JP2002206612A - ピボット取付けアセンブリ - Google Patents
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Abstract
関係なく、補償可能なピボット取付けアセンブリを提供
する。 【課題】 ピボットベース(3)にヒンジ結合されて、
負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボットアーム
(5)を含むピボット取付けアセンブリにおいて、第1
の付力装置(13)は、その第1の作動端がピボットア
ームにヒンジ結合され、第2の作動端(17)がピボッ
トベース上に支持されて、ピボットアーム上の負荷によ
って付与されるトルクを相殺する反トルクモーメントを
付与する。ピボットベースには、第2の作動端について
の支持位置(49)が移動可能な支持表面(27)を設
ける。第2の付力装置(36)を設けて、第1の付力装
置の第2の作動端を移動させる力を生じる。
Description
水平軸を中心に旋回自在となるようにヒンジ結合された
ピボットアームを含む、負荷を垂直方向に調節可能に取
付けるピボット取付けアセンブリに関する。特に、ラン
プ、視覚表示装置、および垂直方向に調節可能に設けら
れる外科手術用顕微鏡等の他の装置などを設置するスタ
ンドでの使用に適するピボット取付けアセンブリに関す
る。
トベース3およびピボットアーム5を含み、ここでは例
えば外科手術用顕微鏡7である負荷が垂直方向に調節可
能に設けられた従来のピボット取付けアセンブリが概念
的に示されており、図1(A)は、ピボットアームが持
ち上げられた位置にあり、図1(B)は、ピボットアー
ムが下げられた位置にある場合を示している。ピボット
アーム5の一方端は、水平軸9を中心に旋回自在となる
ようにピボットベース3にヒンジ結合され、他方端は外
科手術用顕微鏡7を支持する。
行に連結(is coupled)され、ピボットアーム5の旋回
位置とは関係なく、外科手術用顕微鏡7の垂直方向のア
ライメントが維持されるようになっている。
トアームにピボット軸まわりのトルクが付与され(加わ
り)、このトルクはガス圧ばねとして設けられる付力装
置(force-providing device)13によってその大部分
が補償されるため、ピボット取付けアセンブリのヒンジ
中に与えられる摩擦力が十分強くても、ピボットアーム
はユーザが調節した旋回位置にほぼとどまる。この目的
のため、ガス圧ばね13の一方の作動端15は旋回軸9
から離れた領域でピボットアーム5にヒンジ結合され、
ガス圧ばね13の他方の作動端17は、旋回軸9から垂
直方向に間隔を開けてピボットベース3にヒンジ結合さ
れる。ガス圧ばねの圧縮力によってピボットアームに反
トルクモーメントが加わり、負荷7の重量の補償(comp
ensate)を行う。
負荷重量を補償することに関しては、下旋回位置では付
力装置13の作用が強すぎるため、ピボットアームは図
1bの矢印19で示す方向に自動的に上昇し、上旋回位
置では付力装置の作用が小さすぎるため、アームは図1
aの矢印21で示す方向に自動的に下降することがわか
っている。このような自動的な移動は、通常はヒンジの
摩擦力を上げて防止するが、これはユーザによる所望の
旋回位置の円滑かつ正確な調整を妨げる。
26A1は、付力装置のピボットベース側の作動端を固
定位置でピボットベースにヒンジ結合せず、代わりにピ
ボットベース中に設けられた細長い垂直方向に延びる穴
の中へ延びるピンと係合させることによって、付力装置
がピボットベース上に支持される位置と水平軸との間の
垂直方向の距離が調節可能となるピボット取付けアセン
ブリを開示している。細長い穴は、支持位置と水平軸と
の間の垂直方向の距離がピボットアームの旋回位置に応
じて自動的に変化できるようにある特定の湾曲構造をし
ており、これにより付力装置によって加わる旋回位置に
応じたトルクの調整が可能となる。しかしこの点におい
て、付力装置のピボットベース側上の作動端の、ピボッ
トアームの旋回位置によって変化する細長い穴の中での
動きは十分正確ではないことがわかっているので、摩擦
力が低下すると、負荷重量を旋回位置と関係なく適切に
補償できない。
可能なピボット取付けアセンブリを提供することであ
る。
ぼ関係なく、支持する負荷の重量を補償可能な、上述し
た種類のピボット取付けアセンブリを提供することであ
る。
けアセンブリであって、負荷を垂直方向に調節可能に取
付けるピボットアーム(5)と、第1の付力装置(1
3)とを含み、前記ピボットアームは水平軸(9)を中
心に旋回自在にピボットベース(3)にヒンジ結合さ
れ、前記第1の付力装置(13)は、その2つの作動端
のうちの第1端が、前記水平軸(9)から間隔を開けて
前記ピボットアーム(5)にヒンジ結合され、その2つ
の作動端のうちの第2端(17)が、前記水平軸(9)
から垂直方向に距離(a)だけ離れた支持位置(49)
において前記ピボットベース(3)上に支持されて、前
記ピボットアーム(5)上の前記負荷によって付与され
るトルクを少なくとも部分的に補償する反トルクモーメ
ントを付与し、前記ピボットベース(3)には、水平方
向を横切って延びる支持表面(27)が設けられ、前記
支持表面(27)は、前記支持位置(49)が前記支持
表面(27)に沿って移動可能な移動領域を有し、前記
支持表面(27)は、前記支持位置(49)が前記移動
領域中に配置され、前記ピボットアーム(5)が持ち上
げられると、前記ピボットベース(3)にヒンジ結合さ
れた前記第1の付力装置(13)の前記第2端(17)
に下向きの偏向力(45)が作用して前記支持位置(4
9)を移動させ、前記ピボットアーム(5)が下げられ
ると、前記ピボットベース(3)にヒンジ結合された前
記付力装置(13)の前記第2端(17)に上向きの偏
向力(45)が作用して前記支持位置(49)を移動さ
せるように、前記移動領域中に配向され、前記ピボット
取付けアセンブリは、前記下向き、または/および上向
きの偏向力(45)に対する対抗力を生成する第2の付
力装置(36)を含み、前記対抗力は、前記支持位置
(49)が前記移動領域中の少なくとも一部領域に配置
された状態で、前記ピボットベース(3)にヒンジ結合
された前記第1の付力装置(13)の前記第2端(1
7)に作用することを特徴とする。
に旋回自在となるようにヒンジ結合されたピボットアー
ムを含む、負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボッ
ト取付けアセンブリに由来する。ピボットアーム上の負
荷によって付与されるトルクを少なくとも部分的に相殺
(compensate)する反トルクモーメントを付与するた
め、コイル圧ばねやガス圧ばね等の付力装置を設ける。
付力装置の一方の作動端は、水平軸から間隔を開けてピ
ボットアームにヒンジ結合され、他方の作動端は、水平
軸から垂直方向に間隔を開けてピボットベース上に支持
される。この点において、ピボットベース上に水平方向
を横切る方向に延びる支持表面を設けて、付力装置のピ
ボットベース側上の作動端の支持位置を、ピボットベー
ス上で垂直方向に調節可能に与えて、付力装置の支持位
置を該支持表面に沿って移動可能とする。ピボットアー
ムが持ち上げられると支持位置が下方へ動き、ピボット
アームが下げられると支持位置が上昇するように支持表
面は、配向し(is oriented)ピボットアームの上昇位
置または下降位置での自動的な移動を抑制するように、
旋回位置に応じて異なる反トルクモーメントを調整す
る。
および上昇移動を阻止するために、支持表面の少なくと
も一部領域中に、対向力を生じる第2の付力装置が含ま
れている。
向力によって、支持位置を、旋回位置に応じて支持表面
の少なくとも上記一部領域に沿って連続的かつ明確に移
動させることができ、これにより、保持する負荷重量の
補償を、ピボットアームの旋回位置とはほぼ無関係に、
かつほぼ不備なく行うことができる。
ために支持表面上に設けた移動領域の中央に支持位置を
保持するように作用する構造をもつ二重作用型付力装置
であり、第2の付力装置は、好適には、支持位置が中央
から離れるに従って増大する対抗力を与える。このた
め、第2の付力装置は、好適には少なくとも圧力ばねま
たは張力ばねを含むばねアセンブリを含みうる。
大きさの異なる負荷が補償できるように設けられる。こ
の目的のため、支持位置が支持表面に沿って水平軸に対
して垂直方向に移動できるように移動領域を移動させる
駆動装置(ドライブ)を設ける。移動領域の位置が水平
軸から垂直方向により下方に配置される場合、ピボット
取付けアセンブリは、移動領域が水平軸により近く位置
決めされた場合よりもより大きな負荷を補償できる。
を調節可能なある範囲では、支持位置を支持表面沿いに
移動させる支持表面の傾斜のため、第1および第2の付
力装置によって与えられる力は、好適には、付力装置の
ピボットベース側の作動端に働く偏向力より第2の付力
装置の最大対抗力が大きくなるように互いに調整可能で
ある。この結果、現在の支持位置がばね力の平衡によっ
て明確に規定され、旋回位置とは関係なく負荷重量を最
大限に補償できる。好適には、この力の調整は移動領域
の一部領域について行われ、より好適には移動領域全体
について行われる。さらにこの力の調整は、少なくとも
調整可能な小さな反トルクモーメントについて行われ、
より好適には調整可能なすべての反トルクモーメントに
ついて行われる。
として境界付けするために、付力装置のピボットベース
側の作動端の一構成要素に一対のエンドストップをさら
に含む。この点において、この一対のエンドストップ
は、ドライブによって垂直方向に移動可能であるのが好
ましい。付力装置のピボットベース側の端部の構成要素
は、第2の付力装置の対抗力が支持表面の傾斜によって
生じる偏向力を補償するのに十分でない場合は、エンド
ストップ対の一方に接触することが好ましい。
と第2の付力装置とは、機能上、直列に接続される。こ
の点において、駆動方向に沿ってドライブの2つの作動
端のうちの一方の作動端は、ピボットベース上に支持さ
れる第1の付力装置の端部に固定連結し、他方の作動端
はピボットベースにヒンジ結合し、両作動端間に第2の
付力装置が挿入されているのが好ましい。またはドライ
ブの2つの駆動端の一方をピボットベースにヒンジ結合
し、他方の作動端を第1の付力装置の端部に連結し、両
作動端間に第2の付力装置を介挿するのが好適である。
を得るには、2つのエンドストップの少なくとも一方
を、完全に圧縮された場合にエンドストップとなる第2
の付力装置の圧力ばねによって設ける。
好適であり、そのスピンドルはその長手方向に沿って第
2の付力装置のコイルばねをそ突き通していることが好
適である。
では、ドライブによって水平軸に対して垂直方向に移動
可能なキャリッジ上に支持領域を設ける。
持表面に対する垂線が斜め上に傾斜する形状が好適であ
る。
添付の図面を参照して本発明の説明を行う。
(C)は、本発明に係るピボット取付けアセンブリ1の
第1の実施形態の部分図である。ピボット取付けアセン
ブリ1の基本的な構造は、図1(A)および図1(B)
に関して説明した従来のピボット取付けアセンブリと同
様であり、ピボットベース3と、水平に配置された軸9
周りに旋回可能にピボットベースにヒンジ結合されたピ
ボットアーム5とを含む。図2(A)乃至図2(C)は
それぞれ、ピボット取付けアセンブリのピボットベース
3の近傍部分を示しているが、ピボットアーム5のう
ち、負荷が設置され、かつピボットベース3から離れた
部分は簡略化のため示さない。ピボットアーム5におけ
るピボットベースから離れた部分への負荷の設置につい
ては、この第1の実施形態では図1(A)および図1
(B)と同様に実施されるため、図1(A)および図1
(B)を直接参照するものとする。負荷をピボットアー
ム5の旋回位置とは関係なく垂直方向に設置するには、
ピボットアーム5に平行に延び、水平軸9から間隔を開
けてピボットベース3にヒンジ結合されて、他の旋回軸
23を中心に回動する補助アーム11が同様に設けられ
る。図1に示すピボット取付けアセンブリとちょうど同
じくガス圧ばね13が第1の付力装置として設けられ、
その一方の作動端は水平軸9から間隔を開けてピボット
アーム5にヒンジ結合(回動自在に接続)され、他方の
作動端17はピボットベース3を押圧している。
リとは異なり、本発明に係るピボット取付けアセンブリ
1では、ガス圧ばね13におけるピボットベース側の作
動端17は、ピボットベース3に固定的にヒンジ結合さ
れず、ピボットベースに対して垂直方向に移動可能であ
る。このため、ガス圧ばね13のピボットベース側の作
動端17には、水平軸周りに回動可能なローラ25が支
持され、このローラはピボットベース3上に設けられた
支持表面27上を回動できる。この結果、ローラ25と
支持表面27との接点49、すなわち圧力ばね13のピ
ボットベース側の端部17が支持表面27上に支持され
る位置が支持表面27に沿って移動可能となり、ピボッ
トアーム5の旋回軸9と支持位置49との間の距離も同
様に、垂直方向に変化できる。
上向きの旋回位置に配置され、図2(B)では、ピボッ
トアームはほぼ水平の旋回位置にあり、図2cでは、ピ
ボットアームは斜め下向きの旋回位置に配置される。旋
回位置に応じて、水平軸9と支持表面27上のローラ2
5の支持位置との距離aは、ピボットアーム5の旋回位
置を一番上から一番下までずらすにつれて連続的に短く
なるように変化する。従って、図2(A)の距離a1は
図2(B)の距離a2より長く、図2(B)の距離a2
は図2(C)の距離a3より長い。ガス圧ばね13によ
ってピボットアーム5にかけられる反トルクモーメント
は、水平軸9と支持位置との距離によって異なるので、
反トルクモーメントは、ピボットアーム5が持ち上げら
れた旋回位置のほうが、ピボットアームが下げられた旋
回位置のときよりも大きい。この結果、ピボットアーム
が上昇位置にある場合のピボットアームの自動的な下降
(図1(A)の矢印21参照)が解消され、同様に、ピ
ボットアームが下降位置をとる場合の自動的な上昇(図
1(B)の矢印19参照)が防止される。
ついて、以下にさらに説明する。
49が支持表面27に沿って移動可能な領域を調節する
ためのドライブ30をさらに含む。ドライブ30はねじ
山が形成されたねじ付きスピンドル29を含み、このね
じ付きスピンドルは、ツイストハンドル34によって作
動可能で、ピボットベース3に固定されたガイドスリー
ブ31を通過し、支持表面27にほぼ平行に垂直面内に
配置(oriented)される。ねじ付きスピンドル29は、
その長手方向に沿って、ガイドスリーブ31中を摺動可
能に案内される。ねじ山を設けたスピンドル29は、ガ
ス圧ばね13のピボットベース側の作動端17中に設け
られている、ねじ山が形成されたねじ付きボア33中に
螺着され、これにより支持位置49を支持表面27に沿
って移動させる偏向力によって、ねじ付きスピンドル2
9は、ガイドスリーブ31に対してその長手方向に沿っ
てやはり変位する。
トベース3に対して自由に移動可能ではない。第2の付
力装置としてばねアセンブリ36が設けられ、ねじ付き
スピンドル29の移動を制御する。
ガイドスリーブ31との間にコイルばね35が配置さ
れ、ねじ付きスピンドル29をその長手方向に沿って横
切る(traverses)。さらに、ガイドスリーブ31とね
じ付きボア33との間に、支持リング37がねじ付きス
ピンドル29に固定され、かつ別のコイルばね39が支
持リング37とガイドスリーブ31との間に配置され、
ねじ付きスピンドル29はこのコイルばねの中心を通っ
てやはり延びる。もしねじ付きスピンドル29上に他の
力が付与されなければ、2つのコイルばね35および3
9は、図2(B)に示すように2つのコイルばね39お
よび35がほぼ同程度に圧縮された中央位置へとねじ付
きスピンドル29を移動させるように働く。
17と、圧力ばね13のピボットアーム5に固定された
作動端との間を結ぶ線の延長方向は、ピボットアーム5
が旋回すると、ピボットアーム5の延長方向とともに移
動する。このため矢印41で示す圧力ばね13の圧力に
よる力と、支持表面27の配向(orientation)(支持
表面27に対する垂線43は斜め上へ傾斜する。図2
(C)参照)とによって偏向力45を生じ、この力は圧
力ばね13のピボットベース側上の作動端17に対して
支持表面27に平行に作用し、ピボットアーム5が上へ
旋回(図2(A)参照)すると下方に向かい、ピボット
アーム5が下へ旋回(図2(C)参照)すると上方に向
かう。圧力ばね13のピボットベース側の作動端17
が、ローラ25を介してほぼ摩擦なしで支持表面27上
を回動すると、偏向力45はねじ付きスピンドル29へ
ほぼ完全に伝達され、該スピンドルをガイドスリーブ3
1に対して移動させる。偏向力45が下向きの場合は、
上側のコイルばね39が圧縮し、偏向力45を相殺する
対抗力を与えて力の平衡が得られる(図2(A)参
照)。逆に、上向きの偏向力45(図2(C)参照)
は、下側のコイルばね35が圧縮されて偏向力45に対
する対抗力を与え、上記と同様に力の平衡が得られるよ
うに、ねじ付きスピンドル29を移動させる。図2
(B)に示すピボットアーム5の水平旋回位置では、圧
力ばね13の圧力による力41は支持表面27にほぼ垂
直に作用し、このためねじ付きスピンドル29方向また
は支持表面27に平行に作用する偏向力はほぼなく、2
つのコイルばね35および39は、ほぼ同程度に圧縮さ
れた状態で、ねじ付きスピンドル29を図2(B)に示
す中央位置に保持する。
と、コイルばね35および39によって付与される対抗
力との上記のような相互作用によって、旋回軸9と、ピ
ボットアーム5の旋回位置に応じて異なる圧力ばね13
の支持表面27上の支持ベース側の作動端17の支持位
置49との間の距離aが調節され、これにより旋回位置
に関係なく希望の反トルクモーメントが得られる。この
ためピボット取付けアセンブリ1に設置した負荷の重量
を旋回位置に関係なく相殺できるので、ユーザは、ピボ
ットアームの自動的な移動なしで、かつピボット取付け
アセンブリのヒンジが旋回運動において比較的小さな摩
擦を生じたとしても、ピボットアームを旋回させて負荷
を希望の高さに設置できる。
は、ねじ付きスピンドル29は、水平軸9と支持位置4
9との間の距離aが比較的短くなる程度までだけ、ねじ
付きボア33中へ通される。このため圧力ばね13によ
って生じる反トルクモーメントは比較的小さく、従って
ピボット取付けアセンブリ1は比較的軽量の負荷を補償
するように調整される。しかしやはり各種旋回位置を示
す図3(A)、図3(B)、図3(C)に示すように、
ピボット取付けアセンブリ1は、ドライブ30の駆動に
よって、より重い負荷を補償するように調整可能であ
る。この目的のため、ねじ付きスピンドル29は、圧力
ばね13のピボットベース側の端部にあるねじ付きボア
33中により深く通され、水平軸9と支持位置49との
間の距離aが図2(A)、図2(B)、図2(C)より
長くされる。これに応じて、ピボット取付けアセンブリ
によって生じる反トルクモーメントは大きくなり、アセ
ンブリ1はより重い負荷を支持するように調整される。
ここでもまた、距離aはピボットアーム5の旋回位置に
応じて変化するため、ピボットアーム5が持ち上げられ
ると、この距離(図3(A)の距離a1参照)は、ピボ
ットアーム5が水平に配置された場合(図3(B)の距
離a2参照)よりも長くなり、この距離はピボットアー
ム5が下げられた場合(図3(C)の距離a3参照)よ
りも長くなる。
ピボットアーム5がほぼ水平に延びた状態では、圧力ば
ね13によって生じる押圧力41は、圧力ばね13のピ
ボットベース側の端部17上で支持表面27に平行な偏
向力をやはりほぼ付与(発生)しないため、2つのコイ
ルばね35および39は、ねじ付きスピンドル29を中
央位置に保持する。図3(B)のほぼ水平な位置からピ
ボットアーム5が連続的に持ち上げられると、上側のコ
イルばね39が次第に圧縮され、水平軸9と支持位置4
9間の距離aが同様に連続的に長くなり、反トルクモー
メントを大きくする。
ーム5が持ち上げられると、支持表面27に対する圧力
ばね13の延長方向の傾きは図2(A)のものより大き
くなり、図2(A)より大きな下向きの偏向力45を生
じる。この比較的大きな偏向力45によって、図3
(A)に示すように、ピボットアームのある特定の上旋
回位置が得られ、この場合、偏向力45はコイルばね3
9によって付与される最大対抗力を上回るため、コイル
ばね39は完全に圧縮される。このためコイルばね39
は、支持位置49の下向きの移動のエンドストップとな
る。これに対応して、本設定においてピボットアーム5
が下げられると、上向きの偏向力45は図2(C)と比
べて大きくなり、下側のコイルばね35が完全に圧縮さ
れ、支持位置49の上向きの移動のエンドストップとな
る下旋回位置が得られる。
ピボット取付けアセンブリの実施形態の変形例を説明す
る。構造上および機能上、対応する構成要素には、図2
および図3と同じ参照番号を付す。ただし同一要素を区
別するため、追加文字を加える。例示のため、上記で行
った説明全体を参照する。
ブリ1aは、図2および図3に示すピボット取付けアセ
ンブリとほぼ同じ構造をもつ。ただしピボットベース3
a上に設けられて圧力ばね13aをピボットベース3a
上に支持する支持表面27aは、直線状には延びていな
い。図4の支持表面27aは凹型にカーブしている。こ
のため、支持表面27aの向き(orientation)も支持
位置49aによって異なることから、圧力ばね13にお
けるピボットベース側の端部17aで、圧力ばね13に
よって支持表面27aへ向かって生じる偏向力41a
は、ピボットベース3aに対する圧力ばね13aの延長
方向の向きによってだけではなく、偏向力とコイルばね
39aおよび35aによって生じる対抗力との力の平衡
のため自動調節を行う支持位置49aにも依存する。カ
ーブした支持表面27aを適当に構成すれば、設置する
負荷の重量を旋回位置に関係なく相殺する上で、ピボッ
トアーム5aの旋回軸9aと支持位置49aの距離aの
より微細な調整が可能となる。
リと異なり、図4のピボット取付けアセンブリ1aで
は、ドライブ30aのねじ付きスピンドル29a用のガ
イドスリーブ31aはピボットベース3aに固定されて
おらず、関節式ジョイント51によって旋回自在にヒン
ジ結合されているため、ねじ付きスピンドル29aに連
結されたローラ25aは、上述した力の平衡が得られる
位置まで張力なしで支持表面27a上を回動しうる。
は、図2および図3に示すピボット取付けアセンブリと
同様の構造である。ただし圧力ばね13bの押圧力41
bに対する対抗力を与えるコイルばねは、ねじ付きスピ
ンドル29b用のガイドスリーブ31bの両側には設け
られていない。第2の付力装置36bは、ガイドスリー
ブ31bとねじ付きスピンドル29b端部のツイストハ
ンドル34bとの間に1つだけコイルばね35bを有す
る。ガイドスリーブ31bと、圧力ばね13bのピボッ
トベース側の作動端におけるローラ25bとの間には、
やはり支持リング37bが取り付けられ、この支持リン
グはねじ付きスピンドル29bの下向きの移動のエンド
ストップとなる。従って、第2の付力装置36bは、コ
イルばね35bがピボットアーム5bの下向きの移動に
よって次第に圧縮される場合、コイルばね35bによっ
てねじ付きスピンドル29の上向きの移動に対する対抗
力のみを与える。
面27bの傾斜と、コイルばね35bのばね力とが互い
に適切に調整されれば、第2の付力装置36bにコイル
ばねを1つしか設けなくとも、ピボットアーム5bの旋
回位置に関係なく、負荷によって与えられるトルクを十
分正確に相殺できる。
よび図5においても)、ねじ付きスピンドル29は、ね
じ付きボア33およびツイストハンドル34とともに、
支持位置49が支持表面27に沿って移動可能な範囲を
変化させるドライブ30を構成する。さらに、支持リン
グ37とガイドスリーブ31との間、およびガイドスリ
ーブとツイストハンドル34との間にそれぞれ配置され
るコイルばね35および39は、圧力ばね13のピボッ
ト端部側の端部に付与される偏向力に対向する付力装置
36を構成する。ねじ付きスピンドル29がドライブ3
0の作動方向に沿ってねじ付きボア33中へ案内される
と、ドライブ30は圧力ばね13のピボットベース側の
端部に取り付けられ、一方、ばね35および39からな
る第2の付力装置36は、ドライブ30とピボットベー
ス3との間で、機能上、直列に接続される。
アセンブリ1cは、ピボットベース3cに固定されてい
るねじ山が形成されたねじ付きスリーブ59を含み、こ
のスリーブ中にねじ山が形成されたねじ付きスピンドル
29cが通され、該スピンドルをその長手方向の定位置
へとピボットベース3cに取付ける。さらに、ねじ付き
スピンドル29cには間隔を開けて配置した2つのリン
グ57および58が取付けられ、その間には2つのコイ
ルばね53および55が配置され、該スピンドル29c
はこれらコイルばねを貫通する。2つのコイルばね53
−55間にはローラ25cが配置され、このローラはコ
イルばね53および55の端部に抗して静止する。ロー
ラ25cは、圧力ばね13cのピボットベース側の端部
17c上で回動自在に支持される。
設けられた支持表面27cにローラ25cが接する支持
位置49cは、2つの支持リング57−58間のねじ付
きスピンドル29cに沿った領域でローラ25cが支持
表面27c沿いに移動する間に、圧力ばね13の押圧力
41cによって生じる偏向力45cと、コイルばね53
および55によって付与される対抗力との力の平衡によ
って自動調整される。
ルばね53,55と、ローラ25cとによって、偏向力
45に対する対抗力を与える付力装置36cを構成し、
一方、ねじ付きスピンドル29cと、ねじ付きスリーブ
59と、ツイストハンドル34cとによって、支持表面
27cに沿って支持位置49cの偏向領域を移動させる
ドライブ30cが構成される。ドライブ30cの一方の
作動端は、ねじ付きスリーブ59によってピボットベー
ス3cに固定され、ドライブ30cの他方の作動端は圧
力ばね13cのピボットベース側の作動端17cに接続
され、両作動端間に付力装置36cが挿入される。
は、図6に示すピボット取付けアセンブリと同様の構造
をもち、やはりローラ25dがばね53dおよび55d
と接し、偏向力に対する対抗力が与えられる。ただしピ
ボット取付けアセンブリ1dでは、ローラ25dがその
上で回動しうる支持表面27dは、ピボットベース3d
に直接設けられているのではなく、ピボットベース3d
に対して水平方向を横切る(transverse)方向に移動可
能なキャリッジ61上に設けられる。キャリッジ61
は、ねじ付きスピンドル29dを含むドライブ30dを
介して、ピボットベース3dに対して移動し、該スピン
ドルはピボットベース3d上に回動自在に支持され、ツ
イストハンドル34dによって駆動できる。キャリッジ
61は、ねじ付きスピンドル29dによって貫通される
(is traversed)ねじ山が形成されたねじ付きボア63
を含むため、ねじ付きスピンドル29dを回転させるこ
とによって、キャリッジ61はピボットベース3dに対
してねじ付きスピンドル29d方向に移動し、この結
果、ピボットアーム5dの旋回軸9dと支持表面27d
上のローラ25dの支持位置との間の距離aが変化し
て、保持する負荷に対してピボット取付けアセンブリに
よって生成される反トルクモーメントの大きさを調節す
る。
2の付力装置36dの力は、ピボット取付けアセンブリ
1dのピボットベース側の端部17dに作用する。この
第2の付力装置36dは、キャリッジ上に配置された互
いに離れたサイドピース67,68を含み、該サイドピ
ース67,68間は、その間に配置されるピン69を支
持する。ピン69は支持表面27dに平行に垂直面中に
延びる。ピン69はコイルばね53dおよび55dを横
切り(traverses)、ローラ25dはコイルばね53d
および55dの対向する端面間に配置される。コイルば
ね53dおよび55dの機能は、図6のコイルばね53
および55の機能に相当する。
ピボットベース側の端部17、およびそのピボットベー
ス3に対する当接状態を示す部分図である。ガス圧ばね
13の入れ子式ロッド71の端部にはヨーク73が取付
けられ、一対の間隔を開けた同軸ボールベアリング75
上に支持される。各ボールベアリング75はシャフト7
7によって貫通され(is traversed)、各シャフト77
はボールベアリング75に隣接した他のボールベアリン
グ79を支持し、これらのボールベアリング79は、ピ
ボットベース3上でガス圧ばね13のピボットベース側
の端部17を支持するローラ25を構成する。ピボット
ベース3上には2本のレール81が設けられ、ローラ2
5がその上で回転する支持表面27を規定する。シャフ
ト77は、その対向する端部間に、ねじ付きロッド29
によって貫通されるねじ付きボア33を含むブロック8
3を支持する。
変形例を示す。図9に示す付力装置はやはり、ツイスト
ハンドル34eが取り付けられたねじ山付きロッド29
eを含み、このねじ山付きロッド29eはピボットベー
スに固定したシフトスリーブ31eを貫通する。シフト
スリーブ31eとツイストハンドル34eとの間に円板
ばねパック35eが配置され、シフトスリーブ31eと
ねじ付きスピンドル29eに取り付けられた支持リング
37eとの間に他の円板ばねパック39eが配置され
る。ばねパック35eおよび39eはリングキャップ4
0内部に設置され、リングキャップ40は、一方ではば
ねパックの周囲を保護するように係合し、他方ではばね
パック35e,39eの圧縮のエンドストップとして機
能する。
ントを生成する付力装置としてガス圧ばねが設けられ
る。しかし、コイル圧ばねや円板圧力ばね(disc press
ure spring)等の他の種類の圧力ばねの使用も可能であ
る。
面に沿って支持位置を移動させる偏向力に対する対抗力
を生成する付力装置のばねとして、コイルばねが設けら
れる。これについても、円板ばね(disc springs)、延
長または圧縮ばね等の他のタイプのばねの使用も可能で
ある。対抗力は、第2の付力装置中に組み入れたゴム製
のブロック等の弾性材料から構成される部分によっても
付与できる。
は、ローラが介挿(being interposed)された状態で支
持表面上に支持される。しかし第1の付力装置のピボッ
トベース側の端部を、ピボットベースの支持表面上に支
持するには、ローラではなくスライドストーン(slide
stone)等を介挿(interpose)してもよい。この場合、
摺動摩擦を減じる適切な方法をとることができる。
ある。
1の実施形態において、小さな負荷を保持するように調
節された各種旋回位置を示す部分図である。
持するように調節された各種旋回位置を示す部分図であ
る。
2の実施形態の部分図である。
3の実施形態の部分図である。
4の実施形態の部分図である。
5の実施形態の部分図である。
ある。
である。
5 ピボットアーム、9 水平軸、13 第1の付力装
置、27 支持表面、30 ドライブ、36第2の付力
装置、49 支持位置、61 キャリッジ。
Claims (14)
- 【請求項1】 ピボット取付けアセンブリであって、 負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボットアーム
(5)と、 第1の付力装置(13)とを含み、 前記ピボットアームは水平軸(9)を中心に旋回自在に
ピボットベース(3)にヒンジ結合され、 前記第1の付力装置(13)は、 その2つの作動端のうちの第1端が、前記水平軸(9)
から間隔を開けて前記ピボットアーム(5)にヒンジ結
合され、その2つの作動端のうちの第2端(17)が、
前記水平軸(9)から垂直方向に距離(a)だけ離れた
支持位置(49)において前記ピボットベース(3)上
に支持されて、前記ピボットアーム(5)上の前記負荷
によって付与されるトルクを少なくとも部分的に補償す
る反トルクモーメントを付与し、 前記ピボットベース(3)には、水平方向を横切って延
びる支持表面(27)が設けられ、前記支持表面(2
7)は、前記支持位置(49)が前記支持表面(27)
に沿って移動可能な移動領域を有し、 前記支持表面(27)は、 前記支持位置(49)が前記移動領域中に配置され、前
記ピボットアーム(5)が持ち上げられると、前記ピボ
ットベース(3)にヒンジ結合された前記第1の付力装
置(13)の前記第2端(17)に下向きの偏向力(4
5)が作用して前記支持位置(49)を移動させ、前記
ピボットアーム(5)が下げられると、前記ピボットベ
ース(3)にヒンジ結合された前記付力装置(13)の
前記第2端(17)に上向きの偏向力(45)が作用し
て前記支持位置(49)を移動させるように、前記移動
領域中に配向され、 前記ピボット取付けアセンブリは、 前記下向き、または/および上向きの偏向力(45)に
対する対抗力を生成する第2の付力装置(36)を含
み、前記対抗力は、前記支持位置(49)が前記移動領
域中の少なくとも一部領域に配置された状態で、前記ピ
ボットベース(3)にヒンジ結合された前記第1の付力
装置(13)の前記第2端(17)に作用することを特
徴とするピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項2】 請求項1に記載のピボット取付けアセン
ブリにおいて、 前記第2の付力装置(36)は、前記ピボットベースに
ヒンジ結合された前記第1の付力装置の第2端(17)
が、その前記移動領域の中央からずれた場合に、前記第
1の付力装置の前記第2端(17)に作用する対抗力を
付与し、前記対抗力は前記中央へと向かう二重作用付力
装置であることを特徴とするピボット取付けアセンブ
リ。 - 【請求項3】 ピボット取付けアセンブリであって、 負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボットアーム
(5)と、 第1の付力装置(13)とを含み、 前記ピボットアームは水平軸(9)を中心に旋回自在に
ピボットベース(3)にヒンジ結合され、 前記第1の付力装置(13)は、 その2つの作動端のうちの第1端が、前記水平軸(9)
から間隔を開けて前記ピボットアーム(5)にヒンジ結
合され、その2つの作動端のうちの第2端(17)が、
前記水平軸(9)から垂直方向に距離(a)だけ離れた
支持位置(49)において前記ピボットベース(3)上
に支持されて、前記ピボットアーム(5)上の前記負荷
によって付与されるトルクを少なくとも部分的に補償す
る反トルクモーメントを付与し、 前記ピボットベース(3)には、水平方向を横切って延
びる支持表面(27)が設けられ、前記支持表面(2
7)は、前記支持位置(49)が前記支持表面(27)
に沿って移動可能な移動領域を有し、 前記支持表面(27)は、 前記支持位置(49)が前記移動領域中に配置され、前
記ピボットアーム(5)が持ち上げられると、前記ピボ
ットベース(3)に支持された前記第1の付力装置(1
3)の前記第2端(17)に下向きの偏向力(45)が
作用して前記支持位置(49)を移動させ、前記ピボッ
トアーム(5)が下げられると、前記ピボットベース
(3)に支持された前記付力装置(13)の前記第2端
(17)に上向きの偏向力(45)が作用して前記支持
位置(49)を移動させるように、前記移動領域中に配
向され、 前記ピボット取付けアセンブリは、 前記下向き、または/および上向きの偏向力(45)に
対する対抗力を生成する第2の付力装置(36)を含
み、前記対抗力は、前記支持位置(49)が前記移動領
域中の少なくとも一部領域に配置された状態で、前記ピ
ボットベース(3)に支持された前記第1の付力装置
(13)の前記第2端(17)に作用することを特徴と
するピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項4】 請求項1に記載のピボット取付けアセン
ブリにおいて、 前記第2の付力装置(36)は、前記ピボットベースに
支持された前記第1の付力装置の第2端(17)が、そ
の前記移動領域の中央からずれた場合に、前記第1の付
力装置の前記第2端(17)に作用する対抗力を付与
し、前記対抗力は前記中央へと向かう二重作用付力装置
であることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のピボ
ット取付けアセンブリにおいて、 前記第2の付力装置(36)は、少なくとも1つの圧力
ばね(35,39;53,55)または/および張力ば
ねを含むことを特徴とするピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載のピボ
ット取付けアセンブリにおいて、 前記移動領域をそれ自体垂直方向に移動させ、かつ前記
反トルクモーメントを調整可能に変化させるドライブを
含むことを特徴とするピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項7】 請求項6に記載のピボット取付けアセン
ブリにおいて、 前記反トルクモーメントは所定の範囲内で可変であり、
前記第1の付力装置(13)および前記第2の付力装置
(36)によって付与される力は、反トルクモーメント
が小さい場合、前記支持位置(49)を移動させる前記
偏向力(45)が前記第2の付力装置の最大対抗力より
小さくなるように互いに調整されることを特徴とするピ
ボット取付けアセンブリ。 - 【請求項8】 請求項6または7に記載のピボット取付
けアセンブリにおいて、 前記移動領域を前記支持表面(27,27c)の一部領
域として限定するために一対のエンドストップ(33,
37;57,59)を含み、前記一対のエンドストップ
(33,37;57,59)は前記ドライブによって垂
直方向に移動可能であることを特徴とするピボット取付
けアセンブリ。 - 【請求項9】 請求項6から8のいずれかに記載のピボ
ット取付けアセンブリにおいて、 前記ドライブ(30)は、その作動端の一方が、前記ピ
ボットベース(3)上に支持された前記第1の付力装置
の前記第2端(17)に連結され、その他方の作動端が
前記ピボットベース(3)にヒンジ結合され、両作動端
間に前記第2の付力装置(36)が挿入されていること
を特徴とするピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項10】 請求項6から8のいずれかに記載のピ
ボット取付けアセンブリにおいて、 前記ドライブ(30c;30d)は、その2つの作動端
のうちの一方の作動端が前記ピボットベース(3c;3
d)にヒンジ結合され、その他方の作動端が前記ピボッ
トベース(3c;3d)上に支持された前記第1の付力
装置の第2端に連結され、両作動端間に前記第2の付力
装置(36c;36d)が挿入されていることを特徴と
するピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項11】 請求項8から10のいずれかに記載の
ピボット取付けアセンブリにおいて、 前記2つのエンドストップの少なくとも一方は、前記第
2の付力装置(36)の圧力ばね(35,39;53,
55)によって設けられることを特徴とするピボット取
付けアセンブリ。 - 【請求項12】 請求項6から11のいずれかに記載の
ピボット取付けアセンブリにおいて、 前記ドライブはスピンドルドライブであり、その前記ス
ピンドル(29)は、その長手方向に沿って前記第2の
付力装置(36)のコイルばね(35,39;53,5
5)を横切ることを特徴とするピボット取付けアセンブ
リ。 - 【請求項13】 請求項6に記載のピボット取付けアセ
ンブリにおいて、 前記支持表面(27d)は、前記ドライブ(30d)に
よって垂直方向に移動可能なキャリッジ(61)上に設
けられることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。 - 【請求項14】 請求項1から13のいずれかに記載の
ピボット取付けアセンブリにおいて、 前記支持表面(27)は、前記ピボットアーム(5)が
水平位置から部分的に持ち上げられると、前記ピボット
アーム(5)の延長方向を部分的に直交するように延び
ることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
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