(57)【要約】      （修正有）【課題】幼児ケア用器械を安全に作動させる装置及び方法を提供する。【解決手段】幼児ケア用器械10は、これを幼児保育器と幼児保温器との間で機能を切り替える間、幼児支持体に対して電動機42により上方位置と下方位置との間で垂直方向に動く加熱器32を有する。加熱器は、開放位置と閉鎖位置との間で動くことができる扉34を有している。扉は、閉鎖されると、加熱器を隔離して幼児又は世話係が加熱器に不用意に触れないようにする。扉が閉鎖位置にあることを検出する第１のセンサ38が設けられ、加熱器が上方位置と下方位置との間の所定の位置にあることを検出するセンサ52が設けられ、さらに、これらセンサからの信号を受け取り、扉が閉鎖位置にない場合、開放位置への扉のそれ以上の動作を止めるようステッピングモータ30を制御する制御装置56を有する構成とする。【選択図】図１
2011200696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幼児ケア器械であって、
支持ベース（２２）と、
前記支持ベース（２２）に支持されていて、幼児を支持するようになった幼児用台座（１２）と、
前記幼児用台座（１２）の上方に取り付けられていて、下方キャノピー位置と上方キャノピー位置との間で動くことができるキャノピー（２６）であって、前記キャノピーが前記下方キャノピー位置において閉ざされた包囲体を形成し、前記上方キャノピー位置において前記包囲体の少なくとも一部を開放する前記キャノピー（２６）と、
前記幼児用台座（１２）の上方に取り付けられていて、下方加熱器位置と上方加熱器位置との間で動くことができる加熱器と、
前記加熱器の位置に応じて前記加熱器を非動作状態にする制御装置と、
を有する幼児ケア器械。
【請求項２】
前記加熱器の位置を検知する加熱器位置センサを有する特徴とする請求項１に記載の幼児ケア器械。
【請求項３】
前記加熱器が輻射加熱器であり、前記制御装置が、前記加熱器位置センサからの信号に応じて前記加熱器の作動を制御する請求項２に記載の幼児ケア器械。
【請求項４】
前記加熱器が前記キャノピー（２６）内に配置されている請求項１乃至３のいずれかに記載の幼児ケア器械。
【請求項５】
前記制御装置が、前記加熱器が前記上方加熱器位置に達するまで前記加熱器を非動作状態にするように構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の幼児ケア器械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幼児保温器械に関し、特に、幼児保育器及び幼児保温器の機能を兼ね備え、幼児、介護者及び器械自体の保護手段として種々の安全連動装置又はインターロックを有する器械に関する。
【背景技術】
【０００２】
当然のことながら、幼児を温め、幼児を所定の温度に保つのに必要な熱を供給する装置又は器械が多く存在する。種々の器械のうち、幼児を寝かせる基本的に平らな表面を備えた幼児保育器があり、かかる平らな表面は、一般に、幼児を安全に器械内に囲い込むサイドガードを有している。幼児保温器は通常、オーバーヘッド式輻射加熱器を有し、このオーバーヘッド式輻射加熱器は、幼児の上に位置し、かくして赤外スペクトルのエネルギを輻射して幼児に当て、幼児を温かい所定の温度に維持する。もしそうしなければ幼児は全く周囲環境に晒されるので、介護者がその幼児に対して種々の世話をするために幼児にほぼ付きっ切りになる。代表的な幼児保温器が、Falk等に付与された米国特許第5,474,517
号に記載されており、これは本願の従来技術となっている。
【０００３】
幼児保育器というものも存在しており、かかる幼児保育器は、幼児に熱を与える密閉された制御雰囲気内に幼児を入れると共に密閉環境中の湿度の制御を行うこともできる密閉された包囲体である。かかる保育器は幼児の生育を長期間にわたって支え、幼児へのアクセスを可能にするための、手を挿入する穴が設けられており、及び／又は、幼児にアクセスし又は幼児を保育器内へ入れたり、出したりするために開くことができる大きな扉又はドアが設けられている。かかる器械は、良好な雰囲気を幼児に与えると共に幼児を寝かせる局所的環境を制御するが、幼児へのアクセスが幾分制限されているので幼児に対して多種多様な世話をすることが難しい場合がある。代表的な幼児保育器が、Koch等に付与された米国特許第4,936,824号に記載されている。
【０００４】
現時点においては、幼児保温器と保育器の機能を兼ね備えた幼児も幾つか存在している
。かかる器械の１つは、Donnelly等に付与された米国特許第5,453,077号に記載されてお
り、かかる器械は、赤外線加熱器を含むオーバーヘッド式キャノピーを有し、キャノピー及び加熱器は、器械内に寝かされている幼児に対して昇降可能である。したがって、この器械は、キャノピー及び加熱器が下方位置にあるときは保育器として働き、キャノピー及び加熱器が上方位置にあるときは幼児保温器として働くことができる。
【０００５】
しかしながら、１つの問題は、加熱器の昇降の際にある。幼児に密接した位置にある加熱器に晒されることにより幼児が輻射熱で過剰に温められないようにすることが重要である。かかる事態は、加熱器をその下方位置まで下降させ、加熱器及び他の加熱面が幼児に晒されると生じる場合がある。加熱面は、赤外線エネルギ及び対流によるエネルギを放出し続け、そして幼児に密接した場合には幼児を過剰に温めることによって幼児に危害を及ぼす場合がある。
【０００６】
加えて、幼児及び介護者が、加熱器の加熱面又はその加熱器に接触又は密接することによって熱くなった構成部品に当たる恐れがないようにすることが重要である。かくして、オーバーヘッド式輻射加熱器を、幼児又は他の介護者が不用意に輻射加熱器に当たらないよう動作させると共に器械それ自体が危険な状態から保護されるようにするために何らかの安全上の措置が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、幼児ケア保温器と保育器の機能を兼ね備え、更に輻射加熱器付きのキャノピーを幼児に向かって下降させると閉じることができ、輻射加熱器付きのキャノピーを上方位置に向かって再び上昇させると開くことができる一つ又は複数の扉を有する幼児ケア器械に関する。
【０００８】
かくして、扉は、加熱器を作動させることができる前に加熱器及びキャノピーが正しい上方位置にあると開くことができるようにすることが重要であり、同様に、加熱器が幼児の触れない位置又は加熱器又は他の表面からの輻射エネルギが幼児に悪影響を及ぼさない位置まで下降させる前に正しく閉じられるようにすることが重要である。したがって、本発明は、幼児ケア器械の作動により危害が幼児や介護者、そして幼児ケア器械自体にもたらされないようにする種々の連動装置又はインターロックを提供する。
【０００９】
本発明の実施において、加熱器が安全ではない位置では作動できず、即ち、もし扉が開放位置になく且つ加熱器がその上方位置になければ、加熱器が作動できないようにする連動装置が提供される。さらに、もし扉が安全な状態で閉鎖位置になければ加熱器を幼児の届く範囲内の位置又は介護者の近くの位置まで下降させることができないようにすることが重要である。
【００１０】
輻射加熱器の昇降は自動動力手段により行われ、かかる手段の一つは、加熱器が取り付けられている可動部材に螺合したネジである。電動機が好ましくは、このネジを動作させて加熱器を幼児に対して昇降させるようにする。扉の動作は種々の機械的又は電気的手段を用いることにより行われ、重要なことは、扉が開放位置にあること及び閉鎖位置にあることを検出し、かくしてこの情報を輻射加熱器の作動に関して適切な動作を行うことができる装置、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）に伝えるセンサが設けられていることだけである。
【００１１】
かくして、連動装置は、扉が開いておらず、しかも加熱器がその上方位置になければ加熱器を作動させることができないようにする。連動装置は、更に、加熱器の下方移動中に所定の中間点で扉閉鎖センサに問合せを行う。もし下方移動中におけるこの中間点におい
て扉閉鎖センサにより一又は複数の扉が閉鎖されていることが指示されなければ連動装置は幼児の安全が保証される箇所で加熱器の下方移動を即座に停止させる。
【００１２】
他の実施形態として、連動装置は、既知の位置からの加熱器の下方移動を計時し、加熱器がその下方移動中に或る特定の点に達したことを表す既知の期間が経過すると扉閉鎖センサに問合せを行うことにより定められている所定の点で扉閉鎖センサに問い合わせる。かくして、中間センサが設けられていないが、その代わりとして、既知の位置、好ましくは上方位置からの下方移動の開始後、既知の期間の経過により中間位置が定められ、かかる期間の経過時に扉センサは扉が閉じられていること、又は、それ以上の下方移動が停止されていることを指示していなければならない。本発明の上記構成上の特徴及び利点並びに他の構成上の特徴及び利点は、図面を参照して以下の詳細な説明を読むと一層明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
図１は、本発明に従って構成された幼児保温器械１０の概略図である。図示のように、幼児保温器械１０は、介護者による世話のために容易にアクセスできるよう幼児１４を支持してこれを搬送する幼児用台座１２を有している。幼児用マットレス１６も、また、幼児が快適でいられるように設けられている。又、図示さのように、幼児を安全に幼児保温器械１０内に囲い込むための複数の壁１８が設けられており、これら壁１８を幼児用台座１２の４つの側部の全てに設けるのがよい。壁１８は、好ましくは、透明なプラスチック材料で作られており、以下に説明するように、他の構成部品と協働して保育器の機能を幼児保温器械１０に付加するようになっている。
【００１４】
概略的に、垂直部材２０は台座１２を片持ち支持しており、垂直部材２０は、幼児用台座１２及び幼児保温器械１０の他の構成部品をしっかりと支持するために車輪２４付きの支持ベース２２を有している。
【００１５】
また、図１で分かるように、幼児用台座１２の上にキャノピー２６が設けられており、このキャノピー２６は加熱器ハウジング２８を有し、このハウジング２８は加熱器３２を収納している。図示のように、好ましい実施形態では、加熱器３２は、輻射加熱器であり、図１に示すような加熱器ハウジング２８の位置では、加熱器３２は赤外線エネルギを下方に差し向けて幼児１４に当て、それによりこの幼児を高い温度状態に維持する。しかしながら、理解されるように種々の他の形式の加熱器を使用でき、かかる加熱器としては、Falk等に付与された米国特許第5,474,517号に図示及び記載された赤外線エミッタを挙げ
ることができる。
【００１６】
いずれの場合であっても、加熱器ハウジング２８は、扉手段を更に有し、図示のように、この扉手段は、加熱器３２が周囲環境に解放される開放位置と、加熱器３２が周囲環境から隔離保護されて加熱器ハウジング２８内に収納される閉鎖位置との間で動くことができる少なくとも１つの可動扉３４を有している。図１に示すように、例示の目的で扉を１つしか設けていないが、容易に理解されるように、任意の数の扉を種々の形態で設けてもよく、扉手段は、閉鎖位置にあるときは加熱器３２を周囲から遮蔽し、開放位置にあるときは赤外線エネルギを台座１２に差し向ける際に用いられる加熱器３２を露出させる。
【００１７】
扉３４の動作は、多種多様な手段によって行うことができ、かかる手段としては、本願と同日に出願された米国特許出願（この出願の内容は、対応の日本国特許出願として本願
と同日に日本国特許庁に提出されており、その日本語による発明の名称は、「幼児ケア器械の加熱器扉作動機構」である）に記載されているような機械的手段が挙げられ、かかる米国特許出願の開示内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。しかしながら、説明を簡単にするために、可動扉は、加熱器ハウジング２８の内部に取り付けられたステッピングモータ３０によって開閉自在なものとして図示されており、かかるステッピングモータ３０は、単一の扉又は複数の扉をこれらの開放位置及び閉鎖位置に動かすための適当な手段によって容易に制御される。
【００１８】
可動扉３４が完全開放位置にあること及び完全閉鎖位置にあることを検出する検出手段が設けられている。検出手段は、扉の位置を検出する単一のセンサであるのがよく、変形例として、この検出手段は、扉開放センサ３６及び扉閉鎖センサ３８として図示されているような扉開放センサ及び扉閉鎖センサであってもよく（かかる、扉開放センサ及び扉閉鎖センサは光ビームを遮るマイクロスイッチ、リミットスイッチであるのがよい）、扉の位置を判定してその位置を表す信号を出す他の機構であってもよい。開放位置及び閉鎖位置によって扉を所望ならば、これが実質的に開いた時又は実質的に閉じられた時に検出でき、この場合も又、扉が閉鎖位置、又は実質的に閉鎖位置にあるときに加熱器３２は幼児又は介護者がこれに触れないよう隔離される。
【００１９】
図示のように、キャノピー２６は加熱器３２と一緒に、幼児用台座１２に対して垂直方向に動き、図１ではこれはその上方位置で示されている。キャノピー２６の実際の昇降は、多種多様な手段によって行うことができるが、図２の実施形態は、キャノピー２６を片持ち状態で支持する垂直方向可動部材４０を有している。垂直方向可動部材４０は、電動式動力手段によって昇降され、かかる動力手段の１つは、制御システムにより作動され、或いはユーザ又は自動システムによって制御される電動機４２を用いることによって実施でき、かかる電動機４２は、可動部材４０に固定されたネジ山付き突出部４６に噛合している歯車列により制御された方法でネジ４４を回転させる。したがって、電動機４２は何れか一方の方向に回転すると、可動部材４０は昇降してキャノピー２６の垂直方向位置が変わり、当然のことながら加熱器３２はそれに応じて昇降する。
【００２０】
上側センサ４８が、垂直方向可動部材２０に沿って設けられており、この場合も又、多種多様な位置センサのうち任意のものであってよい。図１に示す実施形態では、上側センサ４８は、リミットスイッチ、マイクロスイッチ等として示されており、かかる上側センサ４８は、可動部材４０に固定されたアクチュエータ５０によって作動される。かくして、  上側センサ４８は、キャノピー２６が、かくして加熱器３２が上方位置にあり、したがって輻射熱を安全に幼児１４に当てる位置にあることを指示する信号を出す。したがって、理解できるように図４において、もし上側センサ４８が加熱器３２が間違いなく最も上の位置にあることを正しく指示し且つ扉開放センサ３６が信号によって可動扉３４が開放位置にあることを指示していれば加熱器３２を作動させて輻射熱を幼児１４に与えることができる。
【００２１】
このようにすると、幼児保温器械１０を用いる場合、ユーザは、種々の構成要素が加熱器３２を作動させるためのこれらの正しい位置にあること、即ち加熱器３２がその上方位置にあり、可動扉３４がその開放位置にあることを確信できる。理解できるように、もし扉開放センサ３６又は上側センサ４８のいずれもが適正信号を出していなければ、加熱器３２を作動させることはできない。
【００２２】
したがって、図１の位置では、加熱器３２を作動させるためには、加熱器３２がその上方位置になければならず、しかも可動扉３４がその開放位置になければならないので、幼児保温器械の正しい作動を確保する安全装置が得られる。上記の安全連動装置に加えて、上側センサ４８の作動により、動力手段、この場合、電動機４２も又、非動作状態になる
。というのは、加熱器３２がその上方位置に達しているからである。
【００２３】
図２は、本発明の幼児保温器械の概略図であり、加熱器３２は中間位置、即ち、図１に示すその上方位置と図３に示すようなその下方位置との間のある点のところに位置している。この図２では、アクチュエータ５０によって作動される中間センサ５２が設けられている。可動扉３４は、矢印Ａの方向に点線位置から実線の閉鎖位置に動かされた状態で示されており、かくして扉閉鎖センサ３８を作動させると共に扉開放センサ３６を非動作状態にしている。
【００２４】
ユーザ又は自動制御装置により、下方位置への加熱器３２の移動が開始される場合、加熱器３２は、動力手段によって垂直方向下方の移動を続行し、この下方移動中に中間位置に達し、それにより図２の位置に示されている中間センサ５２を作動させる。この場合もまた、図４を参照して説明したように、制御システムは、加熱器３２が下方にある距離移動し、所定の中間位置にあることを指示する中間センサ５２からの信号を受け取る。中間センサ５２からのその信号を受け取ると、制御システムは、問合せを行って扉閉鎖センサ３８からの信号を求めようとする。
【００２５】
中間位置にあることを判定する別の手段として、加熱器３２が既知の位置からその下方移動の開始時に開始されるタイマ（図２には示さず）がある。この位置は上方位置であることが好ましく、したがって、タイマは、加熱器３２がその上方位置から下方に移動すると直ぐに作動される。加熱器３２の速度はモータの速度、歯車装置等の関数として求められるので、加熱器３２がその上方位置から所定の位置であって、扉３４が閉鎖位置にあるかどうかの確認のために扉閉鎖センサ３８に問い合わせが行われる中間位置まで動く前に経過する時間を一時的に求めることは比較的容易なことである。
【００２６】
何れの場合であれ、もし扉閉鎖センサ３８が適正信号を出せば、即ち可動扉３４がその閉鎖位置にあることを指示すれば、制御システムは全く動作を行わず、動力手段は引き続き加熱器３２を下降させることができる。他方、もし中間センサ５２の作動時又は所定の経過時間の経過時に、扉閉鎖センサ３８からこれに対応した信号がなければ、制御システムは、可動扉３４が正しく閉鎖されていないと判断する。かくして、加熱器３２を下降させ続けると、扉開放位置で加熱器３２は適切な安全を得るには幼児又は介護者に近すぎる位置に達する場合がある。
【００２７】
したがって、かかる事態になると、制御システムは、電動機４２の作動を停止させることによって動力手段を即座に非作動状態にして加熱器３２がその下方移動を続行しないようにする。所定の中間点の位置に関する設計、即ち中間センサ５２の位置又は経過時間の経過時に関する設計に当たり、この中間点は、誰もが加熱器３２に不用意に触れず安全であるように加熱器が幼児１４や周りの人から十分遠くに離れているように予め設定される。
【００２８】
図３を参照すると、加熱器３２がその下方位置にある状態で本発明の幼児保温器械１０の概略図が示されている。この図から分かるように、キャノピー２６は壁１８の直立縁部を覆った状態でこの上に位置し、幼児１４は、温度及び湿度が別々の且つ従来型の加熱手段によって容易に制御できる保育器環境内に入れられている。この下方位置では、下側センサ５４が、アクチュエータ５０によって作動されて、動力手段を非動作状態にし、これがネジ４４が更に回るのを阻止する。かくして、下向きの方向における加熱器３２のそれ以上の移動が停止される。
【００２９】
図４を参照して、本発明の連動装置の構成上の特徴をもたらす代表的な制御システムのブロック図が示されている。これ又、理解できるように、コントローラ又は制御装置５６
が用いられ、この制御装置５６は、中央処理装置であるのがよく、この機能は、幼児ケア器械の他の特徴及び機能と共通している。制御装置は、上側センサ４８、中間センサ５２、下側センサ５４及びタイマ５５の各々から信号を受け取るが、これらセンサからの信号のうち或る特定のものを受け取ると、加熱器移動部５８として示された動力手段を制御すると共に加熱器それ自体への電気エネルギを制御することにより加熱器制御部６０として示された加熱器からの熱エネルギを制御する。
【００３０】
加えて、図示のように、扉の位置、即ち、扉が開放位置にあるか或いは閉鎖位置にあるかどうかを支持する信号を制御装置５６に与える扉開放センサ３６及び扉閉鎖センサ３８が設けられている。さらに、制御装置５６への入力はユーザ制御部６２によって行われ、このユーザ制御によって、ユーザはある特定の命令を制御装置部５６に入力し、制御装置５６は幼児保温器械が或る特定の機能を実行するよう命ずる。
【００３１】
制御手順に関して理解できるように、例えば、加熱器がその上方位置まで持ち上げられている場合を取り上げると、ユーザは加熱器を作動させて赤外線エネルギを幼児に与えたいと望んでいる。ユーザは、加熱器を作動させるためにユーザ制御部６２によって制御装置５６に入力を与えることができる。制御装置は、ユーザ制御部６２からの信号を受け取るが、制御装置５６が先ず最初に上側センサ４８に問合せを行い、加熱器がその上方位置にあることを確かめると共にさらに扉開放センサ３６に問合せを行って扉が開放位置にあることを確認するまでは、加熱器を作動させない。もし信号のいずれもが存在せず、扉が開放状態になく、或いは加熱器がその上方位置にないことが指示されると、制御装置５６は加熱器制御部６０に加熱器作動信号を送るのを拒否し、かくして加熱器は作動しない。
【００３２】
別の構成では、即ち、ユーザが加熱器をその上方位置からその下方位置に下降させたいと思った場合、ユーザはこの場合もまた、ユーザ制御部６２によって、かかる動作を要求する信号を制御装置５６に与える。制御装置５６は加熱器移動部５８に信号を出し、それにより動力手段が加熱器をその下方位置に向かって下降させるが、加熱器が所定の中間位置に達すると、中間センサ５２は、加熱器がその下方移動中にかかる点に達したという信号を制御装置５６に出し、制御装置５６は扉閉鎖センサ３８に即座に問合せを行って扉が安全にその閉鎖位置にあることを確認する。問合せにより、扉閉鎖センサ３８から信号を受け取らなかったことが分かった場合、制御装置５６は加熱器移動部５８と連絡をとって加熱器のそれ以上の下方移動を停止させ、かくして加熱器が、幼児又は介護者よって不用意に触ることが可能な位置に達しないようにする。
【００３３】
この場合もまた、中間センサ５２に代わる手段として、システムは、加熱器が所望の中間位置に達したかどうかを判定するためにタイマ５５を利用できる。この手段により、加熱器がその下方移動を開始した時、例えばオペレータが加熱器を下方に移動させるためにモータを始動させた時にタイマを作動させるのがよい。この時点において、タイマ５５を作動させ、しかる後タイマ５５は、所望の中間位置を表す所定の経過時間に達するまで経過時間を計時する。かくして、中間センサ５２の場合と同様に、扉閉鎖センサ３８は、扉がその閉鎖位置にあるかどうかについて問合せが行われる。もしそうであれば、加熱器は下方に移動し続ける。もし扉が閉鎖されていなければ、制御装置５６は、加熱器のそれ以上の下方移動を停止させるために適当な信号を加熱器移動部５８に送ることにより加熱器のそれ以上の下方運動を再び停止させる。
【００３４】
最後に、別の構成では、加熱器がその下方位置まで下降すると、下側センサ５４は、アクチュエータ５０によって作動されて、加熱器がその下方位置に達したことを表す信号を制御装置５６に送る。すると、制御装置５６は加熱器移動部５８と連絡をとって動作手段を非動作状態にし、加熱器及びキャノピーのそれ以上の下方移動を停止させる。
【００３５】
当業者であれば、改良型制御システムが得られることになる本発明の幼児ケア器械の多くの改造例及び設計変更例を想到でき、かかる改造例及び設計変更例は全て特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び精神に属する。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及びその均等範囲にのみ基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に従って構成された幼児ケア器械の概略図であり、輻射加熱器がその上方位置で示されている図である。
【図２】図１の幼児ケア器械の概略図であるが、輻射加熱器がその中間位置で示されている図である。
【図３】図１の幼児ケア器械の概略図であるが、輻射加熱器がその下方位置で示されている図である。
【図４】本発明に使用できる代表的な制御システムの概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 幼児ケア器械
１２ 幼児台座
１４ 幼児
２０ 垂直部材
２２ 支持ベース
２６ キャノピー
２８ 加熱器ハウジング
３２ 加熱器
３４ 扉
３６ 扉開放センサ
３８ 扉閉鎖センサ
４０ 垂直可動部材
４２ 電動機
４８ 上方センサ
５２ 中間センサ
５４ 下方センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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