(57)【要約】【課題】  細長いパイプ部の先端に設けられた工具の姿勢を遠隔操作で変更することができ、工具を高速回転させて切削加工することができ、パイプ部の組立性および量産性が良好な遠隔操作型アクチュエータを提供する。【解決手段】  細長形状のスピンドルガイド部３と、その先端に姿勢変更自在に取付けられた先端部材２と、スピンドルガイド部３の基端が結合された駆動部ハウジング４ａとを備える。先端部材２は、工具１を保持するスピンドル１３を回転自在に支持する。スピンドルガイド部３は、スピンドル１３に回転を伝達する回転軸２２を有する。スピンドルガイド部３内に、回転軸２２を回転自在に支持する回転軸支持部材２６と、この回転軸支持部材２６を固定状態に支持する固定支持部材３０，３４と、これら回転軸支持部材２６と固定支持部材３０，３４間の隙間寸法を調整する隙間調整手段５１とを設ける。【選択図】        図２
2010273923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長形状のスピンドルガイド部と、このスピンドルガイド部の先端に先端部材連結部を介して姿勢変更自在に取付けられた先端部材と、前記スピンドルガイド部の基端が結合された駆動部ハウジングとを備え、
前記先端部材は、工具を保持するスピンドルを回転自在に支持し、前記スピンドルガイド部は、前記駆動部ハウジング内に設けられた工具回転用駆動源の回転を前記スピンドルに伝達する回転軸と、両端に貫通したガイド孔とを内部に有し、先端が前記先端部材に接して進退動作することにより前記先端部材を姿勢変更させる姿勢操作部材を前記ガイド孔内に進退自在に挿通し、前記姿勢操作部材を進退させる姿勢変更用駆動源を前記駆動部ハウジング内に設け、
前記スピンドルガイド部内で前記回転軸を回転自在に支持する回転軸支持部材と、この回転軸支持部材を固定状態に支持する固定支持部材と、これら回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間寸法を調整する隙間調整手段とを設けたことを特徴とする遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１において、前記固定支持部材は、内径部に前記ガイド孔を有する遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記回転軸支持部材は、軸方向に並ぶ複数の転がり軸受であり、隣合う転がり軸受間に、これら転がり軸受に対し予圧を与えるばね要素を設けた遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記隙間調整手段は、前記回転軸支持部材の外周に設けた弾性部材である遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４において、前記回転軸支持部材は、外輪の外径面に１つ以上の環状溝が設けられた転がり軸受であり、前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記環状溝に嵌め込まれたＯリングである遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５において、前記転がり軸受の外輪の外径面に２つ以上の環状溝が設けられ、前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記２つ以上の環状溝にそれぞれ嵌め込まれたＯリングからなる遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項７】
請求項４において、前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記回転軸支持部材の外周面にコーティングされたものである遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項８】
請求項４ないし請求項７のいずれか１項において、前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記スピンドルガイド部の組立状態において圧縮された状態にある遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記スピンドルガイド部の外郭となる外郭パイプと、この外郭パイプの内部にあって内部に前記ガイド孔が形成されたガイドパイプとを有し、前記隙間調整手段は、前記外郭パイプの内径寸法、前記ガイドパイプの外径寸法、および前記回転軸支持部材の外径寸法の少なくとも１つ以上を調整することで前記隙間寸法を調整する構成である遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記隙間寸法は、プラス１００μｍないしマイナス１０μｍの範囲内である遠隔操作型アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記スピンドルガイド部は湾曲した箇所を有する遠隔操作型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工具の姿勢を遠隔操作で変更可能で、医療用、機械加工等の用途で用いられる遠隔操作型アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用として骨の加工に用いられたり、機械加工用としてドリル加工や切削加工に用いられたりする遠隔操作型アクチュエータがある。遠隔操作型アクチュエータは、直線形状や湾曲形状をした細長いパイプ部の先端に設けた工具を遠隔操作で制御する。ただし、従来の遠隔操作用アクチュエータは、工具の回転のみを遠隔操作で制御するだけであったため、医療用の場合、複雑な形状の加工や外からは見えにくい箇所の加工が難しかった。また、ドリル加工では、直線だけではなく、湾曲状の加工が可能なことが求められる。さらに、切削加工では、溝内部の奥まった箇所の加工が可能なことが求められる。以下、医療用を例にとって、遠隔操作型アクチュエータの従来技術と課題について説明する。
【０００３】
整形外科分野において、骨の老化等によって擦り減って使えなくなった関節を新しく人工のものに取り替える人工関節置換手術がある。この手術では、患者の生体骨を人工関節が挿入できるように加工する必要があるが、その加工には、術後の生体骨と人工関節との接着強度を高めるために、人工関節の形状に合わせて精度良く加工することが要求される。
【０００４】
例えば、股関節の人工関節置換手術では、大腿骨の骨の中心にある髄腔部に人工関節挿入用の穴を形成する。人工関節と骨との接触強度を保つには両者の接触面積を大きくとる必要があり、人工関節挿入用の穴は、骨の奥まで延びた細長い形状に加工される。このような骨の切削加工に用いられる医療用アクチュエータとして、細長いパイプ部の先端に工具を回転自在に設け、パイプ部の基端側に設けたモータ等の回転駆動源の駆動により、パイプ部の内部に配した回転軸を介して工具を回転させる構成のものがある（例えば特許文献１）。この種の医療用アクチュエータは、外部に露出した回転部分は先端の工具のみであるため、工具を骨の奥まで挿入することができる。
【０００５】
人工関節置換手術では、皮膚切開や筋肉の切断を伴う。すなわち、人体に傷を付けなければならない。その傷を最小限に抑えるためには、前記パイプ部は真っ直ぐでなく、適度に湾曲している方が良い場合がある。このような状況に対応するためのものとして、次のような従来技術がある。例えば、特許文献２は、パイプ部の中間部を２重に湾曲させて、パイプ部の先端側の軸心位置と基端側の軸心位置とをずらせたものである。このようにパイプ部の軸心位置が先端側と軸心側とでずれているものは、他にも知られている。また、特許文献３は、パイプ部を１８０度回転させたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０１１４９号公報
【特許文献２】米国特許第４，４６６，４２９号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２６５，２３１号明細書
【特許文献４】特開２００１−１７４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
生体骨の人工関節挿入用穴に人工関節を嵌め込んだ状態で、生体骨と人工関節との間に広い隙間があると、術後の接着時間が長くなるため、前記隙間はなるべく狭いのが望ましい。また、生体骨と人工関節の接触面が平滑であることも重要であり、人工関節挿入用穴の加工には高い精度が要求される。しかし、パイプ部がどのような形状であろうとも、工具の動作範囲はパイプ部の形状の制約を受けるため、皮膚切開や筋肉の切断をできるだけ小さくしながら、生体骨と人工関節との間の隙間を狭くかつ両者の接触面が平滑になるように人工関節挿入用穴を加工するのは難しい。
【０００８】
一般に、人工関節置換手術が行われる患者の骨は、老化等により強度が弱くなっていることが多く、骨そのものが変形している場合もある。したがって、通常考えられる以上に、人工関節挿入用穴の加工は難しい。
【０００９】
そこで、本出願人は、人工関節挿入用穴の加工を比較的容易にかつ精度良く行えるようにすることを目的として、工具の姿勢を遠隔操作で変更可能とすることを試みた。工具の姿勢が変更可能であれば、パイプ部の形状に関係なく、工具を適正な姿勢に保持することができ、きめ細かな加工が可能になる。しかし、工具は細長いパイプ部の先端に設けられているため、工具の姿勢を変更させる機構を設ける上で制約が多く、それを克服するための工夫が必要である。なお、細長いパイプ部を有しない医療用アクチュエータでは、手で握る部分に対して工具が設けられた部分が姿勢変更可能なものがある（例えば特許文献４）が、遠隔操作で工具の姿勢を変更させるものは提案されていない。
【００１０】
被切削面をきれいに仕上げるには、工具を高速回転させて加工することが必要である。それには、工具へ回転を伝達する回転軸を高速で回転させなければならない。しかし、回転軸が設けられる細長いパイプ部内は、工具の姿勢を変更させるための機構も設けられるため、構造が複雑になる。よって、パイプ部内に回転軸を機能的かつコンパクトに収容し、さらにパイプ部の組立性および量産性が良好な構成とすることが求められる。
【００１１】
この発明は、細長いパイプ部の先端に設けられた工具の姿勢を遠隔操作で変更することができ、またパイプ部内で回転軸を無理なく支持することができて、工具を高速回転させて切削加工することができ、さらに工具に回転を伝達する回転軸がパイプ部内に機能的かつコンパクトに収容されて、パイプ部の組立性および量産性が良好な遠隔操作型アクチュエータを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明にかかる遠隔操作型アクチュエータは、細長形状のスピンドルガイド部と、このスピンドルガイド部の先端に先端部材連結部を介して姿勢変更自在に取付けられた先端部材と、前記スピンドルガイド部の基端が結合された駆動部ハウジングとを備え、前記先端部材は、工具を保持するスピンドルを回転自在に支持し、前記スピンドルガイド部は、前記駆動部ハウジング内に設けられた工具回転用駆動源の回転を前記スピンドルに伝達する回転軸と、両端に貫通したガイド孔とを内部に有し、先端が前記先端部材に接して進退動作することにより前記先端部材を姿勢変更させる姿勢操作部材を前記ガイド孔内に進退自在に挿通し、前記姿勢操作部材を進退させる姿勢変更用駆動源を前記駆動部ハウジング内に設け、前記スピンドルガイド部内で前記回転軸を回転自在に支持する回転軸支持部材と、この回転軸支持部材を固定状態に支持する固定支持部材と、これら回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間寸法を調整する隙間調整手段とを設けたこと特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、先端部材に設けた工具の回転により、骨等の切削が行われる。その場合に、姿勢変更用駆動源により姿勢操作部材を進退させると、この姿勢操作部材の先端が先端部材に対し作用することにより、スピンドルガイド部の先端に先端部材連結部を介して姿勢変更自在に取付けられた先端部材が姿勢変更する。姿勢変更用駆動源は、スピンドルガイド部の基端側の駆動部ハウジング内に設けられており、上記先端部材の姿勢変更は遠隔操作で行われる。姿勢操作部材はガイド孔に挿通されているため、姿勢操作部材が長手方向と交差する方向に位置ずれすることがなく、常に先端部材に対し適正に作用することができ、先端部材の姿勢変更動作が正確に行われる。
【００１４】
スピンドルガイド部内で回転軸を回転自在に支持する回転軸支持部材を設けたことにより、回転軸を高速回転させて工具回転用駆動源の回転をスピンドルに伝達することが可能である。そのため、工具を高速で回転させて加工を行うことができ、被切削面をきれいに仕上げられる。回転軸支持部材は固定支持部材により固定状態に支持されるため、回転軸の振動を抑えることができ、回転軸や回転軸支持部材の損傷を防げる。また、使用時のアクチュエータ全体の振動も小さくなるため、操作性が向上し、騒音も低減できる。
【００１５】
回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間寸法を調整する隙間調整手段が設けられているため、加工精度等による隙間寸法の違いに対応することができ、固定支持部材により回転軸支持部材を確実に固定状態に支持することができる。また、スピンドルガイド部がどのような形状であっても、それに対応して、固定支持部材により回転軸支持部材を確実に固定状態に支持することができ、組立性および量産性に優れる。例えば、隙間調整手段が設けられていない場合、スピンドルガイド部が直線形状のものでは、回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間が広すぎると、固定支持部材により回転軸支持部材をしっかり支持することができず、回転軸の振動が大きくなる。その結果、回転軸や回転軸支持部材が損傷したり、使用時の振動や騒音が大きくなることがある。スピンドルガイド部が湾曲形状のものでは、前記隙間が狭いと組立性が悪くなる。隙間調整手段が設けられていれば、このような問題が解決される。
【００１６】
この発明において、前記固定支持部材は、内径部に前記ガイド孔を有する部材であってよい。
内径部に前記ガイド孔を有する部材を固定支持部材とすれば、固定支持部材とガイド孔用の部材とを兼用させることができ、部品点数を削減できる。
【００１７】
この発明において、前記回転軸支持部材は、軸方向に並ぶ複数の転がり軸受とすることができる。その場合、隣合う転がり軸受間に、これら転がり軸受に対し予圧を与えるばね要素を設けるのがよい。
転がり軸受は、回転軸を回転自在に支持するのに適する。回転軸支持部材としての隣合う転がり軸受間に、これら転がり軸受に対し予圧を与えるばね要素を設ければ、転がり軸受の支持剛性が高くなるため、回転軸の高速回転が可能になる。
【００１８】
この発明において、前記隙間調整手段は、前記回転軸支持部材の外周に設けた弾性部材とすることができる。
隙間調整手段が弾性部材であれば、回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間の大きさに応じて弾性部材が変形することにより、常に回転軸支持部材を安定して支持することができる。また、隙間調整手段が弾性部材であれば、回転軸の振動を弾性部材が吸収することで、回転軸の振動を低減させられる。
【００１９】
前記隙間調整手段が弾性部材である場合、前記回転軸支持部材は、外輪の外径面に１つ以上の環状溝が設けられた転がり軸受であり、前記弾性部材は、前記環状溝に嵌め込まれたＯリングとすることができる。
弾性部材をＯリングとすると、転がり軸受の外周に弾性部材を容易に設けることができ、組立性が向上する。
【００２０】
また、前記転がり軸受の外輪の外径面に２つ以上の環状溝が設けられ、前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記２つ以上の環状溝にそれぞれ嵌め込まれたＯリングからなっていてもよい。
弾性部材として、回転軸支持部材の外周に２つ以上のＯリングを設ければ、転がり軸受を安定して固定することができ、Ｏリングの変形により回転軸支持部材に作用するモーメント荷重等を低減できる。
【００２１】
前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記回転軸支持部材の外周面にコーティングされたものであってもよい。
弾性部材を回転軸支持部材の外周面にコーティングされたものとすれば、回転軸支持部材の外周に弾性部材を容易に設けることができ、組立性が向上する。
【００２２】
前記隙間調整手段としての弾性部材は、前記スピンドルガイド部の組立状態において圧縮された状態にあるのがよい。
スピンドルガイド部の組立状態において弾性部材が圧縮された状態とすることで、回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間の大きさに応じて弾性部材を変形させて、常に回転軸支持部材を安定して支持することが可能になる。
【００２３】
前記スピンドルガイド部の外郭となる外郭パイプと、この外郭パイプの内部にあって内部に前記ガイド孔が形成されたガイドパイプとを有する場合、前記隙間調整手段は、前記外郭パイプの内径寸法、前記ガイドパイプの外径寸法、および前記回転軸支持部材の外径寸法の少なくとも１つ以上を調整することで前記隙間寸法を調整する構成とすることができる。
例えば、外郭パイプの内径寸法と回転軸支持部材の外径寸法が高精度で加工されている場合、外径寸法が異なる複数のガイドパイプを用意しておき、スピンドルガイド部の形状に合った外径寸法のガイドパイプを選択的に用いることにより、回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間寸法を調整できる。外郭パイプの内径寸法とガイドパイプの外径寸法が高精度で加工されている場合は、外径寸法が異なる複数の回転軸支持部材を用意し、またガイドパイプの外径寸法と回転軸支持部材の外径寸法が高精度で加工されている場合は、内径寸法が異なる複数の外郭パイプを用意することで、前記同様、回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間寸法を調整できる。
【００２４】
前記隙間寸法は、プラス１００μｍないしマイナス１０μｍの範囲内とするのがよい。
一般に、隙間寸法が大きすぎると、回転軸の振動が大きくなる。そのため、隙間寸法はなるべく小さいのが望ましいが、スピンドルガイド部が湾曲形状である場合、ある程度の隙間寸法がないと組立性が悪くなる。スピンドルガイド部が直線形状や直線に近い形状である場合は、隙間を負隙間にすることができる。負隙間にすれば、回転軸支持部材はしっかり固定されるが、極端な負隙間は組立性が損なわれる。実験等から、隙間寸法は上記範囲内とするのが好ましいことが分かった。
【００２５】
この発明において、前記スピンドルガイド部は湾曲した箇所を有していてもよい。
姿勢操作部材は可撓性であるため、スピンドルガイド部に湾曲した箇所があっても、ガイド孔内で進退させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明の遠隔操作型アクチュエータは、細長形状のスピンドルガイド部と、このスピンドルガイド部の先端に先端部材連結部を介して姿勢変更自在に取付けられた先端部材と、前記スピンドルガイド部の基端が結合された駆動部ハウジングとを備え、前記先端部材は、工具を保持するスピンドルを回転自在に支持し、前記スピンドルガイド部は、前記駆動部ハウジング内に設けられた工具回転用駆動源の回転を前記スピンドルに伝達する回転軸と、両端に貫通したガイド孔とを内部に有し、先端が前記先端部材に接して進退動作することにより前記先端部材を姿勢変更させる姿勢操作部材を前記ガイド孔内に進退自在に挿通し、前記姿勢操作部材を進退させる姿勢変更用駆動源を前記駆動部ハウジング内に設け、前記スピンドルガイド部内で前記回転軸を回転自在に支持する回転軸支持部材と、この回転軸支持部材を固定状態に支持する固定支持部材と、これら回転軸支持部材と固定支持部材間の隙間寸法を調整する隙間調整手段とを設けたため、細長いパイプ部の先端に設けられた工具の姿勢を遠隔操作で変更することができ、またパイプ部内で回転軸を無理なく支持することができて、工具を高速回転させて切削加工することができ、さらに工具に回転を伝達する回転軸がパイプ部内に機能的かつコンパクトに収容されて、パイプ部の組立性および量産性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態にかかる遠隔操作型アクチュエータの概略構成を示す図である。（Ａ），（Ｂ）はそれぞれスピンドルガイド部の形状が異なる遠隔操作型アクチュエータを示す。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）の遠隔操作型アクチュエータの先端部材およびスピンドルガイド部の断面図、（Ｂ）はそのIIＢ−IIＢ断面図、（Ｃ）は先端部材と回転軸との連結構造を示す図である。
【図３】同遠隔操作型アクチュエータの回転軸支持部材および隙間調整手段の断面図である。
【図４】（Ａ）は同遠隔操作型アクチュエータの工具回転用駆動機構および姿勢変更用駆動機構の断面図、（Ｂ）はそのIVＢ−IVＢ断面図である。
【図５】異なる回転軸支持部材および隙間調整手段の断面図である。
【図６】さらに異なる回転軸支持部材および隙間調整手段の断面図である。
【図７】異なる隙間調整手段の構成を示すスピンドルガイド部の断面図である。
【図８】（Ａ）はこの発明の異なる実施形態にかかる遠隔操作型アクチュエータの先端部材およびスピンドルガイド部の断面図、（Ｂ）はそのVIIIＢ−VIIIＢ断面図である。
【図９】（Ａ）はこの発明のさらに異なる実施形態にかかる遠隔操作型アクチュエータの先端部材およびスピンドルガイド部の断面図、（Ｂ）はそのIXＢ−IXＢ断面図である。
【図１０】（Ａ）は同遠隔操作型アクチュエータの工具回転用駆動機構および姿勢変更用駆動機構の断面図、（Ｂ）はそのＸＢ−ＸＢ断面図である。
【図１１】（Ａ）はこの発明のさらに異なる実施形態にかかる遠隔操作型アクチュエータの先端部材およびスピンドルガイド部の断面図、（Ｂ）はそのXIＢ−XIＢ断面図である。
【図１２】（Ａ）はこの発明のさらに異なる実施形態にかかる遠隔操作型アクチュエータの先端部材およびスピンドルガイド部の断面図、（Ｂ）はそのXIIＢ−XIIＢ断面図、（Ｃ）は先端部材のハウジングを基端側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明の一実施形態を図１〜図４と共に説明する。図１において、この遠隔操作型アクチュエータは、回転式の工具１を保持する先端部材２と、この先端部材２が先端に姿勢変更自在に取付けられた細長形状のスピンドルガイド部３と、このスピンドルガイド部３の基端が結合された駆動部ハウジング４ａと、この駆動部ハウジング４ａ内の工具回転用駆動機構４ｂおよび姿勢変更用駆動機構４ｃを制御するコントローラ５とを備える。駆動部ハウジング４ａは、内蔵の工具回転用駆動機構４ｂおよび姿勢変更用駆動機構４ｃと共に駆動部４を構成する。図１（Ａ）はスピンドルガイド部３が直線形状の遠隔操作型アクチュエータを示し、同図（Ｂ）はスピンドルガイド部３が湾曲形状の遠隔操作型アクチュエータを示す。
【００２９】
図２は、図１（Ａ）に示す遠隔操作型アクチュエータの先端部材２およびスピンドルガイド部３の断面図である。先端部材２は、略円筒状のハウジング１１の内部に、一対の軸受１２によりスピンドル１３が回転自在に支持されている。スピンドル１３は、先端側が開口した筒状で、中空部に工具１のシャンク１ａが嵌合状態に挿入され、回り止めピン１４によりシャンク１ａが回転不能に結合される。この先端部材２は、先端部材連結部１５を介してスピンドルガイド部３の先端に取付けられる。先端部材連結部１５は、先端部材２を姿勢変更自在に支持する手段であり、球面軸受からなる。具体的には、先端部材連結部１５は、ハウジング１１の基端の内径縮径部からなる被案内部１１ａと、スピンドルガイド部３の先端に固定された抜け止め部材２１の鍔状部からなる案内部２１ａとで構成される。両者１１ａ，２１ａの互いに接する各案内面Ｆ１，Ｆ２は、スピンドル１３の中心線ＣＬ上に曲率中心Ｏが位置し、基端側ほど径が小さい球面とされている。これにより、スピンドルガイド部３に対して先端部材２が抜け止めされるとともに、姿勢変更自在に支持される。
【００３０】
スピンドルガイド部３は、駆動部ハウジング４ａ内の工具回転用駆動源４１（図４）の回転力を前記スピンドル１３へ伝達する回転軸２２を有する。この例では、回転軸２２はワイヤとされ、ある程度の弾性変形が可能である。ワイヤの材質としては、例えば金属、樹脂、グラスファイバー等が用いられる。ワイヤは単線であっても、撚り線であってもよい。図２（Ｃ）に示すように、スピンドル１３と回転軸２２とは、自在継手等の継手２３を介して回転伝達可能に接続されている。継手２３は、スピンドル１３の閉塞した基端に設けられた溝１３ａと、回転軸２２の先端に設けられ前記溝１３ａに係合する突起２２ａとで構成される。上記溝１３ａと突起２２ａとの連結箇所の中心は、前記案内面Ｆ１，Ｆ２の曲率中心Ｏと同位置である。回転軸２２と突起２２ａは別部材として構成してもよい。
【００３１】
スピンドルガイド部３は、このスピンドルガイド部３の外郭となる外郭パイプ２５を有し、この外郭パイプ２５の中心に前記回転軸２２が位置する。回転軸２２は、それぞれ軸方向に離れて配置された複数の回転軸支持手段としての転がり軸受２６によって回転自在に支持されている。各転がり軸受２６間には、これら転がり軸受２６に予圧を発生させるためのばね要素２７Ａ，２７Ｂが設けられている。ばね要素２７Ａ，２７Ｂは、例えば圧縮コイルばねである。転がり軸受２６の内輪２６ａに予圧を発生させる内輪用ばね要素２７Ａと、外輪２６ｂに予圧を発生させる外輪用ばね要素２７Ｂとがあり、これらが交互に配置されている。前記抜け止め部材２１は、固定ピン２８により外郭パイプ２５のパイプエンド部２５ａに固定され、その先端内周部で転がり軸受２９を介して回転軸２２の先端部を回転自在に支持している。パイプエンド部２５ａは、外郭パイプ２５と別部材とし、溶接等により結合してもよい。
【００３２】
外郭パイプ２５の内径面と回転軸２２の間には、両端に貫通する１本のガイドパイプ３０が設けられ、このガイドパイプ３０の内径孔であるガイド孔３０ａ内に、ワイヤ３１ａとその両端の柱状ピン３１ｂとでなる姿勢操作部材３１が進退自在に挿通されている。先端部材２側の柱状ピン３１ｂの先端は球面状で、先端部材２の姿勢操作部材３１との接触面であるハウジング１１の基端面１１ｂに当接している。ハウジング１１の基端面１１ｂは、外径側ほどスピンドルガイド部３側に近い傾斜面とされている。駆動部ハウジング４ａ側の柱状ピン３１ｂの先端も球面状で、後記レバー４３ｂ（図４）の側面に当接している。柱状ピン３１ｂを省いて、１本のワイヤ３１ａのみで姿勢操作部材３１を構成してもよい。
【００３３】
上記姿勢操作部材３１が位置する周方向位置に対し１８０度の位相の位置には、先端部材２のハウジング１１の基端面とスピンドルガイド部３の外郭パイプ２５の先端面との間に、例えば圧縮コイルばねからなる復元用弾性部材３２が設けられている。この復元用弾性部材３２は、先端部材２を所定姿勢側へ付勢する作用をする。
【００３４】
また、外郭パイプ２５の内径面と回転軸２２の間には、前記ガイドパイプ３０とは別に、このガイドパイプ３０と同一ピッチ円Ｃ上に、複数本の補強シャフト３４が配置されている。これらの補強シャフト３４は、スピンドルガイド部３の剛性を確保するためのものである。ガイドパイプ３０と補強シャフト３４の配列間隔は等間隔とされている。ガイドパイプ３０および補強シャフト３４の外径面は、外郭パイプ２５の内径面に接している。
【００３５】
前記ガイドパイプ３０および補強シャフト３４は、転がり軸受２６の外周側に位置して転がり軸受２６を固定状態に支持する固定支持部材である。ガイドパイプ３０および補強シャフト３４と転がり軸受２６との間には隙間５０（図３）があり、この隙間５０を埋めるように、転がり軸受２６の外輪２６ｂの外径面に、隙間調整手段としての環状の弾性部材５１が設けられている。図３に示すように、弾性部材５１は幅広帯状で、外輪２６ｂの外径面の軸方向全域を覆っている。弾性部材５１の材料としては、硬度の低いものが好ましく、例えばシリコンゴム等のゴム材や、フッ素樹脂等の樹脂材が用いられる。弾性部材５１は、例えばコーティングにより外輪２６ｂの外径面に設けられる。コーティングによれば、外輪２６ｂの外径面に弾性部材５１を容易に設けることができる。
【００３６】
ガイドパイプ部３の組立状態では、弾性部材５１の前記隙間５０に位置する部分が圧縮状態になっている。これにより、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４が、弾性部材５１を介して転がり軸受２６の外径面を支持する。スピンドルガイド部３を構成する部品、すなわち外郭パイプ２５、ガイドパイプ３０、補強シャフト３４、および転がり軸受２６の加工精度等によって、製品毎に隙間寸法δに若干の違いがあるが、隙間寸法δに応じて弾性部材５１が変形するため、どの製品についても転がり軸受２６を確実に固定状態に支持することができる。
【００３７】
図１（Ｂ）のスピンドルガイド部３が湾曲形状の遠隔操作型アクチュエータの場合、図示は省略するが、外郭パイプ２５、ガイドパイプ３０、および補強シャフト３４を湾曲形状とする必要がある。回転軸２２は変形しやすい材質を用いるのが良く、例えば形状記憶合金が適する。他は、スピンドルガイド部３が直線形状のものと同じ構成である。
【００３８】
図４は、駆動部ハウジング４ａ内の工具回転用駆動機構４ｂおよび姿勢変更用駆動機構４ｃを示す。工具回転用駆動機構４ｂは、工具回転用駆動源４１を備える。工具回転用駆動源４１は、例えば電動モータであり、その出力軸４１ａが前記回転軸２２の基端に結合させてある。なお、回転軸２２は、後記レバー４３ｂに形成された開口４４を貫通させてある。
【００３９】
姿勢変更用駆動機構４ｃは、姿勢操作部材３１に対応する姿勢変更用駆動源４２を備える。姿勢変更用駆動源４２は、例えば電動リニアアクチュエータであり、図４（Ａ）の左右方向に移動する出力ロッド４２ａの動きが、増力伝達機構４３を介して前記姿勢操作部材３１に伝達される。増力伝達機構４３は、支軸４３ａ回りに回動自在なレバー４３ｂを有し、このレバー４３ｂにおける支軸４３ａからの距離が長い作用点Ｐ１に出力ロッド４２ａの力が作用し、支軸４３ａからの距離が短い力点Ｐ２で姿勢操作部材３１に力を与える構成であり、姿勢変更用駆動源４２の出力が増力して姿勢操作部材３１に伝達される。増力伝達機構４３を設けると、小さな出力のリニアアクチュエータでも姿勢操作部材３１に大きな力を与えることができるので、リニアアクチュエータの小型化が可能になる。姿勢変更用駆動源４２は、回転モータであってもよい。また、リニアアクチュエータ等を設ける代わりに、手動により先端部材２の姿勢を遠隔操作してもよい。
【００４０】
姿勢変更用駆動機構４ｃには、各姿勢変更用駆動源４２の動作量をそれぞれ個別に検出する動作量検出器４５が設けられている。この動作量検出器４５の検出値は、姿勢検出手段４６に出力される。姿勢検出手段４６は、動作量検出器４５の出力により、先端部材２のＸ軸（図４）回りの傾動姿勢を検出する。姿勢検出手段４６は、上記傾動姿勢と動作量検出器４５の出力信号との関係を演算式またはテーブル等により設定した関係設定手段（図示せず）を有し、入力された出力信号から前記関係設定手段を用いて傾動姿勢を検出する。この姿勢検出手段４６は、コントローラ５に設けられたものであっても、あるいは外部の制御装置に設けられたものであってもよい。
【００４１】
また、姿勢変更用駆動機構４ｃには、電動アクチュエータである姿勢変更用駆動源４２に供給される電力量をそれぞれ個別に検出する供給電力計４７が設けられている。この供給電力計４７の検出値は、荷重検出手段４８に出力される。荷重検出手段４８は、供給電力計４７の出力により、先端部材２に作用する荷重を検出する。荷重検出手段４８は、上記荷重と供給電力計４７の出力信号との関係を演算式またはテーブル等により設定した関係設定手段（図示せず）を有し、入力された出力信号から前記関係設定手段を用いて荷重を検出する。この荷重検出手段４８は、コントローラ５に設けられたものであっても、あるいは外部の制御装置に設けられたものであってもよい。
【００４２】
コントローラ５は、前記姿勢検出手段４６および荷重検出手段４８の検出値に基づき、工具回転用駆動源４１および姿勢変更用駆動源４２を制御する。
【００４３】
この遠隔操作型アクチュエータの動作を説明する。
工具回転用駆動源４１を駆動すると、その回転力が回転軸２２を介してスピンドル１３に伝達されて、スピンドル１３と共に工具１が回転する。工具１を回転させて骨等を切削加工する際に先端部材２に作用する荷重は、供給電力計４７の検出値から、荷重検出手段４８によって検出される。このように検出される荷重の値に応じて遠隔操作型アクチュエータ全体の送り量や後記先端部材２の姿勢変更を制御することにより、先端部材２に作用する荷重を適正に保った状態で骨の切削加工を行える。
【００４４】
使用時には、姿勢変更用駆動源４２を駆動させて、遠隔操作で先端部材２の姿勢変更を行う。例えば、姿勢変更用駆動源４２により姿勢操作部材３１を先端側へ進出させると、姿勢操作部材３１によって先端部材２のハウジング１１が押されて、先端部材２は図２（Ａ）において先端側が下向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。逆に、姿勢変更用駆動源４２により姿勢操作部材３１を後退させると、復元用弾性部材３２の弾性反発力によって先端部材２のハウジング１１が押し戻され、先端部材２は図２（Ａ）において先端側が上向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。その際、先端部材連結部１５には、姿勢操作部材３１の圧力、復元用弾性部材３２の弾性反発力、および抜け止め部材２１からの反力が作用しており、これらの作用力の釣り合いにより先端部材２の姿勢が決定される。先端部材２の姿勢は、動作量検出器４５の検出値から、姿勢検出手段４６によって検出される。そのため、遠隔操作で先端部材２の姿勢を適正に制御できる。
【００４５】
先端部材２のハウジング１１の基端面１１ｂが外径側ほどスピンドルガイド部３側に近い傾斜面とされているため、姿勢操作部材３１がハウジング１１の基端面１１ｂを押したときに、姿勢操作部材３１に対してハウジング１１の基端面１１ｂが滑りやすく、ハウジング１１の円滑な姿勢変更ができる。
【００４６】
姿勢操作部材３１はガイドパイプ３０のガイド孔３０ａに挿通されているため、姿勢操作部材３１が長手方向と交差する方向に位置ずれすることがなく、常に先端部材２に対し適正に作用することができ、先端部材２の姿勢変更動作が正確に行われる。また、姿勢操作部材３１はワイヤからなり可撓性であるため、スピンドルガイド部３が湾曲していても先端部材２の姿勢変更動作が確実に行われる。さらに、スピンドル１３と回転軸２２との連結箇所の中心が案内面Ｆ１，Ｆ２の曲率中心Ｏと同位置であるため、先端部材２の姿勢変更によって回転軸２２に対して押し引きする力がかからず、先端部材２が円滑に姿勢変更できる。
【００４７】
スピンドルガイド部３内において、回転軸支持部材である転がり軸受２６によって回転軸２２が回転自在に支持されているため、回転軸２２を高速回転させて工具回転用駆動源４１の回転をスピンドル１３に伝達することが可能である。ばね要素２７Ａ，２７Ｂにより転がり軸受２６に予圧がかけられているため、転がり軸受２６の支持剛性が高く、回転軸２２を高速回転させるのに適する。ばね要素２７Ａ，２７Ｂは隣合う転がり軸受２６間に設けられているので、スピンドルガイド部３の径を大きくせずにばね要素２７Ａ，２７Ｂを設けることができる。このように、回転軸２２を高速回転させることが可能であるため、工具１を高速で回転させて加工を行うことができる。そのため、被切削面をきれいに仕上げることができ、工具１に作用する切削抵抗を低減させられる。
【００４８】
転がり軸受２６が固定支持部材であるガイドパイプ３０および補強シャフト３４により固定状態に支持されているため、回転軸２２の振動を抑えることができる。そのため、回転軸２２や転がり軸受２６の損傷を防げると共に、使用時の振動や騒音を低減できる。転がり軸受２６の外輪２６ｂとガイドパイプ３０および補強シャフト３４との間に隙間調整手段として弾性部材５１が設けられているため、加工精度等による隙間寸法δの違いに対応することができ、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４により転がり軸受２６を確実に固定状態に支持することができる。
【００４９】
また、弾性部材５１が設けられているため、スピンドルガイド部３がどのような形状であっても、それに対応して弾性変形し、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４により転がり軸受２６を確実に固定状態に支持することができる。例えば、弾性部材５１等の隙間調整手段が設けられていない場合、図１（Ａ）に示すスピンドルガイド部３が直線形状のものでは、転がり軸受２６とガイドパイプ３０および補強シャフト３４との隙間５０が広すぎると、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４により転がり軸受２６をしっかり支持することができず、回転軸２２の振動が大きくなる。図１（Ｂ）に示すスピンドルガイド部３が湾曲形状のものでは、前記隙間５０が狭いと組立性が悪くなる。弾性部材５１が設けられていれば、このような問題が解決される。
【００５０】
細長形状であるスピンドルガイド部３には、回転軸２２および姿勢操作部材３１を保護状態で設ける必要があるが、外郭パイプ２５の中心部に回転軸２２を設け、外郭パイプ２５と回転軸２２との間に、姿勢操作部材３１を収容したガイドパイプ３０と補強シャフト３４とを円周方向に並べて配置した構成としたことにより、回転軸２２および姿勢操作部材３１を保護し、かつ内部を中空して軽量化を図りつつ剛性を確保できる。全体のバランスも良い。また、ガイド孔３０ａ形成用の部材であるガイドパイプ３０を固定支持部材に兼用させているため、部品点数を削減できる。
【００５１】
この遠隔操作型アクチュエータは、例えば人工関節置換手術において骨の髄腔部を削るのに使用されるものであり、施術時には、先端部材２の全部または一部が患者の体内に挿入して使用される。このため、上記のように先端部材２の姿勢を遠隔操作で変更できれば、常に工具１を適正な姿勢に保持した状態で骨の加工をすることができ、人工関節挿入用穴を精度良く仕上げることができる。スピンドルガイド部３が湾曲形状のものは、直線形状のものでは届きにくい骨の奥まで先端部材２を挿入することが可能な場合がある。図１（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示すスピンドルガイド部３が直線形状のものと湾曲形状のものを適宜使い分けることにより、人工関節置換手術における人工関節挿入用穴の加工を精度良く仕上げることができる。
【００５２】
図５は隙間調整手段としての弾性部材の異なる例を示す。この弾性部材５２は幅狭帯状で、回転軸支持部材としての転がり軸受２６の外輪２６ｂの外径面に設けられた環状溝５３に嵌め込まれている。弾性部材５２を環状溝５３に嵌め込むことで、外輪２６ｂの外径面から弾性部材５２が離脱するのを防止できる。
【００５３】
図６は弾性部材のさらに異なる例を示す。この弾性部材５４は２本のＯリング５４ａからなり、各Ｏリング５４ａは、転がり軸受２６の外輪２６ｂの外径面に設けられた環状溝５５にそれぞれ嵌め込まれている。弾性部材５４をＯリング５４ａで構成すれば、外輪２６ｂの外径面に弾性部材５４を容易に設けることができ、組立性が良好である。図６の例では、弾性部材５４が２本のＯリング５４ａからなるため、転がり軸受２６を安定して固定することができ、Ｏリング５４ａの変形により転がり軸受２６に作用するモーメント荷重等を低減できる。
【００５４】
図７は隙間調整手段の異なる例を示す。この隙間調整手段５６は、弾性部材は設けずに、外郭パイプ２５の内径寸法Ｄ１、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４の外径寸法Ｄ２、および転がり軸受２６の外径寸法Ｄ３の少なくとも１つ以上を調整することで、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４と転がり軸受２６との間の隙間寸法を調整する構成としたものである。この場合、隙間は、例えばプラス３０μｍないしマイナス１０μｍ程度が好ましい。理想的には負隙間であるのが良いが、スピンドルガイド部３が湾曲形状ある場合の組立性を考慮すると、正隙間にすることが必要な場合もある。
【００５５】
例えば、外郭パイプ２５の内径寸法Ｄ１と転がり軸受２６の外径寸法Ｄ３が高精度で加工されている場合、外径寸法Ｄ２が異なる複数のガイドパイプ３０および補強シャフト３４を用意しておき、スピンドルガイド部３の形状に合った外径寸法Ｄ２のガイドパイプ３０および補強シャフト３４を選択的に用いることにより、隙間寸法δを調整できる。外郭パイプ２５の内径寸法Ｄ１とガイドパイプ３０および補強シャフト３４の外径寸法Ｄ２が高精度で加工されている場合は、外径寸法Ｄ３が異なる複数の転がり軸受２６を用意し、またガイドパイプ２５の外径寸法Ｄ２と転がり軸受２５の外径寸法Ｄ３が高精度で加工されている場合は、内径寸法Ｄ１が異なる複数の外郭パイプ２５を用意することで、前記同様、隙間寸法δを調整できる。
【００５６】
一般に、ガイドパイプ３０および補強シャフト３４と転がり軸受２６との間の隙間寸法が大きすぎると、回転軸２２の振動が大きくなる。そのため、隙間寸法はなるべく小さいのが望ましいが、スピンドルガイド部３が湾曲形状である場合、ある程度の隙間寸法がないと組立性が悪くなる。スピンドルガイド部３が直線形状や直線に近い形状である場合は、隙間５０を負隙間にすることができる。負隙間にすれば、転がり軸受２６はしっかり固定されるが、極端な負隙間は組立性が損なわれる。実験等から、隙間寸法は、プラス１００μｍないしマイナス１０μｍの範囲内とするのが好ましいことが分かった。
【００５７】
図８は遠隔操作型アクチュエータの異なる実施形態を示す。この遠隔操作型アクチュエータは、外郭パイプ２５内の互いに１８０度の位相にある周方向位置に２本のガイドパイプ３０を設け、そのガイドパイプ３０の内径孔であるガイド孔３０ａ内に姿勢操作部材３１が進退自在に挿通してある。２本のガイドパイプ３０間には、ガイドパイプ３０と同一ピッチ円Ｃ上に複数本の補強シャフト３４が配置されている。復元用弾性部材３２は設けられていない。案内面Ｆ１，Ｆ２は、曲率中心が点Ｏである球面、または点Ｏを通るＸ軸を軸心とする円筒面である。図は、隙間調整手段として幅広帯状の弾性部材５１を設けた例を示しているが、他の隙間調整手段を採用してもよい。
【００５８】
駆動部４（図示せず）には、２つの姿勢操作部材３１をそれぞれ個別に進退操作させる２つの姿勢変更用駆動源４２（図示せず）が設けられており、これら２つの姿勢変更用駆動源４２を互いに逆向きに駆動することで先端部材２の姿勢変更を行う。例えば、図８における上側の姿勢操作部材３１を先端側へ進出させ、かつ下側の姿勢操作部材３１を後退させると、上側の姿勢操作部材３１によって先端部材２のハウジング１１が押されることにより、先端部材２は図８（Ａ）において先端側が下向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。逆に、両姿勢操作部材３１を逆に進退させると、下側の姿勢操作部材３１によって先端部材２のハウジング１１が押されることにより、先端部材２は図８（Ａ）において先端側が上向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。その際、先端部材連結部１５には、上下２つの姿勢操作部材３１の圧力、および抜け止め部材２１からの反力が作用しており、これらの作用力の釣り合いにより先端部材２の姿勢が決定される。この構成では、２つの姿勢操作部材３１で先端部材２のハウジング１１に加圧されるため、１つの姿勢操作部材３１だけで加圧される前記実施形態に比べ、先端部材２の姿勢安定性を高めることができる。
【００５９】
図９は遠隔操作型アクチュエータのさらに異なる実施形態を示す。この遠隔操作型アクチュエータは、外郭パイプ２５内の互いに１２０度の位相をなす周方向位置に３本のガイドパイプ３０が設けられ、各ガイドパイプ３０の内径孔であるガイド孔３０ａ内に姿勢操作部材３１（３１Ｕ，３１Ｌ，３１Ｒ）が進退自在に挿通してある。ガイドパイプ３０と同一ピッチ円Ｃ上には、ガイドパイプ３０と交互に補強シャフト３４が配置されている。案内面Ｆ１，Ｆ２は、曲率中心が点Ｏである球面であり、先端部材２は任意方向に傾動可能である。図は、隙間調整手段として幅広帯状の弾性部材５１を設けた例を示しているが、他の隙間調整手段を採用してもよい。
【００６０】
図１０は、この遠隔操作型アクチュエータの工具回転用駆動機構４ｂおよび姿勢変更用駆動機構４ｃを示す。工具回転用駆動機構４ｂは、図４のものと同じ構成である。姿勢変更用駆動機構４ｃは、各姿勢操作部材３１（３１Ｕ，３１Ｌ，３１Ｒ）にそれぞれ対応する３個の姿勢変更用駆動源４２（４２Ｕ，４２Ｌ，４２Ｒ）を備える。各姿勢変更用駆動源４２の出力ロッド４２ａの動きが、増力伝達機構４３を介してそれぞれ個別に各姿勢操作部材３１に伝達される。増力伝達機構４３は、支軸４３ａ回りにそれぞれ独立して回動自在なレバー４３ｂ（４３ｂＵ，４３ｂＬ，４３ｂＲ）を有する。また、各姿勢変更用駆動源４２（４２Ｕ，４２Ｌ，４２Ｒ）に、姿勢変更用駆動源４２の動作量をそれぞれ個別に検出する動作量検出器４５（４５Ｕ，４５Ｌ，４５Ｒ）と、姿勢変更用駆動源４２に供給される電力量をそれぞれ個別に検出する供給電力計４７（４７Ｕ，４７Ｌ，４７Ｒ）とが設けられている。
【００６１】
使用時には、各姿勢変更用駆動源４２（４２Ｕ，４２Ｌ，４２Ｒ）を互いに連係させて駆動することで、各姿勢操作部材３１（３１Ｕ，３１Ｌ，３１Ｒ）を進退させて、先端部材２の姿勢変更を行う。
例えば、図９における上側の１つの姿勢操作部材３１Ｕを先端側へ進出させ、かつ他の２つの姿勢操作部材３１Ｌ，３１Ｒを後退させると、上側の姿勢操作部材３１Ｕによって先端部材２のハウジング１１が押されることにより、先端部材２は図９（Ａ）において先端側が下向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。このとき、各姿勢操作部材３１の進退量が適正になるよう、各姿勢変更用駆動源４２が制御される。各姿勢操作部材３１を逆に進退させると、左右の姿勢操作部材３１Ｌ，３１Ｒによって先端部材２のハウジング１１が押されることにより、先端部材２は図９（Ａ）において先端側が上向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。
また、上側の姿勢操作部材３１Ｕは静止させた状態で、左側の姿勢操作部材３１Ｌを先端側へ進出させ、かつ右側の姿勢操作部材３１Ｒを後退させると、左側の姿勢操作部材３１Ｌによって先端部材２のハウジング１１が押されることにより、先端部材２は右向き、すなわち図９（Ａ）において紙面の裏側向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。左右の姿勢操作部材３１Ｌ，３１Ｒを逆に進退させると、右の姿勢操作部材３１Ｒによって先端部材２のハウジング１１が押されることにより、先端部材２は左向きとなる側へ案内面Ｆ１，Ｆ２に沿って姿勢変更する。
【００６２】
このように姿勢操作部材３１を円周方向の３箇所に設けることにより、先端部材２を上下左右の２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）の方向に姿勢変更することができる。その際、先端部材連結部１５には、３つの姿勢操作部材３１の圧力、および抜け止め部材２１からの反力が作用しており、これらの作用力の釣り合いにより先端部材２の姿勢が決定される。この構成では、３つの姿勢操作部材３１で先端部材２のハウジング１１に加圧されるため、先端部材２の姿勢安定性が高い。
【００６３】
図１１はさらに異なる実施形態を示す。この遠隔操作型アクチュエータのスピンドルガイド部３は、外郭パイプ２５の中空孔２４が、中心部の円形孔部２４ａと、この円形孔部２４ａの外周における互いに１２０度の位相をなす周方向位置から外径側へ凹んだ３つの溝状部２４ｂとでなる。溝状部２４ｂの先端の周壁は、断面半円形である。そして、円形孔部２４ａに回転軸２２と転がり軸受２６とが収容され、各溝状部２４ｂに姿勢操作部材３１（３１Ｕ，３１Ｌ，３１Ｒ）が収容されている。図は、隙間調整手段として幅広帯状の弾性部材５１を設けた例を示しているが、他の隙間調整手段を採用してもよい。
【００６４】
外郭パイプ２５を上記断面形状としたことにより、外郭パイプ２５の溝状部２４ｂ以外の箇所の肉厚ｔを厚くなり、外郭パイプ２５の断面２次モーメントが大きくなる。すなわち、スピンドルガイド部３の剛性が高まる。それにより、先端部材２の位置決め精度を向上させられるとともに、切削性を向上させられる。また、溝状部２４ｂにガイドパイプ３０を配置したことにより、ガイドパイプ３０の円周方向の位置決めを容易に行え、組立性が良好である。
なお、前記各実施形態は、固定支持部材がガイドパイプ３０および補強シャフト３４でなっていたが、この実施形態の場合、固定支持部材がガイドパイプ３０だけでなる。
【００６５】
図１２に示す遠隔操作型アクチュエータは、先端部材２のハウジング１１の基端面１１ｂ（同図（Ｃ））に径方向の溝部１１ｃを形成し、この溝部１１ｃの底面に、姿勢操作部材３１の球面状をした先端を当接させている。溝部１１ｃおよび姿勢操作部材３１は回転防止機構３７を構成し、溝部１１ｃに挿入された姿勢操作部材３１の先端部が溝部１１ｃの側面に当たることで、先端部材２がスピンドルガイド部３に対してスピンドル１３の中心線ＣＬ回りに回転するのを防止している。図は、隙間調整手段として幅広帯状の弾性部材５１を設けた例を示しているが、他の隙間調整手段を採用してもよい。
【００６６】
回転防止機構３７を設けることにより、姿勢操作部材３１の進退を制御する姿勢操作用駆動機構４ｃ（図４）やその制御装置の故障等により工具１を保持する先端部材２が制御不能となった場合でも、先端部材２が中心線ＣＬ回りに回転して加工箇所の周りを傷付けたり、先端部材２自体が破損したりすることを防止できる。なお、図１２は姿勢操作部材３１が１本である場合の例を示しているが、姿勢操作部材３１が複数本である場合にも同様のことが言える。
【００６７】
上記各実施形態は、回転軸支持部材が転がり軸受２６であるが、回転軸支持部材は滑り軸受であってもよく、あるいは回転軸２２を回転自在に支持することのできる他の部材であってもよい。
【００６８】
以上、医療用の遠隔操作型アクチュエータについて説明したが、この発明はそれ以外の用途の遠隔操作型アクチュエータにも適用できる。例えば、機械加工用とした場合、湾曲状をした孔のドリル加工や、溝内部の奥まった箇所の切削加工が可能になる。
【符号の説明】
【００６９】
１…工具
２…先端部材
３…スピンドルガイド部
４ａ…駆動部ハウジング
５…コントローラ
１３…スピンドル
１５…先端部材連結部
２２…回転軸
２６…転がり軸受（回転軸支持部材）
３０…ガイドパイプ（固定支持部材）
３０ａ…ガイド孔
３１…姿勢操作部材
３４…補強シャフト（固定支持部材）
４１…工具回転用駆動源
４２…姿勢変更用駆動源
５０…隙間
５１…弾性部材（隙間調整手段）
５２…弾性部材（隙間調整手段）
５３…環状溝
５４…弾性部材（隙間調整手段）
５４ａ…Ｏリング
５５…環状溝
５６…隙間調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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