JP5275994B2 - トレイ支持アーム組立体 - Google Patents

Description

本発明は、トレイ支持アーム組立体に関し、更に具体的には、器具、必需品または消耗品を保持するためにトレイ支持アーム組立体により支持されるトレイを使用するニーズに適した位置決めを容易にする収納可能トレイ支持アーム組立体に関する。

多種の機器、特に、医療機器において、ヘルスケア専門家は、患者に対して手術等デリケートな治療を実施するために多量の器具を使用する。一定の必需品および消耗品と共にこれらの器具は、ヘルスケア専門家が容易に到達でき患者の近くに設置されるトレイ上に典型的には設置される。歯科へ行ったことのある多くの人は、歯の洗浄またはもっと複雑な歯科治療がされるときに、歯科衛生士または歯科医により使用されるトレイに馴染みがある。トレイは患者の口の近くに設置され、治療を完了するために必要な品物はヘルスケア専門家が容易に手を延ばせる範囲にある。

歯科医により使用されるトレイは、更に、患者に麻酔をかけておいて手術室内で執行する医療処置に必要な他のタイプの機器と共に使用される。かかる処置例として、目の手術がある。目の手術等の医療処置は、必要とされる器具、必需品、および消耗品が患者の目の近くに設置されるが、それらの器具、必需品、および消耗品は、眼科医の手の届くところにある。

一定タイプの眼科手術時に、医師は患者の頭部上方に位置して患者の目に対する容易接近を可能にする。そして、医師は、広範囲の異なる器具、必需品、および消耗品を眼科手術処置に使用する。これらの器具、必需品、および消耗品は、独立したトレイ上で医師の手の届く範囲内に設置されてよい。

従来眼科手術システムにおいて、かかるトレイは、分離したＭａｙｏスタンド上に支持される。他のトレイは、トレイアームにより支持され、そのショルダ取付具は、患者を位置決めする表面の側の下方に位置決めされる。あるトレイ支持体は、単に上下動し、如何なる側方移動もしない。

従って、眼科手術コンソール等の医療装置と共に使用でき、かつ器具、必需品、および消耗品を支持し、かつ患者の上方に位置決めでき、かつヘルスケア専門家の手の届く範囲内に設置できる、トレイ支持システムに対するニーズが当分野に存在する。トレイ支持システムは、あらゆるサイズの患者および医師に適合するように位置決めできるものであるべきである。更に、トレイ支持システムは、左右いずれの手でもヘルスケア専門家が握って使用できる十分に可動性のあるものであるべきである。

特記なし

ここに開示のトレイ支持アーム組立体は、眼科手術コンソールに使用されることを条件に説明され、器具、必需品、および消耗品を支持し、かつ患者の上方に位置決めでき、かつヘルスケア専門家の手の届く範囲内に設置できるものである。更に、開示されたトレイ支持アーム組立体は、ヘルスケア専門家のいない位置へのケーブルおよび管の保持を可能にする。

多くの異なる外科処置が眼科手術機械により可能であることから、本発明によるトレイ支持アーム組立体は、使用時にトレイの実質的水平配向を可能にし、それにより、広範囲の外科処置に適応するように、トレイの広範囲の異なる位置への設置を可能にする。保管のために、トレイ支持アーム組立体は全体が実質的垂直配向に折り畳まれ、かつ保管のために眼科機械のコンソールの側に沿った位置へ移動可能である。

トレイそれ自体の下側に、トレイ回転ジョイントおよび係止可能手首ジョイントがある。トレイ回転ジョイントは、使用時に第一垂直軸を中心とするトレイの回転を可能にする。係止可能手首ジョイントには下アーム組立体が連結される。手首ジョイントから下アーム組立体の反対端に、係止可能肘ジョイントがある。係止可能トレイ回転ジョイントと同様に、係止可能肘ジョイントは第二垂直軸を中心とする下アーム組立体の回転を可能にする。係止可能肘ジョイントには上アーム組立体が連結される。上アーム組立体は、係止ガススプリングを含み、ガススプリングは、部分的に、トレイおよびトレイ支持アーム組立体の重量を支持する。係止可能肘ジョイントから上アーム組立体の反対端に係止可能ショルダジョイントがある。係止可能トレイ回転ジョイントおよび係止可能肘ジョイントと同様に、係止可能ショルダジョイントは第三垂直軸を中心とする回転を可能にする。

保管のために、トレイは、係止可能手首ジョイントにより、下アーム組立体に対する第一水平軸を中心に回転可能である。更に、ショルダジョイントは、保管のために、第二水平軸を中心に回転可能である。

係止可能ショルダジョイントは、典型例として、患者のレベル上方で眼科手術コンソール上に位置する。かかる位置決めは、眼科手術時に患者を妨害することなく、トレイの患者上方での位置決め、または患者が横たわる支持面上方での位置決めを可能にする。

トレイそれ自体が負荷過剰である場合に、トレイ上の過剰負荷が除去されるときに、上昇調節機構が解放されて、トレイを前の場所へ復帰させる。

三つの垂直軸および二つの水平軸の全ては、使用者が係止解除しない限り、係止状態を維持する。かかる垂直軸およびショルダ水平軸の係止解除は、使用者によるトレイ近くの制御ハンドル操作により容易に行われる。特に、単一制御ハンドルを操作することにより、係止可能ショルダジョイント、係止可能肘ジョイント、係止可能トレイ回転ジョイントおよびガススプリングが係止解除される。単一制御ハンドルの解放は、トレイアームを所定位置に係止させる。

トレイ上の品物の不慮の廃棄を防止するために、分離設置された相互に独立制御のロック(lock)が係止可能手首ジョイントの係止を解除するために使用される。

本発明によるトレイ支持アーム組立体は、手動で、または動力アクチュエータの使用により位置決めできる。三つの垂直軸および二つの水平軸の各軸上の係止機構は、全体的に機械機構であっても、あるタイプのアクチュエータにより動力励起し、またはそれらの組み合わせにより起動するものであってよい。アクチュエータの使用は、トレイのプログラム制御および遠隔位置決めを可能にする。他のプログラム制御が、所定の処置、セットアップ、患者または手術室要員、医師および看護人を含め、メモリに貯蔵されたそれらの位置決めを可能にする。

本発明のトレイ支持アクチュエータ組立体の理解をより良くするために、実施形態について添付図面を参照して以下に説明する。

保管状態における本発明のトレイ支持アーム組立体を備えた眼科手術コンソールの斜視図である。 保管形態から一部移動したトレイ支持アーム組立体を備えた図１の眼科手術コンソールの斜視図である。 トレイ支持アーム組立体が使用位置へ移動した図１の眼科手術コンソールの斜視図である。 位置範囲を示すトレイ支持アーム組立体の側立面図である。 位置範囲を示すトレイ支持アーム組立体の上面図である。 支持柱組立体を示す斜視図である。 支持柱組立体の係止可能ショルダジョイントの取付具の斜視図である。 係止可能ショルダジョイントの一部断面を含む斜視図である。 係止可能ショルダジョイント、上アーム組立体、および係止可能肘ジョイントの一部断面を含む斜視図である。 係止可能肘ジョイントの一部断面を含む斜視図である。 係止可能手首ジョイントおよび下アーム組立体の一部断面を含む斜視図である。 下アーム組立体内の係止可能手首ジョイントのサポートの斜視図である。 トレイジョイント組立体の一部断面を含む斜視図である。 トレイの下側の斜視図である。 トレイ支持アーム組立体の分解斜視図である。 トレイ支持アーム組立体の上方からの斜視図である。 トレイ支持アーム組立体の下方からの斜視図である。 上アーム組立体の一部断面を含む側立面図である。 係止可能ショルダジョイントの一部断面を含む拡大図である。 係止可能肘ジョイントの内部の斜視図である。 下アーム組立体への係止可能手首ジョイントの連結部の斜視図である。 下アーム組立体へのトレイジョイント組立体の連結部の斜視図である。 下アーム組立体の内部の斜視図である。 下アーム組立体から係止可能肘ジョイントへの力の伝達機構を示す係止可能肘ジョイントの内部の斜視図である。 上アーム組立体から係止可能肘ジョイント組立体の内部の第二斜視図である。 上アーム組立体の内部の側立面図である。 上アーム組立体の係止可能ショルダジョイント端の拡大側立面図である。 係止可能ショルダジョイントの斜視図である。

開示された発明は、図１から３に示されたように、眼科手術コンソール１０００に使用する前提で以下に説明されるが、当業者に理解されるように、開示されたトレイ支持アーム組立体１０は、他の広範囲の機械設備に使用できる。更に、開示されたトレイ支持アーム組立体１０は、器具、供給品もしくは必需品、消耗品が使用される他の非医療設備に使用可能である。

トレイ支持アーム組立体１０は、眼科手術外科コンソール１０００の一体部として構成され、かつコンソール１０００の左右いずれかかの上に設置され得る。トレイ支持アーム組立体１０の好適実施形態は、全体的に機械的である。トレイ支持アーム組立体１０の使用は、器具、機器、必需品、消耗品等を保持する能力、および手術時にケーブルおよび管を保持する能力を有する有用トレイ面５４を有する。本発明のトレイ支持アーム組立体１０内の種々ジョイント組立体は、広範囲の多種処置を促進するために図４および５に示されたように、必要範囲の調整可能高さおよび位置を提供する。種々のジョイント組立体は、複数の係止位置間での円滑移動を可能にし、同時に合理的レベルの剛性を提供するように設計かつ構成される。

当業者に理解されるように、他の実施形態において、一またはそれ以上の動力アクチュエータが、トレイ支持アーム組立体１０を移動させるために使用できる。かかるアクチュエータは、トレイ組立体５０のプログラム制御および遠隔位置決めを促進するために制御され得る。

図６に示されたように、トレイ組立体５０は、トレイ５２、およびトレイジョイント６０（図１３）を含み、トレイジョイント６０はトレイ５２を垂直軸を中心に回転させて所望位置に係止させる。トレイ５２は、器具、機器、および消耗品の一時的保管のための表面５４、同様に管およびケーブルのマウント、トレイ位置決めハンドル５６、およびトレイアームを係止解除するための解放ハンドル５８を有する。

トレイ組立体５０は、手首ジョイント組立体１００に取り付けられ、手首ジョイント組立体１００は、下アーム組立体１５０に取り付けられる。下アーム組立体１５０は、トレイ傾斜制御装置１０３（図１４）により駆動する機構を含み、トレイ傾斜制御装置１０３は、手首ジョイント１００を水平軸を中心に回転させ、そのようにしてトレイ５２を回転させて図１に示されたような保管位置へ係止する。下アーム組立体１５０は、後述する上アーム組立体２５０へ係止解除運動を伝達する係止機構を含む。

図２１に示され詳細に後述するように、手首ジョイント１００は、手首ジョイント１００の本体から下アーム組立体１５０内の孔１２２へ伸長する一対のピンにより係止する。ピン１１０（図１１）は、バネ荷重を受け、かつ使用者によるレバースライド操作を必要とし、このレバーは下アーム組立体１５０内の孔からピンを後退させる。図２１に示され詳細に後述するように、手首ジョイント１００は解放ハンドル１２０の起動と保持により係止解除される。手首ジョイント１００の回転開始後、そして解放ハンドル１２０の解放後に、手首ジョイントの回転が可能になり複数の係止孔１２２の一つに到達する。好適実施形態において、複数の係止孔１２２は約９０°離隔して位置決めされている。

上アーム組立体２５０は下アーム組立体１５０に取り付けられる。上アーム組立体２５０は、上アーム組立体２５０をショルダジョイント３００で垂直軸を中心に回転させて所定位置に係止させる機構を含む。係止可能ショルダジョイント３００は、コンソール１０００の側に沿ってトレイアーム組立体１０を保管するために、水平軸を中心に回転させる。更に、上アーム組立体２５０は、肘ジョイント２００で垂直軸を中心に下アーム組立体１５０を回転させて所定位置に係止させる機構を含む。上アーム組立体２５０は、支持柱組立体３５０に取り付けられ、支持柱組立体３５０はコンソール１０００に取り付けられる。保管位置から使用位置へのトレイアーム組立体１０の運動は、図１から３に連続的に示されている。

本発明のトレイ支持アーム組立体１０のより良い理解はその構成要素に関する続く説明から得られる。

図６に示された、トレイ支持アーム組立体１０およびその支持柱組立体３５０は、コンソール１０００のいずれかの側に取り付けられてよい。単一支持柱組立体３５０がコンソール１０００のいずれかの側に取り付けて使用できる。支持柱組立体３５０は、管３５２、上ブラケット３５４、下ブラケット３５６、およびアダプタ３５８を含む。図７に示されたように、アダプタ３５８は、係止可能ショルダジョイント３００から下方へ伸長したシャフト３０２を受入れる。支持柱組立体３５０は、最小かつ容易アクセス可能ハードウエアによりベースユニット１０００に固定される。ｘ，ｙ，ｚ軸に沿った移動からの力は上取付ブラケットで使用されるショルダネジにより解消される。ｙ軸を中心とする回転は、上取付ブラケット３５４に設けられた第二ショルダネジにより解消される。ｘおよびｚ軸を中心とする回転は、下ブラケット３５６に設けられるキャップネジにより拘束される。

ショルダジョイント３００は、上アーム組立体２５０を支持柱組立体３５０に連結し、かつｙ軸を中心とする回転を可能にする。支持柱組立体の上部での係止可能ショルダジョイント３００のアクチュエータ５８への運動学的取付けは、図７に示されている。係止時に、ｙ軸を中心とする回転負荷は、アダプタ５８へ圧入される二つのピン３６０により解消される。ｘ軸およびｚ軸を中心とする回転は、ショルダシャフト３０２の上下端により解消される。セットネジ３６２が、上アーム組立体２５０のｙ軸に沿った移動を阻止するために使用される。この単一セットネジ３６２は、支持柱組立体３５０からの上アーム組立体２５０の組立および分解を単純化する。

図８は、係止可能ショルダジョイント組立体３００の内部装置を示す。係止可能ショルダジョイント３００に取り付けられた一対の角度接触軸受け３０４は係止可能ショルダジョイント３００を支持し、かつｙ軸を中心とする回転を可能にする。各々が相互から離隔したセットの角度接触軸受け３０４は、使用者が完全に伸長したトレイアーム端上を押してトレイアームが所定位置に係止したときに生じる潜在的に高い半径方向および軸方向の負荷の係止可能ショルダジョイント３００による処理を可能にする。角度接触軸受け３０４相互間に三つのディスク３０６がある。三つのディスク３０６は、係止可能ショルダジョイント３００の本体に施錠された二つのアセタールディスク、およびシャフト３０２に施錠された一つのスチールディスクを含む。三つのディスク３０６は、軽いドラッグトルクを生じるBellevilleバネ３０８により一緒に装填され、軽いドラッグトルクはトレイ支持アーム組立体１０をホイップ運動に対して拘束し、その間にアームは係止解除される。トレイ支持アーム組立体１０上のドラッグトルク(drag torque)を比較的一定に維持するために、Bellevilバネ３０８は、Bellevilバネ３０８の力変形カーブの低バネ率部の利点を得るために略フラット状態まで変形する。ショルダシャフト３０２内におけるピン３１０は、係止可能ショルダジョイント３００の回転を約１８０°までに制限して、上アーム組立体１５０のコンソール１０００への衝突を防止する。トレイ支持アーム組立体１０が相の外で取付柱組立体３５０上に取り付けられないようにするために、１）アクチュエータ５８内のピン３６０、およびショルダジョイントの底の係止リング３１２内の孔が異なる寸法であり、かつ２）ショルダシャフト３０２が係止リング３１２へ施錠３１４されて、セットネジ３６２の設置のためにショルダシャフト３０２内のタップ孔３１６を支持柱組立体３５０の外側に提供する。

図９に示されたように、係止可能ショルダジョイント３００、および係止可能肘ジョイント２００は、上アーム組立体２５０内の上リンク２５２および下リンク２５４により相互に対して連結される。係止可能ショルダジョイント３００、係止可能肘ジョイント２００、上リンク２５２および下リンク２５４は四バーリンケージを構成する。四バーリンケージの使用は、トレイ５２を上下移動させ、かつ下アーム組立体１５０を実質的水平配向で維持する。図９に示された上リンク２５２は、下リンク２５４を包囲し、かつ係止かつ伝達構成要素（図示せず）のカバーの役目をする。下リンク２５４を包囲する上リンク２５２は、下アーム組立体１５０が上アーム組立体３００に対して直角位置のときに生じる捩じり負荷を支持する閉鎖部を提供する。上下リンクに対するピンインターフェイスは、トレイ支持アーム組立体１０の剛性を増すために可能な限り離隔している。

係止可能肘ジョイント２００は、係止可能ショルダジョイント３００に類似した形態であり、かつ図１０に示されたように同様の構造的目的を有する。係止可能肘ジョイント２００内に角度接触軸受け２０４、摩擦ディスク２０６、およびBellevilleワッシャ２０８が位置する。特に、係止可能肘ジョイント２００は、下アーム組立体１５０を上アーム組立体２５０へ連結し、かつｙ軸を中心とする下アーム組立体１５０の回転を可能にする。

下アーム組立体１５０および係止可能手首ジョイント１００は、トレイ５２の取付けのために提供される。図１１に示されたように、下アーム組立体１５０の端に係止可能手首ジョイント１００がある。係止可能手首ジョイント１００は、水平軸を中心とする係止可能手首ジョイント１００の本体の回転を可能にし、その戻り止め位置は＋９０°から−９０°の範囲である。手首ジョイント軸１０４は、二列軸受け１０６および平面ラジアル軸受け１０８により支持される。この軸受け構成は、手首ジョイント本体１００に加わる半径方向および軸方向の負荷を支持する。下アーム組立体１５０のｚ軸を中心とするトルクは、下アーム組立体１５０内の孔１２２と係合する二つの戻り止めピン１１０により解消される。ｘ軸およびｙ軸内での下アーム組立体１５０の移動、およびｘ軸およびｙ軸を中心とする回転は、図１１に示されたように、軸１０４および二つの軸受け１０６、１０８により解消される。係合可能手首ジョイント１００の運動は、所望実施形態において＋／−９２°に制限される。回転したときに、図１２に示されたように、軸受け１０６、１０８間で軸１０４に施錠されているスペーサ１１２は、下アーム組立体１５０に取り付けられたストッパ１１４に衝突する。

トレイジョイント組立体６０は、トレイ５２を下アーム組立体１５０に連結し、かつｙ軸を中心にトレイ５２を回転させる。図１３は、トレイジョイント組立体６０の内部構成を示す。トレイ支持組立体５０に取り付けられた二列軸受け６２はｙ軸を中心とする回転を可能にする。二列軸受け６２は、トレイ５２が所定位置に係止されているときにトレイ５２を移動させようとする使用者の試みにより生じる半径方向および軸方向の負荷を解消する。トレイ支持組立体５０と下アーム組立体１５０に取り付けられた係止リングとの間に二つの摩擦ディスク６６があり、一方はアセタールであり他方はスチールである。二つの係止リングが波状バネによりトレイ支持組立体５０に対して装填され、トレイ支持アーム組立体１０の係止解除後にトレイ支持アーム組立体１０のホイッピングに対してドラッグトルクを生じる。係止リング内のピン（図示せず）は、トレイ支持組立体５０の回転を約＋／−７０°に制限して、トレイ支持組立体５０と下アーム組立体１５０との衝突を阻止する。

トレイ支持組立体５０は、図１４に示されたように、トレイ５２および伸張可能ドレインバッグバー７０を含む。トレイ５２および伸張可能ドレインバッグバー７０は、トレイ支持組立体５０上のドレインバッグガイド７２内に取り付けられる。

トレイ支持アーム組立体１０は、運動範囲内でいずれかの場所に設置できるように設計され、かつ再設置されるまで選択された位置に係止されている。トレイ支持アーム組立体１０の係止解除および再設置に必要な操作は後述する。

運動範囲内でのトレイ支持アーム組立体１０の位置決めは、セットアップおよび白内障手術等外科処置のためにトレイ５２をコンソール１０００の前（図２）に設置可能にし、または硝子体網膜手術等の外科処置のために患者の上方（図３）に設置可能にする。コンソール１０００が使用されないときに、トレイ支持アーム組立体１０は、図１に示されたように、保管のためにコンソール１０００の側に沿って設置できる。

図１５を参照することに最良に理解されるように、トレイ支持アーム組立体１０の運動は、三つの垂直軸および二つの水平軸を中心に可能である。好適形態において、垂直軸を中心とする係止可能ショルダジョイント３００の回転は約１８０°である。係止可能肘ジョイント２００の回転は、セットアップおよび保管位置に達するために、約３６０°である。取り付けられたときに、肘ジョイントの垂直軸回転は、約２７０°の有用範囲を有する。係止可能トレイジョイント６０（そしてトレイ５２）の垂直軸回転は、約３１０°である。水平軸回転の一つは、上アーム組立体２５０内の四バーリンケージにより使用されて、トレイ支持アーム組立体１０の垂直位置決めを可能にする。上アーム組立体２５０は、水平から水平下へ約４１°の運動範囲を有する。運動範囲は、トレイ面５４の約１３インチ（33,02cm)の垂直移動に対応する。トレイ表面５４の最小高さは、コンソール１０００が当接する床から約３５インチ(88.9cm)である。係止可能手首ジョイント１００での第二水平軸回転は、トレイ５２を保管位置へ回転させる。係止可能手首ジョイント１００での第二水平軸回転は約＋／−９０°の範囲である。係止可能手首ジョイント１００での第二水平軸回転は、約０°および＋／−９０°に係止戻り止めを有する。

全トレイ支持アーム組立体１０の軸は、通常係止位置にある。図１８に示されたように、これらの軸は、係止可能ショルダジョイント３００で垂直軸および水平軸であり、係止可能肘ジョイント２００で垂直軸であり、係止可能トレイジョイント６０で垂直軸であり、かつ係止可能手首ジョイント１００で水平軸である。係止可能手首ジョイント１００での第二水平軸回転は、図１に示されたように、保管を可能にする位置へトレイ５２を回転させるために専用される。係止可能手首ジョイント１００は、係止機構を解放するために、図１４に示されるように、トレイ傾斜制御装置１０３を有する。残りの軸は、トレイ５２に隣接設置されたトレイ位置決めハンドル５６内で解放ハンドル５８を起動かつ保持することにより係止解除される。解放ハンドル５８が解放される場合に、付加的運動は許容されない。

図１８に示されたように、係止解除されるときの、トレイ支持アーム組立体１０の関連負荷、トレイ支持アーム組立体１０上の重量は、後述するように上アーム組立体２５０の四バーリンケージを横切って設置される係止ガススプリング２６０の運動により補償される。解放ハンドル５８が起動する場合に、トレイ５２は落下しないでその高さを維持する。しかしながら、所定位置へ係止されたときに、係止ガススプリング２６０が十分な高さの軸方向負荷を条件として圧縮する負荷スレッショルドがある。好適形態において、この負荷スレッショルドは約４０から５０ｌｂｓの下方向トレイ負荷に対応する。その負荷スレッショルドが超過する場合に、トレイ５２は下方へ移動し、かつトレイ５２上の負荷が除去されるときに、前の位置へ復帰する。

上述のごとく、トレイ支持アーム組立体１０の位置は、水平方向に係止可能である。特に、水平上昇軸、四バーリンケージの四ピンジョイントは、係止ガススプリング２６０により所定位置へ係止される。図１９に示されたように、係止ガススプリング２６０の端にはピン２６２があり、ピン２６２は付勢されて、弁を開放する。この弁は係止ガススプリング２６０内に収容された油を係止ガススプリング２６０の筒状部内のピストンのいずれかの側への流通を可能にする。ピン２６２が押下されない場合に、弁は閉鎖維持される。弁の閉鎖により、油は流れず、かつ係止ガススプリング２６０の運動は油の非圧縮性により阻止される。弁の寸法は係止ガススプリング２６０のロッド部２７０（図２６）の押し出し率を決定する。

トレイ支持アーム組立体１０の位置は、垂直方向に係止可能である。三つの垂直位置決め軸が係止可能ショルダジョイント３００、係止可能肘ジョイント２００、および係止可能トレイジョイント６０内にあり、輪止めタイプの係止機構により所定位置へ係止される。各輪止めタイプの係止機構は、無限調整可能である。各輪止めタイプの係止機構は起動可能かつ二方向性である。更に、各輪止めタイプの係止機構は、非常に高い係止トルクおよび非常に低い係止解除起動力を有する。図２０は、係止可能肘ジョイント組立体２００内の輪止めタイプの係止機構の斜視図であり、輪止めの上方部分は輪止めタイプの係止機構を暴露するために除去されている。

二セットの二つの輪止め２１０が係止可能肘ジョイント組立体２００内にある。各セットの輪止めにつき、一つの輪止め２１０は時計方向の回転を阻止し、一つの輪止め２１０は反時計方向の回転を阻止する。各輪止めセットは、付勢バネ２１４により係止リング２１２に対して外方へ付勢される。係止リング２１２はシャフト２１６に固定される。記載目的から、シャフト２１６は回転を阻止される。図２０に示されたように、輪止め２１０は、係止可能肘２００の回転を阻止する。付勢バネ２１４からの力により、輪止め２１０内のスロットの縁は、輪止め２１０を静止保持する係止リング２１２と係合する。係合可能肘ジョイント２００を回転させる試みがなされる場合に、係合可能肘ジョイント２００の本体に固定された軸受けピン２１８は静止輪止め２１０を軸受けし、そのようにして運動が阻止される。輪止め２１０および係止リング２１２は、中炭素鋼合金から加工され、かつ係止可能肘ジョイント２００が係止かつ装填されるときに受ける高い局所的ストレスに耐えるように強化される。

上述のごとく、トレイ支持アーム組立体１０は、コンソール１０００の側に沿った保管位置に保管可能である。係止組立体１２０によるトレイ支持アーム組立体１０の保管位置への係止状態において、手首軸は、図２１に示されたように、手首本体から下アーム組立体１５０内の孔１２２へ侵入する一対のピン（図示せず）により係止される。ピンはバネ荷重を受け、かつピンを後退させる解放部１０３をスライドさせるために使用者の直接的動作を必要とする。係止可能手首ジョイント１００は、解放ハンドル５８の起動および保持により係止解除される。回転開始後に、解放ハンドル５８が解放される場合に、回転は可能になる。四つの孔１２２があり、各孔は相互から９０°離隔し（図１５）四つの所定位置へトレイ４２を回転させる。

当業者に理解されるように、一連の機械的力伝達機構がトレイ支持アーム組立体１０を移動させるために必要である。特に、使用者の操作による解放ハンドル５８からの力は、三つの垂直回転ロックおよび係止ガススプリング２６０へ一連の機械力伝達機構を介して分配される。

図２２に示されたように、トレイ係止解除ハンドル５６は、四バーリンケージを介してプランジャ１３０へ連結され、プランジャ１３０はトレイ軸を介してシャフト内で垂直方向へ移動する。四バーリンケージは開示されたトレイ支持アーム組立体１０に含まれる種々のロックを係止解除するために機械的利点の殆どを提供する。プランジャ１３０は二つの目的を有する。プランジャ１３０の第一目的は、トレイロック内の輪止めを解放することである。プランジャ１３０の第二目的は、力および運動をトレイ組立体５０を介して他の係止機構へ伝達することである。プランジャ１３０は、トレイ係止輪止めを解放するために二つの先細りピンを有する。プランジャ１３０が下へ移動するときに、各先細りピンは本発明の上縁を付勢し、輪止めを回転させ、係止リングを解放する。

図２３に示されたように、プランジャ１３０はトレイ組立体５０から下へ、回転するレバー１３２上に付勢され、下アーム組立体１５０内のロッド１３４の一端を引っ張る。下アーム組立体１５０内のロッド１３４の他端は、第二レバー２３０を回転させ、肘ジョイント２００内のシャフトを介して駆動ロッド２３２を押し上げる。第二レバー２３０の長さは組立時にセットされ、レバーカム面が、モジュール対モジュールで相互に対応するように位置決めされる。第二レバー２３０の長さのセッティングは、ジョイントロックを調節することなく下アーム組立体１５０の交換が可能なようにする。

図２４に示されたように、肘ジョイント２００からの力の伝達は、係止可能肘ジョイント２００を介してプッシュロッド２３４を使用することにより達成される。この場合、係止可能肘ジョイント２００は、下アーム組立体１５０へ伸長する第二レバー２３０により上昇する。プッシュロッド２３４の運動は、主レバー２３６を回転させる。プッシュロッド２３４の運動は、三通路へ転送される。即ち、肘ジョイント組立体輪止め解放機構、ショルダ組立体輪止め解放機構、およびガススプリング解放機構。

肘ジョイント２００の解放機構は、機械的リンケージである。主レバー２３６は、二つの他のレバー２３８、２４０を係止可能肘ジョイント２００の本体のいずれかの側で回転させる。各レバー２３８、２４０は、リンク２４２、２４４を外側輪止めアクチュエータ２４５、２４７上のピン２４６、２４８に対して駆動する。外側輪止めアクチュエータ２４５、２４７は、内方へ回転し、二つの外輪止め２１０により係止リング２１２を解放させる。各外側輪止めアクチュエータ２４５、２４７は内側輪止めアクチュエータ２４９、２５０と歯車噛み合わせにより係合する。内側輪止めアクチュエータ２４９、２５０は外方へ回転し、内輪止め２１０により係止リング２１２を解放する。

図２５に示されたように、主レバー２３６は、歯車セクタ２２２を介して二つのレバー２２４、２２６と係止する。一方のレバー２２４は、ガススプリング解放ケーブル２６４を引き、かつ他方のレバーはショルダジョイント解放リンク２６６を引く。

図２６および２７に示されたように、上アーム組立体２５０内の力の伝達は、上述のごとくガススプリング解放ケーブル２６４を含む。ガススプリング解放ケーブル２６４は、ガススプリング解放ヘッド内でレバー２６８に連結される。レバー２６８は、係止ガススプリング２６０上の解放ピンを付勢し、係止解除し、かつガススプリングロッド２７０をガススプリングの筒状部内で移動させる。ショルダジョイント組立体解放リンク２６６は、係止可能ショルダジョイント３００内のレバー２７２に連結される。

図２７および２８に示されたように、係止可能ショルダジョイント３００内で、ショルダジョイント組立体ブレーキ解放リンク２６６は、レバー２７２に連結される。ブレーキ解放リンク２６６が引っ張られるときに、レバー２７２およびレバーシャフト２７４は回転する。レバー２７２およびレバーシャフト２７４の回転は、肘ジョイント２００について上述した方法で二つの外側レバー２７６、２７８を駆動する。この点から、輪止め解放は、係止可能肘ジョイント２００と同様に達成される。

作用
トレイを一つの位置から他の位置へ移動させるために、次工程が続けられる。
１．使用者がトレイハンドルを握る。
２．使用者が各軸上のロックを係止解除するために解放ハンドルを圧搾する。
３．使用者が所望位置へトレイを移動させる。
４．使用者が解放ハンドルおよびトレイハンドル上の握りを解く。

トレイを使用位置から保管位置へ移動するために、
１．使用者はトレイハンドルを握る。
２．使用者はトレイ傾斜制御装置を起動し他方の手で手首ジョイントのロック（lock）を係止解除する。
３．トレイを９０°傾斜させる。
４．使用者はトレイ傾斜制御装置を解放する。
５．解放レバーを起動し、手でトレイを保持して種々軸上の係止を係止解除する。
６．使用者は保管位置へトレイを移動させる。
７．使用者は解放ハンドルを解放する。

保管位置から使用位置へトレイを移動するために、
１．使用者は解放ハンドルとトレイハンドルを握る。
２．使用者は解放ハンドルを圧搾する。
３．使用者はトレイを一時的使用場所へ移動させる。
４．使用者はトレイ傾斜制御装置を起動し、他方の手で手首ジョイント内のロックを起動させる。
５．トレイを９０°傾斜させる。
６．使用者はトレイ傾斜制御装置を解放する。
７．使用者はトレイアーム制御装置を圧搾し、トレイを握っている手で種々の軸上のロックを係止解除する。
８．トレイを所望使用場所へ移動させる。
９．使用者は解放ハンドルを解放する。

開示されたトレイ支持アーム組立体は好適形態により説明されているが、当業者は他の実施形態を開示された事項から理解できるであろう。そのような他の実施形態は添付の特許請求の範囲に含まれる。

１０００ コンソール
１０ トレイ支持アーム組立体

Claims (7)

1. トレイ支持アーム組立体（１０）が、
   トレイ組立体（５０）であって、垂直軸を中心とする前記トレイ組立体（５０）の回転を可能にする係止可能トレイジョイント（６０）を含むトレイ組立体（５０）と、
   前記トレイ組立体（５０）に連結されて水平軸を中心とする前記トレイ組立体（５０）の回転を可能にする係止可能手首ジョイント（１００）と、
   前記係止可能手首ジョイント（１００）に連結された下アーム組立体（１５０）と、
   前記下アーム組立体（１５０）に連結されて垂直軸を中心とする前記下アーム組立体（１５０）の回転を可能にする係止可能肘ジョイント（２００）と、
   前記係止可能肘ジョイント（２００）に連結された上アーム組立体（２５０）と、
   前記上アーム組立体（２５０）に連結されて垂直軸および水平軸を中心とする前記上アーム組立体（２５０）の回転を可能にする係止可能ショルダジョイント（３００）と、
   前記係止可能トレイジョイント（６０）、前記係止可能肘ジョイント（２００）、および前記係止可能ショルダジョイント（３００）を係止解除するために前記トレイ組立体（５０）に取り付けられた解放ハンドル（５８）と、
   前記トレイ組立体（５０）内の前記係止可能手首ジョイント（１００）を係止解除するためのトレイ傾斜制御装置（１０３）と、
   前記係止可能トレイジョイント（６０）、前記係止可能肘ジョイント（２００）及び前記係止可能ショルダジョイント（３００）の各々の内に設けられた輪止めタイプの係止機構と、を含んでおり、
   前記トレイ組立体（５０）は、前記係止可能トレイジョイント（６０）、前記係止可能肘ジョイント（２００）、前記係止可能ショルダジョイント（３００）、及び前記係止可能手首ジョイント（１００）を係止解除することによって、使用のために実質的水平配向に配置されかつ保管のために実質的垂直配向に配置される、トレイ支持アーム組立体。
2. 前記トレイ支持アーム組立体（１０）の重量を担持する前記上アーム組立体（２５０）内の係止ガススプリング（２６０）を更に含む請求項１に記載のトレイ支持アーム組立体。
3. 前記上アーム組立体（２５０）は、前記係止可能ショルダジョイント（３００）および前記係止可能肘ジョイント（２００）と共に四バーリンケージを形成し、前記トレイ組立体（５０）の垂直移動および前記下アーム組立体（１５０）の実質的水平位置決めを可能にする、上リンク（２５２）および下リンク（２５４）を更に含む、請求項１に記載のトレイ支持アーム組立体。
4. 前記トレイ支持アーム組立体（１０）が、機械のコンソール部（１０００）に取付けられるように構成されている支持柱組立体（３５０）を更に備えていて、前記支持柱組立体（３５０）は、前記係止可能ショルダジョイント（３００）に連結されており、前記支持柱組立体（３５０）の前記係止可能ショルダジョイント（３００）への連結によって、機械の前記コンソール部（１０００）に対して複数の実質的に水平方向に前記トレイ組立体（５０）の位置付けを可能にする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトレイ支持アーム組立体。
5. 前記係止可能手首ジョイント（１００）を係止解除するための前記トレイ傾斜制御装置（１０３）が、機械の前記コンソール部（１０００）に対して実質的に垂直方向に前記トレイ組立体（５０）の位置付けを可能にする、請求項４に記載のトレイ支持アーム組立体。
6. 機械のコンソール部（１０００）近くにトレイ支持アーム組立体（１０）を調節可能に位置決めする方法であって、
   機械の前記コンソール部（１０００）に支持柱組立体（３５０）を取り付け、
   前記支持柱組立体（３５０）に、水平軸および垂直軸を中心に回転可能である係止可能ショルダジョイント（３００）を取り付け、
   前記係止可能ショルダジョイント（３００）に上アーム組立体（２５０）を取り付け、
   垂直軸を中心に回転可能である係止可能肘ジョイント（２００）を、前記上アーム組立体（２５０）に取り付け、
   前記係止可能肘ジョイント（２００）に下アーム組立体（１５０）を取り付け、
   係止可能手首ジョイント（１００）を、垂直軸を中心に回転可能である係止可能トレイ組立体（６０）、および前記下アーム組立体（１５０）へ取り付けることによって、前記下アーム組立体（１５０）に、垂直軸を中心に回転可能である前記係止可能トレイ組立体（６０）を取り付け、かつ
   前記係止可能トレイ組立体（６０）にトレイ（５２）を取り付ける、各工程を含んでおり、
   前記係止可能ショルダジョイント（３００）および前記係止可能手首ジョイント（１００）の水平軸を中心とする回転が、前記トレイ支持アーム組立体（１０）を機械の前記コンソール部（１０００）の側に沿った保管位置に設置するときに、使用される、トレイ支持アーム組立体を位置決めする方法。
7. 前記トレイ（５２）、前記係止可能トレイ組立体（６０）、前記下アーム組立体（１５０）、前記係止可能肘ジョイント（２００）、および前記上アーム組立体（２５０）の重量は、前記上アーム組立体内の係止ガスシリンダにより一部が支持される、請求項６に記載の方法。

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