JP3456910B2 - バランシングスタンド用の自動バランス装置 - Google Patents
バランシングスタンド用の自動バランス装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
- F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
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- F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
- F16M11/12—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction
- F16M11/126—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction for tilting and panning
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- 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
- A61B90/25—Supports therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、重量物を吊り下
げ支持するバランシングスタンド用の自動バランス装置
に関するものである。
げ支持するバランシングスタンド用の自動バランス装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】重量物を任意の空中位置に吊り下げ支持
するバランシングスタンドがある。例えば、医療分野で
は、重量物である手術顕微鏡及び付属機器を任意の空中
位置に保持できるバランシングスタンドが利用されてい
る（例えば、特開平６−２６９４６３号公報参照）。こ
の種のバランシングスタンドは、一般に、複数の縦アー
ムと横アームを組み合わせて形成した平行リンク機構を
所定の回動軸において支持し、該平行リンク機構の一端
側に手術顕微鏡及び／又は付属機器が保持され、且つ他
端側に前記手術顕微鏡等との重量バランスをとるカウン
タウェイトが設けられた構造になっている。
するバランシングスタンドがある。例えば、医療分野で
は、重量物である手術顕微鏡及び付属機器を任意の空中
位置に保持できるバランシングスタンドが利用されてい
る（例えば、特開平６−２６９４６３号公報参照）。こ
の種のバランシングスタンドは、一般に、複数の縦アー
ムと横アームを組み合わせて形成した平行リンク機構を
所定の回動軸において支持し、該平行リンク機構の一端
側に手術顕微鏡及び／又は付属機器が保持され、且つ他
端側に前記手術顕微鏡等との重量バランスをとるカウン
タウェイトが設けられた構造になっている。
【０００３】そして、このバランシングスタンドの設置
場所は、施される手術の内容に応じて手術室内における
最適場所が選択され、そこでバランス調整が行われる。
手術顕微鏡には、アシスタントドクター用の側視鏡やビ
デオカメラ等の付属機器も取付けられるため、その重量
に合わせてカウンタウェイトの位置を手動により変化さ
せ、全体のバランスを調整する作業が行われる。
場所は、施される手術の内容に応じて手術室内における
最適場所が選択され、そこでバランス調整が行われる。
手術顕微鏡には、アシスタントドクター用の側視鏡やビ
デオカメラ等の付属機器も取付けられるため、その重量
に合わせてカウンタウェイトの位置を手動により変化さ
せ、全体のバランスを調整する作業が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、カウンタウェイトの位置調整を手
動により行う構造になっていたため、バランス調整に長
時間を要していた。また、バランスがくずれた状態で
は、平行リンク機構が大きく動くため、近くにある装置
等に当たるおそれもある。そのため、この種のバランシ
ングスタンドに適用可能な自動バランス装置の提案が待
たれている。しかも、既存のバランシングスタンドへの
適用が容易なコンパクトな構造の自動バランス装置の提
案が待たれている。
うな従来の技術では、カウンタウェイトの位置調整を手
動により行う構造になっていたため、バランス調整に長
時間を要していた。また、バランスがくずれた状態で
は、平行リンク機構が大きく動くため、近くにある装置
等に当たるおそれもある。そのため、この種のバランシ
ングスタンドに適用可能な自動バランス装置の提案が待
たれている。しかも、既存のバランシングスタンドへの
適用が容易なコンパクトな構造の自動バランス装置の提
案が待たれている。
【０００５】本発明はこのような従来の技術に着目して
なされたものであり、コンパクトな構造で、バランス調
整を自動で短時間のうちに行うことができ、且つバラン
スがくずれた状態でもアームが大きく動かない、バラン
シングスタンド用の自動バランス装置を提供するもので
ある。
なされたものであり、コンパクトな構造で、バランス調
整を自動で短時間のうちに行うことができ、且つバラン
スがくずれた状態でもアームが大きく動かない、バラン
シングスタンド用の自動バランス装置を提供するもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、縦アームと
横アームがいずれか一方の軸受に支持された他方の連結
軸を中心に回動自在に取付けられ、横アームの一端側に
重量物の重さが作用し且つ他端側に重量物との重量バラ
ンスをとるカウンタウェイトの重さが作用し、横アーム
のアンバランス状態を検出する検出機構が設けられ、検
出機構からの信号によりカウンタウェイトを前記連結軸
を中心とした回転モーメントをゼロにするバランス方向
へ移動させる駆動機構が設けられたバランシングスタン
ド用の自動バランス装置であって、前記検出機構が、軸
受に固定されたギアと、連結軸を有する方の縦アーム又
は横アームに途中部分が軸支され且つ一端に前記ギアに
対して係合・離脱可能なラッチを出没自在に備えたレバ
ーと、連結軸を有する方の縦アーム又は横アームに設け
られ且つレバーの他端をはさんだ状態で所定のクリアラ
ンスで向かい合う一対のストッパと、連結軸を有する方
の縦アーム又は横アームに設けられ且つレバーの他端を
前記クリアランスの中立位置に保持する付勢手段と、連
結軸を有する方の縦アーム又は横アームに設けられ且つ
レバーの他端をはさんだ両側に設けられて該レバーの他
端により押される一対のスイッチを備えた構造である。
横アームがいずれか一方の軸受に支持された他方の連結
軸を中心に回動自在に取付けられ、横アームの一端側に
重量物の重さが作用し且つ他端側に重量物との重量バラ
ンスをとるカウンタウェイトの重さが作用し、横アーム
のアンバランス状態を検出する検出機構が設けられ、検
出機構からの信号によりカウンタウェイトを前記連結軸
を中心とした回転モーメントをゼロにするバランス方向
へ移動させる駆動機構が設けられたバランシングスタン
ド用の自動バランス装置であって、前記検出機構が、軸
受に固定されたギアと、連結軸を有する方の縦アーム又
は横アームに途中部分が軸支され且つ一端に前記ギアに
対して係合・離脱可能なラッチを出没自在に備えたレバ
ーと、連結軸を有する方の縦アーム又は横アームに設け
られ且つレバーの他端をはさんだ状態で所定のクリアラ
ンスで向かい合う一対のストッパと、連結軸を有する方
の縦アーム又は横アームに設けられ且つレバーの他端を
前記クリアランスの中立位置に保持する付勢手段と、連
結軸を有する方の縦アーム又は横アームに設けられ且つ
レバーの他端をはさんだ両側に設けられて該レバーの他
端により押される一対のスイッチを備えた構造である。
【０００７】また、複数の縦アームと横アームと支持ア
ームを組み合わせて形成した平行リンク機構が、所定の
回動軸において支持され、該平行リンク機構における一
組の横アームと縦アームとの連結軸に、検出機構を設け
ることができる。
ームを組み合わせて形成した平行リンク機構が、所定の
回動軸において支持され、該平行リンク機構における一
組の横アームと縦アームとの連結軸に、検出機構を設け
ることができる。
【０００８】この発明によれば、縦アーム又は横アーム
の軸受に固定したギアに、レバー先端のラッチを係合さ
せて回動変位を取り出し、そのレバーの回動によってス
イッチを押す検出機構のため、コンパクトで既存のバラ
ンシングスタンド（例えば、複数の縦アームと横アーム
を組み合わせて形成した平行リンク機構が所定の回動 軸
において支持されたバランシングスタンド）に適用し易
い。また、押されたスイッチから駆動機構に信号が送ら
れ、カウンタウェイトが自動的に連結軸を中心とした回
転モーメントをゼロにするバランス方向へ移動してバラ
ンス調整を行うため、調整作業に要する時間が短縮され
ると共に、操作に不慣れな人も容易に調整作業を行うこ
とができる。更に、検出機構には、レバーと組み合わさ
れた一対のストッパも備えられているため、アンバラン
ス状態で、横アーム（及びそれに連動する平行リンク機
構）が大きく回動しようとしても、ストッパがレバーの
他端に当たってそれ以上の回動が防止されるため、横ア
ームが大きく動いて近くの人に装備等に当たる危険性が
ない。このように、ストッパとレバー他端との物理的係
合により横アームの回動が強制的に阻止される構造にな
っているため、万一、スイッチ等に電気的故障が生じて
も、重量的アンバランスに起因した横アームの大きな動
きは完全に阻止され、安全性の面で優れる。
の軸受に固定したギアに、レバー先端のラッチを係合さ
せて回動変位を取り出し、そのレバーの回動によってス
イッチを押す検出機構のため、コンパクトで既存のバラ
ンシングスタンド（例えば、複数の縦アームと横アーム
を組み合わせて形成した平行リンク機構が所定の回動 軸
において支持されたバランシングスタンド）に適用し易
い。また、押されたスイッチから駆動機構に信号が送ら
れ、カウンタウェイトが自動的に連結軸を中心とした回
転モーメントをゼロにするバランス方向へ移動してバラ
ンス調整を行うため、調整作業に要する時間が短縮され
ると共に、操作に不慣れな人も容易に調整作業を行うこ
とができる。更に、検出機構には、レバーと組み合わさ
れた一対のストッパも備えられているため、アンバラン
ス状態で、横アーム（及びそれに連動する平行リンク機
構）が大きく回動しようとしても、ストッパがレバーの
他端に当たってそれ以上の回動が防止されるため、横ア
ームが大きく動いて近くの人に装備等に当たる危険性が
ない。このように、ストッパとレバー他端との物理的係
合により横アームの回動が強制的に阻止される構造にな
っているため、万一、スイッチ等に電気的故障が生じて
も、重量的アンバランスに起因した横アームの大きな動
きは完全に阻止され、安全性の面で優れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。尚、図中、Ａを前側、Ｂを
後側として説明する。
を図面に基づいて説明する。尚、図中、Ａを前側、Ｂを
後側として説明する。
【００１０】図１〜図３は、この発明の第１実施形態に
係るバランシングスタンドを示す図である。１は縦アー
ムであり、フロアに固定されている。この縦アーム１の
上端には、筒形の軸受２が一体的に形成されており、該
軸受２内に、横アーム３の中間部に形成された連結軸４
が、ベアリング５を介して挿入されている。軸受２の端
部には、電磁クラッチ６が設けられており、連結軸４の
回転をロックできるようになっている。この電磁クラッ
チ６は、常時ロック状態で、作動時のみフリー状態とな
るものである。従って、停電が起きてもロック状態は維
持されるし、装置をセットする最初の段階においてもロ
ック状態となっている。
係るバランシングスタンドを示す図である。１は縦アー
ムであり、フロアに固定されている。この縦アーム１の
上端には、筒形の軸受２が一体的に形成されており、該
軸受２内に、横アーム３の中間部に形成された連結軸４
が、ベアリング５を介して挿入されている。軸受２の端
部には、電磁クラッチ６が設けられており、連結軸４の
回転をロックできるようになっている。この電磁クラッ
チ６は、常時ロック状態で、作動時のみフリー状態とな
るものである。従って、停電が起きてもロック状態は維
持されるし、装置をセットする最初の段階においてもロ
ック状態となっている。
【００１１】そして、横アーム３の前端には、「重量
物」としての手術顕微鏡７、側視鏡８、カメラ９が吊り
下げ支持されている。側視鏡８とカメラ９は、手術顕微
鏡７に対して着脱自在に取付けられており、これらを取
り外すことにより、「重量物」としての重さが変動す
る。
物」としての手術顕微鏡７、側視鏡８、カメラ９が吊り
下げ支持されている。側視鏡８とカメラ９は、手術顕微
鏡７に対して着脱自在に取付けられており、これらを取
り外すことにより、「重量物」としての重さが変動す
る。
【００１２】また、横アーム３の後端には長手方向に沿
ってラック歯が設けられたラック１０が形成されてお
り、該ラック１０に沿って移動自在なカウンタウェイト
Ｗが設けられている。カウンタウェイトＷ内には、ラッ
ク１０に係合するピニオン１１と、それを回転させるモ
ータ１２が設けられ、以上のラック１０、ピニオン１
１、モータ１２により、カウンタウェイトＷを移動させ
るための「駆動機構」が形成される。
ってラック歯が設けられたラック１０が形成されてお
り、該ラック１０に沿って移動自在なカウンタウェイト
Ｗが設けられている。カウンタウェイトＷ内には、ラッ
ク１０に係合するピニオン１１と、それを回転させるモ
ータ１２が設けられ、以上のラック１０、ピニオン１
１、モータ１２により、カウンタウェイトＷを移動させ
るための「駆動機構」が形成される。
【００１３】更に、前記縦アーム１の上端に形成された
筒状の軸受２の端部にはギア１３が固定されている。ま
た、横アーム３の連結軸４の周辺にはケース１４を形成
するフランジが形成されており、該ケース１４内に検出
機構３５が設けられている。
筒状の軸受２の端部にはギア１３が固定されている。ま
た、横アーム３の連結軸４の周辺にはケース１４を形成
するフランジが形成されており、該ケース１４内に検出
機構３５が設けられている。
【００１４】すなわち、ケース１４内には、横アーム３
に対して途中部分の回転軸１５を中心に回動自在に支持
されたレバー１６が設けられている。このレバー１６の
前端には、前記ギア１３に対して係合・離脱可能なラッ
チ１７が出没自在に備えられている。図２中の符号Ｒ
は、ラッチ１７を出没させるためのソレノイドを示して
いる。また、ケース１４内には、レバー１６の後端をは
さんだ状態で所定のクリアランスで向かい合う一対のス
トッパ１８ａ、１８ｂが設けられている。更に、レバー
１６の前端の上下には、レバー１６の後端を前記クリア
ランスの中立位置に保持する「付勢手段」としてのスプ
リング１９がそれぞれ設けられている。そして、レバー
１６の後端の上下両側位置には、レバー１６の後端によ
り押される一対のスイッチ２０ａ、２０ｂが設けられて
いる。このスイッチ２０ａ、２０ｂと、前記カウンタウ
ェイトＷのモータ１２とは、電気的に接続されており、
スイッチ２０ａ、２０ｂから信号により、モータ１２の
回転方向及び回転時間が決定される。
に対して途中部分の回転軸１５を中心に回動自在に支持
されたレバー１６が設けられている。このレバー１６の
前端には、前記ギア１３に対して係合・離脱可能なラッ
チ１７が出没自在に備えられている。図２中の符号Ｒ
は、ラッチ１７を出没させるためのソレノイドを示して
いる。また、ケース１４内には、レバー１６の後端をは
さんだ状態で所定のクリアランスで向かい合う一対のス
トッパ１８ａ、１８ｂが設けられている。更に、レバー
１６の前端の上下には、レバー１６の後端を前記クリア
ランスの中立位置に保持する「付勢手段」としてのスプ
リング１９がそれぞれ設けられている。そして、レバー
１６の後端の上下両側位置には、レバー１６の後端によ
り押される一対のスイッチ２０ａ、２０ｂが設けられて
いる。このスイッチ２０ａ、２０ｂと、前記カウンタウ
ェイトＷのモータ１２とは、電気的に接続されており、
スイッチ２０ａ、２０ｂから信号により、モータ１２の
回転方向及び回転時間が決定される。
【００１５】以上のように、ギア１３、レバー１６、ス
トッパ１８ａ、１８ｂ、スプリング１９、スイッチ２０
ａ、２０ｂにより検出機構３５が形成されるが、コンパ
クトな構造のため、横アーム３の連結軸４周辺に直接設
けることができ、横アーム３と縦アーム１との基本的構
造を大きく変更する必要がない。
トッパ１８ａ、１８ｂ、スプリング１９、スイッチ２０
ａ、２０ｂにより検出機構３５が形成されるが、コンパ
クトな構造のため、横アーム３の連結軸４周辺に直接設
けることができ、横アーム３と縦アーム１との基本的構
造を大きく変更する必要がない。
【００１６】次に、このバランシングスタンドにおける
バランス調整の手順を説明する。このスタンドを所定の
位置にセットした最初の状態では、横アーム３は電磁ク
ラッチ６によりロック状態になっている。また、この最
初の状態では、手術顕微鏡７には、側視鏡８とカメラ９
の両方が取付けられており、手術顕微鏡７等の重量の方
が、カウンタウェイトＷよりも重い状態になっている。
バランス調整の手順を説明する。このスタンドを所定の
位置にセットした最初の状態では、横アーム３は電磁ク
ラッチ６によりロック状態になっている。また、この最
初の状態では、手術顕微鏡７には、側視鏡８とカメラ９
の両方が取付けられており、手術顕微鏡７等の重量の方
が、カウンタウェイトＷよりも重い状態になっている。
【００１７】次に、電磁クラッチ６に通電してロック状
態を解除し、横アーム３をフリー状態とすると共に、レ
バー１６の前端からラッチ１７を突出させ、ギア１３に
係合させる。電磁クラッチ６をフリーにすると、前述の
ように、手術顕微鏡７等の方が、カウンタウェイトＷに
対して重いため、横アーム３は前端が下側に下がり、後
端が上方へはね上がろうとする。しかしながら、レバー
１６のラッチ１７とギア１３が係合しており、横アーム
３の前端が下がる回動運動に連動して、レバー１６の後
端がはね上がろうとするが、該レバー１６の後端が上側
のストッパ１８ａに当接するため、レバー１６のそれ以
上の回動が防止される。従って、横アーム３の大きな回
動も防止され、横アーム３の前端又は後端が、近くにあ
る装置等に当たったりする危険性がない。また、横アー
ム３が大きく動かないことは、手術顕微鏡７等及び横ア
ーム３自体の保護にもなる。
態を解除し、横アーム３をフリー状態とすると共に、レ
バー１６の前端からラッチ１７を突出させ、ギア１３に
係合させる。電磁クラッチ６をフリーにすると、前述の
ように、手術顕微鏡７等の方が、カウンタウェイトＷに
対して重いため、横アーム３は前端が下側に下がり、後
端が上方へはね上がろうとする。しかしながら、レバー
１６のラッチ１７とギア１３が係合しており、横アーム
３の前端が下がる回動運動に連動して、レバー１６の後
端がはね上がろうとするが、該レバー１６の後端が上側
のストッパ１８ａに当接するため、レバー１６のそれ以
上の回動が防止される。従って、横アーム３の大きな回
動も防止され、横アーム３の前端又は後端が、近くにあ
る装置等に当たったりする危険性がない。また、横アー
ム３が大きく動かないことは、手術顕微鏡７等及び横ア
ーム３自体の保護にもなる。
【００１８】また、その一方で、レバー１６の後端によ
り上側のスイッチ２０ａが押されるため、該スイッチ２
０ａからモータ１２に信号が送られ、カウンタウェイト
Ｗを連結軸４を中心とした回転モーメントをゼロにする
バランス方向（後方）へ移動させる。カウンタウェイト
Ｗの移動が済み、該カウンタウェイトＷと手術顕微鏡７
等とがバランス状態になると、レバー１６の後端とスト
ッパ１８ａとの当接状態は解除され、レバー１６の後端
は上下のストッパ１８ａ、１８ｂ間のクリアランスにお
ける中立位置となる。
り上側のスイッチ２０ａが押されるため、該スイッチ２
０ａからモータ１２に信号が送られ、カウンタウェイト
Ｗを連結軸４を中心とした回転モーメントをゼロにする
バランス方向（後方）へ移動させる。カウンタウェイト
Ｗの移動が済み、該カウンタウェイトＷと手術顕微鏡７
等とがバランス状態になると、レバー１６の後端とスト
ッパ１８ａとの当接状態は解除され、レバー１６の後端
は上下のストッパ１８ａ、１８ｂ間のクリアランスにお
ける中立位置となる。
【００１９】従って、この状態で、ラッチ１７をレバー
１６内に引っ込めて、ギア１３から離脱させても、すで
にバランス状態になっているため、横アーム３は全く回
動しない。従って、操作者は手術顕微鏡７等を希望する
高さ位置へ自由に移動させることができる。横アーム３
を回動させることにより、手術顕微鏡７等を任意の高さ
位置に移動させても、手術顕微鏡７等は移動させた高さ
位置にそのまま空中停止する。手術顕微鏡７等位置が完
全に決まったら、電磁クラッチ６により横アーム３をロ
ック状態とし、その手術顕微鏡７等の位置を固定し、こ
の手術顕微鏡７等による観察や撮影を行うことができ
る。
１６内に引っ込めて、ギア１３から離脱させても、すで
にバランス状態になっているため、横アーム３は全く回
動しない。従って、操作者は手術顕微鏡７等を希望する
高さ位置へ自由に移動させることができる。横アーム３
を回動させることにより、手術顕微鏡７等を任意の高さ
位置に移動させても、手術顕微鏡７等は移動させた高さ
位置にそのまま空中停止する。手術顕微鏡７等位置が完
全に決まったら、電磁クラッチ６により横アーム３をロ
ック状態とし、その手術顕微鏡７等の位置を固定し、こ
の手術顕微鏡７等による観察や撮影を行うことができ
る。
【００２０】以上、手術顕微鏡７等の方が、カウンタウ
ェイトＷよりも重くなる場合を例に説明したが、手術顕
微鏡７等の方が軽くなる場合は、前記とは逆の動作にな
る。
ェイトＷよりも重くなる場合を例に説明したが、手術顕
微鏡７等の方が軽くなる場合は、前記とは逆の動作にな
る。
【００２１】図４は、この発明の第２実施形態を示す図
である。この実施形態では、先の実施形態の検出機構３
５を、複数の縦アーム及び横アームを組み合わせて形成
した平行リンク機構２１に適用したものである。
である。この実施形態では、先の実施形態の検出機構３
５を、複数の縦アーム及び横アームを組み合わせて形成
した平行リンク機構２１に適用したものである。
【００２２】平行リンク機構２１は、第１平行リンク２
２、第２平行リンク２３、支持アーム２４とから成る。
第１平行リンク２２及び第２平行リンク２３は、それぞ
れ３本で１組の縦アーム２５ａ、２５ｂ、２５ｃと横ア
ーム２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを組み合わせて形成した
ものである。各縦アーム２５ａ、２５ｂ、２５ｃと各横
アーム２６ａ、２６ｂ、２６ｃとは、各連結軸２７〜３
３を介して回動自在に交差している。
２、第２平行リンク２３、支持アーム２４とから成る。
第１平行リンク２２及び第２平行リンク２３は、それぞ
れ３本で１組の縦アーム２５ａ、２５ｂ、２５ｃと横ア
ーム２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを組み合わせて形成した
ものである。各縦アーム２５ａ、２５ｂ、２５ｃと各横
アーム２６ａ、２６ｂ、２６ｃとは、各連結軸２７〜３
３を介して回動自在に交差している。
【００２３】支持アーム２４は上側横アーム２６ａを連
結軸２７からそのまま前方へ延長した状態で形成されて
おり、前端に重量物３４が支持されている。前側の縦ア
ーム２５ａの途中部分に回動軸Ｓが設定されており、該
回動軸Ｓにおいて平行リンク機構２１全体が図示せぬ架
台に支持されている。そして、第２平行リンク２３の後
端にカウンタウェイトＷがレール３７上を移動自在に設
けられている。支持アーム２４の先端３６と、連結軸３
３と、回動軸Ｓとは、直線Ｌ上に位置している。また、
平行リンク機構２１は角度θで変形する。
結軸２７からそのまま前方へ延長した状態で形成されて
おり、前端に重量物３４が支持されている。前側の縦ア
ーム２５ａの途中部分に回動軸Ｓが設定されており、該
回動軸Ｓにおいて平行リンク機構２１全体が図示せぬ架
台に支持されている。そして、第２平行リンク２３の後
端にカウンタウェイトＷがレール３７上を移動自在に設
けられている。支持アーム２４の先端３６と、連結軸３
３と、回動軸Ｓとは、直線Ｌ上に位置している。また、
平行リンク機構２１は角度θで変形する。
【００２４】更に、縦アーム２５ｂと横アーム２６ｂの
連結軸３０に、前記実施形態と同様の検出機構３５が設
けられている。従って、この検出機構３５により、前記
実施形態と同様に、重量物３４とカウンタウェイトＷと
のバランス調整を自動で行うことができる。更に、検出
機構３５がコンパクトなため、この第２実施形態のよう
に、平行リンク機構２１を用いた既存のバランシングス
タンドへの適用が容易である。
連結軸３０に、前記実施形態と同様の検出機構３５が設
けられている。従って、この検出機構３５により、前記
実施形態と同様に、重量物３４とカウンタウェイトＷと
のバランス調整を自動で行うことができる。更に、検出
機構３５がコンパクトなため、この第２実施形態のよう
に、平行リンク機構２１を用いた既存のバランシングス
タンドへの適用が容易である。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、縦アーム又は横アー
ムの軸受に固定したギアに、レバー先端のラッチを係合
させて回動変位を取り出し、そのレバーの回動によって
スイッチを押す検出機構のため、コンパクトで既存のバ
ランシングスタンド（例えば、複数の縦アームと横アー
ムを組み合わせて形成した平行リンク機構が所定の回動
軸において支持されたバランシングスタンド）に適用し
易い。また、押されたスイッチから駆動機構に信号が送
られ、カウンタウェイトが自動的にバランス方向へ移動
してバランス調整を行うため、調整作業に要する時間が
短縮されると共に、操作に不慣れな人も容易に調整作業
を行うことができる。更に、検出機構には、レバーと組
み合わされた一対のストッパも備えられているため、ア
ンバランス状態で、横アーム（及びそれに連動する平行
リンク機構）が大きく回動しようとしても、ストッパが
レバーの他端に当たってそれ以上の回動が防止されるた
め、横アームが大きく動いて近くの人に装備等に当たる
危険性がない。このように、ストッパとレバー他端との
物理的係合により横アームの回動が強制的に阻止される
構造になっているため、万一、スイッチ等に電気的故障
が生じても、重量的アンバランスに起因した横アームの
大きな動きは完全に阻止され、安全性の面で優れる。
ムの軸受に固定したギアに、レバー先端のラッチを係合
させて回動変位を取り出し、そのレバーの回動によって
スイッチを押す検出機構のため、コンパクトで既存のバ
ランシングスタンド（例えば、複数の縦アームと横アー
ムを組み合わせて形成した平行リンク機構が所定の回動
軸において支持されたバランシングスタンド）に適用し
易い。また、押されたスイッチから駆動機構に信号が送
られ、カウンタウェイトが自動的にバランス方向へ移動
してバランス調整を行うため、調整作業に要する時間が
短縮されると共に、操作に不慣れな人も容易に調整作業
を行うことができる。更に、検出機構には、レバーと組
み合わされた一対のストッパも備えられているため、ア
ンバランス状態で、横アーム（及びそれに連動する平行
リンク機構）が大きく回動しようとしても、ストッパが
レバーの他端に当たってそれ以上の回動が防止されるた
め、横アームが大きく動いて近くの人に装備等に当たる
危険性がない。このように、ストッパとレバー他端との
物理的係合により横アームの回動が強制的に阻止される
構造になっているため、万一、スイッチ等に電気的故障
が生じても、重量的アンバランスに起因した横アームの
大きな動きは完全に阻止され、安全性の面で優れる。
【図１】この発明の第１実施形態に係るバランシングス
タンドを示す概略図。
タンドを示す概略図。
【図２】図１中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。
【図３】図２中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。
【図４】この発明の第２実施形態に係るバランシングス
タンドを示す概略図。
タンドを示す概略図。
１、２５ｂ 縦アーム２ 軸受 ４ 連結軸
３、２６ｂ 横アーム
７ 手術顕微鏡（重量物）
８ 側視鏡（重量物）
９ カメラ（重量物）
１０ ラック（駆動機構
１１ ピニオン（駆動機構）
１２ モータ（駆動機構）
１３ ギア
１６ レバー
１７ ラッチ
１８ａ、１８ｂ ストッパ
１９ スプリング（付勢手段）
２０ａ、２０ｂ スイッチ３０ 連結軸
３４ 重量物
３５ 検出機構
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 19/00 509
B25H 3/00
B25J 19/00
B66F 19/00
Claims (2)
- 【請求項１】 縦アーム（１）と横アーム（３）がいず
れか一方の軸受（２）に支持された他方の連結軸（４）
を中心に回動自在に取付けられ、横アームの一端側に重
量物（７、８、９）の重さが作用し且つ他端側に重量物
との重量バランスをとるカウンタウェイト（Ｗ）の重さ
が作用し、横アームのアンバランス状態を検出する検出
機構（３５）が設けられ、検出機構からの信号によりカ
ウンタウェイトを前記連結軸を中心とした回転モーメン
トをゼロにするバランス方向へ移動させる駆動機構（１
０、１１、１２）が設けられたバランシングスタンド用
の自動バランス装置であって、 前記検出機構が、軸受に固定されたギア（１３）と、連
結軸を有する方の縦アーム又は横アームに途中部分が軸
支され且つ一端に前記ギアに対して係合・離脱可能なラ
ッチ（１７）を出没自在に備えたレバー（１６）と、連
結軸を有する方の縦アーム又は横アームに設けられ且つ
レバーの他端をはさんだ状態で所定のクリアランスで向
かい合う一対のストッパ（１８ａ、１８ｂ）と、連結軸
を有する方の縦アーム又は横アームに設けられ且つレバ
ーの他端を前記クリアランスの中立位置に保持する付勢
手段（１９）と、連結軸を有する方の縦アーム又は横ア
ームに設けられ且つレバーの他端をはさんだ両側に設け
られて該レバーの他端により押される一対のスイッチ
（２０ａ、２０ｂ）を備えた構造であることを特徴とす
るバランシングスタンド用の自動バランス装置。 - 【請求項２】 複数の縦アーム（２５ａ、２５ｂ，２５
ｃ）と横アーム（２６ａ、２６ｂ，２６ｃ）と支持アー
ム（２４）を組み合わせて形成した平行リンク機構（２
１）が、所定の回動軸（Ｓ）において支持され、 該平行リンク機構における一組の横アーム（２６ｂ）と
縦アーム（２５ｂ）との連結軸（３０）に、検出機構
（３５）が設けられている請求項１記載のバランシング
スタンド用の自動バランス装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31488098A JP3456910B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | バランシングスタンド用の自動バランス装置 |
| US09/362,688 US6186023B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-07-29 | Automatic balancing apparatus for balancing stand |
| EP99115226A EP0999400B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-08-02 | Automatic balancing apparatus for balancing stand |
| DE69925689T DE69925689T2 (de) | 1998-11-05 | 1999-08-02 | Automatische Gewichtsausgleichsvorrichtung für ein Stativ mit Gewichtsausgleich |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31488098A JP3456910B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | バランシングスタンド用の自動バランス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000141251A JP2000141251A (ja) | 2000-05-23 |
| JP3456910B2 true JP3456910B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=18058743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31488098A Expired - Fee Related JP3456910B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | バランシングスタンド用の自動バランス装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6186023B1 (ja) |
| EP (1) | EP0999400B1 (ja) |
| JP (1) | JP3456910B2 (ja) |
| DE (1) | DE69925689T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6705773B2 (en) * | 2001-05-14 | 2004-03-16 | Warren S. Fix | Three vertical axis omni-boom camera crane with rotational consistency |
| DE10310459A1 (de) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Carl Zeiss | Stativvorrichtung für ein medizinisch-optisches Instrument |
| US7170250B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-01-30 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Holding arrangement having a device for actively damping vibration |
| US7109678B2 (en) * | 2003-06-30 | 2006-09-19 | Carl-Zeiss-Stiftung | Holding arrangement having an apparatus for balancing a load torque |
| JP4055691B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2008-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 産業用ロボット |
| JP4628060B2 (ja) * | 2004-10-05 | 2011-02-09 | 三鷹光器株式会社 | 手術顕微鏡用スタンド装置 |
| WO2009093451A1 (ja) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Panasonic Corporation | ロボットアーム |
| DE102008060725B4 (de) | 2008-12-05 | 2010-11-04 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Stativ zur Halterung einer Last und Mikroskopiesystem |
| US8903547B2 (en) * | 2009-03-11 | 2014-12-02 | Honda Motor Co., Ltd. | Working device and working method |
| JP5961102B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2016-08-02 | 三鷹光器株式会社 | 医療用バランシングスタンドの自動バランス調整構造 |
| JP5977659B2 (ja) * | 2012-12-06 | 2016-08-24 | 三鷹光器株式会社 | 医療用バランシングスタンドの自動バランス調整構造 |
| JP5953215B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-07-20 | 三鷹光器株式会社 | 医療用バランシングスタンドの自動バランス調整構造 |
| CN107571253A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-12 | 武汉科技大学 | 一种可自身转动和保持水平平衡的机器臂 |
| CN109968399B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-05-11 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种单电机变刚度关节 |
| EP3518014B1 (en) * | 2018-01-30 | 2020-11-18 | Leica Instruments (Singapore) Pte. Ltd. | Balancing device and method for balancing a microscope |
| US11561359B2 (en) * | 2018-02-09 | 2023-01-24 | Carl Zeiss Meditec Ag | Balancing device for rotary apparatus |
| CN114193515B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-05-24 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | 物流机器人的货仓稳定装置及其控制方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2156862A (en) | 1935-03-20 | 1939-05-02 | Maugard Adolfo Best | Mount for cinema cameras, etc. |
| GB1385189A (en) * | 1971-11-05 | 1975-02-26 | Russell M K | Remote angle measurement |
| US4484186A (en) * | 1981-11-20 | 1984-11-20 | Wood Lawrence R | Earthquake indicator |
| GB2121961B (en) * | 1982-06-09 | 1985-10-02 | Jeco Kk | Angle change detector |
| DE4202922A1 (de) * | 1992-02-01 | 1993-08-05 | Zeiss Carl Fa | Motorisches stativ |
| JPH0773587B2 (ja) | 1993-03-18 | 1995-08-09 | 三鷹光器株式会社 | 医療用スタンド装置の２軸バランス調整構造 |
| DE4334069A1 (de) | 1993-06-21 | 1995-04-13 | Zeiss Carl Fa | Ausbalancierbares Stativ |
| DE69317574T2 (de) * | 1993-09-01 | 1998-07-09 | Yaskawa Denki Kitakyushu Kk | Gelenkroboter |
| US5713545A (en) | 1995-12-13 | 1998-02-03 | Mitaka Kohki Co. Ltd. | Stand apparatus for medical optical equipments |
| JP2993906B2 (ja) * | 1997-03-31 | 1999-12-27 | 三鷹光器株式会社 | 医療用スタンド装置 |
| US6045104A (en) * | 1997-03-31 | 2000-04-04 | Mitaka Kohki Co., Ltd. | Medical stand apparatus |
| US6105909A (en) * | 1997-09-24 | 2000-08-22 | Carl-Zeiss-Stiftung | Stand with energy storage device for weight equalization |
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1998
- 1998-11-05 JP JP31488098A patent/JP3456910B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-07-29 US US09/362,688 patent/US6186023B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-02 DE DE69925689T patent/DE69925689T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-02 EP EP99115226A patent/EP0999400B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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| JP2000141251A (ja) | 2000-05-23 |
| US6186023B1 (en) | 2001-02-13 |
| DE69925689T2 (de) | 2006-03-23 |
| EP0999400A1 (en) | 2000-05-10 |
| DE69925689D1 (de) | 2005-07-14 |
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