JPH0513028A

JPH0513028A - 回転陽極型ｘ線管

Info

Publication number: JPH0513028A
Application number: JP3245897A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ono; 勝弘小野; Hideo Abu; 秀郎阿武; Hiroyuki Sugiura; 弘行杉浦; Takayuki Kitami; 隆幸北見; Hiroaki Tazawa; 宏明田沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-01-22
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JP2937573B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、すべり軸受に長時間の動作に必
要十分な量のな液体金属潤滑剤を内部に保有でき、長時
間にわたり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。を提供することを目的とする。【構成】この発明は、回転中心軸上に位置する固定体
15又は回転体12の内部に、少なくとも動作中は液状であ
る金属潤滑剤の一部を収容する潤滑剤収容室22が設けら
れ、この収容室はすべり軸受部の軸受間隙Ｇおよびらせ
ん溝20,21 に連通している構成の回転陽極型Ｘ線管であ
る。

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
板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、Ｘ線を放射する。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】上記各公報に開示され
ている回転陽極型Ｘ線管では、そのすべり軸受の軸受間
隙にＧａ又はＧａ合金の液体金属潤滑剤を介在させてい
るが、高温での熱処理、あるいはＸ線管の動作で到達す
る高温で、これら軸受面を構成している金属と潤滑剤と
の相互浸透が生じて液体金属潤滑剤が除々に減量してし
まったり、そのために軸受面に荒れが発生するおそれが
ある。それによってまた、動圧すべり軸受の長時間にわ
たる安定な動作が得られない場合がある。

【０００４】この発明は、以上のような不都合を解消
し、Ｘ線管の長時間動作に必要十分な量の液体金属潤滑
剤を内部に保有でき、長時間にわたり安定な動圧式すべ
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、回転中心軸
上に位置する固定体又は回転体の内部に、すべり軸受の
らせん溝および軸受間隙に連通して少なくとも動作中は
液状である金属潤滑剤の一部を収容する潤滑剤収容室が
設けられてなる回転陽極型Ｘ線管である。

【０００６】

【作用】この発明によれば、すべり軸受部の軸受間隙に
介在する液体金属潤滑剤とともにこの軸受部に連通して
回転中心軸上に位置する固定体又は回転体の内部に潤滑
剤の一部を収容する潤滑剤収容室が設けられてなるの
で、長時間の動作に必要十分な量の潤滑剤を溜めておく
ことができる。そして、万一、何らかの原因で潤滑剤が
部分的に不足する場所が生じても、潤滑剤収容室に溜っ
ている潤滑剤がその親和力で不足場所に速かに流動して
行き、あるいは軸受間隙を循環するので、軸受部の潤滑
剤が過不足なく、良好な潤滑機能が維持される。したが
って、長時間にわたり安定な動圧式すべり軸受の動作が
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は、円筒状回転体12の一端
に突設された回転軸部13に固定ナット14により一体的に
固定されている。円筒状回転体12の内側には、円柱状の
固定体15が同軸状に嵌合されており、回転体の下端開口
部にリング状の開口閉塞体16が固着されている。固定体
15の下端部は、陽極支持部17に結合され、それはガラス
製の真空容器18に気密接合されている。円筒状回転体12
と固定体15との嵌合部分は、前述の各公報に示されるよ
うな動圧すべり軸受部19を構成している。そのため、固
定体側のすべり軸受面となる固定体外周壁及び両端壁に
は、前述の各公報に記載されているようなヘリンボン・
パターンからなるラジアル軸受のらせん溝20、およびス
ラスト軸受のらせん溝21が形成されている。これと対面
する回転体側のすべり軸受面は、単なる平滑な面でもよ
く、あるいは必要に応じてらせん溝を形成したものでも
よい。これら回転体及び固定体の両軸受面は、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。

【０００８】そこで、回転中心軸上にある固定体15に
は、その中心部分が軸方向にくり抜かれた孔からなる潤
滑剤収容室22が形成されている。中心部の潤滑剤収容室
22の図示上端開口部22a は、固定体15の図示先端面の中
心部、すなわちスラスト方向軸受を構成するサークル状
のヘリンボン・パターンからなるらせん溝21の内側領域
に開口している。それによってこの開口部22a は、すべ
り軸受19の軸受間隙Ｇおよびらせん溝21,20 に連通して
いる。また、この固定体15の中間部の外周壁がわずかに
テーパ状に削られて径小部23が形成され、潤滑剤収容室
22からこの径小部23に通じる３つの放射方向通路24が 1
20度間隔で軸対称的に形成されている。こうして、潤滑
剤収容室22から延びる放射方向潤滑剤通路24は、２組の
ラジアル方向軸受のらせん溝20,20 の相互間の中間部分
にある径小部23で開口している。それによって、この通
路24は、らせん溝のない位置の比較的大きな容積の隙間
Ｓ1に連通し、さらに両側の軸受間隙Ｇおよびらせん溝2
0,20 に連通している。さらに、固定体15の図示下端部
近傍には、径小に切削された円周溝26が形成され、端面
に同じくサークル状のヘリンボン・パターンのらせん溝
21が形成されている。そして、この円周溝26から中心の
潤滑剤通路22に通じる同じく３つの放射方向通路27が 1
20度間隔で軸対称的に形成されている。それにより、潤
滑剤収容室22の図示下端部22b は、放射方向通路27およ
び円周溝26を通して図示下部のスラスト軸受の軸受間隙
Ｇおよびらせん溝21に連通している。なお、中心の潤滑
剤通路22の図示下端部22b は、固定体15と同じ材料の栓
25によって密閉されている。また、円周溝26を囲む開口
閉塞体16の内周壁面には、潤滑剤が固定体15と開口閉塞
体16との間の隙間から真空容器内空間に漏洩しないよう
にポンプ作用をするらせん溝28が形成されている。

【０００９】潤滑剤収容室22、放射方向通路24、および
すべり軸受部19の軸受間隙Ｇ、らせん溝20、21には、こ
れらの空間を埋める量の図示しない液体金属潤滑剤が充
填、収容されている。この回転陽極型Ｘ線管の動作にお
いて、真空容器18の外側の回転体12に対応する位置に、
図示しないステータの電磁コイルを配置して回転磁界を
生じさせ、回転陽極を矢印Ｐの如く高速回転させる。少
なくとも動作中は液状である金属潤滑剤は、すべり軸受
部を十分満たし、円滑なすべり動圧軸受動作を可能にす
る。そしてこの液体金属潤滑剤は、ヘリンボン・パター
ンのらせん溝により溝中心部に向けて寄せ集められてこ
の部分の圧力を高めるように流動し、軸受面間を所定の
間隙Ｇを保つように作用し安定な動圧軸受作用に供され
る。潤滑剤収容室22に溜められている潤滑剤は、直接ま
たは放射方向潤滑剤通路24を通じてらせん溝および潤滑
剤による動圧力が相対的に低くなる部分に流動したうえ
各軸受面間隙Ｇに流動又は循環し、動圧式すべり軸受部
の安定な動作を確実にする。なお、図示しない陰極から
放出された電子ビームは陽極ターゲット11に射突してＸ
線を発生する。このターゲットに生じた熱はその多くが
輻射によって放散されるとともに、その一部が回転体12
から軸受部19の液体金属潤滑剤を通り、固定体15を経て
外部に放散される。

【００１０】図５に示す実施例は、潤滑剤収容室22を固
定体15の中心に軸方向に沿って途中までくり抜いて終端
としたものである。この潤滑剤収容室22から延びる３つ
の放射方向通路24が 120度間隔で軸対称的に形成されて
それらが２組のラジアル方向軸受のらせん溝のない中間
部の比較的大きい間隙空間Ｓ1 に開口している。

【００１１】図６に示す実施例は、潤滑剤収容室22を円
柱状固定体の上端から途中までくり抜いた穴のみで構成
したものである。潤滑剤収容室22の上端開口部22a は、
スラスト方向軸受面のサークル状ヘリンボン・パターン
らせん溝21の内側領域に位置している。この潤滑剤収容
室22に、同様に液体金属潤滑剤を収容する。なお、この
実施例によれば、固定体の製作が容易である。

【００１２】これら図５および図６に示した実施例によ
れば、潤滑剤収容室が円柱状固定体の上端から途中まで
くり抜いた穴で構成されているので、潤滑剤収容室およ
び軸受部に充填された潤滑剤が、軸受面および固定体と
開口閉塞体との隙間から真空容器内空間に漏洩しにく
く、動圧すべり軸受の長時間にわたる安定な動作が維持
される。

【００１３】図７に示す実施例は、ラジアル方向すべり
軸受のらせん溝20,20 と、スラスト方向すべり軸受のら
せん溝21,21 との間の途中の隅部分29,30 にそれぞれ開
口する傾斜通路31,32 を、各３個づつ 120度間隔で軸対
称的に形成したものである。潤滑剤収容室および各通路
の開口部分は、回転動作中、らせん溝および潤滑剤によ
る動圧力が相対的に低い領域である。したがって、Ｘ線
管の動作中、潤滑剤収容室および各通路内の潤滑剤は各
開口を経て各軸受の軸受間隙Ｇおよびらせん溝部分に移
動あるいは循環、供給され、より一層安定な動圧軸受動
作が得られる。

【００１４】図８に示す実施例は、固定体15の軸方向の
中間部に径大部15c を構成し、その両端面にスラスト軸
受のヘリンボン・パターンらせん溝21,21 を形成したも
のである。ラジアル軸受のらせん溝20,20 は、径大部15
c を挟んで図の上下両側に形成されている。固定体15に
形成された潤滑剤収容室22の開口22a は、固定体端面と
回転体底面でつくる隙間Ｓ2 に開口している。隙間Ｓ2
は、ラジアル軸受の軸受間隙Ｇおよびらせん溝20に連通
している。また、半径方向通路24は、径大部15c の外周
面に開口しており、この面と回転体内周面との間の隙間
Ｓ3 を介してスラスト軸受の軸受間隙Ｇおよびらせん溝
21,21 に連通している。これら潤滑剤収容室22および通
路24が開口している隙間Ｓ2,Ｓ3 は、回転動作中、潤滑
剤による動圧力が相対的に低くなる領域にある。

【００１５】図９に示す実施例は、固定体15の径大部15
c を陽極ターゲット11の近くに設けたものである。この
径大部15c の両面にスラスト軸受のらせん溝21,21 が形
成されている。潤滑剤収容室22の開口22a は、隙間Ｓ2
に開口していて、そこからラジアル軸受部に連通してい
る。もう１つの半径方向通路24は、２組のラジアル軸受
の間の径小部23がつくる隙間Ｓ1 に向かって開口してい
て、ここから軸受間隙Ｇに連通している。

【００１６】図１０に示す実施例は、回転中心軸上に陽
極ターゲット11が一体結合されて回転する円柱状の回転
体12を配置したものである。そして、この回転体12を包
囲して略円筒状の固定体15が設けられている。この固定
体15には、図示上端部に回転軸13が貫通する透孔15bが
設けられ、図示下端開口部に円板状の開口閉塞体33、お
よび陽極支持体17が複数個のねじにより固定されてい
る。開口閉塞体33は、回転体12の下端面に接しており、
その面にスラスト軸受のらせん溝21が形成されている。
さらに、この固定体15の外周には、モータのロータとし
て機能する強磁性体円筒34およびその外側に嵌合された
銅製の最外側円筒35が同軸状に配置されている。なお、
強磁性体円筒34の上端部が回転軸13に機械的に強固に固
着されている。

【００１７】そこで、回転中心軸上の回転体12には、中
心に軸方向に沿ってくり抜かれた穴からなる潤滑剤収容
室22が途中まで形成されている。この潤滑剤収容室22の
開口部22a は、開口閉塞体33と回転体12との間のスラス
トすべり軸受のサークル状らせん溝21の内側領域の溝の
ない中心位置に開口して、軸受間隙Ｇおよびらせん溝2
1,20 に連通している。なお、円筒状固定体15の図示上
端開口部15b には、潤滑剤が軸受部分から外部に漏出す
るのを防止するため、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃) 、
窒化ボロン（ＢＮ）、あるいは窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ
₄）のセラミックスのような、液体金属潤滑剤がほとん
ど濡れずに実質的にこの潤滑剤を弾く材料からなる潤滑
剤漏洩防止リング36が取付けられている。

【００１８】この回転陽極型Ｘ線管の動作において、回
転中心軸上の潤滑剤収容室に収容されている金属潤滑剤
は、動作中にすべり軸受部を十分満たし、円滑なすべり
動圧軸受動作を可能にする。

【００１９】なお、潤滑剤収容室の単独の容積、あるい
はこの収容室とそれにつながる潤滑剤通路の合計の容積
は、ラジアルおよびスラスト軸受の軸受間隙Ｇおよびら
せん溝20,21 の合計容積と同等またはそれよりも大きく
設定することが望ましい。それによって、軸受部の潤滑
剤が何らかの原因で減量しても、動圧すべり軸受の動作
に必要な潤滑剤が不足なく軸受部に補給されて、安定な
動作が維持される。

【００２０】さらにまた、潤滑剤収容室あるいは通路
は、回転体に形成する場合には回転バランスを損なわな
いように軸対象に形成することが望ましい。また、潤滑
剤収容室は、複数個形成してもよいし、あるいは回転中
心軸から偏心した位置に形成してもよい。あるいはま
た、回転中心軸に対して傾斜していたり、折れ曲がった
穴形状であってもよい。また、穴の途中に径大部や径小
部を有していてもよい。また、らせん溝のある領域に開
口していてもよい。

【００２１】さらに、金属潤滑剤は、Ｇａ、Ｇａ−Ｉｎ
合金、又は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−Ｓｎ
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合金等を使用し得る。これら
は融点が室温以上に高いので、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まで予熱した
うえで回転させることが望ましい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
すべり軸受の軸受間隙およびらせん溝に連通して回転中
心軸上の固定体又は回転体に潤滑剤の一部を収容する潤
滑剤収容室が設けられてなるので、長時間の動作に必要
十分な潤滑剤の量を溜めておくことができ、且つこれが
動作中にすべり軸受部にくまなく流動又は循環し得るた
め、過不足のない潤滑機能が得られる。したがって、長
時間にわたり安定な軸受け動作性能をもつ回転陽極型Ｘ
線管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す要部縦断面図であ
る。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図１の要部上面図である。

【図４】図２の４−４における横断面図である。

【図５】この発明の他の実施例を示す要部縦断面図であ
る。

【図６】この発明のさらに他の実施例を示す要部縦断面
図である。

【図７】この発明のさらに他の実施例を示す要部縦断面
図である。

【図８】この発明のさらに他の実施例を示す要部縦断面
図である。

【図９】この発明のさらに他の実施例を示す要部縦断面
図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施例を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

11…陽極ターゲット、 12…回転体、 18…真空容器、 15…固定体、 19…すべり軸受部、 20、21…らせん溝、 22…潤滑剤収容室、 22a …開口部、 24,27,31,32 …潤滑剤通路Ｇ…軸受間隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北見隆幸栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須電子管工場内 (72)発明者田沢宏明栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須電子管工場内

Claims

【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一部
に設けられ且つらせん溝および軸受間隙に少なくとも動
作中は液状である金属潤滑剤が介在されてなるすべり軸
受部とを具備する回転陽極型Ｘ線管において、回転中心軸上に位置する上記固定体又は回転体の内部
に、上記軸受間隙に連通して潤滑剤の一部を収容する潤
滑剤収容室が設けられてなることを特徴とする回転陽極
型Ｘ線管。
【請求項２】潤滑剤収容室は、回転中心軸に沿って形
成され、その開口が前記軸を横切る端面に開口して軸受
間隙に連通している請求項１記載の回転陽極型Ｘ線管。