JP2002335119A

JP2002335119A - 漏洩導波管の製法

Info

Publication number: JP2002335119A
Application number: JP2001141517A
Authority: JP
Inventors: Sonoo Watanabe; 園生渡辺; Kuniaki Kimiga; 邦明公賀; Mamoru Nakamura; 守中村; Eisaku Sano; 英作佐野
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高効率で、高精度・高品質に漏洩導波管を製
造する方法を提供することを目的とする。【解決手段】銅テープから凹凸波を有する所定筒型横
断面形状の偏平パイプ体４″を形成し、その後、該偏平
パイプ体４″の壁面にレーザー加工機17によりスロット
２を長手方向所定ピッチで順次形成し導体１を作製する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、漏洩導波管の製法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】漏洩導波管は、道路（トンネル、防音壁
等）側方に道路と平行に付設され、道路側から走行する
車両等へ、或いは、車両側から道路側へ、データ情報の
電波のやり取りを行うための道路側のアンテナとして用
いられている。

【０００３】この漏洩導波管は、従来、次の方法にて製
造されていた。漏洩導波管は、パイプ体にする前の銅テ
ープ（帯状の銅板）にプレス等で予めスロットを複数形
成し、スロットを形成した銅テープの両側端縁を溶接し
てパイプ体を形成し、その後に波付けダイスにより波付
加工を施し、さらに、楕円形や長円形の横断面形状に成
形して製造されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の製法では、波付加工時に、管壁面への波付けダイス
の当接位置の違いにより、スロット長、スロット幅、ス
ロット角度に寸法差が生じていた。また、この寸法差を
吸収するため、銅テープの厚さを厚くする必要があっ
た。また、予めスロットを打ち抜いた銅テープを、立体
的に加工（円断面加工・波付け加工）することにより、
スロットの形状が所望する形状と異なり、その設定が困
難であるという問題があった。

【０００５】また、スロットの形状（スロット長、スロ
ット幅、スロット角度）を変更すると、その形状ごとに
金型が必要となり、その金型が高価であった。また、予
めスロット孔を有する管に波付加工を附すため、波付け
機による作業時、加工用潤滑油が、管内に入り残留した
まま使用すると、漏洩導波管内を伝搬する電波の減衰率
が高くなるという問題がある。

【０００６】そこで本発明は、高効率で、高精度・高品
質に漏洩導波管を製造する方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る漏洩導波管の製法は、銅テープから
凹凸波を有する所定筒型横断面形状の偏平パイプ体を形
成し、その後、該偏平パイプ体の壁面にレーザー加工に
てスロットを長手方向所定ピッチで順次形成するもので
ある。

【０００８】また、レーザー発振部が上記所定筒型横断
面形状の偏平パイプ体の上記凹凸波に追従して該偏平パ
イプ体の軸心方向に垂直な方向へ往復動しながらレーザ
ー加工を行うものである。

【０００９】また、レーザー発振部の焦点距離を長くし
て、上記偏平パイプ体の凹凸波に係わらず該偏平パイプ
体から一定距離に上記レーザー発振部を静止保持して、
レーザー加工を行うものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基づ
き、本発明を詳説する。

【００１１】図１と図２と図３は、本発明に係る漏洩導
波管の製法を説明する説明図である。図１〜３により本
発明の製法を概略説明すると、先ず、表面に（スロット
２の）孔加工が施されていない銅テープ３から、パイプ
体４を形成し、次いで、壁面に凹凸波を有するパイプ体
４′に形成し、引き続いて、横断面偏平円形状にフォー
ミングして、偏平パイプ体４″を得て、一旦、第１ドラ
ム16に巻き取られる（図１）。次に、第１ドラム16に巻
き取られた偏平パイプ体４″を繰り出して、スロット２
を長手方向に所定ピッチでスロット加工を行い導体１と
し、第２ドラム18に巻き取られる（図２）。その後、第
２ドラム18に巻き取られた導体１を繰り出して、この導
体１にシース５を外嵌させ完成品の漏洩導波管６を得る
ものである。

【００１２】本発明の製法について詳説すると、表面に
孔加工等が施されていない帯板状の銅テープ３が、ドラ
ム10に巻設されている。そして、このドラム10は送り出
し機11へ取り付けられ、送り出し機11によりドラム10に
巻設された銅テープ３は、連続的に送り出され、サイジ
ングダイス12へ送られる。サイジングダイス12に於て
は、帯状の銅テープ３が、円形断面の筒型に成形され、
その後、銅テープ３の両側端縁───円形断面の筒の突
き合わせ部───が溶接機13にて溶接されパイプ体４が
形成される。このとき、（図示省略するが）サイジング
ダイス12には、中子が設けられ、銅テープ３を円形断面
のパイプ体４に成形する際、パイプ体４が内面側に変形
しないよう保持するのが好ましい。

【００１３】次に、パイプ体４は、波付け機14へと送ら
れ、螺旋状（又は独立条）に凹凸波を波付加工され、凹
凸波を有するパイプ体４′を形成する。また、パイプ体
４の壁に凹凸波を形成するには、（図示省略するが）波
付けダイスをパイプ体４と偏心させて外嵌させ、波付け
ダイスを回転させ、パイプ体４を長手方向に送り、それ
らの速さが同期することで、（螺旋状の）凹凸波を形成
させる。

【００１４】次に、パイプ体４′は、シンキングダイス
15へ送られ、所定の横断面形状（本実施の形態では長円
形）に成形して凹凸波付の偏平パイプ体４″を作製す
る。このとき、（図示省略するが）シンキングダイス15
には、中子が設けられ、パイプ体４′を偏平円形状の偏
平パイプ体４″に成形する際、偏平パイプ体４″が内面
側に変形しないよう保持するのが好ましい。なお、作製
された偏平パイプ体４″は、図１に示すように、一旦、
第１ドラム16に巻設される。

【００１５】次に、図２に示すように、第１ドラム16に
巻き取られた凹凸波を有する偏平パイプ体４″は、送り
出し機11′により、スロット形成のためレーザー加工機
17へ送られる。これは、後述するＹＡＧレーザーにより
スロット２を形成するものであり、スロット２は、凹凸
波の凸部７・凹部８に係わらず加工されるものである。
スロット加工工程後、導体１は、第２ドラム18に巻き取
られる。

【００１６】次に、図３に示すように、第２ドラム18に
巻き取られた導体１は、送り出し機11″によりシース押
出機19へ送られ、導体１にシース５が外嵌被覆され、漏
洩導波管６が形成される。

【００１７】また、上記のように、銅テープ３から偏平
パイプ体４″を形成し第１ドラム16に巻設されるまでの
加工工程（図１）と、偏平パイプ体４″にスロット２を
形成して導体１を形成するスロット加工工程（図２）
と、導体１にシース５を被覆させるシース被覆工程（図
３）と、３工程に分割して漏洩導波管６を作製したが、
図１及び図２の第１ドラム16、第２ドラム18に偏平パイ
プ体４″及び導体１を巻設させず、図１→図２→図３
と、連続して偏平パイプ体４″にスロット２を加工し、
シース５を被覆させてもよい。

【００１８】若しくは、例えば、レーザーによるスロッ
ト加工工程での送り速度（加工速度）が、他の２工程
（加工工程及びシース被覆工程）よりも遅い場合、図
１、図２、図３の夫々３工程に分割したようにサブグル
ープを構成し、加工工程及びシース被覆工程夫々１ライ
ンに対し、スロット加工工程を２ライン乃至複数ライン
を並列して設けるのもよい。また、このサブグループの
ライン数の設定は夫々自由で、このようにサブグループ
を形成することで、夫々の加工装置・機械の作業速度・
性能の違いによる手待ち時間を発生させず、製作効率を
落とすことがなく、漏洩導波管６の作製が行える。

【００１９】また、潤滑油を使用して塑性加工を行う波
付け形成後に、スロット２が形成されるため、潤滑油が
導体１の内面に浸入することがない。しかして、製品に
おける漏洩導波管６内を伝搬する電波の減衰を生じさせ
ることがない。

【００２０】次に、レーザー加工機17についてさらに詳
説する。レーザー加工機17は、壁面が凹凸波を有する偏
平パイプ体４″に、スロット２を長手方向所定のピッチ
で順次形成するものであり、凹凸波の凸部７又は凹部８
又は凸部７と凹部８にまたがる位置に、レーザー光Ｌに
よりスロット２を切断するものである。

【００２１】図４に示すように、レーザー加工機17は、
レーザー光Ｌを発するレーザー発振部21（ヘッド部）を
有している。本発明に於ては、使用するレーザー光Ｌは
精密加工に適するＹＡＧレーザーとするのが好ましい。
レーザー光Ｌによるスロット２の切断加工は、ガス切断
よりも高品質で、且つ、高速であり、レーザー発振部21
（ヘッド部）は、（図示省略の）駆動機構、ＣＡＤシス
テムと制御回路に接続され、別途レーザー発振部21の動
きをプログラムしたり、スロット形状の原寸作業を介す
ることなく、直接設計により設定されたプログラムに従
って作動し、所望のスロット形状、スロット角度を高精
度に成形可能である。

【００２２】また、本発明によるスロット２の成形は、
偏平パイプ体４″の凹凸波の凸部７又は凹部８又は凸部
７と凹部８にまたがる位置に、自由に、大きさ及び角度
を設定し行うものであるため、レーザー加工に於ては、
ＮＣなどの空間制御性を生かした切断に有利であり、製
作工程を簡素化し生産性を向上させることができる。

【００２３】次に、レーザー加工機17について、具体的
に説明すると、図４に示すように、レーザー発振部21
は、所定筒型横断面形状（本発明に於ては、長円形）の
偏平パイプ体４″の凹凸波に追従して、偏平パイプ体
４″の軸心方向Ｘと紙面直交方向及び軸心方向に垂直な
方向Ｙへ往復動しながらレーザー加工を行うものであ
る。即ち、レーザー光Ｌにより切断を行うには、レーザ
ー発振部21の集光レンズにより任意の焦点を持たせたレ
ーザー光Ｌは、その焦点距離と、集光レンズから切断材
料表面（偏平パイプ体４″）までの距離と、を略一定に
保つのが好ましい。それ故、高低差のある凹凸波の表面
を切断するため、その表面とレーザー発振部21との距離
を常に一定に保つ必要があるために、レーザー発振部21
を往復運動させるものである。

【００２４】さらに、スロット２の形成は、図４に示す
ように、偏平パイプ体４″が停止した状態で、レーザー
発振部21が２次元乃至３次元に移動し、図５の導体１の
平面図に示すように、所定の形状（スロット長Ａ、スロ
ット幅Ｂ）・所定位置（スロットピッチＰ）に、しか
も、平面視ハ字型にもスロット２を長手方向連続的に設
け、スロット列を形成することができる。また、レーザ
ー発振部21の軌跡は、レーザーの発振方向から見て、設
定されたスロット２形状と一致するものである。

【００２５】従って、偏平パイプ体４″の凹凸波の形状
に対して、３次元形状の壁面に沿うスロット２も成形可
能である。また、偏平パイプ体４″の送りを図４の矢印
に示す方向（左から右方向）に、間欠的（送り・停止・
送り・停止…）に行うことにより、凹凸波のピッチに左
右されることなく、所望のスロットピッチを設定できる
ものである。

【００２６】次に、図６に示すように、レーザー発振部
21からのレーザー光Ｌの焦点距離ｆを長くして、偏平パ
イプ体４″の凹凸波の高低差に係わらず、レーザー発振
部21を偏平パイプ体４″から一定距離に静止保持して、
レーザー加工を行うものである。即ち、導体１の凹凸波
の高さに影響を受けないよう焦点距離ｆを長くすること
で、レーザー光Ｌによる切断幅に変化を与えないようす
るものである。つまり、焦点距離ｆの長い集光レンズを
レーザー発振部21に設けるものである。

【００２７】また、レーザー発振部21を、偏平パイプ体
４″の半径方向（中心向き方向）に２個並列して設けて
もよい。又は、３個以上としてもよく、所望する漏洩導
波管６の輻射電波により設定されるものである。しかし
て、図７に示すように、この並列配置により偏平パイプ
体４″の長手方向に複数列の、千鳥状に、且つ、スロッ
ト２の向きを（ジグザグ状に）違えて、スロット２を列
設できるものである。また、この場合レーザー発振部21
を偏平パイプ体４″の同一横断面上に設けてもよく、ま
たは、長手方向に前後ずらしたものとしてもよい。これ
ら配置の自由性により、レーザー発振部21が互いに干渉
しないよう配置できるものである。

【００２８】なお、レーザー光Ｌによる切断加工は、そ
のスロット２の仕上げ面の精度・表面荒さは良好で、上
記のレーザー発振部21の昇降・横行機構、又は焦点距離
ｆを長く設定することにより、波付の偏平パイプ体４″
のような凹凸表面でレーザー光Ｌ（ビーム）の広がりが
大きくなることなく、高精度の切断（カット）が可能で
ある。

【００２９】本発明による漏洩導波管６の導体１の横断
面形状は、上述の偏平円形状に限らず、長円形状、楕円
形状やまゆ形状、及び、角部の丸い矩形状などの横断面
偏平形状であってもよいものである。

【００３０】また、スロット２の配置位置は、図５に示
すように、偏平円形状の長辺側だけではなく、レーザー
発振部21の配置位置を適宜変更し短辺側に設けてもよい
ものである。

【００３１】また、本発明は例えば、レーザー光Ｌにて
偏平パイプ体４″の壁面にスロット２の輪郭を一部を残
してカット───完全に切り抜かないよう輪郭をカット
───していき、その後、偏平パイプ体４″をダイス状
の剥取り具に通してスロット輪郭部の内側部分を剥取っ
てスロットを形成してもよい。この場合、スロット輪郭
部の内側部分を外面に浮かせて除去し、導体１内に落ち
込まないようにする。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような効
果を奏する。

【００３３】（請求項１によれば）漏洩導波管６として
の構造上・機能上に問題を生ずることなく、波付け形成
後に、スロット２が形成されるため、列設されるスロッ
ト２の形状と寸法が正確且つ高精度であって、形状差を
生じさせることがない。またスロット２の形状差がない
ため、銅テープ３を薄くすることができ、漏洩導波管６
の軽量化が図れる。偏平パイプ体４″の凹凸ピッチに左
右されることがなく、自由な配置にしかも高精度でスロ
ット２を形成できる。また、スロット打ち抜き金型が不
要となり、かつ、導体１内に残留油がないので、好都合
である。

【００３４】（請求項２によれば）レーザー発振部21を
プログラム設定により制御可能であり、スロット２形状
・向き・配置（ピッチ）を自由に変更自在である。ま
た、所望するアンテナとしての漏洩導波管６の特性を発
揮するスロット２の形状・配置などの変更に対応するた
め、スロット打ち抜きの金型の作製やり直し、又は、数
種類の金型を予め必要とすることがなく、レーザー発振
部21の制御により、容易に対応可能で製造コストを低減
できる。

【００３５】（請求項３によれば）複雑な３次元のレー
ザー発振部21の運動を不要とし、所望するスロット２を
容易に、高精度に、且つ、効率よく形成することができ
る。また、スロット２の形状・配置などの変更も容易に
対応可能で、製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の漏洩導波管の製法を説明する説明図で
ある。

【図２】本発明の漏洩導波管の次工程の製法を説明する
説明図である。

【図３】本発明の漏洩導波管のさらに次工程の製法を説
明する説明図である。

【図４】レーザー加工機の要部の説明図である。

【図５】本発明の製法によって作製された漏洩導波管の
一例を示す平面図である。

【図６】レーザー加工機の要部の説明図である。

【図７】本発明の製法によって作製された漏洩導波管の
他の例を示す平面図である。

【符号の説明】

１導体２スロット３銅テープ４″ 偏平パイプ体 21 レーザ発振部ｆ焦点距離

フロントページの続き (72)発明者中村守兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者佐野英作兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内Ｆターム(参考） 4E068 AF00 CA11 CE02 DA00 DA15 DB02 5J045 AA06 AB03 AB06 DA11 HA01 MA03 NA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅テープ３から凹凸波を有する所定筒型
横断面形状の偏平パイプ体４″を形成し、その後、該偏
平パイプ体４″の壁面にレーザー加工にてスロット２を
長手方向所定ピッチで順次形成することを特徴とする漏
洩導波管の製法。
【請求項２】レーザー発振部21が上記所定筒型横断面
形状の偏平パイプ体４″の上記凹凸波に追従して該偏平
パイプ体４″の軸心方向に垂直な方向へ往復動しながら
レーザー加工を行う請求項１記載の漏洩導波管の製法。
【請求項３】レーザー発振部21の焦点距離ｆを長くし
て、上記偏平パイプ体４″の凹凸波に係わらず該偏平パ
イプ体４″から一定距離に上記レーザー発振部21を静止
保持して、レーザー加工を行う請求項１記載の漏洩導波
管の製法。