JPH0318316B2

JPH0318316B2 -

Info

Publication number: JPH0318316B2
Application number: JP58101868A
Authority: JP
Inventors: Betsukuman Furiidoritsuhiikaaru; Herutsueru Toomasu; Peemoreru Horusuto
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1991-03-12
Also published as: JPS5912584A; DE3221791A1; DE3360785D1; EP0096449A1; EP0096449B1; US4496202A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、互いに回転自在の二つの部分間で高
電圧転送する装置であつて、該装置が： −回転軸のまわりに配置した第１絶縁体と； −前記回転軸と同心的となるように前記第１絶縁
体内に部分的に埋設した第１電極装置と； −前記第１絶縁体に対して回転すべく前記回転軸
のまわりに配置した第２絶縁体と； −前記回転軸と同心的となるように前記第２絶縁
体内に部分的に埋設した第２電極装置；とを具えている高電圧転送装置に関するものであ
る。

この種の装置は特にコンピユータトモグラフイ
Ｘ線装置において高電圧の転送に必要とされてい
る。

従来技術このような種類の装置はDE−OS 3010819号か
らも既知であり、この既知の装置においては、回
転部に回転軸と同心的な電極トラツクを設け、こ
の電極トラツク上を固定部に取り付けられかつ高
電圧発生器に接続させた接点素子を摺動させるよ
うに構成している。電極装置とアースとの間又は
夫々異なる電位を有する電極装置自体の間の沿面
距離を大きくするため、回転子及び固定子に回転
軸と同心的な掛合用隆起部を設けている。

この電極トラツクの領域における電界分布は不
均一で、最大強度は、少なくとも一部分において
空気に接触している電極トラツクの表面に、発生
している。従つて、空気がイオン化されるおそれ
があり絶縁体を損傷してしまうかも知れない。

DE−OS 3034717号にはこの種の別の装置が開
示されている。この既知装置においては、回転子
と固定子との間の空間に電気絶縁液体、例えば空
気よりも絶縁破壊強度が相当大である油を充填さ
せている。しかしながら、互いに相対的に回転し
得る二つの部分間に封止部を設け、この液体の漏
洩を防ぐ必要がある。

又、ヨーロツパ特許出願第39994号にも同様な
装置が提供されている。しかしながら、この装置
においては、回転子と固定子との間の空間に空気
よりも絶縁破壊強度が相当大きい気体、例えば、
六沸化イオウ又は“フレオン”を充填されてい
る。又、接点素子を接点ブラシとして構成し、こ
れら接点ブラシを、これらブラシの領域における
電界強度を下げる働きをするスクリーンによつて
取り囲んでいる。

これら既知装置において共通する点は、電極ト
ラツクの領域における電界分布が実質的に不均一
であつて電極表面上で最大電界強度を有している
点にある。さらに、接点素子を整形して、電界強
度が過度に高くならないようにする必要がある。
接点素子が電極トラツク上を摺動する間に形成さ
れる摩耗による粒子が電極トラツク又は電極トラ
ツクにすぐ接近した絶縁体表面部分を汚染するの
で、装置の電界強度が低減してしまう。

発明の概要本発明の目的は回転子及び固定子間の空間にお
ける電界分布を一層均一にならしめると共に、こ
の領域における電界強度を低減するようになし
た、前述した種類の装置を提供することにある。

本発明は、冒頭にて述べた種類の高電圧転送装
置において、前記第２電極装置が、前記回転軸を
含む平面での断面がＵ字状をしているスクリーン
を具え、該Ｕ字状断面が前記第１電極装置に向つ
て開放し、前記第２電極装置が前記第１電極装置
に近い個所まで延在して、前記二つの電極装置が
実質上電界のない環状空胴を画成するようにした
ことを特徴とする。

このように構成すれば、両電極装置は動作中同
一電位を有することとなるので、二つの同心電極
装置間はもとよりその近傍においても電界分布を
さらに均一とすることが出来る。

このように構成すれば、これら二個の電極装置
は、これら電極装置間に位置し従つて実質的電界
のない環状空洞に対するフアラデイ遮蔽を形成す
る。これがため、この空洞中で使用される接点素
子の形状を任意の形状となし得る。この電圧転送
又は伝達（transfer）の動作は接点素子の摩耗に
よる粒子によつてはほとんど悪影響を受けない。
電極装置の外面上の電界強度を尚も可成り高くし
得るので、この区域においては、電極装置を絶縁
破壊強度が空気よりも相当高い絶縁体に埋め込
む。

本発明の好適例においては、対称形状の二つの
電極装置を具えている特許請求の範囲第１項に記
載の高電圧転送装置において、前記Ｕ字状スクリ
ーンの脚部の両側における前記絶縁体の断面が、
両電極装置間の対称線に対して平行な区域を具
え、これらの各平行区域が、他方の絶縁体からの
距離が前記平行区域である端面間の距離よりも大
きくなる傾斜区域へと変化するように構成する。

このように構成することにより、二個の絶縁体
間の空洞内の電界強度を空気のイオン化が起り得
ない程度にまで低減することが出来る。

実施例の説明以下、図面により本発明の実施例につき説明す
る。

高電圧転送（伝達）用装置を閉リングとして形
成し、この閉リングを互いに相対的に回転出来か
つ回転軸３と同心となるように配置された二個の
リング状部分１及び２を以つて構成する。このリ
ング状部分２をリング状部分１で囲む。この部分
１を固定子とし、部分２を回転子とし得る。しか
しながらこれら機能は相互に取り換えることが出
来る。

第２図からも明らかなように、各部分１及び２
は絶縁体１１，２１を夫々具え、これら絶縁体の
各々の、他方の部分と対向する表面を除く全ての
側面において接地金属ハウジング１２，２２によ
つて夫々囲む。環状絶縁体の非金属表面は外側区
域１３，２３を夫々具え、これら外側区域は垂直
かつ平行に延在しており、さらに中央区域１４，
２４を夫々具え、これら中央区域は同様に垂直か
つ平行に延在しているが、外側区域１３及び２３
間の距離よりも互いに相当短かい距離で離間して
いる。さらに、外側区域１３と中央区域１４との
間及び外側区域２３と中央区域２４との間に傾斜
区域１５，２５を夫々形成し、これら傾斜区域の
傾斜角度の大きさを21°程度とする。

二つ絶縁体１１，２１における中央区域１４，
２４の個所には断面がほぼＵ字状の電極装置を
夫々埋込む。これら二個の電極装置の各々を金属
スクリーン１６，２６で構成し、これらスクリー
ンによつて電極装置及び環状電極トラツク１７，
２７の外側境界を規定する。動作時に、これら電
極トラツクを経て電流の大部分が二つの回転自在
部分間を流れる。この目的のため、電極トラツク
１７及び２７を、高電圧発生器又は高電圧消費装
置（例えばＸ線管）に対し、絶縁体１１，２１を
通つている図示されていない高電圧線路を経て、
接続する（接地スクリーン１２，２２をこの領域
において中断する必要がある）。この高電圧転送
のため、接点素子として供するローラ４を設け、
このローラが電極トラツク上を走行するようにし
て二つのトラツク間に電気的接触を形成する。接
点素子及び絶縁体の外側形状を無視すると、断面
は対称的であり、この対称線を一点破線５で示
す。

二つの電極装置のスクリーン１６及び２６のＵ
字状断面の開いている部分が互いに向き合つてお
り、これら電極装置の脚部は互いに微小間隔例え
ば１〜２mmの間隔で終端している。電極トラツク
の電位と等しい同一電位を有するスクリーン１６
及び２６はフアラデイ遮蔽を形成し、その内側は
実質的に電界はなく、比較的微小の電界強度が単
に分離領域のところに発生するにすぎない。従つ
て、高電圧転送のために、任意の形状の転送素子
特に接点ブラシのような素子を使用することが出
来る（この場合、一方の電極トラツクを省略して
もよい。その理由は接点ブラシを関連する高電圧
線路に直接接続するからである）。動作中に摩耗
により生じた、接点素子４及び電極配列の粒子は
二つの電極配列間の空間で実質的に捕えることが
出来る。この領域では電界強度は著しく弱いの
で、このような粒子は装置の高電圧強度に影響を
及ぼすことはない。

電極装置の垂直方向の表面が水平方向の表面と
出合うところの、これら電極装置の側部領域にお
いて最大電界強度が発生する。しかしながら、高
電界強度は、全ての側面において絶縁体すなわち
例えばエポキシ樹脂から構成し得かつ空気よりも
実質的に高い絶縁破壊強度を有する当該絶縁体に
よつて取り囲まれている外側表面上においてのみ
生ずる。電極装置の二つのスクリーン１６及び２
６を整形して半円形断面とすることによつて、こ
れら電界強度を低減することが出来るが、絶縁体
材料の絶縁破壊強度は充分に高いので、必らずし
もその必要はない。

二個の電極装置間の分離領域における寸法を同
一に保ちながらスクリーン１６及び２６の垂直方
向の表面を増大させるのが有意義であるので、電
極装置の断面Ｕ字状形状の底の部分に対応する領
域の隅の部分が好ましくは丸く形成し、ふくらん
で広がつた部分とする。この実施例においては、
第２図に示す電極装置の場合におけるよりも絶縁
体中の電界強度がより高くなる；しかしながら、
電位分布は、電極装置によつて形成されるフアラ
デイ遮蔽部外での絶縁体間の隙間中では電界強度
が低下するように、変化する。

しかしながら、絶縁体１１及び２１の形状を、
接近して隣接する平行区域１４及び２４の長さが
５mmでこれら間の間隔が約１mmで、また傾斜区域
１５，２５の傾斜角が約21°とあるようにすると、
絶縁体間の空隙中の電界強度がいずれの個所の空
気をもイオン化するには充分ではないような電位
分布を、100kvの高電圧での動作中に得ることが
出来る。絶縁体間の空隙中の電界強度は外側に向
つて減少するすなわち第２図において上方及び下
方の方向に向つて減少し、かつ、外からアクセス
出来る、高電圧転送装置の領域ではほぼ完全に消
失する。

通常は高電圧消費装置はその一側部を接地しな
いで、正負の高電圧電位間で動作させる。二つの
高電圧電位を転送するため、第１図及び第２図に
示すような二個の高電圧転送装置が必要となる。
これら装置を回転軸３（第１図参照）に関して並
列にすなわち隣接させて（第２図では上下に重な
り合つて）配置するか又は互いに同心的に（すな
わち第２図では並列にすなわち隣接させて）配置
することが出来る。Ｘ線管に電力を供給するた
め、少なくとも二つの異なる負の高電圧電位を転
送すなわち伝達させてＸ線管の陰極フイラメント
に電流を生ぜしめることが出来るようにする必要
がある。これらの陰極電位は互いにほとんど変わ
らないので、スクリーン１６，２６（所要に応じ
て垂直方向の寸法を増大させる必要がある）の内
側において数個の電極を垂直方向に互い違いとな
りかつ互いに絶縁するように配置する場合には、
第２図に示すような単一装置によつて異なる陰極
電位の転送を充分に行い得る。

第１図から、第２図に示す装置の回転軸は垂直
方向に延在しかつ高電圧転送装置からある距離だ
け離れていることがわかる。一方の環状電極装置
（例えば２６，２７）を他方の電極装置１６，１
７によつて取り囲む。しかしながら、上述した装
置はまた、リング状部分１，２をこの装置の上又
は下で水平回転軸の回りに回転させる場合、使用
出来る。その場合には、第２図に示す構造を変更
して二つの接地スクリーン１２又は２２の一方が
他方のスクリーンを同心的に取り囲むように構成
する必要がある。一般には、回転軸は図の面内で
第２図に示す断面に関して傾斜し得るが、いずれ
の場合でも接地スクリーン１２，２２の形状の変
更が必要となるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例を示す一
部分を断面とする斜視図、第２図は第１図の装置
の断面図である。１，２……リング状部分、３……回転軸、４…
…接点素子、５……（断面）対称線、１１，２１
……絶縁体、１２，２２……接地金属ハウジン
グ、１３，２３……外側区域、１４，２４……中
央区域、１５，２５……傾斜区域、１６，２６…
…金属スクリーン、１７，２７……電極トラツ
ク。

Claims

【特許請求の範囲】１互いに回転自在の二つの部分間で高電圧転送
する装置であつて、該装置が： −回転軸のまわりに配置した第１絶縁体と； −前記回転軸と同心的となるように前記第１絶縁
体内に部分的に埋設した第１電極装置と； −前記第１絶縁体に対して回転すべく前記回転軸
のまわりに配置した第２絶縁体と； −前記回転軸と同心的となるように前記第２絶縁
体内に部分的に埋設した第２電極装置；とを具えている高電圧転送装置において、前記第
２電極装置が、前記回転軸を含む平面での断面が
Ｕ字状をしているスクリーンを具え、該Ｕ字状断
面が前記第１電極装置に向つて開放し、前記第２
電極装置が前記第１電極装置に近い個所まで延在
して、前記二つの電極装置が実質上電界のない環
状空胴を画成するようにしたことを特徴とする高
電圧転送装置。２対称形状の二つの電極装置を具えている特許
請求の範囲第１項に記載の高電圧転送装置におい
て、前記Ｕ字状スクリーンの脚部の両側における
前記絶縁体１１，２１の断面が、両電極装置間の
対称線５に対して平行な区域１４，２４を具え、
これらの各平行区域が、他方の絶縁体２１，１１
からの距離が前記平行区域１４，２４である端面
間の距離よりも大きくなる傾斜区域１５，２５へ
と変化するように構成したことを特徴とする高電
圧転送装置。