JPH06132162A - 貫通コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は、貫通コンデンサの構成部品数の最
少化と、その個別構成部品の構造の単純化を通して、製
造及び組立工程を単純化せしめうる貫通コンデンサを提
供することにその目的がある。本発明の他の目的は、コ
ンデンサ固有の容量及び耐電圧特性に優れ、小形化が可
能となる貫通コンデンサを提供することを目的とする。 【構成】 電子レンジや放送用機器の超短波発生用マグ
ネトロンに、加速電圧を供給するための貫通コンデンサ
は、一対の貫通溝８３，８４を有する接地板８０と、上
記接地板の貫通溝に導電状態で貫通固定される円筒状接
地電極６０，７０と、上記接地電極内部に非導電状態で
貫通配置され、タップ端子と出力端子と胴体部とが一体
に設けられた伝導体ロッド４０，５０と、上記筒状接地
電極及び伝導体ロッド間で、誘電体として作用され、か
つコンデンサの外装ケーシングをなす単一絶縁樹脂物と
から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジや放送用機
器に用いられる大電力マイクロ波発生用マグネトロン装
置に関し、特に上記マグネトロンに加速電圧を供給する
ための貫通コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】放送用機器や電子レンジ等においては、
大電力マイクロ波が要求される。このようなマイクロ波
は通常マグネトロン装置から得られるのであるが、該マ
グネトロンは電波漏れを防止するために、遮蔽された金
属ケース内に設けられ、これに加速電圧を供給する際貫
通コンデンサが利用される。

【０００３】貫通コンデンサを介して供給される加速電
圧は、−４．２ＫＶ程度の極めて高い電圧であるため、
コンデンサの耐圧特性を相当考慮の上、製作すべきであ
る。特に、かかる加速電圧を受けてマグネトロンから生
じるマイクロ波は、その基本波が２．４５ＧＨｚ程度に
極めて高い周波数であり、該基本波又は第２，第３次の
高調波が貫通コンデンサを介して外部へ漏れる可能性が
極めて高いため、貫通コンデンサを製作する際この点を
考慮の上で特別に製作されるべきである。

【０００４】図１は、マグネトロン装置に対する回路構
成を示している。ここで、示しているごとく、遮蔽ケー
スＳ１内にはマグネトロンＭ１が設置され、該マグネト
ロンＭ１のヒータＨ１と接地された両極Ａ１には、ＬＣ
共振回路を構成しているコンデンサＣ１，Ｃ２とインダ
クタＬ１，Ｌ２を介して加速電圧が供給されるようにな
る。従って、地面と垂直なる方向に磁界を加えると、陰
極から出た電子は回転しつつ両極に到達するようにな
る。この際、空間電荷は幾つかの電子極を形成するよう
になるが、この電子極の回転につれて両極の共振回路に
マイクロ波発振が生ずるようになる。

【０００５】かかる貫通コンデンサの技術分野におい
て、二力木らは高耐圧特性を有する貫通コンデンサを
“Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｙｐｅ ｈｉｇｈ−ｗｉｔｈｓｔ
ａｎｄ−ｖｏｌｔａｇｅ ｃｅｒａｍｉｃ”とのタイト
ルを以って、米国特許第４，３７０，６９８号において
提案している。二力木らによる貫通コンデンサは図２に
示されているごとく、一対の孔１２，１３を設けた楕円
状のセラミック体１４と、上記孔１２，１３を貫通する
伝導体ロッド１０，１１と、上記セラミック体１４を完
全に覆い外装ケーシングを形成する絶縁樹脂物１６を含
む。

【０００６】ここで、楕円状セラミック体１４はコンデ
ンサ誘電体として作用する。

【０００７】ところで、かかる貫通コンデンサは多数の
構成要素と高価のセラミック体を要求するため、製品の
生産性低下及び単価の上昇を招くことになる。

【０００８】かかる問題点を有しているセラミック誘電
体タイプの貫通コンデンサから脱却して、単一絶縁樹脂
のみで貫通コンデンサを製造できる技術が、日本国公開
実用新案公報昭６３−８９６６４号に開示されている。

【０００９】上記技術は、図３及び図４に示すように、
Ｕ字状胴体部２及び平坦状外部接続端子２２を設けた中
心導体２０と、底面を有するコップ状の金属円筒底面２
８に上記中心導体２０のＵ状胴体部２４を案内するため
のガイド溝３０を設けた内側高電位電極２６と、フラン
ジ３６を有する円筒状接地電位電極３２、更に単一絶縁
樹脂物３８にて割合簡単に貫通コンデンサを製作できる
ようにしている。

【００１０】特に、上記技術においては、コンデンサの
外装ケーシングとコンデンサの誘電体役割を行う絶縁樹
脂物が略一直線上に形成されるようにすることにより、
モールディングの際樹脂の流れを円滑にし、樹脂の内部
における空間部発生を抑え、耐電圧特性を向上せしめて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記日
本国公開実用新案公報昭６３−８９６６４号の技術は、
貫通コンデンサの製造において多くの難問題点を招く。

【００１２】先ず、さほど大きくない中心導体２０の胴
体部をＵ字状に折曲形成する作業は、作業性の低下とコ
ンデンサの全製造工程の水準を増加せしめる。

【００１３】次に、円筒状の内側高電位電極２６は、底
面２８を有しているゆえに通常の円筒パイプを切断して
使用することができないため、別の単位付属品として特
別に製作されるべきであり、殊に、上記底面２８には中
心導体２０のＵ字状胴体部２４のガイド溝３０を設ける
べきであるなど、この点においても工程上の複雑化と原
価上昇が生ずる。

【００１４】次に、接地電位電極３２は単なる円筒状で
あるものの、その一端面には方形状フランジ３６が一体
に設けられるべきであるため、製造の上で高度の金型技
術或いは加工技術を要求される。

【００１５】特に、上記フランジ３６は方形状から免れ
ることができないのであるが、その理由としては、貫通
コンデンサが夫々独立的に製造された後、完成された二
つの貫通コンデンサの両方のフランジを一体に接合せし
めて、一対としてセットに適用すべきであるためであ
る。

【００１６】このような、貫通コンデンサの個別構成部
品を製作加工する上における難点のほかにも、これらの
部品を組立てでコンデンサを完成する組立技術上に難点
が存在する。円筒状高電位電極２６とその内部の中心導
体２０は、同軸的に正確に整列されるべきであり、更
に、上記高電位電極２６は、接地電位電極３２とも同軸
的に正確に整列されるべきであるため、複数のジグが必
要となり、また、夫々のジグにおける相互誤差により個
別コンデンサ毎に電気的特性誤差が存在しうる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、貫通コンデン
サの構成部品数の最少化と、その個別構成部品の構造の
単純化を通して、製造及び組立工程を単純化せしめうる
貫通コンデンサを提供することにその目的がある。

【００１８】本発明の他の目的は、コンデンサ固有の容
量及び耐電圧特性に優れ、小形化が可能となる貫通コン
デンサを提供することにある。

【００１９】この発明の特徴は、一対の貫通溝が設けら
れた接地板と、上記接地板の貫通溝に導電状態で貫通配
置されて第１の電極面を有する円筒状接地電極と、上記
円筒状接地電極の内部に非導電状態で貫通配置されて第
２の電極面を有する胴体部と、タップ端子と出力端子と
が一体に設けられた伝導体ロッドと、上記第１，第２の
電極間における誘電体及びコンデンサの外装ケーシング
の機能を同時に行う絶縁樹脂物を含む貫通コンデンサに
ある。

【００２０】

【実施例】以下、添付された図面に沿って本発明の実施
例を詳述する。

【００２１】図５及び図６において参照されるごとく、
方形状接地板８０には、一対の貫通溝８３，８４が設け
られる。上記貫通溝８３，８４には第１の電極面を有す
る接地電極６０，７０との安定された結合を保障するフ
ランジ８１，８２が設けられうる。

【００２２】上記接地電極６０，７０は円筒状にて設け
られ、金属パイプを所定長に切断してそのまま用いるこ
とができる。

【００２３】上記円筒状接地電極６０，７０の内部に非
導電状態で配置される伝導体ロッド４０，５０には、タ
ップ端子４２，５２と出力端子４３，５３と胴体部４
１，５１とが一体に形成され、上記胴体部４１，５１の
外側面は第２の電極面として設けられる。

【００２４】上記伝導体ロッド４０，５０のタップ端子
４２，５２と出力端子４３，５３は、胴体部径の導体棒
両方の一部を加工して形成するのであるが、出力端子４
３，５３は導体棒の一方を切削加工して胴体部より小径
の棒状に形成し、タップ端子４２，５２は導体棒の他の
一方を出力端子４３，５３と同一形状に形成した後、鍛
造加工をさらに進めて片形状に形成する。

【００２５】従って、導体棒の残余中間部分は胴体部４
１，５１として設けられる。一方、上記伝導体ロッド４
０，５０の胴体部４１，５１の両側周縁部は、後述する
コンデンサの耐圧特性の強化のため、ラウンディング又
はチェンパリング処理を行う。更に、同一目的で円筒状
接地電極６０，７０にも、これらの両側端部の内側周縁
部に沿ってラウンディング又はチェンパリング処理を行
う。

【００２６】かかる構造の個別構成素子を組立てて貫通
コンデンサを完成する際、先ず、接地板８０上の貫通溝
８３，８４に円筒状接地電極６０，７０を貫通挿入させ
る。上記円筒状接地電極６０，７０は押入又はコーティ
ング又ははんだ付け或いは溶接により、上記貫通溝８
３，８４に密に貫通結合され、上記貫通溝８３，８４に
設けられたフランジ８１，８２により安定された結合性
が保障される。

【００２７】このように結合された円筒状接地電極６
０，７０は、その内側面がコンデンサの第１の電極面と
なる。

【００２８】次に、上記円筒状接地電極６０，７０の内
部には、伝導体ロッド４０，５０を非導電状態で貫通さ
せ、接地電極６０，７０の内面、つまり第１の電極面と
伝導体ロッド４０，５０胴体部４１，５１の外面、つま
り第２の電極面が同一垂直軸上で整列対向され、ジグ
（図示せず）にて固定した後、所定の金型内で絶縁樹脂
物９０を注入する。

【００２９】上記絶縁樹脂物９０は、同時に第１，第２
の電極面間と円筒状接地電極６０，７０の外側周囲に注
入されるのであるが、第１，第２の電極面間においては
コンデンサの誘電体として作用され、円筒状接地電極の
外側周囲においてはコンデンサの外装ケーシング材とし
て作用される。

【００３０】ここで用いられる絶縁樹脂物９０は、耐電
圧及び耐熱特性の強い熱可塑性高分子樹脂又は熱硬化性
樹脂が有利である。

【００３１】一方、上記第１，第２電極面間において誘
電体として作用される上記絶縁樹脂物９０の誘電率は、
既存セラミックタイプの貫通状において用いられている
セラミック体の誘電率よりはるかに低いが、第１，第２
の電極面の極板対向面積が大であるため、セラミックタ
イプ貫通コンデンサの容量を保持することができる。本
発明による貫通コンデンサの静電容量Ｃは下記式により
求められる。

【００３２】

【数１】

【００３３】一方、接地電極６０，７０と伝導体ロッド
４０，５０の整列対向配置の際、接地電極６０，７０の
両端部と伝導体ロッド胴体部４１，５１の両端部は、同
一水平軸上で段差をもつようにするのが有利である。

【００３４】その理由としては、図１１の（Ａ）に示す
ごとく、その高さが同一である場合、角部分における電
界分布の密集現象によりこの部分における単位面積当り
にかかる電圧が増加され、結局、コンデンサの耐電圧特
性が顕著に低下されるためである。

【００３５】従って、伝導体ロッド４０，５０の胴体部
４１，５１の長さを接地電極６０，７０の長さより長い
か短かくする必要がある。

【００３６】特に、図１１の（Ｂ）に示すごとく、接地
電極６０，７０と伝導体ロッド胴体部４１，５１の両端
部角とを互いに対向する方向にラウンディング処理又は
チェンパリング処理を行い、円形部又はチェンパリング
部４４，４５，５４，５５，６１，６２，７１，７２を
形成すると、この部分における導電界分布を比較的一定
にすることができるため、貫通コンデンサの耐電圧特性
を更に強化せしめうる。

【００３７】一方、図７及び図８は本発明の他の実施例
を示している。ここでは、前述の本発明の貫通コンデン
サの伝導体ロッド４０，５０上端、つまりタップ端子４
２，５２側にノイズ遮蔽用円板キャップ４５，５５を更
に設けている。

【００３８】上記円板キャップ４５，５５はコンデンサ
の誘電体層を通して漏れうるマグネトロンの発振電波を
遮蔽させ、漏れ電波による周辺電子機器におけるノイズ
の発生を防止する役割をする。

【００３９】かかる円板キャップ４５，５５は、伝導体
ロッド４０，５０の出力端子４３，５３側に設ける場合
にも、前述と同様にマグネトロンの漏れ電波を効果的に
遮蔽させることができる。

【００４０】特に、上記円板キャップ４５，５５は、第
１の電極面を有する接地電極６０，７０の内径を十分カ
バーできる構造であるほど有利である。

【００４１】図９及び図１０は、本発明の更に他の実施
例を示している。ここでは、接地板に設けられる貫通溝
を相互接近させ８字状につくっている。

【００４２】従って、上記接地板８０上の貫通溝８３，
８４に第１の電極面を有する円筒状接地電極６０，７０
を貫通挿入すると、接地電極６０，７０の一方の円筒面
に相接する状態で配置される。

【００４３】上記のような状態で第２の電極面の胴体部
４１，５１が設けられた伝導体ロッド４０，５０を上記
接地電極６０，７０の内部に非導電状態に配置した後、
第１，２の電極面間の誘電体及び外装ケーシング材用の
単一絶縁樹脂物を注入し、貫通コンデンサの最終構造物
を完成するようになる。この場合、貫通コンデンサの機
械的安定性が強化され、貫通コンデンサのサイズを最小
化せしめることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上において述べたような本発明は、貫
通コンデンサの構成部品数の最少化及び構成部品等の構
造の単純化を通して、コンデンサの製造及び組立性を向
上せしめて、製品のサイズ縮小とコストダウン効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マグネトロンの概略回路構成図である。

【図２】従来のセラミック誘電体タイプ貫通コンデンサ
を利用したマグネトロン装置の概略断面構造図である。

【図３】従来の単一絶縁樹脂誘電体タイプの貫通コンデ
ンサに対する分解図である。

【図４】図３の貫通コンデンサの組立状態断面構造図で
ある。

【図５】本発明の貫通コンデンサの実施例の分解図であ
る。

【図６】図５の貫通コンデンサの組立状態断面構造図で
ある。

【図７】本発明の貫通コンデンサの他の実施例の説明図
である。

【図８】図７の貫通コンデンサの組立状態断面構造図で
ある。

【図９】本発明の貫通コンデンサの更に他の実施例の分
解図である。

【図１０】図９の貫通コンデンサの組立状態断面構造図
である。

【図１１】（Ａ），（Ｂ）は夫々極板角部位における電
界分布説明図である。

【符号の説明】

４０，５０ 伝導体ロッド ４１，５１ 胴体部 ４２，５２ タップ端子 ４３，５３ 出力端子 ４５，５５ 円板キャップ ６０，７０ 接地電極 ８０，８０ 接地板 ８３，８４ 貫通溝 ９０ 絶縁樹脂物

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の貫通溝を有する接地板と、上記接
   地板の貫通溝に導電状態で貫通挿入される円筒状接地電
   極と、上記円筒状接地電極の内部に非導電状態で貫通挿
   入され、上記接地電極の内面に外面が対向配置されてコ
   ンデンサの一電極となる胴体部と、上記胴体部の上下端
   に一体形成されたタップ端子及び出力端子を含む伝導体
   ロッド及び上記接地電極と胴体部との間に充填される誘
   電体とコンデンサ外装ケーシングを形成する絶縁物が同
   一樹脂物とから構成されたことを特徴とする貫通コンデ
   ンサ。
2. 【請求項２】 上記接地板に設けられる一対の貫通溝
   は、円筒状接地電極の一面が垂直軸に沿って互いに接す
   るように互いに近接させ、８字状で形成されることを特
   徴とする請求項１記載の貫通コンデンサ。
3. 【請求項３】 上記接地板上の貫通溝にフランジを形成
   することを特徴とする請求項１記載の貫通コンデンサ。
4. 【請求項４】 上記接地電極は、接地板の貫通溝に挿入
   固定されることを特徴とする請求項１記載の貫通コンデ
   ンサ。
5. 【請求項５】 絶縁樹脂物は、熱硬化性高分子樹脂であ
   ることを特徴とする請求項１記載の貫通コンデンサ。
6. 【請求項６】 絶縁樹脂物は、熱可塑性高分子樹脂であ
   ることを特徴とする請求項１記載の貫通コンデンサ。
7. 【請求項７】 上記伝導体ロッド上にノイズ遮蔽用円板
   キャップを設けることを特徴とする請求項１記載の貫通
   コンデンサ。
8. 【請求項８】 接地電極の端部と伝導体ロッド胴体部の
   端部が同一水平軸上で互いにずれるように配置されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の貫通コンデンサ。
9. 【請求項９】 接地電極の両端部内側角をラウンディン
   グ処理することを特徴とする請求項１記載の貫通コンデ
   ンサ。
10. 【請求項１０】 伝導体ロッドの胴体部の両端部角をラ
    ウンディング処理することを特徴とする請求項１記載の
    貫通コンデンサ。