JPS6114820B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、手動により負荷物体を任意の高さに
位置決めすればその高さにおいて釣合いが達成さ
れるようにして一定範囲内の様々な荷重または重
量を支持するための装置に関するものである。

かかる新規な荷重支持装置は、本明細書中にお
いては、手動により被検者に対して位置決めされ
るＸ線管ケーシング、Ｘ線螢光増倍管などのごと
きＸ線診断用装置に関連して例示される。

Ｘ線検査台の上方において移動可能な頭上懸垂
機構上にＸ線管ケーシングを支持することは通常
の技術である。通例、かかるケーシングは伸縮自
在の入れ子式支柱に固定され、そして支柱はケー
シングと共に鋼製ケーブルから懸垂される。従来
の設備の中には、電動式のケーブルドラムによつ
てケーシングを上下させるものもあれば、またＸ
線検査台上の患者の上方のいかなる高さに位置決
めしてもケーシングがそこに静止するよう簡単に
釣合いが達成されるものもある。

公知の手動式釣合い装置においては、渦巻状に
巻かれた帯鋼製の板ばねが容器に納められて使用
される。かかるばねの中心を主軸が貫通し、そし
てばねの内端と連結されている。ばねの外端は、
主軸上に回転可能に支持されかつ全体的に見れば
軸方向に沿つてテーパを示すらせん状溝付きのカ
ムに固定されている。かかるカムの回りに巻付け
られかつその外周に固定されたケーブル上に負荷
物体が懸垂される。また、カムの半径を介して作
用するケーブルによつてもたらされるトルクとば
ねのトルクとがちようど釣合うようにするため、
ばねに予備負荷を加える手段も装備されている。

かかる基本的なばね式釣合い装置に関する問題
点の１つは、荷重が異なる毎に別のばねまたは別
のカムを使用しなければならないことである。実
際、Ｘ線装置の要求条件を完全に満足させるため
には、１ダース以上のカムが必要となる場合もあ
る。そこで、カムの数を減らすための妥協策とし
て、予想される最大荷重に対して適合するカムを
製造し、そして支持すべき荷重がそれより小さい
場合には鉛のおもりを追加して全重量を上記の最
大荷重に等しくすることが考えられる。このよう
にすれば、かなり満足すべき釣合いが達成され
る。しかし現行の技術に従えば、重量の相異なる
多種多様のＸ線装置が様々な設備において使用さ
れているから、従来の方法に従う限りは幾つかの
相異なるカムを使用することがやはり必要であ
る。また、追加される鉛のおもりの費用、それら
の輸送費用およびそれらの取扱いの不便さも無視
できない。更に、不要の重量は系内に慣性の形で
現われるから、手動により負荷物体を所望の高さ
に位置決めするためには余分の労力が必要となる
のである。

従来のばね式釣合い装置の中には、ばねの予備
負荷を大きくすることによつて過大もしくは不相
応なカムの使用を補償しようと試みたものもあつ
た。しかしながら、設計基準以上にきつくばねを
巻上げることは、渦巻同士の間の摩擦（従つてヒ
ステリシス）を増大させ、その結果として動作の
不安定化および寿命の短縮をもたらす危険があ
る。

従来の釣合い装置におけるもう１つの問題点
は、捩りばねの巻上げが不均一もしくは偏心的な
ことである。その結果、渦巻同士の間に著しく大
きい摩擦が生じ、そのため応力過大や破損の起る
ことがある。かかる偏心的な巻上げは、主とし
て、ばねの端部の従来の係留方法に原因するもの
である。

従来の釣合い装置における更にもう１つの問題
点は、荷重支持ケーブルや捩りばねの破断を検知
するために使用されてきた安全装置に関するもの
である。かかる安全装置は、通例、荷重支持ケー
ブルまたは捩りばねが破断した場合に荷重を引受
ける補助ケーブルに依存している。ところが、た
とえばＸ線管ケーシングが突然に減速したり別の
物体上に載つたりしたために荷重支持ケーブルか
ら一時的に張力が失われただけでも公知の安全装
置は施鎖されてしまう上、ひとたびそれが起ると
復旧が困難なのである。更にまた、従来の釣合い
装置においては、補助ケーブルが荷重の実質的な
部分を常に支えている場合が多く、そのため補助
ケーブルは主たる荷重支持ケーブルとほとんど同
時に劣化してしまう。

本発明の新規な釣合い装置の特徴の１つを成す
安全装置は、荷重支持ケーブルの張力喪失に対す
る最適感度が予想荷重範囲内の任意の荷重に関し
て達成されるように調節でき、しかもケーブルの
張力が減少すれば作動されるけれど正常な張力が
回復すれば自動的に解除されるようなものであ
る。

さて本発明に従えば、１個以上の渦巻ばねの互
いに対応する内端がかかるばねと実質的に同軸状
態にある主軸に連結される。ばねの外端は固定さ
れた主軸上において回転可能に支持されているカ
ムに連結される。かかるカムのらせん状溝の半径
は、軸方向に沿つたカムの全長にわたり、所定の
方式で連続的に変化している。かかるカムの回り
に巻付けられたケーブルによれば、様々な荷重ま
たは重量を釣合い状態で支持することができる。
いずれの荷重に関しても、カムから支持すべき負
荷物体に至るケーブルはらせん状溝上の１点にお
いてカムに接するが、その点こそ捩りばねの実用
範囲内で釣合わせることのできる荷重の値を決定
するものである。他の接点は他の荷重に対応して
いる。ケーブルはかかる接点からカムの大径部分
に向つて溝に巻付けられ、そして最大半径の位置
で連結される。半径が変化するらせん状溝付きの
カムの輪郭を図式的に決定する方法も明示され
る。

本発明の新規な安全装置は一般に旋回可能な取
付台から成り、そしてかかる取付台によつて支え
られた遊びドラム上を荷重支持ケーブルが走行す
る。取付台に荷重が加わつている場合、それは１
対の調節可能なコイルばねを圧縮している。補助
ケーブルが別個のドラムおよび負荷物体に連結さ
れている。別個のドラムはつめ車を有し、また取
付台はつめを有するが、正常には両者は離れてい
る。荷重支持ケーブルの張力がたまたま失われる
と、圧縮ばねが取付台を旋回させ、そしてつめが
つめ車とかみ合う結果、荷重は補助ケーブルに移
ることになる。

本発明の上記および他の特徴がいかに達成され
るのかを説明するため、添付の図面を参照しなが
ら本発明の好適な実施態様を以下に記載すること
としよう。

第１図は、本発明の新規な釣合い装置を利用で
きるような診断用Ｘ線室内における若干の典型的
な設備を示している。Ｘ線検査台の全体が参照番
号１０によつて表わされている。かかる検査台は
前後方向に傾斜させ得るようなもので、従つて患
者は検査台上面１１に固定されたままで垂直位、
水平位またはトレンデレンブルグ位を取り得るこ
とが理解されよう。検査台上面の上方にはスポツ
トフイルム装置１２が左右方向に伸びている。ス
ポツトフイルム装置は支柱２３上にあつて、通常
の方式で検査台上面の上方を前後方向に移動し得
る。図示されてはいないが、検査台１０の本体内
部にはＸ線管が位置しており、それから投射され
たＸ線ビームは検査台上面およびその上の患者を
透過し、そしてＸ線螢光増倍管１３によりＸ線像
が可視化される。螢光増倍管１３は、装置全体を
荷重支持ケーブル１５から支える腕１４上におい
て水平軸の回りに旋回し得るように支持されてい
る。腕１４には安全ケーブル１６と呼ばれる補助
ケーブルも連結されているが、本発明に従えばこ
のケーブルは正常には荷重を支えていない。螢光
増倍管１３は左右方向に伸びたスポツトフイルム
装置１２と結合し、そして図示されていない手段
でそれに固定することができる。螢光増倍管アセ
ンブリ１３の上部ハウジング１７は使用者の要請
に応じて重量の相異なる各種の部品を収容するこ
とがあり、また詳しくは図示されていない電子式
の螢光増倍管自体も様々の寸法や重量を有するこ
とがある。たとえば、ハウジング１７が映画用カ
メラおよび105mmホトスポツトカメラを含有する
ような用途もあれば、映画用カメラを伴わないホ
トスポツトカメラまたは35mmカメラを伴つたホト
スポツトカメラを含有する設備もある。さて本発
明の新規な釣合い装置は、同一の釣合いカム、同
一の捩りばね、および同一のケーブルを用いて広
い範囲内の荷重を支持しようとするものである。
たとえば、負荷物体がＸ線写真撮影用およびＸ線
螢光透視用の設備から成る場合には、75〜300ポ
ンドの範囲内の荷重を取扱うための釣合い装置の
要求されることがある。

第１図の場合、参照番号１８によつて全体的に
表わされた本発明の新規な釣合い装置はＸ線室の
天井近くにおいて往復台１９上に支持されてい
る。かかる往復台はローラ２０によつて桁２１上
を診断室の左右方向に移動可能である一方、かか
る桁もまた頭上軌道（図示されていない）上をＸ
線室の前後方向に移動可能であり得る。釣合い機
構は架台または鋳物台２２上に取付けられ、そし
て後者が往復台１９に固定されている。

釣合い装置を用いてしばしば支持される別種の
装置としてはＸ線管ケーシングがある。第１図に
はビームコリメータ２６を取付けたＸ線管ケーシ
ング２５が示されている。かかるケーシングは、
たとえば３０のごとき入れ子管から成る支柱２９
の内管２８に固定された腕２７上において旋回し
得るように取付けられている。釣合い装置１８は
直前に概述されたものと同じ特徴を有していれば
よい。それはやはり桁２１上を移動可能な往復台
１９上に取付けられたものであり得る。Ｘ線管ケ
ーシング、コリメータおよび入れ子式支柱もまた
様々な寸法や重量を有するため、従来ならば各々
の荷重について組立てられたカムおよびばねを対
応する数だけ使用しなければならなかつた。ある
いはまた、狭い荷重範囲内の最大重量用として少
数のカムおよびばねが用意され、そして釣合いを
取るための必要に応じてＸ線管ケーシングにおも
りが追加されていた。公知のごとく、各種形式の
Ｘ線管ケーシングおよび入れ子式支柱の間におけ
る重量変化は40ポンドを越えることがある。これ
は、釣合いを取るために40ポンド以上のおもりを
追加しなければならないような設備もあることを
意味している。勿論、その結果として負荷物体の
質量が増大するから、操作者にとつては負荷物体
の高さを変えるために余分の労力が必要となる。
従来のＸ線管懸垂機構の中には、著しく大きい質
量から生じた慣性に原因する操作上の労力を軽減
するため、電動機によつて駆動されるホイストを
釣合い装置と併用しているものさえあつた。

次に、本発明の新規な釣合い装置の一般的な特
徴を概述し、続いて一定範囲内の荷重または重量
に対して適用可能な釣合い装置を得るため新規な
組合せの捩りばねおよび釣合いカムがいかにして
設計されるかを説明しよう。

第２および３図は、Ｘ線室内における前後およ
び左右方向の移動を可能にするため、第１図に関
連して説明されたごとく往復台１９に取付けられ
るべき釣合い装置の架台または鋳物台２２を示し
ている。架台２２の底３１には２つの主たる開口
３２および３３が存在する。開口３３の方は、１
対のばね箱３４および３５並びにそれらの間に位
置する特別設計のカム３６から成るアセンブリに
よつて占められているが、これらについては後記
に詳述することとしよう。かかるカムは軸方向に
沿つてテーパを示し、またその外周には連続的に
半径の変化するらせん状の溝３８が設けられてい
るが、これらについても後記に詳述することとし
よう。釣合い状態で支持されるべき負荷物体（た
とえば第１図に関連して記載されたようなＸ線装
置）は荷重支持ケーブル１５上に支持される。第
２図を見ると、荷重支持ケーブル１５は参照番号
３９によつて近似的に示されたカム上の接点を離
れてから水平に走行し、らせん状溝付きの遊びド
ラム３７上に巻付き、それから下方に伸びて支持
すべき負荷物体上の連結点に至る。

その場合、荷重支持ケーブル１５を遊びドラム
の回りに少なくとも完全に１回は巻付けてらせん
状溝の中に保持させれば、ケーブルがカム上に巻
上げられたりカムから巻戻されたりする程度にか
かわらず、カムから遊びドラムに至るケーブルの
角度および位置ずれは最少限に止められる。

次に、第２〜５図を参照しながら釣合いカム−
捩りばねアセンブリを説明しよう。先ず第４図を
見ると、かかるアセンブリは細長い取付け穴４３
〜４６のあるフランジ４１および４２を備えた支
持枠４０から成つている。第２図から明らかな通
り、フランジ４１および４２は押えねじ４７〜５
０によつて架台２２の底に固定される。取付け穴
４３〜４６が細長いことは、後述のごとく、ケー
ブル１５が最初にカムの大径部分または小径部分
のいずれから繰出されるにせよ、カム３６および
遊びドラム３７の軸に対してケーブル１５ができ
るだけ垂直となるように支持枠４０を移動させる
のを容易にする。

第４図においては、主軸５１が軸受クランプ５
２および５３によつて支持枠４０に保持されてい
る。かかるクランプは５４で表わされるような押
えねじによつて固定されている。主軸はクランプ
内において回転可能であるが、正常動作時の主軸
は別の手段によつて静止状態に保たれる。主軸５
１の一端にはウオーム歯車５５が固定され、そし
てその歯には駆動ウオーム５６がかみ合つてい
る。第５図からわかる通り、ウオーム５６は互い
に離れて位置する軸受５７および５８内において
回転可能に支持されている。ウオーム５６は六角
形の頭部５９を有しているから、レンチを使用す
ればウオーム５６（従つてウオーム歯車５５およ
び主軸５１）を回すことができる。ウオーム歯車
５５が回されるのは、直後に説明されるごとく、
捩りばねに予備負荷を加えること、あるいは捩り
ばねが主軸５１に及ぼすトルクの一部ないし全部
を除去することが所望される場合だけである。正
常動作時のウオーム歯車５５はウオーム５６と協
働して主軸５１の回転を防止する。

ばね箱３５は、帯鋼製の板ばねを渦巻状に巻い
たものから成る捩りばね６０によつて占められて
いる。第５図に示される通り、捩りばね６０の内
端６１は直角に曲げられ、そして主軸５１の溝６
８にはめ込まれている。他方、捩りばね６０の外
端には湾曲係留部材６２がリベツト締めされてい
て、この部材が捩りばね６０の外端をばね箱３５
に固定することを可能にしている。かかる目的の
ため、ばね箱３５の端壁６３には湾曲係留部材６
２の一端が貫通し得る相補的な溝穴６４が設けら
れている。他方、押えねじ６７によつてばね箱３
５のフランジ６６に固定された円形の端板６５に
も同様の溝穴（見えない）が設けられており、し
かもそれは湾曲係留部材６２の他端が貫通し得る
ように溝穴６４と整列している。捩りばね６０を
ばね箱３５内に設置する場合、巻戻りを防止する
ために捩りばね６０は鋼製のバンド（図示されて
いない）によつて包囲されている。

捩りばね６０は端板６５を取外してばね箱内に
挿入され、そしてその内端６１が主軸５の溝６８
にはめ込まれる。湾曲係留部材６２の一端が溝穴
６２内に収容される。次いで、湾曲係留部材６２
の他端が端板６５の溝穴を貫通するようにして端
板６５が設置される。今や捩りばね６０の内端６
１は主軸５１に連結され、また外端は湾曲係留部
材６２を介してばね箱に連結されたわけであるか
ら、捩りばね６０はばね箱の回転に応じて巻上げ
や巻戻しを受けることになる。

ばね箱３４もまた捩りばね６０と同様の捩りば
ね７０を収容している。その内端（図示されてい
ない）は主軸５１にキー締めされたスリーブ７１
の溝にはめ込まれている。スリーブ７１は主軸５
１の拡大部分６９と同じ寸法を有するもので、ば
ね箱３４内に位置し、しかも６８に対応する溝を
直径方向に沿つての反対側に備えている。ばね箱
３４の端壁７２およびフランジ７４に固定された
反対側の端板７３の各々には、第１０および１１
図中に６２として示されるような湾曲係留部材の
両端を収容するため、第５図中に７５としてかく
れ線で示されたような相補的な溝穴が整列して設
けられている。外周に沿つて実質的な長さを有し
かつ捩りばねの外端部分をかなりの範囲にわたつ
て支持する湾曲係留部材６２を使用することの利
点については、後記において一層詳しく論じるこ
ととしよう。

再び第４図を参照すれば、らせん状溝付きの釣
合いカム３６は押えねじ７６によつてばね箱３４
およびその端板７３に固定されていることがわか
る。カム３６はまた、ばね箱３５の端板６５を貫
通してカム３６の小径端部にねじ込まれた押えね
じ７７により、他方のばね箱３５にも固定されて
いる。主軸５１が１対の軸受７８および７９を有
する結果、カム３６とばね箱３４および３５とは
主軸５１上において一緒に回転し得るように支持
されている。カムおよびばね箱の回転が防止され
ている場合、ウオーム５６を回してウオーム歯車
５５および主軸５１を回転させれば、捩りばね６
０および７０に予備負荷を加えること、すなわち
初期トルクを与えることができる。

ばね箱３５の一端を閉鎖する円形の端板６５に
は、多数の溝穴８０を円周に沿つて一定の間隔で
設けることができる。その結果、必要が生じれ
ば、支持枠４０にねじ込まれた止めねじ８１によ
つてカムおよびばね箱の回転を防止することが可
能となる。

前記に示唆された通り、外周に沿つて伸びる湾
曲係留部材６２を用いて捩りばね６０の外端を保
持することは重要な特徴を成している。第１０図
からわかる通り、捩りばね６０の外端部分はそれ
がリベツト締めされた湾曲係留部材６２上に重な
り合つている。このように捩りばねの一部が片持
状態で支持されている結果、捩りばねが第１０図
のように巻戻された場合に渦巻が同心状態に保た
れることは勿論、捩りばねが第１１図のようにき
つく巻かれた場合でも渦巻の同心性は維持される
傾向がある。従来、捩りばねの外端にピン穴を形
成し、そしてその中にピンをはめ込むことによつ
て捩りばねの外端を固定するのが通常の技術であ
つた。その結果、外端は自由に旋回し得るわけで
ある。かかる従来技術によれば、公知の通り、捩
りばねが巻上げられた場合に渦巻はひどい偏心状
態を示す。すなわち、一方の側では渦巻が緊密に
集まるのに対し、直径方向に沿つての反対側では
渦巻が散漫に広がるのである。その結果、釣合わ
せるべき負荷物体を上下させるに従つて渦巻同士
の間には大きくて変化し易い摩擦が生じるから、
釣合い装置内での損失が大きく、しかも手動によ
つて負荷物体を移動させるのに多くの労力が必要
となる。そこで、第１０および１１図に示される
ごとく捩りばねの外端部の下方を広い範囲にわた
つて支持する係留方法を使用することにすれば、
上記のような欠点は大いに改善されることにな
る。

第２図を参照すればわかる通り、荷重支持ケー
ブル１５が巻付く遊びドラム３７は軸８５上にお
いて回転可能に支持されている一方、軸８５は参
照番号８６によつて全体的に表わされた旋回可能
な取付台上に支えられている。取付台８６は間隔
を置いて設置されかつ旋回端において横断部材８
９により結合された１対の腕８７および８８から
成つている。かかる取付台は、架台２２と一体を
成す支持体９１によつて支えられた固定軸９０の
水平軸上において垂直面内を旋回し得る。第２お
よび３図から明らかな通り、ケーブル１５上に負
荷物体が存在する場合、取付台８６は下方に旋回
する傾向を示す。

取付台の腕８７および８８はそれぞれ延長部９
３および９４を有している。これらは予備圧縮力
の調節が可能なばね上に負荷物体の重量を支持す
ることを可能にするものである。取付台８６を旋
回可能にかつばね上に支持する目的は安全装置と
の協働を達成することにあるのだが、それについ
ては次に述べることとする。安全装置が活動状態
となるのは、捩りばね６０または７０が破断する
かトルクを失うかした場合、あるいは主たる荷重
支持ケーブル１５が破断した場合である。このよ
うな場合、荷重は補助の安全ケーブル１６に移つ
て支えられることになる。

第２および３図から明らかな通り、安全ケーブ
ル１６は軸９５上において回転可能に支持された
らせん状溝付きのドラム８４上に取付けられてい
る。また、軸９５の腕金９６内に固定されてい
る。安全ケーブルドラム８４の一端には、ねじ９
８のごとき任意適宜の手段によつてつめ車９７が
同軸的に固定されている。正常には、安全ケーブ
ル１６は負荷物体に連結されているだけで荷重を
支えているわけではないが、負荷物体を上下させ
るに従つて安全ケーブル１６は巻上げられたり巻
変されたりする。安全ケーブル１６にたるみが生
じるのを防止するための僅かな張力は、軸９５を
包囲しながら軸９５および安全ケーブルドラム８
４に固定されたらせん状の捩りばねによつて与え
られる。

安全ケーブルドラム８４を支持する腕金９６
は、車台２２に固定された腕金１０１によつて支
えられるピン１００上において旋回可能に取付け
られている。第２図から明らかな通り、安全ケー
ブルドラム８４を支える腕金９６は上方（つまり
読者に向う方向）には旋回可能だが下方には旋回
可能でない。なぜなら、正常には腕金９６は控え
棒１０２上に載つているからである。主たる取付
台８６は、正常には、ケーブル１５に作用する負
荷物体の重量によつて下方に旋回しようとする。
しかしながら、正常には、取付台８６に対抗する
後述のごとき圧縮ばね１０９によつて下方への旋
回は制限される。

次に、取付台８６の一方の延長部９４を示す第
９図を参照しよう。延長部９４は、正常には、取
付台８６が正常な荷重を支えていれば圧縮された
状態にあるばね１０９によつて上方に押されてい
る。取付台８６の横断部材１０５上には、延長部
９４に隣接してつめ１０６が固定されている。正
常な状態、すなわち荷重支持ケーブル１５に十分
な張力が加わつている場合には、つめ１０６の面
取りされた先端１０７はつめ車９７の歯から離れ
ている。つまり、前述の通り、正常動作時のつめ
車９７および安全ケーブルドラム８４は負荷物体
を上下させるに従つて自由に回転するが、安全ケ
ーブル１６が実質的な張力を受けているわけでは
ない。

荷重支持ケーブル１５の破断またはその他の理
由（たとえば負荷物体が別の物体に衝突したため
にケーブル１５から張力が失われた場合）によつ
て主たる荷重が突然に除去されたり、あるいはた
とえば一方の捩りばねの破断などによつて捩りば
ねの張力が減少したりすると、取付台８６の腕が
軸９０上において上方（第９図で見れば逆時計回
り）に旋回する。そのような場合、つめ１０６の
先端１０７は上昇してつめ車９７の歯の通路に入
る。安全ケーブル１６が結合された負荷物体は降
下して安全ケーブルドラム８４およびつめ車９７
を逆時計回りに回転させようとするが、かかる逆
時計回りの回転はつめ車の歯のピツチよりもほん
の僅かに大きい距離だけに制限される。第９図の
場合、活動状態にあるつめは破線により１０６′
として示されている。

第９図からわかる通り、取付台８６の延長部
（たとえば９４）は架台２２と一体を成す管状要
素１０８の上方に位置している。要素１０８の内
腔には圧縮ばね１０９が収容され、また圧縮ばね
１０９には支持キヤツプ１１０が装備されてい
る。ばね１０９の予備圧縮力は、荷重支持ケーブ
ル１５によつて支持される個々の負荷物体の重量
に応じて様々に設定される。正常な状態、すなわ
ち捩りばね６０および７０が健全でありかつ負荷
物体がケーブル１５上に存在するような場合に
は、前述のごとく取付台８６は第９図中の実線の
位置にあり、従つてつめ１０６はつめ車９７から
離れている。プラグ１１２にねじ込まれたねじ１
１１を回せば、各々の負荷物体の重量に対抗する
ようにねじ１０９を調節することができる。な
お、プラグ１１２の外側には雄ねじが切られてい
る結果、架台２２の適当な穴の雌ねじ１１３上に
それを保持することができる。ねじ１１１の減径
端部１１４は肩付きのプラグ１１５を捕捉してお
り、しかもその内部において回転可能である。

第９図に関連して記載された安全装置の利点
は、釣合い装置が取扱うべき任意の負荷物体の重
量に応じてばね１０９を調節できることにある。

これは安全装置の感度を適切に設定できること
を意味する。もう１つの利点は、支持される負荷
物体が別の物体と衝突したために荷重支持ケーブ
ル１５から張力が失われると取付台８６の旋回に
よつて安全装置が働くが、荷重支持ケーブル１５
中に張力が回復すれば直ちにつめ車９７が自動的
に解除されることにある。この点から見ても、荷
重支持ケーブルが張力を失うと安全装置が施錠さ
れてしまい、そして張力の回復後にそれを解除す
るためには厄介な処理を溝じる必要のある従来の
安全装置とは対照的である。

次に、従来技術の場合のごとく単一の荷重また
は釣合いおもりの追加を伴う単一の荷重を取扱う
のではなく、複数の相異なる荷重を取扱い得るよ
うに釣合いカム３６を設計する方法を説明するこ
ととしよう。設計手順の例示に際しては、説明を
容易にするため、カムおよび捩りばねの特性に関
して若干の特定数値が使用される。しかしなが
ら、釣合わせるべき様々な荷重および所定の垂直
移動距離に関して設計を行うに当つては、当業者
はかかる情報をより一般的な形式に換算すること
が可能なはずである。

先ず第一に、捩りばねを選定する必要がある。
かかる捩りばねは、公知の設計技術に従えば、
様々な時点において支持すべき荷重の範囲に相当
するトルクを与え得るものでなければならない。

時には、６０および７０のごとく２本の捩りば
ねが使用されることもある。なぜなら、１本の捩
りばねを使用した場合には、甚だしく厚くて幅広
い板ばね材料が必要となつたり、あるいは巻上げ
た際の直径があまり大きくて不都合であつたりす
るからである。

設計の開始に当り、かかる捩りばねの若干の特
性を考察しなければならない。このような特性の
１つとして、ばねの巻数とばねのトルク出力との
関係がある。これは第１２図に示されている。か
かるグラフ中の上方の曲線１２０はばねの巻数と
ばねが様々な巻上げ状態にある時のトルクとの関
係を示すものである。また、下方の曲線１２１は
ばねから得られるトルクとばねの巻数との関係を
示すものである。曲線１２０および１２１の間に
おけるトルクの差はヒステリシスすなわち動力の
損失を表わすが、主としてこれはばねを巻上げる
際に渦巻同士の間の摩擦に打勝つてエネルギーを
投入しなければならないことによる。摩擦力はま
た巻戻しの際にも作用する。かかる場合、所定の
巻数について得られるトルクは同じ巻数まで巻上
げる際に投入されたトルクよりも小さくなる。第
１２図の例において見られるごとく、ばねの巻数
とインチ−ポンド単位のトルクとの関係は参照数
字１２０が付けられている点付近までの最初の数
巻きについて見ればとても直線的とは言えない。
同様に、参照数字１２１が付けられている巻数を
越えても直線性に乏しいと言える。結局、入力お
よび出力曲線間の平均トルクに近似する中間曲線
１２２がばねのトルク対巻数特性の実用範囲（参
照数字１２０が付けられた点までの上に凸の特性
曲線部と参照数字１２１が付けられた点を越えた
下に凸の特性曲線部との間で、比較的直線性を有
する範囲１２０−１２１をいう。）と見なされ
る。大体のところ、これは点１２０および１２１
の間に位置する。曲線１２２は正確に直線的なわ
けではないが、設計上の実用範囲に対ては良い近
似を成すものである。

本設計例においては、使用者側の予想に反しな
いような最大寿命をばねが達成できるようにする
ため、ばねは6.5回より多く巻上げられないもの
とする。そうすれば、ばねは実用範囲内に保たれ
るから、予想される荷重によつてはばねが過大応
力を受けないことが保証される。ばねの種類によ
つては、過大応力を受けることなしに許容し得る
最大巻数がもつと大きいこともあればもつと小さ
いこともある。第１２図に関連して述べた通り、
設計曲線１２２は入力および出力曲線の間に位置
し、しかもばねの巻数6.5回以下に相当してい
る。本設計例の場合、ケーブル１５上に支持され
るべき荷重は140〜220ポンドの範囲にわたるもの
とする。なお、これらの値は荷重範囲の限界と呼
ばれる。設計が有効であるためには、全ての荷重
に対する負荷物体の最高および最低位置間の垂直
移動距離を選定しなければならない。本設計例の
場合には60インチが選ばれる。なぜなら、Ｘ線装
置が第１図に示されたごとくに荷重支持ケーブル
から懸垂されるような例では、この移動距離で十
分な場合がほとんどだからである。通常の安全率
を見込んで220ポンドの荷重に耐えられるように
するため、ケーブル１５は0.125インチの直径を
有するものとする。

本発明においては（各々の荷重に対して１個の
カムを使用するのとは異なり）様々な荷重に対し
てただ１個のカムを使用することが意図されるわ
けだが、最初の段階は支持すべき最小荷重（本設
計例の場合には140ポンド）用のカムを設計する
ことである。ばねの実用範囲内では、ケーブル上
の荷重がカムの半径をモーメントの腕として作用
することによつて生じるトルクは捩りばねによつ
て生じる逆トルクに等しい。負荷物体が最高位置
にある場合、捩りばねの巻数は釣合いを達成する
のに必要な最小値を有し、そして荷重支持ケーブ
ル１５はカム３６の比較的小径の溝中に位置す
る。負荷物体が降下するに従い、ばねの巻数は増
加し、かつケーブル１５はカム３６の大径部分に
移行する。その結果、モーメントの腕が大きくな
るから、巻数の増加によつて大きくなつたばねの
力と荷重との間に釣合いが達成されるわけであ
る。

140ポンドの荷重用のカムを設計する際におけ
る最初の段階は第１２図のグラフを使用すること
である。ばねの巻数が6.5回の時のトルクは、設
計曲線１２２を使用すれば、およそ359ポンド−
インチである。２本のばねを使用する予定である
から、これを２倍すれば718ポンド−インチとな
る。718ポンド−インチを荷重の値140ポンドで割
れば、鋼製ケーブルの中立軸（ケーブル直径の
0.4倍相当）の位置において5.129インチというカ
ム半径が得られる。設計曲線１２２上を巻数5.5
回まで移動すると、トルクの２倍は約654ポンド
−インチに等しい。再び140ポンドで割れば、ケ
ーブルの中立軸の位置において4.671インチとい
うカム半径が得られる。このようにして、カムに
よつて収容されるケーブルの全長が60インチに達
するまで同じ繰作が繰返される。計算点すなわち
巻数6.5回、5.5回、4.5回などの点の間のカム曲線
は直線を成すものと仮定される。理論的に言えば
これは正しくないが、計算点間の直線と設計曲線
１２２との偏差は無視できる程度であるから、カ
ム製造を簡単にするためにかかる仮定が採用され
る。

その結果、140ポンドの荷重に関してカム半径
＋ケーブル直径の0.4倍（ケーブルの中立軸）と
ばね巻数との関係を表わす曲線を描くことができ
る。そのためには、透明なグラフ用紙が使用され
る。140ポンドの荷重に関するカム半径対ばね巻
数のグラフは、第１３図中の点１２２および１２
３の間に伸びるやや湾曲した曲線である。

以上の操作は従来の技術に基づくものである。
しかるに本発明の一部は、かかる従来の操作を利
用することにより、後述のごとくカムの初期接点
を正しく設定しさえすれば広い範囲の荷重を支持
できるような複合カムを得ることにある。本設計
例の場合カムを得るためには、設計すべき次のカ
ムは150ポンド用のものとする。実用的な荷重増
分として10ポンドが選ばれたが、５ポンドまたは
20ポンドを使用することもできる。再び第１２図
の設計曲線１２２から359ポンド−インチを得た
後、２倍してから新しい荷重の値150ポンドで割
れば、ケーブルの中位軸の位置において4.787イ
ンチというカム半径が得られる。設計曲線上を巻
数5.5回まで移動すると、トルクの２倍は654ポン
ド−インチに等しい。再び150ポンドで割れば、
ケーブルの中立軸の位置において4.360インチと
いうカム半径が得られる。このようにして、カム
上のケーブルの全長が再び60インチとなるまで、
巻数4.5回、3.5回などに関して同じ操作が繰返さ
れる。その結果、150ポンドの荷重に関してカム
半径＋ケーブル直径の0.4倍とばね巻数との関係
を表わす別の曲線を描くことができる。この場合
にもまた、透明なグラフ用紙が使用される。かか
る曲線は第１３図中の点１２４および１２５を両
端とするものである。同じ操作を160ポンドの荷
重に関して繰返せば、第１３図中の点１２６およ
び１２７を両端とする曲線が得られる。かかる操
作が10ポンド間隔で220ポンドの荷重に至るまで
続けられ、そして得られた結果が別々の透明なグ
ラフ用紙上に記入される。本設計例においては、
別々の透明なグラフ用紙上に描かれた９つの独立
したグラフが得られている。

次に、10ポンドずつの荷重増分に対する個々の
グラフが照明式観察箱の上に置かれる。その際に
は、140ポンドの曲線を一番下に置き、その上に
150ポンドの曲線を重ね、その上に160ポンドの曲
線を重ね、以下同様にして220ポンドの曲線が一
番上になるようにする。各々の曲線の縦座標はケ
ーブル直径の0.4倍相当の位置におけるカム半径
である。ところで、140ポンドの曲線の上に150ポ
ンドの曲線を重ねる際には、縦座標の値が互いに
一致するようにする。すなわち、150ポンドの曲
線に関するカム半径が140ポンドの曲線に関する
同じカム半径と一致するように重ねるのである。
その後、150ポンドの曲線を左右に移動させて両
曲線をできるだけ一致させればよい。第１３図の
例では、点１２２および１２３の間に位置する
140ポンドの曲線は縦座標によつて表わされるカ
ム半径および横軸上の第１列１２８の数値によつ
て表わされるばね巻数に関連するものである。第
１３図においては、参照番号に隣接したカツコ内
に荷重が示されている。なお、参照番号はカツコ
内の荷重に関するカム半径対ばね巻数のグラフの
両端を表わしている。点１２４および１２５の間
に位置する150ポンドの曲線は第２列１２９のば
ね巻数に関連し、また点１２６および１２７の間
に位置する160ポンドの曲線は第３列１３０のば
ね巻数に関連している。第１３図には３つの曲線
しか示されていないが、各々の荷重に関する９つ
の曲線全部が同様にして重ね合わされることは勿
論である。各列のばね巻数は個々のグラフ上に見
られるままに書かれている。第１３図の場合、そ
れらは一見したところ誤つて整列させられたよう
に思われる。そうなつた理由は、カム半径が一致
する場所において互いに整列するように３つの曲
線を重ね合わせたためである。

所定の荷重範囲内のいかなる荷重に対してもカ
ムが対応する半径を有する点から見れば、これら
の曲線は有効である。なお、個々のグラフないし
曲線は互いにある程度まで重視している点に注目
されたい。これは、カムのある部分が１種以上の
荷重に対して互いに重複した一定範囲の半径を有
しており、従つてそれらの半径は他の荷重に対し
ても使用できることを示している。

140ポンドの曲線の上に150ポンドの曲線を重
ね、そして縦座標を等しく保ちながら左右に移動
して両者をできるだけ一致させた後、２枚の透明
なグラフ用紙がずれないように固定される。

次に、縦座標が等しくなるようにして150ポン
ドの曲線の上に160ポンドの曲線が重ねられる。

この曲線を横軸に沿つて左右に移動して下方の
150ポンドの曲線とできるだけ緊密に整列させた
後、そのグラフ用紙が固定される。同じ操作を続
けることにより、140〜220ポンドの範囲内の荷重
に関する全ての曲線が縦座標を等しく保ちながら
重ね合わされ、そして固定される。第１３図から
明らかな通り、個々の曲線は互いに重複しかつほ
とんど一致しているが、同時に多少は分離してい
る。上記のごとくにして全てのグラフを重ね合わ
せた後、全てのグラフを通る平均曲線を描けば、
第１４図に示されるような複合曲線が得られる。
この曲線は全体の荷重範囲にわたるカム半径とカ
ム回転数（またはばね巻数）との関係を示すもの
である。第１４図から入手されたデータを使用す
れば、カム３６上の色々な点に荷重支持ケーブル
１５を設置しかつそれに応じて捩りばねを巻上げ
たり巻戻したりすることによつて140〜220ポンド
の荷重を釣合わせることのできるカムの機械加工
が可能となる。かかるカムの機械加工は公知のト
レース旋盤を用いて行えばよい。第１４図から明
らかな通り、複合曲線は直線的でない。その結果
として、カム半径の変化率はカムの軸方向寸法に
沿つて連続的に変化している。なお従来の設計に
おいては、直線範囲内で作業をすることが試みら
れ、従つてカム半径はほぼ一定の割合で変化する
場合がほとんどであつた。

第１４図においては、特定の荷重を支持する際
にケーブルが活動し得るカム部分、換言すれば特
定の荷重が所定の距離を移動する場合に対応する
カム半径範囲がそれぞれの荷重限界によつて区分
されている。例示のため、210ポンドおよび160ポ
ンドの荷重に対する範囲がカツコで仕切られてい
る。更に例示を続ければ、160ポンドの荷重に対
して使用されるカムの最小半径部分は約3.53イン
チであり、また160ポンドの荷重に対して要求さ
れる最大半径部分は約4.5インチである。所定の
荷重に対する最小半径（たとえば160ポンドの荷
重に対する3.53インチの半径）は、連続的に半径
の変化するカムの溝に沿つて見た場合、ただ１点
においてのみ存在する。かかる最小半径の点こ
そ、ケーブル１５が初めてカムに接しなければな
らない点である。その後、ケーブルは（本設計例
の場合には）60インチの溝に沿つて巻付き、そし
てケーブルの活動長さの限界を示す半径4.5イン
チの点を通過する。勿論、ケーブルは最初の接点
からカムの最大半径端部に至る溝の全長にわたつ
て巻付き、そして後述のごとく最大半径端部にお
いてカムに連結される。

要するにかかるカムは、第１４図の曲線の使用
によつて決定されるようなカム溝に対するケーブ
ルの最初の接点を設定しさえすれば、実質的に一
定の移動距離を有する様々な荷重を取扱うことが
できるという特徴を示す。特定の荷重に対してか
かる接点が決定されれば、捩りばねは常にその実
用範囲内で動作し、手動によつて負荷物体を垂直
に移動させるのに要する努力はいかなる垂直位置
に対しても最小となり、かつ負荷物体をいかなる
点に垂直移動させても釣合いが達成されることに
なる。

第６図は本発明に従つて設計されたカム３６の
分離図である。寸法線１３０は所定の荷重範囲内
の最大荷重に対して使用されるカムの最初の溝の
半径を示している。その他の寸法線１３１は、最
小半径部分から最大半径部分へ進むに伴つてカム
半径すなわち溝の半径が連続的に変化するという
事実を理解するのに役立つものである。また真直
な一点鎖線１３２は、隣り合つた溝の底を連結し
た想像線によつて定義されるカムの外周が湾曲し
た輪郭を有するという事実を理解するのに役立つ
ものである。

所定範囲内の全ての荷重に対して１本のケーブ
ルを使用することは望ましい。負荷物体に連結さ
れたケーブル１５がカム３６の最小半径部分に初
期接点を有する場合、ケーブルは溝の全長にわた
つて巻付くから余分のケーブルは存在しない。し
かし、負荷物体が最高位置まで上昇した状態に対
応する初期接点がもつと半径の大きい部分に位置
する場合には余分のケーブルが生じる。これは環
状のケーブル貯蔵溝１３３内に収容される。

かかる溝の内側フランジ１３４には円周方向に
沿つて一定間隔で配置された切欠き１３３′が設
けられているから、もし余分のケーブルが存在す
るならばその切欠きを通して溝１３３内へ導入し
て巻付ければよい。第８図は溝１３３内にぴつた
りとはまり込むケーブル係留手段１３５を示して
いる。ケーブルを保持するためには、かかる係留
手段を溝１３３内に適宜に配置してねじ止めすれ
ばよい。

特定の切欠きの位置を判別するためケーブル保
存溝１３３の周囲に沿つて数えることが所望され
る場合には、切欠き１３３′のいずれか１つを第
１の切込きと見なすことができる。第１５および
第１６図においては、円周方向に沿つて一定間隔
で配置された複数の切欠き中の第１のもの１３
３′だけが示されていて、それは一連の溝番号１
〜７が記入されている位置の半径方向の直線上に
ある。後記に明らかとなる通り、特定の荷重に関
して荷重支持ケーブルとカムとの適切な初期接点
を設定するという据付作業員の仕事は、ケーブル
係留手段１３５の固定されるべき切欠き１３３′
の番号を指示することによつて一層容易にするこ
とができる。第８図もケーブル１５の端部を示し
ているが、端部にはケーブル１５が係留手段１３
５の直立脚部１３９の溝穴１３８をすり抜けるの
を防止するための玉１３７がすえ込みによつて固
定されている。余分のケーブルは図示のごとくに
溝穴１３８を通過せればよい。

次に、主として第７，８，１５および１６図を
参図しながら、かかる釣合い装置の使用方法を説
明することとしよう。第１５および１６図に見ら
れるごとく、カムの溝の各巻きに（この場合に
は）１から７までの番号が付けられる。溝の出発
点はＳで示される。そして、最初の完全な１巻き
の層に番号１が与えられる。釣合い装置の据付作
業員は、負荷物体から伸びたケーブルの前端がカ
ムの溝と最初に接する溝上の点と荷重との関係を
表わす図表を携帯するものとする。

たとえば第１５図の場合、荷重支持ケーブルは
遊びドラム３７を越えて走行し、そしてＴで表わ
された第１の接点においてカムに接する。これは
たまたま約203ポンドの荷重に対る場合である。
接点Ｔはカム半径が約2.57インチとなる点であ
る。その場合、支持すべき負荷物体は最高位置に
あり、従つて捩りばねはウオーム歯車およびウオ
ームによつて与えられた予備負荷トルクのみを有
する。第１４図からわかる通り、負荷物体が最高
位置にあつて捩りばねが203ポンドの荷重に対す
る予備負荷トルクのみを有する時の接点は2.57イ
ンチのカム半径に対応する。特定の荷重に対する
接点Ｔを設定する場合、据付作業員にとつては半
径データよりも回転数データを使用する方が容易
であるから回転数データが与えられている。さも
ないと、カム軸からの半径をカムの溝に沿つて測
定することにより、その特定の半径がどの位置で
実現されるかを求めなければならないのである。
勿論、ケーブルは溝に沿つてカムの大径部分の方
向へ伸び、そしてその末端にまで達し得る。かか
るケーブルは、第１の接点Ｔから測つた溝内のケ
ーブルの長さが（この場合には）約60インチとな
るような溝上の第２の点を必然的に通過する。負
荷物体が最低位置にある場合、ケーブルはかかる
第２の点またはその付近においてカムに接する。
カムの輪郭が前述のごとく連続的に変化する半径
を有する結果、前述のごとき設計上の実用範囲を
越える負荷が捩りばねに加わることは決してない
わけである。

第１６図は荷重が約161ポンドであるような場
合を例示するもので、この場合にはケーブルが
T′で表わされた接点においてカムに接する。負
荷物体が最高位置にある場合、接点T′はカム回
転数が3.8回となる点である。かかる荷重に関し
て第１４図からわかる通り、回転数3.8回の時の
カム半径は約3.42インチである。

ここで、カムに作用する荷重がもたらすトルク
および負荷物体が最高位置にある場合に対応する
実用範囲の始点において捩りばねがもたらすトル
クの両者が実質的に等しくて逆向きとなるような
カム半径を与えるらせん状溝上の一点において負
荷物体およびドラム３７から伸びたケーブル部分
がカム３６に接するように荷重支持ケーブル１５
を設置する方法を述べることとしよう。

先ず第一に、ケーブル１５の一端を負荷物体に
連結した後、任意適宜の手段（図示されていな
い）によつて負荷物体が予定の最高位置またはそ
れよりも多少高めに支持される。捩りばね中に蓄
積されたトルクは、ウオーム５６でウオーム歯車
５５を回すことにより、前もつて完全に除去して
おくようにする。ケーブル１５とらせん状溝との
初期接点は支持すべき特定の荷重に関する曲線か
ら決定される。かかるデータを使用すれば、様々
な荷重とケーブル１５の末端連結点との関係を示
す表を作成することができる。このような初期接
点は、その点におけるカム半径によつて規定され
るのではなく、ケーブル貯蔵溝１３３における切
欠き１３３′の番号およびケーブル貯蔵溝１３３
内に収容されるべき余分のケーブルの巻数によつ
て規定される。ケーブル１５の自由端はカムの最
大半径部分に向つてらせん状溝内に巻付けられ
る。その結果、上記の表から決定される通り、予
定の初期接点が大きい荷重の場合のように小径側
にあるかそれとも比較的小さい荷重の場合のよう
に大径側にあるかに応じ、ケーブル１５の自由端
はカムのケーブル貯蔵溝１３３に到達するだけ
か、あるいはケーブル貯蔵溝内に数分ね１巻きま
たは１巻き以上にわたつて巻付けられるかする。
次いで、所定の切欠き１３３′の位置にケーブル
係留手段１３５が固定されるが、この時点ではケ
ーブルにたるみがあるはずである。

ここで、カム３６のらせん状溝の最大半径部分
から所望の初期接点（たとえば第１５または１６
図のそれぞれＴまたはT′）へ向つてたるみが移
動させられる。次に、ウオーム５６を回すことに
より、トルク対巻数曲線の実用範囲の始点に対応
する予備負荷トルクが捩りばね６０および７０に
与えられる。その結果、ケーブル１５上の負荷物
体に対して実質的な釣合いが達成されるから、負
荷物体用の一時的な支持手段が除去される。負荷
物体が最高位置または移動距離内のどこかにある
場合の釣合いが不完全であれば、ウオーム５６を
少しだけ回すことにより、負荷物体のあらゆる垂
直位置に対して良好な釣合いを達成させるような
捩りばねの適切な予備負荷トルクを求めることが
できる。

このように、設計範囲内のいかなる荷重に関し
ても、カムの溝に対するケーブルの初期接点を移
動しさえすれば負荷物体の移動距離全域にわたつ
て一様な釣合いが確保され、かつ捩りばねに予め
十分な巻数を与えさえすればトルク対巻数曲線の
実用範囲の使用が保証されることは明らかであ
る。

第７図は係留手段１３５が使用された場合にお
けるケーブル１５の端部を示している。第７図に
はまた、すえ込みにより１対の玉１３７および１
３８が間隔を置いて固定されたケーブル１５の荷
重支持端部も示されている。同じ参照番号によつ
て第１図にも示されたこれらの玉は複数の場所に
おいて負荷物体に連結することができる。従つ
て、玉１３７より先にある余分のケーブルの一部
は（カムのケーブル貯蔵溝１３３の回りに巻付け
るのとは異なり）ただ丸めて貯蔵しておけばよ
い。

以上、説明および理解を容易にするため場合に
よつては特定の数値を使用しながら、新規な釣合
い装置およびその設計が詳しく記載され、また新
規な安全装置およびばね外端係留機構も詳しく記
載された。とは言え、かかる記載は本発明を限定
するものではなくて例証するものに過ぎないか
ら、本発明の原理は様々に応用可能でありかつ前
記特許請求の範囲以外のものによる制限を受けな
いことが了解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の新規な釣合い装置によつて支
持されたＸ線螢光増倍管およびＸ線管ケーシング
並びにそれらの下方に位置するＸ線検査台の概略
立面図、第２図は本発明の新規な釣合い装置の平
面図、第３図は第２図の釣合い装置の側面図、第
４図は第２図の釣合い装置から分離された捩りば
ね、釣合いカムおよび支持枠の（一部では断面か
つ一部では破断状態を示す）平面図、第５図は第
４図の側面図、第６図は釣合いカムの分離図、第
７図は釣合いカムおよびそれと協働する荷重支持
ケーブルの両端の分離図、８図は断片的に示され
たケーブルを伴うケーブル係留手段の平面図、第
９図は第２図の９−９に相当する線に沿つて切断
した安全装置の構成部品の部分垂直断面図、第１
０図は捩りばねが巻戻された状態を示すばね箱お
よび捩りばねの断面図、第１１図は捩りばねが巻
上げられた状態を示す点を除けば第１０図と同じ
断面図、第１２図は捩りばねの巻数とそれによつ
て生じるトルクとの関係を示す典型的なグラフ、
第１３図は若干の典型的な増加荷重に対するばね
巻数とカム半径との関係を示すグラフ、第１４図
はある例証的な釣合い装置によつて支持されるべ
き荷重範囲に対するカム回転数とカム半径との関
係を示す複合グラフ、そして第１５および１６図
は釣合い装置を相異なる荷重に関して設定する方
法の説明を容易にするための線図である。 図中、１０はＸ線検査台、１２はスポツトフイ
ルム装置、１３はＸ線螢光増倍管アセンブリ、１
５は荷重支持ケーブル、１６は安全ケーブル、１
８は釣合い装置、１９は往復台、２１は桁、２２
は架台または鋳物台、２５はＸ線管ケーシング、
２９は支柱、３０は入れ子管、３４および３５は
ばね箱、３６はカム、３７は遊びドラム、３８は
らせん状溝、３９は接点、４０は支持枠、５１は
主軸、５５はウオーム歯車、５６はウオーム、６
０は捩りばね、６１は内端、６２は湾曲係留部
材、６３は端壁、６４は溝穴、６５は端板、７０
は捩りばね、７１はスリーブ、７２は端壁、７３
は端板、７５は溝穴、７８および７９は軸受、８
０は溝穴、８１は止めねじ、８４は安全ケーブル
ドラム、８５は軸、８６は取付台、８７および８
８は腕、８９は横断部材、９３および９４は延長
部、９７はつめ車、１０２は控え棒、１０６はつ
め、１０８は管状要素、１０９は圧縮ばね、１１
１はねじ、１２２は設計曲線、１３３はケーブル
貯蔵溝、１３３′は切欠き、１３５はケーブル係
留手段、１３６は基部、１３７は玉、１３８は溝
穴、そして１３９は脚部を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a)第１の係留された端部および湾曲係留部材
   により保持されている第２の端部を有する、板ば
   ねを渦巻状に巻いた捩りばね手段、(b)連続的に半
   径が変化しながら軸方向に沿つて広がるらせん状
   溝を有し、しかも回転可能に取付けられかつ前記
   捩りばね手段の前記第２の端部と連結されたカム
   手段、並びに(c)前記カム手段に連結するための第
   １の端部および前記捩りばね手段によつて釣合わ
   せるべき負荷物体に連結するための第２の端部を
   有する荷重支持ケーブルの諸要素を包含するもの
   において、第１の荷重を支持するに際し前記らせ
   ん状溝に対する前記ケーブルの初期接点を設定す
   るための連結手段を前記カム手段が包含し、かつ
   前記第１の荷重とは異なる荷重を支持する必要性
   に応じて前記初期接点を設定し直すための手段を
   前記連結手段が包含していることを特徴とする、
   荷重支持用の釣合い装置。 ２ 前記カム手段の前記らせん状溝が、前記第１
   の荷重を支持するのに適した初期接点（従つて半
   径）を与える第１の部分および前記第１の荷重と
   異なる荷重を支持するのに適した初期接点（従つ
   て半径）を与え得る第２の部分をともに包含てい
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記カム手段が前記荷重支持ケーブルの不活
   動部分を貯蔵するための環状のケーブル貯蔵溝を
   有する、特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 前記連結手段が前記カム手段への連結を可能
   にするケーブル係留手段を包含し、かつ前記ケー
   ブル係留手段が前記カム手段への連結のための基
   部および前記荷重支持ケーブルの拡大未端部材を
   受入れるための溝穴を有する直立脚部の両者を包
   含している、特許請求の範囲第２または３項記載
   の装置。 ５ 前記基部が前記カム手段に連結された場合に
   少なくとも１巻きの余分の前記荷重支持ケーブル
   を受け入れ得るように前記溝穴が寸法決定されて
   いる、特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ 前記負荷物体がＸ線管アセンブリまたはＸ線
   螢光増倍管アセンブリから成つている、特許請求
   の範囲第１〜５項のいずれか一項記載の装置。 ７ (a)第１の端部および湾曲部材により保持され
   ている第２の端部を有する渦巻状に巻かれた板ば
   ねより成る捩りばね手段、(b)中心軸に対してほぼ
   同心的な外周を有し、前記捩りばね手段の前記第
   ２の端部と連結され、しかも負荷物体を降下また
   は上昇させた場合に前記捩りばね手段がそれぞれ
   巻上げられまたは巻戻されるように荷重支持ケー
   ブルを巻付けることのできるカム手段、並びに(c)
   前記カム手段の半径を介して作用する前記荷重支
   持ケーブルによつてもたらされるトルクと、前記
   捩りばね手段のトルクとがちようど釣合うように
   するため、前記カム手段と前記捩りばね手段とを
   相対的に回転させて捩りばね手段に予備負荷を加
   える手段の諸要素から成るものにおいて、前記カ
   ム手段が小径の部分およびそれから軸方向に沿つ
   て隔たつた相対的に大径の部分を有し、それら両
   部分にはさまれた前記カム手段の前記外周にはケ
   ーブル収容のためのらせん状溝が設けられ、前記
   カム手段の中心軸に対する前記らせん状溝の半径
   は、そこが前記荷重支持ケーブルとの接点となつ
   たときに前記負荷物体により発生するトルクが前
   記捩りばね手段の発生するトルクに実質的に等し
   くなるように決定した結果、所定の荷重範囲内の
   いかなる荷重に対しても前記荷重支持ケーブルと
   前記カム手段の前記溝との初期接点を設定すれば
   前記負荷物体の最高位置および移動距離全域にわ
   たつて釣合いが達成される、所定の荷重範囲から
   選ばれた荷重を有しかつ所定の距離にわたつて垂
   直方向に移動し得る負荷物体を釣合い状態で支持
   するための装置。 ８ (a)細長い金属板から成りかつ半径方向に沿つ
   て外向きおよび内向きの表面を持つた外端部を有
   する前記捩りばね手段を収容し、しかも前記カム
   手段に連結された容器手段、(b)前記捩りばね手段
   の前記外端部に固定されかつ一定の長さにわたり
   前記外端部の前記表面に沿つて相補的に接触して
   いる半径方向に沿つて外向きの表面を有すること
   により、前記捩りばね手段が巻上げられた場合で
   も渦巻の同心性を維持するのに役立つような湾曲
   部材、並びに(c)実質的に前記捩りばね手段の前記
   外端部に相当する半径方向距離だけ引離して前記
   容器手段内に前記湾曲部材を支持する手段の諸要
   素を追加包含している、特許請求の範囲の範囲第
   ７項記載の装置。 ９ (a)第１の端部および湾曲部材により保持され
   ている第２の端部を有する渦巻状に巻かれた板ば
   ねより成る捩りばね手段、(b)中心軸に対してほぼ
   同心的な外周を有し、前記捩りばね手段の前記第
   ２の端部と連結されしかも負荷物体を降下または
   上昇させた場合に前記捩りばね手段がそれぞれ巻
   上げられたまたは巻戻されるように荷重支持ケー
   ブルを巻付けることのできるカム手段、並びに(c)
   前記カム手段の半径を介て作用する前記荷重支持
   ケーブルによつてもたらされるトルクと、前記捩
   りばね手段のトルクとがちようど釣合うようにす
   るため、前記カム手段と前記捩りばね手段とを相
   対的に回転させて捩りばね手段に予備負荷を加え
   る手段の諸要素から成る、所定の荷重範囲から選
   ばれた荷重を有しかつ所定の距離にわたつて垂直
   方向に移動し得る負荷物体を釣合い状態で支持す
   るための装置に於て、(d)腕手段および第１の軸の
   回りに旋回し得るように前記腕手段を支持する手
   段、(e)前記第１の軸から間隔を置きながら前記腕
   手段上において回転し得るように支持され、かつ
   その上を前記荷重支持ケーブルの一部が走行する
   ように配置されている結果、正常には前記荷重支
   持ケーブル中の所定の張力に応答して前記腕手段
   を一方向に旋回させるように働く遊びドラム手
   段、(f)前記腕手段を前記一方向と逆向きに旋回さ
   せるように配置されているが、前記所定の張力が
   存在する場合には前記腕手段のかかる逆向きの旋
   回は防止されるような第２のばね手段、(g)前記腕
   手段に近接しながらも独立に支持され、しかも一
   端は後記補助ドラム手段にかつ他端は前記負荷物
   体に固定されたケーブルを巻上げることができる
   回転可能な補助ドラム手段、(h)外周に沿つて配置
   された歯を有し、かつ前記補助ドラム手段と同軸
   的に回転し得るように連結されたつめ車手段、並
   びに(i)前記つめ車手段に隣接しているが正常には
   前記歯から離れているようにして前記腕手段上に
   支持され、しかも前記荷重支持ケーブルから前記
   所定の張力が失われた場合には前記第２のばね手
   段の作用下で移動して前記歯とかみ合うことによ
   り前記補助ドラム手段の回転を阻止し得るつめ手
   段の諸要素を包含する装置。 １０ 様々な荷重に対応して前記第２のばね手段
   の強度が調節自在である特許請求の範囲第９項記
   載の装置。 １１ 前記第２のばね手段が圧縮コイルばねから
   成る場合において、(a)前記第２のばね手段を収容
   した内腔を有する固定手段、(b)前記第２のばね手
   段と接触しながら前記内腔の中で滑動し得るプラ
   ンジヤ手段、(c)前記内腔の中に固定されかつ前記
   コイルばねと実質的に同軸状態にあるねじ穴を有
   する手段、並びに(d)前記ねじ穴の中に設置され、
   前記プランジヤ手段内で回転可能な部分を有し、
   かつ前記プランジヤ手段内における前記部分の実
   質的な軸方向移動を防止する手段を包含する結
   果、これを回して前記プランジヤ手段を移動させ
   ることにより前記腕手段に作用する圧縮力を所定
   の荷重に応じて調節することができるねじの諸要
   素を追加包含する、特許請求の範囲第９または１
   ０項記載の装置。 １２ (a)第１の端部および湾曲部材により保持さ
   れている第２の端部を有する渦巻状に巻かれた板
   ばねより成る捩りばね手段、(b)中心軸に対してほ
   ぼ同心的な外周を有し、前記捩りばね手段の前記
   第２の端部と連結されしかも負荷物体を降下また
   は上昇させた場合に前記捩りばね手段がそれぞれ
   巻上げられまたは巻戻されるように荷重支持ケー
   ブルを巻付けることのできるカム手段、並びに(c)
   前記カム手段の半径を介して作用する前記荷重支
   持ケーブルによつてもたらされるトルクと、前記
   捩りばね手段のトルクとがちようど釣合うように
   するため、前記カム手段と前記捩りばね手段とを
   相対的に回転させて捩りばね手段に予備負荷を加
   える手段の諸要素から成るものにおいて、前記カ
   ム手段が小径の部分およびそれから軸方向に沿つ
   て隔たつた相対的に大径の部分を有し、それら両
   部分にはさまれた前記カム手段の前記外周にはケ
   ーブル収容のためのらせん状溝が設けられてい
   る、負荷物体を釣合い状態で支持するための装置
   の前記らせん状溝の半径を決定する方法が、 (i)所定の荷重範囲内の任意の荷重を取扱うこと
   の可能な捩りばね手段に関連していて、ばね巻数
   とそれによつて生じるトルクとの関数を示し、し
   かも一定のばね巻数およびそれに対応するトルク
   を始点としかつ前記一定のばね巻数よりは大きい
   が前記捩りばね手段において可能な最大巻数より
   は小さいばね巻数およびそれに対応するトルクを
   終点とする実用範囲を有するようなグラフを使用
   し、(ii)前記所定の荷重範囲内の特定の荷重を選定
   し、前記荷重支持ケーブルがトルクを生じるため
   に必要な前記カム手段の前記溝の半径を選定され
   たばね巻数の各々に関して前記グラフから決定
   し、それから前記半径を一方の軸上かつ前記ばね
   巻数を他方の軸上に取つて両者の関係を示すグラ
   フを描き、(iii)前記所定の荷重範囲内の追加の荷重
   を選定し、前記追加の荷重の各々に関して前記半
   径を決定し、それから前記追加の荷重の各々に関
   して前記のごときグラフを描き、(iv)半径軸上の値
   が一致するようにして上記グラフを互いに重ね合
   わせ、それからばね巻数軸に沿つて前記グラフを
   移動させることにより、ある荷重に関するグラフ
   の曲線の一部が別の荷重に関するグラフの曲線の
   一部と重複するようにして全ての前記グラフの曲
   線を実質的に整列させ、次いで(v)前記曲線の実質
   的な平均を示す平均曲線を使用することにより、
   前記荷重範囲全体にわたる特定の荷重に関してば
   ね巻数またはカム回転数とカム半径との関係を求
   めることによる方法。 １３ (a)第１の係留された端部および湾曲係留部
   材により保持されている第２の端部を有する、板
   ばねを渦巻状に巻いた捩りばね手段、(b)連続的に
   半径が変化しながら軸方向に沿つて広がるらせん
   状溝を有し、しかも回転可能に取付けられかつ前
   記捩りばね手段の前記第２の端部と連結されたカ
   ム手段、並びに(c)前記カム手段に連結するための
   第１の端部および前記捩りばね手段によつて釣合
   わせるべき負荷物体に連結するための第２の端部
   を有する荷重支持ケーブルの諸要素を包含する荷
   重支持用の釣合装置に於て、安全装置が、 (d)腕手段および前記腕手段を旋回可能に支持す
   る手段、(e)前記腕手段と前記支持手段との間に挿
   入され、そして前記負荷物体を支持する前記荷重
   支持ケーブル中に所定の張力が存在する場合には
   前記荷重支持ケーブルがもたらす旋回の方向と逆
   向きに前記腕手段を旋回させるように働くばね手
   段、(f)一端は後記補助ドラム手段にかつ他端は前
   記負荷物体に連結されながら正常には前記負荷物
   体の支持にほとんど関与しない補助ケーブルを巻
   上げたり巻戻したりするように構成された補助ド
   ラム手段および正常には自由に回転し得るように
   前記補助ドラム手段を支持しかつ前記腕手段から
   は独立した手段、(g)外周に歯を有し、かつ前記補
   助ドラム手段と一緒に回転し得るように連結され
   たつめ車手段、並びに(h)前記荷重支持ケーブルが
   もたらす旋回の方向に前記腕手段が旋回されてい
   る場合には前記つめ車の前記歯から離れているよ
   うにして前記腕手段上に取付けられ、しかも前記
   荷重支持ケーブルから前記所定の張力が失われた
   場合には前記ばね手段により前記腕手段が逆向き
   に旋回する結果として前記つめ車とかみ合つてそ
   の回転を阻止するつめ手段の諸要素から成る、荷
   重支持用の釣合い装置。 １４ 前記腕手段が前記逆向きに旋回する際に角
   度を制限する停止手段を有する、特許請求の範囲
   第１３項記載の装置。 １５ 前記腕手段の旋回軸から間隔を置きながら
   前記腕手段上において回転し得るように取付けら
   れ、かつ前記負荷物体を支持するためにその上を
   前記主ケーブルが走行する結果、正常には前記ば
   ね手段がもたらす旋回の方向と逆向きに前記腕手
   段を旋回させるように働く遊びドラム手段を追加
   包含する、特許請求の範囲第１３または１４項記
   載の装置。 １６ 前記ばね手段が圧縮ばね手段から成る場合
   において、(a)前記ばね手段を収容した内腔を提供
   しながら前記支持手段上に位置する手段、(b)前記
   ばね手段と同軸状態で前記内腔の中に位置するプ
   ランジヤ手段、並びに(c)前記プランジヤ手段を前
   進後退させることにより前記主ケーブル上の前記
   負荷物体の所定の荷重に応じて前記ばね手段の圧
   縮状態を調節する結果として正常には前記つめ手
   段が前記つめ車手段から離れていることを保証す
   るため前記内腔の中に位置する調節ねじ手段の諸
   要素を追加包含する、特許請求の範囲第１３〜１
   ５項のいずれか一項記載の装置。 １７ 全体的に見れば軸方向に沿つてテーパを示
   し、連続的に半径が変化しながら小径端部から大
   径端部にまで広がるらせん状溝を外周に有し、実
   質的に一定の半径を持つた環状の余分ケーブル貯
   蔵部分を前記大径端部の前記らせん状溝に隣接し
   て有し、かつ釣合い用の捩りばねと結合しながら
   回転可能に支持されたカムが包含され、しかも使
   用されるケーブルの長さが最大許容荷重を支持す
   る場合における前記らせん状溝の全活動長さを越
   えて伸びるのに十分であることを特徴とする、実
   質的に同じ距離にわたつて垂直方向に移動させ得
   るものとして許容された荷重範囲内の負荷物体を
   釣合い状態で支持できる荷重支持装置の使用状態
   を調整するため、(a)前記ケーブルから荷重を除去
   しかつ前記捩りばねのトルクを削減し、(b)前記歩
   負荷体に起因する前記ケーブル中の張力が前記カ
   ムの半径を介してもたらすトルクが前記捩りばね
   のトルク対巻数特性の実用範囲の始点における前
   記捩りばねのトルクと実質的に等しくなるような
   一点において前記負荷物体から伸びた前記ケーブ
   ルを前記らせん状溝に最初に接するように前記ケ
   ーブルが前記らせん状溝内に巻付けるための必要
   に応じて前記ケーブルをの一端を前記貯蔵部分内
   に０回ないし所要回だけ巻付け、(c)前記ケーブル
   の前記一端を前記カムに連結し、それから(d)前記
   捩りばねのトルクが前記実用範囲の始点における
   値と実質的に等しくなるまで前記捩りばねを巻上
   げる諸工程から成ることを特徴とする方法。 １８ 前記カムが前記ケーブルの前記一端用とし
   て複数の選定可能な連結点を包含する場合におい
   て、所望の初期接点を得るために適切な連結点を
   選定する工程を追加包含している、特許請求の範
   囲第１７項記載の方法。 １９ (a)全体的に見れば軸方向に沿つてテーパを
   示し、連続的に半径が増大しながら小径端部から
   活動部分を通つて大径端部にまで広がるらせん状
   溝を外周に有し、軸方向に沿つて前記大径端部に
   隣接する環状のケーブル貯蔵部分を有し、かつケ
   ーブルによつて支持される負荷物体を釣合わせる
   ための捩りばね手段と結合されたカムを用意し、
   (b)前記負荷物体が実質的に最高位置にある場合、
   前記負荷物体に起因する前記ケーブル中の張力が
   前記らせん状溝の半径を介してもたらすトルクが
   前記捩りばね手段のトルク対巻数特性の実用範囲
   の始点における前記捩りばね手段のトルクと実質
   的に等しくなるような前記らせん状溝内の一点に
   おいて前記負荷物体から伸びた前記ケーブルが前
   記カムに最初に接するように前記ケーブルを前記
   カム上に設置し、(c)前記一点から前記らせん状溝
   内に前記ケーブルの残部を巻付けることにより、
   前記負荷物体の荷重および前記一点の位置に応じ
   て前記ケーブルの端部を前記貯蔵部分の始点まで
   到達させるか前記貯蔵部分内に巻付けるかし、(d)
   前記ケーブルを前記カムに連結し、それから(e)前
   記捩りばね手段のトルクが前記実用範囲の始点に
   おける値と一致するまで前記捩りばね手段を巻上
   げる諸工程から成ることを特徴とする、同じ垂直
   距離にわたつて移動させ得るものとして許容され
   た荷重範囲内の負荷物体を釣合い状態で支持する
   ための装置の組立て方法。