(57)【要約】【課題】省スペースで導波管モジュール同士を確実に接続する。【解決手段】両端に第１のねじ部１１と第２のねじ部１２とが形成され、第１のねじ部１１および第２のねじ部１２の間に第１のストッパ１４を備える第１の接続部材１と、片端に第３のねじ部２１が形成され、他方の端にねじ頭２２が形成された第２の接続部材２と、を有する複合ねじ３であって、第２の接続部材２は、ねじ頭側から内部に空隙２３を有し、空隙２３の一端には第１のねじ部１１と締結可能なねじ穴２４形成され、空隙の他端には第２のストッパ２６が形成され、空隙２４には、第１のねじ部１１と第１のストッパ１４とが挿入される。【選択図】図６
2012205260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波管モジュールを接続する複合ねじであって、
両端に第１のねじ部と第２のねじ部とが形成され、前記第１のねじ部および第２のねじ部の間に第１のストッパを備える第１の接続部材と、
片端に第３のねじ部が形成され、他方の端にねじ頭が形成された第２の接続部材と、を有し、
前記第２の接続部材は、前記ねじ頭側から内部に空隙を有し、
前記空隙の前記第３のねじ部側の一端には、前記第１接続部材の第１のねじ部と締結可能なねじ穴が形成され、前記空隙の他端には、前記第１接続部材の第１のストッパと接触可能な第２のストッパが形成され、
前記空隙には、前記第１の接続部材の第１のねじ部と前記第１のストッパとが挿入され、
前記第１の接続部材の第２のねじ部が一方の導波管モジュールに、前記第２の接続部材の第３のねじ部が他方の導波管モジュールに結合可能であること
を特徴とする複合ねじ。
【請求項２】
請求項１記載の複合ねじであって、
前記第１の接続部材の第２のねじ部の長さは、第１のねじ部の長さの２倍以上であること
を特徴とする複合ねじ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の複合ねじであって、
前記第１の接続部材は、第１のねじ部と第２のねじ部とを接続するくび部を、さらに有し、
前記くび部の長さは、前記第２の接続部材の第２のストッパの厚さと、前記空隙のねじ穴の長さと、前記第１の接続部材の第１のストッパの厚さとの和より長く、
前記第２の接続部材のねじ穴を除く空洞の長さは、前記第１の接続部材の第１のねじ部の長さと第１のストッパの厚さとの和より長いこと
を特徴とする複合ねじ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の複合ねじであって、
前記導波管モジュールの各々は、導波管を含む凸状の導波管接続部を備え、前記第２の接続部材のねじ頭の厚さは、前記各導波管接続部の長さの和より短いこと
を特徴とする複合ねじ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の複合ねじを用いて導波管モジュールを接続する導波管接続方法であって、
前記第２の接続部材のねじ頭を回転させて、前記第１の接続部材の第２のねじ部を一方の導波管モジュールに設けられたねじ穴にねじ込み固定し、
前記第２の接続部材のねじ頭を、前記回転方向と逆方向に回転させて、前記第２の接続部材の第３のねじ部を他方の導波管モジュールに設けられたねじ穴にねじ込み固定すること
ことを特徴とする導波管接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波管モジュールを接続する複合ねじ、および導波管モジュールを接続する導波管接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の大容量化に対応すべく、ミリ波を用いた無線通信システムが開発されている。例えば60GHz帯を用いた通信速度 1.25 Gbps を有するギガビットイーサネット （登録商標）(GbE) 信号の伝送が可能な無線通信システムも既に開発されている。また、120 GHz 帯の電波を使用して 10 ギガビットイーサネット（登録商標） (10GbE) 信号を伝送可能な無線装置も開発されている。
【０００３】
高周波のミリ波信号は同軸ケーブル等のメタルの伝送線では伝送損失が大きいため、伝送線路として導波管が広く用いられている。導波管を入出力ポートに持つ導波管モジュール同士を接続する場合、図１に示すように、両端にフランジを設けた直管導波管(導波管接続部品)を使用する。この場合、両端のフランジの穴にねじを通して、各導波管モジュール（図示する例では、無線機筺体、ミリ波モジュール）の導波管の直近に設けられたねじ穴にねじをねじ込み固定することにより、２つの導波管モジュールを接続する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、省スペースや放熱等を重視する装置においては、図２に示すように、モジュール挟み込み部品を使用して導波管モジュール同士を直接接続する（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2002-246801号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】高橋  他、「小型、低消費電力の120GHz帯10Gbit/s無線リンク」NTT技術ジャーナル, vol. 20, no. 12, pp. 17-20, 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１に示す直管導波管は、ねじをフランジの穴に差し込むために必要なスペースやフランジの厚み等から最低でも３ cm 程の長さを必要とする。この結果、直管導波管部での伝送損失が大きくなると共に、装置内での導波管モジュールの占有面積が大きくなってしまう。また、細い直管導波管では熱伝導度が悪いため、放熱する導波管モジュールの場合は、別の放熱機構を準備する必要がある。
【０００８】
また、図２に示すモジュール挟み込み部品を使用して導波管モジュール同士を直接接続する場合、省スペースかつ放熱特性に優れるが、導波管部が直接接続されるため、図１に示すような、ねじ止めをすることができない。このため、図２に示す導波管モジュールの接続は、図１に示す場合（導波管近傍のねじ穴を使用して接続する場合）と比較して、導波管の端面が傾いて接続される可能性が高くなる。すなわち、導波管モジュール同士を直接接続する場合、接続が不確実になる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、省スペースで導波管モジュール同士を確実に接続することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、導波管モジュールを接続する複合ねじであって、両端に第１のねじ部と第２のねじ部とが形成され、前記第１のねじ部および第２のねじ部の間に第１のストッパを備える第１の接続部材と、片端に第３のねじ部が形成され、他方の端にねじ頭が形成された第２の接続部材と、を有し、前記第２の接続部材は、前記ねじ頭側から内部に空隙を有し、前記空隙の前記第３のねじ部側の一端には、前記第１接続部材の第１のねじ部と締結可能なねじ穴が形成され、前記空隙の他端には、前記第１接続部材の第１のストッパと接触可能な第２のストッパが形成され、前記空隙には、前記第１の接続部材の第１のねじ部と前記第１のストッパとが挿入され、前記第１の接続部材の第２のねじ部が一方の導波管モジュールに、前記第２の接続部材の第３のねじ部が他方の導波管モジュールに結合可能である。
【００１１】
本発明は、上記複合ねじを用いて導波管モジュールを接続する導波管接続方法であって、前記第２の接続部材のねじ頭を回転させて、前記第１の接続部材の第２のねじ部を一方の導波管モジュールに設けられたねじ穴にねじ込み固定し、前記第２の接続部材のねじ頭を、前記回転方向と逆方向に回転させて、前記第２の接続部材の第３のねじ部を他方の導波管モジュールに設けられたねじ穴にねじ込み固定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、省スペースで導波管モジュール同士を確実に接続することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】直管導波管を用いた導波管モジュールの接続を説明する説明図である。
【図２】モジュール挟み込み部品を用いた導波管モジュールの接続を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る複合ねじの両端ねじの説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る複合ねじの片端ねじの説明図である。
【図５】片端ねじの六角ねじ頭を正面から見た正面図である。
【図６】両端ねじと片端ねじとを組み合わせ複合ねじの説明図である。
【図７】２つの導波管モジュールを接続する手順を示す図である（その１）。
【図８】２つの導波管モジュールを接続する手順を示す図である（その２）。
【図９】２つの導波管モジュールを接続する手順を示す図である（その３）。
【図１０】２つの導波管モジュールを接続する手順を示す図である（その４）。
【図１１】六角ねじ頭埋め込み穴を備えた導波管モジュールの接続を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本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。
【００１５】
本実施形態では、２つの導波管モジュールを直接接続するために、以下に説明する複合ねじを用いる。本実施形態の複合ねじは、両端ねじ（第１の接続部材）と、片端ねじ（第２の接続部材）とを有する。
【００１６】
図３は、本実施形態の複合ねじの構成部品である、両端ねじ１の説明図である。図示する両端ねじ１は、両端に第１のねじ山１１（第１のねじ部）と第２のねじ山１２（第１のねじ部）とが形成され、第１のねじ山１１と第２のねじ山１２とはくび部１３で接続されている。また、第１のねじ山１２の根元には、ストッパ１４（第１のストッパ）が形成されている。
【００１７】
図４は、本実施形態の複合ねじの構成部品である、片端ねじ２の説明図である。片端ねじ２では、片端に第３のねじ山２１（第３のねじ部）が形成され、他方の端には六角ねじ頭２２が形成されている。六角ねじ頭２２は、ねじ頭２２側から内部に空洞２３（空隙）を有する。空洞２３の一端（第３のねじ山２１側）には、両端ねじ１（図３参照）の第１のねじ山１１と適合する（締結可能な）ねじ穴２４が設けられている。
【００１８】
また、六角ねじ頭２２の一端（空洞２３の他端）には、外部と空洞２３を接続する開口部２５（穴）と、ストッパ２６（第２のストッパ）とが形成されている。ストッパ２６は、開口部２５の大きさを、両端ねじ１のくび部１３は通るがストッパ１４は通らない大きさにするように設けられている。すなわち、両端ねじ１のストッパ１４と、片端ねじ２のストッパ２６とが接触可能なように形成されている。
【００１９】
図５は、片端ねじ２の六角ねじ頭２２を正面から見た正面図である。図示する六角ねじ頭２２は、六角レンチで締められるように六角形になっており、中心に両端ねじ１のくび部１３を通すための開口部２５を有する。また、空洞２３は、図５に示すように、円筒形である。
【００２０】
図６は、両端ねじ１と片端ねじ２とを組み合わせた複合ねじ３の説明図である。両端ねじ１の第１のねじ山１１とストッパ１４とは、片端ねじ２の空洞２３に挿入されている。片端ねじ２のストッパ２６と両端ねじ１のストッパ１４とが接触する（ぶつかる、歯止めとなる）ため、両端ねじ１と片端ねじ２とは、分離することはない。また、本実施形態では、両端ねじ１のストッパ１４の外径は、片端ねじ２の空洞２３の内径にちょうどはまる大きさとなっている。
【００２１】
また、全てのねじ山１１、１２、１３は、ねじ山の切り方が同じ回転方向であり、本実施形態では、全てのねじ山１１、１２、１３は順ねじとする。しかしながら、順ねじに限定されず、全て逆ねじであってもよい。
【００２２】
図６の複合ねじ３を実現するためには、まず、ストッパ２６が無い状態の片端ねじ２と、第１のねじ山１１およびストッパ１４がない状態の両端ねじ１とを製作する。両端ねじ１のくび部１３にストッパ１４を挿入した後、第１のねじ山１１およびストッパ１４を両端ねじ１に溶接する。そして、両端ねじ１の第１のねじ山１１およびストッパ１４を、片端ねじ２の六角ねじ頭２２の空洞２３に挿入する。その後、片端ねじ２の六角ねじ頭２２にストッパ２６を溶接する。
【００２３】
図７から図１０は、複合ねじ３を使用して、２つの導波管モジュールを接続する手順を示すものである。本実施形態では、２つの複合ねじ３を用いて、導波管モジュールを接続する。
【００２４】
初めに、図７に示すように、両端ねじ１の第１のねじ山１１を片端ねじ２のねじ穴２４にねじ込み、両端ねじ１と片端ねじ２とを固定・締結する。
【００２５】
次に、図８に示すように、両端ねじ１と片端ねじ２とを固定した複合ねじ３の第２のねじ山１２を、導波管６を有する導波管モジュール４（例えば、ミリ波モジュール）のねじ穴４１にねじ込み、複合ねじ３を導波管モジュール４に固定する。この際、複合ねじ３の六角ねじ頭２２を、複合ねじ３の片端ねじの方向９から見て時計回りに回すことにより、両端ねじ１と片端ねじ２は固定されたままで、複合ねじ３を導波管モジュール４のねじ穴４１にねじ込むことが可能になる。これにより、複合ねじ３を導波管モジュール４に固定することができる。
【００２６】
なお、導波管モジュール４は、導波管６の接続部である凸状の導波管接続部４２を備え、導波管モジュール４の２つのねじ穴４１は、図示する例では導波管接続部４２の近傍の両側に設けられている。
【００２７】
図９および図１０は、複合ねじ３を用いて、導波管モジュール４を、もう一方の導波管モジュール５（例えば、無線機筺体）に接続する方法を示すものである。導波管モジュール５は、導波管７の接続部である凸状の導波管接続部５２を備え、導波管モジュール５の２つのねじ穴５１は、図示する例では導波管接続部５２の近傍の両側に設けられている。
【００２８】
複合ねじ３（片端ねじ２）の第３のねじ山２１を、導波管モジュール５に設けられたねじ穴５１にねじ込む。この際、六角ねじ頭２２を片端ねじ２の方向９から見て反時計回りに回す。
【００２９】
本実施形態では、第２のねじ山１２の長さを第１のねじ山１１の長さの２倍以上に設定しておく。これにより、第２のねじ山１２の接合部の摩擦力が第１のねじ山１１の接合部の摩擦力より大きくなる。このため、導波管モジュール４のねじ穴４１にねじ込まれた第２のねじ山１２は外れることなく、一方、六角ねじ頭２２に設けられたねじ穴２４にねじ込まれた第１のねじ山１１が、ねじ穴２４から外れる。
【００３０】
この結果、片端ねじ２は、第１のねじ山１１がねじ穴２４にねじこまれることで固定されていた両端ねじ１と分離され、自由に回すことが可能になる。また、両端ねじ１のストッパ１４の外径は、六角ねじ頭２２の空洞２３の内径にちょうどはまる大きさ（ほぼ同じ大きさ）となっているため、図１０中の上下・奥行方向にも固定される。この結果、図１０に示すように、２つの導波管モジュール４、５は、複合ねじ３を用いて直接、接続可能となる。
【００３１】
このように、両端ねじ１と片端ねじとが固定されず組み合わされた複合ねじ３で、六角ねじ頭２２を締める方向を変えることにより、複合ねじ３の両端にある第２のねじ山１２および第３のねじ山２１を利用して２つの導波管モジュール４、５を接続する。
【００３２】
複合ねじ３を用いて、このように２つの導波管モジュール４、５を直接接続を可能にするためには、例えば、図６に示す各長さを、以下の２つの条件を満たすように設定することが考えられる。式１は両端ねじ１の第１のねじ山１１が、六角ねじ頭２２の空洞２３のねじ穴２４にはまるようにするため、式２は両端ねじ１の第１のねじ山１１が、六角ねじ頭２２の空洞２３のねじ穴２４から完全に外れるようにするためのものである。
【００３３】
第１の条件は、以下の式１に示すように、両端ねじ１のくび部１３の長さ（ｂ）を、六角ねじ頭２２のねじ穴２４の長さ（ａ）と、両端ねじ１のストッパ１４の厚さ（ｆ）と、片端ねじ２のストッパ２６の厚さ（ｃ）との和より長くする。
【００３４】
ｂ＞ａ＋ｆ＋ｃ        式１  
第２の条件は、以下の式２に示すように、六角ねじ頭２２のねじ穴２４を除く空洞の長さ（ｄ）を、両端ねじ１の第１のねじ山１１の長さ（ｅ）と、両端ねじ１のストッパ１４の厚さ（ｆ）との和より長くする。
【００３５】
ｄ＞ｅ＋ｆ            式２
また、図１０に示す２つの導波管モジュール４、５の導波管接続部４２、５２の長さの和（ｇ）は、六角ねじ頭２２の長さ（ｈ）より長い必要がある。
【００３６】
これにより、本実施形態では、六角ねじ頭２２の長さよりわずかに長い程度の間隔で、２つの導波管モジュール４、５を接続可能である。六角ねじ頭２２の長さは 5mm 程度にできるので、図１に示した直管導波管で接続する場合と比較して、大幅に導波管接続部の長さを短縮することができる。また、5 mm 程度の間隔があれば、六角レンチ等で六角ねじ頭２２を締めることが可能である。
【００３７】
また、六角ねじ頭２２の長さを短くできない場合、図１１に示すように、六角ねじ頭２２を少なくとも一方の導波管モジュール５に埋め込まむこととしてもよい。すなわち、導波管モジュール５には、片端ねじ２の第３のねじ山２１をねじ込むねじ穴５１だけでなく、六角ねじ頭２２を埋め込むためのねじ頭埋め込み穴５３を設ける。これにより、六角ねじ頭２２の長さを短くできない場合であっても、導波管モジュール４、５間の距離を短くすることが可能である。
【００３８】
以上説明した本実施形態では、両端ねじ１と片端ねじ２とを有する複合ねじを用いることで、省スペースで導波管モジュール同士を確実に直接接続することが可能になる。すなわち、両端ねじ１の第２のねじ山１２が一方の導波管モジュール４に、片端ねじ２の第３のねじ山２１が他方の導波管モジュール５に固定されることで、省スペースで導波管モジュール同士を確実に接続することができる。
【００３９】
また、導波管モジュール４、５を短い距離の導波管接続部４２、５２で接続可能であるため、小さなスペースで導波管モジュールを実装可能となる。
【００４０】
また、導波管モジュール４、５を短い距離の導波管接続部４２、５２で接続可能であるため、低損失で導波管モジュールを接続可能である。
【００４１】
また、導波管モジュール４、５を短い距離の導波管接続部４２、５２で接続可能であるため、導波管モジュール間の熱伝導性を確保することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、片端ねじ２の空洞２３のねじ穴２４をねじ山に、両端ねじ１の第１のねじ山１１をねじ穴に変更しても同様の効果が得られる。
【００４３】
また、本実施形態では、片端ねじ２の一方を六角ねじ頭２２としたが、本発明は六角ねじ頭に限定されない。レンチなどの道具を用いてねじ頭を回すことにより反対側のねじ部を締めることが可能であれば、ねじ頭は他の形状でもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、複合ねじ３を導波管モジュールの接続に用いることとしたが、複合ねじ３は、導波管モジュールの接続に限定されず、他の様々な部材を接続するために幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ：両端ねじ
１１：第１のねじ山
１２：第２のねじ山
１３：くび部
１４：ストッパ
２  ：片端ねじ
２１：第２のねじ山
２２：六角ねじ頭
２３：空洞
２４：ねじ穴
２５：開口部
２６：ストッパ
３  ：複合ねじ
４、５：導波管モジュール
６、７：導波管  
【図１】
2012205260.tif 000003
【図２】
2012205260.tif 000004
【図３】
2012205260.tif 000005
【図４】
2012205260.tif 000006
【図５】
2012205260.tif 000007
【図６】
2012205260.tif 000008
【図７】
2012205260.tif 000009
【図８】
2012205260.tif 000010
【図９】
2012205260.tif 000011
【図１０】
2012205260.tif 000012
【図１１】
2012205260.tif 000013