JPS622439A - 回転陽極型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】 〔発明の技術分野〕 この発明は回転陽極型Ｘ線管に係シ、特にその回転機構
の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般にＸ線管は１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４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の一万に陰
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プ３が偏心して設けられてい
が。又、外囲器１の中央付近には、陰極互に対向して略
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ｌ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
。

制御輻射によりて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
り、熱発生面積を実効的に広げるために高速度で回転で
きるようになりている。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
れている。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）によ多回転円筒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
露出しており、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、一対のベアリング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ゾールによりて構成されており
、これら相互間の摩滅を抑制するため、？−ルの表面に
Ｐｂ−？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、
遠方のものよりは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、ケールの内輪レース、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５図に示すよう
に一対のアンイエ２−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コ
イルバネ１８を設けている。そして、このコイルバネ１
８の予圧により陽極構造体の熱膨張差が発生しても、ベ
アリング１４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６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。この温度分布により、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（ＱＭ−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にストラス予圧がかかっている場合には、
このコイルバネ１８による予圧の働きで、外輪レース１
７が陽極固定基部９の内壁を滑りて破線の位置に移動し
、メール１５と内輪レース１６、外輪レース１７　（！
：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５図及び第６図中、２３は筒状スペーサ、２４は
ナツトである。

〔背景技術の問題点〕

ここで適度な接触性を保つためには、外輪レース１１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の内壁との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がが一ル１５を必要以上に圧迫し、ゾー
ル１５表面に付着してあ、るＰｂ＋Ａｇの固体潤滑材の
消耗を速め、ひいてはポール１５の素地に損傷を与え、
短寿命となシ易いという欠点があった。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太き逼ると、陽極ターゲット
と回転円筒で構成させる回転系のバランスを乱し、ひい
てはＸ線管全体の振動が大きくなり、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
より当然変化するものであり、最悪、外輪レース１７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。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、上記事情に鑑みなされたものであり
、動作時の高温下においてバネによる少ない予圧力で外
輪レースが陽極固定基部内壁に沿って滑らかに移動し、
？−ルと外輪レースとの適度な接触性が保たれ、低振動
で長寿命な回転機構を有する回転陽極型Ｘ線管を提供す
ることである。

〔発明の概要〕

ベアリング１４の外輪レース１７と陽極固定基部９の内
周壁面との間の摩擦が大きく、予圧用のバネ１８の力で
外輪レース１７が円滑に摺動しないのは、外輪レース１
７における陽極固定基部９内周壁面への抗力（垂直抗力
）が高温下における陽極構造体の変形によって、上昇す
るためと考えられる。

そこで、この発明ではベアリングにスラスト方向の予圧
をコイルバネにより与え、外輪レースが円滑に動くこと
ができるように、その外側にもう１組のベアリングを配
置して複式ベアリング構造とし、上記の目的を達成して
いる。

〔発明の実施例〕

この発明による回転陽極型Ｘ線管の要部は第１図に示す
ように構成され、従来例（第５図）と同一箇所は同一符
号を付すことにする。

即ち、この発明では一対のベアリングのうち、予圧用コ
イルバネ１８によシスラスト方向に常に一定の予圧力が
かけられるベアリング１４は、従来と同様に内輪レース
１６．ゴール１５及び外輪レース１７とからなっている
が、更にこの外輪レース１７の外側には、補助ボール２
５と補助外輪レース２６が順次設けられている。そして
、この補助外輪レース２６の外周面は陽極固定基部９内
壁に密着しているが、一端（上端）はこの内壁段部に接
し、他端（下端）は固定カラー２８に接している。この
固定カラー２８は、上記陽極固定基部９を径方向に貫通
する調整ねじ２９によシ、上記補助外輪レース２６を軸
方向に移動させる。

上記の場合、外輪レース１７は双方のポール１５．２５
の共通軸受であるが、この外輪レース１７の一端（上端
）は従来と同様に環状スイープ２７を介して予圧用コイ
ルノ々ネ１８の下端に接しており、スラスト方向に常に
一定の予圧がかかつている。

一方、外輪レース１７の外側に配設された補助ゴール２
５は、補助外輪レース２６の内周平坦面に接しており、
スラスト方向への補助？−ル２５の移動は自由である。

従って、スラスト方向の接触は補助メール２５を介して
行なりているため、摩擦力を小さくすることができ、回
転体を構成している部品の温度差及び熱膨張差によるベ
アリング１４のスラスト方向の移動も確実に行なわれ、
長寿命が図れる。

尚、上記の場合、図示していないが、ベアリング１４の
内輪レース１６、外輪レース１７、補助外輪レース２６
、ゴール１５、補助ゴール２５には、自己潤滑性を有す
る材料例えばｐｂやＡｇなどからなる潤滑被膜が被着さ
れている。

又、この発明の回転陽極型Ｘ線管は、上記以外は従来例
（第４図及び第５図）と同様構成ゆえ、詳細な説明は省
略する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、コイルバネ１８による少ない予圧力
でＸ線管の動作時及び休止時の別なく確実に補助ボール
２５と補助外輪レース２６との適度な接触性が保たれ、
低振動で長寿命の回転機構を有する回転陽極型ＸＳ管の
実現に効果大である。

〔発明の変形例〕

第２図及び第３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図は上記実施例の補助外輪レース２６を陽極
固定基部９の内壁９已に代替させたものであり、この内
壁９ａの補助ゴール２５と接する部分には、自己潤滑性
を有する材料例えばｐｂやＡ、などからなる潤滑被膜（
図示せず）が被着されている。

又、第３図は上記実施例の補助外輪レース２６を断面Ｕ
字形の環状バネ３０に代替させたものであり、陽極固定
基部９にネジ３ノで一定予圧を補助ゴール２５にかける
ようにしている。尚、バネ３０はコイル状バネでもよい
。

この変形例では、上記実施例と同様な効果の他に、ベア
リング１４は常にバネ３０により管軸と直角方向に一定
予圧がかけられているため、外輪レースノアと陽極固定
部９の隙間もなく、従って回転時の振動も少ない効果が
ある。更に、外輪レース１７の熱膨張をもバネ３０で吸
収できる。

【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図及び第３図はこの発明の変形
例を示す断面図、第４図は従来の回転陽唖凰Ｘ線管を示
す断面図、第５図は従来の予圧構造の回転陽極ＷＸ線管
における回転機構付近を示す断面図、第６図は第５図の
要部を拡大して示す断面図である。 ４・・・陽極ターケ゛ノド、６・・・回転円筒、８・・
・回転軸、９・・・陽極固定基部、Ｊ４・・・ベアリン
グ、１５・・・ゴール、１６・・・内輪レース、１７・
・・外輪Ｌ／−ス、１Ｂ・・・コイルバネ、２５・・・
補助ゴール、２６・・・補助外輪レース。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ｃｏＬｎｃ。 ｆｌ　　　　　　　デー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極ターゲットが固着された回転円筒と、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
   設された内輪レース、ボール、外輪レースからなる一対
   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と上記陽極固定基部の
   段部との間に配設されたコイルバネとを具備した回転陽
   極型Ｘ線管において、上記陽極ターゲットから遠方に位
   置するベアリングの外輪レースの外側に、補助ボールと
   補助外輪レースが順次設けられてなることを特徴とする
   回転陽極型Ｘ線管。
2. （２）上記補助外輪レースは、上記陽極固定基部の内壁
   である特許請求の範囲第１項記載の回転陽極型Ｘ線管。
3. （３）上記補助外輪レースは、バネである特許請求の範
   囲第１項記載の回転陽極型Ｘ線管。