專利名稱：螺絲固定器具的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有特性調整螺絲的諧振器，該螺絲能夠插入諧振器空間或從諧振空間中拔出，或者能夠與諧振器分離或進入諧振器，涉及包括該諧振器件的濾波器、振蕩器和通信裝置，以及調整該諧振器件特性的方法。
背景技術：
在以下所討論的專利文件1至4中揭示了具有特性調整螺絲的諧振器件。
專利文件1的器件使用了具有彈簧墊圈的固定螺母，并且該螺母與特性調整的螺絲相嚙合。該螺母采用具有扭矩傳感器的旋轉扳手來緊固，使得該螺母具有的扭矩可以將特性調整螺絲調節到的稍緊的程度上。在這種情況下，特性調整螺絲是緊固著的，因此，該螺母是鎖定的。
在專利文件2的器件中，彈簧墊圈在初始狀態下是有效的。當旋轉特性調整螺絲時，則采用具有螺母旋轉片的橡皮插入其中來壓緊固定的螺母，從而可抵消彈簧墊圈的壓力。
在專利文件3和4的器件中，都沒有使用固定螺母。只是采用彈簧墊圈來固定特性調整螺絲。
根據在以下專利文件5中所揭示的公知技術，外殼為加工成毛口的，且特性嚙合螺絲與毛刺的外殼相嚙合。
專利文件1日本未審查專利申請公開第5-226913號專利文件2日本未審查專利申請公開第7-42722號專利文件3日本未審查實用新型登記申請公開第4-64816號專利文件4日本未審查專利申請公開第8-293710號專利文件5日本未審查實用新型登記申請公開第62-98307號參考專利文件1的器件，它就需要提供角度檢測機構(圖像傳感器)，用于固定螺母和扭矩傳感器。于是，作為整體來說，特性調整器件就變得十分復雜和昂貴。
在專利文件2的器件中，用于固定特性調整螺絲的平板必須具有一定的強度，使得該平板必須具有一定的耐力能承受在旋轉螺母時所施加的壓力。因此，該平板就需要厚些。只是在彈簧墊片的作用下才能鎖定螺母。因此，在某些情況下，可靠性就變得難以確定的。
專利文件3和4的器件存在著以下問題各個器件特性可調整的范圍限制在彈簧墊片的行程內，此外，如果在調節過程中負載發生變化，則在螺母沒有鎖定的狀態下，該器件就變得不穩定。
在專利文件5的器件中，由于只進行了毛刺處理，所以，要準備螺絲在軸線上的振動。于是，自動調節就變得很困難。
一般來說，上述所討論的這類問題不僅會在諧振器器件中出現，也會在螺絲擰在部件上的螺孔以便于固定和確保在預定的插入或抽取位置上的情況下也會出現。
本發明的一個目的是提供螺絲固定結構，它可以解決上述所討論的問題，采用該結構的諧振器的成本低，且特性調整功能具有高的可靠性，本發明還提供各種包含該諧振器件的濾波器、振蕩器和通信裝置以及調整諧振器件特性的方法。
發明內容
本發明的螺絲固定結構包括螺絲固定的螺母，它與擰在形成多個螺孔上的螺絲相嚙合，該螺母具有在靠近螺絲軸的厚度方向上而下凹的凹面；以及彈簧墊片，彈簧墊片是與部件相接觸的具有彈簧特性的小片，該彈簧墊片也具有與凹面相嚙合的凸面且夾在部件和螺母之間。
本發明的諧振器件的特征是器件包含螺絲固定結構，該部件是一個覆蓋著包含諧振器腔室的開口的平板，或者腔室內部是諧振器空間的腔室，并且螺絲是一個特性調整螺絲，它能夠接近諧振器或與諧振器隔開，或者是能夠插入腔室的諧振器空間或從腔室的諧振器空間拔出。
調整本發明的諧振器件的特性的方法包括在具有上述所討論的結構的諧振器件中，調整螺母的緊固扭矩，使得負載能施加在墊片上，而不致于卡住特性調整螺絲且能夠吸收螺絲的反沖，以及在這樣的狀態下旋轉特性調整螺絲。
此外，調整本發明諧振器件的特性的方法的特征是，安裝嚙合的部件，使之與螺母外圈嚙合，并抑制螺母以防其旋轉，并旋轉特性調整螺絲。
此外，調整本發明諧振器件的特性的方法的特征是，在特性調整之后，緊固螺母，直至彈簧墊圈完全斷裂為止。
本發明的濾波器具有與上述討論的諧振器件的諧振器或諧振空間相耦合的外部輸入一輸出部件。
本發明的振蕩器包括與上述討論的諧振器件的諧振器或諧振空間相耦合的振蕩元件，以及輸出振蕩元件所產生的振蕩信號的部件。
本發明的通信裝置具有上述討論的濾波器或振蕩器。
附圖簡要說明
圖1是根據第一實施例的諧振器件的局部分解透視圖。
圖2以剖面圖示出第一實施例的諧振器件。
圖3示出彈簧墊片、固定螺絲的螺母，及其組件。
圖4示出根據第二實施例的諧振器件的結構。
圖5是描述調整特性方法流程的流程圖。
圖6是濾波器結構的方框圖。
圖7是濾波器結構的方框圖。
圖8是通信裝置結構的方框圖。
實現發明的最佳方法參照圖1至圖3討論根據第一實施例的諧振器件的結構以及調整該諧振器件特性的方法。
圖1是諧振器件的局部分解透視圖。圖2以剖面圖顯示了諧振器件。圖2(B)是中心縱向的剖面圖。圖2(A)是沿著圖2(B)的A-A切線的器件部分的剖面圖。圖2(C)是沿著圖2(B)的C-C切線的器件部分的剖面圖。
在圖1中，顯示了腔室5以及覆蓋著腔室5上表面的開口的平板4。在腔室5內部的中心設置了導體壁23，并在腔室內部中心還提供了兩個核心導體21a和21c，使之向腔室的開口表面一邊凸出于腔室5的底部，正如圖2所示。兩個核心導體21a和21c，腔室5和平板4一起構成了兩個半同軸的諧振器。在導體壁23上制成了一個耦合窗口，用于將兩個半同軸的導體相互耦合到預定的耦合程度。
此外，介質核心22設置在腔室5的內部，以構成TM模式的介質諧振器。在介質核心22上形成了孔h，從而破壞了包含核心導體21a的半同軸諧振器的電場強度的對稱性與包含介質核心22的介質諧振器的電場強度的對稱性。因此，將這兩個諧振器相互耦合。
盡管在圖1和圖2中并沒有示出，但是提供了與包含介質核心22的介質諧振器相耦合的外部耦合部件和與包含核心導體21c的介質諧振器相耦合的外部耦合部件。因此，在兩個外部部件之間形成了三級諧振器。
在平板4上形成了螺孔10，并且特性調整螺絲1a，1b和1c分別擰在螺孔10中。所提供的固定螺絲的螺母2a，2b和2c分別與特性調整螺絲1a，1b和1c相嚙合。彈簧墊片3a，3b和3c分別夾在固定螺絲的螺母2a，2b和2c與平板4之間。
圖3示出彈簧墊片、螺母，以及使用彈簧墊片和螺母來固定特性調整螺絲的狀態。圖3(A)是彈簧墊片3的透視圖。圖2(B)是固定螺絲的螺母2的透視圖。圖3(C)是在螺絲固定狀態下的一部分特性調整螺絲的剖面圖。
正如圖3(A)所示，在彈簧墊片3上制成了多個小片3’，并且與平板4相接觸。形成凸面p，使之沿與小片3’相反的方向突出。如圖3(B)所示，在固定螺絲的螺母2上形成凹面部分d，并且彈簧墊片3的凸面部分p與該凹面部分p相嚙合。在圖3(B)中，螺母被繪制成這樣一種形式，與彈簧墊片3接觸的螺母2的表面位于其上側。
如圖3(C)所示，特性調整螺絲1擰在平板4上形成的螺孔中。特性調整螺絲1擰在固定螺絲的螺母2中。彈簧墊片3夾在固定螺絲的螺母4和平板4之間。在這種狀態下，彈簧墊片3的凸面部分p與固定螺絲的螺母2的凹面部分相嚙合，從而抑制了彈簧墊片3徑向的位置變化，同時，也使得施加在彈簧墊片3的負載所產生的方向能與特性調整螺絲1的軸線吻合。
作為上述所討論的特性調整螺絲1，可采用，例如，M4×0.5的螺絲(細牙螺紋)。彈簧墊片3的外尺寸為約8mm，且片厚為0.15mm，并且是采用磷青銅制成的。特別是，可以采用沖壓或類似的方式來切割片厚015mm的磷青銅薄片金屬材料。切割的薄片金屬材料的中央部分是加工成毛口的，從而形成凸面部分p。此外，在該實例中，制成了八瓣小片3’，使之能凸出且彎曲。
螺絲固定螺母2是六角形螺母且對角線為7mm及厚度為2.5mm。通常可使用切割或沖壓的方法來制成凹面部分d。
正如圖3(C)所示，在特性調整螺絲1的端面制成一個凹槽，且一負改錐與凹槽相嚙合。特性調整螺絲1的下端的凸出程度，即，深入到腔室內的下端部分，是可以通過改錐在螺絲的軸線上的旋轉來調整。
在圖3(C)所示的旋轉特性調整螺絲狀態的某些情況下，固定螺絲的螺母2可以與螺絲1一起調節。這種調節時常會發生于特性調整螺絲1擰在固定螺絲的螺母2的部分的摩擦力大于固定螺絲的螺母2和彈簧墊片3之間的摩擦力以及也大于在彈簧墊片3和平板4之間的摩擦力的情況。于是，就使用了圖1所示的嚙合部件6。在該嚙合部件6上分別制成了嚙合孔11a，11b和11c。該嚙合部件6設置在平板4的上表面上，使得固定螺絲的螺母2a，2b和2c能分別與嚙合孔11a，11b和11c相嚙合。在這種狀態下，就可以分別調節特性調整螺絲1a，1b和1c。
如果旋轉停止構件與旋轉特性調整螺絲1的改錐同軸，則可以不使用上述所討論的嚙合部件6，并可以采用止轉構件來固定該固定螺絲的螺母，這就需要提供扭矩檢測結構，使得施加在固定螺絲的螺母上的負載能保持恒定。另一方面，根據本發明，能夠穩定地且可以在彈簧墊片所獲得負載的相對較寬范圍內進行特性的調整。即，不會卡住特性調整螺絲，并能夠吸收螺絲的反沖(backlash)。于是，在采用六角形的固定螺絲的螺母的情況下，該螺母可以人工設置在一個固定的角度上，該角度可等于60°倍數，并且可以與嚙合部件6相嚙合。因此，整個器件就變得簡單，且其成本也能夠降低。
如果沒有提供圖3所示的彈簧墊片3的凸面部分p和固定螺絲的螺母凹面部分d，則彈簧墊片3將設置在一個不平衡的位置上。于是，施加在彈簧墊片3、固定螺絲的螺母2、特性調整螺絲1等等上的負載將會變得不平衡。因此，特性調整螺絲設置在與平板4不平衡的位置上，從而變得不穩定。此外，如果彈簧墊片3的片厚小于螺絲的間距，則彈簧墊片3的一部分就會伸入螺絲的根部。如果為了獲得合適的負載而緊固固定螺絲的螺母2，則在某些情況下就會發生下列不便，彈簧墊片3擦在(rub on)特性調整螺絲1的表面上，從而損害螺絲或與螺絲嚙合。
關于彈簧墊片3，重要的是適當地設計由彈性所引起的負載。如果該負載過大，則旋轉特性調整螺絲1所需的扭矩就會隨著過大的負載而成比例增加。于是，旋轉結構和大部分的諧振器件就向是彈性部件。因此，這就很難通過較小的旋轉量來調整該特性調整螺絲的轉動。相反，如果該負載是過小，則螺絲的反沖(不配合)就不能完全被吸收，且穩定性就會變差。于是，就不可能實現發明目的。
一般來說，如果螺絲的轉動超過了較大的距離，或者即使螺絲以較小的距離插入和拔出，而同時將相當大的負載施加在螺絲上，則構成外螺絲和內螺絲的金屬將會相互間卡住，也就是說，會出現所謂的“磨損的現象”。因此，就不能實現螺絲的功能。特別是，在諧振器件中，在黃銅制成的螺絲的表面電鍍銀，因為銀電鍍層可具有高的工作性能，并提供了高的導電率。對這類軟金屬來說，上述所討論的磨損會更多的發生。此外，因為沒有使用潤滑劑，磨損會產生更大的影響。
由發明者所進行的各種試驗的結果已經表明不會在發生上述所討論的磨損，并且在負載為10N(1Kgf)(即，在扭矩轉換基礎上近似為0.01N.m(100gf.cm))的條件下可以充分地吸收該反沖。
一般來說，作為夾具元件所使用的螺絲的強度是可以由公式化表述的。然而，在夾具扭矩和所產生的同軸力之間的關系是取決于螺絲表面的摩擦系數。該摩擦系數是離散的數值數。特別是，該關系可根據各個相關的使用目的來標準化。根據JIS(日本工業標準)B1083，這是一個授權的標準，在該標準中的參考表2列出了鋼螺絲的夾具軸力的產生點。盡管螺絲的使用和材料不同于特殊的螺絲，但這些數值都可以用于計算適用于根據螺絲的尺寸數值數的標準。根據參考表2，對于M4(粗牙)來說，夾具軸的力可指定為2.0KN(200Kgf)，且假定摩擦系數為0.2，則強度等級為4.8。在本發明的實施例中，夾具的扭矩可限制在指定數值的二十分之一。即，夾具扭矩可指定為0.1KN(10Kfg)。該數值比上述試驗結果所獲得的數值大了一個數字。這就可以認為，如果夾具扭矩大于該數值，則會出現不適用于上述細微調整的現象。同樣，該數值可定義在彈簧墊片3不出現斷裂條件下所產生負載的上限。在螺絲的名稱不適用于上述所討論的參考表2內容的情況，或者在強度等等方面都存在著不方便的情況下，該數值可以根據在JIS B1083的“一般規則”中所定義的計算基準來計算。
由于不能通過設置下限來獲得一般標準，所以就不能規定上述所討論的夾具扭矩的下限。同樣，該下限定義在能夠吸收間歇的范圍內，并且可以穩定地進行特性的調整。
當完成特性調整之后，就將特性調整螺絲固定且防止采用改錐或類似的工具再調節它。同時，去除嚙合部件6，并緊固固定的螺母2。在這種情況下，該螺母是采用根據特性調整螺絲1，固定螺絲的螺母2，以及防止變化的平板4之間的位置關系的扭矩來緊固的。特別是，螺母2是采用大約0.5Nm(5Kg.cm)的扭矩來緊固的。在這種情況下，產生明顯超出彈簧墊片3的彈性極限的負載，則彈簧墊片3將會被擠扁，而變成平坦的薄片。這時，該負載，由彈簧墊片所引起的負載，就變得難以忽略。
在特性調整螺絲的每單位旋轉角度的特性變化大的(即，調整靈敏度高)情況下，也就是說，在稍微旋轉變化螺絲就能改變特性的情況下，這就會出現問題，在某些情況下，施加在彈簧墊片上的負載長時間地變化。根據本發明的器件結構，這類問題是可以避免的。然而，有可能采用強力的固定，從而能夠進一步增強抵御環境條件的能力，例如，振動，沖擊以及其它等等。
下文將參考圖4來討論根據本發明的第二實施例的諧振器件的結構以及調整諧振器件特性的方法。
圖4(A)，4(B)和4(C)分別顯示了具有不同結構的三種諧振器件。
在圖(A)的實例中，在腔室5的內部設置了單列的介質芯22，以形成TE01模式的諧振器。在該實例中，采用具有一個基本矩形的嚙合孔11的嚙合部件6，并且固定螺絲的螺母2的兩邊都與嚙合孔11相嚙合。
在圖4(B)的實例中，制成了一個連續的嚙合孔11，采用該嚙合孔可以與多個固定螺絲的螺母2a和2b相嚙合。
在圖4(C)的實例中，與固定螺絲的螺母2相嚙合的嚙合孔11設置的較大，使得調整孔h并不會被阻塞。特別是，調整部件可插入在腔室的內部，例如，以確定在腔室中的耦合環路，使得環路的形狀和方向都能改變。于是，就有可能調整特性。
下文將參考圖5來討論具有特性調整功能的各個上述所討論的諧振器件的特性調整方法。
圖5是示出特性調整過程的流程圖。首先，將特性調整螺絲1，固定螺絲的螺母2，以及彈簧墊片3裝配成諧振器件的主體部件(n1)。隨后，調節固定螺絲的螺母2的角度，使之等于螺母與嚙合部件6相嚙合的旋轉角度(n2)。這時，附加嚙合部件6(n3)。設置特性調整螺絲1的改錐凹槽的方向，使之等于改錐的初始設置的角度(n4)在這種狀態下，將諧振器件安裝在特性調整器件上(n5)。
特性調整器件檢測特性調整螺絲的初始高度，并且存儲該初始高度(n6)。此后，將改錐移向調整該特性調整螺絲的位置。于是，放下螺絲(n7至n8)。隨后，使特性調整螺絲旋轉預定的旋轉量。這時，改錐向上移出(n9至n10)。
此后，測量諧振器件的特性，并確定該特性是否在預定的范圍內。重復上述所討論的步驟n7至n11，直至特性處于預定的范圍。當獲得了預定的特性時，就將諧振器件從調整器件中松開(n12)。去除嚙合部件6(n13)，并鎖定固定螺絲的螺母(n14)。即，緊固固定螺絲的螺母，直至彈簧墊片3被壓緊和斷裂。
下文中，參考圖6至8來討論了使用上述方法所制成的諧振器件的濾波器、振蕩器和通信裝置的結構。
圖6是示出濾波器結構的方框圖。在圖6中，在兩個諧振器之間提供耦合元件k，并且在諧振器和外部輸入輸出單元之間提供耦合元件ke。例如，提供適用于信號的輸入和輸出的以諧振器的諧振模式與磁場相耦合的耦合環路。
圖7是示出振蕩器結構的方框圖。在振蕩器中，諧振器與負阻元件的振蕩元件相耦合。于是，振蕩器產生諧振器的穩定諧振頻率的振蕩，從而可獲得振蕩輸出。
圖8是示出通信裝置結構的方框圖。該器件包括作為天線復用器的復用器DPX，接收濾波器RXF，發送濾波器TXF，和連接單元JU。發送濾波器TXF產生通過各個信道的傳輸信號。連接單元JU功率合成信號且將其輸出至復用器DPX。接收濾波器RXF產生在接收頻帶中能通過的信號。因此，就制成了在蜂窩式基站中所使用的通信裝置。可提供具有上述振蕩器的發送器的振蕩電路單元。
在上述所討論的實施例中，討論了具有特性調整螺絲的諧振器件。本發明并不局限于該實施例。本發明可以應用于螺絲擰在部件上制成的螺孔，并要求保持能方便和可靠插入或拔出位置的情況。
在上述所討論的實施例中，提供了多個具有彈簧特性的小片作為彈簧墊片。提供了至少有一個具有彈性特性的小片作為彈簧墊片。
工業應用本發明固定螺絲的結構包括與擰在部件上制成的螺孔中的螺絲相嚙合的固定螺絲的螺母，該螺母具有與近似螺絲軸線的厚度方向下凹的凹面，以及具有彈簧特性的小片且與部件相接觸的彈簧墊片，該彈簧墊片具有一個與上述凹面部分相嚙合的凸面部分且夾在部件和螺母之間。因此，也可以防止彈簧墊片防止在不平衡的位置，從而是負載也變得不平衡。此外，也可以去除部分彈簧墊片填入到螺絲的根部進而損害被擰螺絲的表面或與螺絲的表面相嚙合的不方便之處。于是，螺絲可以方便或可靠地保持在預定插入或拔出的位置。
此外，在本發明的諧振器件中，該器件包含了固定螺絲的結構，該部件和覆蓋著包含諧振器的腔室的開口和腔室的內部就是諧振空間的平板，并且螺絲是能夠接近于或與諧振器相分離，或者能夠插入或拔出腔室的諧振空間的特性調整螺絲。于是，就可獲得器特性可以方便調整且具有高可靠性的諧振器件。
此外，根據本發明，所附加的嚙合部件是與固定螺絲的螺母的四周相嚙合，這時，就可調節特性調整螺絲。因此，彈簧墊片的負載可保持恒定。于是，就可以高穩定性來進行特性的調整。
此外，根據本發明，在特性調整之后，緊固螺母，直至彈簧墊片能完全斷裂鎖住。因此，就能夠增強最終產品對它環境，例如，沖擊，震動以及其它等等的抵御能力。
權利要求
1.一種固定螺絲結構，它包括固定螺絲的螺母，它與擰在部件上制成的螺孔中的螺絲相嚙合，該螺母具有沿厚度方向下凹的凹面部分；以及具有彈簧特性且與部件相接觸的彈簧墊片，該彈簧墊片還具有與上述凹面部分相嚙合的凸面部分且夾在部件和螺母之間。
2.一種諧振器件，其特征在于，該器件包含如權利要求1所述的螺絲固定結構，權利要求1中所述的部件是一個覆蓋包含諧振器的腔體的開口或腔體的內部是諧振空間的平板，并且權利要求1中所述的螺絲是能夠接近于或與諧振器相分離，或者能夠插入或拔出腔體的諧振空間的特性調整螺絲。
3.如權利要求2所述調整諧振器件的特性的方法，其特征在于，它包括調整螺母的緊固扭矩，使得施加在墊片上的負載不會卡住特性調整螺絲，并且能夠吸收螺絲的回沖，并且在這種狀態下，對特性調整螺絲進行調節。
4.如權利要求3所述的諧振器件的特性的調整方法，其特征在于，所附加的嚙合部件與螺母的四周相嚙合，并且抑制所述螺母的旋轉，并且旋轉特性調整螺絲。
5.如權利要求3和4所述的諧振器件的特性調整方法，其特征在于，在所述特性調整之后，緊固所述螺母，直至彈簧墊片完全爆斷。
6.一種濾波器，它具有與權利要求2所述的諧振器和諧振空間相耦合的外輸入輸出部件。
7.一種振蕩器，它包括與權利要求2所述的諧振器和諧振空間相耦合的振蕩元件，和輸出所述振蕩元件所產生的振蕩信號的部件。
8.一種通信裝置，它具有如權利要求6所述的濾波器或權利要求7所述的振蕩器。
全文摘要
一種螺絲固定實現是一種低成本和高可靠性的方法，它提供了具有固定螺絲結構和具有特性調整功能的諧振器件，以及包含該諧振器件的濾波器、振蕩器和通信裝置，以及提供了調整諧振器件的特性的方法。提供了固定特性調整螺絲1的螺母2，該螺母可具有以接近固定螺母2的軸線且以厚度方向下凹的凹面部分d。提供了彈簧墊片3，該墊片可具有與固定螺絲的螺母2的凹面部分d相嚙合的凸面部分p。彈簧墊片3夾在平板4和固定螺絲的螺母2之間。于是，可在適當負載的條件下調節特性調整螺絲1。在調整特性之后，緊固固定螺絲的螺母2，直至彈簧墊片3能完全爆開。于是，這些部件就被鎖定了。
文檔編號H01P1/20GK1498444SQ0380013
公開日2004年5月19日 申請日期2003年2月6日 優先權日2002年2月13日
發明者木岡豐, 小林英一, 一 申請人:株式會社村田制作所