JP6550222B2 - ベッド装置の制御システム、駆動制御装置及び身体支持装置の制御システム - Google Patents

Description

可動部と、可動部に接続された伝達部とを有する身体支持装置と、駆動力を発生する駆動部を有する駆動制御装置と、を有する身体支持装置の制御システム等に関する。

従来から、ベッド装置や椅子といった身体支持装置は、複数の可動部を有しており、それぞれを動かすことにより、患者や介護者の身体をより適切に支える構成となっている。例えば、ベッド装置は、背ボトム、腰ボトム、膝ボトム、足ボトムとに別れており、背ボトムの傾動により患者等の身体を適切に支えることができる。この場合、可動部を動作させるためには、例えばシャフトに接続されたハンドルを回転させることにより、手動で動作させる方式（例えば、特許文献１参照）と、アクチュエータ等の駆動装置を接続し、それぞれの可動部を動作させる方式（例えば、特許文献２参照）が知られている。

特開平０９−３０８６５２号公報 特開平０９−２２０２６２号公報

電動式のベッド装置は、各ボトムを作動させるためにアクチュエータ等の駆動装置をボトム下部に設ける必要があり、電動式の身体支持装置は専用に設計・生産されていた。また、利用者のニーズもことなることがあることからも、別々の生産ラインで製造する必要があった。

しかし、近年の在宅介護の普及や、利用者のニーズの多様化にともない、複数のベッド装置を生産する必要が出てきている。この複数のベッド装置に対して、電動式、手動式といったベッド装置をそれぞれ別ラインで生産するのは効率が悪く、コストもかかってしまうという問題があった。

また、外国においては、同じ製品であっても、手動式で使いたいユーザと、電動式で使いたいユーザとが混在しているが、従来は購入時に選択するしかなかった。したがって、手動式を購入してみたが、電動式に切り替えたい場合、ベッドを再度購入する必要があった。

上述した課題に鑑み、本発明は、身体支持装置に、駆動制御装置を着脱可能な状態で接続することにより、簡易に、かつ、低コストで駆動モータによる制御が可能な身体支持装置の制御システム等を提供することである。

上述した課題を解決するために、本発明のベッド装置の制御システムは、
一又は複数のボトム部の動作させるための機構及び／又はベッド本体の高さを調
整するための機構を有するベッド装置と、駆動力を発生する駆動モータを有する駆動制御装置と、を有するベッド装置の制御システムであって、
前記駆動制御装置は、前記ベッド装置に着脱自在に接続されており、
前記駆動モータにより発生した駆動力を、何れかの機構に伝えることを特徴とする。

本発明の駆動制御装置は、
一又は複数のボトム部の動作させるための機構及び／又はベッド本体の高さを調
整するための機構を有するベッド装置に接続される駆動制御装置であって、
前記駆動装置は、前記ベッド装置に着脱自在に接続されており、
駆動力を発生する駆動モータを有し、
前記駆動モータにより発生した駆動力を、何れかの機構に伝えることを特徴とする。

本発明の身体支持装置の制御システムは、
可動部と、可動部に接続された伝達部とを有する身体支持装置と、駆動力を発生する駆動部を有する駆動制御装置と、を有する身体支持装置の制御システムであって、
前記駆動制御装置は、前記身体支持装置と着脱自在に接続されており、
前記駆動部により発生した駆動力を、前記伝達部を介して可動部に伝えることにより、可動部を作動させることを特徴とする。

本発明によれば、例えばベッド装置に適用した場合、着脱可能に駆動制御装置を接続し、駆動制御装置が有する駆動部からの駆動力を、ベッド装置が備える可動部に伝えることが可能となる。

これにより、駆動部を利用して可動部を動作させる場合と、手動により可動部を動作させる場合は切り替えて使用することが可能となる。また、ベッド装置は同じ構成で良いことから、生産ラインが１つで、手動／電動ベッドの両方を生産することが可能で有り、利用時に切り替えるといった事が可能となる。

第１実施形態のベッド装置の外観を説明するための図である。 第１実施形態のベッド装置の機能を説明するための図である。 第１実施形態の駆動制御部の構成を説明するための図である。 第１実施形態の駆動制御部の構成を説明するための図である。 第１実施形態のロック部及びその近傍を説明するための図である。 第１実施形態の操作手段・方法に関する実施例を説明するための図である。 第１実施形態の駆動制御部の構成に関する実施例を説明する図である。 第１実施形態の駆動制御部の構成に関する実施例を説明する図である。 第１実施形態の駆動制御部の構成に関する実施例を説明する図である。 第２実施形態の構成に関する実施例を説明する図である。 第２実施形態の構成に関する実施例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を説明するために必要な状態を記載したものであり、実施形態により本発明の内容を限定しているものではない。

本明細書では、本発明を適用した身体支持装置の実施形態の一つとしてベッド装置に適用した場合の実施形態を説明する。

［１．第１実施形態］
図１は、第１実施形態のベッド装置の制御システム全体を説明するための図である。図１は、ベッド装置１の外観を含んだ図である。また、図２は制御システム全体（ベッド装置１及び駆動制御部５０）の機能を説明するための図である。ベッド装置１は、ボトムにマットレス（不図示）を載せた状態で使用者の荷重を支える（身体を支持する）ものである。ボトムは、使用者が頭と背を支える背ボトム１２と、腰を支える腰ボトム１４と、腰から膝までを支える膝ボトム１６と、膝から先の足を支える足ボトム１８の各板状部で構成されている。

ここで、背ボトムは駆動装置からの駆動力により、背ボトムを支える背ボトム機構２２が作動し、背上げ、背下げ動作が行われる。背上げ動作としては最大約７５度程度、背下げ動作としては略０度の状態まで背ボトムが回動する。

ここで、各機構は、例えばリンク機構等により実現されている。すなわち、駆動部５２からの駆動力がリンク機構を介すことにより、背ボトム１２に伝わることとなる。

膝ボトム１６、足ボトム１８についても、膝ボトム１６及び足ボトム１８を支える膝ボトム機構２４を介すことにより、駆動部５２からの駆動力が伝わっている。これにより、膝上げ（足下げ）動作が行われることとなる。

更に、ベッド装置１の高さを調整出来るＨＬ機構２６が備えられている。ＨＬ機構２６も、例えばリンク機構により構成されている。駆動部５２からの駆動力により、ＨＬ機構２６が作動し、支持しているベッドフレームの高さを調整することができる。

ここで、ベッド装置１には、伝動ユニット４０が設けられている。伝動ユニット４０は、伝達部を介して各機構部に接続されている。また、伝動ユニット４０は、駆動制御部５０が接続される。駆動制御部５０は、駆動部５２を備えている。

駆動部５２は、例えばモータにより構成されている。駆動部５２は、伝動ユニット４０、伝達部を介して各機構部に接続されている。駆動部５２（モータ）に接続されるシャフトが回転することにより、伝達部を介して各機構部に駆動力を伝えている。

また、駆動制御部５０には、駆動部５２と、伝動ユニット４０との間に切替部５４を更に備えている。

図２に示すように、背ボトム機構２２に伝達部３２が、膝ボトム機構２４に伝達部３４が、ＨＬ機構２６に伝達部３６が接続されている。そして、各伝達部が、伝動ユニット４０を介して切替部５４に接続されている。切替部５４は、接続された伝達部を選択的に切り替えることが可能である。伝達部を選択的に切り替えることにより、駆動力を伝える機構を選択することができる。例えば、伝達部３２が選択されると、背ボトム機構２２が作動する。これにより、背ボトム１２が動き、背上げ、背下げ動作を行うことができる。

また、伝達部３４が選択されると、膝ボトム機構２４が作動する。これにより、膝ボトム１６、足ボトム１８が動き、膝上げ（足下げ）、膝下げ（足上げ）動作を行うことができる。

また、伝達部３６が選択されると、ＨＬ機構２６が作動する。これにより、ハイローリンクが動き、ボトムの高さを変更することができる。

このように、一つの駆動部を用いて、複数の可動部である機構を切り替えて作動させることが可能となる。したがって、可動部毎に駆動部を設けるよりコストとしても低廉で、かつ、メンテナンスが容易であるという効果が期待出来る。

また、駆動制御部５０は、ベッド装置１に着脱可能となっている。具体的には、伝動ユニット４０の接続口７４と、接続部７２とを接続することにより、駆動制御部５０の駆動力が、各機構に伝わることとなる。

接続口７４には、後述する図３のドライブシャフト４０２が設けられている。また、接続部７２は、後述する図３の駆動シャフト２１０（中継パイプ２１２）である。なお、接続口に、ハンドル６０を接続することにより、手動にて各機構を作動させることができる。

ここで、駆動制御部５０の実施例を図３、図４を用いて説明する。駆動部５２として、駆動モータ１０２が設けられている。駆動モータ１０２は、ウォームシャフト１０４が接続されている。駆動モータ１０２が駆動すると、ウォームシャフト１０４が回転する。ウォームシャフト１０４の途中には、複数のウォームギアが設けられている。

図３では、３つの可動部（機構）が切り替え可能な図を示しているが、２つでも良いし、更に４つ以上でも良い。なお、説明の都合上、一つの構成を例に取って以下説明する。

ウォームシャフト１０４に設けられているウォームギア２０４に噛合するようにウォームホイール２０２が設けられている。このウォームホイール２０２は、駆動シャフト２１０の軸線上に回転自在となるように設けられており、また、クラッチ２０６（クラッチオス）が一体的に構成されている。

すなわち、駆動モータ１０２が駆動すると、ウォームシャフト１０４が回転する。ウォームシャフト１０４が回転すると、途中に設けられたウォームギア２０４が併せて回転し、噛合するウォームホイール２０２も回転する。ウォームホイール２０２が回転することにより、一体的に構成されているクラッチ２０６も回転する。

クラッチは、クラッチ２０６と、クラッチ２０８（クラッチメス）とが嵌合されるように形成されている。クラッチ２０６と、クラッチ２０８が接続されていない状態（離間している状態）のときは、駆動シャフト２１０に駆動力が伝わらない。したがって、駆動シャフト２１０に接続されるドライブシャフト４０２にも駆動力が伝わらないため、接続される機構は作動しない。

次に、ロック部３００により、クラッチ２０６と、クラッチ２０８とが接続された場合について説明する。クラッチ２０８は、駆動シャフト２１０に軸支されている。また、ロック部３００及びその近傍について、図５を用いて説明する。

ロック部３００は、ロック部材３０２と、ロックシャフト３０４を備えて構成されている。ロック部材が押し込まれていないとき（解除状態）のときは、ロックシャフト３０４と、ロック部材３０２の傾斜面とが当接している。また、駆動シャフト２１０の一端に設けられた押し当て部材２００２が、ロック部材３０２に当接している。押し当て部材２００２は、ばね２００６を介して軸受２００８と接続している。軸受２００８は、駆動シャフト２１０の軸上に位置している。

ロックシャフト３０４は、ばね（不図示）で支えられており、下方向に回動可能に設けられている。ここで、ロック部材３０２が図５（ｂ）に示すＳ方向に押されると、ロックシャフト３０４が一度さがり、ロック部材３０２を超えることで、ロック部３００はロック状態となる。

このとき、ロック部材３０２に当接されている押し当て部材２００２もＳ方向に押されることとなり、駆動シャフト２１０全体がＳ方向に移動する。これにより、駆動シャフト２１０に設けられているクラッチ２０８も移動し、クラッチ２０６に嵌合することとなる。

クラッチ２０６とクラッチ２０８とが嵌合することにより、クラッチ２０６の回転によりクラッチ２０８も回転することとなる。クラッチ２０８が回転すると、併せて駆動シャフト２１０も回転する。

駆動シャフト２１０は、中継パイプ２１２を用いて接続部７２を構成している。接続部７２は、伝動ユニットの接続口７４に接続される。

すなわち、接続部７２と、接続口７４とが接続されると、駆動シャフト２１０と、ドライブシャフト４０２とが連結される。ドライブシャフト４０２は、駆動シャフト２１０の回転により、ロッド４０４が伸縮する。ロッド４０４の先には、ベッド装置における可動部（例えば、リンク機構）が接続されている。例えば背ボトム機構２２が接続されている場合は、背上げ、背下げの動作が行われることとなる。

なお、ドライブシャフト４０２とリンク機構等の可動部との間には、例えばトルクリミッタが接続されている。これにより、駆動モータ１０２からの駆動力は所定の力以上はかからないことになっている。すなわち、例えば背上げ角度が最大となった場合はそれ以上背ボトム機構２２は作動せず、背上げ角度が０度となった場合にはそれ以下は背ボトム機構２２は作動しない。

また、他の可動部を選択する場合は、他のロック部の操作を行う。すなわち、他のロック部材が押されるときに、同じようにロックシャフトが下方向に回動する。そうすると、現在ロック状態だったロック部材３０２は、図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態に戻ることとなる。また、押し当て部材２００２も、ばね２００６の力により、図５（ｂ）の位置から、図５（ａ）の位置に戻ることとなる。

図６は、駆動制御部５０の操作方法についての実施例である。例えば、図６（ａ）は、切り替える方式として駆動制御部５０ａにおける切り替えを手動で行う。また、駆動部５２については、接続された操作部５５ａを用いて操作する。操作部５５ａを操作することにより、駆動モータを動作させることが可能となる。

なお、操作部としては、専用の操作装置（リモコン装置）であっても良いし、スマートフォンや他の携帯端末装置にアプリケーションを実行して実現する仕組みとしてもよい。

図６（ｂ）は、駆動制御部５０ｂに、そのまま操作部５５ｂを設けた場合の実施例である。駆動制御部５０ｂに直接操作部５５ｂを設けることにより、より簡易に駆動制御部５０ｂを提供することが出来る。

図６（ｃ）は、駆動制御部に操作する手段を設けず、完全に操作部５５ｃのみで操作する場合である。例えば、切替部５４として、電磁クラッチで、駆動シャフトを切り替える方式を採用する。これにより、従来の製品と同様に、操作部のみで各機能部を切り替えて操作可能にしつつ、駆動部（駆動モータ）は１つで構成するといったことが実現可能である。

また、図７〜図９は、切替部５４の他の動作について説明するための図である。例えば、図７は、スライド式のスイッチを設けており、スイッチをスライドさせることにより、カムが押される。これにより、クラッチが接続（クラッチオスとクラッチメスとが嵌合）されることとなる。なお、スライド式については手動でスライドしても良いし、電動でスライドさせる事としても良い。

図８は、クラッチを駆動シャフトとドライブシャフトとの間に設けた場合の実施例である。更に図９は、ロックバネ等を用いているが、単にロック部材を押すのではなく、つまみをロック部材の一端に設ける。つまみを回すことにより、ネジのように押し込まれ、クラッチが接続（クラッチオスとクラッチメスとが嵌合）する。

また、異なる実施形態として、ボトム部を複数同時に作動させる構成としても良い。例えば、背ボトム１２と、膝ボトム１６（足ボトム１８）とが、リンク機構で接続されている場合を考える。

この場合、ボトムの作動と、ＨＬ機構の作動とを切り替えることが可能である。ボトムの作動が選択された場合は、背上げと、膝上げ（足下げ）とが連動して行われることとなる。また、ＨＬ機構が選択された場合には、ベッドの高さが変わることとなる。

このように、本実施形態によれば、駆動制御部５０が別構成となっていることから、例えば駆動制御部５０だけを別途販売することにより、駆動部を利用した機能を後付けで利用することが可能である。また、従来の手動操作のベッドの複数の動作を、切り替えつつ電動で行えたりできるという効果が期待できる。

更に、このような構成とすることにより、基本となるベッド装置を製造し、後から駆動装置をつけるか否かを販売毎に、利用場面毎に選択できる事となる。基本となるベッド装置の生産ラインは１つで済むことから、生産コストも大幅に下げることが可能となり、また、効率良くベッド装置を生産することが可能となる。

また、本実施形態によれば、一つの駆動モータで、駆動モータの駆動力を複数の可動部に伝えることができる。また、一つの駆動モータで、駆動モータの駆動力を同時に複数の可動部に伝えることもできる。したがって、従来に比べて低廉に装置を製造することが可能となる。

［２．第２実施形態］
続いて第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の駆動制御部をユニット構成とし、複数連結可能な構成とした実施形態である。

例えば、図１０に示すように、背ボトム機構２２と、膝ボトム機構２４とを切り替えて作動させるための駆動制御部５６ａがある。これに、例えば、ベッド装置１の高さ調整するＨＬ機構２６を作動させるための駆動制御部５６ｂを連結することができる。

また、更に他の機構、例えばフットボードの長さを調整するための機構を作動させるための駆動制御部５６ｃを連結することができる。

このように、複数の駆動制御部を組み合わせることにより、様々なベッド装置に利用することができる。また、利用者が、任意の組み合わせ（例えば、背上げ、高さ調整は駆動制御部を利用し、足上げはハンドルを利用することで手動で行う）を実現することが可能となる。

また、この場合駆動部５２（モータ）は、メインとなる駆動制御部に設けることとし、他の駆動制御部は駆動部５２を設けることはない。この場合、ウォームシャフト１０４がそれぞれ連結されるように構成され、ロック部３００が適切に動作するような構成（例えば、ロックシャフト３０４が連結される構成）となっていれば良い。

また、図１１のように、メインとなる駆動制御部を組み合わせて実現することも可能である。この場合、複数の駆動部が設けられることとなる。例えば、病院や施設等において、余っている駆動制御部を組み合わせて他のベッド装置に利用する場合に、有効に利用することが可能となる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

上述した実施形態では、身体支持装置の一例としてベッド装置について説明した。本発明は複数の可動部があれば適用可能であり、例えば椅子型の身体支持装置、治療台、ストレッチャー、に適用可能である。また、用途としても病院・施設で患者・被介助者が利用するベッド装置だけでなく、手術用、透析・化学療法用、歯科治療用といった用途から、家庭用のベッド装置に適用可能なことは勿論である。

例えば、椅子型の身体指示装置の場合、ハイロー機構を有していない場合もある。この場合は背もたれ部だけを可動させるといった構成としてもよい。また、ストレッチャーのような場合は、ボトム部はフラットである場合が想定される。この場合は、ハイロー機構だけを可動させるといった構成としてもよい。このように、ベッド装置も含めて、可動部に対して、本発明の駆動制御装置を接続することにより、容易にボトム部、ハイロー機構等の可動部を作動させることが可能となる。

また、上述した実施形態では、各ボトムを作動させるための機構としてリンク機構を用いて説明したが、各ボトムを作動可能であればリンク機構でなくても良い。例えば、ドライブシャフト４０２（ロッド４０４）とボトムとを接続し、ロッド４０４の伸縮に応じて直接ボトムが作動してもよい。

１ ベッド装置
１２ 背ボトム
１４ 腰ボトム
１６ 膝ボトム
１８ 足ボトム
２２ 背ボトム機構
２４ 膝ボトム機構
２６ ＨＬ機構
３２、３４、３６ 伝達部
４０ 伝動ユニット
５０ 駆動制御部
５２ 駆動部
５４ 切替部
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ 操作部
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ 駆動制御部
１０２ 駆動モータ
１０４ ウォームシャフト
２０２ ウォームホイール
２０４ ウォームギア
２０６、２０８ クラッチ
２１０ 駆動シャフト
２１２ 中継パイプ
２００２ 押し当て部材
２００６ ばね
２００８ 軸受
３００ ロック部
３０２ ロック部材
３０４ ロックシャフト
４０２ ドライブシャフト
４０４ ロッド

Claims (5)

1. 一又は複数のボトム部を動作させるための機構及びベッド本体の高さを調整するための機構を有するベッド装置と、駆動力を発生する駆動モータと前記機構と前記駆動モータとの接続状態を切替える切替部とを有する駆動制御装置と、を有するベッド装置の制御システムであって、
   前記駆動制御装置は、前記ベッド装置に着脱自在に接続されており、
   前記切替部により前記駆動モータにより発生した駆動力を、何れか一の機構に伝えることを特徴とするベッド装置の制御システム。
2. 前記機構と前記駆動モータとの間に設けられて、前記駆動力を当該機構に伝達する複数のシャフトを更に備え、
   前記切替部は、前記複数のシャフトの中から一のシャフトを選択し、前記駆動力を前記一のシャフトに接続された機構にのみ伝えることを特徴とする請求項１に記載のベッド装置の制御システム。
3. 前記複数のシャフトに対応するクラッチを備え、
   前記切替部は、前記複数のクラッチの接続又は解除操作を行うロック部材と、前記ロック部材を動作させるロックシャフトとを備え、
   前記複数のシャフトの中から一のシャフトが選択されたとき、前記ロックシャフトは、前記ロック部材を動作させて、当該シャフトに対応するクラッチを接続するとともに、その他のシャフトに対応するクラッチを解除し、
   前記複数のシャフトは、複数のドライブシャフトと複数の駆動シャフトと複数の中継パイプを含み、
   前記複数のドライブシャフトは前記ベッド装置に設けられ、
   前記複数の駆動シャフトは前記切替部に設けられ、
   前記中継パイプを用いて前記駆動シャフトの駆動力を前記ドライブシャフトに伝えることを特徴とする請求項２に記載のベッド装置の制御システム。
4. 一又は複数のボトム部を動作させるための機構及びベッド本体の高さを調整するための機構を有するベッド装置に接続され、駆動力を発生する駆動モータと、前記機構と前記駆動モータとの接続状態を切替える切替部とを有する駆動制御装置であって、
   前記駆動制御装置は、前記ベッド装置に着脱自在に接続されており、
   前記切替部により前記駆動モータにより発生した駆動力を、何れか一の機構に伝えることを特徴とする駆動制御装置。
5. 複数の可動部と前記複数の可動部に接続された伝達部とを有する身体支持装置と、駆動力を発生する駆動部と前記伝達部と前記駆動部との接続状態を切替える切替部とを有する駆動制御装置と、を有する身体支持装置の制御システムであって、
   前記駆動制御装置は、前記身体支持装置と着脱自在に接続されており、
   前記切替部により前記駆動部により発生した駆動力を、前記伝達部を介して何れか一の可動部に伝えることにより、可動部を作動させることを特徴とする身体支持装置の制御システム。

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