JP3478500B2 - 陰極線管用ガラスファンネル及び陰極線管用ガラスバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受信
用等に用いられる陰極線管のためのガラスファンネル及
びガラスバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に例示するように、テレビジョン受
信用等の陰極線管を構成するガラスバルブ１１は、画像
が映し出されるガラスパネル（以下、「パネル」とい
う。）１２と、その背部を形成する漏斗状のガラスファ
ンネル（以下、「ファンネル」という。）１３と、電子
銃が装着されるネック部１４とからなる。ネック部１４
は、ファンネル１３の小開口部に溶着される。パネル１
２は、視像域となるフェース部１２ａと、フェース１２
ａの周縁から略垂直に連なるスカート部１２ｂとを有
し、図１０に拡大して示すように、スカート部１２ｂの
端面に設けられるシールエッジ面１２ｂ１と、ファンネ
ル１３の大開口部に設けられるシールエッジ面１３ｃ１
とが封着用のシールガラス１５を介して相互に接合され
る。

【０００３】上記のようにして構成された陰極線管用ガ
ラスバルブ１１は、ネック部１４に電子銃を装着した
後、内部の排気を行って、真空容器として使用される
（排気後の内部圧力は、例えば１０-8Ｔｏｒｒ程度であ
る。）。そのため、ガラスバルブ１１の外面には大気圧
の負荷による応力が発生し（以下、この応力を「真空応
力」という。）、ガラスバルブ１１はこの真空応力に起
因する破壊（真空破壊）に耐えうる十分な機械的・構造
的な強度を備えていることが要求される。すなわち、こ
れらの強度が不足していると、ガラスバルブ１１が上記
の真空応力に耐えられずに疲労破壊を起こす可能性があ
るばかりでなく、外面の微細なキズ付きや衝撃荷重の負
荷といった外的要因が付加されると、上記の疲労破壊の
進行が早まることが予測される。さらに、陰極線管の製
造工程において、ガラスバルブ１１は４００°Ｃ前後ま
で昇温されるため、この昇温によって生じた熱応力と上
記の真空応力との相乗作用によって破壊に至る可能性も
ある。

【０００４】上記の真空応力は、ガラスバルブ１１が非
球形状であることから、ガラスバルブ１１に対して圧縮
応力および引張り応力として働き、これらの応力は概ね
図１１に示すような分布を示す。尚、図１１（ａ）
（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、ガラスルブ１１の短軸断
面、長軸断面、対角軸断面における応力分布を示してお
り、これらの応力分布図において、内向きの矢印で示す
領域は圧縮応力が作用する領域、外向きの矢印で示す領
域は引張り応力が作用する領域を表している。

【０００５】一般にガラス構造体の破壊強度は圧縮応力
よりも引張り応力に対して弱く、真空容器としての陰極
線管用ガラスバルブ１１では、真空応力により生じる引
張り応力（以下、この応力を「引張り真空応力」とい
う。）が作用する領域、すなわちパネル１２のフェース
部１２ａの周縁からスカート部１２ｂに亙る領域と、フ
ァンネル１３のシールエッジ面１３ｃ１の周辺領域を起
点として破壊が進行し易い。特に、パネル１２のシール
エッジ面１２ｂ１とファンネル１３のシールエッジ面１
３ｃ１とは封着用シールガラス１５を介して接合されて
おり、該接合部は強度上のウィークポイントとなる一
方、引張り真空応力は上記接合部の近傍領域でピーク値
を示すことから｛図１１（ａ）（ｂ）｝、上記接合部を
起点とする破壊の防止策が重要となる。このような理由
から、従来の陰極線管用ガラスバルブ１１にあっては、
肉厚増大によって、必要とされる破壊強度を確保してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近時、テレビジョン受
信用等のディスプレイに対して、画面のフラット化や大
型化の要求がなされてきている。これに伴い、陰極線管
もフラット化、扁平化の方向に進みつつあるが、そのた
めに陰極線管用ガラスバルブの形状が従来にも増して球
形状から離れて、真空応力分布の偏在度合いが大きくな
ることにより、陰極線管用ガラスバルブに要求される強
度レベルも厳しさを増している。その結果、陰極線管用
ガラスバルブの更なる肉厚増大、それによる重量増大を
招いている。陰極線管用ガラスバルブの重量増大は、そ
の運搬、取扱い等に不便をきたすばかりか、陰極線管を
内蔵した最終製品の重量増加をもたらして、その商品価
値を低下させる一因ともなる。特に、大型の陰極線管用
ガラスバルブではその傾向が強い。

【０００７】上記の事情から、陰極線管用ガラスバルブ
の軽量化が求められているが、その一方で、陰極線管の
フラット化や扁平化に伴い、陰極線管用ガラスバルブに
作用する真空応力の偏在度合いも大きくなっており、真
空破壊に耐えうる十分な強度を確保することも重要であ
る。

【０００８】本発明の課題は、軽量で、かつ、陰極線管
を構成したときに、真空破壊に耐えうる十分な強度を確
保することができる陰極線管用ガラスファンネルを提供
することである。

【０００９】本発明の他の課題は、フェース部の外面が
実質的にフラットである陰極線管用ガラスパネルを備え
た陰極線管用ガラスバルブにおいて、その軽量化を図る
と共に、真空破壊に耐えうる十分な強度を確保すること
ができる構成を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、一端側に大開口部、他端側に小開口部を
有する漏斗状をなし、大開口部のシールエッジ面からモ
ールドマッチラインに至るシールエッジ部と、小開口部
側に設けられ、偏向ヨークが装着されるヨーク部と、モ
ールドマッチラインとヨーク部との間を繋ぐボディー部
とを備えたプレス成型の陰極線管用ガラスファンネルに
おいて、シールエッジ面の肉厚は、これに接合される陰
極線管用ガラスパネルのシールエッジ面の肉厚とほぼ等
しく、ボディー部は、シールエッジ面から管軸に平行な
方向に所定寸法の第１領域と、前記第１領域を除く第２
領域とを有し、前記第１領域は陰極線管を構成したとき
に、該陰極線管内の真空圧に起因する引張り真空応力が
作用する領域内にあり、前記第２領域の肉厚は前記第１
領域の肉厚に比べて小さく、そのために、前記第１領域
と前記第２領域との境界部はボディー部の外面において
段差部を形成し、段差部の段差ΔＴはシールエッジ面の
肉厚Ｓに対して０．０６≦ΔＴ／Ｓ≦０．３である構成
を提供する。ここで、段差部の「段差ΔＴ」は、管軸と
平行な切断面において、段差部と第２領域との境界点Ｐ
１を通るボディー部の外面の法線Ｖ１とボディー部の内
面との交点をＰ２、法線Ｖ１と第１領域の外面の延長線
Ｗとの交点をＰ３としたとき、線分Ｐ１・Ｐ３の長さで
定義される寸法である（図６参照）。

【００１１】ここで、「モールドマッチライン」とは、
陰極線管用ガラスファンネルをプレス成型する際に用い
る金型のうち、雌型を構成するボトム金型（シールエッ
ジ部を除く部分を成型するための漏斗状の成型面を有す
る金型）とシェル金型（シールエッジ部を正確に成型す
るためにボトム金型の上に位置決め載置して組み合わさ
れる略矩形環状の金型）との型合わせ面のことである。
ボトム金型とシェル金型とで構成される雌型の中に溶融
ガラス塊（ガラスゴブ）を供給し、雄型となるプランジ
ャ金型を圧入して、ガラスゴブを雌雄金型の成型面に沿
って圧延して陰極線管用ガラスファンネルを成型する。

【００１２】上記構成の陰極線管用ガラスファンネルに
よれば、そのシールエッジ面の肉厚Ｓを陰極線管用ガラ
スパネルのシールエッジ面の肉厚とほぼ等しくしている
ので、両シールエッジ面同士の接合面積が十分に確保さ
れ、封着用シールガラス等による接合を容易かつ強固に
行うことができる。これにより、パネルとファンネルと
の接合部の強度を十分に確保することができる。

【００１３】 また、ボディー部を、シールエッジ面か
ら管軸に平行な方向に所定寸法の第１領域と、前記第１
領域を除く第２領域とに分け、両領域相互間に肉厚の大
小関係を与えている。すなわち、前記第２領域の肉厚を
前記第１の領域の肉厚よりも相対的に小さくしている。

【００１４】 前述したように、従来の陰極線管用ガラ
スバルブでは、長辺側及び短辺側において、引張り真空
応力はパネルとファンネルとの接合部の近傍領域でピー
ク値を示す｛図１１（ａ）（ｂ）｝。これに対して、本
発明の陰極線管用ガラスファンネルでは、ボディー部を
上記の構成とし、肉厚が相対的に大きい前記第１領域を
シールエッジ部側に、肉厚が相対的に小さい前記第２領
域を小開口部側に設けているため、陰極線管を構成した
とき、長辺側及び短辺側において、引張り真空応力のピ
ークがパネルとファンネルとの接合部の近傍領域よりも
小開口部側（ネック部側）に偏移する（後述する図７参
照）。その結果、強度上のウィークポイントである上記
接合部に作用する引張り真空応力が緩和され、真空破壊
に対する強度が一層向上する。しかも、肉厚が相対的に
小さい前記第２領域を設けることによって、陰極線管用
ガラスファンネルの軽量化を図ることができる。

【００１５】 上記の理由から、前記第１領域と前記第
２領域とに肉厚の大小関係を与えたことにより、両領域
の境界部はボディー部の外面において段差部を形成す
る。この段差部の段差ΔＴが過小であると、前記第２領
域の肉厚削減が不十分となり、陰極線管用ガラスファン
ネルの軽量化および上記接合部に作用する引張り真空応
力の緩和効果が十分に得られない。一方、段差ΔＴが過
大であると、前記第２領域の肉厚が小さくなりすぎ、真
空応力に対する強度が不足する。陰極線管用ガラスファ
ンネルの軽量化および上記接合部に作用する引張り真空
応力の緩和効果を十分に達成し、かつ、所要強度を確保
する観点から、段差ΔＴはシールエッジ面の肉厚Ｓに対
して０．０６≦ΔＴ／Ｓ≦０．３、好ましくは０．０６
≦ΔＴ／Ｓ≦０．２の範囲内となるように設定する。

【００１６】 上記構成において、前記第１領域の所定
寸法ｈは、陰極線管用ガラスファンネルの軽量化および
上記接合部に作用する引張り真空応力の緩和効果を十分
に達成する観点から、シールエッジ面の肉厚Ｓに対して
０．５≦ｈ／Ｓ≦１．５の範囲内となるように設定する
のが好ましい。ここで、「所定寸法ｈ」は、線分Ｐ１・
Ｐ３の中央点を通り、法線Ｖ１と直交する直線Ｑが段差
部と交わる点をＰ４としたとき、シールエッジ面の位置
から管軸に平行な方向に交点Ｐ４の位置に至る線分の長
さで定義される寸法である（図６参照）。

【００１７】 以上の構成において、前記第２領域の肉
厚Ｔは、段差部との境界における肉厚ＴＲに対して０．
５≦Ｔ／ＴＲ≦１の範囲内とするのが好ましい。ここ
で、「肉厚ＴＲ」は、線分Ｐ１・Ｐ２の長さで定義され
る寸法（肉厚）であり（図６参照）、「肉厚Ｔ」は、前
記第２領域における、段差部との境界（肉厚ＴＲ）を除
く任意の位置での肉厚である。

【００１８】 また、以上の構成において、前記第１領
域の外面をモールドマッチラインに向かって拡開する傾
斜面として、かつ、前記外面と、モールドマッチライン
と直交する平面とのなす角度Ａを３°≦Ａ≦１５°の範
囲内に設定するのが好ましい。これにより、成型金型か
らの離型性を高めて、前記第１領域の外面における成型
金型とのすり傷の発生を防止し、前記第１領域を設けた
ことによる効果を実効あらしめることができる。あるい
は、前記第１領域の外面をモールドマッチラインに向か
って拡開する曲面とし、かつ、モールドマッチラインに
おける前記外面の接平面と、管軸に平行な平面とのなす
角度Ｂを３°≦Ｂ≦１５°の範囲内に設定しても良い。
これにより、上記と同様の効果を得ることができる。

【００１９】また、上記課題を解決するため、本発明
は、実質的にフラットな外面を有するフェース部と、フ
ェースの周縁に連なるスカート部と、スカート部の端面
に設けられるシールエッジ面とを備えた陰極線管用ガラ
スパネルと、以上に説明した構成の陰極線管用ガラスフ
ァンネルと、陰極線管用ガラスファンネルの小開口部に
接合され、電子銃が装着されるネック部とを備え、陰極
線管用ガラスパネルのシールエッジ面と陰極線管用ガラ
スファンネルのシールエッジ面とが相互に接合されて構
成される陰極線管用ガラスバルブを提供する。

【００２０】ここで、「実質的にフラット」とは、フェ
ース部の外面の対角軸に沿った母線の曲率半径が１００
００ｍｍ以上であることを意味する。

【００２１】前述のように、フェース部の外面が実質的
にフラットである陰極線管用ガラスパネルを備えた陰極
線管用ガラスバルブにあっては、強度との関係から重量
化する傾向にあるが、本発明の陰極線管用ガラスバルブ
によれば、上述した陰極線管用ガラスファンネルに関す
る効果に起因して、強度と軽量化という相反する特性を
バランスよく具備させることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】図１は、この実施形態に係る陰極線管用ガ
ラスバルブ１を示している。ガラスバルブ１はテレビジ
ョン受信用等の陰極線管を構成するもので、画像が映し
出されるガラスパネル（以下、「パネル」という。）２
と、その背部を形成する漏斗状のガラスファンネル（以
下、「ファンネル」という。）３と、電子銃が装着され
るネック部４とを備えている。

【００２４】パネル２は、視像域となるフェース部２ａ
と、フェース２ａの周縁から略垂直に連なるスカート部
２ｂとを有し、図２に示すように、スカート部２ｂの端
面にシールエッジ面２ｂ１が設けられている。フェース
部２ａの外面は、その対角軸に沿った母線の曲率半径が
１００００ｍｍ以上で、実質的にフラットな面である。

【００２５】 図３及び図４に示すように、ファンネル
３は、一端側に大開口部３ａ、他端側に小開口部３ｂを
有する漏斗状をなし、大開口部３ａのシールエッジ面３
ｃ１からモールドマッチライン３ｃ２に至るシールエッ
ジ部３ｃと、小開口部３ｂの側に設けられ、偏向ヨーク
が装着されるヨーク部３ｄと、モールドマッチライン３
ｃ２とヨーク部３ｄとの間を繋ぐボディー部３ｅとを備
えている。ネック部４は、ファンネル３の小開口部３ｂ
に溶着される。ここで、ボディー部３ｅとヨーク部３ｄ
とは、管軸Ｚと直交し、外面形状の偏曲点となる位置を
通る境界面Ｕで相互に連続している。境界面Ｕは、通
常、ＴＯＲ（トップオブラウンド：小開口部３ｂ側の円
形断面形状が大開口部３ａ側の矩形断面形状に漸次変化
する開始位置）よりも僅かに大開口部３ａ側に位置す
る。

【００２６】図１に示すように、パネル２と、ネック部
４が溶着されたファンネル３とは、互いのシールエッジ
面２ｂ１、３ｃ１同士を、封着用のシールガラス５を介
して相互に溶着され、これにより、真空容器としてのガ
ラスバルブ１が構成される。

【００２７】図５は、ファンネル３の大開口部３ａの周
辺部を示している。

【００２８】シールエッジ面３ｃ１の肉厚Ｓは、パネル
２のシールエッジ面２ｂ１の肉厚Ｓ’とほぼ等しくなる
ように設定される。これにより、両シールエッジ面２ｂ
１、３ｃ１同士の接合面積が十分に確保され、封着用シ
ールガラス５による接合を容易かつ強固に行うことがで
きる。ここで、シールエッジ面３ｃ１の肉厚Ｓは、大開
口部３ａの角部に同図に示すような面取りＣ（又は成型
時に形成される丸み）が施されている場合は、面取りＣ
（又は丸み）の肉厚方向寸法を含む寸法である。パネル
２のシールエッジ面２ｂ１についても同じである。

【００２９】 ボディー部３ｅは、シールエッジ面３ｃ
１から管軸Ｚに平行な方向に所定寸法ｈの第１領域３ｅ
１と、この第１領域３ｅ１を除く第２領域３ｅ２とを有
する。第２領域３ｅ２の肉厚は第１領域３ｅ１の肉厚よ
りも相対的に小さく、そのために、両領域の境界部はボ
ディー部３ｅの外面において段差部３ｅ３を形成してい
る。

【００３０】第１領域３ｅ１の寸法ｈは、シールエッジ
面３ｃ１の肉厚Ｓに対して、０．５≦ｈ／Ｓ≦１．５の
範囲内に設定され、第１領域３ｅ１は、ファンネル３が
パネル２と共に陰極線管を構成したときに、該陰極線管
内の真空圧に起因する引張り真空応力が作用する領域内
に位置する（図７参照）。また、段差部３ｅ３の段差Δ
Ｔは、シールエッジ面３ｃ１の肉厚Ｓに対して、０．０
６≦ΔＴ／Ｓ≦０．３、好ましくは０．０６≦ΔＴ／Ｓ
≦０．２の範囲内に設定される。さらに、第２領域３ｅ
２の任意の位置における肉厚Ｔは、段差部３ｅ３との境
界における肉厚Ｔ_Rに対して０．５≦Ｔ／Ｔ_R≦１の範囲
内に設定される。

【００３１】さらに、この実施形態では、段差部３ｅ３
を２つの曲面３ｅ３１、３ｅ３２で形成すると共に、第
１領域３ｅ１側の曲面３ｅ３１の曲率半径Ｒ１、第２領
域３ｅ２側の曲面３ｅ３２の曲率半径Ｒ２を、１≦Ｒ２
／Ｒ１≦３、かつ、２≦Ｒ１／ΔＴ≦２０の関係を満た
すように設定している。段差部３ｅ３は肉厚の変化点と
なる部位であり、真空応力が集中しやすいが、この部位
を２つの曲面３ｅ３１、３ｅ３２で形成することによっ
て、応力集中を効果的に緩和することができる。特に、
これら曲面３ｅ３１、３ｅ３２の曲率半径Ｒ１、Ｒ２を
上記の関係を満たすように設定することによって、ファ
ンネル３の成型不良や傷発生による欠けを防止しつつ、
応力集中を緩和することができる。

【００３２】尚、段差部３ｅ３は３つ以上の曲面を組み
合わせて形成することもできる。この場合、最も第１領
域３ｅ１に近い側の曲面の曲率半径Ｒ１と、最も第２領
域３ｅ２に近い側の曲面の曲率半径Ｒ２は、上記の関係
を満たすように設定するのが好ましい。また、段差部３
ｅ３は１つの曲面又は直線面で形成しても良く、あるい
は、１つ以上の曲面と直線面とを適宜組み合わせて形成
しても良い。

【００３３】さらに、この実施形態では、第１領域３ｅ
１の外面を、モールドマッチライン３ｃ２に向かって拡
開する傾斜面とし、かつ、上記外面と管軸Ｚに平行な平
面Ｚ'とのなす角度Ａを３°≦Ａ≦１５°の範囲内に設
定している。これにより、ファンネル３をプレス成型す
る際の金型からの離型性を高めて、第１領域３ｅ１の外
面における成型金型とのすり傷の発生を防止し、第１領
域３ｅ１を設けたことによる効果を実効あらしめること
ができる。

【００３４】上記の諸寸法ｈ、ΔＴ、Ｔ_R、Ｔは、それ
ぞれ図６に示す基準に従って定める。まず、管軸Ｚと平
行な切断面において、段差部３ｅ３と第２領域３ｅ２と
の境界点Ｐ１（同図に示す例では曲面３ｅ３２と第２領
域３ｅ２との境界）を通る外面の法線Ｖ１を求める。法
線Ｖ１と内面との交点をＰ２、法線Ｖ１と第１領域３ｅ
１の外面の延長線Ｗとの交点をＰ３とすると、Ｔ_Rは線
分Ｐ１・Ｐ２の長さ、ΔＴは線分Ｐ１・Ｐ３の長さであ
る。つぎに、線分Ｐ１・Ｐ３の中央点（ΔＴ／２の位
置）を通り、法線Ｖ１と直交する直線Ｑが段差部３ｅ３
と交わる点Ｐ４を求める。シールエッジ面３ｃ１の位置
から、管軸Ｚに平行な方向に下りて、交点Ｐ４の位置に
至る線分の長さがｈである。Ｔは、第２領域３ｅ２の任
意の位置における外面の法線Ｖｎと内面及び外面との交
点をＰ１ｎ、Ｐ２ｎとして、線分Ｐ１ｎ・Ｐ２ｎの長さ
である。

【００３５】上記のようなパネル２とファンネル３とを
相互に接合して構成されるこの実施形態の陰極線管用ガ
ラスバルブ１は、ネック部４に電子銃を装着した後、内
部の排気を行って、真空容器として使用される（排気後
の内部圧力は、例えば１０-8Ｔｏｒｒ程度である。）。
図７は、この実施形態の陰極線管用ガラスバルブ１の短
軸断面における真空応力の分布を概略的に示している。
同図で、内向きの矢印で示す領域は圧縮応力が作用する
領域、外向きの矢印で示す領域は引張り応力が作用する
領域を表している。また、２点鎖線は、従来の陰極線管
用ガラスバルブ１１の短軸断面における真空応力の分布
を示している｛図１１（ａ）｝。同図に示すように、従
来の陰極線管用ガラスバルブ１１では、引張り真空応力
はパネルとファンネルとの接合部の近傍領域でピーク値
を示すが（２点鎖線）、この実施形態の陰極線管用ガラ
スバルブ１では、引張り真空応力のピークがパネル２と
ファンネル３との接合部の近傍領域よりも小開口部３ｂ
側（ネック管４側）に偏移する。これは、ファンネル３
のボディー部３ｅにおいて、肉厚が相対的に大きい第１
領域３ｅ１をシールエッジ部３ｃ側に、肉厚が相対的に
小さい第２領域３ｅ２を小開口部３ｂ側（ネック管４
側）に設けたことにより、上記接合部の近傍領域の引張
り真空応力が、適度に薄肉化された第２領域３ｅ２の弾
性的な変形能によって分散されて、第２領域側３ｅ２に
負荷される度合いが増したためと考えられる。尚、図示
は省略するが、長軸断面における真空応力の分布も概ね
上記と同様の傾向を示す（但し、引張り真空応力の大き
さは短軸断面よりも小さくなる。）。

【００３６】上記の態様で、強度上のウィークポイント
である上記接合部に作用する引張り真空応力が緩和され
る結果、陰極線管用ガラスバルブ１の真空破壊に対する
強度が一層向上する。しかも、肉厚が相対的に小さい第
２領域３ｅ２を設けることによって、陰極線管用ガラス
ファンネル３、ひいては陰極線管用ガラスバルブ１の軽
量化を図ることができる。このように、この実施形態の
陰極線管用ガラスファンネル３、ひいてはこの実施形態
の陰極線管用ガラスバルブ１は、強度と軽量化という相
反する特性をバランスよく具備したものとなる。尚、図
４及び図５において、図９及び図１０に示す従来のファ
ンネル１３の外面を点線で表し、この実施形態のファン
ネル３の第２領域３ｅ２が薄肉化されている状態を模式
的に示している。

【００３７】図８に示す実施形態は、ファンネル３の第
１領域３ｅ１の外面をモールドマッチライン３ｃ２に向
かって拡開する曲面（円弧面）としたものである。モー
ルドマッチライン３ｃ２における上記外面の接平面Ｚ”
と、管軸Ｚに平行な平面Ｚ’とのなす角度Ｂは３°≦Ｂ
≦１５°の範囲内に設定している。これにより、ファン
ネル３をプレス成形する際の金型からの離型性を高め
て、第１領域３ｅ１の外面における成型金型とのすり傷
の発生を防止し、第１領域３ｅ１を設けたことによる効
果を実効あらしめることができる。

【００３８】

【実施例】図２に示す形態のパネル（フラットパネル）
と図３〜６に示す形態のファンネル（但し、第１領域の
外面は図８に示すような曲面とした。）とを封着用シー
ルガラスで接合して、図１に示す形態の陰極線管用ガラ
スバルブを製作し（実施例１〜１１、比較例１及び
２）、図９及び１０に示す従来の陰極線管用ガラスバル
ブ（従来例）と比較試験を行った。比較試験は２種類行
い、比較試験１（実施例１〜６、比較例１及び２）は
（ΔＴ／Ｓ）の設定値による影響を確認するため、比較
試験２（実施例７〜１１）は（ｈ／Ｓ）の設定値による
影響を確認するために行った。各実施例、各比較例及び
従来例ともに、対角軸最大外径７６ｃｍ、バルブ偏向角
度１０２°であり、パネルは下記仕様のものを用いた。
比較試験１の結果を表１、比較試験２の結果を表２に示
す。 ［パネルの仕様］ パネル中央肉厚：１３．５ｍｍ 外面曲率半径（短軸方向）：１０００００ｍｍ 外面曲率半径（長軸方向）：１０００００ｍｍ 外面曲率半径（対角軸方向）：１０００００ｍｍ 内面曲率半径（短軸方向）：１４８０ｍｍ 内面曲率半径（長軸方向）：６２４０ｍｍ 内面曲率半径（対角軸方向）：５６５０ｍｍ

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】 ［比較試験１に基づく評価］ （実施例１〜実施例６）従来例に比較して、接合部及び
Ｔ_R位置における引張り真空応力の緩和効果、および、
重量軽減効果が認められた。また、この種のガラスバル
ブに必要とされる機械的強度の一基準として、引張り真
空応力値を８．４ＭＰａ以下に抑えることを目安にする
と、引張り真空応力値（５．４５〜８．２１ＭＰａ）が
上記の基準値（８．４ＭＰａ）を下回った。 （比較例１）従来例に比較して、接合部における引張り
真空応力の緩和効果、および、重量軽減効果が十分では
なかった。 （比較例２）従来例に比較して、接合部における引張り
真空応力の緩和効果、および、重量軽減効果は認められ
たが、Ｔ_R位置における引張り真空応力（８．６３ＭＰ
ａ）が上記の基準値（８．４ＭＰａ）を上回った。 ［比較試験２に基づく評価］ （実施例７〜実施例１１）従来例に比較して、接合部及
びＴ_R位置における引張り真空応力の緩和効果、およ
び、重量軽減効果が認められた。また、この種のガラス
バルブに必要とされる機械的強度の一基準として、引張
り真空応力値を８．４ＭＰａ以下に抑えることを目安に
すると、引張り真空応力値（７．４５〜８．２１ＭＰ
ａ）が上記の基準値（８．４ＭＰａ）を下回った。

【００４１】比較試験の結果から明らかなように、実施
例のファンネルは、比較例および従来例と比較して、強
度と軽量化という特性をバランスよく具備したものであ
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、軽量で、かつ、陰極線
管を構成したときに、真空破壊に耐えうる十分な強度を
確保することができる陰極線管用ガラスファンネルを提
供することができる。また、本発明によれば、フェース
部の外面が実質的にフラットである陰極線管用ガラスパ
ネルを備えた陰極線管用ガラスバルブにおいて、その軽
量化を図ると共に、真空破壊に耐えうる十分な強度を確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るガラスバルブの管軸と平行な方
向の断面図である。

【図２】実施形態に係るパネルの斜視図である。

【図３】実施形態に係るファンネルの斜視図である。

【図４】ファンネルの管軸と平行な方向の部分断面図で
ある。

【図５】ファンネルの大開口部の周辺部を示す部分拡大
断面図である。

【図６】ファンネルの大開口部の周辺部を示す部分拡大
断面図である。

【図７】実施形態に係るガラスバルブに作用する真空応
力分布を示す図である。

【図８】他の実施形態に係るファンネルの大開口部の周
辺部を示す部分拡大断面図である。

【図９】従来のガラスバルブの管軸と平行な方向の断面
図である。

【図１０】従来のガラスバルブにおけるパネルとファン
ネルの接合部の周辺部を示す拡大部分断面図である。

【図１１】従来のガラスバルブに作用する真空応力分布
を示す図である

【符号の説明】 １ ガラスバルブ ２ パネル ２ｂ１ シールエッジ面 ３ ファンネル ３ａ 大開口部 ３ｂ 小開口部 ３ｃ シールエッジ部 ３ｃ１ シールエッジ面 ３ｃ２ モールドマッチライン ３ｄ ヨーク部 ３ｅ ボディー部 ３ｅ１ 第１領域 ３ｅ２ 第２領域 ３ｅ３ 段差部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に大開口部、他端側に小開口部を
   有する漏斗状をなし、前記大開口部のシールエッジ面か
   らモールドマッチラインに至るシールエッジ部と、前記
   小開口部側に設けられ、偏向ヨークが装着されるヨーク
   部と、前記モールドマッチラインとヨーク部との間を繋
   ぐボディー部とを備えたプレス成型の陰極線管用ガラス
   ファンネルにおいて、 前記シールエッジ面の肉厚は、これに接合される陰極線
   管用ガラスパネルのシールエッジ面の肉厚とほぼ等し
   く、 前記ボディー部は、前記シールエッジ面から管軸に平行
   な方向に所定寸法の第１領域と、前記第１領域を除く第
   ２領域とを有し、 前記第１領域は陰極線管を構成したときに、該陰極線管
   内の真空圧に起因する引張り真空応力が作用する領域内
   にあり、 前記第２領域の肉厚は前記第１領域の肉厚に比べて小さ
   く、そのために、前記第１領域と前記第２領域との境界
   部は前記ボディー部の外面において段差部を形成し、管軸と平行な切断面において、前記段差部と前記第２領
   域との境界点Ｐ１を通る前記ボ ディー部の外面の法線Ｖ
   １と前記ボディー部の内面との交点をＰ２、前記法線Ｖ
   １と前記第１領域の外面の延長線Ｗとの交点をＰ３とし
   たとき、線分Ｐ１・Ｐ３の長さで定義される、前記段差
   部の段差ΔＴは、前記シールエッジ面の肉厚Ｓに対して
   ０．０６≦ΔＴ／Ｓ≦０．３であ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】 前記線分Ｐ１・Ｐ３の中央点を通り、前
   記法線Ｖ１と直交する直線Ｑが前記段差部と交わる点を
   Ｐ４としたとき、前記シールエッジ面の位置から管軸に
   平行な方向に前記交点Ｐ４の位置に至る線分の長さで定
   義される、前記第１領域の所定寸法ｈは、前記シールエ
   ッジ面の肉厚Ｓに対して０．５≦ｈ／Ｓ≦１．５である
   ことを特徴とする請求項１記載の陰極線管用ガラスファ
   ンネル。
3. 【請求項３】 線分Ｐ１・Ｐ２の長さで定義される、前
   記段差部との境界における肉厚をＴＲ、前記段差部との
   境界を除く任意の位置における前記第２領域の肉厚をＴ
   としたとき、０．５≦Ｔ／ＴＲ≦１であることを特徴と
   する請求項１又は２記載の陰極線管用ガラスファンネ
   ル。
4. 【請求項４】 前記第１領域の外面が前記モールドマッ
   チラインに向かって拡開する傾斜面であり、かつ、前記
   外面と、管軸に平行な平面とのなす角度Ａが３°≦Ａ≦
   １５°である請求項１から３の何れかに記載の陰極線管
   用ガラスファンネル。
5. 【請求項５】 前記第１領域の外面が前記モールドマッ
   チラインに向かって拡開する曲面であり、かつ、前記モ
   ールドマッチラインにおける前記外面の接平面と、管軸
   に平行な平面とのなす角度Ｂが３°≦Ｂ≦１５°である
   請求項１から３の何れかに記載の陰極線管用ガラスファ
   ンネル。
6. 【請求項６】 実質的にフラットな外面を有するフェー
   ス部と、該フェースの周縁に連なるスカート部と、該ス
   カート部の端面に設けられるシールエッジ面とを備えた
   陰極線管用ガラスパネルと、請求項１から５の何れかに
   記載の陰極線管用ガラスファンネルと、該陰極線管用ガ
   ラスファンネルの小開口部に接合され、電子銃が装着さ
   れるネック部とを備え、前記陰極線管用ガラスパネルの
   シールエッジ面と前記陰極線管用ガラスファンネルのシ
   ールエッジ面とが相互に接合されて構成される陰極線管
   用ガラスバルブ。