KR20010105607A - 음극선관용 스프링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 스프링 구조에 관한 것으로서, 프레임을 판넬에 지지시키기 위해 접합부분, 중앙부분, 결합부분 및 절곡부분으로 구성된 음극선관용 스프링에 있어서,

상기 스프링은 상기 중앙부분에 하나 이상의 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 본 발명에 의하면, 음극선관 내부 부품인 스프링의 구조를 변경하여 스프링의 강성을 감소시킴으로써, 음극선관의 충격 및 진동 특성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

음극선관용 스프링 구조 {Structure for spring in a color picture tube}

본 발명은 음극선관용 스프링 구조에 관한 것으로서, 특히 스프링의 중앙부분에 홀(Hole)을 형성하여 스프링의 강성을 감소시킴으로써, 음극선관의 충격 및 진동 특성을 개선시킬 수 있는 음극선관용 스프링 구조에 관한 것이다.

음극선관 내부 부품인 스프링의 강성은 한계는 있겠지만, 작으면 작을수록내 충격이나 내 진동 특성이 좋아지는 특징이 있는 부품이다. 하지만, 내충격 특성과 내진동 특성에 기여하는 강성의 방향이 다르기 때문에 음극선관용 스프링같이 판 구조물의 형태로 이루어진 부품에 대해 모든 방향으로의 강성을 원하는 대로 제어하는 것은 쉽지 않다.

도 1은 일반적인 음극선관의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 칼라 음극선관의 구조는, 판넬(101)이라고 하는 전면 유리와 펀널(102)이라고 하는 후면 유리가 결합되고, 그 내부에는 소정의 발광 역할을 하는 형광면(104)과 형광면(104)을 발광시키는 전자빔(106)의 근원인 전자총(112), 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해주는 섀도우 마스크(103)와 이를 지지하는 프레임(107) 및 전자빔(106)을 상하 좌우로 편향하기 위한 편향 요크(105)로 구성되어 있다.

또한, 상기의 프레임(107)을 판넬(101)에 지지시켜 주는 스프링(108)과 음극선관이 동작중 외부 지자기의 영향을 적게 받도록 해주는 인너쉴드(109)가 프레임(107)에 결합되어 고 진공으로 밀폐되어 있다.

상기와 같은 칼라 음극선관의 동작을 살펴보면, 펀넬(102)의 넥크(Neck)에 내장된 전자총(112)에서 전자빔(106)이 칼라 음극선관에 인가된 양극 전압에 의해서 판넬(101) 내면에 형성되어 있는 형광면(104)을 타격 하게 되는데, 이때 이 전자빔(106)은 형광면(104)에 도달하기 전에 편향 요크(105)에 의해서 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

아울러, 전자빔(106)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행 궤도를수정해 주는 2,4,6극의 마그네트(110)가 있어 색 순도 불량을 방지해 준다.

도 2는 상기의 음극선관의 구조를 스프링을 중심으로 상세히 보여주기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 프레임(202), 형광물질이 도포 되어 있는 판넬(204), 전자총(미도시)에서 나온 전자빔을 색상(R, G, B)별로 정확하게 판넬(204)의 R, G, B 형광물질에 도착하게 하는 섀도우 마스크(201) 및 프레임(202)을 판넬(204)에 지지하기 위한 스프링(203)으로 구성되어 있다.

도 3은 종래의 음극선관용 스프링의 구조를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 스프링은 접합부분(301), 중앙부분(302), 결합부분(303) 및 절곡부분(304)으로 나뉘어져 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 스프링은 접합부분(301), 중앙부분(302) 및 결합부분(303)이 동일 재질로 되어 있고, 중앙부분(302)에 아무런 홀(Hole)이 없는 구조를 갖고 있다.

도 4a 내지 4b는 종래의 다른 형태의 스프링 구조를 보여주는 도면으로 일본 공개 특허(공개 번호 55108149A 및 56057239A)에 개시되어 있는 내용이다.

도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 스프링의 구조가 도 4a와 같이 중앙부분 (402a)과 접합부분(401a)이 두개의 이종(異種) 재료를 사용하여 결합시킨 구조를 갖거나, 도 4b처럼 중앙부분(402b)만을 이종 재료를 사용하여 결합시킨 구조를 갖는다.

상기와 같은 종래의 음극선관용 스프링 구조는 이종 재료의 열 팽창 계수가다른 점을 이용하여 섀도우 마스크의 최종 위치를 조절하기 위한 장치로 사용하기 위함이다. 또 이러한 구조를 바이메탈(Bimetal)이라고 칭하고 있다.

도 5a 내지 5c는 종래의 음극선관을 구성하고 있는 스프링의 충격 및 진동 특성을 설명하기 위한 도면이다.

전자총(미도시)에서 나온 R, G, B 빔은 구별되어 섀도우 마스크(미도시)를 통해서 판넬(미도시)의 안쪽 면에 있는 형광 물질에 정확히 도착해야 하는데, 외부로부터 진동이 전달될 경우 섀도우 마스크의 진동으로 인해 전자총에서 나온 빔이 R, G, B별로 정확하게 판넬의 R, G, B 형광 물질에 도착하지 못하고 어긋나기 때문에 화면상에 물결 무늬가 발생하는 하울링(Howling) 현상이 생긴다.

또한, 음극선관 자체에 대해 낙하 충격 시험을 하는데 이때 진동 Howling 실험 때와 마찬가지로 최종적으로 섀도우 마스크에 변형이 생기게 되면 화면이 얼룩지게 되어 불량이 되었다.

그러나, 상기와 같은 도 3의 종래의 스프링 구조는 중앙부분에 강성 저감 효과를 내기 위한 아무런 형상 설계가 되어 있지 않기 때문에 충격 방향으로의 강도가 단지 스프링의 두께와 폭에 의해 결정되어 같은 크기의 스프링에서는 가장 강도가 큰 구조로 되어 있다.

또한, 도 4a 내지 4b의 스프링 구조는 제작 측면이나 조립 측면에서 공정이 복잡하며, 내충격이나 내진동에 대한 고려 없이 열 변형(Doming 현상)만을 보상하기 위한 구조이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 스프링의 중앙부분에 홀(Hole)을 만들어 스프링의 강성을 감소시킴으로써, 음극선관의 충격 및 진동 특성을 개선시킬 수 있는 음극선관용 스프링 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 보여주기 위한 단면도.

도 2는 상기의 음극선관의 구조를 스프링을 중심으로 상세히 보여주는 도면.

도 3은 종래의 음극선관용 스프링의 구조를 보여주는 도면.

도 4a 내지 4b는 종래의 다른 형태의 스프링 구조를 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 1실시예를 보여주는 도면.

도 6a 내지 6b는 본 발명과 종래의 음극선관용 스프링에서의 응력 분포 형태를 보여주기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 음극선관용 스프링에 형성된 홀의 크기를 설명하기 위한 도면.

도 8은 음극선관용 스프링에서의 충격 및 진동 특성에 중요한 방향을 표시한 도면.

도 9는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 2실시예를 보여주는 도면.

도 10은 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 3실시예를 보여주는 도면.

도 11a 내지 11b는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 4실시예를 보여주는 도면.

도 12는 본 발명과 종래의 음극선관용 스프링의 진동 전달율을 비교한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101,204 ... 판넬 102 ... 펀널

103,201 ... 섀도우 마스크 104 ... 형광면

105 ... 편향 요크 106 ... 전자빔

107,202 ... 프레임 108,203 ... 스프링

109 ... 인너 쉴드 110 ... 마그네트

111 ... 보강 밴드 112 ... 전자총

301,401a,401b,501,1001,1101 ..... 접합부분

302,402a,402b,502,1002,1102 ..... 중앙부분

303,403a,403b,503,1003,1103 ..... 결합부분

304,404a,404b,504,1004,1104 ..... 절곡부분

505,805,1005 ... 홀

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음극선관용 스프링 구조는,

프레임을 판넬에 지지시키기 위해 접합부분, 중앙부분, 결합부분 및 절곡부분으로 구성된 음극선관용 스프링에 있어서,

상기 스프링은 상기 중앙부분에 하나 이상의 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 스프링에 형성된 구멍은 상기 스프링의 길이 방향으로 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 스프링에 형성된 구멍의 길이는 구멍의 갯수에 따라 달리 하는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 1실시예를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 음극선관용 스프링 구조는, 접합부분(501), 중앙부분(502),결합부분(503), 절곡부분(504) 및 중앙부분(502) 가운데 길게 형성된 홀(Hole)(505)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 동작을 살펴보면, 음극선관에 있어서 판넬(미도시)에 프레임(미도시)을 지지시키기 위한 스프링에 있어서, 스프링의 중앙부분(504)에 긴 홀(505)을 뚫어 강성을 저감시키도록 하는 구조로 되어 있다.

도 6a 내지 6b는 본 발명과 종래의 음극선관용 스프링에서의 응력 분포 형태를 보여주기 위한 도면이다.

도 6a 내지 6b를 참조하여 음극선관용 스프링의 강성 저감에 대해 보다 상세히 설명하면, 종래의 음극선관용 스프링 구조와 같이 홀이 없는 경우에는 도 6a와 같이 충격 방향(도면의 거동 방향)으로 힘이 들어 올 때 스프링의 상부는 압축 응력이 작용하고 하부는 인장 응력이 작용하게 된다.

이때, 압축과 인장 응력이 걸리는 부분이 서로 지지하게 되어 강도가 올라가게 된다. 하지만, 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 경우 긴 홀이 뚫려 있음으로 해서, 도 6b와 같이 인장 응력 부분과 압축 응력 부분이 서로 독립되어 변형이 일어날 수 있으므로 효율적으로 강성을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

도 7은 본 발명의 음극선관용 스프링에 형성된 홀의 크기를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 스프링에 형성되는 홀의 크기에 대해 상세히 설명하기로 한다.

스프링 중앙부분에 형성되는 홀의 최대 길이는 전체 스프링 길이(L'')의 3/4이하의 비율이 되는 것이 좋으며, 스프링의 최소 길이는 스프링의 중앙부분의 길이(L')의 3/4 이상이 되어야 스프링의 강성 저하 및 체결력 저하로 음극선관 외부의 충격 및 진동 특성이 향상된다.

예를 들어, 종래와 같이 홀을 형성하지 않았을 때는 스프링의 최대 변위량이 약 2.2mm인데 비해, 형성된 홀의 길이가 3/4 L'이하인 경우에는 스프링의 최대 변위량이 약 3.1mm, 4/4 L'이상인 경우에는 최대변위량이 약 5.0mm로 늘어나게 된다.

도 8은 음극선관용 스프링에서의 충격 및 진동 특성에 중요한 방향을 표시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 음극선관용 스프링 구조는 진동 특성에 영향을 주는 방향(X,Z방향)으로도 약간의 강성 저감이 생기므로 진동 특성에도 효과가 있게 되는데, 체결력은 대략 12.5% 정도 저감되는데 비해, 충격 방향의 강성 저감은 30.5% 정도로 훨씬 크게 된다.

따라서, 본 발명의 음극선관용 스프링 구조는 판넬(미도시)에 프레임(미도시)을 결합 시킬때의 체결력을 어느 정도 유지할 수 있는 상태에서 충격 방향으로의 강성을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 9는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 2실시예를 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예는 스프링의 중앙부분(902)에 형성된 홀(905)의 폭이 길이 방향으로 변하는 구조를 가지고 있다.

이러한 구조는 음극선관용 스프링이 스프링의 형상이나 강도 및 기타 특성에 따라 변할 수 있는 것을 고려한 것이다.

도 10은 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 3실시예를 보여주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예는 스프링 중앙부분(1002)에 두개의 긴 홀(1005)이 형성되어 있다.

도 11a 내지 11b는 본 발명의 음극선관용 스프링 구조의 제 4 실시예를 보여주는 도면이다.

도 11a 내지 11b를 참조하면, 본 발명의 제 4실시예는 스프링의 중앙부분(1102a, 1102b)에 형성된 홀(1105a, 1105b)이 중앙부분(1102a, 1102b) 뿐만 아니라 결합부분(1101a, 1101b) 또는 접합부분(1103a, 1103b)까지 연장되어 형성되어 있는 구조이다.

도 12는 본 발명과 종래의 음극선관용 스프링 구조의 진동 전달율을 비교한 그래프이다.

도 12에서 보는 바와 같이 상기와 같은 본 발명의 스프링 구조를 통한 진동전달율이 종래의 스프링 구조에서의 경우 보다 현저히 저감되는 것을 알 수가 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 음극선관용 스프링 구조에 의하면, 음극선관 내부 부품인 스프링의 구조를 변경하여 스프링의 강성을 감소시킴으로써, 음극선관의 충격 및 진동 특성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 프레임을 판넬에 지지시키기 위해 접합부분, 중앙부분, 결합부분 및 절곡부분으로 구성된 음극선관용 스프링에 있어서,

   상기 스프링은 상기 중앙부분에 하나 이상의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관용 스프링 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링에 형성된 홀은 상기 스프링의 길이 방향으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관용 스프링 구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링에 형성된 홀의 길이는 홀의 갯수에 따라 달리 하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 스프링 구조.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링의 중앙부분에 형성된 홀은 상기 접합부분 또는 상기 결합부분까지 연장된 것을 특징으로 하는 음극선관용 스프링 구조.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링 홀의 폭은 상기 스프링 전체 폭의 2/4 ~ 3/4인 것을 특징으로 하는 음극선관용 스프링 구조.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 스프링 홀의 최대 길이는 스프링 전체 길이의 3/4이하이고, 홀의 최소 길이는 상기 중앙부분 길이의 3/4 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관용 스프링 구조.