CN107928687A - 移动式放射线发生装置 - Google Patents

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CN107928687A CN201710919897.1A CN201710919897A CN107928687A CN 107928687 A CN107928687 A CN 107928687A CN 201710919897 A CN201710919897 A CN 201710919897A CN 107928687 A CN107928687 A CN 107928687A
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Abstract

本发明提供一种移动式放射线发生装置,其不会带来结构的复杂化及成本增高且能够用一只手进行放射线照射部的高度调节。移动式放射线发生装置具备安装有放射线照射部(15)的臂部(17)。若臂部(17)旋转则放射线照射部(15)的高度发生变化。弹簧(37)与因放射线照射部(15)等的自重而作用于臂部(17)的正方向的正转矩(N1)对抗,而向放射线照射部(15)向上方位移的负方向产生负转矩(N2)。在支柱(18B)中内置有摩擦机构。在正转矩与负转矩的大小出现差的情况下,摩擦机构向相反方向对因转矩差而臂部(17)欲旋转的方向发挥作用,并产生消除转矩差的摩擦力(ΔF)。

Description

移动式放射线发生装置
技术领域
本发明涉及一种使用于放射线摄影的移动式放射线发生装置。
背景技术
在医疗领域中,已知有使用于放射线摄影的移动式放射线发生装置(例如,参考非专利文献1)。在移动式放射线发生装置中有将放射线照射部、臂部及支撑臂部的支柱搭载于可行驶的台车部的手推车式的移动式放射线发生装置。在此,将具有台车部的手推车式的移动式放射线发生装置简称为手推车。手推车使台车部行驶而能够移动,因此例如巡查病房楼内有患者的病房并进行的放射线摄影中使用。
臂部在自由端安装有放射线照射部,基端侧安装于固定在台车部的支柱上。臂部以旋转自如的方式支撑于支柱,若臂部以基端侧为支点旋转,则放射线照射部的高度发生位移。通过臂部的旋转,进行放射线照射部的高度调节。
在非专利文献1中所记载的手推车中,在臂部及支柱中设置有气压弹簧。当将因包括放射线照射部的臂部的自重而放射线照射部向铅垂方向的下方位移的方向设为正方向时,臂部中正转矩朝向正方向发挥作用。对此,气压弹簧产生与正转矩对抗的反作用力。气压弹簧所产生的反作用力对臂部,负转矩向与正方向相反的负方向发挥作用。如此通过气压弹簧的作用,操作人员向正方向旋转臂部时的操作力得以减轻。
并且,在非专利文献1中所记载的手推车中设置有限制臂部旋转的锁定机构及操作锁定机构的锁定用操作旋钮。作用于臂部的正转矩根据臂部的旋转位置发生变化。而且,气压弹簧的反作用力也根据气压弹簧的收缩量发生变化,因此负转矩也根据臂部的旋转位置发生变化。臂部在正转矩与负转矩平衡的位置停止,但在除此以外的位置向正方向或负方向产生旋转。因此,通过锁定机构来限制臂部的旋转,以使臂部能够停止在所希望的旋转位置。
操作人员在使臂部旋转而调节放射线照射部的高度之后,操作锁定用操作旋钮而使锁定机构工作,以使臂部停止在所调节的位置。
非专利文献1:T&S Co.,Ltd.巡诊用X射线摄影装置T-WALKERα:网站上的产品介绍网(URL http://www.ts-xray.com/case/cat_x_2/entry_423/)
在非专利文献1中所记载的以往的手推车中,在调节放射线照射部的高度时,除了使臂部旋转而调节旋转位置的操作以外,还需要用于使臂部停止在所希望的旋转位置的旋转锁定操作。
然而,若与臂部的旋转操作另行附加旋转锁定操作,则需要用双手操作,因此在操作性方面还存在改善的余地。具体而言,旋转锁定操作需要用一只手将臂部保持在所希望的旋转位置,并且用另一只手操作锁定用操作旋钮,因此双手均被占用。
使用了手推车的摄影对无法来到摄影室的患者,将手推车带到病房的床边而进行的情况较多。在该情况下,在进行放射线照射部的高度调节时,有时须一边用一只手扶住床上的患者的身体,一边用另一只手操作臂部。因此,医疗现场中对用一只手进行臂部的旋转位置的调节的要求较多。
在非专利文献1中所记载的手推车中,虽然用一只手进行臂部的旋转操作,但若要使臂部停止在所希望的旋转位置,便需要旋转锁定操作。非专利文献1的旋转锁定操作中需要用双手操作,因此在放射线照射部的高度调节的操作性方面还存在改善的余地。
对于这种课题,例如可以考虑,以电动方式进行臂部的旋转及锁定,通过一只手的开关操作来使臂部停止在所希望的旋转位置的对策,如此一来,在结构的复杂化及成本方面,并不优选。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不使用电动机构而能够以简单的结构且低成本来用一只手进行放射线照射部的高度调节的移动式放射线发生装置。
为了实现上述目的,本发明的移动式放射线发生装置具备台车部、支柱、臂部、弹簧及摩擦机构。台车部具有车轮。支柱设置于台车部。臂部在自由端安装有放射线照射部且基端侧以旋转自如方式支撑于支柱,并且若以基端侧为基点旋转,则放射线照射部的铅垂方向的位置发生位移。当将放射线照射部向铅垂方向的下方位移的方向设为正方向时,弹簧与因放射线照射部及臂部的自重而作用于臂部的正方向的正转矩对抗,而向放射线照射部向上方位移的负方向产生负转矩。当正转矩与负转矩的大小出现差时,摩擦机构向相反方向对因转矩差而臂部欲旋转的方向发挥作用,并产生抵消转矩差的摩擦力。
摩擦机构具备一组摩擦板及垂直阻力产生部。一组摩擦板由伴随臂部的旋转而旋转的摩擦板及与所述旋转的摩擦板面对配置且与臂部的旋转无关地不旋转的摩擦板构成,并通过各摩擦板的摩擦面彼此的接触产生摩擦力。垂直阻力产生部具有向按压方向对一组摩擦板的摩擦面彼此施加作用力的施力部,并在摩擦面产生垂直阻力。
优选,在臂部及摩擦板中分别使用不同的材料,在摩擦板中使用耐磨性高于臂部的材料。
彼此的摩擦面接触的摩擦板彼此优选以相同的材料形成。施力部优选包括一面为凸面而另一面为凹面的呈圆盘形状的至少1片盘形弹簧。
施力部优选为由沿摩擦板旋转的轴向重叠排列的多片盘形弹簧构成的盘形弹簧单元。
在盘形弹簧单元中优选包括凸面或凹面的朝向即排列姿势不同的至少1组盘形弹簧。
在盘形弹簧单元中优选包括以凸面彼此对置的方式排列的至少1组盘形弹簧。
在盘形弹簧单元中优选分别配置于两端的盘形弹簧以凹面朝外的姿势排列。
在盘形弹簧单元中优选排列姿势不同的多片盘形弹簧混在一起,各排列姿势的盘形弹簧的片数相同。
优选,在盘形弹簧单元与摩擦板之间夹装有缓冲部件,盘形弹簧单元经由缓冲部件向摩擦板赋予作用力。
作为摩擦板的摩擦面之间的润滑剂优选使用润滑油。润滑油优选为锂皂润滑脂。
2片一组的摩擦板中,至少在一侧摩擦面优选形成有积存润滑油的积存部。积存部优选沿摩擦面的周向分散配置。
优选,施力部包括一侧具有凸面而另一侧具有凹面的圆盘形状的至少1片盘形弹簧,且为由沿摩擦板旋转的轴向重叠排列的多片盘形弹簧构成的盘形弹簧单元,在盘形弹簧单元中,配置于与摩擦板对置的端面的盘形弹簧以凹面与摩擦板对置的姿势排列。
积存部优选分散配置于与盘形弹簧的外周边缘对置的第1圆周上。
积存部优选也分散配置于直径与第1圆周不同的多个同心圆的圆周上。
在多个同心圆中优选包括第1圆周外侧的第2圆周及第1圆周内侧的第3圆周。
优选,在一组摩擦板的一侧摩擦板的摩擦面设置有配置于第1圆周上的积存部即第1积存部,且在另一侧摩擦板的摩擦面设置有配置于第2圆周上的积存部即第2积存部及配置于第3圆周上的积存部即第3积存部。
优选,在第2圆周上及第3圆周上配置有积存部的摩擦板中,分别在第2圆周上及第3圆周上,分散配置的多个积存部在沿周向上以等间隔配置,第2圆周上的多个积存部与第3圆周上的多个积存部以周向上的相位错开的状态配置。
优选,第1圆周上的积存部的尺寸大于第2圆周上的积存部及第3圆周上的积存部的尺寸。
积存部的形状优选为圆形、方孔及沟槽中的至少1种。在积存部为沟槽的情况下,沟槽优选在摩擦面配置成放射状。
优选,具有插入贯通于摩擦板中所形成的开口的轴部件,在轴部件的内部设置有向摩擦面供给润滑油的供给通道,供给通道具备:注入口,其形成于轴部件的一端;第1供给通道,其从注入口沿轴部件的轴向延伸;及第2供给通道,其在轴向上的摩擦板的安装位置,从第1供给通道沿轴部件的外周面延伸而与外周面中所形成的出口连接。
发明效果
根据本发明,在移动式放射线发生装置中,并不带来结构复杂化及成本增高,从而能够用一只手进行放射线照射部的高度调节。
附图说明
图1是包括手推车的X射线摄影系统的概略图。
图2是手推车的主视图。
图3是手推车的侧视图。
图4是关于臂部旋转的说明图。
图5是折叠臂部的状态的手推车的侧视图。
图6是折叠臂部的状态的手推车的立体图。
图7是臂部的旋转机构及摩擦机构的侧视图。
图8是臂部的旋转机构及摩擦机构的立体图。
图9是图8的主要部分放大图。
图10是摩擦机构的分解立体图。
图11是垂直阻力产生部的分解立体图。
图12是摩擦机构的剖视图。
图13A是盘形弹簧的立体图。
图13B是盘形弹簧的剖视图。
图13C是施加外力而发生弹性变形的状态的盘形弹簧的剖视图。
图14是对摩擦板的磨损前后的摩擦机构的状态进行说明的说明图。
图15A是作用于位于上端位置的臂部的转矩的说明图。
图15B是作用于处于水平状态的臂部的转矩的说明图。
图15C是作用于位于比水平状态更靠下方位置的臂部的转矩的说明图。
图16是改变了盘形弹簧的排列姿势的施力部的第1变形例。
图17是改变了盘形弹簧的排列姿势的施力部的第2变形例。
图18是旋转摩擦板的立体图。
图19是旋转摩擦板的俯视图。
图20是固定摩擦板的俯视图。
图21是对使一组摩擦板面对时的积存部的位置进行说明的说明图。
图22是摩擦面中的第1圆周C1的说明图。
图23是供给润滑油的供给通道的说明图。
符号说明
2-X射线摄影系统,11-手推车,12-电子暗盒,13-床铺,14-台车部,15-X射线照射部,15A-射线源部,15B-限束器,15C-X射线管,16-主体部,17-臂部,17A-自由端,17B-基端,18-支柱,18A-第1支柱部,18B-第2支柱部,18C-抓握部,19-把手,21-操作面板,23-照射开关,24-载置面,28-暗盒容纳部,29F-前轮,29R-后轮,30-合计,31-保持部,32-安装部,32A-接头,33-骨架部件,34-框架板,36-背板,37-气压弹簧,37A-端部,37B-端部,38-轴部件,38A-轴部,38B-大径部,41A、41B-侧板,42-连结部,43-切口,44-螺丝,45-轴孔,46-摩擦板(固定摩擦板),46A、46B-摩擦板(固定摩擦板),47-摩擦板(旋转摩擦板),47A、47B-摩擦板(固定摩擦板),48-轴孔,48A-轴孔,50-摩擦机构,51-垂直阻力产生部,52-插入贯通孔,53-螺母,54、66、67-盘形弹簧单元,56、57-缓冲板,58-壳部,58A-上壳部件,58B-下壳部件,61-盘形弹簧,61A-凸面,61B-凹面,61C-外周边缘,61D-轴孔,71、73-摩擦面,72、74-积存孔,73、76-摩擦面,75、75-沟槽,81-注入口,82-第1供给通道,83-第2供给通道,84-出口,AX1-旋转轴,AX2-旋转轴,AX3-旋转轴,AX4-旋转轴,C1-第1圆周,C2-第2圆周,C3-第3圆周,H-被摄体(患者),N1-转矩,N2-转矩,ST-医务工作人员,T01、T02、T11、T12-厚度,W-宽度,W0-宽度,W1-宽度,ΔF-摩擦力。
具体实施方式
[第1实施方式]
在图1中,X射线摄影系统2是作为放射线使用了X射线的放射线摄影系统,具备手推车11及电子暗盒12。电子暗盒12为便携式的X射线图像检测器,检测透射被摄体(患者)H的X射线而输出X射线图像。电子暗盒12以无线或有线能够通信地与控制电子暗盒12的摄影控制装置(未图示)以及担负X射线图像的保存及显示处理的控制台(未图示)连接。电子暗盒12例如为了拍摄被摄体H而载置于床铺13上。根据拍摄部位,使电子暗盒12裹住被摄体H等,进行与拍摄部位相应的定位。
手推车11为手推车式的移动式放射线发生装置,产生X射线摄影用的X射线。手推车11具有可行驶的台车部14,医生或诊疗放射线技师等医务工作人员ST可用手推动手推车11。手推车11使用于巡回病房楼内的各病房时的拍摄。并且,在搬到手术室而进行手术时也能够使用。
手推车11具备X射线照射部(相当于放射线照射部)15、主体部16、臂部17、支柱18、把手19及操作面板21。这些搭载于台车部14。
(X射线照射部)
X射线照射部15具有射线源部15A,射线源部15A具有产生X射线的X射线管15C。在射线源部15A安装有限定从X射线管15C产生的X射线向被摄体H的照射野的限束器(也称为准直器)15B。在X射线管15C中设置有灯丝、靶及栅网电极等(均未图示)。在阴极即灯丝与阳极即靶之间施加电压(管电压)。灯丝生成与该管电压相应的热电子。所生成的热电子朝向靶释放。来自灯丝的热电子发生冲突而靶辐射X射线。栅网电极配置在灯丝与靶之间,并根据所施加的电压改变从灯丝朝向靶的热电子的流量(管电流)。
限束器15B例如将屏蔽X射线的4片屏蔽板(例如铅板)配置在方形的各边上,透射X射线的方形的出射开口形成于中央部。通过改变各屏蔽板的位置而出射开口的大小发生变化,由此X射线的照射野发生变更。
在主体部16设置有控制X射线照射部15的射线源控制装置及供给电力的可充电的电池等。射线源控制装置具有:电压产生部,其产生施加于管电压及栅网电极的电压;及控制部,其控制该电压产生部的动作,以控制管电压、管电流及X射线的照射时间。射线源控制装置与X射线照射部15之间通过用于发送电压供给及控制信号的电缆连接。
(主体部)
主体部16实现了小型化及轻量化,尤其如图2及图3所示,是相对于宽度方向(Y轴方向)的长度前后方向(X轴方向)的长度短的薄型。通过设成薄型,也能够进入病房内的较窄的空间。主体部16的前后方向(X轴方向)的长度例如为台车部14的前后方向的长度的约2/3左右。在台车部14中,主体部16的搭载位置偏向后方,台车部14的前侧部分突向主体部16的前方。但是,台车部14的高度低于床铺13腿部的高度,因此能够进入台车部14的床铺13下方的空间。因此,若使台车部14的前侧部分进入床铺13的顶板下的间隙空间,便能够使主体部16的前表面与床铺13接近。
如图3所示,台车部14具有相当于车轮的前轮29F及后轮29R,前轮29F及后轮29R以各自的车轴为中心旋转而行驶。前轮29F及后轮29R由分别以沿与车轴正交的铅垂方向(Z轴方向)延伸的轴为中心独立回旋的脚轮构成。前轮29F及后轮29R分别由2个脚轮构成,台车部14以前轮29F及后轮29R的合计共具有4个脚轮。构成后轮29R的2个脚轮也能够分别独立回旋,构成前轮29F的2个脚轮也能够分别独立回旋。
虽然省略图示,但在台车部14中设置有用于锁定脚轮的旋转及回旋的脚轮锁定机构。通过脚轮锁定机构,拍摄时可固定台车部14的位置及朝向。
在主体部16设置有操作面板21。操作面板21具有用于操作X射线照射部15的操作部及显示通过电子暗盒12检测出的X射线图像的图像显示部。医务工作人员ST通过操作部输入X射线的照射条件(管电压、管电流、照射时间等)。并且,在主体部16设置有使台车部14移动时抓握的把手19。并且,如图3所示,在主体部16的背面设置有容纳电子暗盒12的暗盒容纳部28。
在主体部16内的射线源控制装置中连接有用于对X射线照射部15命令开始照射X射线的照射开关23。照射开关23例如为二级按压式开关。照射开关23在按压至第1级(半按)时产生预热命令信号,在按压至第2级(全按)时产生照射开始命令信号。
当输入预热命令信号时,射线源控制装置预热灯丝,同时开始靶的旋转。当完成灯丝的预热且靶成为规定转速时,结束预热。若输入照射开始命令信号,则产生电压而开始基于X射线照射部15的X射线的照射。若经过按照射条件设定的照射时间,则停止X射线的照射。
(支柱及臂部)
如图2~图4所示,臂部17在自由端17A安装有X射线照射部15,与自由端17A相反的一侧的基端17B安装于支柱18。支柱18竖立设置于台车部14。如图2所示,支柱18配置于台车部14的宽度方向(Y轴方向)的中央。如图3所示,支柱18在台车部14的前后方向(X轴方向)上配置在前轮29F与后轮29R之间。
支柱18由在铅垂方向上位于下方的第1支柱部18A及位于上方的第2支柱部18B构成。第1支柱部18A从台车部14的上表面朝向上方垂直延伸。第1支柱部18A的长边方向与Z轴方向平行。当放置台车部14的载置面24为水平时,Z轴与铅垂方向一致。第1支柱部18A的一部分埋入于主体部16的前表面中所形成的凹部,外观上成为主体部16的一部分。第1支柱部18A的下端固定于台车部14,在上端安装有第2支柱部18B。
如图3所示,第2支柱部18B相对于铅垂方向(Z轴方向)朝向手推车11的前方倾斜。臂部17安装于第2支柱部18B。臂部17的基端17B支撑于第2支柱部18B的上端。
如图4所示,第2支柱部18B的基端在第1支柱部18A的上端以沿Z轴方向延伸的旋转轴AX1为中心旋转自如。第2支柱部18B的旋转范围例如为以第2支柱部18B的长边方向成为与手推车11的前后方向(X轴方向)平行的初始位置(由实线表示)为基准,在左右位置(由双点划线表示)约15°左右的范围,合计为30°的范围。第2支柱部18B的旋转角度在旋转范围内能够调节为任意角度。在第2支柱部18B的前表面设置有使第2支柱部18B旋转时抓握的抓握部18C。
第1支柱部18A固定在台车部14,因此第2支柱部18B相对于台车部14以沿Z轴方向延伸的旋转轴AX1为中心旋转。而且,臂部17的基端17B安装于第2支柱部18B。因此,臂部17以臂部17的基端17B侧为基点相对于台车部14以旋转轴AX1为中心旋转。
如图5及图6所示,臂部17其基端17B支撑于第2支柱部18B,且以沿Y轴方向延伸的旋转轴AX2为基点旋转自如。臂部17以旋转轴AX2为中心旋转而可以向X射线照射部15与主体部16的前表面对置的容纳位置折叠。臂部17的旋转范围为图5及图6所示的容纳位置与图3所示的上端位置之间的范围。通过臂部17的旋转,安装在自由端17A的X射线照射部15的铅垂方向的位置即X射线照射部15的高度发生位移。在臂部17的旋转范围内,可将X射线照射部15的高度调节为任意高度。
并且,以旋转轴AX2中心能够使臂部17停止在上端位置与容纳位置之间的任意的旋转位置。如以下说明,任意的旋转位置中的臂部17的停止无需使用电动机构,而可通过内置于臂部17的基端与第2支柱部18B的连结部分的机械性摩擦机构50(参考图12)的作用来实现。
(臂部的旋转机构及摩擦机构)
如图7及图8所示,在臂部17的自由端17A设置有用于安装保持X射线照射部15的保持部31。X射线照射部15经由保持部31安装于臂部17的自由端17A。在臂部17的基端17B中,在第2支柱部18B设置有用于安装臂部17的安装部32。
第2支柱部18B在外装部件的内部设置有沿第2支柱部18B的长边方向延伸的骨架部件33。骨架部件33例如由铝形成,实现了轻量化。骨架部件33由沿宽度方向(Y轴方向)隔着间隔配置的一对框架板34及连接框架板34的背板36构成。在各框架板34之间容纳有臂部17的安装部32,以旋转自如的方式支撑于轴部件38。旋转轴AX2为表示几何旋转中心的抽象的概念,实际上的轴部件38的径向中心成为臂部17的旋转轴AX2。实际上轴部件38本身是不旋转的固定轴。
在此,作为臂部17的旋转方向,将X射线照射部15的铅垂方向的高度向下方位移的方向规定为正方向,将与正方向相反的方向规定为负方向。在图7中,以旋转轴AX2为中心,顺时针方向为正方向,逆时针方向为负方向。如图3所示,臂部17在旋转范围的上端也成为安装X射线照射部15的自由端17A倾向前方的姿势。因此,因臂部17及X射线照射部15的自重而使臂部17向正方向旋转的正转矩作用于臂部17。
在骨架部件33上设置有2根气压弹簧37。气压弹簧37的一侧端部37A安装于框架板34,另一侧端部37B安装于臂部17的安装部32。端部37A以旋转轴AX3为中心旋转自如,端部37B以旋转轴AX4为中心旋转自如。周知,气压弹簧37为利用了基于压缩封入于汽缸中的气体时的弹性的反作用力的弹簧。气压弹簧37以向压缩被封入的气体的压缩方向收缩的状态安装,始终向伸长方向产生反作用力。
在安装部32中,气压弹簧37的端部37B配置成从旋转轴AX2偏向臂部17的自由端17A侧。因此,气压弹簧37通过伸长方向的反作用力,与作用于由臂部17的自重等引起的正方向的正转矩对抗,而对臂部17产生作用于X射线照射部15向铅垂方向的上方位移的负方向的负转矩。通过这种气压弹簧37的作用,能够抑制臂部17向正方向强势旋转,且能够减轻操作人员即医务工作人员ST向负方向旋转臂部17而将X射线照射部15向上方提升时的负荷。
如图9及图10所示,安装部32由沿宽度方向(Y轴方向)隔着间隔的2片侧板41A、41B及连结2片侧板41A、41B的连结部42构成。2片侧板41A、41B的间隔为各侧板41A、41B外侧的总宽容纳于骨架部件33的2片框架板34的间隔内的宽度。符号32A表示用于与臂部17的未图示的框架结合的接头。安装部32与骨架部件33同样地,例如由铝形成,从而实现了轻量化。
如图10所示,在侧板41A、41B中设置有插入贯通轴部件38的轴孔45。另一方面,在2片框架板34中设置有作为轴部件38的轴承发挥功能的轴承切口43。轴部件38以插入贯通于2片框架板34的轴承切口43及2片侧板41A、41B的轴孔45的状态安装。轴部件38具有轴部38A及在轴部38A的一侧端部直径大于轴部38A的大径部38B。轴部件38通过螺丝44在一侧框架板34上紧固大径部38B而被固定。安装部32以旋转自如的方式安装于轴部件38。通过安装部32的旋转,臂部17以旋转轴AX2为中心旋转。
在侧板41A中,在轴部件38的轴向两侧分别设置有一组摩擦板46、47。一组摩擦板46、47通过各摩擦板46、47的摩擦面彼此的接触产生摩擦力。在这些摩擦板46、47中形成有轴孔48,且以轴孔48中插入贯通轴部件38的状态安装。摩擦板47为伴随臂部17的旋转而绕旋转轴AX2旋转的旋转摩擦板,摩擦板46为与臂部17的旋转无关地不绕旋转轴AX2旋转的固定摩擦板。在此,当关于摩擦板46、47无需区别旋转与固定时,简称为摩擦板46、47,当需要区别旋转与固定时,称为固定摩擦板46及旋转摩擦板47。
2片旋转摩擦板47分别安装于侧板41A的两侧,且以通过止转部不旋转的方式被固定。若臂部17旋转,则侧板41A旋转,因此2片旋转摩擦板47也伴随侧板41A而旋转。并且,各摩擦板46、47安装成能够沿轴向移动。
各摩擦板46、47由耐磨性高于臂部17的材料形成。耐磨性高的材料重量较重。如上所述,臂部17为了实现轻量化使用铝。若以耐磨性高的材料形成臂部17,则臂部17的重量变重。因此,为了实现臂部17的轻量化的同时提高摩擦板46、47的耐磨性,而与臂部17不同的部件来构成摩擦板46、47。具体而言,摩擦板46、47的材料为磷靑铜。
并且,摩擦板46、47内置于第2支柱部18B内,因此外径比较紧凑。如摩擦板46、47,若要以摩擦面的面积较小的摩擦板来产生较大的摩擦力,则与摩擦面的面积较大的大径的摩擦板相比,较大的荷重附加于摩擦面。如此一来,摩擦板46、47的劣化程度较大,且劣化速度也较快。因此为了尽量抑制摩擦板46、47的劣化而使用耐磨性高的材料。
并且,相互接触的摩擦板46、47彼此由相同的材料形成。若摩擦板46、47存在硬度差,则硬度低的摩擦板容易磨损。通过设为相同的材质,摩擦板46、47的磨损得以抑制。磨损成为摩擦力下降的原因,因此通过抑制磨损,能够使摩擦板46、47所产生摩擦力长时间稳定。
并且,为了抑制摩擦面的磨损,在摩擦板46、47的摩擦面填充润滑剂。作为润滑剂,优选为液体类的润滑剂即润滑油,更优选为锂皂润滑脂。二硫化钼系等固体润滑剂与润滑油相比,摩擦板46、47所产生的摩擦力随时间容易变得不稳定。这是因为构成固体润滑剂的颗粒随时间逐渐破碎,其结果,摩擦板46、47的摩擦面彼此的间隔发生变化。若为润滑油,则没有这种顾虑,从而容易使摩擦力长时间稳定。其中,锂皂润滑脂发挥良好性能得到了确认。
在此,当区别2片旋转摩擦板47时,将配置在侧板41A与框架板34之间的旋转摩擦板47称为旋转摩擦板47A,将配置在侧板41A与侧板41B之间的旋转摩擦板47称为旋转摩擦板47B。并且,当区别2片固定摩擦板46时,将与旋转摩擦板47A面对配置的固定摩擦板46称为固定摩擦板46A,将与旋转摩擦板47B面对配置的固定摩擦板46称为固定摩擦板46B。
固定摩擦板46A安装于框架板34,且以通过止转部不旋转的方式被固定。另一方面,固定摩擦板46B配置在旋转摩擦板47A的外侧,即配置在旋转摩擦板47A与侧板41B之间。固定摩擦板46B的轴孔48A与其他摩擦板的轴孔48不同,与轴向正交的横截面呈D形切口形状。另一方面,轴部件38的轴部38A中安装固定摩擦板46B的位置,与轴向正交的横截面呈D形。固定摩擦板46B通过轴孔48A与轴部38A的卡合,以相对于轴部38A不旋转的方式被固定。
在固定摩擦板46B与侧板41B之间配置有垂直阻力产生部51。垂直阻力产生部51向按压方向对各组摩擦板46、47的摩擦面彼此赋予作用力,并在摩擦面产生垂直阻力。垂直阻力产生部51也安装于轴部件38的轴部38A。垂直阻力产生部51具有插入贯通轴部38A的插入贯通孔52。插入贯通孔52的一部分与固定摩擦板46B的轴孔48A相同呈D形切口形状。垂直阻力产生部51通过D形切口形状的插入贯通孔52与横截面为D形的轴部38A的卡合,与固定摩擦板46B同样地以相对于轴部38A不旋转的方式被固定。
在垂直阻力产生部51中,在侧板41B的端部设置有螺母53。螺母53用于调节垂直阻力产生部51在摩擦板46、47产生的垂直阻力。
如图11及图12所示,垂直阻力产生部51由作为施力部发挥功能的盘形弹簧单元54、缓冲板56、57、壳部58及螺母53构成。壳部58是上壳部件58A及下壳部件58B的以上下分割为二的结构,且容纳盘形弹簧单元54及缓冲板56、57。盘形弹簧单元54向按压方向对摩擦板46、47的摩擦面彼此赋予作用力。若按压摩擦板46、47的摩擦面彼此,则在摩擦面产生垂直阻力。
盘形弹簧单元54由多片盘形弹簧61构成。在盘形弹簧单元54中根据螺母53的紧固力向收缩盘形弹簧单元54的方向施加荷重。与螺母53的紧固力相应的荷重越大,盘形弹簧单元54弹性变形而越收缩,因此盘形弹簧单元54所产生的反作用力也变大。构成盘形弹簧单元54的盘形弹簧61的片数越多,盘形弹簧单元54越能够加大反作用力。
如图13A~13C所示,盘形弹簧61是一侧为凸面61A而另一侧为凹面61B的呈圆盘形状的弹簧。符号61C表示凹面61B的外周边缘。在盘形弹簧61中设置有用于插入贯通轴部38A的轴孔61D。若从图13B所示的初始状态向与径向正交的方向(轴向)施加荷重,则如图13C所示,凸面61A凹陷而发生弹性变形,从而产生基于弹性的反作用力。盘形弹簧61与螺旋弹簧相比,能够节省空间且产生较大的垂直阻力。
如图12所示,构成盘形弹簧单元54的多片盘形弹簧61沿轴部38A的轴向重叠排列。在盘形弹簧单元54的轴向两端分别配置有缓冲板(相当于缓冲部件)56、57。缓冲板56配置在盘形弹簧单元54与固定摩擦板46B之间。缓冲板57配置在盘形弹簧单元54与螺母53之间。缓冲板56、57及盘形弹簧单元54与摩擦板46、47同样地,安装成能够沿轴部38A的轴向移动。
若以使盘形弹簧单元54的端面与缓冲板56抵接的状态紧固螺母53,则盘形弹簧单元54使缓冲板56向按压方向移动。若盘形弹簧单元54移动,则经由缓冲板56向各组摩擦板46、47施加按压力。若进一步紧固螺母53而盘形弹簧单元54达到移动极限,则盘形弹簧61发生弹性变形而盘形弹簧单元54沿轴向收缩。在制造时调节螺母53的紧固力,以使盘形弹簧单元54所产生的反作用力成为规定的设定值。
盘形弹簧单元54根据弹性向按压方向对摩擦板46、47的摩擦面彼此施力。因此,当摩擦板46、47的摩擦面磨损时,盘形弹簧单元54也沿轴向伸出而赋予作用力,因此垂直阻力的减少得到抑制。
例如,在图14中,图14(A)表示摩擦板46、47的摩擦面没有磨损的初始状态,图14(B)表示经使用摩擦板46、47逐渐磨损的状态。在图14(A)所示的初始状态下,在制造时间点,螺母53紧固成盘形弹簧单元54的收缩量成为初始值。初始状态的盘形弹簧单元54的轴向宽度为W0,各组摩擦板46、47的厚度分别为T01、T02。
若摩擦板46、47逐渐磨损,如图14(B)所示,摩擦板46、47的厚度变薄,各组摩擦板46、47的厚度分别变为T11、T12。如此即使摩擦板46、47的厚度变薄,盘形弹簧单元54也通过弹性力以成为比宽度W0更宽的宽度W1的方式沿轴向延伸。由此,摩擦板46、47的摩擦面彼此被按压,因此即使在摩擦面磨损的情况下,垂直阻力的减少也得到抑制。
在图12中,缓冲板56作为夹装在盘形弹簧单元54与固定摩擦板46B之间的缓冲部件发挥功能。盘形弹簧单元54的作用力经由缓冲板56施加于固定摩擦板46B。盘形弹簧61是一面为凸形的圆盘形状,因此与缓冲板56的接触面不是平面。若使盘形弹簧61与固定摩擦板46B直接接触,则与接触面为平面的情况相比,与固定摩擦板46B的接触面积变少,从而应力集中。如此一来,在固定摩擦板46B及旋转摩擦板47B的摩擦面容易出现偏磨,从而成为摩擦力下降的原因。因此,通过夹装与固定摩擦板46B的接触面彼此成为平面的缓冲板56,分散固定摩擦板46B中产生的应力,从而由偏磨引起的摩擦力下降得到抑制。
并且,本例的盘形弹簧单元54中排列姿势不同的多片盘形弹簧61混在一起。排列姿势是指凸面61A或凹面61B的朝向。在本例中,图12中左半边的5片盘形弹簧61及右半边的5片盘形弹簧61分别以凹面61B朝向外侧的方式排列,且排列姿势不同。
并且,如本例的盘形弹簧单元54,通过包括至少一组排列姿势不同的盘形弹簧61,与盘形弹簧61的排列姿势均相同的情况相比,能够减小盘形弹簧单元54整体的弹簧常数。弹簧常数(N/m)为相对于弹簧的单位位移量的弹性力(反作用力)的变化量,因此通过将弹簧常数设为较小,能够抑制与轴向的位移量相应的盘形弹簧单元54的弹性力(反作用力)的变动。
即,如图14所示,若摩擦板46、47出现磨损,盘形弹簧单元54沿轴向伸出而宽度W发生变化。即使在发生这种变化的情况下,只要将弹簧常数设为较小,也能够抑制盘形弹簧单元54的反作用力的变动。由此,摩擦板46、47所产生的摩擦力长时间稳定。
另外,若要获得减小弹簧常数这一效果,则包括至少一组排列姿势不同的盘形弹簧61即可,并且,其轴向的配置位置可以是任意位置。
并且,在本例的盘形弹簧单元54中,排列姿势不同的多片盘形弹簧61的片数(在本例中,右半边及左半边的盘形弹簧的片数)相同,各为5片。如此,通过将排列姿势不同的盘形弹簧61的片数设为相同的片数,可防止仅在片数少的一方的排列姿势的盘形弹簧61出现退化。若排列姿势不同的盘形弹簧61的片数不同,则片数少的一方的排列姿势的盘形弹簧61的变形量相对变大,从而仅在片数少的一方的盘形弹簧61出现退化。盘形弹簧61的退化成为盘形弹簧单元54的反作用力下降的原因。通过将排列姿势不同的多片盘形弹簧61的片数设为相同,能够抑制反作用力下降。
并且,在盘形弹簧单元54中,分别配置于两端的盘形弹簧61以凹面61B朝外的姿势排列。通过以这种姿势排列,与将凸面61A以朝外的姿势配置的情况相比,有如下优点。
第1,配置于端面的盘形弹簧61中,凹面61B的外周边缘61C与缓冲板56接触,在摩擦面中,外周边缘61C中的按压力相对变大。若将凸面61A朝外配置,则与缓冲板56的接触部分成为在凸面61A上突出量成为最大的中央的顶峰附近,在摩擦面中,在中央按压力相对变强。
因此,当考虑了摩擦面中的绕轴的转矩时,将凹面61B朝外配置,而将离中央的旋转中心有距离的外周边缘61C设为力的作用点的情况,与中央成为力的作用点的情况相比,能够加大绕轴的力矩。并且,第2,与在凸面61A的中央按压的情况相比,在凹面61B的外周边缘61C按压的情况接触面积变大,因此也能够抑制缓冲板56及摩擦板46、47中的应力的集中。
并且,在盘形弹簧单元54中,中央的2片盘形弹簧61以凸面61A彼此对置的方式排列。由此,容易确认组装时的螺母53的紧固量。这是因为,若紧固螺母53而沿轴向收缩盘形弹簧单元54,则螺母53的紧固量越大,盘形弹簧61的间隔越变窄。在凸面61A彼此对置的状态下,在盘形弹簧61的外周,对置的2片盘形弹簧61的间隙相对隔得较大。如此,目视下容易确认间隙的大小,因此容易确认组装时的螺母53的紧固量是否适当。
这种摩擦板46、47及垂直阻力产生部51构成用于在上端位置与容纳位置之间的旋转范围内的整个区域使臂部17停止在任意的旋转位置的摩擦机构50。通过垂直阻力产生部51的作用,摩擦板46、47的摩擦面彼此接触,并在摩擦面产生垂直阻力。因此,若要通过臂部17的旋转来使旋转摩擦板47旋转,则在旋转摩擦板47及固定摩擦板46的摩擦面产生与臂部17的旋转方向相反的方向的摩擦力。
若要使臂部17停止,则需要作用于臂部17的转矩平衡。因此,为了使臂部17停止在任意的旋转位置,摩擦机构50所产生的摩擦力设定为在臂部17的旋转范围的整个区域使作用于臂部17的转矩平衡的大小。
如图15A至图15C所示,关于作用于臂部17的转矩,第1,有因臂部17的自重及X射线照射部15的重量而产生的正方向的正转矩N1及有根据气压弹簧37的弹性力产生的负方向的负转矩N2。在图中,N2相对于N1为相反方向,因此标注有负的符号。
正转矩N1及负转矩N2的大小均根据旋转位置发生变化。如图15B所示,正转矩N1在臂部17沿水平方向伸出的状态下成为最大,在其前后减少。如图15C所示,负转矩N2在气压弹簧37的收缩量成为最大(弹性力也最大)的容纳位置变得最大,越向上端位置越减少。
当正转矩N1与负转矩N2的大小一致而两者没有差,即N1-N2=0时,臂部17停止。但是,在除此以外的位置,正转矩N1与负转矩N2的大小出现差,因此臂部17并不停止。
在正转矩N1与负转矩N2的大小出现差的情况下,摩擦机构50向相反方向对因转矩差而臂部17旋转的方向发挥作用,并产生消除正转矩N1与负转矩N2的差的摩擦力ΔF。
如图15A所示,在上端位置,正转矩N1大于根据气压弹簧37的反作用力发挥作用的负转矩N2(N1>N2)。因此,转矩差成为N1-N2=ΔF。摩擦机构50为了消除转矩差ΔF,向与根据ΔF臂部17欲旋转的正方向相反的负方向产生大小相同的摩擦力-ΔF。由此,转矩差被消除而作用于臂部17的转矩平衡,从而臂部17停止在上端位置。
如图15B所示,在臂部17成为水平状态的位置,与上端位置相比,气压弹簧37收缩,因此负转矩N2的大小变大。但是,在水平状态下正转矩N1变大,因此在图15B所示的状态下,与图15A同样地,正转矩N1大于负转矩N2(N1>N2)。因此,转矩差成为N1-N2=ΔF。摩擦机构50为了消除转矩差ΔF,向与根据ΔF臂部17欲旋转的正方向相反的负方向产生大小相同的摩擦力-ΔF。由此,转矩差被消除而作用于臂部17的转矩平衡,从而臂部17停止在水平状态。
如图15C所示,若臂部17从水平状态进一步向正方向旋转,则正转矩N1减少。另一方面,气压弹簧37的收缩量进一步变大,因此反作用力也进一步变大,从而负转矩N2上升。图15C表示正转矩N1与负转矩N2的大小反过来的状态,即表示成为N1<N2的状态。在该状态下,转矩差成为N1-N2=-ΔF。摩擦机构50为了消除转矩差-ΔF,向与根据-ΔF臂部17欲旋转的负方向相反的正方向产生大小相同的摩擦力ΔF。由此,转矩差被消除而作用于臂部17的转矩平衡,从而臂部17停止。
正转矩N1根据包括X射线照射部15的臂部17的自重、臂部17的长度及臂部17的旋转位置发生变化。另一方面,负转矩N2根据与气压弹簧37的性能及臂部17的旋转位置相应的气压弹簧37的收缩量发生变化。因此,转矩差的大小也根据它们发生变化。摩擦机构50所产生的摩擦力根据转矩差的最大值而确定。由此,能够使臂部17停止在臂部17的旋转范围内的任意的旋转位置。
另外,虽然省略图示,但在手推车11中,在臂部17的容纳位置设置有锁定臂部17的旋转的容纳位置锁定机构。容纳位置锁定机构例如将手推车11从待机场所向病房楼移动时等使用。通过设置容纳位置锁定机构,能够将臂部17可靠地固定在容纳位置,以免移动手推车11时臂部17意外旋转。
(作用)
以下,对基于上述结构的作用进行说明。当医务工作人员ST进行拍摄时,使手推车11的台车部14行驶而将手推车11搬到进行拍摄的病房。
如图1所示,在病房内,移动手推车11或调节X射线照射部15的高度及照射方向而进行X射线照射部15的定位。首先,根据床铺13上的被摄体H(参考图1)的拍摄部位确定电子暗盒12的位置。然后,以使电子暗盒12与X射线照射部15对置的方式进行X射线照射部15的定位。
X射线照射部15的定位例如也有医务工作人员ST一边用一只手扶住患者的身体一边用另一只手来进行的情况。X射线照射部15的高度是旋转臂部17来调整。臂部17中根据自重而正转矩N1发挥作用,但根据气压弹簧37的反作用力而负转矩N2也发挥作用。由于设置有气压弹簧37,因此使得使臂部17向正方向旋转的操作力减轻,从而即便用一只手也容易向上方提升X射线照射部15。
而且,一边用一只手使臂部17旋转,一边将X射线照射部15调节到所希望的高度。当调节到所希望的高度时,在该旋转位置放开臂部17。如图15A至图15C所示,即使在作用于臂部17的正转矩N1与负转矩N2出现差的情况下,摩擦机构50也产生消除转矩差的摩擦力ΔF。因此,不进行旋转位置的锁定操作等,只要放开臂部17,便能够使臂部17停止在任意的旋转位置。因此,无需如以往那样的一边用一只手将臂部17保持在所希望的旋转位置,一边用另一只手进行旋转位置的锁定操作,因此能够用一只手进行X射线照射部15的高度调节。
这种旋转位置的停止机构使用机械性摩擦机构50来实现。因此,与使用电动机构的情况相比,无需使结构复杂,且能够以低成本来实现。
并且,在本例的手推车11中,如上所述,臂部17及摩擦板46、47使用不同的部件,在臂部17中使用轻量的材料(在本例中为铝),在摩擦板46、47中使用耐磨性高于臂部17的材料(在本例为磷靑铜)。耐磨性高的材料重量较重,因此若在臂部17中使用与摩擦板46、47相同的材料,则臂部17变重。
如上所述,摩擦机构50产生消除作用于臂部17的正转矩N1与负转矩N2的差的摩擦力。正转矩N1及与其对抗的转矩N2,臂部17的重量越重越变大,N1与N2的差也存在变大的趋势。因此,通过在臂部17中使用轻于摩擦板46、47的材料,转矩差也变小,因此能够减小摩擦机构50所产生的摩擦力。
摩擦机构50内置于臂部17的支柱18这一空间上受到限制的部位,因此紧凑化的要求非常强烈。尺寸紧凑的摩擦板的摩擦面较小,因此与摩擦面相对较大的摩擦板相比,用紧凑的摩擦板来产生较大的摩擦力比较困难。因此,对臂部17进行轻量化能够降低针对存在紧凑化这一限制的摩擦机构50所要求的摩擦力的要求性能。由此,成本优势也变大,因此将臂部17与摩擦板46、47设为不同的部件,从而对组合臂部17与摩擦机构50的情况非常有效。
并且,越是耐磨性高的材料越重,因此通过将臂部17与摩擦板46、47设为不同的部件,能够轻量化臂部17。总之,臂部17的轻量化也有助于提高臂部17的操作性及手推车11的机动性。并且,耐磨性高的材料成本也高,因此通过限定使用的部位,也有助于降低成本。
并且,摩擦机构50作为施力部使用盘形弹簧61,因此与使用螺旋弹簧的情况相比,以紧凑的尺寸产生较大的反作用力,其结果能够产生较大的摩擦力。因此,内置于存在空间限制的支柱18时非常有效。
并且,若组合耐磨性高的摩擦板46、47与盘形弹簧61,则也有如下效果。盘形弹簧61与螺旋弹簧相比,能够位移的范围较窄,但另一方面,能够以较少的位移量产生较大的反作用力。换言之,以较少的位移反作用力的变动较大。因此,在摩擦板46、47磨损而摩擦板46、47的厚度发生了变化的情况下,盘形弹簧61与螺旋弹簧相比,反作用力的变动变大。若使用耐磨性高的摩擦板46、47,则磨损得到抑制,其结果盘形弹簧61的位移量也得到抑制。由此,盘形弹簧61的反作用力的变动得到抑制。
另外,在本例中,对在从臂部17的上端位置至容纳位置的旋转范围内的整个区域,能够使臂部17停止在任意的旋转位置的例子进行了说明。但是,也可以未必一定能够停止在旋转范围内的整个区域。例如,在臂部17位于容纳位置的状态下,将X射线照射部15使用于拍摄的情况难以想象。因此,预先将预想到的拍摄中使用的旋转范围设定为使用范围,以便停止在所设定的使用范围内的任意的旋转位置。即便如此设定,通过使用容纳位置锁定机构,也能够将臂部17锁定在容纳位置。
并且,在上述例中,作为产生负转矩的弹簧,对使用了气压弹簧37的例子进行了说明,但也可以是螺旋弹簧等气压弹簧37以外的弹簧。
(盘形弹簧单元的变形例)
在盘形弹簧单元中,对盘形弹簧的排列姿势能够进行各种变形。例如,与图12所示的盘形弹簧单元54同样地,图16所示的盘形弹簧单元66由10片盘形弹簧61构成,但左半边的5片盘形弹簧61与右半边的5片盘形弹簧61的排列姿势与盘形弹簧单元54相反。
如盘形弹簧单元66,也可以将两端的盘形弹簧61的排列姿势配置成凸面61A朝外。当然,如图12所示,在绕轴的力矩及应力分散的方面,优选将凹面61B设为朝外的情况。并且,即使在如此排列的情况下,由于包括排列姿势不同的至少1组盘形弹簧61,从而获得能够降低弹簧常数这一效果。并且,排列姿势不同的盘形弹簧61的片数相同,各为5片,从而能够防止盘形弹簧61的退化的不均。
如图17所示的盘形弹簧单元67,也可以设为每1片排列姿势都有变化。即便如此设定,与图12所示的盘形弹簧单元54及图16所示的盘形弹簧单元66同样地,也可获得能够降低弹簧常数的效果及防止盘形弹簧61的退化不均的效果。并且,在盘形弹簧单元67中,与图12所示的盘形弹簧单元54同样地,包括以凸面61A彼此对置的方式排列的1组盘形弹簧61,因此容易确认组装时的紧固量。并且,两端的盘形弹簧61以凹面61B朝外的姿势排列,因此与图12所示的盘形弹簧单元54同样地,能够加大绕轴的力矩,且可获得能够分散应力的效果。
另外,在上述例中,作为施力部使用盘形弹簧,但可以是盘形弹簧以外的弹簧,也可以由螺旋弹簧等构成。当然,如上所述,若使用盘形弹簧则有各种优点。在能够以紧凑的尺寸产生较大的反作用力的盘形弹簧需要内置于支柱18这一空间上受到限制的部位,且为了使具有X射线照射部15这一重量的臂部17停止而需要反作用力的手推车11的摩擦机构50中使用的情况下,尤其适合。
[第2实施方式]
图18~图23所示的第2实施方式为在摩擦板46、47的摩擦面设置有积存润滑油的积存部的方式。填充于摩擦板46、47的摩擦面的润滑油在摩擦面彼此重复滑动当中随时间劣化。通过设置积存部,能够将新的润滑油供给至摩擦面。
在图18及图19中,在摩擦板47的摩擦面73作为积存部形成有积存孔74。另一方面,如图20所示,在摩擦板46的摩擦面71作为积存部也形成有积存孔72。积存孔72、74的形状为圆形。
积存孔72、74在各摩擦面71、73沿其周向分散的方式配置有多个。若摩擦板47旋转而摩擦面71、73彼此滑动,则各摩擦面71、73的积存孔72、74沿周向相对移动。由此,在摩擦面71、73,能够遍及周向供给润滑油。
通过以沿周向分散的方式配置,容易使润滑油遍布摩擦面71、73的整周。并且,积存孔72、74的周向上的排列间距优选为等间隔。由此,在摩擦面71、73的周向上容易使润滑油的供给量均匀。
并且,在摩擦板47的摩擦面73形成有以放射状延伸的多个沟槽76。沟槽76作为沟槽形状的积存部发挥功能。沟槽76以放射状延伸,因此能够遍及摩擦面73的径向供给润滑油。并且,沟槽76其两端作为用于使润滑油从摩擦板47的外周侧或具有轴孔48的内周侧进入到摩擦面73的进入口发挥功能。如图20所示,在摩擦板46中也形成有沟槽75,沟槽75也有与沟槽76相同的功能。
图21是表示使摩擦板46与摩擦板47面对且使摩擦面71、73彼此接触的状态的图。如图21所示,积存孔72、74以径向上分散的方式配置。更具体而言,如图20所示,摩擦板46的积存孔72以与盘形弹簧61的外周边缘61C对置的第1圆周C1上分散的方式配置。
如图22所示,摩擦板46经由缓冲板56受到盘形弹簧61的按压。如第1实施方式的图12中进行的说明,当将盘形弹簧61的凹面61B与缓冲板56对置时,盘形弹簧61在外周边缘61C产生对缓冲板56的按压力。盘形弹簧61经由缓冲板56按压摩擦板46。在该情况下,在摩擦板46的摩擦面71,在与外周边缘61C对置的位置从盘形弹簧61受到的按压力也相对变大。在摩擦面71中与外周边缘61C对置的位置相当于以旋转轴AX2为中心的绕轴的第1圆周C1。
如此按压力较大的第1圆周C1上为最需要润滑油的部位。但是,如图22中以箭头所示,在第1圆周C1上按压力较大,因此润滑油容易溢出至外周侧及内周侧。于是,如图20所示,在摩擦板46的摩擦面71中在第1圆周C1上分散地配置积存孔72。由此,能够从积存孔72向最需要润滑油的部位供给新的润滑油。在此,第1圆周C1上表示与第1圆周C1重合的位置。因此,积存孔72的一部分与第1圆周C1重合即可。
并且,如图19所示,在摩擦板47的摩擦面73,在第2圆周C2上及第3圆周C3上分散配置有积存孔74。如图21所示,第2圆周C2及第3圆周C3为直径与第1圆周C1不同的同心圆。第2圆周C2的直径大于第1圆周C1,且为位于第1圆周C1的外侧的圆周。第3圆周C3的直径小于第1圆周C1,且为位于第1圆周C1的内侧的圆周。如此,通过在直径不同的多个同心圆上配置积存孔72、74,从而能够沿径向分散配置积存孔72、74。
并且,在第1圆周C1上配置积存孔72,在径向上分别位于第1圆周C1的外侧及内侧的第2圆周C2上及第3圆周C3上配置积存孔74。因此,能够从外侧及内侧向最需要润滑油的第1圆周C1上供给润滑油。在此,第1圆周C1上的积存孔72相当于第1积存部,第2圆周C2上的积存孔74相当于第2积存部,第3圆周C3上的积存孔74相当于第3积存部。
如此,在一组摩擦板46、47中,在一侧摩擦板46的摩擦面71设置有相当于第1积存部的积存孔72,且在另一侧摩擦板47的摩擦面73设置有相当于第2积存部及第3积存部的积存孔74。积存部以切削摩擦板的方式形成,因此从摩擦板的强度的观点考虑,较少为好。因此,如本例,通过在一组各摩擦板46、47中分散积存孔72、74,与在一侧摩擦板中设置所有积存部的情况相比,能够抑制单侧摩擦板的强度的下降。
并且,第1圆周C1上的积存孔72的尺寸大于第2圆周C2上及第3圆周C3上的积存孔74的尺寸。若在摩擦面形成积存孔,则成为与其相应的量摩擦面的接触面积减少,因此从抑制接触面积减少的观点考虑,尽量少为好。通过加大最需要润滑油的部位的积存孔72且相对减小除此以外的积存孔74,能够确保所需润滑油的供给量,并且能够抑制接触面积的减少。
并且,如图19所示,在摩擦板47中,第2圆周C2上的多个积存孔74及第3圆周C3上的多个积存孔74分别在周向上以等间隔配置。而且,第2圆周C2上的多个积存孔74及第3圆周C3上的多个积存孔74以周向上的相位错开的状态配置。即,第2圆周C2上的积存孔74在周向上配置在第3圆周C3上的2个积存孔74之间,从而错开了周向位置。通过设成这种配置,即使在伴随臂部17旋转的摩擦板47的旋转角较小的情况下,也容易向第1圆周C1的周向供给润滑油。
在本例中,作为积存部的形状,以圆形积存孔72、74及沟槽76为例子进行了说明,但积存部的形状可以是任意形状,例如,也可以是包括椭圆的方孔。当然,若设为圆形或沟槽形状,则有容易加工的优点。并且,设成圆形的积存孔74及沟槽76混在一起,但可以是其中任一种。考虑摩擦面的面积等,能够适当变更积存部(积存孔、沟槽)的数量。
并且,如图23所示,也可以设为在组装了包括摩擦板46、47及垂直阻力产生部51的摩擦机构50的状态下,能够向摩擦板46、47的摩擦面71、73供给润滑油。在组装了摩擦机构50的状态下,在摩擦板46、47的中央所形成的开口即轴孔48中插入贯通轴部件38的轴部38A。
在轴部38A的内部设置有向摩擦面71、73供给润滑油的供给通道。供给通道由轴部件38的一端即大径部38B中所形成的注入口81;从注入口81沿轴向延伸的第1供给通道82;及在轴向上的摩擦板46、47的安装位置,从第1供给通道82沿轴部38A的外周面延伸而与外周面中所形成的出口84连接的第2供给通道83构成。出口84与摩擦板46、47的轴孔48的内周面对。
在维护手推车11时,若拆卸第2支柱部18B的外装部件,则露出大径部38B。从注入口81进行加压而润滑油注入于第1供给通道82。被加压的润滑油通过第1供给通道82及第2供给通道83而从出口84喷出。而且,喷出的润滑油通过轴部38A的外周与摩擦板47的轴孔48的内周之间的间隙,并通过摩擦板47的沟槽76进入摩擦面73内。如此,能够以组装了摩擦机构50的状态补充润滑油,从而容易维护。
在上述各发明的实施方式中,将X射线照射部15与电子暗盒组合使用,但代替电子暗盒,作为图像记录介质,也能够将使用X射线胶片的胶卷暗盒与X射线照射部15组合使用。
并且,上述各发明也能够应用于照射X射线以外的γ射线等放射线的放射线照射器。并且,上述各发明并不限定于上述各实施方式,组合上述各实施方式等,在不脱离发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。

Claims (25)

1.一种移动式放射线发生装置,其具备:
台车部,其具有车轮;
支柱,其设置于所述台车部;
臂部,其在自由端安装有放射线照射部,基端侧以旋转自如的方式支撑于所述支柱,且若以所述基端侧为基点旋转,则所述放射线照射部在铅垂方向上的位置发生位移;
弹簧,在将所述放射线照射部向所述铅垂方向的下方位移的方向设为正方向时,该弹簧与因所述放射线照射部及所述臂部的自重而作用于所述臂部的所述正方向的正转矩对抗,而向所述放射线照射部向上方位移的负方向产生负转矩;及
摩擦机构,其在所述正转矩与所述负转矩的大小之间出现差的情况下,向相反方向对于因转矩差而所述臂部欲旋转的方向发挥作用,产生消除所述转矩差的摩擦力。
2.根据权利要求1所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述摩擦机构具备:
至少一组摩擦板,其由伴随所述臂部的旋转而旋转的摩擦板、及与所述旋转的摩擦板面对配置且与所述臂部的旋转无关地不旋转的摩擦板构成,并通过各摩擦板的摩擦面彼此的接触而产生摩擦力;及
垂直阻力产生部,其具有向按压所述一组所述摩擦板的摩擦面彼此的方向施加作用力的施力部,在所述摩擦面产生垂直阻力。
3.根据权利要求2所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述臂部及所述摩擦板中分别使用不同的材料,在所述摩擦板中使用耐磨性高于所述臂部的材料。
4.根据权利要求2或3所述的移动式放射线发生装置,其中,
摩擦面彼此接触的所述摩擦板以相同的材料形成。
5.根据权利要求2所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述施力部包括一侧为凸面而另一侧为凹面的呈圆盘形状的至少1片盘形弹簧。
6.根据权利要求5所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述施力部为由沿所述摩擦板旋转的轴向重叠排列的多片所述盘形弹簧构成的盘形弹簧单元。
7.根据权利要求6所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述盘形弹簧单元中包括作为所述凸面或所述凹面的朝向的排列姿势不同的至少1组盘形弹簧。
8.根据权利要求6所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述盘形弹簧单元中包括以所述凸面彼此对置的方式排列的至少1组盘形弹簧。
9.根据权利要求6所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述盘形弹簧单元中,分别配置于两端的所述盘形弹簧以所述凹面朝外的姿势排列。
10.根据权利要求6所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述盘形弹簧单元中,排列姿势不同的多片所述盘形弹簧混在一起,
各排列姿势的所述盘形弹簧的片数相同。
11.根据权利要求6所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述盘形弹簧单元与所述摩擦板之间夹装有缓冲部件,所述盘形弹簧单元经由所述缓冲部件向所述摩擦板施加作用力。
12.根据权利要求2所述的移动式放射线发生装置,其中,
作为所述摩擦板的摩擦面之间的润滑剂使用润滑油。
13.根据权利要求12所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述润滑油为锂皂脂。
14.根据权利要求12所述的移动式放射线发生装置,其中,
在一组所述摩擦板中,至少在一侧摩擦面形成有积存所述润滑油的积存部。
15.根据权利要求14所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述积存部沿所述摩擦面的周向分散配置。
16.根据权利要求15所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述施力部包括在一侧具有凸面而在另一侧具有凹面的圆盘形状的至少1片盘形弹簧,且所述施力部为由沿所述摩擦板旋转的轴向重叠排列的多片所述盘形弹簧构成的盘形弹簧单元,
在所述盘形弹簧单元中,配置于与所述摩擦板对置的端面的所述盘形弹簧以所述凹面与所述摩擦板对置的姿势排列。
17.根据权利要求16所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述积存部分散配置于与所述盘形弹簧的外周边缘对置的第1圆周上。
18.根据权利要求17所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述积存部也分散配置于直径与所述第1圆周不同的多个同心圆的圆周上。
19.根据权利要求18所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述多个同心圆中包括所述第1圆周外侧的第2圆周及所述第1圆周内侧的第3圆周。
20.根据权利要求19所述的移动式放射线发生装置,其中,
在一组摩擦板中的一个所述摩擦板的摩擦面上设置有作为被配置于所述第1圆周上的积存部的第1积存部,
且在另一个所述摩擦板的摩擦面上设置有作为被配置于所述第2圆周上的积存部的第2积存部及作为被配置于所述第3圆周上的积存部的第3积存部。
21.根据权利要求20所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述第2圆周上及所述第3圆周上配置有所述积存部的所述摩擦板中,
分别在所述第2圆周上及所述第3圆周上,分散配置的多个所述积存部在周向上以等间隔配置,
所述第2圆周上的多个积存部及所述第3圆周上的多个积存部以周向上的相位错开的状态配置。
22.根据权利要求19所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述第1圆周上的所述积存部的尺寸大于所述第2圆周上的所述积存部及所述第3圆周上的所述积存部的尺寸。
23.根据权利要求14所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述积存部的形状为圆形、长孔及槽中的至少1种。
24.根据权利要求23所述的移动式放射线发生装置,其中,
在所述积存部为槽的情况下,所述槽在所述摩擦面上配置成放射状。
25.根据权利要求24所述的移动式放射线发生装置,其中,
所述移动式放射线发生装置具有贯插于所述摩擦板上形成的开口中的轴部件,
在所述轴部件的内部设置有向所述摩擦面供给所述润滑油的供给通道,
所述供给通道具有:注入口,其形成于所述轴部件的一端;第1供给通道,其从所述注入口沿所述轴部件的轴向延伸;第2供给通道,其在所述轴向上的所述摩擦板的安装位置,从所述第1供给通道沿所述轴部件的外周面延伸而与所述外周面上形成的出口连接。
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