JP2007031205A - 陰極線管用ファンネルの成型用プランジャ及び成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プランジャのノーズ部内面において、冷却ムラを生じさせず、適切な冷却作用を付与することを可能にして、ファンネル成型体のナビン部におけるクラックや割れの発生及びプランジャの上昇時における焼き付き現象を回避する。
【解決手段】 陰極線管用ファンネル１０のボディ部の内表面を成型するボディ部対応型壁部２ｃｘ、ヨーク部の内表面を成型するヨーク部対応型壁部２ｄｘ及びナビン部の内表面を成型するナビン部対応型壁部２ｂｘを有する成型面部と、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に向けて冷媒を供給するための冷却管４とを備えたプランジャ２において、冷却管４の外面又はナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に、冷却管４の外面とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間隙を一定に保つための規制用突出片５を設けてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、陰極線管用ファンネルの成型用プランジャ及び成型装置に関する。

周知のように、陰極線管は、主たるガラス部品として、画像が映し出されるパネルと、漏斗状のファンネルと、該ファンネルの小開口端部に溶着されるネック管とを有する。

前記ファンネルは、図５に示すように、パネルとの封着に供される略矩形の大開口端部１０ａを有すると共に、大開口端部１０ａ側から小開口端部側に向けて漸次縮径するボディ部１０ｃとヨーク部１０ｄとを有する。そして、このファンネルは、プレス成型工程で得られたファンネル成型体１０からナビン部１０ｂを分離除去したものであって、ファンネル成型体１０におけるナビン部１０ｂの分離除去後の端部が、前記ファンネルの小開口端部となる。

図６は、ファンネル成型体１０とその成型装置を例示するものである。同図に示すように、ファンネル成型体１０は、プレス成型工程を含む所定の成型工程の終了後にパネルと封着される大開口端部１０ａを一端に有し、且つ成型工程の終了後に分離除去されるナビン部１０ｂを他端に有する。そして、このファンネル成型体１０における大開口端部１０ａからナビン部１０ｂに至る壁部は、該大開口端部１０ａ側からナビン部１０ｂ側に向かって漸次縮径するボディ部１０ｃとヨーク部１０ｄとから構成される。この場合、ナビン部１０ｂとヨーク部１０ｄとは、同図に仮想線Ａで示す分離部（仮想分離面）を境界として区分される。そして、ナビン部１０ｂは、分離部Ａから先端１０ｚ側に向かってその全長が略同径とされており、ナビン部１０ｂの先端１０ｚの面は、略球面状の凸面とされている。

上記のファンネル成型体１０を成型するための成型装置は、ファンネル成型体１０の外表面を成型する雌成型面１ａを有する受け型１と、受け型１の上方に配設され、且つファンネル成型体の内表面を成型する雄成型面２ａを有するプランジャ（押し型）２とを備えている。ここで、受け型１はボトム金型（底受け型）１′と該ボトム金型１′上に当接・離反可能に載置されたシェル金型（中間受け型）１″とで構成され、ボトム金型１′の成型面１′ａのうち、ファンネル成型体１０のナビン部１０ｂに対応する成型面部は、その上端から下端に至る全長に亘って略同径とされている。また、プランジャ２は、ファンネル成型体１０の内表面形状に対応する略漏斗状を呈している。

この成型装置を使用してファンネル成型体１０を製造する場合には、先ず受け型１内に高温の溶融ガラス塊を供給した後、押し型としてのプランジャ２を下降させて溶融ガラス塊を押延する。そして、この押延に伴って、受け型１の雌成型面１ａとプランジャ２の雄成型面２ａとの間を溶融ガラス塊が這い上がることにより、該溶融ガラス塊が所定形状にプレス成型される。この後、プランジャ２を上昇させ、更にシェル金型１″を取り外した後に冷却されてボトム金型１′からファンネル成型体１０が取り出される。

このプレス成型時において、溶融ガラス塊の這い上がりを無理なく円滑に行なわせるには、ボトム金型１′の成型面１′ａの底部に多量の溶融ガラスを存在させておくことが有利となる。このため、ファンネル成型体１０のナビン部１０ｂは、分離部Ａの近傍が僅かに中空状であるものの、その大半は中実部（ガラスの固まり部）とされている。

ところで、ファンネル成型体１０の成型効率を高めるために、プレス時間を短縮すると、プランジャ２と溶融ガラスとが接触する回数が増加し、単位時間当たりの接触時間が長くなり、溶融ガラスからのプランジャ２の受熱量が増大する。特に、ファンネル成型体１０のナビン部１０ｂは、先記したように、大半が中実部であるために他の部位に比べて熱容量が多く、ナビン部１０ｂの内面を成型するプランジャ２の先端部（ノーズ部）２′は高温になり易い。プランジャ２の温度が過度に上昇すると、プレス成型時における溶融ガラスの流動性が阻害され、溶融ガラスの泡の巻き込みや、プレス後のプランジャ２の上昇時に焼き付きと呼ばれる現象が生じ、良好なプレス成型を遂行することが困難となる。

そこで、プランジャ２の過度の温度上昇を防止するために、プランジャ２の内部には冷却水または冷却気体等の冷媒が循環する冷却手段を備えている。プランジャ２の冷却手段としては、例えば特許文献１にも記載されているように、プランジャ２の先端部については冷却空気を循環させ、その他の部分については冷却水を循環させる２系統循環方式を採用したものが公知となっている。

また、この種のプランジャは、ファンネル成型体の内表面を成型する雄成型面を外面とする型壁部材を有し、この型壁部材の内面に沿って冷媒が流通するように構成されている。そして、プランジャの型壁部材について詳述すると、以下に示すような構造とされているのが通例である。

即ち、図６に示すように、プランジャ２の型壁部材３は、ファンネル成型体１０のボディ部１０ｃの内表面を成型するボディ部対応型壁部２ｃｘ、ファンネル成型体１０のボディ部１０ｃに連接するヨーク部１０ｄの内表面を成型するヨーク部対応型壁部２ｄｘ、ファンネル成型体１０のヨーク部１０ｄに連接するナビン部１０ｂの内表面を成型するナビン部対応型壁部（ノーズ壁部）２ｂｘを外面に有する成型面部を備え、これらの型壁部２ｃｘ、２ｄｘ、２ｂｘのそれぞれの内面に沿って冷媒が流通するように構成されている。

この場合、ヨーク部対応型壁部２ｄｘ及びナビン部対応型壁部２ｂｘの内面は、円形の筒状面とされているのが通例で、冷却手段として上述の２系統循環方式を採用する場合には、特許文献１にも開示されているように、冷却空気の循環経路と冷却水の循環経路とを分離する円筒状の冷却管４を、ヨーク部対応型壁部２ｄｘ及びナビン部対応型壁部２ｂｘの内部空隙に沿って挿通し、ナビン部対応型壁部２ｂｘの底壁内面に向けて冷却空気を吹き付けるようにしてある。
特公昭５３−４７２５３号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された従来のプランジャの冷却構造においては、前記冷却管４は、その上方に位置する内側部材、即ちボディ部対応型壁部２ｃｘの内面に冷却水を分配供給するディストリビューター６のみによって冷却管４の根本部分が支持固定された構成となっている。そのためナビン部対応型壁部２ｂｘの底壁内面に向けて延伸する冷却管４が傾いて取り付けられ、冷却管４の中心がヨーク部対応型壁部２ｄｘ及びナビン部対応型壁部２ｂｘの軸直角断面形状の中心から外れた状態で支持固定される虞がある。また、プレス成型時の振動や冷却空気の噴出時の反力によって冷却管４にも振動が生じる場合がある。その結果、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面においては、冷却管４の先端に近い部位は過冷却に、冷却管４の先端に遠い部位は冷却不足となる傾向にあるため、成型されたファンネル成型体１０のナビン部１０ｂにおいては、上記の過冷却の部位に相当する部分ではクラックが生じ易く、また冷却不足の部位に相当する部分では焼き付きが生じ易くなるという問題を惹起する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ファンネル成型用プランジャにおける冷却構造に簡易で且つ効果的な改良を加えることにより、プランジャのノーズ部内面において、冷却ムラを生じさせず、適切な冷却作用を付与することを可能にして、成型対象であるファンネル成型体のナビン部におけるクラックや割れの発生及びプランジャの上昇時における焼き付き現象を回避することを技術的課題とする。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明は、陰極線管用ファンネルのボディ部の内表面を成型するボディ部対応型壁部、前記ファンネルのボディ部に連接するヨーク部の内表面を成型するヨーク部対応型壁部及び前記ファンネルのヨーク部に連接するナビン部の内表面を成型するナビン部対応型壁部を外面に有する成型面部と、該ナビン部対応型壁部の内面に向けて冷媒を供給するための冷却管とを備えた成型用プランジャにおいて、
前記冷却管の外面又は前記ナビン部対応型壁部の内面に、冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間隙をその全周に亘って一定範囲に保つための規制用突出部を設けてなることを特徴とする。

このような構成によれば、冷却管の外面又はナビン部対応型壁部の内面に設けられた規制用突出部が、冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間隙を一定に保つことにより、冷媒を供給する冷却パイプをその中心が所期の位置からズレを生じることなく容易にして取り付けられ、またプレス成型時の振動や冷却空気の噴出時の反力によって冷却パイプに振動が生じる場合にも前記規制用突出部により冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間に、その全周に亘って所定の間隙を確保することが可能となる。従って、ナビン部対応型壁部の内面において過冷却や冷却不足といった不均一な冷却が阻止され、クラックの発生やプランジャ上昇時における焼き付き、並びにこれらに起因する歩留まりの低下を効果的に抑制しつつ、生産効率を可及的に向上させることが可能となる。

この場合、前記ナビン部対応型壁部の内面に設けた規制用突出部は複数のフィン形状に形成されることが好ましい。このようにすれば、冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間に所定の間隙を確保してナビン部に均一な冷却を施せるとともに、冷媒と接するナビン部対応型壁部の内面の表面積を増大させることで、高温になりやすいナビン部をより効率的に冷却することが可能となり、プランジャの他の部位との温度差を小さくでき、より安定したファンネル成型体の生産が可能となる。

また、本発明は、陰極線管用ファンネルの外表面を成型する雌成型面を有する受け型を備え、該受け型内に供給された溶融ガラス塊を、以上の構成を備えたプランジャにより押延してプレス成型を行なうように構成された成型装置として提供することができる。そして、この成型装置によっても、上記列挙した事項と同様の作用効果を得ることが可能である。

以上のように本発明に係る陰極線管用ファンネルの成型用プランジャによれば、冷却管の外面又はナビン部対応型壁部の内面に設けられた規制用突出部が、冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間隙をその全周に亘って一定範囲に保つことにより、冷媒を供給する冷却パイプをその中心が所期の位置からズレを生じることなく容易にして取り付けられ、またプレス成型時の振動や冷却空気の噴出時の反力によって冷却パイプに振動が生じる場合にも前記規制用突出部により冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間にその全周に亘って所定の間隙を確保することが可能となる。従って、ナビン部対応型壁部内面において過冷却や冷却不足といった不均一な冷却が阻止され、クラックの発生やプランジャ上昇時における焼き付き、並びにこれらに起因する歩留まりの低下を効果的に抑制しつつ、生産効率を可及的に向上させることが可能となる。

また、前記ナビン部対応型壁部の内面に設けた規制用突出部は複数のフィン形状に形成されることにより、冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間に所定の間隙を確保してナビン部に均一な冷却を施せるとともに、冷媒と接するナビン部対応型壁部の内面の表面積を増大させることで、高温になりやすいナビン部をより効率的に冷却することが可能となり、プランジャの他の部位との温度差を小さくでき、より安定したファンネル成型体の生産が可能となる。

一方、本発明に係る陰極線管用ファンネルの成型装置によれば、ファンネルの外表面を成型する雌成型面を有する受け型を備え、該受け型内に供給された溶融ガラス塊を、既に述べた構成を備えたプランジャにより押延してプレス成型を行なうように構成したから、上記列挙した事項と同様の効果を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明にかかるプランジャを用いた成型装置の主要構成の説明図ある。なお、以下の説明においては、図５及び図６に基づいて既に説明した構成要件と共通のものについては、同一符号を使用する。

先ず、本実施形態の係るプランジャを使用してプレス成型される陰極線管用ファンネル成型体（以下、単にファンネルという）について説明する。図５に示すように、このファンネル１０は、略漏斗状をなすガラス成型体であって、図外の陰極線管用パネルとの封合に供される略矩形の大開口端部１０ｃを有すると共に、成型工程の終了後に分離除去されるナビン部１０ｂを他端に有する。そして、このファンネル１０における大開口端部１０ａからナビン部１０ｂに至る壁部は、大開口端部１０ａ側からナビン部１０ｂ側に向かって漸次縮径するボディ部１０ｃとヨーク部１０ｄとから構成される。大開口端部１０ａは、ボディ部１０ｃの一端に形成されると共に、このボディ部１０ｃの他端側には、その外周側に偏向ヨークを装着するためのヨーク部１０ｄが連なって形成されている。

ファンネル１０は、プレス成型工程を含む所定の成型工程の終了後にパネルと封着される大開口端部１０ａを一端に有し、且つ成型工程の終了後に分離除去されるナビン部１０ｂを他端に有する。この場合、前記ナビン部１０ｂとヨーク部１０ｄとは、同図に仮想線Ａで示す分離部（仮想分離面）を境界として区分される。そして、ナビン部１０ｂは、分離部Ａ側から先端１０ｚ側に向かってその全長が略同径とされており、ナビン部１０ｂの先端１０ｚの面は、略球面状の凸面とされている。

図１に示すように、上記構成を備えたファンネル１０を成型するための成型装置の全体構成は、既に図６に基づいて説明したように、ファンネル１０の外表面を成型する雌成型面１ａを有する受け型１と、ファンネル１０の内表面を成型する雄成型面２ａを有し且つ受け型１の上方に配設されたプランジャ（押し型）２とを備え、プランジャ２は、ファンネル１０の内表面形状に対応する略漏斗状を呈している。この成型装置の詳細な構成及びその動作は、既に述べた通りであるので、ここではその詳細な説明を省略する。

プランジャ２は、外面が雄成型面２ａとされた型壁部材３を構成要素として備えている。この場合、既に述べたように、プランジャ２の型壁部材３は、ファンネル１０のボディ部１０ｃの内表面を成型するボディ部対応型壁部２ｃｘ、ファンネル１０のボディ部１０ｃに連接するヨーク部１０ｄの内表面を成型するヨーク部対応型壁部２ｄｘ及びファンネル１０のヨーク部１０ｄに連接するナビン部１０ｂの内表面を成型するナビン部対応型壁部２ｂｘを外面に有する成型面部とから主として構成される。そして、これらの型壁部２ｃｘ、２ｄｘ、２ｂｘのそれぞれの内面に沿って冷却手段の冷媒が流通するようになっており、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に対しては、冷媒を供給するための冷却管４が取り付けられている。

以下のプランジャ２の説明に際して参照する図２〜図４には、そのナビン部対応型壁部２ｂｘのみを図示する。

図２は、図１の要部縦断面図とその概略平面図であり、本発明による成型用プランジャの第１の実施態様を示している。

同図に示すように、第１の実施態様においては、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面には、規制用突出部として、フィン形状を呈した４枚の規制用突出片５が設けてある。各規制用突出片５は、１〜２ｍｍの厚みを有し、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面において縦方向に１５〜３０ｍｍの長さで延在するとともに、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面の周方向において等間隔で４箇所に形成されている。また、各規制用突出片５の間には、複数枚の放熱用突出片６が等間隔にて形成されている。この場合、規制用突出片５の先端とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間隙については０．５ｍｍ以下にすることが、冷却管４の外面とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間に、その全周に亘って所定の間隙を安定して確保する上で肝要となる。

かかる規制用突出片５は、プランジャ２のナビン部対応型壁部２ｂｘの内面にフィン形状の金属板を接着、或いは溶接等により肉盛りをすることで形成できるが、プランジャ２金型の製作時において、ナビン部対応型壁部２ｂｘを加工形成する際に形成するも可能である。即ちプランジャ２金型を鋳込み成型する場合、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内部は中実であり、これを後加工することにより冷却管４が挿入され冷却媒体が供給される空隙部が形成されるのであるが、この加工時において規制用突出片５となる部分を残して空隙部を形成するようにすればよい。

図３は、本発明による成型用プランジャの第２の実施態様を示す要部縦断面図とその概略平面図である。

同図に示すように、第３の実施態様においては、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に、規制用突出部として、フィン形状を呈した４枚の規制用突出片５が設けられている。各規制用突出片５は、１〜２ｍｍの厚みを有し、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面において縦方向に１０〜２５ｍｍの長さで延在するとともに、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面の周方向において等間隔で４箇所に形成されている。規制用突出片５の先端とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間隙は０．５ｍｍ以下としてある。

かかる規制用突出片５は、プランジャ２のナビン部対応型壁部２ｂｘの内面にフィン形状の金属板を接着、或いは溶接等により肉盛りをすることで形成できるが、先記した第１の実施態様と同様にプランジャ２金型の製作時において、ナビン部対応型壁部２ｂｘを加工形成する際に形成することも可能である。

図４は、本発明による成型用プランジャの第３の実施態様を示す要部縦断面図とその概略平面図である。

同図に示すように、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に挿通された冷却管４の外面には、規制用突出部として、冷却管４の先端から１０ｍｍの位置に突起状の規制用突出片５が設けられており、該規制用突出片５は、冷却管４の周方向における３箇所に等間隔で、規制用突出片５の先端とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面とが０．５ｍｍ以下になるように形成されている。かかる規制用突出片５は、冷却管４の外面の所定位置に、金属棒材をスポット溶接或いは銀鑞で接着、或いは溶接等により肉盛りすることで形成することができる。

なお、上記の実施態様に限らず、例えば、ナビン部対応型壁部の内面に挿通された冷却管の外面に突起状の規制用突出片を設けるとともに、ナビン部対応型壁部の内面の周方向において、前記突起状の規制用突出片に対応する位置に放熱用突出片を設け、規制用突出片の先端と放熱用突出片の先端との間隙を０．５ｍｍ以下に形成するようにしてもよい。

以上のような構成によれば、冷却管４の外面及び／又はナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に設けられた規制用突出片５が、冷却管４の外面とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間隙を一定に保つことにより、冷媒を供給する冷却管４をその中心が所期の位置からズレを生じることなく容易にして取り付けられ、またプレス成型時の振動や冷却空気の噴出時の反力によって冷却管４に振動が生じる場合にも規制用突出片５により冷却管４の外面とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間に、その全周に亘って所定の間隙を確保することが可能となる。従って、ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面において過冷却や冷却不足といった不均一な冷却が阻止され、ファンネル１０のナビン部１０ｂにおけるクラックの発生やプランジャ２の上昇時における焼き付き、並びにこれらに起因する歩留まりの低下を効果的に抑制しつつ、生産効率を可及的に向上させることが可能となる。

また、前記ナビン部対応型壁部２ｂｘの内面に設けた規制用突出片５は複数のフィン形状に形成されることにより、冷却管４の外面とナビン部対応型壁部２ｂｘの内面との間に所定の間隙を確保してファンネル１０のナビン部１０ｂに均一な冷却を施せるとともに、冷媒と接するナビン部対応型壁部２ｂｘの内面の表面積を増大させることで、高温になりやすいナビン部１０ｂをより効率的に冷却することが可能となり、プランジャ２の他の部位との温度差を小さくでき、より安定したファンネル成型体の生産が可能となる。

なお、上記実施形態に係るプランジャ２並びに成型装置の構成は、アスペクト比が４：３または１６：９の画面を有する陰極線管のファンネル成型用に特に適しているものである。

本発明の実施形態に係るプランジャを用いた成型装置の主要構成の説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るプランジャの要部縦断面図とその概略平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプランジャの要部縦断面図とその概略平面図である。 本発明の第３の実施形態に係るプランジャの要部縦断面図とその概略平面図である。 ファンネル成型体の斜視図である。 従来のプランジャを用いた成型装置の全体構成の説明図である。

符号の説明

１ 受け型
２ プランジャ
２ｂｘ ナビン部対応型壁部
２ｃｘ ボディ部対応型壁部
２ｄｘ ヨーク部対応型壁部
３ 型壁部材
４ 冷却管
５ 規制用突出片
６ ディストリビューター
１０ ファンネル成型体
１０ａ 大開口端部
１０ｂ ナビン部
１０ｃ ボディ部
１０ｄ ヨーク部

Claims (3)

1. 陰極線管用ファンネルのボディ部の内表面を成型するボディ部対応型壁部、前記ファンネルのボディ部に連接するヨーク部の内表面を成型するヨーク部対応型壁部及び前記ファンネルのヨーク部に連接するナビン部の内表面を成型するナビン部対応型壁部を外面に有する成型面部と、該ナビン部対応型壁部の内面に向けて冷媒を供給するための冷却管とを備えた成型用プランジャにおいて、
   前記冷却管の外面又は前記ナビン部対応型壁部の内面に、冷却管の外面とナビン部対応型壁部の内面との間隙をその全周に亘って一定範囲に保つための規制用突出部を設けてなることを特徴とする陰極線管用ファンネルの成型用プランジャ。
2. 規制用突出部が複数のフィン形状に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管用ファンネルの成型用プランジャ。
3. 陰極線管用ファンネルの外表面を成型する雌成型面を有する受け型を備え、該受け型内に供給された溶融ガラス塊を、請求項１又は２に記載の成型用プランジャにより押延してプレス成型を行なうように構成されていることを特徴とする陰極線管用ファンネルの成型装置。