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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- rotor
- magnetic
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- rotating anode
- case
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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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- H01J35/08—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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