JP6806271B2 - X線撮影装置 - Google Patents
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Description
この発明は、ワイヤーロープによりX線管またはX線検出器を釣支するX線撮影装置に関する。
このようなX線撮影装置として、病室間を移動してX線撮影を行う移動型X線撮影装置が使用されている。この移動型X線撮影装置は、前輪および後輪を有する本体と、本体に立設された支柱と、X線管およびコリメータよりなるX線照射部を支持した状態で支柱に沿って昇降し、あるいは、支柱を中心に旋回する支持アームと、X線照射部から照射され被検者を通過したX線を検出するX線検出器と、本体内部に配設されたバッテリと、を備えている。
このような移動型X線撮影装置においては、撮影の状況により、X線管およびコリメータよりなるX線照射部を支持アームとともに昇降させる必要がある。この支持アームの昇降機構は、支柱の上部に配設された滑車と、一端が支持アームに固定され、滑車に巻回されるとともに、他端が支柱に固定されたワイヤーロープとを備え、ワイヤーロープにより支持アームを釣支する構成となっている。
このような移動型X線撮影装置においては、ワイヤーロープが切断し、支持アームがX線管およびコリメータとともに落下する危険がある。このため、従来、ワイヤーロープの切断に対する安全機構として、ワイヤーロープが切断された場合にも支持アーム等の落下を防止するため、支持アームをワイヤーロープが切断されたときの位置において停止させる機械的なストッパ機構を備えたX線撮影装置が提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。
機械的なストッパ機構によりX線管およびコリメータを支持する支持アーム等の落下を防止する機構を採用した場合においては、支持アームの停止位置によっては、その後の復旧作業に支障をきたすことになる。例えば、支持アームが高い位置で停止した場合においては、重心が高くなり移動時に不安定となるばかりではなく、扉等の高さに制限のある領域を通過できないという問題が生ずる。また、支持アームが側方に旋回し、かつ、そこからの旋回が不可能な低い位置で停止した場合には、装置の占有する幅方向の領域が大きくなり、扉等の幅に制限のある領域を通過できないだけではなく、支持アームの姿勢によっては支持アームが装置の操作領域の前方に配置されることにより操作が不可能となるという問題も生ずる。
このような問題を解消するため、一対のワイヤーロープを使用し、1本のワイヤーロープが切断しても、他の1本のワイヤーロープで支持アーム等を釣支し、支持アーム等の落下を防止する構成を採用することが考えられる。このような構成を採用する場合においては、オペレータが日常点検において一対のワイヤーロープの状態を確認し、損傷や破断がある場合には装置の使用を中止して、修理を行うことになる。
しかしながら、このような構成を採用した場合においても、十分な点検が行われず、1本のワイヤーロープが切断したままの状態において使用が継続された場合においては、他の1本のワイヤーロープも切断し、支持アーム等が落下するという事故が発生する可能性がある。
このため、マイクロスイッチ等のセンサを備えた破断検出機構を一対のワイヤーロープの各々に付設し、一対のワイヤーロープのいずれか一方が切断されたときに、機械の動作を電気的に停止する構成を採用することも考えられる。しかしながら、このような構成を採用したときには、センサやその配線により構成が複雑化して装置コストが増加するばかりではなく、その制御系統も複雑化する。
このような問題は、移動型X線撮影装置においてX線管やコリメータを昇降させる場合に限らず、一般撮影を行うX線撮影装置においてX線管やコリメータを昇降させる場合や、立位撮影台等においてフラットパネルディテクタ等のX線検出器を昇降させる場合においても同様に生ずる問題である。
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、一対のワイヤーロープを使用してX線管やX線検出器を釣支する場合に、ワイヤーロープの切断時に支持部材を好適な位置で停止させることが可能なX線撮影装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、X線管またはX線検出器を支持する支持部材と、前記支持部材を釣支する一対のワイヤーロープと、を備えたX線撮影装置において、固定側部材に形成された孔部に係合可能な係合位置と前記孔部より離隔する離隔位置との間を移動可能な係合部材と、前記係合部材を前記係合位置に向けて付勢する付勢手段とを有する係合機構を、前記支持部材に、前記一対のワイヤーロープに対応させて一対備え、前記係合機構における係合部材は、前記ワイヤーロープと当接することにより、前記付勢手段の付勢力に抗して前記離隔位置に配置されることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ワイヤーロープは、一端が前記支持部材に固定され、滑車に巻回されるとともに、他端が前記固定側部材に固定される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記係合部材は、前記ワイヤーロープを収納可能な凹部を備え、当該凹部の底面で前記ワイヤーロープと当接するピンである。
請求項4に記載の発明は、支柱と、前記支柱に対して昇降可能に配設され、X線管を支持する支持アームと、前記支柱の上部に配設された滑車と、一端が前記支持アームに固定され、前記滑車に巻回されるとともに、他端が前記支柱に固定された一対のワイヤーロープと、を備えたX線撮影装置において、前記支柱に形成された孔部に係合可能な係合位置と前記孔部より離隔する離隔位置との間を移動可能な係合部材と、前記係合部材を前記係合位置に向けて付勢する付勢手段とを有する係合機構を、前記支持アームに、前記一対のワイヤーロープに対応させて一対備え、前記係合機構における係合部材は、前記ワイヤーロープと当接することにより、前記付勢手段の付勢力に抗して前記離隔位置に配置されることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記支柱を昇降可能に支持する第2の支柱と、前記第2の支柱の上部に配設された第2の滑車と、一端が前記支柱に固定され、前記第2の滑車に巻回されるとともに、他端が前記第2の支柱に固定された一対の第2のワイヤーロープと、前記第2の支柱に形成された孔部に係合可能な係合位置と前記孔部より離隔する離隔位置との間を移動可能な第2の係合部材と、前記第2の係合部材を前記係合位置に向けて付勢する第2の付勢手段とを有する第2の係合機構を、前記支柱に、前記一対の第2のワイヤーロープに対応させて一対備え、前記第2の係合機構における第2の係合部材は、前記第2のワイヤーロープと当接することにより、前記第2の付勢手段の付勢力に抗して前記離隔位置に配置されることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、係合機構の作用により、ワイヤーロープの切断時に係合部材を固定側部材に形成された孔部に係合させ、支持部材の昇降を停止させることが可能となる。このため、固定側部材に形成する孔部の位置を適切な位置に設定することにより、ワイヤーロープが切断した場合においても、支持部材を好適な位置で安全に停止させることが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、滑車を利用した昇降機構において、支持部材を好適な位置で安全に停止させることが可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、ワイヤーロープの非切断時において、ワイヤーロープを凹部内に収納することにより、係合部材を確実に離隔位置に配置することが可能となる。
請求項4に記載の発明によれば、係合機構の作用により、ワイヤーロープの切断時に係合部材を支柱に形成された孔部に係合させ、支持アームの昇降を停止させることが可能となる。このため、支柱に形成する孔部の位置を適切な位置に設定することにより、ワイヤーロープが切断した場合においても、支持アームを好適な位置で安全に停止させることが可能となる。
請求項5に記載の発明によれば、支柱と第2支柱とを使用して二段階に支持アームを昇降する場合においても、第2のワイヤーロープの切断時に支柱を適切な位置で安全に停止させることが可能となる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1から図3は、この発明の第1実施形態に係るX線撮影装置の斜視図である。なお、図1は、支持アーム43がX線撮影装置を移動させるときに配置されるべき位置である固定位置に配置された状態を示し、図2は、支持アーム43が固定位置から上昇した上昇位置に配置された状態を示し、図3は、支持アーム43が後述するワイヤーロープ53、55の切断時に配置されるべき位置である昇降停止位置に配置された状態を示している。
このX線撮影装置は、回診用X線撮影装置とも呼称されるものであり、複数の病室間を移動し、各病室においてX線検査を実行するものである。このX線撮影装置は、台車10と、台車10の進行方向の前方側に配設された方向変更用の車輪である左右一対の前輪11と、台車10の進行方向の後方側に配設された駆動用の車輪である左右一対の後輪12とを備える。後輪12は、台車10内に配設されたモータの駆動により回転する。
台車10の進行方向の前方側には、この発明に係る第2の支柱を構成する固定支柱41が立設されており、この固定支柱41には、この発明に係る支柱を構成する移動支柱42および支持アーム43が、昇降可能な状態で配設されている。支持アーム43は、側面視において略L字状の形状を有し、その先端には、X線管44とコリメータ45からなるX線照射部が配設されている。X線管44およびコリメータ45は、移動支柱42および支持アーム43の昇降動作に伴って昇降する。また、固定支柱41は鉛直軸周りに回転可能に支持されており、X線管44およびコリメータ45は、固定支柱41の回転に伴って、支持アーム43とともに旋回する。
支持アーム43の下面には、ピン23が配設されている。また、台車10には、アームキャッチと呼称されるロック部24が配設されている。支持アーム43が図1に示す固定位置に配置された状態においては、支持アーム43の下面はロック部24に当接する。この状態においては、支持アーム43の下面に配設されたピン23がロック部24に形成された穴部(図示せず)内に収納される。
台車10には、装置の進行方向を操作するための操作ハンドル21と、X線管44から照射され被検者を通過したX線を検出するためのフラットパネルディテクタ等のX線検出器(図示せず)を収納するための図示を省略した収納部とが配設されている。
図4は、固定支柱41、移動支柱42および支持アーム43の側面概要図である。また、図5は、移動支柱42および支持アーム43の昇降動作を説明するための側面概要図である。
移動支柱42は、固定支柱41に配設された図示しない案内部材により、固定支柱41に沿って昇降可能となっている。また、支持アーム43は、移動支柱42に配設された図示しない案内部材により、X線管44およびコリメータ45とともに、移動支柱42に沿って昇降可能となっている。
固定支柱41の上部には、バネ等を備えた昇降補助機構と連結された巻き取りプーリ52が、固定支柱41の上部に固定された軸56を中心に回転可能に配設されている。そして、一端がこの巻き取りプーリ52に固定され、巻き取りプーリ52に巻回されたワイヤーロープ53の他端が、移動支柱42の下端部に配設された基部47に固定されている。このため、巻き取りプーリ52が回転して巻き取りプーリ52に対するワイヤーロープ53の巻回量が変化することにより、移動支柱42が昇降することになる。なお、巻き取りプーリ52はこの発明に係る第2の滑車を構成し、ワイヤーロープ53はこの発明に係る第2のワイヤーロープを構成する。
一方、移動支柱42の上部には、この発明に係る滑車としての固定プーリ31が、移動支柱42の上部に固定された支軸32を中心に回転可能に配設されている。そして、一端が固定支柱41の下端部に配設された基部46に固定され、固定プーリ31に巻回された支持アーム43の昇降用のワイヤーロープ55の他端が、支持アーム43の下端部に配設された基部48に固定されている。このため、ワイヤーロープ53の作用で移動支柱42が上昇することにより、ワイヤーロープ55が基部46側に巻出された時には、支持アーム43も移動支柱42に対して上昇する。一方、移動支柱42が下降することによりワイヤーロープ55が基部48側に巻出された時には、支持アーム43も移動支柱42に対して下降する。
このため、巻き取りプーリ52が回転することにより移動支柱42が上昇した時には、図5に示すように、支持アーム43が、X線管44およびコリメータ45からなるX線照射部とともに、移動支柱42の上昇量の2倍上昇する。また、巻き取りプーリ52が回転することにより移動支柱42が下降した時には、図4に示すように、支持アーム43が、X線管44およびコリメータ45からなるX線照射部とともに、移動支柱42の下降量の2倍下降する。
なお、上述したワイヤーロープ53、55は、互いに平行に、一対配設されている。また、これらのワイヤーロープ53、55を巻回する巻き取りプーリ52および固定プーリ31も、同軸状に一対配設されている。これにより、ワイヤーロープ53、55の一方が疲労等により切断した場合においても、他方のワイヤーロープ53、55により移動支柱42および支持アーム43の落下を防止することができる。そして、一対のワイヤーロープ55のうちの一方が切断した場合に、支持アーム43を好適な位置で安全に停止させるためのストッパ機構61と、一対のワイヤーロープ53のうちの一方が切断した場合に、移動支柱42を好適な位置で安全に停止させるためのストッパ機構62とが配設されている。
移動支柱42および支持アーム43が上昇したときには、支持アーム43が図2に示す上昇位置に配置される。そして、この状態において固定支柱41が台車10に対して鉛直方向を向く軸を中心に回転した時には、X線管44およびコリメータ45から成るX線照射部は、支持アーム43とともに旋回する。これにより、X線管44およびコリメータ45から成るX線照射部をX線撮影に適した位置に配置することができる。
一方、移動支柱42および支持アーム43が下降し、支持アーム43が図1に示す固定位置に配置された状態においては、支持アーム43の下面はロック部24に当接し、支持アーム43の下面に配設されたピン23がロック部24に形成された穴部内に収納される。この状態において、このX線撮影装置を病室間等において移動させることが可能となる。
次に、この発明の特徴部分であるストッパ機構61、62の構成について説明する。図6および図7は、ストッパ機構61付近の拡大斜視図である。ここで、図6は、一対のピン71が離隔位置に配置された状態を示し、図7は、一対のピン71のうちの一方のピン71が係合位置に配置された状態を示している。なお、以下の説明においては、図4および図5に示すストッパ機構61、62のうちのストッパ機構61の構成について説明するが、ストッパ機構62もこれと同様の構成を有する。
このストッパ機構61は、支持部材としての支持アーム43に固定された支持金具64と、一対のワイヤーロープ55と対向する位置において支持金具64に対して往復移動可能に配設された一対のピン71と、各ピン71を付勢するための一対のバネ73(図7参照)とを備える。これらのピン71およびバネ73は、一対のワイヤーロープ55に対応させて配設されるこの発明に係る係合機構を構成する。そして、各ピン71は、この発明に係る係合部材として機能するものであり、その先端にはワイヤーロープ55を収納可能な凹部72が形成されている。なお、ワイヤーロープ55は、取付金具63を介して基部48に固定されている。
各ピン71は、この発明に係る固定側部材として機能する移動支柱42の表面に形成された孔部65内に進入して孔部65と係合する係合位置と、この孔部65から離隔する離隔位置との間を移動可能となっている。そして、各ピン71は、図6に示すように、凹部72内に収納されたワイヤーロープ55と凹部72における底面で当接することにより、バネ73の付勢力に抗して離隔位置に配置される。
この状態においてワイヤーロープ55が疲労等により切断された場合においては、ワイヤーロープ55は、所定の張力をもって展張された状態からたるみを生ずることになる。このときには、ピン71がバネ73の付勢力により、移動支柱42側に押圧され、ピン71の先端が移動支柱42の表面に当接する。そして、支持アーム43が移動支柱42に対して相対的に昇降することによりピン71が移動支柱42の表面を摺動し、ピン71が移動支柱42の表面に形成された孔部65と対向する位置に配置されたときに、図7に示すように、ピン71の先端が孔部65内に進入し、ピン71と孔部65とが係合することになる。これにより、支持アーム43は移動支柱42に対して固定される。このため、移動支柱42の表面に形成する孔部65の位置を適切な位置に設定することにより、支持アーム43を、その後の作業に好適な高さ位置で停止させることができる。
なお、ストッパ機構62においても、図6および図7に示す構成と同様の構成により、ストッパ機構62におけるピンを固定支柱41の表面に形成された孔部に係合させて、移動支柱42を固定支柱41に対して固定することが可能となる。このとき、支持アーム43と移動支柱42とは互いに同期して昇降し、一方が固定されれば他方も固定される。このため、ストッパ機構61におけるピン71が移動支柱42の表面に形成された孔部65に係合する高さ位置において、ストッパ機構62におけるピンが固定支柱41の表面に形成された孔部に係合することができる位置に、固定支柱41の表面に対して孔部を形成することにより、ワイヤーロープ53のワイヤーロープ55のいずれが切断した場合においても、支持アーム43と移動支柱42とを同一の高さ位置で停止させることが可能となる。
図3は、このような構成を採用した場合において、対をなすワイヤーロープ53、55のうちのいずれか一方が切断されたときに、支持アーム43および移動支柱42が停止する高さ位置を示している。この状態においては、支持アーム43の下面に配設されたピン23がロック部24に形成された穴部内に収納されない範囲で、支持アーム43を低い位置に配置している。これにより、装置全体の重心が低い安定姿勢となるばかりではなく、装置全体の高さを低くすることができる、また、支持アーム43の下面に配設されたピン23がロック部24と係合していないことから、支持アーム43を、その後の作業に適した位置まで自由に旋回させることが可能となる。
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図8は、この発明の第2実施形態に係るX線撮影装置の側面概要図である。また、図9は、この発明の第2実施形態に係るX線撮影装置の側面部分拡大図である。
このX線撮影装置は、立位撮影台とも呼称されるものであり、X線管91およびコリメータ92からなるX線照射部から照射され被検者を通過したX線を検出するフラットパネルディテクタ等のX線検出器82を備える。このX線検出器82は、支持ブロック83に支持されており、本体81に配設された図示しないガイド機構により、本体81に対して昇降可能となっている。
本体81の上部には、軸87を中心に回転する固定プーリ86が配設されている。そして、この固定プーリ86には、一端が支持ブロック83に連結され、他端がX線検出器82および支持ブロック83の重量と同程度の重量を有するカウンターウエイト85に連結されたワイヤーロープ84が巻回されている。これにより、X線検出器82は、オペレータの操作により、支持ブロック83とともに小さな力で昇降する。
なお、上述したワイヤーロープ84は、互いに平行に、一対配設されている。また、これらのワイヤーロープ84を巻回する固定プーリ86も、同軸状に一対配設されている。これにより、ワイヤーロープ84が疲労等により切断した場合においても、X線検出器82およびカウンターウエイト85の落下を防止することができる。そして、一対のワイヤーロープ84のうちの一方が切断した場合に、X線検出器82を好適な位置で安全に停止させるためのストッパ機構69が配設されている。
このストッパ機構69は、図9に示すように、支持部材としての支持ブロック83に固定された支持金具64と、一対のワイヤーロープ84と対向する位置において支持金具64に対して往復移動可能に配設された一対のピン71と、各ピン71を付勢するための一対のバネ(図示せず)とを備える。これらのピン71およびバネは、一対のワイヤーロープ84に対応させて配設されるこの発明に係る係合機構を構成する。そして、各ピン71は、この発明に係る係合部材として機能するものであり、図6および図7に示す実施形態の場合と同様、その先端にはワイヤーロープ84を収納可能な凹部が形成されている。
各ピン71は、この発明に係る固定側部材として機能する本体81の表面に形成された孔部89内に進入して孔部89と係合する係合位置と、この孔部89から離隔する離隔位置との間を移動可能となっている。そして、各ピン71は、各ピン71に形成された凹部内に収納されたワイヤーロープ84と凹部における底面で当接することにより、バネの付勢力に抗して離隔位置に配置される。
この状態においてワイヤーロープ84が疲労等により切断された場合においては、ワイヤーロープ84は、所定の張力をもって展張された状態からたるみを生ずることになる。このときには、ピン71がバネの付勢力により、本体81側に押圧され、ピン71の先端が本体81の表面に当接する。そして、X線検出器82が支持ブロック83とともに、本体81に対して相対的に昇降することによりピン71が本体81の表面を摺動し、ピン71が本体81の表面に形成された孔部89と対向する位置に配置されたときには、ピン71の先端が孔部89内に進入し、ピン71と孔部89とが係合することになる。これにより、X線検出器82および支持ブロック83は本体81に対して固定される。このため、本体81の表面に形成する孔部89の位置を適切な位置に設定することにより、X線検出器82を、その後の作業に好適な高さ位置で停止させることができる。
10 台車
11 前輪
12 後輪
31 固定プーリ
41 固定支柱
42 移動支柱
43 支持アーム
44 X線管
45 コリメータ
52 巻き取りプーリ
53 ワイヤーロープ
55 ワイヤーロープ
61 ストッパ機構
62 ストッパ機構
64 支持金具
65 孔部
69 ストッパ機構
71 ピン
72 凹部
73 バネ
81 本体
82 X線検出器
83 支持ブロック
84 ワイヤーロープ
89 孔部
11 前輪
12 後輪
31 固定プーリ
41 固定支柱
42 移動支柱
43 支持アーム
44 X線管
45 コリメータ
52 巻き取りプーリ
53 ワイヤーロープ
55 ワイヤーロープ
61 ストッパ機構
62 ストッパ機構
64 支持金具
65 孔部
69 ストッパ機構
71 ピン
72 凹部
73 バネ
81 本体
82 X線検出器
83 支持ブロック
84 ワイヤーロープ
89 孔部
Claims (5)
- X線管またはX線検出器を支持する支持部材と、
前記支持部材を釣支する一対のワイヤーロープと、
を備えたX線撮影装置において、
固定側部材に形成された孔部に係合可能な係合位置と前記孔部より離隔する離隔位置との間を移動可能な係合部材と、前記係合部材を前記係合位置に向けて付勢する付勢手段とを有する係合機構を、前記支持部材に、前記一対のワイヤーロープに対応させて一対備え、
前記係合機構における係合部材は、前記ワイヤーロープと当接することにより、前記付勢手段の付勢力に抗して前記離隔位置に配置されることを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1に記載のX線撮影装置において、
前記ワイヤーロープは、一端が前記支持部材に固定され、滑車に巻回されるとともに、他端が前記固定側部材に固定されるX線撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置において、
前記係合部材は、前記ワイヤーロープを収納可能な凹部を備え、当該凹部の底面で前記ワイヤーロープと当接するピンであるX線撮影装置。 - 支柱と、
前記支柱に対して昇降可能に配設され、X線管を支持する支持アームと、
前記支柱の上部に配設された滑車と、
一端が前記支持アームに固定され、前記滑車に巻回されるとともに、他端が前記支柱に固定された一対のワイヤーロープと、
を備えたX線撮影装置において、
前記支柱に形成された孔部に係合可能な係合位置と前記孔部より離隔する離隔位置との間を移動可能な係合部材と、前記係合部材を前記係合位置に向けて付勢する付勢手段とを有する係合機構を、前記支持アームに、前記一対のワイヤーロープに対応させて一対備え、
前記係合機構における係合部材は、前記ワイヤーロープと当接することにより、前記付勢手段の付勢力に抗して前記離隔位置に配置されることを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項4に記載のX線撮影装置において、
前記支柱を昇降可能に支持する第2の支柱と、
前記第2の支柱の上部に配設された第2の滑車と、
一端が前記支柱に固定され、前記第2の滑車に巻回されるとともに、他端が前記第2の支柱に固定された一対の第2のワイヤーロープと、
前記第2の支柱に形成された孔部に係合可能な係合位置と前記孔部より離隔する離隔位置との間を移動可能な第2の係合部材と、前記第2の係合部材を前記係合位置に向けて付勢する第2の付勢手段とを有する第2の係合機構を、前記支柱に、前記一対の第2のワイヤーロープに対応させて一対備え、
前記第2の係合機構における第2の係合部材は、前記第2のワイヤーロープと当接することにより、前記第2の付勢手段の付勢力に抗して前記離隔位置に配置されることを特徴とするX線撮影装置。
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