(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部と、該被駆動部の動作を遠隔操作する駆動部とを有する外科器具であって、
前記被駆動部は、
被駆動体と、該被駆動体を相対移動可能に保持する保持部材とをそれぞれ有する被駆動ユニットが着脱可能に複数連結されてなり、
前記駆動部は、
前記被駆動ユニットの前記被駆動体に先端側がそれぞれ接続され、基端側から前記被駆動体のそれぞれに、独立に駆動力を伝達する駆動力伝達部と、
該駆動力伝達部の基端側に接続され、それぞれ独立に駆動力を供給する駆動力供給部とを備え、
前記被駆動ユニットは、
それぞれ、前記被駆動体および前記保持部材の少なくともいずれかに、他の被駆動ユニットに対して位置決めして着脱可能に連結された位置決め連結部を有するとともに、
少なくとも１つの前記被駆動ユニットには、
他の被駆動ユニットを着脱する際に、該他の被駆動ユニットをその駆動力伝達部とともに挿通させることができる開口である着脱開口部が設けられたことを特徴とする外科器具。
【請求項２】
３以上の前記被駆動ユニットが、着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の外科器具。
【請求項３】
前記被駆動ユニットの１つは、
該被駆動ユニットの１つの被駆動体として、被処置体を処置する処置器具部を備え、
前記被駆動ユニットの他は、
該被駆動ユニットの他の被駆動体が連結されたその他の被駆動ユニットの前記保持部材の位置および姿勢の少なくともいずれかを変化させるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の外科器具。
【請求項４】
前記被駆動ユニットの他のそれぞれの被駆動体は、
前記被駆動ユニットの他のそれぞれの保持部材に、回動支持されたことを特徴とする請求項３に記載の外科器具。
【請求項５】
前記被駆動ユニットの他のそれぞれの駆動力伝達部は、
前記被駆動ユニットの他の被駆動体に固定され、該被駆動体とともに、前記被駆動ユニットの他の保持部材に回動支持されたプーリーと、
該プーリーに巻き掛けられた可撓性を有する線状部材とからなることを特徴とする請求項４に記載の外科器具。
【請求項６】
前記線状部材は、可撓性を有する管状部材の内部に挿通されたことを特徴とする請求項５に記載の外科器具。
【請求項７】
前記管状部材は、金属線をコイル状に巻いたコイルパイプであることを特徴とする請求項６に記載の外科器具。
【請求項８】
前記管状部材は、超弾性合金からなるパイプ部材であることを特徴とする請求項６に記載の外科器具。
【請求項９】
前記管状部材は、可撓性を有するチューブ部材であることを特徴とする請求項６に記載の外科器具。
【請求項１０】
前記被駆動ユニットの他のそれぞれの駆動力伝達部は、
前記被駆動ユニットの他の被駆動体の回動支点に対して偏心して設けられたリンク部材を進退させるリンク機構からなることを特徴とする請求項４に記載の外科器具。
【請求項１１】
前記被駆動ユニットに設けられた前記着脱開口部は、
着脱相手の被駆動ユニットの外周部に外嵌し、内部に挿通させる孔部からなり、
前記位置決め連結部は、
前記孔部の内側に設けられたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具。
【請求項１２】
前記被駆動ユニットに設けられた前記着脱開口部は、
前記被駆動体および前記保持部材の側方に設けられ、着脱相手の被駆動ユニットをその駆動力伝達部とともに側方から挿脱できるようにしたスリットからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具。
【請求項１３】
前記位置決め連結部は、
互いに連結される前記被駆動ユニットの一方には、凹部として設けられ、
互いに連結される前記被駆動ユニットの他方には、前記凹部に嵌合する凸部として設けられたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具。
【請求項１４】
前記凸部は、弾性部材からなり、突出方向側に進退可能に設けられたことを特徴とする請求項１３に記載の外科器具。
【請求項１５】
前記位置決め連結部は、
互いに連結される前記被駆動ユニットの一方および他方のいずれかに、取り付けられた締結部材によって位置を固定するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具。
【請求項１６】
前記駆動力供給部から供給する前記駆動力を発生させる駆動力供給源を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科器具に関する。例えば、遠隔操作することができる外科器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外科手術において、例えば、鉗子などの処置器具の動作を遠隔操作するとともに、処置器具の位置や姿勢を遠隔操作できるようにした外科器具が知られている。このような外科器具は多数の可動部を有しており、その一部でも故障したり、損傷したりすると機能しなくなるため、使用者によって容易に交換して修理を行えるようにすることが強く求められている。
例えば、このような外科器具の一例として、特許文献１には、姿勢操作部と処置操作部とを有する操作指令部と、一端側が前記操作指令部に接続された連結部と前記連結部の他端側に接続され処置部（処置器具部）と前記処置部を２自由度以上に姿勢変更可能に支持する支持部とを有する作業部と、前記姿勢操作部からの操作指令を前記支持部に送って前記処置部の姿勢を変更させるとともに、前記処置操作部からの操作指令を前記処置部に送って前記処置部を作動させる制御部と、前記支持部から前記処置部を取り外し可能とするための着脱部とを備えたことを特徴とする医療用マニピュレータが記載されている。
特許文献１の医療用マニピュレータによれば、歯車を介して処置部の動作、および他自由度の姿勢を操作することができる。また、処置部が着脱部によって着脱可能に設けられているため、処置部が故障した場合、処置部を交換できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７７１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の外科器具には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、処置部のみが故障した場合には、処置部を交換するなどして、容易にメンテナンスすることができるが、処置部を２自由度以上に姿勢変更可能に支持する支持部が、より複雑な可動部を有しているため、処置部ばかりでなく支持部の方も故障を起こすおそれがある。例えば、支持部の駆動機構を構成する棒状チューブやワイヤなどが破損するおそれがある。
駆動時の故障は、駆動負荷が大きくなった駆動系で発生することが多いが、特許文献１に記載の技術では、例えば、特定の駆動系の棒状チューブやワイヤが破損した場合、使用者には容易には交換できないため、支持部ごと交換しなければならず、正常な駆動系の装置部分が無駄になってしまうという問題がある。そのため、修理費用が高価についてしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、駆動系によって遠隔操作される外科器具において、駆動系単位で容易に組立、交換を行うことができ、効率的に修理を行うことができる外科器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、被駆動部と、該被駆動部の動作を遠隔操作する駆動部とを有する外科器具であって、前記被駆動部は、被駆動体と、該被駆動体を相対移動可能に保持する保持部材とをそれぞれ有する被駆動ユニットが着脱可能に複数連結されてなり、前記駆動部は、前記被駆動ユニットの前記被駆動体に先端側がそれぞれ接続され、基端側から前記被駆動体のそれぞれに、独立に駆動力を伝達する駆動力伝達部と、該駆動力伝達部の基端側に接続され、それぞれ独立に駆動力を供給する駆動力供給部とを備え、前記被駆動ユニットは、それぞれ、前記被駆動体および前記保持部材の少なくともいずれかに、他の被駆動ユニットに対して位置決めして着脱可能に連結された位置決め連結部を有するとともに、少なくとも１つの前記被駆動ユニットには、他の被駆動ユニットを着脱する際に、該他の被駆動ユニットをその駆動力伝達部とともに挿通させることができる開口である着脱開口部が設けられた構成とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の外科器具において、３以上の前記被駆動ユニットが、着脱可能に連結されている構成とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の外科器具において、前記被駆動ユニットの１つは、該被駆動ユニットの１つの被駆動体として、被処置体を処置する処置器具部を備え、前記被駆動ユニットの他は、該被駆動ユニットの他の被駆動体が連結されたその他の被駆動ユニットの前記保持部材の位置および姿勢の少なくともいずれかを変化させるものである構成とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の外科器具において、前記被駆動ユニットの他のそれぞれの被駆動体は、前記被駆動ユニットの他のそれぞれの保持部材に、回動支持された構成とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の外科器具において、前記被駆動ユニットの他のそれぞれの駆動力伝達部は、前記被駆動ユニットの他の被駆動体に固定され、該被駆動体とともに、前記被駆動ユニットの他の保持部材に回動支持されたプーリーと、該プーリーに巻き掛けられた可撓性を有する線状部材とからなる構成とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の外科器具において、前記線状部材は、可撓性を有する管状部材の内部に挿通された構成とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の外科器具において、前記管状部材は、金属線をコイル状に巻いたコイルパイプである構成とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、請求項６に記載の外科器具において、前記管状部材は、超弾性合金からなるパイプ部材である構成とする。
【００１４】
請求項９に記載の発明では、請求項６に記載の外科器具において、前記管状部材は、可撓性を有するチューブ部材である構成とする。
【００１５】
請求項１０に記載の発明では、請求項４に記載の外科器具において、前記被駆動ユニットの他のそれぞれの駆動力伝達部は、前記被駆動ユニットの他の被駆動体の回動支点に対して偏心して設けられたリンク部材を進退させるリンク機構からなる構成とする。
【００１６】
請求項１１に記載の発明では、請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具において、前記被駆動ユニットに設けられた前記着脱開口部は、着脱相手の被駆動ユニットの外周部に外嵌し、内部に挿通させる孔部からなり、前記位置決め連結部は、前記孔部の内側に設けられた構成とする。
【００１７】
請求項１２に記載の発明では、請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具において、前記被駆動ユニットに設けられた前記着脱開口部は、前記被駆動体および前記保持部材の側方に設けられ、着脱相手の被駆動ユニットをその駆動力伝達部とともに側方から挿脱できるようにしたスリットからなる構成とする。
【００１８】
請求項１３に記載の発明では、請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具において、前記位置決め連結部は、互いに連結される前記被駆動ユニットの一方には、凹部として設けられ、互いに連結される前記被駆動ユニットの他方には、前記凹部に嵌合する凸部として設けられた構成とする。
【００１９】
請求項１４に記載の発明では、請求項１３に記載の外科器具において、前記凸部は、弾性部材からなり、突出方向側に進退可能に設けられた構成とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明では、請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具において、前記位置決め連結部は、互いに連結される前記被駆動ユニットの一方および他方のいずれかに、取り付けられた締結部材によって位置を固定するものである構成とする。
【００２１】
請求項１６に記載の発明では、請求項１〜１０のいずれかに記載の外科器具において、前記駆動力供給部から供給する前記駆動力を発生させる駆動力供給源を備える構成とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の外科器具によれば、被駆動ユニットにそれぞれ駆動力伝達部および駆動力供給部が接続されて駆動系が構成され、被駆動ユニットは位置決め連結部と着脱開口部とを備えるので、駆動系によって遠隔操作される外科器具において、駆動系単位で容易に組立、交換を行うことができ、効率的に修理を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る外科器具の主要部の構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る外科器具の主要部の模式的な分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る外科器具の処置器具部の閉時および開時の様子を示す図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る外科器具の第１関節部の構成を示す図２におけるＢ−Ｂ断面図、そのＤ−Ｄ断面図、およびＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る外科器具の駆動力供給部の構成の一例を示す模式的な断面図、およびそのＦ視の側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る外科器具の第２関節部の構成を示す模式的な断面図、およびそのＧ−Ｇ断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る外科器具の駆動力供給源の構成の一例を示す正面視の部分断面図、およびそのＨ−Ｈ断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る外科器具の主要部の基台部への取り付け形態を示す模式的な分解斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る外科器具の被駆動部の組立状態を示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明の実施形態の第１変形例の外科器具に用いる処置器具部、および第１関節部の概略構成を示す模式的な斜視図、そのＪ−Ｊ断面図、このＪ−Ｊ断面図におけるＫ−Ｋ断面図、Ｍ−Ｍ断面図、および動作説明図である。
【図１１】本発明の実施形態の第１変形例の外科器具に用いる駆動力伝達部、および駆動力供給部を示す部分断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る外科器具の被駆動ユニットの変形例（第２変形例）の構成を示す模式的な斜視図、そのＮ−Ｎ断面図、およびＰ−Ｐ断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る外科器具の被駆動ユニットの変形例（第３変形例）の構成を示す模式的な斜視図、そのＱ−Ｑ断面図、Ｒ−Ｒ断面図、およびＳ視の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２５】
本発明の実施形態に係る外科器具について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る外科器具の主要部の構成を示す模式的な斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る外科器具の主要部の模式的な分解斜視図である。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施形態に係る外科器具の処置器具部の閉時および開時の様子を示す図２におけるＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）は、本発明の実施形態に係る外科器具の第１関節部の構成を示す図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図４（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図、Ｅ−Ｅ断面図である。図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る外科器具の駆動力供給部の構成の一例を示す模式的な断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＦ視の側面図である。図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る外科器具の第２関節部の構成を示す模式的な断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。図７（ａ）は、本発明の実施形態に係る外科器具の駆動力供給源の構成の一例を示す正面視の部分断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図である。図８は、本発明の実施形態に係る外科器具の主要部の基台部への取り付け形態を示す模式的な分解斜視図である。
なお、各図は模式図であり、見易さのために各部材の大きさや形状は誇張されている（以下の図面も同様）。
【００２６】
本実施形態の外科器具１は、図１に示すように、先端側に処置器具部２Ａ（被駆動ユニット）、第１関節部３Ａ（被駆動ユニット）、および第２関節部４Ａ（被駆動ユニット）が連結された全体として細長い棒状の被駆動部５を備え、基端側に、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃおよび駆動ユニット４０（駆動力供給源）を備える。
図２に示すように、処置器具部２Ａおよび駆動力供給部２Ｃ、第１関節部３Ａおよび駆動力供給部３Ｃ、第２関節部４Ａおよび駆動力供給部４Ｃは、それぞれ駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂによって連結されている。これら、駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃ、および駆動ユニット４０は、被駆動部５の動作を遠隔操作する駆動部を構成する。
このように本実施形態の外科器具１は、処置器具部２Ａ、駆動力伝達部２Ｂ、および駆動力供給部２Ｃからなる第１駆動系２と、第１関節部３Ａ、駆動力伝達部３Ｂ、および駆動力供給部３Ｃからなる第２駆動系３と、第２関節部４Ａ、駆動力伝達部４Ｂ、および駆動力供給部４Ｃからなる第３駆動系４とからなる３つの駆動系によって構成されている。
また、図１に示すように、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃは、平板状の基台部６上に着脱可能に固定され、基台部６を介して駆動ユニット４０上に固定されている。
【００２７】
まず、第１駆動系２、第２駆動系３、および第３駆動系４の構成について説明する。
処置器具部２Ａは、図３（ａ）に示すように、鉗子１０（被駆動体）、鉗子保持部１２（保持部材）、および弾性部材１３（位置決め連結部）を備える。
鉗子１０は、屈曲された２つの棒状部材がそれぞれ屈曲位置の近傍で交差され、この交差位置で回動支軸１１によって回動可能に連結されたもので、これにより、一端側に被処置部を把持および把持解除するグリッパ１０Ａ、１０Ｂが形成され、他端側にグリッパ１０Ａ、１０Ｂをそれぞれ回動させるアーム１０ａ、１０ｂが形成されている。
アーム１０ａ、１０ｂの端部は、それぞれピン１６ａ、１６ｂによってリンク部材１５ａ、１５ｂの一端と回動可能に連結されている。リンク部材１５ａ、１５ｂの他端は、ピン１４ｃによって、略円柱状のロッド１４の先端部１４ａに回動可能に連結されている。このため、鉗子１０と、リンク部材１５ａ、１５ｂとによって平行リンクが構成されている。なお、リンクは必ずしも平行リンクでなくてもよい。
【００２８】
鉗子保持部１２は、鉗子１０およびリンク部材１５ａ、１５ｂを間に挟むとともに、回動支軸１１の両端部を支持する１対の支持板１２ａと、これら支持板１２ａの基端部を保持するとともに、棒状のロッド１４および後述するコイルパイプ１７の端部を保持する円環状の保持部本体１２ｂとを備える。
保持部本体１２ｂは、その中心軸に沿ってロッド１４を摺動可能に保持するスライド孔１２ｃが貫通されている。また、保持部本体１２ｂの鉗子１０とは反対側の端部には、コイルパイプ１７の端部を保持するため、端面から軸方向の中間部までの間にスライド孔１２ｃより大径のコイルパイプ取付穴１２ｅが設けられている。保持部本体１２ｂの外周面は、コイルパイプ取付穴１２ｅ寄りの外周面１２ｇに比べて、鉗子１０寄りの外周面１２ｆの方が大径である段状に形成されている。
そして、保持部本体１２ｂの外周面１２ｆ、１２ｇとの境界部には、外周面１２ｆ側に弾性部材１３を取り付けるための凹穴部である弾性部材取付部１２ｄが設けられている。    
【００２９】
このような構成により、処置器具部２Ａでは、ロッド１４をスライド孔１２ｃ内で軸方向に進退させることで、鉗子１０のグリッパ１０Ａ、１０Ｂが回動支軸１１回りに回動し、鉗子保持部１２に対して相対移動することができるようになっている。このため、処置器具部２Ａは、被駆動体とこの被駆動体を相対移動可能に保持する保持部材とをそれぞれ有する１つの被駆動ユニットを構成している。
【００３０】
本実施形態の弾性部材１３は、例えば、ゴムやエラストマーなどの弾性的に伸縮可能な部材であり、弾性部材取付部１２ｄに嵌合する形状、例えば直方体状に成形されている。  弾性部材１３の大きさは、自然状態で外周面１２ｆから径方向外側に突出する大きさを有しており、外周面１２ｆから径方向に突出する凸部を構成している。そして、弾性部材取付部１２ｄに固定した状態で、径方向外側から外力を加えることによって外周面１２ｆまで圧縮できるようになっている。
弾性部材１３の弾性部材取付部１２ｄに対する固定方法は、例えば、接着などの固定方法を採用することができる。
【００３１】
なお、鉗子保持部１２では、鉗子１０が閉じられ、弾性部材１３が外周面１２ｆまで圧縮された状態では、各構成部材は、外周面１２ｆの外形を軸方向に延長した円柱状の空間の範囲に収められている。
【００３２】
駆動力伝達部２Ｂは、図３（ａ）に示すように、可撓性を有する線状部材であるワイヤ１８と、ワイヤ１８を摺動可能に挿通させる管状部材であるコイルパイプ１７とからなる。駆動力伝達部２Ｂの長さは、被駆動部５の長さよりも長くなっている。
ワイヤ１８は、ロッド１４をスライド孔１２ｃ内で進退させることにより、駆動力供給部２Ｃから供給される駆動力を処置器具部２Ａに伝達し、鉗子１０の開閉動作を行う部材である。ワイヤ１８の一端側はロッド１４の後端部１４ｂに接続され、他端側は駆動力供給部２Ｃに接続されている。
コイルパイプ１７は、金属線を密に巻いてワイヤ１８の外径と略同じ内径を有する管状部材に形成したものである。このため、コイルパイプ１７は、内径を変えることなく湾曲させることができ、湾曲された状態で、湾曲形状に沿って、ワイヤ１８を摺動可能に挿通させることができる。その際、コイルパイプ１７は、密に巻かれているため、ワイヤ１８から軸方向に圧縮力を受けても全長が変わらないようになっている。
コイルパイプ１７の一端部は、鉗子保持部１２のコイルパイプ取付穴１２ｅに、例えば、接着や半田付けなどによって固定されている。また、コイルパイプ１７の他端部は、後述する駆動力供給部２Ｃの駆動力伝達部保持部材９に同様にして固定されている。
【００３３】
駆動力供給部２Ｃは、駆動力伝達部２Ｂの基端側に接続され、駆動力伝達部２Ｂに駆動力を供給するものであり、図２、図３（ａ）に示すように、平面視矩形状の支持板２３、固定部材２４、ピニオンギヤ２１、および駆動部材２０からなる。
固定部材２４は、駆動力伝達部２Ｂのコイルパイプ１７の他端部が固定された駆動力伝達部保持部材９を支持板２３に固定する部材であり、駆動力伝達部保持部材９を外周側から保持した状態で、不図示のねじなどによって支持板２３に締結されている。
【００３４】
駆動力伝達部保持部材９は、図３（ａ）に示すように、内部に、コイルパイプ１７の他端部を挿入して、例えば、接着や半田付けなどによって固定するコイルパイプ取付穴９ａと、コイルパイプ取付穴９ａの内径より小径の内径を有しコイルパイプ取付穴９ａの底部から軸方向に貫通する駆動ロッドガイド孔９ｂとを備える筒状部材である。
本実施形態の駆動力伝達部保持部材９は、コイルパイプ取付穴９ａが形成された部位の外周面で固定部材２４に挿入して固定されている。
【００３５】
ピニオンギヤ２１は、駆動力伝達部２Ｂに駆動力を供給するもので、駆動力伝達部保持部材９の軸方向の延長線上に設けられた回転支軸２２によって回動可能に支持されている。
回転支軸２２は、後述する駆動力供給部３Ｃ、４Ｃにおけると同様に（図５（ａ）、（ｂ）参照）、駆動力供給部２Ｃの支持板２３の厚さ方向に貫通して配置され、この支持板２３に設けられた軸受部２３ａによって回動可能に支持された軸部材であり、ピニオンギヤ２１と反対側に向かって支持板２３に貫通された軸の先端部（下端部）には、１方向の直径に沿って、軸の先端側に延ばされた板状の係合突起２２ａが形成されている。
また、支持板２３において回転支軸２２の先端が位置する側には、回転支軸２２とともに、この支持板２３を基台部６に位置決めするための位置決め突起２３ｂが後述する駆動力供給部３Ｃ、４Ｃにおけると同様に設けられている（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３６】
駆動部材２０は、ピニオンギヤ２１の回転運動を直線運動に変換して、ワイヤ１８に伝達するもので、先端がワイヤ１８の他端側に接続されるとともに駆動ロッドガイド孔９ｂの内部に挿入された駆動ロッド１９と、駆動ロッド１９の後端に接続された平面視Ｌ字状の駆動ブロック２０ａとからなる。駆動ロッド１９の外径は、駆動ロッドガイド孔９ｂの内径よりもわずかに小径とされ、駆動ロッドガイド孔９ｂの内部で軸方向に進退できるようになっている。
また、駆動ブロック２０ａのうち、駆動ロッド１９と平行に延ばされた部位には、ピニオンギヤ２１と噛み合ってピニオンギヤ２１の回転運動を直線運動に変換するラック２０ｂが設けられている。
【００３７】
第１関節部３Ａは、図２、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、環状被駆動体２６（被駆動体）、環状支持部材２５（保持部材）、および弾性部材１３を備える。
環状被駆動体２６は、鉗子保持部１２の外周面１２ｆを内嵌させる断面円形の貫通孔２６ａと、貫通孔２６ａと同軸の円筒面からなる外周面２６ｂとを備える略円環状の部材である。環状被駆動体２６の軸方向の一方の端面には、環状支持部材２５に回動可能に連結するため、互いに径方向に対向し、軸方向に沿って平行に伸ばされた突片部２６ｃ、２６ｄが、外周面２６ｂの外形よりわずかに内側となる位置に設けられている。
貫通孔２６ａの軸方向の中間部には、突片部２６ｃ、２６ｄが対向する方向の突片部２６ｃ側の内側面に、鉗子保持部１２から径方向外側に突出された弾性部材１３と係合する凹部である凹穴部２６ｅ（位置決め連結部）が設けられている。
【００３８】
環状支持部材２５は、鉗子保持部１２の弾性部材１３を圧縮した状態で鉗子保持部１２を挿通可能な内径を有する貫通孔２５ａと、貫通孔２５ａと同軸の円筒面からなり環状被駆動体２６の外周面２６ｂと同じ外径を有する外周面２５ｂとを備える略円環状の部材である。環状支持部材２５の軸方向の一方の端面には、環状被駆動体２６の１対の突片部２６ｃ、２６ｄと回動可能に連結するため、互いに径方向に対向し、軸方向に沿って平行に伸ばされた突片部２５ｃ、２５ｄが、外周面２５ｂの外形に略沿う位置に設けられている。
環状支持部材２５の軸方向の他方の端部の外周には、突片部２５ｃ、２５ｄが対向する方向の突片部２５ｃ側に、弾性部材１３を環状支持部材２５に取り付けるための弾性部材取付部１２ｄが設けられている。
この弾性部材１３は、鉗子保持部１２の弾性部材１３と同様にして、環状支持部材２５の弾性部材取付部１２ｄに固定されている。このため、弾性部材１３は自然状態で、外周面２５ｂから径方向外側に突出された凸部をなしており、径方向外側から外力を加えることによって外周面２５ｂまで圧縮できるようになっている。
【００３９】
環状被駆動体２６の突片部２６ｃ、２６ｄは、それぞれ環状支持部材２５の１対の突片部２５ｃ、２５ｄの間に挿入した状態で、環状支持部材２５および環状被駆動体２６の１つの径方向に整列されたピン２７、２８によって回動可能に連結されている。
ここで、ピン２７は、突片部２５ｃ、２６ｃのいずれに固定されていてもよいし、また抜け止めされているのみで固定されていなくてもよい。ただし、ピン２８は、突片部２６ｄから突片部２６ｃ側にわずかに突出された状態で突片部２６ｄに固定されるとともに、環状被駆動体２６に駆動力を伝達する従動プーリー２９（プーリー）が、ピン２８と同軸となるように固定されている。または、従動プーリー２９がピン２８と同軸となるように環状被駆動体２６と一体的に形成され、ピン２８が突片部２６ｄに固定されていてもよい。
また、突片部２５ｄが突出された位置の近傍の貫通孔２５ａの内周面には、突片部２５ｄと反対側の端部まで軸方向に沿って延びる溝部２５ｅが設けられている。
この溝部２５ｅによって、従動プーリー２９に掛け回すワイヤ３１およびワイヤ３１を導くための１対の管状部材３０を貫通孔２５ａよりも径方向外側に配置できるようになっている。
【００４０】
このような構成により、環状支持部材２５および環状被駆動体２６が同軸となる位置関係（以下、第１関節部３Ａの真直状態と称する）に配置されると、貫通孔２５ａ、２６ａ、および外周面２５ｂ、２６ｂはそれぞれ同軸に整列され、全体として略円筒状の形状が形成される。この略円筒状の形状の内側には、鉗子保持部１２に設けられた弾性部材１３を圧縮した状態で鉗子保持部１２を挿通することができる略円柱状の挿通空間が形成される。
【００４１】
また、このような構成により、第１関節部３Ａでは、従動プーリー２９を突片部２５ｄに対してピン２８回りに回転させることで、環状被駆動体２６が、ピン２７、２８回りに回動して、環状支持部材２５に対して相対移動することができるようになっている。このため、第１関節部３Ａは、被駆動体とこの被駆動体を相対移動可能に保持する保持部材とをそれぞれ有する１つの被駆動ユニットを構成している。
【００４２】
駆動力伝達部３Ｂは、図５（ａ）に示すように、ワイヤ３１、２本の管状部材３０、およびこの２本の管状部材３０を共に被覆する被覆管７０とからなる。
【００４３】
駆動力伝達部３Ｂのワイヤ３１は、可撓性を有する無端環状に形成されており、第１関節部３Ａの従動プーリー２９と、後述する駆動力供給部３Ｃの駆動プーリー３２との間に掛け回されている。または、ワイヤ３１が従動プーリー２９に対して一点や一部が半田などで固定されていてもよい。ワイヤ３１の材質としては、金属でも樹脂でもそれらの複合体でもよい。また、単線であっても撚り線であってもよい。
管状部材３０は、ワイヤ３１の外径と略同じ内径を有する管状部材であり、ワイヤ３１を内部に挿通させて摺動可能に保持するとともに、ワイヤ３１の進退によって軸方向の長さが変化することのない可撓性を有するものである。このため、管状部材３０を湾曲させることにより内部に挿通されるワイヤ３１の配回し形状を変更できる。管状部材３０は、従動プーリー２９および駆動プーリー３２に掛け回されたワイヤ３１の対向部分を、従動プーリー２９の近傍から駆動力供給部３Ｃまでの間で、互いに近接して並行させるように設けられている。
各管状部材３０の第１関節部３Ａ側の端部は、図４（ｃ）に示すように、突片部２５ｄの近傍の溝部２５ｅ内で、環状支持部材２５と固定されている。管状部材３０の固定方法は、材質に応じて、例えば、接着や半田付けなどの固定方法を採用することができる。
各管状部材３０の中間部は、突片部２５ｄと反対側の環状支持部材２５の端部に固定された合成樹脂やゴムなどの軟性チューブからなる被覆管７０によって被覆され、駆動力供給部３Ｃまで導かれている（図２、図５（ａ）参照）。
また、各管状部材３０の駆動力供給部３Ｃ側の端部は、駆動力供給部３Ｃの内部に固定されている。
管状部材３０の材質は、例えば、金属線を密に巻いたコイルパイプや、超弾性合金製のパイプや、合成樹脂製のチューブ部材などが好適であり、いずれの材質、構成を作用してもよい。
【００４４】
駆動力供給部３Ｃは、駆動力伝達部３Ｂの基端側に接続され、駆動力伝達部３Ｂに駆動力を供給するものであり、図２、図５（ａ）に示すように、支持板２３上に、駆動力伝達部３Ｂ側から順に、固定部材７１、管状部材固定部材３９、および駆動プーリー３２が配置されてなる。
固定部材７１は、駆動力伝達部３Ｂの被覆管７０を支持板２３に固定するとともに、被覆管７０内の２本の管状部材３０を挿通させて管状部材固定部材３９に導く部材であり、被覆管７０を外周側から保持した状態で、不図示のねじなどによって支持板２３に締結されている。
【００４５】
管状部材固定部材３９は、固定部材７１に対向して配置されたブロック状の部材であり、図２に示すように、固定部材７１から二股に分岐してされた２本の管状部材３０の端部を挿入して固定するとともに、各管状部材３０内に挿通された管状部材３０より小径のワイヤ３１を駆動プーリー３２側に貫通させる段付きの貫通孔からなる２つの固定部３９ａを有している。
各固定部３９ａの中心軸は互いに平行かつ支持板２３の板面に平行とされる。また、これら固定部３９ａの間の距離は、駆動プーリー３２のプーリー径に等しい距離とされる。これにより、駆動力伝達部３Ｂ内で互いの挿通位置が近接されていたワイヤ３１の対向部分は、固定部材７１から管状部材固定部材３９の間では、それぞれ管状部材３０の内部を通って、互いの対向距離が増大する斜め方向に導かれ、各固定部３９ａを通過した後は、互いに平行かつ支持板２３の板面に平行な方向に延出される。
【００４６】
駆動プーリー３２は、駆動力伝達部３Ｂに駆動力を供給するもので、管状部材固定部材３９から一定距離離れた位置に、支持板２３の板面からのプーリー溝の高さが、各固定部３９ａから平行に延出されるワイヤ３１と同じ高さになるように、回転支軸２２によって回動可能に支持されている。
回転支軸２２は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動力供給部３Ｃの支持板２３の厚さ方向に貫通され、この支持板２３に設けられた軸受部２３ａによって回動可能に支持された軸部材であり、駆動プーリー３２と反対側に向かって支持板２３に貫通された軸の先端部（下端部）には、直径に沿って、軸の先端側に延ばされた係合突起２２ａが形成されている。
また、支持板２３において回転支軸２２の先端が位置する側には、回転支軸２２とともに、この支持板２３を基台部６に位置決めするための位置決め突起２３ｂが、例えば円柱突起状などの形状に設けられている。
管状部材固定部材３９と回転支軸２２との間の距離は、各固定部３９ａから延出されたワイヤ３１を駆動プーリー３２に掛け回した状態で、ワイヤ３１に適宜の張力が発生するように設定されている。ワイヤ３１の張力は、例えば、管状部材固定部材３９を支持板２３に固定する際の管状部材固定部材３９の固定位置によって調整することができる。
【００４７】
第２関節部４Ａは、図２、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、環状被駆動体３４（被駆動体）、および筒状支持部材３３（保持部材）を備える。
環状被駆動体３４は、第１関節部３Ａの外周面２５ｂを内嵌させる断面円形の貫通孔３４ａと、貫通孔３４ａと同軸の円筒面からなる外周面３４ｂとを備える略円環状の部材である。環状被駆動体３４の軸方向の一方の端面には、筒状支持部材３３に回動可能に連結するため、互いに径方向に対向し、軸方向に沿って平行に伸ばされた突片部３４ｃ、３４ｄが、外周面３４ｂの外形よりわずかに内側となる位置に設けられている。
貫通孔３４ａの軸方向の中間部には、突片部３４ｃ、３４ｄが対向する方向に対して周方向に９０°回転した位置に、第１関節部３Ａから径方向外側に突出された弾性部材１３と係合する凹部である凹穴部３４ｅ（位置決め連結部）が設けられている。
【００４８】
筒状支持部材３３は、環状支持部材２５に設けられた弾性部材１３を外周面２５ｂまで圧縮した状態で、真直状態とされた第１関節部３Ａを挿通可能な内径を有する貫通孔３３ａと、貫通孔３３ａと同軸の円筒面からなり環状被駆動体３４の外周面３４ｂと同じ外径を有する外周面３３ｂとを備える環状被駆動体３４よりも長い略円筒状の部材である。筒状支持部材３３の軸方向の一方の端面には、環状被駆動体３４の１対の突片部３４ｃ、３４ｄと回動可能に連結するため、互いに径方向に対向し、軸方向に沿って平行に伸ばされた突片部３３ｃ、３３ｄが、外周面３３ｂの外形に略沿う位置に設けられている。
筒状支持部材３３の軸方向の他方の端部には、突片部３３ｃ、３３ｄが対向する方向から９０°回転した位置に、固定ねじ３８（図５（ａ）参照）を螺合するため、外周面３３ｂから貫通孔３３ａの内周面に向かって貫通された雌ねじ部３３ｅが設けられている。
また、雌ねじ部３３ｅと径方向に対向する位置の外周面３３ｂ上には、筒状支持部材３３の中心軸回りの位置決めを行うための位置決め突起３３ｆが、例えば円柱突起状などの形状に設けられている。
【００４９】
環状被駆動体３４の突片部３４ｃ、３４ｄは、それぞれ筒状支持部材３３の１対の突片部３３ｃ、３３ｄの間に挿入した状態で、ピン３７、３５によって回動可能に連結されている。
ここで、ピン３７は、突片部３３ｄ、３４ｄのいずれに固定されていてもよいし、また抜け止めされているのみで固定されていなくてもよい。ただし、ピン３５は、突片部３４ｃから突片部３４ｄ側にわずかに突出された状態で突片部３４ｃに固定されるとともに、環状被駆動体３４に駆動力を伝達する従動プーリー３６（プーリー）がピン３５と同軸になるように固定されている。または、従動プーリー３６がピン３５と同軸となるように環状被駆動体３４と一体的に形成され、ピン３５が突片部３４ｃに固定されていてもよい。
また、突片部３３ｃが突出された位置の近傍の貫通孔３３ａの内周面には、従動プーリー３６に掛け回すワイヤ３１およびワイヤ３１を導くための１対の管状部材３０をそれぞれ貫通孔３３ａよりも径方向外側に配置するため溝部３３ｇが、突片部３３ｃと反対側の端部まで軸方向に沿って設けられている。
このような構成により、筒状支持部材３３および環状被駆動体３４が同軸となる位置関係（以下、第２関節部４Ａの真直状態と称する）に配置されると、貫通孔３３ａ、３４ａ、および外周面３３ｂ、３４ｂは同軸に整列され、全体として略円筒状の形状が形成される。この略円筒状の形状の内側には、環状支持部材２５に設けられた弾性部材１３を圧縮した状態で真直状態の第１関節部３Ａを挿通することができる略円柱状の挿通空間が形成される。
【００５０】
また、このような構成により、第２関節部４Ａでは、従動プーリー３６を突片部３３ｃに対してピン３５回りに回転させることで、環状被駆動体３４が、ピン３５、３７回りに回動して、筒状支持部材３３に対して相対移動することができるようになっている。このため、第２関節部４Ａは、被駆動体とこの被駆動体を相対移動可能に保持する保持部材とをそれぞれ有する１つの被駆動ユニットを構成している。
【００５１】
駆動力伝達部４Ｂは、図５（ａ）および図６（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動力伝達部３Ｂと同様、ワイヤ３１、２本の管状部材３０、およびこの２本の管状部材３０を共に被覆する被覆管７０とからなる。
【００５２】
駆動力伝達部４Ｂのワイヤ３１は、駆動力伝達部３Ｂのワイヤ３１と同様な部材である。ただし、駆動力伝達部４Ｂのワイヤ３１は、第２関節部４Ａの従動プーリー３６と、後述する駆動力供給部４Ｃの駆動プーリー３２との間に掛け回されている点が、駆動力伝達部３Ｂのワイヤ３１とは異なる。
また、駆動力伝達部４Ｂの管状部材３０は、駆動力伝達部３Ｂの管状部材３０と同様な部材である。ただし、駆動力伝達部４Ｂの管状部材３０は、第２関節部４Ａの従動プーリー３６および駆動力供給部４Ｃの駆動プーリー３２に掛け回されたワイヤ３１の対向部分を、従動プーリー３６の近傍から駆動力供給部４Ｃまでの間で、互いに近接して並行させるように設けられた点が、駆動力伝達部３Ｂの管状部材３０とは異なる。
また、駆動力伝達部４Ｂの各管状部材３０の第２関節部４Ａ側の端部は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、突片部３３ｃの近傍の溝部３３ｇ内で、環状支持部材３３と固定されている。管状部材３０の固定方法は、材質に応じて、例えば、接着や半田付けなどの固定方法を採用することができる。
各管状部材３０の中間部は、突片部３３ｃと反対側の筒状支持部材３３の端部に固定された駆動力伝達部３Ｂと同様の被覆管７０によって被覆され、駆動力供給部４Ｃまで導かれている（図２、図５（ａ）参照）。
また、各管状部材３０の駆動力供給部４Ｃ側の端部は、駆動力供給部４Ｃの内部に固定されている。
【００５３】
駆動力供給部４Ｃは、駆動力伝達部４Ｂの基端側に接続され、駆動力伝達部４Ｂに駆動力を供給するものであり、図２、図５（ａ）に示すように、支持板２３上に、駆動力伝達部４Ｂ側から順に、固定部材７１、管状部材固定部材３９、および駆動プーリー３２が配置されてなる。これらの構成は、駆動力伝達部３Ｂとまったく同様であるため、説明は省略する。
【００５４】
次に、駆動ユニット４０の構成について説明する。
なお、駆動ユニット４０の配置姿勢は、特に限定されないが、説明の簡単のため、以下では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動ユニット４０のベース４１が水平に配置され、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃが駆動ユニット４０の上側に配置された場合の例で相対的な位置関係を説明する。
駆動ユニット４０は、ベース４１上に設けられた２つの軸受部４３によって両端部が回転可能かつベース４１の上面から同高さに支持されたボールネジ４２と、ボールネジ４２の一端部に連結されボールネジ４２を回転駆動するモータ４４と、ベース４１上でボールネジ４２と平行に設けられたガイドレール支持部材７２と、ガイドレール支持部材７２においてボールネジ４２に対向する側の側部にボールネジ４２と平行に設置されたガイドレール７３と、このガイドレール７３に沿ってボールネジ４２が延ばされた方向に移動するスライダ７４と、ボールネジ４２に螺合されるとともに側部がスライダ７４に接続されたナット部４５と、ナット部４５の上部にベース４１と平行な姿勢で固定された平面視矩形状の取付板４６とを備える。以下、ボールネジ４２およびガイドレール７３が延在された方向を駆動ユニット４０の直動方向Ｌと称する。
【００５５】
取付板４６は、平面視矩形状の一辺が直動方向Ｌに沿って延ばされ、ボールネジ４２の中心軸を含む鉛直面を対称面として面対称に配置され、直動方向Ｌにおける中間部で、ナット部４５の上面と接続されている。
取付板４６は、直動方向Ｌにおける一端側には、ナット部４５の近傍に角穴状のスリット４６ｂが板厚方向に貫通して設けられている。このスリット４６ｂが設けられた側の取付板４６の下面には、回転軸５０ａが直動方向Ｌに平行に配置されたモータ５０が、回転軸５０ａの先端をナット部４５側に向けた状態で固定されている。そして、モータ５０の回転軸５０ａの先端には、スリット４６ｂ内にギヤ先端が侵入した状態の駆動ギヤ５１が固定されている。
【００５６】
また、取付板４６は、直動方向Ｌにおける他端側には、図７（ｂ）に示すように、直動方向Ｌに直交する方向に間隔をあけて３箇所に、それぞれ駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃの回転支軸２２の外径よりもわずかに大きな内径を有し、板厚方向に貫通された貫通孔４６ａが設けられている。
これら３箇所の貫通孔４６ａにはそれぞれ下面側から駆動軸４９が挿入されている。
駆動軸４９は、貫通孔４６ａ内に挿入された上端部には回転支軸２２の係合突起２２ａと係合する径方向に延ばされたすりわり状の係合凹溝４９ａが設けられ、取付板４６の下方に延ばされた下端部には、かさ歯車４９ｂが設けられている。
各駆動軸４９は、取付板４６の下面側に固定された軸受５２によって、取付板４６に対して鉛直軸回りに回転可能に固定されている。
【００５７】
取付板４６の下面において、ナット部４５と各駆動軸４９との間には、回転軸４７ａが直動方向Ｌに平行に配置されたモータ４７（駆動力供給源）が、回転軸４７ａの先端を駆動軸４９側に向けた状態で固定されている。そして、各モータ４７の回転軸４７ａの先端には、かさ歯車４９ｂと係合するかさ歯車４７ｂが設けられている。
かさ歯車４７ｂ、４９ｂは、モータ４７の回転駆動力を駆動軸４９に伝達する歯車伝動機構４８を構成している。モータ４７の配置位置によっては、歯車伝動機構４８は、かさ歯車以外の歯車伝動機構を採用してもよい。また、歯車伝動機構４８に代えて、ベルト伝動機構など他の伝動機構を採用してもよい。
【００５８】
また、これらモータ４４、５０、４７は、不図示の配線によって、それぞれの回転角、回転量、回転速度などを独立に制御するモータ制御部５３（図１参照）が電気的に接続されている。
【００５９】
駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃは、図１、図７（ａ）に示すように、基台部６を介して、駆動ユニット４０に取り付けられている。
本実施形態の基台部６は、取付板４６よりも小さい略矩形状の平板であり、矩形の長手方向が直動方向Ｌに一致され、長手方向の一端部が取付板４６のスリット４６ｂの長手方向の縁部近傍に配置された状態で、不図示のねじなどによって、取付板４６の上面に固定されている。
基台部６の一端部には、図５（ａ）、図８に示すように、ギヤ８を回転可能に保持した軸受部７が立設されている。
【００６０】
ギヤ８は、軸方向の一端側から駆動ユニット４０の駆動ギヤ５１と噛み合うギヤ部８ｂと、筒状支持部材３３の外周面３３ｂの外径より大きくギヤ部８ｂの歯底円径よりも小さい外径を有する軸部８ａが設けられ、これらギヤ部８ｂ、軸部８ａの中心に筒状支持部材３３の外周面３３ｂを内嵌する円孔である嵌合部８ｃが貫通されている。
ギヤ８の軸方向の他端側の端部近傍には、固定ねじ３８を径方向に挿通させる貫通孔であるねじ孔８ｄが設けられている。また、ねじ孔８ｄと径方向に対向する位置には、ギヤ部８ｂの端面およびギヤ８の嵌合部８ｃの内周面を切り欠いて形成された位置決め溝８ｅが設けられている。位置決め溝８ｅは、筒状支持部材３３の位置決め突起３３ｆの外径と略同幅の角溝がギヤ８の軸方向に延ばされたもので、これにより、位置決め突起３３ｆを、軸方向外側から挿入して周方向に係止できるようになっている。
【００６１】
軸受部７は、ギヤ８の軸部８ａを、ねじ孔８ｄとギヤ部８ｂとの間で保持しており、基台部６を取付板４６に固定したときに、ギヤ８の回転中心軸は、駆動ユニット４０の直動方向Ｌに一致するとともに、駆動ギヤ５１に対するギヤ８のかみ合いが適切となる軸間距離を保つことができる形状および取り付け位置に設けられている。
【００６２】
また、基台部６の他端側には、図７（ｂ）および図８に示すように、取付板４６の貫通孔４６ａと同じ内径を有し板厚方向に貫通する３つの貫通孔６ａが設けられている。これら貫通孔６ａは、基台部６を取付板４６に固定したときに取付板４６の各貫通孔４６ａと同軸に整列する位置関係に設けられている。
また、各貫通孔６ａと軸受部７との間の基台部６の上面には、支持板２３の下面から突出された位置決め突起２３ｂに外嵌して位置決めを行う位置決め凹部６ｂがそれぞれ設けられている。本実施形態の位置決め凹部６ｂは、位置決め突起２３ｂの高さより深い穴部とされている。
【００６３】
次に、このような構成を有する外科器具１の組立および分解方法について説明する。
図９は、本発明の実施形態に係る外科器具の被駆動部の組立状態を示す模式的な断面図である。
【００６４】
本実施形態の外科器具１では、第１駆動系２、第２駆動系３、第３駆動系４、および駆動ユニット４０は、使用者が部品交換を行う場合の交換単位であるため、図２に示すように、これらは予め組み立てられているものとする。
第１駆動系２、第２駆動系３、第３駆動系４は、それぞれ、処置器具部２Ａと駆動力供給部２Ｃ、第１関節部３Ａと駆動力供給部３Ｃ、第２関節部４Ａと駆動力供給部４Ｃとが、それぞれ可撓性を有する駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂによって接続されているため、処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、第２関節部４Ａは、それぞれ駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃに対して、ある程度自由に位置や姿勢を変えることができる。
【００６５】
まず、図４（ａ）に示すように、真直状態とされた第１関節部３Ａの貫通孔２５ａに対して、処置器具部２Ａを、グリッパ１０Ａ、１０Ｂを閉ざした状態の鉗子１０を先頭にして環状支持部材２５側から挿入していく。鉗子１０および支持板１２ａは、貫通孔２５ａ、２６ａよりも小径の範囲の収まっているため、処置器具部２Ａは、第１関節部３Ａの挿通空間内に円滑に挿通される。
保持部本体１２ｂが貫通孔２５ａに挿入されると、処置器具部２Ａは、略径方向に位置決めされた状態で挿入されていく。このとき、保持部本体１２ｂの周方向の位置を調整して、保持部本体１２ｂに設けられた弾性部材１３と、貫通孔２６ａの凹穴部２６ｅとが、軸方向の同一直線上に位置するように挿入していく。
処置器具部２Ａの弾性部材１３が、環状支持部材２５の端面の位置に達してから、さらに挿入していくと、弾性部材１３は環状支持部材２５から外力を受けて圧縮され、外周面１２ｆまで引っ込むため、そのまま挿入を続けることができる。
【００６６】
さらに、鉗子保持部１２の保持部本体１２ｂが環状被駆動体２６の貫通孔２６ａまで移動し、弾性部材１３が凹穴部２６ｅの位置まで達すると、挿入とともに、弾性部材１３の圧縮が解放され、弾性部材１３が凹穴部２６ｅ内に突出して嵌合され、図９に示すように、鉗子保持部１２は環状被駆動体２６に対して軸方向および周方向に位置決めして連結される。これにより、処置器具部２Ａと第１関節部３Ａとの連結体５Ａが形成される。
また、逆に、この連結状態から、処置器具部２Ａを連結時の挿入方向と逆方向に引き抜くと、弾性部材１３が環状被駆動体２６によって圧縮されて、連結が解除され、処置器具部２Ａは、貫通孔２６ａ、２５ａを通って、第１関節部３Ａから引き抜かれる。
【００６７】
次に、このように連結された連結体５Ａを、真直状態とされた第２関節部４Ａの貫通孔３３ａに対して、グリッパ１０Ａ、１０Ｂを閉ざした状態の鉗子１０を先頭にして筒状支持部材３３側から挿入していく。処置器具部２Ａは、貫通孔３３ａ、３４ａよりも小径の範囲の収まっているため、処置器具部２Ａは、第２関節部４Ａの挿通空間内を円滑に挿通される。連結体５Ａの環状被駆動体２６が貫通孔３３ａに挿入されると、連結体５Ａは、略径方向に位置決めされた状態で挿入されていく。このとき、連結体５Ａの周方向の位置を調整して、環状支持部材２５に設けられた弾性部材１３と、環状被駆動体３４の貫通孔３４ａの凹穴部３４ｅとが、軸方向の同一直線上に位置するように挿入していく。
処置器具部２Ａを第１関節部３Ａに連結する場合と同様に、環状支持部材２５に設けられた弾性部材１３が、筒状支持部材３３の端面の位置に達してから、さらに挿入していくと、弾性部材１３は筒状支持部材３３から外力を受けて圧縮され、外周面２５ｂまで引っ込むため、そのまま挿入を続けることができる。
【００６８】
さらに、連結体５Ａの環状支持部材２５が環状被駆動体３４の貫通孔３４ａまで移動し、環状支持部材２５に設けられた弾性部材１３が、環状被駆動体３４に設けられた凹穴部３４ｅの位置まで達すると、挿入とともに、弾性部材１３の圧縮が解放され、弾性部材１３が凹穴部３４ｅ内に突出して嵌合され、図９に示すように、連結体５Ａが、環状被駆動体３４に対して軸方向および周方向に位置決めして連結される。
【００６９】
このような作業により、連結体５Ａが、第２関節部４Ａに連結され、被駆動部５が形成される。このため、被駆動部５は、３つの被駆動ユニットである処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、および第２関節部４Ａが着脱可能に連結されたものとなっている。
処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、第２関節部４Ａに接続された駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂはいずれも第２関節部４Ａの挿通空間を通して、筒状支持部材３３の外側に延ばされている。
また、被駆動部５において、連結体５Ａを連結時の挿入方向と逆方向に引き抜くと、弾性部材１３が環状被駆動体３４によって圧縮されて、連結が解除され、連結体５Ａは、貫通孔３４ａ、３３ａを通って、第２関節部４Ａから引き抜かれる。
【００７０】
このような被駆動部５では、環状被駆動体３４に設けられた凹穴部３４ｅと環状被駆動体２６に設けられた弾性部材１３との位置関係から、環状被駆動体３４の回動軸であるピン３５、３７を結ぶ軸方向と、環状支持部材２５に対する環状被駆動体２６の回動軸であるピン２７、２８を結ぶ軸方向とが互いに直交するとともに、環状支持部材２５および環状被駆動体３４の中心軸方向に対して、それぞれ直交する位置関係に連結される。このため、環状被駆動体２６に連結された処置器具部２Ａは、図９の紙面垂直な軸回り（ピン３５、３７回り）および紙面平行な軸回り（ピン２７、２８回り）の２軸回りに回動できるようになっている。
【００７１】
本実施形態では、第１関節部３Ａの貫通孔２５ａは、着脱相手の処置器具部２Ａの外周部に外嵌し、処置器具部２Ａを内部に挿通させる孔部である。このため、貫通孔２５ａは、他の被駆動ユニットである処置器具部２Ａを第１関節部３Ａに着脱する際に、処置器具部２Ａを駆動力伝達部２Ｂとともに挿通させることができる開口である着脱開口部を構成している。
また、本実施形態では、第２関節部４Ａの貫通孔３３ａは、着脱相手の第１関節部３Ａの外周部に外嵌し、第１関節部３Ａを内部に挿通させる孔部である。このため、貫通孔３３ａは、他の被駆動ユニットである第１関節部３Ａを第２関節部４Ａに着脱する際に、第１関節部３Ａを駆動力伝達部３Ｂとともに挿通させることができる開口である着脱開口部を構成している。
また、第１関節部３Ａの凹穴部３４ｅと処置器具部２Ａの弾性部材１３とは、それぞれ孔部である貫通孔２６ａに設けられた凹部と、この凹部に嵌合する凸部となっており、鉗子保持部１２を環状被駆動体２６に位置決めして着脱可能に連結する位置決め連結部を構成している。
また、環状被駆動体３４の凹穴部２６ｅと環状支持部材２５の弾性部材１３とは、それぞれ孔部である貫通孔３４ａに設けられた凹部と、この凹部に嵌合する凸部となっており、環状支持部材２５を環状被駆動体３４に位置決めして着脱可能に連結する位置決め連結部を構成している。
【００７２】
本実施形態では、このように、凹部と弾性部材からなる凸部とを用いた位置決め連結部を備え、着脱開口部が孔部で構成されるため、被駆動ユニットの着脱開口部に、凹部と凸部との周方向の位置が一致する位置関係で他の被駆動ユニットを挿入していくことで、容易に２つの被駆動ユニットを連結することができる。また、逆の作業によって、分解することも容易である。
例えば、被駆動ユニット同士をねじ嵌合させる場合のように駆動力伝達部がねじれたりすることなく、容易に着脱することができる。
【００７３】
次に、被駆動部５と、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃとを、駆動ユニット４０に固定する。
まず、図８に示すように、真直状態の被駆動部５を、処置器具部２Ａを先頭にして、基台部６上で軸受部７に保持されたギヤ８の嵌合部８ｃに軸部８ａ側から挿入していく。処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａは、嵌合部８ｃよりも小径の範囲の収まっているため、処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａの挿通空間内を円滑に挿通され、環状被駆動体３４、筒状支持部材３３が挿入されると、被駆動部５が嵌合部８ｃの径方向に位置決めされつつ挿入される。そして、筒状支持部材３３の位置決め突起３３ｆが、位置決め溝８ｅに軸方向の外側から嵌合するように、筒状支持部材３３の端部まで挿入する。これにより、ギヤ８に対する筒状支持部材３３の周方向の位置決めがなされるので、この状態で、固定ねじ３８をねじ孔８ｄに挿入して、筒状支持部材３３の雌ねじ部３３ｅに螺合させて、筒状支持部材３３とギヤ部８ｂとを固定する（図５（ａ）参照）。
【００７４】
貫通孔３３ａから延出された駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの端部には、それぞれ駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃが連結されているが、駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂは可撓性を有しているので、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃは、ある程度自由に位置姿勢を変更することができる。
そこで、例えば、図５（ａ）に示すように、駆動力供給部３Ｃの支持板２３から下方に突出された位置決め突起２３ｂ、回転支軸２２を、それぞれ、基台部６の位置決め凹部６ｂ、貫通孔６ａにそれぞれ挿入する。これにより、駆動力供給部３Ｃが、基台部６上で位置決めされるので、不図示のねじなどによって、支持板２３を基台部６に固定する。
同様にして、駆動力供給部２Ｃ、４Ｃを基台部６に固定する。
このようにして、図１に示すように、基台部６に、被駆動部５、および駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃが固定される。
【００７５】
次に、基台部６を、基台部６から突出された３本の回転支軸２２が、駆動ユニット４０の取付板４６上の各貫通孔４６ａにそれぞれ挿入されるとともに、ギヤ部８ｂが駆動ギヤ５１と係合する位置関係に基台部６を配置する。
このとき、各貫通孔４６ａに挿入された回転支軸２２の係合突起２２ａが、貫通孔４６ａ内に設けられた駆動軸４９の係合凹溝４９ａと係合するように、必要に応じて、駆動プーリー３２やピニオンギヤ２１を回して係合突起２２ａの位置を調整する。
すべての係合突起２２ａを係合凹溝４９ａに係合させてから、例えば、ねじなどを用いて、基台部６を取付板４６に固定する。
以上で、外科器具１の組立が終了する。
【００７６】
次に、本実施形態の外科器具１の動作について説明する。
外科器具１は、駆動ユニット４０のベース４１を不図示の設置台に固定して用いる。この設置台は、外科器具１の全体的な姿勢を適宜制御できる移動機構を備えていてもよい。
設置台に固定された外科器具１は、モータ制御部５３に適宜操作入力することにより、外科器具１の先端に設けられた被駆動部５のベース４１に対する動きを遠隔操作することができる。
例えば、モータ４４を回転させることによって、ナット部４５およびこれに固定された取付板４６を直動方向Ｌに沿って進退させることができる。これにより、鉗子１０の直動方向Ｌにおける進退移動を行うことができる。
また、モータ５０を回転させることによって、駆動ギヤ５１を介してギヤ８を２方向に回転駆動することができる。これにより、筒状支持部材３３が、軸受部７の中心軸回りに回転されるため、鉗子１０のグリッパ１０Ａ、１０Ｂが開閉する方向、すなわち、鉗子１０によって被処置体を挟む方向を、直動方向Ｌの回りに０°から３６０°の範囲で変更することができる。このとき、基台部６上に固定された駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃと筒状支持部材３３とは、可撓性を有する駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂを介して接続されているので、駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの長さにある程度余裕を持たせることで、筒状支持部材３３を円滑に回転させることができる。
【００７７】
また、駆動力供給部２Ｃの回転支軸２２に係合された駆動軸４９を駆動するモータ４７を回転させることで、処置器具部２Ａの鉗子１０の開閉動作を行うことができる。
図３（ａ）に示すように、ピニオンギヤ２１が連結された回転支軸２２を図示反時計回りに回転させると、駆動部材２０のラックが図示右側に移動し、駆動部材２０の駆動ロッド１９が、ワイヤ１８を駆動力供給部２Ｃの内部に引き込む。
これにより、ワイヤ１８の他端に連結されたロッド１４がスライド孔１２ｃ内に引き込まれ、平行リンクの作用により、グリッパ１０Ａ、１０Ｂが閉じられる。
また、図３（ｂ）に示すように、回転支軸２２を図示時計回りに回転させると、駆動部材２０のラックが図示左側に移動し、駆動部材２０の駆動ロッド１９が、ワイヤ１８を駆動力供給部２Ｃの外側に向かって押し出す。
これにより、ワイヤ１８の他端に連結されたロッド１４がスライド孔１２ｃの外側に押し出され、平行リンクの作用により、グリッパ１０Ａ、１０Ｂが開かれる。
ワイヤ１８は、ワイヤ１８の外径と略同じ内径を有し、密巻きされて軸方向に圧縮されることがないコイルパイプ１７に摺動可能に挿通されているため、ワイヤ１８はコイルパイプ１７内で進退する際には、コイルパイプ１７の湾曲された形状に沿って湾曲され、コイルパイプ１７内の挿通長さは変わらない。
このため、駆動ロッド１９の進退量がロッド１４に正確に伝達され、鉗子１０の開閉動作を遠隔操作することができる。
【００７８】
また、駆動力供給部３Ｃの回転支軸２２に係合された駆動軸４９を駆動するモータ４７を回転させることで、回動による第１関節部３Ａの屈曲動作を行うことができる。
駆動力供給部３Ｃの駆動プーリー３２が連結された回転支軸２２を回転させると、ワイヤ３１によって、第１関節部３Ａの従動プーリー２９が回転される。このとき、ワイヤ３１は、ワイヤ３１の外径と略同じ内径を有する管状部材３０に摺動可能に挿通されているため、ワイヤ３１は管状部材３０内で進退する際には、管状部材３０の湾曲形状に沿って移動される。このため、駆動プーリー３２の回転量、プーリー径の比に応じて従動プーリー２９に正確に伝達され、第１関節部３Ａの屈曲動作を遠隔操作することができる。
これにより、処置器具部２Ａが先端に連結された環状被駆動体２６が環状支持部材２５に対してピン２７、２８を中心に回動される。また、駆動プーリー３２を逆方向に回転させると、環状被駆動体２６は逆方向に回動される。
【００７９】
また同様にして、駆動力供給部４Ｃの回転支軸２２に係合された駆動軸４９を駆動するモータ４７を回転させることで、回動による第２関節部４Ａの屈曲動作を行うことができる。
駆動力供給部４Ｃの駆動プーリー３２が連結された回転支軸２２を回転させると、ワイヤ３１によって、第２関節部４Ａの従動プーリー３６が回転される。これにより、第１関節部３Ａが先端に連結された環状被駆動体３４が筒状支持部材３３に対してピン３５、３７を中心に回動される。また、駆動プーリー３２を逆方向に回転させると、環状被駆動体３４は逆方向に回動される。
このように、第１関節部３Ａ、第２関節部４Ａは、筒状支持部材３３の中心軸に対して、互いに直交する２軸方向に回動可能、屈曲可能な被駆動ユニットを構成しており、これらの先端に処置器具部２Ａが連結されることで、駆動力供給部３Ｃ、４Ｃの遠隔操作によって、処置器具部２Ａを筒状支持部材３３の中心軸に直交する２軸方向に回動移動させることができる。
【００８０】
このように、本実施形態の外科器具１によれば、モータ制御部５３によって、モータ５０、４４、４７を回転させることで、処置器具部２Ａの直動方向Ｌに沿う進退移動、直動方向Ｌ回りの回転、直動方向Ｌに直交する２軸回りの回動を行って、先端側に取り付けられた処置器具部２Ａの鉗子１０の位置、姿勢、開閉方向を変化させるとともに、グリッパ１０Ａ、１０Ｂの開閉動作を遠隔操作することができる。
そして、もし第１駆動系２、第２駆動系３、第３駆動系４の可動部が、故障したり、破損したりした場合には、被駆動部５において、連結体５Ａを軸方向に引き抜いて、第２関節部４Ａから連結体５Ａを駆動力伝達部２Ｂ、３Ｂとともに取り外すことができる。また、取り外した連結体５Ａにおいて、処置器具部２Ａを駆動力伝達部２Ｂとともに軸方向に引き抜いて、第１関節部３Ａから処置器具部２Ａを取り外すことができる。このように簡単な作業のみによって、第１駆動系２、第２駆動系３、第３駆動系４を外科器具１から容易に取り外すことができる。さらに、第１駆動系２、第２駆動系３、第３駆動系４のうち故障したり、損傷したりしたものを、予め組み立てられた新品の交換ユニットに代えて、再度連結し、組立を行うことで、外科器具１を容易に修理することができる。
【００８１】
このように、第１駆動系２、第２駆動系３、第３駆動系４を交換単位とすることで、それぞれの被駆動ユニット、駆動力伝達部、駆動力供給部の間の接続を切り離すことなく交換することができる。このため、例えば、ワイヤ１８、ワイヤ３１の張力調整などを行って、各駆動力供給部のピニオンギヤ２１、各駆動プーリー３２の回転量と処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、第２関節部４Ａとの間の被駆動量との関係を調整したりする作業を、一切行うことなく交換できるので、熟練した修理技術を有しない作業者でも、容易かつ迅速に修理を行うことができる。
【００８２】
次に、本実施形態の第１変形例の外科器具について説明する。
図１０（ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例の外科器具に用いる処置器具部、および第１関節部の概略構成を示す模式的な斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＪ−Ｊ断面図である。図１０（ｃ）、（ｄ）は、図１０（ｂ）におけるＫ−Ｋ断面図、およびＭ−Ｍ断面図である。図１０（ｅ）は、本発明の実施形態の第１変形例の第１関節部の動作説明図である。図１１は、本発明の実施形態の第１変形例の外科器具に用いる駆動力伝達部、および駆動力供給部を示す部分断面図である。
【００８３】
本変形例の外科器具は、図１０（ａ）、図１１に示すように、上記実施形態の処置器具部２Ａ、駆動力伝達部３Ｂ、駆動力供給部３Ｃ、および第２関節部４Ａに代えて、処置器具部１２０Ａ（被駆動ユニット）、第１関節部１３０Ａ（被駆動ユニット）、駆動力伝達部１３０Ｂ、および駆動力供給部１３０Ｃを備えるものである。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
なお、本変形例の処置器具部１２０Ａ、第１関節部１３０Ａ、および第２関節部４Ａは、３つの被駆動ユニットを構成しており、特に図示しないが、上記実施形態の処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、および第２関節部４Ａと同様の位置関係に連結されて、被駆動部を構成している。
また、本変形例においては、上記実施形態の第１駆動系２、第２駆動系３と同様に、処置器具部１２０Ａ、駆動力伝達部２Ｂ、および駆動力供給部２Ｃが、交換単位である第１駆動系を構成し、第１関節部１３０Ａ、駆動力伝達部１３０Ｂ、および駆動力供給部１３０Ｃが、交換単位である第２駆動系を構成する。
【００８４】
処置器具部１２０Ａは、上記実施形態の処置器具部２Ａの鉗子保持部１２に代えて、保持部本体１２ｂの外周面１２ｆを外周面１２ｇと同一径とした保持部本体１２０ｂを有する鉗子保持部１２Ａ（保持部材）を備え、保持部本体１２０ｂの側面に後述する固定ねじ７５（位置決め連結部）で固定するための凹穴部１２ｈ（位置決め連結部）が設けられた点のみが異なる。凹穴部１２ｈの形状は、例えば、固定ねじ７５の外径よりわずかに大きな内径を有する円穴や、固定ねじ７５の外径より大きい開口を有する断面Ｖ字状のすり鉢型の穴などを採用することができる。
【００８５】
第１関節部１３０Ａは、上記実施形態の環状被駆動体２６、環状支持部材２５に代えて、Ｃ字環状被駆動体５５（被駆動体）、Ｃ字環状支持部材５４（保持部材）を備える。
Ｃ字環状被駆動体５５は、上記実施形態の環状被駆動体２６と同様の外径を有する外周面５５ｂと、外周面５５ｂに同軸で処置器具部１２０Ａの最大外径より大きな内径を有する貫通孔５５ａとを備える環状体の周方向の一部に径方向に貫通する側方スリット部５５ｄが設けられた断面がＣ字状のＣ字環状部材である。側方スリット部５５ｄは、鉗子保持部１２Ａの外周面１２ｆ、１２ｇ、および駆動力伝達部２Ｂを側方から同時に出し入れ可能な幅を有している。
Ｃ字環状被駆動体５５の軸方向の一方の端面には、Ｃ字環状支持部材５４に回動可能に連結するため、互いに径方向に対向し、軸方向に沿って平行に伸ばされた１対の突片部５５ｃが、外周面５５ｂの外形よりわずかに内側となる位置に設けられている。
一方の突片部５５ｃが設けられた側面には、処置器具部１２０Ａを内部に固定する固定ねじ７５を螺合させる雌ねじ５５ｅが、外周面５５ｂから貫通孔５５ａに向かって厚さ方向に貫通して設けられている。
【００８６】
Ｃ字環状支持部材５４は、Ｃ字環状被駆動体５５の外周面５５ｂ、貫通孔５５ａ、および側方スリット部５５ｄとそれぞれ同様な外径、内径、および幅を有する貫通孔５４ａ、外周面５４ｂ、および側方スリット部５４ｄを備えるＣ字環状部材である。
Ｃ字環状支持部材５４の軸方向の一方の端面には、Ｃ字環状被駆動体５５の１対の突片部５５ｃと回動可能に連結するため、互いに径方向に対向し、軸方向に沿って平行に伸ばされた１対の突片部５４ｃが、外周面５４ｂの外形に略沿う位置に設けられている。
Ｃ字環状支持部材５４の軸方向の他方の端部の外周には、各突片部５５ｃが対向する方向の一方側に、弾性部材１３をＣ字環状支持部材５４に取り付けるための弾性部材取付部１２ｄが設けられている。
弾性部材１３は、環状支持部材２５のものと同様にして、Ｃ字環状支持部材５４の弾性部材取付部１２ｄに固定されている。そして、この弾性部材取付部１２ｄに固定した状態で、径方向外側から外力を加えることによって外周面５４ｂまで圧縮できるようになっている。
【００８７】
Ｃ字環状支持部材５４の１対の突片部５４ｃは、それぞれＣ字環状被駆動体５５の１対の突片部５５ｃの間に挿入した状態で、Ｃ字環状支持部材５４およびＣ字環状被駆動体５５の１つの径方向に整列された１対のピン５６によって回動可能に連結されている。
ここで、ピン５６は、突片部５４ｃ、５５ｃのいずれに固定されていてもよいし、また抜け止めされているのみで固定されていなくてもよい。
また、Ｃ字環状被駆動体５５およびＣ字環状支持部材５４は、Ｃ字環状被駆動体５５の雌ねじ５５ｅとＣ字環状支持部材５４の弾性部材取付部１２ｄとの径方向の位置が、中心軸を挟んで互いに反対側の位置となるように連結される。
【００８８】
Ｃ字環状支持部材５４の貫通孔５４ａの内周面には、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、突片部５４ｃが設けられたと反対側の軸方向端部において、側方スリット部５４ｄと径方向に対向する位置に、径方向内側に突出されたガイド部５４ｅが設けられている。
ガイド部５４ｅは、後述する駆動力伝達部１３０Ｂのロッド部材５７を貫通孔５４ａの軸方向に沿って内部に挿通させるガイド孔５４ｆが設けられている。
【００８９】
このような構成により、Ｃ字環状支持部材５４およびＣ字環状被駆動体５５が同軸となる位置関係（以下、第１関節部１３０Ａの真直状態と称する）に配置されると、貫通孔５４ａ、５５ａ、外周面５４ｂ、５５ｂ、および側方スリット部５４ｄ、５５ｄはそれぞれ同軸に整列され、全体として断面がＣ字状のＣ字環状部材が形成される。
【００９０】
駆動力伝達部１３０Ｂは、図１０（ｂ）、図１１に示すように、ロッド部材５７、リンク部材５８、およびコイルパイプ１７からなる。
ロッド部材５７は、例えば、超弾性合金や合成樹脂などからなる可撓性を有する細長い棒状部材であり、コイルパイプ１７の内径と略等しい外形状を有し、コイルパイプ１７の内部に摺動可能に挿通できるようになっている。ロッド部材５７ならびにリンク部材５８の断面形状は、円形でも、多角形でもよいが、本実施形態のロッド部材５７ならびにリンク部材５８は矩形断面を有する角棒を採用している。
ロッド部材５７の先端は、Ｃ字環状被駆動体５５の貫通孔５５ａの突片部５５ｃが設けられた側の端部に軸方向に延ばして固定された棒状のリンク部材５８の端部に、ピン５８ａを介して回動可能に連結されている。
駆動伝達部１３０Ｂのコイルパイプ１７は、Ｃ字環状支持部材５４のガイド部５４ｅの端面に、例えば、接着や半田付けなどによって先端部が接合され、基端部が駆動力供給部２Ｃと同様に駆動力供給部１３０Ｃに固定されている。そして、ロッド部材５７は、このコイルパイプ１７の内部に挿通されて、駆動力供給部１３０Ｃの内部に導かれている。
【００９１】
駆動力供給部１３０Ｃは、駆動力伝達部１３０Ｂの基端側に接続され、駆動力伝達部１３０Ｂに駆動力を供給するものであり、図１１に示すように、駆動力供給部２Ｃと同様に、平面視矩形状の支持板２３、固定部材２４、ピニオンギヤ２１、および駆動部材２０からなる。
固定部材２４は、駆動力伝達部１３０Ｂのコイルパイプ１７の他端部が固定された駆動力伝達部保持部材９を、駆動力供給部２Ｃと同様にして支持板２３に固定する部材である。
【００９２】
駆動力供給部１３０Ｃのピニオンギヤ２１は、駆動力伝達部１３０Ｂに駆動力を供給するもので、駆動力伝達部保持部材９の軸方向の延長線上に設けられた回転支軸２２によって回動可能に支持されている。
駆動力供給部１３０Ｃの駆動部材２０は、ピニオンギヤ２１の回転運動を直線運動に変換して、ロッド部材５７に伝達するもので、駆動力供給部２Ｃの駆動部材２０と同様、駆動ロッド１９および駆動ブロック２０ａからなり、駆動ロッド１９の先端がロッド部材５７の基端側に接続され駆動ロッドガイド孔９ｂの内部に挿入されるとともに、駆動ブロック２０ａのラック２０ｂが駆動力供給部１３０Ｃのピニオンギヤ２１と係合されている。
【００９３】
次に、本変形例の被駆動部の組立および分解方法について説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、真直状態とされた第１関節部１３０Ａの側方スリット部５５ｄ、５４ｄを通して、処置器具部１２０Ａの鉗子保持部１２Ａおよび駆動力伝達部２Ｂを側方から第１関節部１３０Ａ内に挿入する。このとき、凹穴部１２ｈが、Ｃ字環状被駆動体５５の雌ねじ５５ｅと略重なるように、処置器具部１２０Ａの姿勢を合わせて挿入する。
次に、雌ねじ５５ｅに固定ねじ７５を螺合させ、固定ねじ７５の先端が処置器具部１２０Ａの凹穴部１２ｈに係合され、鉗子保持部１２Ａの凹穴部１２ｈと反対側の側面が、Ｃ字環状被駆動体５５の貫通孔５５ａの内周面に押圧されるまで、固定ねじ７５をねじ込む。これにより、処置器具部１２０ＡはＣ字環状被駆動体５５に位置合わせして連結され、処置器具部１２０Ａおよび第１関節部１３０Ａからなる連結体５Ｂが形成される。
また、逆に、この連結状態から、固定ねじ７５を緩めていくことで、処置器具部１２０Ａの固定が解除され、側方スリット部５４ｄ、５５ｄから、処置器具部１２０Ａの鉗子保持部１２Ａおよび駆動力伝達部２Ｂを側方に取り外すことができる。
【００９４】
次に、このように連結された連結体５Ｂを、上記実施形態の連結体５Ａと同様にして、真直状態とされた第２関節部４Ａの貫通孔３３ａに対して、グリッパ１０Ａ、１０Ｂを閉ざした状態の鉗子１０を先頭にして筒状支持部材３３側から挿入して、第１関節部１３０Ａに設けられた弾性部材１３を、環状被駆動体３４内の凹穴部３４ｅに嵌合させ、Ｃ字環状支持部材５４を環状被駆動体３４と位置決め状態に連結させる。
【００９５】
このような作業により、連結体５Ｂが、第２関節部４Ａに連結され、処置器具部１２０Ａ、第１関節部１３０Ａ、および第２関節部４Ａからなる被駆動部が形成される。
処置器具部１２０Ａ、第１関節部１３０Ａ、第２関節部４Ａに接続された駆動力伝達部２Ｂ、１３０Ｂ、４Ｂはいずれも第２関節部４Ａの挿通空間を通して、筒状支持部材３３の外側に延ばされている。
また、この被駆動部において、連結体５Ｂを連結時の挿入方向と逆方向に引き抜くと、弾性部材１３が環状被駆動体３４によって圧縮されて、連結が解除され、連結体５Ｂは、貫通孔３４ａ、３３ａを通って、第２関節部４Ａから引き抜かれる。
【００９６】
本変形例は、第１関節部１３０Ａの側方スリット部５４ｄ、５５ｄは、それぞれ着脱相手である他の被駆動ユニット（処置器具部１２０Ａ）を着脱する際に、この他の被駆動ユニットをその駆動力伝達部（駆動力伝達部２Ｂ）とともに挿通させることができる開口である着脱開口部になっている。
すなわち、本変形例は、着脱開口部が、被駆動体および保持部材の側方に設けられ、着脱相手の被駆動ユニットをその駆動力伝達部とともに側方から挿脱できるようにしたスリットからなる場合の例となっている。このような着脱開口部によれば、駆動力伝達部の可撓性が大きく、被駆動ユニットを軸方向に挿入しにくい場合でも、容易に連結させることができる。
【００９７】
また、固定ねじ７５および凹穴部１２ｈは、処置器具部１２０Ａおよび第１関節部１３０Ａの位置決め連結部を構成している。
このような位置決め連結部によれば、軸方向に押し込んだり引き抜いたりしなくてもよいので、処置器具部１２０Ａと駆動力伝達部２Ｂとの接続部に負荷をかけることなく連結および連結解除を行うことができる。
【００９８】
次に、本実施形態の第２変形例の外科器具について説明する。
図１２（ａ）は、本発明の実施形態に係る外科器具の被駆動ユニットの変形例（第２変形例）の構成を示す模式的な斜視図である。図１２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１２（ａ）におけるＮ−Ｎ断面図、およびＰ−Ｐ断面図である。
【００９９】
本変形例の回転部６０は、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記実施形態の処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、および第２関節部４Ａに代えて用いたり、これらにさらに追加して用いたりすることができる被駆動ユニットの変形例である。
回転部６０の概略構成は、環状被駆動体６２（被駆動体）、環状支持部材６１（保持部材）および弾性部材１３を備える。
また、回転部６０の駆動力伝達部としては、ワイヤ３１、１対の管状部材６５、および可撓管６６からなる構成を採用することができる。
【０１００】
環状被駆動体６２は、貫通孔６２ａ、外周面６２ｂが同軸に設けられた円筒状部材である。
貫通孔６２ａの内周面は、用途に応じて適宜の形状とすることができる。例えば、処置器具部２Ａを連結する場合には、保持部本体１２ｂに外嵌する内径を有し、不図示の凹穴部２６ｅを設けておけばよい。また、貫通孔６２ａは単に円筒孔として、例えば、光ファイバーやレンズユニットなど、円筒状の部材を内嵌させて接着などによって固定するようにしてもよい。
【０１０１】
環状支持部材６１は、環状被駆動体６２の外周面６２ｂを摺動可能に内嵌する内周面６１ａを備える略円筒状の部材である。
環状支持部材６１の軸方向の一端側には、内周面６１ａに対して径方向外側に向かう凹部からなる１対のプーリー収容部６１ｃが、径方向に対向する位置に設けられている。
各プーリー収容部６１ｃの内側には、環状支持部材６１の径方向に沿って回転支軸６４ａ、６４ｂが立設されている。
これら回転支軸６４ａ、６４ｂには、同一のプーリー径を有する従動プーリー６３ａ、６３ｂ（プーリー）がそれぞれ回転可能に支持されている。従動プーリー６３ａ、６３ｂの環状支持部材６１の軸方向に沿う設置位置は、従動プーリー６３ａ、６３ｂの外周部が、プーリー収容部６１ｃの端部よりも軸方向の外側に突出され、かつ突出量が互いにわずかにずれるように設定される。本変形例では、回転支軸６４ａよりも回転支軸６４ｂの方がわずかに軸方向の外側に突出されている。
そして、この環状支持部材６１の軸方向の一端側には、図１２（ｂ）に示すように、環状被駆動体６２の端部が内嵌され、この状態で、環状支持部材６１の内部に軸方向に沿って挿通されたワイヤ３１が、従動プーリー６３ａに掛け回されて略９０°屈曲されてから、環状被駆動体６２の外周面６２ｂに約１周半程度、巻き回されてから、従動プーリー６３ｂに掛け回されて略９０°屈曲されて、従動プーリー６３ａに掛け回される前のワイヤ３１と平行な位置関係に配回されている。このため、環状被駆動体６２は、巻き回されたワイヤ３１との摩擦によって、軸方向の位置が固定されている。
【０１０２】
また、環状支持部材６１の軸方向の他端側には、図１２（ｂ）に示すように、外周円筒部６１ｂ側に、弾性部材取付部１２ｄが設けられ、弾性部材１３が固定されている。弾性部材取付部１２ｄの周方向の位置は、適宜設定することができるが、本変形例では、回転支軸６４ａ、６４ｂの中心軸線と直交する位置関係に設定されている。
また、環状支持部材６１の軸方向の他端側の内周面６１ａには、径方向内側に管状部材取付部６１ｄ突出され、この管状部材取付部６１ｄの先端に、１対の管状部材６５の端部が固定されている。
また、環状支持部材６１の軸方向の他端側の端面には、各管状部材６５を内部に挿通させる円環状の可撓管取付部６１ｅが設けられている。各管状部材６５は、管状部材取付部６１ｄに固定されている。
各管状部材６５は、それぞれ従動プーリー６３ａ、６３ｂに掛けられたワイヤ３１を環状支持部材６１の軸方向に沿って挿通させるもので、可撓管取付部６１ｅに端部が固定された可撓管６６の内部に挿通され、環状支持部材６１から回転部６０を遠隔操作する不図示の駆動力供給部まで導かれている。
各管状部材６５および可撓管６６の構成は、上記実施形態の管状部材３０および被覆管７０と同様の構成を採用することができる。
また、回転部６０に駆動力を供給する駆動力供給部は、上記実施形態の駆動力供給部３Ｃと同様の構成を採用することができる。
【０１０３】
本変形例によれば、上記実施形態の駆動力供給部３Ｃと同様な駆動力供給部（不図示）によって、ワイヤ３１を駆動することにより、ワイヤ３１が巻き回された環状被駆動体６２を、環状支持部材６１の中心軸回りに回転させることができる。
【０１０４】
次に、本実施形態の第３変形例の外科器具について説明する。
図１３（ａ）は、本発明の実施形態に係る外科器具の被駆動ユニットの変形例（第３変形例）の構成を示す模式的な斜視図である。図１３（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１３（ａ）におけるＱ−Ｑ断面図、およびＲ−Ｒ断面図である。図１３（ｄ）は、図１３（ａ）におけるＳ視の側面図である。
【０１０５】
本変形例の直動部８０は、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記実施形態の処置器具部２Ａ、第１関節部３Ａ、および第２関節部４Ａに代えて用いたり、これらにさらに追加して用いたりすることができる被駆動ユニットの変形例である。
直動部８０の概略構成は、環状被駆動体８１（被駆動体）、環状支持部材８２（保持部材）および弾性部材１３を備える。
また、直動部８０の駆動力伝達部としては、例えば駆動力伝達部４Ｂと同様な、ワイヤ３１、１対の管状部材３０、および被覆管７０からなる構成を採用することができる。
【０１０６】
環状被駆動体８１は、貫通孔８１ａ、外周面８１ｂが同軸に設けられた円筒状部材である。
貫通孔８１ａの内周面は、用途に応じて適宜の形状とすることができる。例えば、処置器具部２Ａを連結する場合には、保持部本体１２ｂに外嵌する内径を有し、不図示の凹穴部２６ｅを設けておけばよい。また、貫通孔８１ａは単に円筒孔として、例えば、光ファイバーやレンズユニットなど、円筒状の部材を内嵌させて接着などによって固定するようにしてもよい。
環状被駆動体８１の側面の一部には、環状被駆動体８１の軸方向に長い略矩形状の角孔部８１ｃが厚さ方向に貫通して設けられている。角孔部８１ｃは短手方向の幅が後述する伝達部材８３のピニオンギヤ８３ｂが入る幅とされ、長手方向の一辺を構成する内周部にピニオンギヤ８３ｂと係合するラック部８１ｄが形成されている。
角孔部８１ｃに対向する側の側面の外周面８１ｂ側には、径方向外側に突出されたピン部８１ｅが設けられている。
【０１０７】
環状支持部材８２は、環状被駆動体８１の外周面８１ｂを摺動可能に内嵌する内周面８２ａを備える略円筒状の部材である。
環状支持部材８２の軸方向の一端側には、内周面８２ａに対して径方向外側に向かう凹部からなる伝達部材収容部８２ｃが設けられている。
伝達部材収容部８２ｃの内側には、環状支持部材８２の径方向に沿って回転支軸８４が立設されている。
回転支軸８４には、従動プーリー８３ａおよびピニオンギヤ８３ｂが同軸上に一体化された伝達部材８３が回転可能に支持されている。従動プーリー８３ａは、伝達部材収容部８２ｃの内周面側に配置され、ピニオンギヤ８３ｂは、環状支持部材８２内に挿入された環状被駆動体８１のラック部８１ｄと係合できる位置に設けられている。
環状支持部材８２の回転支軸８４に対向する側面には、環状被駆動体８１のピン部８１ｅを内嵌させて、ピン部８１ｅを環状支持部材８２の軸方向に沿ってガイドする直動ガイドスリット８２ｄが設けられている。
【０１０８】
また、環状支持部材８２の軸方向の他端側には、外周円筒部８２ｂ側に、弾性部材取付部１２ｄが設けられ、弾性部材１３が固定されている。弾性部材取付部１２ｄの周方向の位置は、適宜設定することができるが、本変形例では、回転支軸８４の中心軸線と直交する位置関係に設定されている。
【０１０９】
このような直動部８０は、環状被駆動体８１を、そのピン部８１ｅを環状支持部材８２の直動ガイドスリット８２ｄに嵌合させて環状支持部材８２の内部に挿入し、伝達部材８３の従動プーリー８３ａにワイヤ３１を掛け回すとともに環状被駆動体８１のラック部８１ｄにピニオンギヤ８３ｂを噛み合わせて伝達部材８３を回転支軸８４に取り付けることによって組み立てられている。
従動プーリー８３ａに掛け回されたワイヤ３１は、図１３（ｂ）に示すように、管状部材３０に挿通され、各管状部材３０は環状支持部材８２の内周面８２ａに形成された溝部８２ｅ内に配回されて、環状支持部材８２の軸方向の他端側で、駆動力伝達部４Ｂと同様にして、各管状部材３０を被覆する被覆管７０とともに、内周面８２ａに固定されている。
【０１１０】
本変形例によれば、上記実施形態の駆動力供給部４Ｃと同様な駆動力供給部（不図示）によって、ワイヤ３１を駆動することにより、伝達部材８３を回転させ、ピニオンギヤ８３ｂの回転をラック部８１ｄに伝達し、環状被駆動体８１を環状支持部材８２の軸方向に整列された直動ガイドスリット８２ｄの中心軸方向に沿って直動移動させることができる。
【０１１１】
なお、上記の説明では、被駆動ユニットが、３つ連結されている場合の例で説明したが、被駆動ユニットは、３つの連結とは限らない。
例えば、４つ以上の被駆動ユニットが連結された構成の例としては、第１関節部３Ａと同様の構成の関節部を互いに着脱できるようにした被駆動ユニットを複数連結して３以上の多関節を有する湾曲機構を形成しこの湾曲機構に処置器具部２Ａを連結した構成の例を挙げることができる。
【０１１２】
また、上記の説明では、被駆動ユニットのうち１つが、被処置体を処置する処置器具部である場合の例で説明したが、すべての被駆動ユニットが、被処置体の処理を行うことなく被駆動体を保持部材に対して相対移動させるだけの構成でもよい。
例えば、先端の被駆動ユニットの被駆動体に、光ファイバーやレンズ系などを設け、被処置体を照明したり、観察したりする構成であってもよい。
【０１１３】
また、上記の説明では、位置決め連結部が、凹部および凸部からなり、凸部が弾性部材からなる場合の例で説明したが、弾性部材は、例えばゴムなどの弾性圧縮が可能な部材には限定されない。例えば、板ばねなどのたわみ変形可能な弾性部材でもよい。
また、凸部が、凹部に嵌合する剛体と、この剛体を凹部に向かって押圧する弾性部材、例えば、板ばねやコイルばねなどの弾性部材との組合せからなる構成としてもよい。
【０１１４】
また、上記の説明では、３つの被駆動ユニットのうち、２つの被駆動ユニットに着脱開口部が設けられた場合の例で説明したが、１つの被駆動ユニットのみが、他の２つの被駆動ユニットを着脱するための２つの着脱開口部を備える構成としてもよい。
【０１１５】
また、上記の第１の実施形態の説明では、貫通孔２５ａ、貫通孔３３ａがそれぞれ着脱開口部を構成する場合の例で説明したが、
【０１１６】
また、上記の説明では、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃが、それぞれ、駆動力を発生させる駆動力供給源である３つのモータ４７に連結されている場合の例で説明したが、必ずしも駆動力供給源を備えなくてもよい。例えば、駆動力供給部２Ｃ、３Ｃ、４Ｃの回転支軸２２に、適宜の伝達機構や回転ノブなどの部材を接続することで、回転支軸２２を手動回転させて、駆動力を発生させる構成としてもよい。
【０１１７】
また、上記の第２変形例の説明では、環状被駆動体６２の外周面６２ｂが円筒面であるとして説明したが、ワイヤ３１を巻き回すための螺旋溝が設けられていてもよい。
【０１１８】
また、上記の説明では、被駆動ユニットの被駆動体、保持部材の貫通孔は、略円筒として説明したが、組み合わせる他の被駆動ユニットの保持部の断面形状によって、貫通孔の断面形状は変形させることができる。
【０１１９】
また、上記の実施形態、各変形例で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
例えば、上記実施形態の処置器具部２Ａと、上記実施形態の第１変形例の第１関節部１３０Ａの貫通孔５５ａ内に、凹穴部２６ｅを設けた構成としてもよい。この場合、処置器具部２Ａに接続された駆動力伝達部２Ｂを、側方スリット部５５ｄ、５４ｄから、第１関節部１３０Ａの内部に挿入し、処置器具部２Ａを、貫通孔５５ａにＣ字環状被駆動体５５側から軸方向に挿入して、処置器具部２Ａと、凹穴部２６ｅが設けられたＣ字環状被駆動体５５とを連結することができる。この場合、貫通孔５５ａと側方スリット部５５ｄ、５４ｄとは併せて、処置器具部２Ａを連結する際の着脱開口部をなしている。
【符号の説明】
【０１２０】
１  外科器具
２  第１駆動系
２Ａ、１２０Ａ  処置器具部（被駆動ユニット）
２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、１２０Ｂ、１３０Ｂ  駆動力伝達部
２Ｃ、３Ｃ、４Ｃ、１３０Ｃ  駆動力供給部
３  第２駆動系
３Ａ、１３０Ａ  第１関節部（被駆動ユニット）
４  第２駆動系
４Ａ  第２関節部（被駆動ユニット）
５  被駆動部
５Ａ、５Ｂ  連結体
８  ギヤ
Ｌ  直動方向
１０  鉗子（被駆動体）
１１  回動支軸
１２、１２Ａ  鉗子保持部（保持部材）
１２ｈ  凹穴部（位置決め連結部、凹部）
１３  弾性部材（位置決め連結部、凸部）
１７  コイルパイプ（管状部材）
１８、３１  ワイヤ（可撓性を有する線状部材）
２５、６１  環状支持部材（保持部材）
２５ａ、３３ａ  貫通孔（着脱開口部、孔部）
２６、３４、６２  環状被駆動体（被駆動体）
２６ｅ、３４ｅ  凹穴部（位置決め連結部、凹部）
２９、３６、６３ａ、６３ｂ  従動プーリー（プーリー）
３０、６５  管状部材
３３  筒状支持部材（保持部材）
４０  駆動ユニット
４４、５０  モータ
４７  モータ（駆動力供給源）
５３  モータ制御部
５４  Ｃ字環状支持部材（保持部材）
５４ｄ、５５ｄ  側方スリット部（着脱開口部、スリット）
５５  Ｃ字環状被駆動体（被駆動体）
５７  ロッド部材
５８  リンク部材
６０  回転部（被駆動ユニット）
６１ａ  内周面（着脱開口部、孔部）
６６  可撓管
７０  被覆管
７５  固定ねじ（位置決め連結部、凸部、締結部材）
【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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【図１３】
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