JP2014073162A - 医用寝台装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天板を緊急停止させるときの停止距離を短縮させ、オーバーランを起こし難くし、仮に、オーバーランをしたとしても、オーバーラン量を低減することが可能な医用寝台装置を提供する。
【解決手段】トラベルフレームは、寝台本体と天板との間に配置され、寝台本体により被検体の体軸方向に沿って案内される。ガイド手段は、トラベルフレームと天板との間に配置され、天板を体軸方向に沿って案内する。付勢機構は、天板の移動方向とは反対の方向に天板を付勢するように構成される。拘束手段は、駆動手段によりトラベルフレームを介して天板が移動されているとき、付勢力に抗することで、トラベルフレームに対して天板を反対の方向に移動させないように拘束し、スイッチにより電源が遮断されると、付勢力によりトラベルフレームに対して天板を反対の方向に移動させるように拘束を解除する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用寝台装置に関する。

医用寝台装置は、寝台本体と、被検体が載置される天板と、駆動手段と、を有する。寝台本体には天板を体軸方向に沿って案内するリニアガイドが設けられている。また、寝台本体にはピニオンが設けられている。天板にはピニオンと噛み合ってスライドするラックが設けられている。駆動手段は、モータを動力源として、ピニオンを回転させることにより、天板を体軸方向に移動させる（例えば、特許文献１）。なお、体軸方向をＺ方向という場合がある。また、体軸方向の一方をＺ１方向または、他方をＺ２方向という場合がある。

モータなどに供給される電源を制御するパワーシーケンス回路が設けられている。パワーシーケンス回路は継電器を含む。さらに、モータに供給される電源を遮断するための操作スイッチが設けられている。なお、操作スイッチを緊急停止スイッチという場合がある。

モータにより、天板を体軸方向に沿って移動させているとき、操作スイッチを操作すると、パワーシーケンス回路の継電器が動作することで、モータに供給される電源が遮断され、モータの保持力により、天板が制動され、そして、天板が停止される。

特開８−９８８３２号公報

次に、天板が移動されるときの移動速度（一定速度）と、操作スイッチが操作されてから天板が停止されるまでの距離との関係について図１１を参照して説明する。図１１は、比較例として、天板の移動速度と停止距離との関係を示す図である。

なお、天板が移動されているとき、操作スイッチが操作されてから天板が停止されるまでに天板が移動した距離を停止距離または緊急停止距離といい、また、操作スイッチが操作されてから天板が制動されるまでの空走時間に天板が移動した距離を空走距離といい、さらに、天板が制動されてから停止されるまでの制動時間に天板が移動した距離を制動距離という場合がある。なお、空走時間が生じるのは、パワーシーケンス回路の継電器の動作遅延があって、操作スイッチを操作してからモータに供給される電源が遮断されるまでに応答遅れ時間があるためである。応答遅れ時間、モータが回転し、天板が移動するため空走距離が生じる。

図１１に、空走時間［ｓｅｃ］を“ｔ_１”で示し、制動時間［ｓｅｃ］を“ｔ_２”で示す。また、図１１に、天板が移動されているときの移動速度（一定速度）［ｍｍ／ｓ］を“Ｖ”としたときの速度線図を太い実線で示す。また、速度Ｖのときの停止距離［ｍｍ］を“ｄ”で示し、空走距離［ｍｍ］を“ｄ_１”で示し、制動距離［ｍｍ］を“ｄ_２”で示す。

それにより、ｄ_１、ｄ_２は、次の式でそれぞれ表される。
ｄ_１＝Ｖ・ｔ_１ （２）
ｄ_２＝Ｖ・ｔ_２／２ （３）

停止距離ｄは、空走距離ｄ₁と制動距離ｄ₂とを加算したものであるから、ｄは、式（２）、（３）を用いて、次の式で表される。
ｄ＝Ｖ・ｔ_１＋Ｖ・ｔ_２／２ （４）

近年、天板を高速で移動させる高速化が図られている。図１１に、天板を高速で移動させたときの速度線図を太い一点鎖線で示す。図１１に、天板を高速で移動させたときの速度“Ｖ_ｈ”で示し、停止距離［ｍｍ］を“ｄ_ｈ”で示し、空走距離［ｍｍ］を“ｄ₃”で示し、制動距離［ｍｍ］を“ｄ₄”で示す。なお、天板を制動させるときの力（制動力）は、速度Ｖのときと、高速Ｖ_ｈのときで同じであるとする。したがって、速度Ｖのときの制動時間ｔ_２に対して高速Ｖ_ｈのときの制動時間は２倍となる（２ｔ_２）

それにより、ｄ_３、ｄ_４、ｄ_ｈは、次の式でそれぞれ表される。
ｄ_３＝Ｖ_ｈ・ｔ_１ （５）
ｄ_４＝Ｖ_ｈ・２ｔ_２ （６）
ｄ_ｈ＝Ｖ_ｈ・ｔ_１＋Ｖ_ｈ・２ｔ_２ （７）

ここで、高速Ｖ_ｈを速度Ｖの２倍とすると、Ｖ_ｈ、ｄ_ｈは次の式で表される。
Ｖ_ｈ＝２Ｖ （８）
ｄ_ｈ＝２Ｖ・ｔ_１＋２Ｖ・ｔ_２ （９）
式（９）から、次の式が成立する。
ｄ_ｈ＝２ｄ＋Ｖ・ｔ_２ （１０）
式（１０）から、天板を２倍の速度で移動させると、停止距離が２倍以上になることがわかる。

一般的に、天板の移動が高速になるほど停止距離が長くなる。また、天板が所定距離の外に出てしまうことをオーバーランといい、また、所定距離の外に出た量をオーバーラン量という場合がある。

天板の移動が高速であっても、安全性を確保する観点から、天板を所定距離の中で停止させる必要がある。

しかし、従来の医用寝台装置では、天板の移動が高速になるに応じて、停止距離が長くなるため、天板を所定距離の中で停止させるには、天板の最高速度に限界値を設ける必要がある。仮に、最高速度に限界値を設けないと、オーバーランを容易に起こしてしまうという問題点があった。

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、天板を緊急停止させるときの停止距離を短縮させ、オーバーランを起こし難くし、仮に、オーバーランをしたとしても、オーバーラン量を低減することが可能な医用寝台装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態の医用寝台装置は、寝台本体と、天板と、トラベルフレームと、駆動手段と、ガイド手段と、スイッチと、付勢機構と、拘束手段とを有する。天板は被検体が載置される。トラベルフレームは、寝台本体と天板との間に配置され、寝台本体により被検体の体軸方向に沿って案内される。駆動手段は、トラベルフレームを介して天板を体軸方向に沿って移動させる。ガイド手段は、トラベルフレームと天板との間に配置され、天板を体軸方向に沿って案内する。スイッチは、駆動手段に供給される電源を遮断する。付勢機構は、天板の移動方向とは反対の方向に天板を付勢するように構成される。拘束手段は、駆動手段によりトラベルフレームを介して天板が移動されているとき、付勢力に抗することで、トラベルフレームに対して天板を反対の方向に移動させないように拘束し、スイッチにより電源が遮断されると、付勢力によりトラベルフレームに対して天板を反対の方向に移動させるように拘束を解除する。

第１実施形態に係る医用寝台装置の全体図。 天板をＺ２方向に付勢するときの付勢機構を示す部分平面図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 パワーシーケンス回路を示す図。 医用寝台装置において、天板をＺ１方向上の位置に移動させたときの図。 天板をＺ１方向に付勢するときの付勢機構を示す部分平面図。 図６のＢ−Ｂ線断面図。 電源が遮断され、付勢力により天板をＺ２方向に移動させたときの図。 天板の移動から対応関係の報知までの一連の流れを示すフローチャート。 天板の移動速度と停止距離との関係の一例を示す図。 天板の移動速度と停止距離との関係の比較例を示す図。 第２実施形態に係る付勢機構を示す部分平面図。 第３実施形態に係る付勢機構において、天板をＺ２方向に付勢するときの図。 図１３のＣ−Ｃ断面図。 天板をＺ１方向に付勢するときの図。

［第１実施形態］
医用寝台装置の第１実施形態について各図を参照して説明する。
図１は、医用寝台装置の全体図、図２天板をＺ２方向に付勢するときの付勢機構を示す部分平面、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図１に、Ｚ２方向上の位置に移動させたときの天板２を示す。

図１から図３に示すように、医用寝台装置は、寝台本体１、天板２、トラベルフレーム３、駆動手段４、ガイド手段５、コンソール６、付勢機構７、及び、拘束手段８を有している。

図３に示すように、寝台本体１は、溝レール１１、案内レール１２、及び、ラック（図示省略）を有している。

図１に示すように、コンソール６は、操作スイッチ６１を含む入力部、表示部６２、及び、コントローラ６３を有する。コントローラ６３は、パワーシーケンス回路を有している。

図４はパワーシーケンス回路を示す図である。図４に示すように、パワーシーケンス回路は、継電器Ｒｙを有し、操作スイッチ６１を操作すると継電器のコイルが通電し、それにより、継電器のｂ接点が開き、駆動手段４のモータ４１に供給される電源が遮断されるように構成されている。

図２及び図３に示すように、溝レール１１は、Ｕ字状の溝形断面形状を有し、寝台本体１にＺ方向に沿って設けられている。

案内レール１２は、寝台本体１上に設けられ、トラベルフレーム３をＺ方向に案内する。

ラックは、寝台本体１内にＺ方向に沿って設けられ、駆動手段４のピニオン（図示省略）が噛み合っている。

（天板２）
天板２には被検体が載置される。図５は天板２をＺ１方向上の位置に移動させたときの図である。

図１及び図５に示すように、天板２は、トラベルフレーム３を介して寝台本体１に設けられている。天板２は、案内レール１２（図３参照）によりトラベルフレーム３と一体的にＺ方向に沿って案内される。

天板２にはＺ方向に対して直交する水平方向に沿って長穴２１（図３参照）が設けられている。なお、Ｚ方向に対して直交する水平方向をＸ方向という場合がある。また、図３において、右方向をＸ１方向、左方向をＸ２方向という場合がある。

（トラベルフレーム３）
図１から図３に示すように、トラベルフレーム３は、寝台本体１と天板２との間に配置されている。トラベルフレーム３は、案内レール１２によりＺ方向に沿って案内される。

（駆動手段４）
駆動手段４は、寝台本体１に設けられ、モータ４１（図４参照）、減速機構（図示省略）、及びピニオン（図示省略）を有している。モータ４１は、電源の供給を受けて回転する。減速機構は、モータ４１の回転を減速して、ピニオンに伝達する。ピニオンは、ラックと噛み合っている。例えば、モータ４１を正方向に回転させると、ピニオンがラックと噛み合いながらＺ１方向に沿って転動する。それにより、トラベルフレーム３をＺ１方向に沿って移動させる。モータ４１を逆方向に回転させると、ピニオンがラックと噛み合いながらＺ２方向に沿って転動する。それにより、トラベルフレーム３をＺ２方向に沿って移動させる。

（ガイド手段５）
図１から図３に示すように、ガイド手段５は、トラベルフレーム３と天板２との間に配置され、天板２をＺ方向に沿って案内する。ガイド手段５の一例として、ＬＭガイド（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ Ｇｕｉｄｅ）がある。ＬＭガイドは、ＬＭレール５１とＬＭブロック５２とを有している。ＬＭレール５１は、トラベルフレーム３に設けられている。ＬＭブロック５２は天板２に設けられている。ＬＭブロック５２をＬＭレール５１に沿ってスライドさせることにより、天板２がトラベルフレーム３に対して相対的にＺ方向に沿って案内される。

両側一対のＬＭブロック７５２の間に、図３に示すように天板２に長穴２１が配置されている。天板２とリンク部材７２との間に設けられた移動部材７１が、長穴２１に移動可能に嵌合されていると共に、案内穴７２５に移動可能に嵌合されている

すなわち、天板２は、案内レール１２によりトラベルフレーム３と一体的にＺ方向に沿って案内され、かつ、ガイド手段５によりトラベルフレーム３に対し相対的にＺ方向に沿って案内される。

（操作スイッチ６１）
図４に示すように、操作スイッチ６１は、継電器のコイルに直列に接続されている。操作スイッチ６１を操作すると、継電器のコイルが通電し、継電器のｂ接点が開いて、駆動手段４のモータ４１に供給される電源が遮断される。

（付勢機構７）
次に、付勢機構７について、図２、図３、図６、及び図７を参照して説明する。図６は天板２をＺ１方向に付勢するときの付勢機構７を示す部分平面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図である。

図２、図３、図６、及び、図７に示すように、付勢機構７は、移動部材７１と、リンク部材７２と、付勢部材７３と、切換手段７４とを有している。

図２及び図３に示すように、移動部材７１は、円形断面形状の軸を有するピンであって、天板２の長穴２１に沿って移動可能に係合している。

図２及び図６に示すように、リンク部材７２は、中央部７２１、一端部７２２、及び他端部７２３を有している。中央部７２１は、枢支軸７２４により、トラベルフレーム３に回転可能に軸支されている。リンク部材７２は、一端部７２２と他端部７２３との間で移動部材７１を往復可能に案内する案内穴７２５を有している。

付勢部材７３は、圧縮コイルバネであって、リンク部材７２を反時計回りの方向に付勢することにより、移動部材７１を介して天板２を図２ではＺ２方向に付勢し、図６ではＺ１方向に付勢する。

図２、図３、図６、及び図７に示すように、切換手段７４は、嵌合部材７４１と、連接部材７４２とを有している。

嵌合部材７４１は、円形断面形状の軸を有するピンであって、Ｚ方向に沿って案内されるように溝レール１１に嵌合する。

連接部材７４２は、長尺形状を有し、長手方向の一方の縁部には、移動部材７１が設けられている。連接部材７４２の他方の縁部は、溝レール１１に延ばされていて、嵌合部材７４１が設けられている。

嵌合部材７４１が溝レール１１に沿って移動すると、嵌合部材７４１がその移動方向とは反対方向の摩擦抵抗力を溝レール１１から受ける。切換手段７４は、天板２が移動されているとき、嵌合部材７４１が溝レール１１から受ける摩擦抵抗力を用いて、移動部材７１をリンク部材７２の一端部７２２の位置と他端部７２３の位置との間に移動させる。

以上のように、切換手段７４は、嵌合部材７４１と溝レール１１との間に生じる摩擦抵抗力により、移動部材７１を移動させる。

次に、天板２の移動方向と移動部材７１の移動方向との関係について図２及び図６を参照して説明する。

図２に、リンク部材７２の一端部７２２に位置する移動部材７１を示す。このとき、付勢部材７３は、移動部材７１を介して天板２をＺ２方向に付勢する。図６にリンク部材７２の他端部７２３に位置する移動部材７１を示す。このとき、付勢部材７３は、移動部材７１を介して天板２をＺ１方向に付勢する。

図２において、移動部材７１を移動させるための部材である嵌合部材７４１及び連接部材７４２について詳細に説明する。

トラベルフレーム３が移動部材７１を介して天板２をＺ２方向に移動させていくと、嵌合部材７４１は、溝レール１１からＺ１方向の摩擦抵抗力を受ける。Ｚ１方向の摩擦抵抗力を図２に“Ｒ”で示す。

摩擦抵抗力Ｒの中の連接部材７４２の長手方向の力が、連接部材７４２から移動部材７１に伝わる。この長手方向の力を図２に“Ｒ１”で示す。この力Ｒ１が移動部材７１をＸ１方向に移動させる成分となる。その成分を図２に“Ｒ２”で示す。成分Ｒ２により、移動部材７１がリンク部材７２の一端部７２２の位置から他端部７２３の位置に移動し、付勢部材７３が移動部材７１を介して天板２をＺ１方向（天板２の移動方向Ｚ２とは反対の方向）に付勢する（図６参照）。

図６において、天板２（トラベルフレーム３）をＺ１方向に移動させていくと、嵌合部材７４１は、溝レール１１からＺ２方向の摩擦抵抗力を受ける。Ｚ２方向の摩擦抵抗力を図６に“Ｒ”で示す。

摩擦抵抗力Ｒの中の連接部材７４２の長手方向の力が、連接部材７４２から移動部材７１に伝わる。この長手方向の力を図６に“Ｒ１”で示す。この力Ｒ１が移動部材７１をＸ２方向に移動させる成分となる。この成分を図６に“Ｒ２”で示す。この成分Ｒ２により、移動部材７１がリンク部材７２の他端部７２３の位置から一端部７２２の位置に移動し、付勢部材７３が移動部材７１を介して天板２をＺ２方向（天板２の移動方向Ｚ１とは反対の方向）に付勢する（図２参照）。

嵌合部材７４１及び連接部材７４２を用いて、天板２が移動されるときに嵌合部材７４１が溝レール１１から受ける摩擦抵抗力により、及び摩擦抵抗力の方向に応じて、移動部材７１をリンク部材７２の一端部７２２の位置あるいは他端部７２３の位置のいずれかに移動させることにより、トラベルフレーム３に対して天板２を移動方向とは反対方向に確実に移動させることが可能となる。

（拘束手段８）
次に、拘束手段８について、図２、図６、及び図８を参照して説明する。

図２、図６に示すように、拘束手段８は、永久磁石８２と電磁石８１とストッパ８３とを有している。永久磁石８２は、リンク部材７２の一端部７２２に固定されている。

電磁石８１は、電源が供給されているとき、永久磁石８２に吸着することにより、付勢手段の付勢力に抗してリンク部材７２を回転させないように拘束し、電源が遮断されたとき、拘束を解除するように構成されている。電源が遮断されてから、電磁石８１が天板２の拘束を解除するまでの応答時間が短く、空走時間を待つことなく、トラベルフレーム３に対して天板２を移動方向とは反対の方向に戻させることができる。

図８は、電源が遮断され、付勢力によりトラベルフレーム３に対して天板２を反対方向（Ｚ２方向）に移動させたときの図である。図８に示すように、ストッパ８３は、リンク部材７２に当接することで、リンク部材７２の反時計方向の回転を制限する。

図２において、電源の供給を受けて、電磁石８１が永久磁石８２に吸着し、付勢部材７３の付勢力に抗してリンク部材７２を反時計回りに回転させないように拘束している。

図８に示すように、電源が遮断され、電磁石８１が永久磁石８２を吸着しないと、リンク部材７２の拘束が解かれ、リンク部材７２が付勢力により反時計回りに回転する。それにより、移動部材７１を介して天板２がＺ２方向に移動する。リンク部材７２が反時計方向に回転すると、ストッパ８３に当接し、反時計方向の回転が制限される。

図２における移動部材７１の位置と図８における移動部材７１の位置とのＺ方向の差が、トラベルフレーム３に対して天板２を反対方向に移動させたときの移動量（図８に“Ｓ”で示す）となる。

次に、医用寝台装置が緊急停止対応状態にないことを報知する報知手段について、図１、図２及び図６を参照して説明する。

報知手段の構成としては、コンソール６の表示部６２と、検出部と、報知制御手段（図示省略）とを有している。

表示部６２は、天板２の移動方向と移動部材７１の位置との対応関係の有無を報知する。ここで、対応関係を有するとは、天板２がＺ１方向に移動されているとき、移動部材７１がリンク部材７２の一端部７２２に位置していること（図２に示す第１の対応関係）、または、天板２がＺ２方向に移動されているとき、移動部材７１がリンク部材７２の他端部７２３に位置していること（図６に示す第２の対応関係）をいう。また、対応関係を有しないとは、第１及び第２の対応関係のいずれも有しないことをいう。

検出部は、リンク部材７２の一端部７２２の位置及び他端部７２３の位置に配置されている。検出部は、移動部材７１がリンク部材７２の一端部７２２の位置に移動しているとき、及び、移動部材７１がリンク部材７２の他端部７２３の位置に移動しているときに、各信号をそれぞれ出力する。したがって、検出部が前記各信号のいずれも出力しないときは、移動部材７１が一端部７２２及び他端部７２３のいずれにも移動していないと判断できる。なお、検出部の一例としては、リミットスイッチ及び近接センサがある。

報知制御手段は、コントローラ６３の一部として構成される。報知制御手段は、検出部から出力された信号、及び、天板２の移動方向の情報を受けて、天板２の移動方向と移動部材７１の位置とが予め定められた対応関係を有しているかどうかを判断し、対応関係の有無を表示部６２に報知させる。

次に、天板２の移動から対応関係の報知までの一連の流れについて図９を参照して説明する。

図９に示すように、先ず、天板２が移動中であるかどうかを判断する（Ｓ１０１）。

次に、天板２の移動を判断した場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、天板の移動方向を判断する（Ｓ１０２）。

次に、天板２の移動方向を判断した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、移動部材７１の位置を判断する（Ｓ１０３）。ここで、移動部材７１の位置を判断するとは、図２及び図６に示すように、移動部材７１が一端部７２２及び他端部７２３のいずれかに移動していると判断することをいう。また、移動部材７１の位置を判断しないとは、移動部材７１が一端部７２２及び他端部７２３のいずれにも移動していないと判断することをいう。

次に、移動部材７１の位置を判断した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、天板２の移動方向と移動部材７１の位置とが対応関係を有するかどうかを判断する（Ｓ１０４）。

次に、対応関係を有しないと判断した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、報知制御手段は、表示部６２に対応関係を有しない旨を報知（異常の報知）させる（Ｓ１０５）。対応関係を有していなければ、その報知を契機として、保守点検をすることが可能となる。また、対応関係を有していないまま、天板２が運転されることを防止することができる。

ステップＳ１０４において、対応関係を有すると判断した場合（Ｙｅｓ）、報知制御手段は、表示部６２に対応関係を有する旨を報知（正常の報知）させる（Ｓ１０６）。

ステップＳ１０３において、移動部材７１の位置を判断しない場合（Ｎｏ）、経過時間ｔを加算する（ｔ＝ｔ＋１）（Ｓ１０７）。

次に、経過時間ｔが予め定められた時間Ｔを超えているかどうかを判断する（ｔ＞Ｔ）（Ｓ１０８）。

次に、経過時間ｔが予め定められた時間Ｔを超えていると判断した場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、報知制御手段は表示部６２に異常の報知をさせる（Ｓ１０５）。その報知を契機として、保守点検をすることが可能となる。保守点検により、移動部材７１の動作不良等の原因を解明し、移動部材７１を正常に動作するようにメンテナンスすることができる。

ステップＳ１０８において、経過時間ｔが予め定められた時間Ｔを超えていないと判断した場合（Ｎｏ）、移動部材７１の位置を判断するステップＳ１０３に戻る。

以上のように、経過時間ｔが予め定められた時間Ｔを超えるまで、移動部材７１の位置を判断するのは、次の理由からである。例えば、天板２がＺ１方向に移動され、そして停止された後、天板がＺ２方向に移動されるとき、天板がＺ１方向に移動され、そして停止されている時点では、移動部材７１はリンク部材７２の一端部７２２の位置にある。その後、天板がＺ２方向に移動された直後は、移動部材７１はリンク部材７２の一端部７２２の位置またはその近傍に留まって、リンク部材７２の他端部７２３の位置まで移動しない。

このような移動部材７１の留まりは、天板２がＺ２方向に移動され、そして停止された後、天板がＺ１方向に移動された直後においても生じる。

すなわち、天板２がＺ１方向からＺ２方向に方向転換された直後、あるいは、Ｚ２方向からＺ１方向へ方向転換された直後は、天板２の移動方向と移動部材７１の位置との対応関係を有しておらず、この時点で、対応関係を判断すると、移動部材７１が正常に動作しているにも拘わらず、異常の報知がされてしまう。予め定められた時間を経過した時点で対応関係の有無を判断すると、移動部材７１が正常に動作していると、リンク部材７２の一端部７２２または他端部７２３のいずれかの位置（所定の位置）に移動し、対応関係を有するので、正常の報知が行われ、何らかの原因により移動部材７１が正常に動作していないと、所定の位置に移動せず、対応関係を有しないので、異常の報知が行われるためである。

なお、天板２の移動から対応関係の報知までの一連の流れでは、報知制御手段が対応関係の有無を報知させるようにしたが、報知制御手段が検出部から出力された信号に基づいて、移動部材の位置を単に報知させるようにしてもよい。その報知を契機として、ユーザは、天板２の運転を続行し、あるいは、保守点検を依頼する。また、検査員は、保守点検前、保守点検後のチェックを行う。

（動作）
以上に、医用寝台装置の構成について説明した。次に、医用寝台装置の動作について、図２、図６、及び図１０を参照して説明する。図１０は、天板２の移動速度と停止距離との関係の一例を示す図である。

天板２の通常運転時において、電磁石８１は永久磁石８２を吸着していて、リンク部材７２の回転を拘束している（図２、図６参照）。

天板２の通常運転時に、例えば、モータ４１の正方向の移動により、天板２（トラベルフレーム３）をＺ２方向に移動させると、嵌合部材７４１が溝レール１１からＺ１方向の摩擦抵抗力を受けることにより、連接部材７４２を介して移動部材７１をＸ１方向に移動させる。そして、移動部材７１をリンク部材７２の他端部７２３に位置させる。それにより、付勢部材７３が移動部材７１を介して天板２をＺ１方向（天板２の移動方向Ｚ２とは反対の方向）に付勢する。

例えば、モータ４１の逆方向の移動により、天板２（トラベルフレーム３）をＺ１方向に移動させると、嵌合部材７４１が溝レール１１からＺ２方向の摩擦抵抗力を受けることにより、連接部材７４２を介して移動部材７１をＸ２方向に移動させる。そして、移動部材７１をリンク部材７２の一端部７２２に位置させる。それにより、付勢部材７３が移動部材７１を介して天板２をＺ２方向（天板２の移動方向Ｚ１とは反対の方向）に付勢する。

したがって、付勢機構７は、天板２が移動されるとき、天板２の移動方向とは反対の方向に天板２を付勢する。

次に、緊急停止時について説明する。天板２がトラベルフレーム３と共にＺ１方向に移動されているとき、電源が遮断され、電磁石８１が永久磁石８２を吸着しないと、リンク部材７２の拘束が解かれ、リンク部材７２が付勢力により反時計回りに回転する（図８参照）。それにより、リンク部材７２の一端部７２２に位置する移動部材７１を介して天板２がトラベルフレーム３に対してＺ２方向に移動する。

このように、天板２がトラベルフレーム３と共に移動されているとき、電源が遮断されると、移動されている方向とは反対の方向にトラベルフレーム３そのものを戻さず、トラベルフレーム３に対して天板２のみを戻すこととなる。電源が遮断されて、天板２を緊急停止させるとき、トラベルフレーム３の停止距離から天板２の戻り量を減じた値が、天板２を緊急停止させるときの停止距離となる。天板２の戻り量がないときと比較して、停止距離を短縮させる。それにより、オーバーランを起こし難くすることができる。また、仮に、オーバーランをしたとしても、オーバーラン量を低減することが可能となる。

図１０に、天板２が高速Ｖ_ｈで移動されているときの速度線図を一点鎖線で示し、比較例として、天板２が速度Ｖで移動されているときの速度線図を実線で示す。

なお、説明を簡単にするため、天板の緊急停止時において、トラベルフレーム３に対して天板２が反対の方向に戻るときの戻り速度は一定であるとし、また、トラベルフレーム３が停止するとき、天板２の戻りも終了する（リンク部材７２がストッパ８３に当接する）ものとする。さらに、天板の緊急停止時において、トラベルフレーム３の移動速度の方が、天板２の戻り速度より大きいものとする。したがって、天板２がトラベルフレーム３と共に移動されているとき、緊急停止がされると、天板２は、トラベルフレーム３に対しては反対の方向に戻るものの、トラベルフレーム３の移動する方向に移動する。

図１０に示すように、天板２が高速Ｖ_ｈで移動されているとき、電源が遮断されると、空走時間ｔ_１では、トラベルフレーム３はそのまま移動をし続けるが、天板２は、空走時間ｔ_１を待たずに、トラベルフレーム３に対して移動方向と反対の方向に戻る。このときの天板２の速度は、トラベルフレーム３の移動速度から天板２の戻り速度を減じた値となる。したがって、天板２の移動速度が減速される（１段目の減速）。

空走時間ｔ_１が経過すると、モータ４１の保持力によりトラベルフレーム３が制動されることで、トラベルフレーム３の移動速度が減速される。このときにも、天板２は、トラベルフレーム３に対して移動方向と反対の方向に戻り続ける。このときの天板２の速度は、トラベルフレーム３の移動速度（減速された速度）から天板２の戻り速度を減じた値となる。したがって、天板２の速度がさらに減速される（２段目の減速）。その後、天板２が停止される。

図１０に、電源が遮断されたときから、１段目及び２段目の減速を経て、天板２が停止されるまでの時間を“ｔ_３”で示す。また、１段目及び２段目の減速がされるときの停止距離を“ｄ_５”で示す。

比較例として、図１０に、電源が遮断されたときから、１段目のみの減速を経て、天板２が停止されるまでの時間を“ｔ_４”で示す。また、１段目のみの減速がされるときの速度線図を破線で示す。さらに、１段目のみの減速がされるときの停止距離を“ｄ_６”で示す。
ｄ_６は次の式で表される。
ｄ_６＝Ｖ_ｈ・ｔ_４／２ （１１）
これは、図１０に示す三角形ＡＢＣの面積に相当する。

２段目の減速が働くとき（ｔ_１経過時）の速度をＶ_ｉとすると、ｄ_５は、図１０に示す四角形ＡＤＥＣに相当する。これは、三角形ＡＢＣの面積から図１０に示す三角形ＤＢＥの面積を減算した値である。
すなわち、ｄ_５は、次の式で表される。
ｄ_５＝ｄ_６−（Ｖ_ｉ（ｔ_４−ｔ_３）／２） （１２）
停止距離ｄ_５が、天板２が高速で移動されているとき、緊急停止時における天板２の停止距離となる。

図１０に比較例として、天板２が高速Ｖ_ｈで移動させたときの速度線図を二点鎖線で示す。また、そのときの停止距離ｄ_ｈは、前述の式（７）で表される。ｄ_ｈは図１０に示す四角形ＡＦＧＣの面積に相当する。

停止距離ｄ_５、ｄ_ｈを比較すると、停止距離ｄ_５の方が大幅に短縮されていることがわかる。したがって、オーバーランを起こし難くなる。また、仮に、オーバーランをしたとしても、オーバーラン量を低減することが可能となる。

以上に、天板２が高速でＺ１方向に移動されているときに、緊急停止がされた場合を説明したが、天板２が高速でＺ２方向に移動されているときも同様である。すなわち、天板２がＺ２方向に移動されているとき、電源が遮断され、電磁石８１が永久磁石８２を吸着しないと、リンク部材７２の拘束が解かれ、リンク部材７２が付勢力により反時計回りに回転する。それにより、リンク部材７２の他端部７２３に位置する移動部材７１を介して天板２がトラベルフレーム３に対してＺ１方向（天板の移動方向Ｚ２とは反対の方向）に移動する。それにより、天板２の停止距離が短縮され、オーバーランを起こし難くすることが可能となる。

［第２実施形態］
次に、医用寝台装置の第２実施形態について、図１２を参照して説明する。なお、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる構成について主に説明し、重複する構成についてはその説明を省略する。

第１実施形態の付勢機構７が嵌合部材７４１及び連接部材７４２を有するのに対し、第２実施形態の付勢機構７は、アクチュエータ７４３及び制御手段を有している。

図１２は付勢機構７を示す部分平面図である。図１２に示すように、アクチュエータ７４３は、アーム７４６と、原動機７４８と、を有している。原動機７４８の回転軸７４５はアーム７４６の基端部に連結されている。アーム７４６の先端部にはガイド穴７４７が設けられている。ガイド穴７４７に移動部材７１が案内可能に係合している。

付勢機構７は、原動機７４８より、アーム７４６を回転軸７４５を軸として時計回りに回転させると、移動部材７１をガイド穴７４７に沿ってリンク部材７２の他端部７２３に移動させ、移動部材７１を介して天板２をＺ１方向に付勢し、反時計回りに回転させると、移動部材７１をガイド穴７４７に沿ってリンク部材の一端部７２２に移動させ、移動部材７１を介して天板２をＺ２方向に付勢する。

制御手段は、コントローラ６３の一部として構成される。制御手段は、天板２（トラベルフレーム３）がＺ１方向に移動されているときの情報を受けて、移動部材７１をＸ２方向に移動させて、移動部材７１をリンク部材７２の一端部７２２に移動させるようにアクチュエータ７４３を制御する。また、制御手段は、天板２がＺ２方向に移動されているときの情報を受けて、移動部材７１をＸ１方向に移動させて、移動部材７１をリンク部材７２の他端部７２３に移動させるようにアクチュエータ７４３を制御する。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、移動部材７１の位置に応じて信号を出力する検出部を設け、信号に基づいて移動部材７１の位置を表示部６２に報知させるようにしてもよい。

第２実施形態によれば、電源が遮断される前に、アクチュエータ７４３で移動部材７１を所定の位置に移動させることにより、電源が遮断される緊急停止時に、トラベルフレーム３に対して天板２を移動方向とは反対方向に確実に移動させることが可能となる。また、第１実施形態の溝レール１１や連接部材７４２を不要とし、天板２の移動方向に応じて、リンク部材７２上で移動部材７１の位置を移動させる簡単な構成により、トラベルフレーム３に対して天板２を移動方向とは反対方向に確実に移動させることが可能となる。

［第３実施形態］
次に、医用寝台装置の第３実施形態について図１３、図１４及び図１５を参照して説明する。なお、第３実施形態においては、第１実施形態と異なる構成について主に説明し、重複する構成についてはその説明を省略する。

第１実施形態の付勢機構７が嵌合部材７４１及び連接部材７４２を有するのに対し、第３実施形態の付勢機構７は、アクチュエータ７４３、円板部材９、及び制御手段を有している。なお、制御手段は、コントローラの一部として構成されている。

図１３は付勢機構７において、天板２をＺ２方向に付勢するときの図、図１４は図１３のＣ−Ｃ断面図、図１５は天板２をＺ１方向に付勢するときの図である。

（アクチュエータ）
図１３及び図１４に示すように、アクチュエータ７４３は、原動機７４８と、ウオーム７４９と、を有している。

（円板部材）
図１３及び図１４に示すように、円板部材９は、円周穴９１及びギア部９２を有している。円周穴９１は、円板部材９の外周部に移動部材７１を中心とする円周方向に沿って設けられている。ギア部９２は、ウオーム７４９と噛み合うように、円板部材９の外周面に設けられている。

トラベルフレーム３にはガイドピン３１が固定されている。ガイドピン３１は、円周穴９１に相対移動可能に嵌合している。ガイドピン３１が円周穴９１に嵌合されることにより、円板部材９が移動部材７１を同心として回転可能に構成される。原動機７４８によりウオーム７４９が回転すると、ギア部９２を介して、移動部材７１を同心として円板部材９を図１３に示す位置と図１５に示す位置とに回転させる。

天板２には、Ｚ方向に対し直交する方向に沿って直交穴２２が設けられている。移動部材７１は、天板２の直交穴２２に沿って、Ｚ方向に対し直交する方向に移動可能に係合している。リンク部材７２の基端部は枢支軸７２４により回転可能に円板部材９に軸支されている。リンク部材７２の先端部に移動部材７１が固定されている。

（制御手段）
制御手段は、次のようにアクチュエータ７４３を制御する。すなわち、制御手段は、天板２がＺ１方向に移動されているとき、枢支軸７２４と移動部材７１とが図１３に示す位置関係となるようにアクチュエータ７４３を制御して円板部材９を回転させる。

図１３に示すように、枢支軸７２４からＸ２方向上の位置に移動部材７１が配置されている。図１３において、付勢部材７３は、リンク部材７２を反時計方向に回転する方向に付勢することにより、移動部材７１を介して天板２をＺ２方向に付勢する。以上により、天板２がＺ１方向に移動されているとき、天板をＺ２方向に付勢することができる。

また、制御手段は、天板２がＺ２方向に移動されているとき、枢支軸７２４と移動部材７１とが図１５に示す位置関係となるようにアクチュエータ７４３を制御して円板部材９を回転させる。

図１５に示すように、枢支軸７２４からＸ１方向上の位置には移動部材７１が配置されている。図１５においても、付勢部材７３はリンク部材７２を反時計方向に回転する方向に付勢することにより、移動部材７１を介して天板２をＺ１方向に付勢する。以上により、天板２がＺ２方向に移動されているとき、天板をＺ１方向に付勢することができる。

すなわち、第３実施形態の付勢機構７は、天板２にＺ方向に対して直交する方向に移動可能に係合する移動部材７１と、トラベルフレーム３に枢支軸７２４を同心として回転可能に設けられた円板部材９と、基端部及び先端部を有し、基端部が円板部材９に回転可能に枢支軸７２４により軸支され、先端部に移動部材７１が固定されるリンク部材７２と、リンク部材７２を所定の回転方向に付勢することにより、移動部材７１を介して天板２を付勢する付勢部材７３と、天板２がＺ方向に沿った一方の方向に移動されているとき、枢支軸７２４からＺ方向に対して直交する一方の方向上の位置に移動部材７１を位置させ、天板２がＺ方向に沿った他方の方向に移動されているとき、枢支軸７２４からＺ方向に対して直交する他方の方向上の位置に移動部材７１を位置させるように円板部材９を回転させることにより、天板２の移動方向とは反対の方向に天板２を付勢する切換手段とを有している。

第３実施形態によれば、リンク部材７２が第１実施形態より短くなり、付勢機構７におけるＸ方向の幅をコンパクトにすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるととともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 寝台本体
１１ 溝レール
１２ 案内レール
２ 天板
２１ 長穴
２２ 直交穴
３ トラベルフレーム
３１ ガイドピン
４ 駆動手段
４１ モータ
５ ガイド手段
５１ ＬＭレール
５２ ＬＭブロック
６ コンソール
６１ 操作スイッチ
６２ 表示部
６３ コントローラ（制御手段、報知制御手段）
７ 付勢機構
７１ 移動部材
７２ リンク部材
７２１ 中央部
７２２ 一端部
７２３ 他端部
７２４ 枢支軸
７２５ 案内穴
７３ 付勢部材
７４ 切換手段
７４１ 嵌合部材
７４２ 連接部材
７４３ アクチュエータ
７４５ 回転軸
７４６ アーム
７４７ ガイド穴
７４８ 原動機
７４９ ウオーム
８ 拘束手段
８１ 電磁石
８２ 永久磁石
８３ ストッパ
９ 円板部材
９１ 円周穴
９２ ギア部

Claims (6)

1. 寝台本体と、
   被検体が載置される天板と、
   前記寝台本体と前記天板との間に配置され、前記寝台本体により被検体の体軸方向に沿って案内されるトラベルフレームと、
   前記トラベルフレームを介して前記天板を体軸方向に沿って移動させる駆動手段と、
   前記トラベルフレームと前記天板との間に配置され、前記天板を体軸方向に沿って案内するガイド手段と、
   前記駆動手段に供給される電源を遮断するスイッチと、
   前記天板の移動方向とは反対の方向に前記天板を付勢するように構成された付勢機構と、
   前記駆動手段により前記トラベルフレームを介して前記天板が移動されているとき、付勢力に抗することで、前記トラベルフレームに対して前記天板を反対の方向に移動させないように拘束し、前記スイッチにより電源が遮断されると、付勢力により前記トラベルフレームに対して前記天板を反対の方向に移動させるように拘束を解除する拘束手段と、
   を有すること、
   を特徴とする医用寝台装置。
2. 前記付勢機構は、
   前記天板に体軸方向に対して直交する方向に移動可能に係合する移動部材と、
   中央部及び両端部を備え、中央部が前記トラベルフレームに回転可能に軸支され、両端部の間で前記移動部材を往復可能に案内するリンク部材と、
   前記リンク部材を所定の回転方向に付勢することにより、前記移動部材を介して前記天板を付勢する付勢部材と、
   前記天板が体軸方向に沿った一方の方向に移動されているとき、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の一方に移動させ、前記天板が体軸方向に沿った他方の方向に移動されているとき、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の他方に移動させることにより、前記天板の移動方向とは反対の方向に前記天板を付勢させる切換手段と、
   を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用寝台装置。
3. 前記拘束手段は、電源が供給されているとき、前記リンク部材を吸着することにより、付勢力に抗して前記リンク部材を回転させないように拘束し、電源が遮断されたとき、拘束を解除する電磁石を有すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用寝台装置。
4. 前記切換手段は、
   前記寝台本体に体軸方向に移動可能に嵌合する嵌合部材と、
   長尺形状を有し、長手方向の一方の縁部に前記移動部材が設けられ、他方の縁部に前記嵌合部材が設けられ、前記天板が体軸方向に沿った一方の方向に移動されているとき、前記嵌合部材が前記寝台本体から受ける摩擦力により、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の一方に移動させ、前記天板が体軸方向に沿った他方の方向に移動されているとき、前記嵌合部材が前記寝台本体から受ける摩擦力により、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の他方に移動させる連接部材と、
   を有すること、
   を特徴とする請求項２または請求項３に記載の医用寝台装置。
5. 前記切換手段は、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の間で往復可能に移動させるアクチュエータと、前記天板が体軸方向に沿った一方の方向に移動されているとき、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の一方に移動させ、前記天板が体軸方向に沿った他方の方向に移動されているとき、前記移動部材を前記リンク部材の両端部の他方に移動させるように前記アクチュエータを制御する制御手段とを、有すること、
   を特徴とする請求項２または請求項３に記載の医用寝台装置。
6. 前記移動部材が前記リンク部材の両端部のいずれかの位置しているとき信号を出力する検出部と、
   出力された信号に基づいて、前記移動部材の位置を報知させる報知制御手段と、
   を有すること、
   を特徴とする請求項４または請求項５に記載の医用寝台装置。

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