(57)【要約】【課題】  回転体の安定した回転運動が可能な信頼性の高い陽極回転型Ｘ線管を提供するにある。【解決手段】  Ｘ線管においては、円筒状回転体が円筒内面を有し、固定軸がこの中空筒部に挿入されて回転体を回転可能に支持している。柱状軸受部が固定軸に設けられ、円筒内面に対向される対向面を備えている。対向面には、軸受溝が形成され、間隙に充填された潤滑剤で対向面上に動圧軸受けが形成される。柱状軸受部の両端部には、切欠形成された円周溝及びこの円周溝外周の円筒状鍔部で柱状軸受部の端部に薄肉構造が設けられている。【選択図】    図２
2009238477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームが照射されてＸ線を発生するターゲットを備えている回転陽極と、
当該回転陽極を支持し、中空筒状部を定める円筒内面を有する回転体と、
前記中空筒部に挿入され、前記回転体を回転可能に支持する固定軸であって、前記円筒内面に間隙を空けて対向される対向面を備える柱状軸受部を有する固定軸と、
前記円筒内面及び前記対向面の少なくとも一方に形成されている軸受溝及び前記間隙に充填された潤滑剤で前記対向面上に形成される動圧軸受けと、及び
前記柱状軸受部の両端部の少なくとも一方に切欠形成された円周溝及びこの円周溝外周の円筒状鍔部で前記柱状軸受部の端部に設けられた薄肉構造と、
を具備することを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項２】
前記固定軸は、一端が固定され、前記回転体は、有底円筒状に形成され、この回転体の開口側には、前記潤滑剤の漏洩を防止するシール部が固定軸との間に設けられていることを特徴とする請求項１の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項３】
前記固定軸は、両端が固定され、前記回転体は、両端が開口されている円筒状に形成され、この回転体の両開口部には、前記潤滑剤の漏洩を防止するシール部が固定軸との間に設けられていることを特徴とする請求項１の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項４】
前記鍔部には、前記潤滑剤が通過する給液孔が貫通して設けられていることを特徴とする請求項１の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項５】
電子ビームが照射されてＸ線を発生するターゲットを備えている回転陽極と、
当該回転陽極を支持し、中空筒状部を定める円筒内面を有する回転体と、
前記中空筒部に挿入され、前記回転体を回転可能に支持する固定軸であって、前記円筒内面に間隙を空けて対向される対向面を備える第１及び第２の柱状軸受部及びこの第１及び第２の柱状軸受部間に当該柱状軸受部よりも小径の小径軸部を有し、この小径軸部と前記円筒内面との間に潤滑剤が貯蔵される貯蔵部が設けられている固定軸と、
前記円筒内面及び前記対向面の少なくとも一方に形成されている軸受溝及び前記間隙に充填された前記潤滑剤で前記対向面上に形成される動圧軸受けと、及び
前記第１及び第２の柱状軸受部の両端部の少なく一方に夫々切欠形成された円周溝及びこの円周溝外周の円筒状鍔部で前記柱状軸受部の端部に設けられた薄肉構造と、
を具備することを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項６】
前記固定軸は、一端が固定され、前記回転体は、有底円筒状に形成され、この回転体の開口側には、前記潤滑剤の漏洩を防止するシール部が固定軸との間に設けられていることを特徴とする請求項５の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項７】
前記固定軸は、両端が固定され、前記回転体は、両端が開口されている円筒状に形成され、この回転体の両開口部には、前記潤滑剤の漏洩を防止するシール部が固定軸との間に設けられていることを特徴とする請求項５の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項８】
前記回転体の開口部側の端部には、切欠形成された円周溝及びこの円周溝外周の円筒状鍔部で前記回転体の端部に薄肉構造を設けたことを特徴とする請求項６又は請求項７の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項９】
前記鍔部には、前記潤滑剤が通過する給液孔が貫通して設けられていることを特徴とする請求項５の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項１０】
前記薄肉構造は、前記貯蔵部側に設けられ、当該貯蔵部に延出前記鍔部には、前記潤滑剤が通過する給液孔が貫通して設けられていることを特徴とする請求項５に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項１１】
前記鍔部には、前記潤滑剤が通過する給液孔が貫通して設けられ、この給液孔は、前記動圧軸受けの軸受け溝に開口されていることを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項１２】
前記給液孔は、前記Ｘ線管の回転に伴い当該Ｘ線管に与えられる遠心力が付与される方向の側の鍔部に前記潤滑剤が通過する給液孔が貫通して設けられることを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体潤滑剤を用いた動圧滑り軸受けを有する回転陽極型Ｘ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｘ線管装置は、医療診断システム及び工業診断システム等に用いられている。Ｘ線管装置は、Ｘ線を放射する回転陽極型Ｘ線管と、ステータコイルと、これら回転陽極型Ｘ線管及びステータコイルを収容した筐体とを備えている。
【０００３】
回転陽極型Ｘ線管は、固定軸と、この固定軸に回転可能に設けられ、ステータコイルからの磁界で回転される回転体と、この回転体の端部に継手を介して設けられ、回転体と共に回転される陽極ターゲットと、この陽極ターゲットに対向配置され、陽極ターゲットに電子ビームを射突させて陽極ターゲットからＸ線を発生させる陰極と、これら回転体、陽極ターゲット及び陰極を収容した真空外囲器とから構成されている。固定軸及び回転体間の隙間には、潤滑液としての液体金属が充填された動圧すべり軸受が形成され、回転体の回転時に、固定軸及び回転体間の液体金属には、動圧が発生されて回転体が回転可能に支持されている。
【０００４】
従来の動圧すべり軸受は、一例として特許文献１に開示されるように、回転時に液体潤滑剤を引き込む溝、例えば、ヘリングボーンパターンの螺旋溝が固定軸に形成されている。回転体は、この固定軸を構成する筒状部材に嵌合され、筒状部材の円筒内面との間に小間隙が設けられている円柱状の軸受対向部及び互いに隣接する軸受対向部の間に、円柱状軸受対向部より細い径を有し、筒状部材の円筒内面との間に比較的大きな間隙が与えられ、軸受対向部より小さい径を有する小径部分とを備えた軸で構成されている。円柱状軸受対向部には、上述した螺旋溝が形成されて動圧すべり軸受けに形成され、小径部分と筒状部材の円筒内面との間のスペースは、円柱状軸受対向部の焼きつきを防止するために、潤滑剤を十分に貯蔵する機能を有している。このようなすべり軸受の例は、特許文献１に限らず、特許文献２、特許文献３の公報に開示されている。
【０００５】
また、Ｘ線管装置以外の他分野におけるすべり軸受として、特許文献４に開示されるように、内燃機関の主軸受があり、この内燃機関の主軸受では、軸受の疲労破損防止のために軸受端部に切欠き（溝）を設けて、軸の片当たり接触に対して変形しやすい構造としている。
【特許文献１】特許第３１３９８７３号
【特許文献２】特開２００１−２７６０３４号
【特許文献３】特開２００５−６９３７５号
【特許文献４】特開平１０−１２２２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＣＴ装置では、ヘリカルスキャンの高速化にともない、Ｘ線管に作用する遠心力が増大し、回転陽極を支持する固定軸が変形する蓋然性が増大している。固定軸の変形に伴い、小さな隙間しか設けられていない軸受部では、回転体と固定軸が接触し、焼きつきが生じることが懸念されている。
【０００７】
上記課題の解決策として、軸受部を固定軸の変形が生じ易い領域から固定軸の変形がより小さい領域に配置を変更する方法が想定される。しかし、軸受部が配置を変更すると陽極の全長が長くなり、全長が長くなるに伴い、遠心力が作用した際の固定軸の変形量はさらに増大し、また、Ｘ線管自体の重量も大きくなってしまう問題がある。従って、軸受部の配置を変更するのではなく、軸受構造の改良が望まれている。
【０００８】
また、従来から、回転体の振れ回りや固定軸の変形によって軸受部の端部で回転体と固定軸がかじる（互いに接触する）問題があり、また、回転体の起動時における軸受部への給液不足によるかじり（接触）が生ずる問題もある。かじりにより焼き付きが生じた場合、回転体は回転不能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされてものであり、その目的は、回転体と固定軸がかじり接触することなく、回転体の安定した回転運動が可能な信頼性の高い陽極回転型Ｘ線管を提供することにある。
【００１０】
この発明によれば、
電子ビームが照射されてＸ線を発生するターゲットを備えている回転陽極と、
当該回転陽極を支持し、中空筒状部を定める円筒内面を有する回転体と、
前記中空筒部に挿入され、前記回転体を回転可能に支持する固定軸であって、前記円筒内面に間隙を空けて対向される対向面を備える柱状軸受部を有する固定軸と、
前記円筒内面及び前記対向面の少なくとも一方に形成されている軸受溝及び前記間隙に充填された潤滑剤で前記対向面上に形成される動圧軸受けと、及び
前記柱状軸受部の両端部の少なくとも一方に切欠形成された円周溝及びこの円周溝外周の円筒状鍔部で前記柱状軸受部の端部に設けられた薄肉構造と、
を具備することを特徴とする回転陽極型Ｘ線管が提供される。
【００１１】
また、この発明によれば、
電子ビームが照射されてＸ線を発生するターゲットを備えている回転陽極と、
当該回転陽極を支持し、中空筒状部を定める円筒内面を有する回転体と、
前記中空筒部に挿入され、前記回転体を回転可能に支持する固定軸であって、前記円筒内面に間隙を空けて対向される対向面を備える第１及び第２の柱状軸受部及びこの第１及び第２の柱状軸受部間に当該柱状軸受部よりも小径の小径軸部を有し、この小径軸部と前記円筒内面との間に潤滑剤が貯蔵される貯蔵部が設けられている固定軸と、
前記円筒内面及び前記対向面の少なくとも一方に形成されている軸受溝及び前記間隙に充填された前記潤滑剤で前記対向面上に形成される動圧軸受けと、及び
前記第１及び第２の柱状軸受部の両端部の少なく一方に夫々切欠形成された円周溝及びこの円周溝外周の円筒状鍔部で前記柱状軸受部の端部に設けられた薄肉構造と、
を具備することを特徴とする回転陽極型Ｘ線管が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
円柱状の軸受対向部の端面に切欠きが設けれ、軸受対向部の端部が薄肉構造に形成される。従って、回転体と円柱状軸受対向部の接近による潤滑液の圧力上昇で薄肉構造は、容易に弾性変形し、回転体と円柱状軸受対向部の隙間を維持できる。結果として、回転体と固定軸が接触して焼き付くことを防止することできる。この構造は、回転体が振れ回っても固定軸と回転軸とがかじり合うことを防止することもできる。また、軸受対向部の薄肉構造に給液孔を設けることで、軸受部への液体潤滑剤が給液孔を介してスムーズに給液され、回転体の起動時において回転体と固定軸との間のかじりを防止することができる。従って、本発明によれば、回転体と固定軸がかじることなく、回転体の安定した回転運動が可能となり、信頼性の高い陽極回転型Ｘ線管を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、この発明の一実施の形態に係る陽極回転型Ｘ線管を説明する。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態に係る片持ち軸受構造を有する回転陽極型Ｘ線管を示している。回転陽極型Ｘ線管１は、回転磁界を発生するステータコイル２とともにＸ線管装置の筐体（図示せず）に収納されている。回転陽極型Ｘ線管１は、簡略化して破線で示されている真空外囲器４を備え、真空外囲器４の外周には、回転磁界を発生するステータコイル２が配置されている。真空外囲器４内は、真空に維持され、真空外囲器４内には、回転陽極型Ｘ線管１の中心軸６に沿って固定軸１０が配置され、この固定軸１０の軸部１４が固定部８に固定されて固定軸１０が片持ち支持され、固定部８には、真空外囲器４が気密にシールされている。この固定軸１０は、有底筒状の回転体５０に嵌合され、この回転体５０が固定軸１０に回転可能に軸支されている。
【００１５】
回転体５０の外周には、回転体５０と共に回転される銅等の導電材料で作られた円筒状のモータロータ５３がステータコイル２に対向して配置され、ステータコイル２からの回転磁界によってこのモータロータ５３から回転力が発生されて回転体５０が固定軸１０に軸支されて回転される。回転体５０の有底部（端部）からは、回転継手４２が中心軸６に沿って延出され、この回転継手４２に陽極ターゲット４０が連結されている。従って、回転体５０の回転に伴い陽極ターゲット４０が回転される。陽極ターゲット４０には、陰極３０が対向配置され、陰極３０から射出された電子ビームが回転される陽極ターゲット４０に射突されてＸ線が発生される。図１に示されるように、陰極３０、陽極ターゲット４０、回転体５０、固定体５０及びモータロータ５３は、真空外囲器４に格納されている。
【００１６】
固定軸１０は、軸部１４に比べて径が大きな円柱状軸受対向部１６を有し、回転体５０の円筒内面５１に軸受対向部１６の外周面１１が対向され、この固定軸１０及び円柱状軸受対向部１６間の隙間Ｇに液体金属潤滑剤２０が充填されている。また、有底筒状の回転体５０の開口側円筒内面には、隙間Ｇに充填された液体金属潤滑剤２０が漏れ出ることを防止する為に、回転体１０の軸部１４を液密に維持するシール部５４が設けられている。このシール部５４は、ラビリンスシールで構成され、軸部１４との間に極微小な隙間を有し、直接的に接触されず、完全密閉を軸部１４との間に与えていない。従って、動圧すべり軸受内も真空外囲器４内と同様に真空に維持される。また、シール部５４には、凹凸が設けられているが、シール部５４の凹部は、漏れ出た液体金属を留め置く機能を有している。
【００１７】
尚、用語として軸受は、軸を受ける部分であることから、正確な意味では、円筒内面（回転体内面）を指している。この明細書において、軸受の円筒内面（回転体内面）に対向する固定軸の部分を軸受対向部と称している。
【００１８】
液体金属潤滑剤２０は、動圧すべり軸受の潤滑液としての機能を有し、液体金属潤滑剤２０には、回転体５０が回転される際に動圧が発生される。回転体５０の円筒内面５１に対向される円柱状軸受対向部１６の外周面１１には、動圧滑り軸受け（ラジアル滑り軸受け）に液体金属潤滑剤２０を引き込む溝、例えば、へリングボーン配置の螺旋溝が形成されている。従って、回転体５０は、固定軸１０の円柱状軸受対向部１６によってラジアル方向（半径方向）で支持される。円柱状軸受対向部１６の外周面１１に溝が形成されるに代えて、回転体５０の円筒内面５１に溝が形成されても同様にラジアル滑り軸受けを軸受対向部１６及び回転体５０間に設けることができる。
【００１９】
図２は、図１に示した軸受構造を拡大して示している。図２に示されるように円柱状軸受対向部１６は、自由端側に軸部１４と略同径の円柱状端部１７Ａ及びこの端部１７Ａに対向する円筒状の鍔部１７Ｂを有している。また、円柱状軸受対向部１６は、固定端側、即ち、軸部１４の側に軸部１４と同径の円柱状端部１７Ｃ及びこの端部１７Ｃに対向する円筒状の鍔部１７Ｄを有している。円柱状端部１７Ａ及び円筒状の鍔部１７Ｂは、円柱状軸受対向部１６の自由端側の端面に中心軸６に同軸の円周溝６０、６４（切り欠き）を形成することによって形成され、円柱状端部１７Ｃ及び円筒状の鍔部１７Ｄも同様に円柱状軸受対向部１６の固定端側の端面に中心軸６に同軸の円周溝６２（切り欠き）を形成することによって形成される。鍔部１７Ｂ、１７Ｄには、その円周に沿って配置された多数の給液孔８０が形成され、鍔部１７Ｂ、１７Ｄは、円柱状軸受対向部１６に比べて薄く、潤滑液２０から与えられる圧力で弾性変形可能な薄肉構造７０に形成されている。このようにラジアル軸受けを構成する円柱状軸受対向部１６の両端部が薄肉構造７０に形成されている場合には、回転体５０の円筒内面５１が軸受対向面１１に接近した際に、この接近によって潤滑液２０の圧力が上昇され、薄肉構造７０が容易に弾性変形される。この弾性変形に基づいて、円筒内面５１と軸受対向面１１と隙間が広がり、直接接触を避け、かじりを防止することができる。また、薄肉構造７０に、軸受け間隙Ｇと円周溝６０、６４（切り欠き）を連結する給液孔８０を設けることで、静止時に円周溝６０、６４（切り欠き）に溜まった潤滑液を給液孔８０から軸受け間隙Ｇに供給できる。従って、回転体の起動時における軸受部のかじりを防止できる。
【００２０】
図３には、この発明の他の実施例に係る固定軸が両持ち支持されているＸ線管が示され、図４には、固定軸の軸受構造が示されている。図３に示されるＸ線管及び図４に示される軸受構造においては、図１及び図２に示したと同一の符号を付した箇所は、同一部分或いは部材を示すものとしてその説明を省略する。図３に示されるように固定軸１０の軸部１４Ａ、１４Ｂが両持ち支持され、回転体５０は、略筒状に形成され、その中央に陽極ターゲット４０が固定支持されている。そして、回転体１０の軸部１４Ａ，１４Ｂに夫々液密に保つためのシール部５４Ａ，５４Ｂが設けられている。
【００２１】
尚、図３においては、図を簡略化する為に真空外囲器４は省略されているが、真空外囲器４内に図１と同様に陰極３０、陽極ターゲット４０、回転体５０、固定体５０及びモータロータ５３が格納されている点に注意されたい。
【００２２】
図３に示されるように回転体５０が両持ち支持されているような構造においても、図４に示されるように円柱状軸受対向部１６の両端部に、円柱状端部１７Ａ、１７Ｃ及び円筒状の鍔部１７Ｂ、１７Ｄを有しても良い。円柱状端部１７Ａ、１７Ｃ及び円筒状の鍔部１７Ｂ、１７Ｄは、円柱状軸受対向部１６の端面に中心軸６に同軸の円周溝６０、６４（切り欠き）を形成することによって形成される。鍔部１７Ｂ、１７Ｄには、その円周に沿って配置された多数の給液孔８０が形成され、鍔部１７Ｂ、１７Ｄは、円柱状軸受対向部１６に比べて薄く、潤滑液２０から与えられる圧力で弾性変形可能な薄肉構造７０に形成されている。このようにラジアル軸受けを構成する円柱状軸受対向部１６の両端部が薄肉構造７０に形成されている場合には、回転体５０の円筒内面５１が軸受対向面１１に接近した際に、この接近によって潤滑液２０の圧力が上昇され、薄肉構造７０が容易に弾性変形される。この弾性変形に基づいて、円筒内面５１と軸受対向面１１と隙間が広がり、直接接触を避け、かじりを防止することができる。また、薄肉構造７０に、軸受け間隙Ｇと円周溝６０、６４（切り欠き）を連結する給液孔８０を設けることで、静止時に円周溝６０、６４（切り欠き）に溜まった潤滑液を給液孔８０から軸受け間隙Ｇに供給できる。従って、回転体の起動時における軸受部と回転部のかじり（接触）を防止できる。
【００２３】
図５は、図２及び図３に示した回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の変形例を示している。図５は、図３と同様に固定軸１０が両持ちされる構造として描かれているが、当然に図２に示したと同様に固定軸１０が片持ち支持される構造に適用されても良いことは明らかである。また、図５に示される軸受構造においては、図２に示したと同一の符号を付した箇所は、同一部分或いは部材を示すものとしてその説明を省略する。
【００２４】
図５に示される回転陽極型Ｘ線管の軸受構造においては、固定軸１０の円柱状軸受対向部１６が中心軸６に沿って１対の円柱状対向部分１６Ａ、１６Ｂに分離され、この円柱状対向部分１６Ａ、１６Ｂ間に凹部として潤滑液貯蔵部１２が形成されている。円柱状対向部分１６Ａの両端部にも、円柱状端部１７Ａ、１７Ｅ及び円筒状の鍔部１７Ｂ、１７Ｆが設けられ、また、円柱状対向部分１６Ｂの両端部にも、円柱状端部１７Ｄ、１７Ｅ及び円筒状の鍔部１７Ｄ、１７Ｇが設けられている。円柱状端部１７Ａ、１７Ｃ、１７Ｅ及び円筒状の鍔部１７Ｂ、１７Ｄ、１７Ｆ、１７Ｇは、円柱状軸受対向部１６の端面に中心軸６に同軸の円周溝６０、６４、６２、６６を形成することによって形成される。鍔部１７Ｂ、１７Ｄ、１７Ｆ、１７Ｇには、その円周に沿って配置された多数の給液孔８０が形成され、鍔部１７Ｂ、１７Ｄ、１７Ｆ、１７Ｇは、円柱状軸受対向部１６に比べて薄く、潤滑液２０から与えられる圧力で弾性変形可能な薄肉構造７０に形成されている。このようにラジアル軸受けを構成する円柱状軸受対向部１６の両端部が薄肉構造７０に形成されている場合には、回転体５０の円筒内面５１が軸受対向面１１に接近した際に、この接近によって潤滑液２０の圧力が上昇され、薄肉構造７０が容易に弾性変形される。この弾性変形に基づいて、円筒内面５１と軸受対向面１１と隙間が広がり、直接接触を避け、かじり（接触）を防止することができる。また、薄肉構造７０に、軸受け間隙Ｇと円周溝６０、６４（切り欠き）を連結する給液孔８０を設けることで、静止時に円周溝６０、６２、６４、６６に溜まった潤滑液を給液孔８０から軸受け間隙Ｇに供給できる。従って、回転体の起動時における軸受部のかじりを防止できる。
【００２５】
円柱状端部１７Ｅに相当する小径部１２と円筒内面５１との間のスペースは、回転体の静止時に潤滑液の貯蔵する空間となる機能を有している。給液孔８０は、潤滑液を貯蔵する部分とも連通しているため、スムーズに軸受部への潤滑液の供給が可能となり、軸受部の潤滑液不足によるかじりを防止することができる。
【００２６】
図６及び図７は、図２に示した固定軸が片持ち支持されている回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の変形例を示している。図６及び図７に示される軸受構造においては、図２、図４及び図５に示したと同一の符号を付した箇所は、同一部分或いは部材を示すものとしてその説明を省略する。
【００２７】
図６に示された構造においては、固定軸１０の円柱状軸受対向部１６よりも大径のスラストリング９０が固定軸１０に接合され、スラストリング９０の端面とシール部５４の端面によって回転体５０をスラスト方向で支持するスラスト軸受構造９１を構成している。スラストリング９０の端面とシール部５４の端面のいずれかには、中心軸６の回りに放射状にヘリングボーンパターンの溝が配置され、この溝に引き込まれた液体金属潤滑剤２０によってスラスト方向の動圧が発生されて回転体５０は、中心軸６に沿ったスラスト方向で軸支されている。図６に示される構造では、軸受対向部分１６Ｂの固定側端面にスラストリング９０が固定されることから、円周溝６４が形成されず、円筒状の鍔部１７Ｄが設けられない点に注意されたい。図６に示す構造においては、円周溝６４に代えてスラストリング９０に対向する回転体５０の固定側端面に円周溝（切欠き部）６８が形成されて回転体５０の端面に鍔部１７Ｈが設けられることが好ましい。この円周溝（切欠き部）６８と鍔部１７Ｈで、回転体５０の端面に円柱状軸受対向部１６に形成した薄肉構造７０と同様な薄肉構造７２が形成される。この薄肉構造７２により、円柱状軸受対向部１６の側面に切欠きを設けた場合と同様に、回転体５０の振れ回りや遠心力による固定軸の変形によるかじりを防止することができる。
【００２８】
図７に示された構造においては、固定軸１０の固定側端面とシール部５４の端面によって回転体５０をスラスト方向で支持するスラスト軸受構造９１を構成している。固定軸１０の固定側端面とシール部５４の端面の端面のいずれかには、中心軸６の回りに放射状にヘリングボーンパターンの溝（図示せず）が配置され、この溝に引き込まれた液体金属潤滑剤２０によって動圧が発生されて回転体５０が中心軸６に沿ったスラスト方向で軸支されている。図７に示される構造では、円柱状軸受対向部分１６Ｂの固定側端面がスラスト軸受構造９１を形成している為に、円周溝６４が形成されず、円筒状の鍔部１７Ｄが設けられない点に注意されたい。図７に示す構造においては、円周溝６４に代えてシール部５４の端面に対向する回転体５０の端面に円周溝（切欠き部）６８が形成されて回転体５０の固定側端面に鍔部１７Ｈが設けられることが好ましい。この円周溝（切欠き部）６８と鍔部１７Ｈで、回転体５０の端面に円柱状軸受対向部１６に形成した薄肉構造７０と同様な薄肉構造７２が形成される。この薄肉構造７２により、円柱状軸受対向部１６の端面に円周溝（切欠き部）を設けた場合と同様に、回転体５０の振れ回りや遠心力による固定軸の変形によるかじりを防止することができる。
【００２９】
図８に示されるように、両持ち固定軸を有する回転陽極型Ｘ線管においても、図７に示した軸受構造と同様に薄肉構造７２Ａ，７２Ｂが円柱状軸受対向部１６の両端面に設けることが好ましい。図８に示されるように、回転体５０の両端にシール部５４Ａ、５４Ｂが取り付けられ、シール部５４Ａ、５４Ｂの端面と円柱状軸受対向部１６の端面との間にスラスト軸受構造９１Ａ，９１Ｂが構成されている。また、シール部５４の端面に対向する回転体５０の端面に円周溝（切欠き部）６８Ａ，６８Ｂが形成されて回転体５０の固定側端面に鍔部１７Ｈ、１７Ｉが設けられることが好ましい。この円周溝（切欠き部）６８Ａ，６８Ｂと鍔部１７Ｈ、１７Ｉで、回転体５０の両端面に円柱状軸受対向部１６に形成した薄肉構造７０と同様な薄肉構造７２Ａ，７２Ｂが形成される。この薄肉構造７７２Ａ，７２Ｂにより、円柱状軸受対向部１６の両端面に円周溝（切欠き部）を設けた場合と同様に、回転体５０の振れ回りや遠心力による固定軸の変形によるかじりを防止することができる。
【００３０】
尚、図８に示される構造において、スラスト軸受構造９１Ａ，９１Ｂを構成するために、図６に示されると同様にスラストリング９０が設けられても良い。図８に示される構造においては、シール部５４Ａ，５４Ｂの端面と対向する円柱状軸受対向部１６の端面には、切欠構造を設けることができない。円周溝（切欠き部）を設けられない円柱状軸受対向部１６に対向する軸受部の両端面６８Ａ，６８Ｂに円周溝（切欠き部）を設け、軸受端部を薄肉構造７２Ａ，７２Ｂとすることができる。この構造により、円柱状軸受対向部１６の端面に円周溝（切欠き部）を設けた場合と同様に、回転体の振れ回り或いは遠心力による固定軸１０の変形によるかじりを防止することができる。
【００３１】
図９は、図５に示される構造において、給液孔８０が潤滑液貯蔵部１２の側に延出される鍔部１７Ｇ、１７Ｆのみに設けた変形例を示している。円柱状軸受対向部分１６Ａ、１６Ｂで構成される軸受け円柱状対向部１６の両側には、スラスト軸受構造９１Ａ，９１Ｂ或いはシール５４Ａ、５４Ｂが取付けられるため、静止時に切欠構造６８Ａ，６８Ｂに溜まる潤滑液は、潤滑液貯蔵部１２に比べて少量である。それに対して、潤滑液貯蔵部１２には、多量の潤滑液２０を蓄えることが可能である。従って、潤滑液２０の供給に効果的な潤滑液貯蔵部１２に連通している給液孔８０のみが鍔部１７Ｇ、１７Ｆに設けられれば良いこととなる。
【００３２】
図１０は、潤滑液２０を軸受部に引き込む凹凸の溝構造１３を有する軸受構造を示し、図１１は、図１０に示した軸受構造１３を拡大して示している。溝構造１３は、既に説明したようにヘリングボーンパターンの溝が平坦面に形成されて軸受対向面１１が設けられ、軸受対向面１１には、凹凸が形成される。ここで、給液孔８０が溝構造１３の凸部に形成される場合には、軸受構造１３における圧力を付与する能力が低下する虞がある。従って、図１０及び図１１に示される溝構造１３では、溝構造１３の凹部に給液孔８０が設けられている。
【００３３】
図１２は、軸受構造１３に遠心力ＦがＸ線管１に作用した際に回転体５０の回転軸が固定軸１０の中心軸６から偏芯される様子を示している。回転体５０は、遠心力Ｆに沿って偏芯されることから、遠心力Ｆが作用する回転体５０の円筒内面５１は、遠心力Ｆの方向に向けられている円柱状軸受対向部１６の面１１から離れ、遠心力Ｆとは反対方向に向けられている円柱状軸受対向部１６の面１１により近接される。即ち、間隙Ｇが軸受対向面１１の周囲で均一でなくなり、遠心力Ｆの作用方向とは反対側の間隙Ｇ２が遠心力Ｆの作用方向側の間隙Ｇ１に比べて小さく、回転体５０の円筒内面５１が軸受対向面１１により近接される。このような状態では、間隙Ｇ２側に給液孔８０を設けると、軸受構造１３における圧力を付与する能力が低下する虞がある。従って、図１２に示される溝構造１３では、遠心力の付与によって間隔が大きくなる間隙Ｇ１に面する鍔部１７Ｂ，１７Ｄ、１７Ｆ，１７Ｇのみに給液孔８０が設けられ、間隙Ｇ１に比べて距離が小さくなる間隙Ｇ２に面する鍔部１７Ｂ，１７Ｄ、１７Ｆ，１７Ｇには、給液孔８０が設けられない。即ち、潤滑液２０の圧力上昇が小さい間隙Ｇ１側に給液孔８０が設けられている。
【００３４】
尚、図２及び図４〜図１２において、固定軸１０の周囲に白抜きで描かれている回転体５０内のスペース１８は、真空空間となっている。固定軸１０と回転体５０との間の空隙は、軸受の潤滑剤２０の液体金属及び真空空間で占められている。ここで、真空空間は、シール部５４に僅かな隙間があり、真空外囲器４内の真空空間に連通されて真空に維持されている。図２及び図４〜図１２は、回転体５０が回転している様子を示し、回転体５０の回転によって生じる遠心力で、液体金属２０が外側に向けられ、回転体５０の内周面上に張り付けられて固定軸１０の周囲の中心に近接する付近では真空空間が形成される。
【００３５】
上述したように、Ｘ線管においては、円柱状の軸受対向部の端面に切欠きが設けれ、軸受対向部の端部が薄肉構造に形成される。従って、回転体と円柱状軸受対向部の接近による潤滑液の圧力上昇で薄肉構造は、容易に弾性変形し、回転体と円柱状軸受対向部の隙間を維持できる。結果として、回転体と固定軸が接触して焼き付くことを防止することできる。この構造は、回転体が振れ回っても固定軸と回転軸とがかじり合うことを防止することもできる。また、軸受対向部の薄肉構造に給液孔を設けることで、軸受部への液体潤滑剤が給液孔を介してスムーズに給液され、回転体の起動時において回転体と固定軸との間のかじりを防止することができる。従って、回転体と固定軸がかじることなく、回転体の安定した回転運動が可能となり、信頼性の高い陽極回転型Ｘ線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態に係る片持ち軸受構造を有する回転陽極型Ｘ線管の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示される回転陽極型Ｘ線管の軸受構造を概略的に示す断面図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係る両持ち軸受構造を有する回転陽極型Ｘ線管の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図３に示される回転陽極型Ｘ線管の軸受構造を概略的に示す断面図である。
【図５】図４に示される回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の変形例を概略的に示す断面図である。
【図６】この発明の他の実施例に係る片持ち固定軸を備えた回転陽極型Ｘ線管の軸受構造を概略的に示す断面図である。
【図７】図６に示される片持ち固定軸を備えた回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の変形例を概略的に示す断面図である。
【図８】この発明の更に他の実施例に係る両持ち固定軸を備えた回転陽極型Ｘ線管の軸受構造を概略的に示す断面図である。
【図９】図８に示される両持ち固定軸を備えた回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の変形例を概略的に示す断面図である。
【図１０】図８に示される両持ち固定軸を備えた回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の他の変形例を概略的に示す断面図である。
【図１１】図１０に示される軸受構造の一部を拡大して示す断面図である。
【図１２】図８に示される両持ち固定軸を備えた回転陽極型Ｘ線管の軸受構造の更に他の変形例を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…回転陽極型Ｘ線管、２…ステータコイル、４．．．真空外囲器、６．．．中心軸、１０…固定軸、１１…軸受対向面、１２…潤滑液貯蔵部、１４．．．軸部、１３…溝構造、１６．．．円柱状軸受対向部、１７Ａ，１７Ｂ．．．円筒状鍔部、１７Ｃ，１７Ｄ．．．円柱状端部、２０…液体金属潤滑剤、３０…陰極、４０…陽極ターゲット、４２．．．回転継手、５０…回転体、５１…円筒内面、５３…モータロータ、５４…シール部、６０、６２、６４、６６、６８…円周溝（切欠き部）、７０…薄肉構造、８０…給液孔、９０…スラストリング、９１…スラスト軸受構造、Ｇ、Ｇ１、Ｇ２．．．間隙
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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