JPH0574338A - マグネトロンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】同一形状、寸法の陽極を用いて、複数種類の特
性の異なるマグネトロンの製造を可能にするマグネトロ
ンの製造方法を提供することにある。 【構成】陽極円筒の内周に複数個のベインを放射状に突
設して空洞共振器群を形成させ、マイクロ波電力取り出
し用のアンテナリードの一端をベインの少なくとも１個
に接続し、アンテナリードの他端をマイクロ波電力出力
部に接続したマグネトロンを、上記アンテナリードの一
端をベインの管軸方向端面の任意の位置に溶接法によっ
て接続することにより、ベインの管軸方向端面に予めア
ンテナリードとの接続に備えて溝を形成しておくことな
く製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一形状、寸法の陽極
を用いて、複数種類の特性の異なるマグネトロンの製造
を可能にするマグネトロンの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来一般に電子レンジなどに用い
られているマグネトロンの管軸とアンテナリードとを含
む平面による断面図である。図中、１は陽極円筒、２は
ベイン、３は内側均圧環、４は外側均圧環、５は均圧環
収納溝、６はアンテナリード、７は管内を排気するため
の金属製排気管とその中を通るアンテナリードとを一緒
に真空気密に圧切したアンテナリード端部、８は前記ア
ンテナリード端部を保護し且つアンテナリード端部から
のマイクロ波電力を外部に放射する出力部、９は陰極と
ベイン端部の間に介在する円筒状の作用空間に管軸方向
静磁界を形成させるため陽極円筒の上下端に平坦な円環
面部の周縁で接し円環面部から作用空間の上下端近くに
到る円錐面部を有する磁極、１０は前記磁極の円環面部
に近接配置され上記静磁界を形成させる起磁力源となる
永久磁石、１１は組立ての便宜上上下２部分に分かれ陽
極円筒上下端にそれぞれ配置された前記永久磁石間を磁
気的に結合する継鉄、１２は前記作用空間を介してベイ
ン端部に囲まれた陰極、１３は陽極円筒外面に嵌合され
動作時に陽極に発生する熱を外部に放散させる空冷用の
冷却フィン、１４は前記アンテナリードの端部をベイン
の一つに接続する作業のための取り付け用溝でベインを
陽極円筒と一体に押出し成形した場合には実際にアンテ
ナリードを接続するベインは１個だけでも旋盤作業で溝
切りするため全ベインに形成される。なお、陽極円筒と
は別個に形成したベインを陽極円筒の内周に固着させて
製造する場合もあるが、このような場合には予めアンテ
ナリードを接続すべきベインだけに前記アンテナリード
取り付け用溝を形成させておくようにすることもでき
る。

【０００３】前記陽極円筒１とベイン２で囲まれた部分
はそれぞれ空洞共振器を形成する。一方、外部の陽極円
筒１は安全対策上通常接地され、内部の陰極に大きな負
電位が印加される。陰極から陽極に向けて吸引され加速
された電子には運動方向に直角に作用する前記静磁界の
作用で進路に直交するローレンツの力が働き、電子雲を
形成して前記作用空間内を周回運動する。この周回電子
雲により前記のように陽極円筒内周に形成された空洞共
振器群には、正常動作時、隣接共振器間で丁度πだけ位
相の異なる高周波発振が誘起される。均圧環はそれぞれ
同位相で発振している空洞共振器の電圧がそれぞれ同位
相にある筈の個所同士を電気的に接続し、前記所謂πモ
ード発振を確実にする。もし、各空洞共振器が完全に同
一状態になっていれば均圧環と各ベインとの接続個所は
常に完全に同電位となり、均圧環には電流は流れない。
しかし、前記のようにアンテナリード６は此の例では一
つのベイン２だけに接続されており、また製造時に不可
避の誤差もあって各共振器が完全に同一状態ではないか
ら、実際には動作時に均圧環に電流が流れる。

【０００４】空洞共振器のベイン端部間や均圧環同士の
間は静電容量として作用し、ベインなどの導体部分は主
としてインダクタンスとして作用する。アンテナリード
をベインの管軸側端部に近い個所に接続すれば、其処で
は大きな電圧が発生しているから、負荷側がマグネトロ
ン側にうまく整合していれば、大きなマイクロ波電力出
力が得られる。もし、アンテナリードがベインの陽極円
筒内周に近い個所に接続されていれば、マグネトロンか
らのマイクロ波電力出力は小さくなるが、負荷側との整
合状態には鈍感になる。マグネトロンの量産に際して、
実際には、出力などの異なる複数種類のマグネトロン
を、形状、寸法に関する限り全く同一の陽極円筒とベイ
ンとの組合せを利用して、ただ、アンテナリードとベイ
ンとの接続位置だけを変えて製造している場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４は前記従来のマグ
ネトロンの陽極円筒１の内周に放射状にベイン２が突設
され、ベイン２にアンテナリード６が接続されている状
態を示す管軸とアンテナリードとを含む平面による断面
図で、極力簡単化して描いてある。また、図５はアンテ
ナリード６をベイン２に接続する個所の構造を示すため
の斜視図で、図示のようにベイン２には既述の取り付け
用溝１４が、アンテナリード６の端部にも前記ベインの
取り付け用溝１４に係合するように溝６１が設けられて
いる。ベインとアンテナリードとの接続個所が狂うと、
前記のようにマグネトロンの出力特性に影響するので、
この接続個所は正確に位置決めしなければならない。ま
た、一方で、従来は、陽極円筒内周へベインを固着突設
する作業を銀ろうなどを用いて硬ろう付けする場合が多
かったためもあって、前記アンテナリードをベインに固
着接続する作業も硬ろう付けによって行なっていた。こ
のような硬ろう付け作業を量産的に行なうためには関係
部品の係合部に適当量で適当形状の銀ろう材を配置した
り、予め少なくともアンテナリード端部に厚い銀ろうめ
っきを施すなどした上で、ろう付け炉（例えば炉床がコ
ンベイアになったトンネル炉）内を通過させる。その
間、部品同士の係合状態が変化することは不可なので、
図５のように係合部品双方に溝を設け一種の嵌合状態に
してろう付けを行なっていたのである。ろう付けによる
量産に際して、関係部品の係合状態を一定に保持させる
ことは大切なので、この部分の構造に関しては多くの提
案がなされており、基本的には大部分上記のような溝同
士を噛み合わせるものであるが、係合状態を確実に、し
かも量産的に容易にするため並々ならぬ苦心が払われ、
例えば、特開昭５９−１８６２３５号公報には、アンテ
ナの溝の上部にベインの溝に挿入嵌合される挿入部を設
け、この挿入部の両側にベインの側面が当接する段部を
設けることが開示されている。

【０００６】しかし、上記のように予めベインのアンテ
ナリードを接続すべき個所に取り付け用の溝切りを行な
うことにすると、特定品種のためにベイン端面の特定個
所に溝を切ったベインは、前記特定品種以外の品種に対
しては陽極円筒は全く同じものを使用できる場合でも使
用できなくなる。その結果、部品の融通を付け難くな
り、仕掛り在庫の増大につながるという問題が生ずる。
もし、このような問題を避けるために、ベインの、マグ
ネトロンの複数品種に対応する個所すべてにアンテナリ
ード取り付け用溝を設けると、これら多数の溝のために
熱伝導が悪化する。なお、銀ろう付け用の銀ろうの価格
は、家庭用電子レンジに用いるマグネトロンなどの場合
には、原価構成上かなりな部分を占めている。

【０００７】本発明は上記のような従来の問題を解決
し、陽極円筒内周にベインを突設した状態の１種類の陽
極部品を複数品種のマグネトロンに共用できるようにし
たマグネトロンの製造方法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】上記目的を達成するため
に本発明においては、良導体からなる陽極円筒の内周に
複数個のベインを放射状に突設して空洞共振器群を形成
させ、マイクロ波電力取り出し用の良導体からなるアン
テナリードの一端を前記ベインの少なくとも１個に接続
し、アンテナリードの他端をマイクロ波電力出力部に接
続したマグネトロンの製造方法において、上記アンテナ
リードの一端をベインの管軸方向端面の任意の位置に溶
接法によって接続し、ベインの管軸方向端面に予めアン
テナリードとの接続に備えて溝を形成しておくことを不
要にした。

【０００９】

【作用】空洞共振器のＱを高くするには使用材料の電気
抵抗を極力低下させることが必要であるから、マグネト
ロンの陽極円筒やベインの材料には一般に無酸素銅が使
用されており、特に陽極円筒とベインとを押出し加工に
よって一体成形する場合には無酸素銅使用は必要条件で
ある。銅は溶融点が比較的低く、一旦溶融し始めると急
速に流動性が高くなり、決して溶接し易い材料ではな
い。しかし、本発明者の実験的研究によれば、溶接すべ
き両部材の間隔や溶接中の圧力、印加電圧などの精密な
制御、また、アンテナリードの材質または其の表面にあ
る種の金属を厚く被覆させておくなどの手段によって溶
接可能であることが判った。なお、アンテナリードの方
は複数品種に共用可能である。

【００１０】

【実施例】図１は本発明一実施例のマグネトロンの陽極
円筒１の内周に放射状にベイン２ａが突設され、ベイン
２ａにアンテナリード６ａが接続されている状態を示す
管軸とアンテナリードとを含む平面による断面図で、極
力簡単化して描いてある。図中、２０はアンテナリード
６ａとベイン２ａとの溶接部である。

【００１１】図２はアンテナリード６ａをベイン２ａに
接続する個所の構造を示すための斜視図で、図示のよう
にベイン２ａには従来のような取り付け用溝は切削され
ておらず、この例では細い筋２１が位置決めの基準位置
を示す目印（所謂マーカー）として設けてある。筋の代
りに刻印や押印をしても良い。また、本発明では、量産
用には専用の溶接機を使用し、この溶接機の一方の電極
はベイン又は陽極円筒の所定の位置に接続され、他方の
電極にはアンテナリードが所定の位置姿勢で取付けら
れ、アンテナリード側電極は単にアンテナリードとベイ
ンの間の距離を正確に制御保持できるだけでなく、ベイ
ンに沿った方向にも正確に位置決め制御を行なえるよう
になっているから、溶接位置を決定するための基準とし
て目印を設ける代りに、溶接位置決めの基準位置として
は陽極円筒内面やベイン先端部を用い、位置決めは溶接
機自体に行なわせることにしても良い。

【００１２】この実施例では、アンテナリード６ａの端
部には従来の溝の代りに突起部６ｂが設けてある。この
突起部６ｂをベイン２ａの端面に接近させて両者間に電
圧を印加すると、両者間にアーク放電が生じて両者の放
電部の温度が上昇する。そこでアンテナリード６ａをベ
イン２ａに押し付けると、銅のアンテナリード６ａの突
起部６ｂがつぶれながらベイン２ａに接合され図１に示
したような溶接部２０となる。

【００１３】なお、従来は銀ろうを用いたろう付け個所
が多かったから量産にはトンネル炉内をベルトコンベイ
アにろう付けすべき係合部材を搭載して流していたが、
本発明によってアンテナリードとベインとを溶接するよ
うになれば、接続個所をすべて溶接することとして（例
えばレーザ溶接なども併用して）、上記のような銀ろう
付け用のトンネル炉の使用を廃止することも出来る。な
お、過渡的経過措置としてアンテナリードをベインに仮
溶接してから銀ろう材を用いて最終的に固着させること
も出来る。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、た
だ１種類の陽極（陽極円筒とベインを固着または一体成
形したもの）を準備しておくだけで複数種類のマグネト
ロンの製造に対処できるようになって仕掛り品の在庫量
を圧縮することができ、多品種対応を狙ったアンテナリ
ード取り付け用の多数の溝によってベインの熱伝導を阻
害される恐れもなく、更に原材料として比較的高価な銀
ろうが不要になるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例のマグネトロンの陽極円筒内周
に放射状にベインが突設され、ベインにアンテナリード
が溶接法により接続されている状態を示す断面図であ
る。

【図２】同実施例のアンテナリードをベインに接続する
個所の構造を示すための斜視図である。

【図３】従来一般に電子レンジなどに用いられているマ
グネトロンの断面図である。

【図４】従来のマグネトロンの陽極円筒の内周に放射状
に突設されたベインにアンテナリードが接続されている
状態を示す断面図である。

【図５】従来のマグネトロンでベインとアンテナリード
の双方に溝を設け一種の嵌合状態にしてろう付けを行う
ようにした構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…陽極円筒、 ２、２ａ…ベイン、 ３…内側均圧
環、 ４…外側均圧環、５…均圧環収納溝、 ６、６ａ
…アンテナリード、６ｂ…突出部、 ７…金属製排気管
と中を通るアンテナリードを一緒に圧切したアンテナリ
ード端部、 ８…アンテナリード端部を保護し且つマイ
クロ波電力を外部に放射する出力部、９…作用空間に管
軸方向静磁界を形成させるための磁極、 １０…永久磁
石、１１…永久磁石間を磁気的に結合する継鉄、 １２
…陰極、 １３…冷却フィン、 １４…アンテナリード
の端部をベインに接続するための取り付け用溝、 ２０
…アンテナリードとベインとの溶接部、 ２１…目印。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】良導体からなる陽極円筒の内周に複数個の
   ベインを放射状に突設して空洞共振器群を形成させ、マ
   イクロ波電力取り出し用の良導体からなるアンテナリー
   ドの一端を前記ベインの少なくとも１個に接続し、アン
   テナリードの他端をマイクロ波電力出力部に接続したマ
   グネトロンの製造方法において、上記アンテナリードの
   一端をベインの管軸方向端面の任意の位置に溶接法によ
   って接続し、ベインの管軸方向端面に予めアンテナリー
   ドとの接続に備えて溝を形成しておくことを不要にした
   ことを特徴とするマグネトロンの製造方法。