(57)【要約】  差動部材に係り、詳細には、腹腔鏡手術、または様々な多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントなどに具備され、二以上の回転運動または並進運動が入力されて単一の回転運動または並進運動を出力する差動部材である。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からそれぞれに所定の回転運動または並進運動が入力される二以上の入力部と、
前記二以上の入力部に入力された回転運動または並進運動から単一の回転運動または並進運動を出力する出力部と、を含む差動部材。
【請求項２】
前記差動部材は、
二以上の入力部、一つの出力部、及び前記入力部と前記出力部とを連結する差動制御部材を具備し、
前記二以上の入力部に入力された並進運動または回転運動によって、前記差動制御部材の少なくとも一部の並進運動または回転運動が発生され、
前記差動制御部材の少なくとも一部の並進運動または回転運動によって、前記二以上の入力部に入力された並進運動または回転運動の和または差だけ、前記出力部が並進運動または回転運動を行うことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項３】
前記二以上の入力部は、それぞれが独立して回転運動または並進運動を行い得ることを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項４】
一つのみの前記入力部に所定の回転運動または並進運動が入力された場合に、その入力された回転運動または並進運動が前記出力部のみに伝達されることを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項５】
前記二以上の入力部のそれぞれに所定の回転運動または並進運動が入力された場合に、それぞれの入力部に入力された回転運動または並進運動の和または差が前記出力部を介して出力されることを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項６】
前記出力部を介して出力される回転運動または並進運動は次の数式を介して算出されることを特徴とする請求項５に記載の差動部材：
（数１）
Ｃ＝αＡ±βＢ
ここで、Ｃは、出力部を介して出力される回転運動量または並進運動量であり、ＡとＢは、二以上の入力部を介してそれぞれに入力される回転運動量または並進運動量であり、αとβは、各入力量の加重値である。
【請求項７】
それぞれの入力部に入力される回転運動または並進運動は、相互に干渉しないことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項８】
前記差動部材は、
二つの回転体、及び前記二つの回転体を連結する第１入力ワイヤを含み、前記二つの回転体のうちいずれか一つの回転体を介して所定の回転量が入力される第１入力部と、
二つの回転体、及び前記二つの回転体を連結する第２入力ワイヤを含み、前記二つの回転体のうちいずれか一つの回転体を介して所定の回転量が入力される第２入力部と、
差動制御バー、前記差動制御バーの両端に形成された二つの回転体、前記二つの回転体を連結する差動制御ワイヤ、前記第１入力ワイヤと前記差動制御ワイヤとがそれぞれ結合される第１差動ジョイント、及び前記第２入力ワイヤと前記差動制御ワイヤとがそれぞれ結合される第２差動ジョイントを含む差動制御部材と、
両端が前記差動制御部材と連結される出力ワイヤと、
前記出力ワイヤと連結され、前記出力ワイヤが移動すると前記出力ワイヤによって回転される出力部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項９】
前記第１入力部は、
並進運動が入力されるために、前記第１差動ジョイントに連結された並進運動部材を含む、または、
回転運動が入力されるために、二つの回転体、及び前記二つの回転体を連結する第１入力ワイヤを含み、前記第１入力ワイヤと前記差動制御ワイヤとが前記第１差動ジョイントで結合され、前記二つの回転体のうちいずれか一つの回転体を介して所定の回転運動量が入力されるようになっている、あるいは、
前記第２入力部は、
並進運動が入力されるために、前記第２差動ジョイントに連結された並進運動部材を含む、または、
回転運動が入力されるために、二つの回転体、及び前記二つの回転体を連結する第２入力ワイヤを含み、前記第２入力ワイヤと前記差動制御ワイヤとが前記第２差動ジョイントで結合され、前記二つの回転体のうちいずれか一つの回転体を介して所定の回転運動量が入力されるようになっていることを特徴とする請求項８に記載の差動部材。
【請求項１０】
前記第１入力部または前記第２入力部が回転すると、前記差動制御部材が並進運動を行い、前記差動制御部材の並進運動によって、前記出力ワイヤが移動しながら前記出力部を回転させることを特徴とする請求項８に記載の差動部材。
【請求項１１】
前記差動部材は、
それぞれに所定の回転運動または並進運動が入力される第１入力部及び第２入力部と、
前記第１入力部と連結され、前記第１入力部が回転運動または並進運動を行うと並進運動を行う第１差動制御部材と、
前記第２入力部と連結され、前記第２入力部が回転運動または並進運動を行うと並進運動を行う第２差動制御部材と、
前記第１差動制御部材及び前記第２差動制御部材に具備された回転体に沿って巻かれ、いずれか一つの部分に少なくとも一つの固定端が形成された差動ワイヤと、
前記差動ワイヤの少なくとも一部が連結され、前記差動ワイヤが移動すると回転する出力部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項１２】
前記第１入力部及び前記第２入力部のそれぞれが回転運動または並進運動を行うと、それと連結された前記第１差動制御部材及び前記第２差動制御部材のそれぞれが並進運動を行い、
前記第１差動制御部材及び前記第２差動制御部材のそれぞれが並進運動を行うと、それと連結された前記差動ワイヤが移動しながら前記出力部を回転させることを特徴とする請求項１１に記載の差動部材。
【請求項１３】
前記第１差動制御部材は、第１回転体、第２回転体、及び前記第１回転体と前記第２回転体とを連結する第１差動制御バーを含み、
前記第２差動制御部材は、第１回転体、第２回転体、及び前記第１回転体と前記第２回転体とを連結する第２差動制御バーを含み、
前記差動ワイヤは、前記第１差動制御部材の第１回転体、前記第２差動制御部材の第２回転体、前記第１差動制御部材の第２回転体、及び前記第２差動制御部材の第１回転体に沿って巻かれていることを特徴とする請求項１１に記載の差動部材。
【請求項１４】
前記第１差動制御部材の第１回転体及び第２回転体はそれぞれ前記第１入力部と連結され、前記第１入力部が並進運動または回転運動を行うと、前記第１差動制御部材の第１回転体及び第２回転体が回転しながら前記第１差動制御部材が並進運動を行い、
前記第２差動制御部材の第１回転体及び第２回転体はそれぞれ前記第２入力部と連結され、前記第２入力部が並進運動または回転運動を行うと、前記第２差動制御部材の第１回転体及び第２回転体が回転しながら前記第２差動制御部材が並進運動を行うことを特徴とする請求項１３に記載の差動部材。
【請求項１５】
前記第１入力部は、並進運動が入力されるために、前記第１差動制御部材に連結された並進運動部材を含み、
前記第２入力部は、並進運動が入力されるために、前記第２差動制御部材に連結された並進運動部材を含むことを特徴とする請求項１１に記載の差動部材。
【請求項１６】
前記差動ワイヤの一地点と前記出力部の一地点とが固定して結合され、前記差動ワイヤが移動すると、前記出力部が回転することを特徴とする請求項１１に記載の差動部材。
【請求項１７】
前記差動ワイヤの固定端と前記出力部とは、前記第１差動制御部材及び前記第２差動制御部材のそれぞれを基準にして互いに反対側に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の差動部材。
【請求項１８】
前記差動部材は、
相互に独立して回転自在に形成され、それぞれに所定の回転量が入力される第１入力部及び第２入力部と、
回転軸を中心に回転自在に形成された出力回転体と、前記出力回転体の回転軸から一方向に延設されて前記出力回転体と共に回転自在に形成された延長部と、それぞれが前記延長部の一端部に形成され、前記出力回転体の回転軸に対して所定の角度を有するように形成された軸を中心に回転自在に形成され、且つ互いに対向するように形成された第１差動制御回転体及び第２差動制御回転体と、を含む出力部と、
前記第１入力部、前記第１差動制御回転体、前記第２入力部、及び前記第２差動制御回転体を連結する差動制御ワイヤと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項１９】
前記差動制御ワイヤは、前記第１入力部、前記第１差動制御回転体、前記第２入力部、及び前記第２差動制御回転体に順に巻き取られ、前記第１入力部または前記第２入力部にそれぞれ所定の回転量が入力された場合に、それぞれの入力部に入力された回転量の和または差だけ、前記出力部を回転させることを特徴とする請求項１８に記載の差動部材。
【請求項２０】
前記第１入力部または前記第２入力部にそれぞれ所定の回転運動量が入力された場合に、それに連結された前記差動制御ワイヤが移動し、同時に、前記差動制御ワイヤに連結された前記第１差動制御回転体または前記第２差動制御回転体が回転し、前記第１差動制御回転体及び第２差動制御回転体が連結された前記出力回転体が回転することを特徴とする請求項１８に記載の差動部材。
【請求項２１】
前記差動部材は、
第１回転軸、及び前記第１回転軸と共に回転する第１入力回転体を含む第１入力部と、
前記第１入力部の一側で前記第１入力回転体と連結されるように形成され、互いに対向するように形成され、且つそれぞれが第２回転軸を中心に回転自在に形成された複数の第２入力回転体を含む第２入力部と、
前記第２入力部の一側に形成され、互いに対向するように形成され、且つそれぞれが第４回転軸を中心に回転自在に形成された複数の連結回転体を含む連結部と、
前記連結部と連結され、第３回転軸と共に回転する出力回転体を含む出力部と、
前記出力部、二つの連結回転体のうちいずれか一つ、二つの第２入力回転体のうちいずれか一つ、前記第１入力回転体、二つの第２入力回転体のうち他の一つ、二つの連結回転体のうち他の一つ、及び前記出力部と順に接するように形成され、前記出力部、前記連結部、前記第２入力部、及び前記第１入力部に沿って回転するように形成された差動制御ワイヤと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項２２】
前記差動部材は、
前記第１入力部と前記第２入力部とを連結する結合部材をさらに含み、
前記結合部材は、前記第１回転軸及び前記第２回転軸のそれぞれに挿入されるように形成され、前記結合部材と前記第２回転軸とは固定して結合され、前記結合部材と前記第１回転軸とは固定して結合されていないことを特徴とする請求項２１に記載の差動部材。
【請求項２３】
前記第１入力部、前記第２入力部、前記連結部、及び前記出力部の順序に配置され、前記第１入力部及び前記第２入力部が、前記第２回転軸を中心に共に回転自在に形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の差動部材。
【請求項２４】
前記第１入力部、前記連結部、前記第２入力部、及び前記出力部の順序に配置され、前記第１入力部、前記連結部、及び前記第２入力部が、前記第２回転軸を中心に共に回転自在に形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の差動部材。
【請求項２５】
外部からそれぞれに所定の回転量が入力される二以上の入力部と、
前記二以上の入力部に入力された回転量から単一の回転量を出力する出力部と、を含む一以上の差動ギアを含むことを特徴とする請求項１に記載の差動部材。
【請求項２６】
前記差動ギアは、
第１ギアを含む第１入力部と、
前記第１ギアと対向する第２ギアを含む第２入力部と、
回転軸を中心に回転自在に形成される出力回転体と、前記出力回転体の回転軸から一方向に延設されて前記出力回転体と共に回転自在に形成された延長部と、前記延長部を中心に回転自在に形成され、前記第１ギア及び前記第２ギアのそれぞれと噛み合うように形成された差動制御ギアと、を含む出力部と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の差動部材。
【請求項２７】
前記差動ギアは、
第１回転体と、前記第１回転体と第１入力ワイヤを介して連結されて前記第１回転体が回転すると並進運動を行う第１ギアとを含む第１入力部と、
第２回転体と、前記第２回転体と第２入力ワイヤを介して連結されて前記第２回転体が回転すると並進運動を行う第２ギアとを含む第２入力部と、
前記第１ギア及び前記第２ギアと噛み合うように形成され、前記第１ギアまたは前記第２ギアが並進運動を行うと、前記第１ギアまたは前記第２ギアによって回転しながら並進運動を行う差動制御ギアを含む差動制御部材と、
前記差動制御部材と出力部ワイヤを介して連結され、前記差動制御部材が並進運動を行うと、前記出力部ワイヤによって回転される出力部と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の差動部材。
【請求項２８】
前記差動ギアは、
並進運動を行う第１ギアを含む第１入力部と、
並進運動を行う第２ギアを含む第２入力部と、
前記第１ギア及び前記第２ギアと噛み合うように形成され、前記第１ギアまたは前記第２ギアが並進運動を行うと、前記第１ギアまたは前記第２ギアによって回転しながら並進運動を行う差動制御ギアを含む差動制御部材と、
前記差動制御部材と出力部ワイヤを介して連結され、前記差動制御部材が並進運動を行うと、前記出力部ワイヤによって回転される出力部と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の差動部材。
【請求項２９】
前記第１ギア及び前記第２ギアはラックの役割を果たし、前記差動制御ギアはピニオンの役割を果たすことを特徴とする請求項２７または２８に記載の差動部材。
【請求項３０】
前記差動ギアは、
所定の軸を中心に回転自在に形成されたギアの形態が具備された第１入力部と、
前記第１入力部を内部に収容し、内周面に鋸歯が形成された第２入力部と、
前記第２入力部内に収容され、ギアの形態の前記第１入力部と前記第２入力部の鋸歯との間に介在される差動制御部材と、
前記差動制御部材が前記第１入力部の軸を中心に回転自在になるように、回転経路を提供して前記第１入力部の軸を中心に自らが回転自在に形成された出力部と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の差動部材。
【請求項３１】
前記第２入力部と前記出力部とは内接ギアを形成していることを特徴とする請求項３０に記載の差動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動部材に係り、詳細には、腹腔鏡手術または様々な多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントなどに具備され、２以上の回転運動または並進運動が入力されて単一の回転運動または並進運動を出力する差動部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医学的に手術とは、皮膚や粘膜、その他の組織を、医療機器を使用して切り開いたり、あるいは切り裂いたりするような操作を加えて病気を直すことをいう。特に、手術部位の皮膚を切開して開き、その内部にある器官などを治療、成形したり、あるいは除去する開腹手術は、出血、副作用、患者の苦痛、傷跡のような問題を引き起こす。従って、最近では、皮膚に所定の孔を形成し、医療機器、例えば、腹腔鏡、手術用インストルメント、微細手術用顕微鏡だけを入れて行う手術、またはロボット（robot）を使用した手術が代案として脚光を浴びている。
【０００３】
手術用インストルメントは、皮膚に穿孔された孔を通過するするシャフトの一端に具備されたエンドツール（end tool）を、所定の駆動部を使用して、医師が手で直接操作したり、あるいはロボットアームを使用して操作することにより、手術部位を手術するための器具である。手術用インストルメントに具備されたエンドツールの所定の構造を介した回転動作、つまみ（gripping）動作、切断（cutting）動作などを行う。
【０００４】
ところで、既存の手術用インストルメントは、エンドツール部分が屈曲せず、手術部位への接近、及び様々な手術動作の遂行において容易ではないという問題点が存在した。それを補完するために、エンドツール部分が反り曲がる手術用インストルメントが開発されたが、エンドツールを屈曲させたり、あるいは手術動作を遂行するための操作部の作動が、実際のエンドツールを屈曲させたり、あるいは手術動作を遂行したりする動作と直観的に一致せず、施術者の立場で直観的な作動が容易ではなく、使用方法の熟練に長時間を要するという問題点が存在した。
【０００５】
前述の背景技術は、発明者が、本発明の導出のために保有していたり、あるいは本発明の導出過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術と見ることができるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、腹腔鏡手術、または様々な多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントなどに具備され、２以上の回転運動または並進運動が入力されて単一の回転運動または並進運動を出力する差動部材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】
【０００７】
本発明は、外部からそれぞれに所定の回転運動または並進運動が入力される二以上の入力部と、前記二以上の入力部に入力された回転運動または並進運動から単一の回転運動または並進運動を出力する出力部と、を含む差動部材を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機構的構成だけで二以上の回転運動または並進運動が入力されて単一の回転運動または並進運動を出力させることにより、手術用インストルメントなどにおいて、複数の入力から所望の単一の出力を正確に抽出するという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による手術用インストルメントを示す図面である。
【図２】図１の手術用インストルメントの内部詳細図である。
【図３】図２の手術用インストルメントの操作部の概念図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態による手術用インストルメントの操作部の多様な変形例を示す図である。
【図４Ａ】図２の手術用インストルメントの第１差動プーリーの詳細図である。
【図４Ｂ】図２の手術用インストルメントの第２差動プーリーの詳細図である。
【図５】図２の手術用インストルメントのエンドツールの詳細図である。
【図５Ａ】図５のエンドツールの一変形例を示す図面である。
【図６】図２の手術用インストルメントのピッチ動作を示す概念図である。
【図７】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例を示す図面である。
【図８】図７に図示された差動プーリーの第１変形例の作動を示す図面である。
【図９】図７に図示された差動プーリーの第１変形例の作動を示す図面である。
【図１０】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例を示す図面である。
【図１１】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の作動を示す図面である。
【図１２】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の作動を示す図面である。
【図１３Ａ】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。
【図１３Ｂ】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。
【図１３Ｃ】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。
【図１３Ｄ】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。
【図１３Ｅ】図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。
【図１４】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例を示す図面である。
【図１５】図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例を示す図面である。
【図１６】図２に図示された手術用インストルメントの動力伝達部の一変形例による手術用インストルメントを示す図面である。
【図１７】図１６の差動ギアを詳細に示す図面である。
【図１８】図１６の差動ギアの第１変形例を示す図面である。
【図１９】図１６の差動ギアの第２変形例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、多様な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明する。しかし、それは、本発明を特定の実施形態について限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物ないし代替物を含むものであると理解しなければならない。本発明の説明において、関連公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００１１】
第１、第２のような用語は、多様な構成要素の説明に使用されるが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。
【００１２】
本発明で使用した用語は、特定の実施形態を説明するためにのみ使用されたものであり、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に限定的に意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらの組み合わせが存在するということを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性をあらかじめ排除するものではないと理解しなければならない。
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明するが、添付図面を参照して説明するにあたり、同一であったり、あるいは対応する構成要素は、同一の図面番号を付し、それについての重複説明は省略する。
【００１４】
また、本発明の多様な実施形態の説明において、各実施形態が独立して解釈されたり、あるいは実施されなければならないものではなく、各実施形態で説明する技術的思想が個別的に説明する他の実施形態に組み合わされて解釈されたり、あるいは実施されるということを理解しなければならない。
【００１５】
＜手術用インストルメントの第１実施形態＞（Ｅ３＋Ｈ１＋Ｄ３）
図１は、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００を示す図面であり、図２は、図１の手術用インストルメント１００の内部詳細図である。
【００１６】
図１及び図２を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０、エンドツール（end tool）１２０、動力伝達部１３０及び連結部１４０を含む。ここで、連結部１４０は、中空のシャフト（shaft）形状に形成され、その内部に、後述する１本以上のワイヤが収容され、その一端部には、操作部１１０が結合され、他端部には、エンドツール１２０が結合され、操作部１１０とエンドツール１２０とを連結する役割を行うことができる。
【００１７】
詳細には、操作部１１０は、連結部１４０の一端部に形成され、医師が直接操作することができるインターフェース、例えば、つまみ（gripping）形状、スティック形状、レバー形状などが具備され、それを医師が操作すれば、当該インターフェースに連結され、手術患者の体内に挿入されるエンドツール１２０が、所定の作動を行うことによって手術を遂行する。ここで、図１には、操作部１１０がつまみ形状に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、エンドツール１２０と連結されてエンドツール１２０を操作することができる多様な形態の操作部が可能である。
【００１８】
エンドツール１２０は、連結部１４０の他端部に形成され、手術部位に挿入され、手術に必要な動作を遂行する。かようなエンドツール１２０の一例として、図１に図示されているように、つまみ動作を遂行するための１対のジョー（jaw）１２１，１２２が使用される。ただし、本発明の思想はそれに制限されるものではなく、手術のための多様な装置が、エンドツール１２０として使用されるのである。例えば１本のアーム焼灼器のような構成もエンドツールとして使用可能である。かようなエンドツール１２０は、操作部１１０と動力伝達部１３０とによって連結され、操作部１１０の駆動力が動力伝達部１３０を介して伝達されることにより、つまみ動作、切断動作、縫合（suturing）動作など、手術に必要な動作を遂行する。ここで、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のエンドツール１２０は、少なくとも２以上の方向に回転自在に形成され、例えば、エンドツール１２０は、図１のＹ軸を中心にピッチ（pitch）運動を行うと同時に、図１のＺ軸を中心にヨー（yaw）運動を行い、かつアクチェエーション（actuation）運動を行うように形成されるが、それらについては、詳細に後述する。
【００１９】
動力伝達部１３０は、操作部１１０とエンドツール１２０とを連結し、操作部１１０の駆動力をエンドツール１２０に伝達する役割を行い、多数個のワイヤ及びプーリーを含む。
【００２０】
以下、図１の手術用インストルメント１００の操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０について、さらに詳細に説明する。
【００２１】
（操作部）
図３は、図２の手術用インストルメント１００の操作部の概念図である。
【００２２】
図１、図２及び図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、エンドツール１２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部（pitch operator）１１１と、エンドツール１２０のヨー運動を制御するヨー操作部（yaw operator）１１２と、エンドツール１２０のアクチェエーション運動を制御するアクチェエーション操作部（actuation operator）１１３と、を含む。
【００２３】
ここで、本発明で使用されるピッチ、ヨー及びアクチェエーションの動作のそれぞれについて定義すれば、次の通りである。
【００２４】
まず、ピッチ動作は、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に対する上下方向への運動、すなわち、図１のＹ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えれば、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に延設されているエンドツール１２０が、Ｙ軸を中心に上下に回転する運動を意味する。次に、ヨー動作は、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に対する左右方向への運動、すなわち、図１のＺ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えれば、連結部１４０の延長方向（図１のＸ軸方向）に延設されているエンドツール１２０が、Ｚ軸を中心に左右に回転する運動を意味する。一方、アクチェエーション動作は、ヨー動作と同一の回転軸を中心に回転するが、２つのジョー１２１，１２２が互いに反対方向に回転しながら、ジョーがすぼんだり開いたりする動作を意味する。すなわち、エンドツール１２０に形成された２つのジョー１２１，１２２が、Ｚ軸を中心に互いに反対方向に回転する運動を意味する。
【００２５】
ここで、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０をいずれか１つの方向に回転させれば、エンドツール１２０が、前記操作部１１０の操作方向と直観的に同一方向に回転することを一つの特徴とする。言い換えれば、操作部１１０のピッチ操作部１１１をいずれか１つの方向に回転すれば、エンドツール１２０も前記一方向と直観的に同一方向に回転してピッチ運動を行い、操作部１１０のヨー操作部１１２をいずれか１つの方向に回転すれば、エンドツール１２０も前記一方向と直観的に同一方向に回転してヨー動作を遂行するのである。ここで、直観的に同一方向とは、操作部１１０を把持しているユーザの人差し指の移動方向と、エンドツール１２０の末端部の移動方向とが実質的に同一方向をなすことであると敷衍説明することができる。ただし、ここで、同一方向とは、三次元座標上で、完璧に一致する方向ではないこともあるということは言うまでもなく、例えば、ユーザの人差し指が左に移動すれば、エンドツール１２０の末端部も左に移動し、ユーザの人差し指が右に移動すれば、エンドツール１２０の末端部も右に移動するというような同一性であると理解すればよい。
【００２６】
そして、そのために、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０とエンドツール１２０とが連結部１４０の延長側（Ｘ軸）に垂直である平面を基準に、同一方向に形成されることを一つの特徴とする。すなわち、図１のＹＺ平面を基準にするとき、操作部１１０は＋Ｘ軸方向に延設されており、同時に、エンドツール１２０も＋Ｘ軸方向に延設されている。換言すれば、連結部１４０の一端部でのエンドツール１２０の形成方向と、連結部１４０の他端部での操作部１１０の形成方向とが、ＹＺ平面を基準に同一方向であるともいえる。さらに換言すれば、操作部１１０が、それを把持するユーザの身体から遠くなる方向、すなわち、エンドツール１２０が形成された方向に形成されるともいえる。
【００２７】
詳細には、従来の手術用インストルメントの場合、ユーザが操作部を操作する方向と、エンドツールの実際の作動方向とが互いに異なっており、直観的に一致しないために、施術者の立場で直観的な作動が容易ではなく、エンドツールが所望の方向に動くように熟練するのに長時間を要し、場合によっては、誤動作の発生により、患者に被害を与えることがあるという問題点が存在した。
【００２８】
かような問題点を解決するために、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、操作部１１０の操作方向とエンドツール１２０の作動方向とが直観的に同一方向になるようにし、そのために、操作部１１０とエンドツール１２０とがピッチ駆動軸（pitch operating axis）１１１１を含むＹＺ平面を基準にするとき、同じ側に形成されることを一つの特徴とする。それについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【００２９】
図１、図２及び図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、エンドツール１２０のピッチ運動を制御するピッチ操作部１１１と、エンドツール１２０のヨー運動を制御するヨー操作部１１２と、エンドツール１２０のアクチェエーション運動を制御するアクチェエーション操作部１１３と、を含む。
【００３０】
ピッチ操作部１１１は、ピッチ駆動軸１１１１と、ピッチ駆動バー（pitch operating bar）１１１２と、を含む。ここで、ピッチ駆動軸１１１１は、Ｙ軸と平行な方向に形成され、ピッチ駆動バー１１１２は、ピッチ駆動軸１１１１と連結され、ピッチ駆動軸１１１１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ピッチ駆動バー１１１２を手にしている状態でピッチ駆動バー１１１２を回転させれば、ピッチ駆動バー１１１２と連結されたピッチ駆動軸１１１１が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部１３０を介してエンドツール１２０に伝達され、エンドツール１２０が、ピッチ駆動軸１１１１の回転方向と同一方向に回転するのである。すなわち、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に時計回りに回転すれば、エンドツール１２０もまた、ピッチ駆動軸１１１１と平行な軸を中心に時計回りに回転し、一方、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に反時計回りに回転すれば、エンドツール１２０もまた、ピッチ駆動軸１１１１と平行な軸を中心に反時計回りに回転するのである。
【００３１】
一方、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２の一端部上に形成されている。従って、ピッチ操作部１１１が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に回転すれば、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３もピッチ駆動部１１１と共に回転する。すなわち、図１及び図３では、ピッチ駆動部１１１のピッチ駆動バー１１１２が、連結部１４０に対して垂直に位置した状態を図示している一方、図２では、ピッチ駆動部１１１のピッチ駆動バー１１１２が、ピッチ駆動軸１１１１を中心に一定程度回転し、ピッチ駆動バー１１１２が、連結部１４０に対して傾くように位置した状態を図示している。
【００３２】
それにより、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の座標系は、固定されたものではなく、ピッチ操作部１１１の回転によって相対的に続けて変化する。すなわち、図１では、ヨー操作部１１２のヨー駆動軸１１２１とアクチェエーション操作部１１３のアクチェエーション駆動軸１１３１とがＺ軸と平行であり、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、それぞれＺ軸と平行な軸を中心に回転するように図示されている。しかし、図２でのように、ピッチ操作部１１１が回転すれば、ヨー操作部１１２のヨー駆動軸１１２１とアクチェエーション操作部１１３のアクチェエーション駆動軸１１３１とがＺ軸と平行ではなくなる。すなわち、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の座標系が、操作部１１１の回転によって変化したのである。ただし、本明細書では、説明の便宜のために、別途の説明がない以上、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の座標系は、図１のように、ピッチ駆動バー１１１２が連結部１４０に対して垂直に位置した状態を基準にして説明する。
【００３３】
ヨー操作部１１２は、ヨー駆動軸（yaw operating axis）１１２１と、ヨー駆動バー（yaw operating bar）１１２２と、を含む。ここで、ヨー駆動軸１１２１は、延長部１４０が形成されているＸＹ平面と所定の角度をなすように形成される。例えば、ヨー駆動軸１１２１は、図１に図示されているように、Ｚ軸と平行な方向に形成され、この状態で、ピッチ操作部１１１が回転する場合、前述のように、ヨー操作部１１２の座標系は相対的に変化もする。ただし、本発明の思想は、それに制限されるものではないということは言うまでもなく、人体工学的（ergonomic）設計によって、ヨー操作部１１２を把持するユーザの手構造に適するように、ヨー駆動軸１１２１は、多様な方向に形成されるのである。一方、ヨー駆動バー１１２２は、ヨー駆動軸１１２１と連結され、ヨー駆動軸１１２１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動バー１１２２に人差し指を挿入した状態でヨー駆動バー１１２２を回転させれば、ヨー駆動バー１１２２と連結されたヨー駆動軸１１２１が共に回転し、かような回転力が動力伝達部１３０を介してエンドツール１２０に伝達され、エンドツール１２０の２つのジョー１２１，１２２が、ヨー駆動軸１１２１の回転方向と同一方向に左右に回転するのである。
【００３４】
一方、ヨー駆動軸１１２１の両端部には、それぞれ第１プーリー１１２１ａと第２プーリー１１２１ｂとが形成される。そして、第１プーリー１１２１ａには、ＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１が連結され、第２プーリー１１２１ｂには、ＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２が連結される。
【００３５】
アクチェエーション操作部１１３は、アクチェエーション駆動軸（actuation operating axis）１１３１と、アクチェエーション駆動バー（actuation operating bar）１１３２と、を含む。ここで、アクチェエーション駆動軸１１３１は、延長部１４０が形成されているＸＹ平面と所定の角度をなすように形成される。例えば、アクチェエーション駆動軸１１３１は、図１に図示されているように、Ｚ軸と平行な方向に形成され、この状態で、ピッチ操作部１１１が回転する場合、前述のように、アクチェエーション操作部１１３の座標系は相対的に変化もする。ただし、本発明の思想は、それに制限されるものではないということは言うまでもなく、人体工学的設計によって、アクチェエーション駆動部１１３を把持するユーザの手構造に適するように、アクチェエーション駆動軸１１３１は、多様な方向に形成されるのである。一方、アクチェエーション駆動バー１１３２は、アクチェエーション駆動軸１１３１と連結され、アクチェエーション駆動軸１１３１と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、アクチェエーション駆動バー１１３２に親指を挿入した状態でアクチェエーション駆動バー１１３２を回転させれば、アクチェエーション駆動バー１１３２と連結されたアクチェエーション駆動軸１１３１が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部１３０を介してエンドツール１２０に伝達され、エンドツール１２０の２つのジョー１２１，１２２がアクチェエーション動作を遂行する。ここで、アクチェエーション動作とは、前述のように、２つのジョー１２１，１２２が互いに反対方向に回転しながら、ジョー１２１，１２２を開閉する動作を意味する。すなわち、アクチェエーション操作部１１３を一方向に回転させれば、第１ジョー１２１は反時計回りに回転し、第２ジョー１２２は時計回りに回転しながらエンドツール１２０が閉じ、一方、アクチェエーション操作部１１３を反対方向に回転させれば、第１ジョーは時計回りに回転し、第２ジョーは反時計回りに回転しながらエンドツール１２０が開かれるのである。
【００３６】
一方、アクチェエーション駆動軸１１３１の両端部には、それぞれ第１プーリー１１３１ａと第２プーリー１１３１ｂとが形成される。そして、第１プーリー１１３１ａには、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が連結され、第２プーリー１１３１ｂには、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２が連結される。
【００３７】
次に、図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００において、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが、同一軸上であるか、あるいは平行な軸（Ｘ軸）上に形成される。すなわち、連結部１４０の一端部には、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１が形成され、連結部１４０の他端部には、エンドツール１２０が形成されるのである。ここで、図面には、連結部１４０が直線に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、連結部１４０が、必要によっては、所定の曲率を有するように湾曲したり、あるいは１回以上曲折されても形成され、かような場合にも、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０は、実質的に同一軸上または平行な軸上に形成されるといえる。また、図３には、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが、同一の軸（Ｘ軸）上に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ操作部１１１とエンドツール１２０とが互いに異なる軸上に形成されもする。それについては後述する。
【００３８】
一方、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１と連動する操作部制御部材１１５をさらに具備する。かような操作部制御部材１１５は、中継プーリー１１５ａを含んでもよく、操作部制御部材１１５の構成は、後述するエンドツール１２０の構成と実質的に同一であるので、操作部制御部材１１５、エンドツール制御部材１２３、及び操作部１１０の他の構成要素との関係は後述する。
【００３９】
図３Ａは、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０の多様な変形例を示している。
【００４０】
図３ＡのＨ１は、図３で説明したように、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、エンドツール１２０の延長線上より上に形成される。かようなＨ１は、本発明の第１実施形態、第４実施形態、第７実施形態に見られる。
【００４１】
一方、図３ＡのＨ２は、１）操作部１１０のアクチェエーション操作部１１３がヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチェエーション操作部１１３も、回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、エンドツール１２０の延長線上より上方に形成される。かようなＨ２は、本発明の第２実施形態、第５実施形態、第８実施形態に見られる。
【００４２】
一方、図３ＡのＨ３は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２及び第２ジョー操作部１１３が形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、エンドツール１２０の延長線上より上方に形成される。かようなＨ３は、本発明の第３実施形態、第６実施形態、第９実施形態に見られる。
【００４３】
一方、図３ＡのＨ４は、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面と同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１がＨ１に比べ、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の近くに形成され、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、エンドツール１２０の延長線上より上方に形成される。かようなＨ４は、本発明の図９に詳細に見られる。
【００４４】
一方、図３ＡのＨ５は、（１）操作部１１０のアクチェエーション操作部１１３が、ヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチェエーション操作部１１３も回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面と同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１がＨ２に比べ、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の近くに形成され、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、エンドツール１２０の延長線上より上方に形成される。
【００４５】
一方、図３ＡのＨ６は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２及び第２ジョー操作部１１３が形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面と同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１がＨ３に比べ、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の近くに形成され、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、エンドツール１２０の延長線上より上方に形成される。
【００４６】
一方、図３ＡのＨ７は、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００４７】
一方、図３ＡのＨ８は、（１）操作部１１０のアクチェエーション操作部１１３がヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチェエーション操作部１１３も回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００４８】
一方、図３ＡのＨ９は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２及び第２ジョー操作部１１３が形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面の下側に位置し、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００４９】
一方、図３ＡのＨ１０は、（１）操作部１１０のヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が互いに独立して形成され、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３のうちいずれか一方の回転が他方の回転に影響を及ぼさず、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面と同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１がＨ７に比べ、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の近くに形成され、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５０】
一方、図３ＡのＨ１１は、（１）操作部１１０のアクチェエーション操作部１１３がヨー操作部１１２上に形成され、ヨー操作部１１２が回転すれば、アクチェエーション操作部１１３も回転するように形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面と同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１がＨ８に比べ、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の近くに形成され、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５１】
一方、図３ＡのＨ１２は、（１）操作部１１０に、互いに独立して回転する第１ジョー操作部１１２及び第２ジョー操作部１１３が形成され、（２）ピッチ操作部１１１が、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がなす平面と同一平面または隣接平面に位置するような方式で、ピッチ操作部１１１がＨ９に比べ、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の近くに形成され、（３）ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がエンドツール１２０の延長線上に形成される。
【００５２】
それら以外にも、前述の各変形例を含んだ多様な操作部の変形例が、本発明の手術用インストルメントに適用可能である。
【００５３】
（動力伝達部）
図４Ａは、図２の手術用インストルメント１００の第１差動プーリーの詳細図であり、図４Ｂは、図２の手術用インストルメント１００の第２差動プーリーの詳細図である。
【００５４】
図１、図２、図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の動力伝達部１３０は、差動プーリー１３１，１３２、複数個のプーリー、及び複数本のワイヤ１３５ＹＣ１，１３５ＹＣ２，１３５Ｊ１１，１３５Ｊ１２，１３５Ｊ１３，１３５Ｊ２１，１３５Ｊ２２，１３５Ｊ２３を含む。ここで、図面には、差動プーリー１３１，１３２に、複数個のプーリーが具備されるように図示されているが、本発明は、それに制限されるものではなく、差動プーリー及び差動ギアを含む本発明の差動部材は、プーリーを含んだ多様な形態の回転体を具備することができる。
【００５５】
まず、動力伝達部１３０の差動プーリー１３１について説明する。
【００５６】
前述のように、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２の一端部上に形成されている。従って、ピッチ操作部１１１がピッチ駆動軸１１１１を中心に回転すれば、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３もピッチ駆動部１１１と共に回転する。また、ヨー操作部１１２も、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２と連結され、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２を駆動し、アクチェエーション操作部１１３も、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２と連結され、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２を駆動する。ところで、ヨー操作部１１２を回転させれば、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２が互いに同方向に回転しなければならない一方、アクチェエーション操作部１１３を回転させれば、第１ジョー１２１及び第２ジョー１２２が、互いに反対方向に回転しなければならず、従って、かような作動を具現するための別途の構造物が必要になる。
【００５７】
従って、１つのジョーに対して、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の２つの回転入力をいずれも作用させなければならず、そのために、２個以上の入力を受け、ジョーの１つの回転を出力させるための構造物が必要である。そのとき、２つの入力回転は互いに互いを動かさないようにする。
【００５８】
そのために、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００は、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力が入力され、それらの和（または、差）を介して所望の１つの回転力を抽出して出力部を介して出力する差動部材を具備することを一つの特徴とする。かような差動部材は、プーリー及びワイヤを利用する差動プーリーとギアを利用する差動ギアとを含み、図１、図２、図４Ａ及び図４Ｂには、差動部材の一例として、差動プーリーが図示されている。一方、後述する図７〜図１９には、かような差動部材の多様な実施形態が図示されている。
【００５９】
詳細には、第１差動プーリー１３１は、第１入力部１３１１、第２入力部１３１２及び出力部１３１３を含む。
【００６０】
第１入力部１３１１は、第１プーリー１３１１ａ及び第２プーリー１３１１ｂを含む。第１プーリー１３１１ａ及び第２プーリー１３１１ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第１入力部１３１１の第１プーリー１３１１ａは、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａとＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１によって連結され、ヨー操作部１１２の回転を第１入力部１３１１に伝達する。また、第１入力部１３１１の第２プーリー１３１１ｂは、出力部１３１３と差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１によって連結され、第１入力部１３１１の回転を出力部１３１３に伝達する。
【００６１】
第２入力部１３１２は、第１プーリー１３１２ａ及び第２プーリー１３１２ｂを含む。第１プーリー１３１２ａ及び第２プーリー１３１２ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第２入力部１３１２の第１プーリー１３１２ａは、アクチェエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａとＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１によって連結され、アクチェエーション操作部１１３の回転を第２入力部１３１２に伝達する。また、第２入力部１３１２の第２プーリー１３１２ｂは、出力部１３１３と差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１によって連結され、第２入力部１３１２の回転を出力部１３１３に伝達する。
【００６２】
出力部１３１３は、出力プーリー１３１３ａ、延長部１３１３ｂ、第１差動制御プーリー１３１３ｃ及び第２差動制御プーリー１３１３ｄを含む。ここで、出力部１３１３の出力プーリー１３１３ａは、後述する操作部制御部材１１５とＪ１２ワイヤ１３５Ｊ１２によって連結され、出力部１３１３の回転が、操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達される。一方、延長部１３１３ｂは、出力プーリー１３１３ａの回転軸から一方向に延設され、出力プーリー１３１３ａと共に回転自在に形成される。第１差動制御プーリー１３１３ｃ及び第２差動制御プーリー１３１３ｄは、延長部１３１３ｂの一端部に互いに対向するように形成され、出力プーリー１３１３ａの回転軸に所定の角度を有するように形成された軸１３１３ｅの両末端部を中心に回転自在に形成される。
【００６３】
ここで、第１入力部１３１１、第２入力部１３１２及び出力部１３１３は、それぞれ独立した軸を中心に独立して回転する。
【００６４】
差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１は、第１入力部１３１１の第２プーリー１３１１ｂ、及び出力部１３１３の第１差動制御プーリー１３１３ｃ、第２入力部１３１２の第２プーリー１３１２ｂ、及び出力部１３１３の第２差動制御プーリー１３１３ｄに沿って巻かれており、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２の回転を出力部１３１３に伝達する役割を行う。
【００６５】
ここで、第１差動プーリー１３１は、第１入力部１３１１、第２入力部１３１２及び出力部１３１３を具備し、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２から回転量が入力され、それらの回転量の和を出力部１３１３を介して出力する。すなわち、第１入力部１３１１だけ回転する場合、それを出力部１３１３を介して出力し、第２入力部１３１２だけ回転する場合、それを出力部１３１３を介して出力し、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２が同一方向に回転する場合、それらの和を出力部１３１３を介して出力し、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２が反対方向に回転する場合、それらの差を出力部１３１３を介して出力するのである。それについては、次の数式で説明することができる。
（数１）
Ｃ＝Ａ＋Ｂ
ここで、Ｃは、出力部の回転、Ａは、第１入力部の回転、Ｂは、第２入力部の回転である。
【００６６】
かような第１差動プーリーの作動については、詳細に後述する。
【００６７】
一方、第２差動プーリー１３２は、第１差動プーリー１３１と同一の構造によって形成され、第１入力部１３２１、第２入力部１３２２及び出力部１３２３を含む。
【００６８】
ここで、第１入力部１３２１の第１プーリー１３２１ａは、ヨー操作部１１２の第２プーリー１１２１ｂと、ＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２によって連結され、ヨー操作部１１２の回転を第１入力部１３２１に伝達する。また、第１入力部１３２１の第２プーリー１３２１ｂは、出力部１３２３と差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１によって連結され、第１入力部１３２１の回転を出力部１３２３に伝達する。
【００６９】
一方、第２入力部１３２２の第１プーリー１３２２ａは、アクチェエーション操作部１１３の第２プーリー１１３１ｂとＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２によって連結され、アクチェエーション操作部１１３の回転を第２入力部１３２２に伝達する。また、第２入力部１３２２の第２プーリー１３２２ｂは、出力部１３２３と差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１によって連結され、第２入力部１３２２の回転を出力部１３２３に伝達する。
【００７０】
出力部１３２３は、出力プーリー１３２３ａ、延長部１３２３ｂ、第１差動制御プーリー１３２３ｃ及び第２差動制御プーリー１３２３ｄを含む。ここで、出力部１３２３の出力プーリー１３２３ａは、後述する操作部制御部材１１５とＪ２２ワイヤ１３５Ｊ２２によって連結され、出力部１３２３の回転を操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第２ジョー１２２に伝達する。
【００７１】
ここで、第２差動プーリー１３２は、第１入力部１３２１、第２入力部１３２２及び出力部１３２３を具備し、第１入力部１３２１及び第２入力部１３２２から回転量が入力され、それらの回転量の和を出力部１３２３を介して出力する。すなわち、第１入力部１３２１だけ回転する場合、それを出力部１３２３を介して出力し、第２入力部１３２２だけ回転する場合、それを出力部１３２３を介して出力し、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２が同一方向に回転する場合、それらの和を出力部１３１３を介して出力し、第１入力部１３１１及び第２入力部１３１２が反対方向に回転する場合、それらの差を出力部１３１３を介して出力するのである。
【００７２】
かような第１差動プーリー１３１及び第２差動プーリー１３２の作動について説明する。
【００７３】
まず、ヨー操作部１１２だけ回転し、アクチェエーション操作部１１３は回転しない場合について説明する。
【００７４】
ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａ、第１プーリー１１２１ａに巻かれたＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１、ＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１の第１プーリー１３１１ａ、及び第１プーリー１３１１ａと連結された第２プーリー１３１１ｂが共に回転する。一方、アクチェエーション操作部１１３と連結された第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２は回転しない。このように、第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１は、図４Ａの矢印Ｒ１方向に回転し、第２入力部１３１２は回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１において、第１入力部１３１１に巻かれた部分は回転するのに反し、第２入力部１３１２に巻かれた部分は回転しない。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１において、第１入力部１３１１に巻かれた部分が回転しただけ、第２入力部１３１２に巻かれたワイヤが緩み、それだけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３１３ｄは時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３１３ｃは反時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３１３ａ、延長部１３１３ｂ、第１差動制御プーリー１３１３ｃ及び第２差動制御プーリー１３１３ｄを含む出力部１３１３は、出力プーリー１３１３ａの回転軸を中心に、図４Ａの矢印Ｒ１方向に回転する。そして、かような出力部１３１３の回転は、操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達され、第１ジョー１２１が図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【００７５】
一方、ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第２プーリー１１２１ｂ、第２プーリー１１２１ｂに巻かれたＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２、ＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１の第１プーリー１３２１ａ、及び第１プーリー１３２１ａと連結された第２プーリー１３２１ｂが共に回転する。一方、アクチェエーション操作部１１３と連結された第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２は回転しない。このように、第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１は、図４Ｂの矢印Ｒ３方向に回転し、第２入力部１３２２は回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１において、第１入力部１３２１に巻かれた部分は回転するのに反し、第２入力部１３２２に巻かれた部分は回転しない。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１において、第１入力部１３２１に巻かれた部分が回転しただけ、第２入力部１３２２に巻かれたワイヤが緩み、それだけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３２３ｄは時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３２３Ｃは反時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３２３ａ、延長部１３２３ｂ、第１差動制御プーリー１３２３ｃ、及び第２差動制御プーリー１３２３ｄを含む出力部１３２３は、出力プーリー１３２３ａの回転軸を中心に、図４Ｂの矢印Ｒ３方向に回転する。そして、かような出力部１３２３の回転は、操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第２ジョー１２２に伝達され、第２ジョー１２２が図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【００７６】
次に、アクチェエーション操作部１１３だけ回転し、ヨー操作部１１２は回転しない場合について説明する。
【００７７】
アクチェエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチェエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａ、第１プーリー１１３１ａに巻かれたＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２の第１プーリー１３１２ａ、及び第１プーリー１３１２ａと連結された第２プーリー１３１２ｂが共に回転する。ここで、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が中間で１回入れ違っているために、アクチェエーション操作部１１３の回転力の方向が反対になって第１差動プーリー１３１に伝達される。一方、ヨー操作部１１２と連結された第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１は回転しない。このように、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２は、図４Ａの矢印Ｒ２の反対方向に回転し、第１入力部１３１１は回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１において、第２入力部１３１２に巻かれた部分は回転するのに反し、第１入力部１３１１に巻かれた部分は回転しない。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１において、第２入力部１３１２に巻かれた部分が回転しただけ、第１入力部１３１１に巻かれたワイヤが緩み、それだけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３１３ｄは反時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３１３ｃは時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３１３ａ、延長部１３１３ｂ、第１差動制御プーリー１３１３ｃ、及び第２差動制御プーリー１３１３ｄを含む出力部１３１３は、出力プーリー１３１３ａの回転軸を中心に、図４Ａの矢印Ｒ２の反対方向に回転する。そして、かような出力部１３１３の回転は、操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達され、第１ジョー１２１が図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【００７８】
一方、アクチェエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチェエーション操作部１１３の第２プーリー１１３１ｂ、第２プーリー１１３１ｂに巻かれたＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２の第１プーリー１３２２ａ、及び第１プーリー１３２２ａと連結された第２プーリー１３２２ｂが共に回転する。一方、ヨー操作部１１２と連結された第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１は回転しない。このように、第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２は、図４Ｂの矢印Ｒ４方向に回転し、第１入力部１３２１は回転しなければ、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１において、第２入力部１３２２に巻かれた部分は回転するのに反し、第１入力部１３２１に巻かれた部分は回転しない。従って、差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１において、第２入力部１３２２に巻かれた部分が回転しただけ、第１入力部１３２１に巻かれたワイヤが緩み、それだけ差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１が移動し、それと同時に、第２差動制御プーリー１３２３ｄは時計回りに回転し、第１差動制御プーリー１３２３ｃは反時計回りに回転する。それと同時に、出力プーリー１３２３ａ、延長部１３２３ｂ、第１差動制御プーリー１３２３ｃ、及び第２差動制御プーリー１３２３ｄを含む出力部１３２３は、出力プーリー１３２３ａの回転軸を中心に、図４Ｂの矢印Ｒ４方向に回転する。そして、かような出力部１３２３の回転は、操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第２ジョー１２２に伝達され、第２ジョー１２２が図２の矢印ＹＪの反対方向に回転する。
【００７９】
すなわち、第１ジョー１２１が、図２の矢印ＹＪ方向に回転すると同時に、第２ジョー１２２が、図２の矢印ＹＪの反対方向に回転しながら、エンドツール１２０のアクチェエーション動作が遂行されるのである。
【００８０】
一方、２つの入力部及び１つの出力部で構成された差動プーリーにおいて、１つの入力部の回転が、出力部の回転を発生させず、他の入力部の回転を発生させる場合を防止するために、本発明では、２つの差動プーリーに２つの操作部がそれぞれ連結された状況で、操作部の一つが、２つの差動プーリーのそれぞれの２つの入力部のうち一つと連結されるにあたり、操作部と入力部とを連結するワイヤのうち１本を入れ違わせることにより、いずれか一つの操作部への入力によって他の操作部が回転する状況を回避することができる。
【００８１】
それについて、さらに詳細に説明するために、例えば、第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１と第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１とに連結されたヨー操作部１１２の回転入力によって、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２、及び第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２も、ヨー操作部１１２の回転入力と同方向に回転する場合を仮定する。そのとき、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２とアクチェエーション操作部１１３とは、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が１回入れ違って連結されており、第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２とアクチェエーション操作部１１３とは、ＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２がそのまま連結されている。従って、前述の第１差動プーリー１３１及び第２差動プーリー１３２のそれぞれの第２入力部１３１２，１３２２の回転は、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１及びＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２によって、アクチェエーション操作部１１３を互いに反対方向に回転させる方向に作用するので、それは、結局互いに相殺され、アクチェエーション操作部１１３を回転させず、それだけ各出力部１３１３，１３２３を回転させる方向に各出力部１３１３，１３２３に伝達される。
【００８２】
それは、アクチェエーション操作部１１３の回転入力の場合にも同様に適用され、アクチェエーション操作部１１３の回転入力は、ヨー操作部１１２を回転させず、各出力部１３１３，１３２３を回転させる方向に各出力部１３１３，１３２３に伝達される。
【００８３】
要約して説明すれば、かような構成は、特に、１つの操作部の回転入力は、他の操作部の回転を起こさず、各出力部の回転だけとして伝達されると説明することができる。
【００８４】
かような駆動原理によって、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３が、それぞれ同時に回転しても、第１差動プーリー１３１及び第２差動プーリー１３２によって、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の回転入力の和（または、差）が、各差動プーリーの出力部１３１３，１３２３の回転に伝達され、かような出力部１３１３，１３２３の回転は、操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の２つのジョー１２１，１２２に伝達され、２つのジョー１２１，１２２がヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の操作に合うように回転する。
【００８５】
（エンドツール）
図５は、図２の手術用インストルメント１００のエンドツールの概念図である。
【００８６】
図１、図２及び図５を参照すれば、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のエンドツール１２０はエンドツール制御部材１２３を含み、エンドツール制御部材１２３は、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５；並びに第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５；を含む。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４は、いずれもエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に回転するように形成される。ここで、図面には、対向しているプーリーが互いに平行に形成され、いずれも同一サイズに形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、それぞれのプーリーが、エンドツールの構成に適する位置及び大きさでもって多様に形成されるのである。
【００８７】
ここで、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のエンドツール１２０は、エンドツール１２０側に、エンドツール制御部材１２３、並びに第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３のただ２本のワイヤのみを具備することにより、簡便に、エンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチェエーション動作を遂行することを一つの特徴とする。以下、それについて、さらに詳細に説明する。
【００８８】
Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１は、互いに対向するように形成され、Ｚ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。ここで、図５には図示されていないが、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１には、第１ジョー１２１が結合されてＪ１１プーリー１２３Ｊ１１と共に回転し、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１には、第２ジョー１２２が結合されてＪ２１プーリー１２３Ｊ２１と共に回転する。Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１の回転によって、エンドツール１２０のヨー動作及びアクチェエーション動作が遂行される。すなわち、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１が同じ方向に回転すれば、ヨー動作が遂行され、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１が互いに反対方向に回転すれば、アクチェエーション動作が遂行されるのである。
【００８９】
以下、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１の回転と係わる構成要素について説明する。
【００９０】
Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４が配置される。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４は、Ｙ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。また、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４のそれぞれの一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５が配置される。ここで、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５は、Ｙ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。ここで、図面には、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５が、いずれもＹ軸方向を中心に回転自在に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、各プーリーの回転軸は、その構成に適切に多様な方向に形成されるのである。
【００９１】
第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【００９２】
従って、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、図５の矢印Ｊ１Ｒの方に引っ張られれば、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１５プーリー１２３Ｊ１５、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１３プーリー１２３Ｊ１３を順に回転させ、そのとき、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１が、図５の矢印Ｒ方向に回転しながら第１ジョー１２１を共に回転させる。
【００９３】
一方、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、図５の矢印Ｊ１Ｌの方に引っ張られれば、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５を順に回転させ、そのとき、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１が、図５の矢印Ｌ方向に回転しながら第１ジョー１２１を共に回転させる。
【００９４】
以下、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１の回転と係わる構成要素について説明する。
【００９５】
Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４が配置される。ここで、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４は、Ｙ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。また、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４のそれぞれの一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５が配置される。ここで、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ２５は、Ｙ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。ここで、図面には、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５が、いずれもＹ軸方向を中心に回転自在に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、各プーリーの回転軸は、その構成に適切に多様な方向に形成されるのである。
【００９６】
第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【００９７】
従って、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、図５の矢印Ｊ２Ｒの方に引っ張られれば、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、Ｊ２５プーリー１２３Ｊ２５、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２３プーリー１２３Ｊ２３を順に回転させ、そのとき、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１が、図５の矢印Ｒ方向に回転しながら第２ジョー１２２を共に回転させる。
【００９８】
一方、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、図５の矢印Ｊ２Ｌの方に引っ張られれば、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、Ｊ２３プーリー１２３Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４及びＪ２５プーリー１２３Ｊ２５を順に回転させ、そのとき、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１が、図５の矢印Ｌ方向に回転しながら第２ジョー１２２を共に回転させる。
【００９９】
なお、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３の一端部は、図５の矢印Ｊ１Ｒの方に引っ張られ、同時に、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３の他端部は、図５の矢印Ｊ１Ｌの方に引っ張られれば、エンドツール制御部材１２３は、全体的に、エンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に反時計回りに回転し、結果として、エンドツール１２０が下方へ回転しながらピッチ運動を行う。
【０１００】
一方、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３の一端部は、図５の矢印Ｊ２Ｒの方に引っ張られ、同時に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３の他端部は、図５の矢印Ｊ２Ｌの方に引っ張られれば、エンドツール制御部材１２３は、全体的に、エンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に時計回りに回転し、結果として、エンドツール１２０が上方へ回転しながらピッチ運動を行う。
【０１０１】
すなわち、エンドツール１２０側に、エンドツール制御部材１２３、並びに第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３のただ２本のワイヤのみを具備することにより、簡便に、エンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチェエーション動作を遂行することができるのである。それについての詳細な説明は後述する。
【０１０２】
ここで、本発明の一実施形態によるエンドツール１２０のエンドツール制御部材１２３は、ピッチ駆動軸１２３１が、ジョー１２１，１２２と近い方に配置されることにより（すなわち、ピッチ駆動軸１２３１が、Ｊ１３プーリー１２３Ｊ１３及びＪ１５プーリー１２３Ｊ１５の方ではない、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４の方に配置される）、ジョー１２１，１２２のピッチ回転半径が小さくなるという効果を得ることができる。それにより、ジョー１２１，１２２のピッチ駆動のために必要な空間が小さくなるという効果を得ることができる。
【０１０３】
一方、図５Ａは、図５のエンドツール１２０の一変形例を示している。
【０１０４】
図５Ａを参照すれば、エンドツール１２０’はエンドツール制御部材１２３’を含み、エンドツール制御部材１２３’は、第１ジョーの回転運動と係わるＪ１１プーリー１２３Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４；並びに第２ジョーの回転運動と係わるＪ２１プーリー１２３Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４；を含む。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４は、いずれもエンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に回転するように形成される。ここで、図面には、対向しているプーリーが互いに平行に形成され、いずれも同一サイズに形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、それぞれのプーリーが、エンドツールの構成に適する位置及び大きさでもって多様に形成されるのである。
【０１０５】
ここで、本変形例では、第１ジョーが結合されたＪ１１プーリー１２３Ｊ１１の一側に、互いに対向する２組のプーリーが配置されるのではなく、互いに対向する１組のプーリー（すなわち、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４）のみ配置されるが、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記１組のプーリーに、単に接触するだけではなく、前記１組のプーリーに１回以上巻かれることを一つの特徴とする。
【０１０６】
詳細には、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１は、互いに対向するように形成され、Ｚ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。
【０１０７】
そして、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４が配置される。ここで、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４は、Ｙ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。そして、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら前記プーリーに沿って移動するように形成される。ここで、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２に１回以上巻かれた後、Ｊ１１プーリー１２３Ｊ１１を経て、Ｊ１４プーリー１２３Ｊ１４に１回以上巻かれる。
【０１０８】
同様に、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１の一側には、互いに所定間隔をおいて対向するように、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４が配置される。ここで、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４は、Ｙ軸方向を中心に互いに独立して回転自在に形成される。そして、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら前記プーリーに沿って移動するように形成される。ここで、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２に１回以上巻かれた後、Ｊ２１プーリー１２３Ｊ２１を経て、Ｊ２４プーリー１２３Ｊ２４に１回以上巻かれる。
【０１０９】
かような構成によって、プーリーの個数が減少することにより、手術用インストルメントをさらに小型化することができる。
【０１１０】
（ピッチ動作制御及びワイヤ・ミラーリング（wire mirroring））
図６は、図２の手術用インストルメント１００のピッチ動作を示す概念図である。
【０１１１】
前述のように、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００の操作部１１０は、ピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１と連動する操作部制御部材１１５をさらに具備する。かような操作部制御部材１１５は、前述のエンドツール制御部材１２３の構成と実質的に同一であり、エンドツール制御部材１２３及び操作部制御部材１１５は、図１のＹＺ平面を中心に互いに対称になるように配置される。言い換えれば、エンドツール制御部材１２３及び操作部制御部材１１５は、図１のＹＺ平面を中心に、ミラーリング（mirroring）されていると表現することもできる。
【０１１２】
詳細には、操作部制御部材１１５は、第１ジョー１２１の回転運動と係わるＪ１１プーリー１１５Ｊ１１、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２、Ｊ１３プーリー１１５Ｊ１３、Ｊ１４プーリー１１５Ｊ１４及びＪ１５プーリー１１５Ｊ１５；並びに第２ジョー１２２の回転運動と係わるＪ２１プーリー１１５Ｊ２１、Ｊ２２プーリー１１５Ｊ２２、Ｊ２３プーリー１１５Ｊ２３、Ｊ２４プーリー１１５Ｊ２４、Ｊ２５プーリー１１５Ｊ２５；を含む。
【０１１３】
第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、Ｊ１３プーリー１１５Ｊ１３、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２、Ｊ１１プーリー１１５Ｊ１１、Ｊ１４プーリー１１５Ｊ１４及びＪ１５プーリー１１５Ｊ１５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が、前記プーリーを回転させながら前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【０１１４】
第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、Ｊ２３プーリー１１５Ｊ２３、Ｊ２２プーリー１１５Ｊ２２、Ｊ２１プーリー１１５Ｊ２１、Ｊ２４プーリー１１５Ｊ２４及びＪ２５プーリー１１５Ｊ２５と、少なくとも一部が接触するように形成され、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、前記プーリーを回転させながら前記プーリーに沿って移動するように形成される。
【０１１５】
ここで、Ｊ１２プーリー１１５Ｊ１２、Ｊ１４プーリー１１５Ｊ１４、Ｊ２２プーリー１１５Ｊ２２及びＪ２４プーリー１１５Ｊ２４の回転軸が、まさにピッチ操作部１１１のピッチ駆動軸１１１１になる。そして、Ｊ１１プーリー１１５Ｊ１１及びＪ２１プーリー１１５Ｊ２１の回転軸から延設されたバーが、まさにピッチ操作部１１１のピッチ駆動バー１１１２になる。
【０１１６】
かような本発明の第１実施形態でピッチ動作は、具体的に、次のように実行される。
【０１１７】
ユーザが、操作部１１０のピッチ制御部１１１のピッチ駆動バー１１１２を手にしている状態で、ピッチ駆動軸１１１１を中心にピッチ駆動バー１１１２を、図６の矢印ＯＰ（operator pitch）方向に回転させれば、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、全体的に操作部１１０の方に引っ張られて図６の矢印ＰＪ１方向に移動する。同時に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、全体的に操作部１１０から緩んでエンドツール１２０の方に移動し、図６の矢印ＰＪ２方向に移動する。それにより、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３が操作部１１０の方に引っ張られただけ、Ｊ１２プーリー１２３Ｊ１２及びＪ１４プーリー１２３Ｊ１４が、その回転軸１２３１（図５）を中心に反時計回りに回転し、同時に、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３が、エンドツール１２０の方に引っ張られただけ、Ｊ２２プーリー１２３Ｊ２２及びＪ２４プーリー１２３Ｊ２４が、その回転軸１２３１（図５）を中心に反時計回りに回転し、結果として、エンドツール１２０が下方へ回転しながらピッチ運動を行う。
【０１１８】
このように、エンドツール制御部材１２３及び操作部制御部材１１５が、図１のＹＺ平面を中心に互いに対称になるように配置されるミラーリング構造をなすことにより、簡便にピッチ運動が具現されるという効果を得ることができる。すなわち、ヨー動作及びアクチェエーション動作と係わりなく、ピッチ動作の遂行が可能になるという効果を得ることができる。ここで、ヨー動作は、エンドツール制御部材１２３のＪ１１プーリー１２３Ｊ１１及びＪ２１プーリー１２３Ｊ２１と、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１及びＪ２１プーリー１１５Ｊ２１とが回転し、２個のジョー１２１，１２２が回転する動作を意味する。
【０１１９】
（第１実施形態の全体動作）
以下、前記説明を参照し、本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００のピッチ動作、ヨー動作及びアクチェエーション動作の全体的な構成を整理する。
【０１２０】
本実施形態のエンドツール１２０の構成上、エンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチェエーション動作を遂行するためには、操作部１１０での操作入力を、ピッチ動作、ヨー動作及びアクチェエーション動作に分離することができる動力伝達部１３０が必要である。前述のように、エンドツール制御部材１２３及び操作部制御部材１１５が互いに対称になるように配置される構造を介して、ピッチ操作部１１１の回転操作は、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の操作と係わりなく、エンドツール１２０のピッチ動作を可能にする。しかし、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の操作が、エンドツール１２０のヨー動作及びアクチェエーション動作に連結されるためには、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の操作が、エンドツール１２０の２つのジョーの動作に変換されなければならない。ヨー操作部１１２の回転は、２つのジョーを同方向に回転させ、アクチェエーション操作部１１３の回転は、２つのジョーを互いに異なる方向に回転する。すなわち、第１ジョーは、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の操作入力の和だけ回転し、第２ジョーは、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の操作入力の差だけ回転する。それを、次のような数式で表現することができる。
（数２）
Ｊ１＝Ｙ＋Ａ
第１ジョーは、ヨー動作もアクチェエーション動作も、いずれも同方向に回転する。
Ｊ２＝Ｙ−Ａ
第２ジョーは、ヨー動作とは同方向であるが、アクチェエーション動作入力とは反対方向に回転する。
ここで、Ｙは、ヨー駆動プーリーの回転、Ａは、アクチェエーション駆動プーリーの回転である。
【０１２１】
そのために、動力伝達部には、Ｙ及びＡが入力され、その和であるＪ１成分のみを出力する差動プーリーと、Ｙ及びＡが入力され、その差であるＪ２成分のみを出力する差動プーリーとが必要であり、各差動プーリーの出力部の回転が、エンドツールの各ジョーに伝達されなければならない。
【０１２２】
これについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【０１２３】
まず、ピッチ動作は、次の通りである。
【０１２４】
前述のように、ユーザが、操作部１１０のピッチ制御部１１１のピッチ駆動バー１１１２を手にしている状態で、ピッチ駆動軸１１１１を中心にピッチ駆動バー１１１２を図６の矢印ＯＰ方向に回転させれば、操作部制御部材１１５も、ピッチ駆動軸１１１１を中心に全体的に回転する。それにより、操作部制御部材１１５に巻かれている第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３は、全体的に操作部１１０の方に引っ張られて図６の矢印ＰＪ１方向に移動する。同時に、操作部制御部材１１５に巻かれている第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３は、全体的に操作部制御部材１１５から緩み、図６の矢印ＰＪ２方向に移動する。それにより、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３と連結されているエンドツール制御部材１２３が、エンドツールピッチ駆動軸１２３１を中心に図６のＥＰ方向に回転しながら、ピッチ運動を行うようになる。
【０１２５】
次に、ヨー動作について説明する。
【０１２６】
ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａ、第１プーリー１１２１ａに巻かれたＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１、及びＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１が共に回転する。このように、第１差動プーリー１３１の第１入力部１３１１が回転すれば、第１入力部１３１１と出力部１３１３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１の回転力が、出力部１３１３を図４Ａの矢印Ｒ１方向に回す。そして、かような出力部１３１３の回転は、出力部１３１３に巻かれたＪ１２ワイヤ１３５Ｊ１２を介して、操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３を移動させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と連結されたエンドツール１２０の第１ジョー１２１が図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０１２７】
一方、ヨー操作部１１２が、図２の矢印Ｙ方向に回転すれば、ヨー操作部１１２の第２プーリー１１２１ｂ、第２プーリー１１２１ｂに巻かれたＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２、及びＹＣ２ワイヤ１３５ＹＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１が共に回転する。このように、第２差動プーリー１３２の第１入力部１３２１が回転すれば、第１入力部１３２１と出力部１３２３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１の回転力が、出力部１３２３を図４Ｂの矢印Ｒ３方向に回す。そして、かような出力部１３２３の回転は、出力部１３２３に巻かれたＪ２２ワイヤ１３５Ｊ２２を介して操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３を移動させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３と連結されたエンドツール１２０の第２ジョー１２２が図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０１２８】
このように、ヨー操作部１１２をいずれか一つの方向に回転させれば、２つのジョー１２１，１２２が同一方向に回転しながらヨー動作が遂行される。ここで、本発明の一実施形態による手術用インストルメント１００は、１以上の差動プーリーを具備し、ヨー操作部１１２の動作がアクチェエーション操作部１１３の動作を伴わないという効果を有する。
【０１２９】
次に、アクチェエーション動作について説明する。
【０１３０】
アクチェエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチェエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａ、第１プーリー１１３１ａに巻かれたＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１、及びＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が巻かれた第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２が共に回転する。ここで、ＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１が中間で１回入れ違っているために、アクチェエーション操作部１１３の回転力の方向が反対になって第１差動プーリー１３１に伝達される。このように、第１差動プーリー１３１の第２入力部１３１２が回転すれば、第２入力部１３１２と出力部１３１３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ１１の回転力が、出力部１３１３を図４Ａの矢印Ｒ２の反対方向に回す。そして、かような出力部１３１３の回転は、出力部１３１３に巻かれたＪ１２ワイヤ１３５Ｊ１２を介して操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ１１プーリー１１５Ｊ１１が回転すれば、それと連結された第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３を回転させ、従って、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３と連結されたエンドツール１２０の第１ジョー１２１が図２の矢印ＹＪ方向に回転する。
【０１３１】
一方、アクチェエーション操作部１１３が、図２の矢印Ａ方向に回転すれば、アクチェエーション操作部１１３の第２プーリー１１３１ｂ、第２プーリー１１３１ｂに巻かれたＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２、及びＡＣ２ワイヤ１３５ＡＣ２が巻かれた第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２が共に回転する。このように、第２差動プーリー１３２の第２入力部１３２２が回転すれば、第２入力部１３２２と出力部１３２３とを連結する差動制御ワイヤ１３５Ｊ２１の回転力が、出力部１３２３を図４Ｂの矢印Ｒ４方向に回す。そして、かような出力部１３２３の回転は、出力部１３２３に巻かれたＪ２２ワイヤ１３５Ｊ２２を介して操作部制御部材１１５に伝達され、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１（図６）を回転させる。そして、操作部制御部材１１５のＪ２１プーリー１１５Ｊ２１が回転すれば、それと連結された第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３を回転させ、従って、第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３と連結されたエンドツール１２０の第２ジョー１２２が図２の矢印ＹＪの反対方向に回転する。
【０１３２】
このように、アクチェエーション操作部１１３を、いずれか一つの方向に回転させれば、２つのジョー１２１，１２２が互いに反対方向に回転しながら、アクチェエーション動作が遂行される。ここで、本発明の一実施形態による手術用インストルメント１００は、１以上の差動プーリーを具備し、アクチェエーション操作部１１３の動作がヨー操作部１１２の動作を伴わないという効果を有する。
【０１３３】
かような本発明により、ピッチ駆動部、ヨー駆動部、アクチェエーション駆動部のそれぞれ独立した入力によって、エンドツールの出力動作を遂行する手術用インストルメントを、モーターや電子制御またはソフトウェアなどを使用せずに、純粋に機械的な構成だけで具現するという効果を得ることができる。すなわち、互いに影響を及ぼすピッチ動作、ヨー動作、アクチェエーション動作を、単純な機械装置だけで相互に分離することにより、手術用インストルメントの構成が著しく簡単になるという効果を得ることができる。
【０１３４】
また、最小限のワイヤ及びプーリーの構造だけで、操作部１１０の回転力をエンドツール１２０に伝達するという効果を得ることができる。特に、本発明では、操作部１１０の操作方向とエンドツール１２０の作動方向とが直観的に同一方向であるために、施術者の便宜性が向上し、手術の正確性が向上するという効果を得ることができる。さらに、エンドツール１２０側に、第１ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ１３及び第２ジョー駆動ワイヤ１３５Ｊ２３のただ２本のワイヤのみを具備することにより、簡便に、エンドツール１２０のピッチ動作、ヨー動作及びアクチェエーション動作を遂行することができる。さらに、エンドツール制御部材１２３及び操作部制御部材１１５が、図１のＹＺ平面を中心に互いに対称になるように配置されるミラーリング構造をなすことにより、簡便にピッチ運動が具現されるという効果を得ることができる。すなわち、ヨー動作及びアクチェエーション動作と係わりなく、ピッチ動作の遂行が可能になるという効果を得ることができる。
【０１３５】
＜差動プーリーに係わる第１変形例＞（Ｄ１）
図７は、図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例を示す図面であり、図８及び図９は、図７に図示された差動プーリーの第１変形例の作動を示す図面である。
【０１３６】
前述のように、本発明において差動プーリーとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力が入力され、それらの和（または、差）を介して所望の１つの回転力を抽出して出力部を介して出力する装置を意味する。
【０１３７】
図７を参照すれば、手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例は、第１入力部１３６１、第２入力部１３６２、出力部１３６３及び差動制御部材１３６４を含む。
【０１３８】
第１入力部１３６１は、第１プーリー１３６１Ｐ１、第２プーリー１３６１Ｐ２及び第１入力ワイヤ１３６１Ｗを含む。第１プーリー１３６１Ｐ１及び第２プーリー１３６１Ｐ２は、第１入力ワイヤ１３６１Ｗによって連結され、共に回転するように形成される。
【０１３９】
第２入力部１３６２は、第１プーリー１３６２Ｐ１、第２プーリー１３６２Ｐ２及び第２入力ワイヤ１３６２Ｗを含む。第１プーリー１３６２Ｐ１及び第２プーリー１３６２Ｐ２は、第２入力ワイヤ１３６２Ｗによって連結され、共に回転するように形成される。
【０１４０】
出力部１３６３は、出力プーリー１３６３Ｐ及び出力部ワイヤ１３６３Ｗを含む。出力プーリー１３６３Ｐ及び差動制御部材１３６４は、出力部ワイヤ１３６３Ｗを介して連結され、差動制御部材１３６４が並進運動を行えば、出力部ワイヤ１３６３Ｗを介してそれと連結された出力プーリー１３６３Ｐが回転する。
【０１４１】
差動制御部材１３６４は、第１プーリー１３６４Ｐ１、第２プーリー１３６４Ｐ２及び差動制御ワイヤ１３６４Ｗを含む。併せて、差動制御部材１３６４は、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１及び第２差動ジョイント１３６４Ｊ２を含む。第１プーリー１３６４Ｐ１及び第２プーリー１３６４Ｐ２は、差動制御ワイヤ１３６４Ｗによって連結され、共に回転するように形成される。一方、差動制御部材１３６４は、全体的に図７の矢印Ｔ方向に並進運動を行うことができる。例えば、差動制御部材１３６４は、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、差動制御部材１３６４がガイドレール（図示せず）に沿い、図７の矢印Ｔ方向に並進運動を行うことができる。
【０１４２】
一方、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１は、第１入力ワイヤ１３６１Ｗと差動制御ワイヤ１３６４Ｗとにそれぞれ結合し、第１入力ワイヤ１３６１Ｗの回転を差動制御ワイヤ１３６４Ｗに伝達する役割を行うことができる。そして、第２差動ジョイント１３６４Ｊ２は、第２入力ワイヤ１３６２Ｗと差動制御ワイヤ１３６４Ｗとにそれぞれ結合し、第２入力ワイヤ１３６２Ｗの回転を差動制御ワイヤ１３６４Ｗに伝達する役割を行うことができる。
【０１４３】
以下、前述の差動プーリーの第１変形例の作動について説明する。
【０１４４】
まず、第１入力部１３６１が回転する場合について説明する。
【０１４５】
図７及び図８を参照すれば、図７のような状態で、第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１が図８の矢印Ａ１方向に回転すれば、それと連結された第１入力ワイヤ１３６１Ｗが、図８の矢印Ａ２方向に第１プーリー１３６１Ｐ１に沿って移動する。そして、前述のように、第１入力ワイヤ１３６１Ｗ及び差動制御ワイヤ１３６４Ｗは、それぞれ第１差動ジョイント１３６４Ｊ１に結合されているので、第１入力ワイヤ１３６１Ｗが、図８の矢印Ａ２方向に移動しながら、それと連結された第１差動ジョイント１３６４Ｊ１も共に矢印Ａ２方向に移動する。そのとき、第２入力部１３６２が、回転入力がなくて固定されているならば、第２差動ジョイント１３６４Ｊ２の位置も固定されており、従って、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１が動いただけ、差動制御部材１３６４が全体的に矢印Ａ３方向に並進運動を行い、それだけ第１プーリー１３６４Ｐ１、第２プーリー１３６４Ｐ２及び差動制御ワイヤ１３６４Ｗも共に移動し、そのとき、同時に、第１プーリー１３６４Ｐ１及び第２プーリー１３６４Ｐ２が反時計回りに回転する。そして、このように、差動制御部材１３６４が矢印Ａ３方向に移動すれば、それと連結された出力部ワイヤ１３６３Ｗが矢印Ａ４方向に移動し、従って、出力部ワイヤ１３６３Ｗと連結された出力プーリー１３６３Ｐが矢印Ｃ方向に回転する。
【０１４６】
かような本発明の構成により、第１入力部１３６１の回転が、第２入力部１３６２には影響を与えずに、出力部１３６３のみに伝達され、出力プーリー１３６３Ｐを回転させることができる。
【０１４７】
次に、第２入力部１３６２が回転する場合について説明する。
【０１４８】
図７及び図９を参照すれば、図７のような状態で、第２入力部１３６２の第１プーリー１３６２Ｐ１が図９の矢印Ｂ１方向に回転すれば、それと連結された第２入力ワイヤ１３６２Ｗが、図９の矢印Ｂ２方向に第１プーリー１３６２Ｐ１に沿って移動する。そして、前述のように、第２入力ワイヤ１３６２Ｗ及び差動制御ワイヤ１３６４Ｗは、それぞれ第２差動ジョイント１３６４Ｊ２に結合されているので、第２入力ワイヤ１３６２Ｗが図９の矢印Ｂ２方向に移動しながら、それと連結された第２差動ジョイント１３６４Ｊ２も共に矢印Ｂ２方向に移動する。そのとき、第１入力部１３６１が、回転入力がなく、固定されているならば、第１差動ジョイント１３６４Ｊ１の位置も固定されており、従って、第２差動ジョイント１３６４Ｊ２が動いただけ、差動制御部材１３６４が全体的に矢印Ｂ３方向に並進運動を行い、それだけ第１プーリー１３６４Ｐ１、第２プーリー１３６４Ｐ２及び差動制御ワイヤ１３６４Ｗも共に移動し、そのとき、同時に、第１プーリー１３６４Ｐ１及び第２プーリー１３６４Ｐ２が時計回りに回転する。そして、このように、差動制御部材１３６４が矢印Ｂ３方向に移動すれば、それと連結された出力部ワイヤ１３６３Ｗが矢印Ｂ４方向に移動し、従って、出力部ワイヤ１３６３Ｗと連結された出力プーリー１３６３Ｐが矢印Ｃ方向に回転する。
【０１４９】
かような本発明の構成により、第２入力部１３６２の回転が、第１入力部１３６１には影響を与えずに、出力部１３６３のみに伝達され、出力プーリー１３６３Ｐを回転させることができる。
【０１５０】
次に、第１入力部１３６１及び第２入力部１３６２が同時に回転する場合について説明する。
【０１５１】
第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１が時計回りに回転すれば、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐは反時計回りに回転し、また、第２入力部１３６２の第１プーリー１３６２Ｐ１が反時計回りに回転すれば、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐは反時計回りに回転する。従って、第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１と第２入力部１３６２の第２プーリー１３６２Ｐ１とが互いに反対方向に回転すれば、２つの回転力の合力だけ、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐが回転する。一方、第１入力部１３６１の第１プーリー１３６１Ｐ１と第２入力部１３６２の第２プーリー１３６２Ｐ１とが互いに同一方向に回転すれば、２つの回転力の差だけ、出力部１３６３の出力プーリー１３６３Ｐが回転する。
【０１５２】
かような本発明により、２以上の入力部のうち、いずれか一つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させずに出力部のみを回転させることができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）だけの単一な回転力が出力部を介して出力される。
【０１５３】
ただし、これは、図４Ａ及び図４Ｂに図示された差動プーリーを代替して適用される差動プーリーの一変形例について説明したものであり、具体的にかような差動プーリーの一変形例が手術用インストルメントに適用された例は省略する。
【０１５４】
＜差動プーリーに係わる第２変形例＞（Ｄ２）
図１０は、図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例を示す図面であり、図１１及び図１２は、図１０に図示された差動プーリーの第２変形例の作動を示す図面である。
【０１５５】
前述のように、本発明において差動プーリーとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部のそれぞれが、他の入力部の回転に影響を及ぼさずに、２以上の入力部から入力された回転力を所望の１つの回転力として出力する装置を意味する。
【０１５６】
図１０を参照すれば、手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例は、第１入力部１３７１、第２入力部１３７２、出力部１３７３、第１差動制御部材１３７４、第２差動制御部材１３７５及び差動制御ワイヤ１３７６を含む。
【０１５７】
第１入力部１３７１は、第１入力プーリー１３７１Ｐ及び第１入力ワイヤ１３７１Ｗを含む。第１入力プーリー１３７１Ｐは、第１入力ワイヤ１３７１Ｗと連結され、第１入力ワイヤ１３７１Ｗと共に回転するように形成される。
【０１５８】
第２入力部１３７２は、第２入力プーリー１３７２Ｐ及び第２入力ワイヤ１３７２Ｗを含む。第２入力プーリー１３７２Ｐは、第２入力ワイヤ１３７２Ｗと連結され、第２入力ワイヤ１３７２Ｗと共に回転するように形成される。
【０１５９】
出力部１３７３は、出力プーリー１３７３Ｐを含む。出力プーリー１３７３Ｐは、差動制御ワイヤ１３７６と連結され、差動制御ワイヤ１３７６と共に回転するように形成される。
【０１６０】
第１差動制御部材１３７４は、第１プーリー１３７４Ｐ１、第２プーリー１３７４Ｐ２及び第１差動制御バー１３７４ａを含む。第１差動制御バー１３７４ａの両端部には、それぞれ第１プーリー１３７４Ｐ１及び第２プーリー１３７４Ｐ２が形成され、それらは、それぞれ回転が可能である。そして、第１差動制御部材１３７４の両末端には、それぞれ第１入力ワイヤ１３７１Ｗの両端部が結合される。一方、第１差動制御部材１３７４は、全体的に図１０の矢印Ｔ１方向に並進運動を行うことができる。例えば、第１差動制御部材１３７４は、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、第１差動制御部材１３７４が、ガイドレール（図示せず）に沿って、図１０の矢印Ｔ１方向に並進運動を行うことができる。従って、第１入力プーリー１３７１Ｐが回転すれば、それと連結された第１入力ワイヤ１３７１Ｗが回転し、第１入力ワイヤ１３７１Ｗが回転すれば、その両端部に結合された第１差動制御部材１３７４が図１０の矢印Ｔ１方向に並進運動を行う。
【０１６１】
第２差動制御部材１３７５は、第１プーリー１３７５Ｐ１、第２プーリー１３７５Ｐ２及び第２差動制御バー１３７５ａを含む。第２差動制御バー１３７５ａの両端部には、それぞれ第１プーリー１３７５Ｐ１及び第２プーリー１３７５Ｐ２が形成され、それらは、それぞれ回転が可能である。そして、第２差動制御部材１３７５の両末端には、それぞれ第２入力ワイヤ１３７２Ｗの両端部が結合される。一方、第２差動制御部材１３７５は、全体的に図１０の矢印Ｔ２方向に並進運動を行うことができる。例えば、第２差動制御部材１３７５は、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、第２差動制御部材１３７５が、ガイドレール（図示せず）に沿って、図１０の矢印Ｔ２方向に並進運動を行うことができる。従って、第２入力プーリー１３７２Ｐが回転すれば、それと連結された第２入力ワイヤ１３７２Ｗが回転し、第２入力ワイヤ１３７２Ｗが回転すれば、その両端部に結合された第２差動制御部材１３７５が図１０の矢印Ｔ２方向に並進運動を行う。
【０１６２】
一方、第１差動制御部材１３７４の第１プーリー１３７４Ｐ１、第２差動制御部材１３７５の第１プーリー１３７５Ｐ１、第１差動制御部材１３７４の第２プーリー１３７４Ｐ２、及び第２差動制御部材１３７５の第２プーリー１３７５Ｐ２に沿って、差動制御ワイヤ１３７６が連結される。差動制御ワイヤ１３７６は、前記４つのプーリーに沿って巻かれておりながら、第１差動制御部材１３７４及び第２差動制御部材１３７５の並進運動によって移動するように形成される。ここで、差動制御ワイヤ１３７６には、固定点Ｆ１が形成され、差動制御ワイヤの移動の基準点にもなる。
【０１６３】
以下、前述の差動プーリーの第２変形例の作動について説明する。
【０１６４】
まず、第１入力部１３７１が回転する場合について説明する。
【０１６５】
図１０及び図１１を参照すれば、図１０のような状態で、第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐ、図１１の矢印Ａ１方向に回転すれば、それと連結された第１入力ワイヤ１３７１Ｗが、図１１の矢印Ａ２方向に第１入力プーリー１３７１Ｐに沿って移動する。そして、前述のように、第１入力ワイヤ１３７１Ｗは第１差動制御部材１３７４と連結されているので、第１入力ワイヤ１３７１Ｗが図１１の矢印Ａ２方向に移動すれば、第１差動制御部材１３７４が全体的に矢印Ａ３方向に並進運動を行う。そして、このように、第１差動制御部材１３７４が矢印Ａ３方向に並進運動を行えば、例えば、図１０の差動制御ワイヤ１３７６のＰ１地点が図１１の差動制御ワイヤ１３７６のＰ１’地点に移動し、従って、差動制御ワイヤ１３７６が全体的に図１１の矢印Ａ４方向に移動する。従って、差動制御ワイヤ１３７６と連結された出力プーリー１３７３Ｐが矢印Ｃ方向に回転する。そのとき、第１差動制御部材１３７４の第１プーリー１３７４Ｐ１、第２プーリー１３７４Ｐ２、及び第２差動制御部材１３７５の第２プーリー１３７５Ｐ２は、それぞれ時計回りに回転する。
【０１６６】
かような本発明の構成により、第１入力部１３７１の回転が、第２入力部１３７２には影響を与えずに、出力部１３７３のみに伝達され、出力プーリー１３７３Ｐを回転させることができる。
【０１６７】
次に、第２入力部１３７２が回転する場合について説明する。
【０１６８】
図１０及び図１２を参照すれば、図１０のような状態で、第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐが図１２の矢印Ｂ１方向に回転すれば、それと連結された第２入力ワイヤ１３７２Ｗが、図１２の矢印Ｂ２方向に第２入力プーリー１３７２Ｐに沿って移動する。そして、前述のように、第２入力ワイヤ１３７２Ｗは第２差動制御部材１３７５と連結されているので、第２入力ワイヤ１３７２Ｗが図１２の矢印Ｂ２方向に移動すれば、第２差動制御部材１３７５が全体的に矢印Ｂ３方向に並進運動を行う。そして、このように、第２差動制御部材１３７５が矢印Ｂ３方向に並進運動を行えば、例えば、図１０の差動制御ワイヤ１３７６のＰ２地点が図１２の差動制御ワイヤ１３７６のＰ２’地点に移動し、従って、差動制御ワイヤ１３７６が全体的に図１２の矢印Ｂ４方向に移動する。従って、差動制御ワイヤ１３７６と連結された出力プーリー１３７３Ｐが矢印Ｃ方向に回転する。そのとき、第２差動制御部材１３７５の第１プーリー１３７５Ｐ１、第２プーリー１３７５Ｐ２、及び第１差動制御部材１３７４の第１プーリー１３７４Ｐ１は、それぞれ時計回りに回転する。
【０１６９】
かような本発明の構成により、第２入力部１３７２の回転が、第１入力部１３７１には影響を与えずに、出力部１３７３のみに伝達され、出力プーリー１３７３Ｐを回転させることができる。
【０１７０】
次に、第１入力部１３７１及び第２入力部１３７２が同時に回転する場合について説明する。
【０１７１】
第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐが反時計回りに回転すれば、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐは反時計回りに回転し、また、第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐが時計回りに回転すれば、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐは反時計回りに回転する。従って、第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐと第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐとが互いに反対方向に回転すれば、２つの回転力の合力だけ、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐが回転する。一方、第１入力部１３７１の第１入力プーリー１３７１Ｐと第２入力部１３７２の第２入力プーリー１３７２Ｐとが互いに同一方向に回転すれば、２つの回転力の差だけ、出力部１３７３の出力プーリー１３７３Ｐが回転する。
【０１７２】
かような本発明により、２以上の入力部のうち、いずれか一つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させずに、出力部のみを回転させることができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）だけの単一な回転力が出力部を介して出力される。
【０１７３】
次に、手術用インストルメントの差動プーリーの第２変形例の他の具現例について説明する。図１３Ａないし図１３Ｅは、それぞれ差動プーリーの第２変形例の他の具現例を示す図面である。図１３Ａないし図１３Ｅには、第１入力部及び第２入力部は、省略されており、第１差動制御部材１３７４ａ〜１３７４ｅ、第２差動制御部材１３７５ａ〜１３７５ｅ、出力部１３７３ａ〜１３７３ｅ、及びそれらを連結する差動制御ワイヤ１３７６ａ〜１３７６ｅが図示されている。それらそれぞれの具現例は、その外形は少しずつ異なるが、第１入力部（図示せず）が回転すれば、第１差動制御部材１３７４ａ〜１３７４ｅが上下に並進運動を行いながら、差動制御ワイヤ１３７６ａ〜１３７６ｅを回転させ、出力部１３７３ａ〜１３７３ｅを回転させ、第２入力部（図示せず）が回転すれば、第２差動制御部材１３７５ａ〜１３７５ｅが上下に並進運動を行いながら、差動制御ワイヤ１３７６ａ〜１３７６ｅを回転させ、出力部１３７３ａ〜１３７３ｅを回転させるという点で、図１０ないし図１２で説明した差動プーリーの第２変形例と実質的に同一であるといえる。
【０１７４】
ただし、これは、図４Ａ及び図４Ｂに図示された差動プーリーを代替して適用される差動プーリーの一変形例について説明したものであり、具体的にかような差動プーリーの一変形例が手術用インストルメントに適用された例は省略する。
【０１７５】
＜差動プーリーに係わる第３変形例＞（Ｄ４）
図１４及び図１５は、図２に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例を示す図面である。
【０１７６】
前述のように、本発明において差動プーリーとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部のそれぞれが、他の入力部の回転に影響を及ぼさずに、２以上の入力部から入力された回転力を所望の１つの回転力として出力する装置を意味する。
【０１７７】
図１４及び図１５を参照すれば、手術用インストルメントの差動プーリーの第３変形例は、第１入力部１３８１、第２入力部１３８２、出力部１３８３及び連結部１３８４を含む。
【０１７８】
第１入力部１３８１は、第１回転軸１３８１ａ及び第１入力プーリー１３８１ｂを含み、第１入力プーリー１３８１ｂは、第１回転軸１３８１ａと結合され、第１回転軸１３８１ａを中心に共に回転自在に形成される。
【０１７９】
第２入力部１３８２は、第２回転軸１３８２ａと、互いに対向するように形成された２つの第２入力プーリー１３８２ｂと、を含み、２つの第２入力プーリー１３８２ｂは、第２回転軸１３８２ａと結合されないように具備され、第２回転軸１３８２ａを中心に回転自在に形成される。そのとき、第１入力部１３８１は、第２入力プーリー１３８２ｂから延設される。すなわち、第１入力プーリー１３８１ｂは、連結部材（図示せず）により第２入力プーリー１３８２ｂに連結されており、第２入力プーリー１３８２ｂが回転すれば、それに連結された第１入力プーリー１３８１ｂを含んだ第１入力部１３８１が回転する。
【０１８０】
出力部１３８３は、第３回転軸１３８３ａ及び出力プーリー１３８３ｂを含み、出力プーリー１３８３ｂは、第３回転軸１３８３ａと結合され、第３回転軸１３８３ａを中心に回転自在に形成される。
【０１８１】
連結部１３８４は、第４回転軸１３８４ａと、互いに対向するように形成された２つの連結プーリー１３８４ｂと、を含み、２つの連結プーリー１３８４ｂは、第４回転軸１３８４ａと結合されないように具備され、第４回転軸１３８４ａを中心にそれぞれ回転自在に形成される。
【０１８２】
一方、差動制御ワイヤ１３８５は、出力部１３８３、連結プーリー１３８４ｂの二つのうち一つ、第２入力プーリー１３８２ｂの二つのうち一つ、第１入力プーリー１３８１ｂ、第２入力プーリー１３８２ｂの二つのうち他の一つ、連結プーリー１３８４ｂの二つのうち他の一つ及び出力部と順に接するように形成され、出力部１３８３、連結部１３８４、第２入力部１３８２及び第１入力部１３８１に沿って回転するように形成される。
【０１８３】
ここで、図面には図示されていないが、第１入力部１３８１及び第２入力部１３８２を連結する結合部材（図示せず）がさらに具備される。そのとき、結合部材（図示せず）は、第１入力部１３８１の第１回転軸１３８１ａと第２入力部１３８２の第２回転軸１３８２ａとにそれぞれ挿入されるように形成される。ここで、結合部材（図示せず）及び第２回転軸１３８２ａは固定して結合され、第２回転軸１３８２ａが回転すれば、結合部材（図示せず）、及びそれと連結された第１入力部１３８１も共に回転する一方、結合部材（図示せず）及び第１回転軸１３８１ａは固定して結合されるものではなく、第１回転軸１３８１ａが回転しても、結合部材（図示せず）は静止している。
【０１８４】
以下、前述の差動プーリーの第３変形例の作動について説明する。
【０１８５】
まず、第１入力部１３８１が回転する場合について説明する。第１入力部１３８１の第１入力プーリー１３８１ｂが第１回転軸１３８１ａを中心に回転すれば、摩擦力または固定点の具備などによって、差動制御ワイヤ１３８５が第１入力プーリー１３８１ｂと共に回転し、それに延長され、２つの第２入力プーリー１３８２ｂと２つの連結プーリー１３８４ｂとに巻かれた差動制御ワイヤ１３８５も移動し、結果として、差動制御ワイヤ１３８５の反対側に連結された出力部１３８３の出力プーリー１３８３ｂも第３回転軸１３８３ａを中心に回転する。そのとき、移動する差動制御ワイヤ１３８５が巻かれた２つの第２入力プーリー１３８２ａ及び２つの連結プーリー１３８４ａも共に回転する。
【０１８６】
同様に、第２入力部１３８２が回転する場合について説明する。図１４のような状態で、第２入力部１３８２の第２入力プーリー１３８２ｂが第２回転軸１３８２ａを中心に反時計回りに回転すれば、図１５に図示されているように、第２回転軸１３８２ａを中心に、第１入力部１３８１が全体的に反時計回りに回転する。そのとき、第１入力部１３８１に回転入力がなく、第１入力プーリー１３８１ａに巻かれた差動制御ワイヤ１３８５の回転が、第１回転軸１３８１ａに対して相対的になければ、第１回転軸１３８１ａに巻かれた差動制御ワイヤ１３８５部分も、全体的に第２回転軸１３８２ａを中心に回転する。それは、２つの第２入力プーリー１３８２ｂにそれぞれ巻かれた差動制御ワイヤ１３８５を引っ張ったり、あるいは緩めたりし、結果として、それに該当する２つの第２入力プーリー１３８２ｂを回転させる。かような２つの第２入力プーリー１３８２ｂでの差動制御ワイヤ１３８５の移動は、結果として、２つの連結プーリー１３８４ｂを経て出力プーリー１３８３ｂも回転させる。
【０１８７】
かような本発明により、２以上の入力部のうちいずれか一つの入力部の回転は、他の入力部の回転を誘発せずに、独立して出力部の回転を起こすことができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転量の和（または、差）だけの単一な回転力が出力部を介して出力される。
【０１８８】
本差動プーリーに係わる第３変形例は、前記の差動プーリー、並びに第１変形例及び第２変形例と差異があるが、それは、１つの入力部が、他の１つの入力部の回転軸上に具備されるものであり、他の１つの回転入力によって１つの入力部の位置が回転するのである。すなわち、前記の差動プーリー、並びに第１変形例及び第２変形例では、各入力部が互いに独立して位置するが、本差動プーリーに係わる第３変形例は、１つの入力部が他の１つの入力部の座標系上に位置するという差がある。それは、第２実施形態（後述する図２８など参照）のように、１つの操作入力部が、他の１つの操作入力部上に具備され、他の１つの操作入力部が回転または移動すれば、１つの操作入力部も共に従って回転または移動しなければならないという構造に使用可能である。
【０１８９】
一方、図面には、出力部１３８３、連結部１３８４、第２入力部１３８２及び第１入力部１３８１の順に配列されているように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、連結部と第２入力部との位置を互いに変える構成も可能である。その場合にも、第１入力プーリーは、連結部材（図示せず）によって第２入力プーリーに連結され、第２入力プーリーが回転すれば、それに連結された連結部の連結プーリー及び第１入力部の第１入力プーリーが共に回転する。
【０１９０】
ただし、それは、図４Ａ及び図４Ｂに図示された差動プーリーを代替して適用される差動プーリーの一変形例について説明したものであり、具体的にかような差動プーリーの一変形例が手術用インストルメントに適用された例は省略する。
【０１９１】
＜差動ギア＞
図１６は、図２に図示された手術用インストルメントの動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント１００ｇを示す図面であり、図１７は、図１６の差動ギアを詳細に示す図面である。ここで、本発明の第１実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント１００ｇは、前述の本発明の第１実施形態による手術用インストルメント１００と、他の部分はほぼ類似しており、動力伝達部の構成が特徴的に異なり、以下、かような動力伝達部の構成を中心に説明する。
【０１９２】
本変形例では、図２及び図４Ａなどの差動プーリーの代わりに、差動ギアを適用することを一つの特徴とする。すなわち、図１６及び図１７に図示された手術用インストルメントの差動ギアは、図４Ａに図示された手術用インストルメントの差動プーリーにおいて、プーリー及びワイヤをギアで代替した構造であると見ることもできる。
【０１９３】
図１６及び図１７を参照すれば、本発明の第１実施形態の動力伝達部の一変形例による手術用インストルメント１００ｇは、操作部１１０、エンドツール１２０、動力伝達部１３０及び連結部（図示せず）を含む。そして、動力伝達部１３０は、第１差動ギア１５１及び第２差動ギア１５２を含む。
【０１９４】
詳細には、第１差動ギア１５１は、第１入力部１５１１、第２入力部１５１２及び出力部１５１３を含む。
【０１９５】
第１入力部１５１１は、第１プーリー１５１１ａ及び第１ギア１５１１ｂを含む。第１プーリー１５１１ａ及び第１ギア１５１１ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第１入力部１５１１の第１プーリー１５１１ａは、ヨー操作部１１２の第１プーリー１１２１ａとＹＣ１ワイヤ１３５ＹＣ１によって連結され、ヨー操作部１１２の回転が第１入力部１５１１に伝達される。また、第１入力部１５１１の第１ギア１５１１ｂは、出力部１５１３と連結され、第１入力部１５１１の回転が出力部１５１３に伝達される。
【０１９６】
第２入力部１５１２は、第２プーリー１５１２ａ及び第２ギア１５１２ｂを含む。第２プーリー１５１２ａ及び第２ギア１５１２ｂは、同一の回転軸を中心に共に回転する。ここで、第２入力部１５１２の第２プーリー１５１２ａは、アクチェエーション操作部１１３の第１プーリー１１３１ａとＡＣ１ワイヤ１３５ＡＣ１によって連結され、アクチェエーション操作部１１３の回転が第２入力部１５１２に伝達される。また、第２入力部１５１２の第２ギア１５１２ｂは、出力部１５１３と連結され、第２入力部１５１２の回転が出力部１５１３に伝達される。
【０１９７】
出力部１５１３は、出力プーリー１５１３ａ、延長部１５１３ｂ及び差動制御ギア１５１３ｃを含む。ここで、出力部１５１３の出力プーリー１５１３ａは、操作部制御部材１１５とＪ１２ワイヤ１３５Ｊ１２によって連結され、出力部１５１３の回転が操作部制御部材１１５を介してエンドツール１２０の第１ジョー１２１に伝達される。一方、延長部１５１３ｂは、出力プーリー１５１３ａの回転軸から一方向に延設され、出力プーリー１５１３ａの回転軸を中心に出力プーリー１５１３ａと共に回転自在に形成される。差動制御ギア１５１３ｃは、延長部１５１３ｂに貫通挿入され、延長部１５１３ｂを中心に回転自在に形成される。
【０１９８】
ここで、第１入力部１５１１、第２入力部１５１２及び出力部１５１３は、それぞれ独立した軸を中心に独立して回転する。
【０１９９】
ここで、第１差動ギア１５１は、第１入力部１５１１、第２入力部１５１２及び出力部１５１３を具備し、第１入力部１５１１及び第２入力部１５１２から回転力が入力され、それらの和（または、差）を介して１つの回転力を抽出して出力部１５１３を介して出力する。すなわち、第１入力部１５１１だけ回転する場合、それを出力部１５１３を介して出力し、第２入力部１５１２だけ回転する場合、それを出力部１５１３を介して出力し、第１入力部１５１１と第２入力部１５１２とが同一方向に回転する場合、それらの和を出力部１５１３を介して出力し、第１入力部１５１１と第２入力部１５１２とが反対方向に回転する場合、それらの差を出力部１５１３を介して出力する。それについては、次の数式で説明することができる。
（数３）
Ｃ＝Ａ＋Ｂ
ここで、Ｃは、出力部の回転、Ａは、第１入力部の回転、Ｂは、第２入力部の回転である。
【０２００】
かような第１差動ギア１５１及び第２差動ギア１５２によって、ヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３がそれぞれ自由に回転しても、各差動ギアの出力部は、それぞれヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の回転に対して独立して回転し、結果として、各差動ギアの出力部はそれぞれヨー操作部１１２及びアクチェエーション操作部１１３の回転の和（または、差）だけ動き、所望の１つの回転力を抽出する。
【０２０１】
＜差動ギアに係わる第１変形例＞
図１８は、図１６の差動ギアの第１変形例を示す図面である。
【０２０２】
前述のように、本発明において差動ギアとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力が入力され、それらの和（または、差）を介して所望の１つの回転力を抽出して出力部を介して出力する装置を意味する。
【０２０３】
図１８を参照すれば、手術用インストルメントの差動ギアの第１変形例は、第１入力部１５６１、第２入力部１５６２、出力部１５６３及び差動制御部材１５６４を含む。そのとき、図１８に図示された手術用インストルメントの差動ギアの第１変形例は、図７に図示された手術用インストルメントの差動プーリーの第１変形例において、プーリー及びワイヤをギアで代替した構造と見ることもできる。
【０２０４】
第１入力部１５６１は、第１プーリー１５６１Ｐ、第１ギア１５６１Ｇ及び第１入力ワイヤ１５６１Ｗを含む。第１プーリー１５６１Ｐと第１ギア１５６１Ｇとは、第１入力ワイヤ１５６１Ｗによって連結され、第１プーリー１５６１Ｐが回転すれば、第１ギア１５６１Ｇが上下に移動するように形成される。
【０２０５】
第２入力部１５６２は、第２プーリー１５６２Ｐ、第２ギア１５６２Ｇ及び第２入力ワイヤ１５６２Ｗを含む。第２プーリー１５６２Ｐと第２ギア１５６２Ｇとは、第２入力ワイヤ１５６２Ｗによって連結され、第２プーリー１５６２Ｐが回転すれば、第２ギア１５６２Ｇが上下に移動するように形成される。
【０２０６】
出力部１５６３は、出力プーリー１５６３Ｐ及び出力部ワイヤ１５６３Ｗを含む。出力プーリー１５６３Ｐと差動制御部材１５６４とは、出力部ワイヤ１５６３Ｗを介して連結され、差動制御部材１５６４が並進運動を行えば、出力部ワイヤ１５６３Ｗを介して差動制御部材１５６４と連結された出力プーリー１５６３Ｐが回転する。
【０２０７】
差動制御部材１５６４は、差動制御ギア１５６４Ｇ及び差動制御ベース１５６４Ｂを含む。ここで、差動制御ギア１５６４Ｇは、第１ギア１５６１Ｇ及び第２ギア１５６２Ｇとそれぞれ噛み合うように形成され、第１ギア１５６１Ｇ及び第２ギア１５６２Ｇが上下に移動すれば、差動制御ギア１５６４Ｇが回転しながら上下に並進運動を行うように形成される。すなわち、第１ギア１５６１Ｇ及び第２ギア１５６２Ｇは、一種のラック（rack）の役割を行い、差動制御ギア１５６４Ｇは、一種のピニオン（pinion）役割を行う。従って、ここで、差動制御部材１５６４は、全体的に図１８の矢印Ｔ方向に並進運動を行うことができる。例えば、差動制御部材１５６４の差動制御ベース１５６４Ｂが、ガイドレール（図示せず）上に設けられ、差動制御部材１５６４が、ガイドレール（図示せず）に沿って、図１８の矢印Ｔ方向に並進運動を行うことができる。
【０２０８】
かような本発明により、２以上の入力部のうち、いずれか一つの入力部だけが回転する場合、他の入力部を回転させずに、出力部のみを回転させることができる。また、２以上の入力部が同時に回転する場合、２つの入力部の回転力の和（または、差）だけの単一な回転力が出力部を介して出力される。
【０２０９】
＜差動ギアに係わる第２変形例＞
図１９は、図１６の差動ギアの第２変形例を示す図面である。
【０２１０】
前述のように、本発明において差動ギアとは、２以上の入力部及び１つの出力部を具備し、２以上の入力部から回転力が入力され、それらの和（または、差）を介して所望の１つの回転力を抽出して出力部を介して出力する装置を意味する。
【０２１１】
図１９を参照すれば、手術用インストルメントの差動ギアの第２変形例は、第１入力部１５７１、第２入力部１５７２、出力部１５７４及び差動制御部材１５７３を含む。
【０２１２】
詳細には、第１入力部１５７１及び第２入力部１５７２は、中心回転軸１５７５を中心に回転自在に形成されたギアの形態が具備され、特に、第２入力部１５７２は、ピッチ円筒の内側に鋸歯が生じているギアの形態が具備され、差動制御部材１５７３は、第１入力部１５７１と第２入力部１５７２とのギアに噛み合い、中間位置に具備される。差動制御部材１５７３は差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転し、差動制御部材ギア軸１５７３ａは出力部１５７４に連結されている。出力部１５７４は、中心回転軸１５７５を中心に回転可能である。
【０２１３】
まず、第１入力部１５７１だけ回転する場合、ギア歯によって噛み合った差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転すると同時に、差動制御部材ギア軸１５７３ａが連結された出力部１５７４の中心回転軸１５７５に対する回転を起こす。一方、第２入力部１５７２だけ回転する場合にも、ギア歯によって噛み合った差動制御部材１５７３は、差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転すると同時に、差動制御部材ギア軸１５７３ａが連結された出力部１５７４の中心回転軸１５７５に対する回転を起こす。一方、第１入力部１５７１及び第２入力部１５７２が同一方向に回転する場合、差動制御部材１５７３及び出力部１５７４は中心回転軸１５７５を中心に同方向に回転し、そのとき、差動制御部材１５７３は差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転しない。
【０２１４】
一方、第１入力部１５７１及び第２入力部１５７２が互いに反対方向に回転する場合には、差動制御部材１５７３及び出力部１５７４は中心回転軸１５７５に対して回転しない。そのとき、差動制御部材１５７３は差動制御部材ギア軸１５７３ａを中心に回転する。
【０２１５】
従って、かような本発明により、２以上の入力部の回転入力の和（または、差）だけの単一な回転力が出力部を介して出力される。
【０２１６】
本明細書では、本発明について、限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で多様な実施形態が可能である。また、説明していないにしても、均等な手段もまた、本発明にそのまま結合されるものといえる。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２１７】
本発明は、差動部材に係り、腹腔鏡手術、または様々な多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントなどに具備される。
【図１】
2015506724.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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