(57)【要約】【課題】平行リンク機構の上部を前側に倒してもカウンタウェイトが後方へ突き出ない手術顕微鏡用スタンド装置を提供する。【解決手段】平行リンク機構Ａは上下途中部分をスタンド本体１に取付けるのではなく、その下端の連結部ａをスタンド本体１に取付けているため、平行リンク機構Ａを前側に倒しても平行リンク機構Ａにおいて後側に突出する部分がない。前側に倒された平行リンク機構Ａの重量バランスはカウンタウェイトＷでなく、後サブアーム１７に設けられた圧縮バネ２１により保たれる。【選択図】        図２
2018089201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに上下方向に延びて機構的に平行な前アーム及び後アームと、互いに前後方向に延びて機構的に平行な上アーム及び下アームの各端部を回動自在な連結部として連結した平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構における前アーム下端の連結部を、フロアに設置されたスタンド本体に対して回動自在に取付け、
平行リンク機構の上辺を構成する上アームは連結部を越えて支持アームとして前方へ延長され、その前端に先端アームの途中部分を軸支すると共に該先端アームの下端に手術顕微鏡を支持し、
下アームの下方に前端がスタンド本体に回動自在に取付けられた追加下アームを設け、下アームの後端と追加下アームの後端とを、下アームの前端と追加下アームの前端とを結ぶ直線と機構的に同一長さで平行な追加後アームにより両端の連結部が回動自在になるように連結して下アームと追加下アームとが平行になるようにし、該追加下アームの後端にカウンタウェイトを設け、
支持アームの始点となる平行リンク機構の連結部に、該連結部から垂直に上方へ延びる縦レバーと、該縦レバーに対して所定の角度で後方へ延びる横レバーとを一体的に有するクランク部材を軸支し、
クランク部材の横レバー後端とスタンド本体の一部とを前アームと機構的に同一長さで平行な後サブアームにて連結し、
クランク部材の縦レバー上端と先端アームの上端とを支持アームと機構的に同一長さで平行な支持サブアームにて連結し、
後サブアームに沿って直線的に伸縮する圧縮バネを設け、前アームに圧縮バネの下端を受け止めるストッパを設け、前アームの前側への回動時にストッパの後サブアームに対する相対変位により圧縮バネを圧縮して反回動方向への反発力を発生させることを特徴とする手術顕微鏡用スタンド装置。
【請求項２】
追加下アームの前端が下アームの前端よりも前側に位置していることを特徴とする請求項１記載の手術顕微鏡用スタンド装置。
【請求項３】
後サブアームの下端が前アームの下端よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の手術顕微鏡用スタンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手術顕微鏡用スタンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脳神経外科手術等において手術顕微鏡はフロアに設置されたスタンド本体に支持されて使用される。スタンド本体は縦型の平行リンク機構を有し、該平行リンク機構はその上下途中部分に設定された回動軸においてスタンド本体に取付けられている。
【０００３】
平行リンク機構の上辺はそのまま支持アームとして前方に延長され、その前端に手術顕微鏡が支持される。平行リンク機構の下辺は反対に後方へ延長されて、その後端にカウンタウェイトが取付けられる。手術顕微鏡の重量はこのカウンタウェイトにより相殺され、手術顕微鏡の位置を前方へ移動させるべく平行リンク機構を前側に倒しても、手術顕微鏡は移動先の位置でそのまま停止し、カウンタウェイトによるバランス状態が維持される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６２８０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、スタンド本体に対して平行リンク機構の上下途中部分を回動自在に軸支する構造のため、手術顕微鏡を前側へ移動させるべく平行リンク機構の回動軸より上部を前側に倒すと、平行リンク機構の下部のカウンタウェイトは反対に後方へ突き出る状態となる。そのためアシスタントはスタンド本体の後側に接近した状態で立つことが出来ない。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、平行リンク機構の上部を前側に倒してもカウンタウェイトが後方へ突き出ない手術顕微鏡用スタンド装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の技術的側面によれば、互いに上下方向に延びて機構的に平行な前アーム及び後アームと、互いに前後方向に延びて機構的に平行な上アーム及び下アームの各端部を回動自在な連結部として連結した平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構における前アーム下端の連結部を、フロアに設置されたスタンド本体に対して回動自在に取付け、平行リンク機構の上辺を構成する上アームは連結部を越えて支持アームとして前方へ延長され、その前端に先端アームの途中部分を軸支すると共に該先端アームの下端に手術顕微鏡を支持し、下アームの下方に前端がスタンド本体に回動自在に取付けられた追加下アームを設け、下アームの後端と追加下アームの後端とを、下アームの前端と追加下アームの前端とを結ぶ直線と機構的に同一長さで平行な追加後アームにより両端の連結部が回動自在になるように連結して下アームと追加下アームとが平行になるようにし、該追加下アームの後端にカウンタウェイトを設け、支持アームの始点となる平行リンク機構の連結部に、該連結部から垂直に上方へ延びる縦レバーと、該縦レバーに対して所定の角度で後方へ延びる横レバーとを一体的に有するクランク部材を軸支し、クランク部材の横レバー後端とスタンド本体の一部とを前アームと機構的に同一長さで平行な後サブアームにて連結し、クランク部材の縦レバー上端と先端アームの上端とを支持アームと機構的に同一長さで平行な支持サブアームにて連結し、後サブアームに沿って直線的に伸縮する圧縮バネを設け、前アームに圧縮バネの下端を受け止めるストッパを設け、前アームの前側への回動時にストッパの後サブアームに対する相対変位により圧縮バネを圧縮して反回動方向への反発力を発生させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の技術的側面によれば、追加下アームの前端が下アームの前端よりも前側に位置していることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の技術的側面によれば、後サブアームの下端が前アームの下端よりも高い位置にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の技術的側面によれば、平行リンク機構は上下途中部分をスタンド本体に取付けるのではなく、その下端をスタンド本体に取付けているため、平行リンク機構を前側に倒しても平行リンク機構において後側に突出する部分がない。カウンタウェイトは支持アームの上下動により上下に移動するだけで後側に突出することはない。従ってアシスタントはスタンド本体の後側に接近した状態で立って補助作業をすることができる。
【００１１】
前側に倒された平行リンク機構の重量バランスはカウンタウェイトでなく、後サブアームに設けられた圧縮バネにより保たれる。すなわち平行リンク機構を前側に倒した際に生じるストッパの相対変位により、後サブアームに設けられた圧縮バネが下側から圧縮されるため、その反発力により平行リンク機構の前側への傾き状態がそのまま維持される。
【００１２】
カウンタウェイトは平行リンク機構よりも下方の追加下アームに取付けられているため、スタンド装置全体の重心位置が下がりスタンド装置が安定する。
【００１３】
本発明の第２の技術的側面によれば、追加下アームが下アームよりも前側に位置しているため、カウンタウェイトの位置もスタンド本体に対して相対的に前側寄りとなり、カウンタウェイトがより後方へ突出しなくなる。
【００１４】
本発明の第３の技術的側面によれば、後サブアームが前アームよりも高い位置にあるため、平行リンク機構を前側に倒すと、前アームと後サブアームとの間隔は広がり、互いに干渉することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】手術顕微鏡用スタンド装置を示す機構図。
【図２】平行リンク機構を前側へ傾けた状態を示す図１相当の機構図。
【図３】支持アームを持ち上げた状態を示す図１相当の機構図。
【図４】支持アームを下げた状態を示す図１相当の機構図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。以上及び以下において前後の方向性は図１に示された通りである。
【００１７】
手術室内のフロア上に設置されているスタンド本体１は下部にベース２を有しており、スタンド本体１はこのベース２上で垂直軸を中心に全体が回転することができる。
【００１８】
スタンド本体１には平行リンク機構Ａが組み付けられる。平行リンク機構Ａは、上下方向に沿う前アーム３及び後アーム４と、前後方向に沿う上アーム５及び下アーム６とを、それぞれ連結部ａ〜ｄにより回動自在に軸支した構造をしている。平行リンク機構Ａは前アーム３の下端の連結軸ａでスタンド本体１に対して回動自在に取付けられている。
【００１９】
下アーム６の下方には前端ｅがスタンド本体１に回動自在に取付けられた追加下アーム７が設けられている。下アーム６の後端の連結軸ｂと追加下アーム７の後端の連結軸ｆとは、下アーム６の前端ａと追加下アーム７の前端ｅとを結ぶ直線Ｌと機構的に同一長さで平行な追加後アーム８により両端の連結部ｂ、ｆが回動自在になるように連結され、仮想リンク辺ａ−ｂを共有して平行リンク機構Ａに連結された追加の平行リンクを構成する。「機構的に平行で同一長さ」とは追加後アーム８の両端ｂ、ｆを結ぶ直線（リンク要素）が平行で同一長さであれば良く、追加後アーム８の途中部分は湾曲等していても良い意味である。したがって、仮想リンク辺ｄ−ｃ，ａ−ｂ，ｅ−ｆは常に平行である。
【００２０】
追加下アーム７の後端にカウンタウェイトＷが設けられている。カウンタウェイトＷは後述する手術顕微鏡９の重量バランスのために設けられているもので、予め手術顕微鏡９の重量に応じたカウンタウェイトＷが選択されて取付けられている。
【００２１】
平行リンク機構Ａの上アーム５は支持アーム１０と一体的に形成され、連結部ｄよりも後側が上アーム５で、前側が支持アーム１０で、上アーム５と支持アーム１０の主軸は一致している。支持アーム１０の前端には先端アーム１１の途中部分が回動自在に軸支されている。先端アーム１１の下端には概略Ｃ形の吊下アーム１２を介して手術顕微鏡９が支持されている。
【００２２】
支持アーム１０の始点となる平行リンク機構Ａの連結部ｄにはクランク部材１３が軸支されている。クランク部材１３は連結部ｄから垂直に上方へ延びる縦レバー１４と、縦レバー１４に対して６０度の角度で後方へ延びる横レバー１５とを一体的に結合した形状をしている。尚、縦レバー１４と横レバー１５の角度は６０度に限定されず９０度その他の角度でも良い。
【００２３】
クランク部材１３の縦レバー１４の上端と、先端アーム１１の上端とは、支持アーム１０と機構的に平行で同一長さを有する支持サブアーム１６により連結される。これにより、支持アーム１０、支持サブアーム１６、先端アーム１１、縦レバー１４とから別の平行リンクが形成される。
【００２４】
クランク部材１３の横レバー１５の先端と、スタンド本体１の一部との間に後サブアーム１７が設けられている。後サブアーム１７は前アーム３と機構的に平行で同一長さである。また後サブアーム１７の下端ｇは前アーム３の下端ａよりも高い位置にある（横レバー１５の角度に相応する位置）。尚、この下端ｇ、連結軸ａ、前端ｅは図中黒丸で示されているが、黒丸はスタンド本体１に固定された軸で、その他の白丸はスタンド本体１に固定されておらず自由に動ける軸である。
【００２５】
この後サブアーム１７と、前アーム３と、横レバー１５と、スタンド本体１の上部（前アーム３と後サブアーム１７の各下端ａ、ｇの間の部分）とから別の平行リンクが形成される。この平行リンクを構成する仮想リンク辺ａ−ｇは本体１に位置固定されているためクランク部材１３は常に状態が一定で回転しない。クランク部材１３が回転せず横レバー１５の傾斜角が常に維持されるので先端アーム１１は常に垂直が維持され、吊下アーム１２及び手術顕微鏡９の垂直状態も変化しない。そのためドクターＤは手術顕微鏡９による観察が容易である。尚、手術顕微鏡９自体の向きを変更する場合は吊下アーム１２の下端に設けられている図示せぬ機構により行うことができる。
【００２６】
前アーム３の下部にはストッパ１８が形成されており、そこに前後方向に沿う長孔状の貫通孔１９が形成されている。後サブアーム１７はこの貫通孔１９を貫通した状態で延びている。後サブアーム１７の上部には上下位置を調整自在なナット２０が設けられており、このナット２０とストッパ１８との間の後サブアーム１７に圧縮バネ２１が設けられている。圧縮バネ２１の径はナット２０より小さく且つ貫通孔１９の幅より大きいため、圧縮バネ２１はナット２０と貫通孔１９の間に位置する。ナット２０の上下位置を調整することにより圧縮バネ２１の初期長さを微調整することができる。
【００２７】
次に作用を説明する。
【００２８】
前側への動き（図２参照）
手術顕微鏡９を前方へ移動させるために平行リンク機構Ａを前側へ倒しても、平行リンク機構Ａは従来のように上下途中部分がスタンド本体１に軸支されているのではなく、その下端の連結部ａでスタンド本体１に軸支されているため、平行リンク機構Ａの全てが前側へ倒れることになり、後側に突出する部分がない。つまり平行リンク機構Ａの下方に設けられた追加下アーム７及びカウンタウェイトＷはそのままで変化がない。従ってアシスタントはスタンド本体１の後側にも接近した状態で立って手術を補助することができる。
【００２９】
更に追加下アーム７が下アーム６よりも前側に位置しているため、カウンタウェイトＷの位置もスタンド本体１に対して相対的に前側寄りとなり、カウンタウェイトＷがより後方へ突出しなくなる。
【００３０】
前側に倒された平行リンク機構Ａの重量バランスはカウンタウェイトＷでなく、後サブアーム１７に設けられた圧縮バネ２１により保たれる。圧縮バネ２１の径は貫通孔１９の幅よりも大きいため、圧縮バネ２１の下端はストッパ１８における貫通孔１９の周辺部で受け止められている。平行リンク機構Ａを前側に倒す前の状態（図１）では圧縮バネ２１は所定の長さＳになっている。
【００３１】
その状態から平行リンク機構Ａを前側に倒すと、ストッパ１８（前アーム３）と、後サブアーム１７との間に相対変位Ｓ１が生じ、この相対変位Ｓ１の分だけストッパ１８が圧縮バネ２１の下端を押し上げて、圧縮バネ２１はその分だけ短い長さＳ２となり圧縮された状態となる。そのため圧縮バネ２１の反発力が働き平行リンク機構Ａが前側に倒れてもその状態が維持される。平行リンク機構Ａの前側への回動角度の増加に応じて相対変位Ｓ１も増加して反発力が増えるため、全ての回動角度において重量バランスがとれ、手術顕微鏡９を前側へ移動させてもその位置で保持することができる。
【００３２】
平行リンク機構Ａを前側へ倒すと、前アーム３と後サブアーム１７との間隔ｎも変化するが、貫通孔１９が長孔状のため後サブアーム１７は貫通孔１９内で移動することができる。特に後サブアーム１７の下端ｇが前アーム３の下端ａよりも高い位置にあるため、平行リンク機構Ａを前側に倒すと、前アーム３と後サブアーム１７との間隔ｎは広い間隔Ｎとなる。広がる方向に変化するため、前アーム３と後サブアーム１７とは互いが干渉することなく十分に前側へ傾くことができる。
【００３３】
上下への動き（図３及び図４）
手術顕微鏡９の位置を上下へ変更すべく、支持アーム１０を上下に動かすと、平行リンク機構Ａのため、その上アーム５及び下アーム６も同様の角度となり、更に下アーム６が追加後アーム８で追加下アーム７と連結されているため、追加下アーム７も下アーム６と同様の角度となり、カウンタウェイトＷが手術顕微鏡９とは相反する方向へ上下移動する。カウンタウェイトＷは支持アーム１０の上下動により上下方向へ円弧移動するだけで、後方へ突出することはない。
【００３４】
手術顕微鏡９の重量による軸ｄのまわりのトルクはカウンタウェイトＷによる軸ｅのまわりのトルクにより相殺され、手術顕微鏡９を上側或いは下側へ移動させても、移動させた位置でそのまま停止する。
【００３５】
スタンド装置においてカウンタウェイトＷが平行リンク機構Ａよりも下側に位置する追加下アーム７に取付けられているため、スタンド装置全体の重心位置が下がりスタンド装置が安定する。
【符号の説明】
【００３６】
１  スタンド本体
３  前アーム
４  後アーム
５  上アーム
６  下アーム
７  追加下アーム
８  追加後アーム
９  手術顕微鏡
１０  支持アーム
１１  先端アーム
１３  クランク部材
１４  縦レバー
１５  横レバー
１６  支持サブアーム
１７  後サブアーム
１８  ストッパ
１９  貫通孔
２１  圧縮バネ
ａ〜ｄ  連結部
Ａ  平行リンク機構
Ｄ  ドクター
Ｗ  カウンタウェイト
【図１】
2018089201.tif 000003
【図２】
2018089201.tif 000004
【図３】
2018089201.tif 000005
【図４】
2018089201.tif 000006