WO2012053513A1

WO2012053513A1 - バランスアーム

Info

Publication number: WO2012053513A1
Application number: PCT/JP2011/073941
Authority: WO
Inventors: 雅彦関口
Original assignee: オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-04-26

Abstract

　本発明によるバランスアームは、アーム本体と、所定の圧縮ばね定数を有するガススプリングと、アーム本体の一端を回動可能に軸支するアーム支持軸と、ガススプリングの一端をアーム支持軸とは異なる位置で軸支するロッド支持軸と、ガススプリングがアーム本体の回動に伴って圧縮されるようにガススプリングの他端をアーム本体に対して取付けるスライドホルダとを備え、スライドホルダに、ガススプリングがアーム本体の回動に応じて、その最大長を越えて伸張としたことに応じてガススプリングの他端をスライドさせるスライド部材が設けられている。

Description

バランスアーム

　本発明は、アーム先端に取付けた被支持部材を所望の位置に移動させた後、その姿勢を維持させることのできるバランスアームに関する。

　従来、この種のバランスアームとして、固定用基材にアーム本体の基部を上下揺動自在に支持させると共に、この固定用基材に圧縮パネル部材の一端を連設し、この圧縮ばね部材の他端をアーム本体の先端部に掛止して、この圧縮ばね部材の弾撥力と、先端に取付けた被支持部材との重量バランスによって、この被支持部材を任意の高さ位置で保持させるようにしたものが知られている。

　例えば、日本国特開平６－２５８５８０号公報には、平行リンク機構で構成されたアーム本体を押圧付勢するばね部材の他端を、回転モーメント調整装置を介して固定用基材に連設させたバランスアームが開示されている。この回転モーメント調整装置には、圧縮ばね部材の他端を固設する摺動子が設けられており、この摺動子を移動させて、圧縮ばね部材の支点を移動させることで、この圧縮ばね部材のアーム本体に対する付勢力を調整することができる。

　ところで、圧縮ばね部材の弾撥力は最大長の範囲内で作用するため、アーム本体の揺動範囲、特に上方への揺動範囲を広げようとする場合は、アーム本体の全長を長くする必要がある。しかし、アーム本体の全長を長くすると、重量増となるばかりでなく、回転モーメントが大きくなるため、圧縮ばね部材のばね定数を大きく設定しなければならず、バランスアーム全体が大型化してしまう不都合がある。

　この場合、上述した文献に開示されているように、摺動子により圧縮ばね部材の支点を移動さることで、アーム本体の上方への揺動範囲を拡大することも考えられるが、支点を移動させただけでは、アーム本体の揺動範囲が移動するだけで、揺動範囲を拡大することは困難である。

　例えば、医療現場では、バランスアームの先端に取付けた被支持部材である医療器機を、患者の横たわるベッド上に臨ませて使用する場合がある。その際、医療器機を患者の位置に合わせるために、アーム本体を上下揺動させて高さ調整が行われるが、医療器機が患者に近接されている状態では、患者の寝返りやベッドの上昇によって、医療器機に患者が触れる可能性がある。医療器機が患者に接触した際に、圧縮ばね部材の最大長の範囲まではアーム本体が上方へ揺動するため、接触が緩和されるが、圧縮ばね部材の最大長を越えた場合は、アーム本体に無理な外力が印加されて圧縮ばね部材が損傷を受ける可能性がある。又、バランスアームの固定側基材がスタンドに取付けられている場合は、スタンドが傾倒して姿勢が不安定になる可能性がある。

　そのため、一般には、アーム本体の上方への揺動範囲を水平位置程度にとどめると共に、スタンドに対する固定用基材の取付け位置を上下方向で調整して高さ調整することで、アーム本体の上方への揺動を許容できるようにしている。

　しかし、このような医療器機の高さ調整は、操作者の目視及び経験に基づいて行っているため、アーム本体が許容範囲を越えて上方へ揺動されてしまう場合も考えられる。

　本発明は、上記事情に鑑み、アーム部材の全長を長くすること無く、又、圧縮ばね部材の支点を移動させること無く、当該アーム部材の揺動範囲を拡大させることができて使い勝手がのよいバランスアームを提供することを目的とする。

　本発明によるバランスアームは、アーム部材と、所定の圧縮伸張長さ範囲内において圧縮或いは伸張可能なばね部材と、前記アーム部材の一端を第１軸周りに回動可能に軸支する軸支部と、前記ばね部材の一端を前記第１軸とは異なる第２軸周りに回動可能に軸支するばね軸支部と、前記アーム部材の前記第１軸周りの回動に伴って前記ばね部材が前記第２軸周りに回動されると共に圧縮或いは伸張されるように前記ばね部材の他端を前記アーム部材に対して取付けるための取付部材と、を具備し、前記ばね軸支部及び前記取付部材の何れか一方は、
　前記ばね部材が前記アーム部材の回動に応じて前記所定の圧縮伸張長さ範囲を超えて圧縮或いは伸張しようとしたことに応じて前記ばね支持部と前記取付部材の何れか他方に対して前記ばね部材の他端をスライド可能に保持するスライド部を具備する。

第１実施形態によるバランスアームが取付けられているスタンドの斜視図同、スタンドにバランスアームを取付けた状態を示す要部平面図同、アーム本体が水平状態を維持しているときのバランスアームの平面図同、アーム本体が上方に傾斜している状態のバランスアームの平面図同、図３のV-V断面図同、図３のVI-VI断面図図６のVII-VII断面図同、アーム本体が上方に傾斜している状態の図６相当の断面図同、上下揺動時のアーム本体と圧縮ばね部材との軌道を示す説明図第２実施形態による水平状態のバランスアームの平面図同、アーム本体が上方に傾斜している状態のバランスアームの平面図同、図１１のアーム本体の先端部の底面斜視図同、図１０のXIII-XIII断面図図１３のXIV-XIV断面図同、別動作による図１３の相当の断面図同、スライド部材の底面斜視図同、スライド部材の上面斜視図第３実施形態によるバランスアームの基部の平面図同、図１８のXIX-XIX断面図同、アーム本体が上方に傾斜している状態のバランスアームの基部の平面図同、図２０のXXI-XXI断面図同、スライド部材とガイドレールとの上面斜視図同、スライド部材とガイドレールとの底面斜視図同、スライド部材がガイドレールに結合された状態の上面斜視図同、スライド部材がガイドレールに結合された状態の底面斜視図第４実施形態によるバランスアームの基部の側面図同、アーム本体が上方へ傾斜した状態のバランスアームの基部の側面図同、図２７の平面図同、図２８のXXIX-XXIX断面図同、図２７の平面図同、図３０のXXXI-XXXI断面図

　以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
　図１～図９に本発明の第１実施形態を示す。尚、本実施形態では、バランスアームを内視鏡挿入形状観測装置（Endoscope Position Detecting Unit）に採用した場合を例示して説明する。この内視鏡挿入形状観測装置は、ベッドに横たわる患者の体腔内に挿入された、周知の挿入形状観測専用内視鏡（大腸内視鏡や小腸内視鏡等）の挿入部に内蔵された複数の磁気コイルから発信される磁気を受信し、磁気コイルの位置を解析して、モニタに挿入部の形状を３次元表示するものあり、図１に示すように、バランスアーム１の先端に、被支持部材としての受信アンテナ２が取付けられている。この受信アンテナ２は磁気コイルから発信される磁気を受信するものである。

　このバランスアーム１は、その基部がラックスタンド３に取付けられて、その基部に化粧カバー５０が装着されている。このラックスタンド３は脚台４に取付けられているキャスタ５により移動自在にされており、この脚台４の中央に支柱６が立設されている。この支柱６の下部に中継ユニットホルダ７と各種ケーブルを保持する収納ポケット８とが固設され、その上方にハンドル９が固設されている。このハンドル９は支柱６を周回する円弧状に形成されている。更に、この支柱６の上端にホルダユニット１０が固設され、支柱６のハンドル９とホルダユニット１０との間、及びこのハンドル９と後述する中継ユニットカバー１１との間が、バランスアーム１を取付けるアーム支柱部６ａ，６ｂとなっている。中継ユニットホルダ７には中継ユニット（図示せず）が収納され、その上部がユニットカバー１１で閉塞されている。この中継ユニット（図示せず）には、内視鏡挿入形状観測装置に設けられて主に信号処理を行うプロセッサ側から延出するケーブルと、主に患者の体表面に貼着されているプレートに設けられたマーカー側から延出するケーブルとを中継するものである。又、バランスアーム１の先端、及びホルダユニット１０の一側には、マーカーやプレート等を保持するホルダ１２，１０ａが設けられている。更に、このホルダユニット１０の他側にも、マーカーやプレート等を保持するホルダ１０ｂが形成されている。又、このホルダユニット１０の前面には、プロセッサ等を遠隔操作するリモコンを装着するリモコンホルダ１０ｃが設けられている。更に、支柱６の基部とハンドル９付近に、受信アンテナ２から延出するケーブルを保持するケーブルホルダ５１ａ，５１ｂが各々設けられている。

　又、バランスアーム１の基部の化粧カバー５０で覆われた部位に、クランプ部材１３が固設されている。このクランプ部材１３は、バランスアーム１を支柱６のアーム支柱部６ａに固定するためのもので、図２に示すように支柱６に遊挿されるガイド孔１３ａが垂直方向に形成されている。又、このガイド孔１３ａの後面にウエルドナット１３ｂが固着されており、このウエルドナット１３ｂに対して、外方から固定ねじ１４が螺装され、その先端がガイド孔１３ａ内に螺入されている。この固定ねじ１４の先端には押圧部１４ａが設けられており、この押圧部１４ａに対向するガイド孔１３ａの壁面に受け部１５が固設されている。受け部１５は幅方向両端が曲げ形成され、この曲げ形成された面にパッド１５ａが取付けられている。固定ねじ１４の押圧部１４ａにてアーム支柱部６ａを押圧すると、このアーム支柱部６ａがパッド１５ａに押圧され、アーム支柱部６ａが２つのパッド１５ａと押圧部１４ａとの３点で挟持されて、クランプ部材１３がアーム支柱部６ａに位置決め固定される。尚、符号４９は、後述するアーム本体１７を固定用基材１６に締結するレバーであり、このレバー４９はクランプ部材１３を貫通して固定用基材１６に支持されている。このレバー４９は、例えばアーム本体１７を下方へ回動させて収納する際に締付けて固定するものである。

　一方、バランスアーム１は、クランプ部材１３に固定されている固定用基材１６と、アーム部材としてのアーム本体１７とばね部材としての圧縮ばね部材１８とを有している。尚、本実施形態では、圧縮ばね部材１８としてガススプリングを採用している。そのため、以下においては、圧縮ばね部材としてガススプリング１８を適用した態様で説明する。

　図３～図５に示すように、固定用基材１６は前方を開口する箱形に形成され、一方、アーム本体１７は両側が下方へ曲げ形成されて、内部に溝形の空隙部１７ｂが長手方向に沿って形成され、その後端部が固定用基材１６に挿通されている。アーム本体１７の後端部は、両側が固定用基材１６に軸支部としてのアーム支持軸２０を介して、第１軸であるアーム支持軸２０の軸芯を中心に上下方向へ揺動自在に支持されている。尚、固定用基材１６の前部とアーム本体１７の後部には、このアーム本体１７が上下方向へ揺動する際の干渉を回避するための切欠き部１６ａ，１７ａが形成されている。

　又、アーム本体１７の先端はキャップ１９が装着されて閉塞されていると共に、その先端面に取付台２１が配設されている。この取付台２１から後方へ支持ブラケット２１ａがコの字状に曲げ形成さている。この支持ブラケット２１ａはアーム本体１７の両側面に臨まされて、このアーム本体１７の両側に台支持軸２２を介して上下方向へ揺動自在に支持されている。尚、この取付台２１の上下方向の揺動は台支持軸２２に対して支持ブラケット２１ａとアーム本体１７の側面とを、ねじの締付けなどにより挟持させることで規制することができる。

　一方、ガススプリング１８は、ピストンロッド１８ａと、このピストンロッド１８ａの後部を進退自在に挿通支持するシリンダケース１８ｂとを有し、内部に封入されたガス圧にてピストンロッド１８ａを押し出す方向へ作用する。このシリンダケース１８ｂに封入されているガス圧の圧縮ばね定数は、取付台２１に取付ける受信アンテナ２との重量バランスに基づいて設定される。尚、以下においては、ピストンロッド１８ａの突出方向を先端、シリンダケース１８ｂの反ピストンロッド１８ａ側を後端と称する。

　ガススプリング１８はアーム本体１７に形成されている溝形の空隙部１７ｂ内に、ピストンロッド１８ａの先端が、アーム本体１７の後端側に指向された状態で収容されており、このピストンロッド１８ａの先端が、固定用基材１６の底面に固設されているロッド支持ブラケット２３にばね軸支部としてのロッド支持軸２４を介して、第２軸であるロッド支持軸２４の軸芯を中心に回動自在に支持されている。尚、アーム支持軸２０の中心とロッド支持軸２４との中心は所定間隔を開けて配設されている。

　又、シリンダケース１８ｂの後端にケースブラケット１８ｃが固設されており、このケースブラケット１８ｃが取付部材としてのスライドホルダ２５に連結されている。図６、図７に示すように、スライドホルダ２５は、アーム本体１７の先端側の空隙部１７ｂに配設されており、ガイドレール２６とスライド部としてのスライド部材２７とを有している。ガイドレール２６は空隙部１７ｂの上面（アーム本体１７の内側上面）にボルト等を介して固定されており、アーム本体１７の延出方向に沿う一側に、空隙部１７ｂの上面方向に開口するレール溝２６ａが形成されている。一方、スライド部材２７は断面Ｌ字状に形成されており、その一側に、レール溝２６ａに係合する突条部２７ａが形成され、この突条部２７ａがレール溝２６ａに係入されて、スライド部材２７の、図７の左右方向の移動が規制される。又、このスライド部材２７の突条部２７ａとは反対側の側面にブラケット支持面２７ｂが立設され、このブラケット支持面２７ｂにケースブラケット１８ｃが支持軸２７ｃを介して回動自在に支持されている。

　又、ガイドレール２６のレール溝２６ａ側の側壁と空隙部１７ｂの上面との間には、スライド部材２７の板厚よりもやや広い間隙が形成され、この間隙部分とアーム本体１７の空隙部１７ｂ上面（アーム本体１７の内側上面）とで、スライド部材２７の上下方向への移動が規制される。従って、スライド部材２７はレール溝２６ａの延出方向のみの移動が許容される。

　又、ガイドレール２６の先端面にアジャストブラケット２６ｂが立設されており、このアジャストブラケット２６ｂにアジャストボルト２８が先端側から螺入されている。スライド部材２７には、このアジャストボルト２８の先端に当接するストッパ面２７ｄが形成されている。ガススプリング１８は所定に圧縮された状態で、ピストンロッド１８ａの先端と、その反対側のケースブラケット１８ｃとが、ロッド支持ブラケット２３とスライドホルダ２５のスライド部材２７とに各々支持されているため、図６に示すように、スライド部材２７はガススプリング１８の弾撥力を受けてストッパ面２７ｄがアジャストボルト２８の先端に常時当接されている。又、このアジャストボルト２８によりガススプリング１８のストロークを可変させることで、ガススプリング１８の弾撥力が微調整される。

　図９に、アーム本体１７の支持軸２７ｃの中心を通る軌道αとガススプリング１８の最大長の軌道β１、及び最小長の軌道β２との関係を示す。アーム本体１７は、一般に同図に示すように、ほぼ水平状態（アーム支柱部６ａから約９０°開いた位置）で使用され、又、収納時は、下方へ回動させて、アーム本体１７をラックスタンド３のアーム支柱部６ａに近接させた状態で固定しておく。

　従って、アーム本体１７は、最小限、下方に回動された収納状態から、ほぼ水平状態にセットした範囲の揺動を確保する必要がある。例えば、簡略的に、アーム本体１７の収納位置Ｐｄを、アーム支柱部６ａの表面に沿った位置とした場合、この収納位置Ｐｄでは、アーム本体１７の軌道αは、必ずガススプリング１８の最大長の軌道β１と最小長の軌道β２との間になければならない。

　一方、アーム本体１７とガススプリング１８の支持軸２０，２４は異なる位置で支持されているため、アーム本体１７を収納位置Ｐｄから上方（図９の反時計回り方向）へ回動させた場合、水平位置を越えた、ある高さに、アーム本体１７の軌道αとガススプリング１８の最大長の軌道β１とが交差する位置（揺動上限位置）Ｐｕがあり、この両位置Ｐｄ～Ｐｕ間がアーム本体１７の有効揺動範囲となる。

　この場合、アーム本体１７を、揺動上限位置Ｐｕを越えて更に回動させると、スライドホルダ２５のスライド部材２７がガイドレール２６に対して、図６に示す最小位置Ｌ１の状態から図８に示す最大移動位置Ｌ２の状態に相対移動し、この移動量（Ｌ２－Ｌ１）に対応する揺動角θ（図９参照）だけアーム本体１７の回動範囲が拡大される。

　次に、このような構成によるバランスアーム１の動作について説明する。バランスアーム１はラックスタンド３のアーム支柱部６ａに取付けられており、アーム本体１７の先端に固設されている取付台２１に取付けられている受信アンテナ２から延出されているアンテナケーブル（図示せず）は、支柱６に設けられているケーブルホルダ５１ａ，５１ｂに結束され、又、このホルダユニット１０の前面に形成されているリモコンホルダ１０ｃにプロセッサ等を遠隔操作するリモコンが装着されている。

　この受信アンテナ２は、アーム本体１７をほぼ水平位置に延出させて、ベッドに横たわっている患者の上方の近接位置に臨まされている。図９に示すように、アーム本体１７が収納位置Ｐｄ～揺動上限位置Ｐｕ間の揺動範囲にあるときは、取付台２１に取付けられている受信アンテナ２とガススプリング１８の弾撥力とのバランスで、アーム本体１７を所望の揺動位置で静止させることができるため、アーム本体１７を固定用基材１６に締結することなく、水平状態を維持させることができる。

　又、受信アンテナ２は、患者の体腔内に挿入された内視鏡の挿入部に内装されている複数の磁気コイルから発信される磁気を受信するものであり、微弱な電磁波等のノイズの影響を受けやすい。本実施形態では、受信アンテナ２から延出するアンテナケーブルが、支柱６に設けたケーブルホルダ５１ａ，５１ｂで結束して、プロセッサ側に直接接続され、又、リモコンを受信アンテナ２から離れた位置に有るリモコンホルダ１０ｃに装着しているため、受信アンテナに電磁波等のノイズが混入し難く、内視鏡の挿入部に内装されている複数の磁気コイルから発信される微弱な信号を的確に受信することができる。

　受信アンテナ２は患者に近接する位置に臨まされているため、ベッドを上昇させると、受信アンテナ２に患者が接触し易い。ベッドの上昇により受信アンテナ２に患者が接触すると、図９に示す揺動上限位置Ｐｕまでは、ガススプリング１８の最大長の範囲内であるため、ベッドの上昇に追従してアーム本体１７が上方へ回動する。

　そして、アーム本体１７が揺動上限位置Ｐｕを超えて上方へ回動しようとすると、ガススプリング１８のシリンダケース１８ｂの後端に固設されているケースブラケット１８ｃが支持軸２７ｃを介してスライドホルダ２５のスライド部材２７を引く。すると、このスライド部材２７に形成されている突条部２７ａが、アーム本体１７に固設されているガイドレール２６のレール溝２６ａに沿って、図６に示す最小位置Ｌ１の状態から図８に示す最大移動位置Ｌ２の範囲で移動する。その結果、図９に示すように、この移動量（Ｌ２－Ｌ１）に対応する揺動角θだけ、アーム本体１７の揺動範囲が拡大される。図９に示すように、アーム本体１７は水平位置にあるとき、受信アンテナ２がラックスタンド３のアーム支柱部６ａから最も離れた位置にあり、そこからアーム本体１７が上昇するに従い、受信アンテナ２はラックスタンド３のアーム支柱部６ａに近接する方向に移動する。

　従って、アーム本体１７が上方へ回動するに従い、受信アンテナ２は患者から離れる方向へ移動することとなり、受信アンテナ２を患者との接触から待避させることができる。

　このように、本実施形態によれば、スライドホルダ２５に設けたスライド部材２７の移動により、アーム本体１７の揺動範囲を揺動角θ分だけ拡大するようにしたので、アーム本体１７の全長を長くすること無く、又、ガススプリング１８の支点を移動させること無く、アーム本体１７の揺動範囲を拡大させることができて使い勝手がよい。

［第２実施形態］
　図１０～図１７に本発明の第２実施形態を示す。上述した第１実施形態に示すスライドホルダ２５では、ガイドレール２６とスライド部材２７とを相対移動させて揺動角θを確保するようにしたが、本実施形態によるスライドホルダ３１では、スライド部としてのスライド部材３２のみをアーム本体１７に対して移動させることで、揺動角θを確保するようにしたものである。尚、第１実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

　すなわち、図１６、図１７に示すように、スライド部材３２は、断面コの字状に曲げ形成されており、アーム本体１７の空隙部１７ｂ上面（アーム本体１７の内側上面）に当接する面に、アーム本体１７の延出方向に沿って２つの長孔３２ａが所定間隔を開けて穿設されている。又、このスライド部材３２の両側の対向面に軸孔３２ｂが穿設され、この軸孔３２ｂに支持軸３３を介して、ガススプリング１８のシリンダケース１８ｂに固設されているケースブラケット１８ｃが支持されている。

　スライド部材３２に穿設されている各長孔３２ａは、アーム本体１７の上面に突設されているボス３４が挿通される。このボス３４の直径は、長孔３２ａの直径と同じか、やや小さく形成されて、図１４の左右方向への移動が規制されている。又、スライド部材３２のスライド量は長孔３２ａとボス３４との間の隙間の距離Ｌ３で決定される。このため、この距離Ｌ３を、上述した第１実施形態の移動量（Ｌ２－Ｌ１）に合わせる。

　又、各ボス３４にねじ３５が、この各ボス３４間に亘って配設されている１枚の短冊状に形成されたプレート３６を介して螺入されている。ボス３４の高さは、スライド部材３２の板厚とほぼ同じであり、プレート３６はスライド部材３２の内面に当接されているため、このプレート３６によりスライド部材３２の上下方向の移動が規制される。

　その結果、スライド部材３２に穿設されている各長孔３２ａ，３２ｂに挿通されているボス３４、及びこのボス３４に固設されているプレート３６により、スライド部材３２の左右、及び上下の移動が規制されるため、スライド部材３２は長孔３２ａに沿ってのみの移動が許容される。

　このような構成では、アーム本体１７が収納位置Ｐｄ～揺動上限位置Ｐｕ間の揺動範囲にあるときは、ガススプリング１８の弾撥力により、スライド部材３２はアーム本体１７の先端方向へ常時押圧され、図１２、図１３に示すように、長孔３２ａの後端がボス３４に掛止されて移動が規制されている。

　そして、アーム本体１７が揺動上限位置Ｐｕを超えて上方へ回動しようとすると、ガススプリング１８のシリンダケース１８ｂの後端に固設されているケースブラケット１８ｃが支持軸３３を介してスライド部材３２を引く。すると、このスライド部材３２は長孔３２ａに沿って、図１５に示すように、ボス３４が長孔３２ａの先端に当接する範囲（距離Ｌ３）まで移動の移動が許容される。その結果、スライド部材３２の移動量（Ｌ３）に対応する揺動角θ（図８参照）だけ、アーム本体１７の揺動範囲が拡大される。

　本実施形態では、スライド部材３２をアーム本体１７に沿ってスライドさせることで、アーム本体１７の揺動範囲を拡大するようにしたので、第１実施形態に比し、構造の簡素化が図れ、製品コストの低減を実現することができる。

［第３実施形態］
　図１８～図２５に本発明の第３実施形態を示す。上述した第１、第２実施形態では、ガススプリング１８のケースブラケット１８ｃ側をスライド自在としたが、本実施形態では、ケースブラケット１８ｃをアーム本体１７の先端側に固設し、ピストンロッド１８ａの先端部側を、スライドホルダ４１を介してスライド自在に支持したものである。尚、第１実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

　すなわち、図２２～図２５に示すように、本実施形態によるスライドホルダ４１は、ガイドレール４２とスライド部としてのスライド部材４３とを有し、ガイドレール４２がバランスアーム１の固定用基材１６の底面に固設されている。

　このガイドレール４２には前方へ突出する舌片４２ａが形成され、この舌片４２ａの下方に段部４２ｂが形成されている。尚、符号４２ｃは、固定用基材１６にねじ止めするための取付け孔である。

　スライド部材４３は断面コの字状に曲げ形成され、底面４３ａから両側に立設する側面４３ｂに軸孔４３ｃが穿設され、この軸孔４３ｃにロッド支持軸２４（図１９参照）を介してガススプリング１８のピストンロッド１８ａが支持されている。

　このスライド部材４３の底面４３ａが、ガイドレール４２の段部４２ｂに挿入され、両側面４３ｂに舌片４２ａの両側端面が摺接される。段部４２ｂの高さは、スライド部材４３の底面４３ａの板厚と同じか、それよりもやや高く形成され、又、舌片４２ａの幅は、スライド部材４３の側面４３ｂ間の距離と同じか、それよりもやや狭く形成されている。

　従って、スライド部材４３の底面４３ａをガイドレール４２の段部４２ｂに挿入すると、スライド部材４３の上下左右が規制されるため、このスライド部材４３は前後方向への移動のみが許容される。尚、図１８～図２０に示すように、本実施形態のクランプ部材１３は、固定部３８ａと、バランスアーム１の固定用基材１６と一体形成されている可動部３８ｂとに分割されており、この両者がピン３９を介して支持されている。この可動部３８ｂは、図示しない締結レバーにより固定用基材１６をアーム本体１７に締結する際の、固定用基材１６の移動を許容するものである。

　このような構成では、アーム本体１７が収納位置Ｐｄ～揺動上限位置Ｐｕ間の揺動範囲（図９参照）にあるときは、ガススプリング１８の弾撥力により、スライド部材４３は固定用基材１６の後端方向へ常時押圧され、図１９に示すように、スライド部材４３の底面４３ａの後端が、ガイドレール４２の段部４２ｂの先端に当接されて移動が規制されている。

　そして、アーム本体１７が揺動上限位置Ｐｕ（図９参照）を超えて上方へ回動しようとすると、ガススプリング１８のピストンロッド１８ａがロッド支持軸２４を介してスライド部材４３を引く。すると、このスライド部材４３は、ガイドレール４２の舌片４２ａにガイドされて、図２１に示すように、前方へ移動する。その結果、上述した第１、第２実施形態と同様、その移動量だけアーム本体１７の揺動範囲が、図８に示すように揺動角θ分だけ拡大される。

　本実施形態では、スライドホルダ４１を、アーム本体１７を支持するために比較的大きな形状に形成されている固定用基材１６側に設けたので、取付スペースが確保し易く、製造が容易となる。

［第４実施形態］
　図２６～図３１に本発明の第４実施形態を示す。上述した第３実施形態に示すスライドホルダ４１では、ガイドレール４２の舌片４２ａに支持された状態でスライド部材４３を移動させることで揺動角θ（図９参照）を確保するようにしたが、本実施形態では、固定用基材１６に穿設されているスライドレール孔４７に沿ってガススプリング１８のピストンロッド１８ａを移動させることで、揺動角θを確保するようにしたものである。尚、第３実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

　図２６に示すように、固定用基材１６の側面には、ガススプリング１８のピストンロッド１８ａの先端部を支持するロッド支持軸２４を支持するスライドレール孔４７がアーム本体１７の基部を支持する支持軸２０を中心とする円弧状に形成されている。一方、このスライドレール孔４７に対向するアーム本体１７の側面には、このスライドレール孔４７と同一曲率の逃げ孔４６が、アーム本体１７の最大揺動範囲よりも広い角度の円弧で形成されている。

　ガススプリング１８のピストンロッド１８ａの先端部に挿通されているロッド支持軸２４は、逃げ孔４６、及びスライドレール孔４７を介して外部からスライド部としてのねじ２４ａによって締結され、このねじ２４ａがスライドレール孔４７に支持されている。

　又、レバー固定軸４８が逃げ孔４６を貫通して固定用基材１６に支持されており、このレバー固定軸４８の一旦に、アーム本体１７を固定用基材１６に締結するレバー４９が固設されている。又、アーム本体１７の基部を支持する支持軸２０が固定用基材１６にねじ２０ａを介して支持されている。尚、本実施例では、アーム本体１７の基部に形成されている切欠き部１６ａにカバー５０が装着されて閉塞されている。

　このような構成では、アーム本体１７が収納位置Ｐｄ～揺動上限位置Ｐｕ間の揺動範囲（図９参照）にあるときは、ガススプリング１８の弾撥力により、ピストンロッド１８ａがロッド支持軸２４を介してねじ２４ａを押圧し、図２６に示すように、このねじ２４ａを固定用基材１６に形成されているスライドレール孔４７の後端に押圧する。

　そして、アーム本体１７が揺動上限位置Ｐｕ（図９参照）を超えて上方へ回動しようとすると、ガススプリング１８のピストンロッド１８ａがロッド支持軸２４を介してねじ２４ａを引く。すると、図２７に示すように、このねじ２４ａがスライドレール孔４７に沿って前方へ移動し、その移動によりアーム本体１７の揺動範囲が、図９に示すように、揺動角θ分だけ拡大される。

　尚、レバー４９に連結するレバー固定軸４８は、アーム本体１７に対して、このアーム本体１７の最大揺動範囲よりも広い角度の円弧で形成されている逃げ孔４６に挿通されているため、アーム本体１７の揺動に支障を来すことはない。そして、アーム本体１７を収納位置Ｐｄまで回動させて収納するとき、レバー４９にて固定用基材１６をアーム本体１７に締結する。この締結の際の固定用基材１６の移動は、クランプ部材１３の可動部３８ｂの移動によって許容される。

　本実施形態では、上述した第３実施形態のようなスライドホルダ４１を特別に設けることなく、固定用基材１６にガススプリング１８の移動を許容するスライドレール孔４７を穿設だけで良いため、構造が簡素化され、製造コストの低減を図ることができるばかりでなく、製品の軽量化を実現することができる。

　尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば圧縮ばね部材は、ガススプリングに限らず圧縮コイルばねであっても良い。又、ばね部材は、圧縮ばねに限らず引張りばねであっても良く、この場合、スライドホルダ２５，３１，４１、及びスライドレール孔４７の移動は逆になる。と共に、図９に示すアーム本体１７の軌道αは、揺動上限位置Ｐｕを越えたところで、最小長の軌道β２と交差するように設定する。

本出願は、２０１０年１０月２２日に日本国に出願された特願２０１０－２３８０６１号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

Claims

　アーム部材と、
　所定の圧縮伸張長さ範囲内において圧縮或いは伸張可能なばね部材と、
　前記アーム部材の一端を第１軸周りに回動可能に軸支する軸支部と、
　前記ばね部材の一端を前記第１軸とは異なる第２軸周りに回動可能に軸支するばね軸支部と、
　前記アーム部材の前記第１軸周りの回動に伴って前記ばね部材が前記第２軸周りに回動されると共に圧縮或いは伸張されるように前記ばね部材の他端を前記アーム部材に対して取付けるための取付部材と、を具備し、
　前記ばね軸支部及び前記取付部材の何れか一方は、
　前記ばね部材が前記アーム部材の回動に応じて前記所定の圧縮伸張長さ範囲を超えて圧縮或いは伸張しようとしたことに応じて前記ばね支持部と前記取付部材の何れか他方に対して前記ばね部材の他端をスライド可能に保持するスライド部を具備することを特徴とするバランスアーム。
　前記ばね部材は圧縮ばね部材であり、該圧縮ばね部材の弾撥力で前記スライド部を前記ばね支持部と前記取付部材の何れか他方に対して反発する方向へ押圧していることを特徴とする請求項１記載のバランスアーム。