。

本發明之申請專利範圍另揭露該基座具有一底板、一第一側板及一第二側板，該第一側板與該第二側板分別設置於該底板之兩端邊並以可活動方式連接該支撐件，且部份之該套接件係位於該第一側板與該第二側板之間。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一側板之面積實質上小於該第二側板之面積，以外露該套接件之該連接板部。

本發明之申請專利範圍另揭露該基座、該支撐件及該板件之表面分別設置有一補強肋。

本發明之申請專利範圍另揭露該套接件之頂端具有一止擋部，該止擋部係用來限制該套接件相對該支撐管之移動。

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承載架，用來承載一天線模組。該承載架包含有一基座，以及一支撐件，以可環繞一第一軸向樞轉之方式設置於該基座上，藉此調整該天線模組之一仰角。該基座之底部形成一開孔，且該基座具有一固定部。該角度調整機構另包含有一板件，以可環繞相異該第一軸向之一第三軸向樞轉之方式設置於該基座，藉此調整該天線模組之一方位角。該板件之表面具有一接合部，該固定部係設置於該接合部，以防止該基座相對該板件翻轉。該角度調整機構另包含有一套接件，固設於該板件上。該套接件係穿越該基座之該開孔以部份容置於該基座與該支撐件之間。該套接件包含有一環形主體，套接於一支撐管，以及二連接板部，設置於該環形主體之側邊。該環形主體係藉由該二連接板部以固定於該支撐管上，且各連接板部之一指向實質上平行於垂直該第一軸向之一第二軸向。

本發明係將套接件容置於基座內部，以縮小角度調整機構之總體高度，故可縮減產品的外觀尺寸及包裝尺寸，藉由大幅增加產品的裝櫃量以降低運輸成本。為了配合套接件的內置設計，基座之底板係形成相應形狀及尺寸的開孔以便於套接件通過。此外，當套接件焊接固定至板件時，連接板部係與板件保持一間隙高度，可避免因連接板部與底板發生干涉而影響基座相對板件之樞轉作動。本發明之連接板部的指向係可實質上平行於第二軸向，因此各連接板部與相鄰側板之間可具有足夠空隙供使用者安裝鎖固元件，或可藉由裁切基座之側板，以便使用者可操作套筒扳手鎖固或卸除該些鎖固元件。

請參閱第1圖，第1圖為本發明之第一實施例之一天線系統10之示意圖。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。角度調整機構16係設置於天線模組12與支撐管14之間，其係用來調整天線模組12相對支撐管14之角度，例如方位角與仰角，以達到衛星對位之目的。請參閱第2圖，第2圖為本發明之第一實施例之角度調整機構16之元件爆炸示意圖。角度調整機構16可藉由特殊的結構設計以達到縮小體積之需求。

如第2圖所示，角度調整機構16包含有一承載架18，用來承載天線模組12。承載架18包含有一基座20與一支撐件22。基座20可具有一底板201、一第一側板202及一第二側板203。第一側板202與第二側板203分別設置於底板201的兩相對端邊，以使基座20可形成一ㄇ型結構件。支撐件22係利用連接單元42、連接孔44及連接槽46之組合以可相對活動方式連接於第一側板202與第二側板203，意即支撐件22以可環繞一第一軸向D1(X軸)樞轉之方式設置於基座20。角度調整機構16可利用設置於基座20與支撐件22間的螺桿組，來驅動支撐件22沿著YZ平面相對基座20樞轉，藉此調整天線模組12之一仰角。此外，基座20之底部(底板201)形成有一開孔204，且基座20另具有一固定部205，設置於底板201與第一側板202(或第二側板203)之交界處。

角度調整機構16另包含有一板件24，利用滑動單元48、滑孔50、固定件54及開口56之組合以可相對樞轉方式設置於基座20，以及一套接件26，固定於板件24且安裝在支撐管14上。角度調整機構16可利用設置於基座20與板件24間的另一套螺桿組，來驅動基座20沿著XY平面相對板件24旋轉，藉此調整天線模組12之一方位角。套接件26之頂端可設置有複數個止擋部261，當套接件26完全套入支撐管14時，止擋部261可用來抵接支撐管14，藉以限制套 接件26相對支撐管14的移動，此時套接件26即可鎖死於支撐管14上，以避免套接件26相對支撐管14晃動。由於套接件26可以焊接方式而固設於板件24上，故板件24、套接件26與支撐管14之間不會有相對位移，承載架18之基座20可藉由相對板件24樞轉，以調整天線模組12相對支撐管14之方位角。此外，板件24之表面具有一接合部241，其係用來與固定部205相連接，以防止基座20相對板件24翻轉。

請參閱第2圖與第3圖，第3圖為本發明之第一實施例之角度調整機構16之組立圖。為了縮小角度調整機構16之體積，套接件26係穿越基座20之開孔204，以部分容置於基座20與支撐件22之間(意即部份容置於基座20之底板201、第一側板202與第二側板203之間)。套接件26包含有一環形主體28，套接於支撐管14，以及二連接板部30，設置於環形主體28之側邊。當環形主體28套接於支撐管14後，兩個連接板部30可藉由複數個鎖固元件(例如螺釘或螺栓)相互咬合，以使環形主體28可緊密包覆支撐管14。如第2圖所示，開孔204可具有一第一區域204A與一第二區域204B。第一區域204A可為一環形孔，其形狀與尺寸係可實質上相符合且略大於套接件26之環形主體28之尺寸；第二區域204B可為一矩形孔，其形狀與尺寸係可實質上相符合且略大於套接件26之連接板部30之尺寸，因此套接件26 可輕易穿過基座20之開孔204。接著如第3圖所示，當基座20套上套接件26後，配置有連接板部30之部份環形主體28係可位於板件24之上端面，且部分的套接件26即會位於第一側板202與第二側板203之間，如此便可大幅縮減本發明之角度調整機構16的結構高度。

值得一提的是，本發明之支撐件22最大仰角可預設為為六十五度，位於板件24上端面之部份環形主體28之一長度係以不會限制支撐件22轉動至最大仰角的尺寸為原則，意即當支撐件22相對基座20自零度轉動至六十五度之區段間，支撐件22之內表面皆不會碰觸到環形主體28的上端，以避免限制支撐件22的樞轉範圍。環形主體28之一徑向尺寸係依據支撐管14的尺寸而定，環形主體28突出板件24上端面之一長度尺寸係對應承載架18之基座20與支撐件22的尺寸而設計，故於此不再詳述。再者，各連接板部30之一指向係實質上平行於垂直第一軸向(X軸)之一第二軸向(Y軸)，因此位於基座20內部的連接板部30與其相鄰的第一側板202及第二側板203之間可具有足夠的空隙，便於使用者可便利地安裝鎖固螺絲至兩連接板部30上。

請參閱第2圖至第5圖，第4圖與第5圖分別為本發明之第一實施例之角度調整機構16於不同視角之示意圖。各連接板部30之底端與板件24之表面的一間隙高度H可實質 上大於基座20之一厚度(底板201之厚度)，因此基座20可自由地相對板件24轉動，不會因連接板部30與板件24產生干涉而影響其轉動操作。套接件26係可為一夾鉗，用來緊密夾持支撐管14。設置於該夾鉗之鎖固元件的數量可不限於第一實施例所述之兩組螺釘或螺栓，端視結構設計需求而定。由於套接件26係穿設基座20之開孔204以部份容置於基座20與支撐件22之間，因此可有效縮減角度調整機構16的結構高度。此外，基座20、支撐件22與板件24之表面可選擇性分別設置有複數個補強肋32。藉由補強肋32之配置，基座20、支撐件22及板件24可於不降低其結構強度的前提下縮小尺寸，藉此縮小角度調整機構16的結構體積，故可達到降低本發明之角度調整機構16的製造成本與結構體積之目的。

為了提高本發明之操作便利性，於第一實施例中，套接件26之連接板部30的指向實質上平行於第二軸向D2(Y軸)，以使各連接板部30與相鄰的兩側板(第一側板202及第二側板203)可分別間隔足夠寬度的距離，如此才可視使用需求任意將鎖固元件安裝至連接板部30或自連接板部30卸除。如第2圖至第5圖所示，基座20之固定部205可為一卡勾，板件24之接合部241可為一導槽，該卡勾係以可滑動方式設置於該導槽內，以完成固定部205與接合部241之卡扣裝配。固定部205及接合部241之組合係用來防止基座 20相對板件24翻轉。舉例來說，板件24與底板201係藉由一鉚接端與二滑動端接合，故基座20可以該鉚接端為相對板件24樞轉之一樞接端，以調整天線模組12之方位角。然而板件24與底板201一般係設計為矩形結構，該鉚接端與該滑動端係分別位於矩形結構的三個端角，且固定部205及接合部241之組合分別設置於底板201與板件24上第四個端角，意即相異該鉚接端與該滑動端的端角。若固定部205未與接合部241連接，則當天線模組12之負載超出該鉚接端與該滑動端的強度負荷，底板201可能自該第四個端角相對板件24翻轉。因此底板201與板件24的四個端角可分別藉由該鉚接端、該滑動端、與固定部205及接合部241之組合來確保兩結構件之間的緊密接合，藉此限制基座20沿著垂直第一軸向D1(X軸)與第二軸向D2(Y軸)之一第三軸向D3(Z軸)相對板件24之移動，以提高角度調整機構16之操作穩定性。

請參閱第6圖與第7圖，第6圖與第7圖分別為本發明之第二實施例之角度調整機構16’於不同視角之外觀示意圖。第二實施例中，與第一實施例具有相同編號之元件具有相同的結構及功能，故於此不再詳述。第二實施例與第一實施例之差異在於，第二實施例之角度調整機構16’的固定部205可為具有鎖孔之一板部，接合部241可為與第一實施例相同之一導槽。角度調整機構16’另可包含有一固定件34， 例如一等高螺絲，固定件34係可穿設導槽及該板部之鎖孔，藉由限制基座20沿著該第三軸向(Z軸)相對板件24之移動，來防止角度調整機構16’因天線模組12負載過大而造成承載架18發生翻轉或結構變形。於第二實施例中，具有鎖孔之該板部係自基座20之第一側板202外翻並貼附於板件24上。該板部之翻轉方向可不限於本實施例所述，端視設計需求而定。

請參閱第8圖，第8圖為本發明之第三實施例之角度調整機構16”之外觀示意圖。第三實施例中，與前述實施例具有相同編號之元件具有相同的結構及功能，故於此不再詳述。第三實施例與前述實施例之差異在於，角度調整機構16”之固定部205亦為具有鎖孔之一板部，接合部241為與前述實施例相同之一導槽。舉例來說，該鎖孔可直接形成於底板201之表面，因此具有鎖孔之該板部即可為底板201之一部分。該板部與該導槽可藉由該等高螺絲(固定件34)而相互固定，藉此限制基座20沿著該第三軸向(Z軸)相對板件24之移動。此外，在不影響基座20之結構強度的前提下，角度調整機構16”之第一側板202的面積可實質上小於第二側板203之面積，藉以外露套接件26之連接板部30。由於連接板部30係位於基座20之第一側板202及第二側板203之間，為了便於安裝鎖固元件至連接板部30上，第一側板202可切削移除掉部份區塊，如第8圖所示，設置於基座20內 之套接件26的連接板部30可直接外露，以便於使用者可利用工具，例如套筒扳手，自連接板部30上鎖固或移除該些鎖固元件。

相較於先前技術，本發明係將套接件容置於基座內部，以縮小角度調整機構之總體高度，故可縮減產品的外觀尺寸及包裝尺寸，藉由大幅增加產品的裝櫃量以降低運輸成本。為了配合套接件的內置設計，基座之底板係形成相應形狀及尺寸的開孔以便於套接件通過。此外，當套接件焊接固定至板件時，連接板部係與板件保持一間隙高度，可避免因連接板部與底板發生干涉而影響基座相對板件之樞轉作動。本發明之連接板部的指向係可實質上平行於第二軸向，因此各連接板部與相鄰側板之間可具有足夠空隙供使用者安裝鎖固元件，或可藉由裁切基座之側板，以便使用者可操作套筒扳手鎖固或卸除該些鎖固元件。

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‧‧‧承載架

20‧‧‧基座

201‧‧‧底板

202‧‧‧第一側板

203‧‧‧第二側板

204‧‧‧開孔

204A‧‧‧第一區域

204B‧‧‧第二區域

205‧‧‧固定部

22‧‧‧支撐件

24‧‧‧板件

241‧‧‧接合部

26‧‧‧套接件

261‧‧‧止擋部

28‧‧‧環形主體

30‧‧‧連接板部

32‧‧‧補強肋

34‧‧‧固定件

H‧‧‧間隙高度

42‧‧‧連接單元

44‧‧‧連接孔

46‧‧‧連接槽

48‧‧‧滑動單元

50‧‧‧滑孔

54‧‧‧固定件

56‧‧‧開口

D1‧‧‧第一軸向

D2‧‧‧第二軸向

D3‧‧‧第三軸向

第1圖為本發明之第一實施例之天線系統之示意圖。

第2圖為本發明之第一實施例之角度調整機構之元件爆炸示意圖。

第3圖為本發明之第一實施例之角度調整機構之組立圖。

第4圖與第5圖分別為本發明之第一實施例之角度調整機構於不同視角之示意圖。

第6圖與第7圖分別為本發明之第二實施例之角度調整機構於不同視角之外觀示意圖。

第8圖為本發明之第三實施例之角度調整機構之外觀示意圖。

16．．．角度調整機構

18．．．承載架

20．．．基座

201．．．底板

202．．．第一側板

203．．．第二側板

204．．．開孔

205．．．固定部

22．．．支撐件

24．．．板件

26．．．套接件

261．．．止擋部

28．．．環形主體

30．．．連接板部

32．．．補強肋

H．．．間隙高度

Claims (18)

1. 一種角度調整機構，其包含有：一承載架，用來承載一天線模組，該承載架包含有：一基座，該基座之底部形成一開孔，且該基座具有一固定部；以及一支撐件，以可環繞一第一軸向樞轉之方式設置於該基座上，藉此調整該天線模組之一仰角，該第一軸向實質平行該基座之該底部；一板件，以可環繞相異該第一軸向之一第三軸向樞轉之方式設置於該基座，藉此調整該天線模組之一方位角，該板件之表面具有一接合部，該固定部係設置於該接合部，以防止該基座相對該板件翻轉，該第三軸向實質垂直該基座之該底部；以及一套接件，固設於該板件上，該套接件係穿越該基座之該開孔以部份容置於該基座與該支撐件之間，該套接件包含有：一環形主體，套接於一支撐管；以及二連接板部，設置於該環形主體之側邊，該環形主體係藉由該二連接板部以固定於該支撐管上，各連接板部之一指向實質上平行於垂直該第一軸向及該第三軸向之一第二軸向。
2. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該固定部係為一卡勾，該接合部係為一導槽，該卡勾以可滑動方式卡扣於該導槽，以限制該基座沿著垂直該第一軸向與該第二軸向之該第三軸向相對該板件之移動。
3. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該固定部係為具有鎖孔之一板部，該接合部係為一導槽，該角度調整機構另包含有一固定件，該固定件穿設該導槽與該板部之鎖孔，以限制該基座沿著垂直該第一軸向與該第二軸向之該第三軸向相對該板件之移動。
4. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該連接板部之底端與該板件之表面的一間隙高度係實質上大於該基座之一厚度。
5. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該開孔具有一第一區域與一第二區域，該第一區域之尺寸係對應於該環形主體之尺寸，且該第二區域之尺寸係對應於該連接板部之尺寸。
6. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該基座具有一底板、一第一側板及一第二側板，該第一側板與該第二側板分別設置於該底板之兩端邊並以可活動方式連接該支 撐件，且部份之該套接件係位於該第一側板與該第二側板之間。
7. 如請求項6所述之角度調整機構，其中該第一側板之面積實質上小於該第二側板之面積，以外露該套接件之該連接板部。
8. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該基座、該支撐件及該板件之表面分別設置有一補強肋。
9. 如請求項1所述之角度調整機構，其中該套接件之頂端具有一止擋部，該止擋部係用來限制該套接件相對該支撐管之移動。
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：一承載架，用來承載該天線模組，該承載架包含有：一基座，該基座之底部形成一開孔，且該基座具有一固定部；以及 一支撐件，以可環繞一第一軸向樞轉之方式設置於該基座上，藉此調整該天線模組之一仰角，該第一軸向實質平行該基座之該底部；一板件，以可環繞相異該第一軸向之一第三軸向樞轉之方式設置於該基座，藉此調整該天線模組之一方位角，該板件之表面具有一接合部，該固定部係設置於該接合部，以防止該基座相對該板件翻轉，該第三軸向實質垂直該基座之該底部；以及一套接件，固設於該板件上，該套接件係穿越該基座之該開孔以部份容置於該基座與該支撐件之間，該套接件包含有：一環形主體，套接於該支撐管；以及二連接板部，設置於該環形主體之側邊，該環形主體係藉由該二連接板部以固定於該支撐管上，各連接板部之一指向實質上平行於垂直該第一軸向及該第三軸向之一第二軸向。
11. 如請求項10所述之天線系統，其中該固定部係為一卡勾，該接合部係為一導槽，該卡勾以可滑動方式卡扣於該導槽，以限制該基座沿著垂直該第一軸向與該第二軸向之該第三軸向相對該板件之移動。
12. 如請求項10所述之天線系統，其中該固定部係為具有鎖孔之一板部，該接合部係為一導槽，該角度調整機構另包含有一固定件，該固定件穿設該導槽與該板部之鎖孔，以限制該基座沿著垂直該第一軸向與該第二軸向之該第三軸向相對該板件之移動。
13. 如請求項10所述之天線系統，其中該連接板部之底端與該板件之表面的一間隙高度係實質上大於該基座之一厚度。
14. 如請求項10所述之天線系統，其中該開孔具有一第一區域與一第二區域，該第一區域之尺寸係對應於該環形主體之尺寸，且該第二區域之尺寸係對應於該連接板部之尺寸。
15. 如請求項10所述之天線系統，其中該基座具有一底板、一第一側板及一第二側板，該第一側板與該第二側板分別設置於該底板之兩端邊並以可活動方式連接該支撐件，且部份之該套接件係位於該第一側板與該第二側板之間。
16. 如請求項15所述之天線系統，其中該第一側板之面積實質上小於該第二側板之面積，以外露該套接件之該連 接板部。
17. 如請求項10所述之天線系統，其中該基座、該支撐件及該板件之表面分別設置有一補強肋。
18. 如請求項10所述之天線系統，其中該套接件之頂端具有一止擋部，該止擋部係用來限制該套接件相對該支撐管之移動。