KR920000918B1 - 음극선관 방폭용 금속고리 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관 방폭용 금속고리

제1도는 일반적인 음극선과 방폭용 금속고리의 응력변형곡선을 도시한 그래프.

제2도는 및 제3도는 각각 다른 종래예를 개략적으로 도시한 사시도 및 평면도.

제4도는 본원 발명의 일실시예를 도시한 사시도.

제5도는 이 실시예에 사용되는 강대를 도시한 평면도.

제6도는 및 제7도는 상기 강대의 1차가공을 설명하기 위한 사시도 및 Ⅶ-Ⅶ선 단면도.

제8도는 및 제9도는 상기 강대의 2차가공을 설명하기 위한 사시도 및 측면도.

제10도는 상기 강대의 용접가공을 설명하기 위한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 금속고리 11 : 강대

13 : 용접가공기준철부 14 : 밴딩가공기준철부

15 : 부착편 16 : 용접용 돌기

51 : 안내홈 52 : 위치결정지그

54,57 : 용접전극

본원 발명은 예를들면, 텔레비젼 수상기용의 음극선관(이른바 브라운관)에 대하여 방폭(防爆)처리를 행하기 위한 음극선관 방폭용 금속거리에 관한 것이다.

음극선관의 패널부의 최대외주길이부, 이른바 몰드매치라인형성부에 최소한 1개의 대형(帶形)의 금속판을 1개소 이상에서 연결하여 이루어진 금속고리를 이른바 수축결합(shrinkage fit)법에 의해 장착함으로써, 음극선관의 방폭보강처리를 행하는 것이 알려져 있다.

여기서, 상기 수축결합보강처리에 대해서 간단히 설명한다. 먼저, 음극선관의 최대외주길이부인 몰드매치라인부의 외주길이보다 작은 내주길이를 가지며, 1개소 이상에서 코킹 또는 용접 등에 의해 연결되고, 상기 몰드매치라인부의 단면외측형상에 상사(相似)형으로 형성된 금속고리를 준비한다. 다음에, 이 금속고리를 가열하여 열팽창에 의해 금속고리내주길이가 상기 몰드매치라인부의 외주길이와 같은 정도, 또는 약간 길게되도록 한다. 음극선관의 상기 몰드매치라인부에는 예를 들면, 점착테이프 등을 감아 점접착층을 형성하고, 그 외주에 상기 가열팽창된 금속고리를 결합시킨다. 다음에, 금속고리를 냉각하여 이 금속고리를 수축시켜서, 이 수축에 의해 발생되는 금속고리의 체착장력에 의해 음극선관의 방폭보강이 이루어진다.

이 체착장력은 금속고리의 원래의 주(周)길이 ℓ(음극선관에 결합하기 전의 주길이)와, 음극선관의 몰드매치라인부의 외주에 결합시킨 다음의 주길이와의 상이의 변형량 △ℓ에 따라 정해진다.

여기서, 제1는 상기 금속고리로서 예를 들면, 두께 1.2㎜, 폭 20㎜의 대형의 강재를 주길이 ℓ가 1141㎜ 정도의 고리형(단, 몰드매치라인과 상사형상)으로 형성한 것을 이용한 경우의 응력변형곡선을 도시하고 있다. 이 제1도에 있어서, 횡축은 변형량 △ℓ의 상기 주길이 ℓ에 대한 비율이 △ℓ/ℓ을 %로 나타내며(△ℓ/ℓ×100%), 종축은 응력을 ㎏/㎟으로 나타내고 있다. 그리고, 변형량이 0%로부터 예를들면, 0.13%까지의 범위는 변형량과 응력이 비례관계에 있는 탄성변형영역이며, 이 영역을 넘어서 변형량이 증대하는 부분이 소성변형영역이다. 이 소성변형영역내에 있어서, 변형량이 변화해도 응력이 일정해지는 영역이 존재하며, 이 영역이 상기 금속고리의 체착장력을 일정하게 하는데 유용하다.

이에 대하여, 음극선관의 몰드매치라인부의 외주길이나 상기 금속고리의 내측주길이는 각각 제조오차가 있게 되며, 항상 일정한 길이로는 되지 않는다. 몰드매치라인부의 외주길이에 대해서는 금형의상이, 프레스로트의 상이 및 프레스금형의 마모정도에 의해 제조오차를 용인하지 않을 수 없는 실정이다. 따라서, 금속 고리의 내측 주길이의 제조오차를 극력 억제하고, 변형량이 상기 유용영역내에서 들어가도록 하는 것이 필요하다. 즉, 제1도의 예에 있어서는 변형량이 대략 0.13%로부터 대략 0.9%까지의 범위가 유용영역이며, 이 영역내에서는 응력이 대략 30㎏/㎟으로 일정하게 되어 있다. 그리고, 상기 음극선관의 몰드매치라인부의 제조오차를 고려하여, 금속고리의 주길이의 제조오차에 대해서는 상기 변형량이 0.4%를 기준치로 하여 ±0.2%의 범위내에 들어갈 것이 요구된다.

이와같이, 상기 금속고리의 제조오차를 작게 억제하기 위해, 종래부터 다음과 같이 제조방법이 채택되고 있다. 즉, 미리 포밍가공법 또는 프레스가공법 등에 의해 대형의 강재(鋼材) 등을 음극선관의 몰드매치라인부의 대략 외형형상으로 가공한다. 그리고, 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 가공된 대형의 강재 등의 부품(1)을 상기 몰드매치라인부의 외주길이보다 일정길이만큼 짧은 주길이를 갖는 형(2)에 감아 힘 F로 인장하거나, 또는 제3도에 도시된 바와같이, 금속고리의 주길이 결정용기의 형(2)에 감긴 부품(1)에 대해 가압지그(3)에 의해 힘 F로서 가압하여, 이들 제2도 또는 제3도의 부품(1)에 대한 주길이나 형상을 결정하고, 다음에 부품(1)의 최소한 1개소를 배면측 용접전극(4)과 전면측 용접전극(5)에 의해 용접하여, 상기 금속고리로 하고 있다.

이들 제2도 및 제3도에 도시된 종래의 제조방법에 있어서는 금속고리의 주길이나 형상을 확보하는 가공시에, 대형의 강재 즉 강대(鋼帶) 등의 부품(1)에 대해 인장응력을 부여한 상태하에 용접연결하고 있기 때문에, 강대 등의 스프링백량을 감안한 설비조건설정이 필요하다. 이 강대등의 스프링백량은 강대에 주어진 장력의 불균일성에 의존하여 변화하는 성질을 가지며, 금속고리의 주길이의 공차(公差)를 작게 억제하는 것은 매우 곤란하다.

또, 상기 포밍가공 또는 프레스가공된 부품을 미리 1개소 이상에서 용접연결하여 고리형으로 한다음, 이 고리의 내측으로부터 힘을 가하여 고리재료의 소성변형영역까지 확대해서 내주길이를 확보하는 방법도 알려져 있지만, 미리 용접연결할 때의 주길이의 불균일성이나 고리를 확대하는 가공시의 스프링백량의 불균일성 등에 의해 금속고리의 내주길이의 가공정밀도를 높이는 것은 곤란하다.

본원 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 간단한 구조로 금속고리의 주길이의 제조오차를 매우 작게 할 수 있고, 또 재조도 용이한 음극선관 방폭용 금속고리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 음극선관의 최대외형부에 결합되어 이 음극선관의 폭축(爆縮)을 방지하는 음극선관 방폭용 금속고리(10)에 있어서, 2개 이상의 강대(鋼帶)(11A,11B)의 각각의 양끝부에 용접가공기준철부(13a,13b)를 형성하고, 상기 강대(11)의 상기 양끝부사이에 부착편(15a,15b)을 형성하고, 또한 상기 강대(11)의 상기 부착편(15a,15b)과는 다른 위치에 벤딩가공기준철부(14)를 형성하고, 상기 베딩가공기준철부(14)에 의해 상기 각 강대(11)를 상기 음극선관의 최대외형부에 상사(相似)의 형상이 되도록 벤딩가공하고, 상기 용접가공기준철부(13a,13b)에 의해 상기 각 강대(11A,11B)의 위치결정을 행하면서 용접연결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

다음에, 본원 발명에 의한 음극선관 방폭용 금속고리의 바람직한 일실시예에 대한 도면에 의거하여 설명한다.

제4도는 본원 발명의 일실시예로서의 음극선관 방폭용 금속고리(10)를 도시한 사시도이다. 이 제4도에 있어서, 금속고리(10)는 2개의 대형의 강판(이하 강대라고 함)(11A),(11B)의 각 양끝부가 각각 용접에 의해 연결되어서 고립형으로 형성되어 있다. (15Aa),(15Ab),(15Ba) 및 (15Bb)는 부착편이다. 각 강대(11A),(11B)는 각각 동일한 형상, 예를들면 제5도에 도시된 바와 같은 형상을 가지고 있다. 이 제5도에 도시된 강대(11)는 예를 들면, 강판을 타발가공 또는 블랭킹 가공하여 얻어지는 것이며, 대형의 부분의 일측변(12)에서 돌출하도록 용접가공기준철부(凸部)(13a),(13b), 벤딩가공기준철부(14) 및 부착편(15a),(15b)이 일체적으로 형성되어 있다 이 경우, 각 용접기준철부(13a),(13b)의 중심선 a,b간의 길이가 상기 금속고리(10)의 주길이 ℓ의 1/2에, 또 벤딩가공기준철부(14)의 중심선 c의 각 철부(13a),(13b)의 중심선 a,b간의 예를들면 중심위치에 배치되도록(중심선 a,c간 및 c,d간이 각각 동일하게 ℓ/4도 되도록), 각 철부(13a),(13b),(14)가 형성된다. 여기서, 일반적으로 상기 타발가공 또는 블랭킹 가공에 있어서는 예를들면, 오차가 0.1㎜이내와 같은 높은 가공정밀도를 확보할 수 있으며, 상기 각 중심선 a,b간의 길이 ℓ/2이나, 중심선 a,c간 또는 c,d간의 길이 ℓ/4에 대해서도 고정밀도로 설정할 수 있다. 또, 각 용접가공기준철부(13a),(13b)의 강대의 길이방향의 폭 d이나 벤딩가공기준철부(14)의 폭 e 및 부착편(15a),(15b)의 배설위치나 치수 등에 대해서도 상기와 같은 정도의 고정밀도를 확보할 수 있다.

또한, 강대(11)의 타발가공 또는 블랭킹가공시 등에 용접가공기준철부(13a)의 근방에 전기용접시의 용접점으로 되는 용접용 돌기(16)를 형성하고, 각 부착편(15a),(15b)에 부착공(17a),(17b)을 형성하고 있다. 그리고, 강대(11)의 다른 측변(19)에 대해서는 직선형으로(요철없이) 형성되어 있다.

이상과 같이, 강판의 타발가공 등에 의해 가공형성된 강대(11)는 제6도에 도시된 바와 같은 프레스가공기에 의해 1차가공이 행해진다. 이 1차가공시에는 부착편(15a),(15b)에 대한 스텝형성이 이루어진다. 즉, 철형금형(21)과 요형금형(22)의 상기 부착편(15)에 대응하는 부분은 제7도에 그 단면을 도시한 바와 같이 스텝(23),(24)를 가지고 있으며, 이들 금형(21)과 (22)로 강대(11)의 부착편(15)을 끼위 가압함으로써, 부착편(15)에 스텝이 형성된다. 이때, 강대(11)의 벤딩가공기준철부(14)가 요형금형(22)의 기준철부안내홈(26)내에 안내되어서 강대(11)의 길이방향의 위치결정이 이루어지는 동시에, 강대(11)의 타측변(19)에 위치 결정지그(27)가 맞닿아 폭방향의 위치결정이 이루어진다. 또한, 강대(11)의 벤딩가공기준철부(14)는 안내홈(26)에 안내된 상태로 가압블록(28)에 의해 가압되어서 유지됨으로써, 상기 스텝형성가공시의 위치가 어긋나는 것 등이 방지된다.

다음에, 강대(11)의 2착가공으로서의 상기 몰드매치라인부의 형상에 따른 절곡가공을 제8도에 도시된 프레스금형에 의해 실시한다. 이 제8도에 있어서, 기대(30)상에 재치고정된 요형(凹形)의 프레스금형(31)의 곡면(32)과 도면중 상하방향으로 이동하는 철형의 프레스금형(33)의 곡면(34)이 상기 몰드매치라인부의 외형형상에 상사의 형상으로 되어있다. 철형프레스금형(33)은 요형의 프레스금형(31)의 대략 중앙부에서 수직으로 설치된 위치결정블록(35)이 관통하는 관통공(36)을 가지며, 이 위치결정블록(35)에 의해 안내되면서 도면중 상하방향(화살표방향)으로 슬라이드 이동한다.

위치결정블록(35)에는 강대(11)의 벤딩가공기준철부(14)를 안내하는 안내홈(37)이 수직방향으로 형성되며, 이 안내홈(37)과 각 프레스금형(31),(33)의 절곡성형용 곡면(32),(34)과의 배설위치 정밀도에 따라서, 강대(11)의 벤딩가공기준철부(14)에 대한 길이방향의 절곡위치의 정밀도가 결정된다. 또, 제8도의 각 금형(31),(33)의 전면에는 제9도에 도시된 바와같은 벽판블록(38)이 배설되며, 이 벽판블록(38)은 강대(11)의 타측변(19)에 맞닿아 폭방향의 위치결정을 행한다. 이 2차의 벤딩가공시에는 상기 1차가공된 강대(11)를 제8도의 가상선으로 도시한 바와 같이 요형금형(31)의 양 암부에 의해 지지하며, 제9도의 벽판블록(38)에 의해 강대(11)의 폭방향의 위치결정을 행하는 동시에, 벤딩가공기준철부(14)를 위치결정블록(35)의 안내홈(37)내에 안내하여 강대(11)의 길이방향의 위치결정을 행한다. 다음에, 철형금형(33)을 위치결정블록(35)으로서 슬라이드이동 안내하면서 도면중 아래쪽으로 강하이동시켜 곡면(34)으로서 강대(11)를 가압하고, 각 금형(31),(33)의 곡면(32),(34)에 의해 강대(11)를 벤딩가공한다. 이때, 벤딩가공기준철부(14)는 수직의 안내홈(37)에 따라서 슬라이드 이동되며, 강대(11)의 길이 방향의 위치가 어긋나는 것이 방지된다. 그리고, 각 금형(31),(33)에는 상기 1차가공에 의해 형성된 부착편(15a),(15b)의 스텝에 따른 스텝부(39),(40)가 형성되어 있다. 이들 1차,2차의 벤딩가공시에 있어서는 가공정밀도는 예를들면, 오차 0.1㎜ 이내로 하는 것이 용이하게 실현된다.

다음에, 이와같이 벤딩가공된 강대 2개를 용접연결하여 고리형으로 형성하는 용접가공에 대해 제10도에 의거하여 설명한다. 이 제10도에 있어서, 용접가공기대(50)상에는 용접위치내기 안내홈(51)을 갖는 위치결정지그(52)가 재치고정되어 있다. 위치결정지그(52)의 안내홈(51)의 기부에는 차양부(53)를 갖는 배면용접 전극(54)이 설치되어 있으며, 이 전극(54)의 위치안내홈(51)의 홈폭이 강대(11)의 용접가공기준철부(13)의 폭 d과 동일하게 설정되어 있다. 안내홈(51)은 상기 기부로부터 개방앞끝부를 향해 홈의 폭이 넓어지도록 형성되어 있으며, 한쪽의 강대(11A)의 일단측의 용접가공기준철부(13Ab)와 다른쪽의 강대(11B)의 일단측의 용접기준철부(13Ba)가 안내홈(51)의 상기 개방앞끝부로부터 상기 기부측에 안내됨으로써, 이들 용접기준철부(13Ab),(13Ba)가 정확히 겹쳐져서 각 강대(11A),(11B)간의 길이 방향의 용접위치결정이 고정밀도로 행해진다. 또, 강대의 수평위치결정블록(55A),(55B)이 가압블록(56A),(56B)에 의해, 각 강대(11A),(11B)에 대한 폭방향의 위치결정이 고정밀도로 이루어진다. 가압블록(56A),(56B)은 도면중 화살표방향으로 회동가능하며, 용접가공시에 각 강대(11A),(11B)의 다른 측변(19A),(19B)에 각각 맞닿는다. 그리고, 안내홈(51)내에서 안내슬라이드 이동되는 전면용접전극(57)이 배면용접전극(54)을 향해 이동하며, 이들 전극(54),(57)간에서 강대(11A),(11B)의 다른 측변(19A),(19B)에 각각 맞닿는다. 그리고, 안내홈(51)내에서 안내슬라이드 이동되는 전면용접전극(57)이 배면용접전극(54)을 향해 이동하며, 이들 전극(54),(57)간에서 강대(11A),(11B)의 각 용접기준철부(13Ab),(13Ba)를 밀착시킨다. 이때, 주로 제5도의 용접용 돌기(16)의 부분에 큰 전류가 흘러, 전기용접이 행해져서 강대(11A),(11B)가 연결된다. 또한, 각 강대(11A),(11B)의 각각의 타단측의 용접가공기준철부(13Aa),(13Bb)에 대해서도 상기와 같은 위치결정을 행하면서 용접연결함으로써, 제4도에 도시된 바와같은 고리형연결체, 즉 음극선관 방폭용 금속고리(10)가 얻어진다.

이 용접가공시의 금속고리의 주길이(전길이가 약 1100㎜)의 오차는 분포가 3σ(σ는 표준편차)인 범위를 ±0.3㎜ 이내로 억제할 수 있고, 고정밀도를 유지하면서 양산할 수 있다.

그런데, 종래 기술에 의하면 금속고리의 주길이를 결정하는 가공시에 강대부품에 대해 인장응력을 부여한 상태하에서 용접연결하고 있기 때문에, 반드시 강대부품의 스프링백량을 감안한 설비조건설정이 필요해지면, 더욱이 이 스프링백량은 강대에 주어진 장력의 불균일성에 의존해서 변화되기 때문에, 금속고리의 주길이(2전길이가 약 1100㎜)의 공차를 예를들면 ±0.6㎜ 이내로 하기 위해서는 양산설비 조건관리는 매우 곤란했었다.

이에 대하여, 본원 발명의 실시예에 의하면, 금속고리의 주길이가 최종적으로 결정되는 용접가공시에는 강대(11)에의 인장응력을 주지 않고 용접이 가능해졌기 때문에, 강대(11)의 스프링백량이 대략 완전히 0으로 되며, 금속고리의 주길이의 불균일량을 전길이가 약 1100㎜일 때 용이하게 ±0.3㎜ 이내로 할 수 있으며, 제품의 품질향상 및 생산성의 개선을 확보할 수 있다.

또, 금속고리(10)의 폭은 음극선관에의 체착장력에 따라서 설정되어 있고, 요부나 두께가 얇은 부분 등이 있으면 장력이 저하되거나, 이들 개소에 응력이 집중되어 바람직하지 못하지만, 가공기준으로 되는 부분을 철부(13),(14)로 형성하고 있기 때문에, 체착장력저하 등의 결함이 생길 염려가 없으며, 더욱이 일반적으로 강도저하가 생기기 쉬운 용접위치의 강대의 폭을 용접가공기준철부(13)의 분만큼 넓게 하고 있기 때문에, 용접개소의 보강과 용접가공기준을 1개의 용접가공기준철부(13)에 의해 겸용할 수 있다.

또한, 강대(11)의 벤딩가공에 대해서는 벤딩가공기준철부(14)를 가준으로 하여 자동적으로 고정밀도로 가공을 할 수 있으며, 용접가공에 대해서도 용접가공기준철부(13)를 위치결정지그(52)의 안내홈(51)에 의해서 자동용접가공을 고정밀도로 행할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백한 것과 같이, 본원 발명에 의한 음극선관 방폭용 금속고리에 의하면, 금속고리의 주길이가 결정되는 강대의 용접연결가공시에 인장응력을 부여할 필요가 없고, 용접가공기준철부에 의해 자동적으로 강대의 길이방향의 위치결정이 이루어져 용접이 행해지기 때문에, 높은 치수정밀도의 금속고리를 용이하게 양산할 수 있다.

Claims (1)

1. 음극선관의 최대외형부에 결합되어 이 음극선관의 폭축(爆縮)을 방지하는 음극선관 방폭용 금속고리(10)에 있어서, 2개 이상의 강대(鋼帶)(11A,11B)의 각각의 양끝부에 용접가공기준철부(13a,13b)를 형성하고, 상기 강대(11)의 상기 양끝부 사이에 부착편(15a,15b)을 형성하고, 또한 상기 강대(11)의 상기 부착편(15a,15b)과는 다른 위치에 벤딩가공기준철부(14)를 형성하고, 상기 벤딩가공기준철부(14)에 의해 상기 각 강대(11)를 상기 음극선관의 최대외형부에 상사(相似)의 형상이 되도록 벤딩가공하고, 상기 용접가공기준철부(13a,13b)에 의해 상기 각 강대(11A,11B)의 위치결정을 행하면서 용접연결하여 이루어지는 음극선관 방폭용 금속고리.

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