JPH0975409A - 歯科用治療椅子の姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】歯科用治療椅子を、微調整で最適治療姿勢位置
に設定した後、次の作業姿勢（うがい位置、リセット位
置等）を設定し、その後その作業姿勢位置以前の前記最
適治療姿勢を再現させた際に、作業姿勢及び最適治療姿
勢位置間で繰り返し作動を行っても、最適治療姿勢位置
にずれの倍加増大が生ずること無く、最適治療姿勢位置
を忠実に再現することを簡明な手段により可能とする。 【解決手段】座席シート及び背板を所定の位置に設定で
きる歯科用治療椅子において、基本姿勢位置設定後、さ
らに微調整で最適治療姿勢位置を設定した後に、次の作
業姿勢を設定し、その後その作業姿勢位置以前の前記最
適治療姿勢位置を再現させる制御手段が、前記微調整に
よる設定が完了した時点でリアルタイムでその最適治療
姿勢位置を継続的に更新しながら記憶する機構を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科用治療椅子に
係わり、特に歯科用治療椅子の姿勢制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】歯科用
治療椅子の姿勢制御において、各ポジションスイッチに
より設定した基本姿勢を、フットスイッチ等によりさら
に微調整し最適治療姿勢の位置を設定した後、例えばう
がい位置等の次の作業姿勢を設定し、その後再び前の最
適治療姿勢位置に復帰させるには、次の作業姿勢を設定
するポジションスイッチを押した時点において、前記最
適治療姿勢位置を記憶させ、その後リセットスイッチに
より前の姿勢に復帰させていた。しかし、前記最適治療
姿勢位置設定完了の記憶位置は、姿勢制御駆動装置にお
ける作動工程上のタイムラグ分が加わっており、その時
間の作動分が追加になるので、実際の位置は設定位置よ
り若干オーバーしてしまう。この位置が前記作業姿勢を
設定するポジションスイッチを押すことによって記憶さ
れてしまうため、作業姿勢設定ポジションと前最適治療
姿勢位置間を反復して作動させると、前記オーバー分の
ずれが加算蓄積され、設定位置との間のずれが倍加増大
してくる。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
下記に示す装置によって解決するものである。歯科治療
椅子の座席シート及び背板を所定の位置に設定できる歯
科用治療椅子において、基本姿勢位置設定後、さらに微
調整で最適治療姿勢位置を設定した後に、次の作業姿勢
を設定し、その後その作業姿勢位置以前の前記最適治療
姿勢位置を再現させる制御手段が、前記微調整による設
定が完了した時点でリアルタイムでその最適治療姿勢位
置を継続的に更新しながら記憶する機構を備えるもので
あり、前記作業姿勢及び最適治療姿勢位置間で繰り返し
作動を行っても、最適治療姿勢位置に前記繰り返し作動
によるずれの倍加増大が生ずること無く、最適治療姿勢
位置を忠実に再現することができるようにしたことを特
徴とする歯科用治療椅子の姿勢制御装置。上記本発明に
おいては、基本姿勢位置設定はオートセット１及びオー
トセット２の２種類を備えることが好ましい。また、作
業姿勢位置としては、通常うがい位置及びリセット位置
が採用される。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態をブロ
ック図、動作のフローチャート、回路図に基づいて詳細
に説明する。

【０００５】本発明の歯科用治療椅子の姿勢制御装置の
機構における背板の起立、傾斜、及び座席シートの上
昇、下降は、油圧装置、空気圧装置、電動装置等によっ
て行われるが、一般に以下広く使われている油圧装置に
おけるシリンダの作動によって行われる事例により説明
する。図１は油圧シリンダを作動させる基本回路図を示
し、１はオイルタンク、２はフイルタ、３はモーターポ
ンプ、４はリリーフ弁、５は椅子背板起立用２ポート電
磁式切替弁、６は背板傾斜用２ポート電磁式切替弁、７
は逆止め弁、８は流量調節弁、９は油圧シリンダを示
す。問題点である姿勢制御駆動装置における作動工程上
のタイムラグは以下のようにして発生する。周知のよう
に油圧装置の動作は、モーターポンプ３が作動し、オイ
ルタンク１からオイルを吸込み、他方から吐出する。こ
の流量の調整は、単位時間内にシリンダ９に流入する油
量を調整し、シリンダの作動に適した速度を与える流量
制御弁８によって行なわれる。このときポンプから吐出
された油量のうち余分なオイルはリリーフ弁４を通して
タンク１に戻す。背板シートを起立させる場合は、起立
用２ポート電磁式切換弁５に通電してオイルを油圧シリ
ンダ９に送り込みシリンダを前進させ起立させる。背板
シート伏動傾斜させる場合は、傾斜用２ポート電磁式切
換弁６に通電して背板シート及び着座患者の押圧力によ
って油圧シリンダ９内のオイルを排出してシリンダを後
退させ傾斜させる。

【０００６】上記のような機構の姿勢制御駆動装置にお
いて、例えば、前述した現姿勢以前の姿勢を実現させる
ための従来の動作のフローチャートを図２に示す。図に
おいては、ポジションスイッチを選択し、押した後の動
作を説明する。例えば以前の位置を背板を傾斜させた位
置とし、これをセットポジション（微調整による最適治
療姿勢位置）と仮定すると、この位置はすでに記憶され
ているので、「セットポジション完了」の次に、「電磁
弁６の通電を閉」とし停止指令を出す。またこれは、タ
イミング的には制御上のポジションである。上記により
電磁弁内の「プランジャは閉」となり次に「油圧回路も
閉」となって動きは停止する。しかし、上記した一連の
作動工程において、歯科の治療上姿勢制御の速度は遅く
設定してあり、かつ、機械的な慣性モーメント、オイル
の特性等によって、電磁弁６の通電を閉とし停止指令を
出してから、油圧回路も閉となって動きが停止する迄に
３００ｍＳ〜４００ｍＳの時間を要し、「制御上のポジ
ション」と「実際のポジション」との間では、３００ｍ
Ｓ〜４００ｍＳのタイムラグが生じており、その分制御
姿勢の位置ずれを生ずる。従って「うがい又はリセット
操作」即ち次のポジションスイッチを押すことにより、
「セットポジション記憶」即ち前回のセットポジション
（微調整による最適治療姿勢位置）姿勢を記憶させる手
法では、前述したようにずれが生じている実際のポジシ
ョンを記憶することとなり、反復動作を繰り返すごとに
ずれが倍加蓄積され、大きなずれを生ずる。従来技術に
おいては、このずれをさらに検出し再修整を行う、ある
いは、検出のタイミングをタイムラグを想定して前にず
らせる等でずれを修整する手法もあるが、制御姿勢の位
置が一定でなく、かつ、制御速度は遅いので前記修整は
複雑となり修整制御装置の製作上問題があった。

【０００７】本発明における上記の問題解決の手段は、
前記姿勢制御機構上のタイムラグはそのまま許容し、前
の設定ポジションの設定位置の検出記憶を、ずれを生じ
ない段階の制御上のポジションにおいて行うことによっ
て、現姿勢と前姿勢間の移動を繰返してもずれを生じな
い方式とした。即ち、前記制御上のポジションと、若干
のずれが加わった実際上のポジションの関係位置は、少
なくとも一日の診療の時間内においては一定であるた
め、本発明では常に変化のない前記制御上のポジション
を記憶させること、次いで作動させることにより、現姿
勢と前姿勢間の移動を繰返しても、実際上のポジション
のずれは生じないようにした。上記の手段をフローチャ
ート図３によって説明する。図において、ポジションス
イッチを選択し、押した後の動作は、以前の位置を背板
を傾斜させた位置とし、これをセットポジション（微調
整による最適治療姿勢位置）と仮定すると、この位置は
すでに記憶されているので、「セットポジション完了」
の次に、「電磁弁６の通電を閉」とし停止指令を出す。
またこれは、タイミング的には制御上のポジションであ
る。次に１ｍＳ以下の早いタイミングで上記制御上のポ
ジション「セットポジション記憶」を行い、その後電磁
弁内の「プランジャは閉」となり、次に「油圧回路も
閉」となって動きは停止する。従って実際には図２で前
述したような作動工程上のタイムラグ（３００〜４００
ｍＳ）があっても、反復によるポジションのずれの倍加
増大は生じない。

【０００８】次に、前記ポジションスイッチの操作によ
る作用を、従来動作のフローチャート図４及び、本発明
のフローチャート図５に基づいて説明する。図４は従来
の手法におけるフローチャートの事例を示す。図におい
て、「オート１操作」（ポジションスイッチ）を押す
と、「オート１動作」（座席シート上昇、背板傾斜）が
行われ、「オート１動作完了」となる。次に最適治療姿
勢位置を設定するため「手動位置修整」を行う場合はフ
ットスイッチ等による「手動動作」を行い、次にリセッ
トボタンによる「リセット操作」（うがい位置、又は、
リセット位置）を行うと前記手動位置修整後の「セット
ポジション記憶」が行われ、背板が起立する「リセット
動作」が行われて、「リセット動作完了」となる。この
場合前述した「セットポジション記憶」が行われ、記憶
されているセットポジションの位置は３００〜４００ｍ
Ｓ経過によるずれを生じている実際の位置であり、従っ
て現ポジション（例えばリセット動作完了）と前ポジシ
ョン（手動動作完了時）間をｎ回反復作動すると、ずれ
が蓄積され、例えば３００〜４００ｍＳ×ｎ倍となって
大きなずれを生ずることになる。

【０００９】次ぎに本発明におけるフローチャートを図
５に示す。「オート１操作」（ポジションスイッチ）を
押すと、「オート１動作」（座席シート上昇、背板傾
斜）が行われ、「オート１動作完了」となり、直ちに
「セットポジション記憶（１）」がなされる。次に「手
動位置修整」を行う場合は、「手動動作」を行い、動作
が完了した時点で直ちに「セットポジション記憶
（２）」がなされる。この記憶の位置（セットポジショ
ン記憶（２））は 最初のセットポジションの位置（セ
ットポジション記憶（１））に、手動修整を行ったセッ
トポジションの位置（セットポジション記憶（２））を
付加した位置である。次にリセットボタンによる「リセ
ット操作」（うがい位置、又はリセット位置）を行う
と、「リセット動作」が行われて、「リセット動作完
了」となる。上記における「セットポジション記憶
（２）」の位置は前述したように制御上の位置であり
「リセット操作」以前に記憶されている。従って、現ポ
ジション（リセット動作完了）と前ポジション（手動動
作完了時）間を反復作動しても、ずれが蓄積されること
はなく、同じ制御姿勢を実現することができる。

【００１０】次に本発明における歯科用治療椅子の姿勢
制御装置のブロック図と作用を詳述する。図６は本装置
のブロック構成図を示す。図において、 ．姿勢制御の駆動機構：これは図１に示すとおりの油
圧方式を採用している。原理は前述の通りであるが、背
板の起立１２は、起立用の電磁弁を開き、オイルポンプ
を駆動して油圧シリンダーに供給して作動させ、座席シ
ートの上昇１０は、上昇用の電磁弁を開き、オイルポン
プを駆動して油圧シリンダーに供給して作動させ、背板
の傾斜１３及び座席シートの下降１１は、それぞれの当
該電磁弁を開いてオイルポンプを駆動して油圧シリンダ
ーに供給して作動させ行っている。制御速度は歯科治療
に適するよう遅く設定しており、また作動工程における
タイムラグを許容している。 ．姿勢位置の検出：作動に連動して上下の高さ、傾斜
の角度をポテンショメーター３０を使用して電気量に換
算し出力する治療椅子位置検出は、座席リフト位置検出
回路３１と、座席バック位置検出回路３２からのアナロ
グ出力をデジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ３３によ
ってなり、現在位置情報が出力される。 ．メモリー：メモリー４０はＡ／Ｄコンバータ３３に
より現在位置の信号を入力し、メモリースイッチ７０か
らのメモリーの書込みパルスが入力された時点における
上記現在位置信号を指定のアドレスに記憶保持し、他の
アドレスバスのコマンドにより対応するアドレスの情報
を読み出している。 ．マグニチュードコンパレータ：マグニチュードコン
パレータ５０はＡ／Ｄコンバータ３３ からの現在位置
信号と、メモリー４０からの記憶位置データとを比較
し、両者の差を出力している。 ．コマンド：メモリー４０に治療椅子位置検出部から
の現在位置情報の書込みを行う書込回路６０と、メモリ
ー４０にアドレス信号を出力して書込みとリードのアド
レスを指定して、これに対応するコマンド位置信号を、
マグニチュードコンパレータ５０対しリードすることを
コマンドするアドレスラッチ回路６１とを備えたコマン
ド回路で、さらにこのコマンド回路は、コマンドを入力
する後記複数のポジションスイッチと、スイッチ相互間
および書込みコマンド回路とを接続するコマンドＯＲ回
路６２、６３、６５、及び波形整形回路６４とを備えて
いる。 ．駆動制御：姿勢制御を行う駆動制御は、マグニチュ
ードコンパレータ５０からの出力を受ける駆動ＯＲ回路
２３よりの出力を一方の入力とし、他方に緊急停止スイ
ッチ７６からの信号を入力する駆動ＡＮＤ回路２４を介
し、セットラッチ２６のリセットに接続されている。ま
た、駆動ＯＲ回路２３の出力及び手動スイッチの駆動Ｏ
Ｒ回路２２の出力を受ける駆動ＯＲ回路２５からのネガ
ティブエッジの出力を波形整形回路６４に送り、この出
力は前記ＯＲ回路６２、６３の一端に送られ、複数のポ
ジションスイッチからのポジション信号又は、波形整形
回路６４の出力は書込み回路６０あるいはアドレスラッ
チ６１に入力され、各ポジションが即時メモリー４０に
書込まれ記憶される。また、セットラッチ２６からの出
力と、マグニチュードコンパレータ５０からの出力を受
ける駆動ＡＮＤ回路１８、１９、２０、２１の出力と、
駆動ＯＲ回路１４、１５、１６、１７の一端に入力さ
れ、このＯＲ回路の他端は手動スイッチ傾斜７７、起立
７８、下降７９、上昇８０の各スイッチより入力され、
いずれかの信号をリミットスイッチ９０、９１、９２、
９３を介して上昇１０、下降１１、起立１２、傾斜１３
の各駆動制御回路に送り、治療椅子の姿勢制御を各動作
に応じて行っている。

【００１１】次に、本発明装置の作用をブロック図に基
づいて説明する。前記図６のブロック図における複数の
ポジションスイッチは、メモリースイッチ７０、オート
１セットスイッチ７１、オート２セットスイッチ７２、
うがいリセットスイッチ７３、リセットスイッチ７４、
ソフトメモリスイッチ７５から構成され、手動スイッチ
（フットスイッチ）は起立スイッチ７８、傾斜スイッチ
７７、上昇スイッチ８０、下降スイッチ７９によって構
成されている。施術者が診療に際して、その施術者に好
適な治療姿勢位置を前記手動スイッチ７７、７８、７
９、８０を操作して設定した後に、メモリースイッチ７
０を押し、さらに、オート１セットスイッチ７１、又は
オート２セットスイッチ７２を押して、まず、基本姿勢
であるオート１又は、オート２の位置を設定する。この
場合の作用は （１）オートセット１スイッチ７１を押すとアドレスラ
ッチ回路６１が対応する入力端にＨレベルの信号が出力
され、アドレスラッチ回路６１はオートセット１スイッ
チ７１のアドレスコマンドを、メモリー部４０に対して
行い、また、メモリースイッチ７０を押すとＨレベル信
号がＯＲ回路６２を介して書込み回路６０に出力され
る。また当該回路は治療椅子位置検出部からの現在位置
情報を指定のアドレスへ書込むことをコマンドする。オ
ート２セットスイッチ７２を押すと、アドレスラッチ回
路６１が対応する入力端にＨレベルの信号が出力され、
アドレスラッチ回路６１はオート２セットスイッチ７２
のアドレスコマンドを、メモリー部４０に対して行い、
また、メモリースイッチ７０を押すとＨレベル信号がＯ
Ｒ回路６２を介して書込み回路６０に出力される。また
当該回路は治療椅子位置検出部からの現在位置情報を指
定のアドレスへ書込むことをコマンドする。． （２）上記のようにしてメモリー４０にオート１、及び
オート２の基本姿勢が書込まれる。この基本姿勢は治療
椅子が、例えばオート１以外の姿勢であるときにオート
１セットスイッチ７１を押すと、常にオート１の姿勢に
復元する。この復原作用を説明する。オート１セットス
イッチ７１を押すとＨレベルの信号がアドレスラッチ６
１及びＡＮＤ回路６５を介してセットラッチ２６に出力
され、アドレスラッチ６１はメモリ４０に対しオート１
のポジション信号に対応するアドレス情報の読出しをコ
マンドし、この情報はマグニチュードコンパレータ５０
に出力され、Ａ／Ｄコンバータ３３からの現在位置デー
タと比較されてその差を出力する。この出力はセットラ
ッチ２６の出力と共に駆動ＡＮＤ回路１８、１９、２
０、２１に入り、駆動ＯＲ回路１４、１５、１６、１７
及びリミットスイッチ９０、９１、９２、９３を介して
上昇１０、下降１１、起立１２、傾斜１３の各駆動制御
回路に出力され、姿勢制御が行われる。この動作はマグ
ニチュードコンパレータ５０に入力する治療椅子の現在
位置情報と、読出し信号とが一致し、差の信号がなくな
ると停止する。またこの信号は駆動ＯＲ回路２３及び駆
動ＡＮＤ回路２４を介してセットラッチ２６のリセット
端に入力され、ラッチが解除される。以上、オート１、
及びオート２の位置について述べたが、うがい位置及び
リセット位置についても基本的な設定は同様な作用によ
って行われる。

【００１２】（３）前記オート１、オート２のいずれか
の基本姿勢を選択した後、施術者がさらに患者に合わせ
た最適治療姿勢位置を調整設定する場合は、手動スイッ
チ７７、７８、７９、８０を操作し、駆動ＯＲ回路１
４、１５、１６、１７を介し、上昇１０、下降１１、起
立１２、傾斜１３の各駆動制御回路を作動させ微調整を
行い修整する。この時の最終位置はＯＲ回路２２及びＯ
Ｒ回路２５を介し波形整形回路６４にネガティブエッジ
の波形で入力される。波形整形回路６４の出力はコマン
ドＯＲ回路６２、６３を介し、書込み回路６０及びアド
レスラッチ６４の入力となり前述したようにメモリ４０
にアドレスが記憶される。このタイミングは上記の微調
整が終了した時点からメモリ４０に記憶されるまでの上
記経路の信号処理及び伝送時間であり１ｍＳ以内の短時
間に実行される。 （４）上記（３）項の姿勢から次の姿勢のうがい位置又
は、リセット位置にセットする時は、うがいセットスイ
ッチ７４、又はリセットスイッチ７５を押すことにより
上記（２）項で説明した設定位置に設定される。なお、
上記の７４、７５のスイッチは回路的に他の直前の姿勢
を記憶させる等の他の機能を持たない。 （５）上記（４）の姿勢（作業姿勢位置）から（３）項
の例えばオート１を微調整した姿勢（最適治療姿勢位
置）に復帰させたい時はソフトスイッチ７３を押すこと
により行われる。前述したように基本姿勢オート１、オ
ート２、次の作業姿勢うがい位置、リセット位置の各位
置は当初設定された位置がメモリー４０の所定領域にメ
モリーされているので、この他にメモリーされているの
は（３）項で述べた基本姿勢をさらに微調整した位置で
ある。従ってソフトメモリースイッチ７３は単にその位
置を再現させる作用を有し、またソフトメモリースイッ
チの位置は（３）項で述べた基本姿勢をさらに微調整し
た位置に対応しているので、ソフトメモリースイッチ７
３を押すとＯＲ回路６３を介しアドレスラッチ６１によ
りメモリー４０に書込まれている位置を指定し、前述
（２）に準じた作用で前記（３）の位置にセットされ
る。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の歯科用治
療椅子の姿勢制御装置は、次のような効果を発揮する。
基本姿勢位置設定後、さらに微調整で最適治療姿勢位置
を設定した後に、次の作業姿勢を設定し、その後その作
業姿勢位置以前の前記最適治療姿勢位置を再現させた際
に、作業姿勢及び最適治療姿勢位置間で繰り返し作動を
行っても、最適治療姿勢位置にずれの倍加増大が生ずる
こと無く、最適治療姿勢位置を忠実に再現することがで
きる。従って特別なずれの修整回路等を設けることを必
要とせず、簡明な手段で上記ずれ発生の問題を解消し
た。さらに、このことにより施術者はずれを消去するた
めに最適治療姿勢位置を再設定する手間が不要となり、
安定的に円滑な治療を進めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧シリンダ作動基本回路図

【図２】従来の姿勢制御駆動装置における動作のフロー
チャート

【図３】本発明の姿勢制御駆動装置における動作のフロ
ーチャート

【図４】従来のポジションスイッチ操作による動作のフ
ローチャート

【図５】本発明のポジションスイッチ操作による動作の
フローチャート

【図６】治療椅子姿勢制御装置のブロック図

【符号の説明】

１：オイルタンク ２：フイルタ ３：モーターポンプ ４：リリーフ
弁 ５：起立用２ポート電磁式切換弁 ６：傾斜用２
ポート電磁式切換弁 ７：逆止め弁 ８：流量調節
弁 ９：油圧シリンダ １０：上昇駆動
制御回路 １１：下降駆動制御回路 １２：起立駆
動制御回路 １３：傾斜駆動制御回路 １４：駆動Ｏ
Ｒ回路 １５：駆動ＯＲ回路 １６：駆動Ｏ
Ｒ回路 １７：駆動ＯＲ回路 １８：駆動Ａ
ＮＤ回路 １９：駆動ＡＮＤ回路 ２０：駆動Ａ
ＮＤ回路 ２１：駆動ＡＮＤ回路 ２２：駆動Ｏ
Ｒ回路 ２３：駆動ＯＲ回路 ２４：駆動Ａ
ＮＤ回路 ２５：駆動ＯＲ回路 ２６：セット
ラッチ ３０：ポテンショメータ ３１：座席リ
フト位置検出 ３２：座席バック位置検出 ３３：Ａ／Ｄ
コンバータ ４０：メモリー ５０：マグニ
チュードコンパレータ ６１：アドレススイッチ ６２：コマン
ドＯＲ回路 ６３：コマンドＯＲ回路 ６４：波形整
形 ６５：コマンドＯＲ回路 ７０：メモリ
ースイッチ ７１：オート１セットスイッチ ７２：オート
２セットスイッチ ７３：ソフトメモリースイッチ ７４：うがい
リセットスイッチ ７５：リセットスイッチ ７６：緊急停
止スイッチ ７７：手動傾斜スイッチ ７８：手動起
立スイッチ ７９：手動下降スイッチ ８０：手動上
昇スイッチ ９０：リミットスイッチ ９１：リミッ
トスイッチ ９２：リミットスイッチ ９３：リミッ
トスイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯科治療椅子の座席シート及び背板を所定
   の位置に設定できる歯科用治療椅子において、基本姿勢
   位置設定後、さらに微調整で最適治療姿勢位置を設定し
   た後に、次の作業姿勢を設定し、その後その作業姿勢位
   置以前の前記最適治療姿勢位置を再現させる制御手段
   が、前記微調整による設定が完了した時点でリアルタイ
   ムでその最適治療姿勢位置を継続的に更新しながら記憶
   する機構を備えるものであり、前記作業姿勢及び最適治
   療姿勢位置間で繰り返し作動を行っても、最適治療姿勢
   位置に前記繰り返し作動によるずれの倍加増大が生ずる
   こと無く、最適治療姿勢位置を忠実に再現することがで
   きるようにしたことを特徴とする歯科用治療椅子の姿勢
   制御装置。
2. 【請求項２】基本姿勢位置設定が、オートセット１、及
   びオートセット２の２種であることを特徴とする請求項
   １に記載の歯科用治療椅子の姿勢制御装置。
3. 【請求項３】作業姿勢位置が、うがい位置又はリセット
   位置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯
   科用治療椅子の姿勢制御装置。