JPH06504010A - 可動アーム サポート装置用の改良揺動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の名称】　可動アームサポート装置用の改良揺動装置

【発明の背景と概要 】

この発明は一般的に、マウスまたはキーボード等コンピュータ周辺装置に使用さ れる人間工学的に可動の支持腕に関し、とくに制御された垂直バイアスを備えた 支持腕に関し、これはより大きな安定性と調整可能なばね負荷をもたらす。 浮遊可動アームサポートが現在利用可能であり、これは長時間の作業遂行時の重 力の効果の幾分かを軽（するため、ユーザの腕に上方向のバイアスを与えるもの である。このようなサポートの一つが図１〜３に示され、その構成の詳細は以下 に説明する。ユーザの腕と共に動き、それに対し継続的に上方向へのバイアスを 与える揺動装置を得るため、図４およびＳに示すように揺動装置の各側部で上方 向へのばね負荷を備えることができ、この詳細は下に説明する。しかし、このよ うな装置を備えても、腕の荷重がそれぞれのばねに均一にかけられず、すべての 負荷が一方のばねに集中したりすると、装置全体は不安定となる。実際、荷重の 均一な分布はしばしばなされない、不均一な腕の荷重分布は揺動装置内のヨーク を束縛し、受容できない結果をもたらす、この装置の他の難点は、上方向へのバ イアスが変わり、ばねの率によって垂直方向のずれが生ずることである。さらに 、各揺動装置は一定のばね負荷で製造され、これはユーザによって簡単に変える ことができない。このように、揺動の力が強過ぎたり、弱過ぎたりすると、追加 の費用を投じて別の新しい揺動装置を備えなければならなくなる。 トーションバーおよびカム装置を利用して重い容器の蓋を積極的に制御する釣り 合い機構は知られている。このようなトルクバー釣り合い機構の一つは１９８５ 年１１月４日付「デザインニュース」に示されている。しかし、この機構は精巧 なカバーが用いられた、もつと複雑な用途に使うように設計されたもので、重力 の中心やその軌跡を決めることが要求されたり、重力計算図表やコンピュータを 使ってカバーの多種の変化の可能性と釣り合い機構の可能性とを関連させる等の 場合である。その上、積極的にロックするバーニヤギヤが備えられマルチギヤ機 構を操作して釣り合いを微調節しなければならない。このような機構は重い蓋や カバーには適しているが、本発明が関連するようなタイプのアームサボートには あまりにも複雑すぎ、費用も高すぎろものである。 本発明の目的は、構成が簡単で製作賃が安値である、継続して一様な上方向への バイアス応力を生ずるようなアームサポートを得ることである。 本発明のさらに他の目的は、ユーザの好みに応じた均一な上方向への異なるカが 安価に得られる、異なる揺動装置の置換を可能とすることである。 本発明のさらに別の目的は、揺動装置の安定性を得ることで、これにより自然な 腕の動きに応じて揺動装！の傾きが可能で、しがも揺動装置内のヨークが束縛さ れることがない。 本発明者はアームサポートの公知の装置の難点の解決と本発明の上記目的をヨー クをカム面に合わせて形成することにより達成した。詳細には、本発明の一実施 例で、例えばナイロン、テフロンまたは類似のもので作った２組の対向する車の 形の４つの溝付フォロワーが揺動装置ハウジング内に設けられ、ヨークに相対的 に揺動装置ハウジングが動くに従い、Ｕ字形のヨークの各側止のカム面上に乗る 。２つのフォロワーからなる１組のフォロワーがカム面に係合するように設けら れ、ヨークの各側または足に設けられている。フォロワーは通常コイルばねで互 いに対してと共にカム面に対して応力がかけられている。ヨークの両側上のフォ ロワーの動きはヨークの足の間を延びる２つの回転可能なりランクロッドにより 制御され、これによって安定性が与えられ、ユーザの腕が傾く動きをしても、揺 動装置内のヨークの束縛を避けることができる。 本発明の他の特徴は、ヨークの足の上のカム面の形状と大きさは変更が可能で５ これによってユーザの好みに応じた異なる大きさの継続的で均一な上方への応力 が得られる。 本発明の他の実施例では、ヨーク上のカム面はノツチが設けられ、揺動装置ハウ ジングとヨークの間の相対運動の軌跡に沿って必要な場合、揺動装置の垂直方向 の動きが制限され、しかも揺動装置ハウジングの回転や傾きは可能である。

【図面の簡単な説明】

上記またはその他の本発明の目的、特徴、利点は添付図面で取り上げられた現在 適当な実施例の以下の詳細な説明からさらに明らかとなる。 図１はマウスやキーボード等のコンピュータ周辺装置のユーザにとって現在利用 可能なアームサポートの平面図である。 図２は図１のアームサポートの側面、立面図である。 図３は図１および２のアームサポートの正面、立面図である。 図４は揺動装置の正両立面図で、例えば、図１乃至３のアームサポートと共に使 われ、そこでは揺動装置ハウジングは独立トーションスプリングで支持されてい る。 図５は図４に示される揺動装置の側両立面図で、例えばユーザの腕（図示せず） による傾きによって傾斜した位！の揺動ハウジングと共に使用される。 図６は、本発明の一実施例による揺動装置の正両立面図で、そこで２組の従動輪 がクランクに設けられ、応力安定、カム制御が与えられ、揺動装置は通常のヨー クに相対して重量のかからない位置に示される。 図７は図６に示される重量のかからない揺動装置の側面、立面図である。 図８は、カム制御揺動装置バイアスで応力安定装置を持つものを利用した図６の アームサポート揺動装置の正面、立面図で、ユーザの腕（図示せず）の重量がヨ ークに相対に揺動装置を下方に押す位置に示されろ。 図９は図８の押し下げられた揺動装置の側面、立面図を示す。 図１０は図６乃至９に示される揺動装置でヨークを除いたものの平面図である。 図１１は本発明の別の実施例の揺動装置の図６と同様な側面、立面図であり、ヨ ークはノツチを持ち、揺動装置の傾きと回転を妨げずに垂直方向の運動を制限す るものを示す。 図１２は図１１の揺動装置と共に使用するノツチを備えたヨークの別個の側両立 面図である。 図１３Ａ乃至図１３Ｆは図６乃至図９の揺動装置の３つの異なるカム面形状の側 面、立面図であり、異なるカム面形状を用いてどのように垂直方向のカの大きさ が変えられるかを示す。

【図面の簡単な説明】

図１乃至３は全体的に符号１０で示され、米国特許第５０５８８４０号に記載さ れ、その内容はここに言及されているタイプの利用可能なアームサポートを示す や概略的に述べると、サポート１０はユーザの腕に上方向のバイアスを与える浮 遊揺動装置１１を持ち、これはユーザの腕の運動に反応してサポートボスト３３ の廻りを回転する。この装置により、長時間にわたる作業の間ユーザの腕にかか る重力の効果に対抗できる。一般にアームサポート１０は、この場合コンピュー タマウス（図示しない）を保持し、または前記米国特許に示されるようにキーボ ードの下におさまる程度の大きさの突出したプラテン１２と、プラテン１２の下 側の後方の隅に設けられ、サポート表面士にプラテンをしっかり保持するための 真空カップ１３と、揺動装５１１１を担持してスライド装置１５の回転運動を可 能とするピボット１４とを含む。プラテン１２の上面にバッド１６が設けられ１ 、マウスを緩衝的に支持する。スライド装置１５は多部分が入れ子式に構成され て図１の矢印Ａが示すように双方向に、プラテン１２に対して内方および外方に 動き、さらに車（づブラケット３４に沿って矢印Ｂが示すように双方向に、固定 されたピボット１４の廻りを旋回する。 揺動装ゴ１１中で浮遊支持を達成するために、一つの現在行われている手段は、 それぞれの側の揺動装置１１を独立トーションスプリング１８（図４および５） により支持し、連続的な上方へのばね負荷を与えることを狙うことである。 揺動装置ハウジング１７はユーザの腕と共に動く。しかし、本発明は、もし腕の 荷重がそれぞれのスプリング１８に対して均一に配分されていないと、全体の装 置は不安定となることを発見したが、これは一方のスプリングへ荷重が片寄ると サポートボスト３３の上に設けられたヨーク１９が揺動装置ハウジング１７内で 束縛されるためである。さらにこの装置では、上方への応力は変わり、トーショ ンスプリング１８のばね率に基づぐ揺動装置ハウジング１７の垂直方向のずれを 生ずる。それぞれの揺動装置は特別の大きさのスプリング１８の組を備えていて 、これはユーザによって簡単に変えることができない、もし揺動装置の力が強過 ぎたり、弱過ぎたりすると、ユーザの使い易さに合わせるためには新しい揺動装 置を取り付けなければならない。 図６乃至１０、特に７と９、に示される本発明の一実施例において、カム面２０ ．２１はＵ字形のヨーク２２の各側２２′、２２″または足に形状が合わされて 、ヨーク２２の足の自由端に向かって延びるにしたがい次第に互いに近づく、２ 組の２つの対向する溝付フォロワー輪２３はヨーク２２の各側止に配置され、溝 付フォロワー輸２３の溝表面は、Ｕ字形ヨーク２２の各足２２′上のカム面２０ ．２１のそれぞれ１つと積極的に係合する。各組の対向するフォロワー輪２３は フォロワー輸２３のハブ２３′に取り付けられたテンションスプリング２４によ り積極的にカム面２ｏ、２１に対して押し付けられていて、フォロワー輪は揺動 装置ハウジング１７がヨーク２２に対して上下に垂直に動くにつれカム面２０． ２１に乗るようにされる。揺動装置ハウジング１７に回転可能に設けられたクラ ンク２５は、揺動装置ハウジング１７のフォロワー各組の対向するフォロワー輪 にハウジングを横切って回転可能に連結する。これにより、ヨーク２２の対向す る側のフォロワー輸２３の制御運動は、ユーザの腕の傾きによって腕の荷重がヨ ーク２２の一方側に移っても、装置全体を安定させる。 図７および９にさらに明瞭に示されるように、各組のフォロワー輸２３は、揺動 装置ハウジング１７がユーザの腕の荷重から解放されたり、ヨーク２２上にユー ザの腕の荷重で押し下げられたりしたとき、スプリング２４の応力によって互い の方に動いたり、互いから離れたりする。代わるかわる、下方への力に対して均 一な上方への反力が生ずる。フォロワー輸２３がカム面２０．２１に沿って下り て灘れるに従い、クランク２５は双方向矢印のＣの方向に回転させられるために 、かけられた腕の荷重が揺動装置ハウジング】７の中心にないときでもクランク ２５は両方のスプリング２４をほとんど同等に広げ、このようにして安定用ロッ ドとして機能する。このように、この実施例は、安定性を損ったり、揺動装置１ ７の中でヨーク２２の束縛を生ずることなく、自然な腕の動きに一致する揺動装 置の傾きを可能とする。さらに、ユーザの腕の重量は基本的に縦書的であるので 、カムの形状は実質的に均一な上方への応力を与える。しかし、もし要求があれ ば、カムは容易に異なる応力を生ずるようにシヌソイドに従い形状を再構成して 、本発明の範囲から逸脱しないでこれに応することができる。 図１１および１２に示されろ代替の実施例に示されるように、２つのノツチ３１ ．３２が変更されたヨーク３０の足または側部３０′に設けられ、上方への応力 が必要とされず、または望まれない場合に適用される。しがし、全ての点におい て、この実施例は図６乃至９に示された揺動装置ハウジング１７と構成は同−で ある。それ故、図１１および１２においても同一の符号が同一の部品について使 用されている。前述のフォロワーが一定の寸法をもって係合し、スプリング２４ の応力の下に保持されている結果、ノツチ３１．３２にあたったとき、フォロワ ー輸２３上のカムの反応は不可能となり、これによって垂直な上方への応力は制 限されるが、しかしユーザの腕の動きに従い揺動袋！ハウジング１７が回転した り、傾くことは可能とされる。 図１３乃至１３Ｆに示される本発明の他の利点によれば、垂直な上方への応力は 異なるカム形状の利用により選択的に変えることができる０例えば、図１３Ａお よび１３Ｂに示すタイプの明白なカーブを持つカム形状（実質的に図６〜９．１ １および１２の実施例に示されるものと同じ）により、ユーザの腕により揺動装 置１７（図示せず）が図１３Ａに示される位置より図１３Ｂの位置に下ろされる に従い、フォロワー輸２３がカム面２０．２１に沿って下方に動くとき、６ボン ドの上方への応力が生ずる。同様に、図１３Ｃおよび１３Ｄに示される比較的ゆ るやかなカーブのカム形状により、揺動装置が下方に動くとき、４゜５ボンドの 上方への応力が生ずる。また、図１３Ｅおよび１３Ｆに示される直線状の形状に よって３ボンドの力が生ずる。もちろん、これらの数値は単に例示的であり、カ ム面２０．２１、スプリング２４、フォロワー輸２３およびクランク２５の大き さと形状に基づいて応力の全範囲が決められる。３乃至４種の異なるヨークが提 供でき、それぞれの揺動装置は僅かな追加の費用によって異なる応力を発生する ことができる。ユーザはこれによって、最も好ましい揺動装置を得るためのより 大きな選択の巾が与えられる。ヨークは比較的安価な射畠形成によって、各揺動 装置に異なる形状のものが供給されつるため、この解決法は実際的である。 この発明は詳細に記述され図示されたが、それは図示と例示にすぎず、限定され たものでないことが明瞭に理解されるべきである。本発明の精神と範囲は添付の 請求の範囲の記述によってのみ制限される。 ＦＩＧ、　ｉ ＦＩＧ、　Ｂ ２２“ ＦＩＧ、　９ ＦＩＧ、ｉ。 ＦＩＧ、　１ｉ ＦＩＧ、　１２ 手続補正書

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．人の腕を受けるように形成された揺動装置ハウジングを持つ揺動装置と、揺 動装置ハウジングに対して可動のヨークと、揺動装置ハウジングとヨークとを作 動的に連結して、揺動装置ハウジングがヨークに対して実質的に垂直方向に動く とき、安定した実質的に継続的な上方への応力を人の腕のために生じさせる装置 とを含む、改良されたアームサポート装置。
2. ２．アームサポート装置に対してヨークが回転可能である、請求項１記載のアー ムサポート装置。
3. ３．ヨークに対して揺動装置ハウジングが傾斜可能である、請求項１記載のアー ムサポート装置。
4. ４．ヨークに対して実質的に垂直な揺動装置のハウジングの運動の軌跡内の所望 の位置で揺動装置ハウジングとヨークの間の相対的な運動を防止する構成を含む 、請求項１記載のアームサポート装置。
5. ５．揺動装置ハウジングがヨークに対して傾斜可能である、請求項２記載のアー ムサポート装置。
6. ６．ヨークに対して実質的に垂直な揺動装置のハウジングの運動の軌跡内の所望 の位置で揺動装置ハウジングとヨークの間の相対的な運動を防止する構成を含む 、請求項３記載のアームサポート装置。
7. ７．ハウジングと、ヨークと、ハウジングとヨークを作動的に連結して、人の腕 がハウジング上に受けられたとき、ヨークに対するハウジングの相対的な実質的 に垂直な運動を可能とし、ハウジングに対して実質的に均一な上方への応力を生 ずる機構とを含むアームサポート装置と共に使用するのに適した揺動装置。
8. ８．ハウジングは人の腕に合わせて形成された、請求項７記載の揺動装置。
9. ９．ヨーク上に配置したカム面と、カム面に係合するようにハウジング内に設け られたフオロワーと、フオロワーをカム面に積極的に押しつける応力を加える装 置とを含む、請求項７記載の揺動装置。
10. １０．フオロワーはクランク機構の上でハウジングの対向する側に作動的に設け られ、人の腕によるハウジングの不均等な重量配分により生ずるハウジング内の ヨークの束縛を防止する、請求項９記載の揺動装置。
11. １１．ヨークは実質的にＵ字形をし、底部とハウジングの相対する側を通して配 置された直立する足を持ち、カム面は足の端に沿って設けられ、一定の大きさの 均一な上方への応力を生ずるよう形成されている、請求項１０記載の揺動装置。
12. １２．フオロワーはクランク機構の上に回転可能に設けられた車輪であり、クラ ンク機構はハウジングに対して回転可能に設けられ、ハウジングの対向する側の それぞれでスプリングがフオロワーを連結している、請求項１０記載の揺動装置 。
13. １３．ヨークは実質的にＵ字形をし、底部とハウジングの相対する側を通して配 置された直立する足を持ち、カム面は足の端に沿って設けられ、一定の大きさの 均一な上方への応力を生ずるよう形成されている、請求項１２記載の揺動装置。
14. １４．足の端の部分は選択的にフオロワーを受け、ハウジングとヨークの間の実 質的に垂直な相対的な運動を防止する、請求項１１記載の揺動装置。
15. １５．フオロワーはクランク機構上に回転可能に設けられた車輪であり、クラン ク機構はハウジングに対して回転可能に設けられ、ハウジングの対向する側のそ れぞれでスプリングがフオロワーを連結している、請求項１４記載の揺動装置。
16. １６．ヨークはアームサポート装置に対し回転可能である、請求項７記載の揺動 装置。
17. １７．ハウジングはヨークに対して傾斜可能である、請求項７記載の揺動装置。
18. １８．ハウジングは人の腕に合わせて形成した請求項１７記載の揺動装置。
19. １９．揺動装置ハウジングをヨークに対し実質的に垂直で傾斜する運動をするよ うに配置する手段と、 ヨークに対して揺動装置の実質的に垂直な運動を生じさせる揺動装置ハウジング 上の下方への力に反応して揺動装置ハウジング上に安定した、実質的に均一な上 方への応力を与える手段とを含む、揺動装置の組立方法。
20. ２０．ヨークに対する揺動装置ハウジングの傾斜運動を可能としつつ、揺動装置 ハウジングの運動の軌跡に沿った選択された位置でヨークに対しハウジングの実 質的に垂直な運動を選択的に防止する手段をさらに含む、請求項１９記載の揺動 装置の組立方法。