KR100334717B1 - 칼라음극선관용 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 프레임에 관한 것으로, 관내에서 낙하충격 및 진동특성을 향상시키기 위한 부품인 프레임에서 응력이 집중되는 코너부의 비드형상을 개선하여 자체 강성을 향상시키기 위한 돌입형 비드형상을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 장변축과 단변축이 만나는 외측 코너 부위에 장·단변축 방향으로 공유하며 비드 형상을 갖는 돌입홈이 반경을 갖고 형성된 사각형상의 프레임 구조체가 구비된 칼라 음극선관용 프레임에 있어서: 상기 코너부에 형성된 돌입홈에는 적어도 2단 이상의 계단형 더블 비드가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 코너부에 형성되는 종래 단층형 비드에 비해 증가된 강성을 확보할 수 있게된다는 이점이 있다.

Description

칼라음극선관용 프레임{Frame of CRT}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관내에서 낙하충격 및 진동특성을 향상시키기 위한 부품인 프레임의 비드형상 개선을 통해 특히 코너부에서의 강성을 개선하기 위한 프레임에 관한 것이다.

일반적으로, 음극선관 내에서 새도우 마스크를 지지하고 있는 프레임은 그 강성이 높을수록 충격이나 내진동 특성이 좋아지는 특성이 있는 부품이다. 그러므로 프레임에 대한 강성을 높이기 위하여 여러가지 방법들이 제안되었다. 그중 가장 간단한 방법은 두께를 증가시키는 것이지만, 이는 부품의 단가를 상승시키는 요인이 되기 때문에 생산효율면에서 부적합하다.

가장 흔히 사용되는 방법은 프레임의 적당한 위치에 돌입홈 즉, 비드(bead)를 넣어 강성을 높이는 방법이다. 비드를 주는 방법은 먼저 진동 변위나 충격 변위가 일어날때 가장 응력이 많이 걸리는 부분에 강성보강용 비드를 넣게 된다. 음극선관용 프레임의 경우는 대부분의 진동 변위와 충격 변위를 보면 응력이 대부분 코너부위에서 응력이 크게 걸리게 되는데, 이는 프레임의 코너부가 프레임의 강성을 좌우하고 있음을 확인케 하여준다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 프레임이 장착된 칼라 음극선관의 한예를 살펴보기로 한다.

도 1은 일반적인 음극선관의 일부 절개도이고, 도 2는 상기 음극선관의 전면 패널측 부품의 분해 사시도를 나타낸다.

도시된 칼라음극선관은 전면에 위치하는 패널(1)과, 패널(1)의 후단에 융착된 깔때기 형상의 펀넬(2)로 진공 외관용기를 이루게 되며, 펀넬(2)의 직경이 작은 단부, 즉 네크부(12) 내에는 전자빔(10)을 방사하는 전자총(3)이 봉입되고, 외경에는 상기 방사된 전자빔(10)을 스크린 전체로 편향시키는 편향요크(8)가 장착된다.

그리고, 패널(1)의 내측면에는 적(R), 녹(G), 청색(B)의 형광막(1a)이 형성되며, 이 형광막(4)으로부터 소정거리 이격되어 색선별 기능을 하는 섀도우마스크(5)가 프레임(6)에 의해 지지되고, 프레임(6)은 스프링(4)에 의해 패널(1) 내측에 지지되며, 후단측에는 편향된 전자빔(10)이 외부자계에 의한 영향을 차단하기 위한 인너쉴드(11)가 결합된다.

이와 같은 상태에서 전자총(3)으로부터 방사된 R/G/B 3개의 전자빔(10)이 편향요크(8)의 수직 및 수평 편향자계에 의해 화면의 원하는 부분으로 편향되며, 섀도우마스크(5)의 개공을 통과하면서 색선별이 이루어진 상태로 형광막(1a)을 타격, 화상을 구현하게 된다.

한편, 전자총(3)에서 방사된 전자빔(10)은 R,G,B 별로 정확하게 형광막(1a)의 R,G,B 형광체를 정확히 타격해야 하는데, 외부로 부터 충격 및 음파등에 의한 진동이 섀도우마스크(5)로 전달될 경우 마스크 진동으로 인해 전자빔(10)이 해당 형광체를 타격하지 못하고 어긋나기 때문에 화면상에 물결무늬가 발생하게 된다. 이를 하울링(Howling)현상이라고 하며 이 현상을 저감시키기 위해서 최종적으로 섀도우마스크(5)에서의 진동 발생을 저감시켜야 하는데 이를 위한 간접적인 방법으로 프레임(6)의 강성을 증가시켜야 한다.

또한, 음극선관 자체에 대해 낙하 충격 시험을 하는데, 이때 진동 하울링 실험과 마찬가지로 최종적인 섀도우마스크에 변형이 생기게 되면 화면이 얼룩지게 되어 불량이 되므로 이를 제품 신뢰성 평가방법의 하나로 시험하고 있다. 이 또한 섀도우 마스크의 변형을 줄이는 간접적인 방법으로 프레임의 강성을 증가시켜야 한다.

이를 위해 도 2에서와 같이 프레임의 각 변에 돌입형상으로 다수의 비드(6a)를 형성하게 되는데, 그중 보다 효과적인 종래의 방법은 도 3에서와 같이 외측 코너부에 단층형의 비드(6b)를 형성하는 것이다.

전술한 종래의 기술에 의하면, 프레임의 강성증가를 위해 각변과 코너부에 단층형의 비드를 형성하게 됨을 알 수 있다.

그러나, 상기 종래 기술에 따른 프레임구조에 있어서, 여러가지 진동모드 형상에 대한 응력 분포를 보면 대부분의 응력(얼룩으로 나타난 영역)이 코너부에 집중됨을 도 4의 응력분포 모드를 통해 알 수 있다. 참고로 각 모드는 주파수변화에 따른 진동변형을 나타낸 것이다.

결국, 다수의 비드를 각 변에 형성한 종래 기술은 강성 증가에 그다지 효과를 나타내지 못하게 됨을 알 수 있다.

따라서, 도 3과 같은 코너부 비드가 강성의 증가 효과가 비교적 크게 작용함을 알 수 있으므로, 본 발명은 상기 내용을 참조하여 강성을 더욱 향상시킬 수 있는 비드형상을 프레임의 4코너부에 형성시켜 음극선관의 충격 및 진동 특성을 개선하는데 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 일부 절개도.

도 2는 종래 프레임이 적용된 패널 구조체 분해 사시도.

도 3은 도2의 A부 확대도.

도 4는 여러 진동모드 형상에서의 응력분포 상태도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드가 형성된 프레임 코너부 확대도.

도 6a, 도 6b는 상기 실시예에 따른 프레임에서의 부위별 파라미터.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비드 형태도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비드 형태도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널 , 2 : 펀넬 , 3 : 전자총 , 4 : 스프링 , 5 : 섀도우 마스크

6 : 프레임 , 6a.6b : 비드(종래) , 6c.6c'.6c" : 비드(본 발명)

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은,장변축과 단변축이 만나는 외측 코너 부위에 장·단변축 방향으로 공유하며 비드 형상을 갖는 돌입홈이 반경을 갖고 형성된 사각형상의 프레임 구조체가 구비된 칼라 음극선관용 프레임에 있어서, 상기 코너부에 형성된 돌입홈에는 적어도 2단 이상의 계단형 더블 비드가 더 구비된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임을 제공한다.

바람직하게는, 상기 코너부에 형성된 돌입홈은, 프레임 둘레인 홈의 길이방향을 따라 다단의 계단형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또 바람직하게는, 상기 코너부에 형성된 돌입홈은, 프레임 두께인 홈의 폭 방향을 따라 다단의 계단형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또 바람직하게는, 상기 장변축에서의 비드 전체 길이를 α1이라 하고, 상기 장변 축에서의 2단계 비드길이를 α₂라 하며, 단변축에서의 비드 전체 깊이를 δ1이라 하고, 단변축에서의 2단계 비드 깊이를 δ2라 하며, R을 반경이라 했을 때, α₂는 0.1 α1≤α2≤[α1-(δ1+δ2)-R] 식을 만족하는 것이 바람직하다.

상기 2단계 비드 길이 α2가 0.1 이하이면 종래와 같은 큰 폭을 갖는 단일의 비드 형상과 가깝게 되어 그 효과가 미약하게 되어 반경 R의 한계에 의해 본 발명에 따른 목적을 실현시키기 어렵게 된다.

또 바람직하게는, α1에 대한 α2의 비율은, 0.1＜(α2/α1)0.8 식을 만족하는 것이 바람직하다.

상기 α1에 대한 α2의 비율은, 0.1 이하이면 종래와 같은 큰 폭의 단일 비드의 형상과 가깝게 되어 효과가 미약해지고, 0.8 이상이면 코너부의 성형조건인 반경 R의 한계에 의해 본 발명에 따른 목적을 실현시키기 불가능해진다.

또한, 바람직하게는, 상기 단변축에서의 비드 전체 길이를 β1이라 하고, 상기 단변 축에서의 2단계 비드길이를 β₂라 했을 때 β1에 대한 β2의 비율은, 0.1＜(β2/β1)＜0.8 식을 만족하는 것이 바람직하다.

상기 β1에 대한 β2의 비율이 0.1 이하이면 종래와 같은 큰 폭의 단일 비드에 가깝게 되어 효과가 미약해지고, 0.8 이상이면 코너부의 성형조건인 반경 R의 한계에 의해 본 발명에 따른 목적을 실현시키기 불가능해진다.

또한 바람직하게는, 상기 장변축에서의 비드 전체 깊이를 γ1이라 하고, 장변축에서의 2단계 비드 깊이를 γ2라 했을 때, γ1에 대한 γ2의 비율은, 0.2＜(γ2/γ1)＜0.8 식을 만족하는 것이 바람직하다.

상기 γ1에 대한 γ2의 비율이 0.2 이하이면 성형이 불가능해지고, 0.8 이상이면 단일 비드에 가깝게 되어 프레임의 강성을 강화시키는 효과가 미약해진다.

또한 바람직하게는, 상기 단변축에서의 비드 전체높이를 h1이라 하고, 단변축에서의 2단계 비드의 높이를 h2라 했을 때,h1에 대한 h2의 비율은, 0.2＜(h2/h1)＜0.65 식을 만족하는 것이 바람직하다.

상기 h1에 대한 h2의 비율은, 0.2 이하이면 성형이 불가능하고, 0.65 이상이면 성형이 어려우며 단일 비드에 가깝게 되어 프레임의 강성을 강화시키는 효과가 미약해진다.

즉, 음극선관용 프레임에 대한 진동 모드 형상을 살펴보면 응력분포가 대부분 코너부에 집중되어 있는 것을 확인하였으므로, 상기와 같이 하면 프레임의 강성을 좌우하는 부위인 코너부에 돌입홈으로서 비드를 다단의 계단형상으로 형성시킴으로서 구조체의 강성이 더욱 증가될 수 있게됨을 알 수 있다.

그 결과, 음극선관 구조체의 충격 및 진동특성이 개선되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이하에서는 상기한 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 프레임 보강구조의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 코너부의 비드구조이고, 도 6a및 도 6b는 상기 비드구조의 파라미터를 나타낸 도이며, 도 7은 다른 실시예에 따른 비드구조, 도 8은 또 다른 실시예에 따른 비드구조를 나타낸 도이다.

본 실시예에 따른 프레임(6)은 도 5에 도시된 바와 같이 각 코너부에 둘레 즉, 관축과 수직 방향을 따라 2중 계단형으로 비드(6c)가 형성되는 것으로, 음극선관의 크기에 따른 비드(6c)의 부위별 수치를 한정하면 다음과 같다.(도 6a, 도 6b 참조)

즉, 장변측에서의 비드 전체길이(α₁): 0〈α₁〈 L₁

장변축에서의 2단계 비드 길이(α₂): 0〈α₂〈 α₁-δ₁

단변축에서의 비드 전체 길이(β₁): 0〈β₁〈 S₁

단변축에서의 2단계 비드 길이(β₂): 0〈β₂〈 β₁-γ₁

장변축에서의 비드 전체 깊이(γ₁): 0〈γ₁〈 λ₁

장변축에서의 2단계 비드 깊이(γ₂): 0〈γ₂〈 γ₁

단변축에서의 비드 전체 깊이(δ₁): 0〈δ₁〈 ρ₁

단변축에서의 2단계 비드 깊이(δ₂): 0〈δ₂〈 δ₁

전체 비드폭(D): 0〈 D〈 W

장변축에서의 1단계 비드의 경사각(θ₁): 0〈θ₁〈 180°

장변축에서의 2단계 비드의 경사각(θ₂): 0〈θ₂〈 180°

단변축에서의 1단계 비드의 경사각(φ₁): 0〈φ₁〈 180°

단변축에서의 2단계 비드의 경사각(φ₂): 0〈φ₂〈 180°

단변축에서의 비드 전체 높이(h1): 0〈h1〈h2

단변축에서의 2단계 비드 깊이(h2): 0〈h2〈h1

(단, L1은 장변 전체길이의 1/2, S1은 단변 전체길이의 1/2, W는 전체 높이중 최소치, λ₁은 코너부 근처에서 장변축 폭의 최소치, ρ₁은 코너부 근처에서 단변축 폭의 최소치를 나타낸다)

이와 같은 한정수치내에서 형성된 2층 계단형 비드(6c)는 단층의 몰입홈 형상에 비해 프레임(6)의 코너부에서 강성을 더욱 증가시킬 수 있게된다.

그리고 본 발명의 다른 실시예로는 도 7에 도시된 바와 같이 폭방향 즉, 관축방향으로 2중 계단형 비드(6c')를 형성하거나, 또 다른 실시예로는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 두개의 실시예를 합친 형태의 양방향으로 2중 계단형 비드(6c")를 형성하면 양방향 모두 응력집중을 방지할 수 있게 됨으로 프레임의 강성보강 효과를 극대화 할 수 있다.

한편 비교 예로서, 즉 종래에도 프레임의 코너부에 비드를 추가하여 강성을 크게 증가시키는 구조가 적용되었으나, 실험예에 따른 하기 [표 1]의 강성평가 수치를 살펴보면 이는 본 발명의 다단 계단형 비드에 비해 효과가 미약함을 알 수 있다.

고유진동수	1st	2nd	3rd	4th	5th
비드가 없는 프레임	69.8	244.3	289.7	370.2	391.8
단층형 코너비드 프레임	71.9	256.8	295.6	408.0	430.6
다층 계단형 코너비드 프레임	73.5	268.2	300.6	418.9	441.7

이 결과에서, 본 발명에 의하면 프레임 보강구조가 종래에 비해 더욱 증가되어 충격 및 진동특성이 개선될 수 있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 비드 형상이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 응력분포가 집중되는 코너부의 비드 형상을 개선하여 프레임 강성을 더욱 개선하고, 이를 통해 음극선관의 낙하충격 및 진동특성을 향상시키게 되는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 장변축과 단변축이 만나는 외측 코너 부위에 장·단변축 방향으로 공유하며 비드 형상을 갖는 돌입홈이 반경을 갖고 형성된 사각형상의 프레임 구조체가 구비된 칼라 음극선관용 프레임에 있어서:

   상기 코너부에 형성된 돌입홈에는 적어도 2단 이상의 계단형 더블 비드가 더 구비된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코너부에 형성된 돌입홈은, 프레임 둘레인 홈의 길이방향을 따라 다단의 계단형으로 형성된 것임을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 코너부에 형성된 돌입홈은, 프레임 두께인 홈의 폭 방향을 따라 다단의 계단형으로 형성된 것임을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 장변축에서의 비드 전체 길이를 α1이라 하고, 상기 장변 축에서의 2단계 비드길이를 α₂라 하며, 단변축에서의 비드 전체 깊이를 δ1이라 하고, 단변축에서의 2단계 비드 깊이를 δ2라 하며, R을 반경이라 했을 때, α₂는 0.1 α1≤α2≤[α1-(δ1+δ2)-R] 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
5. 제 4 항에 있어서,

   α1에 대한 α2의 비율은, 0.1＜(α2/α1)0.8 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 단변축에서의 비드 전체 길이를 β1이라 하고, 상기 단변 축에서의 2단계 비드길이를 β₂라 했을 때 β1에 대한 β2의 비율은, 0.1＜(β2/β1)＜0.8 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 장변축에서의 비드 전체 깊이를 γ1이라 하고, 장변축에서의 2단계 비드 깊이를 γ2라 했을 때, γ1에 대한 γ2의 비율은, 0.2＜(γ2/γ1)＜0.8 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 단변축에서의 비드 전체높이를 h1이라 하고, 단변축에서의 2단계 비드의 높이를 h2라 했을 때, h1에 대한 h2의 비율은, 0.2＜(h2/h1)＜0.65 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.