JP6769608B2

JP6769608B2 - 医療用スタンド装置

Info

Publication number: JP6769608B2
Application number: JP2016192840A
Authority: JP
Inventors: 勝之中村
Original assignee: Mitaka Kohki Co Ltd
Current assignee: Mitaka Kohki Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2020-10-14
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP2018051711A

Description

本発明は医療用スタンド装置に関するものである。

スタンド装置は手術顕微鏡やカメラなどの医療機器を前後に移動自在に支持できるように平行リンク機構を利用した構造になっている。水平アームを２本の平行な縦アームでスタンド本体に対して連結し、水平アームの前端に医療機器を吊り下げた状態で支持し、２本の縦アームを含む平行リンク機構を前後に変形させることにより、水平アームごと医療機器を前後に移動できるようになっている。この医療機器の重量バランスはカウンタウェイトにより行うのが一般的であるが、縦アームの一方に組み合わせた圧縮バネの反発力により医療機器の重量バランスを図る構造も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１６８８１８号公報

しかしながら、このような関連技術にあっては、圧縮バネを圧縮して得る反発力で医療機器の重量バランスを図る構造のため、前後のうち、圧縮バネを圧縮する側の傾動時にしか医療機器の重量バランスを図ることができず、前後両方の傾きに対応するものでなかった。

本発明は、このような関連技術に着目してなされたものであり、前後いずれの傾動時にも医療機器の重量バランスを図ることができる医療用スタンド装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の技術的側面によれば、スタンド本体と水平アームとを両端に回動軸を有する２本の平行な前アームと後アームで連結することにより平行リンク機構を構成し、水平アームの前端に医療機器を支持し、前アームと後アームのスタンド本体側の回動軸を中心に水平アーム側を垂直に対して前後に傾動自在にした医療用スタンド装置であって、後アームに沿って直線的に伸縮する押し引き兼用のバネを設け、前アームに前記バネの下端を係止するストッパを設ける共にバネの上端を後アームの上部に係止し、水平アームの前側への傾動時にはストッパの後アームに対する押し方向への相対変位によりバネを圧縮し、水平アームの後側への傾動時にはストッパの後アームに対する引き方向への相対変位によりバネを引張り、それぞれバネにより反傾動方向への反発力を発生させることを特徴とする。

本発明の第２の技術的側面によれば、バネが後アームの外側に設けられ、ストッパに後アームが貫通する前後方向に沿う長孔状の貫通孔を形成し、ストッパに前後に滑動自在なスライダを備えるレールを固定し、バネの下端をスライダに対して係止したことを特徴とする。

本発明の第３の技術的側面によれば、スタンド本体における後アームの回動軸が前アームの回動軸よりも高い位置にあることを特徴とする。

本発明の第１の技術的側面によれば、バネとして押し引き兼用のバネを後アームに取付け、その上端を後アームの上部に係止し、下端を前アームと一体のストッパに係止したため、水平アームを前側へ倒した際にはバネが圧縮されて反発力が生じ、水平アームを後側に倒した際にはバネが引張られて反発力が生じるため、前後いずれの方向へ倒した場合も医療機器の重量バランスを図ることができる。

本発明の第２の技術的側面によれば、後アームがストッパの貫通孔を貫通するため後アームが安定する。貫通孔が長孔状のため貫通孔内での後アームの相対的な前後移動を許容することができる。バネの下端が前後に滑動自在なスライダに係止されているため、バネに反発力が発生した状態のまま後アームが相対的に前後移動してもそれを阻止する摩擦や抵抗が生じにくく円滑な前後移動が行われる。

本発明の第３の技術的側面によれば、後アームが前アームよりも高い位置にあるため、使用頻度の高い前方への傾動時に前アームと後アームとの間隔が広がり、前側への十分な傾動量を確保することができる。

医療用スタンド装置を示す側面図。医療用スタンド装置の主要部を示す斜視図。スライダを示す斜視図。水平アームを前側へ移動させた状態を示す側面図。水平アームを後側へ移動させた状態を示す側面図。

図１〜図５は本発明の好適な実施形態を示す図である。

図１はスタンド装置１を示す全体図である。スタンド装置１のスタンド本体２はフロア上に設置されている。スタンド本体２にはそれぞれ左右一対の前アーム３と後アーム４の下側の各回動軸３ａ、４ａが軸支されている。各回動軸３ａ、４ａは水平に対して回動軸４ａを上にした水平から４５度の傾きで取付けられている。前アーム３及び後アーム４は同じ長さで、垂直を基準状態としている。

前アーム３及び後アーム４の上側の回動軸３ｂ、４ｂには水平アーム５が軸支されている。水平アーム５での各回動軸３ｂ、４ｂも４５度の傾きで設定されている。

前アーム３と後アーム４は平行で長さが等しいため、スタンド本体２に固定される仮想リンク辺３ａ−４ａと水平アーム５に固定される仮想リンク辺３ｂ−４ｂとで平行リンク機構Ａが構成される。

水平アーム５にはそれぞれ左右一対のアーム６、７により先端部８が連結されており、先端部８には医療機器９が支持されている。上下のアーム６、７の各回動軸６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂのうち、上側のアーム６の後側の回動軸６ａと、下側のアーム７の前側の回動軸７ｂとの間には引張バネ１０が設けられている。

前アーム３及び後アーム４のうち、後アーム４側には略全長にわたってバネ１１が設けられている。バネ１１は押し引き兼用のコイルバネで、圧縮方向及び引張方向の両方で反発力を生じさせる特性を有しており、後アーム４の外側に設けられている。本実施形態では説明の便宜上、前アーム３及び後アーム４が垂直状態のときにバネ１１が反発力を生じない実質的に自然長であるとして説明する。

前アーム３の下方にはストッパ１２が固定されている。ストッパ１２は後アーム４に向けて前アーム３の主軸方向と直角に延在している。ストッパ１２には後アーム４が貫通する長孔状の貫通孔１３が前後方向に沿って二列形成されている。後アーム４は貫通孔１３を貫通しているため状態が安定し確実なトルク伝達を行うことができる。

ストッパ１２の貫通孔１３の間には前後方向に沿うレール１４が固定され、このレール１４にスライダ１５が前後滑動自在に係合されている。レール１４とスライダ１５との間には転動自在な複数のボールが存在しており、スライダ１５は抵抗なく円滑に前後移動する。

スライダ１５は上部が左右に延びるクロスバー１６により構成され、その両端には短い長孔状の支持孔１７が形成されている。後アーム４はこの支持孔１７にも貫通している。支持孔１７の幅はバネ１１の径よりも小さく、後アーム４は支持孔１７を貫通するがバネ１１は貫通できない。

クロスバー１６の端末には先端に孔付きのフック１８が固定され、バネ１１の下端１１ａはＵ字状に曲げられてこのフック１８に係止されている。後アーム４の上部にも同様のフック１９が固定され、バネ１１の上端１１ｂも同様にこのフック１９に係止されている。

図４は水平アーム５を前側へ倒した状態を示している。水平アーム５を前側に倒すと、ストッパ１２が後アーム４に対して相対的に上昇する相対的変位を生じさせるため、バネ１１は圧縮される。そのためバネ１１の反発力が働き、全体が斜めになってもその状態が維持される。より詳細には、バネ１１の反発力はスライダ１５を介してストッパ１２に垂直に印加され、前アーム３に対する回動軸３ａのまわりの反時計回りのトルクに変換される。また、バネ１１の径がスライダ１５の支持孔１７よりも大きいため、バネ１１の下端はスライダ１５における支持孔１７周辺の表面に受け止められ、その反発力をスライダ１５を介してストッパ１２に及ぼすことができる。

水平アーム５の前側への傾動角度の増加に応じてストッパ１２の相対的変位量も増加して反発力が増えるため、各傾動角度において重量バランスがとれて水平アーム５を医療機器９ごと任意の位置に保持することができる。換言すれば、重量物（水平アーム５＋医療機器９）の重量による回動軸４ａのまわりの時計回りのトルクが傾動角に応じて増大するところ、バネ１１とストッパ１２による回動軸４ａのまわりの反時計回りのトルクも傾動角に応じて増大するためトルクバランスを実現することができる。

前アーム３と後アーム４を前側に倒すと、両者の間隔も幅Ｅから幅Ｅ１に増加するため、両者間の間隔が広がり、前方への十分な傾動量を確保することができる。前側への傾動は使用の際に専ら使用される方向性で、前側へ十分に傾けても前アーム３と後アーム４が互いに接近して干渉し合うことはない。

前アーム３と後アーム４の間隔の変化により、後アーム４はストッパ１２の貫通孔１３内で相対的に後方へ移動するが、貫通孔１３が長孔状のためその移動を許容することができる。またその後方への相対移動はバネ１１の反発力が下向きに働いた状態で行われるが、その下向きの反発力が前後に滑動自在な手段（レール１４に対するスライダ１５）に対して作用するため、前後方向での摩擦や抵抗が大幅に低減されることとなり、円滑な移動が行われる。そのため、バネ１１の反発力が効率的にバランスのためのトルクに変換される。

図５は水平アーム５を後側へ倒した状態を示している。水平アーム５を後側へ倒すと、前側とは逆に、ストッパ１２が後アーム４に対して相対的に下降する相対的変位を生じさせるため、バネ１１は引っ張られる。バネ１１の下端１１ａと上端１１ｂはそれぞれ係止されているため、バネ１１には引っ張られたことによる反発力が働き、全体が後側に傾いた状態になってもその状態が維持される。すなわち、重量物の重量による回動軸４ａのまわりの反時計回りのトルクが傾動角に応じて増大した場合でも、バネ１１とストッパ１２による回動軸４ａのまわりの時計回りのトルクも傾動角に応じて増大するため、水平アーム５が後傾してもトルクバランスを実現することができる。

後側へ倒すことにより、前アーム３と後アーム４の間隔は幅Ｅから幅Ｅ２に小さくなるが、後側へは前側に比べて大きく傾けることが要求されないため問題ない（大きな傾きは要求されないが後側へある程度傾くことは重要）。後側へ傾けた際に後アーム４は貫通孔１３内で相対的に前方移動するが、その場合も滑動自在なスライダ１５により摩擦や抵抗が低減される。

１スタンド装置
２スタンド本体
３前アーム
４後アーム
５水平アーム
９医療機器
１１バネ
１２ストッパ
１３貫通孔
１４レール
１５スライダ
１６クロスバー（スライダの一部）
Ａ平行リンク機構

Claims

スタンド本体と水平アームとを両端に回動軸を有する２本の平行な前アームと後アームで連結することにより平行リンク機構を構成し、水平アームの前端に医療機器を支持し、前アームと後アームのスタンド本体側の回動軸を中心に水平アーム側を垂直に対して前後に傾動自在にした医療用スタンド装置であって、
後アームに沿って直線的に伸縮する押し引き兼用のバネを設け、前アームに前記バネの下端を係止するストッパを設ける共にバネの上端を後アームの上部に係止し、
水平アームの前側への傾動時にはストッパの後アームに対する押し方向への相対変位によりバネを圧縮し、水平アームの後側への傾動時にはストッパの後アームに対する引き方向への相対変位によりバネを引張り、それぞれバネにより反傾動方向への反発力を発生させることを特徴とする医療用スタンド装置。
バネが後アームの外側に設けられ、ストッパに後アームが貫通する前後方向に沿う長孔状の貫通孔を形成し、ストッパに前後に滑動自在なスライダを備えるレールを固定し、バネの下端をスライダに対して係止したことを特徴とする請求項１記載の医療用スタンド装置。
スタンド本体における後アームの回動軸が前アームの回動軸よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の医療用スタンド装置。