TWM473910U - 電氣裝備的懸掛臂、操作室的電氣用具 - Google Patents

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TWM473910U
TWM473910U TW102206298U TW102206298U TWM473910U TW M473910 U TWM473910 U TW M473910U TW 102206298 U TW102206298 U TW 102206298U TW 102206298 U TW102206298 U TW 102206298U TW M473910 U TWM473910 U TW M473910U
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Adrien Monpou
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Description

電氣裝備的懸掛臂、操作室的電氣用具
本新型係關於一種電氣裝備之懸掛臂，尤其係關於在操作室中之電氣用具之懸掛臂，該懸掛臂包含多功能頭部，該多功能頭部具有主機械及電氣連接器，該等連接器意欲分別與電氣裝備之二級機械及電氣連接器協作，以便確保電氣裝備與多功能頭部之間的可移除機械及電氣連接。
本新型亦係關於操作室之電氣用具，該電氣用具包含支撐電氣裝備之至少一個懸掛臂。
此類懸掛臂係用於例如自操作室之天花板懸掛諸如照明設備、監視器、攝影機或任何其他適當裝置之電氣裝備。懸掛臂例如為鉸接型，以便能在任何適當之位置移動及定向電氣裝備，便於醫務人員工作。大體而言，操作室具有若干由同一支撐件支撐之懸掛臂。應容易理解，介於電氣裝備與懸掛臂之間的機械及電氣連接之可靠性係非常重要的。有時，需要移除該等電氣裝備中之一或若干者，例如以便於維護，或需要安裝特定電氣裝備。鑒於此目的，操作員 必須拆卸全部或部分懸掛臂，以便自懸掛臂斷開及分離電氣裝備。該操作程序漫長且複雜。一些電氣裝備要求特定的電氣連接。在此情況下，必須因此修改懸掛臂，以便接受該特定電氣連接。該操作耗工且費時，使得各個懸掛臂之模組性受到限制。
公開案US2007/142970描述了用於外科手術之機器人手臂，該機器人手臂末端具有可拆卸頭部。手臂及頭部具有互補之凹槽及翼肋，凹槽及翼肋在手臂之主軸的橫向排列，且允許凹槽及翼肋相互嚙合，使得頭部機械連接至手臂。
公開案EP0967692描述了在盒子內包含插頭之電氣連接器，該插頭相對於盒子在插頭收縮於盒子內之內縮位置與插頭從盒子伸出且允許電氣連接之前移位置之間移動。
然而，該等先前技術設備並未最佳地滿足使用者之需要。
本新型之目的在於藉由提出一種電氣裝備的懸掛臂及一種操作室的電氣用具來找到解決該等缺陷之方法，該等解決方法確保了可靠的機械及電氣連接，允許懸掛臂在無任何複雜的拆卸情況下進行迅速及可靠的裝配-拆卸及連接-斷開，且允許使用複數個電插頭，使得懸掛臂與大量各種電氣裝備相容。
出於此目的，本新型之目標為一種用於電氣裝備 之懸掛臂，尤其為一種用於操作室中之電氣用具之懸掛臂，該懸掛臂包含多功能頭部，該多功能頭部具有主機械及電氣連接器，該等連接器意欲分別與電氣裝備之二級機械及電氣連接器協作，以便確保電氣裝備與多功能頭部之間的可移除機械及電氣連接，懸掛臂之特徵在於：主機械連接器包含主固定盒子，該主固定盒子經排列以界定在懸掛臂之縱向軸橫向的主滑動件及界定具有主前部開口之主外殼；懸掛臂之特徵在於主電氣連接器包含與致動構件耦接的至少一個主電插頭，該致動構件經排列以便縱向地在內縮位置與前移位置之間位移插頭，該內縮位置係插頭收縮於主外殼內且允許主機械連接器與二級機械連接器嚙合，該前移位置係插頭至少部分穿過主前部開口伸出以便與二級電氣連接器嚙合且將主電氣連接器與二級電氣連接器彼此電氣連接；懸掛臂之特徵在於主電插頭由垂直於縱向軸延伸之至少一個導向指延長，該導向指經排列以便延伸穿過主盒子之壁內的縱向凹槽及在凸輪內之凸輪凹槽中移動，該凸輪能夠相對於主盒子進行旋轉，使得凸輪凹槽相對於主盒子之旋轉引起主電插頭在內縮位置與前移位置之間移動。
本新型之概念在於提供一種由橫向嚙合進行的機械連接，該機械連接由縱向嚙合耦接至電氣連接。該等連接之雙向性使得連接更加可靠。因此，固定及電氣連接藉由兩個不同的操作獲得。確保各個連接之連接器因此互相分離且最佳化，以便確保各個機械及電氣連接處於最佳狀態。此外，電氣連接係在機械連接之後進行，因此僅當確信該機械 連接可靠時方進行電氣連接。因而存在一個風險，即當處於連接時，電氣連接器會由於電氣裝備與懸掛臂之間的不適宜位移而劣化。最後，分離該等電氣及機械連接允許在對機械連接器之有效性未造成不利影響的情況下替換電氣連接器，以便使電氣連接器與特定的電氣裝備相適應。
根據本新型之懸掛臂可有利地呈現出以下特徵：-主滑動件包含彼此相對之第一對主滑動部分及面向彼此之第二對主滑動部分，第一對主滑動部分及第二對主滑動部分藉由主外殼縱向地及橫向地互相偏移以及互相分離；-凸輪經排列以便能在主盒子外對凸輪進行操作；-主電插頭經排列，以便能自主盒子分離主電插頭，且前部開口經確定尺寸以允許主電插頭自主外殼完全抽出；-多功能頭部能夠在懸掛臂末端相對於主軸旋轉且實質上垂直於縱向軸；-懸掛臂包含盒子，該盒子具有面向主外殼且經排列以套住主盒子之前部開口。
本新型延伸至一種操作室之電氣用具，該電氣用具包含支撐電氣裝備之至少一個懸掛臂，電氣用具之特徵在於包含如先前描述之懸掛臂及至少一個電氣裝備，該至少一個電氣裝備具有二級機械連接器及至少一個二級電氣連接器，該二級機械連接器形成能與主滑動件協作以確保電氣裝 備固定到多功能頭部之二級滑動件，該至少一個二級電氣連接器能與主電氣連接器協作以確保電氣裝備電氣連接到懸掛臂。
電氣裝備可包含二級盒子，該二級盒子界定二級電插頭之二級外殼，且具有能允許主電插頭在內縮位置與前移位置之間通過的二級前部開口，二級滑動件包含面向彼此且能與第一對主滑動部分協作之第一對二級滑動部分；及彼此相對且能與第二對主滑動部分協作之第二對二級滑動部分，第一對二級滑動部分及第二對二級滑動部分藉由二級外殼縱向地及橫向地互相偏移以及互相分離。
1‧‧‧懸掛臂
2‧‧‧梁
3‧‧‧多功能頭部
4‧‧‧主電插頭
5‧‧‧凸輪
6‧‧‧盒子
10‧‧‧電氣裝備
30‧‧‧夾子
31‧‧‧圓柱形軸承
32‧‧‧主盒子
33‧‧‧第一對主滑動部分
34‧‧‧第二對主滑動部分
35‧‧‧主外殼
36‧‧‧凸出邊緣
37‧‧‧直線縱向凹槽
40‧‧‧主電氣端子
41‧‧‧導向指
50‧‧‧凸輪凹槽
51‧‧‧控制銷
52‧‧‧鋸齒致動滾輪
100‧‧‧電氣裝備
104‧‧‧二級電插頭
132‧‧‧二級盒子
133‧‧‧第一對二級滑動部分
134‧‧‧第二對二級滑動部分
135‧‧‧二級外殼
140‧‧‧二級電氣端子
A1‧‧‧縱向軸
A2‧‧‧主軸
A3‧‧‧次軸
將更好理解本新型且其他優點將自給出為非限制性實例且在隨附圖式中圖示的實施例之詳細描述中呈現出來，在附圖中新型：-第1圖為根據本新型之懸掛臂末端之透視圖，該懸掛臂具有多功能頭部，並且該圖圖示了多功能頭部之主電氣及機械連接器；-第2A圖至第2C圖為多功能頭部的一部分及用具之透視圖，圖示了新型藉由主機械連接器與二級機械連接器之間的協作，將根據本新型之電氣裝備與懸掛臂之多功能頭部進行機械聯鎖之步驟；-第3A圖及第3B圖係第2A圖至第2C圖中機械聯鎖之後且主電氣連接器與二級電氣連接器之間進行電氣連接之前懸掛臂及電氣裝備的兩個不同平面的剖視圖及部分剖 視圖；-第4A圖及第4B圖為類似於第3A圖及第3B圖之視圖，且為在機械聯鎖及主電氣連接器與二級電氣連接器之間進行電氣連接之後之視圖。
根據本新型之懸掛臂例如意欲在操作室中使用，用於懸掛由醫務人員在外科手術期間使用之電氣裝備。該等電氣裝備例如：監視器、照明用具、攝影機或任何其他適當的電氣裝備。在圖式中，電氣裝備僅部分系統化。如圖所示，該裝備可直接連接到臂或經由中間件連接。為簡化起見，術語「電氣裝備」亦將用於中間件。
參看第1圖，懸掛臂1包含梁2，梁2具有縱向軸A1，且梁2之第一末端(未圖示)以鉸接之方式相對於支撐件(未圖示)固定。梁2之第二末端具有多功能頭部3。主軸A2延伸穿過該第二末端，主軸A2實質上垂直於縱向軸A1且界定主樞軸連接，該連接允許多功能頭部3相對於梁2旋轉。此第一樞軸連接可藉由任何已知的構件確保。因此，根據所使用的構件，多功能頭部3之斜度可相對於梁2固定或可變，使得多功能頭部3在無關於梁2之斜度的情況下保持(例如)水平。此結果可藉由(例如)應用可變形之平行四邊形的原理獲得。參看第2A圖至第4B圖，多功能頭部3包含兩個夾子30，圓柱形軸承31延伸穿過夾子30，部分地形成主樞軸連接。該等夾子30經由主盒子32連接在一起，主盒子32包含主電氣連接器及主機械連接器。
在主盒子上部，主盒子32之外部邊緣界定彼此相對的第一對主滑動部分33。第一對主滑動部分33能接受(如第2A圖至第2C圖圖示，以下進一步描述)第一對二級滑動部分133之嚙合，該第一對二級滑動部分133面向彼此且由電氣裝備10支撐。在主盒子下部，主盒子32呈U形，該U形之分枝界定面向彼此的第二對主滑動部分34。第二對主滑動部分34能接受(如第2A圖至第2C圖圖示，以下進一步描述)第二對二級滑動部分134之嚙合，該第二對二級滑動部分134彼此相對且由電氣裝備支撐。第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34排列在主外殼35兩側(以下進一步描述)。對U形進行縱向偏移，使得第二對主滑動部分34相對於第一對主滑動部分33自梁3伸出。第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34橫向地向上開口，使得第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34允許第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134之嚙合。因此，第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34界定主機械連接器，該主機械連接器能夠聯鎖多功能頭部3及具有二級機械連接器之電氣裝備100。
另外，主盒子32界定主外殼35，該主外殼35能夠收納主電插頭4且具有與主電插頭4相對的主前部開口。在圖示之實例中，主電插頭4係「多重」型且包含七個主電氣端子40。當然，主電插頭4可包含多種數目及/或排列的主電氣端子。主電插頭4經安裝以便在主盒子32內滑動，同時由縱向滑動件導向並且自前部開口露出，該縱向滑動件 係藉由形成兩個凹入角之主電氣端子40之排列及在主盒子32內形成的凸出邊緣36界定。經由此縱向滑動件，主電插頭4因而在內縮位置(如第1圖及第3A圖圖示)與前移位置之間移動，內縮位置係主電插頭4為收縮狀態，例如與主前部開口齊平或設定在主前部開口之後，前移位置係主電插頭4穿過主前部開口伸出。因此，在內縮位置，主電插頭4並未在第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134在第一主滑動部分33及第二主滑動部分34的嚙合期間第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134之軌道。此外，在前移位置，主電插頭4穿過主前部開口伸出，以便可在電氣裝備100內嚙合，目的在於將主電插頭4電氣地連接至電氣裝備100之二級電氣連接器的二級電插頭104。當然，主電插頭4電氣地連接(例如)至梁3內電纜(未圖示)。舉例而言，電纜係供電電纜及/或用於傳輸訊號之電纜，例如視訊HD訊號、資料處理訊號之「高頻」訊號。主電插頭4因而形成懸掛臂1之主電氣連接器。
主盒子32由盒子6圍繞，於主前部開口相對方向開啟。盒子6尤其保護此後描述之導向指41及導向導向指41的區域。
主電插頭4具有兩個導向指41(其中僅一個在第1圖、第3B圖及第4B圖中圖示)，該等導向指橫向地、垂直於縱向軸A1延伸。該等導向指41延伸穿過主盒子32之側壁內的直線縱向凹槽37，導向指41可在直線縱向凹槽37內自由地縱向移動。此外，在凸輪5之凸輪凹槽50內對導向指 41進行導向，該凸輪5經安裝以便相對於主盒子32之次軸A3旋轉。凸輪凹槽50係彎曲的，且相對於次軸A3存在一漸進半徑。因此，當凸輪5圍繞次軸A3旋轉時，凸輪5的凸輪凹槽50旋轉且引起在縱向凹槽37內導向之相應導向指41縱向移動，此舉引起主電插頭4在內縮位置與前移位置之間移動。兩個凸輪5可經由控制銷51相連，控制銷51耦接自多功能頭部的外部可達之鋸齒致動滾輪52(於第1圖中圖示)。鋸齒致動滾輪52可與杠桿(未圖示)耦接，以促進致動。根據未圖示之一實施例，根據本新型之懸掛臂包含僅一個導向指、僅一個凸輪及僅一個縱向凹槽。根據未圖示之另一實施例，懸掛臂包含僅一個凸輪，但是包含在兩個縱向凹槽內移動之兩個導向指。
電氣裝備100包含二級盒子132，二級盒子132之上部呈U形，該U形分枝界定第一對二級滑動部分133，第一對二級滑動部分133面向彼此且能接受第一對主滑動部分33之橫向嚙合。此外，二級盒子132之下部界定第二對二級滑動部分134，第二對二級滑動部分134彼此相對且能接受第二對主滑動部分34之橫向嚙合。第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134分佈在於下文中進一步描述之二級外殼135的兩側上。對U形進行縱向偏移，使得第一對二級滑動部分133相對於第二對二級滑動部分134自電氣裝備100伸出。第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134橫向地向下開口，使得133及134允許第一對主滑動部分33與第二對主滑動部分34嚙合。因此，133及134界定了能 夠聯鎖電氣裝備100及多功能頭部3的二級機械連接器。
另外，二級盒子132界定二級外殼135，二級外殼135容納二級電插頭104且具有與二級電插頭104相對的二級前部開口。二級電插頭104相對於二級外殼135固定。在圖示實例中，二級電插頭104係「多重」型且包含七個二級電氣端子140，二級電氣端子140能與多功能頭部3的七個主電氣端子40協作。當然，二級電插頭104可包含不同數目的二級電氣端子。提供二級電插頭104與二級前部開口齊平或設置在二級前部開口之後，以免在第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34與第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134的嚙合期間造成干擾。當然，二級電插頭104電氣地連接至電氣裝備100之帶電部分(未圖示)。二級電插頭104因而形成懸掛臂1之二級電氣連接器。
為機械地聯鎖電氣裝備100與懸掛臂1，如第2A圖圖示，電氣裝備100經放置使得第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34與第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134分別橫向地對準彼此，主前部開口及二級前部開口面向彼此同時垂直地彼此偏移。因此，主前部開口及二級前部開口實質上於同一平面中對準，例如垂直於縱向軸A1之平面。根據圖示之實例，電氣裝備100因而排列於多功能頭部3之上方。
如第2B圖圖示，電氣裝備100隨後在橫向方向T上相對於多功能頭部3移動，第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34與第一對二級滑動部分133及第二對二級滑 動部分134總是彼此對準。因此，主機械連接器與二級機械連接器彼此嚙合，主前部開口與二級前部開口非常接近於彼此地通過，使得主電插頭4與二級電插頭104在彼此前方通過。
如第2C圖、第3A圖及第3B圖圖示，當第一對主滑動部分33及第二對主滑動部分34與第一對二級滑動部分133及第二對二級滑動部分134的底部彼此相抵時，得以確保機械連接。在此步驟中，主前部開口與二級前部開口彼此相對，主電氣端子40與二級電氣端子140相對但是彼此間隔一段距離。主電插頭4仍在內縮位置，導向指41位於具有最小半徑之凸輪凹槽50的末端。
如第4A圖及第4B圖圖示，為了確保電氣連接，操作鋸齒致動滾輪52，以便旋轉，在此實例中為反時針方向旋轉。此操作引起凸輪5轉動，其中包含凸輪凹槽50在橫向凹槽37內移動導向指41，直到導向指41到達具有最大半徑之凸輪凹槽50的末端為止。主電插頭4因而自內縮位置移動至前移位置，在前移位置將主電插頭插入二級外殼135，使得主端子40與二級電氣端子140接觸到彼此。
可在任何時候拆卸電氣裝備100。為此，藉由順時針致動鋸齒致動滾輪52來使主電插頭4脫離二級電插頭104，以便將主電插頭4自前移位置移動至內縮位置。隨後，藉由使得第一主滑動部分33及第二主滑動部分34與第一二級滑動部分133及第二二級滑動部分134相對於彼此滑動來橫向釋放電氣裝備100。一旦拆卸電氣裝備100，即可以任何 其他等效之電氣裝備替換電氣裝備100。
本新型使得達到此前提及之目標成為可能。甚至因此，根據本新型之懸掛臂1藉由簡單垂直的鎖定便可能以簡單可靠之方式獲得有效的機械連接。一旦確保了機械連接，可藉由轉動鋸齒致動滾輪52來以簡單且快速的方式進行電氣連接。
當然，本新型不限於本新型一個實施例之先前描述，可在仍在本新型之範疇內的情況下做出某些修正。因此，舉例而言，根據未圖示之一替代實施例，凸輪可經由一個機械的氣動致動器或任何其他適當的致動器來致動。此外，主電插頭之平移係由諸如凸輪軸系統之等效機械構件的幫助獲得。
1‧‧‧懸掛臂
2‧‧‧梁
3‧‧‧多功能頭部
4‧‧‧主電插頭
5‧‧‧凸輪
6‧‧‧盒子
32‧‧‧主盒子
33‧‧‧第一對主滑動部分
34‧‧‧第二對主滑動部分
35‧‧‧主外殼
36‧‧‧凸出邊緣
37‧‧‧直線縱向凹槽
40‧‧‧主電氣端子
50‧‧‧凸輪凹槽
52‧‧‧鋸齒致動滾輪
A1‧‧‧縱向軸
A2‧‧‧主軸
A3‧‧‧次軸

Claims (8)

  1. 一種用於一電氣裝備(100)之懸掛臂(1)，尤其用於在一操作室中之用具的懸掛臂(1)，該懸掛臂(1)包含一多功能頭部(3)，該多功能頭部(3)具有主機械及電氣連接器，該等連接器意欲分別與該電氣裝備(100)之二級機械及電氣連接器協作，以便確保該電氣裝備(100)與該多功能頭部(3)之間的可移除機械及電氣連接，該懸掛臂(1)之特徵在於：該主機械連接器包含一主盒子(32)，該主盒子(32)經排列以界定在該懸掛臂(1)之縱向軸(A1)的橫向的一主滑動件及界定具有一主前部開口之一主外殼(35)；該懸掛臂(1)之特徵在於：該主電氣連接器包含與致動構件耦接的至少一個主電插頭(4)，該等致動構件包括導向指(41)、直線縱向凹槽(37)、凸輪凹槽(50)、凸輪(5)及控制銷(51)，該等致動構件經排列以縱向地在一內縮位置與一前移位置之間移動該插頭，該內縮位置係該插頭收縮於該主外殼(35)內且允許該主機械連接器與二級機械連接器嚙合，該前移位置係該插頭至少部分穿過該主前部開口伸出以便與該二級電氣連接器嚙合且將該主電氣連接器與該二級電氣連接器彼此電氣連接；該懸掛臂(1)之特徵在於：該主電插頭(4)由至少一個垂直於該縱向軸(A1)延伸之導向指(41)延長，該導向指(41)經排列以便延伸穿過該主盒子(32)之壁內的一縱向凹槽(37)及在一凸輪(5)內之一凸輪凹槽(50)中移動，該凸輪(5)能夠相對於該主盒子(32)進行旋轉，使得該凸輪凹槽(50)相對於該主盒子(32) 之旋轉引起該主電插頭(4)在內縮位置與前移位置之間移動。
  2. 如請求項1所述之懸掛臂(1)，特徵在於該主滑動件包含一第一對彼此相對之主滑動部分(33)及一第二對面向彼此之主滑動部分(34)，該第一對主滑動部分(33)及該第二對主滑動部分(34)藉由該主外殼(35)彼此縱向地及橫向地互相偏移以及互相分離。
  3. 如請求項1所述之懸掛臂(1)，特徵在於對該凸輪(5)經排列使得能在該主盒子(32)外對該凸輪(5)進行操作。
  4. 如請求項1所述之懸掛臂(1)，特徵在於：該主電插頭(4)經排列以便能將該主電插頭(4)自該主盒子(32)分離；且特徵在於：該前部開口經確定尺寸以便允許該主電插頭(4)自該主外殼(35)中完全抽出。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之懸掛臂(1)，特徵在於該多功能頭部(3)能夠在該懸掛臂(1)末端相對於一主軸(A2)旋轉且實質上垂直於該縱向軸(A1)。
  6. 如請求項1所述之懸掛臂(1)，特徵在於該懸掛臂(1)包含一盒子(6)，該盒子(6)具有面向該主外殼(35)且經排列以套住該主盒子(32)之一前部開口。
  7. 一種用於一操作室之電氣用具，包含支撐一電氣裝備(100)之至少一個懸掛臂(1)，該電氣用具之特徵在於該電氣用具包含如請求項1至6中任一項所述之一懸掛臂(1)及至少一個電氣裝備(100)，該電氣裝備(100)具有一二級機械連接器及至少一個二級電氣連接器，該二級機械連接器形成能與該主滑動件協作以確保該電氣裝備(100)固定到該多功能頭部(3)之一二級滑動件，該二級電氣連接器能與該主電氣連接器協作以確保該電氣裝備(100)電氣連接到該懸掛臂(1)，其中該二級電氣連接器包含至少一個二級電插頭(104)以與該主電插頭(4)電氣連接。
  8. 如請求項7所述之電氣用具，特徵在於：該電氣裝備(100)包含一二級盒子(132)，該二級盒子(132)界定該二級電插頭(104)的一二級外殼(135)，且具有能允許該主電插頭(4)在內縮位置與前移位置之間通過的一二級前部開口；該電氣用具之特徵在於：該二級滑動件包含面向彼此且能與該第一對主滑動部分(33)協作之一第一對二級滑動部分(133)，及彼此相對且能與該第二對主滑動部分(34)協作之一第二對二級滑動部分(134)，該第一對二級滑動部分(133)及該第二對二級滑動部分(134)藉由該二級外殼(135)縱向地及橫向地互相偏移以及互相分離。
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