JPS6298536A - 電子レンジ用マグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、電子レンジ用マグネトロンに係わり、とくに
そのカソード入力側セラミックステム部の改良に関する
。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来の電子レン
ジ用マグネトロンのカソード支持溝体は、第９図に示す
ようにコイル状に巻かれたフィラメントカソード１１の
両端が夫々一対のエンドハツト１２．１３に直接又はエ
ンドチップ１４を介して固着されてなる。両エンドハツ
ト１２．１３にはモリブデン（ＭＯ）’Ｉの一対のカソ
ードリード１５．１６が固着されている。これらカソー
ドリードはセラミックステム１７の各貫通孔１８．１８
を貫通して外面に気密ろう接された端子板１９に気密に
固着されている。符号２０．２０は各気密ろう接部を必
られしている。またセラミックステムの上端面には、真
空容器の一部を構成する金属容器２１が気密ろう接部２
２において気密接合されている。この構造では、カソー
ドリードがステムの外気側端面で気密接合されているの
で、この支持位置からカソード位置までの距離が長く、
十分なカソード支持強度を得るのが困難である。

このような不都合を解決する構造が、例えば特開昭５６
−１３２７４７号公報などで知られている。これは第１
０図に示すようにセラミックステム１７と各カソードリ
ード１５．１６とを、ステムのカソード側すなわち真空
領域となる面側において金属接合板２３．２３を用いて
気密ろう接する構造でおる。そしてステムと金属容器と
のろう接部２２を、ステムとカソードリードとのろう接
部２０．２０から軸方向に沿って離すように段差が設け
られている。

周知のように電子レンジ用マグネトロンは、一般にアノ
ードと一体結合される金属容器２１がアース電位とされ
、それに対してカソードおよびそのリード１５．１６に
マイナスの例えば４ｋＶの高電圧が印加されて動作され
る。第１０図のような従来構造では、とくにステムの内
面側の両ろう接部２０゜２２の間で放電を生じやすい。

すなわちセラミックステムへの接合金属板の気密ろう接
部、および金属容器の気密ろう接部ば、ともに周縁が粗
面でおるため両者間で放電しやすくなる。とくにリーケ
ージトランスを使用する電子レンジでは、フィラメント
カソードを予熱することなく電源スィッチをＯＮすると
、カソードから電子が放出されない初期においてマグネ
トロンに異常に高い無負荷電圧が加わり、上記ろう接部
間で放電を生じやすい。

またフィラメントカソードから放出された電子の一部が
エンドハツトとポールピースとの隙間を通り汰けてセラ
ミックステムの方に浮遊電子として到達する現象がおる
。この浮遊電子はセラミックステム内面に衝突してセラ
ミックから二次電子を放出させこのセラミック面を帯電
させる。その結果、帯電して高電位となるステム面と主
としてカソードリードまたは接合金属板との間で放電が
生じやすい。経験的には上述のような高電圧に対しても
放電を生じないステム内沿面距離は５〜６ｍｍ以上が必
要である。そのことは必然的にセラミックステムを大き
くすることを必要とし、マグネトロン全体の大型化を招
く。

また上述のような従来構造では、セラミックステムとカ
ソードリード、金属容器の気密ろう接部が異なる管軸方
向位置にあるためそれらのろう接のだめのメタライズ層
の形成工程が繁雑になる不都合がある。

〔発明の目的〕

本発明は、以上のような従来構造の問題点を解消しセラ
ミックステムの大型化を避けなからろう接部間の放電を
確実に抑制し、且つ組立工程を簡略化し得て気密接合部
の高い信頼性を得ることができる電子レンジ用マグネト
ロンを提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、真空容器の一部を構成する筒状金属容器の開
口端部が気密接合されたセラミックステムのカソード側
の面に環状凹溝が形成され、この環状凹溝で隔てられる
中央部に貫通孔が形成されこの面にカソードリードに接
合される接合金属板が気密接合されるとともに、この接
合金属板または金属容器の少なくとも一方、環状凹溝の
空間上に突出するように放電防止用の導電体遮蔽部材が
設けられてなる電子レンジ用マグネトロンである。

そしてとくに好ましくはステムに対する接合金属板の気
密接合部、および金属容器の気密接合部が、互いに実質
的に同一平面上に位置してなる電子レンジ用マグネトロ
ンである。

これによってカソードリードはセラミックステムの内面
側で支持されフィラメントカソードの機械的支持強度が
高く、そのうえ相互に近接する両ろう接部周縁が直接対
面し合わず、また環状凹溝内への浮遊電子の衝突が抑制
され、管内異常放電の発生が抑制される。したがってス
テムの大型化をまねくことなく信頼性の高いマグネトロ
ンが得られる。また両ろう接部が実質的に同一平面上に
あるため、メタライズ層の形成等が単一の工程で可能で
あり、組立工程を簡略化しうる利点がある。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してその実施例を説明する。なお同一部
分は同一符号であられす。

第１図乃至第４図に示す実施例は次の構成を有する。ま
ず同図に示す各符号は各々次の部品をあられしている。

３１はアノードシリンダー、３２はアノードベイン、３
３はストラップリング、３４はポールピース、３５はカ
ソードステム側金属容器、３６はセラミックステム、３
７は直熱形フィラメントカソード、３８．３８は一対の
エンドハツト、３９．４０は一対のモリブデン（Ｍｏ）
棒からなるカソードリード、４１．４２は一対のカソー
ド外部リード部、４３はインダクタ素子をあられしてい
る。

そこで絶縁ステム３６は、アルミナ（Ａ１２０３）セラ
ミックからなるとともに概して円柱状をなし、真空領域
となるカソード側の面に環状凹溝５１を有し、この環状
凹溝５１で隔てられる内側の面が接合金属板を接合する
ための略半円状の接合金属板用接合面Ｐ（左右に２面あ
る）とされ、外側の円周面が金属容器を接合するための
金属容器用接合面Ｑとされる。これら両接合面Ｐ、Ｑは
中心軸に対して垂直な同一平面上に位置するように形成
されている。ステムの中央部には、２個の貫通孔５２．
５３が平行に穿設され、各貫通孔の端部５２ａ　、５３
ａはテーパ状に拡張されている。またステムのカソード
側の面には、これら貫通孔と対角線状に並んで所定深さ
を有するカソードリード嵌合用凹部５４．５５が穿たれ
ている。そしてこれら貫通孔およびリード嵌合用凹部の
中間には、それらを区切るようにスリット５６が形成さ
れている。

このようなセラミックステム部品を使用し、同一面上に
位置する金属板用接合面Ｐおよび金属容器用接合面Ｑの
全面に、モリブデン（Ｍｏ　）−マンガン（Ｍｎ　）ペ
ーストを塗布する。このペースト塗布にあたっては、両
方の接合面Ｐ、Ｑが同一面上にあり且つ両接合面の間に
突出部のような何らの障害物がないことを活用して１回
の例えばスクリーン塗布等でこれら全面に塗布すること
ができる。そしてこれを乾燥後、１４００℃程度の不活
性ガス加熱炉に入れて焼結し、ろう接のためのいわゆる
メタライズ層（図示せず）を形成する。そして、一対の
接合金属板５７．５８、および金属容器３５を、各々対
応する接合面Ｐ、Ｑに銀ろうにより気密ろう接する。こ
れらの気密ろう接部を符号５９．６０、および６１であ
られしている。各接合金属板５７．５８には、銅あるい
は鉄のような金属棒からなる一対のカソード外部リード
部４１．４２が、それぞれの金属板に形成された透孔に
貫通されるとともにこの透孔部でろう接により気密接合
されている。これらカソード外部リードはステムの各貫
通孔５２．５３を貫通し、テーパ状の端部５２ａ　、５
３ａに沿ってハ字状に折曲げられて外部に延長されてい
る。これにより各リード゛は組立時の回転が防止され組
立を容易にしている。また、各外部リードの先端部４１
ａ　、４２ａには、インタダクタ４３のリード線端部４
３ａが巻きつけられたうえ先端同士が溶接により電気的
に接続されている。各Ｍｏ製のカソードリード３９．４
０は、同じく各接合金属板５７．５８に形成された隣の
透孔に嵌挿されてろう接され、ざらに下方に延長された
下端部がステムに形成された所定深さの各凹部５４．５
５に嵌合されて機械的に安定に係止され位置決めされて
いる。これら接合金属板５７．５８の材料としては、コ
バール（商品名）あるいはＦｅ−Ｎｉ合金のようなセラ
ミックステム３６と類似の熱膨張係数をもち、メタライ
ズ層を介してろう接しやすい金属が使用される。このよ
うにして真空領域内に位置する各カソードリード３９．
４０と、外気側に位置する各カソード外部リード部４１
．４２とは、各々接続金属板５７．５８を介して電気的
に接続されている。そして各カソードリード４１．４２
は接合金属板に結合されるだけでセラミックステムの真
空気密接合に無関係であり、カソード外部リード部が結
合された接合金属板がステムの貫通孔の部分で真空気密
にろう接されてなる。またセラミックステムの外側円周
面のメタライズ層には、真空容器の一部を構成する鉄ま
たは鉄台金製の金属容器の開口端面が同じく気密ろう接
されている。なお内部が真空領域となるステム内面の環
状凹溝５１は、カソードに同電位とされる接合金属板と
、アノード構体に同電位とされる金属容器との間に印加
されるマグネトロン動作時の高電圧に対して電気的に絶
縁するに十分な内沿面距離と空間距離を有するように形
成されている。これら絶縁距離は真空中であるので比較
的短い寸法で足りる。また中央のスリット５６は、フィ
ラメント加熱電圧がかかる両接合金属板相互の電気的絶
縁を保証するものである。

さてセラミックステムのカソード側の面に気密ろう接さ
れる接合金属板５７．５８は、その外周縁５７ａ　、５
８ａを環状凹溝５１上に張り出して設けである。

すなわち各接合金属板をそれらのろう接部５９．６０よ
りも径大な寸法にしておき、外周縁が各ろう接部外周縁
に覆いかぶさるように環状凹溝空間上に張り出させてい
る。これら接合金属板の突出長は、環状凹溝５１の半径
方向寸法のおよそ半分程度まで突出する寸法にすること
が望ましい。この点について本発明者らは、環状凹溝５
１の半径方向寸法ｄに対する、ろう接部５９．６０から
凹溝上に張り出す突出長ｅの比Ｇ　（Ｇ＝ｅ／ｄ）を種
々変えて管内放電の発生率の関係を調べた。すなわち供
試マグネトロンとして、接合金属板とステムとのろう接
部の外周縁直径が１　ｏｍｍ、金属容器とステムとのろ
う接部の内直径が１３．８ｍｍのものを使用した。そし
て接合金属板の外周縁がつくる半径を、５ｍｍから６．
８ｍｍまで数種類の寸法のものを製作して比較試験をし
た。その結果を第５図に示す。同図の横軸は接合金属板
の凹溝側周縁がつくる半径寸法であり、縦軸は放電発生
率である。この放電発生率は、各供試マグネトロンをと
りつけた電子レンジを、フィラメントカソードの予熱を
することなく電源スィッチの０Ｎ１０ＦＦを２０回くり
返した場合の、管内放電の発生回数比（％）である。同
図にＸ印で示すテストポイントを結ぶ線Ｓから明らかな
ように、接合金属板の半径がおよそ６．２ｍｍ乃至６．
５ｍｍのものはほとんど放電しなかった。このんぽうは
環状凹溝の半径方向幅ｄに対する接合金属板の突出長ｅ
の比Ｇが、約５０％乃至７０％に相当する。したがって
この範囲内であれば、ステムの環状凹溝付近での放電を
ほぼ確実に防止することができる。

このように接合金属板の外周縁５７ａ　、５８ａを環状
金属凹溝の中間付近まで、より好ましくは凹溝寸法の約
５０％乃至７０％の範囲まで張り出させる構造にする。

この実施例では接合金属板の凹溝上への張りし部分５７
ａ　、５８ａが、放電防止用の導電体遮蔽部材をなして
いる。なおこの放電防止用の導電体遮蔽部材として、別
に金属リングを用意して各接合金属板に固定し、その外
周縁を環状凹溝空間上に突出させてもよい。なおまたス
テム内面に形成する環状凹溝が、その半径方向の幅寸法
が均等でなく一部で広く一部で狭い構造の場合は、寸法
か狭い部分で上述のような突出比Ｇとなるように構成す
ればよい。

以上の実施例によれば、Ｍｏ製のカソードリ−ドの長さ
をほぼエンドハツト位置からセラミックステムの内面ま
での寸法でよいため部品コストを低減できるとともにカ
ソードの支持強度が十分得られカソード断線のおそれが
少ない。またカソードリードと接合金属板とのろう接固
着が真空気密接合に直接関係なく、真空気密接合を接合
金属板とカソード外部リード部およびセラミックステム
のメタライズ層との間でのろう接で得ているため、接合
金属板としてセラミックにろう接しやすい材料を使用す
ることができ、且つ信頼性の高い気密接合部が得られる
。またカソードからＭｏｌカソードリードを伝導する熱
が、直接にはセラミックと接合金属板との気密ろう接部
に及ばないため、この点からも気密接合部の破損が抑制
される。しかもカソード外部リード部に外力が加わって
もそれがカソードに直接加わらず、カソードの変形や折
れが発生する虞れも少ない。さらにまた、セラミックス
テムのろう接面が、同一の平面上に位置しているので、
メタライズ層の形成が１回の工程でよく、製造が簡略で
ある。そしてとくに高電圧が印加される両ろう接部間に
、接合金属板を兼ねる導電体遮蔽部材が環状凹溝上に張
り出して一方のろう接部周縁を覆っているので、浮遊電
子の凹溝内への到達が抑制され、管内放電が抑制される
。

したがってセラミックステムを大型化することなく信頼
性の高いマグネトロンを得ることができる。

第６図に示す実施例は、接合金属板５７．５８の気密ろ
う接部５９．６０に対して、金属容器のろう接部６１を
管軸方向にわずかな寸法りだけ環状凹溝５１側にずらし
て構成したものである。この寸法りが約１ｍｍ以下であ
れば、被ろう接面へのメタライズ層の付着を１回の付着
工程で同時に実施でき、この場合も両ろう接面は実質的
に同一面上にあるものと均等である。そして金属容器３
５のろう接部６１の内周に、放電防止用の導電体製遮蔽
リング６２を一緒にろう接固定しである。この遮蔽リン
グ６２の内周縁は、環状凹溝５１上の中間付近まで張り
出して設けられている。これによって、環状凹溝付近で
の放電防止作用が得られる。

第７図に示す実施例は、金属容器３５の径小となる段部
の内側に、短筒部６２ａを有する遮蔽リング６２を接続
固定したものである。この遮蔽リングの短筒部６２ａの
先端を環状凹溝５１内の途中まで入り込ませて、同様の
放電防止作用を得ている。

第８図に示す実施例は、金属容器３５の端部を内方に波
状に折曲げた折曲げ遮蔽部３５ａを形成したものである
。この折曲げ遮蔽部３５ａは、環状凹溝５１上に覆いか
ぶさる寸法になっている。また接合金属板５７．５８の
外周縁を凹溝５１上にわずかな寸法で突出させている。

これによって放電防止作用を得ている。

なお以上の実施例は、フィラメントカソードを支持し外
部から加熱電力を供給するカソードリードを、カソード
側とステムを貫通する外部リード部とに分けた別部品を
で構成し接合金属板で中継した構造であるが、これに限
らず、実質的に第１０図に示したようなカソードリード
が一体部品で管外まで延長された構造でもよい。その場
合、ステムのカソード側の面に環状凹溝を形成し、カソ
ードリードを貫通孔を貫通させるとともにステム内面側
で接合金属板により気密ろう接し、この接合金属板をそ
のろう接部周縁に覆いかぶさり環状凹溝上に突出する放
電防止用遮蔽部材とする。あるいは外側の金属容器の内
側に遮蔽部材を設けてもよい。

なおステムのろう接部周縁に覆いかぶさり環状凹溝上に
張り出す放電防止用遮蔽部材は、カソードリード側、金
属容器側いずれか一方に設ければ十分であるが、両方に
設置すれば、一層放電防止作用が確実に得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、カソードリードがセラミ
ックステムの内面側で支持されフィラメントカソードの
機械的支持強度が高く、そのうえ相互に近接する両ろう
接部の周縁を覆い環状凹溝上に突出するように導電体遮
蔽部材が設けられているので、ろう接部周縁が直接対面
し合わずまた環状凹溝内への浮遊電子の衝突が抑制され
、管内異常放電の発生が抑制される。これによってステ
ムの大型化をまねくことなく信頼性の高いマグネトロン
が得られる。また両ろう接部が実質的に同一平面上にあ
るため、メタライズ層の形成等が単一の工程で可能であ
り、組立工程を簡略化しうる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部縦断面図、第２図
はその要部拡大縦断面図、第３図および第４図は各々そ
の要部斜視図、第５図はステム環状凹溝への遮蔽部材の
突出長と放電発生率との関係を示す特性図、第６図乃至
第８図は各々本発明の他の実施例を示す要部縦断面図、
第９図は従来構造を示す要部縦断面図、第１０図は同じ
〈従来の伯の例を示す要部縦断面図である。 ３５・・・金属容器、 ３６・・・セラミックステム、 ３７・・・フィラメントカソード、 ３９．４０・・・カソードリード、 ４１．４２・・・カソード外部リード、５１・・・環状
凹溝、 ５２．５３・・・貫通孔、 ５７．５８・・・接合金属板、 ５７ａ　、５８ａ・・・金属板の突出外周部（遮蔽部材
）、６２・・・遮蔽リング（遮蔽部材）、 ３５ａ・・・金属容器の折曲げ遮蔽部（遮蔽部材）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）アノード構体の一部に気密接合され真空容器の一
   部を構成する筒状金属容器と、前記金属容器の開口端部
   が気密接合されたセラミックステムと、上記アノード構
   体の中心軸部分に配置されたカソードと、前記カソード
   を先端部において支持するとともに上記ステムを貫通し
   一部が真空気密に接合されたカソードリードとを具備す
   る電子レンジ用マグネトロンにおいて、 上記セラミックステムのカソード側の面に環状凹溝が形
   成され、この環状凹溝で隔てられる中央部に貫通孔が形
   成されこの面に上記カソードリードが接合金属板を介し
   て気密接合されるとともに、前記環状凹溝の外側のステ
   ム面に上記筒状金属容器が気密接合され、上記接合金属
   板または金属容器の少なくとも一方に、上記環状凹溝上
   に突出するように放電防止用の導電体遮蔽部材が電気的
   に接続して設けられてなる電子レンジ用マグネトロン。
2. （２）セラミックステムに対する接合金属板の気密接合
   部、および金属容器の気密接合部が、互いに実質的に同
   一平面上に位置してなる特許請求の範囲第１項記載の電
   子レンジ用マグネトロン。
3. （３）カソードリードとステムを貫通する外部リード部
   とは別体で構成され、これらが上記接合金属板の互いに
   異なる位置にそれぞれ固着され前記接合金属板を介して
   電気的に接続されてなる特許請求の範囲第１項記載の電
   子レンジ用マグネトロン。
4. （４）導電体遮蔽部材は、短筒部を有する導電体リング
   からなり、その一部が接合金属板または筒状金属容器に
   電気的に接続され、且つ短筒部の先端が環状凹溝内空間
   に延長されてなる特許請求の範囲第１項記載の電子レン
   ジ用マグネトロン。
5. （５）導電体遮蔽部材は、接合金属板の一部が上記環状
   凹溝上まで延長突出された部分で構成される特許請求の
   範囲第１項記載の電子レンジ用マグネトロン。
6. （６）接合金属板の突出長は、環状凹溝の半径方向寸法
   の５０％乃至７０％の範囲まで延長突出されてなる特許
   請求の範囲第１項記載の電子レンジ用マグネトロン。
7. （７）導電体遮蔽部材は、筒状金属容器のステムに接合
   される端部付近が内側に折曲げられた部分で構成されて
   なる特許請求の範囲第１項記載の電子レンジ用マグネト
   ロン。