JP5367487B2

JP5367487B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP5367487B2
Application number: JP2009171367A
Authority: JP
Inventors: 典晋斉藤; 吉春大谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: JP2011029774A

Description

この発明は、例えば、車両の屋根に設置するアンテナ装置に関する。

従来、アンテナ装置として、車両の屋根に設置されて展開および格納されて使用される車両搭載用アンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この公報に開示されたアンテナ装置は、車両の外側に送受信部を備えたことを特徴としており、屋根に設置したアンテナ装置の回転台に対して揺動可能に取り付けた架台上に給電部や送受信部を搭載した構造を有する。

このように、送受信部を車両の外に配置することで、給電部と送受信部を繋ぐ導波管の長さを短くすることができ、電波の伝送損失を低減することができる。また、送受信部を架台上に設置することで、揺動軸を中心とした重量バランスを保つことができ、アンテナ装置の展開および格納時における駆動力を小さくすることができる。言い換えると、このアンテナ装置では、送受信部の取り付け位置を調整することで、架台上の構造物の重量バランスを調整している。

しかし、このように架台の端部に送受信部を取り付けると、アンテナ装置を展開した状態（特許文献１の図１）で、主反射鏡の後方に送受信部が出っ張ることになり、回転台を中心として主反射鏡をＡＺ角（方位角）方向に回転させる際に、主反射鏡の後方に比較的大きな駆動スペースが必要となる。

また、上記のアンテナ装置を格納した状態（特許文献１の図２）では、屋根と略平行な姿勢に折り畳まれた主反射鏡の背面より上方に送受信部が突出してしまい、車両走行時における空気抵抗が大きくなってしまう。また、この場合、風切り音が発生する問題も生じる。
特開平７−２０２５３９号公報

この発明の目的は、電波の伝送損失が少なく、設置スペースや駆動スペースを小さくできるとともに、駆動力を小さくできるアンテナ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のアンテナ装置は、方位角方向に回転される回転体を有した駆動部と、この駆動部により上記方位角方向および俯仰角方向に回転される反射板と、上記駆動部により上記方位角方向および上記俯仰角方向に回転されるとともに上記反射板に対向するホーンサポートと、このホーンサポートの先端近くに取り付けられ、上記ホーンサポートを介して上記俯仰角方向に回転されることで、上記反射板とともに展開状態と格納状態とに配置され、かつ、上記展開状態で上記ホーンサポートの先端部とともに上記反射板の前方側に離れて上記反射板に対向して配置される給電部と、上記展開状態で、上記給電部との間で重量バランスをとるように、上記反射板の背面側で上記回転体の外壁に接触して取り付けられた送受信部と、この送受信部と上記給電部を接続して上記駆動部を通って延びた導波管と、を有する。

上記発明によると、送受信部を駆動部の外壁に接触して取り付けたため、送受信部と給電部を接続した導波管を短くすることができ、電波の伝送損失を少なくすることができる。また、送受信部を駆動部に直接取り付けたため、アンテナ装置の設置スペースを小さくすることができ、アンテナ装置の駆動スペースも小さくすることができる。さらに、導波管が駆動部を通って延びているため、導波管が露出する部分が少なく、紫外線などによる劣化を抑制することができる。アンテナ装置を展開した状態で、反射板の前方側に離れて配置されるホーンサポートの先端近くに給電部が取り付けられているため、回転モーメントがアンテナ装置の前方側に片寄っているにも拘わらず、重量バランスを保つため、回転体の背面側の外壁に送受信部を取り付けたことにより、給電部および反射板を駆動部が方位角方向に回転させる際の駆動力を小さくすることができる。

この発明のアンテナ装置は、上記のような構成および作用を有しているので、電波の伝送損失が少なく、設置スペースや駆動スペースを小さくできるとともに、展開状態で方位角方向に回転させる駆動力を小さくできる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係るアンテナ装置１０を展開した状態を示す側面図であり、図２は、図１の矢印II方向から当該アンテナ装置１０を見た背面図であり、図３は、図１の矢印III方向から当該アンテナ装置１０を見た平面図である。

このアンテナ装置１０は、例えば、図示しない車両の屋根に取り付けられる。なお、図４には、このアンテナ装置１０を格納した状態の側面図を示してあり、図５には、格納した状態のアンテナ装置１０の背面図を示してあり、図６には、格納した状態のアンテナ装置１０の平面図を示してある。

本実施の形態のアンテナ装置１０は、略楕円形の凹面を有する反射板２、この反射板２の前方（凹んだ側）に対向して配置された給電部４、これら反射板２および給電部４を後述する方位角方向（ＡＺ方向）に回転させるとともに後述する俯仰角方向（ＥＬ方向）にも回転させる駆動部６、およびこの駆動部６の後述する回転体１２の外壁１２ａに接触して取り付けられた送受信部８を有する。なお、給電部４と送受信部８は、後述する導波管１によって接続されている。

駆動部６は、車両の屋根に対してＡＺ軸２１（駆動軸）を中心に方位角方向に回転される回転体１２を有する。ＡＺ軸２１は、略鉛直方向に延びており、回転体１２は、略水平な方位角方向に回転する。方位角方向とは、鉛直軸を中心とした回転方向であり、以下の説明では単にＡＺ方向と称する。

回転体１２の内部には、例えば図２に示すように、ＥＬ軸２２（駆動軸）が埋設されている。ＥＬ軸２２は、略水平方向（本実施の形態では車幅方向）に延びている。上述した給電部４および反射板２は、このＥＬ軸２２を中心に俯仰角方向に回転される。俯仰角方向とは、反射板２および給電部４を展開および格納する際の回転方向であり、以下の説明では単にＥＬ方向と称する。

具体的には、反射板２は、例えば図２に示すバックストラクチャー３２を介してＥＬ軸２２に取り付けられている。また、給電部４は、例えば図１に示すホーンサポート３４を介してＥＬ軸２２に取り付けられている。しかして、駆動部６がＥＬ軸２２を中心にバックストラクチャー３２及びホーンサポート３４を回転させることで、反射板２および給電部４は、図１〜３に示す“展開”の姿勢と、図４〜６に示す“格納”の姿勢と、の間で回転される。

言うまでも無く、上述した反射板２および給電部４は、その俯仰角に係らず、駆動部６が回転体１２をＡＺ軸２１を中心に回転させることによって、ＡＺ方向に回転される。つまり、駆動部６は、反射板２および給電部４をＡＺ方向およびＥＬ方向に回転させて、アンテナ装置１０の向きを所望する方向に調整する。

給電部４と送受信部８を繋いだ導波管１は、給電部４の展開および格納動作に応じて折り曲げ可能なフレキシブル導波管１ａと、駆動部６の回転体１２を通って延びた折り曲げ不能な接続導波管１ｂと、をフランジ１ｃで接続した構造を有する。

本実施の形態では、回転体１２の外壁１２ａに送受信部８を接触させて取り付けたため、送受信部８に接続した側の接続導波管１ｂは、その略全長に亘って外部に露出することはない。このため、接続導波管１ｂは、紫外線や雨などの外的要因によって経時的に劣化することが抑制され、使用寿命が延長される。

また、本実施の形態のように回転体１２の外壁１２ａに送受信部８を取り付けることで、導波管１の途中にロータリージョイントを設ける必要がなくなり、従来のように車内に送受信部を配置した場合と比較して、導波管自体の長さを短くすることができることに加えて、導波管を配線するための部品点数を少なくすることができ、アンテナ装置１０の製造コストを低減できる。

また、本実施の形態では、送受信部８を回転体１２の背面側、すなわち反射板２の背面側で、回転体１２の外壁１２ａに接触させて取り付けた。アンテナ装置１０を例えば図１に示すように展開した状態では、給電部４がホーンサポート３４の回動の先端近くに取り付けられているため、ＡＺ軸２１周りの回転モーメントはアンテナ装置１０の前方側に片寄っている。つまり、本実施の形態では、ＡＺ軸２１を中心とした重量バランスを保つため、回転体１２の背面側の外壁１２ａに送受信部８を取り付けた。これにより、ＡＺ軸２１を中心に給電部４および反射板２を駆動部６が方位角方向に回転させる際の駆動力を小さくすることができる。

さらに、本実施の形態のように、回転体１２の背面側の外壁１２ａに送受信部８を接触せしめて取り付けることで、上述した特許文献１に開示されたアンテナ装置と比較して、展開および格納した状態における装置サイズをコンパクトにできる。

例えば、図１のように、アンテナ装置１０を展開した場合、送受信部８が反射板２の背面より後方に突出することがなく、アンテナ装置１０のＡＺ軸２１を中心とした方位角方向の回転半径が大きくなることは無い。

また、図４に示すように、アンテナ装置１０を格納した状態では、反射板２の背面より上方に送受信部８が突出することがなく、図示しない車両を走行させた際の空気抵抗が大きくなる不具合を防止でき、風切り音が発生する心配も無い。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

図１は、この発明の実施の形態に係るアンテナ装置を展開した状態を示す側面図である。図２は、図１の矢印II方向から展開したアンテナ装置を見た背面図である。図３は、図１の矢印III方向から展開したアンテナ装置を見た平面図である。図４は、図１のアンテナ装置を格納した状態を示す側面図である。図５は、図４の矢印V方向から格納したアンテナ装置を見た背面図である。図６は、図４の矢印VI方向から格納したアンテナ装置を見た平面図である。

１…導波管、１ａ…フレキシブル導波管、１ｂ…接続導波管、２…反射板、４…給電部、６…駆動部、８…送受信部、１０…アンテナ装置、１２…回転体、１２ａ…外壁、２１…ＡＺ軸、２２…ＥＬ軸、３２…バックストラクチャー、３４…ホーンサポート。

Claims

方位角方向に回転される回転体を有した駆動部と、
この駆動部により上記方位角方向および俯仰角方向に回転される反射板と、
上記駆動部により上記方位角方向および上記俯仰角方向に回転されるとともに上記反射板に対向するホーンサポートと、
このホーンサポートの先端近くに取り付けられ、上記ホーンサポートを介して上記俯仰角方向に回転されることで、上記反射板とともに展開状態と格納状態とに配置され、かつ、上記展開状態で上記ホーンサポートの先端部とともに上記反射板の前方側に離れて上記反射板に対向して配置される給電部と、
上記展開状態で、上記給電部との間で重量バランスをとるように、上記反射板の背面側で上記回転体の外壁に接触して取り付けられた送受信部と、
この送受信部と上記給電部を接続して上記駆動部を通って延びた導波管と、
を有するアンテナ装置。
上記駆動部は、その駆動軸として、上記方位角方向に上記反射板、上記ホーンサポート、および上記給電部を回転させるときの中心となるＡＺ軸、および上記俯仰角方向に上記反射板、上記ホーンサポート、および上記給電部を回転させるときの中心となるＥＬ軸を有している請求項１に記載のアンテナ装置。
上記ＥＬ軸は、上記回転体に設けられている請求項２に記載のアンテナ装置。
上記送受信部は、上記展開状態で上記反射板の背面より後方に突出することがなく、上記格納状態で上記反射板の背面より上方に突出することがない位置に取り付けられている請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のアンテナ装置。