KR20230109269A - 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼 - Google Patents

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류훈
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(주)디알젬
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Abstract

본 발명은 메인컬럼에 대하여 서브컬럼을 균일한 힘으로 쉽게 승강시킬 수 있는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼에 관한 것으로, 메인컬럼과, 메인컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 서브컬럼과, 메인컬럼에 설치되며 서브컬럼의 무게를 보상하는 무게보상부를 포함하되, 무게보상부는, 메인컬럼에 설치되는 제1 고정풀리와, 제1 고정풀리에 대해 승강 가능하게 설치되는 이동풀리와, 이동풀리에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 일단이 메인컬럼에 결합되고 타단이 제1 고정풀리와 이동풀리를 거쳐 서브컬럼에 결합되는 와이어를 포함한다.

Description

엑스선 촬영장치용 신축 컬럼{COLLAPSIBLE COLUMN FOR MOBILE X-RAY APPARATUS}
본 발명은 엑스선 촬영장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인컬럼에 대하여 서브컬럼을 균일한 힘으로 쉽게 승강시킬 수 있는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼에 관한 것이다.
엑스선 촬영장치는 엑스선(X-ray)을 이용하여 인체 또는 물건 내부의 영상을 얻는 기기로서, 외관으로 확인할 수 없는 인체 내부의 상해나 질병, 또는 물건의 내부 구조 등을 검사하기 위해 의료용 내지는 산업용으로 널리 이용되고 있다.
최근에는, 거동이 불편한 중환자 또는 수술 도중에 엑스선 촬영이 필요한 경우, 환자가 엑스선 촬영실에 직접 가지 않고, 이동형 엑스선 촬영장치를 필요한 장소로 이동시켜서 촬영하는 경우가 많다.
이러한 이동형 엑스선 촬영장치의 예로서, 한국공개특허 제10-2011-0062397호(특허문헌 1)는 '소아의 촬영을 위한 엑스선 검사장치'를 개시하고 있고, 한국공개특허 제10-2012-0095460호(특허문헌 2)는 '이동식 베이스 및 이와 같은 이동식 베이스 상에 장착되는 X선 기계'를 개시하고 있다.
도 1은 종래의 이동형 엑스선 촬영장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동형 엑스선 촬영장치는 디스플레이(27)가 탑재된 본체(1)와, 본체(1)에 수직하게 설치된 컬럼(2)과, 컬럼(2)에 장착되는 암(3)과, 암(3)에 구비되는 엑스선 소스(4)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 컬럼(2)은 메인컬럼(5)과 서브컬럼(6)을 포함할 수 있으며, 암(3)은 복수 개의 단위 암(7~9)이 다단 신축 가능하게 마련될 수 있다.
이러한 이동형 엑스선 촬영장치는, 이동시 안전을 위해 컬럼(2) 및 암(3)의 길이를 단축시킬 수 있으며, 촬영시에는 엑스선 소스(4)를 적절한 지점에 위치시키기 위해 컬럼(2) 및 암(3)의 길이를 연장시킬 수 있다.
종래의 이동형 엑스선 촬영장치는 컬럼(2)을 연장 또는 단축시키기 위한 별도의 구동원을 구비하였으나, 이 경우 컬럼(2)이 신속하게 움직이지 못하므로 엑스선 소스(4)를 빠른 시간 내에 사용자가 원하는 지점에 위치시키기 힘들다는 문제가 있었다.
다른 예로서, 수동으로 컬럼(2)의 길이를 연장하거나 단축할 수 있다. 이 경우, 작은 크기의 힘으로 암(3)과 함께 서브컬럼(6)을 승강시킬 수 있도록, 암(3)과 서브컬럼(6)의 무게를 보상하기 위한 무게추 등이 이용되었다.
그러나, 무게추 등에 의해 무게를 보상하는 경우, 이동형 엑스선 촬영장치의 전체 무게가 증가되어 이동성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 수동으로 길이를 연장 또는 단축할 수 있는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 탄성부재의 탄성력을 이용하여 암과 서브컬럼의 무게를 보상할 수 있는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 암과 서브컬럼의 승강 높이에 관계없이, 균일한 힘으로 암과 서브컬럼을 승강시킬 수 있는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼을 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 메인컬럼; 상기 메인컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 서브컬럼; 및 상기 메인컬럼에 설치되며 상기 서브컬럼의 무게를 보상하는 무게보상부를 포함하되, 상기 무게보상부는, 상기 메인컬럼에 설치되는 제1 고정풀리와, 상기 제1 고정풀리에 대해 승강 가능하게 설치되는 이동풀리와, 상기 이동풀리에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 일단이 상기 메인컬럼에 결합되고 타단이 상기 제1 고정풀리와 상기 이동풀리를 거쳐 상기 서브컬럼에 결합되는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼을 제공함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 탄성부재는 가스스프링으로 이루어질 수 있다
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 가스스프링은 압축 또는 인장시 스프링힘이 균일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 가스스프링은, 압축시 스프링힘과 인장시 스프링힘의 편차가 상기 서브컬럼 무게의 5% 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 서브컬럼은, 상기 메인컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제1 서브컬럼과, 상기 제1 서브컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제2 서브컬럼을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1 서브컬럼에 설치되는 제2 고정풀리와, 상기 제2 고정풀리의 상부에 설치되는 2단 반경 풀리를 더 포함하며, 상기 와이어의 타단이 상기 제2 고정풀리와 상기 2단 반경 풀리를 거쳐 상기 제2 서브컬럼에 결합될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1 서브컬럼과 상기 제2 서브컬럼이 일체로 승강하되, 상기 제1 서브컬럼이 최하단 높이에 위치하면 상기 제1 서브컬럼에 대하여 상기 제2 서브컬럼이 승강할 수 있다.
본 발명에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼에 의하면, 탄성부재의 탄성력을 이용하여 암과 서브컬럼의 무게를 보상함으로써, 별도의 구동원이나 무게추 없이 수동으로 쉽게 컬럼의 길이를 연장 또는 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼에 의하면, 암과 서브컬럼의 승강 높이에 관계없이, 균일한 힘으로 암과 서브컬럼을 승강시킬 수 있다.
도 1은 종래의 이동형 엑스선 촬영장치의 구성도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 구성도.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 사시도.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 평면도.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 사용 상태도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
실시예
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 구성도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼(100)은, 메인컬럼(200)과, 메인컬럼(200)에 대하여 승강 가능하게 설치되는 서브컬럼(300)과, 서브컬럼(300)의 무게를 보상하는 무게보상부(400)를 포함한다.
일 예로서, 메인컬럼(200)은 이동식 엑스선 촬영장치의 바디(1, 도 1 참조)에 수직하게 설치될 수 있으며, 내부에는 다수 개의 풀리와 와이어를 포함하는 무게보상부(400)가 설치될 수 있도록 공간부가 형성된다.
서브컬럼(300)은 메인컬럼(200)의 일측에 승강 가능하게 설치된다. 일 예로서, 메인컬럼(200)의 일측에 슬라이드 레일(미도시)이 형성되고, 서브컬럼(300)에는 슬라이드 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 다수 개의 롤러(미도시)가 마련될 수 있다.
여기서, 서브컬럼(300)은 메인컬럼(200)의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제1 서브컬럼(310)과, 제1 서브컬럼(310)의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제2 서브컬럼(320)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 서브컬럼(310)의 일측에 슬라이드 레일(미도시)이 형성되고, 제2 서브컬럼(320)에는 제1 서브컬럼(310)의 슬라이드 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 다수 개의 롤러(미도시)가 마련될 수 있다.
이때, 제2 서브컬럼(320)은 단부에 엑스선 소스(4, 도 1 참조)를 갖고 다단 신축 가능한 암(3, 도 1 참조)을 포함하여 이루어질 수 있다.
무게보상부(400)는 메인컬럼(200)의 공간부에 설치되는 제1 고정풀리(410) 및 이동풀리(420)와, 이동풀리(420)에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)를 거쳐 양단이 각각 메인컬럼(200)과 서브컬럼(300)에 결합되는 와이어(440)를 포함한다.
일 예로서, 도면에 도시된 바와 같이, 메인컬럼(200)의 하단부에 고정브라켓(210)이 설치되고, 이 고정브라켓(210)의 상단에 탄성부재가 수직하게 설치될 수 있다. 또한, 고정브라켓(210)에 결합된 제1 지지브라켓(220)에 의해, 적어도 하나 이상의 제1 고정풀리(410)가 탄성부재의 하부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
여기서 탄성부재는 피스톤로드(431)와 튜브(432)를 포함하는 가스스프링(430)으로 이루어질 수 있으며, 나란히 배치된 다수 개의 가스스프링(430)이 하나의 탄성부재로 작용하게끔 일체화될 수도 있다.
이때, 가스스프링(430)은 튜브(432) 하단이 고정브라켓(210)에 결합되고, 상단의 피스톤로드(431)에는 제2 지지브라켓(230)에 의해 적어도 하나 이상의 이동풀리(420)가 회전 가능하게 설치될 수 있다. 가스스프링(430)은 이동풀리(420)에 탄성력을 제공하며, 이동풀리(420)는 제1 고정풀리(410) 방향으로 승강할 수 있다.
제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)를 거쳐 메인컬럼(200)으로부터 서브컬럼(300) 쪽으로 와이어가 연장된다.
이때, 다수 개의 제1 고정풀리(410)와 다수 개의 이동풀리(420)가 상하 방향으로 대향하여 나란히 설치될 수 있으며, 하나의 와이어(440)가 상하 방향으로 배치된 다수 개의 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)에 아래 위로 번갈아 감긴 후 연장될 수 있다.
이때, 와이어(440)의 일단은 메인컬럼(200)에 결합되고, 타단은 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)를 거쳐 서브컬럼(300)에 결합되며, 서브컬럼(300)의 하강시 이에 연동하여 이동풀리(420)가 하강하면서 탄성부재가 축소되고, 서브컬럼(300)의 승강시에는 탄성부재의 신장과 함께 이동풀리(420)가 상승하게 된다.
더욱 상세하게는, 제1 서브컬럼(310)의 하단부를 가로질러 설치되는 제1 회전축(451) 상에 제2 고정풀리(450)가 회전 가능하게 설치되고, 제1 서브컬럼(310)의 상단부에는 제2 회전축(463) 상에 2단 반경 풀리(460)가 회전 가능하게 설치되며, 이동풀리(420)를 거친 와이어(440)는 제2 고정풀리(450)와 2단 반경 풀리(460)를 차례로 거쳐 제2 서브컬럼(320)에 결합된다.
이때, 2단 반경 풀리(460)는 제1 풀리(461)와, 제1 풀리(461)의 일측에 제1 풀리(461)와 일체로 회전하도록 형성되며 제1 풀리(461)보다 작은 반경을 갖는 제2 풀리(462)를 포함하는데, 제2 고정풀리(450)를 거쳐 상향 연장된 와이어(440)는 제2 풀리(462)를 거쳐 제1 풀리(461)에 감긴 후 제2 서브컬럼(320)에 결합된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 서브컬럼(310)과 제2 서브컬럼(320)이 각각 최상단 높이에 위치한 상태에서 사용자가 제2 서브컬럼(320)을 아래로 눌러 하강시키면, 제2 서브컬럼(320)과 함께 제1 서브컬럼(310)이 아래로 하강한다. 이때, 제1 서브컬럼(310)과 함께 제2 고정풀리(450)가 하강하면서 와이어(440)로 연결된 이동풀리(420)를 아래쪽으로 눌러 하강시키며, 탄성부재는 축소된다.
도 3에 도시된 바와 같이 제1 서브컬럼(310)이 최하단 위치에 도달했을 때, 계속해서 제2 서브컬럼(320)을 아래로 눌러 하강시키면, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 서브컬럼(310)의 높이 방향을 따라 제2 서브컬럼(320)이 아래쪽으로 하강한다. 이때, 2단 반경 풀리(460)의 제1 풀리(461)에 권취되어 있던 와이어(440)가 풀리면서 제2 풀리(462)에 와이어(440)가 권취되고, 이동풀리(420)의 하강에 따라 탄성부재가 축소된다.
반대로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 서브컬럼(310)과 제2 서브컬럼(320)이 각각 최하단 높이에 위치한 상태에서 사용자가 제2 서브컬럼(320)을 위쪽으로 올리면, 제1 서브컬럼(310)은 최하단 높이에 그대로 위치한 상태에서 제2 서브컬럼(320)만이 상승한다. 이때, 2단 반경 풀리(460)의 제2 풀리(462)에 권취되어 있던 와이어(440)가 풀리면서 제1 풀리(461)에 와이어(440)가 권취되고, 탄성부재의 탄성력에 의해 이동풀리(420)가 상승한다.
도 3에 도시된 바와 같이 제2 서브컬럼(320)이 제1 서브컬럼(310)의 최상단에 도달했을 때, 계속해서 제2 서브컬럼(320)을 위로 들어올리면, 제2 서브컬럼(320)과 함께 제1 서브컬럼(310)이 일체로 상승한다. 이때, 제2 고정풀리(450)의 상승에 따라 탄성부재가 신장되면서 이동풀리(420)도 상승하게 된다. 한편, 제1,제2 서브컬럼(310,320)의 최대 승강 높이를 제한하기 위해 별도의 스토퍼 부재(미도시)가 마련될 수 있다.
여기서, 무게보상부(400)는 제1,제2 서브컬럼(310,320)의 무게를 보상하는 역할을 한다. 즉, 제1,제2 서브컬럼(310,320)의 무게를 탄성부재의 탄성력이 보상하여, 사용자가 적은 힘으로도 제1,제2 서브컬럼(310,320)을 쉽게 승강시킬 수 있게끔 하는 것이다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 서브컬럼(310)이 최하단 높이까지 하강하였을 때, 탄성부재는 2단 반경 풀리(460)를 통해 제1 서브컬럼(310)을 제외한 제2 서브컬럼(320)의 무게를 보상하게 된다. 즉, 제2 서브컬럼(320)의 무게에 따른 제1 풀리(461)의 토크에 대하여, 탄성부재의 탄성력에 따른 제2 풀리(462)의 토크가 반력 토크로 작용하게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 탄성부재가 가스스프링(430)으로 이루어질 수 있음은 전술한 바와 같으며, 이때 가스스프링(430)은 압축 또는 인장시 스프링힘이 균일할 수 있다. 예컨대, 종래의 가스스프링은 압축 또는 인장이 진행될수록 스프링힘이 점점 증가하거나 감소하게 되는데, 이 경우 무게보상부(400)에서 보상하는 힘이 변화함에 따라, 사용자가 제1,제2 서브컬럼(310,320) 승강시 균일한 힘으로 계속 승강시킬 수 없게 되는 문제가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 균일한 힘으로 제1,제2 서브컬럼(310,320)을 계속 승강시키기 위해서는, 가스스프링(430)의 압축 또는 인장시 스프링힘이 압축 또는 인장 구간 동안 계속해서 균일하게 출력되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스스프링(430)은 압축시 스프링힘과 인장시 스프링힘이 동일하거나, 압축시 스프링힘과 인장시 스프링힘의 편차가 서브컬럼(300) 무게(제1,제2 서브컬럼(310,320) 무게의 합)의 5% 이하(바람직하게는 1% 이하)인 특성을 갖는다. 이는, 제1,제2 서브컬럼(310,320)의 상승/하강시 적용한 힘과 거의 동일한 힘을 적용하여, 반대로 제1,제2 서브컬럼(310,320)을 하강/상승킬 수 있게 하기 위함이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 사시도이며, 도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼(100)은, 메인컬럼(200)과, 메인컬럼(200)의 일측에 승강 가능하게 설치되는 서브컬럼(300)과, 메인컬럼(200)에 설치되어 서브컬럼(300)의 무게를 보상하는 무게보상부(400)를 포함한다.
메인컬럼(200)의 하단에는 메인컬럼(200)을 지지하기 위한 지지플레이트(240)가 결합될 수 있으며, 이 지지플레이트(240)는 예컨대 이동식 엑스선 촬영장치의 바디에 결합될 수 있다. 도면에 도시된 실시예의 경우 사각 형태의 지지플레이트(240)를 도시하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 예컨대 지지플레이트(240)를 원형으로 형성하여 이동식 엑스선 촬영장치의 바디에 회전 가능하게 결합할 수도 있음은 물론이다.
메인컬럼(200)은, 내부에 공간부가 형성되고 전면이 개방되어 전체적으로 'U'자형 단면을 갖는 메인프레임(201)과, 메인프레임(201)의 전면 양측에 각각 결합되어 제1 슬라이드홈(204)을 형성하는 한 쌍의 제1 가이드레일부(202)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 메인프레임(201)은 적어도 하나 이상의 결합브라켓(250)에 의해 지지플레이트(240)에 수직하게 설치된다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 메인프레임(201)의 상단에는 이물질 유입 방지를 위한 커버플레이트가 결합될 수 있다.
여기서, 메인컬럼(200)은 서브컬럼(300)의 승강 방향을 안내하는 역할을 하며, 메인컬럼(200)의 내부에는 다수 개의 풀리와 탄성부재 및 와이어가 설치된다.
서브컬럼(300)은 메인컬럼(200)의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제1 서브컬럼(310)과, 제1 서브컬럼(310)의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제2 서브컬럼(320)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 서브컬럼(310)은 메인컬럼의 전면에 승강 가능하게 설치되는데, 후면이 개방되어 전체적으로 'U'자형 단면을 갖는 서브프레임(311)과, 서브프레임(311)의 후면 양측에 각각 결합되며 외측면에 다수 개의 제1 롤러(312)가 마련되는 이동프레임(313)과, 서브프레임(311)의 전면 양측에 각각 결합되어 제2 슬라이드홈(315)을 형성하는 한 쌍의 제2 가이드레일부(314)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 서브프레임(311)의 상단과 하단에는 이물질 유입 방지를 위해 각각 상단플레이트와 하단플레이트가 결합될 수 있다.
제2 서브컬럼(320)은 제1 서브컬럼(310)의 전면에 승강 가능하게 설치된다. 제2 서브컬럼(320)은 승강플레이트(321)와, 승강플레이트(321)의 후면 양측에 각각 결합되며 외측면에 다수 개의 제2 롤러(322)가 마련되는 한 쌍의 승강프레임(323)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 승강플레이트(321)의 전면에는 다단 신축 가능하며 단부에 엑스선 소스가 마련되는 암(324)이 암지지 브라켓(325)에 의해 결합될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 평면도이다.
제1 서브컬럼(310)은 메인컬럼(200)의 전면에 승강 가능하게 결합되며, 제2 서브컬럼(320)은 제1 서브컬럼(310)의 전면에 승강 가능하게 결합된다.
이를 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 서브컬럼(310)의 이동프레임(313)에 마련된 제1 롤러(312)가 메인컬럼(200)의 제1 가이드레일부(202)의 제1 슬라이드홈(204)에 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입, 결합된다. 또한, 제2 서브컬럼(320)의 승강프레임(323)에 마련된 제2 롤러(322)가 제1 서브컬럼(310)의 제2 가이드레일부(314)의 제2 슬라이드홈(315)에 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입, 결합된다.
즉, 메인컬럼(200)에 대한 제1 서브컬럼(310)의 승강시 메인컬럼(200)의 제1 슬라이드홈(204)을 따라 제1 서브컬럼(310)의 제1 롤러(312)가 상하 방향으로 이동하게 되며, 제1 서브컬럼(310)에 대한 제2 서브컬럼(320)의 승강시 제1 서브컬럼(310)의 제2 슬라이드홈(315)을 따라 제2 서브컬럼(320)의 제2 롤러(322)가 상하 방향으로 이동하게 되는 것이다.
다시 도 7과 도 8을 참조하면, 무게보상부(400)는 메인컬럼(200)에 설치되는 제1 고정풀리(410)와, 제1 고정풀리(410)에 대해 승강 가능하게 설치되는 이동풀리(420)와, 이동풀리(420)에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 제1 고정풀리(410) 및 이동풀리(420)를 거쳐 메인컬럼(200)과 서브컬럼(300)을 연결하는 와이어(440)를 포함한다.
제1 고정풀리(410)는 메인컬럼(200) 내부에 설치된다. 예컨대, 도면에 도시된 바와 같이 메인프레임(201)의 내측 하부에 고정브라켓(210)의 일측을 결합하고, 고정브라켓(210)의 타측에는 제1 고정풀리(410)를 회전 가능하게 지지하는 제1 지지브라켓(220)을 결합함으로써, 메인프레임(201)의 공간부 하부에 제1 고정풀리(410)를 회전 가능하게 설치할 수 있다.
고정브라켓(210)의 상부에 탄성부재가 수직하게 설치된다. 도면에 도시된 바와 같이, 탄성부재로서 가스스프링(430)을 사용하는 경우, 가스스프링(430)의 피스톤로드(431)가 상부를 향하도록 가스스프링(430)의 튜브(432) 하단이 고정브라켓(210)의 상부에 결합될 수 있다. 아울러, 도면에는 탄성부재로서 하나의 가스스프링(430)이 도시되어 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 다수 개의 가스스프링(430)이 일체로 작동하도록 배치될 수도 있음은 물론이다.
이때, 가스스프링(430)은 압축 또는 인장시 스프링힘이 균일하게 출력될 수 있으며, 압축시 스프링힘과 인장시 스프링힘의 편차가 없거나, 압축시 스프링힘과 인장시 스프링힘의 편차가 서브컬럼(300) 무게(제1,제2 서브컬럼(310,320) 무게의 합)의 0% 초과 ~ 5% 이하(바람직하게는 1% 이하)인 특성을 가질 수 있다.
탄성부재의 상단에 이동풀리(420)가 회전 가능하게 설치된다. 예컨대, 가스스프링(430)의 피스톤로드(431) 끝단에 이동풀리(420)를 회전 가능하게 지지하는 제2 지지브라켓(230)을 결합할 수 있다. 이에 따라, 이동풀리(420)의 승강시 탄성부재가 신축하며, 탄성부재는 이동풀리(420)에 탄성력을 제공하게 된다.
제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)를 거쳐 메인컬럼(200)으로부터 제2 서브컬럼(320) 쪽으로 와이어(440)가 연장된다. 이때, 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)는 각각 다수 개가 상하 방향으로 대향하여 나란히 설치될 수 있으며, 이 경우 다수 개의 제1 고정풀리(410)와 다수 개의 이동풀리(420)에 와이어(440)가 각각 번갈아 상하 방향으로 감기게 된다.
한편, 메인컬럼(200)의 메인프레임(201) 내측에 제1 와이어 결합부(205)가 마련되고, 제2 서브컬럼(320)의 승강프레임(323) 내측에 제2 와이어 결합부(326)가 마련되는데, 고정구(미도시)에 의해 와이어(440)의 일단이 메인컬럼(200)의 제1 와이어 결합부(205)에 결합되며, 타단은 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)를 거쳐 제2 서브컬럼(320)의 제2 와이어 결합부(326)에 결합된다.
더욱 상세하게는, 메인컬럼(200)에 설치된 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420)를 거쳐 서브컬럼(300) 쪽으로 연장된 와이어(440)의 타단이, 제1 서브컬럼(310)에 설치된 제2 고정풀리(450)와 2단 반경 풀리(460)를 거쳐 제2 서브컬럼(320)에 결합된다.
이때, 제2 고정풀리(450)는 제1 서브컬럼(310)의 서브프레임(311) 하단부를 가로질러 설치되는 제1 회전축(451) 상에 회전 가능하게 설치되며, 2단 반경 풀리(460)는 제1 서브컬럼(310)의 상단부에 설치되는 제2 회전축(463) 상에 회전 가능하게 설치된다. 제1 고정풀리(410)와 이동풀리(420) 및 제2 고정풀리(450)의 회전축은 상호 평행하게 설치되며, 2단 반경 풀리(460)의 제2 회전축(463)은 제2 고정풀리(450)의 제1 회전축(451)에 대하여 직각 방향으로 설치된다.
아울러, 도 9를 참조하면, 2단 반경 풀리(460)는 제1 풀리(461)와, 제1 풀리(461)와 일체로 회전하도록 형성되며 제1 풀리(461)보다 작은 반경을 갖는 제2 풀리(462)를 포함하는데, 제2 고정풀리(450)를 거쳐 상향 연장된 와이어(440)는 제2 풀리(462)를 거쳐 제1 풀리(461)에 감긴 후 연장되어 제2 서브컬럼(320)에 결합된다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼의 사용 상태도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 제1 서브컬럼(310)과 제2 서브컬럼(320)이 각각 최상단 높이에 위치한 상태에서 사용자가 제2 서브컬럼(320)을 아래로 눌러 하강시키면, 제2 서브컬럼(320)과 함께 제1 서브컬럼(310)이 하강한다. 이때, 제2 고정풀리(450)가 하강하면서 와이어(440)에 의해 이동풀리(420)도 함께 하강하며 가스스프링(430)은 축소되는데, 가스스프링(430)의 탄성력에 의해 제1,제2 서브컬럼(310,320)의 무게가 보상됨에 따라, 사용자는 적은 힘으로 천천히 제2 서브컬럼(320)을 하강시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 제1 서브컬럼(310)이 최하단 높이에 도달했을 때, 계속해서 제2 서브컬럼(320)을 아래로 하강시키면, 도 12에 도시된 바와 같이 제2 서브컬럼(320)이 제1 서브컬럼(310)을 따라 아래로 하강한다. 이때, 2단 반경 풀리(460)의 제1 풀리(461)에 권취되어 있던 와이어(440)가 풀리면서 제2 풀리(462)에 와이어(440)가 권취되고, 이동풀리(420)의 하강에 따라 가스스프링(430)이 축소된다.
이때, 가스스프링(430)은 제1 서브컬럼(310)의 무게를 제외하고 제2 서브컬럼(320)의 무게만을 보상하게 되는데, 제2 서브컬럼(320)의 무게에 의해 제1 풀리(461)에 걸리는 토크에 대하여, 가스스프링(430)의 탄성력에 의해 제2 풀리(462)에 걸리는 토크가 반력 토크로 작용하여 상쇄시키게 된다.
반대로, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 서브컬럼(310)과 제2 서브컬럼(320)이 각각 최하단 높이에 위치한 상태에서 사용자가 제2 서브컬럼(320)을 위쪽으로 올리면, 제1 서브컬럼(310)은 최하단 높이에 그대로 위치한 상태에서 제2 서브컬럼(320)만이 상승한다. 이때, 2단 반경 풀리(460)의 제2 풀리(462)에 권취되어 있던 와이어(440)가 풀리면서 제1 풀리(461)에 와이어(440)가 권취되며, 가스스프링(430)의 탄성력에 의해 이동풀리(420)가 상승한다.
도 11에 도시된 바와 같이 제2 서브컬럼(320)이 제1 서브컬럼(310)의 최상단에 도달했을 때, 계속해서 제2 서브컬럼(320)을 위로 들어올리면, 제2 서브컬럼(320)과 함께 제1 서브컬럼(310)이 일체로 상승한다. 이때, 제2 고정풀리(450)의 상승에 따라 가스스프링(430)이 신장되면서 이동풀리(420)도 상승한다.
여기서, 제1,제2 서브컬럼(310,320)의 승강 높이는 별도의 스토퍼 부재에 의해 제한될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼
200 : 메인컬럼 201 : 메인프레임
300 : 서브컬럼 310 : 제1 서브컬럼
311 : 서브프레임 313 : 이동프레임
320 : 제2 서브컬럼 321 : 승강플레이트
323 : 승강프레임 400 : 무게보상부
410 : 제1 고정풀리 420 : 이동풀리
430 : 가스스프링 440 : 와이어
450 : 제2 고정풀리 460 : 2단 반경 풀리

Claims (7)

  1. 메인컬럼;
    상기 메인컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 서브컬럼; 및
    상기 메인컬럼에 설치되며 상기 서브컬럼의 무게를 보상하는 무게보상부를 포함하되,
    상기 무게보상부는, 상기 메인컬럼에 설치되는 제1 고정풀리와, 상기 제1 고정풀리에 대해 승강 가능하게 설치되는 이동풀리와, 상기 이동풀리에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 일단이 상기 메인컬럼에 결합되고 타단이 상기 제1 고정풀리와 상기 이동풀리를 거쳐 상기 서브컬럼에 결합되는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성부재는 가스스프링인 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스스프링은 압축 또는 인장시 스프링힘이 균일한 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가스스프링은, 압축시 스프링힘과 인장시 스프링힘의 편차가 상기 서브컬럼 무게의 5% 이하인 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브컬럼은, 상기 메인컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제1 서브컬럼과, 상기 제1 서브컬럼의 일측에 승강 가능하게 설치되는 제2 서브컬럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 서브컬럼에 설치되는 제2 고정풀리와, 상기 제2 고정풀리의 상부에 설치되는 2단 반경 풀리를 더 포함하며, 상기 와이어의 타단이 상기 제2 고정풀리와 상기 2단 반경 풀리를 거쳐 상기 제2 서브컬럼에 결합되는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 서브컬럼과 상기 제2 서브컬럼이 일체로 승강하되, 상기 제1 서브컬럼이 최하단 높이에 위치하면 상기 제1 서브컬럼에 대하여 상기 제2 서브컬럼이 승강하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치용 신축 컬럼.
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