高壓電容器、高壓電容器裝置及磁控管的製作方法
2023-05-29 18:05:36 2
專利名稱：高壓電容器、高壓電容器裝置及磁控管的製作方法
技術領域：
本發明涉及高壓電容器、高壓電容器裝置以及使用該高壓電容器裝置的磁控管。
背景技術：
這種高壓電容器裝置，例如作為對磁控管振蕩動作時產生的不需要的輻射波進行清除的濾波器，組裝在磁控管內，其一般的結構包括高壓電容器、棒狀導體(中心導體)和接地部件(參見專利文獻1)。
高壓電容器包括留有間隔形成了2個穿通孔的介質陶資體、在介質陶瓷素體的一個面側具有的2個單獨電極、以及在介質陶瓷素體的另一個面側具有的公共電極。各個棒狀導體穿過介質陶瓷素體的穿通孔，與各個單獨電極進行電氣、機械性連接。接地部件與公共電極進行電氣、機械性連接，與棒狀導體相絕緣。
但是，這種高壓電容器裝置，介質陶瓷素體的成本在其總成本中所佔的比例很大。介質陶瓷素體的成本與其體積成正比。因此，為了降低總成本，必須減小介質陶瓷素體體積，進行小型化。
但是，這種高壓電容器裝置，從結構上在介質陶瓷素體中形成2個穿通孔，其間隔著間隔，使棒狀導體穿過該穿通孔內，所以，為了確保棒狀導體之間的耐電壓，必須使穿通孔之間保持足夠大的距離，這就限制了小型化。具體來說，從穿通孔的布置方向來看的介質陶瓷素體的尺寸，不能夠小於穿通孔之間的距離與從穿通孔到兩個外側的外徑之和。因此，介質陶瓷素體的形狀要小型化，進一步降低成本，受到了限制。
而且，因為採用了隔著間隔而形成2個穿通孔的比較複雜的形狀的介質陶瓷素體，所以與該介質陶瓷素體相組合的其他部件，例如使棒狀導體與單獨電極進行電氣性機械性連接用的電極連接部件、與高壓電容器的公共電極進行電氣性機械性連接的接地部件、以及作為外裝的絕緣蓋和絕緣外殼等的結構也出現複雜化的趨勢。
(日本)特開平8-78154號公報發明內容本發明的目的是提供能夠實現產品小型化的高壓電容器、高壓電容器裝置和磁控管。
本發明的另一目的是提供能夠實現產品低成本的高壓電容器、高壓電容器裝置和磁控管。
本發明涉及的高壓電容器，用於至少包含2個棒狀導體的高壓電容器裝置，其中包括介質陶瓷素體、單獨電極和公共電極。單獨電極至少是2個，各個單獨電極互相隔著間隔，位於介質陶瓷素體的一個面側，與通過介質陶瓷素體外部的各個棒狀導體相連接，公共電極位於介質陶瓷素體的另一個面側。
本發明涉及的高壓電容器，與棒狀導體和接地部件相組合，形成高壓電容器裝置。各個棒狀導體位於介質陶瓷素體的外部，與單獨電極電連接。接地部件也與公共電極電連接。
在此，本發明涉及的高壓電容器，各個單獨電極連接在通過介質陶瓷素體外部的各個棒狀導體上。與過去不同，介質陶瓷素體沒有穿通孔。也就是說，和過去的介質陶瓷素體相比，僅僅剩下了從穿通孔布置方向來看的介質陶瓷素體的尺寸，而從穿通孔向兩個外側的外徑部分被去掉了。所以，能夠使介質陶瓷素體的形狀小型化，從而能夠降低成本。
而且，本發明因為使用沒有穿通孔的單純形狀的介質陶瓷素體，所以，與該介質陶瓷素體相組合的其他部件，例如，使棒狀導體與單獨電極進行電氣性機械性連接用的電極連接部件以及與高壓電容器的公共電極進行電氣性機械性連接的接地部件等的結構也變得很簡單。
並且，因為不需要在介質陶瓷素體上形成穿通孔的工序，所以，能夠簡化製造工序，提高產品合格率，降低產品成本。
再者，本發明涉及的高壓電容器裝置，各個棒狀導體與單獨電極電連接，接地部件與公共電極電連接，所以，能夠獲得與過去的高壓電容器裝置相同的頻率特性，例如無用輻射波的吸收特性，能夠作為磁控管的濾波器使用。
過去，若使棒狀導體穿過介質陶瓷素體，則由於從棒狀導體兩側漏洩輻射雜波這一固有觀念，所以使用了設置穿通孔的介質陶瓷素體。若按這種過去的觀點，則本發明涉及的高壓電容器裝置，各個棒狀導體位於介質陶瓷素體的外部，所以，也可以認為會產生輻射雜波的洩漏。但是，實際上，已經證明，不會產生輻射雜波，能夠獲得的特性不亞於採用過去的穿通式高壓電容器時的特性。
本發明的其他特徵及其作用效果，參見附圖，由實施例進一步詳細說明。
圖1是表示本發明涉及的高壓電容器的一實施例的斜視圖。
圖2是圖1所示的高壓電容器的平面圖。
圖3是沿圖2的3-3線的剖面圖。
圖4是表示本發明涉及的高壓電容器裝置的一實施例的正面剖面圖。
圖5是表示本發明涉及的高壓電容器裝置的一實施例的正面剖面圖。
圖6是沿圖5的6-6線的剖面圖。
圖7是表示本發明涉及的高壓電容器的另一實施例的平面圖。
圖8是沿圖7的8-8線的剖面圖。
圖9是表示本發明涉及的高壓電容器裝置的再另一實施例的正面剖面圖。
圖10是沿圖9的10-10線的剖面圖。
圖11是表示本發明涉及的磁控管的一實施例的局部斷裂面圖。
圖12是圖11所示的磁控管的電路圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發明涉及的高壓電容器的一實施例的斜視圖。圖2是圖1所示的高壓電容器的平面圖。圖3是沿圖2的3-3線的剖面圖。在圖1中，本發明涉及的高壓電容器1包括介質陶瓷素體21、單獨電極31、32和公共電極33。
介質陶瓷素體21的成分是任意的。例如，能夠以BaTiO3-BaZrO3-CaTiO3為主要成分，能夠採用包含一種或多種添加劑的成分。介質陶瓷素體21為了避免機械性、電氣性應力的集中，希望整體上形成適當的R(圓角)。
單獨電極31、32用於連接棒狀導體61、62(參見圖4)。單獨電極31、32至少有2個，位於介質陶瓷素體21的一面側。各個單獨電極31、32利用凹部22來隔開間隔。
公共電極33用於連接接地部件51(參見圖4)，它位於介質陶瓷素體21的另一面側。
介質陶瓷素體21包括凹部22和導體引導用凹部231、232。凹部22設置在單獨電極31-32之間，使兩者之間的沿表面距離增大。也可以採用凸部來代替凹部22，其圖示從略。凹部22用於增大單獨電極31-32之間的沿表面距離，所以，其寬度和深度選定為能夠確保必要的沿表面距離。
導體引導用凹部231、232用於對各個棒狀導體61、62進行引導。各個導體引導用凹部231、232位於介質陶瓷素體21側面中隔著凹部22互相對置的側面上。
各個導體引導用凹部231、232，希望以單獨電極31、32的邊界線(凹部22)為中心線，形成對稱。導體引導用凹部231、232例如能夠採用半圓形狀。
圖4是表示本發明涉及的高壓電容器裝置的一實施例的正面剖面圖。圖示的高壓電容器裝置包括高壓電容器1、棒狀導體61、62、接地部件51、絕緣樹脂71、絕緣外殼72、絕緣蓋73和絕緣管75、76。
在圖4中接地部件51在使用狀態下是地電位，例如由鐵、銅、黃銅等導電性金屬材料構成。接地部件51在其一個面側具有上浮部511。上浮部511具有從一個面側向另一個面側穿通的穿通孔512。
高壓電容器1如圖1所示，被支承在接地部件51的上浮部511上。公共電極33利用焊接等方法來與上浮部511進行電氣性機械性連接。
棒狀導體61、62有2個以上，它包括穿通部611、621和電極連接體612、622。例如，由鐵、銅、黃銅等導電性金屬材料構成。穿通部611、621不穿通介質陶瓷素體21。也就是說穿通部611、621位於介質陶瓷素體21的外部，把高壓電容器1夾在穿通部611、621之間。
穿通部611、621通過與介質陶瓷素體21的側面相接近的部分，穿通接地部件51的穿通孔512，利用鉚接等方法來與電極連接體612、622進行電氣性機械性連接。
電極連接體612、622由導體材料構成，具有片狀(tab)接頭(供電端子)的功能。電極連接體612和單獨電極31，以及電極連接體622和單獨電極32利用焊接等方法進行電氣性機械性連接。
絕緣管75、76覆蓋棒狀導體61、62，穿過穿通孔512。利用絕緣管75、76來確保棒狀導體61、62和接地部件51的絕緣。絕緣管75、76例如能夠，由PET、PBT、矽樹脂等構成。
絕緣外殼72位於接地部件51的一個面側，一端插裝在上浮部511的外周側。絕緣蓋73位於接地部件51的另一面側，一端插裝在上浮部511的內周側。絕緣外殼72和絕緣蓋73，例如能夠由聚丁烯對苯二甲酸酯(PBT)、聚乙烯對苯二甲酸酯或變性三聚氰胺等構成。
絕緣樹脂71被充填到絕緣外殼72的內部和絕緣蓋73的內部，對高壓電容器1的周圍進行覆蓋。這樣，即使在高溫環境和高溼環境中也能夠保持裝置的可靠性。絕緣樹脂71可以採用例如氨基甲酸酯樹脂、環氧樹脂等熱固性樹脂或酚醛樹脂、矽樹脂等。
如上述那樣，本發明涉及的高壓電容器1，各個單獨電極31、32分別連接到通過介質陶瓷素體21外部的棒狀導體61、62上。與過去不同，介質陶瓷素體21沒有穿通孔。也就是說，與過去的介質陶瓷素體21相比，僅剩下從穿通孔的布置方向來看的介質陶瓷素體21的尺寸，消除了從穿通孔起到兩個外側的外徑部分。因此，能夠使介質陶瓷素體21的形狀小型化，進而使其成本降低。
而且，本發明因為採用沒有穿通孔的單純形狀的介質陶瓷素體21，所以，與該介質陶瓷素體21相組合的其他部件，例如把棒狀導體61、62與單獨電極31、32進行電氣性機械性連接用的電極連接部件、以及與高壓電容器的公共電極33進行電氣性機械性連接用的接地部件51等的結構也能夠簡化，也能夠降低產品成本。
並且，因為不需要在介質陶瓷素體21上形成穿通孔的工序，所以能夠簡化製造工序，提高產品合格率和降低產品成本。
再者，本發明涉及的高壓電容器裝置，因為各棒狀導體61、62與單獨電極31、32進行電連接，接地部件51與公共電極33電連接，所以，能夠獲得與過去的高壓電容器裝置相同的頻率的特性，例如無用輻射波吸收特性，能夠作為磁控管的濾波器使用。
過去，認為如果把棒狀導體61、62穿過介質陶瓷素體21，那麼，就會產生輻射雜波，基於這種固有的觀念，使用了設置有穿通孔的介質陶瓷素體21。按照過去的這種觀點也可以認為，本發明涉及的高壓電容器裝置，各個棒狀導體61、62位於介質陶瓷素體21的外部，所以，會產生輻射雜波。但是，實際上已經證明，不會發生輻射雜波，能夠獲得良好的特性，不亞於採用過去的普通型的高壓電容器時的特性。
在圖示的實施例中，例如，在從頻帶300MHz～1000MHz範圍內，有害雜波QP值(國際標準CISPR-11)為37(dBμV/m)以下，獲得了和過去產品同等的良好特性。
並且，在圖示的實施例中，設置了導體引導用凹部231、232，所以，從平面方向來看，棒狀導體61、62布置在接近單獨電極31、32中心的部分上。利用這樣的結構，使棒狀導體61、62布置在由單獨電極31、32和公共電極33形成的電容器的接近中心的部分上，能夠獲得良好的濾波特性。
圖5是表示本發明涉及的高壓電容器裝置的另一實施例的正面剖面圖，圖6是沿圖5的6-6線的剖面圖。在以下的圖中，對相當於圖1～圖4所示的結構部分的部分，標註相同的參考符號。各個實施例均利用共同的結構部分來取得同樣的作用效果，其重複說明從略。
圖5、圖6所示的高壓電容器裝置包括高壓電容器1、棒狀導體61、62、接地部件51、絕緣樹脂71、絕緣外殼72和引線導體613、623。
引線導體613與電極連接體612和單獨電極31進行電氣性機械性連接，引線導體623與電極連接體622和單獨電極32進行電氣性機械性連接。電氣性機械性連接方法可以採用焊接、鉚接等。
高壓電容器1由接地部件51中未上浮部分513進行支承。公共電極33利用焊接等方法來與未上浮部分513進行電氣性機械性連接。
在圖示的高壓電容器裝置中，由於無穿通孔的介質陶瓷素體21的結構，所以能夠減少高壓電容器裝置整體的部件數量，由於減少了部件數量，所以不僅降低了成本，而且也提高了可靠性。
圖7是表示本發明涉及的高壓電容器的另一實施例的平面圖，圖8是沿圖7的8-8線的剖面圖。
圖7、圖8所示的高壓電容器1包括介質陶瓷素體21、單獨電極31、32、和公共電極33。介質陶瓷素體21包括介質陶瓷素體21和凹部22，未設置導體引導用凹部231、232(參見圖1)。
圖9是表示本發明涉及的高壓電容器裝置的再另一實施例的正面剖面圖。圖10是沿圖9的10-10線的剖面圖。
圖9、圖10所示的高壓電容器裝置包括高壓電容器1、棒狀導體61、62、接地部件51、絕緣樹脂71、絕緣外殼72、引線導體613、623。
高壓電容器1被支承在接地部件51的上浮部511上。公共電極33利用焊接等方法來與上浮部511進行電氣性機械性連接。
圖11是表示本發明涉及的磁控管的一實施例的局部斷裂面圖，圖12是圖11所示的磁控管的電路圖。
圖11所示的磁控管，例如是微波爐用的磁控管。圖示的磁控管包括濾波箱(filter box)84、陰極芯柱85和高壓電容器裝置2。
濾波箱84布置成覆蓋陰極芯柱85的狀態，與地電極GND(參見圖12)相連接。在濾波箱84上具有冷卻風扇842、襯墊843、RF輸出端844和磁鐵845。
高壓電容器裝置2被設置成穿過濾波箱84的側面板841上設置的穿通孔，接地部件51與側面板841進行電氣性機械性連接。
電感器81、82在濾波箱84的內部，與陰極芯柱85的陰極端子和高壓電容器裝置2進行連接。
在圖12中，高壓電容器裝置2與電感器81、82一起構成濾波器。各電感器81、82，一端引出到振蕩器83，另一端側引出到各個單獨電極31、32。
對磁控管，在棒狀導體61、62的電極連接體612、622上施加例如商用頻率或者20kHz～40kHz左右頻率的4kVo-p的高電壓，使其進行振蕩動作，產生雜波。
這時，利用高壓電容器裝置的濾波作用來減少對外部的雜波。
以上參照好的實施例，具體地說明了本發明的內容，但是很明顯，根據本發明的基本技術思想和具體示範，專業人員能夠採取各種變形方式。
權利要求
1.一種高壓電容器，在至少包含2個棒狀導體的高壓電容器裝置中使用，其特徵在於包括介質陶瓷素體、單獨電極和公共電極，上述單獨電極至少是2個，各個單獨電極互相隔著間隔而位於上述介質陶瓷素體的一個面側，與通過上述介質陶瓷素體的外部的各個棒狀導體相連接，上述公共電極位於上述介質陶瓷素體的另一個面側。
2.如權利要求1所述的高壓電容器，其特徵在於上述介質陶瓷素體在上述單獨電極之間具有使兩者之間的沿表面距離增大的凹部或凸部。
3.如權利要求1所述的高壓電容器，其特徵在於上述介質陶瓷素體在從上述單獨電極的布置方向來看相對置的側面，具有導體引導用凹部。
4.如權利要求2所述的高壓電容器，其特徵在於上述介質陶瓷素體在從上述單獨電極的布置方向來看相對置的側面，具有導體引導用凹部。
5.如權利要求3所述的高壓電容器，其特徵在於上述導體引導用凹部是半圓形狀。
6.一種高壓電容器裝置，包括高壓電容器、棒狀導體和接地部件，其特徵在於上述高壓電容器包括介質陶瓷素體、單獨電極和公共電極，上述單獨電極至少是2個，各個單獨電極互相隔著間隔而位於上述介質陶瓷素體的一個面側，上述公共電極位於上述介質陶瓷素體的另一個面側。上述各棒狀導體位於上述介質陶瓷素體的外部，與上述單獨電極電連接，上述接地部件在一個面側對上述高壓電容器進行支承，與上述公用電極電連接。
7.如權利要求6所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述接地部件在一個面側具有上浮部分，上述上浮部分包括從一個面側向另一個面側穿通的穿通孔，上述高壓電容器由上述上浮部支承，上述棒狀導體穿通上述穿通孔。
8.如權利要求6所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述介質陶瓷素體在上述單獨電極之間具有使兩者之間的沿表面距離增大的凹部或凸部。
9.如權利要求7所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述介質陶瓷素體在上述單獨電極之間具有使兩者之間的沿表面距離增大的凹部或凸部。
10.如權利要求6所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述介質陶瓷素體在從上述單獨電極的布置方向來看相對置的側面，具有導體引導用凹部。
11.如權利要求7所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述介質陶瓷素體在從上述單獨電極的布置方向來看相對置的側面，具有導體引導用凹部。
12.如權利要求8所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述介質陶瓷素體在從上述單獨電極的布置方向來看相對置的側面，具有導體引導用凹部。
13.如權利要求9所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述介質陶瓷素體在從上述單獨電極的布置方向來看相對置的側面，具有導體引導用凹部。
14.如權利要求10所述的高壓電容器裝置，其特徵在於上述導體引導用凹部是半圓形狀。
15.一種磁控管，包括高壓電容器裝置，其特徵在於上述高壓電容器裝置是權利要求6所述的高壓電容器裝置，作為濾波器被裝入。
16.一種磁控管，包括高壓電容器裝置，其特徵在於上述高壓電容器裝置是權利要求7所述的高壓電容器裝置，作為濾波器被裝入。
17.一種磁控管，包括高壓電容器裝置，其特徵在於上述高壓電容器裝置是權利要求8所述的高壓電容器裝置，作為濾波器被裝入。
18.一種磁控管，包括高壓電容器裝置，其特徵在於上述高壓電容器裝置是權利要求10所述的高壓電容器裝置，作為濾波器被裝入。
19.一種磁控管，包括高壓電容器裝置，其特徵在於上述高壓電容器裝置是權利要求14所述的高壓電容器裝置，作為濾波器被裝入。
全文摘要
本發明提供能夠達到產品小型化的高壓電容器、高壓電容器裝置和磁控管。具有介質陶瓷素體(21)。單獨電極(31、32)至少是2個，各個單獨電極(31、32)互相間隔著間隔，位於介質陶瓷素體(21)的一個面側，它們連接在通過介質陶瓷素體(21)外部的各個棒狀導體(61、62)上。公共電極(33)位於介質陶瓷素體(21)的另一個面側。
文檔編號H01G4/35GK1848321SQ20061007376
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月10日 優先權日2005年4月11日
發明者白川幸彥, 佐藤司, 藤原勳, 田中壽 申請人:Tdk株式會社