JPH021348B2 - - Google Patents
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- JPH021348B2 JPH021348B2 JP56118428A JP11842881A JPH021348B2 JP H021348 B2 JPH021348 B2 JP H021348B2 JP 56118428 A JP56118428 A JP 56118428A JP 11842881 A JP11842881 A JP 11842881A JP H021348 B2 JPH021348 B2 JP H021348B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C37/00—Cooling of bearings
- F16C37/005—Cooling of bearings of magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
-
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- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
- H01J35/101—Arrangements for rotating anodes, e.g. supporting means, means for greasing, means for sealing the axle or means for shielding or protecting the driving
- H01J35/1017—Bearings for rotating anodes
- H01J35/103—Magnetic bearings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転陽極に固着された回転子を磁気力
に依つて、完全非接触で支承することが可能な回
転陽極Ｘ線管に使用できる回転陽極Ｘ線管用磁気
軸受装置に関するものである。
に依つて、完全非接触で支承することが可能な回
転陽極Ｘ線管に使用できる回転陽極Ｘ線管用磁気
軸受装置に関するものである。
高真空中において高速回転を行なう回転陽極を
支承する方法として、機械的軸受に代えて磁気力
によつて回転陽極に固着された回転子を支承する
方法が知られている。しかるに磁気力に依つて回
転子を支承する公知の回転陽極ｘ線管において
は、磁気力を供給する永久磁石から発せされた磁
束のうち、磁気支承に使われる磁束の大部分は、
回転子中を回転軸方向に走行し、回転軸方向の安
定にのみ寄与しており、回転軸に直交する半径方
向の安定は、別途に設置された電磁石によつて、
確保している。従つて回転軸に直交する半径方向
の外力が回転子に印加される際、回転子の回転軸
に直交する半径方向の安定を保持する為に、電磁
石に供給される電流は大きなものとなり、上述の
永久磁石の磁気力のみで回転子の安定を確保する
のは不可能である。しかるに、ｘ線管において
は、使用環境に依り回転子の回転軸に直交する半
径方向への外力の印加は回避され得ない。加えて
磁気支承の為の磁気力を供給する永久磁石が回転
軸方向に着磁が施されている場合、永久磁石から
出る磁束を漏洩の少ない状態で効果的に、回転子
の回転軸方向に走行させるべく導入するには、困
難が伴い、従つて永久磁石の磁気力のみでは、回
転軸方向の安定を実現するにも充分では無く、よ
つて比較的大きな電流を回転軸方向の磁束の増減
に寄与する安定化の為の電磁石に印加し、回転軸
方向の安定の為の磁気力を補償しなければならず
安定化の為に消費する電力が比較的大きくなる欠
点があつた。
支承する方法として、機械的軸受に代えて磁気力
によつて回転陽極に固着された回転子を支承する
方法が知られている。しかるに磁気力に依つて回
転子を支承する公知の回転陽極ｘ線管において
は、磁気力を供給する永久磁石から発せされた磁
束のうち、磁気支承に使われる磁束の大部分は、
回転子中を回転軸方向に走行し、回転軸方向の安
定にのみ寄与しており、回転軸に直交する半径方
向の安定は、別途に設置された電磁石によつて、
確保している。従つて回転軸に直交する半径方向
の外力が回転子に印加される際、回転子の回転軸
に直交する半径方向の安定を保持する為に、電磁
石に供給される電流は大きなものとなり、上述の
永久磁石の磁気力のみで回転子の安定を確保する
のは不可能である。しかるに、ｘ線管において
は、使用環境に依り回転子の回転軸に直交する半
径方向への外力の印加は回避され得ない。加えて
磁気支承の為の磁気力を供給する永久磁石が回転
軸方向に着磁が施されている場合、永久磁石から
出る磁束を漏洩の少ない状態で効果的に、回転子
の回転軸方向に走行させるべく導入するには、困
難が伴い、従つて永久磁石の磁気力のみでは、回
転軸方向の安定を実現するにも充分では無く、よ
つて比較的大きな電流を回転軸方向の磁束の増減
に寄与する安定化の為の電磁石に印加し、回転軸
方向の安定の為の磁気力を補償しなければならず
安定化の為に消費する電力が比較的大きくなる欠
点があつた。
又、上述した公知の磁気支承回転陽極ｘ線管に
おいては、安定化の為の永久磁石及び電磁石は、
回転子を包含するケースの外側に設置されるた
め、大型化が余儀なくされた。又、このような回
転陽極ｘ線管においては、回転陽極及び回転陽極
に固着された回転子は高温幅射冷却によつて冷却
されるが、吸勢を行なうための冷却部は、回転子
の外側に設けられているのみなので冷却の効率は
必ずしも良いとは言い難かつた。
おいては、安定化の為の永久磁石及び電磁石は、
回転子を包含するケースの外側に設置されるた
め、大型化が余儀なくされた。又、このような回
転陽極ｘ線管においては、回転陽極及び回転陽極
に固着された回転子は高温幅射冷却によつて冷却
されるが、吸勢を行なうための冷却部は、回転子
の外側に設けられているのみなので冷却の効率は
必ずしも良いとは言い難かつた。
本発明は上記の事情に対してなされたもので磁
気軸受装置の安定化を非常に小さな消費電力で実
現し、更には外形寸法の小型化が可能であり、同
時に熱による永久磁石及び他の部材の劣化を回避
できる従来より信頼性の高い磁気軸受装置を提供
することを目的とするものである。
気軸受装置の安定化を非常に小さな消費電力で実
現し、更には外形寸法の小型化が可能であり、同
時に熱による永久磁石及び他の部材の劣化を回避
できる従来より信頼性の高い磁気軸受装置を提供
することを目的とするものである。
本発明は、円筒状に形成した回転子と、この回
転子の内壁の回転軸方向に一定間隔を持つて並設
される高透磁率材料で形成した少なくとも１組の
リングと、前記回転子を覆いかつ真空を保持して
非磁性材料で形成したケースと、前記回転子の半
径方向に放射状に前記リングに対向する複数突出
した少なくとも１組の第１の突出部及び前記回転
子の半径方向に環状に突出しかつ前記少なくとも
１組のリング双方の端縁に対向して設けられる第
２の突出部を有し、前記回転子の内部に位置する
前記ケースの外壁に設けられる円筒状の継鉄と、
前記のそれぞれのリングに対向して前記円筒状の
継鉄の周壁に設けられる前記回転子の半径方向に
着磁した少なくとも１組の永久磁石と、前記継鉄
の第１の突出部にコイルを巻回することにより前
記回転子の半径方向の磁束を制御する第１の電磁
石と、前記継鉄の第２の突出部にコイルを巻回す
ることにより前記回転子の軸方向の磁束を制御す
る第２の電磁石とを具備するごとく構成すること
により省電力化、小型化、冷却効率の向上を図つ
たものである。
転子の内壁の回転軸方向に一定間隔を持つて並設
される高透磁率材料で形成した少なくとも１組の
リングと、前記回転子を覆いかつ真空を保持して
非磁性材料で形成したケースと、前記回転子の半
径方向に放射状に前記リングに対向する複数突出
した少なくとも１組の第１の突出部及び前記回転
子の半径方向に環状に突出しかつ前記少なくとも
１組のリング双方の端縁に対向して設けられる第
２の突出部を有し、前記回転子の内部に位置する
前記ケースの外壁に設けられる円筒状の継鉄と、
前記のそれぞれのリングに対向して前記円筒状の
継鉄の周壁に設けられる前記回転子の半径方向に
着磁した少なくとも１組の永久磁石と、前記継鉄
の第１の突出部にコイルを巻回することにより前
記回転子の半径方向の磁束を制御する第１の電磁
石と、前記継鉄の第２の突出部にコイルを巻回す
ることにより前記回転子の軸方向の磁束を制御す
る第２の電磁石とを具備するごとく構成すること
により省電力化、小型化、冷却効率の向上を図つ
たものである。
以下、本発明の代表的実施例を図面を用いて説
明する。
明する。
第１図は本発明に係る回転陽極ｘ線管の実施例
の一つを示す。
の一つを示す。
図に示した回転陽極ｘ線管１は、非磁性材料で
絶縁材である例えばガラスで形成されたケース２
で構成され、このケース２内は高真空に保持され
ている。回転板３ａとこの回転板３ａを支持する
支持棒３ｂとで構成された回転陽極３は陰極４に
対向して設置されている。この支持棒３ｂは導電
体で形成され、先端に陽極電流導入用接点ピン３
ｃが設けられ、かつ絶縁材で形成された蓋体５を
介して円筒状の回転子６に固定されている。そし
てケース２は上述した回転陽極３、陰極４、回転
子６を覆うように形成され、この様子は第６図を
見ると明確となる。回転子６の内壁７には高透磁
率材料で形成された２個のリング８ａ，８ｂが離
間されて内設されている。又、ケース２の回転子
６の内部に位置する部位に対応する外壁９の前記
高透磁率材料のリング８ａ，８ｂに対応した位置
に回転子６の半径方向に着磁したリング状の永久
磁石１０ａ，１０ｂを配設し、これらの永久磁石
１０ａ，１０ｂの磁路が形成できるように継鉄１
１が設けられている。そしてこの円筒状の継鉄１
１には第１図のＡ−A′断面を示す第３図のよう
に永久磁石１０ａに対して４つの磁極１０ａ、永
久磁石１０ｂに対して４つの磁極１１ｃがそれぞ
れ同心円上に設けられ、又、前記２個のリング８
ａ，８ｂの端部に位置する継鉄１１の部位にリン
グ状の磁極１１ｂが設けられている。更に永久磁
石１０ａ，１０ｂの前記高透磁率材料のリング８
ａ，８ｂ及び継鉄１１を走行する磁束のうち回転
子６の半径方向に作用する磁束の制御を行う第１
の電磁石１２ａ，１２ｂをそれぞれ磁極１１ａ，
１１ｃに設ける。又、回転子６の回転軸方向に作
用する磁束の制御を行う第２の電磁石１３ａ，１
３ｂを前記継鉄１１のリング状の磁極１１ｂに設
ける。ケース２の表面には回転子６とケース２と
の間隔の変位又は速度を検知する非接触の第１の
検知器１４ａ及び回転軸方向の変位又は速度を検
知する非接触の第２の検知器１４ｂが設けられ、
第１、第２の電磁石１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１
３ｂの制御を行うのに使用される。回転子６を回
転させるための駆動装置としてはブラシレスモー
タが使用され、この回転子６上に設けた銅リング
１５はケース２の外側に配置された固定子１６に
よつて駆動される。尚、陽極電流導入用接点ピン
３ｃはケース２内に設けたバネ１７ａを有する板
１７を介して導電線１７ａによつて外部から陽極
電流を回転陽極３に導入するように構成されてい
る。又、ケース２の支持棒３ｂに対応する箇所の
内壁に機械軸受１８ａ，１８ｂが設けられてい
る。これらの機械軸受１８ａ，１８ｂは回転子６
が完全非接触状態が保持されている間は使用され
ないが、非使用時及び非常時に回転子６を非破壊
のまま保持するのに使用される。
絶縁材である例えばガラスで形成されたケース２
で構成され、このケース２内は高真空に保持され
ている。回転板３ａとこの回転板３ａを支持する
支持棒３ｂとで構成された回転陽極３は陰極４に
対向して設置されている。この支持棒３ｂは導電
体で形成され、先端に陽極電流導入用接点ピン３
ｃが設けられ、かつ絶縁材で形成された蓋体５を
介して円筒状の回転子６に固定されている。そし
てケース２は上述した回転陽極３、陰極４、回転
子６を覆うように形成され、この様子は第６図を
見ると明確となる。回転子６の内壁７には高透磁
率材料で形成された２個のリング８ａ，８ｂが離
間されて内設されている。又、ケース２の回転子
６の内部に位置する部位に対応する外壁９の前記
高透磁率材料のリング８ａ，８ｂに対応した位置
に回転子６の半径方向に着磁したリング状の永久
磁石１０ａ，１０ｂを配設し、これらの永久磁石
１０ａ，１０ｂの磁路が形成できるように継鉄１
１が設けられている。そしてこの円筒状の継鉄１
１には第１図のＡ−A′断面を示す第３図のよう
に永久磁石１０ａに対して４つの磁極１０ａ、永
久磁石１０ｂに対して４つの磁極１１ｃがそれぞ
れ同心円上に設けられ、又、前記２個のリング８
ａ，８ｂの端部に位置する継鉄１１の部位にリン
グ状の磁極１１ｂが設けられている。更に永久磁
石１０ａ，１０ｂの前記高透磁率材料のリング８
ａ，８ｂ及び継鉄１１を走行する磁束のうち回転
子６の半径方向に作用する磁束の制御を行う第１
の電磁石１２ａ，１２ｂをそれぞれ磁極１１ａ，
１１ｃに設ける。又、回転子６の回転軸方向に作
用する磁束の制御を行う第２の電磁石１３ａ，１
３ｂを前記継鉄１１のリング状の磁極１１ｂに設
ける。ケース２の表面には回転子６とケース２と
の間隔の変位又は速度を検知する非接触の第１の
検知器１４ａ及び回転軸方向の変位又は速度を検
知する非接触の第２の検知器１４ｂが設けられ、
第１、第２の電磁石１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１
３ｂの制御を行うのに使用される。回転子６を回
転させるための駆動装置としてはブラシレスモー
タが使用され、この回転子６上に設けた銅リング
１５はケース２の外側に配置された固定子１６に
よつて駆動される。尚、陽極電流導入用接点ピン
３ｃはケース２内に設けたバネ１７ａを有する板
１７を介して導電線１７ａによつて外部から陽極
電流を回転陽極３に導入するように構成されてい
る。又、ケース２の支持棒３ｂに対応する箇所の
内壁に機械軸受１８ａ，１８ｂが設けられてい
る。これらの機械軸受１８ａ，１８ｂは回転子６
が完全非接触状態が保持されている間は使用され
ないが、非使用時及び非常時に回転子６を非破壊
のまま保持するのに使用される。
尚、本発明に係る回転陽極ｘ線管の斜視図を第
２図に、第１図のＡ−A′断面、Ｂ−B′断面をそ
れぞれ第３図、第４図に示す。
２図に、第１図のＡ−A′断面、Ｂ−B′断面をそ
れぞれ第３図、第４図に示す。
次に動作について説明する。第５図に示すよう
に永久磁石１０ａによる磁束は回転子６上に設け
られた高透磁率材料のリング８ａに垂直に鎖交す
るので永久磁石１０ａの磁束の大部分を高透磁率
材料のリング８ａに供給することができる。高透
磁率材料のリング８ａに供給された磁束の一部
は、リング８ａ内部を回転子６の回転軸方向に走
行し、継鉄１１上の磁極１１ａを介し、永久磁石
１０ａに至る磁路１９ａを形成する。永久磁石１
０ａによる磁束の他の一部はリング８ａを通つた
後、継鉄１１上の他のリング状の磁極１１ｂを介
し永久磁石１０ａに至る磁路１９ｂを形成する。
永久磁石１０ｂについてもリング８ｂ、継鉄１１
上の磁極１１ｂ，１１ｃに関して永久磁石１０ａ
と全く同様に磁路１９ｃ，１９ｄを形成する。磁
極１１ａ，１１ｃ及びリング状の磁極１１ｂには
それぞれに通る磁束を増減する様な方向に第１の
電磁石１２ａ，１２ｂ及び第２の電磁石１３ａ，
１３ｂが巻かれており、別途に設置された制御装
置からの制御装置からの制御電流によつて当該部
位の磁束を増減する。尚、図には全ての磁路のう
ち、代表的な一部のみを示している。磁極１１ａ
とリング８ａの間には回転子６の半径方向に磁気
的吸引力が作用し、第１の検知器１４ａに接続さ
れた制御装置からの信号が第１の電磁石１２ａに
印加され、磁極１１ａを通過する磁束の増減の制
御を行うことにより回転子６の安定化が実現され
る。磁極１１ｃに関しても同様の作用が得られ
る。リング状の磁極１１ｂとリング８ａ，８ｂと
の間においては、リング８ａ，８ｂのそれぞれの
端面８a′，８b′に垂直な方向すなわち回転子６の
軸方向に磁気力が作用し、端面８a′、端面８b′の
それぞれの磁気力の向きは逆であるので、第２の
位置検出器１４ｂに接続された制御装置によつて
第２の電磁石１３ａ，１３ｂが磁極１１ｃを通過
する磁束を制御することにより回転子６の回転軸
方向の安定化が図れる。
に永久磁石１０ａによる磁束は回転子６上に設け
られた高透磁率材料のリング８ａに垂直に鎖交す
るので永久磁石１０ａの磁束の大部分を高透磁率
材料のリング８ａに供給することができる。高透
磁率材料のリング８ａに供給された磁束の一部
は、リング８ａ内部を回転子６の回転軸方向に走
行し、継鉄１１上の磁極１１ａを介し、永久磁石
１０ａに至る磁路１９ａを形成する。永久磁石１
０ａによる磁束の他の一部はリング８ａを通つた
後、継鉄１１上の他のリング状の磁極１１ｂを介
し永久磁石１０ａに至る磁路１９ｂを形成する。
永久磁石１０ｂについてもリング８ｂ、継鉄１１
上の磁極１１ｂ，１１ｃに関して永久磁石１０ａ
と全く同様に磁路１９ｃ，１９ｄを形成する。磁
極１１ａ，１１ｃ及びリング状の磁極１１ｂには
それぞれに通る磁束を増減する様な方向に第１の
電磁石１２ａ，１２ｂ及び第２の電磁石１３ａ，
１３ｂが巻かれており、別途に設置された制御装
置からの制御装置からの制御電流によつて当該部
位の磁束を増減する。尚、図には全ての磁路のう
ち、代表的な一部のみを示している。磁極１１ａ
とリング８ａの間には回転子６の半径方向に磁気
的吸引力が作用し、第１の検知器１４ａに接続さ
れた制御装置からの信号が第１の電磁石１２ａに
印加され、磁極１１ａを通過する磁束の増減の制
御を行うことにより回転子６の安定化が実現され
る。磁極１１ｃに関しても同様の作用が得られ
る。リング状の磁極１１ｂとリング８ａ，８ｂと
の間においては、リング８ａ，８ｂのそれぞれの
端面８a′，８b′に垂直な方向すなわち回転子６の
軸方向に磁気力が作用し、端面８a′、端面８b′の
それぞれの磁気力の向きは逆であるので、第２の
位置検出器１４ｂに接続された制御装置によつて
第２の電磁石１３ａ，１３ｂが磁極１１ｃを通過
する磁束を制御することにより回転子６の回転軸
方向の安定化が図れる。
尚、永久磁石１０ａ，１０ｂの個数、形状、着
磁の向きは、永久磁石１０ａ，１０ｂからの磁束
が上記の様に作用するように構成できれば任意で
ある。又符号１ａはケース２の回転陽極３及び陰
極４の対向する位置に設けたｘ線射出孔を示す。
磁の向きは、永久磁石１０ａ，１０ｂからの磁束
が上記の様に作用するように構成できれば任意で
ある。又符号１ａはケース２の回転陽極３及び陰
極４の対向する位置に設けたｘ線射出孔を示す。
次に、上記の説明において用いた制御装置につ
いて説明する。第１の検知器１４ａによつて検出
された回転子６の変位あるいは速度は電気信号と
して波形・位相処理装置３１に伝えられ、更に、
信号増巾装置３２パワー増巾装置３３を経て第１
の電磁石１２ｂに電流変化として印加され、回転
子６の安定化に寄与する。以上の様な制御装置３
０はそれぞれの電磁石１２ａ，１３ａ，１３ｂに
設けることにより回転子６の安定化等を寄与させ
ることができる。従つて、ｘ線照射時におけるｘ
線の焦点の位置を設定するには制御装置３０から
の信号によつて電磁石１２ａ，１２ｂ，１３ａ，
１３ｂに所定の電流を印加することにより行うこ
とができる。又、この制御装置３０によつて回転
軸方向の制御を行うことにより回転陽極３に陽極
電流を導入する接点ピン４と接触板１７との間の
開閉を行うスイツチとして作用させることができ
る。
いて説明する。第１の検知器１４ａによつて検出
された回転子６の変位あるいは速度は電気信号と
して波形・位相処理装置３１に伝えられ、更に、
信号増巾装置３２パワー増巾装置３３を経て第１
の電磁石１２ｂに電流変化として印加され、回転
子６の安定化に寄与する。以上の様な制御装置３
０はそれぞれの電磁石１２ａ，１３ａ，１３ｂに
設けることにより回転子６の安定化等を寄与させ
ることができる。従つて、ｘ線照射時におけるｘ
線の焦点の位置を設定するには制御装置３０から
の信号によつて電磁石１２ａ，１２ｂ，１３ａ，
１３ｂに所定の電流を印加することにより行うこ
とができる。又、この制御装置３０によつて回転
軸方向の制御を行うことにより回転陽極３に陽極
電流を導入する接点ピン４と接触板１７との間の
開閉を行うスイツチとして作用させることができ
る。
尚、ブラシレスモータの位置は回転子６に回転
力の付与が可能な場所であれば任意である。
力の付与が可能な場所であれば任意である。
以上の説明で明らかなごとく、永久磁石１０
ａ，１０ｂによる磁気力が回転子６の回転軸方向
及び回転子６の半径方向に作用しているため磁気
力と回転子６に加わる外力とのバランスで回転子
６を完全非接触支承することができるので回転子
６の位置制御を行う電磁石１２ａ，１２ｂ，１３
ａ，１３ｂの消費電力はわずかで済む。
ａ，１０ｂによる磁気力が回転子６の回転軸方向
及び回転子６の半径方向に作用しているため磁気
力と回転子６に加わる外力とのバランスで回転子
６を完全非接触支承することができるので回転子
６の位置制御を行う電磁石１２ａ，１２ｂ，１３
ａ，１３ｂの消費電力はわずかで済む。
又、ケース２が円筒状の回転子６を内部を覆う
ように形成され、ケース２内は高真空になつてい
る。従つてケース２のうち、回転子６の表面を覆
う箇所は内部に向う力が作用するので肉厚を厚く
しておく必要があるが、ケース２のうち回転子６
の内部を覆う箇所は外部に向う力が作用するので
肉厚はそれ程必要でなく、肉厚を低減化すること
ができるので、永久磁石１０ａ，１０ｂからの磁
束が効果的に回転子６に供給でき、かつ、装置全
体の軽量化、小型化を図ることができ、更に冷却
効果も向上させることができる。
ように形成され、ケース２内は高真空になつてい
る。従つてケース２のうち、回転子６の表面を覆
う箇所は内部に向う力が作用するので肉厚を厚く
しておく必要があるが、ケース２のうち回転子６
の内部を覆う箇所は外部に向う力が作用するので
肉厚はそれ程必要でなく、肉厚を低減化すること
ができるので、永久磁石１０ａ，１０ｂからの磁
束が効果的に回転子６に供給でき、かつ、装置全
体の軽量化、小型化を図ることができ、更に冷却
効果も向上させることができる。
第６図は、上述したケース２及び磁気力支承に
係る装置部２０及びケース２の内部の高真空中に
装置部２０で支承される回転子６の位置関係を示
したものである。装置部２０はケース２の外側に
設置されており、回転陽極３及び回転子６より幅
射された熱は回転子６を包含するケース２の内側
及び外側に設けた図示しない通路を同時に環流す
る図示しない冷却剤により効果的に吸収される。
又、装置部２０はケース２の外側にあるので継鉄
１１内部に通路を設けて冷却剤を環流させてもよ
い。更に、ケース２の内面の一部に熱吸収率の高
い材料でコーテイングしたり、ケース２の内面を
熱吸収率の高い材料で構成することにより、回転
子６から装置部２０を環流する冷却剤への熱の移
動は促進され、従つて回転陽極３及び回転子６の
冷却効果の向上を図ることができる。これによ
り、ｘ線の照射時間を回転陽極３の回転数を増加
させることなく、長くすることが可能となり、接
点ピン４と接触板１７との接触による摩耗、回転
数増加に伴う電力の増加を抑制することができ
る。
係る装置部２０及びケース２の内部の高真空中に
装置部２０で支承される回転子６の位置関係を示
したものである。装置部２０はケース２の外側に
設置されており、回転陽極３及び回転子６より幅
射された熱は回転子６を包含するケース２の内側
及び外側に設けた図示しない通路を同時に環流す
る図示しない冷却剤により効果的に吸収される。
又、装置部２０はケース２の外側にあるので継鉄
１１内部に通路を設けて冷却剤を環流させてもよ
い。更に、ケース２の内面の一部に熱吸収率の高
い材料でコーテイングしたり、ケース２の内面を
熱吸収率の高い材料で構成することにより、回転
子６から装置部２０を環流する冷却剤への熱の移
動は促進され、従つて回転陽極３及び回転子６の
冷却効果の向上を図ることができる。これによ
り、ｘ線の照射時間を回転陽極３の回転数を増加
させることなく、長くすることが可能となり、接
点ピン４と接触板１７との接触による摩耗、回転
数増加に伴う電力の増加を抑制することができ
る。
第７図は本発明に係る回転陽極ｘ線管の他の実
施例を示す。第１図と同じものは同一符号を用い
て詳細な説明は省略する。第１図と異なるのは回
転陽極３を構成する支持棒３ｂを短かくし、この
支持棒３ｂを絶縁材で形成された蓋体５を介し
て、蓋体５とともに円筒状の回転子６の一部を形
成するように構成した点にある。尚、機械軸受１
８ａはケース２の回転子６の内部を覆う箇所の内
壁に設けられている。
施例を示す。第１図と同じものは同一符号を用い
て詳細な説明は省略する。第１図と異なるのは回
転陽極３を構成する支持棒３ｂを短かくし、この
支持棒３ｂを絶縁材で形成された蓋体５を介し
て、蓋体５とともに円筒状の回転子６の一部を形
成するように構成した点にある。尚、機械軸受１
８ａはケース２の回転子６の内部を覆う箇所の内
壁に設けられている。
以上のように構成すると継鉄１１の中空部分を
減らすことができる。従つて回転陽極ｘ線管１の
外形寸法を大きくすることなく回転子６の内部に
設けた磁気支承のための磁気力供給用としての永
久磁石８ａ，８ｂを大きくすることができるので
磁気力を増加させることができる。
減らすことができる。従つて回転陽極ｘ線管１の
外形寸法を大きくすることなく回転子６の内部に
設けた磁気支承のための磁気力供給用としての永
久磁石８ａ，８ｂを大きくすることができるので
磁気力を増加させることができる。
次に第８図に他の実施例を示す。第１図と同一
のものは同一符号を用いて詳細な説明は省略す
る。本実施例においては回転陽極３をはさんで相
対する位置に円筒状の回転子６ａ，６ｂを配置
し、それぞれの回転子６ａ，６ｂを覆うようにケ
ース２を形成する。ケース２のそれぞれの回転子
６ａ，６ｂの内部に対応する箇所にリング状の永
久磁石８ａ，８ｂをそれぞれ設置する。そしてこ
れらの永久磁石８ａ，８ｂを覆うようにそれぞれ
継鉄１１1，１１2を設ける。図に示した実施例に
おいては、継鉄１１1，１１2は中空状に形成さ
れ、内部に機械軸受１８ａ，１８ｂを配置した構
成となつているが、第７図のように構成すること
もできる。尚、本実施例では回転子６ａ，６ｂの
回転軸方向の変位を検知する検知器１４ｂをケー
ス２の回転子６ａの内部を覆う箇所に設け、支持
棒３ｂとの変位を検知するように構成している。
のものは同一符号を用いて詳細な説明は省略す
る。本実施例においては回転陽極３をはさんで相
対する位置に円筒状の回転子６ａ，６ｂを配置
し、それぞれの回転子６ａ，６ｂを覆うようにケ
ース２を形成する。ケース２のそれぞれの回転子
６ａ，６ｂの内部に対応する箇所にリング状の永
久磁石８ａ，８ｂをそれぞれ設置する。そしてこ
れらの永久磁石８ａ，８ｂを覆うようにそれぞれ
継鉄１１1，１１2を設ける。図に示した実施例に
おいては、継鉄１１1，１１2は中空状に形成さ
れ、内部に機械軸受１８ａ，１８ｂを配置した構
成となつているが、第７図のように構成すること
もできる。尚、本実施例では回転子６ａ，６ｂの
回転軸方向の変位を検知する検知器１４ｂをケー
ス２の回転子６ａの内部を覆う箇所に設け、支持
棒３ｂとの変位を検知するように構成している。
以上のように構成した回転陽極ｘ線管１におい
ては回転陽極３の軸すなわち支持棒３ｂの両端で
支持しているのできわめて安定した回転を得るこ
とができる。
ては回転陽極３の軸すなわち支持棒３ｂの両端で
支持しているのできわめて安定した回転を得るこ
とができる。
第９図は本発明の他の実施例を示す。本図にお
いては磁気力を供給する永久磁石及び電磁石から
の磁束に係る部材のみを記載し、他の部材の記載
は省略してある。尚、第１図と同一のものは同一
符号を付している。本実施例においては、磁気力
を供給する永久磁石１０は第１図等と異なり１つ
のリング状の永久磁石で形成されている。永久磁
石１０は継鉄１１ｘ上に取着され、永久磁石１０
の外周には別の継鉄１１Ｙが取着される。継鉄ｘ
上には第１図において述べた如き回転子６の半径
方向の安定に寄与する磁極１１ａ，１１ｃ及び第
１の電磁石１２ａ，１２ｂが取着される。上述の
継鉄１１ｂ上には第１図の説明で述べた如き回転
子６の回転軸方向の安定に寄与し更には陽極電流
導入のための接点ピン３ｃと接触板１７との間の
スイツチ作用を構成する磁極１１ｂ及び第２の電
磁石１３ａ，１３ｂ及び同形状の磁極１１ｄ，１
１ｅが取着されている。永久磁石１０はこの永久
磁石１０からの磁束の方向が回転子６上の高透磁
率材料のリング８ａ，８ｂと垂直を成す方向に着
磁を施され、従つて永久磁石１０からの磁束は、
ほとんど漏洩すること無く、磁気支承のための磁
路の一部を形成する。永久磁石１０からの磁束の
一部は、磁極１１ｄを通り回転子６上の高透磁率
材料のリング８ａを回転軸方向に走行し、磁極１
１ａから永久磁石１０に至る磁路２１ａを形成
し、永久磁石１０からの磁束の他の一部は、リン
グ状の磁極１１ｂを通り、リング８ａの端面８a1
を介し、リング８ａを回転軸方向に走行した後、
磁極１１ａから永久磁石１０に至る磁路２１ｂを
形成する。第１の電磁石１２ａは磁極１１ａにお
ける磁束を増減し、磁極１１ａとリング８ａの間
の磁気的吸引力に増減を行なう。継鉄１１ｘの中
心軸に対称な位置に取着された磁極１１ａと同形
状の磁極１１ｃも同様の動作を行ない、上述の磁
極１１ａと共に回転子６の回転子６の半径方向の
安定化を実現する。磁極１１ｃ及び図面に垂直な
方向に取着された磁極においても同様な作用が行
なわれる。第２の電磁石１３ａ，１３ｂは高透磁
率材料のリング８ａ，８ｂの端面８a1，８b1にお
ける磁束の増減を行ない、回転軸方向の安定化を
実現する。
いては磁気力を供給する永久磁石及び電磁石から
の磁束に係る部材のみを記載し、他の部材の記載
は省略してある。尚、第１図と同一のものは同一
符号を付している。本実施例においては、磁気力
を供給する永久磁石１０は第１図等と異なり１つ
のリング状の永久磁石で形成されている。永久磁
石１０は継鉄１１ｘ上に取着され、永久磁石１０
の外周には別の継鉄１１Ｙが取着される。継鉄ｘ
上には第１図において述べた如き回転子６の半径
方向の安定に寄与する磁極１１ａ，１１ｃ及び第
１の電磁石１２ａ，１２ｂが取着される。上述の
継鉄１１ｂ上には第１図の説明で述べた如き回転
子６の回転軸方向の安定に寄与し更には陽極電流
導入のための接点ピン３ｃと接触板１７との間の
スイツチ作用を構成する磁極１１ｂ及び第２の電
磁石１３ａ，１３ｂ及び同形状の磁極１１ｄ，１
１ｅが取着されている。永久磁石１０はこの永久
磁石１０からの磁束の方向が回転子６上の高透磁
率材料のリング８ａ，８ｂと垂直を成す方向に着
磁を施され、従つて永久磁石１０からの磁束は、
ほとんど漏洩すること無く、磁気支承のための磁
路の一部を形成する。永久磁石１０からの磁束の
一部は、磁極１１ｄを通り回転子６上の高透磁率
材料のリング８ａを回転軸方向に走行し、磁極１
１ａから永久磁石１０に至る磁路２１ａを形成
し、永久磁石１０からの磁束の他の一部は、リン
グ状の磁極１１ｂを通り、リング８ａの端面８a1
を介し、リング８ａを回転軸方向に走行した後、
磁極１１ａから永久磁石１０に至る磁路２１ｂを
形成する。第１の電磁石１２ａは磁極１１ａにお
ける磁束を増減し、磁極１１ａとリング８ａの間
の磁気的吸引力に増減を行なう。継鉄１１ｘの中
心軸に対称な位置に取着された磁極１１ａと同形
状の磁極１１ｃも同様の動作を行ない、上述の磁
極１１ａと共に回転子６の回転子６の半径方向の
安定化を実現する。磁極１１ｃ及び図面に垂直な
方向に取着された磁極においても同様な作用が行
なわれる。第２の電磁石１３ａ，１３ｂは高透磁
率材料のリング８ａ，８ｂの端面８a1，８b1にお
ける磁束の増減を行ない、回転軸方向の安定化を
実現する。
以上の説明で明らかなように本発明に係る回転
陽極ｘ線管用磁気軸受装置を用いれば回転子はほ
とんど永久磁石の磁気力によつて支承されるの
で、消費電力を最小にすることができる。又、継
鉄を第７図の如く中空部分の減少あるいは第８図
の如く磁気支承部位を回転陽極３の支持棒３ｂの
両端に位置させる等の変形を行なうことにより、
より永久磁石の磁気力を増加させ、かつ回転の安
定化を図ることが可能である。更に回転子を包含
するケース部位は、外側及び内側の両方に冷却剤
が環流するため、回転陽極及び回転子の効果的な
冷却が可能である等の種々の優れた効果を奏す
る。
陽極ｘ線管用磁気軸受装置を用いれば回転子はほ
とんど永久磁石の磁気力によつて支承されるの
で、消費電力を最小にすることができる。又、継
鉄を第７図の如く中空部分の減少あるいは第８図
の如く磁気支承部位を回転陽極３の支持棒３ｂの
両端に位置させる等の変形を行なうことにより、
より永久磁石の磁気力を増加させ、かつ回転の安
定化を図ることが可能である。更に回転子を包含
するケース部位は、外側及び内側の両方に冷却剤
が環流するため、回転陽極及び回転子の効果的な
冷却が可能である等の種々の優れた効果を奏す
る。
第１図は本発明に係る磁気軸受装置を用いた回
転陽極ｘ線管の断面図、第２図、第３図は第１図
におけるＡ−A′断面、Ｂ−B′断面を示す断面図、
第４図は第１図に示す回転陽極ｘ線管の１部切欠
き斜視図、第５図は第１図における回転陽極ｘ線
管の動作を説明するための部分拡大図、第６図は
高真空を保持するためのケースと磁気支承に係る
装置部の位置関係を示す断面図、第７図乃至第９
図は本発明に係る磁気軸受装置を用いた回転陽極
ｘ線管の変形例を示す断面図である。 １……回転陽極ｘ線管、２……ケース、３……
回転陽極、３ａ……回転板、３ｂ……支持棒、３
ｃ……陽極電流導入用接点ピン、４……陰極、
６，６ａ，６ｂ……円筒状の回転子、８ａ，８ｂ
……高透磁率材料のリング、１０，１０ａ，１０
ｂ……永久磁石、１１，１１1，１１2，１１ｘ，
１１Ｙ……継鉄、１２ａ，１２ｂ……第１の電磁
石、１３ａ，１３ｂ……第２の電磁石、１４ａ…
…第１の検知器、１４ｂ……第２の検知器、１５
……銅リング（駆動装置）、１６……固定子（駆
動装置）、１７……接触板。
転陽極ｘ線管の断面図、第２図、第３図は第１図
におけるＡ−A′断面、Ｂ−B′断面を示す断面図、
第４図は第１図に示す回転陽極ｘ線管の１部切欠
き斜視図、第５図は第１図における回転陽極ｘ線
管の動作を説明するための部分拡大図、第６図は
高真空を保持するためのケースと磁気支承に係る
装置部の位置関係を示す断面図、第７図乃至第９
図は本発明に係る磁気軸受装置を用いた回転陽極
ｘ線管の変形例を示す断面図である。 １……回転陽極ｘ線管、２……ケース、３……
回転陽極、３ａ……回転板、３ｂ……支持棒、３
ｃ……陽極電流導入用接点ピン、４……陰極、
６，６ａ，６ｂ……円筒状の回転子、８ａ，８ｂ
……高透磁率材料のリング、１０，１０ａ，１０
ｂ……永久磁石、１１，１１1，１１2，１１ｘ，
１１Ｙ……継鉄、１２ａ，１２ｂ……第１の電磁
石、１３ａ，１３ｂ……第２の電磁石、１４ａ…
…第１の検知器、１４ｂ……第２の検知器、１５
……銅リング（駆動装置）、１６……固定子（駆
動装置）、１７……接触板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円筒状に形成した回転子と、 この回転子の内壁の回転軸方向に一定間隔を持
つて並設される高透磁率材料で形成した少なくと
も１組のリングと、 前記回転子を覆いかつ真空を保持する非磁性材
料で形成したケースと、 前記回転子の半径方向に放射状に前記リングに
対向して複数突出した少なくとも１組の第１の突
出部及び前記回転子の半径方向に環状に突出しか
つ前記少なくとも１組のリング双方の端縁に対向
して設けられる第２の突出部を有し、前記回転子
の内部に位置する前記ケースの外壁に設けられる
円筒状の継鉄と、 前記のそれぞれのリングに対向して前記円筒状
の継鉄の周壁に設けられる前記回転子の半径方向
に看磁した少なくとも１組の永久磁石と、 前記継鉄の第１の突出部にコイルを巻回するこ
とにより前記回転子の半径方向の磁束を制御する
第１の電磁石と、 前記継鉄の第２の突出部にコイルを巻回するこ
とにより前記回転子の軸方向の磁束を制御する第
２の電磁石と、 を具備することを特徴とする回転陽極Ｘ線管用磁
気軸受装置。 ２ ケースの内面を熱吸収率の高い材料で構成し
てなる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線管用磁気軸受装置。 ３ ケースに冷却剤を環流させる通路を設けてな
る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線管用磁気軸受装置。 ４ 継鉄の内部に冷却剤を環流させる通路を設け
てなる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線管用磁気軸受装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56118428A JPS5819844A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 回転陽極ｘ線管用磁気軸受装置 |
| US06/401,814 US4468801A (en) | 1981-07-30 | 1982-07-26 | Rotary anode X-ray tube |
| DE8282303957T DE3268123D1 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-27 | Rotary anode x-ray tube |
| AU86456/82A AU541417B2 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-27 | Rotary anode x-ray tube |
| EP82303957A EP0071456B1 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-27 | Rotary anode x-ray tube |
| CA000408225A CA1186010A (en) | 1981-07-30 | 1982-07-28 | Rotary anode x-ray tube |
| ZA825455A ZA825455B (en) | 1981-07-30 | 1982-07-29 | Rotary anode x-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56118428A JPS5819844A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 回転陽極ｘ線管用磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819844A JPS5819844A (ja) | 1983-02-05 |
| JPH021348B2 true JPH021348B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=14736395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56118428A Granted JPS5819844A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 回転陽極ｘ線管用磁気軸受装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4468801A (ja) |
| EP (1) | EP0071456B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5819844A (ja) |
| AU (1) | AU541417B2 (ja) |
| CA (1) | CA1186010A (ja) |
| DE (1) | DE3268123D1 (ja) |
| ZA (1) | ZA825455B (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3149936A1 (de) * | 1981-12-16 | 1983-06-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Drehanoden-roentgenroehren |
| DE3233064A1 (de) * | 1982-09-06 | 1984-03-08 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Drehanoden-roentgenroehre |
| JPS6078109A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-02 | Toshiba Corp | 磁気軸受 |
| JPS60163355A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-26 | Toshiba Corp | Ｘ線管装置 |
| JPS60164013A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-27 | Toshiba Corp | 磁気軸受 |
| JPS6185060A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-30 | Toshiba Corp | 非接触位置決め装置 |
| FR2575329B1 (fr) * | 1984-12-21 | 1987-01-16 | Thomson Cgr | Gaine equipee a convection forcee pour tube radiogene a anode tournante |
| JPS6276246A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Toshiba Corp | 回転陽極形ｘ線管 |
| FR2609123A1 (fr) * | 1986-12-31 | 1988-07-01 | Mecanique Magnetique Sa | Palier fluide hybride a raideur modifiee par effet electromagnetique |
| DE8710059U1 (de) * | 1987-07-22 | 1988-11-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Drehanoden-Röntgenröhre |
| FR2637124B1 (fr) * | 1988-09-23 | 1990-10-26 | Gen Electric Cgr | Systeme de suspension d'une anode tournante de tube a rayons x comportant des paliers magnetiques passifs |
| FR2659396B1 (fr) * | 1990-03-07 | 1992-05-15 | Cit Alcatel | Pompe a vide pour vide moleculaire propre. |
| DE4108591A1 (de) * | 1990-03-28 | 1991-10-02 | Siemens Ag | Magnetische kupplung, insbesondere fuer eine roentgen-drehroehre |
| DE19931296A1 (de) * | 1999-07-07 | 2001-01-11 | Philips Corp Intellectual Pty | Drehanoden-Röntgenröhre mit axialer Lagerung |
| US6198803B1 (en) | 1999-08-20 | 2001-03-06 | General Electric Company | Bearing assembly including rotating element and magnetic bearings |
| EP1247026B1 (de) * | 1999-12-27 | 2009-09-02 | LUST ANTRIEBSTECHNIK GmbH | Magnetisches lagersystem |
| US8385505B2 (en) * | 2009-06-19 | 2013-02-26 | Varian Medical Systems, Inc. | X-ray tube bearing assembly |
| WO2013175329A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Koninklijke Philips N.V. | Balancing in an x-ray tube |
| DE102012212133B3 (de) * | 2012-07-11 | 2013-07-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Drehanodenanordnung und Röntgenröhre |
| US10927892B2 (en) | 2015-02-26 | 2021-02-23 | Carrier Corporation | Magnetic thrust bearing |
| WO2016137775A1 (en) | 2015-02-26 | 2016-09-01 | Carrier Corporation | Magnetic bearing |
| EP3430638A4 (en) * | 2016-03-18 | 2020-02-12 | Varex Imaging Corporation | MAGNETIC LIFTING DEVICE FOR AN X-RAY TUBE |
| US11035406B2 (en) | 2017-04-01 | 2021-06-15 | Carrier Corporation | Magnetic radial bearing with flux boost |
| WO2018182905A1 (en) | 2017-04-01 | 2018-10-04 | Carrier Corporation | Magnetic radial bearing with flux boost |
| CN114876953B (zh) | 2017-04-01 | 2024-05-10 | 开利公司 | 具有磁通升高的磁径向轴承 |
| US10629403B1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-21 | Varex Imaging Corporation | Magnetic assist bearing |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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