JP2007159799A - X-ray ct apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はX線CT装置に関するものである。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus.
従来のX線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT装置という)として、例えば特許文献1がある。
この特許文献1は、架台回転部は架台固定部に対し、回転可能なように配置されている。架台回転部には種々の装置が固定されている。この回転部は円筒形状になっていて、回転により発生する遠心力に対して、搭載装置を強固に支持する構成となっている。回転速度が速くなったとき、遠心力は角加速度の2乗で増大するので、回転部にかかる遠心力を小さくするためには、回転部の重量を軽くする必要がある。
As a conventional X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as an X-ray CT apparatus), for example, there is
In this
しかし、この回転部の材質に対する記述はなく、一般的に金属材料を用いると考えられる。この回転部に繊維と樹脂からなら軽量である複合材料を用いるためには、繊維の積層構成が問題となる。また、回転部を複合材料で製作し、分割構造としたときには、締結構造が問題となる。 However, there is no description of the material of the rotating part, and it is generally considered that a metal material is used. In order to use a light-weight composite material made of fibers and resin for the rotating part, the laminated structure of the fibers becomes a problem. Further, when the rotating part is made of a composite material and has a divided structure, the fastening structure becomes a problem.
X線CT装置では固定部に対し、回転部を有し、この回転部にはX線管や検出器等の装置が搭載される。回転部が高速で動作すると遠心力は質量に比例するため、回転部にかかる遠心力を小さくするためには、回転部の質量を小さくし、軽量化する必要がある。そのために、本発明は軽量で、高剛性、高強度な複合材料をX線CT装置の回転部に用いる。回転部が遠心力を受けたときに強くするための積層構成を提案する。また、複合材料を用いて回転盤を分割構造としたときの構造を提案するものである。 The X-ray CT apparatus has a rotating portion with respect to the fixed portion, and devices such as an X-ray tube and a detector are mounted on the rotating portion. When the rotating part operates at a high speed, the centrifugal force is proportional to the mass. Therefore, in order to reduce the centrifugal force applied to the rotating part, it is necessary to reduce the weight of the rotating part and reduce the weight. For this purpose, the present invention uses a lightweight, high-rigidity, high-strength composite material for the rotating part of the X-ray CT apparatus. We propose a layered structure to strengthen the rotating part when it receives centrifugal force. In addition, the present invention proposes a structure in which a rotating disk is divided into a structure using a composite material.
本発明の目的は、軽量で高剛性、高強度な回転盤を備えたX線CT装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus provided with a lightweight, high-rigidity, high-strength rotating disk.
上記目的は、架台内部に取付けられた回転部と、この回転部を支持する固定部と、前記回転部を制御する制御部とを備え、前記回転部は円筒形状をし、この円筒形状部にはX線管や検出器等の搭載機器が固定したX線CT装置において、前記円筒部の中心部から遠い最外周面に円周方向の繊維を配置されていることにより達成される。 The object is provided with a rotating part mounted inside the gantry, a fixing part that supports the rotating part, and a control part that controls the rotating part, and the rotating part has a cylindrical shape. In an X-ray CT apparatus to which a mounted device such as an X-ray tube or a detector is fixed, this is achieved by arranging circumferential fibers on the outermost peripheral surface far from the center of the cylindrical portion.
また、上記目的は、前記円筒部と円盤部がなす角度を90度より大きくしたことにより達成される。 The above object is achieved by making the angle formed by the cylindrical part and the disk part larger than 90 degrees.
また、上記目的は、繊維としては、カーボン、ガラス、アルミナ等を用いたことにより達成される。 The above object is achieved by using carbon, glass, alumina or the like as the fiber.
また、上記目的は、前記回転部を円盤と円筒に分割し、前記円盤と円筒の端部に金属部を有し、この金属部をボルトで締結することにより達成される。 The above-mentioned object is achieved by dividing the rotating part into a disk and a cylinder, having a metal part at the end of the disk and the cylinder, and fastening the metal part with a bolt.
本発明によれば、軽量で高剛性、高強度な回転盤を備えたX線CT装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the X-ray CT apparatus provided with the lightweight, highly rigid, and high intensity | strength rotating disk can be provided.
本発明の第1の実施例を図1乃至図5を用いて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明に関わるX線CT装置の外観斜視図である。
図1において、X線CTは架台1、寝台2、制御部3からなっている。架台1の中心には患者が入る穴1aが設けられている。この穴1aに寝台2が移動して患者が入ることができる。制御部3でX線CTを操作する。
FIG. 1 is an external perspective view of an X-ray CT apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, the X-ray CT includes a
図2は架台1の主な構成を示すための斜視図である。
図2において、架台内部には回転部4と固定部5があり、回転部4は固定部5により支持され、図1に示した制御部3によりコントロールされる。図2の回転部4は円筒形状をしたものであり、円筒部にはX線管4aや検出器4b等の搭載機器が固定されている。このように円筒形状にすることにより搭載機器に遠心力がかかったときにも、搭載機器と円筒部は強固な構造になる。
FIG. 2 is a perspective view illustrating the main configuration of the
In FIG. 2, there are a rotating unit 4 and a
図3は回転部のみの斜視図である。
図4は図3のA−A線断面図であり、円盤部の繊維方向を示す図ある。
図5は円筒部に搭載機器を固定する穴を示した斜視図である。
図3において、回転部4は円盤部6と円筒部7からなっていて、中心の穴6aには軸受けが挿入される。一般的に、複合材料を製作するときはあらかじめ成形型を製作し、その上に繊維を所定の方向に配置して積層し、樹脂を用いて複合材料を製作する。円盤部6の繊維は半径方向8とする。繊維は軸方向に力がかかったときには変形が小さく、高い荷重まで耐えることができる。回転部の最外周端部を折り曲げて円筒状7に成形する。円筒部7の繊維方向は円周方向に垂直となるため、円周方向に変形することになる。
FIG. 3 is a perspective view of only the rotating part.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 and shows the fiber direction of the disk part.
FIG. 5 is a perspective view showing a hole for fixing the mounted device to the cylindrical portion.
In FIG. 3, the rotating part 4 comprises a
そこで、図4に示すように円筒部7の中心部から遠い最外周面には円周方向9に繊維を配置しておく。このように繊維を配置することにより、円筒部7が円周方向に変形することを防止することができる。円筒部7と円盤部6がなす角度10は90度より少し大きくしておく。繊維と樹脂を積層後、型により圧力をかけるため、成形品を硬化後に離型させるためである。繊維としては、カーボン、ガラス、アルミナ等が用いられ、樹脂としてはエポキシ、不飽和ポリエステル、フェノール等が用いられる。このときの円筒部最外周面の繊維と樹脂は成形時にあらかじめ成形型の上に配置しておいて円筒部と一体で成形することが望ましいが、円筒部7を製作後に不飽和ポリエステル樹脂とガラス繊維をハンドレイアップ法などを用いて接着することもできる。
Therefore, as shown in FIG. 4, fibers are arranged in the
次に、搭載機器の固定構造について説明すると、円筒部7には図5に示すように搭載機器固定用のねじを通すための穴11を開けられている。この穴11にねじを通して搭載機器を固定する。
Next, the mounting structure of the mounted device will be described. The
搭載機器固定構造を他の実施例を示した図6を用いて説明する。
図6は円筒部7の部分断面図である。
図6において、繊維を積層するときに穴11の位置に金属部材12をあらかじめ配置しておく。この金属部材12には貫通穴が開いているだけでもよいし、ねじ部があってもよい。繊維を樹脂で固めて複合材料を製作するときに金属部材12を繊維、樹脂と一緒に固めてしまう。この金属部材12にねじを通して搭載物を固定することができる。
The mounted device fixing structure will be described with reference to FIG. 6 showing another embodiment.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the
In FIG. 6, the
搭載機器固定構造を他の実施例を示した図7を用いて説明する。
図7は円筒部7の部分断面図である。
図7において、本実施例は円筒部7にボルトを通すための貫通穴11を開けておき、この穴11にボルトを通し、搭載機器固定用の金属部材13を円筒部7にねじ止めする。金属部材13にはねじ14を加工しておく。このときに円筒部7には実施例1のようにボルトを通す穴を開けておいておくだけでもよいし、繊維と樹脂を積層するときに金属部材を一緒に固めてもよい。搭載機器固定用の金属部材13が円筒部と接する部分は円筒部の内径と同じ形状にする。この金属部材13に搭載機器をボルトで固定するためのねじ14を加工しておく。このように円筒部7に金属部材13をねじ止めし、この金属部材13に搭載機器をボルトで固定して、搭載機器の重量により発生する遠心力を金属部材の面で円筒部の複合材料に負荷する。このように複合材料に面で荷重を与えることで、ボルト穴の集中荷重を防ぐことができる
The mounted device fixing structure will be described with reference to FIG. 7 showing another embodiment.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the
In FIG. 7, in this embodiment, a
次に本発明の他の実施例を図8乃至図10を用いて説明する。
図8は、回転部の構成部品を展開した図である。
図8は本発明の他の実施例を備えた図である。
図9は円盤部の断面図である。
図8、図9において、回転部は円盤部6と円筒部7に分割され、さらに円筒部7は2つに分割されている。円盤部6の周方向端部には図9に示すように金属19が接着されている。この金属19にはねじ15が加工されている。円盤部の表裏面には半径方向に金属19の半径方向端部まで繊維18がくるように配置される。このように金属部19の表裏面に複合材料が接着されることにより、金属部19と円盤部6は強固に接着される。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a developed view of the components of the rotating part.
FIG. 8 is a view provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the disk portion.
8 and 9, the rotating part is divided into a
次に円筒部端部の円盤部との締結構造を図10を用いて説明する。
図10は円筒部端部の構造を示した部分断面図である。
図10において、円盤部と同様に円筒部端部の金属21表裏面に複合材料20がくるように配置される。金属部21にはボルト17を通すための貫通穴16が設けられている。この貫通穴16にボルト17を通し、円盤部の金属19とねじ締結することにより図8に示すように円盤部と円筒部を締結することができる。このねじ締結は複数箇所行う。このときに半径方向にボルト17の長手方向がくるようにすることで、ボルトには軸方向の力がかかるので高い荷重まで耐えることができる。円盤部と円筒部をねじにより締結するときに、円盤部と円筒部の接触部には接着剤を塗っておいてもよい。接着剤を塗ることでボルトにかかる荷重を低減することができる。搭載機器の円筒部への締結方法は回転部を一体で製作したときと同様の方法を用いて固定することができる。
Next, a fastening structure between the cylindrical part and the disk part will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the structure of the end portion of the cylindrical portion.
In FIG. 10, the
1…架台、2…寝台、3…制御部、6…円盤部、7…円筒部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記円筒部の中心部から遠い最外周面に円周方向の繊維を配置されていることを特徴とするX線CT装置。 A rotating part mounted inside the gantry, a fixed part that supports the rotating part, and a control part that controls the rotating part, the rotating part has a cylindrical shape, and the cylindrical part has an X-ray tube In the X-ray CT apparatus fixed by the mounted equipment such as detector and detector,
An X-ray CT apparatus, wherein fibers in the circumferential direction are arranged on the outermost peripheral surface far from the center of the cylindrical portion.
前記円筒部と円盤部がなす角度を90度より大きくしたことを特徴とするX線CT装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 1,
An X-ray CT apparatus characterized in that an angle formed by the cylindrical part and the disk part is larger than 90 degrees.
繊維としては、カーボン、ガラス、アルミナ等を用いたことを特徴とするX線CT装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 1,
An X-ray CT apparatus using carbon, glass, alumina or the like as the fiber.
前記回転部を円盤と円筒に分割し、前記円盤と円筒の端部に金属部を有し、この金属部をボルトで締結することを特徴とするX線CT装置。
The X-ray CT apparatus according to claim 1,
An X-ray CT apparatus characterized in that the rotating part is divided into a disk and a cylinder, a metal part is provided at ends of the disk and the cylinder, and the metal part is fastened with a bolt.
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