專利名稱：加勁承簧及裝有它的crt的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色電視用的陰極射線管(CRT)，特別涉及在CRT的玻璃外殼面板部分支承多孔蔭罩框架組件的雙金屬?gòu)椈伞?br> 彩色電視用的陰極射線管通常使用相隔一短距離在陰極射線管的玻璃外殼的面板部分之后懸掛的多孔蔭罩。多孔蔭罩的功能是將由位于管殼頸部的電子槍發(fā)射的電子束導(dǎo)引到設(shè)置在面板內(nèi)表面的熒光顯示屏的適當(dāng)?shù)臒晒夥蹎卧?。用以懸掛多孔蔭罩的吊架必須在陰極射線管工作期間將蔭罩保持在適當(dāng)位置，以防止孔與熒光粉單元對(duì)中不良。這樣的對(duì)中不良會(huì)使電子束射到不應(yīng)射到的熒光粉單元，導(dǎo)致顯示圖象的色純度下降。
在一種設(shè)計(jì)中，由帶許多小孔的相對(duì)較薄的金屬板構(gòu)成的蔭罩用剛性支架支承，此支架用安裝在支架邊上的幾個(gè)，例如3或4個(gè)雙金屬?gòu)椈芍С性诿姘逯?。這些簧設(shè)計(jì)成隨著電子管的最初升溫期間的加熱而偏移以保持蔭罩和屏之間的對(duì)中。
每個(gè)承簧的一端被連接，例如焊接到蔭罩框架上，而另一端有用以與埋置在玻璃面板的側(cè)壁或裙邊中的安裝銷柱嚙合的孔。在兩端之間將簧彎曲以使簧的主體部分從焊接端的平面隆起。彎曲角度決定彈簧負(fù)載。它要求彈簧偏移以允許蔭罩框架組件插入面板。
因?yàn)槭a罩孔與熒光屏上的熒光粉單元之間的對(duì)中的要求非常嚴(yán)格，所以在制造熒光屏?xí)r使用蔭罩。為了保證對(duì)中，要通過(guò)蔭罩使涂有不同顏色熒光粉的光敏層曝光。因?yàn)橐獙?duì)三種不同顏色(紅、藍(lán)、綠)的熒光粉進(jìn)行三次單獨(dú)的曝光，所以在組件完成之前必須要幾次將蔭罩板組件從面板上插入取下。
在最后將蔭罩框架組件插入面板形成面板蔭罩框架組件(PMA)之后，對(duì)電子管工作來(lái)說(shuō)保持孔和熒光粉單元對(duì)中的要求是非常嚴(yán)格的。如果顯像管在裝箱、發(fā)運(yùn)或存儲(chǔ)期間操作失誤，例如跌落或震動(dòng)，顯像管所受到的機(jī)械力將通過(guò)面板經(jīng)過(guò)銷釘傳送到承簧。由于承簧伸出懸臂，所以在彎曲半徑的區(qū)域內(nèi)它們能承受很高的扭轉(zhuǎn)載荷。如果此扭轉(zhuǎn)載荷導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)承簧永久變形，則顯像管必將報(bào)廢。
為提高承簧耐受機(jī)械沖擊的能力已提出了許多方法。在JP-A 56-97944中彈簧的主要部分由兩條略有不平行的腿構(gòu)成，在JP-A56-97945中，彈簧的主要部分由兩條腿構(gòu)成，其中的一條腿有弧形彎曲；其它專利，例如4,670,687說(shuō)明無(wú)剛性支承框架而有應(yīng)用板簧的角安裝系統(tǒng)的蔭罩組件，所說(shuō)的板簧有比應(yīng)用剛性框架的側(cè)懸簧低的彈簧剛度。
本發(fā)明的目的是提供一種用以將配件側(cè)裝到CRT蔭罩框架組件的框架上的改進(jìn)的承簧。
本發(fā)明的另一目的是提供一種這樣的承簧，它提高了抗永久變形的能力。
本發(fā)明的再一目的是提供一種易于加工的承簧。
本發(fā)明的又一目的是提供一種裝有一個(gè)或多個(gè)改進(jìn)承簧的CRT。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種CRT的承簧，其一端包括一用以連接到多孔蔭罩支承框架一邊的底部，其另一端有用以與位于面板側(cè)壁的安裝銷釘嚙合的帶孔部分，其主體部分連接底部和帶孔部分，底部位于第一平面，主體和帶孔部分位于第二平面，此第二平面以一角度與第一平面相交，這里稱為彎曲角，其特征在于承簧有兩條至少沿主體部分的一部分縱向延伸的凸起肋條或凸起。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，肋條部分地延伸進(jìn)底部。肋條尺寸要選擇得其抗扭剛度足以抵抗由于操作失誤產(chǎn)生的機(jī)械沖擊造成的永久變形，而保持足夠的回彈力以防止多孔蔭罩變形。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種裝有一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的已改進(jìn)的承簧的CRT。承簧的底部連結(jié)到支承CRT的多孔蔭罩的剛性框架的邊上，最好通過(guò)焊接，而帶孔部分與安裝銷釘嚙合，此安裝銷釘埋置在CRT面板的側(cè)壁或裙邊中并從其中伸出。
下面將參照附圖并借助實(shí)例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的這些和其它方面。


圖1是包括用剛性框架支承的多孔蔭罩的已有技術(shù)的彩色陰極射線管的局部剖切的透視圖；圖2是圖1的顯象管沿II-II線剖切的，示出在顯象管面板側(cè)壁與框架之間的承簧的前剖視圖；圖3是本發(fā)明的帶加強(qiáng)肋條的承簧的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖4和5是分別示出各種扭轉(zhuǎn)負(fù)載下應(yīng)力分布的已有技術(shù)和本發(fā)明的承簧的透視圖；圖6是對(duì)不同的肋條高度，肋條寬度與彈簧彎曲的最大應(yīng)力的曲線圖，以每平方英寸的千磅數(shù)(Ksi)表示；圖7是在承簧焊點(diǎn)處與圖6類似的應(yīng)力的曲線圖。
現(xiàn)在參看圖1，它示出應(yīng)用多孔蔭罩和剛性支承框架的已有技術(shù)的彩色CRT局部剖切的透視圖。CRT1有由漏斗部分10和面板部分11構(gòu)成的玻璃外殼。三只一字形電子槍12、13和14設(shè)置在漏斗部分10的后面或頸部。它們分別產(chǎn)生電子束15、16和17。這些電子束射向設(shè)置在面板11內(nèi)側(cè)的熒光屏18。熒光屏18由三個(gè)熒光粉單元為一組的許多組構(gòu)成，圖中只以垂直帶19、20、21的形式示出其中一部分。
多孔蔭罩22，即有大量的孔23的薄金屬板，位于屏18前一短距離處，用以引導(dǎo)電子束射向屏上適當(dāng)?shù)臒晒夥蹎卧?。用剛性框?4支承蔭罩22，依次用承簧26，28、30支承框架24(圖2)，這些承簧的一端通過(guò)焊點(diǎn)26a、28a、30a固定到框架上。承簧的另一端有孔，并與埋置在面板11的側(cè)壁或裙邊中的金屬銷釘32、34和36嚙合。在此實(shí)施例中是典型的已有技術(shù)，它有三只承簧，兩只在管子的X軸附近，一只在Y軸附近。
圖3示出本發(fā)明的改進(jìn)的承簧的一個(gè)實(shí)施例，它是一種帶形部件，具有底部38、主體部分40和帶有孔44的有孔部分42，所說(shuō)的孔44與面板裙邊中的金屬支持銷釘嚙合。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，該承簧有拱起肋條46和48，它們按縱軸L的方向沿帶的邊緣延伸。在圖3中指出了肋的高度(h)，肋的寬度(w)，肋的長(zhǎng)度(l)。
此承簧很容易由彈簧材料卷帶來(lái)加工，首先通過(guò)使用能形成孔和肋條的模片沖壓，然后在軸線A處彎曲彈簧使主體和有孔部分從底部平面抬起，最后從卷帶上將其切下。當(dāng)?shù)撞亢附拥娇蚣苌蠒r(shí)，承簧的其余部分將離開框架向面板裙邊伸展。在彎曲之后，承簧的底部和其余部分位于不同的平面，兩平面以180度減去彎曲角β的角度相交。
在所示的實(shí)施例中，肋條主要位于基體部分，但也有一部分延伸進(jìn)底部。為了說(shuō)明這種承簧設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，用Algor模型為已有技術(shù)的承簧、改進(jìn)的已有技術(shù)的承簧和本發(fā)明的承簧制作一系列應(yīng)力曲線圖。
圖4是用殷鋼(Invar)(按重量計(jì)36％的鎳，其余為鐵)與由22％重量的鎳，3％重量的鉻，其余為鐵的合金構(gòu)成的復(fù)合承簧材料制成的并有如下尺寸的已有技術(shù)承簧的應(yīng)力曲線圖(這里“有效長(zhǎng)度”被定義為孔和彎曲處之間的距離)有效長(zhǎng)度1.797英寸(4.56cm)總寬度 0.600英寸(1.52cm)厚度0.035英寸(0.09cm)基底長(zhǎng)度0.750英寸(1.91cm)彎曲角(β) 10°0′并且處于加在位于與該管“Z”軸平行的平面中的孔處的約80磅的扭轉(zhuǎn)負(fù)載之下。這種負(fù)載對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的面跌落試驗(yàn)是典型的，在此試驗(yàn)中該管承受35G、12m Sec、1/2正弦波的沖擊。可以看出，彎曲區(qū)的應(yīng)力水平是113Ksi，它在承簧材料的彈性極限以上。
圖5是本發(fā)明的承簧的應(yīng)力曲線圖，它有與圖4的承簧相同的總尺寸和彎曲角，而且有兩條具有如下尺寸的加固肋條肋條長(zhǎng)度0.900英寸(2.29cm)肋條寬度0.150英寸(0.38cm)肋條高度0.025英寸(0.06cm)可以看出在承簧彎曲線處已使高的應(yīng)力降低。
圖6和圖7用圖解法示出對(duì)各種肋條高度和寬度，沿該管“Z”軸方向在承簧孔處施加80磅負(fù)載時(shí)，在承簧彎曲線處和承簧底部第一焊點(diǎn)(最接近彎曲處的焊點(diǎn))處的最大應(yīng)力數(shù)據(jù)。此不變形的承簧尺寸如下
有效長(zhǎng)度1.800英寸(4.57cm)總寬度 0.600英寸(1.52cm)厚度0.035英寸(0.09cm)基底長(zhǎng)度0.750英寸(1.91cm)彎曲角 10°0′肋條長(zhǎng)度0.400英寸(1.02cm)圖6標(biāo)出在0.015英寸(0.038cm)(曲線61)、0.025英寸(0.064cm)(曲線62)和0.030英寸(0.076cm)(曲線63)三種不同的肋條高度下，從0.100到0.200英寸(0.25～0.5cm)各種肋條寬度與彎曲處最大應(yīng)力(SImax)的關(guān)系。顯然，彎曲處的應(yīng)力隨肋條寬度和肋條高度的增加而減少。然而，當(dāng)肋條高度增加到與承簧材料的厚度相等時(shí)，諸如回彈增加(承簧材料回到其原來(lái)位置的傾向)、破裂和工具使用壽命等問(wèn)題使尺寸控制困難，這將影響承簧性能。
圖7用圖解法標(biāo)出當(dāng)肋條的高度和寬度與圖6中的相同時(shí)位于底部的第一焊點(diǎn)(最靠近彎曲處的焊點(diǎn))處的應(yīng)力(S2)。在焊點(diǎn)處的應(yīng)力也隨肋條高度的增加而減少。但是當(dāng)肋條寬度從0.100增加到0.200英寸時(shí)，應(yīng)力在減少之前先略有增加。
按照這些曲線和制造關(guān)系，肋條高度(h)為0.025英寸(0.064cm)，肋條寬度為0.150英寸(0.038cm)是最好的。這種尺寸組合使彎曲處最大應(yīng)力約76Ksi，第一焊點(diǎn)處約135Ksi。
為了比較，在同樣的80磅負(fù)載下，已有技術(shù)的無(wú)肋條模式的承簧，其在彎曲處最大計(jì)算應(yīng)力和在第一焊點(diǎn)處最大計(jì)算應(yīng)力分別是113和145Ksi。
用有限數(shù)量的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由以上說(shuō)明顯然可以領(lǐng)悟到另外的實(shí)施例和實(shí)施例的變種，而且這都將包括在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管包括有漏斗部分和面板部分的外殼；在漏斗部分后部的至少一個(gè)電子槍；在面板內(nèi)側(cè)的熒光屏；和位于屏后一短距離處的蔭罩框架組件，此蔭罩框架組件包括帶大量孔的薄金屬板、剛性支承框架，和至少二個(gè)承簧，每個(gè)承簧都有固定到框架側(cè)壁上的底部、向面板側(cè)壁延伸的主體部分、和與埋置在屏盤側(cè)壁并從其中伸出的支承銷釘嚙合的有孔部分，其特征在于至少一個(gè)承簧有至少沿主體部分的一部分縱向延伸的拱起肋條。
2.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的陰極射線管，其特征在于其中有二個(gè)彼此間隔開的拱起的肋條。
3.按照權(quán)利要求2所說(shuō)的陰極射線管，其特征在于所說(shuō)的肋條至少部分地延伸進(jìn)承簧的底部。
4.按照權(quán)利要求2或3所說(shuō)的陰極射線管，其特征在于肋條設(shè)置在承簧的相對(duì)的縱向邊緣附近。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所說(shuō)的陰極射線管，其特征在于肋條寬度約在0.100英寸～0.200英寸范圍，肋條高度約在0.015英寸～0.030英寸范圍內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求5所說(shuō)的陰極射線管，其特征在于肋條寬度約為0.015英寸、高度約為0.025英寸。
7.按照上述任一權(quán)利要求的陰極射線管中的多孔蔭罩框架組件的承簧。
全文摘要
通過(guò)增加沿主體邊緣縱向延伸并部分地延伸進(jìn)承簧底部的加固肋條來(lái)改進(jìn)陰極射線管的蔭罩框架組件承簧的抗變形能力。
文檔編號(hào)H01J31/10GK1143427SQ95191027
公開日1997年2月19日 申請(qǐng)日期1995年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月2日
發(fā)明者A·阿當(dāng)斯基, B·多普克 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司