層疊管路組裝體以及管路零件的螺釘連結方法

2023-10-07 04:36:14 2

專利名稱：層疊管路組裝體以及管路零件的螺釘連結方法
技術領域：
本發明涉及在多個片狀零件層疊並一體化、內層形成中空的管路的管路零件上連 結控制基板等被連結零件而成的層疊管路組裝體。此外，涉及通過螺釘將被連結零件連結 在管路零件上的管路零件的螺釘連結方法。
背景技術：
微波或毫米波的雷達或通信設備上所使用的波導路徑零件或波導管結構的天線 中，要求其具有複雜的中空管路多層化的結構，特別是車載雷達那樣的民生設備，必須做到 小型化且生產率高。為此，作為內部形成中空的波導路徑(管路)的管路零件的形態，採用 將形成有各種形狀的衝壓孔的片狀零件多片層疊並通過面接合等方法使之一體化，從而能 夠實現複雜的管路構造，將控制基板等被連結零件通過螺釘連結在該管路零件上的結構。關於將螺釘連結在上述管路零件上的方法，可以考慮在管路零件一體化之後通過 機械加工形成螺孔的方法，或者預先在一片管路零件上加工出螺孔再進行一體化的方法寸。另一方面，作為在進行層疊後的薄片上進行螺釘連結的方法，過去，有人提出例如 專利文獻1所記載的方法。該方案中，在一方薄片上形成具有自攻螺釘用連結孔的盤形縮 頸部，並且在另一方薄片上設置對盤形縮頸部從內側進行支撐的支撐部，通過盤形縮頸部 及支撐部使得連結部的厚度實質上變厚，由支撐部從盤形縮頸部的內側支撐因緊固扭矩而 產生的軸向力，防止盤形縮頸部成為壓曲的狀態。專利文獻1 特開2005-23944號公報但是，在將上述管路零件一體化之後通過機械加工形成螺孔的方法中，存在進行 螺孔加工時所使用的切削油和用來去除切削油的清洗液會流入零件的管路內而無法去除 的問題，在小型設備的情況下，由於要相對於螺孔的位置與內層的管路位置重疊的配置預 估螺釘的底孔加工中的鑽頭前端的規避區域，因而存在著不利於實現薄型化的問題。而關於預先在一個管路零件上加工出螺孔後一體化的方法，在進行分體時能夠使 零件形狀最簡單的構成是使管路的側壁與頂面及底面的零件分體的形態，然而由於這種情 況下各個零件的厚度被限制在管路的高度以下，因而存在難以得到必要的螺釘嵌合長度 (通常需要螺紋牙的三個螺距以上)。相對於此，在專利文獻1所記載的方法中，形成盤形縮頸部時加工工序增加、成本 提高，而且盤形縮頸部的形成不利於實現薄型化，並不是有效的改進方法。鑑於這種情況， 人們希望提出一種相對於將薄片零件層疊而成的管路零件，能夠以容易的方法穩定地進行 螺釘連結的方案。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的是獲得層疊管路組裝體以及管路零 件的螺釘連結方法，在將被連結零件通過螺釘連結在將薄片零件層疊並一體化的管路零件上的構造中，能夠獲得螺釘的嵌合狀態的穩定性，而且能夠使螺釘長度和螺孔深度為必要 的最小長度，能夠實現設備的小型(薄型)化並且因不採用螺孔加工而實現低成本化。為解決上述問題、達到上述目的，本發明的層疊管路組裝體的特徵是，具有多個 片狀零件層疊並一體化、內層形成中空的管路的管路零件，以及通過螺釘連結在管路零件 上的被連結零件；多個片狀零件包括分別形成管路的側壁、頂面及底面的多個片狀零件，在 形成管路的側壁的至少一片第1片狀零件上形成有螺釘的底孔，螺釘是通過自身進行攻絲 而連結在底孔中的自攻螺釘。此外，本發明的管路零件的螺釘連結方法是將被連結零件通過螺釘連結在多個片 狀零件層疊並一體化、內層形成中空的管路的管路零件上的管路零件的螺釘連結方法，其 特徵是，具有將包含形成有成為管路的衝壓孔並形成有螺釘的底孔的至少一片第1片狀 零件的多個片狀零件層疊並一體化而製作管路零件的層疊工序；將自攻螺釘靠螺釘自身進 行攻絲而攻入管路零件的底孔中從而將被連結零件連結在管路零件上的連結工序。根據本發明，可得到如下的效果，S卩，在將被連結零件通過螺釘連結在將薄片零件 層疊並一體化而成的管路零件上的構造中，不僅能夠獲得螺釘的嵌合狀態的穩定性，而且 能夠使螺釘長度和螺孔深度為必要的最小長度，能夠實現設備的小型(薄型)化，不用進行 螺孔加工而能夠實現低成本化。


圖1是對本發明的層疊管路組裝體的實施方式1進行展示的立體圖。圖2是圖1的層疊管路組裝體的分解立體圖。圖3是波導管管路零件的分解立體圖。圖4是層疊管路組裝體的橫向剖視圖。圖5是將圖4的自攻螺釘的連結部放大展示的局部放大圖。附圖標記說明1 7 片狀零件la、3a、4a 規避孔lc、3c、5c、7c 細窄孔2b、IOa 底孔2c,4c,6c 成為管路(波導路徑)的衝壓孔10 波導管管路零件(管路零件)20 控制基板(被連結零件)30 高頻器件40 自攻螺釘100 層疊管路組裝體
具體實施例方式下面，對本發明的層疊管路組裝體以及管路零件的螺釘連結方法的實施方式結合 附圖進行詳細說明。另外，本發明並不受該實施方式的限定。實施方式1
圖1是對本發明的層疊管路組裝體的實施方式1進行展示的立體圖。圖2是圖 1的層疊管路組裝體的分解立體圖。層疊管路組裝體100具有波導管管路零件(管路零 件)10 ；通過自攻螺釘40連結在該波導管管路零件10上、作為被連結零件的控制基板20 ； 安裝在該控制基板20上的高頻器件30。高頻器件30具有發送和接收微波或毫米波的功 能。波導管管路零件10是多個片狀零件進行層疊並通過面接合而一體化的。波導管管路 零件10在內層形成有未圖示的中空的管路(波導路徑)。波導管管路零件10上形成有螺 釘的底孔10a，另一方面，控制基板20上形成有通孔20a，控制基板20是靠穿過通孔20a的 自攻螺釘40攻入波導管管路零件10的底孔IOa中而進行連結的。圖3是波導管管路零件10的分解立體圖。圖4是層疊管路組裝體100的橫向剖視 圖。圖5是將圖4的自攻螺釘40的連結部附近A放大展示的局部放大圖。圖3中，波導管 管路零件10是由厚度小的片狀零件1、3、5、7與厚度大的片狀零件2、4、6交替重疊並以粘 結劑等粘結成一體的。厚度大的片狀零件2、4、6上開設有用於形成波導路徑的各種形狀的 大面積的衝壓孔2c、4c、6c。另一方面，厚度小的片狀零件1、3、5、7上形成有使衝壓孔2c、 4c、6c連通的狹縫狀的細窄孔lc、3c、5c、7c。如上所述，通過預先在多片片狀零件上設置用 於形成波導路徑的各種形狀的衝壓孔，再將這些片狀零件層疊並一體化，便能夠獲得複雜 的波導路徑。控制基板20上形成有將如上形成的波導路徑與高頻器件30連接起來的波導 路徑孔20b (圖2)。高頻器件30經由該波導路徑進行微波或毫米波的發送與接收。在本實施方式中，僅在波導管管路零件10的從控制基板20 —側起的第2片片狀 零件(第1片狀零件)2上形成有底孔2b。並且，在將該片狀零件2在層疊方向上夾在中間 的第1、3、4片片狀零件(第2片狀零件)1、3、4上，在與底孔2b相對應的位置上分別形成 有規避孔la、3a、4a。S卩，在本實施方式的層疊管路組裝體100中，波導管管路零件10，是將包含片狀零 件2與片狀零件1、3、4的多個片狀零件層疊而製成(層疊工序)，所述片狀零件2形成有成 為管路(波導路徑)的側壁的衝壓孔2c並且形成有底孔2b，所述片狀零件1、3、4將片狀零 件2在層疊方向上夾在中間並且在與底孔2b重合的位置上形成有規避孔la、3a、4a，之後， 將靠螺釘自身進行攻絲的自攻螺釘40攻入該波導管管路零件10的底孔2b(10a)中，從而 將控制基板20連結在波導管管路零件10上(連結工序)。另外，所形成的管路的高度(形成有衝壓孔2c、4c、6c的片狀零件2、4、6的厚度) 與所使用的頻段相關聯，在毫米波的76GHz頻段的情況下為1 1. 3mm左右的高度，由於該 零件的高度與嵌合長度相對應，因而在一般使用的M3標準螺釘(螺距0. 5mm)中將不足3個 螺距的量，螺釘的連結狀態難以穩定。而作為以本實施方式中所使用的自攻螺釘40進行連 結的構成中，由於與陰螺紋(底孔2b)的密接性高，因而即便是兩個螺距程度的嵌合長度， 也能夠使螺釘的連結狀態穩定化，因此，在薄片層疊而成的波導管管路零件10上實現螺釘 連結是可能的。如上所述，根據這種構成的層疊管路組裝體，以片狀零件2的厚度量對自攻螺釘 40的嵌合長度進行管理，並且能夠以形成有規避孔的片狀零件1、3、4的片數對螺孔深度進 行調整，因此，能夠根據自攻螺釘40的長度很容易選定最小深度，能夠實現設備的小型(薄 型)化。此外，根據這種構成的管路零件的螺釘連結方法，不需要預估加工螺釘的底孔時鑽頭前端的規避區域，因此，能夠實現設備的小型(薄型)化。即，在構成波導管管路零件 10的控制基板20—側的層疊體IOb上形成了形成波導路徑的衝壓孔和螺孔，但在構成波導 管管路零件10的其它部分的層疊體IOc上，不需要預估鑽頭前端的規避區域，能夠在很廣 的範圍內形成衝壓孔，因此，能夠有效地利用體積，能夠謀求裝置的小型化。這樣，在本實施方式中，在將被連結零件通過螺釘連結在薄片零件層疊並一體化 的管路零件上的構造中，能夠獲得螺釘的嵌合狀態的穩定性，而且能夠使螺釘長度與螺孔 深度為必要的最小長度，能夠實現設備的小型(薄型)化並且因不用進行螺孔加工而實現 低成本化。另外，在本實施方式中，是在控制基板20上設置波導路徑孔20b、在高頻器件30與 波導管管路零件10之間進行空間傳輸的構成，但即使是設計成在控制基板20上設置介電 波導路徑(圖案等)的構成，也能夠發揮同樣的功能。實施方式2本實施方式的層疊管路組裝體在構造上大略與實施方式1 一樣。在波導管管路零 件10的材質為不鏽鋼材料的情況下，由於硬度高(維氏硬度為250HV以上)，因而一般來說 以自攻螺釘進行連結是困難的(能夠以一般性自攻螺釘進行連結的材料硬度的大致標準 是不到螺釘硬度的50%、220Hv以下的程度)。為此，在本實施方式中，對波導管管路零件10的全體或形成底孔2b的片狀零件2 進行800°C程度的退火處理(熱處理工序)。由此，使硬度降低到220Hv以下，即便是對於 不鏽鋼材料構成件，也能夠實現能夠進行螺釘連結的構造。另外，關於上述加熱處理，在用於實現一體化的接合方法採用以擴散接合為代表 的通過高溫加熱進行接合的方法的情況下，由於能夠與接合同時進行處理，因而很容易應 對。本發明的層疊管路組裝體能夠很好地應用於微波或毫米波的雷達和通信設備上 所使用的波導路徑零件或波導管結構的天線中。
權利要求
一種層疊管路組裝體，其特徵是，具有多個片狀零件層疊並一體化、內層形成中空的管路的管路零件，以及通過螺釘連結在前述管路零件上的被連結零件；前述多個片狀零件包括分別形成前述管路的側壁、頂面及底面的多個片狀零件，在形成前述管路的側壁的至少一片第1片狀零件上形成有前述螺釘的底孔，前述螺釘是通過自身進行攻絲而連結在前述底孔中的自攻螺釘。
2.如權利要求1所記載的層疊管路組裝體，其特徵是，前述多個片狀零件還包括第2片狀零件，該第2片狀零件與前述第1片狀零件的重疊、 並形成有成為前述自攻螺釘的前端規避的空間的規避孔。
3.如權利要求1或2所記載的層疊管路組裝體，其特徵是，前述管路零件的全體或前述第1片狀零件經過了退火。
4.如權利要求3所記載的層疊管路組裝體，其特徵是，前述第1片狀零件的材料是不鏽鋼或以不鏽鋼為主體的高硬度材料。
5.一種管路零件的螺釘連結方法，將被連結零件通過螺釘連結在多個片狀零件層疊並 一體化、內層形成中空的管路的管路零件上，其特徵是，具有將包含形成有成為前述管路的衝壓孔並形成有前述螺釘的底孔的至少一片第1片狀 零件的多個片狀零件層疊並一體化而製作前述管路零件的層疊工序；將自攻螺釘靠螺釘自身進行攻絲而攻入前述管路零件的前述底孔中，從而將前述被連 結零件連結在前述管路零件上的連結工序。
6.如權利要求5所記載的管路零件的螺釘連結方法，其特徵是，前述層疊工序包括將在與前述底孔重疊的位置上形成有規避孔的第2片狀零件重疊 在前述第1片狀零件上的工序。
7.如權利要求5或6所記載的管路零件的螺釘連結方法，其特徵是，在前述層疊工序之前，還具有對前述管路零件的全體或前述第1片狀零件進行退火的 熱處理工序。
全文摘要
層疊管路組裝體具有多個片狀零件(1～7)層疊並一體化、內層形成中空的管路的管路零件(10)，以及通過螺釘連結在管路零件(10)上的控制基板(20)；多個片狀零件包括分別形成管路的側壁、頂面及底面的多個片狀零件，在形成管路的側壁的片狀零件(2)上形成有底孔(2b)，螺釘是通過螺釘自身攻絲而連結在底孔中的自攻螺釘(40)。能夠得到如下的層疊管路組裝體，即，能夠獲得螺釘的嵌合狀態的穩定性，而且能夠實現設備的小型(薄型)化以及低成本化。
文檔編號F16B5/02GK101978176SQ20098011034
公開日2011年2月16日 申請日期2009年2月24日 優先權日2008年3月25日
發明者橋本實, 羽生誠志 申請人:三菱電機株式會社