(57)【特許請求の範囲】
【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り、フィラメントのろう付け用の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。
【請求項２】
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、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。
【請求項３】
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、フィラメントのろう付け用の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。
【請求項４】
請求項３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。
【請求項５】
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するマグネトロン用エンドハット部品の製造方法。
【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Ｍｏ−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Ｒｕ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−Ｒｕ−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】
本発明における第１のマグネトロン用エンドハット部品は、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り、フィラメントのろう付け用の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。
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は、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、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り、フィラメントのろう付け用の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、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１２ａ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−Ｒｕ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。
【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−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。
【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
【図１】
0003718321.tif 000002
【図２】
0003718321.tif 000003
【図３】
0003718321.tif 000004
【図４】
0003718321.tif 000005
【図５】
0003718321.tif 000006
【図６】
0003718321.tif 000007
【図７】
0003718321.tif 000008