JP3998451B2 - ピボット取付けアセンブリ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピボットベースに水平軸を中心に旋回自在となるようにヒンジ結合されたピボットアームを含む、負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボット取付けアセンブリに関する。特に、ランプ、視覚表示装置、および垂直方向に調節可能に設けられる外科手術用顕微鏡等の他の装置などを設置するスタンドでの使用に適するピボット取付けアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、ピボットベース３およびピボットアーム５を含み、ここでは例えば外科手術用顕微鏡７である負荷が垂直方向に調節可能に設けられた従来のピボット取付けアセンブリが概念的に示されており、図１（Ａ）は、ピボットアームが持ち上げられた位置にあり、図１（Ｂ）は、ピボットアームが下げられた位置にある場合を示している。ピボットアーム５の一方端は、水平軸９を中心に旋回自在となるようにピボットベース３にヒンジ結合され、他方端は外科手術用顕微鏡７を支持する。
【０００３】
ピボットアーム５には補助アーム１１が平行に連結（is coupled）され、ピボットアーム５の旋回位置とは関係なく、外科手術用顕微鏡７の垂直方向のアライメントが維持されるようになっている。
【０００４】
外科手術用顕微鏡の重量によって、ピボットアームにピボット軸まわりのトルクが付与され（加わり）、このトルクはガス圧ばねとして設けられる付力装置（force-providing device）１３によってその大部分が補償されるため、ピボット取付けアセンブリのヒンジ中に与えられる摩擦力が十分強くても、ピボットアームはユーザが調節した旋回位置にほぼとどまる。この目的のため、ガス圧ばね１３の一方の作動端１５は旋回軸９から離れた領域でピボットアーム５にヒンジ結合され、ガス圧ばね１３の他方の作動端１７は、旋回軸９から垂直方向に間隔を開けてピボットベース３にヒンジ結合される。ガス圧ばねの圧縮力によってピボットアームに反トルクモーメントが加わり、負荷７の重量の補償（compensate）を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
旋回位置とは関係なく負荷重量を補償することに関しては、下旋回位置では付力装置１３の作用が強すぎるため、ピボットアームは図１ｂの矢印１９で示す方向に自動的に上昇し、上旋回位置では付力装置の作用が小さすぎるため、アームは図１ａの矢印２１で示す方向に自動的に下降することがわかっている。このような自動的な移動は、通常はヒンジの摩擦力を上げて防止するが、これはユーザによる所望の旋回位置の円滑かつ正確な調整を妨げる。
【０００６】
この問題の解決策として、ＥＰ０４３３４２６Ａ１は、付力装置のピボットベース側の作動端を固定位置でピボットベースにヒンジ結合せず、代わりにピボットベース中に設けられた細長い垂直方向に延びる穴の中へ延びるピンと係合させることによって、付力装置がピボットベース上に支持される位置と水平軸との間の垂直方向の距離が調節可能となるピボット取付けアセンブリを開示している。細長い穴は、支持位置と水平軸との間の垂直方向の距離がピボットアームの旋回位置に応じて自動的に変化できるようにある特定の湾曲構造をしており、これにより付力装置によって加わる旋回位置に応じたトルクの調整が可能となる。しかしこの点において、付力装置のピボットベース側上の作動端の、ピボットアームの旋回位置によって変化する細長い穴の中での動きは十分正確ではないことがわかっているので、摩擦力が低下すると、負荷重量を旋回位置と関係なく適切に補償できない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、より簡単に調節可能なピボット取付けアセンブリを提供することである。
【０００８】
さらに、本発明の目的は、旋回位置とはほぼ関係なく、支持する負荷の重量を補償可能な、上述した種類のピボット取付けアセンブリを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ピボット取付けアセンブリであって、負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボットアーム（５）と、第１の付力装置（１３）とを含み、前記ピボットアームは水平軸（９）を中心に旋回自在にピボットベース（３）にヒンジ結合され、前記第１の付力装置（１３）は、その２つの作動端のうちの第１端が、前記水平軸（９）から間隔を開けて前記ピボットアーム（５）にヒンジ結合され、その２つの作動端のうちの第２端（１７）が、前記水平軸（９）から垂直方向に距離（ａ）だけ離れた支持位置（４９）において前記ピボットベース（３）上に移動可能に支持されて、前記ピボットアーム（５）上の前記負荷によって付与されるトルクを少なくとも部分的に補償する反トルクモーメントを付与し、前記ピボットベース（３）には、水平方向を横切って延びる支持表面（２７）が設けられ、前記支持表面（２７）は、前記支持位置（４９）が前記支持表面（２７）に沿って移動可能な移動領域を有し、前記支持表面（２７）は、前記支持位置（４９）が前記移動領域中に配置され、前記ピボットアーム（５）が持ち上げられると、前記ピボットベース（３）に移動可能に支持された前記第１の付力装置（１３）の前記第２端（１７）に下向きの偏向力（４５）が作用して前記支持位置（４９）を移動させ、前記ピボットアーム（５）が下げられると、前記ピボットベース（３）に移動可能に支持された前記付力装置（１３）の前記第２端（１７）に上向きの偏向力（４５）が作用して前記支持位置（４９）を移動させるように、前記移動領域中に配向され、前記ピボット取付けアセンブリは、前記下向き、または／および上向きの偏向力（４５）に対する対抗力を生成する第２の付力装置（３６）を含み、前記対抗力は、前記支持位置（４９）が前記移動領域中の少なくとも一部領域に配置された状態で、前記ピボットベース（３）に移動可能に支持された前記第１の付力装置（１３）の前記第２端（１７）に作用することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、ピボットベースに水平軸を中心に旋回自在となるようにヒンジ結合されたピボットアームを含む、負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボット取付けアセンブリに由来する。ピボットアーム上の負荷によって付与されるトルクを少なくとも部分的に相殺（compensate）する反トルクモーメントを付与するため、コイル圧ばねやガス圧ばね等の付力装置を設ける。付力装置の一方の作動端は、水平軸から間隔を開けてピボットアームにヒンジ結合され、他方の作動端は、水平軸から垂直方向に間隔を開けてピボットベース上に支持される。この点において、ピボットベース上に水平方向を横切る方向に延びる支持表面を設けて、付力装置のピボットベース側上の作動端の支持位置を、ピボットベース上で垂直方向に調節可能に与えて、付力装置の支持位置を該支持表面に沿って移動可能とする。ピボットアームが持ち上げられると支持位置が下方へ動き、ピボットアームが下げられると支持位置が上昇するように支持表面は、配向し（is oriented）ピボットアームの上昇位置または下降位置での自動的な移動を抑制するように、旋回位置に応じて異なる反トルクモーメントを調整する。
【００１１】
本発明において、支持位置の下降または／および上昇移動を阻止するために、支持表面の少なくとも一部領域中に、対向力を生じる第２の付力装置が含まれている。
【００１２】
この第２の付力装置によって付与される対向力によって、支持位置を、旋回位置に応じて支持表面の少なくとも上記一部領域に沿って連続的かつ明確に移動させることができ、これにより、保持する負荷重量の補償を、ピボットアームの旋回位置とはほぼ無関係に、かつほぼ不備なく行うことができる。
【００１３】
好適には、第２の付力装置は、支持位置のために支持表面上に設けた移動領域の中央に支持位置を保持するように作用する構造をもつ二重作用型付力装置であり、第２の付力装置は、好適には、支持位置が中央から離れるに従って増大する対抗力を与える。このため、第２の付力装置は、好適には少なくとも圧力ばねまたは張力ばねを含むばねアセンブリを含みうる。
【００１４】
好適には、ピボット取付けアセンブリは、大きさの異なる負荷が補償できるように設けられる。この目的のため、支持位置が支持表面に沿って水平軸に対して垂直方向に移動できるように移動領域を移動させる駆動装置（ドライブ）を設ける。移動領域の位置が水平軸から垂直方向により下方に配置される場合、ピボット取付けアセンブリは、移動領域が水平軸により近く位置決めされた場合よりもより大きな負荷を補償できる。
【００１５】
反トルクモーメントまたは補償すべき負荷を調節可能なある範囲では、支持位置を支持表面沿いに移動させる支持表面の傾斜のため、第１および第２の付力装置によって与えられる力は、好適には、付力装置のピボットベース側の作動端に働く偏向力より第２の付力装置の最大対抗力が大きくなるように互いに調整可能である。この結果、現在の支持位置がばね力の平衡によって明確に規定され、旋回位置とは関係なく負荷重量を最大限に補償できる。好適には、この力の調整は移動領域の一部領域について行われ、より好適には移動領域全体について行われる。さらにこの力の調整は、少なくとも調整可能な小さな反トルクモーメントについて行われ、より好適には調整可能なすべての反トルクモーメントについて行われる。
【００１６】
好適には、移動領域を支持表面の部分領域として境界付けするために、付力装置のピボットベース側の作動端の一構成要素に一対のエンドストップをさらに含む。この点において、この一対のエンドストップは、ドライブによって垂直方向に移動可能であるのが好ましい。付力装置のピボットベース側の端部の構成要素は、第２の付力装置の対抗力が支持表面の傾斜によって生じる偏向力を補償するのに十分でない場合は、エンドストップ対の一方に接触することが好ましい。
【００１７】
好適には、移動領域を移動させるドライブと第２の付力装置とは、機能上、直列に接続される。この点において、駆動方向に沿ってドライブの２つの作動端のうちの一方の作動端は、ピボットベース上に支持される第１の付力装置の端部に固定連結し、他方の作動端はピボットベースにスライド可能に支持され、両作動端間に第２の付力装置が挿入されているのが好ましい。またはドライブの２つの駆動端の一方をピボットベースにスライド可能に支持し、他方の作動端を第１の付力装置の端部に連結し、両作動端間に第２の付力装置を介挿するのが好適である。
【００１８】
エンドストップの好適かつ単純な実施形態を得るには、２つのエンドストップの少なくとも一方を、完全に圧縮された場合にエンドストップとなる第２の付力装置の圧力ばねによって設ける。
【００１９】
さらに、ドライブはスピンドルドライブが好適であり、そのスピンドルはその長手方向に沿って第２の付力装置のコイルばねをそ突き通していることが好適である。
【００２０】
ピボット取付け装置の他の好適な実施形態では、ドライブによって水平軸に対して垂直方向に移動可能なキャリッジ上に支持領域を設ける。
【００２１】
支持表面の幾何学上の構造については、支持表面に対する垂線が斜め上に傾斜する形状が好適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、例示的な実施形態および添付の図面を参照して本発明の説明を行う。
【００２３】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、および図２（Ｃ）は、本発明に係るピボット取付けアセンブリ１の第１の実施形態の部分図である。ピボット取付けアセンブリ１の基本的な構造は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に関して説明した従来のピボット取付けアセンブリと同様であり、ピボットベース３と、水平に配置された軸９周りに旋回可能にピボットベースにヒンジ結合されたピボットアーム５とを含む。図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）はそれぞれ、ピボット取付けアセンブリのピボットベース３の近傍部分を示しているが、ピボットアーム５のうち、負荷が設置され、かつピボットベース３から離れた部分は簡略化のため示さない。ピボットアーム５におけるピボットベースから離れた部分への負荷の設置については、この第１の実施形態では図１（Ａ）および図１（Ｂ）と同様に実施されるため、図１（Ａ）および図１（Ｂ）を直接参照するものとする。負荷をピボットアーム５の旋回位置とは関係なく垂直方向に設置するには、ピボットアーム５に平行に延び、水平軸９から間隔を開けてピボットベース３にヒンジ結合されて、他の旋回軸２３を中心に回動する補助アーム１１が同様に設けられる。図１に示すピボット取付けアセンブリとちょうど同じくガス圧ばね１３が第１の付力装置として設けられ、その一方の作動端は水平軸９から間隔を開けてピボットアーム５にヒンジ結合（回動自在に接続）され、他方の作動端１７はピボットベース３を押圧している。
【００２４】
図１に示す従来のピボット取付けアセンブリとは異なり、本発明に係るピボット取付けアセンブリ１では、ガス圧ばね１３におけるピボットベース側の作動端１７は、ピボットベース３に固定的にヒンジ結合されず、ピボットベースに対して垂直方向に移動可能である。このため、ガス圧ばね１３のピボットベース側の作動端１７には、水平軸周りに回動可能なローラ２５が支持され、このローラはピボットベース３上に設けられた支持表面２７上を回動できる。この結果、ローラ２５と支持表面２７との接点４９、すなわち圧力ばね１３のピボットベース側の端部１７が支持表面２７上に支持される位置が支持表面２７に沿って移動可能となり、ピボットアーム５の旋回軸９と支持位置４９との間の距離も同様に、垂直方向に変化できる。
【００２５】
図２（Ａ）では、ピボットアーム５は斜め上向きの旋回位置に配置され、図２（Ｂ）では、ピボットアームはほぼ水平の旋回位置にあり、図２ｃでは、ピボットアームは斜め下向きの旋回位置に配置される。旋回位置に応じて、水平軸９と支持表面２７上のローラ２５の支持位置との距離ａは、ピボットアーム５の旋回位置を一番上から一番下までずらすにつれて連続的に短くなるように変化する。従って、図２（Ａ）の距離ａ１は図２（Ｂ）の距離ａ２より長く、図２（Ｂ）の距離ａ２は図２（Ｃ）の距離ａ３より長い。ガス圧ばね１３によってピボットアーム５にかけられる反トルクモーメントは、水平軸９と支持位置との距離によって異なるので、反トルクモーメントは、ピボットアーム５が持ち上げられた旋回位置のほうが、ピボットアームが下げられた旋回位置のときよりも大きい。この結果、ピボットアームが上昇位置にある場合のピボットアームの自動的な下降（図１（Ａ）の矢印２１参照）が解消され、同様に、ピボットアームが下降位置をとる場合の自動的な上昇（図１（Ｂ）の矢印１９参照）が防止される。
【００２６】
旋回位置によって異なる支持位置の移動について、以下にさらに説明する。
【００２７】
ピボット取付けアセンブリ１は、支持位置４９が支持表面２７に沿って移動可能な領域を調節するためのドライブ３０をさらに含む。ドライブ３０はねじ山が形成されたねじ付きスピンドル２９を含み、このねじ付きスピンドルは、ツイストハンドル３４によって作動可能で、ピボットベース３に固定されたガイドスリーブ３１を通過し、支持表面２７にほぼ平行に垂直面内に配置（oriented）される。ねじ付きスピンドル２９は、その長手方向に沿って、ガイドスリーブ３１中を摺動可能に案内される。ねじ山を設けたスピンドル２９は、ガス圧ばね１３のピボットベース側の作動端１７中に設けられている、ねじ山が形成されたねじ付きボア３３中に螺着され、これにより支持位置４９を支持表面２７に沿って移動させる偏向力によって、ねじ付きスピンドル２９は、ガイドスリーブ３１に対してその長手方向に沿ってやはり変位する。
【００２８】
ただしねじ付きスピンドル２９は、ピボットベース３に対して自由に移動可能ではない。第２の付力装置としてばねアセンブリ３６が設けられ、ねじ付きスピンドル２９の移動を制御する。
【００２９】
この目的のため、ツイストハンドル３４とガイドスリーブ３１との間にコイルばね３５が配置され、ねじ付きスピンドル２９をその長手方向に沿って横切る（traverses）。さらに、ガイドスリーブ３１とねじ付きボア３３との間に、支持リング３７がねじ付きスピンドル２９に固定され、かつ別のコイルばね３９が支持リング３７とガイドスリーブ３１との間に配置され、ねじ付きスピンドル２９はこのコイルばねの中心を通ってやはり延びる。もしねじ付きスピンドル２９上に他の力が付与されなければ、２つのコイルばね３５および３９は、図２（Ｂ）に示すように２つのコイルばね３９および３５がほぼ同程度に圧縮された中央位置へとねじ付きスピンドル２９を移動させるように働く。
【００３０】
圧力ばね１３のピボットベース側の作動端１７と、圧力ばね１３のピボットアーム５に固定された作動端との間を結ぶ線の延長方向は、ピボットアーム５が旋回すると、ピボットアーム５の延長方向とともに移動する。このため矢印４１で示す圧力ばね１３の圧力による力と、支持表面２７の配向（orientation）（支持表面２７に対する垂線４３は斜め上へ傾斜する。図２（Ｃ）参照）とによって偏向力４５を生じ、この力は圧力ばね１３のピボットベース側上の作動端１７に対して支持表面２７に平行に作用し、ピボットアーム５が上へ旋回（図２（Ａ）参照）すると下方に向かい、ピボットアーム５が下へ旋回（図２（Ｃ）参照）すると上方に向かう。圧力ばね１３のピボットベース側の作動端１７が、ローラ２５を介してほぼ摩擦なしで支持表面２７上を回動すると、偏向力４５はねじ付きスピンドル２９へほぼ完全に伝達され、該スピンドルをガイドスリーブ３１に対して移動させる。偏向力４５が下向きの場合は、上側のコイルばね３９が圧縮し、偏向力４５を相殺する対抗力を与えて力の平衡が得られる（図２（Ａ）参照）。逆に、上向きの偏向力４５（図２（Ｃ）参照）は、下側のコイルばね３５が圧縮されて偏向力４５に対する対抗力を与え、上記と同様に力の平衡が得られるように、ねじ付きスピンドル２９を移動させる。図２（Ｂ）に示すピボットアーム５の水平旋回位置では、圧力ばね１３の圧力による力４１は支持表面２７にほぼ垂直に作用し、このためねじ付きスピンドル２９方向または支持表面２７に平行に作用する偏向力はほぼなく、２つのコイルばね３５および３９は、ほぼ同程度に圧縮された状態で、ねじ付きスピンドル２９を図２（Ｂ）に示す中央位置に保持する。
【００３１】
押圧力４１によって付与される偏向力４５と、コイルばね３５および３９によって付与される対抗力との上記のような相互作用によって、旋回軸９と、ピボットアーム５の旋回位置に応じて異なる圧力ばね１３の支持表面２７上の支持ベース側の作動端１７の支持位置４９との間の距離ａが調節され、これにより旋回位置に関係なく希望の反トルクモーメントが得られる。このためピボット取付けアセンブリ１に設置した負荷の重量を旋回位置に関係なく相殺できるので、ユーザは、ピボットアームの自動的な移動なしで、かつピボット取付けアセンブリのヒンジが旋回運動において比較的小さな摩擦を生じたとしても、ピボットアームを旋回させて負荷を希望の高さに設置できる。
【００３２】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）では、ねじ付きスピンドル２９は、水平軸９と支持位置４９との間の距離ａが比較的短くなる程度までだけ、ねじ付きボア３３中へ通される。このため圧力ばね１３によって生じる反トルクモーメントは比較的小さく、従ってピボット取付けアセンブリ１は比較的軽量の負荷を補償するように調整される。しかしやはり各種旋回位置を示す図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）に示すように、ピボット取付けアセンブリ１は、ドライブ３０の駆動によって、より重い負荷を補償するように調整可能である。この目的のため、ねじ付きスピンドル２９は、圧力ばね１３のピボットベース側の端部にあるねじ付きボア３３中により深く通され、水平軸９と支持位置４９との間の距離ａが図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）より長くされる。これに応じて、ピボット取付けアセンブリによって生じる反トルクモーメントは大きくなり、アセンブリ１はより重い負荷を支持するように調整される。ここでもまた、距離ａはピボットアーム５の旋回位置に応じて変化するため、ピボットアーム５が持ち上げられると、この距離（図３（Ａ）の距離ａ１参照）は、ピボットアーム５が水平に配置された場合（図３（Ｂ）の距離ａ２参照）よりも長くなり、この距離はピボットアーム５が下げられた場合（図３（Ｃ）の距離ａ３参照）よりも長くなる。
【００３３】
アセンブリが重い負荷用に調整されても、ピボットアーム５がほぼ水平に延びた状態では、圧力ばね１３によって生じる押圧力４１は、圧力ばね１３のピボットベース側の端部１７上で支持表面２７に平行な偏向力をやはりほぼ付与（発生）しないため、２つのコイルばね３５および３９は、ねじ付きスピンドル２９を中央位置に保持する。図３（Ｂ）のほぼ水平な位置からピボットアーム５が連続的に持ち上げられると、上側のコイルばね３９が次第に圧縮され、水平軸９と支持位置４９間の距離ａが同様に連続的に長くなり、反トルクモーメントを大きくする。
【００３４】
しかし図３（Ａ）に示すようにピボットアーム５が持ち上げられると、支持表面２７に対する圧力ばね１３の延長方向の傾きは図２（Ａ）のものより大きくなり、図２（Ａ）より大きな下向きの偏向力４５を生じる。この比較的大きな偏向力４５によって、図３（Ａ）に示すように、ピボットアームのある特定の上旋回位置が得られ、この場合、偏向力４５はコイルばね３９によって付与される最大対抗力を上回るため、コイルばね３９は完全に圧縮される。このためコイルばね３９は、支持位置４９の下向きの移動のエンドストップとなる。これに対応して、本設定においてピボットアーム５が下げられると、上向きの偏向力４５は図２（Ｃ）と比べて大きくなり、下側のコイルばね３５が完全に圧縮され、支持位置４９の上向きの移動のエンドストップとなる下旋回位置が得られる。
【００３５】
次に、図２および図３を参照して説明したピボット取付けアセンブリの実施形態の変形例を説明する。構造上および機能上、対応する構成要素には、図２および図３と同じ参照番号を付す。ただし同一要素を区別するため、追加文字を加える。例示のため、上記で行った説明全体を参照する。
【００３６】
図４の部分図に示すピボット取付けアセンブリ１ａは、図２および図３に示すピボット取付けアセンブリとほぼ同じ構造をもつ。ただしピボットベース３ａ上に設けられて圧力ばね１３ａをピボットベース３ａ上に支持する支持表面２７ａは、直線状には延びていない。図４の支持表面２７ａは凹型にカーブしている。このため、支持表面２７ａの向き（orientation）も支持位置４９ａによって異なることから、圧力ばね１３におけるピボットベース側の端部１７ａで、圧力ばね１３によって支持表面２７ａへ向かって生じる偏向力４１ａは、ピボットベース３ａに対する圧力ばね１３ａの延長方向の向きによってだけではなく、偏向力とコイルばね３９ａおよび３５ａによって生じる対抗力との力の平衡のため自動調節を行う支持位置４９ａにも依存する。カーブした支持表面２７ａを適当に構成すれば、設置する負荷の重量を旋回位置に関係なく相殺する上で、ピボットアーム５ａの旋回軸９ａと支持位置４９ａの距離ａのより微細な調整が可能となる。
【００３７】
図２および図３のピボット取付けアセンブリと異なり、図４のピボット取付けアセンブリ１ａでは、ドライブ３０ａのねじ付きスピンドル２９ａ用のガイドスリーブ３１ａはピボットベース３ａに固定されておらず、関節式ジョイント５１によって旋回自在にヒンジ結合されているため、ねじ付きスピンドル２９ａに連結されたローラ２５ａは、上述した力の平衡が得られる位置まで張力なしで支持表面２７ａ上を回動しうる。
【００３８】
図５に示すピボット取付けアセンブリ１ｂは、図２および図３に示すピボット取付けアセンブリと同様の構造である。ただし圧力ばね１３ｂの押圧力４１ｂに対する対抗力を与えるコイルばねは、ねじ付きスピンドル２９ｂ用のガイドスリーブ３１ｂの両側には設けられていない。第２の付力装置３６ｂは、ガイドスリーブ３１ｂとねじ付きスピンドル２９ｂ端部のツイストハンドル３４ｂとの間に１つだけコイルばね３５ｂを有する。ガイドスリーブ３１ｂと、圧力ばね１３ｂのピボットベース側の作動端におけるローラ２５ｂとの間には、やはり支持リング３７ｂが取り付けられ、この支持リングはねじ付きスピンドル２９ｂの下向きの移動のエンドストップとなる。従って、第２の付力装置３６ｂは、コイルばね３５ｂがピボットアーム５ｂの下向きの移動によって次第に圧縮される場合、コイルばね３５ｂによってねじ付きスピンドル２９の上向きの移動に対する対抗力のみを与える。
【００３９】
圧力ばね１３ｂの押圧力４１ｂと、支持表面２７ｂの傾斜と、コイルばね３５ｂのばね力とが互いに適切に調整されれば、第２の付力装置３６ｂにコイルばねを１つしか設けなくとも、ピボットアーム５ｂの旋回位置に関係なく、負荷によって与えられるトルクを十分正確に相殺できる。
【００４０】
図２および図３において（ならびに図４および図５においても）、ねじ付きスピンドル２９は、ねじ付きボア３３およびツイストハンドル３４とともに、支持位置４９が支持表面２７に沿って移動可能な範囲を変化させるドライブ３０を構成する。さらに、支持リング３７とガイドスリーブ３１との間、およびガイドスリーブとツイストハンドル３４との間にそれぞれ配置されるコイルばね３５および３９は、圧力ばね１３のピボット端部側の端部に付与される偏向力に対向する付力装置３６を構成する。ねじ付きスピンドル２９がドライブ３０の作動方向に沿ってねじ付きボア３３中へ案内されると、ドライブ３０は圧力ばね１３のピボットベース側の端部に取り付けられ、一方、ばね３５および３９からなる第２の付力装置３６は、ドライブ３０とピボットベース３との間で、機能上、直列に接続される。
【００４１】
これに対して、図６に示すピボット取付けアセンブリ１ｃは、ピボットベース３ｃに固定されているねじ山が形成されたねじ付きスリーブ５９を含み、このスリーブ中にねじ山が形成されたねじ付きスピンドル２９ｃが通され、該スピンドルをその長手方向の定位置へとピボットベース３ｃに取付ける。さらに、ねじ付きスピンドル２９ｃには間隔を開けて配置した２つのリング５７および５８が取付けられ、その間には２つのコイルばね５３および５５が配置され、該スピンドル２９ｃはこれらコイルばねを貫通する。２つのコイルばね５３−５５間にはローラ２５ｃが配置され、このローラはコイルばね５３および５５の端部に抗して静止する。ローラ２５ｃは、圧力ばね１３ｃのピボットベース側の端部１７ｃ上で回動自在に支持される。
【００４２】
ここでもやはり、ピボットベース３ｃ上に設けられた支持表面２７ｃにローラ２５ｃが接する支持位置４９ｃは、２つの支持リング５７−５８間のねじ付きスピンドル２９ｃに沿った領域でローラ２５ｃが支持表面２７ｃ沿いに移動する間に、圧力ばね１３の押圧力４１ｃによって生じる偏向力４５ｃと、コイルばね５３および５５によって付与される対抗力との力の平衡によって自動調整される。
【００４３】
ここでは、支持リング５７，５８と、コイルばね５３，５５と、ローラ２５ｃとによって、偏向力４５に対する対抗力を与える付力装置３６ｃを構成し、一方、ねじ付きスピンドル２９ｃと、ねじ付きスリーブ５９と、ツイストハンドル３４ｃとによって、支持表面２７ｃに沿って支持位置４９ｃの偏向領域を移動させるドライブ３０ｃが構成される。ドライブ３０ｃの一方の作動端は、ねじ付きスリーブ５９によってピボットベース３ｃに固定され、ドライブ３０ｃの他方の作動端は圧力ばね１３ｃのピボットベース側の作動端１７ｃに接続され、両作動端間に付力装置３６ｃが挿入される。
【００４４】
図７に示すピボット取付けアセンブリ１ｄは、図６に示すピボット取付けアセンブリと同様の構造をもち、やはりローラ２５ｄがばね５３ｄおよび５５ｄと接し、偏向力に対する対抗力が与えられる。ただしピボット取付けアセンブリ１ｄでは、ローラ２５ｄがその上で回動しうる支持表面２７ｄは、ピボットベース３ｄに直接設けられているのではなく、ピボットベース３ｄに対して水平方向を横切る（transverse）方向に移動可能なキャリッジ６１上に設けられる。キャリッジ６１は、ねじ付きスピンドル２９ｄを含むドライブ３０ｄを介して、ピボットベース３ｄに対して移動し、該スピンドルはピボットベース３ｄ上に回動自在に支持され、ツイストハンドル３４ｄによって駆動できる。キャリッジ６１は、ねじ付きスピンドル２９ｄによって貫通される（is traversed）ねじ山が形成されたねじ付きボア６３を含むため、ねじ付きスピンドル２９ｄを回転させることによって、キャリッジ６１はピボットベース３ｄに対してねじ付きスピンドル２９ｄ方向に移動し、この結果、ピボットアーム５ｄの旋回軸９ｄと支持表面２７ｄ上のローラ２５ｄの支持位置との間の距離ａが変化して、保持する負荷に対してピボット取付けアセンブリによって生成される反トルクモーメントの大きさを調節する。
【００４５】
さらに、キャリッジ６１上に設置される第２の付力装置３６ｄの力は、ピボット取付けアセンブリ１ｄのピボットベース側の端部１７ｄに作用する。この第２の付力装置３６ｄは、キャリッジ上に配置された互いに離れたサイドピース６７，６８を含み、該サイドピース６７，６８間は、その間に配置されるピン６９を支持する。ピン６９は支持表面２７ｄに平行に垂直面中に延びる。ピン６９はコイルばね５３ｄおよび５５ｄを横切り（traverses）、ローラ２５ｄはコイルばね５３ｄおよび５５ｄの対向する端面間に配置される。コイルばね５３ｄおよび５５ｄの機能は、図６のコイルばね５３および５５の機能に相当する。
【００４６】
図８は、図２および図３に示す実施形態のピボットベース側の端部１７、およびそのピボットベース３に対する当接状態を示す部分図である。ガス圧ばね１３の入れ子式ロッド７１の端部にはヨーク７３が取付けられ、一対の間隔を開けた同軸ボールベアリング７５上に支持される。各ボールベアリング７５はシャフト７７によって貫通され（is traversed）、各シャフト７７はボールベアリング７５に隣接した他のボールベアリング７９を支持し、これらのボールベアリング７９は、ピボットベース３上でガス圧ばね１３のピボットベース側の端部１７を支持するローラ２５を構成する。ピボットベース３上には２本のレール８１が設けられ、ローラ２５がその上で回転する支持表面２７を規定する。シャフト７７は、その対向する端部間に、ねじ付きロッド２９によって貫通されるねじ付きボア３３を含むブロック８３を支持する。
【００４７】
図９は、図２および図３に示す付力装置の変形例を示す。図９に示す付力装置はやはり、ツイストハンドル３４ｅが取り付けられたねじ山付きロッド２９ｅを含み、このねじ山付きロッド２９ｅはピボットベースに固定したシフトスリーブ３１ｅを貫通する。シフトスリーブ３１ｅとツイストハンドル３４ｅとの間に円板ばねパック３５ｅが配置され、シフトスリーブ３１ｅとねじ付きスピンドル２９ｅに取り付けられた支持リング３７ｅとの間に他の円板ばねパック３９ｅが配置される。ばねパック３５ｅおよび３９ｅはリングキャップ４０内部に設置され、リングキャップ４０は、一方ではばねパックの周囲を保護するように係合し、他方ではばねパック３５ｅ，３９ｅの圧縮のエンドストップとして機能する。
【００４８】
上述した各実施形態では、反トルクモーメントを生成する付力装置としてガス圧ばねが設けられる。しかし、コイル圧ばねや円板圧力ばね（disc pressure spring）等の他の種類の圧力ばねの使用も可能である。
【００４９】
さらに、上述した各実施形態では、支持表面に沿って支持位置を移動させる偏向力に対する対抗力を生成する付力装置のばねとして、コイルばねが設けられる。これについても、円板ばね（disc springs）、延長または圧縮ばね等の他のタイプのばねの使用も可能である。対抗力は、第２の付力装置中に組み入れたゴム製のブロック等の弾性材料から構成される部分によっても付与できる。
【００５０】
上述した各実施形態では、第１の付力装置は、ローラが介挿（being interposed）された状態で支持表面上に支持される。しかし第１の付力装置のピボットベース側の端部を、ピボットベースの支持表面上に支持するには、ローラではなくスライドストーン（slide stone）等を介挿（interpose）してもよい。この場合、摺動摩擦を減じる適切な方法をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のピボット取付けアセンブリを示す図である。
【図２】 本発明に従うピボット取付けアセンブリの第１の実施形態において、小さな負荷を保持するように調節された各種旋回位置を示す部分図である。
【図３】 図２に示す実施形態において、重い負荷を保持するように調節された各種旋回位置を示す部分図である。
【図４】 本発明に従うピボット取付けアセンブリの第２の実施形態の部分図である。
【図５】 本発明に従うピボット取付けアセンブリの第３の実施形態の部分図である。
【図６】 本発明に従うピボット取付けアセンブリの第４の実施形態の部分図である。
【図７】 本発明に従うピボット取付けアセンブリの第５の実施形態の部分図である。
【図８】 図２および図３に示す実施形態の追加の図である。
【図９】 図２および図３に示す付力装置の変形例の図である。
【符号の説明】
１ ピボット取付けアセンブリ、３ ピボットベース、５ ピボットアーム、９ 水平軸、１３ 第１の付力装置、２７ 支持表面、３０ ドライブ、３６ 第２の付力装置、４９ 支持位置、６１ キャリッジ。

Claims (12)

1. ピボット取付けアセンブリであって、
   負荷を垂直方向に調節可能に取付けるピボットアーム（５）と、
   第１の付力装置（１３）とを含み、
   前記ピボットアームは水平軸（９）を中心に旋回自在にピボットベース（３）にヒンジ結合され、
   前記第１の付力装置（１３）は、
   その２つの作動端のうちの第１端が、前記水平軸（９）から間隔を開けて前記ピボットアーム（５）にヒンジ結合され、その２つの作動端のうちの第２端（１７）が、前記水平軸（９）から垂直方向に距離（ａ）だけ離れた支持位置（４９）において前記ピボットベース（３）上に移動可能に支持されて、前記ピボットアーム（５）上の前記負荷によって付与されるトルクを少なくとも部分的に補償する反トルクモーメントを付与し、
   前記ピボットベース（３）には、水平方向を横切って延びる支持表面（２７）が設けられ、前記支持表面（２７）は、前記支持位置（４９）が前記支持表面（２７）に沿って移動可能な移動領域を有し、
   前記支持表面（２７）は、
   前記支持位置（４９）が前記移動領域中に配置され、前記ピボットアーム（５）が持ち上げられると、前記ピボットベース（３）に移動可能に支持された前記第１の付力装置（１３）の前記第２端（１７）に下向きの偏向力（４５）が作用して前記支持位置（４９）を移動させ、前記ピボットアーム（５）が下げられると、前記ピボットベース（３）に移動可能に支持された前記付力装置（１３）の前記第２端（１７）に上向きの偏向力（４５）が作用して前記支持位置（４９）を移動させるように、前記移動領域中に配向され、
   前記ピボット取付けアセンブリは、
   前記下向き、または／および上向きの偏向力（４５）に対する対抗力を生成する第２の付力装置（３６）を含み、前記対抗力は、前記支持位置（４９）が前記移動領域中の少なくとも一部領域に配置された状態で、前記ピボットベース（３）に移動可能に支持された前記第１の付力装置（１３）の前記第２端（１７）に作用することを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
2. 請求項１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記第２の付力装置（３６）は、前記ピボットベースに支持された前記第１の付力装置の第２端（１７）が、その前記移動領域の中央からずれた場合に、前記第１の付力装置の前記第２端（１７）に作用する対抗力を付与し、前記対抗力は前記中央へと向かう二重作用付力装置であることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
3. 請求項１から２のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記第２の付力装置（３６）は、少なくとも１つの圧力ばね（３５，３９；５３，５５）または／および張力ばねを含むことを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
4. 請求項１から３のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記移動領域をそれ自体垂直方向に移動させ、かつ前記反トルクモーメントを調整可能に変化させるドライブを含むことを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
5. 請求項４に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記反トルクモーメントは所定の範囲内で可変であり、前記第１の付力装置（１３）および前記第２の付力装置（３６）によって付与される力は、反トルクモーメントが小さい場合、前記支持位置（４９）を移動させる前記偏向力（４５）が前記第２の付力装置の最大対抗力より小さくなるように互いに調整されることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
6. 請求項４または５に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記移動領域を前記支持表面（２７，２７ｃ）の一部領域として限定するために一対のエンドストップ（３３，３７；５７，５８）を含み、前記一対のエンドストップ（３３，３７；５７，５８）は前記ドライブによって垂直方向に移動可能であることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
7. 請求項４から６のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記ドライブ（３０）は、その作動端の一方が、前記ピボットベース（３）上に支持された前記第１の付力装置の前記第２端（１７）に連結され、その他方の作動端が前記ピボットベース（３）にスライド可能に支持され、両作動端間に前記第２の付力装置（３６）が挿入されていることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
8. 請求項４から６のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記ドライブ（３０ｃ；３０ｄ）は、その２つの作動端のうちの一方の作動端が前記ピボットベース（３ｃ；３ｄ）にスライド可能に支持され、その他方の作動端が前記ピボットベース（３ｃ；３ｄ）上に支持された前記第１の付力装置の第２端に連結され、両作動端間に前記第２の付力装置（３６ｃ；３６ｄ）が挿入されていることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
9. 請求項６から８のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
   前記２つのエンドストップの少なくとも一方は、前記第２の付力装置（３６）の圧力ばね（３５，３９；５３，５５）によって設けられることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
10. 請求項４から９のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
    前記ドライブはスピンドルドライブであり、その前記スピンドル（２９）は、その長手方向に沿って前記第２の付力装置（３６）のコイルばね（３５，３９；５３，５５）を横切ることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
11. 請求項４に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
    前記支持表面（２７ｄ）は、前記ドライブ（３０ｄ）によって垂直方向に移動可能なキャリッジ（６１）上に設けられることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。
12. 請求項１から１１のいずれか１に記載のピボット取付けアセンブリにおいて、
    前記支持表面（２７）は、前記ピボットアーム（５）が水平位置から部分的に持ち上げられると、前記ピボットアーム（５）の延長方向を部分的に直交するように延びることを特徴とするピボット取付けアセンブリ。

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