(57)【要約】【課題】磁気回転子に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させた非可逆回路素子、及び、これを用いた通信機器を提供すること。【解決手段】ケース部の側壁３１〜３３のそれぞれは、互いに間隔を隔てて、底面３４から、同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、円周方向に沿って切欠かれた凹部３５１〜３５３を有する。凹部３５１〜３５３は、立ち上り方向で見て上側となる内端面３９１〜３９３が、奥行き方向に向かって下降傾斜する傾斜面となっている。蓋部４は、円形状の外周面に突設された凸部４２１〜４２３を有しており、凸部４２１〜４２３が、凹部３５１〜３５３に嵌合されて、ケース部３と組み合わされている。磁気回転子組立体１は、ケース部１の内部において、蓋部４と、ケース部３の底面３４との間に収納され、かつ、押し付けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース部と、蓋部と、磁気回転子組立体とを含む非可逆回路素子であって、
前記ケース部は、複数の側壁と、底面とを有しており、
前記複数の側壁のそれぞれは、互いに間隔を隔てて、前記底面から、同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、円周方向に沿って切欠かれた凹部を有しており、
前記凹部は、立ち上り方向で見て上側となる内端面が、奥行き方向に向かって下降傾斜する傾斜面となっており、
前記蓋部は、円形状の外周面に突設された凸部を有しており、前記凸部が、前記凹部に嵌合されて、前記ケース部と組み合わされており、
前記磁気回転子組立体は、前記ケース部内において、前記蓋と、前記底面との間に収納され、かつ、押し付けられている、
非可逆回路素子。
【請求項２】
請求項１に記載された非可逆回路素子であって、前記凹部及び前記凸部は、接着剤によって接合されている、非可逆回路素子。
【請求項３】
通信回路部と、非可逆回路素子とを含む通信機器であって、前記非可逆回路素子は、請求項１又は２に記載されたものであり、前記通信回路部に接続されている、通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非可逆回路素子及びこれを用いた通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信の基地局に用いられる非可逆回路素子は、周波数が２ＧＨｚから５ＧＨｚへと高周波化が急速に進展している。一般に、高周波化された場合、永久磁石、磁極板、及び、磁気回転子などを含む磁気回転子組立体の形状が小型化されるともに、この磁気回転子組立体を収納する保持具の構造も簡単化できる。
【０００３】
ただし、簡単化できるといっても、おのずから限度がある。例えば、この種の非可逆回路素子において、磁気回転子組立体が、ケース部と、蓋部との機械的結合により形成される保持具の内部に収納されている構成では、ケース部と、蓋部との結合強度が不十分であると、磁気回転子組立体の収納姿勢が直ちに不安定となり、非可逆回路特性の再現性が低下する。
【０００４】
また、ケース部と、蓋部との結合強度が不十分であると、例えば蓋部の脱落事故が頻発するなど、非可逆回路素子の信頼性に問題が生じる。
【０００５】
一方、ケース部と、蓋部との結合強度を確保するため複雑な嵌合機構を採用した場合、その嵌合機構の分だけ製造工数が多くなり、コストアップを招くとともに、その嵌合機構の分だけ組立工数が多くなり、組立て歩留まりが低くなる。
【０００６】
また、保持具の組立工数が多くなると、その分だけ非可逆回路特性の低下を招く危険性が高くなる。例えば、ケース部に蓋部を組み付ける工程において、通常、ケース部には、予め磁気回転子組立体が収納されている。従って、蓋部の組み付けに手間取ると、その間にケース部に収納されている磁気回転子組立体に位置ズレが生じ、この位置ズレに起因して非可逆回路特性が低下する危険性が高くなる。特に、高周波化に伴い、磁気回転子組立体が小型化、及び、軽量化される点を考慮すると、この位置ズレによる特性劣化の問題は、重要である。
【０００７】
具体的に、この種の非可逆回路素子に関する従来技術について、例えば特許文献１に記載された保持具では、ケース部と組み合わされる蓋部の面内に、受け皿のような湾曲部が設けられている。この湾曲部は、収納空間に向かって突出しており、ケース部の底面から湾曲部までの離間距離が、磁気回転子組立体の厚みより小さくなっている。
【０００８】
しかし、特許文献１では、湾曲部のスプリングバック効果にバラツキが生じやすいため、非可逆回路特性の再現性、及び、信頼性に問題がある。また、ケース部の底面から湾曲部までの距離が一定であるため、磁気回転子組立体の厚み寸法の変化に対して追従することができない。即ち、この種の非可逆回路素子において、磁気回転子組立体は、所望の非可逆回路特性に応じて、製品毎に厚み寸法が変化する。特許文献１の保持具では、このような磁気回転子組立体の厚み寸法の変化に追従することができず、製品毎に異なる厚み寸法の保持具が必要となるため、コストアップを招くこととなる。また、湾曲部を設けるため、低背化を図る面でも不利となる。
【０００９】
一方、特許文献２に記載された保持具では、ケース部にフレアスロットが設けられており、このフレアスロットに蓋部の固定歯がかみ合わされて、両者が結合される構造になっている。
【００１０】
しかし、特許文献２では、振動、熱などが存在する非可逆回路素子の使用環境下では、両者の結合強度を長期的に保証することができない。しかも、ケース部のフレアスロットに対して、蓋部の固定歯が回転嵌合されるから、蓋部の組み付け作業中に、ケース部内の磁気回転子組立体が回転する蓋部に接触し、位置ズレを起こす危険性が極めて高い。
【００１１】
上述した問題点の解決を狙ったものとして、特許文献３に記載された発明が知られている。特許文献３では、ケース部に、その底面の周縁から、互いに間隔を隔てて立ち上がる側壁を設け、側壁の立ち上がり部分の端縁上に凹部を設ける。一方、ケース部と組み合わされる蓋部に、蓋面の周縁から、互いに間隔を隔てて立ち下がり、この立ち下がり部分の端縁上に凸部を設け、凸部を、ケース部の凹部に嵌合させて、蓋部とケース部とを組み合わせるようになっている。
【００１２】
しかし、蓋部に設けた立下り凸部が凹凸嵌合の際に変形し、その変形が、蓋部の主要部分にも及んでしまう。蓋部の主要部分が変形すると、磁気回転子に対する押圧力が変動してしまうため、非可逆回路素子の特性が、蓋部のケース部に対す凹凸嵌合の状態によって変動してしまう。
【特許文献１】U.S.P.6,337,607B1号明細書
【特許文献２】U.S.P.6,504,445B1号明細書
【特許文献３】特開２００７−２８８４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、磁気回転子に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させた非可逆回路素子、及び、これを用いた通信機器を提供することである。
【００１４】
本発明のもう１つの課題は、簡単な組み立て工程で、磁気回転子に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させ得る非可逆回路素子、及び、これを用いた通信機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る非可逆回路素子は、ケース部と、蓋部と、磁気回転子組立体とを含む。前記ケース部は、複数の側壁と、底面とを有しており、前記複数の側壁のそれぞれは、互いに間隔を隔てて、前記底面から、同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、円周方向に沿って切欠かれた凹部を有している。前記凹部は、立ち上り方向で見て上側となる内端面が、奥行き方向に向かって下降傾斜する傾斜面となっている。
【００１６】
前記蓋部は、円形状の外周面に突設された凸部を有しており、前記凸部が、前記凹部に嵌合されて、前記ケース部と組み合わされている。
【００１７】
前記磁気回転子組立体は、前記ケース部内において、前記蓋と、前記底面との間に収納され、かつ、押し付けられている。
【００１８】
上述したように、本発明に係る非可逆回路素子では、ケース部の複数の側壁のそれぞれは、互いに間隔を隔てて、底面から立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、切欠かれた凹部を有している。蓋部は、円形状の外周面に突設された凸部を有しており、凸部が、凹部に嵌合されて、ケース部と組み合わされている。磁気回転子組立体は、ケース部内において、蓋部と、底面との間に収納され、かつ、押し付けられている。この構成によると、蓋部と、ケース部との間で、凹凸嵌合による機械的結合強度を確保し、蓋部とケース部の底面との間において、磁気回転子組立体を確実に収納し、押しつけ、かつ、拘束することができる。
【００１９】
ケース部に備えられた複数の側壁のそれぞれは、同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、円周方向に沿って切欠かれた凹部を有しており、蓋部は、円形状の外周面に突設された凸部を有しているから、凹凸嵌合に当たって、凹部に凸部の先端部を挿入し、蓋部またはケース部を相対的に回転させることにより、ケース部と蓋部との間に凹凸嵌合を形成することができる。このため、ケース部に対する蓋部の組み立て作業を極めて簡単に行うことができる。
【００２０】
ここで、ケース部凹部は、立ち上り方向で見て上側となる内端面が、奥行き方向に向かって下降傾斜する傾斜面となっているから、凹凸嵌合に当たって、凹部に凸部の先端部を挿入し、蓋部またはケース部を相対的に回転させた場合、回転が進むにつれて、凸部が凹部の傾斜面と強く圧接することになる。このため、蓋部と、ケース部との間の密着性が向上する。従って、ケース部と蓋部をヨークとして用いた場合に、両者間の電気的接続の信頼性が向上する。
【００２１】
しかも、蓋部の凸部は、円形状の外周面に突設されたものであり、この凸部が凹部の傾斜面と圧接することによって、凹凸嵌合が構成されるので、蓋部側に変形が仮に生じるとしても、その変形は、凹部の傾斜面と圧接する凸部に限定され、蓋部の主要部には及ばない。よって、磁気回転子に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させることができる。
【００２２】
本発明に係る非可逆回路素子は、通信回路部を組み合わされて、通信機器を構成する。この通信機器は、非可逆回路素子の部分に関して、上述した利点を全て享有することができる。
【００２３】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００２４】
以上述べたように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
（ａ）、磁気回転子に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させた非可逆回路素子、及び、これを用いた通信機器を提供することができる。
（ｂ）簡単な組み立て工程で、磁気回転子に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させ得る非可逆回路素子、及び、これを用いた通信機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る非可逆回路素子の斜視図である。
【図２】図１に示した非可逆回路素子の内部構造を分解して示す斜視図である。
【図３】本発明に係る非可逆回路素子に用いられる蓋部の斜視図である。
【図４】本発明に係る非可逆回路素子における蓋部とケース部との組合せを説明する図である。
【図５】本発明に係る非可逆回路素子における蓋部とケース部との組合せを、更に詳細に説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る通信機器のブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図に示す非可逆回路素子は、例えば、携帯電話や無線機等の移動体通信機器、及び、その基地局で使用される通信機器等に用いられる分布定数型サーキュレータの構成例を示したものであって、磁気回転子組立体１、ケース部３、及び、蓋部４を含む。
【００２７】
磁気回転子組立体１は、第１永久磁石１２、シールド板１３、第１フェライト基板１４、中心導体１５、第２フェライト基板１６、第１非磁性シート１７、第２永久磁石１８及び第２非磁性シート１９が、この順序で積み重ねられ、好ましくは導電性接合剤等（図示しない）によって一体化されている。もっとも、磁気回転子組立体１の構成については、特に限定はなく、従来より知られているもののみならず、これから提案されることのあるものにも、本発明は広く適用できる。
【００２８】
シールド板１３は、厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度の銅板又は鉄板を打ち抜いた導体板で構成されており、接地電極の強化、及び、安定化のために用いられる。図に示すシールド板１３は、例えば、板面の直径が数十ｍｍの円板形状であって、第１永久磁石１２の下面と略同様の大きさの寸法に設定されている。
【００２９】
第１永久磁石１２は、板面の直径が数十ｍｍの円板状体であって、第１フェライト基板１４、中心導体１５及び第２フェライト基板１６で構成される磁気回転子に磁界を印加している。
【００３０】
第１フェライト基板１４は、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料が好適であって、直径が数十ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ程度の円板状に形成される。第２フェライト基板１６は、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料が好適であって、直径が数十ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ程度の円板状に形成される。
【００３１】
中心導体１５は、好ましくは、厚さが０．３〜１．０ｍｍ程度の銅板を加工した導体板あって、基体部１５０と、基体部１５０の外周に突設させた第１〜第３のリード端子１５１〜１５３を有する。基体部１５０は、直径が数十ｍｍの円形状に成形されており、第１フェライト基板１４、及び、第２フェライト基板１６の板面と略同程度の大きさを持つ。第１〜第３リード端子１５１〜１５３は、基体部１５０から突出する。リード端子１５２及び１５３には、ピン端子１５４，１５５が組み合わされる。
【００３２】
もっとも、上述した材質、寸法、形状等は、単なる例示であって、本発明の限定要素ではない。
【００３３】
本発明に係る非可逆回路素子は、上述した磁気回転子組立体１を保持するケース部３と、蓋部４の構造に工夫を加えた点に特徴の一つがある。
【００３４】
ケース部３は、有底の略筒状体、又は、略容器状体であって、その内部に磁気回転子組立体１を収納するための収納空間３０を有する。ケース部３の内部形状は、全体として、略円筒形形状である。ケース部３は、好ましくは、鉄等の磁性金属材料で構成されることにより、収納空間３０に収納された磁気回転子組立体１に対するヨークとして機能させることができる。
【００３５】
ケース部３は、複数（実施例では３つ）の側壁３１〜３３と、底面３４とにより画定された収納空間３０を有している。側壁３１〜３３のそれぞれは、底面３４の周縁から、互いに間隔を隔てて、同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、円周方向に沿って切欠かれた凹部３５１〜３５３を有している。凹部３５１〜３５３は、図４に図示するように、立ち上り方向で見て、上側となる内端面３９１〜３９３が、奥行き方向に向かって、角度θ１で下降傾斜する傾斜面となっている。
【００３６】
隣接する側壁３１〜３３の端縁が、相互に向かい合う部分には、磁気回転子組立体１の一部（第１〜第３のリード端子１５１〜１５３など）を、収納空間３０から外部に導出するための開口部３６１〜３６３が形成されている。
【００３７】
ケース部３の底面３４の外面には、基板３７が取り付けられており、この基板３７に終端抵抗器３８が搭載されている。基板３７は、熱伝導性の良好な絶縁材料で構成する。終端抵抗器３８は、本発明に係る非可逆回路素子を、アイソレータとして用いる場合に必要となるものであって、サーキュレータとして用いる場合には不要である。
【００３８】
一方、蓋部４は、その主要部をなす蓋面部４１が、全体として、円板状であって、ケース部３と組み合わされることにより、収納空間３０を閉塞する蓋として用いられている。即ち、蓋部４の形状は、その本来的な用途から、ケース部３の内部形状に追従して決定されるもので、実施の形態では、略円筒形形状のケース部３を用いているゆえに、円板状に形成されている。蓋部４は、好ましくは、鉄等の磁性金属材料で構成することにより、ケース部３とともに、磁気回転子組立体１に対するヨークとして機能させることができる。
【００３９】
蓋部４の蓋面部４１は、ケース部３の開放端面に嵌入可能な差し渡し寸法、及び、輪郭形状を有する。端的に言えば、蓋面部４１は、開放端面の内径よりも若干縮小した形状を有する。この構成によると、蓋面部４１を、ケース部３の開放端面に嵌入させることにより、蓋面部４１の厚みの分だけ非可逆回路素子の低背化を図ることができる。好ましくは、蓋面部４１の上面側が、ケース部３の上端面と、ほぼ同一平面を構成するようにする。
【００４０】
蓋面部４１は、その外周形状が円形状であり、その円形状外周面に、凸部４２１〜４２３が突設されている。凸部４２１〜４２３は、ケース部の凹部３５１〜３５３に嵌合されるもので、凹部３５１〜３５３に対応する間隔、及び、幅（厚み）をもって、複数備えられている。凸部４２１〜４２３は、蓋面部４１の外周面を単に径方向に突出させた単純な形状を有する。凸部４２１〜４２３は、磁気回転子組立体１と接する一端面が、蓋面部４１の一方の主面と一致し、反対側の端面が、蓋面部４１の他の主面側から段差をもって落ち込み、蓋面板４１の主面と平行な面となっている。
【００４１】
上述したように、本発明に係る非可逆回路素子では、ケース部３に備えられた側壁３１〜３３のそれぞれは、互いに間隔を隔てて、底面３４から立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、切欠かれた凹部３５１〜３５３を有している。蓋部４は、円形状の外周面に突設された凸部４２１〜４２３を有しており、凸部４２１〜４２３が、凹部３５１〜３５３に嵌合されて、ケース部３と組み合わされている。磁気回転子組立体１は、ケース部３の内部収納空間３０内において、蓋部４と、ケース部３の底面３４との間に収納され、かつ、押し付けられている。この構成によると、蓋部４と、ケース部３との間で、凹凸嵌合による機械的結合強度を確保し、蓋部４とケース部３の底面３４との間において、磁気回転子組立体１を収納し、押圧し、かつ、拘束することができる。
【００４２】
ケース部３に備えられた複数の側壁３１〜３３のそれぞれは、同一円周上で立ち上がり、立ち上り両端面の少なくとも一つに、円周方向に沿って切欠かれた凹部３５１〜３５３を有しており、蓋部４は、円形状の外周面に突設された凸部４２１〜４２３を有しているから、凹凸嵌合に当たって、図４に示すように、凹部３５１〜３５３に凸部４２１〜４２３の先端部を挿入Ｆ１し、蓋部４またはケース部３を、軸Ｏ１の周りに、相対的に回転Ｒ１させることにより、ケース部３と蓋部４との間に凹凸嵌合を形成することができる。このため、ケース部３に対する蓋部４の組み立て作業を極めて簡単に行うことができる。
【００４３】
ここで、ケース部３の凹部３５１〜３５３は、立ち上り方向で見て上側となる内端面３９１〜３９３が、奥行き方向に向かって下降傾斜する傾斜面となっているから、凹凸嵌合に当たって、図５（Ａ）に示すように、凹部３５１〜３５３に凸部４２１〜４２３の先端部を挿入し、蓋部４またはケース部３を相対的に回転させた場合、凸部４２１〜４２３の先端部が、図５（Ａ）の位置Ｐ１からΔＰだけ進み、図５（Ｂ）に示すように、位置Ｐ２まで進むと、凸部４２１〜４２３が、凹部３５１〜３５３の傾斜面である内端面３９１〜３９３と強く圧接することになる。このため、蓋部４と、ケース部３との間の密着性が向上する。従って、蓋部４と、ケース部３とをヨークとして用いた場合、両者間の電気的接続の信頼性が向上する。
【００４４】
しかも、蓋部４の凸部４２１〜４２３は、円形状である蓋面部４１の外周面に突設されたものであり、凸部４２１〜４２３が、凹部３５１〜３５３の傾斜面たる内端面３９１〜３９３と圧接することによって、凹凸嵌合が構成されるので、仮に、蓋部４の側に変形が生じることがあったとしても、その変形は、凹部３５１〜３５３の内端面３９１〜３９３と圧接する凸部４２１〜４２３に限定され、蓋部４の主要部である蓋面部４１には及ばない。よって、磁気回転子組立体１に対する押圧力を安定化し、非可逆回路特性、及び、信頼性を向上させることができる。
【００４５】
凹部３５１〜３５３及び凸部４２１〜４２３は、好ましくは、接着剤によって接合する。この構成によれば、凹凸嵌合の信頼度を更に向上させることができる。接着剤は、好ましくは、導電性を有するものを用いる。これによれば、ケース部３及び蓋部４の間に、信頼性の高い電気的接続を構築することができる。上記圧接を確保するために、内端面３９１〜３９３と対向する他の内端面３９４〜３９６と、凸部４２１〜４２３との間には、ギャップＧを生じさせてある。即ち、凹部３５１〜３５３の幅が凸部４２１〜４２３の厚みよりも大きい。
【００４６】
本発明に係る本発明に係る非可逆回路素子は、通信機器に用いられる。この通信機器は、例えば、基地局として用いられるものであって、本発明に係る非可逆回路素子は、送信部などの必要な箇所用いられる。図６は、本発明に係る非可逆回路素子を用いた通信機器の一例を示すブロック図である。
【００４７】
図６に図示された通信機器は、例えば、移動通信システムにおける基地局に備えられるものであって、受信回路部６と、送信回路部７とを含み、両者は、送受信用アンテナ８に接続されている。受信回路部６は、受信用増幅回路６１と、受信された信号を処理する受信回路６２とを含んでいる。送信回路部７は、音声信号、映像信号などを生成する送信回路７１と、電力増幅回路７２とを含んでいる。上述した通信機器において、アンテナ８から受信回路部６、及び、送信回路部７に到る回路や、電力増幅回路の出力段に、本発明に係る非可逆回路素子９１、９２が用いられる。非可逆回路素子９１は、サーキュレータとして機能し、非可逆回路素子９２は終端抵抗器Ｒ０を有するアイソレータとして機能する。
【００４８】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００４９】
１              磁気回転子組立体
３              ケース部
３０            収納空間
３１〜３３      側壁
３４            底面
３５１〜３５３  凹部
４              蓋部
３１〜３３      側壁
４１            蓋面板
４２１〜４２３  凸部
Ｇ              隙間
【図１】
2013247567.tif 000003
【図２】
2013247567.tif 000004
【図３】
2013247567.tif 000005
【図４】
2013247567.tif 000006
【図５】
2013247567.tif 000007
【図６】
2013247567.tif 000008