JPH1083765A - マグネトロン用エンドハット部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予めエンドハット内にリング状ろう材を固着
したエンドハット部品においては、その製造工数の削減
を図ると共に、ろう材の取扱い性の低さ等に基く不良発
生や接着材料に起因するろう付け不良等の発生を抑制す
る。 【解決手段】 Ｍｏからなるエンドハット本体１２と、
Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結
体からなるリング状ろう材１３とを具備するエンドハッ
ト部品１１であって、リング状ろう材１３はレーザ溶接
部１４またはリング状ろう材と同材質のペースト状ろう
材により、エンドハット本体１２の所定位置に固着され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子レンジ等に使
用されるマグネトロン用のエンドハット部品およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子レンジ等に使用されるマ
グネトロン管のカソード部としては、図６に示すよう
に、熱電子を放出するコイル状フィラメント１と、この
コイル状フィラメント１の上端および下端にそれぞれＭ
ｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材２を介し
て接合されたＭｏからなる上部および下部エンドハット
３、４と、上部エンドハット３に接続固定されたセンタ
ーリード５と、下部エンドハット４に接続固定されたサ
イドリード６とから主として構成されたものが知られて
いる。

【０００３】上述したようなカソード部の組立て工程に
おけるコイル状フィラメント１とエンドハット３、４と
のろう付けは、まず図７に示すように、エンドハット
３、４内の所定位置に、Ｍｏ−ＲｕまたはＭｏ−Ｒｕ−
Ｎｉからなるリング状ろう材７を挿入し、このリング状
ろう材７上にコイル状フィラメント１を配置した後、ろ
う付け炉に搬入して熱処理することにより行われてき
た。

【０００４】しかし、上記したようにエンドハット３、
４内にリング状ろう材７を単に挿入しただけでは、エン
ドハット３、４の内径とリング状ろう材７の外径との寸
法差が小さいために、挿入時にセンターズレ等が生じる
と、リング状ろう材７の挿入不良が発生したり、また挿
入されてもリング状ろう材７に傾きや浮き等が生じてい
ると、ろう付け時にリング状ろう材７の溶融が不均一と
なって、ろう付け不良や組立て寸法不良等が発生すると
いう問題があった。

【０００５】そこで、エンドハットの所定位置に予めろ
う材を配置、固定しておくことが提案されている。例え
ば、特開昭58-53136号公報には、ＭｏとＲｕの混合粉末
（ろう材）の圧粉体をエンドハットの表面に、有機接着
剤等で付着（接着）させたエンドハット部品が記載され
ている。また、特開昭 58-157593号公報には、ＭｏとＲ
ｕの混合粉末や合金粉末（ろう材）を有機結合剤および
有機溶剤と共に混練し、このペースト化したろう材をエ
ンドハットの表面に塗布した後、1273〜 1673Kの温度で
加熱焼き付けする方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のろう材の配置、固定方法のうち、前者のろう材
の圧粉体をエンドハットの表面に有機接着剤等で付着さ
せる方法は、まずろう材が圧粉体であるために取扱い性
が極めて悪いことから、例えばろう材を真空吸着で搬送
してエンドハット内に挿入する際に、挿入不良や破損等
が生じやすいという問題を有している。さらに、そのよ
うなろう材を有機接着剤等で付着させているために、接
着剤成分がろう付けに悪影響を及ぼすおそれがあるとい
う問題を有している。また、後者のペースト化したろう
材を加熱焼き付けする方法は、所定のろう材量の確保が
難しいと共に、ろう材の加熱焼き工程とろう付け工程の
2回の高温熱処理工程を要するために、製造コストが増
加するというような問題を有している。

【０００７】さらに、Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒ
ｕ−Ｎｉろう材の焼結体からなるリング状ろう材を、エ
ンドハット内に焼き嵌めすることも提案されている（特
開昭60-18314号公報、特開昭60-86731号公報、特開昭60
-91531号公報等参照）。しかし、この場合も 2回の高温
熱処理工程を要するために、製造コストが増加するとい
う問題を有している。

【０００８】このようなことから、カソード部の組立て
工程におけるエンドハット内へのリング状ろう材の挿入
不良、さらにはろう付け不良や組立て寸法不良等の発生
を抑制するために、予めエンドハット内にリング状ろう
材を固着したエンドハット部品においては、その製造工
数の削減を図ると共に、ろう材の取扱い性の低さ等に起
因する挿入不良や破損、また固着材料に基くろう付け不
良等の発生を抑制することが課題とされている。

【０００９】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、エンドハット内に予めリング状ろう
材を固着したエンドハット部品において、その製造工数
の削減を図ると共に、リング状ろう材の挿入不良や破
損、ろう付け不良等の発生を抑制することを可能にした
マグネトロン用エンドハット部品およびその製造方法を
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のマグネトロン用
エンドハット部品は、請求項１に記載したように、Ｍｏ
からなるエンドハット本体と、Ｍｏ−Ｒｕろう材または
Ｍｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結体からなるリング状ろう
材とを具備し、前記リング状ろう材はレーザ溶接または
前記リング状ろう材と同材質のペースト状ろう材によ
り、前記エンドハット本体の所定位置に固着されている
ことを特徴としている。

【００１１】本発明における第１のマグネトロン用エン
ドハット部品の製造方法は、請求項２に記載したよう
に、Ｍｏからなるエンドハット本体の所定位置に、Ｍｏ
−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結体か
らなるリング状ろう材を配置する工程と、前記リング状
ろう材を前記エンドハット本体にレーザ溶接して、前記
リング状ろう材を前記エンドハット本体に固着させる工
程とを有することを特徴としている。

【００１２】第１のマグネトロン用エンドハット部品の
製造方法は、特に請求項３に記載したように、前記リン
グ状ろう材を前記エンドハット本体に対して、レーザ溶
接で複数点を同時に点溶接して固着することを特徴とし
ている。

【００１３】本発明における第２のマグネトロン用エン
ドハット部品の製造方法は、請求項４に記載したよう
に、Ｍｏからなるエンドハット本体の所定位置に、Ｍｏ
−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材を含むペー
スト状ろう材を塗布する工程と、前記ペースト状ろう材
の塗布層上に、前記ペースト状ろう材と同材質のＭｏ−
Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結体から
なるリング状ろう材を配置した後、加熱、乾燥させて、
前記リング状ろう材を前記エンドハット本体に固着させ
る工程とを有することを特徴としている。

【００１４】本発明においては、リング状ろう材をＭｏ
−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結体に
より構成しているため、取扱い時における破損等の不良
発生や挿入不良等の発生を大幅に低減することができ
る。また、エンドハット本体とリング状ろう材とは、レ
ーザ溶接またはリング状ろう材と同材質のペースト状ろ
う材により固着しているため、作業効率を改善して製造
コストを低減することができると共に、マグネトロンカ
ソード部の組立て工程における振動や衝撃等に十分に耐
え得る良好な固着状態を再現性よく得ることができる。
さらに、固着材料がろう付け時に悪影響を及ぼすような
こともない。

【００１５】また、エンドハット本体に対するリング状
ろう材の固着にレーザ溶接を適用する場合、特に複数点
を同時に点溶接することによって、リング状ろう材の固
着作業の効率を大幅に改善することができる。さらに、
レーザ溶接によれば、全体を高温加熱する必要がないた
め、リング状ろう材とエンドハット本体の収縮率の差に
よる不良発生等も防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。

【００１７】図１は、本発明のエンドハット部品の第１
の実施形態を示す断面図である。同図に示すエンドハッ
ト部品１１は、Ｍｏの焼結体からなるエンドハット本体
１２を有しており、このエンドハット本体１２は図示し
ないコイル状フィラメントが収容される凹部１２ａを有
している。このようなエンドハット本体１２は、Ｍｏ粉
末を例えば所定形状にプレス成形した後、所定の温度で
焼結させることによって得られる。

【００１８】なお、図１に示すエンドハット部品１１
は、下部エンドハットとなるものであり、凹部１２ａの
底面部にはセンターリードが挿通される貫通孔１２ｂが
設けられている。また、図示を省略したが、エンドハッ
ト本体１２の下側にはサイドリードが接続固定される。
上部エンドハットに用いる場合には、基本的な構成は同
様であるが、凹部１２ａの底面部にセンターリードの挿
入孔が設けられる。

【００１９】上記したエンドハット本体１２の凹部１２
ａ内には、Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろ
う材の焼結体からなるリング状ろう材１３が挿入、配置
されており、このリング状ろう材１３はエンドハット本
体１２にレーザ溶接（レーザ溶接部１４）により固着さ
れている。レーザ溶接部１４はいわゆる点溶接でよく、
2か所以上より好ましくは 3か所以上設けられていれば
よい。

【００２０】リング状ろう材１３は、Ｍｏ−30〜60重量
% Ｒｕ（特に共晶組成であるＭｏ−43重量% Ｒｕ）を満
足するように、Ｍｏ粉末とＲｕ粉末とを混合した混合粉
末、またはＭｏ−30〜60重量% Ｒｕ−10〜40重量% Ｎｉ
を満足するように、Ｍｏ粉末とＲｕ粉末とＮｉ粉末とを
混合した混合粉末、あるいはこれら混合粉末を予め合金
化した合金粉末を、所定のリング形状にプレス成形した
後、例えば1773〜2023K 程度の温度で焼結させることに
よって得られる。

【００２１】ここで、Ｍｏ−Ｒｕろう材におけるＲｕ量
が30重量% 未満であっても、また60重量% を超えても、
いずれも融点が高くなりすぎてろう材としての機能が損
なわれる。また、このようなＭｏ−Ｒｕろう材に40重量
% 以下程度のＮｉを配合することによって、ろう材の融
点をより低温化することができるが、Ｎｉ量が40重量%
を超えると融点が下がりすぎ、マグネトロンの動作時の
温度によりろう付け部が強度低下等を起こすおそれがあ
る。また、Ｎｉの配合による実用的な融点の低温化効果
は10重量% 程度から得られる。リング状ろう材１３に
は、Ｍｏ−Ｒｕろう材およびＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の
いずれを用いてもよく、用途や製造工程等に応じて適宜
選択して使用する。

【００２２】このような第１の実施形態のエンドハット
部品１１は、例えば以下のようにして製造される。

【００２３】すなわち、まず図２（ａ）に示すように、
断面凹状のＭｏ焼結体からなるエンドハット本体１２を
用意し、このエンドハット本体１２内にＭｏ−Ｒｕ焼結
体またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉ焼結体からなるリング状ろう
材１３を挿入、配置する。

【００２４】次に、図２（ｂ）に示すように、エンドハ
ット本体１２に近接するリング状ろう材１３の外周縁部
に、例えばＹＡＧレーザ１５を照射して、エンドハット
本体１２とリング状ろう材１３とをスポット溶接する。

【００２５】このようなＹＡＧレーザ１５によるスポッ
ト溶接を、リング状ろう材１３の外周縁部の 3〜 4か所
程度に実施し、リング状ろう材１３を 3〜 4か所程度の
レーザ溶接部１４でエンドハット本体１２に固着させる
ことによって、図１に示した目的とするエンドハット部
品１１が得られる。

【００２６】また、リング状ろう材１３のエンドハット
本体１２に対する固着作業は、レーザ溶接で複数点を同
時に点溶接して実施することも可能である。例えば、図
３に示すように、レーザ光１５を出射光学部１６で複数
例えば 3つに分光（レーザ光１５ａ〜１５ｃ）するレー
ザ溶接装置（レーザ照射装置）１７を使用することによ
って、例えば 3点を同時に点溶接することができる。な
お、図中１８はレーザ発振器である。このようなレーザ
溶接装置１７を使用することによって、リング状ろう材
１３の固着作業の効率をより一層向上させることができ
る。

【００２７】上述した第１の実施形態のエンドハット部
品１１においては、まずリング状ろう材１３をＭｏ−Ｒ
ｕろう材の焼結体またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結
体により構成しており、リング状ろう材１３がハンドリ
ング中の振動や衝撃等に十分に耐え得る強度を有してい
ることから、ハンドリングによる破損等の不良発生やエ
ンドハット本体１２内への挿入不良等の発生を大幅に低
減することができる。その上で、作業効率に優れるレー
ザ溶接で、エンドハット本体１２とリング状ろう材１３
とを固着しているため、エンドハット部品１１の製造コ
ストを低減することができると共に、マグネトロンカソ
ード部の組立て工程における振動や衝撃等に十分に耐え
得る良好な固着状態を再現性よく得ることができる。特
に、複数点同時溶接を適用することによって、エンドハ
ット部品１１の製造コストをさらに低減することができ
る。また、レーザ溶接による固着部分には、ろう付けに
悪影響を及ぼすような接着成分等を残存させることがな
いため、ろう付け作業を良好に実施することが可能とな
る。

【００２８】上述したようなエンドハット部品１１は、
マグネトロンカソード部の組立て工程において、リング
状ろう材１３を固着したエンドハット本体１２の凹部１
２ａ内にコイル状フィラメントが挿入、配置され、例え
ば非酸化性雰囲気中で加熱されてコイル状フィラメント
とろう付けされる。

【００２９】このようなマグネトロンカソード部の組立
て工程において、リング状ろう材１３はエンドハット本
体１２に良好な状態で固着されており、エンドハット本
体１２内へのコイル状フィラメントの挿入等を容易にか
つ安定して行うことができるため、リング状ろう材１３
の挿入不良等に伴う作業効率の低下を防止することがで
きると共に、ろう付け不良や組立て寸法不良等の発生を
抑制することが可能となる。また、レーザ溶接による固
着部分には、ろう付けに悪影響を及ぼすような接着成分
を残存させることがないため、コイル状フィラメントの
良好な接合状態を安定して得ることができる。その結
果、マグネトロンカソード部の組立て精度の向上並びに
組立て時の作業不良の発生を抑制できることから、マグ
ネトロンカソード部の管球特性の向上および生産性の向
上を図ることが可能となる。

【００３０】次に、本発明の第２の実施形態について、
図４を参照して説明する。図４に示すエンドハット部品
２１は、前述した第１の実施形態と同様な形状および構
成材料からなるエンドハット本体１２を有している。こ
のエンドハット本体１２の凹部１２ａ内には、前述した
第１の実施形態と同様な形状および構成材料からなるリ
ング状ろう材１３が挿入、配置されており、このリング
状ろう材１３はエンドハット本体１２にリング状ろう材
１３と同材質のペースト状ろう材の乾燥固化層２２を介
して固着されている。

【００３１】このような第２の実施形態のエンドハット
部品２１は、例えば以下のようにして製造することがで
きる。

【００３２】すなわち、まず図５（ａ）に示すように、
断面凹状のＭｏ焼結体からなるエンドハット本体１２を
用意し、このエンドハット本体１２内のリング状ろう材
配置部１２ｃ上に、Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ
−Ｎｉろう材をペースト化したもの（ペースト状ろう
材）２２′を適量塗布する。

【００３３】上記したペースト状ろう材２２′の塗布
は、例えばディスペンサー方式または他の方式で実施す
る。この塗布は全周にわたって行ってもよいし、また部
分的に塗布してもよい。ペースト状ろう材２２′として
は、Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材に
適量の結合剤と有機溶剤を加えて混合したものを用いる
ことができる。

【００３４】次に、図５（ｂ）に示すように、エンドハ
ット本体１２内のペースト状ろう材２２′の塗布層上
に、ペースト状ろう材２２′と同材質のＭｏ−Ｒｕろう
材の焼結体またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結体から
なるリング状ろう材１３を挿入、配置する。続いて、エ
ンドハット本体１２とペースト状ろう材２２′、さらに
はリング状ろう材１３の接合性を向上させるために、軸
方向にリング状ろう材１３が割れない程度の弱い力で加
圧（図中、矢印で示す）する。

【００３５】この後、図５（ｃ）に示すように、上述し
た状態で低温加熱（例えば353K程度）して、ペースト状
ろう材２２′の塗布層を乾燥、固化させることによっ
て、ペースト状ろう材の乾燥固化層２２を介して、リン
グ状ろう材１３をエンドハット本体１２に固着させる。

【００３６】上述した第２の実施形態のエンドハット部
品１１においては、第１の実施形態と同様に、リング状
ろう材１３をＭｏ−Ｒｕろう材の焼結体またはＭｏ−Ｒ
ｕ−Ｎｉろう材の焼結体により構成しており、リング状
ろう材１３がハンドリング中の振動や衝撃等に十分に耐
え得る強度を有していることから、ハンドリングによる
破損等の不良発生やエンドハット本体１２内への挿入不
良等の発生を大幅に低減することができる。

【００３７】その上で、リング状ろう材１３と同材質の
ペースト状ろう材２２′を塗布し、これを乾燥固化させ
ることによって、エンドハット本体１２とリング状ろう
材１３とを固着しているため、エンドハット部品１１の
製造コストを低減することができると共に、マグネトロ
ンカソード部の組立て工程における振動や衝撃等に十分
に耐え得る良好な固着状態を再現性よく得ることができ
る。また、ろう付けに悪影響を及ぼすような接着成分等
を残存させることもない。

【００３８】上述したようなエンドハット部品２１は、
第１の実施形態と同様に、マグネトロンカソード部の組
立て工程において、リング状ろう材１３を固着したエン
ドハット本体１２の凹部１２ａ内にコイル状フィラメン
トが挿入、配置され、例えば非酸化性雰囲気中で加熱さ
れてコイル状フィラメントとろう付けされる。

【００３９】このようなマグネトロンカソード部の組立
て工程において、リング状ろう材１３はエンドハット本
体１２に良好な状態で固着されており、エンドハット本
体１２内へのコイル状フィラメントの挿入等を容易にか
つ安定して行うことができるため、リング状ろう材１３
の挿入不良等に伴う作業効率の低下を防止することがで
きると共に、ろう付け不良や組立て寸法不良等の発生を
抑制することが可能となる。また、リング状ろう材１３
の接着層であるペースト状ろう材の乾燥固化層２２は、
ろう付けに悪影響を及ぼすようなことはないため、コイ
ル状フィラメントの良好な接合状態を安定して得ること
ができる。その結果、マグネトロンカソード部の組立て
精度の向上並びに組立て時の作業不良の発生が抑制でき
ることから、マグネトロンカソード部の管球特性の向上
および生産性の向上を図ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエンドハ
ット部品によれば、その製造工数の削減を図ることがで
きると共に、ろう材の取扱い性の低さ等に基く不良発生
や固着材料に起因するろう付け不良等の発生を抑制する
こと可能となる。従って、マグネトロンカソード部の組
立て工程の精度向上並びに作業不良の発生抑制等に大き
く寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のエンドハット部品の第１の実施形態
の構成を示す断面図である。

【図２】 図１に示すエンドハット部品の製造工程を示
す断面図である。

【図３】 図２に示すエンドハット部品の製造工程にお
けるレーザ溶接の他の工程例を示す図である。

【図４】 本発明のエンドハット部品の第２の実施形態
の構成を示す断面図である。

【図５】 図４に示すエンドハット部品の製造工程を示
す断面図である。

【図６】 マグネトロンのカソード部の構成を示す断面
図である。

【図７】 従来のカソード部の組立て工程の要部を示す
断面図である。

【符号の説明】

１１、２１……エンドハット部品 １２……エンドハット本体 １３……リング状ろう材 １４……レーザ溶接部 １７……レーザ溶接装置 ２２……ペースト状Ｍｏ−ＲｕまたはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉ
ろう材の乾燥固化層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 文彦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 斉藤 博幸 北海道札幌市中央区北三条西一 株式会社 東芝北海道支社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｍｏからなるエンドハット本体と、Ｍｏ
   −Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材の焼結体か
   らなるリング状ろう材とを具備し、 前記リング状ろう材は、レーザ溶接または前記リング状
   ろう材と同材質のペースト状ろう材により、前記エンド
   ハット本体の所定位置に固着されていることを特徴とす
   るマグネトロン用エンドハット部品。
2. 【請求項２】 Ｍｏからなるエンドハット本体の所定位
   置に、Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材
   の焼結体からなるリング状ろう材を配置する工程と、 前記リング状ろう材を前記エンドハット本体にレーザ溶
   接して、前記リング状ろう材を前記エンドハット本体に
   固着させる工程とを有することを特徴とするマグネトロ
   ン用エンドハット部品の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のマグネトロン用エンドハ
   ット部品の製造方法において、 前記リング状ろう材を前記エンドハット本体に対して、
   レーザ溶接で複数点を同時に点溶接して固着することを
   特徴とするマグネトロン用エンドハット部品の製造方
   法。
4. 【請求項４】 Ｍｏからなるエンドハット本体の所定位
   置に、Ｍｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎｉろう材
   を含むペースト状ろう材を塗布する工程と、 前記ペースト状ろう材の塗布層上に、前記ペースト状ろ
   う材と同材質のＭｏ−Ｒｕろう材またはＭｏ−Ｒｕ−Ｎ
   ｉろう材の焼結体からなるリング状ろう材を配置した
   後、加熱、乾燥させて、前記リング状ろう材を前記エン
   ドハット本体に固着させる工程とを有することを特徴と
   するマグネトロン用エンドハット部品の製造方法。