(57)【要約】【課題】バンド本体としての金属板以外に接続用金属板を使用せずに、生産性が良好で低コストな補強バンドを備えた陰極線管を提供する。【解決手段】帯状の金属板４０の両端を金属板４０の幅Ｗの１１５％以上の長さＬを有する直線状のシーム溶接部４１にて接合された環状の補強バンド４がパネルの周囲に装着されてパネルを締め付けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光面が形成されたパネル及びファンネルからなる外囲器と、前記パネルの周囲に装着されて前記パネルを締め付ける環状の補強バンドとを備えた陰極線管であって、
前記補強バンドは帯状の金属板の両端を前記金属板の幅の１１５％以上の長さを有する直線状のシーム溶接部にて接合されてなることを特徴とする陰極線管。
【請求項２】
前記直線状のシーム溶接部が前記帯状の金属板の長手方向に対してなす角度が３０°〜６０°の範囲内である請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】
前記シーム溶接部は、電気抵抗溶接法、レーザー溶接法、及びＴｉｇ溶接法のいずれかにより形成されている請求項１に記載の陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防爆用補強バンドを備えた陰極線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に陰極線管は、図３に示すように、内面に蛍光面（図示せず）が形成されたガラス製パネル１とファンネル２とがフリットガラスなどの接合部３を介して接合されてなるガラスバルブ（外囲器）を備える。ガラスバルブの内部空間は高真空状態に保たれている。このため、パネル１に物理的な衝撃等が加わり亀裂等が生じると、ガラスバルブの外側の大気圧と内側の真空との圧力差によりパネル１の前面が内側方向に向かって破壊され、ガラスの破片が一旦ガラスバルブ内に引き込まれた後に前方に飛散する爆縮という現象が発生して、安全性に問題が生じる。これを防止するために、パネル１の側壁の外周面に金属製の防爆用補強バンド４が焼き嵌めされる。補強バンド４は、パネル１を締め付けることでパネル１の側壁に対して内側に向かう圧力を印加し、これによりパネル１の前面を管軸方向外側に押し出すような応力を発生させる。この応力でパネル１の前面を管軸方向内側に押し込む大気圧を相殺することで、前記爆縮の発生を防止する。
【０００３】
従来の補強バンドの製造方法の一例を図４を用いて説明する。
【０００４】
まず、図４（Ａ）に示すように、バンド本体をなす１枚の帯状の金属板５１を用意する。次いで、図４（Ｂ）に示すように、金属板５１を陰極線管のパネル側壁の外周面に沿うように略長方形に成型し、金属板５１の両端に金属板５１とは別の接続用金属板５２を重ね合わせて金属板５１と金属板５２とを結合する。かくして、金属板５１，５２からなる環状の補強バンドを得る。
【０００５】
金属板５１と金属板５２との結合は以下のようにして行われる。帯状の金属板５１の両端を突き合わせ、金属板５１の両端に金属板５２を重ね合わせる。そして、金属板５１と金属板５２とをスポット溶接する。図５（Ａ）はかくして得られた補強バンドの接続部の平面図、図５（Ｂ）はその断面図である。５３はスポット溶接箇所を示す。
【０００６】
補強バンド４のパネル１への装着は以下のような焼き嵌めにより行われる。補強バンド４の内周面又は外周面に沿って高周波コイルを配置し、補強バンド４を誘導加熱して膨張させる。この状態で補強バンド４をガラスバルブのパネル１の側壁の外周面に装着する。その後、補強バンド４を冷却すると、補強バンド４は熱収縮し、パネル１の外周面を締め付ける。
【０００７】
このとき、補強バンド４には引っ張り力が作用する。補強バンドの接続部において補強バンド４が破断しないためには、この接続部の破断強度（溶接強度）が金属板５１の破断強度以上である必要がある。
【０００８】
上記の従来の補強バンドは以下の問題を有している。
【０００９】
第１に、バンド本体をなす金属板５１の他に接続用金属板５２を必要とするので、部品点数及び材料の使用量が多くなる。この結果、防爆バンドのコストが上昇する。
【００１０】
第２に、金属板５１と金属板５２とのスポット溶接箇所５３に剪断力が作用し、図６に示すように、金属板５１の端部及び金属板５２が変形する。この変形は、金属板５２の金属板５１側の面に防爆バンドに発生する引っ張り力Ｆ１が作用することにより、引っ張り力Ｆ１に直交する方向の力Ｆ２が金属板５２に作用して、金属板５２が湾曲することに起因する。この結果、金属板５２の近傍において補強バンドとパネル１との密着性が低下し、補強バンドによる防爆効果が低下する。また、金属板５１の先端５１ａがパネル１に局所的な応力を印加して、パネル１の表面を傷付ける。
【００１１】
特許文献１には、図７に示すように、バンド本体をなす帯状の金属板６０の一方の端部にあり６１を形成し、他方の端部にあり溝６２を形成し、あり６１とあり溝６２とを嵌合させたありつぎに沿って溶接することで、金属板６０の両端を接続した補強バンドが提案されている。この補強バンドは、図４に示した補強バンドにおいて必要であった接続用金属板５２が不要であるので、上述した問題は発生しない。
【特許文献１】特開２００１−１７６４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図７の補強バンドでは、金属板６０の両端に、複雑なあり６１とあり溝６２を形成する必要があり、更に、複雑なありつぎ形状に沿って溶接を行う必要がある。このような複雑な経路に沿った溶接はレーザー溶接法又はＴｉｇ溶接法で行う必要がある。従って、生産性が悪く、コスト高となり、実用性に欠けるという問題がある。よって、図７の補強バンドは広く普及するには至っていない。
【００１３】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、バンド本体をなす金属板以外に接続用金属板を使用せず、接続部での補強バンドの変形によってパネルに対する密着性低下や局所的応力印加が発生せず、更に、生産性が良好で低コストな補強バンドを備えた陰極線管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の陰極線管は、内面に蛍光面が形成されたパネル及びファンネルからなる外囲器と、前記パネルの周囲に装着されて前記パネルを締め付ける環状の補強バンドとを備える。
【００１５】
前記補強バンドは帯状の金属板の両端を前記金属板の幅の１１５％以上の長さを有する直線状のシーム溶接部にて接合されてなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、帯状の金属板がシーム溶接部により接合されているので、図６に示したような接続部の変形が生じない。従って、補強バンドのパネルに対する密着性低下による防爆効果の低下や、パネルに対する傷付けを防止できる。従って、高い防爆特性を安定して備える高信頼性の陰極線管を提供できる。更に、補強バンドの材料削減及び生産性向上によりコストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１８】
本発明の陰極線管の基本的構成は後述する補強バンド４を除いて特に制限はなく、例えば図３に示した従来のカラー陰極線管と同じであっても良い。従って、従来と同じ部分の説明を省略し、本発明の特徴部分である補強バンド４について説明する。
【００１９】
本発明の補強バンドは、帯状の金属板を陰極線管のパネル側壁の外周面に沿うように略長方形に成型し、その両端をシーム溶接により接合して製造される。これにより、図４（Ｂ）に示した従来の補強バンドにおいて必須の接続用金属板５２が不要になる。
【００２０】
ところが、帯状の金属板の両端をシーム溶接で単に接合しただけでは、接続部において必要な機械的強度が得られない可能性がある。
【００２１】
即ち、陰極線管に装着された補強バンド４にはバンド本体の材料の降伏点（ＹＰ）強度での引っ張り力が作用しており、バンド本体の両端を繋ぐ接続部の溶接部はこの引っ張り力に耐えうる溶接強度を有する要がある。この為、溶接部の溶接強度は少なくともバンド本体の破断強度（ＴＳ）以上であることが必須である。
【００２２】
しかし、一般にシーム溶接では材料の破断強度（ＴＳ）以上の溶接強度を保証することは困難である。
【００２３】
そこで、本発明の一実施形態では、図１（Ａ）に示すように、バンド本体をなす帯状の金属板４０の両端４０ａ，４０ｂを金属板４０の長手方向に対して角度θで直線状に切断し、次いで、図１（Ｂ）に示すように、金属板４０の両端４０ａ，４０ｂを、金属板４０の長手方向に対して角度θをなす直線状のシーム溶接部４１にて接合する。ここで、シーム溶接部４１の長さＬを金属板４０の幅Ｗの１１５％以上とする。これにより、引っ張り力が金属板４０の幅Ｗより長いシーム溶接部４１に分散して作用するので、シーム溶接部４１のみでバンド本体の破断強度（ＴＳ）以上の溶接強度を確保することができる。
【００２４】
また、シーム溶接部４１が直線状であるので、溶接前の帯状の金属板４０の両端４０ａ，４０ｂの加工が容易であり、また、溶接経路が直線であるために溶接作業も容易である。よって、補強バンド４の生産性が向上し、且つ、コストを低減できる。
【００２５】
画面対角サイズが２１インチの陰極線管用の補強バンドの実施例を示す。幅Ｗが４０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの電気Ｚｎ・Ｎｉメッキ鋼板からなる帯状の金属板４０を用い、その両端を電気抵抗溶接法による直線状のシーム溶接部により接合して環状の補強バンドを得た。直線状のシーム溶接部４１が金属板４０の長手方向に対してなす角度θを９０°、７５°、６０°、４５°の４通りに変えた。補強バンドに互いに平行な２本のポールを挿入し、２本のポール間隔を広げることで補強バンドに引っ張り力を印加して補強バンドを破断させる引っ張り試験を行った。各角度θについて２０個のサンプルを作成し、シーム溶接部で破断したサンプル数を数えた。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１より、角度θがθ≦６０°のとき、シーム溶接部４１の長さＬが金属板４０の幅Ｗの１１５％以上となり、引っ張り試験においてシーム溶接部４１で破断したサンプルは皆無であり、接続部の溶接強度がバンド本体の破断強度以上であることが確認された。
【００２８】
角度θが小さいほどシーム溶接部４１の強度は向上するが、θ＜３０°のとき、シーム溶接部４１の長さＬが金属板４０の幅Ｗの２００％を超え、シーム溶接部４１の長さが長くなり、生産効率が低下するので好ましくない。
【００２９】
本発明において、シーム溶接部４１を形成するための溶接法は、特に制限はないが、電気抵抗溶接法、レーザー溶接法、及びＴｉｇ溶接法のいずれかであることが好ましい。本発明では、シーム溶接部４１が直線状であるので、電気抵抗溶接法を利用することができ、これにより溶接作業が効率化できる。
【００３０】
図１（Ｂ）では、金属板４０の幅Ｗが一定で、直線状のシーム溶接部４１が帯状の金属板４１の長手方向に対して傾斜している場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、シーム溶接部４１の近傍で金属板４０の幅を拡大し、直線状のシーム溶接部４１が帯状の金属板４０の長手方向に対して垂直であっても良い。この場合も、シーム溶接部４１の長さＬが金属板４０の幅Ｗの１１５％以上であればよい。ここで、金属板４０の幅Ｗは、シーム溶接部４１近傍の広幅部分を除いた部分の幅によって定義される。
【００３１】
本発明の補強バンドは、従来と同様に陰極線管のパネル１の側壁の外周面に焼き嵌めされる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の利用分野は特に制限はなく、各種ＴＶセット用の陰極線管として広範囲に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の陰極線管に使用される一実施形態に係る補強バンドの接合前の金属板の両端を示した平面図、図１（Ｂ）は、本発明の陰極線管に使用される一実施形態に係る補強バンドのシーム溶接部を示した平面図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の陰極線管に使用される別の実施形態に係る補強バンドのシーム溶接部を示した平面図である。
【図３】図３は、陰極線管の概略構成の一例を示した側面図である。
【図４】図４（Ａ）は従来の補強バンドに使用される帯状の金属板の正面図であり、図４（Ｂ）は従来の補強バンドの製造方法を示した分解斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は従来の補強バンドの接続部を示した平面図、図５（Ｂ）はその断面図である。
【図６】図６は従来の補強バンドが有する問題を説明する断面図である。
【図７】図７は従来の別の補強バンドの接続部を示した平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  パネル
２  ファンネル
３  接合部
４  補強バンド
４０  金属板
４１  シーム溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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