JP5727506B2 - 複合フレーム装置のためのシステムおよび方法 - Google Patents

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Description

本発明は概略的に、支持構造に関する。更に詳細には、限定的なものとしてでなく、本発明は手術用操作卓(surgical console)のための支持構造に関する。
従来、手術用操作卓の格納および搬送のために、種々の支持構造が使用されてきた。一定の場合には、積層された数枚の棚部を備えた開放型の支持構造が使用される。上記支持構造は、金属もしくはプラスチックで作成され得ると共に、中実である棚部、または、離間された複数の平行な部材から形成された棚部を採用し得る。斯かる支持構造は、それらが供される手術用操作卓に対して特に設計されないことがあり、且つ、その手術用操作卓と共に使用される付属的な機器および消耗品に対する保護は、提供するとしても、極めて僅かだけであり得る。
医療用途に対しては、他の支持構造が設計されてきた。これらの支持構造は、手術用操作卓を支持するための外側表面と、上記手術用操作卓と共に使用される付属的な機器および消耗品を格納する棚部および／または引出しを備えて金属から作成された内部フレームと、該内部フレーム上に配設された外側ハウジングとを有し得る。上記外側ハウジングは、ネジ、リベット、または、他の習用の締着具により一体的に締着された複数枚の板金または(たとえば、構造的発泡成形、射出成形、ガスアシスト射出成形、および、熱成形の如き方法で作成された)複数枚のプラスチック構成要素で構成され得る。上記板金もしくはプラスチック構成要素は塗装されることで、化学的に耐性があり且つ美観的に快適である外側表面を提供し得る。
種々の実施形態において、手術システムのためのフレーム装置は、一つ以上の構造的部材を介して交差接続された複数のロッド構造を含み得る。幾つかの実施形態において、上記ロッド構造は各々、接合継手が自身上に型成形された少なくとも一本のロッドを含み得る。上記接合継手の一つ以上は、上記複数のロッド構造の内の少なくとも２つのロッド構造を相互に結合すべく、構造的部材を受容する受容孔を含み得る。上記フレーム装置には、(手術用操作卓の如き)一つ以上の手術用構成要素が受容され得る。上記フレーム装置には、(たとえば美観的外板などの)他の構成要素も受容され得る。
幾つかの実施形態において、各ロッド構造は、該ロッド構造の一部分において接合継手を受容して上記ロッド構造に対して上記接合継手を更に良好に固着する(たとえば窪みなどの)取付け箇所部を含み得る。上記各ロッド構造は、上記接合継手により該ロッド構造に対して型成形されることで該ロッド構造の一部分に対して固着された面縦断構造的部材も含み得る。幾つかの実施形態において、これらの面縦断構造的部材は、上記接合継手に係合する端部にてプラグ形成されることで、型成形プロセスの間において該面縦断構造的部材に型成形材料が流入することを回避し得る。幾つかの実施形態において、上記ロッド構造、面縦断構造的部材、および／または、他の構造的部材の一部分は、上記接合継手の形成の後で該接合継手内に挿入され(且つ、それに対し、たとえば粘着剤、弾性嵌合、または、摩擦嵌合により固着され)得る。
本発明を更に完全に理解するために、添付図面と共に以下の説明が参照される。
２つの実施形態に係る、構造的フレーム装置のロッド構造を示す図である。 ２つの実施形態に係る、構造的フレーム装置のロッド構造を示す図である。 実施形態に係る、構造的フレーム装置を取入れた手術システムを示す図である。 別実施形態に係る、構造的フレーム装置を取入れた手術システムを示す図である。 実施形態に係る、複数の接合継手が取入れられたロッド構造の異なる概観を示す図である。 実施形態に係る、複数の接合継手が取入れられたロッド構造の異なる概観を示す図である。 実施形態に係る、取付けに先立つ２つのロッド構造を示す図である。 実施形態に係る、横断構造的部材により一体的に結合された２つのロッド構造を示す図である。 実施形態に係る、上記フレーム装置に取付けられた種々の構成要素を示す図である。 種々の接合継手の実施形態を示す図である。 種々の接合継手の実施形態を示す図である。 種々の接合継手の実施形態を示す図である。 種々の接合継手の実施形態を示す図である。 接合継手および型成形ツールの実施形態の断面図である。 接合継手および型成形ツールの実施形態の断面図である。 接合継手、および、プラグを備えた構造部材の２つの実施形態の断面図である。 接合継手、および、プラグを備えた構造部材の２つの実施形態の断面図である。 実施形態に係る、接合継手、および、プラグを備えた構造部材の別の断面図である。 実施形態に係る、構造部材のためのプラグの２つの概観を示す図である。 実施形態に係る、構造部材のためのプラグの２つの概観を示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 種々の実施形態に係る、インサートを示す図である。 実施形態に係る、フレーム装置を組立てる方法のフローチャートである。 種々の実施形態に係る、上記フレーム装置の種々の構造部材のための種々の断面形状を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 自動調心プラグの複数の実施形態を示す図である。 接合継手の複数の付加的実施形態を示す図である。 接合継手の複数の付加的実施形態を示す図である。 接合継手の複数の付加的実施形態を示す図である。
上述の概略的な説明および以下の詳細な説明はいずれも例示的かつ説明的であるにすぎず、権利請求された本発明の更なる説明の提供が意図されることを理解されるべきである。
図１ａから図１ｂは(本明細書において概略的に“フレーム装置[frame system]101”と称される)構造的フレーム装置101aから101bの実施形態を示し、該フレーム装置101は、それらの全体にわたり種々の負荷を支持する種々の接合継手105および構造部材を含んでいる。幾つかの実施形態において、(たとえば眼科的手術システム201(図２)または眼科的手術システム301(図３)などの)手術システムの各構成要素は構造フレーム装置101に対して取入れられ／結合され得る。幾つかの実施形態において、各接合継手105はロッド構造103の各部分に対して結合され且つ／又は各部分上に型成形されることで、各構造部材および他の構成要素に対する取付け箇所を提供し得る。たとえば、各ロッド構造103は、対応する接合継手105を通して相互に取付けられた複数の構造的部材401a〜401iを含み得る。別実施形態として、図４ａに見られる如く、構造的部材401a〜401iは(たとえば、所定形状へと屈曲されたロッドなどの)連続的なロッドの一部分とされ得ると共に、各接合継手105は上記連続的ロッド上に型成形(たとえば、インサート成形、射出成形、ガスアシスト射出成形、金属射出成形、チクソモールディング、圧縮成形、ハンドレイアップ、注型成形など)されることで、構造部材および他の構成要素に対する取付け箇所を提供し得る。ロッド構造103、構造的部材などを形成する他の技術も企図される。たとえば上記種々の構成要素は、機械加工され、溶接され、引抜成形され、押出し成形され、ハンドレイアップされ、または、油圧成形され得る。
図４ａに見られる如く、幾つかの実施形態において、(本明細書において概略的に“接合継手105”と称される)種々の夫々の接合継手105a〜105hを各ロッド構造103および面縦断構造的部材405a〜405e上に重ね型成形（オーバーモールド成形：overmolding）することにより、面縦断構造的部材405a〜405eは接合継手105a〜105hに対して取付けられ得る。幾つかの実施形態において面縦断構造的部材405a〜405eは、該面縦断構造的部材405a〜405eを、予め形成された各接合継手105内の受容孔内へと摺動挿入することにより取付けられ得る。図４ａに示された如く、面縦断構造的部材405aおよび405bは、(いずれもが、面縦断構造的部材405eと同様の単一部材の一部である)連続的な面縦断構造的部材であって、該縦断構造的部材上に形成された接合継手105iを含むという連続的な面縦断構造的部材を形成し得る。同様に、面縦断構造的部材405cおよび405dは、当該連続的な面縦断構造的部材上に形成(たとえば型成形)された接合継手105jを含む面縦断構造的部材を形成し得る。
幾つかの実施形態において、各接合継手105に対して利用されるカーボンもしくはガラス繊維の如き材料充填物は、各接合継手105を型成形するために最初にペレット中へと樹脂を配合する間に加えられ得る。幾つかの実施形態においては、ペレットを作成して材料充填物中に適切に配合すべく、二軸式押出し成形機が使用され得る。各ペレットは次に、射出成形機のホッパ内へと送給されると共に、成形機の加熱されたバレルおよびスクリュ内へと吸引され得、そこでペレットは溶融されてからツール内へと放出されることで、(たとえばロッド構造103の区画の回りに)所望の接合継手を作成し得る。インサート成形プロセスの間において、上記フレームの機構の一部分(たとえば、ロッド構造、構造的部材などの一部分)が、射出成形機のツール内へと載置され得る(たとえば、図９ｂに示された成形型半体903a、903bを参照)。上記ツールは、挿入された上記部分の回りにプラスチックが流されて接合継手の幾何学形状を形成するという遮断されるべき特定領域において、上記部分の回りに閉じられて遮断され得る。他の型成形プロセスも企図される。
図４ｂに見られる如く、各接合継手105は、ロッド構造103を別のロッド構造に接続すべく、各横断構造的部材のための受容孔403a〜403hを含み得る。たとえば、図５は接続に先立つ２つのロッド構造103を示すと共に、図６は、夫々の接合継手105を介して各ロッド構造103と協働する横断構造的部材601a〜601hにより接続された上記２つのロッド構造を示している。図７に見られる如く、各接合継手105、各ロッド構造103、および／または、横断構造的部材601a〜601hに対して付加的な構造および構成要素が取付けられ得る。たとえば、複合ロッド構造103に対しては、(図２にも見られる)美観的外板107が取付けられ(たとえば、弾性嵌合、接着、超音波溶着、据込み、または、締着され)得る。別の例として、複合ロッド構造103に対しては(たとえば、横断構造的部材601c〜601dに対する取付けにより)トレイ取付け箇所部703が取付けられ得る。更に別の例として、プリント回路基板705が取付けられ得ると共に、該プリント回路基板は、(たとえば、フレーム装置101内へと摺動挿入され得るモジュール203などの)手術用モジュールと協働するためのインタフェース・コネクタ707を含み得る。
図８ａから図８ｄは、接合継手105の種々の実施形態を示している。図８ａに示された接合継手105は、(重ね型成形された該接合継手105を貫通する連続的ロッドを形成し得る)ロッド区画401cから401dと、ロッド区画405aとの上に重ね型成形されることで、ロッド区画401cから401dをロッド区画405aに対して取付けると共に、(構造的部材601cを受容する受容孔403eの如き)取付け箇所部を提供し得る。幾つかの実施形態においては、受容孔403e内への構造的部材601cの挿入に先立ち受容孔403eおよび／または構造的部材601cの内部に粘着剤が塗付され得る。上記粘着剤(たとえば接着剤またはエポキシ)としては、3M社のADH2216 B/Aエポキシ；JDリンコルン社の二液式高剥離性ペースト、すなわち、パート(エピクロルヒドリンおよびビスフェノールAのオキシラン,2,2-｛メチレンビス(フェニレンオキシメチレン))ビス反応生成物を40〜60％、ポリマ／固形物＜8％、ベンゼンジオール＜2％、ヒュームド／アモルファスシリカ＜7％、および、ガラス繊維＜2％)、および、パートB(ポリ(オキシ(メチル-1,2-エタンジイル),アルファ-2-アミノ-メチレンイル)オメガ-2-アミノメチルエトキシを25〜45％、ベンジルアルコール＞10％、トリエチレンテトラミン＜2％、ノニフェノール＜5％、ヒュームド／アモルファスシリカを5〜25％、ポリアミン＜30％、第三級アミン＜5％、および、脂環式アミン＜15％)；および、ヘンデルロクタイト社(Hendel Loctite)のSpeedbonder H4500二液式の室温硬化性の10:1混合比であるメタクリレート粘着剤システム；が挙げられる。他の粘着剤も企図される。
同様に図８ａに見られる如く、接合継手105は、筋交い801aから801b、筋交い803aから803b、および、筋交い805の如き構造的特徴を含むことで、該接合継手105の強度を高め得る。上記の種々の筋交いは、型成形プロセスにより形成され得るか、または、型成形プロセスの後で取付けられ得る。同様に図８ａに見られる如く、(たとえば、注型または射出成形プロセスにおいて)上型と下型とが交わる箇所にては成形型継目ライン807が形成されることで上記接合継手を形成し得る(たとえば各型は、上型と下型との間に画成された空間内に例えばプラスチックを注入するに先立ち、各型の中間においてロッド区画401cから401dおよび405aに交わり得る)。図８ｂから図８ｄは、ロッド構造103および接合継手105の付加的実施形態を示している。図８ｂに見られる如く上記ロッド構造は、(たとえば、該ロッド構造の内部へと延在する孔を備えた突出部を含み得る)一つ以上の取付け箇所部811aから811bを含み得る。図８ｃから図８ｄに見られる如く、各接合継手は、フレーム装置101における構成要素を受容しおよび／または取付けるための一つ以上の孔809aから809dを有し得る。
図９ａから図９ｂは、取付け箇所部901を含む接合継手105cの実施形態の断面を示している。接合継手105をロッド構造103に対して固着するために、接合継手105の型成形に先立ちもしくはその間に、ロッド構造103には一つ以上の取付け箇所部901(たとえば、凹所もしくは切欠き)が作成され得る。取付け箇所部901によれば、接合継手105からの型成形材料が取付け箇所部901内に集まり、該接合継手105を所定位置に保持する(すなわち、接合継手105がロッド構造103に沿い摺動することを阻止し、且つ／又は、該ロッド構造に沿う這動変形を阻止する)ことが許容され得る。たとえば、取付け箇所部901は、(たとえば、ロッド構造103の表面内へと特定構造物を押圧して該ロッド構造103に窪みを形成することにより)ロッド構造103に作成された凹所であって、型成形材料が該凹所の陥没部内へと集まることを許容するという凹所を含み得る。別の例として、取付け箇所部901は、ロッド構造103の内部へと型成形材料が進入することを許容する(たとえば、該ロッド構造を通してスタンプ成形された)切欠きを含み得る。幾つかの実施形態において、取付け箇所部901は使用されなくても良い(たとえば、接合継手105をロッド構造103に対して固着すべく粘着剤が使用され得る)。
図１０ａから図１１は、種々の接合継手105の破断図を示している。幾つかの実施形態において、接合継手105に対して結合された構造部材は(たとえばプラグ1001a／bなどの)プラグを含み得る。図１１に見られる如く、プラグ1001aは(たとえば、構造的部材401a〜401i、構造的部材405a〜405e、横断構造的部材601a〜601hなどの)構造部材の端部上に形成されて、型成形材料が接合継手105から構造部材の内部へと流入することを阻止し得る。図１０ａは丸形の構造的部材に対するプラグ1001aの破断断面を示し、且つ、図１０ｂは矩形の構造的部材に対するプラグ1001bの破断断面を示している。幾つかの実施形態において、上記構造部材は、プラグ1001を所定位置に固着すべく減径を備えた捲縮区画(たとえば捲縮部1003a／b)を含み得る。プラグ1001は、上記構造部材とは別体的に形成されて該構造部材内に挿入され(その後、構造部材はプラグを保持すべく捲縮され)得るか、または、プラグ1001は、上記構造部材の端部上に直接的に形成され得る(たとえば、構造部材の端部をプラスチック用成形型の端部内に挿入して該構造部材の端部上に型成形され得る)。
幾つかの実施形態においてプラグ1001a／bは、接合継手105を形成すべく使用される材料(たとえばプラスチック)と溶融温度が等しいまたはそれより高い材料(たとえばアルミニウム)で作成されることで、プラグ1001上での接合継手105の型成形の間におけるプラグ1001a／bの溶融を阻止し得る。図１２ａから図１２ｂは、接合継手105の外部にプラグ形成された構造部材の概観を示している。幾つかの実施形態において、プラグ1001a／bは使用されなくても良い(たとえば、構造部材の端部は開放されたままとされ得ると共に、接合継手105およびロッド構造103の型成形の間に幾分かの型成形材料を受容しても良い)。幾つかの実施形態において、プラグ1001a／bは、面縦断構造的部材405aに型成形材料が進入することを阻止し得ると共に、小寸の逃げ溝を提供することで、構造的部材405aが一旦重ね型成形されたならば、該構造的部材405aの引き抜きを阻止し得る。幾つかの実施形態においては、部材405aの端部を被冠すべく、該端部に対しては対応する平坦な幾何学形状物が溶着され得る。これに加え、プラグ1001aは部材103に接触することで、部材405aおよび103間に電気接続を提供し得る。
図１９ａから図１９ｅに見られる如く、上記プラグの実施形態は、型成形されたスプリング特定構造1903により、各側における部材103間に当該プラグ自身を自動的に中心合わせすべく構成され得るプラグ1901を含み得ることで、上記組立体の再現性および反復性を向上させ得る。スプリング特定構造1903は角度を有し得ると共に、該特定構造は、該スプリング特定構造1903が屈曲されてプラグ1901の移動を許容し得る如く撓曲可能である。スプリング特定構造1903は更に、(図１９ｃに見られる如く)構造的部材401dの外側の湾曲部に当接する湾曲部を含み得る。図１９ｄは、角隅部継手におけるプラグ1901を示している。図１９ｅは、構造的部材601dの各側上の２個のプラグ1901を示している。幾つかの実施形態において、各プラグの上記スプリング特定構造における湾曲部は、(接合継手105の型成形に先立ち各外側構造的部材(たとえば401d)間に(上記湾曲部と、上記外側構造的部材の外側の輪郭形状との間の相互作用により)構造的部材601dが自身を中心合わせすることを許容し得る。各側における上記スプリングは上記ロッドを中心合わせすべく作用し得る、と言うのも、(各スプリングが略々同一のバネ定数を有するならば)各スプリングは略々同一の長さだけ変位されるはずだからである。幾つかの実施形態においては、上記管体構造を射出成形ツール内に中心合わせして該構造を反復可能に載置すべく、孔もしくは整列用特定構造が使用され得る。このことは、上記交差部材上における締着箇所の更に反復可能なパターンに帰着し得る。図１９ｆから図１９ｇは、スプリング・コネクタの別の例を示している。図１９ｆから図１９ｇに見られる如く、当該コネクタ1905が構造的部材に当接して押圧されたときに(図１９ｇに見られる如く)偏向し得る(たとえば撓曲可能なワイヤ構造などの)スプリング1907に対して、コネクタ1905が結合され得る。型成形ツール1911内で(一例として)各外側構造的部材401間に構造的部材601が載置されるにつれ、該構造的部材601の各側上のコネクタ1905は該構造的部材601を中心合わせし得る。幾つかの実施形態において、各構造的部材601はコネクタ1905の回りに捲縮1909され得る(粘着剤、弾性嵌合などの他の結合も企図される)。
幾つかの実施形態において、プラグは使用されなくても良い(たとえば、図９ａに見られる如く、上記構造部材は、たとえば粘着剤、摩擦嵌合などにより接合継手105cに対して取付けられ得る)。
図１３ａから図１６ｈは、種々の実施形態に係るインサートを示している。浮動インサート1301、1401および1601は、(板金外板の如き)外板を取付ける(フレーム装置101の如き)組立体においてネジ(または他の締結具)と(真鍮インサートの如き)上記インサートとの間に許容差を提供し得る。幾つかの実施形態において上記インサートは、フレーム装置101の(図２０ａから図２０ｂに示された継手における孔2071a内の如く)ポリマ部分内に、または、(図２０ａから図２０ｂに示された構造的部材における孔2071b内の如く)金属部分内に位置決めされ得る。上記インサートは、矩形端部(たとえば、端部1303または1403)および丸形端部(たとえば、端部1305または1405)を備えた内側形状化プラグ(たとえばプラグ1319および1419)を含み得る。幾つかの実施形態においては、両端部が丸形とされ得る(たとえば、図１６ａに見られる如き端部1603および1605)。幾つかの実施形態において、２つの端部間には、中心部を貫通して螺条形成区画1409を備えたフランジ1407が形成され得る。幾つかの実施形態において、外側部(たとえば、外側部1311および1411)は、縦溝もしくは溝を備えたパターンであって、当該インサートが(孔2071a／bが形成され得る、且つ／又は、それを含み得る)ポリマ製ボス内へと超音波溶着されるときに、溶融ポリマが割れ目内へと自由に流入することを許容するというパターンを含み得る。上記ボス内の溶融ポリマが一旦、再固化したなら、それは、上記インサートを上記ボス内に保持し得るアンダカットであって、上記インサートが引き抜かれることを阻止し得るというアンダカットを形成し得る。幾つかの実施形態においては、(たとえば隙間1413などの)隙間は、上記螺条の中央軸心がX、YおよびZ次元において浮動することを許容し得る(たとえば、図１４ｃにおける変位を参照)。幾つかの実施形態において、縁部分1415と差込み部分1417との間の締まり嵌めによりプラグ1319／1419内へとネジを螺入する(または異なる締結具を取付ける)ときに、(図１４ｅに見られる如き)挿入部分1415と(図１５に見られる如き)差込み部分1417との間の境界面が、プラグ1319／1419の回転を阻止し得る。
図１３ａから図１３ｄに見られる如く、幾つかの実施形態においては、本体1311の内側にプラグ1319およびスプリング1323を捕捉するためにプラグ1319の頂部1325が円錐形状へと据込まれるに先立ち(図１３ａは据込まれていない頂部を示し且つ図１３ｂは据込まれた頂部を示しており)、プラグ1319は本体1311の底部内へと挿入され得ると共に、スプリング1323は本体1311の頂部から該本体1311内へと挿入され得る。図１６に見られる如く、幾つかの実施形態において、プラグ1619は部分1623内に載置され得ると共に、該本体の一部分1623は、たとえばドーム形状へと据込まれてプラグ1619を封入し得る。
幾つかの実施形態においては、機械的な組立体に対してプラスチック外板を締着すべく、プラスチック・ボス内に超音波溶着されてから構造に対してネジを使用して締着された真鍮インサートが使用され得る。これにより、移動し得る上記ネジを、固定されたボス／インサートの組合せ物に対して整列させることにより、浮動が許容され得る。別の方法は、板金フレームに対して直接的に取付けられた浮動式の雌型取付け箇所部を含み得る。
フレーム装置101は、円形、二葉形、楕円形、矩形、正方形、八角形、および、前述の他の幾何学的な組み合わせおよび変形物の形状とされ得る。図１８に見られる如く、フレーム装置101の種々の構造的部材(たとえば、構造的部材405a〜405eなど)に対しては種々の断面形状が使用され得る。上記構造に対する種々の構成要素は、型成形、油圧成形、機械的曲げ、ハンドレイアップなどを使用して形成され得る。種々の実施形態において、(たとえば各接合継手105を通して)フレーム装置101は更に、(たとえば、該フレーム装置の種々の部分に対して結合され得るフックおよび他のケーブル保持特定構造により)内部ケーブルに対するケーブル管理を提供し、ファンに対する取付け箇所を提供し、内部機械構成要素の空気流を導向することにより熱的管理を向上させると共に、純粋な板金構造上における更に軽量の取付け箇所部および更に大きな許容差／再現性の如き他の利点を提供し得る。種々の実施形態において、各構造部材は異なる構成を有し得る(たとえば、異なる材料で作成される、異なる断面幾何学形状を有するなど)。たとえば、構造部材401は円形の断面を含む一方、構造部材403は矩形の断面を含む。幾つかの実施形態において、ロッド構造103は曲げが更に容易とされ得る丸形管体を含み得る一方、横断構造的部材601a〜601hは取付けが更に容易とされ得る板金であり得る矩形の断面を含み得る(たとえば、美観的な板金外板はそれらの周縁部に沿い、上記矩形の断面の部分に対して溶接され得る)。ロッド構造103および／または構造的部材に対しては中空の断面が使用されることで、フレーム装置101の総重量を減少し得る。幾つかの実施形態においては、中実の断面が使用され得る(たとえば、高強度プラスチック、炭素繊維、または、アルミニウム／チタン合金の如き、軽量で高強度の材料からなる中実の断面)。
幾つかの実施形態において、接合継手105を型成形する段階は、(管状構造部材401、または、矩形の構造部材601a〜601hの如き)事前形成された部分の回りにプラスチックを型成形する段階を含み得る。上記事前形成された部分は、型成形プロセスの全体にわたりその形状を保持し且つ特性を支持すべく(たとえば、型成形に伴う圧力および温度に耐え得るべく)設計された材料および／または幾何学形状を含み得る。フレーム装置101の幾つかの実施形態は熱溶着により作成され得る一方、幾つかの実施形態は熱溶着物を含まなくても良い(たとえばフレーム装置101は、基本的な取付け手段として、インサート成形された継手を使用し得る)。熱溶着なしでのフレーム装置101は、熱溶着に必然的であり得る熱的な寸法の問題を有さないこともある。幾つかの実施形態において、ロッド構造103は、鋼鉄もしくはアルミニウムで作成され得ると共に、インサート成形による焼流し鋳造技術を利用してプラスチックもしくはアルミニウムが重ね型成形され得る。重ね型成形されたアルミニウムは、上記構造の構造的一体性を高めるべく使用され得る。(幾つかの実施形態において、この形成物は、重ね型成形の代わりに、または、それに加え、相互に接着もされ得る。)
種々の実施形態において、上記ロッド構造および／または構造部材は、金属、アルミニウム、鋼鉄、炭素繊維、セラミック、ポリマ、および／または、複合材料で作成され得る。他の材料も使用され得る。上記接合継手を作成すべく使用され得るポリマとしては、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアリーレート、ポリスルフォン、アセタール、セルロース誘導体、ポリエステル、メラミン、フェノール、尿素成形コンパウンドビニルエステル、不飽和ポリエステル、PC/ABS(ポリカーボネート／アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマ、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、バルク成形コンパウンド、シート成形コンパウンド、エポキシ、および、ポリウレタンが挙げられる。他の材料も使用され得る。
幾つかの実施形態において、接合継手105は導電材料で作成されることで、上記フレームの接地を支援し得る。幾つかの実施形態においては、各接合継手105に加えて使用されるエポキシ／接着剤も導電性とされ得る。改質されないプラスチックは良好な電気絶縁体(たとえば、1012〜1016オーム・ｃｍ)であり得ると共に金属は良好な電気導体(たとえば10-6〜10-1オーム・ｃｍ)であり得る一方、ポリマに導電性充填材を加えて電気抵抗として測定される導電率は、約0.1〜10,000オーム・ｃｍの範囲内とされ得る。導電性となるために、接合継手105に使用されるポリマに対しては種々の充填材が種々の量で加えられ得る。これに加え、ロッド構造103／接合継手105／構造的部材を相互に結合すべく使用される接着剤／エポキシは、金属繊維、炭素繊維、カーボン・ナノチューブ、金属被覆された無機ナノ粒子、炭素粉末、および、ナノファイバの如き充填材を使用して導電性とされ得る。上記接合継手に対する付加的な導電性材料は、(Eシリーズ)：E2−導電LCP(液晶ポリマ)、E3603およびE3605−導電PA46、E4501およびE4507−導電ポリカーボネート、E1201−導電ポリプロピレン、E5101、E5107、E5109−導電ポリフェニレンスルフィド、などのポリマ等級から選択され得る。導電充填材の付加に加え、ガラス繊維、炭素繊維、または、種々の他の形式の充填材が利用されることで、接合継手105に対して使用される複合プラスチックの機械的強度を高め得る。充填されないポリマの典型的な曲げ係数は、2068.4〜6894.8 MPa（300〜1,000ksi(1,000ポンド／平方インチ)）の範囲内であり、且つ、複合ポリマ種類に対しては、6894.8〜51710.7 MPa（1,000〜7,500ksi）であり得る。異なる曲げ係数を有する他の材料も企図される。幾つかの実施形態において、一つ以上の構成要素に対しては導電性被覆が適用され得る。
図１７は、実施形態に係る、フレーム装置101の組立て方法のフローチャートを示している。フローチャート中に記載された要素は、例示的であるにすぎない。記載された種々の要素は省略され得、付加的な要素が加えられ得、且つ／又は、種々の要素は、以下に記載されるのとは異なる順序で実施され得る。
段階1701においては、ロッド構造103が形状化され得る。幾つかの実施形態において、ロッド構造103は、所定形状に屈曲された連続的バーを含み得る。幾つかの実施形態においては、結合されて更に大寸のロッド構造103とされるべく、種々のロッド構造部材が形状化されて準備され得る。
段階1703においては、ロッド構造103に対して接合継手105が形成され且つ／又は取付けられ得る。幾つかの実施形態において、接合継手105はロッド構造103上に直接的に型成形され得る。幾つかの実施形態において、ロッド構造103は、当該構造的部材の相互に対し、且つ／又は、接合継手105を介して該ロッド構造103に対して取付けられる構造的部材(たとえば、面縦断構造的部材405aおよび405b)を含み得る。たとえば、各接合継手105は、ロッド構造103の一部分と、隣接する構造的部材との上に形成されることで、その構造的部材をロッド構造103に対して結合し得る。幾つかの実施形態においては、接合継手105を構造的部材上に型成形するに先立ち、該構造的部材の端部がプラグ形成され得る。幾つかの実施形態において、ロッド構造103上に接合継手105を型成形するに先立ち、(たとえば窪みの形態の取付け箇所部901などの)取付け箇所部がロッド構造103に形成されることで、接合継手105をロッド構造103に対して更に良好に固着し得る。幾つかの実施形態においては、射出成形ツールの内側に配置された凹所用可動特定構造(可動円筒体)(たとえば、図９ｂに示された成形型半体903a、903b内の円筒体905a、905bを参照)により、ロッド構造103内に取付け箇所部901が形成され得る。成形型半体903a、903bがロッド構造103の回りに載置された後、各円筒体905a、905bは(たとえば油圧により)前方に押し進められてロッド構造103に窪み(または孔)を形成してから、後退され得る(図９ｂにおける移動矢印を参照)。円筒体905a、905bは、成形型がロッド構造103上に締着されるとすぐに起動されても良い。円筒体905a、905bを起動すると、成形型半体903a、903bの内側において構造103の窪み形成が引き起こされ、型成形材料が流入して取付け箇所部901を形成するための窪みまたは孔が形成され得る。幾つかの実施形態においては、一つのロッド構造に対して数個の接合継手105が一度に(たとえば同時に)型成形され得る。図２０ｃに見られる如く、幾つかの実施形態においては、一つ以上の継手は(たとえば、約0.5〜10°とされ得る角度θだけ)角度付けされることで、各成形型半体の開きおよび閉じの間において正方形の部材の側面に沿う成形型の擦過を回避し得る。たとえば、２個の成形型半体が係合して継手2001を形成するなら、(紙面に対して直交して位置されるであろう)正方形部材と、該正方形部材が取付けられる筋交い部材2003とに対して各成形型が締着されるとき、成形型の側面部分は正方形部材の対応側面を擦過することがある。上記正方形部材を傾斜させることにより、成形型の各側面は上記正方形部材と僅かにオフセットされて係合し得ると共に、継手2001のための型成形材料は、各成形型半体の間と、上記正方形部材および筋交い部材2003の回りに注入され得る。もし上記角度θがゼロなら、上記ツールには摺動部材または別の移動手段が必要とされることもあり、上記ツールは更に複雑で更に高価とされると共に、可能的には更なる保守が必要とされ得る。
幾つかの実施形態において、ロッド構造に対する各接合継手105の幾つかは順次的に型成形され得る。たとえば、射出成形ツールの間にはバルブ・ゲートが使用され得る(射出成形材料の通過を許容するバルブ・ゲートの開閉は、ロッド構造の全体にわたり(たとえば材料の流れの)指定順序で行われ得る)。幾つかの実施形態においては、バレルおよびネジの一つ以上の組合せ物が使用されることで、(たとえば、射出成形ツールにより)ロッド構造に対して射出成形材料を付与する上での更に大きな融通性が許容されると共に、ツール内に放出されるべき一種類より多い種類の樹脂の使用が許容され得る。たとえば、上記ロッド構造は、(たとえば、それほど高価でないパネルと共に)更に高価な構造的等級の樹脂、および、同一構造において使用される外板取付け等級の樹脂の両方を含み得る。
1705においては、２つ以上のロッド構造103が、(たとえば横断構造的部材601a〜601hなどの)横断構造的部材を介して相互に結合され得る。幾つかの実施形態において、接合継手105の(たとえば受容孔403a〜403hなどの)受容孔内には粘着剤が使用され得ると共に、横断構造的部材601a〜601hは２つ以上のロッド構造103における対応受容孔に対して取付けられることで、各ロッド構造103を相互に結合し得る。幾つかの実施形態において、粘着剤は使用されなくても良い(たとえば、横断構造的部材601a〜601hは、受容孔内に摩擦嵌合で嵌合し得る)。幾つかの実施形態において、各接合継手105は、横断構造的部材601a〜601hおよびロッド構造103上に型成形され得る。図２０ａから図２０ｂは、接合継の付加的実施形態を示している。
1707においては、フレーム装置101の種々の区画であって、接合継手105を介して相互に結合されたロッド構造103および構造的部材を含むという種々の区画に対し、種々の手術用モジュールおよび／または構成要素(たとえば、美観的外板)が取付けられ得る。たとえば、板金製の美観的外板は、正方形断面の構造的部材上に溶接され得るか、または、一つ以上の締結具およびインサート(たとえば、インサート1301、1401または1601)を介して上記構造に対して取付けられ得る。
幾つかの実施形態において、フレーム装置101のための型成形および／または組立てシステムは、一つ以上のプロセッサを含み得る。該プロセッサは、単一の処理デバイスもしくは複数の処理デバイスを含み得る。斯かる処理デバイスは、マイクロプロセッサ、(マイクロコントローラとされ得る)コントローラ、デジタル式信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理ユニット、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブル論理デバイス、状態マシン、論理回路機構、制御回路機構、アナログ回路機構、デジタル回路機構、および／または、操作命令に基づいて(アナログおよび／またはデジタル)信号を操作する任意のデバイスとされ得る。上記プロセッサに結合され且つ／又は組み込まれたメモリは、単一のメモリデバイスまたは複数のメモリデバイスとされ得る。斯かるメモリデバイスは、読出専用メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュ・メモリ、キャッシュメモリ、および／または、デジタル情報を記憶する任意のデバイスとされ得る。上記プロセッサが、状態マシン、アナログ回路機構、デジタル回路機構および／または論理回路機構を介して該プロセッサの機能の内の一つ以上の機能を実施するとき、対応する操作命令を記憶しているメモリは、状態マシン、アナログ回路機構、デジタル回路機構および／または論理回路機構内に組み込まれ、且つ／又は、その外部とされ得ることを銘記されたい。図１７に関して図示かつ記述された要素の少なくとも幾つかに対応する操作命令を、上記メモリが記憶し得ると共に、上記プロセッサが実行し得る。
呈示された実施形態に対しては、当業者により種々の改変が為され得る。当業者であれば、本明細書を考慮し且つ本明細書中に開示された本発明を実施すれば、本発明の他の実施形態は明らかであろう。本明細書および各実施形態は例示的にすぎないと見做され、発明の真の有効範囲および精神は、以下の各請求項およびその均等物により示されることが意図される。

Claims (7)

  1. 複数のロッド構造(103)であって、各々が、少なくとも一本のロッドと、接合継手(105)とを備えるという複数のロッド構造と、前記複数のロッド構造の内の少なくとも２つのロッド構造を相互に結合する少なくとも一つの構造的部材(405,601)と、前記ロッド構造に対して結合された手術用構成要素(201,301)とを備える手術用操作卓用のフレーム装置(101)であって、
    前記接合継手(105)は、第1のロッド構造上に型成形されて少なくとも一つの受容孔(403)を形成し、
    前記接合継手が自身上に型成形された前記ロッド構造の一区画は、前記接合継手からの型成形材料を受容する切欠き、凹所あるいは窪みを含み、前記接合継手が前記ロッド構造に対して摺動することを阻止する取付け箇所部(901)を備え、
    第1のロッド構造は、屈曲された管状ロッドを備え、該屈曲された管状ロッドの２つの部分を少なくとも一つの構造的部材(405)が接続し、
    構造的部材(601)が、第1及び第2のロッド構造の各々上の接合継手における受容孔内に受容され、横断構造的部材(601)の少なくとも一つが、該横断構造的部材と前記ロッド構造との上に型成形された接合継手(105)を介して、第1及び第2のロッド構造に結合され、また、該横断構造的部材は、前記接合継手内に型成形される該横断構造的部材の端部にプラグ(1001)を備える、
    手術用操作卓用のフレーム装置。
  2. 構造的部材に対して結合された美観的外板(107)を更に備える、請求項１に記載のフレーム装置。
  3. 前記少なくとも一本のロッドは中空である、請求項１に記載のフレーム装置。
  4. 少なくとも２本のロッドを形状化し、夫々、第1および第2のロッド構造(103)を形成する段階と、
    少なくとも２つの前記ロッド構造の各々の一部分上に少なくとも一つの接合継手(105)を形成する段階であって、夫々の接合継手は少なくとも一つの受容孔を備えるという段階と、
    第1および第2のロッド構造上の夫々の少なくとも２つの接合継手の各々の前記受容孔(403)内へと少なくとも一つの構造的部材を挿入することにより、該第1および第2ロッド構造を相互に結合する段階と、
    第1のロッド構造に、切欠き、凹所あるいは窪みを形成する段階と、
    前記接合継手(105)を横断構造的部材上に型成形するに先立ち、該横断構造的部材(601)にプラグ形成する段階と、
    フレーム装置に対して手術用モジュール(203)を結合する段階であって、該手術用モジュールは、第1および第2のロッド構造および少なくとも一つの構造的部材により少なくとも部分的に支持されるという段階とを有し、
    前記接合継手(105)を型成形する段階は、前記接合継手の型成形の後に前記横断構造的部材が前記ロッド構造に対して結合される如く、前記横断構造的部材(601)の少なくとも一部分上に前記接合継手を型成形する段階を更に有し、
    前記接合継手は、前記切欠き、凹所あるいは窪み内へと流入する前記接合継手の型成形材料により第1のロッド構造に対して更に固着され、これにより、前記接合継手が前記ロッド構造に対して摺動することを阻止する取付け箇所部(901)が備えられる、
    手術用操作卓用フレーム装置を組立てる方法。
  5. 前記少なくとも一つの接合継手(105)を形成する段階は、第1のロッド構造上に複数の接合継手を同時に型成形する段階を有する、請求項４に記載の方法。
  6. 前記構造的部材に対して美観的外板(107)を溶着する段階、あるいは、前記構造的部材に対して、一つ以上の締結具及びインサート(1301,1401,1601)を使用して美観的外板を取付ける段階を有する、請求項４に記載の方法。
  7. 前記少なくとも２本のロッドを形状化する段階は、管状ロッドを屈曲する段階を有し、
    前記管状ロッドの少なくとも２つの部分を構造的部材(401)を介して相互に結合する段階を更に有する、請求項６に記載の方法。
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