JP5371935B2

JP5371935B2 - 積層構造体

Info

Publication number: JP5371935B2
Application number: JP2010265350A
Authority: JP
Inventors: 将司酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: JP2011091835A

Description

この発明は、高周波のアンテナや導波管などの分野に応用されるもので、任意の形状が抜き加工された複数の板状体を所定の順序で積層することで任意の中空構造を実現する積層構造体に関するものである。

近年、複数枚の板状体やブロックによりアンテナや導波管を構成したものが開発されている。例えば、信号伝搬方向または信号伝搬方向と交差する方向のいずれか一方向に複数の板状体を積層した積層構造の導波管ダイプレクサ及び導波管がある。これによれば、機械加工の板状体における厚さ方向の寸法誤差の抑制が可能となり、形状寸法の高精密化が図れる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−８７００９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されている導波管構造は、積層する複数の板状体に位置合わせ用マーカがあり、複数の板状体の位置合わせはできるが、各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けなどが容易に判断できず、良品と不良品の分別ができないといった問題があった。特に、積層する板状体の板厚が全て同一のときには、積層順序の確認は全く不可能となり、特性試験あるいは検査段階でしか不良を抽出できない。

この発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、任意の形状が抜き加工された複数の板状体を所定の順序で積層することで任意の中空構造を実現する積層構造体において、積層後、各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けなどを容易に確認できる積層構造体を提供することを目的とする。

この発明に係る積層構造体は、任意の形状が抜き加工された複数の板状体を所定の順序で積層することで任意の中空構造を実現する積層構造体であって、前記複数の板状体は、複数の異なる板厚をなし、側面に、各板状体を個別に識別するための複数の識別構造部を有し、前記複数の識別構造部は、積層後の構造体の同一側面にあり、前記識別構造部の板状体の積層方向に対し垂直な方向の幅は、各板状体毎に、各板状体の板厚に対し所定の比率で定められる長さを有し、前記複数の板状体を所定の順序で積層したときに、各識別構造部の端部が直線上に並ぶことを特徴とする。

この発明によれば、複数の板状体は、各板状体を個別に識別するための複数の識別構造部をそれぞれ有し、前記複数の識別構造部は、積層後の構造体の同一側面にあることで、積層後、各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けなどを容易に確認できる。

この発明の実施の形態１に係る積層構造体を示す全体図である。この発明の実施の形態１に係る積層構造体を示す斜め拡大図である。この発明の実施の形態１に係る積層構造体を示す右側面拡大図である。この発明の実施の形態１に係る積層構造体の積層順序間違い示す拡大図である。この発明の実施の形態１に係る積層構造体の積層順序間違いを示す右側面拡大図である。この発明の実施の形態２に係る積層構造体を示す斜め拡大図である。この発明の実施の形態２に係る積層構造体を示す斜め右側面拡大図である。この発明の実施の形態２に係る積層構造体を示す斜め右側面拡大図である。この発明の実施の形態３に係る積層構造体を示す斜め拡大図である。この発明の実施の形態３に係る積層構造体を示す斜め右側面拡大図である。この発明の実施の形態３に係る積層構造体を示す斜め右側面拡大図である。この発明の実施の形態４に係る積層構造体を示す斜め拡大図である。この発明の実施の形態４に係る積層構造体を示す斜め右側面拡大図である。

実施の形態１．
図１〜図５は、この発明の実施の形態１に係る積層構造体を示す図であり、このうち、例えば、図１は各板状体の同一側面に識別構造部として切欠き部を設けたときの図、図２は図１の切欠き部の拡大図、図３は図１の切欠き部の側面拡大図をそれぞれ示している。図１に示す積層構造体１は、高周波のアンテナや導波管などの分野に応用されるもので、任意の形状が抜き加工された複数の板状体を所定の順序で積層することで任意の中空構造を実現する。複数の板状体の積層順序は、第１板状体２から、第２板状体３、第３板状体４、第４板状体５、第５板状体６と順に積層されている。

図２と図３は、積層順序が正しい状態を示している。各板状体の識別構造部としての切欠き部は、複数の板状体の積層方向に対し垂直な方向にあり、各板状体毎に異なる。第１板状体２の側面には第１切欠き部７、第２板状体３の側面には第２切欠き部８、第３板状体４の側面には第３切欠き部９、第４板状体５の側面には第４切欠き部１０、第５板状体６の側面には第５切欠き部１１がそれぞれ設けられ、これら切欠き部は、積層後の構造体の同一側面に設けられる。

ここで、上側の第１切欠き部７と下側の第２切欠き部８では、第１切欠き下部１２の端点と第２切欠き上部１３の端点の位置が一致となるようにする。同じように、第２切欠き部８と第３切欠き部９では、第２切欠き下部１４の端点と第３切欠き上部１５の端点、第３切欠き下部１６の端点と第４切欠き上部１７の端点、第４切欠き下部１８の端点と第５切欠き上部１９の位置がそれぞれ一致となるようにし、各板状体を投影した際に、各切欠き部が互いに重ならないように配置される。また、各切欠き部の板状体の積層方向に対し垂直な方向の幅は各板状体毎に異なってもよい。

図４と図５は、第２板状体３と第３板状体４の積層順序が逆になっている図である。積層順序が正しくないと、切欠き部が図２及び図３のように連続して並ばなくなる。このように、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部が正しく並ばないときに各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けが確認することができる。また、実施の形態１では、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部を任意形状の切欠きとしているが、切欠きの代わりに任意形状の突起形状等の識別構造部を設けても同等な効果が得られる。

実施の形態２．
図６と図７は、この発明の実施の形態２に係る積層構造体を示す図であり、例えば、各板状体の同一側面に識別構造部として突起部を設けた場合の図であり、図６は、突起部の拡大図、図７は突起部の側面拡大図である。この実施の形態２においては、複数の板状体の積層順序と識別構造部の並びは実施の形態１と同様であり、識別構造部として、切欠き部の代わりに突起部を設けており、また、切欠き部の板状体の積層方向に対し垂直な方向の幅として、各板状体の板厚に対し所定の比率で定められる長さを有する点が実施の形態１と異なる。

各板状体２０〜２４の突起部２５〜２９の板状体の積層方向に対し垂直な方向の幅は、例えば、板状体の板厚と突起部の幅の比率を１：２とし、第１板状体２０の厚みが１［ｍｍ］のとき、第１突起部２５の幅は２［ｍｍ］となる。同じように、第２板状体２１の厚みが３［ｍｍ］のとき、第２突起部２６の幅は６［ｍｍ］、第３板状体２２の厚みが１［ｍｍ］のとき、第３突起部２７の幅は２［ｍｍ］、第４板状体２３の厚みが１［ｍｍ］のとき、第４突起部２８の幅は２［ｍｍ］、第５板状体２４の厚みが４［ｍｍ］のとき、第５切突起部２９の幅は８［ｍｍ］となる。

さらに、第１〜５突起部２５〜２９を、図７に示すように、積層後の構造体を側面から見た時、各板状体２０〜２４の突起部２５〜２９の積層方向に垂直な辺の表面上角部と裏面下角部を対角線で結ぶと突起部対角線並び位置３０が直線上に並び、積層順序が正しくない場合は突起部の対角線が直線上に並ばなくなる。このように、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部が正しく並ばないときに各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けが実施の形態１よりも容易に確認することができる。また、この実施の形態２では、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部を突起としているが、突起の代わりに実施の形態１の如く切欠き形状等の識別構造部を設けても同等な効果が得られる。また、図８に示すように、各板状体２０〜２４の板厚が同じ場合でも、各板状体２０〜２４の積層順序や積層するときの各板状体２０〜２４の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体抜けが確認できる。

実施の形態３．
図９と図１０は、この発明の実施の形態３に係る積層構造体を示す図であり、例えば、各板状体の同一側面に識別構造部として切欠き部を設けたときの図であり、図９は切欠き部の拡大図、図１０は切欠き部の側面拡大図である。この実施の形態３において、複数の板状体の積層順序は実施の形態１と同様であるが、各切欠き部の板状体の積層方向に対し垂直な方向の幅は、各板状体毎に、順次積層される積層位置までの積層厚に対し所定の比率で定められる長さを有する。

この実施の形態３において、各板状体３１〜３５の各切欠き部３６〜４０の位置は、例えば板状体の積層厚みと切欠きの幅の比率を１：２とし、第１板状体３１の第１切欠き部３６の幅の中心位置を第１切欠き幅中央ａとして各板状体の切欠き幅中心位置の基準にする。したがって、第１板状体３１の板厚が１［ｍｍ］のとき、第１切欠き部３６の幅が２［ｍｍ］となる。第２板状体３２の板厚が３［ｍｍ］のとき、第１板状体３１の板厚との合計が４［ｍｍ］となり、よって、第２切欠き部３７の幅は８［ｍｍ］となり、第１切欠き幅中央ａから上下４［ｍｍ］の幅が切欠き位置となる。同様に、第３切欠き部３８の幅は、板厚１［ｍｍ］としたとき、第１〜３板状体３１〜３３の板厚合計が５［ｍｍ］となるため、切欠き幅は１０［ｍｍ］となる。第４切欠き部３９の幅は、板厚１［ｍｍ］としたとき、第１〜４板状体３１〜３４の板厚合計が６［ｍｍ］となるため、切欠き幅は１２［ｍｍ］となる。第５切欠き部４０の幅は、板厚４［ｍｍ］としたとき、第１〜５板状体３１〜３５の板厚合計が１０［ｍｍ］となるため、切欠き幅は２０［ｍｍ］となる。第２切欠き部３７の位置と同様に、第１切欠き幅中央ａが第３〜５切欠き部３８〜４０の中心位置となる。

第１〜５切欠き部３６〜４０は、図１０に示すように、積層後の構造体を側面から見た時、各板状体の切欠き部の裏面下部を線で結んだ時、切欠き角部並び位置４１が直線上に並び、積層順序が正しくない場合は切欠き部が連続して並ばなくなる。このように、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部が正しく並ばないときに各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けが確認することができる。また、この実施の形態３では、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部を切欠きとしているが、切欠きの代わりに突起形状等の識別構造部を設ければ同等な効果が得られる。また、図１１に示すように、各板状体３１〜３５の板厚が同じ場合でも、各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体抜けが確認できる。

実施の形態４．
図１２と図１３は、この発明の実施の形態４に係る積層構造体を示す図であり、例えば、各板状体の同一側面に識別構造部として突起部を入れたときの図であり、図１２は突起部の拡大図、図１３は突起部の側面拡大図である。この実施の形態４において、複数の板状体の積層順序と識別構造部の並びは、実施の形態１と同様であるが、複数の板状体のうち、積層時に互いに隣接する２枚以上の板状体の識別構造部を除く中空構造を実現するための形状が同一である板状体群を単一の板状体とみなし、対応する識別構造部の位置及び幅を同一にしている点が異なる。

例えば、第３板状体４４と第４板状体４５が、積層構造体を構成する際に同じ中空構造を実現するための形状（図示せず）を有するものとする。その際、板状体の板厚と突起部の幅の比率を１：２とした時、第１板状体４２の厚みが１［ｍｍ］のとき、第１突起部４７の幅は２［ｍｍ］となり、第２板状体４３の厚みが３［ｍｍ］のとき、第２突起部４８の幅は６［ｍｍ］となる。第３板状体４４と第４板状体４５の厚みが１［ｍｍ］のときは第３突起部４９と第４突起部５０の幅は２枚の板厚を足して２［ｍｍ］となり、このとき、突起部幅は４［ｍｍ］となる。第５板状体４６の厚みが４［ｍｍ］のとき、第５突起部５１の幅は８［ｍｍ］となる。

第１〜５突起部４７〜５１は、図１３に示すように、積層後の構造体を側面から見た際、各板状体の突起部の積層方向に垂直な辺の表面上角部と裏面下角部を対角線で結んだ時、突起対角線並び位置５２は直線上に並ぶ。積層順序が正しくないと突起部の対角線が直線上に並ばなくなる。このように、複数の板状体４２〜４６を個別に識別する為の識別構造部である第１〜５突起部４７〜５１が正しく並ばないときに各板状体の積層順序や積層するときの各板状体の上下方向と裏表方向、積層する板状体の重複、積層する板状体の抜けが確認することができる。

また、積層時に互いに隣接する２枚以上の板状体が突起部を除く中空構造を実現するための形状が同一の時の板状体をひとつの板と考え、突起部の位置や幅を同じにすることによって、板状体の内部形状は同じでも突起部の幅や位置が違うときの板状体の種類よりも減らすことができるので、図面作成や製造工程の短縮となるためコストが低くなる。また、積層する板状体が抜けている状態で積層をしたときでも突起部対角線が連続して並ばなくなるので確認することができる。また、実施の形態４では、複数の板状体を個別に識別する為の識別構造部を突起としたが、突起の代わりに切欠き形状等の識別構造部を設ければ同等な効果が得られる。

１積層構造体、２，２０，３１，４２第１板状体、３，２１，３２，４３第２板状体、４，２２，３３，４４第３板状体、５，２３，３４，４５第４板状体、６，２４，３５，４６第５板状体、７，３６第１切欠き部、８，３７第２切欠き部、９，３８第３切欠き部、１０，３９第４切欠き部、１１，４０第５切欠き部、１２第１切欠き下部、１３第２切欠き上部、１４第２切欠き下部、１５第３切欠き上部、１６第３切欠き下部、１７第４切欠き上部、１８第４切欠き下部、１９第５切欠き上部、２５，４７第１突起部、２６，４８第２突起部、２７，４９第３突起部、２８，５０第４突起部、２９，５１第５突起部、３０突起対角線並び位置、４１切欠き角部並び位置、５２突起対角線並び位置、ａ第１切欠き幅中央。

Claims

任意の形状が抜き加工された複数の板状体を所定の順序で積層することで任意の中空構造を実現する積層構造体であって、
前記複数の板状体は、複数の異なる板厚をなし、各板状体を個別に識別するための複数の識別構造部を有し、
前記複数の識別構造部は、積層後の構造体の同一側面にあり、
前記識別構造部の板状体の積層方向に対し垂直な方向の幅は、各板状体毎に、各板状体の板厚に対し所定の比率で定められる長さを有し、前記複数の板状体を所定の順序で積層したときに、各識別構造部の端部が直線上に並ぶ
ことを特徴とする積層構造体。
請求項１に記載の積層構造体において、
前記複数の識別構造部は、隣接する識別構造部間で、上側の識別構造部の下部端点と下側の識別構造部の上部端点との位置が一致するように配置する
ことを特徴とする積層構造体。
請求項２に記載の積層構造体において、
前記複数の識別構造部は、積層方向に各板状体を投影した際、投影された各板状体の識別構造部が互いに重ならない位置に配置する
ことを特徴とする積層構造体。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の積層構造体において、
前記複数の識別構造部は、切欠き部でなる
ことを特徴とする積層構造体。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の積層構造体において、
前記複数の識別構造部は、突起部でなる
ことを特徴とする積層構造体。
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の積層構造体において、
前記複数の板状体のうち、積層時に互いに隣接する２枚以上の板状体の識別構造部を除く中空構造を実現する形状が同一である板状体群を単一の板状体とみなし、対応する識別構造部の位置及び幅を同一にする
ことを特徴とする積層構造体。