JP2001332190A - 陰極線管用ガラスファンネル及び陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラスファンネルのヨーク部に発生する引張り
真空応力を低減する。 【解決手段】ガラスファンネル１のボディ部３のヨーク
部４につながるヨーク部近傍に台座部７を設け、この部
分に発生する引張り真空応力を抑制することにより、ヨ
ーク部の引張り真空応力を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にテレビジョン
放送受信等に用いられる陰極線管のためのガラスファン
ネル及びこれを用いた陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン放送受信等に用いる陰極線
管は、基本的には映像を表示する矩形状のフェース部を
有する略箱型のパネル部と漏斗状のファンネル部（ガラ
スファンネル）を半田ガラス等で接合することにより、
外囲器が構成されている。そして、前記ファンネル部は
パネル部と接合する略矩形の開口端部を備え、偏向コイ
ルを装着するヨーク部、電子銃を格納するネック部、ヨ
ーク部と開口端部をつなぐボディ部とから構成されてい
る。

【０００３】このように略箱形のパネル部と漏斗状のガ
ラスファンネルを用いた陰極線管は、１気圧の内外圧力
差が付加されるために、球殻とは異なる非対称構造に起
因して、図６に示すような大きな引張り応力（＋の符
号）の領域が、圧縮応力（−の符号）とともに比較的広
範囲に存在する。ここで、図６中の実線は紙面に沿った
応力、点線は紙面に垂直な方向の応力の分布をそれぞれ
示し、応力分布に沿った数字はその位置における応力値
（単位ＭＰａ）を示している。

【０００４】ガラスファンネルに注目すれば、引張り真
空応力は図６から分かるようにパネル部との封着部近傍
の外表面とヨーク部付近に発生する。もしもこの引張り
真空応力が大きく、かつガラスファンネルが十分な構造
的強度を持っていなければ、大気圧による静的疲労破壊
を生じ、陰極線管用のガラスファンネルとして機能しな
くなる。

【０００５】前記破壊は、引張り真空応力の最大値Ｖ
_maxの存在する領域が起点となる確率が高いので、この
Ｖ_maxを極力抑制するのが望ましい。一般に、ガラスフ
ァンネルの肉厚を増せばこのＶ_maxは小さくなるが、肉
厚を合理的な範囲に抑制するために、通常はＶ_maxが６
ＭＰａ〜１０ＭＰａの範囲になるようにガラスファンネ
ルの肉厚や形状を定めている。

【０００６】従来このような設計を行う場合、ガラスフ
ァンネルのボディ部の形状については、図７に示すよう
に管軸Ａの周りの開口端部６から等高線８の輪郭を、パ
ネル部との封着部近傍では略矩形の開口端部と相似の矩
形状にし、ヨーク部付近ではヨーク部４の円錐コーン又
は四角錐コーンに相似する形状となるように滑らかに変
化させている。図８は、このガラスファンネルの長軸断
面を示すが、短軸及び対角軸の断面も実質同一である。
図示するようにボディ部３の肉厚は、厚肉の開口端部か
ら薄肉のヨーク部４に向かって漸減しており、ヨーク部
とつながる部分の肉厚は、ヨーク部の肉厚と同じになっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、大型陰極線管の
容積を抑制するため、電子ビームの偏向角を広角化する
ことにより、ガラスファンネルを扁平化している。この
ガラスファンネルの扁平化は、前記した最大引張り真空
応力を増大させるため、従来のガラスファンネルでは、
基本的には肉厚を増加させてかかる応力の低減を図って
いる。

【０００８】しかし、ヨーク部４の肉厚は、偏向コイル
の都合で上限があるため厚肉化に限度があり、かつその
形状も円錐状か四角錐状のいずれかに制約される。さら
に、ガラスファンネルの扁平化が進むと、ヨーク部付近
のボディ部３に発生する前記引張り真空応力が一層大き
くなるために、ヨーク部４にもこの影響を受けて大きい
引張り真空応力が生じ、陰極線管として成り立たなくな
る恐れがある。

【０００９】本発明の目的は、ガラスファンネルの扁平
化等によってヨーク部に発生する引張り真空応力の対策
が急務とされる従来技術の問題点を解消することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、ガラスファンネルのヨ
ーク部につながる部分のボディ部の形状を改良すること
により、ガラスファンネルのヨーク部に発生する引張り
真空応力を低減し、ガラスファンネルの強度の増大及び
扁平化を達成するものである。

【００１１】すなわち、本発明は、パネル部と接合する
略矩形の開口端部を備え、電子銃を格納するネック部
と、偏向コイルを装着するヨーク部と、前記開口端部と
ヨーク部の間を形成するボディ部とからなる陰極線管用
ガラスファンネルにおいて、前記ボディ部のヨーク部近
傍の、前記ボディ部の少なくともほぼ対角方位に台座部
を有することを特徴とする陰極線管用ガラスファンネ
ル、及び、該ガラスファンネルを用いた陰極線管を提供
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のガラスファンネルは、前
記したようにパネル部と接合する略矩形の開口端部を備
え、偏向コイルを装着するヨーク部、電子銃を格納する
ネック部、ヨーク部と開口端部をつなぐボディ部から構
成される中空ガラス体で、該ボディ部は略矩形状の開口
端部からヨーク部に向かって内面及び外面ともに連続的
に変化し、全体に漏斗状をなしている。ガラスファンネ
ルの偏平化及び開口端部の縦横比等により漏斗状の形態
や輪郭が変わることはあっても、その基本形状は維持さ
れる。

【００１３】本発明は、前記ガラスファンネルのボディ
部のヨーク部近傍、すなわちボディ部がヨーク部につな
がる部分又はその付近に台座部が設けられていることを
構成要件としている。そして、この台座部はボディ部の
少なくともほぼ対角方位に設けられる。さらに、この台
座部はヨーク部近傍の所定のボディ部の肉厚をヨーク部
の肉厚より急激に大きくすることにより形成されること
を特徴とする。

【００１４】次に、本発明を図面に従って具体的に説明
する。図１は、本発明の好ましいガラスファンネルの正
面図、図２はその平面図であり、図３は図２の長軸Ｘ、
短軸Ｙ及び対角軸Ｚの断面形状を示したものである。図
において、３はボディ部で略矩形状の開口端部６を有し
ており、４はヨーク部、５は前記ヨーク部の端部に封着
されているネック部である。

【００１５】前記ヨーク部４は円錐状でその下端がボデ
ィ部３につながって一体形成されている。そして、外側
にヨークコイル（図示せず）が装着されるとともに、内
側はネック部５に格納された電子銃から放射される電子
ビームを円滑に走査させるため、該ヨーク部４の形状と
肉厚は従来と同様に規制されている。つまり、ヨーク部
の肉厚は、ボディ部からネック部に向かってわずかに減
少しているものの、総じて薄肉である。

【００１６】前記ボディ部３のヨーク部近傍には、台座
部７がヨーク部の周りに環状に設けられている。本例の
ように円錐状のヨーク部では、台座部は通常このように
ヨーク部の周囲に連続して設けられる。図３から明らか
のようにヨーク部４からボディ部につながる部分で肉厚
がヨーク部より急激に増加しており、この台座部はボデ
ィ部のヨーク部近傍に所望の幅で得られるこの肉厚部に
より形成される。この場合、台座部７が設けられている
ボディ部の内面形状は、電子ビームの軌道の関係から滑
らかであるのが望ましいため、前記肉厚部は通常外面形
状を変化させることにより形成するのが望ましい。

【００１７】また、台座部の厚さと幅をどの程度にする
かは、主としてガラスファンネルのサイズ、偏平度（電
子ビームの偏向角度）及び台座部に隣接するボディ部の
肉厚などを考慮して決める。大きい真空応力の抑制効果
を得たいときは、台座部の肉厚を増せばよい。短軸の断
面形状では、ボディ部３の形状が相対的にヨーク部近傍
で寝ているため、この部分の台座部は外観上その他の部
分より台座状に見えにくいが、急激な厚肉部を持つこと
には変わらない。なお、台座部の厚さと幅は、管軸方向
又は管軸Ａの周りの方位により意図的に変えてもよい。

【００１８】図４は、本発明の他の実施態様を示す。こ
の例ではヨーク部４が角錐状（角形ヨーク）となってい
る。角形ヨークタイプのガラスファンネルの場合、ボデ
ィ部のヨーク部近傍に発生する引張り真空応力が角形ヨ
ークの角部に相当する箇所に集中して強く発生する傾向
がある。この傾向に対応して、本例では台座部７を図４
に示すように角形ヨークの角部に相対して設けている。

【００１９】一般に角形ヨークの角部は、ボディ部３の
対角軸Ｚに対してθだけずれているので、台座部７は正
確にはボディ部３の対角軸Ｚに一致していない。しか
し、θはそれほど大きくないので、大概すれば台座部７
はボディ部３の対角軸の方位に位置している。台座部７
をボディ部３のほぼ対角軸も方位に設けるとは、このよ
うなずれを加味していることを意味する。

【００２０】さらに、本発明は図５に示すようなボディ
部３に例えば２個のヨーク部４とネック部５を具備する
ガラスファンネルに対しても応用できる。このタイプの
ガラスファンネルは、２個の電子銃と偏向コイルとによ
りスクリーンを２分割した領域で電子線を走査する様式
の陰極線管に用いるもので、各ヨーク部の偏向角度を広
角化せずに画像を再現できるが、ガラスファンネルは実
質的に偏平化されるため、本発明を適用する利点があ
る。

【００２１】本発明のガラスファンネルにおいては、ヨ
ーク部近傍のボディ部に設けた台座部がヨーク部分に生
じる引張り真空応力を軽減又は抑制する。すなわち、ヨ
ーク部につながるボディ部が台座部の形成により急激に
肉厚になっているので、この台座部がボディ部のこの部
分の剛性を高めるように作用し、従来のガラスファンネ
ルでヨーク部近傍のボディ部に発生した引張り真空応力
がこの剛性により抑制される。ヨーク部はこの台座部を
設けたボディ部で支持されているので、このヨーク部に
発生する引張り真空応力も当然に軽減される。

【００２２】

【実施例】本実施例のガラスファンネルは、アスペクト
比が９：１６の８６ｃｍ型陰極線管用のもので、四角錐
状のヨーク部を有し、偏向角は約１２０度、ネック部外
径は２９．１ｍｍ、ファンネル偏向中心から開口端部ま
での高さは１７０．００ｍｍ、対角軸モールドマッチ径
は９１３．８ｍｍである。

【００２３】このガラスファンネルのボディ部のヨーク
部近傍には、図１及び図２のようにヨーク部の周りに平
面方向の寸法（幅）で約２０ｍｍの台座部が環状に設け
られている。この台座部のボディ部のガラス肉厚は、最
厚部で約５ｍｍの厚さを有する台座の形成により１３．
０ｍｍであった。

【００２４】表１に本実施例及び比較例の短軸断面にお
ける、ヨーク部及び台座部のガラス肉厚（単位：ｍｍ）
を示す。比較例は台座部を有しないガラスファンネル
で、本実施例とはこの点のみで異なり、他は全く同じで
ある。なお、短軸断面を代表として示したが、その他も
実質的に同一である。

【００２５】本実施例と比較例のガラスファンネルにつ
いて、ヨーク部に発生する最大引張り真空応力を測定し
たところ、比較例ではヨーク部の最大引張り応力が約１
２ＭＰａで実用化できなかったが、本実施例では台座部
を設けることにより約１０ＭＰａとなり、実用的なガラ
スファンネルとして成り立つようになった。なお、比較
例では台座部がないので、カッコ内はボディ部の台座部
相当部分における肉厚を示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明のガラスファンネルにおいては、
ボディ部のヨーク部近傍に厚肉の台座部が設けてあるの
で、この部分に発生する引張り真空応力を抑制できる。
ヨーク部は、台座部を設けたこのボディ部につながって
支持されているので、これによりヨーク部に発生する引
張り真空応力を低減でき、より強度の大きいガラスファ
ンネルを得ることができる。

【００２８】特に、引張り真空応力に対するヨーク部の
強度が問題となる偏平化ガラスファンネルにおいても、
台座部を設けることによりヨーク部近傍のボディ部に発
生する引張り真空応力を抑制できるので、これによりヨ
ーク部の引張り真空応力を所定以下に軽減できる。

【００２９】また、一つのボディに複数個のヨーク部と
ネック部を設けるガラスファンネルは、一般により偏平
化されヨーク部に発生する引張り真空応力が増大する相
対するので、本発明を適用すると好ましい効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のガラスファンネルの正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１の長軸Ｘ、短軸Ｙ、対角軸Ｚの断面図。

【図４】本発明の他の実施例のガラスファンネルの平面
図。

【図５】本発明の他の実施例のガラスファンネルの平面
図。

【図６】陰極線管に発生する真空応力分布図。

【図７】従来のガラスファンネルの等高線図。

【図８】従来のガラスファンネルの長軸における断面
図。

【符号の説明】

１：ガラスファンネル ２：パネル部 ３：ボディ部 ４：ヨーク部 ５：ネック部 ６：開口端部 ７：台座部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パネル部と接合する略矩形の開口端部を備
   え、電子銃を格納するネック部と、偏向コイルを装着す
   るヨーク部と、前記開口端部とヨーク部の間を形成する
   ボディ部とからなる陰極線管用ガラスファンネルにおい
   て、前記ボディ部のヨーク部近傍の、前記ボディ部の少
   なくともほぼ対角方位に台座部を有することを特徴とす
   る陰極線管用ガラスファンネル。
2. 【請求項２】前記台座部は、肉厚がボディ部につながる
   ヨーク部の肉厚より急激に大きい厚肉部により形成され
   ている請求項１に記載の陰極線管用ガラスファンネル。
3. 【請求項３】前記ボディ部に複数個のネック部とヨーク
   部が設けられている請求項１又は２に記載の陰極線管用
   ガラスファンネル。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３に記載の陰極線管用ガ
   ラスファンネルを用いた陰極線管。