专利名称：微波炉用磁控管的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于微波加热设备等的微波炉用磁控管。
背景技术：
下面参照抽出其输出部的图5的断面图对作为已有的微波炉的微波源的微波炉用磁控管进行说明。
输出部30由金属封结体31、第1金属环32、第2金属环33、绝缘圆筒34、第3金属环35、以及与该金属环35一起构成排气管的排气用金属管36等所构成，天线引线37沿管轴m方向延伸通过它们的内侧。
金属封结体31整体呈筒形，由在垂直于管轴m的方向上展开的凸缘部31a、与管轴m平行的外圆筒部31b、垂直于管轴m的连接部31c以及与管轴m平行的内圆筒部31d等构成。
第1金属环32断面呈L型，由垂直于管轴m的圆盘形环部32a与平行于管轴m的筒形部32b构成，圆盘形环部32a接合于金属封结体31的连接部31c。
第2金属环33由平行于管轴m的外圆筒部33a、垂直于管轴m的圆盘形环部33b、及平行于管轴m的内圆筒部33c构成，外圆筒部33a的图中的下端接合于第1金属环32的圆盘形环部32a的图中的上表面。又，在第2金属环33的圆盘形环部33b的图中的上表面，例如与从外圆筒部33a向圆盘形环部33b成直角弯曲的该角部连续的平坦面上，接合着绝缘圆筒34的下端面。第3金属环35接合在绝缘圆筒34的上端面。第3金属环35大致呈倒U字形，在第3金属环35内侧接合有排气用金属管36的下端部。排气用金属管36在图中上端密封天线引线37。
金属封结体31～排气用金属管36相互之间用环形的焊料(未图示)气密连接。
金属封结体31的外圆筒部31b与内圆筒部31d夹着的环形区域31A、第2金属环33的外圆筒部33a等与内圆筒部33c夹着的环形区域33A、第3金属环35内部的环形区域35A、以及排气用金属管36的内侧区域36A，形成筒状的具有双重壁构造部分的，高次谐波抑制用的λ/4形扼流圈(滤波器)。
输出部30封结例如阳极部(未图示)和阴极部(未图示)，其后，与磁控管主体的内部空间一起抽真空。抽真空后，排气用金属管36与天线引线37一起在顶部36a压接切断。
上述输出部，其绝缘圆筒34由陶瓷等形成，第2金属环33和第3金属环35由金属形成，两者之间存在热膨胀系数的差。因此，在绝缘圆筒34与第2金属环33的钎焊部分，或绝缘圆筒34与第3金属环35的钎焊部分作用过大的应力，会在绝缘圆筒34上发生开裂或钎焊不良的情况。
为解决这种问题，已有的微波炉用磁控管在第2金属环33和第3金属环35的材质、板厚和端部形状上化了许多功夫。
下面参照抽出其输出部的图6和图7的断面图说明已有的微波炉用的磁控管的其他例。图中与图5对应的部分标注相同的符号，部分省略重复的说明。
图6中，在金属封结体31上用环形钎焊料(未图示)等依次气密接合绝缘圆筒34和排气用金属管36。
该例中，绝缘圆筒34接合在与从金属封结体31的外圆筒部31b到连接部31c成直角弯曲的该角连续的连接部31c的平坦面上。排气用金属管36在其外侧上成一整体地设置外圆筒部41，外圆筒部41的图中的下端41a接合于绝缘圆筒34。
金属封结体31内部的环形区域31A、排气用金属管36的内侧区域34A、以及排气用金属管36的外圆筒部41的内侧区域41A，分别形成高次谐波抑制用的λ/4形扼流圈。
图7是已有的微波炉用磁控管的又一例，是抽出其输出部的断面图。
该例中，在金属封结体31的连接部31c上形成环形突起311，绝缘圆筒34接合于环形突起311部分。
上述的从来技术记载于特开平4-167334号公报中。
图5的已有技术例具有容易确保绝缘圆筒34与第2金属环33的钎焊部分和绝缘圆筒34与金属环35的钎焊部分的可靠性。而且，设置多个λ/4形扼流圈构造，各单个零件也能高精度地制造，具有高次谐波抑制效果好的优点。但零件数目多，生产效率下降。
图6、图7的已有技术例，零件数目少，改善了生产效率。但是，确保绝缘圆筒34与金属封结体31之间的钎焊部分的可靠性变得困难了。
例如，金属封结体31的材料，使用铁等。为此，当考虑机械强度时，金属封结体31的板厚不能太薄。从而，如图6那样，当将绝缘圆筒34接合到构成金属封结体31的连接部31c的平坦面上时，在金属封结体31与绝缘圆筒34的接合部发生大的应力，绝缘圆筒34发生开裂等。
如图7所示，将绝缘圆筒34接合于金属封结体31的环形突起311上的结构，其金属封结体31与绝缘圆筒34的接合面积减小，抑制了绝缘圆筒31的开裂发生。但该方法当用冲压加工等制造环形突起311时，得不到良好的加工精度，钎焊部分的可靠性下降。由于环形突起311也是扼流圈构造的一部分，故改变了高次谐波抑制效果。
上述的已有技术例，金属封结体31或第2金属环32的扼流圈构造部分的断面大致成“コ”字形，并形成环形沟。因此，与天线引线37相面对地以相同距离成平行的长度，与扼流圈构造所必要的长度大致相同，变得较长。从而，易持续发生与天线引线37之间的放电，发生天线熔化或扼流圈熔化等情况。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，确保钎焊部分的可靠性，提供高次谐波抑制效果优异的微波炉用磁控管。
本发明的目的通过本发明的下述的一种形态的微波炉用磁控管来达到。即具备对管轴辐射状地配置多个叶片的阳极圆筒，在所述阳极圆筒的中心设置于管轴的阴极，具有凸缘部的第1端面气密地封结于所述阳极圆筒的一端面上的筒形金属封结体，第1端面封结于所述金属封结体的第2端面，而第2端面上封结有排气管的绝缘圆筒，以及一端连接于所述阳极圆筒的所述叶片上，另一端连接所述排气管，并弯向所述管轴地设置的天线引线，所述金属封结体由筒形外侧壁部、形成于所述外侧壁部的所述第2端面上的环形平坦面、以及从所述环形平坦面突向内侧设置并与所述外侧壁部形成双重圆筒的内侧壁部所构成，所述金属封结体在所述环形平坦面与所述绝缘圆筒的所述第1端面相接合，所述环形平坦面的半径方向的宽度小于所述绝缘圆筒的壁厚，所述内侧壁部从所述环形平坦面弯向所述管轴并形成慢慢地靠近天线引线的斜面部。
而且可以是，所述金属封结体的所述外侧壁部形成从所述环形平坦面延伸的斜面部。
而且可以是，所述金属封结体的所述内侧壁部仅以斜面部形成。
而且可以是，所述金属封结体的所述外侧壁部实质上与管轴平行地形成。
而且可以是，所述金属封接体的所述内侧壁部具备从所述环形平坦延长的斜面部与从该斜面部延长且实质上与天线引线平行的平行部。
而且，所述金属封结体的所述环形平坦面的宽度记为Wa，所述绝缘圆筒的壁厚记为Wb时，决定所述环形平坦面的宽度Wa，使Wb/Wa＝1.5～10。
而且，所述内部侧壁部与外部侧壁部一起形成高次谐波扼流圈。
图1中a为说明本发明的实施形态用的磁控管的纵断面图，b为说明金属封结部与绝缘圆筒的接合部用的略图，c为说明金属封结部与绝缘圆筒的接合部用的部分断面图。
图2为本发明的一变形例的略图。
图3为本发明的另一变形例的略图。
图4为说明本发明的特性用的特性图。
图5为抽出已有的磁控管的输出部的纵断面图。
图6为抽出说明另一已有技术例用的输出部的纵断面图。
图7为抽出说明再一已有技术例用的输出部的纵断面图。
具体实施形式下面参照抽出其主要部分的图1的断面图，说明本发明的实施形态。
发生高频波的振荡部主体10，由阳极圆筒11、位于阳极圆筒11内的管轴中央部的阴极12、及形成空腔谐振器的多个阳极叶片13等构成。阳极叶片13在管轴方向成辐射形状地设置于阳极圆筒11和阴极12之间，其一端固定于阳极圆筒11上。叶片之间隔一叶片用带环(strap ring)14相连。在阳极圆筒11的图锁住上下的开口端部上固定有极片15、16，阴极12上连接有端屏(endshield)17a、17b。输出部18设于极片15上方，阴极部25设于极片16下方。
阴极部25构成为，带凸缘的圆筒形的金属封结体26的凸缘部分26a封结于阳极圆筒11的下端面，圆筒形的绝缘管座27气密地封结于构成容器一部分的圆筒壁的下端面上。阴极12用从端屏17a延伸并穿通阴极中心的第1阴极引线12a与从阴极另一端的端屏17b延伸的第2阴极引线12b支持。阴极引线12a、12b由绝缘管座42加以支持，并引出至外部。
输出部18由作为容器的一部分的带凸缘的筒形金属封结体19、绝缘圆筒20及金属排气管21等构成。金属封结体19、绝缘圆筒20及金属排气管21通过未图示的环形钎焊料气密接合，天线引线22沿管轴m方向延伸于其内侧空间。天线引线22一端与阳极叶片13中的一个电气连接，贯穿极片15，沿管轴方向延伸在管轴中心上，其另一端压接固定于金属排气管21的密封位置上。
金属封结体19具有沿管轴m的延长方向延伸的筒形外侧壁部19b、其上端(第2端面)弯向内侧，具有形成有V字形环形沟19a的同轴的双重壁的管轴m的延长方向上延伸的筒形内侧壁部19c。利用该双重壁形成高次谐波抑制扼流圈。金属封结体19的下端(第1端面)由在垂直于管轴m方向上展开的凸缘部19a形成，凸缘部19a的外缘部接合于阳极圆筒11上。在金属封结体19的上端面(第2端面)即筒形外侧壁部19b与筒形内侧壁部19c之间的环形边界区域，形成垂直于管轴m的环形平坦面19d，接合于绝缘圆筒20的图中下端面(第1端面)20a。
如经扩大图1a的圆A近旁的图1b、c所示，环形平坦面19d形成于筒形外侧壁部19b与筒形内侧壁部19c的环形边界区域的V字形顶部，钎焊接合于绝缘圆筒20的图中下端面20a。第1端面20a预先被金属化。
金属封结体19对从作为与绝缘圆筒20接合部分的平坦面的内周d1延伸的筒形内侧壁部19c的一部分，弯向管轴m并沿阳极圆筒11一侧方向靠近天线引线地形成内径逐渐缩小的斜面部191。与平坦面19d的内缘部d1相连地设置，其前端的平行部192与管轴m大致平行，以等间隔与天线引线22相面对。
金属封结体19，在与绝缘圆筒20的接合部分的外侧、例如筒形外侧壁部19b的一部分上，设置向着阳极圆筒11一侧外径逐渐加大的外侧斜面部193，而且是与平坦面19d的外缘部d2连续地设置，其前端的外侧壁主体194大致与管轴m平行。
外侧壁部19b的外侧斜面部193的最大直径比绝缘圆筒20的外径做得大，并与外侧壁部主体194连续地相连。利用这种形状能够保护绝缘圆筒不受外部冲击的影响。然后，在斜面部191与外侧斜面193的边界区域，例如斜面部191和外侧斜面部193形成的V字形的山顶部分的环形平坦面19d上，钎焊连接着用陶瓷等形成的绝缘圆筒20的图中的下端面。利用斜面部191、193的形成，在钎焊之际，钎焊料不易从接合面流失，在绝缘圆筒端面上不形成多余的接合部。
金属封结体19的平坦面19d的宽度Wa形成得比绝缘圆筒20的板厚Wb来得小，例如绝缘圆筒20下端面20a在与平坦面19d的接合部的两侧上形成空间20a1、20a2。
微波炉用磁控管中，绝缘圆筒板厚Wb为1.5mm～2.0mm。最好是对应的平坦面宽度Wa为0.2mm～2.0mm。即设定Wb/Wa＝1.5～10。该比值小于1.5时，由金属封结体的热膨胀引起的应力往往使绝缘圆筒开裂，超过10时会降低气密封结的可靠性。最好设计得使绝缘圆筒的壁中央部的圆周的直径与平坦面的中央的圆周的直径相一致，并使两者的接合部位于绝缘圆筒的中央部，使接合部两侧上产生的绝缘圆筒端面的空间20a1、20a2有相等的宽度。这样，可防止由制造误差产生的接合部的偏差造成超出绝缘圆筒端面的情况或发生不希望的变形发生。
另一方面，排气用金属管21接合于绝缘圆筒20的图中的上端面20b。
排气用金属管21由图中的上端闭合的筒形部21a和以L字形的断面位于筒形部21的外侧的外圆筒部21b构成，外圆筒部21b的图中的下端面211接合于绝缘圆筒20的上端面20b。
金属封结体19的筒形外侧壁部19b与筒形内侧壁部19c围成的环形区域19A、排气用金属管21的外圆筒部21b与筒形部21a所夹着的环形区域21A、以及排气用金属管21的内圆筒形部21的内部区域21B，形成具有用来抑制高次谐波等的同轴筒形的双重壁构造部分的λ/4高频扼流圈。
在上述结构中，在工作时由振荡部主体10发生的高频(例如2450MHz)通过天线引线22引出到外部。此外，高次谐波成分由于设于天线引线22外侧的λ/4高频扼流圈的扼流作用，向外部的辐射受到抑制。
采用上述构成，在金属封结体19的2个斜面部所夹着的山形顶点上，设置宽度小于绝缘圆筒20的壁厚的平坦面19d，绝缘圆筒20接合于该平坦面19d上。
采用该构造，与已有的结构、例如将绝缘圆筒接合于与直角弯曲的该角部相连的平坦面上的结构相比，消除钎焊不良或强度不足等情况，提高了可靠性。又，与用冲压加工等方法制作的环形突起相比，可得到良好的加工精度。又，由于与绝缘圆筒体端面20a接合的环形平坦部19d的面积小，故能防止绝缘圆筒体发生开裂，也改善金属封结体的全长尺寸和钎焊部分的平坦度。在平坦面19d的两侧形成斜面，因此由于焊接引起从接合部溢出的钎焊料也不会不必要地附着在绝缘圆筒面上，进一步防止了绝缘圆筒的开裂。
上述构成的数值例是，绝缘圆筒20的板厚Wb为1.5mm，平坦部的宽度Wa为约0.3mm。又，金属封结体19的板厚约0.5mm，其内径为，小直径部φ1为16mm，大直径部φ2为16.5mm。
又，在金属封结体19上形成抑制5次谐波附近的扼流圈的情况下，扼流圈长度为5.0mm左右。例如扼流圈内径φ3为9mm，与管轴m相对的内侧斜面部191的角度θ为45°时，与天线引线22以相同距离r面对的筒形部192的长度l缩短为2.2mm～2.5mm左右。结果，减少了因与天线引线22之间持续放电而发生的天线熔化或扼流圈熔化的发生。平坦面的形成与扼流圈的形成方面，角度θ为45°～100°是实用的。
这种情况下，在金属封结体19上设置了抑制5次谐波附近的扼流圈。然而，不限于抑制5次谐波附近的扼流圈，设置抑制其他高次谐波的扼流圈的情况下也可得到同样的效果。扼流圈离振荡部主体越近，高频抑制效果越大。
上述实施例中，在设置于金属封结体19的平坦部19d的两侧，分别设置内侧斜面部191和外侧斜面部193。
图2示出了变形例，是仅设置平坦部19d的一方的斜面部191，使外侧壁部19b与管轴平行的构造。
又如图3所示，也可将金属封结体19的筒形内侧壁部19c形成整体为斜面形。
这里参照图4说明扼流效果。
图4是计算机上的模拟结果，横轴为频率(GHz)，纵轴为信号传输电平(V)。该模拟将磁控管的输出部模型化，作为输入信号用振幅为1的脉冲，计算特定频率上的信号传输电平。振荡基频为2.45GHz。模拟结果与实际管子的作用相一致。
特性P是用按本发明实施形态的图1那样设置斜面部的构造得到的，特性Q是用已有的技术(如图7那样无斜面部而设置突起的构造)得到的。本实施形态比已有技术传输电平低，提高了扼流效果。例如在5次谐波(12.25GHz)附近的传输电平，设置了斜面部构造的情况下在宽带域中提高了扼流效果。
采用上述构成，实现了因输出部零件数目少而提高了生产效率，而且提高了金属封结体与绝缘圆筒的焊接部分的可靠性和尺寸精度的微波炉用磁控管。而且，由于金属封结体的与天线引线以等距离相对的圆筒部的长度较短，故减少与天线引线间的持续放电引起的天线熔化或扼流圈熔化等情况。而且可得到宽带域中的高次谐波抑制效果。
采用本发明，可实现可靠性和尺寸精度提高的微波炉用磁控管。
权利要求
1.一种微波炉用磁控管，具备对管轴辐射状地配置多个叶片的阳极圆筒，在所述阳极圆筒的中心设置于管轴上的阴极，具有凸缘部的第1端面气密地封结于所述阳极圆筒的一端面上的筒形金属封结体，第1端面封结于所述金属封结体的第2端面，而第2端面上封结有排气管的绝缘圆筒，以及一端连接于所述阳极圆筒的所述叶片上，另一端连接所述排气管上，并弯向所述管轴地设置的天线引线，其特征在于，所述金属封结体由筒形外侧壁部、形成于所述外侧壁部的所述第2端面上的环形平坦面、以及从所述环形平坦面突向内侧设置并与所述外侧壁部形成双重圆筒的内侧壁部所构成，所述金属封结体在所述环形平坦面与所述绝缘圆筒的所述第1端面相接合，所述环形平坦面的半径方向的宽度小于所述绝缘圆筒的壁厚，所述内侧壁部形成从所述环形平坦面弯向所述管轴并形成慢慢地靠近天线引线的斜面部。
2.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述金属封结体的所述外侧壁部形成从所述环形平坦面延伸的斜面部。
3.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述金属封结体的所述内侧壁部仅以斜面部形成。
4.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述金属封结体实质上与管轴平行地形成所述外侧壁部。
5.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述金属封接体的所述内侧壁部具备从所述环形平坦面延长的斜面部与从该斜面部延长且实质上与天线引线平行的平行部。
6.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述金属封结体的所述环形平坦面的宽度记为Wa、所述绝缘圆筒的壁厚记为Wb时，决定所述环形平坦面的宽度Wa，使Wb/Wa＝1.5～10。
7.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述内部侧壁部与外部侧壁部一起形成高次谐波扼流圈。
全文摘要
本发明提供确保钎焊部分的可靠性，且高次谐波抑效果优异的微波炉用磁控管。微波炉用磁管具备形成具有筒形的双重壁构造部分的高频扼流圈的金属封结体(19)、接合于该金属封结体(19)的绝缘圆筒(20)、以及通过金属封结体(19)和绝缘圆筒(20)的内侧的天线引线(22)。在金属封结体(19)的与绝缘圆筒(20)的环形接合区域设置环形平坦面(19d)，并且对作为金属封结体(19)的双重壁构造部分的内侧壁构造部分(19c)，将内径慢慢变化，靠近天线引线的斜面部(191)连续地设于环形平坦面(19d)上。
文档编号H01J23/40GK1577701SQ20041005580
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月30日 优先权日2003年7月30日
发明者东正寿 申请人:东芝北斗电子株式会社