(57)【要約】【課題】従来の手動ベッドでは、クランクハンドルやアクチュエータの設置位置を含め、設計の自由度が低いので、本発明では、この自由度を広げることを目的としている。【解決手段】本発明の手動ベッドでは、床部１９の昇降や起伏動作を回転−直動変換機構を有するアクチュエータ９を用いて行うベッドにおいて、前記アクチュエータの回転−直動変換機構の回転側を、直流電動機と減速機構により構成し、直流電動機への給電を、クランクハンドル７で駆動する手動発電装置１により行う構成としている。手動発電装置は、可逆動作可能な直流電動機と増速機構とを器体５に格納すると共に、器体の外側に増速機構の入力軸に接続されたクランクハンドルと給電ケーブル８を設けた構成であり、増速機構は、クランクハンドル側をウォームホイールとし、直流電動機側を複数条のねじのウォームとしたウォームギヤ機構で構成することにより、大きさと重量を大幅に低減している。【選択図】図７
2013078450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床部の昇降や起伏動作を回転−直動変換機構を有するアクチュエータを用いて行うベッドにおいて、前記アクチュエータの回転−直動変換機構の回転側を、直流電動機と減速機構により構成し、直流電動機への給電を、クランクハンドルで駆動する手動発電装置により行う構成としたことを特徴とする手動ベッド。
【請求項２】
アクチュエータは、昇降や起伏部位に対応して複数設置されており、複数のアクチュエータの直流電動機への給電は、共通の手動発電装置から切換スイッチを介して選択的に行う構成としたことを特徴とする請求項１に記載の手動ベッド。
【請求項３】
手動発電装置は、可逆動作可能な直流電動機と、その回転軸に接続された増速機構とを器体に格納すると共に、器体の外側には、増速機構の入力軸に接続されたクランクハンドルと、直流電動機の電源側に接続された給電ケーブルとを設け、この給電ケーブルの先端側には、前記直流電動機の電源側コネクタに接続可能なコネクタを設けた構成とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の手動ベッド。
【請求項４】
増速機構は、クランクハンドル側をウォームホイールとし、直流電動機側をウォームとして構成したことを特徴とする請求項３に記載の手動ベッド。
【請求項５】
ウォームは複数条のねじとして構成したことを特徴とする請求項４に記載の手動ベッド。
【請求項６】
アクチュエータの直流電動機及び減速機構と、手動発電装置の直流電動機及び増速機構を同じ構成としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の手動ベッド。
【請求項７】
手動発電装置は、クランクハンドルを操作可能なベッドの適所に設置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の手動ベッド。
【請求項８】
手動発電装置は、ベッドの適所に着脱可能に支持する構成としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の手動ベッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床部の昇降や起伏動作をクランクハンドルを用いて手動で行う病院用や家庭用等の手動ベッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
床部の昇降や起伏動作をクランクハンドルを用いて手動で行う病院用や家庭用等の手動ベッドは、従来から、各種の構成のものが提案され、使用されている。このような手動ベッドでは、クランクハンドルによりねじシャフトを回転させることにより、このねじシャフトに螺合している雌ねじを直動させて、床部の昇降や起伏動作のためのアーム等を進退させるための、回転−直動変換機構を有するアクチュエータが広く用いられている。
【０００３】
アクチュエータのねじシャフトの駆動端は、ジンバル機構等によって床部支持フレーム等に支持され、その駆動端にクランクハンドルが連結されている。ねじシャフトの駆動端が、ベッドの長手方向の端部近傍に支持されている構成では、ねじシャフトの駆動端に直接的にクランクハンドルを連結することができるが、駆動端がより内側に位置している場合には、クランクハンドルとねじシャフトの駆動端間に剛体の棒体を介在する必要がある。
【０００４】
例えば特許文献１のベッドでは、ねじシャフトがベッドの頭側寄りに設けられており、またアクチュエータのクランクハンドルは足側端部に設けられているため、クランクハンドルとねじシャフトとの間に長い駆動棒が設けられている。
【０００５】
このように従来の手動ベッドでは、クランクハンドルを設置する位置に制約があり、従ってアクチュエータの設置位置にも制約があると共に、クランクハンドルとアクチュエータとの間には剛体の棒体を介在させなければならないので、ベッド全体の設計の自由度も低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平６−４０８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、従来の手動ベッドでは、クランクハンドルやアクチュエータの設置位置を含め、設計の自由度が低い点にあり、本発明では、この自由度を広げることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために本発明では、床部の昇降や起伏動作を回転−直動変換機構を有するアクチュエータを用いて行うベッドにおいて、前記アクチュエータの回転−直動変換機構の回転側を、直流電動機と減速機構により構成し、直流電動機への給電を、クランクハンドルで駆動する手動発電装置により行う構成とした手動ベッドを提案する。
【０００９】
また本発明では、上記の構成において、アクチュエータは、昇降や起伏部位に対応して複数設置されており、複数のアクチュエータの直流電動機への給電は、共通の手動発電装置から切換スイッチを介して選択的に行う構成とした手動ベッドを提案する。
【００１０】
また本発明では、上記の構成において、手動発電装置は、可逆動作可能な直流電動機と、その回転軸に接続された増速機構とを器体に格納すると共に、器体の外側には、増速機構の入力軸に接続されたクランクハンドルと、直流電動機の電源側に接続された給電ケーブルとを設け、この給電ケーブルの先端側には、前記直流電動機の電源側コネクタに接続可能なコネクタを設けた構成とした手動ベッドを提案する。
【００１１】
そして本発明では、上記の構成において、増速機構は、クランクハンドル側をウォームホイールとし、直流電動機側をウォームとして構成した手動ベッドを提案するもので、そして、ウォームは複数条のねじとして構成した手動ベッドを提案する。
【００１２】
また本発明では、上記の構成において、アクチュエータの直流電動機及び減速機構と、手動発電装置の直流電動機及び増速機構を同じ構成とした手動ベッドを提案する。
【００１３】
また本発明では、上記の構成において、手動発電装置は、クランクハンドルを操作可能なベッドの適所に設置したり、又はベッドの適所に着脱可能に支持する構成とした手動ベッドを提案する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る手動ベッドでは、発電装置のクランクハンドルを回転駆動して直流電力を発生させて、この直流電力でアクチュエータを構成する直流電動機を回転駆動して、回転−直動変換機構を介して床部の昇降や起伏動作を行う。
【００１５】
このような床部の昇降や起伏動作において、その動作は、所定の変位を得られれば良く、定速動作等の一定に制御された動作は必ずしも必要としないため、手動発電装置を用いてアクチュエータを動作させて、床部上に仰臥している人に違和感を感じさせずに昇降や起伏動作を行うことがができる。
【００１６】
アクチュエータと、クランクハンドルを設けた手動発電装置とは、給電ケーブルで接続すれば良いので、アクチュエータ及び手動発電装置共に、それらの設置の自由度が高い。特に、手動発電装置は、それをベッドの適所に設置したり、又は適所に着脱可能に支持して使用時に手持ちとすることもでき、操作者によるクランクハンドルの操作を非常に行いやすくすることができる。また、ベッドの操作を行わせることが危険な特定の患者（例えば認知症の患者等）のベッド使用に対しては、本発明に係る手動発電装置、又はそれを操作するクランクハンドルをベッドに備え付けないようにすることにより、手動発電装置又はクランクハンドルを所持している所定の操作者のみが操作を行うようにすることができ、安全を確保することができる。
【００１７】
また、アクチュエータの直流電動機を、商用電源によって動作させる場合には必要な制御回路等が不要であるため、いわゆる電動ベッドと比較して低コストである。
【００１８】
本発明の手動ベッドでは、床部の昇降や起伏動作を行う個所が複数ある場合には、夫々の動作毎に手動発電装置を設けても良いし、また手動発電装置との給電ケーブルの接続をコネクタにより選択可能とすることにより、共通の手動発電装置で複数個所の動作に対応させることができる。また共通の手動発電装置と複数のアクチュエータの直流電動機との接続を、切換スイッチを用いて容易に行うこともできる。
【００１９】
本発明において、手動発電装置を構成する増速機構は、クランクハンドル側をウォームホイールとし、直流電動機側をウォームとしたウォームギヤ機構で構成することにより、大きさと重量を大幅に低減することができる。
【００２０】
この際、ウォームは二条又はそれ以上の条のねじ、即ち、複数条のねじとして構成し、ねじり角を大きくして摩擦の影響を小さくすることができる。一般に、発電装置として必要な回転数は、例えば最低でも1500rpm（25Hz）以上であり、また手動装置で可能な入力回転数は、120rpm（2Hz）が限界値に近いと考えられ、この場合には、増速比は、12.5以上必要である。本発明では、ウォームを二条又はそれ以上の条のねじとすることにより、高い増速比と伝達効率の向上を図ることができ、簡易に操作できる大きさと構造において、前記要件を満たす手動発電装置を実現することができる。
【００２１】
本発明において、アクチュエータの直流電動機及び減速機構と、手動発電装置の直流電動機及び増速機構は同じ構成とすることができ、こうすることによりコストの大幅な低減を図ることができる。
【００２２】
更に本発明においては、床部の間に人の部位が挟まれる等で、アクチュエータに異常な負荷が加わると、その負荷の上昇は、手動発電装置のクランクハンドルの所要トルクの上昇として現れるので、それにより異常が検出でき、しかもクランクハンドルとアクチュエータは直接機械的には結合されていないので安全性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明に係る手動ベッドに使用する手動発電装置の一例の構成及び動作を概念的に示す説明図である。
【図２】図２は本発明に係る手動ベッドに使用する手動発電装置の一例の本体の外観説明図である。
【図３】図３は本発明に係る手動ベッドに使用する手動発電装置の一例の縦断説明図である。
【図４】図４は本発明に係る手動ベッドに使用する手動発電装置の一例の構成要素である直流電動機と増速機構の構成を示す正面図である。
【図５】図５は本発明に係る手動ベッドに使用する手動発電装置の一例の構成要素である直流電動機と増速機構の構成を示す平面図である。
【図６】図６は本発明に係る手動ベッドに使用する手動発電装置の一例の構成要素である直流電動機と増速機構の構成を示す左側面図である。
【図７】図７は本発明の手動ベッドの実施の形態を概念的に示す説明図である。
【図８】図８は本発明の手動ベッドの実施の形態において、手動発電装置をベッドに設置した状態を概念的に示す説明図である。
【図９】図９は本発明の手動ベッドの実施の形態において、手動発電装置をベッドに設置した他の状態を概念的に示す説明図である。
【図１０】図１０は本発明の手動ベッドの他の実施の形態を概念的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明に係る手動ベッドの実施の形態を添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る手動ベッド及びそれに使用する手動発電装置を説明すると、図において、符号１は手動発電装置を概括的に示すもので、この手動発電装置１は、可逆動作可能な直流電動機２と、その回転軸３に接続された増速機構４とを器体５に格納している。そして器体５の外側には、前記増速機構４の入力軸６に接続されたクランクハンドル７と、直流電動機２の電源側に接続された給電ケーブル８とを設けている。この給電ケーブル８の先端側には、本発明の手動ベッドにおいて、床部の昇降や起伏動作を行うためのアクチュエータ９を構成する直流電動機１０の電源側コネクタ１１に接続可能な給電コネクタ１２を設けている。符号１３は受電ケーブル、１４はアクチュエータ９の構成要素である減速機構である。尚、この実施の形態では、手動発電装置１の器体５は、縦断方向に分割した一対の殻体をねじ（図示省略）で結合して、各要素を格納状態に支持する構成である。
【００２５】
ここで増速機構４を詳細に説明すると、この増速機構４は図３〜図６に示しているように、クランクハンドル７側をウォームホイール１５として、このウォームホイール１５に入力軸６を突設しており、そして直流電動機２側を、ウォームホイール１５に歯合するウォーム１６として構成している。そしてこのウォーム１６は、二条ねじとして構成しており、そのねじり角は摩擦角よりも大きくしているため、このウォームギヤ機構は可逆動作可能である。そしてこのようなウォームギヤ機構においては、例えば、1/32という大きな増速比（減速比）を容易に得ることができる。尚、図中２点鎖線で示した符号１７の部材は入力軸６、ウォームホイール１５及びウォーム１６の支持部材を示すものである。
【００２６】
次に図７は本発明の手動ベッドの実施の形態を概念的に示す説明図であり、この図では、床部支持フレーム１８に回動可能に支持され、使用者の背中に対応する床部１９を、その回動支点側の下側に設けた押上アーム２０に連結されたアクチュエータ９の直動部材２１によって回動させる構成を示している。
【００２７】
以上の構成において、本発明に係る手動ベッドでは、手動発電装置１は、図１に示すように、給電ケーブル８の給電コネクタ１２を、アクチュエータ９を構成する直流電動機１０の電源側コネクタ１１に接続した後、器体５を持ち、クランクハンドル７を回転駆動する。
【００２８】
クランクハンドル７の回転は増速機構４により増速されて直流発電機２の回転子を回転させて起電力を発生させ、こうして発生した直流電力は、給電ケーブル８を介してアクチュエータ９を構成する直流電動機１０に供給されて、アクチュエータ９を動作させる。
【００２９】
こうしてアクチュエータ９の直動部材２１を、例えば図７中の左方向に移動させることにより、押上アーム２０により床部１９を回動上昇することができ、またクランクハンドル７を逆回転させることにより、以上と逆の動作により、床部１９を回動下降することができる。
【００３０】
このような床部の昇降又は起伏動作において、その動作は、所定の変位を得られれば良く、定速動作等の一定に制御された動作は必ずしも必要としないため、手動発電装置１を用いてアクチュエータ９を動作させることにより、上述した床部１９をベッド上の使用者に違和感を感じさせることなく円滑に動作させることができる。
【００３１】
本発明の手動ベッドでは、アクチュエータ９と、クランクハンドル７を設けた手動発電装置１とは、給電ケーブル８で接続すれば良いので、アクチュエータ９及び手動発電装置１共に、それらの設置の自由度が高い。この場合、給電ケーブル８は、上述したようなコネクタにより着脱可能とする他、コネクタを用いずに接続する構成とすることもできる。
【００３２】
手動発電装置１は、例えば図８に示すように、ベッドの足部側のフットボード２２の外側からクランクハンドル７を操作可能なようにベッドの長手方向の端部側に設置したり、図９に示すようにベッドの側部からクランクハンドル７を操作可能なようにベッドの幅方向の端部側に設置したり、ベッドの適所に設置することができる。またはベッドの適所に移動不能に設置するのではなく、ベッドの適所に着脱可能に支持して、使用時に外して手持ちとすることもでき、操作者によるクランクハンドル７の操作を非常に行いやすくすることができる。
【００３３】
また本発明の手動ベッドでは、床部の昇降や起伏動作を行う個所が複数ある場合、例えば図１０では、回動させる床部が、床部１９と使用者の大腿部に対応する床部２３の２つの場合を模式的に示しているが、このような場合には、複数の個所、この場合、夫々の床部１９、２３毎に手動発電装置１を設けても良いし、またアクチュエータ９との給電ケーブル８の接続を上述したように給電コネクタ１２により接続する構成の場合には、給電コネクタ１２を接続するアクチュエータ９を選択することにより、共通の手動発電装置１で複数個所の昇降又は起伏動作に対応させることができる。また図１０に示すように共通の手動発電装置１と複数のアクチュエータ９の直流電動機との給電ケーブル８による接続を、切換スイッチ２４を用いて容易に行うようにすることもできる。
【００３４】
以上に説明した手動発電装置１の実施の形態の仕様を説明すると、次の通りである。
手動による入力        ：10〜50［Ｎ］
手動での入力軸の回転数：30〜120［rpm］
減速比（増速比）      ：1/15.5
回転軸の回転数        ：465〜1860［rpm］
発電力                ：10〜30［VA］
【００３５】
この実施の形態においては、手動発電装置１を構成する増速機構４は、クランクハンドル７側をウォームホイール１５とし、直流電動機２側を二条ねじのウォーム１６としたウォームギヤ機構で構成することにより、大きさと重量を大幅に低減することができ、このため、手で持てる大きさの器体５内に構成要素を格納して、上述した仕様を満たすことができる手動発電装置１を実現することができる。
【００３６】
また、本発明の手動ベッドにおいて、手動発電装置１は、それを構成する直流電動機２及び増速機構４を、床部の昇降や起伏動作を行うアクチュエータ９の直流電動機１０及び減速機構１４と同じ構成とすることができ、こうすることによりコストの大幅な低減を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の以上の通りであるので、クランクハンドルやアクチュエータの設置位置を含め、設計の自由度が非常に高く、高性能で安全性の高い手動ベッドを安価に提供することができるという特徴があり、病院用や家庭用の手動ベッドとして非常に利用可能性が高いものである。
【符号の説明】
【００３８】
１                  手動発電装置
２                  直流電動機
３                  回転軸
４                  増速機構
５                  器体
６                  入力軸
７                  クランクハンドル
８                  給電ケーブル
９                  アクチュエータ
１０                直流電動機
１１                電源側コネクタ
１２                給電コネクタ
１３                受電ケーブル
１４                減速機構
１５                ウォームホイール
１６                ウォーム
１７                支持部材
１８                床部支持フレーム
１９                床部
２０                押上アーム
２１                直動部材
２２                フットボード
２３                床部
２４                切換スイッチ
【図１】
2013078450.tif 000003
【図２】
2013078450.tif 000004
【図３】
2013078450.tif 000005
【図４】
2013078450.tif 000006
【図５】
2013078450.tif 000007
【図６】
2013078450.tif 000008
【図７】
2013078450.tif 000009
【図８】
2013078450.tif 000010
【図９】
2013078450.tif 000011
【図１０】
2013078450.tif 000012