专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及电视接收机、计算机显示器等中使用的荫罩式阴极射线管。
荫罩6的作用是对电子枪4发射的3条电子束进行分色，在平板上形成有多个通过腐蚀形成的、作为电子束通过孔的约呈狭缝状的孔。A表示电子束轨迹。
作为固定荫罩6的片状构件的边框7，在其长度方向的两端固定有作为边框7的支持体的一对边框8。由上述一对边框7和一对边框8形成了框状体。由该框状体和固定在该框状体上的荫罩6形成了荫罩组件9。
在上下一对的边框7上固定有片状的弹簧安装构件21，在该弹簧安装构件21上固定有弹簧件10。在左右一对的边框8上固定有片状的弹簧安装构件11，该弹簧安装构件11上固定有弹簧件12。
荫罩组件9在面板2上的固定是通过弹簧件10的安装孔10a与面板2内面的上下的销13嵌合、以及弹簧件12的安装孔12a与面板2内面的左右的销(未图示)嵌合实现的。
在彩色阴极射线管中，由于电子束撞击所引起的荫罩6的热膨胀，导致电子束通过孔发生位移，从电子束通过孔穿过的电子束不能准确打在预定的荧光粉上，从而出现可导致混色的搭叠现象。为此，人们采取这样一种方法，即，在预先施加有可将荫罩6随着温度上升而发生的热膨胀吸收的拉力的状态下，将荫罩6抻拉保持在边框7上。即便荫罩6的温度上升，依靠这种抻拉保持，也能够使荫罩6的开孔与荧光粉屏面2a的荧光粉条相对位置发生偏移的程度减小。
但是，上述现有彩色阴极射线管存在如下问题。当被抻拉保持的荫罩6受到电子束的撞击而热膨胀从而导致拉力减小时，荫罩组件9的内力力矩会发生变化，平衡状态也将改变。随着该平衡状态的改变，荫罩6的开孔与荧光粉屏面2a之间的距离(q值)将发生偏移，即荫罩6在管轴方向上的位置发生偏移，导致电子束不能够准确地打在荧光粉上，出现混色。
对于如上所述荫罩6的管轴方向的位置偏移所引起的混色，即使对前述荫罩进行抻拉保持也不能完全避免。
为实现上述目的，本发明的阴极射线管为具有一对片状构件、在所说一对片状构件相向的状态下固定在所说各片状构件上而对所说各片状构件进行支持的一对支持体、以及在受到拉力的状态下固定在所说各片状构件上的荫罩的阴极射线管，其特征是，所说支持体具有向所说荫罩侧凸出而形成的曲轴状的台阶部分。根据上述阴极射线管，荫罩组件的内力力矩得以减小，因此，即使荫罩因电子束的撞击而热膨胀，也能够抑制荫罩在管轴方向上的位移，抑制q值偏移。此外，利用支持体的曲轴状的台阶部分可将横向空隙以铁系材料加以遮蔽，因此能够改善磁特性。
在所说阴极射线管中，最好是，所说支持体具有在所说片状构件的长度方向上从端部延伸至内侧的延伸部，通过固定所说延伸部的端部与所说片状构件，使得所说支持体以在所说片状构件的长度方向上向内侧伸入的部分得到固定。根据上述阴极射线管，荫罩的拉力容易呈波峰形分布，荫罩的振动易于在荫罩的自由端得到抑制。此外，该场合下，虽然随着荫罩热膨胀，支持体的动作将增大，但应力可被伸向内侧的部分所吸收，支持体上安装有对支持体进行支持的弹簧件的轴所承受的应力可以减小。因此，能够获得更好的减小荫罩组件的内力力矩的效果。
此外，最好是，在所说支持体上，在所说曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分处，还固定有对所说支持体进行支持的弹簧安装构件，所说弹簧安装构件上固定有弹簧件，所说弹簧件上形成有用来插在安装销上的安装孔，所说安装孔的中心点，相对于所说支持体的固定有所说片状构件的部分的位置，位于所说荫罩侧的相反一侧。根据上述阴极射线管，施加在片状构件上面的荫罩拉力的反力在支持构件上产生的力矩得以减小，因此，能够减小片状构件的上面在管轴方向上的位移量。
此外，最好是，在所说支持体上，在所说曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分处或凹陷部分的外部，固定有对所说支持体进行支持的弹簧件，在所说弹簧件上形成有用来插在安装销上的安装孔，所说安装孔的中心点，相对于所说支持体的固定有所说片状构件的部分的位置，位于所说荫罩侧的相反一侧。根据上述阴极射线管，由于弹簧件直接安装在支持体上，故不需要弹簧安装构件。
此外，最好是，所说曲轴状的台阶部分在所说支持体的长度方向上具有呈直线形状形成的部分。根据上述阴极射线管，能够很容易地将用于将固定有荫罩的荫罩组件安装到面板上的部件安装在支持体上。
此外，最好是，所说曲轴状的台阶部分中的、向所说荫罩一侧发生位移的部分的中心线在所说荫罩的面的上方。根据上述阴极射线管，随着荫罩的热膨胀，荫罩向荧光粉屏面靠近，故可获得修正色偏的效果。
此外，最好是，所说曲轴状的台阶部分的折弯部分呈圆弧状形成，所说圆弧内周的曲率半径为20mm以上。根据上述阴极射线管，能够防止应力过度集中在折弯部分上，能够保证足够的刚性。
此外，最好是，还固定有中间隔着所说曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分而与所说支持体相向地固定的支撑调整构件。根据上述阴极射线管，除了具有减小力矩变化的效果之外，还具有提高支持体的刚性的效果。此时，由于断面二次矩增大，故支持体所采用的钢材的截面尺寸等级可以降低。并且，电子束撞击时荫罩在管轴方向的位移可得到进一步的抑制。
而且，与相对于支持体的管轴方向的轴的断面二次矩相比，相对于水平方向的轴的断面二次矩增大，因此，支持体的管轴方向的位移得到抑制，而水平方向的位移增大，利用该水平方向的位移也能够进行管轴方向的修正。
此外，最好是，在所说支撑调整构件上还形成有使所说支撑调整构件长度方向上的弹簧常数减小的突起。根据上述防极射线管，可以缓和阴极射线管工作时支撑调整构件在对支持体进行压缩的方向上施加的力，因此，荫罩的管轴方向的位移得以减小。
此外，最好是，所说支撑调整构件在长度方向上的弹簧常数为1.47×104N/mm以下。
此外，最好是，所说支撑调整构件其热膨胀系数大于所说支持体。根据上述阴极射线管，能够防止荫罩在热处理工序中发生塑性变形。并且，能够抑制阴极射线管工作时管轴方向的位移。
此外，最好是，所说支撑调整构件的热膨胀系数为所说支持体的热膨胀系数的1.2倍以上。
此外，最好是，热膨胀系数小于所说支持体的支撑调整构件固定在所说曲轴状的台阶部分中的、向所说荫罩一侧发生位移的部分的表面上。根据上述阴极射线管，能够防止荫罩在热处理工序中发生塑性变形。
此外，最好是，内部磁屏蔽是中间隔着绝热材料固定在所说支撑调整构件上。根据上述阴极射线管，能够抑制从支持体向内部磁屏蔽的热传导，抑制内部磁屏蔽的散热效果，因此，支持体与支撑调整构件二者能够以相同的温度稳定下来。由此，能够稳定电子束移动量，防止发生色偏。
此外，最好是，内部磁屏蔽固定在所说支撑调整构件上，所说内部磁屏蔽与所说支撑调整构件二者的接触面积为所说支撑调整构件的单面面积的25％以下。根据上述阴极射线管，由于内部磁屏蔽与支撑调整构件之间的接触面积小，故能够抑制从支持体经支撑调整构件向内部磁屏蔽进行的热传递，抑制内部磁屏蔽的散热效果，因此，支持体与支撑调整构件能够以相同的温度稳定下来。由此，能够稳定电子束移动量，防止发生色偏。
此外，最好是，所说内部磁屏蔽与所说支撑调整构件二者的接触面积为，所说支撑调整构件的单面面积的5％以下。根据上述阴极射线管，能够切实抑制从支持体经支撑调整构件向内部磁屏蔽进行的热传递，因此，能够更切实地防止色偏。
此外，最好是，在所说内部磁屏蔽与所说支撑调整构件之间夹有导热系数低于所说内部磁屏蔽及所说支撑调整构件的部件。根据上述阴极射线管，能够更切实地抑制从支持体经支撑调整构件向内部磁屏蔽进行的热传递，此外，最好是，所说导热系数低的部件的材料是SUS304。
此外，最好是，所说内部磁屏蔽是通过在所说内部磁屏蔽和所说支撑调整构件中的至少一方上所形成的突起部而接合在所说支撑调整构件上，所说接触面积是所说突起部上的接合面积。根据上述阴极射线管，能够容易且可靠地接合内部磁屏蔽与所说支撑调整构件，并可减小内部磁屏蔽与支撑调整构件之间的接触面积。
图2是本发明的实施形式1所涉及的荫罩组件的立体图。
图3是本发明的实施形式2所涉及的荫罩组件的立体图。
图4A是示出现有荫罩组件的力矩作用状态的一个例子的附图。
图4B是示出本发明一实施形式的荫罩组件的力矩作用状态的附图。
图5是示出本发明另一个实施形式的荫罩组件的力矩作用状态的附图。
图6是本发明的实施形式3所涉及的荫罩组件的立体图。
图7A是示出阴极射线管工作时边框及支撑调整构件的时间与温度之间关系的附图。
图7B是示出阴极射线管工作时时间与电子束移动量之间关系的附图。
图8是内部磁屏蔽的一个例子的立体图。
图9是本发明的实施形式4所涉及的荫罩组件的立体图。
图10是内部磁屏蔽与荫罩组件接合状态下的图9的A向视图。
图11是内部磁屏蔽与荫罩组件接合状态下的图9的I-I向剖视图。
图12A是对图7的时间t1之前的状态下阴极射线管工作时的边框的位移状况加以展示的附图。
图12B是对图7的时间t1之后的状态下阴极射线管工作时的边框的位移状况加以展示的附图。
图13A是本发明一实施形式所涉及的、形成有旨在减小弹簧常数的突起的支撑调整构件之一例的侧视图。
图13B是本发明一实施形式所涉及的、形成有旨在减小弹簧常数的突起的支撑调整构件之另一例的侧视图。
图13C是本发明一实施形式所涉及的、形成有旨在减小弹簧常数的突起的支撑调整构件之又一例的侧视图。
图14A是内部磁屏蔽与支撑调整构件二者之接合的实施例1的立体图。
图14B是图14A的II-II向剖视图。
图15A是内部磁屏蔽与支撑调整构件二者之接合的实施例2的立体图。
图15B是图15A的III-III向剖视图。
图16A是内部磁屏蔽与支撑调整构件二者之接合的实施例3的立体图。
图16B是图15A的IV-IV向剖视图。
图17A是示出本发明实施形式6所涉及的、阴极射线管工作时边框及支撑调整构件的时间与温度之间关系的附图。
图17B是示出本发明实施形式6所涉及的、阴极射线管工作时时间与电子束移动量之间关系的附图。
图18是现有的阴极射线管一例的剖视图。
发明的最佳实施形式下面，结合附图对本发明的一个实施形式进行说明。对于与现有技术例相同的构成部分赋予相同的编号而进行说明。
(实施形式1)图1是本发明的实施形式1所涉及的彩色阴极射线管的剖视图。图2是图1的荫罩组件16的立体图。图2中省略了荫罩6。
作为片状构件的边框7的支持体的边框14，具有折弯部分，通过该折弯部分而形成了曲轴状的台阶部分。该曲轴状的台阶部分的面14b相对于面14a位于更靠荫罩6一侧，面14a与面14b之间形成高低差15。
在上下的边框7的各两个端部上，通过焊接等方法固定有左右的边框14，从而形成了框架体(图2)，在该框架体中的边框7的上表面固定荫罩6而形成荫罩组件16。在上下一对的边框7上固定有片状的弹簧安装构件21，弹簧件10固定在该弹簧安装构件21上。在左右一对的边框14上固定有片状的弹簧安装构件11，弹簧件12固定在该弹簧安装构件11上。由此，使得弹簧件12的安装孔12a位于边框14的长度方向的大约正中部位。此外，在边框14的曲轴状部分中，形成面14b的部分是在边框14的长度方向上呈直线形状形成，因此，便于弹簧安装构件11的安装。
荫罩组件16在面板2上的固定与图18的情况同样，是通过使弹簧件10的安装孔10a与面板2的上下的销13相嵌合，以及使弹簧件12的安装孔12a与面板2的内面的左右的销(未图示)相嵌合而实现的。
图4是用来对作用在荫罩组件上的力矩进行比较的附图，各自示出荫罩组件的一部分侧面。图4A是图18所示现有技术例的结构，图4B是图1所示本实施形式的结构，图中的z轴方向与管轴方向相同，将朝上的方向作为正方向。
无论哪一幅附图中，荫罩6均是被抻拉保持在边框7的上面7a上，荫罩6在箭头a方向上施加拉力。若设荫罩6的拉力为F，则在边框7的上面7a上作用有沿箭头方向(上面7a向内侧倾倒的方向)与拉力F大小相同的反力。另外，弹簧件12的厚度在1mm左右，力矩随着荫罩6热膨胀而发生的变化完全取决于组成框架体的各边框。
对各图中反力F所产生的力矩分析如下。在图4A所示现有技术例中，对于反力F所产生的、相对于边框8中心线上的中心点A点的力矩M，若设上面7a至中心线的最短直线距离为L，则为M＝F×L。即，在图4A所示状态下，是在作用有边框7的上面7a的反力F所产生的、相对于A点的力矩M的状态下保持平衡的。
当从该平衡状态起，拉力F随着荫罩6热膨胀而减小时，边框7的上面7a的反力所产生的、相对于A点的力矩M也会减小，平衡状态将改变。在图4A中，由于热膨胀导致拉力F减小，从单点划线所示的位置移动到了实线的位置上，并在该状态下再次保持平衡。即，在热膨胀的作用下，边框7的上面7a将向z轴的负方向仅位移Δz。而实际上，由于边框8受到弹簧件12的安装孔12a的约束，因此，向z轴的负方向仅位移Δz。
下面，对图4B所示的本实施形式进行分析，对于反力F所产生的相对于A点的力矩M’，若设上面7a至边框14c中心线的最短直线距离为L’，则为M’＝F×L’。在本实施形式中，边框14的面14b相对于面14a位于z轴的正方向、即荫罩6一侧。随之，A点也向z轴的正方向位移。因此，距离L’与距离L相比缩短了高低差15，因此，L’＜L，M’＜M的关系成立。
也就是说，在图4B的状态下，是在作用有比M小的力矩M’的状态下保持平衡的。与图4A的场合同样，当拉力F随着荫罩6热膨胀而减小时，力矩M’也减小，平衡状态也将改变。在本图中，由于拉力F减小，从单点划线所示的位置移动到了实线的位置上，并在该状态下再次保持平衡。此时，按照单点划线所示发生挠曲的边框14如同得到释放而动作。即，在热膨胀的作用下，边框7的上面7a将向z轴的负方向仅位移Δz’。
在这里，该随着拉力的变化而产生的z轴方向的位移量与使边框14发生挠曲的边框7的上面的反力所产生的、相对于A点的力矩成正比。由于如前所述，M’＜M，故Δz’＜Δz的关系成立。因此，根据本实施形式，边框7的上面7a的反力所产生的、相对于A点的力矩得以减小，因此，能够使边框14的挠曲的变化量减小，使边框7的上面7a的z轴方向的位移量减小。即，即使电子束的撞击导致荫罩6热膨胀，也能够抑制荫罩6在管轴方向(z轴方向)上的位移，还能够抑制q值偏移。
在图4B所示的实施形式中，虽然边框14的面14b相对于面14a位于z轴的正方向，但面14b仍在荫罩6的面的下方。而图5所示的实施形式为，其边框20的面20a与面20b之间的高低差大于图4B所示的场合，面20b向z轴的正方向继续位于，并且面20b位于荫罩6的面的上方。
根据本实施形式，边框20中心线上的中心点A点的位置不同于图4B的实施形式，而位于荫罩6的面的上方，因而相对于A点的力矩M的方向相反。因此，随着荫罩6的热膨胀而发生的边框7的上面7a的位移的方向也将相反(z轴的正方向)。如上所述，通过荫罩6向z轴正方向的位移，使得荫罩6向荧光粉屏面2a一侧靠近，因此可获得修正色偏的效果。
此外，图4B所示的边框14上在对荫罩6进行抻拉保持时承受压缩力，而在抻拉保持之后，将如前所述承受相对于A点的力矩，因此，要求其具有一定的刚性而不至于发生塑性变形。为此，曲轴状部分的圆弧形折弯部分14c、14d内周的曲率半径以20mm以上为宜，最好是30mm以上。这一点在图5的场合，以及以下将说明的图3所示的实施形式中也同样。
(实施形式2)图3示出实施形式2所涉及的荫罩组件的实施形式。本图中省略了荫罩6。本图所示的荫罩组件17与图2所示的框架体同样，作为片状构件的边框7的支持体的边框18具有折弯部分，通过该折弯部分而形成曲轴状的台阶部分。该曲轴状的台阶部分的面18b相对于面18a位于荫罩6一侧，面18a与面18b之间形成高低差。
边框18具有在边框7的长度方向上从端部向内侧延伸的延伸部18c，通过固定延伸部18c的端部与边框7，使得延伸部18c的端部以其伸向边框7的长度方向内侧的部分通过焊接等方式得到固定。因此，在边框7的两个端部处，边框7与边框18是相分离的。
本图所示的实施形式中，与图2所示实施形式同样，边框7的上面7a的反力所产生的、相对于A点的力矩也能够得以减小，使边框18的挠曲的变化减轻，即使荫罩6发生热膨胀，也能够抑制荫罩6在管轴方向上的位移，抑制q值偏移。
当使用本图所示的荫罩组件17时，可使得荫罩6的拉力在边框7的长度方向上易于呈波峰形分布，易于以荫罩的自由端抑制荫罩的振动。在这种场合，当拉力随着荫罩6热膨胀而减小时，与图2所示的荫罩组件16相比，作为短轴的边框18所发生的动作增大。但是，应力可被伸向内侧的延伸部18c所吸收，边框18上的安装有弹簧件12的轴上的应力得以减小。因此，在本实施形式中，能够获得更为有效的前述减小相对于A点的力矩的效果。
以采用图1所示本实施形式所涉及的荫罩组件的实施例以及采用图18所示现有荫罩组件的现有例，就发射电子束时电子束的移动量进行了对比实验，实验结果示于下面的表1、表2中。
表1EW端部 角部现有例 外15微米外20微米实施例 外5微米 外7微米表2EW端部 角部现有例 外200微米 外130微米实施例 外100微米 外90微米表1是电子束射在整个荫罩上时的实验结果，表2是电子束射在荫罩的局部上时的实验结果。在表2的实验中，使电子束射在荫罩的左右两个端部上，电子束所射部分的面积各自与荫罩面积的1/5相当。
在表1、表2中，所说EW端部是指荫罩左右的两个端部，从荫罩的正面看过去，右侧为E端，左侧为W端。实验结果中，所说的“外”表示电子束在荧光粉面上向外侧移动。此外，表1、表2的实验中，电子束量均为Ia＝1650微安。
荫罩越向管轴的负方向(远离荧光粉面的方向)发生位移，电子束在荧光粉面上越是向外侧移动，而从表1、表2所示的实施例中均可看出，电子束向外侧的移动量大幅度减小，荫罩在管轴方向上的位移大幅度减小。
(实施形式3)图6是实施形式3所涉及的荫罩组件的立体图。本图中省略了荫罩6。本实施形式是在图2所示实施形式的边框14上固定支撑调整构件22而成。如本图所示，支撑调整构件22这样配置，即，中间隔着曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分而与边框14相向配置，支撑调整构件22的两个端部固定在边框14的背面上。
由此，可提高作为短轴的边框14的刚性，获得与矩形截面相同的效果。特别是，与相对于作为管轴方向的轴的轴27的断面二次矩相比，相对于作为水平方向的轴的轴28的断面二次矩要大，因此，边框14在长度方向上的抗弯曲强度提高。即，在本实施形式中，除了具有图2、图3的实施形式所具有的、减小力矩变化的效果之外，还具有提高边框14的刚性的效果。
因此，与图2、图3的实施形式相比，因电子束撞击时短轴的力矩变化而发生的、荫罩在管轴方向上的位移可得到抑制。此外，加之如上所述提高刚性的效果，使得断面二次矩增大，因此，支持体所使用的钢材的截面尺寸等级可以降低。
另外，如前所述，对于边框14，与相对于管轴方向的轴(轴27)的断面二次矩相比，相对于水平方向的轴(轴28)的断面二次矩增大，因此，边框14的管轴方向(轴27方向)的位移得到抑制，而水平方向(轴28方向)的位移增大。在边框14沿水平方向上的、边框14朝外侧扩展的方向动作的场合，还可利用固定在边框14上的片状的弹簧，使边框14在管轴方向上发生位移。即，还可以利用边框14的水平方向的位移，进行管轴方向的修正。
(实施形式4)实施形式4是为了获得新的效果，以热膨胀系数比支撑调整构件所固定于其上的短边边框大的材料作为支撑调整构件的材料而成，短边边框为铁材料时，支撑调整构件例如使用SUS304。
这样，作为本实施形式，能够防止，在烧封工序等高温区域进行热处理时，由于荫罩比短边边框过度延伸而发生荫罩的塑性变形、以及由于热蠕变现象而导致拉力降低。
即，在高温状态下，由于短边边框和支撑调整构件二者的热膨胀系数的差异，例如在图6所示的例子中，短边边框14将如箭头c所示呈凹状弯曲，而作为荫罩，在使抻拉方向的拉力减小的方向上受到力的作用，因此，因温度升高而作用在荫罩上的拉力得以减小。
如前所述，使得支撑调整构件的热膨胀系数大于短边边框，可防止烧封工序等高温区域的热量导致荫罩塑性变形；而它们在热膨胀系数上存在差异，还能够得以在阴极射线管工作时抑制管轴方向的位移。对此，结合图7～图12进行说明。图7示出阴极射线管工作时，短边边框及支撑调整构件的时间与温度之间的关系。曲线23表示短边边框的时间与温度之间的关系，曲线24表示支撑调整构件的时间与温度之间的关系。
图8示出内部磁屏蔽的立体图。本图所示的内部磁屏蔽30具有延伸自本体30a的焊接用平面部31、以及折弯该平面部31而形成的裙部32。本体30a呈将电子束移动部围起来的盒状形成。图9示出荫罩组件的一个实施形式的立体图。本图所示的荫罩组件33基本结构与图6所示的相同，作为片状构件的长边边框34上固定有作为支持体的短边边框35，在各长边边框34上固定有荫罩36。并且，在短边边框35上固定有支撑调整构件37。
在本图中，以支撑调整构件37一侧作为正面示出，图8所示内部磁屏蔽30，以裙部32部分将荫罩组件33覆盖的状态进行安装，通过将内部磁屏蔽30的平面部31焊接在荫罩组件33的支撑调整构件37上而使二者彼此固定。例如，使图8所示的平面部31的焊接点38与图9所示的支撑调整构件37的焊接点39重合后进行焊接。
图10是内部磁屏蔽30与荫罩组件33二者接合状态下的A向(图9)视图。本图中，内部磁屏蔽30的裙部32有部分未示出，可以看出，平面部31与支撑调整构件37二者是相接合的。图11是内部磁屏蔽30与荫罩组件33二者相接合状态下的I-I向(图9)剖视图。如本图所示，内部磁屏蔽30上接合有电子屏蔽40。
随着阴极射线管工作，如图11的箭头i、j所示，电子枪发射电子束，阴极射线管内部的温度开始上升。从结构上使得电子束以荫罩36之有效面积的110％进行扫描，因此，超出有效面积之外的电子束中的、单侧的约5％的电子束各自撞击两个端部的电子屏蔽40(箭头i)。因此，阴极射线管一开始工作，电子束即撞击电子屏蔽40及荫罩36。
在这里，由于电子屏蔽40是通过焊接而与内部磁屏蔽30相接合的，故随着电子束撞击电子屏蔽40，内部磁屏蔽30的温度也上升。当内部磁屏蔽30的温度上升时，通过焊接而与之相接合的支撑调整构件37的温度也上升。在这个阶段，短边边框35的温度尚未达到与支撑调整构件37的温度相接近的程度。图7A中时间t1之前的状态即示出这一状态，在时间t1之前，与短边边框35相比，支撑调整构件37的温度要高。
图12A示出在图7的t1之前的状态下，支撑调整构件37的温度高于短边边框35的温度时短边边框35的位移状态。本图中，是以短边边框35与支撑调整构件37的热膨胀系数相同为前提的(图12B也同样)。
假设支撑调整构件37未固定在短边边框35上，则支撑调整构件37的温度将高于短边边框35，因此，若对支撑调整构件37同与之对应部位的短边边框35进行比较，支撑调整构件37因热膨胀而伸展的程度要大于短边边框35伸展的程度。
而实际上，由于支撑调整构件37固定在短边边框35上，因此，支撑调整构件37将向对短边边框35进行牵拉的方向(箭头d)施加力。其结果，短边边框35将如箭头e所示呈凹状弯曲，荫罩36向靠近荧光粉面的方向位移(图12A的单点划线部分)。由此，q值将减小。
与电子屏蔽40上的两侧合起来有约10％的电子束撞击相比，有大半电子束撞击到荫罩36上。于是，荫罩36的温度上升，荫罩36的热量向长边边框34转移，进而向短边边框35转移。因此，如图7的时间t1之前的状态那样，短边边框35温度的上升将相对于支撑调整构件37在时间上滞后。
由于来自长边边框34的热量持续向短边边框35转移，故短边边框35的温度继续上升，在图7所示的时间t1处，短边边框35与支撑调整构件37二者的温度相等，并且温度继续上升。这是由于，从长边边框34向短边边框35传递的热量比经由电子屏蔽40、内部磁屏蔽30传递到支撑调整构件37的热量大的缘故。时间t1之后，如图7所示，短边边框35的温度还继续上升，达到既定的温度后稳定下来。
另一方面，随着短边边框35温度的上升，短边边框35的热量也向支撑调整构件37转移。在这种场合，支撑调整构件37的温度将比与之相接合的内部磁屏蔽30的温度高，因此，支撑调整构件37的热量要向内部磁屏蔽30转移。如图8所示，由于内部磁屏蔽30具有相当大的表面面积，故内部磁屏蔽30将起到散热片的作用，使支撑调整构件37温度的上升受到抑制。
即，与支撑调整构件37与短边边框35二者的温度达到相等的时间t1之后，短边边框35的温度仍继续上升相比，支撑调整构件37的温度停止上升，以既定的温度保持稳定状态。因此，在时间t1之后，支撑调整构件37与短边边框35二者温度的上下关系颠倒过来，短边边框35的温度以比支撑调整构件37的温度高的状态稳定下来。
图12B示出在图7的时间t1之后的状态下，短边边框35的温度高于支撑调整构件37的温度时短边边框35的位移。若假定支撑调整构件37未固定在短边边框35上，则由于短边边框35的温度高于支撑调整构件37的温度，因此，支撑调整构件37同与之对应部分的短边边框35二者进行比较时，短边边框35因热膨胀而伸展的程度要大于支撑调整构件伸展的程度。
而实际上，由于支撑调整构件37固定在短边边框35上，因此，支撑调整构件37将向对短边边框35进行压缩的方向(箭头f)施加力。其结果，短边边框35将如箭头g所示呈凸状弯曲，荫罩36向远离荧光粉面的方向位移(图12B的单点划线部分)。由此，q值将增大。
在图12B的场合，若支撑调整构件37的热膨胀系数比短边边框35的热膨胀系数有足够大，则将如图12A的场合那样，支撑调整构件37向对短边边框35进行牵拉的方向(箭头d)施加力。因此，短边边框35将如箭头e所示呈凹状弯曲，荫罩36向靠近荧光粉面的方向位移，可使得管轴方向的位移减小。
即，使得支撑调整构件37的热膨胀系数大于短边边框35的热膨胀系数，不仅能够防止荫罩在封接工序等生产工序中的高温区域发生塑性变形，而且，还能够在阴极射线管工作时，减小由于短边边框35与支撑调整构件37之间的温差而导致的管轴方向上的位移。在这种场合，最好是，支撑调整构件37的热膨胀系数为短边边框35的热膨胀系数的1.2倍以上，例如，支撑调整构件37使用SUS304(热膨胀系数为180×10-7/℃)，短边边框35使用铬钼钢(热膨胀系数为120×10-7/℃)即可。
在支撑调整构件37的热膨胀系数与短边边框35的热膨胀系数相等的场合，如前所述，将会由于短边边框35与支撑调整构件37之间的温差而发生管轴方向的位移，而在热膨胀系数相差较小的场合，这种位移不能够得到足够的抑制。
但是，即使在这种场合，由于能够获得提高短边边框35刚度的效果，故与没有支撑调整构件37的结构相比，能够使电子束撞击时荫罩在管轴方向上的位移进一步得到抑制这种效果不变。
(实施形式5)以上，就为了使荫罩36在阴极射线管工作时向靠近荧光粉面的方向位移，而使得支撑调整构件37的热膨胀系数大于短边边框35的热膨胀系数的例子作了说明，但也可以将支撑调整构件37在长度方向上的弹簧常数减小。这样做，能够缓和图12B所示支撑调整构件37向压缩短边边框35的方向(箭头f)施加的力，因此，能够减小荫罩36在管轴方向上的位移。
图13A～C是将弹簧常数减小的实施形式5所涉及的支撑调整构件的侧视图。作为本图所示支撑调整构件22a～22c，为减小弹簧常数，均形成有突起，各突起是对支撑调整构件从侧面看过去时从大约中央部位进行弯曲加工而形成。图13A的支撑调整构件22a形成有从侧面看过去呈倒V字形的突起，图13B所示的支撑调整构件22b形成有从侧面看过去呈倒U字形或者半圆形的突起。图13C所示的支撑调整构件22c是在图13A所示突起的形状上增加折弯形状而成。
为使各支撑调整构件发挥弹簧效果，缓和对短边边框35进行压缩的方向上的力，最好是，各图所示的突起形状其宽度w在5～50mm的范围内，高h为5～50mm。此外，各支撑调整构件在长度方向上的弹簧常数在1.47×104N/mm以下为宜。而为了减小弹簧常数，也可以将各支撑调整构件的断面面积减小。
(实施形式6)本实施形式是防止q值随着时间的推移发生偏移的另一个实施形式。若如通过实施形式4所说明的，支撑调整构件37与短边边框34的热膨胀系数为相同的程度，则随着时间的推移，荫罩面将靠近或远离荧光粉面，因而电子束的轨迹将改变。图7B示出时间与电子束移动量二者的关系，对于电子束轨迹的改变，与图7A所示的时间与温度关系图进行对比而说明之。
因电子束在工作初期撞击荫罩而导致荫罩热膨胀，边框相应于该热膨胀而发生变形，从而产生时间t0之前的电子束移动量。过了时间t0后，由于与短边边框相比，支撑调整构件的温度要高，因而支撑调整构件的热膨胀要大于短边边框的热膨胀，因此，荫罩向恢复发生热膨胀之前状态的方向变化，使得电子束移动量暂时减小。
接下来，相对于支撑调整构件的温度上升速率减缓，短边边框保持温度上升速率而继续升温，因此，随着短边边框的热膨胀，荫罩向发生热膨胀的方向变化，电子束移动量增加。当在时间t1处支撑调整构件与短边边框二者的温度变得相同时，电子束移动量将变得与工作初期的时间t0时相同。之后，电子束移动量仍逐渐增加，电子束移动量最终将稳定下来。
电子束移动量的这种变化使得TV装置调整困难。本实施形式旨在通过抑制支撑调整构件与内部磁屏蔽之间的热传导，从而防止支撑调整构件和将其固定的短边边框之间产生温差，稳定电子束的移动量。
图14所示的实施例是图8所示的内部磁屏蔽30的平面部31与支撑调整构件37二者通过突起部相接合的实施例。图14A是平面部31的立体图，图14B是图14A的II-II向剖视图。在图14A、B中，在内部磁屏蔽30的平面部31上形成有突起部41。突起部41，是在平面部31上设置凹陷而形成凹部从而使得平面部31向支撑调整构件37一侧突起的部分。42为焊接点，突起部41及其下方的支撑调整构件37二者通过焊接而接合。
于是，如图14B所示，在平面部31的下表面与支撑调整构件37的上表面之间形成间隙，在该间隙内存在有导热系数低于内部磁屏蔽30及支撑调整构件37的低导热系数部件43。内部磁屏蔽30及支撑调整构件37若为铁材料，低导热系数部件43则例如使用SUS304。
根据本图所示的实施例，平面部31与支撑调整构件37之间的热传导受到抑制，故能够将实施形式4中结合图11所说明的、经由电子屏蔽40、内部磁屏蔽30向支撑调整构件37进行的热传导阻断。因此，支撑调整构件37温度的上升，将完全靠来自短边边框35的热传导。
另一方面，通过如上所述地抑制平面部31与支撑调整构件37之间的热传导，使得从支撑调整构件37向平面部31的热传导也能够得到抑制，因此，实施形式4中所说明的、内部磁屏蔽30的散热效果也能够降低。
在这里，图17A示出本实施形式所涉及的阴极射线管工作时边框及支撑调整构件的时间与温度之间的关系，图17B示出本实施形式所涉及的阴极射线管工作时时间与电子束移动量二者的关系。图17A中的虚线曲线是用来进行比较的，相当于图7所示的时间与电子束移动量二者的关系。
即，如图17A所示，短边边框35与支撑调整构件37的温度在阴极射线管工作后以相同的速率上升，在时间t1之后，支撑调整构件37与短边边框35二者以相同的温度稳定下来。于是，如图17B所示，在时间t0之后，电子束移动量为固定的值并稳定下来。
在本实施例中，如图14B所示，平面部31与支撑调整构件37之间的接触面积为突起部41的接合部分上的面积。该接触面积越小，越能够抑制平面部31与支撑调整构件37之间的热传导。因此，接触面积以支撑调整构件37的单面面积的25％以下为宜，最好是5％以下。
图15所示的实施例也是使图8所示的内部磁屏蔽30的平面部31与支撑调整构件37通过突起部而接合的实施例。图15A是平面部31的立体图，图15B是图15A的III-III向剖视图。在图15A、B中，在内部磁屏蔽30的平面部31上形成有突起部45。突起部45是在狭缝44之间的部位设置凹陷而形成凹部从而使得平面部31向支撑调整构件37一侧突起的部分。45表示焊接点，突起部45及其下方的支撑调整构件37二者通过焊接而接合。
在本实施例中，平面部31与支撑调整构件37之间也存在有低导热系数部件46。低导热系数部件46的材料以及突起部45处接触面积的比率与前述实施例相同。即，作为本实施例，除了突起部的形成方法之外，其结构与图14所示的前述实施例相同，可获得同样的效果。
图16所示的实施例中，平面部31与支撑调整构件37也是通过突起部相接合的。图16A是支撑调整构件37的立体图，图16B是图16A的IV-IV向剖视图。
在图16A、B中，在支撑调整构件37上形成有突起部47。突起部47是从侧面看支撑调整构件37，在支撑调整构件37上设置有凹陷而形成凹部从而使得支撑调整构件37向平面部31一侧突起的部分。48表示焊接点，突起部47与其上的平面部31二者通过焊接而接合。
在本实施例中，平面部31与支撑调整构件37之间也存在有低导热系数构件49。低导热系数构件49的材料以及突起部47处接触面积的比率与前述实施例相同。即，作为本实施例，除了突起部的形成方法之外，其结构与图14所示的前述实施例相同，可获得同样的效果。
图14～图16所示的实施例中，就平面部31与支撑调整构件37二者之间通过突起部接合的例子进行了说明，但也可以不形成突起部，而使平面部31与支撑调整构件37二者之间存在陶瓷等绝热材料而接合。这种结构与图13～图15所示的实施例相比，虽然在易于接合且可靠接合方面较差，但由于不存在平面部31与支撑调整构件37二者直接接触的部分，故绝热效果更为可靠。
此外，在平面部31与支撑调整构件37之间接触面积小、能够发挥足够的绝热效果的场合，也可以做成平面部31与支撑调整构件37之间不具有低导热系数构件49的结构。
在图6所示的实施形式中，列举了在边框14的背面固定高膨胀的支撑调整构件22的例子，但即使是在边框14正面的面14b上固定膨胀系数小于边框14的低膨胀的支撑调整构件的情况下，也能够获得同样的效果。此时，作为低膨胀的支撑调整构件，例如可采用36％Ni-Fe合金。
此外，对图2所示实施形式的边框14上固定支撑调整构件的例子进行了说明，但如图3所示实施形式的边框18上固定支撑调整构件也能够获得同样的效果。
此外，在以一个轴抻拉架设荫罩的场合，由于在横向上形成有空隙，因而地磁磁通容易穿过，因此，电子束会偏移而产生色偏。在前述各实施形式中，通过在边框上形成曲轴状的台阶部分，使得能够以铁系材料将横向上的空隙屏蔽，因此，能够获得磁屏蔽的效果。
此外，在前述各实施形式中，以通过弹簧安装构件11将弹簧件12安装在边框14、18的例子进行了说明，但也可以将弹簧件12直接安装在边框14、18或支撑调整构件21上。这时的安装部位既可以在曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分，也可以在凹陷部分的外部，具有可以省略弹簧安装构件的效果。
此外，以从边框14固定在边框7上的部分处将边框14折弯的例子进行了说明，但也可以将边框14不折弯而呈直线形状固定在边框7上。
此外，以边框14、18上所形成的曲轴状的台阶部分其形状为约コ字形的例子进行了说明，但并不限定于此，也可以象以图13A～13C进行说明的支撑调整构件的形状那样，为倒V字形(齿形)或倒U字形(圆弧形)。
此外，以将荫罩组件以4个弹簧件悬架的例子进行了说明，但即使以3个弹簧件进行悬架也能够获得同样的效果。
此外，在前述实施形式中，以荫罩固定在作为片状构件的上下边框的上面的例子进行了说明，但荫罩并非一定要固定在边框的上面，而只要固定在边框的上部即可。例如，也可以将荫罩端部折弯，而将该折弯部固定在边框的侧面。产业上利用的可能性如上所述，根据本发明，在形成荫罩组件的一对边框上形成有曲轴状的台阶部分，因此，可使荫罩组件的内力力矩减小，即使荫罩因电子束的撞击而发生热膨胀，也能够抑制荫罩在管轴方向上的位移，抑制q值的偏移。此外，通过支持体的曲轴状的台阶部分，能够将横向上的空隙以铁系材料进行遮蔽，因此，能够改善磁特性。因此，本发明可应用于电视接收机、计算机显示器等中所使用的荫罩型阴极射线管中。
权利要求
1.一种阴极射线管，具有，一对片状构件、在所说一对片状构件相向的状态下固定在所说各片状构件上而对所说各片状构件进行支持的支持体、以及在受到拉力作用的状态下固定在所说各片状构件上的荫罩，其特征是，所说支持体具有向所说荫罩一侧凸出而形成的曲轴状的台阶部分。
2.如权利要求1所说的阴极射线管，所说支持体具有在所说片状构件的长度方向上从端部延伸到内侧的延伸部，通过固定所说延伸部的端部与所说片状构件相，使得所说支持体以在所说片状构件的长度方向上延伸到内侧的部分得到固定。
3.如权利要求1所说的阴极射线管，在所说支持体上，在所说曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分处，还固定有对所说支持体进行支持的弹簧安装构件，在所说弹簧安装构件上固定有弹簧件，所说弹簧件上形成有用来插在安装销上的安装孔，所说安装孔的中心点，相对于所说支持体的固定有所说片状构件的部分的位置，位于所说荫罩侧的相反一侧。
4.如权利要求1所说的阴极射线管，在所说支持体上，在所说曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分处或凹陷部分的外部，固定有对所说支持体进行支持的弹簧件，在所说弹簧件上形成有用来插在安装销上的安装孔，所说安装孔的中心点，相对于所说支持体的固定有所说片状构件的部分的位置，位于所说荫罩侧的相反一侧。
5.如权利要求1所说的阴极射线管，所说曲轴状的台阶部分，在所说支持体的长度方向上，具有呈直线形状形成的部分。
6.如权利要求1所说的阴极射线管，所说曲轴状的台阶部分中的、向所说荫罩一侧发生位移的部分的中心线在所说荫罩的面的上方。
7.如权利要求1所说的阴极射线管，所说曲轴状的台阶部分的折弯部分呈圆弧状形成，所说圆弧内周的曲率半径为20mm以上。
8.如权利要求1所说的阴极射线管，还固定有中间隔着所说曲轴状的台阶部分所形成的凹陷部分而与所说支持体相向地固定的支撑调整构件。
9.如权利要求8所说的阴极射线管，在所说支撑调整构件上还形成有使所说支撑调整构件长度方向上的弹簧常数减小的突起。
10.如权利要求8所说的阴极射线管，所说支撑调整构件在长度方向上的弹簧常数为1.47×104N/mm以下。
11.如权利要求8所说的阴极射线管，所说支撑调整构件其热膨胀系数大于所说支持体。
12.如权利要求11所说的阴极射线管，所说支撑调整构件的热膨胀系数为所说支持体的热膨胀系数的1.2倍以上。
13.如权利要求1所说的阴极射线管，热膨胀系数小于所说支持体的支撑调整构件固定在所说曲轴状的台阶部分中的、向所说荫罩一侧发生位移的部分的表面上。
14.如权利要求8所说的阴极射线管，内部磁屏蔽是中间隔着绝热材料地固定在所说支撑调整构件上。
15.如权利要求8所说的阴极射线管，内部磁屏蔽固定在所说支撑调整构件上，所说内部磁屏蔽与所说支撑调整构件二者的接触面积为所说支撑调整构件的单面面积的25％以下。
16.如权利要求15所说的阴极射线管，所说内部磁屏蔽与所说支撑调整构件二者的接触面积为所说支撑调整构件的单面面积的5％以下。
17.如权利要求15所说的阴极射线管，在所说内部磁屏蔽与所说支撑调整构件之间夹有导热系数低于所说内部磁屏蔽及所说支撑调整构件的构件。
18.如权利要求17所说的阴极射线管，所说导热系数低的构件的材料是SUS304。
19.如权利要求15所说的阴极射线管，所说内部磁屏蔽是通过在所说内部磁屏蔽和所说支撑调整构件中的至少一方上所形成的突起部而接合在所说支撑调整构件上，所说接触面积是所说突起部上的接合面积。
全文摘要
具有在一对片状构件(7)相向的状态下固定在各片状构件(7)上而对各片状构件(7)进行支持的一对支持体(14)、以及在受到拉力作用的状态下固定在各片状构件(7)上的荫罩(6),支持体(14)具有荫罩(6)一侧凸起而形成的曲轴状的台阶部分(15)。由此,能够减小荫罩组件的内力力矩,即使荫罩(6)因电子束的撞击而发生热膨胀,荫罩(6)在管轴方向上的位移也能够得到抑制,还能够减小q值的偏移。此外,利用曲轴状的台阶部分(15),能够将横向空隙以铁系材料进行遮蔽,因此,能够改善磁特性。
文档编号H01J29/02GK1366703SQ01801091
公开日2002年8月28日 申请日期2001年6月1日 优先权日2000年6月1日
发明者渡边宽敏, 大森政幸, 大前秀治 申请人:松下电器产业株式会社