JPH05266816A - マグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ベインの片側の管軸方向端面のみにストラップ
リングを配設した量産性良好で信頼性の高いマグネトロ
ンを提供することにある。 【構成】内外ストラップリングとそれらを収納する溝を
ベインの管軸方向片側の端面にのみ設け、更に、内外ス
トラップリングのベインとの接続用突出部分の中間に、
内外ストラップリングの双方または何れか一方に、他方
のストラップリングへ近寄るように突出した部分を、他
方のストラップリングから同様に突出した部分または他
方のストラップリングとの間で、少なくとも対向面間距
離を、電気振動共振時に放電を阻止できる程度に残して
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベインの管軸方向の片
側の端面のみにストラップリングを配設した、量産性に
優れ、しかも信頼性の高い、電子レンジ用などに好適な
マグネトロンに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の技術で利用できる電波の周波数帯
域は有限であるから、公知のように国際的取り決めによ
って用途別に厳密に割り当てられ、別の周波数帯域での
電波利用を妨げないように技術的な規定が種々定められ
ており、法規的にも厳しく規定されている。電子レンジ
は各世帯あたり１台程度にまで普及しているが、それだ
けに、不要電波の放出源にならないように対策しておく
ことが、厳重に求められている。もちろん、通信用など
に割り当てられている周波数帯域を使用する機器の側で
は、上記のような不要電波がある程度存在していても妨
害を受けないように極力対策を施してはいるが、電子レ
ンジなどの関連近接周波数使用側で不要電波を放出しな
いようにすることが根本的で一層大切である。

【０００３】一方、電子レンジ用などに用いられるマグ
ネトロンは、多数使用されているから、量産性に優れ、
少しでも容易に、安価に、製造できることが必要であ
る。そのため、種々の原価低減の手段が考えられ実行さ
れてきた。例えば、マグネトロンの各部材のなかで、単
独で最も高価な、陽極とベインを一体成形した部分（ベ
インにストリップリング収納溝を形成することや、スト
リップリングを取付けることは後に作業する）を、多数
の品種に共用できれば経済的である。また、マグネトロ
ンの各空洞共振器の等電位点を短絡接続するストラップ
リングは、従来は通常、ベインの管軸方向端面の何れの
側にも設けられていたが、若しこれを、ベインの片側の
管軸方向端面のみに設けただけで済むようにできれば、
量産性が向上し、原価低減が可能になることは明らかで
ある。

【０００４】しかし、空洞共振器の構造をみれば容易に
判るように、内、外ストラップリング間には静電容量が
存在するので、何等対策を施さないで、ただストラップ
リングをベインの片側の端面だけに配置するように変更
すれば、静電容量の減少により共振周波数が従来よりも
高くなってしまう。したがって、片側ストラップリング
方式のマグネトロンを生産するには、上記のような、発
生周波数に対する厳重な規制が存在することをを考慮し
て、有効な対策手段を施しておく必要がある。

【０００５】また、製造誤差などのために、ストラップ
リングを接続して陽極の組立が一応終わった段階で、大
気中で空洞共振器の共振周波数を測定してみると目標周
波数からのばらつきがかなり存在する。そのような状態
のものの共振周波数を、目標周波数に合致させるため
に、ストラップリングを変形させて個別に調整する作業
が従来から広く行われている。その変形による調整は、
一般に共振周波数を下げる方向に行う（ストラップリン
グは収納溝内でベイン一つおきにベインに接続されずに
収納溝の底面から離れて通過するが、ストラップリング
をその底面方向に押し下げれば其処の静電容量が増加し
て共振周波数が低下する）のが量産工程で実施する場合
に好都合なため、従来は、完全に設計通りに製作された
空洞共振器の共振周波数は目標値を僅かに上回るように
設計されていた。そのために、片側ストラップリング方
式のマグネトロンを、なるべく従来の部品たとえば陽極
円筒とベイン群の一体成形品をそのまま利用して作ろう
とすると、上記共振周波数上昇の影響を一層顕著に蒙っ
てしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、利用し
ようとする陽極（空洞共振器群）の共振周波数が目標値
をかなり大きく上回っている場合の（製品個別に共振周
波数を合わせ込む前に先ず全製品の共振周波数を一括し
て平均的に高めるための）設計的な対策についても、従
来から種々提案されており、例えば特願平３−１７６５
００号には、図４（ａ）に上面図を、図４（ｂ）にＢ−
Ｂ’線断面図を示すように、ベインの一部に切欠き８を
設けてベインの管軸方向の幅を狭くすることが記載され
ている。なお、図４において、１は陽極構体（陽極円筒
とベインを一体成形した部材に内外ストラップリングを
組み込んだもの）、２は内ストラップリング、３は外ス
トラップリング、４はベイン、５は共振空洞、７は陽極
円筒、８は切欠きである。切欠き８は空洞共振器のイン
ダクタンスを大きくすることによって共振周波数を下げ
ようとするものであるが、作用空間に面していて発振動
作中に温度上昇するベイン先端部から冷却されている陽
極円筒外周までの熱伝導能力を低下させ、最終的にはマ
グネトロンを短寿命にする原因になる恐れがある。な
お、図５（ａ）は、図４に示した従来の陽極構体に組み
込まれていた内ストラップリング２の上面図、図５
（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図、図６（ａ）は図４に示
した従来の陽極構体に組み込まれていた外ストラップリ
ング３の上面図、図６（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図で
ある。また、特願平３−１２４３５１号には、各ベイン
の先端部をそれぞれ隣接するベインの先端部側へ張り出
させ、張り出し部分同士を比較的短い距離を隔てて対向
させ、この近接対向部分で共振器の静電容量を増加させ
たり、さらにベインの此の先端部分だけ、他の部分より
管軸方向の長さを大きくする（図４に示したものはベイ
ンに切欠きを設けるのであるが、この提案は新型の陽極
を作るのであるから、ベインの側面形状は似ているが熱
伝導能力低下のための問題は生じない）ことが記載され
ている。しかし、このような新型の陽極を作ることは、
従来型の陽極を利用しないことを意味し、豊富な従来型
利用による経済的効果を享受できない。また、上記ベイ
ン先端部の形状が複雑なので、陽極とベインを一体成形
するためのホブ（押出し型）も複雑なものとなり、型代
も高価になるなどの問題が生ずる。

【０００７】本発明は、上記従来の片側ストラップリン
グ方式陽極に関する課題を解決し、従来通常の形の陽極
を用いながら、片側ストラップリング方式にしても設計
的に比較的容易に共振周波数を目標値に近い値に低下で
きるようにしたマグネトロンを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、陽極円筒とその内周から放射状に
突出した偶数個のベインで形成された偶数個の空洞共振
器が、陰極を作用空間を隔てて同心に囲み、空洞共振器
群内に発生した隣接空洞間で位相がπだけ異なるモード
の電気振動の等電位点を相互に接続するために、ベイン
それぞれの管軸方向端面に管軸から等距離に刻設した溝
の内部に、径の異なる内、外ストラップリングを収納
し、内、外ストラップリングが前記ベインの溝を通過す
る個所に、ベイン一つおきに、内ストラップリングには
内側へ、外ストラップリングには外側へ、半径方向に突
出した部分を設け、この突出部分でベインを一つおきに
内または外ストラップリングに電気的に接続したマグネ
トロンにおいて、内外ストラップリングとそれらを収納
する溝を、ベインの管軸方向片側の端面にのみ設け、更
に、内外ストラップリングの上記ベインとの接続用突出
部分の中間に、内外ストラップリングの双方または何れ
か一方に、他方のストラップリングへ近寄るように突出
した部分を、他方のストラップリングから同様に突出し
た部分または他方のストラップリングとの対向面間の距
離を、少なくとも、電気振動共振時に放電を阻止できる
程度に残して設け、内、外ストラップリング同士の全周
平均対向面間距離を小さくしすることにした。

【０００９】

【作用】ストラップリングに、本発明によって、上記の
ように新たに他方のストラップリングに近接するように
突出部分を設ければ、内外ストラップリング間の全周に
わたって平均した対向面の間の距離を短くできることは
明らかである。距離が短くなれば、両ストラップリング
間の静電容量が増加し、従って空洞共振器群の共振周波
数が低下する。ストラップリングは銅の板材からプレス
の抜き型を用いて容易に製作することができ、そのため
の抜き型は、輪郭は従来のものより多少複雑にはなる
が、加工すべき原材料の銅板の厚さは同じであるから、
上記のベイン先端に横に台形状に張り出した複雑な形状
の部分を設ける場合に必要な、ベインと陽極円筒の一体
成形品のためのホブを新製する場合に比較すれば、問題
にならないくらい安価に出来上がり、そのプレス型の寿
命も問題ない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例図によって更に詳細に
説明する。

【００１１】図１（ａ）は本発明一実施例の陽極円筒と
ベインを一体成形した部材に内外ストラップリングを組
み込んだ陽極構体（ベインの下側の管軸方向端面に図１
（ｂ）から判るようにストラップリング収納溝がない）
１ａの上面図、図１（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図であ
る。また、図２（ａ）は上記陽極構体の内ストラップリ
ング２ａの上面図、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面
図、図３（ａ）は上記陽極構体の外ストラップリング３
ａの上面図、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図であ
る。これらの各図で、１ａは陽極構体、２ａは内ストラ
ップリング、３ａは外ストラップリング、４ａはベイン
（管軸方向下側の端面にストラップリング収納溝がな
い）、５は共振空洞、６ａは内ストラップリングの外ス
トラップリングへ近寄るように突出した部分、６ｂは外
ストラップリングの内ストラップリングへ近寄るように
突出した部分、７ａは陽極円筒である。陽極構体１ａの
組み立てに際しては、内ストラップリング２ａの外側へ
突出した部分６ａと外ストラップリング３ａの内側へ突
出した部分６ｂなどの突出部同士、突出部と他のストラ
ップリング（のベインに取付けるための突出部の反対の
側）などの相互に対向する面の間の距離が均一になるよ
うに注意する。この対向面の間の距離は、空洞共振器に
電気信号が共振しているときには、マイクロ波振動によ
る電圧が印加されるから、少なくとも、実際に動作中に
管内放電が生じないだけの長さが必要である。真空外囲
器内の真空度やストラップリング同士の対向面となるプ
レスによる打ち抜き部分の滑らかさなど、製造現場の技
術により、実際に必要な距離は多少異なってくるが、製
品の均一性も考えて予め余裕をみて定めておく。図５、
図６に示した従来のストラップリングを用いた場合に比
べて、本発明に係るストラップリングを用いれば、内、
外ストラップリング間の対向面間の距離が平均的に非常
に短くなり、従って両者間の静電容量が大幅に増加する
ことは一目瞭然である。即ち、従来、片側ストラップリ
ング方式マグネトロンを製作しようとした時に生じてい
た問題はすべて解決される。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、片
側ストラップリング方式の量産性良好で信頼性の高いマ
グネトロンを、ストラップリングの平面形状の輪郭が多
少複雑になるという程度の代償で製作でき（それも従来
内外ストラップリングを２組必要としていたのが１組だ
けで済むために結局原価低減により補償される）、しか
も従来からの陽極円筒とベインを一体成形した部材はそ
のまま利用可能になるという大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明一実施例の陽極円筒とベイ
ンを一体成形した部材に内外ストラップリングを組み込
んだ陽極構体の上面図、図１（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断
面図である。

【図２】図２（ａ）は同実施例の内ストラップリングの
上面図、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図である。

【図３】図３（ａ）は同実施例の外ストラップリングの
上面図、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図である。

【図４】図４（ａ）は従来のマグネトロンの一例の陽極
構体の上面図、図４（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図であ
る。

【図５】図５（ａ）は上記従来例の内ストラップリング
の上面図、図５（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図である。

【図６】図６（ａ）は上記従来例の外ストラップリング
の上面図、図６（ｂ）はそのＢ−Ｂ’線断面図である。

【符号の説明】

１…従来例の陽極構体、 １ａ…本発明実施例の陽極構
体、 ２…従来例の内ストラップリング、 ２ａ…本発
明実施例の内ストラップリング、 ３…従来例の外スト
ラップリング、 ３ａ…本発明実施例の外ストラップリ
ング、 ４…従来例のベイン、 ４ａ…本発明実施例の
ベイン、 ５…共振空洞、 ６ａ…本発明実施例内スト
ラップリングの外ストラップリングへ近寄るように突出
した部分、 ６ｂ…本発明実施例外ストラップリングの
内ストラップリングへ近寄るように突出した部分、 ７
…従来例の陽極円筒、 ７ａ…本発明実施例の陽極円
筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極円筒とその内周から放射状に突出した
   偶数個のベインで形成された偶数個の空洞共振器が、陰
   極を作用空間を隔てて同心に囲み、空洞共振器群内に発
   生した隣接空洞間で位相がπだけ異なるモードの電気振
   動の等電位点を相互に接続するために、ベインそれぞれ
   の管軸方向端面に管軸から等距離に刻設した溝の内部
   に、径の異なる内、外ストラップリングを収納し、内、
   外ストラップリングが前記ベインの溝を通過する個所
   に、ベイン一つおきに、内ストラップリングには内側
   へ、外ストラップリングには外側へ、半径方向に突出し
   た部分を設け、この突出部分でベインを一つおきに内ま
   たは外ストラップリングに電気的に接続したマグネトロ
   ンにおいて、内外ストラップリングとそれらを収納する
   溝を、ベインの管軸方向片側の端面にのみ設け、更に、
   内外ストラップリングの上記ベインとの接続用突出部分
   の中間に、内外ストラップリングの双方または何れか一
   方に、他方のストラップリングへ近寄るように突出した
   部分を、他方のストラップリングから同様に突出した部
   分または他方のストラップリングとの対向面間の距離
   を、少なくとも、電気振動共振時に放電を阻止できる程
   度に残して設け、内、外ストラップリング同士の全周平
   均対向面間距離を小さくしたことを特徴とするマグネト
   ロン。