JP2001167700A

JP2001167700A - マスクフレームに溶接されるスプリング及びその溶接装置

Info

Publication number: JP2001167700A
Application number: JP34915699A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Motoyoshi; 護本吉; Koichi Suzuki; 幸一鈴木; Kazuo Sawamoto; 和男澤本
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】点溶接時の溶接電極の圧接力を増大すること
を可能にしたマスクフレーム２に溶接されるスプリング
１を提供する。【解決手段】マスクフレーム２に溶接されるスプリン
グ１は、フレーム２の各コーナー部側面に点溶接される
ベース部１₁と、一端がベース部１₁の一端に溶接さ
れ、他端がスプリングとなる可動部１₂とからなり、ベ
ース部１₁の対向する外縁部に、当該外縁部を可動部１
₂方向に折曲した第１折曲部１₄と当該外縁部を可動部
１₂方向と反対方向に折曲した第２折曲部１₅とを設け
ている。溶接装置３は、台座部３₁に取着されたフレー
ムスタンド部３₃、フレームスタンド部３₃に装着さ
れ、高さ方向に調整が可能なスプリング受け部３₆、移
動機構を持つ外側溶接電極部３₈、内側溶接電極部
３₉、電極ホルダー部３₁₀からなり、スプリング受け部
３₆の両側の先端に溶接前のスプリング１の第１折曲部
１₄を挟むようにして溶接位置までガイドするガイド部
材３₇を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスクフレームに
溶接されるスプリング及びその溶接装置に係り、特に、
スプリング側を、マスクフレームに溶接する際の溶接装
置における溶接電極の圧接強度を高めることができるス
プリング構造にするとともに、溶接装置側を、溶接前の
スプリングを溶接位置までガイドする構造にしたマスク
フレームに溶接されるスプリング及びその溶接装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インライン型カラー陰極線管
は、パネル部フェースプレート内面に被着された螢光面
と、パネル部内部で螢光面に対向配置されたシャドウマ
スクと、ネック部内に配置されたインライン型電子銃
と、ファンネル部外周に装着された偏向ヨーク等を具備
している。この場合、シャドウマスクは、多数の電子ビ
ーム通過孔を有する略長方形状の有孔部と、有孔部に全
周縁に設けられう枠状の無孔部と、無孔部の全外周縁か
ら略直角方向に垂下したスカート部とからなり、スカー
ト部がマスクフレームに溶接されるとともに、マスクフ
レーム側面に溶接されたスプリングがパネル部内部に立
設された取付けピンに嵌合され、有孔部が螢光面に対向
配置されるものである。

【０００３】ところで、マスクフレームの側面にスプリ
ングを溶接する際には、通常４個のスプリングが溶接さ
れ、スプリングが配置される箇所に応じて、第１のスプ
リング配置形式と第２のスプリング配置形式とがある。
すなわち、第１のスプリング配置形式は、マスクフレー
ムの両長辺部及び両短辺部の略中央にそれぞれ１つづつ
スプリングを溶接したものであり、第２のスプリング配
置形式は、マスクフレームの各コーナー部側面にそれぞ
れ１つづつスプリングを溶接したものである。

【０００４】この場合、マスクフレームの側面にスプリ
ングを溶接する際には、少なくともマスクフレーム保持
部と、溶接部と、溶接部を取着する溶接スタンド部とを
備えた溶接装置が用いられる。そして、特に、第２のス
プリング配置形式の場合には、溶接装置を用いて４つの
スプリングをマスクフレームの各コーナー部側面にそれ
ぞれ溶接する際に、溶接部を溶接点まで移動させた後、
溶接部によって溶接箇所を圧接した状態で高電流を放射
させ、この高電流による抵抗溶接によってスプリングと
マスクフレームとを点溶接するようにしている。

【０００５】ここで、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、
第２のスプリング配置形式において、マスクフレームに
スプリングを溶接する際の状態を示す概略構成図であっ
て、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図
である。

【０００６】図４（ａ）、（ｂ）において、４１はスプ
リング、４２はマスクフレーム、４３は溶接装置（図４
にはその一部だけを図示している）である。この場合、
スプリング４１は、略長方形状をなすベース部４１
₁と、スプリング機能を果たす可動部４１₂と、ベース
部４１₁と可動部４１₂の各一端を溶接する溶接部４１
₃と、ベース部４１₁の相対する外縁部を可動部４１₂
側に折曲した第１折曲部４１₄と、可動部４１₂の相対
する外縁部をベース部４１₁側に折曲した第２折曲部４
１₅とを備える。また、溶接装置４３は、溶接用の電流
を通電する、外側溶接電極部４３₁及び内側溶接電極部
４３₂と、外側溶接電極部４３₁を取着し、外側溶接電
極部４３₁を所定の溶接箇所まで移動させる電極ホルダ
ー部４３₃とを備える。

【０００７】前記構成において、マスクフレーム４２に
スプリング４１を溶接する際の動作は、次の通りであ
る。

【０００８】始めに、マスクフレーム４２を溶接装置４
３のマスクフレーム保持部（図４に図示なし）に取着
し、マスクフレーム４２を溶接装置４３上に保持させ
る。

【０００９】次に、マスクフレーム４２の各コーナー部
側面のスプリング４１の取付け箇所に、溶接するスプリ
ング４１のベース部４１₁を何等かの取着手段によって
取着する。

【００１０】次いで、スプリング４１の下側から電極ホ
ルダー部４３₃に取着した外側溶接電極部４３₁を差し
込み、電極ホルダー部４３₃を矢印方向に移動させ、外
側溶接電極部４３₁をベース部４１₁とマスクフレーム
４２との第１の点溶接部分まで移動させる。

【００１１】ここで、外側溶接電極部４３₁と内側溶接
電極部４３₂の駆動により、第１の点溶接部分を圧接し
た状態にして高電流を放射させ、ベース部４１₁とマス
クフレーム４２との間の第１の点溶接部分を点溶接す
る。

【００１２】続いて、内側溶接電極部４３₂をベース部
４１₁とマスクフレーム４２との第２の点溶接部分まで
移動させる。

【００１３】ここでも、外側溶接電極部４３₁と内側溶
接電極部４３₂を駆動し、第２の点溶接部分を圧接した
状態にして高電流を放射させ、抵抗溶接によってベース
部４１₁とマスクフレーム４２との間の第２の点溶接部
分を点溶接する。

【００１４】その後、同様に外側溶接電極部４３₁と内
側溶接電極部４３₂の移動、それに続く外側溶接電極部
４３₁と内側溶接電極部４３₂の駆動により、ベース部
４１₁とマスクフレーム４２との間の第３及び第４の点
溶接部分をそれぞれ点溶接する。

【００１５】以上の説明は、マスクフレーム４２の１つ
のコーナー部側面にスプリング４１のベース部４１₁を
点溶接した場合であるが、マスクフレーム４２の残りの
３つのコーナー部側面にも同じような溶接手法によって
スプリング４１が点溶接される。そして、マスクフレー
ム４２の４つのコーナー部側面にそれぞれスプリング４
１を点溶接する場合に、１つのコーナー部側面にスプリ
ング４１を点溶接した後、同じ外側溶接電極部４３₁と
内側溶接電極部４３₂を用いて次のコーナー部側面にス
プリング４１を点溶接し、さらに、同じ外側溶接電極部
４３₁と内側溶接電極部４３₂を用いて順番に残りのコ
ーナー部側面にスプリング４１を点溶接するようにして
もよく、また、マスクフレーム４２の４つのコーナー部
側面に対して４つの外側溶接電極部４３₁と内側溶接電
極部４３₂を用いて同時にスプリング４１を点溶接する
ようにしてもよい。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前記既知の第２のスプ
リング配置形式におけるスプリング４１は、ベース部４
１₁とマスクフレーム４２との間で溶接装置４３の外側
溶接電極部４３₁と内側溶接電極部４３₂によって点溶
接する場合に、外側溶接電極部４３₁と内側溶接電極部
４３₂によって点溶接部分を圧接した状態にした後、外
側溶接電極部４３₁と内側溶接電極部４３₂から高電流
を放射して点溶接部分を抵抗溶接しているものであるた
め、電極ホルダー部４３₃におけるその板厚を、点溶接
時の圧接力に耐えられる程度の板厚のもの、すなわち点
溶接時の圧接強度が保持され、点溶接時の圧接力に対す
る変形を生じないものにしなければならず、この場合に
用いられるスプリング４１は、可動部４１₁と第１折曲
部４１₄の形状により、電極ホルダー部４３₃の形状は
幅寸法及び板厚を制限され、十分な強度を得られないた
め、電極ホルダー部４３₃は、点溶接時の圧接力に耐え
られない。電極ホルダー部４３₃の強度を増大するに
は、スプリング４１内に挿入する電極ホルダー部４３₃
の高さ寸法（Ｈ寸法）をできるだけ短くし、電極ホルダ
ー部４３₃に加わる曲げ応力をできるだけ小さくする必
要があった。

【００１７】また、前記既知の溶接装置４３を用いてス
プリング４１をマスクフレーム４２に点溶接する場合
に、点溶接を行う前に何等かの取着手段によって各スプ
リング４１をマスクフレーム４２の対応するコーナー部
の溶接箇所に高い取着精度によって取着し、しかも、そ
の取着状態を点溶接が終了するまで保持せねばならない
ことから、スプリング４１を取着する際に多大の注意を
払う必要があった。

【００１８】本発明は、このような技術的背景に鑑みて
なされたもので、その第１の目的は、電極ホルダー部の
板厚を増やさずに、点溶接時の圧接強度を増大すること
を可能にしたマスクフレームに溶接されるスプリングを
提供することにある。

【００１９】また、本発明による第２の目的は、溶接装
置側に溶接前のスプリングのベース部を点溶接箇所まで
ガイドするガイド部材を設け、溶接前にベース部の取着
手段に多大な注意を払うことをなくしたスプリングをマ
スクフレームに溶接する溶接装置を提供することにあ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、本発明によるマスクフレームに溶接されるスプ
リングは、マスクフレームの各コーナー部側面に点溶接
されるベース部と、一端側がベース部の一端側に溶接さ
れ、他端側がスプリングとして働く可動部とからなるも
のであって、ベース部の対向する外縁部に、対向する外
縁部を可動部方向に折曲した第１折曲部と対向する外縁
部を可動部と反対方向に折曲した第２折曲部とを設けた
第１の構成を具備している。

【００２１】前記第２の目的を達成するため、本発明に
よるスプリングをマスクフレームに溶接する溶接装置
は、第１の構成に係るスプリングをマスクフレームに溶
接するもので、台座部と、台座部に取着されたフレーム
スタンド部と、フレームスタンド部に装着され、高さ方
向の調整が可能なスプリング受け部と、移動機構を持つ
溶接電極部とからなるものであって、スプリング受け部
の両側の先端に、溶接前のスプリングの第１折曲部を挟
むように溶接位置までガイドするガイド部材を配置した
第２の構成を具備している。

【００２２】前記第１の構成によれば、マスクフレーム
の各コーナー部外側面に点溶接されるスプリングのベー
ス部に、対向する外縁部を可動部方向に折曲した第１折
曲部と対向する外縁部を可動部と反対方向に折曲した第
２折曲部とを設けたので、第１折曲部によってベース部
の機械的強度を維持し、第２折曲部によってスプリング
内に挿入する電極ホルダー部の長さを短くすることがで
き、電極ホルダー部に加わる曲げ応力を小さくすること
ができるため、点溶接時の圧接力を増大させ、また、ベ
ース部を含むスプリングの保持位置を安定化することが
できる。

【００２３】また、前記第２の構成によれば、スプリン
グ受け部の両側の先端にガイド部材を配置し、溶接前の
スプリングの第１折曲部をガイド部材の上部からガイド
部材間に挿入すると、可動部がベース部とともに点溶接
位置までガイドされるので、溶接前のスプリングのベー
ス部をマスクフレームの取着箇所に、多大な注意を払っ
て取着する必要がなくなり、取着手段を著しく簡素化す
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２５】図１は、本発明によるマスクフレームに溶
接されるスプリング及びスプリングをマスクフレームに
溶接する溶接装置の一つの実施の形態を示す要部の側面
図である。また、図２は、図１に図示の実施の形態にお
けるスプリング及び溶接部近傍の構成状態を示す上面図
であり、図３は、図１に図示の実施の形態におけるスプ
リング及び溶接部近傍の構成状態を示す背面図である。

【００２６】図１乃至図３において、１はスプリング、
２はマスクフレーム、３は溶接装置であって、スプリン
グ１がマスクフレーム２の各コーナー部に溶接されるも
のである。この場合、スプリング１は、略長方形状をな
すベース部１₁と、スプリング機能を果たす２段階に屈
曲された可動部１₂と、ベース部１₁と可動部１₂の各
一端を溶接した溶接部１₃と、ベース部１₁の溶接部１
₃に近接した位置の相対する外縁部を可動部１₂方向に
折曲形成した第１折曲部１₄と、ベース部１₁の溶接部
１₃から離れた位置の相対する外縁部を可動部１₂方向
と反対方向に折曲形成した第２折曲部１₅と、可動部１
₂の相対する外縁部をベース部１₁方向に折曲形成した
第３折曲部１₆とを備える。また、溶接装置３は、台座
部３₁と、台座部３₁上に載置された取付板３₂と、取
付板３₂上に装着された縦長のフレームスタンド部３₃
と、フレームスタンド部３₃の上面に配置され、高さ方
向の位置の調整が可能なマスクフレーム受部３₄と、フ
レームスタンド部３₃の側面から突出した突出部及びそ
の突出部に装着されて高さ方向の位置の調整が可能な調
整部材からなるスプリング受け高さ調整機構３₅と、ス
プリング受け高さ調整機構３₅に連結され、高さ方向の
位置の調整が可能な縦長のスプリング受け部３₆と、ス
プリング受け部３₆の両側の先端に取着されたガイド部
材３₇と、移動機構を持つ外側溶接電極部３₈と、内側
溶接電極部３₉、及び、電極ホルダー部３₁とを備え
る。

【００２７】前記構成において、マスクフレーム２のコ
ーナー部側面にスプリング１が点溶接されるまでの動作
経緯は、次のとおりである。

【００２８】始めに、マスクフレーム２を溶接装置３の
マスクフレーム受部３₄に取着し、マスクフレーム受部
３₄の高さを調整してマスクフレーム２の高さ方向の位
置を溶接に適した位置に設定する。

【００２９】次に、溶接装置３のスプリング受け部３₆
をマスクフレーム２のコーナー部側面のスプリング１の
点溶接箇所の近くまで移動させ、外側溶接電極部３₈と
内側溶接電極部３₉を点溶接箇所に対向させる。

【００３０】次いで、溶接装置３のスプリング受け部３
₆の先端の両側に配置されたガイド部材３₇の上部から
スプリング１をガイド部材３₇間に落し込む。このと
き、スプリング１のベース部１₁がマスクフレーム２に
接触した状態で、かつ、スプリング１の第１折曲部１₄
がガイド部材３₇によってガイドされるように落し込
む。スプリング１の落し込みが終了したとき、ベース部
１₁の第２折曲部１₅の下端がスプリング受け部３₆の
平坦面に当接し、ベース部１₁とマスクフレーム２との
間の第１乃至第４の点溶接箇所が互いに接触状態にな
る。

【００３１】ここで、外側溶接電極部３₈と内側溶接電
極部３₉を駆動し、第１の点溶接部分を圧接した状態に
して高電流を放射させ、抵抗溶接によってベース部１₁
とマスクフレーム２との間の第１の点溶接部分を点溶接
する。

【００３２】続いて、内側溶接溶接電極部３₉をベース
部１₁とマスクフレーム２との第２の点溶接部分まで移
動させる。

【００３３】ここでも、外側溶接電極部３₈と内側溶接
電極部３₉を駆動し、第２の点溶接部分を圧接した状態
にして高電流を放射させ、抵抗溶接によってベース部１
₁とマスクフレーム２との間の第２の点溶接部分を点溶
接する。

【００３４】以下、同様に外側溶接電極部３₈と内側溶
接電極部３₉の移動、それに続く外側溶接電極部３₈と
内側溶接電極部３₉の駆動によって、ベース部１₁とマ
スクフレーム２との間の第３の点溶接部分及び第４の点
溶接部分をそれぞれ点溶接する。

【００３５】以上の説明は、マスクフレーム２の１つの
コーナー部側面にスプリング１のベース部１₁を点溶接
した場合であるが、マスクフレーム２の他の３つのコー
ナー部側面にも同様の溶接手法によりスプリング１のベ
ース部１₁が点溶接される。この場合、マスクフレーム
２へのスプリング１の点溶接は、１つのスプリング１の
点溶接が終了した後、その外側溶接電極部３₈と内側溶
接電極部３₉を用いてマスクフレーム２の次のコーナー
部側面にスプリング１を点溶接し、その後で同じ外側溶
接電極部３₈と内側溶接電極部３₉を用いてマスクフレ
ーム２の残りのコーナー部側面に順次スプリング１を点
溶接するようにしてもよく、また、マスクフレーム２の
４つのコーナー部側面に４つの外側溶接電極部３₈と内
側溶接電極部３₉を用いて同時にスプリング１を点溶接
するようにしてもよい。

【００３６】以上のように、この実施の形態に係るスプ
リング１によれば、スプリング１のベース部１₁に第１
折曲部１₄と第２折曲部１₅を設けたので、第１折曲部
１₄によりベース部１₁の機械的強度を維持し、第２折
曲部１₅によりスプリング内に挿入する電極ホルダー部
３₁₀の挿入長さを短くすることができ、電極ホルダー部
３₁₀に加わる曲げ応力を小さくすることができるため、
点溶接時の圧接力を増大させ、また、ベース部を含むス
プリングの保持位置を安定化できる。

【００３７】また、この実施の形態に係るスプリング１
を点溶接する溶接装置３によれば、スプリング受け部３
₆の両側の先端にガイド部材３₇を配置し、第１折曲部
１₄をベース部１₁とともに点溶接位置までガイドして
いるので、溶接前のスプリング１のベース部１₁をマス
クフレーム２の取着箇所に、多大な注意を払って取着す
る必要がなく、取着手段を著しく簡素化することができ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、マスクフレームの各コーナー部外側面に点溶接
されるスプリングのベース部に、対向する外縁部を可動
部方向に折曲した第１折曲部と対向する外縁部を可動部
と反対方向に折曲した第２折曲部とを設けたので、第１
折曲部によってベース部の機械的強度を維持し、第２折
曲部によってスプリング内に挿入する電極ホルダー部の
挿入長さを短くすることができ、電極ホルダー部に加わ
る曲げ応力を小さくすることができるため、点溶接時の
圧接力を増大させ、かつ、ベース部を含むスプリングの
保持位置を安定化することができるという効果がある。

【００３９】また、請求項１に記載の発明によれば、ス
プリング受け部の両側の先端にガイド部材を配置し、溶
接前のスプリングの第１折曲部をガイド部材の上部から
ガイド部材間に挿入すると、第１折曲部がベース部とと
もに点溶接位置までガイドされるので、溶接前のスプリ
ングのベース部をマスクフレームの取着箇所に、多大な
注意を払って取着する必要がなくなり、取着手段を著し
く簡素化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマスクフレームに溶接されるスプ
リング及びスプリングをマスクフレームに溶接する溶接
装置の一つの実施の形態を示す要部の側面図である。

【図２】図１に図示の実施の形態におけるスプリング及
び溶接部近傍の構成状態を示す上面図である。

【図３】図１に図示の実施の形態におけるスプリング及
び溶接部近傍の構成状態を示す背面図である。

【図４】第２のスプリング配置形式においてマスクフレ
ームにスプリングを溶接する際の状態を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１スプリング１₁ ベース部１₂ 可動部１₃ 溶接部１₄ 第１折曲部１₅ 第２折曲部１₆ 第３折曲部２マスクフレーム３溶接装置３₁ 台座部３₂ 取付板３₃ フレームスタンド部３₄ マスクフレーム受部３₅ スプリング受け高さ調整機構３₆ スプリング受け部３₇ ガイド部材３₈ 外側溶接電極部３₉ 内側溶接電極部３₁₀ 電極ホルダー部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木幸一千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内 (72)発明者澤本和男千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 HH21 HH30 5C031 BB06 BB17 EE15 EH05 EH06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクフレームの各コーナー部側面に点
溶接されるベース部と、一端側が前記ベース部の一端側
に溶接され、他端側がスプリングとして働く可動部とか
らなるマスクフレームに溶接されるスプリングにおい
て、前記ベース部の対向する外縁部に、前記対向する外
縁部を前記可動部方向に折曲した第１折曲部と前記対向
する外縁部を前記可動部と反対方向に折曲した第２折曲
部とを設けたことを特徴とするマスクフレームに溶接さ
れるスプリング。
【請求項２】請求項１に記載のスプリングをマスクフ
レームに溶接するもので、台座部と、前記台座部に取着
されたフレームスタンド部と、前記フレームスタンドに
装着され、高さ方向の調整が可能なスプリング受け部
と、移動機構を持つ溶接電極部とからなる溶接装置にお
いて、前記スプリング受け部の両側の先端に溶接前のス
プリングの第１折曲部を挟むように溶接位置までガイド
するガイド部材を配置したことを特徴とするスプリング
をマスクフレームに溶接する溶接装置。