CN1196566A - 磁控管装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁控管装置及其制造方法,该磁控管装置具有圆筒状的阳极筒体,以及在阳极筒体内放射状地配置于阳极筒体中心轴的周围、并由于压入阳极筒体中心部分的支杆而与阳极筒体内周面压接、其远端侧端面被固定于内周面的正确位置的多片板状的阳极片,并且,阳极片的与支杆接触的内侧端面的中央部分设有凹部。

Description

磁控管装置及其制造方法

本发明涉及微波炉等所使用的磁控管装置及其制造方法。

磁控管装置是例如用2,450MHz的基本频率工作的微波振荡管，在微波加热器或微波放电灯之类的应用微波的电气设备中用作为高频波发生源。这样的磁控管装置一般将阴极与阳极配置成同轴圆筒状。

更具体地，磁控管装置具有螺旋状的阴极、以该阴极为中心轴配置的圆筒状阳极筒体及沿中心轴周围呈放射状地配置在所述阳极筒体的内部空间内、形成谐振腔用的多个阳极片。同时，磁控管装置具有设于阳极筒体的上侧和下侧开口端部并与圆环状的永久磁铁磁性连接的一对磁极片、将阳极片相互电连接用的多个均压环及一端与某一阳极片连接、放射微波用的天线。

在如上所述的磁控管装置中，将阳极筒体、阳极片、天线、均压环及磁极片成一体地装配成阳极结构体之后，再将阴极配置在该阳极结构体的中心部分。如众所周知，磁控管装置的构成部件装配精度对该装置的性能有很大的影响，尤其是，为了在阳极筒体内形成所希望的谐振腔，多个阳极片的配置精度非常重要。

因此，在磁控管装置中，要将多个阳极片分别与阴极留有一定距离且与阳极筒体内周面相等距离地高精度同轴放射状地固定，是个技术性课题。

已知的传统磁控管装置的制造方法，例如有日本发明专利公告1982年第18823号公报所公开的那样，使用临时装配用支杆将阳极片压接到阳极筒体内周面，再用焊料将所有阳极片一下全部固定于内周面的压接焊接方法。

以下参照附图16、17，具体说明该传统磁控管装置及其制造方法。

图16为局部剖切立体图，示出了传统磁控管装置的焊料熔化之前的阳极结构体主要部分的结构，图17所示为传统磁控管装置的焊料熔化之后的阳极结构体主要部分的剖视图。

如图16、17所示，在圆筒状阳极筒体51的内部，同轴放射状地配置有多个阳极52(52a、52b、52c、52d……)。具体地说，例如在阳极筒体51内，等间隔地配置有10片阳极片52。各阳极片52形成为纵向9.5mm横向13mm的大致矩形，较短边的一个端面固定于阳极筒体51的内周面。这些阳极片52通过图中虚线所示临时装配用支杆40被压接于阳极筒体51的内周面，由于线状焊料56(图16)熔化，上述一端面固定于阳极筒体51的内周面。此外，当将未图示的螺旋状的阴极沿阳极筒体51的中心轴配置时，阳极片52的配置中心侧端面，即，与上述一端面相对的各阳极片52的端面(以下称“内侧端面”)被配置成与阴极相隔有一定距离，在阳极筒体51内形成所希望的谐振腔。

在各阳极片52长边的两个相对端面上，分别设有焊接两对均压环54(54a、54b)及55(55a、55b)用的均压环用槽53a、53b。在各阳极片52的设有均压环用槽53a的端面上，设有连接未图示的天线之一端用的端子用槽53c。

均压环54b和55a焊接在一个隔开一个的阳极片52a、52c……上，而均压环54a、55b焊接在余下的阳极片52b、52d……上。在均压环54、55表面形成有焊料56的镀层(未图示)，当熔化焊料56使阳极片52的一端面固定于阳极筒体51的内周面上时，镀层也熔化，使均压环54、55固定于对应的阳极片52。

上述阳极筒体51、阳极片52、均压环54、55及天线(未图示)例如由无氧铜构成。此外，临时装配用支杆40由氮化硅(Si₃N₄)构成，与各阳极片52的内侧端面接触的圆柱状部分的表面在镜面精加工的状态下被加工成平滑表面。焊料56由银和铜的合金构成，另外，均压环54、55及天线(未图示)由表面有银镀层的铜构成。

如上所述的传统磁控管装置的制造方法为，首先，使用未图示的临时装配用工具，将多个阳极片52及均压环54、55配置在阳极筒体51内的一定位置。再使临时装配用支杆40沿阳极筒体51的中心轴方向移动，在与各阳极片52的内侧端面接触的状态下，如图16的箭头Y所示，将临时装配用支杆40从下方压入阳极片52的配置中心部分(阳极筒体51的中心部分)。这样便利用该临时装配用支杆40，阳极结构体保持各阳极片52的一端面与阳极筒体51的内周面压接的临时装配状态。然后，仅卸下上述临时装配用工具，如图16所示，将焊料56配置在阳极片52的长边侧端面上并使之与阳极筒体51的内周面接触，将磁极片(未图示)压入阳极筒体51的上侧开口端部，其后再将未图示的天线一端固定在一个阳极片52上。接着，在未图示的炉内，将临时装配状态的阳极结构体加热至一定温度(例如800-900℃)。于是，焊料56熔化，并熔化进入因膨胀而产生的阳极筒体51内周面与各阳极片52一端面之间的间隙。此时，均压环54、55及未图示的天线的镀层也同时熔化。之后，将阳极结构体在保持该临时装配状态下从炉子中取出进行冷却，这样，阳极筒体51的内周面与各阳极片52的一端面、均压环用槽53a、53b与均压环54、55及阳极片52与天线(未图示)分别相互固定。接着，从下方拔出临时装配用支杆40之后，将磁极片安装在阳极筒体51的开口端部，这样，阳极结构体的装配即结束。

在如上所述的传统磁控管装置及其制造方法中，当使临时装配用支杆40沿中心轴方向移动而压入或拔出时，该临时装配用支杆40与各阳极片52内侧端面沿中心轴方向的整个端面接触、相互摩擦。即，在传统的磁控管装置及其制造方法中，临时装配用支杆40与各阳极片52的接触面等于上述内侧端面沿中心轴方向的长度，具有很长的接触长度(用图16的“A”图示)。因此，在传统磁控管装置及其制造方法中，当压入或拔出临时装配用支杆40时，通过上述接触面作用于阳极片52的接触压力很大，容易使该阳极片52发生变形。当阳极片52发生这样的变形时，熔化后的焊料56就不能熔敷在阳极片52的整个一端面上，就会发生阳极片52的脱焊。另外，由于阳极片52发生变形，其均压环用槽53a、53b的形状也发生变化，就会发生均压环54、55的变形及均压环54、55不能固定于均压环用槽53a、53b的均压环54、55的脱焊。

此外，在批量生产多个阳极片52之类的构件时，很难将它们的外形制成均匀的尺寸，不可能完全防止外形尺寸发生误差。因此，采用传统的磁控管装置及其制造方法时，由于外形尺寸的误差，有时会发生阳极与阴极短路。具体是，当阳极片52比规定的外形尺寸大，或阳极筒体51的内周面小于规定的外形尺寸时，将临时装配用支杆40从下方压入时，由于临时装配用支杆40的压入产生的应力，阳极片52的内侧端面向临时装配用支杆40的移动方向拉伸，在内侧端面的上端部产生如图18所示的铜箔的毛刺57。因此，当沿着阳极结构体(阳极筒体51)的中心轴配置阴极时，就往往会发生毛刺57与阴极接触而发生短路的事故。又如上所述，当阳极筒体51或阳极片52与规定的外形尺寸有误差时，压入或拔出临时装配用支杆40时就必需用更大的力，临时装配用支杆40上也会产生损伤及凹陷等，就会要求更换新的临时装配用支杆40。

另外，如上所述，在各阳极片52的长边侧的端面上设有均压环用槽53a及端子用槽53c，在另一端面上设有均压环用槽53b。因此，若采用传统的磁控管装置及其制造方法，若在与阳极片52的内侧端面接触的状态下压入临时装配用支杆40，则各阳极片52从临时装配用支杆40和阳极筒体51的内周面所受到的压接力在沿中心轴方向是不均匀的。详细地说，当将阳极片52沿中心轴方向分成3个区域，例如图17所示，分成上侧区域Va、中央区域Vb及下侧区域Vc时，因为在中央区域Vb未设有上述的槽53a、53b、53c，所以，作用于中央区域Vb的压接力要大于上侧区域Va及下侧区域Vc。此外，当加热临时装配状态的阳极结构体时，阳极片52发生膨胀，且焊料56熔入阳极筒体51与阳极片52之间的间隙，所以，上侧区域Va及下侧区域Vb处所受到的临时装配用支杆40的压接力要小于中央区域所受到的压接力。

这样，一旦作用于阳极片52的压接力呈沿中心轴方向不均匀的状态，再加上临时装配用支杆40是镜面精加工状态的平滑表面阳极片52就会在内周面上滑动，阳极片52的一端面会相对中心轴倾斜地固定于阳极筒体51的内周面。这样，采用传统磁控管装置及其制造方法，相邻两个阳极片52的间隔尺寸，即间距尺寸就会如图19的P1、P2、P3所例示的那样呈现不相同的值，多个阳极片52不能等间隔配置在阳极筒体51内。

如上所述，若采用传统磁控管装置及基制造方法，阳极片52及均压环54、55就容易发生变形或脱焊，并会产生毛刺57或多个阳极片52之间间距尺寸的偏差。因此，采用传统磁控管装置及其制造方法，不能在阳极筒体51内形成所希望的谐振腔，不能稳定地发出基本频率的微波。还会导致磁控管效率的下降及产生显著的高频噪音。

作为力图降低临时装配用支杆40与阳极片52的接触压力而设计的传统磁控管装置，例如有一种日本发明专利公开1989年第52365号公报所公开的装置。该现有磁控管装置将临时装配用支杆40的圆柱状部分尺寸设计成短于阳极片52内侧端面的尺寸，其大约为内侧端面尺寸的50-70％，以降低压入或拔出临时装配用支杆40时所产生的接触压力。

然而，在该现有的磁控管装置中，当将阳极片52压接于阳极筒体51内周面时，在阳极片52的内侧端面，存在与临时装配用支杆40的圆柱状部分接触而受推压的区域及与圆柱状部分不接触而不受推压的区域。因此，在该现有磁控管装置中，阳极片52所受到的压接力沿中心轴方向是不平衡的，不仅存在上述阳极片不能等间隔配置的问题，而且产生由多个阳极片52的内侧端面构成的内接圆直径在中心轴方向(上下方向)有差异的新问题，不能达到实用化。

本发明的目的在于提供一种磁控管装置及其制造方法，该装置及其方法能解决上述现有技术存在的问题，并能降低制造成本及提高寿命。

为了达到上述目的，本发明提供的一种磁控管装置，包括圆筒状的阳极筒体(1)和多片板状的阳极片(15、25、25’、27)，该阳极片在所述阳极筒体内放射状地配置在阳极筒体的中心轴的周围，且通过被压入所述阳极筒体中心部分的支杆(40)而与所述阳极筒体的内周面压接，其远端侧的端面固定于所述内周面，其特征在于，

在所述阳极片的与所述支杆接触的内侧端面(21)的中央部分，具有凹部(22)。

由于采用如上所述的构成，所以，能原封不动地照旧使用原来使用的现有装配工具，并能容易地提高磁控管装置的装配精度，使其稳定地工作。

本发明提供的磁控管装置，其进一步的特征在于，所述凹部(22)的所述中心轴方向的长度(Hb)为所述内侧端面(21)的所述中心轴方向长度(Ha)的20-50％。

通过如上所述的构成，能抑制磁控管效率的下降。

本发明提供的磁控管装置，其进一步的特征还在于，在所述内侧端面(21)的所述中心轴方向的至少一个边角部设有倒角部(26)。

通过如上所述的构成，能获得装配精度更高的磁控管装置。

本发明提供的一种磁控管装置的制造方法，该磁控管装置具有圆筒状的阳极筒体(1)和多片板状阳极片(15、25、25’、27)，所述阳极片在所述阳极筒体内放射状地配置在阳极筒体的中心轴周围且通过压入在所述阳极筒体的中心部分的支杆(40)而与所述阳极筒体的内周面压接、其远端侧端面被固定于所述内周面上，其特征在于，具有：

在所述阳极片的与所述支杆接触的内侧端面(21)的中央部分，设置凹部的工序；

将所述支杆压入所述阳极筒体的中心部分、将所述远端侧的端面压接并固定于所述阳极筒体内周面的工序。

通过如上所述的构成，能原封不动地照旧使用原来使用的现有装配工具，并能容易地提高磁控管装置的装配精度，使其稳定地工作。

本发明提供的磁控管装置的制造方法，其特征还在于，还具有使所述凹部(22)的中心轴方向的长度(Hb)为所述内侧端面(21)的中心轴方向长度(Ha)的20-50％。

通过如上所述的构成，能充分降低装配用构件对阳极片的压力，能获得装配精度高的磁控管装置。

本发明提供的磁控管装置的制造方法，其特征还在于，还具有在所述内侧端面(21)的中心轴方向的至少一个边角部设置倒角部的工序。

通过如上所述的构成，能进一步降低装配用构件对阳极筒体中心部分的插入压力，

图1所示为本发明第1实施形态即磁控管装置结构的剖视图。

图2为示出图1所示磁控管装置在焊料熔化前阳极结构体主要部分结构的局部切除立体图。

图3为示出图1所示磁控管装置在焊料熔化后阳极结构体主要部分结构的剖视图。

图4为示出磁控管效率与长度Hb相对长度Ha之比例的关系的曲线图。

图5所示为图3所示阳极片之变形例的结构图。

图6所示为图3所示阳极片之另一变形例的结构图。

图7所示为本发明第2实施形态即磁控管装置阳极结构体主要部分结构的剖视图。

图8所示为图7所示阳极结构体变形例的结构图。

图9所示为图7所示阳极结构体另一变形例的结构图。

图10所示为图7所示阳极结构体又一变形例的结构图。

图11所示为图7所示阳极结构体再一变形例的结构图。

图12为示出第5高频波时噪音强度的测定结果的图表。

图13所示为图16所示现有磁控管装置在第5高频波附近的噪音特性的测定结果。

图14所示为第1实施形态的磁控管装置在第5高频波附近的噪音特性的测定结果。

图15所示为第2实施形态的磁控管装置在第5高频波附近的噪音特性的测定结果。

图16为示出现有磁控管装置在焊料熔化前阳极结构体主要部分结构的局部切除立体图。

图17为示出现有磁控管装置在焊料熔化后阳极结构体主要部分结构的剖视图。

图18为现有磁控管装置产生毛刺的说明图。

图19为现有磁控管装置的阳极片有间距尺寸之差异的说明图。

以下参照附图，对本发明的磁控管装置及其制造方法的较佳实施形态予以说明。

图1所示为本发明第1实施形态即磁控管装置的剖视图。图2所示为图1所示磁控管装置在焊料熔化之前阳极结构体主要部分结构的局部切除立体图。图3所示为图1所示磁控管装置在焊料熔化之后阳极结构体主要部分结构的剖视图。

在图1中，本发明的磁控管装置具有圆筒状的阳极筒体1、分别安装在阳极筒体1上侧和下侧开口端部的第1和第2磁极片2和3及分别安装在第1和第2磁极片2和3上的扣眼状的第1和第2金属筒体4、5。第1磁极片2的外端面被设于第1金属筒体4一端部的凸缘部4a覆盖，且凸缘部4a的外周边固定于阳极筒体1上侧的开口端部。在第1金属筒体4的另一端部，通过绝缘环6封装有微波输出端子7。同样地，第2磁极片3的外端面被设于第2金属筒体5一端部的凸缘部5a覆盖，且凸缘部5a的外周边固定在阳极筒体1下侧的开口端部上。在第2金属筒体5的另一端部，封装着阴极端子引出用的管座8。

在阳极筒体1的外周面上，为了发散掉阳极筒体1内部产生的热，安装有多级多片散热片9。在第1磁极片2的外周端面之上，圆环状的第1永久磁铁10与凸缘部4a同轴地置于凸缘部4a之上，其中一个磁极面10a与第1磁极片2磁性结合。同样地，在第2磁极片3的外周端面之上，圆环状的第2永久磁铁11也同轴地置于凸缘部5a之上，其一个磁极面11a与第2磁极片3磁性结合。第1和第2永久磁铁10、11的另一磁极面10b、11b通过包围着散热片9的框状磁轭12而相互磁性结合。在该框状磁轭12的下部，为了防止高频波噪音的泄漏，安装着内装有上述管座8及已知的LC滤波器电路部件(未图示)的金属制屏蔽壳体13。

在阳极筒体1内部，设有沿其中心轴配置的螺旋状的阴极14及同轴放射状地配置于阴极14周围、形成谐振腔用的多个阳极片15。阴极14在阳极筒体1内部与一对阴极端子14a、14b连接。一对阴极端子14a、14b通过管座8被引出到阳极筒体1外部，与未图示的高频电源相连接。在阳极筒体1内部，一端与微波输出端子7连接的天线16与某一阳极片15连接。这样，磁控管装置即从微波输出端子7放射出基本频率为2,450MHz的微波。

在此，参照图1至图3，详细说明本实施形态中的磁控管装置的阳极结构体。

在图1至图3中，阳极结构体是磁控管装置制造时的装配单位之一，是将阳极筒体1、第1和第2磁极片2和3、多个阳极片15、天线16及在阳极筒体1内部将多个阳极片15相互连接用的两对均压环17(17a、17b)及18(18a、18b)装配成一体而成的。通过组成这样的阳极结构体，能提高磁控管装置的装配精度。阳极筒体1、阳极片15及均压环17、18由相同金属材料例如无氧铜构成，并通过使用银和铜的合金组成的焊料进行的压接焊而被固定。此外，天线16例如由无氧铜构成，第1及第2磁极片17、18由铁之类磁性材料构成。

在阳极筒体1内部，等间隔地配置有多片例如10片阳极片15(15a、15b、15c、15d……)。各阳极片15例如制成纵向为9.5mm、横向为13mm、厚度为2mm尺寸的板状。这些阳极片15用图中点划线所示的临时装配用支杆40压接于阳极筒体1的内周面，通过熔化线状焊料19(图2)，短边侧的一端面固定于阳极筒体1的内周面。各阳极片15的长边侧的相对端面上，分别设有焊接两对均压环17(17a、17b)及18(18a、18b)用的均压环用槽20a、20b。在各阳极片15的设有均压环用槽20a的端面上，设有连接天线16之一端用的端子用槽20c。均压环17b、18a焊接于一片隔开一片的阳极片15a、15c……上，而均压环17a、18b焊接于余下的阳极片15b、15d……上。又，在均压环17、18表面形成有焊料19的镀层(未图示)，熔化焊料19使阳极片15之一端面固定于阳极筒体1的内周面上时，镀层也一起熔化并固定在与均压环17、18对应的阳极片15上。

在阳极片15的配置中心侧端面即与上述短边侧的一端面相对并与临时装配用支杆40接触的内侧端面21上，在阳极筒体1中心轴方向(图中用箭头F表示)的中央部分，设有矩形开口形状的凹部22。又，在此所称的开口形状指在阳极片15的厚度方向看时的凹部22的形状。另外，如图3所示，该凹部22通过切除内侧端面21而形成中心轴方向长度为Hb及阳极筒体1半径方向深度为D的矩形。还有，该凹部22的中心轴方向长度Hb选择为内侧端面21的中心轴方向长度Ha的20-50％。另外，在内侧端面21处，也可以在中心轴方向的至少一个边角部21a、21b进行倒角加工，设置倒角部。

通过采用如上所述的构成，本实施形态的磁控管装置能减小阳极片15与临时装配用支杆40的接触面积，能降低作用于阳极片15的临时装配用支杆40的压力。其结果，采用本实施形态的磁控管装置，能解决前面说明过的现有磁控管装置会发生的阳极片的变形和脱焊及图18所示的产生毛刺等的问题，能杜绝不良振荡，稳定地发出基本频率的微波。再有，采用本实施形态的磁控管装置，现在已使用的临时装配用支杆40等的现存装配工具不用作变更就能使用，能防止制造设备变更导致制造成本上升。又，临时装配用支杆40是由含有氮化硅(Si₃N₄)的昂贵的陶瓷构件构成的，与内侧端面21接触的圆柱状部分的表面为镜面精加工的平滑表面。圆柱状部分的外周直径设定为使同轴放射状配置的多个阳极片15所构成的内周圆直径是磁控管装置的工作理论所决定的值。

接着，具体说明上述凹部22的作用和效果。又，在以下的说明中，如图3所示，将阳极片15沿中心轴方向分成3个区域，即，具有凹部22的中央区域Vy、其上侧和其下侧的上侧区域Vx和下侧区域Vvz来进行说明。

本实施形态的阳极片15切除了凹部22的部分，在上侧区域Vx的内侧端面21和下侧区域Vz的内侧端面21的两个部分与临时装配用支杆40接触。因此，临时装配用支杆40的压力仅作用于上侧区域Vx和下侧区域Vz，且能减小与临时装配用支杆40的接触面积。其结果，在本实施形态的磁控管装置中，通过在中心轴方向分成两部分的上下两个部分，相对临时装配用支杆40能平衡性良好地支承阳极片15，能容易地提高磁控管装置的装配精度。此外，通过减小与临时装配用支杆40的接触面积，与临时装配用支杆40接触的接触面的平面度也更容易提高，临时装配用支杆40对阳极片15的配置中心部分的插入压力也能减小。

另外，在阳极片15的长边侧端面上设有均压环用槽20a、20b。因此，临时装配用支杆40作用于上侧区域Vx及下侧区域Vz的压力减小，能进一步减小临时装配用支杆40对阳极片15的配置中心部分的插入压力。此外，即使上侧区域Vx与下侧区域Vz所受到的临时装配用支杆40的压力有不平衡，也能通过均压环用槽20a、20b的部分来吸收该不平衡。

如上所述，本实施形态的磁控管装置通过在内侧端面21的中心轴方向中央部分设置凹部22，能减小临时装配用支杆40对阳极片15的作用压力，并能使压力均匀化。因此，采用本实施形态的磁控管装置，能解决现有磁控管装置存在的诸如装配时产生的阳极片和均压环的变形及脱焊、图18所示的毛刺的产生及图19所示的间隔尺寸有异之类的问题。其结果，本实施形态的磁控管装置能照旧使用原来已有的装配工具，能稳定运行而不会发生一定频率下的振荡不良等。

与此相对照，现有的磁控管装置如已参照图17说明过的那样，当将临时装配用支杆40压入阳极片的配置中心部分时，在阳极片的中心轴方向，作用于中央区域Vb的压接力要大于作用于上侧区域Va及下侧区域Vc的压接力，因此，如图19所示，现有的磁控管装置其阳极片的间隔尺寸会产生偏差，多个阳极片不能等间隔配置。

接着对上述凹部22的深度D及长度Hb进行详细说明。

凹部22的深度定义为，当阳极片15固定在阳极筒体1上时，从阳极片15的内侧端面21起向着阳极筒体1的内周面方向的距离(半径方向的距离)。此外，上述临时装配用支杆40对阳极片15的作用压力的减小及压力的均匀化，是通过在阳极片15上设置凹部22使凹部22所在部分与临时装配用支杆40保持非接触状态所必然会获得的作用效果。因此，凹部22的深度D只要是能始终保持上述非接触状态的尺寸即可。

因此，若考虑到阳极片15膨胀时的变形，凹部22的深度必须为0.1mm以上，再考虑到批量生产时阳极片15的尺寸公差及冲压制造工艺时产生的误差等因素，0.2mm以上是必需的。

凹部22的长度Hb定义为，当阳极片15固定于阳极筒体1上时，在中心轴方向的长度。根据发明人等进行研究发现，为了减小临时装配用支杆40对阳极片15的压力及使该压力均匀化，以提高阳极结构体的装配精度，该长度Hb相对阳极片15在中心轴方向的长度即与内侧端面21的长度Ha之比例最低也必需在20％以上。

再有，鉴于用阳极片15来吸收受到的临时装配用支杆40的压力，最好在与均压环用槽20a、20b不相对的阳极片15沿中心轴方向的中央部分全部设置凹部22。即，如图3所示，若设均压环用槽20a、20b的长度为Hc，则最好使凹部22具有如下关系：Hb＝Ha-2×Hc。因此一般磁控管装置的阳极片15，其长度Hc约为长度Ha的10-30％，因此，长度Hb相对长度Ha的比例约为40-80％。

另一方面，若磁控管装置在阳极片15的内侧端面21设有凹部22，当磁控管装置工作时，与配置在配置中心部分的阴极14的间隔会因凹部22的部分而扩大。因此存在磁控管装置的磁控管效率降低的问题。因此，从磁控管效率方面考虑，凹部22的长度Hb以尽量小为宜。

现参照图4，对发明人等通过实验获得的磁控管效率与凹部22的深度D及长度Hb的关系予以说明。

图4为示出磁控管效率与长度Hb相对长度Ha之比例间之关系的曲线图。图中的曲线31、32、33是凹部22的深度D分别为0.2mm、0.3mm、0.4mm时的实验结果。

从图4的曲线31、32、33可清楚知道，凹部22的长度Hb相对内侧端面21的长度Ha的比例越大，则磁控管的效率越低，同时，磁控管的深度D越大，磁控管效率的下降越明显。众所周知，在实际应用上，磁控管装置的磁控管效率要求在约70％以上，因此，若考虑到批量生产时的尺寸公差等因素而将凹部22的深度D设定为0.2mm，则凹部22的长度Hb最好设定为内侧端面21的长度Ha的50％以下。

根据以上的探讨结果可知，凹部22的长度Hb与内侧端面21的长度Ha之比例最好选择并设定为20-50％。

另外，根据发明人等的实验，例如对于输出为500W-1000W的微波炉用磁控管装置，制作了具有如下阳极片15的磁控管装置，即，该阳极片的内侧端面21的长度Ha为9.5mm均压环用槽20a、20b的深度Hc为2.6mm，凹部22的深度D为0.2mm，凹部22的长度Hb为4.0mm(Hb/Ha＝42％)。该实验品1有充分的装配精度，且磁控管效率约为71％，获得能充分满足实际应用的结果。

在以上的说明中，以阳极片15的凹部22的开口形状为矩形为例进行了说明，但实际上，只要阳极片15在中心轴方向的中央部分有一定的空间距离即可，若如图5和图6所示，分别做成具有锥形或圆弧形开口形状的凹部也行。此时深度D是凹部22离内侧端面21最深位置处的距离，长度Hb是凹部22的最宽部分，即，阳极片15在内侧端面21上的凹部22的大小。

此外，以上说明了用具有与多个内侧端面21接触的圆柱部分的临时装配用支杆40使阳极片15与阳极筒体1的内周面压接的构成，但并非是要限定在圆柱形状，只要是能与阳极片15的内侧端面21接触的装配用构件即可。

在本实施形态的磁控管装置制造方法中，首先用未图示的临时装配用工具将多个阳极片15及均压环17、18配置在阳极筒体1内的规定位置。再使临时装配用支杆40沿阳极筒体1的中心轴方向移动，在与各阳极片15的内侧端面21接触的情况下，如图2的箭头Y所示，将临时装配用支杆40从下方压入阳极片15的配置中心部分(阳极筒体1的中心部分)。于是，阳极结构体保持着用临时装配用支杆40使各阳极片15的一端面压接于阳极筒体1内周面的临时装配状态。然后，仅取下上述临时装配用工具，如图2所示，将焊料19配置在阳极片15的长边侧的端面上并使之与阳极筒体1的内周面接触，将磁极片2压入阳极筒体1上侧的开口端部，然后，将天线16的一端固定在一个阳极片15上。接着，在未图示的炉子内，将临时装配状态的阳极结构体加热至一定温度(例如800-900℃)。这样，焊料19就熔化，并熔入因膨胀产生的阳极筒体1内周面与各阳极片15一端面之间的间隙。此时，均压环17、18及天线16的镀层也熔化。这之后，将保持着该临时装配状态的阳极结构体从炉内取出到炉外进行冷却，于是，阳极筒体1的内周面与各阳极片15的一端面、均压环用槽20a、20b与均压环17和18及天线16与阳极片15分别相互固定。接着，从下方取出临时装配用支杆40之后，将磁极片3安装在阳极筒体1下侧的开口端部，阳极结构体的装配结束。

采用本实施形态的磁控管装置制造方法，通过在各阳极片15的内侧端面21的中央部分设置凹部22，内侧端面21与临时装配用支杆40的接触面积与现有的相比减小，由临时装配用支杆40作用于阳极片15的压力降低。因此，作用于位于阳极片15中心轴方向上下端部的两对均压环17、18的压力也比现有的降低，能提高焊接精度，并能防止在压入和取出临时装配用支杆40时，均压环17、18发生变形或脱焊。

另外，因为凹部22设置在中心轴方向的中心部分，所以，阳极片15受到的临时装配用支杆40的压力均匀地分散给沿中心轴方向的上侧区域Vx和下侧区域Vz。又因为在上侧区域Vx和下侧区域Vz设有均压环用槽20a、20b，所以，即使焊接时因温度上升使阳极片15膨胀，该膨胀的量也会被均压环用槽20a、20b吸收，使上述压力均匀。

尤其是在阳极片15的中央区域Vy，因为在与临时装配用支杆40之间有凹部22的深度D导致的空间距离，所以，即使阳极片15的外形尺寸有误差或产生膨胀，临时装配用支杆40的压力也不会作用于中央区域Vy。因此，即使被加热后的阳极片15发生膨胀，作用于上侧区域Vx和下侧区域Vz的压力也是大致相同的。因此，在上侧区域Vx及下侧区域Vz的两端部两处，各阳极片15能始终以稳定的状态与临时装配用支杆40压接。所以，即使临时装配用支杆40具有镜面精加工状态的平滑表面，也不会如图19所示那样发生间隔尺寸的偏差。即，采用本实施形态的磁控管装置制造方法，能将多个阳极片15等间隔地配置于阳极筒体1，能获得能稳定工作的磁控管装置。

如上所述，若采用本发明的磁控管装置的制造方法，对现有的装配工具不作变更可照旧使用，对装配至焊接的工艺不作任何变更就能容易地提高阳极结构体的装配精度。尤其是对于要求高耐热性和高耐磨损性因而价格昂贵的临时装配用支杆40，可以对现有的不作变更照旧使用，所以能防止制造成本的大幅度上升。

图7所示为本发明第2实施形态即磁控管装置的阳极结构体主要部分的剖视图。在该实施形态下，在磁控管装置的结构中，设有对阳极片内侧端面的至少一个边角进行了倒角加工的倒角部。除此以外的各部分与第1实施形态中的一样，故省略对此的重复说明。

如图7所示，在本实施形态的磁控管装置中，在阳极片25、25’的内侧端面21的一边角部，设有锥形的倒角部26，阳极片25、25’固定在阳极筒体1的内周面上，并使倒角部26配置于中心轴方向的上侧。即，在阳极片25中，倒角部26是对作为内侧端面21与设有均压环用槽20a的端面的交叉部分的边角部进行倒角加工而形成的，而在阳极片25’中，倒角部26是对作为内侧端面21与设有均压环用槽20b的端面的交叉部分的边角部进行倒角加工而形成的，。采用本实施形态的磁控管装置，与第1实施形态的相比，能减小临时装配用支杆40与阳极片25、25’的接触面积，能减小临时装配用支杆40作用于阳极片25、25’的压力。

又如图8所示，将上述阳极片25、25’固定于阳极筒体1的内周面时，也可以使倒角部26配置于中心轴方向的下侧。

也可以如图9及图10所示，仅将上述两种阳极片25、25’中的任一种阳极片25、25’固定于阳极筒体1的内周面。

另外如图11所示，也可以将在内侧端面21的中心轴方向上下端的边角部都设有倒角部26的阳极片27固定于阳极筒体1的内周面。

图7-图10所示的阳极结构体能获得基本相同的接触面积减小的效果。在图8-图11所示的阳极结构体中，因为倒角部26配置在临时装配用支杆40的插入侧，所以与其他的相比，其效果是临时装配用支杆40的插入更容易。

另外，在现有的磁控管装置的阳极结构体中，一般是将相同形状的阳极片上下翻转后相邻配置的，但当使用图7及图8所示的阳极片25、25’时，必须选择这些阳极片后将它们交替配置。然而，使用图11所示的阳极片27时，因为在内侧端面21的上下端的两边角部都设有倒角部，故不必选择阳极片，阳极结构体的装配时间可以缩短为最短。还有，能使上述接触面积降至最低，且临时装配用支杆40的插入也变方便，最适合于实际应用。

根据发明人等的实验，对于例如使用于500W-1000W微波炉的磁控管装置的阳极片27，在内侧端面21的上下端设置C＝0.2-0.6mm的倒角部26时，能降低磁控管装置工作时第5高频波的噪音。

如上所述，在本实施形态下的磁控管装置中，在内侧端面21的至少一边角部设置倒角部26。因此，与第1实施形态的相比，阳极片与临时装配用支杆40的接触面积能减小，能进一步降低上述阳极片和均压环17、18的变形及脱焊的发生，进一步减少构件差异等导致的毛刺等的发生。

又，在上述说明中，对在面对临时装配用支杆40的内侧端面21设置锥形倒角部26的结构进行了说明，但只要是能使面对临时装配用支杆40的内侧端面21沿中心轴方向的尺寸缩短的结构，并不限于锥形，例如也可以是设有圆弧形倒角部的结构。

再有，上述对在内侧端面21沿中心轴方向上下端的至少一端设置倒角部26的结构进行了说明，但也可以在内侧端面21的面对凹部22的边角部设置倒角部。

以下参照图12-图15，对本发明磁控管装置噪音特性方面的试验结果予以说明。

图12为示出第5高频波时噪音分贝的测定结果图表。图13所示为用图16所示现有磁控管装置在第5高频波附近噪音特性的测定结果，图14所示为用第1实施形态的磁控管装置在第5高频波附近噪音特性的测定结果。图15所示为用第2实施形态的磁控管装置在第5高频波附近噪音特性的测定结果。

在该试验中，使第1实施形态的上述实验品1、在实验品1的阳极片上设有C＝0.5mm倒角部26的第2实施形态的实验品2、以及图16所示的现有品这样3种磁控管装置以2,450MHz的基本频率工作，对在其第5高频即12.25GHz及其周边频率时的噪音强度进行测定。所以这样进行测定，是因为这样的磁控管装置的第5高频波在近年来严格限制的卫星广播频带的频率范围(11.7-12.7Ghz)之内。在该试验中，对于是否满足CISPR(国际无线障碍特别委员会)的标准进行了验证。具体是，以半波长的双极天线为基准，测定在11.7-12.7GHz频率范围内的电磁波的实际放射电力，并对测定结果是否在上述标准规定的电波放射妨碍波的电力允许值57dB以下进行了调查。

结果是，实验品1和实验品2如图12的B和E分别示出的那样，第5高频波噪音强度的测定结果为47-51dB和43-48dB，均在允许值57dB之下，能满足CISPR标准。而且可知，与实验品1相比，使用设有倒角部26的阳极片27的实验品2对于第5高频波噪音强度的降低是有效的。与此相对照，如图12之A所示，现有品的测定结果为55-58dB，不能满足CISPR标准。

Claims (6)

1.一种磁控管装置，包括圆筒状的阳极筒体(1)和多片板状的阳极片(15、25、25’、27)，该阳极片在所述阳极筒体内放射状地配置在阳极筒体的中心轴的周围，且通过被压入所述阳极筒体中心部分的支杆(40)而与所述阳极筒体的内周面压接，其远端侧的端面固定于所述内周面，其特征在于，

在所述阳极片的与所述支杆接触的内侧端面(21)的中央部分，具有凹部(22)。

2.根据权利要求1所述的磁控管装置，其特征在于，所述凹部(22)的所述中心轴方向的长度(Hb)为所述内侧端面(21)的所述中心轴方向长度(Ha)的20-50％。

3.根据权利要求1或2所述的磁控管装置，其特征在于，在所述内侧端面(21)的所述中心轴方向的至少一个边角部设有倒角部(26)。

4.一种磁控管装置的制造方法，该磁控管装置具有圆筒状的阳极筒体(1)和多片板状阳极片(15、25、25’、27)，所述阳极片在所述阳极筒体内放射状地配置在阳极筒体的中心轴周围且通过压入在所述阳极筒体的中心部分的支杆(40)而与所述阳极筒体的内周面压接、其远端侧端面被固定于所述内周面，其特征在于，具有：

在所述阳极片的与所述支杆接触的内侧端面(21)的中央部分，设置凹部的工序；

将所述支杆压入所述阳极筒体的中心部分、将所述远端侧的端面压接并固定于所述阳极筒体内周面的工序。

5.根据权利要求4所述的磁控管装置的制造方法，其特征在于，还具有使所述凹部(22)的中心轴方向的长度(Hb)为所述内侧端面(21)的中心轴方向长度(Ha)的20-50％。

6.根据权利要求4或5所述的磁控管装置的制造方法，其特征在于，还具有在所述内侧端面(21)的中心轴方向的至少一个边角部，设置倒角部的工序。

Images