医療装置

【課題】アングルワイヤを牽引して湾曲部を繰り返し湾曲動作させることによって、挿入部の長さが長くなり、挿入部の挿入性及び湾曲部の湾曲性能が低下することを防止して、長期にわたる使用が可能な医療装置を提供すること
【解決手段】マニピュレータ４０は、複数の関節４７ａ、４７ｂを備える能動湾曲部４３及び可撓性を有する挿入部形成チューブ４６で構成された挿入部４５と、挿入部４５内に挿通されたアングルワイヤ４９と、挿入部４５の基端部に設けられた、モータ７０を備える駆動ユニット６０に着脱自在な駆動接続部４４と、一端部が駆動接続部４４内に固定され、他端部が湾曲部４３内に固定されて挿入部４５内に配置されるコイルパイプ４８とを備え、挿入部４５を構成する挿入部形成チューブ４６は、駆動接続部４４に対して移動可能に保持する調整孔５１を備えるチューブ受け部材５０と保持用ネジ５２とで構成される調整機構部を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入部が備える湾曲部を、この挿入部内に挿通されたアングルワイヤを牽引操作して、湾曲動作させる医療器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡下外科手術で使用される処置具の操作性を向上させる目的で、例えば、マスタースレーブ方式の医療用マニピュレータ装置が使用されている。また、内視鏡の有する処置具チャンネルに挿通して使用される処置具においてもマスタースレーブ方式の医療用マニピュレータ装置が考案されている。
【０００３】
医療用マニピュレータ装置では、複数の関節を備えたマニピュレータの先端に設けられている処置部の位置および姿勢を、軌道入力手段であるマスタースレーブ装置を操作することによって変化させるようになっている。なお、処置部としては、例えばハンドアーム、鉗子、電気メス等がある。
【０００４】
図１に示すように内視鏡の処置具チャンネルに挿通される多関節マニピュレータ（以下、マニピュレータと略記する）１は、先端側から順に処置部２、湾曲部３、駆動接続部４等を備えている。マニピュレータ１において、処置部２と、湾曲部３を構成する関節駒３ａとを連結する軸の軸中心５ａから駆動接続部４の先端側端面５ｂまでが挿入部５であり、その挿入部５は湾曲部３と挿入部形成チューブ６とで構成されている。挿入部形成チューブ６は、処置具チャンネル内をスムーズに通過できるように所定の可撓性を有している。なお、本図の処置部２は、把持用のハンドアームである。
【０００５】
湾曲部３は、挿入部形成チューブ６の先端側に備えられた例えば関節駒３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって構成される。これら関節駒３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ同士は、回動自在に連結されて、ピッチ駆動関節７ａ、ヨー駆動関節７ｂを構成している。
【０００６】
駆動接続部４は、内部空間を備え、その空間内には複数のアングルワイヤ９が配設されている。アングルワイヤ９は、複数のコイルパイプ８内を挿通して、空間内に延出されている。各コイルパイプ８の先端部は、図２に示す関節駒３ｄの内周面の所定位置に半田等によって強固に固定されている（図中では、コイルパイプを１つだけ示す）。一方、各コイルパイプ８の基端部は、図１、図２に示すように駆動接続部４内に設けられたコイルパイプ受け１２に半田等によって固定されている。各コイルパイプ受け１２は、コイルパイプ支持部材１１に固設されている。各コイルパイプ８は、図２に示すように挿入部形成チューブ６内において、挿入部５の処置具チャンネル内への挿入性を考慮して弛んだ状態で挿通されている。
【０００７】
挿入部形成チューブ６の先端部は、例えば、湾曲部３の最後部を構成する関節駒３ｄに形成されたチューブ受け３ｄ１に糸巻き接着等によって一体的に固定されている。挿入部形成チューブ６の基端部は、チューブ受け部材４ａに接着等で強固に固定され、そのチューブ受け部材４ａが駆動接続部４に半田等で一体に固定されている。
【０００８】
コイルパイプ８内を挿通するアングルワイヤ９の先端は、各関節７ａ、７ｂを屈曲させるように所定位置に半田等で固定されている。各アングルワイヤ９の中間部分は、それぞれプーリー１３に巻回されている。プーリー１３は、その外周面に平歯車１４を備えている。
【０００９】
コイルパイプ支持部材１１は、駆動接続部４又は内部空間を２つに分割する仕切り板１５に固設され、プーリー１３は仕切り板１５に回転自在に軸支されている。仕切り板１５の裏面側にも関節に対応するプーリー１３が設けられ、それぞれのプーリー１３にはアングルワイヤ９が巻回されている。
【００１０】
なお、プーリー１３Ｈは、処置部２であるハンドアームを開閉動作させるためのプーリーである。また、符号１０はカバーである。カバー１０は、駆動接続部４の一面側及びその裏面側にそれぞれ固設される。プーリー１３の平歯車１４は、カバー１０を取り付けた駆動接続部４の基端側で露出する構成である。
【００１１】
駆動接続部４は、マニピュレータ駆動ユニット（不図示）に着脱自在に取り付けられる。マニピュレータ駆動ユニットには、各プーリー１３を回転させる駆動モータ（不図示）が配設されている。駆動モータの駆動力は、図示しない歯車列を介して駆動接続部４の基端側に露出する平歯車１４に伝達される。
【００１２】
すなわち、マニピュレータ駆動ユニット内の駆動モータが駆動すると、その駆動に伴ってプーリー１３が回転して、アングルワイヤ９が牽引弛緩される。各関節７ａ、７ｂは、駆動モータの回転によって移動される各アングルワイヤ９の緊張に伴って関節角度が徐々に変化する。そして、各関節７ａ、７ｂの関節角度の変化により、処置部２の位置及び姿勢が変化する。
【００１３】
具体的に、プーリー１３が回転して、アングルワイヤ９が牽引されることによって、コイルパイプ８内を挿通する弛んだ状態のアングルワイヤ９が徐々に引っ張られて緊張した状態に変化していく。このとき、図２の実線で示すように弛んでいたコイルパイプ８もアングルワイヤ９の緊張に伴って弛みが解消され、矢印に示すように二点鎖線に示す状態に向かって変化していく。
【００１４】
そして、アングルワイヤ９が緊張した状態のとき、図３に示すようにコイルパイプ８は関節駒３ｄとコイルパイプ受け１２との間に圧縮された状態で配置される。コイルパイプ８は、上述したようにその両端部がそれぞれ関節駒３ｄ、コイルパイプ受け１２に固定されているため、各コイルパイプ８のそれぞれの固定部には矢印Ａ方向の力、つまり、コイルパイプ８の圧縮力に対する反力が作用する。
【００１５】
固定部に矢印Ａ方向の力が作用すると、その力の影響が、関節駒３ｄのチューブ受け３ｄ１に先端部が固定され、基端部がチューブ受け部材４ａを介して駆動接続部４に固定された、挿入部形成チューブ６にチューブ長を伸長させようとする力が付与される。
【００１６】
そして、コイルパイプ８が複数設けられていること、及び処置部２の位置及び姿勢が繰り返し変化されることにより、挿入部形成チューブ６にも繰り返しチューブ長を伸長させようとする力が付与される。すると、挿入部形成チューブ６の長さが徐々に伸長されていく。このことにより、挿入部形成チューブ６と湾曲部３とで構成される挿入部５の長さが寸法Ｌだけ長くなる。
【００１７】
すると、挿入部５の長さとコイルパイプ８の長さとの関係が変化するとともに、挿入部５の長さとアングルワイヤ９との長さとの関係が変化する。具体的には、コイルパイプ８の長さが挿入部形成チューブ６の長さに比べて短くなることによって、コイルパイプ８の挿入部形成チューブ６内における弛み量が二点鎖線に示すように減少する。一方、アングルワイヤ９の長さが元の挿入部５の長さより長くなることによって、処置部２の位置及び姿勢を変化させるためにアングルワイヤ９を牽引した際、そのアングルワイヤ９にかかる張力が予め設定された値より増大する。
【００１８】
そして、コイルパイプ８の挿入部形成チューブ６内における弛み量の減少に伴い挿入性が低下する不具合が生じる。一方、ワイヤにかかる張力が増加することにより、処置部２が所望の位置及び姿勢に変化し難くなるという湾曲性能が劣化するおそれ、或いは、過大な張力が負荷され続けることによってアングルワイヤ９が破断されるおそれが生じる。
【００１９】
このような状況を解消するため、挿入部形成チューブ６の硬度（ヤング率）を高く設定して、コイルパイプ８の反力による伸びを無くすこと等が考えられる。
【００２０】
なお、特許文献１には、内視鏡カバーとカバー用内視鏡との気密を確保するとともに、内視鏡カバーの手元支持体が検査中に支障を来す移動を防止するカバー式内視鏡が示されている。このカバー式内視鏡では、内視鏡カバーの基端部から延出する固定部に複数の孔部を有する固定用溝を備え、カバー用内視鏡の操作部に孔部内で回転操作可能な扁平形状なピンを備えている。このようにカバー式内視鏡を構成することにより、内視鏡カバーをカバー用内視鏡に装着する時、ピンを固定用溝の何れかの孔部に選択的に配置し、その孔部内でピンを所定の向きに回転させることによって、内視鏡カバーの固定部を、カバー用内視鏡のピンに対して前後にも回転方向にも動かないように固定して、内視鏡カバーとカバー用内視鏡との気密を確保して、内視鏡カバーのカバー用内視鏡への装着を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開平８−２０６０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、コイルパイプの弛み量を少なくすることによって、複数のコイルパイプが挿通されて構成された挿入部の処置具チャンネル内への挿入性が低下するおそれがある。一方、挿入部形成チューブの硬度を高く設定した場合には、この挿入部形成チューブの可撓性が損なわれて、上述と同様に挿入部の処置具チャンネル内への挿入性が低下するおそれが発生する。
【００２３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アングルワイヤを牽引して湾曲部を繰り返し湾曲動作させることによって、挿入部の長さが長くなり、挿入部の挿入性及び湾曲部の湾曲性能が低下することを防止して、長期にわたる使用が可能な医療装置を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の医療装置は、複数の関節を備える能動湾曲部及び該能動湾曲部に連設する可撓性を有する挿入部形成チューブで構成された挿入部と、この挿入部内に挿通され、前記関節の関節角度をそれぞれ変化させるアングルワイヤと、この挿入部の基端部に設けられた、前記アングルワイヤを牽引弛緩させる駆動力を発生する駆動部を備えた駆動ユニットに着脱自在な駆動接続部と、一端部が前記駆動接続部内に固定され、他端部が前記湾曲部内に固定されて前記挿入部内に弛んだ状態で配置された、内部に前記アングルワイヤが挿通する複数のコイルパイプとを備える医療装置であって、
前記挿入部を構成する挿入部形成チューブは、該挿入部形成チューブを前記駆動接続部に対して移動可能に保持する調整機構部を備えている。
【００２５】
この構成によれば、アングルワイヤの緊張に伴って、コイルパイプが緊張されて圧縮状態になったとき、コイルパイプからその両端の固定部に作用する力によって挿入部形成チューブが伸長されて、挿入部の長さが長くなる。このとき、調整機構部によって挿入部形成チューブが駆動接続部側に移動されると、長くなった挿入部が元の長さに調整される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、アングルワイヤを牽引して湾曲部を繰り返し湾曲動作させることによって、挿入部の長さが長くなり、挿入部の挿入性及び湾曲部の湾曲性能が低下することを防止して、長期にわたる使用が可能な医療装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１乃至図３は従来例にかかり、図１は多関節マニピュレータの構成を説明する斜視図
【図２】湾曲部を湾曲させるアングルワイヤと、アングルワイヤが挿通されるコイルパイプと、挿入部形成チューブを主に説明するための挿入部断面図
【図３】長さ寸法がＬ寸法伸長された挿入部形成チューブを備える挿入部を説明する断面図
【図４】図４−図１４は本発明の第１実施形態に係り、図４は医療装置として多関節マニピュレータを備える内視鏡システムを説明する図
【図５】多関節マニピュレータの構成を説明する斜視図
【図６】伸ばされた挿入部形成チューブの長さ寸法を調整して挿入部の長さを所定の長さに保持する調整機構を備えたマニピュレータ挿入部を説明する模式図
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図
【図８】マニピュレータ駆動ユニットを説明する斜視図
【図９】マニピュレータ駆動ユニットの内部構成を説明する断面図
【図１０】調整機構部の作用を説明する図
【図１１】図１１及び図１２は調整機構部の他の構成にかかり、図１１は調整リング付調整機構部の構成を説明する図
【図１２】調整リング付調整機構部の作用を説明する図
【図１３】図１３及び図１４は調整機構部の別の構成にかかり、図１３は調整機構部を駆動接続部の内部に設けた構成を説明する図
【図１４】駆動接続部の内部に設けられた調整機構部の作用を説明する図
【図１５】図１５−図２１は、本発明の第２実施形態にかかり、図１５は挿入部形成チューブの伸びを吸収して挿入部の長さを所定の長さに維持する調整機構部を備えたマニピュレータを説明する図
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図
【図１８】挿入部形成チューブが伸ばされてクリップがクリック穴の内周面に当接した状態を説明する模式図
【図１９】挿入部形成チューブがさらに伸ばされてクリップが移動溝に侵入している状態を説明する図
【図２０】挿入部形成チューブがさらに伸ばされてクリップが移動溝内を隣設するクリック穴に向かって移動している状態を説明する図
【図２１】クリップが係止部の弾性力によって移動溝内を通過して隣設したクリック穴に配置された状態を説明する図
【図２２】図２２、図２３は、本発明の第３実施形態にかかり、図２２は挿入部形成チューブの伸びを吸収して挿入部の長さを所定の長さに維持する他の構成の調整機構部を備えたマニピュレータを説明する図
【図２３】調整機構部の作用を説明する図
【図２４】図２４は本発明の第４実施形態にかかる、挿入部形成チューブの伸びを吸収して挿入部の長さを所定の長さに維持する別の構成の調整機構部を備えたマニピュレータを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図４−図１４は本発明の第１実施形態に係り、図４は医療装置として多関節マニピュレータを備える内視鏡システムを説明する図、図５は多関節マニピュレータの構成を説明する斜視図、図６は伸ばされた挿入部形成チューブの長さ寸法を調整して挿入部の長さを所定の長さに保持する調整機構部を備えたマニピュレータ挿入部を説明する模式図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図８はマニピュレータ駆動ユニットを説明する斜視図、図９はマニピュレータ駆動ユニットの内部構成を説明する断面図、図１０は調整機構部の作用を説明する図である。
【００２９】
図４に示すように内視鏡システム２０は、内視鏡３０と、医療装置である例えば２種類の多関節マニピュレータ（以下、マニピュレータと略記する）４０、４１と、マニピュレータ４０、４１が接続される複数のマニピュレータ駆動ユニット（以下、駆動ユニットと略記する）６０Ａ、６０Ｂと、マニピュレータ４０、４１が備える処置部４２の位置及び姿勢を指示するマスタースレーブ装置８０、８１と、制御装置９０とを備えて構成されている。
【００３０】
内視鏡３０は、内視鏡挿入部３１内に複数（例えば２つ）の処置具チャンネル（不図示）を備え、操作部３２には処置具チャンネルに連通する第１処置具導入口３３、第２処置具導入口３４を備えている。
【００３１】
図４、図５に示すようにマニピュレータ４０は、先端側から順に処置部４２、能動湾曲部４３、駆動接続部４４を備えて構成されている。このマニピュレータ４０において、処置部４２と湾曲部４３を構成する関節駒４３ａとを連結する軸の軸中心４５ａから駆動接続部４４の先端部を構成する円筒凸部（以下、凸部と略記する）４４ａの先端面５０ｆまでが挿入部４５である。つまり、挿入部４５は、湾曲部４３と挿入部形成チューブ４６とで構成され、予め、所定の長さに設定されている。
【００３２】
挿入部形成チューブ４６は、処置具チャンネル内をスムーズに通過できるように所定の可撓性を有している。また、マニピュレータ４０、４１の各挿入部は、第１処置具導入口３３、又は第２処置具導入口３４を介して内視鏡挿入部３１の先端部に設けられたチャンネル開口から外部に導出されるように構成されている。
なお、本図に示すマニピュレータ４０の処置部４２は、把持用のハンドアームであり、マニピュレータ４１の処置部４２は電気メスである。
【００３３】
湾曲部４３は、挿入部形成チューブ４６の先端側に備えられた例えば関節駒４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄによって構成されている。これら関節駒４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ同士は、回動自在に連結されて、ピッチ駆動関節４７ａ、ヨー駆動関節４７ｂとして構成されている。
【００３４】
駆動接続部４４の内部空間内には、複数のコイルパイプ４８内を挿通して延出された、複数のアングルワイヤ４９が配設されている。各コイルパイプ４８の先端部は、図６に示す関節駒４３ｄの内周面の所定位置にそれぞれ固定されている。一方、各コイルパイプ４８の基端部は、図５、図６に示すように駆動接続部４４内に設けられたコイルパイプ支持部材５４にそれぞれ固設されているコイルパイプ受け５５に固定されている。そして、各コイルパイプ４８は、図６に示すように挿入部形成チューブ４６内において、弛んで緩んだ状態で挿通されている。つまり、コイルパイプ４８は、弛みを持って挿入部４５内に挿通されるように、予め長さが設定されている。
【００３５】
挿入部形成チューブ４６の先端部は、湾曲部４３の最後部を構成する関節駒４３ｄに形成されたチューブ受け４３ｄ１に一体的に固定されている。一方、挿入部形成チューブ４６の基端部は、調整機構部と取付部とを兼ねるチューブ受け部材５０の内周面に固定されている。挿入部形成チューブ４６の基端面は、チューブ受け部材５０の基端面に略面一致状態である。
【００３６】
チューブ受け部材５０の外周面には、例えば周方向に１２０°間隔で複数の調整孔５１が長手軸方向に一列に等間隔で例えば４つ配列されている。調整孔５１は、所定の径寸法、形状に形成されている。調整孔５１内には、調整機構部を構成する保持用ネジ５２の先端部が係入する。保持用ネジ５２は、駆動接続部４４の凸部４４ａの外周面と内周面とを連通する貫通孔に形成された雌ネジ部５３に螺合する。雌ネジ部５３は、凸部４４ａの外周に、調整孔５１に対向するように例えば１２０度間隔で３つ設けられている。なお、貫通孔の中心軸は、凸部４４ａの長手軸に直交する。
【００３７】
この構成によれば、チューブ受け部材５０を凸部４４ａの内孔に配置して、保持用ネジ５２の先端部を調整孔５１に係入する。すると、チューブ受け部材５０は、駆動接続部４４の軸方向に移動することなく、且つ周方向に回転することなく一体に保持される。つまり、挿入部形成チューブ４６は、チューブ受け部材５０を介して駆動接続部４４に取り付けられる。
【００３８】
なお、チューブ受け部材５０を駆動接続部４４に取り付ける際、初期状態においては、保持用ネジ５２を挿入部形成チューブ４６の基端面側に位置している調整孔５１に係入する。
【００３９】
また、調整孔５１を周方向に複数設けるとしているが１つであっても良い。また、周方向に設ける複数の調整孔５１の間隔は、１２０°に限定されるものではなく、１８０°、９０°、６０°等であってもよい。
【００４０】
さらに、チューブ受け部材５０に調整孔５１を設ける構成を示しているが、調整孔の代わりに雌ネジ部を設け、チューブ受け部材５０を駆動接続部４４の凸部４４ａにネジ固定する構成にしてもよい。
【００４１】
コイルパイプ４８内を挿通するアングルワイヤ４９の先端は、各関節４７ａ、４７ｂを屈曲させるように所定位置に固定されている。各アングルワイヤ４９の中間部分は、それぞれプーリー５６に巻回されている。プーリー５６は、図７に示すようにその外周面に平歯車５６ｇを備えた、平歯車付きプーリーである。
【００４２】
コイルパイプ支持部材５４は、駆動接続部４４又は内部空間を２つに分割する図５に示す仕切り板５７に固設され、プーリー５６は図７に示すように仕切り板５７に固設された軸部５７ａに回転自在に軸支されている。仕切り板５７の裏面側には例えば２つのプーリー５６が設けられ、それぞれのプーリー５６にはアングルワイヤ４９が巻回している。符号５６ａは軸体であって、軸部５７ａに回動自在に取り付けられる。
【００４３】
なお、プーリー５６Ｈは、処置部４２であるハンドアームを開閉動作させるためのプーリーである。そのため、開閉操作を必要としない電気メスを備えたマニピュレータ４１の駆動接続部４４にはプーリー５６Ｈは不要である。
【００４４】
また、図５の符号５８はカバーであり、駆動接続部４４の一面側及びその裏面側にそれぞれ固設される。プーリー５６の平歯車５６ｇは、カバー５８を取り付けた駆動接続部４４の基端側で露出している（図９参照）。符号５８ａはクリック孔であり、駆動ユニット６０Ａを構成する後述するレバー（図８、９の符号６７参照）に備えられた係止部が配設される。符号４４ｂはガイドであり、凸部で構成されている。ガイド４４ｂは、駆動ユニット６０Ａを構成する後述する接続部挿入口（図８、９の符号６４参照）に備えられたガイド溝（図８の符号６５参照）に係入する。
【００４５】
マニピュレータ４０の駆動接続部４４は、駆動ユニット６０Ａに着脱自在に取り付けられ、マニピュレータ４１の駆動接続部４４は、駆動ユニット６０Ｂに着脱自在に取り付けられる構成である。駆動ユニット６０Ａには、各プーリー５６、５６Ｈを回転させる駆動モータ（不図示）が配設され、駆動ユニット６０Ｂには、各プーリー５６を回転させる駆動モータ（不図示）が配設されている。
【００４６】
ここで、駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂの構成を説明する。
なお、駆動ユニット６０Ａと駆動ユニット６０Ｂとの違いは、プーリー５６Ｈに駆動力を伝達するための伝達機構の有無である。そのため、図８、図９を参照して駆動ユニット６０Ｂの構成を説明する。
【００４７】
図８、図９に示すように駆動ユニット６０Ｂは、ベース部６１と、進退部６２と、ロール部６３と、複数の駆動モータとを備えて構成されている。駆動ユニット６０Ｂのベース部６１は、図示しないユニット取付具に取り付けられるように構成されている。
【００４８】
進退部６２は、ベース部６１に対して矢印Ｂに示すように進退自在な直動関節を構成する。具体的に、ベース部６１内には送りねじ機構７１が設けられている。送りねじ機構７１は、図示しないモータ支持部に固設された第１モータによって動作される。ロール部６３を含む進退部６２が進退されると、マニピュレータ４０、４１の処置部４２が前進、或いは後退する。
【００４９】
ロール部６３は、ロール軸６３ａ回りに回転されて、ロール駆動関節を構成する。ロール部６３は、進退部６２に対して矢印Ｃに示すように回動自在である。ロール部６３は、図示しないモータ支持部に固設された第２モータによって動作される。ロール部６３が進退部６２に対して回転すると、駆動接続部４４から延出している挿入部４５がロール軸６３ａ回りに回転する。
【００５０】
駆動ユニット６０Ｂは、駆動接続部配置空間６３ｂを有し、ロール部６３にはその配置空間６３ｂに連通する接続部挿入口６４を備えている。挿入口６４には、前記ガイド部４４ｂが係入するガイド溝６５が設けられている。挿入口６４の近傍には、配置空間６３ｂ内に配設された駆動接続部４４が脱落することを防止する接続部保持装置６６が備えられている。保持装置６６には、進退自在なレバー６７が備えられている。
図９に示すようにマニピュレータ４１と駆動ユニット６０Ｂとの接続が完了すると、駆動接続部４４は、配置空間６３ｂに配設される。このとき、レバー６７に一体な係止部６７ａがバネ６７ｂの付勢力によってクリック穴５８ａ内に配置される。そして、この接続完了状態において、配置空間６３ｂに設けられているモータ支持台６８に固設されている歯車列である回転伝達ギア機構６９とプーリー５６に設けられている平歯車５６ｇとが噛み合う。
【００５１】
モータ支持台６８には、駆動力を発生する駆動部として複数のワイヤ牽引用モータ（以下ワイヤ用モータと略記する）７０が設けられている。ワイヤ用モータ７０が駆動されると、その回転が、ギア７０ａ、ギア機構６９を介して駆動接続部４４の基端側に露出した平歯車５６ｇに伝達される。すると、プーリー５６が回転し、そのプーリー５６の回転に伴って、アングルワイヤ４９が牽引弛緩されて各関節４７ａ、４７ｂの関節角度が徐々に変化していく。このことによって、処置部４２の位置及び姿勢が変化する。
【００５２】
マスタースレーブ装置８０、８１は、マニピュレータ４０、４１の湾曲部４３に対応する操作アーム８２を備えている。つまり、例えば湾曲部４３が４関節で構成されている場合、操作アーム８２も４関節となり、湾曲部４３が３関節で構成される場合、操作アーム８２も３関節になる。操作アーム８２は、術者によって手動操作される。
【００５３】
術者は、マニピュレータ４０、４１の処置部４２の位置、或いは姿勢を変更する際、操作アーム８２を手動で操作して軌道計画を与える。マスタースレーブ装置８０、８１は、操作アーム８２が操作されると、その操作アーム８２の３次元の物理的な変位を電気信号に変換して、制御装置９０に軌道計画信号を出力する。
【００５４】
制御装置９０は、制御部であるＣＰＵ９１を備えている。制御装置９０は、各種スイッチ、接続部を備えている。各接続部には駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂからそれぞれ延出するケーブル７２、及びマスタースレーブ装置８０、８１からそれぞれ延出するケーブル８３が接続される。ＣＰＵ９１は、制御装置９０に軌道計画信号が入力されると、演算処理によって湾曲部４３を構成する各関節４７ａ、４７ｂの関節角軌道を求め、駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂに設けられたワイヤ用モータ７０を駆動するための駆動信号を駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂに出力する。内視鏡システム２０が備えるチューブ受け部材５０を有するマニピュレータ４０、４１の作用を説明する。
マニピュレータ４０、４１を内視鏡３０の処置具チャンネル内に挿入させて処置を行う場合、術者は、マスタースレーブ装置８０、８１の操作アーム８２を適宜操作してマニピュレータ４０、４１の処置部４２の位置、或いは姿勢を変更させる。
【００５５】
処置部４２の位置、或いは姿勢を変更する際、駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂ内の何れかのモータ７０が駆動される。そして、モータ７０の駆動に伴って対応するプーリー５６が回転されて、アングルワイヤ４９が牽引弛緩される。そして、アングルワイヤ４９が緊張して所定の張力が働いて、各関節４７ａ、４７ｂの関節角度が徐々に変化して処置部２の位置及び姿勢が変化する。
【００５６】
アングルワイヤ４９が牽引されるに伴い、コイルパイプ４８内のアングルワイヤ４９が緩んだ状態から徐々に引っ張られて緊張した状態に変化する。つまり、図６で示すように弛んでいたコイルパイプ４８の緩みも徐々に解消されて、コイルパイプ４８が二点鎖線に示すように関節駒４３ｄとコイルパイプ受け５５との間で弛むことなく緊張して圧縮された状態で配置される。
【００５７】
コイルパイプ４８は、その両端部がそれぞれ関節駒４３ｄ、コイルパイプ受け５５に固定されているため、コイルパイプ４８のそれぞれの固定部には矢印Ｄ方向の力、つまり、コイルパイプ４８の圧縮力に対する反力が作用する。すると、挿入部形成チューブ４６の一端部が関節駒４３ｄのチューブ受け４３ｄ１に固定され、且つ他端部がチューブ受け部材５０が保持用ネジ５２によって凸部４４ａに保持されているので、コイルパイプ４８の矢印Ｄ方向の力による影響を受けて可撓性を有する挿入部形成チューブ４６が僅かずつ引き伸ばされていく。つまり、挿入部形成チューブ４６と湾曲部４３とで構成される挿入部４５の長さが伸長されていく。
【００５８】
そして、挿入部形成チューブ４６の長さ寸法が伸ばされていくにしたがって、挿入部長が長くなり、処置部２の位置及び姿勢を変化させるために牽引されるアングルワイヤ４９にかかる張力が増大していく。すると、処置部４２が所望の位置及び姿勢に変化し難くなってくる。言い換えれば、操作アーム８２の操作に対する処置部４２の応答性が低下していく。
【００５９】
術者は、処置部４２の応答性の低下を感じたとき、図１０に示すように保持用ネジ５２を破線に示すように緩め、その後、チューブ受け部材５０を調整孔５１、１つ分だけ駆動接続部４４方向に移動させる。すると、挿入部形成チューブ４６の伸びが解消されて、挿入部形成チューブ４６と湾曲部４３とで構成される挿入部４５の長さが元の長さに調整される。つまり、チューブ受け部材５０の基端側への移動によって、挿入部形成チューブ４６の伸びがキャンセルされる。このことにより、処置部４２の位置、或いは姿勢を変更させる操作をした際、アングルワイヤ４９にかかる張力が所定範囲内に戻されるとともに、処置部４２の応答性が元の状態に復帰する。
【００６０】
このように、挿入部形成チューブ４６の基端部を複数の調整孔５１が配列されたチューブ受け部材５０に固定し、そのチューブ受け部材５０を凸部４４ａに形成した雌ネジ部５３に螺合された保持用ネジ５２によって、チューブ受け部材５０を駆動接続部４４に固定保持している。このため、チューブ受け部材５０の凸部４４ａに対する位置を調整孔５１の分だけ駆動接続部４４方向に移動して挿入部４５の長さ調整を行うことができる。すると、処置部４２の位置、或いは姿勢を変更させる操作を行った際、アングルワイヤ４９にかかる張力が規定の範囲を越えることが防止される。
【００６１】
つまり、術者が、応答性の低下を感じる度に、チューブ受け部材５０を調整孔５１、一孔分ずつ駆動接続部４４方向に移動して挿入部形成チューブ４６の長さ調整を行うことにより、アングルワイヤ４９にかかる張力が増大することを防止して、アングルワイヤ４９による処置部４２の位置、或いは姿勢の変更を長期にわたって安定して行うことができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態においては、挿入部形成チューブ４６の基端部を調整孔５１を備えるチューブ受け部材５０に固定し、そのチューブ受け部材５０を駆動接続部４４の凸部４４ａに保持用ネジ５２によって保持することにより、伸長された挿入部形成チューブ４６の長さ調整を可能にしている。しかし、伸長された挿入部形成チューブ４６の長さを調整する調整機構部はこの構成に限定されるものではなく、以下の図１１−図１４に示す構成であってもよい。
【００６３】
図１１及び図１２は調整機構部の他の構成にかかり、図１１は調整リング付調整機構部の構成を説明する図、図１２は調整リング付調整機構部の作用を説明する図である。
【００６４】
図１１に示すように本実施形態の調整機構部は、調整リング付調整機構部であって、チューブ受け部材５０Ａと、調整リング１０１と、リング抑え１０２と、回転防止ネジ１０３とを備えて主に構成されている。
【００６５】
チューブ受け部材５０Ａは、その内周面に挿入部形成チューブ４６の基端部が固定される。チューブ受け部材５０Ａは、外周部の中途部所定位置にフランジ１０４を備えている。チューブ受け部材５０Ａのフランジ１０４より先端側の外周面には雄ネジ部１０５が設けられている。一方、フランジ１０４より基端側には雌ネジ部１０６が設けられている。雌ネジ部１０６には回転防止ネジ１０３が螺合される。
【００６６】
調整リング１０１は筒状であって、チューブ受け部材５０Ａのフランジ１０４より基端側部が挿通可能な中央貫通孔１０７を備える。
調整リング１０１は、フランジ１０４が摺動可能に配置される内部空間１０８を有し、その底面にはフランジ１０４の先端面側が当接する。内部空間１０８を構成する内周面には雌ネジ部１０９が形成されている。調整リング１０１の雌ネジ部１０９は、凸部４４ａの外周に形成された雄ネジ部４４ｃに螺合する構成になっている。そして、調整リング１０１の雌ネジ部１０９を凸部４４ａの雄ネジ部４４ｃに螺合することによって、挿入部形成チューブ４６が駆動接続部４４に取り付けられるようになっている。
【００６７】
リング押さえ１０２も筒状であって、挿入部形成チューブ４６が挿通可能な中央貫通孔１１０を備える。リング抑え１０２には、雄ネジ部１０５に螺合する雌ネジ部１１１が形成されている。リング抑え１０２をチューブ受け部材５０Ａの雄ネジ部１０５に螺合固定することによって、調整リング１０１がチューブ受け部材５０Ａに対して回動自在に配置され、且つチューブ受け部材５０Ａが後退して雌ネジ部１０９と雄ネジ部４４ｃとの螺合が外れることを防止している。
【００６８】
雄ネジ部４４ｃを形成した凸部４４ａには長手軸方向に細長な貫通孔である長孔４４ｄが形成されている。長孔４４ｄには、回転防止ネジ１０３が配置される。長孔４４ｄの幅寸法は、回転防止ネジ１０３の頭部の径寸法より所定寸法幅広である。このことによって、チューブ受け部材５０Ａが、駆動接続部４４の周方向に回転することなく保持される。
その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【００６９】
本実施形態の調整機構部の作用を説明する。
術者等が、処置部４２の応答性の低下を感じたとき、調整リング１０１を所定方向に回転させる。すると、図１２に示すように調整リング１０１の雌ネジ部１０９が予め雄ネジ部４４ｃに螺合されているため、調整リング１０１は長手軸に平行な矢印Ｅ方向に移動していく。調整リング１０１の矢印Ｅ方向への移動に伴って、内部空間１０８の底面がフランジ１０４に当接し、その後、チューブ受け部材５０Ａが調整リング１０１とともに周方向に回転することなく矢印Ｅ方向に移動されていく。
【００７０】
つまり、上述した実施形態と同様にチューブ受け部材５０Ａが移動されることによって挿入部形成チューブ４６の伸びがキャンセルされて、挿入部形成チューブ４６と湾曲部４３とで構成される挿入部４５の長さが元の長さに戻る。したがって、処置部４２の位置、或いは姿勢を変更させる操作をした際、アングルワイヤ４９にかかる張力が所定範囲内に戻されるとともに、処置部４２の応答性が元の状態に復帰する。
【００７１】
このように、挿入部形成チューブ４６の基端部を、調整リング１０１の回転によって長手軸方向に移動可能なチューブ受け部材５０Ａに固定したことによって、調整リング１０１の回転に伴ってチューブ受け部材５０Ａを駆動接続部４４方向に移動して挿入部４５の長さ調整を行って、上述の実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００７２】
図１３及び図１４は調整機構部の別の構成にかかり、図１３は調整機構部を駆動接続部の内部に設けた構成を説明する図、図１４は駆動接続部の内部に設けられた調整機構部の作用を説明する図である。
【００７３】
上述した実施形態においては、術者が調整リング１０１を回転させてチューブ受け部材５０Ａを駆動接続部４４方向に移動させること、或いは保持用ネジ５２を緩め、その後、チューブ受け部材５０を調整孔５１分だけ駆動接続部４４方向に移動させることによって、挿入部形成チューブ４６の伸びがキャンセルされる。つまり、術者等、ユーザーによって、容易に挿入部４５の長さを調整することが可能な構成であった。そのため、マニピュレータ４０、４１の動作が調整状態によって、変化するおそれがあった。
【００７４】
図１３に示すように本実施形態の調整機構部は、駆動接続部の内部に設けられる構成であって、チューブ受け部材５０Ｂと、調整ナット１２１と、回転防止ネジ１０３とを備えて主に構成されている。
【００７５】
チューブ受け部材５０Ｂは、その内周面に挿入部形成チューブ４６の基端部が固定される。チューブ受け部材５０Ｂは、先端部にフランジ１２２を備えている。チューブ受け部材５０Ｂの基端部の外周面には雄ネジ部１２３が設けられている。雄ネジ部１２３には調整ナット１２１が螺合される。
【００７６】
駆動接続部４４の凸部４４ａの基端面側には、調整ナット１２１が配置されるナット配置凹部４４ｅが形成されている。配置凹部４４ｅの基端面側開口は、一対の蓋部材１２４によって塞がれるようになっている。蓋部材１２４は、固定板部１２５と、開口閉塞部１２６とを備えている。固定板部１２５は、駆動接続部４４の切り欠き溝４４ｆに配置され、図示しないビスによって固定される。固定板部１２５を切り欠き溝４４ｆに固定することによって、基端面開口が開口閉塞部１２６で塞がれる。切り欠き溝４４ｆに形成される凹部４４ｈはチューブ受け部材５０Ｂの移動スペースである。
【００７７】
なお、前記カバー５８は、それぞれの蓋部材１２４が切り欠き溝４４ｆに固設された後、その蓋部材１２４の固定板部１２５を覆うように配置されて図示しない締結部材によって駆動接続部４４に固設される。
【００７８】
調整ナット１２１の側面には、図示しない蟹目レンチが配置されるレンチ穴１２７が形成されている。調整ナット１２１は、チューブ受け部材５０Ｂの雄ネジ部１２３に螺合配置されている。
その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【００７９】
本実施形態の調整機構部の作用を説明する。
本実施形態のマニピュレータ４０、４１においては、術者等が、処置部４２の応答性の低下を感じたとき、保守を依頼する。保守を行う作業者は、まず、駆動接続部４４からカバー５８を取り外し、その後、一対の蓋部材１２４を取り外す。すると、調整ナットの側面が露出される。
【００８０】
次に、作業者は、蟹目レンチをレンチ穴１２７にセットして、調整ナット１２１を所定の方向に回転させる。すると、図１４に示すように調整ナット１２１が移動されることなく、チューブ受け部材５０Ｂが長手軸に平行な矢印Ｆ方向に移動していく。つまり、上述した実施形態と同様にチューブ受け部材５０Ｂが移動されることによって挿入部形成チューブ４６の伸びがキャンセルされて、挿入部形成チューブ４６と湾曲部４３とで構成される挿入部４５の長さが元の長さに戻っていく。この作業中、作業者は適宜、湾曲部４３を湾曲させる操作を行って、アングルワイヤ４９の牽引時の張力を測定する。そして、張力が所定の設定値に到達したところで、チューブ受け部材５０Ｂの移動を停止する。その後、作業者は、蓋部材１２４、カバー５８を駆動接続部４４に取り付ける。このことによって、マニピュレータ４０の保守が完了する。
【００８１】
このように、挿入部形成チューブ４６の基端部を、調整ナット１２１の回転によって長手軸方向に移動可能なチューブ受け部材５０Ｂに固定し、その調整ナット１２１を駆動接続部４４内に設けたことによって、挿入部４５の長さ調整をユーザー主導からメーカー主導にすることができる。このことによって、保守調整後のマニピュレータの処置部の応答性が初期状態と同じになる。その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
【００８２】
なお、上述した実施形態においては、術者等が処置部４２の応答性の低下を感じたとき、ユーザー自身が挿入部４５の長さ調整を行う、或いは保守を依頼するようになっている。つまり、調整を行うタイミング、或いは保守を依頼するタイミングが術者によって異なる。
【００８３】
このような状況を解消するため、例えは前記駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂに、各モータ７０に出力される電流値、或いはモータにかかる負荷を検出する検出部を設ける。そして、検出装置では、モータ７０の何れかに出力される電流値が所定の値を超えたとき、ＣＰＵ９１に告知信号を出力し図示しない例えばブザーを発報させる。術者等は、ブザーが発報されることにより、アングルワイヤ４９にかかる張力が増大していること、つまり、チューブ受け部材５０、５０Ａの位置を調整をする、或いはチューブ受け部材５０Ｂを有するマニピュレータ４０、４１の保守を依頼するタイミングあることを認識できる。このことによって、調整を行うタイミング、及び保守を依頼するタイミングを一定にすることができる。
【００８４】
上述においては、モータ７０に出力される電流値を検出して、調整タイミング等を告知するとしているが、駆動ユニット６０Ａ、６０Ｂ内にアングルワイヤ４９の張力を検出する検出部として歪みゲージを設け、その検出結果をＣＰＵ９１に出力して、アングルワイヤ４９にかかる張力を判定して、調整、或いは保守を依頼するタイミンを術者等に告知するようにしてもよい。
【００８５】
図１５−図２１は、本発明の第２実施形態にかかり、図１５は挿入部形成チューブの伸びを吸収して挿入部の長さを所定の長さに維持する調整機構部を備えたマニピュレータを説明する図、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図、図１７は図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図、図１８は挿入部形成チューブが伸ばされてクリップがクリック穴の内周面に当接した状態を説明する模式図、図１９は挿入部形成チューブがさらに伸ばされてクリップが移動溝に侵入している状態を説明する図、図２０は挿入部形成チューブがさらに伸ばされてクリップが移動溝内を隣設するクリック穴に向かって移動している状態を説明する図、図２１はクリップが係止部の弾性力によって移動溝内を通過して隣設したクリック穴に配置された状態を説明する図である。
【００８６】
図１５−図１７に示すように本実施形態の例えばマニピュレータ４０は、クリップ付チューブ受け部材５０Ｃと、摺動支持部４４ｊとを備えて構成される調整機構部を有している。クリップ付チューブ受け部材５０Ｃは、例えば金属製の管状のチューブ受け部１３０と、例えば樹脂製のクリップ１３２とで構成されている。
【００８７】
クリップ１３２は、係止部１３３と、軸部１３４とを備えて構成されている。軸部１３４は、固定部であって、この固定部はチューブ受け部１３０に形成された取付穴１３１に固設されて、突設する。係止部１３３は、凸部４４ａに形成された摺動支持部４４ｊの後述するクリック穴４４ｋ１、４４ｋ２、４４ｋ３、４４ｋ４に順次配置されるように構成されている。
【００８８】
係止部１３３は付勢部であって、この係止部１３３を弾性変形可能にするスリット１３５を備えている。スリット１３５の幅寸法Ｗ及び深さ寸法Ｄは、所定の弾性力を有するように設定される。そして、弾性変形可能な係止部１３３は、係止部１３３に負荷が働いていない状態において外形が第１寸法ｄ１（図１８参照）であり、係止部１３３に負荷が働くことによって幅寸法Ｗが密着する図示しない第２寸法に変形する。この後、係止部１３３に働いていた負荷が解消されると、再び第１寸法ｄ１に復帰する。
【００８９】
摺動支持部４４ｊは細長で、凸部４４ａの長手軸に対して平行で、複数のクリック穴４４ｋ１、４４ｋ２、４４ｋ３、４４ｋ４と、移動溝４４ｍとを備えてクリック溝（以下、クリック溝も符号４４ｊとして記載する）として構成されている。移動溝４４ｍは、隣り合うクリック穴をそれぞれ連通している。
【００９０】
そして、挿入部形成チューブ４６の基端部が固定されたチューブ受け部材５０Ｃは、係止部１３３をクリック穴４４ｋ１に係入させることによって、凸部４４ａに摺動自在に取り付けられる。このとき、係止部１３３の外形は第１寸法ｄ１である。
【００９１】
なお、クリック穴と移動溝との交差部（稜線）には曲面の面取りが施されている。交差部に面取りを施したことにより、係止部１３３のクリック穴から移動溝への移動、及び移動溝からクリック穴への移動がスムーズに連続的になる。また、クリップ１３２を取付穴１３１に固設する際、スリット１３５は、クリック溝４４ｊの長手軸に対して平行に設置される。
【００９２】
図１８−図２１を参照してクリップ付チューブ受け部材５０Ｃの作用を説明する。
上述したように、プーリー５６の回転に伴って、アングルワイヤ４９が牽引されると、挿入部形成チューブ４６は、コイルパイプ４８から前記図６に示した矢印Ｄ方向の力の影響を受ける。そして、挿入部形成チューブ４６は、長手軸に平行な矢印Ｇ方向に僅かずつ伸ばされていく。本実施形態においては、挿入部形成チューブ４６の基端部に設けられたクリップ付受け部材５０Ｃが矢印Ｇ方向に移動されていく。そして、図１８に示すようにクリップ１３２の係止部１３３がクリック穴４４ｋ１の内周面に当接する。
【００９３】
挿入部形成チューブ４６がさらに伸長されると、クリップ付チューブ受け部材５０Ｃを矢印Ｇ方向に移動させようとする力が増大する。即ち、クリック穴４４ｋの内周面がクリップ１３２の係止部１３３を押圧する押圧力が増加していく。そして、押圧力の増加に伴って、係止部１３３は、係止部１３３の付勢力に抗して徐々に押し潰されていく。つまり、スリット１３５の幅寸法がＷより幅狭にされて、係止部１３３が図１９に示すように移動溝４４ｍ内に徐々に侵入していく。
【００９４】
挿入部形成チューブ４６がさらに伸長されていくことにより、クリップ１３２は、図２０に示すように係止部１３３が押し潰された状態で移動溝４４ｍ内をクリック穴４４ｋ２に向かって移動していく。
【００９５】
つまり、挿入部形成チューブ４６の長さが伸長するにつれ、クリップ付チューブ受け部材５０Ｃが矢印Ｇ方向に移動して、挿入部形成チューブ４６の伸びを吸収する。このことによって、挿入部形成チューブ４６の長さは伸長されるが、挿入部４５の長さ寸法は予め設定された所定の寸法に維持されている。
【００９６】
この後、挿入部形成チューブ４６がさらに伸長されることにより、クリップ１３２は、クリック穴４４ｋ２内への侵入を開始する。すると、クリック穴４４ｋ２の内周面がクリップ１３２の係止部１３３を押圧する力が徐々に減少していく。そして、図２１に示すようにクリップ１３２は、係止部１３３の有する弾性力によって元の外形に復帰して、クリック穴４４ｋ２内に配置される。
【００９７】
その後、クリップ１３２は、上述の作用を繰り返しながら、クリック穴４４ｋ２からクリック穴４４ｋ３、４４ｋ４に移動していく。挿入部形成チューブ４６の長さが伸長されて、クリップ１３２がクリック穴４４ｋ４に到達するまでの間、挿入部４５の長さ寸法は伸長されることなく、予め設定された所定寸法に維持される。なお、ユーザーは、クリップ１３２がクリック穴４４ｋ４に到達したことを視認したなら、マニピュレータ４０の使用を中止して、保守を依頼する。
【００９８】
このように、挿入部形成チューブ４６の基端部に、クリップ１３２を有するクリップ付チューブ受け部材５０Ｃを設け、クリップ１３２を構成する係止部１３３を弾性変形可能な付勢部として構成する。そして、クリップ１３２を凸部４４ａの長手軸に平行で複数のクリック穴と移動溝とを備えるクリック溝４４ｊ内に配置する。このことによって、挿入部形成チューブ４６が伸びるにつれて、クリック溝４４ｊのクリック穴４４ｋ１に配置されていたクリップ付チューブ受け部材５０Ｃのクリップ１３２が徐々に、クリック穴４４ｋ４に向かって移動して、挿入部形成チューブ４６が伸びることによって挿入部４５の長さ寸法が長くなることを防止することができる。したがって、本実施形態のマニピュレータによれば、術者が調整作業を行うことなく、挿入部４５の長さが所定寸法に維持される。また、処置部４２の位置、或いは姿勢を変更させる操作を行った際、アングルワイヤ４９にかかる張力が常時、規定の範囲内になる。
【００９９】
図２２、図２３は、本発明の第３実施形態にかかり、図２２は挿入部形成チューブの伸びを吸収して挿入部の長さを所定の長さに維持する他の構成の調整機構部を備えたマニピュレータを説明する図、図２３は調整機構部の作用を説明する図である。
【０１００】
図２２に示すように本実施形態の例えばマニピュレータ４０は、バネ付チューブ受け部材５０Ｄと、回転防止位置決めネジ１４１とで構成される調整機構部を備えている。チューブ受け部材５０Ｄは、その内周面に挿入部形成チューブ４６の基端部が固定される。チューブ受け部材５０Ｄは、外周部の先端部にフランジ１４２を備えている。チューブ受け部材５０Ｄは、フランジ１４２の基端面側の外周には付勢部を構成する押しバネである圧縮バネ１４０が配置される。圧縮バネ１４０のバネ定数は、コイルパイプ４８から挿入部形成チューブ４６に作用する力を考慮して設定されている。チューブ受け部材５０Ｄは、中途部外周面の所定位置に、雌ネジ部１４３を備えている。雌ネジ部１４３には回転防止位置決めネジ１４１が螺合される。
【０１０１】
凸部４４ａには長手軸方向に細長な貫通孔である長孔４４ｄが形成されている。長孔４４ｄには、回転防止位置決めネジ１４１が配置される。長孔４４ｄの幅寸法は、回転防止位置決めネジ１４１の頭部の径寸法より所定寸法幅広である。
【０１０２】
そして、挿入部形成チューブ４６の基端部が固定されたチューブ受け部材５０Ｄは、圧縮バネ１４０を外周に配置した状態で、回転防止位置決めネジ１４１を長孔４４ｄを介して雌ネジ部１４３に螺合することによって、駆動接続部４４の周方向に回転することなく凸部４４ａに摺動自在に取り付けられる。このとき、チューブ受け部材５０Ｄが圧縮バネ１４０の付勢力によって湾曲部方向に移動されることによって、回転防止位置決めネジ１４１が長孔４４ｄの先端面に当接する。この当接状態で、挿入部４５の長さは、所定長さに設定される。
その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態の調整機構部の作用を説明する。
上述したように、プーリー５６の回転に伴って、アングルワイヤ４９が牽引されると、挿入部形成チューブ４６は、コイルパイプ４８から前記図６に示した矢印Ｄ方向の力の影響を受ける。そして、挿入部形成チューブ４６は、長手軸に平行な矢印Ｇ方向に僅かずつ伸ばされていく。本実施形態においては、挿入部形成チューブ４６の基端部に設けられたバネ付受け部材５０Ｄを圧縮バネ１４０の付勢力に抗して矢印Ｇ方向に移動されていく。
【０１０４】
挿入部形成チューブ４６がさらに伸長されると、バネ付チューブ受け部材５０Ｄを矢印Ｇ方向に移動させようとする力が増大する。すると、バネ付受け部材５０Ｄが圧縮バネ１４０の付勢力に抗してさらに矢印Ｇ方向に移動されていく。
【０１０５】
つまり、挿入部形成チューブ４６の長さが伸長するにつれ、圧縮バネ１４０が圧縮されてバネ付チューブ受け部材５０Ｄが矢印Ｇ方向に移動して、挿入部形成チューブ４６の伸びを吸収する。このことによって、挿入部形成チューブ４６の長さは伸長されるが、挿入部４５の長さ寸法は予め設定された所定の寸法に維持される。
【０１０６】
この後、挿入部形成チューブ４６がさらに伸長されることにより、バネ付チューブ受け部材５０Ｄの圧縮バネ１４０が図２３に示すように密着する状態に近づいていく。本実施形態のマニピュレータ４０においては、挿入部形成チューブ４６の長さが伸長されて圧縮バネ１４０が密着するまでの間、挿入部４５の長さ寸法は伸長されることなく、予め設定された所定寸法に維持される。なお、ユーザーは、圧縮バネ１４０が密着する前に、マニピュレータ４０の使用を中止して、保守を依頼する。
【０１０７】
このように、挿入部形成チューブ４６の基端部に、圧縮バネ１４０を配置したバネ付チューブ受け部材５０Ｄを設ける。そして、バネ付チューブ受け部材５０Ｄを凸部４４ａに摺動自在に配置する。このことによって、挿入部形成チューブ４６が伸びるにつれて、バネ付チューブ受け部材５０Ｄの圧縮バネ１４０が圧縮されて挿入部形成チューブ４６の伸びを吸収する方向に移動していく。このことによって、挿入部形成チューブ４６が伸びることによって挿入部４５の長さ寸法が長くなることを防止することができる。本実施形態のマニピュレータによれば、第２実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１０８】
図２４は本発明の第４実施形態にかかる、挿入部形成チューブの伸びを吸収して挿入部の長さを所定の長さに維持する別の構成の調整機構部を備えたマニピュレータを説明する図である。
【０１０９】
図２４に示すように本実施形態の例えばマニピュレータ４０は、挿入部形成チューブ４６に調整機構部を備えている。挿入部形成チューブ４６は、先端側に設けられた第１チューブ１５１と、基端側に設けられた第２チューブ１５２と、調整機構部と取付部とを兼ねるバネ付チューブ継手１５３とで構成されている。第１チューブ１５１の先端部は、湾曲部４３に固設されている。
【０１１０】
第２チューブ１５２の可撓性は第１チューブより高く、その基端部は、チューブ受け部材５０Ｅに固定され、チューブ受け部材５０Ｅは、凸部４４ａに固定されている。バネ付チューブ継手１５３は、硬質な樹脂製、或いは金属製であり、本実施形態においては、金属製としている。
【０１１１】
バネ付チューブ継手１５３は、第１継手１５４と、第２継手１５５と、圧縮バネ１５９とで構成される。第１継手１５４は、ストレート形状であって、第２継手１５５は段付き形状である。第１継手１５４は、第２継手１５５の細径部１５６の外周に摺動自在に配置される。本実施形態においては、第１継手１５４の一端部が第１チューブ１５１の基端部に固設され、第２継手１５５の一端部が第２チューブ１５２の先端部に固設される。
【０１１２】
第２継手１５５の細径部の所定位置には回転防止位置決めピン１５７が固設される。第１継手１５４の基端部には長手軸に平行で細長な貫通孔であって、回転防止位置決めピン１５７が配置される長孔１５８が形成されている。第２継手１５５の細径部１５６の外周には付勢部を構成する押しバネである圧縮バネ１５９が配置される。圧縮バネ１５９のバネ定数は、コイルパイプ４８から挿入部形成チューブ４６に作用する力を考慮して設定されている。
【０１１３】
第１継手１５４は、第２継手１５５の周方向に回転することなく、第２継手１５５に対して摺動自在に連結される。具体的に、第２継手１５５の細径部１５６に配置された圧縮バネ１５９を押し潰すように第１継手１５５を細径部１５６に配置し、その後、回転防止位置決めピン１５７を長孔１５８を介して細径部１５６に固定することによって、第１継手１５４と第２継手１５５とが連結される。この連結状態のとき、回転防止位置決めピン１５７は、圧縮バネ１５９の付勢力によって、長孔１５８の基端面に当接する。この状態で、挿入部４５の長さは、所定長さに設定される。
本実施形態の調整機構部の作用を説明する。
上述したように、プーリー５６の回転に伴って、アングルワイヤ４９が牽引されると、挿入部形成チューブ４６は、コイルパイプ４８から前記図６に示した矢印Ｄ方向の力の影響を受ける。そして、本実施形態においては、挿入部形成チューブ４６の第１チューブ１５１は、長手軸に平行な矢印Ｈ方向に僅かずつ伸ばされていく。すると、第１チューブ１５１の基端部に設けられた第１継手１５４を圧縮バネ１５９の付勢力に抗して矢印Ｈ方向に移動されていく。
【０１１４】
第１チューブ１５１がさらに伸長されると、第１継手１５４を矢印Ｈ方向に移動させようとする力が増大する。すると、第１継手１５４が圧縮バネ１５９の付勢力に抗してさらに矢印Ｈ方向に移動されていく。
【０１１５】
つまり、挿入部形成チューブ４６を構成する第１チューブ１５１の長さが伸長するにつれ、圧縮バネ１５９が圧縮されて第１継手１５４が矢印Ｈ方向に移動して、第１チューブ１５１の伸びを吸収する。このことによって、挿入部形成チューブ４６の長さは伸長されるが、挿入部４５の長さ寸法は予め設定された所定の寸法に維持される。
【０１１６】
この後、挿入部形成チューブ４６の第１チューブ１５１がさらに伸長されることにより、圧縮バネ１５９が密着する状態に近づいていく。本実施形態のマニピュレータ４０においては、挿入部形成チューブ４６の長さが伸長されて圧縮バネ１５９が密着するまでの間、挿入部４５の長さ寸法は伸長されることなく、予め設定された所定寸法に維持される。なお、ユーザーは、圧縮バネ１５９が密着する前に、マニピュレータ４０の使用を中止して、保守を依頼する。
【０１１７】
このように、挿入部形成チューブ４６を第１チューブ１５１と第２チューブ１５２とバネ付チューブ継手１５３とで構成し、バネ付チューブ継手１５３を第１継手１５４と第２継手１５５とで構成する。そして、第１継手１５４と第２継手１５５とを圧縮バネ１５９を配置して摺動自在に連結する。このことによって、挿入部形成チューブ４６の第１チューブ１５１が伸びるにつれて、バネ付チューブ継手１５３の第１継手１５４が圧縮バネ１５９を圧縮しながら、挿入部形成チューブ４６の伸びを吸収する方向に移動していく。このことによって、前記第３実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１１８】
本実施形態においては、第１継手１５４の一端部を第１チューブ１５１の基端部に固設し、第２継手１５５の一端部を第２チューブ１５２の先端部に固設するとしているが、第１継手１５４の一端部を第２チューブ１５２の先端部に固設し、第２継手１５５の一端部を第１チューブ１５１の基端部に固設するようにしてもよい。
【０１１９】
上述した医療装置は、内視鏡の備える処置具チャンネルに挿入されるマニピュレータとしている。しかし、医療装置は、処置具チャンネルに挿入されるものに限らず、単体で血管、或いは体腔内に挿入される、挿入部が能動湾曲部と可撓性を有する挿入部形成チューブで構成され、能動湾曲部がコイルパイプに挿通されたアングルワイヤで操作されるカテーテル等にも適用できる。
【０１２０】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
２０…内視鏡システム３０…内視鏡３１…内視鏡挿入部３２…操作部
３３…処置具導入口３４…処置具導入口４０、４１…マニピュレータ
４２…処置部４３…能動湾曲部４４…駆動接続部４４ａ…凸部
４５…挿入部４５ａ…軸中心４６…挿入部形成チューブ
４７ａ…ピッチ駆動関節４７ｂ…ヨー駆動関節４８…コイルパイプ
４９…アングルワイヤ５０…チューブ受け部材５０ｆ…先端面
５１…調整孔５２…保持用ネジ５３…雌ネジ部５４…コイルパイプ支持部材５５…コイルパイプ受け５６…プーリー５６ａ…軸体５６ｇ…平歯車
５７…仕切り板板５７ａ…軸部５８…カバー５８ａ…クリック穴
６０Ａ、６０Ｂ…駆動ユニット７０…ワイヤ牽引用モータ
８０、８１…マスタースレーブ装置８２…操作アーム９０…制御装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の関節を備える能動湾曲部及び該能動湾曲部に連設する可撓性を有する挿入部形成チューブで構成された挿入部と、該挿入部内に挿通され、前記関節の関節角度をそれぞれ変化させるアングルワイヤと、前記挿入部の基端部に設けられた、前記アングルワイヤを牽引弛緩させる駆動力を発生する駆動部を備えた駆動ユニットに着脱自在な駆動接続部と、一端部が前記駆動接続部内に固定され、他端部が前記湾曲部内に固定されて前記挿入部内に弛んだ状態で配置された、内部に前記アングルワイヤが挿通する複数のコイルパイプとを備える医療装置において、
前記挿入部を構成する挿入部形成チューブは、該挿入部形成チューブを前記駆動接続部に対して移動可能に保持する調整機構部を備えることを特徴とする医療装置。
【請求項２】
前記調整機構部は、前記挿入部形成チューブの端部に固定されるチューブ受け部材を前記駆動接続部に取り付ける取付部を兼ね、前記チューブ受け部材は、前記駆動接続部に対して保持及び移動が可能であることを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
前記調整機構部は、
前記挿入部形成チューブの端部に固定され、側周面に長手軸方向に等間隔で配列した複数の調整孔を備えたチューブ受け部材と、
前記駆動接続部に形成された内周面と外周面とを連通する雌ネジ部に螺合して前記調整孔内に先端部が配置される保持用ネジと、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の医療装置。
【請求項４】
前記調整機構部は
前記挿入部形成チューブの端部に固定され、外周面に、フランジ、及び前記駆動接続部に形成された長孔内に配置されて周方向の回転を防止する回転防止ネジが螺合する雌ネジ部を備えるチューブ受け部材と、
前記チューブ受け部材に回動自在に配置され、前記駆動接続部に形成された雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を形成した内周面及び前記フランジに当接する底面を備えた内部空間を有する筒状の調整リングと、
前記調整リングが前記チューブ受け部材から脱落することを防止する、当該チューブ受け部材に固設されるリング抑えと、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の医療装置。
【請求項５】
前記調整機構部は
前記挿入部形成チューブの端部に固定され、外周面に、前記駆動接続部に形成された長孔内に配置されて周方向の回転を防止する回転防止ネジが螺合する雌ネジ部を備え、一端部に雄ネジ部を設けたチューブ受け部材と、
前記駆動接続部に形成されたナット配置部に配置され、前記チューブ受け部材の雄ネジ部に螺合する調整ナットと、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の医療装置。
【請求項６】
さらに、前記駆動部に出力される電流値、或いは当該駆動部にかかる負荷を検出する検出部、又は前記アングルワイヤの張力を検出するは検出部を備えることを特徴とする請求項１−５の何れか１項に記載の医療装置。
【請求項７】
前記調整機構部は、前記挿入部形成チューブの端部に固定されるチューブ受け部材を前記駆動接続部に取り付ける取付部を兼ね、前記チューブ受け部材は、付勢部を介して、前記駆動接続部に摺動自在に配置されることを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項８】
前記調整機構部は、
前記挿入部形成チューブの端部に固定される管状のチューブ受け部及び当該チューブ受け部の外周部に突出する前記付勢部である係止部を有するクリップとを備えるクリップ付チューブ受け部材と、
前記駆動接続部に形成された、内周面と外周面とを連通して当該駆動接続部の長手軸に平行で、負荷が作用していない状態の前記係止部が配置されるクリック穴及び負荷によって変形された前記係止部が配置される移動溝を備える摺動支持部と、
を具備することを特徴とする請求項７に記載の医療装置。
【請求項９】
前記調整機構部は、
前記挿入部形成チューブの端部に固定され、フランジ、外周面に設けられ前記駆動接続部に形成された長孔内に配置されて周方向の回転を防止する回転防止位置決めネジが螺合する所定位置に形成された雌ネジ部、および前記フランジと前記駆動接続部の先端面との間の外周面に配置されて当該フランジを前記湾曲部方向に付勢し、かつ前記アングルワイヤが緊張するとともに、前記コイルパイプが圧縮されて緊張することにより、当該コイルパイプの固定部に作用する力で圧縮されるバネ定数の圧縮バネを備える、バネ付チューブ受け部材であることを特徴とする請求項２に記載の医療装置。
【請求項１０】
前記調整機構部は、挿入部形成チューブの中途部に設けられ、
前記湾曲部に一端部が固設する第１チューブと、
前記第１チューブの他端部側に配置され、他端部がチューブ受け部材を介して前記駆動接続部に固定される第２チューブと
前記第１チューブと前記第２チューブとを連結するバネ付チューブ継手と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項１１】
バネ付チューブ継手は、
ストレート形状で端部に回転防止位置決めピンが配置される長手軸に平行な長孔を備える第１継手と、
段付き形状で、前記第１継手の長孔に配置される回転位置決めピンが固定され、前記第１継手に挿通される細径部を備える第２継手と、
前記第２継手の細径部に配置され、前記第１継手を付勢し、かつ前記アングルワイヤが緊張するとともに、前記コイルパイプが圧縮されて緊張することにより、当該コイルパイプの固定部に作用する力で圧縮されるバネ定数の圧縮バネと、
を具備することを特徴とする請求項１０に記載の医療装置。

【図１】