KR101449424B1 - X선 촬영장치에서 회전암의 회전각 제한 장치 - Google Patents

X선 촬영장치에서 회전암의 회전각 제한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는, 회전축의 회전에 따라 상기 회전축과 동심의 원주상을 회전하는 이동핀(10); 및 상기 회전축의 주위에 위치하는 플레이트(30)에 고정되는 고정자(22), 및 상기 고정자(22)에 힌지 결합되고 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 2 방향으로 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)가 형성되되 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)의 사이에는 공간(21c)이 형성되는 가동자(21)를 구비하는 토글링 스토퍼(20);를 포함하며, 상기 가동자(21)는 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 회동가능하되 상기 고정자(22)에 의해 회동 가능한 각도가 제한되며, 상기 회전축과 동심의 원주상의 서로 다른 위치에 상기 토글링 스토퍼(20)가 적어도 2개 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 회전축의 과도한 회전으로 인해서 생길 수 있는 배선의 손상 등과 같은 여러 가지 문제를 예방하하고, 신뢰성 및 내구성을 가진 회전각 제한 장치를 제공할 수 있으며, 회전각 제한 장치를 간단한 구조로써 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

X선 촬영장치에서 회전암의 회전각 제한 장치{APPRATUS FOR LIMITING ROTATION ANGLE OF ROTATION ARM IN X-RAY IMAGING DEVICE}
본 발명은 X선 촬영장치에 사용되는 회전암의 회전각 제한 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 360˚이상을 회전해야 하는 X선 촬영 장치의 회전암에 대하여 그 회전각을 특정한 각도로 제한하는 회전각 제한 장치에 관한 것이다.
도 1은 치과등에서 사용되는 X선 촬영 장치를 도시한 사시도이다.
치과 등에서 사용되는 X선 촬영 장치는, 일측에 X선을 발생시켜서 조사하는 소스부(2)와, 상기 소스부(2)에 대향하여 배치되고 환자의 두부를 통과한 X선을 2차원 센서에 의해 감지하는 센서부(3)와, 상기 소스부(2) 및 센서부(3)가 탑재되는 회전암(1)과, 상기 회전암(1)을 지지하면서 상기 회전암(1)을 회전 구동하는 구동부가 내장된 수평지지부(4)를 포함하여 구성된다.
X선 촬영 장치에서 수평 지지부(4)와 회전암(1) 사이에는 다량의 전선이 연결되므로, 일방향으로만 과도하게 회전하게 되면 X선 촬영 장치의 고장 또는 파손을 유발할 수 있다. 따라서 X선 촬용 장치에서는 회전각을 일정한 각도로 제한하는 회전각 제한 장치가 채용되어 이용되기도 한다.
그런데, X선 촬영 장치가 CT 촬영을 수행할 때에는, 소스부(2) 및 대향하는 센서부(3)가 환자의 두부 주위를 돌면서 수많은 2차원 이미지를 획득하고 이를 연산하여 3차원 이미지를 산출하며, FOV(Field Of View)를 크게 하는 응용에서는 통상 적어도 360˚의 방향에서 두부에 대한 2차원 이미지를 연속적으로 획득하여 사용한다.
이 때 회전암(1)은 정확히 360˚만 회전하는 것이 아니라, 정지 상태에 있는 회전암(1)이 정속에 도달하기까지 필요한 구간과, 정속 회전중인 회전암(1)이 감속하여 정지 상태에 도달하기 위해 필요한 구간을 더 고려한다면 360˚보다 큰 회전각이 요구된다.
이에 따라 종래 360˚보다 큰 회전각에 대해서도 그 회전각을 일정한 각도로 제한하는 회전각 제한 장치가 채용되고 있다. 예를 들면, 구동축에 연결된 제 1 원반의 일 지점에 핀을 형성하고 이와 간격을 두고 겹쳐지는 제 2 원반 또는 원통에는 상기 핀이 삽입되어 핀이 정해진 각도의 원주를 따라 이동할 수 있도록 홈을 형성되며, 제 2 원반 또는 원통에 형성된 다른 핀과 고정된 스토퍼에 의해 상기 제 2 원반 또는 원통의 회전각을 360˚로 제한함으로써, 전체적으로는 360˚에 상기 홈에 의한 각도를 더한 회전각으로 구동축의 회전각을 제한하는 방식 등이 이용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 방식에서는 핀과 홈 사이에 유격이 충분하지 않거나 정렬이 틀어지는 등의 상황에서 핀과 홈이 접촉하거나 마찰을 일으켜서 오동작을 일으키는 문제가 생길 수 있으며, 적어도 2개가 필요한 원반 및/또는 원통의 무게로 인해서 수평 지지부에 포함될 장비의 무게가 증가하는 문제가 있다.
또한 종래의 방식에서는 구동축이 원반만을 구동하다가 각도가 증가하는 중, 나머지 원반 또는 원통을 함께 구동해야 하므로, 구동축에 걸리는 부하가 중간에 변경된다. 그렇다면 종래의 방식에서는 회전각 제한 장치로 인해서 작동중 구동축에 걸리는 부하가 적지 않게 변동됨으로 인해서 X선 촬영 장치의 회전암 등을 정밀하게 제어하는 데 있어서, 걸림돌이 되거나 잡음이 되는 문제가 있다.
또한, 종래의 방식에서는 구동축이 원반 및/또는 원통을 구동해야 하므로, 구동 장치의 입장에서는 부가적인 관성이 추가되는 문제가 있다.
한편, X선 촬영 장치뿐만 아니라 다양한 응용분야에서 360˚이상 회전해야 하는 회전축의 회전각을 간단하고 신뢰성 있는 구조로써 특정 각도로 제한하는 회전각 제한 장치가 필요하리라 본다.
상기한 종래 기술의 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이 아니므로 이러한 인식을 기반으로 선행기술들과 대비한 본 발명의 진보성을 판단하여서는 아니됨을 밝혀둔다.
본 발명의 목적은 내구성 및 신뢰성 있는 회전축의 회전각 제한 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 간단한 구조를 가지고 자중이 저감된 회전축의 회전각 제한 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는, 회전축의 회전각 제한 장치로서, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 회전축과 동심의 원주상을 회전하는 이동핀(10); 상기 회전축과 동심의 원주상에 걸쳐서 배치되며, 상기 이동핀(10)이 시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 허용하며 상기 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 차단하는 제 1 상태(S1)와, 상기 이동핀(10)이 시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 차단하며 상기 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 허용하는 제 2 상태(S2)로 구성되는 2가지 상태를 가지며, 상기 이동핀(10)의 진행을 허용하여 상기 이동핀(10)이 진행한 경우에는 상기 제 1 상태(S1)와 상기 제 2 상태(S2) 사이의 토글링이 일어나는 토글링 스토퍼(20);를 포함하여 구성되되, 상기 회전축과 동심의 원주상의 서로 다른 위치에 상기 토글링 스토퍼(20)가 적어도 2개 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는, 회전축의 회전각 제한 장치로서, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 회전축과 동심의 원주상을 회전하는 이동핀(10); 및 상기 회전축의 주위에 위치하는 플레이트(30)에 고정되는 고정자(22), 및 상기 고정자(22)에 힌지 결합되고 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 2 방향으로 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)가 형성되되 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)의 사이에는 공간(21c)이 형성되는 가동자(21)를 구비하는 토글링 스토퍼(20);를 포함하며,
상기 가동자(21)는 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 회동가능하되 상기 고정자(22)에 의해 회동 가능한 각도가 제한되며, 상기 회전축과 동심의 원주상의 서로 다른 위치에 상기 토글링 스토퍼(20)가 적어도 2개 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 회전축의 과도한 회전으로 인해서 생길 수 있는 배선의 손상 등과 같은 여러 가지 문제를 예방하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 종래의 방식이 가진 오작동의 문제가 없이 신뢰성 및 내구성을 가진 회전각 제한 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 회전각 제한 장치를 간단한 구조로써 구현할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 회전각 제한 장치를 부가하는 데 있어서 무게 및/또는 공간의 증가가 저감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 회전각 제한 장치로 인해서 작동중 구동축에 걸리는 부하의 변화가 최소화되는 효과가 있으며, 구동 장치의 입장에서도 부가적인 관성이 추가되는 량이 최소화되는 효과가 있다.
도 1은 치과등에서 사용되는 X선 촬영 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에 대한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 회전축의 회전각 제한 장치에 대한 평면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토글링 스토퍼(20)를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토글링 스토퍼(20)를 도시한 도면으로서, 도 5(A)는 평면도이며 도 5(B)는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에서 이동핀(10)이 제 1 위치에 있는 상황을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에서 이동핀(10)이 제 2 위치에 있는 상황을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에서 설치각(C) 및 마진각(D)을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에 대한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 회전축의 회전각 제한 장치에 대한 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는 이동핀(10), 적어도 2개의 토글링 스토퍼(20), 플레이트(30) 및 2개의 리미트 스위치(50) 등을 포함하여 구성된다.
이동핀(10)은 회전축(미도시)의 회전에 따라 회전축과 동심의 원주상을 회전한다. 도시된 바와 같이 일 예로서 이동핀(10)은 풀리(40)의 하단부에 고정 설치될 수 있으며, 풀리(40)는 타이밍 벨트등을 이용하여 모터등으로부터 구동력을 전달받고 풀리(40)에 결합하는 회전축(미도시)을 구동할 수 있다. 일 예로서 이동핀(10)은 풀리(40)에 설치되는 것으로 하였으나, 이동핀(10)은 회전축의 회전에 따라 원주상을 회전할 수 있는 다양한 곳에 설치될 수 있을 것이다. 따라서 풀리(40)는 본 발명의 필수적 구성요소가 아니다. 또한, 이동핀(10)은 원기둥 형상으로 도시되었으나 반드시 원기둥 형상을 가져야 하는 것은 아니다.
플레이트(30)는 회전축의 주위에 위치하고 토글링 스토퍼(20) 및 리미트 스위치(50)가 설치되는 기반이 된다. 토글링 스토퍼(20)는 회전축과 동심의 원주상의 서로 다른 위치에 상기 원주상에 걸쳐서 적어도 2개 배치된다. 이동핀(10)이 이동하는 이동궤적상에서 상기 토글링 스토퍼(20)의 가동자(21; 후술함)를 만나게 된다. 그리고 토글링 스토퍼(20)의 주변 일측에는 리미트 스위치(50)가 설치되어 토글링 스토퍼(20)에서 가동자(21)의 위치를 감지한다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토글링 스토퍼(20)를 도시한 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토글링 스토퍼(20)는 가동자(21), 고정자(22), 볼플랜저(23) 및 힌지핀(24)을 구비한다.
고정자(22)는 회전축의 주위에 위치하는 플레이트(30)에 고정되어 토글링 스토퍼(20)의 뼈대를 제공하고 토글링 스토퍼(20)을 다른 구조물에 고정하는 기반을 제공한다. 또한 고정자(22)는 가동자(21)의 회동 각도를 제한하는 기능을 한다.
가동자(21)는 힌지핀(24)을 이용하여 고정자(22)에 힌지 결합되고 힌지 결합의 축을 중심으로 2 방향으로 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)가 형성되되 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)의 사이에는 공간(21c)이 형성되며, 공간(21c)은 이동핀(10)이 진입할 수 있는 크기 이상을 가진다. 그리고 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)는 반드시 날개 모양을 가진다는 의미가 아님에 유의하여야 하며, 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)는 본 발명의 취지에 부합하는 한 다양한 모양이 가능하다.
가동자(21)는 힌기 결합의 축을 중심으로 회동 가능하되 고정자(22)에 의해 회동 가능한 각도가 제한된다. 즉, 가동자(21)가 회동하는 방향에 따라 제 1 날개부(21a) 또는 제 2 날개부(21b)는 고정자(22)에 의해 막히게 되고 이에 따라 회동 가능한 각도가 제한된다.
그리고 가동자(21)에는 힌지 결합의 축의 주변에 제 1 볼플랜저 홈(21d) 또는 제 2 볼플랜저 홈(21e)이 형성되며, 볼플렌저(23)는 고정자(22)에 나사 결합된 상태에서, 일단에 구비된 볼이 제 1 볼플랜저 홈(21d) 또는 상기 제 2 볼플랜저 홈(21e)과 접촉한다. 이에 따라 토글링 스토퍼(20)의 가동자(21)는 볼플랜저(23)의 볼이 제 1 볼플랜저 홈(21d) 또는 상기 제 2 볼플랜저 홈(21e)에 안착하는 2개의 위치 사이에서 토글링될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토글링 스토퍼(20)를 도시한 도면으로서, 도 5(A)는 평면도이며 도 5(B)는 측면도이다.
도 5의 실시예에서는 도 4에 도시된 실시예의 볼 플랜저(23) 대신 스프링(21g), 가동자핀(21f) 및 고정핀(21h)등을 이용하여 토글한다.
가동자(21)는 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)와 일체로 구성되거나 또는 결합하는 가동자 플레이트(21j)를 구비하며, 이 가동자 플레이트(21j)에 일체로 구성되거나 또는 결합하는 가동자 핀(21f)를 구비한다. 그리고 고정핀(21h)은 플레이트(30)에 결합하거나(도시된 형태) 또는 고정자(22)에 결합하며(미도시), 스프링(21g)이 고정핀(21h) 및 가동자 핀(21f) 사이에서 인장력을 부여한다.
스프링(21g)은 일단이 고정자(22) 또는 플레이트(30)에 고정된 상태에서 타단이 가동자(21)의 일 지점에 대하여 인장력을 부여한다.
이에 따라 토글링 스토퍼(20)의 가동자(21)는 고정자(22)에 의해 가로 막히는 2개의 위치 사이에서 토글링될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에서 이동핀(10)이 제 1 위치에 있는 상황을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에서 이동핀(10)이 제 2 위치에 있는 상황을 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 6에 도시된 제 1 위치는 출발 위치일 수 있으며, 도 7에 도시된 제 2 위치는 제한되는 회전각에 따라 최대로 회전한 상태라고 할 수 있다.
상기한 바와 같이 토글링 스토퍼(20)에서 가동자(21)는 회동한 위치에 따라, 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b) 사이의 공간(21c)이 향하는 방향이 토글링된다. 그리고 가동자(21)가 회동한 위치에 따라 토글링 스토퍼(20)의 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b) 사이의 공간(21c)으로 이동핀(10)이 진입할 수 있거나 진입할 수 없게 된다.
도 6에 도시된 제 1 토글링 스토퍼(20(A)) 및 제 2 토글링 스토퍼(20(B))는 도면상 반시계 방향으로 회전하여 접근하는 이동핀(10)에 대해서는 열려 있으나, 시계 방향으로 회전하여 접근하는 이동핀(10)에 대해서는 닫혀 있다.
따라서 도 6에 도시된 위치에 있는 이동핀(10)은 제 2 토글링 스토퍼(20(B))에 의해 시계방향으로 회전 이동하는 것이 차단된다.
그러나, 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전 이동하여 좌측에 도시된 제 1 토글링 스토퍼(20(A))에 도달하더라도 제 1 토글링 스토퍼(20(A))의 공간(21c)으로 진입할 수 있게 된다. 그리고 공간(21c)로 진입한 이동핀(10)은 제 1 토글링 스토퍼(20(A))의 제 1 날개부(21a)를 밀어 제 1 토글링 스토퍼(20(A))의 가동자(21)를 토글링시키면서 제 1 토글링 스토퍼(20(A))를 지나갈 수 있게 된다. 또한, 이와 같이 제 1 토글링 스토퍼(20(A))를 통과한 이동핀(10)이 제 2 토글링 스토퍼(20(B))에 도달해서도 마찬가지로 제 2 토글링 스토퍼(20(B))의 가동자(21)를 토글링시키면서 제 2 토글링 스토퍼(20(B))를 지나갈 수 있게 된다.
그리고 이렇게 이동핀(10)이 반시계 방향으로 360˚ 정도를 회전한 후, 더 회전하여 다시 제 1 토글링 스토퍼(20(A))로 접근한 상황을 도시한 것이 도 7이다.
그러나, 이번에는 제 1 토글링 스토퍼(20(A))가 도 6과 다르게 토글된 상태로서 이동핀(10)의 진입을 허용하지 않고 제 1 토글링 스토퍼(20(A))의 가동자(21), 구체적으로 제 2 날개부(21b)가 막아서게 된다.
토글링 스토퍼(20)는 2가지 상태를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 6에 도시된 상태를 제 2 상태(S2)로 하고 도 7에 도시된 상태를 제 1 상태(S1)로 지칭할 수 있다.
제 1 상태(S1)에서, 이동핀(10)이 시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 이동핀(10)의 진행을 허용하며 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 이동핀(10)의 진행을 차단한다.
제 2 상태(S2)에서, 이동핀(10)이 시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 이동핀(10)의 진행을 차단하며 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 이동핀(10)의 진행을 허용한다.
토글링 스토퍼(20)는 상기 제 1 상태(S1) 및 제 2 상태(S2)로 구성되는 2가지 상태를 가지며, 이동핀(10)의 진행을 허용하여 이동핀(10)이 진행한 경우에는 제 1 상태(S1)와 상기 제 2 상태(S2) 사이의 토글링이 일어난다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는 360˚보다 큰 회전각을 회전해야 하는 상황에서도 회전축의 회전각을 제한할 수 있으며, 720˚보다는 작은 각도로서 제한한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에 따라 제한되는 회전각은 360˚보다는 크고 720˚보다는 작다.
그리고 이렇게 제한되는 회전각은 2개의 토글링 스토퍼(20)가 설치되는 위치와 깊은 연관성을 가진다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치에서 설치각(C) 및 마진각(D)을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이 회전축을 중심으로 하여 배치되는 2개의 토글링 스토퍼(20) 사이의 각도로서 이동핀(10)의 진행이 차단될 때 이동핀(10)이 위치하는 쪽의 각도를 '설치각(C)'이라고 하면, 이러한 설치각(C)에 연동되어 회전각 제한 장치가 제한되는 회전각이 결정된다. 그리고 이에 더하여 마진각(D)이 더 고려될 수 있다.
도시된 바와 같이, 이동핀(10)이 토글링 스토퍼(20)에 의해 차단될 때 회전축을 중심으로 하여 토글링 스토퍼(20)의 중심과 이동핀(10)의 중심 사이의 각도를 '마진각(D)'이라고 하면, 회전각 제한 장치에 의해 제한되는 회전각은 360˚에 상기 설치각(C)를 더하고 마진각(D)의 2배를 뺀 각도로서 결정된다.
Figure 112013053553605-pat00001

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는 리미트 스위치(50)를 포함하며, 리미트 스위치(50)는 토글링 스토퍼(20)의 가동자(21)의 위치를 감지하기 위한 것이다.
리미트 스위치(50)가 형성되는 위치에 따라 크게 2가지 형태의 응용이 가능하다.
제 1 형태로서, 제 1 토글링 스토퍼(20(A))가 제 1 상태로 되거나 제 2 토글링 스토퍼(20(B))가 제 2 상태로 되어도 아직 리미트 스위치(50)는 온되지 않도록 하고, 그 상태에서 가동자의 해당 날개부와 고정자(22) 사이에는 아직 조금의 여유 간격이 남아 있도록 회전각 제한 장치가 설계될 수 있다.
이렇게 설계된 장치에서 회전축을 구동하는 구동부는 회전축의 정확한 위치를 스스로 계산하면서 제어하거나 엔코더와 같은 다른 회전축 감지 센서를 이용하여 감지하면서 제어할 수 있다. 따라서 정상적인 상황이라면 더 이상 이동핀(10)이 고정자(22)를 밀지는 않을 것이다.
그러나 이동핀(10)이 고정자(22)를 계속적으로 미는 비정상적인 상황이 발생할 수 있고, 이 때 상기 여유 간격에 맞추어서 설치된 리미트 스위치(50)로 하여금 고정자(22)가 정상 상태 이상으로 밀리는 것을 감지토록 할 수 있다. 제 1 형태에서 리미트 스위치(50)는 안전 장치로서의 의미를 가진다.
제 2 형태로서, 리미트 스위치(50)는 토글링 스토퍼(20)의 상태(제 1 상태 또는 제 2 상태)를 감지하는 데 이용될 수도 있다. 이때 제 1 리미트 스위치(50(A))는 제 1 토글링 스위치(20(A))가 제 1 상태로 되거나 제 1 상태로 되기 바로전에 온되도록 하고, 제 2 리미트 스위치(50(B))는 제 2 토글링 스위치(20(B))가 제 2 상태로 되거나 제 2 상태로 되기 바로전에 온되도록 하는 위치에 설치될 수도 있다. 물론 각 토글링 스토퍼(20)마다 양쪽 모두에 리미트 스위치(50)를 설치할 수도 있음며, 리미트 스위치이외에 적외선 센서등을 설치할 수도 있다.
제 1 형태이든 제 2 형태이든 상관없이 제한된 회전각 이상으로 회전하려는 회전축에 대하여, 토글링 스토퍼(20)는 회전축의 회전이 더 이상 진행되지 않도록 물리적으로 차단한다. 회전축의 최전각 제한 장치를 구비한 장치가 동작중에 비정상적으로 작동하거나 또는 사용자가 실수 등으로 강제로 돌리려고 하든지 상관없이 이러한 회전각 제한 장치는 과도한 회전을 원천 차단한다. 따라서 회전축의 과도한 회전으로 인해서 생길 수 있는 배선의 손상 등과 같은 여러 가지 문제를 예방한다.
그리고 본 발명에 따른 회전축의 회전각 제한 장치는, 360˚이상의 회전각이 필요하지만 회전각을 제한 해야하는 다양한 장치에 응용될 수 있으며, 특히 치과용 X선 촬영장치에서 회전암(1)의 회전각을 제한하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 회전축의 과도한 회전으로 인해서 생길 수 있는 배선의 손상 등과 같은 여러 가지 문제를 예방하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 종래의 방식이 가진 오작동의 문제가 없이 신뢰성 및 내구성을 가진 회전각 제한 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 회전각 제한 장치를 간단한 구조로써 구현할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 회전각 제한 장치를 부가하는 데 있어서 무게 및/또는 공간의 증가가 저감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 이동핀(10)이 가동자(21)를 미는 정도의 부하 변화만 있으므로, 회전각 제한 장치로 인해서 작동중 구동축에 걸리는 부하의 변화가 최소화되는 효과가 있으며, 이에 따라 종래의 방식에서 작동중 원반 또는 원통이 부하로 추가됨으로 인해서 생기는 부하의 상당한 변화가 발생하지 않는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 구동장치가 이동핀(10) 정도만을 더 구동하는 것이므로 구동 장치의 입장에서도 부가적인 관성의 추가 량이 최소화되는 효과가 있다.
10 : 이동핀 20 : 토글링 스토퍼
30 : 플레이트 40 : 풀리
50 : 리미트 스위치

Claims (11)

  1. 회전축의 회전각 제한 장치로서,
    상기 회전축의 회전에 따라 상기 회전축과 동심의 원주상을 회전하는 이동핀(10);
    상기 회전축과 동심의 원주상에 걸쳐서 배치되며, 상기 이동핀(10)이 시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 허용하며 상기 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 차단하는 제 1 상태(S1)와, 상기 이동핀(10)이 시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 차단하며 상기 이동핀(10)이 반시계 방향으로 회전하면서 접근하는 경우에는 상기 이동핀(10)의 진행을 허용하는 제 2 상태(S2)로 구성되는 2가지 상태를 토글링하되, 상기 이동핀(10)의 진행을 허용하여 상기 이동핀(10)이 진행한 경우에는 상기 제 1 상태(S1)와 상기 제 2 상태(S2) 사이의 토글링이 일어나는 토글링 스토퍼(20);를 포함하여 구성되며,
    상기 회전축과 동심의 원주상의 서로 다른 위치에 상기 토글링 스토퍼(20)가 적어도 2개 배치된 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 토글링 스토퍼(20)는,
    상기 회전축의 주위에 위치하는 플레이트(30)에 고정되는 고정자(22), 및 상기 고정자(22)에 힌지 결합되고 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 2 방향으로 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)가 형성되되 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)의 사이에는 공간(21c)이 형성되는 가동자(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  3. 회전축의 회전각 제한 장치로서,
    상기 회전축의 회전에 따라 상기 회전축과 동심의 원주상을 회전하는 이동핀(10); 및
    상기 회전축의 주위에 위치하는 플레이트(30)에 고정되는 고정자(22), 및 상기 고정자(22)에 힌지 결합되고 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 2 방향으로 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)가 형성되되 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b)의 사이에는 공간(21c)이 형성되는 가동자(21)를 구비하는 토글링 스토퍼(20);를 포함하며,
    상기 가동자(21)는 상기 힌지 결합의 축을 중심으로 회동가능하되 상기 고정자(22)에 의해 회동 가능한 각도가 제한되며,
    상기 회전축과 동심의 원주상의 서로 다른 위치에 상기 토글링 스토퍼(20)가 적어도 2개 배치된 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  4. 청구항3에 있어서,
    상기 가동자(21)가 회동한 위치에 따라, 상기 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b) 사이의 공간(21c)이 향하는 방향이 토글링되어 상기 제 1 날개부(21a) 및 제 2 날개부(21b) 사이의 공간(21c)으로 상기 이동핀(10)이 진입할 수 있거나 진입할 수 없게 되는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 가동자(21)는 상기 힌지 결합의 축의 주변에 제 1 볼플랜저 홈(21d) 또는 제 2 볼플랜저 홈(21e)이 형성되며,
    상기 토글링 스토퍼(20)는,
    상기 고정자(22)에 나사 결합된 상태에서, 일단에 구비된 볼이 상기 제 1 볼플랜저 홈(21d) 또는 상기 제 2 볼플랜저 홈(21e)과 접촉하는 볼플렌저(23);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 토글링 스토퍼(20)는,
    일단이 상기 고정자(22) 또는 상기 플레이트(30)에 고정된 상태에서 타단이 상기 가동자(21)의 일 지점에 대하여 인장력을 부여하는 스프링(21g);
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 회전축의 회전각 제한 장치는, 치과용 X선 촬영장치에서 회전암(1)의 회전각을 제한하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제한되는 회전각은 360˚보다 크고 720˚보다 작은 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 배치되는 2개의 토글링 스토퍼(20) 사이의 설치각 - 여기서 설치각은 상기 회전축을 중심으로 하여 상기 배치되는 2개의 토글링 스토퍼(20) 사이의 각도로서 상기 이동핀(10)의 이동이 차단될 때
    상기 이동핀(10)이 위치하는 쪽의 각도이다 - 에 연동되어 상기 제한되는 회전각이 결정되는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제한되는 회전각은,
    360˚에 상기 설치각를 더하고 마진각 - 여기서 마진각은 상기 이동핀(10)이 상기 토글링 스토퍼(20)에 의해 차단될 때 상기 회전축을 중심으로 하여 상기 토글링 스토퍼(20)의 중심과 상기 이동핀(10)의 중심 사이의 각도이다 - 의 2배를 뺀 각도로서 결정되는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
  11. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 토글링 스토퍼(20)의 상기 가동자(21)의 위치를 감지하기 위한 리미트 스위치(50);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축의 회전각 제한 장치.
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