(57)【要約】      （修正有）【課題】交互回転運動を直線往復運動に変換するための装置に関し、往復運動は、一定の周期と力で実行されなければならないが、これらの要件に適合できる装置はかさばる上、摩擦損も大きい。【解決手段】交互回転要素２と、回転要素に接続された直線往復要素３と、直線往復要素に接続され、第１の固定されたピボット点５を有する第１のピボット要素４と、第１のピボット要素に接続され、ボール部材７を備える第２のピボット要素６と、第２のピボット要素に接続され、第２の固定されたピボット点９を有する第３のピボット要素８とを備え、回転要素の交互回転運動Ａをボール部材の実質的な往復運動Ｂに変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互回転運動（Ａ）を直線往復運動（Ｂ）に変換するように配置される装置（１）であって、交互回転要素（２）と、前記回転要素（２）に接続された直線往復要素（３）と、前記直線往復要素（３）に接続され、第１の固定されたピボット点（５）を有する第１のピボット要素（４）と、前記第１のピボット要素（４）に接続され、ボール部材（７）を備える第２のピボット要素（６）と、前記第２のピボット要素（６）に接続され、第２の固定されたピボット点（９）を有する第３のピボット要素（８）とを備え、前記回転要素（２）の交互回転運動（Ａ）を前記ボール部材（７）の実質的な往復運動（Ｂ）に変換する装置（１）。
【請求項２】
回転による力の伝達を行うための要素を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記回転要素（２）が螺旋ねじを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記直線往復要素（３）が、前記第１のピボット要素（４）に回転接続するための接続要素を備える２つのアーム（２０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のピボット要素（４）が、レバー（１３）の一方の端部で直線往復要素（３）に接続するための接続要素と、前記レバー（１３）の反対側端部で前記第２のピボット要素（６）に接続するための接続要素と、前記第１のピボット要素（４）の第１の固定されたピボット点（５）において軸（１５）に接続するための接続要素とを備える２つの平行なＬ字形のレバー（１３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
レバー（１３）が、ウェブ（１５）によって相互に接続される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第２のピボット要素（６）が、Ｕ字形の２叉フォークを備え、該フォークの２つの叉（１６，１７）が、前記第１のピボット要素（４）に回転接続するための接続要素を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記２つの叉（１６，１７）が長さが異なり、最長の叉（１６）が前記第３のピボット要素（８）に回転接続するための接続要素を備えることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記２つの叉（１６，１７）を接続する前記第２のピボット要素（６）の部分が、ボール部材（７）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記第３のピボット要素（８）が、一方の端部に前記第２のピボット要素（６）に回転接続するための接続要素を備え、他方の端部に前記第３のピボット要素（８）の第２の固定されたピボット点（９）において軸に回転接続するための接続要素を備える１つのアームを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置と、前記交互回転要素に接続された低慣性モータと、患者に圧迫を加える圧迫部材とを備える胸部圧迫装置。
【請求項１２】
前記圧迫部材が、板、丸い形状の物体、または吸着カップであることを特徴とする、請求項１１に記載の胸部圧迫装置。
【請求項１３】
電気エネルギーを往復運動に変換するように配置されるシステムであって、低慣性モータと、前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置とを備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータからの交互回転運動を回転接続によって蘇生装置における往復運動に変換するように配置される伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
また、本発明は、上記伝達装置を組み込んだ胸部圧迫装置と、グライディング接続ではなく回転接続によって電気エネルギーを往復運動に変換するためのシステムとを備える。
【０００３】
一部の蘇生装置は、患者の胸部に往復力を加える手段を備える。これらの装置は、普通、往復運動を実行するピストン部材と、ピストン部材を駆動機構に機械的に接続するための電圧システムとを備える。往復運動は、一定の周期と力、すなわち、１〜３Ｈｚの範囲内の周波数と０〜６００Ｎの範囲内の力で実行されなければならない。これらの値は、調整システム、精度、機械的応力の操作などに関する要件を満たす。これらの要件に適合することができる装置を備える従来の伝達システムは極めてかさばる。その上、力の伝達に関連する摩擦損がかなり大きいため、上記伝達システムの効果は満足がいくものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、回転運動を直線往復運動に変換するための装置を提供する。この装置は、交互回転要素と、回転要素に接続された直線往復要素と、直線往復要素に接続され、第１の固定されたピボット点を有する第１のピボット要素と、第１のピボット要素に接続され、ボール部材を備える第２のピボット要素と、第２のピボット要素に接続され、第２の固定されたピボット点を有する第３のピボット要素とを備え、伝達システムは、回転要素の回転運動をボール部材の実質的な往復運動に変換する装置を備える。
【０００５】
交互回転要素は、例えば、電気モータ、油圧システムまたは任意の他の起動機構からシステムに回転エネルギーを入力する。ボール部材は、圧迫部材によって患者に伝達可能な往復運動を提供する。交互回転要素は、一方向（患者の胸部に圧力を加えるボール部材が下降する方向）に回転する間にトルク伝達方式でモータに接続でき、逆の方向に回転するときにモータから分離することができる。この場合、もう一方向の回転は、ばね戻り機構によって達成することができる。交互回転要素は、また、両方向に回転する間にトルク伝達方式でモータに接続できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態では、回転要素は、螺旋ねじを備え、この形態の変形例では、螺旋ボールねじである。
【０００７】
本発明の一形態では、直線往復要素は、ねじ山を備える環状部分を備え、この形態の変形例では、ねじ山は螺旋ねじ山である。本発明の他の形態では、直線往復要素は、第１のピボット要素に回転接続するための接続要素を備える２つのアームを備える。ここで、「回転」という用語は、直線往復要素に関連する点を中心とする第１のピボット要素の制限された回転を可能にする接続と解釈するものとする。「制限された回転」または「回転」という表現は、本明細書では、３６０度未満の角運動または角揺動と解釈されなければならない。
【０００８】
本発明の一形態では、第１のピボット要素は、レバーの一方の端部で直線往復要素に接続する接続要素と、レバーの反対側端部で第２のピボット要素に接続する接続要素と、第１のピボット要素の第１の固定されたピボット点において軸に接続する接続要素とを備える２つの平行なＬ字形のレバーを備える。本発明の一形態では、レバーは、ウェブによって相互に接続されている。
【０００９】
本発明の一形態では、第２のピボット要素は、Ｕ字形の２叉フォークを備え、該フォークの２つの叉は、第１のピボット要素に回転接続するための接続要素を備える。この形態の変形例では、２つの叉は長さが異なり、最長の叉は、第３のピボット要素に回転接続するための接続要素を備える。２つの叉を接続する要素の部分は、モータの回転運動の結果としての実質的な往復運動を実行するボール部材を備える。
【００１０】
第３のピボット要素は、１つのアームを備えることができ、上記アームは、一方の端部に第２のピボット要素に回転接続するための接続要素を備え、他方の端部に第３のピボット要素の第２の固定されたピボット点において軸に回転接続するための接続要素を備える。
【００１１】
また、本発明は、上記伝達装置と、交互回転要素に接続された低慣性モータと、患者に圧迫を加える圧迫部材とを備える胸部圧迫装置を備える。低慣性モータは、損失が小さく、その結果、高効率の胸部圧迫装置が提供されるので有利である。
【００１２】
また、本発明は、電気エネルギーを往復運動に変換するように配置されるシステムを備え、システムは、上記低慣性モータと、伝達装置とを備える。
【００１３】
圧迫部材は、例えば、板、丸い形状の物体、または吸着カップなどである。
【００１４】
本明細書では、さまざまな形態に属する本発明のさまざまな特徴を説明してきた。当業者には明らかなように、以下の例示的実施形態に記載するように、これらの全部または一部は１つの形態に組み合わせることができる。
【００１５】
本発明の伝達装置は、体積が減少し、それ故、ポータブル装置に容易に組み込むことができる。また、当然、規定装置に組み込むことが可能である。この装置は、さらに、大半の構成要素に応力を満足に分配し、その結果、装置の高い信頼性および長い耐久性を有する。
【００１６】
本発明の装置は、摺動動作ではなくほぼ回転（または角運動）によって力の伝達を実行する。この伝達によって、摩擦力が低減するので効率が向上する。この装置は、大幅な損失なしに垂直の力を吸収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を、添付の図面に示されている例示的実施形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１は、ボール部材が下部位置にある本発明の一実施形態の斜視図である。この図は、交互回転要素２と、回転要素２に接続された直線往復要素３と、直線往復要素３に接続され、第１の固定されたピボット点５を有する第１のピボット要素４と、第１のピボット要素４に接続され、ボール部材７を備える第２のピボット要素６と、第２のピボット要素６に接続され、第２の固定されたピボット点９を有する第３のピボット要素８とを備える伝達装置１であって、伝達システム１は、回転要素２の交互回転運動（矢印Ａ）をボール部材７の実質的な往復運動（矢印Ｂ）に変換する。
【００１９】
図に示す本発明の実施形態では、回転要素２は、螺旋ボールねじ１０を備える。このボールねじの目的は、交互回転要素２と直線往復要素３との間に低摩擦接続を提供することである。直線往復要素は、ボールねじ１０に接続するための低摩擦ボール（図示せず）を含む対応する内部のねじ部を備える。図示する本発明の実施形態では、回転要素３と往復要素３との間にギア接続１９が提供される。ギア接続の目的は、摩擦力、それ故、磨耗および損失を低減することである。
【００２０】
図に示すように、直線往復要素３は、２つのアーム２０を備える。アーム２０は、一方の端部に往復要素３の内部のねじ部への回転接続を備える。アーム２０とボルト１１の開口部によって実施されるこの接続によって制限された揺動運動が可能になる。
【００２１】
第１のピボット要素４に接続するための接続部を備える直線往復要素３のねじ部への接続の反対側の端部にアーム２０が提供され、上記接続によって直線往復要素３に関する第１のピボット要素４の回転が可能になる。往復要素３の接続部とそれに対応する第１のピボット要素４の接続部とは、回転可能な継ぎ手（角運動を可能にする）を提供する。上記接続部は、直線往復要素３と第１のピボット要素４の開口部として実施される。また、継ぎ手は、上記開口部に配置されたボルト１２を備える。ボルト１２は、要素３または要素４に組み込むか、または独立の構成要素であってもよい。
【００２２】
以下に詳述するように、交互回転要素２が一方向に回転すると、往復要素３は、一方向にほぼ直線的に動き（アーム２０のわずかな回転を備える）、ボルト１２で同じ方向に回転継ぎ手を押し付ける。これによって、第１のピボット要素４は、第１の固定されたピボット点５を中心にピボットする。
【００２３】
本発明のこの実施形態では、第１のピボット要素４は、第２のピボット要素６に接続するための接続部を備える２つの平行なＬ字形のレバーを備え、第２のピボット要素６に関連する第１のピボット要素４の回転を可能にする。上記接続部は、第１および第２のピボット要素（それぞれ４および６）の開口部として実施される。継ぎ手は、また、ボルト１４（要素４および要素６の一方に組み込むことができるか、または独立の構成要素であってもよい）を備えることができる。レバー１３は、また、第１のピボット要素４の第１の固定ピボット要素５を提供するボルト１５に接続するための接続部（この場合は、開口部の形の）を備える。レバー１３は、ウェブ１５によって相互に接続される。
【００２４】
本発明の一実施形態では、第２のピボット要素６は、Ｕ字形の２叉フォークを備え、該フォークの２つの叉１６、１７は、第１のピボット要素４に接続するための開口部の形の接続部を備える。この実施形態の変形例では、２つの叉は長さが異なり、最長の叉１６は、第３の要素８の対応する部分に回転接続するための接続部を備える。これらの接続部は、第３のピボット要素８の開口部１８として概略が示されており、第２のピボット要素６の（または独立の部分としての）開口部またはボルトを備えることができる。また、２つの叉１６および１７は同じ長さを有することができ、叉１７はこの場合それぞれのアームに接続される。２つの叉１６、１７を接続する第２のピボット要素のこの部分は、回転要素２の交互運動の結果としての実質的な往復運動を実行するボール部材７を備える。
【００２５】
使用中、ボルト１２によって実施される回転接続が一方向にほぼ直線的に動くと、第１のピボット要素４は、固定点５を中心に回転し、ボルト１４によって実施される接続を変位させる。
【００２６】
図に示す本発明の実施形態では、第３のピボット要素８は、一方の端部に第２のピボット要素６に接続するための接続部（開口部１８）を備え、他方の端部に第３のピボット要素８の第２の固定されたピボット点９を提供するボルト（図示せず）に接続するための、この場合は、開口部として示されている、接続部を備える１つのアームを備える。２つのアームを備える第３のピボット要素８を実施することもできる。
【００２７】
変位動作時に、ボルト１４は、叉脚部１６によって開口部１８まで移送される。第３のピボット要素は、固定点９を中心に回転し、それによってボール部材７の実質的な直線運動が引き起こされる。
【００２８】
図２〜図６は、運動中のさまざまな段階の伝達装置を示す。
【００２９】
図２は、ボール部材が中間位置にある段階の伝達装置の斜視図である。回転要素２は、図１に示す位置に関して回転し、往復要素３は、図中左方向に移動している。したがって、アーム２０は、左方に移動し、要素４は、第１の固定点５を中心に回転し、ボール部材７を備える第２のピボット要素６を持ち上げている。第２のピボット要素６は、第３のピボット要素８によってその回転が制限される。
【００３０】
図８は、交互回転要素２から最も遠い位置にある往復要素３を示す。アーム２０は、水平方向からわずかに傾いた位置に示されている。これは、内部のねじ部（ボルト１１）へのアームの回転接続によって可能になっている。第１のピボット要素４の一方の端部は、最も高い位置に達し、ボール部材７を備える第２のピボット要素６も同様である。第３のピボット要素３の一方の端部も最も高い位置に達している。
【００３１】
この後、回転要素は、反対方向に回転を始め、反対方向に前述の各工程が繰り返される。また、回転要素２のみがボール部材の上部位置（図３）から下部位置（図２および図１）への運動を提供するためのモータに接続され、逆の運動がモータから分離された第２の回転要素によるばね戻り機構（図示せず）によって実行されるように本発明を実施することも可能である。
【００３２】
上記伝達装置は、心肺蘇生法（「ＣＰＲ」）用の胸部圧迫装置に使用できる。胸部圧迫装置１００の一例を図７に示す。胸部圧迫装置１００は、横板１０上に装着された信号プロセッサ１０４と電源１２０とを含む。また、胸部圧迫装置１００は、ピストン１１１と、モータ１１２と、本発明の実施形態のいずれかによる伝達装置などの伝達機構１１９とを含む。伝達機構１１９は、モータ１１２からのエネルギーをピストン１１１に伝達する。モータ１１２は、例えば、リチウムイオン化学型バッテリーのようなバッテリー１１３と、ブースト電子回路１１４から構成される電源１２０から受電する。電源１２０は、救急車、病院、またはバッテリーあるいはコンデンサのような外部電力蓄積装置の電源、または他の任意の利用可能な電源装置に接続するための装置であってもよい。電力アダプタ／コンバータを用いて電源からの電力を異なる電圧、周波数などの異なる特徴／特性に変換してもよい。
【００３３】
ピストン１１１は、伝達機構１１９を介してモータ１１２によって駆動され、上下に往復し、患者の胸部を交互に圧迫し、圧迫解除する。ブースト電子回路は、高エネルギーの短パルスをモータ１１２の電力入力部に提供する。
【００３４】
信号プロセッサ１１４は、所定の特性、および／または測定装置１１３のような測定装置によって測定された特性に基づいて胸部圧迫装置の動作を制御する。例えば、制御信号は、患者の測定された胸部の高さ／深さ、患者の年齢、ＥＣＧ測定値などの患者の特性に基づくことができる。このように、蘇生システムは、特定の患者専用に特別に適合したパルス・パターンを使用することができる。胸部圧迫装置１００の起動を制御する信号プロセッサ１１４によって提供される制御信号は、開始／停止信号、および／または圧迫の深さ／力／周期などを制御する信号などのモータ１１２の制御信号であってもよい。
【００３５】
以上、本明細書で説明のために本発明の特定の実施形態について記述してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明をさまざまに変更することができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲による場合を除き、制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ボール部材が最も低い位置にある本発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】ボール部材が中間位置にある本発明の一実施形態の斜視図である。
【図３】ボール部材が最も高い位置にある本発明の一実施形態の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態の側面図であり、図１に対応する。
【図５】本発明の一実施形態の側面図であり、図２に対応する。
【図６】本発明の一実施形態の側面図であり、図３に対応する。
【図７】本発明の種々の実施形態による伝達装置を用いた胸部圧迫装置の斜視図である。
【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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【外国語明細書】
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