JPH11144629A - マグネトロンの陰極構体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ゲッターの剥離を防止し、マグネトロンの信頼
性を向上する。 【解決手段】トップハット６とエンドハット７夫々に陰
極リード８、８を接合する工程と、フィラメント５の
上、下端に前記トップハット６及びエンドハット７を接
合する工程と、炭素付着手段によりゲッター接合面３５
を覆う工程と、フィラメント５を炭化雰囲気中に置く工
程と、前記フィラメント５に通電してフィラメント５に
炭化層を形成する工程と、炭素付着手段を取り除く工程
と、前記トップハット６にゲッター３６を接合する工程
とを有するものである。 【効果】ゲッターとゲッター接合面との密着性が向上
し、ゲッターの剥離を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子レンジなどの
マイクロ波加熱器等に用いられるマグネトロンの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なマグネトロンは、特開平５−２
５１００５号に開示されており、このようなマグネトロ
ンは、図５に示す如くフィラメント５、トップハット
６、エンドハット７、陰極リード８、８、絶縁筒体９、
ステムメタル１１及び端子部１０、１０により構成され
る陰極構体１２を有している。

【０００３】前記陰極構体１２はフィラメント５の表面
に炭化層を形成する炭化工程が行われるが、その炭化工
程及び炭化装置の概要について図５に基づき説明する。

【０００４】先ず、炭化工程での装置の概要について説
明する。

【０００５】５１は下方を開放した矩形の箱体で、上面
に炭化用ガス（炭素を含む気体、例えばメタンガス等）
を箱体５１内に流入させる導入管５２が、側面に箱体５
１内の気体を外部に排気する排気管５３がそれぞれ設け
られている。ここで、５４、５５は導入管５２及び排気
管５３に設けられた絞り弁で、導入管５２及び排気管５
３をそれぞれ遮蔽あるいは開放する。

【０００６】５６は前記箱体５１の下方に気密接合され
る底板で、箱体５１との間に密閉室５７が形成されてい
る。

【０００７】５８は前記底板５６の上面に支柱５９を介
して固定される支持板で、前記陰極構体１２のステムメ
タル１１が挿入される貫通穴６０が形成されている。

【０００８】６１は前記底板５６に形成した穴から密閉
室５７内に突出して取り付けられる電極板取付ブロック
で、絶縁体で形成されている。この電極板取付ブロック
６１には、１対の電極板６２、６２が取り付けられてお
り、この電極板６２、６２には交流電源６３が接続さ
れ、電源スイッチ６４により通電、非通電が選択できる
ようになっている。また、電極板６２は、陰極構体１２
を支持板５８に置いた際に、陰極構体１２の端子部１
０、１０にそれぞれ接続されるようになっている。

【０００９】上記炭化装置の組立は、先ず、前記底板５
６に、電極板６２を取り付けた電極板取付ブロック６１
をネジ（図示せず）にて固定し、支柱５９を介して支持
板５８を取り付ける。そして、前記陰極構体１２を支持
板５８の貫通穴６０に挿入し、端子部１０を電極板６２
に接合する。その後、前記箱体５１を底板５６に気密接
合することで組み立てられる。

【００１０】次に、炭化工程について説明する。

【００１１】上記のようにして組み立てられた装置の密
閉室５７に導入管５２から炭化用ガスを送ると共に、排
気管５３より密閉室５７内の気体を排気することで、密
閉室５７内の空気を炭化用ガスと置換し、密閉室５７内
を炭化用ガス雰囲気にする。これにより、陰極構体１２
は炭化用ガス雰囲気中に置かれる。そして、前記電極板
６２、６２からフィラメント５に通電加熱して、フィラ
メント５の表面に炭化層を形成する。その後にトップハ
ット６の上面（接合面６５）に粉末金属焼結体からなる
ゲッター材を塗布し、焼結することでゲッター６５（図
５中に一点鎖線で示す）を形成していた。

【００１２】しかしながら、上記炭化工程においては、
フィラメントに炭化層を形成する工程で接合面６６が炭
化し、この炭化した接合面６６にゲッター６５が焼結さ
れていた。そこで、接合面６６が炭化することで、ゲッ
ター６５とトップハット６との密着性が低下し、マグネ
トロンが発振を繰り返す内にゲッター６５が接合面６６
から剥離する場合が生じていた。剥離したゲッターは微
量気体を吸着するために必要な所定温度以上に昇温され
ないので、ゲッター６５の微量気体の吸収能力が低下す
る。したがって、マグネトロンの発振性能が低下する恐
れがあり、これにより、マグネトロンの信頼性を損なっ
ていた。また、剥離したゲッター６５がフィラメント５
と接触して放電を起こす恐れがあった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点に鑑
みなされたもので、ゲッターの密着性を向上でき、マグ
ネトロンの信頼性を向上できるマグネトロンの製造方法
を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段は、トップハットとエンドハット夫々に陰極リードを
接合する工程と、フィラメントの上、下端に前記トップ
ハット及びエンドハットを接合する工程と、炭素付着防
止手段によりゲッター接合面が炭素雰囲気中に置かれる
のを阻止する工程と、フィラメントを炭化雰囲気中に配
置する工程と、前記フィラメントに通電してフィラメン
トに炭化層を形成する工程と、前記トップハットのゲッ
ター接合面にゲッターを接合する工程とを有することを
特徴とする。

【００１５】上記において、前記炭素付着防止手段がト
ップハットを覆うキャップ状の炭化防止部材であること
が望ましい。

【００１６】課題を解決するための他の手段は、トップ
ハットとエンドハット夫々に陰極リードを接合する工程
と、フィラメントの上、下端に前記トップハット及びエ
ンドハットを接合する工程と、少なくとも前記トップハ
ットにおけるゲッター接合面を除いてフィラメントを炭
化雰囲気中に配置する工程と、前記フィラメントに通電
してフィラメントに炭化層を形成する工程と、前記トッ
プハットのゲッター接合面にゲッターを接合する工程と
を有することを特徴とする。

【００１７】課題を解決するための別の手段は、トップ
ハットとエンドハット夫々に陰極リードを接合する工程
と、フィラメントの上、下端に前記トップハット及びエ
ンドハットを接合する工程と、前記トップハットにおけ
るゲッター接合面を還元雰囲気に配置し、フィラメント
を炭化雰囲気中に配置する工程と、前記フィラメントに
通電してフィラメントに炭化層を形成する工程と、前記
トップハットのゲッター接合面にゲッターを接合する工
程とを有することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に図１乃至図３に基づいて、
本発明の実施の形態を説明する。

【００１９】先ず、マグネトロンの全体構成について図
３に基づき説明する。

【００２０】１は両端を開放した陽極筒体で、その内周
に複数個のベイン２が放射状に設けられている。各ベイ
ン２は１個おきに大径及び小径のストラップリング３、
３により接続され、πモード発振の安定化が図られてい
る。前記陽極筒体１の両端には、磁極片４、４が夫々設
けられている。

【００２１】５は前記陽極筒体１の中心部に配設される
フィラメントで、その上、下端をトップハット６及びエ
ンドハット７で接合支持されている。このトップハット
６及びエンドハット７には陰極リード８を介して絶縁筒
体９に接合支持されている。そして、前記陰極リード
８、８は、端子部１０、１０にそれぞれ接合されてお
り、端子部１０、１０を介してフィラメント５に通電で
きるようになっている。

【００２２】１１は前記絶縁筒体９に気密接合されるス
テムメタルで、陽極筒体１の開口端に磁極片４と共に気
密接合される。

【００２３】前記フィラメント５、トップハット６、エ
ンドハット７、陰極リード８、絶縁筒体９、ステムメタ
ル１１及び端子部１０により陰極構体１２が構成されて
いる。

【００２４】次に、前記陰極構体１２の製造工程につい
て説明する。

【００２５】前記トップハット６の下端部とエンドハッ
ト７の下端部にそれぞれ陰極リード８、８がろう付けに
より接合され、トップハット６の下面にフィラメント５
の上端部が、エンドハット７の上端部にフィラメント５
の下端部が接合される。前記陰極リード８は絶縁筒体９
に接続され、前記絶縁筒体９に設けられた端子部１０に
陰極リード８が電気的に接続される。前記絶縁筒体９の
フィラメント５側にはステムメタル１１が気密接合さ
れ、前記陰極構体１２が構成される。

【００２６】次に、上記のようにして組み立てられた陰
極構体１２はフィラメント５の表面に炭化層を形成する
炭化工程が行われるが、その炭化装置及び炭化工程につ
いて図１及び図２に基づき説明する。

【００２７】先ず、炭化工程で用いられる炭化装置の概
要について説明する。

【００２８】１３は下方を開放した矩形の箱体で、下方
に底板１４が気密接合されて底板１４との間に密閉室１
５を形成している。この密閉室１５は中間板１６により
２室に仕切られ、上方の室を還元室１７、下方の室を炭
化室１８としている。

【００２９】前記箱体１３の一側面には炭化用ガス（窒
素、水素及びベンゼンの混合ガス）を前記炭化室１８内
に流入させる炭化用導入管１９が設けられており、この
一側面と対向する側面の下方には、炭化室１８内の気体
を排気する炭化用排気管２０が設けられている。

【００３０】前記箱体１３の上面には、前記還元室１７
に還元用ガス（窒素と水素の混合ガス）を流入させる還
元用導入管２１が設けられており、前記箱体１３の側面
上方には還元用排気管２２が設けられている。

【００３１】２４、２５、２６、２７は前記炭化用導入
管１９、還元用導入管２１、炭化用排気管２０及び還元
用排気管２２に設けられた絞り弁で、前記炭化用導入管
１９、還元用導入管２１、炭化用排気管２０及び還元用
排気管２２を遮蔽あるいは開放する。

【００３２】２８は前記底板１４に支柱２９を介して固
定される支持板で、前記陰極構体１２のステムメタル１
１が挿入される貫通穴３０が複数形成されている。

【００３３】３１は底板１４に形成した取付穴から密閉
室内に突出して取り付けられる電極板取付ブロックで、
絶縁体で形成されている。この電極板取付ブロック３１
には、２対の電極板３２、３２が取り付けられており、
この電極板３２、３２には交流電源３３が接続され、電
源スイッチ３４により通電、非通電が選択できるように
なっている。また、電極板３２は、前記陰極構体１２を
支持板２８に置いた際に、図２に示すように前記陰極構
体１２の端子部１０、１０をそれぞれ挟持してフィラメ
ント５に通電できるようになっている。

【００３４】前記中間板１６には連通穴２３が形成され
ており、この連通穴２３を介して前記還元室１７と炭化
室１８とを連通している。また、前記中間板１６は、陰
極構体１２が支持板２８に支持された際に、前記連通穴
２３内に連通穴２３の側面とわずかな隙間を有してトッ
プハット６が配設されるように前記箱体１３に取り付け
られている。

【００３５】上記炭化装置の組立は、先ず、底板１４
に、電極板３２を取り付けた電極取付ブロック３１をネ
ジ（図示せず）にて固定し、支柱２９を介して支持板２
８を取り付ける。そして、前記陰極構体１２を支持板２
８の貫通穴３０に挿入し、端子部１０を電極板３２に接
合する。その後、前記中間板１６を取り付けた箱体１３
を底板１４に気密接合して組み立てられる。これによ
り、前記フィラメント５を炭化室１８内に配設すると共
に、前記トップハット６の上面、即ち、ゲッター接合面
３５を連通穴２３を介して還元室１７に接するようにし
ている。

【００３６】次に、上記炭化装置を用いた炭化工程につ
いて説明する。

【００３７】上記のようにして組み立てられた炭化装置
の炭化室１８に、炭化用導入管１９から炭化用ガスを送
り、前記還元室１７に炭化用ガスより圧力を高くして還
元ガスを還元ガス用導入管１９から還元室１７内に送
る。これと同時に前記炭化用排気管２０および還元用排
気管２２より各室１７、１８内の気体を排気し、還元室
１７の圧力を炭化室１８の圧力より高い状態でそれぞれ
の室１７、１８を所定圧力に保つ。これにより、前記炭
化室１８を炭化ガス雰囲気に保ち、前記フィラメント５
を炭化雰囲気下に置かれる。また、両室１７、１８の圧
力差により連通穴２３を通って還元室１７から炭化室１
８に流れ込む還元ガスがゲッター接合面３５に当たるこ
とになり、ゲッター接合面３５は還元雰囲気下に置かれ
ることとなる。

【００３８】この状態で、前記電源スイッチ３４をＯＮ
してフィラメント５に通電加熱し、フィラメント５の表
面に炭化層を形成する。その後に前記トップハット６の
ゲッター接合面３５に粉末金属焼結体からなるゲッター
材を塗布し、焼結することでゲッター３６（図３参照）
を形成する。

【００３９】上記のようにしてフィラメント５の炭化を
行うことで、ゲッター接合面３５が炭化することがない
ので、ゲッター３６とゲッター接合面３５との密着性が
向上し、ゲッター３６が接合面３５から剥離する恐れが
ない。従って、陽極筒体１内に発生する微量気体の吸着
能力が低下することがなく、マグネトロンの信頼性が向
上する。

【００４０】なお、上記実施の形態において、ゲッター
接合面３５を還元雰囲気下においたが陰極構体１２と反
応しにくい気体（例えば窒素のみ等）の雰囲気中におい
てもよい。

【００４１】次に、他の実施の形態を図４に基づき説明
する。尚、上記実施の形態と同一部品は同一符号を符
し、説明を省略する。

【００４２】１３ａは下方を開放した矩形の箱体で、上
面に炭化用ガスを箱体１３ａ内に流入させる炭化用導入
管１９が、側面には箱体１３ａ内のガスを外部に排気す
る炭化用排気管２０が設けられている。ここで、２４、
２６は炭化用導入管１９及び炭化用排気管２０に設けら
れた絞り弁で、炭化用導入管１９及び炭化用排気管２０
をそれぞれ遮蔽あるいは開放する。下方にリング状の突
部を有し、断面がコ字状の３７はリング状の鍔部３９を
有するキャップ状の炭化防止部材で、圧縮バネ３８を介
して箱体１３ａに取り付けられており、図４の如く炭化
防止部材３７をトップハット６の上面と当接させた際
に、鍔部３９がトップハット６の側面に近接されるよう
になっている。

【００４３】上記炭化装置の組立は、先ず、底板１４
に、電極板３２を取り付けた電極取付ブロック３１をネ
ジ（図示せず）にて固定し、支柱２９を介して支持板２
８を取り付ける。そして、前記陰極構体１２を支持板２
８の貫通穴３０に挿入し、端子部１０を電極板３２に接
合する。その後、炭化防止用部材３７を取り付けた箱体
１３ａを底板１４に気密接合して組み立てられる。これ
により、前記フィラメント５を炭化室１８内に配設する
と共に、トップハット６のゲッター接合面３５に炭化防
止用部材３７を当接させる。これにより、ゲッター接合
面３５が炭化室１８内のガスと接触しにくくしている。
また、鍔部３９をトップハット６の側面と近接させるこ
とで、より一層ゲッター接合面３５が炭化室１８内のガ
スと接触しにくくしている。

【００４４】次に、上記炭化装置を用いた炭化工程につ
いて説明する。

【００４５】上記のようにして組み立てられた炭化装置
の炭化室１８に、炭化用導入管１９から炭化用ガスを送
る。これと同時に前記炭化用排気管２０より炭化室１８
内のガスを排気し、炭化室１８を所定圧力に保つ。これ
により、前記炭化室１８を炭化ガス雰囲気に保ち、前記
フィラメント５が炭化雰囲気下に置かれる。そして、ト
ップハット６のゲッター接合面３５に炭化防止部材３７
を当接させる。

【００４６】この状態で、前記電源スイッチ３４をＯＮ
してフィラメント５に通電加熱し、フィラメント５の表
面に炭化層を形成する。その後に前記トップハット６の
ゲッター接合面３５に粉末金属焼結体からなるゲッター
材を塗布し、焼結することでゲッター３６（図３参照）
を形成する。

【００４７】上記のようにしてフィラメント５の炭化を
行うことで、ゲッター接合面３５の炭化が抑えられるの
で、前記実施の形態と同様に、ゲッター３６とゲッター
接合面３５との密着性が向上し、ゲッター３６が接合面
３５から剥離する恐れがない。従って、陽極筒体１内に
発生する微量気体の吸着能力が低下することがなく、マ
グネトロンの信頼性が向上する。

【００４８】

【発明の効果】本発明の請求項１の発明によれば、炭素
付着防止手段によりゲッター接合面が炭化されるのが防
止されてゲッターとゲッター塗布面との密着性を向上で
きるので、マグネトロンの信頼性を向上できる。

【００４９】本発明の請求項２の発明によれば、炭化防
止用部材でトップハットにおけるゲッター接合面が炭化
されるのが抑えられてゲッターとゲッター塗布面との密
着性を向上できるので、マグネトロンの信頼性を向上で
きる。

【００５０】本発明の請求項３の発明によれば、少なく
ともトップハットにおけるゲッター接合面が炭化される
のが防止されてゲッターとゲッター塗布面との密着性を
向上できるので、マグネトロンの信頼性を向上できる。

【００５１】本発明の請求項４の発明によれば、トップ
ハットにおけるゲッター接合面が炭化されるのが防止さ
れると共に、ゲッター接合面が酸化されることがなく、
ゲッターとゲッター塗布面との密着性を一層向上でき、
マグネトロンの信頼性を一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す陰極構体の炭化装置
の断面図である。

【図２】同炭化装置の要部断面図である。

【図３】同陰極構体を有するマグネトロンの要部断面図
である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す陰極構体の炭化
装置の断面図である。

【図５】従来の陰極構体の炭化装置の断面図である。

【符号の説明】

５ フィラメント ６ トップハット ７ エンドハット ８ 陰極リード １２ 陰極構体 ３５ 接合面 ３６ ゲッター ３７ 炭化防止用部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トップハットとエンドハット夫々に陰極
   リードを接合する工程と、フィラメントの上、下端に前
   記トップハット及びエンドハットを接合する工程と、炭
   素付着防止手段によりゲッター接合面を覆う工程と、フ
   ィラメントを炭化雰囲気中に配置する工程と、前記フィ
   ラメントに通電してフィラメントに炭化層を形成する工
   程と、前記炭素付着防止手段を取り除く工程と、前記ト
   ップハットのゲッター接合面にゲッターを接合する工程
   とを有するマグネトロンの陰極構体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記炭素付着防止手段がトップハットを
   覆うキャップ状の炭化防止部材であることを特徴とする
   請求項１に記載のマグネトロンの陰極構体の製造方法。
3. 【請求項３】 トップハットとエンドハット夫々に陰極
   リードを接合する工程と、フィラメントの上、下端に前
   記トップハット及びエンドハットを接合する工程と、少
   なくとも前記トップハットにおけるゲッター接合面を除
   いてフィラメントを炭化雰囲気中に配置する工程と、前
   記フィラメントに通電してフィラメントに炭化層を形成
   する工程と、前記トップハットのゲッター接合面にゲッ
   ターを接合する工程とを有するマグネトロンの陰極構体
   の製造方法。
4. 【請求項４】 トップハットとエンドハット夫々に陰極
   リードを接合する工程と、フィラメントの上、下端に前
   記トップハット及びエンドハットを接合する工程と、前
   記トップハットにおけるゲッター接合面を還元雰囲気に
   配置し、フィラメントを炭化雰囲気中に配置する工程
   と、前記フィラメントに通電してフィラメントに炭化層
   を形成する工程と、前記トップハットのゲッター接合面
   にゲッターを接合する工程とを有するマグネトロンの陰
   極構体の製造方法。