特開 2020-129748 導波管ベンド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-129748(P2020-129748A)

(43)【公開日】2020年8月27日

(54)【発明の名称】導波管ベンド

(51)【国際特許分類】

   H01P 1/02 20060101AFI20200731BHJP

【ＦＩ】

   H01P1/02 B

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2019-21661(P2019-21661)

(22)【出願日】2019年2月8日

(71)【出願人】

【識別番号】000219004

【氏名又は名称】島田理化工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087000

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 淳一

(72)【発明者】

【氏名】唐木 靖

(72)【発明者】

【氏名】萩原 栄治

(57)【要約】

【課題】容易に作製することができるためコスト高を招来することなく、かつ、曲げ部において電界集中による放電の発生を抑制する。
【解決手段】互いに管軸方向が異なる一対の導波管を接続するための導波管ベンドにおいて、互いに管軸方向が異なる一対の導波管をそれぞれ接続するための一対の接続部と、一対の接続部と互いに連接しているとともに導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部とを有し、曲げ部の外側内面に階段状のステップ部を形成するとともに、曲げ部の内側内面の角部が鈍角となるように形成した。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに管軸方向が異なる一対の導波管を接続するための導波管ベンドにおいて、
互いに管軸方向が異なる一対の導波管をそれぞれ接続するための一対の接続部と、
前記一対の接続部と互いに連接しているとともに導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部と
を有し、
前記曲げ部の外側内面に階段状のステップ部を形成するとともに、前記曲げ部の内側内面の角部が鈍角となるように形成した
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項2】

請求項１に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部は、１段または２段以上の複数段設けられた
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項3】

請求項１または２のいずれか１項に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部は、前記ステップ部を構成する面の形状が全て異なる
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項4】

請求項３に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部を構成する前記面の形状は、前記曲げ部において電波の反射が起きないようにインピーダンスの変化が極力小さくなるように寸法設定された
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項5】

請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部を構成する面が、管軸に対して水平または垂直である
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項6】

請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の導波管ベンドにおいて、
前記角部は、前記曲げ部の前記内側内面に複数個設けられた
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項7】

請求項６に記載の導波管ベンドにおいて、
前記角部は、前記曲げ部の前記内側内面の２個設けられ、
前記２個の角部の角度は、それぞれ１３５°である
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項8】

請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれか１項に記載の導波管ベンドにおいて、
前記角部は、前記曲げ部の前記内側内面を面取り加工して形成した
ことを特徴とする導波管ベンド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導波管ベンドに関する。さらに詳細には、本発明は、電波伝搬などの手段として用いられる導波管において、曲折した導波路を構成するために用いる導波管ベンドに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電波伝搬などの手段で用いられる導波管において、曲折した導波路を構成する場合には、互いに管軸方向が異なる一対の導波管を接続するための導波管ベンドが用いられている。

【0003】

こうした導波管ベンドは、互いに管軸方向が異なる一対の導波管をそれぞれ接続するための一対の接続部と、これら一対の接続部と互いに連接していて導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部とを備えている。

【0004】

ここで、導波管ベンドの曲げ部においては、電波のスムーズな伝搬を実現するために、曲げ部における曲がり形状が物理的に滑らかに変化するように形成することが望ましいものである。

【0005】

しかしながら、導波管ベンドの曲げ部における曲がり形状を物理的に滑らかに変化するように形成するには、高精度な加工を行う必要があり機械加工では容易に作製することができないため、コスト高を招来するという問題点があった。

【0006】

従来、こうしたコスト高を抑制するために、例えば、特開平９−２４６８０１号公報に開示されたような導波管ベンドが提案されている。

【0007】

ここで、図１および図２には、特開平９−２４６８０１号公報に開示されたような従来の導波管ベンドがあらわされている。

【0008】

なお、図１には、従来の導波管ベンドを透視的に示す斜視構成説明図があらわされている。また、図２には、図１の縦断面構成説明図があらわされている。

【0009】

また、以下の説明においては、説明の便宜上、図１および図２に示すように、接続部１０２の管軸と平行な方向を「水平方向」として説明し、接続部１０２の管軸と垂直な方向であって接続部１０４の管軸と平行な方向を「垂直方向」として説明する。

【0010】

この図１および図２に示された従来の導波管ベンド１００は、導波管の管軸を直角、即ち、９０°に曲げるものとして構成されており、管軸が９０°で交差された互いに管軸方向が異なる一対の導波管（図示せず。）をそれぞれ接続するための一対の接続部１０２、１０４と、これら一対の接続部１０２、１０４と互いに連接しているとともに管軸方向に沿う縦断面が略Ｌ字形状に構成されていて導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部１０６とを備えて構成されている。

【0011】

導波管ベンド１００の曲げ部１０６の外側内面１０６ａには、テーパー面を近似した階段状のステップ部１０８が形成されている。なお、図１および図２においては、ステップ部１０８は３段構成とされている。

【0012】

このステップ部１０８は、ステップ部１０８を構成する図１および図２における水平方向（接続部１０２の管軸と平行な方向）に沿う面１０８ｈの長さＬ１と、図１および図２における垂直方向（接続部１０２の管軸と垂直な方向であり、接続部１０４の管軸と平行な方向）に沿う面１０８ｖの長さＬ２とが、階段状の３段においてそれぞれ略同一とされている。

【0013】

より詳細には、ステップ部１０８は、図２に示すように、曲げ部の外側に４５°のテーパー面１１０を仮想したときに、３段構成のステップ部１０８がテーパー面１１０に近似されるように、それぞれのステップ部１０８を包絡した線がテーパー面１１０に沿って延長されるように形成されている。

【0014】

上記のように構成された従来の導波管ベンド１００においては、曲げ部１０６の外側内面１０６ａに階段状のステップ部１０８が形成されており、このステップ部１０８は４５°のテーパー面１１０に近似して構成されているため、テーパー面１１０にほぼ近い状態で導波管を伝搬する電波の伝搬方向を曲げることができるものとされている。

【0015】

また、ステップ部１０８は、高精度な作業を必要とせず、機械加工により容易に作製することができるため、コストの低減を図ることができるものであった。

【0016】

しかしながら、上記において図１および図２を参照しながら説明した従来の導波管１００においては、曲げ部１０６の内側内面１０６ｂが管軸に対して直角に折り曲がるように形成されているため、直角の凸部である角部１０６ｂｂに電界が集中して、高電力印加時に放電し易いという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0017】

【特許文献1】特開平９−２４６８０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容易に作製することができるためコスト高を招来することなく、かつ、曲げ部において電界集中による放電の発生を抑制することのできる導波管ベンドを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0019】

上記目的を達成するために、本発明による導波管ベンドは、曲げ部の外側内面に階段状のステップ部を形成するとともに、曲げ部の内側内面の角部が鈍角となるように形成したものである。

【0020】

従って、本発明による導波管ベンドによれば、容易に作製することができるためコスト高を招来することがないとともに、曲げ部の内側内面に直角あるいは鋭角となる角部が存在しないので、角部における電界集中による放電の発生を抑制することができるようになる。

【0021】

即ち、本発明は、互いに管軸方向が異なる一対の導波管を接続するための導波管ベンドにおいて、互いに管軸方向が異なる一対の導波管をそれぞれ接続するための一対の接続部と、上記一対の接続部と互いに連接しているとともに導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部とを有し、上記曲げ部の外側内面に階段状のステップ部を形成するとともに、上記曲げ部の内側内面の角部が鈍角となるように形成するようにしたものである。

【0022】

また、本発明は、上記した本発明において、上記ステップ部は、１段または２段以上の複数段設けるようにしたものである。

【0023】

また、本発明は、上記した本発明において、上記ステップ部は、上記ステップ部を構成する面の形状が全て異なるようにしたものである。

【0024】

また、本発明は、上記した本発明において、上記ステップ部を構成する上記面の形状は、上記曲げ部において電波の反射が起きないようにインピーダンスの変化が極力小さくなるように寸法設定したものである。

【0025】

また、本発明は、上記した本発明において、上記ステップ部を構成する面が、管軸に対して水平または垂直であるようにしたものである。

【0026】

また、本発明は、上記した本発明において、上記角部は、上記曲げ部の上記内側内面に複数個設けるようにしたものである。

【0027】

また、本発明は、上記した本発明において、上記角部は、上記曲げ部の上記内側内面の２個設けられ、上記２個の角部の角度は、それぞれ１３５°であるようにしたものである。

【0028】

また、本発明は、上記した本発明において、上記角部は、上記曲げ部の上記内側内面を面取り加工して形成したものである。

【発明の効果】

【0029】

本発明は、以上説明したように構成されているので、容易に作製することができるためコスト高を招来することなく、かつ、曲げ部において電界集中による放電の発生を抑制することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】図１は、従来の導波管ベンドを透視的に示す斜視構成説明図である。

【図2】図２は、図１の縦断面構成説明図である。

【図3】図３は、本発明による導波管ベンドの実施の形態の一例を透視的に示す斜視構成説明図である。

【図4】図４は、図３の縦断面構成説明図である。

【図5】図５は、本発明による導波管ベンドの実施の形態の他の例による要部を示す図４に相当する縦断面構成説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による導波管ベンドの実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

【0032】

なお、上記した「背景技術」の項において説明した導波管ベンド１００の各構成と同一あるいは相当する構成については、導波管ベンド１００において用いた符号と同一の符号を用いて示すこととし、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略する。

【0033】

図３および図４には、本発明による導波管ベンドの実施の形態の一例があらわされている。

【0034】

なお、図３には、本発明による導波管ベンドの実施の形態の一例を透視的に示す斜視構成説明図があらわされている。また、図４には、図３の縦断面構成説明図があらわされている。

【0035】

また、以下の説明においては、本発明の理解を容易にするために、説明の便宜上、図３および図４に示すように、接続部１０２の管軸と平行な方向を「水平方向」として説明し、接続部１０２の管軸と垂直な方向であって接続部１０４の管軸と平行な方向を「垂直方向」として説明する。

【0036】

この図３および図４に示された導波管ベンド１０は、導波管の管軸を直角、即ち、９０°に曲げるものとして構成されており、管軸が９０°で交差された互いに管軸方向が異なる一対の導波管（図示せず。）をそれぞれ接続するための一対の接続部１０２、１０４と、これら一対の接続部１０２、１０４と互いに連接しているとともに管軸方向に沿う縦断面が略Ｌ字形状に構成されていて導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部１６とを備えて構成されている。

【0037】

導波管ベンド１０の曲げ部１６の外側内面１６ａには、階段状のステップ部１８が形成されている。なお、図３および図４においては、ステップ部１８は、第１ステップ部１８ａと第２ステップ部１８ｂとよりなる２段構成とされている。

【0038】

このステップ部１８を構成する第１ステップ部１８ａと第２ステップ部１８ｂとにおいて、第１ステップ部１８ａの水平方向に沿う面（第１ステップ部水平面）１８ａｈの長さＬ３と、第２ステップ部１８ｂの水平方向に沿う面（第２ステップ部水平面）１８ｂｈの長さＬ４とは異なる。

【0039】

また、ステップ部１８を構成する第１ステップ部１８ａと第２ステップ部１８ｂとにおいて、第１ステップ部１８ａの垂直方向に沿う面（第１ステップ部垂直面）１８ａｖの長さＬ５と、第２ステップ部１８ｂの垂直方向に沿う面（第２ステップ部垂直面）１８ｂｖの長さＬ６とは異なる。

【0040】

このように、ステップ部１８を構成する第１ステップ部１８ａの第１ステップ部水平面１８ａｈおよび第１ステップ部垂直面１８ａｖと第２ステップ部１８ｂを構成する第２ステップ部水平面１８ｂｈおよび第２ステップ部垂直面１８ｂｖ、即ち、ステップ部１８の階段状部分は全て同一の形状ではなく、電波の伝搬において反射が極力起こらないような最適寸法に設定されている。

【0041】

なお、この最適寸法とは、曲げ部１６において電波の反射が起きないように、インピーダンスの変化が極力小さくなるような寸法である。

【0042】

こうした最適寸法については、設計条件などに応じて、例えば、シミュレーション実験などを行って最適値を求めることができる。

【0043】

ここで、上記において説明したように、第１ステップ部１８ａは、管軸に対して水平または垂直な第１ステップ部水平面１８ａｈおよび第１ステップ部垂直面１８ａｖにより構成され、同様に、第２ステップ部１８ｂは、管軸に対して水平または垂直な第２ステップ部水平面１８ｂｈおよび第２ステップ部垂直面１８ｂｖにより構成されている。

【0044】

即ち、これら第１ステップ部水平面１８ａｈ、第１ステップ部垂直面１８ａｖ、第２ステップ部水平面１８ｂｈおよび第２ステップ部垂直面１８ｂｖは、全て管軸に対して水平または垂直に形成するものであるため、エンドミルなどの切削工具を導波管の開口部から侵入させて切削加工して形成することができるため、複数部品に分割して製作などする必要がなく、機械加工により容易に作製することができるのでコストを大幅に低減することができる。

【0045】

一方、導波管ベンド１０の曲げ部１６の内側内面１６ｂは、従来は直角形状とされていた領域を面取り加工して２箇所の角部２０、２２を備えるように形成され、かつ、これら２箇所の角部２０、２２のそれぞれの角度α、βが鈍角となるように形成されている。例えば、角部２０の角度αと角部２２の角度βとが、それぞれ１３５°となるように形成されている。

【0046】

ここで、角部２０、２２における鈍角の角度については、設計条件などに応じて、例えば、シミュレーション実験などを行って好ましい角度を求めるようにしてもよい。

【0047】

なお、角部２０は、上記したように面取り加工により形成することができ、例えば、自動加工機などに取り付けたアンギュラーカッターを導波管の開口部から侵入させて切削加工して形成することができるため、複数部品に分割して製作などする必要がなく、機械加工により容易に作製することができるのでコストを大幅に低減することができる。

【0048】

以上の構成において、導波管ベンド１０によれば、曲げ部１６の外側内面１６ａに形成された階段状のステップ部１８により、従来の導波管ベンドと同様に、導波管を伝搬する電波の伝搬方向を曲げることができる。

【0049】

また、導波管ベンド１０によれば、曲げ部１６の内側内面１６ｂの角部２０、２２が鈍角に形成されていて、曲げ部１６の内側内面１６ｂには直角あるいは鋭角となる角部が存在しないので、曲げ部１６の内側内面１６ｂにおいて電界の集中を避けることができ、電界集中による放電の発生を抑制することができる。

【0050】

即ち、導波管ベンド１０を用いることにより、従来よりも高い電力を放電させることなく伝送することが可能となり、耐電力性能を向上することができる。

【0051】

以上において説明したように、導波管ベンド１０は、容易に作製することができるためコスト高を招来することがないとともに、曲げ部１６の内側内面１６ｂには直角あるいは鋭角となる角部が存在しないので、内側内面１６ｂにおける電界集中による放電の発生を抑制することができるようになる。

【0052】

なお、上記した各実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。

【0053】

例えば、上記した各実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形するようにしてもよい。

【0054】

（１）上記した実施の形態においては、導波管の管軸を直角、即ち、９０°に曲げる導波管ベンド１０について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。導波管の管軸を曲げる角度は、設計条件などに応じて適宜に所望の角度に設定するようにしてよい。

【0055】

（２）上記した実施の形態においては、階段状のステップ部１８を第１ステップ部１８ａと第２ステップ部１８ｂとよりなる２段構成とした場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。階段状のステップ部の段数は、設計条件などに応じて適宜に所望の段数に設定してよく、例えば、１段でもよいし、あるいは、３段以上でもよい。

【0056】

（３）上記した実施の形態においては、角部２０の角度αと角部２２の角度βとが、それぞれ１３５°であるように形成した場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。角部２０の角度αと角部２２の角度βとは、設計条件などに応じて所望の適宜の角度に設定してよく、また、角部２０の角度αと角部２２の角度βとが異なった角度となるようにしてもよい。

【0057】

（４）上記した実施の形態においては、曲げ部１６の内側内面１６ｂに２箇所の角部２０、２２を設けた場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。曲げ部１６の内側内面１６ｂに設ける角部の個数は、設計条件などに応じて適宜に所望の数の複数個を設定するようにしてもよい。例えば、図５に示すように、曲げ部１６の内側内面１６ｂの３箇所に３個の角部３０、３２、３４を設けるようにしてもよい。但し、曲げ部１６の内側内面１６ｂに設けた複数の角部の角度は、全ての角部において鈍角であるものとする。

【0058】

（５）上記した各実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す各実施の形態や変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明は、電波伝搬などの手段として用いられる導波管において、曲折した導波路を構成するために利用することができる。

【符号の説明】

【0060】

１０ 導波管ベンド
１６ 曲げ部
１６ａ 外側内面
１６ｂ 内側内面
１８ ステップ部
１８ａ 第１ステップ部
１８ａｈ 第１ステップ部水平面
Ｌ３ 第１ステップ部水平面の長さ
１８ａｖ 第１ステップ部垂直面
Ｌ５ 第１ステップ部垂直面の長さ
１８ｂ 第２ステップ部
１８ｂｈ 第２ステップ部水平面
Ｌ４ 第２ステップ部水平面の長さ
１８ｂｖ 第２ステップ部垂直面
Ｌ６ 第２ステップ部垂直面の長さ
２０ 角部
２２ 角部
α 角部の角度
β 角部の角度
３０ 角部
３２ 角部
３４ 角部
１００ 導波管ベンド
１０２ 接続部
１０４ 接続部
１０６ 曲げ部
１０６ａ 外側内面
１０６ｂ 内側内面
１０６ｂｂ 角部
１０８ ステップ部
１０８ｈ 水平方向に沿う面
Ｌ１ 水平方向に沿う面の長さ
１０８ｖ 垂直方向に沿う面
Ｌ２ 垂直方向に沿う面の長さ
１１０ テーパー面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2020年1月9日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに管軸方向が異なる一対の導波管を接続するための導波管ベンドにおいて、
互いに管軸方向が異なる一対の導波管をそれぞれ接続するための一対の接続部と、
前記一対の接続部と互いに連接しているとともに導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部と
を有し、
前記曲げ部の外側内面に、管軸に対して水平または垂直である面により構成される階段状のステップ部を形成するとともに、
前記曲げ部の内側内面に、前記内側内面を面取り加工してそれぞれ鈍角をなす角部を３箇所形成した
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項2】

請求項１に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部は、１段または２段以上の複数段設けられた
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項3】

請求項１または２のいずれか１項に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部は、前記ステップ部を構成する面の形状が全て異なる
ことを特徴とする導波管ベンド。

【請求項4】

請求項３に記載の導波管ベンドにおいて、
前記ステップ部を構成する前記面の形状は、前記曲げ部において電波の反射が起きないようにインピーダンスの変化が極力小さくなるように寸法設定された
ことを特徴とする導波管ベンド。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0021】

即ち、本発明は、互いに管軸方向が異なる一対の導波管を接続するための導波管ベンドにおいて、互いに管軸方向が異なる一対の導波管をそれぞれ接続するための一対の接続部と、上記一対の接続部と互いに連接しているとともに導波管内を伝搬する電波の方向を曲げる曲げ部とを有し、上記曲げ部の外側内面に、管軸に対して水平または垂直である面により構成される階段状のステップ部を形成するとともに、上記曲げ部の内側内面に、上記内側内面を面取り加工してそれぞれ鈍角をなす角部を３箇所形成するようにしたものである。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】削除

【補正の内容】