JP5105472B2 - 連結・解除機構および複合装置 - Google Patents

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Description

本発明は、連結・解除機構および複合装置に関し、特に、結合・分離可能な２つのユニット(unit)の一方と他方にそれぞれ設けられたフック(hook)部とフック受け部を有する連結・解除機構、および、そのような連結・解除機構を備えた複合装置に関する。
２つのユニットを機械的に結合・分離可能にするために、連結・解除機構が用いられる。連結・解除機構は、２つのユニットの一方と他方にそれぞれ設けられたフック部とフック受け部で構成される。２つのユニットは、フック部とフック受け部との係合によって結合され、それらの係合を解除することによって分離される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−０３７５１１号公報
連結・解除機構の構成は、適用対象の形態に応じて様々であるが、２つのユニットの一方が例えば携帯型の超音波診断装置であり、他方が例えば機能拡張用の電子回路と走行用の車輪を備えたドッキングステーション(docking station)である場合は、両者の連結および解除が容易に行える必要がある。
そこで、本発明の課題は、２つのユニットの連結および解除が容易な連結・解除機構、および、そのような連結・解除機構を備えた複合装置を実現することである。
上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、結合・分離可能な２つのユニットの一方と他方にそれぞれ設けられたフック部とフック受け部を有する連結・解除機構であって、前記フック部は、長手方向の先端部分に、先端側の側面が先端に向かって下るように傾斜を持つ枝が形成され、この枝の方向にばね力が付与され、外力の印加によって先端方向に移動し、外力の消滅とともに元の位置に復帰し、先端方向への往復移動時には先端部分が前記枝とは反対方向にその長さ以上に変位した状態で移動するフックを有し、前記フック受け部は、前記フックの先端方向への移動時にその先端で押されて移動する当接体と、前記フックの先端方向への移動前の状態において前記枝と係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記枝との係合が外れた状態で前記当接体と一緒に移動するフック受けを有することを特徴とする連結・解除機構である。
上記の課題を解決するための他の観点での発明は、結合・分離可能な２つのユニットからなる複合装置であって、前記２つのユニットはフック部とフック受け部をそれぞれ有し、前記フック部は、長手方向の先端部分に、先端側の側面が先端に向かって下るように傾斜を持つ枝が形成され、この枝の方向にばね力が付与され、外力の印加によって先端方向に移動し、外力の消滅とともに元の位置に復帰し、先端方向への往復移動時には先端部分が前記枝とは反対方向にその長さ以上に変位した状態で移動するフックを有し、前記フック受け部は、前記フックの先端方向への移動時にその先端で押されて移動する当接体と、前記フックの先端方向への移動前の状態において前記枝と係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記枝との係合が外れた状態で前記当接体と一緒に移動するフック受けを有することを特徴とする複合装置である。
前記フック部は、前記フックに外力を印加するためのハンドルを有することが、解除操作が容易な点で好ましい。
前記フック部は、前記フックを複数個有し、前記フック受け部は、前記複数個のフックに対応して前記当接体と前記フック受けを複数個ずつ有することが、連結強度を高める点で好ましい。
前記フック部は、位置が固定の第２のフックを有し、前記フック受け部は、前記フックの先端方向への移動前の状態において前記第２のフックと係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記当接体と一緒に移動して前記第２のフックとの係合が外れる第２のフック受けを有することが、連結強度をさらに高める点で好ましい。
前記２つのユニットの一方は、位置が固定の電気的コネクタ・プラグを有し、前記２つのユニットの他方は、前記フック受けが前記フックの枝と係合する状態において前記電気的コネクタ・プラグと係合する電気的コネクタ・リセプタクルを有することが、電気的接続を行う点で好ましい。
前記２つのユニットの一方は走行用の車輪を有する支持台であり、前記２つのユニットの他方は前記支持台に搭載可能な電子機器であることが、走行可能な複合装置を得る点で好ましい。
前記支持台は上面に案内用のレールを有し、前記電子機器は底面に前記レールに係合するスライダを有することが、連結時の位置決めが容易な点で好ましい。
前記支持台は前記電子機器用の電子回路を有することが、機能の充実した複合装置を得る点で好ましい。
前記電子機器は支持台から取り外して携帯可能であることが、電子機器使用の自由度を高める点で好ましい。
前記電子機器は超音波診断装置であることが、使用の自由度が高い超音波診断装置を得る点で好ましい。
本発明によれば、連結・解除機構は、結合・分離可能な２つのユニットの一方と他方にそれぞれ設けられたフック部とフック受け部を有し、前記フック部は、長手方向の先端部分に、先端側の側面が先端に向かって下るように傾斜を持つ枝が形成され、この枝の方向にばね力が付与され、外力の印加によって先端方向に移動し、外力の消滅とともに元の位置に復帰し、先端方向への往復移動時には先端部分が前記枝とは反対方向にその長さ以上に変位した状態で移動するフックを有し、前記フック受け部は、前記フックの先端方向への移動時にその先端で押されて移動する当接体と、前記フックの先端方向への移動前の状態において前記枝と係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記枝との係合が外れた状態で前記当接体と一緒に移動するフック受けを有するので、２つのユニットの連結および解除が容易な連結・解除機構、および、そのような連結・解除機構を備えた複合装置を実現することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に超音波診断装置の構成を外形図によって示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、複合装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。また、本装置の構成の一部によって、連結・解除機構に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
図１に示すように、本装置は、２つのユニット１００，２００の組み合わせによって構成される。一方のユニット１００は、例えば超音波診断装置である。超音波診断装置は、ノート(note)型ＰＣ(personal computer)に類似した外形を持つ。他方のユニット２００は、例えば超音波診断装置用のドッキングステーション(docking station)である。ドッキングステーションは、超音波診断装置の機能拡張用の電子回路や電源回路およびその他の付属品を備える。ドッキングステーションは走行用の車輪を有し、カート(cart)としても機能する。
なお、ユニット１００は超音波診断装置に限らず、適宜の電子機器あるいは非電子機器等であってよい。また、ユニット２００は超音波診断装置用のドッキングステーションに限らず、電子機器あるいは非電子機器用の支持台等であってよい。その場合、走行用の車輪は必ずしも不可欠ではない。
以下、ユニット１００，２００がそれぞれ超音波診断装置とそのドッキングステーションである例について説明するが、それ以外の組み合わせからなる複合装置においても、作用効果は同一である。
超音波診断装置１００は、ドッキングステーション２００の上部の水平な天板２１０の上に搭載される。この状態で、両者は連結・解除機構によって機械的に結合され、また、コネクタ(connector)によって電気的に接続される。連結・解除機構については後にあらためて説明する。
超音波診断装置１００は、ドッキングステーション２００と一体となってフル(full)装備の超音波診断システム(system)を構成する。超音波診断装置１００は、また、ドッキングステーション２００から取り外し、単独でベーシック(basic)な超音波診断が行えるようになっている。超音波診断装置１００は、ノート型ＰＣに類似した外形を持つので携帯に便利である。
図２に、後方から見た超音波診断装置１００とドッキングステーション２００の結合状態を示す。図２に示すように、超音波診断装置１００は、その後面が天板２１０のバンク(bank)２２０に前側から当接しており、この状態で機械的および電気的に結合している。
バンク２２０には、押し込み可能なハンドル(handle)２２２が設けられている。このハンドル２２２を前方に押し込むことにより、超音波診断装置１００とドッキングステーション２００の機械的および電気的な結合を解除できるようになっている。
図３に、天板２１０の構成を示す。図３に示すように、天板２１０は、２つのバンク２２０，２３０を有する。バンク２２０，２３０はそれぞれ後部および前部のバンクである。後部のバンク２２０と前部のバンク２３０の間は平板２４０となっており、この平板２４０の上に超音波診断装置１００が搭載される。
後部のバンク２２０の前壁から、１対のフック３０２ａ，３０２ｂとコネクタ・プラグ(connector plug)４０２が前方に突出している。これらフック３０２ａ，３０２ｂおよびコネクタ・プラグ４０２は、超音波診断装置１００の後面に設けられた一対のフック受けおよびコネクタ・リセプタクル(connector receptacle)とそれぞれ対応している。
平板２４０の上には、１対のレール(rail)２４２ａ，２４２ｂとフック２４４が設けられている。レール２４０ａ，２４０ｂの方向はバンク２２０に垂直である。これらレール２４２ａ，２４２ｂおよびフック２４４は、超音波診断装置１００の底面に設けられた一対のスライダ(slider)およびフック受けとそれぞれ対応している。
超音波診断装置１００を、後面がバンク２２０前面と対向するように平板２４０上に載置し、レール２４２ａ，２４２ｂをガイド(guide)としてバンク２２０に押し付けると、フック３０２ａ，３０２ｂ，２４４およびコネクタ・プラグ４０２が、超音波診断装置１００の対応する３つのフック受けおよびコネクタ・リセプタクルとそれぞれ係合する。これによって、超音波診断装置１００とドッキングステーション２００との機械的および電気的結合が形成される。
図４に、フック３０２ａ，３０２ｂの駆動機構の構成を示す。図４は、天板２１０を裏側から見た図である。図４に示すように、フック３０２ａ，３０２ｂの駆動機構はバンク２２０の内部空間に設けられる。
フック３０２ａ，３０２ｂの駆動機構は、ブラケット(bracket)３１０を有する。ブラケット３１０はＵ字形の横断面を持ち、１対の支持軸３１２ａ，３１２ｂに遊嵌してバンク２２０と平行に支持される。
支持軸３１２ａ，３１２ｂは、ブラケット３１０を垂直に貫通し、一端がバンク２２０の内壁に固定され、他端が１対のＬ字板３１４ａ，３１４ｂの縦板部分にそれぞれ固定される。Ｌ字板３１４ａ，３１４ｂの横板部分はバンク２２０の天井に固定される。
支持軸３１２ａ，３１２ｂには、ブラケット３１０とＬ字板３１４ａ，３１４ｂの間にコイルばね３１６ａ，３１６ｂがそれぞれ設けられ、それらの反発力がブラケット３１０とＬ字板３１４ａ，３１４ｂの間に作用している。この反発力により、ブラケット３１０は常時バンク２２０の奥に向かって押圧され、ストッパ(stopper)に当たって停止している。この位置はブラケット３１０の定位置である。
ブラケット３１０は天井側でハンドル２２２と一体化されている。このため、ハンドル２２２を前に押し込めば、ブラケット３１０はコイルばね３１６ａ，３１６ｂの反発力に抗して前進し、ハンドル２２２から手を離せばコイルばね３１６ａ，３１６ｂの反発力により後退して元の位置に戻る。
フック３０２ａ，３０２ｂは、このようなブラケット３１０の両端に垂直に取り付けられる。ブラケット３１０へのフック３０２ａ，３０２ｂの取付部はそれぞれヒンジ(hinge)となっており、それらのヒンジに、フック３０２ａ，３０２ｂを天井方向に回転させるようなばね力がそれぞれ作用している。
フック３０２ａ，３０２ｂの天井側には、固定のピン(pin)３１８ａ，３１８ｂがそれぞれ設けられ、ばね力によるフック３０２ａ，３０２ｂの回転をそれぞれ阻止して、フック３０２ａ，３０２ｂの姿勢を、長手方向がブラケット３１０の進退方向と概ね一致するように規制する。フックフック３０２ａ，３０２ｂは、そのように姿勢が規制された状態で、ブラケット３１０と一緒に前進および後退を行う。
フック３０２ａ，３０２ｂは、先端部分がバンク２２０の前壁を貫通して外部に突出している。突出量は、フック３０２ａ，３０２ｂの前進時には大きくなり、後退時には小さくなる。コネクタ・プラグ４０２も、その先端部分がバンク２２０の前壁を貫通して外部に突出している。
図５に、フックフック３０２ａ，３０２ｂの駆動機構の側面図を示す。図５おいて、フック３０２はフック３０２ａ，３０２ｂの総称である。また、ピン３１８はピン３１８ａ，３１８ｂの総称であり、支持軸３１２は支持軸３１２ａ，３１２ｂの総称である。以下同様である。
図５に示すように、フック３０２は長手方向の先端部分に枝３３２を有する。枝３３２の方向は、フック３０２に作用している回転力の方向と同じである。枝３３２の側面は、フック３０２の先端側が、先端に向かって下るように傾斜する。
フック３０２の、ピン３１８と接する部分には段差が形成されている。段差はヒンジ３３４に近い部分が高く、ヒンジ３３４から遠い部分が低い。ハンドル２２２を操作しない状態すなわち定位置では、段差の低い部分がピン３１８と接している。枝３３２は段差の低い部分の延長上にある。
この状態で、ハンドル２２２を前に押してフック３０２を前進させると、図６に示すように、段差の高い部分がピン３１８と接するようになり、これによって、フック３０２の先端部分が下がる。すなわち、段差を有するフック３０２はピン３１８とともにカム(cum)機構を構成する。カム機構による先端部分の下がり量は、枝３３２の長さ以上となっている。このように先端が下がった状態でフック３０２が前進する。前進量はハンドル２２２の押し込み量に相当する。
ハンドル２２２から手を離すと、フック３０２はばね力によって後退する。これによって、フック３０２は定位置に戻り、図５に示したように、段差の低い部分がピン３１８に接し、先端が上がった状態で停止する。
図７に、天板２１０と超音波診断装置１００の連結状態を示す。図７（ａ）に示すように、フック３０２は定位置にあり、段差の低い部分がピン３１８に接して先端が上がった状態にあリ、この状態で、超音波診断装置１００の後面が天板２１０のバンク２２０の前面に接触し、フック３０２の先端の枝３３２が超音波診断装置１００の後面のフック受け１０２と係合している。超音波診断装置１００は、フック受け１０２の前下方に形成された当接体１１２を有するが、これは、フック３０２がフック受け１０２と係合する状態ではフック３０２とは接触しない。
フック受け１０２と当接体１１２は、天板側の２つのフック３０２に対応して２つずつ設けられている。これによって、フック３０２による連結は２箇所で行われる。このとき、図７（ｂ）に示すように、天板２１０の平板２４０上のフック２４４も、超音波診断装置１００の底面のフック受け１４４と係合する。したがって、超音波診断装置１００は３箇所で天板２１０と結合することになる。また、バンク２２０から突出しているコネクタ・プラグ４０２が超音波診断装置１００のコネクタ・リセプタクルと結合し電気的接続も行われる。
このような連結は、超音波診断装置１００の後面をバンク２２０の前面に押し付けることによって行われる。そのようにしたとき、図８に示すように、先ずフック受け１０２の下縁がフック３０２の枝３３２の傾斜した側面に接触するのでフック３０２の先端が一旦下がり、フック受け１０２が枝３３２の先端を過ぎたところでばね力によって上に跳ね上がりフック受け１０２と係合する。このとき同時にフック２４４とフック受け１４４の係合も行われる。このように、天板２１０への超音波診断装置１００の連結は、単純な操作で行うことができる。
図９に、天板２１０と超音波診断装置１００の分離状態を示す。図９（ａ）に示すように、フック３０２は、ハンドル２２２の前方への押し込みによって前進し、段差の高い部分がピン３１８に接して先端が下がった状態となる。
先端の下がり量は枝３３２の長さ以上なので、フック３０２とフック受け１０２の係合が外れる。また、前進するフック３０２の先端で当接体１１２が押されることにより、超音波診断装置１００は前方に押し出される。これによって、超音波診断装置１００の後面がバンク２２０の前面から離れ、コネクタ・プラグ４０２もコネクタ・リセプタクルから外れる。このとき、図９（ｂ）に示すように、超音波診断装置１００の変位に伴って底面のフック受け１４４が天板２１０の平板２４０のフック２４４から外れる。このように、超音波診断装置１００と天板２１０の連結の解除も単純な操作で行うことができる。
なお、ブラケット３１０は、Ｕ字形の横断面を持つプレス(press)部品の代わりに、図１０に示すような、例えばアルミダイキャスト(Aluminum die casting)製の桁状部材であって良い。また、ブラケット３１０には、その前進方向に伸びる突き棒(mandrel)５０２ａ，５０２ｂを設けるようにしても良い。
突き棒５０２ａ，５０２ｂの先端は、図１１に示すように、バンク２２０の前壁から露出しており、ブラケット３１０の前進に伴って前方に突出して、超音波診断装置１００を押し出す。このようなつき棒５０２ａ，５０２ｂを備えることにより、超音波診断装置１００の押し出しがさらに容易になる。
本発明を実施するための最良の形態の一例の構成を中間調の写真で示す図である。 本発明を実施するための最良の形態の一例の構成を別な視点から中間調の写真で示す図である。 天板の構成を示す図である。 フック駆動機構の構成を示す図である。 フックの構成を示す図である。 フックの作動状態を示す図である。 フックによる連結を示す図である。 フックによる連結前の状態を示す図である。 連結の解除を示す図である。 フック駆動機構の構成を示す図である。 突き棒の配置を示す図である。
符号の説明
１００，２００ ： ユニット
１１２ ： 当接体
２１０ ： 天板
２２０ ： バンク
２２２ ： ハンドル
２４０ ： 平板
２４２： レール
２４４ ： フック
３０２ ： フック
３１０ ： ブラケット
３１２ ： 支持軸
３１４ ： Ｌ字板
３１６ ： コイルばね
３１８ ： ピン
３３２ ： 枝
３３４ ： ヒンジ
５０１ａ，５０２ｂ ： 突き棒

Claims (14)

  1. 結合・分離可能な２つのユニットの一方と他方にそれぞれ設けられたフック部とフック受け部を有する連結・解除機構であって、
    前記フック部は、
    長手方向の先端部分に、先端側の側面が先端に向かって下るように傾斜を持つ枝が形成され、この枝の方向にばね力が付与され、外力の印加によって先端方向に移動し、外力の消滅とともに元の位置に復帰し、先端方向への往復移動時には先端部分が前記枝とは反対方向にその長さ以上に変位した状態で移動するフック
    を有し、
    前記フック受け部は、
    前記フックの先端方向への移動時にその先端で押されて移動する当接体と、
    前記フックの先端方向への移動前の状態において前記枝と係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記枝との係合が外れた状態で前記当接体と一緒に移動するフック受け
    を有する
    ことを特徴とする連結・解除機構。
  2. 前記フック部は、前記フックに外力を印加するためのハンドルを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の連結・解除機構。
  3. 前記フック部は、前記フックを複数個有し、
    前記フック受け部は、前記複数個のフックに対応して前記当接体と前記フック受けを複数個ずつ有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の連結・解除機構。
  4. 前記フック部は、位置が固定の第２のフックを有し、
    前記フック受け部は、前記フックの先端方向への移動前の状態において前記第２のフックと係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記当接体と一緒に移動して前記第２のフックとの係合が外れる第２のフック受けを有する
    ことを特徴とする請求項３に記載の連結・解除機構。
  5. 結合・分離可能な２つのユニットからなる複合装置であって、
    前記２つのユニットはフック部とフック受け部をそれぞれ有し、
    前記フック部は、
    長手方向の先端部分に、先端側の側面が先端に向かって下るように傾斜を持つ枝が形成され、この枝の方向にばね力が付与され、外力の印加によって先端方向に移動し、外力の消滅とともに元の位置に復帰し、先端方向への往復移動時には先端部分が前記枝とは反対方向にその長さ以上に変位した状態で移動するフック
    を有し、
    前記フック受け部は、
    前記フックの先端方向への移動時にその先端で押されて移動する当接体と、
    前記フックの先端方向への移動前の状態において前記枝と係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記枝との係合が外れた状態で前記当接体と一緒に移動するフック受け
    を有する
    ことを特徴とする複合装置。
  6. 前記フック部は、前記フックに外力を印加するためのハンドルを有する
    ことを特徴とする請求項５に記載の複合装置。
  7. 前記フック部は、前記フックを複数個有し、
    前記フック受け部は、前記複数個のフックに対応して前記当接体と前記フック受けを複数個ずつ有する
    ことを特徴とする請求項５に記載の複合装置。
  8. 前記フック部は、位置が固定の第２のフックを有し、
    前記フック受け部は、前記フックの先端方向への移動前の状態において前記第２のフックと係合し、前記フックの先端方向への移動時に前記当接体と一緒に移動して前記第２のフックとの係合が外れる第２のフック受けを有する
    ことを特徴とする請求項７に記載の複合装置。
  9. 前記２つのユニットの一方は、位置が固定の電気的コネクタ・プラグを有し、
    前記２つのユニットの他方は、前記フック受けが前記フックの枝と係合する状態において前記電気的コネクタ・プラグと係合する電気的コネクタ・リセプタクルを有する
    ことを特徴とする請求項８に記載の複合装置。
  10. 前記２つのユニットの一方は走行用の車輪を有する支持台であり、
    前記２つのユニットの他方は前記支持台に搭載可能な電子機器である
    ことを特徴とする請求項９に記載の複合装置。
  11. 前記支持台は上面に案内用のレールを有し、
    前記電子機器は底面に前記レールに係合するスライダを有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の複合装置。
  12. 前記支持台は前記電子機器用の電子回路を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の複合装置。
  13. 前記電子機器は支持台から取り外して携帯可能である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の複合装置。
  14. 前記電子機器は超音波診断装置である
    ことを特徴とする請求項１３に記載の複合装置。
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