JPH0327603A - 自動アンテナ装置 - Google Patents

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］ この発明は、遠隔操作により自動車用ラジオ等のアンテ
ナロッドを伸縮させる自動アンテナ装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の自動アンテナ装置としては、軸方向に伸
縮自在に設けられたテレスコビック式のアンテナロッド
の内部に、司撓性のケーブルが押通され、このケーブル
の一端が上記アンテナロッドの先端部と連結される一方
で、他端側か駆動機構と連結されてなり、車室内のラジ
オスイッチ等と連動して起動される上記駆動機構で上記
ケーブルをアンテナロッドの軸方向に移動させることに
より、上記アンテナロッドを伸縮させるように構戊され
たものが知られている。

そして、このような自動アンテナ装置において上記駆動
機構は、例えば、特開昭６２−２０６９０２号に示すよ
うに、モータの回転をウォーム歯車機構で減速してピニ
オンギアに伝達し、このピ二オンギアの回転を、上記ケ
ーブルの側面に形成されたラックに伝達して直線運動に
変換し、これにより上記ケーブルをアンテナ部材の軸方
向に移動せしめるように構威されたものが知られている
。

し発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の自動アンテナ装置においては
、アクチュエータとしてモータを用いているために、ア
ンテナロッドの伸縮動作中にモータがノイズを発し、こ
のノイズがラジオに混信して受信状態を悪化させるとい
う欠点があった。

また、モータの回転運動を直線運動に変換する駆動機構
を設ける必要があるため、装置の重量が増加し、さらに
、駆動機構に伝達効率が悪いウォーム歯車を用いている
ために、エネルギー変換効率が低くなるという欠点もあ
った。

加えて、モータ停止時には、駆動機構のウ堵一ム歯車の
自止まり作用によってアンテナロッドの伸縮動作が拘束
されるので、モータの損傷など、アンテナロッドを手動
で伸縮させる必要が生した場合でも、その操作が事実上
不可能であるという欠点もあった。

この発明は、上述の事情を鑑みてなされたもので、駆動
機構を省いて軽量化を実現でき、手動操作が可能で、ラ
ジオへのノイズの混信もなく、さらにエネルギー変換効
率も高い自動アンテナ装置を提供することを目的とする
。

［１１Ｂを解決するための手段〕 上記課題を解決するために、この発明は、本出願人が先
に出願した特願平１−５５５７２に記載の超音波リニア
モー夕を用いて上記駆動軸を移動させてアンテナロッド
の伸縮を行うものである。

すなわち、本発明は、伸縮自在に設けられたテレスコビ
ック式のアンテナロッドの内部に、一端が上記アンテナ
ロ・ノドの先端部と連結された駆動軸を押通し、この駆
動軸をアクチュエータで軸方向に移動せしめることによ
り、上記アンテナロッドを伸縮させる自動アンテナ装置
において、上記アクチ１エータとして、弾性体を素材と
した振動体に、該振動体を加振する振動素子を取り付け
、該振動素子により上記振動体の端部に縦振動および撓
み振動を発生させ、これら縦振動および撓み振動が合或
された楕円振動により駆動力を発生し、この駆動力によ
り上記駆動軸を軸方向に移動させる超音波リニアモー夕
を用いてなるものである。

［作用］ 上記構成によれば、超音波リニアモー夕の直線方向の駆
動力によって駆動部材をアンテナロ．２ドの軸方向に移
動させる。このため、回転運動を直線運動に変換する機
構が不要となり、これにより装置の軽量化が実現できる
と共に、これら機構を介することによるエネルギー損失
が無くなってエネルギー変換効率が向上する。

また、超音波リニアモー夕で駆動部材を直接移動させる
ため、超音波リニアモー夕と駆動部材との間に働く摩擦
力によって駆動部材の移動が拘束される。このため、ア
ンテナロッドを上記摩擦力に抗して操作することにより
、その長さを手動で所望の長さに調整できる。

さらに、超音波リニアモー夕の超音波振動で駆動部材を
移動させるので、アンテナロ・メドの伸縮動作中におけ
る電磁ノイズの発生が無くなってラジオの混信が回避さ
れる。

［実施例コ 以下、第１図及び第２図を参照して本発明の一実施例を
説明する。

第１図において符号１は装置本体であり、この装置本体
１の上部には、テレスコピック式のアンテナロッド２が
取り付けられている。

このアンテナロッド２は、段階的に縮径する複数のロッ
ド部材を、順次同軸的かつ摺動自在に嵌め合わせること
により、全体を一本の伸綿自在なロッドに構成してなる
ものである。

また、アンテナロッド２の内部には、駆動ケーブル（駆
動部材）３が配設されている。この駆動ケーブル３は、
適度の可撓性を有する材料を帯状に形成してなるもので
、その一端は上記アンテナロッ・ド２の先端部２ａに連
結されている。また、アンテナロッド２の他端側は、装
置本体１の下部に形威されたケーブル収納室４に収納さ
れ、該ケーブル収納室４の内壁に沿って巻回されている
。

そして、上記駆動ケーブル３は、超音波リニアモータ５
と当接されて、上記アンテナロッド２の軸方向に移動せ
しめられるようになっている。

以下、第２図を参照して超音波リニアモータ５ついて説
明する。

第２図において、符号６、７は互いに平行な脚部、８は
これら脚部６、７の基端を連結する胴部であって、これ
らは全体が略コ字状に形成されて振動体９を構成してい
る。

これら脚部材６、７及び胴部８の材料及び寸法は適宜選
択されるが、例示のものではアルミニウムからなる弾性
体を材質とし、胴部８が５＠ＩＩ口×２６問し、脚部６
、７が５ｌｌ鎗口Ｘ１５ｓｓＬとされている。振動体９
の材質は、この他ジュラルミン、鉄、真鍮あるいはステ
ンレス鋼などの金属材料、アルミナ、ガラスあるいは炭
化珪素などの無機材料、ポリイミド系樹脂あるいはナイ
ロンなどの有機材料などが利用できる。

振動体９の角部は、脚部６、７及び胴部８に対して４５
°の角度をなすように面取りされており、その取付面１
０に圧電素子（振動素子）１１、１２が接着剤などを用
いて取り付けられている。この圧電素子１１１２は、積
層型圧電アクチュエータあるいは単板の圧電セラミック
スが使用され、図示せぬ電源から印加される交番電圧に
よって上記取付面１０と直交する方向に超音波振動する
ようになっている。圧電素子ｌ１、１２の寸法も上記脚
部６、７等と同様に適宜選択されるが、例示のものでは
５＠蒙口Ｘ９＠ＩＩＬのものを用いた。

そして、各脚部６、７の先端と対向する位置には、それ
ぞれ３個の案内ローラ１３が、胴部８の長平方向に沿っ
て配設されている。これら各案内ローラ１３は各脚部６
、７よりも幾らか大きい幅に形成され、その両端が上記
装置本体１に回転自在に支持されている。

また、上記装置本体１の上部中央には六部１４が形成さ
れており、この穴部ｌ４には先端円錐状をなす付勢ビン
ｌ５が軸方向に摺動自在に嵌装されている。そして、こ
の付勢ビンｌ５の先端近傍に形威されたフランジ１６と
装置本体１との間にはバネ１７が配設され、該パネ１７
によって付勢ピンｌ５は常時胴部８に向けて付勢されて
、その先端が胴部８の上面中央に形成された凹部ｌ８と
係合されるようＣこなっており、これにより振動体９の
各脚部６、７が駆動ケーブル３に向かつて付勢されて、
駆動ケーブル３が脚部６、７と各案内ローラｌ３との間
で扶持されている。

次に、以上のように構成された自動アンテナ装置の作用
を説明する。

超音波リニアモータ５の圧電素子ｌ１、ｌ２のいずれか
一方または双方に超音波周波数領域の交番電圧を印加し
て振動体９を加振すると、各脚部６、７の先端には、縦
振動と撓み振動とが合成されて特定方向に回転する楕円
振動（楕円振動）が発生する。これにより駆動ケーブル
３が楕円振動の回転する方向に対応して上記アンテナロ
ッド２の軸方向いずれか一方に移動し、この駆動ケーブ
ル３の移動に伴って、駆動ケーブル３の一端と連結され
たアンテナロッド２が軸方向に伸縮させられる。

この際、各圧電素子１１，１２の選択状態、各圧電素子
１ｌ、１２に印加する交番電圧の位相等を変化させるこ
とによって、上記楕円振動の回転方向を変化させること
ができるので、上記駆動ケーブル３の移動方向の制御が
可能である。また、超音波リニアモータ５の圧電素子ｌ
１、１２への電圧の印加を停止した状態においては、駆
動ケーブル３が脚部６、７と案内ローラｌ３との間で扶
持され、この間に働く摩擦力とアンテナロッド２を構成
する各ロッド部材間の摩擦力によってアンテナロッド２
の伸縮が阻止される。

以上説明したように、本実施例の自動アンテナ装置によ
れば、超音波リニアモータ５を制御することによってア
ンテナロッド２を伸縮させることができるので、たとえ
ば車載ラジオのスイッチと連動させてアンテナロッド２
を伸縮させる等、アンテナロッド２を自由に遠隔操作で
きる。

しかも、超音波リニアモータ５によって駆動ケーブル３
を直接アンテナロッド２の軸方向に直線運動させること
ができるので、回転運動を直線運動に変換する駆動機構
が一切不変となる。このため、装置の大幅な軽量化が実
現できると共に、駆動機構を介することに伴うエネルギ
ー損失が無くなって、エネルギー変換効率が向上し、車
載バッテリーの負担が軽減される。

また、超音波リニアモータ５の各脚部６、７と駆動ケー
ブル３との間の摩擦力によって駆動ケーブル３を扶持す
る構或であるため、超音波リニアモータ５を付勢するバ
ネ１７の力を適当に選択することにより、アンテナロッ
ド２を上記摩擦力に抗して手動で伸縮させることができ
る。

さらに、超音波リニアモータ５の超音波振動によって駆
動ケーブル３を移動させる構成であるため、電磁ノイズ
の発生がなく、この結果、アンテナロツド２の伸縮動作
時におけるラジオへのノイズの混信が無くなる。

なお、本実施例では、特に案内ローラｌ３を各脚部６、
７の先端にそれぞれ３個づつ設けているが、本発明の自
動アンテナ装置はこれに限るものではなく、各脚部６、
７に１個づつ、あるいは４個以上等その数は適宜選択可
能である。また、第３図に示すように、案内ローラ１３
に代えて、駆動ケーブル３を２つの超音波リニアモータ
５で挟み込んでも良い。

また、本実施例では、特に振動体９を２本の脚部６、７
と胴部８とで略フ字状に形成しているが、本発明はこれ
に限るものではなく、脚部を３本以上としたり、胴部８
を湾曲させる等の変形を行うことも当然に可能である。

しかも、各脚部６、７が互いに平行に配置されていなく
いても良いことは言うまでもない。

さらに、本実施例で例示した超音波リニアモー夕の各部
の寸法、配置、形状等はあくまで一例であり、これらは
自動アンテナ装置の全体形状等に応じて任意に設計変更
され得るものである。

［効果］ 以上説明したように、この発明によれば、超音波リニア
モータによって駆動部材を直接アンテナロッドの軸方向
に移動させることができるので、回転運動を直線運動に
変換する機構が不要となり、この結果、装置の大幅な軽
量化が実現できると共に、駆動機構を介在させることに
伴うエネルギー損失が無くなってエネルギー変換効率が
向上してバッテリーの負担が軽減される。

また、超音波リニアモー夕によって駆動部材を直接駆動
する構戊であるため、これらの間に作用する摩擦力に抗
してアンテナロッドを操作することにより、アンテナロ
ッドを手動で所望の長さに伸縮させることができる。

さらに、超音波リニアモー夕の超音波振動によって駆動
部材を移動させる構戊であるため、電磁ノイズの発生が
なく、アンテナロッドの伸縮動作時におけるラジオへの
ノイズの混信が無くなる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の一実施例における断面図、第２図は超
音波リニアモー夕の全体構成を示す図、第３図は上記実
施例の変形例を示す図である。 動体、１１，１２・・・・・・圧電素子（振動素子）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 伸縮自在に設けられたアンテナロッドの内部に、一端が
   上記アンテナロッドの先端部と連結され、他端が上記ア
   ンテナロッドの基端から突出する駆動部材を配設し、こ
   の駆動部材をアクチュエータで上記アンテナロッドの軸
   方向に移動せしめることにより、上記アンテナロッドを
   伸縮させる自動アンテナ装置において、 上記アクチュエータとして、弾性体を素材とした振動体
   に、該振動体を加振する振動素子を取り付け、該振動素
   子により上記振動体の端部に縦振動および撓み振動を発
   生させ、これら縦振動および撓み振動が合成された楕円
   振動により駆動力を発生し、この駆動力により上記駆動
   部材を軸方向に移動させる超音波リニアモータを用いた
   ことを特徴とする自動アンテナ装置。