JPS60198046A - Rotary-anode x-ray tube - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To increase the life of a rotary-anode X-ray tube by supporting a rotary shaft for a rotary anode by means of bearings each consisting of a retainer prepared from a self-lubricating material and a ball, an inner race and an outer race at least one of which is coated with a light metal. CONSTITUTION:An umbrella-like anode target 4 facing the cathode 2 of an X- ray tube is rotated by a rotor 6. A rotary shaft 8 for the target 4 is rotated while being supported by a stator 9, which is fixed to the end of an encircling case 1, through bearings 12 and 13. Each of the bearings 12 and 13 consists of an inner race 14, an outer race 15, a ball 17 and a retainer 16. The retainer 16 is prepared from a self-lubricating material such as MoS2. At least one of the ball 17 and the races 14 and 15 is coated with a light metal such as Ag. As a result, Ag acts as a lubricant until MoS2 contained in the retainer 16 transfers, thereby avoiding a nonlubricous state of the bearing and increasing the life of the X-ray tube.

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線管処係シ、特にその回転機構
の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a rotating anode type X-ray tube processing system, and particularly to improvements in its rotation mechanism.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

一般にｘｌｌ管は、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１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の一方に
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ｆ３が偏心して設けられて
いる。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、前記陰極互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、制動輻射によって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
であシ、熱発生面積を実効的に広げるために高速度で回
転できるようになっている。このような陽極ターゲット
４は支持柱５を介して有蓋円筒状ローター６に連結され
ている。Generally, XLL tubes are used for medical purposes, for example, for X-ray diagnosis, and in cases such as gastric examination, an X-ray tube as shown in FIG. 1 has been conventionally used. This X-ray tube is of the so-called rotating anode type, in which cathodes are arranged on one side of an envelope 1, and a cup 3 containing a cathode filament that emits thermionic electrons and a focusing electrode is provided eccentrically. There is. Further, near the center of the envelope 1, a substantially umbrella-shaped anode target 4 is arranged so as to face the cathodes. This anode target 4 provides a high potential difference between the cathodes,
Electrons emitted from the cathode filament are accelerated and collided to generate X-rays by bremsstrahlung radiation, and the large amount of heat generated at that time is stored and radiated. It can be rotated at high speed to spread it out. Such an anode target 4 is connected to a covered cylindrical rotor 6 via a support column 5.

このローター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とローター６は一体になっている。ローター６の内側
忙は、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）Ｋよジローター６に固着さ
れている。この回転軸６と前記ローター６との間には有
底筒状の固定子９が同軸的に配設され、一端が封着リン
グ１０．１１を介して前記外囲器ＩＫ固定されている。This rotor 6 is connected to a stator 7 disposed outside the envelope 1.
It generates rotational force in response to a rotating magnetic field generated by the stator 7, and together with the stator 7, it forms an induction motor. Note that the support column 5 and the rotor 6 are integrated. A rotating shaft 8 is disposed along the axis of the rotor 6, and this rotating shaft 8
One end of the rotor 6 is fixed to the gerotor 6 with a screw K or the like (not shown). A bottomed cylindrical stator 9 is coaxially disposed between the rotating shaft 6 and the rotor 6, and one end thereof is fixed to the envelope IK via a sealing ring 10.11.

尚、この固定子９は一部が管外に露出しておシ、Ｘ線管
全体を外部に支持固定する役目と、外部から陽極ターゲ
ット４に電流を導く役目も果している。そして固定子９
と前記回転軸８との間には、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。さて、動作時には陰極フィラメントから放出された
電子がターゲット４に到達した時のノｆワーは、陽極電
圧５０ｋＶ、電流２０　ｍＡの場合、１　ｋＷに達する
。Incidentally, this stator 9 is partially exposed outside the tube, and also serves to support and fix the entire X-ray tube to the outside and to guide current to the anode target 4 from the outside. and stator 9
A bearing 12.13 is interposed between the rotary shaft 8 and the rotary shaft 8, so that the rotary shaft 8 can freely rotate. During operation, the power when electrons emitted from the cathode filament reach the target 4 reaches 1 kW when the anode voltage is 50 kV and the current is 20 mA.

この７４’ワーの９９％以上が熱に変換されるので、タ
ーゲット４は外部への熱輻射と他の部分への熱伝導を伴
いながら高温度に加熱される。熱輻射は温度の４乗に比
例して増加するので、高温になると放熱が大きく増加し
、短時間で熱平衡に達する。例えば前記の条件では５分
後に１１００℃で平衡する。一方、熱伝導による熱の伝
達は、伝導媒体の他端が熱的にフリーの場合には、長時
間かかつて徐々に端部が高温となる。そしてターゲット
４の熱はローター６、回転軸８に伝えられ、これらを高
温にする。ローター６が高温になれば、前述したように
熱輻射が増加して熱的に平衡に達する６前記した条件で
は、支持柱６上の０点は通電開始後約１５分で８００℃
、ローター６の０点では通電開始後３０分で５５０℃、
ベアリング１２の近傍の０点では通電開始後約５０分で
４００℃で熱平衡に達するものもある。ベアリング１２
．１３は、金属製の内輪、外輪レース及びメールから構
成されておシ、それらの間の摩耗を少なくするために、
表面に鉛、銀、金等の固体潤滑材を付着しである。Since more than 99% of this 74' power is converted into heat, the target 4 is heated to a high temperature with heat radiation to the outside and heat conduction to other parts. Thermal radiation increases in proportion to the fourth power of temperature, so as the temperature rises, heat radiation increases significantly and thermal equilibrium is reached in a short time. For example, under the above conditions, equilibration occurs at 1100°C after 5 minutes. On the other hand, when heat is transferred by thermal conduction, if the other end of the conductive medium is thermally free, the end gradually becomes hotter over a long period of time. The heat of the target 4 is then transferred to the rotor 6 and rotating shaft 8, making them hot. When the rotor 6 becomes high temperature, thermal radiation increases as described above and reaches thermal equilibrium. 6 Under the above conditions, the zero point on the support column 6 reaches 800 degrees Celsius approximately 15 minutes after the start of energization.
, at the zero point of rotor 6, the temperature is 550°C 30 minutes after the start of energization,
At the 0 point near the bearing 12, thermal equilibrium may be reached at 400° C. approximately 50 minutes after the start of energization. Bearing 12
．． 13 is composed of a metal inner ring, outer ring race, and mail, and in order to reduce wear between them,
A solid lubricant such as lead, silver, or gold is attached to the surface.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

前記のような従来のＸ線管においては、ベアリングが−
ルが高温になシ易く、これに付着しである固体潤滑材が
蒸発したシ、ゴールと内。In the conventional X-ray tube as mentioned above, the bearing is
The solid lubricant that adheres to it evaporates and the inside of the goal is easily exposed to high temperatures.

外輪レースとの摩擦によシ固体潤滑材が摩耗し、潤滑不
良を来たし、一度その状態に陥ると、潤滑材の供給がな
いため、回転不能な状態に陥シＸ線管の寿命の原因とな
る場合が多い。その対策として％　Ｍｏ’８２合金等の
自己潤滑性のある材料からなるリテーナを装着したベア
リングを具備した回転陽極型Ｘ線管が提案されてｂて、
リテーナからゴールへ更にゴールから内、外輪レースに
潤滑材が供給され、長寿命を図っている。Friction with the outer race causes the solid lubricant to wear out, resulting in poor lubrication, and once this condition occurs, the lack of lubricant supply makes it impossible to rotate, which can shorten the life of the X-ray tube. This is often the case. As a countermeasure, a rotating anode X-ray tube equipped with a bearing equipped with a retainer made of a self-lubricating material such as Mo'82 alloy has been proposed.
Lubricant is supplied from the retainer to the goal, and from the goal to the inner and outer races, ensuring a long life.

ところが前記リテーナを使用するには、次のような問題
がある。即ち、Ｍｏ８２合金等がリテーナからが一部に
、更にポールから内、外輪レースに転移するＫは、約３
０時間もの間、ロータを駆動しなければならない。その
ために、製造工程上の時間のロスが生じ、更に駆動初期
には、が−ルと内、外輪レースが無潤滑であるので、表
面に損傷が生じ、ベアリングに起因する振動、騒音の問
題が発生し易い。又、Ｍｏ８２合金等がゾール、内、外
輪レースに転移した後の実使用時に、Ｍｏ　８２合金が
一時的に一部分がはがれるような事態が生じ、その際に
もぎ一部及び内、°外輪レースに損傷が生じ、更には潤
滑不良に基づく撮動１．騒音が生ずるという欠点がある
。However, using the retainer has the following problems. In other words, the K at which Mo82 alloy, etc. is transferred from the retainer to a portion and further from the poles to the inner and outer races is approximately 3.
The rotor must be driven for 0 hours. This results in a loss of time in the manufacturing process, and in the early stages of driving, the wheels and inner and outer races are not lubricated, resulting in damage to the surfaces and problems with vibration and noise caused by the bearings. Easy to occur. Additionally, during actual use after the Mo82 alloy has transferred to the sole, inner and outer race, a portion of the Mo82 alloy may be temporarily peeled off, causing damage to part of the grip and the inner and outer race. Imaging due to damage and even poor lubrication 1. The disadvantage is that it generates noise.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、ＭＯ８２合金等の自己潤滑性のある
材料からなるリテーナをベアリングに装着した場合でも
、低振動、低騒音且つ長寿命の回転陽極型Ｘ線管を提供
することである。An object of the present invention is to provide a rotating anode type X-ray tube that has low vibration, low noise, and long life even when a retainer made of a self-lubricating material such as MO82 alloy is attached to a bearing.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、ベアリングが内輪レース、外輪レース、及
び両者間に位置するゴール、リテーナからなシ、且つ前
記リテーナは自己潤滑性材料によ多形成され、更に前記
ゴール、内輪レース、外輪レースの少なくともいずれか
には、予め軟金属又は合金がコーティングされてなる回
転陽極型Ｘ線管である。The present invention provides a bearing comprising an inner race, an outer race, a goal located between the two, and a retainer, the retainer being made of a self-lubricating material, and at least one of the goal, the inner race, and the outer race. Either one is a rotating anode type X-ray tube that is coated with a soft metal or alloy in advance.

又、他の発明は、ベアリングが内輪レース、外輪レース
、及び両者間に位置するポール、リテーナからなシ、且
つ前記リテーナは自己潤滑性材料によ多形成され、更に
前記ゾール、内輪レース、外輪レースの少なくともいず
れかは、セラミックスによ多形成されてなる回転陽極型
Ｘ線管である。In another invention, the bearing includes an inner race, an outer race, a pole located between the two, and a retainer, and the retainer is made of a self-lubricating material, and the bearing further includes the inner race, the inner race, and the outer race. At least one of the races is a rotating anode type X-ray tube made of ceramic.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

この発明は上記従来の問題点を解消するために、ベアリ
ングを改善したもので、ベアリングについてのみ説明す
ることＫする。This invention improves the bearing in order to solve the above-mentioned conventional problems, and only the bearing will be explained here.

即ち、この発明の回転陽極型Ｘ線管におけるベアリング
は第２図に示すように構成され、内輪レース１４と外輪
レース１５が同軸的に設けられている。この内輪レース
１４と外輪レースＪ５の間には、環状リテーナ１６と複
数のキール１７が設けられ、このポール１７により内輪
レース１４は回転自在になっている。そして、使用時に
は、第１図に示すように内、外輪レース１４．１５はそ
れぞれ回転軸８と固定子９に固着される。That is, the bearing in the rotary anode type X-ray tube of the present invention is constructed as shown in FIG. 2, and an inner race 14 and an outer race 15 are coaxially provided. An annular retainer 16 and a plurality of keels 17 are provided between the inner race 14 and the outer race J5, and the pawls 17 allow the inner race 14 to rotate freely. In use, the inner and outer races 14 and 15 are fixed to the rotating shaft 8 and the stator 9, respectively, as shown in FIG.

上記の場合、この発明ではりテーカ１６は−Ｍｏ　Ｓ　
２合金等の自己潤滑性材料からなっている。In the above case, in this invention the beam taker 16 is −Mo S
It is made of self-lubricating material such as 2 alloy.

又、テール１７、内輪レース１４、外輪レース１５の少
なくともいずれかには、Ａｇ等の軟金属又はＭｏ　８２
等の合金が潤滑材として予めコーティングされている。Further, at least one of the tail 17, the inner race 14, and the outer race 15 is made of soft metal such as Ag or Mo 82.
The alloy is pre-coated as a lubricant.

尚、この発明の回転陽極型Ｘ線管は、上記ベアリング以
外は従来例（第１図）と同様構成ゆえ、詳細な説明を省
略する。The rotary anode type X-ray tube of the present invention has the same structure as the conventional example (FIG. 1) except for the above-mentioned bearings, so a detailed explanation will be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、ベアリングにはＭｏ８２等の自己潤
滑性材料からなるリテーナ１６が装着され、？−ル１７
と内、外輪レース１４．１５のうち少なくともいずれか
［１Ａｇ等の軟金属又はＭｏ　８２等の合金が潤滑材と
して予めコーティングされているので、リテーナ１６の
Ｍｏ　８２合金等がポール１７や内、外輪レース１４．
１６に転移するまでの間、Ａｇ等の軟金属又はＭｏ　８
２等の合金が潤滑材として働き、ポール１７と内、外輪
レース１４．１５との無潤滑状態での接触は回避できる
。この結果、？−ル１７や内、外輪レース１４．１５の
損傷を防ぎ、ベアリングに起因する撮動、騒音を低下で
きる。又、Ｘ線管を使用しているとき、転移したＭｏ　
８２合金等の潤滑材が一時的に部分的にはがれた場合も
、Ａｇ等の軟金属又はＭｏ　８２等の合金が露出し、そ
れが潤滑材として働き、潤滑不良による振動、騒音の問
題も克服できる。According to this invention, the bearing is fitted with a retainer 16 made of a self-lubricating material such as Mo82, -Le 17
At least one of the inner and outer races 14 and 15 [1 Ag or other soft metal or an alloy such as Mo 82 is coated as a lubricant in advance, so that the Mo 82 alloy or the like of the retainer 16 is coated with the pole 17 and the inner and outer races. Race 14.
Until the transition to 16, soft metals such as Ag or Mo 8
The No. 2 alloy acts as a lubricant, and contact between the pawl 17 and the inner and outer races 14 and 15 without lubrication can be avoided. As a result,? - It is possible to prevent damage to the wheels 17 and the inner and outer races 14 and 15, and to reduce noise caused by bearings. Also, when using an X-ray tube, the transferred Mo
Even if a lubricant such as 82 alloy is temporarily partially peeled off, soft metals such as Ag or alloys such as Mo 82 are exposed, which acts as a lubricant and overcomes the problems of vibration and noise caused by poor lubrication. can.

このようにこの発明では、動作の初期にはＡｇ潤滑材が
作用し、３０時間以上という長時間後はりテーカ１６の
Ｍｏ　Ｓ　２潤清材が作用してくるので、高性能が維持
され、且つ長寿命が期待できる。In this way, in this invention, the Ag lubricant acts at the beginning of the operation, and the Mo S 2 lubricant of the beam taker 16 acts after a long period of 30 hours or more, so that high performance is maintained. You can expect a long life.

〔他の発明の実施例〕[Embodiments of other inventions]

この他の発明におけるイアリングも、上記と同様に内、
外輪レース１４　、１５、リテーナ１６、及びポール１
７から構成されている。そして、リテーナ１６は、上記
と同様にＭｏ　８２合金等の自己潤滑性材料からなって
いる。又、ｙｋ”　−ル１７、内輪レース１４Ｉ外輪レ
ース１５のうち少なくともいずれかは、Ａｔ２０３又は
５ｔ３Ｎ４等のセラミックからなっている。Earrings in other inventions also include:
Outer race 14, 15, retainer 16, and pole 1
It consists of 7. Similarly to the above, the retainer 16 is made of a self-lubricating material such as Mo 82 alloy. Further, at least one of the yk"-rule 17, the inner race 14I and the outer race 15 is made of ceramic such as At203 or 5t3N4.

〔他の発明の効果〕[Effects of other inventions]

この場合も、リテーナ１６のＭｏ　８２合金が？−ル１
７及び内、外輪レース１４．１５に転移するまで、更に
実際の使用時、はがれた場合でも、上記最初の発明と同
様の効果を得ることができる。Also in this case, is the Mo 82 alloy of the retainer 16? -Le 1
7 and the inner and outer race races 14 and 15, and even if it peels off during actual use, the same effect as the first invention can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の回転陽極型Ｘ線管を示す断面図、第２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（
ベアリング）を一部切欠いて示す斜視図である。 Ｊ・・・外囲器、４・・・陽極ターｆｆ、）、５・・・
支持柱、６・・・ローター、８・・・回転軸、９・・・
固定子、１２．１３・・・ベアリング、１４・・・内輪
レース、１５・・・外輪レース、１６・・・リテーナ、
１７・・・？−ル。 第１図 第２図 ？？FIG. 1 is a sectional view showing a conventional rotating anode X-ray tube, and FIG. 2 is a main part of a rotating anode X-ray tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the bearing. J... Envelope, 4... Anode tarff, ), 5...
Support column, 6... Rotor, 8... Rotating shaft, 9...
Stator, 12.13... Bearing, 14... Inner race, 15... Outer race, 16... Retainer,
17...? -L. Figure 1 Figure 2? ?

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）外囲器内に配設され陽極ターゲットを固着した支
持柱を一端に同軸的に突設した円筒状ローターと、該ロ
ーターの内側に同軸的に固着された回転軸と、該回転軸
と前記ローターとの間に配設され一部が管外に露出した
筒状固定子と、該固定子と前記回転軸との間に介在配設
されたベアリングとを具備した回転陽極型Ｘ線管におい
て、 前記ベアリングは内輪レース、外輪レース、及び両者間
に位置するぜ一部、リテーナからなシ、且つ前記リテー
ナは自己潤滑性材料によ多形成され、更に前１１ｆｔ：
　ｇ−ル、内輪レース、外輪レースの少なくともいずれ
かに軟金属又は合金がコーティングされてなることを特
徴とする回転陽極型Ｘｉ管。(1) A cylindrical rotor with a support column disposed inside an envelope and coaxially protruding from one end to which an anode target is fixed, a rotating shaft coaxially fixed inside the rotor, and the rotating shaft. and a cylindrical stator disposed between the rotor and a portion thereof exposed outside the tube, and a bearing interposed between the stator and the rotating shaft. In the tube, the bearing includes an inner race, an outer race, a gap located between the two, and a retainer, and the retainer is made of a self-lubricating material, and further includes a front 11 ft.
A rotating anode type Xi tube characterized in that at least one of the girder, the inner race, and the outer race is coated with a soft metal or an alloy. （２）外囲器内に配設され陽極ターゲットを固着した支
持柱を一端に同軸的に突設した円筒状ローターと、該ロ
ーターの内側に同軸的に固着された回転軸と、該回転軸
と前記ローターとの間に配設され一部が管外に露出した
筒状固定子と、該固定子と前記回転軸との間に介在配設
されたベアリングとを具備した回転陽極型Ｘ線管におｈ
て、 前記ベアリングは内輪レース、外輪レース、及び両者間
如位置するポール、リテーナからなり、且づ上記リテー
ナは自己潤滑性材料により形成され、更に前記が−ル、
内輪レース、外輪レースの少々くともいずれかは、セラ
ミックスによ多形成されてなることを特徴とする回転陽
極型Ｘ線管。(2) A cylindrical rotor with a support column disposed inside an envelope and coaxially protruding from one end to which an anode target is fixed, a rotating shaft coaxially fixed to the inside of the rotor, and the rotating shaft. and a cylindrical stator disposed between the rotor and a portion thereof exposed outside the tube, and a bearing interposed between the stator and the rotating shaft. h in the pipe
The bearing comprises an inner race, an outer race, and a pole and a retainer located between the two, and the retainer is made of a self-lubricating material, and the retainer is made of a self-lubricating material;
A rotating anode type X-ray tube characterized in that at least one of the inner race and the outer race is made of ceramic.