JPH01163948A

JPH01163948A - 回転陽極型ｘ線管

Info

Publication number: JPH01163948A
Application number: JP32151187A
Authority: JP
Inventors: Hidemichi Ozaki; 尾崎　秀道; Kazuo Nakada; 中田　和男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1989-06-28

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に利用さ
れているが、胃の検診などの場合には、従来第３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、
外囲器１の一方に陽極互が配設され、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カッｆ３が偏
心して設けられている。又、外囲器１の中央付近には、
陰極ｌに対向して略傘状の陽極ターゲット４が配設され
ている。この陽極ターゲット４は、上記陰極互との間に
高電位差を設け、陰極フィラメントから放出された電子
を加速して衝突させ、制御輻射によってＸ線を発生させ
るとともに、その際に発生する多量の熱を貯蔵および放
熱するためのものであシ、熱発生面積を実効的に広げる
ために高速度で回転できるようになっている。このよう
な陽極ターゲット４は支持柱５を介して有蓋回転円筒（
ローター）６に連結されてｂる。この回転円筒６は外囲
器１外に配設されたステータ７が発生する回転磁界を受
けて回転力を生じるもので、ステータ７と共に誘導電動
機を形成している。尚、支持柱５と回転円筒６は一体に
なっている。回転円筒６の内側には、軸心に沿って回転
軸８が配設され、この回転軸８の一端はねじ等（図示せ
ず）によシ回転円筒６に固着されている。この回転軸８
と上記回転円筒６との間には有底筒状の陽極固定基部９
が同軸的に配設され、一端が封着リング１０．１１を介
して上記外囲器１に固定されている。尚、この陽極固定
基部９は一部が管外に露出しておシ、Ｘ線管全体を外部
に支持固定する役目も果している。そして陽極固定基部
９と上記回転軸８との間には、ベアリング１２．１３が
介在配設され、回転軸８が自由に回転するようになって
いる。

通常、このベアリング１２．１３は金属製の内輪レース
、外輪レース及び多数のゴールによって構成されておシ
、これら相互間の摩滅を抑制するため、ゴールの表面に
ＰｂやＡｇのような固体潤滑材が付着されている。そし
てＸ線管の動作時には、陽極ターゲット４からの伝導熱
のため、ベアリング１２．１３近傍は数百度Ｃの高温に
なる。一対のベアリング１２．１３のうち、特に陽極タ
ーゲット４に熱経路的に近い方のベアリング１２が遠方
のものよシは、約１００℃以上高温となる傾向にある。

このようにベアリング１２．１３を含む陽極構造体内に
存在する温度分布による構造体の熱膨張差及び熱による
変形によりｇ−ルの内輪レース、外輪レースとの適度の
接触性が損なわれ、極端な場合は回転不能に至ることが
考えられる。

このような不都合を未然に防ぐため、第４図に示すよう
に一対のアンギュラ−コンタクト形ベアリング１９．１
４を使用し、陽極ターゲットから遠方に位置するベアリ
ング１４にスラスト方向の予圧を与えるように接するロ
ールバネ１８を設けている。そして、このロールバネ１
８の予圧によシ陽極構造体の熱膨張差が発生しても、ベ
アリング堕における？−ル１５の内輪レース１６、外輪
レース１７との適度な接触性が保たれる構造としている
場合が多い。

上記予圧が与えられているベアリング１４付近を拡大し
て示すと第５図のようになるが、動作時に陽極ターゲッ
トにて発生する熱によシ陽極構造体に温度分布が発生す
る。この温度分布によシ構造体に熱膨張差が発生する。

この熱膨張差は、ベアリング１４のボール１５と内輪レ
ース１６、外輪レース１７との適度な接触性を損なうが
、この例のように内輪レース１６が固定され、外輪レー
ス１７にスラスト予圧がかかっている場合には、このロ
ールバネ１８による予圧の働きで、外輪レース１７が陽
極固定基部９の内壁を滑って破線の位置に移動し、ボー
ル１５と内輪レース１６、外輪レース１７とのスラスト
方向の変形歪やずれを解消して適度な接触性が保たれる
ことになる。

尚、第４図及び第５図中、２３は筒状スペーサ、２４は
ナツトである。

（発明が解決しようとする問題点）ことで適度な接触性を保つためには、外輪レース１７が
陽極固定基部９の内壁に沿って滑らかに摺動する必要が
ある。これは、真空中における外輪レース１７と陽極固
定基部９の内壁と摩擦力に抗して行なわれるものであシ
、非常に大きな力を必要とする。この摩擦力よシ小さい
予圧力の場合は、外輪レース１７の移動は行なわれず、
予圧は無効となる。又、逆に摩擦力よシ大きい予圧力の
場合は、外輪レース１７は滑らかに摺動するものの、外
輪レース１７がボール１５を必要以上に圧迫し、ゴール
１５表面に付着しであるＰｂ＋Ａｇの固体潤滑材の消耗
を速め、ひいてはぜ−ル１ｂの素地に損傷を与え、短寿
命になシ易いという欠点がありた。又、摩擦力を小さく
するために、外輪レース１７と陽極固定基部９内壁との
間に僅かのクリアランスを持たせるという方法があるが
、このクリアランスが大き過ぎると、陽極ターグットと
ローターで構成させる回転系のバランスを乱し、ひいて
Ｆｉｘ、ｉｓ管全体の振動が大き（な）、使用に耐えな
いという欠点があった。又、このようなりリアランスは
、Ｘ線管動作中と停止中では陽極構造体の熱膨張差の発
生によυ当然変化するものであシ、最悪、外輪レース１
７が陽極固定基部９内壁に喰い込み、予圧が無効となる
不都合が生ずることが予測できる。このように予圧構造
においては、予圧力及び上記クリアランスの選定は技術
的に非常に困難な問題であった。

又、従来の構造では、摺動する外輪レース１７の外周面
が接する陽極固定基部９内面は、図から明らか述ように
ストレートな平坦面であシ、外輪レース１７の外周面全
面と接触している。このため、外輪レース１７が滑らか
に摺動するためには、陽極固定基部９内面の摺動部の表
面は、動作中、常に凹凸のない滑らかな状態に維持され
なければならない。

ところが、従来の構造においては、外輪レース１７の材
質は高温用ベアリングとして高温での硬度が必要なため
高速度工具鋼からなシ、陽極固定基部９内面の摺動部の
材質はステンレスからなシ、外輪レース１７の方が陽極
固定基部９Ｖ′３面の摺動部よシ３倍程高硬度である。

この硬度のアンバランスのため、動作中の高速回転の繰
返しによシ発生する振動によシ、外輪レース１７と陽極
固定基部９内面の摺動部との間で７レツチング（微動摩
耗）現象によシ面粗れが発生し、使用回数を重ねるに従
い面粗れが進行し、摺動不能に至シ、ベアリング損傷に
よシ短寿命という不良が発生し易かった。

上記理由により、短寿命となったＸ線管の陽極固定基部
９内面の摺動部の面粗れを調べると、凹凸がヒダ状にな
っておシ、表面粗さにしてＲｍａＸ＝１０Ａｎ程度と大
きなフレツチングが生じていることが判った。

この発明は、フレツチングによる摺動部の面粗れを大幅
に軽減し、低振動・低騒音にして長寿命を図った回転陽
極ａＸ線管を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、陽極ターグットから遠方に位置するベアリ
ングの外輪レースに接する陽極固定基部の少なくとも内
壁は、外輪レースと同程度の硬度を有する材質よシ形成
されている回転陽極型Ｘ線管である。

（作用）この発明によれば、７レツチングによる摺動部の面粗れ
を大幅に軽減することが出来、この結果、低振動・低騒
音にして長寿命を図ることが出来る。

（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。

この発明による回転陽極型ｘｍ管の要部は、第１図に示
すように構成され、従来例（第４図）と同一箇所には同
一符号を付すことにする。

即ち、陽極ターゲット４が固着された回転円筒６と、こ
の回転円＠ｇの内側に同軸的に固着された回転軸８との
間には、有底筒状の陽極固定基部の間には一対のベアリ
ング１９．１４が配設されている。

この場合、陽極固定基部９け２分割され、外側の陽極固
定基部本体２５と内側の陽極固定基部内壁２６からなシ
、ネジ２０によシ一体化されている。そして、陽極固定
基部内壁２６はベアリング１９．１４の各外輪レース１
７に接しているが。

この発明では陽極固定基部内壁２６は高速度工具鋼ＳＫ
Ｈの焼入れ焼戻し材により形成されている。

高速度工具鋼ＳＥＨの焼入れ焼戻し材は、ロックウェル
硬度でＨＲＣ６０以上であシ、ベアリング１９．１４の
外輪レース１７の硬度と同程度である。高速度工具鋼Ｓ
ＫＨの焼入れ焼戻し材には、タングステン系とモリブデ
ン系があるが、安価の点でモリブデン系が好ましく、又
、その中でも研削性及びじん性の点で、高速度工具鋼Ｓ
ＫＨｓ　ｚがよシ好ましい。

この発明によシ製作された回転陽極型ＸＩｆｉＡ管にお
いて、１０万回使用後の陽極固定基部内壁２６の摺動部
の面粗れは、表面粗さにしてＲｍａよ＝２μｍ程度と従
来構造の１／！５に止どまっておシ、回転寿命上問題な
く、長寿命効果の確認が出来た。

尚、この発明の回転陽極型Ｘ線管は、上記以外は従来例
（第３図及び第４図）と同様構成ゆえ、詳細な説明は省
略する。

（変形例）第２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、第２図は、上記実施例に
おける陽極固定基部内壁２６が、上部陽極固定基部内壁
２６ａとベアリング１４の外輪レース１７が接する下部
陽極固定基部内壁２６ｂとに２分割されたものである。

そして、この下部陽極固定基部内壁２６ｂのみが、高速
度工具鋼ＳＫＨの焼入れ焼戻し材によシ形成されている
。

尚、下部陽極固定基部内壁２６ｈと下部陽極固定基部内
壁２６ｂは溶接されている。

［発明の効果］この発明によれば、陽極ターダットから遠方に位置する
ベアリングの外輪レースに接する陽極固定基部の少なく
とも内壁は、高速度工具鋼ＳＫＨの焼入れ焼戻し材によ
シ形成されているので、７レツチングによる摺動部の面
粗れを大幅に軽減できる。

この結果、Ｘ線管の動作時及び休止時の別なく、ゴール
と内輪レース、外輪レースとの適度な接触性が長期間の
使用におかても保たれ、低振動・低騒音にして長寿命を
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
要部を示す断面図、第２図はこの発明の変形例を示す断
面図、第３図は従来の回転陽極型Ｘ線管を示す断面図、
第４図は従来の予圧構造の回転陽極型Ｘ線管における回
転機構付近を示す断面図、第５図は第４図の要部を拡大
して示す断面図である。４・・・陽極ターゲット、６・・・回転円筒、８・・・
回転軸、９・・・陽極固定基部、１４・・・ベアリング
、１５・・・Ｍ−ル、１６・・・内輪レース、１７…外
輪ｖ−，＜。１８・・・ロールバネ、２５・・・陽極固定基部本体、
２６・・・陽極固定基部内壁。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）陽極ターゲットが固定された回転円筒と、この回
転円筒の内側に同軸的に固着された回転軸と、この回転
軸と上記回転円筒の間に配設された有底筒状の陽極固定
基部と、この陽極固定基部と上記回転軸との間に介在配
設された一対のベアリングと、この一対のベアリングの
うち上記陽極ターゲットから遠方のベアリングの外輪レ
ースと上記陽極固定基部の段部との間に配設されたロー
ルバネとを具備した回転陽極量Ｘ線管において、上記陽
極ターゲットから遠方のベアリングの外輪レースに接す
る上記陽極固定基部の少なくとも内壁の材質は、ロック
ウェル硬度Ｈ＿ＲＣ６０以上の高硬度金属からなること
を特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
（２）上記陽極固定基部は２つ以上に分割され一体化さ
れている特許請求の範囲第１項記載の回転陽極量Ｘ線管
。
（３）上記ロックウェル硬度Ｈ＿ＲＣ６０以上の高硬度
金属は高速度工具鋼である特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の回転陽極蓋Ｘ線管。