JP2000342560A - 移動型ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作ハンドルの進行方向の操作力を確実に検
知し、さらに、垂直な荷重に対しても強く、また、操作
ハンドルの力を緩めた時、中立位置に円滑に復帰させる
ことができる移動型Ｘ線装置を提供する。 【解決手段】 操作ハンドル３の両端に取付けられたラ
ジアル軸受７が、台車１の上部前面の両側に取付けられ
たハンドル保持台２ａ、２ｂの軸受スロット２ｃのガイ
ド上を転がり、かつ、その両端とハンドル保持台２ｂと
の間に潤滑板９が挟まれて、操作ハンドル３が進行方向
に変位する。操作ハンドル３の弾性体５が、ハンドル保
持台２ａ側の前後左右に設けられた面圧力センサ６を圧
迫する。面圧力センサ６からの圧力信号により、駆動モ
ータを制御し後輪を駆動する。操作ハンドル３を離せ
ば、センタリング機構４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより、
操作ハンドル３は元の中立位置に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動型Ｘ線装置に
係わり、特に、操作ハンドルの力に応答して前進または
後退する動力駆動型の台車からなる回診用Ｘ線装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来のコードレスコンデンサ方式
の回診用Ｘ線撮影装置を示す。この装置は、Ｘ線管１７
と、それを保持するアーム１３と、移動台車１上で旋回
可能な支柱１４と、その支柱１４に沿ってアーム１３が
上下する上下移動部と、旋回自在の前輪１１およびかじ
取り不能の後輪１２を備え、台車１に取り付けられたハ
ンドル保持台２に設けられた操作ハンドル３を前後に操
作することによって、駆動モータ１８で前進または後退
する制御器を含む移動台車１とから構成されている。そ
して、Ｘ線管１７の支持機構と回転機構を備えて、水平
方向に伸縮するアーム１３が、支柱１４上をスムースに
垂直移動し、バランスが取れる機構に設計され、あらゆ
る方向と空間的な位置に、Ｘ線管１７のコリメータ（Ｘ
線放射口）が被検者の撮影部位にむけられる。この回診
用Ｘ線撮影装置の重量は、４５０ｋｇ以上になることが
あるので、動力の助けなしに台車を動かすことは非常に
難しい。一般に台車１の後部には固定したかじ取り不能
の一対の後輪１２が設けられ、台車１の前部には一対の
キャスターすなわち旋回自在の前輪１１によって支持さ
れている。後輪１２は一般的に台車に装着された駆動モ
ータ１８により駆動される。そして、移動台車１には自
動車用バッテリとインバータで主回路１００〜１２０
Ｖ、６０Ｈｚを内部電源とし、高電圧変圧器とコンデン
サを備えている。その制御回路はソリッドシステム化さ
れ、撮影操作は自動プログラム化したワンタッチ式の装
置が多く使用されている。また、移動台車１はゴムタイ
ヤなどを用い病室、手術室、エレベータでの出入りが自
在であるように設計され、その他ブレーキシステム、カ
セッテボックス、付属装置を備えている。この回診用Ｘ
線撮影装置は移動型装置として小型・軽量で移動操作性
の良いことが重要であり、病院内でベッドルーム、技工
室、手術室、小児室、レントゲン室、乳児室等に容易に
移動して、手軽に現場でＸ線撮影用として使用される。

【０００３】図４に移動型Ｘ線装置の制御ブロック図を
示す。図４の上部に台車１が示されており、左後輪１２
ａおよび右後輪１２ｂがそれぞれ左駆動モータ１８ａお
よび右駆動モータ１８ｂによって駆動される。左駆動モ
ータ１８ａはモータ速度電力制御部２２で、右駆動モー
タ１８ｂはモータ速度電力制御部２３によって個別に制
御される。モータ速度電力制御部２２および２３には対
応する左側および右側センサ信号処理回路２４および２
５から制御信号が供給される。これら２つの電子回路
は、対応する力によるホール効果センサ２１からの信号
を、２つのモータ速度電力制御器２２および２３に加え
るのに適した信号に調整するものである。操作ハンドル
３は比較的堅いが可撓性のあるバネ部材２６を介して台
車１に接続されている。台車１両側に接続された２個所
のバネ部材２６は、堅い板バネで構成され、そのバネ部
材２６を設けたことにより、操作ハンドル３を押したり
引いたりするような操作ハンドル３に加えられる力に応
じて、操作ハンドル３を僅かに前後方向に変位させるこ
とができる。操作ハンドル３の両端には操作ハンドル３
と共に動く一対の線形磁石２０がそれぞれ取り付けられ
ている。一方、一対のホール効果センサ２１が台車１に
取付けられ、それぞれ対応する磁石２０に隣接して配置
される。そして、ホール効果センサ２１は電源（図示し
ない）にそれぞれ接続されている。ホール効果センサ２
１が磁石２０に対して中心位置にあるとき、ホール効果
センサ２１の出力信号はゼロ・レベルになり、磁石２０
をずらすと、ホール効果センサ２１の出力信号は正の最
大値と負の最大値の間でほぼ線形に変化する。センサ信
号の符号すなわち極性は、操作ハンドル３の変位の方向
を表し、センサ信号の大きさは変位量に比例する。操作
ハンドル３を前後に操作することで、バネ部材２６のバ
ネ作用により、操作ハンドル３は比較的容易に変位させ
ることができるとともに、操作ハンドル３を離したと
き、中性位置または中心位置にすばやく復帰させること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の移動型Ｘ線装置
は以上のように構成されており、操作ハンドル３はその
両端をバネ部材２６の板バネなどで保持し、その板バネ
で重力方向の荷重を支えながら、操作力がゼロの時に
は、操作ハンドル３を中立位置に復帰させる機構であ
り、また、操作力の検知には、操作ハンドル３に取付け
られた磁石２０の位置をホール効果センサ２１で検出す
る方法（もしくは、操作ハンドル３を支える板バネにひ
ずみゲージを貼り付ける方法もある）を用いているが、
板バネを弱くすると進行方向に垂直な方向の荷重に対し
て弱くなり、座屈して機能を果たせなくなる。歪みゲー
ジを使用した方法であると、ひずみゲージを損傷してし
まい、中立位置に操作ハンドル３が完全に復帰しないと
いう問題がある。また、板バネを強くすると操作力の検
知分解能が大きくなってしまい、操作性が悪くなるとい
う問題がある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、操作ハンドル３の進行方向の操作力を
確実に検知し、さらに、垂直な荷重に対しても強く、ま
た、操作ハンドル３の力を緩めた時、操作ハンドル３を
中立位置に円滑に復帰させることができる移動型Ｘ線装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の移動型Ｘ線装置は、独立に駆動される一対
の駆動車輪を有し、操作ハンドルの両端に加えられた進
行方向の操作力に応じて、左右の車輪の駆動モータを制
御する移動型Ｘ線装置において、前記装置を進行方向に
前進または後退操作するための操作ハンドルと、前記操
作ハンドルを水平に両端で保持し前記装置の進行方向に
平行なガイドを備え操作力の大きさと方向を前記装置に
伝えるハンドル保持台と、前記操作ハンドルの両端に取
付けられ前記ハンドル保持台の平行なガイド上を転がる
軸受と、前記操作ハンドルと前記ハンドル保持台の間に
挟まれ潤滑を良くするための潤滑板と、前記操作ハンド
ルの操作力を緩めた時操作ハンドルが中立位置に戻るセ
ンタリング機構と、前記操作ハンドル保持台に取付けら
れ前記操作ハンドルの両端に左右前後に独立して設けら
れ圧迫されて操作力を検出する圧力センサと、圧力セン
サからの信号をうけ装置の車輪を駆動する駆動モータの
速度制御をする制御回路とを備えるものである。

【０００７】本発明の移動型Ｘ線装置は上記のように構
成されており、操作ハンドルを進行方向に前進または後
退操作をすると、操作ハンドルの両側に取付けられた転
がり軸受が、台車の上部両側に設けられた操作ハンドル
保持台上の平行なガイドに沿って、操作ハンドルとハン
ドル保持台との間に潤滑板を介して移動し、台車両側の
操作ハンドル保持台に設けられた左右前後の圧力センサ
の何れかを操作ハンドルが圧迫し、圧力センサが動作す
る。この信号により制御回路で台車の車輪を駆動するモ
ータの速度制御を左右独立して行う。そして、操作ハン
ドルの操作力を緩めると、ハンドル保持台に設けられた
センタリング機構によって、操作ハンドルは中立位置に
戻る。上記の機構と動作によって、操作ハンドル３の進
行方向の操作力を確実に検知し、さらに、垂直な荷重に
対しても強く、また、操作ハンドル３の力を緩めた時、
操作ハンドル３を中立位置に円滑に復帰させることがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の移動型Ｘ線装置の一実施
例を図１、図２を参照しながら説明する。図１は本装置
の操作ハンドル３が台車１に取付けられた構造を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を示
す。図２は装置の制御ブロック図を示す。本装置は、台
車１と、台車１を前進又は後退させるための操作ハンド
ル３と、台車１の上部両側に取り付けられたハンドル保
持台２ａと、固定具１５でハンドル保持台２ａに取付け
られたハンドル保持台２ｂと、穴付きボルト８で操作ハ
ンドル３に取付けられ、ハンドル保持台２ｂの軸受スロ
ット２ｃ上を水平に転がることのできる２個のラジアル
軸受７と、ハンドル保持台２ｂに取付けられたセンタリ
ング機構部（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）と、操作ハンド
ル３とハンドル保持台２ｂの間に挟まれた潤滑板９と、
ハンドル保持台２ａ側に取付けられた左右前後の４個の
面圧力センサ６と、それに対向して操作ハンドル３側に
取付けられた弾性体５と、左右前後の面圧力センサ６か
らの信号を受けて左右の後輪１２の左右駆動モータ１８
の速度制御を行うコントロール基板１９と左右駆動モー
タ１８の回転速度を検出する左右パルスエンコーダ１９
とから構成されている。

【０００９】操作ハンドル３は、両端に２個のラジアル
軸受７が穴付ボルト８で取付けられて、ハンドル保持台
２ａに固定具１５によって固定されたハンドル保持台２
ｂの軸受スロット２ｃ上を、台車１の進行方向の前後に
操作することによってスライドする。さらに、操作ハン
ドル３とハンドル保持台２ｂの間に潤滑板９を挟んで操
作ハンドル３が進行方向に円滑にスライドするようにし
ている。従って、操作ハンドル３に下向きに加えられる
力は、穴付ボルト８からラジアル軸受７によって、軸受
スロット２ｃの面に伝達される。軸受スロット２ｃはハ
ンドル保持台２ｂに設けられており、ハンドル保持台２
ａに固定具１５によって固定されているので、操作ハン
ドル３の下向きの力は、ハンドル保持台２ａに伝わる。
ハンドル保持台２ａは、台車１の上部両側に固定され、
前方に突出しており、前記操作ハンドル３を両端でラジ
アル軸受７を介して保持している。センタリング機構部
は、Ｙ型の形状をした２枚の板状のセンタリング機構部
４ｂ、４ｃをセンタリング機構部４ｄを介して支点１６
でハンドル保持台２ｂに取付けられ、そのＹ型の上部に
は螺旋状バネであるセンタリング機構４ａが、互いの板
の穴に掛けられ、２個の穴付ボルト８の頭部を抱きかか
えるように挟みこんでいる。そして、２個の穴付ボルト
８の頭部に相当する幅で、ハンドル保持台２ｂがＹ型形
状の間に入るように９０度直角に曲げられ、Ｙ型形状の
板を出た寸法の所で、再び幅を広げた形状をしている。
操作ハンドル３を台車の前進方向に押すと、穴付ボルト
８が軸受スロット２ｃ上に沿って紙面の右側に移動し、
Ｙ型形状の一方のセンタリング機構部４ｃだけが螺旋状
バネであるセンタリング機構４ａに逆らってＹ型の形状
が開く。この時他方のＹ型のセンタリング機構４ｂは、
上部で９０度曲げられたハンドル保持台２ｂの部分で動
くことができない。また、操作ハンドル３を台車の後退
方向に引っ張ると、上記の動作と反対方向になる。そし
て、操作ハンドル３の操作する力を緩めると、螺旋状バ
ネのセンタリング機構部４ａの元に引き戻す力によっ
て、穴付ボルト８の頭部が元に戻され、操作ハンドル３
が元の中立位置に戻る。面圧力センサ６は、ハンドル保
持台２ａに操作ハンドル３が挿入される水平位置のハン
ドル保持台２ａ側に設けられ、台車１の上部両側の前進
方向の位置と後退方向の位置にそれぞれ設けられる。そ
して、その面圧力センサ６に対向する位置の操作ハンド
ル３側に弾性体５が設けられ、操作ハンドル３の力を一
様に面圧力センサ６に伝達するようにしている。そし
て、操作ハンドル３を押して弾性体５を面圧力センサ６
に強く押さえた状態で、操作ハンドル３に固定されたラ
ジアル軸受７が軸受スロット２ｃの突当たり面になるよ
うに設計される。面圧力センサ６は、圧迫した圧力に応
じて出力信号が得られるものを用い、その信号はコント
ロール基板１９に入力される。

【００１０】図２の制御ブロックを用いて、その制御を
説明する。図２の上部に台車１が示されており、左後輪
１２ａおよび右後輪１２ｂがそれぞれ左駆動モータ１８
ａおよび右駆動モータ１８ｂによって駆動される。左駆
動モータ１８ａと右駆動モータ１８ｂはコントロール基
板１９によって個別に制御される。コントロール基板１
９内で、対応する左側および右側センサ信号処理回路か
ら制御信号が供給される。これら２つの電子回路は、対
応する力による左前進用、左後退用圧力センサ６ａｆ、
６ａｂおよび右前進用、右後退用圧力センサ６ｂｆ、６
ｂｂからの信号を、２つの左駆動モータ１８ａおよび右
駆動モータ１８ｂに加えるのに適した信号に調整するも
のである。そして、左駆動モータ１８ａおよび右駆動モ
ータ１８ｂからの回転速度をそれぞれ左パルスエンコー
ダ１９ａおよび右パルスエンコーダ１９ｂによって検知
し、その信号をコントロール基板１９に帰還して、適切
な駆動速度になるように制御が行われる。

【００１１】操作ハンドル３はハンドル保持台２ａを介
して台車１に接続されており、台車の両側に接続された
２個所のハンドル保持台２ａ上で、操作ハンドル３を押
したり引いたりする力に応じて、操作ハンドルを僅かに
前後方向に変位させることができる。操作ハンドル３の
両端には、弾性体５がそれぞれ前後に取付けられおり、
これに対向して、面圧力センサ６が台車１のハンドル保
持台２ａ側に取付けられている。そして、４箇所の面圧
力センサ６からの信号により、操作ハンドル３の変位の
方向を検知し、センサ信号の大きさは操作ハンドル３の
圧迫力の強さに比例する。操作ハンドル３を前後に操作
することで、面圧力センサ６を圧迫し、操作ハンドル３
は比較的容易に変位させることができるとともに、操作
ハンドル３の操作する力を緩めたとき、又は離したと
き、センタリング機構部によって、中性位置または中心
位置にすばやく復帰させることができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明の移動型Ｘ線装置は上記のように
構成されており、操作ハンドルの両端に取り付けられた
ラジアル軸受が、ハンドル保持台の軸受スロットのガイ
ド上を転がりながら、操作ハンドルに加えられた重力方
向の荷重を支え、かつ、その両端をハンドル保持台との
間に潤滑板を挟むため、進行方向に対して垂直な２方向
に大きな荷重が加わっても、操作力センサを損傷するこ
とがなくなる。また、操作ハンドルを離せば元の中立位
置に戻って、センサ出力が確実にゼロになり、台車駆動
モータの制御系のＳ／Ｎが改善され、台車の操作性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の移動型Ｘ線装置の一実施例を示す図
である。

【図２】 本発明の移動型Ｘ線装置の制御ブロックを示
す図である。

【図３】 移動型Ｘ線装置の概略を示す図である。

【図４】 従来の移動型Ｘ線装置の制御ブロックを示す
図である。

【符号の説明】

１…台車 ２…ハンドル保
持台 ２ａ…ハンドル保持台 ２ｂ…ハンドル
保持台 ２ｃ…軸受スロット ３…操作ハンド
ル ４ａ…センタリング機構部 ４ｂ…センタリ
ング機構部 ４ｃ…センタリング機構部 ４ｄ…センタリ
ング機構部 ５…弾性体 ６…面圧力セン
サ ６ａｆ…左前進用圧力センサ ６ｂｆ…右前進
用圧力センサ ６ａｂ…左後退用圧力センサ ６ｂｂ…右後退
用圧力センサ ７…ラジアル軸受 ８…穴付ボルト ９…潤滑板 １１…前輪 １１ａ…左前輪 １１ｂ…右前輪 １２…後輪 １２ａ…左後輪 １２ｂ…右後輪 １３…アーム １４…支柱 １５…固定具 １６支点 １７…Ｘ線管 １８…駆動モータ １８ａ…左駆動
モータ １８ｂ…右駆動モータ １９…コントロ
ール基板 ２０…磁石 ２１…ホール効
果センサ ２２…モータ速度電力制御部 ２３…モータ速
度電力制御部 ２４…左側センサ信号処理回路 ２５…右側セン
サ信号処理回路 ２６バネ部材

フロントページの続き (72)発明者 中村 俊晶 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 (72)発明者 平田 五郎 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 (72)発明者 門脇 利生 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 Ｆターム(参考） 4C093 AA01 CA16 CA17 EC04 EC52 EC53

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】独立に駆動される一対の駆動車輪を有し、
   操作ハンドルの両端に加えられた進行方向の操作力に応
   じて、左右の車輪の駆動モータを制御する移動型Ｘ線装
   置において、前記装置を進行方向に前進または後退操作
   するための操作ハンドルと、前記操作ハンドルを水平に
   両端で保持し前記装置の進行方向に平行なガイドを備え
   操作力の大きさと方向を前記装置に伝えるハンドル保持
   台と、前記操作ハンドルの両端に取付けられ前記ハンド
   ル保持台の平行なガイド上を転がる軸受と、前記操作ハ
   ンドルと前記ハンドル保持台の間に挟まれ潤滑を良くす
   るための潤滑板と、前記操作ハンドルの操作力を緩めた
   時操作ハンドルが中立位置に戻るセンタリング機構と、
   前記操作ハンドル保持台に取付けられ前記操作ハンドル
   の両端に左右前後に独立して設けられ圧迫されて操作力
   を検出する圧力センサと、圧力センサからの信号をうけ
   て装置の車輪を駆動する駆動モータの速度制御をする制
   御回路とを備えることを特徴とする移動型Ｘ線装置。