用于可移动支撑臂的内部缆线管理系统的制作方法

专利名称：用于可移动支撑臂的内部缆线管理系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上相关于一种固接于天花板的手术照明/监视器系统，更具 体而言是相关于一种缆线管理系统，其用以管理穿过可移动支撑臂延伸的 缆线。可移动支撑臂用以支撑手术照明灯具、视频摄影机或视频监视器。 本发明具体可用于一种内部缆线管理系统，其用以管理穿过一固接于天花 板的手术用照明/监视器系统中监视器支撑臂而延伸的缆线，且将以特定参 考实例详加描述。应可理解无论如何本发明较其它类型的缆线或电线管理 装置更加具有进步性。
背景技术：
外科手术及手术室使用视频监视器以提供医务人员关于病人状况的 图像及数据。例如，内视镜摄影所产生的图像及有关于病人生命征象的信 息通常显示在视频监视器上，以供外科医生及辅助人员持续监看。
在本领域中，已知可将视频监视器悬挂于固接于天花板的支撑件上， 作为手术照明/监视器系统的一部份。视频监视器通常悬挂于支撑臂，支撑 臂以由天花板所支撑的垂直转轴为轴心移动。支撑臂通常为一管状构件。 由监视器所延伸的监视器连接缆线及电线连接至远程控制组件，其提供显 示于监视器的信息或图像。在此情况下，监视器连接缆线通常延伸经过支 撑臂且通常穿过天花板固定结构至位于远程的控制组件。由于支撑视频监 视器的支撑臂以转轴为轴心移动，穿过支撑臂及天花板固定结构延伸的监 视器连接缆线及电线必须以一种方式设置以适应这样的移动。
在某些固定在天花板的系统中，巳知在监视器及支撑臂以中央转轴为 轴心移动时可将监视器连接缆线缠绕在中央转轴上及由中央转轴上松开。 为了保证整个系统在使用时(即支撑臂沿着一轴心或轴杆旋转时)的平顺 及流畅，必须要对系统做某些安排以在支撑臂及监视器向一特定方向移动 时促使缆线从转轴上松开。如上所述，己知可将连接缆线或电线缠绕成一圈状盘绕部分，将圈状盘绕部分设置于由一管状支撑臂所定义出的开口内。监视器连接缆线的圈状盘绕部分可作为一弹簧，且在监视器连接缆线缠绕在转轴上时延伸，又在支撑臂朝向 一方向旋转以松开缠绕在转轴上的缆线时收縮。对此，在支撑臂内呈圈状缠绕的缆线可作为一拉伸弹簧以在支撑臂朝向一特定方向移动时将缆线拉回。
这些类型的系统具有一个问题，就是将监视器连接缆线缠绕成一圈状盘绕部分的复杂性及成本考虑。对此，将监视器连接缆线的一部份缠绕成圈状盘绕部分需要额外的缆线长度。再者，要制造「具弹簧效果」的监视器连接缆线需要更坚韧的导体合金。结果，这种缆线的制造成本相较于其它传统连接缆线还昂贵。
另外一个问题在于很难使监视器支撑臂中的圈状缠绕部分维持在一致的弹性系数。
在缠绕连接缆线的一部份时还有另一个问题，就是在这种缆线圈状盘绕的区段会造成潜在的电子噪音干扰问题，起因于随着时间变化的电子电流在流经此缆线圈状缠绕部分时所制造出的自我感应电动势。
本发明克服了这些及其它的问题，且提供了一种缆线管理系统，用于管理穿过支撑臂而延伸的缆线，其中支撑臂可以手术照明/监视系统中的中央转轴为轴心移动。

发明内容
根据本发明的一实施例提供一种用于手术室的手术照明/监视器系统。
照明/监视器系统包含一中央枢纽；至少一管状支撑臂，以中央枢纽为轴心旋转；及一缆线管理系统，用于管理穿过支撑臂及枢纽延伸的至少一缆线。缆线管理系统包含一设置于枢纽内的巻线筒。巻线筒包含一穿过巻线筒壁面延伸的开口。缆线承载模块设置于支撑臂内。缆线承载模块被设定为可容纳穿过支撑臂延伸的至少一缆线。缆线承载模块包含一第一端固接于支撑臂及一第二端向枢纽延伸。缆线承载模块设置于支撑臂内，使缆线承载模块折叠于自身上方，以定义出一第一路径及一第二路径。当支撑臂以枢纽为轴心旋转时，缆线承载模块的第二端及枢纽之间会产生相对移动，其中当支撑臂以枢纽为轴心朝一方向旋转时，第一路径縮短且第二路径增长。
根据本发明的另一观点提供一种缆线管理系统，用以管理穿过支撑臂及枢纽延伸的至少一缆线。支撑臂以枢纽为轴心旋转。缆线管理系统包含一设置于枢纽内的巻线筒，巻线筒包含一穿过所述巻线筒壁面延伸的开
口。缆线承载模块设置于支撑臂内。缆线承载模块被设定为可容纳穿过支撑臂延伸的至少一缆线。缆线承载模块包含一第一端固接于支撑臂及一第二端向枢纽延伸。缆线承载模块设置于支撑臂内，使缆线承载模块折叠于
自身上方，以定义出一第一路径及一第二路径。在支撑臂以枢纽为轴心旋转时，缆线承载模块的第二端与枢纽之间会产生相对移动，其中当支撑臂
以枢纽为轴心向一方向进行旋转时，第一路径縮短且第二路径增长。
根据本发明的又一观点提供一种用于手术室的手术用照明/监视器系
统。照明/监视器系统包含一枢纽;至少一以枢纽为轴心旋转的管状支撑臂;及一缆线管理系统。缆线管理系统用以管理穿过支撑臂及枢纽延伸的至少一缆线。缆线管理系统包含一设置于枢纽内的巻线筒，其包含一穿过巻线筒壁面延伸的开口。 一可延伸组件，设置于支撑臂内。可延伸组件被设定为可由未连接点连接到至少一穿过支撑臂延伸的缆线。可延伸组件包含一第一端固接于支撑臂及一第二端向枢纽延伸。可延伸组件具有一收縮状态及一延伸状态，其中收縮状态较短于延伸状态。在支撑臂以枢纽为轴心旋转时，可延伸组件的第二端与枢纽之间会产生相对移动。其中在所述支撑臂以枢纽为轴心朝一方向旋转时，可延伸组件会由收縮状态拉伸至延伸状态。
根据本发明的另一观点提供一种缆线管理系统，用以管理位于支撑臂内部的缆线。支撑臂以枢纽为轴心旋转。缆线管理系统包含一设置于枢纽内的巻线筒。巻线筒包含一穿过巻线筒壁面延伸的开口。 一可延伸组件设置于支撑臂内。可延伸组件被设定为可由未连接点连接到穿过支撑臂延伸的至少一缆线。可延伸组件包含一第一端固接于支撑臂及一第二端向枢纽延伸。可延伸组件具有一收縮状态及一延伸状态，其中收縮状态较短于延伸状态。在支撑臂以枢纽为轴心旋转时，可延伸组件的第二端与枢纽之间会产生相对移动。其中可延伸组件在支撑臂以枢纽为轴心朝一方向旋转时，可延伸组件会由收縮状态拉伸至延伸状态。本发明的一优点在于一用于可支撑臂的内部缆线管理系统，其中支撑臂以用于手术房的固接于天花板的系统中的中央巻线筒为轴心旋转。
本发明的另一优点在于如上所述的内部缆线管理系统提供连接缆线稳定的收縮力，使连接缆线在支撑臂移动时可由中央巻线筒縮回。
本发明的另一优点在于如上所述的内部缆线管理系统提供一条预先决定且前后一致的缆线路径。
本发明的另一优点在于如上所述的内部缆线管理系统使支撑臂中缆线的自我感应电动势减到最小。
本发明的另一优点在于如上所述的内部缆线管理系统使缆线长度及为了提供收縮力道而需要的缆线圈数减到最小，因此达成了改善讯号传输的效果。
本发明的另一优点在于如上所述的内部缆线管理系统使提供穿过支撑臂延伸的缆线及电线使用的截面空间增加到最大。
本发明的又一优点在于如上所述的内部缆线管理系统在一支撑臂上提供了复数个通道开口，因此使得缆线绷紧装置更易于接近。
本发明的又一优点在于如上所述的内部缆线管理系统可在支撑臂内使用工业标准形式的电线及缆线。
这些及其它优点将经由接下来的较佳实施例所阐述，并伴随图示及附加权利要求项以使其范围成为显而易见。


本发明在某些部分及配置会以实体的方式呈现，其较佳实施例将会利用说明书及随附的图式中加以详细说明，其中
图1描绘了一种设置于天花板上，外科手术或手术房用手术灯/显示器系统的透视图2描绘了图一的手术灯/显示器系统中枢纽配件的放大、部分剖面、正视图，显示了由枢纽配件中延伸出的显示器支撑臂及手术灯支撑臂；
图2A描绘了图一的手术灯/显示器系统中枢纽配件的放大、部分剖面、正视图，显示了设置于枢纽配件中的巻线筒及轴承；
图3描绘了可縮回缆线护套配件的放大正视图，用以说明本发明 较佳实施例；
图4描绘了沿着图二中线4-4的部分图式，显示了一缆线「取出」巻
线筒及显示器缆线护套的接合；
图4A描绘了当图四中的支撑臂相对旋转了 270度后显示器缆线护套
及缆线「取出」巻线筒的相对位置；
图5描绘了沿着图三中线5-5的放大部分图式；
图5A描绘了沿着图五中线5A-5A的放大部分图式；
图6描绘了相对于第一盖板的形成于枢纽部分及显示器支撑臂间的第
一入口端的分解透视图7描绘了根据本发明的相关实施例说明缆线管理系统的说明透视
图8描绘了一种设置于天花板的手术灯/显示器系统的透视图，用以说 明本发明的相关实施例。
主要元件符号说明
10手术照明/监视器系统
12手术灯具
14A、 14B、 14C监视器
22固接板
24盖板
30枢纽配件
30A、 30B、 30C枢纽区段
32主轴
34内部空腔
36开口
42止挡栓
52灯具支撑臂
52a灯具支撑臂水平部分
52b灯具支撑臂垂直部分
54横向延伸臂56连结接头
62监视器支撑臂
62a监视器支撑臂水平部分
62b监视器支撑臂垂直部分
64横向延伸臂
66连结接头
68连结接头
69支撑框架
72连接管线束
74控制单元
76灯具连接缆线
78监视器连接缆线
78a、 78b、 78个别电线或缆线
82套管
84轴承
86巻线筒
88螺旋状凹槽
92开口
94通道
96开口
112阻挡块
114开口
122第二接触开口 132第一盖板 134常规迫紧件 136导引表面 142第二盖板 160缆线护套配件 162安装支架 162a侧板162b凸缘
172缆线承载模块
174环节
176侧边壁面
178连接壁面
182上层路径
184常规迫紧件
186下层路径
192缆线束带
194缆线束带
196安装柱
198拉伸弹簧
199缆线连接器
210缆线管理系统
212、 214、 216连接缆线或电线
222可延伸组件
226环圈
310手术照明/监视器系统
具体实施例方式
现在请参考附图，其目的仅用以说明本发明的较佳实施例而非用以限 制本发明。图1显示了一种用于手术室的手术照明/监视器系统10。在实 施例中显示，手术照明/监视器系统10包含二手术灯具12及三视频监视器 14A、 14B及14C。
手术照明/监视器系统10包含一经由固接板22固接于天花板结构(未 显示于图面)的枢纽配件30。常规紧固件(未显示于图面)确保固接板 22稳定固接于天花板结构。 一圆顶状盖板24，用以覆盖及包围固接板22 及紧固件。
枢纽配件30包含一由固接板22所支撑的主轴32及复数个安装在主 轴32的枢纽区段30A、 30B、 30C。最佳如图2所显示，主轴32由固接板22垂直向下延伸。每个枢纽区段30A， 30B及30C大体上以主轴32为轴心旋转。
枢纽区段30A及30B各包含一向外延伸的灯具支撑臂52。各灯具支撑臂52大体上皆为L形结构，且具有大体上水平部分52a及一向下延伸的垂直部分52b。继续参考图1所示，横向延伸臂54连接到各灯具支撑臂52中向下延伸垂直部分52b的自由端。横向延伸臂54利用连结接头56连结于灯具支撑臂52，使横向延伸臂54可相对于灯具支撑臂52进行连结动作。手术灯具12连接到横向延伸臂54的自由端。手术灯具12连接到横向延伸臂54使手术灯具12可相对于横向延伸臂54进行连结动作。
枢纽区段30C包含一向外延伸的监视器支撑臂62。显示器支撑臂62大体上为L型，并且具有一延长的水平部分62a及向下延伸的垂直部分62b。在监视器支撑臂62垂直部分62b的自由端的一连结接头66连接监视器支撑臂62至横向延伸臂64。横向延伸臂64的最外侧端包含连结接头68。监视器14A、 14B、 14C并排安装在连接于连结接头68的支撑框架69。
连接管线束72包含复数条缆线及线路由控制单元74穿过枢纽配件30、支撑臂52、 62及横向延伸臂54、 64延伸至手术灯具12及监视器14A、14B、 14C。在实施例中显示，连接管线束72包含两条光连接缆线76及一条监视器连接缆线78，最佳可见于图4及图4A。如图式所示，上述各缆线可包含复数条电线或纤维。由这些电线或纤维共同形成的连接管线束72可包含但不限于控制线、通讯线、数据线、电力线、音频线及视频线。此处所使用的「监视器连接缆线」是用以描述连接监视器14A、 14B及14C至控制单元74的缆线78。监视器连接缆线78可包含复数种个别线路，可包含但不限于控制线、通讯线、数据线、电力线及视频线，更可包含电线或光纤线。电线及/或光纤形成灯具连接缆线76及监视器连接缆线78较佳为封闭或包裹在一外护套或外壳体，以将各独立电线及光纤捆绑成一条单一的线束。将电线及纤维以这种方式装箱有利于手术照明/监视器系统10的线路架设，及管理各独立电线及光纤，较详细的说明如下所述。
现在请参考图2，描述了一系统，用以安排及管理连接监视器14A、14B、 14C及控制单元74的缆线78。最佳如图2所示，主轴32大体上为一管状组件，定义出一内部空腔34。如图4所示，连接管线束72设置于内部空腔34内，且连接管线束72内的各别缆线76及78分别连接至各手术灯具12及监视器14A、 14B、 14C。由连接管线束72分离出来的监视器连接缆线78经由支撑臂62连接至监视器14A、 14B、 14C，下方有更详细的说明。
最佳如图六所示，支撑臂62连接至枢纽区段30C。枢纽区段30C包含一管状套筒82，其被设定为可安装于主轴32。套筒82及主轴32之间设置有轴承84 (最佳如图2及图2A所示)，使枢纽区段30C可自由旋转，且支撑臂62亦连接至，以主轴32为轴心，及一垂直轴「A」(如图6所示)穿过主轴32。如上所述，主轴32连接至固接板22，并且与固接板22维持一固定的相对位置。
一圆柱形巻线筒86被安装在主轴32。巻线筒86设置于枢纽区段30C中的主轴32及套筒82之间，并且被相对稳固的安装在主轴32。 一螺旋状体，即螺旋沟槽88形成于巻线筒86的外表面。 一开口 36 (最佳如图4所示)形成于主轴32的侧边壁面。当巻线筒86固接于主轴32上时，开口 36及巻线筒86上的开口 92设置于同一个位置。如实施例所示，开口92设置于巻线筒86的一端，即螺旋状体或螺旋沟槽88中较低的一端，最佳如图6所示。在另一实施例所述(未显示于图式)，开口92设置于螺旋状体或螺旋沟槽88中较高一端及较低一端之间。
现在请参考图6，在实施例中所示，监视器支撑臂62基本上是一被塑造为L形的圆柱管。监视器支撑臂62内定义有一穿过监视器支撑臂62的圆柱形通道94。枢纽区段30C的套筒82及监视器支撑臂62较佳可由类金属所制成。监视器支撑臂62水平部分62a的自由端是以熔接，硬焊或其它类似方式连接于套筒82的外表面。监视器支撑臂62连接于套筒S2，使得监视器支撑臂62中最长的部分，即水平部分62a，大体上垂直于枢纽配件30中主轴32的垂直轴「A」。开口 96形成于套筒82的侧边壁面以连接主轴32上的巻线筒86。 一阻挡块112连接至套筒82的内表面，最佳如图4及图4A所示。阻挡块112设置于巻线筒86上方。
在监视器支撑臂62水平部分62a连结至套筒82的位置， 一狭槽或开口 114形成于监视器支撑臂62上，最佳可见图6所示。套筒82上的开口96及监视器支撑臂62上的开口 114一起定义出一第一通道开口。第一通道开口大体上曝露主轴32内的巻线筒86及监视器支撑臂62内的通道94。
一第二个通道开口 122 (最佳可见图5及图5A所示)形成于监视器支撑臂62的上侧。第二通道开口 122是沿着监视器支撑臂62的长度与第一通道开口相隔。对此，第二通道开口 122大体上形成于接近监视器支撑臂62上的弯折部分。第二通道开口 122的形状及尺寸是经过预先设定，以使监视器连接缆线78及连结配件可经由第二通道开口 122从监视器支撑臂62移除，更详细的说明如下所述。
第一个盖板132固接于枢纽区段30C及监视器支撑臂62以供封闭第一通道开口。最佳可见图4及图4A所示，第一盖板132被设定为用以固接于枢纽区段30C中套筒82的外侧弧形表面，且配合于监视器支撑臂62的外侧弧形表面。穿过第一盖板132延伸的常规紧固件134是用以将第一盖板132固接于枢纽区段30C及监视器支撑臂62上。最佳可见图4及图4A所示，第一盖板132的内侧表面形状定义出一导引表面136。导引表面136具有一平滑表面且形状符合枢纽区段30C中套筒82的内侧弧形表面。导引表面136被提供来引导监视器连接缆线78，更详细的说明如下所述。
现在请参考图3所示，最佳可见一第二盖板142及一缆线护套配件160。第二盖板142由上方所视时其大体上为长圆形，由侧边剖面方向看时大体上为一凹面形状，最佳可见图5所示。第二盖板142的内表面被设定为符合监视器支撑臂62的外表面。
缆线护套配件160包含一安装支架162，其被设定为设置于第二盖板142底部。安装支架162具有一个梯形侧板162a及一沿侧板162a —边形成的横向延伸安装凸缘162b。凸缘162b其被设定为用以安装于第二盖板142的底部，使得梯形侧板162a由第二盖板142的底部向下延伸，如图5及图5A所示。安装支架162的设计在于，当第二盖板142连接至监视器支撑臂62时，第二盖板142封闭且掩盖第二通道开口 122，且安装支架162的侧板162a设置于监视器支撑臂62所定义出的通道94内部。
缆线护套配件160其被设定为用以被设置在监视器支撑臂62内所定义出的通道94中以引导监视器连接缆线78，并对缆线78朝向一方向产生一张力，使缆线78倾向于远离主轴32。缆线护套配件160包含一缆线承载模块172。缆线承载模块172是一种细长结构，在一平面上具有可饶曲性。仅用以举例而非加以限制，缆线承载模块172的形式可采用由Igus⑧公司所发表的「e-chain cable carrier」(零件号码06-20-018-0)。缆线承载模块172包含复数个类似且炼接的环节174，其互相连接以使两个相邻的环节174可沿一大体上水平的轴转动。如实施例所示，各环节174包含空间相隔的侧边壁面176及一对将侧边壁面176连接在一起的连接壁面178。侧边壁面176在每一环节的一端具有至少一栓，并且在每一环节的另一端具有至少一孔洞。利用栓及孔洞将各环节连接在一起以形成缆线承载模块172。应可理解，缆线承载模块172仅用以示范，而非用以限制本发明的范围。有鉴于此，本发明的用途应较其它缆线承载模块更具进步性。
最佳如图3所示，缆线承载模块172是一细长结构。缆线承载模块的一端，即第一端，设置于第二盖板142的底部。缆线承载模块172连接于第二盖板142底部的部分定义出一上层路径或路线，即第一路径182，由枢纽区段30C向监视器支撑臂62弯曲部分延伸。最佳可见图3及图5所示，缆线承载模块172的上层路径182藉由穿过缆线承载模块172的连接壁178及安装支架162上的凸缘162b延伸的常规紧固件184连接至第二盖板142的复数个位置上。缆线承载模块172接着向下转回至其本体的下方，也就是折叠其本体，并定义出一下层路径，即第二路径186，朝向枢纽区段30C延伸。
缆线承载模块172对由监视器支撑臂62延伸的监视器连接缆线78提供定位及导引的功能。如实施例所示，由控制单元74向下延伸的监视器连接缆线78，穿过主轴32的内部空腔34、主轴32壁面上的开口 36及巻线筒86壁面上的开口 92。在此处，监视器连接缆线78及螺旋状体或螺旋沟槽88的一端相连接，即较低的一端。监视器连接缆线78由巻线筒86沿第一盖板132的引导表面136延伸至监视器支撑臂62。监视器连接缆线78设置于由缆线承载模块172所定义出的管道或通道内。如上所述，监视器连接缆线78包含复数条捆绑在一外护套或外壳体内的个别电线或光纤，标记为78a、 78b及78c等(如图5所示)，以形成监视器连接缆线78。如实施例所示，接近缆线承载模块172的监视器连接缆线78的外护套或外壳体被移除，使个别电线78a、 78b及78c等可经由缆线承载模块172所定义出的管道延伸。在对此，放松个别的电线78a、 78b及78c等时，将使其更容易在上部信道182及下部信道186间的缆线承载模块172所形成的弯曲或曲线间弯曲。
最佳如图5所示，缆线承载模块172设置于安装支架162中侧壁162a的一侧。如图5所示，监视器连接缆线78的个别电线78a、 78b及78c等被局限在由缆线承载模块172中由侧壁176及连接壁178所定义出的通道范围之内。如图三所示，缆线承载模块172沿着上层路径182的一端与安装支架162的侧壁162a大体上吻合。接着监视器连接缆线78的电线78a、78b及78c等绕过侧壁162a与缆线承载模块172到相反侧，如图5所示。换句话说，监视器连接缆线78的电线78a、 78b及78c等藉由安装支架162的侧壁162a从缆线承载模块172分散，最佳如图5所示。安装支架162的侧壁162a形成有复数个孔洞用以接收缆线束带192 (如图3所示)，缆线束带192是用以将监视器连接缆线78及电线78a、 78b、 78c等束缚且安装于安装支架162。由监视器连接缆线78上超出安装支架162延伸的保护套较佳可保留于监视器连接缆线78上，使得监视器连接缆线78可经由缆线束带194设置于安装支架162的一端，如图3所示。
最佳如图5所示，安装柱196设置于安装支架162以在缆线承载模块172的上部信道182及下部信道186之间延伸。 一拉伸弹簧198的一端连接于安装柱196。拉伸弹簧198的另一端连接于缆线连接器199，其固接于监视器连接缆线78上(如图3所示)。如实施例所示，缆线连接器199是一电线的长度延伸。缆线连接器199的中央部分固接于监视器连接缆线78的轴心部份，使缆线连接器199及监视器连接缆线78的动作是一致的。换句话说，缆线连接器199的中央部分连接至监视器连接缆线78，使缆线连接器199与监视器连接缆线78 —起移动。拉伸弹簧198连接于缆线连接器199的一端。由监视器连接缆线78延伸的缆线连接器199的末端连接至主轴32的巻线筒86，最佳可见图4所示。拉伸弹簧198作为一偏置及绷紧组件，以维持在监视器连接缆线78及缆线承载模块172上的张力且使监视器连接缆线78及缆线承载模块172偏离巻线筒86及枢纽区段30C。
现在请参考缆线护套配件160的运作。如图4所示，由上方视角所见的监视器支撑臂62及枢纽区段30C的截面图。监视器支撑臂62位于第一 位置，其中监视器支撑臂62位于其以顺时钟方向旋转的终端位置(由上 方视角所见)。此时，装设于枢纽区段30C内套筒82内壁的内部阻挡块 112与一止挡栓42接触，止挡栓42固接在相对于主轴32的位置以限制监 视器支撑臂62顺时钟方向的旋转。如上所述，主轴32及巻线筒86连接 且固定于安装板22。因此，由于姐挡块112及止挡栓42的接合阻止了枢 纽区段30C中套筒82 (及监视器支撑臂62)进一步往顺时钟方向旋转。 在这个位置，拉伸弹簧198縮回，且完全没有任何监视器连接缆线78缠 绕在巻线筒86上。当监视器支撑臂62向逆时针方向移动(由上方视角所 见)时，监视器连接缆线78仍然保持与主轴32及巻线筒86相对固定不 动的位置，如同枢纽区段30C中套筒82绕着主轴32转动。由于缆线连接 器199连接至巻线筒86及监视器连接缆线78，当监视器支撑臂62绕着主 轴32进行逆时钟方向的移动时，造成监视器连接缆线78被强迫巻入巻线 筒86的螺旋沟槽88中，且监视器连接缆线78缠绕在巻线筒86及主轴32 上，如同监视器支撑臂62般朝逆时针方向旋转。由于监视器连接缆线78 缠绕在巻线筒86上，缆线承载模块172中下部信道186的一端被向着主 轴32牵引，如同缆线承载模块172中下部信道186折叠且向缆线承载模 块172中上部信道182下方移动。由于缆线承载模块172向着主轴32移 动，缆线承载模块172中下部信道186渐渐增长且上部通道182渐渐縮短， 如同缆线承载模块172在其下方重叠一般。同时，拉伸弹簧198也因此而 拉伸。
图4A描绘了在监视器支撑臂62由图4中的位置(在图4A中由虚线 标示)逆时针旋转到图四A中的位置时，监视器连接缆线78是如何缠绕 在巻线筒86上。
如果监视器支撑臂62接着由图四A中的位置向顺时钟方向旋转，拉 伸弹簧198的张力将会把监视器连接缆线78从巻线筒86拉出来。由于监 视器连接缆线78被拉出巻线筒86，缆线承载模块172中下部信道186由 巻线筒86移开，且缆线承载模块172中上部信道182增长，就如同环节 174由下层信道186移动至上层信道182。如图4及图4A所示，第一盖板 132其内表面的轮廓提供了一平滑的导引表面，导引监视器连接缆线78由巻线筒86的沟槽88进出。
本发明亦提供一缆线管理系统，使位于可移动监视器支撑臂62上的 监视器14及外部控制单元74之间可直接连接。监视器支撑臂62内的缆 线承载模块172允许监视器支撑臂62进行重复的、经控制的动作，反过 来，对监视器连接缆线78而言，监视器连接缆线78不会受到扭结及束缚。 本发明更提供一系统，其适用于任何类型的连接线，以连接监视器至远程 操控单元。为此，如上所述使用传统的铜电线或光纤线的缆线管理系统便 具有在应用上的进步性。
更进一步，根据本发明所提出的缆线管理系统还能够方便地更换监视 器连接缆线78，而无需拆卸枢纽配件30。要替换监视器连接缆线78，个 别的电线及监视器连接缆线78中由监视器14A、 14B及14C所断开的连 接线。监视器连接缆线78也从控制单元74上断开，且由连接管线束72 中分离。移除第一盖板132将允许开启连接至巻线筒86的通道，且藉由 紧固件将缆线连接器199装上巻线筒86。移除紧固件将缆线连接器199 及监视器连接缆线78由巻线筒86上释放。
伴随着监视器连接缆线78的末端与监视器14A、 14、 14C及控制单 元74断开，以及伴随着缆线连接器199 (随着监视器连接缆线78)从巻 线筒86断开，移除第二盖板142使得整个监视器连接缆线78及缆线护套 配件160可由手术照明/监视系统10上拆除。由于安装支架162及缆线承 载模块172皆连接至第二盖板142，移除第二盖板142使得整个监视器连 接缆线78 (包含缆线承载模块172)可经由第二通道开口 122从监视器支 撑臂62内移除。为此，第二信道开口 122的结构被设定为允许缆线承载 模块172及监视器连接缆线78从中穿过。
在监视器连接缆线78的每一端附加上「辅助导引缆线」，如同监视器 连接缆线78被从手术照明/监视系统10中取出一样，使这些「导引缆线J 可穿过枢纽配件30及监视器支撑臂62。这些导引缆线接着可用以牵引新 的替换用监视器连接缆线78进入手术照明/监视器系统10。为此，这些「导 引缆线」接着可附加至一新的监视器连接缆线78的端点，用以牵引新的 监视器连接缆线78 (附加缆线承载模块172)进入监视器支撑臂62，且通 过枢纽配件30至控制单元74，又通过监视器支撑臂62至监视器14A、14B及14C。
因此，除了提供具有支撑臂的缆线管理，本发明提供了一种能快速地 更换缆线及可伸縮的线束配件的方法。
现在请参考图7所示，显示了本发明的缆线管理系统210所描绘的候 补实施例。如图7中所示的系统，用以连接控制单元74至监视器14a、 14b、 14c的至少一条连接缆线或电线212、 214、 216等，在相隔空间的区间中 设置于一震荡绳索(弹性绳索)上，即一可延伸组件222上。当弹性绳索 222是在松弛，未被拉紧的状态下，即收縮状态，监视器连接缆线212、 214、 216形成一个正弦波形的配置，如图7所示。在弹性绳索222上各连 接点224的空间，使得连接电线212、 214、 216等的波峰及波谷间距离小 于通过监视器支撑臂62的通道94的直径。这可以在弹性绳索222位于其 自然、位延伸状态时，防止连接电线212、 214、 216等被监视器支撑架62 的内壁面限制或是束缚住。
将弹性绳索222的一端连接至第二盖板142的下表面。如实施例所示， 上述连接包含位于弹性绳索222上的环圈226。环圈226可连接至由第二 盖板142所延伸的勾子(未显示于图面)。弹性绳索222穿过监视器支撑 臂62延伸至主轴32中的巻线筒86。位于巻线筒86内部空腔34的连接电 线212、 214、 216等较佳为包覆在一护套或套管内，以便能够如上述般一 起缠绕在螺旋沟槽88中的巻线筒86上。
应可理解，作为弹性装置的缆线222维持了由巻线筒86所延伸的连 接缆线或电线212、 214、 216等的张力。为此，当监视器支撑臂62旋转 时，连接缆线或电线212、 214、 216同样缠绕在巻线筒86上，缆线222 拉伸以提供更长的连接缆线或电线212， 214， 216缠绕在巻线筒86上。 进入拉伸状态的缆线222维持了在连接缆线或电线212、 214、 216等上的 张力。当监视器支撑臂62朝相反方向移动，缆线222缩回以「吸入」(即 收回)连接缆线或电线212、 214、 216等，如同这些缆线是从巻线筒86 松开的。
如图7所示的线束配件提供了一种缆线牵引系统，可用以管理及控制 穿过以中央枢纽为轴心旋转的支撑臂延伸的连接缆线。
图8显示了一种手术照明/监视器系统310，描绘了本发明的一种可供选择的实施例。
如上所述为本发明的一特定实施例。应可理解本实施例其目的仅用以 说明，且可由本领域的技术人员在不悖离本发明的精神及范围内进行许多 的变化及修改。在这方面，虽然所述缆线管理系统已被描述为相关于一监 视器连接缆线，应将理解本系统并不限于监视器连接缆线，亦可更进一步 用于手术照明/监视系统中具有任意缆线的任意支撑臂及类似的其它缆线 管理应用。进一步，如上所述，此处所述的缆线管理系统可用于导电电线、 绳索、缆线、光纤线路及光纤缆线。其预期所有在本发明范围内的修改及 变化皆包含在权利要求或其等值项目。
权利要求
1、一种用于手术室的手术照明/监视器系统中，所述照明/监视器系统包含一中央枢纽及以所述中央枢纽为轴心旋转的至少一管状支撑臂，一用于管理穿过所述支撑臂及所述枢纽延伸的缆线管理系统，所述缆线管理系统包含设置于一枢纽内的一卷线筒，其包含一穿过所述卷线筒的一壁面延伸的开口；及一设置于所述支撑臂内的缆线承载模块，所述缆线承载模块被设定为容纳至少一穿过所述支撑臂延伸的缆线，所述缆线承载模块的第一端固接于所述支撑臂，所述缆线承载模块的第二端向所述枢纽延伸，所述缆线承载模块设置于所述支撑臂内部且所述缆线承载模块折叠于自身之上并定义出一第一路径及一第二路径；当所述支撑臂以所述枢纽为轴心旋转时，所述缆线承载模块的第二端相对应于所述枢纽进行移动，其中当所述支撑臂以所述枢纽为轴心向一个方向旋转时所述第一路径缩短且所述第二路径加长。
2、 如权利要求l所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含 一螺旋状沟槽形成于所述巻线筒的一外表面，且穿过所述巻线筒的所述开口连接至所述螺旋状沟槽。
3、 如权利要求1所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中该 缆线管理系统还包含一弹性组件，其包含一第一端连接至所述支撑臂， 一第二端可连接至 所述缆线承载模块，其中所述弹性组件对所述缆线承载模块输出一使所述 缆线承载模块由所述巻线筒偏离的力量。
4、 如权利要求l所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含 一第一通道开口，其部分形成于所述枢纽上，且部分形成于所述支撑臂上，所述第一通道开口设置于所述枢纽及所述支撑臂使得所述巻线筒显 露在外。
5、 如权利要求4所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含: 一第二通道开口，其形成于所述支撑臂，所述第二通道开口设置于所述支撑臂使得所述缆线承载模块显露在外；及一第二盖板固接于所述支撑臂且可拆除，以覆盖所述第二通道开口。
6、 如权利要求5所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所 述缆线承载模块的第一端连接于所述第二盖板。
7、 如权利要求1所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所 述缆线承载模块只在一平面具有可饶曲性。
8、 如权利要求l所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所 述枢纽固接于一天花板。
9、 如权利要求1所述的手术照明/监视器系统，其特征在于其中所述 缆线承载模块的第二端在所述支撑臂以所述枢纽为轴心旋转时与所述缆 线一起移动。
10、 如权利要求9所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所 述缆线承载模块的第二端连接于所述缆线。
11、 一种缆线管理系统，其用于管理穿过一支撑臂及一枢纽延伸的至 少一缆线，所述支撑臂以所述枢纽为轴心旋转，所述缆线管理系统包含一巻线筒，设置于所述枢纽内，其包含一穿过所述巻线筒的一壁面延 伸的开口；及一缆线承载模块，设置于所述支撑臂内，所述缆线承载模块被设定为 容纳至少一穿过所述支撑臂延伸的缆线，所述缆线承载模块包含一第一端 固接于相对所述支撑臂的位置，及一第二端向所述枢纽延伸，所述缆线承 载模块设置于所述支撑臂内，使得所述缆线承载模块折叠于其自身上方， 以定义出一第一路径及一第二路径；所述缆线承载模块的所述第二端在所述支撑臂以所述枢纽为轴心旋 转时可朝相对于所述枢纽的方向进行移动，其中当所述支撑臂以所述枢纽 为轴心朝一方向进行旋转时，所述第一路径縮短且所述第二路径加长。
12、 如权利要求11所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含一螺旋沟槽形成于所述巻线筒的一外壁面，所述开口穿过所述巻线筒 连接至所述螺旋沟槽。
13、 如权利要求11所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所述缆线管理系统还包含一弹性组件，其包含一第一端连接至所述支撑臂，及一第二端连接至 所述缆线承载模块，其中所述弹性组件对所述缆线承载模块施加一力量， 使所述缆线承载模块偏离所述巻线筒。
14、 一种用于手术室的手术用照明/监视器系统中，所述照明/监视器 系统包含一枢纽及至少一以所述枢纽为轴心旋转的管状支撑臂， 一缆线管 理系统用以管理至少一穿过所述支撑臂及所述枢纽延伸的缆线，所述缆线 管理系统包含一巻线筒，设置于一枢纽，其包含一穿过所述巻线筒的一壁面延伸的 开口；及一可延伸组件，设置于所述支撑臂内，所述可延伸组件被设定为连接 于未连接点到至少一穿过所述支撑臂延伸的缆线，所述可延伸组件包含一 第一端固接于相对所述支撑臂的位置， 一第二端向所述枢纽延伸，所述可 延伸组件具有一收縮状态及一延伸状态，其中所述收縮状态较短于延伸状 态；所述可延伸组件的所述第二端在所述支撑臂以所述枢纽为轴心旋转 时可朝相对于所述枢纽的方向进行移动，其中所述可延伸组件在所述支撑 臂以所述枢纽为轴心朝一方向旋转时，由所述收縮状态拉伸至延伸状态。
15、 如权利要求14所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含一螺旋沟槽，形成于所述巻线筒的一外壁面，且所述开口穿过所述巻 线筒与螺旋沟槽相连接。
16、 如权利要求14所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含一第一通道开口，部分形成于所述枢纽，且部分形成于所述支撑臂， 所述第一通道开口设置于所述枢纽及所述支撑臂，使得所述巻线筒展露在外；及一第一盖板，固接于所述枢纽及所述支撑臂且可拆除，以覆盖所述第一通道开口。 '
17、 如权利要求16所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含一第二通道开口，形成于所述支撑臂，所述第二通道开口设置于所述 支撑臂使得所述缆线承载模块展露在外；及一第二盖板，固接于所述支撑臂且可拆除，以覆盖所述第二通道开口。
18、 如权利要求17所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所述可延伸组件的所述第一端连接至所述第二盖板。
19、 如权利要求14所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中 所述枢纽固接于一天花板。
20、 如权利要求14所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中 所述可延伸组件于一未连接点连接至所述缆线使得所述缆线形成一波形。
21、 如权利要求20所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所述波形是一均匀一致的正弦波结构。
22、 一种用以管理在一支撑臂内缆线的缆线管理系统，所述支撑臂以 一枢纽为轴心旋转，所述缆线管理系统包含-一巻线筒，其设置于一枢纽内，且包含一穿过所述巻线筒的一壁面延 伸的开口；及一可延伸组件，其设置于所述支撑臂内，所述可延伸组件被设定为连 接于未连接点到至少一穿过所述支撑臂延伸的缆线，所述可延伸组件包含 一第一端固接至相对于所述支撑臂的位置， 一第二端向所述枢纽延伸，所 述可延伸组件具有一收缩状态及一延伸状态，其中所述收缩状态较短于延 伸状态；所述可延伸组件的所述第二端在所述支撑臂以所述枢纽为轴心旋转 时可相对于所述枢纽进行移动，其中所述可延伸组件在所述支撑臂以所述 枢纽为轴心朝一方向旋转时，由所述收縮状态拉伸至延伸状态。
23、 如权利要求22所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，还包含一螺旋沟槽，形成于所述巻线筒的一外壁面，且所述开口穿过所述巻 线筒与螺旋沟槽相连接。
24、 如权利要求22所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中所述可延伸组件是由所述未连接点连接至所述缆线，使得所述缆线形成一波形。
25、如权利要求24所述的手术照明/监视器系统，其特征在于，其中 所述波形为一相同的正弦波结构。
全文摘要
本发明公开了一种缆线管理系统，由设置于枢纽内的卷线筒所组成，其用于管理穿过一支撑臂及一枢纽延伸的至少一缆线。卷线筒包含一穿过卷线筒的壁面延伸的开口；一设置于支撑臂内的缆线承载模块。缆线承载模块其设定为可容纳穿过所述支撑臂延伸的至少一缆线，缆线承载模块具有一第一端固接于支撑臂及一第二端向枢纽延伸。缆线承载模块设置于支撑臂内，使缆线承载模块折叠于其自身上方，以定义出一第一路径及一第二路径。缆线承载模块的第二端在支撑臂以枢纽为轴心旋转时可相对于枢纽移动，其中在支撑臂以枢纽为轴心朝一方向旋转时，所述第一路径缩短且所述第二路径增长。
文档编号F21S4/00GK101688651SQ200880008082
公开日2010年3月31日 申请日期2008年3月11日 优先权日2007年3月12日
发明者博纳德·J·摩斯, 史帝芬·H·茹思, 尤瑞·凯瑟门 申请人:美国消毒公司