JP3779363B2

JP3779363B2 - 医療用装置

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Publication number: JP3779363B2
Application number: JP01127796A
Authority: JP
Inventors: 信顕松場
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JPH09201366A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用装置、特に電源スイッチをオン／オフ駆動する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の医療現場においては、超音波診断装置や、超音波メス、電気メスといった手術用装置など、高度技術を用いた医療用装置が広く使用されるようになっている。これら医療用装置は電子機器の一種であり、内部の主要回路は半導体集積回路等の電子回路である。この電子回路の駆動に用いられる内部電源の電圧は、１００Ｖや２００Ｖといった電圧の商用交流電源に比べると低電圧であり、この低電圧電源は通常、前記商用電源から絶縁トランスを用いて変圧した後、整流することにより、その出力を得ている。
【０００３】
他の電子装置と同様、医療用装置においても、装置の設置・利用上、都合がよいことを一つの理由として通常、商用電源は装置本体の背面、特にその下部から取り込まれる。この高電圧の商用電源を変圧・整流する電源部は、できるだけ商用電源コードを引き込んだ装置の背面、下部の近くに配置したい。その理由は、装置内部における高電圧の電源線が長くなると、一つにはそれだけ高電圧電源からの漏れ電流の発生の恐れが増大し、もう一つには、装置内部の電子回路で発生した電磁ノイズが電源線に飛び込んで外部に漏れ出る恐れが増えるということである。
【０００４】
また、装置内部で商用交流電源の１次側配線を長距離に渡って配置したときに、２次側回路との接触の可能性がある場合には、安全性能維持のため、絶縁被覆や配線の固定等にコストを要する。
【０００５】
図３は、電源部の概略図であり、装置の電源部をオン／オフする電源スイッチ機構を説明するものである。電源スイッチ１００は、電源部１０２の高電圧の電源線１０４、すなわち絶縁トランス１０６の１次側回路を開閉するものである。絶縁トランス１０６の２次側には整流回路１０８及びノイズ除去フィルタ回路１１０が設けられている。整流回路１０８により２次電源線１１２からは直流が出力される。ノイズ除去フィルタ回路１１０は装置内部の電磁ノイズを２次電源線から除去し、ノイズがトランスの１次側を介して商用電源に漏れ出るのを防止する。
【０００６】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の医療用装置内部を側方から見た概略図であって、電源部と電源スイッチの位置関係を示す図である。図４（ａ）は、電源スイッチ１２０を上記理由から電源部１０２に近い装置本体１２２の背面部に設けたものである。図４（ｂ）は、上記理由にもかかわらず操作性の良さを優先して、電源スイッチ１３０を装置本体１２２の前面に設け、電源部１０２から電源スイッチ１３０までトランスの１次側線１３２を装置内部を引き回して配線したものである。図４（ｃ）は、電源部１０２に設けた電源スイッチ１４０と、装置本体１２２の前面に設けたボタン１４２等とを、単一の棒１４４によって連動させるものである。単一の棒１４４の代わりにレリーズのようなワイヤを用いた機構もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図４（ａ）に示す従来の医療用装置は、トランスの１次側線が装置内部を引き回されないという長所がある反面、電源スイッチ１２０が装置本体１２２の背面にあるため操作性が悪い。特に医療装置においては、不測の事態において直ちに電源スイッチをオフできることが望ましいが、この装置ではそれが困難であるという問題点がある。
【０００８】
一方、図４（ｂ）に示す従来の医療用装置は、電源スイッチ１３０が装置本体１２２の前面にあるため操作性が良いという長所がある反面、装置内部を引き回される１次側線１３２からの漏れ電流を防止するための配慮が必要になるという問題がある。また電源部１０２内にノイズ除去フィルタ回路１１０を設けたとしても、１次側線１３２に電磁ノイズが飛び込むとそのノイズは装置外部に漏れ出るという問題もある。
【０００９】
また、図４（ｃ）に示す従来の医療用装置は、電源スイッチ１４０を装置本体１２２の前面のボタン１４２により操作できるため操作性が良いという長所がある反面、棒１４４が通る装置内部領域の電子回路等の配置や、電源スイッチ１４０とボタン１４２との相互位置関係といった条件により、設計の自由度が低くなるという問題がある。また棒１４４の代わりにワイヤを使用した場合、ワイヤが長期間の使用によって伸び、電源スイッチ１４０を駆動できなくなるという耐久性の問題がある。
【００１０】
本発明は、電源スイッチと絶縁トランスの１次側との間の配線を装置内部に引き回すことなく装置本体前面側からの操作で電源スイッチをオン／オフ駆動でき、漏れ電流と電磁ノイズの漏洩とを抑制するとともに、装置設計上の自由度と使用上の耐久性とを確保しながら、操作性の向上した医療用装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る医療用装置は、電源スイッチ機構が、オン／オフ操作により進退動を発生させる遠隔スイッチ操作部と、前記１次電源側回路を開閉する電源スイッチと、前記遠隔スイッチ操作部のオン／オフ操作により第１の方向に進退する第１の連結棒と、この第１の連結棒の作用端に連結されこの第１の連結棒の進退により正逆回転する回転板と、この回転板に基端が連結されこの回転板の正逆回転により第２の方向に進退する第２の連結棒と、を含み、前記第２の連結棒の進退により前記電源スイッチがオン／オフ駆動されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、回転板が第１の方向における第１の連結棒の進退を第２の方向における第２の連結棒の進退に変換できる。よって遠隔スイッチ操作部と電源スイッチとの間に医療用装置の構成要素等が障害物として存在していたり、遠隔スイッチ操作部の進退動が電源スイッチのオン／オフ駆動動作と同一軸線上の動きでない場合であっても、この回転板及び第１、第２の連結棒を含む機構を用いて、遠隔スイッチ操作部のオン／オフ操作により電源スイッチをオン／オフ駆動することができる。本発明の機構は複数の回転板が連結棒等によって連動され、遠隔スイッチ操作部の進退動を電源スイッチに伝達するものも含む。
【００１３】
本発明に係る医療用装置は、上記遠隔スイッチ操作部がこの医療用装置の主要な操作を行う前面側に位置し、上記電源部及び上記電源スイッチが医療用装置本体の背面側に位置し、上記第１、第２の連結棒が、この医療用装置の本体ケース内部壁面に沿って配置されることを特徴とする。
【００１４】
ここで、医療用装置の主要な操作とは、装置の本来の目的・機能を達成する操作である。本体の前面側とは、そこに設けられたスイッチ等の操作対象を装置操作者が上記主要な操作と同様の容易さで操作できる位置であり、前面部のみならず、例えば、前面寄りの側面部等も含む。逆に本体の背面側とは、前記前面部以外の位置であり、背面部のみならず、例えば、本体の背面寄りの側面部等も含む。また、人間の手によって操作される遠隔スイッチ操作部が床面から所定の高さに位置することが望ましいのに対し、電源部はトランス等を含み重量が大きいため装置の下部、特に床上据え置きタイプの装置においては床面近くに位置することが多く、このため上記背面側には床上据え置きタイプの装置における床面近くの前面部も含まれる。本発明によれば、電源スイッチを、電源部の近くに配置しかつ装置本体前面側からの操作でオン／オフ駆動できる。本体ケース内部壁面付近には、装置構成要素のない間隙を作りやすい。連結棒を本体ケース内部壁面に沿って配置するとは、この間隙を利用して連結棒を配置することにより、連結棒の配置が容易であるとともに他の装置内部構成要素の配置に対する制約条件が生じにくい。
【００１５】
本発明に係る医療用装置は、未使用時の格納位置と使用時の操作位置との間で移動可能な装置操作用ボードと、この装置操作用ボードを格納位置から操作位置に移動させる付勢手段と、格納位置にある前記装置操作用ボードを掛止するロック機構と、上記回転板の回転により運動し前記ロック機構を前記スイッチ操作部のオン操作時には解除する第３の連結棒と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、遠隔スイッチ操作部をオン操作すると、電源スイッチがオン駆動されるとともに、装置不使用時において格納されている操作用ボードが操作位置に移動する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明を実施した医療用装置内部の側面方向からの概略図である。この医療用装置は卓上型であり、本体装置は、上部に電子回路等の主要な構成要素を格納し、その下の装置底部に装置操作用のキーボード２を格納するスペースが設けられており、キーボード２は不使用時には装置前面の操作位置からこのキーボード格納スペース内の格納位置まで押し込まれて収納される。本装置の電源コード４は多くの他の電気機器と同様に、装置本体の背面下部に設けられている。これは、商用電源のコンセントが通常、建物の壁の下部や床面に設けられており、装置の設置・利用上便利であることが一つの理由である。この本体内部の電源コード４は、漏れ電流と電磁ノイズ漏れ出しの原因箇所となりうる。そのため、電源部６は本体の底部背面寄りに配置され、電源コード４の本体内部における長さができるだけ短縮される。電源部６は図３で説明したように、内部に絶縁トランス１０６、整流回路１０８及びノイズ除去フィルタ回路１１０を有し、１００Ｖの交流電源から数Ｖの直流電源を生成する。この直流は２次電源線８を経由して本体内の電子回路に供給される。電源部内のノイズ除去フィルタ１１０は、本体装置内の電子回路で発生し２次電源線８に漏れ込んだ電磁ノイズを除去する。これにより電磁ノイズの商用電源への漏れ出しが防止される。
【００１９】
電源スイッチ１０は電源部６の１次電源側の回路を開閉する。この電源スイッチ１０は電源部６とともに本体の底部背面近くにある。これにより、
電源部６のトランス１０６の１次側から電源スイッチ１０までの配線を本体装置内を引き回すことがない。
【００２０】
以下、この電源スイッチ１０の駆動に関連した本実施形態の特徴的な機構を説明する。電源スイッチ１０はオルタネイト機構を有している。すなわち電源スイッチ１０の可動部１４は、１回押されると下方向に押し込まれスプリング１６を圧縮した状態でロックされ、接点間を閉じ電源スイッチ１０をオン状態とし、さらに１回押されるとロックが解除され可動部１４はスプリング１６の復元力で上方向に押し出され、接点間を開き電源スイッチ１０をオフ状態に復元する。遠隔スイッチ操作部１２は本体ケースの前面部右側端の操作しやすい高さ位置に、進退可能に設けられた押しボタンである。また中心軸１８が装置右側の本体ケース内面に垂直に設けられ、円形の回転板２０がこの中心軸１８の周りに回転可能に支持される。回転板２０の位置は大まかには電源スイッチ１０の上方向であって遠隔スイッチ操作部１２と同程度の高さである。
【００２１】
遠隔スイッチ操作部１２は回転板２０と、本体ケース内面に沿った第１の連結棒２２によって連結され、連結点２４では連結棒２２の作用端と回転板２０とがピンで可動に接続される。連結棒は剛性を有したシャフトであり、例えば、鉄、ステンレス等の金属やプラスチック等の樹脂を材料として用いることができる。遠隔スイッチ操作部１２の進退動により回転板２０が正逆回転するように、連結点２４は中心軸１８から下方に所定距離を有した点である。望ましくは、連結棒２２がその進退動に対して垂直方向に変位することを抑制するため、連結点２４の位置は、遠隔スイッチ操作部１２がその進退動の中心位置にあるときに、遠隔スイッチ操作部１２に対して水平であり、かつ中心軸１８の鉛直下方であるのがよい。
【００２２】
電源スイッチ１０の可動部１４はジョイント部２６を介して第２の連結棒２８の一端に接続される。連結棒２８の他端である基端は、回転板２０上の点であって中心軸１８から前面方向に所定距離を有した連結点３０にピンで可動に接続される。これにより、電源スイッチ１０と回転板２０とが連結棒２８により連結される。回転板２０の正逆回転は連結棒２８の進退動となり、この連結棒２８の進退により電源スイッチ１０がオン／オフ駆動される。連結棒２８がその進退動に対して垂直方向に変位することを抑制するため、連結点３０の位置は、遠隔スイッチ操作部１２がその進退動の中心位置にあるときに、可動部１４の垂直上方であり、かつ中心軸１８に対して水平に位置するのが望ましい。なお電源スイッチ１０が本体の背面近くに位置するので、連結棒２８は本体ケース背面の内側に沿って配置される。
【００２３】
第３の連結棒３２はその一端を、回転板２０上の点であって中心軸１８から背面方向に所定距離を有した連結点３４にピンで可動に接続される。連結棒３２は連結点３４から下方向に本体ケース背面の内側に沿って、かつ軸に垂直な力による変位を所定量以下にするため受け軸３６の間を通して配置される。連結棒３２の下端はキーボード格納スペースに達する。
【００２４】
キーボード２の背面側にはスプリング３８とフック４０とが設けられている。スプリング３８はキーボード２をキーボード格納スペース内の格納位置から装置前面の操作位置までスライドさせる付勢手段である。フック４０と連結棒３２とで、キーボード２をその格納位置に係止するロック機構を構成する。すなわち、キーボード２が格納位置にあり、かつ連結棒３２が下方に移動したとき、フック４０が連結棒３２の下端に引っかかり、キーボード２は装置前方に移動しない。しかし連結棒３２が上方に移動しこのロックが解除されると、キーボード２はスプリング３８の伸張力により装置前方に移動する。
【００２５】
フック４０は弾性的に下方に移動可能に構成されるとともに、フック４０の爪の背面側は上向きの傾斜面４２とされている。連結棒３２がフック４０を係止できる位置まで下方に移動した状態において、キーボード２を格納位置まで押し込むと、フック４０の爪の傾斜面４２が連結棒３２の下端に当たる。このためフック４０は連結棒３２から下向きの反力を受けて下方に変位し、連結棒の下端が爪を越えると、弾性力により上方の位置に復元する。フック４０をこの上方の位置に保つ弾性力は、キーボード２の上記押し込み動作時に連結棒３２が上に移動することがないように、弱く設定されている。このフック４０を上方に復元させる弾性力であるフック復元力の上限は、これとスプリング１６との大小関係のみならず、連結棒３２、２８の重量、中心軸１８に対する連結点３４、３０の水平方向の距離比などの要件によって決まるため複雑であるが、下限は、フック４０の重さ及びフック４０の支点に対するモーメントで決まり簡単である。復元力の強さは、通常、この下限よりやや強めになるように設計すればよいであろう。
【００２６】
続いて、この医療用装置の電源スイッチ１０のオン／オフ駆動に関連する動作を説明する。電源スイッチ１０のオフ状態において遠隔スイッチ操作部１２を押すと、連結棒２２によって回転板２０が図面上、反時計方向に回転され、連結棒２８が可動部１４を押し下げ電源スイッチ１０がオン駆動される。同時に、連結棒３２は引き上げられてフック４０の係止が解除され、キーボード２がスプリング３８の伸張力により操作位置まで前進する。電源スイッチ１０の可動部１４は押し下がった状態で保持されるので、遠隔スイッチ操作部１２は押し込まれた状態、また連結棒３２は引き上げられキーボードの上記ロック機構は解除された状態にそれぞれ保持される。次に電源スイッチ１０のオン状態において遠隔スイッチ操作部１２を押すと、上記同様に電源スイッチ１０の可動部１４が押される。すると可動部１４はその係止が解除され、スプリング１６の伸張力で押し上がり、電源スイッチ１０はオフ駆動される。可動部１４の上方への移動により連結棒２８が回転板２０を図面上、時計方向に回転し、これにより連結棒２２が遠隔スイッチ操作部１２を押し戻す。同時に、連結棒３２はフック４０を係止可能な位置まで押し下げられる。この状態でキーボード２を操作位置から格納位置に押し込むと、前記フック４０の構成により、再びキーボード２のロック機構が働き、キーボード２は係止される。
【００２７】
連結棒２２、３２の調節部４４はこれら連結棒の長さを微調整する機構であり、上述の電源スイッチ機構全体を組み立てる際の便宜のため設けられており、電源スイッチ機構使用時には連結棒が一定長を保つように固定される。
【００２８】
受け軸４６は、連結棒２２、２８の進退時に軸垂直方向に所定量以上変位しないように、これら連結棒を支え、遠隔スイッチ操作部１２、電源スイッチ１０の円滑動作を補助する。また、この軸垂直方向の変位に対応する構成として、遠隔スイッチ操作部１２と連結棒２２との接続点やジョイント部２６に柔軟性を持たせたり、連結点２４、３０のピンを通す回転板２０の穴を円板の径方向にやや大きめ形成してピンを可動とし、軸垂直方向の変位を吸収するといった手段がある。ちなみに遠隔スイッチ操作部１２のストロークが５ｍｍで連結点２４が中心軸１８から１ｃｍの位置にあるとすると、回転板２０の回転角は約３０度、また連結棒２２の軸垂直方向の変位は０．５ｍｍ以下である。
【００２９】
回転板２０は円形である必要はない。また、連結点２４、３０、３４の位置は、上述の装置では、それぞれ回転板２０の下方、装置前面側、装置背面側に取ったが、これは、遠隔スイッチ操作部１２、電源スイッチ１０、キーボード２のフック４０及び回転板２０の相互の位置関係により異なったものとなり得る。例えば、上記各連結点をそれぞれ、回転板２０の上方、装置背面側、装置前面側に取っても同様の動作が可能である。
【００３０】
また、フック４０を係止するための連結棒３２、遠隔スイッチ操作部１２及び電源スイッチ１０に要求されるストロークが異なる場合には、連結点２４、３０、３４の回転板２０における径方向の位置、すなわちそれぞれの中心軸１８からの距離を調整すればよい。例えば、遠隔スイッチ操作部１２のストロークを電源スイッチ１０の可動部１４のストロークの２倍にしたい場合には、連結点２４と中心軸１８との距離を、連結点３０と中心軸１８との距離の２倍にすれば、両ストロークに対応する回転板２０の回転角は共通となって、上記所望のストロークを与える機構が実現される。このような、ストローク変換作用は、従来の単一の棒１４４やワイヤによる連結では得ることができない。
【００３１】
また、上述の装置では、遠隔スイッチ操作部１２、電源スイッチ１０は、本体前面に向かって右側にあるとしたが、当然これらは左側にあっても良い。また、これらは図１において、奥行き方向に互いに異なる位置にあっても本発明を適用できる。例えば、遠隔スイッチ操作部が上述の装置同様、前面部右端部に位置し、一方、電源スイッチ１０が背面側下部、かつ本体左側に位置する場合には、中心軸１８に直交する方向の軸を有したもう一つの回転板を設けて、装置右側から左側に進退動を伝達する機構を付加すればよい。
【００３２】
なお、上述の装置では、操作者が、電源部のオン／オフ状態を遠隔スイッチ操作部１２の位置により認識することができる。しかし、電源スイッチ１０として、オン駆動してもオフ駆動しても可動部１４が同じ位置に戻るスイッチを用いることもできる。この場合には、このオン／オフ状態認識を遠隔スイッチ操作部１２の位置の違いにより行うことはできないが、これは他の手段、例えば、オン時には遠隔スイッチ操作部１２を発光させたり、別途表示ランプを発光させる手段により解決される。
【００３３】
また、上述の装置のキーボード２のロック機構は、最も簡単な構造である。このロック機構を、キーボード２が格納位置に押し込まれれば、電源スイッチのオン／オフの状態に係わりなくキーボード２を係止し、遠隔スイッチ操作部１２のオン操作のときのみこの係止が解除されるような構成にしてもよい。
【００３４】
なお、上述の装置では、遠隔スイッチ操作部１２は押しボタン式としたが、これをシーソー式とすることもできる。図２は、シーソー式の遠隔スイッチ操作部による電源スイッチ機構の一例の概略図である。遠隔スイッチ操作部６０は図１における遠隔スイッチ操作部１２と同じく本体前面に位置する。遠隔スイッチ操作部６０はオン／オフ操作により軸６２の回りに揺動し、レバー６４を変位させる。このレバー６４の変位は、その先端にピン接続された連結棒６６によって回転板６８の正逆回転に変換される。この回転板６８に上述の装置の連結棒２２を接続して、図１に示した装置同様の電源スイッチ１０のオン／オフ駆動を実現することができる。また、図１に示した装置では、遠隔スイッチ操作部１２のオン／オフ操作は、オルタネイト機構の電源スイッチ１０に対応して、オン／オフとも押すという操作であったが、異なるタイプの電源スイッチを用いて、例えば押す操作によってオン駆動され、引く操作によってオフ駆動される構成とすることも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の医療用装置によれば、電源スイッチと絶縁トランスの１次側との間の配線を装置内部に引き回すことなく装置本体前面からの操作で電源スイッチをオン／オフ駆動できるので、漏れ電流が抑制され安全性が向上するという効果、電磁ノイズの漏洩が抑制されるという効果、及び非常時に直ちに電源スイッチを切ることができるなど電源スイッチの操作性が向上するという効果がある。さらに、遠隔スイッチ操作部や電源スイッチをはじめ装置構成要素の配置の自由度が向上するという効果と使用上の耐久性が向上するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した医療用装置内部の側面方向からの概略図。
【図２】シーソー式の遠隔スイッチ操作部による電源スイッチ機構の概略図。
【図３】電源部の概略構成図。
【図４】従来の医療用装置内部の側面方向からの概略図。
【符号の説明】
２キーボード、４電源コード、６電源部、１０電源スイッチ、１２遠隔スイッチ操作部、２０回転板、２２，２８，３２連結棒、３８スプリング、４０フック。

Claims

高電圧の１次電源から低電圧の２次電源を生成する電源部と、この電源部の１次電源側回路を開閉する電源スイッチ機構と、を有する医療用装置において、
前記電源スイッチ機構が、
オン／オフ操作により進退動を発生させる遠隔スイッチ操作部と、
前記１次電源側回路を開閉する電源スイッチと、
前記遠隔スイッチ操作部のオン／オフ操作により第１の方向に進退する第１の連結棒と、
この第１の連結棒の作用端に連結され、この第１の連結棒の進退により正逆回転する回転板と、
この回転板に基端が連結され、この回転板の正逆回転により第２の方向に進退する第２の連結棒と、
を含み、
前記第２の連結棒の進退により前記電源スイッチがオン／オフ駆動され、
更に、当該医療用装置は、
未使用時の格納位置と使用時の操作位置との間で移動可能な装置操作用ボードと、
この装置操作用ボードを格納位置から操作位置の方向へ付勢する付勢手段と、
格納位置にある前記装置操作用ボードを掛止するロック機構と、
上記回転板の回転により運動し、前記ロック機構を前記スイッチ操作部のオン操作時に解除する第３の連結棒と、
を含むことを特徴とする医療用装置。
請求項１記載の医療用装置において、
上記遠隔スイッチ操作部が、この医療用装置の主要な操作を行う前面側に位置し、
上記電源部及び上記電源スイッチが、医療用装置本体の背面側に位置し、
上記第１、第２の連結棒が、この医療用装置の本体ケース内部壁面に沿って配置されることを特徴とする医療用装置。