专利名称：轴承以及使用轴承的x射线诊断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴承以及使用轴承的医疗用的X射线诊断装置。本发明尤其涉及具有支撑机构的X射线诊断装置，该支撑机构支撑相对设置有X射线管和摄像部的C字形的臂并且可旋转地构成。
背景技术：
历来在循环器官、尤其是在包括心脏区域的X射线诊断中，最好从多个方向进行X射线摄影、进行立体的观察。因此，具有如下的X射线诊断装置，该装置在C字形的臂(以下称为C形臂)的一端侧设置X射线管，在另一端侧设置包括例如影像增量器(I.I.)以及电视摄像机装置(TV摄像机)的摄像部，使该C形臂转动、或向C字的方向滑动。
作为具有这样的C形臂的X射线诊断装置，例如有固定式(据え置き型)的X射线诊断装置(特开2001-137222号公报)。图1是表示固定式X射线诊断装置的立体图。如图1所示，固定式X射线诊断装置由支架45、支柱44、C形臂42以及臂支撑部43构成，支架45设置在地板上；支柱44以与地板垂直的支柱旋转轴为中心、被可相对于支架45水平转动地支撑；C形臂具有X射线管40和摄像部41；臂支撑部43以与支柱旋转轴直交的主轴旋转轴为中心可旋转地支撑在支柱44上、可沿着C字形状滑动地支撑C形臂42。在这种情况下，可水平转动地构成的支撑机构是支柱44。
并且，图2是表示可将支柱44水平转动地支撑的旋转机构的剖视图。如图2所示，支柱44通过轴承50被支撑在支架45上。
但是，轴承50相对于使C形臂42滑动或以主轴旋转轴为中心转动时产生的惯性力不能保持支柱不转动。
因此，需要具有保持支柱的旋转保持机构，以使支柱不因由该C形臂的移动产生的惯性力而旋转。例如，如图2所示，采用电磁制动机构，该电磁制动机构在支柱44侧具有电磁铁51，通过向电磁铁51通电、将电磁铁51吸附到支架45侧的吸附部件52上，以此将支柱44固定在支架45上。并且，除了电磁制动机构以外，有时也采用在减速机上具有自锁机构的结构。
即，除了可水平转动地支撑支柱44的旋转机构以外，还需要保持支柱不转动的旋转保持机构，因此机构变得复杂。并且，为了确保用于保持支柱不转动的转矩，例如需要使用大型的电磁铁，或将电磁铁与支柱旋转轴保持大的距离地进行安装。因此，为了设置保持支柱不转动的旋转保持机构，无法避免旋转机构周边部的大型化。并且，不仅是旋转机构周边部，这也将成为整个装置大型化的主要原因。
本发明的目的是提供可简单地构成保持不转动的旋转保持机构的轴承以及使用该轴承的X射线诊断装置。
发明内容
本发明的第一方案是轴承，由滚动体、外圈壳体部件以及内圈壳体部件构成。外圈壳体部件在内周侧具有上述滚动体滚动的轨道面，上述轨道面与上述滚动体的一部分接触。内圈壳体部件其直径小于上述外圈壳体部件的直径，在外周面具有上述滚动体进行滚动的同时保持上述滚动体的轨道面，上述轨道面与上述外圈壳体部件的轨道面相对，上述轨道面与上述滚动体的另一部分接触。并且，上述外圈壳体部件的轨道面与上述内圈壳体部件的轨道面形成收容上述滚动体的收容部，上述外圈壳体部件或内圈壳体部件的至少一方的厚度方向被一分为二，在上述被一分为二的壳体部件之间具有间隙。
根据第一方案，由于外圈壳体部件或内圈壳体部件的至少一方的厚度方向被一分为二，在该被一分为二的壳体部件之间具有间隙，所以通过使收容在外圈壳体部件以及内圈壳体部件中的滚动体变形，可以产生滑动阻力。
并且，本发明的第二方案是一种X射线诊断装置，其特征在于，具有可转动地构成的支撑机构，上述支撑机构支撑将X射线管设置在一端、将摄像部设置在另一端的臂，可进行上述转动的旋转机构包括轴承，上述轴承包含滚动体、外圈壳体部件以及内圈壳体部件而构成，上述外圈壳体部件和内圈壳体部件通过上述滚动体滑动，而且，形成收容上述滚动体的收容部，上述滚动体变形并被收容在上述收容部中。
根据第二方案，由于通过滚动体的收容部、可使用于旋转机构的轴承的滚动体变形并可在转动方向产生滑动阻力，因此，通过旋转机构可以实现保持不转动的旋转保持机构的功能。
并且，本发明的第三方案是一种X射线诊断装置，具有可转动地构成的支撑机构，上述支撑机构支撑将X射线管设置在一端、将摄像部设置在另一端的臂，可进行上述转动的旋转机构包括轴承、外圈保持部和内圈保持部，上述轴承包含滚动体、外圈壳体部件和内圈壳体部件而构成，上述外圈壳体部件和内圈壳体部件通过上述滚动体滑动，上述外圈保持部具有保持上述轴承的外圈壳体部件的槽状的开口，上述内圈保持部具有保持上述轴承的内圈壳体部件的槽状的开口，上述外圈壳体部件或内圈壳体部件的至少一方被上下方向一分为二，使上述被一分为二的壳体部件侧的上述外圈保持部或内圈保持部的槽状的开口尺寸，小于上述被一分为二的壳体部件与上述滚动体接触时的上述被一分为二的壳体部件的上下方向的尺寸。
根据第三方案，通过使保持轴承的保持部的尺寸小于被一分为二的壳体部件的上下方向的尺寸，以此在保持轴承时轴承的滚动体可变形、产生向转动方向的滑动阻力，因此，通过旋转机构可以实现保持不转动的旋转保持机构的功能，可以使X射线诊断装置的转动机构周边部小型化。
图1是表示现有的固定式的X射线诊断装置的一个示例的图。
图2是表示现有的固定式的X射线诊断装置的旋转机构周边部的剖视图。
图3是表示本实施方式的轴承中的滚动体的转动状态的立体图。
图4是表示本发明的旋转机构的结构的剖视图。
图5是表示本发明的轴承的结构的一例剖视图。
图6是表示本实施方式的固定式的X射线诊断装置的结构的外观侧视图。
图7A是表示内圈保持部的开口尺寸的图。
图7B是表示外圈保持部的开口尺寸的图。
图7C是表示外圈壳体部件以及内圈壳体部件的上下方向的尺寸的图。
图8是与图4不同位置的旋转机构的结构的剖视图。
具体实施例方式
首先就本发明的轴承进行说明。利用图3和图4进行说明。图3是表示本发明的轴承的一个实施方式的图。在图3中，以横向滚柱轴承为例进行表示。
图3所示的轴承50由滚柱形状的多个滚动体500、外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502构成。外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502形成为环形，分别沿上下(厚度方向)一分为二，由外圈壳体部件501a、501b以及内圈壳体部件502a、502b构成。在图3中去掉外圈壳体部件501a和内圈壳体部件502a的一部分表示滚动体500。并且，滚动体500交替改变滚柱轴方向地进行设置。例如，如图3所示，将一个设置为T1方向，将旁边的设置为T2方向。滚动体500通过以其滚柱轴为中心旋转而进行滚动。这样，外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502通过该滚动体500进行滑动。
并且，图4是表示本实施方式的轴承的剖面。在图4中，外圈壳体部件501被保持在形成圆筒状的轴承支撑部451以及轴承保持部件452上，内圈壳体部件502被保持在轴承支撑部461以及轴承保持部件462上。
如图4所示，在外圈壳体部件501a的内周侧形成与滚动体500接触、滚动体500进行滚动的轨道面501c，以及在外圈壳体部件501b的内周侧形成与滚动体500接触、滚动体500进行滚动的轨道面501d。并且，如图4所示，轨道面501c和轨道面501d形成为剖面直交。并且，在内圈壳体部件502a的外周侧形成与滚动体500接触、滚动体500进行滚动的轨道面502c，以及在内圈壳体部件502b的外周侧形成与滚动体500接触、滚动体500进行滚动的轨道面502d。并且，如图4所示，轨道面502c和轨道面502d形成为剖面直交。并且，轨道面501c和轨道面502d、轨道面502c和轨道面501d分别相对地形成。并且，通过轨道面501c、轨道面501d、轨道面502c和轨道面502d形成收容部503(在图中与滚动体500重叠)，滚动体500被收容在收容部503内。另外，各滚动体500将滚柱轴方向交替改变为T1和T2方向、收容在收容部503中(参照图3)。将油脂等的润滑剂填充到收容部503中。
并且，在外圈壳体部件501a、501b的分割部分以及内圈壳体部件502a、502b的分割部分具有间隙。
这里，通过将由轴承支撑部451以及轴承保持部452或轴承支撑部461以及轴承保持部462形成的保持部分的厚度方向的尺寸设定成小于外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502的厚度方向的尺寸，以此缩小了该间隙、可如图4所示地组装轴承50。这样，收容部503缩小、收容部503的相对于滚动体500的尺寸缩小。其结果，滚动体500变形、产生滑动阻力。
这样，通过使本实施方式的轴承产生滑动阻力、并将其用于旋转机构，可容易地进行转动，同时，可以通过滑动阻力保持不转动。
并且，在上述的说明中，用于轴承50的滚动体500以使用滚柱形状的横向滚柱轴承为例进行了说明，但滚动体也可以是滚珠。另外，也可以是外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502的任何一方被上下一分为二的结构。也可以通过被分割侧的壳体部件，使滚动体500与收容部503具有尺寸差，通过使滚动体500的尺寸远大于收容部503的尺寸，使滚动体500弹性变形、产生滑动阻力。
并且，如图5所示，将外圈壳体部件501或内圈壳体部件502的至少一方的壳体在上下方向分割，通过利用连接部件连接分割后的壳体，可以使收容部503的尺寸小于滚动体500的尺寸。在图5中，作为一例表示用无图示的连接部件连接用点划线表示的外圈壳体部件501侧的连接部的轴承。这样可使装置的轴承保持结构变得简单。
以下，参照附图、就利用本发明的轴承的X射线诊断装置的一个实施方式进行具体说明。并且，在各图中相同的构成元件使用相同的符号。
图6是表示本实施方式的固定式的X射线诊断装置的结构的外观侧视图。如图6所示，本实施方式的X射线诊断装置，包含支架45、地板臂(支撑机构)46、支柱(支撑机构)44、臂支撑部43以及设置有X射线管40和摄像部41的C字形的臂(以下称为C形臂)42而构成。
支架45通过例如无图示的固定机构被固定在地板上。并且，支架45通过后述的旋转机构48将地板臂46支撑在上侧。
地板臂46被支撑在支架45上，以与地板垂直的A旋转轴为中心可水平转动地构成。并且，地板臂46是一端侧被如上所述地支撑在支架45上、从该处起向水平方向延伸的臂状的部件。并且，通过后述的旋转机构49、将支柱44支撑在地板臂46的另一端侧。并且，地板臂46的A旋转轴附近的上面侧为了避免与C形臂形成物理性干涉而薄型化地形成。
本发明可适用于相互可转动地连接的部位向与地板面大致平行的方向旋转(即，与地板面平行的面为旋转面)的旋转机构的部分。在本实施例的情况下，至少适用于旋转机构48或旋转机构49的任何一个。
支柱44被支撑在地板臂46的上面侧，以与地板垂直的B旋转轴为中心可水平转动地构成。并且，支柱44是从地板臂46侧向上方延伸的柱形体，通过无图示的旋转机构将支撑C形臂42的臂支撑部43支撑在其上端侧。
臂支撑部43被支撑在支柱44的上端侧、以与B旋转轴直交的C旋转轴为中心可转动地构成。并且，在C旋转轴的前端部具有支撑C形臂42的同时使C形臂42沿着该C字的形状滑动的C形臂驱动部47。
在C形臂42的一端侧设置有X射线管40，在另一端侧设置有包括X射线检测装置的摄像部40。X射线检测装置由平面检测器(FPD)构成。FPD大致有两种类型。一种是直接变换型，将光导电体吸收X射线时产生的电荷作为直接信号进行使用，另一种是间接变换型，暂时用荧光体吸收X射线、将产生的光用光电二极管转换成电荷形成信号。在本实施方式中，可使用任何一种。由于该FPD是薄型且轻量的，因此，在本发明这样的具有多个旋转机构、可实现复杂(特有)的动作的X射线诊断装置中，在通过转动C形臂42来移动X射线检测装置时，可以减轻施加在旋转机构上的力，因此，可以将X射线检测装置正确地移动到摄影位置，同时，可以抑制停止在摄影位置时的惯性力，以便停止在最恰当的摄影位置上。从这个意义上来说，X射线检测装置采用平面检测器是有意义的。
并且，虽然没有图示，还具有使地板臂46水平转动的地板臂驱动部、使支柱44水平转动的支柱驱动部以及使臂支撑部43转动的臂支撑部驱动部。
根据如上所述构成的X射线诊断装置，通过使被检测体位于X射线管40和摄像部41之间、且使各驱动部动作，可以从多个方向进行X射线摄影。
在此利用图4就旋转机构48的结构进行说明。图4是表示旋转机构48的结构的图，是包括A旋转轴的面的剖视图。
如图4所示，旋转机构48包含轴承50、圆筒状地形成在支架45上的轴承支撑部451、轴承保持部件452、凸缘轴状地形成在地板臂46上的轴承支撑部461以及轴承保持部件462而构成。
并且，如图7C所示，在外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502形成与滚动体500接触的状态时，在外圈壳体部件501a和501b的分割部分具有间隙，在内圈壳体部件502a、502b的分割部分具有间隙。并且，该外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502与滚动体500接触的状态下的外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502的上下方向的尺寸为H。
并且，如图7B所示，轴承支撑部451和轴承保持部件452在多个连接部(在图中用点划线表示)通过例如无图示的螺栓等连接部件进行连接，形成具有槽状开口的外圈保持部453。通过该外圈保持部453保持轴承50的外圈壳体部件501。该外圈保持部453的开口尺寸为H-ΔH。
并且，如图7A所示，轴承支撑部461和轴承保持部件462在多个连接部，通过例如无图示的螺栓等连接部件进行连接，形成具有槽状开口的内圈保持部463。通过该内圈保持部463保持轴承50的内圈壳体部件502。内圈保持部463的开口尺寸为H-ΔH。
即，在本实施方式的X射线诊断装置中，使外圈保持部453和内圈保持部463的各开口部尺寸比外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502的厚度方向的尺寸分别仅小ΔH。因此，一旦通过连接部件、将外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502分别保持在外圈保持部453和内圈保持部463上地进行连接，则外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502的上下方向的尺寸效仿槽状的开口尺寸成为H-ΔH。这样，由于收容部503在上下方向仅缩小ΔH，因此，滚动体500的尺寸与收容部503的尺寸相比仅大出ΔH。即，在外圈壳体部件501以及内圈壳体部件502被分别保持在外圈保持部453和内圈保持部463时，收容部503比滚动体500的尺寸小ΔH。其结果，滚动体500变形。但是，ΔH在滚动体500的弹性限度内、即在滚动体500的弹性变形的范围内。并且，外圈壳体部件501a和501b以及内圈壳体部件502a和502b的分割部分的间隙当然大于ΔH。
通过该滚动体500的变形，可在转动方向产生滑动阻力。例如，对于内径为400mm、外径为500mm、厚度为40mm的滚柱形滚动体的轴承，通过使ΔH为10μm左右，可以产生18N·m左右的滑动阻力。通过该滑动阻力，例如，可以用C形臂的移动产生的惯性力来保持地板臂46不转动。并且，滑动阻力形成为不对通过地板臂驱动部进行旋转带来障碍的阻力。
如上所述，通过上述的结构，在轴承上在转动方向上可以产生滑动阻力。即，通过使用上述轴承，可以实现作为旋转机构的功能，同时，可以实现作为保持地板臂46不转动的旋转保持机构的功能。因此，无需在“背景技术”中所述的旋转保持机构，可以使旋转机构48的周边部紧凑化。
并且，由于不需要旋转保持机构，旋转机构48在上下方向也可以形成紧凑化，因此，例如可将地板臂46的A旋转轴附近如图6中所说明地进行薄型化，在使照射中心位于地板臂46的A旋转轴的上侧时，可以避免与C形臂的物理性的干涉。因此，可以使C形臂位于低于地板的位置。这样，由于可以使被检测体位于低的位置，因此，在对被检测体进行操作时，可容易进行操作。并且，由于也可以使旋转机构48的直径方向紧凑化，因此，可以缩小装置的设置空间，并且，由于操作人员可以更加靠近被检测体，因此可容易进行操作。
另外，旋转机构49也可形成相同的结构。
在此利用图8就旋转机构49的结构进行说明。图8是表示旋转机构49的结构的图，是包括图6的B旋转轴的面的剖视图。
如图8所示，旋转机构49包含轴承50、圆筒状地形成在地板臂46上的轴承支撑部464、轴承保持部件465、凸缘轴状地形成在支柱44上的轴承支撑部441以及轴承保持部件442而构成。另外，与通过上述支架45和地板臂46进行保持相同，轴承50被地板臂46的轴承支撑部464以及轴承保持部件465、支柱44的轴承支撑部441以及轴承保持部件442保持。
通过这样，轴承50可以在转动方向上产生滑动阻力。即，通过使用上述的轴承，可以实现作为旋转机构的功能，同时，可以实现作为保持支柱44不转动的旋转保持机构的功能。因此，不需要旋转保持机构，可以使旋转机构49的周边部紧凑化。
并且，由于也可以使旋转机构49的直径方向紧凑化，因此，可以缩短地板臂46从A旋转轴开始的距离。即，可以缩小地板臂46的转动半径，其结果，可以缩小设置空间。
虽然以水平转动的旋转机构为例进行了说明，但旋转机构也可以是旋转轴相对于水平倾斜的结构。
权利要求
1.一种轴承，由滚动体、外圈壳体部件以及内圈壳体部件构成，外圈壳体部件在内周侧具有上述滚动体滚动的轨道面，上述轨道面与上述滚动体的一部分接触，内圈壳体部件的直径小于上述外圈壳体部件的直径，在外周侧具有上述滚动体进行滚动的轨道面，该轨道面与上述外圈壳体部件的轨道面相对，同时，与上述滚动体的一部分接触，并且，上述外圈壳体部件的轨道面与上述内圈壳体部件的轨道面形成收容上述滚动体的收容部，上述外圈壳体部件或内圈壳体部件，在其厚度方向被一分为二，在上述被一分为二的壳体部件之间具有间隙。
2.如权利要求1所述的轴承，其特征在于，在被收纳在小于由上述被一分为二的壳体部件的厚度与上述间隙构成的尺寸的宽度内时，上述滚动体进行该尺寸差程度的变形。
3.如权利要求1所述的轴承，其特征在于，上述滚动体的变形设定在上述滚动体的弹性限度以内。
4.如权利要求1所述的轴承，其特征在于，上述外圈壳体部件的上述轨道面由厚度方向的剖面直交的两个面构成；上述内圈壳体部件的上述轨道面由厚度方向的剖面直交的两个面构成，各个面与构成上述外圈壳体部件的轨道面的直交的两个面的各个面相对，并且上述外圈壳体部件或内圈壳体部件的上述直交的两个面被分别分割。
5.一种X射线诊断装置，具有支撑将X射线管设置在一端侧、将摄像部设置在另一端侧的臂的支撑机构，和可使上述支撑机构转动的旋转机构，上述旋转机构包括轴承，上述轴承包含滚动体、外圈壳体部件以及内圈壳体部件而构成，上述外圈壳体部件和内圈壳体部件通过上述滚动体而滑动，而且，形成收容上述滚动体的收容部，上述滚动体变形并被收容在上述收容部中。
6.如权利要求5所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述滚动体的变形设定在上述滚动体的弹性限度以内。
7.如权利要求5所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述支撑机构固定在上述外圈壳体部件或内圈壳体部件上，且是支撑上述臂的支柱。
8.如权利要求5所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述支撑机构固定在上述外圈壳体部件或内圈壳体部件上，且一端侧是具有上述水平转动的中心的臂状的地板臂。
9.一种X射线诊断装置，具有支撑将X射线管设置在一端侧、将摄像部设置在另一端侧的臂的支撑机构，和可使上述支撑机构转动的旋转机构，上述旋转机构包括轴承、外圈保持部和内圈保持部，上述轴承包含滚动体、外圈壳体部件以及内圈壳体部件而构成，外圈壳体部件和内圈壳体部件通过上述滚动体而滑动，上述外圈保持部具有保持上述轴承的外圈壳体部件的槽状的开口，上述内圈保持部具有保持上述轴承的内圈壳体部件的槽状的开口，上述外圈壳体部件或内圈壳体部件的至少一方在上下方向被一分为二，使上述被一分为二的壳体部件侧的上述外圈保持部或内圈保持部的槽状的开口尺寸，小于使上述被一分为二的壳体部件和上述滚动体接触时的上述被一分为二的壳体部件的上下方向的尺寸。
10.如权利要求9所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述壳体部件的上下方向的尺寸与上述槽状的开口尺寸的差设定在上述滚动体的弹性限度以内。
11.如权利要求9所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述支撑机构具有上述外圈保持部或内圈保持部，且是支撑上述臂的支柱。
12.如权利要求9所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述支撑机构具有上述外圈保持部或内圈保持部之一，且一端侧是具有上述水平转动的中心的臂状的地板臂。
全文摘要
在旋转机构中使用由滚动体、外圈壳体部件以及内圈壳体部件构成的轴承，外圈壳体部件或内圈壳体部件通过将其厚度方向一分为二、在上述被一分为二的壳体部件之间具有间隙，使收容在外圈壳体部件以及内圈壳体部件中的滚动体变形，以此产生滑动阻力。
文档编号A61B6/00GK1912407SQ200610114869
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者野田浩二 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社