(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接続すべき導波管の端部にフランジを形成し、その両フランジを互いに重ね合わせて接続するようにした導波管接続装置において、上記両フランジの合せ面と反対側にテーパ面を設け、そのテーパ面に係合する断面略Ｖ字形のクランプ片と、そのクランプ片を上記テーパ面に圧接させる締付手段とからなる連結クランプを備え、上記の断面略Ｖ字形のクランプ片を、接続すべき方形導波管の端部に形成した方形フランジの４つの辺に配置し、その４つのクランプ片のうち互いに対向するいずれか２つのクランプ片の一端側を、他の１つのクランプ片に連結軸で回動可能に連結すると共に、上記２つのクランプ片の他端側を残りのクランプ片にＴボルトとナットまたはバックル等からなる締付手段により連結して締付ける構成とし、かつ上記残りのクランプ片の両端部に傾斜面を形成すると共に、その傾斜面に当接して上記クランプ片を導波管の中心方向に押圧するロッドを上記２つのクランプ片側に設けたことを特徴とする導波管接続装置。
【請求項２】
前記両フランジの合せ面と反対側の面に、断面略三角形状のテーパ面形成部材を配置することによって前記テーパ面を形成するようにした請求項１に記載の導波管接続装置。
【請求項３】
前記テーパ面形成部材を、予め薄いシート状の連結部材で連結してなる請求項２に記載の導波管接続装置。
【請求項４】
前記各フランジの合せ面と反対側の面に、面取り加工等を施すことによって前記テーパ面を形成するようにした請求項１に記載の導波管接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばマイクロ波電力を利用した加熱装置、プラズマ発生装置、粒子加速装置などに用いる導波管の接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば半導体ウェーハの化学的気相成長（ＣＶＤ）やエッチングに広く利用されるプラズマ源の励振には、マイクロ波電力（主に２４５０ＭＨｚ帯）が使用され、そのようなマイクロ波電力の伝送には、導波管系、特に方形導波管を複数個接続したものが多く用いられている。
【０００３】
また上記のような導波管を接続するに当たっては、各導波管の端部に溶接またはろう付等で一体的に設けたフランジを互いに重ね合せ、その各フランジに形成した複数個の貫通孔にボルトを挿通し、その各ボルトにナットをねじ込んで締付固定するようにしている。
【０００４】
この場合、各導波管は精度よく且つ隙間なく接続する必要があり、上記のフランジや貫通孔の寸法等は、工業規格（たとえば日本電子機械工業会規格ＥＩＡＪＴＴ−３００９方形導波管用フランジ）等で規定されている。
【０００５】
また互いに接続した導波管の接続面（合せ面）におけるずれと接触によるマイクロ波電力の反射量を減らすため、フランジを接続する際には、両フランジの貫通孔にほぼ密着嵌合するシャンク付のボルトを用いたり、位置決めピンを貫通孔に挿通して位置決め固定してから上記のボルト・ナットで締付け固定するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようにフランジや貫通孔を規格に従って精度よく形成し、その貫通孔にシャンク付のボルトや位置決めピンを挿通して位置決め固定するようにしても、導波管を精度よく、しかも隙間なく接続するのは、必ずしも容易ではなかった。
【０００７】
また前記のように隣り合う１組のフランジを接続するのに、多数のボルト・ナットを締付けなければならず作業が大変面倒であり、しかもボルト・ナットの締付は、均一に且つ充分に締付ける必要があるが、往々にして締付け力が不足したり、不均一となって両フランジ間に隙間が生じ、電波洩れや伝送が不安定となる等のおそれがあった。
【０００８】
さらに前記のような導波管系には、通常多くの導波管が用いられ、しかも狭いスペースに配置されることが多く、導波管の組み込みや、実験などのために導波管を入れ替える場合などには、多大な労力と時間を要し、非能率的でコストも嵩む等の問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、導波管を精度よく且つ隙間なく接続することができ、しかも狭いスペース内に配置された導波管にあっても容易・迅速に接続作業を行うことのできる導波管接続装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明による導波管接続装置は、以下の構成としたものである。
【００１１】
即ち、互いに接続すべき導波管の端部にフランジを形成し、その両フランジを互いに重ね合わせて接続するようにした導波管接続装置において、上記両フランジの合せ面と反対側にテーパ面を設け、そのテーパ面に係合する断面略Ｖ字形のクランプ片と、そのクランプ片を上記テーパ面に圧接させる締付手段とからなる連結クランプを備え、上記の断面略Ｖ字形のクランプ片を、接続すべき方形導波管の端部に形成した方形フランジの４つの辺に配置し、その４つのクランプ片のうち互いに対向するいずれか２つのクランプ片の一端側を、他の１つのクランプ片に連結軸で回動可能に連結すると共に、上記２つのクランプ片の他端側を残りのクランプ片にＴボルトとナットまたはバックル等からなる締付手段により連結して締付ける構成とし、かつ上記残りのクランプ片の両端部に傾斜面を形成すると共に、その傾斜面に当接して上記クランプ片を導波管の中心方向に押圧するロッドを上記２つのクランプ片側に設けたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
上記のように構成された連結クランプのクランプ片を、上記テーパ面に係合させ、上記締付手段によりクランプ片を上記テーパ面に圧接させることによって、互いに接続すべき導波管を隙間なく良好に接続することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による導波管接続装置を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明による導波管接続装置の一実施形態を示す平面図、図２はその正面図、図３、図４は図２におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ線断面図、図５は分解正面図である。
【００１４】
図において、１・１は互いに接続すべき導波管で、その各導波管１は図示例においては扁平角筒状の方形導波管が用いられ、その各導波管の端部には長方形状のフランジ１０が溶接もしくはろう付等により一体的に設けられている。その各フランジ１０の周方向複数箇所には略等間隔に貫通孔１１が形成され、その各貫通孔１１は、両フランジ１０・１０を図１のように向い合せて重ねた状態において互いに一致するように設けられている。
【００１５】
上記両フランジ１０・１０の合せ面と反対側の面には、フランジの外側に行くに従って先窄まりのテーパ面２ａを形成するための断面略三角形状のテーパ面形成部材２を配設したもので、そのテーパ面形成部材２は本実施形態においては図６に示すように正面略Ｌ字形に形成され、各フランジ１０の上記合せ面と反対側にそれぞれ２つずつ設けられている。
【００１６】
上記の各テーパ面形成部材２は同一形状に形成され、その各形成部材２には図６に示すように前記の貫通孔１１に挿通する位置決めピン２１を圧入等で一体的に設けると共に、対向するテーパ面形成部材２の位置決めピン２１を挿通する挿通孔２２が設けられている。
【００１７】
また図１〜図４において、３は上記両導波管１・１のフランジ１０・１０を互いに向い合せた状態で連結固定するための接続クランプで、その接続クランプ３は上記両フランジ１０・１０の周縁に係合する断面略Ｖ字形の４つのクランプ片３１・３２・３３・３３と、それらのクランプ片を連結保持させる断面略コ字形の左右一対のホルダ３４・３４等よりなる。
【００１８】
上記クランプ片３１・３２は長方形状のフランジ１０の長辺側に配置され、クランプ片３３・３３はフランジ１０の短辺側に配置されている。その短辺側のクランプ片３３・３３は、それぞれ上記コ字形ホルダ３４・３４の内面側にボルト３５等で取付け支持され、その両ホルダ３４・３４はクランプ片３２に連結軸３６により回動可能に連結保持されている。３５ａは上記各クランプ片３３とホルダ３４との間に介在させた短筒状の間隔保持用スペーサである。
【００１９】
一方、クランプ片３１の長手方向両端部には、傾斜面３１ａを形成すると共に、切欠凹部３１ｂが形成され、その切欠凹部３１ｂに係合するＴボルト３７およびナット３８を上記各ホルダ３４の自由端側に設けると共に、上記傾斜面３１ａにカラー３９ａを介して当接するロッド３９が各ホルダ３４に設けられている。
【００２０】
上記の構成において、互いに接続すべき導波管１・１を連結固定するに当たっては、図６に示すように各導波管１・１の端部に設けたフランジ１０・１０を突き合わせる。その合せ面には、必要に応じて薄いテープやフィルム等のシールド材（例えば、商品名；スコッチ導電性テープＮｏ．１２４５、１２６７等）を介在させてもよい。
【００２１】
上記両フランジ１０・１０の合せ面と反対側の面には、それぞれテーパ面形成部材２を配置するもので、その際、各テーパ面形成部材２の位置決めピン２１をフランジ１０の貫通孔１１および対向するテーパ面形成部材２の挿通孔２２に挿通して位置決め保持させる。
【００２２】
その状態で、図５に示すように両フランジ１０・１０の一方の長辺側（図の場合は下側）に、左右のホルダ３４・３４を開いた状態でクランプ片３２を添わせ、他方の長辺側（図の場合は上側）にクランプ片３１を配置する。なおその際、前記各Ｔボルト３７にねじ込んだナット３８は予め緩めておく。
【００２３】
次いで、図２に示すように左右のホルダ３４・３４を互いに接近する方向に回動して各Ｔボルト３７の頭部３７ａをクランプ片３１の切欠凹部３１ｂに係合し、その各Ｔボルト３７にねじ込んだナット３８を締付ける。すると、上記両ホルダ３４・３４が互いに接近する方向に回動し、その各ホルダ３４に設けた左右のクランプ片３３・３３も互いに接近する方向に移動する。
【００２４】
又それと同時に、上記各ホルダ３４に設けたロッド３９が、カラー３９ａを介してクランプ片３１の両端部の傾斜面３１ａに両側から押し付けられ、その傾斜面３１ａによる楔作用でクランプ片３１に導波管１の中心方向に向かう力が生じると共に、その反力で左右のホルダ３４・３４及び連結軸３６を介してクランプ３２が導波管１の中心方向に引き寄せられて、上下のクランプ片３１・３２も互いに接近する方向に付勢される。
【００２５】
その結果、前記長方形状の両フランジ１０・１０の四周に配置した断面略Ｖ字形の４つのクランプ片３１・３２・３３・３３は、それぞれフランジ１０・１０の内方に向かって押し付けられることになり、そのＶ字形クランプ片の楔作用で前記テーパ面形成部材２を介して上記両フランジ１０・１０が互いに圧接する方向に押し付けられる。それによって両フランジ１０・１０を良好に且つ強固に密着させた状態で連結固定できるものである。
【００２６】
なお上記の実施形態においては、テーパ面形成部材２を全体略Ｌ字形に形成したが、その形状等は適宜である。また上記各テーパ面形成部材２は、必要に応じて接着剤や両面接着テープ等でフランジ側面に固定するようにしてもよく、あるいは図７に示すように各フランジ１０・１０の合せ面と反対側に配置されるテーパ面形成部材２を予め金属板等の薄いシート状の連結部材２０等で連結した状態で組付けるようにしてもよい。
【００２７】
さらに上記のようなテーパ面形成部材２は、必ずしも用いなくてもよく、例えば図８に示すように両フランジ１０・１０をやや肉厚に形成し、その各フランジ１０の合せ面と反対側の角部に面取り加工等を施すことによってテーパ面１０ａを形成するようにしてもよい。また上記のようなテーパ面を形成することなく、前記両フランジ１０・１０の合せ面と反対側の角部に直接クランプ片３１〜３３を当接させるようにしてもよい。
【００２８】
また接続クランプ３の構成も適宜変更可能であり、例えば図示例においては左右のクランプ片３３・３３をホルダ３４を介してクランプ片３２に回動可能に連結したが、両クランプ片３３・３３をクランプ片３２に直接回動可能に連結すると共に、その各クランプ片３３の他端を直接クランプ片３１にＴボルト３７等で連結するようにしてもよい。又そのＴボルト３７等の代わりにバックル等を用いることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による導波管接続装置は、前記の構成であるから、接続すべき導波管１・１の両フランジ１０・１０を良好に且つ強固に密着させた状態で連結固定できるもので、前記従来のように両フランジ１０・１０間に隙間が生じて高周波が洩れたり、反射するのを確実に防止することができる。また狭いスペースに配置された導波管にあっても容易かつ迅速に接続することが可能となり、操作性のよい、しかも出力損失の少ない良好な導波管接続装置を提供できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による導波管接続装置の一実施形態を示す平面図。
【図２】上記実施形態における導波管接続装置の正面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図５】上記実施形態における導波管接続装置の分解正面図。
【図６】（ａ）・（ｂ）は上記実施形態における導波管接続部の平面図および正面図。
【図７】テーパ面形成部材をシート状の部材で連結した例の側面図。
【図８】フランジに面取り加工等を施してテーパ面を形成した例の側面図。
【符号の説明】
１  導波管
１０  フランジ
１１  貫通孔
２  テーパ面形成部材
３  接続クランプ
３１〜３３  クランプ片
３４  ホルダ
【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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