JP4643285B2 - 医療用光学器具のためのスタンド装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用光学器具のためのスタンド装置であって、第１の回転取付部材により保持ユニットで回動可能に支持されている第１のリンク棒と、第２の回転取付部材を介して第１のリンク棒と回転可能に結合され、第３の回転取付部材を備えた前部部分に医療用光学器具のための受容ユニットを担持している第２のリンク棒とを備え、受容ユニットがフロントリンク棒を有し、フロントリンク棒が第２の回転取付部材で回転可能に支持されている力伝動手段と連結され、保持ユニットと力伝動手段とを連結させるための手段が設けられている前記スタンド装置に関するものである。

この種のスタンド装置は特許文献１から知られている。当該特許文献１には、第１と第２のパラレルリンク対により医療用光学器具を保持装置で担持している医療用光学器具のためのスタンド装置が記載されている。この場合、医療用光学器具は、クランク状のクランプリンク要素の形態で回転可能に支持されている力伝動手段と第３のリンク棒ユニットを介して結合されているパラレルリンク対のフロント棒で受容されている。前記クランプリンク要素は他の堅牢なリンク棒ユニットを介して保持装置と連結されている。クランプリンク要素が設けられているために、第１と第２のパラレルリンク要素の位置に関係なく、医療用光学器具がどの位置にあってもフロントリンク棒は特定の方向を占める。

まだ公開されていない特許文献２には、冒頭で述べた種類の医療用光学器具のためのスタンド装置が記載されており、すなわち保持ユニットとリンク棒状に形成された力伝動手段とを連結させるために歯車伝動装置が設けられているスタンド装置が記載されている。

欧州特許第０６２８２９０Ｂ１号明細書 ドイツ特許出願第１０３１０４５９．３号

本発明の課題は、冒頭で述べた種類の医療用光学器具のためのスタンド装置において、リンク棒ユニットの位置に関係なくフロントリンク棒の方向が変化しない前記スタンド装置を提供することである。

この課題は、保持ユニットと回転可能に支持されている力伝動手段とを連結させるための手段が引張り負荷可能な可撓性の力伝動要素を有していることにより解決される。引張り負荷可能な可撓性の力伝動要素はたとえばプーリのような適当な転向要素を介して案内されて、力を転向させる。このようにして連結手段の省スペースの構成が可能になるとともに、自重は比較的軽くなる。

本発明の有利な実施態様は従属項に記載されている。

力伝動手段を、たとえばロープまたは糸またはベルトまたはチェーンとして構成させることができる。ロープおよびベルトまたはチェーンは対応的に適合したプーリまたは転向ピニオンを介して案内するのが有利である。複数個のプーリまたは転向ピニオンの１つは保持ニットと固定結合されていてよい。このようにして保持ユニットから力伝動手段へ直接力を伝動させることが可能になる。しかしながら、プーリまたは転向ピニオンを保持ユニットに回転可能に支持させてもよい。この場合には、スタンド装置に受容される医療用光学器具の防振を可能にするために、たとえばプーリまたは転向ピニオンに制動装置または駆動部を付設することができる。

力伝動手段とフロントリンク棒とを連結するために他のリンク棒を設けるのが有利である。この他のリンク棒は、第２のリンク棒とフロントリンク棒と力伝動手段とともに第１のパラレルリンク機構を形成する。この種のパラレルリンク機構はクランク状に折り曲げて実施してよく、このように構成すると、スタンド装置で受容されている医療用光学器具を用いて作業を行なう操作者にとって広い作業空間を提供することができる。

本発明の他の構成では、第２のリンク棒は後部部分において延長されて２つの他のリンク棒とともにパラレルリンク機構を形成し、該パラレルリンク機構には少なくとも１つのバランスウェイトが設けられる。このようにしてスタンド装置を平衡状態にさせることが可能である。

本発明の他の構成では、保持ユニットは実質的に延長方向に延びている軸線のまわりに回転可能である。このようにして、スタンド装置で受容される医療用光学器具の３次元運動が可能になる。

本発明の他の構成では、緩衝すべき運動を検知するための振動ピックアップおよび／または角度センサおよび／または距離センサを付設した制御回路または調整回路に駆動部が接続されている。このようにして、スタンド装置によって担持される医療用光学器具の振動を能動的に相殺することができる。

保持ユニットと力伝動手段とは、第１のリンク棒または第２のリンク棒が運動するときにフロントリンク棒の方向が変化しないようにが連結されている。このようにして、バランスウェイトにより設定されたスタンド装置の平衡状態に影響することなく、スタンド装置の受容ユニットで受容されている医療用光学器具の運動により回転モーメントをフロントリンク棒へ誘導させることが可能である。

スタンド装置はフロアスタンド或いは天井取付け型スタンドとして構成されていることができる。

本発明の有利な実施形態が図面に図示されており、以下にこれを説明する。

図１は保持ユニットとしてのスタンドブラケット１０１を備えたスタンド装置１００を示している。スタンドブラケット１０１は、回転取付部材によりスタンドベース１０２上に支持され、回転軸線１０３のまわりで移動することができる。スタンドブラケット１０１には第１のリンク棒１０４が第１の回転取付部材１０５により回動可能に固定されている。第１のリンク棒１０４には第２の回転取付部材１０６により第２のリンク棒１０７が支持されている。この第２のリンク棒１０７の前端１０８には回転取付部材１０９により受容ユニット１１０が保持されている。この受容ユニット１１０は医療用光学器具としての手術用顕微鏡１１１を担持する。受容ユニット１１０はフロントリンク棒１１２を有している。このフロントリンク棒１１２は枢着部材１１３を介して第３のリンク棒１１４と結合されている。第３のリンク棒１１４は枢着部材１１６により第４のリンク棒１１５に枢着されている。

第４のリンク棒１１５は第２の回転取付部材１０６に回動可能に固定されている。この第４のリンク棒１１５はフロントリンク棒１１２に力を伝動させるための手段として作用する。このためリンク棒１１５とフロントリンク棒１１２とはリンク棒１１４と連結されている。

第２のリンク棒１０７、フロントリンク棒１１２、リンク棒１１４、リンク棒１１５はこれらで第１のパラレルリンク機構１２３を形成している。受容ユニット１１０に受容される手術用顕微鏡１１１の重量バランスをとるために、第２のパラレルリンク機構１２４にバランスウェイト１２５、１２６が配置されている。

第２のリンク棒１０７は受容ユニット１１０とは逆の側にアーム１１７を備え、これにより延長されている。アーム１１７は第６のリンク要素１１８と第７のリンク要素１１９および回転取付部材１２０，１２１，１２２、さらには回転取付部材１０６とともに第２のパラレルリンク機構１２４を形成している。

第４のリンク棒１１５はプーリ１３１と固定結合されている。プーリ１３１の中心は第２の回転取付部材１０６の軸線に相当している。

保持ユニット１０１にはプーリ１３２が設けられている。プーリ１３２の中心は回転取付部材１０５の回転軸線に相当している。プーリ１３２は保持ユニット１０１と固定結合されている。プーリ１３１、１３２のまわりに敷設され、引張り荷重を作用させることのできる、エンドレスロープ１３３の形態の可撓性力伝動要素を用いて、第４のリンク棒１１５は保持ユニット１０１に連結される。エンドレスロープ１３３はプーリ１３１、１３２に対応的に形成したロープガイドに摩擦で係合している。保持ユニット１０１と第４のリンク棒１１５とをこのように連結することにより、スタンド装置１０１の第１のリンク棒１０４が運動してもフロントリンク棒１１２の方向が変化しないようになっている。

なお、エンドレスロープ１３３の代わりに無端の糸を使用してもよい。

図２に図示したスタンド装置２００の構成は基本的に図１のスタンド装置１００の構成に対応している。スタンド装置２００がスタンド装置１００に関し説明したアッセンブリを有している限りおいては、スタンド装置１００で使用した数字に１００をプラスした数字を符号としてこれらのアッセンブリに付した。

スタンド装置２００がスタンド装置１００と異なっているのは、保持ユニット２０１と第４のリンク棒２１５とを連結させるために歯付きベルト２４３が設けられている点にすぎない。歯付きベルト２４３は対応的に構成した歯付きベルトプーリ２４１、２４２を介して案内される。歯付きベルト２４１、２４２は図１のプーリ１３１、１３２に対応している。

図３に図示したスタンド装置３００では、図１のスタンド装置１００に比較すると、プーリおよびエンドレスロープの代わりに、対応するピニオン３５１、３５２を備えたエンドレスチェーン３５３が設けられている。他の点ではスタンド装置３００の構成は図１のスタンド装置１００の構成に対応している。互いに対応しているアッセンブリには、図１の符号に２００をプラスして符号を付した。

図４に図示したスタンド装置４００の基本構成も図１のスタンド装置１００の構成に対応している。スタンド装置４００がすでに図１を用いて説明したアッセンブリを有している限りにおいては、図１の符号に３００の数字をプラスした数字を符号として付した。

図１の場合とは異なり、スタンド装置４００では、リンク棒４１５は二重ロープ構造部４５０を介して保持ユニット４０１と連結されている。この二重ロープ構造部は、第１の梁要素４５３と第２の梁要素４５４とを結合させている２本の個別ロープ４５１、４５２を有している。第１の梁要素４５３は保持ユニット４０１に剛に固定されている。第２の梁要素４５４は回転取付部材４０６の軸に回動可能に支持され、同時にリンク棒４１５と固定結合されている。

なお、スタンド装置４００の場合、基本的には、梁要素４５３に駆動部を付設して、フロントリンク棒４１２の調整を可能にするか、或いは、能動的な防振作用を提供するようにしてもよい。

図５に図示したスタンド装置５００の構成も基本的には図１のスタンド装置１００の構成に対応している。この場合も、互いに対応するアッセンブリには図１に対し数字を４００だけプラスした数字を符号として付した。

スタンド装置１００の場合とは異なり、スタンド装置５００ではプーリ５３２が保持ユニット５０１に回転可能に支持されている。この場合プーリ５３２には駆動部が付設されている。この駆動部５６０により、基本的には、プーリ５３２を適宜位置調整することによりフロントリンク棒５１２を任意のどの方向にも調整することが可能になる。なお、フロントリンク棒５１２の調整に伴って受容ユニット５１０で受容されている負荷（手術用顕微鏡５１１）が変位するが、バランスウェイト５２５、５２６を新たに調整しなくてもスタンド装置５００のバランスを保つことができる。すなわち、バランスを調整した状態でプーリ５３２を駆動することによりフロントリンク棒５１２を移動させることができる。

能動的な防振作用を可能にするため、前記駆動部は切換え要素５６９を介して制御調整回路５７０と任意に接続させることができる。制御調整回路５７０には、手術用顕微鏡５１１に固定された振動ピックアップ５７１が付設されている。

このようにしてスタンド装置５００における手術用顕微鏡５１１の振動の能動的抑止が可能になる。

なお、図５のスタンド装置の実施形態においても、エンドレスロープ５３３の代わりにベルトまたはチェーンを使用してもよいことはいうまでもない。

図６に図示したスタンド装置６００はその基本構成において図１のスタンド装置１００に対応している。スタンド装置６００のアッセンブリが図１のスタンド装置１００のアッセンブリと同一である限りにおいては、図１に対し数字を５００プラスした数字を符号として使用する。

図１のスタンド装置１００の場合とは異なり、ここでは他のロープ操作機構６７０により、第２のリンク棒６０７に回転可能に支持され、手術用顕微鏡６１１を受容する受容ユニット６１０を保持しているフロントリンク棒６１２を常に鉛直方向に方向づけるよう保証される。このロープ操作機構６７０はフロントリンク棒６１２と固定結合されているプーリ６７１を有している。プーリ６７１はロープ６７３によりプーリ６７２に連結されている。プーリ６７２は回転軸６０６で回転可能に支持されているプーリ６３１のなかにある。プーリ６７２とプーリ６３１とは互いに固定連結されている。その結果プーリ６７２は、プーリ６３１とロープ６３３とを介して、スタンドブラケット６０１に連結されているプーリ６３２に連結されている。なお、ロープ操作機構６７０の代わりに、図２においてプーリ２４１、２４２またはピニオン３５１、３５２を連結させるために設けられていたようなベルト機構またはチェーン機構を設けてもよい。また、図６のフロントリンク棒６１７を図４の二重ロープ構造部４５０に相当する構造部によりプーリ６７１等の力を伝動させるための適当な手段に連結させてもよい。

さらに、図１ないし図６を用いて説明した、スタンドフロントリンク棒をスタンドブラケットに連結させるための機構の場合、基本的には、たとえばフロントリンク棒を斜めに方向づけるような構造部を設置してもよい。この場合、スタンドのリンク装置が運動してもフロントリンク棒の位置は変化しない。

スタンド装置の第１実施形態を示す図である。 スタンド装置の第２実施形態を示す図である。 スタンド装置の第３実施形態を示す図である。 スタンド装置の第４実施形態を示す図である。 スタンド装置の第５実施形態を示す図である。 スタンド装置の第６実施形態を示す図である。

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００，６００ スタンド装置
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１ 保持ユニット
１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４ 第１のリンク棒
１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５ 第１の回転取付部材
１０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６ 第２の回転取付部材
１０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７ 第２のリンク棒
１０８，２０８，３０８，４０８，５０８，６０８ 第２のリンク棒の前部部分
１０９，２０９，３０９，４０９，５０９，６０９ 第３の回転取付部材
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０ 受容ユニット
１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ 医療用光学器具
１１２，２１２，３１２，４１２，５１２，６１２ フロントリンク棒
１１５，２１５，３１５，４１５，５１５，６７２ 力伝動手段
１３３，２４３，３５３，４５１，４５２，５３３，６３３ 力伝動要素

Claims (21)

1. 医療用光学器具（１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１）のためのスタンド装置（１００，２００，３００，４００，５００，６００）であって、
   第１の回転取付部材（１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５）により保持ユニット（１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１）に回動可能に支持されている第１のリンク棒（１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４）と、
   第２の回転取付部材（１０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６）を介して第１のリンク棒（１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４）と回転可能に結合され、第３の回転取付部材（１０９，２０９，３０９，４０９，５０９，６０９）を備えた前部部分（１０８，２０８，３０８，４０８，５０８，６０８）に医療用光学器具（１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１）のための受容ユニット（１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０）を担持している第２のリンク棒（１０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７）と
   を備え、
   受容ユニット（１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０）がフロントリンク棒（１１２，２１２，３１２，４１２，５１２，６１２）を有し、フロントリンク棒（１１２，２１２，３１２，４１２，５１２，６１２）が第２の回転取付部材（１０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６）に回転可能に支持されている力伝動手段（１１５，２１５，３１５，４１５，５１５，６７２）と連結され、
   保持ユニット（１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１）と力伝動手段（１１５，２１５，３１５，４１５，５１５，６７２）とを連結させるための手段が設けられている
   前記スタンド装置（１００，２００，３００，４００，５００，６００）において、
   保持ユニット（１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１）と、回転可能に支持されている力伝動手段（１１５，２１５，３１５，４１５，５１５，６７２）とを連結させるための手段が引張り負荷可能な可撓性の力伝動要素（１３３，２４３，３５３，４５１，４５２，５３３，６３３）とこの力伝動要素を案内する第１の案内要素と第２の案内要素とを有し、かつ該第２の案内要素が前記力伝動手段と固定結合されて、前記第１のリンク棒が運動しても前記フロントリンク棒の方向が変化しないよう構成されていることを特徴とするスタンド装置。
2. 力伝動要素がロープ（１３３）または糸またはベルト（２４３）またはチェーン（３５３）として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスタンド装置。
3. ロープ（１３３）またはベルト（２４３）が前記第１、第２の案内要素としての第１のプーリ（１３２）と第２のプーリ（１３１）とを介して案内されていることを特徴とする請求項２に記載のスタンド装置。
4. 第１のプーリ（１３２）が保持ユニット（１０１）と固定結合されていることを特徴とする請求項３に記載のスタンド装置。
5. 第１のプーリ（１３２）が保持ユニット（５０１）に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項３に記載のスタンド装置。
6. 第１のプーリに制動装置が付設されていることを特徴とする請求項５に記載のスタンド装置。
7. 第１のプーリ（５３２）に駆動部（５６０）が付設されていることを特徴とする請求項５に記載のスタンド装置。
8. チェーン（３５３）が前記第１、第２の案内要素としての第１のピニオン（３５２）と第２のピニオン（３５１）とを介して案内されていることを特徴とする請求項２に記載のスタンド装置。
9. 第１のピニオン（３５２）が保持ユニット（３０１）と固定結合されていることを特徴とする請求項８に記載のスタンド装置。
10. 第１のピニオン（３５２）が保持ユニット（３０１）に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項８に記載のスタンド装置。
11. 第１のピニオンを駆動する駆動部が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のスタンド装置。
12. 力伝動手段（１１５，２１５，３１５，４１５，５１５）とフロントリンク棒（１１２，２１２，３１２，４１２，５１２）とを連結させるための第３のリンク棒（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）が設けられていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載のスタンド装置。
13. 第２のリンク棒（１０７，２０７，３０７，４０７，５０７）とフロントリンク棒（１１２，２１２，３１２，４１２，５１２）と力伝動手段（１１５，２１５，３１５，４１５，５１５）とが第１のパラレルリンク機構（１２３）を形成していることを特徴とする請求項１２に記載のスタンド装置。
14. 第２のリンク棒（１０７，２０７，３０７，４０７，５０７）が後部部分において延長されてアーム（１１７，２１７，３１７，４１７，５１７）を成し、リンク棒（１１８，２１８，３１８，４１８，５１８）およびリンク棒（１１９，２１９，３１９，４１９，５１９）とともに第２のパラレルリンク機構（１２４）を形成していることを特徴とする請求項１３に記載のスタンド装置。
15. 第２のパラレルリンク機構（１２４）に少なくとも１つのバランスウェイト（１２５，１２６）が設けられていることを特徴とする請求項１４に記載のスタンド装置。
16. 保持ユニット（１０１，２０１，３０１，４０１，５０１）が実質的に鉛直方向に延びている軸線（１０３，２０３，３０３，４０３，５０３）のまわりに回転可能であることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか一つに記載のスタンド装置。
17. 緩衝すべき運動を検知するための振動ピックアップ（５７１）および／または角度センサおよび／または距離センサを備えた制御回路または調整回路（５７０）が駆動部と接続されていることを特徴とする請求項７または１１に記載のスタンド装置。
18. フロントリンク棒（６１２）と回転可能に支持される力伝動手段（６７２）とを連結するため、引張り負荷可能な可撓性の力伝動要素（６７３）が設けられていることを特徴とする請求項１から１７までのいずれか一つに記載のスタンド装置。
19. 力伝動要素（６７３）がロープまたは糸またはベルトまたはチェーンとして構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のスタンド装置。
20. フロアスタンドとして構成されていることを特徴とする請求項１から１９までのいずれか一つに記載のスタンド装置。
21. 天井取付け型スタンドとして構成されていることを特徴とする請求項１から１９までのいずれか一つに記載のスタンド装置。

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