(57)【要約】  本発明は伝達機構および手術器具を提供する。伝達機構は、手術器具の端部に配置された端部器具（２０）を駆動するために手術器具に設けられており、ガイド機構（８，９，１６，１７）と、第１、第２および第３の駆動軸（１，２，３）と、第１、第２、第３および第４の牽引体（４，５，６，７）とを有する。３つの駆動軸（１，２，３）が平行に設けられている。第１および第２の牽引体（４，５）は、反対方向に第１の駆動軸（１）に巻き付けられ且つ第１の駆動軸に部分的に固定して連結されており、ガイド機構（８，９，１６，１７）によって方向を変化させた後、端部器具（２０）に固定して連結されている。第３および第４の牽引体（６，７）は、反対方向で第３の駆動軸（３）に巻き付けられ且つ第３の駆動軸に部分的に固定して連結されており、ガイド機構（８，９，１６，１７）によって方向を変化させた後、端部器具（２０）に固定して連結されている。ガイド機構（８，９，１６，１７）は、第２の駆動軸（２）が回転したとき、ガイド機構（８，９，１６，１７）と端部器具（２０）との間に配置された第１および第２の牽引体（４，５）の部分の運動方向が、ガイド機構（８，９，１６，１７）と端部器具（２０）との間に配置された第３および第４の牽引体（６，７）の部分の運動方向と反対になるように構成されている。手術器具は、該伝達機構を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術器具に配置され、前記手術器具の端部に配置された端部器具を駆動するように構成された伝達機構であって、前記伝達機構は、
平行に配置された第１の駆動軸、第２の駆動軸および第３の駆動軸を含む駆動軸と、
第１の牽引体、第２の牽引体、第３の牽引体および第４の牽引体を含む牽引体と、
ガイド機構と、を備え、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、反対方向に前記第１の駆動軸に巻き付けられ、前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結され、且つ前記ガイド機構を介して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、反対方向に前記第３の駆動軸に巻き付けられ、前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結され、且つ前記ガイド機構を介して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されており、
前記ガイド機構は、前記第２の駆動軸が回転すると、前記ガイド機構と前記端部器具との間に配置された前記第１の牽引体および前記第２の牽引体の部分の移動方向が、前記ガイド機構と前記端部器具との間に配置された前記第３の牽引体および前記第４の牽引体の部分の移動方向と反対になるように構成されている、伝達機構。
【請求項２】
前記ガイド機構は第１のガイド機構および第２のガイド機構を含み、前記第１のガイド機構および前記第２のガイド機構の軸線は、各駆動軸の軸線に対して平行であり、
前記ガイド機構は、前記第１の駆動軸および前記第２の駆動軸の軸線によって形成された第１の平面と、前記第２の駆動軸および前記第３の駆動軸の軸線によって形成された第２の平面とによって規定される第１の空間に配置されており、前記第１のガイド機構は、前記第２のガイド機構よりも前記第１の駆動軸からさらに離れており、前記第２のガイド機構は、前記第１のガイド機構よりも前記第３の駆動軸からさらに離れており、
反対方向に前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結された前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されており、反対方向に前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結された前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されている、請求項１に記載の伝達機構。
【請求項３】
前記伝達機構は、第１の連結体および第２の連結体を含む連結体をさらに備え、
前記第１の連結体および前記第２の連結体は、交差させられておらず、それぞれ前記第２の駆動軸の軸線に対して垂直であり、前記第１の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第１の連結体の他方の端部は前記第１のガイド機構に固定して連結されており、前記第２の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第２の連結体の他方の端部は前記第２のガイド機構に固定して連結されている、請求項２に記載の伝達機構。
【請求項４】
前記伝達機構は、第１の出力ガイド機構および第２の出力ガイド機構を含む出力ガイド機構をさらに備え、
前記出力ガイド機構は、前記第１の駆動軸および前記第３の駆動軸の軸線によって形成された第３の平面と、前記第２の駆動軸および前記第１のガイド機構の軸線によって形成された第４の平面と、前記第２の駆動軸および前記第２のガイド機構の軸線によって形成された第５の平面とによって規定された第２の空間に配置されており、前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構の軸線は、前記第２の駆動軸の軸線に対して垂直であり、前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構の軸線は、交差させられておらず、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記第１の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記第２の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されている、請求項２に記載の伝達機構。
【請求項５】
前記ガイド機構は、前記第２の駆動軸に外挿された第３のガイド機構および第４のガイド機構をさらに有し、前記第３のガイド機構は、前記第２の駆動軸の軸方向で前記第４のガイド機構と一致しておらず、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１のガイド機構および前記第３のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第１の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第２のガイド機構および前記第４のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第２の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されている、請求項４に記載の伝達機構。
【請求項６】
前記ガイド機構は第３のガイド機構および第４のガイド機構をさらに含み、前記第４のガイド機構は、前記第３のガイド機構よりも前記第１の駆動軸からさらに離れており、前記第３のガイド機構は、前記第４のガイド機構よりも前記第３の駆動軸からさらに離れており、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１のガイド機構および前記第３のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第１の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第２のガイド機構および前記第４のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第２の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されている、請求項４に記載の伝達機構。
【請求項７】
前記伝達機構は、第３の連結体および第４の連結体を含む連結体をさらに備え、
前記第３の連結体および前記第４の連結体は、交差させられておらず、それぞれ前記第２の駆動軸の軸線に対して垂直であり、前記第３の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第３の連結体の他方の端部は前記第３のガイド機構に固定して連結されており、前記第４の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第４の連結体の他方の端部は前記第４のガイド機構に固定して連結されている、請求項６に記載の伝達機構。
【請求項８】
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構および前記第３のガイド機構の同じ側を通過しており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構および前記第４のガイド機構の同じ側を通過している、請求項５または請求項６に記載の伝達機構。
【請求項９】
前記第２の駆動軸の軸線と前記第１の駆動軸の軸線との間の距離は、前記第２の駆動軸の軸線と前記第３の駆動軸の軸線との間の距離と等しい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１０】
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構の前記第２の駆動軸から離れる側から前記第１のガイド機構を通過しており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構の前記第２の駆動軸から離れる側から前記第２のガイド機構を通過している、請求項２〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１１】
前記出力ガイド機構は、前記第３の平面の中間垂直平面に配置されている、または前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構は、前記中間垂直平面に関して対称的に配置されている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１２】
前記第１の牽引体は、第１の端部と、前記第１の端部から延びる第１のボディと、前記第１のボディに連結された第２の端部とを含み、前記第１の端部は、前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第１のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が第１の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第２の端部まで延びており、前記第２の端部は、前記端部器具に固定して連結されており、
前記第２の牽引体は、第３の端部と、前記第３の端部から延びる第２のボディと、前記第２のボディに連結された第４の端部とを含み、前記第３の端部は、前記第１の端部と反対方向で前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第２のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が前記第１の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第４の端部まで延びており、前記第４の端部は、前記端部器具に固定して連結されている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１３】
前記第３の牽引体は、第５の端部と、前記第５の端部から延びる第３のボディと、前記第３のボディに連結された第６の端部とを含み、前記第５の端部は、前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第３のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が前記第２の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第６の端部まで延びており、前記第６の端部は、前記端部器具に固定して連結されており、
前記第４の牽引体は、第７の端部と、前記第７の端部から延びる第４のボディと、前記第４のボディに連結された第８の端部とを含み、前記第７の端部は、前記第５の端部と反対方向で前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第４のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が前記第２の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第８の端部まで延びており、前記第８の端部は、前記端部器具に固定して連結されており、前記第３のボディおよび前記第４のボディは、常に前記第１のボディおよび前記第２のボディの同じ側に配置されている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１４】
前記第１のガイド機構および前記第２のガイド機構はそれぞれ、同軸に取り付けられた２つのホイールを有し、前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構はそれぞれ、同軸に取り付けられた２つのホイールを有する、請求項４〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１５】
前記第１の駆動軸および／または前記第３の駆動軸は、回転体をさらに有し、前記回転体は、対応する駆動軸に同軸に固定して連結されており、前記回転体には孔が設けられており、前記牽引体は、対応する駆動軸の前記回転体に巻き付けられ且つ前記回転体の前記孔に固定して連結されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の伝達機構。
【請求項１６】
手術器具の端部に配置された端部器具と、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の伝達機構とを備え、前記伝達機構は、前記端部器具を駆動するように構成されている、手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療器具の技術分野に関し、特に、低侵襲手術ロボットに適用可能な伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の手術操作と比較し、低侵襲手術は、治療効果、鎮痛、回復サイクルおよび医療コストなどの観点から明らかな利点を有しており、これによって、手術過程において広く使用されている。
【０００３】
近年、低侵襲手術技術の発展により、手術ロボットがますます普及しており、その手術範囲がますます広くなり、手術の領域もますます複雑になっており、且つ手術操作の精度及び知能化レベルもますます高まっている。現在、代表的な手術ロボットは、手術操作において成功裏に使用されてきた、米国のIntuitive Surgical Companyによって開発されたDa Vinci手術ロボットシステムと、Computer Motion Companyによって開発されたZEUS手術ロボットシステムである。しかしながら、このような手術ロボットシステムの両タイプは、複雑な機構、大きなサイズおよび高価格等の欠点を有する。
【０００４】
特に、手術ロボット全体の性能は、手術器具の特性によって直接的に影響および決定され、手術器具の動きを駆動するための伝達機構（器具セットに配置されている）が手術器具の性能を制限する主要因であることが分かった。しかしながら、米国特許第９０７８６８４号明細書に開示された伝達機構は、３つの運動自由度を達成するために、手術器具の端部に配置された３つの継手を駆動するために６本のワイヤロープを使用し、これは、複雑な伝達構造および大きなスペース占有という欠点を生じる。したがって、３つの運動自由度を達成するように端部器具を駆動するために、簡単な伝達構造および小さなスペース占有を有する伝達機構を開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、伝達機構および伝達機構を有する手術器具を提供することである。従来技術の伝達機構と比較して、本願の伝達機構は、簡単な構造、低い制御困難性および小さなスペース占有を有し、３つの運動自由度を達成するために、手術器具の端部に配置された端部器具を駆動することもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的およびその他の関連する目的を達成するために、本発明は、手術器具に配置され、前記手術器具の端部に配置された端部器具を駆動するように構成された伝達機構であって、前記伝達機構は、
平行に配置された第１の駆動軸、第２の駆動軸および第３の駆動軸を含む駆動軸と、
第１の牽引体、第２の牽引体、第３の牽引体および第４の牽引体を含む牽引体と、
ガイド機構と、を備え、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、反対方向に前記第１の駆動軸に巻き付けられ、前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結され、且つ前記ガイド機構を介して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、反対方向に前記第３の駆動軸に巻き付けられ、前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結され、且つ前記ガイド機構を介して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されており、
前記ガイド機構は、前記第２の駆動軸が回転すると、前記ガイド機構と前記端部器具との間に配置された前記第１の牽引体および前記第２の牽引体の部分の移動方向が、前記ガイド機構と前記端部器具との間に配置された前記第３の牽引体および前記第４の牽引体の部分の移動方向と反対になるように構成されている、伝達機構を提供する。
【０００７】
好適には、前記ガイド機構は第１のガイド機構および第２のガイド機構を含み、前記第１のガイド機構および前記第２のガイド機構の軸線は、各駆動軸の軸線に対して平行であり、
前記ガイド機構は、前記第１の駆動軸および前記第２の駆動軸の軸線によって形成された第１の平面と、前記第２の駆動軸および前記第３の駆動軸の軸線によって形成された第２の平面とによって規定される第１の空間に配置されており、前記第１のガイド機構は、前記第２のガイド機構よりも前記第１の駆動軸からさらに離れており、前記第２のガイド機構は、前記第１のガイド機構よりも前記第３の駆動軸からさらに離れており、
反対方向に前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結された前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されており、反対方向に前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結された前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記端部器具に固定して連結されている。
【０００８】
好適には、前記伝達機構は、第１の連結体および第２の連結体を含む連結体をさらに備え、
前記第１の連結体および前記第２の連結体は、交差させられておらず、それぞれ前記第２の駆動軸の軸線に対して垂直であり、前記第１の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第１の連結体の他方の端部は前記第１のガイド機構に固定して連結されており、前記第２の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第２の連結体の他方の端部は前記第２のガイド機構に固定して連結されている。
【０００９】
好適には、前記伝達機構は、第１の出力ガイド機構および第２の出力ガイド機構を含む出力ガイド機構をさらに備え、
前記出力ガイド機構は、前記第１の駆動軸および前記第３の駆動軸の軸線によって形成された第３の平面と、前記第２の駆動軸および前記第１のガイド機構の軸線によって形成された第４の平面と、前記第２の駆動軸および前記第２のガイド機構の軸線によって形成された第５の平面とによって規定された第２の空間に配置されており、前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構の軸線は、前記第２の駆動軸の軸線に対して垂直であり、前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構の軸線は、交差させられておらず、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記第１の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構の同じ側を通過して方向を変化させた後、前記第２の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されている。
【００１０】
好適には、前記ガイド機構は、前記第２の駆動軸に外挿された第３のガイド機構および第４のガイド機構をさらに有し、前記第３のガイド機構は、前記第２の駆動軸の軸方向で前記第４のガイド機構と一致しておらず、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１のガイド機構および前記第３のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第１の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第２のガイド機構および前記第４のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第２の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されている。
【００１１】
好適には、前記ガイド機構は第３のガイド機構および第４のガイド機構をさらに含み、前記第４のガイド機構は、前記第３のガイド機構よりも前記第１の駆動軸からさらに離れており、前記第３のガイド機構は、前記第４のガイド機構よりも前記第３の駆動軸からさらに離れており、
前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１のガイド機構および前記第３のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第１の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第２のガイド機構および前記第４のガイド機構の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、前記第２の出力ガイド機構をさらに通過して前記端部器具に固定して連結されている。
【００１２】
好適には、前記伝達機構は、第３の連結体および第４の連結体を含む連結体をさらに備え、
前記第３の連結体および前記第４の連結体は、交差させられておらず、それぞれ前記第２の駆動軸の軸線に対して垂直であり、前記第３の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第３の連結体の他方の端部は前記第３のガイド機構に固定して連結されており、前記第４の連結体の一方の端部は前記第２の駆動軸に固定して連結されており、前記第４の連結体の他方の端部は前記第４のガイド機構に固定して連結されている。
【００１３】
好適には、前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構および前記第３のガイド機構の同じ側を通過しており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構および前記第４のガイド機構の同じ側を通過している。
【００１４】
好適には、前記第２の駆動軸の軸線と前記第１の駆動軸の軸線との間の距離は、前記第２の駆動軸の軸線と前記第３の駆動軸の軸線との間の距離と等しい。
【００１５】
好適には、前記第１の牽引体および前記第２の牽引体は、前記第１のガイド機構の前記第２の駆動軸から離れる側から前記第１のガイド機構を通過しており、前記第３の牽引体および前記第４の牽引体は、前記第２のガイド機構の前記第２の駆動軸から離れる側から前記第２のガイド機構を通過している。
【００１６】
好適には、前記出力ガイド機構は、前記第３の平面の中間垂直平面に配置されている、または前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構は、前記中間垂直平面に関して対称的に配置されている。
【００１７】
好適には、前記第１の牽引体は、第１の端部と、前記第１の端部から延びる第１のボディと、前記第１のボディに連結された第２の端部とを含み、前記第１の端部は、前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第１のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が第１の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第２の端部まで延びており、前記第２の端部は、前記端部器具に固定して連結されており、
前記第２の牽引体は、第３の端部と、前記第３の端部から延びる第２のボディと、前記第２のボディに連結された第４の端部とを含み、前記第３の端部は、前記第１の端部と反対方向で前記第１の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第１の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第２のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が前記第１の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第４の端部まで延びており、前記第４の端部は、前記端部器具に固定して連結されている。
【００１８】
好適には、前記第３の牽引体は、第５の端部と、前記第５の端部から延びる第３のボディと、前記第３のボディに連結された第６の端部とを含み、前記第５の端部は、前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第３のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が前記第２の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第６の端部まで延びており、前記第６の端部は、前記端部器具に固定して連結されており、
前記第４の牽引体は、第７の端部と、前記第７の端部から延びる第４のボディと、前記第４のボディに連結された第８の端部とを含み、前記第７の端部は、前記第５の端部と反対方向で前記第３の駆動軸に巻き付けられ且つ前記第３の駆動軸に部分的に固定して連結されており、前記第４のボディは、前記ガイド機構の１つの側を通過し、その方向が前記第２の出力ガイド機構によって変化させられた後、前記第８の端部まで延びており、前記第８の端部は、前記端部器具に固定して連結されており、前記第３のボディおよび前記第４のボディは、常に前記第１のボディおよび前記第２のボディの同じ側に配置されている。
【００１９】
好適には、前記第１のガイド機構および前記第２のガイド機構はそれぞれ、同軸に取り付けられた２つのホイールを有し、前記第１の出力ガイド機構および前記第２の出力ガイド機構はそれぞれ、同軸に取り付けられた２つのホイールを有する。
【００２０】
好適には、前記第１の駆動軸および／または前記第３の駆動軸は、回転体をさらに有し、前記回転体は、対応する駆動軸に同軸に固定して連結されており、前記回転体には孔が設けられており、前記牽引体は、対応する駆動軸の前記回転体に巻き付けられ且つ前記回転体の前記孔に固定して連結されている。
【００２１】
上記目的およびその他の関連する目的を達成するために、本発明は、実施形態のうちのいずれか１つに記載の伝達機構を備え、前記伝達機構は、手術器具の端部に配置された端部器具を駆動するように構成されている、手術器具を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
結論として、本発明の伝達機構は、主に手術器具において使用され、手術器具の端部器具を駆動するように構成されている。伝達機構は、４つの牽引体、３つの駆動軸およびガイド機構のみを有し、これにより、より少ない数の部品の使用および低い使用コストを可能にする。本発明の伝達機構は、単に３つの駆動軸の回転によって対応する４つの牽引体を駆動することによって、３つの運動自由度を行うように端部器具を駆動し、これにより、簡単な駆動構造および便利な駆動方法を可能にする。さらに、６本のワイヤロープを有する既存の伝達機構と比較して、本発明の伝達機構は、３つの運動自由度を達成するために４つの牽引体のみを使用し、ワイヤロープおよび対応する構成部材の数を減じ、寸法を最適化し、且つ駆動制御を簡単化し、これにより、その結果、手術器具のより小さなサイズを生じ、その結果、人体の狭い空間における手術器具のより柔軟な動きを実現でき、より小さな低侵襲創傷および優れた操作柔軟性を生じる。さらに、牽引体によって駆動される伝達機構は、軽い総重量およびより良い安定性および信頼性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態の伝達機構の軸方向投影図である。
【図２】本発明の第２実施形態の伝達機構の軸方向投影図である。
【図３】図２に示す伝達機構の斜視図である。
【図４】図３に示す伝達機構の部分概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態の伝達機構の軸方向投影図である。
【図６】本発明の１つの実施形態の手術器具の斜視図である。
【図７】本発明の１つの実施形態の器具セットにおける伝達機構の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の目的、利点および特徴をより明確にするために、本発明において提案される伝達機構および手術器具を以下で図１〜図７を参照しながらより詳細に説明する。添付の図面は、本発明の目的を説明する際の簡便性および明確性を高める意図のみにおいて、非常に簡単化された形式で示されており、必ずしも実寸では示されていないことに留意すべきである。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態の伝達機構の軸方向投影図である。図１に示すように、伝達機構は、手術器具に配置されており、手術器具の端部に配置された端部器具を駆動するように構成されており、駆動軸、ガイド機構および牽引体を備える。駆動軸は、平行に配置された第１の駆動軸１、第２の駆動軸２および第３の駆動軸３を含む。牽引体は、第１の牽引体４、第２の牽引体５、第３の牽引体６および第４の牽引体７を含む。
【００２６】
第１の牽引体４は、第１の駆動軸１に巻き付けられており、第１の駆動軸１に部分的に固定して連結されており、ガイド機構の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。第２の牽引体５は、第１の牽引体４とは反対方向で、第１の駆動軸１に巻き付けられており、第１の駆動軸１に部分的に固定して連結されており、ガイド機構の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。これによって、第１の駆動軸１が回転すると、第１の牽引体４および第２の牽引体５は互いに反対方向へ移動し、行ったり来たりの移動を達成し（すなわち、一方の牽引体は端部器具から離れる方向へ移動し、他方の牽引体は端部器具に近づくように移動する）、これにより、端部器具を駆動して第１の運動自由度を達成する。
【００２７】
第３の牽引体６は、第３の駆動軸３に巻き付けられており、第３の駆動軸３に部分的に固定して連結されており、ガイド機構の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。第４の牽引体７は、第３の牽引体６とは反対方向で、第３の駆動軸３に巻き付けられており、第３の駆動軸３に部分的に固定して連結されており、ガイド機構の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。これにより、第３の駆動軸３が回転すると、第３の牽引体６および第４の牽引体７は互いに反対方向へ移動し、行ったり来たりの移動を達成し、これにより、端部器具を駆動して、第２の運動自由度を達成する。
【００２８】
さらに、ガイド機構は、第２の駆動軸２が回転したとき、ガイド機構と端部器具との間に配置された第１の牽引体４および第２の牽引体５の部分の移動方向が、ガイド機構と端部器具との間に配置された第３の牽引体６および第４の牽引体７の部分の移動方向と反対になるように、構成されている。
【００２９】
第１の駆動軸１が回転すると、第１の牽引体４および第２の牽引体５は互いに反対方向へ移動し（すなわち、一方の牽引体は端部器具から離れる方向へ移動し、他方の牽引体は端部器具に近づくように移動する）、これにより、端部器具を駆動して第１の運動自由度を達成する。第３の駆動軸３が回転すると、第３の牽引体６および第４の牽引体７は互いに反対方向へ移動し、これにより、端部器具を駆動して第２の運動自由度を達成する。次いで、第２の駆動軸２が回転すると、第１の牽引体４および第２の牽引体５は、第３の牽引体６および第４の牽引体７とは反対方向へ移動し、これにより、端部器具を駆動して第３の運動自由度を達成する。これにより、本願における伝達機構は、３つの運動自由度を達成するように端部器具を駆動することができる。例えば、第１の自由度および第２の自由度はそれぞれ、ある軸線を中心にして回転する端部器具の自由度であってもよく、第３の自由度は、ある方向に沿って移動する端部器具の自由度であってもよい。これは、実際の条件に従って具体的に決定することができ、本発明はいかなる制限も行わない。
【００３０】
この実施形態では、ガイド機構は、第１のガイド機構８および第２のガイド機構９を含む。第１の駆動軸１、第２の駆動軸２、第３の駆動軸３、第１のガイド機構８および第２のガイド機構９の軸線は、互いに平行である。ガイド機構は第１の空間に配置されている。第１の空間は、第１の駆動軸１および第２の駆動軸２の軸線によって形成された第１の平面と、第２の駆動軸２および第３の駆動軸３の軸線によって形成された第２の平面とによって規定される。第１のガイド機構８は、第２のガイド機構９よりも第１の駆動軸１から離れており、第２のガイド機構９は、第１のガイド機構８よりも第３の駆動軸３から離れている。
【００３１】
第１の駆動軸１に巻き付けられ且つ第１の駆動軸１に部分的に固定して連結された第１の牽引体４は、第１のガイド機構８の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。第１の牽引体４とは反対方向で第１の駆動軸１に巻き付けられ且つ第１の駆動軸１に部分的に固定して連結された第２の牽引体５は、第１のガイド機構８の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。第３の駆動軸３に巻き付けられ且つ第３の駆動軸３に部分的に固定して連結された第３の牽引体６は、第２のガイド機構９の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。第３の牽引体６とは反対方向で第３の駆動軸３に巻き付けられ且つ第３の駆動軸３に部分的に固定して連結された第４の牽引体７は、第２のガイド機構９の１つの側を通過してその方向を変化させた後、端部器具に固定して連結されている。図１では、第１の牽引体４および第２の牽引体５は、第１のガイド機構８の同じ側を通過しており、第３の牽引体６および第４の牽引体７は、第２のガイド機構９の同じ側を通過している。さらに、第１の牽引体４および第２の牽引体５は、第１のガイド機構８の第２の駆動軸２から離れる側から第１のガイド機構８を通過しており、第３の牽引体６および第４の牽引体７は、第２のガイド機構９の第２の駆動軸２から離れる側から第２のガイド機構９を通過している。
【００３２】
この実施形態では、伝達機構は連結体、すなわち第１の連結体１０および第２の連結体１１をさらに備える。第１の連結体１０の一方の端部は第２の駆動軸２に固定して連結されており、第１の連結体１０の他方の端部は第１のガイド機構８に固定して連結されている。第１のガイド機構８は、好適には回転可能である。第２の連結体１１の一方の端部は第２の駆動軸２に固定して連結されており、第２の連結体１１の他方の端部は第２のガイド機構９に固定して連結されている。第２のガイド機構９は、好適には回転可能である。第１の連結体１０および第２の連結体１１は交差させられておらず、それぞれ第２の駆動軸２の軸線と垂直に交差させられている。すなわち、第１の連結体１０および第２の駆動軸２の交差箇所と、第２の連結体１１および第２の駆動軸２の交差箇所とは、第２の駆動軸２の異なる高さに配置されている。
【００３３】
さらに、伝達機構は、出力ガイド機構、すなわち、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３をさらに備える。出力ガイド機構（例えば、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３）は、第２の空間に配置されている。第２の空間は、第１の駆動軸１および第３の駆動軸３の軸線によって形成された第３の平面と、第２の駆動軸２および第１のガイド機構８の軸線によって形成された第４の平面と、第２の駆動軸２および第２のガイド機構９の軸線によって形成された第５の平面とによって規定されている。第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３の軸線は、それぞれ第２の駆動軸２の軸線に対して垂直であり、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３の軸線は交差させられていない。
【００３４】
本願では、「第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３の軸線は、それぞれ第２の駆動軸２の軸線に対して垂直であり、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３の軸線は交差させられていない」という特徴は、第２の駆動軸２の軸線に対して垂直なあらゆる平面が、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３の軸線のうちの多くとも１つを通過していると理解されるべきである。
【００３５】
本願では、第１の空間は、好適には第１の平面、第２の平面および第３の平面によって規定された密閉空間であると理解され、これに対応して、第２の駆動軸２の軸線は第１の空間に配置されている。第２の空間は、第３の平面、第４の平面および第５の平面によって規定された部分的に開放した空間であると理解され、これに対応して、第２の駆動軸２の軸線は第２の空間に配置されていない。
【００３６】
第１の牽引体４は、第１の駆動軸１に巻き付けられ、第１の駆動軸１に部分的に固定して連結され且つ第１のガイド機構８の１つの側を通過してその方向を変化させた後、第１の出力ガイド機構１２を通過することによって方向をさらに変化させて端部器具に固定して連結されている。第２の牽引体５は、第１の牽引体４とは反対方向で第１の駆動軸１に巻き付けられ、第１の駆動軸１に部分的に固定して連結され且つ第１のガイド機構８の１つの側を通過してその方向を変化させた後、第１の出力ガイド機構１２を通過することによって方向をさらに変化させて端部器具に固定して連結されている。
【００３７】
第３の牽引体６は、第３の駆動軸３に巻き付けられ、第３の駆動軸３に部分的に固定して連結され且つ第２のガイド機構９の１つの側を通過してその方向を変化させた後、第２の出力ガイド機構１３を通過することによって方向をさらに変化させて端部器具に固定して連結されている。第４の牽引体７は、第３の牽引体６とは反対方向で第３の駆動軸３に巻き付けられ、第３の駆動軸３に部分的に固定して連結され且つ第２のガイド機構９の１つの側を通過してその方向を変化させた後、第２の出力ガイド機構１３を通過することによって方向をさらに変化させて端部器具に固定して連結されている。
【００３８】
好適な実施形態では、第２の駆動軸２の軸線と第１の駆動軸１の軸線との間の距離は、第２の駆動軸２の軸線と第３の駆動軸３の軸線との間の距離と等しく、すなわち、第１の駆動軸１および第３の駆動軸３それぞれに対する第２の駆動軸２の垂直方向距離は、伝達機構の寸法を最適化することを促進するように、等しい。
【００３９】
別の好適な実施形態では、出力ガイド機構（例えば、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３）は、第１の駆動軸１の軸線および第３の駆動軸３の軸線によって形成された平面（すなわち、上記第３の平面）の中間垂直平面に配置されている。「中間垂直平面」とは、第１の駆動軸１の軸線および第３の駆動軸３の軸線が配置されている平面に対して垂直な平面をいい、且つ中間垂直平面上のあらゆる点から第１の駆動軸１の軸線および第３の駆動軸３の軸線までの距離は等しい。或いは、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３は、中間垂直平面に関して対称的に配置されている。
【００４０】
図１に示すように、第２の駆動軸２がある角度範囲内で回転すると、第１の連結体１０および第２の連結体１１が第２の駆動軸２と一緒に回転し、同時に、２つの連結体に連結された第１のガイド機構８および第２のガイド機構９も第２の駆動軸２を中心にして回転（公転）させられる。第１のガイド機構８の回転の間、第１のガイド機構８と第１の駆動軸１との間の第１の牽引体４の部分の長さと、第１のガイド機構８と第１の駆動軸１との間の第２の牽引体５の部分の長さとは、対応して変化する。第１の牽引体４および第２の牽引体５のそれぞれの長さは一定であるので、第１の牽引体４および第２の牽引体５は、行ったり来たりの移動を生じる。同様に、第３の牽引体６および第４の牽引体７も、一緒に行ったり来たりの移動を生じる。図１に示す各構成部材の特定の部分について、第２の駆動軸２が第１の角度範囲内で反時計回りに回転すると、第１のガイド機構８と第１の駆動軸１との間の第１の牽引体４の部分の長さと、第１のガイド機構８と第１の駆動軸１との間の第２の牽引体５の部分の長さとが、より長くなる一方、第２のガイド機構９と第３の駆動軸３との間の第３の牽引体６の部分の長さと、第２のガイド機構９と第３の駆動軸３との間の第４の牽引体７の部分の長さとは、より短くなる。したがって、第１の牽引体４および第２の牽引体５の遠位端部が伝達機構から離れる方向へ移動し、第３の牽引体６および第４の牽引体７の遠位端部は伝達機構へ近づくように移動する。逆に、第２の駆動軸２が第２の角度範囲内で時計回りに回転すると、第３の牽引体６および第４の牽引体７の遠位端部が伝達機構から離れる方向へ移動し、第１の牽引体４および第２の牽引体５は伝達機構へ近づくように移動する。第６の平面は、出力ガイド機構と、第２の駆動軸２の軸線とによって形成されている。第１の二面角は、第２の平面と第４の平面とによって形成されており、第２の二面角は、第５の平面と第６の平面とによって形成されている。第１の角度は、第１の二面角の平面角度と、第２の二面角の平面角度との最小値である。第３の二面角は、第４の平面と第６の平面とによって形成されており、第４の二面角は、第１の平面と第５の平面とによって形成されている。第２の角度は、第３の二面角の平面角度と、第４の二面角の平面角度との最小値である。これにより、第１の牽引体４、第２の牽引体５、第３の牽引体６および第４の牽引体７は、端部器具を駆動して、第３の運動自由度を達成する。牽引体の近位端部および遠位端部を以下で具体的に説明する。
【００４１】
この実施形態では、牽引体は以下の通り具体的に説明される。
【００４２】
第１の牽引体４は、第１の端部と、第１の端部から延びる第１のボディ４１と、第１のボディ４１に連結された第２の端部とを含む。第１の端部（すなわち、第１の牽引体４の近位端部）は、第１の駆動軸１に巻き付けられており、第１の駆動軸１に部分的に固定して連結されている。第１のボディ４１は、第１のガイド機構８の１つの側を通過しており、第１の出力ガイド機構１２によってその方向が変化させられた後、第２の端部まで延びている。第２の端部（すなわち、第１の牽引体４の遠位端部）は、端部器具に固定して連結されている。
【００４３】
第２の牽引体５は、第３の端部と、第３の端部から延びる第２のボディ５１と、第２のボディ５１に連結された第４の端部とを含む。第３の端部（すなわち、第２の牽引体５の近位端部）は、第１の端部とは反対方向に第１の駆動軸１に巻き付けられており、第１の駆動軸１に部分的に固定して連結されている。第２のボディ５１は、第１のガイド機構８の１つの側を通過しており、第１の出力ガイド機構１２によってその方向が変化させられた後、第４の端部まで延びている。第４の端部（すなわち、第２の牽引体５の遠位端部）は、端部器具に固定して連結されており、第２のボディ５１および第１のボディ４１は、第１のガイド機構８の同じ側から第１のガイド機構８を通過している。好適には、第２のボディ５１および第１のボディ４１は、第１のガイド機構８の第２の駆動軸２から離れる側から第１のガイド機構８を通過している。
【００４４】
第３の牽引体６は、第５の端部と、第５の端部から延びる第３のボディ６１と、第３のボディ６１に連結された第６の端部とを含む。第５の端部（すなわち、第３の牽引体６の近位端部）は、第３の駆動軸３に巻き付けられており、第３の駆動軸３に部分的に固定して連結されている。第３のボディ６１は、第２のガイド機構９の１つの側を通過しており、第２の出力ガイド機構１３によってその方向が変化させられた後、第６の端部まで延びている。第６の端部（すなわち、第３の牽引体６の遠位端部）は、端部器具に固定して連結されている。
【００４５】
第４の牽引体７は、第７の端部と、第７の端部から延びる第４のボディ７１と、第４のボディ７１に連結された第８の端部とを含む。第７の端部（すなわち、第４の牽引体７の近位端部）は、第５の端部とは反対方向に第３の駆動軸３に巻き付けられており、第３の駆動軸３に部分的に固定して連結されている。第４のボディ７１は、第２のガイド機構９の１つの側を通過しており、第２の出力ガイド機構１３によってその方向が変化させられた後、第８の端部まで延びている。第８の端部（すなわち、第４の牽引体７の遠位端部）は、端部器具に固定して連結されている。第４のボディ７１および第３のボディ６１は、第２のガイド機構９の同じ側から第２のガイド機構９を通過している。好適には、第４のボディ７１および第３のボディ６１は、第２のガイド機構９の第２の駆動軸２から離れる側から第２のガイド機構９を通過している。
【００４６】
或いは、軸方向において、第２のガイド機構９は第１のガイド機構８の上方に配置されており、これに対応して、第２の出力ガイド機構１３は第１の出力ガイド機構１２の上方に配置されている。第３のボディ６１および第４のボディ７１はそれぞれ、第３の駆動軸３に固定して連結された後、第１のボディ４１および第２のボディ５１の上方を通過し（図１参照）、方向を変化させるために第２のガイド機構９に巻き付けられ、再び第１のボディ４１および第２のボディ５１の上方を通過し、第２の出力ガイド機構１３に巻き付けられた後、端部器具に固定して連結されている。確かに、軸方向において、第２のガイド機構９を第１のガイド機構８の下方に配置することもでき、これに対応して、第２の出力ガイド機構１３は第１の出力ガイド機構１２の下方に配置されても良い。その一方、第３のボディ６１および第４のボディ７１は、第１のボディ４１および第２のボディ５１の下方を通過した後（図示せず）、方向を変化させるために第２のガイド機構９に巻き付けられ、次いで、再び第１のボディ４１および第２のボディ５１の下方を通過し、第２の出力ガイド機構１３に巻き付けられた後、端部器具に固定して連結される。ここでは、第３のボディ６１および第４のボディ７１は常に第１のボディ４１および第２のボディ５１の同じ側に配置されていると理解することができる。これにより、４つの牽引体は、実質的に平行に延び、互いに干渉せず、機構の作動の信頼性を保証する。加えて、対応する駆動軸に巻き付けられた４つの牽引体の長さは、端部器具のストロークに従って決定され、本発明は、これについて特定の制限を課すことはない。
【００４７】
好適には、第１のガイド機構８および第２のガイド機構９はそれぞれ、同軸に取り付けられた２つのホイールを有し、第１の出力ガイド機構１２および第２の出力ガイド機構１３もそれぞれ、同軸に取り付けられた２つのホイールを有し、より好適には、各ホイールは回転可能である。
【００４８】
好適には、第１の駆動軸１および／または第３の駆動軸３は、回転体、すなわち第１の回転体１４および第２の回転体１５を含む。第１の回転体１４は第１の駆動軸１にロックされており、第２の回転体１５は第３の駆動軸３にロックされている。さらに、各回転体の表面には、周方向にずらされた２つの孔が設けられている。牽引体のボディが、対応する駆動軸の回転体に巻き付けられ且つ回転体に固定して連結された後、牽引体の一方の端部は孔に固定される。例えば、第１の端部は、第１の回転体１４に巻き付けられた後、第１の回転体１４の１つの孔に固定され、第３の端部は、第１の端部とは反対の方向で第１の回転体１４に巻き付けられた後、第１の回転体１４の１つの孔または別の孔に固定される。同様に、第２の回転体１５、第３の駆動軸３、第３の牽引体６および第４の牽引体７は、同じ原理に基づいて配置することができる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
本実施形態は、４つのガイド機構を有し、第１のガイド機構８および第２のガイド機構９とは別に２つのガイド機構、すなわち、第３のガイド機構１６および第４のガイド機構１７をさらに有する点で、第１実施形態と異なる。さらに、各牽引体の巻付け形式は、特に図２〜図４に示すように、対応して調節されており、伝達機構の残りのセッティングは、第１実施形態のものと同じであることができる。図２は、本発明の第２実施形態の伝達機構の軸方向投影図である。図３は、図２に示す伝達機構の斜視図である。図４は、図３に示す伝達機構の部分概略図である。
【００５０】
具体的には、第３のガイド機構１６および第４のガイド機構１７は、第２の駆動軸２に外挿されており、第３のガイド機構１６および第４のガイド機構１７は、第２の駆動軸２の軸方向で一致していない、すなわち、異なる軸方向高さに配置されている。第３のガイド機構１６および第４のガイド機構１７は、回転可能であってもよく（すなわち、第２の駆動軸２に回転可能に連結されていてもよく）、第２の駆動軸２に固定して連結されていてもよい（すなわち、回転することができなくてもよい）。
【００５１】
第１のボディ４１は、第１の駆動軸１から出て、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、第１の出力ガイド機構１２をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第２の端部まで延びている。したがって、第２のボディ５１は、反対方向に第１の駆動軸１から出て、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、第１の出力ガイド機構１２をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第４の端部まで延びている。特に、第１のボディ４１および第２のボディ５１は、第１のガイド機構８の第２の駆動軸２から離れる側から第１のガイド機構８を通過している。同様に、第３のボディ６１は、第３の駆動軸３から出て、第２のガイド機構９および第４のガイド機構１７の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、第２の出力ガイド機構１３をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第６の端部まで延びている。したがって、第４のボディ７１は、反対方向に第３の駆動軸３から出て、第２のガイド機構９および第４のガイド機構１７の双方の１つの側を通過して方向を変化させた後、第２の出力ガイド機構１３をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第８の端部まで延びている。同様に、第３のボディ６１および第４のボディ７１は、第２のガイド機構９の第２の駆動軸２から離れる側から第２のガイド機構９を通過している。
【００５２】
図２〜図４に示すように、第２のガイド機構９が軸方向に沿って第１のガイド機構８の上方に配置されると、これに対応して、第４のガイド機構１７は、第３のガイド機構１６の上方に配置されている。逆に、第２のガイド機構９が軸方向に沿って第１のガイド機構８の下方に配置されると、第４のガイド機構１７は、第３のガイド機構１６の下方に配置されている。
【００５３】
或いは、第１のボディ４１および第２のボディ５１はそれぞれ、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６の同じ側を通過しており、同様に、第３のボディ６１および第４のボディ７１はそれぞれ、第２のガイド機構９および第４のガイド機構１７の同じ側を通過している。ここでは、「同じ側」とは、ガイド機構から出る対応する牽引体によって形成された接点と、他のガイド機構へ進入する対応する牽引体によって形成された接点とを連結した線が、このような２つのガイド機構の中心点の間の連結線に対して平行である。例えば、第１のガイド機構８から出る第１のボディ４１によって形成された接点と、第３のガイド機構１６に進入する第１のボディ４１によって形成された接点との間の連結線は、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６の中心点（ガイド機構の回転中心）の間の連結線に対して平行である。同様の定義が、他の３つのボディに当てはまる。
【００５４】
次いで、第２実施形態の伝達機構のその他の構造形式は、第１実施形態の伝達機構のものと同様である。詳細については第１実施形態を参照されたい。さらに、第２実施形態の伝達機構の動作モードは、第１実施形態の伝達機構のものと同じである。すなわち、第１の駆動軸１が回転すると、第１の牽引体４および第２の牽引体５を駆動して互いに反対方向へ移動させ、これにより、端部器具を駆動して、第１の運動自由度を達成する。第３の駆動軸３が回転すると、第３の牽引体６および第４の牽引体７を駆動して互いに反対方向へ移動させ、これにより、端部器具を駆動して、第２の運動自由度を達成する。第２の駆動軸２が回転すると、４つの牽引体を駆動して同時に移動させ、且つ端部器具を駆動して第３の運動自由度を達成する。
【００５５】
＜第３実施形態＞
本実施形態は、第３のガイド機構１６および第４のガイド機構１７が第２の駆動軸２に外挿されておらず、それぞれ連結体に配置され、すなわち、第３の連結体１８および第４の連結体１９に配置される点で第２実施形態と異なる。第３の連結体１８および第４の連結体１９は交差させられておらず、それぞれ第２の駆動軸２の軸線に対して垂直である。さらに、第４のガイド機構１７は第３のガイド機構１６よりも第１の駆動軸１から離れており、第３のガイド機構１６は第４のガイド機構１７よりも第３の駆動軸３から離れている。
【００５６】
第３の連結体１８の一方の端部は第２の駆動軸２に固定されており、第３の連結体１８の他方の端部は第３のガイド機構１６に連結されている。第４の連結体１９の一方の端部は第２の駆動軸２に固定されており、他方の端部は第４のガイド機構１７に連結されている。詳細については、本発明の第３実施形態の伝達機構の軸方向投影図である図５を参照されたい。
【００５７】
図５において、第１の連結体１０、第２の連結体１１、第３の連結体１８および第４の連結体１９は、牽引体同士の干渉を防止するために、周方向に沿って所定の間隔で順次に分布され、且つ軸方向でずらした形式で分布されている。例えば、第１の連結体１０および第３の連結体１８は、第２の駆動軸２の同じ高さにあり、第２の連結体１１および第４の連結体１９は、第２の駆動軸２の同じ高さにあり、第１の連結体１０および第２の連結体１１は、第２の駆動軸２の異なる高さに配置されている（すなわち、第３の連結体１８は、第２の駆動軸２の軸方向で第４の連結体１９と一致していない）。または、第１の連結体１０および第３の連結体１８は、軸方向で互いに隣接して配置されており、第２の連結体１１および第４の連結体１９は、軸方向で互いに隣接して配置されているが、第１の連結体１０および第３の連結体１８は、牽引体の延びを容易にするために第２の連結体１１および第４の連結体１９から大きな軸方向距離だけ離隔させられている。さらに、第１のボディ４１は、第１の駆動軸１から出て、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６それぞれの第２の駆動軸２から離れる側を通過して方向を変化させた後、第１の出力ガイド機構１２をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第２の端部まで延びている。したがって、第２のボディ５１は、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６それぞれの第２の駆動軸２から離れる側を通過して方向を変化させた後、第１の出力ガイド機構１２をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第４の端部まで延びている。同様に、第３のボディ６１は、第３の駆動軸３から出て、第２のガイド機構９および第４のガイド機構１７それぞれの第２の駆動軸２から離れる側を通過して方向を変化させた後、第２の出力ガイド機構１３をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第６の端部まで延びている。同様に、第４のボディ７１は、第２のガイド機構９および第４のガイド機構１７それぞれの第２の駆動軸２から離れる側を通過して方向を変化させた後、第２の出力ガイド機構１３をさらに通過して、端部器具に固定して連結された第８の端部まで延びている。
【００５８】
図５において、第１のボディ４１および第２のボディ５１の双方は、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６の同じ側を通過しており、同様に、第３のボディ６１および第４のボディ７１の双方は、第２のガイド機構９および第４のガイド機構１７の同じ側を通過している。ここで、この実施形態における「同じ側」は、第２実施形態におけるものと同じ定義を有する。「同じ側」とは、ガイド機構から出る対応する牽引体によって形成された接点と、他のガイド機構へ進入する対応する牽引体によって形成された接点とを連結した線が、このような２つのガイド機構の中心点の間の連結線に対して平行である。例えば、第１のガイド機構８から出る第１のボディ４１によって形成された接点と、第３のガイド機構１６に進入する第１のボディ４１によって形成された接点との間の連結線は、第１のガイド機構８および第３のガイド機構１６の中心点（ガイド機構の回転中心）の間の連結線に対して平行である。同様の定義が、他の３つのボディに当てはまる。
【００５９】
結論として、伝達機構の様々な構成が、上記実施形態によって詳細に説明されている。もちろん、本発明は、上記実施形態に挙げられた構成を含むが、それらに限定されるわけではなく、上記実施形態によって提供された構成に基づいてなされるあらゆる変更は全て、本発明の保護範囲内にある。当業者は、上記実施形態の内容に従って１つの例からその他のケースについての推測を導き出すことができる。
【００６０】
本発明によって提供される伝達機構は、手術器具の端部器具を駆動するために使用されるとき、４つの牽引体、３つの駆動軸およびガイド機構を必要とし、これによって、より少ない数の選択される部品を可能にし、その結果、低コストを生じる。
【００６１】
さらに、本発明の伝達機構は、対応する４つの牽引体を駆動するために３つの駆動軸を回転させることによって端部器具の３つの運動自由度を達成することができ、これにより、簡単な構造を有する。６本のワイヤロープを使用する既存の伝達機構（ここでは、従来技術において、端部器具における１つの運動自由度の実現は、概して、駆動するために２本のワイヤロープを必要とし、したがって、器具の端部における３つの運動自由度の実現は、６本のワイヤロープを必要とする）と比較して、３つの運動自由度を達成するために４つの牽引体を使用することは、ワイヤロープの数を減少させ、寸法を最小化し、駆動制御を簡単化し、ひいては、手術器具をより小さくすることができ、これは、転じて、患者の苦痛を緩和するためのより小さな低侵襲創傷を可能にし、また、人体の狭い空間における手術器具のより柔軟な動きを実現でき、手術操作の柔軟性を高めることができる。
【００６２】
本発明の伝達機構は、４つの牽引体の運動分離（movement decoupling）により４つの牽引体の３つの継手の運動アクセスを実現し、これにより、端部器具を駆動する３つの継手の運動は、分離された４つの牽引体の運動によって達成されることが当業者によって理解されるべきである。
【００６３】
さらに、上記各牽引体は、本発明において制限されないワイヤ、ロープ、ベルト等である。
【００６４】
さらに、上記伝達機構に基づいて、この実施形態は、さらに、上記実施形態において提供された伝達機構を備える手術器具を提供しており、該伝達機構は、手術器具の端部に配置された端部器具２０を３つの自由度において駆動するように構成されている。いわゆる「端部」とは、製品オペレータから遠い方の端部をいう。この実施形態の手術器具は、上記実施形態の伝達機構を用いるので、伝達機構によってもたらされる手術器具の有利な効果は、上記実施形態を参照することができる。
【００６５】
ここでは、伝達機構のコンパクトなレイアウトにより、手術器具の取付けスペースを有効に節約することができ、これにより、手術器具の寸法をより小さくすることができ、手術器具の安定性および信頼性を有効に保証することができる。加えて、牽引体伝達に基づき、手術器具の重量も大幅に減じられ、このことは、軽量開発の要求を満たす。
【００６６】
図６は、本発明の１つの実施形態の手術器具の斜視図である。図７は、本発明の１つの実施形態の器具セットにおける伝達機構の斜視図である。図６および図７に示すように、手術器具は、さらに、上記伝達機構を器具セット２１内に配置することによって伝達機構を固定するように構成された器具セット２１を有する。
【００６７】
手術器具は、さらに、チューブ２２を有する。チューブ２２は、器具セット２１および端部器具２０にそれぞれ連結されている。全ての牽引体は、伝達機構のガイド機構を介して方向を変化させた後、チューブ２２を通って端部器具２０に固定して連結されている。
【００６８】
加えて、１つの実施形態に係る端部器具は、第１の継手、第２の継手および第３の継手を有する。第１の継手は、第１の運動自由度を実現するように第１の牽引体４および第２の牽引体５によって駆動される。第２の継手は、第２の運動自由度を実現するように第３の牽引体６および第４の牽引体７によって駆動される。第３の継手は、第３の運動自由度を実現するように第１の牽引体４、第２の牽引体５、第３の牽引体６および第４の牽引体７によって駆動される。
【００６９】
上記の説明は、本発明の範囲に対するいかなる制限でもなく、本発明の好適な実施形態の説明でしかない。上記の開示に従って当業者によって行われるあらゆる変更および改良は全て、請求項の保護範囲内にある。
【符号の説明】
【００７０】
１    第１の駆動軸
２    第２の駆動軸
３    第３の駆動軸
４    第１の牽引体
５    第２の牽引体
６    第３の牽引体
７    第４の牽引体
８    第１のガイド機構
９    第２のガイド機構
１０    第１の連結体
１１    第２の連結体
１２    第１の出力ガイド機構
１３    第２の出力ガイド機構
１４    第１の回転体
１５    第２の回転体
１６    第３のガイド機構
１７    第４のガイド機構
１８    第３の連結体
１９    第４の連結体
２０    端部器具
２１    器具セット
２２    チューブ
４１    第１のボディ
５１    第２のボディ
６１    第３のボディ
７１    第４のボディ
【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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【国際調査報告】
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