JPH06165779A

JPH06165779A - 昇降ベッド

Info

Publication number: JPH06165779A
Application number: JP4341684A
Authority: JP
Inventors: Goro Hirata; 五郎平田; Kiyotaka Takechi; 清隆武智; Michiya Shimozu; 通也下津
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-14
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2616650B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ベッド枠の昇降エネルギー効率を良くした昇
降ベッドを提供する。【構成】ベース１とベッド枠５とはＸリンク機構１１
で連結され、モータ１４を回転すると、ジャッキ１２に
螺合されたネジ軸１３がスライドし、第２リンク１１ｂ
の基端部を押し出してベッド枠５を上昇させる。ネジ軸
１３の基端部とジャッキ１２との間には圧縮コイルバネ
２０が嵌め付けられており、ベッド枠５が最下位置のと
き最も圧縮され、その復元力は最大であり、ベッド枠５
を上昇するにつれて定常状態に戻り、復元力も小さくな
る。ベッド枠５を上昇させたとき、モータ１４の駆動力
にバネ２０の復元力が加算されるので、モータ１４の駆
動力を略一定にでき、エネルギー効率を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線透視撮影装置や
Ｘ線ＣＴ装置等に用いられる昇降ベッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の昇降ベッドの構成を図９
を参照して説明する。図９は、ラックとピニオンを用い
てベッド枠をベースに対して昇降させる昇降ベッドの構
成を示す。

【０００３】この昇降ベッドは、ベース１に立設された
支柱２に、コロ３ａ〜３ｄで支えられて昇降自在に緩挿
された可動枠４がベッド枠５に取り付けられ、モータ６
によってギアボックス７を介して回動させられるピニオ
ン８に噛合するラック９が可動枠４に取り付けられた構
成である。モータ６を回動することによりピニオン８に
噛合するラック９が取り付けられた可動枠４が支柱２に
対して昇降することによって、ベッド枠５がベース１に
対して平行に昇降させられる。また、ベッド枠５には、
被検体を仰臥させる図示しない天板が支持されている。

【０００４】しかしながら、このようにラックとピニオ
ンとを用いた昇降ベッドの場合、以下のような問題があ
る。すなわち、可動枠４を安定して支えるためには、コ
ロ３ａとコロ３ｂ、コロ３ｃとコロ３ｄとの各距離を長
くする必要があり、そうすると支柱２を相応に長くしな
ければならない。支柱２を長くすると、被検体が乗り降
りし易い位置までベッド枠５を降下できなくなる。

【０００５】そこで、ベッド枠とベースとをＸリンク機
構で連結し、Ｘリンク機構を上下屈伸させることにより
ベッド枠をベースに対して平行に昇降する昇降ベッドが
一般に用いられている。この構成を図１０を参照して説
明する。

【０００６】図中、符号１１はＸリンク機構を示し、こ
のＸリンク機構１１は、第１リンク１１ａと第２リンク
１１ｂとが支点ａで枢支連結されて構成されている。第
１リンク１１ａは、先端部が支点ｂでベッド枠５に枢支
連結されているとともに、基端部がベース１にスライド
自在に支持されている。一方、第２リンク１１ｂは、先
端部がベッド枠５にスライド自在に支持されているとと
もに、基端部が支点ｃでベース１に枢支連結されてい
る。また、第１リンク１１ａの基端部には、ベース１に
固設されたジャッキ１２に螺合されたネジ軸１３の先端
部が連結されている。

【０００７】このジャッキ１２の構成を、図１１に示
す。モータ１４（図１０参照）により回転させられるウ
ォーム軸１５に螺合するウォームホイル１６がコロガリ
軸受け１７ａ、１７ｂに挟まれてケース１８内に収納さ
れ、ウォームホイル１６に切られたネジ孔１６ａに前記
ネジ軸１３が螺合されている。

【０００８】モータ１４を回転すると、ケース１８内で
ウォームホイル１６が回転し、ネジ軸１３が第１リンク
１１ａの基端部を押し出したり、引き戻したりすること
により、前記Ｘリンク機構１１が上下屈伸させられ、ベ
ッド枠５がベース１に対して平行に昇降させられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、従来例の構成では、ベッド枠５の高さ
によってベッド枠５を上昇させるのに必要な駆動力が異
なる。

【００１０】これを、図１２、図１３に基づいて説明す
る。図１２に示すように、Ｘリンク機構１１にかかる荷
重（ベッド枠５や天板、天板に仰臥される被検体等）を
Ｐとすると、長さＬの第１リンク１１ａ、第２リンク１
１ｂには、（Ｐ／２Ｓｉｎ（θ））の荷重がかかること
になる。ここで、θはベッド枠５の高さＨの際の、ベー
ス１と、第１リンク１１ａおよび、第２リンク１１ｂと
の各角度である。これに対向して第１リンク１１ａの基
端部を押し出すためには、（（Ｐ／２Ｓｉｎ（θ））×
Ｃｏｓ（θ））＝（Ｐ×Ｃｏｔ（θ）／２）の駆動力Ｆ
が必要になる。ここで、θに数値を代入していくと、図
１３に示すように、ベッド枠５の位置が低い状態にある
ときには、力学的効率（Ｐ／Ｆ）が悪いので大きな駆動
力Ｆが必要であり、ベッド枠５の位置が高くなるにつれ
て力学的効率が良くなって駆動力Ｆは小さくなる。

【００１１】従って、ベッド枠５が低い状態でベッド枠
５を上昇させた駆動力のままベッド枠５を上昇させる
と、ベッド枠５が高くなるにつれて余分な駆動力をＸリ
ンク機構１１に与えており、エネルギー効率が悪いとい
う問題がある。

【００１２】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、ベッド枠の昇降エネルギー効率を良
くした昇降ベッドを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、被検体を仰臥させる天板を支持するベ
ッド枠とベースとをＸリンク機構で連結し、前記Ｘリン
ク機構を上下屈伸させる駆動部を駆動させることによっ
て前記ベッド枠を前記ベースに対して平行に昇降させる
ように構成した昇降ベッドにおいて、前記ベッド枠が最
下位置にあるとき、圧縮コイルバネが圧縮された状態
で、かつ、前記ベッド枠を最下位置から上昇させる際、
前記駆動部による前記Ｘリンク機構を上下屈伸させる駆
動力に、前記圧縮された圧縮コイルバネの復元力が加え
られるように、前記圧縮コイルバネを前記駆動部に組み
込んだものである。

【００１４】

【作用】この発明の作用は次のとおりである。Ｘリンク
機構を上下屈伸させる駆動部に圧縮コイルバネを、ベッ
ド枠が最下位置にあるとき圧縮された状態で、かつ、ベ
ッド枠を最下位置から上昇させる際、駆動部によるＸリ
ンク機構を上下屈伸させる駆動力に、圧縮された圧縮コ
イルバネの復元力が加えられるように組み込んだ構成で
あるので、最も大きな駆動力が必要なときに、その駆動
力を補助する圧縮コイルバネの復元力が最も大きく、ベ
ッド枠の位置が高くなるにつれて駆動部の駆動力は小さ
くなり、その変化に比例して圧縮コイルバネの復元力も
小さくなる。従って、Ｘリンク機構を上下屈伸させるの
に必要な駆動力の変化に応じて、駆動部の駆動力を圧縮
コイルバネの復元力で補助することができるので、駆動
部の駆動力を略一定にすることができ、駆動部のエネル
ギー効率を向上させられる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の第一実施例
を説明する。図１は、この発明の第一実施例に係る昇降
ベッドの構成を示す正面図である。この実施例では、従
来例と同様に、Ｘリンク機構を上下屈伸させる駆動部と
してネジ軸とジャッキとを用いた昇降ベッドを例に採り
説明する。図中、従来例と同一符号で示した部分は、従
来例と同じであるのでここでの詳述は省略する。

【００１６】この実施例の特徴は、図１に示すように、
ネジ軸１３の基端部とジャッキ１２との間に圧縮コイル
バネ２０を嵌め付けたことにある。その構成を詳述する
と、ネジ軸１３の基端部にバネ受け部材２１を取り付
け、ネジ軸１３には、バネ受け部材２１とジャッキ１２
との間に、圧縮コイルバネ２０の各端部が固設された２
個のガイド部材２２ａ、２２ｂが嵌め付けられた構成で
ある。図２に示すように、各ガイド部材２２ａ、２２ｂ
は、圧縮コイルバネ２０の中心軸をネジ軸１３に対して
常に略同じ位置関係に保持して、ネジ軸１３に沿った移
動を案内するためのものである。この第一実施例では、
圧縮コイルバネ２０として、等ピッチで円筒型のものを
用いている。

【００１７】次に、上述の第一実施例の動作を図３、図
４を参照して説明する。図３（ａ）は、ベッド枠４が最
下位置、すなわち、ベース１と第１リンク１１ａ、第２
リンク１１ｂとの角度θが１５°（ベッド枠５の高さＨ
＝０．２６Ｌ、但し、Ｌは第１リンク１１ａ、第２リン
ク１１ｂの長さ）にあるときの圧縮コイルバネ２０の状
態を示す図であり、図３（ｂ）は、θ＝２０°（ベッド
枠５の高さＨ＝０．３４Ｌ）までベッド枠５を上昇させ
たときの圧縮コイルバネ２０の状態を示す図、図３
（ｃ）は、ベッド枠５が最高位置（θ＝３５°、ベッド
枠５の高さＨ＝０．５７Ｌ）にあるときの圧縮コイルバ
ネ２０の状態を示す図である。また、図４は、図３のよ
うにベッド枠５を上昇させたときの、ベッド枠５の高さ
Ｈと、ベッド枠５の上昇に要する所要駆動力Ｆ（実
線）、圧縮コイルバネ２０の復元力Ｆｂ（一点鎖線）、
モータ１４の駆動力Ｆｍ（点線）との関係をグラフに表
した図である。

【００１８】ベッド枠５が最下位置にあるとき、図３
（ａ）に示すように、ネジ受け部材２１はジャッキ１２
に最も近接する状態であり、圧縮コイルバネ２０が最も
圧縮した状態にある。このとき（Ｈ＝０．２６Ｌ）、図
４の一点鎖線に示すように、圧縮コイルバネ２０の復元
力Ｆｂは最も大きく、また、図４の実線に示すように、
所要駆動力Ｆは最も大きくなる。

【００１９】次に、ベッド枠５を上昇させるにつれて、
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、ネジ受け部材２
１はジャッキ１２から徐々に遠ざかっていき、圧縮コイ
ルバネ２０は伸長していく。このとき（Ｈ＝０．２６Ｌ
〜Ｈ＝０．３４Ｌ）、図４の一点鎖線に示すように、圧
縮コイルバネ２０の復元力Ｆｂは一定に小さくなってい
き、また、図４の実線に示すように、所要駆動力Ｆは徐
々に小さくなる。

【００２０】さらに、ベッド枠５を最高位置まで上昇さ
せるにつれて、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、
ネジ受け部材２１はジャッキ１２からさらに遠ざかって
いき、圧縮コイルバネ２０が定常状態に近づいてくる。
このとき（Ｈ＝０．３４Ｌ〜Ｈ＝０．５７Ｌ）、図４の
一点鎖線に示すように、圧縮コイルバネ２０の復元力Ｆ
ｂは「０」に近づき、また、図４の実線に示すように、
所要駆動力Ｆもさらに小さくなっていく。

【００２１】そして、ベッド枠５を最高位置まで上昇さ
せると、図３（ｃ）に示すように、ネジ受け部材２１は
ジャッキ１２から最も遠ざかった状態になり、圧縮コイ
ルバネ２０は定常状態になる。このとき（Ｈ＝０．５７
Ｌ）、図４の一点鎖線に示すように、圧縮コイルバネ２
０の復元力Ｆｂは「０」となり、また、図４の実線に示
すように、所要駆動力Ｆも最小となる。

【００２２】上記したベッド枠４の上昇動作において、
所要駆動力Ｆは、モータ１４の駆動力に圧縮コイルバネ
２０の復元力Ｆｂを加えて得られる。従って、所要駆動
力Ｆから圧縮コイルバネ２０の復元力Ｆｂを引いてやれ
ば、上記の構成の場合のモータ１４の駆動力Ｆｍが逆算
できる。これをグラフで示すと、図４の点線に示すよう
になる。すなわち、モータ１４の駆動力Ｆｍの最大値と
最小値との変化幅を小さくすることができ、モータ１４
のエネルギー効率を従来よりも良くすることができる。

【００２３】次に、第二実施例を図５、図６を参照して
説明する。上述した第一実施例では、圧縮コイルバネと
して等ピッチの円筒型圧縮コイルバネを用いた構成であ
ったが、この第二実施例では、図５に示すように、等ピ
ッチの円錐型圧縮コイルバネ３０を用いたことを特徴と
する。

【００２４】円錐型圧縮コイルバネ３０の復元力Ｆｂ
は、ベッド枠５を上昇させる際の所要駆動力と同様に非
線形特性を有する。従って、図５の構成でベッド枠５を
上昇させたとき、図６に示すように、モータ１４の駆動
力Ｆｍを一定にするような円錐型圧縮コイルバネ３０を
設計することができ、そのような円錐型圧縮コイルバネ
３０を用いてベッド枠５を上昇させることによりエネル
ギー効率をより一層向上させることができる。

【００２５】次に、第三実施例を図７を参照して説明す
る。この第三実施例では、図７に示すように、不等ピッ
チの圧縮コイルバネ４０を用いたことを特徴とする。

【００２６】不等ピッチバネ４０の復元力Ｆｂも円錐型
圧縮コイルバネ３０の復元力Ｆｂと同様に非線形特性を
有する。従って、不等ピッチの圧縮コイルバネ４０によ
っても、図６に示すように、モータ１４の駆動力Ｆｍを
一定にするような不等ピッチの圧縮コイルバネ４０を設
計することができ、そのような不等ピッチの圧縮コイル
バネ４０を用いてベッド枠５を上昇させることによりエ
ネルギー効率をより一層向上させることができる。

【００２７】なお、上述した各実施例では、Ｘリンク機
構を上下屈伸させる駆動部としてネジ軸とジャッキとを
用いた昇降ベッドを例に採り説明したが、その他の構成
の駆動部によりＸリンク機構を上下屈伸させる昇降ベッ
ド、例えば、図８に示すように、エアーシリンダ５０の
ロッド５１の伸縮によってＸリンク機構を上下屈伸させ
る昇降ベッドについても同様に適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、Ｘリンク機構を上下屈伸させる駆動部に圧
縮コイルバネを、ベッド枠が最下位置にあるとき圧縮さ
れた状態で、かつ、ベッド枠を最下位置から上昇させる
際、駆動部によるＸリンク機構を上下屈伸させる駆動力
に、圧縮された圧縮コイルバネの復元力が加えられるよ
うに組み込んだ構成であるので、最も大きな駆動力が必
要なときに、その駆動力を補助する圧縮コイルバネの復
元力が最も大きく、ベッド枠の位置が高くなるにつれて
駆動部の駆動力は小さくなり、その変化に比例して圧縮
コイルバネの復元力も小さくなる。従って、Ｘリンク機
構を上下屈伸させるのに必要な駆動力の変化に応じて、
駆動部に駆動力を圧縮コイルバネの復元力で補助するこ
とができるので、駆動部の駆動力を略一定にすることが
でき、駆動部のエネルギー効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例に係る昇降ベッドの構成
を示す正面図である。

【図２】第一実施例装置の要部の構成を示す断面図であ
る。

【図３】第一実施例の動作を示す図である。

【図４】第一実施例装置によるベッド枠上昇時の、ベッ
ド枠の高さと、ベッド枠の上昇に要する所要駆動力、圧
縮コイルバネの復元力、モータの駆動力の関係をグラフ
に表した図である。

【図５】第二実施例装置の要部の構成を示す図である。

【図６】第二実施例装置によるベッド枠上昇時の、ベッ
ド枠の高さと、ベッド枠の上昇に要する所要駆動力、圧
縮コイルバネの復元力、モータの駆動力の関係をグラフ
に表した図である。

【図７】第三実施例装置の要部の構成を示す図である。

【図８】変形実施例の構成を示す図である。

【図９】第一従来例の構成を示す図である。

【図１０】第二従来例の構成を示す図である。

【図１１】ジャッキの構成を示す断面図である。

【図１２】従来例の問題点を説明するための図である。

【図１３】従来例の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ … ベース５ … ベッド枠１１ … Ｘリンク機構１１ａ … 第１リンク１１ｂ … 第２リンク１２ … ジャッキ１３ … ネジ軸１４ … モータ２０、３０、４０ … 圧縮コイルバネ２１ … バネ受け部材２２ａ、２２ｂ … ガイド部材５０ … エアーシリンダ５１ … エアーシリンダのロッドＦ … ベッド枠を上昇させる駆動力Ｆｂ … 圧縮コイルバネの復元力Ｆｍ … モータの駆動力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を仰臥させる天板を支持するベッ
ド枠とベースとをＸリンク機構で連結し、前記Ｘリンク
機構を上下屈伸させる駆動部を駆動させることによって
前記ベッド枠を前記ベースに対して平行に昇降させるよ
うに構成した昇降ベッドにおいて、前記ベッド枠が最下
位置にあるとき、圧縮コイルバネが圧縮された状態で、
かつ、前記ベッド枠を最下位置から上昇させる際、前記
駆動部による前記Ｘリンク機構を上下屈伸させる駆動力
に、前記圧縮された圧縮コイルバネの復元力が加えられ
るように、前記圧縮コイルバネを前記駆動部に組み込ん
だことを特徴とする昇降ベッド。