(57)【要約】  剛性可変装置は、形状記憶合金製の複数のＳＭＡ素線を、所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含み、個々の前記ＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭いピッチの螺旋形状を記憶しており、所定の温度以上である場合に前記記憶した形状に変形しようとする、１つまたは複数のコイルユニットと、前記コイル部を加熱する加熱部と、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶合金製の複数のＳＭＡ素線を、所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含み、個々の前記ＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭いピッチの螺旋形状を記憶しており、所定の温度以上である場合に前記記憶した形状に変形しようとする、１つまたは複数のコイルユニットと、
前記コイル部を加熱する加熱部と、
を含むことを特徴とする剛性可変装置。
【請求項２】
前記コイルユニットは、複数の前記コイル部を含み、
さらに、複数の前記コイル部を前記軸方向に連結する１つまたは複数の高剛性部を含むことを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
【請求項３】
前記コイルユニットは、１つまたは複数の金属製の金属素線を、複数の前記ＳＭＡ素線とともに前記軸方向に重ねた状態で前記軸周りに前記第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の剛性可変装置。
【請求項４】
前記コイルユニットは、１つまたは複数の電気絶縁性の材料からなる絶縁素線を、複数の前記ＳＭＡ素線とともに前記軸方向に重ねた状態で前記軸周りに前記第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の剛性可変装置。
【請求項５】
前記コイルユニットは、１つまたは複数の電気絶縁性の材料からなる絶縁素線を、複数の前記ＳＭＡ素線および１つまたは複数の前記金属素線とともに前記軸方向に重ねた状態で前記軸周りに前記第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含むことを特徴とする請求項３に記載の剛性可変装置。
【請求項６】
前記加熱部は、複数の前記ＳＭＡ素線のうちの一部または全部に通電することで前記コイル部を加熱することを特徴とする請求項４または５に記載の剛性可変装置。
【請求項７】
挿入対象内に挿入される、少なくとも一部が可撓性を有する挿入部と、
前記挿入部に配置される請求項１に記載の剛性可変装置と、
を含むことを特徴とする挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状記憶合金を利用した剛性可変装置および内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体や構造物等の挿入対象内における観察や処置のために、前記挿入対象内に挿入される可撓性を有する挿入部を備える挿入装置が例えば医療分野や工業分野において利用されている。挿入装置は、内視鏡を含む。【０００３】
例えば国際公開ＷＯ２０１７／０９４０８５号公報には、挿入装置の挿入部の曲げ変形のしにくさ（剛性）を変化させる剛性可変装置が開示されている。国際公開ＷＯ２０１７／０９４０８５号公報に開示されている剛性可変装置は、挿入部内に配置された形状記憶合金を加熱することで挿入部の剛性を高くすることができる。【０００４】
国際公開ＷＯ２０１７／０９４０８５号公報に開示されている剛性可変装置では、細長い形状記憶部材を加熱した状態における剛性を高くするためには、形状記憶部材を太くする必要がある。形状記憶部材を太くした場合、剛性が高まる温度にまで加熱された形状記憶部材を、剛性が低下する温度にまで冷却する時間が長くなってしまう。すなわち、国際公開ＷＯ２０１７／０９４０８５号公報に開示されている剛性可変装置では、剛性を高めた状態において高い剛性を得ることと、剛性を高めた状態から剛性を下げた状態への切り替わりを短時間で達成することと、の両立が困難である。【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであって、剛性を高めたときに高い剛性を得られることと、短時間で剛性を下げられることとを両立可能な剛性可変装置および挿入装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による剛性可変装置は、形状記憶合金製の複数のＳＭＡ素線を、所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含み、個々の前記ＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭いピッチの螺旋形状を記憶しており、所定の温度以上である場合に前記記憶した形状に変形しようとする、１つまたは複数のコイルユニットと、前記コイル部を加熱する加熱部と、を含む。【０００７】
また、本発明の一態様による挿入装置は、挿入対象内に挿入される、少なくとも一部が可撓性を有する挿入部と、前記挿入部に配置される請求項１に記載の剛性可変装置と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の挿入装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の剛性可変装置の構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態の剛性可変装置の構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態の剛性可変装置の構成を示す図である。
【図５】第４の実施形態の剛性可変装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。【００１０】
（第１の実施形態）  
以下に、本発明の実施形態の一例を説明する。図１に示す挿入装置１００は、人体等の挿入対象内に挿入可能な細長の挿入部１０２を有し、挿入部１０２に挿入対象内を観察するための構成を有する。すなわち、本実施形態では一例として、挿入装置１００は内視鏡である。内視鏡である挿入装置１００の挿入部１０２が挿入される挿入対象は、人体に限らず、他の生体であってもよいし、機械や建造物等の人工物であってもよい。また、挿入装置１００は、内視鏡の形態に限られず、人体内において医療的な処置を行う処置具等であってもよい。【００１１】
挿入部１０２は、細長の形状を有する。以下の説明において、細長な挿入部１０２の長手方向に沿う軸を長手軸Ａと称する。挿入部１０２は、可撓性を有する可撓管部１０２ｃを有する。可撓管部１０２ｃは、挿入装置１００の使用者の操作に応じて能動的に曲げ変形する、いわゆる湾曲部を含んでいてもよい。なお、図１においては直線状の長手軸Ａが示されているが、長手軸Ａは挿入部１０２の曲げ変形に応じて変形する。【００１２】
また、以下の説明において、挿入部１０２の挿入対象内に挿入される側の端を先端１０２ａとし、先端１０２ａとは反対の端を基端１０２ｂとする。すなわち、挿入部１０２は、挿入対象内に先端１０２ａから挿入される。また、長手軸Ａに沿う方向のことを軸方向と称する。【００１３】
挿入装置１００は、剛性可変装置１、操作部１１０および制御部１３０を含む。剛性可変装置１は、挿入部１０２の可撓管部１０２ｃの少なくとも一部に配置されている。操作部１１０および制御部１３０は、剛性可変装置１の動作を制御するための構成である。【００１４】
操作部１１０は、例えば押しボタンスイッチであり、挿入装置１００の使用者が剛性可変装置１の動作を制御する指示を入力するための構成である。操作部１１０は、制御部１３０に電気的に接続されている。【００１５】
制御部１３０は、使用者による操作部１１０への指示に入力に応じて、後述する剛性可変装置１の動作を制御する。なお、剛性可変装置１および制御部１３０を稼働させるための電力は、挿入装置１００が接続される外部装置から供給される。外部装置は、例えばビデオプロセッサや光源装置等である。なお、挿入装置１００が剛性可変装置１および制御部１３０を稼働させるための電力を供給する電池を備えていてもよい。【００１６】
なお、本実施形態では一例として、操作部１１０および制御部１３０は、挿入装置１００に設けられているが、これらのうちの一部または全部は挿入装置１００が接続される外部装置に設けられていてもよい。【００１７】
図２は、剛性可変装置１の構成を示す図である。剛性可変装置１は、１つまたは複数のコイルユニット２および加熱部３を含む。【００１８】
コイルユニット２は、挿入部１０２の長手軸Ａに沿う軸Ｂに平行な方向に細長な形状である。剛性可変装置１は、コイルユニット２の軸Ｂを曲げる方向の力の入力に対する剛性を変化させることができる。ここで、剛性とは、細長であるコイルユニット２の曲げ変形のしにくさを示す。剛性は、コイルユニット２の軸Ｂに沿う方向について所定の長さの区間を、所定の曲率だけ曲げるのに必要となる力で表される。したがって、剛性が高いほど、コイルユニット２の曲げ方向の変形が起こりにくい。【００１９】
コイルユニット２は、１つまたは複数のコイル部１０を含む。コイル部１０は、形状記憶合金製の複数のＳＭＡ素線を、所定の軸Ｂ方向に重ねた状態で前記軸Ｂ周りに第１ピッチＰ１で巻回した螺旋形状を有する。【００２０】
形状記憶合金は、公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、所定の温度Ｔを境に相変化を起こし、弾性係数が変化する。所定の温度Ｔは、室温よりも高い。また、形状記憶合金は、所定の温度Ｔ以上である場合に超弾性を示す。【００２１】
コイル部１０に含まれる個々の前記ＳＭＡ素線は、第１ピッチＰ１よりも狭いピッチの螺旋形状を記憶しており、所定の温度Ｔ以上である場合に前記記憶した形状に変形しようとする。なお、個々のＳＭＡ素線が記憶している螺旋形状のピッチは、同一であってもよいし異なっていてもよい。【００２２】
具体的に、本実施形態のコイル部１０は、形状記憶合金製の線状の部材である第１ＳＭＡ素線１１および形状記憶合金製の線状の部材である第２ＳＭＡ素線１２を備える。なお、図２では、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２を判別しやすくするために、第１素線ＳＭＡ１１にハッチングを施している。すなわち、図２におけるハッチングは、断面を示すものではない。【００２３】
なお、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２は、異なる形状記憶合金によって構成されていてもよい。また、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２の断面形状は異なっていてもよい。また、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２の一方または両方の表面は電気絶縁性を有する被膜により覆われていてもよい。【００２４】
第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２は、所定の軸Ｂに沿う方向に重なった状態で、軸Ｂ周りに第１ピッチＰ１で螺旋状に巻回されている。ここで、ピッチとは、螺旋状である第１ＳＭＡ素線１１（または第２ＳＭＡ素線１２）の軸Ｂに平行な方向の中心の間隔のことである。【００２５】
より詳細には、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２は、軸Ｂに平行な方向に密接している。また、第１ピッチＰ１は、軸Ｂに平行な方向に密接させた第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２を密巻きにした値である。すなわち、第１ピッチＰ１は、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２のそれぞれの軸Ｂに平行な方向の外寸を合計した値と同じである。【００２６】
第１ＳＭＡ素線１１は、第１ピッチＰ１よりも狭い第２ピッチＰ２の螺旋形状を記憶している。すなわち、第１ＳＭＡ素線１１は、所定の温度Ｔ以上である場合にピッチを狭くするよう変形しようとする。同様に、第２ＳＭＡ素線１２は、第１ピッチＰ１よりも狭い第３ピッチＰ３の螺旋形状を記憶している。すなわち、第２ＳＭＡ素線１２は、所定の温度Ｔ以上である場合にピッチを狭くするよう変形しようとする。第１ＳＭＡ素線１１が記憶している螺旋形状の第２ピッチＰ２と、第２ＳＭＡ素線１２が記憶している螺旋形状の第３ピッチＰ３と、は同じであってもよいし異なっていてもよい。【００２７】
本実施形態では一例として、第１ＳＭＡ素線１１が記憶している螺旋形状は、第１素線１１のみを密巻きにした形状である。また、第２ＳＭＡ素線１２が記憶している螺旋形状は、第２素線１２のみを密巻きにした形状である。すなわち、コイル部１０は、密巻きの螺旋形状である第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２を、第１ピッチＰ１まで伸ばした状態で組み合わせたものである。
なお、コイル部１０は、３つ以上の形状記憶合金製のＳＭＡ素線を軸Ｂに平行な方向に密接させた状態で密巻きにした形態であってもよい。【００２８】
加熱部３は、コイル部１０を加熱する。加熱部３の構成は特に限定されないが、本実施形態では一例として、加熱部３は電熱ヒータである。本実施形態では一例として、ヒータ３は、軸Ｂに沿う方向に細長の形状を有し、コイル部１０内に挿通されている。加熱部３は、コイルユニット２の曲げ方向の変形に伴い変形する。なお、剛性可変装置１が備える加熱部３は、１つであってもよいし複数であってもよい。また、加熱部３は、コイル部１０の周囲に配置されていてもよい。【００２９】
加熱部３は、稼働することにより、コイル部１０を、所定の温度Ｔ以上にまで加熱することができる。加熱部３は、制御部１３０に電気的に接続されており、加熱部３の動作は制御部１３０により制御される。制御部１３０は、使用者による操作部１１０の操作に応じて加熱部３を稼働させる。【００３０】
以上に説明した構成を有する剛性可変装置１は、加熱部３が稼働しておらずコイル部１０の温度が所定の温度Ｔ未満である第１状態では、コイル部１０を構成する第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２の弾性係数が低い状態となる。したがって、第１状態では、剛性可変装置１のコイルユニット２の剛性が比較的低い状態となる。【００３１】
また、本実施形態の剛性可変装置１は、加熱部３が稼働しコイル部１０の温度が所定の温度Ｔ以上である第２状態では、コイル部１０を構成する第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２の弾性係数が高い状態となる。【００３２】
また、第２状態では、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２は、第１ピッチＰ１よりも狭い第２ピッチＰ２および第３ピッチＰ３の螺旋形状に変形しようとする。ここで、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２は、密巻きの状態で軸Ｂに平行な方向に密接している。したがって、第２状態では、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２が第２ピッチＰ２および第３ピッチＰ３の螺旋形状に変形しようとすることにより、コイル部１０の軸Ｂに平行な方向の全長が変化しないまま、コイル部１０を軸Ｂに平行な方向に圧縮する圧縮力が発生する。【００３３】
第２状態では、この圧縮力の発生と、前述した第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２の弾性係数の高まりと、により、コイルユニット２の剛性が第１状態よりも高い状態となる。【００３４】
このように、本実施形態の剛性可変装置１は、加熱部３が稼働の有無を切り替えることにより、コイルユニット２の剛性を変化させることができる。特に１つの形状記憶合金製の線状部材を加熱する場合に比して、本実施形態の剛性可変装置１は、第２状態におけるコイルユニット２の剛性をより高くすることができる。【００３５】
また、本実施形態のコイル部１０は、線状の第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２により構成されていることから、熱容量が小さい。したがって、コイル部１０を所定の温度Ｔ以上である状態から所定の温度未満に冷却するために必要な時間はわずかである。よって、剛性可変装置１は、コイルユニット２の剛性を高めた状態から剛性を下げた状態への切り替わりを短時間で行うことができる。【００３６】
そして、以上に説明した剛性可変装置１を挿入部１０２の可撓管部１０２ｃ内に備える挿入装置１００は、使用者による操作部１１０の操作に応じて、挿入部１０２の可撓管部１０２ｃの剛性を変化させることができる。【００３７】
前述のように、本実施形態の剛性可変装置１は、コイルユニット２の剛性を高めたときに高い剛性を得られることと、短時間で剛性を下げられることとを両立可能であるから、挿入装置１００は、挿入部１０２のの可撓管部１０２ｃの剛性の変更幅を大きくすることと、剛性の変更に必要な時間の短縮と、を両立することができる。【００３８】
（第２の実施形態）  
以下に、本発明の第２の実施形態を説明する。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略する。【００３９】
本実施形態の挿入装置１００は、剛性可変装置１の構成が第１の実施形態と異なる。図３は、本実施形態の剛性可変装置１の構成を示す図である。【００４０】
本実施形態の剛性可変装置１のコイルユニット２は、複数のコイル部１０と、１つまたは複数の高剛性部１３と、加熱部３と、を含む。【００４１】
複数のコイル部１０は、第１の実施形態と同様に、形状記憶合金製の複数のＳＭＡ素線を、所定の軸Ｂ方向に重ねた状態で前記軸Ｂ周りに第１ピッチＰ１で巻回することにより構成されている。すなわち、個々のコイル部１０は、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２を、軸Ｂに平行な方向に密接させた状態で軸Ｂ周りに密巻きにした構成を有する。なお、個々のコイル部１０は、３つ以上のＳＭＡ素線を軸Ｂに平行な方向に密接させた状態で軸Ｂ周りに密巻きにした構成を有していてもよい。【００４２】
高剛性部１３は、複数のコイル部１０を、軸Ｂに沿う方向に連結する部材である。高剛性部１３は、所定の温度Ｔ以上であるコイル部１０よりも高い剛性を有する。加熱部３は、複数のコイル部１０を所定の温度Ｔ以上にまで加熱することができる。【００４３】
本実施形態の剛性可変装置１は、コイル部１０よりも高い剛性を有する高剛性部１３によって複数のコイル部１０を連結することにより、複数のコイル部１０を所定の温度Ｔ以上にまで加熱する第２状態において、コイルユニット２の剛性を第１の実施形態よりも高くすることができる。【００４４】
（第３の実施形態）  
以下に、本発明の第３の実施形態を説明する。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略する。【００４５】
本実施形態の挿入装置１００は、剛性可変装置１の構成が第１の実施形態と異なる。図４は、本実施形態の剛性可変装置１の構成を示す図である。【００４６】
本実施形態の剛性可変装置１のコイルユニット２は、１つまたは複数の金属製の金属素線１４を、複数のＳＭＡ素線とともに軸Ｂ周りに巻回したコイル部１０を含む。金属素線１４を構成する材料は特に限定されないが、金属素線１４を構成する材料は、熱伝導率の高い金属であることが好ましい。本実施形態では一例として金属素線１４は、銅合金またはアルミニウム合金からなる。【００４７】
なお、図４では、第１ＳＭＡ素線１１、第２ＳＭＡ素線１２および金属素線１４を判別しやすくするために、金属素線１４にハッチングを施している。すなわち、図４におけるハッチングは、断面を示すものではない。【００４８】
具体的に本実施形態のコイル部１０は、第１ＳＭＡ素線１１、第２ＳＭＡ素線１２および金属素線１４を、軸Ｂに平行な方向に重ねた状態で軸Ｂ周りに密巻きにすることにより構成されている。本実施形態においては、第１ピッチＰ１は、第１ＳＭＡ素線１１、第２ＳＭＡ素線１２および金属素線１４のそれぞれの軸Ｂに平行な方向の外寸を合計した値と同じである。【００４９】
本実施形態の剛性可変装置１は、第１の実施形態と同様に、加熱部３の稼働の有無を切り替えることにより、コイルユニット２の剛性を変化させることができる。そして、本実施形態では、金属素線１４がＳＭＡ素線１１、１２に接していることから、所定の温度Ｔ以上であるＳＭＡ素線１１、１２からの放熱量を高めることができる。よって、本実施形態では、コイル部１０を所定の温度Ｔ以上である状態から所定の温度未満に冷却するために必要な時間を、第１の実施形態よりも短縮することができる。すなわち、本実施形態の剛性可変装置１は、コイルユニット２の剛性を高めた状態から剛性を下げた状態への切り替わりを第１の実施形態よりも短時間で行うことができる。【００５０】
なお、本実施形態の剛性可変装置１は、第２の実施形態と同様に、複数のコイル部１０と、当該複数のコイル部１０を連結する１つまたは複数の高剛性部１３を含んでいてもよい。【００５１】
（第４の実施形態）  
以下に、本発明の第４の実施形態を説明する。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略する。【００５２】
本実施形態の挿入装置１００は、剛性可変装置１の構成が第１の実施形態と異なる。図５は、本実施形態の剛性可変装置１の構成を示す図である。【００５３】
本実施形態の剛性可変装置１のコイルユニット２は、１つまたは複数の電気絶縁性の材料からなる絶縁素線１５を、複数のＳＭＡ素線とともに軸Ｂ周りに巻回したコイル部１０を含む。絶縁素線１５を構成する材料は特に限定されないが、本実施形態では一例として絶縁素線１５は、合成樹脂またはセラミックからなる。【００５４】
なお、図５では、第１ＳＭＡ素線１１、第２ＳＭＡ素線１２および絶縁素線１５を判別しやすくするために、絶縁素線１５にハッチングを施している。すなわち、図５におけるハッチングは、断面を示すものではない。【００５５】
具体的に本実施形態のコイル部１０は、第１ＳＭＡ素線１１、第２ＳＭＡ素線１２および絶縁素線１５を、軸Ｂに平行な方向に重ねた状態で軸Ｂ周りに密巻きにすることにより構成されている。本実施形態では一例として、コイル部１０は、２つの絶縁素線１５を備える。2つの絶縁素線１５は、第１ＳＭＡ素線１１を軸Ｂに平行な方向について間に挟むように配置されている。したがって、本実施形態のコイル部１０においては、第１ＳＭＡ素線１１と第２ＳＭＡ素線１２とが電気的に絶縁されている。本実施形態においては、第１ピッチＰ１は、第１ＳＭＡ素線１１、第２ＳＭＡ素線１２および２つの絶縁素線１５のそれぞれの軸Ｂに平行な方向の外寸を合計した値と同じである。【００５６】
また、本実施形態の加熱部３は、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２のうちの一部または全部に通電することでコイル部１０を加熱する。本実施形態では、密巻きで巻回される第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２の間に絶縁素線１５が介装されていることから、線状部材である第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２うちの一部または全部に通電することで、これらを発熱させることができる。【００５７】
加熱部３は、通電制御装置３ｂを含む。通電制御部３ｂは、稼働時に、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２のうちの一部または全部に通電する。第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２のうちの一部または全部に供給される電力は、挿入装置１００が接続される外部装置から供給される。なお、挿入装置１００が第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２のうちの一部または全部に電力を供給する電池を備えていてもよい。【００５８】
本実施形態の剛性可変装置１は、第１ＳＭＡ素線１１および第２ＳＭＡ素線１２のうちの一部または全部がヒータとして動作する。このため、本実施形態の剛性可変装置１は、第１の実施形態のようにコイル部１０とは別のヒータを備える必要が無いため、小型化が可能である。また本実施形態では、剛性可変装置１を小型化することにより、挿入装置１００の挿入部１０２を小型化することができる。【００５９】
なお、本実施形態の剛性可変装置１は、第２の実施形態と同様に、複数のコイル部１０と、当該複数のコイル部１０を連結する１つまたは複数の高剛性部１３を含んでいてもよい。また、本実施形態の剛性可変装置１は、第３の実施形態と同様に、コイル部１０が金属素線１４を含んでいてもよい。【００６０】
本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う剛性可変装置および挿入装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図１】
2020161815.tif 000003
【図２】
2020161815.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年8月2日(2021.8.2)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、形状記憶合金を利用した剛性可変装置および剛性可変装置の製造方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様による剛性可変装置は、形形状記憶合金製の複数の第１のＳＭＡ素線と第２のＳＭＡ素線を、所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部であって、前記第１のＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭い第２ピッチの螺旋形状を記憶し、前記第２ピッチの螺旋形状から前記第１ピッチの螺旋形状まで伸ばされており、前記第２のＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭い第３ピッチの螺旋形状を記憶し、前記第１ピッチの螺旋形状まで伸ばされた前記第１のＳＭＡ素線間の隙間に沿って配置されている所定の温度以上である場合に前記記憶した形状に変形しようとする前記コイル部を含み、前記第１のＳＭＡ素線は、所定の温度以上である場合に前記記憶した第２ピッチの螺旋形状に変形しようとし、前記第２のＳＭＡ素線は、所定の温度以上である場合に前記記憶した第３ピッチの螺旋形状に変形しようとする、１つまたは複数のコイルユニットと、前記コイル部を加熱する加熱部と、を含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の一態様による剛性可変装置の製造方法は、形状記憶合金製の第１のＳＭＡ素線に、第２ピッチの螺旋形状を記憶させる工程と、形状記憶合金製の第２のＳＭＡ素線に、第３ピッチの螺旋形状を記憶させる工程と、前記第１のＳＭＡ素線に前記第２ピッチの螺旋形状を記憶させる工程の後に、前記第１のＳＭＡ素線を前記第２ピッチよりも広い第1ピッチで巻き回した螺旋形状に伸ばす工程と、前記第２のＳＭＡ素線に前記第３ピッチの螺旋形状を記憶させる工程の後に、前記第１ピッチで巻き回した螺旋形状に伸ばされた前記第１のＳＭＡ素線の素線間の隙間に沿って前記第２のＳＭＡ素線を配置することで、前記第1のＳＭＡ素線と前記第２のＳＭＡ素線を所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を形成する工程と、前記コイル部を加熱する加熱部を配置する工程と、を含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶合金製の複数の第１のＳＭＡ素線と第２のＳＭＡ素線を、所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部であって、前記第１のＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭い第２ピッチの螺旋形状を記憶し、前記第２ピッチの螺旋形状から前記第１ピッチの螺旋形状まで伸ばされており、前記第２のＳＭＡ素線は、前記第１ピッチよりも狭い第３ピッチの螺旋形状を記憶し、前記第１ピッチの螺旋形状まで伸ばされた前記第１のＳＭＡ素線間の隙間に沿って配置されている所定の温度以上である場合に前記記憶した形状に変形しようとする前記コイル部を含み、前記第１のＳＭＡ素線は、所定の温度以上である場合に前記記憶した第２ピッチの螺旋形状に変形しようとし、前記第２のＳＭＡ素線は、所定の温度以上である場合に前記記憶した第３ピッチの螺旋形状に変形しようとする、１つまたは複数のコイルユニットと、
前記コイル部を加熱する加熱部と、
を含むことを特徴とする剛性可変装置。
【請求項２】
前記コイルユニットは、複数の前記コイル部を含み、
さらに、複数の前記コイル部を前記軸方向に連結する１つまたは複数の高剛性部を含むことを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
【請求項３】
前記コイルユニットは、１つまたは複数の金属製の金属素線を、前記第1のＳＭＡ素線と前記第２のＳＭＡ素線とともに前記軸方向に重ねた状態で前記軸周りに前記第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含むことを特徴とする請求項１記載の剛性可変装置。
【請求項４】
前記コイルユニットは、１つまたは複数の電気絶縁性の材料からなる絶縁素線を、前記第1のＳＭＡ素線と前記第２のＳＭＡ素線とともに前記軸方向に重ねた状態で前記軸周りに前記第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含むことを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
【請求項５】
前記コイルユニットは、１つまたは複数の電気絶縁性の材料からなる絶縁素線を、前記第1のＳＭＡ素線と前記第２のＳＭＡ素線および１つまたは複数の前記金属素線とともに前記軸方向に重ねた状態で前記軸周りに前記第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を含むことを特徴とする請求項３に記載の剛性可変装置。
【請求項６】
形状記憶合金製の第１のＳＭＡ素線に、第２ピッチの螺旋形状を記憶させる工程と、
形状記憶合金製の第２のＳＭＡ素線に、第３ピッチの螺旋形状を記憶させる工程と、
前記第１のＳＭＡ素線に前記第２ピッチの螺旋形状を記憶させる工程の後に、前記第１のＳＭＡ素線を前記第２ピッチよりも広い第1ピッチで巻き回した螺旋形状に伸ばす工程と、
前記第２のＳＭＡ素線に前記第３ピッチの螺旋形状を記憶させる工程の後に、前記第１ピッチで巻き回した螺旋形状に伸ばされた前記第１のＳＭＡ素線の素線間の隙間に沿って前記第２のＳＭＡ素線を配置することで、前記第1のＳＭＡ素線と前記第２のＳＭＡ素線を所定の軸方向に重ねた状態で前記軸周りに第１ピッチで巻回した螺旋形状のコイル部を形成する工程と、
前記コイル部を加熱する加熱部を配置する工程と、
を含むことを特徴とする剛性可変装置の製造方法。
【国際調査報告】
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