(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置であって、
床に固定することができるフロアユニット（１２）と、
フロアユニット（１２）に少なくとも一つの軸受ユニット（１４）を介して回転軸（１９）を中心に回転可能に接続される回転ユニット（１６）と、
回転ユニット（１６）を減速及びロックするために、回転ユニット（１６）に確実に接続される少なくとも一つのロック要素（２４）と、を備え、
回転ユニット（１６）をリフトするために、ロック要素（２４）がブレーキ状態でフロアユニット（１２）を押圧すると共に、
リフトの結果、回転ユニット（１６）の接触領域とフロアユニット（１２）の接触領域とが接触してブレーキトルクを生じさせ、
フロアユニット（１２）はベースユニット（２８）とブレーキリング（３０）とを備え、
フロアユニット（１２）の接触領域がブレーキリング（３０）で形成され、
回転ユニット（１６）が周方向に延びる溝を有し、
回転ユニット（１６）の接触領域が溝の内面の少なくとも一部分で形成され、
ブレーキリング（３０）の少なくとも一部が溝の中に配置され、
回転ユニット（１６）の部材とブレーキリング（３０）の部材との間の摩擦係数が、回転ユニット（１６）の部材とベースユニット（２８）の部材との間の摩擦係数よりも高いことを特徴とする装置。
【請求項２】
ブレーキトルクが第１のブレーキトルクであると共に、ロック要素（２４）がフロアユニット（１２）を押圧した時に、ロック要素（２４）の接触領域とフロアユニット（１２）との間に作用する摩擦力により第２のブレーキトルクを生じさせることを特徴とする請求項１に記載の装置（１０，３８）。
【請求項３】
ロック要素（２４）が第１のロック要素（２４）であると共に、少なくとも一つの第２のロック要素（２６）、好ましくは第２、第３及び、少なくとも第４のロック要素（２４，２６）を備え、
ロック要素（２４，２６）の中心軸から回転軸（１９）までの半径方向の距離が常に同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１０，３８）。
【請求項４】
第１、第２、第３及び、又は、第４のロック要素（２４，２６）がそれぞれシリンダを備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の装置（１０，３８）。
【請求項５】
軸受ユニット（１４）がボールベアリングであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の装置（１０，３８）。
【請求項６】
フロアユニット（１２）から離間して面する回転ユニット（１６）の側面に手術台が取り付け可能であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の装置（１０，３８）。
【請求項７】
回転ユニット（１６）の接触領域の中心線から回転軸（１９）までの半径方向の距離が、ロック要素（２４，２６）の中止位置から回転軸（１９）までの半径方向の距離よりも長いことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の装置（１０，３８）。
【請求項８】
回転ユニット（１６）の接触領域の中心線から回転軸（１９）までの半径方向の距離が、回転ユニット（１６）の半径の８０％から９５％の間の値に設定されていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の装置（１０，３８）。
【請求項９】
回転ユニット（１６）の接触領域及び、又は、フロアユニット（１２）の接触領域が環状に形成されることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の装置（１０，３８）。
【請求項１０】
少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置を減速及び、又は、ロックするための方法であって、
床に固定することができるフロアユニット（１２）に少なくとも一つの軸受ユニット（１４）を介して回転軸（１９）を中心に回転可能に接続された回転ユニット（１６）を、少なくとも一つのロック要素（２４）でリフトすると共に、
リフトの結果、摩擦力を発生させるために、回転ユニット（１６）の接触領域が相補的なフロアユニット（１２）の接触領域を押圧し、
ベースユニット（２８）と、フロアユニット（１２）の接触領域を形成するブレーキリング（３０）とを有するフロアユニット（１２）を用い、
回転ユニット（１６）に、周方向に延びると共に、その内面の少なくとも一部が回転ユニット（１６）の接触領域を形成する溝を設け、
ブレーキリング（３０）の少なくとも一部を溝の中に配置し、
回転ユニット（１６）の部材とブレーキリング（３０）の部材との間の摩擦係数を、回転ユニット（１６）の部材とベースユニット（２８）の部材との間の摩擦係数よりも高くすることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置に関する。装置は床に固定することができるフロアユニットと、フロアユニットに少なくとも一つのベアリングユニットを介して回転軸を中心に回転可能に接続される回転ユニットとを備える。装置はさらに、回転ユニットに固定されて、この回転ユニットを減速もしくはロックするためのロック要素を備える。本発明はさらに、装置の回転ユニットを減速もしくはロックする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は特に手術台の回転ベースとして用いられている。公知の手術台用の回転ベースでは、フロアユニットに対して回転可能な回転ユニットは、この回転ユニットに接続された少なくとも一つのシリンダがフロアユニットの接触領域を押圧して、フロアユニットと回転ユニットとの間にブレーキトルクを生じさせることで、減速もしくはロックされる。
【０００３】
しかしながら、公知のものは、シリンダから回転軸への距離が短いことによりブレーキトルクが相対的に小さくなるという欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付ける装置及び、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付ける装置の回転ユニットを減速もしくはロックする方法において、回転ユニットと医療用装置とをフロアユニットに対して確実に減速及びロックすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、クレーム１の特徴を有する装置及び、従属クレームの特徴を有する方法によって解決される。本発明の好適な展開は従属クレームに明記されている。
【０００６】
本発明によれば、ロック要素（locking element）はブレーキ状態でフロアユニット（floor unit）を押圧する。それによって回転ユニット（rotary unit）がリフトされる。このリフトの結果、回転ユニットの接触領域とフロアユニットの接触領域との間の接触が確立されて、ブレーキトルクを生じさせる。このブレーキトルクによって、回転ユニットのフロアユニットに対する確実なロックが確立され、回転ユニットのフロアユニットに対する意図しない回転を防止する。特に、回転ユニットに接続された手術台に横たわる患者を医者が手術する際に、手術台に作用する力により引き起こされる回転ユニットのフロアユニットに対する意図しない回転が防止される。回転ユニットが回転中にリフトされると、回転ユニットはブレーキトルクにより減速される。ブレーキトルクが回転ユニットをロックすると、回転ユニットはフロアユニットに対して回転しなくなる。この場合において、ブレーキトルクは回転ユニットのロックに耐えるトルクとなる。したがって、ブレーキトルクはロックトルクとしても見なすことができる。
【０００７】
簡略化のため、回転ユニットの接触領域とフロアユニットの接触領域との間に生じるトルクは、そのトルクが回転ユニットの減速に機能するものであるか、あるいは回転ユニットをロックするものであるかにかかわらず、以下に常にブレーキトルクとして示す。
【０００８】
回転ユニットの接触領域とフロアユニットの接触領域との間にブレーキトルクが生じたときに第１のブレーキトルクとなり、ロック要素がフロアユニットを押圧したときに、ロック要素の接触領域とフロアユニットの接触領域との間の摩擦力の結果として第２のブレーキトルクが生じることは好適である。第１のブレーキトルクと同様に、第２のブレーキトルクは、回転ユニットの減速及び回転ユニットのロックに機能することができる。追加のブレーキトルクにより、回転ユニットのフロアユニットに対するロックを解放させるのに必要となる力は大きくなるので、ロックの信頼性がさらに改善される。第１のブレーキトルクは、第２のブレーキトルクよりも大きいことが好ましい。
【０００９】
さらに、ロック要素が第１のロック要素である場合に、少なくとも一つの第２のロック要素を備えることは好適である。第１のロック要素及び第２のロック要素に加えて、第３のロック要素と第４のロック要素とを備えることは特に好適である。ロック要素の中心から回転軸までの半径方向の距離は常に同一であることが好ましい。数個のロック要素を用いることで、回転ユニットの接触領域とフロアユニットの接触領域との間の接触により生じる摩擦力は接触領域の全面に均一に分散されて、フロアユニットに対する回転ユニットの均一なリフトが実現される。これは、回転ユニットの接触領域の全面に均一なブレーキトルクを確実に生じさせる。数個のロック要素を用いることで個々のロック要素により生じる力が減少し、ロック要素の耐久性は向上する。
【００１０】
本発明の好適な実施形態において、ロック要素はそれぞれ少なくとも一つのシリンダを備える。本発明の特に好適な実施形態として、シリンダは油圧式のシリンダが用いられる。回転ユニットは、シリンダによりフロアユニットに対して容易に移動可能、すなわち、回転ユニットは、シリンダによりそれぞれのロック要素の接触領域がフロアユニットを押圧することでリフトされる。さらに、そのようなシリンダによりフロアユニットと回転ユニットとの間に大きな力が引き起こされて、大きなブレーキトルクを生じさせることができる。
【００１１】
ベアリングユニットは、好ましくはボールベアリングを備える。特に、ベアリングユニットは球溝（ball race）を備え、これにより、ロック要素がフロアユニットを押圧していないときは、回転ユニットのフロアユニットに対する単一で均一な回転性が実現される。
【００１２】
フロアユニットから離間して面する回転ユニットの側面には、手術台を取り付けることができる。装置によって、手術室の床に対する手術台の回転可能な取り付けが実現される。手術中に手術台の意図しない回転が起きないように、手術台は装置により得られる大きなブレーキトルクで確実に固定され、その結果、患者への負傷が防止される。
【００１３】
本発明の特に好適な実施形態において、フロアユニットはベースユニット（base unit）と、ブレーキリング（braking ring）とを備える。フロアユニットの接触領域は、このブレーキリングで形成される。さらに、回転ユニットが周方向に延びる溝を有すると共に、回転ユニットの接触領域が溝の少なくとも一部の内面で形成されることは好適である。ブレーキリングの少なくとも一部は溝の中に配置される。回転ユニットをリフトすることで、溝の一部の表面は第１のブレーキトルクを発生させるためにブレーキリングに押しつけられる。ブレーキリングを溝の中に配置することで、回転ユニットのフロアユニットに対する直進運動が防止される。フロアユニットはベースユニットとブレーキリングとで構成されているので、装置の容易な組立が実現される。ブレーキリングは特に、三つの同一形状のリングセグメントを備える。本発明の他の実施形態として、ブレーキリングは一つの部品で形成することもできる。同様に、ブレーキリングは二つや三つ以上のセグメントで形成することもできる。
【００１４】
回転ユニットとブレーキリングとの部材間の摩擦係数が、回転ユニットとベースユニットとの部材間の摩擦係数よりも高くなることは好適である。その結果、より大きな第１のブレーキトルクが実現されてロック効果（locking effect）が増大される。
【００１５】
本発明の好適な実施形態において、回転ユニットの接触領域の中心線から回転軸までの半径方向の距離は、ロック要素の中心点から回転軸までの半径方向の距離よりも長く形成される。その結果、第１のブレーキトルクは第２のブレーキトルクよりも大きくなる。特に、このような方法で第１のブレーキトルクは可能な限り大きくなり、結果として回転ユニットの確実なロックが実現される。
【００１６】
回転ユニットは好ましくは回転対称の円周囲面を有する。回転ユニットの接触領域の中心線から回転軸までの径方向の距離は、回転ユニットの半径の８０％から９５％の間の値に設定されることは好適である。その結果、回転ユニットの接触領域と回転軸との間の比較的長い距離が確保される。この長い距離は、回転ユニットの接触領域とフロアユニットの接触領域との間で得られる大きなブレーキトルクを生じさせる。さらに、回転ユニットのロックの意図しない解放に必要となる力も増大される。
【００１７】
回転ユニットの接触領域及び、又は、フロアユニットの接触領域が環状に形成されることは好適である。その結果、接触領域の全面に作用する摩擦力の均一な配分が実現されて大きなブレーキトルクが生じる。
【００１８】
フロアユニットは、好ましくは適当な接続ネジ、特に床に挿入される位置合せ用ピン（dowel pins）や螺合ロッド（threaded rods）を介して床に確実に固定される。
【００１９】
本発明のさらなる特徴は、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付ける装置の回転ユニットを減速もしくはロックする方法に関する。この方法において、フロアユニットは床に固定され、フロアユニットに少なくとも一つのベアリングユニットを介して回転軸を中心に回転可能に接続される回転ユニットは、少なくとも一つのロック要素によりリフトされる。リフトの結果、回転ユニットの接触領域は、回転ユニットの接触領域と相補的な摩擦力を生じさせるためのフロアユニットの接触領域を押圧する。摩擦力により生じるブレーキトルクによって、回転ユニットのフロアユニットに対する確実なロックもしくは、回転ユニットのフロアユニットに対する確実な減速が実現される。
【００２０】
従属クレームに規定された方法は、クレーム１による装置と同様の方法で展開することができる。特に、方法は独立する装置クレームに従属するこれらのクレームに規定された特徴もしくは、各方法の特徴で展開することができる。
【００２１】
添付図面と関連する以下の記載による本発明のさらなる特徴及び効果は、実施形態に関連して本発明をより詳細に説明する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付ける装置及び、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付ける装置の回転ユニットを減速もしくはロックする方法において、回転ユニットと医療用装置とをフロアユニットに対して確実に減速及びロックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置を示す断面概略図である。
【図２】図２は、ベースユニットを除く図１による装置を示す下面概略図である。
【図３】図３は、本発明のさらなる実施形態による少なくとも一つの医療用装置を回転可能に取り付けるための装置を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置１０の断面概略図が示されている。装置１０は、フロアユニット１２と、球溝（ball race）１４を介してフロアユニット１２に対して回転可能に接続される回転ユニット１６とを備える。フロアユニット１２は、回転ユニット１６から離間して面する図１に示されない支持表面と接触している。フロアユニット１２は床に対して移動、特に回転しないように、複数のネジを介して床に固定されている。
【００２５】
手術台は回転ユニット１６の上側１８に固定される。好ましくは、手術台は回転ユニット１６に固くネジ止めされる。手術台は図１に示されていない。あるいは、他の医療用装置を上側１８に取り付けることもできる。したがって、装置１０は特に手術台用の回転ベースとして機能する。
【００２６】
手術台の上に横たわる患者を手術に適した位置にするために、回転ユニット１６をその回転軸１９を中心にフロアユニット１２に対して回転させることで、回転ユニット１６に固定された手術台も回転ユニット１６の回転軸１９を中心に回転可するように構成されている。回転ユニット１６は、その内部にシリンダ２４，２６が配置される二つの凹部２０，２２を有する。シリンダ２４，２６は特に油圧式シリンダである。シリンダ２４，２６は、回転ユニット１６に確実に固定されるように、間隔を隔てることなく凹部２０，２２内に収容されることが好ましい。シリンダ２４，２６は、少なくとも一つの接触領域がフロアユニット１２に対して直角に移動可能で、その接触領域がロック位置でフロアユニット１２を押圧するように構成されている。その結果、回転ユニット１６はフロアユニット１２に対してリフトされる。
【００２７】
本発明の他の実施形態において、回転ユニット１６をリフトさせるために一つ若しくは二つ以上のシリンダ２４，２６を備えることもできる。同様に、回転ユニット１６をリフトするための他のロック要素を用いることもできる。
【００２８】
フロアユニット１２は、ベースユニット２８と、このベースユニット２８に固定されたブレーキリング３０とを備える。ブレーキリング３０は、特にベースユニット２８の上にネジ止めされている。本発明の他の実施形態において、ベースユニット２８とブレーキリング３０とを一体に形成することもできる。特にブレーキリング３０は、環状に形成されている。本発明の好適な実施形態において、ブレーキリング３０は環状扇形の形状を有する三つのセグメントを備える。特に、これら三つのセグメントは全て同一形状に形成される。回転ユニット１６は、周方向に延びると共に、その内部にブレーキリング３０の少なくとも一部が配置される溝を有する。溝は、特に回転軸１９から離間して面するブレーキリング３０の部分的な領域が回転ユニット１６で囲まれるように形成されている。
【００２９】
回転ユニット１６の接触領域とブレーキリング３０の接触領域とが接触するように、回転ユニット１６がシリンダ２４，２６によってリフトされると、回転ユニット１６の溝の内周面における一部がブレーキリング３０を下方から押圧する。回転ユニット１６がその回転軸１９を中心にフロアユニット１２に対して回転している時にシリンダ２４，２６によってリフトされると、回転ユニット１６を停止させるまで減速させる回転方向とは逆方向のブレーキトルクを生じさせる摩擦力が、回転ユニット１６とブレーキリング３０との間の摺動摩擦により引き起こされる。
【００３０】
回転ユニット１６がフロアユニット１２に対して回転していない状態でシリンダ２４，２６によりリフトされると、回転ユニット１６はその接触領域とブレーキリング３０の接触領域との間に作用する静止摩擦により固定力を発生させる。シリンダ２４，２６によってフロアユニット１２に掛けられる力が大きくなるほど、回転ユニット１６の接触領域とブレーキリング３０の接触領域との間に作用する垂直抗力は大きくなる。これら垂直抗力が大きくなるほど、作用する静止摩擦は大きくなり、ブレーキトルクも大きくなる。
【００３１】
シリンダ２４，２６の接触領域とフロアユニット１２との接触により、さらなるブレーキトルクが発生する。シリンダ２４，２６の中心軸から回転ユニット１６の回転軸１９までの距離が、回転ユニット１６の接触領域から回転ユニット１６の回転軸１９までの距離よりも短いので、このブレーキトルクは回転ユニット１６の接触領域とブレーキリング３０の接触領域との間の摩擦により生じるブレーキトルクよりも小さくなる。シリンダ２４，２６と回転ユニット１６の回転軸１９との間の距離は、回転ユニット１６の接触領域と回転ユニット１６の回転軸１９との間の距離よりも半分ほど長く形成されている。シリンダ２４，２６から回転ユニット１６の回転軸１９までの距離が長くなるほど、それぞれのシリンダ２４，２６により生じるブレーキトルクは大きくなる。同様に、回転ユニット１６の接触領域から回転ユニット１６の回転軸１９までの距離が長くなるほど、回転ユニット１６の接触領域とブレーキリング３０との間の摩擦により生じるブレーキトルクは大きくなる。高いブレーキ効果と回転ユニット１６の確実な固定が実現されるように、図１に示す本実施形態では回転ユニット１６の接触領域と回転軸１９との間の長い距離によって、ブレーキリング３０と回転ユニット１６との接触により生じるブレーキトルクは相対的に大きくなる。
【００３２】
ブレーキリング３０の部材及び回転ユニット１６の部材は、これら部材間の静止摩擦係数と動摩擦係数とを可能な限り高くしてブレーキトルクが最適な値になるように互いに適合される。その結果、装置１０のコンパクトな構造が実現する。
【００３３】
図２には、ベースユニット２８を除く図１の装置１０の下面概略図が示されている。同一の構造と機能を備える要素については同一の符号で示されている。ブレーキリング３０は三つのセグメント３２ａ〜３２ｃを備えている。本発明の他の実施形態として、ブレーキリング３０は三つ以下もしくは、三つ以上のセグメント３２ａ〜３２ｃで形成することができる。セグメント３２ａ〜３２ｃは互いに５個のネジを介してベースユニット２８に固定されている。これらのネジの一つは符号３４で示されている。変形例として、これら三つのセグメント３２ａ〜３２ｃを５個以上もしくは、５個よりも少ないネジ３４でベースユニット２８に固定してもよい。さらに、他の接続要素を用いてセグメント３２ａ〜３２ｃをベースユニット２８に固定することもできる。
【００３４】
図３には、本発明のさらなる実施形態として、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置３８の概略断面図が示されている。図３には、回転ユニット１６に装着可能な手術台のための複数の取付要素と接続要素とが描かれている。回転ユニット１６は、図示しないカバーで閉鎖可能なセグメント３２ａ〜３２ｃをベースユニット２８に取り付けるための取り付け開口３６を有する。組立中において、最初にセグメント３２ａ〜３２ｃが、フロアユニット１２と対向する回転ユニット１６の側面にネジを介して取り付けられる。そして、ネジはフロアユニット１２から離間して面する回転ユニット１６の側面から挿通されて、セグメント３２ａ〜３２ｃの中にねじ込まれる。その後、回転ユニット１６はベースユニット２８の上に配置される。次のステップで、組立中にネジ及びセグメント３２ａ〜３２ｃは回転ユニット１６に固定される。その後、セグメント３２ａ〜３２ｃはネジ３４を介してベースユニット２８にネジ止めされる。そして、ネジ３４をベースユニット２８に設けられたネジ穴に挿入してネジ締めするために、取り付け開口３６がネジ３４の上に位置されるように、回転ユニット１６は回転される。引き続き、取り付け開口３６がネジ３４によってセグメント３２ａ〜３２ｃを取り付けるための次のネジ穴上に位置されるように、回転ユニット１６はさらに回転される。そして、次のネジ３４がネジ穴に挿入されてネジ止めされる。これらは、セグメント３２ａ〜３２ｃを取り付けるために必要な全てのネジ３４が挿入されるまで繰り返される。
【００３５】
さらに、少なくとも一つの医療用装置を床に回転可能に取り付けるための装置１０，３８の回転ユニット１６を減速もしくはロックするための方法が開示されている。この方法において、少なくとも一つのベアリングユニット１４を介してフロアユニット１２に回転軸１９を中心に回転可能に接続される回転ユニット１６は、少なくとも一つのロック要素２４によりリフトされる。リフトの結果、回転ユニット１６の接触領域は、摩擦力を発生させるために、この回転ユニット１６の接触領域と相補的なフロアユニット１２の接触領域を押圧する。
【符号の説明】
【００３６】
１０，３８  装置
１２  フロアユニット
１４  球溝
１６  回転ユニット
１８  上側
１９  回転軸
２０，２２  凹部
２４，２６  シリンダ
２８  ベースユニット
３０  ブレーキリング
３２ａ〜３２ｃ  セグメント
３４  ネジ
３６  取り付け開口
【図１】
0005426768.tif 000002
【図２】
0005426768.tif 000003
【図３】
0005426768.tif 000004