(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、上記ハウジングの内側に所定の間隙を隔てて配置されるフランジ部を有して、上記ハウジングに対して相対回転する軸とを備え、上記ハウジングと軸との間に潤滑流体が封入され、上記フランジ部に軸方向に対向するハウジングの内端面または上記ハウジングの内端面に軸方向に対向するフランジ部の端面のすくなくとも一方にスラスト動圧発生溝が形成されている動圧軸受装置において、
上記フランジ部の外周面と上記ハウジングの内周面との間の外周部間隙が、上記軸とハウジングとの間の他の間隙よりも大きくなされており、
上記フランジ部は、
軸方向の一側の根元から軸方向の他側の根元へ貫通する軸方向貫通孔と、この軸方向貫通孔に外周面から連通する径方向孔とからなる断面Ｔ字形状のダクトを備え、
上記スラスト動圧発生溝を上記ダクトの上記径方向孔の軸方向両側に有し、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の一方の側で第１の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第１外周面とハウジングの第１内周面にはラジアル動圧発生溝が形成されていない一方、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の他方の側で第２の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第２外周面とハウジングの第２内周面のうちの少なくとも一方にはラジアル動圧発生溝が形成されていて、
上記ダクトの上記径方向孔は径方向内端が上記軸方向貫通孔に連通すると共に径方向外端が上記外周部間隙に連通しており、
上記ダクトは、
円周方向に等ピッチで複数形成されていることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
ハウジングと、上記ハウジングの内側に所定の間隙を隔てて配置されるフランジ部を有する軸と、上記軸の先端に固定された回転陽極とを備え、上記ハウジングと軸との間にガリウムもしくはガリウム合金が封入され、上記フランジ部に軸方向に対向するハウジングの内端面または上記ハウジングの内端面に軸方向に対向するフランジ部の端面のすくなくとも一方にスラスト動圧発生溝が形成されている回転陽極Ｘ線管装置において、
上記フランジ部の外周面と上記ハウジングの内周面との間の外周部間隙が、上記軸とハウジングとの間の他の間隙よりも大きくなされており、
上記フランジ部は、
軸方向の一側の根元から軸方向の他側の根元へ貫通する軸方向貫通孔と、この軸方向貫通孔に外周面から連通する径方向孔とからなる断面Ｔ字形状のダクトを備え、
上記スラスト動圧発生溝を上記ダクトの上記径方向孔の軸方向両側に有し、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の一方の側で第１の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第１外周面とハウジングの第１内周面にはラジアル動圧発生溝が形成されていない一方、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の他方の側で第２の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第２外周面とハウジングの第２内周面のうちの少なくとも一方にはラジアル動圧発生溝が形成されていて、
上記ダクトの上記径方向孔は径方向内端が上記軸方向貫通孔に連通すると共に径方向外端が上記外周部間隙に連通しており、
上記ダクトは、
円周方向に等ピッチで複数形成されていることを特徴とする回転陽極Ｘ線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、動圧軸受装置および回転陽極Ｘ線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回転陽極Ｘ線管装置としては、図２に示すものがある。この動圧軸受装置は、図２(Ｂ)に示すように、ハウジング２１と、このハウジング２１の内側に所定の間隙を隔てて配置されるフランジ部２２を有する軸２３と、この軸２３の先端に固定された回転陽極(図示せず)とを備え、上記ハウジング２１と軸２３との間に真空用潤滑流体であるガリウム合金２７が封入されている(特開平２−２２７９４８号公報)。
【０００３】
そして、上記ハウジング２１の内周面２１ａおよび２１ｂに軸方向に対向するフランジ部２２の端面２２ａおよび２２ｂに動圧発生溝２５および２６が形成されている。図２(Ａ)および(Ｂ)に示すように、上記動圧発生溝２５および２６は略Ｖ字形状の溝であり、円周方向に複数配列されている。また、上記フランジ部２２の下の軸２３の小径部分２３ａの外周面にはラジアル動圧発生溝２９が形成されている。
【０００４】
また、上記フランジ部２２の外周面２２ｃと、この外周面２２ｃに対向するハウジング２１の内周面２１ｃとの間の間隙Ｇ１は、ハウジング２１の他の内周面と軸２３との間の間隙Ｇ２,Ｇ３よりも大きくなされている。したがって、この間隙Ｇ１に上記ガリウム合金２７を溜めることができる。
【０００５】
また、上記フランジ部２２の軸方向下側の根元２２ｄに対向するハウジング２１の内周面２１ｂは窪まされており、ガリウム合金２７を溜める溜め部２８が形成されている。
【０００６】
間隙Ｇ１および溜め部２８からガリウム合金２７を動圧発生溝２５および２６の箇所に供給して、潤滑剤であるガリウム合金２７の不足を防止できる。
【０００７】
そして、上記フランジ部２２には、外周面２２ｃと軸方向の端面２２ａとが出合う角Ｋ１から根元２２ｄに貫通した斜め貫通孔３０と、外周面２２ｃと端面２２ｂとが出合う角Ｋ２から根元２２ｅに貫通した斜め貫通孔３１とが形成されている。
【０００８】
上記Ｘ線管用の動圧軸受装置は、ハウジング２１に対して軸２３が相対回転すると、上記ラジアル動圧発生溝２９がガリウム合金２７に径方向の動圧を発生させてハウジング２１に対して軸２３を径方向に支持する。また、上記動圧発生溝２５と２６がガリウム合金２７に軸方向の動圧を発生させてハウジング２１に対して軸２３を軸方向に支持する。
【０００９】
この回転時に、上記間隙Ｇ１にあるガリウム合金２７に、フランジ部２２の端面２２ａおよび２２ｂの方向へ引っ張られる力が働く。また、上記溜め部２８にあるガリウム合金２７にも、端面２２ｂの方向へ引っ張られる力が働く。したがって、上記間隙Ｇ１および溜め部２８にあるガリウム合金２７には負圧が発生し、キャビテーションが発生し易い。このキャビテーションは、動圧発生溝２５と２６が発生する上記動圧のバランスを乱して、軸受状態を不安定にする。
【００１０】
上記斜め貫通孔３０と３１は、その中に存在するガリウム合金２７を、上記キャビテーションが発生した間隙Ｇ１および溜め部２８にガリウム合金２７を供給することができる。したがって、上記キャビテーションを減少もしくはなくすることができ、動圧のバランスを回復して、軸受状態を安定化できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の動圧発生装置は、フランジ部２２に斜め貫通孔３０,３１を形成したものであるから、軸２３が回転する場合には、貫通孔３０側では回転の遠心力に逆らう方向でのガリウム合金２７の供給になり、供給がスムーズに行われず、キャビテーションの完全な防止にはなりえない。また、これら斜め貫通孔３０,３１の加工は難しくてコストアップを招く問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、キャビテーションを防止でき、かつ、加工が簡単な動圧軸受装置および回転陽極Ｘ線管装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の動圧軸受装置は、ハウジングと、上記ハウジングの内側に所定の間隙を隔てて配置されるフランジ部を有して、上記ハウジングに対して相対回転する軸とを備え、上記ハウジングと軸との間に潤滑流体が封入され、上記フランジ部に軸方向に対向するハウジングの内端面または上記ハウジングの内端面に軸方向に対向するフランジ部の端面のすくなくとも一方にスラスト動圧発生溝が形成されている動圧軸受装置において、
上記フランジ部の外周面と上記ハウジングの内周面との間の外周部間隙が、上記軸とハウジングとの間の他の間隙よりも大きくなされており、
上記フランジ部は、
軸方向の一側の根元から軸方向の他側の根元へ貫通する軸方向貫通孔と、この軸方向貫通孔に外周面から連通する径方向孔とからなる断面Ｔ字形状のダクトを備え、
上記スラスト動圧発生溝を上記ダクトの上記径方向孔の軸方向両側に有し、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の一方の側で第１の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第１外周面とハウジングの第１内周面にはラジアル動圧発生溝が形成されていない一方、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の他方の側で第２の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第２外周面とハウジングの第２内周面のうちの少なくとも一方にはラジアル動圧発生溝が形成されていて、
上記ダクトの上記径方向孔は径方向内端が上記軸方向貫通孔に連通すると共に径方向外端が上記外周部間隙に連通しており、
上記ダクトは、
円周方向に等ピッチで複数形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２の発明の回転陽極Ｘ線管装置は、ハウジングと、上記ハウジングの内側に所定の間隙を隔てて配置されるフランジ部を有する軸と、上記軸の先端に固定された回転陽極とを備え、上記ハウジングと軸との間にガリウムもしくはガリウム合金が封入され、上記フランジ部に軸方向に対向するハウジングの内端面または上記ハウジングの内端面に軸方向に対向するフランジ部の端面のすくなくとも一方にスラスト動圧発生溝が形成されている回転陽極Ｘ線管装置において、
上記フランジ部の外周面と上記ハウジングの内周面との間の外周部間隙が、上記軸とハウジングとの間の他の間隙よりも大きくなされており、
上記フランジ部は、
軸方向の一側の根元から軸方向の他側の根元へ貫通する軸方向貫通孔と、この軸方向貫通孔に外周面から連通する径方向孔とからなる断面Ｔ字形状のダクトを備え、
上記スラスト動圧発生溝を上記ダクトの上記径方向孔の軸方向両側に有し、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の一方の側で第１の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第１外周面とハウジングの第１内周面にはラジアル動圧発生溝が形成されていない一方、
上記ダクトの軸方向貫通孔の軸方向の他方の側で第２の間隙を挟んで径方向に対向する上記軸の第２外周面とハウジングの第２内周面にはラジアル動圧発生溝が形成されていて、
上記ダクトの上記径方向孔は径方向内端が上記軸方向貫通孔に連通すると共に径方向外端が上記外周部間隙に連通しており、
上記ダクトは、
円周方向に等ピッチで複数形成されていることを特徴としている。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明の動圧軸受装置は、上記外周部間隙から上記動圧発生溝の箇所に潤滑流体を供給して、潤滑流体の不足を防止する。
【００１６】
そして、上記動圧軸受装置は、軸のフランジ部が、軸方向の一側の根元から軸方向の他側の根元へ貫通する軸方向貫通孔と、この軸方向貫通孔に外周面から連通する径方向孔とからなるＴ字形状のダクトを備えている。
【００１７】
したがって、軸の回転時に、上記フランジ部の外周面近傍の外周部間隙にある潤滑流体が、動圧発生溝の方向に引っ張られてキャビテーションが発生すると、上記フランジ部の径方向孔の中にある潤滑流体が上記外周部間隙に供給される。しかも、この供給の方向は、軸回転の場合にも遠心力に逆らう方向ではないので、円滑に行われうる。したがって、上記外周部間隙のキャビテーションを減少もしくは無くすることができる。
【００１８】
従って、この発明は、キャビテーションの発生を抑えて、動圧発生溝が潤滑流体に発生させる動圧をバランスさせて、軸受状態を安定化することができる。
【００１９】
また、この発明は、キャビテーションが発生した部分に潤滑流体を供給する軸方向および径方向の貫通孔を真っすぐに加工すればよいから、斜め貫通孔が必要な従来例と異なり、加工が容易である。
【００２０】
したがって、この発明によれば、キャビテーションを防止して軸受状態を安定化でき、かつ、加工が簡単な動圧軸受装置を提供できる。
【００２１】
また、請求項２の発明によれば、キャビテーションを防止して軸受状態を安定化でき、かつ、加工が簡単な回転陽極Ｘ線管装置を提供できる。
【００２２】
【実施例】
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
【００２３】
図１に、この発明の回転陽極Ｘ線管装置の実施例を示す。この実施例は、図１(Ｂ)に示すように、ハウジング１と、このハウジング１の内側に所定の間隙を隔てて配置されるフランジ部２を有する軸３と、上記軸３の先端に固定された回転陽極(図示せず)を備えている。そして、上記ハウジング１と軸３との間には、真空用潤滑流体であるガリウム合金７が封入されている。上記ハウジング１および軸３は、ガリウム合金７に対して耐食性を有する金属材料、たとえば、タンタルまたはタングステンまたはモリブデンまたは、それらを主体とする合金で作製されている。
【００２４】
そして、上記ハウジング１の内端面１ａおよび１ｂに軸方向に対向するフランジ部２の端面２ａおよび２ｂに動圧発生溝５および６が形成されている。図１(Ａ)および(Ｂ)に示すように、上記動圧発生溝５および６は略Ｖ字形状の溝であり、円周方向に反時計回りおよび時計回りに複数配列されている。また、上記フランジ部２の下の軸３の小径部分３ａの外周面にはラジアル動圧発生溝９が形成されている。
【００２５】
また、上記フランジ部２の外周面２ｃと、この外周面２ｃに対向するハウジング１の内周面１ｃとの間の間隙Ｇ１０は、ハウジング１の他の内周面と軸３との間の間隙Ｇ２０,Ｇ３０よりも大きくなされている。したがって、この間隙Ｇ１０に上記ガリウム合金７を溜めることができる。
【００２６】
また、上記フランジ部２の軸方向下側の根元２ｄに対向するハウジング１の内周面１ｂは窪まされており、ガリウム合金７を溜める溜め部８が形成されている。
【００２７】
上記間隙Ｇ１０と溜め部８にガリウム合金７を貯めるから、動圧発生溝５および６の部分にガリウム合金が足りなくなると、速やかに補うことができる。
【００２８】
そして、フランジ部２には、軸方向の一側の根元２ｄから軸方向の他側の根元２ｅへ貫通する軸方向貫通孔１１と、この軸方向貫通孔１１に外周面２ｃから連通する径方向貫通孔１０とからなるＴ字形状のダクト１２が形成されている。このＴ字形状のダクト１２は、円周方向に等ピッチで４ケ所に形成されている。
【００２９】
上記Ｘ線管用の動圧軸受装置は、ハウジング１に対して軸３が相対回転すると、上記ラジアル動圧発生溝９がガリウム合金７に径方向の動圧を発生させてハウジング１に対して軸３を径方向に支持する。また、上記動圧発生溝５と６がガリウム合金７に軸方向の動圧を発生させてハウジング１に対して軸３を軸方向に支持する。
【００３０】
この回転時に、上記間隙Ｇ１０にあるガリウム合金７に、フランジ部２の端面２ａおよび２ｂの方向へ引っ張られる力が働く。また、上記溜め部８にあるガリウム合金７にも、端面２ｂの方向へ引っ張られる力が働く。したがって、上記間隙Ｇ１０および溜め部８にあるガリウム合金７にはキャビテーションが発生し易い。このキャビテーションは、動圧発生溝５と６が発生する動圧のバランスを乱して、軸受状態を不安定にする。
【００３１】
この実施例は、上記回転時に上記フランジ部２の外周面２ｃ近傍の外周部間隙Ｇ１にあるガリウム合金７にキャビテーションが発生すると、フランジ部２の径方向孔１０の中にあるガリウム合金７が速やかに外周部間隙Ｇ１に供給される。特に、軸３が回転側となる場合であっても、回転の遠心力に影響されることなくガリウム合金の供給がスムーズに行われる。したがって、上記外周部間隙Ｇ１のキャビテーションを減少もしくは無くすることができる。また、上記フランジ部２の軸方向貫通孔１１の中にあるガリウム合金７が、上記溜め部８に速やかに供給される。したがって、上記溜め部８のキャビテーションを減少もしくは無くすることができる。
【００３２】
したがって、この実施例は、キャビテーションの発生を抑えて、動圧発生溝５と６がガリウム合金７に発生させる動圧をバランスさせて、軸受状態を安定化することができる。
【００３３】
また、この実施例は、キャビテーションが発生した部分にガリウム合金７を供給する軸方向および径方向の孔１０と１１を真っすぐに加工すればよいから、斜め貫通孔が必要な従来例と異なり、加工が容易である。
【００３４】
したがって、この実施例によれば、キャビテーションを防止でき、かつ、加工が簡単な回転陽極Ｘ線管装置を提供できる。
【００３５】
尚、この実施例では、Ｔ字形状のダクト１２を複数設けたが、ダクト１２を１つだけ設けてもよい。また、動圧発生溝を軸だけに形成したが、動圧発生溝をハウジングに形成してもよく、軸とハウジングの両方に形成してもよい。
【００３６】
また、この実施例では、真空用潤滑流体をガリウム合金としたがガリウムであってもよい。
【００３７】
また、潤滑流体がガリウム合金である回転陽極Ｘ線管装置としたが、この発明は、真空中で使用される回転陽極Ｘ線管装置に限らず、大気中で使用される一般的なその他の動圧軸受装置にも適用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の動圧軸受装置は、軸のフランジ部が、軸方向の一側の根元から軸方向の他側の根元へ貫通する軸方向貫通孔と、この軸方向貫通孔に外周面から連通する径方向孔とを含む断面Ｔ字形状のダクトを備えている。
【００３９】
したがって、上記フランジ部の外周面近傍の外周部間隙にある潤滑流体にキャビテーションが発生すると、上記フランジ部の径方向孔の中にある潤滑流体を外周部間隙に供給できる。軸の回転の場合でも潤滑流体が回転の遠心力の影響を受けることなく供給が円滑に行われる。したがって、外周部間隙のキャビテーションを減少もしくは無くすることができる。
【００４０】
したがって、この発明は、キャビテーションの発生を抑えて、動圧発生溝が潤滑流体に発生させる動圧をバランスさせて、軸受状態を安定化することができる。
【００４１】
また、この発明は、キャビテーションが発生した部分に潤滑流体を供給する軸方向貫通孔および径方向孔を真っすぐに加工すればよいから、斜め貫通孔が必要な従来例と異なり、加工が容易である。
【００４２】
したがって、この発明によれば、キャビテーションを防止でき、かつ、加工が簡単な動圧軸受装置を提供できる。
【００４３】
また、請求項２の発明によれば、キャビテーションを防止でき、かつ、加工が簡単な回転陽極Ｘ線管装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１(Ａ)と(Ｃ)はこの発明の回転陽極Ｘ線管装置の実施例の軸方向支持用の動圧発生溝を示す平面図であり、図１(Ｂ)は上記実施例の断面図である。
【図２】  図２(Ａ)と(Ｃ)は従来の回転陽極Ｘ線管装置の軸方向支持用の動圧発生溝を示す平面図であり、図２(Ｂ)は上記従来例の断面図である。
【符号の説明】
１…ハウジング、１ａ，１ｂ…端面、２…フランジ部、２ａ，２ｂ…端面、
２ｃ…外周面、２ｄ，２ｅ…根元、３…軸、５，６，９…動圧発生溝、
７…ガリウム合金、８…溜め部、Ｇ１０，Ｇ２０，Ｇ３０…間隙、
１０…径方向孔、１１…軸方向貫通孔、１２…Ｔ字形状のダクト。
【図１】
0003737140.tif 000002
【図２】
0003737140.tif 000003