(57)【要約】    【課題】  マグネトロンを取付けるナットの取外しと締結とを簡単にし、マグネトロンの交換作業の能率向上を計ることができる高周波結合器を提供すること。    【解決手段】  高周波結合器を構成するランチャ−導波管３１のフランジ部３１ａに、マグネトロン１０のねじ杆径よりやや大きい第１孔部３３ａと、マグネトロン１０を取付けるナット１４の直径よりやや大きい第２孔部３３ｂとを連通させた孔形状の取付け孔３３を設け、マグネトロン１０を取付け時は、ねじ杆先端部にナット１４を仮止めした状態で、前記第２孔部３３ｂに挿入した後、前記第１孔部３３ａに移しナット１４を締結し、マグネトロン１０の取外し時は、ナット１４を弛めて第２孔部３３ｂに移し抜き出す構成としてある。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形導波管に設けたフランジ部にマグネトロンをねじ止めし、マグネトロンのマイクロ波出力部を方形導波管に連結させる高周波結合器において、
前記方形導波管は、管軸に直交する長方形断面の長辺Ｂ、短辺Ｈを、７０ｍｍ≦Ｂ≦９５ｍｍ、Ｈ＝５４．６ｍｍとし、さらに、バックプランジャ−距離ＢＰＬを、１９ｍｍ≦ＢＰＬ≦３０ｍｍに設定したことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器。
【請求項２】
請求項１に記載した高周波結合器において、
前記方形導波管の管軸に直交する長方形断面は、長辺Ｂ＝８０ｍｍ、短辺Ｈ＝５４．６ｍｍ、バックプランジャ−距離ＢＰＬ＝２２ｍｍに形成したことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器。
【請求項３】
方形導波管より張出させたフランジ部に取付け孔を設け、この取付け孔に挿入したマグネトロンのねじ杆をナットによって締結し、マグネトロンのマイクロ波出力部を方形導波管に連結させる高周波結合器において、
前記取り孔は、孔径の小さい第１孔部と、孔径の大きい第２孔部とを連通させた孔形状に形成し、
マグネトロンのねじ杆にナットを仮り止めした状態で前記第２孔部に挿入し、続いて、第１孔部に移してナットを締結する構成としたことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器。
【請求項４】
請求項３に記載した高周波結合器において、
マグネトロンに設けられた複数のねじ杆に対応させた複数の取付け孔を設け、
各々の取付け孔は、マグネトロンのねじ杆の断面径よりやや大きい第１孔部と、前記ナットの直径よりやや大きい第２孔部とを連通させた孔形状に形成したことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネトロンを取付け、マイクロ波電力の出力部を方形導波管に連結するマグネトロン用高周波結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．４５ＧＨｚ帯マイクロ波応用装置、例えば、マイクロ波加硫型ゴム一貫製造装置のように、１．５ｋＷ〜６ｋＷのマグネトロンを複数個使ったマイクロ波応用装置では、マグネトロンが消耗品であるため、マグネトロンの保守交換が必要になるが、マグネトロン自身が重いために手間のかかる交換作業となっていた。
【０００３】
図９はマグネトロン１０を方形導波管に取付けた状態を示す高周波結合器の側面図で、図１０は高周波結合器の平面図、図１１はマグネトロン１０の取付け過程を示す拡大部分図である。
これらの図面において、１１はランチャ−導波管で、管軸に直交する断面が長方形断面の方形導波管となっている。
【０００４】
上記のランチャ−導波管１１には、両側方向に水平に張出させたフランジ部１１ａが設けられ、このフランジ１１ａにマグネトロン１０をねじ止めしてある。
つまり、マグネトロン１０のねじ杆１２を上記フランジ部１１ａの取付け孔１３に挿入した後、ナット１４をねじ杆１２にねじ込み締結することにより、マグネトロン１０がランチャ−導波管１１に取付けられている。
なお、ねじ杆１２は、Ｍ５のねじを切った植え込みボルトであり、このねじ杆１２にＭ５のねじのナット１４をねじ込むようになっている。
【０００５】
また、マグネトロン１０が取付けられる場合、そのアンテナド−ム１５をランチャ−導波管１１のアンテナ挿入孔１１ｂから挿入しアンテナド−ム１５内のアンテナリ−ド１６からランチャ−導波管１１にマイクロ波電力を送る構成となっている。
【０００６】
さらに、上記ランチャ−導波管１１には、テ−パ−導波管１７が連結されている。
このテ−パ−導波管１７は、ランチャ−導波管１１と寸法の異なる標準規格の導波管とを接続する場合に用いられる。
なお、これらランチャ−導波管１１とテ−パ−導波管１７とを合せて高周波結合器と呼んでいる。
【０００７】
図１２及び図１３は、実用化されているＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）の試験規格で規格化されている高周波結合器を示す。
なお、図１２は高周波結合器の側面図、図１３は高周波結合器の底面図で、この高周波結合器は出力１．５ｋＷ以上のマグネトロン用のものである。
【０００８】
この高周波結合器は次表のように各部分の寸法が規格化されている。
なお、図示する記号Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・・・Ｍ、Ｏは説明の便宜上のために付けたものである。
【０００９】
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なお、４つの取付け孔１３の各々は、Φ６（ｍｍ）となっている。
【００１０】
図示する如く、テ−パ−導波管１７の前側には、長辺Ａ＝１０９．２ｍｍ、短辺Ｂ＝９５．３ｍｍの長方形断面の導波管（標準サイズ）が、その後側には、長辺Ｂ＝９５．３ｍｍ、短辺Ｈ＝５４．６ｍｍの長方形断面のランチャ−導波管１１が各々連結されている。
【００１１】
規格化された上記の高周波結合器は、マグネトロン１０の交換が手間のかかる作業となる。
すなわち、マグネトロン１０を取外すときは、マグネトロン１０を一方の手で支えながら、他方の手に持った工具でナット１４を弛めるようにして取外し、また、マグネトロン１０を取付ける場合も同様に、一方の手でマグネトロン１０を支えながら、他方の手に持った工具でナット１４をねじ込んで取付ける。
【００１２】
このようにして、マグネトロン１０を取外して新たなマグネトロンと交換するが、ナット１４が狭いスペ−スに配設されているために、このナット１４の取外しやねじ込みがし難いマグネトロン１０の取付け構造となっている。
【００１３】
具体的には、ランチャ−導波管１１は、管軸に直交する長方形断面の長辺の長さがＢ＝９５．３ｍｍ、マグネトロン１０を取付けるための取付け孔１３の横ピッチが、Ｃ＝１１４．３ｍｍ、ランチャ−導波管１１の板厚が、Ｅ＝２ｍｍに設定されていることから、取付け孔１３の中心から導波管側面までの距離が７．５ｍｍ程度となる。
【００１４】
また、ナット１４はＭ５ナットであり、その外接円の半径が約４．６ｍｍとなる。
この結果、図１４に示すように、ナット１４と導波管側面までの距離Ｐが２．９ｍｍ程度しかなく、狭い場所で重いマグネトロン１０を取外し、取付けすることになり、マグネトロン１０の交換に時間のかかる作業となっていた。
また、保守作業者がマグネトロン１０の交換に要する工具を手早く扱うことのできる空間を装置内に確保しなければならなかった。
【００１５】
このようにＥＩＡＪで規格化された高周波結合器は、マグネトロン１０の交換に手間のかかる作業となるが、このような問題があるにもかかわらず、その高周波結合器が使用される理由は、マグネトロンメ−カ−から提供されるマグネトロンの個別仕様書に示されている図面通りの高周波結合器を採用しないと、仕様書に示された特性や特性図が利用できなくなるためである。
【００１６】
なお、上記した１．５ｋＷ以上のマグネトロン用の高周波結合器の他に、１．５ｋＷ以下のマグネトロン用の高周波結合器が実用化されているが、この高周波結合器では、マグネトロンの取付け孔の縦ピッチが３５ｍｍ、アンテナ挿入孔１１ｂの周囲に突出させたリップ（突出し部）１１ｃが、Φ３５．５ｍｍ（外周）−Φ３１．８ｍｍ（内周）となっている。
【００１７】
【特許文献１】特開平２００３−２２３９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記した実情にかんがみ、マグネトロンの交換に当って、取付けナットの取外しと締結とを簡単にし、交換作業の能率向上を計ることができる高周波結合器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記した目的を達成するため、本発明では第１の発明として、方形導波管に設けたフランジ部にマグネトロンをねじ止めし、マグネトロンのマイクロ波出力部を方形導波管に連結させる高周波結合器において、前記方形導波管は、管軸に直交する長方形断面の長辺Ｂ、短辺Ｈを、７０ｍｍ≦Ｂ≦９５ｍｍ、Ｈ＝５４．６ｍｍとし、さらに、バックプランジャ−距離ＢＰＬを、１９ｍｍ≦ＢＰＬ≦３０ｍｍに設定したことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器を提案する。
【００２０】
第２の発明としては、第１の発明の高周波結合器において、前記方形導波管の管軸に直交する長方形断面は、長辺Ｂ＝８０ｍｍ、短辺Ｈ＝５４．６ｍｍ、バックプランジャ−距離ＢＰＬ＝２２ｍｍに形成したことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器を提案する。
【００２１】
第３の発明としては、方形導波管より張出させたフランジ部に取付け孔を設け、この取付け孔に挿入したマグネトロンのねじ杆をナットによって締結し、マグネトロンのマイクロ波出力部を方形導波管に連結させる高周波結合器において、前記取り孔は、孔径の小さい第１孔部と、孔径の大きい第２孔部とを連通させた孔形状に形成し、マグネトロンのねじ杆にナットを仮り止めした状態で前記第２孔部に挿入し、続いて、第１孔部に移してナットを締結する構成としたことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器を提案する。
【００２２】
第４の発明としては、第３の発明の高周波結合器において、マグネトロンに設けられた複数のねじ杆に対応させた複数の取付け孔を設け、各々の取付け孔は、マグネトロンのねじ杆の断面径よりやや大きい第１孔部と、前記ナットの直径よりやや大きい第２孔部とを連通させた孔形状に形成したことを特徴とするマグネトロン用高周波結合器を提案する。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明の高周波結合器は、方形導波管の長方形断面について、その長辺Ｂを７０ｍｍ〜９５ｍｍの範囲に設定し、さらに、バックプランジャ−距離ＢＰＬを１９ｍｍ〜３０ｍｍに設定したことが特徴となっている。
【００２４】
このように構成することによって、マグネトロンの取付け孔中心と方形導波管の側面との距離Ｐを広くすることができる。
例えば、第２の発明のように、Ｂ＝８０ｍｍに設定すれば、厚さ２ｍｍの導波管では、上記距離Ｐが１５ｍｍ程度に広くすることができる。
したがって、マグネトロンの取外し時のナットの弛め、マグネトロンの取付け時のナットのねじ込みが容易となるため、マグネトロンの交換に便利な高周波結合器となる。
【００２５】
なお、方形導波管の長方形断面Ｂを７０ｍｍ〜９５ｍｍに設定するため、ＥＩＡＪ規格の方形導波管とは異なるものとなるが、バックプランジャ−距離ＢＰＬを１９ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定することによって、従来例同様の特性を得ることができる。
【００２６】
第３の発明の高周波結合器は、マグネトロンを方形導波管に取付ける前に、ねじ杆の先端部にナットをねじ込み、ナットを仮止めしておく。
そして、方形導波管に設けられているフランジ部の取付け孔に対し、フランジ部の下面側からねじ杆を差し込むが、この場合、ナットを仮止めした状態でねじ杆を第２孔部に差し込み、ナットをフランジ部の上面側に突出させる。
【００２７】
続いて、ねじ杆を第１孔部に移した後、工具を使ってナットをねじ込んで締結し、マグネトロンを方形導波管に取付ける。
したがって、第３発明の高周波結合器によれば、マグネトロンを取付ける前に、ナットをねじ杆に仮止めすることができるので、従来例のように、ねじ杆を取付け孔に差し入れた状態で重いマグネトロンを支え、その状態でねじ杆を探ってナットをねじ込む必要がない。
【００２８】
特に、第４発明のように、複数のねじ杆にナットをねじ込んで取付けるマグネトロンの場合は、マグネトロンを取付ける前に各々のねじ杆にナットを仮止めした後に取付けることができるのでマグネトロンの取付け作業が簡単となる。
また、マグネトロンを取外す場合には、ナットを弛めた後、ねじ杆を第１孔部から第２孔部に移すことによって取外すことができるので、取外し作業も簡単となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は、本発明の第１実施形態として示した高周波結合器の側面図、図２は同高周波結合器の底面図である。
【００３０】
図示するように、この高周波結合器は、図１２、図１３に示す従来の高周波結合器と同様の出力１．５ｋＷ以上のマグネトロン用のもので、ランチャ−導波管２１とテ−パ−導波管２２とより構成してある。
そして、ランチャ−導波管２１には、マグネトロン１０の取付け孔２３を形成したフランジ部２１ａと、マグネトロン１０のアンテナ挿入孔２１ｂとが設けてある。
なお、アンテナ挿入孔２１ｂの周囲にはリップ２１ｃが設けてある。
【００３１】
本実施形態の高周波結合器は、記号Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・・・Ｍ、Ｏで示す各部分の寸法が次表で示すように設定してある。
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なお、４つの取付け孔２３の各々はΦ６（ｍｍ）としてある。
【００３２】
上記の通り、この高周波結合器は、ランチャ−導波管２１の長方形断面の長辺Ｂを８０ｍｍ、短辺Ｈを５４．６ｍｍに設定し、さらに、アンテナ挿入孔２１ｂの中心点と短絡面（バックプランジャ−）２１ｄとの距離（バックプランジャ−距離ＢＰＬ）を２２ｍｍ程度に設定した構成となっている。
【００３３】
このように構成することによって、取付け孔２３の中心から導波管側面までの距離が１５．１５ｍｍとなり、ナット１４の外接円と導波管側面までの距離Ｐが１０．５５ｍｍとなる。（図３参照）
【００３４】
したがって、ナット１４と導波管側面までの距離Ｐを広くすることができ、ナット１４のねじ込みとねじ弛め操作に便利な高周波結合器となる。
なお、従来の高周波結合器はバックプランジャ−距離ＢＰＬが１８．６ｍｍとなっているが、本実施形態の高周波結合器は、バックプランジャ−距離ＢＰＬを２２ｍｍ程度と長くしてインピ−ダンスを従来のものに合せるようにしてある。
【００３５】
次に、図４〜図７に示す第２実施形態の高周波結合器について説明する。
本実施形態の高周波結合器は、図１２及び図１３に示した従来の高周波結合器のマグネトロン取付け孔を改良したことが特徴となっている。
【００３６】
図４は、高周波結合器を構成するランチャ−導波管３１の部分的な平面図で、このランチャ−導波管３１に設けたフランジ部３１ａには、大小の２つの孔部を連通させた取付け孔３３が形成してある。
なお、図示する一点鎖線の円線３２は、アンテナ挿入孔３１ｂと同心円の仮想円で、この仮想円３２に沿うように４つの取付け孔３３が設けてある。
【００３７】
本実施形態の場合、各々の取付け孔３３は、図示する如く、マグネトロン１０に設けられたねじ杆１２の直径よりやや大きい第１孔部３３ａと、ナット１４の直径よりやや大きい第２孔部３３ｂとを連通させた孔形状となっている。
【００３８】
このように構成したランチャ−導波管３１にマグネトロン１０を取付ける場合は、マグネトロン１０を取付ける前に、ねじ杆１２の各々にナット１４を仮止めする。
すなわち、ねじ杆１２の先端部にナット１４をねじ込み、ナット１４を仮止めする。
【００３９】
そして、ナット１４を仮止めした状態のねじ杆１２をフランジ部３１ａの下面側から第２孔部３３ｂに挿入し、ナット１４をフランジ部３１ａの上面から突出させる。（図５参照）
【００４０】
続いて、マグネトロン１０をアンテナド−ム１５を中心に左旋回させ、ねじ杆１２を第２孔部３３ｂから第１孔部３３ａに移動させる。（図６参照）
その後、ナット１４をねじ込んで締結し、図７に示す如く、マグネトロン１０をランチャ−導波管３１に取付け固定する。
【００４１】
このように、ナット１４を仮止めしたねじ杆１２を取付け孔３３に挿入した後、マグネトロン１０を僅かな範囲で旋回させることで、直ちにナット１４を工具を使ってねじ込むことができる。
【００４２】
また、マグネトロン１０を取外す場合には、ナット１４を弛めてねじ杆１２を仮止め状態とした後、マグネトロン１０を右旋回させれば、ナット１４が第２孔部３３ｂに移るから、ねじ杆１２を取付け孔３３から抜き出し、マグネトロン１０を取外すことができる。
【００４３】
上記の如く、第２実施形態の高周波結合器は、マグネトロン１０の僅かな旋回操作を含むが、ほとんどがナット１４のねじ込み操作によってマグネトロン１０を取付け、また、ナット１４の弛め操作によってマグネトロン１０を取外すことができるので、マグネトロン交換の作業能率が大幅に向上する。
【００４４】
図８は第２実施形態として示した高周波結合器の変形例である。
この変形例では、図４に示した高周波結合器に比べて、取付け孔３３を形成する第１孔部３３ａと第２孔部３３ｂとの位置関係を反対としてある。
【００４５】
図４に示した高周波結合器の場合、マグネトロン１０の取付けに当って左旋回させたとき、仮止めされているナット１４が取外れてしまうおそれがあるが、図８に示した高周波結合器は、マグネトロン１０を右旋回してねじ杆１２を第２孔部３３ｂから第１孔部３３ａに移動させ、その後、ナット１４をねじ締めするため、仮止めされたナット１４の脱落が確実に防止される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
マイクロ波加硫型ゴム一貫製造装置などのように、マイクロ波電力を出力するマグネトロンを備える装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態として示した高周波結合器の側面図である。
【図２】図１に示した高周波結合器の底面図である。
【図３】図１に示した高周波結合器の一部分を拡大して示した平面図である。
【図４】第２実施形態の高周波結合器を構成するランチャ−導波管の一部分を示した平面図である。
【図５】図４に示すランチャ−導波管にマグネトロンを取付ける動作過程を示す平面図である。
【図６】マグネトロンの取付け過程を示す図５同様の平面図である。
【図７】図４に示すランチャ−導波管にマグネトロンを取付けた状態を示す側面図である。
【図８】図４に示したランチャ−導波管の変形例を示したランチャ−導波管の部分的な平面図である。
【図９】マグネトロンを取付けた状態を示す従来の高周波結合器の側面図である。
【図１０】図９に示した高周波結合器の平面図である。
【図１１】マグネトロンを取付ける前の従来の高周波結合器を示す部分的な側面図である。
【図１２】従来例として示した高周波結合器の側面図である。
【図１３】図１２に示した従来の高周波結合器の底面図である。
【図１４】図１２に示した従来の高周波結合器の一部分を拡大して示した平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  マグネトロン
１１  ランチャ−導波管
１２  ねじ杆
１４  ナット
１５  アンテナド−ム
１６  アンテナリ−ド
１７  テ−パ−導波管
２１  ランチャ−導波管
２１ａ  フランジ部
２２  テ−パ−導波管
２３  取付け孔
３１  ランチャ−導波管
３１ａ  フランジ部
３３  取付け孔
３３ａ  第１孔部
３３ｂ  第２孔部
【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】
2007013259.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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