JP5714521B2 - 回転支持機構、及びレーザ装置 - Google Patents
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Description
詳しくは、回転軸を回転中心として傾斜回転可能にアーム部を支持する回転支持機構には、傾斜するアーム部の自重等の荷重のうち、アーム部の傾斜方向に直交する荷重成分が回転モーメントとして作用する。
詳しくは、カム面に、前記回転軸からの偏心距離を、前記回転軸を中心とした所定径の基準円の半径より短く形成して、前記基準円による引張り量に比べて前記引張り付勢部材の引張り量を低減することで、前記基準円に基づく傾斜角度に応じた基準回転引張り力より前記回転引張り力を低減させる回転引張り力低減部と、前記回転軸からの偏心距離を基準円の半径より長く形成して、前記基準円による引張り量に比べて前記引張り付勢部材の引張り量を増大することで、前記基準回転引張り力より前記回転引張り力を増大させる回転引張り力増大部との少なくとも一方をカム面に備えることにより、アーム部の傾斜回転角度に応じて調整された回転引張り力をアーム部に作用させることができる。
詳しくは、基準引張り力調整手段によって、前記引張り付勢部材の自然長に対する長さを調整することにより、前記引張り付勢部材の基準引張り力を調整することができるため、前記付勢力調整手段によって回転付勢力の調整可能な範囲を所望の調整範囲に調整することができる。
この発明により、適切な回転付勢力調整を実現することができる。詳しくは、前記付勢力調整手段によって回転付勢力の調整可能な範囲と、前記アーム部の傾斜範囲とを仮に一致させることにより、アーム部の傾斜角度に応じて回転付勢力を前記付勢力調整手段によって適切に調整することができる。
上記長尺状の導光部は、例えば、ガラスファイバ等を被覆材で被覆した可撓性を有する長尺状の導光部、さらに詳しくはガラスなど表面が円滑な材質で管状部材を形成し、その管状部材の内壁に銀などによる反射膜を形成し、さらにその反射膜の内面に環状オレフィンポリマーやポリイミドなどの伝送効率の高い素材による誘電体薄膜を形成する管路である中空導波路等で構成することができる。
この発明により、長尺状の導光部を、レーザ光を照射する被照射部に向けて、余分な負荷なく取回すことができ、操作性を向上することができる。
上述のレーザ診療するレーザ診療器具は、レーザ光を用いた診断、及び治療を行う器具とすることができる。
詳しくは、レーザ診療器具を使用する際の前記保持アーム部の傾斜角度範囲において、前記レーザ診療器具に余分な回転引張り力が作用しないように、前記回転引張り力と前記レーザ診療器具の重量とのバランスに応じて、前記基準回転引張り力に対する前記回転引張り力の増減を調整するバランス調整部を、前記カム面に備えたことにより、例えば、施術者がレーザ診療器具を握持して操作する際に、レーザ診療器具に長尺状の導光部を介して、アーム部に作用する回転付勢力による余分な負荷がレーザ診療器具に作用することを防止できる。したがって、細やかな施術や長時間にわたる施術の場合であっても、施術者にかかる負担を軽減し、正確な診療を実施することができる。
したがって、長尺状の導光部を介して、手を滑らせて落としたレーザ診療器具に、引張り力を作用させることで、例えば、床面との衝突による衝撃を回避又は軽減することができる。
詳しくは、前記保持アーム部を、基端側から先端側に向けてたわみ変形性能が向上するたわみ部材で構成することにより、保持アーム部の傾斜角度によってたわみ形状が異なる。このため、回転支持機構に作用する回転モーメントは、作用する回転モーメントが傾斜角度に応じて略sin曲線状、つまり外側に凸な曲線状に変化する撓まない保持アーム部の場合に対して、基端側から先端側に向けてたわみ変形性能が向上するたわみ部材で構成した保持アーム部の場合、回転モーメントは傾斜角度に応じて略cos曲線状、つまり内側に凸な曲線状に変化することとなる。この略cos曲線状に変化する回転モーメントに対して、引張長さに応じて正比例して、直線状に変化する回転引張り力が上回る箇所に回転引張り力低減部を備えることにより、保持アーム部の傾斜角度に応じて回転引張り力を適切に調整することができる。
図1は回転支持機構Mを備えたレーザ装置1の斜視図を示し、図2は回転支持基台10の拡大右側面図を示し、図3はカバーを透過した回転支持基台10の左側面図を示し、図4はカバーを透過した回転支持基台10の斜視図による説明図を示し、図5乃至図8は回転支持機構Mにおける偏心カム60についての説明図を示し、図9は回転支持機構Mにおける回転引張り力の調整についての説明図を示している。
また、操作パネル4の側方から前方に向かって突出する態様で、後述するハンドピース40を係止させるホルダ6を備えている。
回転支持基台10は、側方視略円弧状の基台本体11と、基台本体11の底面から下方に突出する挿入軸部12と、上端付近に配置した略水平方向の回転軸ALを回転中心とした回転支持機構Mを構成するヒンジ部70とで構成し、ヒンジ部70を介してプロテクトポール20を傾斜回転可能に接続している。
カバー11aを透過した図3及び図4に示すように、基台本体11内側に配置する回転支持機構Mは、フレーム51、引張ばね52、連結ワイヤ53、引張強さ調整ねじ部54、及び偏心カム60を有するヒンジ部70で構成している。
また、第1側板51aは、ヒンジ部70が装着される部分だけ、第2側板51bより上方に突出する長さで形成している。
なお、ヒンジベース71、回転シャフト72、及び偏心カム60は一体となって、回転軸ALを中心として回転可能に構成している。
また、左側面視約9時位置から約11時位置までにかけて、仮想基準円Kcより小径な円弧状に形成している。
まず、プロテクトポール20の傾斜角度に応じた引張ばね52による回転引張り力は、プロテクトポール20や導光ケーブル30の自重等に基づく鉛直荷重のうち傾斜角度に対して直交する傾斜角度直交方向成分とその長さの積でヒンジ部70に作用する回転モーメントMaに基づいて調整する。
この発明の筐体及びレーザ装置本体は、装置本体2に対応し、
以下同様に、
アーム部及び保持アーム部は、プロテクトポール20、屈曲プロテクトポール24に対応し、
回転軸は、回転軸ALに対応し、
回転支持機構は、回転支持機構Mに対応し、
付勢力調整手段は、偏心カム60のカム面62に対応し、
付勢手段及び引張り付勢部材は、引張ばね52に対応し、
引張り付勢手段は、引張ばね52及び連結ワイヤ53に対応し、
カムは、偏心カム60に対応し、
基準円は、仮想偏心円Hcに対応し、
回転引張り力低減部及びバランス調整部は、引張りポイントY3〜5に対応し、
回転引張り力増大部は、引張りポイントY1,2に対応し、
基準引張り力調整手段は、引張強さ調整ねじ部54に対応し、
傾斜範囲規制手段は、最起立角度規制部75に対応し、
導光部は、導光ケーブル30に対応し、
レーザ診療器具は、ハンドピース40に対応し、
バランス調整部は、引張りポイントY1〜5に対応し、
略直立状態は、最起立状態に対応し、
最大傾斜状態は、最傾斜状態に対応し、
復帰回転引張り力増大部は、引張りポイントY1に対応し、
起上り回転引張り力増大部は、引張りポイントY2に対応し、
回転引張り力低減部は、引張りポイントY4に対応し、
レーザ装置本体の上面は、上面2aに対応し、
アーム接続基台は、回転支持基台10に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
このように、レーザ装置1のプロテクトポール20や、チェアユニット100のフライングアーム部200のように、様々な態様で回転支持機構Mを用いることができる。
2…装置本体
2a…上面
10…回転支持基台
20…プロテクトポール
24…屈曲プロテクトポール
30…導光ケーブル
40…ハンドピース
52…引張ばね
53…連結ワイヤ
54…引張強さ調整ねじ部
60…偏心カム
62…カム面
75…最起立角度規制部
AL…回転軸
Hc…仮想偏心円
M…回転支持機構
X…偏心距離
Y1〜5…引張りポイント
Claims (11)
- 筐体に対してアーム部を、回転軸を回転中心として傾斜回転可能に支持する回転支持機構であって、
前記回転軸を回転中心とした前記アーム部の傾斜角度に応じて、傾斜状態から直立方向に向う回転付勢力を前記アーム部に付与する付勢手段と、
前記回転付勢力を、前記傾斜角度に応じて所望の回転付勢力に調整する付勢力調整手段を備え、
前記付勢手段を、引張り量に比例して付勢力が増大する引張り付勢手段を少なくとも一部に備えた引張り付勢部材で構成し、
該引張り付勢部材の一端側を、アーム部側及び前記筐体側の一方に配置するとともに、前記引張り付勢部材の他端側を、アーム部側及び前記筐体側の他方に連結し、
前記付勢力調整手段を、
前記アーム部の傾斜回転に伴って前記回転軸を中心として回転するとともに、
前記引張り付勢部材の一端側から他端側までにおける長さ方向の一部を張架させるカム面を有し、前記カム面の前記回転軸からの偏心距離に応じて前記引張り付勢部材の引張り量を調整して前記引張り付勢部材による回転引張り力を調整するカムで構成した
回転支持機構。 - 前記カムのカム面に、
前記回転軸からの偏心距離を、前記回転軸を中心とした所定径の基準円の半径より短く形成して、前記基準円による引張り量に比べて前記引張り付勢部材の引張り量を低減することで、前記基準円に基づく傾斜角度に応じた基準回転引張り力より前記回転引張り力を低減させる回転引張り力低減部と、
前記回転軸からの偏心距離を基準円の半径より長く形成して、前記基準円による引張り量に比べて前記引張り付勢部材の引張り量を増大することで、前記基準回転引張り力より前記回転引張り力を増大させる回転引張り力増大部との少なくとも一方を備えた
請求項1に記載の回転支持機構。 - 前記引張り付勢部材の自然長に対する長さを調整して、前記引張り付勢部材における基準引張り力を調整する基準引張り力調整手段を設けた
請求項1または2に記載の回転支持機構。 - 前記アーム部の傾斜範囲を規制する傾斜範囲規制手段を備えた
請求項1乃至3のうちいずれかに記載の回転支持機構。 - 前記筐体を、レーザ光源を有するレーザ装置本体とし、
前記アーム部を、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を先端側に伝送する、可撓性のある長尺状の導光部を保持する保持アーム部で構成し、
請求項2乃至4のいずれかに記載の回転支持機構により、前記レーザ装置本体に対して、傾斜回転可能に前記保持アーム部を支持する
レーザ装置。 - 前記導光部の先端に、レーザ光を照射してレーザ診療するレーザ診療器具を備え、
該レーザ診療器具を使用する際の前記保持アーム部の傾斜角度範囲において、前記レーザ診療器具に余分な回転引張り力が作用しないように、前記回転引張り力と前記レーザ診療器具の重量とのバランスに応じて、前記基準回転引張り力に対する前記回転引張り力の増減を調整するバランス調整部を、前記カム面に備えた
請求項5に記載のレーザ装置。 - 前記保持アーム部が前記レーザ装置本体に対して略直立状態を基準状態とし、
前記保持アーム部が略直立状態から所定の傾斜角度の範囲にある場合に、傾斜状態から略直立状態に復帰するための回転引張り力を前記基準回転引張り力より増大させる復帰回転引張り力増大部として、前記回転引張り力増大部を前記カム面に備えた
請求項5又は6に記載のレーザ装置。 - 倒れ込み方向における最大傾斜状態付近から所定の傾斜角度の範囲にある場合に、起上り方向の回転引張り力を前記基準回転引張り力より増大させる起上り回転引張り力増大部として、前記回転引張り力増大部を前記カム面に備えた
請求項5乃至7のうちいずれかに記載のレーザ装置。 - 前記カム面において、
回転開始方向から回転終了方向に向かって、
前記復帰回転引張り力増大部、前記バランス調整部、及び前記起上り回転引張り力増大部を、この順で配置した
請求項8に記載のレーザ装置。 - 前記保持アーム部を、基端側から先端側に向けてたわみ変形性能が向上するたわみ部材で構成し、
前記バランス調整部における少なくとも一部に、前記回転引張り力低減部を備えた
請求項9に記載のレーザ装置。 - 前記レーザ装置本体の上面に、先端に前記回転支持機構を備えるとともに、該前記回転支持機構を介して前記保持アーム部を接続するアーム接続基台を備え、
該アーム接続基台を、前記レーザ装置本体の上面に対して、略水平方向に回転自在に構成した
請求項5乃至10のうちいずれかに記載のレーザ装置。
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