(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受シャフトと、上記軸受シャフトを閉じ込め、主としてモリブデン及び／又はタングステン又はその合金を含み、少なくとも二つの軸受部とからなる軸受シェルとにより構成され、液体潤滑剤が上記軸受シャフトと上記軸受シェルの間にある摺動軸受、特に、螺旋溝状の軸受よりなる、回転アノード式Ｘ線管であって、
上記軸受部の外側に溶接性材料から作られる連結素子が設けられ、
上記連結素子は溶接により互いに連結され、
軸受シェルがモリブデン又はその合金からなる場合、上記連結素子は、鉄、ニッケル及びコバルトを含む合金からなることを特徴とする、回転アノード式Ｘ線管。
【請求項２】
上記軸受部の少なくとも一部分の対向する端面は、上記潤滑剤で湿らせ得ない被膜が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の回転アノード式Ｘ線管。
【請求項３】
上記連結素子は、上記軸受部にはんだ付けされていることを特徴とする、請求項１記載の回転アノード式Ｘ線管。
【請求項４】
上記連結素子は、レーザ溶接により互いに連結されていることを特徴とする、請求項１記載の回転アノード式Ｘ線管。
【請求項５】
上記連結素子は、環状の内側断面を有し、そこに連結された上記軸受部の上記一部分は、適合した外側断面を有することを特徴とする、請求項１記載の回転アノード式Ｘ線管。
【請求項６】
上記連結素子及び上記軸受部は、共通の端面を有することを特徴とする、請求項１記載の回転アノード式Ｘ線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軸受シャフトと、上記軸受シャフトを閉じ込め、主としてモリブデン及び／又はタングステン又はその合金を含み、少なくとも二つの軸受部とからなる軸受シェルとにより構成され、液体潤滑剤が上記軸受シャフトと上記軸受シェルの間にある摺動軸受、特に、螺旋溝状の軸受よりなる、回転アノード式Ｘ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の形のＸ線管は欧州公開特許第578 314 号明細書により周知である。軸受シェル及び軸受シャフトは、一方で液体潤滑剤として使用されるガリウム合金で湿らせることが可能であり、他方で、３００°Ｃ以上の温度の場合でさえかかる潤滑剤による作用を受けないモリブデン合金（ＴＺＭ）からなる。上記軸受シェルは、互いに連結された少なくとも二つの軸受部からなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記軸受部は、対称軸に平行に延在する多数のねじを用いて互いに連結される。かかるねじ留めされた連結は、潤滑剤が上記軸受部の間隙を介して軸受から漏れ出るのを防止するよう非常に堅固であることが必要である。このため、軸受シェルの壁の厚さは厚いことが必要とされる。
【０００４】
本発明の目的は、上述の形の回転アノード式Ｘ線管がかなり容易に製造され得るように設計することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、上記軸受部の外側に溶接性材料から作られた連結素子が設けられ、上記連結素子は溶接された継手によって互いに連結されている本発明によって実現される。二つの軸受部は、かくして、軸受部に連結された連結素子を互いに溶接することによって接合される。即ち、軸受シェルをその中に含まれる潤滑剤（通常は、ガリウム合金）がモリブデンと反応する温度に加熱することなく、モリブデン（又はタングステン）製の二つの軸受部を溶接又ははんだ付けによって直接連結することが不可能であることを考慮している。連結素子が溶接性材料からなるということは、かかる材料からなる部品は、溶接によって連結可能であり、一方、潤滑剤の温度は、溶接中に潤滑剤が軸受の材料と反応する程に高くはならないことが必要であることを意味する。
【０００６】
上記軸受部の間接的な接合は、潤滑剤が連結素子の間に溶接された継手を通って漏れ出るのを確実に防止する。従って、ねじ留めされた連結の場合とは異なり、軸受部は潤滑剤が間に存在する間隙から漏れ出ることがないよう互いに押圧される必要はない。従って、連結領域において、壁の厚さは、ねじ留めされた連結を備えた摺動軸受（略１０乃至１５ｍｍ）よりも実質的に薄くても構わない（例えば、２ｍｍ）。本発明による摺動軸受は、かくして、ねじ留めされた連結を備えた摺動軸受よりも必要とするモリブデンは少ないので、摺動軸受のコスト、容積及び重量の削減が得られる。更に重要なコスト上の利点は、モリブデン又はタングステンの軸受部の（ねじを切られた）孔は、なしで済ますことができることである。かかる孔は多額の経費を用いてはじめて形成することができる。
【０００７】
本発明によれば、回転アノード式Ｘ線管の軸受部の対向する端面の間に小さな間隙だけが残る場合でさえ、潤滑剤は、かかる間隙を介して、連結素子又は溶接された継手に到達し、それと反応する可能性がある。これを確実に防止するため、他の一実施例において、軸受部の少なくとも一部分の対向する端面は潤滑剤で湿らせ得ない被膜が設けられている。
【０００８】
本発明の他の一実施例において、連結素子の一つは、鉄、ニッケル及びコバルトを含む合金からなる。平らな軸受に関連する温度範囲において、かかる合金はモリブデンと実質的に同一の熱膨張係数を有する。別の実施例において、連結素子は、軸受部にはんだ付けされている。その理由は、鉄−ニッケル−コバルト合金は、モリブデンに容易にはんだ付けできるからである。上記軸受部は、平らな軸受の許容可能な動作温度を上回る温度に到達する場合があるが、連結素子は潤滑剤が軸受シェルに導入される前にはんだ付けすることが可能であるので、このことは支障にはならない。
【０００９】
本発明の好ましい一実施例において、連結素子及び軸受部は共通の端面を有する。軸受部の端面と連結素子の端面を別々の平面に形成することも可能である。しかし、共通の端面の場合、例えば、はんだ付けによる接合の後、連結素子と関連する軸受部は、平坦にするため研削することだけが必要とされるので、一層容易に実現することが可能である。
【００１０】
【実施例】
以下に添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図１に示す回転アノード式Ｘ線管は、カソード３が第１の絶縁体２を介して固定され、回転アノードが第２の絶縁体４を介して固定された金属製エンベロープ１よりなる。回転アノードは、その表面が高電圧の印加時にＸ線を発生するカソードに対向するアノードディスク５よりなる。Ｘ線は、エンベロープに設けられ、好ましくはベリリウムからなる放射線出口ウィンドウ６を介して発出することが可能である。軸受配置を介して、アノードディスク５は、第２の絶縁体４に固定された支持部材７に接続される。軸受配置は、支持部材７に堅く固定された軸受シャフト８と、軸受シャフト８を中心に閉じ込め、上端に固定されたアノードディスクを駆動するローター１０が下端に設けられた軸受シェル９とからなる。軸受シャフト８及び軸受シェル９は、モリブデン合金（ＡＺＭ）よりなる。しかし、モリブデン、タングステン又はタングステン合金を代わりに使用してもよい。
【００１１】
軸受シャフト８は、互いに軸方向に逸れ、半径方向の力を受けるよう機能する二つのフィッシュボーン状の溝パターン１１がその上端に設けられている。溝パターン１１と軸受シェル９の間の円筒状の間隙は、好ましくはガリウム合金製である液体潤滑剤で充填されている。間隙の幅は、例えば、溝の深さに一致し、実際上は１０μｍ乃至３０μｍに達する場合がある。回転アノードが規定された回転方向に回転するとき、潤滑剤は、溝が対状に集まる溝パターン領域に移される。かかる領域において、軸受に半径方向に作用する力を吸収するため圧力が潤滑剤内において高められる。
【００１２】
半径方向に支承する溝パターン１１が設けられた領域に隣接して、シャフト８は、数ミリメートルの厚さと、軸受シャフト８の残りの部分の径より実質的に大きい径を有する区画１４により構成される。かかる区画には、支持部材７に連結された軸受シャフト８の一部の径に少なくとも略一致する径を有する区画が下方向に続く。軸受シェル９の内側の形状は、軸受シャフトの外側の形状と適合する。区画１４の上側及び下側の開放端面、或いは、軸受シェル９の対向する面は、螺旋状の溝パターンが設けられている。軸方向に作用する軸受の力は、かくして、吸収され得る。
【００１３】
図１には一部品形の軸受シェル９が示されている。しかし、軸受シェルが数個の部品により構成されるべきことは当業者にとって明らかである。このことは、図１に対して逆の位置に示されているが、軸受シャフト８を示す図２と、軸受シェル９の軸受部を示す図３とによって明らかである。軸受シェル９は、螺旋状の溝パターン１１が設けられた軸受シャフトの一部を受けるシリンダー９１を閉じるよう機能する蓋９０からなる。軸受シェル９の軸受部は、軸方向及び径方向の寸法が軸受シャフト８の対応する区画１４の寸法よりも僅かに長い軸受リング９２を更に有する。最後に、軸受シェルは、溝パターン１１から離れた軸受シャフト８の一部を閉じ込める軸受部９３よりなる。
【００１４】
摺動軸受は以下の如く組み立てられる。最初に、軸受部９０．．．９３は、環状連結素子９４．．．９８が設けられる。上記連結素子は、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金（この種の合金は、ベーコン(Vacon) 又はコーバー(Kovar) と呼ばれる）のような適当に溶接し機械的に細工することができ、かつ、軸受の動作温度の範囲において軸受部９０．．．９３の材料であるモリブデン又はＴＺＭと略同一の熱膨張係数を有することを利点とする材料から作られる。連結素子９４．．．９８は、連結素子９４、９５が蓋９０又は軸受部９１の対向する端の中に入れられる如く、軸受部９０．．．９３の中に入れられるか、或いは、軸受部９１の上端、リング９２又は軸受部９３を閉じ込めるリング９６、９７又は９８等の関連する軸受部を閉じ込める。
【００１５】
連結素子９４．．．９８は、硬質はんだによって関連する軸受部９０．．．９３に連結される。次いで、全ての部分の端面は、軸受シャフトに垂直な平面内で常に平らであるよう研削されるので、軸受部（例えば、９０）及び関連する連結素子（９４）の端面が共通平面内にある。次いで、軸受部９１の下方の端面と、環状軸受部及び連結素子９２／９７の二つの端面は、潤滑剤によって湿らされることのない被膜が設けられている。
【００１６】
ガリウム合金が潤滑剤として使用されるとき、上記被膜は、例えば、チタン−アセチルアセトネート（ＴｉＡｃＡｃ）アルコール溶液によって実現することが可能である。かかる溶液の沈積と、次の熱処理の後、特に湿潤化を防ぐチタン二酸化物の被膜が端面に形成される。これは、潤滑剤が端面によって形成された間隙を介して連結素子９４．．．９８に到達することを防ぐので、潤滑剤はかかる素子と反応することはない。上記被膜は、原理的には、軸受部９１の上方の端面と共に、軸受部９０及び９３の端面に設けられてもよい。しかし、かかる被膜は、軸方向の支承のための溝パターンを露出したままにするべきである。その理由は、露出した状態ではない場合、溝パターンの機能が劣化するからである。次いで、軸受部９０、９１は互いに押圧され、その外側の周縁全体に沿って溶接によって接合される。かかる溶接によって二つの部分は僅かに加熱され；溶接のため必要な高い温度は端面の縁だけで生ずる。
【００１７】
次いで、リング９７がリング９６に同様の方法で溶接されるので、軸受部９２は軸受部９１の上端と接合される。
軸受部９０、９１、９２の組立により先端で開いた管が得られ、この管の内面は潤滑剤で湿らせてもよいことが適当な処理によって確保された後、潤滑剤が管の中に導入される。軸受シャフト８は、同様の方法で処理された後、上記管の中に下ろされ、中に存在する潤滑剤の大部分は、押し出される。最後に、環状連結素子９７及び９８が溶接によって連結されるので、軸受部９３は軸受部９２に連結される。
【００１８】
かくして図４に示される螺旋状溝の軸受が得られる。これまで実際に使用されている軸受と比較して、螺旋状溝の軸受は、特に区画１４の領域でその外径が著しく小さい点で優れているので、材料の消費量と共に重量が削減される。ねじ留めされた連結は、互いに連結されるべき軸受部の間でもはや必要ではないので、作業が実質的に簡素化される。材料の消費量の減少と、生産上の工夫の緩和とによって、軸受の製造コストは実質的に低下する。アノードディスク５の軸受シェル９への連結と、ロータ１０（図１）の連結素子９６への溶接の後、軸受シャフト８の開放端は支持部材７に連結され、その後、かくして形成されたアノード構造体がＸ線管に組み込まれる。
【００１９】
上記の如く、区画１４のために軸受シャフト８がＴ字形の断面を有する平らな軸受に基づいて本発明の説明を行った。しかし、本発明は、例えば、完全に円筒形のシャフト及び適合する軸受シェルからなる別の形状の軸受シャフトと組み合わせて使用することが可能である。その上、上記実施例は、軸受シャフトは静止し、軸受シェルが回転する場合について考慮した。しかし、本発明は、軸受シェルが静止し、シャフトが回転する摺動軸受にも使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による平らな軸受よりなるＸ線管を示す図である。
【図２】平らな軸受の軸受シャフトを示す図である。
【図３】摺動軸受の軸受シェルの個々の軸受部を示す図である。
【図４】組み立てられた状態の摺動軸受を示す図である。
【符号の説明】
１    エンベロープ
２，４    絶縁体
３    カソード
５    アノードディスク
６    ウィンドウ
７    支持部材
８    軸受シャフト
９    軸受シェル
１０    ロータ
１１    溝パターン
１４    区画
９０    蓋
９１    シリンダー
９２    軸受リング
９３    軸受部
９４，９５，９６，９７，９８    連結素子
【図１】
0003703522.tif 000002
【図２】
0003703522.tif 000003
【図３】
0003703522.tif 000004
【図４】
0003703522.tif 000005