JP2016071999A - マグネトロン - Google Patents

Abstract

【課題】従来と比べて、マグネトロンの特性のばらつきを低減させることを目的とする。
【解決手段】エンドハットチップ３０の貫通孔３１の内壁に、貫通孔３１の深さ方向に延在する突起部３３を設け、この貫通孔３１に、陰極センターリード１４を圧入するだけで、陰極センターリード１４にエンドハットチップ３０を固定できるようにした。こうすることで、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３０を、貫通孔３１の深さ方向に平行な線（もしくは面）で接触させることができるので、陰極センターリード１４の中心軸とエンドハットチップ３０の中心軸がずれたり、陰極センターリード１４の中心軸に対してエンドハットチップ３０の中心軸が傾いたりすることを防ぐことができ、マグネトロン１の特性のばらつきを低減できる
【選択図】図３

Description

本発明は、マグネトロンに関するものであり、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器に用いられる連続波マグネトロンに適用して好適なものである。

２４５０ＭＨｚ帯の電波を発振する一般的な電子レンジ用マグネトロンは、発振部と入力部と出力部とを有している。発振部、入力部及び出力部は、マグネトロンの中心軸である管軸に沿って設けられている。つまり、発振部の管軸方向の一端側に入力部が設けられ、他端側に出力部が設けられている。

発振部は、陽極部と陰極部とを有している。陽極部は、陽極円筒と、この陽極円筒の内周面から中心の管軸に向かって突出する複数のベインとを有している。陰極部は、螺旋状陰極（カソード）と、入力側エンドハット及び出力側エンドハットと、陰極センターリードと陰極サイドリードとを有している。

螺旋状陰極は管軸上に設けられ、入力側エンドハットは螺旋状陰極の管軸方向の一端（入力側の端）に設けられ、出力側エンドハットは螺旋状陰極の管軸方向の他端（出力側の端）に設けられている。陰極センターリードは、螺旋状陰極の内側を通って管軸方向に延び、螺旋状陰極の他端に設けられた出力側エンドハットを介して螺旋状陰極と電気的に接続されている。一方、陰極サイドリードは、螺旋状陰極の他端に設けられた入力側エンドハットを介して螺旋状陰極と電気的に接続されている（例えば特許文献１参照）。

従来、このような陰極部を組み立てるときには、出力側エンドハットを支持する為の部品であり陰極センターリードの外径よりも大きな内径を有する円筒状のエンドハットチップに、陰極センターリードの出力側の端部を挿入してレーザー溶接によりエンドハットチップと陰極センターリードとを固定する。さらに、陰極センターリードとエンドハットチップとの隙間にロウ材を流し入れて凝固させることで陰極センターリードとエンドハットチップを固着する。

次に、エンドハットチップの外周に螺旋状陰極の出力側の端がロウ材により固定されるとともに、螺旋状陰極の入力側の端がロウ材により入力側エンドハットに固定される。

その後、陰極センターリードの外径よりも大きくエンドハットチップの外径よりも小さな孔を有する出力側エンドハットに、陰極センターリードの出力側の端部を挿入して、出力側エンドハットをエンドハットチップに当接させ、レーザー溶接により陰極センターリードに固定するようになっている。

特開２０１３−２０６５６８号公報

ところで、陰極センターリードにエンドハットチップを固定するときのレーザー溶接では、陰極センターリードとエンドハットチップとを１点ずつ数箇所溶接することになる為、陰極センターリードの中心軸からエンドハットチップの中心軸がずれたり、陰極センターリードの中心軸に対してエンドハットチップの中心軸が傾いたりしてしまうことがある。

エンドハットチップは、出力側エンドハットを支持する役割の他に、螺旋状陰極の出力側の端を固定する役割も担っている為、エンドハットチップの中心軸が陰極センターリードの中心軸からずれてしまうと、螺旋状陰極の中心軸もずれてしまうことになる。

また、陰極センターリードの中心軸に対してエンドハットチップの中心軸が傾いたまま固定されてしまうと、その後、陰極センターリードに出力側エンドハットを固定するときに、このエンドハットチップに当接してレーザー溶接される出力側エンドハットの中心軸も陰極センターリードの中心軸に対して傾いてしまう可能性が出てくる。

そして、実際、このように、陰極センターリードの中心軸と螺旋状陰極の中心軸がずれたり、陰極センターリードの中心軸に対して出力側エンドハットの中心軸が傾いたりしてしまうと、マグネトロンの特性にばらつきが出てしまう。

そこで、本発明は、上記課題を解決する為になされたものであり、従来と比べて、マグネトロンの特性のばらつきを低減させ得ることを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明に係るマグネトロンは、入力側から出力側に向かう中心軸に沿って延びる円筒状の陽極円筒と、前記陽極円筒の内面から、前記中心軸に向かって延び、遊端がベイン内接円を形成する複数のベインと、前記複数のベインの遊端によって形成されるベイン内接円内に前記中心軸に沿って配置されたカソードと、前記カソードの内側を通り、前記中心軸に沿って延びる陰極センターリードと、前記陰極センターリードの出力側の端部に設けられ、前記カソードの出力側の端部と接続するエンドハットチップと、前記陰極センターリードの前記エンドハットチップより出力側に設けられ、前記エンドハットチップを介して前記カソードと接続する出力側エンドハットと、前記陰極センターリードの入力側の端部と接続する入力側エンドハットとを具備し、前記エンドハットチップは、入力側の端から出力側の端まで貫く貫通孔を有し、当該貫通孔の内壁に、当該貫通孔の深さ方向に延び、内側に突出する突起部が形成され、当該貫通孔に前記陰極センターリードが圧入されることを特徴とする。

本発明によれば、陰極センターリードにエンドハットチップを固定するときのレーザー溶接を省略して、陰極センターリードの中心軸とエンドハットチップの中心軸がずれたり、陰極センターリードの中心軸に対してエンドハットチップの中心軸が傾いたりしてしまうことなく、陰極センターリードにエンドハットチップを圧入して固定することができるので、マグネトロンの特性のばらつきを低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るマグネトロンの全体の縦断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るマグネトロンの陰極部の構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るマグネトロンの出力側エンドハット周辺の構成及びエンドハットチップの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るマグネトロンの出力側エンドハット周辺の構成及びエンドハットチップの構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係るマグネトロンの出力側エンドハット周辺の構成及びエンドハットチップの構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係るマグネトロンの出力側エンドハットの構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係るマグネトロンの出力側エンドハット周辺の構成及びエンドハットチップの構成を示す図である。

本発明に係るマグネトロンの一実施の形態を、図面を参照して説明する。尚、以下の実施の形態は、単なる例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。

［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態のマグネトロン１の概略を示す縦断面図である。このマグネトロン１は、２４５０ＭＨｚ帯の基本波を発生する電子レンジ用のマグネトロンである。マグネトロン１は、２４５０ＭＨｚ帯の基本波を発生する発振部２、発振部２の中心に位置するカソード３に電力を供給する入力部４、発振部２から発振されたマイクロ波を管外（マグネトロン１外）に取り出す出力部５を有している。発振部２、入力部４及び出力部５は、マグネトロン１の中心軸である管軸ｍに沿って設けられている。つまり、発振部２の管軸方向の一端側（図中下側）に入力部４が設けられ、他端側（図中上側）に出力部５が設けられている。

これら入力部４及び出力部５は、それぞれ発振部２に対し、入力側の金属封着体６及び出力側の金属封着体７によって真空機密に接合されている。

発振部２は、陽極部８と陰極部９とを有している。陽極部８は、陽極円筒１０と、複数枚（例えば１０枚）のベイン１１を有している。陽極円筒１０は、例えば銅からなり、円筒状に形成され、その中心軸が、マグネトロン１の中心軸である管軸ｍを通るように配置されている。

各ベイン１１は、例えば銅からなり、板状に形成され、陽極円筒１０の内側に管軸ｍを中心に放射状に配置されている。各ベイン１１の外側の端部は陽極円筒１０の内周面に接合され、内側の端部は遊端になっている。そして、複数枚のベイン１１の遊端に囲まれた円筒状の空間が電子作用空間となっている。

陰極部９は、カソード３、２つのエンドハット１２、１３、陰極センターリード１４及び陰極サイドリード１５を有している。カソード３は、タングステンなどでできた螺旋状の陰極であり、電子作用空間の管軸ｍ上に設けられている。カソード３は、複数枚のベイン１１の遊端と間隔を隔てて配置されている。

このカソード３の入力側の端部（下端部）と出力側の端部（上端部）とに、それぞれ電子の飛び出しを防ぐ為のエンドハット１２、１３が固定されている。入力側のエンドハット（これを入力側エンドハットと呼ぶ）１２はリング状に形成され、出力側のエンドハット（これを出力側エンドハットと呼ぶ）１３はディスク上に形成されている。

陰極センターリード１４は、入力部４のセラミックステム１６に植立されていて、カソード３の内側を通って管軸ｍ方向に延び、カソード３の出力側の端部に設けられた出力側エンドハット１３を介してカソード３と電気的に接続されている。一方、陰極サイドリード１５も、入力部４のセラミックステム１６に植立されていて、カソード３の入力側の端部に設けられた入力側エンドハット１２を介してカソード３と電気的に接続されている。

さらに、発振部２には、陽極円筒１０の入力側の端部（下端部）の内側と出力側の端部（上端部）の内側に、それぞれ一対のポールピース１７、１８が、入力側エンドハット１２と出力側エンドハット１３の間の空間を挟むように対向して設けられている。

入力側のポールピース（これを入力側ポールピースと呼ぶ）１７には、その中央部に、入力側エンドハット１２よりわずかに大きな径を有する貫通孔が設けられ、この貫通孔を中心として、入力側（下方）に向かって広がる略漏斗状に形成されている。この入力側ポールピース１７は、貫通孔の中心を管軸ｍが通るように配置される。

一方、出力側のポールピース（これを出力側ポールピースと呼ぶ）１８は、その中央部に、出力側エンドハット１３よりわずかに大きな径を有する貫通孔が設けられ、この貫通孔を中心として、出力側（上方）に向かって広がる略漏斗状に形成されている。この出力側ポールピース１８は、貫通孔の中心を管軸ｍが通るように配置される。

さらに、入力側ポールピース１７には、外周部に、管軸ｍ方向に延びる略筒状の金属封着体６の上端部が固着されている。この金属封着体６は、陽極円筒１０の下端部にも接している。一方、出力側ポールピース１８には、外周部に、管軸ｍ方向に延びる略筒状の金属封着体７の下端部が固着されている。この金属封着体７は、陽極円筒１０の上端部にも接している。

入力側の金属封着体６は、その下端部に、入力部４を構成するセラミックステム１６が接合されている。つまり、セラミックステム１６に植立された陰極センターリード１４と陰極サイドリード１５は、この金属封着体６の内側を通ってカソード３に接続されている。

一方、出力側の金属封着体７は、その上端部に、出力部５を構成する絶縁筒１９が接合されていて、さらに絶縁筒１９の上端には排気管２０が接合されている。さらに、複数のベイン１１のうちの１つから導出されたアンテナ２１が、出力側ポールピース１８を貫通し、金属封着体７の内側を通ってその上端側へと延び、先端が排気管２０に挟持され固定されている。

金属封着体６、７の外側には、陽極円筒１０を管軸ｍ方向に挟むように、一対のリング状の磁石２２、２３が対向して設けられている。一対の磁石２２、２３は、管軸ｍ方向に磁場を発生させるものである。

さらに、陽極円筒１０と磁石２２、２３は、ヨーク２４によって覆われていて、一対の磁石２２、２３とヨーク２４によって磁気回路が形成されている。そして、この磁気回路の磁石２２、２３からの磁束が、入力側ポールピース１７と出力側ポールピース１８とによって、ベイン１１の遊端とカソード３との間の電子作用空間に導かれるようになっている。

さらに、陽極円筒１０とヨーク２４の間には、ラジエータ２５が設けられていて、発振部２が発振することで生じた熱を、マグネトロン１の外部に放出するようになっている。また、カソード３は、陰極センターリード１４、陰極サイドリード１５を介して、コイル及び貫通コンデンサを有するフィルター回路２６に接続されている。フィルター回路２６は、フィルターボックス２７に収められている。マグネトロン１の構成の概略は、以上のようになっている。

次に、図２及び図３を用いて、陰極部９の構成についてさらに詳しく説明する。図２は、陰極部９全体を示す側面図であり、図中左側のみが断面図となっている。図３（Ａ）は、出力側エンドハット１３周辺の側面図であり、図中左側のみが断面図となっている。図３（Ｂ）は、後述するエンドハットチップ３０の側面図及びＡ−Ａ断面図である。

図２及び図３に示すように、陰極部９は、陰極センターリード１４が、カソード３の入力側エンドハット１２の中央の孔を通り、カソード３の内側を通って管軸ｍ方向に延びている。この陰極センターリード１４の出力側の端部には、陰極センターリード１４の外径Ｌ１よりも大きな内径Ｌ２を有する円筒状のエンドハットチップ３０が挿入され固定されている。このエンドハットチップ３０は、出力側エンドハット１３を支持するとともに、カソード３の出力側の端部を固定する為の部品である。尚、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３０は、例えば、ともに高融点金属であるモリブデンでできている。

出力側エンドハット１３は、陰極センターリード１４の外径Ｌ１よりも大きく且つエンドハットチップ３０の外径よりも小さい径の貫通孔１３Ａを有していて、この貫通孔１３Ａに、陰極センターリード１４の出力側の端部が挿入されて、エンドハットチップ３０の出力側の端部に当接して固定されている。

また、エンドハットチップ３０の外径は、カソード３の内径とほぼ等しく、エンドハットチップ３０の外側に、カソード３の出力側の端部が巻回されるようにしてカソード３が固定されている。つまり、陰極センターリード１４は、エンドハットチップ３０を介してカソード３と電気的に接続されている。

一方、陰極サイドリード１５（図１参照）は、カソード３の入力側エンドハット１２に接合され、この入力側エンドハット１２を介してカソード３と電気的に接続されている。そして、これら陰極センターリード１４及び陰極サイドリード１５を介して、入力部４からカソード３に電流が供給されるようになっている。

ここで、エンドハットチップ３０についてさらに詳しく説明する。エンドハットチップ３０は、図３に示すように、円筒状でなり、中心軸を通る断面略円形の貫通孔３１を有している。この貫通孔３１の中心軸は、エンドハットチップ３０の中心軸と一致する。さらに、エンドハットチップ３０の両端面には、貫通孔３１の外側に広がるリング状の窪み３２が形成されている。

くわえて、貫通孔３１の内壁には、中心軸に向かって突出する突起部３３が形成されている。この突起部３３は、断面略三角形状でなり、貫通孔３１の内壁の一端側から他端側まで深さ方向に延びている。貫通孔３１の内壁には、同一の突起部３３が周方向に等間隔で３個設けられている。

貫通孔３１は、内壁の径（すなわち内径）Ｌ２が、陰極センターリード１４の外径Ｌ１より大きく、且つ３個の突起部３３の先端を通る円（これを突起内接円と呼ぶ）の径（図中省略）が、陰極センターリード１４の外径Ｌ１より小さくなるように形成されている。従って、陰極センターリード１４を、エンドハットチップ３０の貫通孔３１に挿入すると、突起部３３の先端が、陰極センターリード１４の外周と接触することになる。

ここで、陰極部９の組立方法について説明する。まず、陰極センターリード１４の出力側の端部を、エンドハットチップ３０の貫通孔３１に挿入する。

具体的には、陰極センターリード１４の外径Ｌ１よりもエンドハットチップ３０の突起内接円の径が小さい為、エンドハットチップ３０に陰極センターリード１４を圧入する。ここで、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３０とが同じ硬さであるとすると、エンドハットチップ３０の突起部３３の先端が、陰極センターリード１４の外周に押圧されて潰れるように変形する。

そして、エンドハットチップ３０が陰極センターリード１４の出力側の所定の位置に達すると圧入を終了する。このとき、エンドハットチップ３０の突起部３３の先端を陰極センターリード１４の外周が押圧するようにして、エンドハットチップ３０の突起部３３と陰極センターリード１４の外周とが当接している為、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３０は、固定された状態となっている。

尚、この時点では、まだ陰極センターリード１４にエンドハットチップ３０を仮固定した状態であり、例えば、エンドハットチップ３０の位置が正しくない場合には、適宜、エンドハットチップ３０の位置を移動させることができるようになっている。

このようにして、エンドハットチップ３０を仮固定すると、次に、エンドハットチップ３０の窪み３２から、エンドハットチップ３０の貫通孔３１と陰極センターリード１４の外周との隙間にロウ材を流し入れて凝固させることで、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３０を固着する。この時点で、エンドハットチップ３０の位置が決定されて完全に固定された状態となる。

次に、エンドハットチップ３０の外周にカソード３の出力側の端が挿入されてロウ材により固定されるとともに、カソード３の入力側の端がロウ材により入力側エンドハット１２に固定される。

その後、陰極センターリード１４の出力側の端部を、出力側エンドハット１３の貫通孔１３Ａに挿入して、出力側エンドハット１３とエンドハットチップ３０の出力側の端面とを当接させ、レーザー溶接により、陰極センターリード１４に出力側エンドハット１３を固定する。陰極部９は、このような組立方法で組み立てることができるようになっている。

ここまで説明したように、第１の実施の形態では、エンドハットチップ３０の貫通孔３１の内壁に、貫通孔３１の深さ方向に延在する突起部３３を３個設けるようにしたことで、エンドハットチップ３０の貫通孔３１に、陰極センターリード１４を圧入するだけで、陰極センターリード１４にエンドハットチップ３０を固定できるようにした。

こうすることで、従来必要であった、陰極センターリード１４にエンドハットチップ３０を固定するときのレーザー溶接を省略して、貫通孔３１の突起部３３と、陰極センターリード１４とを、レーザー溶接による点接触ではなく、貫通孔３１の深さ方向に平行な線（もしくは面）で接触させることができるので、陰極センターリード１４の中心軸とエンドハットチップ３０の中心軸がずれたり、陰極センターリード１４の中心軸に対してエンドハットチップ３０の中心軸が傾いたりしてしまうことなく、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３０とを固定することができる。かくして、第１の実施の形態によれば、マグネトロン１の特性のばらつきを低減することができる。

また、第１の実施の形態によれば、陰極センターリード１４にエンドハットチップ３０を、レーザー溶接ではなく圧入により固定することができるので、組み立て時の作業効率が上がり、結果として、マグネトロン１の製造コストを低減することもできる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態とはエンドハットチップの構成のみが異なる。ゆえに、ここでは、主に、エンドハットチップの構成について説明することとする。

図４に、出力側エンドハット１３周辺の構成と、第２の実施の形態のエンドハットチップ１００の構成を示す。尚、図４（Ａ）は、出力側エンドハット１３周辺の側面図であり、図中左側のみが断面図となっている。図４（Ｂ）は、エンドハットチップ１００の側面図及びＢ−Ｂ断面図である。尚、図４（Ａ）では、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してある。

エンドハットチップ１００は、円筒状でなり、中心軸を通る断面略楕円形の貫通孔１０１を有している。さらに、エンドハットチップ１００の両端面には、貫通孔１０１の外側に広がるリング状の窪み１０２が形成されている。

また、貫通孔１０１の内壁には、中心軸に向かって突出する突起部１０３が形成されている。この突起部１０３は、断面略三角形状でなり、貫通孔１０１の内壁の一端側から他端側まで深さ方向に延びている。貫通孔１０１の内壁には、この突起部１０３が１個設けられている。

このエンドハットチップ１００は、貫通孔１０１に陰極センターリード１４が挿入されたときに、突起部１０３と、これに対向する貫通孔１０１の内壁とが、陰極センターリード１４の外周と接触するように、貫通孔１０１の形状が選定されている。

つまり、貫通孔１０１の径Ｌ３が、陰極センターリード１４の外径Ｌ１より広く、突起部１０３の先端と、これに対向する内壁との距離Ｌ４が、陰極センターリード１４の外径Ｌ１より狭くなっている。

くわえて、このエンドハットチップ１００は、陰極センターリード１４が貫通孔１０１に圧入されて、突起部１０３が潰れて変形したときに、エンドハットチップ１００の中心軸と陰極センターリード１４の中心軸とが一致するように、突起部１０３の先端と、これに対向する内壁との距離Ｌ４の中心点（図中省略）が、エンドハットチップ１００の中心軸より、対向する内壁側にずらされている。

こうすることで、エンドハットチップ１００は、突起部１０３が１個でありながら、陰極センターリード１４が貫通孔１０１に圧入されたときに、エンドハットチップ１００の中心軸と陰極センターリード１４の中心軸とを一致させることができるようになっている。尚、組立方法については、第１の実施の形態と同様であるとする。

ここまで説明したように、第２の実施の形態では、エンドハットチップ１００の貫通孔１０１の内壁に、貫通孔１０１の深さ方向に延在する突起部１０３を１個設け、圧入時に、この１個の突起部１０３と、これに対向する貫通孔１０１の内壁とが、陰極センターリード１４の外周と接触するようにした。

こうすることで、第１の実施の形態と同様、陰極センターリード１４にエンドハットチップ１００を固定するときのレーザー溶接を省略して、貫通孔１０１の突起部１０３及びこれに対向する内壁と、陰極センターリード１４とを、レーザー溶接による点接触ではなく、貫通孔１０１の深さ方向に平行な線（もしくは面）で接触させることができるので、陰極センターリード１４の中心軸とエンドハットチップ１００の中心軸がずれたり、陰極センターリード１４の中心軸に対してエンドハットチップ１００の中心軸が傾いたりしてしまうことなく、陰極センターリード１４とエンドハットチップ１００とを固定することができる。かくして、第１の実施の形態と同様、マグネトロン１の特性のばらつきを低減することができる。

また、第２の実施の形態のエンドハットチップ１００は、第１の実施の形態よりも突起部１０３の数を少なくした。実際、突起部１０３の数が多いと、その分、圧入に必要な圧力も大きくなり、組み立て時の作業効率が悪化して、マグネトロン１の製造コストが上がってしまう。そこで、この第２の実施の形態では、エンドハットチップ１００の突起部１０３の数を、第１の実施の形態よりも少なくした。これにより、第１の実施の形態と比べて、さらに組み立て時の作業効率が上がり、マグネトロン１の製造コストをさらに低減させることができる。

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態とはエンドハットチップ及び出力側エンドハットの構成のみが異なる。ゆえに、ここでは、主に、エンドハットチップ及び出力側エンドハットの構成について説明することとする。

図５に、出力側エンドハット２００周辺の構成と、第３の実施の形態のエンドハットチップ２１０の構成を示す。尚、図５（Ａ）は、出力側エンドハット２００周辺の側面図であり、図中左側のみが断面図となっている。図５（Ｂ）は、エンドハットチップ２１０の側面図及び上面図である。尚、図５（Ａ）では、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してある。

出力側エンドハット２００は、後述するエンドハットチップ２１０の突出部２１２の外径Ｌ５よりも大きく且つエンドハットチップ２１０の本体部２１１の外径よりも小さい径Ｌ６の貫通孔２００Ａを有している。

一方、エンドハットチップ２１０は、第１の実施の形態のエンドハットチップ３０とほぼ同形状でなる円筒状の本体部２１１と、この本体部２１１の出力側の端面から突出する本体部２１１よりも外径が小さい円筒状の突出部２１２とで構成されている。突出部２１２の中心軸は、本体部２１１の中心軸と一致する。さらに、本体部２１１の入力側の端面から突出部２１２の出力側の端面に架けて、中心軸を通る断面略円形の貫通孔２１３が形成されている。さらに、本体部２１１の入力側の端面には、第１の実施の形態と同様、貫通孔２１３の外側に広がるリング状の窪み２１４が形成されている。

さらに、貫通孔２１３の内壁には、中心軸に向かって突出する突起部（これを内側突起部と呼ぶ）２１５が形成されている。この内側突起部２１５は、断面略三角形状でなり、貫通孔２１３の内壁の一端側から他端側まで深さ方向に延びている。貫通孔２１３の内壁には、この内側突起部２１５が周方向に等間隔で３個設けられている。

くわえて、突出部２１２の外壁には、外側に向かって突出する突起部（これを外側突起部と呼ぶ）２１６が形成されている。この外側突起部２１６も、断面略三角形状でなり、突出部２１２の外壁の一端側から他端側まで延びている。突出部２１２の外壁には、この外側突起部２１６が周方向に等間隔で３個設けられている。尚、３個の外側突起部２１６と、３個の内側突起部２１５は、例えば、それぞれ貫通孔２１３の外側と内側とで隣接する位置に設けられている。

この突出部２１２は、３個の外側突起部２１６の先端を通る円（これを突起外接円と呼ぶ）の径（図中省略）が、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａの径Ｌ６より大きくなるように形成されている。

ここで、第３の実施の形態による陰極部９の組立方法について説明する。まず、陰極センターリード１４の出力側の端部を、エンドハットチップ２１０の貫通孔２１３に圧入する。そして、エンドハットチップ２１０が陰極センターリード１４の出力側の所定の位置に達すると圧入を終了する。このとき、エンドハットチップ２１０の内側突起部２１５の先端を陰極センターリード１４の外周が押圧するようにして、エンドハットチップ２１０の内側突起部２１５と陰極センターリード１４の外周とが当接している為、陰極センターリード１４とエンドハットチップ２１０は、固定された状態となっている。

次に、エンドハットチップ２１０の貫通孔２１３と陰極センターリード１４の外周との隙間にロウ材を流し入れて凝固させることで、陰極センターリード１４とエンドハットチップ２１０を固着する。

次に、エンドハットチップ２１０の外周にカソード３の出力側の端が挿入されてロウ材により固定されるとともに、カソード３の入力側の端がロウ材により入力側エンドハット１２に固定される。ここまでの組立方法は、第１の実施の形態と同様である。

その後、陰極センターリード１４の出力側の端部を、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａに挿入して、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａに、エンドハットチップ２１０の突出部２１２を圧入する。

このとき、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａの径Ｌ６よりもエンドハットチップ２１０の突起外接円の径が小さい為、エンドハットチップ２１０の外側突起部２１６の先端は、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａの内壁に押圧されて潰れるように変形する。また、このとき、エンドハットチップ２１０の外側突起部２１６の先端を出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａの内壁が押圧するようにして、エンドハットチップ２１０の外側突起部２１６と出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａの内壁とが当接している為、出力側エンドハット２００とエンドハットチップ２１０は、固定された状態となっている。

その後、例えば、レーザー溶接により、エンドハットチップ２１０に出力側エンドハット２００を固定する。第３の実施の形態の陰極部９は、このような組立方法で組み立てることができるようになっている。

ここまで説明したように、第３の実施の形態では、エンドハットチップ２１０の出力側の端面から突出する突出部２１２の外壁に、中心軸方向に延在する外側突起部２１６を３個設け、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａに、この突出部２１２を圧入することで、出力側エンドハット２００とエンドハットチップ２１０とを固定するようにした。

こうすることで、出力側エンドハット２００の貫通孔２００Ａの内壁と、エンドハットチップ２１０の外側突起部２１６とを、貫通孔２００Ａの深さ方向に平行な線（もしくは面）で接触させることができるので、出力側エンドハット２００の中心軸とエンドハットチップ２１０の中心軸がずれたり、出力側エンドハット２００の中心軸に対してエンドハットチップ２１０の中心軸が傾いたりしてしまうことなく、出力側エンドハット２００とエンドハットチップ２１０とを固定させた状態でレーザー溶接することができる。かくして、第１の実施の形態のように、エンドハットチップ３０に出力側エンドハット１３を当接させてレーザー溶接する場合と比べて、より一層、マグネトロン１の特性のばらつきを低減することができる。

［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態は、第１の実施の形態とはエンドハットチップ及び出力側エンドハットの構成のみが異なる。ゆえに、ここでは、主に、エンドハットチップ及び出力側エンドハットの構成について説明することとする。

図６及び図７に、第４の実施の形態の出力側エンドハット３００の構成、出力側エンドハット３００周辺の構成、及びエンドハットチップ３１０の構成を示す。尚、図６（Ａ）は、出力側エンドハット３００を下側（入力側）から見た下面図である。図６（Ｂ）は、出力側エンドハット３００の側面図であり、図中左側のみが断面図となっている。図７（Ａ）は、出力側エンドハット３００周辺の側面図であり、図中左側のみが断面図となっている。図７（Ｂ）は、エンドハットチップ３１０の側面図及び上面図である。尚、図７（Ａ）では、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してある。

出力側エンドハット３００は、その中心部に、入力側に突出する円筒状の突出部３０１が形成されている。突出部３０１の中心軸は、出力側エンドハット３００の中心軸と一致する。この突出部３０１は、陰極センターリード１４の外径Ｌ１よりも大きく、後述するエンドハットチップ３１０の貫通孔３１１と同径でなる断面略円形の貫通孔３０２を有している。

さらに、この貫通孔３０２の内壁には、中心軸に向かって突出する突起部３０３が形成されている。この突起部３０３は、断面略三角形状でなり、貫通孔３０２の内壁の一端側から他端側まで深さ方向に延びている。貫通孔３０２の内壁には、同一の突起部３０３が周方向に等間隔で３個設けられている。

貫通孔３０２は、内壁の径（すなわち内径）Ｌ７が、陰極センターリード１４の外径Ｌ１より大きく、且つ３個の突起部３０３の先端を通る突起内接円の径（図中省略）が、陰極センターリード１４の外径Ｌ１より小さくなるように形成されている。従って、陰極センターリード１４を、出力側エンドハット３００の貫通孔３０２に挿入すると、突起部３０３の先端が、陰極センターリード１４の外周と接触することになる。

一方、エンドハットチップ３１０は、円筒状でなり、中心軸を通る断面略円形の貫通孔３１１を有している。この貫通孔３１１は、その中心軸がエンドハットチップ３１０の中心軸と一致する。さらに、エンドハットチップ３１０の入力側の端面には、第１の実施の形態と同様、貫通孔３１１の外側に広がるリング状の窪み３１２が形成されている。これに対して、エンドハットチップ３１０の出力側の端面には、貫通孔３１１の外側に広がるリング状でなり、窪み３１２よりも深い凹部３１３が形成されている。この凹部３１３は、出力側エンドハット３００の突出部３０１が嵌入される部分であり、突出部３０１の外径Ｌ８よりも大きな内径Ｌ９を有している。

さらに、貫通孔３１１の内壁には、第１の実施の形態の突起部３３と同様の突起部３１４が周方向に等間隔で３個形成されている。

ここで、第４の実施の形態による陰極部９の組立方法について説明する。まず、陰極センターリード１４の出力側の端部を、エンドハットチップ３１０の貫通孔３１１に圧入する。そして、エンドハットチップ３１０が陰極センターリード１４の出力側の所定の位置に達すると圧入を終了する。このとき、エンドハットチップ３１０の突起部３１４の先端を陰極センターリード１４の外周が押圧するようにして、エンドハットチップ３１０の突起部３１４と陰極センターリード１４の外周とが当接している為、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３１０は、固定された状態となっている。

次に、エンドハットチップ３１０の貫通孔３１１と陰極センターリード１４の外周との隙間にロウ材を流し入れて凝固させることで、陰極センターリード１４とエンドハットチップ３１０を固着する。

次に、エンドハットチップ３１０の外周にカソード３の出力側の端が挿入されてロウ材により固定されるとともに、カソード３の入力側の端がロウ材により入力側エンドハット１２に固定される。ここまでの組立方法は、第１の実施の形態と同様である。

その後、陰極センターリード１４の出力側の端部を、出力側エンドハット３００の貫通孔３０２に圧入して、出力側エンドハット３００の突出部３０１を、エンドハットチップ３１０の凹部３１３に嵌入する。

このとき、陰極センターリード１４の外径Ｌ１よりも出力側エンドハット３００の突起内接円の径が小さい為、出力側エンドハット３００の突起部３０３の先端は、陰極センターリード１４の外周に押圧されて潰れるように変形する。また、このとき、出力側エンドハット３００の突起部３０３の先端を陰極センターリード１４の外周が押圧するようにして、出力側エンドハット３００の突起部３０３と陰極センターリード１４の外周とが当接している為、出力側エンドハット３００と陰極センターリード１４は、固定された状態となっている。

その後、例えば、レーザー溶接により、陰極センターリード１４に出力側エンドハット３００を固定する。第４の実施の形態の陰極部９は、このような組立方法で組み立てることができるようになっている。

ここまで説明したように、第４の実施の形態では、出力側エンドハット３００の貫通孔３０２の内壁に、深さ方向に延在する突起部３０３を３個設け、この貫通孔３０２に、陰極センターリード１４を圧入することで、陰極センターリード１４と出力側エンドハット３００とを固定するようにした。

こうすることで、出力側エンドハット３００の貫通孔３０２の内壁と、陰極センターリード１４の外周とを、貫通孔３０２の深さ方向と平行な線（もしくは面）で接触させることができるので、出力側エンドハット３００の中心軸と陰極センターリード１４の中心軸がずれたり、出力側エンドハット３００の中心軸に対して陰極センターリード１４の中心軸が傾いたりしてしまうことなく、出力側エンドハット３００と陰極センターリード１４とを固定させた状態でレーザー溶接することができる。かくして、第１の実施の形態のようにエンドハットチップ３０に出力側エンドハット１３を当接させてレーザー溶接する場合と比べて、より一層、マグネトロン１の特性のばらつきを低減することができる。

[他の実施の形態]
尚、上述した第１乃至第４の実施の形態は一例である。例えば、上述した第３及び第４の実施の形態では、第１の実施の形態と同様にして突起部２１５、２１６、３０３、３１４の数をそれぞれ３個としたが、これに限らず、第２の実施の形態と同様にして突起部２１５、２１６、３０３、３１４の数をそれぞれ１個としてもよい。また、上述した第３の実施の形態では、内側突起部２１５と外側突起部２１６の数をともに３個としたが、これに限らず、これらのうちのどちらかを、第２の実施の形態と同様にして１個としてもよい。第４の実施の形態についても同様に、突起部３０３と３１４のうちのどちらかを、第２の実施の形態と同様にして１個としてもよい。

さらに、突起部３３、１０３、２１５、２１６、３０３、３１４の数については、１個又は３個に限らず、２個もしくは４個以上としてもよい。さらに、第１の実施の形態では、突起部３３の形状を断面三角形状としたが、これに限らず、断面略台形状としたり、先端が丸みを帯びた断面略三角形状としたりしてもよい。第２乃至第４の実施の形態についても同様である。

さらに、上述した第１の実施の形態では、エンドハットチップ３０の突起部３３が、貫通孔３１の一端側から他端側まで延在するとしたが、これに限らず、貫通孔３１の深さ方向（すなわちエンドハットチップ３０の中心軸方向）に延びていれば、必ずしも、一端側から他端側まで延在していなくてもよい。第２乃至第４の実施の形態についても同様である。

さらに、上述した第１の実施の形態では、エンドハットチップ３０の突起部３３が、エンドハットチップ３０の中心軸方向に直線的に延びていたが、これに限らず、例えば、中心軸方向に螺旋状に延びているなどしてもよい。第２乃至第４の実施の形態についても同様である。

さらに、上述した第４の実施の形態では、出力側エンドハット３００の中心部に、入力側に突出する円筒状の突出部３０１を形成するようにしたが、これに限らず、この突出部３０１の代わりに、出力側エンドハット３００の出力側に突出する突出部を形成するようにしてもよい。

１……マグネトロン、２……発振部、３……カソード、４…入力部、５……出力部、８……陽極部、９……陰極部、１０……陽極円筒、１１……ベイン、１２……入力側エンドハット、１３……出力側エンドハット、１４……陰極センターリード、１５……陰極サイドリード、３０、１００、２１０、３１０……エンドハットチップ、３１、１０１、２１３、３０２、３１１……貫通孔、３３、１０３、２１５、２１６、３０３、３１４……突起部、２１１……本体部、２１２……突出部。

Claims (5)

1. 入力側から出力側に向かう中心軸に沿って延びる円筒状の陽極円筒と、
   前記陽極円筒の内面から、前記中心軸に向かって延び、遊端がベイン内接円を形成する複数のベインと、
   前記複数のベインの遊端によって形成されるベイン内接円内に前記中心軸に沿って配置されたカソードと、
   前記カソードの内側を通り、前記中心軸に沿って延びる陰極センターリードと、
   前記陰極センターリードの出力側の端部に設けられ、前記カソードの出力側の端部と接続するエンドハットチップと、
   前記陰極センターリードの前記エンドハットチップより出力側に設けられ、前記エンドハットチップを介して前記カソードと接続する出力側エンドハットと、
   前記陰極センターリードの入力側の端部と接続する入力側エンドハットと
   を具備し、
   前記エンドハットチップは、
   入力側の端から出力側の端まで貫く貫通孔を有し、当該貫通孔の内壁に、当該貫通孔の深さ方向に延び、内側に突出する突起部が形成され、当該貫通孔に前記陰極センターリードが圧入される
   ことを特徴とするマグネトロン。
2. 前記貫通孔の内壁には、周方向に等間隔で前記突起部が３個設けられ、当該３個の突起部の先端が前記陰極センターリードの外周と接触した状態で、前記貫通孔に前記陰極センターリードが圧入される
   ことを特徴とする請求項１に記載のマグネトロン。
3. 前記貫通孔の内壁には、前記突起部が１個設けられ、当該突起部の先端と、当該突起部と対向する内壁とが、前記陰極センターリードの外周と接触した状態で、前記貫通孔に前記陰極センターリードが圧入される
   ことを特徴とする請求項１に記載のマグネトロン。
4. 前記エンドハットチップは、円筒状の本体部と、当該本体部の出力側の端から突出し、当該本体部の外径よりも小さな外径でなる円筒状の突出部とでなり、
   前記貫通孔は、前記本体部の入力側の端から前記突出部の出力側の端まで貫通し、
   さらに、前記突出部の外壁には、前記貫通孔の深さ方向に延び、外側に突出する突起部が形成され、
   前記エンドハットチップの前記突出部が、前記出力側エンドハットに形成されている貫通孔に圧入される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネトロン。
5. 前記出力側エンドハットは、
   入力側の端から出力側の端まで貫く貫通孔を有し、当該貫通孔の内壁に、当該貫通孔の深さ方向に延び、内側に突出する突起部が形成され、当該貫通孔に前記陰極センターリードが圧入される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネトロン。
   

Images