JP4422618B2 - 連接式懸垂装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に、例えば、モニタ等の電子機器の支持システムのための、連接式懸垂装置に関する。

支持システムのための懸垂装置は、例えば、医療の分野において現在使用されている。患者に対して行われるあらゆるタイプの介入、治療、検査又は監視行為に対して、医師は病院において電子機器及び／又はシステムにより実現される、例えば、測定、可視化、照明等の非常に多様な支援機能を思いのままに使用できる。これらの電子機器は患者と医師の位置によって様々に配置及び位置合せしなければならないので、機器は支持システムに接続され、これは、例えば、スプリングアームにより実現される連接式懸垂装置により天井又は部屋の壁に固定され、限定された運動範囲内の複数の並進及び回転自由度で位置合せされる。

懸垂装置のジョイントにおいて広い回転及び傾斜範囲に亘るできるだけ滑らかな回転及び傾斜運動を達成するために、ほとんど専ら球状又は部分球状のボールジョイントが使用される。連接式ジョイントがジョイントボールや、ジョイントボール・ベアリングを容れた接続フランジを備えることは、例えば、特許文献１で知られている。ボールジョイントの回転及び傾斜運動はジョイントボール・ベアリングにおけるジョイントボールの部分球状摺動運動により行われる。ジョイントボール・ベアリングの内径外形がジョイントボールの部分球状面外形に対応すると同時に、接続フランジの内部外形に対応する外径外形は純粋に円筒形状を有する。

ドイツ実用新案９３０１２６８Ｕ１号明細書

しかしながら、ボールジョイント・ベアリングの製造と組み立てに対する経費を減少するこの幾何学的単純化は相当な機械的欠陥の犠牲において達成される。力は種々のコンポーネント間の接触面において、その面に直交する方向にのみ導入されるので、接続フランジにおいて作用する力は、接続フランジとジョイントボール・ベアリング間の円筒境界面のために、円筒側面に直角に及び／又は円筒底面に直角にのみジョイントボール・ベアリングに伝達される。球状境界面のおかげでジョイントボール・ベアリングからジョイントボールへの移行部において有効であるような、放射方向に対称で、且つ、ジョイントボールの中心に向けられる、ジョイントボール・ベアリングへの力の導入は不可能である。ボールジョイント・ベアリングへの力の均一な導入、従って接続フランジに元々作用する力に比例したジョイントボールの偏向をもたらす、ジョイントボールへの力の最適な伝達は不可能である。むしろ、ジョイントボール・ベアリングに作用する力の非放射方向の成分は接続フランジとジョイントボール・ベアリングの間の接触面においても、また両コンポーネントの間にある固定要素においても望ましくない力の反作用をもたらす。これらの望ましくない力の反作用は前記点において圧縮−伸張−又は摩擦過程による構成部品の磨耗をもたらす。

従って本発明の基礎となる目的はジョイントボール−ジョイントボール・ベアリング−ジョイント接続フランジというジョイントコンポーネントの組み合わせの適当な幾何学的設計により均一な、即ち、これらのコンポーネント間の放射方向に対称な力の流れを保証する連接式の懸垂装置を提供することである。

この目的は請求項１の特徴により達成される。

力の流れの均一な誘導は放射方向及び接線方向の力の最適分布、従って適当な回転及び並進ジョイント偏向を保証する。従って、ジョイントコンポーネントにおける望ましくない磨耗現象は最小限に減少される。

背景技術とは一線を画するものとして、以下のジョイントコンポーネントによりジョイントにおける均一な、放射方向に対称な力の流れが実現される。即ち、背景技術のジョイントボール、ジョイントボール・ベアリング及び接続フランジの機能を果たす懸垂部、摺動帯及び接続部である。懸垂部の部分球状外径面上の接続部の部分球状内径外形に固定された環状摺動帯の摺動運動は懸垂部と接続部間の連接傾斜及び回転運動をもたらす。一定厚さの環状摺動帯の使用により、また懸垂部、摺動帯及び接続部間の部分球状接触面の構造により、連接点における力が放射方向に対称に、従って均一に誘導される。

本発明の好都合な発展形は従属請求項に示される。

懸垂部に対する接続部の連接運動は、個々のジョイント角によって異なるスロット開口幅を有する、両コンポーネント間のスロット開口の形成をもたらす。スロット開口内の埃の付着を避け、スロット開口内に胴体部品が嵌ることにより生じる損傷を防止するために、懸垂装置は好ましくは、一方ではできるだけ場所を取らないように、一方では全開口幅に対してできるだけ包括的に、スロット開口を覆う囲いを有する。

懸垂装置に統合された配線ケーブルの損傷を避けるために、好ましくは、懸垂部に対する接続部の回転運動の３６０°への規制が行われる。

さて、図面を参照して本発明の実施例の詳細な説明が以下に行われる。
本発明による連接式懸垂装置は図面を参照して以下に説明される。

図１に、非偏向状態の連接式懸垂装置の実施例が断面図で図解される。連接式懸垂装置は回転対称懸垂部１を備える。この回転対称懸垂部１は三つの異なる部分１'、1"及び１'"を備える。中空円筒スプリングアーム２にその全長が挿入される円筒部１'は一定の外径を有し、これは中空円筒スプリングアーム２の内径に相当する。スプリングアーム２の内側円筒の外側には回転対称懸垂部１の円筒部１'に、部分１'と比較して小さい一定の外径を有する更なる円筒部１"が隣接する。回転対称懸垂部１の端部は請求項１に従って部分球状外形を備える外径外形を有する部分1'"により形成される。図解された実施例では、部分１'"の外径は部分球状外形に従う円筒部分１"の一定の外径から、回転対称懸垂部１の一端に対応する部分１'"の端部における部分球状外形に対応する半球の赤道直径まで増加する。

回転対称懸垂部１の部分１'のスプリングアーム２への固定はフィットジョイントにより行われる。このために、環状溝３が回転対称懸垂部１の円筒部１'の円筒側面に設けられる。回転対称懸垂部１の環状溝３と同じ高さにおいて、抜き開口４が中空円筒円スプリングアームの円周線に沿って同一角距離に設けられる。半分は環状溝３に、半分は抜き穴４に挿入された好ましくはＵ字状の差込要素５がスプリングアーム２に対する軸方向及び回転方向の懸垂部２の移動を防止する。

懸垂部１の他に、ジョイントコンポーネントの組み合わせは接続部５を備える。この接続部５は一定の外径及び内径外形を有する中空円筒部５'と、部分球状内径及び外径外形を有する中空円筒部５"に細分化される。図解された実施例では、接続部５は部分５'と５"の全てに渡り一定の壁厚を有する。図解された実施例における中空円筒部５'の内径は懸垂部１の最大外径より特定量だけ大きい。接続部５の内径は部分５"において、接続部５が非偏向状態で懸垂部１に懸垂される際に、懸垂部１の部分１'"と接続部５の部分５"の間の隙間が部分球状外形全体に渡り一定であるように、懸垂部１の部分１"の部分球状外径外形に従う部分５'の内径から図２に図解された内径Ｄまで減少する。内径Ｄは懸垂部１に対する接続部５の最大傾斜角を定める。接続部５の円筒側面全体に渡る一定の壁厚のために部分５"における外径外形は懸垂部１の部分１'"の対応する内径外形及び外径外形と同じ部分球状外形を呈する。

支持システムを固定するために、図解された実施例では、複数の穴６が接続部５の中空円筒部５'の円周線に沿って同一角距離に設けられる。

背景技術におけるジョイントボール・ベアリングと同じ機能を果たすジョイントコンポーネントの組み合わせの第３のコンポーネントは環状摺動帯７である。この環状摺動帯７は接続部５の部分５"の内側円筒側面に固定される。それは懸垂部１の部分１'"と接続部５の部分５"の間のスリーブ状の部分球状ギャップを完全に満たすので、それは一定の厚さを有し、懸垂部１の部分球状外径外形に対応する内径外形や、接続部５の部分球状内径外形に対応する外径外形を有する。

懸垂部１と接続部５の間に位置するスロット開口８を覆うのに必要な囲い９は一定の外径及び内径を有する中空円筒部９'と、部分球状外形を有する中空円筒部９"とを備える。図解された実施例では、囲い９は、懸垂部１の部分１'から部分１"への移行部に形成された段差の深さより小さい一定の壁厚を有する。部分９'における一定の内径は懸垂部１の部分１"の一定の外径に相当する。部分９"における内径は、囲い９の囲い部９"により接続部５のスロット開口８と部分５"の場所を取らない覆いが与えられて、接続部５の部分５"と囲い９の部分９"の間の隙間が部分球状外形全体に渡り一定となるように、接続部５の部分５"の部分球状外径外形に従う部分９'における内径から部分球状外形に対応する中空球の赤道直径まで増加する。

囲い９の部分９'は、部分１'の全体が囲い９により囲まれるように懸垂部１の部分１"に対して、円周線に沿って同一角距離で分布する複数の接続器１０により固定される。接続器１０は、囲い９の円周線に沿って同一角距離で分布する抜き穴１０'や、それに対して同心に懸垂部１に配設された穴１０"や、それに合った接続ピン（図１と２には図示せず）により実現される。

懸垂部１に対する接続部５の回転運動を規制するのに必要なリブ１１が囲い９の部分９"の内部外形に沿って軸方向に固定される。このためにリブ１１の下側は軸方向において囲い９の部分９"の内部外形と同じ部分球状外形を有する。囲い９と接続部５の間の回転の自由を保証するために、リブ１１の上側は同様に対応する部分球状外形を有し、この場合、上側と下側の間のリブ１１の一定の高さが接続部５の外部外形と囲い９の内部外形の間の一定の隙間より小さくなるように設計される。リブ１１に対応するリブ１２は同様に接続部５の部分５"の外部外形に沿って軸方向に配設される。囲い９と接続部５の間の回転の自由がリブ１２によっても妨害されないように、リブ１２の上側もまた対応する部分球状外形を有する。リブ１２の一定の高さは接続部５の外部外形と囲い９の内部外形の間の一定の隙間より小さい寸法を有する。

連接式懸垂装置の動作の本発明特有の態様は懸垂部１の部分１"の部分球状に湾曲した外側表面に沿う環状摺動帯７のその部分球状に湾曲した内側表面との摺動運動から生じ、その運動は懸垂部１に対する接続部５の対応する傾斜及び／又は回転運動を生じる。環状摺動帯７の一定の厚さと、懸垂部１、摺動帯７及び接続部５の間の接触面の全ての部分球状構造のために球状ジョイントの内部の力の均一な、放射方向に対称な流れが可能であり、それによりジョイント部品の磨耗を著しく減少する。

非偏向状態の、本発明による連接式懸垂装置の実施例の軸方向断面図である。 偏向状態の、本発明による連接式懸垂装置の軸方向断面図である。 （ａ）囲いの断面図である。（ｂ）図３（ａ）に対して９０°回転された囲いの断面図である。

符号の説明

１ 懸垂部
１'" 懸垂部端部
５ 接続部
５" 接続部球状端部
６ 穴
７ 環状摺動帯
８ スロット開口
９ 囲い
９' 囲いの中空円筒部
９" 囲いの部分球状形状部
１０ 接続器
１１ リブ
１２ リブ

Claims (9)

1. 部分球状外部外形を備える端部（１'"）を有する懸垂部（１）と、
   前記懸垂部（１）に懸垂された接続部（５）と、
   前記懸垂部（１）と前記接続部（５）の間に配設され、且つ、前記懸垂部（１）に対して前記接続部（５）の摺動回転及び傾斜運動を可能にする摺動部と
   を備える、特に、モニタ支持システムのための連接式懸垂装置であって、
   前記摺動部が環状摺動帯（７）であり、それが一定の厚さを有し、その内部外形が前記懸垂部（１）の前記端部（１'"）の球状外部外形に対応し、
   前記接続部（５）が部分球状内部外形を備える端部（５"）を有し、それが前記環状摺動帯（７）の球状外部外形に対応し、
   前記連接式懸垂により前記懸垂部（１）と前記接続部（５）の間に生じたスロット開口（８）を覆うために囲い（９）が設けられ、それが嵌合式に、且つ、ジョイント位置によるスロット開口幅全てを包括するように覆う
   ことを特徴とする連接式懸垂装置。
2. 前記部分球状端部（１'"）の外側の前記懸垂部（１）が円筒形状を有し、その部分球状端部の外側の前記接続部が中空円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の連接式懸垂装置。
3. 前記懸垂部（１）上での前記接続部（５）の懸垂が、前記接続部（５）の前記球状端部（５"）に固定された前記環状摺動帯（７）を前記懸垂部（１）の球状端部（１'"）上に支持することにより行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の連接式懸垂装置。
4. 三つの自由度での連接式懸垂が、前記懸垂部（１）の前記端部（１'"）の球状に湾曲した表面に沿った前記環状摺動帯（７）の回転及び傾斜運動により行われることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の連接式懸垂装置。
5. 支持システムを前記接続部（５）の前記球状端部（５"）の下に固定するために複数の穴（６）が設けられることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の連接式懸垂装置。
6. 前記囲い（９）が共に一定の薄い壁厚を有する中空円筒部（９'）とそれに隣接する中空部分球状部（９"）とを備え、前記中空円筒部（９'）の内径が前記懸垂部（１）の最小外径に相当し、前記中空部分球状形状部（９"）の前記内径が前記接続部（５）の特定量だけ大きくなった球状外形の外径に相当することを特徴とする請求項１に記載の連接式懸垂装置。
7. 前記囲い（９）の前記中空円筒部（９'）が少なくとも一つの接続器（１０）により前記懸垂部（１）の最小外径領域に固定されることを特徴とする請求項１に記載の連接式懸垂装置。
8. 前記懸垂部（１）の角度位置に対する前記接続部（５）の回転範囲の規制が行われることを特徴とする請求項６に記載の連接式懸垂装置。
9. 前記囲いの前記中空部分球状形状部（９"）の内側にリブ（１１）が固定され、その高さが前記囲い（９）と前記接続部（５）の間の隙間より小さく、それと同時に前記接続部（５）の前記球状端部（５"）領域の外側に更なるリブ（１２）が固定され、それが同様に前記囲い（９）と前記接続部（５）の間の隙間より小さく、前記リブ（１１、１２）が前記懸垂部（１）に対して前記接続部（５）の３６０°の相対運動後に互いに阻止することを特徴とする請求項８に記載の連接式懸垂装置。

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