(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紐状をなす懸垂手段を、天井に設けた支持体に備えた定滑車と、前記支持体に一端を回転可能に軸を介して取り付けた回転アームの他端に回転可能に取り付けた動滑車との間で巻回し、この懸垂手段を被懸垂機器に取り付けてこの被懸垂機器を懸垂保持し、この被懸垂機器の昇降に連動して前記動滑車の移動とともに前記回転アームが水平及び下方鉛直方向の範囲内を前記軸を中心に回転し、前記回転アームの下方鉛直方向に対する角度が減少、増加するにつれて前記被懸垂機器が上昇、下降するように構成しているとともに、
一端を支持体に水平軸回りに回転可能に固定し、他端にバランスバネの固定端を設定したバネ取付部材を介してバランスバネを取り付け、前記バランスバネの作用端を前記回転アームの回転軸と動滑車との間に接続し、前記バランスバネの弾性力が常に前記回転アームの下方鉛直方向に対する角度を減少させるよう前記回転アームに作用するようにして前記被懸垂機器の自重とバランスさせているものであって、
前記被懸垂機器の全動作範囲に対して、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重の回転アームに作用するトルク成分が前記被懸垂機器の下降に伴い増大するようにしていることを特徴とする懸垂保持器。
【請求項２】
天井から垂下して設けた支持体たる支持枠と、前記支持枠の所定位置に設けられた定滑車と、一端を前記支持枠に軸を中心に回転可能に取り付けられているとともに他端に動滑車が設けられている回転アームと、前記回転アームの前記軸と動滑車との間の部位にバネ連結部を介して接続したリテーナと、バネ取付部材を介して前記支持枠に取り付けられ、作用端を前記リテーナに収納した状態で該リテーナ及びバネ連結部を介して回転アームに接続しているバランスバネと、一端部を被懸垂機器に取り付けて該被懸垂機器を懸垂保持するとともに前記定滑車と前記動滑車との間で巻回してなる紐状の懸垂手段たるワイヤとを具備するものであって、
被懸垂機器の下降に伴い前記動滑車が前記定滑車に接近し、前記回転アームが、前記動滑車が定滑車に接近するにつれて、水平及び下方鉛直方向の範囲内で、前記軸を中心に該回転アームの延伸方向が下方鉛直方向から水平に向かう方向に回転するように構成しているとともに、
前記バネ取付部材が、一端を前記支持枠に軸を中心に回転可能に設けているとともに、反対側の端部に前記バランスバネの固定端を設定していて、前記リテーナ及びバネ連結部が前記回転アームの軸を中心に回転する際に、このバネ取付部材がバネ連結部に連動して前記軸を中心に回転するようにし、
被懸垂機器の下方への移動につれて前記リテーナが前記バランスバネの固定端に接近しバランスバネを圧縮し、該バランスバネの弾性力が前記リテーナ及び前記バネ連結部を介して前記回転アームを前記被懸垂機器を上昇させる方向すなわちその延伸方向が水平から下方鉛直方向に向かう方向に回転させる方向に該回転アームに作用するようにしつつ該バランスバネが回転アームとより平行に近くなるようにし、
前記被懸垂機器の全動作範囲に対して、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重の回転アームに作用するトルク成分が前記被懸垂機器の下降に伴い増大するようにしていることを特徴とする懸垂保持器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天井に設ける被懸垂機器を懸垂保持する懸垂保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、天井走行式Ｘ線管装置等の被懸垂機器ＸＸを上下移動可能に構成している懸垂保持器ＫＫにおいては、ここで、図４の実線に前記被懸垂機器ＸＸがその上下移動ストロークの上端部に位置する場合、想像線に前記被懸垂機器ＸＸがその上下移動ストロークの下端部に位置する場合、図５に前記被懸垂機器ＸＸがその上下移動ストロークの中間部に位置する場合をそれぞれ示すように、両端をそれぞれ図示しない支持部材に支持させたワイヤ等の紐状の懸垂手段ＷＷと、天井に設けた支持枠ａ１に備えた定滑車ａ２１と、動滑車ａ２２を具備し、前記懸垂手段ＷＷをこれら定滑車ａ２１と動滑車ａ２２との間で巻回して構成している懸垂機構によって被懸垂機器ＸＸの先端部の懸垂部ＸＸ１を懸垂保持している。一方、前記動滑車ａ２２は一端を前記支持枠ａ１に回転可能に固定した回転アームａ３に回転可能に取り付けられている。この動滑車ａ２２は、回転アームａ３と連動して略水平方向に移動する。一方、バランスバネａ４は、一端を支持体ａ１に軸ａ４０回りに回転可能に固定し、他端にこのバランスバネａ４の固定端ａ４３を設定したバネ取付部材ａ４４を介して取り付けられていて、作用端をリテーナａ４１及びバネ連結部ａ４２を介して前記回転アームａ３に接続している。前記バネ連結部ａ４２は前記被懸垂機器ＸＸの上下移動に伴い前記回転アームａ３の軸ａ３０を中心に回転する。前記リテーナａ４１は、前記バネ取付部材ａ４４に沿いつつこのバネ連結部ａ４２と連動し、前記被懸垂機器ＸＸの下降に伴いバネａ４を圧縮する。圧縮されたバネａ４は、前記リテーナａ４１及び前記バネ連結部ａ４２を介して前記回転アームａ３０に、前記被懸垂機器ＸＸを上昇させる方向に回転するよう作用を加える。前記定滑車ａ２１と前記動滑車ａ２２はともに左右２対ずつ設けられ、いわゆる４倍増しの滑車機構を採用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような懸垂保持器ＫＫにおいては、従来、図４及び図５に示すように、バランスバネａ４自体に働く重力は、前記回転アームａ３に対して、特に移動範囲の下端付近では被懸垂機器ＸＸに働く重力が及ぼすものと同じ向きのトルクを及ぼす。すなわち、このような懸垂保持器ＫＫに用いるバランスバネａ４は、被懸垂機器ＸＸに働く重力に加えて自身に働く重力をも弾性力により支える必要がある。また、このバランスバネａ４と回転アームａ３とのなす角度は変化していき、図５に示すような移動ストロークの中間部でバランスするように設定すると、図４の想像線に示す移動ストロークの下端付近では、バランスバネａ４に働く重力は、図５に示す場合に比べて被懸垂機器ＸＸをより下降させる方向に働くのに対して、バランスバネａ４の弾性力の増加はこれよりも小さく、従って移動ストロークの下端付近では被懸垂機器ＸＸをより下降させる方向にバランスが傾いてしまう。
【０００４】
また、このように構成した場合、バランスバネａ４は、上述したように被懸垂機器ＸＸ及び自体の重力と弾性力とを支える必要があるので、弾性係数の大きなものを用いる必要があるが、このようなバネは大型のものであることが多く、従って懸垂保持器ＫＫ全体の厚さ寸法も大きなものとなってしまう。その一方でこのような懸垂保持器ＫＫを設置する部屋の天井の高さは一定であるので、前記被懸垂機器ＸＸを観測対象から上方に離して移動させる必要が出ても十分に上方に移動させることができない不具合が起こり得る。
【０００５】
本発明は以上に述べた課題を解決し、移動ストロークの全行程でバランスするようにするとともに、被懸垂機器の上下移動ストローク幅を大きくすべく構成したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明に係る懸垂保持器は、紐状をなす懸垂手段を、天井に設けた支持体に備えた定滑車と、前記支持体に一端を回転可能に軸を介して取り付けた回転アームの他端に回転可能に取り付けた動滑車との間で巻回し、この懸垂手段を被懸垂機器に取り付けてこの被懸垂機器を懸垂保持し、この被懸垂機器の昇降に連動して前記動滑車の移動とともに前記回転アームが水平及び下方鉛直方向の範囲内を前記軸を中心に回転し、前記回転アームの下方鉛直方向に対する角度が減少、増加するにつれて前記被懸垂機器が上昇、下降するように構成しているとともに、一端を支持体に水平軸回りに回転可能に固定し、他端にバランスバネの固定端を設定したバネ取付部材を介してバランスバネを取り付け、前記バランスバネの作用端を前記回転アームの回転軸と動滑車との間に接続し、前記バランスバネの弾性力が常に前記回転アームの下方鉛直方向に対する角度を減少させるよう前記回転アームに作用するようにして前記被懸垂機器の自重とバランスさせているものであって、前記被懸垂機器の全動作範囲に対して、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重の回転アームに作用するトルク成分が前記被懸垂機器の下降に伴い増大するようにしていることを特徴とする。
【０００７】
このように構成したものであれば、従来のものと異なり、回転アームの下方鉛直方向に対する角度が減少、増加するにつれて前記被懸垂機器が上昇、下降するように構成し、前記バランスバネの弾性力が常に前記回転アームの下方鉛直方向に対する角度を減少させるよう前記回転アームに作用するようにしつつ、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重の回転アームに作用するトルク成分を前記被懸垂機器の下降に伴い増大させることにより、これら前記バランスバネ及び前記回転アームの自重をバランスバネの弾性力と協働させるようにできる。このようにすると、バランスバネの弾性力の回転アームに作用するトルク成分が減少しても、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重バランスバネの弾性力と協働させてこれを補うようにできる。従って、バランスバネの弾性力とバランスバネ及び回転アーム自体に働く重力とが協働して前記懸垂部を引き上げるべく作用し、全行程においてバランスするようにできる。また、弾性係数の小さな小型のバネを使用することができるので、このような懸垂保持器の厚さ寸法を小さくでき、被懸垂機器の上下移動のストロークを大きくとることができるようになる。さらに、小型のバネを使用できるので、製造コストの低下や設計の自由度の向上を図ることもできるようになる。
また、上述した効果を得るための懸垂保持器のより具体的な構成として、天井から垂下して設けた支持体たる支持枠と、前記支持枠の所定位置に設けられた定滑車と、一端を前記支持枠に軸を中心に回転可能に取り付けられているとともに他端に動滑車が設けられている回転アームと、この回転アームの他端に回転可能に取り付けられた動滑車と、前記回転アームの前記軸と動滑車との間の部位にバネ連結部を介して接続したリテーナと、バネ取付部材を介して前記支持枠に取り付けられ、作用端を前記リテーナに収納した状態で該リテーナ及びバネ連結部を介して回転アームに接続しているバランスバネと、一端部を被懸垂機器に取り付けて該被懸垂機器を懸垂保持するとともに前記定滑車と前記動滑車との間で巻回してなる紐状の懸垂手段たるワイヤとを具備するものであって、被懸垂機器の下降に伴い前記動滑車が前記定滑車に接近し、前記回転アームが、前記動滑車が定滑車に接近するにつれて、水平及び下方鉛直方向の範囲内で、前記軸を中心に該回転アームの延伸方向が下方鉛直方向から水平に向かう方向に回転するように構成しているとともに、前記バネ取付部材が、一端を前記支持枠に軸を中心に回転可能に設けられ、反対側の端部に前記バランスバネの固定端を設定していて、前記リテーナ及びバネ連結部が前記回転アームの軸を中心に回転する際に、このバネ取付部材がバネ連結部に連動して前記軸を中心に回転するようにし、被懸垂機器の下方への移動につれて前記リテーナが前記バランスバネの固定端に接近しバランスバネを圧縮し、該バランスバネの弾性力が前記リテーナ及び前記バネ連結部を介して前記回転アームを前記被懸垂機器を上昇させる方向すなわちその延伸方向が水平から下方鉛直方向に向かう方向に回転させる方向に該回転アームに作用するようにしつつ該バランスバネが回転アームとより平行に近くなるようにし、前記被懸垂機器の全動作範囲に対して、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重の回転アームに作用するトルク成分が前記被懸垂機器の下降に伴い増大するようにしていることを特徴とするものが挙げられる。
【０００８】
なお、本発明において、「天井に設けた支持体」とは、天井に固定され、又は天井に沿って走行可能に設けられ、懸垂保持器を支持する構造体全てを含む概念である。
【０００９】
【実施例】
以下に本発明の一実施例について図面を参照して述べる。
【００１０】
本発明に係る懸垂保持器Ｋは、斜視図を図１、側面図を図２、平面図を図３にそれぞれ示すように、医療用に用いられ、上下方向に移動可能な被懸垂機器たるＸ線管装置Ｘを懸垂保持するものであり、支持体たる支持枠１と、前記Ｘ線管装置Ｘを懸垂保持する紐状の懸垂手段たるワイヤＷと、前記支持枠１の所定位置に設けられた第１定滑車２１ａ、第２定滑車２１ｂ、及び第３定滑車２１ｃと、一端を前記支持枠１に軸３０を中心に回転可能に取り付けられている回転アーム３と、前記回転アーム３に回転可能に取り付けられた動滑車２２と、バネ取付部材４４を介して支持枠１に取り付けられ、作用端を前記回転アーム３にリテーナ４１及びバネ連結部４２を介して接続したバランスバネ４とを具備する。なお、図２においては、前記Ｘ線管装置Ｘが上下移動ストロークの上端付近にある状態を実線、下端付近にある状態を想像線により示している。
【００１１】
前記Ｘ線管装置Ｘは、その上端部に懸垂部Ｘ１を設けられ、この懸垂部Ｘ１は前記ワイヤＷにより懸垂保持されている。また、このＸ線管装置Ｘは、伸縮可能に構成した筒状のＸ線管装置取付具Ｘ２を介して前記支持枠１に取り付けられている。
【００１２】
前記支持枠１は、天井に設けられた図示しない走行レール上を走行可能な枠状の部材であり、その端部には前記Ｘ線管装置Ｘを取り付けている。
【００１３】
前記ワイヤＷは、両端を前記回転アーム３に設けた懸垂手段固定部２３に支持させているとともに、前記動滑車２２と前記第１〜第３定滑車２１ａ〜２１ｃとにそれぞれ巻きつけ、さらにその中央を前記Ｘ線管装置Ｘの上端に設けた前記懸垂部Ｘ１に固定している。
【００１４】
前記第１定滑車２１ａは、前記Ｘ線管装置Ｘの直上部に１対設けられ、前記Ｘ線管装置Ｘを上下動させる力を水平方向への力に変えるべく構成している。前記第２定滑車２１ｂは、左右両端部に設けられ、前記ワイヤＷを前記支持枠１と平行に配置させている。前記第３定滑車２１ｃは左右対称に３対設けられていて、前記支持枠１の内部に貫通して設けた定滑車軸２１０をその回転軸としている。これら第１〜第３定滑車２１ａ〜２１ｃは、前記ワイヤＷとともに前記Ｘ線管装置Ｘと前記動滑車２２とを連結する作用を有する。特に前記第３定滑車２１ｃは、請求項中の定滑車としての機能を有する。
【００１５】
前記回転アーム３は、左右１対に設けられていて、その一端部を前記支持枠１に軸３０を介して取り付けているとともに、他端部に前記動滑車２２を２個ずつ設けている。そしてワイヤＷをこれら動滑車２２と前記第３定滑車２１ｃとの間でこれら全てに１回ずつかかるように巻回しているので、本実施形態では動滑車２２に作用するバランスバネ４の弾性力と自重とのトルク成分がＸ線管に作用する重力の５分の１のときにつりあう。すなわち、いわゆる５倍増しの滑車機構を採用している。なお、左右の回転アーム３は、本実施形態では前記動滑車２２を有するの端部に設けた連結棒３２を介して連結している。
【００１６】
前記動滑車２２は、上述したように前記回転アーム３に回転可能に取り付けられていて、前記Ｘ線管装置Ｘが下降すると上方に移動するように、また前記Ｘ線管装置Ｘが上昇すると下方に移動するように構成している。すなわち、前記Ｘ線管装置Ｘに連動してこの動滑車２２と前記回転アーム３とが移動するようにしている。
【００１７】
前記バランスバネ４は、一端を前記支持枠１に軸４０を中心に回転可能に設けているとともに、反対側の端部に前記固定端４３を設定したバネ取付部材４４を介して前記支持枠１に取り付けている圧縮バネである。また、その作用端をリテーナ４１に収納していて、前記リテーナ４１をバネ連結部４２を介して前記回転アーム３に回転可能に接続することにより、作用端を前記回転アーム３に接続している。このバランスバネ４は、その弾性力が常に前記被懸垂機器Ｘを引き上げる方向に前記回転アーム３に作用して前記被懸垂機器の自重とバランスさせるように取り付けている。さらに詳述すると、前記Ｘ線管装置Ｘの上下運動に伴い、前記リテーナ４１及びバネ連結部４２は前記回転アーム３の軸を中心に回転し、前記バネ取付部材４４は、このバネ連結部４２に連動して前記軸４０を中心に回転するようにしている。このとき、前記リテーナ４１は前記Ｘ線管装置Ｘが下方に移動するにつれて前記固定端４３に接近しバランスバネ４を圧縮するようにしている。圧縮されたバランスバネ４は、前記リテーナ４１及び前記バネ連結部４２を介して前記回転アーム３が前記Ｘ線管装置Ｘを上昇させる方向に回転させるべく作用するようにしている。
【００１８】
しかして本実施形態では、前記バランスバネ４と連結した回転アーム３が鉛直方向となす角度が単調に増大する、すなわち水平に近づくように設定しているとともに、前記バランスバネ４及び前記回転アーム３の自重の回転アーム３に作用するトルク成分が前記被懸垂機器Ｘの下降に伴い増大し、このバランスバネ４の弾性力と自重と前記回転アーム３の自重とが協働して前記Ｘ線管装置Ｘを引き上げるべく作用している。
【００１９】
具体的には、Ｘ線管装置Ｘの荷重は、前記回転アーム３の先端の動滑車２２を引き上げる方向にトルクを及ぼしている。これに対し、前記バランスバネ４の弾性力及び自重は、ともに前記回転アーム３を引き下げ、前記Ｘ線管装置Ｘを引き上げる方向のトルクを及ぼしている。
【００２０】
Ｘ線管装置Ｘを下降させると、前記動滑車２２は上方に移動し、前記回転アーム３はより水平に近くなるので、前記バランスバネ４及び回転アーム３自体に働く重力の回転アーム３に作用するトルク成分は大きくなる。これに対して、バランスバネ４はより圧縮されて弾性力自体は増すが、バランスバネ４は回転アーム３とより平行に近くなるので、本実施例では弾性力の回転アーム３に作用するトルク成分は逆に小さくなる。そして、これらの総和は常に略一定である。
【００２１】
このように、バランスバネ４の弾性力と自重と回転アーム３の自重とが協働して前記Ｘ線管装置Ｘを引き上げるように作用させているので、バランスバネ４の弾性力が回転アーム３に作用するトルク成分と、バランスバネ４及び回転アーム３の自重が回転アーム３に作用するトルク成分とが互いに補い合うようにして、全行程でバランスするようにできる。そして、Ｘ線管装置Ｘを下降させると、前記回転アーム３はより水平に近くなり、鉛直方向となす角度が大きくなるようにしているので、バランスバネ４及び回転アーム３の自重をＸ線管装置Ｘの懸垂保持により効果的に用いることができる。また、バランスバネ４の弾性力のみで前記Ｘ線管装置Ｘとバランスバネ４自身の荷重を支えるように構成した従来のものと比較して、バランスバネ４に、より小型で弾性係数の小さなものを用いることができ、従ってこのような懸垂保持器Ｋをより小さなものにできるとともに、製造コストの低下を図ることができる。加えて、厚さ寸法を小さくできることから、Ｘ線管装置Ｘの上下方向の移動ストロークを大きくとることができる。
【００２２】
加えて、従来は４倍増しの滑車機構を用いていたのに対し、本実施形態では５倍増しの滑車機構を用いているので、バランスバネ４の弾性力、バランスバネ４に働く重力、及び回転アーム３に働く重力の回転アームに対するトルクとして作用する成分の合計が、被懸垂機器Ｘに働く重力の回転アームに対するトルクとして作用する成分の５分の１でバランスするようになり、この点からもバランスバネ４として小型のものを使用することができるようになり、懸垂保持器Ｋの小型化、特に厚さ寸法を小さくすることを図ることができる。
【００２３】
なお、本発明は以上に述べた実施例に限られない。
【００２４】
例えば、上述した実施例で述べたようなＸ線管装置以外にも、上下移動可能に構成した機器であれば、例えば放射線治療に用いるガンマ線源等、さまざまなものを本発明に係る被懸垂機器として用いてもよい。
【００２５】
また、懸垂手段としては、被懸垂機器の荷重等に応じて、上述した実施形態で述べたワイヤ以外にも、ピアノ線等、紐状をなす任意のものを採用してよい。
【００２６】
さらに、定滑車及び動滑車の個数は任意に設定してよく、また支持部材の位置も任意に設定してよい。すなわち、６倍増し以上の滑車機構を用いてもよく、また従来同様の４倍増しの滑車機構を用いてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、前記被懸垂機器の全動作範囲に対して、回転アームの下方鉛直方向に対する角度が減少、増加するにつれて前記被懸垂機器が上昇、下降するように構成し、前記バランスバネの弾性力が常に前記回転アームの下方鉛直方向に対する角度を減少させるよう前記回転アームに作用するようにしつつ、前記バランスバネ及び前記回転アームの自重の回転アームに作用するトルク成分が前記被懸垂機器の下降に伴い増大するようにしているので、バランスバネの弾性力と自重と回転アームの自重とが協働して前記被懸垂機器を引き上げるように作用させることができる。従って、より小型で前記被懸垂機器の上下方向の移動ストロークが大きな懸垂保持器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る懸垂保持器の斜視図。
【図２】同実施形態に係る懸垂保持器の側面図。
【図３】同実施形態に係る懸垂保持器の平面図。
【図４】従来の懸垂保持器を示す概略図。
【図５】従来の懸垂保持器を示す概略図。
【符号の説明】
Ｋ…懸垂保持器
１…支持体
２１ｃ…第３定滑車（定滑車）
２２…動滑車
３…回転アーム
４…バランスバネ
４０…（バネの回転）軸
４３…バランスバネの固定端
４４…バネ取付部材
Ｘ…Ｘ線管装置（被懸垂機器）
Ｗ…ワイヤ（懸垂手段）
【図１】
0004039171.tif 000002
【図２】
0004039171.tif 000003
【図３】
0004039171.tif 000004
【図４】
0004039171.tif 000005
【図５】
0004039171.tif 000006