JP2000141251A - バランシングスタンド用の自動バランス装置 - Google Patents
バランシングスタンド用の自動バランス装置Info
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Abstract
短時間のうちに行うことができ、且つバランスがくずれ
た状態でもアームが大きく動かない、バランシングスタ
ンド用の自動バランス装置を提供する。 【解決手段】 縦アーム1と横アーム3の連結支点2に
固定したギア13に、レバー16先端のラッチ17を係
合させて回動変位を取り出し、そのレバー16の回動に
よってスイッチ20a、20bを押す検出機構のため、
コンパクトで既存のバランシングスタンド(例えば、複
数の縦アームと横アームを組み合わせて形成した平行リ
ンク機構が所定の回動支点において支持されたバランシ
ングスタンド)に適用し易い。
Description
げ支持するバランシングスタンド用の自動バランス装置
に関するものである。
するバランシングスタンドがある。例えば、医療分野で
は、重量物である手術顕微鏡及び付属機器を任意の空中
位置に保持できるバランシングスタンドが利用されてい
る(例えば、特開平6−269463号公報参照)。こ
の種のバランシングスタンドは、一般に、複数の縦アー
ムと横アームを組み合わせて形成した平行リンク機構を
所定の回動支点において支持し、該平行リンク機構の一
端側に手術顕微鏡及び/又は付属機器が保持され、且つ
他端側に前記手術顕微鏡等との重量バランスをとるカウ
ンタウェイトが設けられた構造になっている。
場所は、施される手術の内容に応じて手術室内における
最適場所が選択され、そこでバランス調整が行われる。
手術顕微鏡には、アシスタントドクター用の側視鏡やビ
デオカメラ等の付属機器も取付けられるため、その重量
に合わせてカウンタウェイトの位置を手動により変化さ
せ、全体のバランスを調整する作業が行われる。
うな従来の技術では、カウンタウェイトの位置調整を手
動により行う構造になっていたため、バランス調整に長
時間を要していた。また、バランスがくずれた状態で
は、平行リンク機構が大きく動くため、近くにある装置
等に当たるおそれもある。そのため、この種のバランシ
ングスタンドに適用可能な自動バランス装置の提案が待
たれている。しかも、既存のバランシングスタンドへの
適用が容易なコンパクトな構造の自動バランス装置の提
案が待たれている。
なされたものであり、コンパクトな構造で、バランス調
整を自動で短時間のうちに行うことができ、且つバラン
スがくずれた状態でもアームが大きく動かない、バラン
シングスタンド用の自動バランス装置を提供するもので
ある。
横アームがいずれか一方に固定された連結支点を中心に
回動自在に取付けられ、横アームの一端側に重量物の重
さが作用し且つ他端側に重量物との重量バランスをとる
カウンタウェイトの重さが作用し、横アームのアンバラ
ンス状態を検出する検出機構が設けられ、検出機構から
の信号によりカウンタウェイトをバランス方向へ移動さ
せる駆動機構が設けれたバランシングスタンド用の自動
バランス装置であって、前記検出機構が、連結支点に固
定されたギアと、連結支点と一体に固定されていない方
の縦アーム又は横アームに途中部分が軸支され且つ一端
に前記ギアに対して係合・離脱可能なラッチを出没自在
に備えたレバーと、該レバーの他端をはさんだ状態で所
定のクリアランスで向かい合う一対のストッパと、レバ
ーの他端を前記クリアランスの中立位置に保持する付勢
手段と、レバーの他端をはさんだ両側に設けられ且つレ
バーの他端により押される一対のスイッチを備えた構造
である。
わせて形成した平行リンク機構が所定の回動支点におい
て支持され、該平行リンク機構における一組の横アーム
と縦アームとを取付けた連結支点に、前記検出機構を設
けることができる。
連結支点に固定したギアに、レバー先端のラッチを係合
させて回動変位を取り出し、そのレバーの回動によって
スイッチを押す検出機構のため、コンパクトで既存のバ
ランシングスタンド(例えば、複数の縦アームと横アー
ムを組み合わせて形成した平行リンク機構が所定の回動
支点において支持されたバランシングスタンド)に適用
し易い。また、押されたスイッチから駆動機構に信号が
送られ、カウンタウェイトが自動的にバランス方向へ移
動してバランス調整を行うため、調整作業に要する時間
が短縮されると共に、操作に不慣れな人も容易に調整作
業を行うことができる。更に、検出機構には、レバーと
組み合わされた一対のストッパも備えられているため、
アンバランス状態で、横アーム(及びそれに連動する平
行リンク機構)が大きく回動しようとしても、ストッパ
がレバーの他端に当たってそれ以上の回動が防止される
ため、横アームが大きく動いて近くの人に装備等に当た
る危険性がない。このように、ストッパとレバー他端と
の物理的係合により横アームの回動が強制的に阻止され
る構造になっているため、万一、スイッチ等に電気的故
障が生じても、重量的アンバランスに起因した横アーム
の大きな動きは完全に阻止され、安全性の面で優れる。
を図面に基づいて説明する。尚、図中、Aを前側、Bを
後側として説明する。
係るバランシングスタンドを示す図である。1は縦アー
ムであり、フロアに固定されている。この縦アーム1の
上端には、筒形の連結支点2が一体的に形成されてお
り、該連結支点2内に、横アーム3の中間部に形成され
た連結軸4が、ベアリング5を介して挿入されている。
連結支点2の端部には、電磁クラッチ6が設けられてお
り、連結軸4の回転をロックできるようになっている。
この電磁クラッチ6は、常時ロック状態で、作動時のみ
フリー状態となるものである。従って、停電が起きても
ロック状態は維持されるし、装置をセットする最初の段
階においてもロック状態となっている。
物」としての手術顕微鏡7、側視鏡8、カメラ9が吊り
下げ支持されている。側視鏡8とカメラ9は、手術顕微
鏡7に対して着脱自在に取付けられており、これらを取
り外すことにより、「重量物」としての重さが変動す
る。
ってラック歯が設けられたラック10が形成されてお
り、該ラック10に沿って移動自在なカウンタウェイト
Wが設けられている。カウンタウェイトW内には、ラッ
ク10に係合するピニオン11と、それを回転させるモ
ータ12が設けられ、以上のラック10、ピニオン1
1、モータ12により、カウンタウェイトWを移動させ
るための「駆動機構」が形成される。
筒状の連結支点2の端部にはギア13が固定されてい
る。また、横アーム3の連結軸4の周辺にはケース14
を形成するフランジが形成されており、該ケース14内
に検出機構35が設けられている。
に対して途中部分のヒンジ15を中心に回動自在に支持
されたレバー16が設けられている。このレバー16の
前端には、前記ギア13に対して係合・離脱可能なラッ
チ17が出没自在に備えられている。図2中の符号R
は、ラッチ17を出没させるためのソレノイドを示して
いる。また、ケース14内には、レバー16の後端をは
さんだ状態で所定のクリアランスで向かい合う一対のス
トッパ18a、18bが設けられている。更に、レバー
16の前端の上下には、レバー16の後端を前記クリア
ランスの中立位置に保持する「付勢手段」としてのスプ
リング19がそれぞれ設けられている。そして、レバー
16の後端の上下両側位置には、レバー16の後端によ
り押される一対のスイッチ20a、20bが設けれてい
る。このスイッチ20a、20bと、前記カウンタウェ
イトWのモータ12とは、電気的に接続されており、ス
イッチ20a、20bから信号により、モータ12の回
転方向及び回転時間が決定される。
トッパ18a、18b、スプリング19、スイッチ20
a、20bにより検出機構35が形成されるが、コンパ
クトな構造のため、横アーム3の連結軸4周辺に直接設
けることができ、横アーム3と縦アーム1との基本的構
造を大きく変更する必要がない。
バランス調整の手順を説明する。このスタンドを所定の
位置にセットした最初の状態では、横アーム3は電磁ク
ラッチ6によりロック状態になっている。また、この最
初の状態では、手術顕微鏡7には、側視鏡8とカメラ9
の両方が取付けられており、手術顕微鏡7等の重量の方
が、カウンタウェイトWよりも重い状態になっている。
態を解除し、横アーム3をフリー状態とすると共に、レ
バー16の前端からラッチ17を突出させ、ギア13に
係合させる。電磁クラッチ6をフリーにすると、前述の
ように、手術顕微鏡7等の方が、カウンタウェイトWに
対して重いため、横アーム3は前端が下側に下がり、後
端が上方へはね上がろうとする。しかしながら、レバー
16のラッチ17とギア13が係合しており、横アーム
3の前端が下がる回動運動に連動して、レバー16の後
端がはね上がろうとするが、該レバー16の後端が上側
のストッパ18aに当接するため、レバー16のそれ以
上の回動が防止される。従って、横アーム3の大きな回
動も防止され、横アーム3の前端又は後端が、近くにあ
る装置等に当たったりする危険性がない。また、横アー
ム3が大きく動かないことは、手術顕微鏡7等及び横ア
ーム3自体の保護にもなる。
り上側のスイッチ20aが押されるため、該スイッチ2
0aからモータ12に信号が送られ、カウンタウェイト
Wをバランス方向(後方)へ移動させる。カウンタウェ
イトWの移動が済み、該カウンタウェイトWと手術顕微
鏡7等とがバランス状態になると、レバー16の後端と
ストッパ18aとの当接状態は解除され、レバー16の
後端は上下のストッパ18a、18b間のクリアランス
における中立位置となる。
16内に引っ込めて、ギア13から離脱させても、すで
にバランス状態になっているため、横アーム3は全く回
動しない。従って、操作者は手術顕微鏡7等を希望する
高さ位置へ自由に移動させることができる。横アーム3
を回動させることにより、手術顕微鏡7等を任意の高さ
位置に移動させても、手術顕微鏡7等は移動させた高さ
位置にそのまま空中停止する。手術顕微鏡7等位置が完
全に決まったら、電磁クラッチ6により横アーム3をロ
ック状態とし、その手術顕微鏡7等の位置を固定し、こ
の手術顕微鏡7等による観察や撮影を行うことができ
る。
ェイトWよりも重くなる場合を例に説明したが、手術顕
微鏡7等の方が軽くなる場合は、前記とは逆の動作にな
る。
である。この実施形態では、先の実施形態の検出機構3
5を、複数の縦アーム及び横アームを組み合わせて形成
した平行リンク機構21に適用したものである。
2、第2平行リンク23、支持アーム24とから成る。
第1平行リンク22及び第2平行リンク23は、それぞ
れ3本で1組の縦アーム25a、25b、25cと横ア
ーム26a、26b、26cとを組み合わせて形成した
ものである。各縦アーム25a、25b、25cと各横
アーム26a、26b、26cとは、各連結支点27〜
33を介して回動自在に交差している。
結支点27からそのまま前方へ延長した状態で形成され
ており、前端に重量物34が支持されている。前側の縦
アーム25aの途中部分に回動支Sが設定されており、
該回動支点Sにおいて平行リンク機構21全体が図示せ
ぬ架台に支持されている。そして、第2平行リンク23
の後端にカウンタウェイトWがレール37上を移動自在
に設けられている。支持アーム24の先端36と、連結
支点33と、回動支点Sとは、直線L上に位置してい
る。また、平行リンク機構21は角度θで変形する。
連結支点30に、前記実施形態と同様の検出機構35が
設けられている。従って、この検出機構35により、前
記実施形態と同様に、重量物34とカウンタウェイトW
とのバランス調整を自動で行うことができる。更に、検
出機構35がコンパクトなため、この第2実施形態のよ
うに、平行リンク機構21を用いた既存のバランシング
スタンドへの適用が容易である。
の連結支点に固定したギアに、レバー先端のラッチを係
合させて回動変位を取り出し、そのレバーの回動によっ
てスイッチを押す検出機構のため、コンパクトで既存の
バランシングスタンド(例えば、複数の縦アームと横ア
ームを組み合わせて形成した平行リンク機構が所定の回
動支点において支持されたバランシングスタンド)に適
用し易い。また、押されたスイッチから駆動機構に信号
が送られ、カウンタウェイトが自動的にバランス方向へ
移動してバランス調整を行うため、調整作業に要する時
間が短縮されると共に、操作に不慣れな人も容易に調整
作業を行うことができる。更に、検出機構には、レバー
と組み合わされた一対のストッパも備えられているた
め、アンバランス状態で、横アーム(及びそれに連動す
る平行リンク機構)が大きく回動しようとしても、スト
ッパがレバーの他端に当たってそれ以上の回動が防止さ
れるため、横アームが大きく動いて近くの人に装備等に
当たる危険性がない。このように、ストッパとレバー他
端との物理的係合により横アームの回動が強制的に阻止
される構造になっているため、万一、スイッチ等に電気
的故障が生じても、重量的アンバランスに起因した横ア
ームの大きな動きは完全に阻止され、安全性の面で優れ
る。
タンドを示す概略図。
タンドを示す概略図。
Claims (2)
- 【請求項1】 縦アームと横アームがいずれか一方に固
定された連結支点を中心に回動自在に取付けられ、横ア
ームの一端側に重量物の重さが作用し且つ他端側に重量
物との重量バランスをとるカウンタウェイトの重さが作
用し、横アームのアンバランス状態を検出する検出機構
が設けられ、検出機構からの信号によりカウンタウェイ
トをバランス方向へ移動させる駆動機構が設けれたバラ
ンシングスタンド用の自動バランス装置であって、 前記検出機構が、連結支点に固定されたギアと、連結支
点と一体に固定されていない方の縦アーム又は横アーム
に途中部分が軸支され且つ一端に前記ギアに対して係合
・離脱可能なラッチを出没自在に備えたレバーと、該レ
バーの他端をはさんだ状態で所定のクリアランスで向か
い合う一対のストッパと、レバーの他端を前記クリアラ
ンスの中立位置に保持する付勢手段と、レバーの他端を
はさんだ両側に設けられ且つレバーの他端により押され
る一対のスイッチを備えた構造であることを特徴とする
バランシングスタンド用の自動バランス装置。 - 【請求項2】 複数の縦アームと横アームを組み合わせ
て形成した平行リンク機構が所定の回動支点において支
持され、該平行リンク機構における一組の横アームと縦
アームとを取付けた連結支点に、検出機構が設けられて
いる請求項1記載のバランシングスタンド用の自動バラ
ンス装置。
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EP (1) | EP0999400B1 (ja) |
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