JP2587921B2 - 手術台 - Google Patents

手術台

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JP2587921B2
JP2587921B2 JP61125265A JP12526586A JP2587921B2 JP 2587921 B2 JP2587921 B2 JP 2587921B2 JP 61125265 A JP61125265 A JP 61125265A JP 12526586 A JP12526586 A JP 12526586A JP 2587921 B2 JP2587921 B2 JP 2587921B2
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JP
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screw
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JPS62283250A (ja
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崇 河本
久直 中野
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MEIKO SEIKI KK
Shimazu Seisakusho KK
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MEIKO SEIKI KK
Shimazu Seisakusho KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/2062Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081Parallel arrangement of drive motor to screw axis

Description

【発明の詳細な説明】 (A)産業上の利用分野 本発明は手術台、特に効果的な昇降装置を内蔵した手
術台に関する。
(B)従来技術 手術台の架台(テーブルトップ)を昇降させる方式に
は種々のものが開発されているが、ねじ棒とナットとの
組み合わせによるいわゆるねじ送り機構方式のものが最
も一般的に常用されている。この方式は重量物を支承で
きしかも軽動力にて昇降作動させることができるという
利点を有するからである。しかしながらこの方式では昇
降範囲が大きい場合不利でありねじ棒あるいはナットを
高速で長時間回転させる必要がある。また長いねじ棒の
場合座屈強さが問題になる。最近特に外科用手術台の場
合テーブルトップの昇降は低い位置から高い位置まで可
能なかぎり大きい範囲で行ない得ることが望ましく、こ
の範囲拡大が求められている。そのためにねじ送り機構
方式に代えてリンクを使用するパンタグラク機構を利用
するもの、油圧シリンダなどを多段に組み合わせた多段
油圧シリンダ機構を利用したものさらには多段ガイドレ
ールとローラを組み合わせたものそして滑車とワイヤー
(ロープ)の組み合わせからなる滑車機構を利用したも
のなどが提案され使用されている。
(C)発明が解決しようとする問題点 ねじ送り機構方式以外のこれらの各種方式は昇降速度
が向上でき大きな範囲での昇降は可能であるが、全体的
に構造が複雑である。特にパンタグラフ機構はリンクの
組み合わせが重量物昇降のためには機構を多段化する必
要があり構造が複雑となる。多段油圧シリンダ機構の場
合構造が簡略で安価にできるが油のリークにより位置保
持が困難で、この点を解決するためにはシール機構を強
固にする必要があり構造の複雑化を招く。滑車機構やガ
イドレールとローラの組み合わせ方式も構造は複雑とな
らざるを得ない。構造を複雑にすると故障が生じやすく
信頼性が低下し手術台としての性能の低下を招くことに
なる。
本発明はこのような問題点を解決する昇降装置を内蔵
した手術台を実現せんとするものである。
(D)問題点を解決するための手段 本発明の手術台に内蔵される昇降装置は、ねじ送り機
構を基本原理とし、この機構を並設する。そして2本の
ねじ棒側を回転不能にしてその軸芯方向に相対的に変位
可能に構成する。さらに両ねじ棒に螺合する回転体(ナ
ット)とその回転駆動機構を一体にしてねじ棒軸芯方向
に変位可能に構成する。すなわち多段ねじ送り機構とし
両機構が機能すべく両者の相対的変位を可能にするため
の案内機構を設けたものである。
(E)作用 一段側のねじ送り機構により二段側のねじ送り機構の
回転体(ナット)自体が昇降するから二段側のねじ棒は
一段のねじ送り機構の量だけ多い昇降が可能となる。
(F)実施例 以下図面に示す実施例にしたがって本発明を説明す
る。
第1図は本発明の原理ならびにその作動を説明するた
めの図で図面は伸縮装置を縦断面して示し、1、2は互
いの間隔(距離)が伸縮される部材であって図示の場合
1が固定側部材であり2が可動側部材であり、したがっ
て部材2が部材1に対して相対的に上下動する。3と4
はたがいにその軸芯が平行に配置されたねじ棒で、ねじ
棒3はその下端部に部材1が固定されねじ棒4はその上
端部に部材2が固定されている。部材2はその係合部2G
がねじ棒3、4の軸芯方向と平行に設置された案内溝11
に係合しこの溝11にて上下方向に変位可能である。以上
の構成からも明らかなとおり両ねじ棒3、4は非回転
(回転不能)に構成されておりこの点が一つの大きな特
徴である。
5はねじ棒3に螺合されたナット兼歯車の回転体で、
左方には歯車6がそして右方には駆動歯車10がそれぞれ
噛み合っている。9は駆動歯車10を介して両歯車5、6
を正逆回転駆動する可逆電動機である。14はこの電動機
9が設置されていてこれを保持するとともに各歯車5、
6、10を軸受13を介して一体的に保持する保持枠であ
る。この保持枠14は各歯車5、6、10の回転を自在にし
てしかもこれらがねじ棒3、4の軸芯方向にはそれぞれ
相対的に変位しないで一体的に変位するように保持して
いるのでる。後述からも明らかなようにナット5の回転
により保持枠14が上下方向に変位するが、保持枠14の変
位はその係合部14Gが両側の案内溝11、12に係合されて
案内される。
歯車6にはねじ棒4の軸芯に沿って円筒状伝動杆7が
固定されその先端にねじ棒4が螺合するナット8が固定
されている。図示から明らかなようにこのナット8は歯
車5、6そして10と連動して回転するものである。ナッ
ト8は歯車6を歯車5と同様ナット兼歯車として構成し
てもよくその場合伝動杆7とナット8は不要である。た
だ図示のとおりナット8を歯車6の位置がねじ棒4の軸
芯方向に偏位して設置しているのは後述からも明らかの
とおり部材2の位置を上方位にとるためである。歯車6
には中央孔6Hが穿設されていてナット8を螺合貫通した
ねじ棒4の下端部が歯車6に衝突して作動に支承をきた
さぬよう工夫されている。したがって部材2が低位置ま
で降下する。
以上の構成においてたとえばつぎのような設定が行な
われたとする。すなわち 両ねじ棒3、4のリード=L。
両ねじ棒3、4のねじ巻方向を同一にする。
歯車5と6の歯数を同一とする。
以上の設定において可逆電動機9を正転駆動させ駆動
歯車10を介して歯車5、6をN回転させる。このとき、
歯車5は正N回転し歯車6とナット8は負N回転する。
するとまず歯車5のN回転によって歯車5は距離N×
Lねじ棒3の軸芯方向上方に変位する。歯車5の変位は
すなわち保持枠14ならびにナット8の変位となりナット
8が距離N×L上方へ変位する。同時にナット8は負N
回転するからしたがってねじ棒4はナット8の負N回転
によって上方に距離N×Lだけ変位する。
すなわち歯車5の変位距離=N×L 部材2の変位距離=N×L+N×L 以上から明らかなとおり上記の設定条件の場合部材2
は保持枠14の2倍の変位を生じることになる。保持枠14
の案内溝11、12に対する変位量と、部材2の案内溝11に
対する変位量とは異なるのでありこの点に大きな特徴が
ある。
ところで上記の設定条件を変更すると部材2の変位量
は異なってくる。たとえばつぎのとおりである。
歯車6の歯数を歯車5の歯数の1/2とする。
ねじ棒3のリードをLとするときねじ棒4のリードを
2Lとする。
歯車5と6の回転方向を逆とするとともに両ねじ棒
3、4のねじ巻方向を同一とする。
このような設定条件によれば歯車5がN回転すると 歯車5の上方変位距離=N×L 部材2の上方変位距離=N×L+2N×2L =5(N×L) すなわち上記の変更設定条件の場合部材2は保持枠14
の5倍の変位を生じることになる。
このような形で両部材1、2杆の距離が伸縮するので
ある。
以上が本発明の構成ならびにその作動原理である。
第2図は第1図の機構を昇降装置として内蔵した手術
台の構成を示す縦断面図で、部材1は手術台の基盤ある
いは基盤に固定される取付部材、他方部材2がテーブル
トップあるいはテーブルトップに固定される取付部材で
ある。第2図において第1図と同一の符号で示される構
成部品は第1図の構成部品と同一あるいは同一の機能を
有するものであり詳細な説明は省略する。第2図が第1
図と異なる点は手術台の昇降装置として適用可能になる
よう案内機構が変更されている点である。この点は後述
するとして他の若干異なる点は、歯車5がナット部5Nを
一体的に有している点および保持枠体14Tがより実用的
な形に構成されかつその一部が案内機構の一部を構成し
ている点である。
作動原理は第1図について詳述した上記内容と同一で
あり省略する。
さて保持枠体14Tにはその上方に案内角筒14Eが一体的
に形成されている。他方部材2にはその下面より別の案
内角筒11Eが吊設されている。案内角筒11Eは案内角筒14
Eの内方に挿入される大きさを有している。他方下方の
固定部材1からは案内角筒14Eの外方に沿う案内角筒12E
が垂設されている。更にこの案内角筒12Eの外周を包囲
する形の外筒2Cが部材か吊設されている。この外筒2Cは
手術台のコラム(支柱)の外筒を兼ねることになる。と
ころで図から明らかなように保持枠体14Tの下方には案
内角筒12Eの内壁面に転動するローラR1が回転自在に取
り付けられ、また上方には案内角筒11Eの外壁面に転動
するローラR2が回転自在に取り付けられている。他方案
内角筒12Eの上方には案内角筒14Eの外壁面に転動するロ
ーラR3が回転自在に取り付けられ、さらに案内角筒11E
の下方には案内角筒14Eの内壁面に転動するローラR4
回転自在に取り付けられている。これらローラR1〜R4
と各案内角筒11E、12E、14Eによって案内機構が構成さ
れるわけであるが、各ローラR1〜R4は各壁面に対しては
ねじ棒軸芯方向に転動するようローラR1〜R4の両側(紙
面と垂直方向側)にレール(図示せず)を設置してい
る。しかも図面では左右方向に対しては各ローラR1〜R4
と各案内角筒11E、12E、14Eによって偏位せぬようにな
っているが紙面と垂直な方向にもこの偏位を許容しない
よう図示の案内機構が設けられる。このようにして上方
の部材2は下方の固定部材1に対して確実にねじ棒の軸
芯方向に変位しその間隔(距離)を伸縮することにな
る。
そしてテーブルトップに乗載された患者等の重量Wに
対してもその任意(所望)の位置を保持する。
第1図においては案内溝11が、部材2の変位および歯
車5など保持枠14の変位をともに案内するものであった
が、第2図においては案内角筒11Eと14Eおよびローラ
R2、R4によって部材2の変位を案内し、他方案内角筒12
Eと14EおよびローラR1、R3により歯車5など保持枠体14
Tの変位を案内するよう2個の異なる案内機構により構
成されている。
本発明の特徴を備えた変形例は種々挙げることができ
るが、その変形を各要素別にみるとつぎの点が挙げられ
る。
(1)ねじ棒の構造形状に関する変形例 すなわちねじ棒をボールねじ方式にする例である。も
っともこの場合は歯車等の回転体に逆転防止機構を結合
しないと部材の位置を保持できない。また、前述の例の
ように両ねじ棒のリードを異ならせる例も挙げられる。
さらにはねじ巻方向を逆にする。この場合ナットの回転
を同一にするよう回転伝動系の工夫が必要である。
(2)回転体(ナット)の回転駆動機構に関する変形例 第1図、第2図は最も簡略な例を示しているが、可逆
電動機を複数個(たとえば2個)備え、それぞれのナッ
トの回転を別々に行なう方式である。各ナットを同一方
向に回転させる歯車系とすることもできる。前述のよう
に歯数を異ならしめてもよい。回転駆動源の電動機は不
可逆でもよく制御できる誘導電動機でもよい。電動機の
みならず油圧駆動源でもよいし人力すなわちハンドルで
もよい。また前述のとおり回転体(ナット)の位置は第
1図、第2図のようにねじ棒軸芯方向に偏位させること
は必ずしも必要でなく同一面に配置してもよい。回転体
の回転駆動系としては歯車系が望ましいがベルト方式で
もよい。歯車を多数配置して複雑な系にし増速、減速機
構を設けてもよい。軸受機構も種々のものを適用でき
る。
(G)発明の効果 本発明の手術台に内蔵された昇降装置はねじ送り機構
を基本として、患者を載せたテーブルトップの昇降が容
易であり、かつ、それを所定位置にて容易に保持でき
る。しかも従来のねじ送り機構に比較して倍以上の速度
で昇降できるという大きな特徴を有する。しかも構成が
簡略でありしたがって故障も生じにくく信頼性が高いの
で手術台としての性能を著しく向上させることができ
る。しかも構成簡略であるから安価に製作でき経済的で
あるという利点も有する。1本のねじ棒あるいはボール
ねじの長さによる座屈強さの心配は2段または多段で解
消され長い変位を可能にする。また本発明の手術台は、
ローラを介して入れ子に配置した案内筒からなる案内機
構を有するので、ガタがなくスムーズに昇降が可能であ
り、また基盤に固定樹設した案内筒にローラを介して入
れ子に配置した案内筒によってテーブルトップを支持し
た構成により、テーブルトップを水平にガタなく安定し
て支持できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的な構成を示す縦断面図、第2図
は第1図の機構を昇降装置として組み込んだ手術台の縦
断面図である。 1、2……部材、 3、4……ねじ棒、 5……ナット歯車、 5N、8……ナット、6……歯車、 9……電動機、10……駆動歯車、 11、12……案内溝、 11E、12E、14E……案内角筒、 13……軸受機構、14……保持枠、 14T……保持枠体。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−73163(JP,A) 実開 昭57−7793(JP,U) 実開 昭58−18525(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸芯をたがいに平行にして配置された第1
    および第2のねじ棒と、 第1のねじ棒の上端に直接または取付部材を介して固定
    配設された手術台のテーブルトップと、 第2のねじ棒の下端に直接または取付部材を介して固定
    配設された手術台の基盤と、 前記基盤およびテーブルトップと両ねじ棒をそれぞれ互
    いにねじ棒が非回転でかつねじ棒軸芯方向に相対的に変
    位可能に案内する第1の案内機構と、 前記ねじ棒にそれぞれ螺合された2個の回転体と、 この両回転体を回転させるための回転駆動機構と、 前記両回転体と回転駆動機構を前記ねじ棒軸芯方向に対
    して一体的にして変位可能に案内する第2の案内機構と
    を備え、 前記第1の案内機構が、前記テーブルトップまたはその
    取付部材に固定吊設され前記第1のねじ棒を包囲する第
    1の案内筒と、前記基盤上に固定垂設され前記第2のね
    じ棒を包囲するとともに前記第1の案内筒の外周に入れ
    子に配設された第2の案内筒とからなり、 前記第2の案内機構が、前記2個の回転体および駆動機
    構を保持する保持枠と、これより上方に一体的に延長垂
    設され前記第1と第2の案内筒の間に入れ子に配設され
    た第3の案内筒とからなり、 前記第1、第2および第3案内筒の間にこれら案内筒の
    軸芯方向相対的変位を案内するローラを配置し、前記回
    転体が回転駆動されるとき前記基盤とテーブルトップ間
    のねじ棒軸芯方向距離が増減するようにしたことを特徴
    とする手術台。
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JPS62283250A JPS62283250A (ja) 1987-12-09
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