JPH01319234A - 回転陽極ｘ線管用の軸受装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転陽極Ｘ線管用の軸受装置に関するもの
である。

〔従来の技術と解決しようとする課題〕医療分野等で使
用される回転陽極Ｘ線管は、第２図に示すように、高真
空状態に保持されたガラス管１内に陽極となる円板状の
ターゲット２と、このターゲット２に対向し中心からず
れて配置された陰極３とが収納され、上記ターゲット２
は、ガラス管１のオーバハング部４内に納まるスピンド
ル５で片持式に保持されている。

前記スピンドル５は、先端にターゲット２を固定する回
転軸６の外側に筒状のロータ７を設けて形成され、この
ロータ７のターゲット２に近い位置と離れた位置の二箇
所が、オーバハング部４内に外部から気密状に挿入した
陽極支持軸８に軸受９．１０を介して回動自在に支持さ
れている。

前記オーバハング部４の外側にモータステータ１１が固
定され、このモータステータ１１でロータ７に回転磁界
を与えるこことによりターゲット２を高速回転させ、陰
極３とターゲット２の間に電圧をかけ、熱電子を加速し
てターゲット２に衝突させることにより、Ｘ線を得ると
共に、このＸ線を鉛でうら張りされた容器であるハウベ
１２に設けた放射窓１３から外部に取出すようになって
いる。

上記のような回転陽極Ｘ線管においては、スピンドル５
を支持する軸受９．１０の部分が高温にさらされること
と、軸受に潤滑油を用いた場合、ガラス管１内の真空が
油によって汚染されるという問題があり、回転陽極Ｘ線
管が開発されて以来、軸受が技術的に最も難しい問題で
あった。

また、スピンドル５の回転数は当初３．０００ｒｐ霞で
あったものが１０＋　０ＯＯｒｐ−更に１８．０００ｒ
ｐＩｌへと近年高速化が進んでおり、これに平行してタ
ーゲット２も大容量化、大型化する傾向にあり、軸受負
荷も一段ときびしくなりつつある。

従来、上記した回転陽極Ｘ線管のスピンドル５を支持す
る軸受９．１０には、鉛、銀などの固体潤滑剤で表面処
理した転がり軸受が使用されているが、軸受の短寿命が
未解決になっている。

特に転がり軸受の破損状況を調べると、片持式による支
持構造とターゲット２の重量とにより、ターゲット２に
近い側の軸受９の破損発生がほとんどであり、ターゲッ
ト２から遠い位置の軸受１０はほとんど破損しないこと
が認められた。

従って、回転陽極Ｘ線管においては、スピンドル５を支
持する軸受９．１０において、ターゲット２に近い軸受
９の長寿命化が最も重要な課題になっている。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものであり、ターゲットを保持するスピンドルの支持軸
受の長寿命化を図り、ターゲットの大容量化及び高速化
を実現できる回転陽極Ｘ線管用の軸受装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］　゛ 上記のような課題を解決するため、この発明はスピンド
ルのターゲットに近い位置を能動型ラジアル磁気軸受で
支持し、スピンドルのターゲットから遠い位置を固体潤
滑剤で潤滑した転がり軸受で支持した構成としたもので
ある。

（作用〕 モータステータによりスピンドルに回転磁界を与えてタ
ーゲットを高速回転させたとき、スピンドルのターゲッ
トに近い位置を能動型ラジアル磁気軸受で支持し、ター
ゲットから離れた位置を固体潤滑剤で潤滑した転がり軸
受で支持する。

能動型ラジアル磁気軸受は、ガラス管の外部からスピン
ドルを無接触状態で支持するため、高温と高負荷の条件
下にあるターゲット寄り軸受の長寿命と高速回転を可能
にする。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面の第１図に基づいて
説明する。なお、第２図の従来例と同一の部分について
は同一の符号を付すことによって説明に代える。

第１図のように、ターゲット２を支持するスピンドル５
は、先端にターゲット２を固定する回転軸６の後端に円
筒状のロータ７を連成して形成され、回転軸６の一部と
ロータ７がガラス管１のオーバハング部４内に納まって
いる。

上記スピンドル５は、ターゲット２に近い位置が能動型
ラジアル磁気軸受２１で支持され、ターゲット２から離
れた位置が固体潤滑剤で潤滑した転がり軸受２２で支持
されている。

前者の能動型ラジアル磁気軸受２１は、電磁石部分とな
るステーク２３と、積層ケイ素鋼板からなるロータ２４
とで構成され、ステータ２３はオーバハング部４の外側
に設けられ、ロータ２４は回転軸６に固定され、ステー
タ２３とロータ２４はガラス管１と真空壁を介して対向
し、スピンドル５を無接触の状態で支持するようになっ
ている。

この能動型ラジアル磁気軸受２１の近接位置には、ロー
タ２４の位置を検出し、常にロータ２４を設定位置に保
持するようにステータ２３の電磁力を制御する位置セン
サ２５が配置されている。

上記位置センサ２５は、ロータ２６を回転軸６に固定す
ると共に、検出ヘッド２７をオーバハング部４の外側に
取付けて構成され、検出ヘッド２７は渦電流式、光学式
、その他の非接触の位置検出器が用いられ、この位置セ
ンサ２５により能動型ラジアル磁気軸受２１のロータ２
４の位置を検出し、常にロータ２４を設定位置に保持す
るように、上記磁気軸受２１の電磁力を制御するもので
ある。

後者の転がり軸受２２は、ロータ７の端部とこのロータ
７内に挿入した陽極支持軸８との間に組込まれ、負荷の
小さな反ターゲット側の荷重を支持している。

前記陽極支持軸８の先端とロータ７の間には、能動型ラ
ジアル磁気軸受２１が破損した場合のために、固体潤滑
剤で表面処理した転がり軸受２８が設けである。

この転がり軸受２８は、能動型ラジアル磁気軸受２１の
近くに位置し、外輪の作間面とロータ７の内周面との間
に隙間が設けられており、上記磁気軸受２１の正常作動
時には軸受として作動しないようになっている。

この発明の軸受装置は上記のような構成であり、ターゲ
ット２をモータステータ１１とスピンドル５のロータ７
とによって高速回転させると共に、スピンドル５のター
ゲット２に近い位置を能動型ラジアル磁気軸受２１で非
接触に支持し、スピンドル５のターゲット２から離れた
端部を固体潤滑剤で潤滑した転がり軸受２２で支持する
。

能動型ラジアル磁気軸受２１は、位置センサ２５により
、ステータ２３の電磁力が制御され、高温の条件下にお
いて軸受負荷の大きなスピンドル５のターゲット２寄り
の位置を、非接触状態で高速回転可能に支持するもので
ある。

〔効果〕

以上のように、この発明によると、スピンドルのターゲ
ットに近い位置を能動型ラジアル磁気軸受で支持し、タ
ーゲットから離れた位１を固体潤滑剤で潤滑した転がり
軸受で支持したので、高温と高負荷及び高速回転の条件
下にあるターゲットに近い位置を非接触で支持すること
ができ、軸受の長寿命化が可能になる。

また、能動型ラジアル化磁気軸受はスピンドルを非接触
で支持するため、潤滑油が不要になり、ガラス管内の高
真空状態を汚染することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る軸受装置の縦断正面図、第２図
は従来の軸受装置を示す縦断正面図である。 １・・・・・・ガラス管、　　　２・・・・・・ターゲ
ット、３・・・・・・陰極、　　　　　５・・・・・・
スピンドル、６・・・・・・回転軸、　　　　７・・・
・・・ロータ、８・・・・・・陽極支持軸、　　１１・
・・・・・モータステータ、２１・・・・・・能動型ラ
ジアル磁気軸受、２２・・・・・・転がり軸受、２３・
・・・・・ステータ、２４・・・・・・ロータ、　　　
２５・・・・・・位置センサ。 特許出願人　　エヌ・チー・エヌ 東洋ベアリング株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高真空状態に保持されたガラス管内に陰極と陽極
   ターゲットを収納し、前記ターゲットを片持式のスピン
   ドルで保持し、ガラス管外に取付けたモータステータに
   よってターゲットを高速回転させるようにした回転陽極
   Ｘ線管用の軸受装置において、スピンドルのターゲット
   に近い位置を能動型ラジアル磁気軸受で支持し、スピン
   ドルのターゲットから遠い位置を固体潤滑剤で潤滑した
   転がり軸受で支持したことを特徴とする回転陽極Ｘ線管
   用の軸受装置。