WO2010087360A1

WO2010087360A1 - 伸縮式保持アーム装置

Info

Publication number: WO2010087360A1
Application number: PCT/JP2010/051019
Authority: WO
Inventors: 雄介中田
Original assignee: 三鷹光器株式会社
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-08-05
Also published as: JP2012095679A

Abstract

　第１アーム７と第２アーム１４がジョイント部１２に対してスライド自在なため、プローブ２２を近い位置に保持する場合は、第１アーム７と第２アーム１４の合計の実質的長さを短くすることにより、第２アーム１４の先端に保持しているプローブ２２の保持剛性が向上するため、プローブ２２の位置が変動せず、本来の性能を発揮することができる。

Description

伸縮式保持アーム装置

　本発明は医療用器具の伸縮式保持アーム装置に関するものである。

　医療分野においては、近年、各種の器具が使用されている。例えば、超音波エコープローブ、内視鏡、脳ベラ、吸引管など多種のものが使用されている。そして、このような医療用器具をベッドで寝ている患者の特定部位に対して正確に位置決めして保持する保持アーム装置が各種提案されている。

　例えば、複数のアームをボールジョイントを介して連結した構造の保持アーム装置がある。この種の保持アーム装置は、特開平８－５２１５８号公報に開示されるように、直線状に延ばすことにより遠い位置に医療用器具を保持でき、くの字状に屈曲することにより近い位置に医療用器具を保持できるようになっている。

発明が解決しようとする課題
　しかしながら、このような従来の保持アーム装置にあっては、複数のアームを単にボールジョイントで連結した構造のため、遠い位置までカバーしようとして保持アーム装置の長さを長くすると、医療用器具を保持している保持アーム装置の先端部の支持剛性が低下し、医療用器具の保持剛性が低下する。医療用器具の保持剛性が低下すると、医療用器具の位置が微妙に変動し、医療用器具の性能に影響を与えるおそれがある。保持アーム装置は、直線状に伸ばした場合も、くの字状に屈曲させた場合も、その実質長さには変化ないため、医療用器具を近い位置に保持する場合も、遠い位置に保持する場合と同様に保持剛性が低下する。

　本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、医療用器具を保持する位置が近い場合に保持剛性が向上する医療用器具の伸縮式保持アーム装置を提供することができる。

　本発明の技術的側面によれば、基端部が水平方向で回転自在に支持された第１アームと、第１アームと高さ位置が相違する第２アームと、第２アームを第１アームに対して少なくとも水平方向で回転自在に連結するジョイント部と、第２アームの先端に設けられた医療用器具を保持するための保持部とを備え、前記ジョイント部に対して第１アーム及び第２アームの少なくとも一方が長手方向でスライド自在で且つ任意位置でロック自在であることを特徴とする。

本発明の第１実施形態に係る伸縮式保持アーム装置を示す斜視図。伸縮式保持アーム装置を示す平面図。伸縮式保持アーム装置を示す側面図。医療用器具を取付ける状態を示す保持部の断面図。医療用器具を取付けた後の状態を示す図４相当の断面図。図５中矢示ＳＡ－ＳＡ線に沿う保持部の断面図。医療用器具を外した状態を示す図６相当の保持部の断面図。直線状に伸ばして最大長さにした伸縮式保持アーム装置を示す平面図。最大長さのまま屈曲させた状態を示す伸縮式保持アーム装置の平面図。直線状に短くした状態の伸縮式保持アーム装置を示す平面図。直線状に短くした他の状態の伸縮式保持アーム装置を示す平面図。実質長さが短い状態のまま屈曲させた状態を示す伸縮式保持アーム装置の平面図。本発明の第２実施形態に係る伸縮式保持アーム装置を示す斜視図。伸縮式保持アーム装置を示す側面図。

（第１実施形態）
　図１～図１２は、本発明の第１実施形態を示す図である。この実施形態に係る医療用器具の伸縮式保持アーム装置は、ストレッチャー、ＩＣＵベッド、病棟ベッド等のベッドに取付けられて使用されるものである。ベッドの頭部側の一辺にはレール１が固定され、そこにスライダー２が移動自在に係合されている。スライダー２はノブ３を回すことにより任意位置で固定することができる。

　スライダー２の上面には、アリ溝状の凹部が形成された固定部４が設けられ、そこに支柱部５が脱着自在に取付けられている。支柱部５の上部には円柱状のセンター部６が設けられている。

　センター部６の内部にはエアークラッチが内蔵されており、センター部６は支柱部５を中心に水平方向で回転自在で且つ任意回転位置でロック自在になっている。このセンター部６に第１アーム７の基端部８が一体的に結合されている。従って、第１アーム７もセンター部６と一緒に水平方向で回転する。第１アーム７の長手方向に垂直な断面の形状は長手方向に沿って一定で、典型的には断面形状が扁平で水平方向に延びる長板状を成し、長さは３０ｃｍである。第１アーム７の先端には抜け落ち防止用のストッパ９が設けられている。

　第１アーム７の基端部８には、圧縮エアーを供給するエアーホース１０が連結されている。センター部６は、図示せぬ内蔵されたバネ機構により回転が常時ロック状態となっており、後述するエアースイッチ１１を押した場合のみエアーが供給されて、回転フリーになる。このエアーホース１０は、センター部６からボールジョイント１７、１８を経て、最終的にエアースイッチ１１まで直列で連結されており、エアースイッチ１１が操作された時だけ圧縮エアーが流れて、前記３箇所に同時に圧縮エアーを供給することができる。

　第１アーム７の途中位置には、基本的に円柱形状のジョイント部１２が挿通されている。第１アーム７は、ジョイント部１２の上部を貫通し、ジョイント部１２は第１アーム７の長手方向に沿ってスライド自在になっている。ジョイント部１２の上端にはストッパリング１３が設けられ、これを右方向に回転させることにより、ストッパリング１３の一部がジョイント部１２内において第１アーム７と当接してスライドがロックされ、左側へ回すことにより当接が解除されてスライド自在となる。ジョイント部１２を第１アーム７に対してロックする機構は何でも良く、一般的なネジでロックするようにしても良い。

　第２アーム１４はジョイント部１２の下部を貫通し、第２アーム１４はジョイント部１２に対して長手方向に沿ってスライド自在である。第２アーム１４も第１アーム７と同様に水平な板形状をしており、長さは２２ｃｍである。ジョイント部１２の下端にもストッパリング１５が設けられ、これを回転させることにより、第２アーム１４をジョイント部１２に対してスライド自在且つロック自在にできる。第２アーム１４の他端には抜け落ち防止用のストッパ１６が設けられている。

　ジョイント部１２の上下中間部にはボールジョイント１７が設けられている。このボールジョイント１７により、ジョイント部１２の下部は第２アーム１４ごと、水平方向で３６０度回転可能になると共に上下方向であらゆる方向へ傾くことができる。このボールジョイント１７はエアークラッチ方式で、前記センター部６に内蔵されたエアークラッチと同時にエアーが供給される。このボールジョイント１７も常時ロックで、エアー供給時のみフリーとなる。

　第２アーム１４の先端には、別のボールジョイント１８を介して保持部１９が設けられている。このボールジョイント１８もジョイント部１２に設けられた前記ボールジョイント１７と同様の機能を有する。

　保持部１９は回転軸２０を中心に回動自在なホルダー２１を有している。ホルダー２１の回転位置は回転軸２０における摩擦力により維持されている。ホルダー２１には、医療用器具としてのプローブ２２が取付けられている。プローブ２２は先端から任意出力の超音波を発生させることができる。

　このプローブ２２を取付けるホルダー２１の本体部には内部にエアースイッチ１１が内蔵されている。ホルダー２１の本体以外の部分は板状になっていて、基端にはＵ字形の差込部２３、中間にはスイッチレバー（スイッチ）２４を有する開口部２５、先端には固定ネジ２６を有するアリ溝２７が設けられている。

　プローブ２２の先端付近にはリング状の固定金具２８が設けられ、その固定金具２８にはアリ形の突起２９が形成されている。従って、図４及び図５に示すように、プローブ２２の基端をホルダー２１の差込部２３に差し込みながら、固定金具２８の突起２９をアリ溝２７に差し込み、固定ネジ２６を回して突起２９をアリ溝２７内で固定することにより、プローブ２２をホルダー２１に対して取付けることができる。

　ホルダー２１の開口部２５に設けられたスイッチレバー２４は回転軸３０を中心に回転するバラフライ型で、一端はホルダー２１から外側へ突出しており、他端はエアースイッチ１１のプッシュボタン３１により持ち上げられた状態になっている。

　エアースイッチ１１には、前記センター部６、ボールジョイント１７、１８を通過したエアーホース１０が連結されている（図示省略）。

　エアーの供給は、スイッチレバー２４の一端を押すことにより、スイッチレバー２４が回転して、その他端がエアースイッチ１１のプッシュボタン３１を押すことにより開始され、スイッチレバー２４から指を離してプッシュボタン３１が内蔵スプリングにより復帰することにより停止する。

　従って、操作者は、保持部１９に保持されているプローブ２２を手で持って、そのままスイッチレバー２４の一端を押すことにより、エアーをセンター部６、ボールジョイント１７、１８の３カ所に同時供給して、第１アーム７、第２アーム１４、保持部１９の全てをフリー状態にすることができる。そのため、保持部１９で保持されたプローブ２２を希望する任意の位置に位置決めすることができる。位置決めした後、スイッチレバー２４から手を離せば、エアーの供給が停止され、センター部６、ボールジョイント１７、１８のそれぞれがロック状態となり、プローブ２２の位置決め状態はそのまま保持される。

　第１アーム７と第２アーム１４はそれぞれジョイント部１２に対してスライドすることができるため、第１アーム７と第２アーム１４の全長を調整して、プローブ２２が届く範囲を設定することができる。

　患者におけるプローブ２２を位置決めする位置が遠い場合は、図８に示すように、ジョイント部１２を第１アーム７の先端付近に位置させ、そのジョイント部１２から第２アーム１４をいっぱいに引き出して直線状に伸ばした状態にする。このようにすることにより、第１アーム７と第２アーム１４による最大の長さＬ１（ａ１＋ｂ１）を得ることができる。この状態では、第１アーム７及び第２アーム１４が伸びきっているため、第２アーム１４の先端の保持部１９の支持剛性は十分とは言えず、プローブ２２の保持剛性も従来と同程度のものである。

　しかしながら、第１アーム７及び第２アーム１４を最大長さＬ１よりも短くして近い位置にプローブ２２を位置決めする場合は、第１アーム７及び第２アーム１４がジョイント部１２に対してスライド自在であるため、実質長さを短くして支持剛性を向上させることができる。

　例えば、長さがＬ２の近い位置にプローブ２２を位置決めする場合、従来のようにスライドできない構造の場合には、図９のように第１アーム７及び第２アーム１４をくの字状に屈曲させなければならない。このように屈曲させた場合、近い位置にプローブ２２を位置決めする場合でも、第１アーム７と第２アーム１４による実質的長さ（ａ１＋ｂ１）は図８の場合と変わらないため、プローブ２２の支持剛性が向上するものではない。

　これに対して、図１０及び図１１のように、ジョイント部１２で第１アーム７及び／又は第２アーム１４をスライドさせることにより、第１アーム７及び第２アーム１４の直線状を保ったまま長さＬ２を短くすれば、その実質的長さ〔（ａ２＋ｂ２）又は（ａ３＋ｂ３）〕も短くなる。従って、プローブ２２の保持に関連する支持構造の実質的長さが短くなるので、プローブ２２を保持している保持部１９の支持剛性が向上する。したがって、支持構造の変形（撓み）が抑制されてプローブ２２の保持剛性が向上するため、プローブ２２の上下方向の位置が変動せず本来の性能を発揮することができる。

　また、第１アーム７及び第２アーム１４が直線状のため、くの字状に屈曲させる場合のように屈曲部（ジョイント部１２）が周囲に突出することなく、周辺スペースの有効利用を図ることもできる。

　尚、図１２に示すように、近い位置にプローブ２２を位置する場合に、第１アーム７と第２アーム１４を意図的に屈曲させて、その部分にスペースＳを確保したい場合がある。そのような場合も、第１アーム７の基端部８からジョイント部１２を経て第２アーム１４の先端に至る実質長さ（ａ４＋ｂ４）が短いため、プローブ２２の保持剛性は依然として高い。

　また、この実施形態によれば、第１アーム７及び第２アーム１４がそれぞれ水平な長板状であるため、図３に示すように、第１アーム７と第２アーム１４との間にジョイント部１２を介在する構造でも、第１アーム７と第２アーム１４による合計上下寸法Ｈを小さくすることができる。

　また、ジョイント部１２が上下中間位置にボールジョイント１７を備えているため、ボールジョイント１７を中心にして第２アーム１４を第１アーム７に対してあらゆる方向へ角度変化させることができる。

　更に、第２アーム１４と保持部１９との間にもボールジョイント１８を備えているため、ボールジョイント１８を中心にしてプローブ２２を保持している保持部１９を第２アーム１４に対してあらゆる方向へ角度変化させることができる。

　更に、前述のように、センター部６、ボールジョイント１７、１８をフリーにするスイッチレバー２４が保持部１９に設けられているため、プローブ２２を手でもった状態のまま、ボールジョイント１７、１８等のロック・フリー操作を行うことができ便利である。

（第２実施形態）
　図１３及び図１４は本発明の第２実施形態を示す図である。本実施形態は、前記第１実施形態と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

　この実施形態では、第２アーム１４だけをスライド自在にした構造を示している。第１アーム３２の先端にジョイント部３３を固定した構造で、そこに第２アーム１４をその長手方向にスライド自在に設けている。ジョイント部３３は、中間にボールジョイント３４を備え、その下部に概略角筒形状のスライドクラッチ部３５を備えていて、第２アーム１４はスライドクラッチ部３５をスライド自在に貫通している。

　ボールジョイント３４及びスライドクラッチ部３５にはエアーホース１０が直列に連結されていて（図示省略）、エアースイッチ１１の操作により圧縮エアーを同時供給することができる。そして、圧縮エアーが供給された時だけ、ボールジョイント３４が回転可能となり、第２アーム１４がスライドクラッチ３５内でスライド可能となる。

　この実施形態によれば、第１アーム３２のスライドが省略されているため、その分、プローブ２２の移動範囲は狭くなるが、プローブ２２の保持剛性がより向上して、プローブ２２本来の性能を更に発揮することができる。

　以上の実施形態では、ジョイント部１２に対して第１アーム７及び第２アーム１４の両方をスライドさせる構造と、第２アーム１４のみをスライドさせる構造を示したが、第１アーム７のみをスライドさせる構造にしても良い。第２アーム１４を第１アーム７、３２の下側に位置させた例を示したが、逆にしても良い。センター部６やボールジョイント１７、１８にエアークラッチ方式を採用したが、オイルクラッチ方式や電磁クラッチでも良い。

発明の効果
　本発明によれば、第１アームと第２アームを連結しているジョイント部に対して第１アーム及び第２アームの少なくとも一方が長手方向でスライド自在なため、医療用器具を近い位置に保持する場合はスライドさせて、第１アームの基端部からジョイント部を経由して第２アームの先端部に至る実質的長さを短くすることができ、医療用器具の保持剛性を向上させることができる。

　また、第１アーム及び第２アームがそれぞれ長板状であるため、第１アームと第２アームとの間にジョイント部を介在する構造でありながら、第１アームと第２アームによる合計上下寸法を比較的小さくすることができる。

　更に、ジョイント部が上下中間位置にボールジョイントを備えているため、ボールジョイントを中心にして第２アームを第１アームに対してあらゆる方向へ角度変化させることができる。

　更に、第２アームと保持部との間にボールジョイントを備えているため、ボールジョイントを中心にして医療用器具を保持している保持部を第２アームに対してあらゆる方向へ角度変化させることができる。

　更に、ボールジョイントのスイッチが保持部に設けられているため、医療用器具を手でもった状態のまま、ボールジョイントのロック・フリー操作を行うことができ便利である。

（米国指定）
　本国際特許出願は米国指定に関し、２００９年１月２７日に出願された日本国特許出願第２００９－１５１９９（２００９年１月２７日出願）について米国特許法第１１９条（ａ）に基づく優先権の利益を援用し、当該開示内容を引用する。

Claims

　基端部が水平方向で回転自在に支持された第１アームと、
　第１アームと高さ位置が相違する第２アームと、
　第２アームを第１アームに対して少なくとも水平方向で回転自在に連結するジョイント部と、
　第２アームの先端に設けられた医療用器具を保持するための保持部とを備え、
　前記ジョイント部に対して第１アーム及び第２アームの少なくとも一方が長手方向でスライド自在で且つ任意位置でロック自在であることを特徴とする医療用器具の伸縮式保持アーム装置。
　第１アーム及び第２アームがそれぞれ長板状であることを特徴とする請求項１記載の医療用器具の伸縮式保持アーム装置。
　ジョイント部が上下中間位置にクラッチ式のボールジョイントを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の医療用器具の伸縮式保持アーム装置。
　第２アームと保持部との間にクラッチ式のボールジョイントを備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の医療用器具の伸縮式保持アーム装置。
　ボールジョイントのスイッチが保持部に設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の医療用器具の伸縮式保持アーム装置。