JP4015766B2 - 回転陽極型x線管 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は回転陽極型X線管に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転陽極型X線管は、X線を放出するためのターゲット部が設けられた円盤状回転体やその回転機構部分、陰極などを真空容器内に配置し、また、円盤状回転体に回転力を与えるためのステータなどを真空容器外に配置している。そして、X線を発生させる場合、ステータのコイルに電流を流して、ターゲット部を高速で回転させ、陰極が放出した電子ビームをターゲット部に照射する。
【0003】
上記した回転陽極型X線管は、円盤状回転体部分が連結されている回転体と固定体との間に軸受部を形成し、ターゲット部が高速で回転できるようになっている。なお、回転陽極型X線管の軸受部にはいくつかの方法が実用化されており、その1つに、液体金属潤滑剤を用いた軸受部がある。
【0004】
ここで、液体金属潤滑剤を用いた軸受部を有する従来の回転陽極型X線管について図4を参照して説明する。図4は、回転陽極型X線管の円盤状回転体部分や回転機構部分を抜き出して示している。
【0005】
符号41は円盤状回転体で、円盤状回転体41のたとえば図の上側表面にX線を発生するターゲット部が設けられている。円盤状回転体41は回転軸42を介して、回転機構部分を形成する有底円筒状の回転体43に連結されている。回転体43内面の図の下端に段部44が形成され、回転体43の下端部には、内径および外径が大きくなった径大部43aが設けられている。そして、回転体43の内部空間に固定体45が嵌め込まれている。
【0006】
固定体45の外面には、図の上方部分と下方部分にそれぞれ対になったヘリボン・パターン螺旋溝46a、46bが設けられている。ヘリボン・パターン螺旋溝46a、46bには液体金属潤滑剤が供給され、固定体45と回転体43との間に動圧式ラジアル滑り軸受が形成されている。
【0007】
また、回転体43下端の開口部を塞ぐようにスラストリング47が配置されている。スラストリング47は、段部48を境にして、外径が大きい径大部47aと外径が小さい径小部47bとで構成されている。そして、径大部47aの図の上側の面が回転体43の最端面に接している。また、径小部47bの側周面が回転体43の内面と接触し、径小部47bの上側の平面が回転体43の段部44と接触し、同時に、固定体45の図の下側端面と対向している。なお、スラストリング47は複数のねじ49で回転体43に固定されている。線分M−Mは管軸を示している。
【0008】
そして、図5の拡大図で示すように、スラストリング47の上側表面51、すなわち固定体45の下側端面と対向する部分に、ヘリボン・パターン螺旋溝52がサークル状に設けられている。ヘリボン・パターン螺旋溝52には液体金属潤滑剤が供給され、動圧式スラスト滑り軸受を形成している。このとき、スラストリング47は、ヘリボン・パターン螺旋溝52の外側に位置する上側表面51の周辺部51aが、回転体43下端の段部44と対向して接触している。図5の(a)は正面図、(b)は側面図で、図4に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を一部省略する。
【0009】
なお、固定体45の外面に形成された動圧式ラジアル滑り軸受やスラストリング47に形成された動圧式スラスト滑り軸受の隙間は、数ミクロンオーダとなっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転陽極型X線管は、回転体43とスラストリング47とを組み立てる場合、まず、スラストリング47に設けたヘリボン・パターン螺旋溝52に液体金属潤滑剤を塗布し、その後、ねじ49によって回転体43と固定する。
【0011】
このとき、スラストリング47は、ヘリボン・パターン螺旋溝52を設けた面と、回転体43の段部44に対向して接触する面とが、1つの共通な平面になっている。そのため、ヘリボン・パターン螺旋溝52に液体金属潤滑剤を塗布した際に、塗布された液体金属潤滑剤がヘリボン・パターン螺旋溝52の外側まではみ出ることがある。
【0012】
このため、スラストリング47と回転体43との接触部分の平坦度が悪くなったり、あるいは、液体金属潤滑剤が回転体43の円筒内部から漏れ出したりする。また、スラスト軸受部の数ミクロンオーダーという隙間間隔が保てなくなり、回転特性に悪い影響が現れる。
【0013】
この発明は、上記した欠点を解決するもので、簡単な構造で液体金属潤滑剤の漏れを防止できる回転陽極型X線管を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この発明は、X線を放出するためのターゲット部と一体に回転し、固定体との間に所定軸受間隔のラジアル滑り軸受面が形成された回転体と、前記固定体との間にスラスト滑り軸受面が形成され、前記回転体に固定されるスラストリングと、前記ラジアル滑り軸受面および前記スラスト滑り軸受面に供給された液体金属潤滑剤とを具備した回転陽極型X線管において、前記回転体は、筒状で、その内側の面に段部を挟んで内径が大きい径大部および内径が小さい径小部を有し、前記スラストリングは、2つの段部を挟んで、外径が一番大きい径大部および外径が中間の大きさの中間部、径が一番小さい径小部を有し、かつ、前記スラストリングの径小部はその端面にスラスト滑り軸受面を形成するヘリボン・パターン螺旋溝が設けられ、前記スラストリングの中間部は前記回転体の段部および径大部とそれぞれ対向して接触していることを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、回転陽極型X線管の円盤状回転体部分や回転機構部分を抜き出して示した図1の断面図を参照して説明する。
【0017】
符号11は円盤状回転体で、円盤状回転体11のたとえば図の上側表面に、X線を発生するターゲット部が形成されている。円盤状回転体11は回転軸12を介して、回転機構部分を構成する有底円筒状の回転体13に連結されている。回転体13内面の図の下端に段部14が形成され、段部14の下方は、内径が大きい径大部13aになっている。そして、回転体13の内部空間に固定体15が嵌め込まれている。
【0018】
固定体15の外周面には、図の上方部分と下方部分にそれぞれ対になったヘリボン・パターン螺旋溝16a、16bが設けられている。ヘリボン・パターン螺旋溝16a、16bには液体金属潤滑剤が供給され、固定体15と回転体13との間に、所定軸受間隔の動圧式ラジアル滑り軸受が形成されている。
【0019】
そして、回転体13下端の開口部を塞ぐように、環状のスラストリング17が配置されている。スラストリング17中央の透孔部分には、固定体15を固定するための固定部分15aが貫通している。スラストリング17は、たとえば、2つの段部18a、18bによって、外径が大、中、小と相違する3つの部分、すなわち、外径が一番大きい径大部19a、中間の大きさの中間部19b、一番小さい径小部19cが順に形成されている。
【0020】
径大部19aの図の上側の面は回転体13の下端面と対向して接触している。中間部19bの外周面は回転体13の径大部13aの内面と対向して接触している。また、中間部19bの径小部19c側の端面は回転体13の段部14と対向して接触している。径小部19cの外周面は、回転体13の段部14上方の径が小さい部分の内面と対向して接触し、同時に、図の上側の端面は固定体15の端面と対向している。
【0021】
上記した構造のスラストリング17は複数のねじ20で回転体13に固定されている。
【0022】
そして、スラストリング17が固定体15の端面と対向する面、すなわち、径小部19cの図の上側の平面にヘリボン・パターン螺旋溝(図示せず)がサークル状に設けられている。ヘリボン・パターン螺旋溝には液体金属潤滑剤が供給され、所定軸受間隔の動圧式スラスト滑り軸受けを形成している。なお、線分M−Mは管軸を示している。
【0023】
ここで、回転体13の開口部およびこの開口部を塞ぐスラストリング17について、それらの部分を拡大して示した図2および図3を参照して説明する。図2および図3では、図1に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を一部省略する。なお、図2は、スラストリング17と回転体13とを固定しない状態で示してある。
【0024】
スラストリング17の径大部19aの外径は回転体13の最端部の外径と同じ寸法になっている。そして、たとえば、径小部19cの図の上側表面21全体にヘリボン・パターン螺旋溝22が形成されている。径小部19cの上側表面21は、たとえば、ヘリボン・パターン螺旋溝22の外縁部で下方に直角に折れ曲がり、その折れ曲がった屈曲面23を経て段部18bにつながっている。
【0025】
また、径小部19cの上側表面21の外径は、回転体13の径が小さい部分の内径とほぼ同じ寸法になっている。したがって、屈曲面23が回転体13の内面と対向して接触し、また、その段部18bが回転体13の段部14と対向して接触している。このとき、スラストリング17のヘリボン・パターン螺旋溝22が設けられた上側表面21は、回転体13の内面と対向して接触する構造になっていない。
【0026】
上記した構成によれば、スラストリングは、たとえばヘリボン・パターン螺旋溝の外縁で直角に折れ曲がり、ヘリボン・パターン螺旋溝が設けられた面と共通する平面が回転体と対向する構造になっていない。したがって、スラストリングのヘリボン・パターン螺旋溝に液体金属潤滑剤を塗布しても、液体金属潤滑剤が外側まではみ出るようなことがなくなる。
【0027】
そのため、スラストリングと回転体との接触部分の平坦度がよくなり、また、液体金属潤滑剤が回転体の円筒内部から漏れ出すこともない。また、スラスト軸受部の隙間間隔が維持され、良好な回転特性が得られる。また、液体金属潤滑剤の外側への漏れがないため、塗布も容易になる。
【0028】
【発明の効果】
この発明によれば、簡単な構造で液体金属潤滑剤の漏れを防止した回転陽極型X線管を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を説明するための概略の構造図である。
【図2】本発明の回転体およびスラストリングを説明するための概略の構造図である。
【図3】本発明のスラストリングに形成されたヘリボン・パターン螺旋溝を説明するための概略の構造図である。
【図4】従来技術を説明するための概略の構造図である。
【図5】従来技術のスラストリングを説明するための概略の構造図である。
【符号の説明】
11…円盤状回転体
12…回転軸
13…回転体
14…回転体の段部
15…固定体
16a、16b…ヘリボン・パターン螺旋溝
17…スラストリング
18a、18b…スラストリングの段部
19a…スラストリングの径大部
19b…スラストリングの中間部
19c…スラストリングの径小部
21…スラストリングの径小部の上側表面
22…ヘリボン・パターン螺旋溝
Claims (3)
- X線を放出するためのターゲット部と一体に回転し、固定体との間に所定軸受間隔のラジアル滑り軸受面が形成された回転体と、前記固定体との間にスラスト滑り軸受面が形成され、前記回転体に固定されるスラストリングと、前記ラジアル滑り軸受面および前記スラスト滑り軸受面に供給された液体金属潤滑剤とを具備した回転陽極型X線管において、前記回転体は、筒状で、その内側の面に段部を挟んで内径が大きい径大部および内径が小さい径小部を有し、前記スラストリングは、2つの段部を挟んで、外径が一番大きい径大部および外径が中間の大きさの中間部、径が一番小さい径小部を有し、かつ、前記スラストリングの径小部はその端面にスラスト滑り軸受面を形成するヘリボン・パターン螺旋溝が設けられ、前記スラストリングの中間部は前記回転体の段部および径大部とそれぞれ対向して接触していることを特徴とする回転陽極型X線管。
- X線を放出するためのターゲット部と一体に回転する有底円筒状の回転体と、この回転体の内部空間に配置され、前記回転体との間に所定軸受間隔のラジアル滑り軸受面が形成された固定体と、前記回転体の開口を塞ぎ、前記固定体との間に所定軸受間隔のスラスト滑り軸受面が形成されたスラストリングと、前記ラジアル滑り軸受面および前記スラスト滑り軸受面に供給された液体金属潤滑剤とを具備した回転陽極型X線管において、前記回転体は、筒状で、その内側の面に段部を挟んで内径が大きい径大部および内径が小さい径小部を有し、前記スラストリングは、2つの段部を挟んで、外径が一番大きい径大部および外径が中間の大きさの中間部、径が一番小さい径小部を有し、かつ、前記スラストリングの径小部はその端面にスラスト滑り軸受面を形成するヘリボン・パターン螺旋溝が設けられ、前記スラストリングの中間部は前記回転体の段部および径大部とそれぞれ対向して接触していることを特徴とする回転陽極型X線管。
- スラストリングに、スラスト滑り軸受面を形成するヘリボン・パターン螺旋溝が設けられ、前記ヘリボン・パターン螺旋溝が設けられた面が、前記ヘリボン・パターン螺旋溝の外縁で直角に屈曲している請求項1または請求項2記載の回転陽極型X線管。
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