磁控管阴极组件.pdf

本发明公开一种磁控管阴极组件，其可以防止插入到杆绝缘体内的外端子旋转，同时不增加制造成本。外端子的轴向部分基端的引导端通过在其外表面的至少一个位置设置平坦表面而具有非圆形部分；并且该外端子的引导端配合插入密封金属片的端子配合孔，为密封金属片的端子配合孔设置的直止动边缘与该平坦表面配合，从而实现阻止该外端子的旋转。

1、  一种磁控管阴极组件，包括：
密封金属片，其包括供外端子的引导端配合插入的端子配合孔以及供阴极端子引线的引导端配合插入的引导配合孔；
杆绝缘体，其和密封金属片接合，用以将所述外端子和所述阴极端子引线电连接，
其中：所述外端子通过在其外表面的至少一部分上设置平坦表面而具有非圆形区；并且
为所述端子配合孔设置与所述平坦表面配合的止动边缘，从而阻止所述外端子的转动。

2、  根据权利要求1所述的磁控管阴极组件，其中，与所述端子配合孔的止动边缘接触的、所述外端子的平坦表面形成为倾斜表面，接触强度随着插入端子配合孔的深度的增大而增大。

磁控管阴极组件
技术领域
本发明涉及微波加热设备例如电炉中采用的磁控管的一种阴极组件。
背景技术
磁控管用于微波加热设备中，如图6所示，通常包括：位于中央部分的真空管1、布置在该真空管1周围的多个热辐射翼片2、与该真空管1同轴安装的一对环形磁铁3、用来磁性连接这两个环形磁铁3的一对框架轭4、以及滤波电路部分5。
此外，该真空管1包括：圆柱形阳极6；布置在该圆柱形阳极6轴线上的阴极组件7；多个片状叶片8，其布置在该圆柱形阳极6的内表面上并从该圆柱形阳极6的中心轴径向延伸；多个带状圆环9和10，把这些叶片交替地电气连接；以及，微波发射天线11，其一端与片状叶片8的任意一个连接。
该阴极组件7，如图7所示，包括：金属管15，它连接该圆柱形阳极6的开放端边缘且与该圆柱形阳极6同轴，并且和该圆柱形阳极6构成真空容器的一部分；线圈形阴极17，其布置在圆柱形阳极6的轴心部分；一对阴极端子引线23和24，它们穿过端帽19和20以支撑着阴极17，所述端帽和阴极17的引导端相连；杆绝缘体29，与该金属管15的开放端边缘气密连接，并具有一对通孔29a和29b，该对通孔沿金属管15的轴向方向穿过杆绝缘体29；一对外端子31和32，其轴向部分基端31a和32a插入这对通孔29a和29b中；以及，一对密封金属片35和36，其接合到该杆绝缘体29在阴极17一侧的端面上。
外端子31和32的引导端31b和32b弯曲，换句话说呈钩状，以便滤波电路部分5可以容易地连接到该外端子31和32。
在上面的各个零件中：该阴极17由钍/钨制成；该端帽19、20以及该阴极端子引线23、24由钼制成；该杆绝缘体29由陶瓷制成；以及，外端子31、32和该密封金属片35、36由普通的导电金属制成，如钢片。
如图8和图9所示，每个密封金属片35和36包括：端子配合孔35a和36a，外端子31、32的轴向部分基端31a、32a的引导端插入其中，外端子31、32从与它们配合的杆绝缘体29中伸到金属管15的一侧；以及，引导配合孔35b、36b，它们与该阴极端子引线23、24的引导端配合。
在每个轴向部分基端31a、32a和每个阴极端子引线23、24分别与相应的端子配合孔35a、36a或相应的引导配合孔35b、36b配合的状态下，它们被焊接到该密封金属片35和36上，这样，在对应的外端子和阴极端子引线之间实现电气连接。
另外，该密封金属片35和36焊接在形成在该杆绝缘体29端面上的金属化层上，由此，它们固定在杆绝缘体29的端面，从而气密密封在该杆绝缘体29的阴极17一侧上的端面。
为该外端子31和32设置插入该杆绝缘体29的轴向部分基端31a和32a的原因在于：可以把昂贵的钼制阴极端子引线23、24的长度压缩到最小，从而降低成本。
在该阴极组件7中，该阴极端子引线23、24和该外端子31、32与该密封金属片35、36之间的焊接按下面的步骤执行。
首先，该阴极端子引线23、24、该密封金属片35、36、该金属管15以及该杆绝缘体29被固定到焊料接收模具上(没有出示)，这样保持每个零件在图7示出的位置上。然后，该外端子31、32插入该杆绝缘体29的一对通孔29a、29b，接着插进该密封金属片35、36的端子配合孔35a、36a中。在这种状态下完成焊接。此时，该阴极端子引线23、24，该外端子31、32，以及该密封金属片35、36之间的状态在图8中示出。
由于在该阴极组件7中的外端子31、32的轴向部分基端31a、32a为园棒状，并且该端子配合孔35a、36a也为圆形，存在以下忧虑：该外端子31、32在焊接过程中旋转，并且该引导端31b、32b的方向发生改变。因此，通常的做法是，如图10和11所示，在模具39的顶端部分额外装配了一对突出部分39a、39b，用以覆盖组件中的模具39。该外端子31、32的引导端31b、32b配合插入由该突出部分39a、39b形成的槽39c，阻止了该引导端31b、32b的旋转，由此固定该外端子31、32的方向。
然而，如果通过覆盖到该杆绝缘体29外面的模具来39阻止该外端子31、32的旋转，那么，由于装配有突出部分39a、39b，该模具39的体积将会增加，所以在焊接中，炉中被该模具39吸收的热量增加。因此，由于每个待焊接零件之间热传导的短路，恐怕会导致在焊接部分生成不良连接。
为了补偿被模具39吸收的热，考虑在焊接中提高炉中的温度。然而，假如这样的话，电能消耗增加，并且引起制造成本增加。
由于这样的背景，如图12和13所示，提出了一种阴极组件，其中，在该杆绝缘体29中插入该外端子31、32的引导端，该阴极组件包括：径向延伸部分31c、32c，它们沿着该杆绝缘体29的径向延伸；以及，轴向延伸部分31d、32d，它们沿着该杆绝缘体29的轴向从该径向延伸部分31c、32c的引导端伸出。在该杆绝缘体29的外端面上设置槽29c、29d，用来容纳和保持该径向延伸部分31c、32c并与该通孔29a、29b分别相通(例如，参照日本已审专利公开6-73275)。
在图12和图13中所示出的结构中，除了杆绝缘体29和外端子31、32之外，其他元件与图6和图7中示出的阴极组件7中地元件相同。与图6和图7中相同的零件使用相同的附图标记表示，省略其说明。
图12和图13中示出的阴极组件中，通过把该径向延伸部分31c、32c配合插入槽29c、29d，防止插入该杆绝缘体29的通孔29a、29b中的该外端子31、32发生转动。
因此，在该外端子31、32和该阴极端子引线23、24焊接到该密封金属片35、36上的过程中使用该模具时，没有必要在该模具上增加突出部分来防止该外端子31、32转动，并且该模具的体积可以做得尽量小，这样就解决了上面由于该模具体积增大所出现的问题。
然而，该杆绝缘体29通常用陶瓷制造。陶瓷用预定的铸造模压铸后，烧制成杆绝缘体。通常，采用这种方法的尺寸精度较差。因此对于槽29c、29d，有必要在该外端子31、32和槽29c、29d之间提供大些的间隙。于是问题又出现了，阻止该外端子31、32转动的精度变差。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供一种磁控管阴极组件，其能够实现：阻止插入杆绝缘体内的外端子旋转，而不采用导致制造成本增加的模具且无需改进该杆绝缘体，能够提高外端子的焊接性能，同时降低制造成本。
上述目的通过下面的结构实现。
1.在磁控管阴极组件中，将如下的密封金属片接合在杆绝缘体上：该密封金属片包括供外端子的引导端配合插入的端子配合孔、以及供阴极端子引线配合插入的引导配合孔，从而电气连接该外端子和该阴极端子引线。该磁控管阴极组件的特征在于：通过在该外端子外表面的至少一个位置设置平坦表面而使其具有非圆形部分，并且，端子配合孔设置有与该平坦表面配合从而阻止外端子转动的止动边缘。
2.在上面(1)中，该磁控管阴极组件的特征在于，和该端子配合孔的止动边缘接触的、该外端子的平坦表面形成为倾斜表面，其中，插入该端子配合孔越深，接触强度越大。
在上面(1)介绍的该磁控管阴极组件中，当该外端子的引导端配合插入该密封金属片上的端子配合孔时，为该外端子的引导端设置的平坦表面与该端子配合孔的止动边缘配合。仅仅通过该外端子与该端子配合孔的配合，便可以实现阻止该外端子的旋转。
于是，无需使用引起制造成本增加的模具，也无需改进该杆绝缘体，便能实现阻止插入该杆绝缘体的该外端子的旋转，该外端子的焊接性能得以提高，并且同时降低了制造成本。
在上面(2)介绍的该磁控管阴极组件中，配合插入端子配合孔越深，接触强度越大，它不同于这种情况：为该外端子设置的平坦表面是在穿过该端子配合孔的方向上的简单垂直面。因而配合的定位精度提高，并且实现了不产生不稳定的可靠配合，这样，可以提高由焊接和气密密封性能决定的连接强度。
附图说明
图1是示出根据本发明一种实施例的磁控管阴极组件的纵向剖视图；
图2是示出位于图1所示杆绝缘体的阴极一侧端面上的各密封金属片与各外端子之间的配合状态的透视图；
图3是示出图2所示的各密封金属片与各外端子之间的配合部分的结构的透视图；
图4是示出图1所示密封金属片与外端子之间的配合部分的放大视图；
图5是示出根据本发明的磁控管阴极组件的另一种实施例中采用的外端子的引导端形状的剖视图；
图6是示出传统磁控管阴极组件结构的纵向剖视图；
图7是图6所示磁控管阴极组件的在相反方向上的放大视图；
图8是图7所示杆绝缘体的外部的透视图；
图9是示出图6所示阴极端子引线、外端子、密封金属片之间的连接关系的放大视图；
图10是示出焊接图7所示磁控管阴极组件时所用模具的透视图；
图11是示出外端子由图10所示模具定位时的状态的透视图；
图12是示出传统磁控管阴极组件经改进后的纵向剖视图；
图13是示出图12所示磁控管阴极组件的透视图。
具体实施方式
根据本发明的磁控管阴极组件的优选实施例将在下文中参照图例详细介绍。
图1示出根据本发明的磁控管阴极组件的一种实施例。
在这种实施例中的磁控管阴极组件51被用于在微波加热设备如电子炉中采用的磁控管。该磁控管阴极组件51包括：金属管15，其接合到阳极块的开放端边缘，与该阳极块同轴并且组成真空容器的一部分；线圈形的阴极17，其布置在该阴极块的轴线部分；一对阴极端子引线23和24，其穿过端帽19和20支撑该阴极17，端帽19和20接合到该阴极17的引导端；杆绝缘体29，其气密接合到该金属管15的开放端边缘，并且具有一对沿着该金属管15的轴向方向穿过该杆绝缘体29的通孔29a和29b；一对外端子53和54，其轴向部分基端53a和54a插入该对通孔29a和29b中；以及，一对密封金属片57和58，其接合到该杆绝缘体29在阴极17一侧的端面上。
该外端子53和54的引导端53b和54b如此弯曲，即它的形状像个钩子，也如图3中所示，以便滤波电路部分很容易地连接到该外端子53和54上。
在上面的零件中，该阴极17由钍/钨制成，该端帽19、20以及该阴极端子引线23、24由钼制成，该杆绝缘体29由陶瓷制成，以及外端子53、54和该密封金属片57、58由普通的导电金属制成，如钢片。
在根据这种实施例的该磁控管阴极组件51中，除了该外端子53、54和该密封金属片57、58，其他元件与在图7中示出的阴极组件7中的元件相同。
在图2和图3中示出的每个密封金属片57和58都包括：供从杆绝缘体29突出到该金属管15一侧的外端子53、54的轴向部分基端53a、54a的引导端配合插入的端子配合孔57a、58a；以及，供阴极端子引线23、24的引导端配合插入的引导配合孔57a、58b。
在该轴向部分基端53a、54a和该阴极端子引线23、24分别配合插入对应的端子配合孔57a、58a或引导配合孔57b、58b的状态下，它们被焊接到该密封金属片57和58上，以便实现对应外端子与阴极端子之间的电气连接。
另外，该密封金属片57和58被焊接到该杆绝缘体29的端面上形成的金属化层上，由此，它们被固定到该杆绝缘体29的端面上，从而气密密封该杆绝缘体29在阴极17一侧的端面。
为外端子53和54设置插入该杆绝缘体29的轴向部分基端53a和54a的原因在于：缩短采用昂贵的钼制阴极端子引线23、24的长度，从而降低成本。
在本实施例的情况中，配合插入该端子配合孔57a、58a的轴向部分基端53a、54a为圆棒状。然而，如图4所示，该轴向部分基端53a、54a的引导端通过将其外表面上的相对部分形成为平坦表面61而具有非圆区。最好利用压模形成这对平坦表面61，这种处理在具有良好加工性能。
另外，对于该密封金属片57、58的端子配合孔57a、58a，还设置有直的止动边缘63，其实现阻止该外端子53、54的旋转。
在本实施例的情况中，每个端子配合孔57a和58a都具有一对相对的直止动边缘63，对应于为各自外端子53、54的引导端设置的一对平坦表面。结果，该端子配合孔57a、58a呈矩形开口。
在上述阴极组件51中，将该阴极端子引线23、24和该外端子53、54焊接到该密封金属片57、58上的焊接操作按照下面的步骤执行。
首先，该阴极端子引线23、24，该密封金属片57、58，该金属管15，以及该杆绝缘体29被设置到焊料接收模具上(没有示出)。然后，该外端子53、54插进该杆绝缘体29的一对通孔29a、29b中，接着插进该密封金属片57、58的端子配合孔57a、58a中。在这种状态下完成焊接。此时，该阴极端子引线23、24，该外端子53、54，以及该密封金属片57、58之间的状态在图2中示出。
在上文介绍的磁控管阴极组件51中，当从该杆绝缘体29的阴极端面一侧伸出的轴向部分基端53a、54a的引导端配合插入该密封金属片57、58的端子配合孔57a、58a中时，为该轴向部分基端53a、54a的引导端设置的平坦表面61与该端子配合孔57a、58a的止动边缘63配合。仅仅通过该外端子与该端子配合孔57a、57b之间的配合，便可实现阻止插入该杆绝缘体28中的外端子的旋转。
因此，没有采用导致制造成本增加的模具，无需改进该杆绝缘体29，就能实现阻止插入该杆绝缘体29中的外端子53、54的旋转，提高该外端子53、54的焊接性能，并且同时能降低制造成本。
优选地，与该端子配合孔57a、58a的止动边缘63接触的该外端子53、54的平坦表面61具有倾斜表面65，其配合插入该端子配合孔57a、58a越深，接触强度越大。
这种情况不同于在图4中示出的情况，在图4所示情况中，为该外端子53、54的轴向部分基端53a、54a的引导端设置的平坦表面61在穿过该端子配合孔的方向上为简单垂直面。由于该轴向部分基端53a、54a与该端子配合孔57a、58a配合地越深，接触强度越大，因而在该倾倾斜表面与该平坦表面之间没有产生缝隙。所以，配合的定位精度提高，并且，可以得到不产生不稳定的可靠配合，这样，可以提高由焊接和气密密封性能所得的连接强度。
在上面的实施例中，在该外端子53、54的轴向部分基端53a、54a的引导端，在两个相对位置形成用来防止转动的平坦表面61。然而，在至少一个位置布置用以防止转动的平坦表面61就足够了，并且，在上述实施例中，不对用来防止转动的平坦表面61的数量进行限制。