串联弹簧系统的制作方法_2

文档序号:10154414阅读:来源:国知局
各个气弹簧的本体端处。
[0026]因为系统中的弹簧具有不同的力负载,所以弹簧系统100称为双刚度的。各个弹簧的具体的力负载可针对特定应用来选择,其中的示例关于图2讨论。出于该说明书的目的,较高力的气弹簧104应当具有高于较低力的气弹簧106的力负载。
[0027]图1还显示了阻尼器108。阻尼器108可包括在气弹簧系统100中。在图1的实施例中,阻尼器108被放置于较低力的气弹簧106的杆的端部处。在备选的实施例中,阻尼器108可被放置于较低力的气弹簧106的本体的端部处,包围较低力的气弹簧杆。阻尼器108可备选地称为阻尼器系统或阻尼器组件。阻尼器108提供较低力的气弹簧与较高力的气弹簧之间的平稳过渡。在没有阻尼器108的弹簧运转中,从低到高的力的弹簧的过渡可引起在弹簧系统100的力输出中的少量时间内的大的改变。如关于图4和图5进一步所讨论的,该变化在弹簧系统100的某些实施方式中是不可接受的。
[0028]图2是按照实施例的第一工作台系统的侧视图。图2中所示的工作台系统可为实施例中的医学成像工作台系统。图2显示了工作台系统200、底座202、工作台顶部204、工作台支脚206、工作台运动控制设备208、串联弹簧210和角212。
[0029]对于使用例如磁共振成像(MRI)装备、计算机断层(CT)装备、电子发射断层扫描(PET)装备、单光子计算机断层扫描(SPECT)和其它X射线检查装备的成像装备的医学检查,待成像的患者或其它物体可定位在工作台顶部204上。工作台顶部204可包括水平地移动来将患者定位在某一 Z轴线位置或轴向位置的部分。
[0030]工作台顶部204经由一个或更多个工作台支脚206连接到底座202,工作台支脚206附接到工作台顶部204和底座202两者以向工作台顶部204提供结构支承。例如,底座202可定位在房间地板上。在实施例中,工作台支脚206可移动地附接。
[0031]协助患者爬上患者工作台的一种方式是向患者工作台提供能力以竖直地升高。而且,工作台可能需要垂直地移动来将患者放置在医学成像系统的最佳位置来用于执行成像操作。下面进一步见图9和图10处。竖直升高能力可由运动控制设备208提供,运动控制设备208备选地称为竖直促动器或上升驱动系统。在变化的实施例中,运动控制设备208可包括电机或液压装置。运动控制设备208执行机械地升起和降低工作台顶部204的工作。
[0032]串联弹簧210向运动控制设备208提供升高和下降辅助。串联弹簧210可实施为弹簧系统100。一个以上的串联弹簧210可在工作台系统中使用。在图2的实施例中,串联弹簧210显示为附接到底座202和工作台支脚206。串联弹簧210显示为关于工作台底座成一定的角212 ;串联弹簧210可定位成0到90度之间的角度。在优选的实施例中,串联弹簧210可枢转地附接到工作台底座202,以便随着工作台顶部204升起和降低而改变角度。
[0033]串联弹簧210施加抵消患者和工作台顶部的重量的双刚度力。由于运动控制设备208的较低的机械效益和工作台系统的较高阻力,因而在低的工作台高度处协助运动控制设备208所需的升力较高。相反,在较高高度处协助运动控制设备208所需的升力由于运动控制设备208的较高的机械效益而较低。这是双刚度串联弹簧210为何可向工作台系统200提供优异的升高协助的一个原因。串联弹簧210在工作台顶部204的较低高度处提供较高升力,并且在工作台顶部204的中等和较高高度处提供较低升力。针对较高力的气弹簧、较低力的气弹簧和任何相关阻尼器而选择的特定行程或力负载,以及其负载比可按照特定系统的要求来选择。
[0034]由于由串联弹簧210提供的升高和下降协助,因而运动控制设备208可较小,不太强,并且可忍受较少磨损。因此,可节省成本,并且运动控制设备208的空间要求可更小,从而改善医学工作台系统200。而且,在运动控制设备208可损失功率或变得不可运转的情况中,串联弹簧210的双刚度性质提供了防掉落稳定性和支承,而不会提供较高高度处的过大升力。
[0035]按照实施例,工作台系统可提供用于患者的流体升高运动,负载从零负载到最大推荐患者负载。串联弹簧210可设计成升高整个范围的患者重量。较高力的弹簧可在运动控制设备208的最差机械效益下协助升高最重的患者。并且,较低力的弹簧可在最高位置保持工作台向上,使得即使带有极小的患者重量,工作台顶部204也将不会由于来自较低力的弹簧的力而独自地升起。
[0036]如果诸如阻尼器108的阻尼器安装在串联弹簧210中以提供较高力的气弹簧与较低力的气弹簧之间的平稳过渡,那么带有阻尼器的串联弹簧210的端部将在实施例中为向上的端部。
[0037]图3是按照实施例的第二工作台系统的侧视图。图3显示了带有底座302、工作台顶部304、工作台支脚306、框架308和串联弹簧310的工作台系统300。运动控制设备还可安装在系统中以升起和降低工作台顶部304。框架308可为滑车。图3显示了在串联弹簧310的右侧上的框架308,以及串联弹簧310的左侧上的第二框架。这些移动来协助升起和降低工作台顶部304。在实施例中,工作台支脚306为相同长度。串联弹簧310向运动控制设备提供升高和下降协助。串联弹簧310相对于工作台支脚306施加力。在该实施例中,由串联弹簧施加的力在方向上是恒定的。
[0038]将关于图6讨论图4和图5。图4显示针对不带有阻尼器组件的串联弹簧的串联弹簧组件图表400,其包括较高力的弹簧输出402、较低力的弹簧输出404和过渡点406。图5显示针对带有阻尼器组件的串联弹簧的串联弹簧组件图表500,其包括较高力的弹簧输出502、较低力的弹簧输出504、过渡点506和阻尼器力输出508。图6显示穿过例如四个压缩位置的带有阻尼器的串联弹簧,四个压缩位置包括非压缩位置600、较低力的弹簧压缩位置602、较低力的弹簧和阻尼器压缩位置604,以及完全压缩位置606。出于解释图4至6的目的,将以在诸如工作台系统200的工作台系统中实施的方式明确地讨论运转系统。
[0039]图表400和图表500的左侧代表串联弹簧未压缩的位置,如在下文进一步讨论的图6的非压缩位置600中所示的。在示例实施例中,这可为工作台顶部204完全上升的状态。图表400和图表500的右侧代表串联弹簧完全压缩的位置,如在完全压缩位置606中所显示的。位置602和604显示了在阻尼器压缩来提供平稳的阻尼器力输出508时在过渡点506的各端处的带有阻尼器的串联弹簧的运转。
[0040]在例如工作台系统200的工作台系统中,工作台顶部204可在降低的位置开始,其中串联弹簧处于完全压缩位置606。因此,注意各个图表的右侧,最初施加来帮助升高工作台顶部的力的量是最高的。在工作台通过运动控制设备208升起并且通过串联弹簧210协助时,升高过程中力的量降低。
[0041]当较高力的弹簧完全延伸时,
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