JP2001066517A - 天井取付装置 - Google Patents
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Abstract
かつ使用者の行動の自由及び視野を妨げず、更に顕微鏡
の位置にかかわらず顕微鏡のあるべき位置からの「ず
れ」を避けうる顕微鏡用天井取付装置を提供すること。 【解決手段】 天井取付装置は、顕微鏡支持アー
ム機構(3)及び補助アーム機構(5)の振動を分断する効
果を持つ二つの鉛直支柱(1,2)を有する。補助アーム
機構(5)が、コンピュータ(6)、コントロールシステム
(7)、及び/又はエネルギー源(8)を含む装置箱(21)
を釣合い重りとして備え、更に緩衝要素(17a、b、c)
を持つ取付台のためのインターフェース(19)及び顕微
鏡(4)の運動円面の位置を校正するための調節装置を備
える。
Description
術用顕微鏡のための天井取付装置に関する。
広い応用分野で使用されており、異なる応用分野での要
求に応じてさまざまな形態をとっている。
そこでは医療装置、トレー、機器ホルダーなどが、患者の
周辺でできるだけ自由に操作できなければならない。
動可能な形態をとっているが、天井取付装置はしばしば
一定の場所(天井に取付けた地点、通常は天井コンソー
ル)に固定されている。構造体全体の重量は、及びいず
れの傾動トルクも、その地点で吸収される。
重り(カウンタウェイト)を持っており、これは顕微鏡
及び鉛直支柱を介して顕微鏡を支持する支持アームの重
量の釣り合いを計り、該スタンドが転倒しないようにす
る。出願人の比較的古いスタンド(MS−C)において
は、顕微鏡のためのコントロールシステム及びエネルギ
ー供給システムを持つ装置ボックスが、釣合重りの一部
として使用された。この装置ボックスはスタンドの鉛直
支柱に取り付けられており、あるメカニズムにより、装
置ボックスと顕微鏡がスタンドの同じ側の同一方向に突
出してスタンドが転倒するのを妨げた。
ルシステム及びエネルギー供給システム、即ち比肩しう
る装置ボックスを持っているので、天井取付装置を構成
する場合には、装置ボックスの取り付け方が問題とな
る。
は、装置ボックスにより引き起こされる振動又は単なる
構造上の振動を制限する天井取付装置を提供することで
ある。本発明の第2の目的は、更に顕微鏡のための装置
が手術空間又は使用者の視野を妨げないことである。
コンソール、第一の鉛直支柱、及び顕微鏡を備え、天井コ
ンソールに結合し、第一の鉛直支柱に平行な、釣合重り
を担持するための補助アーム機構を持つ第二の鉛直支柱
によって特徴付けられる天井取付装置によって解決され
る。
ックスである。
害を最小にしかつ運動の自由度を最大にすることであ
る。これ以外にも、天井への取り付け点に対する傾動負
荷は、それ自体知られているように、顕微鏡及び装置ボッ
クスが鉛直線に関して相互に直径方向に対向して位置す
れば最小にすることができる。水平補償空間が更に水平
軸を介して回転可能か、又は伸縮可能であれば、操作性及
び作業者の運動の自由度は大幅に改善される。
並びに装置ボックス及び装置ボックス支持体との分離に
より相互に影響を及ぼす振動が減少し、その結果本発明
の新たな形態が前述の問題を全てその基本構造のみによ
って解決する。
従属請求項に列挙されている。簡潔化のため、各請求項
の記載はここに引用をもって繰込み記載されているもの
と扱う。必要に応じ、ここに転記するものとする。な
お、請求の範囲に付記した図面参照符号は、理解を助け
るためであり、図示の態様に限定することを意図しな
い。さらに、本願の優先権主張の基礎となったスイス特
許出願第1999 1225/99号(1999年7月
3日出願)の全記載をここに引用をもって繰り込み、記
載を省略する。
の水平支持アームが少なくとも二つの部分に分割され、
その結果水平支持アーム自体が少なくとも一つの垂直線
周りに及び/又は少なくとも一つの水平線周りに屈曲可
能であり、従って顕微鏡のための空間におけるより大き
な運動能力及び位置決め能力(ないし配置自由度)が生
じる。
プレイは、装置ボックスから隔てられて、更に顕微鏡の領
域内の分離コンソールに取り付けられる。例えば、それ
らは部屋の壁又は顕微鏡の水平支持アームに取り付ける
ことができる。
決定的な改善であり、これはそれ自体前述の目的とは独
立の目的であると考えることができる。というのは振動
は装置ボックスのない形態に関わるからであり、事実、
床上スタンド若しくは壁面スタンドにも関わるからであ
る。
に関して改良されるべき良好な緩衝能を提供することで
ある。
を含むそれ自体モジュール形態である固定構成要素から
なる少なくとも一つの緩衝インターフェース(ないし接
続部材)により解決される。本発明の天井取付装置のイ
ンターフェースの緩衝層及び非緩衝層の結合によって目
的の緩衝が得られる。
プロセスがインターフェースの前後で生じること、そし
てこれらが理想的には事実上互いに補償することを原理
的に可能にする。
インターフェースの緩衝層の配置は、好ましいことが証
明されている。
性層が相互一体化されてサンドイッチ状要素を構成す
る。これは、必要があれば容易に交換することができ、或
いは異なる性質の緩衝(減衰)特性を持つ他の要素によ
って交換することもできる。
例えば以下の緩衝要素(ダンパ)を使用することができ
る。即ち、相互摩擦緩衝面を持つカップ(ないしサラ)
状バネパケット、又は断面縮小部(オリフィス)を備え
た結合チューブを持つ空気又は液圧縮クッションリング
である。異なる弾性又は非弾性の緩衝層(複数)又はセ
グメント(複数)は、この目的のために相互に結合する
(組合せる)ことができるであろう。例えば、それらは
短軸(ピン)状緩衝要素を持つサンドイッチ要素の孔内
に配置することもできる。それにより、より良い面圧が
得られる。
lomer HD 1006E」及び「Sylomer HD 90
6E」という名称のゲッツナー ヴェルクシュトッフェ
社(Getzner Werkstoffe GmbH / Buers-Bludenz,オース
トリー)の材料である。
とも一つの支持アームが平行四辺形として構成されてお
り、かつ対角線状に配置されたガス圧縮バネにより支持
乃至緩衝されているときである。
にかかわらず、顕微鏡の位置ずれ(即ち、一度配置した
位置からのずれ、ドリフト)を避ける顕微鏡用天井取付
装置を提供することである。
される。即ち顕微鏡が垂直軸を中心に運動円(Aktionsk
reis)を描くように、隣接する二つのアーム要素が垂直
軸周りに屈曲可能であり;さらに(a)該アームの形態
及び/又は該軸の配置は、運動円が、少なくとも通常の
平均的な負荷の下では、少なくともほぼ水平面内にあ
り、かつ負荷の位置エネルギーはあらゆる方角の位置で
ほぼ一定であるように選択されること、及び/又は
(b)運動円の傾斜の調節手段を備えることにより解決
される。
にするために、運動円を調節する場合には、顕微鏡の水平
支持アームの水平面からの絶対ねじれ角αが支持アーム
の両側で同一であることに、即ち、角αは、支持アームの
端面から見ると、支持アームが左右のどちらに曲がって
いようとも鏡像対称的に等しいことに注意しなければな
らない。
を取ることの結果、水平アームが伸びきった状態にある
場合、負荷(顕微鏡)は、水平の部分支持体の一つが湾曲し
かつそれゆえねじれが引き起こされる程度まで下方に来
て静止するようになる。これは好ましい解決法の一つで
ある。
依存するため、装置構造体及び付属物に対する平均仕事
重量(平均位置エネルギー)では平均値が選択されるのが
好ましい。
ているが、請求項の保護範囲はいかなる意味においても
これに限定されない。
る。同一の参照番号は、同一の機能を有する同一又は類
似の構成要素を表示している。添え字のある参照番号は
複数の要素からなる部品の一部である。図は単に可能な
典型的な実施の態様として理解され、特許の範囲を限定
しない。
相互に独立に天井コンソール13に取り付けられた二つ
の鉛直支柱1,2を有する。一方の支柱1は、手術用顕
微鏡4を担持する固有の顕微鏡支持アーム機構3を有す
る。他方の支柱2は、装置ボックス21を担持する補助
アーム機構(Hilfsstative)5を有する。該ボックス2
1は、ボックス21が正しい位置にある場合、釣合重りと
しても働き、かつ例えばコンピュータ6、コントロール
システム7、及びエネルギー源8若しくはエネルギー変
換器を含む。「エネルギー源」はとりわけ例えば、グラス
ファイバーケーブル20を介して顕微鏡4へ光を送る光
源としても理解される。グラスファイバーケーブル20
は、他の全てのコントロールラインと共に、装置ボックス
21からブリッジ35を介して二つの支柱1及び2間を
補助アーム機構5から顕微鏡支持アーム機構3へ導かれ
ている。
構5はそれぞれ水平方向に向けられた支持アーム9及び
釣合アーム10を有する。手術用顕微鏡4のための支持
アーム9は相互に関節によって接続された少なくとも二
つの支持アーム部分に分割され、その各部分は各々部分
要素11a及び11b、並びに12a及び12bに更に
分割されており、他方釣合アーム10は釣合重り又は装
置ボックス21を有しかつ一般に手術用顕微鏡4から適
切な距離を隔てられている。必要な場合にのみ全体の構
造が折り畳まれて、顕微鏡4及び装置ボックス21が相
互に間近に隣接するような位置(休止位置)に来るように
できる(図3)。これは例えば、保守点検用の位置であ
りえ、必要な場合には、使用者が装置ボックスで多くの
操作をしながら同時に顕微鏡を通して観察する位置であ
りうる。この稀な場合においては、二つのアーム機構(顕
微鏡支持アーム機構及び補助アーム機構)の釣合機能は
放棄され、負荷はそれに応じて天井コンソール13に非
対称的に吸収される。
本質的に複数の垂直支柱14及び鉛直支柱1,2を接続
する少なくとも一つの水平支持盤15(図面のケースで
は三つの支持盤15a,b,c)からなる天井コンソー
ル13に掛かる非対称的負荷を原理的に小さくできるこ
とである。
アーム9及び釣合アーム10が相互に反対向きに配置さ
れ、その結果各々に属する負荷が天井コンソ−ル13の
中心から伸びる仮想の鉛直線に関して対称的に掛かるか
らである。これは天井に取り付けられた装置13に及ぼ
す応力を弱めるだけでなく、本発明によれば、振動の分断
及びさまざまな質量の分離も提供する。
れに必然的に伴う振動を手術用顕微鏡4に伝達すること
なしに、変更することができる。
つの支持アーム部分要素11a、b及び12a、b上の重
量の位置の必然的なずれ(ドリフト)である。該要素群
は相互に少なくとも一つの垂直軸23周りに回転可能で
あり、第一の部分たる支持アーム部分要素11a(鉛直支
柱1に支持されている)は鉛直支柱1周りに回転可能で
ある。この問題は支持アームの有限な剛性から生じ、該
アームは重量(手術用顕微鏡4)の負荷の下で少々たわみ
かつねじれる傾向をもつ。この湾曲のため、顕微鏡4の
重心は、数学上の原理に基づき、支持体としてとるべき
最適な位置から多少低く沈む。しかし、この時生じるの
は、二つの支持部分要素のうちの一方11bが軸23周
りに他のアーム部分要素11aに関して屈曲する場合、
「ずれ」、即ち手術用顕微鏡4のその運動円に沿って最も
低い位置(より低い位置エネルギーをもつ)への回転を生
じうる重量モーメントである。
単な技術上のトリックである。即ち、顕微鏡取付基部構
造(支持アーム機構)3の機械的な湾曲する性質の知識
に基づいて、少なくとも垂直軸23は鉛直線から傾き、そ
の結果、二つの隣接する支持アーム部分要素11a、b
及び12a、b相互の湾曲に基づいて、内側の支持アー
ム部分要素11aから突き出た外側の支持アーム部分要
素11b又は12a、bが「水平化」できる。その結果、負
荷の重心は位置エネルギー的に正しい位置(同じ鉛直線
上の位置)に維持され、外側に作用する力の要素は生じ得
ない。それゆえ顕微鏡の運動円は水平面内にて移動され
る。
は、図5及び図13から15に詳細に記載されている。
これらの図群では、支持アーム部分要素11aは軸23
を含む回転要素(継手)29を含んでいる。回転要素2
9はタイロッド及びナットを有する調節システム28を
介して支持アーム部分要素11aに対して回転できる。
それゆえ軸23は容易に鉛直線周りに調節できる。回転
要素は、集合した状態で、第二の支持アーム要素11bが
取り付けられたシャフト30を含むので、その傾斜を調
節することができる。それゆえ水平面に対する運動円の
調節も可能である。
直線に対する軸の角度は予め傾斜させることもできる。
記載されている。
ム部分要素11aに固定されており、シャフト30は軸
受32を介してスリーブ33に相対回動可能に軸受保持
されている。アーム部分要素11bは軸受32を介して
シャフト30に関して容易に回転できるように取り付け
られた軸受スリーブ33を収容している。スリーブ33
は、ジンバル式サスペンション用ピン31で支持アーム
部分要素11bの凹所内に取り付けられていることによ
り、該アーム部分要素に対し相対回転できるようになっ
ている。ピン31とは軸線上に異なった位置(図6では
下部)に配された調節ネジ34は支持アーム部分要素1
1bに対するスリーブ33の傾斜の調節を可能にし、従
って鉛直線に関する軸23の相対的な傾斜の調節も可能
にする。さらに他の変形例は図4に示す。平行四辺形に
構成したアーム部分要素12aの対角線状にガス圧縮バ
ネが配され他の部分要素12bとの連結軸(本来は垂直
軸)の傾きの調節が可能である。
構成により、装置ボックスから生ずる振動或いは構造上
の振動を大きく阻止、低減した、顕微鏡の天井取付装置
が提供される。本文に詳述したその他の利点は、各従属
請求項により、得られる。本発明の第2の視点(請求項
8)の構成によれば、顕微鏡のための支持アーム機構が
顕微鏡のための大きな運動ないし回動能力及び位置決め
自由度を与え、即ち、手術空間を妨げず、また使用者の
視野も妨げない。
持アーム機構を少し回転させた図1の天井取付装置。
装置。
図。
ムの略断面図。
ェースの略断面図。
断面図。
素の半断面斜視図。
システムの図14のAから見た断面図。
から見た断面図。
該略図。
構の略式平面図。
構の側面図。
11及び12を伸ばし、かつ90°回転した状態の側面
図。
曲した、好ましい作業状態の図1の天井取付装置。
Claims (10)
- 【請求項1】 天井コンソール(13)、第一の鉛直支柱
(1)、及び顕微鏡(4)を運ぶ少なくとも一つの水平支持
アーム(9)を有する顕微鏡支持アーム機構(3)、を有す
る顕微鏡(4)のための天井取付装置であって、 該天井コンソール(13)に結合し、該第一の鉛直支柱に
平行な第二の鉛直支柱(2)が、釣合い重りを担持する
ための補助アーム機構(5)を有することを特徴とする天
井取付装置。 - 【請求項2】 前記補助アーム機構(5)は、前記第二の
支柱(2)の軸周りに、回転可能である少なくとも一つ
の釣合アーム(10)を持つこと、及び/又は 該補助アーム機構は、該第二の支柱(2)においてテレス
コピックに高さが調節可能であることを特徴とする請求
項1に記載の天井取付装置。 - 【請求項3】 前記支持アーム(9)は、垂直軸(23)周
りに、さらに任意的に水平線周りにも、相互に屈曲可能
である少なくとも二つの支持アーム部分(11,12)に
更に分割されていることを特徴とする請求項1又は2に
記載の天井取付装置。 - 【請求項4】 前記支持アーム(9)又は支持アーム部分
(11a、b)は、互いの間の緩衝用の少なくとも一つの
インターフェース(19)を備え、 該インターフェース(19)は、少なくとも一つの緩衝層
と少なくとも一つの非緩衝層からなる積層構造を有する
ことを特徴とする請求項1から3の一に記載の天井取付
装置。 - 【請求項5】 前記緩衝インターフェースは、少なくと
もほぼ水平状態に選択されている請求項4に記載の天井
取付装置。 - 【請求項6】 前記少なくとも一つのインターフェース
(19)は少なくとも一層の弾性緩衝材を有し、 該弾性緩衝材は、0〜2.5N/mm2の圧力下で材厚
が最大20%圧縮されることを特徴とする請求項1から
5の一に記載の天井取付装置。 - 【請求項7】 前記釣合い重りが装置ボックスとして構
成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一
に記載の天井取付装置。 - 【請求項8】 二つの隣接したアーム部分(11a及び
11b)が、顕微鏡(4)が垂直軸(23)の周りに運動円を
描くように、該垂直軸の周りに屈曲可能である天井取付
装置において、該アームの形態及び/又は該垂直軸の配
置が、運動円が、少なくとも平均的な負荷の下では、少な
くともほぼ水平面に位置しかつ負荷(顕微鏡(4))の位置
エネルギーが全ての方角の位置においてほぼ一定である
ように選択されること、及び/又は該運動円の傾きを調
節する傾き調節機構(28〜30;31〜34)を有す
ることを特徴とする天井取付装置。 - 【請求項9】 前記傾き調節機構は、前記垂直軸(23)
のための傾斜調節システム(28)及び/又は、ジンバ
ル状に懸架している軸受スリーブ(33)のための傾斜
調節システム(34)を備えることを特徴とする請求項
8に記載の天井取付装置。 - 【請求項10】 二つの鉛直支柱(1,2)を備え、手術
用顕微鏡を担持し又は前記顕微鏡(4)のための装置ボッ
クス(21)を担持するために前記二つの鉛直支柱に夫々
支持された各支持アーム機構(3,5)を備えることを特
徴とする、天井取付装置。
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