(57)【要約】【課題】軽量かつ堅牢で製造が容易なシャドーマスク支持フレームを提供すること。【解決手段】  カラー表示用陰極線管のためのシャドーマスクを支持するフレーム３９は、全体として矩形である。フレーム３９は、互に対向して設けられた２つの端部起立部４０，４０’を備える。端部起立部４１，４１’は、シャドーマスクを保持することを意図している。フレーム３９は、２つの側方起立部４０，４０’も備える。側方起立部４０，４０’は、２つの端部起立部４１、４１’を分離状態に維持することを意図している。端部起立部および側方起立部は、ほぼ管状の形状を有し、ほとんど連続的な閉じた中空体を構成する。この中空体は、少なくとも一つの平面を画成する線の全体を内部に含む。この線は、端部起立部４０，４０’と側方起立部４０，４０’とのそれぞれの内部を通過している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー表示用陰極線管のための、ほぼ矩形をしたシャドーマスク支持フレームであって、相互に対向して設けられ且つシャドーマスクを保持することを意図されている２つの端部起立部（４、４’、４１、４１’、８０、９６、１０８、１１２、１１７、１１７’、１１９、１２０、１６０）と、該端部起立部を互いに分離状態に維持することを意図されている２つの側方起立部（３、４０、４０’、８６、１０１、１０２、１１０、１１８、１１８’、１２１、１２２、１６２）とを備えているシャドーマスク支持フレームにおいて、前記端部起立部と前記側方起立部とは、ほぼ管状の形状を有し、且つ、閉じた、ほとんど連続的な中空体を構成しており、該中空体は、少なくとも１つの平面を画成する閉じた線であって前記端部起立部と前記側方起立部とのそれぞれの内部を通過する線の全体を内部に含んでいることを特徴とするシャドーマスク支持フレーム。
【請求項２】
請求項１記載のフレームにおいて、少なくとも１つの薄い金属膜から構成されていることを特徴とするフレーム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のフレームにおいて、中空体（１１５）を形成するように折り曲げられた単一の金属膜から構成されていることを特徴とするフレーム。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載のフレームにおいて、相互に結合される２つの２分の１のフレーム部分から構成されており、それぞれのフレーム部分（１１６、１１６’）は側方起立部（１１８、１１８’）と端部起立部（１１７、１１７’）とを備えており、それぞれのフレーム部分は単一の折り曲げられた金属膜で構成されていることを特徴とするフレーム。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載のフレームにおいて、相互に結合される２つの端部起立部（１１９、１２０、１６０）と２つの側方起立部（１２１、１２２、１６２）とで構成されており、それぞれの端部起立部およびそれぞれの側方起立部が、折り曲げられた金属膜で構成されていることを特徴とするフレーム。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のフレームにおいて、少なくとも１つの端部起立部（４１、４１’、８０、９６）が、ほぼ三角形の断面を有していることを特徴とするフレーム。
【請求項７】
請求項６記載のフレームにおいて、少なくとも１つの端部起立部（４１、４１’、８０、９６）が、該端部起立部の上側の稜（４３、８３）に沿って、シャドーマスクを保持することを意図されている薄いストリップから形成されるフラップ（４９、８４）を含むことを特徴とするフレーム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載のフレームにおいて、少なくとも１つの端部起立部（８０、９６）が、前記上側の稜（８３、９５）に隣接する２つの面（８１、９８）の一方に、前記隣接する面どうしを相互に溶接によって結合する際に用いられることを意図されている複数の切れ目（８５）を前記上側の稜に沿って配列して備えていることを特徴とするフレーム。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のフレームにおいて、シャドーマスクを保持することを意図された、前記端部起立部（９６）の前記上側の稜が、曲線状であることを特徴とするフレーム。
【請求項１０】
請求項９記載のフレームにおいて、シャドーマスクを保持することを意図されている前記上側の稜（９５）に隣接した、前記端部起立部（９６）の少なくとも１つの面（９７、９８）が、皿形状の領域（９９、１００）を有しており、それによって、前記２つの隣接する面のエッジどうしが前記上側の稜に沿って連続的に相互作用することが可能となされていることを特徴とするフレーム。
【請求項１１】
請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載のフレームにおいて、三角形の断面を有する前記端部起立部（４１、４１’、８０、９６、１０８、１１７、１１７’、１１９、１２０）が、前記フレームの内側を向き且つ前記フレームの面に対して傾斜している面（５６、８１、９８、１０９）を備えていることを特徴とするフレーム。
【請求項１２】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のフレームにおいて、少なくとも１つの端部起立部（１１２）が、ほぼ台形状の断面を有し、且つ、幅の狭いストリップの形状をしてシャドーマスクを保持することを意図されている上側の面（１１３）を含むことを特徴とするフレーム。
【請求項１３】
請求項３ないし請求項１２のいずれかに記載のフレームにおいて、少なくとも１つの側方起立部（４０、４０’、８６、１０１、１０２、１１８、１１８’、１２１、１２２）が、ほぼ矩形状の断面を有していることを特徴とするフレーム。
【請求項１４】
請求項３ないし請求項１２のいずれかに記載のフレームにおいて、少なくとも１つの側方起立部（１１０）が、ほぼ台形状の断面を有しており、また、前記フレームの内側を向き且つ前記フレームの面に対して傾斜している面（１１１）を備えていることを特徴とするフレーム。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４記載のフレームにおいて、前記側方起立部（４０、４０’、８６、１０１、１０２、１１８、１１８’、１２１、１２２）の少なくとも１つの面（４６、４７、８７）が、金属膜の少なくとも二重の厚さ部分を有していることを特徴とするフレーム。
【請求項１６】
請求項１５記載のフレームにおいて、金属膜の前記少なくとも二重の厚さ部分は、前記側方起立部に沿って行われる複数のスポット溶接によって又は溶接シームによって相互に固定されていることを特徴とするフレーム。
【請求項１７】
請求項３ないし請求項１６のいずれかに記載のフレームにおいて、前記側方起立部（４０、４０’、８６、１０１、１０２、１１８、１１８’、１２１、１２２）が前記端部起立部（４１、４１’、８０、９６、１０８、１１７、１１７’、１１９、１２０）の中に嵌合していることを特徴とするフレーム。
【請求項１８】
請求項３ないし請求項１７のいずれかに記載のフレームにおいて、一つ又は複数の前記金属膜の、相互に作用するエッジどうしが、レーザ溶接などの溶接によって相互に固定されていることを特徴とするフレーム。
【請求項１９】
請求項３ないし請求項１８のいずれかに記載のフレームにおいて、前記金属膜は、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化合金、マルテンサイト系硬化合金、磁気合金、非磁気合金及び振動減衰合金から選択された１つの金属材料で作られていることを特徴とするフレーム。
【請求項２０】
請求項３ないし請求項１８のいずれかに記載のフレームにおいて、前記金属膜は、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化合金、マルテンサイト系硬化合金、磁気合金、非磁気合金及び振動減衰合金から選択された２つの金属材料で作られていることを特徴とするフレーム。
【請求項２１】
請求項２０記載のフレームにおいて、前記２つの材料は、側方起立部（４０、４０’、８６、１０１、１０２、１１０、１１８、１１８’、１２１、１２２、１６２）の熱膨張係数が前記端部起立部（４１、４１’、８０、９６、１０８、１１７、１１７’、１１９、１２０、１６０）の熱膨張係数と異なるように、選択され且つ配置されていることを特徴とするフレーム。
【請求項２２】
請求項１又は請求項２記載のフレームにおいて、２つの薄い金属膜で構成されており、第１の薄い金属膜が外部シェル（１０）を形成し、第２の薄い金属膜が内部シェル（３０）を形成し、前記２つのシェルは、一方が他方の内部に位置するように相互に嵌合され、それによって中空体が形成されていることを特徴とするフレーム。
【請求項２３】
請求項２２記載のフレームにおいて、少なくとも１つのシェル（１０、３０）が、ほぼ矩形状である薄い金属ブランクにしてその中央に矩形状のカットアウトを有する薄い金属ブランクを引き抜き加工することによって形成されることを特徴とするフレーム。
【請求項２４】
請求項２２又は請求項２３記載のフレームにおいて、それぞれのシェル（１０、３０）が、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化合金、マルテンサイト系硬化合金、磁気合金、非磁気合金及び振動減衰合金の中から選択された少なくとも１つの金属材料で作られており、前記２つのシェルは、同一の材料又は異なる材料で作られていることを特徴とするフレーム。
【請求項２５】
請求項２４記載のフレームにおいて、少なくとも１つのシェルが、２つの異なる材料で作られていることを特徴とするフレーム。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載のフレームにおいて、張力を受けるシャドーマスクを保持することを意図されていることを特徴とするフレーム。
【請求項２７】
請求項３ないし請求項２２のいずれかに記載のフレームを製造する方法であって、前記フレームの展開された形状を有するストリップ（６０）又は複数の補足的なフレーム部分の展開された形状を有する複数のストリップを金属材料のシートから切断し、前記１つ又は複数のストリップを複数の線に沿って折り曲げて前記フレーム又は前記フレーム部分を形成し、前記フレームを単一の部分から作るときには、相互に重ねられる前記ストリップのエッジを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定し、前記フレームを複数の部分から作るときには、前記フレーム部分のそれぞれについて、相互に重ねられる前記ストリップのエッジを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定し、前記フレーム部分どうしを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定することにより相互に連結することを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の方法において、前記溶接は前記フレームの外部から実行されるレーザ溶接又は電子ビーム溶接であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー表示用陰極線管（ＣＲＴ）のためのものであって、軽量かつ堅牢で製造が容易なシャドーマスク支持フレームに関する。
【従来の技術】
【０００２】
カラー表示用ＣＲＴは、「シャドーマスク」と称される、電子銃とディスプレイ・スクリーンとの間に配置され複数の孔やスリットが開いた金属製シートを含む。このシャドーマスクは、ディスプレイ・スクリーン上への電子ビームの衝撃がディスプレイ・スクリーン上に配置された燐光体（phosphor）の上に正確に位置することを保証することによって、非常に先鋭なイメージを得るためのものである。
【０００３】
シャドーマスクは、ほぼ矩形状のフレームによって支持される。このフレームは、シャドーマスクをディスプレイ・スクリーンに近接した位置に保持する。また、所望により、電子ビームにより局所的な加熱状態が発生して、その結果、変形が生じようとしても、制約を受けるよう、シャドーマスクが張力を受けた状態になることを保証することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既知の技術によると、シャドーマスク支持フレームは、金属製の管または山形部分（angle sections）から構成される２つの側方起立部（lateral  upstands）と、これら側方起立部上に配置されて接触点にて溶接により相互結合された山形部分または管から構成される２つの端部起立部（end upstands）とを有する。与えられた作成方法において、管又は山形部分は、十分な剛性を得るためには比較的厚くしなければならない。このようにして形成されたフレームは、張力を受けるシャドーマスクには適しているが、重く、また、正確な幾何学的形状を得るように製造することが困難であるという欠点がある。
【０００５】
別の既知の技術によると、シャドーマスク・フレームは、薄いストリップから作られる山形部分で構成される。薄いストリップは、溶接によって相互に結合される山形部分を形成するように形状づけられている。変形例では、フレームは、矩形をした切り欠きを中央に有する、全体としても矩形状の金属シートを引き延ばす（draw）ことによって作られる。このようにして作られたフレームは、軽量であるという長所を有するが、あまり堅牢ではなく、結果として、張力を受ける支持用のシャドーマスクにはあまり適さないという短所を有する。
【０００６】
軽量のフレームの剛性を向上させるために、特にフランス特許出願第2,749,104号において、垂直方向及び水平方向の補剛（stiffening）リブを有する薄い金属ストリップにして、相互に接するように配置された２つの薄い金属ストリップからフレームを作ることが提案されている。このようなフレームは軽量かつ堅牢であり、張力を受けるシャドーマスクに用いることが可能であるが、時として製造が困難であるという短所を有する。
【０００７】
本発明の目的は、軽量かつ堅牢であると同時に製造が容易なシャドーマスク支持フレームを提供することによって、上述のような短所を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、本発明によれば、カラー表示用陰極線管のための、ほぼ矩形をしたシャドーマスク支持フレームであって、相互に対向して設けられ且つシャドーマスクを保持することを意図されている２つの端部起立部と、これら端部起立部を互いに分離状態に維持することを意図されている２つの側方起立部とを備えている。端部起立部と側方起立部とは、ほぼ管状の形状を有し、且つ、閉じた、ほとんど連続的な中空体を構成しており、この中空体は、少なくとも１つの平面を画成する閉じた線であって端部起立部と側方起立部とのそれぞれの内部を通過する線の全体を内部に含んでいる。このフレームは、少なくとも１つの薄い金属膜で構成されている。
【０００９】
このフレームは、例えば、外部シェルと内部シェルとを形成するように引き延ばされた２つの薄い金属膜で構成され、これらの２つのシェルは一方が他方の中に位置するように嵌合されて中空体を形成する。
【００１０】
これらの２つのシェルは、同一の材料又は２つの異なる材料で作られている。
フレームはまた、中空体を形成するように折り曲げられた単一の金属膜か、又は、それぞれがフレーム部分を構成する中空体を形成するように折り曲げられた複数の金属膜で構成されている。これらのフレーム部分は相互に結合される
端部起立部は、シャドーマスクを保持することを意図しており、ほぼ三角形の断面を有し、上側の稜に沿ったフラップを含むものとすることができる。このフラップに対してシャドーマスクのエッジを溶接するようにしてもよい。端部起立部はまた、ほぼ台形状の断面を有するものとし、シャドーマスクのエッジの溶接が可能となる程度に幅の広い上側の稜を有するようにもできる。上側の稜は直線状であったり曲線状であったりする。
【００１１】
側方起立部は、任意の形状の断面を有するが、典型的には、矩形であったり、好適には台形の形状であったりする。
フレームは、特に、張力を加えられたシャドーマスクを保持することを意図している場合もある。
【００１２】
フレームを構成する１つ又は複数の金属膜は、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化合金、マルテンサイト系硬化合金、磁気合金、非磁気合金及び振動減衰合金から選択された１つの金属材料で作られている。フレームが複数の材料で作られるときには、これらの材料は、側方起立部の熱膨張係数が端部起立部の熱膨張係数と異なるように選択されうる。
【００１３】
本発明は、また、フレームを製造する方法にも関している。この方法では、フレームまたはフレーム部分の展開された形状を有するストリップあるいは複数の相補的なフレーム部分の展開された形状を有する複数のストリップを、金属材料のシートから切断し、１つ又は複数のストリップを、複数の線に沿って折り曲げてフレーム又はフレーム部分を形成し、フレームを単一の部分から作るときには、相互に重ねられる前記ストリップのエッジを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定する。フレームを複数の部分から作るときには、フレーム部分のそれぞれについて、相互に重ねられるストリップのエッジを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定し、フレーム部分どうしは、溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定することにより相互に連結する。
【００１４】
好ましくは、この溶接は、レーザ溶接又は電子ビーム溶接である。このようにして得られたシャドーマスク支持フレームは、非常に堅牢であると同時に非常に軽量である。更に、このフレームは、非常に高い幾何学的精度をもって製造することが容易である。更に、振動特性も非常によく、特に優れた減衰特性を有する。
【発明の実施の態様】
【００１５】
図１は、シャドーマスク１がシャドーマスク支持フレーム２の上に取り付けられた様子の概要を示している。フレーム２はほぼ矩形状であり、２つの側方起立部３、３’と２つの端部起立部４、４’とを備えている。シャドーマスク１は、薄い金属シートで構成されている。この金属シートは、例えば、膨張係数の小さな鉄・ニッケル合金で作られ、複数の孔５が開けられており、端部起立部４、４’のリム６、６’に溶接によって固定されている。シャドーマスクの形状は様々なものが可能であり、そのような形状はこの技術分野の当業者には広く知られている。特に図１の場合には、マスクは円柱の一部の形状を有しているが、シャドーマスクは平面状であることも可能である。シャドーマスク１は張力を受けることができる。すなわち、フレーム２の側方起立部３に対して平行な張力が加えられる（この図では、ただ１つの側方起立部だけが見えている）。シャドーマスクに張力を加えるために、２つの対向する力を端部起立部４、４’に加えることにより、これら端部起立部を弾性変形によって僅かに相互に近づく方向に移動させ、シャドーマスクをリム６、６’に溶接させたのち、端部起立部に加えられた力を解放する。
【００１６】
ここまで一般的に説明してきたフレームは、水平面すなわち基準平面上に配置することもでき、そうした場合には、シャドーマスクは水平面の上方に位置することになる。これにより、フレームの各構成要素に対し、基準平面の最も近くに位置する上側の稜または面と、基準平面からより離れて位置する上側の稜または面とを画成することが可能になる。シャドーマスク支持フレームがＣＲＴに取り付けられるときには、このように定義された上側の稜又は面はスクリーンと同じ側に位置し、下側の稜又は面は反対側（電子銃側）に位置することになる。ここでの説明の理解を容易にするために、以下ではシャドーマスク支持フレームは水平な基準平面上に配置されているものと仮定する。
【００１７】
張力を受けている本発明によるシャドーマスク支持フレームは、ほぼ管状の形状を有し且つほとんど連続的な中空体を形成する側方起立部及び長手軸方向の起立部を有する。ここで、「ほとんど連続的な中空体」（almost continuous hollow body）という表現は、中空体であってその内部部分は局所的には遮断（obstructed）されうるもの、という意味に理解すべきである。側方起立部及び端部起立部は、中空体内に完全に含まれ且つ各起立部の内部を通過する、平面を画成する閉じた線を追跡（トレース）することが可能であるように、配置されている。本発明のフレームにその堅牢性を与えるのはまさにこの構造であるが、その理由は、端部起立部から側方起立部まで、側方起立部内部に位置する線に沿って力が伝達されるからである。複数の実施例が可能である。以下では、そのうちのいくつかを例として説明する。
【００１８】
第１の実施例（図２）では、フレーム８は外部シェル１０と内部シェル３０とによって構成されており、一方が他方の中に嵌合して連続的な中空体を形成するようになっている。これら２つのシェルは、ほぼ矩形状であり且つ中央に矩形状のカットアウト（切り欠き部分）を有している金属製のブランクを引き延ばすことによって得られる。それぞれのシェルが金属膜を形成する。
【００１９】
外部シェル１０は矩形のボックスの形状を有するが、端部壁１４、１４’と、側壁１６、１６’と、底部とで構成されており、底部には、幅の広い矩形のカットアウト１１により開口が形成され、外部シェルの内側周辺部の回り全体に延長するストリップ１２だけが残されている。矩形のカットアウト１１を画成するストリップ１２のエッジ１３は、上向きに折り返されて境界を形成している。それぞれの端部壁１４、１４’は、円弧状の上側端部１５、１５’を有する。それぞれの側壁１６、１６’はインデント１９を含み、それによって、その中央部１７の高さが端１８ａ、１８ｂの高さよりも低くなっている。端部壁１４、１４’と側壁１６、１６’との上側エッジは、外部シェルの外側を向いたフラップ２１を有する連続的な稜２０を形成している（変形例では、これらのフラップはシェルの内側を向いている）。コーナー２２はカットされており、それによって、ＣＲＴ内部にフレームをつり下げるための手段を固定するのに用いることができる、三角形の傾斜した表面が得られる。
【００２０】
内部シェル３０は、外部シェル１０と相補的な形状を有しているが、大ざっぱに言って平面状であり且つ相互に向かって傾斜している２つの端部面３１、３１’と、２つの円柱面状の側方面３２、３２’とを備えた複合的な表面を呈している。この表面は、一方では、外側を向いたリム３４であって、その形状及び寸法が外部シェル１０の上側の稜２０のリムと同一であるリム３４を有する外側の稜３３によって境界が決定され、他方では、内側を向いたリム３６であってその形状及び寸法が外部シェル１０の底部における矩形のカットアウトと同一であるリム３６を有する内側の稜５３によって、境界が決定されている。
【００２１】
シャドーマスク支持フレームは、次のようにして、内部シェル３０を外部シェル１０の中に嵌合させることによって得られる。すなわち、
内部シェル３０の外側境界（稜３３）が外部シェル１０の上側の境界（稜２０）と係合するようにし；
内部シェル３０の内側の境界（リム３６）が外部シェル１０のストリップ１２と係合し、ストリップ１２の境界（エッジ１３）が内部シェル３０の内側境界（リム３６）によって画成される開口の中に嵌合されるようにする。
【００２２】
これら２つのシェルは、それらのリムに沿って、溶接、ろう付け（brazing）又はクリンチング（clinching）によって相互に固定される。
これらの２つのシェルは、このようにして相互に嵌合されて、ほぼ矩形状であり平坦な底部を有する連続的な中空体を形成し、それにより、側方起立部と端部起立部とが同一平面上に位置するようになる。この構造は非常に堅牢かつ軽量であり、また非常に正確な幾何学的形状を実現し得るという長所をもつ。この堅牢性は非常に高いために、シャドーマスク支持フレームを、ＣＲＴのサイズと用いられる合金のタイプとに応じて２００μｍから１５００μｍの範囲から選択される厚さを有する２つのシェルで作ることができ、また、張力を受けるシャドーマスクのための支持フレームとして用いることも可能である。
【００２３】
他の形状のものを作ることも可能である。特に、エッジは直線状でもよいし、下側のシェルの側壁には補剛リブを含めてもいいし、上側のシェルの表面の平面度はより大きく又は小さくしてもよいし、表面を幾らかドーム状にすることもできる。
【００２４】
これらの２つのシェルは、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化（structural hardening）合金、マルテンサイト系（martensitic）硬化合金、磁気合金、非磁気合金、振動減衰合金などの金属材料で作られている。
【００２５】
これら２つのシェルは、同じ材料で作ることも、例えば、異なる膨張率を有する２つの異なる材料で作ることもできる。
それぞれのシェルを２つの異なる材料から作り、一方がシャドーマスク支持フレームの側方起立部を形成し、他方がその端部起立部を形成するようにすることができる。こうするためには、それぞれのシェルは、異なる性質を有する合金から作られたストリップを突き合わせ溶接することによって得られる複合ブランクから作られる。フレームが、張力を受けるシャドーマスクを支持することを意図している場合には、側方起立部の熱膨張係数が端部起立部の熱膨張係数と異なるように材料を選択し、それによって、最終的には、シャドーマスクにおける張力がＣＲＴの製造過程における温度変動の影響をほとんど受けないことを保証することが可能になる。
【００２６】
第２の実施例では、シャドーマスク支持フレームは、適切に切断された金属ストリップを折り曲げることによって得られる連続的又はほとんど連続的な矩形の中空体で構成される。金属ストリップは、後に詳しく説明されるように前もって切断されているのだが、ほぼ管状の起立部であって、中空体内部でそれぞれの起立部の内部を通過する、平面を画成する閉じた線を追跡することが可能であるように接続された起立部を形成するように、折り曲げられる。こうすることにより、シャドーマスク支持フレームは単一の金属膜で構成されることになる。
【００２７】
シャドーマスク支持フレーム３９（図３）は、矩形の断面を有する２つの側方起立部４０、４０’と、三角形の断面を有する２つの端部起立部４１、４１’とを備えている。側方起立部４０、４０’は端部起立部４１、４１’よりも低く、シャドーマスク（図示せず）を保持することを意図している端部起立部４１、４１’の稜は側方起立部から突出している。
【００２８】
側方起立部と端部起立部との間の接合部における下側のコーナー４２は、ＣＲＴ内でシャドーマスク支持フレームを固定するための手段を保持することができる傾斜した平面を有するような形に切断されている。
【００２９】
図４において見ることができるように、それぞれの側方起立部４０は、２つの壁４４及び４５が一重の厚さを有し２つの壁４６及び４７が二重の厚さを有することによりこの組立体の堅牢性が高まるような態様でストリップを折り曲げることによって得られる。一重の厚さの壁４４に開口４８を設けることにより、壁４７の二重の厚さ部分を溶接によって相互に固定するための溶接手段が開口４８を通して導かれることが可能になる。
【００３０】
開口４８は本質的なものではなく、例えば連続的な線に沿ったレーザ溶接によるなどの外部からのレーザ溶接や、二重の厚さの壁４７に沿って分布する複数のレーザ・スポット溶接により、側方起立部４０の面４５と４７との接合部において、稜５１に沿った溶接を行うことが可能であることに注意すべきである。
【００３１】
同じく図４において見ることができるように、端部起立部４１は、エッジが折り返されているストリップを折り曲げて、一方が他方の内部に嵌合するようなフラップ４９及び５０を形成し、シャドーマスクを保持することを意図する上側の稜４３を形成することによって、得られる。この組立体は、フラップ５０に沿った溶接によって一体に固定される。
【００３２】
このようにして構築されたフレームは、その下側の面が同一平面上に位置する端部起立部と側方起立部とを備えたほとんど連続的な中空体を形成する。
以上で説明したフレーム３９は、図５に示されているようなフレームを展開した形状を有する単一のストリップから作ることができる。この形状は、フレームをそのコーナーの１つにおいて開き、すべての起立部が整列するようにフレームを広げ、起立部の壁を広げることによって得られる。このようにして得られたストリップを折り曲げることによってフレームを再構築することが可能になる。
【００３３】
ストリップ６０は、端部起立部４１、４１’に対応する２つのパネル６１、６１’と、側方起立部４０、４０’に対応する２つのパネル６２、６２’とを交互に配列して備えている。２つの連続するパネル６１及び６２はカットアウト６３によって分離される。カットアウト６３の形状は、折り曲げた後の側方起立部と端部起立部との端が、一方が他方の内部に位置するように相互に嵌合するようになるごときものであり、また、コーナーを破壊したようなものである。折り曲げは、破線に沿って形成される。
【００３４】
図６において見られるように、端部起立部４１に対応するパネル６１は、２つの主な線ａａ及びｂｂに沿って折り曲げられて三角形の断面を有する端部起立部の面５４、５５及び５６を形成し、２つの補足的な線ｃｃ及びｄｄに沿って折り曲げられてフラップ４９及び５０を形成する。
【００３５】
側方起立部４０に対応するパネル６２は、５つの線ｅｅ、ｆｆ、ｇｇ、ｈｈ、ｊｊ及びｉｉに沿って折り曲げられ、矩形の断面を有する起立部を形成する。カットアウト６３により、小さな斜方形状のストリップが残される。このストリップは、一方の側にフレームの切断されたコーナー４２に対応する三角形６５を有し、他方の側にフラップ６６を有するストリップ６４を備える。三角形６５もまた、２つのフラップを有している。
【００３６】
パネル６１の側では、カットアウトは、直線状のエッジ６８と、切断されたコーナー４２の形成を可能にする三角形のインデント６９とを有する。
パネル６２の側では、カットアウトによって、突出してまた引っ込んだ（reentrant）部分を画成する切り欠き線７０が形成されている。この部分は、折り曲げられた後で側方起立部と端部起立部との間に確実な接続を保証する。
【００３７】
折り曲げられた後、相互に作用する様々な部分が、特に外部から見ることができて折り目には対応しないすべての稜に沿って、溶接により相互に固定される。このことは、側方起立部４０と端部起立部４１との間の接合部に対応する稜５２及び５３と、フラップ５０とについて特に妥当する。
【００３８】
このようにして作られたシャドーマスク支持フレームは、非常に堅牢かつ軽量であり非常に正確な幾何学的形状を実現し得ると共に製造が容易である連続的な中空体を形成する。更に、このフレームは、特に優れた減衰特性を有していることにより非常に好ましい振動行動を示すという長所を備えている。このフレームは、張力を受けるシャドーマスクの支持に特に適する。
【００３９】
先の実施例と同様に、このシャドーマスク支持フレームは、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化合金、マルテンサイト系硬化合金、磁気合金、非磁気合金、振動減衰合金などの金属材料で作ることができる。
【００４０】
また、ストリップは、パネル６１、６１’が第１の合金で作られ、パネル６２、６２’が第２の合金で作られるような複合ストリップでもよい。
特に図７及び８に示されているようなこの実施例の好適な変形例では、端部起立部８０は、先のケースのように三角形の断面を有し、その上側の稜８３に沿ってシャドーマスクを保持することを意図しているフラップ８４を備えている。傾斜した壁８１が、正確に稜８３に沿って、フラップ８４のすぐ下で、垂直方向の壁８２に結合されており、傾斜した壁８１のエッジに沿って配列された切れ目８５の底に位置づけられる複数のスポット溶接によって組立体が作られる。これらの切れ目は、例えば、膜が折り曲げられる前に引き抜き加工をすることによって作る。この構成は、上側の稜８３の機械的な強度を向上させるという長所を有している。
【００４１】
側方の起立部８６の断面は正方形であり、その単一の壁８７が二重の厚さになっている。壁８７の２つの厚さ部分は、側方起立部の長さ全体にわたって分布された複数のスポット溶接（図では見えない）によって相互に固定されている。これらのスポット溶接は、例えば、外部からのレーザ溶接によって行われる。溶接は１つ又は複数の溶接シーム（weld seam）の形態でもあり得る。
【００４２】
図８で見ることができるように、側方起立部８６は、端部起立部８０の中に嵌合してその内部に入り、その内側表面９３は端部起立部の下側面８８の上に着座し、それによって、外部からのレーザ溶接によりこれらを相互に固定することが可能となる。側方起立部８６は、端部起立部の垂直方向の壁８２まで延びる（この場合には、中空体は「ほとんど連続」な状態）か、又は、この壁８２に触れる前の段階まで延びる（この場合には、側方起立部の内部から端部起立部の内部までの連続的な通過の邪魔をする壁が存在しないので、中空体は連続的な状態）。端部起立部の内部にある側方起立部部分９２の長さは、この組立体の堅牢性に強い影響を有し、この堅牢性は必要に応じてこの長さを選択することによって調整することができることに注意すべきである。
【００４３】
端部起立部８０は、相互に作用する起立部の壁に溶接することによって固定されたフラップ８９、９０及び９１によって、側方起立部８６に結合される。注意すべきことは、フラップ９０の存在が、側方起立部８６の壁の端を端部起立部８０の傾斜した壁８１に固定することを可能にしているということである。この理由は、壁８７が、端部起立部８０の端をふさいでいる台形部分８７’（図８に部分的に見えている）まで延長されているからである。この構成は端部起立部の堅牢性を向上させるという長所を有する。
【００４４】
図９ａ及び９ｂに示されているように、端部起立部９６の上側の稜９５はシャドーマスクを保持することを意図したものであって曲線状であり、この上側の稜９５によって形成される曲線は、垂直方向の平面内にも水平方向の平面内にも属しないことに注意すべきである。この場合には、垂直面９７と傾斜面９８との間の接続を確実にするために、これらの２つの面は皿形状の（dished）領域９９及び１００を有し、稜９５に沿って結合することができる表面を形成している。これらの皿形状の領域は、ほぼドーム状の形状を有し、その凹部は好ましくは起立部の内側に向き、それによって、起立部の機械的な特性を向上させる。長軸方向の起立部１０１及び１０２は、先の実施例との関係でいえば、変更はない。
【００４５】
いま述べた実施例では、側方起立部は正方形の断面を有する。しかし、シャドーマスクの側方エッジへのシャドー効果を可能な限り減少させるために、側方起立部の断面が台形状や三角形となることもある。図１０に示されているように、シャドーマスク支持フレーム１０６の下方に配置されている電子銃１０５は電子ビームを放出し、この電子ビームは破線１０７で表されているピラミッ型の体積分の領域を走査する。シャドーマスク支持フレーム１０６の端部起立部１０８は、三角形の断面を有し、破線１０７によって画成されるピラミッド型の体積の１つの面にほとんど平行な傾斜面１０９を有する。側方起立部１１０は台形状の断面を有し、破線１０７によって定義されるピラミッド型の体積の１つの面にほぼ平行な傾斜面１１１を有している。
【００４６】
図１１に示されているように、この実施例の端部起立部１１２もまた台形状の断面を有し、シャドーマスクを保持することを意図している幅の狭い上側面１１３を有していることに注意すべきである。
【００４７】
いま説明した実施例では、その変形例において、フレームは、適切に切断され溶接によって相互に固定される接触部分を有するほとんど連続的な中空体を形成するように折り曲げられる金属ストリップから作られる。
【００４８】
しかし、フレームの寸法が大きすぎなければ、図１２ａに示されているように単一の部分１１５から作ることが可能であるが、フレームが非常に大きなときには、展開されたストリップは、扱うことが非常に困難となるような長さになる。その場合には、フレームは、折り曲げることによって得られる複数の部分から作られるが、これらの部分は後で相互に結合される。例えば、それぞれが側方起立部１１７又は１１７’と端部起立部１１８又は１１８’に対応する２つの部分１１６及び１１６’からフレームを作ることが可能である。また、２つの端部起立部１１９及び１２０に対応する部分と、２つの側方起立部１２１及び１２２に対応する部分との合計４つの部分からフレームを作ることも可能である。
【００４９】
以上で説明した実施例は制約を意図してはいない。別の均等な形態が可能である。特に、側方起立部が二重の厚さの壁を備えておらず、単に一重の壁から延びるフラップが他方の壁の上に位置することによって溶接を容易にすることが可能である。更に、フラップが存在せず、エッジ同士を溶接することもありうる。同様に、二重の厚さの壁（１つ又は複数）は、必ずしも図示されている外側の壁又は内側の壁であるとは限らず、例えば製造条件に応じて製造をより容易にするためにこの技術分野の当業者が選択する任意の壁でありうる。更に同様に、シャドーマスクを保持することを意図している端部起立部の上側の稜がフラップを含まないこともありうる。シャドーマスクは、用いることができる製造手段（例えば、稜に沿ったシーム溶接）に応じてこの技術分野の当業者が選択することができる任意の適切な態様で溶接することが可能である。
【００５０】
特にフレームが複数の部分から製造されるときには、更に別の実施例も可能である。例えば、図１５に示されているように、端部起立部１６０が側方起立部導入部（initiator）１６１を有するようにしてもよく、その場合には、側方起立部１６２が、側方起立部導入部の中に嵌合される管状物であったり、あるいは逆に、側方起立部導入部が側方起立部１６２内に嵌合されたりする。
【００５１】
同様に、折り曲げによって得られるフレームの製造は、他の折り曲げ方法によっても達成できる。特に、ここまでに説明されたものとは異なる方法で作られたフレームの展開形状に対応するカット・ブランクを用いた折り曲げを実行することが可能である。
【００５２】
以上で説明したすべての実施例において、側方起立部と端部起立部の下側の面は、ほぼ同一平面上に存在している。この構成では、構造の機械的な観点からいうと、端部起立部は側方起立部の端の上に支持されている。この特徴は、図１３ａ、１３ｂ及び１３ｃに示されている様々な構成において得ることができる。これら３つの場合には、側方起立部の上側の面１３２は端部起立部の上側の稜１３３の下に位置しているが、端部起立部の下側の面１３０は、側方起立部の下側の面１３１と同一平面内にあるか、又は、面１３１より下にあるか、又は、面１３１よりも上にあるが側方起立部の上側の面１３２の下にあるかのいずれかである。いずれの場合にも、フレームが形成する中空体の内部に全体が位置する閉曲線であって、それぞれの起立部の内部を通過する少なくとも１つの閉曲線をトレースすることが可能な少なくとも１つの面Ｐを画成できる。連続的な線の例は図８にも示されており、この図では、面Ｐと一点鎖線で示した線ＡＡ’とを見ることができる。この図はフレームの４分の１だけを示しているのだが、フレームの４分の１の部分を４つ結合させることによってＡＡ’を延長し、面Ｐ内に含まれ且つフレームの４つの起立部の内部に存在する閉じた連続的な線が形成される様子は理解できるはずである。この図では、側方起立部９３は端部起立部８０の外部壁８２まで延長されておらず、中空体は連続的である。別の実施例では、側方起立部９３は端部起立部の外部壁８２まで延長することができる。この場合には、線ＡＡ’は、端部起立部の内部にある側方起立部９３の部分９２を必ず通過し、それによって、中空体は絶対的に連続ではないがほとんど連続となる。その理由は、内部壁によって局所的に遮断されるからである。この別の実施例は、「ほとんど連続的な」中空体が何を意味しているかを説明している。
【００５３】
シャドーマスク支持フレームは、ＣＲＴに設置される際、様々な形状である固定具（fasteners）によって適所に保持される。これらの固定具は、溶接、クリップ固定又はネジ固定によってフレームに固定される。
【００５４】
図１４に示す固定具１４０は、クリップ固定およびネジ固定の双方によってフレームのコーナー１４１に固定されている。このようにするためには、第１に、固定具１４０は２つのタブ１４４及び１４５と２つの孔１４８及び１４９とを有し、第２に、（固定具を保持することを意図しているそれぞれのコーナーにおいて）フレームは２つのスロット１４２及び１４３と２つの孔１５０及び１５１とを有する。クリップ固定は固定具１４０のタブ１４４及び１４５をスロット１４２及び１４３の中に挿入することによって達成され、ネジ固定は２つのネジ１４６及び１４７を孔１４８及び１４９を介して孔１５０及び１５１の中にネジ止めすることによって達成される。この例では、フレームの下側のコーナー１５２が切断され、それによって、フレームの壁に孔が作成される。この孔は、フレームの製造過程を通じて用いられる洗浄用の液体を除去するのに用いることができる。また、シャドーマスクが溶接される前に力が２つの端部起立部に加えられるときのフレームの変形を調整するのにも用いることができる。この調整は、孔のサイズを適切に選択することによって行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】シャドーマスク・フレームの概要が示されており、その上には、部分的に示されているシャドーマスクが配置されている。
【図２】シャドーマスク支持フレームを形成するために相互に嵌合されることが意図されている２つのシェルが示されている。
【図３】単一の折り曲げられた金属ストリップで構成されたシャドーマスク支持フレームが示されている。
【図４】単一の折り曲げられた金属ストリップで構成されたシャドーマスク支持フレームの４分の１が示されている。
【図５】カットアウトによって分離された４つのパネルで構成される金属ストリップであって、単一の折り曲げられた金属ストリップで構成されるシャドーマスク支持フレームを製造することが意図された金属ストリップが示されている。
【図６】単一の折り曲げられた金属ストリップで構成されるシャドーマスク支持フレームを製造することが意図されたストリップを２つのパネルに分離しているカットアウト部分の拡大図である。
【図７】端部起立部の上側の稜に沿って切れ目を有する、単一の折り曲げられた金属ストリップで構成されたシャドーマスク支持フレームの４分の１が示されている。
【図８】図７と同じシャドーマスク支持フレームの４分の１であるが、壁部が部分的に除去されている様子が示されている。
【図９】図９ａ及び９ｂから構成され、上側の稜が曲線状である端部起立部の全体を前方から後方に向けて表している。
【図１０】電子銃によって放出されシャドーマスク支持フレームを通過する電子ビームによって走査される領域の４分の１を示す概略的な透視図である。
【図１１】端部起立部が台形状の断面を有するシャドーマスク支持フレームの４分の１が示されている。
【図１２】図１２ａ、１２ｂ及び１２ｃから構成され、それぞれ、１つ、２つ及び４つの断片から作られるシャドーマスク支持フレームの概要を示している。
【図１３】図１３ａ、１３ｂ及び１３ｃ構成され、側方起立部を端部起立部に接続する３つの方法の概要を示している。
【図１４】シャドーマスク支持フレームの１つのコーナーとこのフレームをＣＲＴに固定する固定具との分解図を示している。
【図１５】４ピースからなるフレームの４分の１を示している。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月23日(2007.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー表示用陰極線管のための、ほぼ矩形をしたシャドーマスク支持フレームであって、相互に対向して設けられ且つシャドーマスクを保持することを意図されている２つの端部起立部（４、４’、４１、４１’、８０、９６、１０８、１１２、１１７、１１７’、１１９、１２０、１６０）と、該端部起立部を互いに分離状態に維持することを意図されている２つの側方起立部（３、４０、４０’、８６、１０１、１０２、１１０、１１８、１１８’、１２１、１２２、１６２）とを備えているシャドーマスク支持フレームにおいて、前記端部起立部と前記側方起立部とは、ほぼ管状の形状を有し、且つ、閉じた、ほとんど連続的な中空体を構成しており、該中空体は、少なくとも１つの平面を画成する閉じた線であって前記端部起立部と前記側方起立部とのそれぞれの内部を通過する線の全体を内部に含んでいるシャドーマスク支持フレームにおいて、２つの薄い金属材料のシートで構成されており、第１の薄い金属材料のシートが外部シェル（１０）を形成し、第２の薄い金属材料のシートが内部シェル（３０）を形成し、前記２つのシェルは、一方が他方の内部に位置するように相互に嵌合され、それによって中空体が形成されていることを特徴とするフレーム。
【請求項２】
請求項１記載のフレームにおいて、少なくとも１つのシェル（１０、３０）が、ほぼ矩形状である薄い金属ブランクにしてその中央に矩形状のカットアウトを有する薄い金属ブランクを引き抜き加工することによって形成されることを特徴とするフレーム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のフレームにおいて、それぞれのシェル（１０、３０）が、低炭素鋼、鉄ベースの合金、鉄ニッケル合金、鉄クロム合金、ニッケル・ベースの合金、構造用硬化合金、マルテンサイト系硬化合金、磁気合金、非磁気合金及び振動減衰合金の中から選択された少なくとも１つの金属材料で作られており、前記２つのシェルは、同一の材料又は異なる材料で作られていることを特徴とするフレーム。
【請求項４】
請求項３記載のフレームにおいて、少なくとも１つのシェルが、２つの異なる材料で作られていることを特徴とするフレーム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフレームにおいて、張力を受けるシャドーマスクを保持することを意図されていることを特徴とするフレーム。
【請求項６】
請求項１記載のフレームを製造する方法であって、前記フレームの展開された形状を有するストリップ（６０）又は複数の補足的なフレーム部分の展開された形状を有する複数のストリップを金属材料のシートから切断し、前記１つ又は複数のストリップを複数の線に沿って折り曲げて前記フレーム又は前記フレーム部分を形成し、前記フレームを単一の部分から作るときには、相互に重ねられる前記ストリップのエッジを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定し、前記フレームを複数の部分から作るときには、前記フレーム部分のそれぞれについて、相互に重ねられる前記ストリップのエッジを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定し、前記フレーム部分どうしを溶接、ろう付け又はクリンチングによって相互に固定することにより相互に連結することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、前記溶接は前記フレームの外部から実行されるレーザ溶接又は電子ビーム溶接であることを特徴とする方法。