JP4686352B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明はＸ線ＣＴ装置に関するものである。

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。

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。

特開平９−５６７１０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

Ｘ線ＣＴ装置の概要を示した斜視図である。 Ｘ線ＣＴ装置回転部の固定部と回転部の概要を示した斜視図である。 本発明の一実施例を示した回転部の繊維方向を示した斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 円筒部に搭載機器を固定する穴を示した図である。 円筒部の搭載機器固定用の穴に金属部材を埋め込んだ図である。 円筒部の内側に搭載機器固定用の金属板を設置した図である。 本発明の他の実施例を示した図である。 円盤部の断面構造を示した図である。 円筒部端部の構造を示した図である。

符号の説明

１…架台、２…寝台、３…制御部、６…円盤部、７…円筒部。

Claims (5)

1. 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、前記回転部は円筒部と円盤部とで形成されており、この円筒部には搭載機器が固定されたＸ線ＣＴ装置において、
   前記円盤部には半径方向に繊維が配置され、前記円筒部の内周面と前記円盤部の底面がなす角度を９０度より大きくしたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 請求項１記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記円筒部は最外周面に円周方向の繊維が配置されていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
3. 請求項１乃至請求項２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記円筒部の繊維方向が、円周方向に垂直な方向となっている層と、円周方向になっている層とが、重ね合わせられていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
4. 請求項１乃至請求項２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において，
   繊維として、カーボン、ガラスのいずれかを用いたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
5. 請求項１乃至請求項２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において，
   前記回転部を円筒部と円盤部とに分割し、この円筒部と円盤部の端部に金属部を設け、この金属部と前記円盤部を固着したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

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