(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ブロックに、内面に内導体を形成した内導体形成孔を設け、前記誘電体ブロックの外面に外導体を形成した、誘電体共振器装置の製造方法であって、
内導体形成孔の深さ方向に対する直角方向の断面形状を略長方形または略長円形とし、前記断面における内導体形成孔の短軸方向と切削用回転円盤の回転軸方向とが略平行になる配置で、内導体形成孔の開口部の稜線部分に、前記断面における内導体形成孔の短軸方向の幅よりも大きな円盤厚みと前記断面における内導体形成孔の長軸方向の幅よりも大きな円盤直径とを持った、前記切削用回転円盤を当接させ、該当接部分の外導体及び内導体を、前記切削用回転円盤の前記深さ方向への移動によって削除することにより、内導体形成孔の開口部で内導体と外導体とを分離させる工程を含む誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項２】
前記内導体形成孔を、それぞれの断面長軸方向を平行にして複数個設け、該複数の内導体形成孔の開口部の位置に合わせた複数の前記切削用回転円盤の組で前記削除を行うようにした請求項１に記載の誘電体共振器装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、誘電体ブロックに共振器を構成してなる誘電体フィルタや誘電体デュプレクサなどの誘電体共振器装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
略直方体形状の誘電体ブロックに、内面に内導体を形成した内導体形成孔を設け、誘電体ブロックの外面に外導体を形成してなる誘電体共振器装置が、従来、誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサとして使用されている。
【０００３】
このような誘電体ブロックを用いた誘電体共振器装置において、内導体形成孔の開口部付近を共振器の開放端とするために、先端の尖ったドリルを内導体形成孔の軸方向に向けて、ドリルの先端部を開口部に当接させ、内導体形成孔の開口部の稜線部を切削加工する方法が、米国特許４５２３１６２に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記、米国特許に開示されている誘電体共振器装置において、誘電体ブロックに設けられた内導体形成孔は、断面円形の貫通孔であった。しかし、内導体形成孔の断面形状としては、円形に限られるものではない。誘電体ブロックに設ける内導体形成孔の配列方向の幅を短縮化して、小型の誘電体ブロックに多くの内導体形成孔を配列するために、内導体形成孔の断面形状を略長方形または略長円形とする場合もある。また、隣接する内導体形成孔による共振器同士の結合度の設計上の自由度を高めるために、内導体形成孔の断面形状を略長方形または略長円形とする場合もある。ところが、このような断面形状の内導体形成孔を備えた誘電体共振器装置には、上記製造方法が適用し難いという問題があった。
【０００５】
すなわち、図１０の（Ａ）は、内導体形成孔の開口面を示す図であり、内導体形成孔２ａの開口部のドリルによる切削加工により、切削部６を形成し、外導体４と内導体形成孔２ａ内面の内導体とを分離した状態を示している。ところが、このように内導体形成孔の断面長軸方向の寸法より径の大きなドリルを用いて切削加工を行うと、隣接する内導体形成孔２ｂについて同様の加工を行ったとき、内導体形成孔２ａ，２ｂ周囲の切削部６同士がつながってしまう場合がある。また、切削部６の形成領域が、隣接する内導体形成孔２ｂの方向へ大きく広がって、内導体形成孔２ｂにまで達してしまう場合もある。このような状況では、所望の電気的特性が得られなくなってしまう。
【０００６】
また、切削部６が、内導体形成孔の開口部周囲に広がらないように、図９の（Ｂ）に示すように、径の細いドリルを用いて、内導体形成孔２の開口部の稜線部分に沿って移動させるといった各方法を採ることもできる。ところが、この方法では、ドリルを回転させつつ、ドリルを水平面内に移動させる、という制御が可能な切削機械を用いなければならない。また、加工時間が長時間化する、ドリルに大きな負荷がかかって、その寿命が短くなる、等の問題も生じる。
【０００７】
この発明の目的は、断面形状が略長方形または略長円形の内導体形成孔を備えた誘電体共振器装置の製造時に、内導体形成孔の開口部の不要な広がりを防止し、且つ切削加工に要する時間を短縮化するとともに、切削工具の長寿命化を図った誘電体共振器装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、誘電体ブロックに、内面に内導体を形成した内導体形成孔を設け、誘電体ブロックの外面に外導体を形成した誘電体共振器装置を製造する際、内導体形成孔の深さ方向に対する直角方向の断面形状を略長方形または略長円形とし、断面短軸方向と切削用回転円盤の回転軸方向とが平行になるようにそれぞれを配置し、内導体形成孔の開口部の稜線部分に内導体形成孔の断面短軸方向の幅よりも大きな円盤厚みと、断面長軸方向の幅よりも大きな円盤直径の切削用回転円盤を当接させ、その当接部分の外導体および内導体を、切削用回転円盤を内導体形成孔の深さ方向へ移動させ、削除することにより、内導体形成孔の開口部で内導体と外導体とを分離させる。
【０００９】
このように、内導体形成孔の開口部の稜線部分に当接する切削用回転円盤を用いることにより、開口部周囲の切削部の広がりが小さくでき、且つ切削用回転円盤の内導体形成孔の深さ方向への移動のみによって切削加工が可能となる。
【００１０】
また、この発明は、前記内導体形成孔を、それぞれの断面長軸方向を平行にして複数個設け、それらの内導体形成孔の開口部の位置に合わせた複数の切削用回転円盤の組によって切削加工を行う。これにより、単一の誘電体ブロックに複数の内導体形成孔を備えた誘電体共振器装置の製造効率を高め、且つ電気的特性のばらつきを抑える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係る誘電体フィルタの製造方法を、図１〜図６を参照して説明する。
図１は誘電体フィルタの切削加工前の状態を示す図である。（Ａ）は、内導体形成孔の軸方向を通る面の断面図、（Ｂ）は、内導体形成孔の軸方向（深さ方向）から見た誘電体ブロックの平面図である。図１において、１は誘電体ブロックであり、内導体形成孔２を設けている。この内導体形成孔２は、図１の（Ｂ）において、Ａ−Ａ方向を断面長軸方向、Ｂ−Ｂ方向を断面短軸方向とする。ｘは断面長軸方向の辺の長さ、ｙは断面短軸方向の辺の長さ（幅）を示している。
【００１２】
図１において、５は切削用回転円盤であり、例えば合成樹脂または金属の円盤にダイヤモンド粒を付着させたものである。その直径は内導体形成孔２の断面長軸方向の幅ｘより大きく、厚みは内導体形成孔の断面短軸方向の幅ｙより大きい。
【００１３】
図２は、上記切削用回転円盤を用いた切削加工状態を示す図である。（Ａ）は上記長軸方向の断面図、（Ｂ）は上記短軸方向の断面図である。このように切削用回転円盤５を内導体形成孔２の深さ方向に、誘電体ブロック１に対し相対的に、進行させる。このことにより、切削用回転円盤が内導体形成孔２の開口部の稜線部分に当接し、誘電体ブロック１の誘電体部分と共に内導体３および外導体４が部分削除される。
【００１４】
図３は、上記切削加工後の内導体形成孔開口部の様子を示す斜視図である。このように、内導体形成孔２の開口部の稜線部分であった部分が除去されて、切削部６が生じている。この切削部６で内導体と外導体とが分離されている。
【００１５】
図４は上記内導体形成孔による共振器の等価回路図である。ここでＲは誘電体ブロックに設けた内導体と外導体およびその間の誘電体による共振器、Ｃｓは上記切削部６部分に生じる内導体の開放端付近と外導体との間に生じるストレー容量である。このようにして、開放端部にストレー容量を有する１／４波長の共振器を構成することができる。
【００１６】
上記切削加工は、切削用回転円盤５を内導体形成孔の深さ方向に直進させるだけで行うので、切削用回転円盤の直径は、内導体形成孔の断面長軸方向の長さｘより大きい。この内導体形成孔の２の断面長軸方向の長さｘと切削用回転円盤５の直径との相対的な寸法関係を定めることによって、内導体形成孔開口部に生じる切削部６の大きさを定めることができる。
【００１７】
図５は、断面長軸方向の長さｘが異なった内導体形成孔を備えた２つの誘電体共振器装置に対して、同じ寸法の切削用回転円盤を適用した例を示している。この場合、切削用回転円盤５が誘電体ブロック１に接してから一定距離降下させた時、切削部６は（Ｂ）に示す場合の方が大きくなる。
【００１８】
この関係を利用して、内導体形成孔の開口部に当接してからの切削用回転円盤の移動距離、および切削用回転円盤の寸法によって、内導体形成孔開口部に生じる切削部６の大きさを定めればよい。
【００１９】
上述のことは、内導体形成孔の断面短軸方向の幅についても同様である。すなわち、切削用回転円盤の厚みは、内導体形成孔の断面短軸方向の幅ｙより大きい。この幅ｙと切削用回転円盤５の厚みとの相対的な寸法関係、および内導体形成孔の開口部に当接してからの切削用回転円盤の移動距離を定めることによって、内導体形成孔開口部の幅方向に生じる切削部６の大きさを定めることができる。
【００２０】
図６は、その他の切削用回転円盤の形状の例を示す図である。いずれも側面方向から見た図であり、（Ａ）は周縁部の断面形状に丸みをもたせている。（Ｂ）は周縁部の断面形状を尖った山型にしている。（Ｃ）は周縁部の断面形状を台形状としている。このような、周縁へいくほど厚みが薄くなる形状であれば、内導体形成孔の開口部内への導入が円滑になる。また、切削用回転円盤５が内導体形成孔の開口部に接した当初の切削部の広がり方が微少であるため、微小な切削部を容易に形成できる。
【００２１】
次に、第２の実施形態に係る誘電体デュプレクサの製造方法について、図７〜図９を参照して説明する。
図９は誘電体フィルタ全体の斜視図である。全体に略直方体形状の誘電体ブロックの一方の面からそれに対向する他方の面にかけて、２ａ〜２ｌで示す複数の内導体形成孔を設けている。誘電体ブロックの外面には外導体４を形成している。
【００２２】
図８は複数の内導体形成孔に対して同時に切削加工を行うときの状態を示す図である。（Ａ）に示す例では、５ａ〜５ｄで示す４つの切削用回転円盤のそれぞれの厚み寸法を、内導体形成孔２ａ〜２ｄの断面短軸方向の幅より微小な所定幅だけ太くし、且つ切削用回転円盤の位置を内導体形成孔２ａ〜２ｄの位置に合わせている。これらの切削用回転円盤５ａ〜５ｄは、回転軸８を回転中心軸として一体に回転する。（Ｂ）に示す例では、５ａ〜５ｄで示す４つの切削用回転円盤のそれぞれの厚み寸法を、対応する内導体形成孔２ａ〜２ｄの断面短軸方向の幅よりそれぞれの微小な所定幅だけ太くしている。
【００２３】
また（Ｃ）に示す例では、内導体形成孔２ａ〜２ｄの開口部に対する切削加工の深さに応じて切削用回転円盤５ａ〜５ｄの直径を異ならせている。このことにより、内導体形成孔の内導体部分の軸長が定まる。したがって、この切削加工によって、内導体の開放部を形成するだけでなく、内導体形成孔内面の内導体による共振器の共振周波数を定めることができる。
【００２４】
図７は、上記切削加工後の誘電体デュプレクサの部分斜視図である。このように各内導体形成孔の開口部の稜線部分を切削して切削部６を設けることによって、この部分で内導体と外導体とを分離する。
【００２５】
図９に示した断面円形の内導体形成孔２ａ，２ｇ，２ｌは励振孔として用いる。この３つの内導体形成孔２ａ，２ｇ，２ｌについては、図に現れている面の開口部は切削せず、図における右後方の対向面で開放するとともに、その開放部に入出力端子を設けて、それらの端子を送信信号入力端子、アンテナ端子、受信信号出力端子とする。
【００２６】
なお、以上に示した各実施形態では、断面長円形状の内導体形成孔を備えたものを例にしたが、断面形状が略長方形の内導体形成孔を備えたものに対しても同様に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、深さ方向に対して直角方向の断面形状が略長方形または略長円形である内導体形成孔に開放部を形成する際に、内導体形成孔の断面短軸方向と切削用回転円盤の回転軸方向とが略平行になるようにそれぞれを配置して内導体形成孔の開口部の稜線部分に内導体形成孔の断面短軸方向の幅よりも大きな円盤厚みと断面長軸方向の幅よりも大きな円盤直径の切削用回転円盤を当接させるようにしたため、開口部周囲の切削部の広がりが小さくでき、且つ切削用回転円盤の内導体形成孔の深さ方向への移動のみによって切削加工が極めて容易になる。また、切削加工に要する時間が短縮化でき、且つ、切削工具の長寿命化が図れる。
【００２８】
また、この発明によれば、前記内導体形成孔を、それぞれの断面長軸方向を平行にして複数個設け、それらの内導体形成孔の開口部の位置に合わせた複数の切削用回転円盤の組によって切削加工を行うことにより、単一の誘電体ブロックに複数の内導体形成孔を備えた誘電体共振器装置の製造効率が飛躍的に向上し、同時に電気的特性のばらつきが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの製造工程における切削加工直前の状態を示す図
【図２】同切削途中の状態を示す図
【図３】同誘電体フィルタの内導体形成孔の開口部の様子を示す図
【図４】同誘電体フィルタの等価回路図
【図５】寸法の異なった２つの内導体形成孔と切削用回転円盤との関係を示す図
【図６】他の切削用回転円盤の形状を示す図
【図７】第２の実施形態に係る誘電体デュプレクサの部分斜視図
【図８】同誘電体デュプレクサの製造方法における切削工程の様子を示す図
【図９】同誘電体デュプレクサの全体の斜視図
【図１０】従来の誘電体共振器装置の製造方法の例を示す図
【符号の説明】
１−誘電体ブロック
２−内導体形成孔
３−内導体
４−外導体
５−切削用回転円盤
６−切削部
７−稜線部分
８−回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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