JPH0145081Y2 - - Google Patents
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- JPH0145081Y2 JPH0145081Y2 JP1982145673U JP14567382U JPH0145081Y2 JP H0145081 Y2 JPH0145081 Y2 JP H0145081Y2 JP 1982145673 U JP1982145673 U JP 1982145673U JP 14567382 U JP14567382 U JP 14567382U JP H0145081 Y2 JPH0145081 Y2 JP H0145081Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
考案の技術分野
本考案は回転陽極形X線管に係り、特にその回
転機構の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] Technical Field of the Invention The present invention relates to a rotating anode X-ray tube, and more particularly to improvements in its rotation mechanism.
背景技術およびその問題点
回転陽極形X線管は、所定間隔を置いて設けら
れた少なくとも1つのボールベアリングに回転自
在に支えられたロータのシヤフトに回転陽極ター
ゲツト円板(以下、単にターゲツトと記す)が固
定され、例えば毎分9000回転という高速でターゲ
ツトが回転される。ボールベアリングはこの高速
回転を行わしめるとともに陽極電流の通路の機能
ももつている。このため従来一般にこのボールベ
アリングは、金属製の内輪、外輪および多数のボ
ールによつて構成されており、これら相互間の摩
滅を抑制するためボールの表面に鉛や金のような
導電性の固体潤滑材が付着されている。X線管の
動作時にはターゲツトからの伝導熱のため、ベア
リングは数百度Cの高温になり、これが真空中で
あるためベアリングの潤滑材が比較的短時間のう
ちに蒸発してしまい回転性能の低下をきたすおそ
れがある。一対のボールベアリングのうち、とく
にターゲツトに熱経路的に近い方のベアリングが
遠方のものよりも約100℃以上高温となる傾向に
ある。ベアリングが500℃以上の高温になるとボ
ールの硬度低下をきたし、また熱膨張のため変形
したり、内、外輪との適度の接触性が損われ、極
端な場合は回転不能に至ることが考えられる。一
般にはこのような不都合を未然に防ぐため、ター
ゲツトへの入力を過少に抑えてベアリング温度の
上昇を抑制するなどの対策をとつているのが実状
である。BACKGROUND TECHNOLOGY AND PROBLEMS A rotating anode X-ray tube has a rotating anode target disk (hereinafter simply referred to as a target) mounted on a shaft of a rotor that is rotatably supported by at least one ball bearing provided at predetermined intervals. ) is fixed, and the target is rotated at a high speed of, for example, 9000 revolutions per minute. The ball bearing enables this high-speed rotation and also functions as a path for the anode current. For this reason, conventional ball bearings generally consist of a metal inner ring, outer ring, and a large number of balls.In order to suppress wear between these balls, conductive solids such as lead or gold are coated on the surface of the balls. Lubricant is attached. When the X-ray tube is in operation, the bearings reach a high temperature of several hundred degrees Celsius due to conduction heat from the target, and since this is in a vacuum, the lubricant in the bearings evaporates in a relatively short period of time, reducing rotational performance. There is a risk of causing Of a pair of ball bearings, the one that is closer to the target in terms of thermal path tends to be about 100 degrees hotter than the one that is farther away. When a bearing reaches a high temperature of 500℃ or higher, the hardness of the balls decreases, and they may become deformed due to thermal expansion, and proper contact with the inner and outer rings may be impaired, and in extreme cases, it may become impossible to rotate. . Generally, in order to prevent such inconveniences from occurring, measures are taken such as minimizing the input to the target to suppress the rise in bearing temperature.
考案の目的
本考案はボールベアリングが高温においても高
速回転性能がほとんど劣化しない回転機構をもつ
回転陽極形X線管を提供するものである。Purpose of the invention The present invention provides a rotating anode type X-ray tube having a rotation mechanism in which ball bearings exhibit almost no deterioration in high-speed rotation performance even at high temperatures.
考案の概要
本考案はターゲツトを支える回転支持体および
固定支持体間に少なくとも1つのボールベアリン
グを介在し、このボールベアリングのボールが耐
摩耗性のすぐれたセラミツクで形成されたボール
と、金属製ボールとが混在されたものである。Summary of the invention This invention has at least one ball bearing interposed between a rotating support and a fixed support that support the target, and the balls of this ball bearing include balls made of ceramic with excellent wear resistance and balls made of metal. It is a mixture of
考案の実施例
本考案実施例のX線管は第1図に示す構造をな
している。図中の符号1は真空外囲器、2は陰極
構体、3はその電子放出部、4は回転ターゲツ
ト、5はターゲツト支持用シヤフト、6はロー
タ、7はステータ、8は回転軸、9は固定陽極、
10はそれに一体になつている固定軸筒、11,
12は封着リング、13,14は後述する一対の
ボールベアリング、15は各ベアリングの内輪相
互間隔を一定に保つための回転軸用スリーブ、1
6はターゲツトがわベアリング13の外輪を固定
軸筒10に押圧しながら固定するための固定軸筒
用スリーブ、17は可動スリーブ、18は両スリ
ーブ16,17相互間に互いに反対方向に押し広
げる圧力をかけ、両ベアリングの外輪に予圧をか
けるためのスプリングをそれぞれあらわしてい
る。Embodiment of the invention An X-ray tube according to an embodiment of the invention has a structure shown in FIG. In the figure, 1 is a vacuum envelope, 2 is a cathode assembly, 3 is an electron emitting part thereof, 4 is a rotating target, 5 is a shaft for supporting the target, 6 is a rotor, 7 is a stator, 8 is a rotating shaft, and 9 is a fixed anode,
10 is a fixed shaft cylinder integrated therein; 11;
12 is a sealing ring; 13 and 14 are a pair of ball bearings to be described later; 15 is a rotating shaft sleeve for keeping the distance between the inner rings of each bearing constant;
Reference numeral 6 denotes a sleeve for the fixed shaft cylinder to press and fix the outer ring of the target bearing 13 to the fixed shaft cylinder 10, 17 a movable sleeve, and 18 a pressure that pushes the sleeves 16 and 17 apart in opposite directions. The springs are used to apply preload to the outer rings of both bearings.
次にボールベアリングの構成について説明す
る。 Next, the configuration of the ball bearing will be explained.
この考案のボールベアリングは、第2図および
第3図に示すようにアンギユラーコンタクト形に
なつている。その外輪21および内輪22は高速
度鋼のような金属で形成されている。そこで、こ
れら内、外輪間に介在される多数のボールは、耐
摩耗性セラミツクで形成されたボール23と、金
属製のボール26とが交互に配列され、混在され
ている。セラミツク製ボールは、例えばアルミナ
(Al2O3)、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、
あるいはサーメツトなどのうちから選び球状に形
成したものである。なおこの場合、金属製ボール
26をセラミツク製ボール23よりもわずかに小
さい直径に形成しておく方がよく、これによつて
金属製ボールの早期摩滅を抑えることができる。
そして内、外輪のボールを介しての電気的接触
は、回転停止時は金属製ボールの自重で、また回
転時は遠心力で多数の金属製ボールのうちのいく
つかが内、外輪に接触して電流経路を形づくる。
また外輪21にはスリーブ16を介して予圧Fが
加えられる。 The ball bearing of this invention has an angular contact type as shown in FIGS. 2 and 3. The outer ring 21 and inner ring 22 are made of metal such as high speed steel. Therefore, among the many balls interposed between the inner and outer rings, balls 23 made of wear-resistant ceramic and balls 26 made of metal are alternately arranged and mixed. Ceramic balls are made of, for example, alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ),
Alternatively, it may be made of cermet or the like and formed into a spherical shape. In this case, it is better to form the metal ball 26 to have a slightly smaller diameter than the ceramic ball 23, thereby preventing premature wear of the metal ball.
Electrical contact through the balls of the inner and outer rings is achieved by the weight of the metal balls when the rotation is stopped, and by the centrifugal force during rotation, which causes some of the many metal balls to come into contact with the inner and outer rings. shape the current path.
Further, a preload F is applied to the outer ring 21 via the sleeve 16.
このようなベアリングを、ターゲツトに近い
方、遠い方の一方、または両方に用いることがで
きる。またこのベアリングをターゲツトに近い方
に用い、熱経路的に遠い方のベアリングを金属製
ボールのみのベアリングとすることもできる。 Such bearings can be used near or far from the target, or both. It is also possible to use this bearing closer to the target, while the bearing farther away in terms of thermal path is made up of only metal balls.
なお、ボールあるいはこれに接する内、外輪の
面の一部又は全部に固体潤滑材が付着されてな
る。 In addition, a solid lubricant is attached to a part or all of the surfaces of the ball or the inner and outer rings that are in contact with the ball.
このような構成のX線管はその動作においてき
わめて安定に長時間、高速回転性能が維持でき
る。すなわち、セラミツク製のボール23は800
〜1000℃の高温でもその強度低下がなく、また金
属製の内輪、外輪との摩擦係数および摩耗熱が小
さく、回転性は何ら劣化しない。一方セラミツク
製ボールは電気抵抗が大きいので、X線管電流の
経路は主として金属製ボール26を介して形成さ
れる。このようにして本考案X線管は長時間の高
速回転および比較的大入力でも安定動作が維持さ
れる。 An X-ray tube having such a configuration can maintain high-speed rotation performance in extremely stable operation for a long period of time. In other words, the ball 23 made of ceramic is 800
There is no decrease in strength even at high temperatures of ~1000°C, and the coefficient of friction and heat of abrasion with the metal inner and outer rings are small, and the rotatability does not deteriorate in any way. On the other hand, since the ceramic ball has a large electrical resistance, the path of the X-ray tube current is mainly formed through the metal ball 26. In this manner, the X-ray tube of the present invention maintains stable operation even during long-term high-speed rotation and relatively large input power.
なおセラミツク製ボールは、表面荒度が1.2S以
下、真球度が5μm以下、ボール直径のだらつき
が5μm以下に仕上げれば、回転陽極X線管のベ
アリングに充分使用できることがわかつた。この
ような精度は今日のセラミツク加工技術で充分製
作可能である。しかも例えば直径のばらつきがあ
つても上記実施例の如くアンギユラーコンタクト
形として予圧をかけながら用いる構造とすること
により、大きい径のボールが次第に摩耗してゆく
と大きさが全体的にそろつてきて、長時間の安定
動作が維持される。 It has been found that ceramic balls can be fully used in rotating anode X-ray tube bearings as long as the surface roughness is 1.2S or less, the sphericity is 5μm or less, and the ball diameter is 5μm or less. Such precision can be achieved with today's ceramic processing technology. Moreover, even if there are variations in diameter, for example, by using a structure in which the angular contact type is used while applying preload as in the above embodiment, as the larger diameter balls gradually wear out, the sizes will become uniform overall. This ensures stable operation for long periods of time.
考案の効果
以上のように本考案は、ボールベアリングのボ
ールとして耐摩耗性のすぐれたセラミツク製のボ
ールと金属製のボールとを混在させてなる回転陽
極形X線管であり、これによつて比較的高入力で
ベアリング部分が高温となつても高速回転性能が
長時間維持される。このため大容量のX線管の長
寿命化に実用上すぐれた利点を有する。そして陽
極電流経路が金属製ボールを通じて形成されるの
で、複数個のベアリングを用いる場合も組合わせ
に特別の制約がなく、汎用性にすぐれている。Effects of the invention As described above, the invention is a rotating anode type X-ray tube that uses a mixture of highly wear-resistant ceramic balls and metal balls as ball bearing balls. High-speed rotation performance is maintained for a long time even when the bearing part becomes hot due to relatively high input. Therefore, it has a practical advantage of extending the life of a large-capacity X-ray tube. Since the anode current path is formed through the metal balls, there are no special restrictions on combinations when using multiple bearings, and the bearing is highly versatile.
なお以上の実施例はターゲツトを支える回転支
持体が管軸上にある回転軸8で、固定支持体が回
転支持体10である場合を述べたが、これに限ら
ず回転支持体が筒状体でベアリングの外輪と一体
的に固定され、固定支持体がその内側にあつてベ
アリングの内輪と一体的に固定される構造の回転
機構にも適用できることはいうまでもない。 In the above embodiments, the rotary support supporting the target is the rotary shaft 8 on the tube axis, and the fixed support is the rotary support 10, but the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can also be applied to a rotating mechanism in which the fixed support is fixed integrally with the outer ring of the bearing, and the fixed support is located inside the fixed support and is fixed integrally with the inner ring of the bearing.
またボールベアリングは少なくとも1つを有し
他は別のベアリングであつてもよい。 Further, there is at least one ball bearing, and the other ball bearings may be different bearings.
第1図は本考案の実施例を示す縦断面図、第2
図はその要部平面図、第3図は第2図の3−3に
おける断面図である。
4……ターゲツト、8……回転軸、6……ロー
タ、10……固定軸筒、13,14……ボールベ
アリング、21……外輪、22……内輪、23…
…セラミツク製ボール、26……金属製ボール。
Fig. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention;
The figure is a plan view of the main part, and FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 4... Target, 8... Rotating shaft, 6... Rotor, 10... Fixed shaft cylinder, 13 , 14 ... Ball bearing, 21... Outer ring, 22... Inner ring, 23...
...ceramic ball, 26...metal ball.
Claims (1)
に設けられた回転支持体と、この回転支持体に
対し同軸的に設けられた固定支持体と、これら
両支持体間に介在された内輪、外輪および多数
のボールを備えるボールベアリングとを具備す
る回転陽極形X線管において、上記ボールベア
リングはその多数のボールが耐摩耗性セラミツ
クで形成されたボールと、金属製ボールとが混
在されてなることを特徴とする回転陽極形X線
管。 (2) ボールベアリングはアンギユラーコンタクト
形であり、内輪または外輪にスラスト方向の予
圧を加えてなる実用新案登録請求の範囲第1項
記載の回転陽極形X線管。[Claims for Utility Model Registration] (1) A rotating support that supports a rotating anode target and is provided integrally with the rotor, a fixed support that is coaxially provided with this rotating support, and both supports. In a rotating anode X-ray tube, the tube is equipped with an inner ring, an outer ring, and a ball bearing having a large number of balls, which are interposed between the bodies. A rotating anode type X-ray tube characterized in that it is made of a mixture of balls and balls. (2) The rotating anode X-ray tube according to claim 1, wherein the ball bearing is of an angular contact type, and a preload in the thrust direction is applied to the inner or outer ring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14567382U JPS5951441U (en) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | Rotating anode X-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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---|---|
JPS5951441U JPS5951441U (en) | 1984-04-04 |
JPH0145081Y2 true JPH0145081Y2 (en) | 1989-12-26 |
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---|---|---|---|
JP14567382U Granted JPS5951441U (en) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | Rotating anode X-ray tube |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS5951441U (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS495586A (en) * | 1972-04-06 | 1974-01-18 |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP14567382U patent/JPS5951441U/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS495586A (en) * | 1972-04-06 | 1974-01-18 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5951441U (en) | 1984-04-04 |
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