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1. (WO2019031629) DISPOSITIF DE SOCLE DE TYPE HYBRIDE PERMETTANT DE RÉGLER LA POSITION ANGULAIRE DE SATELLITE À LA FOIS DE MANIÈRE AUTOMATIQUE ET MANUELLE ET ANTENNE DE COMMUNICATION PAR SATELLITE PORTABLE LE COMPRENANT
Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8   9  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

10  

과제 해결 수단

11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

발명의 효과

22   23   24   25  

도면의 간단한 설명

26   27   28   29   30   31   32  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93  

산업상 이용가능성

94   95  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

도면

1   2   3   4   5   6  

명세서

발명의 명칭 : 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나

기술분야

[1]
본 발명은 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기와 구동모터를 결합하여 위성통신용 안테나를 구성하는 페데스탈 장치의 구동부를 형성함으로써 위성통신용 안테나의 위성지향각을 자동 및 수동으로 동시에 조작할 수 있을 뿐만 아니라 수동조작시 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나에 관한 것이다.

배경기술

[2]
위성통신용 안테나는 일반적으로 지구궤도에 있는 인공위성을 이용하여 다른 지역과 통신하기 위하여 위성으로부터 신호를 수신하고 위성으로 신호를 송신하기 위한 장치이다.
[3]
이러한 위성통신용 안테나는 그 위치에 상관없이 위성을 추적하여 신호를 송수신하기 때문에 설치되는 위치에 따라 신호가 손실되지 않도록 안테나를 지지하기 위한 페데스탈 장치를 필요로 하고 있다.
[4]
한편, 위성통신용 안테나에 사용되는 페데스탈 장치는 안테나를 지지 및 고정하면서 안테나가 다양한 장소에 위치하더라도 위성으로부터 신호를 송수신할 수 있도록 앙각(Elevation)과 방위각(Azimuth)에 대해 회전가능하게 구성되는 것이 일반적이다.
[5]
특히, 비행체, 차체, 선체 등의 이동체에 탑재되는 위성통신용 안테나의 경우에 안테나가 위치하는 지점이 계속해서 변하기 때문에 실시간으로 최적의 위성지향각을 트래킹하여 자동으로 회전할 수 있는 오토트래킹 방식의 페데스탈 장치를 사용 하고 있다.
[6]
그러나, 이와 같이 이동체에 탑재되어 오토트래킹 방식의 페데스탈 장치를 사용하는 위성통신용 안테나의 경우에 오토트래킹을 지원하기 위한 동작전원이 공급되지 않거나 구동모터 및 구동 제어계통의 고장으로 인한 비상시에는 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
[7]
또한, 자동으로 위성지향각을 트래킹하는 페데스탈 장치의 경우에 외란 등에 의한 설치각 변경시 오토트래킹을 위한 위성서치 알고리즘의 재수행에 따른 시간손실의 큰 문제점이 있었다.
[8]
게다가, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 군사용이나 휴대용으로 제작되어 수동조작이 가능한 위성통신용 안테나의 경우에 위성통신용 안테나를 구성하는 반사판이나 안테나 몸체에 수동조작을 위한 손잡이를 직접 연결하여 사용하기 때문에 상시사용이 가능한 반면 운용자의 숙련도에 따라 위성지향각 조절에 차이가 발생하고 위성지향각을 조절하는데 있어 정확성이 떨어질 뿐만 아니라 안테나를 구성하는 반사판과 몸체의 하중으로 인해 회전토크가 부족하여 방향조절이 어려운 문제점이 있었다.
[9]
따라서, 위성통신용 안테나의 위성지향각을 자동 및 수동으로 동시에 조작할 수 있으면서도 수동조작시 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 현실적이고도 적용이 가능한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[10]
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기와 구동모터를 결합하여 위성통신용 안테나를 구성하는 페데스탈 장치의 구동부를 형성함으로써 위성통신용 안테나의 위성지향각을 자동 및 수동으로 동시에 조작할 수 있을 뿐만 아니라 수동조작시 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나를 제공하는데 목적이 있다.

과제 해결 수단

[11]
본 발명의 실시예에 따른 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치는, 구동모터; 일측이 상기 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기; 상기 웜감속기의 출력회전축에 연동되어 회전토크를 정방향으로 전달하는 제 1 감속부; 상기 제 1 감속부에서 전달되는 회전토크를 역방향으로 전달하는 제 2 감속부; 상기 제 2 감속부에 고정결합되어 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 끝단에 형성되어 지향각을 조절하기 위한 회전부재와 결합하는 결합부;를 구비할 수 있다.
[12]
상기 제 1 감속부는, 상기 웜감속기의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어와; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되며 상기 제 2 감속부에 중심축이 연동되어 회전토크를 전달하는 종동기어; 및 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정확하게 전달하기 위하여 상기 구동기어 및 종동기어에 형성된 톱니에 대응되어 등간격의 홈이 형성된 타이밍벨트;를 구비할 수 있다.
[13]
상기 제 2 감속부는, 상기 종동기어의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어; 및 상기 연결기어와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 출력축을 기준으로 선회하는 출력기어;를 구비할 수 있다.
[14]
상기 출력기어는, 상기 출력축을 중심축으로 하여 일정한 범위 내에서 최대 선회각을 가질 수 있도록 전체적으로 원호형상으로 형성될 수 있다.
[15]
상기 출력기어는, 상기 출력축을 중심축으로 하여 360도 회전이 가능하도록 전체적으로 원형으로 형성될 수 있다.
[16]
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나는, 반사판; 상기 반사판의 후면 가운데에 형성된 플랜지 양단에 연결되는 한 쌍의 앙각 조절용 암; 상기 한 쌍의 앙각 조절용 암에 인가되는 회전토크와 상기 반사판의 방위각을 조절하기 위한 회전토크를 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기를 통해 출력시키는 페데스탈장치: 상기 페데스탈장치를 내장하고, 상기 페데스탈장치의 앙각 및 방위각을 수동으로 조절하기 위하여 상기 웜감속기의 수동조작용 회전축이 외측면에 관통 돌출되게 형성되는 페데스탈 하우징; 및 상기 페데스탈 하우징의 하부에 형성되며 내부에 상기 반사판의 방위각을 조절하는 회전토크가 인가되는 수평회전판을 구비하고 위성안테나 지지대의 상부에 거치되는 회전부;를 구비할 수 있다.
[17]
상기 페데스탈장치는, 앙각을 조절하기 위한 회전토크를 출력하는 출력축의 양측 끝단이 상기 한 쌍의 앙각 조절용 암에 일대일 대응으로 결합하는 구조를 가지며 상기 페데스탈 하우징의 내부 일측에 배치되는 앙각조절용 페데스탈; 및 방위각을 조절하기 위한 회전토크를 출력하는 출력축의 일측 끝단이 상기 회전부를 구성하는 수평회전판에 결합하고 상기 페데스탈 하우징의 내부 타측에 배치되는 방위각조절용 페데스탈;을 구비할 수 있다.
[18]
상기 앙각조절용 페데스탈은, 일측이 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기; 상기 웜감속기의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되는 종동기어; 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정방향으로 정확하게 전달하기 위한 타이밍벨트; 상기 종동기어의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어; 상기 연결기어와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 중심축을 기준으로 일정한 범위 내에서 최대선회각을 가질 수 있도록 전체적으로 원호형상으로 형성되는 출력기어; 상기 출력기어의 중심축 부위를 관통하여 고정결합되고 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 양끝단에 형성되어 상기 앙각 조절용 암과 결합하는 복수개의 결합부;를 구비할 수 있다.
[19]
상기 방위각조절용 페데스탈은, 일측이 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기; 상기 웜감속기의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되는 종동기어; 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정확하게 전달하기 위한 타이밍벨트; 상기 종동기어의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어; 상기 연결기어와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 중심축을 기준으로 360도 회전이 가능하도록 전체적으로 원형으로 형성되는 출력기어; 상기 출력기어의 중심축 부위를 관통하여 고정결합되고 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 일측 끝단에 형성되어 상기 회전부를 구성하는 수평회전판과 결합하는 단일의 결합부;를 구비할 수 있다.
[20]
상기 출력기어는, 회전토크를 높이기 위해 몸체를 관통하는 복수개의 웨이트 홀을 구비할 수 있다.
[21]
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치는 구동모터; 일측이 상기 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작부가 형성된 기어부; 상기 기어부의 출력회전축에 연동되어 상기 기어부에서 전달되는 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 끝단에 형성되어 지향각을 조절하기 위한 회전부재와 결합하는 결합부;를 구비한다. 상기 기어부는, 웜감속기 일 수 있다. 상기 기어부의 출력회전축에 연동되어 회전토크를 상기 출력축에 전달하는 감속부를 더 구비할 수 있다. 상기 감속부는, 상기 기어부의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어와; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되며 상기 출력축에 중심축이 연동되어 회전토크를 전달하는 종동기어; 및 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정확하게 전달하기 위하여 상기 구동기어 및 종동기어에 형성된 톱니에 대응되어 등간격의 홈이 형성된 타이밍벨트;를 구비한다.

발명의 효과

[22]
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기와 구동모터를 결합하여 위성통신용 안테나를 구성하는 페데스탈 장치의 구동부를 형성함으로써 위성통신용 안테나의 위성지향각을 자동 및 수동으로 동시에 조작할 수 있을 뿐만 아니라 수동조작시 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나를 제공하는 효과가 있다.
[23]
또한, 본 발명은, 이중으로 감속기어비를 구성하는 복수개의 감속부를 형성하여 수동조작시 필요한 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.
[24]
또한, 본 발명은, 이중으로 감속기어비를 구성하는 복수개의 감속부를 형성하는데 있어서, 정방향과 역방향으로 회전토크를 전달하는 기계적인 구조를 적용하여 페데스탈 장치의 전체크기를 포터블 위성통신 안테나에 적합한 크기로 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
[25]
또한, 본 발명은 앙각을 조절하기 위한 회전부재와 방위각을 조절하기 위한 회전부재를 페데스탈장치가 내장되는 페데스탈 하우징의 외측에 각각 배치함으로써 안테나의 위성지향각 조절을 위한 구성을 단순화하여 생산성을 향상시키고 유지보수가 용이한 포터블 위성통신용 안테나를 제공하는 효과가 있다.

도면의 간단한 설명

[26]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나의 외부구성을 나타내는 도면이다.
[27]
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도 1에 도시된 포터블 위성통신용 안테나의 앙각과 방위각에 대한 자동지향 및 수동지향 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
[28]
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 위성통신용 안테나의 앙각을 조절하기 위한 페데스탈 장치를 나타내는 도면이다.
[29]
도 4는 도 3에 도시된 페데스탈 장치를 나타내기 위해 다양한 각도에서 바라본 도면이다.
[30]
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 위성통신용 안테나의 방위각을 조절하기 위한 페데스탈 장치를 나타내는 도면이다.
[31]
도 6은 도 5에 도시된 페데스탈 장치를 나타내기 위해 다양한 각도에서 바로본 도면이다.
[32]

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[33]
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
[34]
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
[35]
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
[36]
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
[37]
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
[38]
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
[39]
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
[40]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
[41]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나의 외부구성을 나타내는 도면이다.
[42]
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나는, 반사판(1), 앙각 조절용 암(20), 페데스탈 하우징(10), 회전부(3), 위성안테나 지지대(30)를 구비할 수 있다.
[43]
보다 상세하게는, 상기 반사판(1)은 휴대시에는 조립체결부재(2)를 이용해 간편하게 분리된 상태로 전체크기를 줄일 수 있으며 반사판으로 사용하기 위해 조립했을 때 전체적인 형상이 파라볼릭 안테나와 같이 포물면을 가지게 형성될 수 있다.
[44]
또한, 상기 반사판(1)은 후면 가운데 반사판을 지지하기 위한 원형의 플랜지가 형성되며, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 플랜지 양단에 한 쌍의 앙각 조절용 암(20)이 형성될 수 있다.
[45]
또한, 본 발명의 실시예에 따른 포터블 위성통신용 안테나는, 상기 한 쌍의 앙각 조절용 암(20)에 인가되는 회전토크와 상기 반사판(1)의 방위각을 조절하기 위한 회전토크를 출력시키는 페데스탈장치를 내장하는 페데스탈 하우징(10)을 구비할 수 있다.
[46]
여기서, 상기 페데스탈장치(100,200)는 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기를 구비하여 회전토크를 출력시키며, 상기 페데스탈장치의 앙각 및 방위각을 수동으로 조절하기 위하여 상기 웜감속기의 수동조작용 회전축(101,201)이 페데스탈 하우징(10)의 외측면 수동조작부(40)에 관통 돌출되게 형성될 수 있다.
[47]
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 수동조작용 회전축(101,201)은 둘레에 수동조작용 핸들(50)이 장착될 수 있게 수동조절용 너트가 결합고정될 수 있으며, 평상시에 수동조작용 회전축을 사용하지 않을 때에는 습기가 페데스탈 하우징(10) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 방수캡(4)을 이용하여 수동조절용 너트를 커버할 수 있다.
[48]
또한, 본 발명의 실시예에서는, 회전부(3)와 안테나 지지대(30)를 추가로 구비할 수 있다. 여기서, 상기 회전부(3)는 상기 페데스탈 하우징(10)의 하부에 형성되며 내부에 상기 반사판(1)의 방위각을 조절하는 회전토크가 인가되는 수평회전판(미도시)을 구비할 수 있다.
[49]
또한, 상기 안테나 지지대(30)는 상기 회전부(3)의 하측으로 배치되어 안테나 전체를 지지할 수 있으며, 상기 회전부(3)는 상기 페데스탈 하우징(10)이 수평회전판을 통해 방위각 조절이 가능하게 하면서 상기 안테나 지지대(30)의 상부에 거치될 수 있다.
[50]
한편, 본 발명의 실시예에서, 페데스탈 하우징(10)의 내부에 내장되는 페데스탈 장치(100,200)는, 앙각을 조절하기 위한 회전토크를 출력하는 출력축의 양측 끝단이 상기 한 쌍의 앙각 조절용 암(20)에 일대일 대응으로 결합하는 구조를 가지며 상기 페데스탈 하우징(10)의 내부 일측에 배치되는 앙각조절용 페데스탈(100), 및 방위각을 조절하기 위한 회전토크를 출력하는 출력축의 일측 끝단이 상기 회전부(3)를 구성하는 수평회전판에 결합하고 상기 페데스탈 하우징의 내부 타측에 배치되는 방위각조절용 페데스탈(200)를 구비할 수 있다.
[51]
본 발명의 실시예에서 상기 페데스탈장치(100,200)는, 후술하는 도 3 내지 도 6에서 상세하게 설명하기로 한다.
[52]
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도 1에 도시된 포터블 위성통신용 안테나의 앙각과 방위각에 대한 자동지향 및 수동지향 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
[53]
본 발명의 실시예에 따른 포터블 위성통신용 안테나는, 페데스탈 하우징(10)의 내부에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기와 구동모터를 결합하여 위성통신용 안테나를 구성하는 페데스탈 장치의 구동부를 형성함으로써 위성통신용 안테나의 위성지향각을 자동 및 수동으로 동시에 조작할 수 있다.
[54]
도면에 도시된 바와 같이, 모터를 구동하여 앙각과 방위각을 자동으로 조절하는 경우에는 페데스탈 하우징의 외면에 돌출되어 형성되는 수동조작용 회전축을 사용하지 않을 수 있다.
[55]
한편, 수동으로 안테나 위상지향각을 조절하는 경우에는 페데스탈 하우징(10)의 후면 좌측에 형성된 수동조작용 회전축에 핸들을 결합하여 앙각을 조절할 수 있으며, 페데스탈 하우징(10)의 후면 우측에 형성된 수동조작용 회전축에 핸들을 결합하여 방위각을 조절할 수 있다.
[56]
도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 페데스탈 하우징(10) 내부에 내장되는 페데스탈 장치(100,200)를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
[57]
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 위성통신용 안테나의 앙각을 조절하기 위한 페데스탈 장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 페데스탈 장치를 나타내기 위해 다양한 각도에서 바라본 도면이다.
[58]
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라 위성통신용 안테나의 앙각을 조절하기 위한 페데스탈 장치(100)는, 구동모터(110), 웜감속기(120), 제 1 감속부, 제 2 감속부, 출력축(190), 및 결합부(191,192)를 구비할 수 있다.
[59]
보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 사용된 상기 구동모터(110)는, 엔코더 일체형의 BLDC(Brushless DC)모터를 사용하여 소음을 줄이고 모터의 수명을 반영구적으로 유지하면서 모터제어시 회전자의 현재 위치를 알려주어 지향각 조절시 정확성을 높일 수 있다.
[60]
또한, 상기 웜감속기(120)는, 일측에 상기 구동모터(110)가 결합되고 타측에 수동조작용 회전축(101)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 수동조작용 회전축(101)은 도 1에서 상술한 바와 같이 핸들을 이용하여 수동조작할 경우에 웜감속기(120)의 수동조작 입력축으로 사용될 수 있으며, 상기 구동모터(110)의 구동축이 결합되는 웜감속기(120)의 일측에 형성된 연결축은 모터구동시 자동지향방식의 입력축으로 사용될 수 있다.
[61]
이때, 상기 웜감속기(120)는, 감속기 지지패널(102)을 구비하여 페데스탈 하우징(10)의 내부에서 안정적으로 장착 될 수 있다.
[62]
또한, 상기 제 1 감속부는, 상기 웜감속기(120)의 출력회전축에 연동되어 회전토크를 정방향으로 전달하기 위한 구성으로, 상기 웜감속기(120)의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어(150)와, 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어(150)에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되며 후술하는 제 2 감속부에 중심축이 연동되어 회전토크를 전달하는 종동기어(160), 및 상기 구동기어(150)의 회전토크를 상기 종동기어(160)에 정확하게 전달하기 위하여 상기 구동기어(150) 및 종동기어(160)에 형성된 톱니에 대응되어 등간격의 홈이 형성된 타이밍벨트(140)를 구비할 수 있다.
[63]
또한, 상기 제 2 감속부는, 상기 제 1 감속부에서 전달되는 회전토크를 역방향으로 전달하기 위한 구성으로, 상기 종동기어(160)의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어(170), 및 상기 연결기어(170)와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어(170)에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 출력축(190)을 기준으로 선회하는 출력기어(180)을 구비할 수 있다.
[64]
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 연결기어(170)를 지지하기 위한 연결기어 지지대(171)를 구비할 수 있다.
[65]
여기서, 상기 출력기어(180)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 출력축(190)을 중심축으로 하여 일정한 범위 내에서 최대 선회각을 가질 수 있도록 전체적으로 원호형상으로 형성될 수 있으며, 회전토크를 높이기 위해 몸체를 관통하는 복수개의 웨이트 홀을 구비할 수 있다.
[66]
이때, 상기 출력축(190)은, 상기 제 2 감속부를 구성하는 출력기어(180)의 중심부에 고정결합되어 회전토크를 출력할 수 있으며, 이때, 상기 결합부(191,192)는 상기 출력축(190)의 양끝단에 복수개 형성되어 안테나의 앙각을 조절하기 위한 회전부재로 동작하는 앙각 조절용 암(20)과 결합할 수 있다.
[67]
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서, 상기 출력축(190)은, 상기 제 2 감속부를 구성하는 타이밍벨트(140)의 외측면에 인접하여 가로지르게 배치되어 타이밍벨트(140)의 구동시 이탈을 방지하는 역할도 겸할 수 있다.
[68]
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 페데스탈 장치(100)는, 앞서 상술한 도 1의 페데스탈 하우징(10) 내부에 장착되는 경우에 상기 결합부(191,192)가 상기 앙각 조절용 암(20)과 결합될 수 있도록 페데스탈 하우징(10)의 길이방향으로 출력축(190)이 평행하는 구조를 가지게 배치될 수 있다.
[69]
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 페데스탈 장치(100)는, 웜감속기(120)를 통해 출력된 회전토크를 제1감속부와 제2감속부를 포함한 이단감속부를 통해 정역방향으로 연동되는 감속기어부를 구현하여 페데스탈 장치의 전체크기를 포터블 위성통신 안테나에 적합한 크기로 소형화 할 수 있다.
[70]
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 위성통신용 안테나의 방위각을 조절하기 위한 페데스탈 장치를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 페데스탈 장치를 나타내기 위해 다양한 각도에서 바로본 도면이다.
[71]
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라 위성통신용 안테나의 방위각을 조절하기 위한 페데스탈 장치(200)는, 구동모터(210), 웜감속기(220), 제 1 감속부, 제 2 감속부, 출력축(290), 및 결합부(291)를 구비할 수 있다.
[72]
보다 상세하게는, 본 발명의 다른 실시예에 사용된 상기 구동모터(210)는, 도 4에서 상술한 구성과 동일하게 엔코더 일체형의 BLDC(Brushless DC)모터를 사용하여 소음을 줄이고 모터의 수명을 반영구적으로 유지하면서 모터제어시 회전자의 현재 위치를 알려주어 지향각 조절시 정확성을 높일 수 있다.
[73]
또한, 상기 웜감속기(220)는, 일측에 상기 구동모터(210)가 결합되고 타측에 수동조작용 회전축(201)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 수동조작용 회전축(201)은 도 1에서 상술한 바와 같이 핸들을 이용하여 수동조작할 경우에 웜감속기(220)의 수동조작 입력축으로 사용될 수 있으며, 상기 구동모터(210)의 구동축이 결합되는 웜감속기(220)의 일측에 형성된 연결축은 모터구동시 자동지향방식의 입력축으로 사용될 수 있다.
[74]
이때, 상기 웜감속기(220)는, 감속기 지지패널(202)을 구비하여 페데스탈 하우징(10)의 내부에서 안정적으로 장착 될 수 있다.
[75]
또한, 상기 제 1 감속부는, 상기 웜감속기(220)의 출력회전축에 연동되어 회전토크를 정방향으로 전달하기 위한 구성으로, 상기 웜감속기(220)의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어(250)와, 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어(250)에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되며 후술하는 제 2 감속부에 중심축이 연동되어 회전토크를 전달하는 종동기어(260), 및 상기 구동기어(250)의 회전토크를 상기 종동기어(260)에 정확하게 전달하기 위하여 상기 구동기어(250) 및 종동기어(260)에 형성된 톱니에 대응되어 등간격의 홈이 형성된 타이밍벨트(240)를 구비할 수 있다.
[76]
또한, 상기 제 2 감속부는, 상기 제 1 감속부에서 전달되는 회전토크를 역방향으로 전달하기 위한 구성으로, 상기 종동기어(260)의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어(270), 및 상기 연결기어(270)와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어(270)에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 출력축(290)을 기준으로 회전하는 출력기어(280)을 구비할 수 있다.
[77]
여기서, 상기 출력기어(280)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 출력축(290)을 중심축으로 하여 360도 회전이 가능하도록 전체적으로 원형으로 형성될 수 있으며, 회전토크를 높이기 위해 몸체를 관통하는 복수개의 웨이트 홀을 구비할 수 있다.
[78]
이때, 상기 출력축(290)은, 상기 제 2 감속부를 구성하는 출력기어(280)의 중심부에 고정결합되어 회전토크를 출력할 수 있으며, 이때, 상기 결합부(291)는 상기 출력축(290)의 일측 끝단에 단일로 형성되어 안테나의 방위각을 조절하기 위한 회전부재로 동작하는 상기 회전부(3)의 수평회전판(미도시)과 결합할 수 있다.
[79]
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페데스탈장치(200)는, 상기 연결기어(270)를 지지하기 위한 연결기어 지지대(271)를 구비할 수 있으며, 상기 제 2 감속부를 구성하는 타이밍벨트(240)의 외측면에 인접하여 가로지르게 배치되어 타이밍벨트(240)의 구동시 이탈을 방지하는 이탈방지용 지지대가 상기 연결기어 지지대(271)에 연장되어 형성될 수 있다.
[80]
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페데스탈 장치(200)는, 앞서 상술한 도 1의 페데스탈 하우징(10) 내부에 장착되는 경우에 상기 결합부(291)가 상기 회전부(3)에 내장된 방위각 조절용 수평회전판과 결합될 수 있도록 페데스탈 하우징(10)의 수직방향으로 출력축(290)이 평행하는 구조를 가지게 배치될 수 있다.
[81]
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페데스탈 장치(200)는, 웜감속기(220)를 통해 출력된 회전토크를 제1감속부와 제2감속부를 포함한 이단감속부를 통해 정역방향으로 연동되는 감속기어부를 구현하여 페데스탈 장치의 전체크기를 포터블 위성통신 안테나에 적합한 크기로 소형화 할 수 있다.
[82]
따라서, 도 3 내지 도 4에서 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 페데스탈 장치(100)의 앙각 조절용 출력축(190)과 본 발명의 다른 실시예에 따른 페데스탈 장치(200)의 방위각 조절용 출력축(290)은 페데스탈 하우징(10)의 내부에서 상호간에 서로 수직구조를 가지는 형태로 각각 배치되는 것이 바람직하며, 이때, 수동조작용 회전축(101,201)은 페데스탈 하우징(10)의 외부에서 인접하게 배치될 수 있다.
[83]
상기와 같이, 본 발명은, 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기와 구동모터를 결합하여 위성통신용 안테나를 구성하는 페데스탈 장치의 구동부를 형성함으로써 위성통신용 안테나의 위성지향각을 자동 및 수동으로 동시에 조작할 수 있을 뿐만 아니라 수동조작시 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치 및 이를 구비한 포터블 위성통신용 안테나를 제공하는 효과가 있다.
[84]
또한, 본 발명은, 이중으로 감속기어비를 구성하는 복수개의 감속부를 형성하여 수동조작시 필요한 회전토크와 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.
[85]
또한, 본 발명은, 이중으로 감속기어비를 구성하는 복수개의 감속부를 형성하는데 있어서, 정방향과 역방향으로 회전토크를 전달하는 기계적인 구조를 적용하여 페데스탈 장치의 전체크기를 포터블 위성통신 안테나에 적합한 크기로 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
[86]
또한, 본 발명은 앙각을 조절하기 위한 회전부재와 방위각을 조절하기 위한 회전부재를 페데스탈장치가 내장되는 페데스탈 하우징의 외측에 각각 배치함으로써 안테나의 위성지향각 조절을 위한 구성을 단순화하여 생산성을 향상시키고 유지보수가 용이한 포터블 위성통신용 안테나를 제공하는 효과가 있다.
[87]
[88]
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치는, 구동모터, 일측이 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작부가 형성된 기어부, 기어부의 출력회전축에 연동되어 기어부에서 전달되는 회전토크를 출력하는 출력축 및 출력축의 끝단에 형성되어 지향각을 조절하기 위한 회전부재와 결합하는 결합부를 구비한다.
[89]
여기서, 기어부는 앞선 실시예에서 설명된 웜감속기 일 수 있다. 앞서의 실시예에서는 구동모터에 웜감속기가 연결되고, 웜감속기에 제1 및 제 감속부가 연결되며, 여기에 출력축 및 결합부가 연결되는 구성을 설명한다.
[90]
그러나, 구동모터에 연결되어 수동조작을 가능하게 하는 구성이 반드시 웜감속기에 한정되는 것은 아니다. 구동모터에 연결되어 회전하면서 속도를 증가 또는 감속시키면서 동시에 수동으로 내부의 기어들을 회전시킬 수 있는 기계장치도 가능하다.
[91]
또한, 앞서의 실시예처럼 제1 및 제2 감속부가 모두 연결되는 것에 한정되지 아니하며, 웜감속기가 직접 출력축으로 연결될 수도 있으며, 또한 출력축과 웜감속기 사이에 1개 또는 2개 이상의 감속부가 연결될 수도 있다.
[92]
본 실시예는 이러한 확장성에 근거하여 설명되어 질 수 있으며, 각 구성의 동작과 기능은 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
[93]
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

산업상 이용가능성

[94]
본 발명은 위성통신 안테나 개발 분야에 이용될 수 있다.
[95]

청구범위

[청구항 1]
구동모터; 일측이 상기 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기; 상기 웜감속기의 출력회전축에 연동되어 회전토크를 정방향으로 전달하는 제 1 감속부; 상기 제 1 감속부에서 전달되는 회전토크를 역방향으로 전달하는 제 2 감속부; 상기 제 2 감속부에 고정결합되어 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 끝단에 형성되어 지향각을 조절하기 위한 회전부재와 결합하는 결합부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 2]
청구항 1에 있어서, 상기 제 1 감속부는, 상기 웜감속기의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어와; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되며 상기 제 2 감속부에 중심축이 연동되어 회전토크를 전달하는 종동기어; 및 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정확하게 전달하기 위하여 상기 구동기어 및 종동기어에 형성된 톱니에 대응되어 등간격의 홈이 형성된 타이밍벨트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 3]
청구항 2에 있어서, 상기 제 2 감속부는, 상기 종동기어의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어; 및 상기 연결기어와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 출력축을 기준으로 선회하는 출력기어;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 4]
청구항 3에 있어서, 상기 출력기어는, 상기 출력축을 중심축으로 하여 일정한 범위 내에서 최대 선회각을 가질 수 있도록 전체적으로 원호형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 5]
청구항 3에 있어서, 상기 출력기어는, 상기 출력축을 중심축으로 하여 360도 회전이 가능하도록 전체적으로 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 6]
반사판; 상기 반사판의 후면 가운데에 형성된 플랜지 양단에 연결되는 한 쌍의 앙각 조절용 암; 상기 한 쌍의 앙각 조절용 암에 인가되는 회전토크와 상기 반사판의 방위각을 조절하기 위한 회전토크를 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기를 통해 출력시키는 페데스탈장치: 상기 페데스탈장치를 내장하고, 상기 페데스탈장치의 앙각 및 방위각을 수동으로 조절하기 위하여 상기 웜감속기의 수동조작용 회전축이 외측면에 관통 돌출되게 형성되는 페데스탈 하우징; 및 상기 페데스탈 하우징의 하부에 형성되며 내부에 상기 반사판의 방위각을 조절하는 회전토크가 인가되는 수평회전판을 구비하고 위성안테나 지지대의 상부에 거치되는 회전부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나.
[청구항 7]
청구항 6에 있어서, 상기 페데스탈장치는, 앙각을 조절하기 위한 회전토크를 출력하는 출력축의 양측 끝단이 상기 한 쌍의 앙각 조절용 암에 일대일 대응으로 결합하는 구조를 가지며 상기 페데스탈 하우징의 내부 일측에 배치되는 앙각조절용 페데스탈; 및 방위각을 조절하기 위한 회전토크를 출력하는 출력축의 일측 끝단이 상기 회전부를 구성하는 수평회전판에 결합하고 상기 페데스탈 하우징의 내부 타측에 배치되는 방위각조절용 페데스탈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나.
[청구항 8]
청구항 7에 있어서, 상기 앙각조절용 페데스탈은, 일측이 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기; 상기 웜감속기의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되는 종동기어; 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정방향으로 정확하게 전달하기 위한 타이밍벨트; 상기 종동기어의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어; 상기 연결기어와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 중심축을 기준으로 일정한 범위 내에서 최대선회각을 가질 수 있도록 전체적으로 원호형상으로 형성되는 출력기어; 상기 출력기어의 중심축 부위를 관통하여 고정결합되고 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 양끝단에 형성되어 상기 앙각 조절용 암과 결합하는 복수개의 결합부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나.
[청구항 9]
청구항 7에 있어서, 상기 방위각조절용 페데스탈은, 일측이 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작용 회전축이 형성된 웜감속기; 상기 웜감속기의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되는 종동기어; 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정확하게 전달하기 위한 타이밍벨트; 상기 종동기어의 중심축에 축결합되어 연동되는 연결기어; 상기 연결기어와 톱니가 맞물려 역방향으로 연동되고 감속비를 높이기 위해 상기 연결기어에 비해 상대적으로 지름의 길이가 길게 형성되며 중심축을 기준으로 360도 회전이 가능하도록 전체적으로 원형으로 형성되는 출력기어; 상기 출력기어의 중심축 부위를 관통하여 고정결합되고 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 일측 끝단에 형성되어 상기 회전부를 구성하는 수평회전판과 결합하는 단일의 결합부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나.
[청구항 10]
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서, 상기 출력기어는, 회전토크를 높이기 위해 몸체를 관통하는 복수개의 웨이트 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 페데스탈 장치를 구비한 포터블 위성통신용 안테나.
[청구항 11]
구동모터; 일측이 상기 구동모터에 결합되고 타측에 수동조작부가 형성된 기어부; 상기 기어부의 출력회전축에 연동되어 상기 기어부에서 전달되는 회전토크를 출력하는 출력축; 및 상기 출력축의 끝단에 형성되어 지향각을 조절하기 위한 회전부재와 결합하는 결합부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 12]
제 11항에 있어서, 상기 기어부는, 웜감속기인 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 13]
제 11항에 있어서, 상기 기어부의 출력회전축에 연동되어 회전토크를 상기 출력축에 전달하는 감속부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.
[청구항 14]
제 13항에 있어서, 상기 감속부는, 상기 기어부의 출력회전축에 중심축이 연동되는 구동기어와; 감속기어비를 높이기 위해 상기 구동기어에 비해 상대적으로 원주의 길이가 길게 형성되며 상기 출력축에 중심축이 연동되어 회전토크를 전달하는 종동기어; 및 상기 구동기어의 회전토크를 상기 종동기어에 정확하게 전달하기 위하여 상기 구동기어 및 종동기어에 형성된 톱니에 대응되어 등간격의 홈이 형성된 타이밍벨트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 및 수동 겸용 위성지향각 조절이 가능한 하이브리드형 페데스탈 장치.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]