CN1146066A - 绝缘体、带有绝缘体的芯柱底座以及具有这些装置的阴极射线管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种成型精度及向芯柱底座安装时的贴附精度良好且操作性好的绝缘体、带绝缘体的芯柱底座以及采用这些装置的阴极射线管及其制造方法。以硅橡胶为主成分的粘土状绝缘体10A至少冲切成扇形状，并在芯柱底座的底板6下侧安装，插在与芯柱2之间以保证绝缘。

Description

绝缘体、带有绝缘体的芯柱 底座以及具有这些装置的阴 极射线管及其制造方法

本发明涉及使在高压芯柱管脚之间施加高电压所用的电极之间电气绝缘的绝缘体，而该管脚是用来在阴极射线管内施加高电压的，并涉及带有绝缘体的芯柱底座以及具有这些装置的阴极射线管及其制造方法。

作为本申请人的在先申请特願平5-235122，已提出针对在已有的阴极射线管颈部终端的芯柱部位突出的芯柱管脚和密封管等的芯柱底座的绝缘体及其装配方法。通过图6A、B、C来说明其结构。

图6A和图6B中，在由阴极射线管管颈1的终端部位的玻璃等的端面构成的芯柱2处，成圆形地安装了与未图示的多个电子枪等的电极连接的多个管脚3A及3B。这里，芯柱管脚3B是施加9800V大小的电压的高压用管脚。而且，如图6B所示，在芯柱2的中央设有在从排气部位把阴极射线管内的空气抽出后进行密封的密封管4。

图6A至图6C中，作为整体，5是具有电绝缘体(以下记为绝缘体)的芯柱底座。芯柱底座5具有圆盘状底板6、用于保护密封管4的有底圆筒状的密封管容纳部件7和一部分与密封管容纳部件7的侧壁共用的扇形的、围绕高压用管脚3B形成的高压管脚容纳部8，底板6上开有芯柱2上所安装的多个管脚3A和3B可以贯通插入的通孔(图中未示出的管脚从图6C的绝缘体10的通孔14A′和16的下侧穿插而设)。

这些芯柱底座由泵碳酸酯等绝缘性强的合成树脂来形成。

在这种芯柱底座5的底板6与管颈1的端面的芯柱2之间插入粘土状的硅橡胶10(例如作为底座的富士分子工业(株)的油灰。原料SMX-6314的电绝缘材料，以下记为硅垫片)。

这种硅垫片10制成厚度为1.0mm～2.5mm的圆盘状，在其中央部位，形成有在芯柱2形成的密封管4可插入的贯通孔12，以及与包括高压用管脚3B的多个芯柱管脚3A的位置对应的、可插入这些管脚3A、3B的贯通孔14A′、16。

如上所述，插在芯柱底座5与阴极射线管管颈终端的芯柱2之间的硅橡胶，在被冲切为图6C所示的圆盘状时，必须形成贯通孔12和用于贯通插入芯柱管脚3A及施加高压的聚焦用芯柱管脚3B的管脚贯通孔14A′和16。此时，由于管脚间的最小间隔是2mm，粘土状的硅垫片10成形时的冲切精度差，  因而存在无法以2mm的间隔来冲切贯通孔16的问题。

再者，其上冲有贯通孔12、14A′、16的硅垫片10在芯柱底座5的下面粘结时，必须使穿过芯柱底座5的底板6上的芯柱管脚3A及3B所插通的通孔与该贯通孔12、14A′、16的位置重合，而由于这样装配时无法保证精度，因而操做性变劣，产生合格率下降的问题。

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种绝缘体、带有绝缘体的芯柱底座以及具有这些装置的阴极射线管及其制造方法，本课题所期望获得的绝缘体、带有绝缘体的芯柱底座以及具有这些装置的阴极射线管及其制造方法，其电绝缘性能可充分承受高电压，而且硅垫片的冲切精高提高，把硅垫片附着于芯柱底座的精度及操作性提高。

本发明的绝缘体是用粘土状的硅橡胶制成至少是扇形状的扇形部件并有贯穿通孔。

采用本发明的绝缘体，可以提高冲切精度和向芯柱底座附着时的精度，获得操作性良好、合格率高的由粘土状硅橡胶制成的绝缘体。

图1是本发明的芯柱底座及绝缘体的一实施例的结构图。

图2是本发明的芯柱底座及绝缘体的另一实施例的结构图。

图3是本发明的芯柱底座及绝缘体的又一实施例的结构图。

图4是采用本发明的绝缘体的形状效果说明图。

图5是硅垫片厚度随加压的变化量特性曲线图。

图6是已有的芯柱底座的结构图。

以下，参照附图说明本发明的绝缘体、带有绝缘体的芯柱底座以及具有这些装置的阴极射线管及其制造方法。图1A～图1C分别是展示本例的一实施例的构成的绝缘体在阴极射线管中装配状态的透视图(图1A)，本例的绝缘体在芯柱底座上接合的状态的透视图(图1B)，本例的绝缘体的透视图(图1C)。

图1A中，包括电子枪在内未图示的多个电极内置于构成阴极射线管的管颈1中，在由管颈1的终端部位的玻璃密封部件形成的端面，亦即芯柱2上，安装了多个芯柱管脚3A及3B。芯柱管脚3A的间距较小，最小为2mm，施加聚焦用高电压的芯柱管脚3B之间的间距稍宽。此芯柱管脚3B上加有约9800V大小的电压，在芯柱2的中央设有当通过排气部把阴极射线管内的空气排出后形成真空所用的密封管。

图1A及图1B中，5是带有电绝缘体(绝缘体)的芯柱底座整体。该芯柱底座5具有圆板状底板6，用于保护上述密封管的，底部有通孔的带底圆筒状的密封管容纳部件7，以及其一部分与密封管容纳部件7的侧壁共用的、围绕高压用管脚3B形成的扇形高压管脚容纳部件8，底板6上贯穿有芯柱2上安装的多个芯柱管脚3A及3B可插通的通孔14A及14B(16的下侧)。

而且，作为这种芯柱底座5，如图3B所示，在施加聚焦用的高电压的通孔14B与14B之间以及通孔14B与14A之间，从密封管容纳部件7向底板6的圆周方向，放射状地形成用于电气绝缘的3只隔离片15，由此制成芯柱底座。

这些芯柱底座用聚碳酸酯等绝缘性优异的合成树脂形成。

这种芯柱底座5的底板6的下侧(图1B中上侧所示)与管颈1的芯柱2之间附着有粘土状的硅橡胶。

10A作为此硅橡胶插入其中(例如富士分子工业(株)制造的SM×6285、SMX×6311、SM×6314等作为底座的绝缘体，以下记为硅垫片)。

作为此硅垫片10A的各特性，可在下列范围的值内选择。

①绝缘击穿电压  10KV/mm～30KV/mm

②体积电阻率    1×10¹²Ω·cm～1×10¹⁵Ω·cm

③可塑度        0.15mm～0.30mm

④成型厚度      1.0～2.5mm

还有，这里的可塑度0.15mm～0.3mm，是采用ウオ-レス社的可塑度计，在施加15秒10kg的压力时，硅垫片的厚度由1mm成为0.15～0.30时所表示的值。

硅垫片10A具有1.0～2.5mm大小的厚度，如图1B及图1C所示，由在穿过芯柱底座的底板6的聚焦用通孔14B附近大致呈扇形地形成覆盖的扇形部件10B和与此扇形部件10B的主要部分连通并围绕密封管外径所形成的圆柱部件10A构成，在圆状部件10A的中心，穿通有由芯柱2突出的密封管4的外径可以插入的贯通孔12，而且在扇形部件10B处，穿通有芯柱管脚3B可以插通的通孔16及16，整体形成如扇形齿轮的形状。

图1C所示的这种硅垫片10A，按图1B所示，芯柱底座的底板6的下侧的聚焦用芯柱管脚3B插入的通孔14B及14B与扇形部件10B的通孔16及16的位置重合贴附，形成带有绝缘体的芯柱底座5，在阴极射线管管颈1的芯柱2上安装的芯柱管脚3A及3B，由自动安装装置自动安装成图1A那样。把带有此绝缘体的芯柱底座5安装于芯柱2时的压紧力在15k9·～20kg·f内选择，把硅垫片10A装入芯柱2，使芯柱底座贴紧，从而确保电气绝缘。

图2A及图2B是本发明另一实施例，图2A是带有绝缘体的芯柱底座的透视图，图2B是硅垫片的透视图，本例中在硅垫片10A的扇形部件10B形成的通孔16是长沟状的通孔17。

在这种长沟状通孔17的情形，与芯柱底座的底板6贴附时，通孔17易于与通孔14B重合，精度较高。而且，在芯柱管脚3B及3B之间按上述压紧力范围(15kg·f～20kg·f)加压时，由于粘土状的硅垫片10A溢出并埋入长沟部分的空间，所以可充分保证电气绝缘。

图3A至图3C是本发明的又一实施例，图3A是带有绝缘体的芯柱底座的透视图，图3B是在芯柱底座的其它结构中装有绝缘体的底视图，图3C是硅垫片的透视图。

作为本例的绝缘体的硅垫片10A，仅有除围绕图1及图2的密封管部位的圆形状部分10C之外的扇形部分10B，图3A是在芯柱底座的底板6上增加了穿通有通孔16的扇形部件10B的情形，图3B则展示了在另一种芯柱底座的底板6上增加了穿通有长沟状通孔17的扇形部件10B的情况下的带有绝缘体的芯柱底座5。

这样，此结构如下述那样紧密性稍差一些，但可以提高硅垫片的冲切特性和硅热片对芯柱底座的附着精度和操作性。

实施例

以下，参考图4通过本例与比较例，对采用富士分子工业(株)SM×6314作为硅垫片的形状效果特性的各种实验结果进行说明。

图4A～4E展示了厚2mm的由主成分是硅橡胶所形成的硅垫片(富士分子工业(株)SMX6314)冲切为各种形状时的平面图，其性质、硬化物物性，电气特性等如下列表1所示。

                    表1

		硅垫片SM×6214
			性质	主成分	硅橡胶
使用阻燃剂	金属氧化物
		可塑度(mm)(硬化前)		0.2
粘土(硬化前)	-
		比重		1.62
颜色	灰色
		硅氧烷含量(wt％)		0.7
硬化物物性	热发泡性(120℃×60分加热)				无
		粘合力(80℃×0.5小时·千克力)	32
	扯裂强度(kg·f/cm)			14A
		抗拉强度(kg·f/cm2)	57
	硬度(JIS-A)			77
		延展率(％)	125
	吸水率(％)			0.39
		线收缩率(％)	2.4
	产生气体			硅氧烷

                表1续

电特性	绝缘击穿电压(KV/mm)	24
			阻燃性	相当于V-0
	介电常数(1MHZ/％)	39
			介质损耗因数	5×10-4
	体积电阻率(Ω·cm)	2×1015
			其它	硬化条件	70℃×30分
使用工艺	老化前
		材料保存条件		25℃以下

图4A是在已有技术的图6C所说明的圆盘状冲切的硅垫片10上穿通有芯柱管脚插入用的通孔14A′及16以及密封管插入孔12，图4B是位于与圆盘状硅垫片10的中心贯通孔12相对的左右及后侧的多个通孔14A′无需冲钻，而设置梯形冲切部位18。而且，图4C是位于与圆盘状硅垫片10的中心贯通孔12相对的左右的多个通孔14A′无需冲钻，而设置梯形冲切部位19，因此这些例子均作为对比例A、B、C列于表2。

图4D和图4E展示了作为本例结构已由图1C和图3C详述的硅垫片10A。这些例子在表2中表示为D、E。

针对该各种形状，作为硅垫片的冲切难易、硅垫片向芯柱底座贴附的难易、操作性、粘接力、绝缘耐压的判断标准，表示为○＝良好，△＝较好，×＝不好。

                表2

不同形状的特性，○＝良好，△＝较好 ×＝不好

	A	B	C	D	E
						热片冲切	×	×	×	○	○
向芯柱底座的贴附	×	△	△	○	○
						操作性	×	×	×	○	○
粘接力	○	○	○	○	△
						绝缘耐压	○	○	○	○	△
判定	×	×	×	○	△

由表2的综合判定可知，图4D和图4E所示的例子良好，仅有图4E所示的扇形部件10B的形状，粘接力和绝缘耐压稍差，但用料少，经济效果好，而且如下述那样的绝缘耐压问题，通过调整向芯柱2的压紧时的压力即可制成覆盖层。

其次，采用与上述相同的判定标准，由表3说明硅垫片10A厚度的依赖关系。

表3中，硅垫片10A的厚度按1.0mm、1.3mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.3mm、2.5mm变化，作为图4D所示形状，对绝缘特性、紧密性、操作性、垫片的冲切精度、硅垫片的溢出量等进行评价。

                            表3

垫厚(mm)	1.0	1.3	1.5	1.8	2.0	2.3	2.5
								绝缘特性	×	×	△	○	○	○	○
紧密性	×	×	△	○	○	○	○
								操作性	○	○	○	○	○	△	×
冲切精度	○	○	○	○	○	△	×
								垫片溢出量	○	○	○	○	○	△	×

从这些结果可知，1.8mm和2mm最好，1.5mm至2.5mm以下可以使用。

而且，采用与上述相同的判定标准，对厚度t＝2.0mm的图4D的形状，当垫的扇形部件10B处的穿有的通孔16的直径为1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.8mm、3.2mm时，判定绝缘特性、紧密性、操作性及冲切精度，结果如表4所示。

                             表4

垫片的管脚孔径(φ)	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8	3.2
							绝缘特性	○	○	○	○	○	○
紧密性	○	○	○	○	○	△
							操作性	×	×	△	△	○	○
冲切精度	×	△	△	○	○	○

由上述结果可知，硅垫片10A的通孔16的直径以2.8mmφ为最好，直径为2.5mmφ至3.2mmφ也可使用。

再有，按图4D的形状所冲切的厚2mm的硅垫片，在芯柱底座的底部用预定的压力进行贴附时所施加的装配压力(kg·f)分别是0.1kg、0.3kg、0.5kg、1.0kg、1.5kg、2.0kg时，对硅垫片变形及脱落状态的判定结果如下列表5所示。

                              表5

垫片在芯柱底座上的装己压力(kg·f)	0.1	0.3	0.5	1.0	1.5	2.0
							垫片的变形	○	○	○	○	△	×
垫片的脱落	△	○	○	○	○	○

由表5可知，硅垫片向芯柱底座安装时，以0.3kg·f～1.0kg·f的压力为好，理想的是0.5kg。

而且，把在阴极射线管管颈1的芯柱2上安装的芯柱管脚3A和3B及密封管4，穿插于装有硅垫片的带绝缘体的芯柱底座5上，把该硅垫片10A插在芯柱2与芯柱底座的底板6之间压紧固定时，采用与上述相同的判定标准，对该芯柱底座的密封管容纳部件7所施加的压紧力进行测量，判定结果由下列表6及图5予以说明。而且，本实施例的硅垫片的形状与图4D相同，厚度t＝2mm。图5的纵轴表示硅垫片的厚度mm(其变化率％)，横轴表示在芯柱底座所加的压力kg，由此曲线20表示厚度变化量特性曲线。

                            表6

芯柱底座加压(kg·f)	5	10	12	15	17	20	25
								绝缘耐压	×	△	○	○	○	○	△
紧密性	×	△	○	○	○	○	△
								热片溢出	○	○	○	○	○	△	△
底座倾斜	×	△	△	○	○	○	○

由表6所得到的结果是，在芯柱底座的密封管容纳部件7的顶部施加的压紧力按5kg·f、10kg·f、12kg·f、15kg·f、17kg·f、20kg·f、25kg·f变化时，对绝缘耐压、紧密性、硅垫片的溢出程度及芯柱底座底面6对芯柱2的倾斜程度进行判定，以15k9·f至17kg·f、为最好。此外，硅垫片的溢出量和芯柱底座的倾斜稍差，而压紧力在12kg·f至20kg·f的范围时，如图5所示那样，硅垫片10A呈约90％以上的变化率，成为0.2mm以下的厚度，硅垫片从芯柱底座的底板6的直径溢出，从而确保了绝缘性，而且紧密程度良好。

根据本发明的绝缘体、带有绝缘体的芯柱底座以及具有这些装置的阴极射线管及其制造方法，可使电绝缘性足以耐受高电压，提高硅垫片冲切精度，提高芯柱底座的硅垫片的装配精度及操作性。

Claims (14)

1.一种绝缘体，其特征在于至少含有硅，在至少由扇形状构成的扇形部件上穿通有通孔。

2.根据权利要求1的绝缘体，其特征在于形成有与所述扇形部件的主要部份连通的半圆状部件。

3.根据权利要求1或2的绝缘体，其特征在于在所述扇形部件上穿通的通孔是长沟。

4.根据权利要求1至3中任一项的绝缘体，其特征在于所述绝缘体由绝缘击穿电压为10KV/mm～30KV/mm、体电阻率为1×10¹²Ω·cm～1×10¹⁵Ω·cm、可塑度为0.15mm～0.30mm、成型厚度为1.0～2.5mm的粘土状硅橡胶形成。

5.一种带有绝缘体的芯柱底座，其特征在于：

由设置有在圆板状底板上成同心圆状地穿通的多个管脚通孔、在该底板中心穿通的中心孔上形成的带底圆筒状的密封管容纳部件、使该密封管容纳部件与高压管脚插通的通孔隔离而设计为隔离壁的高绝缘性合成树脂构成芯柱底座；

至少含有硅、具有至少由扇形状构成的扇形部件的绝缘体；

其特征在于：在所述芯柱底座的高压管脚插通孔穿通的所述底板下侧部分，设置有所述绝缘体的扇形部件。

6.根据权利要求5的芯柱底座，其特征在于绝缘体由粘土状的硅橡胶形成。

7.根据权利要求5的芯柱底座，其特征在于与所述绝缘体的扇形部件连通的半圆部件围绕在所述芯柱底座的底板中心穿通的中心孔而设置。

8.根据权利要求5或6的芯柱底座，其特征在于所述绝缘体扇形部件所穿通的通孔与所述芯柱底座的底板上穿通的高压管脚插通孔重合地装配。

9.一种具有带绝缘体的芯柱底座的阴极射线管，其特征在于：

由在内置电子枪的管颈终端芯柱上形成的多个芯柱管脚及密封管而形成阴极射线管；

由至少含硅的材料形成的绝缘体，在所述芯柱管脚中高压用管脚附近至少构成覆盖状的扇形，穿通有该高压管脚插通孔，而且该高压管脚插通至少由含硅材料形成的绝缘体；

在具有比所述阴极射线管芯柱突出的芯柱管脚插通的管脚插通孔和密封管插入的密封管容纳部件的芯柱底座之间，所述绝缘体在高压管脚附近插入。

10.根据权利要求9的具有带绝缘体的芯柱底座的阴极射线管，其特征在于所述绝缘体形成有与扇形部件主要部分连通的半圆状部分。

11.根据权利要求9的阴极射线管，其特征在于所述绝缘体由粘土状硅橡胶制成。

12.一种具有带绝缘体的芯柱底座的阴极射线管的制造方法，其特征在于：

包括与在内置电子枪的管颈终端芯柱上形成的多个芯柱管脚和密封管所形成的阴极射线管对应地、形成有管脚插通孔及中心孔的至少具有扇形部件、至少由含硅材料所形成的绝缘体，具有所述芯柱管脚所插通的管脚插通孔和所述密封管所插通的密封管容纳部件的芯柱底座，

在所述阴极射线管的芯柱管脚及密封管插通后，对在所述芯柱底座的高压用管脚插通孔附近装配有覆盖状的上述绝缘体的带绝缘体的芯柱底座加压成形，使该绝缘体压紧于阴极射线管的芯柱。

13.根据权利要求12的阴极射线管的制造方法，其特征在于所述绝缘体由粘土状硅橡胶制成。

14.根据权利要求11的阴极射线管的制造方法，其特征在于装入所述阴极射线管的带所述绝缘体的芯柱底座的加压为15kg·f～20kg·f。

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