(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
術具に対して相対的に直線方向へ移動可能に配置されたスライダ本体と、  前記スライダ本体に配置されるとともに、ワイヤの端部を間に挟んで前記ワイヤを環状に保持する２つの保持部と、を有し、  前記２つの保持部のうち少なくとも第１の保持部には、前記ワイヤの端部が前記２つの保持部の間から外に向かって挿通される挿通孔が設けられているスライダ。
【請求項２】
前記スライダ本体から前記２つの保持部が配置されている側に突出し、間に前記２つの保持部が配置される２つの突出部と、  前記突出部に設けられ、前記ワイヤを前記２つの保持部へ導く誘導部と、が更に設けられている請求項１記載のスライダ。
【請求項３】
前記誘導部は、前記突出部に形成された前記２つの保持部に向かって延びる溝形状であり、  前記誘導部には、前記２つの保持部に向かって溝の幅が狭くなる傾斜部が設けられている請求項２記載のスライダ。
【請求項４】
前記２つの保持部を前記スライダ本体に配置された状態に固定するとともに、前記２つの保持部の間に前記ワイヤが挟まれた状態で固定する固定部が更に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載のスライダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のスライダと、  前記スライダを収納する術具本体と、  前記スライダにより伝達された駆動力により駆動される可動部と、が設けられている術具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、スライダおよび術具に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、術者の負担軽減や、医療施設の省人化を図るためにロボットを利用した医療処置の提案がされている。外科分野では、術者が遠隔操作可能な多自由度アームを有する多自由度マニピュレータを使用して患者の処置を行う医療用ロボットに関する提案が行われている。【０００３】  医療用ロボットには、患者の処置に用いられる術具が取り付けられる。術具を動作させる駆動力は医療用ロボットから術具に伝達される。術具に伝達された駆動力は、術具の内部に配置されたワイヤを介して、術具の動作箇所に伝えられる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５４２２８８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にはワイヤが環状に配置され、少なくとも術具の動作箇所に設けられたプーリ等の回転部に環状のワイヤが掛け回される構成が開示されている。この構成では、ワイヤが回転移動することにより、駆動力が動作箇所の回転部に伝達される。【０００６】  環状のワイヤをプーリ等の回転部に掛け回して駆動力を伝達する場合、駆動力の伝達を行うために環状のワイヤに所望の張力を与えることが好ましい。環状のワイヤに張力を付与する機構を設ける方法も考えられるが、当該機構を追加すると術具の構造が複雑化するという問題があった。また、張力を付与する機構を設けない場合には、環状のワイヤに所望の張力を与えることが難しいという問題があった。【０００７】  本開示は、所望の張力を与えてワイヤを環状に配置しやすいスライダおよび術具を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本開示の第１の態様に係るスライダは、術具に対して相対的に直線方向へ移動可能に配置されたスライダ本体と、前記スライダ本体に配置されるとともに、ワイヤの端部を間に挟んで前記ワイヤを環状に保持する２つの保持部と、を有し、前記２つの保持部の少なくとも一方には、前記ワイヤの端部が前記２つの保持部の間から外に向かって挿通される挿通孔が設けられている。【０００９】  本開示の第２の態様に係る術具は、上記本開示の第１態様に係るスライダと、前記スライダを収納する術具本体と、前記スライダにより伝達された駆動力により駆動される可動部と、が設けられている。【００１０】  このような構成によれば、挿通孔にワイヤの端部を挿通して両端部を引くことにより、環状のワイヤに張力が加えられる。環状のワイヤに張力を加えた状態で２つの保持部を接近させることにより、２つの保持部の間にワイヤを保持させることができる。そのため、環状のワイヤに張力を付与する機構を設けることなく所望の張力を環状のワイヤに与えることができ、所望の張力を環状のワイヤに与えやすくなる。【００１１】  上記開示の第１の態様においては、前記スライダ本体から前記２つの保持部が配置されている側に突出し、間に前記２つの保持部が配置される２つの突出部と、前記突出部に設けられ、前記ワイヤを前記２つの保持部へ導く誘導部と、が更に設けられていることが好ましい。【００１２】  このような構成によれば、スライダ本体に対する２つの保持部の相対位置を安定させやすくなる。更に突出部に設けられた誘導部を用いてワイヤを保持部に導くことにより、保持部に対するワイヤの相対位置を安定させやすくなる。特に、スライダ本体が直線方向に相対移動しても、保持部に対するワイヤの相対位置を安定させやすい。【００１３】  上記開示の第１の態様において前記誘導部は、前記突出部に形成された前記２つの保持部に向かって延びる溝形状であり、前記誘導部には、前記２つの保持部に向かって溝の幅が狭くなる傾斜部が設けられていることが好ましい。【００１４】  このような構成によれば、ワイヤを誘導部に配置しやすくなる。また、スライダ本体が直線方向に相対移動した際に、ワイヤと誘導部との接触部に働く応力が大きくなることを抑制しやすい。【００１５】  上記開示の第１の態様においては、前記２つの保持部を前記スライダ本体に配置された状態に固定するとともに、前記２つの保持部の間に前記ワイヤが挟まれた状態で固定する固定部が更に設けられていることが好ましい。【００１６】  このような構成によれば、２つの保持部をスライダ本体の所望の位置に固定する作業、および、２つの保持部の間にワイヤが挟まれた状態で固定する作業が行いやすくなる。また両作業を同時に行うことも可能となる。
【発明の効果】
【００１７】  本開示の第１の態様に係るスライダおよび第２の態様に係る術具によれば、挿通孔にワイヤの端部を挿通して、ワイヤに張力を加えながら２つの保持部の間にワイヤを保持させることができ、所望の張力を与えてワイヤを環状に配置しやすいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示による術具の一実施形態を示す図である。
【図２】術具本体、スライドおよびワイヤを示す図である。
【図３】スライドの分解図である。
【図４】スライドの他の分解図である。
【図５】スライドおよびワイヤを示す図である。
【図６】スライドの他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】  １…術具、  １１…関節部（可動部）、  ２０…術具本体、  ３０…スライダ、  ３１…スライダ本体、  ３２…突出部、  ３４，１３４…誘導部、  ３５…傾斜部、  ４１…保持部、  ４２…挿通孔、  ４５…固定部、  ５１…ワイヤ
【発明を実施するための形態】
【００２０】  本開示の一実施形態に係る術具について、図１から図６を参照しながら説明する。本実施形態の術具１は、遠隔操作可能な多自由度アームを有する多自由度マニピュレータに把持される術具である。術具１は、患者の処置、例えば内視鏡手術を行う際に用いる鉗子などの構成を有していてもよい。
【００２１】  術具１には、図１に示すように、シャフト１０と、術具本体２０とが設けられている。
【００２２】  なお、本実施形態では説明を容易にするために、シャフト１０が延びる方向をＺ軸とし、シャフト１０の根本から先端に向かう方向を正方向として説明する。また、Ｚ軸と直交する方向であって、後述する複数のスライダ３０が並ぶ方向をＸ軸とし、Ｚ軸の正方向に向かって左方向をＸ軸の正方向として説明する。さらに、Ｚ軸およびＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、術具本体２０におけるスライダ３０が並ぶ面から反対の面に向かう方向をＹ軸の正方向として説明する。
【００２３】  シャフト１０は、術具本体２０からＺ軸の正方向に向かって延びて配置される部材であり、患者の体内に挿入される棒状に構成された部材である。シャフト１０は円柱状または円筒状の構成を有する。
【００２４】  シャフト１０におけるＺ軸の正方向の端部には、関節部（可動部に相当する。）１１および鉗子１２が設けられている。
【００２５】  関節部１１は、後述するスライダ３０から伝達される駆動力により、鉗子１２の向きを変更可能とする構成を有している。関節部１１の具体的な構成としては、一般的な構成でよく、特に限定されない。
【００２６】  鉗子１２は、患者の処置を行う一般的な鉗子の構成を有している。なお、本実施形態ではシャフト１０の先端に鉗子１２が配置されている例について説明するが、患者の処置に用いられる他の器具が配置されていてもよい。
【００２７】  術具本体２０には、図１に示すように、複数（本実施形態では３つ）の従動溝２１（以下、単に１つの従動溝２１と記載する）と、複数（本実施形態では３つ）のスライダ３０（以下、単に１つのスライダ３０と記載する）と、が設けられている。
【００２８】  従動溝２１は、術具本体２０におけるＹ軸方向に垂直な２つの面のうちＹ軸の負方向側の端面に設けられた長孔である。言い換えると、従動溝２１は、本体２０と多自由度マニピュレータとの着脱面に設けられた長孔である。また、従動溝２１は、Ｚ軸に沿って延びる構成を有している。
【００２９】  ３つの従動溝２１がＸ軸方向に等間隔に並んで配置されている。従動溝２１の数は、関節部１１及び／又は鉗子１２などの動き（求められる仕様に基づく動き）などに基づいて定めることができる。求められる仕様に応じて、従動溝２１の数は、３つよりも多い場合もあり得、少ない場合もあり得る。
【００３０】  スライダ３０は、多自由度マニピュレータから駆動力が伝達され、関節部１１や鉗子１２に駆動力を伝達する構成を有している。また、スライダ３０は、多自由度マニピュレータと着脱が可能な構成を有している。
【００３１】  ３つの従動溝２１のそれぞれに、１つのスライダ３０が配置され、スライダ３０は、従動溝２１の内部をＺ軸方向に移動可能に配置されている。
【００３２】  ３つのスライダ３０のうち、Ｘ軸方向に沿った第１端及び第２端に配置された２つのスライダ３０は関節部１１に駆動力を伝達する構成を有している。具体的には、２つのスライダ３０にはそれぞれ、駆動力を伝達するワイヤ５１が配置されている。３つのスライダ３０のうち、中央に配置されたスライダ３０は鉗子１２に駆動力を伝達する構成を有している。具体的には、中央のスライダ３０には、鉗子１２に駆動力を伝達するロッド５５が配置されている。
【００３３】  なお、図２では説明を容易にするためにＸ軸方向の両端の従動溝２１に配置されたスライダ３０およびワイヤ５１のみを表示し、中央のスライダ３０およびロッド５５の表示は省略している。
【００３４】  術具本体２０の内部には、図２に示すように、ワイヤ５１をシャフト１０へ導く３つの第１ガイドプーリ２５、１つの第２ガイドプーリ２６、および、３つの第３ガイドプーリ２７がさらに設けられている。
【００３５】  第１ガイドプーリ２５は、スライダ３０よりもシャフト１０に近い位置に配置されている。３つの第１ガイドプーリ２５はそれぞれ１つの回転する円板を有している。３つの第１ガイドプーリ２５のうちのＸ軸の負方向側に配置された２つの第１ガイドプーリ２５は、Ｘ軸の負方向側のスライダ３０から延びるワイヤ５１をシャフト１０の内部へ導いている。
【００３６】  第２ガイドプーリ２６は、第１ガイドプーリ２５と同様にスライダ３０よりもシャフト１０に近い位置に配置されている。第２ガイドプーリ２６は、３つの回転する円板を有している。３つの円板の円周面にはワイヤ５１がガイドされる溝が設けられている。
【００３７】  １つの円板は、他の２つの円板と比較して径が小さい。他の２つの円板は同じ径を有している。径が小さい円板は、径が大きい円板の間に配置されている。第２ガイドプーリ２６の３つの円板のうちのＹ軸の負方向側に配置された径が大きい円板は、第１ガイドプーリ２５とともにＸ軸の正方向側のスライダ３０から延びるワイヤ５１をシャフト１０の内部へ導いている。
【００３８】  第３ガイドプーリ２７は、スライダ３０よりもシャフト１０から遠い位置に配置されている。３つの第３ガイドプーリ２７は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。第３ガイドプーリ２７は円筒状に形成され、円筒面にはワイヤ５１がガイドされる複数の溝が設けられている。
【００３９】  本実施形態では、３つの溝がＹ軸方向の位置を異ならせて設けられている例について説明する。少なくともＸ軸の正方向側の第３ガイドプーリ２７は、ワイヤ５１がガイドされている溝から隣接する溝へ移動可能な構成を有している。
【００４０】  ３つの第３ガイドプーリ２７のうち、Ｘ軸の負方向側の第３ガイドプーリ２７および中央の第３ガイドプーリ２７は、第２ガイドプーリ２６の３つの円板のうちの径が小さい円板とともにＸ軸の負方向側のスライダ３０から延びるワイヤ５１をシャフト１０の内部へ導いている。
【００４１】  Ｘ軸の正方向側の第３ガイドプーリ２７は、第２ガイドプーリ２６の３つの円板のうちのＹ軸の正方向側に配置された径が大きい円板とともにＸ軸の正方向側のスライダ３０から延びるワイヤ５１をシャフト１０の内部へ導いている。
【００４２】  スライダ３０には、図３および図４に示すように、スライダ本体３１と、２つの保持部４１と、固定部４５と、が少なくとも設けられている。スライダ３０には、図３に示すように、スペーサ４７が更に設けられていてもよい。
【００４３】  例えば、図３に示すスライダ３０はＸ軸の負方向側の従動溝２１に配置されるスライダ３０であり、図４に示すスライダ３０はＸ軸の正方向側の従動溝２１に配置されるスライダ３０である。
【００４４】  スライダ本体３１はＺ軸方向に延びて形成された部材であり、２つの保持部４１が着脱される構成を有している。スライダ本体３１には、間に保持部４１が配置される２つの突出部３２が設けられている。また２つの突出部３２の間には、固定部４５の雄ネジに対応する２つの雌ネジ孔３３が設けられている。
【００４５】  ２つの突出部３２は、スライダ本体３１におけるＹ軸正方向側の面からＹ軸正方向に向かって突出する柱状の構成を有している。２つの突出部３２の一方は、スライダ本体３１のＺ軸正方向側の領域に設けられ、他方はＺ軸負方向側の領域に設けられている。
【００４６】  ２つの突出部３２にはワイヤ５１を２つの保持部４１へ導く誘導部３４が設けられている。誘導部３４は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に延びる構成を有する溝である。誘導部３４は、突出部３２におけるＸ軸方向の中央領域に設けられている。誘導部３４のＸ軸方向の幅はワイヤ５１が配置可能な大きさを有している。本実施形態において誘導部３４は、突出部３２におけるＹ軸方向の全ての領域にわたって形成されている。
【００４７】  誘導部３４には、２つの保持部４１に向かって溝の幅が狭くなる傾斜部３５が設けられている。傾斜部３５は突出部３２における保持部４１と対向する面と反対側の面に開口する構成を有している。
【００４８】  ２つの保持部４１はスライダ本体３１に配置され、ワイヤ５１を間に挟んで保持する構成を有している。保持部４１は板状の構成を有している。本実施形態では保持部４１が角を切り落とした矩形状の板部材である例について説明する。
【００４９】  保持部４１には、挿通孔４２と、固定孔４３と、が設けられている。
【００５０】  挿通孔４２はワイヤ５１の端部が挿通される貫通孔である。挿通孔４２は２つの保持部４１のうち少なくとも一方に設けられていればよい。本実施形態では挿通孔４２が保持部４１におけるＺ軸方向の中央領域に設けられている。
【００５１】  固定孔４３は固定部４５が挿通される貫通孔である。固定孔４３は２つの保持部４１の全てに設けられている。本実施形態では２つの固定孔４３が、間に挿通孔４２を挟んでＺ軸方向に並んで設けられている。
【００５２】  固定部４５は、２つの保持部４１をスライダ本体３１に配置された状態に固定し、２つの保持部４１の間にワイヤ５１が挟まれた状態で固定する構成を有している。本実施形態では固定部４５が雄ネジを有する構成である例について説明する。
【００５３】  ２つのスペーサ４７は、図３に示すように、内部に固定部４５が挿通される孔を有する構成を有している。スペーサ４７は、スライダ本体３１と２つの保持部４１との間に配置される。スペーサ４７のＹ軸方向の寸法は所望の値を選定することができる。
【００５４】  次に、上記の構成からなる術具１におけるワイヤ５１に所望の張力を与える方法について説明する。
【００５５】  なお、以下の説明におけるワイヤ５１を環状にするとは、１本のワイヤ５１の両端部を保持して環状にすることだけでなく、関節部１１などに接続された２本のワイヤ５１のそれぞれの端部を保持して環状にすることも含まれる。
【００５６】  スライダ３０に保持されるワイヤ５１は、図２に示すように、シャフト１０の内部から第１ガイドプーリ２５、第２ガイドプーリ２６、および第３ガイドプーリ２７を介してスライダ３０まで導かれている。
【００５７】  ワイヤ５１の端部は、Ｘ軸の正方向側および負方向側の従動溝２１に配置されたスライダ３０に保持される。ワイヤ５１は、図５に示すように、突出部３２の誘導部３４および傾斜部３５を通過して配置される。
【００５８】  誘導部３４および傾斜部３５を通過したワイヤ５１は、図３に示すように、２つの保持部４１の間に配置される。ワイヤ５１の先端は、保持部４１の挿通孔４２を通ってＹ軸の正方向へ引きだされる。この際にワイヤ５１は環状となる。図３では理解を容易にするために、スライダ３０に保持されるワイヤ５１の一部のみを記載している。
【００５９】  保持部４１の固定孔４３には固定部４５が挿通される。また、固定部４５はスライダ本体３１の雌ネジ孔３３に螺合される。２つの保持部４１の間に配置されたワイヤ５１は、固定部４５を迂回する位置に配置される。
【００６０】  ワイヤ５１の先端に挿通孔４２から引きだす方向へ力を加えつつ、固定部４５が雌ネジ孔３３に締め込まれる。加える力の大きさは、環状のワイヤ５１に所望の張力が与えられる大きさである。
【００６１】  固定部４５が雌ネジ孔３３に締め込まれると、２つの保持部４１の間にワイヤ５１が保持される。また、２つの保持部４１はスライダ本体３１に固定される。挿通孔４２から引きだされたワイヤ５１はスライダ３０の相対移動に干渉しない様に処理される。例えば、挿通孔４２の位置で切断される。
【００６２】  上記の構成の術具１およびスライダ３０によれば、挿通孔４２にワイヤ５１の端部を挿通して端部を引くことにより、環状のワイヤ５１に張力が加えられる。環状のワイヤ５１に張力を加えた状態で２つの保持部４１を接近させることにより、２つの保持部４１の間にワイヤ５１を保持させることができる。そのため、環状のワイヤ５１に張力を付与する機構を設けることなく所望の張力を環状のワイヤ５１に与えることができ、所望の張力を環状のワイヤ５１に与えやすくなる。
【００６３】  突出部３２と誘導部３４を設けることにより、スライダ本体３１に対する２つの保持部４１の相対位置を安定させやすくなる。更に突出部３２に設けられた誘導部３４を用いてワイヤを保持部４１に導くことにより、保持部４１に対するワイヤの相対位置を安定させやすくなる。特に、スライダ本体３１がＺ軸方向に相対移動しても、保持部４１に対するワイヤの相対位置を安定させやすい。
【００６４】  誘導部３４に傾斜部３５を設けることにより、ワイヤ５１を誘導部３４に配置しやすくなる。また、スライダ本体３１がＺ軸方向に相対移動した際に、ワイヤ５１と誘導部３４との接触部に働く応力が大きくなることを抑制しやすい。
【００６５】  固定部４５を設けることにより、２つの保持部４１をスライダ本体３１の所望の位置に固定する作業、および、２つの保持部４１の間にワイヤ５１が挟まれた状態で固定する作業が行いやすくなる。また両作業を同時に行うことも可能となる。
【００６６】  なお、誘導部３４はＹ軸方向およびＺ軸方向に延びる構成を有する溝であってもよいし、図６に示すような貫通孔である誘導部１３４であってもよい。誘導部１３４は、ワイヤ５１が挿通可能な大きさを有する貫通孔である。
【００６７】  図６では、１つの突出部３２に２つの誘導部１３４がＹ軸方向に間隔をあけて設けられている。誘導部１３４が設けられる数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００６８】  なお、本開示の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本実施形態では術具１のシャフト１０に、鉗子１２が配置される例について説明したが、シャフト１０に配置されるものは患者の処置に用いられる全ての器具のいずれであってもよい。
【要約】  本願発明が解決しようとする課題は、所望の張力を与えてワイヤを環状に配置しやすいスライダおよび術具を提供することである。  本開示のスライダ（３０）は、術具に対して相対的に直線方向へ移動可能に配置されたスライダ本体（３１）と、前記スライダ本体（３１）に配置されるとともに、ワイヤ（５１）の端部を間に挟んで前記ワイヤ（５１）を環状に保持する２つの保持部（４１，４１）と、を有し、前記２つの保持部（４１，４１）のうち少なくとも第１の保持部（４１）には、前記ワイヤ（５１）の端部が前記２つの保持部（４１，４１）の間から外に向かって挿通される挿通孔（４２）が設けられている。【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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