JPS63211539A - 真空管ステムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属ブッシングとステムのガラス部分との間の
シール品質を改善することの出来る真空管用のステムの
製造方法に関する。本発明は更に本発明の方法により得
られるステムに関する。

〔従来の技術〕

例えば陰極線管のような真空管の適正な機能と寿命は管
内につくられる真空状態の維持に関係しており、従って
管内部をガラスステムを介して外部に電気的に接続する
金属ブッシングの不透過品質に関係する。

ブッシングの不透過性は金属−ガラス接着、すなイっち
ブッシングをつくるに用いられる導体金属の表面に形成
される金属酸化物のガラス内での溶解による接着の品質
によりきまる。

一般に金属ブッシングは金属ワイヤ（例えば銅のライナ
を有する鉄−ニッケル）でつくられており、導体の銅に
対しガラスの正しい濡れ性を与える液状あるいは殆んど
液状のガラス内での酸化銅の溶解を利用している。金属
酸化物のこの溶解または拡散はガラスの温度が高ければ
高い程効率よく生じる。

連続製造ではステムは通常縁部に多数のモールドセット
を有する指標テーブル型トランスファマシン上でつくら
れる。テーブルの回転によりモールドがいくつかのこと
なった位置を通り、夫々の位置で次の位置に動く前の動
作を行う。これらの動作は例えばそう人、予加熱、モー
ルド等である。

モールドは円内に置かれた導体を受は入れるための多数
の孔を有する底部モールドと呼ばれる中空モールドを含
む。この底部モールドには導体が入れられ、更に円筒形
のガラス部材が一方を上記内の内側に他方を外側に入れ
られる。このようにして出来たセットを、まず導体金属
の表面での適正な反応を生じさせてその金属を酸化させ
るためそして次にガラス部材をはＶ均一に溶融温度に近
い動作温度にするために一般にバーナにより加熱する。

この金属導体は次に底部モールドと頂部モールドとの間
にガラス部材を押しつけることにより溶融ガラス内に埋
込まれる。冷却後のこのプロセスの結果としてプリフォ
ームステムが得られる。この予めつくられたステムは次
に再加熱および再モールドされて与えられた幾何形状の
最終部品が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようにしてつくられたかなりの数のステムには金属
ブッシングに不浸透性についての欠陥があることがわか
っている。この欠陥は層の不均質性、金属酸化物が導体
金属の埋込まれた部分のまわりおよびその部分に形成さ
れるという問題によるものである。例えば、ガラス−金
属接合の品質は導体表面に形成されている金属酸化物の
液状ガラスへの溶込みに関係するから、この酸化物の溶
は込みが不完全であるとガラスと金属との間の金属表面
上の多かれ少なかれ砕は易い酸化物界面が残り、この界
面が機械的または熱的応力の効果により破壊しうろこと
になる。また、ガラス−金属接合の強固さはこの酸化物
の層の厚さによりきまる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は金属酸化物層を殆んどあるいは全（残す
ことなるガラスに金属を入れることである。これは、本
発明によれば埋込まれるべき導体表面のわずかの部分と
いずれか一方のガラス部材との間の、押しつけ段階前の
長時間の接触を避けることにより達成出来る。

本発明によれば真空管ステムの製造方法は底部モールド
に、少なくとも１個の金属導体と第１および第２ガラス
部材とを、上記第１および第２ガラス部材が導体をはさ
むようにそして第１ガラス部材が底部モールドに部分的
に固着して導体と第２ガラス部材を囲む外側部材を形成
するようにそう入する段階、上記ガラス部材と導体を加
熱する段階、底部モールドと頂部モールド間で上記ガラ
ス部材を互いに対して押しつけて導体を封入したプリフ
ォームステムをつくる段階、少なくとも第１ガラス部材
を加熱するために第１ガラス部材の上部、のみを発熱装
置からの熱に露呈する段階、第１ガラス部材の上部が動
作温度になると直ちに両ガラス部材を互いに対して押し
っけてこの押しっけ前に導体と両ガラス部材との間の長
時間の接触を防止する段階、から成る。

〔作　用〕

この方法によれば埋込まれるべき導体が高温のガラスに
長時間接触することがないから、導体表面の酸化物形成
が極めて僅かとなり層の不均一性の問題が解決される。

〔実施例〕

第１図はモールドの中空部分１すなわち底部モールドを
示す。底部モールド１は従来のものであり、その上面４
の側に徐々に拡大するフレア出口３を有する袖開口２を
有している。フレア出口３は上面４につくられた円形の
第２開口５の壁１１までとなっている。

一連の孔６が軸（図示せず）に沿ってフレア出口３内に
つ（られており、これら孔は軸孔２に対し平行且つはゾ
等距離であって円上に配置されている。孔６は導体７の
ような金属導体を受は入れるようになっており、図では
これらの孔の１個に断面で示され６ａで示される１個の
みを示している。モールド１の充填中、導体７はそれら
の端部８がモールド１の上面４から出るように孔６にそ
う人される。夫々の金属導体７は孔６に部分的に係合す
る支持体１５によりこれまで通りに支持される。導体７
はガラスに埋込まれて金属ブッシングを形成する。この
実施例では導体７は銅被覆された鉄−ニッケル系材料か
らなる。

第２図は底部モールド１に金属導体７と第１および第２
ガラス部材９，１０を入れる充填段階後の状態を示して
いる。

この例ではガラス部材９，１０は中空円筒形である。第
１ガラス部材９の内径Ｄ１は孔６の配置される円の直径
Ｄ２より人であり、直径Ｄ２は第２ガラス部材１０の外
径Ｄ３より大である。第１ガラス部材９は孔６の外側に
あり、導体７が袖開口２のまわりにはゾ中心づけられて
フレア出口３上に置かれるようにそこを通るようになっ
ており、それにより第１ガラス部材９の上部１３が上面
４を越え、下部１４がモールド１に固定されるようにな
っている。第２ガラス部材１０は袖開口２に係合するか
ら、導体７の通る孔６により形成される内の内側となる
。第２ガラス部材１０の上部２２はフレア出口３を越え
、第１および第２ガラス部材９，１０が互いに面する表
面Ｓ１と８２をＨする。

第３図はガラス部材９．１０と導体７が１段階またはそ
れ以上の段階を経て加熱される段階を示している。この
例では底部モールド１がテーブル（図示せず）上に周知
の方法で装着されるから、例えば矢印１７で示す方向に
袖開口２の軸を形成する対称軸１６上でモールド１が回
転する。

底部モールドが１回転する間に第１ガラス部材９が１個
以上の発熱装置１８により加熱される。

第３図には１個の発熱器１８のみを説明の便宜上示して
いる。また、この例では発熱装置１８は第１ガラス部材
９に向けられた焔２０をつくる従来のバーナ１９である
。

第２ガラス部材１０は焔２４をつくるバーナー２３で加
熱される。バーナー２３は底部モールド１の上に配置さ
れる。これは上面４に対して傾斜して設けられ、そして
第２ガラス部材１０の上面２２を加熱するように指向さ
れる。金属導体７もバーナー２３による熱を受けるが、
底部モールド１の１回転においては比較的短時間しか加
熱されない。その結果、導体７の温度は第１および第２
ガラス部材９，１０より低くなるが、それでも酸化銅で
ある金属酸化物層の形成には充分である。

この例では第２ガラス部材１０の上部２２は全長にわた
りはＶ均一に加熱され、これが導体７の埋め込みには大
切である。しかしながら、第１ガラス部材９は、それが
均一に加熱されずしかも底部１４が上部１３より低温と
なるようにその上部１３を除きバーナー１９によっては
直接には加熱されない。上部１３の温度かはゾガラスの
融点である動作温度となると、上部１３はガラスの軟化
により垂れ下がる傾向となり、それ故上部１３の上面４
からの高さが下がり、元の形と比較してその部分２５の
厚さが大きくなる。そしてこの一部分２５の厚さの増加
により第１ガラス部材９が導体７に接触し導体７を部分
的に被覆する。すなわち、導体７の第１ガラス部材９に
向いた表面が第１ガラス部材９と接触してそこにはめ込
まれ、反対側の表面が空気に触れる状態となる。

従来技術では、第１ガラス部材９に対する導体７の接合
は底部モールド１から第１ガラス部材９の下部１４を解
放するように例えば支持体１５上で押すことにより第１
ガラス部材９を持ち上げるために利用される。底部１４
が次に同じく動作温度に近い温度まで直接に加熱される
。この従来の方法の利点は第１ガラス部材９全体がガラ
スが自己接合する動作温度となるということであり、そ
の結果、第１ガラス部材が第２ガラス部材に対して押し
つけられて導体を埋め込む動作中、これら部材のガラス
がすべての個所で適正且つ均等に互いに接合する。しか
しながらこの方法の主たる欠点は導体が高温のガラスと
接触すると導体温度も上がりそのガラスと接触していな
い表面に金属酸化物が著しく形成するということである
。この酸化物層の形成は導体が完全に埋ってしまうまで
続くのであり、すなわち、２つのガラス部材が互いに押
しつけられたときにのみ層形成が停止［二する。

その結果、金属酸化物層が最後にガラスに埋まる導体表
面部分において著しく厚くなり、その厚さが非常に大き
いため溶融ガラス内で部分的にしか溶けず、ガラスと金
属との間にガラス−金属接合の品質を下げるもろい層が
つくられてしまう。

本発明の方法では第１および第２ガラス部材９゜１０が
、部材９の上部１３が動作温度となると直ちに、あるい
はその時点後非常に短時間に、すなわちはゾ上部１３が
垂れ下がって導体７と接触するときに互いに押しつけら
れるから、導体７がガラスに完全に埋め込まれるため、
この欠点がない。

第１ガラス部材９の下部１４は直接には加熱されず伝導
により主として加熱される。従って本発明の方法は上部
１３が動作温度になったとき第１ガラス部材９の下部１
４が軟化温度以上になるようにバーナ１９で発生されて
第１ガラス部材９の上部１３に入る熱を調整することに
ある。軟化温度は約６３０℃〜６５０℃であって、ガラ
スが機械的作用によりその形を変えるに充分な柔軟なも
のになる温度である。

従って、上部１３が動作温度となると、導体７のガラス
部材間への埋め込みがガラス部材９゜１０を互いに押し
つけることで直ちに行われる。

ガラス部材９，１０は周知の頂部モールド４０により互
いに押しつけられる。頂部モールド４０は下面４１を底
部モールド１に向けた一般的にはディスク上となってい
る。下面４１はその中心にフレア出口３に対応する突起
４２を有する。頂部モールド４０は第３図に示すように
突起４２の周辺４４に明けられた一連の孔４３を有する
。孔４３は導体７の上部８を通すためのものである。

突起４２の側に配置された孔４３の端部４６はガラス球
が出来るようにするためフレア部分により形成され、こ
のガラス球により導体７のガラス内の長さが大きくされ
る。

底部モールド１と頂部モールド４０を用いた押しつけ動
作は両モールドが上面４と下面４１で互いに接するまで
両者を接近させることにより従来通り行われる。この押
しつけにより第２ガラス部月１０の上部２２が第１ガラ
ス部材９に当るまで拡大しようとする。第１ガラス部材
９は同時に周知のように（第３図に示さず）頂部モール
ド４０の周辺部４４によりフレア出口３に対しても押し
つけられる。導体７はこれと同時に孔４３と係合し、孔
４３とフレア出口３との間の部分で全体として埋込まれ
る。

第４図はこの押しつけ後に得られるプリフォームステム
５０と共に底部モールド１を示している。

導体７はガラスに封入されて金属ブッシング６０を構成
しており、導体７の上端８は真空管（図示せず）内とな
るようになっている。

プリフォームステム５０は従来の方法によるプリフォー
ムステムと同様の形を有する。しかしながら、製造のこ
の段階ではプリフォームステム５０は第２，３図のガラ
ス部材９，１０か互いに不完全に接合しているという欠
点を有する。本発明では第１ガラス部材９の下部１４は
直接には加熱されないから、ガラスが事実上自己接合す
る動作温度より低い軟化温度あるいはそれ以上の温度に
なる。その結果、フレア出口３近辺にあってはじめに第
２ガラス部材１０から９次に第１ガラス部材９の下部１
４のガラスくるガラスの接合により形成される。このプ
リフォームステム５０の下部領域５１におけるこれらガ
ラス部材９，１０間の接合が不完全となる。

しかしながらこの欠点はプリフォームステム５０を底部
モールド１から取り出した後にすべて動作温度とするよ
うにステム５０を再加熱することにより容易に解決出来
る。いずれにしても、プリフォームステム５０の再加熱
はこのプリフォームステム５０を最終的なステムとする
ために従来の方法においても用いられる手段である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の方法は僅かな欠点を何する
が、他方においてガラス−金属接合の著しい改苫をもた
らすという非常に大きな利点を与えるものである。従っ
て、第１ガラス部材９の下部１４の達する軟化温度がガ
ラスの自己接合に適したものでなくても、この軟化温度
は導体７を第２ガラス部材１０のガラスに完全に埋め込
みそして導体７の埋め込まれた部分の表面での金属酸化
物の形成を停止させるようにするには充分なものである
。その結果、ガラス内に完全に拡散し高品質のガラス−
金属接合を与えるような均一な厚さの金属酸化物層（図
示せず）が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によりプリフォームステムをつく
るに用いられる底部モールドの部分断面斜視図、第３図
はガラス部材と金属導体を配置したこの底部モールドの
部分断面斜視図、第３図はガラス部材と金属ワイヤを配
置した底部モールドと頂部モールドの部分断面斜視図で
あってガラス部材が互いに押しつけられる前に加熱され
る段階を示す図、第４図は本発明の方法により得られる
プリフォームステムを有する底部モールドの部分断面斜
視図である。 １・・・底部モールド、２・・・袖開口、３・・・フレ
ア出口、４・・・上面、５・・・円開口、６・・・孔、
７・・・導体、９・・・第１ガラス部材、１０・・・第
２ガラス部材、１５・・・支持体、１８・・・発熱装置
、１９．２３・・・バーナ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 手続ｉ１３正書（方式） 昭和６３年３月／ｌＡ１」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底部モールドに、少なくとも１個の金属導体と第１
   および第２ガラス部材とを、上記第１および第２ガラス
   部材が上記金属導体をはさむようにそして第１ガラス部
   材が底部モールドに部分的に固着して上記導体と第２ガ
   ラス部材を囲む外側部材を形成するようにそう入する段
   階、上記ガラス部材と導体を加熱する段階、底部モール
   ドと頂部モールド間で上記ガラス部材を互いに対して押
   しつけて導体を封入したプリフォームステムをつくる段
   階、少なくとも上記第１ガラス部材を加熱するために第
   １ガラス部材の上部のみを発熱装置からの熱に露呈する
   段階、上記第１ガラス部材の上部が動作温度になると直
   ちに両ガラス部材を互いに対して押しつけてこの押しつ
   け前に導体と両ガラス部材との間の長時間の接触を防止
   する段階、から成る真空管ステムの製造方法。 ２、前記上部が動作温度になったとき前記底部モールド
   に固定される前記第１ガラス部材の下部が軟化温度にな
   るかあるいはそれを越えるように前記発熱装置による熱
   線束を調整するごとくなった特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３、前記導体と前記両ガラス部材は前記底部モールドに
   対して相対位置を変えることなく加熱されるごとくなっ
   た特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記底部モールドから前記プリフォームステムを除
   去した後に上記プリフォームステムを再加熱してその温
   度を動作温度にするごとくなった特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ５、前記発熱装置はバーナーである特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ６、前記導体の表面は銅である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ７、シール状態でガラスを通る少なくとも１個の導体を
   有し、上記ガラスに埋込まれたその導体の表面が酸化金
   属を含まぬようになった真空管用ガラスステム。