JPH06325706A - Rotary anode type x-ray tube - Google Patents

Rotary anode type x-ray tube

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JPH06325706A
JPH06325706A JP8658493A JP8658493A JPH06325706A JP H06325706 A JPH06325706 A JP H06325706A JP 8658493 A JP8658493 A JP 8658493A JP 8658493 A JP8658493 A JP 8658493A JP H06325706 A JPH06325706 A JP H06325706A
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lubricant
passage
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ray tube
rotating
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勝弘 小野
Takayuki Kitami
隆幸 北見
Heihachi Miura
平八 三浦
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Abstract

PURPOSE:To obtain a rotary anode type X-ray tube which can maintain a dynamic pressure type slide bearing operation with a high reliability for a long period, by preventing a scattering of a liquid metallic lubticate from a slide bearing to a space in a vacuum container, and at the same time, preventing a piling of the liquid metallic lubricate in a narrow spatial passage between the slide bearing and the space. CONSTITUTION:The wall surface of a spatial passage G connecting a dynamic pressure slide bearing interval 28 composed by the extension 18a of a fixed body and the extensions 19 and 35 of rotary bodies provided coaxial to the fixed body, and the internal space of a vacuum container 23, is made as a surface not wet with a liquid metallic lubricate. On the way of the spatial passage G composed of a surface not wet with such a lubricant, at least one of trap hollow bodies 36 and 38 to grasp the lubricant leaking through the passage is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、とくにその回転構造体の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary anode type X-ray tube, and more particularly to improvement of a rotary structure thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転陽極型X線管は、周知のように、軸
受を有する回転体および固定体で円盤状の陽極ターゲッ
トを支え、真空容器外に配置したステータの電磁コイル
を付勢し高速回転させながら、陰極から放出した電子ビ
ームを陽極ターゲット面上に当ててX線を放射する。軸
受は、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
のような動作中液状の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60−113
817号、特開昭60−117531号、特開平2−2
27948号、特開平2−244545号の各公報、或
いはヨーロッパ公開特許第479194号、同第479
198号の各明細書等に開示されている。
2. Description of the Related Art As is well known, a rotary anode type X-ray tube supports a disk-shaped anode target with a rotating body having a bearing and a fixed body, and energizes an electromagnetic coil of a stator arranged outside a vacuum container to achieve high speed. While rotating, the electron beam emitted from the cathode is applied to the anode target surface to emit X-rays. The bearing may be a rolling bearing such as a ball bearing, or a metal lubricant that forms a spiral groove on the bearing surface and is liquid in operation such as gallium (Ga) or gallium-indium-tin (Ga-In-Sn) alloy. It is composed of a dynamic pressure type sliding bearing using. Examples of the latter slide bearing are disclosed, for example, in JP-B-60-21463 and JP-A-60-113.
817, JP-A-60-117531, JP-A-2-2
No. 27948, JP-A-2-244545, or European Patent Publication Nos. 479194 and 479.
No. 198 is disclosed in each specification and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に開示され
ている液体金属潤滑剤使用の動圧式すべり軸受を備える
回転陽極型X線管では、固定体に対して回転体を高速回
転可能にするとともに、軸受部で発生するガスを軸受部
の外に潤滑剤の漏出を伴うことなく排出するために、固
定体と回転体との間に軸受間隙から真空容器内の空間に
通じる狭い通路を必要とする。液状金属潤滑剤が軸受部
分から漏れ出すと、すべり軸受内の潤滑剤が不足し、長
時間の安定な動圧軸受作用が得られず、さらにX線管の
真空容器内空間にこの液状金属潤滑剤が飛散すると、耐
電圧性能が著しく損なわれるという致命的な障害をもた
らす。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the rotary anode type X-ray tube provided with the dynamic pressure type slide bearing using the liquid metal lubricant disclosed in the above publications, the rotary body can be rotated at a high speed with respect to the fixed body. At the same time, in order to discharge the gas generated in the bearing part to the outside of the bearing part without leakage of the lubricant, a narrow passage leading from the bearing gap to the space inside the vacuum container is required between the fixed body and the rotating body. And If the liquid metal lubricant leaks out from the bearing, the lubricant in the plain bearing will be insufficient, and the stable dynamic pressure bearing action for a long time cannot be obtained. The dispersion of the agent causes a fatal obstacle that the withstand voltage performance is significantly impaired.

【0004】このような障害の発生を防止する目的で、
例えば上記の特開平2−244545号公報やヨーロッ
パ公開特許479194号、同479198号明細書に
開示された回転陽極型X線管は、すべり軸受から真空容
器内空間に至る空間的な通路が、液体金属潤滑剤が直ち
に付着するようにこの潤滑剤でよく濡れて反応する材質
の壁面で構成されている。この通路の一部は、0.1m
m程度の狭い隙間を有し、潤滑剤漏出防止手段の一部を
構成する。もし、軸受部分から漏出した潤滑剤がこの狭
い通路壁に付着して反応を起こすと、隙間が部分的にさ
らに狭まり、万一その後に潤滑剤が漏出すると、この狭
まった通路に堆積して通路を塞ぎ、極端な場合は回転体
と固定体が機械的に密着してしまうおそれがある。この
ような状態に達すると、安定な回転性能が得られなくな
る。
In order to prevent the occurrence of such a failure,
For example, in the rotary anode type X-ray tube disclosed in the above-mentioned JP-A-2-244545 and European Patent Publication Nos. 479194 and 479198, the spatial passage from the plain bearing to the space inside the vacuum container is a liquid. It is composed of a wall surface of a material that is well wetted and reacted with the lubricant so that the metal lubricant immediately adheres. Part of this passage is 0.1 m
It has a narrow gap of about m and constitutes a part of the lubricant leakage prevention means. If the lubricant leaked from the bearing part adheres to this narrow passage wall and causes a reaction, the gap will be further narrowed, and if lubricant leaks later, it will be accumulated in this narrow passage and the passage will be accumulated. There is a possibility that the rotating body and the fixed body may be mechanically brought into close contact with each other in an extreme case. When such a state is reached, stable rotation performance cannot be obtained.

【0005】この発明は、以上のような不都合を解消
し、液体金属潤滑剤がすべり軸受部から真空容器内空間
に飛散することをより一層確実に防止するとともに、そ
の間の狭い空間的通路に液体金属潤滑剤が堆積してしま
うのを防止して、長時間にわたり信頼性の高い動圧式す
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。
The present invention solves the above inconveniences, prevents the liquid metal lubricant from scattering from the sliding bearing portion into the space inside the vacuum container more reliably, and prevents the liquid metal lubricant from flowing into the narrow spatial passage between them. It is an object of the present invention to provide a rotating anode type X-ray tube capable of preventing metal lubricant from accumulating and maintaining a highly reliable dynamic pressure type sliding bearing operation for a long time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、固定体の延
長部とこれに同軸状に配置された回転体の延長部とによ
り構成される動圧すべり軸受間隙と真空容器内空間とを
繋ぐ空間的通路の壁面を液体金属潤滑剤で濡れない面と
し、この潤滑剤で濡れない面で構成される空間的通路の
途中に、この通路を通って漏出する潤滑剤を捕捉する少
なくとも1つのトラップ空胴が設けられてなる回転陽極
型X線管である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention connects a dynamic pressure slide bearing gap constituted by an extension of a fixed body and an extension of a rotating body arranged coaxially with the extension and a space inside a vacuum container. At least one trap that traps the lubricant leaking through the passage in the middle of the spatial passage formed by the surface that is not wetted by the liquid metal lubricant as the wall surface of the spatial passage It is a rotary anode type X-ray tube provided with a cavity.

【0007】[0007]

【作用】この発明によれば、万一、軸受部から液体金属
潤滑剤が漏出しても、狭い空間的通路の壁面にこの潤滑
剤が付着することなくトラップ空胴内に確実に捕捉さ
れ、それより外のX線管真空容器内空間に飛散すること
をより一層確実に防止できる。したがって、狭い空間的
通路に潤滑剤が堆積することがなく、長時間にわたり信
頼性の高い回転性能が維持される動圧式すべり軸受を備
える回転陽極型X線管を得ることができる。
According to the present invention, even if the liquid metal lubricant leaks out from the bearing portion, the lubricant is reliably caught in the trap cavity without adhering to the wall surface of the narrow spatial passage, It is possible to more reliably prevent scattering to the space inside the X-ray tube vacuum container outside the space. Therefore, it is possible to obtain the rotary anode type X-ray tube provided with the dynamic pressure type slide bearing in which the lubricant is not accumulated in the narrow spatial passage and the reliable rotation performance is maintained for a long time.

【0008】[0008]

【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3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、円筒状の回転体12
の一端に固定されている。この回転体12は、同軸的に
嵌合された内側円筒13、中間円筒14、銅製の外側円
筒15、及び中間円筒に突設された回転軸16を備えて
いる。回転軸16には、陽極ターゲット11がナット1
7で固定されている。内側円筒13の内側には、円柱状
の固定体18が回転体開口部12aの方から挿入されて
同軸状に嵌合されている。固定体18は、その図示下端
部すなわち回転体開口部12aの近傍に、外径が縮小さ
れた固定体延長部18aを有している。そして、回転体
開口部12aには、固定体延長部18aを包囲し、実質
的に開口部12aを閉塞するリング状のスラストリング
19が複数個のボルト20により固着されている。固定
体延長部18aの先端部には、補助支持部材21が溶接
により固着され、これは封着金属リング22を介して真
空容器23のガラス部分に気密接合されている。真空容
器23の内部には、陽極ターゲット11に対向して陰極
24が設けられ、また、真空容器の一部にX線放出用の
窓25が設けられている。真空容器外の回転体12のま
わりには、ステータ電磁コイル26が配置される。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
The same parts are represented by the same symbols. The embodiment shown in FIGS. 1 to 3 has the following configuration. That is, the disk-shaped anode target 11 made of a heavy metal has a cylindrical rotating body 12
It is fixed at one end. The rotating body 12 includes an inner cylinder 13, an intermediate cylinder 14, a copper outer cylinder 15, and a rotating shaft 16 projecting from the intermediate cylinder, which are coaxially fitted to each other. The anode target 11 is attached to the nut 1 on the rotating shaft 16.
It is fixed at 7. A cylindrical fixed body 18 is inserted into the inner side of the inner cylinder 13 from the rotary body opening 12a and fitted coaxially therewith. The fixed body 18 has a fixed body extending portion 18a having a reduced outer diameter near the lower end of the fixed body 18 in the figure, that is, near the rotary body opening 12a. A ring-shaped thrust ring 19 that surrounds the fixed body extension 18a and substantially closes the opening 12a is fixed to the rotary body opening 12a with a plurality of bolts 20. An auxiliary support member 21 is fixed to the tip end of the fixed body extension 18a by welding, and this is airtightly joined to the glass portion of the vacuum container 23 via a sealing metal ring 22. Inside the vacuum container 23, a cathode 24 is provided facing the anode target 11, and a window 25 for X-ray emission is provided in a part of the vacuum container. A stator electromagnetic coil 26 is arranged around the rotating body 12 outside the vacuum container.

【0009】円筒状回転体12と固定体18との嵌合部
分には、前述の各公報に示されるような各2組の動圧式
ラジアルすべり軸受27、および動圧式スラストすべり
軸受28が構成されている。そのため、固定体側のすべ
り軸受面となる固定体外周面及び先端面、並びにスラス
トリング19の上面には、前述の各公報に記載されてい
るようなヘリンボン・パターンのらせん溝29、30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。各すべり軸受は、回
転動作中におよそ20マイクロメートルの軸受間隙を保
つように構成されている。また回転軸上にある固定体1
8には、その中心部が軸方向にくり抜かれた孔からなる
潤滑剤収容室31が設けられている。この潤滑剤収容室
31は、その図示上端開口31aがターゲット側のスラ
スト軸受28の軸受間隙に連通しており、図示下方の終
端部31bが固定体延長部18aまで延在している。こ
の固定体18の中間部の外周壁にはわずかに削られた径
小部32が形成されており、潤滑剤収容室31からこの
径小部32に開口する4つの放射方向通路33が90度
間隔で軸対称的に形成されている。すべり軸受のらせん
溝や、軸受間隙、潤滑剤収容室31、径小部32による
空間、および通路33には、Ga合金のような液体金属
潤滑剤が供給されている。
Two sets of dynamic pressure type radial slide bearings 27 and two sets of dynamic pressure type thrust slide bearings 28 as shown in the above-mentioned respective publications are formed at the fitting portion of the cylindrical rotary body 12 and the fixed body 18. ing. Therefore, the herringbone pattern spiral grooves 29, 30 as described in the above-mentioned publications are formed on the outer peripheral surface and the tip surface of the fixed body, which are the sliding bearing surfaces on the fixed body side, and the upper surface of the thrust ring 19. ing. The sliding bearing surface on the rotor side facing this may be a simple smooth surface, or may have a spiral groove formed if necessary. Each plain bearing is configured to maintain a bearing clearance of approximately 20 micrometers during rotary operation. Also, the fixed body 1 on the rotation axis
8 is provided with a lubricant accommodating chamber 31 whose center portion is a hole hollowed out in the axial direction. The lubricant containing chamber 31 has an upper end opening 31a in the drawing communicating with the bearing gap of the thrust bearing 28 on the target side, and a terminating end 31b on the lower side in the drawing extending to the fixed body extension 18a. A slightly cut small diameter portion 32 is formed on the outer peripheral wall of the intermediate portion of the fixed body 18, and four radial passages 33 opening from the lubricant containing chamber 31 to the small diameter portion 32 are 90 degrees. It is formed axisymmetrically at intervals. A liquid metal lubricant such as Ga alloy is supplied to the spiral groove of the plain bearing, the bearing gap, the lubricant accommodating chamber 31, the space formed by the small diameter portion 32, and the passage 33.

【0010】さて、径小な固定体延長部18aのスラス
ト軸受28に近接した部分には、径小に削られた円周状
凹み34が設けられている。スラストリング19には、
固定体延長部18aを近接包囲するスラストリング円筒
部19aが一体形成されている。これら固定体延長部1
8a及びスラストリング19によって、スラスト軸受2
8から真空容器23の内部空間に至る空間的な通路Gの
一部が構成されている。さらにスラストリング19に
は、スラストリング円筒部19a及び固定体延長部18
aの一部を同軸的に包囲する回転体カバー35が固定さ
れている。この回転体カバー35は、径大な外側円筒部
35a、及び径小な内側円筒部35bを有している。内
側円筒部35bは、スラストリング円筒部19aと同等
の内径を有し固定体延長部18aを近接包囲しており、
さらにその上下端部に外方に拡大するテーパ部35c、
35dが形成されている。こうして、固定体延長部18
a、及び回転体カバーの内側円筒部35bによって、同
じくスラスト軸受28から真空容器23の内部空間に至
る空間的な通路Gのさらに一部が構成されている。スラ
ストリング円筒部19a、回転体カバーの外側円筒部3
5a、及び内側円筒部35bの一部は、スラストリング
円筒部の外周にリング状の第1のトラップ空胴36を構
成している。そして、スラストリング円筒部19aの端
面と、回転体カバーの内側円筒部35bのテーパ部35
dの先端面とは、第1トラップ空胴36の開口Q1 を構
成している。なお、スラストリング円筒部19a、回転
体カバー35は、固定体延長部を同軸的に取り巻く回転
体延長部を構成している。
A small-diameter circumferential recess 34 is provided in the portion of the small-diameter fixed body extension 18a close to the thrust bearing 28. Thrust ring 19 has
A thrust ring cylindrical portion 19a is integrally formed so as to surround and surround the fixed body extension portion 18a. These fixed body extensions 1
8a and thrust ring 19 allow thrust bearing 2
A part of a spatial passage G from 8 to the internal space of the vacuum container 23 is configured. Further, the thrust ring 19 includes a thrust ring cylindrical portion 19a and a fixed body extension portion 18
A rotating body cover 35 that coaxially surrounds a part of a is fixed. The rotating body cover 35 has an outer cylindrical portion 35a having a large diameter and an inner cylindrical portion 35b having a small diameter. The inner cylindrical portion 35b has an inner diameter equal to that of the thrust ring cylindrical portion 19a and closely surrounds the fixed body extension portion 18a,
Further, a taper portion 35c that expands outward at the upper and lower ends thereof,
35d is formed. Thus, the fixed body extension portion 18
Further, a part of the spatial passage G extending from the thrust bearing 28 to the internal space of the vacuum container 23 is also constituted by a and the inner cylindrical portion 35b of the rotary body cover. Thrust ring cylindrical portion 19a, outer cylindrical portion 3 of the rotor cover
5a and a part of the inner cylindrical portion 35b constitute a ring-shaped first trap cavity 36 on the outer circumference of the thrust ring cylindrical portion. Then, the end surface of the thrust ring cylindrical portion 19a and the taper portion 35 of the inner cylindrical portion 35b of the rotating body cover.
The tip surface of d constitutes the opening Q1 of the first trap cavity 36. The thrust ring cylindrical portion 19a and the rotor cover 35 constitute a rotor extension that coaxially surrounds the fixed body extension.

【0011】そして、固定体延長部18aの外周に固定
された補助支持部材21は、そのテーパ部21aが回転
体カバーの内側円筒部35bのテーパ部35dに離隔近
接し、同じく狭い通路Gを保って配置されている。補助
支持部材21の外周には、回転体カバー35の一部を取
り巻いて、半断面ほぼU字状の固定体カバー37がろう
接固定されている。この固定体カバー37は、径大な第
2のトラップ空胴38を構成している。固定体カバー3
7の内側円筒部37aは、回転体カバーの外側円筒部3
5a、内側円筒部35b及びテーパ部35dの外形形状
に添った内形形状を有していて、これらによって同じく
狭い通路Gの一部が構成されている。また、補助支持部
材21とこれに近接して対向する固定体カバーの内側円
筒部37aの端面とは、第2のトラップ空胴38の開口
Q2 を構成している。そして、通路Gは、開口Q2 に至
る手前から図示上方に折り返されて縦断面でみると蛇行
状に延長され、真空容器内空間への開口Rで終端となっ
ている。そして、以上述べた各通路Gを構成している壁
面は、潤滑剤濡れ防止層43で構成されている。
The auxiliary support member 21 fixed to the outer periphery of the fixed body extension portion 18a has its tapered portion 21a spaced from and close to the tapered portion 35d of the inner cylindrical portion 35b of the rotary body cover to maintain a narrow passage G as well. Are arranged. On the outer periphery of the auxiliary support member 21, a fixed body cover 37 having a substantially U-shaped half-section is brazed and fixed so as to surround a part of the rotary body cover 35. The fixed body cover 37 constitutes a second trap cavity 38 having a large diameter. Fixed body cover 3
The inner cylindrical portion 37a of 7 is the outer cylindrical portion 3a of the rotor cover.
5a, the inner cylindrical portion 35b, and the tapered portion 35d have an inner shape conforming to the outer shapes, and these also form a part of the narrow passage G. Further, the auxiliary support member 21 and the end surface of the inner cylindrical portion 37a of the fixed body cover which faces the auxiliary support member 21 in close proximity to each other form an opening Q2 of the second trap cavity 38. The passage G is folded back upward from the front of the opening Q2 and extends in a meandering shape in a vertical section, and terminates at an opening R to the space inside the vacuum container. The wall surface forming each passage G described above is formed of the lubricant wetting prevention layer 43.

【0012】第1及び第2のトラップ空胴36,38の
内面は、これらを構成している鉄或いはステンレス鋼の
ような類似の鉄合金の素材表面がそのまま露出してお
り、潤滑剤で濡れる内表面状態になっている。加えて、
これら第1トラップ空胴36の内部、並びに第2トラッ
プ空胴38の内部には、潤滑剤でよく濡れる銅の細線を
ほぼ円筒状に編んだ潤滑剤付着用のネット39、40を
それぞれ配置してある。一方のネット39は、第1トラ
ップ空胴の一部を構成している回転体カバー35の外側
円筒部35aの内周壁に、また他方のネット40は、第
2トラップ空胴の一部を構成している固定体カバー37
の外側円筒部の内周壁及び補助支持部材21の水平な壁
にそれぞれ貼り付けてある。さらに、潤滑剤収容室の下
端部31bと、第2トラップ空胴とを直接通気可能に接
続するように、微小直径の通気ダクト41を穿設してあ
る。この通気ダクト41は、潤滑剤を通過させず、且つ
それで塞がれないように、潤滑剤を弾く材料で構成され
たスポンジ状の栓42で保護されている。この通気ダク
ト41は、潤滑剤収容室31にガスが発生又は到達した
場合に、潤滑剤の漏出を伴わずにこのガスを内容積の大
きい第2トラップ空胴に排出してここでガス圧力を低下
させ、さらにこのガスを開口Rに至る通路Gを通して真
空容器内空間に排出するためのものである。
On the inner surfaces of the first and second trap cavities 36 and 38, the raw material surfaces of iron or a similar iron alloy such as stainless steel constituting them are exposed as they are and are wet with a lubricant. Inner surface condition. in addition,
Inside the first trap cavity 36 and inside the second trap cavity 38, there are arranged nets 39 and 40 for adhering a lubricant, which are formed by knitting thin copper wires that are well wetted with a lubricant into a substantially cylindrical shape. There is. The one net 39 constitutes the inner peripheral wall of the outer cylindrical portion 35a of the rotating body cover 35 forming a part of the first trap cavity, and the other net 40 constitutes a part of the second trap cavity. Fixed body cover 37
It is attached to the inner peripheral wall of the outer cylindrical portion and the horizontal wall of the auxiliary supporting member 21, respectively. Further, a ventilation duct 41 having a minute diameter is formed so as to directly connect the lower end portion 31b of the lubricant containing chamber and the second trap cavity so as to allow ventilation. The ventilation duct 41 is protected by a sponge-like plug 42 made of a material that repels the lubricant so that the lubricant does not pass therethrough and is not blocked by the lubricant. When the gas is generated or reaches the lubricant accommodating chamber 31, the ventilation duct 41 discharges the gas to the second trap cavity having a large internal volume without leaking the lubricant, and the gas pressure is increased here. It is for lowering and further discharging this gas into the space inside the vacuum container through the passage G leading to the opening R.

【0013】そこで、スラスト軸受28から真空容器2
3の内部空間に至る空間的な通路Gを構成している各部
材の壁面には、液体金属潤滑剤で濡れず、この潤滑剤を
弾く材料の潤滑剤濡れ防止層43を付着してある。この
潤滑剤濡れ防止層43は、図1及び図2では点線で、図
3では実線で表わされているように、通路Gのほぼ全領
域の壁面に付着されている。そしてこの潤滑剤濡れ防止
層43は、酸化ジルコニウム(Zr O2 )、酸化インジ
ウム(In23 )、酸化アルミニウム(Al2
3 )、或いは炭化チタン(TiC)等を塗布、吹き付
け、蒸着、スパッタリング、或いは溶射等により被覆し
たものが適当である。相対向する壁面が潤滑剤濡れ防止
層43で被覆された通路Gは、どこも約0.1mm程度
の通路間隙になっている。なお、スラスト軸受28に近
い円周状凹み34の近傍に、らせん溝ポンプを構成し
て、この円周状凹み付近に漏れ出た潤滑剤をスラスト軸
受28の方に押し戻すように構成してもよい。
Therefore, from the thrust bearing 28 to the vacuum container 2
A lubricant wetting prevention layer 43, which is a material that does not wet with the liquid metal lubricant but repels the lubricant, is attached to the wall surface of each member forming the spatial passage G reaching the inner space of 3. The lubricant wetting prevention layer 43 is attached to the wall surface of almost the entire area of the passage G, as shown by the dotted line in FIGS. 1 and 2 and the solid line in FIG. The lubricant wetting prevention layer 43 includes zirconium oxide (ZrO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
3 ), or those coated with titanium carbide (TiC) or the like by coating, spraying, vapor deposition, sputtering, or thermal spraying are suitable. The passages G whose opposite wall surfaces are covered with the lubricant wetting prevention layer 43 each have a passage gap of about 0.1 mm. A spiral groove pump may be provided near the circumferential recess 34 close to the thrust bearing 28 so that the lubricant leaking near the circumferential recess is pushed back toward the thrust bearing 28. Good.

【0014】このように構成された回転陽極型X線管
は、動作中、万一、軸受部から液体金属潤滑剤が通路G
の方に漏れ出た場合、通路Gの壁面が潤滑剤濡れ防止層
43で形成されているので、この通路壁面に付着するこ
となく小粒状態で転がり、移動する。そして、図3に示
すように、第1のトラップ空胴36の開口Q1 の付近に
至ると、回転体が高速回転しているので、潤滑剤は遠心
力で第1トラップ空胴36の内部に弾き飛ばされ、ネッ
ト39あるいはトラップ空胴の内壁面に付着する。第1
トラップ空胴36内に弾き飛ばされた潤滑剤は、ネット
39又は空胴内壁面に付着して反応するので、ここで確
実に捕捉され、再び通路Gに入り込む余地がない。この
第1トラップ空胴36に捕捉されずに通路Gをさらに図
示下方に移動する潤滑剤は、やはり小粒状態のまま通路
Gを図示下方に移動し、回転体カバーのテーパ部35d
と補助支持部材21との間の通路Gを転がって、矢印の
ように遠心力で開口Q2 から第2トラップ空胴38の内
部に弾き飛ばされ、空胴内面壁あるいはネット40に付
着して捕捉される。なお、真空容器内空間に通じる開口
Rに近い通路Gは、開口Q2 に至る手前から図示上方に
折り返されて蛇行状に延長されているので、この終端側
の通路Gを経て開口Rから真空容器内空間に潤滑剤が漏
出する確率は極めて小さい。
In the rotating anode type X-ray tube having such a structure, during operation, the liquid metal lubricant should pass from the bearing portion to the passage G.
When it leaks to the above, since the wall surface of the passage G is formed of the lubricant wetting prevention layer 43, it rolls and moves in a small particle state without adhering to the passage wall surface. Then, as shown in FIG. 3, when reaching the vicinity of the opening Q1 of the first trap cavity 36, the rotating body rotates at a high speed, so that the lubricant is centrifugally applied to the inside of the first trap cavity 36. It is repelled and adheres to the net 39 or the inner wall surface of the trap cavity. First
The lubricant splashed into the trap cavity 36 adheres to the net 39 or the inner wall surface of the cavity and reacts therewith, so that it is reliably captured here, and there is no room for entering the passage G again. The lubricant which is not trapped by the first trap cavity 36 and further moves the passage G downward in the drawing moves in the passage G downward in the drawing as it is in a small particle state, and the taper portion 35d of the rotary body cover.
It rolls in the passage G between the auxiliary support member 21 and the centrifugal force as shown by the arrow, and is blown from the opening Q2 into the second trap cavity 38 and attached to the inner wall of the cavity or the net 40 to be captured. To be done. Since the passage G near the opening R leading to the space inside the vacuum container is folded back upward in the drawing from before reaching the opening Q2 and extends in a meandering shape, the passage G is opened from the opening R through the passage G on the terminal side. The probability that the lubricant will leak into the inner space is extremely small.

【0015】こうして、万一、軸受部から液体金属潤滑
剤が漏出しても、狭い空間的通路の壁面にこの潤滑剤が
付着することなくトラップ空胴内に確実に捕捉され、通
路外のX線管真空容器内空間に飛散することが、より一
層確実に防止される。
In this way, even if the liquid metal lubricant leaks from the bearing portion, the lubricant will be reliably caught in the trap cavity without adhering to the wall surface of the narrow spatial passage, and the X outside the passage will be prevented. Scattering into the space inside the vacuum tube is more reliably prevented.

【0016】図4に示す実施例は、回転軸の方向に沿っ
て延長した通路Gの先に第1のトラップ空胴36を形成
したものである。すなわち、補助支持部材21に半断面
L字状の金属リング44をろう接固定し、固定体延長部
18aのまわりに第1トラップ空胴36を構成してあ
る。そしてこの第1トラップ空胴36の開口Q1 までの
通路Gの壁面に潤滑剤濡れ防止層43を形成してある。
また、横方向に延長された通路Gの外周に第2トラップ
空胴38を構成してある。そして、第2トラップ空胴3
8への開口Q2 、真空空間への開口Rに至る各通路Gの
ほぼ全壁面に、潤滑剤濡れ防止層43を形成してある。
In the embodiment shown in FIG. 4, the first trap cavity 36 is formed at the tip of the passage G extending along the direction of the rotation axis. That is, the metal ring 44 having an L-shaped half-section is brazed and fixed to the auxiliary support member 21, and the first trap cavity 36 is formed around the fixed body extension portion 18a. A lubricant wetting prevention layer 43 is formed on the wall surface of the passage G up to the opening Q1 of the first trap cavity 36.
Further, the second trap cavity 38 is formed on the outer periphery of the passage G extending in the lateral direction. And the second trap cavity 3
A lubricant wetting prevention layer 43 is formed on substantially the entire wall surface of each passage G leading to the opening Q2 to the opening 8 and the opening R to the vacuum space.

【0017】この実施例によれば、スラスト軸受28か
ら軸方向に直線的に延長された通路Gの先に第1のトラ
ップ空胴36を設け、さらに横方向に延長された通路G
の外周に第2トラップ空胴38を構成してあるため、通
路Gを移動する潤滑剤を一層確実にトラップ空胴に捕捉
することができる。したがって、真空容器内空間への潤
滑剤の漏出を一層確実に防止することができる。
According to this embodiment, the first trap cavity 36 is provided at the end of the passage G linearly extended from the thrust bearing 28, and the passage G extended further in the lateral direction.
Since the second trap cavity 38 is formed on the outer periphery of the, the lubricant moving in the passage G can be more reliably trapped in the trap cavity. Therefore, it is possible to more reliably prevent the lubricant from leaking into the space inside the vacuum container.

【0018】図5および図6に示す実施例は、固定体カ
バー37の開口部の内側に、薄い金属円板からなるシー
ルリング45の外周部をねじ46により固定し、このシ
ールリング45の内周面を回転体カバー35の垂直面3
5eに接触させたものである。シールリング45は、例
えば厚さが約50マイクロメートルの、例えばタングス
テン(W)、インコネルとして知られるNi−Cr−F
e合金、或いはばね鋼のような、耐摩耗性にすぐれ且つ
比較的弾性に富む材料で構成されている。そしてこのシ
ールリング45には、その外周部に複数の固定用孔45
a、内周部に潤滑剤がその表面張力で通過できない狭い
通気用スリット45bがらせん状に多数形成されてい
る。それによって、このシールリング45は、回転体カ
バー35の垂直面35eに、それ自身がもつ弾性力でわ
ずかに押し付けられながら接触している。半断面L字状
の固定体内側リング47は、それと回転体カバーの内側
円筒部35bの外周壁との間に狭い通路Gを構成してお
り、この通路Gの壁面には潤滑剤濡れ防止層43が形成
されている。なお、潤滑剤収容室31bと第2トラップ
空胴とを通気可能に接続する通気ダクト41には、潤滑
剤がその表面張力により入り込めない大きさの多数の微
小孔を有するロッド48が打ち込まれて固定されてい
る。なお、このロッド48は、潤滑剤を弾く材料で構成
してもよく、その場合は貫通孔の内径を比較的大きくす
ることができる利点がある。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, inside the opening of the fixed body cover 37, the outer periphery of the seal ring 45 made of a thin metal disk is fixed with the screw 46. The peripheral surface is the vertical surface 3 of the rotor cover 35.
5e. The seal ring 45 is, for example, about 50 micrometers thick, for example tungsten (W), Ni-Cr-F known as Inconel.
It is made of a material having excellent wear resistance and relatively high elasticity, such as an e alloy or spring steel. The seal ring 45 has a plurality of fixing holes 45 on its outer peripheral portion.
a. A number of narrow ventilation slits 45b through which the lubricant cannot pass due to its surface tension are spirally formed on the inner peripheral portion. As a result, the seal ring 45 is in contact with the vertical surface 35e of the rotary body cover 35 while being slightly pressed by the elastic force of itself. The fixed body inner ring 47 having an L-shaped half-section forms a narrow passage G between the inner ring 47 and the outer peripheral wall of the inner cylindrical portion 35b of the rotary body cover. 43 is formed. In addition, a rod 48 having a large number of minute holes of a size that prevents lubricant from entering due to the surface tension of the lubricant is driven into the ventilation duct 41 that connects the lubricant containing chamber 31b and the second trap cavity so as to allow ventilation. It is fixed. The rod 48 may be made of a material that repels the lubricant, in which case there is an advantage that the inner diameter of the through hole can be made relatively large.

【0019】この実施例によれば、万一、軸受部から液
体金属潤滑剤が漏出しても、狭い空間的通路Gの壁面に
この潤滑剤が付着することなくトラップ空胴内に捕捉さ
れるとともに、とくにシールリングにより通路Gが真空
容器内空間と通気可能であるが潤滑剤の漏出が不可能な
状態に塞がれており、潤滑剤の真空容器内空間への漏出
は確実に防止される。
According to this embodiment, even if the liquid metal lubricant leaks from the bearing portion, the lubricant is trapped in the trap cavity without adhering to the wall surface of the narrow spatial passage G. At the same time, in particular, the passage G can be ventilated to the space inside the vacuum container by the seal ring, but the lubricant cannot be leaked out, so that the leakage of the lubricant into the space inside the vacuum container is surely prevented. It

【0020】なおこの発明は、中心軸上に略円柱状の回
転体を配置し、その外周に有底円筒状の固定体を同軸的
に嵌合配置した構造の回転陽極型X線管にも適用でき
る。また、トラップ空胴は、1個でも、或いは3個以上
設けてもよい。なおまた、通路Gの潤滑剤濡れ防止層
は、通路Gを構成する金属の表面を酸化させた酸化膜で
あってもよく、或いは被膜を形成する代わりに、通路G
を構成する素材自体が潤滑剤で濡れずに弾く例えばアル
ミナその他のセラミックスのような材料で構成されても
よい。
The present invention also relates to a rotary anode type X-ray tube having a structure in which a substantially cylindrical rotating body is arranged on the central axis and a cylindrical fixed body having a bottom is coaxially fitted and arranged on the outer periphery of the rotating body. Applicable. The number of trap cavities may be one, or three or more. Furthermore, the lubricant wetting prevention layer of the passage G may be an oxide film obtained by oxidizing the surface of the metal forming the passage G, or instead of forming a coating film, the passage G
The material itself constituting the material may be composed of a material such as alumina or other ceramics that repels without getting wet with a lubricant.

【0021】なおまた、液体金属潤滑剤は、Ga、Ga
−In合金、あるいはGa−In−Sn合金のようなG
a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合金を使用し得る。
これらは融点が室温以上であるので、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に予熱
したうえで回転させることが望ましい。
Furthermore, the liquid metal lubricant is Ga, Ga
-In alloy or G such as Ga-In-Sn alloy
The material mainly composed of a can be used, but is not limited thereto, and for example, Bi-In-containing a relatively large amount of bismuth (Bi).
Pb-Sn alloy or In containing a relatively large amount of In
-Bi alloy or In-Bi-Sn alloy may be used.
Since these have a melting point of room temperature or higher, it is desirable to preheat the metal lubricant to a temperature equal to or higher than the melting point before rotating the anode target and then rotate the target.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
万一、軸受部から液体金属潤滑剤が狭い空間的通路Gに
漏出しても、この通路の壁面に潤滑剤が付着することな
くトラップ空胴内に確実に捕捉され、X線管真空容器内
空間に飛散することが一層確実に防止できる。したがっ
て、長時間にわたり信頼性の高い回転性能が維持される
動圧式すべり軸受を備える回転陽極型X線管を得ること
ができる。
As described above, according to the present invention,
Even if the liquid metal lubricant leaks from the bearing portion into the narrow spatial passage G, the lubricant is surely captured in the trap cavity without adhering to the wall surface of the passage, and the inside of the X-ray tube vacuum container is prevented. It can be more surely prevented from scattering in the space. Therefore, it is possible to obtain a rotary anode type X-ray tube including a dynamic pressure type slide bearing which can maintain a highly reliable rotation performance for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す縦断面図。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図3】図2のさらに要部拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of an essential part of FIG.

【図4】この発明の他の実施例を示す要部縦断面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.

【図5】この発明のさらに他の実施例を示す要部拡大縦
断面図。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.

【図6】図5の要部斜視図。6 is a perspective view of a main part of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…陽極ターゲット、 12…回転体、 18…固定体、 18a…固定体延長部、 23…真空容器、 19、35…回転体延長部、 27,28…すべり軸受、 G…通路 36,38…トラップ空胴、 31…潤滑剤収容室、 41…通気ダクト、 43…潤滑剤濡れ防止層。 11 ... Anode target, 12 ... Rotating body, 18 ... Fixed body, 18a ... Fixed body extension, 23 ... Vacuum container, 19, 35 ... Rotating body extension, 27, 28 ... Sliding bearing, G ... Passage 36, 38 ... Trap cavity, 31 ... Lubricant storage chamber, 41 ... Ventilation duct, 43 ... Lubricant wetting prevention layer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器内に設けられた陽極ターゲット
と、この陽極ターゲットが固定された回転軸を有する回
転体と、この回転体に対して同軸状に嵌合配置され該回
転体を回転可能に保持する固定体と、前記回転体および
固定体の嵌合部に設けられたらせん溝を有するすべり軸
受と、このすべり軸受のらせん溝及び軸受間隙に供給さ
れた液体金属潤滑剤とを具備する回転陽極型X線管にお
いて、 上記固定体の延長部とこれに同軸状に配置された上記回
転体の延長部とにより構成される上記軸受間隙と上記真
空容器内空間とを繋ぐ空間的通路の壁面を上記潤滑剤で
濡れない面とし、 前記潤滑剤で濡れない面で構成される上記空間的通路の
途中に、該通路を通って漏出する潤滑剤を捕捉する少な
くとも1つのトラップ空胴が設けられてなることを特徴
とする回転陽極型X線管。
1. An anode target provided in a vacuum container, a rotating body having a rotating shaft to which the anode target is fixed, and a coaxially fitted arrangement with respect to the rotating body to rotate the rotating body. A slide bearing having a spiral groove provided in the fitting portion of the rotating body and the fixed body, and a liquid metal lubricant supplied to the spiral groove and the bearing gap of the slide bearing. In the rotating anode X-ray tube, a spatial passage that connects the bearing gap formed by the extension of the fixed body and the extension of the rotation body arranged coaxially with the fixed body and the space inside the vacuum container The wall surface is a surface that is not wetted by the lubricant, and at least one trap cavity that traps the lubricant that leaks through the passage is provided in the middle of the spatial passage that is formed by the surface that is not wetted by the lubricant. What is done Rotating anode X-ray tube according to claim.
【請求項2】 トラップ空胴の内壁面は、潤滑剤が容易
に付着する材質である請求項1記載の回転陽極型X線
管。
2. The rotating anode type X-ray tube according to claim 1, wherein the inner wall surface of the trap cavity is made of a material to which a lubricant easily adheres.
【請求項3】 回転中心軸上にある固定体または回転体
に潤滑剤収容室が設けられ、該潤滑剤収容室とトラップ
空胴とが、潤滑剤を通過させない通気用ダクトで連通さ
れてなる請求項1記載の回転陽極型X線管。
3. A lubricant accommodating chamber is provided in a fixed body or a rotating body on a central axis of rotation, and the lubricant accommodating chamber and the trap cavity are connected by a ventilation duct that does not allow lubricant to pass therethrough. The rotary anode type X-ray tube according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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