JP4530452B2

JP4530452B2 - X-ray CT system

Info

Publication number: JP4530452B2
Application number: JP30861299A
Authority: JP
Inventors: 克典祐安; 祥司高村; 一成橘
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP2001120536A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線を検出するＸ線検出器とを対向した状態で両者を、または、Ｘ線管を回転枠に取り付け、この回転枠を被検体の周りを回転させて被検体の断層面の投影データを収集する形式のＸ線ＣＴ装置に係り、特には、回転枠の回転駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線ＣＴ装置は、図２に示すように、不図示の主枠（ガントリ）にベアリングを介して回転自在に支持されたリング型の回転枠１に大径のプーリ（大径プーリ）２が取り付けられており、この大径プーリ２とモータ4の回転軸に取り付けられた小径のプーリ（小径プーリ）５との間に伝動ベルト６が架け渡されている。なお、モータとしては、通常、サーボモータが使用されている。
【０００３】
回転枠１を駆動制御するＣＰＵ７からの回転制御指令信号がサーボコントローラ８を介してサーボドライバ９に与えられると、サーボモータ４が回転し、その回転軸に取り付けられた小径プーリ５が回転する。この小径プーリ５の回転は、伝動ベルト６を介して回転枠１に固定またはそれと一体の大径プーリ２に伝達され、回転枠１が回転する。サーボモータ４の回転速度（回転数）は、タコジェネレータ10で検出され、サーボコントローラ８に入力される。サーボコントローラ８はＣＰＵ７からの回転制御指令信号との差に基づいて制御信号を定め、これをサーボドライバ９を通じて、サーボモータ４に与え、ＣＰＵ７の制御指令信号に従って回転枠１の回転制御を行う。
【０００４】
なお、回転枠１には、第３世代のＸ線ＣＴ装置では、ファンビームＸ線を被検体に照射するＸ線管と被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とが互いに対向する状態に配置されており、第４世代のＸ線ＣＴ装置にあっては、Ｘ線管のみが設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような回転制御機構を有するＸ線ＣＴ装置においては、停電でない正常時には、サーボモータ４、ＣＰＵ７、サーボコントローラ８、サーボドライバ９、コジェネレータ10で形成されるサーボ系によるサーボ制御でもって、サーボモータ（回転枠）の停止状態からの加速−データ収集時の定速回転−減速−サーボモータ４のブレーキ３による機械的拘束による停止（回転枠１の停止）、の一連の制御がＣＰＵ７の制御指令信号にしたがって行われる。なお、ブレーキとしては、通常、電流の遮断（オフ）でサーボモータの回転を拘束するオフブレーキが使用されている。
【０００６】
しかしながら、サーボモータ４の回転中に停電事故が発生すると、サーボ系のサーボ制御によるサーボモータ４の減速制御が機能せず、即ブレーキ３がサーボモータ４の回転を機械的に拘束することになるので、駆動系のサーボモータ４に付属するブレーキ３を破損、ないし、破壊させる、という問題がある。
すなわち、回転枠１はそれ自体でも重いが、それにＸ線管、Ｘ線検出器等が搭載されているためにかなりの重量となり、それの回転による慣性モーメントも非常に大なものとなる。
【０００７】
そのために、サーボモータ４（回転枠１）の回転中に停電事故が発生すると、サーボ系のサーボ制御による減速制御が行えず、回転中のサーボモータ４の回転をブレーキで３が機械的に拘束され、回転枠１の慣性モーメントによる大きな回転エネルギーが伝動ベルト６を介して小径プーリ５に伝達されることになる。
伝動ベルト６は、大径プーリ２とサーボモータ４の回転軸に取り付けられた小径プーリ５間に直に架け渡されているので、図示のように小径プーリ５の伝動ベルトに対する接触角度θ１が大きく、これにより両者の摩擦抵抗が大きいことから、回転枠１の慣性モーメントによる大きな回転エネルギーが伝動ベルト６を介して小径プーリ５伝達され、この大きな全てのエネルギーをサーボモータ４の回転を機械的に拘束して停止させるブレーキ３が受けることになる。
【０００８】
大重量の回転枠１の慣性モーメントによる回転エネルギーは、膨大であり、そのためにブレーキ３を破壊させてしまうことになり、撮像時間の短縮化のために回転枠の高速回転が求められていることから、ますます回転枠１の惰性回転で生じる慣性モーメントが大くなる傾向にあり、ブレーキ３の破壊がより問題となる。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、回転枠の回転中に停電事故が発生してもモータの回転を停止させるブレーキを破損させる恐れのない回転駆動機構を備えたＸ線ＣＴ装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、回転枠と一体に回転する大径のプーリと、モータで駆動される小径のプーリとが伝動ベルトを介して連結され、前記モータの回転を機械的に拘束するブレーキを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記大径のプーリと小径のプーリとの間に、小径のプーリと伝動ベルトとの接触角度を小さくするアイドラープーリを介在させたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、小径のプーリのベルトに対する接触角度が小さくなろことから、摩擦抵抗が小さくなる。
したがって、回転枠の高速回転中に停電事故が発生し、回転枠、すなわち、モータの回転を機械的に拘束するブレーキがかかり、その状態で回転枠の惰性回転で生じる慣性モーメントによる大きな回転エネルギーが発生して、それが大径プーリと伝動ベルトを介して小径のプーリにかかっても、小径のプーリと伝動ベルトの間で滑りが生じ、この滑りで回転枠の慣性モーメントによる回転エネルギーが吸収されて、慣性モーメントによる大きな回転エネルギーの全てがブレーキにかかることがないので、それを破損させることがない。
【００１２】
なお、アイドラープーリは、小径のプーリの伝動ベルトに対する接触角度が、通常の回転時にモータで回転駆動される小径のプーリの回転力が伝動ベルトを介して大径のプーリに有効確実に伝達され、停電時のブレーキがかかった状態で、回転枠の高速惰性回転で生じる慣性モーメントによる大きな回転エネルギーが伝動ベルトを介して小径のプーリに伝達されても、小径プーリと伝動ベルトの間で滑りが生じてそれを吸収し、モータの回転を機械的に拘束してそれを停止させるブレーキが破損しない接触角度となる位置に配置される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は実施例に係るＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す模式図で、１はリング型の回転枠で、この回転枠１は不図示の主枠（ガントリ）にベアリングを介して回転自在に保持されている。
回転枠１には、Ｘ線管２０とＸ線検出器２１とが対向するように装着されている。Ｘ線管２０は扇型に広がったＸ線ビームを発生し、Ｘ線検出器２１はこの扇型のＸ線ビームが入射するように弧状に形成され、その長さ方向に検出器のセルが多数配列された多チャンネル検出器となっており、この各チャンネルの検出信号がデータ収集部２２に導かれる。データ収集部２２は、各チャンネルの検出信号を増幅するプリアンプやＡ／Ｄ変換器などから構成されている。
【００１４】
さらに、回転枠１には、Ｘ線管２０に高電圧を供給する高電圧装置を構成するインバータユニット２３とトランスボックス２４とが取り付けられており、高電圧装置への外部からの電力の供給や多チャンネル検出器の検出データの外部への取り出しは、周知のスリップリング機構等を介して行われる。また、回転枠１には、インバータユニット２３等を制御するコントロール基板２５やＸ線管２０を冷却する熱交換器２６も搭載されている。
回転枠１の外周に形成された、または、回転枠１にボルト等で固定された大径のプーリ（大径プーリ）２と、サーボモータ４の回転軸に固定された小径のプーリ（小径プーリ）５の間に、アイドラープーリ１１を介在させて伝動ベルトとしてのＶベルト６が架け渡されている。なお、サーボモータ４やアイドラープーリ１１は、回転枠１の回転範囲外の固定部（主枠）に配置されている。
【００１５】
また、アイドラープーリ１１は、小径プーリ５のＶベルト６に対する接触角度θが、通常の回転時にサーボモータ４で回転駆動される小径プーリ５の回転駆動力がＶベルト６を介して大径プーリ２に有効確実に伝達され、且つ、停電時のサーボモータ４にブレーキがかかった状態で、回転枠の高速惰性回転で生じる回転による慣性モーメントによる大きな回転エネルギーがＶベルト６を介して小径プーリ５に伝達されても、小径プーリ５と伝送ベルト６の間で滑りが生じてそれを吸収し、サーボモータ４の回転を機械的に拘束するブレーキ３が破損しない接触角度となる位置に配置されている。
なお、図中、３、７、８、９、１０は、図２と同様、それぞれブレーキ（オフブレーキ）、ＣＰＵ、サーボコントローラ、サーボドライバ、回転速度を検出するタコジェネレータである。
【００１６】
このような構成の回転駆動機構を有するＸ線ＣＴ装置において、回転枠１を駆動制御するＣＰＵ７からの回転制御指令信号がサーボコントローラ８を介してサーボドライバ９に与えられると、サーボモータ４が回転し、その回転軸に取り付けられた小径プーリ５が回転する。この小径プーリ５の回転は、Ｖベルト６を介して回転枠１に固定されている大径プーリ２に伝達され、回転枠１が回転する。サーボモータ４の回転速度（回転数）は、タコジェネレータ１０で検出され、サーボコントローラ８に入力される。サーボコントローラ８は、ＣＰＵ７からの回転制御指令信号との差に基づいて制御信号を定め、これをサーボドライバ９を通じて、サーボモータ４に与え、ＣＰＵ７の回転制御指令信号に従って回転枠１の回転制御を行う。
【００１７】
回転枠１の回転制御は、停止時の回転速度（回転数）ゼロからの加速−定速回転−減速−サーボモータ４のブレーキ３による機械的拘束による停止であり、通常時には、これらの一連の制御は、ＣＰＵ７、サーボコントローラ８、サーボドライバ９、ＤＣサーボモータ４、コジェネレータ１０で形成されるサーボ系によるサーボー制御で行われ、減速さたサーボモータ４、すなわち、回転枠１は、ブレーキ３でもって機械的に拘束されて停止状態にされる。
このように、通常時には、サーボ制御で減速停止された後にブレーキによる機械的拘束でもって停止状態とされることから、回転枠１は惰性回転しないので、小径プーリ５を介して回転エネルギがブレーキ３に作用せず、ブレーキ３が損傷することはない。
【００１８】
しかしながら、回転枠１の回転中に停電事故が発生すると、サーボ制御による減速制御が行われずに、停電で電流が遮断されることでオフブレーキ３が働き、サーボモータ４（回転枠１）の回転を機械的に拘束するので、回転枠１の惰性回転で生じる慣性モーメントによる大きな回転エネルギーがＶベルト６を介して小径プーリ５に伝達され、この大きなエネルギーの全てをブレーキ３が受けることになる。
【００１９】
しかし、実施例では、大径プーリ２と小径プーリ５との間にアイドラープーリ１１が介在されていることから、このアイドラープーリ１１の作用で、小径プーリ５のＶベルト６に対する接触角度θが、大径プーリ２とサーボモータ４の回転軸に取り付けられた小径プーリ５に直に伝動ベルトが架け渡された図２に示す従来の小径プーリの伝動ベルトに対する接触角度θ１よりも小さく（θ＜θ１）されているので、小径プーリ５とＶベルト６間の摩擦抵抗が小さくなる。
【００２０】
したがって、停電事故で回転枠１の惰性回転の惰性モーメントによる大きな回転エネルギーが作用すると、小径プーリ５とＶベルト６間で滑りが生じ、回転枠１の慣性回転で生じる惰性モーメントによる回転エネルギーが吸収されて、慣性モーメントによる大きな回転エネルギーの全てがブレーキ３にかかることがないので、それを破損させることがない。
【００２１】
なお、上記の実施例では、伝動ベルトとしてＶベルトを使用したが平ベルトであってもよい。
また、実施例では、サーボモータとそれの回転を止めるブレーキを別体としたが、ブレーキを内蔵するサーボモータであってもよい。
さらに、実施例では、回転枠にＸ線管とＸ線検出器の両者を対向して搭載した第３世代のＸ線ＣＴ装置に適用したが、本発明は、Ｘ線管のみを回転枠に搭載した第４世代のＸ線ＣＴ装置やＸ線検出器としてパネル型Ｘ線センサ等の２次元Ｘ線検出器を使用したコーンビームＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。
さらにまた、実施例では、回転枠を回転駆動するモータをサーボモータとしたが、ステッピングモータ等他の電動モータであってもよく、また、それの回転制御もサーボ制御ではなく、プログラム制御等他の制御方式であってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線管等を搭載する回転枠の回転中に停電事故が発生しても、回転枠の駆動機構のブレーキを破損させることのないＸ線ＣＴ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す模式図である。
【図２】従来のＸ線ＣＴ装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１：回転枠２：大径プーリ
３：ブレーキ４：ＤＣサーボモータ
５：小径プーリ６：Ｖベルト（伝動ベルト）
７：ＣＰＵ８：サーボコントローラ
９：サーボドライバ１０：タコジェネレータ
１１：アイドラープーリ２０：Ｘ線管
２１：Ｘ線検出器[0001]
[Industrial application fields]
In the present invention, an X-ray tube for X-ray irradiation and an X-ray detector for detecting transmitted X-rays are opposed to each other, or the X-ray tube is attached to a rotating frame, and the rotating frame is attached to a subject. The present invention relates to an X-ray CT apparatus that rotates around and collects projection data of a tomographic plane of a subject, and particularly relates to a rotation drive mechanism of a rotary frame.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 2, a conventional X-ray CT apparatus has a large-diameter pulley (large-diameter pulley) in a ring-type rotary frame 1 that is rotatably supported by a main frame (gantry) (not shown) via a bearing. 2 is attached, and a transmission belt 6 is stretched between the large-diameter pulley 2 and a small-diameter pulley (small-diameter pulley) 5 attached to the rotating shaft of the motor 4. A servo motor is usually used as the motor.
[0003]
When a rotation control command signal from the CPU 7 that drives and controls the rotating frame 1 is given to the servo driver 9 via the servo controller 8, the servo motor 4 rotates and the small-diameter pulley 5 attached to the rotating shaft rotates. The rotation of the small-diameter pulley 5 is transmitted to the large-diameter pulley 2 that is fixed to or integrated with the rotary frame 1 via the transmission belt 6, and the rotary frame 1 rotates. The rotation speed (number of rotations) of the servo motor 4 is detected by the tacho generator 10 and input to the servo controller 8. The servo controller 8 determines a control signal based on the difference from the rotation control command signal from the CPU 7, gives it to the servo motor 4 through the servo driver 9, and controls the rotation of the rotary frame 1 according to the control command signal from the CPU 7.
[0004]
In the third generation X-ray CT apparatus, an X-ray tube that irradiates a subject with fan beam X-rays and an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject face each other in the rotary frame 1. In the fourth generation X-ray CT apparatus, only the X-ray tube is provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In an X-ray CT apparatus having such a rotation control mechanism, a servo control by a servo system formed by a servo motor 4, a CPU 7, a servo controller 8, a servo driver 9, and a co-generator 10 is performed in a normal state without a power failure. The CPU 7 controls a series of control of acceleration from the stop state of the motor (rotating frame) -constant speed rotation at the time of data collection-deceleration-stop by mechanical restraint by the brake 3 of the servo motor 4 (stop of the rotating frame 1). This is performed according to the command signal. As the brake, an off-brake that restricts the rotation of the servo motor by interrupting (off) the current is usually used.
[0006]
However, when a power failure occurs while the servo motor 4 is rotating, the deceleration control of the servo motor 4 by the servo control of the servo system does not function, and the brake 3 mechanically restrains the rotation of the servo motor 4 immediately. Therefore, there is a problem that the brake 3 attached to the servomotor 4 of the drive system is damaged or destroyed.
That is, the rotary frame 1 is heavy by itself, but it is considerably heavy because an X-ray tube, an X-ray detector, and the like are mounted thereon, and the moment of inertia due to the rotation thereof is very large.
[0007]
For this reason, if a power failure occurs while the servo motor 4 (rotating frame 1) is rotating, deceleration control by servo control of the servo system cannot be performed, and the rotation of the rotating servo motor 4 is mechanically constrained by a brake. Thus, large rotational energy due to the moment of inertia of the rotary frame 1 is transmitted to the small-diameter pulley 5 via the transmission belt 6.
Since the transmission belt 6 is directly stretched between the large-diameter pulley 2 and the small-diameter pulley 5 attached to the rotating shaft of the servo motor 4, the contact angle θ1 of the small-diameter pulley 5 with respect to the transmission belt is large as shown in the figure. Since the frictional resistance between them is large, a large rotational energy due to the moment of inertia of the rotating frame 1 is transmitted to the small-diameter pulley 5 via the transmission belt 6, and all of this large energy is mechanically transmitted to the servo motor 4. The brake 3 that is restrained and stopped is received.
[0008]
The rotational energy due to the moment of inertia of the heavy-weight rotating frame 1 is enormous, which causes the brake 3 to be destroyed, and high-speed rotation of the rotating frame is required to shorten the imaging time. Therefore, the moment of inertia generated by the inertial rotation of the rotating frame 1 tends to increase, and the breakage of the brake 3 becomes more problematic.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a rotation drive mechanism that does not cause damage to a brake that stops rotation of a motor even if a power failure occurs during rotation of the rotation frame. An object is to provide an X-ray CT apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an X-ray CT apparatus according to the present invention includes a large-diameter pulley that rotates integrally with a rotary frame and a small-diameter pulley that is driven by a motor connected via a transmission belt . An X-ray CT apparatus having a brake that mechanically restrains rotation , wherein an idler pulley that reduces a contact angle between a small-diameter pulley and a transmission belt is interposed between the large-diameter pulley and the small-diameter pulley. It is characterized by that.
[0011]
According to such a configuration, the contact angle of the small-diameter pulley with respect to the belt is reduced, so that the frictional resistance is reduced.
Therefore, a power outage accident occurs during high-speed rotation of the rotating frame, and a brake that mechanically restrains the rotation of the rotating frame, i.e., the motor, is applied, and in that state, large rotational energy due to inertial moment generated by inertial rotation of the rotating frame is applied. Even if it occurs and is applied to a small-diameter pulley via a large-diameter pulley and a transmission belt, slip occurs between the small-diameter pulley and the transmission belt, and this slip absorbs rotational energy due to the moment of inertia of the rotating frame. In addition, since all of the large rotational energy due to the moment of inertia is not applied to the brake, it is not damaged.
[0012]
In the idler pulley, the contact angle of the small-diameter pulley with respect to the transmission belt is such that the rotational force of the small-diameter pulley that is rotated by a motor during normal rotation is effectively transmitted to the large-diameter pulley via the transmission belt, Even if large rotational energy due to the moment of inertia generated by high-speed inertial rotation of the rotating frame is transmitted to the small-diameter pulley via the transmission belt in the state where the brake is applied during a power failure, slip occurs between the small-diameter pulley and the transmission belt. The brake that absorbs it and mechanically restrains the rotation of the motor to stop the brake is disposed at a position where the contact angle does not break.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment. Reference numeral 1 denotes a ring-type rotary frame, and the rotary frame 1 rotates via a bearing on a main frame (gantry) (not shown). It is held freely.
An X-ray tube 20 and an X-ray detector 21 are mounted on the rotary frame 1 so as to face each other. The X-ray tube 20 generates a fan-shaped X-ray beam, and the X-ray detector 21 is formed in an arc shape so that the fan-shaped X-ray beam is incident thereon. The multi-channel detectors are arranged in a large number, and the detection signals of the respective channels are guided to the data collection unit 22. The data collection unit 22 includes a preamplifier and an A / D converter that amplifies the detection signal of each channel.
[0014]
Further, the rotary frame 1 is provided with an inverter unit 23 and a transformer box 24 that constitute a high voltage device for supplying a high voltage to the X-ray tube 20, The detection data of the multi-channel detector is taken out through a known slip ring mechanism or the like. The rotary frame 1 is also equipped with a control board 25 that controls the inverter unit 23 and the like, and a heat exchanger 26 that cools the X-ray tube 20.
A large-diameter pulley (large-diameter pulley) 2 formed on the outer periphery of the rotary frame 1 or fixed to the rotary frame 1 with a bolt or the like, and a small-diameter pulley (small-diameter pulley) fixed to the rotary shaft of the servo motor 4 ) 5, a V-belt 6 as a transmission belt is laid across an idler pulley 11. The servo motor 4 and the idler pulley 11 are arranged in a fixed portion (main frame) outside the rotation range of the rotary frame 1.
[0015]
The idler pulley 11 has a contact angle θ with respect to the V-belt 6 of the small-diameter pulley 5 such that the rotational driving force of the small-diameter pulley 5 that is driven to rotate by the servo motor 4 during normal rotation is transmitted via the V-belt 6 to the large-diameter pulley 2. In the state where the servo motor 4 is effectively and reliably transmitted and the brake is applied to the servo motor 4 at the time of a power failure, a large rotational energy due to the inertia moment due to the rotation generated by the high-speed inertial rotation of the rotating frame is transmitted to the small-diameter pulley 5 via the V-belt 6. Even if transmitted, slip occurs between the small-diameter pulley 5 and the transmission belt 6 to absorb the slip, and the brake 3 that mechanically restrains the rotation of the servo motor 4 is disposed at a position where the contact angle does not break. .
In the figure, reference numerals 3, 7, 8, 9, and 10 denote a brake (off brake), a CPU, a servo controller, a servo driver, and a tachometer that detects a rotation speed, respectively, as in FIG.
[0016]
In the X-ray CT apparatus having the rotation driving mechanism having such a configuration, when a rotation control command signal from the CPU 7 that drives and controls the rotating frame 1 is given to the servo driver 9 via the servo controller 8, the servo motor 4 rotates. Then, the small-diameter pulley 5 attached to the rotating shaft rotates. The rotation of the small-diameter pulley 5 is transmitted to the large-diameter pulley 2 fixed to the rotary frame 1 via the V-belt 6, and the rotary frame 1 rotates. The rotation speed (number of rotations) of the servo motor 4 is detected by the tacho generator 10 and input to the servo controller 8. The servo controller 8 determines a control signal based on the difference from the rotation control command signal from the CPU 7, gives it to the servo motor 4 through the servo driver 9, and controls the rotation of the rotating frame 1 in accordance with the rotation control command signal from the CPU 7. Do.
[0017]
The rotation control of the rotary frame 1 is acceleration from constant speed (number of rotations) at the time of stop-constant speed rotation-deceleration-stop by mechanical restraint by the brake 3 of the servo motor 4. The control is performed by servo control by a servo system formed by the CPU 7, servo controller 8, servo driver 9, DC servo motor 4, and co-generator 10, and the decelerated servo motor 4, that is, the rotating frame 1, is brake 3 Thus, it is mechanically restrained and brought into a stopped state.
As described above, in a normal state, after being decelerated and stopped by the servo control, the rotating frame 1 is stopped due to mechanical restraint by the brake. The brake 3 is not damaged.
[0018]
However, if a power failure occurs while the rotating frame 1 is rotating, the deceleration control by the servo control is not performed, the current is interrupted by the power failure, the off brake 3 works, and the servo motor 4 (the rotating frame 1) rotates. Therefore, a large rotational energy due to the moment of inertia generated by the inertial rotation of the rotary frame 1 is transmitted to the small-diameter pulley 5 via the V-belt 6, and the brake 3 receives all of this large energy.
[0019]
However, in the embodiment, since the idler pulley 11 is interposed between the large-diameter pulley 2 and the small-diameter pulley 5, the contact angle θ of the small-diameter pulley 5 with respect to the V-belt 6 is caused by the action of the idler pulley 11. The contact angle θ1 of the conventional small-diameter pulley shown in FIG. 2 in which the transmission belt is directly stretched between the large-diameter pulley 2 and the small-diameter pulley 5 attached to the rotation shaft of the servomotor 4 is smaller than θ1 (θ <θ1). ), The frictional resistance between the small-diameter pulley 5 and the V-belt 6 is reduced.
[0020]
Therefore, when a large rotational energy due to the inertial moment of inertial rotation of the rotating frame 1 acts due to a power failure, slip occurs between the small-diameter pulley 5 and the V-belt 6, and the rotational energy due to the inertial moment generated by the inertial rotation of the rotating frame 1 is absorbed. Since all of the large rotational energy due to the moment of inertia is not applied to the brake 3, it is not damaged.
[0021]
In the above embodiment, the V belt is used as the transmission belt, but a flat belt may be used.
In the embodiment, the servo motor and the brake for stopping the rotation of the servo motor are separated from each other. However, a servo motor having a built-in brake may be used.
Furthermore, in the embodiment, the present invention is applied to the third generation X-ray CT apparatus in which both the X-ray tube and the X-ray detector are mounted facing each other on the rotating frame, but the present invention uses only the X-ray tube as the rotating frame. The present invention can also be applied to a fourth-generation X-ray CT apparatus mounted and a cone beam X-ray CT apparatus using a two-dimensional X-ray detector such as a panel X-ray sensor as an X-ray detector.
Furthermore, in the embodiment, the motor that rotationally drives the rotary frame is a servo motor. However, other electric motors such as a stepping motor may be used, and the rotation control thereof is not servo control but program control, etc. This control method may be used.
[0022]
【The invention's effect】
According to the X-ray CT apparatus of the present invention, there is provided an X-ray CT apparatus that does not damage the brake of the drive mechanism of the rotating frame even if a power failure accident occurs during rotation of the rotating frame on which the X-ray tube or the like is mounted. can get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional X-ray CT apparatus.
[Explanation of symbols]
1: Rotating frame 2: Large diameter pulley 3: Brake 4: DC servo motor 5: Small diameter pulley 6: V belt (power transmission belt)
7: CPU 8: Servo controller 9: Servo driver 10: Tacho generator 11: Idler pulley 20: X-ray tube 21: X-ray detector

Claims

At least a large-diameter pulley that rotates integrally with a rotary frame that holds the X-ray tube and a small-diameter pulley that is driven by a motor are connected via a transmission belt, and a brake that mechanically restrains the rotation of the motor is provided. An X-ray CT apparatus comprising an idler pulley for reducing a contact angle between a small-diameter pulley and a transmission belt between the large-diameter pulley and the small-diameter pulley. apparatus.