JP2001120611A - 昇降ベッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降ベッドの天板を直線作動機により昇降さ
せるとともに、ガススプリングにより天板を上昇方向に
付勢して、直線作動機の駆動力を補助すること。 【解決手段】 昇降ベッド１０は、固定リンクとなるベ
ース１２に対して対向リンクとなる天板１４を昇降させ
る平行運動機構１６を有する。ベース１２及び天板１４
には、それぞれリニアシャフト２０，２２が取り付けら
れている。リニアシャフト２０，２２には、それぞれス
ライダ２４，２６が長手方向摺動自在に嵌挿されてい
る。ベース１２と天板１４との間には、斜行リンク２
８，３０が設けられて、平行運動機構１６が構成されて
いる。直線作動機３８はスライダ２４に連結され、天板
１４を昇降させる。ガススプリング４０はリニアシャフ
ト２０と平行で水平方向に進退動するロッド４４を備え
て、スライダ２４に連結されている。ガススプリング４
０は、天板１４の上昇時に直線作動機３８を補助し、直
線作動機破損時に天板１４の下降速度を漸減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平行運動機構を利
用して天板が昇降するように構成した昇降ベッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平行運動機構を利用して天板を昇降させ
る昇降ベッドとして、例えば、特開平８−１９６５８１
号公報及び特開平７−３１６４２号公報に記載されたベ
ッドがある。特開平８−１９６５８１号公報の図１乃至
図３に記載されたベッドは、平行運動機構の固定リンク
に水平方向移動可能に設けられたスライダと斜行リンク
との間に直線作動機を設け、斜行リンクを起伏させるこ
とで天板が昇降する。また、この公報の図４乃至図６に
記載されたベッドは、平行運動機構の固定リンクに水平
方向移動可能に設けられたスライダと斜行リンクとの間
に水平方向移動可能な直線作動機を設け、斜行リンクを
起伏させることで天板が昇降する。特開平７−３１６４
２号公報に記載されたベッドは、平行運動機構の固定リ
ンクに水平方向移動可能に設けられたスライダと対向リ
ンクとの間にガススプリングを斜行配置するとともに、
平行運動機構の対向リンクに水平方向移動可能に設けら
れたスライダと固定リンクとの間にガススプリングを斜
行配置し、これらのガススプリングの推力によって天板
を昇降させ、人力による天板を昇降させる力を軽減させ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平８−
１９６５８１号公報に記載されたベッドでは、天板を昇
降させる駆動源を直線作動機にのみ頼っているので、直
線作動機に異常又は破損が生じると、天板が最下限まで
下降する危険がある。また、このベッドでは、天板を２
段階に昇降させるため、構造も複雑である。一方、特開
平７−３１６４２号公報に記載されたベッドでは、天板
を昇降させる力を軽減する駆動力をガススプリングにの
み頼っているので、天板の昇降位置が一定しない。すな
わち、天板に人が安置されている状態を基準にして、ガ
ススプリングの推力を調整すれば、天板に人が乗ってい
ない状態では天板を下降させることが困難であり、天板
に人が乗っていない状態を基準にして、ガススプリング
の推力を調整すれば、天板に人が安置された状態では天
板を上昇させることが困難である。治療用昇降ベッドで
は、人の有無に関わらず天板を昇降させる必要があるの
で、この公報記載のベッドは実用的でない。また、ガス
スプリングに異常又は破損が生じると、天板が最下限ま
で下降する危険があることは、前記公報記載のベッドと
同様である。

【０００４】本発明の目的は、直線作動機により天板を
昇降させるとともに、ガススプリングを天板の上昇方向
に作用させることにより、天板上昇時において直線作動
機の駆動力を補助した昇降ベッドを提供することであ
る。本発明の他の目的は、直線作動機に異常又は破損が
生じたとき、天板の急激な下降を防止した昇降ベッドを
提供することである。本発明のさらに他の目的は、平行
運動機構のそれぞれのリンクの変位と、ガススプリング
特有の推力変化を利用して、直線作動機の駆動力を低減
させた昇降ベッドを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定リンクと
対向リンクと含む平行運動機構とを備え、対向リンクに
天板を取り付けた昇降ベッドにおいて、一端が固定リン
クと一体に取り付けられるとともに、他端が前記固定リ
ンク以外の他のリンクに取り付けられて前記対向リンク
を昇降させる直線作動機と、一端が前記固定リンクに取
り付けられるとともに、他端が前記固定リンク以外の他
のリンクに取り付けられて前記対向リンクを上昇させる
方向に推力を与えるガススプリングとを有する昇降ベッ
ドにより前記課題を解決する。

【０００６】直線作動機が固定以外のリンクに駆動力を
付与して天板が取り付けられた対向リンクを昇降すると
ともに、天板を上昇させる方向にガススプリングを設け
ることにより、ガススプリングが直線作動機の駆動力を
補助するように作用する。天板に人が載置された状態に
おいて、天板を上昇させる場合、直線作動機が天板を上
昇させる方向にリンクを駆動するとともに、ガススプリ
ングが天板を上昇させる方向にリンクを駆動する。天板
に人が載置された状態において、天板を下降させる場
合、直線作動機が天板を下降させる方向及びガススプリ
ングを圧縮する方向にリンクを駆動する。天板に人が載
置されない状態では、平行運動機構の構造物の重量とガ
ススプリングの推力により異なるが、構造物重量よりガ
ススプリングの推力が大きい場合は、直線作動機の駆動
力を小さくすることにより天板は上昇する。そして、直
線作動機の駆動力を調整することにより、天板はその姿
勢を維持する。天板に人が載置されない状態において、
天板を下降させるには、ガススプリングの推力より大き
な駆動力で直線作動機を作動させる。また、直線作動機
に異常又は破損が生じたとき、天板が上昇する方向にガ
ススプリングが推力を与えているので、天板が急激に下
降することなく、また、ガススプリングの特性上、天板
の下降に伴って推力が増加して天板を緩徐に下降させ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】また、本発明の最良の形態とし
て、ベースを構成する固定リンクと、天板を取り付けた
対向リンクと、前記固定リンクに取り付けられ水平方向
に移動可能な第１スライダと、前記対向リンクに取り付
けられ前記第１スライダと同じ方向で水平方向に移動可
能な第２スライダと、一端が前記第２スライダに回転自
在に取り付けられ他端が前記固定リンクに回転自在に取
り付けられた第１斜行リンクと、一端が前記第１スライ
ダに回転自在に取り付けられ他端が前記対向リンクに回
転自在に取り付けられるとともに前記第１リンクに回転
自在に取り付けられた第２斜行リンクとを備え、前記対
向リンクが前記固定リンクに対して平行を維持して昇降
する昇降ベッドにおいて、一端が前記固定リンクに取り
付けられるとともに、他端が前記第１スライダに取り付
けられ、前記第１スライダを水平方向に進退動させる直
線作動機と、一端が前記固定リンクに取り付けられると
ともに、他端が前記第１スライダに取り付けられ、前記
対向リンクを上昇させる方向で前記第１スライダに水平
方向の推力を与えるガススプリングとを有するうに昇降
ベッドを構成することが好ましい。

【０００８】この形態の昇降ベッドでは、スライダを利
用して平行運動機構を構成し、固定リンクに対して水平
方向移動可能な第１スライダに天板上昇方向の駆動力及
び推力を与えている。天板に人が載置された状態におい
て、第１スライダには、天板の昇降位置、すなわち、斜
行リンクの揺動傾斜角度の関数として力が作用する。従
って、天板が低くなれば、傾斜角度は小さくなって第１
スライダに作用する水平方向の力は大きくなる。逆に、
天板が高くなれば、傾斜角度は大きくなって第１スライ
ダに作用する水平方向の力は小さくなる。ガススプリン
グは、対向リンクを上昇させる方向で前記第１スライダ
に水平方向の推力を与えるように構成されており、天板
の昇降位置、第１スライダの変位及び斜行リンクの傾斜
角度の関数として推力が変化する。また、直線作動機に
異常又は破損が生じたときにおいても、ガススプリング
は下降変位が大きくなると大きな推力を発生するので、
急激に天板が下降することなく、緩徐に天板が下降す
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による昇降ベッ
ドの実施例を説明する。図１は、昇降ベッド１０の斜視
図であり、昇降ベッド１０は、ベース１２に対して天板
１４を昇降させる平行運動機構１６を有する。また、昇
降ベッド１０は、天板１４にリクライニング機構１８を
備えている。

【００１０】ベース１２は剛性ある矩形フレームより構
成されている。ベース１２には、長手方向に延びる左右
一対のリニアシャフト２０が取り付けられている。天板
１４も剛性ある矩形フレームより構成されている。ま
た、天板１４には、長手方向に延びる左右一対のリニア
シャフト２２が取り付けられている。これらのリニアシ
ャフト２０，２２はベース１２及び天板１４の一端側で
略々上下に位置するとともに互いに平行に配置されてい
る。ベース１２のリニアシャフト２０，２０には、一体
型のスライダ２４が長手方向摺動自在に嵌挿されてい
る。スライダ２４は、ベース１２の略々半分の長さであ
り、ベース１２内でベース長さの略々半分のストローク
で進退動できるようになっている。天板１４のリニアシ
ャフト２２，２２には、それぞれスライダ２６，２６が
長手方向摺動自在に嵌挿されている。スライダ２４，２
６，２６は、ベース１２及び天板１４に対してローラで
ガイドされるようにしてもよい。ベース１２と天板１４
との間には、一対の斜行リンク２８，２８及び一対の斜
行リンク３０，３０が設けられている。これらの斜行リ
ンクはそれぞれ等長である。斜行リンク２８，２８は、
その一端がベース１２のスライダ２４に回転自在に取り
付けられるとともに、その他端が天板１４の他端に回転
自在に取り付けられている。斜行リンク３０，３０は、
それぞれの一端が天板１４のそれぞれのスライダ２６，
２６に回転自在に取り付けられるとともに、その他端が
ベース１２の他端に回転自在に取り付けられている。そ
して、斜行リンク２８，２８，３０，３０はこれらの中
心で互いに回転自在に取り付けされている。こうするこ
とにより、固定リンクとなるベース１２、対向リンクと
なる天板１４、スライダ２４、スライダ２６、斜行リン
ク２８及び斜行リンク３０で平行運動機構１６が構成さ
れる。本発明では、他の平行運動機構を利用することも
できるが、用途がベッドである場合には、天板１４を左
右前後に変位させることなく水平姿勢で昇降させるため
に、上記平行運動機構を利用することが好ましい。

【００１１】リクライニング機構１８は、天板１４に回
転自在に取り付けられた背板３２と、この背板３２に屈
曲して一体に設けられたアーム３４と、このアーム３４
に伸縮ロッドを回転自在に取り付けた電動シリンダ３６
より構成されている。電動シリンダ３６は天板１４に固
着されており、ロッドが伸縮すると背板３２が起伏す
る。

【００１２】図２及び図３に示されるように、昇降ベッ
ド１０は、さらに、直線作動機３８とガススプリング４
０とを備えている。直線作動機３８は、ベース１２の他
端に揺動自在に取り付けられている。直線作動機３８
は、ベース１２の一端に向ってリニアシャフト２０と平
行で水平方向に進退動するロッド４２を備えており、こ
のロッド４２がスライダ２４の一端（図中右端）に回転
自在に取り付けられている。ロッド４２が最も縮んだ状
態において、スライダ２４はベース１２の他端側にあ
り、ロッド４２の先端はベース１２の略々中央に位置す
る。本実施例の直線作動機３８は、ロッド４２を取り付
けたねじ軸がボールねじによって進退動する電動シリン
ダであり、ローラ４２を伸縮させる駆動力が進退動のい
ずれの方向でも略々同じ形態のものである。直線作動機
３８は、ブレーキ装置を備えており、このブレーキ装置
がロッド４２を所定の進退動位置に保持する。なお、直
線作動機３８は、油圧又は空圧でロッドを進退動させる
形態の直線作動機であってもよい。ガススプリング４０
はベース１２の他端に揺動自在に取り付けられている。
ガススプリング４０は、ベース１２の他端に向ってリニ
アシャフト２０と平行で水平方向に進退動するロッド４
４を備えており、このロッド４４がスライダ２４の他端
（図中左端）に回転自在に取り付けられている。ロッド
４４が最も縮んだ状態において、スライダ２４はベース
１２の一端側にあり、ロッド４４の先端はベース１２の
略々中央に位置する。以上のように、直線作動機３８と
ガススプリング４０はこれらのロッド４２，４４が並行
且つ対向して進退動するように配置されており、スライ
ダ２４をベース１２の略々半分の長さにすることによ
り、ロッド４２，４４が互いに対向して進退動してもス
ライダ２４がこれらのロッドのストロークを吸収するの
で、昇降ベッド１０の長手方向寸法を短縮することがで
きる。また、直線作動機３８及びガススプリング４０を
水平姿勢に配置することにより、駆動系の高さを抑える
こともできる。

【００１３】図４は天板１４が上限位置にあるときの側
面図、図５は天板１４が下限位置にあるときの側面図で
あり、これらの図に基づき昇降ベッドの動作を説明する
と、天板１４が上限位置にあるとき、直線作動機３８の
ロッド４２は最も縮んた状態にあり、ガススプリング４
０のロッド４４は最も延びた状態にある。斜行リンク２
８，３０は水平面に対して最も傾斜角度が大きくなって
いる。ガススプリング４０はスライダ２４をベース１２
の他端方向に付勢しており、天板１４に患者等が乗って
いない場合、天板１４等の構造物はガススプリング４０
によってのみ上限位置に保持されている。直線作動機３
８はスライダ２４に何の駆動力も与えていない。もっと
も、ブレーキ装置により、直線作動機３８のロッド４２
はその進退動位置を保持させておくことが好ましい。こ
の状態から、ガススプリング４０の付勢力に打ち勝つよ
うに直線作動機３８のロッド４２を前進させると、天板
１４は下降する。天板１４に患者等の人が乗っている場
合、天板１４等の構造物の重量と人の重量は、直線作動
機３８とガススプリング４０とが共同して負担し、天板
１４は上限位置に保持されている。直線作動機３８は、
スライダ２４からロッド４２の前進方向に力を受けた状
態にあり、直線作動機３８はブレーキ装置により、ロッ
ド４２の進退動位置を保持している。この状態から、直
線作動機３８のブレーキ装置を解除し、ゆっくりとロッ
ド４２を前進させると、天板１４は下降する。このと
き、直線作動機３８は、スライダ２４を牽引する方向に
駆動力を作用させながら、ロッド４２を前進させる。

【００１４】図５のように天板１４が下限位置では、直
線作動機３８のブレーキ装置により、ガススプリング４
０は最も縮んだ状態にある。天板１４に人が乗っていな
い場合、直線作動機３８のブレーキ装置を解除して、ゆ
っくりとロッド４２を後退させると、天板１４は上昇す
る。このとき、直線作動機３８は、スライダ２４を押圧
する方向に駆動力を作用させながら、ロッド４２を後退
させる。天板１４に患者等の人が乗っている場合、天板
１４等の構造物の重量と人の重量に打ち勝つように、直
線作動機３８に駆動力を発生させる。ガススプリング４
０は、直線作動機３８の駆動力を補助し、直線作動機３
８は小さな駆動力により天板１４を上昇させる。

【００１５】図６は本実施例の昇降ベッド１０をスケル
トンで示している。天板１４等の構造物の質量を０とし
て、及び、天板１４に質量Ｍの人が乗っているとして説
明すると、まず、天板１４にはＭｇ（Ｎ）の力が作用す
る。斜行リンク２８，３０には均等に圧縮力Ｐ（Ｎ）が
作用するとすれば、 Ｍｇ＝２Ｐ・ｓｉｎθ （１） スライダ２４における力の釣り合いは、直線作動機３８
の駆動力をＱ（Ｎ）、ガススプリング４０の推力を
（Ｎ）Ｒとすると、 Ｑ＝Ｒ−Ｐ・ｃｏｓθ （２） であり、Ｐを消去すると、 Ｑ＝Ｒ−（Ｍｇ・ｃｏｔθ）／２ （３） となる。ここで、ガススプリング４０の推力Ｒは、スラ
イダ２４がベース１２の一端に近付く程、すなわち、θ
が０に近付く程大きくなり、ｃｏｓθの関数として表さ
れる。３式において、右辺第１項はｃｏｓθの関数であ
り、右辺第２項はｃｏｔθの関数である。斜行リンク２
８，３０の揺動角度範囲は、 ０＜θ＜π／２ （４） であり、このような揺動角度範囲において、３式右辺第
１項及び第２項は、いずれも漸減する。従って、直線作
動機３８の駆動力は、天板１４の昇降位置又は斜行リン
ク２８，３０の揺動角度によって影響を受けにくく、直
線作動機３８の小型化を図ることができる。すなわち、
天板１４が下限位置にあり、天板１４を上昇させるに大
きな力が必要な場合は、ガススプリング４０が大きく推
力をスライダ２４に与え、直線作動機３８の負担を大き
く軽減する。天板１４が上限位置に近付くと、天板１４
を上昇させるために必要な力は漸減し、これに伴って、
ガススプリング４０の推力も漸減する。直線作動機３８
は駆動力に大きな変化を伴うことなく、天板１４を上昇
させることができる。

【００１６】以上のように、ガススプリング４０を利用
して、直線作動機３８を補助することにより、直線作動
機３８の小型化を図ることができるとともに、仮に、直
線作動機３８に以上又は破損が生じて直線作動機３８の
駆動力が消失したときでも、ガススプリング４０が急激
な天板１４の下降を防ぐようになっている。そして、天
板１４の下降時にスライダ２４が移動する方向に対向し
てロッド４４が後退するようにガススプリング４０を配
置することにより、天板１４が下限位置に近付く程ガス
スプリング４０は大きな推力を発生するので、天板１４
の下降速度を漸減させて、患者等の人の安全を図ること
ができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、天板を昇降する駆動力発生源
として直線作動機を利用し、さらに、天板が上昇する方
向にガススプリングの推力を作用させることにより、小
さな直線作動機により天板を昇降させることができる。
また、直線作動機に異常又は破損が生じたときには、ガ
ススプリングが天板の下降位置に応じて大きな推力を与
えるので、天板は緩徐に下降し、人が天板上に載置され
た状態において直線作動機に異常等が発生しても、人の
安全が担保される。

【００１８】請求項２の発明では、さらに、平行運動機
構の第１スライダに直線作動機による水平方向の駆動力
を与えるとともに、ガススプリングによる水平方向の推
力を与え、ガススプリングの推力を天板が上昇する方向
に作用させたので、天板が低い状態において、天板の上
昇に大きな駆動力が要求されるときに、ガススプリング
が大きな推力を発生するので、直線作動機の負担が軽減
及び平均化され、小型の直線作動機で天板を昇降させる
ことができる。また、請求項１の発明と同様に、直線作
動機に異常又は破損が生じたときには、ガススプリング
が天板の下降位置に応じて大きな推力を与えるので、天
板は緩徐に下降し、人が天板上に載置された状態におい
て直線作動機に異常等が発生しても、人の安全が担保さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による昇降ベッドの斜視図。

【図２】 ガススプリングのロッドが前進位置のベース
の斜視図。

【図３】 ガススプリングのロッドが後退位置のベース
の斜視図。

【図４】 天板が上限位置の昇降ベッドの側面図。

【図５】 天板が下限位置の昇降ベッドの側面図。

【図６】 昇降ベッドのスケルトン。

【符号の説明】

１０ 昇降ベッド １２ ベ
ース １４ 天板 １６ 平
行運動機構 １８ リクライニング機構 ２０，２２ リニアシャフト ２４，２６ ス
ライダ ２８，３０ 斜行リンク ３２ 背
板 ３４ アーム ３６ 電
動シリンダ ３８ 直線作動機 ４０ ガ
ススプリング ４２，４４ ロッド

フロントページの続き (72)発明者 佐倉 俊児 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 Ｆターム(参考） 4C040 BB01 BB06 DD01 EE01 EE02 EE05 4C341 MM04 MP02 MQ02 MQ06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定リンクと対向リンクと含む平行運動
   機構とを備え、対向リンクに天板を取り付けた昇降ベッ
   ドにおいて、 一端が固定リンクと一体に取り付けられるとともに、他
   端が前記固定リンク以外の他のリンクに取り付けられて
   前記対向リンクを昇降させる直線作動機と、 一端が前記固定リンクに取り付けられるとともに、他端
   が前記固定リンク以外の他のリンクに取り付けられて前
   記対向リンクを上昇させる方向に推力を与えるガススプ
   リングとを有する、昇降ベッド。
2. 【請求項２】 ベースを構成する固定リンクと、天板を
   取り付けた対向リンクと、前記固定リンクに取り付けら
   れ水平方向に移動可能な第１スライダと、前記対向リン
   クに取り付けられ前記第１スライダと同じ方向で水平方
   向に移動可能な第２スライダと、一端が前記第２スライ
   ダに回転自在に取り付けられ他端が前記固定リンクに回
   転自在に取り付けられた第１斜行リンクと、一端が前記
   第１スライダに回転自在に取り付けられ他端が前記対向
   リンクに回転自在に取り付けられるとともに前記第１リ
   ンクに回転自在に取り付けられた第２斜行リンクとを備
   え、前記対向リンクが前記固定リンクに対して平行を維
   持して昇降する昇降ベッドにおいて、 一端が前記固定リンクに取り付けられるとともに、他端
   が前記第１スライダに取り付けられ、前記第１スライダ
   を水平方向に進退動させる直線作動機と、一端が前記固
   定リンクに取り付けられるとともに、他端が前記第１ス
   ライダに取り付けられ、前記対向リンクを上昇させる方
   向で前記第１スライダに水平方向の推力を与えるガスス
   プリングとを有する、昇降ベッド。