JPS63206005A

JPS63206005A - 回転駆動装置

Info

Publication number: JPS63206005A
Application number: JP3897587A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanaka; 博田中; Yoichi Kawakami; 川上　用一
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1987-02-21
Filing date: 1987-02-21
Publication date: 1988-08-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、アンテナ反射鏡等の駆動対象を回転駆動させ
るために用いる高精度の回転駆動装置に関する。

〔従来技術〕

高ゲインアンテナとして広く使用されるオフセットカセ
グレンアンテナの構成例を第４図に示す。

■は一次放射器、２は主反射鏡、３は副反射鏡、４は一
次放射器１と主反射鏡２を所定の位置に固定するための
取付台、５は副反射鏡取付治具である。矢印Ａはビーム
の指向方向を示している。

このようなアンテナにおいては、ビームを目標に対して
高精度に向けるための駆動方法として、アンテナ全体を
回転駆動させる方法と、主反射鏡２又は副反射鏡４を回
転駆動させる方法が考えられる。これらの方法の内、電
気的には系全体を駆動させる方法が、また機械的には駆
動対象が小さい副反射鏡３を駆動する方法が有利である
。特に、人工衛星に搭載するアンテナに対しては小型・
軽量化が要求されるため、副反射鏡を駆動させる方法は
有力な候補となる。しかしその場合、電気特性の確保の
ために、副反射鏡３の回転駆動が所定の回転半径を有す
る必要がある。

従来の搭載アンテナ用２軸回転駆動装置の構成例を第５
図に示す。アクチュエータは符号６．７に示す１軸回転
モータで構成され、一方のモータ６は副反射鏡取付治具
５の上に固定されている。

この例では、モータ６．７の回転軸６ａ、？ａに固定さ
れたサポート８．９がモータ６．７の回転中心ａ、ｂの
まわりを回転して、アンテナ反射鏡取付面１０を回転駆
動させ、これによって副反射鏡３が２軸回転を行う。

ここで、Ｌｌ、Ｌ２はそれぞれの回転半径である。何等
かの理由でこの回転半径を大きくする必要のある場合に
はサポート８．９の長さを長くしなければならないが、
これに起因するアンテナ反射鏡による負荷モーメントの
増加は、駆動上必要となる電力を増大させると共に、高
精度な駆動を確保するために所定の剛性を得る必要から
回転駆動装置全体の大型化を必然的に招く、また、アン
テナの諸元変更に伴ってアンテナ反射鏡に対する回転半
径を変更する場合も、駆動装置の設計変更が必要となっ
てくる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高精度で独立した２軸駆動をもたらし
、しかも回転半径を任意に設定することができ、更に小
型・軽量化が可能な回転駆動装置を提供することである
。

〔発明の構成〕

このために本発明は、駆動対象を取り付ける取付面と固
定面との間を連結するリンク機構の連結部をボール軸受
又は弾性軸受で構成し、かつ上記取付面と上記固定面と
の間を金属ベローズで結合した。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例の回転駆動装置の構成を示す図である。２１は
アンテナ反射鏡取付用の円板状の取付面であり、そこに
アンテナが取り付けられる。

２２は固定面であり、副反射鏡取付治具５に取り付けら
れる。２３は金属ベローズであり、アンテナ反射鏡取付
面２１の周縁部と固定面２２の周縁部に取り付けられて
いる。２４〜２７は連結部に取り付けられたボール軸受
である。２８．２９はリンク用ロンドであり、取付面２
１と固定面２２との間においてボール軸受２４と２５．
２６と２７の間に連結されてリンク機構を構成している
。３０は本駆動装置の駆動用アクチュエータとしての電
磁石であり、鉄板３１と対になっている。３０ａ。

３０ｂは電磁石３０の要素となっているコイルである。

Ｌ３は取付面２１におけるボール軸受２４と２６の中心
間の距離、Ｌ４は固定面２２におけるボール軸受２５と
２７の中心間の距離である。

次に作用を説明する。第２図において、実線は中立位置
を示し、二点鎖線は駆動した状態を示している。電磁石
３０の一方のコイル３０ｂに電流を流すと、この電磁石
３０と鉄片３１との間に吸引力が発生し、取付面２１が
第２図の紙面に垂直な軸Ｂのまわりに回転する。ここで
、取付面２１の回転中心は、その取付面２１の中心を通
る法線と固定面２２の中心を通る法線とが交わった点Ｃ
となる。一方、他方のコイル３０ａに電流を流すと、軸
Ｂのまわりに上記と逆の方向に回転する。

取付面２１の回転変位はコイル３０ａ、３０ｂに流す電
流の大きさと時間に依存することになるので、電流を制
御することによって、本駆動装置の駆動角度を任意に変
えることができる。

本実施例では、２軸の回転駆動を行う場合、電磁石とボ
ール軸受が第２図の紙面に関して対称に２組配置構成さ
れるので、上記と同じ方法で軸Ｂのまわりに回転する。

しかし、２軸を同時にかつ独立に駆動する場合、リンク
の連結部に用いているボール軸受が２自由度を持ってい
るため、駆動軸間の干渉が問題となる。そこで、金属ベ
ローズ２３を取付面２１の周縁部に取り付けることによ
り、軸りのまわりには剛性を大きくし、軸Ｂと軸Ｅのま
わりは比較的剛性を小さくしている。これにより、駆動
が要求されない側、つまり取付面２１に対して垂直な軸
まわりでの回転を抑え、駆動を行う２軸まわりの回転駆
動相互間の干渉を防いでいる。

ここで、取付面２１の回転中心はボール軸受の中心間距
離Ｌ３、Ｌ４及びロッド２８．２９の長さに依存する。

つまり、回転中心はボール軸受２５を中心としたボール
軸受２４の回転と、ボール軸受２７を中心としたボール
軸受２６の回転から求まる。ボール軸受２４．２６は、
それぞれ２５．２７を中心として回転し、符号２４′、
２６′で示す位置に移動する。この符号２４′、２６′
で示すポール軸受位置の軌跡に依存して、取付面２１の
軌跡が決定される。

取付面２工の回転半径Ｒは、取付面２１の駆動が微小で
あるとすると、近似的に、Ｒ＝Ｌ４・Ｌ５／　（Ｌ３−Ｌ４）で表される。従って、距離Ｌ４、つまり固定面２２にお
けるボール軸受２５と２７の中心間隔のみを変えること
により、容易に回転半径Ｒを変更することができる。

よって、回転半径を大きくする場合でも、回転装置の形
状、寸法、剛性を大きくする必要なくして小型・軽量化
することが可能となる。また、本構成では、駆動装置の
基本構成を変えることなく回転半径を任意に設定でする
ことができるため、汎用性を有する機構と言える。

第３図は別の実施例の回転駆動装置の機構を示す図で、
ロッド２８（他方のロッド２９についても同様）の連結
部に前述したボール軸受に代えて、■軸方向（矢印Ｆ、
Ｇ）には剛性が高く、曲げ方向（矢印Ｈ，Ｉ）には比較
的剛性が低い弾性軸受４１．４２を使用した機構である
。この弾性軸受４１．４２は一種の２方向の曲げ変形が
可能な弾性棒と考えることができ、電磁石３０によりア
ンテナ反射鏡取付面２１が駆動された時に、その動作に
追従して矢印Ｈ１■方向に弾性変形する。このような構
造は、要求される回転範囲が小さい場合には、潤滑とい
うクリティカルな要求がないため、高真空環境下では有
利となる。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、回転駆動装置の構造を変える
ことなく回転半径を変化させることができるので、回転
半径の増大に伴ってリンクの長さを変化させる必要がな
く、小型・軽量な回転駆動装置を実現することができる
。また、回転半径を任意に設定できるため、汎用性の高
い装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回転駆動装置の構成を示す
図、第２図は同装置の作用説明図、第３図は弾性軸受部
を示す説明図、第４図はオフセットカセグレンアンテナ
の基本的構成図、第５図は従来の回転駆動装置の基本的
構成図である。１・・・−次放射器、２・・・主反射鏡、３・・・副反
射鏡、４・・・取付台、５・・・副反射鏡取付治具、６
．７・・・モータ、８．９・・・サポート、１０・・・
アンテナ反射鏡取付面、２１・・・アンテナ反射鏡取付面、２２・・・固定面、
２３・・・金属ベローズ、２４〜２７・・・ボール軸受
、２Ｂ、、２９・・・リンク用ロッド、３０・・・電磁
石、３１・・・鉄板、４１．４２・・・弾性軸受。代理人　弁理士　長　尾　常　明第１図第２図１ス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リンク機構を用いて２軸独立回転の動作を行うよ
うにした装置において、駆動対象を取り付ける取付面と固定面との間を連結する
リンク機構の連結部をボール軸受又は弾性軸受で構成し
、かつ上記取付面と上記固定面との間を金属ベローズで
結合したことを特徴とする回転駆動装置。