CN1695221A - 阴极射线管用玻锥和阴极射线管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阴极射线管用玻锥和阴极射线管。本发明把提供安全性和可靠性高、而且重量轻的玻锥作为课题,在主体部和垂直于管轴的平面相交形成的外周部分,沿着包含所述外周部分与含有对角轴和管轴的平面的交叉点的至少一部分,形成向外侧突出的屈曲部,利用屈曲部的位置在特定位置上的阴极射线管用玻锥来解决上述课题。
Description
技术领域
本发明涉及主要用于电视播放接收机和工业用的图像显示装置的阴极射线管的玻锥。
背景技术
如图9所示,阴极射线管20基本上由显示图像的面板1和含有容纳电子枪6的颈部5的玻锥2形成的玻璃管壳构成。
图9中,玻锥2具备有与玻璃面板1连接的开口端部的主体部3、容纳电子枪的颈部5、以及连接主体部和颈部,能够在外侧安装使所述电子枪发射的电子射线偏转用的偏转机构即偏转线圈(偏转yoke)的轭部。图9中,10是用钎焊玻璃等密封玻璃面板1和玻锥2的密封部,11是电子射线,12是由电子射线照射而发出荧光的荧光膜,13是将荧光膜12的发光向前方反射的铝膜,14是确定荧光体上的电子射线照射位置的荫罩,15是为将荫罩14固定在玻璃面板1内表面用的螺栓销,16是用于保持对冲击的强度的增强带,17是防止荫罩14由于电子射线11引起高电位而连接外部接地用的阳极钮(button)。
又,A是连接颈部5的中心轴和面板部3的中心的管轴。B是表示偏转的中心的假想的基准线(reference线)。在玻璃面板内表面形成荧光膜12的荧光屏,将管轴A作为中心点,而且由分别大致平行于与管轴A垂直的长轴和短轴的4个边构成,大致形成矩形。
阴极射线管为在玻璃面板内部通过电子射线照射显示映像,需保持其内部的高真空。于是,在与球形玻壳不同的非对称结构上承受了内外压力差一个气压的负荷,所以在内部有很高的变形能量(应变能量),同时处于不稳定的变形状态。这样状态下的阴极射线管中,在构成阴极射线管的玻璃上产生有龟裂的情况下,内在的高变形能要释放,有时会使龟裂伸长,破坏阴极射线管。又,在外表面有高应力负荷的状态下,由于大气中的水分发生作用,产生延迟破坏(经过某一段时间后产生的破坏),其结果是,有时无法放映图像。
近年来,考虑到液晶显示器和等离子显示器等阴极射线管以外的很多显示装置,与这些相比,使用阴极射线管的显示装置有进深长的较大缺点。为此,希望能缩短阴极射线管的进深长度,但是由于缩短进深长度会使阴极射线管在结构上的非对称性增大,使在外表面上产生的拉伸应力倾向于增大。特别是,由主体部变形而产生的变形能所集中的轭部上,拉伸应力增大也显著。
所述拉伸应力的增大可造成破坏而使安全性和可靠性降低。另一方面,为防止拉伸应力的增大而增加主体部的玻璃壁厚,更要增加重量。又,在增加轭部的玻璃壁厚时,为在轭部的外侧安装偏转线圈,必然使轭部向内侧突出,其结果是,导致电子射线撞击轭部内表面,造成图像质量大幅降低的等大问题。
因而,本发明的目的是,提供能够不增加主体部和轭部的玻璃壁厚,以防止作为导致玻锥的轭部发生破坏的原因的,主体部和轭部上发生的拉伸应力的增加的,安全性和可靠性高而且重量较轻的,使用于阴极射线管的玻锥和阴极射线管。
发明内容
本发明人为解决上述课题锐意研究的结果,发现通过在主体部的特定部位设置屈曲部,对从主体部向轭部的变形能量的传递进行调整,减少轭部中的拉伸应力,能够防止在轭部发生破坏,从而完成了本发明。
也就是说,本发明提供了下述(1)~(5)条。
(1)一种阴极射线管用玻锥,具备具有大致为矩形的开口端部的主体部、容纳电子枪的颈部、以及连接主体部和颈部的轭(yoke)部,在所述轭部的外侧能够安装使所述电子枪发射的电子射线偏转用的偏转机构,其特征在于,
在所述主体部与垂直于管轴的平面相交形成的外周部分,沿着包含所述外周部分与含有对角轴和管轴的平面的交叉点的至少一部分,形成向外侧突出的屈曲部,
所述屈曲部的位置,在含有对角轴和管轴的面上,主体部与轭部的边界部和屈曲部的距离,以及主体部与轭部的边界部和开口端部的距离各自在对角轴方向上的分量的大小记L和D时,满足下述关系式,即
L/D≤1/2。
(2)根据上述(1)所述阴极射线管用玻锥,所述屈曲部沿所述外围部份的长度合计为所述外周部分的长度的四分之一以上。
(3)根据上述(1)或(2)所述的阴极射线管用玻锥,所述屈曲部就是突出部,在包含对角轴和管轴的面上,所述突出部的高度为5~50mm。
(4)根据上述(1)或(2)所述的阴极射线管用玻锥,所述屈曲部就是台阶部,在包含对角轴和管轴的面上,所述台阶部的高度为5~50mm。
(5)一种阴极射线管,使用上述(1)~(4)中的任一项所述的阴极射线管用玻锥。
附图说明
图1是本发明的阴极射线管用玻锥的第1实施形态的结构的剖面示意图。
图2是本发明的阴极射线管用玻锥的第1实施形态的结构的正视示意图。
图3是本发明的阴极射线管用玻锥的第2实施形态的结构的立体示意图。
图4是本发明的阴极射线管用玻锥的第3实施形态的结构的剖面示意图。
图5是本发明的阴极射线管用玻锥的第3实施形态的结构的立体示意图。
图6是本发明的阴极射线管用玻锥的第4实施形态的结构的剖面示意图。
图7是本发明的阴极射线管用玻锥的第4实施形态的结构的立体示意图。
图8是实施例7的阴极射线管用玻锥的结构的立体示意图。
图9是已有的阴极射线管用玻锥的结构的剖面示意图。
图中的符号为,1是玻璃面板、2是玻锥、3是主体部、4是轭部、5是颈部、6是电子枪、7是偏转线圈、8是突出部、9和9’是台阶部、10是密封部、11是电子射线、12是荧光膜、13是铝膜、14是荫罩、15是柱螺栓销、16是增强带、17是阳极钮、A是管轴、B是基准线、C是对角轴、r是外周部分、n是交点、α是垂直于管轴的面。
具体实施方式
如上所述,本发明的阴极射线管用的玻锥,通过在玻锥的轭部周围的主体部的特定部分设置突出部、台阶部等屈曲部,取得抑制由于主体部的变形引起的轭部的拉伸应力增大的抑制效果。
阴极射线管中,通常,玻锥的颈部是在最后方(离玻璃面板远的位置),其前是轭部的位置,主体部设置在更前面以使得轭部和设置在玻锥前面的玻璃面板连接在一起。又,与开口端部的幅度相比进深长度短。
因此,主体部由于内外的压力差,在开口端部的方向上受到很强的压入的变形力。如上所述,轭部由于设置为向主体部的中心部分的突出,使主体部的变形能最终在轭部集中。
主体部的变形由于其面积和刚性的差异,短边部分、长边部分和对角部分不同。具体地说,短边部分最由于挤压而变形,其次是长边部分也有很大变形,对角部分是最难以变形的。因此,轭部的对角部分,发生被拉向长边部分和短边部分那样的变形,同时在总体上受到向短边部分一侧拉伸的复杂的变形。其结果是,在轭部的对角部分和短边部分一侧产生很高的拉伸性应力(拉伸应力)。
本发明中,为抑制轭部的拉伸应力,传往轭部之前调整主体的变形能。在主体部的周围,以对角部为中心,跨越短边部分和长边部分增加刚性高的结构(屈曲部),以使传送到轭部的变形能平均化,轭部的变形也正常化,因此减少了拉伸应力。轭部的周围配置的屈曲部如果是在整个一周连续配置则会取得更好的效果。所述屈曲部,无论是由曲面构成的屈曲部,还是由多个平面组合而成的屈曲部,还是由曲面和平面组合成的屈曲部都可以。例如,可以使用突出部或台阶部作为屈曲部,这样能更容易地形成刚性高的结构,不会导致重量的增加和生产效率的恶化。
以下基于附图所示的最佳实施形态对本发明的阴极射线管用玻锥和阴极射线管进行详细说明。
图1和图2是分别表示本发明的阴极射线管用玻锥的第1实施形态的结构的剖面示意图和正视示意图。
如图1所示,第1实施形态的阴极射线管用玻锥21具备大致为矩形的有开口端部的主体部3、容纳电子枪(未图示)的颈部5、以及连接主体部3和颈部5的轭部4。又,在所述轭部4的外侧可安装使所述电子枪发射的电子射线偏转用的偏转机构(未图示)。
在图1和图2,在主体部3与垂直于管轴A的平面α相交形成的外周部分r上,沿着包含所述外周部分r与含有对角轴C和管轴A的平面的交点n的一部分,形成突出部8作为向主体3的外侧突出的屈曲部。
又,本发明中,管轴是指含有颈部的中心轴,通往面部的中心的直线,又,对角轴是指主体部具有的大致为矩形的开口端部的对角线。
如图1和图2所示的第1实施形态中,突出部8不是设置在外周部分r的整个一周上,而是以对角部分n为中心,跨越短边部分和长边部分配置。这种情况下,沿着突出部8的外周部分r的长度总计是外周部分r的长度的1/4以上时,特别是防止由拉伸应力而产生的变形的效果大,这一点已经得到由本发明人进行的以有限要素法为依据的数值实验的验证。因而,最好是沿屈曲部的外周部分的长度总计为外周部分的长度的1/4以上。
该突出部8的位置,在包含对角轴C和管轴A的面上,主体3和轭部4的分界部与突出部8的距离,以及主体部3和轭部4的分界部与开口端部间的距离各自在对角轴方向上的分量大小记为L和D时,满足L/D≤1/2。又,突出部8的位置,考虑到设计目的和其他物品的配置,可以取满足所述公式的范围内的任意位置。
本发明中,形成在外周部分r的整个一周上设有突出部8的情况下,突出部8的壁厚与其周边的壁厚的实质上相同的结构。又,在外周的部分r的一部分上设突出部8的情况下,形成突出部8的玻璃壁厚和与管轴垂直的同一断面上的其他部分的玻璃壁厚实质上相同的结构。即,其特征之一是,突出部8没有形成厚壁,而形成中空结构。
如日本实公昭57-518号公报所述,增加壁厚设置突起时,玻锥的重量也大幅度增加。又,由于壁厚大的突起部分与其他周边部分的体积差所产生的热容量的差异,形成在热工程的膨胀、收缩等行为上的不同,其结果是导致热应力发生,成为龟裂(破坏)的原因。
而像本发明这样突出部8的壁厚与其周边的玻璃壁厚实质上相同的情况下,不会因热应力而产生裂缝。
又,本发明中,由于采用突出部8的玻璃壁厚与其周边的玻璃壁厚实质上相同的结构,能够在没有使重量相应增加的情况下采取防止玻锥发生破坏的结构。
又,第1实施形态中,在主体部3上形成的突出部8是在图1中所示的剖面呈半圆状(拱形)的突出部。本发明中,突出部的形状并不限定为半圆状,只要是相对于管轴方向的弯曲的刚性能够提高的形状就行,可以根据设计目的和制造能力自由选择。
突出部的高度H1最好是5~50mm。在上述范围内,则防止在轭部产生拉伸应力的效果大。上述高度H1为10~30mm则更好。
又,“突出部的高度”在包含对角轴和管轴的面上突出部存在的位置附近的主体部的法线方向上测定。
突出部8的数量在包含对角轴C和管轴A的面上可以是一个,也可以是多个。
也可以有未通过包含对角轴C和管轴A的面和外周部分r的交点n的屈曲部。
如图2中所示,第1实施形态中的玻锥是具有与管轴垂直的断面大致为矩形的轭部的玻锥。
本发明的玻锥,不管轭部呈何形状,与管轴垂直的断面大致为矩形的轭部由于在各个方位上的刚性的不同,因此设置屈曲部的效果特别大。
又,与管轴垂直的断面大致为矩形的轭部具有与主体部几乎相似的结构,因此原封不动地反映主体部变形的影响,所以与具有其他断面形状的轭部相比,有拉伸应力容易偏高的倾向。因而,在这一点上,设置屈曲部的效果是很大的。
图3是本发明的阴极射线管用玻锥的第2实施形态的结构的立体示意图。以下对第2实施形态,以与第1实施形态的不同点为中心进行说明,相同的事项则省略说明。
第2实施形态中,如图3所示,在具有与管轴垂直的断面为圆形的轭部4的玻锥22中,在轭部4的附近的主体部3的外周部分的整个一周配置突出部8。从管轴方向看突出部8时,与主体部3的设置突出部8的位置的外周部分相对应,形成圆形与矩形的中间形状。又,包含第2实施形态的玻锥22的管轴和对角轴的断面与图1所示的第1实施形态的同样表示。即,第2实施形态的玻锥具有作为屈曲部的半圆状的突出部8。
图4和图5分别是本发明的阴极射线管用玻锥的第3实施形态结构的剖面示意图和立体示意图。以下对第3实施形态,以所述第1实施形态和第2实施形态的不同点为中心进行说明,相同的事项则省略说明。
第3实施形态的玻锥23在轭部4的附近的主体部3的外周部分5的整个一周上配置台阶部9。
在图4和图5中,台阶部9从管轴方向看的形状为矩形,但即使是圆周状等其他形状也可以,只要是以对角部分为中心跨在长边部分和短边部分上设置,形状可以是任意形状,可以在考虑设计目的和生产上方便的前提下自由选择。
台阶部的高度H2为5~50mm较理想。在上述范围中,防止在轭部产生拉伸应力的效果较大。在主体3的外周部分的整个一周不设台阶部的情况下,上述高度H2比较理想的是10~40mm,最好是在10~30mm范围内。
又,“台阶部的高度”在含有对角轴和管轴的面上管轴方向上测定。
图6和图7分别是本发明的阴极射线管用玻锥的第4实施形态的结构的剖面示意图和立体示意图。以下对第4实施形态,以其与所述1实施形态、第2实施形态和第3实施形态的不同点为中心进行说明,对相同的事项则省略其说明。
第4实施形态的玻锥24在不是在外周部分的整个一周上设台阶部9’,而是以对角部分为中心跨在短边部分和长边部分上配置该台阶部9’。
第4实施形态的台阶部9’,如图6所示在包含管轴A和对角轴C的断面上,主体部3的开口端部一侧高,轭部4一侧低,与第3实施形态的台阶部9相反。任何情况下都能够得到本发明的效果。
以上是根据图示的各实施形态对本发明的阴极射线管用玻锥进行说明,但是本发明并不限于此,例如,各部的结构可以置换为任意可发挥同样功能的结构。
又,虽然所示的是使用突出部和台阶部中的任意一种作为屈曲部的实施形态,但本发明并不限于此,又可以使用突出部和台阶部两者,还可以使用其他能够发挥同样功能的结构。
如上所述,本发明的玻锥并未相对已有的玻锥结构作为大的改变,但能减小轭部发生的拉伸应力并实现轻量化,并且实施起来非常简便,且能高自由度地进行设计,所以非常有用。
本发明的阴极射线管只要是使用本发明的阴极射线管用玻锥,并没有特别的限制。具体地说,例如,可以用本发明的阴极射线管用玻锥与已公知的玻璃面板构成玻壳。
本发明的阴极射线管由于使用本发明的阴极射线管用玻锥,所以不易引起损坏,且重量轻,制造方便。
以下以实施例对本发明进行具体说明,但是本发明并不限于这些说明。
长宽比为16∶9,具有对角直径为76cm的有效画面的32型电视机用玻璃面板,与其尺寸和形状分别不同的下述实施例1~6和比较例1~3的玻锥,进行密封后抽真空,然后贴上日本共和电业株式会社制的应变规KFG-5-120-D16-11测定轭部的最大拉伸应力。又,各玻璃材料使用表1中所记载的玻璃。(均为旭硝子株式会社制)。
表2所示为各玻锥的重量和各部分的尺寸,以及轭部的最大拉伸应力。各实施例的玻锥都是偏转角120°。
表1
玻璃 | 面板玻璃 | 玻锥玻璃 | 颈部玻璃 |
名称(商品名)密度(g/cm3)杨氏模量(GPa)泊松比软化点(℃)退火点(℃)应变点(℃) | 50082.79750.21703521477 | 01383.00690.21663491453 | 01503.29620.23643466428 |
实施例1
如图3所示,在外周部分的整个一周上有突出部的玻锥。
实施例2
是除突出部的厚度和主体部的壁厚如图2所表示那样以外,其他与实施例相同的玻锥。
实施例3
是如图1和图2所示的那样,在外周部分的一部分有突出部的玻锥。
实施例4
是如图4和图5所示的那样,在外周部分的整个一周有台阶部的玻锥。
实施例5
是除沿外周部分的台阶部的长度为外周部分的全长的3/10以外,其他与实施例4相同的玻锥。
实施例6
是除沿外周部分的台阶部的长度为外周部分的全长的4/10以外,其他与实施例4相同的玻锥。
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |
突出部高度 (mm) | 5.0 | 5.0 | 10.0 | - | - | - | - | - | - | - | - |
突出部壁度 (mm) | 7.5 | 6.5 | 6.5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
突出部长度(与设在外周部份的整个一周上的情况之比(mm) | 1(整周) | 1(整周) | 0.4 | - | - | - | - | - | - | - | - |
台阶部高度 (mm) | - | - | - | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 35.0 | 25.0 | - | - | - |
台阶部厚度 (mm) | - | - | - | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 10.0 | - | - | - |
台阶部长度(与设在外周部份的整个一周上的情况之比(mm) | - | - | - | 1(整周) | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.7 | - | - | - |
主体部与轭部的边界部到屈曲部的距离(L) (mm) | 75.0 | 75.0 | 75.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 100.0 | 35.0 | - | - | - |
主体部与轭部的边界部到开口端部的距离(D) (mm) | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 | 308.9 |
L/D | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | - | - | - |
主体部的壁厚(从短轴上开口端起50mm的位置) (mm) | 7.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 7.5 | 6.5 | 9.0 |
轭部的壁厚(对角轴基准线上) (mm) | 3.0 | 3.0 | 3.5 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.5 | 3.0 |
玻锥重量 (kg) | 11.8 | 11.0 | 10.9 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.1 | 11.1 | 11.8 | 11.9 | 12.5 |
轭部的最大拉伸应力 (MPa) | 6 | 7 | 8 | 7 | 8 | 8 | 8 | 7 | 10 | 12 | 8 |
实施例7
实施例7是基于实施例5和实施例6所示的玻锥的技术思想的其他实施形态,具有如图8所示的形状。即不在外周部分的整个一周上设台阶部,而是以对角部为中心跨主体部的短边部和长边部配置的例子,所述台阶部如图8所示形成主体部3的开口端部一侧低(离颈部远),轭部4一侧高(离颈部近),与第3实施形态的台阶部9相同构成。又,台阶部高度H2采用35mm,台阶部的长度为外周部分全长的3/10。
实施例8
台阶部的高度H2采用25mm,台阶部的长度为外周部分的全长的7/10,此外与实施例7相同的玻锥。
比较例1
不具备屈曲部,轭部的与管轴垂直的断面为圆形的玻锥。
比较例2
不具备屈曲部,轭部的与管轴垂直的断面大致为矩形的玻锥。
比较例3
除主体部壁厚和轭部壁厚如表2所示外,其他与比较例2相同的玻锥。
如表2所述,作为本发明的阴极射线管用玻锥的实施例1的玻锥,与各部分尺寸相同的比较例1的玻锥相比,能使轭部的拉伸应力下降40%。
作为本发明的阴极射线管用玻锥的实施例2的玻锥,利用在实施例1的玻锥中能够使轭部的拉伸应力降低的情况,使突出部厚度和主体部壁厚变薄谋求轻量化。于是,在实施例2中,能在使轭部的拉伸应力几乎与实施例1完全相同的情况下,与比较例1相比减轻约7%的重量。
作为本发明的阴极射线管用玻锥的实施例3的玻锥,与各部分尺寸相同的比较例2的玻锥相比,能使轭部的拉伸应力下降33%。
可知作为本发明的阴极射线管用的玻锥的实施例4的玻锥,与各部分尺寸几乎相同的比较例1~3中的玻锥相比,具有能够很好兼顾减少轭部拉伸应力和减轻重量的优点。
作为本发明的阴极射线管用玻锥的实施例5和实施例6的玻锥,是在实施例4的玻锥中,部份地设置台阶部的玻锥。又,实施例7和实施例8是以实施例5和实施例6所示的玻锥的技术思想为基础的其他实施形态。可知这些实施例5~8的玻锥中轭部的拉伸应力与实施例4的情况几乎完全相同,与各部分尺寸大致相同的比较例1~3的玻锥相比,具有能够很好兼顾减少轭部拉伸应力和减轻重量的优点。
相比之下,作为不具有屈曲部(突出部或台阶部)的已有的阴极射线管用玻锥的比较例1和比较例2的玻锥,由于轭部的拉伸应力高,可靠性低而不能使用。
又,为将轭部的拉伸应力抑制得较低,作为不设屈曲部而增厚主体部的壁厚的已有的阴极射线管用玻锥的比较例3的玻锥重量较重。
工业应用性
本发明的玻锥,因在主体部上设有屈曲部,减轻了在轭部产生的拉伸应力,不容易发生破坏。又,本发明的玻锥,由于不增加主体部和轭部的壁厚,重量较轻。而且,本发明的玻锥能使用非常简便的方法制造。又,不必大幅度改变已有的玻锥的构成和结构。
因而,采用本发明,可以得到安全性和可靠性更高,而且分量更轻的玻锥和阴极射线管。
Claims (5)
1.一种阴极射线管用玻锥,具备具有大致为矩形的开口端部的主体部、容纳电子枪的颈部、以及连接主体部和颈部的轭(yoke)部,在所述轭部的外侧能够安装使所述电子枪发射的电子射线偏转用的偏转机构,其特征在于,
在所述主体部与垂直于管轴的平面相交形成的外周部分,沿着包含所述外周部分与含有对角轴和管轴的平面的交叉点的至少一部分,形成向外侧突出的屈曲部,所述屈曲部的位置,在含有对角轴和管轴的面上,主体部与轭部的边界部和屈曲部的距离,以及主体部与轭部的边界部和开口端部的距离各自在对角轴方向上的分量的大小为L和D时,满足下述关系式,即
L/D≤1/2。
2.根据权利要求1所述阴极射线管用玻锥,其特征在于,所述屈曲部沿所述外围部份的长度合计为所述外周部分的长度的四分之一以上。
3.根据权利要求1或2所述的阴极射线管用玻锥,其特征在于,所述屈曲部就是突出部,在包含对角轴和管轴的面上,所述突出部的高度为5~50mm。
4.根据权利要求1或2所述的阴极射线管用玻锥,其特征在于,所述屈曲部就是台阶部,在包含对角轴和管轴的面上,所述台阶部的高度为5~50mm。
5.一种阴极射线管,其特征在于,使用权利要求1~4中的任一项所述的阴极射线管用玻锥。
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