(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処置対象に対して処置をするための処置部と、
前記処置部を動作させるために前記処置部に対して牽引力を伝達する第一牽引部と、
前記処置部を動作させるために前記処置部に対して牽引力を伝達する第二牽引部と、
前記処置部を動作させるための力量を発生させる動力源と、
前記動力源から前記第一牽引部へ前記力量を伝達する第一経路と前記動力源から前記第二牽引部へ前記力量を伝達する第二経路とを有し前記第一経路と前記第二経路とを排他的に切り替える切替部と、
を有する術具。
【請求項２】
請求項１に記載の術具であって、
前記第一牽引部は、前記処置部に接続された柔軟な第一牽引部材を有し、
前記第二牽引部は、前記処置部に接続された柔軟な第二牽引部材を有し、
前記切替部は、
前記第一牽引部材が接続された第一移動体と、
前記第二牽引部材が接続された第二移動体と、
を有する術具。
【請求項３】
請求項１に記載の術具であって、
前記第一牽引部と前記第二牽引部とは基端において互いにつながった一続きの柔軟な線状部材である術具。
【請求項４】
請求項２に記載の術具であって、
前記切替部は、
前記第一牽引部材のうち前記第一牽引部材と前記第一移動体との接触位置から前記処置部に至るまでの第一領域と、前記第二牽引部材のうち前記第二牽引部材と前記第二移動体との接触位置から前記処置部に至るまでの第二領域とに互いに共通の張力を付与する張力付与部を有する術具。
【請求項５】
請求項２に記載の術具であって、
前記第一移動体は前記第一牽引部材が固定された第一ラック部であり、
前記第二移動体は前記第二牽引部材が固定された第二ラック部であり、
前記切替部は、
前記第一ラック部と前記第二ラック部とに噛合可能なピニオンと、
前記第一ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第二ラック部から前記ピニオンが離れた第一伝達状態と前記第二ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第一ラック部から前記ピニオンが離れた第二伝達状態とが互いに切り替わるように前記ピニオンを移動させる移動部と、
前記動力源から前記ピニオンへ前記力量を伝達する伝達部と、
を有する術具。
【請求項６】
請求項５に記載の術具であって、
前記第一ラック部は、
前記第一牽引部材が固定された第一牽引ラックと、
前記第一牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第一牽引ラックと並行に配された第一対向ラックと、
前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとをつなぐように前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとの両方に噛み合わされた第一ギアと、
前記ピニオンに噛合可能で前記第一対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第一対向ラックが前記第一対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第一対向ラックを押圧可能な第一押圧ラックと、
を有し、
前記第二ラック部は、
前記第二牽引部材が固定された第二牽引ラックと、
前記第二牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第二牽引ラックと並行に配された第二対向ラックと、
前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとをつなぐように前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとの両方に噛み合わされた第二ギアと、
前記ピニオンに噛合可能で前記第二対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第二対向ラックが前記第二対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第二対向ラックを押圧可能な第二押圧ラックと、
を有する術具。
【請求項７】
請求項４に記載の術具であって、
前記第一移動体は前記第一牽引部材が固定された第一ラック部であり、
前記第二移動体は前記第二牽引部材が固定された第二ラック部であり、
前記切替部は、
前記第一ラック部と前記第二ラック部とに噛合可能なピニオンと、
前記第一ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第二ラック部から前記ピニオンが離れた第一伝達状態と前記第二ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第一ラック部から前記ピニオンが離れた第二伝達状態とが互いに切り替わるように前記ピニオンを移動させる移動部と、
前記動力源から前記ピニオンへ前記力量を伝達する伝達部と、
を有し、
前記第一ラック部は、
前記第一牽引部材が固定された第一牽引ラックと、
前記第一牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第一牽引ラックと並行に配された第一対向ラックと、
前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとをつなぐように前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとの両方に噛み合わされた第一ギアと、
前記ピニオンに噛合可能で前記第一対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第一対向ラックが前記第一対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第一対向ラックを押圧可能な第一押圧ラックと、
を有し、
前記第二ラック部は、
前記第二牽引部材が固定された第二牽引ラックと、
前記第二牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第二牽引ラックと並行に配された第二対向ラックと、
前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとをつなぐように前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとの両方に噛み合わされた第二ギアと、
前記ピニオンに噛合可能で前記第二対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第二対向ラックが前記第二対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第二対向ラックを押圧可能な第二押圧ラックと、
を有し、
前記張力付与部は前記第一対向ラックと前記第二対向ラックとを連結する術具。
【請求項８】
請求項２または４に記載の術具であって、
前記第一移動体は前記第一牽引部材が摩擦係合する外周面を有する第一内歯車であり、
前記第二移動体は前記第二牽引部材が摩擦係合する外周面を有する第二内歯車であり、
前記切替部は、
前記第一内歯車と前記第二内歯車とが同一の回転中心を中心として互いに独立して回転可能となるように前記第一内歯車と前記第二内歯車とを保持する保持部と、
前記第一内歯車と前記第二内歯車とに噛合可能なピニオンと、
前記第一内歯車に前記ピニオンが噛み合い前記第二内歯車から前記ピニオンが離れた第一伝達状態と前記第二内歯車に前記ピニオンが噛み合い前記第一内歯車から前記ピニオンが離れた第二伝達状態とが互いに切り替わるように前記ピニオンを移動させる移動部と、
前記動力源から前記ピニオンへ前記力量を伝達する伝達部と、
を有する術具。
【請求項９】
請求項５又は８に記載の術具であって、
前記移動部は、前記ピニオンが前記第一移動体と前記第二移動体との両方に同時に噛み合う第三伝達状態を有し、前記第一伝達状態と前記第二伝達状態とは、前記第三伝達状態を介して互いに切り替わる術具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の内視鏡を含む術具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、手術を支援するための医療用マニピュレータが知られている。
たとえば特許文献１には、駆動力発生手段から発生される駆動力が伝達される駆動軸体と、駆動軸体によって動作される作動軸体と、作動軸体に固定された湾曲操作ワイヤとを有し、湾曲操作ワイヤが固定された湾曲部が駆動力発生手段による駆動力を受けて湾曲動作する内視鏡が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の内視鏡では、作動軸体は、ピニオンにより互いに連結された二本一組のラックであり、一つのラックに一つの湾曲操作ワイヤが固定されている。一方のラックが一方の湾曲操作ワイヤを牽引するときには、他方のラックは一方のラックの牽引量と同じ量だけ他方の湾曲操作ワイヤを押圧することで、一組のラックに固定された２つの湾曲操作ワイヤは互いに逆方向に進退する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２９１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の内視鏡において、駆動力発生手段から発生される駆動力によって、柔軟な湾曲操作ワイヤがその長さ方向に伸びる場合があり、この場合、ラックの牽引移動量に対して湾曲部近傍における湾曲操作ワイヤの牽引移動量が少なくなる。このとき、牽引された湾曲操作ワイヤと対をなし押圧される湾曲操作ワイヤは、牽引方向とは逆方向で同じ長さだけ押圧されることとなり、弛みを生じて撓むことがある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ワイヤ（牽引部材）の弛みが発生しにくい術具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、処置対象に対して処置をするための処置部と、前記処置部を動作させるために前記処置部に対して牽引力を伝達する第一牽引部と、前記処置部を動作させるために前記処置部に対して牽引力を伝達する第二牽引部と、前記処置部を動作させるための力量を発生させる動力源と、前記動力源から前記第一牽引部へ前記力量を伝達する第一経路と前記動力源から前記第二牽引部へ前記力量を伝達する第二経路とを有し前記第一経路と前記第二経路とを排他的に切り替える切替部と、を有する術具である。
【０００８】
また、前記第一牽引部は、前記処置部に接続された柔軟な第一牽引部材を有し、前記第二牽引部は、前記処置部に接続された柔軟な第二牽引部材を有し、前記切替部は、前記第一牽引部材が接続された第一移動体と、前記第二牽引部材が接続された第二移動体と、を有してもよい。
【０００９】
また、前記第一牽引部と前記第二牽引部とは基端において互いにつながった一続きの柔軟な線状部材であってもよい。
【００１０】
また、前記切替部は、前記第一牽引部材のうち前記第一牽引部材と前記第一移動体との接触位置から前記処置部に至るまでの第一領域と、前記第二牽引部材のうち前記第二牽引部材と前記第二移動体との接触位置から前記処置部に至るまでの第二領域とに互いに共通の張力を付与する張力付与部を有してもよい。
【００１１】
また、前記第一移動体は前記第一牽引部材が固定された第一ラック部であり、前記第二移動体は前記第二牽引部材が固定された第二ラック部であり、前記切替部は、前記第一ラック部と前記第二ラック部とに噛合可能なピニオンと、前記第一ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第二ラック部から前記ピニオンが離れた第一伝達状態と前記第二ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第一ラック部から前記ピニオンが離れた第二伝達状態とが互いに切り替わるように前記ピニオンを移動させる移動部と、前記動力源から前記ピニオンへ前記力量を伝達する伝達部と、を有してもよい。
【００１２】
また、前記第一ラック部は、前記第一牽引部材が固定された第一牽引ラックと、前記第一牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第一牽引ラックと並行に配された第一対向ラックと、前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとをつなぐように前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとの両方に噛み合わされた第一ギアと、前記ピニオンに噛合可能で前記第一対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第一対向ラックが前記第一対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第一対向ラックを押圧可能な第一押圧ラックと、を有し、前記第二ラック部は、前記第二牽引部材が固定された第二牽引ラックと、前記第二牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第二牽引ラックと並行に配された第二対向ラックと、前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとをつなぐように前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとの両方に噛み合わされた第二ギアと、前記ピニオンに噛合可能で前記第二対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第二対向ラックが前記第二対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第二対向ラックを押圧可能な第二押圧ラックと、を有してもよい。
【００１３】
また、前記第一移動体は前記第一牽引部材が固定された第一ラック部であり、前記第二移動体は前記第二牽引部材が固定された第二ラック部であり、前記切替部は、前記第一ラック部と前記第二ラック部とに噛合可能なピニオンと、前記第一ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第二ラック部から前記ピニオンが離れた第一伝達状態と前記第二ラック部に前記ピニオンが噛み合い前記第一ラック部から前記ピニオンが離れた第二伝達状態とが互いに切り替わるように前記ピニオンを移動させる移動部と、前記動力源から前記ピニオンへ前記力量を伝達する伝達部と、を有し、前記第一ラック部は、前記第一牽引部材が固定された第一牽引ラックと、前記第一牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第一牽引ラックと並行に配された第一対向ラックと、前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとをつなぐように前記第一牽引ラックと前記第一対向ラックとの両方に噛み合わされた第一ギアと、前記ピニオンに噛合可能で前記第一対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第一対向ラックが前記第一対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第一対向ラックを押圧可能な第一押圧ラックと、を有し、前記第二ラック部は、前記第二牽引部材が固定された第二牽引ラックと、前記第二牽引ラックの歯と向い合わせられた歯を有し前記第二牽引ラックと並行に配された第二対向ラックと、前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとをつなぐように前記第二牽引ラックと前記第二対向ラックとの両方に噛み合わされた第二ギアと、前記ピニオンに噛合可能で前記第二対向ラックの長手方向に前記ピニオンによって進退動作可能であり前記第二対向ラックが前記第二対向ラックの長手方向に沿って移動するように前記第二対向ラックを押圧可能な第二押圧ラックと、を有し、前記張力付与部は前記第一対向ラックと前記第二対向ラックとを連結してもよい。
【００１４】
また、前記第一移動体は前記第一牽引部材が摩擦係合する外周面を有する第一内歯車であり、前記第二移動体は前記第二牽引部材が摩擦係合する外周面を有する第二内歯車であり、前記切替部は、前記第一内歯車と前記第二内歯車とが同一の回転中心を中心として互いに独立して回転可能となるように前記第一内歯車と前記第二内歯車とを保持する保持部と、前記第一内歯車と前記第二内歯車とに噛合可能なピニオンと、前記第一内歯車に前記ピニオンが噛み合い前記第二内歯車から前記ピニオンが離れた第一伝達状態と前記第二内歯車に前記ピニオンが噛み合い前記第一内歯車から前記ピニオンが離れた第二伝達状態とが互いに切り替わるように前記ピニオンを移動させる移動部と、前記動力源から前記ピニオンへ前記力量を伝達する伝達部と、を有してもよい。
【００１５】
また、前記移動部は、前記ピニオンが前記第一移動体と前記第二移動体との両方に同時に噛み合う第三伝達状態を有し、前記第一伝達状態と前記第二伝達状態とは、前記第三伝達状態を介して互いに切り替わってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の術具は、ワイヤの弛みが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の術具が組み込まれる医療用マニピュレータシステムの一例を示す模式図である。
【図２】同術具の全体を示す模式図である。
【図３】同術具の駆動部の構成を示す模式図である。
【図４】同術具の駆動部の構成を示す模式図である。
【図５】同駆動部の構成の一例を示す模式的な側面図である。
【図６】図５に示す駆動部の下面図である。
【図７】同術具の作用を説明するための図である。
【図８】同術具の作用を説明するための図である。
【図９】同術具の変形例の構成を示す模式図である。
【図１０】同術具の他の変形例の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の術具を示す模式図である。
【図１２】同術具の作用を説明するための図である。
【図１３】同術具の変形例の構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の術具を示す模式図である。
【図１５】同術具における駆動部を示す模式図である。
【図１６】同駆動部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の術具１の第１実施形態について説明する。
本実施形態の術具１は、医療処置を行うための医療用マニピュレータシステムに組み込まれる。
【００１９】
まず、本実施形態の術具１が組み込まれる医療用マニピュレータシステムの構成について説明する。
図１は、本発明の術具が適用される医療用マニピュレータシステムの構成の一例を示す模式図である。
【００２０】
図１には、マスタースレーブ方式の医療用マニピュレータシステムの一例を示している。マスタースレーブ方式の医療用マニピュレータシステムとは、マスターアームとスレーブアームとからなる２種のアームを有し、マスターアームの動作に追従させるようにしてスレーブアームを遠隔制御するシステムである。本実施形態では、このスレーブアームに術具１が装着可能である。
【００２１】
図１に示す医療用マニピュレータシステムは、手術台１００と、スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと、スレーブ制御回路４００と、マスターアーム５００ａ、５００ｂと、操作部６００と、入力処理回路７００と、画像処理回路８００と、操作者用ディスプレイ９００ａと、助手用ディスプレイ９００ｂと、を有している。
【００２２】
以下、記載を簡潔にするため、アルファベット順の符号「Ｘａ、Ｘｂ、…、Ｘｚ」を、「Ｘａ〜Ｘｚ」のように表す場合がある。例えば、「スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ」を「スレーブアーム２００ａ〜２００ｄ」と表す場合がある。
【００２３】
手術台１００は、観察・処置の対象となる患者Ｐが載置される台である。手術台１００の近傍には、複数のスレーブアーム２００ａ〜２００ｄが設置されている。なお、スレーブアーム２００ａ〜２００ｄを手術台１００に設置するようにしてもよい。
【００２４】
各スレーブアーム２００ａ〜２００ｄは、それぞれ複数の多自由度関節を有して構成されており、各多自由度関節を湾曲させることによって、手術台１００に載置された患者Ｐに対してスレーブアーム２００ａ〜２００ｄの遠位端側（患者Ｐの体腔に向かう側とする）に装着される術具１，術具２４０ａ〜２４０ｄ等を位置決めする。各多自由度関節は、図示しない動力部によって個別に駆動される。動力部としては、例えばインクリメンタルエンコーダや減速器等を備えたサーボ機構を有するモータが用いることができ、その動作制御は、スレーブ制御回路４００によって行われる。
【００２５】
術具１や他の術具２４０ａ〜２４０ｄは、硬性であってもよいし、軟性であってもよい。すなわち、術具１や他の術具２４０ａ〜２４０ｄは、生体に対して処置を行うための作動体を硬質なロッドの押し引きによって動作させるものや、生体に対して処置を行うための作動体を軟性ワイヤの牽引によって動作させるものを適宜選択して採用することができる。なお、術具１や他の術具２４０ａ〜２４０ｄが硬性である場合においても、その作動体を軟性ワイヤの牽引によって動作させる構成を有していてよい。本実施形態では、術具１は、作動体を動作させるための駆動力が軟性ワイヤを通じて作動体に伝達される構成を有する。
【００２６】
図１においては、術具１や他の術具２４０ａ〜２４０ｃは硬性であり、術具２４０ｄは軟性である例を示している。軟性の術具２４０ｄは、例えば口などの患者の自然開口から消化管等を経由して体内へと導入される。
【００２７】
スレーブ制御回路４００は、例えばＣＰＵやメモリ等を有して構成されている。スレーブ制御回路４００は、スレーブアーム２００ａ〜２００ｄの制御を行うための所定のプログラムを記憶しており、入力処理回路７００からの制御信号に従って、スレーブアーム２００ａ〜２００ｄ又は術具１や他の術具２４０ａ〜２４０ｄの動作を制御する。すなわち、スレーブ制御回路４００は、入力処理回路７００からの制御信号に基づいて、操作者Ｏｐによって操作されたマスターアームの操作対象のスレーブアーム（または術具１）を特定し、特定したスレーブアーム等に操作者Ｏｐのマスターアームの操作量に対応した動きをさせるために必要な駆動量を演算する。
【００２８】
そして、スレーブ制御回路４００は、算出した駆動量に応じてマスターアームの操作対象のスレーブアーム等の動作を制御する。この際、スレーブ制御回路４００は、対応したスレーブアームに駆動信号を入力するとともに、対応したスレーブアームの動作に応じて動力部の位置検出器から入力されてくる検出信号に応じて、操作対象のスレーブアームの駆動量が目標の駆動量となるように駆動信号の大きさや極性を制御する。
【００２９】
マスターアーム５００ａ、５００ｂは複数のリンク機構で構成されている。リンク機構を構成する各リンクには例えばインクリメンタルエンコーダ等の位置検出器が設けられている。この位置検出器によって各リンクの動作を検知することで、マスターアーム５００ａ、５００ｂの操作量が入力処理回路７００において検出される。
【００３０】
図１の医療用マニピュレータシステムは、２本のマスターアーム５００ａ、５００ｂを用いて４本のスレーブアームを操作するものであり、マスターアームの操作対象のスレーブアームを適宜切り替える必要が生じる。このような切り替えは、例えば操作者Ｏｐの操作部６００の操作によって行われる。勿論、マスターアームの本数とスレーブアームの本数とを同数とすることで操作対象を１対１の対応とすれば、このような切り替えは不要である。
【００３１】
操作部６００は、マスターアーム５００ａ、５００ｂの操作対象のスレーブアームを切り替えるための切替ボタンや、マスターとスレーブの動作比率を変更するスケーリング変更スイッチ、システムを緊急停止させたりするためのフットスイッチ等の各種の操作部材を有している。操作者Ｏｐによって操作部６００を構成する何れかの操作部材が操作された場合には、対応する操作部材の操作に応じた操作信号が操作部６００から入力処理回路７００に入力される。
【００３２】
入力処理回路７００は、マスターアーム５００ａ、５００ｂからの操作信号及び操作部６００からの操作信号を解析し、操作信号の解析結果に従って本医療用マニピュレータシステムを制御するための制御信号を生成してスレーブ制御回路４００に入力する。
【００３３】
画像処理回路８００は、スレーブ制御回路４００から入力された画像信号を表示させるための各種の画像処理を施して、操作者用ディスプレイ９００ａ、助手用ディスプレイ９００ｂにおける表示用の画像データを生成する。操作者用ディスプレイ９００ａ及び助手用ディスプレイ９００ｂは、例えば液晶ディスプレイで構成され、観察器具を介して取得された画像信号に従って画像処理回路８００において生成された画像データに基づく画像を表示する。
【００３４】
以上のように構成された医療用マニピュレータシステムでは、操作者Ｏｐがマスターアーム５００ａ、５００ｂを操作すると、対応するスレーブアームおよび当該スレーブアームに取り付けられた術具１や他の術具２４０ａ〜２４０ｄがマスターアーム５００ａ、５００ｂの動きに対応して動作する。これにより、患者Ｐに対して所望の手技を行うことができる。
【００３５】
なお、図１中、符号２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄは、手術用動力伝達アダプタであって、スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと術具２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄとの間に介在されてスレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと術具２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄとをそれぞれ接続するものである。
【００３６】
また、符号３００は、本実施形態に係る医療用マニピュレータシステムにおいて滅菌処理を行う部位（清潔域）と滅菌処理を行わない部位（不潔域）とを分けるためのドレープである。
【００３７】
次に、本実施形態の医療用マニピュレータシステムに組み込まれる術具１について説明する。なお、本実施形態の術具１の説明においては、術具１が医療用マニピュレータシステムに組み込まれた状態において患者Ｐの体腔に向けられる側が術具１の遠位側であり、術具１において患者Ｐから離れた側で医療用マニピュレータシステムに対する接続部分側が術具１の近位側であるものとして説明がなされている。
図２は、術具１の全体を示す模式図である。図３及び図４は、術具１の駆動部の構成を示す模式図である。
【００３８】
本実施形態の術具１は、図１に示すスレーブアーム２００ａ〜２００ｄに取り付けられるものであり、マスターアーム５００ａ、５００ｂに入力された操作に対応して動作する。
【００３９】
図２に示すように、術具１は、体内に挿入される遠位端部２ａを有する挿入部２と、挿入部２の近位端に取り付けられた駆動部１０とを有する。
【００４０】
挿入部２は、処置対象に対して処置をするための処置部３と、処置部３が遠位端に連結された管部８とを有する。
また、術具１は、内視鏡としての機能を有していてもよい。すなわち、術具１は内視鏡であってもよい。術具１が内視鏡である場合には、術具１は、処置部として体内を観察（処置）するための観察手段を備える。また、内視鏡として構成された場合の術具１は、観察対象あるいは処置対象に対して照明光を照射する照明手段をさらに備えていてもよい。また、術具１は、体内を観察するための手段を備えるが外科処置をするための手段を備えていなくてもよい。
【００４１】
処置部３は、挿入部２の遠位端部に設けられている。処置部３は、処置対象に対する処置内容に対応した公知の構成を含んでよい。たとえば、処置部３の例としては、鉗子、ナイフ、マーキングデバイス、縫合器などを挙げることができる。本実施形態では、処置部３は、処置対象を把持する把持鉗子４である。
【００４２】
把持鉗子４は、公知の開閉機構により開閉動作可能であり、また、所定の回動軸５を回動の中心とした回動動作により首振りが可能である。なお、把持鉗子４に対して首振り動作させるための別の機構としては、屈曲可能に連結された複数の湾曲コマが挿入部２の遠位端に設けられ、各湾曲コマが屈曲動作することとして全体として湾曲形状に変形可能となる機構が知られている。
回動軸５の外周面には、柔軟な第一牽引部材６（第一牽引部）及び柔軟な第二牽引部材７（第二牽引部）の各々の遠位部分が巻かれている。第一牽引部材６及び第二牽引部材７の遠位端は、回動軸５に接続されている。
【００４３】
なお、上記の湾曲コマが用いられた首振り機構が採用される場合には、第一牽引部材６及び第二牽引部材７の遠位端は、複数の湾曲コマのうち最も遠位端に位置する湾曲コマや、最も遠位端に位置する湾曲コマよりもさらに遠位端に近い位置にある構造物（たとえば処置部３の近位端等）に固定される。
【００４４】
第一牽引部材６及び第二牽引部材７は、回動軸５の外周面に倣って湾曲可能な柔軟性を有している。たとえば、第一牽引部材６及び第二牽引部材７は、ステンレス鋼（たとえばＳＵＳ３０４）を材料としてワイヤ状に形成されている。
【００４５】
本実施形態では、第一牽引部材６及び第二牽引部材７は、回動軸５の外周面に巻きつけられ且つ首振りのために牽引される。このため、第一牽引部材６及び第二牽引部材７の材質は、曲げやすく且つ伸縮しにくいことが好ましい。しかしながら、一般的に、曲げやすい材質は伸縮しやすい傾向があり、伸縮しにくい材質は曲げにくい傾向がある。本実施形態では、第一牽引部材６及び第二牽引部材７の曲げやすさと伸縮性とのバランスに着目して第一牽引部材６及び第二牽引部材７の材質が選択される。
【００４６】
管部８は、回動軸５を回動自在に保持する保持部９を遠位端に有する中空部材である。管部８の内部には、第一牽引部材６及び第二牽引部材７が進退自在に挿通されている。本実施形態では、管部８は、硬質で円筒状をなしている。なお、管部８は可撓性を有していてもよい。
【００４７】
図３に示すように、駆動部１０は、図１に示す処置部３を首振り動作させるための力量を発生させる動力源１１と、動力源１１に接続された伝達部１２と、伝達部１２に接続された切替部１５とを有する。
動力源１１は、図１に示すマスターアーム５００ａ、５００ｂを用いた操作入力に基づいて生成される駆動信号を受けて、マスターアーム５００ａ、５００ｂに対する操作入力に対応した力量を発生させる。動力源１１の構成は特に限定されない。本実施形態では、たとえば、動力源１１はサーボモータである。
【００４８】
仮に動力源１１が二つあれば本実施形態のような構成にしなくとも前記課題は解決できる方法はあるが、二つ各々の動力源にクラッチ機能とそのクラッチ機構を動かすための動力源を入れなければならず、動力源が一軸につき4つの動力源が必要となり、装置の大型化に繋がる。このため、動力源１１及びその補機としての別の動力源を備えることは現実的でなく、実現性が低い。また、内視鏡において体内に挿入される挿入部の遠位端部分を湾曲動作させるために内視鏡の操作部に設けられた駆動手段は手動操作によるものがよく知られているが、手動操作により動作する動力源を複数備える場合、操作入力を行うためのノブなどの構成が動力源ごとに操作部に設けられることが必要となり、また、動力源にさらに補機が必要な場合には操作入力を行うための構成がさらに増加する。すなわち、一軸に対して最低二つの操作部が必要となり、非常に操作しにくくなるので、こちらも実現性が低いと考えられる。
【００４９】
伝達部１２は、動力源１１となるサーボモータの出力軸に固定されたウォームギア１３と、ウォームギア１３に噛み合うウォームホイール１４とを有している。
【００５０】
ウォームギア１３とウォームホイール１４とは常に噛み合っており、ウォームホイール１４は、ウォームホイール１４の回転中心Ｏ１が後述する第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１との間の隙間を通るように、図示しない保持手段によって保持されている。また、ウォームホイール１４には、後述する２本の連結軸１７ａ，１７ｂが進退自在に挿通される２つの貫通孔１４ａ，１４ｂが、各々ウォームホイール１４の回転中心方向へ延ばして形成されている。
【００５１】
ウォームホイール１４に形成された上記２つの貫通孔１４ａ，１４ｂの各々の中心は、ウォームホイール１４の回転中心を間に挟んで互いに等しい距離だけ離れた位置であって、ウォームホイール１４の回転中心が伸びる方向から見た時にウォームホイール１４の回転中心を通る直線と平行に配置されている。なお、上記２つの貫通孔１４ａ，１４ｂの各々の中心は、連結軸１７ａ，１７ｂの位置に対応していれば、ウォームホイール１４の回転中心を間に挟んで互いに等しい距離になくてもよい。
【００５２】
切替部１５は、ウォームホイール１４の回転中心が延びる方向に進退移動可能であってウォームホイール１４と一体に回転可能である移動部１６と、移動部１６に固定されウォームホイール１４の回転中心と同軸をなすピニオン１９と、第一牽引部材６に固定された第一移動体と、第二牽引部材７に固定された第二移動体とを有する。
【００５３】
移動部１６は、ウォームホイール１４の各貫通孔１４ａ，１４ｂに挿通されウォームホイール１４の回転中心と平行に伸びる２本の連結軸１７ａ，１７ｂと、各連結軸１７ａ，１７ｂをつなぐように各連結軸１７ａ，１７ｂの両端に設けられた端部部材１８（第一端部部材１８ａ及び第二端部部材１８ｂ）とを有する。
【００５４】
２本の連結軸１７ａ，１７ｂは、ウォームホイール１４の回転中心を間に挟んで互いに等しい距離だけ離れた位置であって、ウォームホイール１４の回転中心が伸びる方向から見た時にウォームホイール１４の回転中心を通る直線と平行に配置されている。
ウォームホイール１４の回転中心を間に挟んで互いに等しい距離だけ離れた位置にある各貫通孔１４ａ，１４ｂに各連結軸１７ａ，１７ｂが挿入されることは、設計上及び組立上好ましい。
【００５５】
なお、連結軸１７ａ，１７ｂが設けられていることに代えて、第一端部部材１８ａと第二端部部材１８ｂとを連結する他の構造が採用されてもよい。たとえば、連結軸１７ａ，１７ｂに代えて、１つの連結軸により第一端部部材１８ａと第二端部部材１８ｂとが連結されていてもよい。また、ウォームホイール１４の回転中心に直交する断面における連結軸１７ａ，１７ｂの断面形状は特に限定されない。
【００５６】
第一端部部材１８ａと第二端部部材１８ｂとのいずれか一方（本実施形態では第一端部部材１８ａ）には、ピニオン１９が固定されている。第一端部部材１８ａと第二端部部材１８ｂの他方（本実施形態では第二端部部材１８ｂ）には、ウォームホイール１４の回転中心方向に移動部１６を移動させるためのアクチュエータが連結されている。
【００５７】
第二端部部材１８ｂ及びこれに連結されるアクチュエータの構成は、第二端部部材１８ｂがウォームホイール１４の回転中心を中心として回転可能であってかつ第二端部部材１８ｂがウォームホイール１４の回転中心方向に進退移動可能であれば、特に限定されることはない。
【００５８】
図５は、第二端部部材１８ｂがウォームホイール１４の回転中心を中心として回転可能であってかつ第二端部部材１８ｂがウォームホイール１４の回転中心方向に進退移動可能となる構成の一例を示した模式的な側面図である。また、図６は、図５の下面図である。
【００５９】
図５に示すように、第二端部部材１８ｂとアクチュエータ２５との構成の一例としては、図５に示すように、第二端部部材１８ｂが、ウォームホイール１４の回転中心を中心とする円形の溝部１８ｃを外周面に有する円板状であり、アクチュエータ２５が、第二端部部材１８ｂの溝部１８ｃに一部が挿入されるＵ字状部材２６と、Ｕ字状部材２６をウォームホイール１４の回転中心方向に進退移動させるモータ２７とを有する。
【００６０】
図５及び図６に示すように、Ｕ字状部材２６は、溝部１８ｃにおける溝の底部分（溝部１８ｃの内部においてウォームホイール１４の回転中心を中心とする円柱面をなす部分）の外面に倣った形状を有しており、Ｕ字状部材２６がモータ２７によってウォームホイール１４の回転中心方向に進退移動されると、Ｕ字状部材２６が溝部１８ｃに引っかかって第二端部部材１８ｂをウォームホイール１４の回転中心方向へと直線移動させる。また、このとき、Ｕ字状部材２６は、ウォームホイール１４の回転中心を中心とした第二端部部材１８ｂの回転移動を規制しない。
【００６１】
また、アクチュエータ２５は、Ｕ字状部材２６がウォームホイール１４の回転中心方向に移動することを許容しウォームホイール１４の回転中心方向に対して交差する方向にずれるのを規制するガイドをさらに備えていてもよい。
【００６２】
なお、第一端部部材１８ａに上記溝部１８ｃと同様の溝部が形成され、Ｕ字状部材２６に代えて、またはＵ字状部材２６に加えて、第一端部部材１８ａの溝部に挿入されるＵ字状部材が設けられていてもよい。この場合、第一端部部材１８ａの溝部に挿入されるＵ字状部材は、モータ２７によって動作されてよい。
【００６３】
また、第二端部部材１８ｂとアクチュエータとの構成の他の一例は、第二端部部材１８ｂの外周面に、ウォームホイール１４の回転中心を中心とした螺旋形状をなす複数の傾斜凸部が形成され、駆動部１０の筐体（不図示）に、傾斜凸部が係合するように凹凸形状を有する孔が形成された支持孔部を有する構成である（たとえば図１６参照）。
また、第二端部部材１８ｂとアクチュエータとの構成のさらに一例としては、第二端部部材１８ｂが、ウォームホイール１４の回転中心方向に厚さを有する円板状をなし、アクチュエータが、第二端部部材１８ｂの厚さ方向の両端面に対して摺動可能に係合する連結部と、ウォームホイール１４の回転中心方向に連結部を進退移動させるモータを有している。
【００６４】
ピニオン１９は、移動部１６の第一端部部材１８ａに固定されている。また、本実施形態は、ピニオン１９は、平歯車である。なお、ピニオン１９に形成された歯には、後述する第一移動体（第一牽引ラック２０）及び第二移動体（第二牽引ラック２１）に対する連結をスムーズにするためのテーパが形成されていてもよい。また、ピニオン１９とウォームホイール１４とは同一の回転中心Ｏ１を中心に回転するようになっている。
【００６５】
本実施形態における第一移動体は、第一牽引部材６が固定された第一牽引ラック２０（第一ラック部）である。第一牽引ラック２０は、ピニオン１９の歯と噛み合う歯がその長手方向に並べられた棒状部材であり、第一牽引ラック２０の遠位端に第一牽引部材６の近位端が固定されている。
【００６６】
本実施形態における第二移動体は、第二牽引部材７が固定された第二牽引ラック２１（第二ラック部）である。第二牽引ラック２１は、ピニオン１９の歯と噛み合う歯がその長手方向に並べられた棒状部材であり、第二牽引ラック２１の遠位端には第二牽引部材７の近位端が固定されている。
【００６７】
第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１とは、互いに平行に延びている。第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１との各々の歯は、互いに向き合った状態とされている。第一牽引ラック２０の歯と第二牽引ラック２１の歯とには、いずれも、ピニオン１９の歯が好適に噛み合う。本実施形態では、ピニオン１９の回転中心Ｏ１方向において第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１とは互いにずれた位置にあり、かつ、ピニオン１９の回転中心Ｏ１方向及び第一牽引ラック２０の長手方向に対して直交する方向Ｏ２において、第二牽引ラック２１は第一牽引ラック２０から離間している。ピニオン１９の回転中心Ｏ１方向及び第一牽引ラック２０の長手方向に対して直交する方向Ｏ２における第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１との距離は、ピニオン１９の直径とほぼ等しい。
【００６８】
ピニオン１９は、第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１との各々に対して、排他的に連結される。すなわち、ピニオン１９は、その回転中心Ｏ１方向において、ピニオン１９と第一牽引ラック２０とが噛み合う位置と、ピニオン１９と第二牽引ラック２１とが噛み合う位置との間で、移動部１６により直線方向に進退移動されることが可能である。
【００６９】
図３に示すようにピニオン１９と第一牽引ラック２０とが噛み合った状態は、ピニオン１９から第一牽引ラック２０へと動力の伝達が可能な状態（第一伝達状態）であり、図４に示すようにピニオン１９と第二牽引ラック２１とが噛み合った状態は、ピニオン１９から第二牽引ラック２１へと動力の伝達が可能な状態（第二伝達状態）である。
【００７０】
なお、第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１にピニオン１９がともに噛み合った状態（第三伝達状態）があってもよい。第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１にピニオン１９がともに噛み合った状態では、たとえばピニオン１９がラック２０から第二牽引ラック２１へと移動する際に、第一牽引ラック２０に対する噛み合いを残しながら第二牽引ラック２１にも噛み合うこととなり、また、ピニオン１９が第二牽引ラック２１から第一牽引ラック２０へと移動する際に、第二牽引ラック２１に対する噛み合いを残しながら第一牽引ラック２０にも噛み合うこととなる。このため、上記第三伝達状態を介して第一伝達状態と第二伝達状態との切り替えが行われると、第一伝達状態と第二伝達状態とが急激に切り替わって意図しない力量が処置部３に伝わることが予防される。
【００７１】
このため、本実施形態の切替部１５は、動力源１１から第一牽引部材６へ力量を伝達する第一経路と、動力源１１から第二牽引部材７へ力量を伝達する第二経路とを有し、ピニオン１９をその回転中心Ｏ１方向へと移動させることによって、第一経路と第二経路とを排他的に切り替える。すなわち、切替部１５は、上記第一伝達状態と上記第二伝達状態とが互いに切り替わるようにピニオン１９を移動部１６が移動させることにより、動力源１１が発生させる力量を第一牽引部材６または第二牽引部材７に排他的に切り替えて伝達する。
【００７２】
次に、本実施形態の術具１の作用について説明する。図７及び図８は術具１の作用を説明するための図である。
本実施形態の術具１は、スレーブアームに固定され、駆動部１０の動力源１１が、マスターアームに対する操作入力に従って動作する。術具１において第一牽引部材６を牽引する場合には、移動部１６のウォームホイール１４を回転させる動力源１１が動作する前に、移動部１６の第二端部部材１８ｂを移動させるアクチュエータ（たとえば図５に示すアクチュエータ２５等）が動作する。すなわち、まず、第二端部部材１８ｂを移動させる図示しないアクチュエータが、第一牽引ラック２０の歯にピニオン１９の歯が噛み合う位置まで、ピニオン１９をその回転中心方向に沿って移動させる（図３参照）。その後、移動部１６のウォームホイール１４を回転させる動力源１１が動作することにより、ピニオン１９から第一牽引ラック２０へは動力が伝達されるがピニオン１９から第二牽引ラック２１へは動力が伝達されない状態（上記第一伝達状態）となる。
また、上記第三伝達状態を介する場合には、ウォームホイール１４の回転中心方向へのピニオン１９の移動は、ピニオン１９の回転動作中に生じる。
【００７３】
なお、本実施形態において、第一牽引部材６は柔軟なワイヤ状であるので、第一牽引部材６を用いた処置部３への力量の伝達のためには、第一牽引部材６を牽引する力が利用される。これは、第一牽引部材６をその長手方向に押圧する力は、第一牽引部材６が撓むように第一牽引部材６を変形させたり第一牽引部材６を意図しない位置に移動させてしまう可能性が考えられるからである。本実施形態においては、第一牽引部材６を処置部３側へ向けて押圧する力は、処置部３を動作させるための力量の伝達としては積極的には利用されていない。
【００７４】
図７及び図８は、第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１とのどちらにピニオン１９が噛み合っているかがわかりやすくなるように表現された模式図であり、ピニオン１９の回転中心Ｏ１方向から実際に第一牽引ラック２０及び第二牽引ラック２１を見た場合の見え方とは異なる。すなわち、第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１との一方のみにピニオン１９が噛み合っている場合、実際は、ピニオン１９の回転中心Ｏ１方向から見た場合にピニオン１９が第一牽引ラック２０及び第二牽引ラック２１の両方に接しているように見えるが、図７及び図８においては、第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１とのうちピニオン１９と噛み合っていない方はピニオン１９が離間したように図示されている。
【００７５】
ここで、図７に示すように、ピニオン１９と第一牽引ラック２０とが噛み合った状態において、ピニオン１９と第二牽引ラック２１とが噛み合っていたとすると、第一牽引ラック２０が第一牽引部材６を牽引する動作と同時に、第二牽引ラック２１が第二牽引部材７を押圧する動作が生じる。本実施形態では、ピニオン１９と第一牽引ラック２０とが噛み合った状態では、第二牽引ラック２１はピニオン１９から離れており、第二牽引ラック２１は第二牽引部材７を押圧しない。このため、第一牽引部材６の牽引時に第二牽引部材７が撓んだり意図せず移動したりすることが予防されている。
【００７６】
また、処置部３に第一牽引部材６から力量が伝達された場合に、第一牽引部材６の牽引力が処置部３を介して第二牽引部材７へと伝わる可能性もある。本実施形態では、第一牽引部材６の牽引時には第二牽引ラック２１とピニオン１９とが離間しているので、第一牽引部材６の牽引力が処置部３を介して第二牽引部材７に伝わった場合には、第二牽引部材７は、ピニオン１９による規制を受けることなく第二牽引ラック２１の長手方向に沿って第二牽引ラック２１を移動させることにより弛みにくくなっている。
【００７７】
逆に、術具１において第二牽引部材７を牽引する場合には、移動部１６のウォームホイール１４を回転させる動力源１１が動作する前に、移動部１６の第二端部部材１８ｂを移動させるためのアクチュエータ（図５に示すアクチュエータ２５等）が動作する。すなわち、まず、第二端部部材１８ｂを移動させる上記アクチュエータが、第二牽引ラック２１の歯にピニオン１９の歯が噛み合う位置まで、ピニオン１９をその回転中心Ｏ１方向に沿って移動させる（図４参照）。その後、移動部１６のウォームホイール１４を回転させる動力源１１が動作することにより、ピニオン１９から第二牽引ラック２１へは動力が伝達されるがピニオン１９から第一牽引ラック２０へは動力が伝達されない状態（上記第二伝達状態）となる。
【００７８】
また、動力源１１の動作と上記アクチュエータの動作とが同時であってもよい、この場合、ピニオン１９が第一牽引ラック２０と第二牽引ラック２１との両方に噛み合い、ピニオン１９の回転は第一牽引ラック２０及び第二牽引ラック２１の両方に一時的に伝達される状態（上記第三伝達状態）となる。
【００７９】
なお、本実施形態において、第二牽引部材７は第一牽引部材６と同様に柔軟なワイヤ状であるので、第二牽引部材７を用いた処置部３への力量の伝達は、第二牽引部材７を牽引する力を利用する。本実施形態においては、第二牽引部材７を処置部３側へ向けて押圧する力は、第一牽引部材６と同様に、処置部３を動作させるための力量の伝達としては積極的には利用されていない。
【００８０】
ここで、ピニオン１９と第二牽引ラック２１とが噛み合った状態において、ピニオン１９と第一牽引ラック２０とが噛み合っていたとすると、第二牽引ラック２１が第二牽引部材７を牽引する動作と同時に、第一牽引ラック２０が第一牽引部材６を押圧する動作が生じる。本実施形態では、ピニオン１９と第二牽引ラック２１とが噛み合った状態では、第一牽引ラック２０はピニオン１９から離れており、第一牽引ラック２０は第一牽引部材６を押圧しない。このため、第二牽引部材７の牽引時に第一牽引部材６が撓んだり意図せず移動したりすることが予防されている。
【００８１】
また、処置部３に第二牽引部材７から力量が伝達された場合に、第二牽引部材７の牽引力が処置部３を介して第一牽引部材６へと伝わる可能性もある。本実施形態では、第二牽引部材７の牽引時には第一牽引ラック２０とピニオン１９とが離間しているので、第二牽引部材７の牽引力が処置部３を介して第一牽引部材６に伝わった場合には、第一牽引部材６は、ピニオン１９による規制を受けることなく第一牽引ラック２０の長手方向に沿って第一牽引ラック２０を移動させることにより弛みにくくなっている。
【００８２】
このように、本実施形態では、第一牽引部材６と第二牽引部材７とは、牽引されている側は駆動部１０からの駆動力が確実に伝わり、牽引を必要としない側は、駆動部１０からの駆動力の影響を直接は受けない。また、たとえば第一牽引部材６が牽引される場合、駆動部１０から処置部３までの間に駆動力を吸収するばねなどが存在しないので、動力源１１が発生させる力量のロスが少ない。また、第二牽引部材７が牽引される場合も同様に力量のロスが少ない。
【００８３】
また、切替部１５において動力の伝達経路を排他的に切り替えるので、第一牽引ラック２０を牽引するための動力と第二牽引ラック２１を牽引するための動力とを別に備える必要がなく、装置構成をコンパクトにすることができる。
【００８４】
（変形例１）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。図９は、本実施形態の術具の変形例の構成を示す模式図である。
図９に示すように、本変形例では、上記実施形態で説明した切替部１５は、第一牽引部材６のうち第一牽引部材６と第一牽引ラック２０との接触位置から処置部３に至るまでの第一領域Ａ１と、第二牽引部材７のうち第二牽引部材７と第二牽引ラック２１との接触位置から処置部３に至るまでの第二領域Ａ２との各々に張力を付与する張力付与部２２をさらに備えている。
【００８５】
張力付与部２２は、第一牽引部材６及び第二牽引部材７の各々を独立して近位端側へ移動させる付勢力を付与する付勢部材２３（第一付勢部材２３ａ及び第二付勢部材２３ｂ）を有している。
【００８６】
第一付勢部材２３ａは、第一牽引ラック２０の近位端に固定され、第一牽引ラック２０を近位側へ牽引する引張ばねである。
【００８７】
第二付勢部材２３ｂは、第二牽引ラック２１の近位端に固定され、第二牽引ラック２１を近位側へ牽引する引張ばねである。
【００８８】
第一付勢部材２３ａ及び第二付勢部材２３ｂの各々の付勢力は、ピニオン１９によって第一牽引ラック２０及び第二牽引ラック２１を移動させることができる程度であり、且つ第一牽引ラック２０あるいは第二牽引ラック２１からピニオン１９が離れることにより動力伝達経路が切断された状態では第一牽引部材６及び第二牽引部材７を弛みのない状態まで牽引することが出来る程度の大きさに設定される。
【００８９】
本変形例では、第一牽引部材６或いは第二牽引部材７を処置部３側へ押圧しないことに加えて、第一牽引部材６と第二牽引部材７とのうち処置部３を動作させるための力量を伝達するために使用されている側と反対側は第一付勢部材２３ａまたは第二付勢部材２３ｂによって弛みが除去される。
【００９０】
また、第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂとは、プーリ２４を介して互いに連結されている。これにより、第一付勢部材２３ａにかかる力量は第二付勢部材２３ｂへと伝わり、第二付勢部材２３ｂにかかる力量は第一付勢部材２３ａに伝わる。
たとえば、第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂとの各々の基端が固定端であると、処置部３を大きく動作させると処置部３の動作量に伴って第一付勢部材２３ａあるいは第二付勢部材２３ｂにかかる荷重が増加する。このときに第一付勢部材２３ａあるいは第二付勢部材２３ｂにかかる荷重が抵抗となって、処置部３に対して大きな力をかけにくくなることが考えられる。つまり、第一牽引部材６あるいは第二牽引部材７に対する張力が一定でなくなる。
【００９１】
これに対して、本変形例では、第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂとがプーリ２４を介して連結されているので、処置部３を大きく動作させたときに、プーリ２４が回転することにより、第一付勢部材２３ａあるいは第二付勢部材２３ｂに過大な荷重がかかるのを防ぐことができる。このため、処置部３を大きく動作させた場合でも、第一付勢部材２３ａや第二付勢部材２３ｂにかかる荷重を適正化し、処置部３を動作させるための力量を発生させやすくなる。つまり、第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂとの各々の基端が固定端である場合と異なり、本変形例では、第一牽引部材６あるいは第二牽引部材７に対する張力が一定となるので、処置部３の動作性が向上する。また、本変形例によれば、処置部３の角度がどのようになっても、上記したように一定の張力になるので、この点においても、処置部３の動作性が向上する。
【００９２】
（変形例２）
次に、本実施形態の他の変形例について、図１０を参照して説明する。
図１０は、本変形例の構成を示す模式図である。
図１０に示すように、本変形例では、第一付勢部材２３ａ及び第二付勢部材２３ｂを備えることに代えて、プーリ２４を近位側へと押圧するための付勢部材２３Ａが設けられている。本変形例では、付勢部材２３Ａは、プーリ２４を近位側へ押圧可能な圧縮バネである。
【００９３】
このような構成であっても、第一牽引ラック２０側と第二牽引ラック２１側との間で荷重の移動がプーリ２４を介して生じ、また、第一牽引部材６あるいは第二牽引部材７の弛みを除去するための牽引力が付勢部材２３Ａによってかけられる。
また、上記変形例１と比較してバネ要素が少ないので、簡易な構成とすることができる。
【００９４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１１は、本実施形態の術具を示す模式図である。図１２は、本実施形態の術具の作用を説明するための図である。
図１１及び図１２に示すように、本実施形態の術具１Ａは、挿入部２と駆動部１０とを切り離すことができる。挿入部２は、体内に挿入される遠位端部２ａを有しているので、頻繁に滅菌される。また、例えば高圧蒸気滅菌やエチレンオキサイドガスなどを用いた滅菌など様々な滅菌に対応させる必要があり、電子機器や回路などは挿入部２に配されていないほうが好ましい。これに対して、駆動部１０は、体内に挿入される部分を有しておらず、滅菌済みのドレープによって覆うことで十分である。
【００９５】
本実施形態の術具１Ａは、第１実施形態で説明した切替部１５に代えて、構成が異なる切替部１５Ａを有する。
【００９６】
切替部１５Ａは、第１実施形態で説明した第一ラック部及び第二ラック部と構成が異なる第一ラック部３０Ａ及び第二ラック部３５Ａを有する。
【００９７】
第一ラック部３０Ａは、第一牽引部材６が固定された第一牽引ラック２０と、第一牽引ラック２０の歯と向い合わせられた歯を有し第一牽引ラック２０と平行に配された第一対向ラック３１と、第一牽引ラック２０と第一対向ラック３１とをつなぐように第一牽引ラック２０と第一対向ラック３１との両方に噛み合わされた第一ギア３２と、第１実施形態で説明したピニオン１９に噛合可能で第一対向ラック３１の長手方向にピニオン１９によって進退動作可能な第一押圧ラック３３とを有する。
【００９８】
第一押圧ラック３３は、第一対向ラック３１の近位端に第一押圧ラック３３の遠位端が第一付勢部材２３ｃの付勢力により当接するようになっている。第一押圧ラック３３は、第一対向ラック３１に固定される必要はない。すなわち、本実施形態では、挿入部２と駆動部１０との切り離しは、第一押圧ラック３３と第一対向ラック３１とが分離可能であることにより達成される。
【００９９】
第一ギア３２は、第一牽引ラック２０と第一対向ラック３１とを常に繋いており、第一牽引ラック２０の移動方向は、第一ギア３２によって、第一対向ラック３１の移動方向とは反対方向となっている。
【０１００】
第二ラック部３５Ａは、第二牽引部材７が固定された第二牽引ラック２１と、第二牽引ラック２１の歯と向い合わせられた歯を有し第二牽引ラック２１と平行に配された第二対向ラック３６と、第二牽引ラック２１と第二対向ラック３６とをつなぐように第二牽引ラック２１と第二対向ラック３６との両方に噛み合わされた第二ギア３７と、第１実施形態で説明したピニオン１９に噛合可能で第二対向ラック３６の長手方向にピニオン１９によって進退動作可能な第二押圧ラック３８とを有する。
【０１０１】
第二押圧ラック３８は、第二対向ラック３６の近位端に第二押圧ラック３８の遠位端が第二付勢部材２３ｄの付勢力により当接するようになっている。第二押圧ラック３８は、第二対向ラック３６に固定される必要はない。すなわち、本実施形態では、挿入部２と駆動部１０との切り離しは、第二押圧ラック３８と第二対向ラック３６とが分離可能であることにより達成される。
【０１０２】
第二ギア３７は、第二牽引ラック２１と第二対向ラック３６とを常に繋いており、第二牽引ラック２１の移動方向は、第二ギア３７によって、第二対向ラック３６の移動方向とは反対方向となっている。
【０１０３】
また、本実施形態の術具１Ａには、第１実施形態で説明した張力付与部２２に代えて、第一対向ラック３１及び第二対向ラック３６に接続された張力付与部２２Ａが設けられている。張力付与部２２Ａは、第一対向ラック３１の遠位端に接続された第一付勢部材２３ａと、第二対向ラック３６の遠位端に接続された第二付勢部材２３ｂとを有する。第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂとの各々の遠位端は、プーリ４１によって折り返されて配された連結ワイヤ３９によって連結されている。
【０１０４】
本実施形態における張力付与部２２Ａは、第一付勢部材２３ａが第一対向ラック３１を近位側へ牽引することによって第一牽引ラック２０を遠位側へと移動させ、第二付勢部材２３ｂが第二対向ラック３６を近位側へ牽引することによって第二牽引ラック２１を遠位側へ移動させることにより、第１実施形態と同様の作用を有する。
【０１０５】
次に、本実施形態の術具１Ａの作用について説明する。
図１１に示すように、本実施形態の術具１Ａは、第一押圧ラック３３が第一対向ラック３１の近位端を押圧すると、第一押圧ラック３３が第一対向ラック３１を遠位側へと移動させる。さらに、第一対向ラック３１は第一ギア３２を回転させ、第一牽引部材６に固定された第一牽引ラック２０を第一ギア３２が近位側へと移動させる。これにより、本実施形態の術具１Ａにおいて第一押圧ラック３３が遠位側へ移動されると、第一牽引部材６は近位側へと牽引される。
【０１０６】
なお、第一押圧ラック３３が遠位側へと移動する過程において、第二押圧ラック３８からはピニオン１９が離間しているので、第二押圧ラック３８を移動させる力はピニオン１９からは伝わらない。このため、第二牽引部材７を遠位側へと移動させる力はかからない。さらに、張力付与部２２Ａの第二付勢部材２３ｂが第二牽引部材７に対して張力を付与し続けているので、第二牽引部材７の弛みが除去される。
【０１０７】
また、図１２に示すように、第二押圧ラック３８が第二対向ラック３６の近位端を押圧すると、第二押圧ラック３８が第二対向ラック３６を遠位側へと移動させる。さらに、第二対向ラック３６は第二ギア３７を回転させ、第二牽引部材７に固定された第二牽引ラック２１を第二ギア３７が近位側へと移動させる。これにより、本実施形態の術具１Ａにおいて第二押圧ラック３８が遠位側へ移動されると、第二牽引部材７は近位側へと牽引される。
【０１０８】
なお、第二押圧ラック３８が遠位側へと移動する過程において、第一押圧ラック３３からはピニオン１９が離間しているので、第一押圧ラック３３を移動させる力はピニオン１９からは伝わらない。このため、第一牽引部材６を遠位側へと移動させる力はかからない。さらに、張力付与部２２Ａの第一付勢部材２３ａが第一牽引部材６に対して張力を付与し続けているので、第一牽引部材６の弛みが除去される。
【０１０９】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。図１３は本実施形態の術具の変形例の構成を示す模式図である。
本変形例では、図１１に示す張力付与部２２Ａが第一付勢部材２３ａ及び第二付勢部材２３ｂを備えることに代えて、図１３に示すように、第一対向ラック３１と第二対向ラック３６とを連結する連結ワイヤ３９ａと、連結ワイヤ３９ａに対して張力を付与するばね部４０とを有する。
【０１１０】
ばね部４０は、連結ワイヤ３９が外周面にかけられたプーリ４１ａと、プーリ４１ａを遠位端側へ押圧する圧縮ばね４２とを有する。
【０１１１】
本変形例では、上記第２実施形態で説明した構成では第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂとの２つの付勢要素を備えていたことに変えて、ばね部４０という１つの付勢要素によって上記第２実施形態に記載されたように第一付勢部材２３ａと第二付勢部材２３ｂを用いた場合と同様の効果が得られる。
【０１１２】
（変形例）
次に、本実施形態の他の変形例について説明する。
図１３に示すように、本変形例では、第一押圧ラック３３及び第二押圧ラック３８を連結する連結ワイヤ３９ｂと、連結ワイヤ３９ｂを遠位側へ押圧するばね部４０ｂを備える。すなわち、本変形例では、ばね部４０ｂは、第一押圧ラック３３及び第二押圧ラック３８を遠位側へ移動させるように作用する。ばね部４０ｂは、上記第２実施形態のばね部４０と同様に、プーリ４１ｂと圧縮ばね４２ｂとを有する。
【０１１３】
術具１Ａの挿入部２と駆動部１０とが切り離されているときには、第一押圧ラック３３は第一対向ラック３１から離間しており、第二押圧ラック３８は第二対向ラック３６から離間しているので、ばね部４０ｂが第一押圧ラック３３及び第二押圧ラック３８に伝える付勢力によって、第一押圧ラック３３及び第二押圧ラック３８はいずれも遠位側に移動された位置にある。
【０１１４】
術具１Ａの挿入部２と駆動部１０とが取り付けられているときには、ばね部４０ｂは、第一押圧ラック３３を第一対向ラック３１の近位端に押し付け、第二押圧ラック３８を第二対向ラック３６の近位端に押し付ける。
【０１１５】
さらに、術具１Ａにおいてピニオン１９が回転される動作においては、第一対向ラック３１と第二対向ラック３６とのうちピニオン１９が噛み合っていない側をばね部４０の圧縮ばね４２によって遠位端側へと移動させる力が伝わり、上記第２実施形態で説明した張力付与部２２Ａと同様に第一牽引部材６と第二牽引部材７とのうち処置部３の牽引動作に寄与していない側に対して弛みを除去する。
【０１１６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１４は、本実施形態の術具を示す模式図である。図１５及び図１６は、同術具における駆動部を示す模式図である。
図１４、図１５及び図１６に示すように、本実施形態の術具１Ｂは、第１実施形態で説明した切替部１５に代えて、第１実施形態の切替部１５とは構成が異なる切替部１５Ｂを有する。また、本実施形態においては、第一牽引部材６と第二牽引部材７とは、一続きの線状部材によって構成されている。
【０１１７】
切替部１５Ｂは、第１実施形態で説明した第一牽引ラック２０に代えて、第一牽引部材６が摩擦係合する外周面５０ａを有する第一内歯車５０が第一移動体として設けられており、第１実施形態で説明した第二牽引ラック２１に代えて、第二牽引部材７が摩擦係合する外周面５１ａを有する第二内歯車５１が第二移動体として設けられている。
【０１１８】
また、第一牽引部材６と第二牽引部材７とは、第１実施形態の変形例にて説明された張力付与部２２と同様の効果を得るための張力付与部２２Ｂを介して連結されている。
張力付与部２２Ｂは、第一牽引部材６及び第二牽引部材７となる線状部材が外周面に巻かれたプーリ５５と、プーリ５５を回転自在に保持するプーリ保持部５６と、駆動部１０における遠位端と近位端とを結ぶ方向にプーリ保持部５６をスライド可能に保持するガイド５７と、プーリ保持部５６の遠位側に配されプーリ保持部５６を近位側へ向かって押圧するためのバネ５８と、バネ５８の遠位端を支持する支持部５９とを備える。
【０１１９】
バネ５８は、第一牽引部材６及び第二牽引部材７を構成する線状部材に対して一定の張力がかかるように、プーリ保持部５６をガイド５７に沿って移動させ、第一牽引部材６及び第二牽引部材７を構成する線状部材に対して一定の張力がかかっている位置でプーリ保持部５６を保持する。
【０１２０】
なお、本実施形態の張力付与部２２Ｂは、第一牽引部材６が第一内歯車５０の外周面５０ａにかけられていることにより、第一牽引部材６において処置部３に対する連結端と反対側の端を、術具１Ｂにおける近位端側ではなく、術具１Ｂにおける遠位端側に牽引している点が上記第１実施形態と異なっている。同様に、本実施形態の張力付与部２２Ｂは、第二牽引部材７が第二内歯車５１の外周面５１ａにかけられていることにより、第二牽引部材７において処置部３に対する連結端と反対側の端を、術具１Ｂにおける近位端側ではなく、術具１における遠位端側に牽引している点が上記第１実施形態と異なっている。
【０１２１】
図１５及び図１６に示すように、第一内歯車５０と第二内歯車５１は、同一の回転中心Ｏ３を中心として互いに独立して回転自在であり、各々、ピニオン１９と噛み合い可能である。具体的には、切替部１５Ｂは、第一内歯車５０と第二内歯車５１とが共に内部に収容されるギアケース５２を有している。
ギアケース５２は、軸受け６２を介して第一内歯車５０に連結された第一支持部６１と、軸受け６４を介して第二内歯車５１に連結された第二支持部６３と、軸受け６４を保持するための第一保持部材６５及び第二保持部材６６とを有する。
第一支持部６１と第二支持部６３とは、第一内歯車５０及び第二内歯車５１がともに第一支持部６１と第二支持部６３との間に収容されるように、ワッシャ６７により隙間が空いた状態で互いの位置関係が固定状態にある。ギアケース５２は、第一内歯車５０と第二内歯車５１とが同一の回転中心を中心として互いに独立して回転可能となるように第一内歯車５０と第二内歯車５１とを保持する保持部を成している。
本実施形態では、軸受け６２及び軸受け６４はボールベアリングからなる。
軸受け６２における外周側の環は第一支持部６１に嵌合されている。軸受け６２における内周側の環は第一内歯車５０にねじの噛み合いにより嵌合されている。
軸受け６４における外周側の環は第二支持部６３に嵌合されるとともに第一保持部材６５によって覆われる。第一保持部材６５は、第二支持部６３にたとえば接着等によって固定される。軸受け６４における内周側の環は第二内歯車５１に嵌合されるとともに、第二保持部材６６によって覆われる。
第二保持部材６６は、第二内歯車５１にねじの噛み合いにより嵌合される。
第一内歯車５０及び第二内歯車５１は、ボールベアリング（軸受け６２，６４）を介してギアケース５２に保持されている。このため、第一内歯車５０及び第二内歯車５１が回転操作する際の摺動抵抗は小さい。また、本実施形態では、軸受け６２，６４が嵌合されワッシャ６７が介装された状態の第一内歯車５０及び第二内歯車５１をギアケース５２内に収容した後に第一保持部材６５によって蓋をすることで、第一内歯車５０及び第二内歯車５１を容易にギアケース５２内に組み込むことができる。
【０１２２】
本実施形態では、第一内歯車５０がピニオン１９と噛み合っている状態では、第二内歯車５１はピニオン１９から離間した状態となっており、第二内歯車５１がピニオン１９と噛み合っている状態では、第一内歯車５０はピニオン１９から離間した状態となっている。これにより、本実施形態においても、ピニオン１９の移動によって、図１５に示すように動力源１１から第一牽引部材６へと動力が伝達される状態（第一伝達状態）と、図１６に示すように動力源１１から第二牽引部材７へと動力が伝達される状態（第二伝達状態）とが、排他的に選択される。
【０１２３】
また、切替部１５Ｂは、移動部１６の第二端部部材１８ｂを移動させる機構として、第１実施形態で説明した円板（第二端部部材１８ｂ）、連結部及びアクチュエータ（いずれも不図示）に代えて、カム板５３と支持孔部５４とを有する。
【０１２４】
カム板５３は、ウォームホイール１４の回転中心Ｏ３を中心として回転可能な円板状をなしており、カム板５３の外周面には、カム板５３の回転中心を中心とした螺旋形状をなす複数の傾斜凸部５３ａが形成されている。
【０１２５】
支持孔部５４は、カム板５３の傾斜凸部５３ａが係合するように凹凸形状を有する孔であり、本実施形態では、駆動部１０の筐体（不図示）に固定されている。
本実施形態では、カム板５３の傾斜凸部５３ａは多条ねじであり、支持孔部５４は傾斜凸部５３ａに噛み合う多条ナットである。
【０１２６】
カム板５３が支持孔部５４に係合した状態でカム板５３がその回転中心（カム板５３の回転中心は第一内歯車５０及び第二内歯車５１の回転中心Ｏ３と同軸である。）を中心として回転すると、支持孔部５４とカム板５３とが係合していることにより、カム板５３の回転力によって、カム板５３がその回転中心Ｏ３方向に回転しながらその回転中心Ｏ３方向に沿って進退移動する。
【０１２７】
カム板５３の回転方向とカム板５３の進退移動方向との関係は、第一内歯車５０が第一牽引部材６を牽引する方向に回転するようにピニオン１９が回転するピニオン１９の回転時に、カム板５３がピニオン１９を第一内歯車５０へ向かって押すようになっており、第二内歯車５１が第二牽引部材７を牽引する方向に回転するようにピニオン１９が回転するピニオン１９の回転時に、カム板５３がピニオン１９を第二内歯車５１へ向かって押すようになっている。
なお、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、アクチュエータ（たとえば図５に示すアクチュエータ２５）を用いてウォームホイール１４を移動させる構成が採用されていてもよい。
【０１２８】
本実施形態の術具１Ｂの作用について説明する。
本実施形態では、ピニオン１９と第一内歯車５０との噛み合いと、ピニオン１９と第二内歯車５１との噛み合いとが、カム板５３及び支持孔部５４によるピニオン１９の進退動作によって、ウォームホイール１４を回転させるサーボモータの動力の一部を用いて切り替えられる。このため、第一牽引部材６を牽引するためにウォームホイール１４を回転させるときには第一牽引部材６のみに動力が伝達され、第二牽引部材７を牽引するためにウォームホイール１４を回転させるときには第二牽引部材７のみに動力が伝達される。
【０１２９】
また、本実施形態においても上記第１実施形態の変形例と同様に、第一牽引部材６と第二牽引部材７とのうち処置部３の牽引のための力量がかかるのと反対側は、張力付与部２２Ｂによって弛みが除去される。
【０１３０】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。 
例えば、上記実施形態では、切替部としてピニオン１９の移動をその回転中心軸線上に移動する構成としているが、図７，８,１１,１２に示す様なピニオン１９の回転中心軸が水平移動する構成としても良い。
また、上記第２実施形態において、第一牽引ラック２０と第一対向ラック３１とは必ずしも平行である必要はなく、第二牽引ラック２１と第二対向ラック３６とは必ずしも平行である必要はない。
また、上記第３実施形態において、第一牽引部材６と第二牽引部材７とが別体であってもよい。この場合には、第一牽引部材６の遠位端部が第一内歯車５０の外周面に巻かれ、第二牽引部材７の遠位端部が第二内歯車５１の外周面に巻かれて接続される構成であってもよい。
また、上述の各実施形態及び各変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１，１Ａ，１Ｂ  術具
２  挿入部
２ａ  遠位端部
３  処置部
４  把持鉗子
５  回動軸
６  第一牽引部材（第一牽引部）
７  第二牽引部材（第二牽引部）
８  管部
９  保持部
１０  駆動部
１１  動力源
１２  伝達部
１３  ウォームギア
１４  ウォームホイール
１５，１５Ａ，１５Ｂ  切替部
１６  移動部
１７ａ，１７ｂ  連結軸
１８  端部部材
１９  ピニオン
２０  第一牽引ラック（第一移動体、第一ラック部）
２１  第二牽引ラック（第二移動体、第二ラック部）
２２，２２Ａ，２２Ｂ  張力付与部
２３  付勢部材
２３ａ  第一付勢部材
２３ｂ  第二付勢部材
３０Ａ  第一ラック部
３１  第一対向ラック
３２  第一ギア
３３  第一押圧ラック
３５Ａ  第二ラック部
３６  第二対向ラック
３７  第二ギア
３８  第二押圧ラック
３９，３９ａ、３９ｂ  連結ワイヤ
４０，４０ｂ  ばね部
４１，４１ａ，４１ｂ  プーリ
４２  圧縮ばね
５０  第一内歯車（第一移動体）
５０ａ  第一内歯車の外周面
５１  第二内歯車（第二移動体）
５１ａ  第二内歯車の外周面
５２  ギアケース（保持部）
５３  カム板
５３ａ  傾斜凸部
５４  支持孔部
５５  プーリ
５６  プーリ保持部
５７  ガイド
５８  バネ
５９  支持部
１００  手術台
２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ  スレーブアーム
２４０ａ〜２４０ｄ  術具
４００  スレーブ制御回路
５００ａ、５００ｂ  マスターアーム
６００  操作部
７００  入力処理回路
８００  画像処理回路
９００ａ  操作者用ディスプレイ
９００ｂ  助手用ディスプレイ
【図１】
0006049585.tif 000002
【図２】
0006049585.tif 000003
【図３】
0006049585.tif 000004
【図４】
0006049585.tif 000005
【図５】
0006049585.tif 000006
【図６】
0006049585.tif 000007
【図７】
0006049585.tif 000008
【図８】
0006049585.tif 000009
【図９】
0006049585.tif 000010
【図１０】
0006049585.tif 000011
【図１１】
0006049585.tif 000012
【図１２】
0006049585.tif 000013
【図１３】
0006049585.tif 000014
【図１４】
0006049585.tif 000015
【図１５】
0006049585.tif 000016
【図１６】
0006049585.tif 000017