KR101092239B1 - 치과용 엑스선 촬영기의 헤드 구동유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 저렴하면서도 간단한 구성이고, 무게가 가벼우며 유지 보수가 간편한 치과용 X선 촬영기의 헤드를 구동할 수 있는 헤드 구동 유니트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트는, X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하는 헤드(90)를 구동하기 위하여 사용되며 프레임 박스(2)에 수납되는, 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터(10); 상기 헤드(90)에 결합하며, 상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전체(40); 상기 모터(10)가 탑재되고 상기 회전체(40)가 수용되는 이동 패널(72); 상기 이동 패널(72)이 일 축 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 가이드수단(70); 상기 회전체(40)에서 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임 박스(2)의 일 지점을 기계적으로 연결함으로써, 상기 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임 박스(2)의 일 지점 사이의 거리가 항상 일정하게 되도록 하는 링크(54)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

치과용 엑스선 촬영기의 헤드 구동유니트{HEAD DRIVING UNIT FOR DENTAL X RAY IMAGING MACHINE}

본 발명은 치열의 구조와 치아의 상태를 촬영하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트와 신축가능한 컬럼 유니트에 관한 것이다.

본 발명은 X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하는 헤드를 회전시킴과 동시에 수평 방향으로 이동시키는 헤드 구동 유니트에 관한 것이다.

본 발명은 헤드를 포함하는 구조물을 승하강시킬 수 있도록 그 수직 길이를 신축할 수 있는 신축가능한 컬럼 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 치과용 의료기기는 다양한 형태로 제작되는데, 본 발명과 같이 치열과 구강의 구조를 촬영할 수 있는 X선 촬영기가 요즘들어 각광을 받고 있다.

이러한 X선 촬영기는 도 10에서와 같이, 환자가 직립하거나 앉은 자세에서 'ㄷ'자형 헤드에 머리를 넣고, 턱을 괸 상태를 유지하게 되면, 상기 헤드가 회전을 하면서 구강 내부의 치열을 세밀하게 촬영하여, 치과의사가 치열의 관찰을 용이하게 할 수 있도록 한다. 그런데 이러한 치열구조를 촬영함에 있어서, 도시된 도 5에서처럼 치아의 배치상태는 완전한 원형이 아니기에 헤드가 원형으로 회전하게 되면 정확한 촬영이 어렵다.

도시된 도 5의 치열배치 단면도에서처럼 인간의 치열은 전방의 전면치아 부분에서는 작은 반경을 가지며, 후방의 어금니 부분에서는 보다 큰 반경을 가진다. 따라서 이러한 X선 촬영기들에서 헤드의 X선 발생부 또는 X선 센서부는, 완전한 원주를 따라 회전하지 않고 치열의 구조를 따라 이동하게 된다. 즉, 헤드는 회전 운동을 함과 동시에 직선 운동을 병행해야만 치열의 구조를 따라 이동할 수 있다.

도 1에 도시된 것처럼, 종래의 X선 촬영기에서 헤드 지지부(1)의 내부에는 회전을 위한 회동모터(2)가 감속기와 체결된 상태로 위치한다. 그리고 상기 감속기와 원통형의 회전체(4)는 타이밍밸트(3)를 통해서 결합된다. 따라서 상기 회동모터(2)가 회전을 하면 그 회전력이 타이밍밸트(3)를 통해서 회전체(4)로 전달되고 회전체(4)가 회전한다. 물론 상기 회전체(4)의 하단으로는 촬영기의 헤드가 체결되어 상기 회전체(4)가 회전하면 같이 회전하여 머리의 외측부로 'ㄷ'자형 헤드를 회전시키며 촬영한다.

그런데 종래의 촬영기에서는 도시된 것처럼 별도의 수평이동모터(5)와 그 커플링(6)이 상기 회동모터(5)의 측방에 또한 설치된다. 그리고 상기 커플링(6)에는 별도의 스크류(7)가 체결되어 상기 회전체(4)와 결합된 스크류블럭(8)을 관통하고 있다. 따라서 상기 수평이동모터(5)가 회전을 하면 상기 스크류(7)가 회전을 하고, 그 스크류(7)의 회전에 따라 스크류블럭(8)을 수평이동시키며, 결국 회전체(4)를 수평이동시키는 방식이다.

이러한 회동모터(2) 및 수평이동모터(5)에 의해서, 회전체(4)는 회전하면서 수평으로 직선 이동할 수 있게 되어, 헤드는 치열의 구조를 따라 이동할 수 있게 된다.

그리고 상기 스크류(7)의 측방으로 상기 회전체(4)가 설치된 플레이트(9)에는 별도의 가이드봉(11)이 체결되어 플레이트(9)가 보다 정확한 수평이동을 할 수 있도록 하고 있다. 가이드봉(11)에 끼워진 가이드블럭(10)은 플레이트(9)와 일체된 상태이기 때문에, 상기 플레이트(9)는 가이드봉(11)을 타고 수평되게 이동할 수 있다.

그런데 종래의 이러한 X선 촬영기는 다음과 같은 문제점이 있다.

회전을 위한 모터와 수평 이동을 위한 모터를 별도로 제작하여 설치하여야만 하기에 그 제작비용이 많이 발생한다. 그리고 이러한 다수의 구성을 좁은 공간에 설치해야만 하기에 구성이 복잡하다.

또한 이렇게 많은 구성들의 유기적인 결합을 통해서 그 무게가 상당하며, 이러한 구성들이 모두 수용된 헤드지지부에 헤드가 체결된 상태에서 수직으로 올라선 컬럼의 상부로 승하강해야만 하기에 그에 따라 발생되는 부하도 상당하다는 문제점이 있다.

한편, 상기 헤드(90) 및 헤드지지부(1)를 승하강시키기 위하여 신축가능한 컬럼 구조체를 사용한다. 이러한 컬럼 구조체는 고정된 하부 컬럼과 이에 결합되어 승하강 가능한 상부 컬럼으로 구성된다.

상부 컬럼이 하부 컬럼과 결합된 상태에서 미끄러짐이 용이해 지도록 하기 위해 베어링을 사용한다. 그런데, 상부 컬럼의 승하강시 환자의 입장에서 거슬리는 소음이 발생되는 문제점이 있었다. 또한 베어링은 그 특성상 제조 과정 중의 불량, 사용중 고장 등이 발생되는 경우가 심심치 않게 발생되며, 나아가 설치된 다수의 베어링 중에서 하나라도 이러한 불량 또는 고장이 발생하면, 보수를 위한 시간과 비용이 많이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 저렴하면서도 간단한 구성으로 치과용 X선 촬영기의 헤드를 구동할 수 있는 헤드 구동 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 헤드 구동 유니트의 무게가 가벼운 치과용 X선 촬영기의 헤드를 구동할 수 있는 헤드 구동 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 헤드 구동 유니트의 유지 보수가 간편한 치과용 X선 촬영기의 헤드를 구동할 수 있는 헤드 구동 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 승하강시 작동 소음을 저감한 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 불량 및 고장의 발생 확률이 낮은 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 양상에 따른 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트는, X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하는 헤드(90)를 구동하기 위하여 사용되며 프레임 박스(2)에 수납되는, 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터(10); 상기 헤드(90)에 결합하며, 상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전체(40); 상기 모터(10)가 탑재되고 상기 회전체(40)가 수용되는 이동 패널(72); 상기 이동 패널(72)이 일 축 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 가이드수단(70); 상기 회전체(40)에서 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임 박스(2)의 일 지점을 기계적으로 연결함으로써, 상기 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임 박스(2)의 일 지점 사이의 거리가 항상 일정하게 되도록 하는 링크(54)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따른 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트는, X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하는 헤드(90)에 회전력을 전달하며 상기 헤드(90)에 결합하는 회전체(40); 상기 회전체(40)에 대하여 회전력을 인가하는 회전 구동 수단; 상기 회전 구동 수단이 탑재되고 상기 회전체(40)를 수용하는 이동 패널(72); 상기 이동 패널(72)이 일 직선상에서 이동할 수 있도록 가이드하는 가이드 수단(70); 상기 회전체(40)의 회전력으로부터 수평 이동력을 발생시키는 수평 연동 수단(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따른 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트는, X선 촬영기의 헤드(90)를 포함하는 구조물을 승하강시키기 위해 수직 길이가 신축하는 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트에 있어서, 기둥의 형태로 수직하게 형성되는 지지컬럼(220); 상기 지지컬럼(220)에 끼워지고 기둥의 형태로 수직하게 형성되며, 제2가이드홈(211)이 형성된 이동컬럼(210); 상기 제2가이드홈(211)에 삽입된 상태에서 슬라이딩할 수 있으며, 상기 지지컬럼(220)에 체결되는 제1가이드블럭(280);를 포함하며, 상기 제1가이드블럭(280)은 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따른 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트는, X선 촬영기의 헤드(90)를 포함하는 구조물을 승하강시키기 위해 수직 길이가 신축하는 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트에 있어서, 기둥의 형태로 수직하게 형성되는 지지컬럼(220); 상기 지지컬럼(220)에 끼워지고 기둥의 형태로 수직하게 형성되며, 제2가이드홈(211)이 형성된 이동컬럼(210); 상기 제2가이드홈(211)에 삽입된 상태에서 슬라이딩할 수 있으며, 상기 지지컬럼(220)에 체결되는 제1가이드블럭(280);를 포함하며, 상기 제1가이드블럭(280)은 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따른 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트는, X선 촬영기의 헤드(90)를 포함하는 구조물을 승하강시키기 위해 수직 길이가 신축하는 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트에 있어서, 기둥의 형태로 수직하게 형성되며 제1가이드홈(221)이 형성된 지지컬럼(220); 상기 지지컬럼(220)에 끼워지고 기둥의 형태로 수직하게 형성되며 제2가이드홈(211)이 형성된 이동컬럼(210); 상기 제2가이드홈(211)에 삽입된 상태에서 슬라이딩할 수 있으며, 상기 지지컬럼(220)에 체결되는 제1가이드블럭(280); 상기 제1가이드홈(221)에 그 일부분이 삽입된 상태에서 슬라이딩할 수 있으며, 상기 이동컬럼(210)에 체결되는 제2가이드블럭(290)를 포함하며, 상기 제1가이드블럭(280)은 상기 지지컬럼(220)의 상단부에 체결되며, 상기 제2가이드블럭(290)은 상기 이동컬럼(210)의 하단부에 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따르면 단일의 구동 모터를 사용해도 되므로, 헤드 구동 유니트의 구조가 매우 간단해지는 장점이 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면 회전 구동을 위한 메커니즘에 링크와 같이 간단한 구성요소를 부가하는 것만으로도 헤드의 구동이 가능해 지므로, 헤드 구동 유니트의 구조가 매우 간단해지는 장점이 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면 위와 같이 구조가 간단해지므로, 무게가 가볍고 유지 보수가 간편한 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동 유니트를 제공할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면 베어링을 사용하지 않고 슬라이딩 블록을 사용하므로, X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트에 있어서 작동 소음을 저감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면 베어링을 사용하지 않고 슬라이딩 블록을 사용하므로, X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트에 있어서 불량 및 고장의 발생 확률을 저감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 사용되던 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동 유니트를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에서 사용하는 헤드 구동유니트를 분해하여 도시한 도면,
도 3은 본 발명에서 사용되는 헤드 구동유니트의 요부를 결합한 사시도,
도 4는 본 발명의 헤드 구동 유니트가 연동하는 모습을 도시한 작동상태도,
도 5는 본 발명의 헤드가 치열의 외측으로 타원형으로 회전하는 궤적을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 신축 컬럼 유니트의 모습을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 이동컬럼과 지지컬럼을 단면하여 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 제1가이드블럭 및 제2가이드블럭을 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 제1가이드블럭 및 제2가이드블럭을 여러 방향에서 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 의료기기를 전체적으로 도시한 도면

1. X선 촬영기의 헤드 구동 유니트

본 발명의 첫번째는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트에 관한 것이다.

본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 2 내지 도 10과 함께 살펴보며 상세히 설명한다. 도 2 내지 도 10에서 사용한 도면부호는 도1의 도면부호와 동일하면서 다른 부분일 수도 있는 점에 유의하여야 한다.

도 10에 도시된 것처럼 치과용 X선 촬영기의 헤드(90)는 "ㄷ"자형의 형상을 하고 있다. "ㄷ"자형 헤드(90)의 한 쪽에는 X선 발생부가 형성되며 다른 쪽에는 X선 센서부가 형성된다. 따라서 헤드(90)가 회전함에 따라 상기 X선 발생부 및 X선 센서부도 그 중간에 삽입된 머리부분의 주위를 회전하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 구동 유니트(100) 및 프레임 박스(2)를 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 구동 유니트(100) 및 프레임 박스(2)를 도시한 결합도이다.

헤드 구동 유니트(100)는 말 그대로 헤드(90)를 구동하기 위한 유니트이며, 프레임 박스(2)는 상기 헤드 구동 유니트(100)를 수납하는 케이스이며, 도면에는 하부의 프레임 박스(2)만을 도시하고 있다.

헤드 구동 유니트는 회전체(40), 회전 구동 수단, 이동 패널(72), 가이드 수단(70), 수평 연동 수단(60)을 포함하여 구성된다.

회전체(40)은 이동 패널(72)의 통공에 수용되며, 'ㄷ'자형 헤드(90)에 결합되어 회전력을 상기 헤드(90)에 전달한다. 회전체(40)는 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전한다.

회전 구동 수단은 모터(10), 감속기(11), 회전력 전달수단(30)을 포함하여, 회전체(40)에 대하여 회전력을 인가한다. 모터(10)는 회전력을 발생시키며, 감속기(11)는 상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 감속하는 장치이다. 감속기(11)를 통해서 감속된 상태로 회전하게 되면, 상기 감속기(11)의 회전력은, 회전력 전달수단(30)을 통하여 회전체(40)를 회전시키게 된다.

상기 회전력 전달수단(30)은 상기 감속기(11) 축의 회전력을 회전체(40)로 전달하여 결국 회전체(40)가 회전하고 헤드(90)가 회전할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 회전력 전달수단(30)은, 감속기(11) 축과 회전체(40)에 각각 타이밍풀리(31)를 형성하고 타이밍밸트(32)를 통해 연결하거나, 또는 상기 감속기(11) 축과 회전체(40)를 체인과 스프로켓을 통해서 연결하여 감속기(11)의 회전력을 전달하는 것일 수 있다.

즉, 상기 모터(10)의 회전력을 전달받아, 회전수를 조절하는 감속기(11)의 축단에는 별도의 타이밍풀리(31)를 체결하고, 상기 회전체(40)의 외주면에도 다른 타이밍풀리(31)을 형성한다. 그리고 상기 회전체(40)와 감속기(11) 축의 타이밍풀리(31)를 타이밍밸트(32)로 연결하게 되면, 상기 감속기(11) 축의 회전이 타이밍밸트(32)를 통해 회전체(40)로 전달되고 회전체(40)는 회전하며, 회전체(40)에 결합하는 헤드(90)를 회전시켜주게 된다. 물론 이러한 동작을 달성하는 방식은 종래에도 다양하게 제작되어오고 있는데, 체인과 스프로켓을 통한 전달 방식 등 여러 가지 방식이 가능하다.

본 발명은 이렇게 상기 회전체(40)를 회전시키는 모터(10)의 회전력을 그대로 이용하여 상기 회전체(40)를 프레임박스(2)의 전방과 후방으로 수평연동시킬 수 있는 구조를 동시에 갖추고 있다.

이동 패널(72)에는 상기한 모터(10), 감속기(11), 회전력 전달수단(30)이 탑재되고 상기한 회전체(40)가 수용된다. 그리고 이동패널(72)은 모터(10) 등이 탑재되고 회전체(40)를 수용한 상태에서 도면상 좌우방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 이동패널(72)은 일 축방향의 직선 운동, 즉 일 직선상에서 이동할 수 있다.

가이드 수단은 이동패널(72)이 일 축 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수단이다. 이동패널(72)에는 측방으로 돌출시킨 가이더블럭(71)이 일체로 형성되며, 가이드블럭(71)에는 통공이 형성되어 가이드봉(74)을 관통하여 삽입할 수 있도록 한다. 따라서 이들이 결합하여 상기 회전체(40)의 회전력에 의해 이동패널(72)이 수평 연동시 가이드봉(74)을 타고 수평이송될 수 있도록 한다.

즉, 이동패널(72)의 양 측면에 있는 가이드봉(74)을 통해서 상기 이동패널(72)이 이동할 수 있는 레일을 형성한다. 이동패널(72)은 가이드봉(74)을 타고 프레임박스(2)의 좌우로 이동할 수 있게 한다. 그리고 가이드봉(74)는 프레임박스(2)에 고정된다. 그리고 회전체(40)의 수평 연동을 위한 공간을 확보하기 위하여, 프레임박스(2)의 하단은 가이드공(73)이 형성되어 있다.

본 발명의 가장 큰 특징은 수평연동수단(60)을 구비한 점이다. 수평연동수단(60)은 회전체(40)의 회전력으로부터 수평 이동력을 발생시킨다. 달리 보면, 회전체(40)에 대하여 회전력을 인가하는 모터(10)의 회전력을 이용하여 이동패널(72) 및 그 탑재체를 수평 이동시키기도 한다. 따라서 본 발명에서는 하나의 모터만으로도 헤드를 회전 운동시킴과 동시에 수평 이동시킬 수 있게 된다.

수평연동수단(60)은 링크(54), 제1힌지(52) 및 제2힌지(53)을 포함한다.

제1힌지(52)는 상기한 회전체(40)의 원주상의 일지점에 위치 고정된다. 상기 제1힌지(52)는 회전하는 회전체(40)의 원주상의 일지점에 위치하므로 회전체(40)의 회전 운동과 함께 회전하게 된다. 제2힌지(53)는 프레임박스(2)의 일 지점에 결합된다.

상기한 제1힌지(52)와 제2힌지(53)를 링크(54)가 기계적으로 연결한다. 제1힌지(52)는 회전체(40)에서 회전하는 원주상의 일 지점에 결합되어 링크(54)의 일단이 회전하는 원주상의 일 지점에 위치 고정되어 회동하도록 한다. 제2힌지(53)는 프레임박스(2)의 일 지점에 결합되어 링크(54)의 타 단이 프레임박스(2)의 일 지점에 위치 고정되어 회동하도록 한다.

따라서, 링크(54)는 회전체(40)에서 회전하는 원주상의 일 지점과 프레임 박스(2)의 일 지점을 기계적으로 연결함으로써, 상기 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임박스(2)의 일 지점 사이의 거리가 항상 일정하게 되도록 한다.

회전체(40)가 회전하면서 동시에 수평 연동 운동을 하게 되면, 상기 회전체(40)에 결합된 헤드(90)의 운동 궤적은 타원형, 또는 이와 유사한 형태를 띠게 된다. 바로 이러한 궤적은 구강 내부의 치열의 배치구조와 비슷해지므로, 치열의 촬영을 달성할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수평 연동 운동을 도 4 및 도 5를 통해서 상세히 살펴본다.

도 5에서처럼, 본 발명의 헤드 구동 유니트에 의해 구동되는 헤드(90)는 치열을 촬영할 때, 회전과 동시에 수평연동 운동을 하게 되어 타원형 또는 이와 유사한 궤적을 그리면서 치열을 촬영할 수 있게 한다.

도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하면, 각각의 도면에 있어서 회전체(40)가 회전한 각도가 서로 다른 것을 알 수 있다. 회전체(40)가 회전함에 따라 제1힌지(52)도 함께 회전한다. 도 4(a)에서 제1힌지(52)의 위치는 도면에서 회전체(40)의 중심보다 위쪽에 위치하는 반면, 도 4(b)에서 제1힌지(52)의 위치는 도면에서 회전체(40)의 중심보다 아래쪽에 위치한다. 그런데, 링크(54)에 의해 제1힌지(52)와 제2힌지(53) 사이의 거리는 일정해야 하므로, 결국 도4(b)에서의 이동패널(72)의 위치는 도4(a)에서의 이동패널(72)의 위치보다 도면에서 위쪽방향으로 이동했음을 알 수 있다. 제1힌지(52)의 위치가 내려온 만큼 이동패널(72)의 위치가 올라갔음을 알 수 있다. 아울러 이동패널(72)에 탑재된 모터(10) 등과 이동패널(72)에 수용된 회전체(40)도 위로 이동하게 된다.

2. X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트

본 발명 일 실시예에 따라 수직 길이가 신축하는 X선 촬영기의 신축 컬럼 유니트에 관하여 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이 X선 촬영기는 헤드(90) 및 헤드 지지부(300)를 포함한다. 헤드(90)는 X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하며, 헤드 지지부(300)는 헤드를 구동시키기 위한 구동 유니트를 내장한다.

신축 컬럼 유니트는 상기한 헤드(90) 및 헤드 지지부(300) 등의 구조물을 승하강시키기 위해 그 수직 길이가 신축할 수 있는 구조를 가진다. 신축 컬럼 유니트는 도시된 이동컬럼(210) 및 지지컬럼(220)을 포함하며, 이동컬럼(210)의 상단부에 상기한 헤드 지지부(300)가 결합되어 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 수직 길이가 신축하는 신축 컬럼 유니트의 분해 사시도이다.

지지컬럼(220)은 기둥의 형태로 수직하게 형성되며, 이동컬럼(220)은 지지컬럼(220)에 그 일부분이 끼워지며 기둥의 형태로 수직하게 형성된다.

지지컬럼(220)의 하단에는 지지다리(230)가 체결되어 지면에 대하여 안정된 자세를 잡을 수 있도록 한다. 즉, 상기 지지다리(230)의 상부에 수직되게 지지컬럼(220)이 결합된다. 그리고 지지컬럼(220)에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능한 별도의 이동컬럼(210)이 결합된다. 이동컬럼(210)은 상기 지지컬럼(220)의 상부로 승하강하면서 그 높이를 연장하고 축소할 수 있다.

지지컬럼(220) 및 이동컬럼(210)은 다양한 단면의 형태로 제작 가능하지만, 지지컬럼(220) 및 이동컬럼(210)이 서로 결합된 상태에서 이동컬럼(210)이 슬라이딩할 수 있는 구조이어야 한다. 도 6의 실시예에서는 지지컬럼(220)이 이동컬럼(210)의 일부분을 수용하는 구조를 가진다.

이동컬럼(210)을 지지컬럼(220)의 상부로 수직 이동시키기 위해, 본 실시예에서는 수직 구동 수단(260)을 구비한다. 상기 지지컬럼(220)의 상부로 상기 이동컬럼(210)을 돌출시키고, 다시 수용하여 그 높이를 축소시킬 수 있도록 하되, 그 작동을 자동으로 달성하기 위해서 별도의 동력이 필요하다. 사용자가 스위치나 컨트롤러를 조작하게 되면 상기 이동컬럼(210)이 그 연장의 길이를 조절하는 방식으로 수직방향 이동을 할 수 있도록 수직 구동 수단(260)이 지지컬럼(220)의 내측에 구비된다. 그리고 이러한 수직 이동 운동은 바르고 곧은 상태로 내구성있게 수행되는 것이 좋으며, 아울러 작동 소음이 작을 수록 좋다. 본 발명에서는 아주 독특한 방식으로 내구성, 저소음 및 수직도를 담보한다.

도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 지지컬럼(220)은 이동컬럼(210)보다 그 단면의 크기가 크며, 단면이 'ㄷ'자 형상으로 일측면이 개방되어 있어서, 지지컬럼(220)은 이동컬럼(210)의 일부분을 수용할 수 있는 구조로 되어 있다.

'D'자 형상의 이동컬럼(210)은 'ㄷ'자 형상의 지지컬럼(220)에 일부 포개지게 결합된다. 상기 지지컬럼(220)이 보다 넓은 폭과 넓이를 가지고 상기 'D'자형의 이동컬럼(210)의 일부를 수용하기 위해서 일측을 개방시키는 상태로 제작한다.

이동컬럼(210)은 지지컬럼(220)에 결합된 상태에서 상하로 슬라이딩하면서 이동가능하다. 지지컬럼(220)에서 'ㄷ'자 형상의 양 끝단에는 제1가이드홈(221)이 형성되며, 이동컬럼(210)의 좌우 측면에는 제2가이드홈(211)이 형성된다.

'ㄷ'자형 지지컬럼(220)의 상단부에는 제1가이드블럭(280)을 체결하여, 제2가이드홈(220)에 상기 제1가이드블럭(280)의 삽입된 상태에서 제2가이드홈(220)을 따라 슬라이딩할 수 있도록 한다.

이동컬럼(210)의 하단부에는 제2가이드블럭(290)을 체결하여, 제1가이드홈(221)에 상기 제2가이드블럭(290)의 일부분이 삽입된 상태에서 제1가이드홈(221)을 따라 슬라이딩할 수 있도록 한다.

그리고 상기 지지컬럼(220)의 제1가이드홈(221) 내측으로는 별도의 'ㄷ'자형의 탄성레일(222)을 장형으로 체결하여, 상기 이동컬럼(210)이 지지컬럼(220)에서 수직 승하강 운동을 할 경우, 제2가이드블럭(290)과 탄성레일(222)이 탄성 접촉할 수 있도록 한다. 탄성레일(222)의 사용은 선택적이다.

지지컬럼(220)의 상단부에는 제1가이드블럭(280)을 체결하되, 상기 제1가이드블럭(280)의 단면형상이 제2가이드홈(211)에 대응되도록 형성하여 이동컬럼(210)의 제2가이드홈(211) 내주면에서 슬라이딩되면서 이동할 수 있도록 한다.

제1가이드블럭(280)은, 예를 들면 경도가 높은 합성수지로 형성된다. 따라서 제1가이드블럭(280)은 제2가이드홈(211)의 내주면에서 슬라이딩되면서 그 소음을 저감할 수 있으며 제2가이드홈(211)에 꽉 끼인 상태로 이동하기에 정확한 수직의 승하강 운동이 가능하게 된다.

또한 이동컬럼(210)의 하단부에는 제2가이드홈(211)의 내측에 제2가이드블럭(290)이 체결되며, 상기 제2가이드블럭(290)은 지지컬럼(220)의 제1가이드홈(221)의 측면을 타고 승하강 할 수 있다.

제2가이드블럭(290)은, 예를 들면 경도가 높은 합성수지로 형성된다. 따라서 제2가이드블럭(290)은 제1가이드홈(221)의 내주면에서 슬라이딩되면서 그 소음을 저감할 수 있으며 제1가이드홈(221)에 꽉 끼인 상태로 이동하기에 정확한 수직의 승하강 운동이 가능하게 된다.

종래에는 이동컬럼(210)과 지지컬럼(220) 사이의 슬라이딩을 위하여 베어링을 사용하였다. 따라서 이동컬럼(210)의 승하강 이동시 소음이 발생하는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 가이드블럭이 가이드홈에서 슬라이딩하는 구조로 하여 이러한 소음 문제를 해결할 뿐만 아니라 내구성도 향상시키게 되었다.

다음은 전술한 가이드블럭(280, 290)에 대한 상세한 실시 형태를 설명한다.

도 8과 및 도 9는 제1가이드블럭(280) 및 제2가이드블럭(290)을 도시한 도면이다.

제1가이드블럭(280)은, 제2가이드홈(211)의 내주면 형상과 대응되는 단면을 가지며 라운드진모서리(281)를 가진 블럭몸체(282)를 구비하며, 상기 블럭몸체(282)의 일측면을 3등분하여 지지컬럼(220)의 제1가이드홈(221)이 삽입되는 체결홈(283)을 구비하며, 지지컬럼(220)과의 체결을 위한 나사가 관통되는 스크류공(284)을 구비한다.

제1가이드블럭(280)은 지지컬럼(220)의 좌우측면 내측으로 체결하되, 장형으로 돌출 성형되는 제1가이드홈(221)의 상단부에 나사 체결된다. 상기 제1가이드홈(221)이 삽입될 수 있도록 체결홈(283)이 쌍으로 형성된 제1가이드블럭(280)을 상기 제1가이드홈(221)에 끼우고, 지지컬럼(220)의 외곽부분에서 나사를 관통시켜 상기 지지컬럼(220)에 제1가이드블럭(280)을 체결할 수 있다. 그러면 상기 이동컬럼(210)을 지지컬럼(220)에 일부 겹칠 수 있도록 결합시킬 때, 상기 이동컬럼(210)의 제2가이드홈(211)에 지지컬럼(220)의 상단부에서 돌출된 제1가이드블럭(280)의 외주면이 면접하여 제2가이드홈(211)을 타고 용이하게 슬라이딩될 수 있도록 한다.

제2가이드블럭(290)은, 제2가이드홈(211)의 내주면의 형상과 대응되는 단면을 가지며 라운드진 모서리(291)를 가진 블럭몸체(292)를 구비하며, 상기 블럭몸체(292)의 일측면을 3등분하여 지지컬럼(220)의 제1가이드홈(221)이 삽입되는 슬라이딩홈(293)을 가지며, 이동컬럼(210)과의 체결을 위한 나사가 관통되는 스크류공(294)을 구비한다.

제2가이드블럭(290)은, 제1가이드블럭(280)과는 달리 상기 이동컬럼(210)에 체결되며, 지지컬럼(220)의 제1가이드홈(221)를 향해 슬라이딩홈(293)을 보일 수 있도록 체결된다. 그리고 상기 제1가이드블럭(290)에 비하여 블럭몸체(292)의 높이가 다소 긴 상태, 즉 돌출된 상태를 유지하여 상기 슬라이딩홈(293)에 끼워질 제1가이드홈(221)에서 쉽게 빠지지 않도록 유지시킨다.

제1가이드블럭(280)의 체결홈(283)은 상기 제1가이드홈(221)를 삽입시키고 견고히 체결될 수 있도록 하는 홈이지만, 제2가이드블럭(290)의 슬라이딩홈(293)은 지지컬럼(220)의 측면에서 돌출되는 제1가이드홈(221) 또는 제1가이드홈(221) 내측에서 돌출되는 탄성레일(222)을 수용하여 슬라이딩홈(293)과의 슬라이딩 작동을 통해 이동컬럼(210)의 보다 안전하고 정확한 승하강 운동을 가이드할 수 있도록 한다.

탄성레일(222)의 사용은 선택적이다. 탄성레일(222)은 탄성을 가지고 휘어지면서 제1가이드홈(221)과의 간격을 좁힐 수도 있고, 제1가이드홈(221)과 함께 슬라이딩홈(293)의 내측에 꽉 끼인 상태를 유지시킬 수 있다. 따라서 작동을 하지 않고 힘을 가하지 않는 상태에서는 상기 탄성레일(222)이 그 탄성력으로 제1가이드홈(221)와의 간격을 벌려 보다 안정된 상태로 이동컬럼(210)을 유지할 수 있다.

이동컬럼(210)의 승하강시에는 상기 발생된 힘에 의해서 상기 탄성레일(222)이 받은 힘의 방향으로 휘어지면서 이동컬럼(210)의 승하강이 용이하도록 탄성과 복원을 반복하며 가이드한다.

한편, 상기한 체결홈(283)과 슬라이딩홈(293)은, 그 끝단 부분을 테이퍼지게 간격을 확대한 유동간격(287, 297)을 형성하여 승하강 연동의 시작시 부드럽게 슬라이딩될 수 있도록 한다.

특히 이러한 유동간격(287, 297)은 체결홈(283)을 통해서 지지컬럼(210)에 견고히 체결되는 제1가이드블럭(280)에 비하여 슬라이딩홈(293)으로 제1가이드홈(221)을 타고 이동해야만 하는 제2가이드블럭(290)에 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 유동간격(287, 297)은 상기 체결홈(283)이나 슬라이딩홈(293)의 상하 양단을 다소 테이퍼진 형태로 커팅하여 보다 넓은 간격을 가진 홈이 될 수 있도록 한 것이다. 이 유동간격(287, 297)은 이동컬럼(210)이 이동을 시작하는 마찰계수의 극대점에서 보다 부드럽게 작동할 수 있는 여건을 마련하고, 보다 부드러운 작동이 될 수 있도록 한다.

이동컬럼(210)을 지지컬럼(220)의 상부로 승하강시키는 수직 구동 수단(260)을 도시된 도 6와 함께 설명한다.

수직 구동 수단(260)은, 회전력을 발생시키는 회전력 발생 수단(263); 상기 회전력 발생 수단(260)의 회전력에 의해 회전하는 승하강스크류(261); 상기 이동컬럼(210)에 체결되며 상기 승하강스크류(261)와 스크류 결합된 스크류가이더(262)를 포함한다.

회전력 발생 수단(263)은 예를 들면 모터이며, 회전력 발생 수단(263)에는 감속기(264)가 결합할 수 있다. 승하강스크류(261)는 상기 감속기(264)의 축에 체결되며, 스크류가이드(262)는 이동컬럼(210)의 중심부에 형성되어 승하강스크류(261)와 스크류 결합된다. 따라서 이들이 결합하여 상기 승하강스크류(261)가 모터(263)의 회전력으로 회전하면, 상기 이동컬럼(210)이 지지컬럼(220)의 내측에서 승하강되는 것이다.

도시된 것처럼, 상기 지지컬럼(220)의 내측에 회전력 발생수단(263)과 감속기(264)를 위치시키고, 상기 감속기(264)의 축에 승하강스크류(261)를 장착하여 지지컬럼(220)에 수용될 이동컬럼(210)의 내부에서 돌출되는 스크류가이더(262)와 관통시키는 것이다. 그러면 상기 회전력 발생수단(263)이 회전을 하여 감속기(264)를 가동하여 승하강스크류(261)를 회전시킬 수 있다. 그리고 상기 승하강스크류(261)는 이동컬럼(210)과 일체된 스크류가이더(262)의 내측에서 회전을 하고, 이 회전력에 따라 상기 이동컬럼(210)은 지지컬럼(220)의 상부로 승하강을 하며 이동을 수행하게 된다.

상기에서는 제1가이드블럭(280)이 제2가이드홈(211)에서 슬라이딩하는 동시에, 제2가이드블럭(280)이 제1가이드홈(221)에서 슬라이딩하는 구조에 대하여 설명하였다.

그러나, 제2가이드블럭(290) 및 제1가이드홈(221)이 없이, 제1가이드블럭(280)과 제2가이드홈(211)만을 구비하는 구조도 가능하다. 이동컬럼(210)에 제2가이드홈(211)을 형성하지만, 지지컬럼(220)에는 제1가이드홈(221)을 형성하지 않아도 제1가이드블럭(280)을 체결할 수만 있으면 되며, 이때에는 제1가이드블럭(280)을 적어도 2개 이상 구비하면 된다.

또한, 제1가이드블럭(280) 및 제2가이드홈(211)이 없이, 제2가이드블럭(290)과 제1가이드홈(221)만을 구비하는 구조도 가능하다. 지지컬럼(220)에 제1가이드홈(221)을 형성하지만, 이동컬럼(210)에는 제2가이드홈(211)을 형성하지 않아도 제2가이드블럭(290)을 체결할 수만 있으면 되며, 이때에는 제2가이드블럭(280)을 적어도 2개 이상 구비하면 된다.

한편, 제1가이드블럭(280)이 제2가이드홈(211)에서 슬라이딩하는 동시에, 제2가이드블럭(280)이 제1가이드홈(221)에서 슬라이딩하는 구조는 다음과 같은 효과를 더 가지게 된다.

제1가이드블럭(280) 및 제2가이드블럭(290)은 각각 서로 다른 컬럼(즉 지지컬럼(220) 및 이동컬럼(210))에 각각 체결되며, 이에 의해서 이동컬럼(210)을 하강시키면 하강시킬수록 컬럼 구조체의 수직도와 안정성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

예를 들어, 지지컬럼(220)에만 가이드블럭을 설치하는 구조를 생각해 보면, 안정된 동작을 위하여 지지컬럼(220)의 상단부 및 중간부 정도에 가이드블럭을 설치할 것이다. 지지컬럼(220)의 하단부에 가이드블럭을 설치하면 이동컬럼(210)을 위로 승강시킬 수 없게 되므로 안되며, 가이드블럭을 중간부에 설치해도 이동컬럼(210)은 최대 지지컬럼(220)의 반 정도 길이로 연장될 수 있을 것이다.

그런데, 이러한 구조에서 가이드블럭은 지지컬럼(220)의 상단부 및 중간부에 설치되어 있으므로, 지지컬럼(220)이 이동컬럼(210)을 잡아주는 폭은 항상 일정하게 된다. 즉, 2개의 가이드블럭 사이의 거리는 항상 일정하게 된다.

이에 반해서 제1가이드블럭(280) 및 제2가이드블럭(290)을 각각 서로 다른 컬럼(즉 지지컬럼(220) 및 이동컬럼(210))에 각각 체결하면, 이동컬럼(210)이 지지컬럼(210)의 길이 반 정도를 신장한 상태에서는 가이드블럭 사이의 거리가 위의 실시 형태와 동일하나, 이동컬럼(210)이 지지컬럼(210) 측으로 수축되면 수축될 수록 2개의 가이드블럭 사이의 거리가 멀어진다. 따라서 이동컬럼(210)이 하강할 수록 컬럼 구조체의 수직도와 안정성이 향상되는 효과가 있다. 이 실시형태에서 최대로 신장된 상태에서는 다른 실시 형태와 수직도 및 안정성이 동일하나, 통상은 최대 신장 상태가 아니라 어느 정도 수축된 상태에서 사용하게 되므로, 실질적으로는 수직도 및 안정성이 향상되는 효과를 가지게 되는 것이다.

2 : 프레임 박스 10 : 모터
11 : 감속기 31 : 타이밍풀리
32 : 타이밍밸트 40 : 회전체
52 : 제1힌지 53 : 제2힌지
54 : 링크 60 : 수평연동수단
71 : 가이드 블럭 72 : 이동 패널
74 : 가이드봉 90 : 헤드
210 : 이동컬럼 211 : 제2가이드홈
220 : 지지컬럼 221 : 제1가이드홈
280 : 제1가이드블럭 290 : 제2가이드블럭

Claims (15)

1. X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하는 헤드(90)를 구동하기 위하여 사용되며 프레임 박스(2)에 수납되는, 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트에 있어서,
   회전력을 발생시키는 모터(10);
   상기 헤드(90)에 결합하며, 상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전체(40);
   상기 모터(10)가 탑재되고 상기 회전체(40)가 수용되는 이동 패널(72);
   상기 이동 패널(72)이 일 축 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 가이드수단(70);
   상기 회전체(40)에서 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임 박스(2)의 일 지점을 기계적으로 연결함으로써, 상기 회전하는 원주상의 일 지점과 상기 프레임 박스(2)의 일 지점 사이의 거리가 항상 일정하게 되도록 하는 링크(54);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터(10)로부터 상기 회전체(40)로 회전력을 전달하기 위하여,
   상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 감속하는 감속기(11);
   상기 감속기(11)의 축과 상기 회전체(40)에 형성된 복수의 타이밍풀리(31);
   상기 복수의 타이밍풀리(31)를 연결하는 타이밍밸트(32);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전체(40)에서 회전하는 원주상의 일 지점에 결합되어, 상기 링크(54)의 일단이 상기 회전하는 원주상의 일 지점에 위치 고정되어 회동하도록 하는 제1힌지(52);
   상기 프레임박스(2)의 일 지점에 결합되어, 상기 링크(54)의 타단이 상기 프레임박스(2)의 일 지점에 위치 고정되어 회동하도록 하는 제2힌지(53);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 가이드수단(70)은,
   상기 이동패널(72)과 일체로 형성되며 관통공이 형성된 가이드블럭(71)
   상기 가이드블럭(71)의 상기 관통공을 관통하여 삽입되는 가이드봉(74);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트.
   
5. X선 발생부 및 X선 센서부를 포함하는 헤드(90)에 회전력을 전달하며 상기 헤드(90)에 결합하는 회전체(40);
   상기 회전체(40)에 대하여 회전력을 인가하는 회전 구동 수단;
   상기 회전 구동 수단이 탑재되고 상기 회전체(40)를 수용하는 이동 패널(72);
   상기 이동 패널(72)이 일 직선상에서 이동할 수 있도록 가이드하는 가이드 수단(70);
   상기 회전체(40)의 회전력으로부터 수평 이동력을 발생시키는 수평 연동 수단(60);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 수평 연동 수단(60)은,
   일 단이 상기 회전체(40)의 원주상의 일 지점에 위치 고정되어 회동하고 타 단이 프레임 박스(2)의 일 지점에에 위치 고정되어 회동함으로써, 상기 회전체(40)가 회전함에 따라 크랭크 운동하는 링크(54);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 X선 촬영기의 헤드 구동유니트.
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