(57)【要約】【課題】締結による変形が小さく電気シール性に優れた導波管を得る。【解決手段】同じ幅と長さのＵ溝２０を有する第１、第２の部材１ａ、１ｂは、Ｕ溝２０を対向させて導波路を形成するように接合し、ボルト２およびナット３で接合面５を押圧する方向に締め付けて固定されている。ボルト２およびナット３により生じる締結力は、第１の部材１ａと第２の部材１ｂの接合面５においては、投影円４０として示され、投影円４０内に、導波路壁面と接合面との交線（接合稜線）６を含むように、ボルト２およびナット３を配置している。【選択図】　　　　図１
2004120044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合されて導波路を形成する第１、第２の部材と、上記第１、第２の部材の接合面を押圧する方向に締め付け固定する締結部材とを備え、上記締結部材による影響円錐の上記接合面への投影円内に、導波路壁面と上記接合面との交線（接合稜線）を含むことを特徴とする導波管。
【請求項２】
Ｕ溝を有する第１の部材と、この第１の部材と同じ幅と長さのＵ溝を有し、このＵ溝を有する面が上記第１の部材のＵ溝を有する面に接合される第２の部材と、上記第１の部材と第２の部材との接合面を押圧する方向に締め付け固定する締結部材とを備え、上記第１の部材のＵ溝と上記第２の部材のＵ溝とで導波路を形成する導波管であって、上記締結部材による影響円錐の上記接合面への投影円内に、導波路壁面と上記接合面との交線（接合稜線）を含むことを特徴とする導波管。
【請求項３】
第１、第２の締結部材が導波路の伝播方向に沿って設けられ、上記第１、第２の締結部材間距離を、上記第１の締結部材による影響円錐の上記接合面への第１の投影円と上記第２の締結部材による影響円錐の上記接合面への第２の投影円との交点が、接合稜線にくる時の距離以下とし、上記第１の締結部材と第２の締結部材が接触する距離より大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導波管。
【請求項４】
第１、第２の締結部材が導波路の伝播方向に沿って設けられ、上記第１、第２の締結部材の接合面からの距離を、上記第１の締結部材による影響円錐の上記接合面への第１の投影円と上記第２の締結部材による影響円錐の上記接合面への第２の投影円との交点が、接合稜線にくる時の距離以上とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導波管。
【請求項５】
第１の部材と第２の部材の接合面の少なくとも一方に、導波路に沿って帯状の凸部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導波管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルトとナット等の締付け部材により組み立てられる導波管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導波管においては、開放面側の両端より外向きに接合片が張り出している溝形部材と、上記開放面を閉鎖している板状部材を備え、上記溝形部材の接合片と板状部材両側部が止め具によって緊結されており、さらに上記溝形部材の開口の両角には突起が形成されており、板状部材に上記突起の突出寸法を下回る深さの凹部が形成され、上記突起と凹部の内面とが互いに密接し、二重の封止構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−１１５０５号公報（第４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記導波管においては、締結時に、突起の導波管路側の角が支点となり、突起の導波管路側に隙間が生じるような変形を起こし、導波管路の寸法精度や電気シール性が確保できないという課題があった。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、締結による変形が小さく電気シール性に優れた導波管を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の導波管は、互いに接合されて導波路を形成する第１、第２の部材と、上記第１、第２の部材の接合面を押圧する方向に、締め付け固定する締結部材とを備え、上記締結部材による影響円錐の上記接合面への投影円内に、導波路壁面と上記接合面との交線（接合稜線）を含むことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係る第２の導波管は、Ｕ溝を有する第１の部材と、この第１の部材と同じ幅と長さのＵ溝を有し、このＵ溝を有する面が上記第１の部材のＵ溝を有する面に接合される第２の部材と、上記第１の部材と第２の部材との接合面を押圧する方向に締め付け固定する締結部材とを備え、上記第１の部材のＵ溝と上記第２の部材のＵ溝とで導波路を形成する導波管であって、上記締結部材による影響円錐の上記接合面への投影円内に、導波路壁面と上記接合面との交線（接合稜線）を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態の導波管の説明図で、（ａ）は導波管の短手断面図、（ｂ）は接合面における導波路の伝播方向に沿った長手断面図である。
本実施の形態の導波管１は、第１の部材１ａと、第２の部材１ｂに分割可能な分割型の導波管で、第１の部材１ａと第２の部材１ｂは、互いに接合されて導波路を形成し、締結部材２、３により、上記第１、第２の部材の接合面５を押圧する方向に締め付け固定されている。
本実施の形態においては、締結部材２、３による影響円錐４の上記接合面５への投影円４０内に、導波路壁面と上記接合面５との交線（接合稜線）６が含まれるように、締結部材２、３を設けることが必要である。
【０００９】
図１は、同じ幅と長さのＵ溝２０を有する第１の部材１ａと第２の部材１ｂが、上記Ｕ溝２０を対向させて接合され、ボルト２およびナット３を締結部材として、上記第１の部材１ａと第２の部材１ｂの接合面５を押圧する方向に締め付けて固定されており、上記第１の部材のＵ溝２０と上記第２の部材のＵ溝２０とで導波路を形成している場合を示している。
【００１０】
次に、図１（ａ）において破線で示されている、ボルト２およびナット３により生じる締結力の作用範囲である影響円錐４について説明する。
締結部材により、被締結材（本実施の形態では第１、第２の部材）を標準締付トルクで締結する場合、その締結力は被締結材に、図２に示す円錐の範囲で作用し、これは「影響円錐」と呼ばれる。なお、図２は締結部材の被締結材への影響円錐の説明図である。
つまり、ボルト２の座面９（半径Ｒ）の影響円錐４は半頂角Ａの円錐で、半頂角Ａは被締結材の種類により決まる定数であり、図は、影響円錐が例えば半頂角３０度の円錐である場合を示している。
ここで、第１の部材１ａと第２の部材１ｂの接合面５においては、ボルト２およびナット３の座面９から上記影響円錐４が、接合面５に投影したときに描かれる円（投影円）４０が作用範囲である。
【００１１】
本実施の形態においては、上記のように導波管の上記第１、第２の部材内部で締結力の作用する範囲を考慮し、接合面５と導波管内壁の交線である接合稜線６に上記締結力を作用させるために、上記影響円錐の上記接合面への投影円４０の範囲内に、接合稜線６を含むように、ボルト２およびナット３を配置している。
つまり、上記投影円４０の範囲に接合稜線６を含むと、締結力を効率的に作用させることができるので、ボルト２およびナット３をこれらによる締結力が接合稜線６に働くように配置することにより、接合稜線６での第１、第２の部材１ａ、１ｂの密着が確保でき、その結果として導波管路の寸法精度を確保できる。
【００１２】
また、本実施の形態においては、第１、第２の部材として、共にＵ溝を有する場合について説明したが、これに寄らず、例えば第１、第２の部材の一方が板状のものでも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、第１、第２の部材としては、金属または樹脂で構成されていても良いが、特に金属に比べて剛性が低い樹脂の場合、本実施の形態の効果が顕著である。
【００１３】
実施の形態２．
上記実施の形態１において、投影円４０内に、接合面５と導波管内壁の交線である接合稜線６を含むようにするには、定性的には、接合面とボルト２またはナット３の座面までの距離を長くすれば、締結力の作用範囲がより拡大し、より少数のボルト２またはナット３で導波管１を締結することが可能となることが分かる。
また、定性的には、図１（ｂ）のように、複数の締結部材を用いて締結した場合、締結部材間の距離を短くしても、締結力の作用範囲がより拡大することが可能となることが分かる。
【００１４】
図３は、複数の締結部材が導波路の伝播方向に沿って設けられた場合で、上記接合稜線６への、第１の締結部材による影響円錐の上記接合面への第１の投影円４１と、第２の締結部材による影響円錐の上記接合面への第２の投影円４２との作用状態を示す説明図で、２個の締結部材２１、２２を用いた場合について説明する。（ａ）は斜視図、（ｂ）は接合面における平面図である。
ところで、第１の投影円４１と第２の投影円４２によって接合稜線６を被覆するためには、少なくとも、第１の投影円４１と第２の投影円４２の半径を第１の締結部材２１と第２の締結部材２２の軸中心線と稜線の最短距離Ｄより大きくする必要があり、このためには締結部材の座面高さＨが下記式（１）を満たす必要がある。
Ｈ＞（Ｄ−Ｒ）／ｔａｎＡ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・（１）
さらに第１の投影円４１と第２の投影円４２によって接合稜線６を被覆するためには締結部材ピッチＰと締結部材の座面高さＨが下記式（２）を満たす必要がある。
Ｐ≦２×｛（Ｈ×ｔａｎＡ＋Ｒ）２−Ｄ２｝１／２　　　　　　・・（２）
また、これは
Ｈ≧｛（４Ｄ２＋Ｐ２）１／２−２Ｐ｝／（２×ｔａｎＡ）　　・・（２−１）
と書き換えることができる。
また、密着性をより確実なものとするには、投影円が接合稜線６の末端を被覆する必要があり、このためには末端に位置する締結部材の座面高さＨは下記式（３）を満たす必要がある。
なお、式中、Ｅは図３に示すように、導波管長手方向の端面と末端に位置する締結部材の軸中心線との最短距離である。
Ｈ≧｛（Ｄ２＋Ｅ２）１／２−Ｒ｝／ｔａｎＡ　　　　　　　・・（３）
即ち、上式（１）および（２）を満たすように締結部材を配置することが必要で、さらに、密着性をより確実なものとするには、式（３）を満たすようにする。
以上により、少ない締結部材で効率的に接合稜線を締結できるという効果が得られ、導波管路の寸法精度を確保できるだけでなく締結部材費の削減も可能になるという効果が得られる。
【００１５】
例えば、図３に示すように、各々半径Ｒの座面９１、９２を有する第１の締結部材２１と第２の締結部材２２を、ピッチＰで、上記座面９１、９２から接合面５までの距離Ｈで設けた場合、接合稜線６が、上記影響円錐の上記接合面への第１の投影円４１と第２の投影円４２によって、過不足なく被覆されている（第１の投影円４１と、第２の投影円４２との交点が、接合稜線６にくる時）とすると、第１、第２の締結部材の接合面５からの距離をＨ以上か、締結部材ピッチをＰ以下に調整して配置することにより、締結部材による締結力を、接合稜線６全体に渡って働かせることができる。なお、上記調整において、締結部材ピッチは第１の締結部材と第２の締結部材が接触する距離より大きく設定することは当然である。
なお、密着性をより確実なものとするには、第１の投影円４１と第２の投影円４２が接合稜線６の両末端を被覆する必要がある。
【００１６】
実施の形態３．
図４は、本発明の第３の実施の形態の接合面における導波路の伝播方向に沿った長手断面図である。
本実施の形態の導波管は、上記実施の形態１において、導波管１の側面の外壁の、ねじ貫通部を形成する部分以外を削除したような形状であること以外は、実施の形態１と同様であり、導波管１の軽量化、低コスト化が可能となる。
なお、この場合、接合稜線６の締結に関わる部分には、第１、第２の部材が存在する必要がある。
【００１７】
比較例１．
図５は本発明の導波管の比較として示す導波管の説明図で、（ａ）は導波管の短手断面図、（ｂ）は接合面における導波路の伝播方向に沿った長手断面図である。
つまり、実施の形態１の締結部材２による影響円錐４を考慮すると、投影円４０は接合稜線６に接している、即ち、投影円４０の半径が締結部材２の軸中心線と稜線の最短距離Ｄと等しいと、投影円４０に含まれない接合稜線６が存在するため、その一部にしかネジ締結力が及ばない。そのため、接合稜線６での導波管の第１、第２の部材１ａ、１ｂの密着が困難となり、その結果として導波管路の寸法精度の確保が困難となる。
つまり、この場合、式（１）と（２）の関係を同時に満たしていないので、投影円４０の半径を、締結部材２の軸中心線と接合稜線６との最短距離Ｄより大きくする。さらに、第１、第２の締結部材の接合面からの距離を図５の場合より高くするか、または第１、第２の締結部材間の距離をより狭くすることにより式（１）と（２）の関係を同時に満たすように調整する必要がある。
【００１８】
なお、上記実施の形態１〜３において、第１、第２の接合面に、接合稜線に沿って帯状の凸部が設けられていると、締め付け力を作用点が常に凸部に固定され、効率的に接合稜線６に締め付け力作用させることができる。
【００１９】
さらに、上記実施の形態において、ワッシャ等ボルト、ナット以外の締結用部品を用いていない場合を示しているが、樹脂の締結力に対する緩和等を低減するため、スプリングワッシャ等のワッシャを用いることが好ましい。
【００２０】
【実施例】
実施例１．
図１で示される形状で、天面肉厚２ｍｍ、側面肉厚８．５ｍｍ、接合稜線からボルト軸中心線までの最短距離３．７ｍｍ、、ボルト軸中心が導波管長手方向の両端面から８．５ｍｍ、組み立て後幅５ｍｍ×高さ１９ｍｍ×長さ２８ｍｍの導波管路を形成する導波管を構成する第１、第２の部材を、液晶ポリマー樹脂｛商品名：ベクトラＣ８１０，ポリプラスチックス（株）製｝で射出成形機｛商品名：ＴＨ８０Ｅ−９ＶＥ，日精樹脂工業（株）｝を用いて樹脂温度３２０℃、金型温度１２０℃で作製した。
次に、上記第１、第２の部材に銅めっきを行い、接合面に感圧紙を挟むようにしてＭ３六角穴付きボルトと六角ナットで締結して本発明の実施例の導波管を作製した。
【００２１】
上記寸法形状を基に、上記実施の形態に記載の式（１）〜（３）に必要なパラメータを以下のように算出した。
即ち、ボルト座面高さＨ＝（導波管路高さ／２）＋天面肉厚＝（１９／２）＋２＝１１．５ｍｍ
ボルト軸中心線から接合稜線までの最短距離Ｄ＝３．７ｍｍ
ボルト頭の半径Ｒ＝２．７５ｍｍ
締結部材ピッチＰ＝導波管路長さ−（ボルト軸中心の導波管長手方向の端面からの距離×２）＝２８−８．５×２＝１１ｍｍ
なお、本実施例においては、被締結部材である上記液晶ポリマー樹脂の標準トルクでの影響円錐の半頂角は４５度であり、本実施例の導波管においては、式（１）、（２）および（３）を満たすことを検証した。
【００２２】
実施例２．
図４で示される形状で、側面肉厚２ｍｍで側面にＭ３六角穴付きボルトを配置するための概半円筒部を有し、天面肉厚２ｍｍ、接合面からボルト軸中心までの距離３．７５ｍｍ、ボルト軸が導波管長手方向の両端面から８．５ｍｍ｛式（３）のＥに相当｝、組み立て後幅５ｍｍ×高さ１９ｍｍ×長さ２８ｍｍの導波管路を形成する導波管を構成する第１、第２の部材を、液晶ポリマー樹脂｛商品名：ベクトラＣ８１０，ポリプラスチックス（株）製｝で射出成形機｛商品名：ＴＨ８０Ｅ−９ＶＥ，日精樹脂工業（株）｝を用いて樹脂温度３２０℃、金型温度１２０℃で作製した。
次に、上記第１、第２の部材に銅めっきを行い、接合面に感圧紙を挟むようにしてＭ３ねじとナットで締結して本発明の実施例の導波管を作製した。
【００２３】
上記寸法形状を基に、上記実施の形態に記載の式（１）〜（３）に必要なパラメータを以下のように算出した。
即ち、ボルト座面高さＨ＝（導波管路高さ／２）＋天面肉厚＝（１９／２）＋２＝１１．５ｍｍ
ボルト軸中心線から接合稜線までの最短距離Ｄ＝３．７５ｍｍ
ボルト頭の半径Ｒ＝２．７５ｍｍ
締結部材ピッチＰ＝導波管路長さ−（ボルト軸中心の導波管長手方向の端面からの距離×２）＝２８−８．５×２＝１１ｍｍ
なお、本実施例においては、被締結部材である上記液晶ポリマー樹脂の標準トルクでの影響円錐の半頂角は４５度であり、本実施例の導波管においては、式（１）、（２）および（３）を満たすことを検証した。
【００２４】
比較例１．
図５で示される形状で、天面肉厚２ｍｍ、側面肉厚２ｍｍ、フランジ肉厚２ｍｍ、接合面からボルト軸中心までの距離５．２５ｍｍ、ボルト軸が導波管長手方向の両端面から５．２５ｍｍ｛式（３）のＥに相当｝、ボルト軸中心線の間隔１０．５ｍｍ（＝Ｐ）、組み立て後幅５ｍｍ×高さ１９ｍｍ×長さ４２ｍｍの導波管路を形成する導波管を構成する第１、第２の部材を、液晶ポリマー樹脂｛商品名：ベクトラＣ８１０，ポリプラスチックス（株）製｝で射出成形機｛商品名：ＴＨ８０Ｅ−９ＶＥ，日精樹脂工業（株）｝を用いて樹脂温度３２０℃、金型温度１２０℃で作製した。
次に、上記第１、第２の部材に銅めっきを行い、接合面に感圧紙を挟むようにしてＭ３ねじとナットで締結して導波管を作製した。
【００２５】
上記寸法形状を基に、上記実施の形態に記載の式（１）〜（３）に必要なパラメータを以下のように算出した。
ボルト座面高さＨ＝（導波管路高さ／２）＋天面肉厚＝（１９／２）＋２＝１１．５ｍｍ
ボルト軸中心線から接合稜線までの最短距離Ｄ＝５．２５ｍｍ
ボルト頭の半径Ｒ＝２．７５ｍｍ
なお、被締結部材である上記液晶ポリマー樹脂の標準トルクでの影響円錐の半頂角は４５度であり、上記導波管においては、式（１）、（２）および（３）のいずれも満たしていないことを検証した。
【００２６】
上記実施例１、２、および比較例１で作製した導波管を解体し、接合面に挟んだ圧力に応じて色変化を生じる感圧紙について導波管を評価したところ、実施例１、２については接合面部全体にわたって締結力が認められたのに対し、比較例は部分的にしか締結力が認められなかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の第１の導波管は、互いに接合されて導波路を形成する第１、第２の部材と、上記第１、第２の部材の接合面を押圧する方向に、締め付け固定する締結部材とを備え、上記締結部材による影響円錐の上記接合面への投影円内に、導波路壁面と上記接合面との交線（接合稜線）を含むことを特徴とするもので、締結による変形が小さく電気シール性に優れるという効果がある。
【００２８】
本発明の第２の導波管は、Ｕ溝を有する第１の部材と、この第１の部材と同じ幅と長さのＵ溝を有し、このＵ溝を有する面が上記第１の部材のＵ溝を有する面に接合される第２の部材と、上記第１の部材と第２の部材との接合面を押圧する方向に締め付け固定する締結部材とを備え、上記第１の部材のＵ溝と上記第２の部材のＵ溝とで導波路を形成する導波管であって、上記締結部材による影響円錐の上記接合面への投影円内に、導波路壁面と上記接合面との交線（接合稜線）を含むことを特徴とするもので、締結による変形が小さく電気シール性に優れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の導波管の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる、締結部材の被締結材への影響円錐の説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わる、複数の締結部材が導波路の伝播方向に沿って設けられた場合の、締結部材の接合稜線への作用状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の接合面における導波路の伝播方向に沿った長手断面図である。
【図５】本発明の比較として示す導波管の説明図である。
【符号の説明】
１　導波管、１ａ　第１の部材、１ｂ　第２の部材、２、３、２１、２２　締結部材、５　接合面、６　接合稜線、２０　Ｕ溝、４　影響円錐、４０　投影円、９１、９２　座面。
【図１】
2004120044.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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