JP2002327794A - とりわけ手術用顕微鏡のための顕微鏡三脚 - Google Patents
とりわけ手術用顕微鏡のための顕微鏡三脚Info
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- G02B7/001—Counterbalanced structures, e.g. surgical microscopes
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
- A61B90/25—Supports therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動を阻止するか、またはすべての場合で振
動を最適に減衰し、その際に正確な位置信頼性を省略す
ることのできる手段を提供することである。 【解決手段】 とりわけ手術用顕微鏡のために顕微鏡三
脚であって、垂直方向および水平方向の支持体（１，
２）と、振動減衰部とを有する形式の顕微鏡三脚におい
て、振動減衰部は捻れ（トーション）減衰素子（５）と
して構成されており、該捻れ（トーション）減衰素子
（５）はせん断および／または圧力の負荷を受けるよう
に構成する。一方の支持体の他方の支持体に対する捻れ
に対し、振動減衰される。
動を最適に減衰し、その際に正確な位置信頼性を省略す
ることのできる手段を提供することである。 【解決手段】 とりわけ手術用顕微鏡のために顕微鏡三
脚であって、垂直方向および水平方向の支持体（１，
２）と、振動減衰部とを有する形式の顕微鏡三脚におい
て、振動減衰部は捻れ（トーション）減衰素子（５）と
して構成されており、該捻れ（トーション）減衰素子
（５）はせん断および／または圧力の負荷を受けるよう
に構成する。一方の支持体の他方の支持体に対する捻れ
に対し、振動減衰される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野及び問題点】本発明は、とりわ
け手術用顕微鏡のために顕微鏡三脚であって、垂直方向
および水平方向の支持体と、振動減衰部とを有する形式
の顕微鏡三脚に関する。
け手術用顕微鏡のために顕微鏡三脚であって、垂直方向
および水平方向の支持体と、振動減衰部とを有する形式
の顕微鏡三脚に関する。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】外科学、および微細電子工
学、犯罪学などの技術分野ではますます手術用顕微鏡が
使用されるようになっているが、この手術用顕微鏡はそ
の固有重量が大きいため三脚により支持しなければなら
ない。一連の有名な製造業者は三脚を市販しており、こ
の三脚は機械的および静力学的観点から、手術用顕微鏡
の負荷吸収の要求に良好に適合している。出願人は例え
ばＯＨＳまたはＭＳ１と称される三脚を提供している。
このような三脚に対する例はＥＰ−Ａ６２８２９０に開
示されている。Zeiss（ドイツ）社は三脚を例えばＥＰ
−Ａ４７６５５２に開示している。
学、犯罪学などの技術分野ではますます手術用顕微鏡が
使用されるようになっているが、この手術用顕微鏡はそ
の固有重量が大きいため三脚により支持しなければなら
ない。一連の有名な製造業者は三脚を市販しており、こ
の三脚は機械的および静力学的観点から、手術用顕微鏡
の負荷吸収の要求に良好に適合している。出願人は例え
ばＯＨＳまたはＭＳ１と称される三脚を提供している。
このような三脚に対する例はＥＰ−Ａ６２８２９０に開
示されている。Zeiss（ドイツ）社は三脚を例えばＥＰ
−Ａ４７６５５２に開示している。
【０００３】近代的な三脚の多くは平行四辺形支持体を
有しており、手術用顕微鏡の負荷をできるだけ大きな間
隔にわたって、撓みおよび捻れなしで支持できるように
しており、これにより顕微鏡の運動自由性と活動範囲を
できるだけ大きくしている。しかし活動範囲が大きけれ
ば大きいほど、不安定化に対して相応の構造的手段をと
らなければ三脚の不安定性も大きくなる。しかし構造の
剛性が高ければ（不安定性は小さい）、振動傾向が強ま
り、このことに対しても同様に管横断面を可変に選択し
たり、材料を選択したり、減衰素子を使用するなどの対
抗手段をとる必要がある。
有しており、手術用顕微鏡の負荷をできるだけ大きな間
隔にわたって、撓みおよび捻れなしで支持できるように
しており、これにより顕微鏡の運動自由性と活動範囲を
できるだけ大きくしている。しかし活動範囲が大きけれ
ば大きいほど、不安定化に対して相応の構造的手段をと
らなければ三脚の不安定性も大きくなる。しかし構造の
剛性が高ければ（不安定性は小さい）、振動傾向が強ま
り、このことに対しても同様に管横断面を可変に選択し
たり、材料を選択したり、減衰素子を使用するなどの対
抗手段をとる必要がある。
【０００４】同様に三脚の輸送重量も問題となり、その
解決策は基本的に高剛性の材料による重量低減である。
解決策は基本的に高剛性の材料による重量低減である。
【０００５】従って出願人は、強化繊維プラスチックか
らなる少なくとも１つの支持体を投入する三脚を開発し
た。この三脚は前記のＷＯ−Ａ９７／２０１６６に記載
されている。
らなる少なくとも１つの支持体を投入する三脚を開発し
た。この三脚は前記のＷＯ−Ａ９７／２０１６６に記載
されている。
【０００６】しかしここで、主要部材の減衰特性の品質
に十分に注意を払わないと、重量低減だけでは場合によ
り十分ではないことが認識された。単に重量を低減した
だけでは、構造体の高周波振動特性が増強されてしま
う。このような振動特性は制動された（ブレーキ付き）
アームを有する構造体で増強されてしまう。このような
ブレーキは電磁的に、気力学的にまたは手動で操作およ
び構成される。構成部材間に剛性結合があると、振動が
一方の部材から他方の部材へ伝達され、使用者にとって
邪魔になる長い振動時間が生じる。
に十分に注意を払わないと、重量低減だけでは場合によ
り十分ではないことが認識された。単に重量を低減した
だけでは、構造体の高周波振動特性が増強されてしま
う。このような振動特性は制動された（ブレーキ付き）
アームを有する構造体で増強されてしまう。このような
ブレーキは電磁的に、気力学的にまたは手動で操作およ
び構成される。構成部材間に剛性結合があると、振動が
一方の部材から他方の部材へ伝達され、使用者にとって
邪魔になる長い振動時間が生じる。
【０００７】三脚構造の別の分野、すなわちＸ線技術で
は、同様に重量低減の方策が繊維結合材料（繊維強化複
合材料）およびプラスチックによって行われている。例
えばＤＥ−Ｃ１−４２１４８５８参照。そこではＣ字形
の湾曲体が発泡プラスチックからなる支持部材として形
成されており、この湾曲体が形状を規定し、繊維強化プ
ラスチックにより取り囲まれている。この繊維強化プラ
スチックが積載（支持）特性を引き受ける。このような
公知の構造体が特に小さな重量を有していれば、この基
礎知識に従い、繊維強化プラスチックから（だけ）なる
閉じた形状の成形体（プロフィール）を製造することが
要求される。このような結合材料構造体はそれ自体僅か
な振動特性を有する。
は、同様に重量低減の方策が繊維結合材料（繊維強化複
合材料）およびプラスチックによって行われている。例
えばＤＥ−Ｃ１−４２１４８５８参照。そこではＣ字形
の湾曲体が発泡プラスチックからなる支持部材として形
成されており、この湾曲体が形状を規定し、繊維強化プ
ラスチックにより取り囲まれている。この繊維強化プラ
スチックが積載（支持）特性を引き受ける。このような
公知の構造体が特に小さな重量を有していれば、この基
礎知識に従い、繊維強化プラスチックから（だけ）なる
閉じた形状の成形体（プロフィール）を製造することが
要求される。このような結合材料構造体はそれ自体僅か
な振動特性を有する。
【０００８】しかし前記の適用に対する三脚では連結
部、回転支承体等があり、それらでは他の部材の品質と
は独立に振動特性が発生し得る。このような個所は例え
ば三脚の水平支持アームに対する垂直スタンド柱での垂
直回転支承体である。通常はブレーキによりブロック可
能なこのような支承個所から出発して、顕微鏡での運動
または力によって捻れ力も発生し、この捻れ力も再び捻
れに作用する構成部材での捻れ振動を助長して励起し得
る。
部、回転支承体等があり、それらでは他の部材の品質と
は独立に振動特性が発生し得る。このような個所は例え
ば三脚の水平支持アームに対する垂直スタンド柱での垂
直回転支承体である。通常はブレーキによりブロック可
能なこのような支承個所から出発して、顕微鏡での運動
または力によって捻れ力も発生し、この捻れ力も再び捻
れに作用する構成部材での捻れ振動を助長して励起し得
る。
【０００９】振動を良好に減衰するために、出願人はす
でに解決手段を提供しており、これは例えばＷＯ−Ａ−
９８／５３２４４に記載されている。そこでは三脚脚部
の設置脚部の下に減衰性のエラスティックな層が取り付
けられており、これが顕微鏡から脚底部への振動連鎖に
対し減衰的に作用する。
でに解決手段を提供しており、これは例えばＷＯ−Ａ−
９８／５３２４４に記載されている。そこでは三脚脚部
の設置脚部の下に減衰性のエラスティックな層が取り付
けられており、これが顕微鏡から脚底部への振動連鎖に
対し減衰的に作用する。
【００１０】顕微鏡の位置変化が極く小さい場合には、
この公知の構造体において振動が励起されるが、この振
動はこれが三脚を通過した後、設置脚部で減衰され、無
視できる程度に消失する（減衰して逆方向へ伝わる）。
この公知の構造体において振動が励起されるが、この振
動はこれが三脚を通過した後、設置脚部で減衰され、無
視できる程度に消失する（減衰して逆方向へ伝わる）。
【００１１】同様に三脚構造部部材間に使用される減衰
プレートも考えられる。例えば減衰シューを支持管から
支持管マウントへの移行部に、または減衰プレートを２
つの隣接する支持管の２つのフランジ間に、または管と
ソケットとの間に挿入するのである。
プレートも考えられる。例えば減衰シューを支持管から
支持管マウントへの移行部に、または減衰プレートを２
つの隣接する支持管の２つのフランジ間に、または管と
ソケットとの間に挿入するのである。
【００１２】このような減衰素子を三脚のメインボディ
領域で使用することの利点は、振動が顕微鏡から底部へ
伝わる経路ですでに減衰されることである。従って減衰
素子は三脚全体で連続している必要がない。この公知の
減衰中間層の作用はここでは、この減衰素子が圧縮され
る際に発生する減衰作用であり、この作用は、管がその
シュー内で管の軸方向またはこれに対して垂直方向に振
動するとき（傾動振動）、ないしは設置脚部が垂直面で
のスタンド柱の振動によって圧力負荷振動で負荷される
場合に発生する。
領域で使用することの利点は、振動が顕微鏡から底部へ
伝わる経路ですでに減衰されることである。従って減衰
素子は三脚全体で連続している必要がない。この公知の
減衰中間層の作用はここでは、この減衰素子が圧縮され
る際に発生する減衰作用であり、この作用は、管がその
シュー内で管の軸方向またはこれに対して垂直方向に振
動するとき（傾動振動）、ないしは設置脚部が垂直面で
のスタンド柱の振動によって圧力負荷振動で負荷される
場合に発生する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】捻れ振動はこれまで、
支持管を特別に構成することにより減衰することが試み
られてきた。従い例えばアルミニウム／プラスチック接
合管またはカーボン繊維強化プラスチック管を作製し、
ここでは繊維層を所定のように選択することによって管
の捻れを減衰していた。しかしこのように構成された本
出願人の三脚製品ＯＨＳが小さな捻れ特性を有するの
は、単に支持体を良好に選択したことによるのみなら
ず、スタンド柱の回転軸を中心にした平衡構造にもよる
ものである。この公知の構造では、運動する支持アーム
の重心とバランスアームとがスタンド柱の近傍にある。
運動する支持アームの重心が明らかにスタンド柱の側方
にある別の三脚では捻れ振動特性を増大する。とりわけ
三脚が回転軸上で（ブレーキ）制動される場合にそうで
ある。ブレーキを解除したりまたは作動したりしたと
き、または顕微鏡での最小の運動の際でも捻れ振動を形
成することがある。
支持管を特別に構成することにより減衰することが試み
られてきた。従い例えばアルミニウム／プラスチック接
合管またはカーボン繊維強化プラスチック管を作製し、
ここでは繊維層を所定のように選択することによって管
の捻れを減衰していた。しかしこのように構成された本
出願人の三脚製品ＯＨＳが小さな捻れ特性を有するの
は、単に支持体を良好に選択したことによるのみなら
ず、スタンド柱の回転軸を中心にした平衡構造にもよる
ものである。この公知の構造では、運動する支持アーム
の重心とバランスアームとがスタンド柱の近傍にある。
運動する支持アームの重心が明らかにスタンド柱の側方
にある別の三脚では捻れ振動特性を増大する。とりわけ
三脚が回転軸上で（ブレーキ）制動される場合にそうで
ある。ブレーキを解除したりまたは作動したりしたと
き、または顕微鏡での最小の運動の際でも捻れ振動を形
成することがある。
【００１４】捻れ振動（しばしば顕微鏡では水平振動に
相応）は顕微鏡では特に次の理由から垂直振動よりも格
段に有害である。なぜなら垂直振動では基本的に存在す
る被写界深度によって僅かな振動は知覚されないからで
ある。しかし水平振動は顕微鏡での観察の差違に甚だし
い障害となる。
相応）は顕微鏡では特に次の理由から垂直振動よりも格
段に有害である。なぜなら垂直振動では基本的に存在す
る被写界深度によって僅かな振動は知覚されないからで
ある。しかし水平振動は顕微鏡での観察の差違に甚だし
い障害となる。
【００１５】本発明の課題は、三脚の振動特性を改善す
る手段を提供することである。すなわち振動を阻止する
か、またはすべての場合で振動を最適に減衰し、その際
に正確な位置信頼性を省略することのできる手段を提供
することである。ここではとりわけ低周波の捻れ振動、
例えば０〜１０Ｈｚ領域の振動を減衰すべきである。新
たな手段は捻れ振動を効果的に減衰し、場合により公知
の振動減衰手段と組み合わせて使用することができる。
る手段を提供することである。すなわち振動を阻止する
か、またはすべての場合で振動を最適に減衰し、その際
に正確な位置信頼性を省略することのできる手段を提供
することである。ここではとりわけ低周波の捻れ振動、
例えば０〜１０Ｈｚ領域の振動を減衰すべきである。新
たな手段は捻れ振動を効果的に減衰し、場合により公知
の振動減衰手段と組み合わせて使用することができる。
【００１６】当業者であれば、このような課題を解決す
ることが困難であり、数学的および物理的補助手段と理
論との適用がしばしば予想される結果をもたらさないこ
とを知っている。しかし僅かな改善であっても勤める価
値のあるものである。なぜならこれらはユーザの快適性
を向上させ、これにより手術の安全性が高まるからであ
る。
ることが困難であり、数学的および物理的補助手段と理
論との適用がしばしば予想される結果をもたらさないこ
とを知っている。しかし僅かな改善であっても勤める価
値のあるものである。なぜならこれらはユーザの快適性
を向上させ、これにより手術の安全性が高まるからであ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明の一視
点において、請求項１に記載の特徴部の構成によって解
決される。即ち、とりわけ手術用顕微鏡のための顕微鏡
三脚であって、垂直方向および水平方向の支持体と、振
動減衰部とを有する形式の顕微鏡三脚において、振動減
衰部は捻れ減衰素子として構成されており、該捻れ減衰
素子はせん断および／または圧力の負荷を受けるよう構
成されることを特徴とする。
点において、請求項１に記載の特徴部の構成によって解
決される。即ち、とりわけ手術用顕微鏡のための顕微鏡
三脚であって、垂直方向および水平方向の支持体と、振
動減衰部とを有する形式の顕微鏡三脚において、振動減
衰部は捻れ減衰素子として構成されており、該捻れ減衰
素子はせん断および／または圧力の負荷を受けるよう構
成されることを特徴とする。
【００１８】本発明は、手術用顕微鏡の三脚に必然的に
存在する構成部材に対して、特に適切で整合された減衰
素子を提供するものであり、この減衰素子は僅かな重量
と改善された振動特性を有する。三脚支持部材に対する
要求はその振動特性の点で低減される。このことはコス
ト低下に繋げることができる。
存在する構成部材に対して、特に適切で整合された減衰
素子を提供するものであり、この減衰素子は僅かな重量
と改善された振動特性を有する。三脚支持部材に対する
要求はその振動特性の点で低減される。このことはコス
ト低下に繋げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】減衰素子は、好ましくはセル状の
プラスチック発砲体から構成される。本発明の一構成で
は、ブレーキを設けることを想定する。この場合減衰素
子を直接、または間接的にブレーキのトルク伝達部分に
取り付けることができ、とりわけブレーキと直列して接
続することができる。
プラスチック発砲体から構成される。本発明の一構成で
は、ブレーキを設けることを想定する。この場合減衰素
子を直接、または間接的にブレーキのトルク伝達部分に
取り付けることができ、とりわけブレーキと直列して接
続することができる。
【００２０】本発明の別の有利な構成では、減衰素子は
制動された状態では負荷されない、即ち応力ないし張力
が加わらず（frei von Spannungen）、また軸方向の力
により保持される。
制動された状態では負荷されない、即ち応力ないし張力
が加わらず（frei von Spannungen）、また軸方向の力
により保持される。
【００２１】さらに本発明の有利な実施形態では、振動
行程制限器（リミッタ）が設けられている。
行程制限器（リミッタ）が設けられている。
【００２２】これらの特別な構成は特許請求の範囲の各
従属項の対象として記載されており、本願発明の夫々の
視点において保護の範囲に属する。
従属項の対象として記載されており、本願発明の夫々の
視点において保護の範囲に属する。
【００２３】有利な材料の特性は次のパラメータを有す
る。
る。
【００２４】捻れ減衰素子の復元力は９０％以上、有利
には９９％以上 静的弾性係数 ０．２〜３ Ｎ／ｍｍ2 動的弾性係数 ０．５〜４ Ｎ／ｍｍ2 機械的損失係数 ０．１〜０．２ （材料の固有周波数 ５Ｈｚ超での） それぞれＤＩＮ ５３５１３に準拠して測定 有利な材料として例えば Sylomer M12, Sylomer M25 P1
4 またはSylomer P12,Sylomer P25 P15 またはとりわけ
Sylodamp HD-010-11, HD300/1, HD-030-11, HD-050-21,
HD-100-11, HD-150-12, HD-300-10 または 12,しかし
有利には HD-300-1 が０〜０．３Ｎ／ｍｍ2の動的負荷
領域に対して選択される。ここで Sylomer および Sylo
damp は登録商標である。
には９９％以上 静的弾性係数 ０．２〜３ Ｎ／ｍｍ2 動的弾性係数 ０．５〜４ Ｎ／ｍｍ2 機械的損失係数 ０．１〜０．２ （材料の固有周波数 ５Ｈｚ超での） それぞれＤＩＮ ５３５１３に準拠して測定 有利な材料として例えば Sylomer M12, Sylomer M25 P1
4 またはSylomer P12,Sylomer P25 P15 またはとりわけ
Sylodamp HD-010-11, HD300/1, HD-030-11, HD-050-21,
HD-100-11, HD-150-12, HD-300-10 または 12,しかし
有利には HD-300-1 が０〜０．３Ｎ／ｍｍ2の動的負荷
領域に対して選択される。ここで Sylomer および Sylo
damp は登録商標である。
【００２５】ＩＳＯ１０８４６−２による８Ｈｚでの損
失係数は有利には０．１超、とりわけ０．２超であり、
ＤＩＮ５３４５５−６．４による破断点伸びは１００％
超、有利には２００％超、特に有利には約３００％であ
る。
失係数は有利には０．１超、とりわけ０．２超であり、
ＤＩＮ５３４５５−６．４による破断点伸びは１００％
超、有利には２００％超、特に有利には約３００％であ
る。
【００２６】このような材料は、ゲッツナー・ヴェルク
シュトッフ・ゲーエムベーハー社（Getzner Werkstoff
GmbH）, Buers（オーストリー）の商品 SYLODAMP（登録
商標）で入手可能である。
シュトッフ・ゲーエムベーハー社（Getzner Werkstoff
GmbH）, Buers（オーストリー）の商品 SYLODAMP（登録
商標）で入手可能である。
【００２７】必要に応じて減衰性材料を組み合わせるこ
ともできる。減衰材料を所定の形状にすることも本発明
の枠内で可能であり、例えば有底孔部などの切欠部やノ
ーズ等を設け、減衰特性をさらに調整することができ
る。減衰素子はプレート状（有利には減衰ディスク）の
形状にも、また円筒状、多角形筒状の減衰スリーブに
も、さらにはノーズを有するようにも、構成できる。
ともできる。減衰材料を所定の形状にすることも本発明
の枠内で可能であり、例えば有底孔部などの切欠部やノ
ーズ等を設け、減衰特性をさらに調整することができ
る。減衰素子はプレート状（有利には減衰ディスク）の
形状にも、また円筒状、多角形筒状の減衰スリーブに
も、さらにはノーズを有するようにも、構成できる。
【００２８】種々異なる（特に弾性係数の格段に異な
る）減衰材料をサンドイッチ（積層）構造にして捻れ剛
性を改善することも可能である。あるいは、制動状態に
おいて減衰素子には負荷を受けないよう構成することが
好ましい。
る）減衰材料をサンドイッチ（積層）構造にして捻れ剛
性を改善することも可能である。あるいは、制動状態に
おいて減衰素子には負荷を受けないよう構成することが
好ましい。
【００２９】
【実施例】同じ参照符号は同じ部材を表す。同じ参照符
号での異なる指数は類似の機能的に同じ部材を表す。図
は例として示されたものであり、必ずしも縮尺通りでは
ない。
号での異なる指数は類似の機能的に同じ部材を表す。図
は例として示されたものであり、必ずしも縮尺通りでは
ない。
【００３０】図面は概略して示されている。参照符号リ
ストは図面の説明の一部である。
ストは図面の説明の一部である。
【００３１】図１は、本発明の三脚１の実現構造を斜視
図に示す。この構造は、ドイツ連邦共和国に同日に出願
された特許出願（ＤＥ１０１ ２３ １６６．０，ドイツ
国整理番号Ｐ２０３３，日本には日本国整理番号Ｐ７１
８８ＥＥとして出願）に直接つながるものである。この
特許願には、可能な三脚構成の更なる或いは別の詳細が
開示されているので、必要に応じ参照するものとする。
この対応日本出願（Ｐ７１８８ＥＥ）の記載は、その引
照をもって、本書に組込まれているものとみなす。
図に示す。この構造は、ドイツ連邦共和国に同日に出願
された特許出願（ＤＥ１０１ ２３ １６６．０，ドイツ
国整理番号Ｐ２０３３，日本には日本国整理番号Ｐ７１
８８ＥＥとして出願）に直接つながるものである。この
特許願には、可能な三脚構成の更なる或いは別の詳細が
開示されているので、必要に応じ参照するものとする。
この対応日本出願（Ｐ７１８８ＥＥ）の記載は、その引
照をもって、本書に組込まれているものとみなす。
【００３２】図示のスタンド柱１には、有利にはＰ２０
３３により垂直に調整可能な支承スリーブ３３が設けら
れており、この支承スリーブは支持体３を支持する。こ
の支持体３とは概略的に図示した支持アーム２が結合さ
れており、これは特許願Ｐ２０３３の図１２に１１ｃに
より示されている。支持アーム２は回転軸３０を中心に
回動可能であり、これにより支持アームはその負荷（例
えば顕微鏡）を種々異なる空間位置へもたらすことがで
きる。選択された空間位置に固定するため、ブレーキ４
が設けられている。このブレーキは支持アーム２を制動
状態で、スタンド柱１に対して相対的に固定する。制動
された位置に達すると、わずかに小さな側方変化力さえ
も負荷（顕微鏡）では振動を励振することがあり、この
振動は負荷の往復振動を引き起こす。ここではブレーキ
４，三脚スタンド１および支持アーム自体での捻れ力
（トーションモーメントすなわち撓み力）が作用する。
この往復振動をできるだけ抑圧または補償することが本
発明の第１の課題である。このことは図１の構造では、
捻れ減衰素子５ａにより達成される。この捻れ（トーシ
ョン）減衰素子はブレーキ係合面６と支持体３との間に
配置されている。
３３により垂直に調整可能な支承スリーブ３３が設けら
れており、この支承スリーブは支持体３を支持する。こ
の支持体３とは概略的に図示した支持アーム２が結合さ
れており、これは特許願Ｐ２０３３の図１２に１１ｃに
より示されている。支持アーム２は回転軸３０を中心に
回動可能であり、これにより支持アームはその負荷（例
えば顕微鏡）を種々異なる空間位置へもたらすことがで
きる。選択された空間位置に固定するため、ブレーキ４
が設けられている。このブレーキは支持アーム２を制動
状態で、スタンド柱１に対して相対的に固定する。制動
された位置に達すると、わずかに小さな側方変化力さえ
も負荷（顕微鏡）では振動を励振することがあり、この
振動は負荷の往復振動を引き起こす。ここではブレーキ
４，三脚スタンド１および支持アーム自体での捻れ力
（トーションモーメントすなわち撓み力）が作用する。
この往復振動をできるだけ抑圧または補償することが本
発明の第１の課題である。このことは図１の構造では、
捻れ減衰素子５ａにより達成される。この捻れ（トーシ
ョン）減衰素子はブレーキ係合面６と支持体３との間に
配置されている。
【００３３】ブレーキ４は実質的に制動体（ブレーキ
体）７とアンカ８並びにアンカフランジ９ａを有する。
制動体７は支持体３およびアンカフランジ９ａと結合し
ており、またアンカ８はスタンド柱１と力結合（摩擦力
係合）している。支持体３への結合はねじ１１により行
われ、スタンド柱１への結合はねじ１０を介して、夫々
行われる。
体）７とアンカ８並びにアンカフランジ９ａを有する。
制動体７は支持体３およびアンカフランジ９ａと結合し
ており、またアンカ８はスタンド柱１と力結合（摩擦力
係合）している。支持体３への結合はねじ１１により行
われ、スタンド柱１への結合はねじ１０を介して、夫々
行われる。
【００３４】スタンド柱１には旋回制限器（リミッタ）
１２も固定されている。この旋回制限器は所定のように
構成された三脚脚部、および重量平衡に用いる、特許願
Ｐ２０３３の機器ボックスと関連して、特許願ＰＣＴ／
ＥＰ９８／０３６１４（その記載事項は、引用をもって
本書に組込まれたものとみなす）の発明作用を生じさ
せ、これも発明の保護範囲である。
１２も固定されている。この旋回制限器は所定のように
構成された三脚脚部、および重量平衡に用いる、特許願
Ｐ２０３３の機器ボックスと関連して、特許願ＰＣＴ／
ＥＰ９８／０３６１４（その記載事項は、引用をもって
本書に組込まれたものとみなす）の発明作用を生じさ
せ、これも発明の保護範囲である。
【００３５】旋回制限器１２は支持体３（図２）のスト
ッパ１３と共働して旋回制限機構を構成する。
ッパ１３と共働して旋回制限機構を構成する。
【００３６】図２からさらに良く分かるように、スタン
ド柱１はベアリング１５を支持する支承ブロック１４を
有する。このベアリングには支承体３が（軸受）支承さ
れている。支持体内には同心にアンカ台１６が配置され
ている。このアンカ台は支承ブロック１４と剛に結合さ
れており、その上側端部にアンカフランジ９ａを介して
アンカ８を支持する。スタンド柱１の軸３０は従って支
持体３、ひいては支持アーム２に対する回転軸を形成す
る。
ド柱１はベアリング１５を支持する支承ブロック１４を
有する。このベアリングには支承体３が（軸受）支承さ
れている。支持体内には同心にアンカ台１６が配置され
ている。このアンカ台は支承ブロック１４と剛に結合さ
れており、その上側端部にアンカフランジ９ａを介して
アンカ８を支持する。スタンド柱１の軸３０は従って支
持体３、ひいては支持アーム２に対する回転軸を形成す
る。
【００３７】もちろん任意の他の構造も本発明の枠内で
あり、ここではスタンド柱が設けられないかまたは別の
スタンド柱が設けられている。またどこでこのスタンド
柱の機能が他の構成部材により引き継がれるか、例えば
天井型三脚の場合にどのように天井（垂下式）柱が、ま
た壁型三脚の場合にどのように壁保持部が、または複数
の支持アームを有する三脚の場合にどのように支持アー
ムの１つがスタンド柱の機能を引き継ぐかも本発明の枠
内である。
あり、ここではスタンド柱が設けられないかまたは別の
スタンド柱が設けられている。またどこでこのスタンド
柱の機能が他の構成部材により引き継がれるか、例えば
天井型三脚の場合にどのように天井（垂下式）柱が、ま
た壁型三脚の場合にどのように壁保持部が、または複数
の支持アームを有する三脚の場合にどのように支持アー
ムの１つがスタンド柱の機能を引き継ぐかも本発明の枠
内である。
【００３８】この実施例では電磁的であるブレーキ４の
機能および本発明の構造は次のとおりである。ブレーキ
４ないし制動体（ないし部材）７が励振されない状態で
は、図２に示すようにアンカ８が制動体７のブレーキ係
合面６に当接している。従って支持体３とアンカ台１６
との間、ひいてはスタンド柱１との間で回転は不可能で
ある。従って制動力はスタンド柱１から支承ブロック１
４を介してアンカ台１６へ、そこからアンカフランジ９
ａを介してアンカ８および制動体７へ伝達され、この制
動体から減衰フランジ１８を介して支持体３へ、ひいて
は支持アーム２へ伝達される。
機能および本発明の構造は次のとおりである。ブレーキ
４ないし制動体（ないし部材）７が励振されない状態で
は、図２に示すようにアンカ８が制動体７のブレーキ係
合面６に当接している。従って支持体３とアンカ台１６
との間、ひいてはスタンド柱１との間で回転は不可能で
ある。従って制動力はスタンド柱１から支承ブロック１
４を介してアンカ台１６へ、そこからアンカフランジ９
ａを介してアンカ８および制動体７へ伝達され、この制
動体から減衰フランジ１８を介して支持体３へ、ひいて
は支持アーム２へ伝達される。
【００３９】減衰フランジ１８は上側フランジ１７ａお
よび下側フランジ１７ｂを有し、その間に減衰素子５ａ
が挿入されるか、または貼り付けられている。上側フラ
ンジおよび下側フランジはスペーサスリーブ１９によっ
て所定間隔をもって分離保持されている。このスペーサ
スリーブ１９は一方では所定のバイアス（付勢力）を２
つのフランジ間に及ぼし、他方では相応の長穴または穴
のサイズ構成に起因して、軸３０を中心にする２つのフ
ランジ間相互の相対的回転手段を提供する。
よび下側フランジ１７ｂを有し、その間に減衰素子５ａ
が挿入されるか、または貼り付けられている。上側フラ
ンジおよび下側フランジはスペーサスリーブ１９によっ
て所定間隔をもって分離保持されている。このスペーサ
スリーブ１９は一方では所定のバイアス（付勢力）を２
つのフランジ間に及ぼし、他方では相応の長穴または穴
のサイズ構成に起因して、軸３０を中心にする２つのフ
ランジ間相互の相対的回転手段を提供する。
【００４０】スペーサスリーブ１９はとりわけ、ブレー
キが解放されているときに、捻れ減衰素子５ａが引張力
により負荷されることを阻止する。このことは、捻れ減
衰素子が有利にはフランジ１７に接着されている場合に
は、この接着接合に損傷を与えないよう（即ち、剥離が
生じないよう）保護する。
キが解放されているときに、捻れ減衰素子５ａが引張力
により負荷されることを阻止する。このことは、捻れ減
衰素子が有利にはフランジ１７に接着されている場合に
は、この接着接合に損傷を与えないよう（即ち、剥離が
生じないよう）保護する。
【００４１】アンカ８自体は詳細に示されていない。し
かしこのようなブレーキでは通常のように弾性負荷され
る。
かしこのようなブレーキでは通常のように弾性負荷され
る。
【００４２】スペーサスリーブ１９によって２つのフラ
ンジの間に回転方向に関し遊びが形成され、この遊びは
ブレーキ４が締められている場合でも支持アーム２を僅
かに旋回させる。この旋回可能性に対しては、その捻れ
（トーション）復元力を以て捻れ減衰素子５ａが対抗す
る。有利な構成では、この復元力は許容（公差）領域内
で運動した支持アーム２に対し近似的に１００％の復元
を及ぼす。捻れ減衰素子５ａでの特別の構成ないし材料
選択により、構造体の所定の振動減衰性特性が得られ
る。
ンジの間に回転方向に関し遊びが形成され、この遊びは
ブレーキ４が締められている場合でも支持アーム２を僅
かに旋回させる。この旋回可能性に対しては、その捻れ
（トーション）復元力を以て捻れ減衰素子５ａが対抗す
る。有利な構成では、この復元力は許容（公差）領域内
で運動した支持アーム２に対し近似的に１００％の復元
を及ぼす。捻れ減衰素子５ａでの特別の構成ないし材料
選択により、構造体の所定の振動減衰性特性が得られ
る。
【００４３】本質上は異ならない一変形構造（第２実施
例）が図４に示されている。この構造では捻れ減衰素子
５ｂがアンカ８とアンカフランジ９ａとの間に貼り付け
られている。第１の実施例と比較しての欠点は、この構
造の場合、捻れ減衰素子５ａがブレーキ４の締められた
状態で、すなわち通常ほとんどの場合において、張力負
荷されることであり、このことは貼り付け面に不利に作
用し得る。
例）が図４に示されている。この構造では捻れ減衰素子
５ｂがアンカ８とアンカフランジ９ａとの間に貼り付け
られている。第１の実施例と比較しての欠点は、この構
造の場合、捻れ減衰素子５ａがブレーキ４の締められた
状態で、すなわち通常ほとんどの場合において、張力負
荷されることであり、このことは貼り付け面に不利に作
用し得る。
【００４４】図５に示した捻れ減衰素子５ｃは、減衰性
材料からなる複数の減衰層２８からなり、従ってサンド
イッチ状に積層結合された材料板２７ａないし２７ｂを
有する。本発明の枠内で、このようなサンドイッチ構造
を必要に応じて使用することができ、これはそれぞれの
適用事例、減衰の必要性、およびユーザがどの材料を選
択したかによる。ユーザが比較的に柔らかいまたは硬い
復元特性を所望するか、比較的に強いまたは弱い減衰を
所望するか、または比較的に多いまたは少ない遊びを所
望するかに応じ、比較的に柔らかいまたは硬い減衰材料
が使用される。本発明の有利な減衰材料（ないし特性）
は本明細書（特許請求の範囲を含む）に記載されてい
る。
材料からなる複数の減衰層２８からなり、従ってサンド
イッチ状に積層結合された材料板２７ａないし２７ｂを
有する。本発明の枠内で、このようなサンドイッチ構造
を必要に応じて使用することができ、これはそれぞれの
適用事例、減衰の必要性、およびユーザがどの材料を選
択したかによる。ユーザが比較的に柔らかいまたは硬い
復元特性を所望するか、比較的に強いまたは弱い減衰を
所望するか、または比較的に多いまたは少ない遊びを所
望するかに応じ、比較的に柔らかいまたは硬い減衰材料
が使用される。本発明の有利な減衰材料（ないし特性）
は本明細書（特許請求の範囲を含む）に記載されてい
る。
【００４５】本発明の有利な構成によれば、一連の異な
る素子（ないし材料）からなる捻れ減衰素子は交換可能
であり、および／または予応力（バイアス）を調整する
ことができる。これによりユーザ自身が減衰度を選択す
ることができる。
る素子（ないし材料）からなる捻れ減衰素子は交換可能
であり、および／または予応力（バイアス）を調整する
ことができる。これによりユーザ自身が減衰度を選択す
ることができる。
【００４６】図８（ａ）は、最初に説明した構造に類似
する構造を示す。しかしここではアンカフランジ９ｂが
異なって構成されている。ここでアンカフランジ９ｂは
回転ボルト２９を下方へ、アンカキャリア２６に対して
配向して有する。アンカキャリアは回転ボルト２９を同
心に囲むよう把持している。従ってアンカキャリア２６
（これはアンカ台の機能の一部を引き受ける）と回転ボ
ルトとの間には回転遊びが可能であり、この回転遊びは
スリーブ状の捻れ減衰素子５ｄにより減衰される。
する構造を示す。しかしここではアンカフランジ９ｂが
異なって構成されている。ここでアンカフランジ９ｂは
回転ボルト２９を下方へ、アンカキャリア２６に対して
配向して有する。アンカキャリアは回転ボルト２９を同
心に囲むよう把持している。従ってアンカキャリア２６
（これはアンカ台の機能の一部を引き受ける）と回転ボ
ルトとの間には回転遊びが可能であり、この回転遊びは
スリーブ状の捻れ減衰素子５ｄにより減衰される。
【００４７】図８（ｂ）は、図８（ａ）の構造の捻れ減
衰素子５ｄの領域の断面を示す。
衰素子５ｄの領域の断面を示す。
【００４８】図６と図７は、図８（ｂ）による構造の変
形実施例を示す。この変形実施例では、純粋なせん断負
荷の原理から捻れ減衰素子が影響を受けず、その代わり
にプル／プッシュ素子が特別に構成された捻れ減衰素子
５ｅないし５ｆに使用されている。
形実施例を示す。この変形実施例では、純粋なせん断負
荷の原理から捻れ減衰素子が影響を受けず、その代わり
にプル／プッシュ素子が特別に構成された捻れ減衰素子
５ｅないし５ｆに使用されている。
【００４９】図７の捻れ減衰素子５ｆは、多角形管から
なる素子である。この素子は対応する形状寸法の空間
（空隙）において２つの相互に回転可能な部材間（多角
形の回転ボルト２９ａと、これを囲むように構成された
アンカキャリア２６ａとの間）に挿入されているか、ま
たは貼り付けられており、一方では僅かにせん断および
引張／圧縮負荷されている。
なる素子である。この素子は対応する形状寸法の空間
（空隙）において２つの相互に回転可能な部材間（多角
形の回転ボルト２９ａと、これを囲むように構成された
アンカキャリア２６ａとの間）に挿入されているか、ま
たは貼り付けられており、一方では僅かにせん断および
引張／圧縮負荷されている。
【００５０】図６の捻れ減衰素子５ｅでは、２つの相互
に回転可能な部材間に管状素子が設けられている。この
素子はその限りではせん断負荷を受けるが、半径方向に
突出するジョー３１は対向する同じ切欠部（凹部）に嵌
合し、引張／圧縮負荷を受けることができる。そしてそ
れぞれ固有の減衰特性を発揮することができる。
に回転可能な部材間に管状素子が設けられている。この
素子はその限りではせん断負荷を受けるが、半径方向に
突出するジョー３１は対向する同じ切欠部（凹部）に嵌
合し、引張／圧縮負荷を受けることができる。そしてそ
れぞれ固有の減衰特性を発揮することができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明の基本構成（請求項１）により、
所期の課題を達成する。即ち、三脚の捻り振動を減衰す
ることができる。これにより、例えば手術顕微鏡等のア
ーム負荷物の水平方向振動を効果的に減衰できる。もっ
て、全体として三脚の振動特性を改善できる。さらに、
各従属請求項の構成により、さらに既述のとおり、付加
的な効果・利点を奏する。
所期の課題を達成する。即ち、三脚の捻り振動を減衰す
ることができる。これにより、例えば手術顕微鏡等のア
ーム負荷物の水平方向振動を効果的に減衰できる。もっ
て、全体として三脚の振動特性を改善できる。さらに、
各従属請求項の構成により、さらに既述のとおり、付加
的な効果・利点を奏する。
【図１】スタンド柱と支持アームとの間の移行部におけ
る本発明の三脚回転支承体の斜視図である。
る本発明の三脚回転支承体の斜視図である。
【図２】図１の構造の縦断面図である。
【図３】図２の拡大詳細図である。
【図４】減衰材料の位置が変化した変形実施例である。
【図５】複数の減衰層を組み合わせたサンドイッチ状の
減衰素子である。
減衰素子である。
【図６】別の減衰素子の概略図である。
【図７】図６の素子の変形実施例である。
【図８】シリンダ（円筒）状減衰素子構成の変形実施例
であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の構成の部分横断面図
である。
であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の構成の部分横断面図
である。
１ スタンド柱 ２ 支持アーム ３ 支持体 ４ ブレーキ ５ａ〜ｆ 捻れ（トーション）減衰素子 ６ ブレーキ係合面 ７ 制動体 ８ アンカ ９ａ，ｂ アンカフランジ １０ ねじ １１ ねじ １２ 旋回制限器 １３ ストッパ １４ 支承ブロック １５ ベアリング １６ アンカ台 １７ａ，ｂ フランジ １８ 減衰フランジ １９ スペーサスリーブ ２０ａ，ｂ アンカキャリア ２１ａ，ｂ 金属ディスク ２２ 減衰層 ２３ 回転ボルト ２４ 軸 ２５ ジョー ２６；２６ａ,ｂ アンカキャリア ２７ 支承スリーブ ２９；２９ａ,ｂ 回転ボルト ４７ 旋回軸、Ｐ２０３３参照（本発明に対しては必須
でない）
でない）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドゥルツァイ メテルスキー スイス ＣＨ−8590 ロマンスホルン シ ュピールガッセ ２ Ｆターム(参考） 2H052 AD05 3J048 AA01 AC01 BD02 EA13
Claims (6)
- 【請求項１】 とりわけ手術用顕微鏡のための顕微鏡三
脚であって、垂直方向および水平方向の支持体（１，
２）と、振動減衰部とを有する形式の顕微鏡三脚におい
て、 振動減衰部は捻れ減衰素子（５）として構成されてお
り、 該捻れ減衰素子（５）はせん断および／または圧力の負
荷を受けるよう構成される、ことを特徴とする顕微鏡三
脚。 - 【請求項２】 捻れ減衰素子（５）の復元力は、減衰素
子の作用に抗して摺動された三脚構成部材を少なくとも
９０％復元する大きさである。 - 【請求項３】 捻れ減衰素子（５ａ〜ｃ）は少なくとも
１つの減衰プレートとして構成されており、 有利には複数の減衰プレート（２８）が１つのサンドイ
ッチ状積層素子（２７ａ，ｂ，２８）に平行に接合され
ているか、または減衰素子（５ａ〜ｃ、２８）は減衰プ
レートとして相互に相対的に回転可能な２つの構成部材
間に貼り付けられている、請求項１記載の三脚。 - 【請求項４】 減衰素子（５ｄ〜ｆ）は減衰スリーブと
して構成されており、 該減衰スリーブは、相互に回転可能な２つの構成部材
（２６，２９）間に貼り付けられており、 該スリーブは円形に、角形に、またはノーズを有するよ
うに構成されている、請求項１から３までのいずれか１
項記載の三脚。 - 【請求項５】 減衰素子（５）は、弾性係数の格段に異
なる少なくとも２つの材料（２７，２８）により構成さ
れるか、または減衰素子（５）は制動された状態では負
荷を受けないよう構成される、請求項１から４までのい
ずれか１項記載の三脚。 - 【請求項６】捻れ減衰素子は、少なくとも次のパラメー
タの少なくとも１つを有する： 静的弾性係数 ０．２〜３ Ｎ／ｍｍ2 動的弾性係数 ０．５〜４ Ｎ／ｍｍ2 材料の固有周波数５Ｈｚ超での機械的損失係数 ０．１〜０．２ （但しそれぞれＤＩＮ５３５１３に準拠して測定） ＩＳＯ１０８４６−２による８Ｈｚでの損失係数は有利
には０．１超、特には０．２超、 ＤＩＮ５３４５５−６．４による破断点伸び１００％
超、請求項１〜５の一つに記載の三脚。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10115837A DE10115837A1 (de) | 2001-03-31 | 2001-03-31 | Stativ, insbesondere für ein Operationsmikroskop |
| DE10115837.8 | 2001-03-31 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002327794A true JP2002327794A (ja) | 2002-11-15 |
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ID=7679720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1248133B1 (ja) |
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| DE20218693U1 (de) * | 2002-12-03 | 2003-02-13 | Leica Microsystems Schweiz Ag | Stativ für ein Operationsmikroskop |
| DE102005014376A1 (de) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Vorrichtung zum Befestigen eines Körperschall übertragenden Bauelements |
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| DE102009059021B4 (de) | 2009-12-21 | 2012-02-02 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Schwingungsdämpfung vom Deckenstativ mit Operationsmikroskop |
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| DE102014114479B3 (de) | 2014-10-06 | 2016-02-25 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Digitales mikroskop mit klickstopp |
| DE102014114478B3 (de) * | 2014-10-06 | 2016-02-25 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Digitales Mikroskop mit federgelagerter schwenkbarer Einheit |
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|---|---|---|---|---|
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| CH625057A5 (en) * | 1978-03-28 | 1981-08-31 | Contraves Ag | Adjustable stand for an optical observing instrument |
| GB9018312D0 (en) * | 1990-08-21 | 1990-10-03 | Vinten Group Plc | Drag/damper device |
| DE4029638A1 (de) | 1990-09-19 | 1992-03-26 | Zeiss Carl Fa | Schwenkeinrichtung fuer tragvorrichtungen fuer optische beobachtungsgeraete |
| JP2825721B2 (ja) | 1992-12-28 | 1998-11-18 | 三鷹光器株式会社 | 医療用光学機器のスタンド装置 |
| US6162523A (en) | 1995-11-27 | 2000-12-19 | Leica Microsystems Ag | Support intended in particular for a surgical microscope |
| WO1998053244A1 (de) | 1997-05-20 | 1998-11-26 | Leica Mikroskopie Systeme Ag | Mikroskopstativ, insbesondere für ein operationsmikroskop |
| US6392795B2 (en) * | 1998-08-28 | 2002-05-21 | Olympus Optical Co., Ltd. | Microscope with a dynamic damper |
| EP1067419B1 (de) * | 1999-07-03 | 2008-01-30 | Leica Microsystems AG | Deckenstativ |
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2001
- 2001-03-31 DE DE10115837A patent/DE10115837A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-03-27 US US10/107,464 patent/US6679470B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-29 DE DE50212459T patent/DE50212459D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-29 EP EP02007156A patent/EP1248133B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-01 JP JP2002098778A patent/JP4428907B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| DE10115837A1 (de) | 2002-11-14 |
| EP1248133A2 (de) | 2002-10-09 |
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