JP4212678B2 - スタンド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式のスタンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばドイツ国特許公開第３７３９０８０号明細書から公知の上記形式のスタンドは、スタンドコラムとスタンドコラムに枢着された旋回アームとを有している。旋回アームに作用する重量もしくはトルクを補償するために、ばねが設けられていて、このばねは、一端でスタンドコラムに固定されていてかつ他端でケーブルを介して旋回アームに枢着されている。この場合ケーブルの方向は、ばねと旋回アームとの間に配置された変向部材によって変向される。これによって、ばねは変向部材に位置する支持点に向けられた力を旋回アームに及ぼし、この場合、支持点は、旋回アームのその都度の位置に関連してシフトする。
【０００３】
前記スタンドの理論は、精密機械工学１９６５年度版第２号の、H．Hilpert著論文“精密機械機器の重量平衡（Gewichtsausgleich an feinmechanischen Geraeten）”においても記載されている（この論文の第６３頁第７図参照）。このH．Hilpert著論文の第６３頁左欄の第１段では、公知のスタンドの場合変向ローラの有限曲度（endliche Kruemmung）に基づき、即ち旋回アーム旋回時の支持点のシフトに基づき近似的な重量平衡のみが得られるに過ぎないことが、示されている。
【０００４】
東ドイツ国経済特許第２２１５７１号明細書から公知の上記形式のスタンドは、H．Hilpert著論文の原理に相応して構成されている。このスタンドの場合にも、支持点は旋回アームのその都度の位置に関連して変動する。それというのも、ばねの一端を旋回アームに結合するケーブルを変向する変向部材が有限曲度を有する斜面によって形成されているからである。
【０００５】
更に上記両公知のスタンドの場合には、第１のスタンド部分に変向部材及びばねを配置するために別個の構造スペースが必要であり、これによって、旋回アームの操作性及び可能な旋回範囲が制限される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式のスタンドに、できるだけ改善された重量平衡及び蓄力部材の改善された配置形式が与えられるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明の機械によれば、特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の本発明の構成によって解決された。
【０００８】
【発明の効果】
本発明に基づき、ばねが、旋回軸線側で旋回アームに支持される圧縮ばねとして構成されていて、該圧縮ばねの前記旋回軸線とは反対側の端部に、変向部材を介して支持点に向けて案内されたフレキシブルな伝力部材が作用しており、前記圧縮ばねが、前記旋回アーム内で移動可能な管に案内されていて、前記旋回軸線に近い端部で前記旋回アームの内部の環状肩に支持されかつ反対側の端部で前記管のフランジに支持されていることによって、ばね長手方向からのばねの偏位又は反れを阻止するための手段を達成し、ひいてはばね破損が生じた場合の安全措置を達成している。
【０００９】
支持点がねじスピンドルにより旋回軸線に対して直角にシフト可能に配置されている構成では、旋回アームに作用するトルクが変化した場合でも支持点の適当なシフトにより最良の重量平衡を再び生ぜしめることができる。
【００１０】
特にコンパクトな別の構成では、蓄力部材は旋回アームに配置されたばねを有していて、この場合、変向部材は旋回アームに配置された変向ローラとして構成されている。
【００１１】
ばねが、旋回軸線側の端部で旋回アームに支持されかつ旋回軸線とは反対側の端部に変向ローラを介して支持点に向けて案内されたフレキシブルな伝力部材が作用する圧縮ばね、特に平形線材ばねとして構成されている場合には、ばね破損が生じた場合に旋回アームの可能な落下距離が制限される。この場合、ばね力を伝達する伝力部材は特に最適な振動減衰特性をもたらす。
【００１３】
ばねを旋回アームに正確にしかもできるだけ遊びなく案内させるために、管が変向ローラ及び圧着ローラによって並びに滑り支承部材を介して旋回アームに案内されると、有利である。
【００１４】
管はばね側で、即ち蓄力ばねに面した側で摩擦を減少する被覆を備えている場合には、管におけるばねの摩擦力が減少されて旋回アームの運動抵抗が最小化されかつ管におけるばねの摩擦に関連して生ずる騒音が減少される。
【００１５】
フレキシブルな伝力部材が変向ローラの噛合い歯に噛み合う歯付きベルトとして構成されている場合には、変向ローラにおけるスリップが申し分なく回避される。更に、歯付きベルトの代わりにチェーンホイール又は、ロープ車に巻き掛けられるロープを設けることもできる。
【００１６】
特に歯付きベルトとして構成されたフレキシブルな伝力部材に関連して、旋回アームに配置された変向ローラの回転運動性が遮断されると、有利である。これによって旋回アームは、変向ローラのロックによりその都度の位置で固定される。
【００１７】
別の構成では、旋回アームは、内部にばねを収容するほぼ閉じられた中空体として構成されている。この構成では蓄力部材は外的な作用から十分防護される。更にこれによって旋回アームは高いねじり剛性を有する。それというのも、旋回アームは変向ローラと旋回軸線との間の領域でのみフレキシブルな伝力部材を通過させる手段を有すればよいからである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
第１図で図示の本発明によるスタンド１は、手術用顕微鏡３を支持している。スタンド１は、ローラに支承されたベース部分５とベース部材に対して相対的に可動なスタンド部分７とを有している。
【００１９】
この場合スタンド部分７は、第１図図平面に対して直角な旋回軸線Ａ１を中心として旋回可能にベース部分５に枢着された旋回アーム９と、軸線Ａ２を中心として回転可能に旋回アーム９に枢着された機器アーム１１とを有していて、この機器アームには、第１図図平面に対して直角な旋回軸線Ａ３を中心として旋回可能に手術用顕微鏡３が配置されている。
【００２０】
スタンド１に設けられた重量平衡機構を用いて手術用顕微鏡３は、手術中にオペレータによってできるだけ力をかけずに動かすことができるようにするために、スタンド１によって常時不安定の釣り合い状態で保持されねばならない。
【００２１】
このために、旋回アーム９内に配置された蓄力部材１２（第１図で鎖線で図示）は、フレキシブルな伝力部材１３を用いて変向ローラ１４を介して旋回アーム９にベース部分５の支持点１５に向けられた力を及ぼす。
【００２２】
支持点１５及び旋回軸線Ａ１によって、第１図図平面に対して直角な鉛直平面１６（第１図で鎖線で図示）が規定され、この鉛直平面１６は、旋回アーム９のその都度の旋回位置とは無関係に維持される。つまり、支持点１５は旋回アーム９の旋回中に変動しない。
【００２３】
支持点１５は、支持すべき機器又は手術用顕微鏡３の重量が変化した場合に所望の不安定の釣り合い状態を再び生ぜしめるために、ベース部分５の縦溝又は鉛直スリット１７内で旋回軸線Ａ１に対して直角に調節可能である。
【００２４】
第２図では、支持点１５の位置が詳細に図示されていてかつ断面図で旋回アーム９内に配置された蓄力部材１２が図示されている。
【００２５】
フレキシブルな伝力部材１３は、ベース部分側にリンク片１９を有していて、このリンク片は、旋回軸線Ａ１に対して平行なリンク軸線Ａ４を中心としてベース部分５の軸ピン２０に枢着されている。つまり支持点１５は、リンク片１９と変向ローラ１４との間のフレキシブルな伝力部材１３の区分に接する接線と、リンク軸線Ａ４との交点に位置する。
【００２６】
蓄力部材１２は、中空体として構成された旋回アーム９の内部に受容された平形線材（Flachdraht・）ばね２１を有している。平形線材ばね２１は、旋回アーム９内で可動な管２３に案内されていてしかも旋回軸線Ａ１に近い端部で旋回アーム９内部の環状肩２５にかつこれとは反対側の端部で管２３のフランジ２７に支持されている。更にフランジ２７には、歯付きベルト１３として構成されたフレキシブルな伝力部材が固定されていて、この伝力部材の方向は、変向ローラ１４によって支持点１５に向けて変向される。
【００２７】
軸ピン２０は、鉛直方向に方向付けられたねじスピンドル４９の回転滑り部分（Laeufer）に配置されているので、支持点１５はスピンドル調節ねじ５１を用いて鉛直スリット１７内で、旋回軸線Ａ１に対して直角にしかも鉛直平面１６内で移動させられ、この場合、手術用顕微鏡３の重量が変化した場合でも所望の不安定の釣り合い状態が再び生ぜしめられる。
【００２８】
圧縮ばねとしての平形線材ばね２１、歯付きベルト１３、支持点１５及び旋回軸線Ａ１の図示の本発明の配置によって、H．Hilpert著論文の第７図で図示の重量平衡機構を有するスタンドに機能的に対応するスタンドが実現される。この場合、旋回軸線Ａ１と支持部１５との間の間隔並びに旋回軸線Ａ１と変向ローラ１４との間の間隔は、 H．Hilpert著論文の条件（２２）が満たされるように、選ばれる。この場合、旋回アーム９に旋回軸線Ａ１を中心としてトルクを及ぼす質量の作用点が、変向ローラ１４の、旋回軸線Ａ１に交差する接線４７上に位置するかもしくは例えばヨーロッパ特許第４３３４２６号から公知の調節装置によって前記接線４７内にシフトされることを、前提とする。
【００２９】
平形線材ばね２１を支持する管２３は、そのフランジ２７を介して、旋回アーム９の内壁に形成された滑り支承部３３及び変向ローラ１４並びに圧着ローラ３５によって遊びなく案内される。
【００３０】
第３図では、旋回軸線側の管２３の案内形式を第２図IIIーIII線に沿った断面図で図示している。変向ローラ１４は、旋回軸線Ａ１に対して平行な軸線３７を中心として回転可能に旋回アーム９に支承されていてかつ２つのフランジ３９を有していて、このフランジは、変向ローラ１４の領域で半円筒状に形成された管２３を両フランジの間で受容する。回転軸線３７に対して平行な回転軸線４５を中心として回転可能に配置された圧着ローラ３５は、管２３を変向ローラ１４に押し付ける。
【００３１】
更に回転軸線３７には、旋回アーム９の外部から操作可能なロック部材４６が設けられていて、このロック部材によって、回転軸線３７を中心とした変向ローラ１４の回転運動性が遮断可能である。それ故、変向ローラ１４の噛合い歯４４と噛み合う歯付きベルト１３に基づき、ロック部材４６を用いて旋回アーム９のその都度の位置をロックできる。
【００３２】
第４図では、第２図とは異なる旋回位置で旋回アーム９をベース部分の部分領域と共に図示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスタンドの一実施例の概略的な側面図。
【図２】第１図の部分的な断面図。
【図３】第２図III−III線に沿った断面図。
【図４】別の旋回アーム位置を示した第２図に相応する図。
【符号の説明】
１ スタンド
３ 手術用顕微鏡
５ ベース部分
６ ローラ
７ スタンド部分
９ 旋回アーム
１１ 機器アーム
１２ 蓄圧部材
１３ 伝力部材又は歯付きベルト
１４ 変向ローラ
１５ 支持点
１６ 鉛直平面
１７ 縦溝又は鉛直スリット
１９ リンク片
２０ 軸ピン
２１ 平形線材ばね
２３ 管
２５ 環状肩
３３ 滑り支承部
３５ 圧着ローラ
３７ 回転軸線
４４ 噛合い歯
４６ ロック部材
４７ 接線
２７，３９ フランジ
４９ ねじスピンドル
５１ スピンドル調節ねじ
Ａ１，Ａ３ 旋回軸線
Ａ２ 軸線
Ａ４ リンク軸線

Claims (12)

1. 可動に配置される機器（３）用のスタンドであって、
   第１のスタンド部分（５）が設けられており、
   第１のスタンド部分（５）に対して相対的に可動な第２のスタンド部分（７）が設けられていて、該スタンド部分（７）が、第１のスタンド部分（５）に枢着された、旋回軸線（Ａ１）を中心に旋回可能な旋回アーム（９）を有しており、
   蓄力部材（１２）が設けられていて、該蓄力部材（１２）が、第１のスタンド部分（５）における支持点（１５）に向けられた力を変向部材（１４）を介して旋回アーム（９）に及ぼすようになっており、前記蓄力部材（１２）が、旋回アーム（９）に配置されたばね（２１）を有している形式のものにおいて、
   前記ばねが、前記旋回軸線（Ａ１）側で旋回アーム（９）に支持される圧縮ばね（２１）として構成されていて、該圧縮ばねの前記旋回軸線（Ａ１）とは反対側の端部に、前記変向部材（１４）を介して前記支持点（１５）に向けて案内されたフレキシブルな伝力部材（１３）が作用しており、前記圧縮ばね（２１）が、前記旋回アーム（９）内で移動可能な管（２３）に案内されていて、前記旋回軸線（Ａ１）に近い端部で前記旋回アーム（９）の内部の環状肩（２５）に支持されかつ反対側の端部で前記管（２３）のフランジ（２７）に支持されていることを特徴とする、スタンド。
2. 前記圧縮ばねが、平形線材ばね（２１）である、請求項１記載のスタンド。
3. 前記旋回軸線（Ａ１）と支持点（１５）とが常時鉛直平面（１６）を形成している、請求項１記載のスタンド。
4. 前記変向部材（１４）が、第２のスタンド部分（７）に配置されている、請求項１又は２記載のスタンド。
5. 前記変向部材（１４）が、旋回アーム（９）に配置された変向ローラ（１４）として構成されている、請求項１、２又は３記載のスタンド。
6. 前記旋回アーム（９）に配置された変向ローラ（１４）の回転運動性が遮断可能である、請求項５記載のスタンド。
7. 前記フレキシブルな伝力部材（１３）が、変向ローラ（１４）の噛合い歯（４４）と噛み合う歯付きベルト（１３）として構成されている、請求項５又は６記載のスタンド。
8. 前記支持点（１５）が、第１のスタンド部分（５）において旋回軸線（Ａ１）に対して直角にシフト可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載のスタンド。
9. 前記支持点（１５）のシフトのために、第１のスタンド部分（５）にねじスピンドル（４９）を設けてある、請求項８記載のスタンド。
10. 前記管（２３）が、変向ローラ（１４）及び圧着ローラ（３５）並びに滑り支承部材（３３）によって旋回アーム（９）に遊びなく案内されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のスタンド。
11. 前記管（２３）が、ばね側で摩擦を減少する被覆を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のスタンド。
12. 前記旋回アーム（９）が、内部にばね（２１）を収容するほぼ閉じられた中空体として構成されている、請求項３から１１までのいずれか１項記載のスタンド。

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