JP2015060693A - Rotating anode x-ray tube - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating anode X-ray tube in which peeling between the components due to difference of coefficient of thermal expansion is prevented.SOLUTION: A rotating anode X-ray tube includes a fixed shaft, a first fixed cylinder, and a second fixed cylinder. The fixed shaft has a hollow shape for supporting an anode target rotatably. The first fixed cylinder and second fixed cylinder are inserted into the fixed shaft, respectively, from the openings on both sides thereof and bonded to the fixed shaft. The bonding surface of the fixed shaft, and the first and second fixed cylinders includes a surface intersecting the axial direction of the fixed shaft.

Description

本発明の実施形態は、回転陽極型X線管に関する。   Embodiments described herein relate generally to a rotary anode X-ray tube.

一般に、X線管装置として、回転陽極型のX線管装置が使用されている。回転陽極型のX線管装置は、X線を放射する回転陽極型X線管と、ステータコイルと、これら回転陽極型X線管及びステータコイルを収容した筐体とを備える。回転陽極型X線管は、固定軸と、回転体と、陰極と、真空外囲器とを備える。回転体は、陽極ターゲットを備える。   In general, a rotary anode type X-ray tube device is used as the X-ray tube device. A rotary anode type X-ray tube device includes a rotary anode type X-ray tube that emits X-rays, a stator coil, and a housing that houses the rotary anode type X-ray tube and the stator coil. The rotating anode type X-ray tube includes a fixed shaft, a rotating body, a cathode, and a vacuum envelope. The rotating body includes an anode target.

この回転陽極型X線管においては、ステータコイルが磁界を発生し、これにより回転体が固定軸周りに回転する。回転体が回転している状態で、陰極が陽極ターゲットに電子を照射すると、当該電子の衝突を受けて陽極ターゲットがX線を発生する。   In this rotary anode type X-ray tube, the stator coil generates a magnetic field, whereby the rotating body rotates around the fixed axis. When the cathode irradiates the anode target with electrons while the rotating body is rotating, the anode target generates X-rays in response to the collision of the electrons.

特公平6−70896号公報Japanese Patent Publication No. 6-70896 特開2012−104391号公報JP 2012-104391 A 特開2011−60517号公報JP 2011-60517 A 特開2010−257649号公報JP 2010-257649 A

例えば、上記の回転陽極型X線管の固定軸は、両端が開口した中空の形状を有する。この場合において、固定軸の内部に両端からそれぞれ第1固定円筒及び第2固定円筒を挿入し、これら第1固定円筒及び第2固定円筒の外壁と固定軸の内壁とを接合する構成が採用されることがある。固定軸と第1固定円筒及び第2固定円筒とは、例えばろう付けにより接合される。   For example, the fixed shaft of the rotary anode X-ray tube has a hollow shape with both ends opened. In this case, a configuration is adopted in which the first fixed cylinder and the second fixed cylinder are respectively inserted into the fixed shaft from both ends and the outer walls of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder are joined to the inner wall of the fixed shaft. Sometimes. The fixed shaft, the first fixed cylinder, and the second fixed cylinder are joined by, for example, brazing.

固定軸の材料と、第1固定円筒及び第2固定円筒の材料とが異なる場合、各材料の熱膨張率の差により、温度変化に応じた固定軸、第1固定円筒及び第2固定円筒の膨張或いは収縮の程度が異なる。したがって、固定軸と第1固定円筒及び第2固定円筒との接合面において剥離が発生する虞がある。例えば固定軸をモリブデン合金にて形成し、第1固定円筒及び第2固定円筒を鉄合金或いはステンレスにて形成した場合、モリブデン合金と鉄合金或いはステンレスの熱膨張率は2倍程度異なることから、剥離が生じ易い。   When the material of the fixed shaft is different from the material of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder, due to the difference in the coefficient of thermal expansion of each material, the fixed shaft, the first fixed cylinder, and the second fixed cylinder according to the temperature change. The degree of expansion or contraction is different. Therefore, there is a possibility that peeling occurs at the joint surface between the fixed shaft and the first fixed cylinder and the second fixed cylinder. For example, when the fixed shaft is formed of a molybdenum alloy and the first fixed cylinder and the second fixed cylinder are formed of an iron alloy or stainless steel, the thermal expansion coefficient of the molybdenum alloy and the iron alloy or stainless steel is different from about twice, Peeling easily occurs.

固定軸の外部は真空であり、固定軸の内部は冷却用の液体で満たされるか、或いは外気と連通していることから、上記の剥離が発生するとX線管内の真空を維持できない。そうすると、X線管の耐電不良が生じ、X線管の性能を維持できなくなる。   Since the outside of the fixed shaft is a vacuum and the inside of the fixed shaft is filled with a cooling liquid or communicates with the outside air, the vacuum in the X-ray tube cannot be maintained when the above-described peeling occurs. If it does so, the withstand voltage defect of an X-ray tube will arise and it will become impossible to maintain the performance of an X-ray tube.

本発明が解決しようとする課題は、熱膨張率の差に起因した部品間の剥離を防止する回転陽極型X線管を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a rotating anode type X-ray tube that prevents separation between components due to a difference in thermal expansion coefficient.

一実施形態における回転陽極型X線管は、固定軸と、第1固定円筒と、第2固定円筒と、を備える。上記固定軸は、陽極ターゲットを回転自在に支持する中空の形状を有する。上記第1固定円筒及び上記第2固定円筒は、上記固定軸の内部に両側の開口からそれぞれ挿入され、上記固定軸に接合される。上記固定軸と、上記第1固定円筒及び上記第2固定円筒との接合面は、上記固定軸の軸方向と交わる面を含む。   The rotary anode X-ray tube in one embodiment includes a fixed shaft, a first fixed cylinder, and a second fixed cylinder. The fixed shaft has a hollow shape that rotatably supports the anode target. The first fixed cylinder and the second fixed cylinder are inserted into the fixed shaft from the openings on both sides, and are joined to the fixed shaft. A joint surface between the fixed shaft, the first fixed cylinder, and the second fixed cylinder includes a surface that intersects the axial direction of the fixed shaft.

第1の実施形態に係る回転陽極型X線管の構成要素の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of component of the rotating anode type | mold X-ray tube which concerns on 1st Embodiment. 同実施形態における固定軸と第1固定円筒及び第2固定円筒との接合方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the joining method of the fixed axis | shaft in the same embodiment, a 1st fixed cylinder, and a 2nd fixed cylinder. 第2の実施形態における固定軸と第1固定円筒及び第2固定円筒との接合方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the joining method of the fixed axis | shaft in a 2nd Embodiment, a 1st fixed cylinder, and a 2nd fixed cylinder. 第3の実施形態における固定軸と第1固定円筒及び第2固定円筒との接合方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the joining method of the fixed axis | shaft in a 3rd Embodiment, a 1st fixed cylinder, and a 2nd fixed cylinder.

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る回転陽極型X線管を構成する要素の一部を示す断面図である。回転陽極型X線管は、回転体1と、回転体1に挿入される固定軸2と、第1固定円筒3及び第2固定円筒4と、陰極10と、真空外囲器11と、を備える。
Several embodiments will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of elements constituting the rotary anode X-ray tube according to the first embodiment. The rotating anode X-ray tube includes a rotating body 1, a fixed shaft 2 inserted into the rotating body 1, a first fixed cylinder 3 and a second fixed cylinder 4, a cathode 10, and a vacuum envelope 11. Prepare.

回転体1は、固定軸2の周囲で軸受により回転自在に支持されている。この軸受としては、例えば液体金属LMを用いた動圧型のすべり軸受を採用することができる。陰極10は、電子を放出する。真空外囲器11は、回転体1、固定軸2、第1固定円筒3、第2固定円筒4、及び、陰極10等を収容する。   The rotating body 1 is rotatably supported by a bearing around the fixed shaft 2. As this bearing, for example, a dynamic pressure type sliding bearing using a liquid metal LM can be adopted. The cathode 10 emits electrons. The vacuum envelope 11 accommodates the rotating body 1, the fixed shaft 2, the first fixed cylinder 3, the second fixed cylinder 4, the cathode 10, and the like.

回転陽極型X線管は、ステータコイル12(回転駆動部)、筐体、及び、絶縁油(冷却液)などとともに、回転陽極型X線管装置に利用される。ステータコイル12は、真空外囲器11を挟んで回転体1と向かい合う位置に配置される。ステータコイル12は、所定の電流が供給されることにより磁界を発生する。回転体1は、この磁界の作用により固定軸2の周囲で回転する。筐体は、回転陽極型X線管及びステータコイル12等を収容する。絶縁油は、回転陽極型X線管と筐体との間の空間に充填される。   A rotary anode X-ray tube is used in a rotary anode X-ray tube device together with a stator coil 12 (rotation drive unit), a casing, insulating oil (coolant), and the like. The stator coil 12 is disposed at a position facing the rotating body 1 with the vacuum envelope 11 in between. The stator coil 12 generates a magnetic field when supplied with a predetermined current. The rotating body 1 rotates around the fixed shaft 2 by the action of this magnetic field. The housing accommodates the rotary anode X-ray tube, the stator coil 12 and the like. Insulating oil is filled in the space between the rotary anode X-ray tube and the housing.

回転体1は、陽極ターゲット5と、第1回転円筒6と、第2回転円筒7と、第3回転円筒8と、第4回転円筒9と、を備える。   The rotating body 1 includes an anode target 5, a first rotating cylinder 6, a second rotating cylinder 7, a third rotating cylinder 8, and a fourth rotating cylinder 9.

例えば、固定軸2、第1固定円筒3、第2固定円筒4、陽極ターゲット5、第1回転円筒6、第2回転円筒7、第3回転円筒8、及び、第4回転円筒9は、いずれも回転の軸Aに沿うあらゆる方向の断面が軸Aに関して点対称の形状である。   For example, the fixed shaft 2, the first fixed cylinder 3, the second fixed cylinder 4, the anode target 5, the first rotating cylinder 6, the second rotating cylinder 7, the third rotating cylinder 8, and the fourth rotating cylinder 9 are Also, the cross-section in all directions along the axis of rotation A has a point-symmetric shape with respect to the axis A.

陰極10は、例えば図1における陽極ターゲット5の右方に、陽極ターゲット5と間隔を空けて固定的に配置される。陽極ターゲット5は、陰極10と向かい合う面が傾斜している。陰極10から放出された電子は、この傾斜面に衝突する。陽極ターゲット5は、陰極10から放出された電子が衝突したことに応じてX線を発生する。軸Aに沿う陽極ターゲット5の断面形状は、例えば円環形である。陽極ターゲット5は、例えばモリブデン又はタングステン、或いはこれらを用いた合金にて形成される。   The cathode 10 is fixedly arranged, for example, on the right side of the anode target 5 in FIG. The surface of the anode target 5 facing the cathode 10 is inclined. Electrons emitted from the cathode 10 collide with the inclined surface. The anode target 5 generates X-rays in response to collision of electrons emitted from the cathode 10. The cross-sectional shape of the anode target 5 along the axis A is, for example, an annular shape. The anode target 5 is formed of, for example, molybdenum or tungsten, or an alloy using these.

第1回転円筒6は、両端が開口した筒状を成す。第1回転円筒6は、例えばモリブデン又はタングステン、或いはこれらを用いた合金にて形成される。特に本実施形態において、第1回転円筒6は、陽極ターゲット5と一体的に形成される。   The first rotating cylinder 6 has a cylindrical shape with both ends opened. The first rotating cylinder 6 is made of, for example, molybdenum, tungsten, or an alloy using these. In particular, in the present embodiment, the first rotating cylinder 6 is formed integrally with the anode target 5.

第2回転円筒7及び第4回転円筒9は、両端が開口した筒状を成す。第2回転円筒7及び第4回転円筒9は、鉄合金等の金属材料で形成される。第1回転円筒6及び第4回転円筒9は、同一の材料にて一体的に形成してもよい。   The 2nd rotation cylinder 7 and the 4th rotation cylinder 9 comprise the cylinder shape which the both ends opened. The second rotating cylinder 7 and the fourth rotating cylinder 9 are formed of a metal material such as an iron alloy. The first rotating cylinder 6 and the fourth rotating cylinder 9 may be integrally formed of the same material.

第3回転円筒8は、両端が開口した筒状を成す。第3回転円筒8は、例えば銅又は銅合金等の金属材料にて形成される。第3回転円筒8は、ステータコイル12が発生する磁界を受けて、回転体1を固定軸2の周りで回転させるトルクを発生する。   The third rotating cylinder 8 has a cylindrical shape with both ends opened. The third rotating cylinder 8 is formed of a metal material such as copper or a copper alloy, for example. The third rotating cylinder 8 receives the magnetic field generated by the stator coil 12 and generates torque that rotates the rotating body 1 around the fixed shaft 2.

第1回転円筒6と第3回転円筒8、第1回転円筒6と第4回転円筒9、第2回転円筒7と第3回転円筒8、及び、第2回転円筒7と第4回転円筒9は、互いに固定されている。この固定の手法としては、例えば2つの円筒のうち内側に位置する円筒を冷やして収縮させ、当該円筒を外側に位置する円筒に嵌め込む冷やし嵌め、2つの円筒のうち外側に位置する円筒を加熱して膨張させ、当該円筒に内側に位置する円筒を嵌め込む焼き嵌め、或いは、2つの円筒のうち内側に位置する円筒を外側に位置する円筒に圧入する圧入嵌め等の締り嵌めを利用できる。また、上記固定の手法として、溶接、ろう付け、かしめ、ねじ連結、或いはピン打ち等を利用してもよい。ねじ連結を利用する場合にあっては、2つの円筒のうち外側の円筒の内壁を雌ねじとし、内側の円筒の外壁を雄ねじとし、これら雌ねじと雄ねじを螺合させればよい。   The first rotating cylinder 6 and the third rotating cylinder 8, the first rotating cylinder 6 and the fourth rotating cylinder 9, the second rotating cylinder 7 and the third rotating cylinder 8, and the second rotating cylinder 7 and the fourth rotating cylinder 9 are Are fixed to each other. As the fixing method, for example, the inner cylinder of the two cylinders is cooled and contracted, the inner cylinder is inserted into the outer cylinder, and the outer cylinder of the two cylinders is heated. Then, it is possible to use an interference fit such as a shrink fit that expands and inserts a cylinder located inside the cylinder into the cylinder, or a press fit that press-fits the cylinder located inside of the two cylinders into the cylinder located outside. Further, welding, brazing, caulking, screw connection, pinning, or the like may be used as the fixing method. In the case of using screw connection, the inner wall of the outer cylinder of the two cylinders may be a female screw, the outer wall of the inner cylinder may be a male screw, and the female screw and the male screw may be screwed together.

第1回転円筒6は、図1における右方の端部に環状の突出部分6aを有する。この突出部分6aにより、第1回転円筒6の内部は、右方の端部にて狭まる。一方、第1回転円筒6の内部は図1における左方の端部において拡張している。この拡張部分と第4回転円筒9の側壁とによって、回転体1の内部には環状の窪み部分6bが形成される。   The first rotating cylinder 6 has an annular protruding portion 6a at the right end in FIG. Due to the protruding portion 6a, the inside of the first rotating cylinder 6 is narrowed at the right end. On the other hand, the inside of the first rotating cylinder 6 is expanded at the left end in FIG. Due to the expanded portion and the side wall of the fourth rotating cylinder 9, an annular recess portion 6 b is formed inside the rotating body 1.

固定軸2は、例えば両端が開口した中空の筒状を成す。固定軸2は、図1における左方の端部に、外側に向けて突出する環状の突出部分2aを有する。突出部分2aは、窪み部分6bに隙間を空けて収まる形状である。固定軸2は、例えばモリブデン又はタングステン、或いはこれらを用いた合金にて形成される。固定軸2の左右の縁は、軸Aと平行な方向に対して垂直な平面である。   The fixed shaft 2 has, for example, a hollow cylindrical shape with both ends opened. The fixed shaft 2 has an annular projecting portion 2a projecting outward at the left end in FIG. The protruding portion 2a has a shape that fits in the recessed portion 6b with a gap. The fixed shaft 2 is formed of, for example, molybdenum or tungsten, or an alloy using these. The left and right edges of the fixed shaft 2 are planes perpendicular to the direction parallel to the axis A.

第1固定円筒3は、例えば両端が開口した筒状を成す。第1固定円筒3は、固定軸2よりも小さい外形を有し、図1における左方から固定軸2の内部に挿入される。第1固定円筒3は、鉄合金或いはステンレス等の金属材料で形成される。   The first fixed cylinder 3 has, for example, a cylindrical shape with both ends opened. The first fixed cylinder 3 has an outer shape smaller than the fixed shaft 2 and is inserted into the fixed shaft 2 from the left in FIG. The first fixed cylinder 3 is formed of a metal material such as an iron alloy or stainless steel.

第2固定円筒4は、例えば両端が開口した筒状を成す。第2固定円筒4は、固定軸2よりも小さい外形を有し、図1における右方から固定軸2の内部に挿入される。第2固定円筒4は、鉄合金或いはステンレス等の金属材料で形成される。   The second fixed cylinder 4 has, for example, a cylindrical shape with both ends opened. The second fixed cylinder 4 has an outer shape smaller than that of the fixed shaft 2, and is inserted into the fixed shaft 2 from the right side in FIG. The second fixed cylinder 4 is formed of a metal material such as an iron alloy or stainless steel.

第1固定円筒3は、外壁に沿う環状のガイド3aを有する。ガイド3aの図1における左右の側壁は、軸Aと平行な方向に対して垂直な平面である。   The first fixed cylinder 3 has an annular guide 3a along the outer wall. The left and right side walls in FIG. 1 of the guide 3a are planes perpendicular to the direction parallel to the axis A.

第2固定円筒4は、外壁に沿う環状のガイド4aを有する。ガイド4aの図1における左右の側壁は、軸Aと平行な方向に対して垂直な平面である。   The second fixed cylinder 4 has an annular guide 4a along the outer wall. The left and right side walls in FIG. 1 of the guide 4a are planes perpendicular to the direction parallel to the axis A.

ガイド3aの図1における右方の側壁は、固定軸2の図1における左方の縁に接合される。すなわち、固定軸2と第1固定円筒3とは、軸Aと平行な方向と交わる第1の面F1にて接合される。より具体的にいうと、本実施形態における第1の面F1は、軸Aと平行な方向に対して垂直な面である。   The right side wall of the guide 3a in FIG. 1 is joined to the left edge of the fixed shaft 2 in FIG. That is, the fixed shaft 2 and the first fixed cylinder 3 are joined at the first surface F1 that intersects the direction parallel to the axis A. More specifically, the first surface F1 in the present embodiment is a surface perpendicular to the direction parallel to the axis A.

図1におけるガイド3aよりも右方の第1固定円筒3の外壁は、固定軸2の内壁に接合される。すなわち、固定軸2と第1固定円筒3は、互いに交わる複数の面にて接合される。   The outer wall of the first fixed cylinder 3 on the right side of the guide 3 a in FIG. 1 is joined to the inner wall of the fixed shaft 2. That is, the fixed shaft 2 and the first fixed cylinder 3 are joined at a plurality of surfaces that intersect each other.

ガイド4aの図1における左方の側壁は、固定軸2の図1における右方の縁に接合される。すなわち、固定軸2と第2固定円筒4とは、軸Aと平行な方向と交わる第2の面F2にて接合される。より具体的にいうと、本実施形態における当該第2の面F2は、軸Aと垂直な面である。   The left side wall of the guide 4a in FIG. 1 is joined to the right edge of the fixed shaft 2 in FIG. That is, the fixed shaft 2 and the second fixed cylinder 4 are joined at the second surface F2 that intersects the direction parallel to the axis A. More specifically, the second surface F2 in the present embodiment is a surface perpendicular to the axis A.

図1におけるガイド4aよりも左方の第2固定円筒4の外壁は、固定軸2の内壁に接合される。すなわち、固定軸2と第2固定円筒4は、互いに交わる複数の面にて接合される。   The outer wall of the second fixed cylinder 4 on the left side of the guide 4 a in FIG. 1 is joined to the inner wall of the fixed shaft 2. That is, the fixed shaft 2 and the second fixed cylinder 4 are joined at a plurality of surfaces that intersect each other.

固定軸2と、第1固定円筒3及び第2固定円筒4との接合方法について説明する。
図2は、固定軸2と、第1固定円筒3及び第2固定円筒4との接合方法を説明するための図であり、図1に示した固定軸2、第1固定円筒3及び第2固定円筒4の断面図を拡大して示している。
A method for joining the fixed shaft 2 to the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 will be described.
FIG. 2 is a view for explaining a method of joining the fixed shaft 2 with the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4. The fixed shaft 2, the first fixed cylinder 3, and the second fixed shaft 2 shown in FIG. The sectional view of the fixed cylinder 4 is shown enlarged.

固定軸2は、内壁の突出部分2a側の端部付近を起点として設けられた雌ねじ21と、内壁の突出部分2aと反対側の端部付近を起点として設けられた雌ねじ22と、を有する。   The fixed shaft 2 has a female screw 21 provided as a starting point near the end portion of the inner wall on the protruding portion 2a side, and a female screw 22 provided as a starting point near the end portion on the side opposite to the protruding portion 2a of the inner wall.

第1固定円筒3は、ガイド3aを起点として設けられた雄ねじ31を有する。雄ねじ31のピッチ及び有効径は、雌ねじ21と概ね同一である。第2固定円筒4は、ガイド4aを起点として設けられた雄ねじ41を有する。雄ねじ41のピッチ及び有効径は、雌ねじ22と概ね同一である。   The first fixed cylinder 3 has a male screw 31 provided starting from the guide 3a. The pitch and effective diameter of the male screw 31 are substantially the same as those of the female screw 21. The second fixed cylinder 4 has a male screw 41 provided starting from the guide 4a. The pitch and effective diameter of the male screw 41 are substantially the same as those of the female screw 22.

第1固定円筒3は、雄ねじ31を固定軸2の雌ねじ21に締め付けることにより、固定軸2に取り付けられる。すなわち、本実施形態において、第1固定円筒3の外壁と固定軸2の内壁は、ねじ連結により接合される。本実施形態において、上述の第1の面F1は、ろう付けにより接合される。   The first fixed cylinder 3 is attached to the fixed shaft 2 by fastening the male screw 31 to the female screw 21 of the fixed shaft 2. That is, in this embodiment, the outer wall of the first fixed cylinder 3 and the inner wall of the fixed shaft 2 are joined by screw connection. In the present embodiment, the first surface F1 is joined by brazing.

第2固定円筒4は、雄ねじ41を固定軸2の雌ねじ22に締め付けることにより、固定軸2に取り付けられる。すなわち、本実施形態において、第2固定円筒4の外壁と固定軸2の内壁は、ねじ連結により接合される。本実施形態において、上述の第2の面F2は、ろう付けにより接合される。   The second fixed cylinder 4 is attached to the fixed shaft 2 by tightening the male screw 41 to the female screw 22 of the fixed shaft 2. That is, in this embodiment, the outer wall of the second fixed cylinder 4 and the inner wall of the fixed shaft 2 are joined by screw connection. In the present embodiment, the above-described second surface F2 is joined by brazing.

図2においては、ろう付けにより接合される部分を矩形破線にて囲っている。   In FIG. 2, the part joined by brazing is enclosed by the rectangular broken line.

固定軸2の内部において、第1固定円筒3の先端と、第2固定円筒4の先端とは、陽極ターゲット5が周囲に所在する位置において離間する。これにより、固定軸2、第1固定円筒3及び第2固定円筒4にて構成される軸部材の内径が拡大する。この内径が拡大した部分の周囲においては、上記軸部材の厚みが薄くなる。したがって、回転体1に生じる熱が上記軸部材の内部に伝わり易い。例えば上記軸部材の内部に冷却液を通すことで、当該熱を効果的に排熱することができる。また、軸受面の温度を下げることができ、これにより液体金属LMと軸受面との反応が抑制されるので、軸受の寿命を延ばすことが可能となる。   Inside the fixed shaft 2, the tip of the first fixed cylinder 3 and the tip of the second fixed cylinder 4 are separated from each other at a position where the anode target 5 is located around. Thereby, the internal diameter of the shaft member comprised by the fixed shaft 2, the 1st fixed cylinder 3, and the 2nd fixed cylinder 4 expands. The thickness of the shaft member is reduced around the portion where the inner diameter is enlarged. Therefore, heat generated in the rotating body 1 is easily transmitted to the inside of the shaft member. For example, the heat can be effectively exhausted by passing the coolant through the shaft member. In addition, the temperature of the bearing surface can be lowered, and thereby the reaction between the liquid metal LM and the bearing surface is suppressed, so that the life of the bearing can be extended.

このように中間部分の内径が端部の内径よりも大きくなる軸部材を切削加工(なかぐり)により製作しようとしても、技術上、中間部分の内径を十分に大きくすることが難しい。さらに、軸部材の材料がモリブデンのように硬い金属の場合には、切削加工はより困難となる。これに対し、本実施形態のように固定軸2の両端から第1固定円筒3及び第2固定円筒4をそれぞれ挿入する構成においては、軸部材に十分な内径を持たせることが可能である。   Thus, even if an attempt is made to manufacture a shaft member whose inner portion has an inner diameter larger than the inner diameter of the end portion by cutting (nagulation), it is technically difficult to sufficiently increase the inner diameter of the intermediate portion. Furthermore, when the material of the shaft member is a hard metal such as molybdenum, cutting becomes more difficult. On the other hand, in the configuration in which the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are respectively inserted from both ends of the fixed shaft 2 as in the present embodiment, the shaft member can have a sufficient inner diameter.

固定軸2と、第1固定円筒3及び第2固定円筒4とを熱膨張率が異なる材料で形成した場合、熱膨張時或いは収縮時において固定軸2と第1固定円筒3、及び、固定軸2と第2固定円筒4の間に、軸Aと平行な方向に沿ったせん断力が働く。固定軸2の内壁と第1固定円筒3及び第2固定円筒4の外壁との接合のみによって固定軸2に第1固定円筒3及び第2固定円筒4を取り付ける方法においては、このせん断力に起因した剥離が発生する虞がある。   When the fixed shaft 2, the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are formed of materials having different thermal expansion coefficients, the fixed shaft 2, the first fixed cylinder 3, and the fixed shaft at the time of thermal expansion or contraction. A shearing force along a direction parallel to the axis A acts between the second fixed cylinder 4 and the second fixed cylinder 4. In the method in which the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are attached to the fixed shaft 2 only by joining the inner wall of the fixed shaft 2 and the outer walls of the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4, this shearing force results. Peeling may occur.

これに対し、本実施形態においては、固定軸2と第1固定円筒3及び第2固定円筒4との接合面が、固定軸2の内壁と第1固定円筒3及び第2固定円筒4の外壁だけでなく、軸Aの方向と交わる第1の面F1及び第2の面F2を含む。したがって、当該接合面が剥離し難くなる。ひいては、真空外囲器11内への液体金属LMの漏洩や真空外囲器11内の真空度の低下を防止し、回転陽極型X線管の性能を良好に保つことができる。   On the other hand, in this embodiment, the joint surface between the fixed shaft 2 and the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 is the inner wall of the fixed shaft 2 and the outer wall of the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4. As well as a first surface F1 and a second surface F2 that intersect the direction of the axis A. Therefore, it becomes difficult to peel off the joint surface. As a result, leakage of the liquid metal LM into the vacuum envelope 11 and a decrease in the degree of vacuum in the vacuum envelope 11 can be prevented, and the performance of the rotary anode X-ray tube can be kept good.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態は、固定軸2と、第1固定円筒3及び第2固定円筒4との接合方法において、第1の実施形態と異なる。第1の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described.
The second embodiment differs from the first embodiment in the method of joining the fixed shaft 2 with the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4. The same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図3は、第2の実施形態における接合方法を説明するための図である。
本実施形態においては、固定軸2が雌ねじ21,22を有さず、第1固定円筒3が雄ねじ31を有さず、第2固定円筒4が雄ねじ41を有さない。
FIG. 3 is a diagram for explaining a bonding method according to the second embodiment.
In the present embodiment, the fixed shaft 2 does not have the female screws 21 and 22, the first fixed cylinder 3 does not have the male screw 31, and the second fixed cylinder 4 does not have the male screw 41.

固定軸2の内壁と、第1固定円筒3の外壁とは、ろう付けにより接合される。上述の第1の面F1は、ろう付けにより接合される。   The inner wall of the fixed shaft 2 and the outer wall of the first fixed cylinder 3 are joined by brazing. The first surface F1 described above is joined by brazing.

固定軸2の内壁と、第2固定円筒4の外壁とは、ろう付けにより接合される。上述の第2の面F2は、ろう付けにより接合される。   The inner wall of the fixed shaft 2 and the outer wall of the second fixed cylinder 4 are joined by brazing. The second surface F2 described above is joined by brazing.

図3においては、ろう付けにより接合される部分を矩形破線にて囲っている。   In FIG. 3, the part joined by brazing is enclosed by the rectangular broken line.

本実施形態のように固定軸2と第1固定円筒3及び第2固定円筒4とを接合した場合であっても、第1の実施形態と同じく接合面における剥離を防止できる。ひいては真空外囲器11内への液体金属LMの漏洩や真空外囲器11内の真空度の低下を防止し、回転陽極型X線管の性能を良好に保つことができる。   Even when the fixed shaft 2 and the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are joined as in the present embodiment, separation at the joint surface can be prevented as in the first embodiment. As a result, leakage of the liquid metal LM into the vacuum envelope 11 and a decrease in the degree of vacuum in the vacuum envelope 11 can be prevented, and the performance of the rotary anode X-ray tube can be kept good.

(第3の実施形態)
第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態は、固定軸2と、第1固定円筒3及び第2固定円筒4との接合方法において、第1,2の実施形態と異なる。第1,2の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described.
The third embodiment differs from the first and second embodiments in the method of joining the fixed shaft 2 with the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4. The same elements as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図4は、第3の実施形態における接合方法を説明するための図である。
固定軸2は、第1の実施形態と同じく雌ねじ21,22を有する。第1固定円筒3は、第1の実施形態と同じく雄ねじ31を有する。第2固定円筒4は、第1の実施形態と同じく雄ねじ41を有する。
FIG. 4 is a diagram for explaining a bonding method according to the third embodiment.
The fixed shaft 2 has female screws 21 and 22 as in the first embodiment. The first fixed cylinder 3 has a male screw 31 as in the first embodiment. The second fixed cylinder 4 has a male screw 41 as in the first embodiment.

第1固定円筒3は、雄ねじ31を固定軸2の雌ねじ21に締め付けることにより、固定軸2に取り付けられる。さらに、雌ねじ21と雄ねじ31との連結部分は、ろう付けされる。すなわち、本実施形態において、第1固定円筒3の外壁と固定軸2の内壁は、ねじ連結及びろう付けにより接合される。上述の第1の面F1は、ろう付けにより接合される。   The first fixed cylinder 3 is attached to the fixed shaft 2 by fastening the male screw 31 to the female screw 21 of the fixed shaft 2. Furthermore, the connection part of the internal thread 21 and the external thread 31 is brazed. That is, in this embodiment, the outer wall of the first fixed cylinder 3 and the inner wall of the fixed shaft 2 are joined by screw connection and brazing. The first surface F1 described above is joined by brazing.

第2固定円筒4は、雄ねじ41を固定軸2の雌ねじ22に締め付けることにより、固定軸2に取り付けられる。さらに、雌ねじ22と雄ねじ41との連結部分は、ろう付けされる。すなわち、本実施形態において、第2固定円筒4の外壁と固定軸2の内壁は、ねじ連結及びろう付けにより接合される。上述の第2の面F2は、ろう付けにより接合される。   The second fixed cylinder 4 is attached to the fixed shaft 2 by tightening the male screw 41 to the female screw 22 of the fixed shaft 2. Furthermore, the connection part of the internal thread 22 and the external thread 41 is brazed. That is, in this embodiment, the outer wall of the second fixed cylinder 4 and the inner wall of the fixed shaft 2 are joined by screw connection and brazing. The second surface F2 described above is joined by brazing.

図4においては、ろう付けにより接合される部分を矩形破線にて囲っている。   In FIG. 4, the part joined by brazing is enclosed by the rectangular broken line.

本実施形態のように固定軸2と第1固定円筒3及び第2固定円筒4とを接合した場合であっても、第1の実施形態と同じく接合面における剥離を防止できる。ひいては、真空外囲器11内への液体金属LMの漏洩や真空外囲器11内の真空度の低下を防止し、回転陽極型X線管の性能を良好に保つことができる。   Even when the fixed shaft 2 and the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are joined as in the present embodiment, separation at the joint surface can be prevented as in the first embodiment. As a result, leakage of the liquid metal LM into the vacuum envelope 11 and a decrease in the degree of vacuum in the vacuum envelope 11 can be prevented, and the performance of the rotary anode X-ray tube can be kept good.

特に本実施形態のようにねじ連結とろう付けの双方により固定軸2の内壁と第1固定円筒3及び第2固定円筒4の外壁とを接合する場合にあっては、固定軸2と第1固定円筒3及び第2固定円筒4とが強力に接合されるので、真空外囲器11内の真空が維持され易い。   Particularly when the inner wall of the fixed shaft 2 and the outer walls of the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are joined by both screw connection and brazing as in the present embodiment, the fixed shaft 2 and the first Since the fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 are strongly joined, the vacuum in the vacuum envelope 11 is easily maintained.

(変形例)
第1〜第3の実施形態にて開示したほかにも、固定軸2と第1固定円筒3及び第2固定円筒4との固定方法としては、種々の方法を採用できる。例えば、固定軸2と第1固定円筒3及び第2固定円筒4とを、冷やし嵌め、焼き嵌め、或いは圧入嵌め等の締り嵌め、或いは溶接により接合してもよい。
(Modification)
Besides the methods disclosed in the first to third embodiments, various methods can be adopted as a method for fixing the fixed shaft 2 to the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4. For example, the fixed shaft 2 and the first fixed cylinder 3 and the second fixed cylinder 4 may be joined by cold fitting, shrink fitting, interference fitting such as press fitting, or welding.

第1の面F1及び第2の面F2は、軸Aと平行な方向に対して垂直な面に限られない。例えば第1の面F1及び第2の面F2は、軸Aと平行な方向に対して傾斜した面であってもよい。   The first surface F1 and the second surface F2 are not limited to surfaces perpendicular to the direction parallel to the axis A. For example, the first surface F1 and the second surface F2 may be surfaces inclined with respect to a direction parallel to the axis A.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…回転体、2…固定軸、2a…突出部分、3…第1固定円筒、3a…ガイド、4…第2固定円筒、4a…ガイド、5…陽極ターゲット、6…第1回転円筒、6a…突出部分、6b…窪み部分、7…第2回転円筒、8…第3回転円筒、9…第4回転円筒、1,22…雌ねじ、1,41…雄ねじ、A…回転の軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating body, 2 ... Fixed axis | shaft, 2a ... Projection part, 3 ... 1st fixed cylinder, 3a ... Guide, 4 ... 2nd fixed cylinder, 4a ... Guide, 5 ... Anode target, 6 ... 1st rotary cylinder, 6a DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Projection part, 6b ... hollow part, 7 ... 2nd rotation cylinder, 8 ... 3rd rotation cylinder, 9 ... 4th rotation cylinder, 1,22 ... Female thread, 1,41 ... Male thread, A ... Shaft of rotation.

Claims (6)

陽極ターゲットを有する回転体を回転自在に支持する中空の固定軸と、
前記固定軸の内部に両側の開口からそれぞれ挿入され、前記固定軸に接合される第1固定円筒及び第2固定円筒と、
を備え、
前記固定軸と、前記第1固定円筒及び第2固定円筒との接合面は、前記固定軸の軸と平行な方向と交わる面を含む、
回転陽極型X線管。
A hollow fixed shaft that rotatably supports a rotating body having an anode target;
A first fixed cylinder and a second fixed cylinder inserted into the fixed shaft from the openings on both sides and joined to the fixed shaft;
With
The joint surface between the fixed shaft and the first fixed cylinder and the second fixed cylinder includes a surface that intersects a direction parallel to the axis of the fixed shaft.
Rotating anode X-ray tube.
前記固定軸と、前記第1固定円筒及び第2固定円筒とは、前記固定軸の内壁に設けられたねじ部と、前記第1固定円筒及び第2固定円筒の外壁に設けられたねじ部とをそれぞれ締め付け、前記固定軸の軸と平行な方向と交わる面をろう付けすることにより接合される、
請求項1に記載の回転陽極型X線管。
The fixed shaft, the first fixed cylinder, and the second fixed cylinder are a screw portion provided on an inner wall of the fixed shaft, and a screw portion provided on an outer wall of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder. Are joined by brazing each of the surfaces intersecting with a direction parallel to the axis of the fixed shaft,
The rotary anode X-ray tube according to claim 1.
前記固定軸と、前記第1固定円筒及び第2固定円筒とは、前記固定軸の軸と平行な方向と交わる面、及び、前記固定軸の内壁と前記第1固定円筒及び第2固定円筒の外壁とをろう付けすることにより接合される、
請求項1に記載の回転陽極型X線管。
The fixed shaft, the first fixed cylinder, and the second fixed cylinder are a surface that intersects a direction parallel to the axis of the fixed shaft, an inner wall of the fixed shaft, and the first fixed cylinder and the second fixed cylinder. Joined by brazing the outer wall,
The rotary anode X-ray tube according to claim 1.
前記固定軸と、前記第1固定円筒及び第2固定円筒とは、前記固定軸の内壁に設けられたねじ部と、前記第1固定円筒及び第2固定円筒の外壁に設けられたねじ部とをそれぞれ締め付け、且つ、前記固定軸の内壁と前記第1固定円筒及び第2固定円筒の外壁、及び、前記固定軸の軸と平行な方向と交わる面をそれぞれろう付けすることにより接合される、
請求項1に記載の回転陽極型X線管。
The fixed shaft, the first fixed cylinder, and the second fixed cylinder are a screw portion provided on an inner wall of the fixed shaft, and a screw portion provided on an outer wall of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder. And are joined by brazing the inner wall of the fixed shaft, the outer walls of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder, and the surfaces intersecting the direction parallel to the axis of the fixed shaft, respectively.
The rotary anode X-ray tube according to claim 1.
前記固定軸の軸と平行な方向と交わる面は、前記固定軸の軸と平行な方向に対して垂直な面である、
請求項1乃至4のうちいずれか1に記載の回転陽極型X線管。
The surface intersecting with the direction parallel to the axis of the fixed axis is a surface perpendicular to the direction parallel to the axis of the fixed axis.
The rotary anode type X-ray tube according to any one of claims 1 to 4.
前記固定軸に挿入された前記第1固定円筒及び前記第2固定円筒それぞれの先端の間には、前記陽極ターゲットが周囲に所在する位置において隙間が設けられ、当該隙間により前記固定軸、前記第1固定円筒及び第2固定円筒からなる部材の内径が拡大する、
請求項1乃至4のうちいずれか1に記載の回転陽極型X線管。
Between the tips of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder inserted in the fixed shaft, a gap is provided at a position where the anode target is located in the periphery, and the fixed shaft, the first The inner diameter of the member consisting of the first fixed cylinder and the second fixed cylinder is enlarged.
The rotary anode type X-ray tube according to any one of claims 1 to 4.
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