KR20050004040A

KR20050004040A - 이미징 장치용 구동 시스템

Info

Publication number: KR20050004040A
Application number: KR1020040050296A
Authority: KR
Inventors: 시몬스존엠
Original assignee: 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2005-01-12
Also published as: CN1576646A; US7052421B2; DE602004019727D1; EP1493388A1; US20050003914A1; CN100458225C; EP1493388B1; KR101070100B1; JP2005021692A; JP4441341B2

Abstract

본 발명은 만곡형 아암(22)을 구비하는 타입의 이미징 장치(10)용 구동 시스템을 제공한다. 이 구동 시스템은 상기 만곡형 아암(22)을 결합 지지하는 캐리어(18)를 구비하며, 그리하여 상기 만곡형 아암(22)이 상기 캐리어(18)를 따라 이동될 수 있다. 이 구동 시스템은 캐리어(18)를 통해 연장하여 만곡형 아암(22)의 주연부 둘레에 고정되는 벨트(42)를 구비한다. 이 구동 시스템은 벨트(42)를 수용 및 구동하여 만곡형 아암(22)을 캐리어(18)에 대해 이동시킨다. 이 구동 시스템은 캐리어(18)에 대해 벨트(42)의 텐션을 증가시키는 방향으로 이동하도록, 그리고 캐리어(18)에 대해 벨트(42)의 텐션을 감소시키는 방향으로 이동하도록 구성된 텐셔닝 기구를 포함한다.

Description

이미징 장치용 구동 시스템{BELT TENSIONING SYSTEM FOR USE WITH A MOTORIZED MOBILE C-ARM}

본 발명은 벨트를 텐션하는 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 특정 실시예는 벨트의 텐션을 증가시키기 위해 이동식 C-아암(arm)상에 벨트를 결합시키는 피봇 플레이트에 관한 것이다.

의료 행위전 및 행위중에, 의료 행위자는 여러 상이한 방향에서 환자 신체를 포착한 상이한 이미지가 필요할 수 있다. 이미징 장치가 고정되어 이동 불가능한 경우에, 특정 방향에서는 이미지를 효과적으로 포착하는 것이 어려울 때가 있다. 따라서, 이미징 장치는 C-아암 이미징 장치로 알려진 대형의 이동식 구조체상에 장착된다. C-아암 이미징 장치는 통상적으로 이동식 지지 구조체, 캐리어 및 만곡된 C자형 위치설정 아암(또는 C-아암)을 포함한다. 캐리어는 지지 구조체상에 장착되고, 다음으로 C-아암이 캐리어에 슬라이드 가능하게 장착된다. C-아암의 말단부중 하나에는 이미징 소스가 위치하며, 다른 말단부에는 이미징 리시버가 위치한다. C-아암 이미징 장치는 이미징 소스와 이미징 리시버 사이에 환자가 위치되도록 여러 상이한 방향으로 환자를 둘레를 이동 및 회전할 수 있다. 그리하여, C-아암 이미징 장치 조작자가 환자의 이미지를 포착할 수 있다.

C-아암은 통상적으로 적어도 2가지 방법으로 환자 둘레를 회전할 수 있다. 지지 구조체는 캐리어에 연결된 회전 아암을 포함한다. C-아암은 캐리어상의 롤러를 포착하는 그 외주연부를 따라 트랙을 구비하며, 그리하여 롤러를 따라 이동 가능하게 캐리어에 유지된다. 대형 벨트가 캐리어로부터 C-아암의 아암 주위로 연장된다. 회전 아암은 회전축을 중심으로 회전하며, 그리하여 C-아암도 또한 회전축을 중심으로 회전한다. 이것은 C-아암의 로테이셔널 회전(rotational rotation)으로 알려져 있다. 또한, C-아암은 캐리어를 따라 이동 또는 회전하도록, 벨트를 이동시킴으로써 횡축을 중심으로 C-아암의 평면을 따라 회전될 수 있다. 이는 C-아암의 궤도 회전(orbital rotation)으로 알려져 있다. 적어도 2개의 다른 축을 중심으로 회전 가능하기 때문에, 환자를 중심으로 여러 상이한 방향에 위치되어, 소망하는 여러 방향에서 이미지를 포착할 수 있다. 따라서, C-아암 이미징 장치는 의료 행위전 및 행위동안 환자의 이미지를 포착하는데 있어서 효율성과 용이성을 크게 증가시킨다.

그러나, 종래의 가동식 C-아암 이미징 장치는 많은 단점을 갖고 있다. 첫째, 많은 C-아암이 궤도 또는 로테이셔널 회전중 하나에 대해서 수동으로만 이동될 수 있다. 즉, 조작자는 수동으로 브레이크를 해제하고 C-아암을 조종하여, C-아암을 소망 위치로 이동시켜야 한다. 다음으로, 조작자는 C-아암이 소망 위치에 도달하면 수동으로 C-아암의 이동을 중단시키고, C-아암을 제 위치에 고정하기 위해 브레이크를 작동시킨다. C-아암의 위치를 조절하는 이러한 방법은 의료 행위를 수행하는 자가 C-아암도 조종해야 하는 경우에 특히 어렵고 시간이 많이 소요될 수 있다. 또한, C-아암의 위치를 조절하는 이러한 방법은 조작자에 의해 또는 인간의 실수에 의해 야기되는 다른 여러 문제로 인해 부정확한 위치 설정을 초래할 수 있다.

일부 종래의 C-아암은 C-아암에 연결된 구동 트레인을 구비하며, 그리하여 조작자는 구동 트레인을 사용하여 C-아암을 기계적으로 구동하여 캐리어를 중심으로 궤도 회전시킬 수 있다. 따라서, 조작자는 구동 트레인에 전기 접속된 조작 조이스틱에 의해 C-아암의 이동을 제어할 수 있다. 그러나, 그러한 구동 트레인을 포함하는 C-아암 이미징 장치는 사용을 위해 방 밖으로 나올 수 없는 대형의 고정식 장치인 경우가 있다. 또한, 구동 트레인은 C-아암과 함께 이동할 수 없는 고정된 위치에 있으며, 따라서 공간을 차지하고, C-아암의 조작에 방해가 된다. 또한, 구동 트레인을 포함하는 다른 가동식 C-아암도 존재하지만, 이들 C-아암은 C-아암을 구동하는데 벨트를 이용하지 않는다.

종래의 C-아암 이미징 장치와 관련된 다른 문제는 C-아암 및 구동 트레인과 결합한 벨트의 텐션을 유지하는 것이다. 조작자가 벨트를 효과적으로 이동시킬 수 있고 따라서 C-아암이 궤도 회전하도록 하기 위해, 벨트는 C-아암 및 캐리어 둘레에 텐션된다. 벨트가 적절히 텐션되지 않으면, 벨트는 C-아암의 말단부와 결합하는 것이 지연될 수 있다. 또한, 구동 트레인을 포함하는 C-아암에 있어서, 벨트가 적절히 텐션되지 않으면, 구동 트레인이 벨트와 완전히 결합하지 않거나, 벨트가 구동 트레인의 회전 풀리 둘레에 느슨하게 위치할 수 있다.

따라서, 종래의 여러 C-아암은 C-아암 둘레에 벨트를 텐션하기 위해 C-아암의 제 1 말단부에 위치된 텐션 시스템 또는 스프링을 포함하며, 이것은 저항력 있게 벨트와 결합하며, C-아암으로부터 벨트를 밀어낸다. C-아암은 C-아암의 대향하는 제 2 말단부에 반드시 스프링을 포함하지는 않는다. 스프링은 C-아암의 제 1 단부에만 위치하기 때문에, 벨트의 텐션은 제 1 단부로부터 멀어질수록 감소한다. C-아암이 구동 트레인을 포함하는 경우, 구동 트레인은 C-아암의 양 단부 사이에 벨트를 결합시킨다. 따라서, 벨트의 텐션은 벨트가 구동 트레인에 연결된 양측에서 상이하다. 예를 들어, 구동 트레인으로부터 제 2 말단부까지 연장되는 벨트의 섹션은 구동 트레인으로부터 제 1 말단부까지 연장되는 벨트의 섹션만큼 텐션되지 않는다. 제 2 말단부와 구동 트레인 사이의 증가된 슬랙(slack)으로 인하여, 조작자가 제 2 말단부를 구동 트레인을 향해 회전시키려하는 경우, C-아암의 회전이 지연될 수 있다.

또한, C-아암의 일 단부 또는 양 단부에 텐션 시스템을 위치시키는 것은 공간을 차지하므로, 이러한 텐션 시스템은 C-아암의 가동성을 제한하거나, 조작자 또는 의료 행위를 수행하는 것을 방해할 수 있다.

따라서, C-아암을 이동시키는데 사용되는 벨트를 위한 개선된 텐션 및 구동 시스템에 대한 필요가 존재한다.

본 발명의 특정 실시예는 만곡형 아암을 구비하는 유형의 이미징 장치용 구동 시스템을 포함한다. 구동 시스템은 만곡형 아암이 캐리어를 따라 이동될 수 있도록 만곡형 아암과 결합하여 지지하는 캐리어를 포함한다. 구동 시스템은 캐리어를 통해 연장되어 만곡형 아암의 주연부 둘레에 고정된 벨트를 포함한다. 구동 시스템은 벨트를 수용 및 구동함으로써 캐리어에 대해 만곡형 아암을 이동시킨다. 구동 시스템은 벨트상의 텐션을 증가시키는 방향으로 캐리어에 대해 이동하고, 벨트상의 텐션을 감소시키는 방향으로 캐리어에 대해 이동하도록 구성된 텐셔닝 기구를 포함한다.

본 발명의 특정 실시예는 구동 시스템을 포함한다. 구동 시스템은 이동식 만곡형 아암과, 이 만곡형 아암에 결합하는 캐리어를 포함한다. 캐리어에는 스프링 기구가 연결된다. 구동 시스템은 캐리어를 통해 연장되고, 만곡형 아암의 외주부 둘레에 고정된 벨트를 포함한다. 구동 시스템은 캐리어를 중심으로 피봇하도록 구성되어 있다. 구동 시스템은 벨트를 수용하여 구동함으로써, 캐리어에 대해 만곡형 아암을 이동시킨다. 구동 시스템은 결합 피이스를 수용하도록 구성되며, 결합 피이스는 스프링 기구와 결합한다. 스프링 기구는 구동 시스템이 만곡형 아암으로부터 끌려나오고 벨트가 만곡형 아암 둘레의 텐션을 증가시키는 방향으로 구동 시스템이 피봇하도록 결합 피이스에 저항한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 이동식 이미징 장치의 측면 사시도,

도 2는 도 1의 이동식 이미징 장치의 후방 사시도,

도 3은 구동 트레인이 노출되어 있고 C-아암이 제거된 상태인 도 1의 이미징 장치의 측면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 구동 트레인의 평면 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 C-아암 캐리어 및 구동 트레인의 절결 사시도,

도 6은 도 2의 구동 트레인의 후방 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 이동식 이미징 장치 18 : 캐리어

22 : 만곡형 아암 26 : 이미징 리시버

30 : 이미징 소스 34 : 구동 트레인

42 : 벨트 98 : 풀리

본 발명의 특정 실시예에 대한 이하의 상세한 설명뿐만 아니라 상술한 요약은 첨부된 도면을 참조함으로써 보다 잘 이해될 것이다. 본 발명을 설명하기 위한 목적으로, 도면에는 특정 실시예가 개시되어 있다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 구성 및 수단에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 이동식 이미징 장치(10)의 측면사시도이다. 이 이미징 장치(10)은 이동식 지지 구조체(14), 캐리어(18) 및 만곡형 위치설정 아암(C-아암으로 도시됨)(22)을 포함한다. 만곡형 아암(22)은 C-아암으로 도시되어 있지만, 아암(22)은 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 아암(22)은 나선형일 수 있다. 이동식지지 구조체는 휠(16)을 구비하며, 이것은 전체 이미징 장치(10)가 이동할 수 있도록 한다. C-아암(22)은 반원형이며, 제 1 말단부(25)에 이미징 리시버(26)를, 제 2 말단부(27)에 이미징 소스(30)를 구비한다. 비한정적인 예를 들어, 이미징 소스(30)는 엑스레이 소스일 수 있다. 대안적으로, C-아암(22)은 예를 들어 나선형과 같은 다른 형상을 가질 수 있다. 캐리어(18)상에는 부분적으로 덮여있는 구동 트레인(34)이 장착된다.

도 3은 구동 트레인(34)이 노출되어 있고 C-아암(22)(도 1)이 제거된 상태인 도 1의 이미징 장치(10)의 부분 측면도이다. 이동식 지지 구조체(14)는 캐리어(18)까지 연장되는 회전 너클(20)을 포함한다. 이 회전 너클(20)은 전체 C-아암(22)이 종축(24)을 중심으로 회전되도록 종축(24)을 중심으로 수동으로 회전될 수 있다. 대안적으로, 회전 너클(20)은 전기 모터(도시되지 않음) 등의 모터에 의해 구동될 수 있다. 모터는 조이스틱 등의 제어 장치(도시되지 않음)에 전기 접속되며, 조작자는 조이스틱을 이용하여 회전 너클(20)의 운동을 제어할 수 있다.

도 2는 도 1의 이동식 이미징 장치(10)의 후방 사시도이다. C-아암(22)은 캐리어(18)에 운동 가능하게 장착된다. 벨트(42)가 구동 트레인(22)으로부터 캐리어(18)를 통해 C-아암(22)의 외주연부 둘레로 연장되며, C-아암(22)의 각 말단부(25, 27)에 연결된다. 또는, 벨트(42)는 C-아암(22)의 내주연부 둘레로 연장될 수 있다. 또는, 벨트(42)는 말단부(25, 27)뿐만 아니라 어떠한 수의 상이한 지점에서도 C-아암(22)에 연결될 수 있다.

도 1을 참조하면, 조작자는 구동 트레인(34)에 연결된 버튼 또는 스위치를 눌러 구동 트레인(34)을 작동시켜, 구동 트레인(34)을 벨트(42)(도 2)에 결합시키고, 캐리어(18)를 따라 화살표(A 또는 B)의 방향으로 C-아암(22)을 궤도 회전시킬 수 있다. 대안적으로, 구동 트레인(34)은 조이스틱 등의 전자 제어 장치(도시되지 않음)에 전기 접속되며, 조작자가 조이스틱을 이용하여 C-아암(22)의 운동을 제어할 수 있다.

작동에 있어서, 조작자는 이동식 이미징 장치(10)를 굴려 환자에 접근시킬 수 있다. 조작자는 회전 너클(20)(도 3)의 종축을 중심으로 C-아암(22)을 회전시켜 환자 둘레에 C-아암(22)을 위치시킬 수 있다. 조작자는 또한 캐리어(18)를 따라, 그리고 환자를 중심으로 화살표(A 또는 B) 방향으로 C-아암(22)을 궤도 회전시키기 위해, 구동 트레인(34)을 작동시킬 수 있다. 조작자는 환자가 이미징 소스(30)와 이미징 리시버(26) 사이에 위치하도록 환자 둘레에 C-아암(22)을 위치시키기 위해 벨트(42)(도 2)를 따라 C-아암(22)을 궤도 회전시킬 수 있다. 조작자는 환자의 이미지(또는 일련의 이미지)를 포착할 수 있고, 그후 C-아암(22)을 환자로부터 멀리 이동시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 구동 트레인(34)은 편평한 기판형 플레이트(38)상에 장착되어 있다. 또는, 플레이트(38)는 다양한 형상 또는 두께를 가질 수 있다. 플레이트(38)는 캐리어(18)의 배면(37)으로부터 연장되는 푸트(foot)(50)에 핀(46)으로연결되며, 그리하여 플레이트(38)는 핀(46)을 중심으로 화살표(C, D) 방향으로 회전할 수 있다. 벨트(42)는 캐리어(18)의 배면(37)으로부터 캐리어(28)의 내측면(39)까지 캐리어(18)를 따라 중간에 위치된 구멍(도시되지 않음)을 통해 연장되어 C-아암(22)과 결합한다(도 1). 캐리어(18)는 구멍의 일측상의 상부(58) 및 구멍의 다른 측상의 하부(62)를 구비한다. 상부 및 하부(58, 62)는 각각 구멍에 근접한 아이들러 휠(52)을 구비한다. 벨트(42)는 아이들러 휠(52) 둘레로 연장되며, 아이들어 휠(52)은 캐리어(18)를 따라 벨트(42)의 방향을 결정한다. 아이들러 휠(52)은 C-아암(22)과 결합하지 않는다. 상부 및 하부(58, 62)는 각각 캐리어(18)의 내측면(39)상에 위치된 롤러(54)의 세트를 구비한다. 벨트(42)는 구멍을 통해 연장되며, 그리하여 벨트(42)의 제 1 부분이 상부(58)를 따라 연장되며, 벨트(42)의 제 2 부분은 하부(62)를 따라 연장된다.

도 2를 참조하며, C-아암(22)은 그 외주부를 따라 연장되는 트랙(28)을 구비하며, 이것은 롤러(54)(도 3)를 포착하여 C-아암(22)을 캐리어(18)에 유지한다. 동작에 있어서, C-아암(22)이 벨트(42) 및 롤러(54)에 연결되면, 구동 트레인(34)은 벨트(42)를 구동하며, 그리하여 벨트(42)는 롤러(54) 둘레로 화살표(A 또는 B) 방향으로 C-아암(22)을 당길 수 있다.

도 6은 도 2의 구동 트레인(34)의 후방 사시도이다. 구동 트레인(34)은 기어 박스(70)를 거쳐 구동 샤프트(86)(도 4)에 연결되는 모터(82)를 포함한다. 기어 박스(70)는 플레이트(38)에 장착된다. 구동 샤프트(86)는 구동 풀리(90)에 연결된다. 구동 풀리(90)는 벨트(42)를 구동하여 이하에 설명된 바와 같이C-아암(22)(도 1)의 궤도 회전을 실행시킨다. 클러치 릴리즈 핸들(94)이 회전되어, 구동 샤프트(86)로부터 구동 풀리(90)의 결합을 해제함으로써, C-아암(22)의 수동 조종을 가능하게 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 구동 트레인(34)의 평면 단면도이다. 구동 샤프트(86)는 기어 박스(70)로부터 클러치 릴리즈 핸들(94)까지 연장된다. 모터(82)는 구동 샤프트(86)를 구동하도록 구성되어 있다. 구동 샤프트(86)는 기어 박스(70)내의 기어와 결합한다. 구동 샤프트(86)는 역구동이 불가능하다. 즉, 구동 샤프트(86)는 기어 박스(70)내의 기어 또는 모터(82)와 결합하도록 회전될 수 없다. 원통형 구동 풀리(90)가 구동 샤프트(86)에 장착된다. 벨트(42)(도 2)는 구동 풀리(90)를 둘러싸며, 플레이트(38)를 통해 캐리어(18)(도 2)까지 연장된다. 벨트(42)가 구동 풀리(90)에 결합하여 구동 풀리(90)가 회전할 때 고정된 상태로 남아 있지 않고 구동 풀리(90)를 따라 운동하도록 하기 위해, 구동 풀리(90) 및 벨트(42)는 모두 서로 결합하는 치형부(teeth)(도시되지 않음)를 구비한다.

작동에 있어서, 모터(82)는 상술한 조이스틱에 의해 원격 작동되어, 구동 샤프트(86)를 회전시킨다. 구동 샤프트(86)가 회전함에 따라, 구동 풀리(90)는 그것과 함께 회전한다. 회전 구동 풀리(90)는 벨트(42)(도 3)가 구동 풀리(90)의 회전 방향으로 운동하도록 한다. 따라서, 벨트(42)가 구동 풀리(90)를 가로질러 구동 트레인(34)을 통해 이동함에 따라, C-아암(22)(도 1)의 말단부(25 도는 27)중 하나는 C-아암(22)이 회전하도록 캐리어(18)(도 1)를 향해 당겨진다. 구동 트레인(34)은 구동 샤프트(86)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 말단부(25 또는 27)중 하나를 캐리어(18)를 향해 이동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 조작자는 구동 샤프트(86)로부터 구동 풀리(90)의 결합을 해제하기 위해 클러치 핸들(94)을 회전시키고, 따라서 구동 트레인(34)을 이용하는 대신에 수동으로 C-아암(22)을 조종할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 C-아암 캐리어(18) 및 구동 트레인(34)의 절결 사시도이다. 도시된 바와 같이, 벨트(42)는 구동 풀리(90)(도 6)를 둘러싸며, 플레이트(36)의 구멍(94)을 통해 캐리어(18)까지 연장된다. 구동 트레인(34)은 구동 풀리(90)의 제 1 측면으로부터 구멍(94)을 통해 연장되는 벨트(42)의 제 1 부분(102)과 결합하는 추가적인 풀리(98)를 구멍(94)에 구비한다. 풀리는 벨트(42)의 제 1 부분(102)과 결합하며, 그리하여 제 1 부분(102)은 구동 풀리(90)의 제 2 측면으로부터 구멍(94)을 통해 연장되는 벨트(42)의 제 2 부분(106)과 대체로 정렬되도록 방향이 다시 결정된다. 따라서, 벨트(42)가 캐리어(18)의 구멍을 통해 롤러(54)로 공급될 때, 풀리(98)는 구동 풀리(90) 둘레로 벨트(42)를 팽팽하게 하며, 벨트(42)의 제 1 및 제 2 부분(102, 106)을 정렬한다(도 3).

도시된 바와 같이, 아이들러 휠(52)은 캐리어(18)의 내측면(32)을 따라 프레임(77)상에 장착된다. 각각의 아이들러 휠(52)은 실린더(78)의 양 단부에 위치된 림(74)을 구비한다. 림(74)은 제 1 직경을 가지며, 실린더(78)는 제 2 직경을 가지며, 제 1 직경은 제 2 직경보다 크다. 따라서, 캐리어(18)를 통해 연장되는 벨트(42)는 림(74)들 사이에, 그리고 각 아이들러 휠(52)의 실린더(78)를 따라 위치되어 벨트(42)를 롤러(54)까지 안내한다(도 3). 도 4와 관련하여 상술한 바와 같이, 구동 트레인(34)은 벨트(42)를 이동시키도록 작동하며, 따라서 C-아암(22)이 조작자의 선택에 따라 화살표(A 또는 B) 방향으로 이동한다.

구동 트레인(34)은 핀(46) 및 구동 풀리(90)를 둘러싸는 벨트(42)에 의해 캐리어(18)의 배면측(37) 둘레의 위치에 유지된다(도 4). 도 5에 도시된 바와 같이, 캐리어(18)는 암나사형의 "L"자형 스프링 블록(110)을 포함한다. 스프링 플런저(114)가 스프링 블록(110)내에 조여지며, 캐리어(18)의 갭(118)을 통해 플레이트(38)에 근접한 위치까지 연장된다. 스프링 플런저(114)는 원통형 샤프트(122)와, 샤프트(122) 둘레에 배치된 스프링(126)을 포함한다. 샤프트(122)의 일 단부는 샤프트(122)가 스프링 블록(110)에 대해 슬라이드식으로 출입하도록 스프링 블록(110)내에 슬라이드 가능하게 장착된다. 스프링 플런저(114)의 다른 단부에는 캡(120)이 연결된다. 이 스프링(126)은 스프링 블록(110)과 캡(120) 사이의 샤프트(122)상에 위치되며, 그리하여 스프링(126)이 캡(120)을 가압한다. 플레이트(38)는 스크류(134)를 지지하며, 스크류(134)는 플레이트(38)의 구멍을 통해 나사결합되며, 캡(120)과 결합하도록 정렬된다.

도 3을 참조하면, 스크류(134)는 플레이트(38)를 통해 연장되는 것으로 도시되어 있다. 스크류(134)의 제 1 부분은 플레이트(38)의 제 1 측면으로부터 연장되며, 스크류(134)의 제 2 부분은 플레이트(38)의 제 2 측면으로부터 연장된다. 작동에 있어서, 조작자는 손을 이용하여 또는 공구를 이용하여 스크류(134)의 제 1 부분(138)을 잡고 스크류(134)를 회전시켜, 스크류(134)의 제 2 부분(142)이 플레이트(38)의 반대측 밖으로 더 연장되도록 할 수 있다. 스크류(134)의 제 2 부분(142)이 플레이트(38) 밖으로 더 연장됨에 따라, 제 2 부분(142)은 캡(120)과 결합한다.

도 5를 참조하면, 스크류(134)의 제 2 부분(142)은 화살표(E) 방향으로 캡(120)을 가압한다. 캡(120)은 화살표(E) 방향으로 가압됨에 따라, 샤프트(122)를 스프링 블록(110)안으로 더욱 밀어 넣는다. 스프링(126)은 캡(120)과 스프링 블록(110) 사이에서 압축되며, 캡(120)과 샤프트(122)가 화살표(E) 방향으로 이동하는 거리를 제한기기 위해 갭(120)과 저항적으로 결합한다. 스크류(134)의 제 2 부분(142)이 스프링 플런저(114)로부터의 저항력을 받으면, 플레이트(38)가 핀(46)을 중심으로 캐리어(18)로부터 화살표(F) 방향으로 저항적으로 밀어낸다. 따라서, 플레이트(38)는 전체 구동 트레인(34)을 캐리어(18)로부터 화살표(F) 방향으로 밀어낸다. 구동 풀리(90)(도 6)가 캐리어(18)로부터 더욱 당겨져 나옴에 따라, 벨트(42)는 C-아암(22)(도 1), 아이들러 휠(52) 및 구동 풀리(90) 둘레에 더욱 팽팽해지거나 텐션된다. 이러한 방식으로 벨트(42)를 텐션함으로써, 벨트(42)는 구동 풀리(90)에 대해 느슨해지거나 또는 결합 해제될 가능성이 낮아진다. 따라서, C-아암(22)은 캐리어(18) 둘레에서 화살표(A, B) 방향으로 보다 효과적으로 회전될 것이다.

조작자는 스크류(134)를 조절함으로써 C-아암(22)(도 1) 둘레의 벨트(42)의 텐션을 필요에 따라 소망 텐션 레벨로 변경할 수 있다. 예를 들어, 조작자가 스크류(134)를 플레이트(38)내로 더욱 밀어 넣을수록, 벨트(42)의 텐션이 더욱 커진다.또는, 유지보수 또는 검사의 목적으로 조작자가 C-아암(22) 둘레의 벨트(42)의 텐션을 감소시키고자 하는 경우, 플레이트(38)가 캐리어(18)에 보다 가깝게 이동하도록 조작자는 캡(120)으로부터 멀어지도록 플레이트(38) 밖으로 스크류(134)를 빼낼 수 있다.

본 발명에 개시된 텐션 시스템은 대안적이 실시예를 포함할 수 있다. 예를 들어, 텐션 시스템은 의료용 이미징 C-아암(22)에만 한정되지 않는다. 대안적으로, 텐션 시스템은 벨트(42)가 만곡형 아암과 결합하는 다른 어떠한 벨트 구동 장치의 텐션을 제어하는데도 사용될 수 있다. 대안적으로, 구동 트레인(34)은 플레이트(38)를 사용하지 않고 스프링 플런저(114)에 피봇 결합하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 스크류(134)뿐만 아니라 어떠한 다른 수의 결합 피이스도 스프링 플런저(114)와 결합하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 플레이트(38)는 볼트 또는 핀이 스프링 플런저(114)와 결합하도록 상이한 깊이로 플레이트(38)내에 고정될 수 있는 볼트 또는 핀을 지지할 수 있다. 대안적으로, 구동 트레인(34) 및 텐션 시스템은 중간 지점뿐만 아니라 캐리어(18)를 따라 다른 지점에도 위치될 수 있다. 대안적으로, 텐션 시스템은 스프링 블록(110)내로 연장되는 플런저를 이용하지 않고 캐리어(18) 및 결합 피이스와 결합하는 스프링(126)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 텐션 시스템은 스프링(126)을 전혀 포함하지 않을 수 있으며, 스크류(134) 또는 결합 피이스와 결합하는 저항성 가요성 부재를 포함할 수 있다. 대안적으로, 스프링 플런저(114)는 캡(120)을 포함하지 않을 수 있으며, 스크류(134)가 스프링(126)과 직접 결합하도록 구성될 수 있다.

본 실시예의 텐션 시스템은 종래 기술에 비해 몇 가지 장점을 갖는다. 첫째, 스프링에 의해 하중이 가해진 플런저(114)에 스크류(134)를 결합시킴으로써, 플레이트(38)가 벨트(42)의 당김(pull)과 스프링 플런저(114)의 밀어냄(push) 사이의 위치에 견고하게 단단히 유지되지 않는다. 따라서, 플레이트(38)는 벨트(42)의 텐션을 충분히 증가시키기 위해 캐리어(18)로부터 충분히 멀리 이동될 수 있는 동시에, 벨트(42)가 이동함에 따라 벨트(42)의 팽팽함을 수용하도록 스프링(126)에 저항하여 캐리어(18)를 향해 약간 후퇴 이동될 수 있다.

또한, 사용으로 인해 벨트(42)가 마모되고 C-아암(22) 및 아이들러 휠(52)에 대해 느슨해졌을 때, 벨트(42)의 텐션을 증가시키기 위해 반드시 스크류(134)가 조여질 필요는 없다. 벨트(42)는 플레이트(38)상에 보다 적은 압력을 가하므로, 스프링 플런저(114)는 스크류(134) 및 플레이트(38)로부터 보다 적은 압력을 받으며, 따라서 스프링(126)이 연장되어 플레이트(38)를 캐리어(18)로부터 더욱 밀어낼 수 있다. 따라서, 스크류(134) 및 스프링(126)의 지속적인 상호 작용으로 플레이트(38)를 캐리어(18)로부터 더욱 밀어냄으로써, 반복적인 사용후에 느슨해진 벨트(42)를 팽팽하게 만든다.

또한, 텐션 시스템을 캐리어(18)를 따라 중간에, 따라서 C-아암(22)을 따라 중간에 위치시킴으로써, 텐션 시스템은 C-아암(22)이 회전되는 방향에 관계없이 구동 풀리(90)의 양측상에서 벨트(42)를 텐션시킬 수 있다. 따라서, 벨트(42)는 C-아암(22)의 양측 말단부(25, 27)에서 동등하고 양호하게 텐션된다. 또한, 다른 실시예의 텐션 아암은 매우 작은 공간을 차지한다. C-아암(22)의 말단부(25, 27)중하나 또는 양측에 위치되는 대신에, 시스템은 캐리어(18)의 후방에 전체적으로 집중될 수 있으며, 따라서 환자와 조작자 또는 방안의 다른 물체를 방해하지 않는다. 이 텐션 시스템은 또한 별도의 고정식 구동 트레인(34)을 캐리어(18)에 연결하는 대신 캐리어(18)상에 구동 트레인(34)을 위치시킴으로써 공간을 절약한다. 따라서, 구동 트레인(34)은 조작자를 방해하지 않으며, 캐리어(18)와 함께 이동함으로써, 캐리어(18)의 이동을 제약하지 않는다. 또한, 이 텐션 시스템은 구동 트레인(34)을 이동식 C-아암 이미징 장치(10)와 조합하였으며, 이것은 C-아암 이미징 장치(10)의 융통성 및 조작자 제어성을 크게 향상시킨다.

본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 범위내에서 다양한 변형이 이루어지고 동등물이 대용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 특정한 상황 및 재료에 적용하도록 본 발명의 범위내에서 본 발명의 개시 내용에 대해 많은 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구범위내의 모든 실시예를 포함하는 것을 의도한다.

본 발명에 따르면 C-아암을 이동시키는데 사용되는 벨트를 위한 개선된 텐셔닝 및 구동 시스템이 제공된다.

Claims

만곡형 아암(22)을 구비하는 타입의 이미징 장치(10)용 구동 시스템에 있어서,

상기 만곡형 아암(22)을 결합 지지하는 캐리어(18)로서, 상기 만곡형 아암(22)이 상기 캐리어(18)를 따라 이동할 수 있는, 상기 캐리어(18)와,

상기 캐리어(18)를 통해 연장되며, 상기 만곡형 아암(22)의 주연부 둘레에 고정되는 벨트(42)와,

상기 벨트(42)를 수용 및 구동하여 상기 만곡형 아암(22)을 상기 캐리어(18)에 대해 이동시키는 구동 시스템(34)과,

상기 캐리어(18)에 대해 상기 벨트(42)의 텐션을 증가시키는 방향으로 이동하고, 상기 캐리어(18)에 대해 상기 벨트(42)의 텐션을 감소시키는 방향으로 이동하도록 구성된 텐셔닝 기구(tensioning mechanism)를 포함하는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 시스템(34) 및 텐셔닝 기구는 플레이트(38)상에 장착되며, 상기 플레이트(38)는 상기 캐리어(18)에 대해 피봇하도록 구성된

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 캐리어(18)는 스프링 기구(114)를 구비하고, 상기 텐셔닝 기구는 결합 피이스(engagement piece)(134)를 구비하며, 상기 결합 피이스(134)는 상기 스프링 기구(144)와 결합하여 상기 텐셔닝 기구가 상기 캐리어(18)에 대해 피봇되어 상기 벨트(42)의 텐션을 증가시키는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 시스템은 스크류(138)를 지지하는 플레이트(38)상에 장착되며, 상기 캐리어(18)는 스프링 기구(114)를 구비하며, 상기 스크류(134)는 나사식으로 상기 플레이트(38)를 통과하여 상기 스프링 기구(114)와 결합함으로써, 상기 캐리어(18)에 대해 상기 플레이트(38)를 이동시키는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 만곡형 아암(22)은 환자 신체의 관심 부분의 이미지를 포착하기 위해 이미징 소스(imaging source)(30) 및 이미징 리시버(imaging receiver)(26)를 지지하는 의료용 이미징 C-아암(22)인

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 캐리어(18)는 캡(120)을 갖는 플런저(114) 둘레에 위치된 스프링(126)을 구비하며, 상기 플런저(114)는 상기 캐리어(18)내로 연장되어 상기 텐셔닝 기구와 접촉하며, 그리하여 상기 스프링(126)이 상기 캡(120)과 상기 캐리어(18) 사이에서 압축되어, 상기 텐셔닝 기구를 상기 캐리어(18)로부터 밀어내는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 시스템(34) 및 텐셔닝 기구는 플레이트(38)상에 장착되며, 상기 캐리어(18)는 핀(46)을 갖는 푸트(foot)(50)를 구비하며, 상기 플레이트(38)는 그것을 관통하는 구멍(94)을 구비하며, 상기 구멍(94)은 상기 플레이트(38)가 상기 핀(46)을 중심으로 상기 푸트(50) 및 상기 캐리어(18)에 대해 회전하도록 상기 핀(46)을 수용하는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 시스템(34)은 상기 캐리어(18)에 대향하는 플레이트(38)의 측면상에 장착되며, 상기 플레이트(38)는 구멍(94)을 구비하며, 상기 구멍(94)을 통해 상기 벨트(42)가 상기 구동 시스템(34)으로부터 캐리어(18)까지 연장되는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 만곡형 아암(22)은 대향하는 말단부(25, 27)를 구비하며, 상기 구동 시스템(34)은 상기 대향 말단부(25, 27) 사이에 위치되는

이미징 장치용 구동 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 캐리어(18)는 스프링 기구(114)를 구비하며, 상기 구동 시스템(34)은 상기 스프링 기구(114)와 결합하는 결합 피이스(134)를 수용하도록 구성되며, 상기 스프링 기구(114)는 상기 결합 피이스(134)에 대해 저항하며, 그리하여 상기 구동 시스템(34)은 상기 캐리어(18)에 대하여 상기 구동 시스템(34)이 상기 만곡형 아암(22)으로부터 멀어지는 방향으로 피봇되며, 상기 벨트(42)가 상기 만곡형 아암(22) 둘레의 텐션을 증가시키는

이미징 장치용 구동 시스템.