JP3877895B2 - Rotating anode X-ray tube - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、陽極を回転させる回転陽極X線管に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、回転陽極X線管としては、図3に示すものがある。この回転陽極X線管は、回転陽極ターゲット101が固定された回転円筒102と、この回転円筒102の内側に配置される固定軸103を備えている。この固定軸103と回転円筒102との間には、軸方向に所定の距離を隔てて第1玉軸受105と第2玉軸受106が配置されている。
【0003】
上記第1玉軸受105の内輪107は、固定軸103に締り嵌め固定されており、固定軸103の先端に螺合したナット108と固定軸103に締り嵌め固定された円筒スペーサ110とに軸方向両側から挟まれて軸方向に固定されている。また、第1玉軸受105の外輪111は、回転円筒102の内周段部102Aと円筒スペーサ112とで軸方向両側から挟まれ、かつ、回転円筒102の内周に締り嵌めされて固定されている。
【0004】
また、上記第2玉軸受106の外輪113は、上記円筒スペーサ112と別の円筒スペーサ115とで軸方向両側から挟まれ、かつ、回転円筒102の内周に締り嵌めされて固定されている。一方、第2玉軸受106の内輪116は、円筒スペーサ110に一端が係合した予圧スプリング117の他端が係合しており、この予圧スプリング117で固定基部118に向かって付勢されている。また、この内輪116は、固定軸103に対して摺動可能なようにすきま嵌めされている。
【0005】
この回転陽極X線管は、第1,第2玉軸受105,106で、回転陽極ターゲット101が固定された回転円筒102を、固定軸103に対して回転自在に支持する。
【0006】
ところで、X線管では、回転陽極ターゲット101が20℃程度の常温から400℃程度の高温まで温度変化し、回転円筒102も同様に温度変化して膨張と収縮が起こる。これに伴い、第1玉軸受105の外輪111と第2玉軸受106の外輪113との間の軸方向距離が伸縮する。すると、この2つの外輪111と113との軸方向距離の伸縮に応じて、第2玉軸受106の内輪116が、予圧スプリング117で付勢されながら、固定軸103に対して軸方向にスライドする。これにより、回転円筒102の熱膨張と熱収縮に起因する第2玉軸受106の外輪113の軸方向位置変動に、内輪116を追随させて、玉120を外輪113,内輪116間の正しい軌道に常に位置させるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の回転陽極X線管では、第2玉軸受106の内輪116が固定軸103に対して摺動するときに、固定軸103の外周面に引っ掛かってスムーズにスライドできないことがある。この場合、玉120を外輪113と内輪116の間の正しい軌道に位置させることができなくなり、軸受機能が損なわれるという問題がある。
【0008】
そこで、この発明の目的は、X線管の回転陽極の温度変化によって、回転陽極に連なる回転部が軸方向に伸縮したときに、内輪または外輪が回転部または固定部に対して円滑に摺動でき、外輪と内輪の軸方向相対位置を常に不変に維持できる回転陽極X線管を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明の回転陽極X線管は、回転陽極ターゲットを支持する回転部と、この回転部に対して同軸上に配置された固定部との間に軸方向に所定の距離を隔てて配置される第1および第2の転がり軸受を有し、
上記第1の転がり軸受と第2の転がり軸受の間に配置されると共に上記第1および第2の転がり軸受の内輪同士または外輪同士を相互に軸方向に付勢するスプリングを備えると共に、
上記第1、第2の転がり軸受のいずれか一方は、内輪または外輪のいずれか一方が上記回転部または固定部のいずれか一方に軸方向に沿って摺動可能に設けられ、
上記回転部または固定部のいずれか一方に対して摺動する上記内輪または外輪のいずれか一方の摺動面に、この摺動面を滑らかに摺動させるためのダイヤモンドライクカーボンの薄膜がコーティングされており、上記摺動面は面取りが形成され、この面取りの角がダイヤモンドライクカーボンで覆われていることを特徴としている。
【0010】
この請求項1の発明では、X線管の回転陽極の温度変化による熱膨張(または熱収縮)によって、回転陽極に連なる回転部が軸方向に伸縮し、外輪または内輪の軸方向位置が変化したときに、内輪または外輪にコーティングされたダイヤモンドライクカーボンの薄膜が、回転部または固定部に対して円滑に摺動できる。したがって、外輪と内輪の軸方向相対位置を常に不変に維持でき、転動体を常に適性な位置に配置でき、軸受動作を安定,確実に維持できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0012】
図1に、この発明の回転陽極X線管の実施の形態を示す。このX線管は、回転陽極ターゲット1が固定された回転軸2と、この回転軸2の外側を囲む固定円筒3とを備えている。この回転軸2と固定円筒3との間には、軸方向に所定の距離を隔てて第1玉軸受5と第2玉軸受6が配置されている。
【0013】
上記第1玉軸受5は、回転軸2の外周面に形成された周溝7と、固定円筒3の内周面8に対して締り嵌めされた外輪10と、外輪10と周溝7の間に配置された複数の玉11とからなる。この第1玉軸受5の外輪10は、軸方向の一方の端面10Aが固定円筒3の内周段部3Aに当接しており、他方の端面10Bがスプリング16の一端16Aに当接している。このスプリング16の他端16Bはスプリング受け17を第2玉軸受6の方向に付勢し、スプリング受け17は第2玉軸受6の外輪13を軸方向に付勢している。
【0014】
また、第2玉軸受6は、回転軸2の外周面に形成された周溝12と、固定円筒3の内周面8に対して摺動自在に緩み嵌めされた外輪13と、外輪13と周溝12の間に配置された複数の玉15とからなる。この第2玉軸受6の外輪13は、軸方向の一方から上記スプリング受け17で付勢され、外輪13の軸方向の他端13Bが、固定円筒3の開口端近傍に形成された周溝3Bに嵌めた止め輪21に所定間隔を隔てて対向している。また、図2に示すように、上記外輪13は、固定円筒3の開口側が面取りされていて、外輪13の外周面13Aは、上記開口側に向かって先すぼみになっている。そして、外輪13の外周面13Aつまり摺動面13Aにダイヤモンドライクカーボンの薄膜20がコーティングされている。なお、上記第1,第2玉軸受5,6は固体潤滑剤で潤滑されている。
【0015】
上記構成のX線管は、真空中で動作し、回転陽極ターゲット1が回転され、回転軸2が回転する。この回転軸2を、上記第1玉軸受5と第2玉軸受6とで、固定円筒3に対して、回転自在に支持する。
【0016】
ところで、X線管が動作すると、上記回転陽極ターゲット1は温度が上昇し、回転軸2の温度が上昇する。これにより、回転軸2が熱膨張し、周溝7と12の間隔が広がり、スプリング受け17で付勢されている第2玉軸受6の外輪13は、回転軸2が伸びた分だけ止め輪21に向かって変位する。ここで、上記第2玉軸受6の外輪13の外周面13Aには、ダイヤモンドライクカーボンの薄膜20がコーティングされているから、第2玉軸受6の外輪13は固定円筒3の内周面8に対して滑らかにスライドすることができる。したがって、外輪13と周溝12の軸方向相対位置を常に不変に維持でき、玉15を常に適性な位置に配置でき、軸受動作を常に安定,確実に維持できる。また、図2に示すように、外輪13の外周面13Aは面取りされて開口側に向かって先すぼみ形状であり、かつ、面取りの角Pが上記薄膜20で覆われて滑らかになっているから、外輪13は内周面8に対して一層滑らかにスライドできる。
【0017】
尚、上記実施の形態では、円筒3を固定とし、軸2を回転させたが、円筒3に回転陽極ターゲット1を固定して回転させ、軸2を固定してもよい。また、上記実施形態では、第1,第2玉軸受5,6が内輪を有していなかったが、回転軸2の周溝7,12を無くして、内輪を設けても良い。さらには、従来例(図3)のように、外輪を回転する円筒に固定とし、内輪を固定軸に対して摺動可能にしてもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明の回転陽極X線管は、X線管の回転陽極の温度変化による熱膨張(または熱収縮)によって、回転陽極に連なる回転部が軸方向に伸縮し、外輪または内輪の軸方向位置が変化したときに、内輪または外輪にコーティングされたダイヤモンドライクカーボンの薄膜が、回転部または固定部に対して円滑に摺動できる。したがって、外輪と内輪の軸方向相対位置を常に不変に維持でき、転動体を常に適性な位置に配置でき、軸受動作を安定,確実に維持できる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の回転陽極X線管の実施の形態の要部断面図である。
【図2】 上記実施の形態の第2転がり軸受の外輪の要部断面図である。
【図3】 従来の回転陽極X線管の要部断面図である。
【符号の説明】
1…回転陽極ターゲット、2…回転軸、3…固定円筒、3A…内周段部、
3B…周溝、5…第1玉軸受、7,12…周溝、8…内周面、
10,13…外輪、10A,10B…端面、13A…外周面(摺動面)、
13B…他端、11,15…玉、20…薄膜。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating anode X-ray tube rotating anode.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a rotary anode X-ray tube as shown in FIG. The rotary anode X-ray tube includes a
[0003]
The
[0004]
Further, the
[0005]
In this rotary anode X-ray tube, first and
[0006]
By the way, in the X-ray tube, the temperature of the rotating
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional rotary anode X-ray tube, when the
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to smoothly slide the inner ring or the outer ring with respect to the rotating part or the fixed part when the rotating part connected to the rotating anode expands and contracts in the axial direction due to the temperature change of the rotating anode of the X-ray tube. Another object of the present invention is to provide a rotating anode X-ray tube that can always maintain the axial relative position of the outer ring and the inner ring unchanged.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the rotating anode X-ray tube of the first aspect of the invention, the axial direction between a rotating portion for supporting the rotating anode target, and a fixed portion disposed coaxially with the rotating part And first and second rolling bearings arranged at a predetermined distance from each other,
A spring disposed between the first rolling bearing and the second rolling bearing and biasing the inner rings or the outer rings of the first and second rolling bearings in the axial direction.
The first, one of the second rolling bearing, one of the inner or outer ring is slidably disposed al is along the axis Direction to either one of the rotating portion or the fixed portion,
The sliding surface of either the inner ring or the outer ring that slides with respect to either the rotating part or the fixed part is coated with a diamond-like carbon thin film for smoothly sliding the sliding surface. The sliding surface is chamfered, and the corner of the chamfer is covered with diamond-like carbon .
[0010]
In the first aspect of the invention, due to thermal expansion (or thermal contraction) due to temperature change of the rotating anode of the X-ray tube, the rotating part connected to the rotating anode expands and contracts in the axial direction, and the axial position of the outer ring or inner ring changes. Sometimes, the diamond-like carbon thin film coated on the inner ring or the outer ring can slide smoothly with respect to the rotating part or the fixed part. Accordingly, the axial relative positions of the outer ring and the inner ring can be always maintained unchanged, and the rolling elements can be always arranged at appropriate positions, and the bearing operation can be stably and reliably maintained.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0012]
Figure 1 shows a form status of implementation of the rotary anode X-ray tube of the present invention. The X-ray tube includes a rotating
[0013]
The first ball bearing 5 includes a
[0014]
The second ball bearing 6 includes a
[0015]
The X-ray tube having the above configuration operates in a vacuum, the rotating anode target 1 is rotated, and the rotating
[0016]
By the way, when the X-ray tube operates, the temperature of the rotary anode target 1 rises and the temperature of the
[0017]
In the embodiment above Symbol embodiment, the
[0018]
【The invention's effect】
As apparent from the above, rotating anode X-ray tube of the first aspect of the invention, expansion and contraction due to thermal expansion caused by temperature changes of the rotary anode X-ray tube (or thermal contraction), the rotating part connected to the rotary anode in the axial direction When the axial position of the outer ring or the inner ring changes, the diamond-like carbon thin film coated on the inner ring or the outer ring can slide smoothly with respect to the rotating part or the fixed part. Accordingly, the axial relative positions of the outer ring and the inner ring can be constantly maintained, the rolling elements can be always disposed at appropriate positions, and the bearing operation can be stably and reliably maintained.
[0019]
[Brief description of the drawings]
1 is a fragmentary cross-sectional view of the form status of implementation of the rotary anode X-ray tube of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of an outer ring of a second rolling bearing according to the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a conventional rotary anode X-ray tube .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating anode target, 2 ... Rotating shaft, 3 ... Fixed cylinder, 3A ... Inner peripheral step part,
3B ... circumferential groove, 5 ... first ball bearing, 7, 12 ... circumferential groove, 8 ... inner circumferential surface,
10, 13 ... outer ring, 10A, 10B ... end face, 13A ... outer peripheral face (sliding face),
13B ... the other end, 11, 15 ... ball, 20 ... thin film.
Claims (1)
上記第1の転がり軸受と第2の転がり軸受の間に配置されると共に上記第1および第2の転がり軸受の内輪同士または外輪同士を相互に軸方向に付勢するスプリングを備えると共に、
上記第1、第2の転がり軸受のいずれか一方は、内輪または外輪のいずれか一方が上記回転部または固定部のいずれか一方に軸方向に沿って摺動可能に設けられ、
上記回転部または固定部のいずれか一方に対して摺動する上記内輪または外輪のいずれか一方の摺動面に、この摺動面を滑らかに摺動させるためのダイヤモンドライクカーボンの薄膜がコーティングされており、上記摺動面は面取りが形成され、この面取りの角がダイヤモンドライクカーボンで覆われていることを特徴とする回転陽極X線管。 There are first and second rolling bearings arranged at a predetermined distance in the axial direction between a rotating part that supports the rotating anode target and a fixed part that is arranged coaxially with the rotating part. And
A spring disposed between the first rolling bearing and the second rolling bearing and biasing the inner rings or the outer rings of the first and second rolling bearings in the axial direction.
The first, one of the second rolling bearing, one of the inner or outer ring is slidably disposed al is along the axis Direction to either one of the rotating portion or the fixed portion,
The sliding surface of either the inner ring or the outer ring that slides with respect to either the rotating part or the fixed part is coated with a diamond-like carbon thin film for smoothly sliding the sliding surface. A rotating anode X-ray tube characterized in that the sliding surface is chamfered and the corners of the chamfer are covered with diamond-like carbon .
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