JP2016158813A - アーム部のリンク機構 - Google Patents

Abstract

【課題】医療装置の小型軽量化に寄与しうるアーム部のリンク機構を提供する。【解決手段】アーム部のリンク機構は、医療用具（磁気刺激コイル）が取り付けられるアーム部２３と、アーム部がアーム回転軸２０１を中心にして回転自在に取り付けられる非回転のアーム取付部２４と、押される力に対して戻ろうとする弾発力を付勢する弾発部材２０４を含む可変長ロッド２０２と、固定長ロッド２０３と、を有する。可変長ロッドの一端２０２ａを、アーム取付部に回動自在に取り付け、可変長ロッドの他端２０２ｂを、固定長ロッドの一端２０３ａと回動自在に連結し、固定長ロッドの他端２０３ｂを、アーム部が回転するのに伴なってアーム回転軸のまわりを可動するように、アーム部に取り付ける。そして、アーム部の重心がアーム回転軸と水平位置になるとき、弾発力の作用方向が固定長ロッドの他端が可動する回転軌道の接線方向となるように設定する。【選択図】図８

Description

本発明は、アーム部のリンク機構に関する。

従来、医療装置に備えられた回転自在なアームの一端に医療用具を支持する場合には、アームの他端にカウンターウェイトを取り付け、アーム全体の重量バランスを取っている。アーム全体の重量バランスをとることによって、医療用具を一定の位置において保持したり、医療用具の重量を感じることなく操作したりすることが可能となる。

特開２０１１−２２４３８７

しかしながら、アームの他端にカウンターウェイトを取り付ける構成にあっては、医療装置が大きくなり、重量も増加してしまう。また、カウンターウェイトの代わりにスプリングを使用する方式も用いられるが、保持トルクはアーム角度に応じて変わるため、バランスを取ることが困難である。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、医療装置の小型軽量化に寄与し、かつアームのバランスを容易にするためのアーム部のリンク機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するアーム部のリンク機構は、医療用具が取り付けられるアーム部と、アーム部がアーム回転軸を中心にして回転自在に取り付けられる非回転のアーム取付部と、押される力に対して戻ろうとする弾発力を付勢する弾発部材を含み全長の長さが可変の可変長ロッドと、全長の長さが固定の固定長ロッドと、を有する。前記可変長ロッドの一端を、前記アーム取付部に回動自在に取り付け、前記可変長ロッドの他端を、前記固定長ロッドの一端と回動自在に連結する。前記固定長ロッドの他端を、前記アーム部が回転するのに伴なって前記アーム回転軸のまわりを可動するように、前記アーム部に取り付ける。そして、アーム部の重心がアーム回転軸と水平位置になるとき、弾発力の作用方向が前記固定長ロッドの他端が可動する回転軌道の接線方向となるように設定する。

上記のように構成したアーム部のリンク機構によれば、アーム部の角度に応じた保持トルクを得ることができ、懸垂荷重の重みを感じることなく操作が可能なアーム部を実現できる。俯角においても上記対応が容易に実現できる。また、カウンターウェイトを用いる方式に比べて、医療装置の小型化・軽量化を容易に実現できる。

本発明を組み込んだ磁気刺激治療システムを示す側面図である。 図１に示される磁気刺激装置の要部を示す側面図である。 図３Ａ（Ａ）（Ｂ）は、医療用具の姿勢ロック装置を、医療用具の姿勢をロックしている状態において示す平面図、正面図である。 図３Ａ（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。 図４Ａ（Ａ）（Ｂ）は、医療用具の姿勢ロック装置を、医療用具の姿勢を微調整している状態において示す平面図、正面図である。 図４Ａ（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。 医療用具の姿勢ロック装置を、医療用具の姿勢を微調整している状態において示す側面図である。 医療用具の姿勢ロック装置を、第１のブレーキ部による第１の抵抗力の付勢を解除し、第２のブレーキ部による第２の抵抗力の付勢を解除した状態において示す断面図である。 医療用具の姿勢をロックする制動力を増す改変例を示す断面図である。 図８（Ａ）（Ｂ）は、本実施形態のアーム部のリンク機構を示す側面図、底面図である。 弾発力が作用する方向の効果の説明に供する図である。 本実施形態におけるアームトルク線図の一例を示すグラフである。 スプリングのみを使用した対比例のアーム部のリンク機構を示す側面図である。 対比例におけるアームトルク線図の一例を示すグラフである。 医療装置用のスライド装置を示す平面図である。 医療装置用のスライド装置におけるポスト部の内部構造の要部を示す断面図である。 テンション付与部材を示す斜視図である。 磁気刺激装置におけるアーム部の先端部分を上方から見た図である。 図１７（Ａ）は、磁気刺激装置におけるアーム部、コイル取付部、および磁気刺激コイルを、磁気刺激コイルをコイル取付部に取り付ける前の状態において示す斜視図、図１７（Ｂ）は、磁気刺激装置におけるアーム部、コイル取付部、および磁気刺激コイルを、図１７（Ａ）とは異なる方向から見て、磁気刺激コイルをコイル取付部に取り付けた状態において示す斜視図である。 図１８（Ａ）は、図１６の１８−１８線に沿う断面図、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）における符号１８Ｂの部分を示す拡大断面図である。 図１９（Ａ）は、図１６の１９−１９線に沿う断面図、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）における符号１９Ｂの部分を示す拡大断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（実施形態）
図１は、本発明を組み込んだ磁気刺激治療システム１０を示す側面図、図２は、図１に示される磁気刺激装置２０の要部を示す側面図である。

図示する磁気刺激治療システム１０は、パーキンソン病、うつ病などの脳神経疾患や脳卒中後のリハビリテーションなどに対する治療法の一つである脳を直接刺激する療法において使用される。脳を直接刺激する療法として、患者の頭部の特定の部位に磁気刺激を与える磁気刺激療法、たとえば、反復経頭蓋磁気刺激法（ｒＴＭＳ：Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）が用いられている。磁気刺激療法は、頭蓋内に電場を誘導させることによって神経を刺激する治療法であり、磁気エネルギーを散逸させずに組織を刺激できること、脳をより正確にかつ確実に刺激できること、などの特徴を有する。

図１を参照して、磁気刺激治療システム１０は、患者の脳を磁気エネルギーによって刺激する磁気刺激装置２０と、治療時に患者が着座するシート３０とを有する。

シート３０は、座面部３１と、背もたれ部３２と、フットサポート部３３と、座面部３１を支持するベース部３４と、ベース部３４の下面に取り付けられたキャスター３５を備える。座面部３１、背もたれ部３２、およびフットサポート部３３は、傾斜角度を患者の姿勢に合わせて調整自在である。座面部３１の側方には、アームレスト３６が取り付けられている。背もたれ部３２の頂部には、患者の頭部を固定するヘッドレスト３７が取り付けられている。シート３０は、キャスター３５によって移動自在である。

磁気刺激装置２０は、医療用具としての磁気刺激コイル２１（以下、単に「コイル２１」ともいう）と、コイル２１が下面側に取り付けられたコイル取付部２２と、コイル取付部２２を懸垂支持するアーム部２３と、アーム部２３の基端部が取り付けられたアーム取付部２４と、アーム取付部２４を支持するポスト部２５と、ポスト部２５が取り付けられたカート部２６とを備える。医療用具は、コイル２１に限定されるものではなく、治療用装置、診断用装置、研究用装置、検査用装置などにおいて使用される器具であって、姿勢を調整することが必要な器具が広く含まれる。

コイル２１は生体（患者）の頭部に磁気刺激を与える。コイル２１に内蔵されるコイル要素は円形状、８の字形状、円錐形状などの形状を適宜採用することができる。それぞれの形状によって頭部に与える磁場形状が異なるので、たとえば脳神経疾患の種類に応じて、採用するコイル要素の形状を選定する。コイル要素には数千Ａオーダの大電流が流されるため、コイル要素の周囲にはコイル要素を冷却する冷却部（図示せず）が取り付けられている。コイル２１は、コイル取付部２２に対して着脱自在に取り付けられる。治療内容に応じて、コイル要素の形状が異なるコイル２１に交換される。コイル２１の冷却部は、カート部２６に内蔵されたチラー装置４１に接続されている。チラー装置４１は、冷却した冷媒を供給ホース４２ａを介して冷却部に供給する。コイル要素を冷却した冷媒は、冷却部から排出ホース４２ｂを介してチラー装置４１に戻される。

コイル取付部２２は、アーム部２３の先端下面側に、ボールジョイント４３を介して懸垂支持される。コイル取付部２２は、ボールジョイント４３によって、アーム部２３に対する姿勢を所望の姿勢に調整できる。アーム部２３の基端部は、関節部４４を介してアーム取付部２４に取り付けられる。関節部４４によって、アーム部２３は、垂直面内において回動自在である。アーム取付部２４は、ベアリング部（図示せず）を介してポスト部２５に取り付けられる。ベアリング部によって、アーム取付部２４は、水平面内において回動自在である。ポスト部２５は、カート部２６の上面に、スライド機構を介して、患者に対して接近離間する方向（紙面左右方向）にスライド移動自在に取り付けられる。アーム部２３、アーム取付部２４、およびポスト部２５によってアームアセンブリ５００が構成されている。上記のスライド機構を介して、アームアセンブリ５００はスライド移動する。

アーム部２３に対するコイル取付部２２の姿勢の調整、アーム部２３の垂直面内における回動、アーム取付部２４の水平面内における回動、およびポスト部２５のスライド移動によって、患者の頭部に対するコイル２１の姿勢を所望の姿勢に調整できる。磁気刺激は患者の頭部の特定の部位に正確に与えなければならない。このため、コイル２１の姿勢の調整が終わると、ボールジョイント４３、関節部４４、ベアリング部、およびスライド機構は、動作不能状態にロックされる。これによって、コイル２１の位置決めを高精度に行っている。

カート部２６には、チラー装置４１のほか、コイル要素に大電流を供給する電気部品を収納した電流供給装置４５、および磁気刺激治療システム１０全体の動作を制御するコントローラ４６が内蔵されている。コントローラ４６には、入出力部を介して、コイル要素の温度、チラー装置４１からの信号、電流供給装置４５からの信号、生体から取得した生体信号などが入力される。生体信号として、患者の心電信号（心電図データを生成するため）、患者の指先を流れる血液の赤色光と赤外光との透過度（動脈血酸素飽和度（以下、ＳｐＯ２という）を測定するため）、生体の筋電信号（筋電図データを生成するため）などがある。コントローラ４６からは、入出力部を介して、チラー装置４１の動作を制御する信号、電流供給装置４５の動作を信号などが出力される。カート部２６には、コントローラ４６に接続されたモニター４７が取り付けられている。モニター４７には、電流供給装置４５の動作状態、患者の状態などが表示される。コントローラ４６は、生体信号を用いて、電流供給装置４５の作動を制御し、コイル２１が生体に与える磁気刺激の強度を制御する。

カート部２６の下面には、キャスター４８が備えられている。カート部２６ひいては磁気刺激装置２０は、キャスター４８によって移動自在である。

磁気刺激治療システム１０を用いた磁気刺激療法は概略次のように行われる。

まず、磁気刺激療法による治療を開始する前に、術者は、コイル２１の位置を、患者の症状の治療に適した位置に精密に設定する。コイル２１の位置が適切であるか否かは、モニター４７の表示（磁気刺激を受けている部位）によって確認できる。

治療が開始されると、コントローラ４６は、電流供給装置４５を制御し、コイル２１に電流を供給する。コイル２１から患者の頭蓋内に電場が誘導され、患者の頭部に磁気刺激が付与される。この磁気刺激によって、たとえば、パーキンソン病などの脳神経疾患の治療を行なう。コントローラ４６は、コイル２１に出力する電流の大きさ、電流を流す間隔および時間を変化させることによって、磁気刺激の強度を制御する。

コントローラ４６は、患者の生体信号（心電信号、透過度、筋電信号）に基づいて、心電図データ、ＳｐＯ２、筋電図データなどをモニター４７に表示する。術者はこれらの表示を見ることによって、治療の状況、治療中の患者の様態を容易に把握できる。術者は、患者の状態を監視しながら、患者の状態に合わせて磁気刺激の強度を適切に調整する。

磁気刺激療法においては、上述したように、コイル２１の位置を患者の症状の治療に適した位置に精密に設定する必要がある。コイル２１の位置を調整する作業の作業性を向上させる観点から、磁気刺激装置２０には次の点が要請されている。

第１に、比較的重いコイル２１のアーム部２３に対する姿勢の調整が容易であること。

第２に、比較的重いコイル２１を支持しているアーム部２３を、コイル２１の重みを感じることなく操作可能であること。

第３に、アームアセンブリ５００をスライド移動させる位置の調整が容易であること、および
第４に、コイル２１の交換が容易であることである。以下、順に説明する。
［１．医療用具の姿勢ロック装置］
まず、第１の、コイル２１のアーム部２３に対する姿勢の調整を容易にする医療用具の姿勢ロック装置１００について説明する。

従来、アームなどの支持体に医療用具をその姿勢を調整自在に支持する場合には、ボール部とロッド部とを備えるボールジョイントが一般的に広く用いられている。ボールジョイントのボール部を支持体の受部に対して回動不能にロックする電磁ブレーキを用いることよって、支持体に対する医療用具の姿勢をロックすることも一般的に行われている。電磁ブレーキは、ボール部の外周面に対して接触自在なシューと、シューをボール部の外周面に押圧する弾発力を付勢するバネと、バネの弾発力に抗してシューをボール部の外周面から離反させる方向に吸引する磁力を生じる電磁石とを有する。電磁石に通電すると、シューがバネの弾発力に抗してボール部の外周面から離反する。これによって、医療用具の姿勢を調整できる。一方、電磁石への通電を停止すると、シューがバネの弾発力が付勢されてボール部の外周面に押し付けられる。ボール部とシューとの間の摩擦力によって、ボール部が医療用具の自重によって回動することを阻止し、支持体に対する医療用具の姿勢をロックする。

しかしながら、バネ力による摩擦のみで医療用具の自重を支える構造となっているため、比較的重い医療用具を支えることは難しい。また、ロック解除時は、医療用具は完全にフリーな状態となり、医療用具の姿勢を調整している術者の手に医療用具の荷重が急に作用する。その結果、術者は、医療用具の微小な位置決め動作を行うことが難しくなってしまう。

そこで、本実施形態の磁気刺激装置２０にあっては、医療用具の姿勢ロック装置１００を次のように構成している。

図３Ａ（Ａ）（Ｂ）は、医療用具の姿勢ロック装置１００を、医療用具の姿勢をロックしている状態において示す平面図、正面図、図３Ｂは、図３Ａ（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。図４Ａ（Ａ）（Ｂ）は、医療用具の姿勢ロック装置１００を、医療用具の姿勢を微調整している状態において示す平面図、正面図、図４Ｂは、図４Ａ（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。図５は、医療用具の姿勢ロック装置１００を、医療用具の姿勢を微調整している状態において示す側面図である。図６は、医療用具の姿勢ロック装置１００を、第１のブレーキ部による第１の抵抗力の付勢を解除し、第２のブレーキ部による第２の抵抗力の付勢を解除した状態において示す断面図である。

本実施形態の医療用具の姿勢ロック装置１００（以下、「姿勢ロック装置１００」ともいう）は、概説すると、ボール部１０１とロッド部１０２とを備えるボールジョイント４３のロッド部１０２に接続される医療用具と、ボールジョイント４３のボール部１０１を受部１０３に対して回動不能にロックすることによって、支持体に対する医療用具の姿勢をロックするブレーキ機構１０４と、を有する。ブレーキ機構１０４は、第１のブレーキ部１０５と、第２のブレーキ部１０６と、第１のスイッチ１０７と、第２のスイッチ１０８と、を有する。第１のブレーキ部１０５は、ボール部１０１の外周面に対して接触自在な第１のシュー１０９を備え、第１のシュー１０９をボール部１０１の外周面に押圧することによって、ボール部１０１が医療用具の自重によって回動することに対して抵抗となる第１の抵抗力ｆ１を付勢する。第２のブレーキ部１０６は、ボール部１０１の外周面のうち第１のシュー１０９が接触する部位とは異なる部位に対して接触自在な第２のシュー１１０を備え、第２のシュー１１０をボール部１０１の外周面に押圧することによって、ボール部１０１が医療用具の自重によって回動することに対して抵抗となる第２の抵抗力（ｆ２）を付勢する。第１のスイッチ１０７は、第１のブレーキ部１０５による第１の抵抗力ｆ１の付勢または付勢解除を選択的に切り替える。第２のスイッチ１０８は、第２のブレーキ部１０６による第２の抵抗力ｆ２の付勢または付勢解除を選択的に切り替える。姿勢ロック装置１００は、医療用具の姿勢を微調整するときには、第１の抵抗力ｆ１または第２の抵抗力ｆ２のいずれか一方のみを付勢する。医療用具の姿勢をロックするときには、第１の抵抗力ｆ１および第２の抵抗力ｆ２の両者を付勢している。なお、本実施形態にあっては、上記の「医療用具」は、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いるコイル２１である。ただし、コイル２１は、コイル取付部２２を介してボールジョイント４３のロッド部１０２に接続されていることから、上記の「医療用具の自重」は、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重となる。以下、詳述する。

図２を参照して、姿勢ロック装置１００は、支持体に相当するアーム部２３の先端部に設けられている。コイル２１は、ボールジョイント４３を介してアーム部２３に垂下されている。

図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂを参照して、姿勢ロック装置１００は、中空の筒状ケーシング１１１を有し、上端開口部は中心穴１１２ａを備える蓋部材１１２によって封止されている。ケーシング１１１内の底部に、下皿１１３が取り付けられている。下皿１１３には、ボール部１０１の略下半分が接触する断面円弧形状の受部１０３が形成されている。受部１０３には、ロッド部１０２を挿通する貫通孔１０３ａが形成されている。下皿１１３の上方には、下皿１１３に対して接近離反移動自在に上皿１１４が収納されている。上皿１１４には、ボール部１０１の略上半分が接触する断面円弧形状の第１のシュー１０９が形成されている。第１のシュー１０９には、後述する第２のブレーキ部１０６のシャフト１１６を挿通する中心穴１０９ａが形成されている。ボール部１０１は、下皿１１３の受部１０３と上皿１１４の第１のシュー１０９との間に挟まれている。下皿１１３および上皿１１４の形成材料は特に限定されるものではないが、例えば、高硬度のゴム材料から形成することができる。蓋部材１１２と上皿１１４との間には、第１のシュー１０９をボール部１０１の外周面に押圧する弾発力を付勢するバネ１１５が取り付けられている。

第１のブレーキ部１０５は、ボール部１０１の外周面に対して接触自在な第１のシュー１０９と、蓋部材１１２と上皿１１４との間に取り付けられ第１のシュー１０９をボール部１０１の外周面に押圧する弾発力を付勢するバネ１１５とを備える。第１のブレーキ部１０５は、バネ１１５の弾発力によって、ボール部１０１がコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によって回動することに対して抵抗となる第１の抵抗力ｆ１を付勢する。

第２のブレーキ部１０６は、倍力機構であるトグル機構を利用したトグルクランプから構成されている。第２のブレーキ部１０６は、第１のシュー１０９の中心穴１０９ａを挿通するシャフト１１６と、シャフト１１６にトグル機構１１７を介して接続される操作レバー１１８を有する。シャフト１１６の図中下端に示される先端には、ボール部１０１の外周面に対して接触自在な第２のシュー１１０を備えている。第２のシュー１１０の形成材料は特に限定されるものではないが、例えば、高硬度のゴム材料から形成することができる。第２のシュー１１０は、第１のシュー１０９に形成した中心穴１０９ａの部位においてボール部１０１の外周面に接触する。つまり、第２のシュー１１０は、ボール部１０１の外周面のうち第１のシュー１０９が接触する部位とは異なる部位に対して接触自在である。第２のブレーキ部１０６は、図３Ａ（Ｂ）、図３Ｂ、図４Ａ（Ｂ）、図４Ｂのように操作レバー１１８を倒すと、リンク機構の一種であるトグル機構１１７によって、シャフト１１６がボール部１０１に向けて押し下げられ、第２のシュー１１０をボール部１０１の外周面に押圧する力を付勢する。第２のブレーキ部１０６は、このようにトグル機構１１７によって変換された力によって、ボール部１０１がコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によって回動することに対して抵抗となる第２の抵抗力ｆ２を付勢する。

第１のスイッチ１０７は、上皿１１４の下面側に配置したリリースカム１１９から構成されている。リリースカム１１９は、回転軸１２０と、回転軸１２０に取り付けられた偏心カム１２１と、回転軸１２０に接続されケーシング１１１の外側に配置された操作レバー１２２とを有する。操作レバー１２２を図４Ａ（Ｂ）、図４Ｂ、図５に示される位置から図３Ａ（Ｂ）、図３Ｂに示される位置まで回動すると、偏心カム１２１の凸部１２１ａが下方側に変位する。これによって、第１のブレーキ部１０５は、上皿１１４の第１のシュー１０９がバネ１１５の弾発力によってボール部１０１の外周面に押圧され、第１の抵抗力ｆ１を付勢する。一方、操作レバー１２２を図３Ａ（Ｂ）、図３Ｂに示される位置から図４Ａ（Ｂ）、図４Ｂ、図５に示される位置まで回動すると、偏心カム１２１の凸部１２１ａが上方側に変位する。これによって、第１のブレーキ部１０５は、上皿１１４の第１のシュー１０９がバネ１１５の弾発力に抗してボール部１０１の外周面から離反するため、第１の抵抗力ｆ１の付勢を解除する。

第２のスイッチ１０８は、第２のブレーキ１０６におけるトグル機構１１７によって構成されている。操作レバー１１８を図３Ａ（Ｂ）、図３Ｂ、図４Ａ（Ｂ）、図４Ｂに示される位置まで倒すと、第２のブレーキ部１０６は、トグル機構１１７によってシャフト１１６がボール部１０１に向けて押し下げられ、第２の抵抗力ｆ２を付勢する。一方、操作レバー１１８を図６に示される位置まで起こすと、第２のブレーキ部１０６は、トグル機構１１７によってシャフト１１６が引き上げられてボール部１０１の外周面から離反するため、第２の抵抗力ｆ２の付勢を解除する。第２のブレーキ部１０６はトグルクランプから構成されているので、シャフト１１６は、操作レバー１１８を倒したり起こしたりするワンアクションによって容易に動作する。ノブボルトを正逆に回して第２のシュー１１０をボール部１０１の外周面に押圧したり押圧解除したりする形態に比べて、第２の抵抗力ｆ２の付勢または付勢解除の選択的な切り替えを簡易迅速に行うことができる。

第１のスイッチ１０７には、図示省略するが、電気的スイッチが接続され、第１のスイッチ１０７の操作に連動して、他の可動部（関節部４４、ベアリング部、およびスライド機構など）のロック／フリーが切り替えられる。具体的には、第１のブレーキ部１０５によって第１の抵抗力ｆ１を付勢するときには、第１のスイッチ１０７の操作に連動して、他の可動部も動作不能状態にロックされる。これによって、コイル２１の姿勢や位置が固定される。逆に、第１のブレーキ部１０５による第１の抵抗力ｆ１の付勢を解除するときには、第１のスイッチ１０７の操作に連動して、他の可動部も動作可能状態のフリーとされる。これによって、アームアセンブリ５００を動かしてコイル２１の姿勢や位置を調整できる。なお、第１のスイッチ１０７とは別個独立に、他の可動部（関節部４４、ベアリング部、およびスライド機構など）のロック／フリーを切り替える専用の操作スイッチを設けることもできる。専用の操作スイッチを設ける場合には、第１の抵抗力ｆ１を付勢してコイル２１の姿勢を保った状態のまま、アーム部２３の他の関節を動かしてコイル２１の位置を調整することが可能となる。

本実施形態では、姿勢ロック装置１００は、コイル２１の姿勢を微調整するときには、第２の抵抗力ｆ２のみを付勢し（図４Ｂ）、コイル２１の姿勢をロックするときには、第１の抵抗力ｆ１および第２の抵抗力ｆ２の両者を付勢している（図３Ｂ）。コイル２１の姿勢を微調整するときでも、第２のブレーキ部１０６が第２の抵抗力ｆ２を付勢していることから、コイル２１およびコイル取付部２２は完全フリーな状態にはならない。術者は、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重を支える力を必要としない。したがって、コイル２１の姿勢を調整するための操作力が大きくならないことから、コイル２１の姿勢を微調整するときの作業性が良好になる。また、コイル２１の姿勢をロックするときには、第１の抵抗力ｆ１および第２の抵抗力ｆ２の両者を付勢するため、ボール部１０１を受部１０３に対して回動不能にロックする制動力が増す。したがって、比較的重いコイル２１を安定的に支えることが可能となる。

ここで、コイル２１の姿勢を微調整するときに付勢する第２の抵抗力ｆ２は、コイル２１がボールジョイント４３を介して移動可能な範囲内の位置においてコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によってボール部１０１が回動する回動力のうち最大の回動力Ｆｍａｘよりも小さいことが好ましい。第２の抵抗力ｆ２が最大の回動力Ｆｍａｘ以上であると、コイル２１の姿勢を調整するための操作力が大きくなることから、コイル２１の姿勢を微調整することができなくなる。一方、第２の抵抗力ｆ２が最大の回動力Ｆｍａｘよりも小さいと、コイル２１の姿勢によってはコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によって多少動くこともあるが、コイル２１の姿勢を調整するための操作力が大きくならないことから、コイル２１の姿勢を微調整するときの作業性が良好になる。

作用を説明する。

コイル２１の姿勢をロックしている状態から、アーム部２３に対するコイル２１の姿勢を微調整するときには、術者は、第２のスイッチ１０８によって第２のブレーキ部１０６による第２の抵抗力ｆ２を付勢したまま、第１のスイッチ１０７によって第１のブレーキ部１０５による第１の抵抗力ｆ１の付勢を解除する。具体的には、第２のブレーキ部１０６の操作レバー１１８を図４Ａ（Ｂ）、図４Ｂに示される位置に倒したまま、リリースカム１１９の操作レバー１１８を図４Ａ（Ｂ）、図４Ｂに示される位置まで回動する。これによって、第２のブレーキ部１０６は、トグル機構１１７によってシャフト１１６がボール部１０１に向けて押し下げられたままであり、第２の抵抗力ｆ２を付勢する。第１のブレーキ部１０５は、偏心カム１２１の凸部１２１ａが上方側に変位するため、上皿１１４の第１のシュー１０９がバネ１１５の弾発力に抗してボール部１０１の外周面から離反し、第１の抵抗力ｆ１の付勢を解除する。

術者は、コイル２１の位置を患者の症状の治療に適した位置に設定する。このとき、第２のブレーキ部１０６が第２の抵抗力ｆ２を付勢していることから、コイル２１およびコイル取付部２２は完全フリーな状態ではない。術者は、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重を支える力を必要としない。したがって、コイル２１の姿勢を調整するための操作力が大きくならないことから、コイル２１の姿勢を微調整するときの作業性が良好になる。

コイル２１の姿勢の微調整が終了し、コイル２１の姿勢をロックするときには、術者は、第２のスイッチ１０８によって第２のブレーキ部１０６による第２の抵抗力ｆ２を付勢したまま、第１のスイッチ１０７によって第１のブレーキ部１０５による第１の抵抗力ｆ１を付勢する。具体的には、第２のブレーキ部１０６の操作レバー１１８を図３Ａ（Ｂ）、図３Ｂに示される位置に倒したまま、リリースカム１１９の操作レバー１２２を図３Ａ（Ｂ）、図３Ｂに示される位置まで回動する。これによって、第２のブレーキ部１０６は、トグル機構１１７によってシャフト１１６がボール部１０１に向けて押し下げられたままであり、第２の抵抗力ｆ２を付勢する。第１のブレーキ部１０５は、偏心カム１２１の凸部１２１ａが下方側に変位するため、上皿１１４の第１のシュー１０９がバネ１１５の弾発力によってボール部１０１の外周面に押圧され、第１の抵抗力ｆ１を付勢する。

コイル２１の姿勢をロックしている状態から、コイル２１の姿勢を大きく変更するときには、術者は、第２のスイッチ１０８によって第２のブレーキ部１０６による第２の抵抗力ｆ２の付勢を解除し、第１のスイッチ１０７によって第１のブレーキ部１０５による第１の抵抗力ｆ１の付勢も解除する。具体的には、第２のブレーキ部１０６の操作レバー１１８を図６に示される位置まで起こし、リリースカム１１９の操作レバー１２２を図６に示される位置まで回動する。これによって、第２のブレーキ部１０６は、トグル機構１１７によってシャフト１１６が引き上げられてボール部１０１の外周面から離反するため、第２の抵抗力ｆ２の付勢を解除する。第１のブレーキ部１０５は、偏心カム１２１の凸部１２１ａが上方側に変位するため、上皿１１４の第１のシュー１０９がバネ１１５の弾発力に抗してボール部１０１の外周面から離反し、第１の抵抗力ｆ１の付勢を解除する。

術者は、コイル２１の位置を大きく変更する。このとき、第１の抵抗力ｆ１の付勢が解除され、第２の抵抗力ｆ２の付勢が解除されていることから、コイル２１およびコイル取付部２２は完全フリーな状態である。術者は、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重を支える力は必要となるものの、制動力が作用しないことから、コイル２１の姿勢を大きく変更するときの作業性が阻害されることはない。

特殊な形状、例えば湾曲形状を有するガイド部材に沿ってコイル２１を移動させることによって、コイル２１の姿勢を変更する形態も考えられる。しかしながら、術者がそのような特殊な形状を有するガイド部材を使っていない場合には、術者は直感的な操作をすることが難しい。本実施形態では、種々の機械において用いられているボールジョイント４３を介してコイル２１をアーム部２３に支持していることから、コイル２１の姿勢を調整する動作を直感的に行うことができる。

図７は、医療用具の姿勢をロックする制動力を増す改変例を示す断面図である。

図７に示す改変例においては、ボール部１０１の外周面のうち第１のシュー１０９が接触する範囲１３１および第２のシュー１１０が接触する範囲１３２を粗面化してある。粗面化する手段は特に限定されない。ブラスト処理、レーザ光の照射による表面処理などによって、所望の範囲を粗面化することができる。

ボール部１０１の外周面を粗面化することによって、ボール部１０１の外周面と第１のシュー１０９との摩擦力、およびボール部１０１の外周面と第２のシュー１１０との摩擦力が増し、コイル２１の姿勢をロックする制動力が一層増す。したがって、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

ここで、ボールジョイント４３のロッド部１０２が鉛直方向に対して最も傾斜したとき、第１のシュー１０９は粗面化された外周面に接触し、かつ、第２のシュー１１０は粗面化された外周面に接触することが好ましい。

ロッド部１０２が鉛直方向に対して最も傾斜したときが、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によってボール部１０１が回動する回動力が最大となる。したがって、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重の影響を最も受けるときに、コイル２１の姿勢をロックする制動力が増えるように設定することによって、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

医療用具の姿勢をロックする制動力を増す他の改変例として、ボールジョイント４３のボール部１０１の形状を特定形状にすることが挙げられる。

つまり、ボールジョイント４３のボール部１０１の形状は、ロッド部１０２が鉛直方向に対して傾斜したときにおける第１のシュー１０９と受部１０３との間の距離が、ロッド部１０２が鉛直方向に沿って位置するときに比べて大きい非真球形状（断面が長円形状）を有することが好ましい。

このように構成することによって、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重の影響を受けやすいときに、第１のシュー１０９と受部１０３との間の距離が大きくなり、ボール部１０１の外周面と第１のシュー１０９との摩擦力が増える。したがって、コイル２１の姿勢をロックする制動力が増えるように設定することによって、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

同様に、ボールジョイント４３のボール部１０１の形状は、ロッド部１０２が鉛直方向に対して傾斜したときにおける第２のシュー１１０と受部１０３との間の距離が、ロッド部１０２が鉛直方向に沿って位置するときに比べて大きい非真球形状（断面が長円形状）を有することが好ましい。

このように構成することによって、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重の影響を受けやすいときに、第２のシュー１１０と受部１０３との間の距離が大きくなり、ボール部１０１の外周面と第２のシュー１１０との摩擦力が増える。したがって、コイル２１の姿勢をロックする制動力が増えるように設定することによって、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の医療用具の姿勢ロック装置１００によれば、ブレーキ機構１０４は、ボール部１０１がコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によって回動することに対して抵抗となる第１の抵抗力ｆ１を付勢する第１のブレーキ部１０５と、第２の抵抗力ｆ２を付勢する第２のブレーキ部１０６と、を有し、コイル２１の姿勢を微調整するときには、第２の抵抗力ｆ２のみを付勢し、コイル２１の姿勢をロックするときには、第１の抵抗力ｆ１および第２の抵抗力ｆ２の両者を付勢している。

このように構成することによって、コイル２１の姿勢を微調整するときでも、第２のブレーキ部１０６が第２の抵抗力ｆ２を付勢していることから、コイル２１およびコイル取付部２２は完全フリーな状態にはならない。術者は、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重を支える力を必要としない。したがって、コイル２１の姿勢を調整するための操作力が大きくならないことから、コイル２１の姿勢を微調整するときの作業性が良好になる。また、コイル２１の姿勢をロックするときには、第１の抵抗力ｆ１および第２の抵抗力ｆ２の両者を付勢するため、ボール部１０１を受部１０３に対して回動不能にロックする制動力が増す。したがって、比較的重いコイル２１を安定的に支えることが可能となる。

コイル２１の姿勢を微調整するときに付勢する第２の抵抗力ｆ２は、コイル２１がボールジョイント４３を介して移動可能な範囲内の位置においてコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によってボール部１０１が回動する回動力のうち最大の回動力（Ｆｍａｘ）よりも小さくしている。

このように構成することによって、コイル２１の姿勢によってはコイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重によって多少動くこともあるが、コイル２１の姿勢を調整するための操作力が大きくならないことから、コイル２１の姿勢を微調整するときの作業性が良好になる。

ボール部１０１の外周面のうち第１のシュー１０９が接触する範囲１３１および第２のシュー１１０が接触する範囲１３２は粗面化されている。

このように構成することによって、ボール部１０１の外周面と第１のシュー１０９との摩擦力、およびボール部１０１の外周面と第２のシュー１１０との摩擦力が増し、コイル２１の姿勢をロックする制動力が一層増す。したがって、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

ボールジョイント４３のロッド部１０２が鉛直方向に対して最も傾斜したとき、第１のシュー１０９は粗面化された外周面に接触し、かつ、第２のシュー１１０は粗面化された外周面に接触する。

このように構成することによって、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重の影響を最も受けるときに、コイル２１の姿勢をロックする制動力が増えるように設定でき、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

ボールジョイント４３のボール部１０１の形状は、ロッド部１０２が鉛直方向に対して傾斜したときにおける第１のシュー１０９と受部１０３との間の距離が、ロッド部１０２が鉛直方向に沿って位置するときに比べて大きい非真球形状を有する。

このように構成することによって、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重の影響を受けやすいときに、ボール部１０１の外周面と第１のシュー１０９との摩擦力を増やして、コイル２１の姿勢をロックする制動力が増えるように設定でき、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

ボールジョイント４３のボール部１０１の形状は、ロッド部１０２が鉛直方向に対して傾斜したときにおける第２のシュー１１０と受部１０３との間の距離が、ロッド部１０２が鉛直方向に沿って位置するときに比べて大きい非真球形状を有する。

このように構成することによって、コイル２１およびコイル取付部２２の両者の自重の影響を受けやすいときに、ボール部１０１の外周面と第２のシュー１１０との摩擦力を増やして、コイル２１の姿勢をロックする制動力が増えるように設定でき、比較的重いコイル２１をより一層安定的に支えることが可能となる。

コイル２１は、ボールジョイント４３を介してアーム部２３に垂下されている。

このように構成することによって、懸垂荷重を受けるコイル２１の姿勢を安定的に支えることが可能となる。

医療用具としては、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いる磁気刺激コイル２１である。

このように構成することによって、コイル２１の姿勢を微調整して、コイル２１の位置を患者の症状の治療に適した位置に設定することができる。

医療用具の姿勢ロック装置１００は、上述した構成に限定されるものではなく、適宜改変可能である。

第１のブレーキ部１０５、および第２のブレーキ部１０６の構成は上述した構成に限定されず、ボールジョイント４３のボール部１０１に制動力として作用する第１の抵抗力ｆ１、第２の抵抗力ｆ２を付勢できる限りにおいて適宜の構成を作用できる。例えば、第２のブレーキ部１０６のシャフト１１６に代えてバネを用いてもよい。また、バネの弾発力を利用して抵抗力を形成するほか、電磁力や流体圧を利用して抵抗力を形成するようにしてもよい。

第１のスイッチ１０７、および第２のスイッチ１０８は、手動の構成に限られるものではなく、電磁力や流体圧を利用して、抵抗力の付勢または付勢解除を選択的に切り替えるようにしてもよい。
［２．アーム部２３のリンク機構］
次に、第２の、コイル２１を支持しているアーム部２３を、コイル２１の重みを感じることなく操作可能にするアーム部２３のリンク機構について説明する。

本実施形態の磁気刺激装置２０にあっては、アーム部２３のリンク機構を次のように構成している。

図８（Ａ）（Ｂ）は、本実施形態のアーム部２３のリンク機構を示す側面図、底面図である。図９は、弾発力が作用する方向の効果の説明に供する図、図１０は、本実施形態におけるアームトルク線図の一例を示すグラフである。図１１は、スプリングのみを使用した対比例のアーム部２３のリンク機構を示す側面図、図１２は、対比例におけるアームトルク線図の一例を示すグラフである。

図１１、図１２を参照して、アーム部２３を一定の位置に保持させるトルクＴａｒｍ（以下、「アーム保持トルク」という）は、アーム部２３の重心がアーム回転軸２０１と水平位置にあるときがピークとなる。この位置よりアーム部２３が下がるまたは上がるにつれて、アーム保持トルクは小さくなる。

図１２に符号「※」によって示すように、対比例のようにスプリング（コイルバネ、ガススプリングなど）によってアーム部２３を支える方式は、アーム部２３が下がるにつれて、スプリングがサポートする力が増大し、アーム保持トルクとスプリングサポートトルクＴｓｐｒｉｎｇ２とのバランスがとれないという欠点がある。アーム部２３の関節ブレーキを解除したときに、アーム部２３がスプリングの力によって跳ね上がってしまい、治療位置にコイルを合わせようとしたときに 、非常に操作性が悪くなってしまう。

図８を参照して、本実施形態のアーム部２３のリンク機構は、ＴａｒｍがＴｓｐｒｉｎｇにほぼ等しくなる構成を有している。アーム部２３のリンク機構は、概説すると、医療用具が取り付けられるアーム部２３と、アーム部２３がアーム回転軸２０１を中心にして回転自在に取り付けられる非回転のアーム取付部２４と、可変長ロッド２０２と、固定長ロッド２０３と、を有する。可変長ロッド２０２は、押される力に対して戻ろうとする弾発力を付勢する弾発部材２０４を含み、全長の長さが可変である。固定長ロッド２０３は、全長の長さが固定である。可変長ロッド２０２の一端２０２ａを、アーム取付部２４に回動自在に取り付け、可変長ロッド２０２の他端２０２ｂを、固定長ロッド２０３の一端２０３ａと回動自在に連結している。固定長ロッド２０３の他端２０３ｂを、アーム部２３が回転するのに伴なってアーム回転軸２０１のまわりを可動するように、アーム部２３に取り付けている。そして、アーム部２３の重心がアーム回転軸２０１と水平位置になるとき、弾発力の作用方向Ｙが固定長ロッド２０３の他端が可動する回転軌道ｘ４の接線方向となるように設定してある。医療用具は、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いるコイル２１である。以下、詳述する。

可変長ロッド２０２の弾発部材２０４は、たとえば圧縮スプリングから構成されている。弾発部材２０４はガススプリングから構成することもできる。

可変長ロッド２０２の一端２０２ａがアーム取付部２４に連結されている軸を「スプリング固定軸ｘ１」という。可変長ロッド２０２の他端２０２ｂは、固定長ロッド２０３の一端２０３ａに連結され、自由に動くことができる。この軸を「スプリング自由軸ｘ２」という。固定長ロッド２０３の他端２０３ｂは、アーム部２３の回転とともに可動する。この軸を「スプリング可動軸ｘ３」という。また、固定長ロッド２０３の他端が可動する回転軌道を「スプリング可動軸回転軌道ｘ４」という。

弾発力の作用方向Ｙがスプリング可動軸回転軌道ｘ４の接線方向と一致したとき、弾発力はすべて回転トルクとして使用できるので最も効率が良い。その位置からアーム部２３が回転することによって、弾発力の作用方向Ｙが接線方向からずれ、接線方向の力が減少していく。たとえば、図９のように、接線方向から６０°ずれた場合は、弾発力の半分の力がスプリングサポート力となる。

固定長ロッド２０３を使用し、スプリング可動軸をアーム回転軸２０１付近に設けることによって、アーム部２３の回転時に弾発力の作用方向を大きく変えることができる。

アーム重心角度が負になるとき、必要なアーム保持トルクは小さくなるので、弾発力の増大より弾発力が作用する方向の効果が大きいとき、スプリングサポートトルクも小さくなっていく。

スプリングサポートトルクＴｓｐｒｉｎｇは（１）式で表される。

Ｔｓｐｒｉｎｇ＝ｒ・ｋδＬ・ｃｏｓθ …（１）
ここで、
ｒ ：スプリング可動軸回転軌道半径、
ｋ ：バネ定数、
δＬ： スプリング伸縮長、
θ ： スプリング作用角度である。

アーム部２３の重心が水平位置（θ０）から移動したとき、スプリング伸縮長をδＬ’、スプリング作用角度をθ’とすると、（２）式を満たすようにスプリングを配置することによって、図１０のように、ＴａｒｍがＴｓｐｒｉｎｇにほぼ等しいアーム部２３のリンク機構が実現できる。

ｋδＬ’・ｃｏｓθ’／ｋδＬ・ｃｏｓ│θ０│＜１ …（２）
以上説明したように、本実施形態のアーム部２３のリンク機構によれば、弾発部材２０４を含む可変長ロッド２０２の一端２０２ａを、アーム取付部２４に回動自在に取り付け、可変長ロッド２０２の他端２０２ｂを、固定長ロッド２０３の一端２０３ａと回動自在に連結し、固定長ロッド２０３の他端２０３ｂを、アーム部２３が回転するのに伴なってアーム回転軸２０１のまわりを可動するように、アーム部２３に取り付けている。そして、アーム部２３の重心がアーム回転軸２０１と水平位置になるとき、弾発力の作用方向が固定長ロッド２０３の他端２０３ｂが可動する回転軌道の接線方向となるように設定してある。なお、アーム回転軸２０１の摩擦力や抵抗を持たせるためのダンパーを持つことによって、接線方向への許容を持たすことが可能になる。

このように構成することによって、アーム部２３の角度に応じた保持トルクを得ることができ、懸垂荷重の重みを感じることなく操作が可能なアーム部２３を実現できる。俯角においても上記対応が容易に実現できる。また、カウンターウェイトを用いる方式に比べて、磁気刺激装置２０の小型化・軽量化を容易に実現できる。

医療用具としては、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いる磁気刺激コイル２１である。

このように構成することによって、コイル２１が取り付けられるアーム部２３を重みを感じることなく操作することが可能となり、コイル２１の位置を患者の症状の治療に適した位置に容易に設定することができる。
［３．医療装置用のスライド装置３００］
次に、第３の、アームアセンブリ５００をスライド移動させる位置の調整を容易にする医療装置用のスライド装置３００について説明する。

従来、アームやこのアームを支持するポスト部などを含むアームアセンブリを備える医療装置においては、アームアセンブリをスライド移動させ、アームに取り付けられた医療用具の前後位置を調整することが行われている。

しかしながら、医療装置の傾斜の程度によっては、アームアセンブリの位置のロックを解除すると、アームアセンブリが予期せずにスライド移動することがある。また、医療用具が比較的重い場合にも、アームアセンブリの位置のロックを解除すると、アームの重心方向に向かってアームアセンブリが予期せずにスライド移動することがある。このような予期しないスライド移動が生じると、医療用具の位置合わせ等において支障が生じてしまう。

そこで、本実施形態の磁気刺激装置２０にあっては、医療装置用のスライド装置３００を次のように構成している。

図１３は、医療装置用のスライド装置３００を示す平面図、図１４は、医療装置用のスライド装置３００におけるポスト部２５の内部構造の要部を示す断面図、図１５は、テンション付与部材を示す斜視図である。

本実施形態の医療装置用のスライド装置３００（以下、「スライド装置３００」ともいう）は、概説すると、スライドテーブル３０１と、ベルト部材３０２と、１つまたは複数のローラー部材３０３と、テンション付与部材３０４と、を有する。スライドテーブル３０１は、医療用具が取り付けられるアームアセンブリ５００が取り付けられている。アームアセンブリ５００は、アーム部２３を支持するポスト部２５を有し、アーム部２３に医療用具が取り付けられる。ベルト部材３０２は、スライドテーブル３０１の移動方向に沿って配置されている。ローラー部材３０３は、スライドテーブル３０１に設けられベルト部材３０２が掛け渡されている。テンション付与部材３０４は、ローラー部材３０３に掛け渡されるベルト部材３０２にテンションを付与する。そして、ローラー部材３０３に掛け渡されたベルト部材３０２によって、スライドテーブル３０１にスライド移動に対する負荷を付勢している。医療用具は、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いるコイル２１である。以下、詳述する。

図１３を参照して、スライドテーブル３０１は、図中左右方向に移動する。スライド装置３００は、スライドテーブル３０１のスライド移動をガイドする２本のリニアガイド３０５を有する。スライドテーブル３０１は、２本のリニアガイド３０５に跨るように載置されている。ベルト部材３０２は、リニアガイド３０５と平行に伸びている。

図１４を参照して、スライドテーブル３０１には、複数（図示例では３個）のローラー部材３０３が回転自在に取り付けられている。３個のローラー部材３０３は、２個のアイドルプーリー３０３ａ、３０３ｂと、１個の制動プーリー３０３ｃとを有する。２個のアイドルプーリー３０３ａ、３０３ｂの間の上方位置に制動プーリー３０３ｃが配置され、三角形状をなすように配置されている。アイドルプーリー３０３ａ、３０３ｂは、なくてもよいが、アイドルプーリーを増やすことによって、容易にスライド移動の負荷を付与することができる。ベルト部材３０２は、２個のアイドルプーリー３０３ａ、３０３ｂから上方に持ち上がって、制動プーリー３０３ｃに掛け渡されている。ベルト部材３０２は、ローラー部材３０３（アイドルプーリー３０３ａ、３０３ｂ、制動プーリー３０３ｃ）に係合自在なタイミングベルトから形成されている。ベルト部材３０２は、ローラー部材３０３に対して滑りが生じなければ適宜の種類のベルトを用いることができ、タイミングベルトに限定されるものではない。例えば、摩擦力によってローラー部材３０３に係合自在な平ベルトでもよい。

複数のローラー部材３０３のうち少なくとも１つの制動プーリー３０３ｃは、その回転を停止するロック機構３０６を備える。１つのローラー部材の場合にはそのローラー部材にロック機構３０６を備える。ロック機構３０６は、例えば、電磁クラッチを備えた電磁ブレーキから構成されている。電磁ブレーキに通電すると、ロックが解除され、制動プーリー３０３ｃは自由に回転する。電磁ブレーキへの通電を停止すると、ロックが働き、制動プーリー３０３ｃはその回転を停止する。ロック機構３０６によって当該ロック機構３０６を備えるローラー部材３０３（制動プーリー３０３ｃ）の回転を停止することによって、スライドテーブル３０１の位置をロック自在である。制動プーリー３０３ｃおよびアイドルプーリー３０３ａ、３０３ｂは、スライドテーブル３０１の移動に伴って回転する。

図１５を参照して、テンション付与部材３０４は、複数のローラー部材３０３に掛け渡されるベルト部材３０２にテンションを付与する。テンション付与部材３０４は、タイミングベルト３０２の端部が固定されたスライダー３１０と、スライダー３１０をリニアガイド３０５と平行な方向に沿って移動させる駆動部３１１とを有する。タイミングベルト３０２の他方の端部は固定されている。スライダー３１０は、長孔３１２ａを有する下板３１２と、下板３１２にねじ止めされる上板３１３とを有する。下板３１２にはタイミングベルト３０２の山部３０２ａが係合する図示しない係合孔が形成されている。下板３１２と上板３１３との間にタイミングベルト３０２の端部を挟み、上板３１３を下板３１２にねじ止めすることによって、タイミングベルト３０２の端部がスライダー３１０に固定される。下板３１２の長孔３１２ａには、スライド装置３００のベース３１４に締結されたガイドピン３１５が挿通される。スライダー３１０は、ガイドピン３１５によってガイドされて、リニアガイド３０５と平行な方向に沿って移動自在である。駆動部３１１は、スライド装置３００のベース３１４に固定され、上板３１３のフランジ部３１３ａに締結される調整ボルト３１６を有する。調整ボルト３１６を回してスライダー３１０を駆動部３１１の側に移動させると、タイミングベルト３０２にテンションを付与することができる。調整ボルト３１６を逆の方向に回してスライダー３１０を駆動部３１１とは反対側に移動させると、タイミングベルト３０２に付与するテンションの強さを小さくすることができる。

テンション付与部材３０４は、タイミングベルト３０２に付与するテンションを調整自在に構成されている。テンションの調整は、調整ボルト３１６を正逆適宜方向に回してスライダー３１０の移動位置を調整することによって行う。テンション付与部材３０４によってタイミングベルト３０２に付与するテンションの強さを調整することによって、スライドテーブル３０１のスライド移動に対する負荷の大きさを調整自在である。スライド移動に対する負荷の大きさを調整できることから、アームアセンブリ５００をスライド移動するときの操作力を所望の大きさに調整することができる。

作用を説明する。

コイル２１の位置を調整する場合に、アームアセンブリ５００を患者に対して前進させたり後退させたりするときには、制動プーリー３０３ｃのロック機構３０６を解除し、アームアセンブリ５００を前後にスライド移動させ、コイル２１の前後位置を調整する。

このとき、タイミングベルト３０２は、テンションが付与された状態において、３つのプーリー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃを使用して屈曲されている。屈曲したタイミングベルト３０２によって、スライドテーブル３０１にはスライド移動に対する負荷が付勢されている。適度な大きさの負荷がスライドテーブル３０１に付勢されることから、術者は良好な操作感覚を持ってアームアセンブリ５００をスライド移動させることができる。

磁気刺激装置２０を多少傾斜して使用している場合であっても、適度な大きさの負荷がスライドテーブル３０１に付勢されることから、制動プーリー３０３ｃのロック機構３０６を解除しても、アームアセンブリ５００が予期せずにスライド移動することがない。また、コイル２１は比較的重い医療用具であり、アーム部２３の重心位置は先端側に寄っている。このような場合であっても、適度な大きさの負荷がスライドテーブル３０１に付勢されることから、制動プーリー３０３ｃのロック機構３０６を解除しても、アーム部２３の重心方向に向かってアームアセンブリ５００が予期せずにスライド移動することがない。このような予期しないスライド移動が生じないため、コイル２１の位置合わせ等において支障が生じない。

コイル２１の位置合わせが完了し、アームアセンブリ５００のスライド位置が定まると、ロック機構３０６によって制動プーリー３０３ｃの回転を停止する。これによって、スライドテーブル３０１の位置がロックされる。

以上説明したように、本実施形態の医療装置用のスライド装置３００によれば、スライドテーブル３０１と、ベルト部材３０２と、１つまたは複数のローラー部材３０３と、テンション付与部材３０４と、を有し、ローラー部材３０３（３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ）に掛け渡されたベルト部材３０２によって、スライドテーブル３０１にスライド移動に対する負荷を付勢している。

このように構成することによって、適度な大きさの負荷がスライドテーブル３０１に付勢されることから、術者は良好な操作感覚を持ってアームアセンブリ５００をスライド移動させることができる。磁気刺激装置２０を多少傾斜して使用している場合や、アーム部２３の重心位置が先端側に寄っているような場合であっても、適度な大きさの負荷がスライドテーブル３０１に付勢されることから、アームアセンブリ５００が予期せずにスライド移動することがない。予期しないスライド移動を防止できることから、コイル２１の位置合わせ等を正確に行うことができる。

テンション付与部材３０４は、付与するテンションを調整自在に構成され、テンション付与部材３０４によってベルト部材３０２に付与するテンションの強さを調整することによって、スライド移動に対する負荷の大きさを調整自在である。

このように構成することによって、スライド移動に対する負荷の大きさを調整できることから、アームアセンブリ５００をスライド移動するときの操作力を所望の大きさに調整することができる。

テンション付与部材３０４は、調整ボルト３１６を回すことによって、ベルト部材の保持位置を移動させ、ベルト部材３０２に付与するテンションの強さを調整する。

このように構成することによって、調整ボルト３１６を回すだけで、ベルト部材３０２に付与するテンションの強さを簡単に調整することができる。したがって、スライド移動に対する負荷の大きさを簡単に調整でき、アームアセンブリ５００をスライド移動するときの操作力を所望の大きさに簡単に調整することができる。

ベルト部材３０２は、ローラー部材３０３に係合自在なベルト（タイミングベルトや平ベルト）から形成され、制動プーリー３０３ｃはロック機構３０６を備え、ロック機構３０６によって制動プーリー３０３ｃの回転を停止することによって、スライドテーブル３０１の位置をロック自在である。

このように構成することによって、アームアセンブリ５００をスライド移動させた後の任意の位置において、アームアセンブリ５００を簡単にロックすることができる。

医療用具としては、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いる磁気刺激コイル２１である。

このように構成することによって、アームアセンブリ５００を前後にスライド移動およびロックして、コイル２１の位置を患者の症状の治療に適した位置に設定することができる。

医療装置用のスライド装置３００は、上述した構成に限定されるものではなく、適宜改変可能である。

例えば、テンション付与部材３０４として、タイミングベルト３０２の一端部の位置を変更する態様を示したが、これに限定されない。タイミングベルト３０２の両端部の位置を固定したまま、制動プーリー３０３ｃの軸を上方に移動させる構成によって、タイミングベルト３０２にテンションを付与するようにしてもよい。また、制動プーリー３０３ｃの軸位置を上下方向に調節自在に構成することによって、付与するテンションの大きさを調整することもできる。
［４．コイル２１の着脱装置４００］
次に、第４の、コイル２１の交換を容易にする着脱装置４００について説明する。

磁気刺激療法においては脳神経疾患の種類に応じて、採用するコイル要素の形状を選定する必要があり、磁気刺激装置に取り付けるコイルを簡単に交換できることが要請されている。

しかしながら、従来の磁気刺激装置にあっては、コイルの交換作業を簡単に行うための機構について考察されていないのが実情である。

そこで、本実施形態の磁気刺激装置２０にあっては、コイル２１の着脱装置４００を次のように構成している。

図１６は、磁気刺激装置２０におけるアーム部２３の先端部分を上方から見た図、図１７（Ａ）は、磁気刺激装置２０におけるアーム部２３、コイル取付部２２、および磁気刺激コイル２１を、磁気刺激コイル２１をコイル取付部２２に取り付ける前の状態において示す斜視図、図１７（Ｂ）は、磁気刺激装置２０におけるアーム部２３、コイル取付部２２、および磁気刺激コイル２１を、図１７（Ａ）とは異なる方向から見て、磁気刺激コイル２１をコイル取付部２２に取り付けた状態において示す斜視図である。図１８（Ａ）は、図１６の１８−１８線に沿う断面図、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）における符号１８Ｂの部分を示す拡大断面図、図１９（Ａ）は、図１６の１９−１９線に沿う断面図、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）における符号１９Ｂの部分を示す拡大断面図である。

本実施形態の磁気刺激コイル２１の着脱装置４００（以下、「コイル２１の着脱装置４００」ともいう）は、概説すると、生体（例えば、頭部）に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いるコイル２１と、アーム部２３に支持され磁気刺激コイル２１を取り付けるコイル取付部２２と、第１係合部４０１と、第２係合部４０２と、ロック部４０３と、解放部４０４と、を有する。第１係合部４０１は、コイル２１に形成され、レール形状を備える。第２係合部４０２は、コイル取付部２２に形成され、第１係合部４０１を相対的にスライドさせることによって第１係合部４０１と係合自在なレール形状を備える。ロック部４０３は、第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態を維持する。解放部４０４は、ロック部４０３において第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態を解放する。以下、詳述する。

上述したとおり、コイル取付部２２は、アーム部２３に対する姿勢を調整自在に構成されている。アーム部２３に対するコイル取付部２２の姿勢を調整することによって、コイル取付部２２に取り付けられたコイル２１のアーム部２３に対する姿勢が調整される。コイル取付部２２を介在させることによって、コイル２１自体に姿勢調整のための機構、例えばボールジョイントなどを設ける必要がなく、コイル２１の小型軽量化を図ることができる。

図１６〜図１９を参照して、第１係合部４０１は、コイル２１のケーシング上面に形成され、第２係合部４０２は、コイル取付部２２のケーシング下に形成されている。第１係合部４０１および第２係合部４０２は、相対的にスライドさせることによって係合自在なレール形状を備える（図１７（Ａ）、図１８（Ａ）（Ｂ）を参照）。第１係合部４０１および第２係合部４０２をレール形状としたのは、コイル２１が比較的重いことを考慮したものである。

ロック部４０３は、第１係合部４０１および第２係合部４０２の一方（図示例では、第２係合部４０２）に形成された爪部４０５と、第１係合部４０１および第２係合部４０２の他方（図示例では、第１係合部４０１）に形成され爪部４０５が嵌り合う凹部４０６と、を有する（図１９（Ａ）（Ｂ）を参照）。

解放部４０４は、第１係合部４０１と第２係合部４０２とを相対的に離間させる押し部４０７を有する。押し部４０７によって第１係合部４０１と第２係合部４０２とを相対的に離間させることによって、爪部４０５と凹部４０６との嵌り合いを解放する（図１７（Ｂ）、図１９（Ａ）（Ｂ）を参照）
押し部４０７は、コイル取付部２２に脱落不能に保持されている（図１９（Ａ）（Ｂ）を参照）。コイル２１を取り付けていないときでも、押し部４０７がコイル取付部２２から脱落することはない。

押し部４０７は、コイル２１の第１係合部４０１に当接することなくコイル取付部２２の第２係合部４０２に当接して、第２係合部４０２を第１係合部４０１から離間させる（図１９（Ａ）（Ｂ）を参照）。押し部４０７の押し込み方向に沿う長さは、コイル２１の第１係合部４０１に当接しない長さ寸法に設定されている。

第１係合部４０１、第２係合部４０２、ロック部４０３、および解放部４０４の形成材料は、非金属材料であることが好ましい。コイル２１の固定に、ネジやコイルスプリングなどの金属を用いないため、コイル２１の性能に悪影響を及ぼす虞がないからである。

作用を説明する。

コイル取付部２２に既に取り付けられているコイル２１を交換する場合には、解放部４０４の押し部４０７を押す（図１７（Ｂ）、図１９（Ａ）（Ｂ）を参照）。押し部４０７は、コイル２１の第１係合部４０１に当接することなくコイル取付部２２の第２係合部４０２に当接して、第２係合部４０２を第１係合部４０１から離間させる。これによって、爪部４０５と凹部４０６との嵌り合いが解放される。押し部４０７を押し込んでもコイル２１の第１係合部４０１に当接しないことから、第１係合部４０１と第２係合部４０２との係合解除と同時に、コイル２１を押し出すことがない。したがって、コイル取付部２２からのコイル２１の予期しない脱落を未然に防止することができる。術者は、コイル取付部２２からコイル２１を抜き取る（図１７（Ａ）を参照）。

術者は、新たなコイル２１の第１係合部４０１をコイル取付部２２の第２係合部４０２に沿わせて、相対的にスライドさせる（図１７（Ａ）、図１８（Ａ）（Ｂ）を参照）。所定の位置までスライドさせると、第２係合部４０２の爪部４０５が第１係合部４０１の凹部４０６に嵌り合う。これによって、ロック部４０３は、第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態を維持する。

以上説明したように、本実施形態のコイル２１の着脱装置４００は、コイル２１と、コイル取付部２２と、コイル２１に形成されレール形状を備える第１係合部４０１と、コイル取付部２２に形成され第１係合部４０１を相対的にスライドさせることによって第１係合部４０１と係合自在なレール形状を備える第２係合部４０２と、ロック部４０３と、解放部４０４と、を有する。

このように構成することによって、コイル２１の第１係合部４０１をコイル取付部２２の第２係合部４０２に沿わせて相対的にスライドさせることによって、コイル２１をコイル取付部２２に簡単に取り付けることができる。ロック部４０３によって、第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態が維持されるため、コイル２１の脱落が生じない。コイル２１を交換するときには、解放部４０４によって、第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態が解放されるため、コイル２１を簡単に抜き取ることができる。第１係合部４０１と第２係合部４０２、ロック部４０３、解放部４０４は、非金属材料から構成することができるので、コイル２１の性能に悪影響を及ぼさない。

ロック部４０３は、第２係合部４０２の爪部４０５と、第１係合部４０１の凹部４０６とを有し、解放部４０４は、押し部４０７によって第１係合部４０１と第２係合部４０２とを相対的に離間させることによって、爪部４０５と凹部４０６との嵌り合いを解放する。

このように構成することによって、ロック部４０３は第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態を容易に維持でき、解放部４０４は第１係合部４０１と第２係合部４０２とが係合した状態を容易に解放することができる。

押し部４０７は、コイル取付部２２に脱落不能に保持されている。

このように構成することによって、コイル２１を取り付けていないときでも、押し部４０７がコイル取付部２２から脱落することはない。

押し部４０７は、コイル２１の第１係合部４０１に当接することなくコイル取付部２２の第２係合部４０２に当接して、第２係合部４０２を第１係合部４０１から離間させている。

このように構成することによって、押し部４０７を押し込んでもコイル２１の第１係合部４０１に当接しないことから、第１係合部４０１と第２係合部４０２との係合解除と同時に、コイル２１を押し出すことがない。したがって、コイル取付部２２からのコイル２１の予期しない脱落を未然に防止することができる。

コイル取付部２２は、アーム部２３に対する姿勢を調整自在に構成され、アーム部２３に対するコイル取付部２２の姿勢を調整することによって、コイル取付部２２に取り付けられたコイル２１のアーム部２３に対する姿勢が調整される。

このように構成することによって、コイル取付部２２を介在させて、コイル２１自体に姿勢調整のための機構、例えばボールジョイントなどを設ける必要がなく、コイル２１の小型軽量化を図ることができる。

第１係合部４０１、第２係合部４０２、ロック部４０３、および解放部４０４の形成材料は、非金属材料である。

このように構成することによって、コイル２１の固定に、ネジやコイルスプリングなどの金属を用いないため、コイル２１の性能に悪影響を及ぼす虞がない。

１０ 磁気刺激治療システム、
２０ 磁気刺激装置、
２１ 磁気刺激コイル（医療用具）、
２２ コイル取付部、
２３ アーム部（支持体）、
２４ アーム取付部、
２５ ポスト部、
２６ カート部、
３０ シート、
４３ ボールジョイント、
１００ 医療用具の姿勢ロック装置、
１０１ ボール部、
１０２ ロッド部、
１０３ 受部、
１０４ ブレーキ機構、
１０５ 第１のブレーキ部、
１０６ 第２のブレーキ部、
１０７ 第１のスイッチ、
１０８ 第２のスイッチ、
１０９ 第１のシュー、
１１０ 第２のシュー、
１３１ 第１のシューが接触する範囲、
１３２ 第２のシューが接触する範囲、
ｆ１ 第１の抵抗力、
ｆ２ 第２の抵抗力、
Ｆｍａｘ 医療用具の自重によってボール部が回動する回動力のうち最大の回動力、
２０１ アーム回転軸、
２０２ 可変長ロッド、
２０２ａ 可変長ロッドの一端、
２０２ｂ 可変長ロッドの他端、
２０３ 固定長ロッド、
２０３ａ 固定長ロッドの一端、
２０３ｂ 固定長ロッドの他端、
２０４ 弾発部材、
３００ 医療装置用のスライド装置、
３０１ スライドテーブル、
３０２ タイミングベルト（ベルト部材）、
３０３ ローラー部材、
３０３ａ、３０３ｂ アイドルプーリー、
３０３ｃ 制動プーリー、
３０４ テンション付与部材、
３０５ リニアガイド、
３０６ ロック機構、
４００ コイルの着脱装置、
４０１ 第１係合部、
４０２ 第２係合部、
４０３ ロック部、
４０４ 解放部、
４０５ 爪部、
４０６ 凹部、
４０７ 押し部、
５００ アームアセンブリ。

Claims (2)

1. 医療用具が取り付けられるアーム部と、
   アーム部がアーム回転軸を中心にして回転自在に取り付けられる非回転のアーム取付部と、
   押される力に対して戻ろうとする弾発力を付勢する弾発部材を含み全長の長さが可変の可変長ロッドと、
   全長の長さが固定の固定長ロッドと、を有し、
   前記可変長ロッドの一端を、前記アーム取付部に回動自在に取り付け、
   前記可変長ロッドの他端を、前記固定長ロッドの一端と回動自在に連結し、
   前記固定長ロッドの他端を、前記アーム部が回転するのに伴なって前記アーム回転軸のまわりを可動するように、前記アーム部に取り付け、
   アーム部の重心がアーム回転軸と水平位置になるとき、弾発力の作用方向が前記固定長ロッドの他端が可動する回転軌道の接線方向となるように設定してなる、アーム部のリンク機構。
2. 前記医療用具は、生体に磁気刺激を与える磁気刺激療法において用いる磁気刺激コイルである、請求項１に記載のアーム部のリンク機構。