(57)【要約】      （修正有）【課題】台車を小型軽量にでき、大掛かりな機構や大きな空間を必要とせず、段差を乗り越える際にも部品が破損することなく、転倒防止の効果を上げることができるキャスターおよびこのキャスターを用いた移動型医用画像診断装置を提供する。【解決手段】キャスターは車輪61と車輪61を支持する支持部材63とを具える。車輪61の回転軸に対して、台車2の重心位置の変化による台車2の転倒方向側に、台車転倒防止用部材9を具える。台車転倒防止用部材9は、棒状体91と、棒状体91の上端部を支持部材63（突起部65）に連結する連結部材92とを具える。連結部材92は、屈曲変形可能とし、棒状体91の下端部に垂直方向上方に向かう力が作用したときに、棒状体91の上方への移動に伴い圧縮変形する弾性部材で形成される。棒状体91の上方への移動を支持部材63により規制する。【選択図】図３
2005162113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用状態により大きな偏荷重がかかって重心位置が変化する台車に取付けられ、車輪と車輪を支持する支持部材とを具えるキャスターであって、
車輪の回転軸に対して、台車の重心位置の変化による台車の転倒方向側に、台車転倒防止用部材を具え、
この台車転倒防止用部材は、棒状体と、棒状体の上端部を支持部材に連結する連結部材とを具え、連結部材は、屈曲変形可能とし、棒状体の下端部に垂直方向上方に向かう力が作用したときに、棒状体の上方への移動に伴い圧縮変形する弾性部材で形成され、
棒状体の上方への移動を支持部材により規制するようにしていることを特徴とするキャスター。
【請求項２】
医用画像診断装置が搭載されて使用状態により大きな偏荷重がかかって重心位置が変化する台車に取付けられ、車輪と車輪を支持する支持部材とを具えるキャスターを具える移動型医用画像診断装置であって、
キャスターは、車輪の回転軸に対して、台車の重心位置の変化による台車の転倒方向側に、台車転倒防止用部材を具え、
この台車転倒防止用部材は、棒状体と、棒状体の上端部を支持部材に連結する連結部材とを具え、連結部材は、屈曲変形可能とし、棒状体の下端部に垂直方向上方に向かう力が作用したときに、棒状体の上方への移動に伴い圧縮変形する弾性部材で形成され、
棒状体の上方への移動を支持部材により規制するようにしていることを特徴とする移動型医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用状態により重心位置が変化する台車に取付けられ、車輪と車輪を支持する支持部材とを具え、台車の転倒防止が可能となるキャスターと、それを用いた移動型医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にキャスターは移動や搬送を容易にする目的で各種移動台車に取り付けられている。キャスターには固定のものや、方向転換を行うための旋回機能を持つものがある。さらに、車輪の回転や旋回をロックするブレーキ、段差乗り越え時の衝撃を緩和するために緩衝器などの付加機能の付いたものも存在する。
【０００３】
また、キャスターを具えるものとして、病院内を移動し病室等においてＸ線撮影を行う移動型Ｘ線装置などの移動型医用画像診断装置がある。
【０００４】
この移動型Ｘ線装置は、一般に、Ｘ線管を有するＸ線照射部と、Ｘ線照射部を支持する支持アームと、支持アームが上下動可能に取付けられる支柱と、支柱が回転可能に固定される台車と、この台車に搭載される装置本体部とを具える。台車には、後方側に駆動車輪が、前方側に旋回可能なキャスターが具えられている。そして、移動型Ｘ線装置は、移動型Ｘ線装置の格納場所から病室などの患者のいる場所まで移動できるようになっている。
【０００５】
また、移動型Ｘ線装置は、撮影の際、Ｘ線照射部を患者の撮影部位に位置させる必要がある。そのため、支持アームは、上下左右の動作に伴い伸縮もできるようになっており、支持アームの動作によりＸ線照射部を台車に対してある範囲内で水平方向及び垂直方向に移動できる構造となっている。
【０００６】
通常の移動台車であれば偏荷重がかかり台車が転倒するようなことは少ないが、前記した移動型Ｘ線装置では、支持アームを伸ばし、Ｘ線照射部を患者の上に配置するため、かなりの偏荷重が発生し、装置の転倒のおそれが出てくる。
【０００７】
即ち、移動型Ｘ線装置は撮影室まで移動できない患者を撮影する装置であるため、患者は病室内のベッドに横たわっていることが多く、撮影のためには、装置を患者の近くまで搬送しておいて、例えば、図４に示すようにＸ線照射部3を二点破線（仮想線）の位置から実線で示す位置となるベッドの上まで動かす必要がある。
【０００８】
ここで、Ｘ線照射部3にはＸ線管、高圧発生部などが含まれているために相当な質量があり、また、Ｘ線照射部3を台車に対して水平方向に延ばすと、装置には大きなモーメント荷重がかかる。これにより、装置の重心位置は例えば図４に示すように、ＧからＧ’に移動することになる。
【０００９】
装置の転倒の生じやすさは、装置の質量と、駆動車輪7の接地点Ａとキャスター6の接地点Ｂを結んだ線から重心Ｇ’までの距離Ｌ１によるモーメントによって決まる。そして、キャスター6の旋回軸を中心にキャスター6の接地点が描く軌跡円Ｄの接線のうち、図４に示すような装置の内方側にキャスター6の接地点Ｂが位置した場合の接地点Ｂと駆動車輪7の接地点Ａと結ぶ接線Ｅについての距離Ｌ１のときに、図４の矢印の方向にＸ線照射部3を動かすと転倒の危険性が出てくる。
【００１０】
そこで、転倒防止のために台車の幅を広げたり、台車の質量を重くしたりすることが考えられるが、このようにすると、台車が大きくなり、装置全体としての動作性が悪くなる。
【００１１】
また、特許文献１に示されているように、台車の下方に支持アームと同じような水平方向の動作を行なう補助支持体を別途設け、この補助支持体の端部に車輪を設けた構成のものがある。この構成によれば、Ｘ線照射部の動きにともなって補助支持体を移動させることにより、補助支持体に設ける車輪で装置を支持して、装置の転倒を防止することができる。
【００１２】
さらに、特許文献２に示されるように、キャスターの支持部材に車輪の外周面に沿う円弧板状の部材を取付け、台車が傾いたときに、この円弧板状部材の下端部を地面に当接させることによって台車の転倒を防止するようにしたものもある。
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−９９３１２号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０１６８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、移動型Ｘ線装置は狭い病院内を移動させ、移動は放射線技師や看護士が主に行い、撮影枚数も多いときは６０枚／日にも及ぶために操作者の負担は大きい。そのため、小型軽量の移動型Ｘ線装置が求められており、容易に台車の幅を広げたり台車の質量を重くすることはできない。
【００１５】
また、特許文献１に示される転倒防止機構についても、移動型Ｘ線装置を小型軽量とする場合には、台車の下部に転倒防止機構を取り付けるための設置スペースが形成できないし、また、設置スペースを確保したとしても、駆動車輪やキャスターなどが前記補助支持体の移動時に障害となる。
【００１６】
また、特許文献２に示される転倒防止機構については、キャスターに転倒防止機構である円弧板状部材を設けているため、台車の傾きの支点となるキャスターの車輪の近くで円弧板状部材により台車を支持することになる。
【００１７】
そのため、台車が倒れようしたときにおいて、台車の傾きが大きくなる前に、円弧板状部材の下端部を地面に当接させて台車を支持するようにしなければ台車を円弧板状部材で支持しきれず十分な転倒防止機能を果たせない。
【００１８】
そこで、特許文献２に記載の転倒防止機構では、円弧板状部材の下端部の位置は、台車の通常状態において、地面からあまり離れない位置にしなければならない。
【００１９】
しかしながら、特許文献２の転倒防止機構によれば、円弧板状部材の下端部の位置が地面から近いため、装置が段差を乗り越えるような場合、この段部に円弧板状部材が当たってしまい、キャスターが破損するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、使用状態により大きな偏荷重がかかって重心位置が変化する台車に取付けられ、車輪と車輪を支持する支持部材とを具えるキャスターであって、車輪の回転軸に対して台車の重心位置の変化による台車の転倒方向側に台車転倒防止用部材を具える。この台車転倒防止用部材は、棒状体と、棒状体の上端部を支持部材に連結する連結部材とを具える。連結部材は、屈曲変形可能とし、棒状体の下端部に垂直方向上方に向かう力が作用したときに、棒状体の上方への移動に伴い圧縮変形する弾性部材で形成される。さらに、棒状体の上方への移動を支持部材により規制する構成としている。
【００２１】
使用状態により大きな偏荷重がかかって重心位置が変化する台車とは、移動型医用画像診断装置、例えば移動型Ｘ線装置におけるＸ線照射部とＸ線照射部を支持する支持部とを具える台車などが挙げられる。
【００２２】
移動型Ｘ線装置では、一般に台車の後部にモータで駆動される駆動車輪が取付けられ、台車の前部にキャスターが取付けられている。また支持部は、台車に取付けられる支柱と、この支柱に上下にスライド可能に取り付けられ、水平方向にも動作可能な支持アーム部とを具え、支持アーム部の先端部にＸ線管を有するＸ線照射部が設けられている。このＸ線照射部は重量が重いため、支持アーム部の先端部を台車から離れる方向に水平移動させると、Ｘ線照射部および支持アーム部の重みで台車に大きな偏荷重がかかり、重心位置が移動することになる。このように重心位置が変動すると、移動型Ｘ線装置は、Ｘ線照射部の方から倒れようとする。
【００２３】
本発明のキャスターは、このように台車が倒れようとする際に、台車を支えて倒れを防止することができるものである。
【００２４】
具体的には、キャスターは、車輪と車輪の回転軸と、車輪を回転軸を介して支持する支持部材とを具える。この支持部材を台車の底面に固定することにより、キャスターが台車に取付けられる。
【００２５】
そして、キャスターの台車転倒防止用部材は、支持部材における車輪の回転軸に対して台車の重心位置の変化による台車の転倒方向側に設けられる。この台車転倒防止用部材は、棒状体と連結部材を具えるが、棒状体は例えば鋼材からなり、軸方向が上下方向に延びるように配設された状態で連結部材を介して支持部材に取付けられる。
【００２６】
さらに、棒状体は、上端部は先細り状、または、半球面状に形成し、下端部は地面への接地面積を確保するために平面を有するように形成することが好ましい。
【００２７】
さらに、支持部材には、この棒状体の上端部を受け入れる受入凹部が形成されることが好ましい。この場合、受入凹部に棒状体の上端部が脱着可能となるように、棒状体が連結部材を介して支持部材に取付けられる。
【００２８】
そして、連結部材は、伸縮・屈曲可能な弾性部材で形成するのであって、例えば、コイルばねから形成する。連結部材をコイルばねとした場合、コイルばねの上端部を支持部材に形成した凹部がコイル内に配置されるように、この支持部材に固定する。また、コイルばねの下端部に、棒状体の上端部を固定する。このとき、支持部材と棒状体の上端部との間に所定の間隔を開けて棒状体を連結部材を介して支持部材に吊り下げられた状態となるように取付ける。
【００２９】
この棒状体は、台車の通常状態（倒れていない状態）で車輪が地面に接地した状態において、棒状体の下端部が地面から浮いた状態となるように、連結部材を介して支持部材から吊り下げられた状態で取付けられる。この棒状体の下端部から地面までの距離は、たとえば5〜10mmとすることができる。
【００３０】
このように、棒状体が連結部材を介して支持部材に取付けられることにより、棒状体は、連結部材を屈曲させることにより、支持部材に対してあらゆる方向に曲げることができる。さらに、棒状体の下端部に垂直方向上方に向かう力が作用したときには、棒状体が連結部材を弾性変形させながら上方に押し上げられる。このとき、棒状体が支持部材に当接、凹部が形成されている場合はこの凹部に嵌り込んで棒状体の上方への移動が規制される。
【００３１】
このように構成することにより、台車に大きな偏荷重が作用して台車が倒れようとしたとき、棒状体が地面に当たり、棒状体の上端部が支持部材に当たって、棒状体が突っ張り棒となる。この突っ張り作用により、台車が大きく傾く前に台車を支持して台車の倒れを防止することができる。
【００３２】
また、台車が段差を乗り越えようとする場合には、棒状体の下端部の地面からの距離が小さいために、段部に棒状体の側面が当たってしまう。しかしながら、本発明では、棒状体の側面に段部が当たった場合、弾性部材からなる連結部材を屈曲変形させて、連結部材を基点として棒状体を振り子のように動かすことができる。その結果、棒状体が段差を乗り越えることができるので、棒状体の破損は起こらない。棒状体が段差を乗り越えた後は、連結部材の弾性回復により棒状体は元の状態に戻る。
【００３３】
また、本発明のキャスターの台車転倒防止用部材は、旋回を伴わない固定キャスターの場合には、キャスターの車輪に対して転倒しやすい方向に棒状体を設ける。
【００３４】
また、本発明のキャスターの台車転倒防止用部材は、いわゆる偏心タイプのキャスターにも適用できる。偏心タイプとは、キャスターの車輪が旋回可能に取付けられ、この車輪の回転中心が旋回軸の軸心に対して偏心した位置になるように支持部材に取付けられるものをいう。この偏心タイプのキャスターの場合、旋回軸の軸心を挟んで車輪の回転中心と対向した位置に支持部材の棒状体を設けるようにする。
【００３５】
偏心タイプのキャスターの場合、台車が倒れる場合は、車輪の回転軸に対して旋回軸側から倒れようとするので、車輪の回転軸よりも旋回軸配設側に棒状体を設けることにより、台車の倒れを防止することができる。
【００３６】
さらに、本発明のキャスターは、Ｘ線照射部と、Ｘ線照射部を支持する支持部と、支持部が固定される台車とを具える移動型Ｘ線装置や、外科用ＣアームＸ線装置や、モニタ台車装置などの台車に設けることができる。特に、小型軽量化が望まれる移動型Ｘ線装置に本発明のキャスターを適用することにより、台車下方に特別の空間を形成することなく、段差を乗り越える際も台車転倒防止用部材の部品の損傷が起こることなく移動型Ｘ線装置の倒れを防止することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、台車を小型軽量のまま、かつ、大掛かりな機構や大きな空間を必要とせずに転倒防止の効果を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態を図1から図４に基づいて説明する。本発明の実施形態については、移動型Ｘ線装置を例にとって説明する。
【００３９】
図１は、本発明のキャスターが使用される移動型Ｘ線装置を示している。移動型Ｘ線装置1は、図１に示すように台車2上に、被写体にＸ線を照射するＸ線照射部3と、このＸ線照射部3を支持する支持アーム部41と、支持アーム部41を介してＸ線照射部3を昇降させる昇降機構を構成する支柱42と、装置本体部5とを具える。本実施形態では、支持アーム部41と支柱42により支持部4を構成している。
【００４０】
台車2は、前方側のキャスター6と後方側の駆動車輪7とを具え、台車2の前方に支柱42が突設され、台車2の後方に装置本体部5が搭載されている。キャスター6は旋回可能となっており、駆動車輪7は、モータにより駆動されるようになっている。
【００４１】
さらに、キャスター6は、車輪61と車輪61の回転軸62と、車輪61を回転軸62を介して支持する支持部材63とを具える。この支持部材63を旋回軸64を介して台車2の底面に固定することにより、キャスター6が台車2に取付けられる。車輪61は、旋回軸64の軸心（図３のＹ線）に対して偏心した図３のＺ線上に車輪61の回転中心が位置するように、支持部材63に取付けられている。
【００４２】
支柱42は、台車2の前方において垂直軸を中心として回転自在に支持されている。支柱42には、支持アーム部41が昇降可能に支持されている。支持アーム部41の先端部にＸ線照射部3が取り付けられている。
【００４３】
Ｘ線照射部3は、Ｘ線発生部31とＸ線可動絞り32とを具えている。Ｘ線発生部31は図示していないがＸ線管を具える。Ｘ線発生部31で照射されるＸ線は、Ｘ線可動絞り32でＸ線の照射範囲が設定されて、患者に照射されるようになっている。
【００４４】
また、装置本体部5は、図示していないが、Ｘ線照射部3のＸ線照射条件の設定やＸ線照射を行なうための操作パネル部、装置本体部5の内部に搭載される制御手段（マイクロコンピュータ）、モータを具える。モータは、二つの駆動車輪7のそれぞれに設けられている。
【００４５】
さらに、本実施形態では、台車2を走行させるための走行スイッチが装置本体部5に設けられている。走行スイッチは、図１に示すように、装置本体部5に取り付けられる操作ハンドル8で構成されている。操作者はこの操作ハンドル8を操作することにより、移動型Ｘ線装置1を病室へ移動させる。
【００４６】
本発明では、図１から図３に示すように、キャスター6に、旋回軸64を挟んで車輪61の回転軸62と対向した位置に台車転倒防止用部材9を配置している。
【００４７】
この台車転倒防止用部材9は、図３に示すように、支持部材63に下方に向けて突設された２箇所の棒状の突起部65に取付けられる。台車転倒防止用部材9は、鋼材からなる棒状体91を具え、棒状体91をコイルばね92aからなる連結部材92を介して突起部65の下端部に連結する。本実施形態では、図２に示すように、一つの車輪61に対して棒状体91と連結部材92とが組みつけられたものを１対設けている。
【００４８】
さらに、図３に示すように、突起部65の下端部には、受入凹部65a形成されている。また、棒状体91は、上端部を半球面状に形成し、下端部は平面を有するように形成している。
【００４９】
そして、突起部65の受入凹部65aに棒状体91の上端部が脱着可能となるように、棒状体91が連結部材92を介して突起部65に取付けられる。
【００５０】
連結部材92は、伸縮・屈曲可能なコイルばね92aから形成されている。コイルばね92aの上端部を、図３に示すように、突起部65に形成した受入凹部65aがコイル内に配置されるように、この突起部65の下端部外周に嵌め合わせて固定する。
【００５１】
また、コイルばね92aの下端部に、棒状体91の上端部を嵌め込み、棒状体91をコイルばね92aに固定する。このとき、突起部65の下端部と棒状体91の上端部との間に所定の間隔を開けるようにして、突起部65と棒状体91とをコイルばね92aを介して連結する。
【００５２】
棒状体91は、台車2の通常状態（倒れていない状態）のときに車輪61が地面に接地した状態において、棒状体91の下端部が地面から浮いた状態となるように、連結部材92を介して突起部65から吊り下げられた状態で取付けられる。この棒状体91の下端部から地面までの距離は、たとえば5〜10mmとすることができる。
【００５３】
このように、棒状体91が連結部材92を介して突起部65に取付けられることにより、図３に示すように、棒状体91の下端部に垂直方向上方に向かう力が作用したときには、棒状体91が連結部材92を弾性変形させながら上方に押し上げられる。このとき、棒状体91が突起部65の受入凹部65aに嵌り込んで棒状体91の上方への移動が規制される。
【００５４】
さらに、本実施形態では、棒状体91を連結部材92で連結しているので、棒状体91は、連結部材92を屈曲させることにより、支持部材63に対してあらゆる方向に振り子状に曲げることができるようになっている。
【００５５】
キャスター6を以上のように構成することにより、台車2に大きな偏荷重が作用して移動型Ｘ線装置1が転倒しそうなときには、棒状体91の下端部が地面（床面）に当たり、棒状体91の上端部が突起部65の受入凹部65aに嵌り込む。棒状体91の上端部が突起部65の下端部の受入凹部65aに嵌り込んで固定されると、棒状体91が突っ張った状態となり、棒状体91が倒れ防止のための突っ張り棒として作用することになる。この棒状体91の突っ張り作用により、台車2が大きく傾く前に台車2を棒状体91で支持して台車2の倒れを防止することができる。
【００５６】
さらに、キャスター6を移動型Ｘ線装置1に採用した時の転倒条件を図４に示す。駆動車輪7の接地点Ａとキャスター6の棒状体91の接地点Ｃを結ぶ直線Ｆから重心Ｇ’間での距離をＬ２とし、このときの駆動車輪7の接地点Ａとキャスター6の車輪61の接地点Ｂを結ぶ直線Ｅから重心Ｇ’間での距離をＬ１とすると、Ｌ１＜Ｌ２となる。
【００５７】
Ｌ２の距離がＬ１の距離よりも長いということは、前記した台車転倒防止用部材9を具えない従来のキャスターに比べて、転倒しにくいことになる。また、本実施形態では、棒状体91の接地点Ｃがキャスター6の車輪61が接地している接地点Ｂに対して常にキャスター6の旋回軸64を挟んで対向しているため、棒状体91を常に転倒防止に有利な位置にできる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のキャスターは、特に、移動型Ｘ線装置の台車に取付けられるキャスターに好適である。本発明のキャスターを移動型Ｘ線装置に用いることにより、Ｘ線照射の操作時に、Ｘ線照射部が台車から水平方向に向けて張り出してバランスを崩し、装置が転倒してしまうのを防止することができる。
【００５９】
さらに、本発明のキャスターは、一般的な偏心キャスターとして用いることができるので、移動型Ｘ線装置に限らず様々な移動用台車に適用することができる。例えば、移動用台車として、手術室内を移動可能な外科用ＣアームＸ線装置、医用画像表示装置を搭載するモニタ台車装置、超音波診断装置を含む移動型医用画像診断装置の台車が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のキャスターを用いた移動型Ｘ線装置の斜視図である。
【図２】本発明のキャスターの斜視図である。
【図３】本発明のキャスターの概略側面図であって、台車転倒防止用部材の部分を断面図で示している。
【図４】移動型Ｘ線装置の重心位置を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
1  移動型Ｘ線装置
2  台車
3  Ｘ線照射部      31  Ｘ線発生部      32  Ｘ線可動絞り
4  支持部      41  支持アーム部      42  支柱
5  装置本体部
6  キャスター    61  車輪    62  回転軸    63  支持部材    64  旋回軸
65  突起部      65a  受入凹部
7  駆動車輪
8  操作ハンドル
9  台車転倒防止用部材    
91  下部棒状体
92  連結部材    92a  コイルばね
【図１】
2005162113.tif 000003
【図２】
2005162113.tif 000004
【図３】
2005162113.tif 000005
【図４】
2005162113.tif 000006