(57)【要約】【課題】この発明は、安定した高周波特性を確保したうえで、簡便にして容易に長さ調整を実現し得るようにすることにある。【解決手段】第１の同軸給電線１０の外導体１０１の内径及び内導体１０２の外径の寸法比と同一で、且つ、第１の同軸給電線１０の外導体１０１の内径及び内導体１０２の外径と異なる径を有した外導体１３１、１４１、１５１及び内導体１３２、１４２、１５２が同軸的に遊挿配置される第１乃至第３の給電線１３、１４、１５で形成される第２の同軸給電線１１を、第１の同軸給電線１０と軸方向に伸縮調整自在に嵌挿して、これら第１及び第２の同軸給電線１０、１１の開放端側に同軸給電線接続用の接続フランジ１２、１２を配するように構成し、所期の目的を達成した。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外導体内に内導体が同軸的に遊挿され、一方端に同軸給電線接続部が設けられた第１の同軸給電線と、
この第１の同軸給電線の外導体の内径及び内導体の外径の寸法比と同一に設定され、且つ、前記第１の同軸給電線の外導体の内径及び内導体外径と異なる径を有した外導体及び内導体が同軸的に遊挿配置されるものであって、該外導体及び内導体の一方端が前記第１の同軸給電線の外装体及び内導体の他方端に電気的に接触した状態で直線移動自在に嵌挿され、他方端に同軸給電線接続部が設けられた第２の同軸給電線と、
前記第１の同軸給電線の外導体及び内導体に直線移動自在に嵌装された前記第２の同軸給電線の外導体及び内導体の相互間を軸方向に移動調整する伸縮調整手段と
を具備することを特徴とする伸縮型同軸給電線。
【請求項２】
前記第２の同軸給電線は、前記外導体の内径及び内導体の外径の寸法比が同一で、異なる径を有した外導体及び内導体が複数段、軸方向に順に設けられることを特徴とする請求項１記載の伸縮型同軸給電線。
【請求項３】
前記伸縮調整手段は、前記第１及び第２の同軸給電線の外導体の外壁間に螺合調整自在に架設される、周方向に所定の間隔に配された螺子調整機構であることを特徴とする請求項１又は２記載の伸縮型同軸給電線。
【請求項４】
前記第１及び第２の同軸給電線の同軸給電線接続部は、絶縁保持板を介して外導体及び内導体相互間が電気的に絶縁された状態で、その外導体及び内導体が、同軸給電線の外導体及び内導体と電気的に接続されて該同軸給電線が連結されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の伸縮型同軸給電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば高周波増幅器から高周波電力を放送設備等のアンテナや、大強度陽子リニアックの高周波加速空洞等の被供給部に対して給電するのに用いられる伸縮型同軸給電線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、数メガワットの高周波電力の給電方法としては、外径がＷＸ２０３と呼ばれている２０３ｍｍから１５０ｍｍを有する同軸給電線を、例えば高周波増幅器からアンテナ等の被給電部まで敷設することにより実現されている。このような同軸給電線は、その設計上の長さ寸法が変化すると、伝送する高周波電力の高周波特性が変化し、伝送特性が劣化される。このため、同軸給電線を敷設する場合には、例えば予め建物等の環境を考慮して設計し、最終的な接続において、給電線全長に寸法誤差を分散させ、高周波特性の変化を最小限に押さえる施工方法が採られる。
【０００３】
ところが、上記施工方法では、同軸給電線の設計製作時に高精度な寸法で製作しても、同軸給電線を敷設する建物の建築精度等の誤差により、必ず、全長に亘って長さ寸法を調整する調整作業が必要となるという不都合を有する。
【０００４】
また、上記同軸給電線にあっては、最近、特に要請されている高周波電力の大出力を促進すると、上述したように直径が２０３ｍｍ〜１５０ｍｍと大口径となる。このため、上記同軸給電線では、その長さ調整作業を含む敷設作業が非常に面倒で、その施工に多大な時間を費やすという問題を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の同軸給電線では、その敷設作業が非常に面倒で、多大な時間を費やすという問題を有する。
【０００６】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、安定した高周波特性を確保したうえで、簡便にして容易に長さ調整を実現し得るようにした伸縮型同軸給電線を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、外導体内に内導体が同軸的に遊挿され、一方端に同軸給電線接続部が設けられた第１の同軸給電線と、この第１の同軸給電線の外導体の内径及び内導体の外径の寸法比と同一に設定され、且つ、前記第１の同軸給電線の外導体の内径及び内導体外径と異なる径を有した外導体及び内導体が同軸的に遊挿配置されるものであって、該外導体及び内導体の一方端が前記第１の同軸給電線の外装体及び内導体の他方端に電気的に接触した状態で直線移動自在に嵌挿され、他方端に同軸給電線接続部が設けられた第２の同軸給電線と、前記第１の同軸給電線の外導体及び内導体に直線移動自在に嵌装された前記第２の同軸給電線の外導体及び内導体の相互間を軸方向に移動調整する伸縮調整手段とを備えて伸縮型同軸給電線を構成した。
【０００８】
上記構成によれば、第１及び第２の同軸給電線は、伸縮調整手段により、相互間が軸方向に直線移動されると、同一の寸法比を有した相互の外導体同士、内導体同士が電気的に接続された状態で、相互間が伸縮調整されることにより、その調整位置において、所期の高周波特性を得ることができる。従って、同軸給電線の敷設線路の長さ調整を、最終段の線路を調整するだけで実現することが可能となり、敷設作業の簡略化の促進が図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、この発明の一実施の形態に係る伸縮型同軸給電線を示すもので、第１の同軸給電線１０と第２の同軸給電線１１とが軸方向（矢印方向）に伸縮自在に嵌装される。
【００１１】
このうち第１の同軸給電線１０は、外導体１０１内に内導体１０２が遊挿され、その外導体１０１の内径とその内導体１０２の外径の比が所望の値になるように設定される。この外導体１０１の一方端の外周壁には、同軸給電線接続部である複数のボルト孔１２１が所定の間隔に設けられた接続フランジ１２（図３参照）が取付けられ、その他端部の外周壁には、ばね性を有した接触子１０３が設けられる。そして、この第１の同軸給電線１０の内導体１０２の一方端には、同軸給電線接続用の接続部１０４が設けられる。この接続部１０４には、軸中心等に複数の取付螺子孔１０５が所定の間隔に設けられる。
【００１２】
他方、第２の同軸給電線１１は、第１乃至第３の給電線１３、１４、１５で形成される。これら第１乃至第３の給電線１３〜１５には、径比が、上記第１の同軸給電線１０の外導体１０１及び内導体１０２の径比と同一で、且つ、径の異なる外導体１３１、１４１、１５１内に内導体１３２、１４２、１５２が遊挿されて形成される。
【００１３】
このうち第１の給電線１３は、その外導体１３１の一方端が上記第１の同軸給電線１０の外導体１０１の接触子１０３を内装して該外導体１０１の外周壁に軸方向に移動自在に嵌装され、その軸方向の移動に伴って上記第１の同軸給電線１０の外導体１０１の接触子１０３が摺接して該第１の同軸給電線１０の外導体１０１との電気的接続を実現する。この第１の給電線１３の内導体１３２の一方端は、上記第１の同軸給電線１０の内導体１０２の他方端に溶接等の機械的手段により結合される。
【００１４】
上記第２の給電線１４は、その外導体１４１の一方端が第１の給電線１３の外導体１３１の他方端に溶接等の機械的手段により結合され、その内導体１４２の一方端の内周壁にばね性を有した接触子１４３が設けられる（図２参照）。この接触子１４３は、上記第１の給電線１３の内導体１３２の一方端の外周壁に軸方向に移動自在に摺接されて該第１の給電線１３の内導体１３２と第２の給電線１４の内導体１４２との電気的接続を実現する。この第２の給電線１４の内導体１４２は、その一方端第１の給電線１３の内導体１３２の他方端の外周壁に対応して設けられる。
【００１５】
また、上記第３の給電線１５は、その外導体１５１の一方端が第２の給電線１４の外導体１４１の他方端に溶接等の機械的手段により結合され、この外導体１５１の他方端には、その外周壁に同軸給電線接続部である複数のボルト孔１２１が所定の間隔に設けられた接続フランジ１２が取付けられる（図３参照）。第３の給電線１５は、その内導体１５２の一方端が第２の給電線１４の内導体１４２の他方端に溶接等の機械的手段により結合され、この内導体１５２の他方端には、同軸給電線接続用の接続部１５３が設けられる。この接続部１５３には、軸中心等に複数の取付螺子孔１５４が所定の間隔に設けられる。
【００１６】
上記第１の同軸給電線１０には、その外導体１０１上の周方向に伸縮調整手段を構成する複数の固定具１６が所定の間隔に設けられ、この固定具１６には、螺子棒１７の一方端が取付けられる。この各螺子棒１７は、その中間部が上記第２の同軸給電線１１の第１の給電線１３の外導体１３１に設けられる支持部１８に挿通される。そして、この螺子棒１７には、その支持部１８を挟んで位置決め用ナット部材１９１、１９２が螺合される。これにより、第１及び第２の同軸給電線１０、１１は、螺子棒１７のナット部材１９１、１９２を緩めて一方を締め上げることにより、軸方向に移動されて相互間が伸縮調整され、その調整位置で、ナット部材１９１、１９２を支持部１８に締め付けることで、その調整位置において位置決めされる。
【００１７】
上記第２の同軸給電線１１の第１の給電線１３の外導体１３１の一方端には、図４に示すように段部１３３が形成され、この外導体１３１の段部１３３には、環状の平行位置決め用位置規制部材２０が、例えば螺子２１を用いて着脱自在に取付けられる。この位置規制部材２０は、上記第１の同軸給電線１０の外導体１０１との間に介在され、第１の給電線１３の外導体１３１と第１の同軸給電線１０の外導体１０１の平行を所望の状態に設定する。
【００１８】
そして、この第２の同軸給電線１１の第１の給電線の外導体の段部１３３と第１の同軸給電線１０の外導体１０１の外周壁との間には、シール部材２２が介在される。これにより、第２の同軸給電線１１は、その第１の給電線１３の外導体１３１と第１の同軸給電線１０の外導体１０１の外周壁との平行度が保たれた状態で、そのシール部材２２により外部からの水分の侵入が阻止される。
【００１９】
なお、上記接続フランジ１２は、２枚で一対を形成し、その端面にリング状のシール挿入溝１２２が設けられ、このシール挿入溝１２２には、図示しないシール部材が挿入されて対の接続フラン１２、１２が互いのボルト孔１２１、１２１を合致させて対接されて、そのボルト孔１２１、１２１に対してボルト１２３が挿入されてナット１２４が螺着されてフランジ同士が連結される。
【００２０】
上記構成において、伸縮自在に組み合わせられた第１及び第２の同軸給電線１０、１１に接続配置される同軸給電線２３は、例えば図５に示すように外導体２３１内に内導体２３２が遊挿される。この内導体２３２には、中間部に充実部２３３が設けられ、この充実部２３３と外導体２３１との間を絶縁保持板２３４が連結されて形成される。そして、この同軸給電線２３の外導体２３１の両端には、それぞれ上述した接続フランジ１２が、同様に取付けられる。
【００２１】
そして、この同軸給電線２３を、例えば伸縮自在に組み合わせた第１及び第２の同軸給電線１０、１１の一方の第１の同軸給電線１０に接続する場合には、該第１の同軸給電線１０の内導体１０２の一方端の接続部１０４に対して、同径状に形成される連結用コネクタ部材２４（図６参照）が絶縁保持板２５（図７参照）及び導電性リング２６（図８参照）を介して取付けられる。この絶縁保持板２５及び導電性リング２６は、それぞれリング状に形成されて同軸的に組み合わされてコネクタ部材２４と第１の同軸給電線１０の内導体１０２の接続部１０４との間に配され、その絶縁保持板２５で内導体１０２と外導体１０１との間の絶縁を行い、且つ、その導電性リング２６で相互の内導体１０２と２３２の電気的接続を実現する。
【００２２】
コネクタ部材２４には、複数の取付孔２４１が、上記第１の同軸給電線１０の接続部１０４の取付螺子孔１０５に対応して設けられ、その周囲壁には、バネ性を有した接触子２４２（図１参照）が、上記同軸給電線２３の内導体２３２の内周壁に対応して設けられる。そして、このコネクタ部材２４は、その取付孔２４１に対して螺子部材２７が挿入されて、該螺子部材２７が第１の同軸給電線１０の内導体１０２の接続部１０４の取付螺子孔１０５にそれぞれ螺着されて取付けられる。
【００２３】
ここで、コネクタ部材２４は、第１の同軸給電線１０の内導体１０２の接続部１０４と導電性リング２６を介して電気的に接続される。同時に、コネクタ部材２４は、第１の同軸給電線１０の内導体１０２の接続部１０４と協働して絶縁保持板２５を挟持した状態で、導電性リング２６を介して第１の同軸給電線１０の接続部１０４に接続配置される。これにより、コネクタ部材２４は、導電性リング２６を介して第１の同軸給電線１０の内導体１０２と電気的に接続された状態で、絶縁保持板２５により第１の同軸給電線１０の外導体１０１及び同軸給電線２３の外導体２３１との電気的接続が防止される。
【００２４】
次に、上記同軸給電線２３が、その接続フランジ１２を第１の同軸給電線１０の接続フランジ１２に対して上記シール部材（図示せず）を介してボルト孔１２１を合致させると共に、その内導体２３２内にコネクタ部材２４の接触子２４２を内装させる。そして、同軸給電線２３は、その接続フランジ１２のボルト孔１２１に対してボルト１２３が挿入されて、該ボルト１２３が第１の同軸給電線１０の接続フランジ１２のボルト孔１２１に挿通され、その先端部にナット１２４が螺着されて相互間が連結される。これにより、第１の同軸給電線１０は、その接続フランジ１２が同軸給電線２３の外導体２３１の接続フランジ１２にボルト１２３、ナット１２４を介して結合されて該同軸給電線２３と電気的に接続される。そして、この第１の同軸給電線１０と同軸給電線２３間には、接続フランジ１２、１２間に介在される上記シール部材（図示せず）により、水分の侵入が防止される。
【００２５】
また、上記第２の同軸給電線１１の第３の給電線１５に対して上記図５に示す同軸給電線２３を接続する場合にも、上記接続手順と同様の手順で行われる。従って、ここでは、その接続手順について、省略する。
【００２６】
このように同軸給電線２３が接続される第１及び第２の同軸給電線１０、１１は、その螺子棒１７に螺着される一対のナット部材１９１、１９２の一方を緩めて、その他方を締め付けることにより、第１の同軸給電線１０の外導体１０１と第１の給電線１３の外導体１３１の間、及び第１の給電線１３の内導体１３２と第２の給電線１４の内導体１４２との間がそれぞれ同期して軸方向に摺動されて伸縮調整される。例えば、第１及び第２の同軸給電線１０、１１は、螺子棒１７に対して支持部１８が最も矢印方向に位置される状態で、図９に示すように最も収縮される。
【００２７】
この収縮された第１及び第２の同軸給電線１０、１１は、上記図１に示す最も伸長された状態と同様に、その外導体１０１、１３１、１４１、１５１の内壁と内導体１０２、１３２、１４２、１５２の外壁とが相対する有効長全てにおいて、その径比が同一の状態に保たれる。この結果、第１及び第２の同軸給電線１０、１１は、その伸長状態と収縮状態とにおいて、同様の高周波特性が確保され、高周波電力の安定した高精度な伝送が行われる。
【００２８】
これにより、例えば敷設工程の最終工程において、上述したように第１及び第２の同軸給電線１０、１１を伸縮調整することにより、所望の高周波特性を確保しつつ所望の給電線長さ寸法に敷設することができる。
【００２９】
なお、上記接続する同軸給電線２３としては、上記説明においては、直線管形状のものを接続配置するように構成したが、その敷設構造に応じて９０°等のいわゆる曲げ管形状のものが選択的に接続構成される。
【００３０】
このように、上記伸縮型同軸給電線は、第１の同軸給電線１０の外導体１０１の内径及び内導体１０２の外径の寸法比と同一で、且つ、第１の同軸給電線１０の外導体１０１の内径及び内導体１０２の外径と異なる径を有した外導体１３１、１４１、１５１及び内導体１３２、１４２、１５２が同軸的に遊挿配置される第１乃至第３の給電線１３、１４、１５で形成される第２の同軸給電線１１を、第１の同軸給電線１０と軸方向に伸縮調整自在に嵌挿して、これら第１及び第２の同軸給電線１０、１１の開放端側に同軸給電線接続用の接続フランジ１２、１２を配するように構成した。
【００３１】
これによれば、第１及び第２の同軸給電線１０、１１の相互間を直線移動させると、同一の寸法比を有した相互の外導体同士、内導体同士が電気的に接続された状態で、相互間が伸縮調整されることにより、その調整位置において、所期の高周波特性を得ることができる。従って、同軸給電線２３の敷設線路の長さ調整を、最終段の線路を調整するだけで実現することが可能となり、敷設作業の簡略化の促進に寄与することができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、第１及び第２の同軸給電線１０、１１の伸縮調整手段として、螺子棒１７で形成した螺子調整機構を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば第１及び第２の同軸給電線１０、１１間にシリンダ機構を架設配置して、シリンダ機構を駆動制御して第１及び第２の同軸給電線１０、１１の相互間を伸縮調整するように構成することも可能で、同様の効果が期待される。
【００３３】
また、上記実施の形態では、伸縮調整される第１及び第２の同軸給電線１０、１１の伸縮構造として、第２の同軸給電線１１を、第１の同軸給電線１０の外導体１０１及び内導体１０２の寸法比と等しく、且つ、異なる径を有した外導体１３１、１４１、１５１及び内導体１３２、１４２、１５２を備えた第１乃至第３の給電線１３、１４、１５で形成して伸縮自在に構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他の伸縮構造を構成することも可能で、同様の効果が期待される。
【００３４】
さらに、上記実施の形態では、同軸給電線２３との接続構造として、上記コネクタ部材２４を用いて接続するように構成した場合で説明したが、この接続構造に限ることなく、その他の接続構造においても構成可能である。
【００３５】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３６】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、安定した高周波特性を確保したうえで、簡便にして容易に長さ調整を実現し得るようにした伸縮型同軸給電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る伸縮型同軸給電線を説明するために要部を分解して示した断面図である。
【図２】図１の第２の同軸給電線の第１の給電線の内導体と第２の給電線の内導体の摺接部位を取り出して示した断面図である。
【図３】図１の第１の同軸給電線の一方端より見た状態を示した一部破断図である。
【図４】図１の第１の同軸給電線の外導体と第１の給電線の外導体との摺接部位の一部を拡大して示した断面図である。
【図５】図１の第１及び第２の同軸給電線に接続される同軸給電線の一例を示した断面図である。
【図６】図１のコネクタ部材を取り出して示した平面図である。
【図７】図１の絶縁保持板を示した平面図である。
【図８】図１の導電性リングを示した平面図である。
【図９】図１の第１及び第２の同軸給電線の収縮状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１０　…　第１の同軸給電線
１０１　…　外導体
１０２　…　内導体
１０３　…　接触子
１０４　…　接続部
１０５　…　取付螺子孔
１１　…　第２の同軸給電線
１２　…　接続フランジ
１２１　…　ボルト孔
１２２　…　シール挿入溝
１２３　…　ボルト
１２４　…　ナット
１３　…　第１の給電線
１３１　…　外導体
１３２　…　内導体
１３３　…　段部
１４　…　第２の給電線
１４１　…　外導体
１４２　…　内導体
１４３　…　接触子
１５　…　第３の給電線
１５１　…　外導体
１５３　…　接続部
１５４　…　取付螺子孔
１５２　…　内導体
１６　…　固定具
１７　…　螺子棒
１８　…　支持部
１９２、１９１　…　ナット部材
２０　…　位置規制部材
２１　…　螺子
２２　…　シール部材
２３　…　同軸給電線
２３１　…　外導体
２３２　…　内導体
２３３　…　充実部
２３４　…　絶縁保持板
２４　…　コネクト部材
２５　…　絶縁保持板
２６　…　導電性リング
２７　…　螺子部材
【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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