JPH0647701B2 - マグネトロンのフイラメントライテイング用電気接続端子クリツプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はマグネトロンのフィラメントに電流を通じ、フ
ィラメントの表面に吸着したガスやその他の付着物を放
出させるとともに、フィラメントからの熱電子放射を容
易にする活性化処理、いわゆるフィラメントライティン
グ処理工程で使用する電気接続端子クリップに関する。

〔発明の技術的背景および問題点〕

マグネトロンの製造工程において、マグネトロンの性能
を左右する重要なライティング処理という工程がある。
このライティング処理はマグネトロンを高温に加熱し、
真空排気しつつ、管内のフィラメントに電流を通じて、
フィラメントの表面に吸着したガスやその他の付着物を
放出させるとともに、熱電子が効率よく出るように活性
化するものである。

ところで、ライティング処理は管内の真空度が良い程短
時間となり、かつフィラメントからの吸着ガスやその他
の付着物が良く放出され、マグネトロンの特性が良くな
るため、前述したようにマグネトロンを高温に加熱し真
空排気する、いわゆるベーキングやボンバードをしつつ
行なわれる。このベーキングや通常450〜550℃で行なわ
れてきたが、最近マグネトロンの高性能やベーキング処
理時間の短縮化を目的にベーキング温度を上昇させる傾
向にある。

しかし、ベーキング温度を上昇させると、マグネトロン
のフィラメントに電流を通ずるために設けた端子を狭み
込むライティング用電気接続端子クリップも同時に電気
炉の中に入ることから、電気接続端子も温度が上昇す
る。

このライティング用電気接続端子クリップの温度上昇
は、第１図及び第２図に示したようにバネの力によりマ
グネトロンのフィラメントに電流を通ずるために設けた
端子１を狭み込む構造の端子クリップにおいて、装着さ
れたバネ２のバネ強さがリラキゼーションにより減少し
て端子１を狭む力が経時的に弱まり、この結果端子１と
クリップの接続部３との接触抵抗が増大して電流が流れ
にくくなり、ライティング処理が十分に行なえずにマグ
ネトロンの性能の低下や、不良の増加をきたすことにな
る。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、ベーキ
ング温度を上昇させて、マグネトロンの高性能化やベー
キング時間の短縮化を可能にし得る、マグネトロンのフ
ィラメントライティング用電気接続端子クリップを提供
しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明はマグネトロンのフィラメントをライティング処
理する際に使用する電気接続端子クリップにおいて、該
クリップが重量パーセントで炭素0.1％以下、硅素1.0％
以下、マンガン1.0％以下、クロム１０〜２５％，アル
ミニウム0.1〜1.0％，チタン0.1〜2.0％，ニオブ1.5〜
6.0％，鉄２〜２５％，モリブデン2.0〜10.0％，残部ニ
ッケルより成る合金で、かつ時効処理されてたバネを具
備し、このバネの力により、マグネトロンのフィラメン
トに電流を通ずるために設けた端子を狭み込む構造を有
する事を特徴とした、マグネトロンのフィラメントライ
ティング用電気接続端子および上記バネが応力負荷加熱
処理を施こして成る事を特徴とした、マグネトロンのフ
ィラメントライティング用電気接続端子クリップであ
る。

ここで本発明の限定理由について説明する。まず、本発
明に係る電気接続端子クリップにおいて重量パーセント
で炭素0.1％以上、硅素1.0％以下、マンガン1.0％以
下、クロム１０〜２５％，モリブデン2.0〜10.0％，残
部ニッケルより成る合金で、かつ時効処理されたバネを
具備する理由は、上記組成の合金はバネ素材である線
材、板材などの形状に容易に加工出来、またバネ形状へ
の成形も容易であること、溶体化処理後時効処理するこ
とによりバネ強さと耐リラキゼーション性に優れた特性
を示し、従来の高温バネを使用した電気接続クリップに
比べ高温で長時間使用することが出来ることによる、な
お前記溶体化処理はバネ形状への成形前に行なうことが
望ましくバネ強さの向上と耐リラキゼーション性の向上
をはかるために溶体化処理後に冷間加工することはさら
に望ましく、溶体化処理後の金属組織の過半が等軸晶で
あるのが望ましい。

また、バネ素材である合金の組成限定は以下の理由によ
る。

炭素は合金に固溶し強度を向上させるために必要な元素
で好ましくは0.02〜0.06％程度添加するが多量の添加は
炭化物が結晶粒界に析出し耐粒界腐食性や靱性を害する
ので0.1％以下とする。

硅素は溶解時に脱酸剤として添加するもので、好ましく
は0.1〜0.6％程度含有するが、多量の添加は靱性や加工
性を害するのゐ1.0％以下とする。

マンガンは溶解時に脱酸、脱硫剤として添加するもので
好ましくは0.1〜0.5％程度含有する。しかし多量に添加
してもその効果が小さくなるので1.0％以下とする。

クロムは合金の強度や耐酸化性、耐食性を向上させる作
用をなす元素で１０〜２５％特に１５〜２０％の範囲が
望ましい。１０％未満では添加効果が少なく、また２５
％を越えると加工性を害するので上記範囲に規定した。

モリブデンは合金の強度を向上させると共に耐食性を向
上させる作用があり、少なくとも2.0％以上の添加が必
要である。しかし１０％を越える多量の添加は加工性を
劣化させるのでこれ以下にする必要がある。

アルミニウムはニッケルと金属間化合物を生成して合金
中に析出し合金の強度を向上させる作用をなす元素であ
る。この場合0.1％未満では効果が少なくまたチタンや
ニオブの含有量との兼ね合いもあるが、1.0％を越えて
多量に添加すると加工性が悪くなるので0.1〜1.0％の範
囲が良く特に望ましくは0.2〜0.7％が良い。

チタンもアルミニウムと同様に合金の強度を向上させる
元素で0.1％以上望ましくは0.2％以上添加する。しかし
多量の添加はアルミウムとニオブとの兼ね合いもある
が、加工性が悪くなることから2.0％とした。

鉄は合金の熱間鍛造性を向上させる作用をなす元素であ
る。この場合２％未満の添加では効果が少なく、また２
５％を超える多量の添加は耐食性が悪くなるのでこれ以
下におさえた。

ニオブはアルミニウムやチタンと同様にニッケルと化合
物を生成して合金の耐摩耗性と強度を向上させるのに有
効な元素である。この場合1.5％未満では効果が十分に
得られずまた6.0％を越えるとアルミニウムやチタンと
同様に加工性を害するのでこの範囲とした。

次に、上記電気接続クリップに装着されたバネに応力負
荷熱処理を施こす理由は、ライティング用電気接続端子
をマグネトロンのフィラメントに電流を通ずるために設
けた端子に接続する場合、自動機械あるいは手動で接続
するが、手動の場合にはバネ強さが強すぎると作業者の
指がつかれて長時間の作業が出来なくなる。また弱すぎ
ると、接触抵抗が大きくなりライティング処理が十分効
果的に行なわれないことから、常に所要のバネ強さであ
り、かつ高温に長時間さらされてもリラキゼーションに
よるへたりでバネ強さが低下しない必要があり、前述し
た応力負荷加熱処理は所要のバネ強さと耐リラキゼーシ
ョン性をバネに付与するために必要なものである。なお
この場合、バネは所定の寸法よりもバネ強さが強くなる
ように成形しておき、時効処理ののち所要のバネ強さに
なるように応力負荷加熱をするが、この応力負荷加熱は
時効処理と同時に行なう事も出来る。

ところで、第１図に平面的に又第２図に側面的に示した
電気接続端子クリップにおいて、マグネトロンのフィラ
メントに電流を通ずるために設けられた端子１に接続す
る端子クリップの接続部３は高温で使用されても酸化に
よる接触抵抗の増加のないことが必要であることから耐
酸化性の金属あるいは合金が接合されていることが望ま
しく、貴金属特に白金を接合におくことが更に望まし
い。

なお、特に白金が望をしい理由は各種材料を650℃で１
時間加熱した時の加熱前後の接触抵抗を測定した結果、
白金が２５ｍΩ〜３０ｍΩ（外観変化なし）、金１ｍΩ
から１ｍΩ（外観変化なし）、カーボンは500〜700ｍΩ
が500ｍΩ（外観は表面がくずれる）、ステンレス鋼上
にクロムメッキしたもは４Ωが100Ω以上（外観黄青
色）、ニッケルは２４ｍΩか100Ω以上（外観黄色）、
通称ハステロイと呼ばれているニッケル基合金は５０ｍ
Ωが２Ω（外観緑色）、と貴金属のうち特に金が最も接
触抵抗の変化がなかったが、実際の使用において金は摩
滅、摩耗が大きく、長時間の使用には白金の方が良かっ
たことによる。

〔発明の実施例〕

実施例１ 高周波誘導溶解炉を用いてＣ：0.31%,Si：２３％，
Ｍ_Ｍ：0.20%,Cr：18.4%,Fe：17.5%,Ti：0.77%,Al：0.43
%,Nb：5.4%,Mo：3.6%，残部Ｎｉより成る合金インゴッ
トを得た。次いでこのインゴットに熱間鍛造や伸線加工
を施こし1.4ミリの線材とした。

こうようにして得た線材の一部を切出し、1020℃で３０
分間加熱後急冷したのち、冷間で伸線を行ない1.2ミリ
の線材とした。

次いで、この線材で中心径１１ミリ、自由長２０ミリ、
有効巻数4.5回、全巻数6.5回のコイルバネを成形したの
ち718℃で８時間、621℃で８時間の時効処理を施こし試
験に供した。

実施例２ 上記1.2ミリの線材で中心径１１ミリ、自由長さ21.5ミ
リ、有効巻数4.5回、全巻数6.5回のコイルバネを成形し
たのち718℃で８時間、621℃で８時間の時効処理を施こ
した。さらにこのコイルバネを圧縮してコイル長さを１
２ミリとした状態で、700℃，2.5時間の安定化処理を施
こし試験に供した。なお、実施例1.2ともコイルバネの
金属組織を観察した結果、双晶が見られる等軸晶であっ
た。

比較例１ 従来の高温バネ素材であるＣ：0.06%,Si0.13%,M_M：0.62
%,Cr：15.4%,Fe：7.2%,Ti：2.5%,Al：0.83%,Nb：0.82
%，残部よりＮｉより成る合金を高周波誘導溶解炉によ
り溶製した。

次いで熱間鍛造、伸線を施こして1.4ミリの線材とした
のち1093℃で３０分加熱後急冷した。引続いてこの線材
を冷間伸線して1.2ミリの線材としたのち、コイル中心
径１１ミリ、自由長２０ミリ、有効巻数4.5回、全巻数
6.5回のコイルバネに成形、650℃で５時間の時効処理を
施こし試験に供した。

試験は前述した実施例１および２と比較例１の圧縮コイ
ルバネを１２ミリに圧縮固定した状態で600℃および700
℃の炉中に装入、所定時間加熱したのち室温にとり出し
加重をとりのぞいたのちのバネの長さを１２ミリに圧縮
するに要する荷重を測定した。試験結果を第３図に示
す。なお、図中の横軸は試験時間と温度とをラルソンミ
ラーパラメータで整理してあり、数字が大きいほど温度
が高く、時間が長いことを表わす。第３図より明らかな
ように本発明に係るマグヌトロンのフィラメントライテ
ィング用電気接続端子クリップに装着されるバネである
実施例1.2は従来の高温用バネ比較例１に比べ高温で長
時間応力を負荷してもバネ強さの低下が少なく、特に実
施例２のバネは使用前のバネ強さが長時間経過後もほと
んど一定で、手動で使用する端子クリップに好適である
ことが判る。なお、実施例２で述べたバネおよび比較例
１で述べたバネをそれぞれ実際の端子クリップに装着し
て、実機マグネトロン製造装置に組込みベーキング温度
を590℃〜610℃で実装試験をした結果、本発明に係るマ
グネトロンのフィラメントライティング用電気接続端子
クリップは従来の端子クリップが約１週間で使用不適に
なったのに比べ、２５倍以上の６ヶ月経過しても十分使
用可能であった。

以上説明したように本発明に係るマグネトロンフィラメ
ントライティング用電気接続端子クリップは高温で長期
間使用可能であり、マグネトロンの性能向上および製造
時間の短縮に有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るマグネトロンのフィラメントライ
ティング用電気接続端子クリップの構造の一例とマグネ
トロンの一部を示した一部切欠平面図、第２図は本発明
に係るマグネトロンのフィラメントライティング用電気
接続端子クリップの構造の一例とマグネトロンの一部を
示した一部切欠側面図、第３図は本発明に係るマグネト
ロンのフィラメントライティング用電気接続端子クリッ
プのバネのリラキゼーション特性を示した曲線。 １はマグネトロンのフィラメントに電流を通ずるために
設けた端子、２はバネ、３は端子１を狭み込み電流を流
す接続部、４は接続部３を開閉するに必要な支持ピン、
５はクリップ絶縁基板、６はマグネトロンのフィラメン
トである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−174538（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−77559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−101634（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネトロンのフイラメントをライティン
   グ処理する際に使用する電気接続端子クリップにおい
   て、該クリップが重量パーセントで炭素0.1％以下、硅
   素1.0％以下、マンガン1.0％以下クロム１０〜２５％，
   アルミニウム0.1〜1.0％，チタン0.1〜2.0％，ニオブ1.
   5〜6.0％，鉄２〜２５％，モリブデン2.0〜10.0％，残
   部ニッケルより成る合金で、かつ時効処理されたバネを
   具備し、このバネによりマグネトロンのフイラメントに
   電流を通ずるために設けた端子を狭み込む構造を有する
   事を特徴としたマグネトロンのフィラメントライティン
   グ用電気接続端子クリップ。
2. 【請求項２】電気接続端子クリップに装着されたバネが
   応用負荷加熱処理を施こして成る事を特徴とした特許請
   求の範囲第１項記載のマグネトロンのフィラメントライ
   ティング用電気接続端子クリップ。