JP2005195529A - Radar installation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転輻射部が略水平面内で回転するように姿勢制御する機構を備えるレーダ装置に関する。 The present invention relates to a radar apparatus provided with a mechanism for controlling an attitude so that a rotating radiation unit rotates in a substantially horizontal plane.
船舶等で用いられるレーダ装置には、基台の姿勢が変化しても回転輻射部が常に略水平面内で旋回するよう、基台に対する回転輻射部の姿勢を制御する機構が設けられている（例えば特許文献１）。 A radar device used in a ship or the like is provided with a mechanism for controlling the attitude of the rotating radiation portion relative to the base so that the rotating radiation portion always turns in a substantially horizontal plane even if the attitude of the base changes. For example, Patent Document 1).
図１９は、従来のこの種のレーダ装置１３０を示す図である。図１９のレーダ装置１３０では、回転輻射部１２およびその台座１３２は、基台１３４に対してピッチ方向（矢印Ｐ）およびロール方向（矢印Ｒ）に揺動するように構成されており、その角度がモータ１３６，１３８によって制御されている。
FIG. 19 is a diagram showing a conventional radar device 130 of this type. In the radar apparatus 130 of FIG. 19, the
しかしながら、上記従来のレーダ装置では、揺動する部分の重心が、モータの回転中心から離れた位置にあったため、その分、モータの駆動トルクを大きくする必要があり、装置の大型化および重量増大の一因となっていた。また、モータの消費電力増大の要因ともなっていた。 However, in the conventional radar device, the center of gravity of the swinging portion is located away from the rotation center of the motor, so that it is necessary to increase the driving torque of the motor, thereby increasing the size and weight of the device. It was one of the causes. In addition, the power consumption of the motor is increased.
さらに、上記従来のレーダ装置では、揺動する部分に送受信機（図示せず）等の要部構成を被覆するための外側筐体も含まれており、このこともモータの駆動トルクが増大する一因となっていた。 Further, the conventional radar apparatus includes an outer casing for covering a main part such as a transmitter / receiver (not shown) in the swinging portion, which also increases the driving torque of the motor. It was a factor.
本発明にかかるレーダ装置は、回転輻射部の台座部であって送受信機が固定される台座部と、上記台座部が基台に対して回転輻射部の重心より低くかつ送受信機の重心より高い位置を中心として揺動自在となるように当該台座部を支持する支持機構と、上記台座部が所定の姿勢となるように当該台座部を基台に対して相対的に動かす駆動機構と、を備える。 A radar apparatus according to the present invention is a pedestal portion of a rotating radiation unit, on which a transceiver is fixed, and the pedestal portion is lower than the center of gravity of the rotating radiation unit with respect to a base and higher than the center of gravity of the transceiver A support mechanism for supporting the pedestal portion so as to be swingable about a position, and a drive mechanism for moving the pedestal portion relative to the base so that the pedestal portion assumes a predetermined posture. Prepare.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、上記揺動中心と上記駆動機構による揺動の作用点との距離が、上記揺動中心と台座部の重心との距離より長いのが好適である。 In the radar apparatus according to the present invention, it is preferable that a distance between the swing center and a swinging action point by the drive mechanism is longer than a distance between the swing center and the center of gravity of the pedestal portion.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、さらに、基台に固定される外側筐体を備えるのが好適である。 The radar apparatus according to the present invention preferably further includes an outer casing fixed to the base.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、さらに、上記台座部と外側筐体との境界に設けられ、上記台座部の基台に対する揺動に追従して変形し、当該外側筐体内部への水の進入を抑制する可撓性カバーを備えるのが好適である。 In the radar device according to the present invention, the radar device is further provided at the boundary between the pedestal portion and the outer casing, and is deformed following the swinging of the pedestal portion with respect to the base, so that It is preferable to provide a flexible cover that suppresses the ingress of water.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、上記支持機構は、第１の軸周りに回動自在となるように基台に支持される中間要素を含み、上記台座部は、第２の軸周りに回動自在となるように上記中間要素に支持され、上記駆動機構は、基台および上記中間要素に接続されそれら接続点間の距離を可変するアクチュエータと、中間要素および台座部に接続されそれら接続点間の距離を可変するアクチュエータとを含むのが好適である。 In the radar apparatus according to the present invention, the support mechanism includes an intermediate element that is supported by the base so as to be rotatable around the first axis, and the pedestal portion is provided around the second axis. The drive mechanism is connected to the base and the intermediate element, and is connected to the intermediate element and the pedestal, and is connected to the base and the intermediate element. It is preferable to include an actuator that varies the distance between the connection points.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、上記支持機構は、基台に対して上記台座部を３次元で揺動自在に支持するジンバル機構または球面軸受を含むのが好適である。 In the radar apparatus according to the present invention, it is preferable that the support mechanism includes a gimbal mechanism or a spherical bearing that supports the pedestal portion in a three-dimensional manner so as to be swingable with respect to a base.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、さらに、基台に少なくとも２次元で移動自在に設けられ台座部に接続される接続要素を備え、上記駆動機構は、基台における上記接続要素の２次元位置を変化させるのが好適である。 The radar apparatus according to the present invention further includes a connection element that is movably provided in the base in at least two dimensions and is connected to the pedestal portion, and the drive mechanism includes a two-dimensional structure of the connection element in the base. It is preferable to change the position.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、上記駆動機構は、伸縮アクチュエータを含むのが好適である。 In the radar apparatus according to the present invention, it is preferable that the drive mechanism includes a telescopic actuator.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、上記駆動機構は、ラックアンドピニオン機構を含むのが好適である。 In the radar apparatus according to the present invention, it is preferable that the drive mechanism includes a rack and pinion mechanism.
また、上記本発明にかかるレーダ装置では、上記駆動機構は、基台上でそれぞれの支点を中心に揺動自在に設けられ相互に交差する二つのシャフトと、シャフトを軸回動させるモータと、二つのシャフトのそれぞれに設けられ各シャフトの軸回動によってシャフトに沿って進退するボールナットと、を備え、上記二つのシャフトの揺動面は平行であり、上記二つのボールナットがヒンジを介して接続されて回転ヒンジ部を形成し、上記接続要素がこの回転ヒンジ部に接続されるのが好適である。 Further, in the radar device according to the present invention, the drive mechanism includes two shafts that are swingably provided around the respective fulcrums on the base and intersect each other, a motor that pivots the shafts, A ball nut provided on each of the two shafts and moving forward and backward along the shaft by pivoting of each shaft, the swinging surfaces of the two shafts are parallel, and the two ball nuts are connected via a hinge. It is preferable that the rotating elements are connected to form a rotating hinge part, and the connecting element is connected to the rotating hinge part.
図１は、本実施形態にかかるレーダ装置１０の基本的な概念を説明する図である。ここでは、簡略化のため、ピッチ方向の台座部１６の揺動について考察することとする。このため、図１では、回転輻射部１２と送受信機１４とを含む台座部１６のみを示している。
FIG. 1 is a diagram for explaining a basic concept of a radar apparatus 10 according to the present embodiment. Here, for simplification, the swing of the
台座部１６は、基台（図１には示さず）に対して、軸心Ｃ周りに揺動自在となるように支持されている。ここで、軸心Ｃは、回転輻射部１２の重心Ｍ１より低くかつ送受信機１４の受信Ｍ２より高い位置となるように設定している。こうすることで、台座部１６の重心Ｍと軸心Ｃとが近づき、台座部１６を軸心Ｃ周りに揺動させるのに要するトルクが低くなる。
The
また、図１に示すように、軸心Ｃと揺動力Ｆの作用点との距離Ｌｃｆを、軸心Ｃと台座部１６の重心Ｍとの距離Ｌｃｍより長く設定している。こうすることで、台座部１６を揺動させる駆動機構（図１には示さず）の駆動力を低くすることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the distance Lcf between the axis C and the acting point of the swinging force F is set longer than the distance Lcm between the axis C and the center of gravity M of the
以上のような基本構成をとることで、本実施形態にかかるレーダ装置１０は、台座部１６を揺動させるための駆動力を小さくし、駆動機構の小型化、ひいてはレーダ装置１０の小型化を図るとともに、駆動機構の消費エネルギの抑制を図っている。なお、以下に示す各実施形態では、駆動機構や作用点の位置、基台に対する台座部１６の支持方法等はそれぞれ異なるが、いずれもここで示した基本構成を備えている。
By adopting the basic configuration as described above, the radar apparatus 10 according to the present embodiment reduces the driving force for swinging the
＜実施形態１＞ 図２は、本発明の実施形態１にかかるレーダ装置１０ａ（１０）の外観を示す斜視図である。回転輻射部１２の台座部１６（図２では図示せず）は、外側筐体２０の内側で揺動自在に支持されており、駆動機構（図２では図示せず）によって揺動され、基台１８がどのような姿勢となっても回転輻射部１２が略水平面内で旋回するように制御される。回転輻射部１２（台座部１６）の姿勢制御については公知の手法を用いることができる。外側筐体２０と揺動する回転輻射部１２の台座部１６との境界には、可撓性素材（例えばゴム）からなる例えばベローズ状の防水カバー２２が設けられている。防水カバー２２は、回転輻射部１２の揺動に追従して変形するので、回転輻射部１２の姿勢によらず、外部から外側筐体２０の内部に水が進入するのが抑制される。なお、このレーダ装置１０ａでは、外側筐体２０は基台１８の一部となっており揺動しない。これにより、従来のレーダ装置に比べて、揺動する部分の重量が大幅に減り、駆動機構の駆動力を著しく低減することができる。
First Embodiment FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a radar apparatus 10a (10) according to a first embodiment of the present invention. A pedestal portion 16 (not shown in FIG. 2) of the
図３は、レーダ装置１０ａ（１０）の要部構成の概要を示す斜視図（一部断面図）である。レーダ装置１０ａは、ジンバル機構を備えている。すなわち、基台１８としての外側筐体２０に第１の軸（例えばピッチ軸）Ｐ周りに回動自在に支持される中間要素としての外側ジンバル２４を備えており、送受信機１４を含む台座部１６は、外側ジンバル２４に第２の軸（第１の軸と交叉する軸；例えばロール軸）Ｒ周りに回動自在に支持されている。図３から、軸Ｐおよび軸Ｒが回転輻射部１２（図３にはそのフランジ１２ａのみ示す）の重心と送受信機１４の重心との間に位置することが容易に理解できよう。
FIG. 3 is a perspective view (partially sectional view) showing an outline of a main configuration of the radar apparatus 10a (10). The radar apparatus 10a includes a gimbal mechanism. In other words, the
この例では、駆動機構として、外側筐体２０および外側ジンバル２４に接続点（Ｐ１，Ｐ２）で接続され、それら接続点（Ｐ１，Ｐ２）間の距離Ｌ１２を可変する伸縮アクチュエータ２６と、外側ジンバル２４および台座部１６に接続点（Ｐ３，Ｐ４）で接続され、それら接続点（Ｐ３，Ｐ４）間の距離Ｌ３４を可変する伸縮アクチュエータ２８とを備える。このような構成により、伸縮アクチュエータ２６，２８の伸縮により、台座部１６を任意の３次元姿勢に制御することができる。なお、伸縮アクチュエータ２６，２８の各接続点Ｐ１〜Ｐ４には、接続先の部材と回動自在に接続するためのヒンジ３０が設けられている。
In this example, as a driving mechanism, the
また、この例では、外側ジンバル２４に、レーダ装置１０ａの内側から外側に向かうアーム２４ａ，２４ｂを設け、そのアーム２４ａ，２４ｂの外側端部に二つの伸縮アクチュエータ２６，２８との接続点Ｐ１，Ｐ３を設けている。こうすることで、台座部１６の揺動中心Ｃから駆動機構としての伸縮アクチュエータ２６，２８による揺動力の作用点までの距離が長くなり、それら伸縮アクチュエータ２６，２８の駆動力を小さくしている。
In this example, the
さらに、この例では、二つの伸縮アクチュエータ２６，２８をいずれも上下方向に伸縮する姿勢で外側筐体２０の内部空間の一方側で隣接して配置し、他方側に送受信機１４を配置している。すなわち、伸縮アクチュエータ２６，２８をおよび送受信機１４を外側筐体２０の内部で効率よく配置することで、レーダ装置１０ａの小型化を図っているのである。
Further, in this example, the two
図４は、伸縮アクチュエータ２６の一例を示す外観図である。この伸縮アクチュエータ２６は、モータ３２によって軸回転するシャフト３４と、シャフト３４の軸回転によって軸方向に沿って進退するボールナット３６と、を備えるいわゆるボールねじ機構として構成される。ボールナット３６にヒンジ３０を介して外側ジンバル２４のアーム２４ａが接続される。伸縮アクチュエータ２８も同様の構成とすることができる。ただし、これはあくまで一例であって、伸縮アクチュエータ２６，２８として他の機構（例えば空気圧シリンダ等）を用いることもできる。なお、図４の例では、ボールナット３６の位置を検出するためのセンサユニット３８が設けられている。
FIG. 4 is an external view showing an example of the
＜実施形態２＞ 図５は、本発明の実施形態２にかかるレーダ装置１０ｂ（１０）の外観を示す斜視図である。回転輻射部１２は、外側筐体２０の内側で揺動自在に支持されており、基台１８がどのような姿勢となっても略水平面内で旋回するように制御される。外側筐体２０と揺動する回転輻射部１２の台座部１６との境界には、可撓性素材（例えばゴム）からなる例えばベローズ状の防水カバー２２が設けられている。このレーダ装置１０ｂでも、外側筐体２０は基台１８の一部となっており揺動しない。
Second Embodiment FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of a radar apparatus 10b (10) according to a second embodiment of the present invention. The rotating
図６は、レーダ装置１０ｂ（１０）の支持機構の要部構成の概要を示す斜視図である。レーダ装置１０ｂは、基台１８としての外側筐体２０に第１の軸（例えばピッチ軸）Ｐ周りに回動自在に支持される中間要素としての外側ジンバル２４を備えており、送受信機１４を含む台座部１６は、外側ジンバル２４に第２の軸（第１の軸と交叉する軸；例えばロール軸）Ｒ周りに回動自在に支持されている。
FIG. 6 is a perspective view showing an outline of a main configuration of the support mechanism of the radar apparatus 10b (10). The radar apparatus 10 b includes an
図７は、レーダ装置１０ｂ（１０）の要部構成の概要を示す斜視図（一部断面図）である。まず、図７より、この例でも、軸Ｐおよび軸Ｒが回転輻射部１２の重心と送受信機１４の重心との間に位置することが容易に理解できよう。
FIG. 7 is a perspective view (partially sectional view) showing an outline of a main configuration of the radar apparatus 10b (10). First, it can be easily understood from FIG. 7 that the axis P and the axis R are located between the center of gravity of the
そして、本実施形態２では、基台１８に少なくとも２次元で移動自在に設けられるとともに台座部１６に接続される接続要素４０が設けられており、駆動機構としての揺動アクチュエータ４２が、基台１８における接続要素４０の２次元位置を変化させることで、台座部１６の姿勢を変化させる。
In the second embodiment, the
図８は、レーダ装置１０ｂ（１０）の揺動アクチュエータ４２の要部構成の一例を示す斜視図である。揺動アクチュエータ４２は、シャフト４４ａ，４４ｂ、モータ４６ａ，４６ｂ、およびボールナット４８ａ，４８ｂがヒンジを介して接続されてなる回転ヒンジ部５０を備える。シャフト４４ａ，４４ｂ（およびモータ４６ａ，４６ｂ）は、相互に交差するように、かつ基台１８上でそれぞれの支点Ｏ１，Ｏ２を中心に揺動自在となるように設けられる。モータ４６ａ，４６ｂは、シャフト４４ａ，４４ｂを軸回転させる。ボールナット４８ａ，４８ｂは、対応するシャフト４４ａ，４４ｂの軸回転によってシャフト４４ａ，４４ｂに沿って進退する。すなわち、これらシャフト４４ａ，４４ｂおよびボールナット４８ａ，４８ｂによってボールねじ機構が構成されている。モータ４６ａ，４６ｂと反対側のシャフト４４ａ，４４ｂの端部側には、円弧状のガイドプレート５２ａ，５２ｂが設けられており、このガイドプレート５２ａ，５２ｂにはそれぞれ相互に平行なガイドスリット５４ａ，５４ｂが設けられている。ガイドスリット５４ａ，５４ｂにはそれに沿って移動自在なスライダ５６ａ，５６ｂが嵌装されており、このスライダ５６ａ，５６ｂの各々にシャフト４４ａ，４４ｂに接続されている。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a configuration of a main part of the
図９は、図８の回転ヒンジ部５０の断面図である。この図に示すように、ボールナット４８ａおよびボールナット４８ｂは、ベアリング５８を介して揺動面と平行な面で回動自在に接続される。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the
以上のような構成において、モータ４６ａによってシャフト４４ａが軸回転すると、ボールナット４８ａがシャフト４４ａに沿って進退する。すると、ボールナット４８ａにはボールナット４８ｂが接続されているから、シャフト４４ｂが揺動することになる。逆に、シャフト４４ｂが軸回転するとシャフト４４ａが揺動することになる。これら二つのシャフト４４ａ，４４ｂの揺動面は平行であり、これらの交差する位置として接続要素４０の２次元位置が決定される。接続要素４０は、台座部１６の下端部１６ａと接続されているから、接続要素４０の２次元位置に応じて台座部１６の姿勢が変化することとなる。図７の例で、接続要素４０が右側に移動すれば、台座部１６は反時計回りに回動するし、左側に移動すれば時計回りに回動する。すなわち、このような構成によれば、モータ４６ａ，４６ｂの回転を制御することで、台座部１６の姿勢すなわち回転輻射部（の旋回面）の姿勢を制御することができる。なお、台座部１６の下端部１６ａには、接続要素４０を支持する機構として、例えば球面軸受やゴムブッシュ等（いずれも図示せず）が設けられる。
In the configuration as described above, when the
＜実施形態３＞ 図１０は、本発明の実施形態３にかかるレーダ装置１０ｃ（１０）の外観を示す斜視図である。回転輻射部１２は、外側筐体２０の内側で揺動自在に支持されており、基台１８がどのような姿勢となっても略水平面内で旋回するように制御される。外側筐体２０と揺動する回転輻射部１２の台座部１６との境界には、可撓性素材（例えばゴム）からなる例えばベローズ状の防水カバー２２が設けられている。このレーダ装置１０ｃでも、外側筐体２０は基台１８の一部となっており揺動しない。
<Third Embodiment> FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of a radar apparatus 10c (10) according to a third embodiment of the present invention. The rotating
図１１は、レーダ装置１０ｃ（１０）の要部構成の概要を示す斜視図（一部断面図）である。図１１からわかるように、この例では、上記実施形態１，２とは異なり、基台１８としての外側筐体２０に設けた球面軸受６０によって台座部１６を支持している。球面軸受６０は、台座部１６を３次元の任意の姿勢で支持することができる。なお、図１１から、この例でも、揺動中心（球面軸受６０の球の中心）が回転輻射部１２の重心と送受信機１４の重心との間に位置することが容易に理解できよう。
FIG. 11 is a perspective view (partially cross-sectional view) showing an outline of a main configuration of the radar apparatus 10c (10). As can be seen from FIG. 11, in this example, unlike the first and second embodiments, the
そして、本実施形態３では、基台１８に３次元で移動自在に設けられるとともに台座部１６に接続される接続要素４０が設けられており、駆動機構としてのラックアンドピニオン機構６２が、基台１８における接続要素４０の３次元位置を変化させることで、台座部１６の姿勢を変化させる。
In the third embodiment, the
図１２は、ラックアンドピニオン機構６２の要部構成の一例を示す斜視図である。ラックアンドピニオン機構６２は、二つのラックアンドピニオン機構６４ａ，６４ｂを備える。ラックアンドピニオン機構６４ａ，６４ｂは、それぞれ、モータ６６ａ，６６ｂ、ピニオン６８ａ，６８ｂ、ラック７０ａ，７０ｂおよびガイド７２ａ，７２ｂを備える。モータ６６ａ，６６ｂによってピニオン６８ａ，６８ｂが回転すると、これに係合する円弧状のラック７０ａ，７０ｂがガイド７２ａ，７２ｂの円弧に沿って進退する。ラック７０ｂには、接続要素４０が固定されている。また、ラック７０ａとラックアンドピニオン機構６４ｂの搭載される基板７４とは、ナックルジョイント７６によって接続されており、基板７４は、基台１８上をスライドするようになっている。したがって、このような構成によれば、モータ６６ａ，６６ｂによるピニオン６８ａ，６８ｂの回転を制御することにより、接続要素４０の３次元位置を変化させ、台座部１６の姿勢すなわち回転輻射部（の旋回面）の姿勢を制御することができる。なお、ラック７０ａ，７０ｂの円弧が台座部１６の揺動中心を中心とする円弧として構成され、接続要素４０が当該揺動中心を中心とする球面上を移動する場合には、台座部１６の下端部１６と接続要素４０との間には、球面軸受やゴムブッシュ、ナックルジョイント等（いずれも図示せず）は不要となる。また、モータ６６ａ，６６ｂの軸の回転角度に対する台座部１６の回動ピッチが台座部１６の位置によらず同じとなり、制御しやすくなるというメリットがある。
FIG. 12 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a main part of the rack and
＜実施形態４＞ 図１３は、本発明の実施形態４にかかるラックアンドピニオン機構７８の要部構成の一例を示す斜視図である。このラックアンドピニオン機構７８は、上記実施形態３のラックアンドピニオン機構６２に替えて用いることができる。ラックアンドピニオン機構７８は、二つのラックアンドピニオン機構８０ａ，８０ｂを備える。ラックアンドピニオン機構８０ａ，８０ｂは、それぞれ、モータ８２ａ，８２ｂ、ピニオン８４ａ，８４ｂ、ラック８６ａ，８６ｂおよびガイド８８ａ，８８ｂを備える。モータ８２ａ，８２ｂによってピニオン８４ａ，８４ｂが回転すると、これに係合する直線状のラック８６ａ，８６ｂがガイド８８ａ，８８ｂに沿って進退する。モータ８２ｂのフランジ９０ｂには、接続要素４０が固定されている。また、モータ８２ａのフランジ９０ａとガイド８８ｂとは、ナックルジョイント９２によって接続されており、ガイド８８ｂは、基台１８上をスライドするようになっている。したがって、このような構成によれば、モータ８２ａ，８２ｂによるピニオン８４ａ，８４ｂの回転を制御することにより、接続要素４０の基台１８上の２次元位置を変化させ、台座部１６の姿勢すなわち回転輻射部（の旋回面）の姿勢を制御することができる。なお、台座部１６の下端部１６ａと接続要素４０とは、ナックルジョイント９４を介して接続される。
<Embodiment 4> FIG. 13: is a perspective view which shows an example of a principal part structure of the rack and
＜実施形態５＞ 図１４は、本発明の実施形態５にかかるレーダ装置１０ｅ（１０）の外観を示す斜視図である。回転輻射部１２は、外側筐体９６の内側で揺動自在に支持されており、基台１８がどのような姿勢となっても略水平面内で旋回するように制御される。
<Fifth Embodiment> FIG. 14 is a perspective view showing an appearance of a radar apparatus 10e (10) according to a fifth embodiment of the present invention. The rotating
図１５は、レーダ装置１０ｅを基台側（下側）から見た斜視図である。本実施形態５では、外側筐体９６は、台座部１６に固定されており、台座部１６とともに揺動する。そして、外側筐体９６の下端と基台１８との境界部に、可撓性素材（例えばゴム）からなる例えばベローズ状の防水カバー９８が設けられている。
FIG. 15 is a perspective view of the radar apparatus 10e as viewed from the base side (lower side). In the fifth embodiment, the
図１６は、レーダ装置１０ｅ（１０）の要部構成の概要を示す斜視図（一部断面図）である。この例では、基台１８としての支持部材１００に球面軸受１０２が設けられており、台座部１６が、この球面軸受１０２において、３次元の任意の姿勢での揺動が自在となるように支持されている。図３より、軸Ｐおよび軸Ｒが回転輻射部１２（図３にはそのフランジ１２ａのみ示す）の重心と送受信機１４の重心との間に位置することが容易に理解できよう。なお、図１１から、この例でも、揺動中心（球面軸受１０２の球の中心）が回転輻射部１２の重心と送受信機１４の重心との間に位置することが容易に理解できよう。
FIG. 16 is a perspective view (partially sectional view) showing an outline of a main configuration of the radar apparatus 10e (10). In this example, a
そして、この例では、駆動機構として、台座部１６および基台１８に接続点（Ｐ５，Ｐ６）で接続され、それら接続点（Ｐ５，Ｐ６）間の距離Ｌ５６を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１０４と、台座部１６および基台１８に接続点（Ｐ７，Ｐ８）で接続され、それら接続点（Ｐ７，Ｐ８）間の距離Ｌ７８を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１０６とを備える。このような構成により、伸縮アクチュエータ１０４，１０６の伸縮により、台座部１６を任意の３次元姿勢に制御することができる。なお、伸縮アクチュエータ１０４，１０６の各接続点Ｐ５〜Ｐ８には、接続先の部材と回動自在に接続するためのヒンジ１０８が設けられている。
In this example, as a drive mechanism, a telescopic actuator (for example, an electric ball) connected to the
＜実施形態６＞ 図１７は、本発明の実施形態６にかかるレーダ装置１０ｆ（１０）の外観を示す斜視図である。本実施形態６は、駆動機構としての伸縮アクチュエータ１１０，１１２およびそれに関連する構成については上記実施形態５と同様である。このため重複する構成要素については同じ符号を付し、ここではその説明を省略する。
<Sixth Embodiment> FIG. 17 is a perspective view showing an appearance of a radar apparatus 10f (10) according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the
この例では、駆動機構として、台座部１６の下端部１６ａおよび基台１８に接続点（Ｐ９，Ｐ１０）で接続され、それら接続点（Ｐ９，Ｐ１０）間の距離Ｌ９１を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１１０と、台座部１６の下端部１６ａおよび基台１８に接続点（Ｐ１０，Ｐ１１）で接続され、それら接続点（Ｐ１０，Ｐ１１）間の距離Ｌ０１を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１１２とを備える。このような構成によっても、伸縮アクチュエータ１１０，１１２の伸縮により、台座部１６を任意の３次元姿勢に制御することができる。なお、伸縮アクチュエータ１１０，１１２の各接続点Ｐ９〜Ｐ１１には、接続先の部材と回動自在に接続するためのヒンジ１１４およびユニバーサルヒンジ１１６が設けられている。
In this example, as a drive mechanism, a telescopic actuator (for example, connected to the
＜実施形態７＞ 図１８は、本発明の実施形態７にかかるレーダ装置１０ｇ（１０）の外観を示す斜視図である。本実施形態７は、駆動機構として三つの伸縮アクチュエータ１１８，１２０，１２２を支持機構として利用するものである。このため、かかる構成では、実施形態１，２で示したようなジンバル機構や、実施形態３〜６で示したような球面軸受は必要としない。なお、この例でも、外部筐体（図示せず）は台座部１６に固定され、台座部１６とともに揺動する。そして、外側筐体（図示せず）の下端と基台１８との境界部に、可撓性素材（例えばゴム）からなる例えばベローズ状の防水カバー（図示せず）が設けられる。
<Embodiment 7> FIG. 18: is a perspective view which shows the external appearance of the radar apparatus 10g (10) concerning Embodiment 7 of this invention. In the seventh embodiment, three
この例では、駆動機構として、台座部１６および基台１８に接続点（Ｐ１２，Ｐ１３）で接続され、それら接続点（Ｐ１２，Ｐ１３）間の距離を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１１８と、台座部１６および基台１８に接続点（Ｐ１４，Ｐ１５）で接続され、それら接続点（Ｐ１４，Ｐ１５）間の距離を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１２０と、台座部１６および基台１８に接続点（Ｐ１６，Ｐ１７）で接続され、それら接続点（Ｐ１６，Ｐ１７）間の距離を可変する伸縮アクチュエータ（例えば電動ボールねじ機構）１２２とを備える。このような構成によっても、伸縮アクチュエータ１１８，１２０，１２２の伸縮により、台座部１６を任意の３次元姿勢に制御することができる。なお、伸縮アクチュエータ１１８，１２０，１２２の各接続点Ｐ１２〜Ｐ１７には、接続先の部材と回動自在に接続するためのユニバーサルヒンジ１２４が設けられている。
In this example, as a drive mechanism, a telescopic actuator (for example, an electric ball screw mechanism) that is connected to the
そして、図１８に示すように、回転輻射部１２は、台座部１６に取り付けられたモータ１２６によってギヤ機構１２８を介して回転駆動される。なお、上述した他の実施形態１〜６でもこれと同様の仕組みで回転輻射部１２が回転駆動されることを理解されたい。
As shown in FIG. 18, the rotating
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上記実施形態で示したものはいずれもあくまで一例であって、適宜変形や置き換えが可能であることを理解されたい。例えば、伸縮アクチュエータに替えてラックアンドピニオン機構を設けたり、逆にラックアンドピニオン機構に替えて伸縮アクチュエータを設けたりすることも可能である。また、伸縮アクチュエータやラックアンドピニオン機構の位置（接続点の位置）は、揺動中心よりある程度離れた位置であればよく、上記実施形態で示した位置に限定されるというものではない。また、接続要素の２次元位置を変化させる機構を交差（直交）する二つのリニアスライダを用いて構成してもよい。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, what was shown by the said embodiment is an example to the last, Comprising: It should be understood that a deformation | transformation and replacement are possible suitably. For example, it is possible to provide a rack and pinion mechanism instead of the expansion and contraction actuator, or conversely to provide an expansion and contraction actuator instead of the rack and pinion mechanism. Further, the position of the telescopic actuator and the rack and pinion mechanism (the position of the connection point) may be a position that is somewhat distant from the center of swing, and is not limited to the position shown in the above embodiment. Moreover, you may comprise using the two linear sliders which cross | intersect (orthogonal) the mechanism which changes the two-dimensional position of a connection element.
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ レーダ装置、１２ 回転輻射部、１２ａ フランジ、１４ 送受信機、１６ 台座部、１６ａ 下端部、１８ 基台、２０ 外側筐体、２２ 防水カバー、２４ 外側ジンバル、２４ａ，２４ｂ アーム、２６，２８ 伸縮アクチュエータ、３０ ヒンジ、３２ モータ、３４ シャフト、３６ ボールナット、３８ センサユニット、４０ 接続要素、４２ 揺動アクチュエータ、４４ａ，４４ｂ シャフト、４６ａ，４６ｂ モータ、４８ａ，４８ｂ ボールナット、５０ 回転ヒンジ部、５２ａ，５２ｂ ガイドプレート、５４ａ，５４ｂ ガイドスリット、５６ａ，５６ｂ スライダ、５８ ベアリング、６０ 球面軸受、６２，６４ａ，６４ｂ ラックアンドピニオン機構、６６ａ，６６ｂ モータ、６８ａ，６８ｂ ピニオン、７０ａ，７０ｂ ラック、７２ａ，７２ｂ ガイド、７４ 基板、７６ ナックルジョイント、７８，８０ａ，８０ｂ ラックアンドピニオン機構、８２ａ，８２ｂ モータ、８４ａ，８４ｂ ピニオン、８６ａ，８６ｂ ラック、８８ａ，８８ｂ ガイド、９０ａ，９０ｂ フランジ、９２，９４ ナックルジョイント、９６ 外側筐体、９８ 防水カバー、１００ 支持部材、１０２ 球面軸受、１０４，１０６ 伸縮アクチュエータ、１０８ ヒンジ、１１０，１１２ 伸縮アクチュエータ、１１４ ヒンジ、１１６ ユニバーサルヒンジ、１１８，１２０，１２２ 伸縮アクチュエータ、１２４ ユニバーサルヒンジ、１２６ モータ、１２８ ギヤ機構、１３０ レーダ装置、１３２ 台座、１３４ 基台、１３６，１３８ モータ、１４０ 外側筐体。 10, 10a, 10b, 10c, 10e, 10f, 10g Radar device, 12 rotating radiation part, 12a flange, 14 transceiver, 16 pedestal part, 16a lower end part, 18 base, 20 outer casing, 22 waterproof cover, 24 Outer gimbal, 24a, 24b arm, 26, 28 telescopic actuator, 30 hinge, 32 motor, 34 shaft, 36 ball nut, 38 sensor unit, 40 connecting element, 42 swing actuator, 44a, 44b shaft, 46a, 46b motor, 48a, 48b Ball nut, 50 Rotating hinge, 52a, 52b Guide plate, 54a, 54b Guide slit, 56a, 56b Slider, 58 Bearing, 60 Spherical bearing, 62, 64a, 64b Rack and pinion mechanism, 66a, 66b 68a, 68b pinion, 70a, 70b rack, 72a, 72b guide, 74 substrate, 76 knuckle joint, 78, 80a, 80b rack and pinion mechanism, 82a, 82b motor, 84a, 84b pinion, 86a, 86b rack, 88a, 88b guide, 90a, 90b flange, 92, 94 knuckle joint, 96 outer housing, 98 waterproof cover, 100 support member, 102 spherical bearing, 104, 106 telescopic actuator, 108 hinge, 110, 112 telescopic actuator, 114 hinge , 116 universal hinge, 118, 120, 122 telescopic actuator, 124 universal hinge, 126 motor, 128 gear mechanism, 130 radar device, 132 pedestal, 134 base, 136 138 Motor, 140 Outer housing.
Claims (10)
前記台座部が基台に対して回転輻射部の重心より低くかつ送受信機の重心より高い位置を中心として揺動自在となるように当該台座部を支持する支持機構と、
前記台座部が所定の姿勢となるように当該台座部を基台に対して相対的に動かす駆動機構と、
を備えるレーダ装置。 A pedestal part of the rotating radiation part, to which the transceiver is fixed;
A support mechanism for supporting the pedestal so that the pedestal is swingable about a position lower than the center of gravity of the rotating radiation unit and higher than the center of gravity of the transceiver with respect to the base;
A drive mechanism for moving the pedestal portion relative to the base so that the pedestal portion has a predetermined posture;
A radar apparatus comprising:
前記台座部は、第２の軸周りに回動自在となるように前記中間要素に支持され、
前記駆動機構は、基台および前記中間要素に接続されそれら接続点間の距離を可変するアクチュエータと、中間要素および台座部に接続されそれら接続点間の距離を可変するアクチュエータとを含むことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のレーダ装置。 The support mechanism includes an intermediate element supported by the base so as to be rotatable around the first axis,
The pedestal is supported by the intermediate element so as to be rotatable around a second axis,
The drive mechanism includes an actuator that is connected to the base and the intermediate element and varies a distance between the connection points, and an actuator that is connected to the intermediate element and the base and varies the distance between the connection points. The radar device according to any one of claims 1 to 4.
前記駆動機構は、基台における前記接続要素の２次元位置を変化させることを特徴とする請求項１〜４，６のうちいずれか一つに記載のレーダ装置。 Furthermore, the base is provided with a connection element that is movably provided in at least two dimensions and connected to the pedestal,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the driving mechanism changes a two-dimensional position of the connection element on a base.
基台上でそれぞれの支点を中心に揺動自在に設けられ相互に交差する二つのシャフトと、
シャフトを軸回動させるモータと、
二つのシャフトのそれぞれに設けられ各シャフトの軸回動によってシャフトに沿って進退するボールナットと、
を備え、
前記二つのシャフトの揺動面は平行であり、前記二つのボールナットがヒンジを介して接続されて回転ヒンジ部を形成し、前記接続要素がこの回転ヒンジ部に接続されることを特徴とする請求項７に記載のレーダ装置。 The drive mechanism is
Two shafts which are swingably provided around the respective fulcrum on the base and intersect each other,
A motor that rotates the shaft,
A ball nut that is provided on each of the two shafts and advances and retreats along the shaft by the rotation of each shaft;
With
The swinging surfaces of the two shafts are parallel, the two ball nuts are connected via a hinge to form a rotary hinge part, and the connecting element is connected to the rotary hinge part. The radar device according to claim 7.
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