JPH02126543A - 回転陽極型ｘ線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は回転陽極型Ｘ線管に係り、特にその回転機構
の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、Ｘ線管は例えばＸ線診断として医療用等に利用
されているが、胃の検診などの場合には、従来、第６図
及び第７図に示すようなＸ線管が用いられている。

このＸ線管は、いわゆる回転陽極型といわれるもので、
真空外囲器１１内の一方側には陰極構体１２が配設され
、熱電子を放出する陰極フィラメント及び集束電極を内
蔵した電子放射部１３が設けられている。又、真空外囲
器１１内の中央付近には、陰極構体１２に対向して略傘
状の陽極ターゲット１４が配設され、高速度回転出来る
ようになっている。

この陽極ターゲット１４は、支持柱１５を介して回転円
筒１６に連結されている。この回転円筒１６は、真空外
囲器１１の外部に配設されたステータ１７が発生する回
転磁界を受けて回転力を生しるもので、ステータ１７と
共に誘導電動機を構成している。回転円筒１６の内側に
は、軸心に沿って回転軸１８が設けられ、この回転軸１
８の一端は回転円筒１６に固着されている。この回転軸
１８と回転円筒１６との間には、陽極固定部材１９の円
筒部１９ａが同軸的に配設され、底部１９ｂが封着リン
グ２０．２１を介して真空外囲器１１の端部に固定され
ている。

尚、この陽極固定部材１９は一部が管外に露出しており
、陽極端子を兼ねてＸ線管全体をＸ線管収容容器等に支
持固定する部材をなしている。

更に、陽極固定部材１つの円筒部１９ａと回転軸１８と
の間には、複数組のボールベアリング２２．２３が介在
配設され、回転軸１８が回転可能になっている。通常、
このボールベアリング２２．２３は、第７図に示すよう
にいずれも高速度工具鋼のような硬質の内輪レース２４
、多数個のボール２５、及び外輪レース２６によって構
成されている。そして、これら相互間の潤滑性能を高め
且つ素材の摩滅を低減するため、ボール２５の表面にｐ
ｂやＡｇのような固体潤滑材が付着されている。

このようなＸ線管の動作時には、高温の陽極ターゲット
１４からの熱伝導のため、ボールベアリング２２．２３
近傍は数百°Ｃの高温になる。一対のボールベアリング
２２．２３のうち、特に陽極ターゲット１４に熱経路的
に近い方のボールベアリング２２が、遠方のものよりは
約１００℃以上高温となる傾向にある。

このようにボールベアリング２２．２３を含む陽極構造
体の熱膨脹差及び熱変形により、内輪レース２４、ボー
ル２５、及び外輪レース２６の適度の接触性が損われる
のを防止するため、第７図に示すようにこれらボールベ
アリング２２．２３としてアンギュラ−コンタクト形ベ
アリングを使用し、陽極ターゲット１４から遠方に位置
するポルベアリング２３に、スラスト方向の予圧を与え
るようにコイル状予圧スプリング２７が設けられている
。

そして、この予圧スプリング２７の予圧により、陽極構
造体の熱膨脹差が発生しても、ボールベアリング２３に
おける内輪レース２４、ボール２５、及び外輪レース２
６の適度な接触性が保たれる構造となっている。尚、内
輪レース２４はナツト２８により回転軸１８の端部に固
定されている。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明した従来技術によると、次のような不都合があ
る。

即ち、ベアリングのとくに外輪レースと陽極固定基部と
の間のスムースな摺動が阻害される場合がある。極端な
場合は陽極固定基部に対してベアリングがひっかかりを
起したり、噛付き現象が起り、振動、騒音あるいは破損
の原因となる。

また、回転軸１８を安定に支持するためには、陽極ター
ゲット１４を含めた回転体重量及びボールベアリング２
２．２３間隔等から決まる成る最低値以上の予圧力が必
要である。しかし、安定性を増すためにこの予圧力を大
きくすればするほど、ボールベアリング２２．２３のボ
ール２５への荷重が大きくなり、回転摩擦トルクの増大
によりボールベアリング２２．２３の寿命劣化を起こし
易くなるため、予圧力は一定値以下に抑えることが好ま
しい。一方、固体潤滑材により良好な潤滑面をボールベ
アリング２２．２３の転勤面に短時間に転移させるため
には、成る一定値以上の予圧力が必要であり、従来の技
術では上記条件を同時にｉＳ−足させることが困難であ
っｔ二。

この発明は、以上のような不都合を解決するものであり
、予圧が与えられるベアリングが陽極固定基部に対し常
に確実にスムースに摺動し得る回転陽極型Ｘ線管を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、予圧が加えられるボールベアリングの、予
圧スプリングと反対側にこの予圧スプリングの予圧方向
と逆方向の圧力を加える補助スプリングが設けられてな
る回転陽極型Ｘ線管である。

そしてより好ましくは、補助スプリングのスプリング力
を管外から調整可能な手段が設けられてなる回転陽極型
Ｘ線管である。

（作用） この発明によれば、予圧が与えられるベアリングか陽極
固定基部に対しひっかかりや噛付き等を起すことなく常
に確実にスムースに摺動し得る回転陽極型Ｘ線管が得ら
れる。またより好ましい実施例によれば、製造工程にお
ける潤滑面形成時、及びＸ線管の実使用時に応じた適切
な予圧力に設定することが出来るため、ベアリングの不
安定現象をなくして信頼性の高い回転陽極型Ｘ線管が得
られる。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明するが、この発明は上記課題を解決するために、回転
機構を改善したもので、回転機構についてのみ説明する
ことにする。

即ち、この発明の回転陽極型Ｘ線管における回転機構は
第１図及び第２図（ａ）、（ｂ）に示すように（を成さ
れ、従来例と同一箇所は同一符号を付すと、陽極ターゲ
ット（図示せず）が支持柱１５を介して連結された回転
円筒１６の内側に、回転軸１８が同軸的に固着されてい
る。そして、回転円筒１６と回転軸１８との間には、釘
底筒状の陽極固定部材１つが配設され、この陽極固定部
材１９は円筒部］、　９　ａとネジ孔を有する基部１、
９　ｂとを備えてなり、両者はへりアーク溶接により接
合され一体化されている。このような陽極固定部材１つ
の円筒部］、　９　ａと回転＄１１１１８との間には、
内輪レース２４、ボール２５、及び外輪レース２６から
なる複数組のボールベアリング２２．２３が介在配設さ
れ、ボールベアリング２３の内輪レース２４はナツト２
８により回転軸１８の端部に固定されている。

これらのボールベアリング２２．２Ｂのうち、陽極ター
ゲットから遠方のボールベアリング２３の外輪レース２
６に予圧を与えるように、コイル状予圧スプリング２７
が回転軸１８の周囲に嵌合され、その上端か陽極固定部
材の円筒部１９ａの内側段部に当接され、下端が抑圧リ
ング２９を介してボールベアリング２３の外輪レース２
６の上面に接触している。

更に、ボールベアリング２３と陽極固定部材１つの底部
１９ｂとの間に空間が設けられ、この空間内にコイル状
補助スプリング４２が配設されている。この場合、補助
スプリング４２の一端は抑圧リング４５を介してボール
ベアリング２３の外輪レース２６の下面に接触し、他端
はスプリング支持板４４に固着されている。そして、こ
のスプリング支持板４４は、Ｃｕ等の軟質材によって作
られた円板４３上に当接されている。この円板４３は、
その周縁部が陽極固定部材１つの底部１、９　ｂに溶接
により気密接合されている。

又、底部１９ｂは図示のように筒状にして、内部に調整
ネジ４６が管外から進退可能に螺合され（第１図及び第
２図（ａ）では便宜上省略しである）、この調整ネジ４
６は円板４３の下面に接している。つまり、管外から調
整ネジ４５を調整することにより、その調整力が円板４
３及びスプリング支持板４４を図の上方に押し上げ、そ
れにより補助スプリング４２のスプリング力を管外から
調整することが出来る。

さて、予圧スプリング２７は、成る一定寸法圧された状
態で抑圧リング２９を介して、外輪し一ス２６を図では
下向きにＦｌなる力で押している。一方、補助スプリン
グ４２も成る一定寸法圧縮された状態で抑圧リング４５
を介して、外輪レス２６を図では上向きにＦ２なる力で
押している。この時、Ｆ、＞Ｆ２の条件が満足されるよ
うに、各スプリング２７．４２のバネ定数、圧縮代を選
ぶ。それにより結果的に一対のボールベアリング２２．
２３には、Ｆ２−Ｆ、のスラスト方向予圧力が分圧して
加えられている。

製造あたっては、まず第２図（ａ）に示すように円板４
３を何ら変形しない状態で、予圧スプリング２７、およ
び補助スプリング４２の予圧力Ｆｌ、Ｆ２を、ベアリン
グのボールあるいは内、外輪レースに予め付着した固体
潤滑剤を短時間にくまなく転移でき、平滑化できるのに
十分な予圧力（Ｆ２−Ｆｌ　）に設定しておく。そして
Ｘ線管の排気工程の前、排気中、又は排気後にベアリン
グのならし回転をして潤滑剤の十分な転移、平滑化を行
なう。

ベアリングの転勤面に良好な潤滑面が形成された後、Ｘ
線管の実際の使用に備えて補助スプリング４２の予圧力
を強める。すなわち、陽極固定部材１９の底部１９ｂの
調整ネジ４６をネジ込んで同図（ｂ）のように円板４３
を押上げ、スプリング支持板４４を介して補助スプリン
グ４２の圧縮代を大きくする。それにより、補助スプリ
ング４２の圧力はＦ２からＦ３へ増加する。この調整範
囲がＦ、＞Ｆ３であることは当然である。この結果、一
対のアンギュラ−コンタクト形ボールベアリング２２．
２３には、Ｆ、−Ｆ２よりも小さいＦ、−Ｆ、なる予圧
力が等分されて作用することになる。

（変形例） 第３図はこの発明の変形例を示したもので、上記実施例
と同様効果が得られる。

即ち、この変形例では、上記実施例の円板４３の代わり
にダイヤフラム４７を用いており、このダイヤフラム４
７の両端がそれぞれスプリング支持板４４と陽極固定部
材の底部１９ｂに固着されている。このダイヤフラム４
７は円板４３に比べ可動範囲が広いので、調整ネジ４５
の移動範囲も広（なり、従って、補助スプリング４２の
スプリング力の１Ｒｊ整範囲も拡大する。

以上に示した実施例は、予圧スプリングが設けられたベ
アリングの外輪レースを陽極固定部材の円筒部１９ａの
内面に接触させた構造であるが、それに限らす、第４図
および第５図に示すように両省を非接触として両スプリ
ングにより機械的に安定に支持する構造としてもよい。

すなわち、陽極固定部材の円筒部１９ａの内側に径大な
中空部１９ｃを穿設し、この径大中空部内にベアリング
２３を非接触で配置する。このベアリング２３の外輪レ
ース２６の外周に支持リング２６ａを嵌合し、この支持
リング２６ａの上下の円周状凹部２６ｂに各スプリング
２７．４２の端部を嵌合保持させである。そして支持リ
ング２６ａと陽極固定部材の円筒部１９ａの径大中空部
１９ｃの内壁面との間に間隙Ｇが保たれている。この実
施例の場合、ベアリング２３を安定に支持するため、各
スプリングの予圧力をそれぞれ単体で例えば５０ｋｇｆ
以上の強いものとし、しかも両者の差を前述の実施例の
ように調整、設定する。それにより、回転軸１８が動作
中に軸ぶれを起すことなく安定に高速回転される。なお
支持リング２６ａを省略して外輪レースに各スプリング
を直接当接してもよい。

この実施例によれば、予圧力が与えられるベアリングが
、陽極固定部材の円筒部内面に接触しないので、かみつ
きゃ面荒れが起らず、低振動、低騒音で安定に軸方向に
微動できる。また、陽極固定部材の磨ｉｔがほとんど生
じないので、この材料として高硬度材を使用する必要が
なく、例えば鉄あるいはステンレス鋼など、比較的安砺
な材料を使用することができる。

なお、予圧スプリングおよび補助スプリングは、陽極タ
ーゲットに近い方のベアリングに設置することもできる
。

［発明の効果］ この発明によれば、予圧力が与えられるベアリングが陽
極固定基部に対しひっかかりや噛付き等を起すことなく
常にスムースに摺動し得る回転陽極型Ｘ線管が得られる
。また上記調整手段を付加した実施例によれば、製造工
程における潤滑面形成時、及びＸ線管の実使用時に応じ
てそれぞれ適切な予圧力を与えることが出来るため、ベ
アリングの不安定現象をなくして信頼性の高い回転陽極
型Ｘ線管が得られる。

こうして、回転トルク、回転振動等の回転特性が優れ、
回転騒音が少なく、且つボールベアリングの長寿命化を
図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る回転陽極型Ｘ線管の
回転機構を示す断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は第１図
の要部における製造時と実動作時を拡大して示す断面図
、第３図はこの発明の他の実施例を示す断面図、第４図
はさらにこの発明の他の実施例を示す断面図、第５図は
その要部拡大図、第６図は一般に使用されている回転陽
極型Ｘ線管の全体を示す概略構成図、第７図は従来の回
転陽極型Ｘ線管の回転機構を示す断面図である。 １４・・・陽極ターゲット、１６・・回転円筒、１８・
・・回転軸、１つ・・・陽極固定部材、１９ａ・・・陽
極固定部材の円筒部、１９ｂ・・・陽極固定部材の基部
、２２．２３・・・ボールベアリング、２６・・・外輪
レース、２７・・・予圧スプリング、４２・・・補助ス
プリング、４３・・・円板、４４・・・スプリング支持
板、４６・・・調整ネジ、４７・・・ダイヤフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 陽極ターゲットが固着された回転円筒と、この回転円筒
   の内側に同軸的に固着された回転軸と、上記回転円筒お
   よび回転軸の間に配設された有底筒状陽極固定部材と、
   この陽極固定部材および上記回転軸の間に介在配設され
   たボールベアリングと、このボールベアリングに軸方向
   の予圧を与えるように設けられた予圧スプリングとを具
   備してなる回転陽極型Ｘ線管において、 上記ボールベアリングの上記予圧スプリングと反対側に
   該予圧スプリングの予圧方向と逆方向の圧力を加える補
   助スプリングが設けられてなることを特徴とする回転陽
   極型Ｘ線管。