JP2004127831A

JP2004127831A - 電子銃の有底円筒体製造装置および電子銃の製造方法

Info

Publication number: JP2004127831A
Application number: JP2002293313A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Nagase; 長瀬　章裕
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】本発明は、生産効率を落とすことなく、電子放出用の突起部を備えた電子銃の有底円筒体を製造することが可能な有底円筒体製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による有底円筒体製造装置は、電子放出のための突起部が形成された電子銃の有底円筒体製造装置であって、円筒状のカソードスリーブを挿入する孔、および当該孔の底面部に前記突起部の形状に対応するくぼみが形成されたダイと、前記孔に挿入されたカソードスリーブの一方の開口から当該カソードスリーブの内部に挿入されて前記孔の底面部に載置された円形状のディスクを加圧することにより、前記カソードスリーブの内壁に前記ディスクを圧着するとともに当該ディスクに前記突起部を形成するマンドレルとを備えたものである。
【選択図】　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、陰極線管で用いられる電子銃の製造方法、および製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陰極線管の電子銃はカソードを備えている。図８は陰極線管に備えられる、吊り型式カソードの構造の一例を模式的に示す斜視図であり、図９はその断面図である。１はクロムなどで構成された円筒状のカソードスリーブである。２はニッケル合金材からなるディスクである。ディスク２はカソードに組み込まれた後はベースメタルとも呼ばれる。ここでは、カソードスリーブ１とディスク２が一体となったものを有底円筒体と称する。１１はカソードスリーブ１の外側に設けられた更に大径の円筒状のアイレットである。１２はカソードスリーブ１内に挿入され、ディスク２を加熱するヒータである。１０は一端がアイレット１１の端縁に固定され、他端がカソードスリーブ１の側面に固定され、アイレット１１にカソードスリーブ１を吊った状態にするリボンである（図８、図９では１本のみ示す）。リボン１０は、カソードスリーブ１が熱膨張してディスク２の位置が図８，９の上部方向へ移動してしまった場合、リボン１０も熱膨張することで、ディスク２の高さ変動を抑制する働きをする。
【０００３】
１３は酸化バリウムを含む電子放射物質層である。電子放射物質層１３は、ディスク２表面に形成されることで、ディスク２がヒータ１２により加熱されたとき、熱電子を放出する。カソードスリーブ１は特性上板厚を薄くする方が良く、普通２０μｍ位である。またカソードスリーブ１の開口端はヒータ１２を挿入しやすくするためにフレア状（朝顔形）になっている。
【０００４】
図１０は、特公昭５６−３６５３３号公報に開示された、有底円筒体の製造装置の構成とその動作を示す図である。図１０において、６はカソードスリーブ１が挿入される円筒形の孔が形成されたダイである。はじめにカソードスリーブ１を開口端１ａが上を向くようにダイ６にセットする（図１０（ａ））。次にカソードスリーブ１の内径より小さい径を有するディスク２をカソードスリーブ１の開口端１ａからカソードスリーブ１内に挿入する（図１０（ｂ））。その後、エアシリンダ等の加圧装置（図示しない）に結合された加圧用のマンドレル７を、カソードスリーブ１の開口端１ａ方向より挿入して、ディスク２を圧延し、ディスク２を押し広げ、ディスク２とカソードスリーブ１を圧着して有底円筒体１２を形成する（図１０（ｃ））。最後に圧着部をレーザ溶接で補強することで、ディスク２をカソードスリーブ１に固着する。
【０００５】
ところで、本件出願人は、陰極線管の更なる高輝度化・高精細化のため、図１１に示すように、電子放射物質層１３に微少な突起部１３ａを設けた電子銃を提案している（特願２００１−１８９５３７）。こうした突起部を設けることにより高い輝度を得ることが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に示す突起部１３ａは、ディスク２をカソードスリーブ１に固着して有底円筒体を形成した後、ディスク２上に電子放出物質を堆積させてエッチング処理等を行うことにより作成することができるが、これにより製造工程が増えるという問題がある。また、突起部１３ａの直径は約２５０μｍであり、加工には高い精度が必要とされる。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、生産効率を落とすことなく、電子放出用の突起部を備えた電子銃の有底円筒体を製造することが可能な有底円筒体製造装置、および電子銃の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子銃の有底円筒体製造装置は、電子放出のための突起部が形成された電子銃の有底円筒体製造装置であって、
円筒状のカソードスリーブを挿入する孔、および当該孔の底面部に前記突起部の形状に対応するくぼみが形成されたダイと、
前記孔に挿入されたカソードスリーブの一方の開口から当該カソードスリーブの内部に挿入されて前記孔の底面部に載置された円形状のディスクを加圧することにより、前記カソードスリーブの内壁に前記ディスクを圧着するとともに当該ディスクに前記突起部を形成するマンドレルとを備えたものである。
【０００９】
ダイは、カソードスリーブの形状に対応する貫通孔を有するダイ側面部、突起部の形状に対応するくぼみを備えたダイ底面部、前記ダイ側面部と前記ダイ底面部とを一体に固定する固定部材により構成されるものである。
【００１０】
ダイ底面部を、くぼみの形状に対応する貫通孔を有する薄板と、当該薄板を介してダイ側面部と一体に固定されるベースにより構成するものである。
【００１１】
くぼみの底面部を形成する上下方向に移動可能なマンドレルをさらに備えたものである。
【００１２】
本発明による電子銃の製造方法は、電子放出のための突起部が形成された電子銃の製造方法であって、
底面部に前記突起部の形状に対応するくぼみを有する円筒状の孔が形成されたダイにカソードスリーブを挿入する工程と、
前記ダイの孔に挿入された前記カソードスリーブの内部に円形のディスクを挿入する工程と、
前記ディスクを加圧することにより、前記カソードスリーブの内壁に前記ディスクを圧着するとともに当該ディスクに前記突起部を形成する工程とを備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電子銃の有底円筒体製造装置の構成を示す断面図である。図１において、６はカソードスリーブ１が挿入される円筒形の孔６ｆが形成されたダイである。ダイ６の底面部中央には、電子放出用の突起部に対応するくぼみ５が形成されている。図２は、図１に示す有底円筒体製造装置を用いた有底円筒体の製造工程を示す図である。はじめにカソードスリーブ１を、開口端１ａを上方にしてダイ６の孔６ｆに挿入する（図２（ａ））。次にカソードスリーブ１の内径より小さい径を有するのディスク２をカソードスリーブ１の開口端１ａ方向からカソードスリーブ１内に挿入する（図２（ｂ））。その後、エアシリンダ等の加圧装置（図示しない）に結合されている加圧用のマンドレル７を、カソードスリーブ１の開口端１ａ方向より挿入してディスク２を圧延してカソードスリーブ１の内壁に圧着するとともにディスク２に突起部２ａを形成する（図２（ｃ））。
【００１４】
以上の工程により、突起部２ａを備えた有底円筒体が形成される。有底円筒体をダイ６から取り出し、突起部２ａが形成されたディスク２の表面に電子放射物質を堆積させることにより電子放出用の突起部を備えたカソードが形成される。
【００１５】
このように、実施の形態１に係わる電子銃の有底円筒体製造装置によれば、カソードスリーブ１が挿入される孔６ｆの底面部に突起部２ａに対応するくぼみ５を設けたダイ６を用いてカソードスリーブ１にディスク２を圧着するよう構成したので、カソードスリーブ１へのディスク２の圧着と突起部２ａの形成を一工程で行なうことができ、また、従来のようなエッチングの工程を必要とすることなく電子放出用の突起部が形成された電子銃を製造することが可能である。また、ばらつきを生じることなく突起部２ａを形成することができる。
さらに、圧延が一度でよいので、ディスク２のダイ６側面への噛み込みが少なくてすむ。
【００１６】
尚、ダイ６の底面部に直系２０μｍ程のくぼみを複数設けることにより、複数の突起部を形成するよう構成してもよい。
【００１７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る電子銃の有底円筒体製造装置の構成を示す断面図である。実施の形態１に示す有底円筒体製造装置との相違点はダイ６が、ダイ側面部６ａとダイ底面部６ｂとに分割可能である点である。分割されたダイ側面部６ａと底面部６ｂは、ネジ８ａとナット８ｂで一体に固定される。この分割式の有底円筒体製造装置は、ダイ側面部６ａおよびダイ底面部６ｂをネジ８ａとナット８ｂで固定して使用する。図４（ａ）および（ｂ）に、図３に示すダイ側面部６ａおよびダイ側面部６ｂの斜視図を示す。ダイ側面部６ａの中央にはカソードスリーブを挿入する孔２０があけられており、孔２０の周囲には底面部６ｂと固定するためのネジ８ａを挿入する孔２１があけられている。ダイ底面部６ｂにはディスク２の突起部２ａを形成するためのくぼみ５と、側面部６ａと固定するために使用するネジ８ａを挿入する孔２１が設けられている。
【００１８】
電子銃に使用するディスク２の外径は１．５ｍｍ（１５００μｍ）程であり、実施の形態１のように、カソードスリーブ１を挿入する深さ数ｍｍの孔６ｆの底面に、深さ、径ともに１００μｍほどのくぼみ５を設ける場合、高い精度が必要とされる。また、一度作成したくぼみ５も、ディスク２の圧延を繰り返すにつれすり減ってくるので、ダイ６全体の交換が必要となる。
【００１９】
図３に示す有底円筒体製造装置によれば、くぼみ５が形成されるダイ底面部６ｂを取り外し可能に構成したので、ダイ底面部６ｂに設けるくぼみ５の作製、およびメンテナンスが容易になるとともに、くぼみ５が摩耗した場合はダイ底面部６ｂのみを交換することができる。尚、ダイ側面部６ｅとダイ底面部６ｂの外側に固定用の治具を取り付ける構成としてもよい。
【００２０】
図５は、本実施の形態２による有底円筒体製造装置の他の構成を示す図である。図５に示す有底円筒体製造装置のダイ底面部６ｂは、貫通孔２５が設けられた薄板６ｄと、底面部６ｅにより構成される。図６（ａ）および（ｂ）は、図５に示す有底円筒体製造装置の薄板６ｄおよびダイ底面部６ｅの斜視図である。図６（ａ）に示すように、薄板部６ｄにはネジ８ａを挿入するための孔２３と、ディスク２の突起部２ａを形成するための貫通孔２５が設けられており、図５に示す底面部６ｅには、ネジ８ａを挿入するための孔２４が設けられている。薄板６ｄを、ネジ８ａにより、底面部６ｅとともにダイ側面部６ａに一体に固定することにより、図５に示すようにくぼみ５が画成される。
【００２１】
くぼみ５は、側面と底面との境界部が鋭角となるように画成されることが望ましい。図５に示すように、くぼみ５を、薄板６ｄに設けた貫通孔６ｆと底面部６ｅとによって画成することで、上記境界部を容易に鋭角とすることが可能であり、突起部２ａを精度よく形成することができる。
【００２２】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３に係る電子銃の有底円筒体製造装置の構成を示す図である。実施の形態１との相違点は、ディススク２とカソードスリーブ１を圧着した後に、有底円筒体を上方に押し上げることにより取り出しやすくするための突き出し機構１９が具備されていることである。突き出し機構１９は、駆動装置９と、これにより上下方向に駆動されるマンドレル１０により構成される。ディスク２の圧延時、マンドレル１０はカソードスリーブ１が挿入される孔６ｆの底面部６ｂからディスク２の突起部２ａの高さ分下がった位置で待機するようになっている。このようにして、ダイ６とマンドレル１０により、ディスク２の突起部２ａを形成するための空間が画成される。この空間は実施例１で説明した図１のくぼみ５と同じ作用をするものであり、ダイ６の孔６ｆにカソードスリーブ１とディスク２を挿入してカソードスリーブ１とディスク２を圧着させ、実施の形態１と同様、図１（ｃ）に示すようにディスク２に突起部２ａを形成する。圧延完了後、駆動装置９によりマンドレル１０を上方に駆動することにより、マンドレル１０が有底円筒体を押し上げる。
【００２３】
このように、突き出し機構１９を設け、ディスク２をカソードスリーブ１に圧着した後、マンドレル１０を押し上げることにより、有底円筒体を容易に取り出すことが可能となる。
【００２４】
尚、図７に示す構成においてはマンドレル１０を上方に駆動することで有底円筒体を取り出すようにしたが、反対にマンドレルを固定しておき、ダイを下方に駆動することで有底円筒体を取り出すよう構成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２６】
請求項１および５に記載の電子銃の有底円筒体製造装置および電子銃の製造方法によれば、カソードスリーブを挿入する孔の底面部に突起部の形状に対応するくぼみが形成されたダイを用いてカソードスリーブの内壁にディスクを圧着するので、工程数を増やすことなく電子放出用の突起部を備えた電子銃を製造することができる。
【００２７】
請求項２に記載の電子銃の有底円筒体製造装置は、ダイが、ダイ側面部、およびダイ底面部に分割可能に構成されているので、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００２８】
請求項３に記載の電子銃の有底円筒体製造装置は、ダイ底面部が、くぼみの形状に対応する貫通孔を有する薄板と、当該薄板を介してダイ側面部と一体に固定されるベースにより構成されているので、突起部２ａを精度よく形成することができる。
【００２９】
請求項４に記載の電子銃の有底円筒体製造装置は、上下方向に移動可能なマンドレルを備えているので、有底円筒体を変形させることなく取り出すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる電子銃の有底円筒体製造装置の構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わる電子銃の有底円筒体製造装置による製造工程を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係わる電子銃の有底円筒体製造装置の構成を示す断面図である。
【図４】図３に示す有底円筒体製造装置の分解図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係わる電子銃の有底円筒体製造装置の他の構成を示す断面図である。
【図６】図５に示す有底円筒体製造装置の分解図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係わる電子銃の有底円筒体製造装置の構成を示す断
【図８】電子銃の要部を示す斜視図である。
【図９】電子銃の要部を示す断面図である
【図１０】一般的な電子中の有底円筒体の製造工程を示す図である。
【図１１】電子放出用の突起を有する電子銃の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　カソードスリーブ、２　ディスク、５　くぼみ、６　ダイ、６ａ　ダイ側面部、６ｂ　ダイ底面部、７　マンドレル、９　駆動装置、１９　突き出し機構。

Claims

電子放出のための突起部が形成された電子銃の有底円筒体製造装置であって、
円筒状のカソードスリーブを挿入する孔、および当該孔の底面部に前記突起部の形状に対応するくぼみが形成されたダイと、
前記孔に挿入されたカソードスリーブの一方の開口から当該カソードスリーブの内部に挿入されて前記孔の底面部に載置された円形状のディスクを加圧することにより、前記カソードスリーブの内壁に前記ディスクを圧着するとともに当該ディスクに前記突起部を形成するマンドレルとを備えたことを特徴とする電子銃の有底円筒体製造装置。
ダイは、カソードスリーブの形状に対応する貫通孔を有するダイ側面部、突起部の形状に対応するくぼみを備えたダイ底面部、前記ダイ側面部と前記ダイ底面部とを一体に固定する固定部材により構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子銃の有底円筒体製造装置。
ダイ底面部を、くぼみの形状に対応する貫通孔を有する薄板と、当該薄板を介してダイ側面部と一体に固定されるベースにより構成することを特徴とする請求項２に記載の電子銃の有底円筒体製造装置。
くぼみの底面部を形成する上下方向に移動可能なマンドレルをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子銃の有底円筒体製造装置。
電子放出のための突起部が形成された電子銃の製造方法であって、
底面部に前記突起部の形状に対応するくぼみを有する円筒状の孔が形成されたダイにカソードスリーブを挿入する工程と、
前記ダイの孔に挿入された前記カソードスリーブの内部に円形のディスクを挿入する工程と、
前記ディスクを加圧することにより、前記カソードスリーブの内壁に前記ディスクを圧着するとともに当該ディスクに前記突起部を形成する工程とを備えたことを特徴とする電子銃の製造方法。