JP5734376B2 - 載台揺動装置 - Google Patents

Description

本発明は載台揺動装置に関し、特にベッド等を揺動させるのに適した載台揺動装置に関する。

特許文献１には床ずれ防止のためにベッドを揺動可能とした姿勢変動ベッドが提案されている。ここでは、ベッド板の下面中央を、半球状凸部と半球状凹部を係合させた構造の連結支持部によって支持するとともに、支柱部とこれの先端を収容する支柱収容部よりなうガイド機構によってベッド板の四隅を上下方向へガイドしている。そして、ベッド一端の両側に設けた回転変換片によってモータの回転を上下動に変換してベッド全体を揺動させている。

ＷＯ２００９／０３７７９２

しかし、上記従来の姿勢変動ベッドにおける揺動構造では、ベッドの自由な揺動がガイド機構や回転変換片によって妨げられて、円滑な揺動作動が得られないという問題があった。

そこで、本発明はこのような課題を解決し、円滑な揺動を実現して床ずれ防止ベッドに好適に使用できるとともに、ベッド以外の選別機等への利用も可能な載台揺動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、載台（１）と、載台（１）をその下面の一点でフロア（Ｆ）上に支持する支持体（２）と、平面視で前記一点と三角形をなす他の二点にそれぞれ位置させられた駆動体（５５）と、これら駆動体（５５）の近くにそれぞれ配設されたガイド体（４）とを備え、前記支持体（２）は、外周面（２３１）を膨出する凸状球面としたインナ部材（２３）と、前記凸状球面に沿って摺動する凹状球面に内周面（２４１）を形成したアウタ部材（２４）とを備えて、インナ部材（２３）ないしアウタ部材（２４）の一方がフロア（Ｆ）側に固定されるとともに他方が載台（１）下面に固定され、前記駆動体（５５）はそれぞれ、回転する駆動軸（５３）の両端の端面において当該端面の周方向の互いに異なる位置に一端が揺動可能に連結されるとともに他端が前記載台（１）の下面に揺動可能に連結され、かつ、前記ガイド体（４）は、外周面（４４１）を膨出する凸状球面としたインナ部材（４４）と前記凸状球面に沿って摺動する凹状球面に内周面（４３１）を形成したアウタ部材（４３）と、前記インナ部材（４４）を上下方向へ直線摺動可能に貫通する軸部材（４５）とを備え、前記アウタ部材（４３）をフロア（Ｆ）側へ固定するととともに前記軸部材（４５）の上端を載台（１）の下面に固定する。

本第１発明によれば、回転する駆動軸によって駆動体を異なるタイミングで移動させると、載台は支持体で支持された一点でインナ部材とアウタ部材が互いに球面で摺動することによって上記一点を中心に揺動させられる。そしてこの場合の揺動は、インナ部材とアウタ部材が互いに球面で摺動することによって揺動可能な状態で直線摺動する軸部材を有するガイド体によって横振れすることなく円滑に案内される。

本第２発明では、前記駆動軸（５３）の両端にそれぞれ板状の連結部材（５４）を設けて、当該連結部材（５４）の板面の周方向の複数位置に連結孔（５４１）を形成し、これら連結孔（５４１）に前記駆動体（５５）の一端がボールジョイント（５７）を介して揺動可能に連結されている。

本第２発明においては駆動体を異なるタイミングで移動させる構造を簡易に実現することができる。

本第３発明では、前記載台（１）は長方形状をなして、その中心（Ｏ１）下面で前記支持体（２）によって支持されており、前記駆動体（５５）は、平面視で前記中心（Ｏ１）を頂点とし二等辺三角形をなす他の二点にそれぞれ配置されている。

本第３発明の構造によれば、載台上にベッドクッションを載せて、載台の揺動によってベッドクッション上の病人等の体重重心を移動させることによって、円滑に作動する床ずれ防止用ベッドを実現することができる。

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以上のように、本発明の載台揺動装置によれば、円滑な揺動を実現して床ずれ防止ベッドに好適に使用できるとともに、ベッド以外の選別機等への利用も可能である。

本発明の実施形態を示す、載台揺動装置を一端方向から見た全体斜視図である。 載台揺動装置を他端方向から見た部分斜視図である。 支持体の載台支持部の拡大垂直断面図である。 ガイド体の載台ガイド部の拡大垂直断面図である。 載台揺動装置を他端方向から見た駆動機構の拡大斜視図である。 駆動機構の部分断面側面図である。 載台の揺動行程を示す概念的斜視図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

（第１実施形態）
図１、図２には本発明の載台揺動装置を床ずれ防止ベッドに使用した例を示す。なお、図１は床ずれ防止ベッドを一端方向から見た全体斜視図、図２は床ずれ防止ベッドを他端方向から見た拡大部分斜視図である。図１において、ベッドクッションを載せる載台１は長方形状のフレームで構成されている。載台１はその中心が支持体２によって支持されており、支持体２は、フロアＦ上に位置する、外形が上記載台１と同様の長方形のベース枠３（図２）の横桟３１上に立設されている。

ここで、図３には支持体２の上端支持部の詳細構造を示す。支持体２は上記横桟３１上に立設された円筒部材２１の上端面にさらに軸部材２２を垂設した構造を有している。軸部材２２は段付きとなった小径部２２１を有し、小径部２２１の外周にリング状のインナ部材２３が摺動可能に嵌装してある。小径部２２１の上端には大径のワッシャ板２２２が装着されており、インナ部材２３は軸部材２２の大径部２２３端面とワッシャ板２２２の間で一定距離ｄだけ軸部材２２に沿う上下方向へ移動できるようになっている。インナ部材２３の外周面２３１は、軸部材２２の軸上に共通の中心Ｏ１を有する、外方へ膨出する球面となっている。

インナ部材２３の外方にはリング状のアウタ部材２４が位置しており、アウタ部材２４の内周面２４１はインナ部材２３の外周面２３１に沿った球面に形成されて、両球面が摺動することによってアウタ部材２４は上記中心Ｏ１回りに一定角度範囲で三次元的に旋回可能である。アウタ部材２４は載台１の中央横桟１１（図２）の中央（すなわち載台１の中心）下面に突設した筒状ブラケット１２の周壁内周部に固定されている。これにより、載台１全体が上記中心Ｏ１回りに三次元的に自在に揺動可能となっている。なお、筒状ブラケット１２の下端面と円筒部材２１の上端面との間には軸部材２２の周囲に等間隔で複数のコイル状バネ部材１３が圧縮状態で配設されており、その伸張バネ力によって、アウタ部材２４を経てインナ部材２３に印加される載台１の荷重が緩和されている。なお、インナ部材２３を載台１側に、アウタ部材２４を支持体２側に設けても良い。

図１において、載台１の一端（図１の前端）左右位置下方にはそれぞれガイド体４が配設されており、これらガイド体４によって載台１の横振れが抑えられている。ガイド体４の詳細構造を図４に示す。ガイド体４はベース枠３上に立設された円筒部材４１（図５参照）を備えており、円筒部材４１の上端開口部にはこれを閉鎖するようにリング状の栓部材４２が嵌着されている。

栓部材４２の内周にはアウタ部材４３が固定されており、アウタ部材４３の内周面４３１は凹状球面となっている。アウタ部材４３の内方にはリング状のインナ部材４４が位置しており、インナ部材４４は外周面４４１が上記アウタ部材４３の内周面４３１に沿った、これと共通の中心Ｏ２を有する外方へ膨出する凸状球面に形成されている。これにより、インナ部材４４は上記中心Ｏ２回りに一定角度範囲で三次元的に旋回可能である。インナ部材４４の中心開口４４２には軸部材４５が摺動可能に上下方向へ貫通させてあり、軸部材４５は上端が載台１の下面に固定されている。ここで、上記中心Ｏ２は軸部材４５の軸上に位置している。このような構造のガイド体４によって、揺動に伴って載台１が傾斜してもこれを上下方向へ円滑に案内することができる。なお、軸部材４５は載台１が水平な状態で必ずしも鉛直方向、すなわち円筒部材４１の軸線方向へ向いている必要は無く、むしろ載台１が水平な状態で鉛直方向から適度に傾けておくと、載台１の揺動時に若干のこじりによって適度な抵抗減衰力を生じさせることができる。

図１において、載台１の一端下方には駆動機構５が設けられている。駆動機構５はベース枠３上の前端部中央に設けられた駆動モータ５１と、駆動モータ５１の回転力を左右に分配するギアボックス５２を備えており、ギアボックス５２からはベース枠３の幅方向へ駆動軸５３がそれぞれ延びている。各駆動軸５３の先端は載台１下方の、上記各ガイド体４に近い外方位置へ延びており、駆動軸５３の各先端には円板状の連結部材５４が固定されている。

連結部材５４の板面には周方向等間隔で同一円周上の四か所に連結孔５４１が設けてあり、左右の連結部材５４の互いに異なる連結孔５４１にそれぞれ駆動体としての駆動アーム５５の一端（下端）が連結されている。なお、本実施形態では、左右の駆動アーム５５は隣り合う連結孔５４１に連結されて、互いに９０度の角度位相差で上下動させられるようになっている。駆動アーム５５の他端（上端）は載台１の下面に連結されている。

駆動アーム５５の詳細を図５、図６に示す。駆動アーム５５の両端にはそれぞれ公知のボールジョイント５６，５７が装着されている。各ボールジョイント５６，５７はリング部５６１，５７１の球状凹面５６２，５７２内に回転自在に球体５６３，５７３を保持させたもので、一方のボールジョイント５６では球体５６３に貫設した軸体５６４を上記連結部材５４の連結孔５４１に結合し、他方のボールジョイント５７では球体５７３に貫設した軸体５７４を載台１の下面に設けたブラケット１２に結合してある。

このような構造によって駆動アームは連結部材および載台にそれぞれ揺動可能に連結されている。なお、各駆動アーム５５の載台１との連結点は、平面視で、支持体２に支持された中心Ｏ１を頂点とする二等辺三角形を形成している。また、本実施形態では、載台１の他端（図１の後端）左右位置にはベース枠３との間にシリンダ式ダンパ６が設けられて、載台１の不要な振動を防止している。

上記構造の載台揺動装置において、駆動モータ５１を回転させると、左右の駆動アーム５５が上記角度位相差で上下方向へ移動させられる。これに伴い、載台１は一端（前端）の左右位置が異なるタイミングで上下動させられ、この結果、載台１は支持体２で支持された中心Ｏ１回りに揺動させられる。この揺動行程の一例を図７に示す。

載台１上にベッドクッションを載せて、その上に病人Ｍ等を横たえる場合には、病人Ｍの足側Ｍ１を、駆動機構５を設けた載台１の一端側（図１の手前側、図７の左端側）にする。この時、載台１は水平状態になるようにする。これは左右の駆動アーム５５で位置決めされている載台１の一端の高さが左右で同じになった時に、支持体２で支持されている載台１の中心Ｏ１の高さも同じ高さになるように各部の長さを調整しておくことで実現できる。

駆動モータ５１を回転させると、載台１の一端右側がやや下降するとともに左側は上端まで上昇する（図７（２））。その後、載台１の一端右側は下端まで下降し左側もやや下降する（図７（３））。さらに、載台１の一端右側は殆ど下端付近に留まるのに対して左側が下端まで下降して、載台１の一端が全体として下端位置になる（図７（４））。その後、載台１の一端右側が大きく上昇し（図７（５））、続いて載台１の一端左側も上昇して載台１が水平となり、初期状態へ戻る（図７（６））。以上の工程を繰り返すことによって、病人Ｍの頭部の上下動を最小限に抑えつつ載台１を揺動させて、病人Ｍの体重重心を移動させることにより、床ずれの発生を効果的に防止することができる。

このような載台１の揺動時において、載台１は支持体２の中心Ｏ１回りにインナ部材２３とアウタ部材２４が互いに球面で摺動することによって上記中心Ｏ１回りに揺動させられる。この場合、本実施形態においては中心Ｏ１は距離ｄの範囲で上下動可能であるから揺動時のこじり力等を吸収することができる。さらに、載台１の揺動は、インナ部材４４とアウタ部材４３が互いに球面で摺動することによって揺動可能な状態で直線摺動する軸部材４５を有するガイド体４によって横振れすることなく円滑に案内される。また、駆動アーム５５はボールジョイント５６，５７を介して揺動可能な状態で連結部材５４の板面および載台１の下面に連結されているから、載台１の円滑な揺動作動が阻害されない。

（第２実施形態）
上記実施形態では左右の駆動アーム５５の角度位相差を９０度としたが、例えば１８０度にして載台１を支持体２で支持された中心Ｏ１回りに対称形に旋回揺動させるようにしても良い。このようにすれば、例えば載台１上に、大小の穴を底壁に周状に設けた選別箱等を載置して、大小の商品等を選別する選別機として利用することができる。

なお、上記各実施形態では載台を長方形にしたがこれに限られるものではない。また、載台の中心と各駆動アームの連結点を平面視で二等辺三角形になるように配置したが、必ずしも二等辺三角形とする必要は無い。

１…載台、２…支持体、２３…インナ部材、２３１…外周面、２４…アウタ部材、２４１…内周面、４…ガイド体、４３…アウタ部材、４３１…内周面、４４…インナ部材、４５…軸部材、４４１…外周面、５３…駆動軸、５４…連結部材、５４１…連結孔、５５…駆動アーム（駆動体）、５７…ボールジョイント、Ｆ…フロア、Ｏ１…中心。

Claims (3)

1. 載台と、載台をその下面の一点でフロア上に支持する支持体と、平面視で前記一点と三角形をなす他の二点にそれぞれ位置させられた駆動体と、これら駆動体の近くにそれぞれ配設されたガイド体とを備え、前記支持体は、外周面を膨出する凸状球面としたインナ部材と、前記凸状球面に沿って摺動する凹状球面に内周面を形成したアウタ部材とを備えて、インナ部材ないしアウタ部材の一方がフロア側に固定されるとともに他方が載台下面に固定され、前記駆動体はそれぞれ、回転する駆動軸の両端の端面において当該端面の周方向の互いに異なる位置に一端が揺動可能に連結されるとともに他端が前記載台の下面に揺動可能に連結され、かつ、前記ガイド体は、外周面を膨出する凸状球面としたインナ部材と前記凸状球面に沿って摺動する凹状球面に内周面を形成したアウタ部材と、前記インナ部材を上下方向へ直線摺動可能に貫通する軸部材とを備え、前記アウタ部材をフロア側へ固定するととともに前記軸部材の上端を載台の下面に固定したことを特徴とする載台揺動装置。
2. 前記駆動軸の両端にそれぞれ板状の連結部材を設けて、当該連結部材の板面に周方向の複数位置に連結孔を形成し、これら連結孔に前記駆動体の一端がボールジョイントを介して揺動可能に連結されている請求項１に記載の載台揺動装置。
3. 前記載台は長方形状をなして、その中心下面で前記支持体によって支持されており、前記駆動体は、平面視で前記中心を頂点とし二等辺三角形をなす他の二点にそれぞれ配置されている請求項１又は２に記載の載台揺動装置。

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