JPWO2011104899A1 - シーリングペンダント - Google Patents

Abstract

天井（１）から吊り下げる形態で取り付けられ、各種装置を床面から浮かして設置する為に用いられるシーリングペンダント（２）において、前記シーリングペンダントは水平方向成分を有する水平アーム（４）を具備し、前記水平アームは炭素繊維強化樹脂で構成された断面楕円筒体である。水平アームを炭素繊維強化樹脂で構成された断面楕円筒体としたことにより、軽量で撓みが起き難く、かつ振動による悪影響が起き難いシーリングペンダントを提供することができる。

Description

本発明はシーリングペンダントに関する。

各種の装置（例えば、医用電源装置、医療ガス装置、画像処理装置、情報処理装置、照明器具など）を天井から吊り下げて保持する装置として、シーリングペンダントが知られている。シーリングペンダントが用いられると、各種の装置を、直接、床上に設置しなくて済む。従って、床面の有効利用が図られる。更には、コード・ホースを引っ掛ける事故が起き難くなる。装置の転倒防止が図られる。従って、シーリングペンダントが装備されて無い手術室は、今日、存在しないと言っても過言では無い。シーリングペンダントの具体例が図３，４，５に示される。シーリングペンダントは、水平方向成分を有する水平アームと、垂直方向成分を有する垂直アームとを具備する。その他にも、必要に応じて、各種の機器を載せるテーブルを具備する（図３，４，５参照）。勿論、機器を載せる必要が無い場合には、テーブルは必要が無い。

シーリングペンダントは、これまで、軽金属材（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下、単に、Ａｌ））で作製されていた。すなわち、天井に掛かる負荷を少なくする為、シーリングペンダントはＡｌで作製されていた。

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医療器具の進歩や検査項目の増加により、今後、シーリングペンダントに搭載される器具は多くなるであろう。搭載器具が多くなり、かつ、搭載器具が一箇所に集中すると、シーリングペンダントには大きな荷重（回転モーメント）が作用する。その結果、撓みの起きることが懸念される。特に、シーリングペンダントの水平アームには撓みの起きることが懸念される。水平アームが撓んだ場合、テーブルが傾く。この結果、テーブル上に搭載している装置はズレ落ちる。

このような問題を解決する為には、アームの機械的強度の向上を図る必要がある。アームの機械的強度の向上には、アーム肉厚を厚くすることが考えられる。しかしながら、アーム肉厚を厚くすると、重量が増す。この結果、天井に掛かる負荷が大きくなる。更には、少しの衝撃で振動が起き易くなる。振動の発生は手術の邪魔になることが懸念される。

従って、本発明が解決しようとする課題は、前記問題点を解決することである。すなわち、軽量で、撓みが起き難く、かつ、振動による悪影響が起き難いシーリングペンダントを提供することである。

前記課題についての検討が、鋭意、推し進められて行った。その結果、次のようなことが判って来た。すなわち、シーリングペンダントの部位でも垂直アームには撓みが殆ど起きて無かった。つまり、撓みの問題は、水平アームに起きる特有の問題であることに気付くに至った。

ところで、炭素繊維強化樹脂は、軽量で、耐撓性を有する。

このようなことから、本発明者は、炭素繊維強化樹脂でシーリングペンダントの水平アームを構成すれば、上記問題点が解決できるであろうとの啓示を得るに至った。

さて、シーリングペンダントのアームには、通常、多くのケーブル（電源コード）が内蔵されている。このアームが炭素繊維強化樹脂で構成されたならば、ケーブルから発生する電磁波の遮蔽が期待できる。この結果、手術室に装備されている電子機器への悪影響も少なくなるであろうとの啓示も得るに至った。

上記啓示を基にして本発明が達成された。

すなわち、前記の課題は、
天井から吊り下げる形態で取り付けられ、装置を床面から浮かして設置する為に用いられるシーリングペンダントにおいて、
前記シーリングペンダントは水平方向成分を有する水平アームを具備したものであり、
前記水平アームは、
断面楕円筒体であり、
炭素繊維強化樹脂で構成されてなる
ことを特徴とするシーリングペンダントによって解決される。

前記の課題は、前記のシーリングペンダントであって、前記シーリングペンダントは垂直方向成分を有する垂直アームを具備したものであり、前記垂直アームは炭素繊維強化樹脂で構成されてなることを特徴とするシーリングペンダントによって解決される。

前記の課題は、前記のシーリングペンダントであって、前記シーリングペンダントは垂直方向成分を有する垂直アームを具備したものであり、前記垂直アームは軽金属で構成されてなることを特徴とするシーリングペンダントによって解決される。

前記の課題は、前記のシーリングペンダントであって、前記シーリングペンダントは垂直方向成分を有する垂直アームを具備してなり、好ましくは、前記垂直アームと前記水平アームとは金属製連結体を介して連結されており、前記金属製連結体と前記水平アームとの連結形態は、該水平アーム（炭素繊維強化樹脂製断面楕円筒体）内に該金属製連結体が挿入嵌合され、かつ、該金属製連結体の挿入嵌合部表面には周方向に沿った凹状溝が形成され、該凹状溝には接着剤が充填されてなることを特徴とするシーリングペンダントによって解決される。

前記の課題は、前記のシーリングペンダントであって、好ましくは、水平アームは垂直方向に長軸を有する断面楕円筒体であることを特徴とするシーリングペンダントによって解決される。

シーリングペンダントの水平アームを炭素繊維強化樹脂で構成させたので、撓みの問題が改善された。すなわち、撓みに起因した装置類の傾き・ズレ落ちと言った問題が改善された。その結果、例えば手術に際して必要な気配りを少なく出来た。すなわち、気持ちを、それだけ、手術に専念できる。つまり、手術に集中できる。

Ａｌに比べて軽量なことから、天井に掛かる負荷が小さい。

水平アームに内蔵されたケーブルから電磁波が発生しても、水平アームは炭素繊維強化樹脂で構成されているから、電磁波の外部漏洩が効果的に遮蔽される。従って、漏洩電磁波による電子機器の誤作動の恐れが少なくなる。

炭素繊維強化樹脂製シーリングペンダントは、Ａｌ製シーリングペンダントに比べて、振動による悪影響が少なかった。振動は手術の邪魔になることが懸念される。この点からも、本発明のシーリングペンダントは好ましい。

本発明になるシーリングペンダントの説明図 本発明になるシーリングペンダントの水平アーム連結部の構成を示す説明図 シーリングペンダントの説明図 シーリングペンダントの説明図 シーリングペンダントの説明図

本発明はシーリングペンダントである。例えば、手術室に装備されるシーリングペンダントである。特に、医療用機器や照明機器と言った各種の装置を床面から浮かして保持（設置）する為に用いられるシーリングペンダントである。前記各種の装置の電源コード（ケーブル）が内蔵されるシーリングペンダントである。前記シーリングペンダントの一端側（基部側）は天井に取り付けられる。すなわち、シーリングペンダントは天井から吊り下げる形態で取り付けられる。前記シーリングペンダントは水平方向成分を有する水平アームを具備する。この水平アームは断面楕円筒体である。この水平アームは、特に、垂直方向に長軸を有する断面楕円筒体である。この断面楕円筒体は炭素繊維強化樹脂で構成されている。前記シーリングペンダントは、垂直方向成分を有する垂直アームを具備する。垂直アームは筒体である。垂直アームは、炭素繊維強化樹脂、或いは軽金属（例えば、Ａｌ）で構成されている。前記垂直アームと前記水平アームとは金属製連結体を介して連結されている。前記金属製連結体と前記水平アームとの連結は、該水平アーム（炭素繊維強化樹脂製断面楕円筒体）内に該金属製連結体が挿入嵌合された形態である。前記金属製連結体の挿入嵌合部表面には周方向に沿った凹状溝が形成されている。前記凹状溝には接着剤が充填されている。前記垂直アームと前記金属製連結体との連結には、前記金属製連結体と前記水平アームとの連結技術が採用される。尚、前記金属製連結体と前記水平アームとの連結技術とは異なる技術が採用されても良い。

以下、更に詳しく説明する。

図１及び図２は、本発明になるシーリングペンダントの一実施形態の説明図である。

各図中、１は天井である。２は、天井１に取り付けられたシーリングペンダントである。シーリングペンダント２は垂直アーム３と水平アーム４とを有する。垂直アーム３は、天井１に対して垂直な方向の成分を有する。水平アーム４は、天井１に対して平行（水平）な方向の成分を有する。垂直アーム３と水平アーム４とは互いに連結されている。シーリングペンダントが垂直アームと水平アームとを有することは公知であるから、詳細な説明は省略される。

本発明の大きな一つの特徴は、水平アーム４が炭素繊維強化樹脂で構成されたことである。特に、水平アーム４が炭素繊維強化樹脂を用いて断面楕円形の筒体に構成されたことである。この断面楕円形は垂直方向（上下方向）に長軸を有する。炭素繊維が用いられたことから、表面塗装が行われていない状態の筒体（水平アーム４）の表面は、付着した塵・埃が目立つ黒色である。図１においても、炭素繊維強化樹脂製の水平アーム４は黒色で表示されている。

炭素繊維の代わりに、ガラス繊維、アラミド繊維（例えば、ケブラー（登録商標））、金属繊維を用いることも出来る。しかしながら、水平アームの軽量・機械的強度の向上を図る為には、Ａｌよりも弾性率の高い繊維が用いられることが望まれる。この観点から、炭素繊維が最適であった。従って、本発明は炭素繊維強化樹脂を必須要件とした。

炭素繊維強化樹脂製の水平アーム４は、炭素繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを成形加工することにより得られる。炭素繊維には、高弾性タイプと、高強度タイプと、汎用ピッチタイプとが有る。繊維の形態は、一方向の繊維、布状に織り込まれたタイプ、紙状タイプがある。何れの形態のものでも良い。但し、機械的強度向上の観点からすると、繊維は平面的（二次元的）タイプ（例えば、布状や紙状の如き）のものが好ましい。樹脂は各種の樹脂が用いられる。例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などが、適宜、選択使用される。これらの樹脂は未硬化である為、パイプ状など好みの形に成型できる。炭素繊維強化樹脂プリプレグを断面楕円のパイプ状に成形し、加熱処理することによって、本発明の水平アーム４が簡単に得られる。

炭素繊維強化樹脂製水平アーム４は上述の如くにして得られる。これに対して、垂直アーム３はＡｌ製である。Ａｌ製であるから、図１においては、垂直アーム３は白色で表示されている。この軽金属製の垂直アーム３と炭素繊維強化樹脂製水平アーム４との結合は、垂直アーム３に対して一体的（或いは別体的）に取り付けられた軽金属（例えば、Ａｌ）製の連結体５を介して行われる。連結体５と垂直アーム３との連結には、従来のＡｌ製水平アームとＡｌ製垂直アームとの連結の技術が用いられた。

軽金属製連結体（筒体）５の端部を筒状の炭素繊維強化樹脂製水平アーム４内に挿入・嵌合することによって、両者が連結されている（図２参照）。この時、軽金属製連結体５の端部の表面には、リング状の凹溝６が、複数条、形成されている。リング状の凹溝６内には接着剤（例えば、エポキシ系接着剤）７が充填されている。従って、嵌合力（物理的な力）と接着力（化学的（或いは物理的）な力）との協同作用で、軽金属製連結体５と炭素繊維強化樹脂製水平アーム４とは強固に結合（一体化）されている。

上記実施形態で作製された炭素繊維強化樹脂製水平アーム４は６．６５ｋｇであった。同形状のＡｌ製水平アームは８．０５ｋｇであった。本発明の水平アームは大幅に（１．４ｋｇ：２１％）軽量化できたことが判る。

水平アームの一端側を固定し、他端側に７０ｋｇの荷重を掛け、タワミ量を調べた。本実施形態の炭素繊維強化樹脂製の水平アームはタワミ量が７ｍｍであった。同形状のＡｌ製水平アームはタワミ量が１３ｍｍであった。本発明の水平アームは撓み難いことが判る。

炭素繊維強化樹脂製の水平アームが組み込まれた本発明のシーリングペンダントと、全てがＡｌ製（炭素繊維強化樹脂製の水平アームが組み込まれて無い）シーリングペンダントとについて、振動を印加して、振動特性（制振性）を調べた。その結果、炭素繊維強化樹脂製の水平アームが組み込まれた本発明のシーリングペンダントは、制振性に優れたものであった。このことは、手術に際して、搭載されている電子機器類にも振動が伝わり難いことを意味する。従って、例えば液晶画面における表示画像の観察にも非常に間違いが起き難く、好都合であった。

更には、水平アーム４は炭素繊維強化樹脂で出来ていることから、内蔵ケーブルからの電磁波に対するシールド効果が大きかった。従って、電子機器類に対するノイズが引き起こされ難い。

上記実施形態では、垂直アーム３はＡｌ製のものであった。しかしながら、垂直アーム３が炭素繊維強化樹脂製であっても良い。この場合は、電磁波シールド効果が更に大きい。

この出願は、２０１０年２月２５日に出願された日本出願特願２０１０−４１０１１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ 天井
２ シーリングペンダント
３ 軽金属製の垂直アーム
４ 炭素繊維強化樹脂製の水平アーム
５ 軽金属製の連結体
６ リング状の凹溝
７ 接着剤

Claims (5)

1. 天井から吊り下げる形態で取り付けられ、装置を床面から浮かして設置する為に用いられるシーリングペンダントにおいて、
   前記シーリングペンダントは水平方向成分を有する水平アームを具備したものであり、
   前記水平アームは、
   断面楕円筒体であり、
   炭素繊維強化樹脂で構成されてなる
   ことを特徴とするシーリングペンダント。
2. 前記シーリングペンダントは垂直方向成分を有する垂直アームを具備したものであり、
   前記垂直アームは炭素繊維強化樹脂で構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１のシーリングペンダント。
3. 前記シーリングペンダントは垂直方向成分を有する垂直アームを具備したものであり、
   前記垂直アームは軽金属で構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１のシーリングペンダント。
4. 前記シーリングペンダントは垂直方向成分を有する垂直アームを具備してなり、
   前記垂直アームと前記水平アームとは金属製連結体を介して連結されており、
   前記金属製連結体と前記水平アームとの連結形態は、該炭素繊維強化樹脂製断面楕円筒体内に該金属製連結体が挿入嵌合され、かつ、該金属製連結体の挿入嵌合部表面には周方向に沿った凹状溝が形成され、該凹状溝には接着剤が充填されてなる
   ことを特徴とする請求項１のシーリングペンダント。
5. 断面楕円筒体は、垂直方向に長軸を有する断面楕円筒体である
   ことを特徴とする請求項１のシーリングペンダント。

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