(57)【要約】      （修正有）【課題】回転Ｘ線陽極用の一体式組合せ軸受を提供する。 【解決手段】Ｘ線ターゲット組立体１８が駆動軸２２及び外側軸ハウジング素子３０を含み、駆動軸とハウジング素子との間には一次一体式組合せ軸受組立体３２と二次一体式組合せ軸受組立体５０が設けられる。一次組立体３２は、一次固定外レース３４と、第１の一次内レース素子４２及び第２の一次内レース素子を有する一次二重内レース４０と、該内外レース間に配置された複数の一次ボール素子４８とを含む。二次組立体５０は、単一の二次レース素子を有する二次浮動外レース５２と、第１の二次内レース素子５６及び第２の二次レース素子５８を有する二次二重内レース５４と、該内外レース間に配置された複数の二次ボール素子６２とを含む。【選択図】図２
2007157695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸（２２）に取り付けられた中心ハブ素子と、
外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と前記駆動軸（２２）との間に配置された前側軸受組立体であって、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）に隣接して配置されていて、単一の前側レース素子を有する前側固定外レース、
第１の前側内レース素子（４２）及び第２の前側内レース素子を有する前側二重内レース、並びに
前記前側固定外レースと前記前側二重内レースとの間に配置された複数の前側ボール素子、
を含んでいる当該前側軸受組立体と、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と前記駆動軸（２２）との間に配置された後側軸受組立体であって、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）に隣接して配置されていて、単一の後側レース素子を有する後側浮動外レース（５２）、
第１の後側内レース素子（５６）及び第２の後側内レース素子を有する後側二重内レース、並びに
前記後側浮動外レース（５２）と前記後側二重内レースとの間に配置された複数の後側ボール素子、
を含んでいる当該後側軸受組立体と、
前記中心ハブ素子に取り付けられたターゲット素子と、
を含むことを特徴とするＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項２】
更に、前記第１の後側内レース素子（５６）と前記第２の後側内レース素子（５８）との間に配置された後側軸方向隙間と、
前記第１の前側内レース素子（４２）と前記第２の前側内レース素子（４２）との間に配置された前側軸方向隙間と、
を含んでいる請求項１に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項３】
前記前側軸受組立体と前記後側軸受組立体とは一体式組合せ軸受組立体を構成している、請求項１に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項４】
前記駆動軸（２２）は使用中にを生じ、前記後側浮動外レース（５２）は前記熱膨張に対処するために前記駆動軸（２２）に沿って摺動する、請求項１に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項５】
前記前側二重内レース及び前記後側二重内レースは前記駆動軸（２２）の熱膨張の際に複数の接触角が可能となるように構成されている、請求項１に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項６】
駆動軸（２２）と、
外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と前記駆動軸（２２）との間に配置された一次一体式組合せ軸受組立体（３２）であって、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）に隣接して配置されていて、単一の一次レース素子を有する一次固定外レース（３４）、
第１の一次内レース素子（４２）及び第２の一次レース素子（４４）を有する一次二重内レース、並びに
前記一次固定外レース（３４）と前記一次二重内レースとの間に配置された複数の一次ボール素子、
を含んでいる当該一次一体式組合せ軸受組立体（３２）と、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と前記駆動軸（２２）との間に配置された二次一体式組合せ軸受組立体（５０）であって、
前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）に隣接して配置されていて、単一の二次レース素子（５８）を有する二次浮動外レース（５２）、
第１の二次内レース素子（５６）及び第２の二次レース素子（５８）を有する二次二重内レース（５４）、並びに
前記二次浮動外レース（５２）と前記二次二重内レース（５４）との間に配置された複数の二次ボール素子、
を含んでいる当該二次一体式組合せ軸受組立体（５０）と、
を含むことを特徴とするＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項７】
更に、前記第１の二次内レース素子（５６）と前記第２の二次内レース素子（５８）との間に配置された二次軸方向隙間と、
前記第１の一次内レース素子（４２）と前記第２の一次内レース素子（４２）との間に配置された一次軸方向隙間と、
を含んでいる請求項６に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項８】
更に、前記駆動軸（２２）に取り付けられていて、前記一次二重内レースと前記二次二重内レース（５４）との間に配置されている駆動軸（２２）スペーサ素子と、
前記一次二重内レース、前記二次二重内レース（５４）及び前記駆動軸（２２）スペーサ素子を軸方向圧迫状態に軸方向に予荷重する予荷重組立体と、
を含んでいる請求項６に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項９】
前記予荷重組立体は、前記駆動軸（２２）に取り付けられたボルト組立体と、前記ボルト組立体と前記駆動軸（２２）との間に配置されていて、前記ボルト組立体から前記二次二重内レース（５４）へ荷重を伝達する板バネ組立体とを含んでいる、請求項８に記載のＸ線ターゲット組立体（１８）。
【請求項１０】
外側軸（２２）ハウジング素子（３０）内に駆動軸（２２）を組み立てる段階と、
一次固定外レース（３４）が前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）に隣接して配置固定され、また第１の一次内レース素子（４２）及び第２の一次内レース素子（４２）を有する一次二重内レースが前記駆動軸（２２）に隣接して配置され、また複数の一次ボール素子が前記一次固定外レース（３４）と前記一次二重内レースとの間に配置されるように、一次軸受組立体（３２）を前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と前記駆動軸（２２）との間に配置する段階と、
二次浮動外レース（５２）が前記外側ハウジング素子（３０）に隣接して摺動可能に配置され、また第１の二次内レース素子（５６）及び第２の二次内レース素子（５８）を有する二次二重内レース（５４）が前記駆動軸（２２）に隣接して配置され、また複数の二次ボール素子（６２）が前記二次浮動外レース（５２）と前記二次二重内レース（５４）との間に配置されるように、二次軸受組立体を前記外側軸（２２）ハウジング素子（３０）と前記駆動軸（２２）との間に配置する段階と、を有し、
前記二次浮動外レース（５２）により、前記二次軸受組立体（３２）が前記駆動軸（２２）の熱膨張を補償することを可能にすること
を特徴とする、Ｘ線ターゲット組立体（１８）を作る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に云えばＸ線ターゲット組立体に関し、より具体的には回転のための一体式組合せ軸受(integral duplex bearings)を持つＸ線ターゲット組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代の医用イメージング装置は複雑になり且つ機能が向上してきている。この結果、しばしば、このような装置について所要パワーが増大し且つ関連した耐磨耗性が大きくなる。このようなことはＸ線管組立体に当てはまる。高温高真空の環境内で動作するＸ線管軸受は、固体潤滑剤のような伝統的な構成では、しばしば摩耗による故障に悩まされている。
【０００３】
軸受内のレースの摩耗は通常、接触応力、接触ＳＶ値、及びレース軌道とボールとの接触による発熱量によって決定される。現在の軸受設計ではしばしば、Ｘ線管寿命を長くするという目標を市場が要求しているにも拘わらず容量の限界に達している。従って、軸受設計はＸ線管容量を増大し及び／又は寿命を延ばすことを可能にする新しい代替案を考えなければならない。
【０００４】
更に、従来の設計では、複雑な組み立て方法を必要とすることが多く、またＸ線管環境の温度限界を熱的に補償し損なうことが多い。従って、伝統的な市販の軸受組立体を使用することは、組み立て及び性能に関して複雑でコストのかかる問題を生じる。
【特許文献１】米国特許第６６３６５８５号
【特許文献２】米国特許第６３７９０４０号
【特許文献３】米国特許第６４１８１９２号
【特許文献４】米国特許第６４５６６９３号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００２００８５６７７号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００３０１６５２１７号
【特許文献７】米国特許出願公開第２００２０１５０２１２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、簡単でコスト効率の良い組み立てを可能にするＸ線管軸受組立体を提供できれば非常に望ましい。また、Ｘ線管環境の温度限界を熱的に補償するＸ線管軸受組立体を提供できれば非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
駆動軸と外側軸ハウジング素子とを含むＸ線ターゲット組立体が提供される。一次一体式組合せ軸受組立体が外側軸ハウジング素子と駆動軸との間に配置され、該一次一体式組合せ軸受組立体は一次固定外レース及び一次二重内レースを含み、該一次二重内レースは第１の一次内レース素子及び第２の一次内レース素子を含む。複数の一次ボール素子がそれらの内外レース間に配置される。二次一体式組合せ軸受組立体が外側軸ハウジング素子と駆動軸との間に配置され、該二次一体式組合せ軸受組立体は、単一の二次レース素子を有する二次浮動外レースを含む。二次二重内レースが第１の二次内レース素子と第２の二次レース素子とで構成される。複数の二次ボール素子が二次浮動外レースと二次二重内レースとの間に配置される。
【０００７】
本発明の他の特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲と共に以下の詳しい説明を見ることにより明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に図１について説明すると、図１は本発明によるＸ線管組立体１０を例示する。組立体１０は管状外被１２を含む。本発明では様々な管状外被１２を用いることができる。管状外被１２内には陰極組立体１４があり、陰極組立体１４では電子が収集されて陰極放出カップ１６を介して陽極組立体１８へ向けて放出される。陽極組立体１８（又はターゲット組立体）は、駆動軸２２を回転させる陽極駆動装置組立体２０を有し、該駆動軸２２はハブ２４及びターゲット素子２６を回転させる。Ｘ線管の分野で周知のように、陰極組立体１４によって発生された電子はＸ線管ターゲット素子２６に衝突し、その結果、ガンマ線又はＸ線を発生させる。
【０００９】
しかしながら、本発明で特別に関心のあるものは陽極組立体１８、特に駆動軸２２である。駆動軸２２は外側軸ハウジング素子３０内で回転する。Ｘ線管ターゲット２６におけるガンマ線又はＸ線の発生の結果としてかなりの熱エネルギが生じ、これは駆動軸２２へ伝達される。この熱エネルギの伝達の結果、ハウジング素子３０内で駆動軸２２の熱膨張が生じる。これは標準的な軸受組立体の使用時におけるかなりの摩耗及び寿命の問題を生じさせる。ところで、本発明では、独自の軸受構成及び設計を利用して、Ｘ線管組立体の熱容量及び寿命を改善する。
【００１０】
本発明は、外側軸ハウジング素子３０と駆動軸２２との間に配置された一次又は前側の軸受組立体３２を含む。本書では、前側又は一次のような用語を用いるが、このような構成は本明細書での説明から明らかになることが理解されたい。一次軸受組立体３２は、外側軸ハウジング素子３０に隣接して配置された一次固定外レース３４を含む。一次固定外レース３４は様々な態様でハウジング素子３０に隣接して所定位置に固定することができるが、一実施形態では第１のロック・リング３６及び第２のロック・リング３８を使用して一次固定外レース３４の軸方向の動きを防止する。一次固定外レース３４は、複数レース素子ではなく単一の一次レース素子として形成される。
【００１１】
一次軸受組立体３２は更に、駆動軸２２に隣接して配置された一次二重内レース４０を含む。一次固定外レース３４と異なり、一次二重内レース４０は駆動軸２２に沿って幾分かの動きを生じることができるようにするものである。一実施形態では、一次二重内レース４０は熱膨張に起因した駆動軸２２の動きを可能にするように駆動軸２２に対して滑り嵌めすることが考えられる。一次二重内レース４０は第１の一次内レース素子４２と第２の一次内レース素子４４とで構成される。これらの２つの内レース素子４２，４４は好ましくは、それらの間に一次軸方向隙間４６が形成されるように互いに接触しない。軸方向隙間４６は、一次二重内レース４０と一次固定外レース３４との間に配置された複数の一次ボール素子４８の接触角の、熱膨張中に生じる変化に適合させる能力を与える。
【００１２】
本発明は更に、一次軸受組立体３２から離れて外側軸ハウジング素子３０と駆動軸２２との間に配置された二次軸受組立体５０を含む。二次（又は、後側）軸受組立体５０は二次浮動外レース５２を有し、この二次浮動外レース５２は、熱膨張を補償するために外側軸ハウジング素子３０に沿って軸方向に移動することができるように外側軸ハウジング素子３０に摺動可能に結合する。二次浮動外レース５２は、複数レース素子ではなく単一の一次レース素子として形成される。
【００１３】
二次軸受組立体５０は更に、駆動軸２２に隣接して配置された二次二重内レース５４を含む。二次二重内レース５４は駆動軸２２に沿って幾分かの動きを生じることができるようにするものである。一実施形態では、二次二重内レース５４は熱膨張に起因した駆動軸２２の動きを可能にするように駆動軸２２に対して滑り嵌めすることが考えられる。二次二重内レース５４は第１の二次内レース素子５６と第２の二次内レース素子５８とを含む。これらの２つの内レース素子５６，５８は好ましくは、それらの間に二次軸方向隙間６０が形成されるように互いに接触しない。軸方向隙間６０は、二次二重内レース５４と二次浮動外レース５２との間に配置された複数の二次ボール素子６２の接触角の、熱膨張中に生じる変化に適合させる能力を与える。
【００１４】
本発明の一実施形態では、一次二重内レース４０と二次二重内レース５４との間に駆動軸スペーサ素子６４を配置することができると考えられる。駆動軸スペーサ素子６４は駆動軸２２に沿って摺動可能であることが好ましく、また両方の内レース４０，５０と同時に伝達関係にあるのが好ましい。これにより、予荷重組立体６６が単一の端部（好ましくは、二次軸受組立体４０）のみに荷重を加えることによって一次軸受組立体３２及び二次軸受組立体４０に予荷重力を生じることができるようにする。これは様々な態様で行うことができると考えられるが、一実施形態では、駆動軸２２と伝達関係にしたボルト組立体６８、並びに駆動軸２２とボルト組立体６８との間に配置された板バネ７０を使用することが考えられる。ボルト組立体６８を調節することによって、板バネ７０を介して二次軸受組立体５０に可変の予圧力荷重を加えることができる。更に、一次及び二次軸受組立体３２，５０は駆動軸２２の質量中心７２から等距離のところに配置することが考えられる。
【００１５】
以上、本発明の実施形態を図示し説明したが、当業者には様々な変形や代替実施形態が考えられよう。従って、本発明は特許請求の範囲によって限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるＸ線管組立体を例示する略図である。
【図２】図１に示されたＸ線管ターゲット組立体の断面図である。
【図３】図２に示された軸受組立体の一部分の詳細図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  組立体
１２  管状外被
１４  陰極組立体 
１６  陰極放出カップ
１８  陽極組立体
２０  陽極駆動装置組立体
２２  駆動軸
２４  ハブ
２６  Ｘ線管ターゲット素子
３０  外側軸ハウジング素子
３２  一次軸受組立体
３４  一次固定外レース
３６  第１のロック・リング
３８  第２のロック・リング
４０  一次二重内レース
４２  第１の一次内レース素子
４４  第２の一次内レース素子
４６  一次軸方向隙間
４８  一次ボール素子
５０  二次軸受組立体
５２  二次浮動外レース
５４  二次二重内レース
５６  第１の二次内レース素子
５８  第２の二次内レース素子
６０  二次軸方向隙間
６２  二次ボール素子
６４  駆動軸スペーサ素子
６６  予荷重組立体
６８  ボルト組立体
７０  板バネ
７２  質量中心
【図１】
2007157695.tif 000003
【図２】
2007157695.tif 000004
【図３】
2007157695.tif 000005
【外国語明細書】
2007157695000001.pdf