(57)【要約】【課題】例えば、新規な構成でより不都合の少ない共鳴音低減装置およびＸ線装置を得る。【解決手段】実施形態の共鳴音低減装置は、例えば、音源を収容する円筒状の室が設けられるケースと、室内に円筒の中心軸と交差した姿勢で配置された二つの仕切板と、を備え、二つの仕切板のうち少なくとも一方の中央部には、円形の貫通孔が設けられる。【選択図】図１
2016105385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源を収容する円筒状の室が設けられるケースと、
前記室内に当該円筒状の室の中心軸と交差した姿勢で配置された二つの仕切板と、
を備え、
前記二つの仕切板のうち少なくとも一方の中央部には、円形の貫通孔が設けられた、共鳴音低減装置。
【請求項２】
前記室の内径をＤｒ、前記室の長さをＬ、前記貫通孔の直径をＤｈとしたとき、
Ｄｒ−５Ｌ／４≦Ｄｈ≦Ｄｒ−３Ｌ／４
を満たすよう構成された、請求項１に記載の共鳴音低減装置。
【請求項３】
前記二つの仕切板の間に前記音源が位置された、請求項１または２に記載の共鳴音低減装置。
【請求項４】
前記二つの仕切板のうち一方が、前記ケース、前記音源、および前記音源を前記ケースに取り付ける取付部、のうちいずれか一つに支持され、
前記二つの仕切板のうち他方が、前記ケース、前記音源、および前記音源を前記ケースに取り付ける取付部、のうちいずれか一つに支持された、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の共鳴音低減装置。
【請求項５】
Ｘ線を出射するＸ線管と、
前記Ｘ線管を収容する円筒状の室が設けられるケースと、
前記室内に当該円筒状の室の中心軸と交差した姿勢で配置された二つの仕切板と、
を備え、
前記二つの仕切板のうち少なくとも一方の中央部には、円形の貫通孔が設けられた、Ｘ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、共鳴音低減装置およびＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共鳴型消音装置を備えた静止誘導電器が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
新規な構成でより不都合の少ない共鳴音低減装置およびＸ線装置が得られれば、有意義である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の共鳴音低減装置は、例えば、音源を収容する円筒状の室が設けられるケースと、上記室内に上記円筒の中心軸と交差した姿勢で配置された二つの仕切板と、を備え、上記二つの仕切板のうち少なくとも一方の中央部には、円形の貫通孔が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態の共鳴音低減装置の例示的かつ模式的な斜視図である。
【図２】図２は、共鳴管のモデルの模式的な断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態の共鳴音低減装置の仕切板および反射室を説明するための例示的かつ模式的な断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態の共鳴音低減装置による共鳴音および反射波の特性の例示的かつ模式的なグラフである。
【図５】図５は、第２実施形態の共鳴音低減装置としてのＸ線装置の例示的かつ模式的な斜視図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI断面図である。
【図７】図７は、仕切板の取付部材の変形例を示す断面図であって、図６と同等位置での図である。
【図８】図８は、実施形態の変形例の共鳴音低減装置の例示的かつ模式的な斜視図である。
【図９】図９は、実施形態の別の変形例の共鳴音低減装置の例示的かつ模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御（技術的特徴）、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。また、以下に例示される複数の実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれている。以下、同様の構成要素には共通の符号が付与され、重複する説明が省略される。
【０００８】
＜第１実施形態＞
共鳴音低減装置１０は、ケース２０と、ケース２０の室２０ａ内に収容された音源３０と、を備えている。室２０ａは、図１の左右方向に延びた中心線Ａｘ周りの円筒状に構成されている。ケース２０は、周壁２０ｂと、端壁２０ｃ，２０ｄと、を備えている。周壁２０ｂは、中心線Ａｘ（中心軸）の周方向に沿うとともに軸方向に延びる円筒状に構成されている。端壁２０ｃは、中心線Ａｘの軸方向の一方側（図１の左側）で当該中心線Ａｘと交差する（直交する）円形状に構成されている。端壁２０ｄは、軸方向の他方側（図１の右側）で当該中心線Ａｘと交差する（直交する）円形状に構成されている。なお、ケース２０は、ハウジングとも称されうる。また、周壁２０ｂおよび端壁２０ｃ，２０ｄは、壁部とも称されうる。
【０００９】
ケース２０の室２０ａ内には、二つの仕切板７１，７２が収容されている。仕切板７１，７２は、いずれも、中心線Ａｘと交差した（直交した）姿勢で設けられている。仕切板７１は、端壁２０ｄよりも端壁２０ｃに近い側（軸方向の一方側、図１の左側）に、端壁２０ｃから離れて位置され、仕切板７２は、端壁２０ｃよりも端壁２０ｄに近い側（軸方向の他方側、図１の右側）に、端壁２０ｄから離れて位置されている。また、二つの仕切板７１，７２は、互いに軸方向に距離Ｓ（間隔）をあけて配置されている。二つの仕切板７１，７２によって、室２０ａは、軸方向の一方側から、三つの部分２０ａ２，２０ａ１，２０ａ３（空間）に区画されている。
【００１０】
二つの仕切板７１，７２のうち少なくとも一方（本実施形態では両方）には、貫通孔７１ｂ，７２ｂが設けられている。貫通孔７１ｂ，７２ｂは、仕切板７１，７２の中央部に、中心線Ａｘを中心として設けられており、それらの直径Ｄｈは同じである。室２０ａの直径（内径）をＤｒ、仕切板７１，７２の貫通孔７１ｂ，７２ｂよりも径方向の外側の円環状の壁部７１ａ，７２ａの幅をＷ（径方向の幅）とすると、貫通孔７１ｂ，７２ｂの直径Ｄｈは、Ｄｈ＝Ｄｒ−２Ｗである。なお、壁部７１ａ，７２ａは、フランジ部や、板部等とも称されうる。
【００１１】
ここで、本実施形態では、貫通孔７１ｂ，７２ｂの直径Ｄｈは、共鳴管の原理を応用して共鳴音を低減できるように、設定されている。図２に例示される共鳴管２０Ｓのモデルは、ケース２０と同様に、周壁２０ｂおよび端壁２０ｃ，２０ｄを有し、その内部には円筒状の室２０ａが設けられている。音源３０があると、この音源３０によって、周波数ｆが次の式（１）で示される共鳴音が生じることが知られている。
ｆ＝ｎ×ｃ／２Ｌ  ・・・  （１）
ここに、ｎ：次数、ｃ：音速、Ｌ：室２０ａの長さ、である。
【００１２】
共鳴管２０Ｓには、円筒状のケース２０から中心線Ａｘの径方向の外側に突出した円筒状の突出部２０ｐが設けられており、この突出部２０ｐ内に設けられた反射室２０ｒの反射波によって、共鳴波が減殺される。すなわち、図２中に波線の矢印で示される経路ｐを通る反射室２０ｒでの反射波の経路長（２Ｄｐ）が半波長λ／２（λ：波長）である場合、つまり２Ｄｐ＝λ／２である場合に、共鳴音と反射波との位相差がπ、すなわち逆位相となって、共鳴音の１次（ｎ＝１）の成分を減殺できる。よって、位相差をπ、すなわち経路差を半波長とするため、ｆ＝ｃ／λ、ｎ＝１、および式（１）より、反射室２０ｒの深さＤｐを、次の式（２）を満たすように設定すればよい。
Ｄｐ＝λ／４＝ｃ／４ｆ＝Ｌ／２  ・・・  （２）
【００１３】
本実施形態では、仕切板７１，７２によって、共鳴管２０Ｓにおける反射室２０ｒが、ケース２から径方向の外側に突出した突出部２０ｐが設けられることなく、室２０ａ内に構成されている。すなわち、図３に示されるように、仕切板７１，７２の貫通孔７１ｂ，７２ｂを軸方向の端部とする円柱状の空間Ｖの周囲に構成される円筒状の空間（図３中でハッチングが付与されている部分）を、反射室２０ｒとして用いる。すなわち、本実施形態では、貫通孔７１ｂ，７２ｂが設けられた仕切板７１，７２によって、仕切板７１，７２の間の、貫通孔７１ｂ，７２ｂよりも径方向の外側となる部分（空間）に、反射室２０ｒが設けられる。この場合、仕切板７１，７２の貫通孔７１ｂ，７２ｂの周囲の環状部分の幅Ｗを、共鳴管２０Ｓの反射室２０ｒの深さＤｐと考えればよい。上述したように、幅Ｗは、貫通孔７１ｂ，７２ｂの直径Ｄｈおよび室２０ａの直径Ｄｒを用いて表すと、Ｄｈ＝Ｄｒ−２Ｗであるから、式（２）より、次の式（３）が成り立つ。
Ｄｈ＝Ｄｒ−２Ｗ＝Ｄｒ−Ｌ  ・・・  （３）
式（３）を満たす直径Ｄｈの仕切板７１，７２が設けられた場合、それによる減殺効果は大きい。
【００１４】
また、発明者らの研究によれば、位相差は完全に逆位相である必要は無く、位相差が３π／４〜５π／４の範囲であれば、所要の減殺効果が得られることが判明している。ここで、反射室２０ｒでの反射波の経路ｐ分の位相差は（２π／λ）×２Ｄｐであるから、この位相差が３π／４である場合については、次の式（４）が得られる。
（２π／λ）×２Ｄｐ＝３π／４
∴２Ｄｐ＝３λ／８＝３ｃ／８ｆ  ・・・  （４）
ここで、Ｗ＝Ｄｐ、２Ｄｐ＝３ｃ／８ｆ［式（４）］、ｆ＝ｎ×ｃ／２Ｌ［式（１）］、ｎ＝１とすれば、式（３）から次の式（５）が得られる。
Ｄｈ＝Ｄｒ−２Ｄｐ＝Ｄｒ−３ｃ／８ｆ＝Ｄｒ−３Ｌ／４  ・・・  （５）
同様に、位相差が５π／４である場合については、式（３）から次の式（６）が得られる。
Ｄｈ＝Ｄｒ−５Ｌ／４  ・・・  （６）
したがって、本実施形態では、式（３）、式（５）、および式（６）から、貫通孔７１ｂ，７２ｂの直径Ｄｈは、次の式（７）で示される範囲に設定されてもよい。
Ｄｒ−５Ｌ／４≦Ｄｈ≦Ｄｒ−３Ｌ／４  ・・・  （７）
【００１５】
また、図１に示される仕切板７１，７２の間隔Ｓを広くするほど、反射室２０ｒを構成したことによる効果が得られる。発明者らの研究によれば、式（７）を満たす範囲において、
Ｓ＞Ｌ／２  ・・・  （８）
とすることで、所要の減殺効果が得られることが判明している。
【００１６】
図４には、本実施形態による共鳴音の低減効果が模式的に例示されている。図４の横軸は周波数、縦軸は振幅である。特性Ｐ１は、共鳴音の特性であり、特性Ｐ２は、式（３）が満たされる場合の反射波の特性であり、特性Ｐ３は、式（７）の範囲のいずれかにおける反射波の特性である。式（７）の場合のように共鳴音Ｐ１と反射波Ｐ３とで周波数のピークがずれていても、位相差に応じた共鳴音の低減効果が得られていることが理解できよう。
【００１７】
以上、説明したように、本実施形態によれば、ケース２０内に、円形の貫通孔７１ｂ，７２ｂが設けられた仕切板７１，７２を設けることにより、図２の共鳴管２０Ｓと同様の原理によって共鳴音を低減する効果が得られる。また、本実施形態によれば、突出部２０ｐを設けることなく、共鳴音が低減されうるので、例えば、突出部２０ｐを設けるスペースを確保し難いような状況で、有効である。
【００１８】
また、本実施形態では、式（７）
Ｄｒ−５Ｌ／４≦Ｄｈ≦Ｄｒ−３Ｌ／４  ・・・  （７）
を満たすよう、貫通孔７１ｂ，７２ｂの直径Ｄｈを設定することにより、共鳴音との位相差に基づく反射波による共鳴音の減殺効果が得られる。また、ケース２０の形状や大きさ、設置スペース等の関係で、丁度位相差πとなる反射波が得られる反射室２０ｒを構成するのが難しいような場合にあっても、共鳴音が低減されうる。
【００１９】
＜第２実施形態＞
図５，６に例示される第２実施形態のＸ線装置１は、上記第１実施形態に示した共鳴音低減装置１０として構成されている。Ｘ線装置１は、Ｘ線を出射する装置であり、Ｘ線の出射源として、例えば、医療機器や、Ｘ線検査機器等、種々の装置に適用されうる。
【００２０】
Ｘ線装置１は、ケース２と、ケース２内に収容されたＸ線管３と、を備えている。ケース２の室２０ａ内には、液体が収容されている。室２０ａ内では、Ｘ線管３とケース２の壁部２ｂとの間の隙間が液体で充たされている。すなわち、Ｘ線管３は、液体に漬された状態で、ケース２内に収容されている。液体は、Ｘ線管３を冷却する冷却機能や、Ｘ線管３とケース２とを絶縁する絶縁機能、Ｘ線管３の振動を減衰する振動減衰機能等を、有している。液体は、例えば絶縁性を有する油である。ケース２は、密閉されており、密閉容器とも称されうる。ケース２内には、気体は存在しない。また、ケース２は、ハウジングや、ハウベ等とも称されうる。ケース２は、上記第１実施形態のケース２０に相当する。
【００２１】
ケース２は、図５の左右方向に延びており、その長手方向（図５の左右方向）に延びた中心線Ａｘを中心とする円筒状に構成されている。
【００２２】
Ｘ線管３は、ケース２の中心線Ａｘまたはこれと平行な線を中心とする回転体状に構成されている。Ｘ線管３は、長手方向の一方側（図５の左側）に位置する小径部３ａと、長手方向の他方側（図５の右側）に位置する中径部３ｂと、長手方向の中間部に位置する大径部３ｃと、を有している。小径部３ａ、中径部３ｂ、および大径部３ｃは、いずれも円筒外面状の外周面を有している。
【００２３】
Ｘ線管３内には、いずれも不図示の陽極と陰極とが収容されている。陰極は、Ｘ線管３内に固定され、陽極は、Ｘ線管３内で回転可能に支持されている。Ｘ線管３の内部で、陽極は、ケース２内でＸ線管３の小径部３ａを外側から取り囲むように配置されたステータ５ａと、Ｘ線管３内に回転可能に支持された不図示のロータと、を含む回転機構５によって、長手方向（図５の左右方向）に延びる中心線Ａｘ回りに回転駆動される。陰極と陽極との間に高電圧が印加されると、熱電子が陽極へ向けて加速され、両電極間にＸ線管電流が流れる。陽極に達した熱電子は、陽極に設けられたターゲット面上に電子面スポットを形成し、この電子線スポットからＸ線が出射される。出射されたＸ線は、ケース２の壁部２ｂに設けられたＸ線照射口２ｃから被検体に向けて出射される。Ｘ線照射口２ｃ以外の部分は、鉛製の筒状部材で覆われている。このＸ線管３は、所謂回転陽極型のＸ線管である。すなわち、Ｘ線装置１は、回転陽極型のＸ線装置である。陽極の回転に伴って、Ｘ線管３は、振動や騒音を発生する。すなわち、Ｘ線管３は、ケース２内の振動源あるいは騒音源の一例である。Ｘ線管３は、上記第１実施形態の音源３０に相当する。
【００２４】
ケース２の壁部２ｂには、内側に突出したフランジ状の複数の取付部２ｄが設けられ、この取付部２ｄに、ねじ等の結合具４を介して取り付けられたブラケット６を介して、Ｘ線管３の小径部３ａが取り付けられている。すなわち、Ｘ線管３の小径部３ａは、ブラケット６を介してケース２に支持されている。なお、ブラケット６は、取付部や、取付具とも称されうる。壁部２ｂは周壁２０ｂに相当する。
【００２５】
ケース２の室２０ａ内には、二つの仕切板７１，７２が収容されている。仕切板７１，７２は、いずれも、中心線Ａｘと交差した（直交した）姿勢で設けられている。仕切板７１は、端壁２０ｄよりも端壁２０ｃに近い側（軸方向の一方側、図５の左側）に、端壁２０ｃから離れて位置され、仕切板７２は、端壁２０ｃよりも端壁２０ｄに近い側（軸方向の他方側、図５の右側）に、端壁２０ｄから離れて位置されている。二つの仕切板７１，７２は、互いに軸方向に間隔をあけて配置されている。二つの仕切板７１，７２によって、室２０ａは、軸方向の一方側から、三つの部分２０ａ２，２０ａ１，２０ａ３（空間）に区画されている。二つの仕切板７１，７２の間に、Ｘ線管３が位置されている。
【００２６】
二つの仕切板７１，７２のうち少なくとも一方（本実施形態では両方）には、貫通孔７１ｂ，７２ｂが設けられている。貫通孔７１ｂ，７２ｂは、仕切板７１，７２の中央部に、中心線Ａｘを中心として設けられており、それらの直径は同じである。
【００２７】
仕切板７１は、ブラケット６および取付部２ｄに支持されている。具体的には、ブラケット６と仕切板７１の壁部７１ａとの間に筒状（管状、環状）のスペーサ７４が挟まれており、ねじ等の結合具４が、壁部７１ａ（仕切板７１）、スペーサ７４、およびブラケット６を間に挟む状態で、取付部２ｄに取り付けられている。本実施形態では、結合具４によって、取付部２ｄ、ブラケット６、および壁部７１ａ、すなわち、ケース２、Ｘ線管３、および仕切板７１が、一体に結合されている。
【００２８】
仕切板７２は、取付部材８１を介してＸ線管３に取り付けられている。取付部材８１は、ベース部８ａと、突出部８ｂと、を有する。ベース部８ａは、Ｘ線管３の外面３ｄから離間して中心線Ａｘの周方向に沿って延びる円環状に構成され、中径部３ｂの外面３ｄを囲っている。複数の突出部８ｂは、周方向に所定の間隔、例えば等間隔で配置され、それぞれ、ベース部８ａの内面８ｃから中径部３ｂの外面３ｄ側に向けて、すなわち中心線Ａｘの径方向の内側に向けて、突出している。突出部８ｂは、例えば加硫接着等によってベース部８ａに接合されている。ベース部８ａは金属材料で構成されている。また、突出部８ｂの少なくとも先端部（例えば全部）は、エラストマ等の弾性部材によって構成されている。また、取付部材８１の中径部３ｂへの装着位置では、複数の突出部８ｂが中径部３ｂの外面３ｄとベース部８ａの内面８ｃとによって挟まれて弾性的に圧縮されるように構成されている。すなわち、本実施形態では、ベース部８ａから突出した複数の突出部８ｂが、Ｘ線管３の中径部３ｂを径方向の外側から挟み、突出部８ｂの弾性変形に伴う反発力による摩擦力によって、取付部材８１が中径部３ｂに装着される。このような構成によれば、作業者は、結合具や接着等によって接合する場合に比べて、取付部材８１を中径部３ｂに比較的容易に着脱することができる。
【００２９】
図６に示されるように取付部材８１のベース部８ａには、ねじ等の結合具４を取り付ける取付部８ｅが設けられている。図５に示されるように、ベース部８ａと仕切板７２の壁部７２ａとの間に筒状（管状、環状）のスペーサ７４が挟まれており、結合具４が、壁部７２ａ（仕切板７２）およびスペーサ７４を間に挟む状態で、ベース部８ａに取り付けられている。本実施形態では、結合具４によって、壁部７２ａおよびベース部８ａ、すなわち、仕切板７２および取付部材８１が、一体に結合されている。
【００３０】
このように、本実施形態の共鳴音低減装置１０としてのＸ線装置１は、上記第１実施形態と同様の仕切板７１，７２を備えている。よって、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、音源としてのＸ線管３の軸方向の両側に、仕切板７１，７２が配置されている。換言すれば、本実施形態でも、二つの仕切板７１，７２の間に、Ｘ線管３が配置されている。よって、本実施形態によれば、例えば、仕切板７１，７２の間隔を広く設定しやすくなり、反射室２０ｒでの反射波による共鳴音の減殺効果が得られやすくなる。
【００３１】
また、本実施形態の共鳴音低減装置１０としてのＸ線装置１では、仕切板７１が、Ｘ線管３をケース２０に取り付ける取付部２ｄに支持されている。よって、本実施形態によれば、例えば、仕切板７１を支持する構成の一部を複数の部品で共用でき、仕切板７１を支持する構成を比較的簡素な構成として得ることができる。
【００３２】
また、本実施形態の共鳴音低減装置１０としてのＸ線装置１では、仕切板７２が、Ｘ線管３に支持されている。よって、本実施形態によれば、例えば、Ｘ線管３の形状や構成を利用して、仕切板７２を支持する構成を比較的簡素な構成として得ることができる。
【００３３】
＜仕切板の取付部材の変形例＞
図７に示される仕切板７２は、取付部材８２を介してＸ線管３に取り付けられている。取付部材８２は、ベース部８ａと、突出部８ｂと、を有する。ベース部８ａは、Ｘ線管３の外面３ｄから離間して中心線Ａｘの周方向に沿って延びる円環状に構成され、中径部３ｂの外面３ｄを囲っている。複数の突出部８ｂは、周方向に所定の間隔、例えば等間隔で配置され、それぞれ、ベース部８ａの外面８ｅからケース２の内面２ｅ側に向けて、すなわち中心線Ａｘの径方向の外側に向けて、突出している。突出部８ｂは、例えば加硫接着等によってベース部８ａに接合されている。ベース部８ａは金属材料で構成されている。また、突出部８ｂの少なくとも一部（例えば全部）は、エラストマ等の弾性部材によって構成されている。この取付部材８２では、突出部８ｂの弾性変形に伴う反発力による摩擦力によって、ケース２に装着される。このような構成によれば、作業者は、結合具や接着等によって接合する場合に比べて、取付部材８２をケース２に比較的容易に着脱することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、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、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態は、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。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。例えば、図８に例示される共鳴音低減装置１０Ａのように、二つの仕切板７１，７３のうち一方７３には、貫通孔が設けられなくてもよい。ただし、この場合は、仕切板７３とケース２０の仕切板７３とは反対側の端部との間の共鳴音が低減される。また、図９に例示される共鳴音低減装置１０Ｂのように、音源３０は、二つの仕切板７１，７２の間になくてもよい。また、共鳴音低減装置は、Ｘ線装置以外の種々の装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…Ｘ線装置（共鳴音低減装置）、２…ケース、２ｄ…取付部、３…Ｘ線管（音源）、６…ブラケット（取付部）、１０，１０Ａ，１０Ｂ…共鳴音低減装置、２０…ケース、２０ａ…室、３０…音源、７１，７２，７３…仕切板、７１ｂ，７２ｂ…貫通孔、Ａｘ…中心線（中心軸）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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