JP5046761B2 - ベースの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、装置本体の下部に位置するベースの固定構造に関するものである。

従来より、装置本体の下部に位置するベースは、本来的に装置本体を立てた状態に保持すると共に、装置本体を床面に対して移動したり、固定したりすることができる。そのため、ベースには、ベースを移動させるために、複数のキャスターやローラー等の移動手段が設けられていると共に、ベースを固定するために、床面に圧接するストッパ部が設けられている。そして、ベースに設けられた上下リフト手段により、移動手段又はストッパ部を選択的に下方へ突出させ、ベースの移動状態又は固定状態を得るようになっている。

上下リフト手段としては、トグルリンク機構が用いられている。トグルリンク機構は、足踏み操作部として前後一対のハンドルを有し、一方のハンドルを足で踏んでトグルリンクを一方側へ傾けると移動手段が下降し、他方のハンドルを足で踏んでトグルリンクを他方側へ傾けるとストッパ部が下降するようになっている。また、トグルリンク機構のため、他方のハンドルを踏んで、一方のハンドルによる状態を解除する場合には、ベースが床面に対して勢い良く落ちないように、例えば、足の踵で他方のハンドルを踏みながら、落下のブレーキをかけるように、つま先で一方のハンドルも踏む必要がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１６５０５号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、ベースを固定する場合と、固定を解除する場合において、足で踏む場所（ハンドル）の位置が大きく異なるため、固定と解除を連続して行う場合など、それぞれのハンドルを交互に踏むために、操作者は体勢を変える必要があり、操作が面倒である。

また、トグルリンク機構のため、他方のハンドルを踏む場合に、ベースが勢い良く落ちないようにするため、一方のハンドルも軽く踏んでおく必要があり、その点においても、操作が面倒である。

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、ベースを床面に対して固定及び解除する操作が容易なベースの固定構造を提供するものである。

本発明の第１の技術的側面によれば、装置本体の下部に位置し床面に対する複数の移動手段を有するベースを、床面に対して固定するベースの固定構造であって、前記ベースの内部に対して上下自在に組み付けられ下降時に床面に圧接して前記ベースを固定するストッパ部であって、前記ベースの内部に対して上方へ向けて付勢されているものと、前記ベースの内部に位置固定された第１支点のまわりに軸支される第１てこであって、前記第１支点に対して第１力点側において前記第１てこの長手方向に移動自在な第１作用点が位置づけられるものと、前記ベースの内部に前記第１支点と異なる位置に固定された第２支点のまわりに軸支される第２てこであって、第２力点が前記第１てこの第１作用点に固定され、前記第２支点と前記第２力点の間に前記第２てこの長手方向に移動自在な第２作用点が位置づけられるものとを具備し、前記第２てこの第２作用点が前記ストッパ部の一部に下方に作用することを特徴とする。

本発明の第２の技術的側面によれば、前記第１てこの前記第１作用点に位置固定された第１係合部と前記第１てこに位置固定された第３支点のまわりに軸支されるフットペダルとしての第３てこであって前記第１力点は前記第３てこに位置づけられ、前記第３支点に対して前記第１支点の反対側が前記第１てこから離反するように付勢されるものと、前記第３支点に対して前記第１支点側において前記第３てこに位置固定される第２係合部であって、前記第１支点の反対側が前記第１てこから離反しているときに前記第１てこの前記第１支点のまわりの上方への回動に連動した前記第１係合部の移動が阻止されるように前記第１係合部と係合可能であるものとをさらに具備することをさらに特徴とする。

本発明の第３の技術的側面によれば、前記ストッパ部は前記ベースの内部に設けられた上下方向に沿うレール部に対して上下自在に組み付けられ、前記レール部に対してスプリング部により前記ストッパ部が上方へ向けて付勢され、前記第１てこはレバー部であって前記第１支点に対して前記第１力点側の一端は前記ベースの外部に突き出し、前記第１作用点は前記レバー部の長手方向に沿ってスライド自在に組み付けられるスライダ部に固定され、前記レバー部を下方に回動するときには前記第１係合部と第２係合部は前記スライダ部の前記第１支点側へのスライドを阻止するように係合し、前記レバー部の他端側上面に、前記第３支点を中心に一端側をレバー部から離反する方向に回動自在で且つ他端と前記レバー部との間に前記他端を押圧するバネ部がフットペダルに設けられることをさらに特徴とする。

第１の技術的側面によれば、第１てこと第２てこの回動中心（支点）が異なる位置でベースに固定されているので、第１てこの回動に伴う第１てこと第２てこの回動軌跡の差が生じるため、第１力点への外力の付加（入力）により第２力点が固定された第１作用点が後方へ移動すると第１てこの力学的増幅率が減少する傾向となるが、第２作用点が第２支点に近接移動するにつれて第２てこの力学的増幅率が急増するので第２作用点における合成増幅率は安定して増大する。

第２の技術的側面によれば、第２力点が固定された第１作用点が後方へ移動すると第２てこの第２係合部が第１てこに固定された第３てこの第１係合部と係合し逆側への移動が阻止される。したがって第１力点への外力の入力がなくなっても第１てこを下方へ回動させた状態はそのまま維持されてベースの固定も維持される。一方、第３てこの第１支点の反対側に第１力点（外力の入力点）が位置づけられる場合には第１係合部と第２係合部の係合が解除されるので第１てこはストッパー部の上方への作用と外力とのバランスにより上方へ回動しベースの固定が解除される。

第３の技術的側面によれば、フットペダルのヒンジ点（第３支点）よりも一端側（第１支点側）の領域を踏むと、レバー部が下方へ回動すると共に、アーム部も下方へ回動し、該アーム部によりストッパ部が下方へ押され、ストッパ部が床面に圧接して、ベースが固定状態となる。この際、スライダ部がレバー部の他端側にスライドし、スライダ部側の第２係合部がフットペダル部側の第１係合部に係合して、逆側へのスライドが阻止されるため、レバー部を下方へ回動させた状態はそのままで、ベースの固定状態が維持される。

次に、固定状態を解除する場合は、フットペダル部のヒンジ点よりも他端（外方）側の領域を踏む。そうすると、フットペダル部の一端側がレバー部から離反し係合部同士の係合が解除される。従って、スプリング部の上方付勢力を利用してレバー部を上方へ回動させる。レバー部が上方へ回動すると、アームも上方へ回動し、ストッパ部も上昇するため、固定状態が解除されて、移動手段が床面に接する。

固定する場合も、解除する場合も、踏むのはフットペダル部だけなので、固定と解除を連続して行う場合等も、操作者は体勢を変える必要がない。また、解除する場合も、従来のように２カ所を同時に踏む必要がなく、１カ所を踏んだままで良い。そのため、ベースを床面に対して固定及び解除する操作が容易である。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、図中において、方向Ａを前側（一端側）、方向Ｂを後側（他端側）として説明する。

図１は、手術用の顕微鏡１を支持する医療用のスタンド装置２である。装置本体であるスタンド装置２の下部にはベース３が設けられている。ベース３は平面視で四方に突出した十字形をしており、下向きに開口した中空構造を有する。以下においてベース３をスタンド装置２に取り付けて使用できる状態における上方および下方を便宜上「上方」「下方」という。

このベース３の四隅には、移動手段としてキャスター４が設けられている。キャスター４は一部がベース３の下端よりも下方へ突出しており、このキャスター４を床面５に対して転動させることにより、スタンド装置２全体を移動させたり、回転させたりすることができる。

ベース３の上面には、２つの板状のレール部６が所定間隔Ｓ（図５参照）を介して離間した状態で並設されている。このレール部６は上下方向に沿った状態で、ベース３の上面から下向きに形成されている。

この２つのレール部６の下端部間には丸棒状のシャフト７が架設されている。また、２つのレール部６の上端部には、ぞれぞれピン８が後側に突出した状態で設けられている。

この２つのレール部６には、ストッパ部９が上下動自在に組み付けられている。ストッパ部９は、直動フレーム部１０と回動フレーム部１１から構成される。直動フレーム部１０は、２つのレール部６を取り囲む状態でレール部６に対して内接するフレーム形状で、レール部６に沿って直線的に上下動する。したがって、ストッパ部９の横方向の移動がレール部６により制限されて上下方向に直線的に移動することができる。

この直動フレーム部１０の後側には、レール部６の所定間隔Ｓに対応する丸棒状のシャフト１２が設けられている。また、直動フレーム部１０におけるシャフト１２の両側には、それぞれピン１３が後方に突出した状態で設けられている。

直動フレーム部１０側のピン１３と、前記レール部６側のピン８との間には、スプリング部１４の両端が係止され、該スプリング部１４により、直動フレーム部１０を常時上方へ向けて付勢している。

この直動フレーム部１０の前面中央部に、回動フレーム部１１の中央部が、センタ軸１５を介して回動自在に軸支されている。回動フレーム部１１の両端部には、それぞれゴム足１６が下方へ向けた状態で取付けられ、回動フレーム部１１の回動によりゴム足１６が上下移動自在である。

ベース３の上面のレール部６よりも前方には、レバー部（第１梃子）１７の前方の二股部１８が、それぞれベース３に一体形成された支持片１９間に、回動軸２０（図２０）のまわりに軸支されている。回動軸２０（第１支点）はベース３に対して位置固定されている。

レバー部１７の後方は一本の幅が狭い構造になっており、前記レール部６間の所定間隔Ｓを通過した後、ベース３に形成された開口２１から、ベース３の外部へ突出している。

レバー部１７の後端は第１てこの力点となる入力部であり、上面にフットペダル部２２が設けられている。フットペダル部（第３梃子）２２は第１種てこであり、下面にレバー部１７を挟む突起部２３が形成され、この突起部２３のヒンジ点（第３支点）２４で、レバー部１７の側面に対して回動自在に取付けられている。

フットペダル部２２のヒンジ点２４よりも後方には、下面に隙間Ｄ（図１１参照）が設けられており、この分だけフットペダル部２２の後端がレバー部１７側へ接近することにより、ヒンジ点２４を中心にフットペダル部２２が回動し、フットペダル部２２のヒンジ点２４よりも前方部分がレバー部１７から離間するようになっている。

このフットペダル部２２の後端とレバー部１７の間にはバネ部２５が設けられ、フットペダル部２２の後端を常時上方へ向けて押圧付勢している。従って、フットペダル部２２のヒンジ点２４よりも前側部分はレバー部１７の上面に対して密着した状態が維持される。

レバー部１７のヒンジ点２４よりも前方には長孔２６が形成され、フットペダル部２２の下面には長孔２６に対応する溝部２７が形成されている。フットペダル部２２の下面には、長孔２６に沿ってスライド自在なスライダ部２８が設けられている。スライダ部２８の前側には、長孔２６を通過して溝部２７内で幅が拡大する膨出部２９が形成され、スライダ部２８の長孔２６からの抜けを防止している。スライダ部２８は第１てこの長手方向に可動な作用点を含む出力部である。

スライダ部２８には上向きに歯形を向けた係合部（第２係合部）３０が設けられて第１てこの作用点に位置固定されている。また、フットペダル部２２の長孔２６よりも後方には、下向きに歯形を向けた係合部（第１係合部）３１が設けられている。後述するように、第１係合部３１と第２係合部３０の係合により第１てこの作用点３７の長手方向の移動が制限される。

前記２つのレール部６の間に形成されたシャフト７には、所定間隔Ｓに相応する幅を有するアーム部３２の前端が回動自在に支持され、該アーム部３２の後端は、二股状態となって前記スライダ部２８の側面に軸支されている。シャフト７の回動軸（第２支点）はレール部６を介してベース３に位置固定されている。アーム部（第２梃子）３２はクランク状に曲折した形状で、その前方下面には、直動フレーム部１０のシャフト１２に対する当接面３３（図９参照）が形成されている。アーム部はシャフト７の回動軸を支点とする第２種てこを構成する。

第２てことしてのアーム部３２及び第１てことしてのレバー部１７が、それぞれ２つのレール部６の間で上下方向に位置する構造のため、構造全体のコンパクト化を図ることができる（図６参照）。第１てことしてのレバー部１７と第２てことしてのアーム部３２はそれぞれの支点がベースにずれた位置で軸支され、第１てこの作用点（出力点）が第２てこの力点（入力点）に作用するためそれぞれの力学的増幅率が合成されて負荷としてのストッパ部に下方に作用する。

さらに第１てこの作用点および第２てこの力点は第１てこの長手方向に可動であるため、後述するように第１てこの回動に伴って第１てこと第２てこの力学的増幅率が適切に調整されて安定的に合成された力学的増幅率が増大する。すなわち、本発明のベースの固定構造によれば第１てことしてのレバー部１７の下方への回動にしたがって合成された力学的増幅率が徐々に増大し、ベースを固定する位置の直前の位置において増幅率が急増するように構成することによりベースの固定が容易となる。

また、第１てこと第２てこの回動軌跡は実質的に同一の仮想平面上にあり２つのてこの連動と係合によりベースの固定と解除が可能となるため、コンパクトなベースの固定構造を実現することができる。

次に、この実施形態の作用を説明する。ベース３を固定状態にする場合は、フットペダル部２２のヒンジ点２４より前側領域を所定の踏み力Ｆで踏んで第１てこに外力を入力する。踏んだ位置が第１てこの力点となる。そうすると、レバー部１７が下方へ回動し、アーム部３２も下方へ回動するため、該アーム部３２の当接面３３により直動フレーム部１０のシャフト１２が下方へ押され、ストッパ部９全体がレール部６に沿って下方へスライドする。

第２てことしてのアーム部３２の当接面３３でシャフト１２を押す場合に当接面３３とシャフト１２の当接点が第２てこの作用点（第２作用点）となる。この場合には、図９に示すように、回動中心であるアーム部３２の前端とシャフト１２との当初の間隔Ｌ１が、レバー部１７が下方へ回動するにつれて小さな間隔Ｌ２となる。そのため、テコの原理により力学的増幅率が増大し、ストッパ部９はアーム部３２の回動範囲における最終段階で大きな力が付与される。

従って、ストッパ部９のゴム足１６が床面５に接する最終段階で大きな力が得られる。図８に示すように、ゴム足１６は床面５よりも僅かな寸法ｄだけ下方へ突出するようにストロークが調整されており、ゴム足１６は床面５に対して強い圧力で接して、ベース３が確実に固定された状態となる。

レバー部１７とアーム部３２とは回動中心が異なるため、レバー部１７を下方へ回動させると、両者の回動軌跡の差により、スライダ部２８はレバー部１７に沿って後方へスライドし、スライダ部２８側の係合部３０が、フットペダル部２２側の係合部３１と係合し、逆側へのスライドが阻止される。従って、フットペダル部２２から足を離しても、レバー部１７を下方へ回動させた状態はそのままで、ベース３の固定状態は維持される。

また、両端のゴム足１６を床面５に圧接させる回動フレーム部１１が、センタ軸１５を中心に上下方向で回動自在なため、ゴム足１６の床面５に接する圧力は等しくなり、ストッパ部９内に偏った応力が発生せず、安定した固定状態が得られる。

次に、固定状態を解除する場合は、フットペダル部２２のヒンジ点２４よりも後側領域を所定の踏み力Ｆで踏む。そうすると、フットペダル部２２の後端がバネ部２５に抗して下降し、フットペダル部２２がヒンジ点２４を中心に回動し、フットペダル部２２のヒンジ点２４よりも前側領域がレバー部１７から離反する。

そのため、係合部３０、３１同士の係合が解除される。係合部３０、３１同士の係合が解除されると、レバー部１７の下方回動状態を維持する力が無くなるため、フットペダル部２２を踏む力を弱めると、直動フレーム部１０はスプリング部１４の付勢力により、アーム部３２を持ち上げながら上昇し、それに伴って、レバー部１７も上方へ回動する。

ストッパ部９が上昇すると、その代わりに、キャスター４が床面に接して、ベース３の移動が可能となる。

以上説明したように、この実施形態によれば、固定する場合も、解除する場合も、踏むのはフットペダル部２２だけなので、体勢を変える必要がない。また、解除する場合も、従来のように２カ所を同時に踏む必要がなく、１カ所を踏んだままで良い。そのため、ベース３を床面５に対して固定及び解除する操作が容易である。

本発明の実施形態に係るベースを有する医療用スタンド装置の全体斜視図。 フットペダル部を示す拡大斜視図。 ベースを裏返した状態を示す斜視図。 ベースの内部構造を示す斜視図。 ベースの内部構造を示す分解斜視図。 ベースの内部構造を示す底面図。 ベースの非固定状態を示す断面図。 ベースの固定状態を示す断面図。 アーム部とシャフトとの関係を示す説明図。 レバー部の下面を示す斜視図。 非固定状態のレバー部及びフットペダル部を示す断面図。 固定状態のレバー部及びフットペダル部を示す断面図。 係合部同士の係合を解除した状態を示すレバー部及びフットペダル部を示す断面図。 図１１中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。

符号の説明

２ スタンド装置（装置本体）
３ ベース
４ キャスター（移動手段）
５ 床面
６ レール部
７ シャフト（レール部の）
９ ストッパ部
１０ 直動フレーム部
１１ 回動フレーム部
１２ シャフト（ストッパ部の）
１４ スプリング部
１５ センタ軸
１７ レバー部
２２ フットペダル部
２４ ヒンジ点
２８ スライダ部
３０、３１ 係合部
３２ アーム部
Ａ 前側（一端側）
Ｂ 後側（他端側）
Ｓ 所定間隔
Ｆ 踏み力

Claims (5)

1. 装置本体（２）の下部に位置し床面に対する複数の移動手段を有するベース（３）を、床面に対して固定するベースの固定構造であって、
   前記ベースの内部に対して上下自在に組み付けられ下降時に床面に圧接して前記ベースを固定するストッパ部（９）であって、前記ベースの内部に対して上方へ向けて付勢されているものと、
   前記ベースの内部に位置固定された第１支点（２０）のまわりに軸支される第１てこ（１７、２２）であって、前記第１支点（２０）に対して第１力点側において前記第１てこの長手方向に移動自在な第１作用点（３７）が位置づけられるものと、
   前記ベースの内部に前記第１支点と異なる位置に固定された第２支点（７）のまわりに軸支される第２てこ（３２）であって、第２力点が前記第１てこの第１作用点（３７）に固定され、前記第２支点と前記第２力点の間に前記第２てこの長手方向に移動自在な第２作用点が位置づけられるものと
   を具備し、
   前記第２てこの第２作用点が前記ストッパ部の一部に下方に作用することを特徴とするベースの固定構造。
2. 前記第１てこ（１７，２２）は前記第１支点（２０）および第１作用点（３７）を含むレバー部（１７）および前記第１支点（２０）の第１作用点側において前記レバー部（１７）に位置固定される第３支点（２４）のまわりに軸支されるフットペダルとしての第３てこ（２２）であり、前記第１力点は前記第３てこ（２２）に位置づけられ、
   前記第３てこ（２２）における前記第３支点（２４）についての前記第１支点側の反対側が前記レバー部（１７）から離間する方向に付勢され、
   第２係合部（３０）が前記レバー部（１７）の第１作用点（３７）に位置固定され、
   第１係合部（３１）が前記第３支点（２４）の前記第１支点側において前記第３てこ（２２）に位置固定され、
   前記第３てこ（２２）における前記第３支点（２４）についての前記第１支点（２０）の反対側が前記レバー部（１７）から離間しているときに、前記レバー部（１７）の前記第１支点（２０）のまわりの上方への回動に連動した前記第２係合部（３０）の移動が阻止されるように前記第１係合部（３１）が前記第２係合部（３０）と係合可能である
   ことを特徴とする請求項１記載のベースの固定構造。
3. 前記ストッパ部は前記ベースの内部に設けられた上下方向に沿うレール部に対して上下自在に組み付けられ、前記レール部に対してスプリング部により前記ストッパ部が上方へ向けて付勢され、
   前記レバー部は前記第１支点に対して前記第１力点側の一端は前記ベースの外部に突き出し、
   前記第１作用点は前記レバー部の長手方向に沿ってスライド自在に組み付けられるスライダ部に固定され、
   前記レバー部を下方に回動するときには前記第１係合部と第２係合部は前記スライダ部の前記第１支点側へのスライドを阻止するように係合し、
   前記レバー部の他端側上面に、前記第３支点を中心に一端側をレバー部から離反する方向に回動自在で且つ他端と前記レバー部との間に前記他端を押圧するバネ部がフットペダルに設けられることを特徴とする請求項２記載のベースの固定構造。
4. ２つのレール部を離間した状態で並設し、２つのレール部の下端部間に前記ストッパ部の一部としてのシャフトを架設し、
   前記第２てこはアーム部であって、前記シャフトに前記２つのレール部の間を通過可能な幅を有する前記アーム部の一端が軸支されると共に、
   前記２つのレール部の間に前記レバー部を通過させたことを特徴とする請求項３記載のベースの固定構造。
5. 前記ストッパ部が、レール部に沿って上下動する直動フレーム部と、前記直動フレーム部に対してセンタ軸を中心に両側を上下方向に回動自在な回動フレーム部とから構成され、前記回動フレーム部の両端部が固定時において床面に対して圧接することを特徴とする請求項３または４記載のベースの固定構造。

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