JP2018183324A - Suspension link structure for supporting surgical microscope - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension link structure for supporting a surgical microscope, established by one upper lateral link.SOLUTION: Inside one upper lateral link 25, first and second pinion gears 9, 10 and a third pinion gear 28 are engaged by first and second rack gears 30, 31 so as to be sandwiched from the upper and lower sides, to thereby form a kind of parallel links, and therefor a lower lateral link 35 has an inclination similar to the upper lateral link 25.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造に関するものである。   The present invention relates to a suspension link structure for supporting a surgical microscope.

手術顕微鏡はスタンド装置の上部から横方向に延びる支持アームの先端に専用の吊下リンク構造を介して支持される。   The surgical microscope is supported by a tip of a support arm extending in the lateral direction from the upper part of the stand device via a dedicated suspension link structure.

吊下リンク構造は、水平方向に延びる２本の平行な上部横リンクと、該上部横リンクの各他端から下方へ延びる２本の平行な縦リンクと、縦リンクの下端が軸支される１本の下部横リンクとから概略コ字状に構成されている。   The suspended link structure is supported by two parallel upper horizontal links extending in the horizontal direction, two parallel vertical links extending downward from the other ends of the upper horizontal link, and the lower ends of the vertical links. It is comprised in the shape of a substantially U shape from one lower horizontal link.

支持アームの先端には常に垂直が維持された先端アームが設けられ、この先端アームに設定された上下２つの回転軸に対して、吊下リンク構造の２本の上部横リンクがそれぞれ回転自在且つ水平方向でスライド自在に取付けられている。   A tip arm that is always kept vertical is provided at the tip of the support arm, and the two upper lateral links of the suspended link structure are freely rotatable with respect to the two upper and lower rotation shafts set on the tip arm. It is slidably mounted in the horizontal direction.

吊下リンク構造を手術顕微鏡ごと先端アームの回転軸に対して水平方向にスライドさせることにより、吊下リンク構造の回転軸を中心とした左右両側の重量を等しくすることができる。そのため回転軸を中心に上部横リンクを自由に回転させて手術顕微鏡の向きを変化させても、吊下リンク構造の状態はそのままで左右どちらかへ回転してしまうことはなく、手術顕微鏡は変化させた向きのまま空中で停止した状態となる。   By sliding the suspension link structure in the horizontal direction with respect to the rotation axis of the tip arm together with the surgical microscope, the weights on the left and right sides around the rotation axis of the suspension link structure can be made equal. For this reason, even if the direction of the surgical microscope is changed by freely rotating the upper horizontal link around the rotation axis, the state of the suspended link structure remains the same and the surgical microscope does not rotate. It will be in the state where it stopped in the air with the direction made to do.

手術顕微鏡にカメラや側視鏡等の付属機器を追加して手術顕微鏡側の総重量が変化した場合は、再度吊下リンク構造を回転軸に対してスライドさせ、回転軸を中心とした両側の重量を均等にすれば良い（例えば、特許文献１参照）   If the total weight of the surgical microscope changes due to the addition of accessories such as a camera or endoscope to the surgical microscope, slide the suspended link structure against the rotation axis again, What is necessary is just to make a weight uniform (for example, refer patent document 1).

特開２００５−３１２５２９号公報JP 2005-312529 A

しかしながら、このような関連技術にあっては、吊下リンク構造の上部に２本の上部横リンクが存在し、その２本の上部横リンクのそれぞれに各回転軸に対するスライド機構を内蔵する必要があるため、吊下リンク構造全体が複雑で組立作業が大変に面倒であった。そのため１本の上部横リンクで成立する吊下リンク構造の提案が待たれていた。   However, in such a related technology, there are two upper lateral links at the upper part of the suspended link structure, and it is necessary to incorporate a slide mechanism for each rotating shaft in each of the two upper lateral links. Therefore, the entire suspended link structure is complicated and the assembly work is very troublesome. Therefore, the proposal of the suspended link structure formed by one upper side link has been awaited.

本発明はこのような関連技術の課題に着目してなされたものであり、１本の上部横リンクで成立する手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to such a problem of the related art, and an object of the present invention is to provide a suspension link structure for supporting a surgical microscope formed by a single upper lateral link.

本発明の第１の技術的側面によれば、スタンド装置の支持アームの先端に設けられた垂直な先端アームに取付けられる手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造であって、同軸で相反する方向に同一回転速度で回転自在な同一ギア形状の第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアを、先端アームから表側へ突出した回転軸に取付け、回転軸から横方向へ直線状に延び、回転軸に対して一端側が回転自在且つ長手方向でスライド自在な状態で１本の上部横リンクを取付け、第１ピニオンギアの上端又は下端に噛合した状態で直線状に延びる第１ラックギアと、第１ラックギアと上下が異なる位置で第２ピニオンギアの上端又は下端に噛合した状態で第１ラックギアと平行に直線状に延びる第２ラックギアを、それぞれ長手方向に沿ってスライド自在な状態で上部横リンクに対して取付け、第１ラックギア及び第２ラックギアが上下端にそれぞれ噛合する第３ピニオンギアを上部横リンクの他端側に回転自在に取付け、上部横リンクにおける第３ピニオンギアの隣接位置に回転体を回転自在に取付け、２本の縦リンクの上端部を第３ピニオンギアと回転体にそれぞれ固定した状態で取付け、各縦リンクの下端部に一端に手術顕微鏡が支持され且つ上部横リンクと平行な１本の下部横リンクの他端側を回転自在に取付けたことを特徴とする。   According to the first technical aspect of the present invention, there is a suspension link structure for supporting a surgical microscope that is attached to a vertical tip arm provided at the tip of a support arm of a stand device, and is coaxial and in a contradictory direction. A first pinion gear and a second pinion gear of the same gear shape that can freely rotate at the same rotational speed are attached to a rotating shaft that protrudes from the tip arm to the front side, and extend linearly from the rotating shaft in the lateral direction. One upper side link is attached in a state where one end side is rotatable and slidable in the longitudinal direction, and a first rack gear extending linearly in a state of being engaged with an upper end or a lower end of the first pinion gear, The second rack gears extending linearly in parallel with the first rack gear while being engaged with the upper end or lower end of the second pinion gear at different positions are slidable along the longitudinal direction. Is attached to the upper horizontal link, and a third pinion gear in which the first rack gear and the second rack gear mesh with the upper and lower ends is rotatably attached to the other end of the upper horizontal link, and the third pinion gear in the upper horizontal link is A rotating body is rotatably attached to an adjacent position, and the upper ends of the two vertical links are fixed to the third pinion gear and the rotating body, respectively, and a surgical microscope is supported at one end at the lower end of each vertical link; The other end side of one lower horizontal link parallel to the upper horizontal link is rotatably attached.

本発明の第２の技術的側面によれば、上部横リンクの裏側に上部横リンクを長手方向でスライド自在に支持するベースリンクを設け、該ベースリンクを回転軸に対して回転自在に取付ける共にベアリングの裏側に回転軸を中心したリングギアを一体的に設け、先端アーム側に該リングギアに噛合するクラッチギアを設け、該クラッチギアをクラッチ手段を介して回転フリー及び回転ロック自在としたことを特徴とする。   According to the second technical aspect of the present invention, a base link is provided on the back side of the upper horizontal link for slidably supporting the upper horizontal link in the longitudinal direction, and the base link is rotatably attached to the rotating shaft. A ring gear centering on the rotating shaft is provided integrally on the back side of the bearing, and a clutch gear meshing with the ring gear is provided on the tip arm side, and the clutch gear can be freely rotated and locked via the clutch means. It is characterized by.

本発明の第３の技術的側面によれば、回転軸は一端側に第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアをそれぞれ一体的に有する二重筒構造で、該回転軸の他端側には第１連動ギアと第２連動ギアがそれぞれ一体形成され、第１連動ギアには第１連動ギアのみに噛合する第１アイドルギアが設けられ、第２連動ギアには第２連動ギアのみに噛合する第２アイドルギアが設けられ、第１アイドルギア及び第２アイドルギア同士の一部が互いに噛合していることを特徴とする。   According to the third technical aspect of the present invention, the rotating shaft has a double cylinder structure integrally having a first pinion gear and a second pinion gear on one end side, and the other end side of the rotating shaft has a second pinion structure. The first interlocking gear and the second interlocking gear are integrally formed, the first interlocking gear is provided with a first idle gear that meshes only with the first interlocking gear, and the second interlocking gear meshes only with the second interlocking gear. A second idle gear is provided, and a part of the first idle gear and the second idle gear mesh with each other.

本発明の第１の技術的側面によれば、１本の上部横リンクでありながら、内部において第１・第２ピニオンギアと第３ピニオンギアを第１・第２ラックギアにより上下から挟み込むように噛合させているため、それらにより一種の平行リンクが形成される。従って、上部横リンクをその一端側を中心にして回転させると、第３ピニオンギア及びそれに隣接する回転体に固定された２本の縦リンクは、それぞれ垂直状態が保たれたまま上下し、下部横リンクは上部横リンクと同様の傾きとなり、希望する手術顕微鏡の向きが得られる。   According to the first technical aspect of the present invention, the first and second pinion gears and the third pinion gear are sandwiched from above and below by the first and second rack gears while being one upper side link. Since they are meshed, they form a kind of parallel link. Therefore, when the upper horizontal link is rotated around its one end, the two vertical links fixed to the third pinion gear and the rotating body adjacent to the third pinion gear move up and down while maintaining the vertical state. The horizontal link has the same inclination as the upper horizontal link, and the desired direction of the surgical microscope can be obtained.

また第１・第２ピニオンギアを同軸で相反する方向へ回転させることにより、上下の第１・第２ラックギアにより連結された第３ピニオンギアが上部横リンクごと第１・第２ピニオンギアに対して接近・離反するため、手術顕微鏡に付属機器を追加して手術顕微鏡側の総重量が変化した場合も、吊下リンク構造全体を回転軸に対して水平方向でスライドさせることができ、左右両側の重量を釣り合わせることができる。   Further, by rotating the first and second pinion gears in the opposite directions on the same axis, the third pinion gear connected by the upper and lower first and second rack gears is moved with respect to the first and second pinion gears together with the upper horizontal link. Even if the total weight of the surgical microscope changes due to the addition of accessories to the surgical microscope, the entire suspended link structure can be slid horizontally with respect to the rotation axis. Can balance the weight.

本発明の第２の技術的側面によれば、第１・第２ピニオンギアと一体の第１・第２連動ギアにそれぞれ第１・第２アイドルギアを噛合させ、且つ第１・第２アイドルギア同士も噛合させているため、第１・第２ピニオンギアは必ず正確に相反する方向に同一回転速度で回転することとなる。構造が簡単で先端アーム付近の狭いスペースにも設置容易である。   According to the second technical aspect of the present invention, the first and second idle gears are engaged with the first and second interlocking gears integrated with the first and second pinion gears, respectively, and the first and second idle gears are engaged. Since the gears are also engaged with each other, the first and second pinion gears always rotate at exactly the same rotational speed in opposite directions. Simple structure and easy installation in a narrow space near the tip arm.

本発明の第３の技術的側面によれば、ベースリンクはそれ自体は回転軸に対して水平方向でスライドしないが回転はする。そのベースリンクに対して上部横リンクをスライド自在に取付けたため、その結果として上部横リンク（吊下リンク構造全体）の回転とスライドの両方が確実になる。   According to the third technical aspect of the present invention, the base link itself does not slide in the horizontal direction with respect to the rotation axis but rotates. Since the upper lateral link is slidably attached to the base link, as a result, both the rotation and sliding of the upper lateral link (the entire suspended link structure) are ensured.

吊下リンク構造を有するスタンド装置の正面図。The front view of the stand apparatus which has a suspension link structure. 吊下リンク構造の正面図。The front view of a suspension link structure. 図２中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the SA-SA line shown by the arrow in FIG. 図２中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the arrow SB-SB line in FIG. 上部横リンクを傾けた状態を示す図２相当の正面図。The front view equivalent to FIG. 2 which shows the state which inclined the upper side link. 上部横リンクを反対側へ傾けた状態を示す図２相当の正面図。The front view equivalent to FIG. 2 which shows the state which inclined the upper side link to the other side. 上部横リンクを左側へスライドさせた状態を示す図２相当の正面図。The front view equivalent to FIG. 2 which shows the state which slid the upper side link to the left side. 上部横リンクを右側へスライドさせた状態を示す図２相当の正面図。The front view equivalent to FIG. 2 which shows the state which slid the upper side link to the right side. クラッチギアと第１・第２アイドルギアの位置を示す概略正面図。The schematic front view which shows the position of a clutch gear and a 1st, 2nd idle gear. 図９中矢示ＳＣ−ＳＣ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the SC-SC line shown by the arrow in FIG. 上部横リンクの構造を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the structure of an upper side link. 第１・第２ピニオンギアと第１・第２ラックギアとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between a 1st, 2nd pinion gear, and a 1st, 2nd rack gear. 第１・第２ピニオンギアに対して第３ピニオンギアが接近する状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which a 3rd pinion gear approaches with respect to a 1st, 2nd pinion gear. 第１・第２ピニオンギアに対して第３ピニオンギアが離反する状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which a 3rd pinion gear leaves | separates with respect to a 1st, 2nd pinion gear. 第１・第２ピニオンギアに対して第３ピニオンギアが接近・離反する状態を示す図４相当の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 showing a state in which the third pinion gear approaches and separates from the first and second pinion gears.

図１〜図１５は本発明の好適な実施形態を示す図である。   1 to 15 are views showing a preferred embodiment of the present invention.

以上及び以下において左右の方向性は図２に示した通りで、前後の方向性は図３に示した通りである。尚、前側を表側又は手前側と言い、後側を裏側又は奥側とも言う。   In the above and the following, the left and right directions are as shown in FIG. 2, and the front and rear directions are as shown in FIG. The front side is referred to as the front side or the front side, and the rear side is also referred to as the back side or the back side.

スタンド装置１は手術室のフロア上に設置されている。スタンド装置１の上部からは横方向に延びる支持アーム２が形成され、その先端に先端アーム３が設けられている。この先端アーム３は支持アーム２を上下に動かしたりしても常に垂直が維持されるようになっている。この先端アーム３に吊下リンク構造４を介して手術顕微鏡５が支持されている。   The stand device 1 is installed on the floor of the operating room. A support arm 2 extending in the lateral direction is formed from the upper part of the stand device 1, and a tip arm 3 is provided at the tip thereof. The tip arm 3 is always kept vertical even if the support arm 2 is moved up and down. A surgical microscope 5 is supported on the distal arm 3 via a suspended link structure 4.

次に吊下リンク構造４の説明をする。   Next, the suspended link structure 4 will be described.

先端アーム３の下部には前面に支持筒６（図３参照）が突出した状態で形成されている。この支持筒６の内部に二重筒構造の回転軸７、８がベアリングを介して回転自在に設けられている。従って回転軸７、８も支持筒６と同様に先端アーム３から前側へ突出した状態となっている。外側の回転軸７と内側の回転軸８もベアリングにより互いに回転自在となっている。尚、図面上でベアリングはその位置が明らかなため符号は省略する。   A support tube 6 (see FIG. 3) is formed on the front surface of the lower end arm 3 in a protruding state. Inside the support cylinder 6, rotary shafts 7 and 8 having a double cylinder structure are rotatably provided via bearings. Accordingly, the rotary shafts 7 and 8 are also projected forward from the distal arm 3 in the same manner as the support cylinder 6. The outer rotating shaft 7 and the inner rotating shaft 8 are also rotatable relative to each other by bearings. In the drawings, since the position of the bearing is clear, the reference numerals are omitted.

回転軸７、８の前端部には第１ピニオンギア９と第２ピニオンギア１０が一体的に形成されている。第１ピニオンギア９及び第２ピニオンギア１０は同一ギア形状で互いに同軸で且つ接近した状態で重なっている。   A first pinion gear 9 and a second pinion gear 10 are integrally formed at the front ends of the rotary shafts 7 and 8. The first pinion gear 9 and the second pinion gear 10 have the same gear shape and are coaxial with each other and overlap each other.

先端アーム３の内部に位置する回転軸７、８の後端部には同様に第１連動ギア１１と第２連動ギア１２が一体的に形成されている。この第１連動ギア１１と第２連動ギア１２は前記第１・第２ピニオンギア９、１０よりも小さいが同様に互いに同一ギア形状で且つ同軸で、比較的近い位置に形成されている。   Similarly, a first interlocking gear 11 and a second interlocking gear 12 are integrally formed at the rear ends of the rotary shafts 7 and 8 located inside the distal arm 3. Although the first interlocking gear 11 and the second interlocking gear 12 are smaller than the first and second pinion gears 9 and 10, they are similarly in the same gear shape and coaxial with each other and are formed at relatively close positions.

第１連動ギア１１の手前にはウォームホイール１３が一体的に形成されている。ウォームホイール１３にはウォーム１４が噛合している。ウォーム１４は電動式で、スイッチ操作により正逆転方向に回転するようになっている。ウォーム１４が回転することにより外側の回転軸７が回転し、その両端にある第１ピニオンギア９及び第１連動ギア１１が一体的に回転するようになっている。   A worm wheel 13 is integrally formed in front of the first interlocking gear 11. A worm 14 meshes with the worm wheel 13. The worm 14 is electrically driven and is rotated in the forward / reverse direction by a switch operation. As the worm 14 rotates, the outer rotating shaft 7 rotates, and the first pinion gear 9 and the first interlocking gear 11 at both ends thereof rotate integrally.

内側の回転軸８と第２ピニオンギア１０及び第２連動ギア１２は、第２連動ギア１２と第１連動ギア１１が第１アイドルギア１５及び第２アイドルギア１６により連結されていることにより、外側の回転軸７の回転駆動力が伝達されて回転するようになっている。   The inner rotary shaft 8, the second pinion gear 10 and the second interlocking gear 12 are connected to each other by the first idle gear 15 and the second idle gear 16, and the second interlocking gear 12 and the first interlocking gear 11 are connected. The rotational driving force of the outer rotating shaft 7 is transmitted to rotate.

すなわち図９及び図１０に示すように、第１アイドルギア１５と第２アイドルギア１６は中央の一部を噛合させた以外は互いにギア部分がオフセットしており、第１アイドルギア１５は第１連動ギア１１のみに噛合し、第２アイドルギア１６は第２連動ギア１２のみに噛合するようになっている。従って、第１連動ギア１１の回転が第１・第２アイドルギア１５、１６を介して第２連動ギア１２に伝達されるが、伝達される際に回転方向が反転するようになっている。この構造により第１ピニオンギア９と第２ピニオンギア１０は互いに相反する方向へ同一回転速度で回転することができる。   That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the first idle gear 15 and the second idle gear 16 are offset from each other except that a part of the center is meshed. Only the interlocking gear 11 meshes, and the second idle gear 16 meshes only with the second interlocking gear 12. Therefore, the rotation of the first interlocking gear 11 is transmitted to the second interlocking gear 12 via the first and second idle gears 15 and 16, but the rotation direction is reversed when transmitted. With this structure, the first pinion gear 9 and the second pinion gear 10 can rotate at the same rotational speed in opposite directions.

先端アーム３の支持筒６の外側にはベアリングを介して回転自在なベースリンク１７が形成されている。ベースリンク１７は右側へ直線状に延びる形状で、支持筒６が貫通する部分には支持筒６を囲む状態でリングギア１８が一体的に取付けられている。   A base link 17 that is rotatable via a bearing is formed on the outer side of the support tube 6 of the distal arm 3. The base link 17 has a shape extending linearly to the right side, and a ring gear 18 is integrally attached to a portion through which the support cylinder 6 passes so as to surround the support cylinder 6.

先端アーム３の前面には前記リングギア１８の上部に噛合するクラッチギア１９が突出した状態で設けられている。クラッチギア１９のシャフト２０はベアリングを介して別の支持筒２１内にベアリングを介して回転自在に取付けられている。シャフト２０の後側にはベアリングを介して別のウォームホイール２２が回転自在に設けられており、そのウォームホイール２２には別のウォーム２３が噛合している。このウォーム２３も電動式で、スイッチ操作により正逆転方向に回転するようになっている。ウォームホイール２２とシャフト２０との間にはクラッチ手段２４が設けられており、スイッチ操作によりシャフト２０とウォームホイール２２を一体回動させたり、切り離したりすることができる。   A clutch gear 19 that meshes with the upper portion of the ring gear 18 is provided on the front surface of the distal arm 3 in a protruding state. The shaft 20 of the clutch gear 19 is rotatably attached to another support cylinder 21 via a bearing via a bearing. Another worm wheel 22 is rotatably provided on the rear side of the shaft 20 via a bearing, and another worm 23 is engaged with the worm wheel 22. The worm 23 is also electrically operated and is rotated in the forward / reverse direction by a switch operation. A clutch means 24 is provided between the worm wheel 22 and the shaft 20, and the shaft 20 and the worm wheel 22 can be integrally rotated or disconnected by a switch operation.

すなわちクラッチギア１９がリングギア１８の上部に噛合しているため、クラッチ手段２４によりウォームホイール２２とシャフト２０とを切り離すと、クラッチギア１９は回転フリーとなって、ベースリンク１７を支持筒２１を中心にして手動で自由に回転させることができる。クラッチ手段２４によりウォームホイール２２とシャフト２０とを一体化すると、クラッチギア１９は回転ロックされた状態となり手動では回転しないが、ウォーム２３によりウォームホイール２２を回転させることにより電動によりクラッチギア１９を回転させることができ、ベースリンク１７を必要な回転角度だけ回転させることができる。   That is, since the clutch gear 19 is meshed with the upper portion of the ring gear 18, when the worm wheel 22 and the shaft 20 are separated by the clutch means 24, the clutch gear 19 becomes free to rotate, and the base link 17 is attached to the support cylinder 21. It can be freely rotated manually around the center. When the worm wheel 22 and the shaft 20 are integrated by the clutch means 24, the clutch gear 19 is locked in rotation and does not rotate manually, but the worm 23 is rotated by the worm 23 to rotate the clutch gear 19 electrically. The base link 17 can be rotated by a necessary rotation angle.

このようなベースリンク１７の前側に、同じく左右方向へ直線状に延びる上部横リンク２５が取付けられている。上部横リンク２５は長方形の容器形状をしており、上下に設けられたスライドレール２６によりベースリンク１７に対してスライド自在に組み付けられている。   On the front side of such a base link 17, an upper horizontal link 25 that extends in a straight line in the left-right direction is attached. The upper horizontal link 25 has a rectangular container shape, and is slidably assembled to the base link 17 by slide rails 26 provided above and below.

上部横リンク２５の左側には回転軸７、８が通過する長孔２７が形成されている。この長孔２７は所定の長さで長手方向に沿って形成されており、上部横リンク２５のベースリンク１７に対する長手方向でのスライドを許容する。回転軸７、８が長孔２７より手前に突出することで第１ピニオンギア９及び第２ピニオンギア１０は上部横リンク２５の内部に収納された状態となる。上部横リンク２５の前側は所定形状をしたカバーにて覆われているが、図示を省略する。   A long hole 27 through which the rotary shafts 7 and 8 pass is formed on the left side of the upper horizontal link 25. The long hole 27 is formed with a predetermined length along the longitudinal direction, and allows the upper lateral link 25 to slide relative to the base link 17 in the longitudinal direction. The first and second pinion gears 9 and 10 are housed inside the upper lateral link 25 by the rotation shafts 7 and 8 projecting forward from the long hole 27. Although the front side of the upper horizontal link 25 is covered with a cover having a predetermined shape, the illustration is omitted.

上部横リンク２５の右側には第３ピニオンギア２８がベアリングにより回転自在に設けられ、その更に右側隣接位置に回転体２９がベアリングにより回転自在に設けられている。第３ピニオンギア２８は一体物で第１ピニオンギア９と第２ピニオンギア１０を合わせた程度の厚さを有している。回転体２９はギアではないが第３ピニオンギア２８と同じ厚さを有している。   A third pinion gear 28 is rotatably provided by a bearing on the right side of the upper horizontal link 25, and a rotating body 29 is rotatably provided by a bearing at a position adjacent to the right side thereof. The third pinion gear 28 is a single piece and has a thickness that is a combination of the first pinion gear 9 and the second pinion gear 10. The rotating body 29 is not a gear but has the same thickness as the third pinion gear 28.

そして上部横リンク２５における奥側の第１ピニオンギア９と第３ピニオンギア２８の間に第１ラックギア３０が上側から噛合しており、手前側の第２ピニオンギア１０と第３ピニオンギア２８との間に第２ラックギア３１が下側から噛合している。更に第１ラックギア３０と第２ラックギア３１は上部横リンク２５の上縁及び下縁に対して複数のスライダ３２を介して長手方向でスライド自在に取付けられている。   The first rack gear 30 meshes between the first pinion gear 9 and the third pinion gear 28 on the back side in the upper horizontal link 25 from above, and the second pinion gear 10 and the third pinion gear 28 on the near side are engaged. The second rack gear 31 is meshed from below. Further, the first rack gear 30 and the second rack gear 31 are attached to the upper edge and the lower edge of the upper horizontal link 25 through a plurality of sliders 32 so as to be slidable in the longitudinal direction.

第３ピニオンギア２８と回転体２９の前端には２本の垂直な縦リンク３３、３４の上端部が一体的に固定されている。従って各縦リンク３３、３４は第３ピニオンギア２８及び回転体２９と一体的に回転する。２本の縦リンク３３、３４の下端部には上部横リンク２５と平行な下部横リンク３５の右側部分が回転自在に軸支され、下部横リンク３５の左端には手術顕微鏡５が取付けられている。   At the front ends of the third pinion gear 28 and the rotating body 29, upper ends of two vertical vertical links 33 and 34 are fixed integrally. Accordingly, the vertical links 33 and 34 rotate integrally with the third pinion gear 28 and the rotating body 29. The right side portion of the lower horizontal link 35 parallel to the upper horizontal link 25 is rotatably supported at the lower ends of the two vertical links 33 and 34, and the surgical microscope 5 is attached to the left end of the lower horizontal link 35. Yes.

次に作用を説明する。   Next, the operation will be described.

手術顕微鏡５を使用する場合は、まず図２に示すように手術顕微鏡５の回転軸７、８を中心とした左右の重量をＷ１とＷ２とした場合に、この左右の重量を等しくしておく。左右の重量を等しくする方法は後述する。   When the surgical microscope 5 is used, first, when the left and right weights around the rotation axes 7 and 8 of the surgical microscope 5 are W1 and W2, as shown in FIG. . A method for equalizing the left and right weights will be described later.

手術中にドクターが手術顕微鏡５を希望する方向に傾ける場合があるが、その方法としては手動と電動の２種類ある。手動の場合はクラッチ手段２４を解除状態にしておき、ウォームホイール２２からクラッチギア１９のシャフト２０を切り離しておき、クラッチギア１９が自由に回転できるようにしておく。そうすると上部横リンク２５が回転軸７、８を中心に自由に回転するので、図５及び図６のように手術顕微鏡５を希望する角度にすることができる。回転軸７、８を中心とした左右の重量は等しくされているので、角度を変えた手術顕微鏡５から手を離しても手術顕微鏡５はそのままの角度で停止している。   There are cases where the doctor tilts the surgical microscope 5 in a desired direction during the operation, and there are two methods, manual and electric. In the case of manual operation, the clutch means 24 is released and the shaft 20 of the clutch gear 19 is disconnected from the worm wheel 22 so that the clutch gear 19 can freely rotate. Then, the upper horizontal link 25 freely rotates around the rotation shafts 7 and 8, so that the surgical microscope 5 can be set to a desired angle as shown in FIGS. Since the left and right weights about the rotation shafts 7 and 8 are equal, the surgical microscope 5 stops at the same angle even if the hand is removed from the surgical microscope 5 whose angle has been changed.

手術顕微鏡５の角度を電動で変える場合は、クラッチ手段２４をロック状態にしておきウォームホイール２２とシャフト２０とを連結しておく。そしてドクターが足で操作するフットスイッチ等によりウォーム２３を希望する方向へ回転させる。そうするとクラッチギア１９が回転して、クラッチギア１９が噛合しているリングギア１８を介してベースリンク１７が回転する。ベースリンク１７には上部横リンク２５が同じ長手方向に沿って組み付けられているため、上部横リンク２５も同様に回転し、手術顕微鏡５を希望する向きにすることができる。電動で上部横リンク２５の角度を変える場合も、吊下リンク構造４全体の回転軸７、８を中心とした左右の重量Ｗ１、Ｗ２が等しくされていることから、クラッチギア１９に負荷が掛からず、小さな動力のウォーム２３でもスムーズな回転を行うことができる。   When the angle of the surgical microscope 5 is changed electrically, the clutch means 24 is locked and the worm wheel 22 and the shaft 20 are connected. Then, the worm 23 is rotated in a desired direction by a foot switch or the like operated by the doctor with his / her foot. Then, the clutch gear 19 rotates, and the base link 17 rotates through the ring gear 18 with which the clutch gear 19 is engaged. Since the upper side link 25 is assembled | attached to the base link 17 along the same longitudinal direction, the upper side link 25 can also rotate similarly and can make the surgical microscope 5 in the desired direction. Even when the angle of the upper horizontal link 25 is changed electrically, since the weights W1 and W2 on the left and right of the entire suspension link structure 4 around the rotation shafts 7 and 8 are equal, a load is applied to the clutch gear 19. In addition, even with a small power worm 23, smooth rotation can be performed.

上部横リンク２５を回転させても２本の縦リンク３３、３４は垂直状態が保たれ、下部横リンク３５だけが上部横リンク２５と同じ向きに傾くだけである。これは上部横リンク２５の内部において、第１・第２ピニオンギア９、１０と第３ピニオンギア２８とが上下の第１・第２ラックギア３０、３１により連結され、上部横リンク２５の内部で平行リンクが形成されていることによる。すなわち、回転軸７，８の回転中心とピニオンギア２８の回転中心を結ぶ仮想リンク要素を共有する２つの平行リンク機構が形成され、上部横リンク２５が回動しても縦リンク３３の垂直状態は常に維持される。   Even if the upper horizontal link 25 is rotated, the two vertical links 33 and 34 are maintained in a vertical state, and only the lower horizontal link 35 is inclined in the same direction as the upper horizontal link 25. In the upper horizontal link 25, the first and second pinion gears 9 and 10 and the third pinion gear 28 are connected by the upper and lower first and second rack gears 30 and 31. This is because parallel links are formed. That is, two parallel link mechanisms sharing a virtual link element that connects the rotation center of the rotation shafts 7 and 8 and the rotation center of the pinion gear 28 are formed, and the vertical link 33 is in the vertical state even if the upper horizontal link 25 rotates. Is always maintained.

図１２に示すように、基準となる第１・第２ピニオンギア９、１０に対して第３ピニオンギア２８が上下に移動するが、第１・第２ピニオンギア９、１０も第３ピニオンギア２８も共に不回転のため、上下の第１・第２ラックギア３０、３１が両者のピニオンギアに対して相対的にスライドする。すなわち第３ピニオンギア２８を上に上げた場合は、第１ラックギア３０が右にスライドして、第２ラックギア３１が左にスライドする。第３ピニオンギア２８を下に下げた場合はその逆である。このように第１・第２ラックギア３０、３１が上部横リンク２５に対して相対的にスライドすることになるが、第１・第２ラックギア３０、３１は上部横リンク２５の上縁及び下縁に対してスライダ３２を介して長手方向でスライド自在であるため問題ない。   As shown in FIG. 12, the third pinion gear 28 moves up and down with respect to the first and second pinion gears 9 and 10 serving as the reference, but the first and second pinion gears 9 and 10 are also the third pinion gear. Since both 28 also do not rotate, the upper and lower first and second rack gears 30 and 31 slide relative to both pinion gears. That is, when the third pinion gear 28 is raised, the first rack gear 30 slides to the right and the second rack gear 31 slides to the left. The opposite is true when the third pinion gear 28 is lowered. In this way, the first and second rack gears 30 and 31 slide relative to the upper horizontal link 25, but the first and second rack gears 30 and 31 have the upper and lower edges of the upper horizontal link 25. On the other hand, there is no problem because it is slidable in the longitudinal direction via the slider 32.

次に手術顕微鏡５側の総重量が変動した場合の説明をする。手術顕微鏡５にはその左右側面にカメラ３６や側視鏡などの付属機器が取付けられる場合がある。例えば図７は手術顕微鏡５の右側にカメラ３６が取付けられた場合で、図８は左側にカメラ３６が取付けられた場合を示している。   Next, the case where the total weight on the surgical microscope 5 side fluctuates will be described. In some cases, the operation microscope 5 is attached to the left and right side surfaces with attached devices such as a camera 36 and a side endoscope. For example, FIG. 7 shows a case where the camera 36 is attached to the right side of the surgical microscope 5, and FIG. 8 shows a case where the camera 36 is attached to the left side.

図７の場合は右側の重量Ｗ４の方が左側の重量Ｗ３よりも大きくなるため、それらを等しくするために吊下リンク構造４全体を回転軸７、８に対して左側に平行移動して、左右の重量Ｗ３、Ｗ４を等しくする必要がある。図８はその逆で吊下リンク構造４全体を回転軸７、８に対して右側に平行移動して、左右の重量Ｗ５、Ｗ６を等しくする必要がある。   In the case of FIG. 7, the weight W4 on the right side is larger than the weight W3 on the left side. Therefore, in order to make them equal, the entire suspended link structure 4 is translated to the left side with respect to the rotation shafts 7 and 8, It is necessary to make the left and right weights W3 and W4 equal. In FIG. 8, on the contrary, the entire suspended link structure 4 needs to be translated to the right with respect to the rotary shafts 7 and 8 so that the left and right weights W5 and W6 are equal.

そのために第１・第２ピニオンギア９、１０をそれぞれ相反する方向に同一回転速度で回転させる。図１３及び図１４は分かりやすくするために、第１・第２ピニオンギア９、１０を離して図示し、第３ピニオンギア２８の厚さを増して図示した説明図である。   For this purpose, the first and second pinion gears 9 and 10 are rotated in the opposite directions at the same rotational speed. 13 and 14 are explanatory views showing the first and second pinion gears 9 and 10 apart from each other and increasing the thickness of the third pinion gear 28 for easy understanding.

まず図１３のように、第２ピニオンギア１０を右回転させ、第１ピニオンギア９を左回転させると、上下の第１・第２ラックギア３０、３１がそれぞれ左側に引っ張られる。そのため上下の第１・第２ラックギア３０、３１により挟み込まれるように噛合している第３ピニオンギア２８も第１・第２ラックギア３０、３１と一緒に左側に引っ張られる。第３ピニオンギア２８は上部横リンク２５に取付けられているため、上部横リンク２５全体がベースリンク１７に対して左側へスライドして第３ピニオンギア２８及びその隣接位置にある回転体２９も左側にスライドする。   First, as shown in FIG. 13, when the second pinion gear 10 is rotated clockwise and the first pinion gear 9 is rotated counterclockwise, the upper and lower first and second rack gears 30 and 31 are pulled to the left. Therefore, the third pinion gear 28 engaged so as to be sandwiched between the upper and lower first and second rack gears 30 and 31 is also pulled to the left together with the first and second rack gears 30 and 31. Since the third pinion gear 28 is attached to the upper lateral link 25, the entire upper lateral link 25 slides to the left with respect to the base link 17, and the third pinion gear 28 and the rotating body 29 in the adjacent position also move to the left. Slide to.

そのため第３ピニオンギア２８及び回転体２９に固定されている２本の縦リンク３３、３４や下部横リンク３５や手術顕微鏡５も含めて吊下リンク構造４が全体的に左側にスライドする。吊下リンク構造４は、吊下リンク構造４から手を離しても上部横リンク２５が回転軸７、８を中心に回転しない状態（この状態が左右の重量Ｗ３、Ｗ４が等しい状態）まで全体を左側へスライドさせる。   Therefore, the suspended link structure 4 including the two vertical links 33 and 34 fixed to the third pinion gear 28 and the rotating body 29, the lower horizontal link 35, and the operation microscope 5 slides to the left as a whole. The suspended link structure 4 is entirely up to a state in which the upper horizontal link 25 does not rotate around the rotation shafts 7 and 8 even when the hand is released from the suspended link structure 4 (this state is a state in which the weights W3 and W4 on the left and right are equal). Slide to the left.

図８はその逆で手術顕微鏡５の左側にカメラ３６が取付けられて、左側の重量Ｗ５の方が右側の重量Ｗ６よりも大きくなった場合の例である。この場合は図１４のように図１３とは逆方向に第１・第２ピニオンギア９、１０を回転させ、第３ピニオンギア２８を右側に押し出せば良い。そうすることで吊下リンク構造４全体が回転軸７、８に対して右側へスライドし、左右の重量Ｗ５、Ｗ６が等しくなる。   FIG. 8 shows an example in which the camera 36 is attached to the left side of the surgical microscope 5 and the weight W5 on the left side is larger than the weight W6 on the right side. In this case, as shown in FIG. 14, the first and second pinion gears 9 and 10 may be rotated in the direction opposite to that shown in FIG. 13, and the third pinion gear 28 may be pushed to the right. By doing so, the entire suspended link structure 4 slides to the right with respect to the rotary shafts 7 and 8, and the left and right weights W5 and W6 become equal.

以上のようにこの実施形態によれば、上部横リンク２５が１本で済むため、吊下リンク構造４全体の簡略化を図ることができる。   As described above, according to this embodiment, since only one upper horizontal link 25 is required, the entire suspended link structure 4 can be simplified.

尚、以上の説明ではウォームホイール２２を設ける例を示したが、ウォームホイール２２を設けずに、単にクラッチギア１９のシャフト２０を先端アーム３自体に対して直接的にクラッチ手段２４により連結・切り離す構造にしても良い。そうすることで上部横リンク２５の電動回転はできないが手動回転は自由に行うことができる。   In the above description, an example in which the worm wheel 22 is provided has been described. However, the shaft 20 of the clutch gear 19 is simply connected to and disconnected from the tip arm 3 itself by the clutch means 24 without providing the worm wheel 22. It may be structured. By doing so, the upper side link 25 cannot be electrically rotated, but manual rotation can be freely performed.

３ 先端アーム
４ 吊下リンク構造
５ 手術顕微鏡
７、８ 回転軸
９ 第１ピニオンギア
１０ 第２ピニオンギア
１１ 第１連動ギア
１２ 第２連動ギア
１５ 第１アイドルギア
１６ 第２ラックギア
１７ ベースリンク
１８ リングギア
１９ クラッチギア
２４ クラッチ手段
２５ 上部横リンク
２８ 第３ピニオンギア
２９ 回転体
３０ 第１ラックギア
３１ 第２ラックギア
３３、３４ 縦リンク
３５ 下部横リンク
３６ カメラ（付属機器） DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Tip arm 4 Hanging link structure 5 Surgical microscope 7, 8 Rotating shaft 9 1st pinion gear 10 2nd pinion gear 11 1st interlocking gear 12 2nd interlocking gear 15 1st idle gear 16 2nd rack gear 17 Base link 18 Ring Gear 19 Clutch gear 24 Clutch means 25 Upper horizontal link 28 Third pinion gear 29 Rotating body 30 First rack gear 31 Second rack gear 33, 34 Vertical link 35 Lower horizontal link 36 Camera (accessory)

Claims (3)

スタンド装置の支持アームの先端に設けられた垂直な先端アームに取付けられる手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造であって、
同軸で相反する方向に同一回転速度で回転自在な同一ギア形状の第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアを、先端アームから表側へ突出した回転軸に取付け、
回転軸から横方向へ直線状に延び、回転軸に対して一端側が回転自在且つ長手方向でスライド自在な状態で１本の上部横リンクを取付け、
第１ピニオンギアの上端又は下端に噛合した状態で直線状に延びる第１ラックギアと、第１ラックギアと上下が異なる位置で第２ピニオンギアの上端又は下端に噛合した状態で第１ラックギアと平行に直線状に延びる第２ラックギアを、それぞれ長手方向に沿ってスライド自在な状態で上部横リンクに対して取付け、
第１ラックギア及び第２ラックギアが上下端にそれぞれ噛合する第３ピニオンギアを上部横リンクの他端側に回転自在に取付け、
上部横リンクにおける第３ピニオンギアの隣接位置に回転体を回転自在に取付け、
２本の縦リンクの上端部を第３ピニオンギアと回転体にそれぞれ固定した状態で取付け、
各縦リンクの下端部に一端に手術顕微鏡が支持され且つ上部横リンクと平行な１本の下部横リンクの他端側を回転自在に取付けたことを特徴とする手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造。 A suspension link structure for supporting a surgical microscope attached to a vertical tip arm provided at the tip of a support arm of a stand device,
A first pinion gear and a second pinion gear of the same gear shape that can rotate at the same rotational speed in opposite directions on the same axis are attached to a rotating shaft that protrudes from the tip arm to the front side,
A single upper lateral link is attached in a state that extends linearly from the rotating shaft in the lateral direction, is rotatable at one end with respect to the rotating shaft, and is slidable in the longitudinal direction.
A first rack gear that extends linearly while meshed with the upper end or lower end of the first pinion gear, and in parallel with the first rack gear while meshed with the upper end or lower end of the second pinion gear at a position different from the top and bottom of the first rack gear. A second rack gear extending in a straight line is attached to the upper horizontal link in such a manner that it can slide along the longitudinal direction.
A third pinion gear in which the first rack gear and the second rack gear mesh with the upper and lower ends, respectively, is rotatably attached to the other end side of the upper horizontal link;
A rotating body is rotatably attached to a position adjacent to the third pinion gear in the upper side link,
Attach the upper ends of the two vertical links to the third pinion gear and the rotating body.
A suspension link for supporting a surgical microscope, characterized in that a surgical microscope is supported at one end at the lower end of each vertical link and the other end of one lower horizontal link parallel to the upper horizontal link is rotatably attached. Construction. 上部横リンクの裏側に上部横リンクを長手方向でスライド自在に支持するベースリンクを設け、該ベースリンクを回転軸に対して回転自在に取付ける共にベアリングの裏側に回転軸を中心したリングギアを一体的に設け、先端アーム側に該リングギアに噛合するクラッチギアを設け、該クラッチギアをクラッチ手段を介して回転フリー及び回転ロック自在としたことを特徴とする請求項１記載の手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造。   A base link that slidably supports the upper horizontal link in the longitudinal direction is provided on the back side of the upper horizontal link, and the base link is rotatably attached to the rotary shaft, and a ring gear centered on the rotary shaft is integrated on the back side of the bearing. 2. The surgical microscope support device according to claim 1, wherein a clutch gear meshing with the ring gear is provided on the distal arm side, and the clutch gear is freely rotatable and freely lockable via the clutch means. Suspended link structure. 回転軸は一端側に第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアをそれぞれ一体的に有する二重筒構造で、該回転軸の他端側には第１連動ギアと第２連動ギアがそれぞれ一体形成され、第１連動ギアには第１連動ギアのみに噛合する第１アイドルギアが設けられ、第２連動ギアには第２連動ギアのみに噛合する第２アイドルギアが設けられ、第１アイドルギア及び第２アイドルギア同士の一部が互いに噛合していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の手術顕微鏡支持用の吊下リンク構造。   The rotating shaft has a double cylinder structure integrally having a first pinion gear and a second pinion gear on one end side, and a first interlocking gear and a second interlocking gear are integrally formed on the other end side of the rotating shaft. The first interlocking gear is provided with a first idle gear that meshes only with the first interlocking gear, and the second interlocking gear is provided with a second idle gear that meshes only with the second interlocking gear, The suspension link structure for supporting a surgical microscope according to claim 1 or 2, wherein a part of the second idle gears mesh with each other.

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