JPH07105885A

JPH07105885A - 真空用動圧軸受装置

Info

Publication number: JPH07105885A
Application number: JP24916593A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 高橋　　毅; Kenji Yamamoto; 賢二山元; Taiji Hiraoka; 大治平岡
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】金属潤滑剤に対して十分な濡れ性を有すると
ともに、生産性が良く、コスト低減を図ることができ、
取り扱いが容易な真空用動圧軸受装置を提供する。【構成】回転体１と固定体２との間に充填されたガリ
ウム金属潤滑剤７に対して濡れ性を有するインジウム金
属薄膜１０と１３が、イオンプレーティングによって回
転体１の対向面１ａ,１ｂおよび固定体２の対向面２ａ,
２ｂに形成されている。【効果】Ｈ₂還元炉での還元処理が必要な従来例に比
べて、生産性が良くなり、コスト低減が図れる。インジ
ウム金属薄膜１０と１３は大気中で酸化し難いから取り
扱い易い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空中で使用される
真空用動圧軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空中で使用される、例えばＸ線
管用軸受装置としては、回転陽極を支持する回転体と、
この回転体を回転可能に支持する固定体とを備え、上記
回転体と固定体との間にガリウムまたはガリウム合金か
らなる潤滑剤を充填したものがある。この軸受装置は、
回転陽極を支持する回転体及びこの回転体を支持する固
定体を、ガリウムまたはガリウム合金に対して耐食性を
有する金属材料、たとえば、タンタルＴａ,タングステ
ンＷ,モリブデンＭｏ等で作製する必要がある。

【０００３】しかし、ガリウムまたはガリウム合金に対
して耐食性を有する上記金属材料は、表面が酸化され易
くて表面に酸化膜が形成され易い。そして、上記酸化膜
が形成されると、ガリウムおよびガリウム合金に対して
濡れ性が悪くなる。したがって、濡れ性を良好に保つた
めに、固定体と回転体をＨ₂還元炉に導入して還元処理
し、上記酸化膜を除去する必要がある。ところが、この
Ｈ₂還元処理は、一般に処理能力が低く、比較的長い処
理時間が費やされるから、固定体や回転体の生産性が低
下するという問題がある。さらに、このＨ₂還元処理に
よって、固定体や回転体のコストが上昇するという問題
もある。また、Ｈ₂還元処理によって還元された固定体
や回転体の表面も、大気中では酸化され易いので、取り
扱いが難しいという問題もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、金属潤滑剤に対して十分な濡れ性を有するととも
に、生産性が良く、コスト低減を図ることができ、取り
扱いが容易な真空用動圧軸受装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の真空用動圧軸受装置は、回
転体と、この回転体を回転可能に支持する固定体とを備
え、上記回転体に対向する固定体の対向面または上記固
定体に対向する回転体の対向面の少なくとも一方に動圧
溝が形成され、上記回転体の対向面と上記固定体の対向
面との間の隙間に金属潤滑剤が充填されて、真空容器の
内部に設けられる真空用動圧軸受装置において、上記金
属潤滑剤に対して濡れ性を有する金属薄膜が、イオンプ
レーティングによって上記回転体の対向面および上記固
定体の対向面に形成されていることを特徴としている。

【０００６】また、請求項２に記載の発明の真空用動圧
軸受装置は、請求項１に記載の真空用動圧軸受装置にお
いて、イオンプレーティングによって上記金属潤滑剤に
対して濡れ性を有する金属薄膜が形成される上記回転体
の対向面および上記固定体の対向面がイオンボンバード
されていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】上記請求項１に記載の発明の真空用動圧軸受装
置は、上記金属潤滑油に対して濡れ性を有する金属薄膜
が、イオンプレーティングによって上記回転体の対向面
および上記固定体の対向面に形成されている。したがっ
て、上記回転体および固定体は、上記金属潤滑剤に対し
て濡れ性が良い。また、上記濡れ性を有する金属薄膜
は、イオンプレーティングによって形成されるから、Ｈ
₂還元炉での還元処理が必要な従来例に比べて、生産性
が良くて、コスト低減が図れる。また、上記金属薄膜
を、大気中でも酸化し難い金属材料で作製すれば、酸化
し難くすることができる。したがって、大気中で取り扱
えるようにできて、取り扱いを容易にできる。

【０００８】上記請求項２に記載の発明の真空用動圧軸
受装置は、上記回転体の対向面及び上記固定体の対向面
がイオンボンバードされているから、このイオンボンバ
ードによって、上記回転体の対向面および上記固定体の
対向面が物理的にクリーニングされている。そして、こ
の物理的にクリーニングされた上記対向面に上記金属薄
膜が形成されているから、上記金属薄膜は上記対向面へ
の密着性が良い。また、万一イオンプレーティングされ
た薄膜が消失しても、上記クリーニングされた上記対向
面は金属潤滑油に対して濡れ性があるから、潤滑効果が
失われることがない。

【０００９】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。

【００１０】図１に、この発明の真空用動圧軸受装置と
してのＸ線管用動圧軸受装置の実施例の要部断面を示
す。この実施例は、回転陽極１１に固定されて回転陽極
１１を支持する円筒形状の回転体１と、この回転体１を
回転可能に支持する円柱形の固定体２とを備えている。
上記回転体１に対向する固定体２の外周面２ａおよび端
面２ｂには、約１０μｍの深さの動圧溝３および５が形
成されている。また、上記固定体２の中心には、冷却用
の空洞６が形成されている。そして、上記固定体２と上
記回転体１との間の隙間には、ガリウム合金からなる金
属潤滑剤７が充填されている。そして、上記回転体１お
よび固定体２は、上記ガリウム合金に対して耐食性を有
するタンタルで作製されている。

【００１１】また、図２に示すように、上記実施例は、
上記ガリウム合金からなる金属潤滑剤７に対して濡れ性
を有するインジウムＩnを、上記固定体２の外周面２ａ
及び端面２ｂにイオンプレーティングすることによっ
て、インジウムを含む金属薄膜１０が約１μｍの厚さに
形成されている。さらに、インジウムＩnを、上記回転
体１の内周面１ａおよび内端面１ｂにイオンプレーティ
ングすることによって、インジウムを含む金属薄膜１３
が約１μｍの厚さに形成されている。なお、上記固定体
２の外周面２ａおよび端面２ｂと、上記回転体１の内周
面１ａおよび内端面１ｂとは、上記イオンプレーティン
グの前にあらかじめアルゴンイオンでイオンボンバード
されている。したがって、上記固定体２の外周面２ａと
端面２ｂおよび上記回転体１の内周面１ａと内端面１ｂ
とは、上記イオンプレーティングの前にあらかじめ物理
的にクリーニングされている。したがって、上記固定体
２の外周面２ａと端面２ｂおよび上記回転体１の内周面
１ａと内端面１ｂへ、イオンプレーティングによって上
記金属薄膜１０および上記金属薄膜１３がしっかりと密
着させられている。

【００１２】上記実施例は、回転陽極１１と一体に回転
体１が回転すると、上記動圧溝３および５が、上記回転
体１と固定体２との間に充填された上記ガリウム合金か
らなる金属潤滑剤７に動圧を発生させて、固定体２に対
して回転体１を径方向および軸方向に支持する。

【００１３】上記実施例のＸ線管用動圧軸受装置は、上
記ガリウム合金からなる金属潤滑剤７に対して濡れ性を
有するインジウムを含む金属薄膜１３および１０が、イ
オンプレーティングによって、上記回転体１の内周面１
ａと内端面１ｂおよび上記固定体２の外周面２ａと端面
２ｂに形成されている。したがって、上記回転体１およ
び固定体２は、上記金属潤滑剤７に対して濡れ性が良
い。また、上記金属潤滑剤７に対して濡れ性を有する金
属薄膜１３は、イオンプレーティングによって形成され
るから、Ｈ₂還元炉での還元処理が必要な従来例に比べ
て、生産性が良くて、コスト低減を図ることができる。
また、イオンプレーティングによれば、金属薄膜１０,
１３の厚さを、動圧溝３,５の溝深さ１０μｍの１０分
の１程度の厚さに精密に管理できるから、動圧溝３,５
に必要なミクロンオーダーの溝寸法精度を容易に確保で
きる。したがって、金属薄膜の形成後に、膜厚調整のた
めに膜を削るというような後加工が不必要である。ま
た、上記インジウムを含む金属薄膜１３および１０は、
大気中でも酸化し難いので、従来例に比べて、回転体１
および固定体２の取り扱いを容易にできる。

【００１４】また、上記固定体２の外周面２ａと端面２
ｂおよび上記回転体１の内周面１ａと内端面１ｂとは、
上記イオンプレーティングの前にあらかじめイオンボン
バードされて、物理的にクリーニングされている。した
がって、イオンプレーティングによって形成された上記
金属薄膜１０および上記金属薄膜１３は、上記固定体２
の外周面２ａと端面２ｂおよび上記回転体１の内周面１
ａと内端面１ｂに、しっかりと密着させられる。したが
って、金属薄膜１０および１３の耐久性が良くなる。万
一、イオンプレーティングされた金属薄膜１０および１
３が消失したとしてもクリーニングされたタンタルはガ
リウムあるいはガリウム合金に対し濡れ性を有するので
潤滑効果が失われることはない。

【００１５】尚、上記実施例では、金属潤滑剤をガリウ
ム合金にしたがガリウムにしてもよい。また、インジウ
ムＩｎをイオンプレーティングして金属薄膜を形成した
が、インジウムに替えて、ガリウムＧａ,ガリウム合
金，銀Ａｇ,錫Ｓｎ,ビスマスＢｉのいずれか１つをイオ
ンプレーティングして上記金属薄膜を形成してもよい。
また、固定体２の外周面に動圧溝を形成したが、回転体
１の内周面に動圧溝を形成してもよい。

【００１６】また、上記実施例では、インジウム金属薄
膜をイオンプレーティングによって形成したが、Ｘ線管
用動圧軸受装置を組み立て後に、固定体と回転体との間
にインジウムＩｎを入れて、固定体と回転体をインジウ
ムＩｎの融点(１５６．４℃)以上に加熱し、上記固定体
の外周面と上記回転体の内周面に、インジウムとガリウ
ムとの合金薄膜層をめっきしてもよい。上記インジウム
は、それ自身潤滑性を持っており、しかも、ガリウム潤
滑剤に混ざると潤滑剤の融点を低下させるから、ガリウ
ム潤滑剤自体の潤滑性が向上する。

【００１７】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の真空用動圧軸受装置は、回転体と固定体との間に充
填された金属潤滑剤に対して濡れ性を有する金属薄膜
が、イオンプレーティングによって上記回転体の対向面
および上記固定体の対向面に形成されている。したがっ
て、上記回転体および固定体は、上記金属潤滑剤に対し
て濡れ性が良い。また、上記濡れ性を有する金属薄膜
は、イオンプレーティングによって形成されるから、Ｈ
₂還元炉での還元処理が必要な従来例に比べて、生産性
が良くて、コスト低減が図れる。また、上記金属薄膜
を、大気中でも酸化し難い金属材料で作製すれば、固定
体と回転体を大気中で取り扱えるようにできるから、Ｈ
₂還元後も大気に触れさせない処理が必要な従来例に比
べて、取り扱いを容易にできる。

【００１８】また、請求項２に記載の発明の真空用動圧
軸受装置は、イオンプレーティングによって上記金属潤
滑剤に対して濡れ性を有する金属薄膜が形成される上記
回転体の対向面および上記固定体の対向面がイオンボン
バードされている。したがって、このイオンボンバード
によって、上記回転体の対向面および上記固定体の対向
面が物理的にクリーニングされている。したがって、こ
の物理的にクリーニングされた上記対向面に上記金属薄
膜が形成されているから、上記金属薄膜は上記対向面へ
の密着性が良い。したがって、請求項２の発明によれ
ば、上記金属薄膜の耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の真空用動圧軸受装置の実施例の要
部断面図である。

【図２】上記実施例の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１…回転体、１ａ…内周面、１ｂ…内端面、２…固定
体、２ａ…外周面、２ｂ…端面、３,５…動圧溝、６…
空洞、７…金属潤滑剤、１０，１３…金属薄膜、１１…
回転陽極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体と、この回転体を回転可能に支持
する固定体とを備え、上記回転体に対向する固定体の対
向面または上記固定体に対向する回転体の対向面の少な
くとも一方に動圧溝が形成され、上記回転体の対向面と
上記固定体の対向面との間の隙間に金属潤滑剤が充填さ
れて、真空容器の内部に設けられる真空用動圧軸受装置
において、上記金属潤滑剤に対して濡れ性を有する金属薄膜が、イ
オンプレーティングによって上記回転体の対向面および
上記固定体の対向面に形成されていることを特徴とする
真空用動圧軸受装置。
【請求項２】請求項１に記載の真空用動圧軸受装置に
おいて、イオンプレーティングによって上記金属潤滑剤に対して
濡れ性を有する金属薄膜が形成される上記回転体の対向
面および上記固定体の対向面がイオンボンバードされて
いることを特徴とする真空用動圧軸受装置。