(57)【要約】      （修正有）【課題】腹腔鏡手術またはさまざまな多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントを提供する。【解決手段】手術用インストルメント１００は、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部及び連結部１４０を含む。連結部は、中空のシャフト状に形成され、その内部に、１以上のワイヤが収容され、その一端部には、操作部が結合され、他端部には、エンドツールが結合され、操作部とエンドツールとを連結する役割を行うことができる。【選択図】図１
2020000900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術用インストルメントに具備されるエンドツールにおいて、
互いに独立して動作する第１ジョー及び第２ジョーと、
前記第１ジョーと結合し、第１軸を中心に回転自在に形成されるＪ１１プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ１２プーリー及びＪ１４プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ１３プーリー及びＪ１５プーリーと、を含むと同時に、
前記第２ジョーと結合し、前記Ｊ１１プーリーと対向するように形成されるＪ２１プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ２２プーリー及びＪ２４プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ２３プーリー及びＪ２５プーリーと、を含むエンドツール制御部材と、を含み、
第１ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーと、少なくとも一部が順に接触するように形成され、前記Ｊ１１プーリーないしＪ１５プーリーを回転させ、
第２ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２１プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーと、少なくとも一部が順に接触するように形成され、前記Ｊ２１プーリーないしＪ２５プーリーを回転させることを特徴とするエンドツール。
【請求項２】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１１プーリー及び前記Ｊ１２プーリーの間に形成される一平面を基準に、
前記第１ジョー駆動ワイヤまたは前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面のいずれか一側で、前記エンドツール制御部材に入力され、前記一平面の前記一側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項３】
前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１３プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ１２プーリー、Ｊ１１プーリー及びＪ１４プーリーと順に接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１５プーリーと接することを特徴とする請求項２に記載のエンドツール。
【請求項４】
前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２３プーリーと接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ２２プーリー、Ｊ２１プーリー及びＪ２４プーリーと順に接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２５プーリーと接することを特徴とする請求項２に記載のエンドツール。
【請求項５】
前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第１ジョー駆動ワイヤは、Ｊ１３プーリーの上側、Ｊ１２プーリーの下側、Ｊ１４プーリーの下側及びＪ１５プーリーの上側と順に接するように形成され、
前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第２ジョー駆動ワイヤは、Ｊ２３プーリーの下側、Ｊ２２プーリーの上側、Ｊ２４プーリーの上側及びＪ２５プーリーの下側と順に接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項６】
前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤの２本のワイヤによってのみ、前記エンドツールのピッチ運動、ヨー運動及びアクチュエーション運動が制御されることを特徴とする請求項２または５に記載の エンドツール。
【請求項７】
前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうち１本以上のワイヤに対して、前記エンドツールに巻かれているワイヤの両側を同時に引っ張れば、前記エンドツールのピッチ運動が行われることを特徴とする請求項６に記載のエンドツール。
【請求項８】
前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうち１本以上のワイヤに対して、前記エンドツールに巻かれているワイヤの一側は引っ張り、他側は押し出せば、前記エンドツールのヨー運動またはアクチュエーション運動が行われることを特徴とする請求項６に記載のエンドツール。
【請求項９】
前記第１ジョー及び前記第２ジョーは、前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーの回転軸を中心にして、ピッチ運動を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のエンドツール。
【請求項１０】
前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーが、前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーの回転軸を中心にして共に回転することを特徴とする請求項９に記載のエンドツール。
【請求項１１】
前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーの回転軸を中心に回転するピッチプーリーをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のエンドツール。
【請求項１２】
前記第１ジョー及び前記第２ジョーは、前記Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーの回転軸を中心にして、ピッチ運動を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のエンドツール。
【請求項１３】
前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１２プーリー、Ｊ１４プーリー、Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーは、前記Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーの回転軸を中心にして共に回転することを特徴とする請求項１２に記載のエンドツール。
【請求項１４】
前記Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーの回転軸を中心に回転するピッチプーリーをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のエンドツール。
【請求項１５】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１１プーリー及び前記Ｊ１２プーリーの間に形成される一平面を基準に、
前記第１ジョー駆動ワイヤまたは前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面のいずれか一側で、前記エンドツール制御部材に入力され、前記一平面の他側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項１６】
前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１３プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ１２プーリーと接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１４プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ１５プーリーと接することを特徴とする請求項１５に記載のエンドツール。
【請求項１７】
前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の一側で、前記Ｊ２３プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２２プーリーと接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ２４プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２５プーリーと接することを特徴とする請求項１５に記載のエンドツール。
【請求項１８】
前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第１ジョー駆動ワイヤは、Ｊ１３プーリーの上側、Ｊ１２プーリーの下側、Ｊ１４プーリーの上側及びＪ１５プーリーの下側と順に接するように形成され、
前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第２ジョー駆動ワイヤは、Ｊ２３プーリーの下側、Ｊ２２プーリーの上側、Ｊ２４プーリーの下側及びＪ２５プーリーの上側と順に接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項１９】
前記エンドツール制御部材は、前記第１軸と所定角をなす軸を中心に回転するピッチプーリー、及び前記ピッチプーリーに巻かれて操作部のピッチ運動を、前記ピッチプーリーに伝達するピッチワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項１５または１８に記載のエンドツール。
【請求項２０】
前記エンドツール制御部材は、前記第１軸と所定角をなす軸を中心に回転するピッチプーリー、及び前記ピッチプーリーに巻かれて操作部のピッチ運動を、前記ピッチプーリーに伝達するピッチワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２１】
前記エンドツール制御部材は、前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうちいずれか１本のワイヤの少なくとも一部が接触するように形成されるガイド部材をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のエンドツール。
【請求項２２】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１３プーリーの中心を通過する第１平面を基準に、前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記第１平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１５プーリーの中心を通過する第２平面を基準に、前記入力された第１ジョー駆動ワイヤは、前記第２平面の上側または下側のうち、前記第１ジョー駆動ワイヤが、前記第１平面に対して入力される前記一側と相対的に同一である一側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２３】
前記入力された前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ１３プーリーの中心、及び前記Ｊ１２プーリーの中心を通過し、前記第１軸と所定角をなす平面を通過することを特徴とする請求項２２に記載のエンドツール。
【請求項２４】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２３プーリーの中心を通過する第３平面を基準に、前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記第３平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２５プーリーの中心を通過する第４平面を基準に、前記入力された第２ジョー駆動ワイヤは、前記第４平面の上側または下側のうち、前記第２ジョー駆動ワイヤが、前記第３平面に対して入力される前記一側と相対的に同一である一側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２５】
前記入力された前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ２３プーリーの中心、及び前記Ｊ２２プーリーの中心を通過し、前記第１軸と所定角をなす平面を通過することを特徴とする請求項２４に記載のエンドツール。
【請求項２６】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１３プーリーの中心を通過する第１平面を基準に、前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記第１平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１５プーリーの中心を通過する第２平面を基準に、前記入力された第１ジョー駆動ワイヤは、前記第２平面の上側または下側のうち、前記第１ジョー駆動ワイヤが、前記第１平面に対して入力される前記一側と相対的に反対側である他側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２７】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２３プーリーの中心を通過する第３平面を基準に、前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記第３平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２５プーリーの中心を通過する第４平面を基準に、前記入力された第２ジョー駆動ワイヤは、前記第４平面の上側または下側のうち、前記第２ジョー駆動ワイヤが、前記第３平面に対して入力される前記一側と相対的に反対側である他側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術用インストルメントに係り、詳細には、腹腔鏡手術、またはさまざまな多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
医学的に手術とは、肌や粘膜、その他組織を、医療機器を使用して、切り取ったり切り裂いたりして操作を加え、病気を直すことをいう。特に、手術部位の肌を切開して開き、その内部にある器官などを治療、成形したり、あるいは除去する開腹手術などは、出血、副作用、患者の苦痛、傷跡のような問題を引き起こす。従って、最近には、皮膚に所定の孔を形成し、医療機器、例えば、腹腔鏡、手術用インストルメント、微細手術用顕微鏡だけを挿入して行う手術、またはロボット（robot）を使用した手術が代案として脚光を浴びている。
【０００３】
手術用インストルメントは、皮膚に穿孔された孔を通過するシャフトの一端に具備されたエンドツール（end tool）を、所定の操作部を使用して、医師が直接手で操作したり、あるいはロボットアームを使用して操作することにより、手術部位を手術するための器具である。手術用インストルメントに具備されたエンドツールの所定構造を介した回転動作、グリッピング動作（gripping）、切断動作（cutting）などを遂行する。
【０００４】
ところで、既存の手術用インストルメントは、エンドツール部分が屈曲しておらず、手術部位への接近、及びさまざまな手術動作の遂行において、容易ではないという問題点が存在した。それを補うために、エンドツール部分が反り曲がる手術用インストルメントが開発されたが、エンドツールを屈曲させたり、あるいは手術動作を遂行するための操作部の作動が、実際のエンドツールが屈曲されたり、あるいは手術動作を遂行する動作と直観的に一致せず、施術者の立場で直観的な作動が容易ではなく、使用方法の熟練に、長年の時間を必要とするという問題点が存在した。
【０００５】
前述の背景技術は、発明者が本発明の導出のために保有していたり、あるいは本発明の導出過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願前に、一般公衆に公開された公知技術というものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前述の問題点を解決するためのものであり、実際のエンドツールが屈曲したり、あるいは手術動作を遂行する動作と、それに対応する操作部の作動とを、直観的に一致させるための手術用インストルメントを提供することである。
【０００７】
さらに具体的には、そのために、さまざまな自由度を有するエンドツール、エンドツールの動作を直観的に操作させる構造を有する操作部、操作部の操作通りに、エンドツールの動作が可能になるように、操作部の駆動力をエンドツールに伝達する動力伝達部を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも２以上の方向に回転自在に形成されるエンドツール（end tool）；前記エンドツールの動作を制御する操作部；前記操作部の動作を、前記エンドツールに伝達する１以上のワイヤ及び１以上のプーリーを含む動力伝達部；及び一端部には、前記エンドツールが結合され、他端部には、前記操作部が結合され、前記操作部と前記エンドツールとを連結する連結部；を含み、前記操作部の少なくとも一部は、前記エンドツール側に延設され、前記操作部を、前記２以上の方向にそれぞれ回転させれば、前記エンドツールが、前記操作部の操作方向と実質的に同一方向に回転することを特徴とする手術用インストルメントを提供する。
【０００９】
他の側面による本発明は、手術用インストルメントに具備されるエンドツールにおいて、互いに独立して動作する第１ジョー（jaw）及び第２ジョー（jaw）；及び前記第１ジョーと結合し、第１軸を中心に回転自在に形成されるＪ１１プーリー、前記第１軸と所定の角度をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ１２プーリー及びＪ１４プーリー、並びに前記第１軸と所定の角度をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ１３プーリー及びＪ１５プーリーを含むと同時に、前記第２ジョーと結合し、前記Ｊ１１プーリーと対向するように形成されるＪ２１プーリー、前記第１軸と所定の角度をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ２２プーリー及びＪ２４プーリー、並びに前記第１軸と所定の角度をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ２３プーリー及びＪ２５プーリーを含むエンドツール制御部材；を含み、前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーと、少なくとも一部が順に接触するように形成され、前記Ｊ１１プーリーないしＪ１５プーリーを回転させ、前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２１プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーと、少なくとも一部が順に接触するように形成され、前記Ｊ２１プーリーないしＪ２５プーリーを回転させることを特徴とするエンドツールを提供する。
【００１０】
さらに他の側面による本発明は、互いに独立して動作する第１ジョー及び第２ジョーを含むエンドツール；前記エンドツールの前記２つのジョーの動作を制御する操作部；前記操作部と連結され、前記操作部の回転を、前記第１ジョーに伝達する第１ジョー駆動ワイヤと、前記操作部と連結され、前記操作部の回転を、前記第２ジョーに伝達する第２ジョー駆動ワイヤと、を含む動力伝達部；及び一端部には、前記エンドツールが結合され、他端部には、前記操作部が結合され、前記操作部と前記エンドツールとを連結する連結部；を含み、前記操作部の少なくとも一部は、前記エンドツール側に延設され、前記操作部の作動方向と前記エンドツールの動作方向は、直観的に一致することを特徴とする手術用インストルメントを提供する。
【００１１】
さらに他の側面による本発明は、互いに独立して動作する第１ジョー及び第２ジョーを含むエンドツール；前記エンドツールの前記２つのジョーの動作を制御する操作部；前記操作部と連結され、前記操作部のピッチ（pitch）運動を、前記エンドツールに伝達するピッチワイヤ、前記操作部と連結され、前記操作部のヨー（yaw）運動を、前記エンドツールに伝達するヨーワイヤ、及び前記操作部と連結され、前記操作部のアクチュエーション（actuation）運動を、前記エンドツールに伝達するアクチュエーションワイヤを含む動力伝達部；及び一端部には、前記エンドツールが結合され、他端部には、前記操作部が結合され、前記操作部と前記エンドツールとを連結する連結部；を含み、前記操作部の少なくとも一部は、前記エンドツール側に延設され、前記操作部の作動方向と前記エンドツールの動作方向は、直観的に一致することを特徴とする手術用インストルメントを提供する。
【００１２】
さらに他の側面による本発明は、互いに独立して動作する第１ジョー及び第２ジョーを含むエンドツール；前記エンドツールの前記２つのジョーの動作を制御する操作部；前記操作部と連結され、前記操作部のピッチ運動を、前記エンドツールに伝達するピッチワイヤ、前記操作部と連結され、前記操作部の回転を、前記第１ジョーに伝達する第１ジョー駆動ワイヤ、及び前記操作部と連結され、前記操作部の回転を、前記第２ジョーに伝達する第２ジョー駆動ワイヤを含む動力伝達部；及び一端部には、前記エンドツールが結合され、他端部には、前記操作部が結合され、前記操作部と前記エンドツールとを連結する連結部；を含み、前記操作部の少なくとも一部は、前記エンドツール側に延設され、前記操作部の作動方向と前記エンドツールの動作方向は、直観的に一致することを特徴とする手術用インストルメントを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、施術者による操作部の操作方向と、エンドツールの作動方向とが直観的に同一方向であるために、施術者の便宜性が向上し、手術の正確性、信頼性及び迅速性などが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図２】図１の手術用インストルメントの内部詳細図である。
【図３】図２の手術用インストルメントの操作部の概念図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態による手術用インストルメントの操作部の多様な変形例を示す図面である。
【図４Ａ】図２の手術用インストルメントの第１差動プーリーの詳細図である。
【図４Ｂ】図２の手術用インストルメントの第２差動プーリーの詳細図である。
【図５】図２の手術用インストルメントのエンドツールの詳細図である。
【図５Ａ】図５のエンドツールの一変形例を示す図面である。
【図６】図２の手術用インストルメントのピッチ動作を示す概念図である。
【図７】図１に図示された第１実施形態のエンドツールの一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図８】図７の手術用インストルメントのエンドツールの詳細図である。
【図９】図１に図示された第１実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図１０】図１に図示された第１実施形態の操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図１１】図１に図示された第１実施形態のエンドツール制御部材の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図１２】図１に図示された第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図１３】図１に図示された第１実施形態のエンドツール制御部材の他の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図１４】図１３のエンドツール制御部材の底面斜視図である。
【図１５】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例を示す図面である。
【図１６】図１５に図示された差動プーリーの第１変形例の作動を示す図面である。
【図１７】図１５に図示された差動プーリーの第１変形例の作動を示す図面である。
【図１８】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例を示す図面である。
【図１９】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例の作動を示す図面である。
【図２０】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例の作動を示す図面である。
【図２１Ａ】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例のさらに他の具現例を示す図面である。
【図２１Ｂ】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例のさらに他の具現例を示す図面である。
【図２１Ｃ】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例のさらに他の具現例を示す図面である。
【図２１Ｄ】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例のさらに他の具現例を示す図面である。
【図２１Ｅ】図１８に図示された差動プーリーの第２変形例のさらに他の具現例を示す図面である。
【図２２】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例を示す図面である。
【図２３】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例を示す図面である。
【図２４】図２に図示された手術用インストルメントの動力伝達部の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図２５】図２４の差動ギアを詳細に示す図面である。
【図２６】図２４の差動ギアの第１変形例を示す図面である。
【図２７】図２４の差動ギアの第２変形例を示す図面である。
【図２８】本発明の第２実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図２９】図２８に図示された第２実施形態の差動プーリーの一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図３０】本発明の第３実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図３１】図３０に図示された第３実施形態の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図３２】本発明の第４実施形態による手術用インストルメントに適用されるエンドツールの分解斜視図である。
【図３３】図３２のエンドツールのＸＺ平面上での側面図である。
【図３４】図３２エンドツールのＸＹ平面上での平面図である。
【図３５】図３４のエンドツールがヨー運動を行う様子を示す平面図である。
【図３６】図３４のエンドツールがアクチュエーション運動を行う様子を示す平面図である。
【図３７】本発明の第４実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図３８】本発明の第５実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図３９】本発明の第６実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図４０】本発明の第７実施形態による手術用インストルメントに適用されるエンドツールのＸＺ平面上での側面図である。
【図４１】図４０のエンドツールのＸＹ平面上での平面図である。
【図４２】図４１のエンドツールがヨー（yaw）運動を行う様子を示す平面図である。
【図４３】図４１のエンドツールがアクチュエーション運動を行う様子を示す平面図である。
【図４４】本発明の第７実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図４５】本発明の第８実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図４６】図４５に図示された第８実施形態の差動プーリーの一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図４７】本発明の第９実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有するが、特定実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。しかし、それらは、本発明を特定の実施形態について限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物あるいは代替物を含むものであると理解するものである。本発明について説明するにあたり、関連公知技術に係わる具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすることがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
第１、第２のような用語は、多様な構成要素について説明するところに使用されるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。
【００１７】
本発明で使用した用語は、ただ特定の実施形態について説明するために使用されたものであり、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本発明で、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらの組み合わせが存在するということを指定するものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、あるいはそれらの組み合わせの存在または付加の可能性を事前に排除するものではないということを理解しなければならない。
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明するが、添付図面を参照して説明するにあたり、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一の図面番号を付し、それに係わる重複説明は省略する。
【００１９】
また、本発明の多様な実施形態の説明において、各実施形態が独立して解釈されたり、あるいは実施されなければならないのではなく、各実施形態で説明する技術的思想が、個別的に説明する他の実施形態に組み合わされて解釈されたり、あるいは実施されると理解しなければならない。
【００２０】
＜手術用インストルメントの第１実施形態＞（Ｅ３＋Ｈ１＋Ｄ３）
図１は、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００を示す図面であり、図２は、図１の手術用インストルメント１００の内部詳細図である。
【００２１】
図１及び図２を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０、エンドツール（end tool）１２０、動力伝達部１３０及び連結部１４０を含む。ここで、連結部１４０は、中空のシャフト（shaft）状に形成され、その内部に、１以上の（後述する）ワイヤが収容され、その一端部には、操作部１１０が結合され、他端部には、エンドツール１２０が結合され、操作部１１０とエンドツール１２０とを連結する役割を行うことができる。
【００２２】
詳細には、操作部１１０は、連結部１４０の一端部に形成され、医師が直接操作することができるインターフェース、例えば、グリッピング（gripping）形状、スティック形状、レバー形状などで具備され、それを医師が操作すれば、当該インターフェースに連結され、手術患者の体内に挿入されるエンドツール１２０が、作動を行うことにより、手術を遂行する。ここで、図１には、操作部１１０が、グリッピング形状に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、エンドツール１２０と連結され、エンドツール１２０を操作することができる多様な形態の操作部が可能である。
【００２３】
エンドツール１２０は、連結部１４０の他端部に形成され、手術部位に挿入され、手術に必要な動作を遂行する。かようなエンドツール１２０の一例として、図１に図示されたように、グリッピング動作を遂行するための１対のジョー（jaw）１２１，１２２が使用されてもよい。ただし、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、手術のための多様な装置が、エンドツール１２０として使用されるのである。例えば、１本アーム焼灼器のような構成も、エンドツールとして使用されるのである。かようなエンドツール１２０は、操作部１１０と動力伝達部１３０とによって連結され、操作部１１０の駆動力を、動力伝達部１３０を介して伝達されることにより、グリッピング動作、切断（cutting）動作、縫合（suturing）動作のような手術に必要な動作を遂行する。ここで、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のエンドツール１２０は、少なくとも２以上の方向に回転自在に形成され、例えば、エンドツール１２０は、図１のＹ軸を中心に、ピッチ（pitch）運動を行うと同時に、図１のＺ軸を中心に、ヨー（yaw）運動及びアクチュエーション（actuation）運動を行うように形成されてもよい。それについては、追って詳細に説明する。
【００２４】
動力伝達部１３０は、操作部１１０とエンドツール１２０とを連結し、操作部１１０の駆動力をエンドツール１２０に伝達する役割を行い、多数のワイヤ及びプーリーを含む。
【００２５】
以下では、図１の手術用インストルメント１００の操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０などについて、さらに詳細に説明する。
【００２６】
（操作部）
図３は、図２の手術用インストルメント１００の操作部の概念図である。
【００２７】
図１、図２及び図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、エンドツール１２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部（pitch operator）１１１と、エンドツール１２０のヨー運動を制御するヨー操作部（yaw operator）１１２と、エンドツール１２０のアクチュエーション（actuation）運動を制御するアクチュエーション操作部（actuation operator）１１３と、を含む。
【００２８】
ここで、本発明で使用されるピッチ、ヨー及びアクチュエーションの動作それぞれについて定義すれば、次の通りである。
【００２９】
まず、ピッチ動作は、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に対して上下方向への運動、すなわち、図１のＹ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えれば、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に延設されているエンドツール１２０が、Ｙ軸を中心に上下に回転する運動を意味する。次に、ヨー動作は、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に対して左右方向への運動、すなわち、図１のＺ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えれば、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に延設されているエンドツール１２０が、Ｚ軸を中心に左右に回転する運動を意味する。一方、アクチュエーション動作は、ヨー動作と同一の回転軸を中心に回転するが、２つのジョー１２１，１２２が互いに反対方向に回転しながら、ジョーがすぼんだり開いたりする動作を意味する。すなわち、エンドツール１２０に形成された２つのジョー１２１，１２２が、Ｚ軸を中心に互いに反対方向に回転する運動を意味する。
【００３０】
ここで、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０をいずれか一方向に回転させれば、エンドツール１２０が、前記操作部１１０の操作方向と直観的に同一方向に回転することを一特徴とする。言い換えれば、操作部１１０のピッチ操作部１１１を、いずれか一方向に回転させれば、エンドツール１２０も、前記一方向と直観的に同一方向に回転してピッチ運動を行い、操作部１１０のヨー操作部１１２を、いずれか一方向に回転させれば、エンドツール１２０も、前記一方向と直観的に同一方向に回転してヨー動作を遂行するのである。ここで、直観的に同一方向というのは、操作部１１０を把持しているユーザの人差し指の移動方向と、エンドツール１２０の端部の移動方向とが、実質的に同一方向をなすことであると敷衍説明することができる。ここで、同一方向ということは、三次元座標上で完璧に一致する方向ということではなく、例えば、ユーザの人差し指が左に移動すれば、エンドツール１２０の端部も左に移動し、ユーザの人差し指が右側に移動すれば、エンドツール１２０の端部も右側に移動するほどの同一性であると理解するということは、言うまでもない。
【００３１】
そして、そのために、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０とエンドツール１２０とが、連結部１４０の延長軸（Ｘ軸）に垂直である平面を基準に、同一方向に形成されることを一特徴とする。すなわち、図１のＹＺ平面を基準にしたとき、操作部１１０は、＋Ｘ軸方向に延設されており、同時にエンドツール１２０も、＋Ｘ軸方向に延設されているのである。言い換えれば、連結部１４０の一端部でのエンドツール１２０の形成方向と、連結部１４０の他端部での操作部１１０の形成方向とが、ＹＺ平面を基準に、同一方向であると言うことができる。または、言い換えれば、操作部１１０がそれを把持するユーザの体から遠ざかる方向、すなわち、エンドツール１２０が形成された方向に形成されたと言うこともできる。
【００３２】
詳細には、従来の手術用インストルメントの場合、ユーザが操作部を操作する方向と、エンドツールの実際の作動方向とが互いに異なっており、直観的に一致しないので、施術者の立場では、直観的な作動が容易ではなく、エンドツールが所望の方向に動くように熟練するのに長年の時間が必要となり、場合によっては、誤動作が発生し、患者に被害を与えることがあるという問題点が存在した。
【００３３】
かような問題点を解決するために、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０の操作方向とエンドツール１２０の作動方向とが、直観的に同一方向になるようにし、そのために、操作部１１０とエンドツール１２０とが、ピッチ駆動軸１１１１を含むＹＺ平面を基準にしたとき、同じ側に形成されることを一特徴とする。それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【００３４】
図１、図２及び図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、エンドツール１２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部１１１と、エンドツール１２０のヨー運動を制御するヨー操作部１１２と、エンドツール１２０のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部１１３と、を含む。
【００３５】
ピッチ操作部１１１は、ピッチ駆動軸（pitch operating axis）１１１１と、ピッチ駆動バー（pitch operating bar）１１１２と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸１１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー１１１２は、ピッチ駆動軸１１１１と連結され、ピッチ駆動軸１１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー１１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー１１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー１１１２と連結されたピッチ駆動軸１１１１が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部１３０を介してエンドツール１２０に伝達され、エンドツール１２０が、ピッチ駆動軸１１１１の回転方向と同一方向に回転するのである。すなわち、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール１２０もまた、ピッチ駆動軸１１１１と平行な軸を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール１２０もまた、ピッチ駆動軸１１１１と平行な軸を中心に、反時計回りに回転することになる。
【００３６】
なお、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２の一端部上に形成されている。従って、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に回転すれば、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３も、ピッチ操作部１１１と共に回転する。すなわち、図１及び図３には、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２が、連結部１４０に対して垂直に位置した状態を図示している一方、図２には、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に一定程度回転し、ピッチ駆動バー１１１２が、連結部１４０に対して傾くように位置した状態を図示している。
【００３７】
それにより、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３との座標系は、固定されたものではなく、ピッチ操作部１１１の回転によって、相対的に続けて変化する。すなわち、図１には、ヨー操作部１１２のヨー駆動軸１１２１と、アクチュエーション操作部１１３のアクチュエーション駆動軸１１３１とがＺ軸と平行であり、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがそれぞれＺ軸と平行な軸を中心に回転すると図示されている。しかし、図２のように、ピッチ操作部１１１が回転すれば、ヨー操作部１１２のヨー駆動軸１１２１と、アクチュエーション操作部１１３のアクチュエーション駆動軸１１３１とがＺ軸と平行ではなくなる。すなわち、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３との座標系が、ピッチ操作部１１１の回転によって、変化したのである。ただし、本発明では、説明の便宜のために、別途の説明がない以上、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３との座標系は、図１のように、ピッチ駆動バー１１１２が連結部１４０に対して垂直に位置した状態を基準にして説明する。
【００３８】
ヨー操作部１１２は、ヨー駆動軸１１２１と、ヨー駆動バー１１２２と、を含む。ここで、ヨー駆動軸１１２１は、連結部１４０が形成されているＸＹ平面と所定角をなすように形成されてもよい。例えば、ヨー駆動軸１１２１は、図１に図示されたように、Ｚ軸と平行な方向に形成され、この状態で、ピッチ操作部１１１が回転する場合、前述のように、ヨー操作部１１２の座標系は、相対的に変わる。本発明の思想は、これに制限されるものではなく、人体工学的（ergonomic）設計によって、ヨー操作部１１２を把持するユーザの手構造に適するように、ヨー駆動軸１１２１は、多様な方向に形成されるということは、言うまでもない。一方、ヨー駆動バー１１２２は、ヨー駆動軸１１２１と連結され、ヨー駆動軸１１２１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動バー１１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー１１２２を回転させれば、ヨー駆動バー１１２２と連結されたヨー駆動軸１１２１が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部１３０を介して、エンドツール１２０に伝達され、エンドツール１２０の２つのジョー１２１，１２２が、ヨー駆動軸１１２１の回転方向と同一方向に、左右に回転するのである。
【００３９】
一方、ヨー駆動軸１１２１の両端部には、それぞれ第１プーリー１１２１ａと、第２プーリー１１２１ｂと、が形成されてもよい。そして、第１プーリー１１２１ａには、ＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１が連結され、第２プーリー１１２１ｂには、ＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２が連結される。
【００４０】
アクチュエーション操作部１１３は、アクチュエーション駆動軸１１３１と、アクチュエーション駆動バー１１３２と、を含む。ここで、アクチュエーション駆動軸１１３１は、連結部１４０が形成されているＸＹ平面と、所定角をなすように形成されてもよい。例えば、アクチュエーション駆動軸１１３１は、図１に図示されたように、Ｚ軸と平行な方向に形成され、その状態で、ピッチ操作部１１１が回転する場合、前述のように、アクチュエーション操作部１１３の座標系は、相対的に変わる。本発明の思想は、それに制限されるものではなく、人体工学的設計によって、アクチュエーション操作部１１３を把持するユーザの手構造に適するように、アクチュエーション駆動軸１１３１は、多様な方向に形成されるということは、言うまでもない。一方、アクチュエーション駆動バー１１３２は、アクチュエーション駆動軸１１３１と連結され、アクチュエーション駆動軸１１３１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動バー１１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー１１３２を回転させれば、アクチュエーション駆動バー１１３２と連結されたアクチュエーション駆動軸１１３１が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部１３０を介して、エンドツール１２０に伝達され、エンドツール１２０の２つのジョー１２１，１２２がアクチュエーション動作を遂行する。ここで、アクチュエーション動作とは、前述のように、２つのジョー１２１，１２２が互いに反対方向に回転しながら、ジョー１２１，１２２を開いたり閉じたりする動作を意味する。すなわち、アクチュエーション操作部１１３を一方向に回転させれば、第１ジョー１２１は、反時計回りに回転し、第２ジョー１２２は、時計回りに回転しながら、エンドツール１２０が閉じ、一方、アクチュエーション操作部１１３を反対方向に回転させれば、第１ジョーは、時計回りに回転し、第２ジョーは、反時計回りに回転しながら、エンドツール１２０が開かれるのである。
【００４１】
一方、アクチュエーション駆動軸１１３１の両端部には、それぞれ第１プーリー１１３１ａと第２プーリー１１３１ｂとが形成されてもよい。そして、第１プーリー１１３１ａには、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が連結され、第２プーリー１１３１ｂには、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２が連結される。
【００４２】
続けて、図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００で、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが、同一軸上であるか、あるいは平行軸（Ｘ軸）上に形成される。すなわち、連結部１４０の一端部には、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１が形成され、連結部１４０の他端部には、エンドツール１２０が形成されるのである。ここで、図面には、連結部１４０が直線に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、連結部１４０が、必要によって、所定の曲率を有するように湾曲したり、あるいは１回以上折り曲げられて形成されもし、かような場合にも、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０は、実質的に同一軸上、あるいは平行軸上に形成されると言える。また、図３には、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが、同一の軸（Ｘ軸）上に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが、互いに異なる軸上に形成されもする。それについては、後述する。
【００４３】
一方、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１と連動する操作部制御部材１１５をさらに具備する。かような操作部制御部材１１５は、中継プーリー１１５ａを含み、操作部制御部材１１５の構成は、後述するエンドツール１２０の構成と実質的に同一であるので、操作部制御部材１１５、並びにエンドツール制御部材１２３、及び操作部１１０の他の構成要素との関係は後述する。
【００４４】
図３Ａは、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０の多様な変形例を示す。
【００４５】
図３ＡのＨ１は、図３で説明したように、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が、他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが、エンドツール１２０の延長線上より上に形成される。かようなＨ１は、本発明の第１実施形態、第４実施形態、第７実施形態に見られる。
【００４６】
一方、図３ＡのＨ２は、（１）操作部１１０のアクチュエーション操作部１１３が、ヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチュエーション操作部１１３も回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがエンドツール１２０の延長線上より上に形成される。かようなＨ２は、本発明の第２実施形態、第５実施形態、第８実施形態に見られる。
【００４７】
一方、図３ＡのＨ３は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２と第２ジョー操作部１１３とが形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが、エンドツール１２０の延長線上より上に形成される。かようなＨ３は、本発明の第３実施形態、第６実施形態、第９実施形態に見られる。
【００４８】
一方、図３ＡのＨ４は、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が、他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面と、同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１が、Ｈ１などに比べ、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３に近く形成され、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが、エンドツール１２０の延長線上より上に形成される。かようなＨ４は、本発明の図９に詳細に見られる。
【００４９】
一方、図３ＡのＨ５は、（１）操作部１１０のアクチュエーション操作部１１３が、ヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチュエーション操作部１１３も、回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面と、同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１が、Ｈ２などに比べ、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３に近く形成され、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがエンドツール１２０の延長線上より上に形成される。
【００５０】
一方、図３ＡのＨ６は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２と第２ジョー操作部１１３とが形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面と、同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１が、Ｈ３などに比べ、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３に近く形成され、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがエンドツール１２０の延長線上より上に形成される。
【００５１】
一方、図３ＡのＨ７は、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が、他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５２】
一方、図３ＡのＨ８は、（１）操作部１１０のアクチュエーション操作部１１３が、ヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチュエーション操作部１１３も、回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５３】
一方、図３ＡのＨ９は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２と第２ジョー操作部１１３とが形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５４】
一方、図３ＡのＨ１０は、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が、他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面と、同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１が、Ｈ７などに比べ、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３に近く形成され、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが、エンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５５】
一方、図３ＡのＨ１１は、（１）操作部１１０のアクチュエーション操作部１１３が、ヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチュエーション操作部１１３も、回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面と、同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１が、Ｈ８などに比べ、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３に近く形成され、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが、エンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５６】
一方、図３ＡのＨ１２は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２と第２ジョー操作部１１３とが形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３がなす平面と、同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１が、Ｈ９などに比べ、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３に近く形成され、（３）ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが、エンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５７】
それら以外にも、前述の各変形例を含んだ多様な操作部の変形例が、本発明の手術用インストルメントに適用可能である。
【００５８】
（動力伝達部）
図４Ａは、図２の手術用インストルメント１００の第１差動プーリーの詳細図であり、図４Ｂは、図２の手術用インストルメント１００の第２差動プーリーの詳細図である。
【００５９】
図１、図２、図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の動力伝達部１３０は、差動プーリー１３１，１３２、複数個のプーリー、及び複数本のワイヤ１３５ＹＣ１，１３５ＹＣ２，１３５Ｊ１１，１３５Ｊ１２，１３５Ｊ１３，１３５Ｊ２１，１３５Ｊ２２，１３５Ｊ２３を含む。
【００６０】
まず、動力伝達部１３０の差動プーリー１３１について説明する。
【００６１】
前述のように、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２の一端部上に形成されている。従って、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に回転すれば、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３も、ピッチ操作部１１１と共に回転する。また、ヨー操作部１１２も、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２と連結され、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２を駆動し、アクチュエーション操作部１１３も、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２と連結され、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２を駆動する。ところで、ヨー操作部１１２を回転させれば、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２が互いに同方向に回転しなければならない一方、アクチュエーション操作部１１３を回転させれば、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２が互いに反対方向に回転しなければならず、従って、かような作動を具現するための別途の構造物が必要になる。
【００６２】
従って、１つのジョーに対して、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の２つの回転入力がいずれも作用するようにしなければならず、そのために、２以上の入力を受け、ジョー１つの回転を出力させるための構造物が必要である。このとき、２つの入力回転は、互いに互いを動かしてはならない。
【００６３】
そのために、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または差）を介して、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する差動部材を具備することを一特徴とする。かような差動部材は、プーリー及びワイヤを利用する差動プーリーと、ギアを利用する差動ギアとを含み、図１、図２、図４Ａ及び図４Ｂには、差動部材の一例として、差動プーリーが図示されている。一方、後述する図１５〜図２７には、かような差動部材の多様な実施形態が図示されている。
【００６４】
詳細には、第１差動プーリー１３１は、第１入力部１３１１、第２入力部１３１２及び出力部１３１３を含む。
【００６５】
第１入力部１３１１は、第１プーリー１３１１ａ及び第２プーリー１３１１ｂを含む。第１プーリー１３１１ａ及び第２プーリー１３１１ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第１入力部１３１１の第１プーリー１３１１ａは、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａと、ＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１によって連結され、ヨー操作部１１２の回転を第１入力部１３１１に伝達させる。また、第１入力部１３１１の第２プーリー１３１１ｂは、出力部１３１３と、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１によって連結され、第１入力部１３１１の回転を出力部１３１３に伝達させる。
【００６６】
第２入力部１３１２は、第１プーリー１３１２ａ及び第２プーリー１３１２ｂを含む。第１プーリー１３１２ａ及び第２プーリー１３１２ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第２入力部１３１２の第１プーリー１３１２ａは、アクチュエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａと、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１によって連結され、アクチュエーション操作部１１３の回転を第２入力部１３１２に伝達させる。また、第２入力部１３１２の第２プーリー１３１２ｂは、出力部１３１３と、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１によって連結され、第２入力部１３１２の回転を出力部１３１３に伝達させる。
【００６７】
出力部１３１３は、出力プーリー１３１３ａ、延長部１３１３ｂ、第１差動制御プーリー１３１３ｃ及び第２差動制御プーリー１３１３ｄを含む。ここで、出力部１３１３の出力プーリー１３１３ａは、後述する操作部制御部材１１５と、Ｊ１２ワイヤ１３５Ｊ１２によって連結され、出力部１３１３の回転を、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達させる。一方、延長部１３１３ｂは、出力プーリー１３１３ａの回転軸から一方向に延設され、出力プーリー１３１３ａと共に回転自在に形成される。第１差動制御プーリー１３１３ｃ及び第２差動制御プーリー１３１３ｄは、延長部１３１３ｂの一端部に、互いに対向するように形成され、出力プーリー１３１３ａの回転軸に、所定角を有するように形成された軸１３１３ｅの両端部を中心に回転自在に形成される。
【００６８】
ここで、第１入力部１３１１、第２入力部１３１２及び出力部１３１３は、それぞれ独立した軸を中心に、独立して回転する。
【００６９】
差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１は、第１入力部１３１１の第２プーリー１３１１ｂ、出力部１３１３の第１差動制御プーリー１３１３ｃ、第２入力部１３１２の第２プーリー１３１２ｂ、及び出力部１３１３の第２差動制御プーリー１３１３ｄに沿って巻かれてており、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２の回転を、出力部１３１３に伝達する役割を行う。
【００７０】
ここで、第１差動プーリー１３１は、第１入力部１３１１、第２入力部１３１２及び出力部１３１３を具備し、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２から回転量を入力され、それら回転量の和を、出力部１３１３を介して出力する。すなわち、第１入力部１３１１だけ回転する場合、それを出力部１３１３を介して出力し、第２入力部１３１２だけ回転する場合、それを出力部１３１３を介して出力し、第１入力部１３１１と第２入力部１３１２とが同一方向に回転する場合、それらの和を、出力部１３１３を介して出力し、第１入力部１３１１と第２入力部１３１２とが反対方向に回転する場合、それらの差を、出力部１３１３を介して出力するのである。それについては、次の数式で説明することができる。
【００７１】
Ｃ＝Ａ＋Ｂ
ここで、Ｃは、出力部の回転、Ａは、第１入力部の回転、Ｂは、第２入力部の回転である。
【００７２】
かような第１差動プーリーの作動については、追って詳細に説明する。
【００７３】
一方、第２差動プーリー１３２は、第１差動プーリー１３１と同一の構造によって形成され、第１入力部１３２１、第２入力部１３２２及び出力部１３２３を含む。
【００７４】
ここで、第１入力部１３２１の第１プーリー１３２１ａは、ヨー操作部１１２の第２プーリー１１２１ｂと、ＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２によって連結され、ヨー操作部１１２の回転を第１入力部１３２１に伝達させる。また、第１入力部１３２１の第２プーリー１３２１ｂは、出力部１３２３と、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１によって連結され、第１入力部１３２１の回転を出力部１３２３に伝達させる。
【００７５】
一方、第２入力部１３２２の第１プーリー１３２２ａは、アクチュエーション操作部１１３の第２プーリー１１３１ｂと、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２によって連結され、アクチュエーション操作部１１３の回転を第２入力部１３２２に伝達させる。また、第２入力部１３２２の第２プーリー１３２２ｂは、出力部１３２３と、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１によって連結され、第２入力部１３２２の回転を出力部１３２３に伝達させる。
【００７６】
出力部１３２３は、出力プーリー１３２３ａ、延長部１３２３ｂ、第１差動制御プーリー１３２３ｃ及び第２差動制御プーリー１３２３ｄを含む。ここで、出力部１３２３の出力プーリー１３２３ａは、後述する操作部制御部材１１５と、Ｊ２２ワイヤ１３５Ｊ２２によって連結され、出力部１３２３の回転を、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第２ジョー１２２に伝達させる。
【００７７】
ここで、第２差動プーリー１３２は、第１入力部１３２１、第２入力部１３２２及び出力部１３２３を具備し、第１入力部１３２１及び第２入力部１３２２から回転量を入力され、それら回転量の和を、出力部１３２３を介して出力する。すなわち、第１入力部１３２１だけ回転する場合、それを出力部１３２３を介して出力し、第２入力部１３２２だけ回転する場合、それを出力部１３２３を介して出力し、第１入力部１３２１と第２入力部１３２２とが同一方向に回転する場合、それらの和を、出力部１３２３を介して出力し、第１入力部１３２１と第２入力部１３２２とが反対方向に回転する場合、それらの差を、出力部１３２３を介して出力するのである。
【００７８】
かような第１差動プーリー１３１及び第２差動プーリー１３２の作動について説明する。
【００７９】
まず、ヨー操作部１１２だけ回転し、アクチュエーション操作部１１３が回転しない場合について説明する。
【００８０】
ヨー操作部１１２が図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａ、第１プーリー１１２１ａに巻かれたＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１、ＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１の第１プーリー１３１１ａ、及び第１プーリー１３１１ａと連結された第２プーリー１３１１ｂが共に回転する。一方、アクチュエーション操作部１１３と連結された第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２は、回転しない。このように、第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１は、図４Ａの矢印Ｒ１方向に回転し、第２入力部１３１２が回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１で、第１入力部１３１１に巻かれた部分は、回転するのに対し、第２入力部１３１２に巻かれた部分は、回転しなくなる。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１で、第１入力部１３１１に巻かれた部分が回転した分だけ、第２入力部１３１２に巻かれたワイヤが緩み、その分だけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３１３ｄは、時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３１３ｃは、反時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３１３ａ、延長部１３１３ｂ、第１差動制御プーリー１３１３ｃ、第２差動制御プーリー１３１３ｄを含む出力部１３１３は、出力プーリー１３１３ａの回転軸を中心に、図４Ａの矢印Ｒ１方向に回転する。そして、かような出力部１３１３の回転は、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達され、第１ジョー１２１が、図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【００８１】
一方、ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第２プーリー１１２１ｂ、第２プーリー１１２１ｂに巻かれたＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２、ＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１の第１プーリー１３２１ａ、及び第１プーリー１３２１ａと連結された第２プーリー１３２１ｂが共に回転する。一方、アクチュエーション操作部１１３と連結された第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２は、回転しない。このように、第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１は、図４Ｂの矢印Ｒ３方向に回転し、第２入力部１３２２が回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１で、第１入力部１３２１に巻かれた部分は、回転するのに対し、第２入力部１３２２に巻かれた部分は、回転しなくなる。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１で、第１入力部１３２１に巻かれた部分が回転した分だけ、第２入力部１３２２に巻かれたワイヤが緩み、その分だけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３２３ｄは、時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３２３ｃは、反時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３２３ａ、延長部１３２３ｂ、第１差動制御プーリー１３２３ｃ、第２差動制御プーリー１３２３ｄを含む出力部１３２３は、出力プーリー１３２３ａの回転軸を中心に、図４Ｂの矢印Ｒ３方向に回転する。そして、かような出力部１３２３の回転は、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第２ジョー１２２に伝達され、第２ジョー１２２が、図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【００８２】
次に、アクチュエーション操作部１１３だけ回転し、ヨー操作部１１２が回転しない場合について説明する。
【００８３】
アクチュエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチュエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａ、第１プーリー１１３１ａに巻かれたＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２の第１プーリー１３１２ａ、及び第１プーリー１３１２ａと連結された第２プーリー１３１２ｂが共に回転する。ここで、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が、中間で１回ねじれているために、アクチュエーション操作部１１３の回転力の方向が反対になって第１差動プーリー１３１に伝達する。一方、ヨー操作部１１２と連結された第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１は、回転しない。このように、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２は、図４Ａの矢印Ｒ２の反対方向に回転し、第１入力部１３１１が回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１で、第２入力部１３１２に巻かれた部分は、回転するのに対し、第１入力部１３１１に巻かれた部分は、回転しなくなる。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１で、第２入力部１３１２に巻かれた部分が回転した分だけ、第１入力部１３１１に巻かれたワイヤが緩み、その分だけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３１３ｄは、反時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３１３ｃは、時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３１３ａ、延長部１３１３ｂ、第１差動制御プーリー１３１３ｃ、第２差動制御プーリー１３１３ｄを含む出力部１３１３は、出力プーリー１３１３ａの回転軸を中心に、図４Ａの矢印Ｒ２の反対方向に回転する。そして、かような出力部１３１３の回転は、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達され、第１ジョー１２１が、図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【００８４】
一方、アクチュエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチュエーション操作部１１３の第２プーリー１１３１ｂ、第２プーリー１１３１ｂに巻かれたＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２の第１プーリー１３２２ａ、及び第１プーリー１３２２ａと連結された第２プーリー１３２２ｂが共に回転する。一方、ヨー操作部１１２と連結された第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１は、回転しない。このように、第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２は、図４Ｂの矢印Ｒ４方向に回転し、第１入力部１３２１が回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１で、第２入力部１３２２に巻かれた部分は、回転するのに対し、第１入力部１３２１に巻かれた部分は、回転しなくなる。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１で、第２入力部１３２２に巻かれた部分が回転した分だけ、第１入力部１３２１に巻かれたワイヤが緩み、その分だけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３２３ｄは、時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３２３ｃは、反時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３２３ａ、延長部１３２３ｂ、第１差動制御プーリー１３２３ｃ、第２差動制御プーリー１３２３ｄを含む出力部１３２３は、出力プーリー１３２３ａの回転軸を中心に、図４Ｂの矢印Ｒ４方向に回転する。そして、かような出力部１３２３の回転は、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第２ジョー１２２に伝達され、第２ジョー１２２が、図２の矢印ＹＪの反対方向に回転する。
【００８５】
すなわち、第１ジョー１２１が、図２の矢印ＹＪ方向に回転すると同時に、第２ジョー１２２が、図２の矢印ＹＪの反対方向に回転しながら、エンドツール１２０のアクチュエーション動作が遂行されるのである。
【００８６】
一方、２つの入力部と１つの出力部とで構成された差動プーリーにおいて、１つの入力部の回転が出力部の回転を発生させず、他の入力部の回転を発生させる場合を防止するために、本発明では、２つの差動プーリーに、２つの操作部がそれぞれ連結された状況で、１つの操作部が、２つの差動プーリーそれぞれの２つの入力部のうち一つと連結されるにあたり、操作部と入力部とを連結するワイヤのうち１本がねじれているようにすることにより、いずれか１つの操作部の入力によって他の操作部が回転する状況を回避することができる。
【００８７】
それについて、さらに詳細に説明するために、例えば、第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１と、第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１とに連結されたヨー操作部１１２の回転入力によって、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２、及び第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２も、ヨー操作部１１２の回転入力と同方向に回転する場合を仮定する。そのとき、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２と、アクチュエーション操作部１１３は、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が１回ねじれて連結されており、第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２と、アクチュエーション操作部１１３は、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２がそのまま連結されている。従って、前述の第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２、及び第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２の回転は、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１と、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２とによって、アクチュエーション操作部１１３を互いに反対方向に回転させる方向に作用するので、それは、結局互いに相殺され、アクチュエーション操作部１１３を回転させず、残りは各出力部１３１３，１３２３を回転させる方向に、各出力部１３１３，１３２３に伝達される。
【００８８】
それは、アクチュエーション操作部１１３の回転入力の場合にも、同様に適用され、アクチュエーション操作部１１３の回転入力は、ヨー操作部１１２を回転させず、各出力部１３１３，１３２３を回転させる方向に、各出力部１３１３，１３２３に伝達される。
【００８９】
要約すれば、かような構成は、特に、１つの操作部の回転入力は、他の操作部の回転を起こさず、各出力部の回転としてだけ伝達されると説明することができる。
【００９０】
かような駆動原理によって、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とが同時にそれぞれ回転しても、第１差動プーリー１３１及び第２差動プーリー１３２によって、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の回転入力の和（または、差）が、各差動プーリーの出力部１３１３，１３２３の回転として伝達され、かような出力部１３１３，１３２３の回転は、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の２つのジョー１２１，１２２に伝達され、２つのジョー１２１，１２２を、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の操作に合うように回転させる。
【００９１】
（エンドツール）
図５は、図２の手術用インストルメント１００のエンドツールの概念図である。
【００９２】
図１、図２及び図５を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のエンドツール１２０は、エンドツール制御部材１２３を含み、エンドツール制御部材１２３は、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５、並びに第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５を含む。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４は、いずれもエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に回転するように形成されてもよい。ここで、図面には、対向しているプーリーが、互いに平行に形成され、いずれも同一サイズに形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、それぞれのプーリーがエンドツールの構成に適する位置及び大きさに、多様に形成されもする。
【００９３】
ここで、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のエンドツール１２０は、エンドツール１２０側に、エンドツール制御部材１２３、並びに第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３のただ２本のワイヤのみを具備することにより、簡便にエンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行することを一特徴とする。以下では、それについて、さらに詳細に説明する。
【００９４】
Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１は、互いに対向するように形成され、Ｚ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。ここで、図５には図示されていないが、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１には、第１ジョー１２１が結合されてＪ１１プーリー１２３Ｊ１１と共に回転し、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１には、第２ジョー１２２が結合されてＪ２１プーリー１２３Ｊ２１と共に回転する。Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１の回転によって、エンドツール１２０のヨー動作及びアクチュエーション動作が遂行される。すなわち、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１が同方向に回転すれば、ヨー動作が遂行され、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１が互いに反対方向に回転すれば、アクチュエーション動作が遂行されるのである。
【００９５】
以下では、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１の回転と係わる構成要素について説明する。
【００９６】
Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４が配置される。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４は、Ｙ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。また、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４それぞれの一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５が配置される。ここで、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５は、Ｙ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。ここで、図面には、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５がいずれもＹ軸方向を中心に、回転自在に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、各プーリーの回転軸は、その構成に適するように、多様な方向に形成されるのである。
【００９７】
第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【００９８】
従って、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、図５の矢印Ｊ１Ｒ側に引っ張られれば、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３を順に回転させ、このとき、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１が、図５の矢印Ｒ方向に回転しながら、第１ジョー１２１を共に回転させる。
【００９９】
一方、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、図５の矢印Ｊ１Ｌ側に引っ張られれば、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５を順に回転させ、このとき、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１が、図５の矢印Ｌ方向に回転しながら、第１ジョー１２１を共に回転させる。
【０１００】
以下では、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１の回転と係わる構成要素について説明する。
【０１０１】
Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４が配置される。ここで、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４は、Ｙ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。また、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４それぞれの一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５が配置される。ここで、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ２５は、Ｙ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。ここで、図面には、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５がいずれもＹ軸方向を中心に、回転自在に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、各プーリーの回転軸は、その構成に適するように多様な方向に形成されるのである。
【０１０２】
第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【０１０３】
従って、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、図５の矢印Ｊ２Ｒ側に引っ張られれば、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３を順に回転させ、このとき、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１が、図５の矢印Ｒ方向に回転しながら、第２ジョー１２２を共に回転させる。
【０１０４】
一方、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、図５の矢印Ｊ２Ｌ側に引っ張られれば、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５を順に回転させ、このとき、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１が、図５の矢印Ｌ方向に回転しながら、第２ジョー１２２を共に回転させる。
【０１０５】
なお、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３の一端部は、図５の矢印Ｊ１Ｒ側に引っ張られ、同時に、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３の他端部は、図５の矢印Ｊ１Ｌ側に引っ張られれば、エンドツール制御部材１２３は、全体的にエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に、反時計回りに回転し、その結果として、エンドツール１２０が下方へ回転しながらピッチ運動を行う。
【０１０６】
一方、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３の一端部は、図５の矢印Ｊ２Ｒ側に引っ張られ、同時に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３の他端部は、図５の矢印Ｊ２Ｌ側に引っ張られれば、エンドツール制御部材１２３は、全体的にエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に、時計回りに回転し、その結果として、エンドツール１２０が上方へ回転しながらピッチ運動を行う。
【０１０７】
すなわち、エンドツール１２０側に、エンドツール制御部材１２３、並びに第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３のただ２本のワイヤのみを具備することにより、簡便にエンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行することができるのである。それに係わる詳細な説明は後述する。
【０１０８】
ここで、本発明の一実施形態によるエンドツール１２０のエンドツール制御部材１２３は、ピッチ駆動軸１２３１が、ジョー１２１，１２２と近い側に配置されることにより（すなわち、ピッチ駆動軸１２３１が、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５の側ではない、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４の側に配置される）、ジョー１２１，１２２のピッチ回転半径が小さくなるという効果を得ることができる。それにより、ジョー１２１，１２２のピッチ駆動のために必要な空間が小さくなるという効果を得ることができる。
【０１０９】
なお、図５Ａは、図５のエンドツール１２０の一変形例を示している。
【０１１０】
図５Ａを参照すれば、エンドツール１２０’は、エンドツール制御部材１２３’を含み、エンドツール制御部材１２３’は、第１ジョーの回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、並びに第２ジョーの回転運動と係わるＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４を含む。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４は、いずれもエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に回転するように形成される。ここで、図面には、対向しているプーリーが互いに平行に形成され、いずれも同一サイズに形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、それぞれのプーリーが、エンドツールの構成に適する位置及び大きさに、多様に形成されもする。
【０１１１】
ここで、本変形例では第１ジョーが結合されたＪ１１プーリー１２３Ｊ１１の一側に、互いに対向する２対のプーリーが配置されるのではなく、互いに対向する１対のプーリー（すなわち、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４）だけ配置されるが、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前述の１対のプーリーに単に接触だけしているのではなく、前述の１対のプーリーに１回以上巻かれることを一特徴とする。
【０１１２】
詳細には、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１は、互いに対向するように形成され、Ｚ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。
【０１１３】
そして、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４が配置される。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４は、Ｙ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。そして、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。ここで、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２に１回以上巻かれた後、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１を経て、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４に１回以上巻かれていく。
【０１１４】
同様に、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４が配置される。ここで、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４は、Ｙ軸方向を中心に、互いに独立して回転自在に形成される。そして、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。ここで、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２に１回以上巻かれた後、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１を経て、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４に１回以上巻かれていく。
【０１１５】
かような構成によって、プーリーの個数が減少することにより、手術用インストルメントをさらに小型化することができる。
【０１１６】
（ピッチ動作制御及びワイヤミラーリング（wire mirroring））
図６は、図２の手術用インストルメント１００のピッチ動作を示す概念図である。
【０１１７】
前述のように、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１と連動する操作部制御部材１１５をさらに具備する。かような操作部制御部材１１５は、前述のエンドツール制御部材１２３の構成と実質的に同一であり、エンドツール制御部材１２３と操作部制御部材１１５は、図１のＹＺ平面を中心に互いに対称になるように配置される。言い換えれば、エンドツール制御部材１２３と操作部制御部材１１５は、図１のＹＺ平面を中心に、ミラーリング（mirroring）されていると表現することもできる。
【０１１８】
詳細には、操作部制御部材１１５は、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１１５Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１１５Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１１５Ｊ１４及びＪ１５プーリー１１５Ｊ１５、並びに第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー１１５Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１１５Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１１５Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１１５Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１１５Ｊ２５を含む。
【０１１９】
第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１３プーリー１１５Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１１５Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１１５Ｊ１４、Ｊ１５プーリー１１５Ｊ１５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【０１２０】
第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２３プーリー１１５Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１１５Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１１５Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１１５Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１１５Ｊ２５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【０１２１】
ここで、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１１５Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１１５Ｊ２２、Ｊ２４プーリー１１５Ｊ２４の回転軸が、まさにピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１になる。そして、Ｊ１１プーリー１１５Ｊ１１及びＪ２１プーリー１１５Ｊ２１の回転軸から延設されたバー（bar）が、まさしくピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２になる。
【０１２２】
かような本発明の第１実施形態で、ピッチ動作は、具体的に次のように実行される。
【０１２３】
ユーザが、操作部１１０のピッチ制御部１１１のピッチ駆動バー１１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸１１１１を中心に、ピッチ駆動バー１１１２を、図６の矢印ＯＰ（operator pitch）方向に回転させれば、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、全体的に操作部１１０側に引っ張られ、図６の矢印ＰＪ１方向に移動する。同時に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、全体的に操作部１１０において緩み、エンドツール１２０側に移動し、図６の矢印ＰＪ２方向に移動する。それにより、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が操作部１１０側に引っ張られた分だけ、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４が、その回転軸１２３１（図５Ａ）を中心に、反時計回りに回転し、同時に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３がエンドツール１２０側に引っ張られた分だけ、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４が、その回転軸１２３１（図５）を中心に、反時計回りに回転し、その結果として、エンドツール１２０が下方へ回転しながらピッチ運動を行う。
【０１２４】
このように、エンドツール制御部材１２３と、操作部制御部材１１５とが、図１のＹＺ平面を中心に、互いに対称になるように配置されるミラーリング構造をなすことにより、簡便にピッチ運動が具現されるという効果を得ることができる。すなわち、ヨー動作及びアクチュエーション動作と係わりなく、ピッチ動作の遂行が可能になるという効果を得ることができる。ここで、ヨー動作は、エンドツール制御部材１２３のＪ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、並びに操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１及びＪ２１プーリー１１５Ｊ２１が回転し、２つのジョー１２１，１２２が回転する動作を意味する。
【０１２５】
（第１実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０１２６】
本実施形態のエンドツール１２０の構成上、エンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部１１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作に分離することができる動力伝達部１３０が必要である。前述のように、エンドツール制御部材１２３と、操作部制御部材１１５とが互いに対称になるように配置される構造を介して、ピッチ操作部１１１の回転操作は、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の操作と係わりなく、エンドツール１２０のピッチ動作を可能にする。しかし、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の操作が、エンドツール１２０のヨー動作及びアクチュエーション動作に連結されるためには、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の操作が、エンドツール１２０の２つのジョーの動作に変換されなければならない。ヨー操作部１１２の回転は、２つのジョーを同方向に回転させ、アクチュエーション操作部１１３の回転は、２つのジョーを互いに異なる方向に回転させる。すなわち、第１ジョーは、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の操作入力の和の分だけ回転し、第２ジョーは、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の操作入力の差の分だけ回転する。それを、次のような数式で表現することができる。
【０１２７】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ
ここで、第１ジョーは、ヨー動作及びアクチュエーション動作いずれも同方向に回転する。
【０１２８】
Ｊ２＝Ｙ−Ａ
ここで、第２ジョーは、ヨー動作とは同方向であるが、アクチュエーション動作入力には反対方向に回転する。
【０１２９】
ここで、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転、Ａは、アクチュエーション駆動プーリーの回転である。
【０１３０】
そのために、動力伝達部には、ＹとＡとを入力され、その和であるＪ１成分のみを出力する差動プーリーと、ＹとＡとを入力され、その差であるＪ２成分のみを出力する差動プーリーが必要であり、各差動プーリーの出力部の回転が、エンドツールの各ジョーに伝達されなければならない。
【０１３１】
それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０１３２】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０１３３】
前述のように、ユーザが、操作部１１０のピッチ制御部１１１のピッチ駆動バー１１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸１１１１を中心に、ピッチ駆動バー１１１２を図６の矢印ＯＰ方向に回転させれば、操作部制御部材１１５も、ピッチ駆動軸１１１１を中心に全体的に回転する。それにより、操作部制御部材１１５に巻かれている第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、全体的に操作部１１０側に引っ張られ、図６の矢印ＰＪ１方向に移動する。同時に、操作部制御部材１１５に巻かれている第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、全体的に操作部制御部材１１５から緩み、図６の矢印ＰＪ２方向に移動する。それにより、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３と連結されているエンドツール制御部材１２３が、エンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に、図６のＥＰ方向に回転しながらピッチ運動を行う。
【０１３４】
次に、ヨー動作について説明する。
【０１３５】
ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａ、第１プーリー１１２１ａに巻かれたＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１、及びＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１が共に回転する。このように、第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１が回転すれば、第１入力部１３１１と出力部１３１３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１の回転力が、出力部１３１３を、図４Ａの矢印Ｒ１方向に回転させる。そして、かような出力部１３１３の回転は、出力部１３１３に巻かれたＪ１２ワイヤ１３５Ｊ１２を介して、操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３を移動させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と連結されたエンドツール１２０の第１ジョー１２１が、図２の矢印ＹＪ方向に回転することになる。
【０１３６】
一方、ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第２プーリー１１２１ｂ、第２プーリー１１２１ｂに巻かれたＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２、及びＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１が共に回転する。このように、第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１が回転すれば、第１入力部１３２１と出力部１３２３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１の回転力が、出力部１３２３を、図４Ｂの矢印Ｒ３方向に回転させる。そして、かような出力部１３２３の回転は、出力部１３２３に巻かれたＪ２２ワイヤ１３５Ｊ２２を介して、操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３を移動させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３と連結されたエンドツール１２０の第２ジョー１２２が、図２の矢印ＹＪ方向に回転することになる。
【０１３７】
このように、ヨー操作部１１２をいずれか一方向に回転させれば、２つのジョー１２１，１２２が同一方向に回転しながら、ヨー動作が遂行される。ここで、本発明の一実施形態による手術用インストルメント１００は、１以上の差動プーリーを具備し、ヨー操作部１１２の動作が、アクチュエーション操作部１１３の動作を伴わないという効果を有する。
【０１３８】
次に、アクチュエーション動作について説明する。
【０１３９】
アクチュエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチュエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａ、第１プーリー１１３１ａに巻かれたＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１、及びＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２が共に回転する。ここで、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が、中間で１回ねじれているために、アクチュエーション操作部１１３の回転力の方向が反対になって第１差動プーリー１３１に伝達される。このように、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２が回転すれば、第２入力部１３１２と出力部１３１３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１の回転力が、出力部１３１３を、図４Ａの矢印Ｒ２の反対方向に回転させる。そして、かような出力部１３１３の回転は、出力部１３１３に巻かれたＪ１２ワイヤ１３５Ｊ１２を介して、操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３を回転させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と連結されたエンドツール１２０の第１ジョー１２１が、図２の矢印ＹＪ方向に回転することになる。
【０１４０】
一方、アクチュエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチュエーション操作部１１３の第２プーリー１１３１ｂ、第２プーリー１１３１ｂに巻かれたＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２、及びＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２が共に回転する。このように、第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２が回転すれば、第２入力部１３２２と出力部１３２３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１の回転力が、出力部１３２３を、図４Ｂの矢印Ｒ４方向に回転させる。そして、かような出力部１３２３の回転は、出力部１３２３に巻かれたＪ２２ワイヤ１３５Ｊ２２を介して、操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３を回転させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３と連結されたエンドツール１２０の第２ジョー１２２が、図２の矢印ＹＪの反対方向に回転することになる。
【０１４１】
このように、アクチュエーション操作部１１３をいずれか一方向に回転させれば、２つのジョー１２１，１２２が互いに反対方向に回転しながら、アクチュエーション動作が遂行される。ここで、本発明の一実施形態による手術用インストルメント１００は、１以上の差動プーリーを具備し、アクチュエーション操作部１１３の動作が、ヨー操作部１１２の動作を伴わないという効果を有する。
【０１４２】
かような本発明によって、ピッチ操作部、ヨー操作部、アクチュエーション操作部のそれぞれ独立した入力によって、エンドツールの出力動作を遂行する手術用インストルメントを、モータや電子制御、またはソフトウェアなどを使用せずに、純粋に機械的な構成だけで具現するという効果を得ることができる。すなわち、互いに影響を及ぼすピッチ動作、ヨー動作、アクチュエーション動作を、単純な機械装置だけで相互分離することにより、手術用インストルメントの構成が著しく簡単になるという効果を得ることができる。
【０１４３】
また、最小限のワイヤ及びプーリー構造だけで、操作部１１０の回転力をエンドツール１２０に伝達させるという効果を得ることができる。特に、本発明では、操作部１１０の操作方向と、エンドツール１２０の作動方向とが直観的に同一方向であるために、施術者の便宜性が向上し、手術の正確性が向上するという効果を得ることができる。さらに、エンドツール１２０側に、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３のただ２本のワイヤのみを具備することにより、簡便にエンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行することができる。さらに、エンドツール制御部材１２３と、操作部制御部材１１５とが、図１のＹＺ平面を中心に、互いに対称になるように配置されるミラーリング構造をなすことにより、簡便にピッチ運動が具現されるという効果を得ることができる。すなわち、ヨー動作及びアクチュエーション動作と係わりなく、ピッチ動作の遂行が可能になるという効果を得ることができる。
【０１４４】
＜第１実施形態のエンドツール及び操作部制御部材の一変形例＞
図７は、図１に図示された第１実施形態のエンドツール及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｂを示す図面であり、図８は、図７の手術用インストルメント１００ｂのエンドツールの詳細図である。ここで、本発明の第１実施形態のエンドツールの一変形例による手術用インストルメント１００ｂは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、エンドツールの構成が特徴的に異なるところ、以下では、かようなエンドツールの構成を中心に説明する。
【０１４５】
図７及び図８を参照すれば、本発明の第１実施形態のエンドツールの一変形例による手術用インストルメント１００ｂは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０１４６】
エンドツール１２０は、エンドツール制御部材１２３を含み、エンドツール制御部材１２３は、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５、並びに第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５を含む。ここで、第１ジョー１２１、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、第２ジョー１２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４は、いずれもエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に回転するように形成されてもよい。
【０１４７】
一方、本発明の手術用インストルメント１００ｂのエンドツール１２０は、ピッチプーリー１２３Ｐをさらに具備し、操作部１１０は、ピッチプーリー１１５Ｐをさらに具備し、動力伝達部１３０は、ピッチワイヤ１３５Ｐをさらに具備するという点で、前述の第１実施形態の手術用インストルメント１００と区別される。詳細には、エンドツール１２０のピッチプーリー１２３Ｐは、エンドツールピッチ駆動軸１２３１と一体に形成され、エンドツールピッチ駆動軸１２３１と共に回転するように形成される。一方、操作部１１０のピッチプーリー１１５Ｐは、ピッチ駆動軸１１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸１１１１と共に回転するように形成される。また、ピッチワイヤ１３５Ｐは、エンドツール１２０のピッチプーリー１２３Ｐと、操作部１１０のピッチプーリー１１５Ｐとを連結する役割を行うことができる。
【０１４８】
従って、ユーザが、操作部１１０のピッチ制御部１１１のピッチ駆動バー１１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸１１１１を中心に、ピッチ駆動バー１１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー１１１２と結合されたピッチ駆動軸１１１１、及びそれと結合されたピッチプーリー１１５Ｐが回転し、ピッチプーリー１１５Ｐの回転は、ピッチワイヤ１３５Ｐを介して、エンドツール１２０のピッチプーリー１２３Ｐに伝達され、ピッチプーリー１２３Ｐも共に回転し、その結果として、エンドツール１２０が回転しながらピッチ運動を行う。
【０１４９】
すなわち、前述の第１実施形態の手術用インストルメント１００では、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３によってのみ、手術用インストルメント１００のピッチ動作が遂行されることにより、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、長期間の使用などによって、引っ張られる場合、ピッチ動作が正しく遂行されない可能性が存在した。さらに、ピッチ操作部１１１の駆動力が、エンドツール１２０に正しく伝達されない可能性が存在した。かような問題点を解決するために、本発明の第１実施形態のエンドツールの一変形例による手術用インストルメント１００ｂは、エンドツール１２０のピッチプーリー１２３Ｐ、操作部１１０のピッチプーリー１１５Ｐ、及び動力伝達部１３０のピッチワイヤ１３５Ｐをさらに具備し、ピッチ操作部１１１のピッチ動作の駆動力を、さらに完璧にエンドツール１２０に伝達させることにより、動作信頼性を向上させることができる。
【０１５０】
一方、本発明の手術用インストルメント１００ｂのエンドツール１２０は、ワイヤガイド１２３ＷＧをさらに具備することもできる。詳細には、ワイヤガイド１２３ＷＧは、エンドツール制御部材１２３において、Ｚ軸方向に突設されてもよい。かようなワイヤガイド１２３ＷＧは、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と接触可能に形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３の回転経路をガイドすることにより、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２及びＪ１４プーリー１１５Ｊ１４などからの脱去防止の役割を行うことができる。
【０１５１】
このように、第１実施形態は、ピッチ動作の信頼性を高めるために、エンドツールと操作部とにプーリーを追加して具備し、ワイヤを追加する方法でもって変形が可能であり、エンドツールでも、ワイヤガイドを追加する変形が可能である。
【０１５２】
また、かような本発明の第１実施形態のエンドツールの一変形例は、後述する他の変形例及び実施形態にも多様に適用可能である。
【０１５３】
一方、図７には、ピッチ動作が、ワイヤ及びプーリーによって遂行されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではない。すなわち、対称的な構造でもって、エンドツール制御部材１２３と操作部制御部材１１５とを連結することができる多様な構造が本発明に適用可能であり、例えば、エンドツール制御部材１２３と操作部制御部材１１５とを連結するために、４節リンクが適用されもする。すなわち、４節リンクの長辺が、ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３，１３５Ｊ２３の役割を行い、４節リンクの短辺の中心部分に、エンドツール制御部材１２３及び操作部制御部材１１５がそれぞれ連結されることにより、エンドツール制御部材１２３と、操作部制御部材１１５とが、図１のＹＺ平面を中心に、互いに対称になるように配置されるミラーリング構造をなすこともできる。
【０１５４】
＜第１実施形態の操作部の一変形例＞
図９は、図１に図示された第１実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメント１００ａを示す図面である。ここで、本発明の第１実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメント１００ａは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、操作部の位置が特徴的に異なるところ、以下では、かような操作部の構成を中心に説明する。
【０１５５】
図９を参照すれば、本発明の第１実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメント１００ａは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０１５６】
ここで、手術用インストルメント１００ａは、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが同一の軸（Ｘ軸）上に形成されず、互いに異なる軸上に形成されることを特徴とする。すなわち、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３との中間に、追加的な方向転換プーリーＰをさらに具備し、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３とを、中間で１回曲折させることにより、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが同一の軸（Ｘ軸）上に形成されず、ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３にさらに近く形成される。
【０１５７】
かような本発明の手術用インストルメント１００ａによって、ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３とさらに近接して形成されるという効果を得ることができる。このように、ピッチ操作部１１１、ヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の相対的な位置は、ユーザ便宜性を向上させる範囲内で多様に構成される。
【０１５８】
また、連結部を直線ではなく構成し、エンドツール、並びにピッチ操作部、ヨー操作部、アクチュエーション操作部の相対的な位置も多様に構成可能である。
【０１５９】
また、かような本発明の第１実施形態の操作部の一変形例は、他の変形例及び実施形態にも多様に適用可能である。
【０１６０】
＜第１実施形態の操作部制御部材の一変形例＞
図１０は、図１に図示された第１実施形態の操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｃを示す図面である。ここで、本発明の第１実施形態の操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｃは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、操作部制御部材の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かような操作部制御部材の構成を中心に説明する。
【０１６１】
図１０を参照すれば、本発明の第１実施形態の操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｃは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。そして、操作部１１０は、操作部制御部材１１５ｃを含み、このとき、操作部制御部材１１５ｃは、図２に図示された本発明の第１実施形態の手術用インストルメントとは異なり、中継プーリー１１５ａ（図２）を具備しない。このように、操作部制御部材１１５ｃから中継プーリーを削除することにより、操作部制御部材１１５ｃの構成が簡単になるという効果を得ることができる。
【０１６２】
このように、操作部から中継プーリーを削除する形態にも変形が可能である。
【０１６３】
また、かような本発明の第１実施形態の操作部制御部材の一変形例は、他の変形例及び実施形態にも多様に適用可能である。
【０１６４】
＜第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例＞
図１１は、図１に図示された第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｄを示す図面である。ここで、本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｄは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、エンドツール制御部材及び操作部制御部材の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かようなエンドツール制御部材及び操作部制御部材の構成を中心に説明する。
【０１６５】
図１１を参照すれば、本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｄは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。このとき、操作部１１０は、操作部制御部材１１５ｄを含み、エンドツール１２０は、エンドツール制御部材１２３ｄを含む。
【０１６６】
それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０１６７】
図２及び図５に図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００では、エンドツールピッチ駆動軸１２３１が、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２にさらに近い側に形成された。すなわち、エンドツールピッチ駆動軸１２３１が、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４の回転軸になるように形成され、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２が、エンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に回転するように形成された。
【０１６８】
一方、図１１に図示された本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｄは、エンドツールピッチ駆動軸１２３１ｄが、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２からさらに遠い側に形成されることを特徴とする。すなわち、エンドツールピッチ駆動軸１２３１ｄが、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５の回転軸になるように形成され、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２と、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５と、第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５とが、エンドツールピッチ駆動軸１２３１ｄを中心に回転するように形成される。このように、エンドツールピッチ駆動軸１２３１ｄの位置を移動させることにより、エンドツール１２０の全体的な回転半径と、回転する構成要素とが変更されるように構成することもできる。同様に、操作部制御部材１１５ｄの駆動軸も、中継プーリー１１５ａ（図２）からさらに遠い側に形成されてもよい。
【０１６９】
また、かような本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例は、他の変形例及び実施形態にも多様に適用可能である。
【０１７０】
＜第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例＞
図１２は、図１に図示された第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｅを示す図面である。ここで、本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｅは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、エンドツール制御部材及び操作部制御部材の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かようなエンドツール制御部材及び操作部制御部材の構成を中心に説明する。
【０１７１】
図１２を参照すれば、本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｅは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。このとき、操作部１１０は、操作部制御部材１１５ｅを含み、エンドツール１２０は、エンドツール制御部材１２３ｅを含む。
【０１７２】
ここで、図１２に図示された本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材の一変形例による手術用インストルメント１００ｅは、中継プーリーがない図１０の場合と、軸が後にある図１１の場合とが同時に適用された例であり、図１１に図示された手術用インストルメント１００ｄで、中継プーリー１１５ａ（図２）を具備しない構造である。このように、操作部制御部材１１５ｅから、中継プーリーを削除することにより、操作部制御部材１１５ｅの構成が簡単になるという効果を得ることができる。
【０１７３】
また、かような本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例は、他の変形例及び実施形態にも多様に適用可能である。
【０１７４】
＜第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の他の変形例＞
図１３は、図１に図示された第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の他の一変形例による手術用インストルメント１００ｆを示す図面であり、図１４は、図１３のエンドツール制御部材の底面斜視図である。ここで、本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の他の変形例による手術用インストルメント１００ｆは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、エンドツール制御部材及び操作部制御部材の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かようなエンドツール制御部材及び操作部制御部材の構成を中心に説明する。すなわち、本変形例では、図５及び図８に図示されたエンドツール制御部材とは異なる形態のエンドツール制御部材が使用される。
【０１７５】
図１３及び図１４を参照すれば、本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の他の変形例による手術用インストルメント１００ｆは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。このとき、エンドツール１２０は、エンドツール制御部材１２３ｆを含む。そして、エンドツール制御部材１２３ｆは、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５、並びに第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー（図示せず）、Ｊ２２プーリー（図示せず）、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５を含む。ここで、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５は、いずれもエンドツールピッチ駆動軸１２３１ｆを中心に回転するように形成される。
【０１７６】
ここで、本変形例の手術用インストルメント１００ｆと、図５または図８に図示された手術用インストルメント１００（図５）との差は、配列されたプーリーにワイヤが巻かれる方式である。すなわち、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。このとき、図５に図示された手術用インストルメント１００（図５）では、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３の上部に入ってくる第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５の上部を介して、抜けていくものと見られる。一方、本変形例の手術用インストルメント１００ｆでは、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３の上部に入ってくる第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５の下部を介して、抜けていくということが分かる。
【０１７７】
同様に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら、前記プーリーに沿って移動するように形成される。このとき、本変形例の手術用インストルメント１００ｆでは、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３の上部に入ってくる第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５の下部を介して抜けていくことが分かる。
【０１７８】
そして、そのために、プーリーの配置にも変形がある。すなわち、図１３及び図１４に図示されたように、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３の上部に入ってくる第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５の下部を介して抜けていくために、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ２２プーリー１２３Ｊ２２の回転軸Ｘ１と、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４の回転軸Ｘ２とが、同一線上にない。すなわち、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ２２プーリー１２３Ｊ２２の回転軸Ｘ１は、エンドツールピッチ駆動軸１２３１ｆの上側に形成される一方、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４の回転軸Ｘ２は、エンドツールピッチ駆動軸１２３１ｆの下側に形成される。
【０１７９】
さらに、かようなワイヤ巻きつき方式の差によって、ピッチ駆動方式自体に差が生じる。すなわち、図５に図示された手術用インストルメント１００では、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３の２本のワイヤで、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作がいずれも遂行可能であったが、本変形例の手術用インストルメント１００ｆでは、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するための第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３以外に、ピッチ動作のためのワイヤが追加して具備されなければならないという差異が存在する。
【０１８０】
また、かような本発明の第１実施形態のエンドツール制御部材及び操作部制御部材の一変形例は、他の変形例及び実施形態にも多様に適用可能である。
【０１８１】
＜差動プーリーに係わる第１変形例＞（Ｄ１）
図１５は、図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例を示す図面であり、図１６及び図１７は、図１５に図示された差動プーリーの第１変形例の作動を示す図面である。
【０１８２】
前述のように、本発明での差動プーリーとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する装置を意味する。
【０１８３】
図１５を参照すれば、手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例は、第１入力部１３６１、第２入力部１３６２、出力部１３６３及び差動制御部材１３６４を含む。
【０１８４】
第１入力部１３６１は、第１プーリー１３６１Ｐ１、第２プーリー１３６１Ｐ２及び第１入力ワイヤ１３６１Ｗを含む。第１プーリー１３６１Ｐ１と第２プーリー１３６１Ｐ２は、第１入力ワイヤ１３６１Ｗによって連結され、共に回転するように形成される。
【０１８５】
第２入力部１３６２は、第１プーリー１３６２Ｐ１、第２プーリー１３６２Ｐ２及び第２入力ワイヤ１３６２Ｗを含む。第１プーリー１３６２Ｐ１と、第２プーリー１３６２Ｐ２は、第２入力ワイヤ１３６２Ｗによって連結され、共に回転するように形成される。
【０１８６】
出力部１３６３は、出力プーリー１３６３Ｐ及び出力部ワイヤ１３６３Ｗを含む。出力プーリー１３６３Ｐと、差動制御部材１３６４は、出力部ワイヤ１３６３Ｗを介して連結され、差動制御部材１３６４が並進運動を行えば、それと、出力部ワイヤ１３６３Ｗを介して連結された出力プーリー１３６３Ｐが回転する。
【０１８７】
差動制御部材１３６４は、第１プーリー１３６４Ｐ１、第２プーリー１３６４Ｐ２及び差動制御ワイヤ１３６４Ｗを含む。さらに、差動制御部材１３６４は、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１及び第２差動ジョイント１３６４Ｊ２を含む。第１プーリー１３６４Ｐ１と、第２プーリー１３６４Ｐ２は、差動制御ワイヤ１３６４Ｗによって連結され、共に回転するように形成される。一方、差動制御部材１３６４は、全体的に、図１５の矢印Ｔ方向に並進運動を行うことができる。例えば、差動制御部材１３６４は、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、差動制御部材１３６４が、ガイドレール（図示せず）に沿って、図１５の矢印Ｔ方向に並進運動を行うことができる。
【０１８８】
一方、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１は、第１入力ワイヤ１３６１Ｗと、差動制御ワイヤ１３６４Ｗとにそれぞれ結合し、第１入力ワイヤ１３６１Ｗの回転を差動制御ワイヤ１３６４Ｗに伝達する役割を行うことができる。そして、第２差動ジョイント１３６４Ｊ２は、第２入力ワイヤ１３６２Ｗと、差動制御ワイヤ１３６４Ｗとにそれぞれ結合し、第２入力ワイヤ１３６２Ｗの回転を差動制御ワイヤ１３６４Ｗに伝達する役割を行うことができる。
【０１８９】
以下では、前述の差動プーリーの第１変形例の作動について説明する。
【０１９０】
まず、第１入力部が回転する場合について述べる。
【０１９１】
図１５及び図１６を参照すれば、図１５のような状態で、第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１が、図１６の矢印Ａ１方向に回転すれば、それと連結された第１入力ワイヤ１３６１Ｗが、図１６の矢印Ａ２方向に、第１プーリー１３６１Ｐ１に沿って移動する。そして、前述のように、第１入力ワイヤ１３６１Ｗと、差動制御ワイヤ１３６４Ｗは、それぞれ第１差動ジョイント１３６４Ｊ１に結合されているので、第１入力ワイヤ１３６１Ｗが、図１６の矢印Ａ２方向に移動しながら、それと連結された第１差動ジョイント１３６４Ｊ１も、共に矢印Ａ２方向に移動する。このとき、第２入力部１３６２が、回転入力がなくて固定されていたならば、第２差動ジョイント１３６４Ｊ２の位置も固定されており、従って、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１が動いた分だけ、差動制御部材１３６４が、全体的に矢印Ａ３方向に並進運動を行い、その分だけ第１プーリー１３６４Ｐ１、第２プーリー１３６４Ｐ２、差動制御ワイヤ１３６４Ｗも共に移動し、このとき、同時に、第１プーリー１３６４Ｐ１と、第２プーリー１３６４Ｐ２とが反時計回りに回転する。そして、このように、差動制御部材１３６４が矢印Ａ３方向に移動すれば、それと連結された出力部ワイヤ１３６３Ｗが、矢印Ａ４方向に移動し、従って、出力部ワイヤ１３６３Ｗと連結された出力プーリー１３６３Ｐが、矢印Ｃ方向に回転することになる。
【０１９２】
かような本発明の構成により、第１入力部１３６１の回転が、第２入力部１３６２には影響を与えずに、出力部１３６３にだけ伝達され、出力プーリー１３６３Ｐを回転させることができる。
【０１９３】
次に、第２入力部が回転する場合について述べる。
【０１９４】
図１５及び図１７を参照すれば、図１５のような状態で、第２入力部１３６２の第１プーリー１３６２Ｐ１が、図１７の矢印Ｂ１方向に回転すれば、それと連結された第２入力ワイヤ１３６２Ｗが、図１７の矢印Ｂ２方向に、第１プーリー１３６２Ｐ１に沿って移動する。そして、前述のように、第２入力ワイヤ１３６２Ｗと、差動制御ワイヤ１３６４Ｗは、それぞれ第２差動ジョイント１３６４Ｊ２に結合されているので、第２入力ワイヤ１３６２Ｗが、図１７の矢印Ｂ２方向に移動しながら、それと連結された第２差動ジョイント１３６４Ｊ２も、共に矢印Ｂ２方向に移動する。このとき、第１入力部１３６１が、回転入力がなくて固定されていたならば、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１の位置も固定されており、従って、第２差動ジョイント１３６４Ｊ２が動いた分だけ、差動制御部材１３６４が、全体的に矢印Ｂ３方向に並進運動を行い、その分だけ第１プーリー１３６４Ｐ１、第２プーリー１３６４Ｐ２、差動制御ワイヤ１３６４Ｗも、共に移動し、このとき、同時に、第１プーリー１３６４Ｐ１と、第２プーリー１３６４Ｐ２とが時計回りに回転する。そして、このように、差動制御部材１３６４が、矢印Ｂ３方向に移動すれば、それと連結された出力部ワイヤ１３６３Ｗが、矢印Ｂ４方向に移動し、従って、出力部ワイヤ１３６３Ｗと連結された出力プーリー１３６３Ｐが、矢印Ｃ方向に回転することになる。
【０１９５】
かような本発明の構成により、第２入力部１３６２の回転が、第１入力部１３６１には影響を与えずに、出力部１３６３にだけ伝達され、出力プーリー１３６３Ｐを回転させることができる。
【０１９６】
次に、第１入力部及び第２入力部が、同時に回転する場合について述べる。
【０１９７】
第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１が、時計回りに回転すれば、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐは、反時計回りに回転し、また第２入力部１３６２の第１プーリー１３６２Ｐ１が、反時計回りに回転すれば、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐは、反時計回りに回転する。従って、第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１と、第２入力部１３６２の第２プーリー１３６２Ｐ１とが互いに反対方向に回転すれば、２つの回転力の合力分だけ、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐが回転する。一方、第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１と、第２入力部１３６２の第２プーリー１３６２Ｐ１とが互いに同一方向に回転すれば、２つの回転力の差の分だけ出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐが回転することになる。
【０１９８】
かような本発明によって、２以上の入力部のうちいずれか１つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させずに、出力部のみを回転させることができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力されもする。
【０１９９】
それは、図４Ａ及び図４Ｂに図示された差動プーリーを代替して適用される差動プーリーの一変形例について説明したものであり、具体的にかような差動プーリーの一変形例が手術用インストルメントに適用された例については省略する。
【０２００】
＜差動プーリーに係わる第２変形例＞（Ｄ２）
図１８は、図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例を示す図面であり、図１９及び図２０は、図１８に図示された差動プーリーの第２変形例の作動を示す図面である。
【０２０１】
前述のように、本発明での差動プーリーとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部それぞれが、他の入力部の回転に影響を及ぼさずに、２以上の入力部から入力された回転力を、所望の１つの回転力に出力する装置を意味する。
【０２０２】
図１８を参照すれば、手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例は、第１入力部１３７１、第２入力部１３７２、出力部１３７３、第１差動制御部材１３７４、第２差動制御部材１３７５及び差動制御ワイヤ１３７６を含む。
【０２０３】
第１入力部１３７１は、第１入力プーリー１３７１Ｐ及び第１入力ワイヤ１３７１Ｗを含む。第１入力プーリー１３７１Ｐは、第１入力ワイヤ１３７１Ｗと連結され、第１入力ワイヤ１３７１Ｗと共に回転するように形成される。
【０２０４】
第２入力部１３７２は、第２入力プーリー１３７２Ｐ及び第２入力ワイヤ１３７２Ｗを含む。第２入力プーリー１３７２Ｐは、第２入力ワイヤ１３７２Ｗと連結され、第２入力ワイヤ１３７２Ｗと共に回転するように形成される。
【０２０５】
出力部１３７３は、出力プーリー１３７３Ｐを含む。出力プーリー１３７３Ｐは、差動制御ワイヤ１３７６と連結され、差動制御ワイヤ１３７６と共に回転するように形成される。
【０２０６】
第１差動制御部材１３７４は、第１プーリー１３７４Ｐ１、第２プーリー１３７４Ｐ２及び第１差動制御バー１３７４ａを含む。第１差動制御バー１３７４ａの両端部には、それぞれ第１プーリー１３７４Ｐ１及び第２プーリー１３７４Ｐ２が形成され、それらは、それぞれ回転が可能である。そして、第１差動制御部材１３７４の両端には、それぞれ第１入力ワイヤ１３７１Ｗの両端部が結合される。一方、第１差動制御部材１３７４は、全体的に図１８の矢印Ｔ１方向に並進運動を行うことができる。例えば、第１差動制御部材１３７４は、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、第１差動制御部材１３７４がガイドレール（図示せず）に沿って、図１８の矢印Ｔ１方向に並進運動を行うことができる。従って、第１入力プーリー１３７１Ｐが回転すれば、それと連結された第１入力ワイヤ１３７１Ｗが回転し、第１入力ワイヤ１３７１Ｗが回転すれば、その両端部に結合された第１差動制御部材１３７４が、図１８の矢印Ｔ１方向に並進運動を行う。
【０２０７】
第２差動制御部材１３７５は、第１プーリー１３７５Ｐ１、第２プーリー１３７５Ｐ２及び第２差動制御バー１３７５ａを含む。第２差動制御バー１３７５ａの両端部には、それぞれ第１プーリー１３７５Ｐ１及び第２プーリー１３７５Ｐ２が形成され、それらは、それぞれ回転が可能である。そして、第２差動制御部材１３７５の両端には、それぞれ第２入力ワイヤ１３７２Ｗの両端部が結合される。一方、第２差動制御部材１３７５は、全体的に図１８の矢印Ｔ２方向に並進運動を行うことができる。例えば、第２差動制御部材１３７５は、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、第２差動制御部材１３７５がガイドレール（図示せず）に沿って、図１８の矢印Ｔ２方向に並進運動を行うことができる。従って、第２入力プーリー１３７２Ｐが回転すれば、それと連結された第２入力ワイヤ１３７２Ｗが回転し、第２入力ワイヤ１３７２Ｗが回転すれば、その両端部に結合された第２差動制御部材１３７５が、図１８の矢印Ｔ２方向に並進運動を行う。
【０２０８】
一方、第１差動制御部材１３７４の第１プーリー１３７４Ｐ１、第２差動制御部材１３７５の第１プーリー１３７５Ｐ１、第１差動制御部材１３７４の第２プーリー１３７４Ｐ２、及び第２差動制御部材１３７５の第２プーリー１３７５Ｐ２に沿って、差動制御ワイヤ１３７６が連結される。差動制御ワイヤ１３７６は、前記４つのプーリーに沿って巻かれており、第１差動制御部材１３７４及び第２差動制御部材１３７５の並進運動によって移動するように形成される。ここで、差動制御ワイヤ１３７６には、固定点Ｆ１が形成され、差動制御ワイヤの移動の基準点にもなる。
【０２０９】
以下では、前述の差動プーリーの第２変形例の作動について説明する。
【０２１０】
まず、第１入力部が回転する場合について述べる。
【０２１１】
図１８及び図１９を参照すれば、図１８のような状態で、第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐが、図１９の矢印Ａ１方向に回転すれば、それと連結された第１入力ワイヤ１３７１Ｗが、図１９の矢印Ａ２方向に第１入力プーリー１３７１Ｐに沿って移動する。そして、前述のように、第１入力ワイヤ１３７１Ｗは、第１差動制御部材１３７４と連結されているので、第１入力ワイヤ１３７１Ｗが、図１９の矢印Ａ２方向に移動すれば、第１差動制御部材１３７４が全体的に矢印Ａ３方向に並進運動を行う。そして、このように、第１差動制御部材１３７４が矢印Ａ３方向に並進運動を行えば、例えば、図１８の差動制御ワイヤ１３７６のＰ１点が、図１９の差動制御ワイヤ１３７６のＰ１’点に移動し、従って、差動制御ワイヤ１３７６が全体的に、図１９の矢印Ａ４方向に移動する。従って、差動制御ワイヤ１３７６と連結された出力プーリー１３７３Ｐが、矢印Ｃ方向に回転することになる。このとき、第１差動制御部材１３７４の第１プーリー１３７４Ｐ１、第２プーリー１３７４Ｐ２、及び第２差動制御部材１３７５の第２プーリー１３７５Ｐ２は、それぞれ時計回りに回転する。
【０２１２】
かような本発明の構成により、第１入力部１３７１の回転が、第２入力部１３７２には影響を与えずに、出力部１３７３にだけ伝達され、出力プーリー１３７３Ｐを回転させることができる。
【０２１３】
次に、第２入力部が回転する場合について述べる。
【０２１４】
図１８及び図２０を参照すれば、図１８のような状態で、第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐが、図２０の矢印Ｂ１方向に回転すれば、それと連結された第２入力ワイヤ１３７２Ｗが、図２０の矢印Ｂ２方向に、第２入力プーリー１３７２Ｐに沿って移動する。そして、前述のように、第２入力ワイヤ１３７２Ｗは、第２差動制御部材１３７５と連結されているので、第２入力ワイヤ１３７２Ｗが、図２０の矢印Ｂ２方向に移動すれば、第２差動制御部材１３７５が、全体的に矢印Ｂ３方向に並進運動を行う。そして、このように、第２差動制御部材１３７５が、矢印Ｂ３方向に並進運動を行えば、例えば、図１８の差動制御ワイヤ１３７６のＰ２点が、図２０の差動制御ワイヤ１３７６のＰ２’点に移動し、従って、差動制御ワイヤ１３７６が、全体的に図２０の矢印Ｂ４方向に移動する。従って、差動制御ワイヤ１３７６と連結された出力プーリー１３７３Ｐが、矢印Ｃ方向に回転することになる。このとき、第２差動制御部材１３７５の第１プーリー１３７５Ｐ１、第２プーリー１３７５Ｐ２及び第１差動制御部材１３７４の第１プーリー１３７４Ｐ１は、それぞれ時計回りに回転する。
【０２１５】
かような本発明の構成により、第２入力部１３７２の回転が、第１入力部１３７１には影響を与えずに、出力部１３７３にだけ伝達され、出力プーリー１３７３Ｐを回転させることができる。
【０２１６】
次に、第１入力部及び第２入力部が同時に回転する場合について述べる。
【０２１７】
第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐが、反時計回りに回転すれば、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐは、反時計回りに回転し、また第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐが、時計回りに回転すれば、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐは、反時計回りに回転する。従って、第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐと、第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐとが互いに反対方向に回転すれば、２つの回転力の合力分だけ、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐが回転する。一方、第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐと、第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐとが互いに同一方向に回転すれば、２つの回転力の差の分だけ、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐが回転することになる。
【０２１８】
かような本発明によって、２以上の入力部のうちいずれか１つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させずに、出力部のみを回転させることができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力されもする。
【０２１９】
次に、手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例の他の具現例について説明する。図２１Ａないし図２１Ｅは、それぞれ差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。図２１Ａないし図２１Ｅには、第１入力部及び第２入力部は、省略されており、第１差動制御部材１３７４ａ〜１３７４ｅ、第２差動制御部材１３７５ａ〜１３７５ｅ、出力部１３７３ａ〜１３７３ｅ、及びそれらを連結する差動制御ワイヤ１３７６ａ〜１３７６ｅが図示されている。それらそれぞれの具現例は、その外形は、少しずつ異なるが、第１入力部（図示せず）が回転すれば、第１差動制御部材１３７４ａ〜１３７４ｅが上下に並進運動を行いながら、差動制御ワイヤ１３７６ａ〜１３７６ｅを回転させ、出力部１３７３ａ〜１３７３ｅを回転させ、第２入力部（図示せず）が回転すれば、第２差動制御部材１３７５ａ〜１３７５ｅが上下に並進運動を行いながら、差動制御ワイヤ１３７６ａ〜１３７６ｅを回転させ、出力部１３７３ａ〜１３７３ｅを回転させるという点で、図１８ないし図２０で説明した差動プーリーの第２変形例と実質的に同一であるといえる。
【０２２０】
それは、図４Ａ及び図４Ｂに図示された差動プーリーを代替して適用される差動プーリーの一変形例について説明したものであり、具体的にかような差動プーリーの一変形例が手術用インストルメントに適用された例については省略する。
【０２２１】
＜差動プーリーに係わる第３変形例＞（Ｄ４）
図２２及び図２３は、図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例を示す図面である。
【０２２２】
前述のように、本発明での差動プーリーとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部それぞれが、他の入力部の回転に影響を及ぼさずに、２以上の入力部から入力された回転力を、所望の１つの回転力に出力する装置を意味する。
【０２２３】
図２２及び図２３を参照すれば、手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例は、第１入力部１３８１、第２入力部１３８２、出力部１３８３及び連結部１３８４を含む。
【０２２４】
第１入力部１３８１は、第１回転軸１３８１ａと、第１入力プーリー１３８１ｂとを含み、第１入力プーリー１３８１ｂは、第１回転軸１３８１ａと結合され、第１回転軸１３８１ａを中心に、共に回転自在に形成される。
【０２２５】
第２入力部１３８２は、第２回転軸１３８２ａと、互いに対向するように形成された２つの第２入力プーリー１３８２ｂとを含み、２つの第２入力プーリー１３８２ｂは、第２回転軸１３８２ａと結合されないように具備され、第２回転軸１３８２ａを中心に回転自在に形成される。このとき、第１入力部１３８１は、第２入力プーリー１３８２ｂから延設される。すなわち、第１入力プーリー１３８１ｂは、連結部材（図示せず）によって、第２入力プーリー１３８２ｂに連結されており、第２入力プーリー１３８２ｂが回転すれば、それに連結された第１入力プーリー１３８１ｂを含んだ第１入力部１３８１が回転する。
【０２２６】
出力部１３８３は、第３回転軸１３８３ａと、出力プーリー１３８３ｂとを含み、出力プーリー１３８３ｂは、第３回転軸１３８３ａと結合され、第３回転軸１３８３ａを中心に回転自在に形成される。
【０２２７】
連結部１３８４は、第４回転軸１３８４ａと、互いに対向するように形成された２つの連結プーリー１３８４ｂとを含み、２つの連結プーリー１３８４ｂは、第４回転軸１３８４ａと結合されないように具備され、第４回転軸１３８４ａを中心にそれぞれ回転自在に形成される。
【０２２８】
一方、差動制御ワイヤ１３８５は、出力部１３８３、連結プーリー１３８４ｂの２つのうち一つ、第２入力プーリー１３８２ｂの２つのうち一つ、第１入力プーリー１３８１ｂ、第２入力プーリー１３８２ｂの２つのうち他の一つ、連結プーリー１３８４ｂ２つのうち他の一つ、及び出力部と順に接するように形成され、出力部１３８３、連結部１３８４、第２入力部１３８２及び第１入力部１３８１に沿って回転するように形成される。
【０２２９】
ここで、図面には、図示されていないが、第１入力部１３８１と第２入力部１３８２とを連結する結合部材（図示せず）がさらに具備されてもよい。このとき、結合部材（図示せず）は、第１入力部１３８１の第１回転軸１３８１ａと、第２入力部１３８２の第２回転軸１３８２ａにそれぞれ嵌め込まれるように形成される。ここで、結合部材（図示せず）と第２回転軸１３８２ａは、固定結合され、第２回転軸１３８２ａが回転すれば、結合部材（図示せず）及びそれと連結された第１入力部１３８１も、共に回転する一方、結合部材（図示せず）と第１回転軸１３８１ａは、固定結合されず、第１回転軸１３８１ａが回転しても、結合部材（図示せず）は、停止している。
【０２３０】
以下では、前述の差動プーリーの第３変形例の作動について説明する。
【０２３１】
まず、第１入力部１３８１が回転する場合について述べる。第１入力部１３８１の第１入力プーリー１３８１ｂが、第１回転軸１３８１ａを中心に回転すれば、摩擦力または固定点の具備などによって、差動制御ワイヤ１３８５が第１入力プーリー１３８１ｂと共に回転し、それに繋がって、第２入力プーリー１３８２ｂの二つと、連結プーリー１３８４ｂの二つとに巻かれた差動制御ワイヤ１３８５も移動し、その結果として、差動制御ワイヤ１３８５の反対側に連結された出力部１３８３の出力プーリー１３８３ｂも、第３回転軸１３８３ａを中心に回転する。このとき、移動する差動制御ワイヤ１３８５が巻かれた２つの第２入力プーリー１３８２ａ及び２つの連結プーリー１３８４ａも、共に回転する。
【０２３２】
同様に、第２入力部１３８２が回転する場合について述べる。図２２のような状態で、第２入力部１３８２の第２入力プーリー１３８２ｂが、第２回転軸１３８２ａを中心に、反時計回りに回転すれば、図２３に図示されたように、第２回転軸１３８２ａを中心に、第１入力部１３８１が、全体的に反時計回りに回転する。このとき、第１入力部１３８１に回転入力がなく、第１入力プーリー１３８１ｂに巻かれた差動制御ワイヤ１３８５の回転が、第１回転軸１３８１ａに相対的になければ、第１回転軸１３８１ａに巻かれた差動制御ワイヤ１３８５部分も、全体的に第２回転軸１３８２ａを中心に回転する。それは、第２入力プーリー１３８２ｂの二つにそれぞれ巻かれた差動制御ワイヤ１３８５が引っ張られて伸び、それは、結果として、それに該当する第２入力プーリー１３８２ｂの二つを回転させる。かような第２入力プーリー１３８２ｂの二つでの差動制御ワイヤ１３８５の移動は、結果として、連結プーリー１３８４ｂの二つを経て、出力プーリー１３８３ｂも回転させる。
【０２３３】
かような本発明によって、２以上の入力部のうちいずれか１つの入力部の回転は、他の入力部の回転を誘発せずに、独立して出力部の回転を起こすことができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転量の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力されもする。
【０２３４】
本差動プーリーに係わる第３変形例は、前記の差動プーリー、並びに第１変形例及び第２変形例と差異があるが、それは、１つの入力部が、異なる１つの入力部の回転軸上に具備されることであり、他の１つの回転入力によって、１つの入力部の位置が回転するというものである。すなわち、前記の差動プーリー、並びに第１変形例及び第２変形例では、各入力部が互いに独立して位置するが、本差動プーリーに係わる第３変形例は、１つの入力部が、異なる１つの入力部の座標系上に位置するという違いがある。それは、第２実施形態（図２８など）などのように、１つの操作入力部が、異なる１つの操作入力部上に具備され、他の１つの操作入力部が回転または移動すれば、１つの操作入力部も連動して、回転または移動しなければならないという構造に使用が可能である。
【０２３５】
一方、図面には、出力部１３８３、連結部１３８４、第２入力部１３８２、第１入力部１３８１の順に配列されているように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、連結部と第２入力部との位置を互いに変える構成も可能である。その場合にも、第１入力プーリーは、連結部材（図示せず）によって、第２入力プーリーに連結され、第２入力プーリーが回転すれば、それに連結された連結部の連結プーリー及び第１入力部の第１入力プーリーが共に回転する。
【０２３６】
それは、図４Ａ及び図４Ｂに図示された差動プーリーを代替して適用される差動プーリーの一変形例について説明したものであり、具体的にかような差動プーリーの一変形例が手術用インストルメントに適用された例については省略する。
【０２３７】
＜差動ギア＞
図２４は、図２に図示された手術用インストルメントの動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント１００ｇを示す図面であり、図２５は、図２４の差動ギアを詳細に示す図面である。ここで、本発明の第１実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント１００ｇは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と類似しており、動力伝達部の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かような動力伝達部の構成を中心に説明する。
【０２３８】
本変形例では図２及び図４Ａなどの差動プーリーの代わりに、差動ギアを適用することを一特徴とする。すなわち、図２４及び図２５に図示された手術用インストルメントの差動ギアは、図４Ａに図示された手術用インストルメントの差動プーリーにおいて、プーリー及びワイヤをギアで代替した構造であると見ることもできる。
【０２３９】
図２４及び図２５を参照すれば、本発明の第１実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント１００ｇは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。そして、動力伝達部１３０は、第１差動ギア１５１と、第２差動ギア１５２とを含む。
【０２４０】
詳細には、第１差動ギア１５１は、第１入力部１５１１、第２入力部１５１２及び出力部１５１３を含む。
【０２４１】
第１入力部１５１１は、第１プーリー１５１１ａ及び第１ギア１５１１ｂを含む。第１プーリー１５１１ａ及び第１ギア１５１１ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第１入力部１５１１の第１プーリー１５１１ａは、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａと、ＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１によって連結され、ヨー操作部１１２の回転が、第１入力部１５１１に伝達させる。また、第１入力部１５１１の第１ギア１５１１ｂは、出力部１５１３と連結され、第１入力部１５１１の回転が、出力部１５１３に伝達させる。
【０２４２】
第２入力部１５１２は、第２プーリー１５１２ａ及び第２ギア１５１２ｂを含む。第２プーリー１５１２ａ及び第２ギア１５１２ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第２入力部１５１２の第２プーリー１５１２ａは、アクチュエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａと、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１によって連結され、アクチュエーション操作部１１３の回転が、第２入力部１５１２に伝達させる。また、第２入力部１５１２の第２ギア１５１２ｂは、出力部１５１３と連結され、第２入力部１５１２の回転が出力部１５１３に伝達させる。
【０２４３】
出力部１５１３は、出力プーリー１５１３ａ、延長部１５１３ｂ及び差動制御ギア１５１３ｃを含む。ここで、出力部１５１３の出力プーリー１５１３ａは、操作部制御部材１１５と、Ｊ１２ワイヤ１３５Ｊ１２によって連結され、出力部１５１３の回転を、操作部制御部材１１５を介して、エンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達させる。一方、延長部１５１３ｂは、出力プーリー１５１３ａの回転軸から一方向に延設され、出力プーリー１５１３ａの回転軸を中心に、出力プーリー１５１３ａと共に回転自在に形成される。差動制御ギア１５１３ｃは、延長部１５１３ｂに貫通挿入され、延長部１５１３ｂを中心に回転自在に形成される。
【０２４４】
ここで、第１入力部１５１１と第２入力部１５１２と出力部１５１３は、それぞれ独立した軸を中心に、独立して回転する。
【０２４５】
ここで、第１差動ギア１５１は、第１入力部１５１１、第２入力部１５１２及び出力部１５１３を具備し、第１入力部１５１１及び第２入力部１５１２から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、１つの回転力を抽出し、出力部１５１３を介して出力する。すなわち、第１入力部１５１１だけ回転する場合、それを、出力部１５１３を介して出力し、第２入力部１５１２だけ回転する場合、それを、出力部１５１３を介して出力し、第１入力部１５１１と、第２入力部１５１２とが同一方向に回転する場合、それらの和を、出力部１５１３を介して出力し、第１入力部１５１１と、第２入力部１５１２とが反対方向に回転する場合、それらの差を、出力部１５１３を介して出力する。それについては、次の数式で説明することができる。
【０２４６】
Ｃ＝Ａ＋Ｂ
ここで、Ｃは、出力部の回転、Ａは、第１入力部の回転、Ｂは、第２入力部の回転である。
【０２４７】
かような第１差動ギア１５１及び第２差動ギア１５２によって、ヨー操作部１１２と、アクチュエーション操作部１１３とがそれぞれ自由に回転しても、各差動ギアの出力部は、それぞれヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の回転に対して独立して回転し、その結果として、各差動ギアの出力部は、それぞれヨー操作部１１２及びアクチュエーション操作部１１３の回転の和（または、差）の分だけ動き、所望の１つの回転力を抽出することになる。
【０２４８】
＜差動ギアに係わる第１変形例＞
図２６は、図２４の差動ギアの第１変形例を示す図面である。
【０２４９】
前述のように、本発明での差動ギアとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する装置を意味する。
【０２５０】
図２６を参照すれば、手術用インストルメントの差動ギアの第１変形例は、第１入力部１５６１、第２入力部１５６２、出力部１５６３及び差動制御部材１５６４を含む。このとき、図２６に図示された手術用インストルメントの差動ギアの第１変形例は、図１５に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例でのプーリー及びワイヤを、ギアで代替した構造であると見ることもできる。
【０２５１】
第１入力部１５６１は、第１プーリー１５６１Ｐ、第１ギア１５６１Ｇ及び第１入力ワイヤ１５６１Ｗを含む。第１プーリー１５６１Ｐと第１ギア１５６１Ｇは、第１入力ワイヤ１５６１Ｗによって連結され、第１プーリー１５６１Ｐが回転すれば、第１ギア１５６１Ｇが上下に移動するように形成される。
【０２５２】
第２入力部１５６２は、第２プーリー１５６２Ｐ、第２ギア１５６２Ｇ及び第２入力ワイヤ１５６２Ｗを含む。第２プーリー１５６２Ｐと第２ギア１５６２Ｇは、第２入力ワイヤ１５６２Ｗによって連結され、第２プーリー１５６２Ｐが回転すれば、第２ギア１５６２Ｇが上下に移動するように形成される。
【０２５３】
出力部１５６３は、出力プーリー１５６３Ｐ及び出力部ワイヤ１５６３Ｗを含む。出力プーリー１５６３Ｐと差動制御部材１５６４は、出力部ワイヤ１５６３Ｗを介して連結され、差動制御部材１５６４が並進運動を行えば、差動制御部材１５６４と、出力部ワイヤ１５６３Ｗを介して連結された出力プーリー１５６３Ｐが回転する。
【０２５４】
差動制御部材１５６４は、差動制御ギア１５６４Ｇ及び差動制御ベース１５６４Ｂを含む。ここで、差動制御ギア１５６４Ｇは、第１ギア１５６１Ｇ及び第２ギア１５６２Ｇとそれぞれ噛み合うように形成され、第１ギア１５６１Ｇ及び第２ギア１５６２Ｇが上下に移動すれば、差動制御ギア１５６４Ｇが回転しながら、上下に並進運動を行うように形成される。すなわち、第１ギア１５６１Ｇ及び第２ギア１５６２Ｇは、一種のラック（rack）の役割を行い、差動制御ギア１５６４Ｇは、一種のピニオン（pinion）の役割を行うのである。従って、ここで、差動制御部材１５６４は、全体的に図２６の矢印Ｔ方向に並進運動を行う。例えば、差動制御部材１５６４の差動制御ベース１５６４Ｂが、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、差動制御部材１５６４が、ガイドレール（図示せず）に沿って図２６の矢印Ｔ方向に並進運動を行う。
【０２５５】
かような本発明によって、２以上の入力部のうちいずれか１つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させず、出力部のみを回転させることができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力されもする。
【０２５６】
＜差動ギアに係わる第２変形例＞
図２７は、図２４の差動ギアの第２変形例を示す図面である。
【０２５７】
前述のように、本発明での差動ギアとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する装置を意味する。
【０２５８】
図２７を参照すれば、手術用インストルメントの差動ギアの第２変形例は、第１入力部１５７１、第２入力部１５７２、出力部１５７４及び差動制御部材１５７３を含む。
【０２５９】
詳細には、第１入力部１５７１及び第２入力部１５７２は、中心回転軸１５７５を中心に回転自在に形成されたギア形態で具備され、特に、第２入力部１５７２は、ピッチ円筒の内側に、鋸歯が出ているギア形態で具備され、差動制御部材１５７３は、第１入力部１５７１と第２入力部１５７２とのギアに噛み合って中間位置に具備される。差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転し、差動制御部材ギア軸１５７３ａは、出力部１５７４に連結されている。出力部１５７４は、中心回転軸１５７５を中心に回転自在である。
【０２６０】
まず、第１入力部１５７１だけ回転する場合、ギア歯によって噛み合った差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転すると同時に、差動制御部材ギア軸１５７３ａが連結された出力部１５７４の中心回転軸１５７５に対する回転を起こす。一方、第２入力部１５７２だけ回転する場合にも、ギア歯によって噛み合った差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転すると同時に、差動制御部材ギア軸１５７３ａが連結された出力部１５７４の中心回転軸１５７５に対する回転を起こす。なお、第１入力部１５７１と第２入力部１５７２とが同一方向に回転する場合、差動制御部材１５７３及び出力部１５７４は、中心回転軸１５７５を中心に同方向に回転し、このとき、差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転しない。
【０２６１】
一方、第１入力部１５７１と第２入力部１５７２とが互いに反対方向に回転する場合には、差動制御部材１５７３及び出力部１５７４は、中心回転軸１５７５に対して回転しない。このとき、差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転する。
【０２６２】
従って、かような本発明によって、２以上の入力部の回転入力の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力されもする。
【０２６３】
＜手術用インストルメントの第２実施形態＞（Ｅ３＋Ｈ２＋Ｄ３）
以下では、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００について説明する。ここで、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００は、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００に比べ、操作部の構成が特徴的に異なる。すなわち、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、ヨー操作部と、アクチュエーション操作部とが互いに独立して形成され、ヨー駆動軸の回転と、アクチュエーション駆動軸の回転とが互いに独立して行われるのに比べ、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００は、アクチュエーション操作部がヨー操作部上に形成され、ヨー操作部が回転すれば、アクチュエーション操作部も共に回転するように形成される。このように、第１実施形態に比べて異なる操作部の構成については、以下で詳細に説明する。
【０２６４】
図２８は、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００を示す図面である。図２８を参照すれば、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００は、操作部２１０、エンドツール２２０、動力伝達部２３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０２６５】
エンドツール２２０は、第１ジョー２２１、第２ジョー２２２、エンドツール制御部材２２３を含み、動力伝達部２３０は、第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１及び第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２を含むことにより、簡便にエンドツール２２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行する。ここで、エンドツール２２０は、第１実施形態で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０２６６】
一方、動力伝達部２３０は、複数個のプーリー、及び複数本のワイヤ２３５ＡＹ１，２３５ＡＹ２，２３５Ｊ１，２３５Ｊ２を含む。ここで、動力伝達部２３０は、第１実施形態で説明した動力伝達部と同一であるか、あるいは類似しているので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０２６７】
以下では、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００の操作部２１０について、さらに詳細に説明する。
【０２６８】
図２８を参照すれば、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００の操作部２１０は、エンドツール２２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部２１１と、エンドツール２２０のヨー運動を制御するヨー操作部２１２と、エンドツール２２０のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部２１３と、を含む。
【０２６９】
ピッチ操作部２１１は、ピッチ駆動軸２１１１と、ピッチ駆動バー２１１２とを含む。ここで、ピッチ駆動軸２１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー２１１２は、ピッチ駆動軸２１１１と連結され、ピッチ駆動軸２１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー２１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー２１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー２１１２と連結されたピッチ駆動軸２１１１、及びそれと結合されたピッチ駆動プーリー２１１３が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部２３０を介して、エンドツール２２０に伝達され、エンドツール２２０が、ピッチ駆動軸２１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部２１１が、ピッチ駆動軸２１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール２３０も、エンドツールピッチ駆動軸２２３１を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部２１１が、ピッチ駆動軸２１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール２３０も、エンドツールピッチ駆動軸２２３１を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー２１１３は、ピッチ駆動軸２１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸２１１１と共に回転する。
【０２７０】
ヨー操作部２１２は、ヨー駆動軸２１２１と、ヨー駆動バー２１２２と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー２１１２が延長され、ヨー駆動軸２１２１が形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー２１１２と、ヨー駆動軸２１２１とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、ヨー駆動軸２１２１は、人体工学的設計によって、操作部２１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０２７１】
一方、前述のように、ピッチ操作部２１１が回転する場合、ヨー操作部２１２の座標系は、相対的に変わり、このとき、ヨー駆動バー２１２２は、ヨー駆動軸２１２１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動バー２１２２に、人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー２１２２を回転させれば、ヨー駆動バー２１２２が、ヨー駆動軸２１２１を中心に回転し、かような回転力が、第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ２を介して、エンドツール２２０に伝達され、エンドツール２２０の２つのジョー２２１，２２２が、ヨー操作部２１２の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０２７２】
アクチュエーション操作部２１３は、アクチュエーション駆動軸２１３１、アクチュエーション駆動バー２１３２、第１アクチュエーション駆動プーリー２１３３ａ及び第２アクチュエーション駆動プーリー２１３３ｂを含む。ここで、アクチュエーション駆動バー２１３２、第１アクチュエーション駆動プーリー２１３３ａ及び第２アクチュエーション駆動プーリー２１３３ｂは、アクチュエーション駆動軸２１３１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動バー２１３２に、親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー２１３２を回転させれば、アクチュエーション駆動バー２１３２と連結された第１アクチュエーション駆動プーリー２１３３ａ及び第２アクチュエーション駆動プーリー２１３３ｂが、アクチュエーション駆動軸２１３１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部２３０を介して、エンドツール２２０に伝達され、エンドツール２２０の２つのジョー２２１，２２２が、アクチュエーション動作を遂行する。ここで、図面には、アクチュエーション操作部の駆動軸が、ヨー操作部の駆動軸と平行であるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、人体工学的設計によって多様な形状に形成可能である。
【０２７３】
一方、アクチュエーション操作部２１３は、ヨー操作部２１２から延設されたヨー・アクチュエーション連結部２１２４上に形成されている。従って、ヨー操作部２１２が回転すれば、ヨー操作部２１２と共に、アクチュエーション操作部２１３も回転する。一方、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２は、ヨー駆動軸２１２１を中心に回転自在に形成される。そして、第１アクチュエーション駆動プーリー２１３３ａと、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１は、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ１によって連結されており、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１には、また第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ１が連結されている。同様に、第２アクチュエーション駆動プーリー２１３３ｂと、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２は、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ２によって連結されており、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２には、また第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ２が連結されている。
【０２７４】
その結果として、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１と、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２は、ヨー操作部２１２が回転するときも回転し、アクチュエーション操作部２１３が回転するときも、回転するように形成される。
【０２７５】
しかし、２本のヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ１，２１４Ｗ２のうち第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ１は、１回ねじれて、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１に連結され、アクチュエーション操作部２１３の操作入力が反対に伝達される一方、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ２は、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２にそのまま連結され、アクチュエーション操作部２１３の操作入力がそのまま伝達される。
【０２７６】
一方、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００の操作部２１０は、ピッチ操作部２１１のピッチ駆動軸２１１１と連動する操作部制御部材２１５をさらに具備する。かような操作部制御部材２１５は、図５で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０２７７】
（第２実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０２７８】
本実施形態のエンドツール２２０の構成上、エンドツール２２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部２１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作に分離することができる動力伝達部２３０が必要である。前述のように、エンドツール制御部材２２３と、操作部制御部材２１５とが互いに対称になるように配置される構造を介して、ピッチ操作部２１１の回転操作は、ヨー操作部２１２及びアクチュエーション操作部２１３の操作と係わりなく、エンドツール２２０のピッチ動作を可能にする。しかし、ヨー操作部２１２及びアクチュエーション操作部２１３の操作が、エンドツール２２０のヨー動作及びアクチュエーション動作に連結されるためには、エンドツール２２０の２つのジョーの動作に変換されなければならない。ヨー操作部２１２の回転は、２つのジョーを同方向に回転させ、アクチュエーション操作部２１３の回転は、２つのジョーを互いに異なる方向に回転させる。すなわち、第１ジョー２２１は、ヨー操作部２１２と、アクチュエーション操作部２１３との操作入力の和の分だけ回転し、第２ジョー２２２は、ヨー操作部２１２と、アクチュエーション操作部２１３との操作入力の差の分だけ回転する。それを、次のような数式で表現することができる。
【０２７９】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ
ここで、第１ジョーは、ヨー動作にもアクチュエーション動作にもいずれも同方向に回転する。
【０２８０】
Ｊ２＝Ｙ−Ａ
ここで、第２ジョーは、ヨー動作とは同方向であるが、アクチュエーション動作入力には、反対方向に回転する。
【０２８１】
しかし、アクチュエーション操作部２１３は、ヨー操作部２１２上に位置するので、アクチュエーション操作部２１３の操作入力は、ヨー操作部２１２の操作入力と合された状態で、動力伝達部２３０に伝達される。それは、次のような数式で表現することができる。
【０２８２】
ＹＡ＝Ｙ＋Ａ
これは、すぐ前述のＪ１成分のような成分であり、そのまま第１ジョー２２１に連結される。
【０２８３】
しかし、第２ジョーの成分であるＪ２を抽出するためには、前述のように、ヨー操作部２１２の操作入力と、アクチュエーション操作部２１３の操作入力との差を求めなければならず、そのために、アクチュエーション操作部２１３の操作入力が反対に伝達されるように、前述のように、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ１を１回ねじり、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１に連結した。これは、次のような数式で表現することができる。
【０２８４】
ＹＡ２＝Ｙ−Ａ
これは、すぐ前述のＪ２成分のような成分であり、そのまま第２ジョー２２２に連結される。ここで、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転であり、Ａは、アクチュエーション駆動プーリーの回転である。
【０２８５】
かような構成を介して、アクチュエーション操作部２１３が、ヨー操作部２１２上に位置する構成を有する操作部２１０で、ヨー操作部２１２と、アクチュエーション操作部２１３との操作入力が、２つのジョーの動作成分に変換が可能であり、それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０２８６】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０２８７】
前述のように、ユーザが、操作部２１０のピッチ制御部２１１のピッチ駆動バー２１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸２１１１を中心に、ピッチ駆動バー２１１２を、図２８の矢印ＯＰ方向に回転させれば、操作部制御部材２１５も、ピッチ駆動軸２１１１を中心に全体的に回転する。それにより、操作部制御部材２１５に巻かれている第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１は、全体的に操作部２１０側に引っ張られる。同時に、操作部制御部材２１５に巻かれている第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２は、全体的に、操作部制御部材２１５から緩まる。それにより、第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１及び第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２と連結されているエンドツール制御部材２２３が、エンドツールピッチ駆動軸２２３１を中心に回転しながら、ピッチ運動を行う。
【０２８８】
次に、ヨー動作について説明する。
【０２８９】
ユーザが、ヨー駆動バー２１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー２１２２を、図２８の矢印Ｙ方向に回転させれば、ヨー操作部２１２、及びそれと連結されたアクチュエーション操作部２１３が、全体的にヨー駆動軸２１２１を中心に回転し、かような回転力が、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ１、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１及び第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ１を介して、操作部制御部材２１５に伝達され、操作部制御部材２１５のＪ１１プーリー２１５Ｊ１１を、図２８の矢印ＹＡ方向に回転させる。そして、操作部制御部材２１５のＪ１１プーリー２１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１を回転させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１と連結されたエンドツール２２０の第１ジョー２２１が、図２８の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０２９０】
それと同時に、ヨー駆動バー２１２２が、図２８の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部２１２、及びそれと連結されたアクチュエーション操作部２１３が、全体的にヨー駆動軸２１２１を中心に回転し、かような回転力が、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ２、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ２を介して、操作部制御部材２１５に伝達され、操作部制御部材２１５のＪ２１プーリー２１５Ｊ２１を、図２８の矢印ＹＡ方向に回転させる。そして、操作部制御部材２１５のＪ２１プーリー２１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２を回転させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２と連結されたエンドツール２２０の第２ジョー２２２が図２８の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０２９１】
このように、ヨー操作部２１２をいずれか一方向に回転させれば、２つのジョー２２１，２２２が同一方向に回転しながら、ヨー動作が遂行される。
【０２９２】
次に、アクチュエーション動作について説明する。
【０２９３】
ユーザが、アクチュエーション駆動バー２１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー２１３２を、図２８の矢印Ａ方向に回転させれば、アクチュエーション操作部２１３が、アクチュエーション駆動軸２１３１を中心に回転し、かような回転力が、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ１、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ１及び第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ１を介して、操作部制御部材２１５に伝達され、操作部制御部材２１５のＪ１１プーリー２１５Ｊ１１を、図２８の矢印ＹＡ方向に回転させる。そして、操作部制御部材２１５のＪ１１プーリー２１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１を回転させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１と連結されたエンドツール２２０の第１ジョー２２１が、図２８の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０２９４】
それと同時に、アクチュエーション駆動バー２１３２が、図２８の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチュエーション操作部２１３が、アクチュエーション駆動軸２１３１を中心に回転し、かような回転力が、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ２１４Ｗ２、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー２１４Ｐ２及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ２３５ＡＹ２を介して、操作部制御部材２１５に伝達され、操作部制御部材２１５のＪ２１プーリー２１５Ｊ２１を、図２８の矢印ＹＡの反対方向に回転させる。そして、操作部制御部材２１５のＪ２１プーリー２１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２を回転させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２と連結されたエンドツール２２０の第２ジョー２２２が、図２８の矢印ＹＪの反対方向に回転する。
【０２９５】
このように、アクチュエーション操作部２１３を、いずれか一方向に回転させれば、２つのジョー２２１，２２２が、互いに反対方向に回転しながら、アクチュエーション動作が遂行される。
【０２９６】
前述の本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０２９７】
＜手術用インストルメントの第２実施形態の動力伝達部の一変形例＞（Ｅ３＋Ｈ２＋Ｄ４）
図２９は、図２８に図示された第２実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント２００ａを示す図面である。ここで、本発明の第２実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント２００ａは、前述の本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００（図２８）と類似しており、動力伝達部の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かような動力伝達部の構成を中心に説明する。
【０２９８】
図２９を参照すれば、本発明の第２実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント２００ａは、操作部２１０、エンドツール２２０、動力伝達部２３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０２９９】
エンドツール２２０は、第１ジョー２２１、第２ジョー２２２、エンドツール制御部材２２３を含み、動力伝達部２３０は、第１ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ１及び第２ジョー駆動ワイヤ２３５Ｊ２を含むことにより、簡便にエンドツール２２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行する。ここで、エンドツール２２０は、図２８に図示された第２実施形態で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３００】
一方、動力伝達部２３０は、複数個のプーリー、及び複数本のワイヤ２３５ＡＹ１，２３５ＡＹ２，２３５Ｊ１，２３５Ｊ２を含む。ここで、本変形例による手術用インストルメント２００ａの動力伝達部２３０は、図２２及び図２３に図示された差動プーリーの第３変形例を適用したことを一特徴とする。
【０３０１】
詳細に説明すれば、本変形例のエンドツール２２０のヨー動作、アクチュエーション動作は、２個のジョーの回転によって遂行され、従って、操作部２１０の動作が、エンドツール２２０の各ジョーの回転成分に変換されればよい。従って、各ジョーの回転成分は、次の数式のように、ヨー操作入力とアクチュエーション操作入力の和及び差で構成することができる。
【０３０２】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ
Ｊ２＝Ｙ−Ａ
本変形例の操作部の構成上、アクチュエーション操作部２１３は、ヨー操作部２１２から延設されるので、ヨー操作部２１２の回転によって、アクチュエーション操作部２１３が共に動くようになる。このとき、アクチュエーションの回転入力は、アクチュエーション軸に対するアクチュエーション・プーリーの相対的な回転であるので、ヨー操作部の回転に影響を受けない。かような構成は、１つの入力部が、異なる１つの入力部上に延設される差動プーリーの第３変形例（図２２及び図２３参照）を使用して構成することができる。従って、図２９の図面符号２１３２を第１入力部に、図２９の図面符号２１２２を第２入力部にする差動プーリーを構成し、２つの差動プーリーは、それぞれエンドツール２２０の１つのジョーに連結され、前記数式のように、１つの差動プーリーは、２つの入力、すなわち、ヨー入力とアクチュエーション入力との和、そして他の差動プーリーは、２つの入力、すなわち、ヨー入力とアクチュエーション入力との差成分を各ジョーに伝達するように構成することができる。
【０３０３】
すなわち、前述のように、本変形例による手術用インストルメント２００ａの動力伝達部２３０は、第１差動プーリー２３８と第２差動プーリー２３９とを含み、各差動プーリー２３８，２３９は、第１入力部１３８１（図２２）、第２入力部１３８２（図２２）、出力部１３８３（図２２）及び連結部１３８４（図２２）を含み、２以上の入力部のうちいずれか１つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させず、出力部のみを回転させると同時に、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力される。
【０３０４】
前述の本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例などが互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０３０５】
＜手術用インストルメントの第３実施形態＞（Ｅ３＋Ｈ３＋Ｄ３）
以下では、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００について説明する。ここで、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００は、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００に比べ、操作部の構成が特徴的に異なる。すなわち、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、ヨー操作部と、アクチュエーション操作部とが互いに独立して形成され、ヨー駆動軸の回転と、アクチュエーション駆動軸の回転とが互いに独立して行われるのに比べ、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００は、ヨー操作部及びアクチュエーション操作部の代わりに、それぞれのジョーを独立して駆動する第１ジョー操作部及び第２ジョー操作部を含む。このように、第１実施形態に比べて異なる操作部の構成については、以下で詳細に説明する。
【０３０６】
図３０は、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００を示す図面である。図３０を参照すれば、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００は、操作部３１０、エンドツール３２０、動力伝達部３３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０３０７】
エンドツール３２０は、第１ジョー３２１、第２ジョー３２２、エンドツール制御部材３２３を含み、動力伝達部３３０は、第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１及び第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２を含むことにより、簡便にエンドツール３２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行する。ここで、エンドツール３２０は、図５で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３０８】
一方、動力伝達部３３０は、複数個のプーリー、及び複数本のワイヤ３３５Ｊ１１，３３５Ｊ１２，３３５Ｊ２１，３３５Ｊ２２を含む。ここで、動力伝達部３３０は、第１実施形態で説明した動力伝達部と同一であるか、あるいは類似しているので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３０９】
以下では、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００の操作部３１０について、さらに詳細に説明する。
【０３１０】
図３０を参照すれば、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００の操作部３１０は、エンドツール３２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部３１１と、エンドツール３２０の第１ジョーの運動を制御する第１ジョー操作部３１２と、エンドツール３２０の第２ジョーの運動を制御する第２ジョー操作部３１３と、を含む。
【０３１１】
ピッチ操作部３１１は、ピッチ駆動軸３１１１と、ピッチ駆動バー３１１２とを含む。ここで、ピッチ駆動軸３１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー３１１２は、ピッチ駆動軸３１１１と連結され、ピッチ駆動軸３１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー３１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー３１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー３１１２と連結されたピッチ駆動軸３１１１、及びそれと結合されたピッチ駆動プーリー３１１３が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部３３０を介して、エンドツール３２０に伝達され、エンドツール３２０が、ピッチ駆動軸３１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部３１１が、ピッチ駆動軸３１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール３３０もまた、ピッチ駆動軸３１１１を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部３１１が、ピッチ駆動軸３１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール３３０もまた、ピッチ駆動軸３１１１を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー３１１３は、ピッチ駆動軸３１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸３１１１と共に回転する。
【０３１２】
第１ジョー操作部３１２は、第１ジョー駆動軸（jaw operating axis）、第１ジョー駆動バー３１２２、及び第１ジョー駆動プーリー３１２３を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー３１１２が延長され、第１ジョー駆動軸が形成され、ピッチ駆動バー３１１２に、第１ジョー駆動プーリー３１２３が嵌め込まれるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー３１１２と、第１ジョー駆動軸とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、第１ジョー駆動軸は、人体工学的設計によって、操作部３１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。そして、第１ジョー駆動プーリー３１２３には、第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１１が連結される。一方、第１ジョー駆動バー３１２２及び第１ジョー駆動プーリー３１２３は、第１ジョー駆動軸を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、第１ジョー駆動バー３１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー３１２２を回転させれば、第１ジョー駆動バー３１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー３１２３が、第１ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部３３０を介して、エンドツール３２０に伝達され、エンドツール３２０の第１ジョー３２１が、第１ジョー駆動プーリー３１２３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０３１３】
第２ジョー操作部３１３は、第２ジョー駆動軸と、第ジョー駆動バー３１３２及び第２ジョー駆動プーリー３１３３を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー３１１２が延長され、第２ジョー駆動軸が形成され、ピッチ駆動バー３１１２に、第２ジョー駆動プーリー３１３３が嵌め込まれるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー３１１２と、第２ジョー駆動軸とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、第２ジョー駆動軸は、人体工学的設計によって、操作部３１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。そして、第２ジョー駆動プーリー３１３３には、第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２１が連結される。一方、第２ジョー駆動バー３１３２及び第２ジョー駆動プーリー３１３３は、第２ジョー駆動軸を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、第２ジョー駆動バー３１３２に親指を嵌め込んだ状態で、第２ジョー駆動バー３１３２を回転させれば、第２ジョー駆動バー３１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー３１３３が、第２ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部３３０を介して、エンドツール３２０に伝達され、エンドツール３２０の第２ジョー３２２が、第２ジョー駆動プーリー３１３３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０３１４】
一方、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００の操作部３１０は、ピッチ操作部３１１のピッチ駆動軸３１１１と連動する操作部制御部材３１５をさらに具備する。かような操作部制御部材３１５は、図５で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３１５】
（第３実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０３１６】
本実施形態のエンドツール３２０の構成上、エンドツール３２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部３１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作に分離することができる動力伝達部３３０が必要である。前述のように、エンドツール制御部材３２３と、操作部制御部材３１５とが互いに対称になるように配置される構造を介して、ピッチ操作部３１１の回転操作は、第１ジョー操作部３１２及び第２ジョー操作部３１３の操作と係わりなく、エンドツール３２０のピッチ動作を可能にする。
【０３１７】
本実施形態の操作部３１０は、第１ジョー操作部３１２と、第２ジョー操作部３１３とから構成されており、エンドツール３２０の２つのジョーの動作に変換されるために、追加の他の構成が必要なく、第１ジョー操作部３１２の操作入力が、第１ジョー３２１にそのまま伝達されればよく、第２ジョー操作部３１３の操作入力は、第２ジョー３２２にそのまま伝達されればよい。
【０３１８】
かような構成を介してピッチ動作、２つのジョーが同方向に動くヨー動作、及び２つのジョーが反対方向に動くアクチュエーション動作が具現され、それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０３１９】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０３２０】
前述のように、ユーザが、操作部３１０のピッチ制御部３１１のピッチ駆動バー３１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸３１１１を中心に、ピッチ駆動バー３１１２を、図３０の矢印ＯＰ方向に回転させれば、操作部制御部材３１５も、ピッチ駆動軸３１１１を中心に全体的に回転する。それにより、操作部制御部材３１５に巻かれている第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１２は、全体的に操作部３１０側に引っ張られる。同時に、操作部制御部材３１５に巻かれている第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２２は、全体的に操作部制御部材３１５から緩まる。それにより、第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１２及び第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２２と連結されているエンドツール制御部材３２３が、エンドツールピッチ駆動軸３２３１を中心に回転しながら、ピッチ運動を行う。
【０３２１】
次に、ヨー動作について説明する。
【０３２２】
ヨー動作のために、ユーザが、第１ジョー駆動バー３１２２に人差し指を嵌め込み、第２ジョー駆動バー３１３２に親指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー３１２２を、図３０の矢印Ｊ１方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー３１３２を、図３０の矢印Ｊ２方向に回転させる（すなわち、第１ジョー駆動バー３１２２と、第２ジョー駆動バー３１３２とを同一方向に回転させる）。
【０３２３】
それにより、第１ジョー駆動バー３１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー３１２３が、第１ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１１を介して、操作部制御部材３１５に伝達され、操作部制御部材３１５のＪ１１プーリー３１５Ｊ１１を、図３０の矢印ＹＡ方向に回転させる。そして、操作部制御部材３１５のＪ１１プーリー３１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１を回転させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１２と連結されたエンドツール３２０の第１ジョー３２１が、図３０の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０３２４】
それと同時に、第２ジョー駆動バー３１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー３１３３が、第２ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２１を介して、操作部制御部材３１５に伝達され、操作部制御部材３１５のＪ２１プーリー３１５Ｊ２１を、図３０の矢印ＹＡ方向に回転させる。そして、操作部制御部材３１５のＪ２１プーリー３１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２を回転させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２２と連結されたエンドツール３２０の第２ジョー３２２が、図３０の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０３２５】
このように、第１ジョー操作部３１２と、第２ジョー操作部３１３とを互いに同一方向に回転させれば、２つのジョー３２１，３２２が同一方向に回転しながら、ヨー動作が遂行される。
【０３２６】
次に、アクチュエーション動作について説明する。
【０３２７】
アクチュエーション動作のために、ユーザが、第１ジョー駆動バー３１２２に人差し指を嵌め込み、第２ジョー駆動バー３１３２に親指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー３１２２を、図３０の矢印Ｊ１方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー３１３２を、図３０の矢印Ｊ２の反対方向に回転させる（すなわち、第１ジョー駆動バー３１２２と、第２ジョー駆動バー３１３２とを反対方向に回転させる）。
【０３２８】
それにより、第１ジョー駆動バー３１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー３１２３が、第１ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１１を介して、操作部制御部材３１５に伝達され、操作部制御部材３１５のＪ１１プーリー３１５Ｊ１１を、図３０の矢印ＹＡ方向に回転させる。そして、操作部制御部材３１５のＪ１１プーリー３１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１を回転させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１２と連結されたエンドツール３２０の第１ジョー３２１が、図３０の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０３２９】
それと同時に、第２ジョー駆動バー３１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー３１３３が、第２ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２１を介して、操作部制御部材３１５に伝達され、操作部制御部材３１５のＪ２１プーリー３１５Ｊ２１を、図３０の矢印ＹＡの反対方向に回転させる。そして、操作部制御部材３１５のＪ２１プーリー３１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２を回転させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ２２と連結されたエンドツール３２０の第２ジョー３２２が、図３０の矢印ＹＪの反対方向に回転する。
【０３３０】
このように、第１ジョー操作部３１２と、第２ジョー操作部３１３とを互いに反対方向に回転させれば、２つのジョー３２１，３２２が反対方向に回転しながら、アクチュエータ動作が遂行される。
【０３３１】
前述の本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０３３２】
＜手術用インストルメントの第３実施形態の一変形例＞（１本アームが焼灼器である）
図３１は、図３０に図示された第３実施形態の一変形例による手術用インストルメント３００ａを示す図面である。ここで、本発明の第３実施形態の一変形例による手術用インストルメント３００ａは、前述の本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００（図３０）と類似しており、ジョーが一つだけついている構成が特徴的に異なるところ、以下では、かような１つのジョーの構成を中心に説明する。
【０３３３】
図３１を参照すれば、本発明の第３実施形態の一変形例による手術用インストルメント３００ａは、操作部３１０ａ、エンドツール３２０ａ、動力伝達部３３０ａ及び連結部（図示せず）を含む。
【０３３４】
エンドツール３２０ａは、ジョー３２１ａ及びエンドツール制御部材３２３ａを含み、動力伝達部３３０ａは、ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊ１のみを具備することにより、簡便にエンドツール３２０ａのピッチ動作及びヨー動作を遂行する。ここで、エンドツール３２０ａは、図５で説明したエンドツールと実質的に同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３３５】
一方、動力伝達部３３０ａは、１以上のプーリー、及びワイヤ３３５Ｊ１を含む。ここで、動力伝達部３３０ａは、第１実施形態で説明した動力伝達部と同一であるか、あるいは類似しているので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３３６】
操作部３１０ａは、エンドツール３２０ａのピッチ運動を制御するピッチ操作部３１１ａと、エンドツール３２０ａのジョーの運動を制御するジョー操作部３１２ａと、を含む。
【０３３７】
ピッチ操作部３１１ａは、ピッチ駆動軸３１１１ａと、ピッチ駆動バー３１１２ａとを含む。
【０３３８】
ジョー操作部３１２ａは、ジョー駆動軸、ジョー駆動バー３１２２ａ及びジョー駆動プーリー３１２３ａを含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー３１１２ａが延長されてジョー駆動軸が形成され、ピッチ駆動バー３１１２ａに、ジョー駆動プーリー３１２３ａが嵌め込まれるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー３１１２ａとジョー駆動軸とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、ジョー駆動軸は、人体工学的設計によって、操作部３１０ａを把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。そして、ジョー駆動プーリー３１２３ａには、ジョー駆動ワイヤ３３５Ｊが連結される。一方、ジョー駆動バー３１２２ａ及びジョー駆動プーリー３１２３ａは、ジョー駆動軸を中心に、回転自在に形成される。例えば、ユーザが、ジョー駆動バー３１２２ａに人差し指を嵌め込んだ状態で、ジョー駆動バー３１２２ａを回転させれば、ジョー駆動バー３１２２ａと連結されたジョー駆動プーリー３１２３ａが、ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部３３０ａを介して、エンドツール３２０ａに伝達され、エンドツール３２０ａのジョー３２１ａが、ジョー駆動プーリー３１２３ａの回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０３３９】
＜手術用インストルメントの第４実施形態〜第６実施形態のエンドツール＞（Ｅ１）
以下では、本発明の第４実施形態、第５実施形態及び第６実施形態による手術用インストルメント４００，５００，６００について説明する。ここで、本発明の第４実施形態、第５実施形態及び第６実施形態による手術用インストルメント４００，５００，６００は、前述の本発明の第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態による手術用インストルメント１００，２００，３００と類似しており、エンドツールの構成が特徴的に異なるところ、まず、第４実施形態、第５実施形態及び第６実施形態に共通して適用されるエンドツールの構成について説明する。
【０３４０】
図３２ないし図３６は、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００に適用されるエンドツールを概略的に示す概念図であり、図３２は、エンドツールの分解斜視図であり、図３３は、エンドツールのＸＺ平面上での側面図であり、図３４は、エンドツールのＸＹ平面上での平面図であり、図３５は、図３４のエンドツールがヨー運動を行う様子を示す平面図であり、図３６は、図３４のエンドツールがアクチュエーション運動を行う様子を示す平面図である。
【０３４１】
図３２ないし図３６を参照すれば、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００に適用されるエンドツール４２０は、第１ジョー４２１、第２ジョー４２２、１以上のピッチプーリー４２３、及び１以上のヨープーリー４２４を含む。一方、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００に適用される動力伝達部４３０は、１以上のピッチワイヤ４３５Ｐ、１以上のヨーワイヤ４３５Ｙ及びアクチュエーションワイヤ４３５Ａを含む。
【０３４２】
本実施形態で、ピッチ動作は、ピッチプーリーに巻かれたピッチワイヤの回転を介して遂行され、ピッチプーリーの中間を横切ってヨーワイヤが、エンドツール側に延長具備され、ヨーワイヤは、ヨー動作を遂行するために、ヨープーリーに巻かれる。かようなヨーワイヤの回転を介して、ヨー動作が遂行され、このとき、ヨーワイヤは、ピッチプーリーの中間を横切って具備されるので、ピッチ動作によって、ピッチプーリーが回転しても、ヨーワイヤは、最小限の影響を受ける。同様に、アクチュエーションワイヤは、ピッチプーリー及びヨープーリーを横切ってエンドツール側に延長具備されており、２つのジョーにそれぞれ形成された溝４２１ａ，４２２ａに連結される。そして、アクチュエーションワイヤの引張り及び押出しによって、２つのジョーが開閉されるアクチュエーション動作が遂行される。このとき、アクチュエーションワイヤは、ピッチプーリー及びヨープーリーを横切って具備されるので、ピッチ動作及びヨー動作によって、ピッチプーリー及びヨープーリーが回転しても、アクチュエーションワイヤは、最小限の影響を受ける構造である。
【０３４３】
詳細には、連結部４４０の一端部には、ピッチプーリー結合部４４０ａが突設され、ピッチプーリー４２３は、ピッチ回転軸４２０ＰＸを中心に、ピッチプーリー結合部４４０ａに対して回転自在に、ピッチプーリー結合部４４０ａと結合する。また、ピッチプーリー４２３は、ピッチプーリーベース４２３ａと一体に形成され、ピッチプーリーベース４２３ａの一側には、ヨープーリー結合部４２３ｂが形成される。従って、ピッチプーリー４２３は、ピッチ回転軸４２０ＰＸを中心に回転自在であり、それと結合されたピッチプーリーベース４２３ａ及びヨープーリー結合部４２３ｂが、ピッチプーリー４２３と共に回転する。ここで、連結部４４０の一端部には、ピッチワイヤ貫通ホール４４０ＨＰが形成され、前記ピッチワイヤ貫通ホール４４０ＨＰを貫通して、ピッチワイヤ４３５Ｐが、エンドツール４２０側に形成される。
【０３４４】
一方、ヨープーリー４２４は、ヨー回転軸４２０ＹＸを中心に、ヨープーリー結合部４２３ｂに対して回転自在に、ヨープーリー結合部４２３ｂと結合する。また、ヨープーリー４２４は、ヨープーリーベース４２４ａと一体に形成される。ここで、ヨープーリーベース４２４ａには、ガイドホール４２４ｂが形成される。従って、ヨープーリー４２４は、ヨー回転軸４２０ＹＸを中心に回転自在であり、それと結合されたヨープーリーベース４２４ａも、ヨープーリー４２４と共に回転する。ここで、連結部４４０の一端部には、ヨーワイヤ貫通ホール４４０ＨＹが形成され、前記ヨーワイヤ貫通ホール４４０ＨＹを貫通して、ヨーワイヤ４３５Ｙが、エンドツール４２０側に形成される。
【０３４５】
一方、連結部４４０の一端部には、アクチュエーションワイヤ貫通ホール４４０ＨＡが形成され、前記アクチュエーションワイヤ貫通ホール４４０ＨＡを貫通して、アクチュエーションワイヤ４３５Ａが、エンドツール４２０側に形成される。アクチュエーションワイヤ貫通ホール４４０ＨＡを貫通したアクチュエーションワイヤ４３５Ａは、ヨープーリー結合部４２３ｂに形成されたアクチュエーションワイヤガイド部４２３Ｇに沿って連結され、アクチュエーション軸４２０ＡＸに連結される。
【０３４６】
一方、第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２には、それぞれガイドホール４２１ａ，４２２ａが形成され、第１ジョー４２１のガイドホール４２１ａ及び第２ジョー４２２のガイドホール４２２ａ、並びにヨープーリーベース４２４ａのガイドホール４２４ｂを貫通して、アクチュエーション軸４２０ＡＸが挿入される。かようなアクチュエーション軸４２０ＡＸには、アクチュエーションワイヤ４３５Ａが結合され、アクチュエーションワイヤ４３５Ａが並進運動を行えば、それと連結されたアクチュエーション軸４２０ＡＸが、ガイドホール４２４ｂに沿って並進運動を行いながら、第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２のアクチュエーション動作が遂行される。
【０３４７】
ここで、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００のエンドツール４２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、ヨー動作のためのプーリー／ワイヤと、アクチュエーション動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。以下では、それについて、さらに詳細に説明する。
【０３４８】
まず、本実施形態のピッチ動作について説明する。
【０３４９】
エンドツール４２０のピッチ動作のための動力伝達部４３０のピッチワイヤ４３５Ｐは、操作部（図示せず）のピッチ操作部（図示せず）、及びエンドツール４２０のピッチプーリー４２３を連結する。従って、ピッチ操作部（図示せず）が、ピッチ駆動軸（図示せず）を中心に、図３３において、反時計回りに回転すれば、それと連結されたピッチワイヤ４３５Ｐが、図３３の矢印Ｐ２方向に移動し、従って、ピッチワイヤ４３５Ｐと連結されるピッチプーリー４２３、及びそれと連結されたヨープーリー４２４、並びに第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２が、ピッチ回転軸４２０ＰＸを中心に、図３３の矢印Ｐ方向に回転し、ピッチ動作が遂行される。一方、ピッチ操作部（図示せず）が、ピッチ駆動軸（図示せず）を中心に、図３３において、時計回りに回転すれば、それと連結されたピッチワイヤ４３５Ｐが、図３３の矢印Ｐ１方向に移動し、従って、ピッチワイヤ４３５Ｐと連結されるピッチプーリー４２３、及びそれと連結されたヨープーリー４２４、並びに第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２が、ピッチ回転軸４２０ＰＸを中心に、図３３の矢印Ｐの反対方向に回転し、ピッチ動作が遂行される。
【０３５０】
次に、本実施形態のヨー動作について説明する。
【０３５１】
エンドツール４２０のヨー動作のための動力伝達部４３０のヨーワイヤ４３５Ｙは、操作部（図示せず）のヨー操作部（図示せず）、及びエンドツール４２０のヨープーリー４２４を連結する。従って、ヨー操作部（図示せず）が、ヨー駆動軸（図示せず）を中心に、時計回りに回転すれば、それと連結されたヨーワイヤ４３５Ｙが、図３４のような状態で、図３５の矢印Ｙ１方向に移動し、従って、ヨーワイヤ４３５Ｙと連結されるヨープーリー４２４、並びにそれと連結された第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２が、ヨー回転軸４２０ＹＸを中心に、図３５の矢印Ｙ方向に回転し、ヨー動作が遂行される。
【０３５２】
次に、本実施形態のアクチュエーション動作について説明する。
【０３５３】
エンドツール４２０のアクチュエーション動作のための動力伝達部４３０のアクチュエーションワイヤ４３５Ａは、操作部（図示せず）のアクチュエーション操作部（図示せず）、及びエンドツール４２０のアクチュエーション軸４２０ＡＸを連結する。従って、アクチュエーション操作部（図示せず）が、アクチュエーション駆動軸（図示せず）を中心に回転すれば、それと連結されたアクチュエーションワイヤ４３５Ａが、図３４のような状態で、図３５の矢印Ｙ１方向に直線運動を行う。従って、アクチュエーションワイヤ４３５Ａと連結されたアクチュエーション軸４２０ＡＸが、ガイドホール４２４ｂに沿って並進運動を行いながら、第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２のアクチュエーション動作が遂行される。
【０３５４】
＜手術用インストルメントの第４実施形態＞（Ｅ１＋Ｈ１＋Ｄ）
以下では、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００について説明する。ここで、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００は、エンドツールは、前述の図３２ないし図３６の構成を有し、操作部４１０は、図２に図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のように、ヨー操作部と、アクチュエーション操作部とが互いに独立して形成され、ヨー駆動軸の回転と、アクチュエーション駆動軸の回転とが互いに独立して行われることを特徴とする。
【０３５５】
図３７は、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００を示す図面である。図３７を参照すれば、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００は、操作部４１０、エンドツール４２０、動力伝達部４３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０３５６】
エンドツール４２０は、第１ジョー４２１、第２ジョー４２２、１以上のピッチプーリー４２３、及び１以上のヨープーリー４２４を含み、動力伝達部４３０は、１以上のピッチワイヤ４３５Ｐ、１以上のヨーワイヤ４３５Ｙ、及びアクチュエーションワイヤ４３５Ａをさらに含む。かようなエンドツール４２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、ヨー動作のためのプーリー／ワイヤと、アクチュエーション動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。ここで、エンドツール４２０は、図３２ないし図３６で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３５７】
一方、動力伝達部４３０は、第１差動部材４３１と、第２差動部材４３２とを含む。ここで、第１差動部材４３１と第２差動部材４３２は、２以上の入力部、及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する役割を行う。かような差動部材としては、図４Ａ及び図４Ｂに図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の差動プーリー、図１５以下に図示された差動プーリーの第１変形例、図１８以下に図示された差動プーリーの第２変形例、及び図２２以下に図示された差動プーリーの第３変形例など、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが使用されてもよい。すなわち、図３７には、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００の差動部材４３１，４３２として、図２１Ｅの差動プーリーが図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが本実施形態にも適用可能である。
【０３５８】
以下では、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００の操作部４１０について、さらに詳細に説明する。
【０３５９】
図３７を参照すれば、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００の操作部４１０は、エンドツール４２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部４１１と、エンドツール４２０のヨー運動を制御するヨー操作部４１２と、エンドツール４２０のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部４１３と、を含む。
【０３６０】
ピッチ操作部４１１は、ピッチ駆動軸４１１１と、ピッチ駆動バー４１１２と、ピッチ駆動プーリー４１１３と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸４１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー４１１２は、ピッチ駆動軸４１１１と連結され、ピッチ駆動軸４１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー４１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー４１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー４１１２と連結されたピッチ駆動軸４１１１、及びそれと連結されたピッチ駆動プーリー４１１３が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部４３０を介して、エンドツール４２０に伝達され、エンドツール４２０が、ピッチ駆動軸４１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部４１１が、ピッチ駆動軸４１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール４２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部４１１が、ピッチ駆動軸４１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール４２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー４１１３は、ピッチ駆動軸４１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸４１１１と共に回転する。
【０３６１】
ヨー操作部４１２は、ヨー駆動軸４１２１と、ヨー駆動バー４１２２と、ヨー駆動プーリー４１２３と、を含む。そして、ヨー駆動プーリー４１２３には、ヨー駆動ワイヤ４３５Ｙ２が連結される。ここで、図面には、ピッチ駆動バー４１１２が延長され、ヨー駆動軸４１２１が形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー４１１２と、ヨー駆動軸４１２１とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、ヨー駆動軸４１２１は、人体工学的設計によって、操作部４１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０３６２】
一方、前述のように、ピッチ操作部が回転する場合、ヨー操作部の座標系は、相対的に変わる。そして、ヨー駆動バー４１２２及びヨー駆動プーリー４１２３は、ヨー駆動軸４１２１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動バー４１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー４１２２を回転させれば、ヨー駆動バー４１２２と連結されたヨー駆動プーリー４１２３が、ヨー駆動軸４１２１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部４３０を介して、エンドツール４２０に伝達され、エンドツール４２０の２つのジョー４２１，４２２が、ヨー駆動プーリー４１２３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０３６３】
アクチュエーション操作部４１３は、アクチュエーション駆動軸４１３１と、アクチュエーション駆動バー４１３２と、アクチュエーション駆動プーリー４１３３と、を含む。そして、アクチュエーション駆動プーリー４１３３には、アクチュエーション駆動ワイヤ４３５Ａ２が連結される。ここで、アクチュエーション駆動軸４１３１は、ピッチ駆動バー４１１２から延設され、Ｚ軸と平行な方向、または人体工学的設計によって操作部４１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成され（前述のように、ピッチ操作部が回転する場合、アクチュエーション操作部の座標系は、相対的に変わる）、アクチュエーション駆動バー４１３２及びアクチュエーション駆動プーリー４１３３は、アクチュエーション駆動軸４１３１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動バー４１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー４１３２を回転させれば、アクチュエーション駆動バー４１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー４１３３が、アクチュエーション駆動軸４１３１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部４３０を介して、エンドツール４２０に伝達され、エンドツール４２０の２つのジョー４２１，４２２がアクチュエーション動作を遂行する。
【０３６４】
一方、ピッチ駆動軸４１１１には、第１ ＹＰ（yaw-pitch）プーリー４１４ａ及び第１ ＡＰ（actuation-pitch）プーリー４１５ａが嵌め込まれ、第１ ＹＰプーリー４１４ａ及び第１ ＡＰプーリー４１５ａが、ピッチ駆動軸４１１１を中心に回転自在に形成される。
【０３６５】
ここで、第１ ＹＰプーリー４１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー４１４ｂは、ヨー駆動バー４１２２が回転すれば、ヨー駆動プーリー４１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー４１１２、並びにそれに連結されたヨー操作部４１２及びアクチュエーション操作部４１３が、全体的に共にピッチ駆動軸４１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー４１１３と共に回転する。すなわち、第１ ＹＰプーリー４１４ａ及び第２ ＹＰプーリー４１４ｂは、ヨー駆動バー４１２２の回転と、ピッチ駆動バー４１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０３６６】
詳細には、ヨー駆動バー４１２２が回転すれば、ヨー駆動バー４１２２と連結されたヨー駆動プーリー４１２３が共に回転し、従って、それと連結されたヨー駆動ワイヤ４３５Ｙ２が移動しながら、第１ ＹＰプーリー４１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー４１４ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸４１１１及びピッチ駆動バー４１１２が、図３７の矢印Ｐ方向に回転すれば、ヨー駆動軸４１２１及びヨー駆動プーリー４１２３も、全体的にピッチ駆動軸４１１１を中心に回転する。それにより、操作部４１０の全体的な回転によって、ヨー駆動ワイヤ４３５Ｙ２が、ピッチ駆動軸４１１１を中心に、図３７の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ ＹＰプーリー４１４ａも回転する。その結果として、第１ ＹＰプーリー４１４ａ及び第２ ＹＰプーリー４１４ｂは、ヨー駆動プーリー４１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー４１１３が回転するときも回転する。それは、操作部４１０の第１ ＹＰプーリー４１４ａ及び第２ ＹＰプーリー４１４ｂから、ヨー操作入力とピッチ操作入力とが合わされた状態で出力されるということを意味する。
【０３６７】
一方、第１ ＡＰプーリー４１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー４１５ｂは、アクチュエーション駆動バー４１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー４１３３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー４１１２、並びにそれと連結されたヨー操作部４１２及びアクチュエーション操作部４１３が、全体的に共にピッチ駆動軸４１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー４１１３と共に回転する。すなわち、第１ ＡＰプーリー４１５ａ及び第２ ＡＰプーリー４１５ｂは、アクチュエーション駆動バー４１３２の回転と、ピッチ駆動バー４１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０３６８】
詳細には、アクチュエーション駆動バー４１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動バー４１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー４１３３が共に回転し、従って、それと連結されたアクチュエーション駆動ワイヤ４３５Ａ２が移動しながら、第１ ＡＰプーリー４１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー４１５ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸４１１１及びピッチ駆動バー４１１２が、図３７の矢印Ｐ方向に回転すれば、アクチュエーション駆動軸４１３１及びアクチュエーション駆動プーリー４１３３も、全体的にピッチ駆動軸４１１１を中心に回転する。それにより、操作部４１０の全体的な回転によって、アクチュエーション駆動ワイヤ４３５Ａ２が、ピッチ駆動軸４１１１を中心に、図３７の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ ＡＰプーリー４１５ａも回転する。その結果として、第１ ＡＰプーリー４１５ａ及び第２ ＡＰプーリー４１５ｂは、アクチュエーション駆動プーリー４１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー４１１３が回転するときも回転する。それは、操作部４１０の第１ ＡＰプーリー４１５ａ及び第２ ＡＰプーリー４１５ｂから、アクチュエーション操作入力とピッチ操作入力とが合わされた状態で出力されることを意味する。
【０３６９】
ただし、図面には、第１ ＹＰプーリー４１４ａと第２ ＹＰプーリー４１４ｂとが連結され、第２ ＹＰプーリー４１４ｂと、第１差動部材４３１の第１入力部４３１１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＹＰプーリー４１４ｂが省略された状態で、第１ ＹＰプーリー４１４ａと、第１差動部材４３１の第１入力部４３１１とが直に連結される構成も可能である。
【０３７０】
同様に、図面には、第１ ＡＰプーリー４１５ａと第２ ＡＰプーリー４１５ｂとが連結され、第２ ＡＰプーリー４１５ｂと、第２差動部材４３２の第１入力部４３２１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＡＰプーリー４１５ｂが省略された状態で、第１ ＡＰプーリー４１５ａと、第２差動部材４３２の第１入力部４３２１とが直に連結される構成も可能である。
【０３７１】
同様に、図面には、ピッチ駆動プーリー４１１３と、第２ピッチ駆動プーリー４１１３ｂとが連結され、第２ピッチ駆動プーリー４１１３ｂと、第１差動部材４３１の第２入力部４３１２及び第２差動部材４３２の第２入力部４３２２とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ピッチ駆動プーリー４１１３ｂが省略された状態で、ピッチ駆動プーリー４１１３と、第１差動部材４３１の第２入力部４３１２、及び第２差動部材４３２の第２入力部４３２２とが直に連結される構成も可能である。
【０３７２】
（第４実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０３７３】
まず、本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００の第１差動部材４３１は、第１入力部４３１１、第２入力部４３１２、出力部４３１３、第１差動制御部材４３１４、第２差動制御部材４３１５及び差動制御ワイヤ４３１６を含み、第２差動部材４３２は、第１入力部４３２１、第２入力部４３２２、出力部４３２３、第１差動制御部材４３２４、第２差動制御部材４３２５及び差動制御ワイヤ４３２６を含む。
【０３７４】
詳細には、本実施形態のエンドツール４２０の構成上、エンドツールのピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部４１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作に分離することができる動力伝達部が必要である。ピッチ動作の場合、ピッチ駆動バーの回転操作が、直にエンドツールのピッチ動作に連結される。しかし、ヨー操作部及びアクチュエーション操作部は、ピッチ操作部上に位置するので、前述のように、ヨー操作部及びアクチュエーション操作部の操作入力は、ピッチ操作入力と合わされた状態で、動力伝達部に伝達される。それを、次のような数式で表現することができる。
【０３７５】
ＹＰ＝Ｙ＋Ｐ
ＡＰ＝Ａ＋Ｐ
ここで、ＹＰは、ＹＰプーリーの回転、ＡＰは、ＡＰプーリーの回転、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転、Ｐは、ピッチ駆動プーリーの回転である。
【０３７６】
従って、かような操作部４１０の出力を、エンドツール４２０に、Ｙ及びＡの成分だけでもって伝達するために、動力伝達部４３０では、次の数式のような成分抽出が必要である。
【０３７７】
Ｙ＝ＹＰ−Ｐ
Ａ＝ＡＰ−Ｐ
そのために、動力伝達部４３０には、ＹＰ及びＰを入力され、その差であるＹ成分のみを出力する差動プーリーと、ＡＰ及びＰを入力され、その差であるＡ成分のみを出力する差動プーリーとが必要である。
【０３７８】
ここで、第１差動部材４３１の第１入力部４３１１は、第１ ＹＰプーリー４１４ａ、またはそれと連結された第２ ＹＰプーリー４１４ｂと連結され、ヨー駆動プーリー４１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー４１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材４３１の第２入力部４３１２は、ピッチ駆動プーリー４１１３と連結され、ピッチ駆動プーリー４１１３が回転するとき回転する。そして、第１差動部材４３１の出力部４３１３は、ヨーワイヤ４３５Ｙと連結され、エンドツール４２０のヨー動作を制御する。
【０３７９】
一方、第２差動部材４３２の第１入力部４３２１は、第１ ＡＰプーリー４１５ａ、またはそれと連結された第２ ＡＰプーリー４１５ｂと連結され、アクチュエーション駆動プーリー４１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー４１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材４３２の第２入力部４３２２は、ピッチ駆動プーリー４１１３と連結され、ピッチ駆動プーリー４１１３が回転するとき回転する。そして、第２差動部材４３２の出力部４３２３は、アクチュエーションワイヤ４３５Ａと連結され、エンドツール４２０のアクチュエーション動作を制御する。
【０３８０】
一方、ピッチ駆動プーリー４１１３は、ピッチワイヤ４３５Ｐと連結され、エンドツール４２０のピッチ動作を制御する。
【０３８１】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０３８２】
前述のように、ユーザが、操作部４１０のピッチ制御部４１１のピッチ駆動バー４１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸４１１１を中心に、ピッチ駆動バー４１１２を、図３７の矢印Ｐ方向に回転させれば、ピッチ駆動プーリー４１１３が、ピッチ駆動軸４１１１と共に回転する。それにより、ピッチ駆動プーリー４１１３及びピッチワイヤ４３５Ｐを介して連結されているピッチプーリー４２３、それと連結されたヨープーリー４２４、第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２が、ピッチ回転軸４２０ＰＸ（図３２）を中心に回転してピッチ動作が遂行される。
【０３８３】
このとき、ピッチ操作は、エンドツール４２０のヨー動作及びアクチュエーション動作を決定する動力伝達部４３０の２つの差動プーリー４３１，４３２の出力部に影響を及ぼさない。それについて、さらに詳細に説明すれば、ピッチ動作によって、ピッチ駆動軸４１１１を中心に、第１ ＹＰプーリー４１４ａ及び第１ ＡＰプーリー４１５ａがそれぞれ回転すれば、第２ ＹＰプーリー４１４ｂと連結された第１差動部材４３１の第１入力部４３１１、及びピッチ駆動プーリー４１１３と連結された第１差動部材４３１の第２入力部４３１２は、それぞれ回転することになるが、第１差動部材４３１内で、その回転が互いに相殺されるので、第１差動部材４３１の出力部４３１３は、回転しなくなる。同様に、第２ ＡＰプーリー４１５ｂと連結された第２差動部材４３２の第１入力部４３２１、及びピッチ駆動プーリー４１１３と連結された第２差動部材４３２の第２入力部４３２２は、それぞれ回転することになるが、第２差動部材４３２内で、その回転が互いに相殺されるので、第２差動部材４３２の出力部４３２３は、回転しなくなる。従って、ピッチ動作が、ヨー動作及びアクチュエーション動作とは独立して遂行されもする。
【０３８４】
次に、本実施形態のヨー動作について説明する。
【０３８５】
ユーザが、ヨー駆動バー４１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー４１２２を、図３７の矢印Ｙ方向に回転させれば、ヨー駆動バー４１２２と連結されたヨー駆動プーリー４１２３が、ヨー駆動軸４１２１を中心に回転し、かような回転力が、ヨー駆動ワイヤ４３５Ｙ２を介して、第１ ＹＰプーリー４１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー４１４ｂに伝達され、第２ ＹＰプーリー４１４ｂが回転する。そして、第２ ＹＰプーリー４１４ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材４３１の第１入力部４３１１、及びそれと連結された第１差動部材４３１の出力部４３１３が回転する。その結果として、第１差動部材４３１の出力部４３１３が回転すれば、出力部４３１３と連結されたヨーワイヤ４３５Ｙ、ヨーワイヤ４３５Ｙと連結されるヨープーリー４２４、及びヨープーリー４２４と連結されたジョー４２１，４２２が、ヨー回転軸４２０ＹＸ（図３２）を中心に回転し、ヨー動作が遂行される。
【０３８６】
次に、本実施形態のアクチュエーション動作について説明する。
【０３８７】
ユーザが、アクチュエーション駆動バー４１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー４１３２を、図３７の矢印Ａ方向に回転させれば、アクチュエーション駆動バー４１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー４１３３が、アクチュエーション駆動軸４１３１を中心に回転し、かような回転力が、アクチュエーション駆動ワイヤ４３５Ａ２を介して、第１ ＡＰプーリー４１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー４１５ｂに伝達され、第２ ＡＰプーリー４１５ｂが回転する。そして、第２ ＡＰプーリー４１５ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材４３２の第１入力部４３２１、及びそれと連結された第２差動部材４３２の出力部４３２３が回転する。その結果として、第２差動部材４３２の出力部４３２３が回転すれば、出力部４３２３と連結されたアクチュエーションワイヤ４３５Ａが、図３７の矢印Ａ方向に直線運動を行う。従って、アクチュエーションワイヤ４３５Ａと連結されたアクチュエーション軸４２０ＡＸ（図３２）が並進運動を行いながら、第１ジョー４２１及び第２ジョー４２２のアクチュエーション動作が遂行される。
【０３８８】
次に、ヨー駆動プーリー４１２３と、ピッチ駆動プーリー４１１３とが共に回転する場合について説明する。
【０３８９】
前述のように、第１ ＹＰプーリー４１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー４１４ｂは、ヨー駆動プーリー４１２３が回転すれば、ヨー駆動プーリー４１２３と共に回転し、ピッチ駆動軸４１１１が回転すれば、ピッチ駆動プーリー４１１３と共に回転する。一方、エンドツール４２０のヨー動作を遂行するためのヨーワイヤ４３５Ｙは、ピッチ操作部４１１の作動には影響を受けず、ただヨー操作部４１２の作動にだけ影響を受けなければならない。従って、第１差動部材４３１の第１入力部４３１１は、第２ ＹＰプーリー４１４ｂと連結し、第１差動部材４３１の第２入力部４３１２は、ピッチ駆動プーリー４１１３と連結し、前述のように、ピッチ駆動プーリー４１１３の回転と、ヨー駆動プーリー４１２３の回転とから、純粋なヨー動作制御成分のみを抽出する。
【０３９０】
かような本発明によって、ヨー操作部４１２が、ピッチ駆動軸４１１１と共に回転しても、エンドツールのヨー動作は、ピッチ駆動軸４１１１に影響を受けず、純粋にヨー操作部４１２の動作にのみ従属させることが可能になる。
【０３９１】
次に、アクチュエーション駆動プーリー４１３３と、ピッチ駆動プーリー４１１３とが共に回転する場合について説明する。
【０３９２】
前述のように、第１ ＡＰプーリー４１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー４１５ｂは、アクチュエーション駆動プーリー４１３３が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー４１３３と共に回転し、ピッチ駆動軸４１１１が回転すれば、ピッチ駆動プーリー４１１３と共に回転する。一方、エンドツール４２０のアクチュエーション動作を遂行するためのアクチュエーションワイヤ４３５Ａは、ピッチ操作部４１１の作動には影響を受けず、ただアクチュエーション操作部４１３の作動にだけ影響を受けなければならない。従って、第２差動部材４３２の第１入力部４３２１は、第２ ＡＰプーリー４１５ｂと連結し、第２差動部材４３２の第２入力部４３２２は、ピッチ駆動プーリー４１１３と連結し、前述のように、ピッチ駆動プーリー４１１３の回転と、アクチュエーション駆動プーリー４１３３の回転とから、純粋なアクチュエーション動作制御成分のみを抽出する。
【０３９３】
かような本発明によって、アクチュエーション操作部４１３が、ピッチ駆動プーリー４１１３と共に回転しても、エンドツールのアクチュエーション動作は、ピッチ駆動プーリー４１１３に影響を受けず、純粋にアクチュエーション操作部４１３の動作にのみ従属させることが可能になる。
【０３９４】
従って、前述のように、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作は、エンドツールのピッチ、ヨー及びアクチュエーションの各動作成分に独立して分離され、それは、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作が同時に生じたり、あるいはそうではないとしても、エンドツールのピッチ、ヨー及びアクチュエーションの各動作成分に独立して分離される。
【０３９５】
前述の本発明の第４実施形態による手術用インストルメント４００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０３９６】
＜手術用インストルメントの第５実施形態＞（Ｅ１＋Ｈ２＋Ｄ）
以下では、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００について説明する。ここで、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００は、エンドツールは、前述の図３２ないし図３６の構成を有し、操作部５１０は、図２８に図示された本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００のように、アクチュエーション操作部がヨー操作部上に形成され、ヨー操作部が回転すれば、アクチュエーション操作部も、共に回転するように形成されることを特徴とする。
【０３９７】
図３８は、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００を示す図面である。図３８を参照すれば、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００は、操作部５１０、エンドツール５２０、動力伝達部５３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０３９８】
エンドツール５２０は、第１ジョー５２１、第２ジョー５２２、１以上のピッチプーリー５２３、及び１以上のヨープーリー５２４を含み、動力伝達部５３０は、１以上のピッチワイヤ５３５Ｐ、１以上のヨーワイヤ５３５Ｙ、及びアクチュエーションワイヤ５３５Ａをさらに含む。かようなエンドツール５２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、ヨー動作のためのプーリー／ワイヤと、アクチュエーション動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。ここで、エンドツール５２０は、図３２ないし図３６で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０３９９】
一方、動力伝達部５３０は、第１差動部材５３１と、第２差動部材５３２とを含む。ここで、第１差動部材５３１と第２差動部材５３２は、２以上の入力部、及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する役割を行う。かような差動部材としては、図４Ａ及び図４Ｂに図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の差動プーリー、図１５以下に図示された差動プーリーの第１変形例、図１８以下に図示された差動プーリーの第２変形例、及び図２２以下に図示された差動プーリーの第３変形例など、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが使用されてもよい。すなわち、図３８には、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００の差動部材５３１，５３２として、図２１Ｅの差動プーリーが図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが本実施形態にも適用可能である。
【０４００】
以下では、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００の操作部５１０について、さらに詳細に説明する。
【０４０１】
図３８を参照すれば、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００の操作部５１０は、エンドツール５２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部５１１と、エンドツール５２０のヨー運動を制御するヨー操作部５１２と、エンドツール５２０のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部５１３と、を含む。
【０４０２】
ピッチ操作部５１１は、ピッチ駆動軸５１１１と、ピッチ駆動バー５１１２と、ピッチ駆動プーリー５１１３と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸５１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー５１１２は、ピッチ駆動軸５１１１と連結され、ピッチ駆動軸５１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー５１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー５１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー５１１２と連結されたピッチ駆動軸５１１１、及びそれと結合されたピッチ駆動プーリー５１１３が共に回転し、かような回転力が動力伝達部５３０を介して、エンドツール５２０に伝達され、エンドツール５２０が、ピッチ駆動軸５１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部５１１が、ピッチ駆動軸５１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール５２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部５１１が、ピッチ駆動軸５１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール５２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー５１１３は、ピッチ駆動軸５１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸５１１１と共に回転する。
【０４０３】
ヨー操作部５１２は、ヨー駆動軸５１２１と、ヨー駆動バー５１２２と、ヨー駆動プーリー５１２３と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー５１１２が延長され、ヨー駆動軸５１２１が形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー５１１２と、ヨー駆動軸５１２１とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、ヨー駆動軸５１２１は、人体工学的設計によって、操作部５１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。そして、ヨー駆動プーリー５１２３には、ヨー駆動ワイヤ５３５Ｙ２が連結される。
【０４０４】
ここで、前述のように、ピッチ操作部５１１が回転する場合、ヨー操作部５１２の座標系は、相対的に変わる。そして、ヨー駆動バー５１２２及びヨー駆動プーリー５１２３は、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動バー５１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー５１２２を回転させれば、ヨー駆動バー５１２２と連結されたヨー駆動プーリー５１２３が、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転し、かような回転力が、ヨー駆動ワイヤ５３５Ｙ２を介して、エンドツール５２０に伝達され、エンドツール５２０の２つのジョー５２１，５２２が、ヨー駆動プーリー５１２３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０４０５】
アクチュエーション操作部５１３は、アクチュエーション駆動軸５１３１と、アクチュエーション駆動バー５１３２と、アクチュエーション駆動プーリー５１３３と、を含む。ここで、アクチュエーション駆動バー５１３２及びアクチュエーション駆動プーリー５１３３は、アクチュエーション駆動軸５１３１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動バー５１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー５１３２を回転させれば、アクチュエーション駆動バー５１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー５１３３が、アクチュエーション駆動軸５１３１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部５３０を介して、エンドツール５２０に伝達され、エンドツール５２０の２つのジョー５２１，５２２が、アクチュエーション動作を遂行する。このとき、アクチュエーション操作部５１３は、人体工学的設計によって、操作部５１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０４０６】
一方、アクチュエーション操作部５１３は、ヨー操作部５１２から延設されたヨー・アクチュエーション連結部５１２４上に形成されている。従って、ヨー操作部５１２のヨー駆動バー５１２２が回転すれば、ヨー駆動バー５１２２及びヨー駆動プーリー５１２３と共に、アクチュエーション操作部５１３も、ヨー駆動軸５１２１を中心に共に回転する。一方、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐは、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転自在に形成されてもよい。そして、アクチュエーション駆動プーリー５１３３とヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐは、ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ５１４Ｗによって連結されている。そして、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐには、またヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ５３５ＡＹが連結されている。
【０４０７】
従って、ヨー駆動バー５１２２が回転すれば、そこから延設されたヨー・アクチュエーション連結部５１２４及びアクチュエーション操作部５１３が、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転し、アクチュエーション駆動プーリー５１３３に連結されたヨー・アクチュエーション連結ワイヤ５１４Ｗも、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転し、その結果として、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐは、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転する。
【０４０８】
その結果として、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐは、ヨー駆動プーリー５１２３が回転するときも回転し、アクチュエーション駆動プーリー５１３３が回転するときも回転するように形成される。
【０４０９】
一方、ピッチ駆動軸５１１１には、第１ ＹＰプーリー５１４ａ及び第１ ＡＹＰ（actuation−yaw-pitch）プーリー５１５ａが嵌め込まれ、第１ ＹＰプーリー５１４ａ及び第１ ＡＹＰプーリー５１５ａが、ピッチ駆動軸５１１１を中心に回転自在に形成される。
【０４１０】
ここで、第１ ＹＰプーリー５１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー５１４ｂは、ヨー駆動バー５１２２が回転すれば、ヨー駆動プーリー５１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー５１１２、及びそれに連結されたヨー操作部５１２及びアクチュエーション操作部５１３が、全体的に共にピッチ駆動軸５１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー５１１３と共に回転する。すなわち、第１ ＹＰプーリー５１４ａ及び第２ ＹＰプーリー５１４ｂは、ヨー駆動バー５１２２の回転と、ピッチ駆動バー５１１２の回転と、を共に反映するプーリーであるといえる。
【０４１１】
詳細には、ヨー駆動バー５１２２が回転すれば、ヨー駆動バー５１２２と連結されたヨー駆動プーリー５１２３が共に回転し、従って、それと連結されたヨー駆動ワイヤ５３５Ｙ２が移動しながら、第１ ＹＰプーリー５１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー５１４ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸５１１１及びピッチ駆動バー５１１２が、図３８の矢印Ｐ方向に回転すれば、ヨー駆動軸５１２１及びヨー駆動プーリー５１２３も、全体的にピッチ駆動軸５１１１を中心に回転する。それにより、操作部５１０の全体的な回転によって、ヨー駆動ワイヤ５３５Ｙ２がピッチ駆動軸５１１１を中心に、図３８の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ ＹＰプーリー５１４ａも回転する。その結果として、第１ ＹＰプーリー５１４ａ及び第２ ＹＰプーリー５１４ｂは、ヨー駆動プーリー５１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー５１１３が回転するときも回転する。それは、操作部５１０の第１ ＹＰプーリー５１４ａ及び第２ ＹＰプーリー５１４ｂで、ヨー操作入力とピッチ操作入力とが合わされた状態で出力されることを意味する。
【０４１２】
一方、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂは、アクチュエーション駆動バー５１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー５１３３と共に回転し、ヨー駆動バー５１２２が回転すれば、ヨー駆動プーリー５１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー５１１２が回転すれば、ピッチ駆動プーリー５１１３と共に回転する。すなわち、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ及び第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂは、アクチュエーション駆動バー５１３２の回転と、ヨー駆動バー５１２２の回転と、ピッチ駆動バー５１１２の回転と、を共に反映するプーリーであるといえる。
【０４１３】
詳細には、アクチュエーション駆動バー５１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動バー５１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー５１３３が共に回転し、従って、それと連結されたヨー・アクチュエーション連結ワイヤ５１４Ｗが移動しながら、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐを回転させる。そして、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐが回転すれば、それと連結されたヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ５３５ＡＹが移動しながら、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂを回転させる。一方、ヨー駆動バー５１２２が回転すれば、ヨー駆動バー５１２２と連結されたアクチュエーション操作部５１３が全体的に共に回転し、従って、アクチュエーション操作部５１３のアクチュエーション駆動プーリー５１３３と連結されたヨー・アクチュエーション連結ワイヤ５１４Ｗが、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転しながら、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐを回転させる。そして、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐが回転すれば、それと連結されたヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ５３５ＡＹが移動しながら、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸５１１１及びピッチ駆動バー５１１２が、図３８の矢印Ｐ方向に回転すれば、アクチュエーション駆動軸５１３１及びアクチュエーション駆動プーリー５１３３も、全体的に、ピッチ駆動軸５１１１を中心に回転する。それにより、操作部５１０の全体的な回転によって、ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ５３５ＡＹが、ピッチ駆動軸５１１１を中心に、図３８の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ ＡＹＰプーリー５１５ａも回転する。その結果として、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ及び第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂは、アクチュエーション駆動バー５１３２が回転するときも回転し、ヨー駆動バー５１２２が回転するときも回転し、ピッチ駆動バー５１１２が回転するときも回転する。それは、操作部５１０の第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ及び第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂから、アクチュエーション操作入力と、ヨー操作入力と、ピッチ操作入力とが合わされた状態で出力されることを意味する。
【０４１４】
ただし、図面には、第１ ＹＰプーリー５１４ａと、第２ ＹＰプーリー５１４ｂとが連結され、第２ ＹＰプーリー５１４ｂと、第１差動部材５３１の第１入力部５３１１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＹＰプーリー５１４ｂが省略された状態で、第１ ＹＰプーリー５１４ａと、第１差動部材５３１の第１入力部５３１１とが直に連結される構成も可能である。
【０４１５】
同様に、図面には、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａと、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂとが連結され、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂと、第２差動部材５３２の第１入力部５３２１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂが省略された状態で、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａと、第２差動部材５３２の第１入力部５３２１とが直に連結される構成も可能である。
【０４１６】
同様に、図面には、ピッチ駆動プーリー５１１３と、第２ピッチ駆動プーリー５１１３ｂとが連結され、第２ピッチ駆動プーリー５１１３ｂと、第１差動部材５３１の第２入力部５３１２とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ピッチ駆動プーリー５１１３ｂが省略された状態で、ピッチ駆動プーリー５１１３と、第１差動部材５３１の第２入力部５３１２とが直に連結される構成も可能である。
【０４１７】
（第５実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０４１８】
まず、本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００の第１差動部材５３１は、第１入力部５３１１、第２入力部５３１２、出力部５３１３、第１差動制御部材５３１４、第２差動制御部材５３１５及び差動制御ワイヤ５３１６を含み、第２差動部材５３２は、第１入力部５３２１、第２入力部５３２２、出力部５３２３、第１差動制御部材５３２４、第２差動制御部材５３２５及び差動制御ワイヤ５３２６を含む。
【０４１９】
本実施形態のエンドツール５２０の構成上、エンドツール５２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部５１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作に分離することができる動力伝達部が必要である。ピッチ動作の場合、ピッチ駆動バーの回転操作が、直にエンドツールのピッチ動作に連結される。しかし、ヨー操作部及びアクチュエーション操作部は、ピッチ操作部上に位置し、アクチュエーション操作部は、ヨー操作部上に位置するので、前述のように、ヨー操作部の操作入力は、ピッチ操作入力と合わされた状態で、動力伝達部に伝達され、アクチュエーション操作入力は、ヨー操作入力及びピッチ操作入力と合わされた状態で、動力伝達部に伝達される。それを、次のような数式で表現することができる。
【０４２０】
ＹＰ＝Ｙ＋Ｐ
ＡＹＰ＝Ａ＋Ｙ＋Ｐ（ＡＹ＝Ａ＋Ｙ）
ここで、ＹＰは、ＹＰプーリーの回転、ＡＹＰは、ＡＹＰプーリーの回転、Ａは、アクチュエーション駆動プーリーの回転、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転、Ｐは、ピッチ駆動プーリーの回転である。
【０４２１】
従って、かような操作部５１０の出力を、エンドツール５２０に、Ｙ及びＡの成分だけでもって伝達するために、動力伝達部５３０では、次の数式のような成分抽出が必要である。
【０４２２】
Ｙ＝ＹＰ−Ｐ
Ａ＝ＡＹＰ−ＹＰ
そのために、動力伝達部５３０には、ＹＰ及びＰを入力され、その差であるＹ成分のみを出力する差動プーリーと、ＡＹＰ及びＹＰを入力され、その差であるＡ成分のみを出力する差動プーリーが必要である。
【０４２３】
ここで、第１差動部材５３１の第１入力部５３１１は、第１ ＹＰプーリー５１４ａ、またはそれと連結された第２ ＹＰプーリー５１４ｂと連結され、ヨー駆動プーリー５１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー５１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材５３１の第２入力部５３１２は、ピッチ駆動プーリー５１１３と連結され、ピッチ駆動プーリー５１１３が回転するとき回転する。そして、第１差動部材５３１の出力部５３１３は、ヨーワイヤ５３５Ｙと連結され、エンドツール５２０のヨー動作を制御する。
【０４２４】
一方、第２差動部材５３２の第１入力部５３２１は、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ、またはそれと連結された第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂと連結され、アクチュエーション駆動プーリー５１３３が回転するときも回転し、ヨー駆動プーリー５１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー５１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材５３２の第２入力部５３２２は、第２ ＹＰプーリー５１４ｂと連結され、第２ ＹＰプーリー５１４ｂが回転するとき回転する。そして、第２差動部材５３２の出力部５３２３は、アクチュエーションワイヤ５３５Ａと連結され、エンドツール５２０のアクチュエーション動作を制御する。
【０４２５】
一方、ピッチ駆動プーリー５１１３は、ピッチワイヤ５３５Ｐと連結され、エンドツール５２０のピッチ動作を制御する。
【０４２６】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０４２７】
前述のように、ユーザが、操作部５１０のピッチ制御部５１１のピッチ駆動バー５１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸５１１１を中心に、ピッチ駆動バー５１１２を、図３８の矢印Ｐ方向に回転させれば、ピッチ駆動プーリー５１１３が、ピッチ駆動軸５１１１と共に回転する。それにより、ピッチ駆動プーリー５１１３及びピッチワイヤ５３５Ｐを介して連結されているピッチプーリー５２３、それと連結されたヨープーリー５２４、第１ジョー５２１及び第２ジョー５２２が、ピッチ回転軸４２０ＰＸ（図３２）を中心に回転し、ピッチ動作が遂行される。
【０４２８】
このとき、ピッチ操作は、エンドツール５２０のヨー動作及びアクチュエーション動作を決定する動力伝達部５３０の２つの差動プーリー５３１，５３２に影響を及ぼさない。それについて、さらに詳細に説明すれば、ピッチ動作によって、ピッチ駆動軸５１１１を中心に、第１ ＹＰプーリー５１４ａ及び第１ ＡＹＰプーリー５１５ａがそれぞれ回転すれば、第２ ＹＰプーリー５１４ｂと連結された第１差動部材５３１の第１入力部５３１１、及びピッチ駆動プーリー５１１３と連結された第１差動部材５３１の第２入力部５３１２がそれぞれ回転することになるが、第１差動部材５３１内で、その回転が互いに相殺されるので、第１差動部材５３１の出力部５３１３は、回転しなくなる。同様に、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂと連結された第２差動部材５３２の第１入力部５３２１、及び第２ ＹＰプーリー５１４ｂと連結された第２差動部材５３２の第２入力部５３２２は、それぞれ回転することになるが、第２差動部材５３２内で、その回転が互いに相殺されるので、第２差動部材５３２の出力部５３２３は、回転しなくなる。従って、ピッチ動作が、ヨー動作及びアクチュエーション動作とは独立して遂行されもする。
【０４２９】
次に、本実施形態のヨー動作について説明する。
【０４３０】
ユーザが、ヨー駆動バー５１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー５１２２を、図３８の矢印Ｙ方向に回転させれば、ヨー駆動バー５１２２と連結されたヨー駆動プーリー５１２３が、ヨー駆動軸５１２１を中心に回転し、かような回転力が、ヨー駆動ワイヤ５３５Ｙ２を介して、第１ ＹＰプーリー５１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー５１４ｂに伝達され、第２ ＹＰプーリー５１４ｂが回転する。そして、第２ ＹＰプーリー５１４ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材５３１の第１入力部５３１１、及びそれと連結された第１差動部材５３１の出力部５３１３が回転する。その結果として、第１差動部材５３１の出力部５３１３が回転すれば、出力部５３１３と連結されたヨーワイヤ５３５Ｙ、ヨーワイヤ５３５Ｙと連結されるヨープーリー５２４、及びヨープーリー５２４と連結されたジョー５２１，５２２がヨー回転軸４２０ＹＸ（図３２）を中心に回転し、ヨー動作が遂行される。
【０４３１】
次に、本実施形態のアクチュエーション動作について説明する。
【０４３２】
ユーザが、アクチュエーション駆動バー５１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー５１３２を、図３８の矢印Ａ方向に回転させれば、アクチュエーション駆動バー５１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー５１３３が、アクチュエーション駆動軸５１３１を中心に回転し、かような回転力が、ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ５１４Ｗを介して、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐに伝達される。そして、ヨー・アクチュエーション駆動プーリー５１４Ｐが回転すれば、それと連結されたヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ５３５ＡＹを介して、回転力が、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂに伝達され、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂが回転する。そして、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材５３２の第１入力部５３２１、及びそれと連結された第２差動部材５３２の出力部５３２３が回転する。その結果として、第２差動部材５３２の出力部５３２３が回転すれば、出力部５３２３と連結されたアクチュエーションワイヤ５３５Ａが、図３８の矢印Ａ方向に直線運動を行う。従って、アクチュエーションワイヤ５３５Ａと連結されたアクチュエーション軸４２０ＡＸ（図３２）が並進運動を行いながら、第１ジョー５２１及び第２ジョー５２２のアクチュエーション動作が遂行される。
【０４３３】
次に、ヨー駆動プーリー５１２３と、ピッチ駆動プーリー５１１３とが共に回転する場合について説明する。
【０４３４】
前述のように、第１ ＹＰプーリー５１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー５１４ｂは、ヨー駆動プーリー５１２３が回転すれば、ヨー駆動プーリー５１２３と共に回転し、ピッチ駆動軸５１１１が回転すれば、ピッチ駆動プーリー５１１３と共に回転する。一方、エンドツール５２０のヨー動作を遂行するためのヨーワイヤ５３５Ｙは、ピッチ操作部５１１の作動には影響を受けず、ただヨー操作部５１２の作動にだけ影響を受けなければならない。従って、第１差動部材５３１の第１入力部５３１１は、第２ ＹＰプーリー５１４ｂと連結され、第１差動部材５３１の第２入力部５３１２は、ピッチ駆動プーリー５１１３と連結され、前述のように、ピッチ駆動プーリー５１１３の回転と、ヨー駆動プーリー５１２３の回転とから、純粋なヨー動作制御成分のみを抽出する。
【０４３５】
かような本発明によって、ヨー操作部５１２が、ピッチ駆動軸５１１１と共に回転しても、エンドツールのヨー動作は、ピッチ駆動軸５１１１に影響を受けず、純粋にヨー操作部５１２の動作にのみ従属させることが可能になる。
【０４３６】
次に、アクチュエーション駆動プーリー５１３３と、ヨー駆動プーリー５１２３と、ピッチ駆動プーリー５１１３と、が共に回転する場合について説明する。
【０４３７】
前述のように、第１ ＡＹＰプーリー５１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂは、アクチュエーション駆動プーリー５１３３が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー５１３３と共に回転し、ヨー駆動プーリー５１２３が回転すれば、ヨー駆動プーリー５１２３と共に回転し、ピッチ駆動軸５１１１が回転すれば、ピッチ駆動プーリー５１１３と共に回転する。一方、エンドツール５２０のアクチュエーション動作を遂行するためのアクチュエーションワイヤ５３５Ａは、ピッチ操作部５１１の作動と、ヨー操作部５１２の作動とには影響を受けず、ただアクチュエーション操作部５１３の作動にだけ影響を受けなければならない。従って、第２差動部材５３２の第１入力部５３２１は、第２ ＡＹＰプーリー５１５ｂと連結され、第２差動部材５３２の第２入力部５３２２は、第２ ＹＰプーリー５１４ｂと連結され、前述のように、ピッチ駆動プーリー５１１３の回転と、ヨー駆動プーリー５１２３の回転と、アクチュエーション駆動プーリー５１３３の回転とから、純粋なアクチュエーション動作制御成分のみを抽出する。
【０４３８】
かような本発明によって、アクチュエーション操作部５１３が、ヨー駆動プーリー５１２３またはピッチ駆動プーリー５１１３と共に回転しても、エンドツールのアクチュエーション動作は、ヨー駆動プーリー５１２３またはピッチ駆動プーリー５１１３に影響を受けず、純粋にアクチュエーション操作部５１３の動作にのみ従属させることが可能になる。
【０４３９】
従って、前述のように、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作は、エンドツールのピッチ、ヨー及びアクチュエーションの各動作成分に独立して分離され、それは、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作が同時に生じたり、あるいはそうではないとしても、エンドツールのピッチ、ヨー及びアクチュエーションの各動作成分に独立して分離される。
【０４４０】
前述の本発明の第５実施形態による手術用インストルメント５００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０４４１】
＜手術用インストルメントの第６実施形態＞（Ｅ１＋Ｈ３＋Ｄ）
以下では、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００について説明する。ここで、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００は、エンドツールは、前述の図３２ないし図３６の構成を有し、操作部６１０は、図３０に図示された本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００のように、ヨー操作部及びアクチュエーション操作部の代わりに、それぞれのジョーを独立して駆動する第１ジョー操作部及び第２ジョー操作部を含むように形成されることを特徴とする。
【０４４２】
図３９は、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００を示す図面である。図３９を参照すれば、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００は、操作部６１０、エンドツール６２０、動力伝達部６３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０４４３】
エンドツール６２０は、第１ジョー６２１、第２ジョー６２２、１以上のピッチプーリー６２３、１以上のヨープーリー６２４を含み、動力伝達部６３０は、１以上のピッチワイヤ６３５Ｐ、１以上のヨーワイヤ６３５Ｙ、アクチュエーションワイヤ６３５Ａをさらに含む。かようなエンドツール６２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、ヨー動作のためのプーリー／ワイヤと、アクチュエーション動作のためのプーリー／ワイヤと、がそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。ここで、エンドツール６２０は、図３２ないし図３６で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０４４４】
一方、動力伝達部６３０は、第１差動部材６３１と、第２差動部材６３２とを含む。ここで、第１差動部材６３１と第２差動部材６３２は、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する役割を行う。かような差動部材としては、図４Ａ及び図４Ｂに図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の差動プーリー、図１５以下に図示された差動プーリーの第１変形例、図１８以下に図示された差動プーリーの第２変形例、及び図２２以下に図示された差動プーリーの第３変形例など、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが使用されてもよい。すなわち、図３９には、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００の差動プーリー６３１，６３２として、図２１Ｅの差動プーリーが図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが本実施形態にも適用可能である。
【０４４５】
以下では、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００の操作部６１０について、さらに詳細に説明する。
【０４４６】
図３９を参照すれば、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００の操作部６１０は、エンドツール６２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部６１１と、エンドツール６２０の第１ジョーの運動を制御する第１ジョー操作部６１２と、エンドツール６２０の第２ジョーの運動を制御する第２ジョー操作部６１３と、を含む。
【０４４７】
ピッチ操作部６１１は、ピッチ駆動軸６１１１と、ピッチ駆動バー６１１２と、ピッチ駆動プーリー６１１３と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸６１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー６１１２は、ピッチ駆動軸６１１１と連結され、ピッチ駆動軸６１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー６１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー６１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー６１１２と連結されたピッチ駆動軸６１１１、及びそれと連結されたピッチ駆動プーリー６１１３が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部６３０を介して、エンドツール６２０に伝達され、エンドツール６２０が、ピッチ駆動軸６１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部６１１が、ピッチ駆動軸６１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール６２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部６１１が、ピッチ駆動軸６１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール６２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー６１１３は、ピッチ駆動軸６１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸６１１１と共に回転する。
【０４４８】
第１ジョー操作部６１２は、第１ジョー駆動軸と、第１ジョー駆動バー６１２２と、第１ジョー駆動プーリー６１２３と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー６１１２が延長され、第１ジョー駆動軸が形成され、ピッチ駆動バー６１１２に、第１ジョー駆動プーリー６１２３が嵌め込まれるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー６１１２と、第１ジョー駆動軸とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。このとき、第１ジョー駆動軸は、人体工学的設計によって、操作部６１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０４４９】
そして、第１ジョー駆動プーリー６１２３には、第１ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ１と、第１ジョー補助駆動ワイヤ６３５Ｊ１’とが連結される。このとき、第１ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ１及び第１ジョー補助駆動ワイヤ６３５Ｊ１’のうちいずれか一方は、中間で１回ねじれて形成され、第１ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ１及び第１ジョー補助駆動ワイヤ６３５Ｊ１’の回転力伝達方向が互いに反対になるように形成される。一方、第１ジョー駆動バー６１２２及び第１ジョー駆動プーリー６１２３は、第１ジョー駆動軸を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、第１ジョー駆動バー６１２２に親指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー６１２２を回転させれば、第１ジョー駆動バー６１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー６１２３が、第１ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部６３０を介して、エンドツール６２０に伝達され、エンドツール６２０の第１ジョー６２１が、第１ジョー駆動プーリー６１２３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０４５０】
第２ジョー操作部６１３は、第２ジョー駆動軸と、第ジョー駆動バー６１３２と、第２ジョー駆動プーリー６１３３と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー６１１２が延長され、第２ジョー駆動軸が形成され、ピッチ駆動バー６１１２に、第２ジョー駆動プーリー６１３３が嵌め込まれるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー６１１２と、第２ジョー駆動軸とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。そのとき、第２ジョー駆動軸は、人体工学的設計によって、操作部６１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０４５１】
そして、第２ジョー駆動プーリー６１３３には、第２ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ２が連結される。一方、第２ジョー駆動バー６１３２及び第２ジョー駆動プーリー６１３３は、第２ジョー駆動軸を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、第２ジョー駆動バー６１３２に人差し指を嵌め込んだ状態で、第２ジョー駆動バー６１３２を回転させれば、第２ジョー駆動バー６１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー６１３３が、第２ジョー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部６３０を介して、エンドツール６２０に伝達され、エンドツール６２０の第２ジョー６２２が、第２ジョー駆動プーリー６１３３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０４５２】
一方、ピッチ駆動軸６１１１には、第１ Ｊ２Ｐ（second jaw-pitch）プーリー６１４ａ、第１ Ｊ１Ｐ（first jaw-pitch）プーリー６１５ａ及び第１ Ｊ１Ｐ補助（additional）プーリー６１６ａが嵌め込まれ、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ及び第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａが、ピッチ駆動軸６１１１を中心に回転自在に形成される。
【０４５３】
ここで、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂは、第２ジョー駆動プーリー６１３３が回転すれば、第２ジョー駆動プーリー６１３３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー６１１２、並びにそれに連結された第１操作部６１２及び第２操作部６１３が、全体的に共にピッチ駆動軸６１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３と共に回転する。すなわち、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ及び第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂは、第２ジョー駆動バー６１３２の回転と、ピッチ駆動バー６１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０４５４】
詳細には、第２ジョー駆動バー６１３２が回転すれば、第２ジョー駆動バー６１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー６１３３が共に回転し、従って、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ２が移動しながら、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸６１１１及びピッチ駆動バー６１１２が、図３９の矢印Ｐ方向に回転すれば、第２ジョー駆動軸及び第２ジョー駆動プーリー６１３３も、全体的にピッチ駆動軸６１１１を中心に回転する。それにより、操作部６１０の全体的な回転によって、第２ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ２が、ピッチ駆動軸６１１１を中心に、図３９の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａも回転する。その結果として、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ及び第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂは、第２ジョー駆動バー６１３２が回転するときも回転し、ピッチ駆動バー６１１２が回転するときも回転する。それは、操作部６１０の第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ及び第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂから、第２ジョー操作入力と、ピッチ操作入力とが合わされた状態で出力されることを意味する。
【０４５５】
一方、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂは、第１ジョー駆動バー６１２２が回転すれば、第１ジョー駆動プーリー６１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー６１１２、並びにそれと連結された第１操作部６１２及び第２操作部６１３が、全体的に共にピッチ駆動軸６１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３と共に回転する。すなわち、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ及び第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂは、第１ジョー駆動バー６１２２の回転と、ピッチ駆動バー６１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０４５６】
同様に、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂも、第１ジョー駆動バー６１２２が回転すれば、第１ジョー駆動プーリー６１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー６１１２、並びにそれと連結された第１操作部６１２及び第２操作部６１３が、全体的に共にピッチ駆動軸６１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動バー６１１２と共に回転することを特徴とする。すなわち、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ及び第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂも、第１ジョー駆動バー６１２２の回転と、ピッチ駆動バー６１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０４５７】
ここで、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａと、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａとの回転方向は、互いに反対方向になる。なぜならば、第１ジョー駆動プーリー６１２３と、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａとを連結する第１ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ１に比べ、第１ジョー駆動プーリー６１２３と、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａとを連結する第１ジョー補助駆動ワイヤ６３５Ｊ１’が１回ねじれているためである。すなわち、第１ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ１及び第１ジョー補助駆動ワイヤ６３５Ｊ１’の回転力伝達方向が互いに反対になるように形成されるので、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａと、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａとの回転方向が互いに反対になる。
【０４５８】
ただし、図面には、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａと、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂとが連結され、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂと、第１差動部材６３１の第１入力部６３１１と、第２差動部材６３２の第２入力部６３２２と、がそれぞれ連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂが省略された状態で、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａと、第１差動部材６３１の第１入力部６３１１及び第２差動部材６３２の第２入力部６３２２と、が直に連結される構成も可能である。
【０４５９】
同様に、図面には、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａと、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂとが連結され、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂと、第２差動部材６３２の第１入力部６３２１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂが省略された状態で、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａと、第２差動部材６３２の第１入力部６３２１とが直に連結される構成も可能である。
【０４６０】
同様に、図面には、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａと、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂとが連結され、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂと、第１差動部材６３１の第２入力部６３１２とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂが省略された状態で、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａと、第１差動部材６３１の第２入力部６３１２とが直に連結される構成も可能である。
【０４６１】
（第６実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０４６２】
まず、本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００の第１差動部材６３１は、第１入力部６３１１、第２入力部６３１２、出力部６３１３、第１差動制御部材６３１４、第２差動制御部材６３１５及び差動制御ワイヤ６３１６を含み、第２差動部材６３２は、第１入力部６３２１、第２入力部６３２２、出力部６３２３、第１差動制御部材６３２４、第２差動制御部材６３２５及び差動制御ワイヤ６３２６を含む。
【０４６３】
詳細には、本実施形態のエンドツール６２０の構成上、エンドツール６２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部６１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作に分離することができる動力伝達部が必要である。操作部の構成は、大きく見て、ピッチ操作部６１１、第１ジョー操作部６１２及び第２ジョー操作部６１３から構成され、それらの操作入力をピッチ成分、ヨー成分及びアクチュエーション成分に分離しなければならない。ピッチ成分の場合、ピッチ駆動バーの回転操作が、直にエンドツールのピッチ動作に連結される。しかし、エンドツール６２０のヨー動作及びアクチュエーション動作は、第１ジョーと第２ジョーとの操作入力を再構成して構成しなければならず、それは、次のような数式で表現することができる。
【０４６４】
Ｙ＝Ｊ１＋Ｊ２
ここで、ヨー動作は、２つのジョーが同方向に回転する。
【０４６５】
Ａ＝Ｊ１−Ｊ２
ここで、アクチュエーション動作は、２つのジョーが互いに反対方向に回転する。
【０４６６】
そのために、２つのジョー動作入力は、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａと、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａとに連結されており、追加して第１ジョーの動作入力が反対に伝達されるように、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａも具備され、それを次のような数式で表現することができる。
【０４６７】
Ｊ１Ｐ＝Ｊ１＋Ｐ
Ｊ１Ｐ２＝−Ｊ１＋Ｐ
Ｊ２Ｐ＝Ｊ２＋Ｐ
ここで、Ｊ１Ｐは、Ｊ１Ｐプーリーの回転、Ｊ１Ｐ２は、Ｊ１Ｐ補助プーリーの回転、Ｊ２Ｐは、Ｊ２Ｐプーリーの回転、Ｊ１は、第１ジョー駆動プーリーの回転、Ｊ２は、第２ジョー駆動プーリーの回転、Ｐは、ピッチ駆動プーリーの回転である。
【０４６８】
従って、かような操作部６１０の出力を、エンドツール６２０に、Ｙ及びＡの成分だけでもって伝達するために、動力伝達部６３０では、次の数式のような成分抽出が必要である。
【０４６９】
Ｙ＝Ｊ１＋Ｊ２＝Ｊ２Ｐ−Ｊ１Ｐ２
Ａ＝Ｊ１−Ｊ２＝Ｊ１Ｐ−Ｊ２Ｐ
そのために、動力伝達部６３０には、Ｊ２Ｐ及びＪ１Ｐ２を入力され、その差であるＹ成分のみを出力する差動プーリーと、Ｊ１Ｐ及びＪ２Ｐを入力され、その差であるＡ成分のみを出力する差動プーリーが必要である。
【０４７０】
ここで、第１差動部材６３１の第１入力部６３１１は、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ（または、それと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂ）と連結され、第２ジョー駆動プーリー６１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材６３１の第２入力部６３１２は、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ（または、それと連結された第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂ）と連結され、第１ジョー駆動プーリー６１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材６３１の出力部６３１３は、ヨーワイヤ６３５Ｙと連結され、エンドツール６２０のヨー動作を制御する。
【０４７１】
一方、第２差動部材６３２の第１入力部６３２１は、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ、またはそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂと連結され、第１ジョー駆動プーリー６１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材６３２の第２入力部６３２２は、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、またはそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂと連結され、第２ジョー駆動プーリー６１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材６３２の出力部６３２３は、アクチュエーションワイヤ６３５Ａと連結され、エンドツール６２０のアクチュエーション動作を制御する。
【０４７２】
一方、ピッチ駆動プーリー６１１３は、ピッチワイヤ６３５Ｐと連結され、エンドツール６２０のピッチ動作を制御する。
【０４７３】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０４７４】
前述のように、ユーザが、操作部６１０のピッチ制御部６１１のピッチ駆動バー６１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸６１１１を中心に、ピッチ駆動バー６１１２を、図３９の矢印Ｐ方向に回転させれば、ピッチ駆動プーリー６１１３が、ピッチ駆動軸６１１１と共に回転する。それにより、ピッチ駆動プーリー６１１３とピッチワイヤ６３５Ｐを介して連結されているピッチプーリー６２３、それと連結されたヨープーリー６２４、並びに第１ジョー６２１及び第２ジョー６２２が、ピッチ回転軸４２０ＰＸ（図３２）を中心に回転してピッチ動作が遂行される。
【０４７５】
そのとき、ピッチ操作は、エンドツール６２０のヨー動作及びアクチュエーション動作を決定する動力伝達部６３０の２つの差動プーリー６３１，６３２に影響を及ぼさない。それについて、さらに詳細に説明すれば、ピッチ動作によって、ピッチ駆動軸６１１１を中心に、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ及び第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａがそれぞれ回転すれば、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂと連結された第１差動部材６３１の第１入力部６３１１、及び第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂが連結された第１差動部材６３１の第２入力部６３１２は、それぞれ回転することになるが、第１差動部材６３１内で、その回転が互いに相殺されるので、第１差動部材６３１の出力部６３１３は、回転しなくなる。同様に、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂと連結された第２差動部材６３２の第１入力部６３２１、及び第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂが連結された第２差動部材６３２の第２入力部６３２２は、それぞれ回転することになるが、第２差動部材６３２内で、その回転が互いに相殺されるので、第２差動部材６３２の出力部６３２３は、回転しなくなる。従って、ピッチ動作が、ヨー動作及びアクチュエーション動作とは独立して遂行されもする。
【０４７６】
次に、本実施形態のヨー動作及びアクチュエーション動作について説明する。
【０４７７】
ヨー動作のために、ユーザが、第１ジョー駆動バー６１２２に親指を嵌め込み、第２ジョー駆動バー６１３２に人差し指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー６１２２を、図３９の矢印Ｊ１方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー６１３２を、図３９の矢印Ｊ２方向に回転させる（すなわち、第１ジョー駆動バー６１２２と、第２ジョー駆動バー６１３２とを同一方向に回転させる）。または、アクチュエーション動作のために、ユーザが、第１ジョー駆動バー６１２２を、図３９の矢印Ｊ１の反対方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー６１３２を、図３９の矢印Ｊ２方向に回転させる（すなわち、第１ジョー駆動バー６１２２と、第２ジョー駆動バー６１３２とを反対方向に回転させる）。
【０４７８】
それにより、まず、第１ジョー駆動バー６１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー６１２３が、第１ジョー駆動軸（すなわち、ピッチ駆動バー）を中心に回転し、かような回転力が、第１ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ１を介して、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂに伝達され、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂが回転する。そして、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材６３２の第１入力部６３２１、及びそれと連結された第２差動部材６３２の出力部６３２３が回転する。併せて、第１ジョー駆動プーリー６１２３の回転力は、第１ジョー補助駆動ワイヤ６３５Ｊ１’を介して、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂに伝達され、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂが回転する。そして、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材６３１の第２入力部６３１２、及びそれと連結された第１差動部材６３１の出力部６３１３が回転する。
【０４７９】
それと同時に、第２ジョー駆動バー６１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー６１３３が第２ジョー駆動軸（すなわち、ピッチ駆動バー）を中心に回転し、かような回転力が、第２ジョー駆動ワイヤ６３５Ｊ２を介して、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂに伝達され、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂが回転する。そして、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材６３１の第１入力部６３１１、及びそれと連結された第１差動部材６３１の出力部６３１３が回転する。併せて、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材６３２の第２入力部６３２２、及びそれと連結された第２差動部材６３２の出力部６３２３が回転する。
【０４８０】
一方、前述のように、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂは、第２ジョー駆動プーリー６１３３が回転すれば、第２ジョー駆動プーリー６１３３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３と共に回転する。一方、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂは、第１ジョー駆動プーリー６１２３が回転すれば、第１ジョー駆動プーリー６１２３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３と共に回転する。同様に、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂも、第１ジョー駆動プーリー６１２３が回転すれば、第１ジョー駆動プーリー６１２３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー６１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３と共に回転する。
【０４８１】
その結果として、第１差動部材６３１の２つの入力部に、それぞれ第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂと、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂとを連結すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３の回転と、第１ジョー駆動プーリー６１２３の回転と、第２ジョー駆動プーリー６１３３の回転とから、純粋なヨー動作制御成分のみを抽出することができる。
【０４８２】
同一の方法で、第２差動部材６３２の２つの入力部に、それぞれ第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂと、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂとを連結すれば、ピッチ駆動プーリー６１１３の回転と、第１ジョー駆動プーリー６１２３の回転と、第２ジョー駆動プーリー６１３３の回転とから、純粋なアクチュエーション動作制御成分のみを抽出することができる。
【０４８３】
その結果として、ヨー動作を遂行するために、第１ジョー駆動バー６１２２を、図３９の矢印Ｊ１方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー６１３２を、図３９の矢印Ｊ２方向に回転させれば、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂは、図３９において、反時計回りに回転し、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂは、図３９において、反時計回りに回転し、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ、及び第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂは、図３９において、時計回りに回転する。そして、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂと連結された第１差動部材６３１の第１入力部６３１１は、反時計回りに回転し、第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂと連結された第１差動部材６３１の第２入力部６３１２は、時計回りに回転する。従って、第１差動部材６３１の出力部６３１３が、反時計回りに回転しながら、出力部６３１３に連結されたヨーワイヤ６３５Ｙ、ヨーワイヤ６３５Ｙと連結されたヨープーリー６２４、及びヨープーリー６２４と連結されたジョー６２１，６２２が、ヨー回転軸４２０ＹＸ（図３２）を中心に回転し、ヨー動作が遂行される。
【０４８４】
同じ方法で、アクチュエーション動作を遂行するために、第１ジョー駆動バー６１２２を、図３９の矢印Ｊ１の反対方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー６１３２を、図３９の矢印Ｊ２方向に回転させれば、第１ Ｊ２Ｐプーリー６１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂは、図３９において、反時計回りに回転し、第１ Ｊ１Ｐプーリー６１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂは、図３９において、時計回りに回転し、第１ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ａ及び第２ Ｊ１Ｐ補助プーリー６１６ｂは、図３９において、反時計回りに回転する。そして、第２ Ｊ１Ｐプーリー６１５ｂと連結された第２差動部材６３２の第１入力部６３２１は、時計回りに回転し、第２ Ｊ２Ｐプーリー６１４ｂと連結された第２差動部材６３２の第２入力部６３２２は、反時計回りに回転する。従って、第２差動部材６３２の出力部６３２３が、時計回りに回転しながら、出力部６３１３に連結されたアクチュエーションワイヤ６３５Ａが、図３９の矢印Ａ方向に直線運動を行い、アクチュエーションワイヤ６３５Ａと連結されたアクチュエーション軸４２０ＡＸ（図３２）が、並進運動を行いながら、第１ジョー６２１及び第２ジョー６２２のアクチュエーション動作が遂行される。
【０４８５】
かような本発明によって、第１ジョー駆動プーリー６１２３、及び第２ジョー駆動プーリー６１３３それぞれの回転から、エンドツールのヨー動作及びアクチュエーション動作が抽出されることが可能になる。
【０４８６】
従って、前述のように、操作部のピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの操作は、エンドツールのピッチ、ヨー及びアクチュエーションの各動作成分に独立して分離され、それは、操作部のピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの操作が同時に生じたり、あるいはそうではないとしても、エンドツールのピッチ、ヨー及びアクチュエーションの各動作成分に独立して分離される。
【０４８７】
前述の本発明の第６実施形態による手術用インストルメント６００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０４８８】
＜手術用インストルメントの第７実施形態〜第９実施形態のエンドツール＞（Ｅ２）
以下では、本発明の第７実施形態、第８実施形態及び第９実施形態による手術用インストルメント７００，８００，９００について説明する。ここで、本発明の第７実施形態、第８実施形態及び第９実施形態による手術用インストルメント７００，８００，９００は、前述の本発明の第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態による手術用インストルメント１００，２００，３００と類似しており、エンドツールの構成が特徴的に異なるところ、まず、第７実施形態、第８実施形態及び第９実施形態に共通して適用されるエンドツールの構成について説明する。
【０４８９】
図４０ないし図４３は、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００に適用されるエンドツールを概略的に示す概念図であり、図４０は、エンドツールのＸＺ平面上での側面図であり、図４１は、エンドツールのＸＹ平面上での平面図であり、図４２は、図４１のエンドツールが、ヨー運動を行う様子を示す平面図であり、図４３は、図４１のエンドツールが、アクチュエーション運動を行う様子を示す平面図である。ここで、図４１ないし図４３は、概念図であり、第１ジョー及び第２ジョーが互いに異なる軸を中心に回転するように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、第１ジョー及び第２ジョーが、同一の軸を中心に回転することも可能である。
【０４９０】
図４０ないし図４３を参照すれば、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００に適用されるエンドツール７２０は、第１ジョー７２１、第２ジョー７２２、ピッチプーリー７２３、第１ジョープーリー７２４及び第２ジョープーリー７２５を含む。本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００に適用される動力伝達部７３０は、ピッチワイヤ７３５Ｐ、第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１、第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２を含む。
【０４９１】
本実施形態で、ピッチ動作は、ピッチプーリーに巻かれたピッチワイヤの回転を介して遂行され、ピッチプーリーの中間を横切って、２本のジョーワイヤが、エンドツール側に延長具備され、２本のジョーワイヤは、各ジョーのヨー動作及びアクチュエーション動作のための回転動作を遂行するために、各ジョープーリーに巻かれる。かようなジョーワイヤは、ピッチプーリーの中間を横切って具備されるので、ピッチ動作によってピッチプーリーが回転しても、ジョーワイヤは、最小限の影響を受ける。
【０４９２】
詳細には、連結部（図示せず）の一端部には、ピッチプーリー７２３が、ピッチ回転軸７２０ＰＸを中心に、連結部（図示せず）に対して回転自在に形成される。また、ピッチプーリー７２３の一側には、第１ジョープーリー７２４及び第２ジョープーリー７２５が、ジョー回転軸７２０ＪＸを中心に、回転自在に形成される。従って、ピッチプーリー７２３は、ピッチ回転軸７２０ＰＸを中心に、回転自在であり、それと結合された第１ジョープーリー７２４及び第２ジョープーリー７２５は、ピッチプーリー７２３と共に回転する。
【０４９３】
一方、第１ジョー７２１は、第１ジョープーリー７２４と結合し、第１ジョープーリー７２４と共に回転自在に形成され、第２ジョー７２２は、第２ジョープーリー７２５と結合し、第２ジョープーリー７２５と共に回転自在に形成される。
【０４９４】
ここで、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００のエンドツール７２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、第１ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤと、第２ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。以下では、それについて、さらに詳細に説明する。
【０４９５】
まず、本実施形態のピッチ動作について説明する。
【０４９６】
エンドツール７２０のピッチ動作のための動力伝達部７３０のピッチワイヤ７３５Ｐは、操作部（図示せず）のピッチ操作部（図示せず）、及びエンドツール７２０のピッチプーリー７２３を連結する。従って、ピッチ操作部（図示せず）が、ピッチ駆動軸（図示せず）を中心に、図４０において、反時計回りに回転すれば、それと連結されたピッチワイヤ７３５Ｐが、図４０の矢印Ｐ２方向に移動し、従って、ピッチワイヤ７３５Ｐと連結されるピッチプーリー７２３、並びにそれと連結された第１ジョープーリー７２４、第２ジョープーリー７２５、第１ジョー７２１及び第２ジョー７２２がピッチ回転軸７２０ＰＸを中心に、図４０の矢印Ｐ方向に回転し、ピッチ動作が遂行される。一方、ピッチ操作部（図示せず）が、ピッチ駆動軸（図示せず）を中心に、図４０において、時計回りに回転すれば、それと連結されたピッチワイヤ７３５Ｐが、図４０の矢印１方向に移動し、従って、ピッチワイヤ７３５Ｐと連結されるピッチプーリー７２３、並びにそれと連結された第１ジョープーリー７２４、第２ジョープーリー７２５、第１ジョー７２１及び第２ジョー７２２が、ピッチ回転軸７２０ＰＸを中心に、図４０の矢印Ｐの反対方向に回転し、ピッチ動作が遂行される。
【０４９７】
次に、本実施形態のヨー動作及びアクチュエーション動作について説明する。
【０４９８】
まず、エンドツール７２０の第１ジョー７２１の動作のための動力伝達部７３０の第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１は、操作部（図示せず）のヨー操作部（図示せず）、またはアクチュエーション操作部（図示せず）、または第１ジョー操作部（図示せず）と、エンドツール７２０の第１ジョープーリー７２４と、を連結する。従って、操作部（図示せず）のヨー操作部（図示せず）、またはアクチュエーション操作部（図示せず）、または第１ジョー操作部（図示せず）が回転すれば、それと連結された第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１、それと連結された第１ジョープーリー７２４及び第１ジョー７２１が、ジョー回転軸７２０ＪＸを中心に回転する。
【０４９９】
一方、エンドツール７２０の第２ジョー７２２の動作のための動力伝達部７３０の第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２は、操作部（図示せず）のヨー操作部（図示せず）、またはアクチュエーション操作部（図示せず）、または第２ジョー操作部（図示せず）と、エンドツール７２０の第２ジョープーリー７２５と、を連結する。従って、操作部（図示せず）のヨー操作部（図示せず）、またはアクチュエーション操作部（図示せず）、または第２ジョー操作部（図示せず）が回転すれば、それと連結された第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２、それと連結された第２ジョープーリー７２５及び第２ジョー７２２が、ジョー回転軸７２０ＪＸを中心に回転する。
【０５００】
そのとき、図４２に図示されたように、第１ジョープーリー７２４及び第２ジョープーリー７２５が、ジョー回転軸７２０ＪＸを中心に同方向に回転すれば、ヨー動作が遂行され、図４３に図示されたように、第１ジョープーリー７２４及び第２ジョープーリー７２５が、ジョー回転軸７２０ＪＸを中心に、反対方向に回転するようになれば、アクチュエーション動作が遂行される。
【０５０１】
＜手術用インストルメントの第７実施形態＞（Ｅ２＋Ｈ１＋Ｄ）
以下では、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００について説明する。ここで、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００は、エンドツールは、前述の図４０ないし図４３の構成を有し、操作部７１０は、図２に図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のように、ヨー操作部と、アクチュエーション操作部とが互いに独立して形成され、ヨー駆動軸の回転と、アクチュエーション駆動軸の回転とが互いに独立して行われることを特徴とする。
【０５０２】
図４４は、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００を示す図面である。図４４を参照すれば、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００は、操作部７１０、エンドツール７２０、動力伝達部７３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０５０３】
エンドツール７２０は、第１ジョー７２１、第２ジョー７２２、ピッチプーリー７２３、第１ジョープーリー７２４及び第２ジョープーリー７２５を含み、動力伝達部７３０は、ピッチワイヤ７３５Ｐ、第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１、第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２を含む。かようなエンドツール７２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、第１ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤと、第２ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。ここで、エンドツール７２０は、図４０ないし図４３で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０５０４】
一方、動力伝達部７３０は、第１差動部材７３１と、第２差動部材７３２とを含む。ここで、第１差動部材７３１と第２差動部材７３２は、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する役割を行う。かような差動部材としては、図４Ａ及び図４Ｂに図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の差動プーリー、図１５以下に図示された差動プーリーの第１変形例、図１８以下に図示された差動プーリーの第２変形例、及び図２２以下に図示された差動プーリーの第３変形例など、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが使用されてもよい。すなわち、図４４には、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００の差動プーリー７３１，７３２として、図２１Ｅの差動プーリーが図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが本実施形態にも適用可能である。
【０５０５】
以下では、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００の操作部７１０について、さらに詳細に説明する。
【０５０６】
図４４を参照すれば、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００の操作部７１０は、エンドツール７２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部７１１と、エンドツール７２０のヨー運動を制御するヨー操作部７１２と、エンドツール７２０のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部７１３と、を含む。
【０５０７】
ピッチ操作部７１１は、ピッチ駆動軸７１１１と、ピッチ駆動バー７１１２と、ピッチ駆動プーリー７１１３と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸７１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー７１１２は、ピッチ駆動軸７１１１と連結され、ピッチ駆動軸７１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー７１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー７１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー７１１２と連結されたピッチ駆動軸７１１１、及びそれと結合されたピッチ駆動プーリー７１１３が共に回転し、かような回転力が動力伝達部７３０を介して、エンドツール７２０に伝達され、エンドツール７２０が、ピッチ駆動軸７１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部７１１が、ピッチ駆動軸７１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール７２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部７１１が、ピッチ駆動軸７１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール７２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー７１１３は、ピッチ駆動軸７１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸７１１１と共に回転する。
【０５０８】
ヨー操作部７１２は、ヨー駆動軸と、ヨー駆動バー７１２２と、ヨー駆動プーリー７１２３と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー７１１２が延長され、ヨー駆動軸が形成され、ピッチ駆動バー７１１２に、ヨー駆動プーリー７１２３が嵌め込まれるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー７１１２と、ヨー駆動軸とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。そのとき、ヨー駆動軸は、人体工学的設計によって、操作部７１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０５０９】
そして、ヨー駆動プーリー７１２３には、ヨー駆動ワイヤ７３５Ｙが連結される。一方、ヨー駆動バー７１２２及びヨー駆動プーリー７１２３は、ヨー駆動軸を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザがヨー駆動バー７１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー７１２２を回転させれば、ヨー駆動バー７１２２と連結されたヨー駆動プーリー７１２３が、ヨー駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部７３０を介して、エンドツール７２０に伝達され、エンドツール７２０の２つのジョー７２１，７２２が、ヨー駆動プーリー７１２３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０５１０】
アクチュエーション操作部７１３は、アクチュエーション駆動軸と、アクチュエーション駆動バー７１３２と、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と、を含む。ここで、アクチュエーション駆動軸は、ピッチ駆動バー７１１２が延長されて形成され、人体工学的設計によって、操作部７１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成されてもよい。そして、アクチュエーション駆動プーリー７１３３には、アクチュエーション駆動ワイヤ７３５Ａと、アクチュエーション補助駆動ワイヤ７３５Ａ’と、が連結される。そのとき、アクチュエーション駆動ワイヤ７３５Ａと、アクチュエーション補助駆動ワイヤ７３５Ａ’とのうちいずれか一方は、中間で１回ねじれて形成され、アクチュエーション駆動ワイヤ７３５Ａと、アクチュエーション補助駆動ワイヤ７３５Ｊ１Ａ’との回転力伝達方向が互いに反対になるように形成される。一方、アクチュエーション駆動軸は、ピッチ駆動バー７１１２から延設され、Ｚ軸と平行な方向または人体工学的設計によって、操作部７１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成され、アクチュエーション駆動バー７１３２及びアクチュエーション駆動プーリー７１３３は、アクチュエーション駆動軸を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動バー７１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー７１３２を回転させれば、アクチュエーション駆動バー７１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー７１３３が、アクチュエーション駆動軸を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部７３０を介して、エンドツール７２０に伝達され、エンドツール７２０の２つのジョー７２１，７２２が、アクチュエーション動作を遂行する。
【０５１１】
一方、ピッチ駆動軸７１１１には、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、第１ ＡＰプーリー７１５ａ、及び第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａが嵌め込まれ、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、第１ ＡＰプーリー７１５ａ及び第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａが、ピッチ駆動軸７１１１を中心に回転自在に形成される。
【０５１２】
ここで、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂは、ヨー駆動プーリー７１２３が回転すれば、ヨー駆動プーリー７１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー７１１２、並びにそれに連結されたヨー操作部７１２及びアクチュエーション操作部７１３が、全体的に共にピッチ駆動軸７１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３と共に回転する。すなわち、第１ ＹＰプーリー７１４ａ及び第２ ＹＰプーリー７１４ｂは、ヨー駆動バー７１２２の回転と、ピッチ駆動バー７１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０５１３】
詳細には、ヨー駆動バー７１２２が回転すれば、ヨー駆動バー７１２２と連結されたヨー駆動プーリー７１２３が共に回転し、従って、それと連結されたヨー駆動ワイヤ７３５Ｙが移動しながら、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸７１１１及びピッチ駆動バー７１１２が、図４４の矢印Ｐ方向に回転すれば、ヨー駆動軸及びヨー駆動プーリー７１２３も、全体的にピッチ駆動軸７１１１を中心に回転する。それにより、操作部７１０の全体的な回転によって、ヨー駆動ワイヤ７３５Ｙが、ピッチ駆動軸７１１１を中心に、図４４の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ ＹＰプーリー７１４ａも回転する。その結果として、第１ ＹＰプーリー７１４ａ及び第２ ＹＰプーリー７１４ｂは、ヨー駆動プーリー７１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転するときも回転する。それは、操作部７１０の第１ ＹＰプーリー７１４ａ及び第２ ＹＰプーリー７１４ｂから、ヨー操作入力と、ピッチ操作入力とが合わされた状態で出力されることを意味する。
【０５１４】
一方、第１ ＡＰプーリー７１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー７１５ｂは、アクチュエーション駆動バー７１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー７１１２、並びにそれと連結されたヨー操作部７１２及びアクチュエーション操作部７１３が、全体的に共にピッチ駆動軸７１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３と共に回転する。すなわち、第１ ＡＰプーリー７１５ａ及び第２ ＡＰプーリー７１５ｂは、アクチュエーション駆動プーリー７１３３の回転と、ピッチ駆動プーリー７１１３の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０５１５】
同様に、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂも、アクチュエーション駆動バー７１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動バー７１１２、並びにそれと連結されたヨー操作部７１２及びアクチュエーション操作部７１３が、全体的に共にピッチ駆動軸７１１１を中心に回転すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３と共に回転することを特徴とする。すなわち、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａ及び第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂも、アクチュエーション駆動バー７１３２の回転と、ピッチ駆動バー７１１２の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０５１６】
ここで、第１ ＡＰプーリー７１５ａと第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａとの回転方向は、互いに反対方向になる。なぜならば、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と、第１ ＡＰプーリー７１５ａとを連結するアクチュエーション駆動ワイヤ７３５Ａに比べ、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａを連結するアクチュエーション補助駆動ワイヤ７３５Ａ’が１回ねじれているためである。すなわち、アクチュエーション駆動ワイヤ７３５Ａと、アクチュエーション補助駆動ワイヤ７３５Ａ’との回転力伝達方向が互いに反対になるように形成されるので、第１ ＡＰプーリー７１５ａと、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａとの回転方向が互いに反対になる。
【０５１７】
ただし、図面には、第１ ＹＰプーリー７１４ａと、第２ ＹＰプーリー７１４ｂとが連結され、第２ ＹＰプーリー７１４ｂ、並びに第１差動部材７３１の第１入力部７３１１、及び第２差動部材７３２の第１入力部７３２１が連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＹＰプーリー７１４ｂが省略された状態で、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、並びに第１差動部材７３１の第１入力部７３１１、及び第２差動部材７３２の第１入力部７３２１が直に連結される構成も可能である。
【０５１８】
同様に、図面には、第１ ＡＰプーリー７１５ａと、第２ ＡＰプーリー７１５ｂとが連結され、第２ ＡＰプーリー７１５ｂと、第２差動部材７３２の第１入力部７３２１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＡＰプーリー７１５ｂが省略された状態で、第１ ＡＰプーリー７１５ａと、第２差動部材７３２の第１入力部７３２１とが直に連結される構成も可能である。
【０５１９】
また、図面には、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａと、第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂが連結され、第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂと、第１差動部材７３１の第１入力部７３１１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂが省略された状態で、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａと、第１差動部材７３１の第１入力部７３１１とが直に連結される構成も可能である。
【０５２０】
（第７実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０５２１】
まず、本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００の第１差動部材７３１は、第１入力部７３１１、第２入力部７３１２、出力部７３１３、第１差動制御部材７３１４、第２差動制御部材７３１５及び差動制御ワイヤ７３１６を含み、第２差動部材７３２は、第１入力部７３２１、第２入力部７３２２、出力部７３２３、第１差動制御部材７３２４、第２差動制御部材７３２５及び差動制御ワイヤ７３２６を含む。
【０５２２】
詳細には、本実施形態のエンドツール７２０の構成上、エンドツール７２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部７１０での操作入力を、ピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの動作に分離することができる動力伝達部７３０が必要である。ピッチの場合、ピッチ駆動バーの回転操作が直にエンドツールのピッチ動作に連結される。しかし、エンドツールで必要な成分は、第１ジョーの動作成分と、第２ジョーの動作成分とであるが、操作部の入力は、ヨー成分とアクチュエーション成分とであるので、第１ジョー及び第２ジョーの動作成分は、次の数式のように、ヨー成分とアクチュエーション成分とから構成されなければならない。それを次のような数式で表現することができる。
【０５２３】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ
ここで、第１ジョーは、ヨー動作にもアクチュエーション動作にも、いずれも同方向に回転する。
【０５２４】
Ｊ２＝Ｙ−Ａ
ここで、第２ジョーは、ヨー動作とは同方向であるが、アクチュエーション動作入力には反対方向に回転する。
【０５２５】
そのために、操作部７１０のヨー操作部７１２及びアクチュエーション操作部７１３は、第１ ＹＰプーリー７１４ａと、第１ ＡＰプーリー７１５ａとに連結されており、追加してアクチュエーション動作入力が、反対に伝達されるように、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａも具備され、それは、次のような数式で表現することができる。
【０５２６】
ＹＰ＝Ｙ＋Ｐ
ＡＰ＝Ａ＋Ｐ
ＡＰ’＝−Ａ＋Ｐ
従って、かような操作部７１０の出力を、エンドツール７２０に、第１ジョー及び第２ジョーの成分としてのみ伝達するために、動力伝達部７３０では、次の数式のような成分抽出が必要である。
【０５２７】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ＝ＹＰ−ＡＰ’
Ｊ２＝Ｙ−Ａ＝ＹＰ−ＡＰ
そのために、動力伝達部７３０は、ＹＰ及びＡＰ’を入力され、その差であるＪ１成分のみを出力する差動プーリーと、ＹＰ及びＡＰを入力され、その差であるＪ２成分のみを出力する差動プーリーが必要である。
【０５２８】
ここで、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転、Ａは、アクチュエーション駆動プーリーの回転、ＹＰは、ＹＰプーリーの回転、ＡＰは、ＡＰプーリーの回転、ＡＰ’は、ＡＰ補助プーリーの回転、Ｐは、ピッチ駆動プーリーの回転、Ｊ１は、第１ジョー駆動プーリーの回転、Ｊ２は、第２ジョー駆動プーリーの回転である。
【０５２９】
それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０５３０】
まず、第１差動部材７３１の第１入力部７３１１は、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、またはそれと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂと連結され、ヨー駆動プーリー７１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材７３１の第２入力部７３１２は、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａ、またはそれと連結された第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂと連結され、アクチュエーション駆動プーリー７１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材７３１の出力部７３１３は、第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１と連結され、エンドツール７２０の第１ジョー７２１の動作を制御する。
【０５３１】
一方、第２差動部材７３２の第１入力部７３２１は、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、またはそれと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂと連結され、ヨー駆動プーリー７１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材７３２の第２入力部７３２２は、第１ ＡＰプーリー７１５ａ、またはそれと連結された第２ ＡＰプーリー７１５ｂと連結され、アクチュエーション駆動プーリー７１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材７３２の出力部７３２３は、第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２と連結され、エンドツール７２０の第２ジョー７２２の動作を制御する。
【０５３２】
一方、ピッチ駆動プーリー７１１３は、ピッチワイヤ７３５Ｐと連結され、エンドツール７２０のピッチ動作を制御する。
【０５３３】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０５３４】
前述のように、ユーザが、操作部７１０のピッチ制御部７１１のピッチ駆動バー７１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸７１１１を中心に、ピッチ駆動バー７１１２を、図４４の矢印Ｐ方向に回転させれば、ピッチ駆動プーリー７１１３が、ピッチ駆動軸７１１１と共に回転する。それにより、ピッチ駆動プーリー７１１３と、ピッチワイヤ７３５Ｐを介して連結されているピッチプーリー７２３、並びにそれと連結された第１ジョープーリー７２４、第２ジョープーリー７２５、第１ジョー７２１及び第２ジョー７２２が、ピッチ回転軸７２０ＰＸ（図４０）を中心に回転し、ピッチ動作が遂行される。
【０５３５】
そのとき、ピッチ操作は、エンドツール７２０の第１ジョー及び第２ジョーの動作を決定する動力伝達部７３０の２つの差動プーリー７３１，７３２の出力部に影響を及ぼさない。それについて、さらに詳細に説明すれば、ピッチ動作によって、ピッチ駆動軸７１１１を中心に、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、第１ ＡＰプーリー７１５ａ及び第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａがそれぞれ回転すれば、第２ ＹＰプーリー７１４ｂと連結された第１差動部材７３１の第１入力部７３１１、及び第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂが連結された第１差動部材７３１の第２入力部７３１２は、それぞれ回転することになるが、第１差動部材７３１内で、その回転が互いに相殺されるので、第１差動部材７３１の出力部７３１３は、回転しなくなる。同様に、第２ ＹＰプーリー７１４ｂと連結された第２差動部材７３２の第１入力部７３２１、及び第２ ＡＰプーリー７１５ｂが連結された第２差動部材７３２の第２入力部７３２２は、それぞれ回転することになるが、第２差動部材７３２内で、その回転が互いに相殺されるので、第２差動部材７３２の出力部７３２３は、回転しなくなる。従って、ピッチ動作が、ヨー動作及びアクチュエーション動作とは独立して遂行されもする。
【０５３６】
次に、本実施形態のヨー動作及びアクチュエーション動作について説明する。
【０５３７】
ヨー動作のために、ユーザが、ヨー駆動バー７１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー７１２２を、図４４の矢印Ｙ方向に回転させる。
【０５３８】
それにより、ヨー駆動バー７１２２と連結されたヨー駆動プーリー７１２３が、ヨー駆動軸（すなわち、ピッチ駆動バー）を中心に回転し、かような回転力が、ヨー駆動ワイヤ７３５Ｙを介して、第１ ＹＰプーリー７１４ａ及び、それと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂに伝達され、第２ ＹＰプーリー７１４ｂが回転する。そして、第２ ＹＰプーリー７１４ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材７３１の第１入力部７３１１、及びそれと連結された第１差動部材７３１の出力部７３１３が回転する。併せて、第２ ＹＰプーリー７１４ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材７３２の第１入力部７３２１、及びそれと連結された第２差動部材７３２の出力部７３２３が回転する。
【０５３９】
一方、アクチュエーション動作のために、ユーザが、アクチュエーション駆動バー７１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー７１３２を、図４４の矢印Ａ方向に回転させる。
【０５４０】
それにより、まず、アクチュエーション駆動バー７１３２と連結されたアクチュエーション駆動プーリー７１３３が、アクチュエーション駆動軸（すなわち、ピッチ駆動バー）を中心に回転し、かような回転力がアクチュエーション駆動ワイヤ７３５Ａを介して、第１ ＡＰプーリー７１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー７１５ｂに伝達され、第２ ＡＰプーリー７１５ｂが回転する。そして、第２ ＡＰプーリー７１５ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材７３２の第２入力部７３２２、及びそれと連結された第２差動部材７３２の出力部７３２３が回転する。併せて、アクチュエーション駆動プーリー７１３３の回転力は、アクチュエーション補助駆動ワイヤ７３５Ａ’を介して、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂに伝達され、第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂが回転する。そして、第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材７３１の第２入力部７３１２、及びそれと連結された第１差動部材７３１の出力部７３１３が回転する。
【０５４１】
一方、前述のように、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂは、ヨー駆動プーリー７１２３が回転すれば、ヨー駆動プーリー７１２３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３と共に回転する。一方、第１ ＡＰプーリー７１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー７１５ｂは、アクチュエーション駆動プーリー７１３３が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３と共に回転する。同様に、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂも、アクチュエーション駆動プーリー７１３３が回転すれば、アクチュエーション駆動プーリー７１３３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー７１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３と共に回転する。
【０５４２】
ここで、前述の数式を参照すれば、その結果として、第１差動部材７３１の２つの入力部に、それぞれ第２ ＹＰプーリー７１４ｂと第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂとを連結すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３の回転と、ヨー駆動プーリー７１２３の回転と、アクチュエーション駆動プーリー７１３３の回転とから、純粋な第１ジョー７２１の動作制御成分のみを抽出することができる。
【０５４３】
同一の方法で、第２差動部材７３２の２つの入力部に、それぞれ第２ ＹＰプーリー７１４ｂと、第２ ＡＰプーリー７１５ｂとを連結すれば、ピッチ駆動プーリー７１１３の回転と、ヨー駆動プーリー７１２３の回転と、アクチュエーション駆動プーリー７１３３の回転とから、純粋な第２ジョー７２２の動作制御成分のみを抽出することができる。
【０５４４】
その結果として、ヨー動作を遂行するために、ヨー駆動バー７１２２を、図４４の矢印Ｙ方向に回転させれば、第１ ＹＰプーリー７１４ａ、及びそれと連結された第２ ＹＰプーリー７１４ｂは、図４４において、反時計回りに回転する。それにより、第２ ＹＰプーリー７１４ｂと連結された第１差動部材７３１の第１入力部７３１１は、反時計回りに回転し、従って、第１差動部材７３１の出力部７３１３が、反時計回りに回転しながら、出力部７３１３に連結された第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１、第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１と連結された第１ジョープーリー７２４、及び第１ジョープーリー７２４と連結された第１ジョー７２１が、ジョー回転軸７２０ＪＸ（図４０）を中心に、反時計回りに回転する。同様に、第２ ＹＰプーリー７１４ｂと連結された第２差動部材７３２の第１入力部７３２１は、反時計回りに回転し、従って、第２差動部材７３２の出力部７３２３が、反時計回りに回転しながら、出力部７３２３に連結された第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２、第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２と連結された第２ジョープーリー７２５、及び第２ジョープーリー７２５と連結された第２ジョー７２２が、ジョー回転軸７２０ＪＸ（図４０）を中心に、反時計回りに回転する。このように、第１ジョー７２１及び第２ジョー７２２が、同一方向に回転しながら動作が遂行される。
【０５４５】
同じ方法で、アクチュエーション動作を遂行するために、アクチュエーション駆動バー７１３２を、図４４の矢印Ａ方向に回転させれば、第１ ＡＰプーリー７１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＰプーリー７１５ｂは、図４４において、時計回りに回転し、第１ ＡＰ補助プーリー７１６ａ及び第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂは、図４４において、反時計回りに回転する。それにより、第２ ＡＰプーリー７１５ｂと連結された第２差動部材７３２の第２入力部７３２２は、時計回りに回転し、従って、第２差動部材７３２の出力部７３２３が、反時計回りに回転しながら、出力部７３２３に連結された第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２、第２ジョーワイヤ７３５Ｊ２と連結された第２ジョープーリー７２５、及び第２ジョープーリー７２５と連結された第２ジョー７２２が、ジョー回転軸７２０ＪＸ（図４０）を中心に、反時計回りに回転する。同様に、第２ ＡＰ補助プーリー７１６ｂと連結された第１差動部材７３１の第２入力部７３１２は、反時計回りに回転し、従って、第１差動部材７３１の出力部７３１３が、時計回りに回転しながら、出力部７３１３に連結された第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１、第１ジョーワイヤ７３５Ｊ１と連結された第１ジョープーリー７２４、及び第１ジョープーリー７２４と連結された第１ジョー７２１が、ジョー回転軸７２０ＪＸ（図４０）を中心に、時計回りに回転する。このように、第１ジョー７２１及び第２ジョー７２２が互いに反対方向に回転しながら、アクチュエーション動作が遂行される。
【０５４６】
かような本発明によって、ピッチ駆動プーリー７１１３、ヨー駆動プーリー７１２３、及びアクチュエーション駆動プーリー７１３３それぞれの回転から、エンドツールのピッチ動作、第１ジョーの回転動作、及び第２ジョーの回転動作が抽出されることが可能になるのであり、それは、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作が同時に生じたり、あるいはそうではないとしても、エンドツールのピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの各動作成分に独立して分離される。
【０５４７】
前述の本発明の第７実施形態による手術用インストルメント７００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０５４８】
＜手術用インストルメントの第８実施形態＞（Ｅ２＋Ｈ２＋Ｄ）
以下では、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００について説明する。ここで、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００は、エンドツールは、前述の図４０ないし図４３の構成を有し、操作部８１０は、図２８に図示された本発明の第２実施形態による手術用インストルメント２００のように、アクチュエーション操作部が、ヨー操作部上に形成され、ヨー操作部が回転すれば、アクチュエーション操作部も、共に回転するように形成されることを特徴とする。
【０５４９】
図４５は、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００を示す図面である。図４５を参照すれば、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００は、操作部８１０、エンドツール８２０、動力伝達部８３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０５５０】
エンドツール８２０は、第１ジョー８２１、第２ジョー８２２、ピッチプーリー８２３、第１ジョープーリー８２４及び第２ジョープーリー８２５を含み、動力伝達部８３０は、ピッチワイヤ８３５Ｐ、第１ジョーワイヤ８３５Ｊ１、第２ジョーワイヤ８３５Ｊ２を含む。かようなエンドツール８２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、第１ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤと、第２ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。ここで、エンドツール８２０は、図４０ないし図４３で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０５５１】
一方、動力伝達部８３０は、第１差動部材８３１と、第２差動部材８３２とを含む。ここで、第１差動部材８３１と、第２差動部材８３２は、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する役割を行う。かような差動部材としては、図４Ａ及び図４Ｂに図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の差動プーリー、図１５以下に図示された差動プーリーの第１変形例、図１８以下に図示された差動プーリーの第２変形例、及び図２２以下に図示された差動プーリーの第３変形例など、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが使用されてもよい。すなわち、図４５には、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００の差動プーリー８３１，８３２として、図２１Ｅの差動プーリーが図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが、本実施形態にも適用可能である。
【０５５２】
以下では、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００の操作部８１０について、さらに詳細に説明する。
【０５５３】
図４５を参照すれば、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００の操作部８１０は、エンドツール８２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部８１１と、エンドツール８２０のヨー運動を制御するヨー操作部８１２と、エンドツール８２０のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部８１３と、を含む。
【０５５４】
ピッチ操作部８１１は、ピッチ駆動軸８１１１と、ピッチ駆動バー８１１２と、ピッチ駆動プーリー８１１３と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸８１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー８１１２は、ピッチ駆動軸８１１１と連結され、ピッチ駆動軸８１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー８１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動バー８１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー８１１２と連結されたピッチ駆動軸８１１１、及びそれと結合されたピッチ駆動プーリー８１１３が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部８３０を介して、エンドツール８２０に伝達され、エンドツール８２０が、ピッチ駆動軸８１１１の回転方向と同一方向に回転する。すなわち、ピッチ操作部８１１が、ピッチ駆動軸８１１１を中心に、時計回りに回転すれば、エンドツール８２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部８１１が、ピッチ駆動軸８１１１を中心に、反時計回りに回転すれば、エンドツール８２０もまた、ピッチプーリー駆動軸（図示せず）を中心に、反時計回りに回転する。一方、ピッチ駆動プーリー８１１３は、ピッチ駆動軸８１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸８１１１と共に回転する。
【０５５５】
ヨー操作部８１２は、ヨー駆動軸８１２１と、ヨー駆動バー８１２２と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー８１１２が延長され、ヨー駆動軸８１２１が形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー８１１２と、ヨー駆動軸８１２１とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。そのとき、ヨー駆動軸８１２１は、人体工学的設計によって、操作部８１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０５５６】
一方、前述のように、ピッチ操作部８１１が回転する場合、ヨー操作部８１２の座標系は、相対的に変わる。そして、ヨー駆動バー８１２２は、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動バー８１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー８１２２を回転させれば、ヨー駆動バー８１２２が、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転し、かような回転力が、第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ２を介して、エンドツール８２０に伝達され、エンドツール８２０の２つのジョー８２１，８２２が、ヨー操作部８１２の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０５５７】
アクチュエーション操作部８１３は、アクチュエーション駆動軸８１３１と、アクチュエーション駆動バー８１３２と、第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａと、第２アクチュエーション駆動プーリー８１３３ｂと、を含む。ここで、アクチュエーション駆動バー８１３２、第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａ及び第２アクチュエーション駆動プーリー８１３３ｂは、アクチュエーション駆動軸８１３１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動バー８１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー８１３２を回転させれば、アクチュエーション駆動バー８１３２と連結された第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａ、及び第２アクチュエーション駆動プーリー８１３３ｂが、アクチュエーション駆動軸８１３１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部８３０を介して、エンドツール８２０に伝達され、エンドツール８２０の２つのジョー８２１，８２２が、アクチュエーション動作を遂行する。そのとき、アクチュエーション操作部８１３は、人体工学的設計によって、操作部８１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。
【０５５８】
一方、アクチュエーション操作部８１３は、ヨー操作部８１２から延設されたヨー・アクチュエーション連結部８１２４上に形成されている。従って、ヨー操作部８１２のヨー駆動バー８１２２が回転すれば、ヨー駆動バー８１２２と共に、アクチュエーション操作部８１３も共に回転する。一方、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２は、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転自在に形成される。そして、第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａと、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１は、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ１によって連結されており、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１には、また第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１が連結されている。同様に、第２アクチュエーション駆動プーリー８１３３ｂと、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２は、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ２によって連結されており、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２には、また第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ２が連結されている。
【０５５９】
従って、ヨー駆動バー８１２２が回転すれば、そこから延設されたヨー・アクチュエーション連結部８１２４、及びアクチュエーション操作部８１３が、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転し、第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａに連結された第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ１、及び第２アクチュエーション駆動プーリー８１３３ｂに連結された第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ２も、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転し、その結果として、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２は、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転する。
【０５６０】
その結果として、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１と、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２は、ヨー操作部８１２が回転するときも回転し、アクチュエーション操作部８１３が回転するときも回転するように形成される。
【０５６１】
一方、ピッチ駆動軸８１１１には、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ及び第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａが嵌め込まれ、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ及び第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａが、ピッチ駆動軸８１１１を中心に回転自在に形成され、第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ２によって、それぞれ第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１、及び第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２に連結される。
【０５６２】
ここで、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂは、アクチュエーション操作部８１３が回転すれば、アクチュエーション操作部８１３と共に回転し、ヨー操作部８１２が回転すれば、ヨー操作部８１２と共に回転すると同時に、ピッチ操作部８１１が回転すれば、ピッチ操作部８１１と共に回転する。すなわち、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ及び第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂは、アクチュエーション操作部８１３の回転と、ヨー操作部８１２の回転と、ピッチ操作部８１１の回転とを、共に反映するプーリーであるといえる。
【０５６３】
詳細には、アクチュエーション駆動バー８１３２が回転すれば、アクチュエーション駆動バー８１３２と連結された第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａが共に回転し、従って、それと連結された第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ１が移動しながら、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１を回転させる。そして、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１が回転すれば、それと連結された第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１が回転しながら、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂを回転させる。一方、ヨー駆動バー８１２２が回転すれば、ヨー駆動バー８１２２と連結されたアクチュエーション操作部８１３が全体的に共に回転し、従って、アクチュエーション操作部８１３の第１アクチュエーション駆動プーリー８１３３ａ、及びそれに連結された第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ１が、ヨー駆動軸８１２１を中心に回転しながら、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１を回転させる。そして、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１が回転すれば、それと連結された第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１が回転しながら、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸８１１１及びピッチ駆動バー８１１２が、図４５の矢印Ｐ方向に回転すれば、アクチュエーション操作部８１３も、全体的にピッチ駆動軸８１１１を中心に回転する。それにより、操作部８１０の全体的な回転によって、第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１が回転し、従って、それと連結された第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａも回転する。その結果として、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ及び第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂは、アクチュエーション操作部８１３が回転するときも回転し、ヨー操作部８１２が回転するときも回転し、ピッチ操作部８１１が回転するときも回転する。
【０５６４】
同様に、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂは、アクチュエーション操作部８１３が回転すれば、アクチュエーション操作部８１３と共に回転し、ヨー操作部８１２が回転すれば、ヨー操作部８１２と共に回転すると同時に、ピッチ操作部８１１が回転すれば、ピッチ操作部８１１と共に回転する。すなわち、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａ、及び第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂは、アクチュエーション操作部８１３の回転と、ヨー操作部８１２の回転と、ピッチ操作部８１１の回転とを、共に反映するプーリーであるといえる。
【０５６５】
ただし、図面には、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａと、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂとが連結され、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂと、第１差動部材８３１の第１入力部８３１１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂが省略された状態で、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａと、第１差動部材８３１の第１入力部８３１１とが直に連結される構成も可能である。
【０５６６】
同様に、図面には、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａと、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂとが連結され、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂと、第２差動部材８３２の第１入力部８３２１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂが省略された状態で、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａと、第２差動部材８３２の第１入力部８３２１とが直に連結される構成も可能である。
【０５６７】
同様に、図面には、ピッチ駆動プーリー８１１３と、第２ピッチ駆動プーリー８１１３ｂとが連結され、第２ピッチ駆動プーリー８１１３ｂ、並びに第１差動部材８３１の第２入力部８３１２、及び第２差動部材８３２の第２入力部８３２２が連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ピッチ駆動プーリー８１１３ｂが省略された状態で、ピッチ駆動プーリー８１１３、並びに第１差動部材８３１の第２入力部８３１２、及び第２差動部材８３２の第２入力部８３２２が直に連結される構成も可能である。
【０５６８】
（第８実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０５６９】
まず、本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００の第１差動部材８３１は、第１入力部８３１１、第２入力部８３１２、出力部８３１３、第１差動制御部材８３１４、第２差動制御部材８３１５及び差動制御ワイヤ８３１６を含み、第２差動部材８３２は、第１入力部８３２１、第２入力部８３２２、出力部８３２３、第１差動制御部材８３２４、第２差動制御部材８３２５及び差動制御ワイヤ８３２６を含む。
【０５７０】
本実施形態のエンドツール８２０の構成上、エンドツール８２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部８１０での操作入力を、ピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの動作に分離することができる動力伝達部８３０が必要である。ピッチの場合、ピッチ駆動バーの回転操作が直にエンドツール８２０のピッチ動作に連結される。しかし、エンドツール８２０で必要な成分は、第１ジョーの動作成分と、第２ジョーの動作成分とであるが、操作部８１０の入力は、ヨー成分とアクチュエーション成分とであるので、第１ジョー及び第２ジョーの動作成分は、次の数式のように、ヨー成分とアクチュエーション成分とから構成しなければならない。
【０５７１】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ
ここで、第１ジョーは、ヨー動作にもアクチュエーション動作にも、いずれも同方向に回転する。
【０５７２】
Ｊ２＝Ｙ−Ａ（第２ジョーは、ヨー動作とは同方向であるが、アクチュエーション動作入力には、反対方向に回転する。
【０５７３】
特に、本実施形態の場合操作部のアクチュエーション操作部８１３は、ヨー操作部８１２上に位置するので、操作部８１０の出力は、ヨー操作入力と、アクチュエーション操作入力と、ピッチ操作入力とが全て合わされた形態に出力される。前述のように、操作部８１０の出力は、次のような数式のよいうに表現することができる。
【０５７４】
ＡＹ１Ｐ＝ＡＹ１＋Ｐ＝Ａ＋Ｙ＋Ｐ
ＡＹ２Ｐ＝ＡＹ２＋Ｐ＝−Ａ＋Ｙ＋Ｐ
従って、かような操作部８１０の出力を、エンドツール８２０に、第１ジョー及び第２ジョーの成分としてのみ伝達するために、動力伝達部８３０では、次の数式のような成分抽出が必要である。
【０５７５】
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ＝ＡＹ１Ｐ−Ｐ
Ｊ２＝Ｙ−Ａ＝ＡＹ２Ｐ−Ｐ
そのために、動力伝達部８３０には、ＡＹ１Ｐ及びＰを入力され、その差であるＪ１成分のみを出力する差動プーリーと、ＡＹ２Ｐ及びＰを入力され、その差であるＪ２成分のみを出力する差動プーリーと、が必要である。
【０５７６】
ここで、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転、Ａは、アクチュエーション駆動プーリーの回転、ＡＹ１は、ＡＹ１プーリーの回転、ＡＹ２は、ＡＹ２プーリーの回転、ＡＹ１Ｐは、ＡＹ１Ｐプーリーの回転、ＡＹ２Ｐは、ＡＹ２Ｐプーリーの回転、Ｐは、ピッチ駆動プーリーの回転、Ｊ１は、第１ジョー駆動プーリーの回転、Ｊ２は、第２ジョー駆動プーリーの回転である。
【０５７７】
それについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０５７８】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０５７９】
前述のように、ユーザが、操作部８１０のピッチ制御部８１１のピッチ駆動バー８１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸８１１１を中心に、ピッチ駆動バー８１１２を、図４５の矢印Ｐ方向に回転させれば、ピッチ駆動プーリー８１１３が、ピッチ駆動軸８１１１と共に回転する。それにより、ピッチ駆動プーリー８１１３と、ピッチワイヤ８３５Ｐを介して連結されているピッチプーリー８２３、並びにそれと連結された第１ジョープーリー８２４、第２ジョープーリー８２５、第１ジョー８２１及び第２ジョー８２２が、ピッチ回転軸８２０ＰＸを中心に回転してピッチ動作が遂行される。
【０５８０】
そのとき、ピッチ操作は、エンドツール８２０の第１ジョー及び第２ジョーの動作を決定する動力伝達部８３０の２つの差動プーリー８３１，８３２の出力部に影響を及ぼさない。それについて、さらに詳細に説明すれば、ピッチ動作によって、ピッチ駆動軸８１１１を中心に、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ及び第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａがそれぞれ回転すれば、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂと連結された第１差動部材８３１の第１入力部８３１１、及びピッチ駆動プーリー８１１３と連結された第１差動部材８３１の第２入力部８３１２は、それぞれ回転することになるが、第１差動部材８３１内で、その回転が互いに相殺されるので、第１差動部材８３１の出力部８３１３は、回転しなくなる。同様に、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂと連結された第２差動部材８３２の第１入力部８３２１、及びピッチ駆動プーリー８１１３が連結された第２差動部材８３２の第２入力部８３２２は、それぞれ回転することになるが、第２差動部材８３２内で、その回転が互いに相殺されるので、第２差動部材８３２の出力部８３２３は、回転しなくなる。従って、ピッチ動作が、ヨー動作及びアクチュエーション動作とは独立して遂行されもする。
【０５８１】
次に、本実施形態のヨー動作及びアクチュエーション動作について説明する。
【０５８２】
まず、手術用インストルメント８００の第１差動部材８３１は、第１入力部８３１１、第２入力部８３１２、出力部８３１３、第１差動制御部材８３１４、第２差動制御部材８３１５及び差動制御ワイヤ８３１６を含み、第２差動部材８３２は、第１入力部８３２１、第２入力部８３２２、出力部８３２３、第１差動制御部材８３２４、第２差動制御部材８３２５及び差動制御ワイヤ８３２６を含む。
【０５８３】
ここで、第１差動部材８３１の第１入力部８３１１は、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂと連結され、アクチュエーション操作部８１３が回転するときも回転し、ヨー操作部８１２が回転するときも回転し、ピッチ操作部８１１が回転するときも回転する。そして、第１差動部材８３１の第２入力部８３１２は、第２ピッチ駆動プーリー８１１３ｂと連結され、ピッチ操作部８１１が回転するとき回転する。そして、第１差動部材８３１の出力部８３１３は、第１ジョーワイヤ８３５Ｊ１と連結され、エンドツール８２０の第１ジョー８２１の動作を制御する。
【０５８４】
一方、第２差動部材８３２の第１入力部８３２１は、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂと連結され、アクチュエーション操作部８１３が回転するときも回転し、ヨー操作部８１２が回転するときも回転し、ピッチ操作部８１１が回転するときも回転する。そして、第２差動部材８３２の第２入力部８３２２は、第２ピッチ駆動プーリー８１１３ｂと連結され、ピッチ操作部８１１が回転するとき回転する。そして、第２差動部材８３２の出力部８３２３は、第２ジョーワイヤ８３５Ｊ２と連結され、エンドツール８２０の第２ジョー８２２の動作を制御する。
【０５８５】
一方、前述のように、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂ、並びに第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂは、アクチュエーション操作部８１３が回転すれば、アクチュエーション操作部８１３と共に回転し、ヨー操作部８１２が回転すれば、ヨー操作部８１２と共に回転し、ピッチ操作部８１１が回転すれば、ピッチ操作部８１１と共に回転する。
【０５８６】
ここで、前述の数式を参照すれば、その結果として、第１差動部材８３１の２つの入力部に、それぞれ第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂと、ピッチ駆動プーリー８１１３とを連結すれば、ピッチ操作部８１１の回転と、ヨー操作部８１２の回転と、アクチュエーション操作部８１３の回転とから、純粋な第１ジョー８２１の動作制御成分のみを抽出することができる。
【０５８７】
同一の方法で、第２差動部材８３２の２つの入力部に、それぞれ第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂと、ピッチ駆動プーリー８１１３とを連結すれば、ピッチ操作部８１１の回転と、ヨー操作部８１２の回転と、アクチュエーション操作部８１３の回転とから、純粋な第２ジョー８２２の動作制御成分のみを抽出することができる。
【０５８８】
その結果として、ヨー動作のために、ユーザが、ヨー駆動バー８１２２に人差し指を嵌め込んだ状態で、ヨー駆動バー８１２２を、図４５の矢印Ｙ方向に回転させれば、ヨー操作部８１２と連結されたアクチュエーション操作部８１３が、全体的にヨー駆動軸８１２１を中心に回転し、かような回転力が、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ１、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１及び第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１を介して、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂに伝達され、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂが反時計回りに回転する。それにより、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂと連結された第１差動部材８３１の第１入力部８３１１が反時計回りに回転し、従って、それと連結された第１差動部材８３１の出力部８３１３が、反時計回りに回転する。それにより、出力部８３１３と連結された第１ジョーワイヤ８３５Ｊ１、それと連結された第１ジョープーリー８２４、及びそれと連結された第１ジョー８２１が、ジョー回転軸８２０ＪＸを中心に、反時計回りに回転する。
【０５８９】
同時に、ヨー駆動バー８１２２を、図４５の矢印Ｙ方向に回転させれば、ヨー操作部８１２と連結されたアクチュエーション操作部８１３が、全体的にヨー駆動軸８１２１を中心に回転し、かような回転力が、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ２、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ２を介して、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂに伝達され、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂが反時計回りに回転する。それにより、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂと連結された第２差動部材８３２の第１入力部８３２１が、反時計回りに回転し、従って、それと連結された第２差動部材８３２の出力部８３２３が、反時計回りに回転する。それにより、出力部８３２３と連結された第２ジョーワイヤ８３５Ｊ２、それと連結された第２ジョープーリー８２５、及びそれと連結された第２ジョー８２２が、ジョー回転軸８２０ＪＸを中心に、反時計回りに回転する。
【０５９０】
その結果として、ヨー操作部８１２が、図４５の矢印Ｙ方向に回転すれば、第１ジョー８２１及び第２ジョー８２２が、ジョー回転軸８２０ＪＸを中心に、互いに同一方向に回転し、ヨー動作が遂行される。
【０５９１】
次に、本実施形態のアクチュエーション動作について説明する。
【０５９２】
アクチュエーション動作のために、ユーザが、アクチュエーション駆動バー８１３２に親指を嵌め込んだ状態で、アクチュエーション駆動バー８１３２を、図４５の矢印Ａ方向に回転させれば、アクチュエーション操作部８１３が、アクチュエーション駆動軸８１３１を中心に回転し、かような回転力が、第１ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ１、第１ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ１及び第１ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ１を介して、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂに伝達され、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂが時計回りに回転する。それにより、第２ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ｂと連結された第１差動部材８３１の第１入力部８３１１は、時計回りに回転し、従って、それと連結された第１差動部材８３１の出力部８３１３が、時計回りに回転する。それにより、出力部８３１３と連結された第１ジョーワイヤ８３５Ｊ１、それと連結された第１ジョープーリー８２４及びそれと連結された第１ジョー８２１が、ジョー回転軸８２０ＪＸを中心に、時計回りに回転する。
【０５９３】
同時に、アクチュエーション駆動バー８１３２を、図４５の矢印Ａ方向に回転させれば、アクチュエーション操作部８１３が、アクチュエーション駆動軸８１３１を中心に回転し、かような回転力が、第２ヨー・アクチュエーション連結ワイヤ８１４Ｗ２、第２ヨー・アクチュエーション駆動プーリー８１４Ｐ２及び第２ヨー・アクチュエーション駆動ワイヤ８３５ＡＹ２を介して、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａ、及びそれと連結された第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂに伝達され、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂが、反時計回りに回転する。それにより、第２ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ｂと連結された第２差動部材８３２の第１入力部８３２１は、反時計回りに回転し、従って、それと連結された第２差動部材８３２の出力部８３２３が、反時計回りに回転する。それにより、出力部８３２３と連結された第２ジョーワイヤ８３５Ｊ２、それと連結された第２ジョープーリー８２５及びそれと連結された第２ジョー８２２が、ジョー回転軸８２０ＪＸを中心に、反時計回りに回転する。
【０５９４】
その結果として、ヨー操作部８１２が、図４５の矢印Ａ方向に回転すれば、第１ジョー８２１及び第２ジョー８２２が、ジョー回転軸８２０ＪＸを中心に互いに反対方向に回転し、アクチュエーション動作が遂行される。
【０５９５】
かような本発明によって、ピッチ操作部８１１、ヨー操作部８１２及びアクチュエーション操作部８１３それぞれの回転から、エンドツールのピッチ動作、第１ジョーの回転動作及び第２ジョーの回転動作が抽出されることが可能になるのであり、それは、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作が同時に生じたり、あるいはそうではないとしても、エンドツールのピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの各動作成分に独立して分離される。
【０５９６】
前述の本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０５９７】
＜手術用インストルメントの第８実施形態の操作部の一変形例＞（Ｅ２＋Ｈ２＋Ｄ４）
図４６は、図４５に図示された第８実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメント８００ａを示す図面である。ここで、本発明の第８実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメント８００ａは、前述の本発明の第８実施形態による手術用インストルメント８００（図４５）と類似しており、操作部の構成が特徴的に異なるところ、以下では、かような操作部の構成を中心に説明する。
【０５９８】
図４６を参照すれば、本発明の第８実施形態の操作部の一変形例による手術用インストルメント８００ａの操作部は、図２２及び図２３に図示された差動プーリーの第３変形例を適用したことを一特徴とする。
【０５９９】
詳細には、第８実施形態の場合、操作部８１０において、アクチュエーション操作部８１３は、ヨー操作部８１２上に位置する。すなわち、アクチュエーション動作入力は、ヨー動作入力と合わされて操作部８１０から出力されるが、第８実施形態の場合、エンドツール８２０を構成する第１ジョー及び第２ジョーは、ヨー動作及びアクチュエーション動作入力の和と差とを必要とするので、操作部の構成において、ヨー動作とアクチュエーション動作との和を出力することができる差動プーリーを使用することもできる。
【０６００】
しかし、第８実施形態の操作部８１０の構成上、アクチュエーション操作部８１３が、ヨー操作部８１２上に位置するので、１つの入力が他の入力に独立して位置せず、その他の入力部上に延設されている差動プーリーの第３変形例（図２２及び図２３）を適用することができる。
【０６０１】
図４６は、操作部８１０に、ヨー入力とアクチュエーション入力とをそれぞれの入力部にする差動プーリーの第３変形例（図２２及び図２３）を適用し、操作部８１０の出力を、ＡＹＰ＝Ａ＋Ｙ＋Ｐ、ＡＹＰ２＝−Ａ＋Ｙ＋Ｐになるように変形構成することができる。
【０６０２】
かような第８実施形態の一変形例は、操作部８１０ａの構成を除き、残りの部分は、同一であり、図４６の操作部８１０ａの構成だけ変形し、第８実施形態の他の部分にそのまま適用可能である。
【０６０３】
すなわち、前述のように、本変形例による手術用インストルメント８００ａの動力伝達部８３０は、第１差動プーリー８３８と、第２差動プーリー８３９とを含み、第１差動プーリー８３８は、第１入力部８３８１、第２入力部８３８２、出力部及び連結部８３８４を含む。ここで、第１差動プーリー８３８の出力部は、第１ ＡＹ２Ｐプーリー８１６ａと実質的に同一の部材でもある。一方、第２差動プーリー８３９は、第１入力部８３９１、第２入力部８３９２、出力部及び連結部８３９４を含む。ここで、第１差動プーリー８３９の出力部は、第１ ＡＹ１Ｐプーリー８１５ａと実質的に同一の部材でもある。
【０６０４】
かような第１差動プーリー８３８及び第２差動プーリー８３９によって、２以上の入力部のうち、いずれか１つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させず、出力部のみを回転させると同時に、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）の分だけの単一な回転力が、出力部を介して出力される。
【０６０５】
＜手術用インストルメントの第９実施形態＞（Ｅ２＋Ｈ３＋Ｄ）
以下では、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００について説明する。ここで、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００は、エンドツールは、前述の図４０ないし図４３の構成を有し、操作部９１０は、図３０に図示された本発明の第３実施形態による手術用インストルメント３００のように、ヨー操作部及びアクチュエーション操作部の代わりに、それぞれのジョーを独立して駆動する第１ジョー操作部及び第２ジョー操作部を含むように形成されることを特徴とする。
【０６０６】
図４７は、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００を示す図面である。図４７を参照すれば、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００は、操作部９１０、エンドツール９２０、動力伝達部９３０及び連結部（図示せず）を含む。
【０６０７】
エンドツール９２０は、第１ジョー９２１、第２ジョー９２２、ピッチプーリー９２３、第１ジョープーリー９２４及び第２ジョープーリー９２５を含み、動力伝達部９３０は、ピッチワイヤ９３５Ｐ、第１ジョーワイヤ９３５Ｊ１、第２ジョーワイヤ９３５Ｊ２を含む。かようなエンドツール９２０は、ピッチ動作のためのプーリー／ワイヤと、第１ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤと、第２ジョーの動作のためのプーリー／ワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか１つの動作が、他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。ここで、エンドツール９２０は、図４０ないし図４３で説明したエンドツールと同一であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０６０８】
一方、動力伝達部９３０は、第１差動部材９３１と、第２差動部材９３２とを含む。ここで、第１差動部材９３１と第２差動部材９３２は、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力を入力され、それらの和（または、差）を通じて、所望の１つの回転力を抽出し、出力部を介して出力する役割を行う。かような差動部材としては、図４Ａ及び図４Ｂに図示された本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の差動プーリー、図１５以下に図示された差動プーリーの第１変形例、図１８以下に図示された差動プーリーの第２変形例、及び図２２以下に図示された差動プーリーの第３変形例など、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが使用されてもよい。すなわち、図４７には、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００の差動プーリー９３１，９３２として、図２１Ｅの差動プーリーが図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、多様な形態の差動プーリー及び差動ギアが本実施形態にも適用可能である。
【０６０９】
以下では、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００の操作部９１０について、さらに詳細に説明する。
【０６１０】
図４７を参照すれば、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００の操作部９１０は、エンドツール９２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部９１１と、エンドツール９２０の第１ジョーの運動を制御する第１ジョー操作部９１２と、エンドツール９２０の第２ジョーの運動を制御する第２ジョー操作部９１３と、を含む。
【０６１１】
ピッチ操作部９１１は、ピッチ駆動軸９１１１と、ピッチ駆動バー９１１２と、ピッチ駆動プーリー９１１３と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸９１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー９１１２は、ピッチ駆動軸９１１１と連結され、ピッチ駆動軸９１１１と共に回転するように形成される。一方、ピッチ駆動プーリー９１１３は、ピッチ駆動軸９１１１と一体に形成され、ピッチ駆動軸９１１１と共に回転する。
【０６１２】
第１ジョー操作部９１２は、第１ジョー駆動軸９１２１と、第１ジョー駆動バー９１２２と、第１ジョー駆動プーリー９１２３と、を含む。そして、第１ジョー駆動プーリー９１２３には、第１ジョー駆動ワイヤ９３５Ｊ１１が連結される。そのとき、第１ジョー駆動軸９１２１は、人体工学的設計によって、操作部９１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。一方、第１ジョー駆動バー９１２２及び第１ジョー駆動プーリー９１２３は、第１ジョー駆動軸９１２１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、第１ジョー駆動バー９１２２に親指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー９１２２を回転させれば、第１ジョー駆動バー９１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー９１２３が、第１ジョー駆動軸９１２１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部９３０を介して、エンドツール９２０に伝達され、エンドツール９２０の第１ジョー９２１が、第１ジョー駆動プーリー９１２３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０６１３】
第２ジョー操作部９１３は、第２ジョー駆動軸９１３１と、第ジョー駆動バー９１３２と、第２ジョー駆動プーリー９１３３と、を含む。ここで、図面には、ピッチ駆動バー９１１２が延長され、第２ジョー駆動軸９１３１が形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ駆動バー９１１２と、第２ジョー駆動軸９１３１とが別途の部材で形成され、互いに異なる軸上に配置されることも可能である。そのとき、第２ジョー駆動軸９１３１は、人体工学的設計によって、操作部９１０を把持するユーザの手構造に適するように、多様な方向に形成される。そして、第２ジョー駆動プーリー９１３３には、第２ジョー駆動ワイヤ９３５Ｊ２１が連結される。一方、第２ジョー駆動バー９１３２及び第２ジョー駆動プーリー９１３３は、第２ジョー駆動軸９１３１を中心に回転自在に形成される。例えば、ユーザが、第２ジョー駆動バー９１３２に人差し指を嵌め込んだ状態で、第２ジョー駆動バー９１３２を回転させれば、第２ジョー駆動バー９１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー９１３３が、第２ジョー駆動軸９１３１を中心に回転し、かような回転力が、動力伝達部９３０を介して、エンドツール９２０に伝達され、エンドツール９２０の第２ジョー９２２が、第２ジョー駆動プーリー９１３３の回転方向と同一方向に左右に回転する。
【０６１４】
一方、ピッチ駆動軸９１１１には、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ及び第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａが嵌め込まれ、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ及び第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａが、ピッチ駆動軸９１１１を中心に回転自在に形成される。
【０６１５】
ここで、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂは、第２ジョー駆動プーリー９１３３が回転すれば、第２ジョー駆動プーリー９１３３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー９１１３と共に回転する。すなわち、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ及び第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂは、第２ジョー駆動プーリー９１３３の回転と、ピッチ駆動プーリー９１１３の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０６１６】
詳細には、第２ジョー駆動バー９１３２が回転すれば、第２ジョー駆動バー９１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー９１３３が共に回転し、従って、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ９３５Ｊ２１が移動しながら、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂを回転させる。一方、ピッチ駆動軸９１１１及びピッチ駆動バー９１１２が、図４７の矢印Ｐ方向に回転すれば、第２ジョー駆動軸９１３１及び第２ジョー駆動プーリー９１３３も、全体的にピッチ駆動軸９１１１を中心に回転する。それにより、操作部９１０の全体的な回転によって、第２ジョー駆動ワイヤ９３５Ｊ２１が、ピッチ駆動軸９１１１を中心に、図４７の矢印Ｐ方向に回転し、従って、それと連結された第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａも回転する。その結果として、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ及び第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂは、第２ジョー駆動プーリー９１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転するときも回転する。
【０６１７】
同様に、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂは、第１ジョー駆動プーリー９１２３が回転すれば、第１ジョー駆動プーリー９１２３と共に回転すると同時に、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー９１１３と共に回転する。すなわち、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａ及び第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂは、第１ジョー駆動プーリー９１２３の回転と、ピッチ駆動プーリー９１１３の回転とを共に反映するプーリーであるといえる。
【０６１８】
ただし、図面には、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａと、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂとが連結され、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂと、第２差動部材９３２の第１入力部９３２１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂが省略された状態で、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａと、第２差動部材９３２の第１入力部９３２１とが直に連結される構成も可能である。
【０６１９】
同様に、図面には、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａと、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂとが連結され、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂと、第１差動部材９３１の第１入力部９３１１とが連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂが省略された状態で、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａと、第１差動部材９３１の第１入力部９３１１とが直に連結される構成も可能である。
【０６２０】
同様に、図面には、ピッチ駆動プーリー９１１３と、第２ピッチ駆動プーリー９１３ｂとが連結され、第２ピッチ駆動プーリー９１３ｂ、並びに第１差動部材９３１の第２入力部９３１２、及び第２差動部材９３２の第２入力部９３２２が連結されるように図示されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第２ピッチ駆動プーリー９１３ｂが省略された状態で、ピッチ駆動プーリー９１１３、並びに第１差動部材９３１の第２入力部９３１２、及び第２差動部材９３２の第２入力部９３２２が直に連結される構成も可能である。
【０６２１】
（第９実施形態の全体動作）
以下では、前記説明を参照し、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作の全体的な構成をまとめてみる。
【０６２２】
まず、本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００の第１差動部材９３１は、第１入力部９３１１、第２入力部９３１２、出力部９３１３、第１差動制御部材９３１４、第２差動制御部材９３１５及び差動制御ワイヤ９３１６を含み、第２差動部材９３２は、第１入力部９３２１、第２入力部９３２２、出力部９３２３、第１差動制御部材９３２４、第２差動制御部材９３２５及び差動制御ワイヤ９３２６を含む。
【０６２３】
詳細には、本実施形態のエンドツール９２０の構成上、エンドツール９２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチュエーション動作を遂行するためには、操作部９１０での操作入力を、ピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの動作に分離することができる動力伝達部９３０が必要である。ピッチの場合、ピッチ駆動バーの回転操作が、直にエンドツールのピッチ動作に連結される。一方、操作部の構成は、第１ジョー操作部と、第２ジョー操作部とから構成されるが、操作部の出力は、次の数式のように表現可能である。
【０６２４】
Ｊ１Ｐ＝Ｊ１＋Ｐ
Ｊ２Ｐ＝Ｊ２＋Ｐ
従って、かような操作部の出力を、エンドツール９２０に、第１ジョー及び第２ジョーの成分としてのみ伝達するために、動力伝達部では、次のような成分抽出が必要である。
【０６２５】
Ｊ１＝Ｊ１Ｐ−Ｐ
Ｊ２＝Ｊ２Ｐ−Ｐ
そのために、動力伝達部には、Ｊ１Ｐ及びＰを入力され、その差であるＪ１成分のみを出力する差動プーリーと、Ｊ２Ｐ及びＰを入力され、その差であるＪ２成分のみを出力する差動プーリーと、が必要である。
【０６２６】
ここで、Ｊ１Ｐは、Ｊ１Ｐプーリーの回転、Ｊ２Ｐは、Ｊ２Ｐプーリーの回転、Ｊ１は、第１ジョー駆動プーリーの回転、Ｊ２は、第２ジョー駆動プーリーの回転、Ｐは、ピッチ駆動プーリーの回転である。
【０６２７】
ここで、第１差動部材９３１の第１入力部９３１１は、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂと連結され、第１ジョー駆動プーリー９１２３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転するときも回転する。そして、第１差動部材９３１の第２入力部９３１２は、ピッチ駆動プーリー９１１３と連結され、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転するとき回転する。そして、第１差動部材９３１の出力部９３１３は、第１ジョーワイヤ９３５Ｊ１と連結され、エンドツール９２０の第１ジョー９２１の動作を制御する。
【０６２８】
ここで、第２差動部材９３２の第１入力部９３２１は、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂと連結され、第２ジョー駆動プーリー９１３３が回転するときも回転し、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転するときも回転する。そして、第２差動部材９３２の第２入力部９３２２は、ピッチ駆動プーリー９１１３と連結され、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転するとき回転する。そして、第２差動部材９３２の出力部９３２３は、第２ジョーワイヤ９３５Ｊ２と連結され、エンドツール９２０の第２ジョー９２２の動作を制御する。
【０６２９】
一方、ピッチ駆動プーリー９１１３は、ピッチワイヤ９３５Ｐと連結され、エンドツール９２０のピッチ動作を制御する。
【０６３０】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０６３１】
前述のように、ユーザが、操作部９１０のピッチ制御部９１１のピッチ駆動バー９１１２を手で握っている状態で、ピッチ駆動軸９１１１を中心に、ピッチ駆動バー９１１２を、図４７の矢印Ｐ方向に回転させれば、ピッチ駆動プーリー９１１３が、ピッチ駆動軸９１１１と共に回転する。それにより、ピッチ駆動プーリー９１１３と、ピッチワイヤ９３５Ｐを介して連結されているピッチプーリー９２３、及びそれと連結された第１ジョープーリー９２４、並びに第２ジョープーリー９２５、第１ジョー９２１及び第２ジョー９２２が、ピッチ回転軸９２０ＰＸを中心に回転し、ピッチ動作が遂行される。
【０６３２】
そのとき、ピッチ駆動軸９１１１を中心に、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ及び第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａがそれぞれ回転する。それにより、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂと連結された第１差動部材９３１の第１入力部９３１１、及びピッチ駆動プーリー９１１３が連結された第１差動部材９３１の第２入力部９３１２は、それぞれ回転することになるが、第１差動部材９３１内で、その回転が互いに相殺されるので、第１差動部材９３１の出力部９３１３は、回転しなくなる。同様に、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂと連結された第２差動部材９３２の第１入力部９３２１、及びピッチ駆動プーリー９１１３が連結された第２差動部材９３２の第２入力部９３２２は、それぞれ回転することになるが、第２差動部材９３２内で、その回転が互いに相殺されるので、第２差動部材９３２の出力部９３２３は、回転しなくなる。従って、ピッチ動作が、ヨー動作及びアクチュエーション動作とは独立して遂行されもする。
【０６３３】
次に、本実施形態のヨー動作及びアクチュエーション動作について説明する。
【０６３４】
ヨー動作のために、ユーザが、第１ジョー駆動バー９１２２に親指を嵌め込み、第２ジョー駆動バー９１３２に人差し指を嵌め込んだ状態で、第１ジョー駆動バー９１２２を、図４７の矢印Ｊ１方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー９１３２を、図３９の矢印Ｊ２方向に回転させる（すなわち、第１ジョー駆動バー９１２２と、第２ジョー駆動バー９１３２とを同一方向に回転させる）。または、アクチュエーション動作のために、ユーザが、第１ジョー駆動バー９１２２を、図４７の矢印Ｊ１の反対方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー９１３２を、図４７の矢印Ｊ２方向に回転させる（すなわち、第１ジョー駆動バー９１２２と、第２ジョー駆動バー９１３２とを反対方向に回転させる）。
【０６３５】
それにより、まず、第１ジョー駆動バー９１２２と連結された第１ジョー駆動プーリー９１２３が、第１ジョー駆動軸９１２１を中心に回転し、かような回転力が、第１ジョー駆動ワイヤ９３５Ｊ１１を介して、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂに伝達され、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂが回転する。そして、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂが回転すれば、それと連結された第１差動部材９３１の第１入力部９３１１、及びそれと連結された第１差動部材９３１の出力部９３１３が回転する。
【０６３６】
それと同時に、第２ジョー駆動バー９１３２と連結された第２ジョー駆動プーリー９１３３が、第２ジョー駆動軸９１３１を中心に回転し、かような回転力が、第２ジョー駆動ワイヤ９３５Ｊ２１を介して、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂに伝達され、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂが回転する。そして、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂが回転すれば、それと連結された第２差動部材９３２の第１入力部９３２１、及びそれと連結された第２差動部材９３２の出力部９３２３が回転する。
【０６３７】
一方、前述のように、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂは、第２ジョー駆動プーリー９１３３が回転すれば、第２ジョー駆動プーリー９１３３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー９１１３と共に回転する。一方、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂは、第１ジョー駆動プーリー９１２３が回転すれば、第１ジョー駆動プーリー９１２３と共に回転し、ピッチ駆動プーリー９１１３が回転すれば、ピッチ駆動プーリー９１１３と共に回転する。
【０６３８】
その結果として、第１差動部材９３１の２つの入力部に、それぞれ第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂと、ピッチ駆動プーリー９１１３とを連結すれば、ピッチ駆動プーリー９１１３の回転と、第１ジョー駆動プーリー９１２３の回転とから、純粋な第１ジョー９２１の動作制御成分のみを抽出することができる。
【０６３９】
同一の方法で、第２差動部材９３２の２つの入力部に、それぞれ第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂと、ピッチ駆動プーリー９１１３とを連結すれば、ピッチ駆動プーリー９１１３の回転と、第２ジョー駆動プーリー９１３３の回転とから、純粋な第２ジョー９２２の動作制御成分のみを抽出することができる。
【０６４０】
その結果として、ヨー動作を遂行するために、第１ジョー駆動バー９１２２を、図４７の矢印Ｊ１方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー９１３２を、図４７の矢印Ｊ２方向に回転させれば、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂは、図４７において、反時計回りに回転し、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂは、図４７において、反時計回りに回転する。それにより、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂと連結された第１差動部材９３１の第１入力部９３１１は、反時計回りに回転し、従って、第１差動部材９３１の出力部９３１３が、反時計回りに回転しながら、出力部９３１３に連結された第１ジョーワイヤ９３５Ｊ１、第１ジョーワイヤ９３５Ｊ１と連結された第１ジョープーリー９２４、及び第１ジョープーリー９２４と連結された第１ジョー９２１が、ジョー回転軸９２０ＪＸを中心に、反時計回りに回転する。同様に、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂと連結された第２差動部材９３２の第１入力部９３２１は、反時計回りに回転し、従って、第２差動部材９３２の出力部９３２３が、反時計回りに回転しながら、出力部９３２３に連結された第２ジョーワイヤ９３５Ｊ２、第２ジョーワイヤ９３５Ｊ２と連結された第２ジョープーリー９２５、及び第２ジョープーリー９２５と連結された第２ジョー９２２が、ジョー回転軸９２０ＪＸを中心に、反時計回りに回転する。このように、第１ジョー９２１及び第２ジョー９２２が、同一方向に回転しながら動作が遂行される。
【０６４１】
同じ方法で、アクチュエーション動作を遂行するために、第１ジョー駆動バー９１２２を、図４７の矢印Ｊ１の反対方向に回転させると同時に、第２ジョー駆動バー９１３２を、図４７の矢印Ｊ２方向に回転させれば、第１ Ｊ２Ｐプーリー９１４ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂは、図４７において、反時計回りに回転し、第１ Ｊ１Ｐプーリー９１５ａ、及びそれと連結された第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂは、図４７において、時計回りに回転する。それにより、第２ Ｊ１Ｐプーリー９１５ｂと連結された第１差動部材９３１の第１入力部９３１１は、時計回りに回転し、従って、第１差動部材９３１の出力部９３１３が、時計回りに回転しながら、出力部９３１３に連結された第１ジョーワイヤ９３５Ｊ１、第１ジョーワイヤ９３５Ｊ１と連結された第１ジョープーリー９２４、及び第１ジョープーリー９２４と連結された第１ジョー９２１が、ジョー回転軸９２０ＪＸを中心に、時計回りに回転する。同様に、第２ Ｊ２Ｐプーリー９１４ｂと連結された第２差動部材９３２の第１入力部９３２１は、反時計回りに回転し、従って、第２差動部材９３２２の出力部９３２３が、反時計回りに回転しながら、出力部９３２３に連結された第２ジョーワイヤ９３５Ｊ２、第２ジョーワイヤ９３５Ｊ２と連結された第２ジョープーリー９２５、及び第２ジョープーリー９２５と連結された第２ジョー９２２が、ジョー回転軸９２０ＪＸを中心に、反時計回りに回転する。このように、第１ジョー９２１及び第２ジョー９２２が互いに反対方向に回転しながらアクチュエーション動作が遂行される。
【０６４２】
かような本発明によって、第１ジョー駆動プーリー９１２３及び第２ジョー駆動プーリー９１３３それぞれの回転から、エンドツールのヨー動作及びアクチュエーション動作が抽出されることが可能になる。
【０６４３】
かような本発明によって、ピッチ駆動プーリー９１１３、第１ジョー駆動プーリー９１２３及び第２ジョー駆動プーリー９１３３それぞれの回転から、エンドツールのピッチ動作、第１ジョーの回転動作及び第２ジョーの回転動作が抽出されることが可能になるのであり、それは、操作部のピッチ操作、ヨー操作及びアクチュエーション操作が同時に生じたり、あるいはそうではないとしても、エンドツールのピッチ、第１ジョー及び第２ジョーの各動作成分に独立して分離される。
【０６４４】
前述の本発明の第９実施形態による手術用インストルメント９００には、図３Ａなどで記述した多様な操作部の構成、図４Ａ及び図１５〜図２７で記述した多様な動力伝達部の構成、及び図７〜図１４で記述した多様な変形例が互いに組み合わさり、多様に適用可能である。
【０６４５】
本明細書では、本発明について、限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で、多様な実施形態が可能である。また説明していないにしても、均等な手段もまた、本発明にそのまま結合されるものといえる。従って、本発明の真正な保護範囲は、特許請求の範囲によって決められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０６４６】
本発明は、手術用インストルメントに係わり、詳細には、腹腔鏡手術またはさまざまな多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントに利用される。
【図１】
2020000900.tif 000003
【図２】
2020000900.tif 000004
【図３】
2020000900.tif 000005
【図３Ａ】
2020000900.tif 000006
【図４Ａ】
2020000900.tif 000007
【図４Ｂ】
2020000900.tif 000008
【図５】
2020000900.tif 000009
【図５Ａ】
2020000900.tif 000010
【図６】
2020000900.tif 000011
【図７】
2020000900.tif 000012
【図８】
2020000900.tif 000013
【図９】
2020000900.tif 000014
【図１０】
2020000900.tif 000015
【図１１】
2020000900.tif 000016
【図１２】
2020000900.tif 000017
【図１３】
2020000900.tif 000018
【図１４】
2020000900.tif 000019
【図１５】
2020000900.tif 000020
【図１６】
2020000900.tif 000021
【図１７】
2020000900.tif 000022
【図１８】
2020000900.tif 000023
【図１９】
2020000900.tif 000024
【図２０】
2020000900.tif 000025
【図２１Ａ】
2020000900.tif 000026
【図２１Ｂ】
2020000900.tif 000027
【図２１Ｃ】
2020000900.tif 000028
【図２１Ｄ】
2020000900.tif 000029
【図２１Ｅ】
2020000900.tif 000030
【図２２】
2020000900.tif 000031
【図２３】
2020000900.tif 000032
【図２４】
2020000900.tif 000033
【図２５】
2020000900.tif 000034
【図２６】
2020000900.tif 000035
【図２７】
2020000900.tif 000036
【図２８】
2020000900.tif 000037
【図２９】
2020000900.tif 000038
【図３０】
2020000900.tif 000039
【図３１】
2020000900.tif 000040
【図３２】
2020000900.tif 000041
【図３３】
2020000900.tif 000042
【図３４】
2020000900.tif 000043
【図３５】
2020000900.tif 000044
【図３６】
2020000900.tif 000045
【図３７】
2020000900.tif 000046
【図３８】
2020000900.tif 000047
【図３９】
2020000900.tif 000048
【図４０】
2020000900.tif 000049
【図４１】
2020000900.tif 000050
【図４２】
2020000900.tif 000051
【図４３】
2020000900.tif 000052
【図４４】
2020000900.tif 000053
【図４５】
2020000900.tif 000054
【図４６】
2020000900.tif 000055
【図４７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月1日(2019.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術用インストルメントに具備されるエンドツールにおいて、
互いに独立して動作する第１ジョー及び第２ジョーと、
前記第１ジョーと結合し、第１軸を中心に回転自在に形成されるＪ１１プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ１２プーリー及びＪ１４プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ１３プーリー及びＪ１５プーリーと、を含むと同時に、
前記第２ジョーと結合し、前記Ｊ１１プーリーと対向するように形成されるＪ２１プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ２２プーリー及びＪ２４プーリーと、
前記第１軸と所定角をなす軸を中心に、それぞれ回転自在に形成され、互いに対向するように形成されたＪ２３プーリー及びＪ２５プーリーと、を含むエンドツール制御部材と、を含み、
第１ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーと、少なくとも一部が順に接触するように形成され、前記Ｊ１１プーリーないしＪ１５プーリーを回転させ、
第２ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２１プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーと、少なくとも一部が順に接触するように形成され、前記Ｊ２１プーリーないしＪ２５プーリーを回転させ、
前記エンドツール制御部材は、前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうち、いずれか１本のワイヤの少なくとも一部が接触するように形成されるガイド部材をさらに含むことを特徴とするエンドツール。
【請求項２】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１１プーリー及び前記Ｊ１２プーリーの間に形成される一平面を基準に、
前記第１ジョー駆動ワイヤまたは前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面のいずれか一側で、前記エンドツール制御部材に入力され、前記一平面の前記一側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項３】
前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１３プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ１２プーリー、Ｊ１１プーリー及びＪ１４プーリーと順に接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１５プーリーと接することを特徴とする請求項２に記載のエンドツール。
【請求項４】
前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２３プーリーと接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ２２プーリー、Ｊ２１プーリー及びＪ２４プーリーと順に接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２５プーリーと接することを特徴とする請求項２に記載のエンドツール。
【請求項５】
前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第１ジョー駆動ワイヤは、Ｊ１３プーリーの上側、Ｊ１２プーリーの下側、Ｊ１４プーリーの下側及びＪ１５プーリーの上側と順に接するように形成され、
前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第２ジョー駆動ワイヤは、Ｊ２３プーリーの下側、Ｊ２２プーリーの上側、Ｊ２４プーリーの上側及びＪ２５プーリーの下側と順に接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項６】
前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤの２本のワイヤによってのみ、前記エンドツールのピッチ運動、ヨー運動及びアクチュエーション運動が制御されることを特徴とする請求項２または５に記載の エンドツール。
【請求項７】
前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうち１本以上のワイヤに対して、前記エンドツールに巻かれているワイヤの両側を同時に引っ張れば、前記エンドツールのピッチ運動が行われることを特徴とする請求項６に記載のエンドツール。
【請求項８】
前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうち１本以上のワイヤに対して、前記エンドツールに巻かれているワイヤの一側は引っ張り、他側は押し出せば、前記エンドツールのヨー運動またはアクチュエーション運動が行われることを特徴とする請求項６に記載のエンドツール。
【請求項９】
前記第１ジョー及び前記第２ジョーは、前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーの回転軸を中心にして、ピッチ運動を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のエンドツール。
【請求項１０】
前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーが、前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーの回転軸を中心にして共に回転することを特徴とする請求項９に記載のエンドツール。
【請求項１１】
前記Ｊ１２プーリー及びＪ１４プーリーの回転軸を中心に回転するピッチプーリーをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のエンドツール。
【請求項１２】
前記第１ジョー及び前記第２ジョーは、前記Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーの回転軸を中心にして、ピッチ運動を行うことを特徴とする請求項２または５に記載のエンドツール。
【請求項１３】
前記Ｊ１１プーリー、前記Ｊ１２プーリー、Ｊ１４プーリー、Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーは、前記Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーの回転軸を中心にして共に回転することを特徴とする請求項１２に記載のエンドツール。
【請求項１４】
前記Ｊ１３プーリー及びＪ１５プーリーの回転軸を中心に回転するピッチプーリーをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のエンドツール。
【請求項１５】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１１プーリー及び前記Ｊ１２プーリーの間に形成される一平面を基準に、
前記第１ジョー駆動ワイヤまたは前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面のいずれか一側で、前記エンドツール制御部材に入力され、前記一平面の他側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項１６】
前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１３プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ１２プーリーと接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ１４プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ１５プーリーと接することを特徴とする請求項１５に記載のエンドツール。
【請求項１７】
前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記一平面を基準に、
前記一平面の一側で、前記Ｊ２３プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２２プーリーと接し、
前記一平面の一側で、前記Ｊ２４プーリーと接し、
前記一平面の他側で、前記Ｊ２５プーリーと接することを特徴とする請求項１５に記載のエンドツール。
【請求項１８】
前記Ｊ１３プーリー、前記Ｊ１２プーリー、前記Ｊ１４プーリー、前記Ｊ１５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第１ジョー駆動ワイヤは、Ｊ１３プーリーの上側、Ｊ１２プーリーの下側、Ｊ１４プーリーの上側及びＪ１５プーリーの下側と順に接するように形成され、
前記Ｊ２３プーリー、前記Ｊ２２プーリー、前記Ｊ２４プーリー、前記Ｊ２５プーリーそれぞれに対して、前記第１軸と垂直であり、前記プーリーそれぞれの回転軸を含む平面において、
前記第２ジョー駆動ワイヤは、Ｊ２３プーリーの下側、Ｊ２２プーリーの上側、Ｊ２４プーリーの下側及びＪ２５プーリーの上側と順に接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項１９】
前記エンドツール制御部材は、前記第１軸と所定角をなす軸を中心に回転するピッチプーリー、及び前記ピッチプーリーに巻かれて操作部のピッチ運動を、前記ピッチプーリーに伝達するピッチワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項１５または１８に記載のエンドツール。
【請求項２０】
前記エンドツール制御部材は、前記第１軸と所定角をなす軸を中心に回転するピッチプーリー、及び前記ピッチプーリーに巻かれて操作部のピッチ運動を、前記ピッチプーリーに伝達するピッチワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２１】
前記Ｊ１１プーリーの直径と前記Ｊ２１プーリーの直径とが実質的に同一に形成されることを特徴とする請求項２０に記載のエンドツール。
【請求項２２】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１３プーリーの中心を通過する第１平面を基準に、前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記第１平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１５プーリーの中心を通過する第２平面を基準に、前記入力された第１ジョー駆動ワイヤは、前記第２平面の上側または下側のうち、前記第１ジョー駆動ワイヤが、前記第１平面に対して入力される前記一側と相対的に同一である一側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２３】
前記入力された前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ１３プーリーの中心、及び前記Ｊ１２プーリーの中心を通過し、前記第１軸と所定角をなす平面を通過することを特徴とする請求項２２に記載のエンドツール。
【請求項２４】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２３プーリーの中心を通過する第３平面を基準に、前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記第３平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２５プーリーの中心を通過する第４平面を基準に、前記入力された第２ジョー駆動ワイヤは、前記第４平面の上側または下側のうち、前記第２ジョー駆動ワイヤが、前記第３平面に対して入力される前記一側と相対的に同一である一側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２５】
前記入力された前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記Ｊ２３プーリーの中心、及び前記Ｊ２２プーリーの中心を通過し、前記第１軸と所定角をなす平面を通過することを特徴とする請求項２４に記載のエンドツール。
【請求項２６】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１３プーリーの中心を通過する第１平面を基準に、前記第１ジョー駆動ワイヤは、前記第１平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ１５プーリーの中心を通過する第２平面を基準に、前記入力された第１ジョー駆動ワイヤは、前記第２平面の上側または下側のうち、前記第１ジョー駆動ワイヤが、前記第１平面に対して入力される前記一側と相対的に反対側である他側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２７】
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２３プーリーの中心を通過する第３平面を基準に、前記第２ジョー駆動ワイヤは、前記第３平面の上側または下側のうちいずれか一側から入力され、
前記第１軸と垂直であり、前記Ｊ２５プーリーの中心を通過する第４平面を基準に、前記入力された第２ジョー駆動ワイヤは、前記第４平面の上側または下側のうち、前記第２ジョー駆動ワイヤが、前記第３平面に対して入力される前記一側と相対的に反対側である他側に出力されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２８】
前記ガイド部材は、前記第１ジョー駆動ワイヤ及び前記第２ジョー駆動ワイヤのうち、いずれか１本のワイヤの少なくとも一部が接触して前記第１ジョー駆動ワイヤまたは前記第２ジョー駆動ワイヤの経路をガイドすることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。
【請求項２９】
前記ガイド部材は、前記第１ジョー駆動ワイヤまたは前記第２ジョー駆動ワイヤの二本が互いに近づく方向に集まるようにガイドすることを特徴とする請求項２８に記載のエンドツール。
【請求項３０】
前記ガイド部材は、略Ｕ字状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンドツール。