JPH0554817A - 陰極線管用陰極構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】陰極構体部品について多数ロットの在庫を持つ
こと、あるいは、頻繁な破壊管理試験を行う必要がな
く、しかも、より少ない溶接点数で組立てを行うことが
でき、高い電流密度で長時間安定した電子放射特性を与
えることのできる構成の陰極線管用陰極構体を提供する
こと。 【構成】上記目的は、少なくとも、アルカリ土類金属炭
酸塩を主体とする電子放射物質層を所定の厚さに被覆し
た帽状カソードキャップと該カソードキャップの内面に
接した円筒状の陰極スリーブとから構成される陰極構体
において、上記カソードキャップに挿入して組立てる前
の陰極スリーブ形状が、少なくとも一方の先端で内側に
凸(外径小)となっている構造の陰極線管用陰極構体とす
ることによって達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーブラウン管等陰極
線管用陰極構体に係り、特に、組立溶接の信頼性を向上
させた構造の陰極線管用陰極構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の陰極線管用陰極は、図４に示すよ
うに、アルカリ土類金属炭酸塩を主体とする電子放射物
質層１、帽子状に整形した還元性材料を含むニッケルか
らなるカソードキャップ２、ニクロムからなる円筒状陰
極スリーブ３、陰極スリーブ３の他端に固定され、陰極
支持系(図示せず)との接続を行う陰極ディスク４等から
構成されており、陰極スリーブ３内に挿入されたヒータ
によって加熱され、電子放射物質層１から電子放出が発
生することになる。

【０００３】ヒータと陰極構体との間には通常数百ボル
トの電圧が印加されており、陰極ディスク４‐陰極スリ
ーブ３を経由してスパーク電流が流れ、ヒータが破損す
ることがある。これを防止するために、通常の場合、陰
極ディスク４側の陰極スリーブ３の先端は陰極構体の製
造工程において外側に凸(外径大)となるようにつば拡げ
部５が設けられている。

【０００４】帽状カソードキャップ２‐陰極スリーブ３
‐陰極ディスク４の組立は、所定の治具に相互の位置関
係を定めて固定した後、矢印方向からレーザ光線を照射
してそれぞれ２〜３点を溶接して完成し、その後、適切
な電子放射特性を得るために例えば酸化処理(850℃)、
還元処理(930℃)を行い、さらに上記のつば拡げを行っ
た後、最後にカソードキャップ２面上をアルカリ土類金
属炭酸塩からなる電子放射物質層１で被覆して陰極構体
を完成していた。

【０００５】上記構成の陰極構体においては、通常、帽
状カソードキャップ２と陰極ディスク４とはプレス整形
により、陰極スリーブ３は伸管品の切断によって製作さ
れており、嵌合部分には内・外径それぞれに0.02〜0.03
mmのばらつきがあり、その結果、嵌合部分の間隙は平均
で0.04〜0.06mm、大きいときには0.08〜0.1mmに達する
場合もある。一方、帽状カソードキャップ２の側面(陰
極スリーブ３との溶接部)の肉厚は、熱容量を小さくし
て電子放射の立上り時間を速くするためにプレス整形時
に薄くしており、通常0.05mm程度である。また、組立方
法としては自動化に優れたレーザ溶接方法を採用してい
るが、帽状カソードキャップ２の側面板厚よりも陰極ス
リーブ３との隙間の方が大きくなると溶接不良が多発す
る恐れがある。

【０００６】一方、陰極スリーブと帽状カソードキャッ
プ、陰極ディスクとの隙間を小さくした場合において、
例えば実開昭 63‐184544号公報には陰極スリーブ圧入
の仕様が提示されているが、一般に陰極スリーブは肉厚
が0.015〜0.030mmと極めて薄いため、帽状カソードキャ
ップにフランジ部を設けてこれをガイドとして圧入する
場合にも陰極スリーブの変形が多発していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような状況か
ら、上記構成の従来の陰極構体においては、通常の場
合、帽状カソードキャップ、陰極ディスクを製造ロット
ごとに管理し、陰極スリーブの伸管製造ロットとの組合
せを選んで陰極構体を製作しており、このため、多数ロ
ットの在庫を持つ必要があったり、また、溶接状態確認
のため頻繁に破壊管理試験を行う必要があるなどの問題
があった。また、溶接点数について、信頼性を上げるた
めに、３点以上とすることが必要であった。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の有してい
た課題を解決して、陰極構成部品について多数ロットの
在庫を持つこと、あるいは、頻繁な破壊管理試験を行う
ことの必要がなく、しかも、より少ない溶接点数で、高
い電流密度で長時間安定した電子放射特性を与えること
のできる構成の陰極線管用陰極構体を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくと
も、アルカリ土類金属炭酸塩を主体とする電子放射物質
層を所定の厚さに被覆した帽状のカソードキャップと該
カソードキャップの内面に接した円筒状の陰極スリーブ
とから構成される陰極構体において、上記カソードキャ
ップに挿入して組立てる前の陰極スリーブ形状が、少な
くとも一方の先端で内側に凸(外径小)となっている構造
の陰極線管用陰極構体とすることによって達成すること
ができる。

【００１０】陰極スリーブと帽状カソードキャップ、陰
極ディスクとの間隙を小さくするためには、陰極スリー
ブの外径中心値と帽状カソードキャップ、陰極ディスク
の内径中心値とを同一とし、陰極スリーブの外径が大き
くなる組合せの場合に陰極スリーブを圧入すればよい。

【００１１】また、陰極ディスクを用いないタイプの陰
極構体、例えば３個のタブで陰極スリーブを陰極支持系
に固定する陰極構体、の場合には当初から一端が内側に
凸、他端が外側に凸となっている陰極スリーブを用いて
陰極構体の組立てを行うことができる。この場合は、陰
極スリーブの内側に凸の端部を帽状カソードキャップに
挿入して組立てを行えばよい。

【００１２】

【作用】以上のような陰極構成とすることによって、陰
極スリーブ外径中心値を帽状カソードキャップ、陰極デ
ィスクの内径中心値と同一とした場合、あるいは陰極ス
リーブ外径を帽状カソードキャップ、陰極ディスクの内
径より大きくした場合にも挿入が極めて容易となり、陰
極スリーブの変形の発生がなくなる。これによって、従
来技術の場合のように陰極構成部品について予め多数ロ
ットの在庫を準備しておく必要がなくなる。また、上記
構成とすることによって各部品の十分な嵌合が得られる
ため、部品間間隙の過大による溶接不良の発生が減少
し、これによって従来技術の場合に見られたような頻繁
な破壊管理試験を行う必要がなくなり、さらに、従来３
点以上を要していた溶接点数を２点に減少しても十分な
溶接信頼性を得ることができる。

【００１３】ただし、陰極スリーブ先端が内側に凸の場
合に陰極ディスク側においてスパーク電流によるヒータ
破損の可能性が大きくなるので、従来技術の場合と同様
に、陰極ディスク側陰極スリーブはつば拡げを行う必要
がある。

【００１４】

【実施例】以下、本発明陰極線管用陰極構体及びその製
造方法について、実施例によって具体的に説明する。

【００１５】（実施例１）図１は本発明陰極構体の一実
施例の概略構成およびその製造方法を説明する図で、
(a)は正面断面図、(b)は該陰極構体を構成する各部品の
形状を示す正面断面図であり、２は帽状カソードキャッ
プ、３は陰極スリーブ、４は陰極ディスクを示す。ま
た、図２は図１の陰極スリーブの先端寸法を示す断面図
である。ここで、陰極スリーブ３の両端は内側に凸(外
径小)となるように整形されており、帽状カソードキャ
ップ２および陰極ディスク４に挿入嵌合した。なお、嵌
合部の各部品の寸法は下記の通りである。

【００１６】 帽状カソードキャップ内径 …1.5±0.02 mm 陰極ディスク内径 …1.5±0.02 mm 陰極スリーブ外径 …1.5±0.02 mm 帽状カソードキャップ側面肉厚 …0.05 mm 陰極スリーブ先端寸法 …図２による 図１(a)によって陰極構体組立ての手順を説明すれば下
記の通りである。すなわち、まず、各部品相互の位置を
定める所定の組立治具６に各部品を挿入、固定し、矢印
の位置で矢印方向からレーザ光を照射して、180度間隔
で２点溶接を行った後、850℃の酸化処理、930℃の還元
処理を行った。次いで、陰極ディスク側の陰極スリーブ
端部のつば拡げを行い、さらに、帽状カソードキャップ
２の頂面をアルカリ土類金属炭酸塩で約 80μm の厚さ
で被覆して陰極構体を完成した。

【００１７】このような陰極構体においては、陰極スリ
ーブの少なくとも一端を内側に凸とすることによって、
陰極スリーブ外径が帽状カソードキャップ内径より大き
い場合においても組立てが可能となり、陰極スリーブ外
径と帽状カソードキャップ内径との中心値を等しくした
設計が可能となる。この結果、陰極スリーブと帽状カソ
ードキャップとの製作上の公差を考慮しても、両者間の
隙間を帽状カソードキャップ側面肉厚の1/2以下(20μm
以下)に抑えることができる。

【００１８】（実施例２）図３は本発明陰極構体の他の
実施例の概略構成を示す正面断面図で、陰極スリーブの
一端が内側に凸(外径小)、他端が外側に凸(外径大)とな
っていることを示す。これは、陰極構体を、陰極ディス
クを用いることなく、３個の陰極タブ７で陰極支持構体
(図示せず)に固定、支持する場合の例で、組立て後に陰
極スリーブ端のつば拡げを行うことが困難な場合に適用
する。

【００１９】

【発明の効果】以上述べてきたように、陰極線管用陰極
構体を本発明の構成とすることによって、従来技術の有
していた課題を解決して、陰極構成部品の多数ロットの
在庫を持つこと、また、頻繁な破壊管理試験を行うこと
の必要がなく、しかもより少ない溶接点数で組立てを行
うことができ、さらに、高い電流密度で長時間安定した
電子放射特性を与えることのできる構成の陰極線管用陰
極構体を提供することができた。

【００２０】なお、帽状カソードキャップの方が陰極ス
リーブよりも熱膨張率が大きく、陰極の on‐off サイ
クルにおいて陰極スリーブが引っ張りと圧縮のストレス
を交互に受けるため、これまで、３点溶接の場合に陰極
スリーブが坐屈することがあったが、本発明構成とする
ことによって２点溶接化が可能となり、これによってス
トレスの逃げが可能となるため、坐屈による陰極線管の
特性変動を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明陰極線管用陰極構体の一実施例の概略構
成およびその製造方法を説明する図で、(a)は正面断面
図、(b)は構体を構成する各部品の形状を示す正面断面
図である。

【図２】図１の陰極スリーブの先端寸法を示す断面図で
ある。

【図３】本発明陰極線管用陰極構体の他の実施例の概略
構成を示す正面断面図である。

【図４】従来技術の陰極線管用陰極構体の概略構成を示
す正面断面図である。

【符号の説明】

１…電子放射物質層、２…帽状カソードキャップ、３…
陰極スリーブ、４…陰極ディスク、５…つば拡げ部、６
…組立治具、７…陰極タブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、アルカリ土類金属炭酸塩を主
   体とする電子放射物質層を所定の厚さに被覆した帽状の
   カソードキャップと該カソードキャップの内面に接した
   円筒状の陰極スリーブとから構成される陰極構体におい
   て、上記カソードキャップを挿入して組立てる前の陰極
   スリーブ形状が、少なくとも一方の先端で内側に凸とな
   っていることを特徴とする陰極線管用陰極構体。
2. 【請求項２】上記円筒状陰極スリーブの一端が内側に
   凸、他端が外側に凸であり、内側に凸の部分を帽状カソ
   ードキャップ内に挿入して組立てた構成からなることを
   特徴とする請求項１記載の陰極線管用陰極構体。