【手続補正書】
【提出日】平成15年11月28日(2003.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】カラー陰極線管の色選別機構の支持スプリングおよびこれを用いたカラー陰極線管
【特許請求の範囲】
【請求項１】アパーチャグリルを支持しているフレーム側に基部を固定し、自由端側のスプリング部分を撓ませてパネル側のスタッドに嵌合結合せしめて前記フレームを前記アパーチャグリルと共に前記パネル内に固定する板状をした支持スプリングにおいて、
前記スプリング部分の何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるように形成してなるカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリング。
【請求項２】前記スプリング部分の幅に、長手方向の位置によって変化を持たせてなる請求項１に記載のカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリング。
【請求項３】前記スプリング部分の断面積に、長手方向の位置によって変化を持たせてなる請求項１に記載のカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリング。
【請求項４】前記スプリング部分が、複数の板状をしたスプリングを積層して形成されている請求項１に記載のカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリング。
【請求項５】アパーチャグリルを支持しているフレーム側に基部を固定し、自由端側のスプリング部分を撓ませてパネル側のスタッドに嵌合結合せしめて前記フレームを前記アパーチャグリルと共に前記パネル内に固定する板状をした支持スプリングを用いたカラー陰極線管において、
前記スプリング部分の何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるように形成してなる色選別機構の支持スプリングを用いたカラー陰極線管。
【請求項６】前記スプリング部分の幅に、長手方向の位置によって変化を持たせてなる色選別機構の支持スプリングを用いた請求項５に記載のカラー陰極線管。
【請求項７】前記スプリング部分の断面積に、長手方向の位置によって変化を持たせてなる色選別機構の支持スプリングを用いた請求項５に記載のカラー陰極線管。
【請求項８】前記スプリング部分が、複数の板状をしたスプリングを積層して形成されている色選別機構の支持スプリングを用いた請求項５に記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管（ＣＲＴ）における色選別機構をパネル内に取り付けるのに使用する支持スプリングの構造およびこの支持スプリングを用いたカラー陰極線管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来より知られているトリニトロンカラー陰極線管の一例を示す概略構成断面図である。図１１においてカラー陰極線管１は、パネル２とファンネル３との間をフリット（低融点半田ガラス）４で溶着して管体として形成されている。
さらに詳述すると、ファンネル３のネック部分３ａの内部には電子銃５が配設されているとともに、外側には偏向ヨーク２６が取り付けられている。
一方、パネル２には、その内側前面にカラー蛍光面６が塗布されているとともに、その前側には電子銃５から発射される赤，緑，青の電子ビームが、カラー蛍光面６のそれぞれの光を発する所定の位置を正確に叩くように選別する色選別機構７が配設されている。その色選別機構７は、図１２及び図１３に示すように、アパーチャグリル８内をフレーム１０に溶接し、パネル２内にセットされる。このとき色選別機構７とパネル２との間は支持スプリング９を介して連結保持される。
【０００３】
色選別機構７は、図１２及び図１３に示すように、アパーチャグリル８の他に、このアパーチャグリル８を保持しているフレーム１０を有している。また、色選別機構７の左右両側面と下側側面には各々、スプリングホルダー１１がスポット溶接により固定して取り付けられており、さらに各スプリングホルダー１１に上記支持スプリング９が取り付けられている。なお、この支持スプリング９は、図１４及び図１５にも単品で示すように、一定板厚の金属板を、ある一定幅で切断し、その一端側を固定部９ａとするとともに、この固定部９ａより延びる他端側をスプリング部分９ｂとし、このスプリング部分９ｂを固定部９ａに対して折曲し、ある角度を持たせて形成している。そして、この固定部９ａをスプリングホルダー１１にスポット溶接により固定し、スプリング部分９ｂ側はフリーな状態におかれる。さらに、スプリング部分９ａの自由先端側には略三角おむすび状をしたスタッド係合穴１２が形成されている。
一方、パネル２側の左右及び下側の各内面には、支持スプリング９のスタッド係合穴１２と係合可能なメタルスタッド１３が、そのスタッド係合穴１２とそれぞれ対応して設けられている。
【０００４】
このように構成されたアパーチャグリル８は、支持スプリング９を撓ませた状態でパネル２内に収納され、支持スプリング９のスタッド係合穴１２を図１６及び図１７に示すように、対応しているメタルスタッド１３にそれぞれ係合させて取り付けられる。なお、図１７は図１６のＡ−Ａ線断面図である。また、色選別機構７を取り付けた後からフリットシール炉内に入れられ、パネル２とファンネル３との間がフリット４で溶着されてシールされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来構造の支持スプリング９の構造では、一定板厚の金属板を、ある一定幅で切断してなる小片として形成されているが、この構造では、図１６及び図１７に示すように、パネル２と嵌合された際に、支持スプリング９に生じる応力は支持スプリング９の軸方向で変化し、色選別機構７側の固定部９ａで曲げ応力、曲げモーメントが最大となる。この現象は、それ以外の部分では曲げ応力が最大曲げ応力以下になっていることを意味しており、本来、不要な部分まで余分な材料を用いて形成していることになり、材料使用の面からは不経済である。
さらに、支持スプリング９の曲げ応力は、パネル２との嵌合結合部（メタルスタッド１３の部分）に近くなるに従って曲げ応力が小さくなるために、図１８に示すようにスプリングホルダー１１側が大きく、メタルスタッド１３側が小さい。したがって、支持スプリング９の変形抵抗はスプリングホルダー１１側が小さく、メタルスタッド１３側が大きくなる。また、支持スプリング９のスタッド係合穴１２は、図１４に示すように、三角おむすび状の形状をしており、色選別機構７と共にパネル２のメタルヘッド１３に取り付けられた支持スプリング９は、蛍光面作成工程後のフリットシール炉工程において熱によるストレスを受けるが、この熱的ストレスを受けて支持スプリングが図１９に示すように変形した場合、支持スプリング９のメタルスタッド１３側では変形抵抗が大きいので元の状態に戻りにくい。そして、支持スプリング９がこのような変形を受けると、蛍光面工程でのアパーチャグリル８の位置を完成されたカラー陰極線管１で再現されなくなり、電子ビームのミスランディングの一因になる。
【０００６】
加えて、支持スプリング９のスタッド係合穴１２は、メタルスタッド１３と接触している状態を保つのが理想的であるが、支持スプリング９とメタルスタッド１３との硬度に差があり、梱包落下試験等の機械的ストレスを受けた場合、硬度差により支持スプリング９がメタルスタッド１３に食い込んだ状態となり、支持スプリング９はメタルスタッド１３側の変形抵抗が大きいことと、支持スプリング９のメタルヘッド１３への食い込みと併せて、図１９に示すように変形した状態から元の状態に戻りにくく、梱包落下試験でランディングがずれることになる。このランディングのずれは数値が大きくなることもさることながら、上中下の数値に差があり、この数値の差が大きい場合、補正が困難になると言う問題点がある。
したがって、カラー陰極線管製造工程中で熱変形の影響を製品の品質に与えず、落下衝撃特性にも優れた支持スプリングの開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はカラー陰極線管製造工程中で熱変形の影響を製品の品質に与えることがないとともに、落下衝撃特性にも優れたカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリングを提供することにある。
さらに、他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、色選別マスクを支持しているフレーム側に基部を固定し、自由端側のスプリング部分を撓ませてパネル側のスタッドに嵌合結合せしめて前記フレームを前記色選別マスクと共に前記パネル内に固定する板状をした支持スプリングおよびこれを用いたカラー陰極線管において、前記スプリング部分の何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるように形成してなる構成としたものである。
【０００９】
これによれば、蛍光面工程以降のフリットシール炉工程において、熱の影響を受けてスプリングに熱変形が起きてもスプリングの熱変形はスプリング全体に一様に起こるため、嵌合結合状態が変化することはない。また、嵌合結合部分の変形抵抗を従来比で小さくすることができるので、変化した嵌合が元の状態に戻り易くなるため、ミスランディング量も小さくできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものでもないものである。
【００１１】
図１は本発明の好ましい一形態例としての支持スプリングを示すものである。図１において、この支持スプリング１９は、図１１乃至図１７に示した支持スプリング９（以下、これを「従来の支持スプリング９」と言う）に代えて色選別機構７に取り付けられてカラー陰極線管１に使用できるものである。そこで、以下の説明では、支持スプリング９に代えて支持スプリング１９を使用した場合として説明することとする。したがって、以下の説明において、図１１乃至図１７に示した符号と同じ符号を付して説明する部材は、図１１乃至図１２において説明した部材と同じ部材を示しており、また支持スプリング９と対応する部分は同じ符号を付して説明する。
【００１２】
本発明の支持スプリング１９は、色選別機構７のスプリングホルダー１１に固定される固定部９ａと、この固定部９ａより延びる他端側をスプリング部分９ｂとしてなり、スプリング部分９ｂを固定部９ａに対してある角度を持たせて形成している点は従来の支持スプリング９と同じである。そして、本発明の支持スプリング１９はスプリング部分９ｂの何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるように構成されており、一定板厚ならば、板幅について次式（１）の関係で設計される。
【００１３】
ｂ＝（ｂ０・Ｘ）／（Ｌ＋Ｃ）    ・・・（１）
【００１４】
なお、上式においてｂ０は最大板幅、ｂは座標Ｘのときの板幅、Ｌはスプリング有効長、Ｃは最低強度として必要な板幅を意味する（図１参照）。
【００１５】
そして、図１では、スプリング部９ｂの片側に、固定部９ａと隣接する位置より自由先端側に向かって序々に切り込み量が増す状態にして、寸法Ｌの間だけ切り欠き部２０を設けたものである。
【００１６】
このようにしてスプリング部分９ｂの何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるように設計されている支持スプリング１９の構造では、図３に示すように、支持スプリング９が取り付けられたときに、スプリング部９ｂの部分に一定の応力が加わる。したがって、スプリング部９ｂの蛍光面工程以降のフリットシール炉工程において、支持スプリング１９の熱変形（特に応力緩和成分）はスプリング全体に一様に起こるため、嵌合状態が変化することがなく、ミスランディング量も小さくなる。
【００１７】
図４乃至図６は本発明の支持スプリング１９を用いた場合と従来の支持スプリング９を用いた場合とで、梱包落下テストを行い、その結果を示すものであり、図４はその色選別機構７の一例を示し、図５は本発明の支持スプリング１９を用いた場合の結果を示し、図６は従来の支持スプリングを用いた場合の結果を示している。
ドリフトデータは段ボール箱に梱包されたテレビを６方向から落下させたときのミスランディング量の値である。また、ここでは２９形カラー陰極線管１について、色選別機構７の左右の位置ＳＰ−ＢとＳＰ−Ｃの位置に従来の支持スプリング９を設けるとともに、位置ＳＰ−Ａに本発明の支持スプリング９を設けてテストした結果である。この結果から、本発明の支持スプリング１９を使用すると落下衝撃に有効であることが証明されている。つまり、嵌合結合部分の変形抵抗を従来比で小さくしたことで、変化した嵌合が元の状態に戻り易くなるため、ミスランディング量も小さくなる。
【００１８】
したがって、本発明の形態によれば、ミスランディング量が小さくなることによって、蛍光面工程以降のフリットシール炉工程中におけるスプリングの熱変形による色選別機構７の位置ずれの抑制及びバラツキの抑制が行えるとともに、落下衝撃を受けた際の色選別機構７の位置ずれの抑制が行える。これらによって、完成されたカラー陰極線管１のランディングのバラツキが小さくなり、カラー陰極線管１の品質を安定させ、カラー陰極線管、テレビセット及びディスプレイセットの製造歩留まりを向上させることができる。
【００１９】
なお、スプリング９ｂの何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるようにする構造としては、図１に示した支持スプリング１９の他に、図７乃至図１０に示すような構造であって良いものである。
すなわち、図７に示す構造は、板厚が同じスプリング部９ｂの両側に、固定部９Ａと隣接する位置より自由先端側に向かって序々に切り込み量が増す状態にして、寸法Ｌだけ切り欠き部２０を設けて、スプリング部分９ｂの断面積に長手方向の位置によって変化を持たせ、何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるようにしたものである。
図８は板厚及び板幅を同じに、代わりにスプリング部９ｂの中央に自由先端側から固定部９Ａに向かって序々に幅が狭まる状態にして形成されている開口２１を設けて、何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるようにしたものである。
図９は幅及び長さが異なる３枚の板バネ９Ａ，９Ｂ，９Ｃを積み重ねて支持スプリング１９を形成し、何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるようにしたものである。
図１０は、図９に示した支持スプリング１９の一部を変更したもので、図１０に示すように、板バネ９Ｂ，９Ｃの自由先端側を鋭角状にカットした構造にしたもので、何れの断面においても最大曲げ応力が一定となるようにしたものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明のカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリングおよびこれを用いたカラー陰極線管によれば、ミスランディング量を小さくすることができ、このミスランディング量が小さくなることによって、蛍光面工程以降のフリットシール炉工程中におけるスプリングの熱変形による色選別機構の位置ずれの抑制及びバラツキの抑制が行えるとともに、落下衝撃を受けた際の色選別機構の位置ずれの抑制が行える。また、これらによって完成されたカラー陰極線管のランディングのバラツキが小さくなり、カラー陰極線管の品質を安定させ、カラー陰極線管、テレビセット及びディスプレイセットの製造歩留まりを向上させることができる等の効果が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例として示す支持スプリングの上面図である。
【図２】図１に示した支持スプリングの側面図である。
【図３】図１に示した支持スプリングの曲げ応力を説明する図である。
【図４】テスト用色選別機構の一例を示す図である。
【図５】梱包落下テストで本発明のスプリングを使用した場合の結果を示す図である。
【図６】梱包落下テストで従来のスプリングを使用した場合の結果を示す図である。
【図７】本発明の他の形態例として示す支持スプリングの上面図である。
【図８】本発明のさらに他の形態例として示す支持スプリングの上面図である。
【図９】本発明のさらに他の形態例として示す支持スプリングの上面図である。
【図１０】本発明のさらに他の形態例として示す支持スプリングの上面図である。
【図１１】一般的に知られているカラー陰極線管の一例を示す概略構成断面図である。
【図１２】カラー陰極線管の要部分解斜視図である。
【図１３】色選別機構の要部概略分解斜視図である。
【図１４】従来の支持スプリングの上面図である。
【図１５】図１４に示した支持スプリングの側面図である。
【図１６】従来の色選別機構の取付構造を示す断面図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１８】従来の支持スプリングの使用状態を説明する図である。
【図１９】従来の支持スプリングの使用状態を説明する図である。
【符号の説明】
７…色選別機構、８…アパーチャグリル、９ａ…固定部、９ｂ…スプリング部、１２…スタッド係合穴、１３…メタルスタッド、１９…支持スプリング