JP4862530B2 - Waveguide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空管、中空管の接続構造及び接続方法に関し、特に、他の中空管と密着性の高い接続方法により形成される導波管に関する。
The present invention relates to a hollow tube, a connection structure of a hollow tube, and a connection method, and more particularly to a waveguide formed by a connection method having high adhesion to other hollow tubes.
内部が中空である中空管は、種々の流体の移動や電磁波の伝播等の用途に使用されている。中空管は、中空部を通過する物体や電磁波を、リークさせることなく、目的地まで移動あるいは伝播させる必要がある。そのため、中空管の接続部の気密性が非常に重要である。 Hollow tubes having a hollow interior are used for various fluid movements and electromagnetic wave propagation. The hollow tube needs to move or propagate an object or electromagnetic wave passing through the hollow part to the destination without leaking. Therefore, the airtightness of the connection part of the hollow tube is very important.
このような中空管の一種に、電磁波を伝播させるために用いられる導波管がある。従来の導波管の一般的な接続構造は、導波管の端部に設けたフランジ(鍔)を用いて導波管を接続するものである(例えば、特許文献1参照。)。図21は従来の導波管の一般的な接続構造で、図21(a)は斜視図、図21(b)は断面図である。このように、従来の接続構造では、接続するそれぞれの導波管の端部にフランジ20を設け、フランジ20をボルト18、ナット21、ワッシャ22を用いてネジ留めしている。
One type of such a hollow tube is a waveguide used for propagating electromagnetic waves. A general connection structure of a conventional waveguide is one in which a waveguide is connected using a flange provided at the end of the waveguide (see, for example, Patent Document 1). FIG. 21 is a general connection structure of a conventional waveguide. FIG. 21A is a perspective view, and FIG. 21B is a cross-sectional view. Thus, in the conventional connection structure, the
異なる形態の接続構造として、接続するそれぞれの導波管の端部にテーパを設け、テーパ同士を嵌合させることにより接続作業を容易にし、信頼性を向上させる技術がある(例えば、特許文献2参照。)。 As a connection structure of a different form, there is a technique of providing a taper at the end of each waveguide to be connected and facilitating the connection work by fitting the tapers together to improve reliability (for example, Patent Document 2). reference.).
上記の各公知技術にはそれぞれ問題がある。 Each of the above known techniques has problems.
図22(a)、(b)に示す、特許文献1等、従来の一般的な接続構造では、導波管を接続するために、導波管から突出する形でフランジ20を設けている。フランジ20は、接続部の電波のリークを抑え、かつVSWR(Voltage Standing Wave Ratio。電圧定在波比)を良くするには、均一に締め付けることが必要である。また、接続する2本の導波管の中心を正確に一致させることも必要である。
In a conventional general connection structure such as
ところが、例えば、無線機を格納した筐体を導波管を用いてアンテナに接続するようなときに、デザインの都合によりフランジから遠い箇所でネジ留めせざるを得ない場合がある。このような場合には、フランジを均一に締め付けることが困難である。 However, for example, when a housing containing a radio is connected to an antenna using a waveguide, it may be forced to be screwed at a location far from the flange for convenience of design. In such a case, it is difficult to tighten the flange uniformly.
さらに、最適なフランジの大きさは、導波管内部を伝播する電波の周波数に依存しており、ネジ留めが可能な範囲で最小限の大きさにすることはできない。このように、フランジの大きさの制約が、無線機を小型化する上での設計上の障害になっている。 Furthermore, the optimum flange size depends on the frequency of the radio wave propagating through the inside of the waveguide, and cannot be minimized as long as it can be screwed. As described above, the restriction on the size of the flange is an obstacle to design in reducing the size of the radio.
特許文献2の接続構造は、テーパを用いての接続を容易にし、信頼性の向上を図るものであるが、「テーパ部が嵌合した時、僅かなギャップが生じることがある」との記載があるように、テーパ部の接触が確実ではない。例えば、矩形導波管を接続する場合に問題が生じる。一般的に、テーパ部を含め、導波管の各部の寸法には誤差が存在する。導波管を接続する際、接続部にテーパを備えることにより、若干の寸法の誤差は許容されるが、矩形導波管の断面の縦横の寸法比の誤差の許容範囲は狭い。すなわち、テーパ部の縦横の寸法比に誤差が存在すると、導波管を接続した際の、テーパ部の縦の面の接触圧力(以降、圧接力という。)と横の面の圧接力は完全には一致せず、必ず一方が大きく、他方が小さくなる。従って、圧接力が小さい方のテーパ部の面の接触が不完全となり、完全な気密が得られず、上記のような問題が生じる。ここでの「気密」とは、導波管内部を流れるものが電磁波なので、中空管の全周囲に亘り接触面が電気的に完全に接触し、電気的に密閉されている状態を意味する。
The connection structure of
特許文献2の接続構造では、電気的接触を完全にするために、導電性ガスケットを用いて隙間を埋めている。一般的な導電性ガスケットは、ガスケットの基材の周囲を導電性素材で覆っており、合成ゴム等の弾性樹脂のみから成る、通常の絶縁性ガスケットに比べて構造が複雑である。そのため、一般に、導電性ガスケットは、常の絶縁性ガスケットに比べて高価である。このように、特許文献2の接続構造には、テーパ部の不完全接触による問題を防止するために、高価なガスケットを使用しなければならないという問題がある。
In the connection structure of
このように、従来の技術には、中空管の接続部の気密性が不完全なため、例えば導波管の場合には、接続部から電波がリークしたり、VSWRが悪化するという問題がある。そして、電気的な密閉性を確保するためには、高価なガスケットを使用しなければならないという問題がある。
(発明の目的)
本発明は上記のような技術的課題に鑑みて行われたもので、中空管を接続するときに、特殊な部材を使用することなく、接続部の気密性を完全にした導波管を提供することを目的とする。
As described above, since the airtightness of the connection part of the hollow tube is incomplete in the conventional technology, for example, in the case of the waveguide, there is a problem that radio waves leak from the connection part or the VSWR deteriorates. is there. And in order to ensure electrical sealing, there exists a problem that an expensive gasket must be used.
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the technical problems as described above. When connecting a hollow tube, a waveguide having a completely sealed airtightness is used without using a special member. The purpose is to provide.
2つの中空管を接続して形成された導波管であって、一方の中空管における一方の端部に向かって外径が大きくなると共に、長さがL1に設定された凸型テーパ部と、他方の中空管における一方の端部に向かって外形が小さくなると共に、長さL2が凸型テーパ部の長さL1より小さい寸法に設定された凹型テーパ部と、凸型テーパ部を凹型テーパ部に挿入圧接することにより、凸型テーパ部と凹型テーパ部との相対形状を矯正しながら密接状態に接合する際に、凹型テーパ部に対する凸型テーパ部の挿入量を規制する段部と、を備えることを特徴とする。A convex taper formed by connecting two hollow tubes, the outer diameter of which increases toward one end of one hollow tube, and the length is set to L1 And a concave taper portion whose outer shape is reduced toward one end of the other hollow tube and whose length L2 is set to a dimension smaller than the length L1 of the convex taper portion, and a convex taper portion The step of restricting the insertion amount of the convex taper portion with respect to the concave taper portion is performed by press-contacting the concave taper portion with the concave taper portion when joining in close contact while correcting the relative shape of the convex taper portion and the concave taper portion. And a section.
第1の中空管及び第2の中空管は、導電性材料を含んでもよい。そして、第1の中空管及び第2の中空管は、楕円形導波管、あるいは、矩形導波管であってもよい。 The first hollow tube and the second hollow tube may include a conductive material. The first hollow tube and the second hollow tube may be elliptical waveguides or rectangular waveguides.
また、本発明の中空管接続構造は、弾性材料からなる環状の封止部材を備えてもよい。そして、第1の中空管は、第1の中心軸に平行な、封止部材と接触する第1の側面を備え、第2の中空管は、第2の中心軸に平行な、封止部材と接触する第2の側面を備えてもよい。 The hollow tube connection structure of the present invention may include an annular sealing member made of an elastic material. The first hollow tube includes a first side surface in contact with the sealing member parallel to the first central axis, and the second hollow tube is sealed in parallel to the second central axis. You may provide the 2nd side surface which contacts a stop member.
本発明の導波管は、中空管を接続する端部に、断面の一部に曲線部を含むようなテーパ部を設け、テーパ部同士を嵌合することにより中空管を接続する。そのため、中空管を接続するときの接続部の気密を完全にすることができるという効果がある。
In the waveguide of the present invention , a tapered portion including a curved portion is provided in a part of a cross section at an end portion connecting the hollow tubes, and the tapered portions are fitted to each other to connect the hollow tubes. Therefore, there is an effect that the airtightness of the connecting portion when connecting the hollow tubes can be made complete.
次に本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本最良の形態では、中空管の例として導波管を用いる。図1は、本発明の最良の形態の導波管の斜視図である。図2は、本発明の最良の形態の導波管の側面図で、図2(a)は中心軸に直角な方向から見た側面図、図2(b)は端部から導波管内部を中心軸方向に見た側面図である。図3は、最良の形態の導波管接続構造の斜視図である。図4は、本発明の最良の形態の導波管接続構造の側面図である。図5は、図4の導波管接続構造をA−A’で切断したときの断面図である。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this best mode, a waveguide is used as an example of a hollow tube. FIG. 1 is a perspective view of a waveguide according to the best mode of the present invention. FIG. 2 is a side view of the waveguide of the best mode of the present invention, FIG. 2 (a) is a side view seen from a direction perpendicular to the central axis, and FIG. 2 (b) is an inside view of the waveguide from the end. It is the side view which looked at the central axis direction. FIG. 3 is a perspective view of the waveguide connection structure of the best mode. FIG. 4 is a side view of the waveguide connection structure of the best mode of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the waveguide connection structure of FIG. 4 taken along A-A ′.
本実施の形態及び以降の実施例における導波管の構造は、テーパ部を除き、従来から使用されているものと同様であり、当業者には周知のものである。そして、導波管の構造は、テーパ部を除き、本発明の趣旨には直接関係しない。そのため、導波管自体の一般的な説明は省略する。また、本最良の形態及び以降の実施例において接続される2本の導波管の、中空部分の内径はすべて等しいものとする。 The structures of the waveguides in this embodiment and the following examples are the same as those conventionally used except for the tapered portion, and are well known to those skilled in the art. The structure of the waveguide is not directly related to the gist of the present invention except for the tapered portion. Therefore, a general description of the waveguide itself is omitted. In addition, the inner diameters of the hollow portions of the two waveguides connected in the best mode and the following embodiments are all equal.
まず、図1、図2を用いて、最良の形態の第1の導波管1、第2の導波管2の各々の構造について説明する。第1の導波管1及び第2の導波管2は、それぞれ凸型テーパ部3、凹型テーパ部4を備える。本発明での「テーパ部」とは、所定の基準線や基準面に対して傾斜している面をいうものとする。凸型テーパ部3と凹型テーパ部4が嵌合することにより、第1の導波管1と第2の導波管2は接続される。
First, the structures of the
凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4は、第1の導波管1は中心軸5と、第2の導波管2は中心軸6と一定の角度θ(以降、テーパ角という。)を成す。従って、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4は、頂角が2θである円錐の側面の一部であり、同じ形状の面の表と裏になっている。テーパ角θは、0と90°の間で任意に設定することができる。
The
次に、図3、図4、図5を用いて、最良の形態の導波管の接続構造について説明する。凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4は同じ形状の面の表と裏なので、図3、図4に矢印で示した、第1の導波管1と第2の導波管2を押し付けあう力f1、f2が加わると嵌合し、第1の導波管1と第2の導波管2は接続される。このとき、図5のように、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4は密着する。ただし、厳密には、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4の寸法に誤差があるため、f1、f2が十分大きくなければ密着しない。凸型テーパ部3と凹型テーパ部4が密着するメカニズムについては後述する。
Next, the waveguide connection structure of the best mode will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. Since the
f1、f2を発生させる方法は、特に限定されない。f1、f2を発生させる方法には、例えば、ボルトによる締め付けがあるが、これについては第4の実施例で示す。 The method for generating f1 and f2 is not particularly limited. The method for generating f1 and f2 includes, for example, tightening with bolts, which will be described in the fourth embodiment.
第1の導波管1及び第2の導波管2が、接続のためにそれぞれ凸型テーパ部3、凹型テーパ部4を備えることにより、通常のフランジを用いた場合より、少ない圧接力で電気的な接触が行える。なぜなら、凸型テーパ部が「くさび」のように凹型テーパ部4に押し込まれるからである。
Since the
本実施形態では、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の全側面についてテーパ角θは一定である。そのため、嵌合したときの圧接力が凸型テーパ部3、凹型テーパ部4の全側面で一定となり、均一な接触を得ることができる。
In the present embodiment, the taper angle θ is constant for all side surfaces of the
さらに、テーパ角θが一定である場合には、凸型テーパ部及び凹型テーパ部4が圧接されるときにセルフアライメント効果が発生する。そのため、第1の導波管1の中心軸5と第2の導波管2の中心軸6が一致するような力が加わり、中心軸が一致した正確な嵌合を行うことができる。
Further, when the taper angle θ is constant, a self-alignment effect occurs when the convex taper portion and the
フランジを用いる従来の導波管接続構造では、多数のボルトを使用し圧接力を強め、ボルトの締め付け力を調整することにより、平面の凹凸による不完全な接触を均一化して電気的な接触を確保している。ところが、本発明では、テーパを用いることにより、圧接力増加効果とセルフアライメント効果を利用し、電気的接触を確保している。 In the conventional waveguide connection structure using a flange, the pressure contact force is increased by using a large number of bolts, and by adjusting the tightening force of the bolts, the incomplete contact due to the unevenness of the plane is made uniform and electrical contact is achieved. Secured. However, in the present invention, by using the taper, the electrical contact is ensured by utilizing the effect of increasing the pressing force and the self-alignment effect.
ところで、第1の導波管1及び第2の導波管2の製造精度には限界があるため、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の寸法やテーパ角θには誤差が存在する。従って、嵌合時に互いに接触する凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の面の形状は完全には同一ではない。また、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の断面も完全な円ではない。そのため、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4の嵌合時、f1、f2が十分に大きくないときは、互いに接触する面の全体が完全に接触することはない。凸型テーパ部3と凹型テーパ部4を嵌合させるとき、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4が接触した瞬間は、両者間には隙間が存在する。
By the way, since the manufacturing accuracy of the
しかし、強固に嵌合させるために大きなf1、f2が加わり、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4に十分な圧接力が加わると、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4は中心軸5と中心軸6が一致する方向に移動し、さらに接触面からの反力により変形する。そして、隙間がなくなった位置で静止し、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4が全周囲にわかり電気的に接触した接続構造が完成する。
However, when large f1 and f2 are added to make a firm fit, and a sufficient pressure contact force is applied to the
図6(a)は、第1の導波管2の断面が正確な円形ではなく、やや偏平な形状(楕円形)に変形しているときの、第1の導波管1と第2の導波管2の接続時の上面図で、図6(b)はその側面図である。図7は、図6のA−A’で切断したときの断面図である。
FIG. 6A shows the
このように、圧接力が小さいときは、図6(b)、図7のように、凸型テーパ部3の外側と凹型テーパ部4の内側に隙間が存在する。ここで、図6(b)で矢印で示したように第1の導波管1と第2の導波管2に圧接力が加えられると、図7のように凸型テーパ部3の外側と凹型テーパ部4の接触部が圧接される。そして、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4は変形し、周囲が完全に接触した状態で静止する。このとき、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4の接触点が連続することにより、円錐の側面の一部を切り取ったような、閉じた帯状の接触面が形成される。
Thus, when the pressure contact force is small, a gap exists between the outside of the
ここで、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4の製造精度は、変形により完全な電気的接触が得られる程度以内である必要があることは言うまでもない。
(最良の実施形態の効果)
最良の実施形態では、接続する円形導波管が接続部にテーパ部を備えることにより、通常のフランジを用いた場合より、小さい圧接力で電気的接触を行うことができるという効果がある。また、接続する円形導波管はテーパ部が変形することにより、確実な電気的接触を得ることができる。
Here, it is needless to say that the manufacturing accuracy of the
(Effect of the best embodiment)
In the best embodiment, the circular waveguide to be connected is provided with a tapered portion at the connection portion, so that an electrical contact can be performed with a smaller pressure than when a normal flange is used. Further, the circular waveguide to be connected can obtain reliable electrical contact by the taper portion being deformed.
テーパ角θが一定なので、圧接力が均一になり、テーパ部の周囲全体に確実な電気的接触を得ることができる。テーパ角θが一定なので、テーパ部のセルフアライメント効果も得ることができ、接続される2本の導波管の中心が一致する方向に力が加わるため、中心軸が一致した正確な嵌合を行うことができるという効果もある。 Since the taper angle θ is constant, the pressure contact force becomes uniform, and reliable electrical contact can be obtained over the entire periphery of the taper portion. Since the taper angle θ is constant, the self-alignment effect of the taper part can be obtained, and a force is applied in the direction in which the centers of the two waveguides to be connected coincide with each other. There is also an effect that it can be performed.
このように、接続部に確実な電気的接触が得られるので、接続部からの電波のリークやVWSRの悪化等の問題の発生を防止することができる。 Thus, since reliable electrical contact is obtained at the connecting portion, problems such as radio wave leakage from the connecting portion and deterioration of VWSR can be prevented.
導波管は、円形導波管、楕円導波管、矩形導波管など種々の形状のものが実用化されている。これらの導波管はそれぞれ異なる特徴を持つため、場面に応じて使い分けられている。最良の実施形態では、第1の導波管1及び第2の導波管2が円形導波管であるときの接続構造について説明したが、第1の導波管1及び第2の導波管2は楕円導波管であってもよい。
Waveguides of various shapes such as circular waveguides, elliptical waveguides, and rectangular waveguides have been put into practical use. Since these waveguides have different characteristics, they are used according to the situation. In the best embodiment, the connection structure when the
図8は、本発明の第1の実施例の楕円導波管の斜視図で、図9(a)は上面図、図9(b)は中心軸に直角な方向から見た側面図、図9(c)は端部から導波管内部を中心軸方向に見た側面図である。 8A and 8B are perspective views of the elliptical waveguide according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a top view, FIG. 9B is a side view as seen from a direction perpendicular to the central axis, and FIG. 9 (c) is a side view of the inside of the waveguide viewed from the end in the direction of the central axis.
実施例1でも、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4のテーパ角θは一定としている。テーパ角θが一定で、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の断面が楕円のため、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の側面は円錐の側面の一部とはならない。
Also in Example 1, the taper angle θ of the
くさびのような形状を持つテーパ自体の効果による強力な圧接力の発生及びセルフアライメント効果については、最良の実施形態の円形導波管の場合と同じなので、説明は省略する。 The generation of a strong pressing force due to the effect of the taper itself having a wedge-like shape and the self-alignment effect are the same as in the case of the circular waveguide of the best embodiment, and thus the description thereof is omitted.
テーパ角θが一定のため、中心軸5及び中心軸6に沿って加えられる圧接力と、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の面の角度は一定である。従って、嵌合したときの凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4に垂直な方向に加わる圧接力は一定となる。そのため、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の周囲の全体について、一定の電気的接触が得られる。
Since the taper angle θ is constant, the pressing force applied along the
また、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の寸法、テーパ角θに誤差があるときでも、圧接力により凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4が変形することによる、圧接力の均一化の効果が得やすい。
Further, even when there is an error in the dimensions and taper angle θ of the
なお、最良の実施の形態及び実施例1ではテーパ角θを一定とすることで、圧接力の均一化、セルフアライメント効果という特別な効果を得ている。しかし、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4が互いに嵌合可能なテーパ形状である限り気密性の確保は可能であり、本発明の効果は発揮される。従って、本発明においては、テーパ角θが一定であることは必ずしも必須ではない。
(実施例1の効果)
実施例1では、接続する楕円導波管に一定のテーパ角を持つテーパ部を備えることにより、接続時の圧接力を一定とし、確実な電気的接触が得ることができるという効果がある。そのため、接続部からの電波のリークやVWSRの悪化等の問題の発生を防止することができる。
In the best mode and the first embodiment, the taper angle θ is constant, thereby obtaining special effects such as uniform pressure contact force and self-alignment effect. However, as long as the
(Effect of Example 1)
In the first embodiment, by providing the elliptical waveguide to be connected with a tapered portion having a certain taper angle, there is an effect that the pressure contact force at the time of connection is constant and reliable electrical contact can be obtained. For this reason, it is possible to prevent problems such as radio wave leakage from the connecting portion and deterioration of VWSR.
本発明の導波管は、凸型テーパ部3、凹型テーパ部4を備え、それらの断面が曲線を含んでいればよいので、円形、楕円形以外の形状の導波管の接続にも適用することができる。例えば、矩形導波管の接続にも適用することができる。
The waveguide according to the present invention includes the
図10は、本発明の第2の実施例の導波管の斜視図である。図11は、本発明の第2の実施例の導波管の側面図で、図11(a)は、導波管の上面図、図11(b)は中心軸に直角な方向から見た側面図、図11(c)は端部から中心軸方向を見た側面図である。 FIG. 10 is a perspective view of a waveguide according to the second embodiment of the present invention. 11A and 11B are side views of the waveguide according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11A is a top view of the waveguide, and FIG. 11B is viewed from a direction perpendicular to the central axis. A side view and FIG.11 (c) are the side views which looked at the central-axis direction from the edge part.
図10、図11を用いて、実施例2の第1の導波管1、第2の導波管2の各々の構造について説明する。第1の導波管1は凸型テーパ部3、第2の導波管2は凹型テーパ部4を備える。凸型テーパ部3と凹型テーパ部4が嵌合することにより、第1の導波管1と第2の導波管2は接続される。
The structures of the
最良の実施形態及び実施例1と異なり、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4は、平面部と曲面部とから成る。凸型テーパ部3は平面部7及び曲面部8を、凹型テーパ部4は平面部9及び曲面部10とから成る。局面部8は、点Xを通り中心軸5と平行な中心軸11と一定のテーパ角θを成す。曲面部10は、点Yを通り中心軸6と平行な中心軸12と一定のテーパ角θを成す。従って、局面部8及び曲面部10は、それぞれ頂点がX、Yで、頂角が2θである円錐の側面の4分の1の曲面である。テーパ角θは、0と90°の間で任意に設定することができる。凸型テーパ部3の長さL1及び凹型テーパ部4の長さL2は、テーパ部が完全に嵌合するために、L1>L2としておく必要がある。
Unlike the best embodiment and Example 1, the
図12は、本発明の第2の実施例の導波管接続構造の斜視図である。図13は、本発明の第2の実施例の導波管接続構造の側面図で、図13(a)は上面図、図13(b)は中心軸に直角な方向から見た側面図、図13(c)はA−A’で切った断面図である。このように、接触面が同形状でそれぞれ凸型、凹型形状を成す、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4が嵌合することにより、第1の導波管1と第2の導波管2は接続される。
FIG. 12 is a perspective view of the waveguide connection structure according to the second embodiment of the present invention. 13 is a side view of the waveguide connection structure of the second embodiment of the present invention, FIG. 13 (a) is a top view, FIG. 13 (b) is a side view seen from a direction perpendicular to the central axis, FIG. 13C is a cross-sectional view taken along the line AA ′. As described above, the first
テーパ角θが一定であることによる圧接力の均一化、くさびのような形状を持つテーパ自体の効果による強力な圧接力の発生及びセルフアライメント効果については最良の実施形態と同じであるので、詳細な説明は省略する。 The uniform pressure contact force due to the constant taper angle θ, the generation of strong pressure contact force due to the effect of the taper itself having a wedge-like shape, and the self-alignment effect are the same as in the best embodiment. The detailed explanation is omitted.
次に、凸型テーパ部3、凹型テーパ部4が確実に接触する原理について説明する。
Next, the principle that the
図14(a)は、第1の導波管1と第2の導波管2の接続時の上面図、図14(b)は側面図である。図14(a)、(b)では、第1の導波管2の断面の、底辺の長さに対する高さの比(以降、縦横比という。)が、第2の導波管1の断面の縦横比よりも大きい。図15は、図14のA−A’で切断したときの断面図である。
14A is a top view when the
図14(a)、図15のように、第1の導波管2の断面の縦横比が、第2の導波管1の断面の縦横比よりも大きいため、圧接力が小さいときは、凸型テーパ部3の外側と凹型テーパ部4の内部に隙間が生じる。ここで、図14(a)、(b)で矢印f1、f2で示した第1の導波管1と第2の導波管2を押し付け合う力が加えられると、図15のように凸型テーパ部3の外側と凹型テーパ部4の接触部が圧接される。そして、凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の、特に図15の円で示したコーナー部が変形し、周囲が完全に接触した状態で静止する。そして、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4の接触点が連続することにより、平面部7及び曲面部8から成る閉じた帯状の面と平面部9及び曲面部10から成る閉じた帯状面が完全に接触した接触面が形成される。
As shown in FIGS. 14A and 15, the aspect ratio of the cross section of the
図14、図15では、寸法の誤差を極端に大きく図示しているが、寸法の誤差は凸型テーパ部3、凹型テーパ部4の変形量以下であることを前提としている。
14 and 15 show the dimensional error extremely large, but it is assumed that the dimensional error is equal to or less than the deformation amount of the
矩形導波管同士の接続の場合、従来のような平面のみからなるテーパ部を備えたものでは、上記のようなテーパ部の変形の効果は得られない。図16に、矩形導波管が、平面のみから成るテーパ部を備えたときの接続構造の断面図を示す。図16の平面のみから成る矩形導波管のテーパ部は、特に円で示したコーナー部が対向するテーパ部と接触しにくい。テーパ部が平面を直角に接合した形状のため、コーナー部の曲率が非常に高く、テーパ部に寸法誤差があったときに、対向のテーパ部と密着するように、コーナー部が柔軟に変形しないためである。 In the case of connecting the rectangular waveguides, the effect of deformation of the tapered portion as described above cannot be obtained with a conventional tapered portion including only a flat surface. FIG. 16 shows a cross-sectional view of the connection structure when the rectangular waveguide has a tapered portion consisting only of a plane. In particular, the tapered portion of the rectangular waveguide having only the plane shown in FIG. 16 is unlikely to come into contact with the tapered portion opposed to the corner portion indicated by a circle. Because the taper part has a shape where the planes are joined at right angles, the corner part has a very high curvature, and when there is a dimensional error in the taper part, the corner part does not deform flexibly so as to be in close contact with the opposing taper part. Because.
なお、本実施形態における第1の導波管1、第2の導波管2は、断面の各辺が直線である一般的な矩形導波管であり、断面の長方形の縦横の長さ及び長さの比については特に限定されないことは言うまでもない。
(実施例2の効果)
以上のように、本実施形態によれば、矩形導波管はテーパ部を備え、テーパ部の断面の一部が曲線になっているため、接続される2本の矩形導波管のテーパ部の寸法の誤差を吸収し、確実な接触を得ることができる。そのため、接続部からの電波のリークやVWSRの悪化等の問題の発生を防止することができる。
Note that the
(Effect of Example 2)
As described above, according to the present embodiment, the rectangular waveguide includes the tapered portion, and a part of the cross section of the tapered portion is curved, so that the tapered portions of the two rectangular waveguides to be connected are connected. It is possible to absorb the error of the dimension and to obtain reliable contact. For this reason, it is possible to prevent problems such as radio wave leakage from the connecting portion and deterioration of VWSR.
アンテナ及び無線機は、屋外で使用されることも多い。屋外で使用に備えるために、本発明の第3の実施例の導波管接続構造では、導波管の嵌合部にガスケットを備える。図17は、本発明の第3の実施例の導波管を、導波管の中心軸を含む平面で切断したときの断面図である。図18(a)は第1の導波管1と第2の導波管2との接続時の側面図、図18(b)は、図18(a)のA−A’で切断したときの断面図である。
Antennas and radios are often used outdoors. In order to prepare for use outdoors, the waveguide connection structure according to the third embodiment of the present invention includes a gasket in the fitting portion of the waveguide. FIG. 17 is a cross-sectional view of the waveguide of the third embodiment of the present invention cut along a plane including the central axis of the waveguide. 18A is a side view when the
図17のように、第1の導波管1はガスケット13を保持するための環状溝14を備える。第2の導波管2はガスケットと接触するための内壁部15を備える。第1の導波管1の外径は、内壁部15の内径よりも細い。また、ガスケット13の外径は、内壁部15の内径よりもわずかに大きい。各部の径をこのように適切に設定することにより、第1の導波管1と第2の導波管2が接続されたとき、ガスケット13は環状溝14と内壁15の間に挟みこまれ、適度な圧縮を受ける。すなわち、第1の導波管1と第2の導波管2が接続されると、ガスケット13は、図18(a)、(b)のように、第1の導波管1と第2の導波管2の間に挟みこまれる。これにより、ガスケット13は、凸型テーパ部3と凹型テーパ部4との接触による電磁波のリーク防止効果に追加する形で気密性を補強し、防水効果を発揮する。
As shown in FIG. 17, the
ガスケット13には、通常、合成ゴムなどの絶縁体が使われる。このため、電気的な接触に影響のない位置に装着することが望ましい。第3の実施例では、ガスケット13は、電気的な接触を主目的とするテーパ部とは接していない、環状溝14及び内壁部15と接触させることにより、電気的接触に影響がないようにしている。
For the
なお、実施例3では、導波管は円形導波管としたが、導波管の断面形状に適用できるガスケットを使用することで、他の形状の導波管にも対応することができる。
(実施例3の効果)
以上のように、実施例3の導波管接続構造は、導波管にテーパ部と弾力性及び絶縁性のあるガスケットを備える。そのため、テーパ部による確実な電気的接触の効果に加え、接続部の気密が確保できるため防水効果がある。従って、本導波管接続構造を用いた装置は屋外での使用も可能という効果がある。
In the third embodiment, the waveguide is a circular waveguide. However, by using a gasket that can be applied to the cross-sectional shape of the waveguide, it is possible to cope with waveguides of other shapes.
(Effect of Example 3)
As described above, the waveguide connection structure according to the third embodiment includes the tapered portion and the elastic and insulating gasket in the waveguide. For this reason, in addition to the effect of reliable electrical contact by the tapered portion, the airtightness of the connecting portion can be ensured, thus providing a waterproof effect. Therefore, the apparatus using this waveguide connection structure has an effect that it can be used outdoors.
図19、図20は、本発明の第4の実施例の、導波管接続構造を備えた無線機及びパラボラアンテナの接続方法を示す図で、図19は側面図、図20は斜視図である。 19 and 20 are diagrams showing a method of connecting a radio device having a waveguide connection structure and a parabolic antenna according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 19 is a side view, and FIG. 20 is a perspective view. is there.
無線機16は、凸型テーパ部3を持つ第1の導波管1を備える。アンテナ17は、凹型テーパ部4を持つ第2の導波管2を備える。そして、無線機16とアンテナ17を接続するときは、第1の導波管1と第2の導波管2を嵌合させ、無線機16の端部とアンテナ17の端部にある締結用穴18をボルト19で固定する。
The
このとき、第1の導波管1と第2の導波管2は凸型テーパ部3及び凹型テーパ部4の効果により、確実な電気的接触が確保される。また、第1の導波管1はガスケット13を備えるので、第1の導波管1と第2の導波管2の接続部は防水される。従って、無線機16とアンテナ17を接続し、屋外での使用に対応することができる。
At this time, the
なお、第4の実施例で使用する導波管は円形導波管に限らず、楕円、矩形の導波管等、他の形状の導波管であってもよいことは言うまでもない。
(実施例4の効果)
実施例4の導波管接続方法では、ボルトを使ってアンテナに無線機を固定することで、導波管の接続も同時に行う。そのため、保守のための無線機の交換等が容易であるという効果がある。また、構造が簡単で複雑な機構部品がないため、故障が少なく、信頼性の高い無線システムを構成できる効果もある。また、導波管の接続部にガスケットを備えるので、屋外での使用に対応することができる。
Needless to say, the waveguide used in the fourth embodiment is not limited to a circular waveguide, but may be an elliptical or rectangular waveguide.
(Effect of Example 4)
In the waveguide connection method according to the fourth embodiment, the connection of the waveguide is performed at the same time by fixing the wireless device to the antenna using a bolt. Therefore, there is an effect that it is easy to replace the wireless device for maintenance. In addition, since the structure is simple and there are no complicated mechanical parts, there is an effect that a highly reliable wireless system can be configured with few failures. Moreover, since the gasket is provided at the connection portion of the waveguide, it can be used outdoors.
1 第1の導波管
2 第2の導波管
3 凸型テーパ部
4 凹型テーパ部
5 第1の中心軸
6 第2の中心軸
7、9 平面部
8、10 曲面部
11、12 中心軸
13 ガスケット
14 環状溝
15 内壁部
16 無線機
17 アンテナ
18 穴
19 ボルト
20 フランジ
21 ナット
22 ワッシャ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
一方の前記中空管における接続側端部の管外形寸法が、管端に向かって縮小する凸型テーパ部と、 A convex taper portion in which the tube external dimension of the connection side end portion of one of the hollow tubes is reduced toward the tube end;
他方の前記中空管における接続側端部の管内径寸法が、管端に向かって増大する凹型テーパ部と、 A concave taper portion in which the inner diameter of the connection side end of the other hollow tube increases toward the end of the tube;
前記凸型テーパ部を前記凹型テーパ部に挿入圧接することにより当該凸型テーパ部と前記凹型テーパ部との相対形状を矯正しながら密接状態に接合し、その際に前記凹型テーパ部に対する前記凸型テーパ部の挿入量を規制する段部手段と、を備え、かつ、By inserting and pressing the convex taper portion into the concave taper portion, the convex taper portion and the concave taper portion are joined in close contact with each other while correcting the relative shape between the convex taper portion and the concave taper portion. Step part means for restricting the amount of insertion of the mold taper part, and
前記凸型テーパ部と凹型テーパ部との管軸に沿った長さを、それぞれL1,L2としたとき、L2がL1より小さい値(L1>L2)に設定されていることを特徴とする導波管。 L2 is set to a value smaller than L1 (L1> L2), where L1 and L2 are the lengths along the tube axis of the convex taper portion and the concave taper portion, respectively. Wave tube.
ことを特徴とする、請求項1に記載の導波管。 Characterized in that said hollow tube is elliptical waveguide, the waveguide according to claim 1.
ことを特徴とする、請求項1に記載の導波管。 Characterized in that the hollow tube is a rectangular waveguide, the waveguide according to claim 1.
ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の導波管。 The waveguide according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a side surface that contacts an annular sealing member made of an elastic material.
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