(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによりＸ線管陽極を回転駆動するようにしたものにおいて、
Ｘ線管陽極の軸受手段として流体軸受を用い、
前記モータの消費電力を測定してモータロックを検出するための電力変換器を設け、
この電力変換器による測定結果により正常か異常か判定する正否判定手段を設け、
前記Ｘ線管陽極の起動時に前記モータに通常駆動電圧より高い電圧を一定時間印加し、その後通常駆動電圧を印加し、この通常駆動電圧印加時に前記正否判定手段により正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるときには、この電圧印加パターンおよび判定動作を一定回数繰り返すように制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とするＸ線管用駆動装置。
【請求項２】
駆動制御手段は、前記Ｘ線管陽極の起動時に前記モータに通常駆動電圧より高い電圧を一定時間印加し、その後通常駆動電圧を印加し、この通常駆動電圧印加時に前記正否判定手段により正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるときには、この電圧印加パターンおよび判定動作を一定回数繰り返すように制御し、Ｘ線爆射時およびＸ線爆射待機中以外の時には、通常駆動電圧より低い電圧でモータを連続駆動することを特徴とする請求項１記載のＸ線管用駆動装置。
【請求項３】
モータによりＸ線管陽極を回転駆動するようにしたものにおいて、
Ｘ線管陽極の軸受手段として流体軸受を用い、
前記モータを駆動する駆動手段としてインバータを用い、
このインバータの出力側の欠相を検知する欠相検知手段を設け、
前記モータの消費電力を測定してモータロックを検出するための電力変換器を設け、
この電力変換器による測定結果により正常か異常か判定する正否判定手段を設け、
Ｘ線管陽極の起動時にモータに高電圧を一定時間印加し、その後通常駆動電圧を印加し、この定常駆動電圧印加時に正否判定手段により正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるときには、この電圧印加パターンおよび判定動作を一定時間繰り返すように制御し、Ｘ線爆射時およびＸ線爆射待機中以外の時に通常駆動電圧より低い電圧でモータを連続駆動し、前記欠相検知手段により欠相が検知されたときにインバータの駆動を停止する駆動制御手段を設けたことを特徴とするＸ線管用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータによりＸ線管陽極を回転駆動するＸ線管用駆動装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、Ｘ線管用駆動装置は、Ｘ線管陽極をダイレクトドライブ形のモータにより回転させながらＸ線爆射を行なうものであり、そのＸ線管陽極の軸受手段として球軸受を使用している。
しかしながら、この従来のものでは軸受寿命が短いという問題があり、これに代わるものとして、流体軸受を用いることで、軸受長寿命化ひいては駆動装置の使用寿命の延長を図ることが考えられている。
【０００３】
しかし、この場合、流体軸受の流体が常温以下になると凝固してＸ線管すなわちモータの回転がロックされるおそれがある。このロックが検出されないとなると、ロック状態が放置されてモータの焼損や、他の関連部品の破損等を招くおそれがある。
【０００４】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の使用寿命の延長を図り得ると共に、モータロックあるいはモータロックが発生しそうな状況を検出できて、モータの焼損および他の関連部品の破損等を防止することが可能なＸ線管用駆動装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、モータによりＸ線管陽極を回転駆動するようにしたものにおいて、
Ｘ線管陽極の軸受手段として流体軸受を用い、
前記モータの消費電力を測定してモータロックを検出するための電力変換器を設け、
この電力変換器による測定結果により正常か異常か判定する正否判定手段を設け、
前記Ｘ線管陽極の起動時に前記モータに通常駆動電圧より高い電圧を一定時間印加し、その後通常駆動電圧を印加し、この通常駆動電圧印加時に前記正否判定手段により正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるときには、この電圧印加パターンおよび判定動作を一定回数繰り返すように制御する駆動制御手段を設けたところに特徴を有する。
【０００６】
この構成においては、Ｘ線管陽極の軸受手段として流体軸受を用いるから、軸受の長寿命化が図られる。この場合、流体軸受の流体が常温以下になると凝固してモータの回転がロックされるおそれがあるが、そのロックを未然に防ぐことが可能となる。すなわち、流体の凝固が始まると、モータの回転速度が減少してゆく。このときモータの消費電力が通常よりも大きくなる。従って、上記構成においては、モータの消費電力を測定する電力変換器を設けると共に、この電力変換器による測定結果により正常か異常か判定する正否判定手段を設けているので、このモータの消費電力の測定結果をもってモータロックあるいはモータロックが発生しそうな回転速度状況であるか否かを検出することができる。従って、モータロックが放置されることを未然に防ぐことが可能となり、モータの焼損や他の関連部材の破損を防止できるようになる。
しかも、この構成においては、上記電力変換器は、電流および電圧を読み取る機器であるからコストも安く、例えばロータリーエンコーダの回転検出手段を用いる場合と違って、コストの低廉化が図れる。
Ｘ線管陽極の起動時には、流体軸受の流体が凝固しがちであることもあり、モータに通常の駆動電圧を印加したのでは、モータがロックすることがある。しかるに上記構成においては、Ｘ線管陽極の起動時にモータに通常駆動電圧より高い電圧を一定時間印加することで、モータがロックすることなくＸ線管陽極を起動することが可能となる。そして、その後通常駆動電圧を印加し、この定常駆動電圧印加時に正否判定手段により正常か異常かを判定するから、Ｘ線管陽極の起動が良好になされたか否かを判断できる。この判定が異常であるときには、再度、電圧印加パターンおよび判定動作を一定回数繰り返すから、Ｘ線管陽極の起動が最初に失敗してもそれ以降に起動を成功させることが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明は、駆動制御手段が、Ｘ線爆射時およびＸ爆射待機中以外の時に通常駆動電圧より低い電圧でモータを連続駆動するところに特徴を有するものである。
Ｘ線爆射を行なうべくＸ線管陽極を起動するときに、流体軸受部分の温度が低いと流体が凝固しがちで、モータがロックすることがある。しかるに、この構成においては、Ｘ線爆射時およびＸ線爆射待機中以外の時にモータを連続駆動するから、流体軸受部分を予熱しておくことが可能で、モータロックが防止され、Ｘ線管陽極が良好に起動するようになる。この場合、通常駆動電圧より低い電圧でモータを駆動するから、消費電力も少なくて済む。
【００１０】
請求項３の発明は、モータによりＸ線管陽極を回転駆動するようにしたものにおいて、
Ｘ線管陽極の軸受手段として流体軸受を用い、
前記モータを駆動する駆動手段としてインバータを用い、
このインバータの出力側の欠相を検知する欠相検知手段を設け、
前記モータの消費電力を測定してモータロックを検出するための電力変換器を設け、
この電力変換器による測定結果により正常か異常か判定する正否判定手段を設け、
Ｘ線管陽極の回転起動時にモータに高電圧を一定時間印加し、その後通常駆動電圧を印加し、この定常駆動電圧印加時に正否判定手段により正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるときには、この電圧印加パターンおよび判定動作を一定時間繰り返すように制御し、Ｘ線爆射時およびＸ爆射待機中以外の時に通常駆動電圧より低い電圧でモータを連続駆動し、前記欠相検知手段により欠相が検知されたときにインバータの駆動を停止する駆動制御手段を設けたところに特徴を有する。
【００１１】
この構成においては、軸受の長寿命化が図られ、モータの焼損や他の関連部品の破損を未然に防ぐことが可能となると共にコストの低廉化も図り得る。さらに、モータをインバータにより駆動するについて、欠相検知手段にて欠相を検出できて、インバータのパワースイッチング素子等の破損を防止することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＣＴスキャナに適用した一実施例につき図面を参照しながら説明する。図１には、電気的構成を示している。３相２００Ｖの電源１にはノイズフィルタ２を介してインバータ３が接続されている。このインバータ３は、Ｘ線管陽極駆動用のモータ４を駆動させるためのもので、直流出力の電圧を可変できる交流・直流変換回路、パワースイッチング素子を有するインバータ主回路等を有して構成されている。前記モータ４は、図示しないが、その回転子にＸ線管陽極が直結されており、その軸受としては流体軸受が用いられている。また、インバータ３の出力側には、例えば電流変換器からなる欠相検知手段５ａ，５ｂ，５ｃが設けられており、その検知信号は制御回路６に与えられるようになっている。また、モータ４の消費電力を測定するための電力変換器７を設けており、この電力変換器７は電流と電圧とを読み取ってモータ４の消費電力を測定するもので、その測定結果は電圧変換されて上記制御回路６に与えられる。
【００１３】
制御回路６はマイクロコンピュータを含んで構成されており、これは、正否判定手段としての機能を有するものであり、電力変換器７の消費電力測定結果（電圧レベル）をデジタル変換して、予め設定された基準範囲と比較して正常か異常かを判定するようになっている。この基準範囲は、モータ４が正常に回転しているときの電力に相当する電圧レベル（この場合１〜４Ｖの電圧範囲）に設定されている。モータ４がロックもしくは回転があまり立ち上がらない状況では消費電力が高いものであり、この場合、測定結果は上記基準範囲の上限４Ｖを超え、これをもって異常（モータロックによる異常）と判定する。また、測定結果が基準範囲の下限１Ｖを下回ると、何らかの異常として判定する。なお、制御回路６は、上記判定結果や欠相検知手段５ａ〜５ｃの検知結果を受け、これをＣＴスキャナのシステム側へ送信するようになっている。
【００１４】
また、制御回路６は、駆動制御手段としての機能も有しており、以下、これら手段を作用説明と共に説明する。
今、図２には、電源投入時におけるモータ４に印加する電圧の変化を示している。電源が投入されると、制御回路６は、まず２００Ｖを６秒間印加し、その後、通常駆動電圧（Ｘ線爆射がなされるところの駆動電圧）である１２０Ｖに切り替え、この切り替え時点から０．５秒経過したところで（時点ｔ１）、電力変換器７による測定結果に基づいてモータ４の回転状況を判定する。
【００１５】
すなわち、測定結果の電圧が基準範囲１〜４Ｖの範囲内にある時は正常（起動良好つまりモータの回転が良好に立ち上がっている）と判定し、その範囲外である時には異常（起動不良）と判定する。この異常判定の時には、再度電圧を２００Ｖに上げてこれを６秒保持し、その後１２０Ｖに切り替え、再度上記判定動作を行なう。ここでさらに異常が判定され続けるとすると、この電圧印加パターンおよび判定動作を４０分間繰り返す。正常が判定されると（時点ｔ２）、電圧を１００Ｖに落とす。
【００１６】
この状態では、図３に示すように、５秒間隔で電力変換器７による測定結果に基づいてモータ４の回転状況を判定するが、正常が判定されると、印加電圧は１００Ｖのままとする。異常が判定されると、前述と同様に印加電圧を２００Ｖに上げて６秒間保持し、その後１２０Ｖに切り替えて０．５後に再度正常か異常かを判断し、ここで正常に戻れば、再び１００Ｖに戻し、異常であればモータ４を停止する。
【００１７】
なお、上述の定常回転中にシステム側からＸ線爆射待機指令が制御回路６に与えられると、電圧が１２０Ｖに上げられてこの電圧でモータ６が駆動され、この後システム側でＸ線爆射が実行される。このＸ線爆射待機中は、例えば１秒間隔で、電力変換器７の測定結果を別の基準範囲と比較することにより正常・異常の判定を行なう。
一方、欠相検知手段５ａ〜５ｃのいずれかにより欠相が検知されると、制御回路６は、インバータ３のパワースイッチング素子をオフする。
【００１８】
このような実施例においては、Ｘ線管陽極の軸受手段として流体軸受を用いるから、軸受の長寿命化が図られる。この場合、流体軸受の流体が常温以下になると凝固してモータの回転がロックし、もしくはロックしそうな回転状況となるおそれがあるが、本実施例によれば、モータロックあるいはモータロックが発生しそうな状況を検出できて、モータ４の焼損や他の関連部品の破損を未然に防ぐことができる。すなわち、流体軸受における流体の凝固が始まると、モータ４の回転速度が減少してゆく。このときモータ４の消費電力が通常よりも大きくなる。従って、本実施例においては、モータ４の消費電力を測定する電力変換器７を設けると共に、この電力変換器７による測定結果により正常か異常か判定する正否判定手段としての制御回路６を設けているので、このモータ４の消費電力の測定結果をもってモータ４のロックもしくはロックしそうな回転速度状態であるか否かを検出することができる。従って、モータ４の焼損や他の関連部品の破損を未然に防ぐことができる。
しかも、本実施例によれば、上記電力変換器７は、電流および電圧を読み取る機器であるからコストも安く、例えばロータリーエンコーダの回転検出手段を用いる場合と違って、コストの低廉化が図れる。
【００１９】
ところで、Ｘ線管陽極（モータ４）の起動時には、流体軸受の流体が凝固しがちであり、モータ４起動時に通常駆動電圧を印加したのでは、モータ４がロックすることがある。しかるに本実施例によれば、モータ４の起動時に該モータ４に通常駆動電圧より高い電圧を一定時間（６秒間）印加することで、モータ４がロックすることなく起動することが可能となる。そして、その後通常駆動電圧を印加し、この通常駆動電圧印加時に正否判定手段たる制御回路６により正常か異常かを判定するから、Ｘ線管陽極の起動が良好になされたか否かを判断できる。この判定が異常であるときには、再度、電圧印加パターンおよび判定動作を一定回数繰り返すから、Ｘ線管陽極の起動が最初に失敗してもそれ以降に起動を成功させることが可能となる。
【００２０】
さらにまた本実施例によれば、Ｘ線爆射時およびＸ線爆射待機中以外の時にモータ４を連続駆動するから、流体軸受部分を予熱しておくことが可能で、モータ４のロックが防止され、Ｘ線管陽極が良好に起動するようになる。この場合、通常駆動電圧より低い電圧でモータを駆動するから、消費電力も少なくて済む。
【００２１】
しかも本実施例によれば、欠相検知手段５ａ〜５ｃのいずれかにより欠相が検知されると、制御回路６は、インバータ３のパワースイッチング素子をオフするから、インバータ３のパワースイッチング素子等の破損を防止することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、次の効果を得ることができる。
請求項１の発明によれば、軸受ひいては装置全体の長寿命化を図ることができ、しかもモータロックあるいはモータロックが発生しそうな状況であるか否かを検出することができ、モータの焼損や他の関連部品の破損を未然に防ぐことが可能となる。しかもコストの低廉化も図ることができる。さらに、Ｘ線管陽極の起動が最初に失敗してもそれ以降に起動を成功させることが可能となる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、Ｘ線爆射時およびＸ線爆射待機中以外の時にモータを連続駆動するから、流体軸受部分を予熱しておくことができ、モータロックが防止され、Ｘ線管陽極を良好に起動でき、この場合、通常駆動電圧より低い電圧でモータを駆動するから、消費電力も少なくて済む。
【００２４】
請求項３の発明によれば、軸受ひいては装置全体の長寿命化を図ることができ、しかもモータロックあるいはモータロックが発生しそうな状況であるか否かを検出することができ、モータの焼損や他の関連部品の破損を未然に防ぐことが可能となる。しかもコストの低廉化も図ることができる。さらに、モータをインバータにより駆動するについて、欠相検知手段にて欠相を検出できて、インバータのパワースイッチング素子等の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成のブロック図
【図２】起動時における電圧制御と正常・異常の判定結果との関係を示すタイムチャート
【図３】起動後における電圧制御と正常・異常の判定結果との関係を示すタイムチャート
【符号の説明】
３はインバータ、４はモータ、５ａ〜５ｃは欠相検知手段、６は制御回路（正否判定手段、駆動制御手段）、７は電力変換器を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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