(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の撮像機能を備えた装置本体と、移動可能な寝台と、前記装置本体に前記寝台を着脱可能に連結するために前記装置本体側および前記寝台側にそれぞれ配置された連結機構を有し、
前記装置本体側および前記寝台側の一方の前記連結機構は、連結用プレートを含み、他方の前記連結機構は、前記連結用プレートを保持する保持部材を含み、
前記連結用プレートの上には第1の電気コネクタが搭載され、前記保持部材の上には第2の電気コネクタが搭載され、前記連結用プレートおよび前記保持部材の少なくとも一方には、前記保持部材により前記連結プレートが保持された状態で、前記第1および第2の電気コネクタを結合する電気コネクタ結合機構が搭載されており、
前記電気コネクタ結合機構は、前記第1の電気コネクタおよび前記第2の電気コネクタのどちらか一方を他方に対して位置合わせのために変位させる可動機構を含み、
前記可動機構は、前記第1の電気コネクタおよび前記第2の電気コネクタのどちらか一方を他方に対して2次元方向以上に変位可能に支持する弾性部材を含むことを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項２】
請求項1に記載の医用画像撮像装置において、前記電気コネクタ結合機構は、前記第1および第2の電気コネクタの一方に取り付けられたフック状の連結具と、他方に取り付けられたピンとを含み、前記連結具が前記ピンと係合することにより前記第1および第2の電気コネクタを結合することを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項３】
請求項2に記載の医用画像撮像装置において、前記電気コネクタ結合機構は、前記連結具が前記ピンと係合する際に、前記第1および第2の電気コネクタの一方を他方に対して接近する方向にスライド可能に保持するスライド機構を含むことを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項４】
請求項3に記載の医用画像撮像装置において、前記電気コネクタ結合機構は、前記連結具が前記ピンとの係合を解除した際に、前記第1および第2の電気コネクタの一方を他方に対して前記スライド機構に沿って離れる方向に付勢する付勢部材を含むことを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項５】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の医用画像撮像装置において、前記可動機構は、1枚以上のスライドプレートを含み、前記弾性部材は、前記1枚以上のスライドプレートを支持し、前記スライドプレートのうち第1のスライドプレートの前面に前記第1および第2の電気コネクタのどちらか一方が支持されていることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項６】
請求項5に記載の医用画像撮像装置において、前記第1のスライドプレートは、上下左右方向から前記弾性部材によって支持され、前記第1のスライドプレートの背面に接するように配置された第2のスライドプレートは、前記弾性部材によって背面から前方へ押しだすように前記弾性部材によって支持されていることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項７】
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の医用画像撮像装置において、前記可動機構は、ボールジョイントを含み、前記弾性部材は、前記ボールジョイントを支持していることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項８】
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の医用画像撮像装置において、前記第1および第2の電気コネクタの対向面の一方には、1本以上の位置決めピンが他方の対向面に向かって突出しており、前記他方の対向面には、前記位置決めピンが挿入される穴が設けられていることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項９】
請求項8に記載の医用画像撮像装置において、
前記位置決めピンは2本以上であり、
前記第1の電気コネクタおよび前記第2の電気コネクタは、前記連結用プレートが前記保持部材に保持された状態で、所定の間隔で対向するように前記連結用プレートおよび前記保持部材に搭載され、
前記位置決めピンのうち、長いピンは前記所定の間隔よりも長く、短いピンは前記所定の間隔よりも短いことを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項１０】
請求項2に記載の医用画像撮像装置において、
前記連結具には、前記連結具が前記ピンと係合する方向に回転させるための第1アームと、前記連結具が前記ピンとの結合を解除する方向に回転させるための第2アームが備えられており、
前記第1アームには、第1のワイヤの一端が接続され、前記第2アームには、第2のワイヤの一端が接続され、前記第1および第2のワイヤの他端はそれぞれ、第1および第2の操作部に接続されていることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項１１】
請求項10に記載の医用画像撮像装置において、前記第2アームには、前記第2のワイヤとの間に、前記第2アームの移動方向をガイドしながら前記第2のワイヤによって変位させるガイド機構が備えられていることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項１２】
請求項1乃至11のいずれか一項に記載の医用画像撮像装置であって、前記装置本体は、磁気共鳴イメージング装置であることを特徴とする医用画像撮像装置。
【請求項１３】
医用画像撮像装置に着脱可能で、移動可能な寝台であって、
前記医用画像撮像装置との連結機構を備え、
前記連結機構は、一端が固定され、他端が前記医用画像撮像装置に向かって突出した連結プレートを含み、
前記連結用プレートの上には第1の電気コネクタと、前記医用画像撮像装置側に搭載された第2の電気コネクタとを結合する電気コネクタ結合機構とが搭載されており、
前記電気コネクタ結合機構は、前記第1の電気コネクタおよび前記第2の電気コネクタのどちらか一方を他方に対して位置合わせのために変位させる可動機構を含み、
前記可動機構は、前記第1の電気コネクタおよび前記第2の電気コネクタのどちらか一方を他方に対して2次元方向以上に変位可能に支持する弾性部材を含むことを特徴とする医用画像撮像装置用寝台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像撮像装置に関し、特に、装置本体から着脱可能な寝台に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング(以下、MRIと称す)装置やCT装置等の医用画像撮像装置は、寝台に被検体を搭載し、装置本体の撮像空間に挿入する構造である。そのため、寝台は、被検体を搭載する天板を装置本体の撮像空間の高さまで上昇させる上昇機構と、撮像空間の中心まで被検体の撮像部位を挿入するために天板を水平移動させる水平移動機構と、これらの移動を装置本体からの制御信号に応じて行う制御部等を備えた複雑な構成である。このため、寝台は、通常数百kgの重量があり、正確に位置決めされて装置本体に機械的および電気的に接続されている。
【０００３】
近年、被検体に対する検査のスループット向上のため、装置本体から離脱させて使用可能な寝台が求められている。
【０００４】
例えば、自力で寝台に上がることができない被検体の場合、被検体を寝台の近くまで運び、二人以上の検査者が被検体を持ち上げて寝台に搭載して固定する作業が必要であり、検査者の負担が大きい。特にMRI装置の場合、装置本体が発生する強い磁場により、通常のストレッチャー等の金属製の移動用寝台が吸い寄せられるため、通常の移動用寝台により被検体をMRI装置に固定された寝台の横まで運ぶことができない。
【０００５】
そのため、従来は、検査室の前室で通常のストレッチャーから非磁性材料で構成された特殊なストレッチャーに被検体を移し替えてMRI装置の寝台横まで運ぶという手順で搬送されている。この場合、ベッドから通常ストレッチャーへの移し替え、通常ストレッチャーから非磁性ストレッチャーへの移し替え、非磁性ストレッチャーからMRI装置の寝台への移し替えが必要であり、移し替え回数は3回になる。
【０００６】
そこでMRI装置の寝台を本体から離脱させ、検査室の前室または被検体のベッドサイドまで手押しで移動させて被検体を通常のストレッチャーまたはベッドから直接、MRI装置の寝台に移し替えることができれば、移し替えの回数を低減できる。これにより、検査のスループット向上を実現できるだけでなく、被検体への負担も低減できる。
【０００７】
特許文献1には、MRI装置本体に着脱可能な寝台が開示されている。この技術では、特許文献1の図1〜図5のように、装置本体の正面下部に、外形が円錐形のガイド24等のドッキング機構16を備えている。一方、寝台の前端下部には、ドッキング機構16と結合する結合機構を備えている。寝台を装置本体に結合する際には、寝台の前側端部に配置された横板100が、装置本体の円錐形のガイド24の上部両脇のドッキングポイント32，34に突き当たるまで、寝台を装置本体に近づける。
【０００８】
このとき寝台の動きは、横板100の下の一対のピン96，98が、装置本体の円錐形のガイド24に沿うように挿入されることによりガイドされる。ドッキングポイント32に寝台の横板100が突き当たったならば、寝台の下部のラッチフック58を、装置本体の円錐形のガイド24の先端のピン部材56に連結することにより、寝台を装置本体に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第4567894号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように寝台は、医用画像撮像装置の制御装置の制御下で、被検体の撮像部位を撮像空間の中心まで移動させる。このため、装置本体から離脱させて移動可能な寝台は、装置本体にドッキングする際に、機械的に装置本体に連結するだけでなく、寝台の複数の信号線を電気的に本体の複数の信号線と接続する必要がある。
【００１１】
特許文献1の記載されているドッキング機構は、機械的なドッキングを行うものであるため、特許文献1の機構で電気的なドッキングを行うことはできない。通常、電気的なドッキングは、コネクタを手で差込む等の手段で行わなくてはならず、使い勝手が悪い。MRI装置の装置本体と寝台とを結ぶ信号線は、数十本以上あり、数が多いためにコネクタで連結するには大型のコネクタが必要である。大型のコネクタは、手で接続する際に力が必要であるとともに、配置できるスペースが限られるため、接続動作が困難になる。
【００１２】
そこで、コネクタについても機構的に接続する構成にすることが考えられる。例えば、コネクタを連結のために移動させる機構をコネクタの周りに配置し、この機構の動作によりコネクタ同士を対向させ連結することが考えられる。しかしながら、寝台側のコネクタと装置本体側のコネクタとが位置ずれした状態で機構を動作させた場合、コネクタ同士が位置ずれした状態でぶつかりコネクタピンを破損する恐れがある。
【００１３】
本発明の目的は、コネクタピンの破損を防止しながら、寝台を装置本体に機械的にドッキングする際に、同時に電気コネクタも接続することのできる医用画像撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の医用画像撮像装置は、被検体の撮像機能を備えた装置本体と、移動可能な寝台と、装置本体に寝台を着脱可能に連結するために装置本体側および寝台側にそれぞれ配置された連結機構を有する。装置本体および寝台側の一方の連結機構は、連結用プレートを含み、他方の連結機構は、連結時に連結用プレートを保持する保持部材を含む。連結用プレートの上には第1の電気コネクタが搭載され、保持部材の上には第2の電気コネクタが搭載されている。連結用プレートおよび保持部材の少なくとも一方には、保持部材により連結プレートが保持された状態で、第1および第2の電気コネクタを結合する電気コネクタ結合機構が搭載されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、寝台を装置本体に機械的にドッキングする際に、同時に電気コネクタも接続することができ、コネクタピンの破損も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の医用画像撮像装置の斜視図
【図２】図1の医用画像撮像装置の、寝台3を装置本体2から離脱させた状態の斜視図
【図３】図1の医用画像撮像装置の、寝台3を装置本体2から離脱させ、ドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の斜視図
【図４】図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の拡大斜視図
【図５】図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の拡大斜視図
【図６】図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4からカバーと電気コネクタを外した状態の拡大斜視図
【図７】第1の実施形態において連結状態の寝台3とローラユニット50の図3のE-E断面図
【図８】(a)カバーを外したドッキングユニット4の上面図、(b)図4のカバーを外したドッキングユニット4のA-A断面図、(c)カバーを外したドッキングユニット5の上面図、(d)図4のカバーを外したドッキングユニット5のB-B断面図
【図９】(a)カバーを外したドッキングユニット4の側面図、(b)図5のカバーを外したドッキングユニット4のC-C断面図、(c)カバーを外したドッキングユニット5の側面図、(d)図5のカバーを外したドッキングユニット5のD-D断面図
【図１０】図8(d)を簡略化したブロック図
【図１１】図9(d)を簡略化したブロック図
【図１２】(a)〜(d)図1の電気コネクタ223，224の結合動作を示す側面図
【図１３】第2の実施形態のスライド外枠262内の可動機構を示すブロック図
【図１４】第3の実施形態の電気コネクタ224の可動機構を示すブロック図
【図１５】ドッキングユニット4のフック8の動作を説明するための図
【図１６】ドッキングユニット5のローラユニット50の斜視図
【図１７】ローラユニット50のローラ9の断面図
【図１８】ローラユニット50の支持ローラ12と、連結プレート7との位置関係とローラ反力を示す説明図
【図１９】ローラユニットのローラ9の配列を示す上面図
【図２０】(a)〜(f)図16のローラユニットに連結プレート7が挿入される動作を示す図
【図２１】別の実施形態の連結プレート7とこれを保持する支持ピン1120，ガイドピン1130の位置を示す図
【図２２】別の実施形態の連結プレート7とこれを保持するガイド壁17の形状を示す図
【図２３】別の実施形態の外周にローラを備えた連結プレート7の斜視図
【図２４】実施形態のペダルユニットの斜視図
【図２５】図24のペダルユニットのロックプレートA108，B109の側面図
【図２６】実施形態の寝台3を装置本体に機械的および電気的に連結するための動作の流れを示すブロック図
【図２７】実施形態の寝台3を装置本体に機械的および電気的に連結解除するための動作の流れを示すブロック図
【図２８】(a)ドッキングユニット4のフック8と、ドッキングユニット5の連結バー10を簡略化して示す説明図、(b)ドッキングユニット4の電気コネクタ224と連結具221、ドッキングユニット5の電気コネクタ223とピン222を簡略化して示す図
【図２９】ペダルユニットのペダル105を踏み込み、ロックプレートA108がロックバー115にロックされた状態の斜視図
【図３０】(a)図29の動作により、フック8が連結バー10に連結した状態、(b)電気コネクタ224と連結具221は、電気コネクタ223とピン222に結合していない状態、をそれぞれ示す説明図
【図３１】図29の状態からペダル105のみが初期位置に復帰した状態の斜視図
【図３２】図31の状態からペダル106を踏み込み、ロックプレートB109をロックした状態の斜視図
【図３３】(a)フック8が連結バー10に連結した状態、(b)図32の動作により、ドッキングユニット4の電気コネクタ224が連結具221により、装置本体2のドッキングユニット5の電気コネクタ223と結合した状態をそれぞれ示す図
【図３４】図32の状態からペダル106のみが初期位置に復帰した状態の斜視図
【図３５】図34の状態からペダル107を浅く踏み込み、ロックプレートB109のロックを解除した状態の斜視図
【図３６】(a)フック8が連結バー10に連結した状態、(b)図35の動作により、電気コネクタ224が、電気コネクタ223から結合解除された状態、をそれぞれ示す説明図
【図３７】図35の状態からペダル107を深く踏み込み、ロックプレートA108のロックを解除した状態の斜視図
【図３８】(a)図37の動作により、フック8が連結バー10から連結解除され、(b)電気コネクタ224は、電気コネクタ223から結合解除された状態、をそれぞれ示す説明図
【図３９】実施形態の寝台のペダルユニットを一部変更した構成の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の医用画像撮像装置は、被検体の撮像機能を備えた装置本体と、移動可能な寝台と、装置本体に寝台を着脱可能に連結するために装置本体側および寝台側にそれぞれ配置された連結機構を有する。装置本体および寝台側の一方の連結機構は、連結用プレートを含み、他方の連結機構は、連結時に連結用プレートの両脇側面にそれぞれ2点以上で接して、連結用プレートを両脇から挟みこんで保持する保持部材を含む。連結用プレートの上には第1の電気コネクタが搭載され、保持部材の上には第2の電気コネクタが搭載されている。連結用プレートおよび保持部材の少なくとも一方には、保持部材により連結プレートが保持された状態で、第1および第2の電気コネクタを結合する電気コネクタ結合機構が搭載されている。
【００１８】
電気コネクタ結合機構は、一例としては、第1および第2の電気コネクタの一方に取り付けられたフック状の連結具と、他方に取り付けられたピンとを含む構成にする。この連結具がピンと係合することにより第1および第2の電気コネクタを結合する。
【００１９】
電気コネクタ結合機構は、連結具がピンと係合する際に、第1および第2の電気コネクタの一方を他方に対して接近する方向にスライド可能に保持するスライド機構を含む構成にしてもよい。
【００２０】
また、電気コネクタ結合機構は、連結具がピンとの係合を解除した際に、第1および第2の電気コネクタの一方を他方に対してスライド機構に沿って離れる方向に付勢する付勢部材を含む構成としてもよい。
【００２１】
電気コネクタ結合機構は、第1および第2の電気コネクタの一方を他方に対して位置合わせするために変位させる可動機構を含むことが望ましい。
【００２２】
例えば、可動機構は、第1および第2の電気コネクタの一方を他方に対して2次元方向以上に変位可能に支持する弾性部材を含む構成とする。
【００２３】
また、可動機構は、1枚以上のスライドプレートを含み、弾性部材は、1枚以上のスライドプレートを支持する構成とすることができる。スライドプレートのうち第1のスライドプレートの前面に電気コネクタが支持されるように構成する。この場合、例えば、第1のスライドプレートは、上下左右方向から弾性部材によって支持され、第1のスライドプレートの背面に接するように配置された第2のスライドプレートは、弾性部材によって背面から前方へ押しだすように弾性部材によって支持されている構成とすることができる。
【００２４】
また、可動機構が、ボールジョイントを含み、弾性部材は、ボールジョイントを支持する構成としてもよい。
【００２５】
第1および第2の電気コネクタの対向面の一方には、1本以上の位置決めピンが他方の対向面に向かって突出するように構成し、他方の対向面には、位置決めピンが挿入される穴が設けられているに構成してもよい。
【００２６】
例えば、位置決めピンは2本以上である場合、長さが異なるようにする。この場合、位置決めピンのうち長いピンは、先端の径が基部の径よりも細くなっていることが好ましい。
【００２７】
第1および第2の電気コネクタは、連結用プレートが保持部材に保持された状態で、所定の間隔で対向するように連結用プレートおよび保持部材に搭載されるように設計することが可能である。この場合、位置決めピンのうち長いピンは、前記所定の間隔よりも長く、短いピンは、前記所定の間隔よりも短いことが好ましい。
【００２８】
連結具には、連結具がピンと係合する方向に回転させるための第1アームと、連結具がピンとの結合を解除する方向に回転させるための第2アームが備えられているように構成することができる。
【００２９】
この場合、第1アームには、第1のワイヤの一端が接続され、第2のアームには、第2のワイヤの一端が接続する。第1および第2のワイヤの他端はそれぞれ、第1および第2の操作部に接続されている。
【００３０】
第2のアームには、第2のワイヤとの間には、第2のアームの移動方向をガイドしながら第2のワイヤによって変位させるガイド機構を配置してもよい。
【００３１】
例えば、連結用プレートは、寝台の長軸方向に沿って、装置本体へ向かって突出するように固定する。
【００３２】
連結用プレートの両脇は、直線形状であり、保持部材は、直線形状の連結用プレートの両脇側面にそれぞれ2点以上で接して保持する構成とすることができる。
【００３３】
連結用プレートは、装置本体側の幅が、寝台に固定されている基部の幅よりも狭い略台形形状とすることが好ましい。
【００３４】
連結プレートを、保持部材側の連結機構とフックにより連結する機構をさらに有することも可能である。
【００３５】
保持部材を含む連結機構は、連結プレートをガイドして保持部材の間に導くガイド部材を有する構成にすることも可能である。
【００３６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
医用画像撮像装置1は、図1に示すように装置本体2と寝台3とを備えている。装置本体2は、寝台3に搭載された被検体の画像を撮像する構成であればどのような構成であってもよい。例えば、MRI装置やCT装置の本体を用いることができる。ここでは、医用画像撮像装置1が、MRI装置である場合を例に以下説明する。
【００３７】
装置本体2は、静磁場を発生する静磁場発生装置と、傾斜磁場コイルと、高周波(RF)磁場パルス送信コイルおよびシムプレートを備えるガントリと、これを覆うガントリカバーとを含んで構成される。図1の例では、ガントリの静磁場発生装置は、軸方向を水平にした円筒状であり、円筒の内部空間が撮影空間となるが、本発明は円筒状の静磁場発生装置に限定されるものではない。
【００３８】
さらに、MRI装置は、電源、制御および信号処理系として、傾斜磁場コイルに電流を供給する傾斜磁場パワーアンプ、RF磁場パルス送信コイルに高周波信号を供給する高周波パワーアンプ、高周波増幅回路、コンピュータ、操作部およびディスプレイを備えている。
【００３９】
装置本体2は、電磁シールドされた部屋に配置され、電源、制御および信号処理系は、電磁シールドされた部屋の外に配置され、ケーブルによって装置本体と電気的に接続されている。
【００４０】
静磁場発生装置は、撮像空間に静磁場を発生し、シムプレートは、この静磁場の均一度を所定値以上に向上させる磁場を発生する。傾斜磁場コイルは、撮像空間に所定のXYZ方向にそれぞれ傾斜磁場を発生する。RF磁場パルス送信コイルは、撮像空間にRF磁場パルスを送信する。
【００４１】
コンピュータは、傾斜磁場パワーアンプ、高周波パワーアンプ、高周波増幅回路に制御信号を出力し、傾斜磁場の印加タイミングおよび方向およびRF磁場パルスの照射タイミング等を、所定の撮像シーケンスに従って制御する。これにより、被検体から生じた核磁気共鳴(NMR)信号は、被検体の近傍に配置された受信コイルによって受信される。高周波増幅回路は、この信号をコンピュータの制御下で検波および増幅し、コンピュータは、所定の画像再構成プログラムにしたがって画像を再構成し、ディスプレイに表示させる等する。操作部は、撮像条件等を検査者から受け付ける。
【００４２】
寝台3は、被検体を搭載するための天板31と、天板31を保持する天板保持部32と、天板保持部32を上下動可能に保持するフレームと、天板保持部32の上下動させる上下駆動部と、天板31を天板保持部32に対して水平方向に移動させるための水平駆動機構と、水平駆動機構を駆動させる水平駆動部と、フレームの下部に取り付けられた4つの車輪33と、フレームの外周を覆う蛇腹部35およびカバー36と、ハンドル部11とを備えている。これらの構成により寝台3は、天板31を装置本体2のガントリの撮像空間の高さまで上昇させ、天板31を天板保持部32に対して水平方向にスライドさせることにより撮像領域内に挿入することができる。これにより、被検体の撮像部位を撮影空間の中心に搬送する。
【００４３】
本発明では、寝台3は、装置本体2から着脱可能である。図2のように装置本体2から離脱した寝台3のハンドル部11を手で押して、装置本体2の磁気が及ばない前室や被検体の病室等まで移動させて、被検体を搭載することができる。搭載後は、被検体を搭載した状態で、図1のように装置本体2にドッキングすることができる。
【００４４】
寝台3の前側端部および装置本体2の正面にはそれぞれ、連結機構としてドッキングユニット4および5が備えられている。ドッキングユニット4と5が嵌合することにより、寝台3を装置本体2に機械的に連結する。また、ドッキングユニット4，5内には、電気コネクタとその機構部がそれぞれ配置されており、ドッキングユニット4と5が機械的に連結した後に、電気コネクタの機構部の動作により、ドッキングユニット4内の電気コネクタはドッキングユニット5内の電気コネクタと連結され、電気的に接続される。
【００４５】
寝台3の後側端部には3つのペダル105，106，107が設置されている。ペダル105は、ドッキングユニット4と5が嵌合した後、ドッキングユニット4内のフックをドッキングユニット5内の連結バーに連結する操作を行って機械的なドッキングを完了させるためのペダルである。ペダル106は、機械的なドッキング完了後に、ドッキングユニット4，5内にそれぞれ配置されている電気コネクタ同士を結合する操作を行うためのペダルである。ペダル107は、電気コネクタの結合、機械的なドッキングをこの順に解除するためのペダルである。
【００４６】
＜第1の実施形態＞
ドッキングユニット4，5の構造を図3等を用いて具体的に説明する。
図3は、図2のドッキングユニット4，5からカバー37，53を外した状態の寝台2の斜視図と、ドッキングユニット5の斜視図である(装置本体2は省略している)。図4、図5は、カバー37，53を外したドッキングユニット4，5の斜視図である。図6は、ドッキングユニット4からカバー37と電気コネクタ224とその駆動機構を取り外した状態の斜視図である。図7は、ドッキングユニット5に連結した寝台3のE-E断面図である(カバー37，53を外し、連結プレート7とローラ9のみを示している)。図8において、(a)は、カバー37を外したドッキングユニット4の上面図、(b)は、カバー37を外したドッキングユニット4のA-A断面図、(c)は、カバー53を外したドッキングユニット5の上面図、(d)は、カバー53を外したドッキングユニット5のB-B断面図である。ただし、図8では、連結プレート7、フック8、ローラユニット50は省略されている。図9において、(a)はカバー37を外したドッキングユニット4の側面図、(b)は、カバー37を外したドッキングユニット4のC-C断面図、(c)は、カバー53を外したドッキングユニット5の側面図、(d)は、カバー53を外したドッキングユニット5のD-D断面図である。
【００４７】
図3〜図5のように、寝台3側のドッキングユニット4は、寝台3のフレーム34に一端が固定された連結プレート7と、フック8と、フック8の駆動機構41と、連結プレート7の上に搭載された電気コネクタ224と、フック状の連結具221を含む。一方、装置本体2側のドッキングユニット5は、複数のローラ9が並べられたローラユニット50と、フック8と結合するための連結バー10と、ローラユニット50の上に搭載された電気コネクタ223とを含む。ドッキングユニット4，5を構成する部材はいずれも非磁性部材である。
【００４８】
寝台3のドッキングユニット4の連結プレート7が、装置本体2のドッキングユニット5のローラユニット50に挿入され、図7のように複数のローラ9間に連結プレート7が側面方向から挟まれることにより、寝台3は横方向(寝台3の幅方向)について固定される。また、フック8が連結バー10に連結することにより、寝台3の長軸方向について固定される構造である。このときドッキングユニット4，5のカバー37とカバー53は、一方が他方の内側に入り、ぶつかりあわないように構成されている。
【００４９】
図5のように連結プレート7の外形は、略台形であり、両脇の直線部51と、先端の曲線部52とを有している。両脇を直線形状(直線部51)にしたことにより、連結プレート7が両脇からローラ9によって強く挟まれ保持することができる。
【００５０】
連結プレート7の上には、フック8の駆動機構41が所定の位置に固定されている。フック8の駆動機構41は、フック8の基部に固定されたフック支持部42と、フック支持部42の両脇にそれぞれ固定された凸部43と、凸部43を寝台3の軸方向に沿ってスライド可能にガイドするスライドガイド44と、フック支持部42の後端に固定されたワイヤA111と、ワイヤガイド46と、フック支持部42が乗り上がり、フック8先端を持ち上げるためのバー47とを備えている。ワイヤA111の他端は、寝台3の後端のペダル105に連結されている。また、フック支持部42の後端とワイヤガイド46との間には、ばね48が配置され、フック支持部42を前方へ進める方向へ付勢している。なお、図5は斜視図であるが、ばね48は図示の都合上簡略化して描いている。
【００５１】
連結プレート7の上には、図4、図5のようにフック8およびその機構部41を跨いで立設する枠部201が配置され、枠部201の上には、数十本〜百数十本のコネクタピンが縦横に配列された電気コネクタ224が連結面を装置本体2に向けて略垂直に固定されている。コネクタピンには、それぞれ配線280が接続されている。
【００５２】
図4、図5、図8および図9に示されるように、電気コネクタ224の両側面には、連結具221が回転軸250を中心に回転可能に取り付けられている。連結具221には、アーム253と、アーム254がそれぞれ取り付けられている。左右の連結具221のアーム253は、アーム連結バー202により連結されている。左右の連結具221のアーム254は、アーム連結バー203により連結されている。アーム連結バー202の中央には、ワイヤB112の一端が接続されている。ワイヤB112の他端は、ペダル106に接続されている。アーム連結バー203の中央部は、スライドガイド204を介してワイヤC116の一端が接続されている。ワイヤC116の他端は、ペダル107に接続されている。スライドガイド204は、アーム連結バー203が垂直に下がるようにその動きをガイドする機構である。
【００５３】
また、電気コネクタ224の連結面の両脇には、3本の位置決めピン205、206，207が、連結面に対して垂直に突き出すように配置されている。対角に配置された位置決めピン206，207は、位置決めピン205よりも長く、先端が細くなっている。位置決めピン206、207の先端が、電気コネクタ224がドッキングユニットの電気コネクタ223と連結する際に、電気コネクタ223の連結面の両脇の対応する位置に設けられた穴216，217に挿入されることにより、電気コネクタ223を電気コネクタ224に対して粗く位置決めする。さらに、短く、太い位置決めピン205と位置決めピン206、207の基部とが、穴215、216，217に挿入されることにより、電気コネクタ223を電気コネクタ224に対して高精度に位置決めする。電気コネクタ224には、この位置決めを可能にするための可動機構が設けられている。
【００５４】
一方、図4のように、ローラユニット50は、上側プレート62と、下側プレート63と、上側プレート62と下側プレート63との間に配列されて回転可能に固定された複数のローラ9とを備えている。寝台3の連結プレート7は、上側プレート62と下側プレート63の間の空間に挿入され、ローラ9内の支持ローラ12によって側面が保持される。残りのローラは、連結プレート7をガイドするガイドローラである。連結バー10は、上側プレート62の上の所定位置に固定されている。上側プレート62は、連結バー10よりも手前の部分が切り欠かれている。これにより、連結プレート7をローラユニット50へ挿入した際に、連結プレート7上のフック8、その駆動機構41ならびに電気コネクタ224が上側プレート62に衝突することなく連結バー10に接近し、連結可能な位置に配置される構成である。
【００５５】
ローラユニット50の上側プレート62には、連結バー10を跨ぐように枠部260が配置されている。枠部260上には、スライドガイド261が固定されている。スライドガイド261には、スライド外枠262の両脇の突起263が挿入され、これによりスライド外枠262は、寝台3の長軸方向にスライド可能にスライドガイド261により支持されている。スライド外枠262の背面には、図4のようにばね264が固定され、スライド外枠262を枠部260に対して、寝台3から遠ざける方向に寝台3の長軸方向に引っ張るように付勢している。これにより、スライド外枠262は、電気コネクタ224側の連結具221から電気コネクタ223が外れた場合には、寝台3から遠ざかるように後ろにスライドして、電気コネクタ223を電気コネクタ224から離脱させる作用をする。
【００５６】
スライド外枠262の内部には、電気コネクタ223を位置決めのために3軸方向に移動可能にする可動機構が内蔵され、可動機構を介して電気コネクタ223が支持されている。電気コネクタ224の連結面には、電気コネクタ224のコネクタピンと結合するためのソケットが縦横に配列されている。電気コネクタ224の連結面は、寝台3に向けて略垂直に配置されている。電気コネクタ224の両側面には、連結具221と結合するための突起(ピン)222が備えられている。また、連結面の両脇には、上述の位置決め用の穴215、216、217が備えられている。
【００５７】
スライド外枠262内の可動機構について図8〜図11を用いてさらに説明する。図10は、図8(d)を簡略化したブロック図であり、図11は、図9(d)を簡略化したブロック図である。
【００５８】
図8(d)、図9(d)、図10、図11のように、スライド外枠262の中には、電気コネクタ223の連結面の左右上下に配置された4本のばね273，274でスライド外枠262の内壁に連結されたスライドプレート271と、背面が左右2本のばね275でスライド外枠262に連結されたスライドプレート272が、略垂直に向けられ、2枚重なるように配置されている。スライドプレート271の前面には、コネクタ支持枠270を介して電気コネクタ223が固定されている。スライドプレート271と272は、樹脂等の滑りの良い非磁性材料により構成されている。コネクタ支持枠270内には、電気コネクタ223に接続される配線276の端部が引き回されている。
【００５９】
これにより、左右上下がばねで支持されたスライドプレート271は、スライドプレート272に対して褶動して左右上下方向に移動可能であるとともに、背面方向に押された場合には、スライドプレート272が後方にさがってこれを支持する。これにより、スライドプレート271は、上下左右と後方および左右方向傾斜および上下方向傾斜(仰り)に変位可能に電気コネクタ223を支持することができる。よって、連結コネクタ224の位置決めピン205〜207が、連結コネクタ223の穴215〜217に挿入された際に、連結コネクタは、上下左右と後方および左右方向傾斜および上下方向傾斜(仰り)に変位して、連結コネクタ223を連結コネクタ224に対して位置合わせすることができる。
【００６０】
なお、スライドプレート271の下部には、スライドプレート271の重量を支えるばね274を補助する弾性部材277が配置されている。
【００６１】
ここで、寝台3を装置本体2にドッキングさせる際の各部の動作について説明する。検査者が寝台3のハンドル部11を掴んで装置本体2に向かって移動させ、寝台3が装置本体2に接近すると、寝台3の連結プレート7が装置本体2のローラユニット50のローラ9うちのガイドローラに接触し、寝台3の装置本体2に対する位置及び角度のずれが補正され、連結プレート7の先端は、ローラ9の間に挿入される。図7のように、ローラ9のうち、連結プレート7を挟み込む位置に配置された4つの支持ローラ12に連結プレート7が挟み込まれたならば、それ以上連結プレートは挿入できなくなるため、寝台3の移動は停止する。この位置がドッキング位置である。なお、図7では、ドッキングユニット5はローラ9のみ図示し、ドッキングユニット4は、連結プレート7のみ図示している。
【００６２】
寝台3がドッキング位置に挿入されたならば、検査者は、ペダル105を踏み込むと、ワイヤA111を引っぱられ、フック8は下がりながら、後ろ側(寝台3側)に引きこまれる方向に移動し、装置本体2側の連結バー10と連結する。以上により、機械的ドッキング動作は完了する。
【００６３】
この機械的ドッキングの動作により、連結プレート7上の電気コネクタ224は、ローラユニット50上の電気コネクタ223に図12(a)のように接近する。機械的ドッキングが完了した状態(ドッキング位置)の電気コネクタ223，224の位置関係は、図12(b)に示すように、所定の間隔tをあけて電気コネクタ224と223が対向している。電気コネクタ224の両脇の対角に位置する長い位置決めピン207，206は、間隔tよりも長く設計されている。このため、位置決めピン207，206の先端が、電気コネクタ223の穴217、216に挿入され、電気コネクタ223を上下左右と前後および左右方向傾斜および上下方向傾斜に変位させて粗く位置合わせする。上下左右と前後および左右方向傾斜および上下方向傾斜に変位は、スライド外枠262内のスライドプレート271，272が変位することにより実現される。また、短い位置決めピン205は、間隔tよりも短く設計されているため、穴215にはまだ挿入されていない。また、このときの電気コネクタ224，223の間隔tは、スライド外枠262のスライド可能な範囲になるように設計されている。
【００６４】
ここで、検査者が、ペダル106を踏み込むと、ワイヤB112が引っ張られ、アーム253が回動することにより、図12(c)のように連結具221が軸250を中心に回転する。これにより、連結具221の凹部にピン222が引き込まれて、連結具221は、電気コネクタ224を引き寄せる。これにより、スライドガイド261に沿ってスライド外枠262が手前に移動することにより、電気コネクタ224は、電気コネクタ223側に移動し、電気コネクタ224と連結される。
【００６５】
このとき、太く短い位置決めピン205と電気コネクタ223の長い位置決めピン206、207の基部とが、それぞれ電気コネクタ224の穴215〜217に挿入されることにより、電気コネクタ223は上下左右と前後および左右方向傾斜および上下方向傾斜を変位させ、電気コネクタ224と高精度に位置合わせする。よって、多数のコネクタピンを損傷することなく、精度よくソケットに挿入できる。
【００６６】
以上により、機械的ドッキングとともに、数十から百数十本のピンを備えた電気コネクタ224と、これに対応するソケットを備えた電気コネクタ223を正確に位置合わせして、連結することができる。よって、検査者は、手動でコネクタを結合する必要がなく、容易にかつ確実に電気的接続を機械的ドッキング共に行うことができる。また、正確に位置合わせができるため、コネクタピンを損傷することがない。
【００６７】
一方、寝台3を装置本体2から離脱させる場合には、検査者がペダル107を浅く踏み込み、ワイヤC116がアーム254を引き下げるとともに、ワイヤB112を緩めることにより、図12(d)のように連結具221を逆方向に回転させる。これにより、連結具211からピン222が外れ、ばね264がスライド外枠262を後方に下げる力により、電気コネクタ223も後方に下がり、電気コネクタ224から離脱させることができる。
【００６８】
検査者がさらにペダル107を踏み込んで、ワイヤA111を緩めると、フック8が持ち上がって連結バー10から外れる。これにより、電気コネクタ、フック8がこの順に解除される。検査者は、ハンドル部11を掴み、寝台を後方に引っ張ると装置本体2から寝台3を離脱させることができる。
【００６９】
以上により、機械的ドッキング後に電気的ドッキングを機構部により行うことができるドッキングユニット4，5を提供できる。
【００７０】
なお、ペダル105，106には、ペダル105、ペダル106の順の操作でなければ操作を受け付けないペダルユニット機構が備えられている。この構成については後で詳しく説明する。
【００７１】
＜第2の実施形態＞
第1の実施形態では、電気コネクタ223をスライド外枠262に対して左右上下および前後に可動にするために、スライドプレート271，272を用いたが、本発明はこれに限られるものではない。第2の実施形態では、図13のようにスライドプレート271，272に代えて、ボールジョイント301を用いる。ボールジョイントは、ボール301aとこれを回転可能に支持する支持部301bとを含み、ボール301aを電気コネクタ223またはコネクタ支持枠270に固定する。支持部301bをばね273，274，275で支持する。
【００７２】
図13の構成により、上下左右と、左右方向傾斜および上下方向傾斜(仰り)に変位可能に電気コネクタ223を支持することができるため、第1の実施形態と同様の作用が得られる。
【００７３】
他の構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７４】
＜第3の実施形態＞
第1の実施形態では、装置本体2側の電気コネクタ223がスライド外枠262をスライド可能な構成とし、電気コネクタ224側は固定されていたが、本発明はこの構成に限られるものではない。第3の実施形態では、電気コネクタ224の背面に、図14のように複数のアーム351，352，353が順に連結したリンク機構を配置し、リンク機構の動作により電気コネクタ224を電気コネクタ223に向かって押しだして連結する構成にする。
【００７５】
このリンク機構では、アーム350の端部にワイヤB112の端部を接続されている。検査者がペダル106を踏み込み、ワイヤB112を引っ張ると、アーム350がアーム351を引き、アーム351とアーム352のなす角αが広がり、電気コネクタ224が電気コネクタ223に向かって押しだされる。これにより、電気コネクタ224を電気コネクタ223に押しつけて結合させることができる。
【００７６】
また、アーム352と電気コネクタ224との連結部には、ワイヤC116の端部が接続されている。検査者がペダル107を踏み込み、ワイヤC116を引っ張ると、アーム351とアーム352のなす角αが狭まり、電気コネクタ224が電気コネクタ223から離脱する。
【００７７】
このように第3の実施形態の構成では、電気コネクタ223にスライド外枠262等のスライド機構がなくても、電気コネクタ224を移動させて、電気コネクタ223と結合させたり、結合を解除することができる。また、連結具221も不要である。
【００７８】
なお、スライド外枠262内の上下左右の前後の可動機構は、第1または第2の実施形態と同様に電気コネクタ223側に配置しておくことも可能であるし、電気コネクタ224側に可動機構を配置することも可能である。これにより、位置決めピン205〜207により電気コネクタ223と電気コネクタ224を位置合わせすることができる。
【００７９】
他の構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
また、第1の実施形態のスライド外枠262のスライド機構とスライド外枠262内の上下左右の前後の可動機構を電気コネクタ224側に配置することも可能である。
【００８１】
＜連結プレート7およびローラユニット50の構成＞
ここで、上述の第1〜第3の実施形態のドッキングユニット4，5内に配置される連結プレート7およびローラユニット50の構成についてさらに詳しく説明する。
【００８２】
図6のように連結プレート7の外形は、略台形であり、両脇の直線部51と、先端の曲線部52とを有している。本発明では、両脇を直線形状(直線部51)にしたことにより、連結プレート7が両脇からローラ9によって強く挟まれ保持することができる。連結プレート7は、いずれも上記略台形で非磁性金属からなる上側プレート71と下側プレート72の間に、ゴム73を挟みこんだ形状である。ゴム73は、両脇の直線部51の部分では上側プレート71と下側プレート72よりも外側には張り出しておらず、先端の曲線部52においてのみわずかに上側プレート71および下側プレート72から張り出している。このように、直線部では金属製の上側プレート71および下側プレート72が連結プレート7の側面を形成することにより、連結プレート7はローラ9により強い力で保持される。また、先端の曲線部52においてわずかにゴム73が突出していることにより、連結プレート7がローラ9に衝突した際の騒音を低減している。連結プレートの外形と保持力との関係については後でさらに説明する。
【００８３】
図15にフック支持部42の姿勢と、ワイヤA111の引っ張り方向およびばね48の付勢方向を示す。フック支持部42は、ワイヤA111が引かれていない状態、すなわち図6、図15の状態ではばね48の力により前方(フック8の方向)に押しだされ、フック支持部42の下面がバー47の上に乗りあがってフック8の先端が持ち上がる。検査者によるペダル6の操作によってワイヤA111が後方(ペダル6の方向)に引かれると、フック支持部42の下面がバー47の上面を滑りながら、スライドガイド44に沿って後方に移動する。フック支持部42の下面は先端部で上向きに湾曲しており、後方に移動するにつれ上向きに湾曲した先端がバー47の位置にくることにより、先端のフック8が下がりながら、後方に移動する。これにより、装置本体2側の連結バー10と連結するように構成されている。ペダル6の操作により、ワイヤA111を緩めると、ばね48がフック支持部42を前方へ進める方向へ付勢し、フック支持部42がバー47に乗り上がり、フック8が上方に持ち上がって連結バー10から外れる。
【００８４】
一方、ローラユニット50のローラ9は、図16に示すように配列され、4つの支持ローラ12と、複数のガイドローラ13とにより構成されている。支持ローラ12は、最終的なドッキング位置で、連結プレート7と接触し、連結プレート7を両脇から挟みこんで固定する。ガイドローラ13は、連結プレート7をローラユニット50に挿入する際に、連結プレート7の移動をガイドし、ドッキング位置まで導く作用をする。
【００８５】
図17にローラ9の断面図を示す。ローラ9の軸82は、ねじ83およびワッシャ84により上側プレート62および下側プレート63に両端が強固に固定されている。軸82の外周には滑り軸受81が配置され、滑り軸受81の外周にローラ9が配置されている。
ローラ9と滑り軸受81が一体となって、軸82の周囲を回転する。軸82およびローラ9は剛性の大きな金属製であり、滑り軸受81も剛性が大きく滑りのよい材料で構成されている。これにより、連結プレート7がローラユニット50に挿入され、ローラ9に接触しながら進んでも、ローラ9は変形したり、撓んだりすることはなく、挿入された連結プレート7をローラ9間に挟みこんで保持することができる。
【００８６】
図18は、ドッキング位置における4つの支持ローラ12と連結プレート7の位置関係を示す説明図である。4つの支持ローラ12-1〜12-4は、図18のように連結プレート7の直線部51を両脇から挟みこむように配置されている。具体的には、連結プレート7のフレーム34に近い位置に支持ローラ12-1と支持ローラ12-2の対が向かい合わせに配置され、連結プレート7の先端に近い位置に支持ローラ12-3と支持ローラ12-4の対が向かい合わせに配置されている。支持ローラ12-1と12-2の間隔および支持ローラ12-3と12-4の間隔は、図7および図18のようにドッキング位置にある連結プレート7のそれぞれの位置の幅とちょうど同じ幅に設定されている。すなわち、連結プレート7は、略台形であるので、支持ローラ12-1と12-2の間隔が、支持ローラ12-3と12-4の間隔よりも広い。したがって、連結プレート7は、図7および図18のドッキング位置において4つの支持ローラ12により挟みこまれてこれ以上前には進めず、4つ支持ローラ12によってドッキング位置に位置決めされる。
【００８７】
また、支持ローラ12-1，12-2と、支持ローラ12-3，12-4との間隔Ｌは長いほど、寝台3が左右にふれたり、連結プレート7を中心に回動する力が働いた場合であっても大きな保持力で連結プレート7を保持できるため好ましい。
【００８８】
図19は、ドッキング位置におけるガイドローラ13と連結プレート7との位置関係を示す説明図である。図19のように、支持ローラ12-1、12-2よりも寝台3側に位置するガイドローラ13-1は、ローラユニット50の入り口側において、支持ローラ12-1、12-2の間に連結プレート7を導く間口を構成するように曲線14状に配置する。すなわち、寝台3の短軸方向について、ガイドローラ13-1の間隔は、支持ローラ12-1と支持ローラ12-2の間隔よりも広い。これにより、寝台3の装置本体2に対する位置のずれを補正して、ドッキング位置まで導くことができる。支持ローラ12-1，12-2と支持ローラ12-3、12-4との間に位置するガイドローラ13-2は、支持ローラ12-1と12-2の間に挿入された連結プレート7の先端の向きを補正して、支持ローラ12-3と12-4との間に導くように配置する。なお、ドッキング時に4つの支持ローラ12が確実に連結プレート7の側面に接触して保持し、ガイドローラ13-1，13-2は、連結プレート7に接触しないように、ガイドローラ13-1，13-2は支持ローラ12より連結プレート7から遠い位置にオフセットして配置する。
【００８９】
図20を用いて、寝台3を装置本体2にドッキングさせる際の、連結プレート7の動きについて説明する。ドッキングの際には検査者が寝台3のハンドル部11を掴んで装置本体2に向かって移動させる。上述のようにローラユニット50には支持ローラ12およびガイドローラ13が配置されているため、寝台3が装置本体に接近すると、寝台3の連結プレート7が装置本体2のローラユニット50のガイドローラ13-1に接触し、寝台3の装置本体2に対する位置及び角度のずれが補正される(図20(a)，(b))。これにより、連結プレート7の先端は、支持ローラ12-1，12-2の間に挿入される(図20(c))。さらに検査者が寝台3を進めると、連結プレート7の先端は、ガイドローラ13-2に接触することで位置及び角度のずれが補正され(図20(d)、(e))、先端側の支持ローラ12-3，12-4の間に導かれる(図20(f))。支持ローラ12-1，12-2の間隔、および、支持ローラ12-3、12-4の間隔が、その位置の連結プレート7の幅と一致する位置まで連結プレート7が挿入されたならば、それ以上挿入できなくなるため、寝台3の移動は停止する。この位置が図7に示したドッキング位置である。
【００９０】
図7のように、寝台3の短軸方向に関して、蛇腹部35よりも幅の狭い連結プレート7により、寝台3が装置本体2のローラユニット50に保持されていることがわかる。
【００９１】
寝台3がドッキング位置に挿入されたならば、検査者は、ペダル107を操作し、ワイヤA111を引くと、フック8は下がりながら、後ろ側(寝台3側)に引きこまれる方向に移動し、装置本体2側の連結バー10と連結する。以上により、ドッキング動作は完了する。
【００９２】
ここで、連結プレート7の形状と、支持ローラ12から受ける保持力との関係について図18を用いて説明する。ドッキング状態の寝台3に左右方向の外力が加わると、連結プレート7は、外力により支持ローラ12に押しつけられるため、押しつけられた支持ローラ12からローラ反力を受ける。ローラ反力R1〜R4は、それぞれの支持ローラ12-1〜12-4から連結プレート7の側面に垂直な方向に向かう力である。このローラ反力の左右方向y(寝台3の幅方向)の分力R1y〜R4yと、外力とがつりあい、寝台3を保持する。例えば、寝台3を図18の矢印91の方向に回動させる力が加わると、連結プレート7は支持ローラ12-1と支持ローラ12-3からローラ反力R1、R4を受け、その左右方向の分力R1y、R4yが外力とつりあって保持される。すなわち、寝台3を回動させる力を、寝台3の長軸方向に並べられた支持ローラ12のモーメントにより打ち消すことができる。
【００９３】
また、直線部51が傾斜しているため、ローラ反力R1〜R4の寝台長軸方向xの分力R1x〜R4xが生じる。分力R1x〜R4xは、連結プレート4を装置本体2から押しだす方向の力であるが、本実施形態の構成では、フック8のワイヤA111の張力がこの分力R1x〜R4xとつりあうことにより、連結プレート4が押し出されるのを抑制している。ワイヤA111の張力は、R1x〜R4xの合計よりも大きくなるように設計しておく。
【００９４】
ここで、支持ローラ12が、図18において点線で示したローラ92のように連結プレート7の曲線部52に接触していると、ローラ反力Rの左右方向の分力Ryは小さくなり、寝台長軸方向の分力Rxが大きくなる。このため、寝台3を左右方向に保持する力は小さくなるのに対し、寝台3を装置本体2から押しだす力が大きくなる。そのため、本実施形態では、4つのローラ9は連結プレート7の直線部分に接するよう配置することが望ましい。
【００９５】
また、本実施形態では、連結プレート7を略台形状にして、直線部51を傾斜させているため、寝台3を装置本体2に着脱する際に、図20に示したように斜め方向から装置本体2のドッキングユニット5に挿入したり、斜め方向に離脱させたりすることができる。
これにより、装置本体2が配置されている電磁シールド室が狭くても、寝台3を着脱することが可能になる。
【００９６】
ただし本発明は、略台形の連結プレート7に限定されるものではない。装置本体2が配置されている電磁シールド室が十分に広く、寝台3を連結プレート7がローラユニット50から外れるまでまっすぐに下げることができる場合には、連結プレート7を略長方形にすることも可能である。この場合、ローラ反力R1〜R4の寝台長軸方向xの分力R1x〜R4xは生じないため、ローラ反力をすべて寝台3に加わる左右方向の外力とつりあわせるために利用でき、保持力を向上させることができる。また、ワイヤA111の張力を小さくすることが可能である。
【００９７】
また、本実施形態では、ガイドローラ13を配置しているが、複数のガイドローラ13のうちの一部または全部を省略することも可能である。
【００９８】
上述してきたように本実施形態の構成では、寝台3の左右方向に加わる外力を、寝台3の長軸方向に配置した2対の支持ローラ12の反力により受け止める構成であるため、連結プレート7の長さ(寝台3の長軸方向)は長いほうが好ましいが、連結プレート7の幅を大きくする必要はない。このため、ドッキング時に十分な保持力で寝台3と装置本体2とを連結できる構成でありながら、連結プレート7の幅(寝台3の短軸方向)が狭くても十分保持できる。図7の例では、連結プレートの幅(寝台3の短軸方向)が蛇腹部35の幅(寝台3の短軸方向)よりも狭い。このように、検査者による被検体へのアクセスを妨げない、幅の狭いドッキング機構を提供することができる。
【００９９】
本実施形態では、寝台3側に連結プレート7を配置し、装置本体2側にローラユニット50を配置しているが、寝台3側にローラユニット50を、装置本体2側に連結プレート7を配置することも可能である。ただし、構造上、ローラユニット50の幅の方が、連結プレート7の幅よりも広くなるため、寝台3の下部の検査者の足元の空間をより広く確保するという観点では、寝台3側に連結プレート7を配置する方が好ましい。
【０１００】
また、支持ローラ12以外にガイドローラ13を設置したことにより、装置本体2に対する寝台3の位置ずれの許容幅が大きく、検査者が寝台3を装置本体2にドッキングさせる作業を容易に行うことができる。
【０１０１】
また、ガイドローラ13を曲線状に配置したことにより、連結プレート7を滑らかにローラユニット50に挿入することができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、連結プレート7の上側プレート71と下側プレート72との間にゴム73を挟み、ゴム73が曲線部52においてのみ突出するように構成しているが、ゴム73を配置せず、金属プレートのみで連結プレート7の側面を形成することももちろん可能である。
【０１０３】
別の実施形態のローラユニット50について、図21を用いて説明する。図21に示したローラユニット50は、第1の実施形態の支持ローラ12及びガイドローラ13に代えて、ローラではない(回転しない)支持ピン1120およびガイドピン1130を用いる。支持ピン1120およびガイドピン1130の位置は、それぞれ支持ローラ12およびガイドローラピン13の位置と同じである。他の構造は、図16のローラユニット50と同様にする。これにより、図21のローラユニット50は、図16のローラユニット50とほぼ同様な作用を得ることができる。
【０１０４】
図21のローラユニット50は、支持ローラ12，ガイドローラ13の代わりに支持ピン1120，ガイドピン1130を用いることで支持ローラ12，ガイドローラ13の軸や軸受けが不要となるため、部品点数を減らすことができる。
【０１０５】
さらに別の実施形態のローラユニット50について、図22を用いて説明する。図16、図19のローラユニット50の支持ローラ12及びガイドローラ13に代えて、図19の曲線14と同じ形状のガイド壁17を設置する。ガイド壁17は、図16の4つの支持ローラ12と同じ位置に支持点18を有する。ガイド壁17は、ドッキング時に連結プレート7と4箇所の支持点18で接触し、連結プレート7を保持する。ガイド壁17の他の部分は、図16のガイドローラ13と同様に、連結プレート7の挿入をガイドする。他の構造は、図16のローラユニット50と同様にする。
【０１０６】
これにより、ローラユニット50とほぼ同様な作用を得ることができる。また、ローラ12，13の代わりにガイド壁17を用いることでローラ12，13の軸や軸受けが不要となるため、部品点数を減らすことができる。
【０１０７】
ガイド壁17の材質は、連結プレート7の材質との接触時に摩擦が大きくなりすぎないように選択することが望ましい。例えば、ガイド壁17および連結プレート7の一方または両方をすべりのよい材料で構成する。
【０１０８】
また、図23に示すように連結プレート7の外周に、連結プレートローラ19を設置し、ガイド壁17との摩擦係数を低くすることもできる。
【０１０９】
＜ペダルユニットの構成＞
上述の第1〜第3の実施形態の寝台3内に配置されるペダル105〜107を備えたペダルユニットの構成についてさらに詳しく説明する。
【０１１０】
寝台3の後側端部には、上述したように3つのペダル105，106，107が設置されている。寝台側のコネクタと装置本体側のコネクタとが位置ずれした状態で電気コネクタを連結しようとした場合、コネクタ同士が位置ずれした状態でぶつかりコネクタピンを破損する恐れがある。これを防ぐためには、まず寝台と装置本体とを位置決めして機械的にドッキングして、ペダル105を操作してフックで固定し、その後、ペダル106を操作して電気コネクタ223，224を電気的に接続するという操作手順にする必要がある。そのため、本実施形態では、ペダルの操作手順を誤った場合、操作を受け付けず、間違いを操作者に気づかせることのできるペダルユニットを寝台3に搭載している。
【０１１１】
ペダルユニット104は、ペダル105、ペダル106の順の操作でなければ操作を受け付けない。しかも、ペダル107の操作により、電気コネクタの連結解除と機械的ドッキング用フックの解除をこの順に行わせるように構成されている。
【０１１２】
図24は、ペダルユニット104の斜視図である。ただし、図24においてばね114、125、132等については、その形状を簡略化して描いている。
【０１１３】
ペダルユニット104は、図24に示すように3種類のペダル105〜107と、略扇形のロックプレートA(第1のプレート)108と、ロックプレートB(第2のプレート)109と、解除プレート117と、ロックバー115と、ワイヤA111、B112、C116と、ワイヤガイド137〜139と、これらを搭載する支持プレート136を備えている。支持プレート136は、寝台3のフレームに固定されている。
【０１１４】
ペダル105〜107は、上端が寝台3のカバー36の外側に露出され、操作者が上端を足で踏みこむことにより、それぞれ軸131〜133を支点として回動する。軸131〜133は、中心軸が一致するように配置されている。ロックプレートA108、ロックプレートB109は、それぞれペダル105、106の軸131、132に回転可能に取り付けられている。ロックプレートA108、ロックプレートB109には、周方向の端部にペダル受けシャフト140a、141aが配置され、周方向の端部にワイヤ接続用シャフト140b，141bが配置されている。ペダル105、106が踏み込まれて回動すると、ペダル105，106はそれぞれ、ロックプレートA108、ロックプレートB109のペダル受けシャフト140a，141aを押すため、ロックプレートA108、ロックプレートB109も回転する構成である。ワイヤ接続用シャフト140b，141bには、それぞれワイヤA111，B112の端部が固定されている。
【０１１５】
解除プレート117は、ペダル107の軸133に固定され、ペダル107の回動に連動して回転する。解除プレート117には、ワイヤC116の端部が固定されている。
【０１１６】
ペダル105、106には、それぞればね125，134の一端が固定され、ばね125，134の他端は、支持プレート136に固定されている。これらばね125，134は、ペダル105、106が検査者に踏み込まれて回動した場合から、初期位置(図24の位置)に戻る方向に付勢している。また、同軸に固定されたペダル107と解除プレート117は、解除プレート117に取り付けられたばね135により、初期位置(図24の位置)に戻る方向に付勢されている。
【０１１７】
略扇形のロックプレートA108およびB109は、図25にその側面図を示すように、ワイヤ接続用シャフト140b、141bに近い、外周の同じ位置に凸部143，144を備えている。ロックプレートA108は、凸部143よりもペダル受けシャフト140a側の円弧領域108aの半径r1が、凸部143よりもワイヤ接続用シャフト140b側の切り欠き領域108bの半径r2よりも大きい。凸部143の最も高い位置の半径r3は、半径r1よりも大きい。なお本実施形態では、切り欠き領域108bの外周も円弧形状としているが、円弧形状に限らず直線状でもよい。
【０１１８】
一方、ロックプレートB109は、凸部144よりもワイヤ接続用シャフト141b側の円弧領域109aの半径が、ロックプレートA108の凸部143よりもワイヤ接続用シャフト140b側のロック領域109bの半径r2と一致している。ロックプレートB109のペダル受けシャフト141a側の半径r4は、凸部144よりもワイヤ接続用シャフト141b側の半径r2と同じである。凸部144の最も高い位置の半径r5は、半径r1よりも小さい。なお、本実施形態では、ロック領域109bの外周も円弧形状としているが、円弧形状に限らず直線状でもよい。
【０１１９】
すなわち、図25において各半径は、r3＞r1＞r5＞r4＝r2の関係になるように設計されている。
【０１２０】
また、凸部143，144は、ペダル受けシャフト141a側の側面が、半径方向に対して傾斜しており、逆側の側面は、半径方向に一致した切り立った形状である。
【０１２１】
解除プレート117は、ばね114の力に逆らって、ロックバー115を押し上げるために傾斜した先端形状を有している。
【０１２２】
ロックバー115は、解除プレート117、ロックプレートA108およびB109の上に渡るように配置され、支持部145により支持されている。支持部145の先端には、ロックバー115の支持位置を可動にする可動部が備えられている。また、ロックバー115にはばね114が取り付けられ、ロックプレートA108およびB109の外周もしくは解除プレート117の先端に押しつけられるように付勢されている。初期状態(図24)では、半径が最も大きいロックプレートA108の円弧領域108a(半径r1)にロックバー115は接しているため、ロックプレートB109には接していない。ロックバー115は、ロックプレートA108およびB109の外周もしくは解除プレート117の先端に接する部分にそれぞれローラを備えている。
【０１２３】
図6に示したように、ワイヤA111の先端には、寝台3のドッキングユニット4内に配置されたフック8がフック支持部42を介して接続されている。一方、図12等に示したように、ワイヤB112、C116の先端は、寝台3のドッキングユニット4内に配置された電気コネクタ224の連結具221にアーム253，254等を介して接続されている。
連結具221は、ワイヤB112に引っ張られて、回転軸250を中心に回転することにより、電気コネクタ223と224とを結合する。一方、ワイヤC116が引っ張られて連結具221が逆方向に回転することにより、連結を解除する。
【０１２４】
装置本体2への寝台3のドッキング時および離脱時のペダルユニット104の動作について、図26、図27を用いて説明する。図26はドッキング時の、図27は離脱時のペダル操作の流れを示すブロック図である。図26および図27において、左列は操作者による操作、中列はペダルの動作、右列はフック・コネクタの動作が示されている。
【０１２５】
ドッキングの際には検査者が寝台3のハンドル部11を掴んで装置本体2に向かって移動させ、上述のようにドッキングユニット4の連結プレート7をドッキングユニット5内のローラユニット50に挿入する。これにより、寝台3が図1のように装置本体2に結合した位置で停止する。この状態で、ペダルユニット104は、図24の初期状態にある。
また、フック8および連結具221を簡略化して示すと、図28(a)，(b)の状態であり、連結バー10およびピン222とは係合していない。
【０１２６】
検査者は、ペダルユニット104において、まず機械的ドッキングペダル105を図29のように踏み込む(図26のステップ601)。この操作により、ペダル105によりペダル受けシャフト140aが押されて、ロックプレートA108がペダル105と共に回転し、ワイヤA111が引っ張られる。このとき、ロックバー115は、半径r1のロックプレートA108の円弧領域108aに接触している。凸部143がロックバー115の位置にくるまでロックプレートA108を回転させ、さらにロックプレートA108を回転させると、ロックバー115は凸部143を乗り越え、ロックプレートA108の半径r2(＜r1)の切り欠き領域108bに到達する。ロックバー15は、解除プレート117で押し上げられない限り、凸部143の切り立った側面形状を乗り越えて逆戻りすることはできず、ロックバー115によりロックプレートA108がロックされる(ステップ602)。これにより、ワイヤA111が引っ張られると、寝台3のドッキングユニット4のフック8が引っ張られ、ドッキングユニット5の連結バー10と連結し、ドッキングユニット4と5が固定される(ステップ603、図30(a))。これにより、機械的ドッキングが完了する。なお、この時点では電気的ドッキングの動作はまだ行われていないので、電気コネクタ224、223は図30(b)のように結合していない。
【０１２７】
次に、操作者が機械的ドッキングペダル105から足を離すと、ペダル戻し用のばね125の力により、機械的ドッキングペダル105のみが図31のように初期位置に復帰する(ステップ604、605)。
【０１２８】
上記動作により、ロックバー115がロックプレートA108の半径r2(＜r1)の切り欠き領域108bに到達したことにより、同じ半径r2のロックプレートB109の円弧領域109aにもロックバー115は接するようになる。よって、ロックプレートB1をロックバー115でロック可能な状態になっている。
【０１２９】
この状態で、図32のように電気的ドッキングペダル106を踏み込むと、ペダル106によりペダル受けシャフト141aが押されて、ロックプレートB109が回転しワイヤB112が引っ張られる。このとき、ロックバー115は、半径r2のロックプレートB109の円弧領域109aに接触しており、凸部144がロックバー115の位置にくるまでロックプレートB109を回転させ、さらにロックプレートB109を回転させると、ロックバー115は凸部144を乗り越えて、ロック領域109bに到達する。ロックバー115は、解除プレート117で押し上げられない限り、凸部144の切り立った側面形状を乗り越えて逆戻りすることはできず、図32のようにロックバー115によりロックプレートB109がロックされる(ステップ606)。ロックプレートB109のロック領域109bの半径はr2であり、ロック状態のロックプレートA108のロックバー115が接する領域の半径r2と等しいため、ロックバー115は、ロックプレートA108とB109とに同時に接し、両者をロックする状態になる(ステップ607)。ロックプレートB109の回転に伴い、ワイヤB112が引っ張られると、連結具221が回転して、図33(b)に示すようにピン222を引き込む。これにより、寝台3側のドッキングユニット4の電気コネクタ224と、医用画像撮像装置本体2側のドッキングユニット5の電気コネクタ223は嵌合し、電気的ドッキングが完了する(ステップ608)。このとき、フック8は、図33(a)のように、すでにステップ603において連結バー10と連結済みであるので、機械的にも電気的にもドッキングユニット4，5は結合する。
【０１３０】
次に、操作者が電気的ドッキングペダル106から足を離すと、ペダル戻し用のばね134の力により、電気的ドッキングペダル106のみが図34のように初期位置に復帰する(ステップ609、610)。
【０１３１】
以上により、機械的および電気的ドッキングがこの順に行われ、ドッキングが完了する(ステップ611)。
【０１３２】
上記構成では、ロックバー115がロックプレートA108、B109の凸部143，144を乗り越える際にペダル操作力が急増減し、検査者は操作感を得ることができる。また、ロックプレートA108の半径r1の円弧領域108aが初期位置にあるときには、ロックバー115はロックプレートA108に接し、ロックバー115は、ロックプレートB109にどこにも接していない。すなわち、ロックプレートB109の半径r4、r5、r2のうち最も大きい凸部144の半径r5であっても、ロックプレートA108の半径r1より小さい。このため、検査者が電気的ドッキングペダル106を操作しても、ロックバー115にロックプレートB109は接することがなく、小さな力で楽にペダルを踏み込むことができるため、操作感も無い。これにより、機械的ドッキングペダル105を操作する前のロックしていない状態で電気的ドッキングペダル106を踏み込んでも、ロックはされず、電気的ドッキングを行うことはできないし、正常時との操作感の違いによって操作者は手順を誤ったことに気づくことができる。
【０１３３】
次に、ドッキング解除の流れについて図27を用いて説明する。上述のドッキング完了状態(ステップ611)において、図35のように解除ペダル107を踏み込むと、解除プレート117によりワイヤC116が引っ張られ、連結具221を解除方向に引っ張る(ステップ701)。同時に解除プレート117の先端部の傾斜面によってロックバー115が徐々に押し上げられる。これにより、ロックバー115の高さがロックプレートB109の凸部144の半径r5に達したならば、図35のようにロックプレートB109のロックがまず解除される(ステップ702)。これにより、ロックプレートB109がワイヤB112を引っ張る力が解除され、ワイヤC116が連結具221を解除方向に引っ張る力と加算され、連結具221が図36(b)のように逆回転してピン222を押し出し、電気コネクタ223，224の結合を解除する(ステップ703)。以上でまず、電気的ドッキングが解除される。このとき、ロックプレートA108は、まだロック状態であるから、図36(a)のようにフック8は連結バー10に連結したままである。
【０１３４】
さらに検査者が、図37のように解除ペダル7を深く踏み込むと(ステップ704)、解除プレート117がロックバー115をさらに押し上げ、ロックバー115の高さがロックプレートA108の凸部143の先端の高さr3に達したならば、図37のようにロックプレートA108のロックが解除される(ステップ705)。これによりロックプレートA108がワイヤA111を引っ張る力が解除され、フック8は、図38(a)のようにドッキングユニット4に配置されているばね48の力によって持ち上げられ、初期状態に復帰する(ステップ706)。これにより、連結バー10からフック8が外れ、機械ドッキングが解除される。同時にワイヤA111もばね48の力によってドッキング操作時とは逆方向に引っ張られるため、ロックプレートA108も初期位置に復帰する。ステップ703において、図38(b)のように電気コネクタ223，224はステップ703ですでに連結を解除されているので、機械的ドッキングと電気的ドッキングの両方が解除されたことになる。
【０１３５】
検査者が解除ペダル107から足を離すと、ペダル戻しばね135によって解除ペダル107は、初期状態(図24)に復帰し(ステップ707〜709)、動作完了となる。
【０１３６】
このように、解除の際には、先に電気的ドッキングが解除され、その後機械的にドッキングが解除される。これより、フック8が外れている状態で電気コネクタ223，224が結合しているという状態を回避できる。これにより電気コネクタ223，224の結合中に不意の動作によって寝台3が動いてしまい、コネクタのピンを破損する、といった事故を回避できる。
【０１３７】
上述のように、本発明のペダルユニット104は、決められた順に操作しないとロックされず、誤った手順の動作を防ぐことができる。また、検査者は、決められた順に操作しないと、ペダルを小さな力で踏み込むことができ、操作感も得られないため、操作手順に誤りがあった場合に操作者がこれに気づくことができる。
【０１３８】
このペダルユニットを、寝台と装置本体との連結に用いることにより、機械的ドッキングと電気的ドッキングを必ずこの順に行うことができ、電気コネクタの破損を防止できる。また、解除の際には、電気的ドッキングの解除と機械的ドッキングの解除をこの順に行うことができ、電気コネクタの勘合が行われたまま寝台が動いてコネクタを破損する現象を防止できる。
【０１３９】
また、本発明のペダルユニットは、ペダルから足を離すとペダルが初期位置に復帰するため、解除時にペダルが不意に初期位置に戻り操作者の足にぶつかるといった事故を防ぐことができる。
【０１４０】
なお、本発明は、図24の形状に限定されるものではなく、形状は任意に変更することができる。例えば、図39のようにロックプレートA108，B109を二重構造にして強度を向上させることも可能である。また、ロックバー115を両端および中央でそれぞれ支持部145により支持する構成にすることも可能である。
【０１４１】
また、上述の実施形態では、ドッキングを行うペダル105，106を2本とし、大きさの異なる2枚のプレートで2段階にロックする機構としたが、ドッキングを行うペダルを3本以上とし、3段階以上にロックする機構とすることも可能である。この場合、順次半径の異なる3枚のロックプレートを使用する。
【符号の説明】
【０１４２】
1  医用画像撮像装置、2  医用画像撮像装置本体、3  寝台、4  ドッキングユニット、5  ドッキングユニット、6  ペダル、7  連結プレート、8  フック、9  ローラ、10  連結バー、31  天板、32  天板保持部、33  車輪、34  フレーム、35  蛇腹部、42  フック支持部、43  凸部、44  スライドガイド、46  ワイヤガイド、47  バー、48  ばね、50  ローラユニット、105，106，107  ペダル、111  ワイヤA、221  連結具、222  ピン、223  電気コネクタ、224  電気コネクタ、260  枠部、262  スライド外枠、270  コネクタ支持フレーム、271，272  スライドプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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