(57)【要約】動力伝達機構（１）は、処置具の関節部と動力発生部との間に配置され動力発生部から動力が与えられる動力調整部（１２Ａ，１２Ｂ，１３）と、関節部を通過してエンドエフェクタと動力調整部とを接続し、動力調整部（１２Ａ，１２Ｂ，１３）から与えられた動力をエンドエフェクタに伝達する駆動部材（１１）とを備え、動力調整部（１２Ａ，１２Ｂ，１３）が、関節部の屈曲または湾曲に伴う駆動部材（１１）の変位によって、駆動部材（１１）の変位量（ｄ）が大きい程、動力伝達効率の増加量が大きくなるように、動力伝達効率を増大させる。
2018193500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側から長手軸に沿って順に配列されたエンドエフェクタ、屈曲または湾曲可能な関節部、および動力を発生する動力発生部を備える処置具に設けられ、前記動力発生部から前記エンドエフェクタに前記動力を伝達する動力伝達機構であって、
前記関節部と前記動力発生部との間に配置され、該動力発生部から与えられた前記動力を伝達するとともに動力伝達効率を変更可能である動力調整部と、
前記関節部を通過して前記エンドエフェクタと前記動力調整部とを接続し、前記動力調整部から与えられた前記動力を前記エンドエフェクタに伝達する駆動部材とを備え、
前記動力調整部が、前記関節部の屈曲または湾曲に伴う前記駆動部材の前記長手軸に沿う方向の変位によって、前記駆動部材の変位量が大きい程、前記動力伝達効率の増加量が大きくなるように、前記動力伝達効率を増大させる動力伝達機構。
【請求項２】
前記動力調整部は、当該動力調整部の前記動力伝達効率が前記駆動部材の動力伝達効率の逆数と略等しくなるように、前記動力伝達効率を増大させる請求項１に記載の動力伝達機構。
【請求項３】
前記動力調整部が、
前記駆動部材の基端側に配置され、前記長手軸に交差する第１の揺動軸回りに揺動可能に前記駆動部材に連結された第１リンクと、
該第１リンクの基端側に配置され、前記第１の揺動軸に平行な第２の揺動軸回りに揺動可能に前記第１リンクに連結された第２リンクと、
前記第１リンクと前記第２リンクとを相互に揺動可能に、かつ、前記長手軸に沿う方向に移動可能に支持する支持部とを備え、
該支持部は、前記駆動部材の変位にしたがって前記第１リンクと前記第２リンクとの間の角度が変化するように、前記第１リンクと前記第２リンクとを支持する請求項１または請求項２に記載の動力伝達機構。
【請求項４】
前記支持部が、
前記第１リンクまたは前記第２リンクに設けられ前記第１の揺動軸に略平行に突出する突出部材と、
該突出部材が挿入され該突出部材が所定の移動経路上を移動するように該突出部材の移動を案内する案内通路とを有する請求項３に記載の動力伝達機構。
【請求項５】
前記第１リンクと前記駆動部材とが成す角度α、前記第１リンクと前記所定の移動経路の接線とが成す角度β、前記第１リンクと前記第２リンクとが成す角度γが、下記関係式を満たす請求項４に記載の動力伝達機構。
０°≦α＜９０°
０°≦β＜９０°
０°≦γ＜９０°
【請求項６】
前記突出部材が、前記第２の揺動軸上に設けられている請求項５に記載の動力伝達機構。
【請求項７】
前記第２リンクと前記所定の移動経路の接線とが成す角度ξが、下記関係式を満たす請求項６に記載の動力伝達機構。
−９０°≦ξ＜９０°
【請求項８】
先端側から長手軸に沿って順に配列されたエンドエフェクタ、屈曲または湾曲可能な関節部、および動力を発生する動力発生部と、
該動力発生部から前記エンドエフェクタに前記動力を伝達する請求項１から請求項７のいずれかに記載の動力伝達機構とを備える処置具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構および処置具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、先端に設けられたエンドエフェクタと、基端に設けられた操作部とを備え、操作者によって操作部に与えられた動力をエンドエフェクタに伝達して該エンドエフェクタに開閉のような動作を行わせる処置具が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。操作部からエンドエフェクタに動力を伝達する動力伝達部材として、特許文献１ではケーブルを使用し、特許文献２ではスライダ部を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４０６１２号公報
【特許文献２】特開２００９−２６１９１１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、エンドエフェクタの基端側に屈曲関節が設けられている構成において、屈曲関節が屈曲したときに、動力伝達部材と周辺部材との間の摩擦が増大して動力伝達部材を伝達する動力に損失が生じる。そのため、操作部に与えられた操作量に対してエンドエフェクタに伝達される動力の大きさが一定にならないという不都合がある。例えば、エンドエフェクタが把持鉗子である場合には、屈曲関節の屈曲角度が大きい程、操作部に与えられる操作量に対して把持鉗子の把持力が低下する。屈曲関節に限らず、円弧状に湾曲可能な湾曲部や可撓性を有する軟性部を備える処置具においても、湾曲部または軟性部の湾曲に伴い、動力伝達部材において動力の損失が生じる。【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、関節部の屈曲または湾曲に依らずに一定の効率で動力をエンドエフェクタへ伝達することができる動力伝達機構および処置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】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、先端側から長手軸に沿って順に配列されたエンドエフェクタ、屈曲または湾曲可能な関節部、および動力を発生する動力発生部を備える処置具に設けられ、前記動力発生部から前記エンドエフェクタに前記動力を伝達する動力伝達機構であって、前記関節部と前記動力発生部との間に配置され、該動力発生部から与えられた前記動力を伝達するとともに動力伝達効率を変更可能である動力調整部と、前記関節部を通過して前記エンドエフェクタと前記動力調整部とを接続し、前記動力調整部から与えられた前記動力を前記エンドエフェクタに伝達する駆動部材とを備え、前記動力調整部が、前記関節部の屈曲または湾曲に伴う前記駆動部材の前記長手軸に沿う方向の変位によって、前記駆動部材の変位量が大きい程、前記動力伝達効率の増加量が大きくなるように、前記動力伝達効率を増大させる動力伝達機構である。【０００７】
本発明の第１の態様によれば、動力発生部が発生した動力が、動力調整部および駆動部材を介してエンドエフェクタに伝達されることで、エンドエフェクタに機械的動作を行わせることができる。
この場合に、関節部が屈曲または湾曲したときに、関節部を跨いで配置されている駆動部材も屈曲または湾曲することで、駆動部材には、処置具の長手軸に沿う方向の変位が生じるとともに、動力伝達効率の低下が生じる。そして、駆動部材の変位に応答して、駆動部材の変位が大きい程、動力調整部の動力伝達効率が大きくなるように、動力調整部の動力伝達効率が増大する。【０００８】
関節部の屈曲または湾曲の角度が大きい程、駆動部材の変位量および動力伝達効率の低下量は共に大きくなる。したがって、駆動部材の変位量に従って動力調整部の動力伝達効率の増加量を増大させることで、駆動部材の動力伝達効率の低下を動力調整部の動力伝達効率の増大によって良好に補うことができる。これにより、関節部の屈曲または湾曲に依らずに一定の効率で動力をエンドエフェクタへ伝達することができる。【０００９】
上記第１の態様においては、前記動力調整部は、当該動力調整部の前記動力伝達効率が前記駆動部材の動力伝達効率の逆数と略等しくなるように、前記動力伝達効率を増大させてもよい。
動力伝達機構全体の動力伝達効率は、動力調整部の動力伝達効率と駆動部材の動力伝達効率との積として表される。したがって、動力調整部の動力伝達効率が、関節部の屈曲または湾曲によって低下した駆動部材の動力伝達効率の逆数に略等しくなるように増大することで、動力伝達機構全体の動力伝達効率を、関節部の屈曲または湾曲の角度に依らずにさらに正確に一定とすることができる。【００１０】
上記第１の態様においては、前記動力調整部が、前記駆動部材の基端側に配置され、前記長手軸に交差する第１の揺動軸回りに揺動可能に前記駆動部材に連結された第１リンクと、該第１リンクの基端側に配置され、前記第１の揺動軸に平行な第２の揺動軸回りに揺動可能に前記第１リンクに連結された第２リンクと、前記第１リンクと前記第２リンクとを相互に揺動可能に、かつ、前記長手軸に沿う方向に移動可能に支持する支持部とを備え、該支持部は、前記駆動部材の変位にしたがって前記第１リンクと前記第２リンクとの間の角度が変化するように、前記第１リンクと前記第２リンクとを支持してもよい。
このようにすることで、関節部の屈曲または湾曲によって駆動部材が変位したときに、第１リンクおよび第２リンクは、相互に揺動して第１および第２リンク間の角度を変化させながら移動する。第２リンクに与えられた動力発生部からの動力は、第１および第２リンクにおいて、第１リンクと第２リンクとの間の角度に応じて増大される。このように、機械的な機構のみを利用して動力伝達効率を増大させることができる。【００１１】
上記第１の態様においては、前記支持部が、前記第１リンクまたは前記第２リンクに設けられ前記第１の揺動軸に略平行に突出する突出部材と、該突出部材が挿入され該突出部材が所定の移動経路上を移動するように該突出部材の移動を案内する案内通路とを有していてもよい。
このようにすることで、駆動部材の変位に伴う第１リンクおよび第２リンクの移動および揺動を簡易な構成で制御することができる。【００１２】
上記第１の態様においては、前記第１リンクと前記駆動部材とが成す角度α、前記第１リンクと前記所定の移動経路の接線とが成す角度β、前記第１リンクと前記第２リンクとが成す角度γが、下記関係式を満たしていてもよい。
０°≦α＜９０°
０°≦β＜９０°
０°≦γ＜９０°
このようにすることで、第１リンクおよび第２リンクが動力に従って揺動しなくなる特異点に配置されることを回避し、第１リンクおよび第２リンクを滑らかに動作させることができる。【００１３】
上記第１の態様においては、前記突出部材が、前記第２の揺動軸上に設けられていてもよい。
このようにすることで、第１リンクおよび第２リンクの、長手軸に交差する方向の突出量を最小限に抑えて、動力調整部を小型にすることができる。【００１４】
上記第１の態様においては、前記第２リンクと前記所定の移動経路の接線とが成す角度ξが、下記関係式を満たしていてもよい。
−９０°≦ξ＜９０°
このようにすることで、第１リンクおよび第２リンクが動力に従って揺動しなくなる特異点に配置されることを回避し、第１リンクおよび第２リンクを滑らかに動作させること    【００１５】
本発明の第２の態様は、先端側から長手軸に沿って順に配列されたエンドエフェクタ、屈曲または湾曲可能な関節部、および動力を発生する動力発生部と、上記いずれかに記載の動力伝達機構とを備える処置具である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、関節部の屈曲または湾曲に依らずに一定の効率で動力をエンドエフェクタへ伝達することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る処置具の全体構成図である。
【図２】図１の処置具の動力伝達機構の構成図であり、関節部が屈曲していない状態（上段）と関節部が屈曲している状態（下段）との間での動力伝達機構の動作を説明する図である。
【図３】関節部の屈曲角度と駆動部材の変位量との関係を示すグラフである。
【図４】動力伝達機構の第１リンクおよび第２リンクの角度とスリットの形状との関係を説明する図である。
【図５】第１リンクおよび第２リンクにおける動力の伝達を説明する図である。
【図６】関節部の屈曲角度と、駆動部材、第１および第２リンク、ならびに動力伝達機構全体の動力伝達効率との関係を示すグラフである。
【図７】駆動部材、第１および第２リンク、ならびに動力伝達機構全体の動力伝達効率と、スリットの形状の一例を示す図である。
【図８】動力伝達機構の変形例の構成図である。
【図９】動力伝達機構の他の変形例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る動力伝達機構１および処置具２について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る処置具２は、図１に示されるように、先端側から長手軸Ａに沿って順に配置された、エンドエフェクタ３と、長手軸Ａに直交する屈曲軸Ｂ回りに屈曲可能な関節部４と、体内に挿入可能であり長手軸Ａに沿って延びる細長い挿入部５と、操作者により操作されることでエンドエフェクタ３および関節部４を駆動するための動力を発生する操作部６とを備えている。
また、処置具２は、関節部４および挿入部５内を通ってエンドエフェクタ３と操作部６とを接続し、操作部６からエンドエフェクタ３に動力を伝達する動力伝達機構１を備えている。
【００１９】
エンドエフェクタ３は、揺動軸Ｄ回りに相互に揺動することで開閉する一対の把持片を有する把持鉗子である。エンドエフェクタ３は、動力伝達機構１から伝達される先端側に向かう押圧力によって開き、動力伝達機構１から伝達される基端側に向かう牽引力によって閉じるように構成されている。したがって、エンドエフェクタ３が発生する把持力の大きさは、動力伝達機構１からの牽引力によって制御される。
なお、エンドエフェクタ３は把持鉗子に限定されるものではなく、動力に従って機械的な動作を行う他の種類のエンドエフェクタ（例えば、ナイフ）を採用してもよい。あるいは、動力伝達機構１からの動力によってエンドエフェクタ３に設けられる関節部が駆動されるように構成されていてもよい。
【００２０】
関節部４は、挿入部５の先端に、屈曲軸Ｂ回りに揺動可能に支持された揺動部材４ａを備えている。エンドエフェクタ３は揺動部材４ａに取り付けられており、揺動部材４ａの揺動によってエンドエフェクタ３が屈曲軸Ｂ回りに揺動するようになっている。
【００２１】
符号７Ａ，７Ｂは、揺動部材４ａと操作部６とを接続し、揺動部材４ａを揺動させるための動力を操作部６から揺動部材４ａに伝達するための一対のリンクである。基端側に配置された長尺の第１リンク７Ａは、長手軸Ａに沿う方向に配置されている。先端側に配置された短尺の第２リンク７Ｂは、第１リンク７Ａおよび揺動部材４ａに屈曲軸Ｂに平行な軸線回りに揺動可能に連結されている。操作部６から第１リンク７Ａの基端部に伝達された動力によって第１リンク７Ａが先端側へ押し出されることで、揺動部材４ａが屈曲軸Ｂ回りに揺動するようになっている。
【００２２】
操作部６は、エンドエフェクタ３を操作するための第１ハンドル６１と、関節部４を操作するための第２ハンドル６２とを備えている。操作部６は、操作者が第１ハンドル６１を操作することで第１ハンドル６１に与えられた動力を、長手軸Ａに沿う方向の動力として、後述する動力伝達機構１の第２リンク１２Ｂに伝達するように構成されている。また、操作部６は、操作者が第２ハンドル６２を操作することで第２ハンドル６２に与えられた動力を、長手軸Ａに沿う方向の動力として第１リンク７Ａに伝達するように構成されている。このようなハンドル６１，６２としては、例えば、レバー式や回転式等の、任意の形態のハンドルを採用することができる。
【００２３】
動力伝達機構１は、図２に示されるように、関節部４よりも基端側に配置されエンドエフェクタ３に接続された駆動部材１１と、駆動部材１１の基端側に配置された第１リンク（動力調整部）１２Ａと、第１リンク１２Ａの基端側に配置された第２リンク（動力調整部）１２Ｂと、第１および第２リンク１２Ａ，１２Ｂを移動および揺動可能に支持する支持部（動力調整部）１３とを備えている。図２において、左側が処置具２の先端側であり、右側が処置具２の基端側である。
【００２４】
一対のリンク１２Ａ，１２Ｂは、関節部４と操作部６との間の任意の位置に設けることができる。したがって、必要に応じて、第２リンク１２Ｂと操作部６との間には、操作部６から第２リンク１２Ｂに動力を伝達するための動力伝達部材（例えば、ワイヤまたはリンク）が設けられていてもよい。
【００２５】
駆動部材１１は、関節部４を通過してエンドエフェクタ３から挿入部５まで配置された長尺の部材からなり、駆動部材１１の先端部がエンドエフェクタ３に接続されている。したがって、駆動部材１１は、動力を長手方向に高い効率で伝達可能でありつつ、関節部４において屈曲または湾曲可能に構成されている。例えば、駆動部材１１は、互いに揺動可能に連結された複数のリンク、または可撓性を有するワイヤからなる。駆動部材１１が先端側に前進することで、エンドエフェクタ３を開かせるための押圧力（動力）をエンドエフェクタ３に与え、駆動部材１１が基端側へ後退することでエンドエフェクタ３を閉じさせるための牽引力（動力）をエンドエフェクタ３に与えるようになっている。
【００２６】
第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂは、長手方向を有する部材である。駆動部材１１の基端部と第１リンク１２Ａの先端部とが、長手軸Ａに直交する第１の揺動軸Ｃ１回りに揺動可能に連結されている。第１リンク１２Ａの基端部と基端側の第２リンク１２Ｂの先端部とが、第１の揺動軸Ｃ１に平行な第２の揺動軸Ｃ２回りに揺動可能に連結されている。添付の図面には、屈曲軸Ｂと揺動軸Ｃ１，Ｃ２とが相互に平行である例が示されているが、屈曲軸Ｂと揺動軸Ｃ１，Ｃ２とは相互に平行でなくてもよい。第２リンク１２Ｂの基端部は、操作部６から伝達される動力に従って長手軸Ａに沿う方向にのみ移動するように（例えば、駆動部材１１の長手軸の延長線上に沿って移動するように）、図示しない周辺部材によって支持されている。
【００２７】
支持部１３は、揺動軸Ｃ１と揺動軸Ｃ２との間において第１リンク１２Ａに固定され揺動軸Ｃ１，Ｃ２に略平行に突出するピン（突出部材）１３ａと、先端側から基端側へ延びピン１３ａが所定の移動経路Ｐに沿って移動するようにピン１３ａを案内する細長いスリット（案内通路）１３ｂとを備えている。スリット１３ｂは、例えば、挿入部５内に固定された、第１リンク１２Ａの周囲の図示しない部材に形成されている。スリット１３ｂ内においてピン１３ａは、スリット１３ｂの形状によって規定される所定の移動経路Ｐ上を移動することができる。このように、スリット１３ｂ内に移動可能に挿入されたピン１３ａによって、第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂは長手軸Ａに沿う方向に移動可能に支持されている。
【００２８】
次に、関節部４が屈曲軸Ｂ回りに屈曲したときの、駆動部材１１、第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂの動作と、スリット１３ｂの形状について説明する。
図２において、上段は、関節部４が屈曲していない状態（エンドエフェクタ３と挿入部５が直線上に一列に配置されている状態）を示し、下段は、関節部４が屈曲した状態を示している。関節部４が屈曲していない状態での駆動部材１１の位置を基準位置と定義する。
【００２９】
関節部４が屈曲軸Ｂ回りに屈曲したときに、図２に示されるように、駆動部材１１が配置される経路の長さが変化し、駆動部材１１が基準位置から基端側に変位し、第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂも基端側へ移動する。駆動部材１１の変位量ｄは、図３に示されるように、関節部４の屈曲角度が大きい程、大きくなる。
【００３０】
ここで、関節部４が屈曲していない状態において、第１リンク１２Ａと第２リンク１２Ｂが互いに角度γ（図４参照。）を成すように長手軸Ａに対して傾斜して配置され、基端側への移動にしたがって角度γが小さくなるように（第１および第２リンク１２Ａ，１２Ｂの長手方向がそれぞれ長手軸Ａに平行な方向に近付くように）、スリット１３ｂの位置および形状が設計されている。角度γは、第１リンク１２Ａの長手方向と第２リンク１２Ｂの長手方向とが成す角度である。
【００３１】
また、スリット１３ｂの形状は、図４に示されるように、駆動部材１１の基端側への変位量ｄが増大するにつれて、角度αが連続的に単調減少し、かつ、角度βが増大するように、設計されている。角度αは、第１リンク１２Ａの長手方向と駆動部材１１の長手方向（長手軸Ａ）とが成す角度である。角度βは、第１リンク１２Ａの長手方向と、スリット１３ｂの移動経路Ｐの（第１リンク１２Ａの長手軸と移動経路Ｐとの交点における）接線Ｔとが成す角度である。したがって、スリット１３ｂは、先端側において接線Ｔの方向が長手軸Ａに平行な方向に近付き、基端側において接線Ｔの方向が長手軸Ａに対して垂直な方向に近づくように、接線Ｔの傾きがスリット１３ｂの先端から基端に向かって漸次変化する湾曲形状を有する。これにより、関節部４の屈曲角度が大きい程、角度αが０°に近付き、角度βが９０°に近付く。
【００３２】
さらに、角度α、βおよびγが下式（１），（２），（３）をそれぞれ満足するように、スリット１３ｂの形状（移動経路Ｐ）が設計されている。
０°≦α＜９０°      …（１）
０°≦β＜９０°      …（２）
０°≦γ＜９０°      …（３）
角度α，β，γが上記範囲を満たすことで、リンク１２Ａ，１２Ｂが動かなくなる特異点を回避し、ピン１３ａの移動範囲内においてリンク１２Ａ，１２Ｂを滑らかに移動させることができる。
【００３３】
図５は、操作部６から第２リンク１２Ｂに与えられる長手軸Ａ方向の動力Ｆ０と、第１リンク１２Ａから駆動部材１１に与えられる長手軸Ａ方向の動力Ｆ３との関係を表している。図５には、説明を簡単にするために接線Ｔの角度θｓが一定である直線状のスリット１３ｂが示されている。図５において、α＝θ２、β＝θｓ＋θ２、γ＝θ１＋θ２である。図５から分かるように、第２リンク１２Ｂに与えられた動力Ｆ０は、第２リンク１２Ｂおよび第１リンク１２Ａを伝達する過程において、リンク１２Ａ，１２Ｂの角度θ１，θ２およびスリット１３ｂの接線Ｔの角度θｓに応じた効率で増大する。すなわち、スリット１３ｂの形状によって角度θ１，θ２，θｓを制御することで、第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂの動力伝達効率を制御することができる。
【００３４】
図６は、関節部４の屈曲角度の変化に対する、駆動部材１１、リンク１２Ａ，１２Ｂ、および動力伝達機構１全体の動力伝達効率の変化を示している。図６に示されるように、関節部４の屈曲角度が大きい程、駆動部材１１の動力伝達効率は低下する。これは、屈曲した駆動部材１１と周辺部材との間の摩擦が増大することで駆動部材１１を伝達する動力に損失が生じるためである。また、駆動部材１１を構成するリンクの屈曲により、リンク間の角度に応じて、長手軸Ａに直交する方向の動力の成分の損失が生じるためである。
【００３５】
第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂの動力伝達効率は、スリット１３ｂの湾曲形状を適切に設計することで、関節部４の屈曲角度が大きい程、増大している。
具体的には、動力伝達機構１全体の動力伝達効率は、第１リンク１２Ａおよび第２リンク１２Ｂの動力伝達効率と駆動部材１１の動力伝達効率との積として表される。関節部４のいずれの屈曲角度においても第１および第２リンク１２Ａ，１２Ｂの動力伝達効率が駆動部材１１の動力伝達効率の逆数と略等しくなるように、第１および第２リンク１２Ａ，１２Ｂの動力伝達効率の増大量は、駆動部材１１の動力伝達効率の低下量を考量して設計されている。これにより、動力伝達機構１全体での動力伝達効率が、関節部４の屈曲角度に依らずに一定に維持されるようになっている。
図７は、本実施形態におけるスリット１３ｂの形状の設計値の一例と、駆動部材１１、リンク１２Ａ，１２Ｂおよび動力伝達機構１全体の動力伝達効率の一例とを示している。
【００３６】
次に、このように構成された動力伝達機構１および処置具２の作用について説明する。
本実施形態に係る処置具２を用いて患部の処置を行うためには、挿入部５を体内に挿入して先端のエンドエフェクタ３を患部の近傍に配置し、操作部６の第２ハンドル６２を操作して関節部４を屈曲させることにより患部に対するエンドエフェクタ３の姿勢を調節する。
【００３７】
次に、操作部６に設けられた第１ハンドル６１を操作して、エンドエフェクタ３によって患部を把持する。このときに、第１ハンドル６１に与えられた操作量に相当する動力が、操作部６から、第２リンク１２Ｂ、第１リンク１２Ａおよび駆動部材１１を介してエンドエフェクタ３に伝達され、エンドエフェクタ３に与えられた動力に相当する大きさの把持力でエンドエフェクタ３は患部を把持する。
【００３８】
この場合に、関節部４が屈曲した状態においては、関節部４と共に屈曲（または湾曲）した駆動部材１１と周辺部材との間の接触が増えて駆動部材１１と周辺部材との間の摩擦が増大することにより、駆動部材１１の動力伝達効率が低下する。駆動部材１１が複数のリンクから構成されている場合には、リンク間の角度に応じた動力伝達効率の低下もさらに生じる。関節部４の屈曲角度が大きい程、駆動部材１１の動力伝達効率の低下量も大きくなる。その一方で、関節部４が屈曲した状態においては、駆動部材１１の基準位置からの変位によって、動力の伝達経路に配置されたリンク１２Ａ，１２Ｂの角度α，β，γが変化することで、リンク１２Ａ，１２Ｂの動力伝達効率が増大する。関節部４の屈曲角度が大きい程、接続部材１２の動力伝達効率の増加量も大きくなる。
【００３９】
このように、関節部４の屈曲に伴う駆動部材１１の動力伝達効率の低下がリンク１２Ａ，１２Ｂの動力伝達効率の増大によって補われることで、動力伝達機構１全体の動力伝達効率は、関節部４の屈曲角度に依らずに一定となる。すなわち、関節部４の屈曲角度に依らずに、第１ハンドル６１に与えられる操作量とエンドエフェクタ３の把持力との間の関係が一定に維持される。したがって、操作者は、第１ハンドル６１に与える操作量によって把持力を正確に制御することができるという利点がある。
【００４０】
本実施形態においては、第１の揺動軸Ｃ１と第２の揺動軸Ｃ２との間おいてピン１３ａが第１リンク１２Ａに設けられていることとしたが、これに代えて、図８に示されるように、第２の揺動軸Ｃ２上にピン１３ａが設けられていてもよい。
このように、駆動部材１１に対してより径方向外側に位置する揺動軸Ｃ２上にピン１３ａを設けることで、第１リンク１２Ａの基端部および第２リンク１２Ｂの先端部の突出量が低減されるので、動力伝達機構１全体をより細径な構造とすることができる。
【００４１】
揺動軸Ｃ２上にピン１３ａが設けられている構成においては、上記の式（１），（２），（３）に加えて、下式（４）を満足することが好ましい。角度ξは、第２リンク１２Ｂの長手方向と移動経路Ｐの接線Ｔとが成す角度である。
−９０°≦ξ＜９０°      …（４）
このようにすることで、リンク１２Ａ，１２Ｂが動かなくなる特異点を回避し、ピン１３ａの移動範囲内においてリンク１２Ａ，１２Ｂを滑らかに移動させることができる。
【００４２】
また、ピン１３ａは、第１リンク１２Ａに代えて第２リンク１２Ｂに設けられていてもよい。この場合においても、スリット１３ｂの湾曲形状を適切に設計することで、駆動部材１１の変位によってリンク１２Ａ，１２Ｂの動力伝達効率を増大させることができる。
【００４３】
本実施形態においては、操作部６から駆動部材１１への動力の伝達効率を調整する動力調整部として、一対のリンク１２Ａ，１２Ｂを備えるリンク機構を用いることとしたが、駆動部材１１の基端側への変位量ｄに応じて動力伝達効率を増大することができる限りにおいて、任意の構成を用いることができる。
例えば、図９に示されるように、動力調整部が、互いに引力を発生する一対の磁石１４Ａ，１４Ｂを備えていてもよい。一方の磁石１４Ａは駆動部材１１に設けられ、他方の磁石１４Ｂは、磁石１４Ａよりも基端側に配置され操作部６と接続されている。これにより、駆動部材１１が基端側に変位したときに、磁石１４Ａ，１４Ｂ間の磁力が増大し、それによって動力伝達効率を増大させることができる。
【００４４】
本実施形態においては、１つの屈曲軸Ｂを有する関節部４を備えることとしたが、関節部４の具体的な形態はこれに限定されるものではなく、挿入部５の長手軸に交差する方向に屈曲または湾曲可能である他の形態の関節部を採用してもよい。
例えば、関節部は、長手軸Ａに沿う方向に配列し互いに平行な複数の屈曲軸を有し比較的大きな曲率半径で湾曲可能な湾曲部であってもよく、可撓性によって湾曲可能な湾曲部であってもよい。
【００４５】
また、関節部が可撓性を有する挿入部５であり、体内での挿入部５の湾曲角度に応じて動力伝達機構１が動力伝達効率を増大するように構成されていてもよい。挿入部５が直線形状から湾曲形状に変形したときに、挿入部５内を通るワイヤのような駆動部材１１の経路長が変化して駆動部材１１が長手方向に変位する。したがって、例えば、挿入部５のうち体外に配置される基端部分に動力伝達機構１を設けることで、駆動部材１１の変位に応じて、挿入部５の湾曲に伴う駆動部材１１の動力伝達効率の低下を動力伝達機構１の動力伝達効率の増大によって補うことができる。
【００４６】
本実施形態においては、操作者による手動操作によって動力を発生する操作部６を備えることとしたが、これに代えて、電動モータによって動力を発生する駆動部を動力発生部として採用してもよい。例えば、処置具２とは別体の操作入力装置（図示略）が設けられ、エンドエフェクタ３を動かすための操作信号が操作者によって操作入力装置に入力されると、入力された操作信号が操作入力装置から駆動部に送信され、操作信号に対応する動力を電動モータが発生するように、構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  動力伝達機構
２  処置具
３  エンドエフェクタ
４  関節部
５  挿入部
６  操作部
７Ａ，７Ｂ  リンク
１１  駆動部材
１２Ａ  第１リンク（動力調整部）
１２Ｂ  第２リンク（動力調整部）
１３  支持部（動力調整部）
１３ａ  ピン（突出部材、支持部、動力調整部）
１３ｂ  スリット（案内通路、支持部、動力調整部）
１４Ａ，１４Ｂ  磁石（動力調整部）
Ｃ１  第１の揺動軸
Ｃ２  第２の揺動軸
Ｐ  移動経路
Ｔ  接線
【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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【国際調査報告】
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