JP2930267B2

JP2930267B2 - 回転陽極型ｘ線管

Info

Publication number: JP2930267B2
Application number: JP4114274A
Authority: JP
Inventors: 勝弘小野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH05290772A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転陽極型Ｘ線管に
係わり、とくに軸受構体の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転陽極型Ｘ線管は、周知のように、円
盤状の陽極ターゲットを相互間に軸受部を有する回転体
および固定体で支え、真空容器外に配置した電磁コイル
を付勢し高速回転させながら陰極から電子ビームを放出
して陽極ターゲットに当てて、Ｘ線を放射させる。軸受
部は、ボールベアリングのようなころがり軸受や、軸受
面にらせん溝を形成するとともにガリウム（Ｇａ）、又
はガリウム−インジウム−錫（Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ）合金
のような動作中に液状となる金属潤滑剤を用いた動圧式
すべり軸受で構成される。後者のすべり軸受を用いた例
は、たとえば特公昭60- 21463 号、特開昭60-97536号、
特開昭 60-117531号、特開昭 62-287555号、特開平2-22
7947号、あるいは特開平2-227948号等の各公報に開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような液体金属潤
滑剤を用いた動圧式すべり軸受を備える回転陽極型Ｘ線
管では、ヘリンボンパターンのらせん溝が採用され、回
転動作中、潤滑剤はパターンの周辺部から中央部のくの
字に折返えされる部分に掻き集められて動圧が発生す
る。軸受面は、回転動作中には例えば２０マイクロメー
トル程度の間隔で非接触状態が保たれる。しかし、回転
が停止されると、回転体の自重で軸受面の少なくとも一
部が接触する。この接触面に潤滑剤が薄い膜として介在
すれば、次の回転開始時も軸受面同士のこすれやそれに
よる傷の発生等は生じない。しかし、動作中に潤滑剤が
稀薄になる領域の軸受面は、回転停止時に、接触した軸
受面間に潤滑剤が存在しない状態が起こり得る。軸受面
間に潤滑剤が存在しないと、次の回転起動時に、こすれ
が発生して傷が発生したり、あるいは焼き付きが起こっ
たりしやすい。

【０００４】この発明は、以上のような不都合を解消
し、回転時や停止時にすべり軸受面間に液体金属潤滑剤
をくまなく介在させ得て、軸受部の破損が起こらず安定
な動圧式すべり軸受動作を維持することができる回転陽
極型Ｘ線管を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、回転体およ
び固定体の近接部に設けられたすべり軸受部の多数のら
せん溝のうちの一部が、他のらせん溝よりも大きい溝内
容積になっている回転陽極型Ｘ線管である。

【０００６】

【作用】この発明によれば、すべり軸受部の溝内容積の
大きいらせん溝に液体金属潤滑剤が多く収容されるの
で、回転動作時も回転停止時も液体金属潤滑剤が軸受面
間にくまなく行き渡り、軸受部の破損が未然に防止さ
れ、且つ安定な動圧式すべり軸受動作が維持される。ま
た、万一、軸受部にこすれ等により異物等が生じても、
この溝内容積の大きいらせん溝内に容易に溜まりやす
く、更なる軸受面の傷発生等が起り難くなることも期待
でき、長期に安定な動圧すべり軸受動作が維持される。

【０００７】

【実施例】以下その実施例を図面を参照して説明する。
なお同一部分は同一符号であらわす。図１乃至図４に示
す実施例は、次の構成を有する。すなわち、重金属から
なる円盤状陽極ターゲット11が有底円筒状の回転体12の
一端に突設された回転軸13にナット14により一体的に固
定されている。回転体12は、その外周部に鉄のような強
磁性体円筒12a および銅のような良導電体円筒12b から
なる二重のロータ円筒が同軸的に嵌合固着されている。
この回転体12の内側には、円柱状の固定体15が挿入され
ている。固定体15の図示下端部すなわち回転体開口部12
c の近傍には、外径が縮小された固定体径小部15a が形
成されている。そして回転体開口部12c には、固定体径
小部15a を近接して包囲し、この開口部を実質的に閉塞
するリング状の開口部閉塞体16が複数個のボルト16a に
より固着されている。固定体径小部15a には、これら回
転体12および固定体15を機械的に支える鉄材製の陽極支
持部17が一体的に固着され、これはガラス製の真空容器
18に気密接合されている。

【０００８】円筒状回転体12と固定体15との嵌合部分に
は、前述の各公報に示されるような動圧式のらせん溝す
べり軸受部が構成されている。すなわち、固定体15の外
周壁に、軸方向に所定間隔をおいてヘリンボン・パター
ンのらせん溝19a,19b が形成されており、２つのラジア
ルすべり軸受部20a,20b が構成されている。また、固定
体15の図示上端壁すなわち回転軸に垂直な面には、図３
に示すサークル状のヘリンボン・パターンのらせん溝21
a が形成されており、一方のスラストすべり軸受部22a
が構成されている。開口部閉塞体16の上面16c には、同
様に図４に示すサークル状のヘリンボン・パターンのら
せん溝21b が形成され、他方のスラストすべり軸受部22
b が構成されている。なお、同図の符号16d はボルト16
a を通すための透孔をあらわしている。そして、これら
回転体及び固定体の両軸受面は、回転動作時におよそ２
０マイクロメートルの軸受間隙Ｇをもって対面するよう
になっている。

【０００９】そこで、ラジアルすべり軸受部の多数のら
せん溝19a,19b の一部、すなわち数本おきのらせん溝19
c,19d は、その深さが他の多数のらせん溝の深さよりも
１０倍以上、より好ましくは２０倍以上深く形成されて
いる。それによって、これらのらせん溝19c,19d は、他
のらせん溝よりも溝の内容積が大きくなっている。な
お、大きい内容積のらせん溝19c,19d は、他のらせん溝
よりも溝幅を大きく構成してもよい。あるいは、ハの字
となる一対の溝19c の図示上下両端部を深くし、中央部
を徐々に浅くしてもよい。それによって、この溝19c に
よる動圧が有効に得られる。なおこの場合、この溝19c
の中央部の溝深さを他の多数のらせん溝の深さと同等に
すれば、この溝による動圧発生作用が一層確実に得られ
る。

【００１０】なお、固定体15には、その中心部が軸方向
に沿ってくり抜かれた孔からなる潤滑剤収容室23が設け
られている。この潤滑剤収容室23の図示上端開口23a
は、図示上部のサークル状らせん溝21a の内側中心部に
位置し、このスラスト軸受部22a の軸受間隙Ｇに連通し
ている。なお、潤滑剤収容室23の図示下端部23b は、下
部のスラストらせん溝すべり軸受部22b の近傍位置まで
延長されて終端となっている。また、この固定体15に
は、その中間部外周壁が削られて径小部24が形成されて
いる。そして、潤滑剤収容室23から放射方向に延びて径
小部24に開口する放射方向通路25が、９０度間隔で対称
的に形成されている。開口部閉塞体16と固定体径小部15
a との間には、固定体径小部の一部が円周状に切削され
て構成された円周状空胴26が設けられている。開口部閉
塞体の円筒部16b は、内側の固定体径小部15a との間に
わずかな隙間Ｑをつくり、内周面にスクリューポンプ溝
27が形成されてい。このスクリューポンプ溝27と隙間Ｑ
とは、潤滑剤漏出防止手段を構成している。円周状空胴
26は、隙間Ｑの半径方向寸法よりも十分大きい寸法を有
している。

【００１１】各すべり軸受部のらせん溝、それに混在し
ている大容積のらせん溝、軸受間隙、潤滑剤収容室、放
射方向通路、及び径小部による空間Ｓ1 には、Ｇａ合金
のような液体金属潤滑剤が充填されている。この潤滑剤
の充填量は、真空容器内空間に通路上で最も近いらせん
溝すべり軸受部の端部すなわち図示下部のスラスト軸受
部22b から内部のらせん溝や軸受間隙、潤滑剤収容室、
放射方向通路、および径小部による空間Ｓ1 を含む内部
空間容積の約２０％乃至７０％の範囲の体積であること
が望ましい。図２には、潤滑剤が自重で下方にあるとし
て、放射方向通路25までの高さＨに相当する量が充填さ
れている。それによって、潤滑剤は各部に過不足なく行
き渡る。そして、混在している大きい内容積のらせん溝
19c,19dには、潤滑剤が詰まっているので、回転動作時
も停止時も、この潤滑剤がすべり軸受部の軸受間隙に速
やかに行き渡る。したがって、軸受面間に潤滑剤が常に
介在され、軸受面が直接こすり合って傷が生じたりする
おそれがない。また、万一、軸受部にこすれ等により異
物等が生じても、この溝内容積の大きいらせん溝内に容
易に溜まりやすく、更なる軸受面の傷発生等が起り難く
なることも期待できる。こうして、安定な動圧すべり軸
受の動作が維持される。

【００１２】図５に示す実施例は、スラストすべり軸受
部22a のサークル状ヘリンボンパターンの多数のらせん
溝21a の数本おきのらせん溝21c,21c …の深さを、他の
多くのらせん溝の深さよりも深く形成して溝内容積を大
きくしたものである。これら深いらせん溝21c に溜って
いる潤滑剤が、このスラスト軸受面に行き渡り、常に軸
受間隙に常に介在する。なお、大きい内容積のらせん溝
21c は、前述の実施例で述べたように、その溝幅を他よ
りも大きくしてもよい。また、くの字となっているらせ
ん溝の両端部を深くし、折返し先端部分を浅く形成して
もよい。

【００１３】図６に示す実施例は、他方のスラストすべ
り軸受部22b のサークル状ヘリンボンパターンの多数の
らせん溝21b の数本おきのらせん溝21d,21d …の深さ
を、他の多くのらせん溝の深さよりも深く形成して溝内
容積を大きくしたものである。これら深いらせん溝21d
は、内方端を途中で終端としてある。それによって、こ
の深いらせん溝21d の内部にある潤滑剤が、この軸受面
16c から容易に空胴26の方に漏出してしまうことが防止
される。なお、大きい内容積のらせん溝21d は、前述の
ように、その溝幅を他よりも大きくしてもよい。また、
くの字となっているらせん溝の両端部を深くし、折返し
先端部分を浅く形成してもよい。

【００１４】以上述べた各実施例を、任意に組合わせた
構成にしてもよい。また、溝内容積の大きいらせん溝
は、各軸受部に少なくとも１本あればよい。また、溝内
容積の大きいらせん溝は、他のらせん溝と形状が異なる
ものとしてもよい。

【００１５】なお、金属潤滑剤は、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ合
金、あるいはＧａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金のようなＧａを主体
とするものが使用できるが、それに限らず、例えばビス
マス（Ｂｉ）を相対的に多く含むＢｉ−Ｉｎ−Ｐｂ−Ｓ
ｎ合金、あるいはＩｎを相対的に多く含むＩｎ−Ｂｉ合
金、又はＩｎ−Ｂｉ−Ｓｎ合金を使用し得る。これらは
融点が室温以上であるので、陽極ターゲットを回転させ
る前に金属潤滑剤をその融点以上の温度に予熱したうえ
で回転させることが望ましい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
すべり軸受部の軸受面間に回転時も回転停止時も液体金
属潤滑剤が確実に介在し、軸受部の破損を未然に防止で
き、且つ安定な動圧式すべり軸受動作が維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】同じく図１のものの縦断面図である。

【図３】図１の要部を示す上面図である。

【図４】図１の要部を示す上面図である。

【図５】この発明の他の実施例を示す要部上面図であ
る。

【図６】この発明のさらに他の実施例を示す要部上面図
である。

【符号の説明】

11…陽極ターゲット、 12…回転体、 15…固定体、 18…真空容器、 19a,19b,21a,21b …らせん溝、 19c,19d,21c,21d …大きい内容積のらせん溝、 20a,20b …ラジアルすべり軸受、 22a,22b …スラストすべり軸受。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極ターゲットが固定された回転体と、
この回転体に対して同軸状に嵌合され該回転体を回転可
能に保持する固定体と、前記回転体および固定体の嵌合
部に設けられた多数のらせん溝を有するすべり軸受部
と、前記すべり軸受部に充填された少なくとも動作中は
液状である金属潤滑剤とを具備する回転陽極型Ｘ線管に
おいて、上記すべり軸受部に形成されたらせん溝の一部が、他の
らせん溝よりも大きい溝内容積になっていることを特徴
とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項２】上記溝内容積が大きいらせん溝は、他の
らせん溝よりも深さが深くなっている請求項１記載の回
転陽極型Ｘ線管。
【請求項３】上記溝内容積が大きいらせん溝は、その
溝の深さが部分的に変化している請求項１記載の回転陽
極型Ｘ線管。