JPH0644167Y2 - 電動伸縮アンテナ駆動制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車用アンテナとして広く使用され
ている電動伸縮アンテナの駆動制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、この種の電動伸縮アンテナ駆動制御装置は、ア
ンテナ素子を伸縮動作させるべく操作スイッチなどをON
またはOFFにすると、直流電源が所定極性でモータに供
給され、同モータが正回転または逆回転し、これに伴い
アンテナ素子が伸長または縮小していき、アンテナ素子
が伸長完了または縮小完了すると、クラッチ機構が働い
てモータ側とアンテナ側とが切離された状態となり、そ
の直後に上限リミットスイッチまたは下限リミットスイ
ッチがOFF状態となり、モータへの電源供給が断たれる
ものとなっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記構成の従来の電動伸縮アンテナ駆動制御装置には次
のような問題があった。すなわち、上限リミットスイッ
チおよび下限リミットスイッチは、一般に板バネ接点な
どの機械的要素により構成されている。また上記リミッ
トスイッチをONまたはOFFする駆動手段も、例えばモー
タに連動する回転歩進機構等からなる純メカニカルな機
構により構成されている。したがって上記回転歩進機構
およびリミットスイッチ等の可動部分に磨耗や損傷が生
じ易い。このような磨耗や損傷が、たとえば上記回転歩
進機構とリミットスイッチとの駆動力伝達部分に発生す
ると、リミットスイッチが不作動あるいは誤動作し、ア
ンテナ素子の伸縮完了時において直流電源を適確にしゃ
断できないといった問題が生じる。また上記リミットス
イッチ機能、すなわちアンテナ素子の伸縮完了時または
縮小完了時においてモータ電源をしゃ断する機能、を発
揮すべく構成されている部分の構成部品点数が多いた
め、コスト高となる上、信頼性の点でも問題が多かっ
た。

そこで本考案の目的は、機械的な可動部分の磨耗や損傷
に起因するリミットスイッチ機能障害が生じるおそれが
なく、アンテナ素子の伸長完了時または縮小完了時にお
いて、モータ電源を適確にしゃ断することができ、長期
に亙って安定な動作が期待できる上、低コウト化および
信頼性の向上がはかれる伝動伸縮アンテナ駆動制御装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決し目的を達成するために、本考案の電動
伸縮アンテナ駆動制御装置は、直流電源を供給されて正
回転または逆回転する如く設けられたモータと、このモ
ータの回転力を用いて伸縮形アンテナ素子を伸長動作ま
たは縮小動作させる手段と、この手段による絶縁伸縮形
アンテナ素子の伸長動作または縮小動作に伴って変位す
る如く設けられた変位体と、この変位体の変位経路の側
傍に配設されたホール素子と、このホール素子に対し一
定間隔を隔てて相対向し、上記ホール素子を常時はON動
作させる如く磁気バイアスを与えて磁気バイアス手段
と、前記変位経路に沿って移動し前記変位体が前記アン
テナ素子の伸長完了位置または縮小完了位置に相当する
位置まで変位したとき前記ホール素子と磁気バイアス手
段との間に非接触状態で介挿され前記ホール素子をOFF
動作させる如く前記変位体に取り付けられた磁気遮蔽体
と、この磁気遮蔽体により前記ホール素子がOFF動作し
たとき前記モータへの電源供給を断つ半導体スイッチン
グ回路とを備えている。

〔作用〕

上記手段を講じた結果、次のような作用効果を奏する。

（ａ）アンテナ素子の伸長完了時または縮小完了時を検
知してモータ電源をしゃ断する機能、即ちリミットスイ
ッチ機能、を発揮させる為のアンテナ素子伸縮情報検知
手段として、ホール素子、磁気バイアス手段、磁気遮蔽
体等からなる磁気的検知手段を採用したので、アンテナ
素子側とリミットスイッチ側との間が完全な非接触状態
にあり、両者間に従来のような機械的な駆動力伝達手段
が一切介在しない状態を呈する。しかもリミットスイッ
チ自体として半導体スイッチング回路が用いられている
為、所謂無接点化が実現されている。従って従来問題と
なっていた上記駆動力伝達手段や機械的接点部における
機械的可動部分の磨耗や損傷が全く発生せず、これに起
因するトラブルの発生もない。かくして長期に亘って安
定な動作が期待できる上、機械的な部品点数を大幅に削
減できるので、低コスト化および信頼性の向上がはかれ
る。

（ｂ）アンテナ素子が伸長完了位置または縮小完了位置
に相当する位置まで変位すると、変位体に取り付けてあ
る磁気遮蔽体がホール素子と磁気バイアス手段との間に
介挿され、前記ホール素子がOFF動作する如く構成され
ているので、ホール素子のONからOFRFへの動作が極めて
適確に行なわれることになる。因みに、例えば変位体に
取り付けた永久磁石の接近により、リードスイッチなど
の磁気応動スイッチがON動作するように構成されたもの
では、リードスイッチに対する永久磁石の磁気的影響が
変位体の変位量に伴って漸欠強まるのに対し、磁気遮蔽
体による磁気遮蔽作用は、変位体がアンテナ素子の伸長
完了位置または縮小完了位置に相当する位置にきたとき
急に生じるものであるため、その磁気的影響が急速（0N
からOFF）することになる。この結果、ホール素子のOFF
動作が安定的に行なわれ、その動作タイミングが一定化
し、バラツキの少ないものとなる。従ってアンテナ素子
の伸長完了時または縮小完了時においてモータ電源が安
定かつ適確にしゃ断され得るものとなる。

〔実施例〕

第１図は本考案を自動車用の電動伸縮アンテナに適用し
た一実施例の構成を示す図である。第１図において１は
車載バッテリであり、この車載バッテリ１から供給され
る直流電源＋Ｂが、ダイオードＤおよびコンデンサＣか
らなる平滑回路２により平滑化されたのち、以下述べる
回路に供給される。

３はアンテナ伸縮制御スイッチであり、ラジオの電源ス
イッチ、あるいはこれに連動するスイッチ、さらには手
動操作スイッチ等からなるスイッチである。このスイッ
チ３を、ラジオ放送の聴取等を行なうためにONにする
と、アンテナ素子（不図示）の伸長駆動制御が自動的に
行なわれる。すなわちスイッチ３がONになると、リレー
４の励磁コイル4cが付勢され、同リレー４の一対の切換
え接点4a,4bが実線状態から破線状態へ切換えられる。
そうする、前記直流電源＋Ｂが、後述する第１の半導体
スイッチング回路11を介し、リレー接点4aのUP側端子〜
ヒューズ５〜モータ６〜リレー接点4bのUP側端子〜大
地、なる経路に供給され、同モータ６が正回転する。し
たがって、これに伴いアンテナ素子（不図示）が伸長し
ていく。アンテナ素子が伸長完了すると、クラッチ機構
（不図示）が働いてモータ側とアンテナ側とが切離され
た状態となり、その直後に上限リミットスイッチとして
の前記半導体スイッチング回路11が、後述するホール素
子21に応動してOFF状態となり、モータ６への電源供給
が断たれる。

スイッチ３を、ラジオ放送の聴取等を終了するためにOF
Fにすると、アンテナ素子（不図示）の縮小駆動制御が
自動的に行なわれる。すなわちスイッチ３がOFFになる
と、リレー４の励磁コイル4cの付勢が断たれ、同リレー
４の一対の切換え接点4a,4bが破線状態から実線状態へ
切換えられる。そうすると、前記直流電源＋Ｂが、後述
する第２の半導体スイッチング回路12を介し、リレー接
点4bのDN側端子〜モータ６〜ヒューズ５〜リレー接点4a
のDN側端子〜大地、なる経路に供給され、同モータ６が
逆回転する。したがって、これに伴いアンテナ素子（不
図示）が縮小していく。アンテナ素子が縮小完了する
と、クラッチ機構（不図示）が働いてモータ側とアンテ
ナ側とが切離された状態となり、その直後に下源リミッ
トスイッチとしての前記半導体スイッチング回路12が、
後述するホール素子22に応動してOFF状態となり、モー
タ６への電源供給が断たれる。

次に、上述した動作の中でリミットスイッチ機構を発揮
させる手段、すなわち、アンテナ素子の伸長完了時また
は縮小完了時においてこれを自動検知し、前記半導体ス
イッチング回路11または12をOFFさせてモータ電源を断
つ手段、について説明する。

第１図において、７は本考案でいう変位体の一例とての
回転体である。この回転体７は、前記モータ６の減速ギ
ヤ機構等の連結手段８を介して連結されている。したが
ってモータ６の回転に伴って回転し、アンテナ素子の伸
縮動作位置に応じて、その回転角度を変化させるものと
なっている。この回転体７の周辺の一部には、第２図に
示すような例えば断面がコの字形をなす磁気遮蔽体25が
取り付けられている。また上記回転体７の周囲の180°
異なる位置には、一対のホール素子21,22が回転体７の
外周面とは適宜な距離を隔てて配設されている。これら
ホール素子21,22には、磁気バイアス用永久磁石23,24が
それぞれ所定間隔を隔てて対向配置されている。かくし
て各ホール素子21,22が常時はON状態を呈する如く磁気
バイアスされている。

上記の様に各ホール素子21,22は、常時はON状態を呈す
るものとなつているが、アンテナ素子が伸長完了位置ま
たは縮小完了位置に相当する位置まで変位すると、それ
に伴って回転する回転体７に取り付けてある磁気遮蔽体
24がホール素子21と磁気バイアス用永久磁石23との間、
又はホール素子22と磁気バイアス用永久磁石24との間に
非接触状態で介挿される為、各ホール素子21,22への磁
気的影響が断たれ、各ホール素子21または22がOFF動作
する如く構成されている。このホール素子21,22のON−O
FFに応じて前記半導体スイッチング回路11,12がON−OFF
動作制御されるものとなっている。

すなわち半導体スイッチング回路11,12は、それぞれダ
ーリントン接続されたトランジスタTR1,TR2、バイアス
抵抗R1〜R3、ダイオードｄ等を含むスイッチング回路か
らなり、そのON−OFF動作によりモータ６への電源供給
を制御する如く構成されている。かくして半導体スイッ
チング回路11,12は、ホール素子21または22がOFF動作す
ると、これに伴ってOFF動作し、前記モータ６への電源
供給を停止する。

第３図（ａ）（ｂ）は本実施例のホール素子の作用説明
図である。今、アンテナ素子伸長時の動作について着目
すると、同図（ａ）に示すように、アンテナ素子の伸長
動作開始時においては、ホール素子21は磁気バイアス用
永久磁石23からの磁気バイアスH1を受けてON状態を呈し
ており、出力「１」を送出している。したがって半導体
スイッチング回路11をONにしている。そして同図（ｂ）
に示すように、アンテナ素子の伸長動作完了時において
は、ホール素子21は磁気バイアス用永久磁石23からの磁
気バイアスH1が磁気遮蔽体25により磁気遮蔽されるの
で、OFF状態となり、出力「０」を送出する。したがっ
て半導体スイッチング回路11はOFFとなり、モータ６へ
の電源が断たれる。

アンテナ素子縮小時における作用も、基本的には上述し
た作用と全く同様である。したがってその説明は省略す
る。

上記した本実施例によれは次のような作用効果が期待で
きる。

アンテナ素子の伸長完了時または縮小完了時を検知して
モータ電源をしゃ断する機能、すなわちリミットスイッ
チ機能、を発揮させるためのアンテナ素子伸縮小情報検
知手段として、ホール素子21,22、磁気バイアス用永久
磁石23,24、磁気遮蔽体25、等からなる磁気的検知手段
を採用したので、アンテナ素子側とリミットスイッチ側
との間が完全な非接触状態にあり、両者間に従来のよう
な機械的な駆動力伝達手段が一切介在しない状態を呈す
る。しかもリミットスイッチ自体として、半導体スイッ
チング回路11,12が用いられている為、いわゆる無接点
化が実現されている。したがって従来問題となっていた
上記駆動力伝達手段や機械的接点部における機械的可動
部分の磨耗や損傷が全く発生せず、これに起因するトラ
ブルの発生もない。かくして長期に亘って安定な動作が
期待できる上、機械的な部品点数を大幅に削減できるの
で、低コスト化及び信頼性の向上がはかれる。

またアンテナ素子が伸長完了位置または縮小完了位置に
相当する位置まで変位すると、回転体７に取り付けてあ
る磁気遮蔽体25がホール素子21と磁気バイアス用の永久
磁石23との間、またはホール素子22と磁気バイアス用の
永久磁石24との間に介挿され、前記各ホール素子がそれ
ぞれOFF動作する如く構成されているので、ホール素子2
1,22のONからOFFへの動作が極めて適確に行なわれるこ
とになる。因みに、例えば回転体等の変位体に取り付け
た永久磁石の接近により、リードスイッチなどの磁気応
動スイッチがON動作するように構成されたものでは、上
記リードスイッチに対する永久磁石の磁気的影響が変位
体の変位量に伴って漸欠強まるのに対し、磁気遮蔽体25
による磁気遮蔽作用は、回転体７がアンテナ素子の伸長
完了位置又は縮小完了位置に相当する位置にきたとき急
に生じるものであるため、その磁気的影響が急変（ONか
らOFF）することになる。この結果、ホール素子21,22の
OFF動作が安定的に行なわれ、その動作タイミングが一
定化し、バラツキの少ないものとなる。従ってアンテナ
素子の伸長完了時または縮小完了時においてモータ電源
が安定かつ適確にしゃ断され得るものとなる。

なお本考案は前記実施例に限定されるものではない。た
とえば前記実施例では変位体として回転体７を例示した
が、これに限られるものではなく、直線的に変位するも
のであってもよい。またアンテナ素子の伸長完了時また
は縮小完了時において、磁気感応素子がOFFとなり、ス
イッチング回路をOFFとなす場合を例示したが、アンテ
ナ素子の伸長完了時または縮小完了時において、磁気感
応素子がONとなり、スイッチング回路をOFFとなす如く
構成してもよい。このほか本考案の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、機械的な可動部分の磨耗や損傷に起因
するリミットスイッチ機能障害が生じるおそれがなく、
アンテナ素子の伸長完了時または縮小完了時において、
モータ電源を適確にしゃ断することができ、長期に亙っ
て安定な動作が期待できる上、低コスト化および信頼性
の向上がはかれる、電動伸縮アンテナ駆動制御装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示す図、第２図は同
実施例の主要部の構成を示す図、第３図（ａ）（ｂ）は
同実施例のホール素子の動作説明図である。 １……車載バッテリ、２……平滑回路、３……伸縮制御
スイッチ、４……リレー、６……直流モータ、７……回
転体、11,12……第1,第２半導体スイッチング回路、20
……マグネット、21,22……ホール素子、23,24……磁気
バイアス用永久磁石、25……磁気遮蔽体、30……リード
スイッチ、31,32……第1,第２……接点、33……共通接
点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源を供給されて正回転または逆回転
   する如く設けられたモータと、 このモータの回転力を用いて伸縮形アンテナ素子を伸長
   動作または縮小動作させる手段と、 この手段による前記伸縮形アンテナ素子の伸長動作また
   は縮小動作に伴って変位する如く設けられた変位体と、 この変位体の変位経路の側傍に配設されたホール素子
   と、 このホール素子に対し一定間隙を隔てて相対向し、上記
   ホール素子を常時はON動作させる如く磁気バイアスを与
   える磁気バイアス手段と、 前記変位経路に沿って移動し、前記変位体が前記アンテ
   ナ素子の伸長完了位置または縮小完了位置に相当する位
   置まで変位したとき、前記ホール素子と磁気バイアス手
   段との間に非接触状態で介挿され、前記ホール素子をOF
   F動作させる如く前記変位体に取り付けられた磁気遮蔽
   体と、 この磁気遮蔽体により前記ホール素子がOFF動作したと
   き、前記モータへの電源供給を断つ半導体スイッチング
   回路と、 を具備したことを特徴とする電動伸縮アンテナ駆動制御
   装置。