JP2003179415A - 漏洩導波管及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高精度・高品質な漏洩導波管を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 漏洩導波管の導体１は横断面偏平形状で
あって、かつ、凹凸波の省略された平滑壁面からなり、
その壁面に長手方向に所定ピッチのスロット２がレーザ
ー加工にて形成される。漏洩導波管の製法は、平坦な銅
ラミネート帯状体５を横断面扁平形状にフォーミングし
た後、その壁面にレーザー加工にてスロットを長手方向
に所定ピッチで順次形成する。さらに、導体１の溶接部
がなく、横断面扁平形状の導体１を、外被シース３にて
保持させいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、漏洩導波管及びそ
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。図５に示すように、先ず、プレス等で予
めスロットｂ…が複数形成された銅テープａ（帯状の銅
板）を、送り出し機ｃにてサイジングダイスｄへ送り出
して円筒状に成形し、銅テープａの突合わせ目を溶接機
ｅにて溶接してパイプ体ｆを形成し、引き続きパイプ体
ｆを波付け機ｇに通して螺旋状（又は独立条）に凹凸波
を波付けし、その後、波付きのパイプ体ｆ′をシンキン
グダイスｈに通して長円形状や楕円形状等の横断面偏平
形状に成形して導体（導波管本体）ｉを形成する。な
お、導体ｉは一旦ドラムｊに巻取られる。そして、ドラ
ムｊから導体ｉを繰出して（図示省略の）シース押出機
に通すことにより、導体ｉにシースを外嵌被覆して漏洩
導波管を形成する。

【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、銅テープａをサイジングダイスｄにて円
筒状に成形する際に、銅テープａの突合わせ目が軸心と
平行にならずにずれてしまい、結果、図６に示すよう
に、導体ｉにおける、スロット列が、導体ｉの軸心Ｌと
ずれてしまって、設定通りにスロットｂ…列を軸心Ｌと
平行に配設することができず、漏洩導波管は予定してい
た性能を発揮できないため、漏洩導波管の性能が劣る欠
点があった。

【０００５】また、スロットｂの形状（スロット長さ、
スロット角度、スロットピッチ）が異なると、そのスロ
ット毎に銅テープａへ打ち抜くための金型が必要とな
り、コスト高となっていた。

【０００６】また、波付け機ｇによる波付け工程は、円
盤状ダイスにパイプ体ｆを通しつつ、円盤状ダイスを偏
心軸心廻りにかつ所定傾斜角度で回転して凹凸波を形成
するようにしているため、各スロットｂ…への波付け位
置の違いによって、スロット長、スロット幅、スロット
角度に誤差を生じやすいという問題があった。また、こ
の寸法の誤差を小さくするため、銅テープの厚さを厚く
する必要があった。

【０００７】また、予めスロットｂを打ち抜いた銅テー
プａ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ｂ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。また、
波付け機ｇによる作業時、加工用潤滑油が、漏洩導波管
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。

【０００８】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及び漏洩導波管を提供
することを目的とする。

【０００９】

【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、平坦な銅ラミ
ネート帯状体を横断面偏平形状にフォーミングした後、
その壁面にレーザー加工にてスロットを長手方向に所定
ピッチで順次形成する。

【００１０】また、平坦な銅ラミネート帯状体を横断面
偏平形状にフォーミングした後、溶接すること無くその
壁面にレーザー加工にてスロットを長手方向に所定ピッ
チで順次形成し、さらに連続状に走行させつつシースを
外嵌させる。

【００１１】また、本発明に係る漏洩導波管は、導体が
横断面偏平形状であって、かつ、凹凸波の省略された平
滑壁面からなり、該壁面に長手方向に所定ピッチのスロ
ットがレーザー加工にて形成されているものである。

【００１２】また、導体が横断面偏平形状であって、か
つ、凹凸波の省略された平滑壁面からなり、該壁面に長
手方向に所定ピッチのスロットがレーザー加工にて形成
され、さらに、該導体に溶接部が無く、偏平形状の該導
体の横断面形状を、外被シースにて保持させてなるもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。

【００１４】図１は、本発明の漏洩導波管の実施の一形
態を示し、この漏洩導波管Ａは、複数のスロット２…が
形成された横断面偏平形状の導体１と、導体１に外嵌さ
れた外被シース３と、を備え、その導体１には溶接部
（溶接シーム）を有していない。即ち、偏平形状の導体
１の横断面形状を、外被シース３にて保持している。な
お、４は導体１の重ね合わせ部である。また、この漏洩
導波管Ａは、管壁が凹凸波の省略された平滑壁面からな
り、その肉厚寸法は0.05mm〜0.2mm （但し、上記重ね合
わせ部４を除いた肉厚寸法）に設定している。

【００１５】本発明の漏洩導波管Ａは、長手方向に偏平
円形状の同一（一定）横断面を有する長尺可撓管であ
り、従来の可撓性を持たせるための凹凸波を有さない。
このように、凹凸波を有さないため、製作工程に於て、
波付け加工によるスロット２部の変形が無く、また、従
来剛性を持たせるため銅テープの厚みが 0.5mm程度であ
るのに対し、（図２に示す）銅テープ６の厚さを薄く
（肉厚寸法ｔは0.05mm〜0.2mm ）することができる。

【００１６】本発明の漏洩導波管Ａは、肉厚寸法ｔを0.
05mm〜0.2mm の薄板にて作製されるため、凹凸波を有さ
ずして全体で可撓性を有する。また、管壁が蛇腹状の凹
凸壁を有さずにしても、導体１（銅）自体の弾性変形
と、偏平形状を有することによる断面性能により、道路
に設置する程度の可撓性（曲率半径）を有することがで
きるため、漏洩導波管Ａが座屈することなく、据え付け
も容易に行うことができ、かつ、軽量化を図り得る。

【００１７】スロット２は、導体１の平滑壁面に長手方
向に所定ピッチにてレーザー加工にて形成されている。
即ち、スロット列が、導体１の軸心Ｌに平行で、かつ、
偏平円形状の長辺の中心位置に配設されている。従っ
て、設定通りにスロット２…を配設することができ、か
つ、全てのスロット２…を同一方向に向けることがで
き、漏洩導波管Ａは予定していた性能を発揮して高精度
かつ高品質なものとなる。これは、スロット２の形状・
軸心Ｌ方向との傾斜角度・スロットピッチが、漏洩導波
管Ａが所望する輻射電波を発することができるか否かを
左右するためである。なお、スロット列の配設位置は、
導体１の軸心Ｌに平行であれば、偏平円形状の長辺の中
心位置に限定されず、例えば、偏平円形状の短辺側であ
ってもよい。要するに、スロット列は、偏平円形状の横
断面の同一円周位置に沿って配設される。

【００１８】次に、この漏洩導波管Ａの製法を説明す
る。図２に示すように、先ず、平坦な銅ラミネート帯状
体５が作製される。この銅ラミネート帯状体５は、銅テ
ープ６（薄い銅板）の一面に接着層７を積層している。
なお、接着層７は、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）等の
ホットメルト接着剤とされる。

【００１９】その後、図３と図４に示すように、送り出
し機８のドラムに巻設された平坦な銅ラミネート帯状体
５を連続的にフォーミング部10へ送り出していく。この
フォーミング部10は、上流側（銅ラミネート帯状体５の
送り側）より、銅ラミネート帯状体５を円形形状にフォ
ーミングする円形フォーミング機９と、円形にされた銅
ラミネート帯状体５を引き続いて偏平円形状にフォーミ
ングする偏平フォーミング機11とを有する。

【００２０】また、この円形フォーミング機９と偏平フ
ォーミング機11は、帯状体５を円形形状、及び、偏平円
形状（具体的には横断面長円形状や楕円形状等）に成形
するための円形フォーミングダイス13ａと、偏平フォー
ミングダイス13ｂを、さらに、帯状体５の潰れ（変形）
を内側から支える第１中子12ａ，第２中子12ｂと、を備
える。円形フォーミング機９の第１中子12ａは、その先
端側（下流側）が円形フォーミング機９の入口側から挿
入され、基端側（上流側）は保持部材16等を介して固定
部に連結されている。そして、第２中子12ｂは、第１中
子12ａの先端部（下流側）から連結部材17により連結さ
れている。そして、後述する、シース押出機14の第３中
子12ｃが、第２中子12ｂの下流側から連結部材18により
連結されている。

【００２１】帯状体５が送りだされ、円形フォーミング
ダイス13ａと第１中子12ａ、及び、偏平フォーミングダ
イス13ｂと第２中子12ｂ、の間を連続的に通過していく
ことにより、接着層７を外側として銅テープ６がＣ字状
に弯曲していき、幅方向一端縁６ａと他端縁６ｂとが重
ね合わさって円形形状を経て、横断面長円形状に成形さ
れて、偏平パイプ体30が形成される（フォーミング工
程）。このとき、他端縁６ｂが一端縁６ａに外側から重
ね合わされ重ね合わせ部４が形成される。また、このフ
ォーミング部10に於ては、帯状体５が円形フォーミング
ダイス13ａと第１中子12ａを通過後、重ね合わせ部４を
加熱機19により加熱し、その接合部を熱融着させる。こ
の熱融着は、偏平パイプ体30の形状を仮保持───仮止
め───するためであり、フォーミング及び、レーザー
加工機20によるスロット２の形成、及び、シース押出機
14によりシース３を外嵌させる際の、導体１の変形・圧
壊を防ぐものである。

【００２２】円形フォーミングダイス13ａと第１中子12
ａの加工部断面形状は、帯状体５がパイプ体となるよ
う、直線形状が円形形状に漸変形している。及び、偏平
フォーミングダイス13ｂと第２中子12ｂの加工部断面形
状は、パイプ体が偏平円形状となるよう、ストレートの
偏平円形状である。

【００２３】フォーミング部10を通過して帯状体５が横
断面偏平円形状に形成された偏平パイプ体30は、次に、
スロット２を形成するレーザー加工機20へ送られる。即
ち、レーザー加工機20は、レーザー光Ｂを発するレーザ
ー発振部21（ヘッド部）を備え、レーザー発振部21に
て、偏平パイプ体30の壁面にスロット２を軸心Ｌに沿っ
て所定ピッチで順次形成する（スロット加工工程）。こ
のように、フォーミング工程後の偏平パイプ体（中間製
品）30に、スロット加工工程を行うため、スロット列を
導体１の軸心Ｌに平行に配設することができ、設定通り
のスロット２を形成することができる。

【００２４】なお、レーザー発振部21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。また、
使用するレーザー光Ｂは精密加工に適するＹＡＧレーザ
ーとするのが好ましく、また、レーザー光Ｂ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、
高速となる。

【００２５】レーザー加工機20を通過して偏平パイプ体
30にスロット２が形成された導体１は、次にシース押出
機14内へ送られる。このとき、導体１は、第３中子12ｃ
に外嵌された状態で通過していき、シース押出機14の通
過内壁から押出された外被シース３（ポリエチレン等の
シース形成材料）にて外被され、かつ、この際の熱によ
って接着層７と外被シース３との間で熱融着が起こっ
て、一体状に外被シース３が外嵌される（シース外被工
程）。また、シース外嵌時の圧力によって導体１の形状
が崩れないよう、第３中子12ｃにて導体１を支持してい
る。なお、第１中子12ａ・第２中子12ｂ・第３中子12ｃ
の隣り合う２個乃至全てを一体（状）に形成するも、自
由である。上述の連結するにせよ、このように一体
（状）とするにせよ、第１中子12ａ・第２中子12ｂ・第
３中子12ｃが図４の右方向（即ち、送り方向又は走行方
向）へ移動しないように保持する必要がある。

【００２６】また、本発明によれば、銅テープ６の合わ
せ目に溶接が不要であり、かつ、導体形成工程とシース
外被工程を同じ製造ラインで同時進行で（連続的に）行
うことができるため、作業の容易化と作業時間の短縮化
を図ることができ、それによって生産性アップが行い得
る。

【００２７】また、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（フォーミング
工程及びシース外被工程）よりも遅い場合、図示省略す
るが、フォーミング工程及びシース外被工程夫々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く、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Ａの作製が行え
る。

【００２８】図４に示すように、この平坦な銅ラミネー
ト帯状体５は、一旦、横断面円形状にフォーミングし、
次にこれを横断面偏平円形状にフォーミングしている
が、図示省略するが、図４の円形フォーミング機９と偏
平フォーミング機11とを一体化して、平坦な銅ラミネー
ト帯状体５を連続的に（１工程にて）横断面偏平円形状
にフォーミングしてもよいものである。

【００２９】また、加熱機19は、図４に示すように、円
形フォーミング機９と偏平フォーミング機11の間に設け
られているが、加熱機19を円形フォーミング機９又は偏
平フォーミング機11内に設けてもよいものである。

【００３０】本発明による漏洩導波管Ａの導体１の横断
面形状は、上述の偏平長円形状に限らず、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。

【００３１】上記、銅ラミネート帯状体５は、銅テープ
６の一面全体に接着層７を積層したものであるが、（図
示省略するが）幅方向一端縁６ａ側を残して接着層７を
積層したものでもよい。この場合、フォーミング工程に
於て、他端縁６ｂが接着層のない一端縁６ａに外側から
重ね合わされ、重ね合わせ部４が形成される（図４参
照）。

【００３２】従来一般に、漏洩導波管Ａの管壁に凹凸波
を形成するには、（図示省略するが）銅テープ６から形
成されたパイプ状の中間製品に、波付けダイスをパイプ
状の中間製品と偏心させて外嵌させ、波付けダイスを回
転させ、中間製品を長手方向に送り、それらの速さが同
期することで、（螺旋状の）凹凸波を形成する。その
際、波付けダイスには、塑性変形を容易にするため潤滑
油を使用し、製品の内部においてもその潤滑油が残った
まま、出荷されることが起こりえる。この潤滑油が残っ
た状態に於て、漏洩導波管Ａ内に所定の電波を送信させ
たとき、この潤滑油が抵抗（阻害要素）となり、送信電
波の減衰率が大きくなるおそれがある。しかし、本発明
に於ては、このような潤滑油は不要として、内面側にも
電波の阻害要素がない、漏洩導波管Ａを作製することが
できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。 （請求項１によれば、）軸心Ｌに平行状に、設定通りに
スロット２…を配設することができ、予定通りの性能が
発揮できる高精度かつ高品質な漏洩導波管Ａを製造する
ことができる。また、レーザー加工をプログラム設定に
より制御して、任意のスロット形状を容易に作製するこ
とができる。さらに、スロット打ち抜き用金型が不要と
なる。かつ、スロット打ち抜き時の潤滑油を使用しない
ため、漏洩導波管Ａ内部の残留油による電波の減衰が生
じることがなく、好都合となる。

【００３４】また、波付け工程を省略するため、スロッ
ト２の長さ・幅の形状、及び、スロット２の角度に寸法
差を生じさせることがない。そして、スロット２部での
変形がないため、銅テープ６を薄くでき、漏洩導波管Ａ
を軽量化させることが可能である。

【００３５】（請求項２によれば、）上述の請求項１と
同様の効果を奏し、さらに、銅テープ６に溶接が不要で
あり、製造工程の簡素化を図ることができる。また、溶
接による導体１の熱変形を起こさないため、薄板での作
製が可能で、溶接不良などによる不良品を無くすことが
できる。 （請求項３によれば、）スロット２…の形状と寸法と配
設位置が高精度なものとなり、予定通りの性能が発揮で
きる。また、凹凸波の波付け工程による不良品が発生せ
ず、生産性が高い。 （請求項４によれば、）上述の請求項３と同様の効果を
奏し、さらに、溶接シームを有さないため寸法精度のさ
らに高いものとなる。凹凸波の波付け工程がないため、
潤滑油を使用する必要がなく、潤滑油の残留による電波
の減衰が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の漏洩導波管の実施の一形態を示す一部
破断斜視図である。

【図２】銅ラミネート帯状体を示す斜視図である。

【図３】本発明の漏洩導波管の製法の概要を説明する説
明図である。

【図４】本発明の製造方法の実施の形態を示す説明図で
ある。

【図５】従来の漏洩導波管の製法を示す説明図である。

【図６】従来の導体を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ スロット ３ シース ５ 銅ラミネート帯状体

───────────────────────────────────────────────────── 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） 5J014 EA02 GA04 5J045 AB01 AB06 BA02 DA04 DA11 EA06 EA13 FA05 HA01 KA05 KA06 LA01 MA03 NA01 NA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦な銅ラミネート帯状体を横断面偏平
   形状にフォーミングした後、その壁面にレーザー加工に
   てスロットを長手方向に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。
2. 【請求項２】 平坦な銅ラミネート帯状体を横断面偏平
   形状にフォーミングした後、溶接すること無くその壁面
   にレーザー加工にてスロットを長手方向に所定ピッチで
   順次形成し、さらに連続状に走行させつつシースを外嵌
   させることを特徴とする漏洩導波管の製法。
3. 【請求項３】 導体が横断面偏平形状であって、かつ、
   凹凸波の省略された平滑壁面からなり、該壁面に長手方
   向に所定ピッチのスロットがレーザー加工にて形成され
   ていることを特徴とする漏洩導波管。
4. 【請求項４】 導体が横断面偏平形状であって、かつ、
   凹凸波の省略された平滑壁面からなり、該壁面に長手方
   向に所定ピッチのスロットがレーザー加工にて形成さ
   れ、さらに、該導体に溶接部が無く、偏平形状の該導体
   の横断面形状を、外被シースにて保持させてなることを
   特徴とする漏洩導波管。