KR100310684B1 - 전자총의 금속음극/캡 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 전자총의 음극조립체를 이루는 구성요소에 포함되는 금속음극과 캡을 용접하기 위해, 그 금속음극과 캡을 지지하는 전자총의 금속음극/캡 지지장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자총의 금속음극/캡 지지장치는, 금속음극을 수용하기 위한 홈부가 마련된 음극지지체와, 음극지지체의 상측에 놓여지며 상기 캡이 끼워져서 지지되는 관통공을 가지는 캡지지체와, 캡지지체가 음극지지체에 놓여질 때 상기 홈부와 관통공이 동축적으로 배치되도록 하기 위한 위치결정수단을 포함하고 있으므로, 용접될 금속음극과 캡의 상대위치정렬 작업이 매우 용이하게 행해질 수 있을 뿐만 아니라, 금속음극이 캡의 중심부로부터 벗어난 상태로 용접되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

전자총의 금속음극/캡 지지장치{Apparatus for supporting a metal cathode and a cap of electron gun}

본 발명은 음극선관용 전자총의 음극조립체를 이루는 구성요소에 포함되는 금속음극과 캡을 용접하기 위해, 그 금속음극과 캡을 지지하는 전자총의 금속음극/캡 지지장치에 관한 것이다.

음극선관의 펀넬 내면에 도포된 형광체를 발광시키기 위하여, 그 형광체층으로 전자를 발사하도록 된 전자총에는 그 전자 방출원으로서의 음극을 포함하는 음극구조체가 마련된다.

이와 같은 음극구조체는 일반적으로 제1도에 도시된 바와 같이, 파이프형의 슬리이브(1)와, 이 슬리이브(1)의 단부에 용접 결합되는 캡(2)과, 슬리이브(1)의 내부에 설치되는 히터(3)를 구비하고 있다. 상기 캡(2)에는 히터(3)에 의해 가열되어 전자를 방출하도록 된 금속음극(4)이 용접되어 있다. 이 금속음극(4)은 캡(2)의 정중앙에서 용접되는 것이 바람직하다. 금속음극(4)의 용접위치가 캡(2)의 중앙으로부터 벗어나면 벗어날수록 음극조립체의 동작시의 전계분포가 설계된 전계분포와는 크게 달라지게 되며, 그에 따라 산포가 증대되고 특성이 저하된다.

한편, 잘 알려진 바와 같이, 음극조립체의 특성은 금속음극(4)의 표면상태에 크게 영향을 받으며, 금속음극(4)의 표면에 흠집이 발생되는 등 금속음극(4)의 표면이 손상되어 있는 경우에는 음극조립체의 특성이 저하되게 된다. 이러한 점을 감안하여 캡(2)과 금속음극(4)의 용접시에, 용접대상물의 표면을 손상시키는 저항용접법을 사용하는 대신에, 캡(2)의 배면쪽으로부터 레이저용접을 행하는 방법을 사용함으로써 금속음극(4) 표면의 손상을 최소화하고 있다.

상술한 레이저용접시에는 먼저, 소정의 플레이트 위에 금속음극(4)을 그 표면이 아래로 향하도록 올려두고 그 금속음극(4) 위에 캡(2)을 올려둔다. 그 후, 상방으로부터 즉 캡(2)의 배면측으로부터 레이저빔을 조사하여 금속음극(4)과캡(2)을 용접시킨다. 이러한 방법에 의해 금속음극(4)과 캡(2)을 용접하게 되면, 금속음극(4)의 표면은 실질적으로 손상되지 않고 원하는 상태를 유지할 수 있다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래의 레이저용접방법에 따르면, 금속음극(4) 보다 캡(2)의 직경이 크므로, 금속음극(4) 위에 캡(2)이 놓여진 상태에서는 그 금속음극(4)과 캡(2)의 중심이 서로 일치되어 있는지를 확인할 수 없다. 따라서, 금속음극(4) 위에 캡(2)을 올려놓는 과정에서, 미리 캡(2)의 중심부가 금속음극(4)의 수직상방에 위치하도록 한 후 그 캡(2)을 금속음극(4) 측으로 서서히 접근시켜서 캡(2)의 중심과 금속음극(4)의 중심을 일치시켜야 한다.

따라서, 캡(2)과 금속음극(4)의 용접을 위한 작업에 많은 노력과 시간이 투여되어야 하므로 생산성 측면에서 매우 불리하다는 문제점이 있다. 만일, 용접전에 상술한 바와 같은 캡(2)과 금속음극(4)의 상호 위치정렬작업을 조금이라도 소홀히 하게 되면, 캡(2)에 대한 금속음극(4)의 용접위치가 공차범위를 벗어나 있는 상태로 용접되는 경우가 종종 발생된다. 이러한 경우에는, 상기와 같이 음극조립체의 동작시에 산포가 증대되고 특성이 저하되는 문제가 야기될 수 있으므로 그 용접물들을 폐기처리하여야만 하는 상황이 생기며, 이로 인하여 많은 비용의 손실이 초래된다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 많은 노력 및 시간을 들이지 않더라도 캡에 대한 금속음극의 용접위치가 항상 정확한 위치에 일정하게 유지될 수 있도록 하기 위한 전자총의 금속음극/캡 지지장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 전자총의 음극조립체의 일례의 개략적 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자총의 금속음극/캡 지지장치의 개략적 분리 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 지지장치의 개략적 결합 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...슬리이브 2...캡

3...히터 4...금속음극

10...음극지지체 11...홈부

12...위치결정핀 20...캡지지체

21...관통공 22...위치결정구멍

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자총의 금속음극/캡 지지장치는, 히터가 내장될 파이프형 슬리이브의 일측단부에 고정되는 캡에 상기 히터에 의해 가열되어 열전자를 방출할 금속음극을 용접하기 위하여, 상기 캡과 금속음극을 지지하는 것에 있어서; 상부에 상기 금속음극을 수용하기 위한 홈부가 마련된 음극지지체; 상기 음극지지체의 상측에 놓여지며, 상기 캡이 상방으로부터 끼워져서 상기 음극지지체에 수용된 금속음극의 상면에 접촉될 수 있도록 상하면을 관통하는 관통공을 가지는 캡지지체; 및 상기 캡지지체가 상기 음극지지체에 놓여질 때 상기 홈부와 관통공이 동축적으로 배치되도록, 상기 음극지지체에 대한 캡지지체의 안착위치를 결정하기 위한 위치결정수단;을 포함하는 점에 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자총의 금속음극/캡 지지장치의 개략적 분리 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 지지장치의 개략적 결합단면도이다.

도 2 및 도 3을 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예의 전자총의 금속음극/캡 지지장치는, 음극지지체(10)와 캡지지체(20)와 위치결정수단을 구비하고 있다.

상기 음극지지체(10)의 상부에는 금속음극(4)을 수용하기 위한 홈부(11)가 마련되어 있다. 이 홈부(11)의 규격은 수용되는 금속음극(4)의 규격을 감안하여 설정된다. 예를 들어, 수용될 금속음극(4)의 가로 및 세로길이가 각각 0.6mm이고두께가 0.2mm인 경우에, 홈부(11)의 가로 및 세로길이는 각각 0.65mm 정도로 하고 깊이는 0.1mm 정도로 하면 좋다.

상기 캡지지체(20)는 상기 음극지지체(10)의 상측에 놓여지는 것으로서, 상하면을 관통하는 관통공(21)을 가지고 있다. 이 관통공(21)에는 상기 금속음극(4)과 용접될 캡(2)이 끼워지게 된다. 상기 관통공(21)의 직경은 그 관통공(21)에 끼워질 캡(2)의 직경을 감안하여 설정된다. 예를 들어, 끼워질 캡(2)의 직경이 1.5mm인 경우에, 관통공(21)으로의 캡(2)의 삽입성 및 끼워진 캡(2)의 유동억제 측면을 감안하여 관통공(21)의 직경을 1.55mm 정도로 하면 좋다.

상기 위치결정수단은, 음극지지체(10)에 대한 캡지지체(20)의 안착위치를 결정하기 위한 것으로서, 본 실시예에 있어서는, 한 쌍의 위치결정핀(12)과 한 쌍의 위치결정구멍(22)이 구비되어 있다.

상기 위치결정핀(12)들은 상기 음극지지체(10)에 고정되어 있으며, 서로 나란하게 캡지지체(20) 측으로 돌출되어 있다.

상기 위치결정구멍(22)들은 캡지지체(20)에 마련되어 있다. 캡지지체(20)가 음극지지체(10)에 놓여질 때 각 위치결정구멍(22)에는 그에 대응되는 위치결정핀(12)이 끼워지도록 되어 있다. 위치결정핀(12)들과 위치결정공(22)들의 위치는, 캡지지체(20)가 음극지지체(10)에 놓여진 상태에서 홈부(11)와 관통공(21)이 동축적으로 배치되도록 즉 관통공(21)의 중심과 홈부(11)의 중심이 실질적으로 일치되도록, 설정되어 있다.

이러한 구성을 가지는 지지장치의 사용방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 음극지지체(10)와 캡지지체(20)가 상호 분리되어 있는 상태에서, 음극지지체(10)의 홈부(11)에 금속음극(4)을 수용시켜 둔다. 그 후, 캡지지체(20)를 음극지지체(10)의 상방으로부터 그 음극지지체(10) 측으로 접근시켜서 위치결정핀(12)들이 각각 대응되는 위치결정구멍(22)들에 끼워지도록 한 후, 캡지지체(20)를 도 3에 도시된 바와 같이 음극지지체(10)의 상면에 올려둔다. 이러한 상태에서 음극지지체(10)의 홈부(11)에 수용된 금속음극(4)과 용접될 캡(2)을 상방으로부터 캡지지체(20)의 관통공(21)에 끼워넣어 둔다. 이 때, 캡(2)은 슬리이브(1)와 용접되어 있는 상태일 수도 있고 아직 슬리이브(1)에 용접되어 있지 않은 상태일 수도 있으나, 후속작업성을 고려할 때 캡(2)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 미리 슬리이브(1)와 용접되어 있는 상태에서 관통공(21)에 끼워지는 것이 바람직하다.

캡(2)을 캡지지체(20)의 관통공(21)에 끼워넣으면, 캡(2)은 금속음극(4)에 접촉된 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서, 레이저용접기(WT)를 사용하여 캡(2)의 배면으로부터 레이저빔을 조사하여 금속음극(4)과 캡(2)을 용접한다.

이와 같이 본 실시예의 지지장치를 사용하여 금속음극(4)을 캡(2)에 용접하는 과정에서, 위치결정수단으로서의 위치결정핀(12)들과 위치결정구멍(22)들에 의해 캡지지체(20)의 관통공(21)의 중심과 음극지지체(10)의 홈부(11)의 중심이 일치되어 있으므로, 금속음극(4)을 음극지지체(10)의 홈부(11)에 수용시켜두고 음극지지체(10)의 상부에 놓여진 캡지지체(20)에 캡(2)을 끼워두기만 하면, 상호 용접될 금속음극(4)과 캡(2)은 그 중심들이 서로 일치하는 상태로 지지되어 있게 된다.따라서, 용접을 위한 금속음극(4)과 캡(2)의 상대위치정렬 작업이 매우 용이하게 행해질 수 있을 뿐만 아니라, 금속음극(4)이 캡(2)의 중심부로부터 벗어난 상태로 용접되는 것이 원천적으로 봉쇄된다.

한편, 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 금속음극(4)과 캡(2)의 용접이 완료되면, 캡지지체(20)를 음극지지체(10)에 대해 상방으로 이동시켜서 그 음극지지체(10)로부터 분리시킨 후 용접물 즉, 캡(2)과 그 캡(2)에 용접된 금속음극(4)을 빼내고, 다시 다른 금속음극과 캡을 상술한 바와 마찬가지로 본 실시예의 지지장치에 의해 지지시켜 두고 레이저 용접을 행한다.

이상, 일 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 실시예에 있어서는 음극지지체(10)에 위치결정핀(12)들이 마련되고 캡지지체(20)에 위치결정공(22)들이 마련되어 있으나, 본 발명에 따르면, 음극지지체(10)에 상술한 위치결정공들이 마련되고 캡지지체(20)에 상술한 위치결정핀들이 마련될 수도 있다. 이러한 구성을 가지더라도 상술한 실시예에서 얻어지는 효과와 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 본 실시예에 있어서는 한 쌍의 위치결정핀(12)과 한 쌍의 위치결정구멍(22)이 구비된 것으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명에 따르면 3개 또는 그 이상의 위치결정핀 및 그에 대응되는 위치결정공을 가지는 전자총의 금속음극/캡 지지장치가 제공될 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전자총의 금속음극/캡 지지장치는, 금속음극을 수용하기 위한 홈부가 마련된 음극지지체와, 음극지지체에 놓여지며 상기 캡이 끼워져서 지지되는 관통공을 가지는 캡지지체와, 캡지지체가 음극지지체에 놓여질 때 상기 홈부와 관통공이 동축적으로 배치되도록 하기 위한 위치결정수단을 포함하고 있으므로, 용접될 금속음극과 캡의 상대위치정렬 작업이 매우 용이하게 행해질 수 있을 뿐만 아니라, 금속음극이 캡의 중심부로부터 벗어난 상태로 용접되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 히터가 내장될 파이프형 슬리이브의 일측단부에 고정되는 캡에 상기 히터에 의해 가열되어 열전자를 방출할 금속음극을 용접하기 위하여, 상기 캡과 금속음극을 지지하는 전자총의 금속음극/캡 지지장치에 있어서;

   상부에 상기 금속음극을 수용하기 위한 홈부가 마련된 음극지지체;

   상기 음극지지체의 상측에 놓여지며, 상기 캡이 상방으로부터 끼워져서 상기 음극지지체에 수용된 금속음극의 상면에 접촉될 수 있도록 상하면을 관통하는 관통공을 가지는 캡지지체; 및

   상기 캡지지체가 상기 음극지지체에 놓여질 때 상기 홈부와 관통공이 동축적으로 배치되도록, 상기 음극지지체에 대한 캡지지체의 안착위치를 결정하기 위한 위치결정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자총의 금속음극/캡 지지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치결정수단은,

   상기 음극지지체와 캡지지체 중 어느 하나의 지지체에 서로 나란하게 설치된 복수의 위치결정핀과,

   상기 캡지지체와 캡지지체 중 다른 하나의 지지체에 마련되며 그 각각이 상기 각 위치결정핀에 끼워지는 복수의 위치결정구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자총의 금속음극/캡 지지장치.