JP2021040859A - モニタースタンド - Google Patents

Abstract

【課題】手術中にモニターだけを前後に移動させても状態が安定するモニタースタンドを提供する。【解決手段】駆動機構によりモニター１５をモニターアーム１４ごと前後へ移動させると、底板５上のウェイト３２も連動して反対方向へ移動する。すなわちモニターアーム１４を前方へ移動させるとウェイト３２は後方へ移動し、後方へ移動させると前方へ移動する。従って、モニターアーム１４を前後へ移動させてもモニタースタンドの状態は安定する。ウェイト３２の前後移動はモニターアーム１４を移動させるための駆動機構の駆動力を利用するため、ウェイト３２のための専用の駆動機構を設ける必要がない。【選択図】 図２

Description

本発明はモニタースタンドに関するものである。

脳神経外科等においてドクターが術部を拡大観察しながら手術をする場合、最近では手術顕微鏡に代わり、カメラにより術部の立体映像を撮影し、それをモニターに表示し、その表示をドクターが３Ｄ用の専用メガネで立体的に観察する手術システムが採用されている。カメラは専用のスタンド又はアームにより術部を撮影しやすい位置に支持され、モニターは専用のモニタースタンドによりドクターが見やすい位置に支持される。

この手術システムでは、モニターは単なる術部の状況を参照するためのツールではなく、そのモニターの表示に基づいて手術の執行が司られる重要なツールであり、モニターの見え方が大変に重要となる。

従ってモニターはモニタースタンドによりドクターが見やすい最適位置に設置され、また手術中においても必要ならばモニターの上下位置を変更できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５７８５４８号公報

しかしながらこのような関連技術にあっては、手術中にモニターの位置を上下に移動させることはできるものの、モニターをドクターに対して接近させたり或いは離反させたりする方向（以下、前後方向と言う）へ移動させることはできなかった。

ドクターの目の特性には個人差があり、モニターの表示を明瞭に確認するために必要なモニターとの距離も、ドクターによりそれぞれ異なる。またその距離も手術内容やドクターの姿勢変更等に応じて変化する。従来手術中にモニターの位置を前後に変更するためには、モニターをモニタースタンドごと前後に移動させなければならず、作業が大変に困難であった。

そこで手術中にモニターだけを前後に移動させることができ且つモニターを前後に移動させてもモニターを支持した状態が不安定にならないモニタースタンドの提案が待たれている。

本発明は、このような要請に応じてなされたものであり、手術中にモニターを前後に移動させても全体の安定した状態が維持されるモニタースタンドを提供することを目的としている。

本発明の第１の技術的側面によれば、フロアに設置されるベースと、ベースの上部に設けられる底板と、底板から立設される支柱と、支柱に対して前後移動自在に設けられ且つ前端にモニターが取付けられたモニターアームと、駆動力によりモニターアームを支柱に対して前後移動させる駆動機構とを備えたモニタースタンドであって、前記底板上に、駆動機構がモニターアームを前後へ移動させる際の駆動力を利用して、モニターアームの前後移動と連動して反対方向へ移動するウェイトが設けられていることを特徴とする。

本発明の第２の技術的側面によれば、支柱が、底板に固定された第１支柱と、第１支柱に対して上下動自在な第２支柱とから構成され、モニターアームが第２支柱に対して前後移動自在に設けられていることを特徴とする。

本発明の第１の技術的側面によれば、駆動機構によりモニターをモニターアームごと前後へ移動させると、底板上のウェイトも連動して反対方向へ移動する。すなわちモニターアームを前方へ移動させるとウェイトは後方へ移動し、後方へ移動させると前方へ移動する。従って、モニターアームを前後へ移動させてもモニタースタンドの状態は安定する。ウェイトの前後移動はモニターアームを移動させるための駆動機構の駆動力を利用するため、ウェイトのための専用の駆動機構を設ける必要がない。

本発明の第２の技術的側面によれば、モニターアームが第１支柱に対して上下動自在な第２支柱に設けられるため、モニターを前後方向だけでなく上下方向にも移動させることができる。

モニターが中立位置にあるモニタースタンドで、その内部構造を一部に示した側面図。 モニターが前方位置にあるモニタースタンドで、その内部構造を一部に示した側面図。 モニターが後方位置にあるモニタースタンドで、その内部構造を一部に示した側面図。 モニタースタンドを示す後面図。 底板上の構造を示す一部断面図の平面図。 第２支柱の上下移動を示す側面図。 駆動機構の構造を示す断面図。 図７中矢示ＳＡ−ＳＡ方向に沿う断面図。 ナット部とネジ棒の螺合状態を示す斜視図。 図９中矢示ＳＢ−ＳＢ方向に沿う断面図。

図１〜図１０は本発明の好適な実施形態を示す図である。以上及び以下において「前後方向」は図１に示された通りで、前方とはドクターに近づく方向であり、後方とはドクターから離れる方向である。

モニタースタンドはベース１により手術室のフロアに設置される。ベース１はキャスター２とストッパー３を四隅に有している。ストッパー３を踏むとベース１がフロアにロックされ、再度踏むとロックが解除される。

ベース１の上部には垂直軸ａを中心に図示せぬモーターにより水平方向で回転自在な底板５が設けられている。底板５上には、底板５に立設された第１支柱６と、第１支柱６に対して上下動自在な第２支柱７とから構成される支柱４が設けられている。第１支柱６は基本的に縦長のボックス形状をしており、底板５に固定される下部だけ前後の面がなく、前後に貫通した空間が形成されている。また第１支柱６は底板５上で、垂直軸ａよりも後方へオフセットした位置に立設されている。

第２支柱７も基本的に第１支柱６と同じく縦長のボックス形状で、下面だけ省略され、第１支柱６に対して上から被せた状態で取付けられている。第１支柱６と第２支柱７との間には上下方向に図示せぬレールが設けられており、第２支柱７は第１支柱６に対して円滑に上下移動することができる。

第２支柱７の頂部にはモーターＭ１の駆動ギア８と係合して回転するギア９が設けられており、そのギア９からは下方へ延びるネジ棒１０が一体的に形成されている。このネジ棒１０は第１支柱６の頂部に設けられたナット１１に螺合しており、モーターＭ１でギア９を回転させることにより、第２支柱７を第１支柱６に対して上下動させることができる。

第２支柱７の左右側面には前後一対のリンクアーム１２、１３の下端部がそれぞれ軸支されている。そしてこのリンクアーム１２、１３の上端部は第２支柱７の上方で前後方向に延びるモニターアーム１４の後側部分に軸支されている。モニターアーム１４の前端にはモニター１５が取付けられている。モニターアーム１４の前端には図示せぬ小型モーターによりそれぞれ回転する垂直軸ｂと水平軸ｃが設けられ、モニター１５の傾きを上下及び左右へ変化させることができる。

第２支柱７とモニターアーム１４をリンクアーム１２、１３により連結することで、一種の平行リンク機構が形成され、モニターアーム１４を第２支柱７の上方で円弧状に前後動させることができる。

左右のリンクアーム１２、１３のうち、後側のリンクアーム１３の下端部には後方へ突出するレバー部１６が形成されている。レバー部１６の後端は第２支柱７よりも後方へ突出しており、その後端間には円柱状のナット部１７が設けられている。ナット部１７は軸心を中心に回転自在で、その中央にネジ棒１８が螺合されている。

第２支柱７の後面には台座３５が形成され、そこに第１ギア１９と第２ギア２０が互いに係合した状態で且つそれぞれ軸部がベアリング２１により回転自在な状態で組み付けられている。第２ギア２０の軸部は前記ネジ棒１８の下端にユニバーサルジョイント２２を介して連結されている。第１ギア１９の軸部は筒状で、そこにシャフト２３が挿通されている。シャフト２３の断面は対向位置に突起を有する非円形状で、第１ギア１９の軸部の挿入孔もそれに相応する形状をしている。従って、第１ギア１９はシャフト２３に対してその長手方向で移動自在だが、回転方向では互いに断面形状が係合して回転できない。そのため、第１ギア１９とシャフト２３とは一体的に回転し、シャフト２３の回転力が第１ギア１９に伝達される。

シャフト２３の下端にはベベルギア２４が設けられている。底板５の左右中心には前後方向に延びる駆動軸２５が設けられ、この駆動軸２５の後端には前記シャフト２３のベベルギア２４に係合する別のベベルギア２６が設けられている。駆動軸２５の後側には更にギア２７が設けられ、このギア２７がモーターＭ２の駆動ギア２８と係合することにより、駆動軸２５は回転する。

駆動軸２５のギア２７よりも前側部分はネジ部２９となっており、そこにスライダー３０が螺合した状態で設けられている。底板５における左右両側にはそれぞれ前後方向に沿うレール３１が形成され、そこにウェイト３２が前後スライド自在に設けられている。スライダー３０とウェイト３２はほぼ同じ前後位置で、それらは支柱本体６の下部の左右両壁を迂回するためのブラケット３３にて連結されている。

底板５の構造には操作部３４が設けられている。操作部３４はドクターやアシスタントが操作することができ、前述のモーターＭ１、Ｍ２など全てを操作することができる。

この実施形態では、モーターＭ２から駆動軸２５、シャフト２３、ネジ棒１８等を介してリンクアーム１２、１３に至るまでの駆動力伝達構造が「駆動機構」である。

次にこの操作部３４の操作によりモニター１５が上下に移動する場合と、前後に移動する場合の作用を説明する。

モニター１５を上下に移動させる場合は、操作部３４を操作して第２支柱７の頂部のモーターＭ１を回転させる。するとギア９が回転して、第１支柱６のナット１１に螺合しているネジ棒１０が回転するため、そのネジ棒１０の回転方向に応じて、第２支柱７が第１支柱６に対して上下動する。第２支柱７が上下に移動すると、第２支柱７にリンクアーム１２、１３を介して取付けられているモニターアーム１４もモニター１５ごと上下に移動する。このように、ドクター等は操作部３４の操作により、モニター１５を希望する高さ位置にすることができる。

第２支柱７が第１支柱６に対して上下動すると、第２支柱７の台座３５に取付けられている第１ギア１９もシャフト２３に対して相対的に上下動するが、第１ギア１９はシャフト２３に対してその長手方向で移動自在なため問題ない。

モニター１５を前後に移動させる場合は、操作部３４を操作して第１支柱６の底板５に設けられモーターＭ２を回転させる。するとギア２７が回転して、駆動軸２５が回転するため、その回転力が一対のベベルギア２４、２６を介してシャフト２３に伝達され、シャフト２３が回転する。

シャフト２３が回転すると、第１ギア１９と第２ギア２０を介してネジ棒１８が回転し、そのネジ棒１８に螺合しているナット部１７がネジ棒１８の長手方向に沿って移動する。その移動方向に応じて、ナット部１７が押されたり、引かれたりするため、ナット部１７が取付けられているレバー部１６に駆動力が伝達され、リンクアーム１３が下端部を中心に前後に回転する。リンクアーム１３が前方へ回転すれば、リンクアーム１２、１３にて支持されているモニターアーム１４も前方へ移動し（図２）、後方へ回転すればモニターアーム１４も後方へ移動する（図３）。

リンクアーム１３が下端部を中心に回転することにより、レバー部１６の後端に設けられたナット部１７が円弧状に移動するが、ネジ棒１８がユニバーサルジョイント２２により傾くことができるため、ナット部１７がどのような位置でもネジ棒１８との螺合状態は維持される。

更に、駆動軸２５が回転すると、その駆動力（回転力）を利用して、ネジ部２９に螺合しているスライダー３０も前後方向に移動する。このスライダー３０は、駆動軸２５がモニターアーム１４を前方へ移動させる方向へ回転する場合はウェイト３２ごと後方へ移動し、後方へ移動させる方向へ回転する場合はウェイト３２ごと前方へ移動し、中立位置の場合は前後方向の中央に位置する。

このように上方位置にあるモニター１５が前方へ移動した場合は、下方位置にあるウェイト３２が後方へ移動するため、モニタースタンドが安定し、モニター１５に不測の外力が加わっても倒れにくい。モニター１５が後方へ移動する場合は、その逆にウェイト３２が前方へ移動するため、同様に、モニタースタンドが倒れにくい。

また、第１支柱６の位置が底板５上においてベース１の垂直軸ａよりも後方へ（モニター１５とは逆方向）へオフセットしていることも、モニタースタンドの安定に寄与している。

この実施形態によれば、一対のリンクアーム１２、１３を介してモニターアーム１４を円弧状に前後移動させる例を示したが、別の構造を用いて、モニターアーム１４を直線状に前後移動させても良い。

１ ベース
４ 支柱
５ 底板
６ 第１支柱
７ 第２支柱
１２、１３ リンクアーム（駆動機構）
１４ モニターアーム
１５ モニター
１６ レバー部（駆動機構）
１７ ナット部（駆動機構）
１８ ネジ棒（駆動機構）
１９ 第１ギア（駆動機構）
２０ 第２ギア（駆動機構）
２２ ユニバーサルジョイント（駆動機構）
２３ シャフト（駆動機構）
２５ 駆動軸
３４ 操作部
Ｍ１ モーター
Ｍ２ モーター（駆動機構）

Claims (2)

1. フロアに設置されるベースと、ベースの上部に設けられる底板と、底板から立設される支柱と、支柱に対して前後移動自在に設けられ且つ前端にモニターが取付けられたモニターアームと、駆動力によりモニターアームを支柱に対して前後移動させる駆動機構とを備えたモニタースタンドであって、
   前記底板上に、駆動機構がモニターアームを前後へ移動させる際の駆動力を利用して、モニターアームの前後移動と連動して反対方向へ移動するウェイトが設けられていることを特徴とするモニタースタンド。
2. 支柱が、底板に固定された第１支柱と、第１支柱に対して上下動自在な第２支柱とから構成され、モニターアームが第２支柱に対して前後移動自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載のモニタースタンド。

Images