WO2023042863A1 - 固定部材、ベッド用の支持構造体、及びベッド - Google Patents

Abstract

ベッド用の支持構造体（１００）において用いる固定部材が提供される。支持構造体は、下部フレーム（１０）、上部フレーム（２０）、前記上部フレームを前記下部フレームに対して昇降させる昇降機構であり前記ベッドの幅方向に延びる支持軸（３１２）を有する昇降機構（３０）、及び前記上部フレームに固定され且つ前記支持軸によって支持される被支持部材（２２１、２２２）を有し、前記支持軸が前記上部フレームの昇降時に前記被支持部材を支持したまま前記ベッドの長手方向に沿って移動する支持構造体である。固定部材は、前記被支持部材を前記上部フレームに固定するための複数の固定具（Ｓ１１～Ｓ１４）を備える。前記複数の固定具の各々は、一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記被支持部材に固定される起歪体（ＳＢ）と、前記起歪体に取り付けられたひずみゲージ（ＳＧ）を有する。

Description

固定部材、ベッド用の支持構造体、及びベッド

　本発明は、固定部材、ベッド用の支持構造体、及びベッドに関する。

　病院や介護施設等において、ベッドに加えられる荷重の検出に基づいてベッド上に患者や入所者が存在しているか否かを判断したり、ベッド上の患者等の体重や呼吸数等の情報を取得することが行われている。

　また、荷重検出のための荷重センサを、ベッドを支持する支持構造体に内蔵することも提案されている。例えば特許文献１は、ベッドの下側フレームと昇降支持機構との間に複数の荷重検出器を配置することを開示している。

特許第６０７８６４５号明細書

　しかしながら、特許文献１に開示されるような従来技術では、荷重センサをベッドに内蔵するために、特別な構造の荷重センサを用いたり、ベッド構造を改変したりする必要がある。そのため、荷重センサが内蔵されたベッドの製造コストは高く、荷重センサ内蔵ベッドの普及の妨げとなっている。

　上記に鑑み、本発明は、荷重検出機能を備えるベッドを容易に製造することのできる固定部材、及び支持構造体を提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様に従えば、
　ベッド用の支持構造体において用いる固定部材であって、
　前記支持構造体は、下部フレーム、上部フレーム、前記上部フレームを前記下部フレームに対して昇降させる昇降機構であり前記ベッドの幅方向に延びる支持軸を有する昇降機構、及び前記上部フレームに固定され且つ前記支持軸によって支持される被支持部材を有し、前記支持軸が前記上部フレームの昇降時に前記被支持部材を支持したまま前記ベッドの長手方向に沿って移動する支持構造体であり、
　前記固定部材は、
　前記被支持部材を前記上部フレームに固定するための複数の固定具を備え、
　前記複数の固定具の各々は、一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記被支持部材に固定される起歪体と、
　前記起歪体に取り付けられたひずみゲージを有する固定部材が提供される。

　本発明の第２の態様に従えば、
　ベッド用の支持構造体であって、
　下部フレームと、
　上部フレームと、
　前記上部フレームを前記下部フレームに対して昇降させる昇降機構であり、前記ベッドの幅方向に延びる支持軸を有する昇降機構と、
　前記支持軸によって支持される被支持部材と、
　前記被支持部材を前記上部フレームに固定する固定具とを備え、
　前記固定具は、一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記被支持部材に固定された起歪体、及び前記起歪体に取り付けられたひずみゲージを有し、
　前記支持軸は、前記上部フレームの昇降時に、前記被支持部材を支持したまま前記ベッドの長手方向に沿って移動する支持構造体が提供される。

　本発明の固定部材、及びベッド用の支持構造体によれば、荷重検出機能を備えるベッドを容易に製造することができる。

図１（ａ）、図１（ｂ）は本発明の実施形態に係るベッドを横方向から見た概略的な図である。図１（ａ）は上部フレームが下降位置にある状態を示し、図１（ｂ）は上部フレームが上昇位置にある状態を示す。図１（ａ）、図１（ｂ）は、ベッドの動作を説明するため一部の構成を透視している。 図２（ａ）は下部機構の平面図、図２（ｂ）は昇降機構の平面図、図２（ｃ）は上部機構の平面図である。 図３（ａ）、図３（ｂ）は、下部フレームに取り付けられる摺動ブラケットの斜視図である。 図４は、下部フレームに取り付けられる固定ブラケットの斜視図である。 図５（ａ）、図５（ｂ）は、上部フレームに取り付けられる摺動ブラケットの斜視図である。 図６（ａ）は、４つの荷重センサを用いて上部フレームに摺動ブラケットを固定した構造を示す斜視図である。図６（ｂ）は、４つの荷重センサを用いて上部フレームに摺動ブラケットを固定した構造を示す側面図である。 図７は、上部フレームに取り付けられる固定ブラケットの斜視図である。 図８（ａ）は、４つの荷重センサを用いて上部フレームに固定ブラケットを固定した構造を示す斜視図である。図８（ｂ）は、４つの荷重センサを用いて上部フレームに固定ブラケットを固定した構造を示す側面図である。 図９（ａ）は、荷重センサを用いて上部フレームに摺動ブラケットを固定した構造の変形例を示す斜視図である。図９（ｂ）は、荷重センサを用いて上部フレームに摺動ブラケットを固定した構造の変形例を示す側面図である。

＜実施形態＞
　本発明の実施形態のベッドＢＤ、支持構造体１００及び荷重センサキット（固定部材）について、図１～図８を参照して説明する。

　図１（ａ）、図１（ｂ）に示す通り、ベッドＢＤは、下部機構１０、上部機構２０、及び昇降機構３０を有する支持構造体１００と、支持構造体１００の上部機構２０に取り付けられた床板ＢＰ、ヘッドボードＨＢ、フットボードＦＢ、及び一対のベッド柵ＢＲを主に有する。

　以下の説明においては、ベッドＢＤの長手方向をベッドＢＤ及び支持構造体１００の縦方向とし、ベッドＢＤの幅方向をベッドＢＤ及び支持構造体１００の横方向とする。縦方向においてはヘッドボードＨＢが位置する側を頭側とし、フットボードＦＢが位置する側を脚側とする。横方向においては縦方向の脚側から頭側を見た場合の左側、右側をそれぞれ左側、右側とする。縦方向及び横方向に直交する方向を上下方向とする。

　図２（ａ）に示す通り、下部機構１０は、下部フレーム（ベースフレーム）１１、摺動ブラケット１２１、１２２、固定ブラケット１３１、１３２、アクチュエータ支持梁１４、及び４つのキャスター部１５を主に有する。

　下部フレーム１１は、平面視矩形の枠状部材であり、支持構造体１００の縦方向に延びる第１部分１１１、第２部分１１２と、支持構造体１００の横方向に延びる第３部分１１３、第４部分１１４とを含む。第１部分１１１～第４部分１１４の各々は断面矩形の長手部材である。

　摺動ブラケット１２１は長尺部材であり、図３（ａ）に示す通り、各々が長尺の平板である上板部１２１ａ、下板部１２１ｂ、及び垂直板部１２１ｃを長尺方向に見てコの字状（Ｕ字状）に連結した形状を有する。上板部１２１ａの長尺方向の寸法は、下板部１２１ｂ及び垂直板部１２１ｃの長尺方向の寸法よりも小さい。

　摺動ブラケット１２２も同様に長尺部材であり、図３（ｂ）に示す通り、各々が長尺の平板である上板部１２２ａ、下板部１２２ｂ、及び垂直板部１２２ｃを長尺方向に見てコの字状（Ｕ字状）に連結した形状を有する。上板部１２２ａの長尺方向の寸法は、下板部１２２ｂ及び垂直板部１２２ｃの長尺方向の寸法よりも小さい。

　摺動ブラケット１２１と摺動ブラケット１２２とは、垂直板部１２１ｃ、１２２ｃに平行な面に関して鏡面対称である。

　摺動ブラケット１２１、１２２は、支持構造体１００の縦方向中央部よりも頭側において、下部フレーム１１に取り付けられている。摺動ブラケット１２１、１２２はそれぞれ、摺動ブラケット１２１、１２２の長尺方向が支持構造体１００の縦方向に一致するように第１部分１１１、第２部分１１２に固定されている。具体的には、摺動ブラケット１２１の垂直板部１２１ｃの外面が第１部分１１１の内側面１１１ｉに当接して溶接されており、摺動ブラケット１２２の垂直板部１２２ｃの外面が第２部分１１２の内側面１１２ｉに当接して溶接されている。

　固定ブラケット１３１は、図４に示すように、互いに対向する一対の平板部１３１ａと、軸１３１ｘを中心に円弧状に湾曲して一対の平板部１３１ａの下端部を繋ぐ曲板部１３１ｂとを有する。固定ブラケット１３は軸１３１ｘの方向に見て略Ｕ字状である。固定ブラケット１３２も同様に、互いに対向する一対の平板部１３２ａと、軸１３２ｘを中心に円弧状に湾曲して一対の平板部１３２ａの下端部を繋ぐ曲板部１３２ｂとを有する。固定ブラケット１３２は軸１３２ｘの方向に見て略Ｕ字状である。

　固定ブラケット１３１、１３２は、支持構造体１００の縦方向中央部よりも脚側の位置において、下部フレーム１１に取り付けられている。固定ブラケット１３１は、軸１３１ｘが支持構造体１００の横方向に一致した状態で第１部分１１１の内側面１１１ｉに溶接により固定されている。固定ブラケット１３２は、軸１３２ｘが支持構造体１００の横方向に一致した状態で第２部分１１２の内側面１１２ｉに溶接により固定されている。

　アクチュエータ支持梁１４は、支持構造体１００の横方向に延びる断面円形の長手部材である。アクチュエータ支持梁１４の左端部は、摺動ブラケット１２１よりも頭側において、下部フレーム１１の第１部分１１１に固定されている。アクチュエータ支持梁１４の右端部は、摺動ブラケット１２２よりも頭側において、下部フレーム１１の第２部分１１２に固定されている。

　キャスター部１５は、下部フレーム１１の四隅に１つずつ設けられている。４つのキャスター部１５の各々は、図１（ａ）に示す通り、上下軸周りに回動可能に下部フレーム１１に取り付けられたホイール支持部ＷＳと、水平軸周りに回動可能にホイール支持部ＷＳに取り付けられたホイールＷとを有する。

　図２（ｃ）に示す通り、上部機構２０は、上部フレーム（センターフレーム）２１、摺動ブラケット２２１、２２２、固定ブラケット２３１、２３２、及び摺動ブラケット２２１、２２２、固定ブラケット２３１、２３２を上部フレーム２１に取り付けるための複数の荷重センサを主に有する。

　上部フレーム２１は、平面視矩形の枠状部材であり、支持構造体１００の縦方向に延びる第１部分２１１、第２部分２１２と、支持構造体１００の横方向に延びる第３部分２１３、第４部分２１４とを含む。第１部分２１１～第４部分２１４の各々は断面矩形の長手部材である。

　摺動ブラケット（被支持部材）２２１は長尺部材であり、図５（ａ）に示す通り、各々が長尺の平板である上板部２２１ａ、下板部２２１ｂ、及び垂直板部２２１ｃを、長尺方向に見てコの字状（Ｕ字状）に連結した形状を有する。下板部２２１ｂの長尺方向の寸法は、上板部２２１ａ及び垂直板部２２１ｃの長尺方向の寸法よりも小さい。そのため、上板部２２１ａの長尺方向の一端部の近傍においては、上板部２２１ａに対向する下板部２２１ｂが存在しない。

　摺動ブラケット（被支持部材）２２２も同様に長尺部材であり、図５（ｂ）に示す通り、各々が長尺の平板である上板部２２２ａ、下板部２２２ｂ、及び垂直板部２２２ｃを、長尺方向に見てコの字状（Ｕ字状）に連結した形状を有する。下板部２２２ｂの長尺方向の寸法は、上板部２２２ａ及び垂直板部２２２ｃの長尺方向の寸法よりも小さい。そのため、上板部２２２ａの長尺方向の一端部の近傍においては、上板部２２２ａに対向する下板部２２２ｂが存在しない。

　摺動ブラケット２２１と摺動ブラケット２２２とは、垂直板部２２１ｃ、２２２ｃに平行な面に関して鏡面対称である。

　図２（ｃ）、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す通り、摺動ブラケット２２１は、支持構造体１００の縦方向の中央部よりも頭側において、４つの荷重センサ（取付具）Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４により、上部フレーム２１の第１部分２１１に取り付けられている。

　荷重センサＳ１１～Ｓ１４の各々は梁状の起歪体ＳＢと、起歪体ＳＢに貼り付けられたひずみゲージＳＧとを有する。

　４つの荷重センサＳ１１～Ｓ１４を用いた、摺動ブラケット２２１の上部フレーム２１への取り付けは、具体的には次のようになされている。

　摺動ブラケット２２１は、摺動ブラケット２２１の長尺方向が支持構造体１００の縦方向（即ちベッドＢＤの長手方向）に一致するように配置されている。この状態において、上部フレーム２１の第１部分２１１の上面と上板部２２１ａの上面とは面一であり、上部フレーム２１の第１部分２１１の下面と下板部２２１ｂの下面とは面一である。

　４つの荷重センサＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４は、摺動ブラケット２２１の長尺方向一端側の上側、長尺方向一端側の下側、長尺方向他端側の上側、及び長尺方向他端側の下側にそれぞれ設けられている。

　荷重センサＳ１１の起歪体ＳＢの一端は摺動ブラケット２２１の長尺方向一端側において上板部２２１ａに固定されており、他端は第１部分２１１の上面に固定されている。荷重センサＳ１２の起歪体ＳＢの一端は摺動ブラケット２２１の長尺方向の一端側において下板部２２１ｂに固定されており、他端は第１部分２１１の下面に固定されている。荷重センサＳ１３の起歪体ＳＢの一端は摺動ブラケット２２１の長尺方向他端側において上板部２２１ａに固定されており、他端は第１部分２１１の上面に固定されている。荷重センサＳ１４の起歪体ＳＢの一端は摺動ブラケット２２１の長尺方向の他端側において下板部２２１ｂに固定されており、他端は第１部分２１１の下面に固定されている。

　この状態において、第１部分２１１の内側面２１１ｉと垂直板部２２１ｃとは、横方向に隙間を有して互いに平行に配置される。隙間は一例として５ｍｍ～１５ｍｍ程度とし得る。

　摺動ブラケット２２２も、摺動ブラケット２２１と同じ態様により、支持構造体１００の縦方向の中央部よりも頭側において、４つの荷重センサＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４により、上部フレーム２１の第２部分２１２に取り付けられている。

　固定ブラケット（副被支持部材）２３１は、図７に示すように、互いに対向する一対の平板部２３１ａと、軸２３１ｘを中心に円弧状に湾曲して一対の平板部２３１ａの上端部を繋ぐ曲板部２３１ｂとを有する。固定ブラケット２３１は軸２３１ｘの方向に見て略Ｕ字状である。固定ブラケット（副被支持部材）２３２も同様に、互いに対向する一対の平板部２３２ａと、軸２３２ｘを中心に円弧状に湾曲して一対の平板部２３２ａの上端部を繋ぐ曲板部２３２ｂとを有する。固定ブラケット２３２は軸２３２ｘの方向に見て略Ｕ字状である。

　図２（ｃ）、図８（ａ）、図８（ｂ）に示す通り、固定ブラケット２３１は、ベッドＢＤの長手方向中央部よりも脚側において、２つの連結具２４と４つの荷重センサ（副取付具）Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４を介して、上部フレーム２１の第１部分２１１に取り付けられている。

　２つの連結具２４の各々は、上板部２４ａと、上板部２４ａに対向する下板部２４ｂと、上板部２４ａと下板部２４ｂとを繋ぐ垂直板部２４ｃとを有する側面視コの字状（Ｕ字状）の部材である。

　４つの荷重センサＳ２１～Ｓ２４の各々は、荷重センサＳ１１～Ｓ１４と同一の構造であり、梁状の起歪体ＳＢと、起歪体ＳＢに貼り付けられたひずみゲージＳＧとを有する。

　２つの連結具２４と４つの荷重センサＳ２１～Ｓ２４を用いた固定ブラケット２３１の上部フレーム２１への取り付けは、具体的には次のようになされている。

　固定ブラケット２３１の一対の平板部２３１ａの各々の外面に、連結具２４の垂直板部２４ｃの外面が当接して固定されている。固定ブラケット２３１と２つの連結具２４とは、固定ブラケット２３１の曲板部２３１ｂが上に凸となるように配置されている。この状態で、上部フレーム２１の第１部分２１１の上面と２つの連結具２４の上板部２４ａの上面とは面一であり、上部ブラケット２１の第１部分２１１の下面と２つの連結具２４の下板部２４ｂの下面とは面一である。

　４つの荷重センサＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４はそれぞれ、一方の連結具２４の上側及び下側、他方の連結具２４の上側及び下側に設けられている。

　荷重センサＳ２１の起歪体ＳＢの一端は一方の連結具２４の上板部２４ａに固定されており、他端は第１部分２１１の上面に固定されている。荷重センサＳ２２の起歪体ＳＢの一端は一方の連結具２４の下板部２４ｂに固定されており、他端は第１部分２１１の下面に固定されている。荷重センサＳ２３の起歪体ＳＢの一端は他方の連結具２４の上板部２４ａに固定されており、他端は第１部分２１１の上面に固定されている。荷重センサＳ２４の起歪体ＳＢの一端は他方の連結具２４の下板部２４ｂに固定されており、他端は第１部分２１１の下面に固定されている。

　この状態において、第１部分２１１の内側面２１１ｉと固定ブラケット２３１とは、横方向に隙間を有して互いに平行に配置される。隙間は一例として５ｍｍ～１５ｍｍ程度とし得る。

　固定ブラケット２３２も、固定ブラケット２３１と同様に、支持構造体１００の縦方向の中央部よりも脚側において、２つの連結具２４と４つの荷重センサＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４を介して、上部フレーム２１の第２部分２１２に取り付けられている。

　図２（ｂ）に示す通り、昇降機構３０は、内側アーム部３１、外側アーム部３２、及びアクチュエータ３３を主に有する。

　図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示す通り、内側アーム部３１は、下軸３１１（図２（ｂ）においては、外側アーム部３２の上軸３２２（後述）の下にあり図示されていない）、上軸３１２、一対の内側アーム３１３、及びアクチュエータ連結梁３１４を有する。

　下軸３１１は、支持構造体１００の横方向に延びる断面円形の長手部材である。下軸３１１の左端部は下側フレーム１１の第１部分１１１に固定された固定ブラケット１３１の曲板部１３１ｂの上面に当接して、固定ブラケット１３１に支持されている。下軸３１１の右端部は下側フレーム１１の第２部分１１２に固定された固定ブラケット１３２の曲板部１３２ｂの上面に当接して、固定ブラケット１３２に支持されている。

　上軸（支持軸）３１２は、支持構造体１００の横方向に延びる断面円形の長手部材である。上軸３１２の左端部は上側フレーム２１の第１部分２１１に固定された摺動ブラケット２２１の上板部２２１ａの下面に当接し、摺動ブラケット２２１を介して上部機構２０を支持している。上側軸３１２の右端部は上側フレーム２１の第２部分２１２に固定された摺動ブラケット２２２の上板部２２２ａの下面に当接し、摺動ブラケット２２２を介して上部機構２０を支持している。

　一対の内側アーム３１３の各々は断面矩形の長手部材である。一対の内側アームの３１３の一方は、一端部が下軸３１１の左端部近傍に接続されており、他端部が上軸３１２の左端部近傍に接続されている。一対の内側アーム３１３の他方は、一端部が下軸３１１の右端部近傍に接続されており、他端部が上軸３１２の右端部近傍に接続されている。

　アクチュエータ連結梁３１４は、支持構造体１００の横方向に延びる断面円形の長手部材である。アクチュエータ連結梁３１４の左端部は、一対の内側アーム３１３の一方に、当該内側アーム３１３の長手方向中央部と当該内側アーム３１３と上軸３１２との接続部の略中間部に接続されている。アクチュエータ連結梁３１４の右端部は、一対の内側アーム３１３の他方に、当該内側アーム３１３の長手方向中央部と当該内側アーム３１３と上軸３１２との接続部の略中間部に接続されている。

　外側アーム部３２は、下軸３２１（図２（ｂ）においては、内側アーム部３１の上軸３１２（後述）の下にあり図示されていない）、上軸３２２、及び一対の外側アーム３２３を有する。

　下軸３２１は、支持構造体１００の横方向に延びる断面円形の長手部材である。下軸３２１の左端部は下側フレーム１１の第１部分１１１に固定された摺動ブラケット１２１の下板部１２１ｂに当接して、摺動ブラケット１２１に支持されている。下軸３２１の右端部は下側フレーム１１の第２部分１１２に固定された摺動ブラケット１２２の下板部１２２ｂの上面に当接して、摺動ブラケット１２２に支持されている。

　上軸（副支持軸）３２２は、支持構造体１００の横方向に延びる断面円形の長手部材である。上軸３２２の左端部は上側フレーム２１の第１部分２１１に固定された固定ブラケット２３１の曲板部２３１ｂの下面に当接し、固定ブラケット２３１を介して上部機構２０を支持している。上軸３２２の右端部は上側フレーム２１の第２部分２１２に固定された固定ブラケット２３２の曲板部２３２ｂの下面に当接し、固定ブラケット２３２を介して上部機構２０を支持している。

　一対の外側アーム３２３の各々は断面矩形の長手部材である。一対の外側アームの３２３の一方は、一端部が下軸３２１の左端部近傍に接続されており、他端部が上軸３２２の左端部近傍に接続されている。一対の外側アーム３２３の他方は、一端部が下軸３２１の右端部近傍に接続されており、他端部が上軸３２２の右端部近傍に接続されている。

　内側アーム部３１と外側アーム部３２とは、互いに対して枢動可能に連結されている。具体的には、支持構造体１００の横方向において、左側に位置する内側アーム３１３と外側アーム３２３とが各々の長手方向の中央部において水平ピンＰにより枢動可能に連結されており、右側に位置する内側アーム３１３と外側アーム３２３とが各々の長手方向の中央部において水平ピンＰにより枢動可能に連結されている。

　アクチュエータ３３は、シリンダ３３１と、シリンダ３３１により伸縮されるロッド３３２とを有する。アクチュエータ３３は例えば、電動アクチュエータ、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ等であり得る。

　シリンダ３３１は、下部機構１０のアクチュエータ支持梁１４に枢動可能に支持されている。ロッド３３２の先端部は、内側アーム部３１のアクチュエータ連結梁３１４に枢動可能に連結されている。

　床板ＢＰ、ヘッドボードＨＢ、フットボードＦＢ、及び一対のベッド柵ＢＲの各々は、上部機構２０の上部フレーム２１に設けられた取付部（不図示）を介して、上部フレーム２１に着脱可能に取り付けられる（図１（ａ）、図１（ｂ））。

　本実施形態においては、摺動ブラケット２２１、２２２を上部フレーム２１に固定するための計８個の荷重センサＳ１１～Ｓ１４と、固定ブラケット２３１、２３２を上部フレーム２１に固定するための計８個の荷重センサＳ２１～Ｓ２４により荷重センサキット（固定部材）が構成される。

[上部機構２０の昇降]
　上記の構造を有する支持機構１００において、上部機構２０は次のように昇降される。

　上部機構２０が下降位置（上部機構２０が取り得る最も低い位置。図１（ａ））にある場合、アクチュエータ３３のロッド３３２は、その大部分がシリンダ３３１の内部に収容されている。この状態においてアクチュエータ３３を駆動させると、ロッド３３２がシリンダ３３１より押し出され、ロッド３３２が内側アーム部３１のアクチュエータ連結梁３１４を斜め上方に押し上げる。

　これにより、一対の内側アーム３１３が、下部機構１０の固定ブラケット１３１、１３２に支持された下軸３１１を中心に回転し、上部機構２０の摺動ブラケット２２１、２２２内を摺動する上軸３１２が、摺動ブラケット２２１、２２２を上方に押し上げる。

　同時に、一対の内側アーム３１３に枢動可能に連結された一対の外側アーム３２３が、上部機構２０の固定ブラケット２３１、２３２に支持された上軸３２２を中心に回転し、下部機構１０の摺動ブラケット１２１、１２２内を摺動する下軸３２１が、摺動ブラケット１２１、１２２を下方に押す。そして、これに伴い上軸３２２が上部機構２０の固定ブラケット２３１、２３２を上方に押し上げる。

　このように、ロッド３３２がシリンダ３３１により押し出されるに従って、一対の内側アーム３１３及び一対の外側アーム３２３が枢動し、上部機構２０が上昇する。ロッド３３２がすべて押し出された状態において、上部機構２０は上昇位置（上部機構２０が取り得る最も高い位置。図１（ｂ））に至る。反対に、ロッド３３２がシリンダ３３１内に収容されるに従って、上部機構２０が降下する。

　ここで、図１（ａ）、図１（ｂ）に示す通り、荷重センサＳ１１～Ｓ１４は、摺動ブラケット２２１、２２２における上軸３１２の可動範囲の外側に設けられている。即ち、支持構造体１００の頭側の位置において摺動ブラケット２２１、２２２に取り付けられた荷重センサＳ１１、Ｓ１２は、上部機構２０が下降位置にあるときの上軸３１２の中心よりも頭側に配置されている（即ちブラケット２２１、２２２の荷重が荷重センサＳ１１、Ｓ１２に作用する点が上軸３１２の中心よりも頭側に位置する）。また、支持構造体１００の脚側の位置において摺動ブラケット２２１、２２２に取り付けられた荷重センサＳ１３、Ｓ１４は、上部機構２０が上昇位置にあるときの上軸３１２の中心よりも脚側に配置されている（即ちブラケット２２１、２２２の荷重が荷重センサＳ１３、Ｓ１４に作用する点が上軸３１２の中心よりも脚側に位置する）。

　荷重センサＳ１１～Ｓ１４をこのように配置することにより、上部機構２０が下降位置及び上昇位置を含むいずれの位置（高さ）にある場合も、高精度に荷重検出を行うことが出来る。その理由は次の通りである。

　荷重センサＳ１１～Ｓ１４を用いたベッドＢＤ上の被験者の荷重の検出においては、荷重センサＳ１１～Ｓ１４の検出値を和算する（詳細後述）。この時、仮に荷重センサＳ１１～Ｓ１４が縦方向において上軸３１２の片側のみに配置された状況下において荷重センサＳ１１～Ｓ１４の検出値を和算すると、各荷重センサＳ１１～Ｓ１４における偏置誤差（荷重センサと被験体との距離に応じて荷重センサの検出値に生じる誤差）の影響も足し合わされて大きくなる。

　これに対して本実施形態では、上軸３１２の移動に従って上軸３１２と荷重センサＳ１１、Ｓ１２との距離が大きくなり荷重センサＳ１１、Ｓ１２の偏置誤差が大きくなると、上軸３１２と荷重センサＳ１３、Ｓ１４との距離は小さくなり荷重センサＳ１３、Ｓ１４の偏置誤差は小さくなる。反対に、上軸３１２と荷重センサＳ１３、Ｓ１４との距離が大きくなり荷重センサＳ１３、Ｓ１４の偏置誤差が大きくなると、上軸３１２と荷重センサＳ１１、Ｓ１２との距離は小さくなり荷重センサＳ１１、Ｓ１２の偏置誤差は小さくなる。このように、荷重センサＳ１１～Ｓ１４を摺動ブラケット２２１、２２２における上軸３１２の可動範囲の外側に設けることで、上軸３１２の位置にかかわらず上軸３１２の両側に荷重センサが配置されることとなり、偏置誤差の影響が相殺されて抑制される。

[ベッドＢＤ上の被験者Ｓの荷重計測]

　上記の構造を有するベッドＢＤにおいて、ベッドＢＤ上の被験者Ｓの荷重は次のように計測（検出）される。

　図２（ｃ）に示すように、摺動ブラケット２２１を上部フレーム２１に固定する荷重センサＳ１１～Ｓ１４により、第１荷重検出部ＬＳ１が構成される。支持構造体１００の演算部（不図示。例えば上部フレーム２１に取り付けられる）は、第１荷重検出部ＬＳ１の荷重センサＳ１１～Ｓ１４の出力値を和算し、第１荷重検出部ＬＳ１の出力値を得る。

　同様に、摺動ブラケット２２２を上部フレーム２１に固定する荷重センサＳ１１～Ｓ１４により第２荷重検出部ＬＳ２が構成され、演算部は第２荷重検出部ＬＳ２の荷重センサＳ１１～Ｓ１４の出力値を和算して第２荷重検出部ＬＳ２の出力値を得る。固定ブラケット２３１を上部フレーム２１に固定する荷重センサＳ２１～Ｓ２４により第３荷重検出部ＬＳ３が構成され、演算部は第３荷重検出部ＬＳ３の荷重センサＳ２１～Ｓ２４の出力値を和算して第３荷重検出部ＬＳ３の出力値を得る。固定ブラケット２３２を上部フレーム２１に固定する荷重センサＳ２１～Ｓ２４により第４荷重検出部ＬＳ４が構成され、演算部は第４荷重検出部ＬＳ４の荷重センサＳ２１～Ｓ２４の出力値を和算して第４荷重検出部ＬＳ４の出力値を得る。

　演算部は例えば、第１荷重検出部ＬＳ１～第４荷重検出部ＬＳ４の出力値を和算して、ベッドＢＤ上の被験者の体重を算出する。その他例えば、第１荷重検出部ＬＳ１～第４荷重検出部ＬＳ４の出力値を用いてベッドＢＤ上の被験者の重心位置を算出する。

　本実施形態の支持構造体１００の有利な効果を以下にまとめる。

　本実施形態の支持構造体１００においては、摺動ブラケット２２１、２２２、及び固定ブラケット２３１、２３２の上部フレーム２１への固定を荷重センサＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４を用いて行うことにより、ベッドを支持する構造体にベッド上の被験者の荷重を検出する荷重検出部を内蔵している。したがって、荷重検出機能を備えるベッド用の支持構造体を、特別な構造を有するブラケットや荷重センサの製造を要することなく容易に製造することが出来る。

　本実施形態の支持構造体１００においては、荷重センサＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４を用いたブラケットのフレームへの固定を、下部機構１０ではなく上部機構２０において行っている。したがって、ベッドＢＤの床板ＢＰ上の被験者の荷重の全てが、荷重センサＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４のいずれかに伝わり、被験者の荷重を高精度に検出することができる。仮に、荷重センサＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４を用いたブラケットのフレームへの固定を下部機構１０において行ったとすると、被験者の荷重を高精度に検出することは難しい。これは、アクチュエータ３３のシリンダ３３１の下部を下部機構１０により支持しており、上部機構２０に加えられた床板ＢＰ上の被験者の荷重の一部がアクチュエータ３３を介して下部機構１０に伝達されてしまうためである。

　本実施形態の支持構造体１００においては、摺動ブラケット１２１、１２２においては上板部１２１ａ、１２２ａの長手方向の寸法が下板部１２１ｂ、１２２ｂの長手方向の寸法よりも小さく、摺動ブラケット２２１、２２２においては下板部（その上面が本発明の「第２面」の一例である）２２１ｂ、２２２ｂの長手方向の寸法が上板部（その下面が本発明の「第１面」の一例である）２２１ａ、２２２ａの長手方向の寸法よりも小さい。したがって、支持構造体１００の製造等において、昇降機構３０の下軸３２１、上軸３１２を、摺動ブラケット１２１、１２２、２２１、２２２の、上板部１２１ａ、１２２ａ、下板部２２１ｂ、２２２ｂの存在しない領域（導入口）を介して、容易にブラケット内に配置することが出来る。

　なお、本実施形態においては、上板部１２１ａ、１２２ａ、下板部２２１ｂ、２２２ｂの存在しない領域（導入口）が支持構造体１００の縦方向の脚側に位置するが、上板部１２１ａ、１２２ａ、下板部２２１ｂ、２２２ｂの存在しない領域（導入口）が頭側に位置する構成であってもよい。

　その他、上述の通り、荷重センサＳ１１～Ｓ１４が上軸３１２の可動範囲の外側に設けられているため、上軸３１２の位置にかかわらず高い精度で被験者の荷重を検出することができる。

　本実施形態の荷重センサキットによっても、上記と同様の効果を奏することができる。

＜変形例＞
　上記実施形態において、次の変形態様を用いることもできる。

　上記実施形態においては、摺動ブラケット２２１、２２２、及び固定ブラケット２３１、２３２の全てについて、荷重センサを用いた上部フレーム２１への取り付けを行っているがこれには限られない。摺動ブラケット２２１、２２２、及び固定ブラケット２３１、２３２の少なくとも１つの上部フレーム２１への取り付けを荷重センサを用いて行い、その他のブラケットは従来の方法、例えば溶接により上部フレーム２１に固定してもよい。

　上記実施形態においては、摺動ブラケット２２１、２２２、及び固定ブラケット２３１、２３２の各々の上部フレーム２１への取りつけを、４つの荷重センサを用いて行っているがこれには限られない。摺動ブラケット２２１、２２２、及び固定ブラケット２３１、２３２の各々について、その上部フレーム２１への取り付けは、任意の数の荷重センサを用いて行い得る。

　具体的には例えば、摺動ブラケット２２１の上部フレーム２１への取り付けを、摺動ブラケット２２１の一端側の上側の荷重センサＳ１１と他端側の上側の荷重センサＳ１３との２つの荷重センサにより行ってもよく、摺動ブラケット２２１の一端側の下側の荷重センサＳ１２と他端側の下側の荷重センサＳ１４との２つの荷重センサにより行ってもよい。あるいは、摺動ブラケット２２１の長手方向の中央部の上側又は下側に配置した単一の荷重センサにより、摺動ブラケット２２１を上部フレーム２１に固定してもよい。

　上記実施形態においては、荷重センサキットは合計１６個の荷重センサを含むが、これには限られない。荷重センサキットに含まれる荷重センサ（取付具、固定具）の数は、上部フレーム２１へのブラケットの取り付けに用いられる数に応じて任意に変更し得る。

　上記実施形態において、摺動ブラケット１２１、１２２、２２１、２２２の長手方向の端部に、摺動ブラケット１２１、１２２、２２１、２２２の長手方向に直交する面内に延びる停止板を設けてもよい。

　上記実施形態において、上軸３１２の両端部にローラを設け、当該ローラを摺動ブラケット２２１、２２２内において転動させてもよい。

　上記実施形態においては、固定ブラケット２３１、２３２の上部フレーム２１への取り付けに連結具２４を用いているがこれには限られない。例えば、荷重センサＳ２１～Ｓ２４の起歪体ＳＢの端部を固定ブラケット２３１、２３２の平板部２３１ａ、２３２ａに直接取り付けてもよい。本発明において「副被支持部材に固定される起歪体」とは、起歪体が副支持部材に直接固定された態様と、起歪体が連結具２４等の部材を介して副支持部材に固定された態様の両方を含むものとする。

　上記実施形態においては、荷重センサＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４の構成は任意に変更し得る。具体的には例えば、梁状の起歪体ＳＢに代えて、板状の起歪体を備えてもよい。また、複数の荷重センサの起歪体を一体に形成してもよい。具体的には例えば、図９（ａ）、図９（ｂ）に示す通り、荷重センサＳ１１と荷重センサＳ１３の起歪体を平面視コの字（Ｕ字）状の平板である起歪体ＳＢ１とし、荷重センサＳ１２と荷重センサＳ１４の起歪体を平面視コの字（Ｕ字）状の平板である起歪体ＳＢ２としてもよい。同様に、図示は省略するが、荷重センサＳ２１と荷重センサＳ２３の起歪体を平面視コの字（Ｕ字）状の平板である起歪体とし、荷重センサＳ２２と荷重センサＳ２４の起歪体を平面視コの字（Ｕ字）状の平板である起歪体としてもよい。これにより、上部フレーム２１にベッドＢＤの縦方向（長手方向）の力が加わった場合に生じ得る摺動ブラケット２２１、２２２、固定ブラケット２３１、２３２の回転を抑制することができる。

　本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１０　下部機構；　１１　下部フレーム；　１２１、１２２、２２１、２２２　摺動ブラケット；　１３１、１３２、２３１、２３２　固定ブラケット；　２０　上部機構；　２１　上部フレーム；　３０　昇降機構、３１１、３２１　下軸；　３１２、３２２　上軸；　３１３　内側アーム；　３２３　外側アーム；　３３　アクチュエータ；　ＢＤ　ベッド

 

Claims (10)

1. 　ベッド用の支持構造体において用いる固定部材であって、
   　前記支持構造体は、下部フレーム、上部フレーム、前記上部フレームを前記下部フレームに対して昇降させる昇降機構であり前記ベッドの幅方向に延びる支持軸を有する昇降機構、及び前記上部フレームに固定され且つ前記支持軸によって支持される被支持部材を有し、前記支持軸が前記上部フレームの昇降時に前記被支持部材を支持したまま前記ベッドの長手方向に沿って移動する支持構造体であり、
   　前記固定部材は、
   　前記被支持部材を前記上部フレームに固定するための複数の固定具を備え、
   　前記複数の固定具の各々は、
   　　一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記被支持部材に固定される起歪体と、
   　　前記起歪体に取り付けられたひずみゲージを有する固定部材。
2. 　前記被支持部材は前記ベッドの長手方向に延びる長尺の部材であり、前記複数の固定具は、前記被支持部材の長尺方向の一端側の上側に設けられる第１固定具、前記被支持部材の長尺方向の一端側の下側に設けられる第２固定具、前記被支持部材の長尺方向の他端側の上側に設けられる第３固定具、及び前記被支持部材の長尺方向の他端側の下側に設けられる第４固定具を含む請求項１に記載の固定部材。
3. 　前記第１固定具、前記第２固定具、前記第３固定具、及び前記第４固定具は、前記被支持部材における前記支持軸の可動範囲の外側に設けられる請求項１又は２に記載の固定部材。
4. 　前記支持構造体において、前記昇降機構は前記ベッドの幅方向に延びる副支持軸を更に有し、
   　前記支持構造体は、前記上部フレームに固定され且つ前記副支持軸によって支持される副被支持部材を更に有し、
   　前記固定部材は、前記副被支持部材を前記上部フレームに固定するための複数の副固定具を更に含み、
   　該複数の副固定具の各々が、
   　　一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記副被支持部材に固定される起歪体と、
   　　前記起歪体に取り付けられたひずみゲージとを有する請求項１～３のいずれか一項に記載の固定部材。
5. 　ベッド用の支持構造体であって、
   　下部フレームと、
   　上部フレームと、
   　前記上部フレームを前記下部フレームに対して昇降させる昇降機構であり、前記ベッドの幅方向に延びる支持軸を有する昇降機構と、
   　前記支持軸によって支持される被支持部材と、
   　前記被支持部材を前記上部フレームに固定する固定具とを備え、
   　前記固定具は、一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記被支持部材に固定された起歪体、及び前記起歪体に取り付けられたひずみゲージを有し、
   　前記支持軸は、前記上部フレームの昇降時に、前記被支持部材を支持したまま前記ベッドの長手方向に沿って移動する支持構造体。
6. 　前記被支持部材は前記ベッドの長手方向に延びる長尺の部材であり、前記固定具は、前記被支持部材の長尺方向の一端側の上側に設けられた第１固定具、前記被支持部材の長尺方向の一端側の下側に設けられた第２固定具、前記被支持部材の長尺方向の他端側の上側に設けられた第３固定具、及び前記被支持部材の長尺方向の他端側の下側に設けられた第４固定具を含む請求項５に記載の支持構造体。
7. 　前記第１固定具、前記第２固定具、前記第３固定具、及び前記第４固定具が、前記被支持部材における前記支持軸の可動範囲の外側に設けられた請求項６に記載の支持構造体。
8. 　前記被支持部材は、前記支持軸が当接する第１面と、前記第１面の下側において前記第１面に対向する第２面とを有し、前記被支持部材の長尺方向において、前記第１面が前記第２面よりも長い請求項６又は７に記載の支持構造体。
9. 　前記昇降機構は前記ベッドの幅方向に延びる副支持軸を更に有し、
   　前記支持構造体が、
   　前記上部フレームに固定され且つ前記副支持軸によって支持される副被支持部材と、
   　前記副被支持部材を前記上部フレームに固定する副固定具とを更に備え、
   　該副固定具は、
   　　一端が前記上部フレームに固定され且つ他端が前記副被支持部材に固定された起歪体と、
   　　前記起歪体に取り付けられたひずみゲージを有する請求項５～８のいずれか一項に記載の支持構造体。
10. 　請求項５～９のいずれか一項に記載の支持構造体と、
    　前記上部フレームに取り付けられた床板とを備えるベッド。
    
     

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