JPS61220255A - 回転陽極ｘ線管 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転陽極ｘｉ管の改良に関するものである。

〔発明の背景〕

回転陽極Ｘ線管は構造によシ大きく二つに分けられる。

第２図及び第３図に示す如く回転部材２を玉軸受３，４
の内輪側で支持回転する方式（以下内輪回転方式と称す
る）、及び回転部材を外輪側で支持するもの（外輪回転
方式）である。内輪回転方式は玉軸受への熱伝導量が少
く、温度上昇を抑え易い、玉の公転、自転速度が低い等
の利点があるが、回転部材２の軸径か細く、高速回転に
は不向き、組立て精度が悪い等の欠点がある。一方、外
輪回転方式は組立精度が良好なうえ、回転部材２の剛性
が高く危険速度を高く設定できるので高速回転に適して
いる。

近年、医療診断技術向上の見地よシ、Ｘ線径が細く、強
い高輝度Ｘ線管が求められている。これはＸ線が強くて
細いほど、より小さな病巣を鮮明に見分けられるためで
ある。そえゆえ現用の主流は１５０Ｈｚの３倍回転であ
るが、次第に３００Ｈ１ｓ　６倍回転Ｘ＃ｉ管が広まシ
つつある。

ところでｇｙｔ管はターゲット１で発生する多量　。

の熱の一部が回転部材２を経て軸受支持部材５へ伝導す
るため各部材が熱膨張し、しかも温度差、熱膨張係数の
相違によシ、互いに隣接する部材同志でも寸法差が生じ
る。特に玉軸受４．５ｆ：境として回転側と静止側の温
度差は大きく、定常状態で５０〜１５０　ｄｅｇ、過渡
的には２５０ｄｅＨに達する場合もある。この原因は玉
軸受４，５の熱抵抗が大きいためであるが、その結果回
転部材２と軸受支持部材５の熱膨張差が大きくなシ軸方
向で２００μｍ１半径方向で５０μｍに達する。外輪回
転方式では回転部材２の方が高温となシ、温度差分だけ
軸受支持部材５よシ大きく熱膨張する。

との熱膨張差で最も問題となるのは軸方向の１５０μｍ
以上に達する大きな寸法変化である。この大きな寸法変
化のため玉軸受４．５のすきまが減少し過ぎ負のすきま
となシ玉と伝道溝との間に過大荷重が生じ、玉軸受４．
５の早期破損、焼き付きに至る。あるいは逆にすきまが
増大し、ガタ振動が発生し騒音が大となったシ内外輪溝
と玉の間に動的衝撃力が生じ玉の荒損の原因となる。

軸方向の熱膨張による玉軸受３，４のすきま変化を解消
する方法として次の二つの方法がある。

ひとつは玉軸受４．５にバネ等で予圧をかけ、内輪、あ
るいは外輪を軸方向にしゆう動させて予圧力に見合う押
付は力で常時玉と転道溝ｔ−接触せしめる方法である。

ところがＸ線管内は１０−６ｔｏｒｒ以下の高真空でし
かも５ｏｏｔ：’にも達する高温でるるため、前述の予
圧しゆう動部がかじシ易く、予圧機構を長時間円滑に動
作させることは困難である。

もうひとつの方法は実開昭５８−１７０７５９号に示さ
れる如く、一方の玉軸受の外輪私道溝を平面とし、軸方
向の抱束力をなくすものである。この方式では片側に深
みぞ玉軸受、あるいは組合せアンギュラ玉軸受を配設し
てラジアル荷重、及びスラスト荷重を支持し、一方はラ
ジアル荷重のみを支える。そのため、軸方向の熱膨張差
が生じても一方の玉軸受で容易にそれを解消することが
できる。この方式は内輪回転のＸ＃ｊｌ管には有効であ
るが、高速回転に適する外輪回転Ｘ線管では不具合があ
った。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、外
輪回転型Ｘ線管の軸方向の熱膨張による玉軸受のすきま
変化を解消し、回転を安定にし低騒音で長寿命な回転陽
極ＸＩ′ｉ］ｌｉｉ管ｔ−提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の特徴とするところは一方の玉軸受の内輪伝道溝
を平面として軸方向の熱膨張を解消する点にある。

〔発明の実施例とその効果〕

第１図は本発明になる外輪回転Ｘ線管の一実施例を示す
。ターゲット側玉軸受３は内輪転動溝３ｂを平面とされ
ているため、軸方向の抱束力はない。先の実開昭５８−
１７０７５９　号でも軸方向の抱束力はなく熱膨張によ
る軸受すきまの変化の問題は解決できるが、外輪側が回
転するときは平面の外輪転道面が玉を駆動することにな
る。玉軸受は玉が内輪と外輪の転動溝の間をころがるこ
とによシ低トルクで回転する機械要素であるが、玉が転
動溝をころがシ運動する際種々の要素のころがシ摩擦が
生じる。ころがシ摩擦の彦かで大きな割合を占めるのは
、玉と転動溝の差動すべりにも、とづくもので、これは
溝の曲率が玉の半径に近いほど大きくなる。摩擦には他
に弾性ヒステリシスによる項、及び玉と保持器、あるい
は玉同士のすベシ摩擦による項、及び玉のスピン運動に
よる項がある。よって、玉が内外輪転動溝の間を正常に
ころがり運動するためには、回転する側の転動溝が玉を
回転側１Ｊ！ｂ（トラクション＝　ｔｒａｃｔｔｏｎ　
）する必要がある。駆動する溝と玉の間の摩擦が小さく
玉を回転できずにすベシが生じると、玉、転勤面が荒損
するからである。前述の如く転動溝と玉のころがシ摩擦
は溝の曲率が玉の半径に近いほど大で、逆に溝曲率が大
きくなるほど摩擦は小となる。それゆえ平面の転動溝と
玉との摩擦は最小となる。外輪が回転するＸ線管に実開
昭５８−１７０７５９号を適応すると玉を回転、駆動す
るべき外輪の転動溝が平面のため玉とのころがシ摩擦は
きわめて小さい。これに反し、内輪転動溝と玉の摩擦は
大きく外輪転動溝と玉の間にすベシが生じ易い。

本発明では内輪転動溝３ｂ１に平面とし、回転する外輪
転動溝３ａは玉の曲率に近くシ、玉を回転駆動し易くし
た。このため玉と転動溝にすベシが生じ娠＜、長時間に
亘って回転を安定化することφ五できる。玉軸受の回転
中は玉に遠心力等、外的因子による力が作用し、そのた
め玉の運動は不規則になる。これはＸ線管陽極のガタ駆
動の過大、騒音の増大、といった性能の劣化を招くと共
に、不規則な運動が過大になると、円滑な回転が阻害さ
れ摩擦トルクの急激な増大が生じる。本実施例では外輪
転動溝３ａの曲率を玉の半径に近くし、玉に遠心力等外
的な力が作用しても確実に玉を案内駆動できるようにし
たので上記の不具合が生じる危険性は低い。

ところで外輪転動溝を平面とした形状から、内輪転動溝
を平面とする発想は容易に得られ、実現可能と思うかも
しれない。しかし、内輪転動溝を平面とすると、第４図
から明らかなように玉との接触面圧が外輪転動溝を平面
とした場合よシ大となり、許容荷重の低下、及び疲労寿
命の減少につながる。そのため、Ｘ線管の熱膨張を解消
するためには既述の実開昭５８−１７０７５９号の如く
、接触面圧を低く抑える目的で外輪転動溝を平面として
いた。発明者らも当初はこの思想にもとづいて試作して
いたが、種々実験検討を重ねた結果、玉と転動溝間です
べりが起きると前述の不具合が生じることが明らかとな
シ、玉を安定に回転駆動することが最も重要であること
が判明した。

また、Ｘ線管用玉軸受は通常の油潤滑が採用できず、Ｍ
Ｏ８鵞、Ａｇ、Ｐｂ、等の固体で潤滑する。そのため一
般の疲労寿命より摩耗等の表面損傷が寿命を支配する。

すなわち、疲労によるキ裂、穴が発生する以前に玉及び
転動溝表面が摩耗し、単純に疲労寿命の理論に合致しな
いのである。それゆえ、玉と転動溝とのすペシ等に起因
する異常な損傷が生じなければ寿命は向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば外輪回転型Ｘ線管の一方の玉軸受の内輪
転動溝を平面とし、軸方向の熱膨張による玉軸受のすき
まの変化を解消できるので安定な回転特性を示し、長寿
命な回転陽極Ｘ線管を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転陽極Ｘ線管の陽極部分断面図
、第２図、第３図は回転陽極Ｘ線管の構造説明図、第４
図は玉軸受内部構造説明図である。 １・・・ターゲット、２・・・回転部材、３，４・・・
軸受、芽　１　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陰極部材と対向配置した陽極部材と、この陽極部材
   と一体構成の回転部材と、回転部材を外輪が回転自在に
   支持する軸受装置と、軸受装置の内輪側を固定する軸受
   支持部材と、軸受支持部材の一部と容器とで上記部材を
   覆い、真空状に構成した外輪回転型回転陽極Ｘ線管にお
   いて、前記玉軸受の一方の内輪を転動溝を平面とし、軸
   方向の抱束性を無くしたことを特徴とする回転陽極Ｘ線
   管。 ２、前記回転陽極Ｘ線管において、内輪転動溝が平面な
   玉軸受はターゲット側に配設し、反ターゲット側に深み
   ぞ玉軸受、またはアンギユラ玉軸受を組合せて配設した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転陽極
   Ｘ線管。