(57)【要約】【課題】必要以上のコスト増を招くことなく回転陽極型Ｘ線管の回転により生じる振動を効果的に抑制できるＸ線管装置を提供する。【解決手段】Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管14を有する。Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管14を収容する管容器12を有する。Ｘ線管装置は、管容器12内に充填された流体状の冷却媒体16を有する。Ｘ線管装置は、管容器12と回転陽極型Ｘ線管14との間に介在され、管容器12に対して回転陽極型Ｘ線管13を弾性的に支持する防振部材17を有する。防振部材17は、防振部材本体21を備える。防振部材17は、防振部材本体21の内部に区画され、冷却媒体16が収容された空間部25を備える。防振部材17は、空間部25とこの空間部25の外部とを連通し、防振部材本体21の弾性変形に伴う空間部25の体積変化により空間部25とこの空間部25の外部との間での冷却媒体16の出入りを許容する連通部23を備える。【選択図】図１
2014170643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転陽極型Ｘ線管と、
この回転陽極型Ｘ線管を収容する管容器と、
この管容器内に充填された流体状の絶縁媒体と、
前記管容器と前記回転陽極型Ｘ線管との間に介在され、前記管容器に対して前記回転陽極型Ｘ線管を弾性的に支持する防振部材とを具備し、
前記防振部材は、
防振部材本体と、
この防振部材本体の内部に区画され、流体が収容された空間部と、
この空間部とこの空間部の外部とを連通し、前記防振部材本体の弾性変形に伴う前記空間部の体積変化によりこの空間部とこの空間部の外部との間での前記流体の出入りを許容する連通部とを備えている
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項２】
防振部材本体は、貫通孔を備え、
空間部は、前記貫通孔の両端部が回転陽極型Ｘ線管側と管容器側とによりそれぞれ閉塞されることで前記防振部材本体の内部に区画され、
連通部は、前記空間部とこの空間部の外部である前記管容器の内部とを連通している
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線管装置。
【請求項３】
防振部材本体は、凹部を備え、
空間部は、前記凹部が回転陽極型Ｘ線管側と管容器側とのいずれか一方により閉塞されることで前記防振部材本体の内部に区画され、
連通部は、前記空間部とこの空間部の外部である前記管容器の内部とを連通している
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線管装置。
【請求項４】
空間部は、防振部材本体の内部を刳り貫いて設けられ、
連通部は、前記空間部とこの空間部の外部である管容器の内部とを連通している
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のＸ線管装置。
【請求項５】
防振部材の空間部の外部に位置しこの空間部と連通部を介して連通する密閉された連通空間部を内部に備え、防振部材に密着して設けられた空間形成部材を具備し、
流体は、前記空間部と前記連通空間部とに充填されている
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のＸ線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転陽極型Ｘ線管を弾性的に支持する防振部材を備えたＸ線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＸ線ＣＴ装置などでは、陰極の電子発生源から発生する電子を回転する陽極ターゲットに衝突させ、この陽極ターゲットの電子が衝突して形成されるＸ線焦点からＸ線を発生させる回転陽極型Ｘ線管装置が用いられている。そして、このような回転陽極型Ｘ線管を管容器の内部に振動を絶縁、減衰しながら固定する方法として、防振ゴムをＸ線管と管容器内壁との間、あるいはこれらを繋ぐ構造体とＸ線管、管容器との間に挟んで固定する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５２０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば防振ゴムを挟む構造の場合、管容器内に充填された絶縁媒体である絶縁油によって劣化しない材質を選定する必要があるため、使用可能な素材が限定され、適度な弾性率(弾性係数)や減衰率を出すことが容易でない。特に、Ｘ線管と管容器内壁との間の空間は一般に狭く、防振ゴムを押し込むだけでは充分な防振ゴムの厚みを取ることが容易でなく、圧縮代が小さくなり、充分な弾性率や減衰率を得ることが容易でない。また、防振ゴム自身の振動減衰係数は小さいので、弾性率を調整するためには、Ｘ線管と管容器内を繋ぐ別途の構造体を介して防振ゴムと併用する必要があるなど、装置全体のコスト上昇を招くおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、必要以上のコスト増を招くことなく回転陽極型Ｘ線管の回転により生じる振動を効果的に抑制できるＸ線管装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のＸ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管を有する。また、このＸ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管を収容する管容器を有する。さらに、このＸ線管装置は、管容器内に充填された流体状の絶縁媒体を有する。また、このＸ線管装置は、管容器と回転陽極型Ｘ線管との間に介在され、管容器に対して回転陽極型Ｘ線管を弾性的に支持する防振部材を有する。防振部材は、防振部材本体を備える。また、この防振部材は、防振部材本体の内部に区画され、流体が収容された空間部を備える。そして、この防振部材は、空間部とこの空間部の外部とを連通し、防振部材本体の弾性変形に伴う空間部の体積変化によりこの空間部とこの空間部の外部との間での流体の出入りを許容する連通部を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態のＸ線管装置の一部を示す断面図であり、(a)は防振部材の平常状態を示し、(b)は防振部材の圧縮変形状態を示し、(c)は防振部材の引っ張り変形状態を示す。
【図２】(a)は同上防振部材の平面図、(b)は同上防振部材の断面図である。
【図３】同上Ｘ線管装置の一部を模式的に示す説明図である。
【図４】第２の実施形態のＸ線管装置の一部を示す断面図であり、(a)は防振部材の平常状態を示し、(b)は防振部材の圧縮変形状態を示し、(c)は防振部材の引っ張り変形状態を示す。
【図５】(a)は同上防振部材の平面図、(b)は同上防振部材の断面図である。
【図６】第３の実施形態のＸ線管装置の一部を示す断面図であり、(a)は防振部材の平常状態を示し、(b)は防振部材の圧縮変形状態を示し、(c)は防振部材の引っ張り変形状態を示す。
【図７】(a)は同上防振部材の平面図、(b)は同上防振部材の断面図である。
【図８】第４の実施形態のＸ線管装置の一部を示す断面図であり、(a)は防振部材の平常状態を示し、(b)は防振部材の圧縮変形状態を示し、(c)は防振部材の引っ張り変形状態を示す。
【図９】(a)は同上防振部材の平面図、(b)は同上防振部材の断面図である。
【図１０】第５の実施形態のＸ線管装置の一部を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、第１の実施形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【０００９】
図３において、11はＸ線管装置(回転陽極型Ｘ線管装置)で、このＸ線管装置11は、例えば医療用などに用いられるものである。そして、このＸ線管装置11は、管容器12を有し、この管容器12の内部に、電子を放出する陰極およびこの陰極から放出された電子が衝突してＸ線を放出する陽極などを真空状態で収容する真空外囲器13で構成される回転陽極型Ｘ線管14(以下、単にＸ線管14という)と、Ｘ線管14の陽極を回転駆動するステータコイル15などが収容されるとともに、例えば流体(液体)としての絶縁媒体である絶縁油としても兼用される冷却媒体16が充填されている。さらに、Ｘ線管14と管容器12との間には、例えば複数の防振部材17が介在されている。
【００１０】
管容器12は、例えば中空な円柱状に形成されている。また、管容器12には、図示しないが、Ｘ線管14の陽極から放出されるＸ線を外部に放出する放出口、Ｘ線管14の陰極に接続される高電圧プラグ、およびＸ線管14の陽極に接続される高電圧プラグなどが設けられている。
【００１１】
また、Ｘ線管14は、高真空中の真空外囲器13に熱電子を放出する図示しないフィラメントと熱電子を加速または集束する図示しない加速／集束電極とが配置されて構成されているとともに、これに対向して陽極が配置されている。そして、このＸ線管14は、熱電子を高電圧で加速／集束して陽極に衝突させ、制動輻射によりＸ線を発生させるＸ線管で、電子衝撃面の温度上昇を緩和し、許容入力を増加させるための陽極回転機構を有している。
【００１２】
さらに、各防振部材17は、図１(a)、図２(a)、図２(b)および図３に示すように、管容器12に対してＸ線管14を弾性的に支持し、このＸ線管14の陽極の回転に伴って生じる振動を弾性変形によって吸収することで管容器12に対してこの振動を絶縁する(減衰する)もので、扁平な円柱状に形成された防振部材本体21と、この防振部材本体21の中央部を軸方向に沿って貫通して設けられた貫通孔22と、この貫通孔22の側部に開口する導通孔である連通部23とを備えている。そして、これら防振部材17は、Ｘ線管14の真空外囲器13の外周に沿って、互いに周方向に略等間隔(略等角度)に離間されて配置されている。
【００１３】
防振部材本体21は、冷却媒体16(絶縁油)との接触により劣化しない、例えば耐油性ゴムあるいは合成樹脂などの所定の弾性率および振動減衰率(振動減衰係数)を備えた耐油性の弾性体によって形成されており、貫通孔22によって円筒状(ドーナツ状)となっている。
【００１４】
また、貫通孔22は、防振部材本体21を軸方向に沿って貫通して形成されている。この貫通孔22は、例えば平面視で円形状に形成されている。さらに、この貫通孔22は、Ｘ線管14と管容器12との間に介在させた状態で、両端部がＸ線管14(真空外囲器13)の外壁と管容器12の内壁とによりそれぞれ閉塞(密閉)され、防振部材本体21の内部に、空間部25が区画される。
【００１５】
ここで、防振部材本体21の外径寸法および内径寸法(貫通孔22の大きさ)は、防振部材17の弾性率(弾性係数)が所定値に低下されるように適宜設定されている。
【００１６】
また、連通部23は、貫通孔22内(空間部25)とこの貫通孔22(空間部25)の外部である防振部材17の外部、本実施形態では管容器12の内部とを連通するものであり、防振部材本体21の軸方向の略中間位置にて防振部材本体21の貫通孔22(空間部25)と防振部材本体21の外周とに亘って、径方向に沿って直線状に形成されている。換言すれば、この連通部23は、貫通孔22(空間部25)を防振部材本体21(防振部材17)の外部と連通させている。さらに、この連通部23は、断面積(開口面積)が貫通孔22の断面積(開口面積)よりも小さく設定されている。そして、この連通部23により、空間部25と管容器12の内部との間で冷却媒体16が出入り可能となっている。すなわち、この連通部23は、通過する冷却媒体16の流れやすさ(コンダクタンス)を所定値に設定するように、その断面積(開口面積)が設定されている。このため、空間部25は、冷却媒体16が充填されている。
【００１７】
次に、第１の実施形態のＸ線管装置11の作用を説明する。
【００１８】
Ｘ線管装置11は、回転陽極の回転によりＸ線管14に振動(芯ぶれ)が生じると、Ｘ線管14(真空外囲器13)と管容器12との間の距離が変化することで、防振部材17のそれぞれが弾性的に変形して軸方向に伸縮する。
【００１９】
このとき、図１(b)に示すように、防振部材17が圧縮されると、空間部25の体積が相対的に小さくなり、この空間部25の内部に充填された冷却媒体16が連通部23から外部、すなわち管容器12内へと押し出されて流出する。また、図１(c)に示すように、防振部材17が引っ張られると、空間部25の体積が相対的に大きくなり、この空間部25の内部へと、管容器12内に充填された冷却媒体16が引き込まれて流入する。なお、図１(b)および図１(c)においては、説明をより明確にするために、防振部材17の変形を誇張して示している。
【００２０】
したがって、防振部材本体21の伸縮(弾性変形)に加えて、これら冷却媒体16の出入りの際の流体抵抗が振動の減衰作用を発生させ、Ｘ線管14の振動を管容器12に対して効果的に絶縁(減衰)させる。
【００２１】
このように、上記第１の実施形態によれば、防振部材本体21に設けた貫通孔22の両端部がＸ線管14側と管容器12側とによりそれぞれ閉塞されることで防振部材本体21の内部に空間部25が区画されて、連通部23により、この空間部25と管容器12内とが連通して、管容器12内に充填された冷却媒体16の一部が空間部25に自由に出入りできるため、簡単な構成で必要以上のコスト増を招くことなく、一般的に硬質の耐油性の弾性体により形成された防振部材17の弾性率を効果的に下げて、Ｘ線管14の回転により生じる振動を効果的に抑制できる。
【００２２】
また、防振部材17は、貫通孔22および連通部23を穿設するだけで容易に形成できるとともに、貫通孔22の径寸法によって防振部材本体21の弾性率を構造的に容易に下げることができる。
【００２３】
次に、第２の実施形態を図４および図５を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
この第２の実施形態は、上記第１の実施形態の防振部材17の防振部材本体21の軸方向の一端側に凹部31が凹設され(図４(a)、図５(a)および図５(b))、この凹部31がＸ線管14(真空外囲器13)側と管容器12側とのいずれか一方、本実施形態では例えばＸ線管14(真空外囲器13)により閉塞されることで防振部材本体21の内部に空間部25が区画されているものである。
【００２５】
すなわち、凹部31は、防振部材17の防振部材本体21の一端部と連通するとともに他端部から離間されてこの他端部と連通しておらず、防振部材本体21が断面視で凹字状となっている。
【００２６】
そして、Ｘ線管装置11は、回転陽極の回転によりＸ線管14に振動が生じると、Ｘ線管14(真空外囲器13)と管容器12との間の距離が変化することで、防振部材17のそれぞれが弾性的に変形して軸方向に伸縮する。
【００２７】
このとき、図４(b)に示すように、防振部材17が圧縮されると、空間部25の体積が相対的に小さくなり、この空間部25の内部に充填された冷却媒体16が連通部23から外部、すなわち管容器12内へと押し出されて流出する。また、図４(c)に示すように、防振部材17が引っ張られると、空間部25の体積が相対的に大きくなり、この空間部25の内部へと、管容器12内に充填された冷却媒体16が引き込まれて流入する。なお、図４(b)および図４(c)においては、説明をより明確にするために、防振部材17の変形を誇張して示している。
【００２８】
したがって、防振部材本体21の伸縮(弾性変形)に加えて、これら冷却媒体16の出入りの際の流体抵抗が振動の減衰作用を発生させ、Ｘ線管14の振動を管容器12に対して効果的に絶縁(減衰)させる。
【００２９】
このように、上記第２の実施形態によれば、防振部材本体21に設けた凹部31が回転陽極型Ｘ線管14側により閉塞されることで防振部材本体21の内部に空間部25が区画されて、連通部23により、この空間部25と管容器12内とが連通して、管容器12内に充填された冷却媒体16の一部が空間部25に自由に出入りできるため、簡単な構成で必要以上のコスト増を招くことなく、一般的に硬質の耐油性の弾性体により形成された防振部材17の弾性率を効果的に下げて、Ｘ線管14の回転により生じる振動を効果的に抑制できる。
【００３０】
また、防振部材17は、凹部31を設けるだけで容易に形成できるとともに、凹部31の各寸法によって防振部材本体21の弾性率を構造的に容易に下げることができる。
【００３１】
なお、上記第２の実施形態において、凹部31は、防振部材17の防振部材本体21の軸方向他端側に凹設し、管容器12によって閉塞するように構成してもよい。
【００３２】
次に、第３の実施形態を図６および図７を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
この第３の実施形態は、上記第１の実施形態の防振部材17の防振部材本体21の内部に、空間部25が刳り貫かれて袋状に形成されているものである(図６(a)、図７(a)および図７(b))。
【００３４】
すなわち、この空間部25は、防振部材17の防振部材本体21の一端部および他端部に対してそれぞれ離間され、これら一端部および他端部に対して連通しておらず、断面視でロ字状となっている。
【００３５】
そして、Ｘ線管装置11は、回転陽極の回転によりＸ線管14に振動(芯ぶれ)が生じると、Ｘ線管14(真空外囲器13)と管容器12との間の距離が変化することで、防振部材17のそれぞれが弾性的に変形して軸方向に伸縮する。
【００３６】
このとき、図６(b)に示すように、防振部材17が圧縮されると、空間部25の体積が相対的に小さくなり、この空間部25の内部に充填された冷却媒体16が連通部23から外部、すなわち管容器12内へと押し出されて流出する。また、図６(c)に示すように、防振部材17が引っ張られると、空間部25の体積が相対的に大きくなり、この空間部25の内部へと、管容器12内に充填された冷却媒体16が引き込まれて流入する。なお、図６(b)および図６(c)においては、説明をより明確にするために、防振部材17の変形を誇張して示している。
【００３７】
したがって、防振部材本体21の伸縮(弾性変形)に加えて、これら冷却媒体16の出入りの際の流体抵抗が振動の減衰作用を発生させ、Ｘ線管14の振動を管容器12に対して効果的に絶縁(減衰)させる。
【００３８】
このように、第３の実施形態によれば、防振部材本体21の内部を刳り貫いて設けた空間部25と管容器12内とが連通部23により連通して、管容器12内に充填された冷却媒体16の一部が空間部25に自由に出入りできるため、簡単な構成で必要以上のコスト増を招くことなく、一般的に硬質の耐油性の弾性体により形成された防振部材17の弾性率を効果的に下げて、Ｘ線管14の回転により生じる振動を効果的に抑制できる。
【００３９】
また、防振部材17は、空間部25の各寸法によって防振部材本体21の弾性率を構造的に容易に下げることができる。
【００４０】
次に、第４の実施形態を図８および図９を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
この第４の実施形態は、上記第１の実施形態の防振部材17の防振部材本体21の外部に、空間形成部材35を備えるものである(図８(a)、図９(a)および図９(b))。
【００４２】
この空間形成部材35は、防振部材17(防振部材本体21)と同一、あるいは異なる材質の対油性の弾性体(ゴム、あるいは合成樹脂)によって、内部に刳り貫かれた連通空間部36を区画する袋状に形成されており、防振部材本体21の側部に一体的に密着している。また、この空間形成部材35は、例えばＸ線管14および管容器12に対して離間されてこの管容器12内に位置している。さらに、この空間形成部材35は、連通部23を介して連通空間部36が空間部25と連通している。また、これら空間部25および連通空間部36には、流体として冷却媒体16が充填されている。
【００４３】
そして、Ｘ線管装置11は、回転陽極の回転によりＸ線管14に振動(芯ぶれ)が生じると、Ｘ線管14(真空外囲器13)と管容器12との間の距離が変化することで、防振部材17のそれぞれが弾性的に変形して軸方向に伸縮する。
【００４４】
このとき、図８(b)に示すように、防振部材17が圧縮されると、空間部25の体積が相対的に小さくなり、この空間部25の内部に充填された冷却媒体16が連通部23から外部、すなわち空間形成部材35の連通空間部36内へと押し出されて流出し、この押し出された冷却媒体16の体積に対応して空間形成部材35が膨張する。また、図８(c)に示すように、防振部材17が引っ張られると、空間部25の体積が相対的に大きくなり、この空間部25の内部へと、空間形成部材35の連通空間部36内に充填された冷却媒体16が引き込まれて流入し、この引き込まれた冷却媒体16の体積に対応して空間形成部材35が収縮する。なお、図８(b)および図８(c)においては、説明をより明確にするために、防振部材17および空間形成部材35の変形をそれぞれ誇張して示している。
【００４５】
したがって、防振部材本体21の伸縮(弾性変形)に加えて、これら冷却媒体16の出入りの際の流体抵抗、および、空間形成部材35の伸縮がそれぞれ振動の減衰作用を発生させ、Ｘ線管14の振動を管容器12に対して効果的に絶縁(減衰)させる。
【００４６】
このように、上記第４の実施形態によれば、防振部材17の空間部25の外部に、この空間部25と連通部23を介して連通する密閉された連通空間部36を内部に備えた空間形成部材35を、防振部材17に密着して設けるとともに、冷却媒体16を、空間部25と連通空間部36とに充填することにより、簡単な構成で必要以上のコスト増を招くことなく、一般的に硬質の耐油性の弾性体により形成された防振部材17および空間形成部材35の弾性率を効果的に下げて、Ｘ線管14の回転により生じる振動を効果的に抑制できる。
【００４７】
また、防振部材17(防振部材本体21)および空間形成部材35のそれぞれの弾性率を個別に設定することで、防振部材17による振動の伝播率(減衰特性)をよりきめ細かく設定できる。
【００４８】
なお、上記第４の実施形態において、空間部25と空間形成部材35の内部の連通空間部36とには、連通部23の通過時の流体抵抗を考慮して、冷却媒体16と異なる任意の粘性を有する流体を充填することが可能である。
【００４９】
また、空間形成部材35は、例えば上記第２の実施形態、あるいは第３の実施形態と組み合わせてもよい。
【００５０】
さらに、上記各実施形態のうちの任意の複数の実施形態の構成を組み合わせてもよい。
【００５１】
また、上記各実施形態において、図１０に示す第５の実施形態のように、Ｘ線管14(真空外囲器13)の周囲と管容器12との間に円環状の構造体(介在部材)である枠体37を配置し、この枠体37の内周側と外周側とに防振部材17(防振部材17および空間形成部材35)を取り付けてもよい。すなわち、防振部材17は、管容器12とＸ線管14との間に直接的に介在されている構成だけでなく、別途の構造体を介して間接的に介在されている構成としてもよい。
【００５２】
そして、以上説明した少なくとも一つの実施形態では、管容器12とＸ線管14との間に、管容器12に対してＸ線管14を弾性的に支持する防振部材17を介在させ、これら防振部材17の防振部材本体21の内部に空間部25を区画し、この空間部25に収容された冷却媒体16を、空間部25と外部とを連通する連通部23によって、防振部材本体21の弾性変形に伴う空間部25の体積変化によりこの空間部25と外部との間で出入りさせる構成とした。
【００５３】
このため、一般的に硬質の耐油性の弾性体である防振部材17の弾性率(ばね係数)を、内部に空間部25を設けることで構造的に低下させて調整でき、Ｘ線管14の振動加速度の周波数伝播特性を改善して、特に大きい周波数帯の伝達率を低下させることができる。
【００５４】
また、Ｘ線管14が振動することで防振部材17に圧縮力および引っ張り力が加わり、内分空間部25の体積変化に伴う冷却媒体16の出入りの際に発生する冷却媒体16の慣性力と流体抵抗によって振動エネルギーが打ち消され、振動減衰要素として簡単な構造で機能させることが可能である。
【００５５】
この結果、必要以上のコスト増を招くことなくＸ線管14の回転により生じる振動を効果的に抑制できる。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
11    Ｘ線管装置
12    管容器
14    回転陽極型Ｘ線管
16    流体としての絶縁媒体である冷却媒体
17    防振部材
21    防振部材本体
22    貫通孔
23    連通部
25    空間部
31    凹部
35    空間形成部材
36    連通空間部
【図１】
2014170643.tif 000003
【図２】
2014170643.tif 000004
【図３】
2014170643.tif 000005
【図４】
2014170643.tif 000006
【図５】
2014170643.tif 000007
【図６】
2014170643.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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