JP2011160966A - Bending mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湾曲機構に関する。例えば、操作ワイヤを進退させて湾曲操作を行う湾曲機構に関する。 The present invention relates to a bending mechanism. For example, the present invention relates to a bending mechanism that performs a bending operation by moving an operation wire back and forth.
従来、例えば、マニピュレータや内視鏡などの装置では、マニピュレータの端部や内視鏡の先端側に湾曲管が設けられ、この湾曲管を操作ワイヤによって操作して湾曲させる湾曲機構を備えている。
例えば、特許文献1には、先端構成部とアングルワイヤの進退によって湾曲可能な複数の湾曲駒を回動自在に連結した湾曲管部と可撓管部とを有する挿入部と、この挿入部の基端側に接続され前記アングルワイヤの操作を行うアングルノブを設けた操作部とを有し、前記アングルワイヤが前記挿入部内に挿通されていてその先端部が前記先端構成部に、基端部が前記アングルノブにそれぞれ接続された内視鏡において、前記複数の湾曲駒に配設されたガイドリングに挿通するとともに一端を前記先端構成部に他端を前記湾曲管の基端部に連結して前記アングルワイヤと平行に前記湾曲管部内に張設した超弾性金属ワイヤを具備することを特徴とする内視鏡が記載されている。
特許文献1の内視鏡では、アングルワイヤ(操作ワイヤ)を湾曲管の基端部で牽引すると、アングルワイヤの牽引量に応じて湾曲管が湾曲され、これにより、アングルワイヤの反対側の超弾性金属ワイヤが湾曲される。そしてアングルワイヤの牽引を止めてアングルワイヤを湾曲管内に繰り出すと超弾性金属ワイヤ(芯部材)の復元力が湾曲管に作用し、これにより湾曲管を湾曲前の真直な状態まで戻すことができるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, devices such as manipulators and endoscopes are provided with a bending tube at the end of the manipulator or at the distal end side of the endoscope, and are provided with a bending mechanism that is bent by operating the bending tube with an operation wire. .
For example,
In the endoscope of
しかしながら、上記のような従来の湾曲機構には、以下のような問題があった。
従来の湾曲機構では、湾曲管を構成する複数の湾曲駒が回動自在に連結されているが、操作ワイヤを牽引したときの各湾曲駒の回動量にばらつきがあるため、湾曲管の先端の傾き角度がばらついてしまうという問題がある。
特許文献1に記載の技術では、超弾性金属ワイヤを芯部材として湾曲管内に挿通するので、湾曲管の湾曲形状が芯部材のたわみ変形に沿ってある程度は矯正されるため、湾曲駒の回動量のばらつきを低減できる。また操作ワイヤの牽引を解除したときに湾曲前の真直な状態が再現される。
ところが、特許文献1の湾曲機構では、操作ワイヤを一定量だけ基端側に牽引して湾曲管を湾曲させると、操作ワイヤが湾曲駒から摩擦力を受けるため、牽引によって変化される湾曲駒間の操作ワイヤの長さ変化が、基端側ほど大きく先端側ほど小さくなる。このため、基端側の湾曲量に比べて先端側の湾曲量が小さくなり、先端側の傾き角度が、摩擦力がない場合に比べて小さくなってしまうという問題がある。
また、湾曲駒ごとの回動量が先端側ほど小さくなるという偏りが生じてしまうという問題がある。
したがって、各湾曲駒が均等に回動する場合に比べて湾曲管の湾曲性能が劣るという問題がある。
However, the conventional bending mechanism as described above has the following problems.
In the conventional bending mechanism, a plurality of bending pieces constituting the bending tube are rotatably connected. However, since the amount of rotation of each bending piece when the operation wire is pulled varies, the inclination of the end of the bending tube is inclined. There is a problem that the angle varies.
In the technique described in
However, in the bending mechanism of
In addition, there is a problem that a deviation occurs in which the amount of rotation for each bending piece becomes smaller toward the tip side.
Therefore, there is a problem that the bending performance of the bending tube is inferior compared with the case where each bending piece rotates evenly.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、湾曲管部の湾曲性能を向上することができる湾曲機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a bending mechanism that can improve the bending performance of a bending tube portion.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、先端部と、回動可能に連結された複数のリンク部材を有し一端側が前記先端部に接続された湾曲管部と、前記先端部に一端が接続され前記湾曲管部の内部で進退することで前記湾曲管部を湾曲させる操作ワイヤと、前記湾曲管部の内部に挿通して設けられ前記湾曲管部の湾曲に抵抗する芯部材とを備える湾曲機構であって、前記複数のリンク部材は、それぞれ、前記操作ワイヤを進退可能に挿通させるワイヤ挿通孔と、前記湾曲管部の中心軸に直交する断面内で前記芯部材の挿通位置を位置決めするとともに前記芯部材を軸方向に摺動可能に保持する芯部材ガイド孔とを備え、前記芯部材は、前記湾曲管部の前記一端側から他端側に向かって剛性が増大されている構成とする。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の湾曲機構において、前記芯部材の剛性は、段階的に増大されている構成とする。 According to a second aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the first aspect, the rigidity of the core member is increased stepwise.
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の湾曲機構において、前記芯部材は、断面2次モーメントが前記湾曲管部の前記一端側から前記他端側に向かって増大されている梁部材からなる構成とする。 According to a third aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the first aspect, the core member has a beam whose cross-sectional secondary moment is increased from the one end side to the other end side of the bending tube portion. It is set as the structure which consists of members.
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の湾曲機構において、前記梁部材は、中空部材からなる構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the third aspect, the beam member is constituted by a hollow member.
請求項5に記載の発明では、請求項1に記載の湾曲機構において、前記芯部材は、曲げ弾性係数が前記湾曲管部の前記一端側から前記他端側に向かって増大されている梁部材からなる構成とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the first aspect, the core member is a beam member whose bending elastic coefficient is increased from the one end side to the other end side of the bending tube portion. It is set as the structure which consists of.
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の湾曲機構において、前記梁部材の前記曲げ弾性係数は、前記梁部材に用いる材料の密度を変化させて増大されている構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the fifth aspect, the bending elastic modulus of the beam member is increased by changing a density of a material used for the beam member.
請求項7に記載の発明では、請求項5に記載の湾曲機構において、前記梁部材は、複数の材料が複合された複合材料からなり、前記梁部材の前記曲げ弾性係数は、前記複数の材料の複合比を変化させて増大されている構成とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the fifth aspect, the beam member is made of a composite material in which a plurality of materials are combined, and the bending elastic modulus of the beam member is the plurality of materials. The composition ratio is increased by changing the composite ratio.
請求項8に記載の発明では、請求項1に記載の湾曲機構において、前記芯部材は、断面が均一な大きさを有する線材がコイル巻きされたコイルパイプからなり、前記芯部材の剛性は、前記線材の巻き間隔を変えて増大されている構成とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the first aspect, the core member is a coil pipe in which a wire having a uniform cross section is coiled, and the rigidity of the core member is as follows: It is set as the structure increased by changing the winding space | interval of the said wire.
請求項9に記載の発明では、請求項1に記載の湾曲機構において、前記芯部材は、断面が均一な大きさを有する線材がコイル巻きされたコイルパイプからなり、前記芯部材の剛性は、前記線材の巻き径を変えて増大されている構成とする。 In a ninth aspect of the present invention, in the bending mechanism according to the first aspect, the core member comprises a coil pipe in which a wire having a uniform cross section is coiled, and the rigidity of the core member is The winding diameter of the wire is changed and increased.
請求項10に記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の湾曲機構において、前記芯部材は、超弾性を有する超弾性材からなる構成とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the bending mechanism according to any one of the first to ninth aspects, the core member is made of a superelastic material having superelasticity.
請求項11に記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の湾曲機構において、前記芯部材は、樹脂材料からなる構成とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the bending mechanism according to any one of the first to ninth aspects, the core member is made of a resin material.
請求項12に記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の湾曲機構において、前記芯部材は、前記湾曲管部の中心に挿通された構成とする。
The invention according to
請求項13に記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の湾曲機構において、前記芯部材は、前記操作ワイヤと並行して前記湾曲管部のより中心側の位置に挿通された構成とする。
In the invention according to
請求項14に記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の湾曲機構において、前記芯部材は、前記湾曲管部の中心軸線回りに均等角度で配置された複数本からなる構成とする。
The invention according to
請求項15に記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の湾曲機構において、前記リンク部材の前記芯部材ガイド孔は、前記芯部材を軸方向に沿って複数箇所で受けて保持するようにした構成とする。
The invention according to
本発明の湾曲機構によれば、芯部材の剛性が湾曲管部において先端部に接続された一端側から他端側に向かって増大されているため、相対的に先端側でも湾曲しやすくなり、湾曲管部の湾曲性能を向上することができるという効果を奏する。 According to the bending mechanism of the present invention, since the rigidity of the core member is increased from the one end side connected to the distal end portion toward the other end side in the bending tube portion, it is relatively easy to bend on the distal end side, There is an effect that the bending performance of the bending tube portion can be improved.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る湾曲機構について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る湾曲機構の一例を示す模式的な斜視図である。図2(a)は、本発明の第1の実施形態に係る湾曲機構の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図2(b)は、図2(a)におけるA視の側面図である。図2(c)は、図2(a)のB−B断面図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係る湾曲機構に用いるリンク部材の一例を示す模式的な斜視図である。図4(a)は、本発明の第1の実施形態に係る湾曲機構の芯部材の一例を示す模式的な斜視図である。
なお、各図は模式図であり、見易さのために各部材の大きさや形状は誇張されている(以下の図面も同様)。
[First Embodiment]
The bending mechanism according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a bending mechanism according to the first embodiment of the present invention. Fig.2 (a) is typical sectional drawing which shows the structure of the principal part of the bending mechanism which concerns on the 1st Embodiment of this invention. FIG.2 (b) is a side view of the A view in Fig.2 (a). FIG.2 (c) is BB sectional drawing of Fig.2 (a). FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a link member used in the bending mechanism according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a schematic perspective view showing an example of the core member of the bending mechanism according to the first embodiment of the present invention.
Each figure is a schematic diagram, and the size and shape of each member are exaggerated for ease of viewing (the same applies to the following drawings).
本実施形態の湾曲機構1は、細長い可撓性の管状体の先端側を、基端側からの操作によって種々の方向に向けて湾曲させて先端部の位置や姿勢を変化させる(以下、湾曲移動と称する)ものであり、例えば、内視鏡やマニピュレータなどの装置に好適に用いることができるものである。
湾曲機構1の概略構成は、図1に示すように、全体として細長い管状をなしている挿入部3と、挿入部3の基端側に連結され、挿入部3の先端を湾曲移動させる駆動部2とからなる。
挿入部3は、先端側から基端側に向かって、先端部6、湾曲管部5、および可撓管部4を備える。
なお、以下では、誤解のおそれがない限り、湾曲機構1内の個々の部材の形状や配置位置などを表す場合に、挿入部3の延びる方向における相対的な位置関係を、挿入部3の先端側、基端側に合わせて、先端側、基端側と称する場合がある。
また、図2(a)は、挿入部3の湾曲を解除して全体を真直にした場合(以下、真直状態と称する)における挿入部3の中心軸Oを含む断面図である。図2(a)の場合、図示左側が先端側、図示右側が基端側になっている。
以下では、簡単のため、特に断らない限り、このような真直状態において各部材の形状や位置関係を説明する。
The
As shown in FIG. 1, the schematic configuration of the
The
In the following, unless there is a possibility of misunderstanding, when representing the shape and arrangement position of each member in the
FIG. 2A is a cross-sectional view including the central axis O of the
In the following, for simplicity, the shape and positional relationship of each member will be described in such a straight state unless otherwise specified.
先端部6は、湾曲移動される部材であり、湾曲機構1が用いられる装置の目的に応じて適宜形状に形成される。
例えば、内視鏡に用いる場合、図2(b)に示すように、先端部6は円板状または円柱状とされ、先端側の端面6bから基端側の端面6aに向けて周方向を等分する位置に4つの貫通孔(図2(a)参照)が設けられ、それぞれの貫通孔に、先端部6の前方の画像を取得する撮像部40、先端部6の前方を照明するライトガイド41、適宜の処置具を端面6bから先端部6の前方に向かって進退させる処置具チャンネル42、43が取り付けられている。
撮像部40は、図2(a)では図示を省略しているが、先端側から、撮像レンズ、CCD(Charge Coupled Device)、CCDに接続された信号線を備え、信号線は湾曲管部5および可撓管部4の内部に延ばして配置され、端部が駆動部2の内部に設けられた電装部に接続されている。
同様に、図2(a)では図示を省略しているが、ライトガイド41、処置具チャンネル42、43も、湾曲管部5および可撓管部4の内部に延ばして配置されている。
また、湾曲機構1がマニピュレータとして用いられる場合には、先端部6には、鉗子などの処置部を着脱可能に取り付けるため処置部取付部、例えば、取付穴部、マウント、ねじ部、係合部などの形状を備える。
The
For example, when used in an endoscope, as shown in FIG. 2 (b), the
Although not shown in FIG. 2A, the
Similarly, although not shown in FIG. 2A, the
Further, when the
先端部6の中心は、挿入部3の中心軸Oと同軸になるように配置されている。
先端部6の端面6aには、湾曲管部5の湾曲を操作する操作ワイヤ26の端部が、先端部6の中心から半径rで描かれる円周を4等分する位置にそれぞれ1本ずつ固定されている。ただし、図2(a)は中心軸Oを含む断面図のため、紙面手前側に設けられた1本は図示されていない。
The center of the
On the
本実施形態では、図示された4本の操作ワイヤ26は、実際には、中央でU字状に屈曲され互いに平行な対をなして延ばされた2本の操作ワイヤ26からなり、それぞれの平行な対をなすワイヤ部分が見えているものである。そして、これらの対をなすワイヤ部分は、挿入部3の中心軸Oを挟んで径方向に対向する位置関係に配置されている。すなわち、図2(a)、(b)で図示上下方向に対向する操作ワイヤ26A、26Bは、U字状に屈曲された1本の操作ワイヤ26における平行な対をなすワイヤ部分で構成されている。また、図2(a)の紙面垂直方向に対向する操作ワイヤ26C、26D(図2(b)参照)は、U字状に屈曲されたもう1本の操作ワイヤ26における平行な対をなすワイヤ部分で構成されている。
このように設けられた各操作ワイヤ26は、図2(a)に示す挿入部3の真直状態では、湾曲管部5および可撓管部4の内部において互いに平行を保って真直に延ばされている。そして、特に図示しないが、2対の操作ワイヤ26のU字状の屈曲部は、駆動部2の内部で不図示の駆動プーリなどに巻き掛けられている。
なお、以下では、誤解のおそれのない限り、挿入部3内の2対のワイヤ部分である操作ワイヤ26A、26B、26C、26Dのことを、単に4本の操作ワイヤ26と称する場合がある。
In the present embodiment, the four
In the straight state of the
In the following, the
操作ワイヤ26は、細長い線状部材であれば、適宜の材質、構成を採用することができる。例えば、操作ワイヤ26の材質としては、金属や合成樹脂などを採用することができる。また、操作ワイヤ26の構成としては、撚り線や単線のワイヤを採用することができる。
As long as the
また、端面6aの中心には、芯部材10の先端側の端部である先端取付部10aが埋め込まれ、例えば、半田付けや接着などによって取り付けられている。
芯部材10は、湾曲管部5の内部に挿通して設けられ、湾曲管部5の湾曲に抵抗するための部材であり、その剛性は湾曲管部5の先端側から基端側に向かって増大されている。
本実施形態では、曲げ弾性係数、密度が均質な材質からなり、図4(a)に示すように、先端取付部10aから、基端側の基端取付部10bに向かって、断面径が連続的に増大する勾配付きの中実丸棒の形状を有する梁部材からなる。これにより、芯部材10は、曲げ剛性が、先端側から基端側に向かって連続的に増大されている。
芯部材10の軸方向の剛性の分布は、求められる湾曲管部5の湾曲特性に応じて適宜設定することができる。このため、芯部材10の勾配は、一定の大きさを有するテーパ状であってもよいし、軸方向に変化していてもよい。例えば、一定のテーパに比べて中間部が膨らんだり、細ったりしていてもよい。
In addition, a distal
The
In this embodiment, it consists of a material with a uniform bending elastic modulus and density, and as shown to Fig.4 (a), a cross-sectional diameter is continuous toward the base
The axial stiffness distribution of the
なお、図4(a)は模式図のため、詳細の図示を省略しているが、先端取付部10a、基端取付部10bは、それぞれ取り付けが容易となるように、例えば、勾配のない丸棒に加工されたり、凹凸部を設けたりしてもよい。
芯部材10の基端取付部10bは、図2(a)に示すように、後述する可撓管部4の接続部21の芯部材固定部21cに埋め込まれ、例えば、半田付けや接着などによって芯部材固定部21cに固定されている。
Although FIG. 4A is a schematic diagram, detailed illustration is omitted, but the
As shown in FIG. 2 (a), the base
また、芯部材10の材質は、曲げ弾性係数、密度が均質な材質であれば、適宜の金属や合成樹脂などを採用することができる。
本実施形態の芯部材10は超弾性材を採用している。
ここで、超弾性材とは、超弾性効果を示す材料をいう。超弾性効果とは、フックの法則を越える大きな変形歪み(例えば、約8%)を与えても応力を除くと直ちに歪みが消えて元の形状に戻ることを言う。超弾性効果を有しない金属材料では、弾性領域を越える大きな変形歪み(例えば、約0.5%)を与えると、応力を除いても弾性変形分しかひずみは戻らず永久歪みが残る。
超弾性材では、母相の状態で力を加えた場合に、母相からマルテンサイトが生成し、結晶がその向きを順々に変えて巨視的な外形の変形が生じる。超弾性材に加えた力を除くと、超弾性材は結晶間のつながりを保ったまま母相に戻るので、巨視的な形状も元の形状に戻る。
超弾性効果を有する合金としては、チタン−ニッケル(Ti−Ni)合金を初めとして、銅−アルミニウムーニッケル(Cu−Al−Ni)合金、ニッケル−アルミニウム(Ni−Al)合金などを挙げることができる。また、マルテンサイト変態を生じずに巨大な超弾性が発現する鉄−アルミニウム(Fe−Al)合金も挙げることができる。
As the material of the
The
Here, the superelastic material refers to a material exhibiting a superelastic effect. The superelastic effect means that even if a large deformation strain (for example, about 8%) exceeding the Hooke's law is given, the strain disappears immediately when the stress is removed and the original shape is restored. In a metal material that does not have a superelastic effect, when a large deformation strain (for example, about 0.5%) exceeding the elastic region is applied, only the elastic deformation returns and permanent set remains even if stress is removed.
In a superelastic material, when a force is applied in the state of a matrix, martensite is generated from the matrix, and the crystal changes its direction one after another to cause a macroscopic deformation of the outer shape. When the force applied to the superelastic material is removed, the superelastic material returns to the parent phase while maintaining the connection between the crystals, so that the macroscopic shape also returns to the original shape.
Examples of alloys having a superelastic effect include titanium-nickel (Ti-Ni) alloys, copper-aluminum-nickel (Cu-Al-Ni) alloys, nickel-aluminum (Ni-Al) alloys, and the like. it can. Moreover, the iron-aluminum (Fe-Al) alloy which expresses huge superelasticity without producing a martensitic transformation can also be mentioned.
湾曲管部5は、先端部6を湾曲移動させるために駆動部2によって湾曲されるものであり、複数のリンク部材24が軸方向に連結され、不図示の可撓性チューブでそれらの外周面が覆われて構成されるものである。
これらリンク部材24の中心は、湾曲管部5が真直に延ばされた状態では、挿入部3の中心軸Oと同軸となるように配置されている。
各リンク部材24は略共通の形状を有する。このため、特に形状や配置の違いを説明する必要がある場合には、図2(a)に示すように、リンク部材24がN個からなるとして、先端側から順に、リンク部材24A、24B、24C、…、24Nが連結されているものとして説明する。
The bending
The centers of the
Each
リンク部材24は、図2(a)、図3に示すように、円環状の円環部24dと、円環部24dの中心軸に沿って円環部24dの軸方向長さと略同じ長さに設けられた有底円筒状の芯部材ガイド部24gと、芯部材ガイド部24gを円環部24dの内周面と連結する4つの支柱部24eと、円環部24dの先端側の端面から先端側に突出された1対の平板状の突片部24aと、円環部24dの基端側の端面から基端側に突出された1対の平板状の突片部24bとを備える。
リンク部材24の材質は、例えば、金属や合成樹脂の成形品、あるいはそれらの複合体などを採用することができる。
As shown in FIGS. 2 (a) and 3, the
As the material of the
芯部材ガイド部24gは、芯部材10よりも大きな外径を有し、先端側および基端側の底部の中心部には、それぞれ、芯部材10が円環部24dの中心軸、すなわち湾曲管部5の中心軸に対して同軸に位置するように、芯部材10を径方向に保持するとともに軸方向に摺動可能に保持する先端側ガイド孔24h(芯部材ガイド孔)および基端側ガイド孔24i(芯部材ガイド孔)が貫通して設けられている。
先端側ガイド孔24hおよび基端側ガイド孔24iの軸方向の幅(孔深さ)は、円環部24dの軸方向の幅に比べて十分に狭く、芯部材10を軸方向に離れた2箇所で保持できるようになっている。
各リンク部材24において、先端側ガイド孔24hと基端側ガイド孔24iとの間の芯部材ガイド部24gの内周面は、図2(a)に示すように、挿通された芯部材10の外周面から離間されており、芯部材10の外周側において逃げ空間24jが形成されている。
このため、芯部材10は、軸方向に離間した先端側ガイド孔24hおよび基端側ガイド孔24iでは、それぞれ曲げの中立軸が回転可能に支持されている。そして、芯部材10が湾曲されると、芯部材10は、逃げ空間24jの大きさの範囲で径方向にたわみ変形できるようになっている。
The core
The axial widths (hole depths) of the distal end
In each
For this reason, the
先端側ガイド孔24h、基端側ガイド孔24iの内径は、挿通される芯部材10の外径に対して、それぞれ一定のわずかの隙間が形成される内径とすることが好ましい。このため、それぞれの内径は、リンク部材24が配置される位置に応じて変えておくことが好ましい。さらには、各リンク部材24では、先端側ガイド孔24hより基端側ガイド孔24iの方が大径に設けることが好ましい。
ただし、芯部材10の外径および勾配の大きさによって、真直状態の先端部6の位置のばらつきが許容範囲に収まる場合や、湾曲管部5の湾曲特性にあまり影響しない場合には、湾曲管部5を構成するリンク部材24の一部または全部の先端側ガイド孔24h、基端側ガイド孔24iの内径を共通にしてもよい。
The inner diameters of the distal-
However, if the variation in the position of the
支柱部24eは、真直状態における操作ワイヤ26A、26B、26C、26Dの挿通位置に合わせて、芯部材ガイド部24gを中心とする十字状に設けられている。各支柱部24eには、それぞれ操作ワイヤ26を摺動可能に挿通する内径を有し、操作ワイヤ26A、26B、26C、26Dを1本ずつ挿通させるワイヤ挿通孔24fが軸方向に貫通されている。これらワイヤ挿通孔24fは、円環部24dの中心から半径rで描かれる円周を4等分する位置に設けられている。
The
1対の突片部24aおよび1対の突片部24bは、それぞれ、円環部24dの中心を挟む径方向に対向され、それぞれの対向方向が互いに直交する位置関係に設けられている。本実施形態では、各対向方向は、各支柱部24eが延ばされた径方向に一致されている。
突片部24aはリンク部材24の外周面に略整列する位置で突出され、突片部24bはリンク部材24の外周面よりもリンク部材24の板厚程度、内側にずれた位置から突出されている。
また、各突片部24a、24bには、板厚方向に貫通する貫通孔24cが設けられている。
The pair of protruding
The projecting
Each projecting
このような構成のリンク部材24は、互いに軸方向に隣接しあう1対のリンク部材24の間では、一方のリンク部材24の各突片部24aの対向方向の内側に、他方のリンク部材24の各突片部24bがそれぞれ挿入されて各貫通孔24cが重なり合う位置関係に配置され、各貫通孔24cにおいて連結軸25を介して回動可能に連結されている。
また、先端部6の端面6aと、後述する可撓管部4の接続部21の先端側の端面21dとには、上記と同様の形状、位置関係を有する1対の突片部24aと1対の突片部24bが設けられている。これにより、湾曲管部5の最も先端側のリンク部材24、およびは最も基端側のリンク部材24は、それぞれ先端部6の基端側の端面および可撓管部4の接続部21の先端側の端面において、上記と同様にしてそれぞれ回動可能に連結されている。
先端部6の端面6aにおける各突片部24aは、先端部6の中心を挟んで図示の紙面垂直方向において対向する1対の操作ワイヤ26を間に挟んで、互いに対向するように設けられている。
In the
Further, a pair of projecting
Each projecting
このような構成により、湾曲管部5は、連結された複数のリンク部材24によって、2軸方向に湾曲可能とされている。例えば、図2(a)に示すように、先端側から順次連結されたリンク部材24A、24B、24Cは、リンク部材24A、24Bは紙面内の上下方向軸を中心として互いに回動可能、リンク部材24B、24Cは紙面垂直軸を中心として互いに回動可能に連結されている。
また、リンク部材24の内周側に挿通される4本の操作ワイヤ26は、各リンク部材24に4箇所ずつ設けられたワイヤ挿通孔24fに挿通されているため、湾曲管部5の湾曲時でも、リンク部材24の円環部24dの内周面から略一定の距離をおいて軸方向に沿って配回されている。
With such a configuration, the bending
Further, since the four
また、リンク部材24の支柱部24eは、円環部24dの内部を周方向に4分割する位置関係に配置されている。このため、図3に示すように、これら支柱部24eと円環部24dの内周面との間には、リンク部材24の軸方向に貫通する4分円状の断面を有する孔部Hが形成されている。
各リンク部材24が孔部Hを有することで、湾曲管部5の先端側から基端側に連通する4分円状の断面を有する空間が形成されており、先端部6に取り付けられた撮像部40の信号線、ライトガイド41、処置具チャンネル42、43を軸方向に挿通させることができるようになっている。
Moreover, the support |
Since each
可撓管部4は、湾曲管部5と駆動部2とに連結され、湾曲管部5内に挿通された操作ワイヤ26、撮像部40の信号線、ライトガイド41、処置具チャンネル42、43を、駆動部2まで導くものである。
可撓管部4の概略構成は、図2(a)に示すように、駆動部2に基端側の端部が接続され、可撓管部4の外周面を形成する中空で可撓性を有する可撓チューブ28と、可撓チューブ28の先端側の端部に接続された接続部21とを備える。
The
As shown in FIG. 2A, the schematic configuration of the
接続部21は、湾曲管部5および可撓チューブ28と略同じ外径を有する円板部材である。
接続部21の先端側の端面21dの中心には芯部材10の基端取付部10bを固定するための穴部である芯部材固定部21cが設けられている。本実施形態の芯部材固定部21cは、その底面の中心に、端面21eまで貫通する貫通孔21gが設けられている。
また、端面21dの外周部には、湾曲管部5の最も基端側のリンク部材24Nの突片部24bと連結軸25を介して連結された突片部24aが設けられている。なお、図2(a)には示されていないが、接続部21の中心を挟んで図中の突片部24aに対向する位置(紙面手前側)には、リンク部材24Nにおける同位置の突片部24bと同様に連結された突片部24aが設けられている。
また、接続部21の基端側の外周部には、可撓チューブ28の端部に内嵌するチューブ固定部21fが設けられている。チューブ固定部21fに外嵌された可撓チューブ28は、例えば、接着などによって、接続部21と固定されている。
また、接続部21は、図2(a)に示す真直状態では、挿入部3の中心軸Oと同軸に配置されている。
The connecting
A core
Further, on the outer peripheral portion of the
In addition, a
Moreover, the
また、端面21eには、4本の金属パイプ22を挿入して固定するための4つの穴部21bが、端面21eから軸方向の中間部まで接続部21の中心軸に平行に設けられている。各穴部21bの形状は、金属パイプ22の外径よりもわずかに大きい内径を有する円筒穴からなる。これら穴部21bの中心は、図2(c)に示すように、接続部21の中心から半径rで描かれる円周を4等分する位置に配置されている。
これら穴部21bは、端面21dに設けられた1対の突片部24bの対向方向およびこの対向方向に直交する方向に、それぞれ配置されている。
したがって、図2(a)に示す真直状態では、各ワイヤ挿通孔24fは、接続部21の各ワイヤ挿通孔21aと対向されている。
The
These
Therefore, in the straight state shown in FIG. 2A, each
各穴部21bの底面の中心部には、芯部材固定部21cよりも小径で操作ワイヤ26よりも大径とされた貫通孔であるワイヤ挿通孔21aが軸方向に沿って端面21dまで設けられている。
A
また、図2(c)に示すように、これら穴部21b、ワイヤ挿通孔21aの周方向の中間部には、4つの貫通孔21hが端面21dから端面21eまで軸方向に貫通するように設けられている。これら貫通孔21hの孔径は、湾曲管部5内に挿通された撮像部40の信号線、ライトガイド41、処置具チャンネル42、43を、それぞれ挿通可能な大きさとされ、これらの部材を湾曲管部5から可撓管部4の内部に挿通させられるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2 (c), four through
金属パイプ22は、接続部21の各ワイヤ挿通孔21aに挿通された操作ワイヤ26を、可撓管部4の内部に挿通させ、それらの可撓管部4内での挿通長さを一定に保つためのもので、可撓性を有する中空部材からなる。このため、特に図示しないが、金属パイプ22の他方の端部は、可撓管部4の基端側の端部、または駆動部2の内部の一定位置で、接続部21と同様な穴部21bを備える受け部材によって固定されている。
金属パイプ22の端部の外径は穴部21bの内径より小径とされ、金属パイプ22の内周面22aの内径は、操作ワイヤ26の外径よりも大径とされている。
金属パイプ22の管厚(管孔部の外半径から内半径を引いた寸法)や材質は、可撓管部4内に配置された金属パイプ22が受ける外力によって、金属パイプ22が折れたり、潰れたりしない程度の強度を有し、かつ可撓管部4を使用上必要な範囲で湾曲させることができるような可撓性を有している。
金属パイプ22の材質としては、例えば、ステンレス鋼、チタン、真鍮、銅合金を好適に用いることができる。
The
The outer diameter of the end of the
The pipe thickness (dimension obtained by subtracting the inner radius from the outer radius of the tube hole) and the material of the
As a material of the
次に、本実施形態の湾曲機構1の動作について、芯部材10の作用を中心として説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る湾曲機構の湾曲管部の湾曲時の様子を示す模式的な断面図である。
Next, operation | movement of the
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state when the bending tube portion of the bending mechanism according to the first embodiment of the present invention is bent.
湾曲機構1では、駆動部2によって各操作ワイヤ26を駆動して、挿入部3内に挿通する操作ワイヤ26のワイヤ部分の量を変化させることで、湾曲管部5の湾曲量を変化させることができる。
例えば、図2(a)において、操作ワイヤ26Aを基端側に牽引して引き込み、操作ワイヤ26Bを先端側に繰り出すと、挿入部3内における操作ワイヤ26Aの長さよりも操作ワイヤ26Bの長さが長くなるため、挿入部3は、操作ワイヤ26A、26Bから、先端部6を図示上側に湾曲移動させようとする駆動力を受ける。
このとき、操作ワイヤ26A、26Bは、可撓管部4の内部では、軸方向にほとんど長さが変化しない金属パイプ22に挿通されているため、操作ワイヤ26A、26Bの長さの差が出るのは、湾曲管部5の内部である。このため、湾曲管部5の内部では、操作ワイヤ26A、26Bの長さの変化に応じて、紙面垂直軸回りに回動可能な各リンク部材24が回動されていく。これにより、湾曲管部5が湾曲され、その先端に設けられた先端部6が湾曲移動される。
In the
For example, in FIG. 2A, when the
At this time, since the
図5は、この動作を隣接するリンク部材24B、24C間の動作として示したものである。
リンク部材24B、24Cの間では、それぞれの間に張架される操作ワイヤ26A、26Bの長さが変化する結果、リンク部材24Cに対して、リンク部材24Bが、互いに連結された連結軸25を中心として、図示時計回りに回動角θだけ回動される。
このとき、リンク部材24B、24Cの間の芯部材10は、リンク部材24Bの基端側ガイド孔24iの位置およびリンク部材24Cの先端側ガイド孔24hから外力を受けて、基端側ガイド孔24iおよび先端側ガイド孔24hの間で曲げられる。
回動角θは、操作ワイヤ26A、26Bからリンク部材24B、24Cに作用する力のモーメントと、芯部材10から作用する反力のモーメントとがつり合う角度によって決まる。
FIG. 5 shows this operation as an operation between the
Between the
At this time, the
The rotation angle θ is determined by the angle at which the moment of force acting on the
また、同様に、駆動部2によって操作ワイヤ26C、26Dを駆動すれば、先端部6をこれと直交する方向にも湾曲移動させることもできる。このように、湾曲機構1では、各操作ワイヤ26の駆動量を変えることで、先端部6を互いに直交する2軸方向に湾曲移動させることができる。
Similarly, if the
さらに、各操作ワイヤ26の牽引量、繰り出し量を元に戻すことにより、湾曲管部5を真直状態に戻すことができる。その際、芯部材10は、真直状態に至るまでの間、各リンク部材24に弾性復元力を作用させるので、真直状態への復帰が容易となる。
また、本実施形態の芯部材10は超弾性材からなるため、元の形状に復帰可能な変形歪みの範囲が大きいため、降伏しやすい金属材料を用いた場合に比べて湾曲量を大きくしても、真直状態に再現性よく復帰させるこができる。
Further, by returning the pulling amount and the feeding amount of each
Further, since the
このような湾曲移動の動作において、先端部6や湾曲管部5には移動負荷が発生するため、基端側に引き込まれる操作ワイヤ26に張力が発生する。この張力は、操作ワイヤ26が挿通されるワイヤ挿通孔24fを通して、リンク部材24に対する外力として作用し、操作ワイヤ26は、ワイヤ挿通孔24fから摩擦力を受ける。
この摩擦力の影響により、操作ワイヤ26は先端側ほど移動されにくくなり、リンク部材24の回動量は、基端側で大きく先端側ほど小さくなる傾向を有している。
In such a bending movement operation, a moving load is generated at the
Due to the influence of this frictional force, the
本発明者は、この点に着目し、隣接するリンク部材24間の回動量を基端側ほど抑制することで、各リンク部材24間の回動角の軸方向のバラツキを抑制あるいは相殺できることに想到した。
本実施形態では、芯部材10の剛性を先端側から基端側へ向かって連続的に増大させることで、互いに隣接するリンク部材24同士の基端側ガイド孔24iと先端側ガイド孔24hとの間に挿通された芯部材10の部分の剛性が、先端側から基端側に向かって単調に増加している。このため、基端側で隣接するリンク部材24ほど、芯部材10から受ける回動の抵抗が大きくなり、この結果、各リンク部材24間の回動角のばらつきを低減することができる。
また、芯部材10の剛性の変化量を適宜設定することにより、回動角のばらつきを相殺することができる。すなわち、湾曲管部5を円弧状に湾曲させることが可能となる。
また、基端側よりも先端側の回動角の方が大きくなるようにすることもできる。
This inventor pays attention to this point, and can suppress or cancel the variation in the axial direction of the rotation angle between the
In the present embodiment, by continuously increasing the rigidity of the
Further, by appropriately setting the amount of change in the rigidity of the
Further, the rotation angle on the distal end side can be made larger than that on the proximal end side.
このように、湾曲機構1では、従来の均一断面を有する芯部材が設けられた湾曲機構に比べて、相対的に先端側の湾曲性能を向上することができる。したがって、基端側が先端側よりも大きく湾曲することによる先端部6の移動量を増やすことなく、先端部6の傾き角度を変更することができる。
このため、例えば、内視鏡やマニピュレータなどに採用した場合、より狭いスペースで先端部6の向く方向を容易に変更することが可能となり、操作性を向上することができる。
Thus, in the
For this reason, for example, when employed in an endoscope, a manipulator, etc., the direction in which the
このように、本実施形態の湾曲機構1によれば、芯部材10の剛性が湾曲管部5において先端部6に接続された一端側から他端側に向かって増大されているため、操作ワイヤ26とリンク部材24との間の摩擦力により湾曲管部5の先端側が湾曲しにくいという湾曲特性を矯正することができる。したがって、相対的に先端側でも湾曲しやすくなるため、湾曲管部5の湾曲性能を向上することができる。
Thus, according to the
また、本実施形態では、芯部材10を、湾曲管部5の中心、すなわち湾曲の中立軸上に配置している。このため、芯部材10を湾曲管部5の中心から偏心させて配置した場合に比べて、湾曲時における、芯部材10の外表面と、基端側ガイド孔24iおよび先端側ガイド孔24hとの間の摺動量を低減することができる。このため、芯部材10の耐久性を向上することができる。
Moreover, in this embodiment, the
(第1変形例)
次に、上記第1の実施形態の湾曲機構1の第1変形例について説明する。
図4(b)は、本発明の第1の実施形態の第1変形例の芯部材の例を示す模式的な斜視図である。
(First modification)
Next, a first modification of the
FIG. 4B is a schematic perspective view showing an example of the core member of the first modified example of the first embodiment of the present invention.
本変形例は、上記第1の実施形態の芯部材10に代えて、図4(b)に示す芯部材10Aを備えるものである。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本変形例の芯部材10Aは、上記第1の実施形態の芯部材10の中心に、軸方向に貫通する中空部10cを設けたものである。
中空部10cの形状、大きさは、芯部材10Aの軸方向の剛性の変化のさせ方に応じて、適宜の形状、大きさに設定することができる。
例えば、図4(b)に示す例では、中空部10cは、芯部材10Aの外周面10dと同軸であり、外周面10dと同様に、先端取付部10a側から基端取付部10b側に向けて内径が漸次連続的に増大する貫通孔からなる。このため、芯部材10Aの断面は円環状とされている。この円環の厚さ(外半径と内半径との差)は、軸方向に一定でもよいし、軸方向に単調に変化していてもよい。
本変形例の芯部材10Aは、第1の実施形態と同様に、断面2次モーメントを軸方向に変えることで、軸方向に沿う剛性を変化させた場合の例となっている。
In this modification, a
The
The shape and size of the
For example, in the example shown in FIG. 4B, the
The
本変形例によれば、上記第1の実施形態と同様にして、湾曲管部5の湾曲性能を向上することができる。
また、本変形例によれば、中空部10cの断面形状や断面寸法を変化させることで、剛性を変化させることができる。したがって、外周面10dが芯部材10の外周面と同形状の場合でも、例えば、中空部10cの内周側の断面積を基端側で増大させることで、芯部材10に比べて基端側の剛性を低減することができる。
このため、上記第1の実施形態のリンク部材24をそのまま用いても、湾曲管部5の湾曲特性を変更することが可能となる。
また、外周面10dの形状が、一定のテーパを有する形状であっても、軸方向に沿う剛性の変化の割合を自由に変更することができる。
また、中空部10cの断面形状を、例えば角穴や十字穴などに設定することで、断面2次モーメントに異方性を持たせることができる。これにより、湾曲機構1の湾曲移動範囲に異方性を持たせることができる。
According to this modification, the bending performance of the bending
Moreover, according to this modification, rigidity can be changed by changing the cross-sectional shape and cross-sectional dimension of the
For this reason, even if it uses the
Moreover, even if the shape of the outer
In addition, by setting the cross-sectional shape of the
また、本変形例では、芯部材10Aの中空部10cが、軸方向に貫通しているため、先端部6に取り付けられた先端取付部10aの前方に貫通孔を設けることで、中空部10cを先端部6の先端から接続部21の貫通孔21gまで連通する貫通孔とすることができる。このため、例えば、光ファイバーなどの線状部材や、吸水管などの管状部材を挿通させる空間として使用可能である。また、中空部10c自体を管部として使用することも可能である。
このため、湾曲管部5内のスペースを有効利用することができる。
Further, in this modification, the
For this reason, the space in the bending
(第2変形例)
次に、上記第1の実施形態の湾曲機構1の第2変形例について説明する。
図6(a)、(b)は、それぞれ本発明の第1の実施形態の第2変形例の湾曲機構に用いる芯部材の模式的な斜視図、および分解斜視図である。
(Second modification)
Next, a second modification of the
6A and 6B are a schematic perspective view and an exploded perspective view of a core member used in the bending mechanism of the second modified example of the first embodiment of the present invention, respectively.
本変形例は、上記第1の実施形態の芯部材10に代えて、図6(a)に示す芯部材11を備え、芯部材11の外形状に合わせて、リンク部材24の先端側ガイド孔24h、基端側ガイド孔24iの内径を変更したものである。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
In this modification, instead of the
本変形例の芯部材11は、図6(a)に示すように、先端側から順に、細長い円柱状の棒材11Aと、この棒材11Aより外径が大きい円筒状のパイプ材11Bと、このパイプ材11Bより外径が大きい円筒状のパイプ材11Cとが、それぞれ同軸に連結されてなる、全体として軸径が多段階に変化する棒状の梁部材である。
このため、各リンク部材24の先端側ガイド孔24h、基端側ガイド孔24iの内径は、それぞれが対応する位置の芯部材11の外径に対応して設定したものを採用する。したがって、各リンク部材24の先端側ガイド孔24h、基端側ガイド孔24iの内径は同径としておき、棒材11A、パイプ材11B、11Cのそれぞれの外径に対応して、芯部材11が摺動できるように、それらよりわずかに大きい3種類の内径のものを採用できる。
なお、本変形例では、一例として、軸径が3段階に変化する棒状部材の例で説明するが、4段階以上に変化されていてもよい。
As shown in FIG. 6 (a), the
Therefore, the inner diameters of the distal end
In this modification, an example of a rod-shaped member whose shaft diameter changes in three stages will be described as an example, but may be changed in four stages or more.
このような芯部材11の断面形状は、それぞれの曲げ剛性(=曲げ弾性係数×断面2次モーメント)が、先端取付部10aから基端取付部10bに向かうにつれて増大する形状に設定する。これにより、本変形例の芯部材11は、湾曲管部5の先端側から他端側に向かって、3段階に段階的に剛性が増大されている。
このように、剛性を設定することができれば、棒材11A、パイプ材11B、11Cの材質は特に限定されず、また、同一の材質にも限定されない。これらの材質としては、芯部材10と同様な材質を採用することができる。
The cross-sectional shape of the
As described above, if the rigidity can be set, the material of the
湾曲機構1内の芯部材11は、特に図示しないが、芯部材10と同様に、棒材11Aの先端が先端取付部10aとして、芯部材10と同様にして先端部6に取り付けられ、パイプ材11Bと反対側のパイプ材11Cの端部が基端取付部10bとして接続部21に取り付けられている。
Although the
このような芯部材11は、例えば、図6(b)に示すように、パイプ材11Bの一方の端部の内径を棒材11Aの端部に外嵌する大きさとし、パイプ材11Bの他方の端部の外径をパイプ材11Cの端部に内嵌する大きさとして、それぞれ、圧入、接着、半田付けなどによって連結することで製造することができる。その際、連結部の軸方向の長さは、互いに隣接するリンク部材24の間の中心部の距離よりも短くしておく。これにより、加工上、連結部で剛性が特異な変化を起こしたとしても連結部が互いに隣接するリンク部材24の間に跨って位置することがないため湾曲管部5の湾曲特性への影響が及ばないようにすることができる。
For example, as shown in FIG. 6B, such a
本変形例の芯部材11によれば、剛性が多段階に増大されるので、湾曲管部5の各リンク部材24の回動角のバラツキを多段階に抑制することで、全体として、湾曲管部5の湾曲特性を向上させることができる。
例えば、リンク部材24の個数と同数程度の多段階に剛性を変える構成とすれば、芯部材10のように、軸方向に沿う剛性の変化を連続的に変化させたのと同じ効果を発揮させることができる。
本変形例の芯部材11によれば、棒材やパイプ材の連結によって構成することができるので、軸方向に沿ってテーパをつける場合に比べて製造が容易となる。
According to the
For example, if the rigidity is changed in multiple steps of the same number as the number of the
According to the
なお、本変形例の芯部材11で先端側を棒材11Aで構成したのは一例であって、先端側もパイプ材で構成してもよい。また、全体を棒材で構成してもよい。
Note that the
(第3変形例)
次に、上記第1の実施形態の湾曲機構1の第3変形例について説明する。
図7は、本発明の第1の実施形態の第3変形例の湾曲機構に用いる芯部材の中心軸を含む模式的な断面図である。
(Third Modification)
Next, a third modification of the
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view including the central axis of the core member used in the bending mechanism of the third modified example of the first embodiment of the present invention.
本変形例は、上記第2変形例の芯部材11に代えて、図7に示す芯部材12を備えるものである。以下、上記第2変形例と異なる点を中心に説明する。
芯部材12は、芯部材11を一体の棒材として形成したものであり、上記第2変形例の棒材11A、パイプ材11B、11Cによる部分と、外径、長さがそれぞれ等しい筒状部12a、12b、12cを備え、これらの中心に中空孔部12dが貫通して設けられた梁部材である。筒状部12a側の端部は先端取付部10aを構成し、筒状部12c側の端部は基端取付部10bを構成している。
芯部材12の軸方向に沿う剛性の変化は、中空孔部12dの断面形状を適宜設定することで、芯部材11の剛性の変化と同様になるようにする。このため、中空孔部12dの形状は、円筒孔状には限定されず、例えば、円錐孔状、多段階の円筒孔状、多角形孔状などの形状であってもよい。
芯部材12の材質は、芯部材10と同様の材質を採用することができる。芯部材12の製造方法としては、成形や切削加工などを採用することができる。
This modification includes a
The
The change in rigidity along the axial direction of the
The material of the
本変形例の芯部材12によれば、芯部材11に比べて部品点数が少なく連結部を有しないため、製造が容易となる。また、連結部を有しないため、連結部での加工誤差に起因する強度や耐久性のバラツキを防止することができる。
According to the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る湾曲機構について説明する。
図8は、本発明の第2の実施形態に係る湾曲機構の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図9は、本発明の第2の実施形態に係る湾曲機構に用いるリンク部材の一例を示す模式的な斜視図である。図10は、本発明の第2の実施形態の変形例(第4変形例)の湾曲機構の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
[Second Embodiment]
Next, a bending mechanism according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of the bending mechanism according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic perspective view showing an example of a link member used in the bending mechanism according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of the bending mechanism of the modification (fourth modification) of the second embodiment of the present invention.
本実施形態の湾曲機構1Aは、図1に示すように、上記第1の実施形態の湾曲機構1の挿入部3に代えて、挿入部3Aを備えるものである。
挿入部3Aは、図8に示すように、挿入部3の芯部材10に代えて、コイルパイプ13(芯部材)を備え、この変更に合わせて、上記第1の実施形態の先端部6、リンク部材24、接続部21を、それぞれ、先端部6A、リンク部材34、接続部21Aに変更したものである。このため、湾曲機構1Aは、上記第1の実施形態の湾曲管部5、可撓管部4に代えて、それぞれ、湾曲管部5A、可撓管部4Aを備える。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 8, the
先端部6Aは、図8および図2(a)に示すように、上記第1の実施形態の先端部6に取り付けられていた芯部材10が削除され、端面6aの中心に、両端部が埋め込まれたU字状、あるいはL字状等の鉤状に形成された係止部36が設けられている点のみが異なる。
接続部21Aは、図8に示すように、上記第1の実施形態の接続部21から芯部材固定部21cおよび貫通孔21gのみを削除したものである。
As shown in FIG. 8 and FIG. 2A, the
As shown in FIG. 8, the connecting
コイルパイプ13は、図8に示すように、断面が均一な大きさを有し、曲げ弾性係数が均一な線材を一定のコイル径にコイル巻きして、巻き間隔を軸方向の一端側から他端側に向かって漸次縮小した部材である。コイルパイプ13の端部には、巻き間隔が大きい側の端部に先端フック13aが設けられ、巻き間隔が小さい側の端部には後端フック13bが設けられている。
このため、コイルパイプ13を梁部材と見なしたときの曲げ変形の剛性は、先端フック13a側から後端フック13b側に向かって漸次増大されている。
As shown in FIG. 8, the
For this reason, the bending deformation rigidity when the
リンク部材34は、上記第1の実施形態のリンク部材24と同様に、N個連結されて湾曲管部5Aを構成するもので、リンク部材24の先端側ガイド孔24h、基端側ガイド孔24iに代えて、それぞれ、コイルパイプ13の外径よりわずかに大きい内径を有するガイド孔部34hを備える。
このため、N個のリンク部材34はすべて共通形状を有する。そして、リンク部材24と同様に回動可能に連結され、真直状態ではガイド孔部34hが軸方向に連通されている。また、リンク部材24A、24Nと同様に、両端部のリンク部材34は、それぞれ、先端部6A、接続部21Aと回動可能に連結されている。
湾曲管部5Aの内部には、各ワイヤ挿通孔24fに4本の操作ワイヤ26が挿通されている。
Similarly to the
For this reason, all the
Inside the bending
また、コイルパイプ13は、先端フック13aを先端部6A側に向けて、各リンク部材34のガイド孔部34h内に挿通されている。
なお、図8では見易さのため、巻き間隔の大きさが誇張されているが、コイルパイプ13の巻き間隔は、いずれの位置でもガイド孔部34hの軸方向幅よりは狭く設定されている。このため、コイルパイプ13は、ガイド孔部34hに対して摺動可能に挿通されている。
The
In FIG. 8, the winding interval is exaggerated for ease of viewing, but the winding interval of the
コイルパイプ13の後端フック13bは、図8、9に示すように、接続部21Aに対向するリンク部材34の基端側のガイド孔部34hの外側に、配置された棒状の係止部材35が引っかけて係止されている。
係止部材35は、リンク部材34の芯部材ガイド部24gの端面に、例えば接着されるか、あるいは芯部材ガイド部24gの基端側の端面に設けられた溝部などに係合されるかして、このリンク部材34に対する中心軸Oに沿う方向の位置が固定されている。
コイルパイプ13の先端フック13aは、先端部6Aの係止部36に引っかけて係止されている。
係止部36と係止部材35との間の真直状態における距離は、コイルパイプ13の自然長さより長い距離とされている。このため、コイルパイプ13は、係止部36と係止部材35との間で張架されており、連結された先端部6AおよびN個のリンク部材34は、コイルパイプ13から、軸方向に圧縮力を受けている。
このため、リンク部材34の各連結部分における軸方向のガタつきがなくなるため、より再現性の高い湾曲動作を実現することができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
The locking
The
The distance in the straight state between the locking
For this reason, since there is no backlash in the axial direction at each connecting portion of the
このような構成の湾曲機構1Aによれば、上記第1の実施形態と同様に、駆動部2によって操作ワイヤ26が駆動されると、湾曲管部5が湾曲される。その際に、芯部材10に代えて先端側から基端側に向かって剛性が増大するコイルパイプ13を備えるため、先端側に比べて基端側の方が湾曲に対する抵抗が大きくなり、基端側のリンク部材34の湾曲量が抑制される。したがって、操作ワイヤ26とリンク部材34との間の摩擦力により湾曲管部5Aの先端側が湾曲しにくいという湾曲特性を矯正することができる。したがって、相対的に先端側でも湾曲しやすくなるため、湾曲管部5Aの湾曲性能を向上することができる。
また、湾曲機構1Aによれば、湾曲管部5の各リンク部材34の形状を共通化することができるため、湾曲管部5の製造コストを低減することができる。
また、湾曲機構1Aによれば、芯部材としてコイルパイプ13を用いるので、例えば、材料費が安価なステンレス鋼の線材など超弾性を有しない線材を用いても、大きな湾曲量に容易に対応することができる。
According to the
Moreover, according to the
Further, according to the
(第4変形例)
次に、本実施形態の変形例(第4変形例)の湾曲機構1Bについて説明する。
図10は、本発明の第2の実施形態の変形例(第4変形例)の湾曲機構の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
(Fourth modification)
Next, a
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of the bending mechanism of the modification (fourth modification) of the second embodiment of the present invention.
本変形例の湾曲機構1Bは、図10に示すように、上記第2の実施形態の湾曲機構1Aのコイルパイプ13、先端部6A、接続部21Aに代えて、それぞれ、芯部材16、先端部6、接続部21を備える。これらの変更により、湾曲機構1Bは、上記第2の実施形態の挿入部3A、湾曲管部5Aに代えて、挿入部3B、湾曲管部5Bを備える。以下、上記第2の実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 10, the
挿入部3Bにおける芯部材16は、コイルパイプ13と同一の外径を有する棒状部材であり、軸方向の一方側から他方側に向かって、剛性が増大されているものである。そして、剛性が小さい側の端部である先端取付部10aが、上記第1の実施形態の芯部材10の先端取付部10aと同様に、先端部6に取り付けられている。また、芯部材16の剛性が大きい側の端部は、特に図示しないが、上記第1の実施形態の芯部材10の基端取付部10bと同様に、接続部21に取り付けられている。ただし、接続部21の芯部材固定部21cの内径は、芯部材16の外径に合わせて変更しておく。
The
芯部材16の剛性を軸方向に沿って変化させる手段は、特に限定されない。
例えば、芯部材16の材質として密度が異なる物質を複合させた複合材料を採用し、軸方向に沿って、それらの物質の複合比を変化させることで、曲げ弾性係数を変化させる手段を挙げることができる。複合させる物質は相溶的な物質でもよいし、合成樹脂と強化繊維との複合のような非相溶的な物質でもよい。
また、例えば、上記第1の実施形態の芯部材10のようなテーパを有する芯材の外周を、曲げ弾性係数の異なる他の材質で被覆して、全体として円柱棒状とした構成でもよい。
また上記第1の実施形態の第1変形例の芯部材10Aにおいて、外周面10dを均一外径に設け、中空部10cをテーパ状に形成してもよい。
また、例えば、均一径の芯材の外周側に、断面形状が同じで、曲げ弾性係数が異なる複数のパイプ材を外嵌させることで、軸方向に段階的に曲げ剛性を変化させてもよい。
The means for changing the rigidity of the
For example, as a material of the
Further, for example, a configuration in which the outer periphery of a tape-shaped core material like the
Further, in the
Further, for example, the bending stiffness may be changed stepwise in the axial direction by externally fitting a plurality of pipe materials having the same cross-sectional shape and different bending elastic moduli on the outer peripheral side of the core material having a uniform diameter. .
このような湾曲機構1Bによれば、上記第2の実施形態と同様に、湾曲管部5Bの湾曲特性を向上することができるとともに、各リンク部材34の形状を共通化することができる。
According to such a
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態に係る湾曲機構について説明する。
図11(a)は、本発明の第3の実施形態に係る湾曲機構の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図11(b)は、図11(a)におけるC視の側面図である。図11(c)は、図11(a)におけるD−D断面図である。図12は、本発明の第3の実施形態に係る湾曲機構に用いるリンク部材の一例を示す模式的な斜視図である。
[Third Embodiment]
Next, a bending mechanism according to a third embodiment of the present invention will be described.
Fig.11 (a) is typical sectional drawing which shows the structure of the principal part of the bending mechanism which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. FIG.11 (b) is a side view of the C view in Fig.11 (a). FIG.11 (c) is DD sectional drawing in Fig.11 (a). FIG. 12 is a schematic perspective view showing an example of a link member used in the bending mechanism according to the third embodiment of the present invention.
本実施形態の湾曲機構1Cは、図1に示すように、上記第1の実施形態の湾曲機構1の挿入部3に代えて、挿入部3Cを備えるものである。
挿入部3Cは、図11(a)に示すように、挿入部3の芯部材10に代えて、4本の芯部材14を備え、この変更に合わせて、上記第1の実施形態の先端部6、リンク部材24、接続部21を、それぞれ、先端部6B、リンク部材37、接続部21Bに変更したものである。このため、湾曲機構1Cは、上記第1の実施形態の湾曲管部5、可撓管部4に代えて、それぞれ、湾曲管部5C、可撓管部4Bを備える。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 11A, the
先端部6Bは、図11(a)、(b)に示すように、上記第1の実施形態の先端部6に取り付けられていた芯部材10が削除され、端面6aの中心に孔部6dが設けられていることが異なる。また、4本の芯部材14の先端取付部14aが取り付けられている点も異なる。
また、孔部6dには、例えば、処置具を挿通させたり、吸引管などとしても用いたりすることができるチューブ部材44が取り付けられている。チューブ部材44は、図11(a)では、見易さのため図示を省略しているが、湾曲管部5Cおよび可撓管部4B内に挿通されている。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the
In addition, a
芯部材14は、湾曲管部5Cの内部に挿通して設けられ、湾曲管部5Cの湾曲に抵抗するための部材であり、その剛性は湾曲管部5Cの先端側から基端側に向かって増大されている。
本実施形態の芯部材14は、上記第1の実施形態の芯部材10と同様に、先端取付部14aから、基端側の端部に向かって、断面径が漸次連続的に増大する勾配付きの中実丸棒状の梁部材からなる。これにより、各芯部材14は、曲げ剛性が、先端側から基端側に向かって連続的に増大されている。
ただし、芯部材10とは異なり、芯部材14の基端側の端部は、図示しない可撓管部4の内部まで延ばされて可撓管部4B内で固定されている。例えば、可撓チューブ28に内嵌する円板部材の先端側に芯部材14の基端側の端部を埋め込んで取り付けられている。この円板部材には、金属パイプ22や可撓管部4Bに挿通される各種部材を挿通させるための貫通孔を設けておく。
このため、各芯部材14の全長は湾曲管部5Cの全長より長くなっている。
The
Similarly to the
However, unlike the
For this reason, the total length of each
また、芯部材14の剛性は、4本併せて芯部材10に相当する剛性となるように設定される。各芯部材14の剛性の分布が、求められる湾曲管部5Bの湾曲特性に応じて適宜設定することができることは芯部材10と同様である。
芯部材14の材質は、超弾性材であることが好ましい。
Further, the rigidity of the
The material of the
各芯部材14の先端取付部14aは、図11(b)に示すように、端面6aに取り付けられた4本の操作ワイヤ26の半径rの円周よりも内側の半径r1(r1<r)の同心円上で、各リンク部材37と径方向に並ぶ位置に操作ワイヤ26と同様にして埋め込んで固定されている。
As shown in FIG. 11B, the
リンク部材37は、図11(a)、図12に示すように、上記第1の実施形態の芯部材ガイド部24gを削除し、4つの支柱部24eに代えて、同様な位置に4つのガイド部37eを設けたものである。
ガイド部37eは、円環部24dの中心から半径r1の円周を径方向内側に越える範囲まで、円環部24dの内周面から内側に延ばされ、軸方向には円環部24dと同幅に延ばされたブロック状の突起部である。
各ガイド部37eには、支柱部24eにおけると同様な位置に、ワイヤ挿通孔24fが貫通して設けられている。また、円環部24dの中心から半径r1の円周上には、ワイヤ挿通孔24fと並行して芯部材14を挿通させるため、軸方向に貫通される芯部材ガイド孔37fが設けられている。
本実施形態の芯部材ガイド孔37fは、芯部材14を摺動可能に挿通できるように、芯部材14の外径に合わせて先端側から基端側に向かって拡径する勾配付きの孔部からなる。このため、各リンク部材37の芯部材ガイド孔37fは、リンク部材37の先端側からの位置に応じて、異なる大きさ、形状に設けられている。
As shown in FIGS. 11A and 12, the
Each
The core
このような構成により、リンク部材37において各ガイド部37eによって周方向に挟まれた領域、およびリンク部材37の中心部において各ガイド部37eの径方向の端部に挟まれた領域は、全体として、十字状断面を有し軸方向に貫通する十字状孔部Sが形成されている。
また各リンク部材37が十字状孔部Sを有することで、湾曲管部5Cの先端側から基端側に連通する十字状断面状の空間が形成されており、先端部6Bに取り付けられた撮像部40の信号線、ライトガイド41、処置具チャンネル42、43、チューブ部材44を軸方向に挿通させることができるようになっている。
With such a configuration, the region sandwiched between the
Further, since each
接続部21Bは、図11(a)に示すように、外形が、上記第1の実施形態の接続部21と同様に、基端側にチューブ固定部21fを備える端面21eと、先端側に外周部に2つの突片部24aを有する端面21dとを有する円板状とされている。
接続部21Bの内部形状は、リンク部材37と同様に4つのガイド部37eが設けられている。このため、接続部21Bの内部には、リンク部材37と同様の十字状孔部Sが形成されている。
ただし、接続部21Bのガイド部37eでは、リンク部材37とは異なり、各ワイヤ挿通孔24fに代えて、ワイヤ挿通孔21a、穴部21bがそれぞれ設けられている。
これらのワイヤ挿通孔21a、穴部21bは、上記第1の実施形態の接続部21と同様な位置、形状に設けられている。
As shown in FIG. 11 (a), the
As with the
However, unlike the
These
このような構成の湾曲機構1Cによれば、上記第1の実施形態と同様に、駆動部2によって操作ワイヤ26が駆動されると、湾曲管部5Cが湾曲される。その際に、芯部材10に代えて先端側から基端側に向かって剛性が増大する4本の芯部材14を備えるため、先端側に比べて基端側の方が湾曲に対する抵抗が大きくなり、基端側のリンク部材37の湾曲量が抑制される。したがって、操作ワイヤ26とリンク部材37との間の摩擦力により湾曲管部5Bの先端側が湾曲しにくいという湾曲特性を矯正することができる。したがって、相対的に先端側でも湾曲しやすくなるため、湾曲管部5Cの湾曲性能を向上することができる。
また、湾曲機構1Cによれば、4本の芯部材14によって、湾曲特性を矯正することができるので、各芯部材14の外径を、芯部材10よりも細くすることができる。
また、湾曲機構1Cによれば、湾曲管部5Cの内部に十字状孔部Sが形成されるので、湾曲管部5の中心部にチューブ部材44などの管状または線状の部材を挿通させることができるので、湾曲管部5Cの内部の空間を有効利用することができる。
According to the
In addition, according to the
Further, according to the
また、湾曲機構1Cによれば、4本の芯部材14をそれぞれ4本の操作ワイヤ26と並行に配置するので、芯部材ガイド孔37fが設けられた径方向の位置を適宜設定することによっても湾曲性能を変化させることができる。例えば、芯部材ガイド孔37fが配置される円周の半径r1を、半径rに近づけることで湾曲時の抵抗を増大させることができる。
なお、本実施形態では、各芯部材14は同一部材とした場合の例で説明したが、各芯部材14の剛性の大きさを変えてもよく、この場合、湾曲方向によって抵抗の大きさを変えることができる。このため、湾曲方向によって異なる湾曲特性を持たせることが容易となる。また、各芯部材14を挿通させる径方向の位置が異なるようにしても同様の作用を有する。
Further, according to the
In the present embodiment, each
また、湾曲機構1Cでは、各芯部材14が、湾曲管部5Cの湾曲中心に対して偏心しているため、湾曲量が同じであれば、芯部材14が湾曲管部5Cの中心に配置されている場合に比べて、芯部材14の伸縮がより大きくなり、リンク部材37との摺動も増大する。
本実施形態では、芯部材ガイド孔37fを芯部材14の外径に沿って延ばされた筒状としているため、芯部材14は、芯部材ガイド孔37fの内周面と全体的に接触している。このため、芯部材14に作用する摺動摩擦力が、芯部材14の当接面全体に分散され、点状に当接されて摺動を繰り返す場合に比べて、耐磨耗性を向上することができる。
In the
In the present embodiment, since the core
なお、上記の説明では、芯部材が、棒状または管状の場合、その中心軸に直交する断面の外形が円状である場合の例で説明したが、芯部材の外形の断面形状は円形には限定されない。例えば、矩形状や多角形状であってもよい。その際、芯部材を挿通させる孔形状は、芯部材の外形に合わせておくことが好ましい。 In the above description, when the core member is rod-shaped or tubular, the outer shape of the cross section perpendicular to the central axis is circular, but the cross-sectional shape of the outer shape of the core member is circular. It is not limited. For example, it may be rectangular or polygonal. In that case, it is preferable that the shape of the hole through which the core member is inserted matches the outer shape of the core member.
また、上記の第1および第2の実施形態の説明では、各リンク部材の中心に挿通される芯部材が、芯部材ガイド部24gの先端側と後端側の2箇所で受けられた場合の例で説明したが、芯部材ガイド部24gの内部で、3箇所以上で受けるようにしてもよい。また、第3の実施形態の場合のように、リンク部材の軸方向に貫通する1つの孔部によって受けるようにしてもよい。
In the description of the first and second embodiments, the core member inserted through the center of each link member is received at two locations on the front end side and the rear end side of the core
また、上記第2の実施形態の説明では、コイルパイプ13の後端フック13bが、湾曲管部5Aの最も基端側のリンク部材34において係止されている場合の例で説明したが、接続部21Aの端面21dに係止部36と同様の構成を設けておき、接続部21Aにおいて係止されるようにしてもよい。
In the description of the second embodiment, the
また、上記第2の実施形態の説明では、コイルパイプ13のみで芯部材を構成する場合の例で説明したが、ガイド孔部34hとの摺動性を向上するため、コイルパイプ13の外周を合成樹脂チューブなどで被覆した芯部材を採用してもよい。
また、コイルパイプ13の剛性を調整するために、コイルパイプ13の内部に、適宜の曲げ剛性を有する芯線を挿入した複合体を採用してもよい。
In the description of the second embodiment, the example in which the core member is configured by only the
Further, in order to adjust the rigidity of the
また、上記第3の実施形態の説明では、芯部材14を4本採用した場合の例で説明したが、芯部材14の本数は複数であれば、4本には限定されない。例えば、芯部材ガイド孔37fを適宜の位置に形成するために芯部材ガイド孔37fと同様な突起部を十字状孔部Sに設けておき、2本、3本、5本以上などの芯部材14を配置してもよい。
In the description of the third embodiment, an example in which four
また、上記第1および第3の実施形態の説明では、芯部材ガイド部24g、芯部材ガイド孔37fの形状が、リンク部材ごとに異なる場合の例を挙げている。図示では、これらが一体化された部品のように描かれているが、各リンク部材は一体成形には限定されるものではない。
例えば、各リンク部材24、37を、各リンク部材に共通な形状を有する部品と、各リンク部材によって異なる芯部材ガイド部24gの内周部の形状や、芯部材ガイド孔37fの形状を有する筒状の別部品との組立体として構成してもよい。
In the description of the first and third embodiments, an example is given in which the shape of the core
For example, each of the
また、上記の各実施形態、各変形例で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。 In addition, all the constituent elements described in the above embodiments and modifications can be appropriately combined and implemented within the scope of the technical idea of the present invention.
例えば、上記第1の実施形態の変形例(第5変形例)として、第1の実施形態にコイルパイプを芯部材として用いるという第2の実施形態の技術的思想を組み合わせてもよい。
図13は、本発明の第1の実施形態の湾曲機構に用いることができる芯部材の変形例(第5変形例)を示す模式的な正面図である。
本変形例では、上記第1の実施形態の芯部材10に代えて、図13に示すような、外形が芯部材10と同様の勾配を有するコイルパイプ15を採用する。
コイルパイプ15は、断面が均一な大きさを有する弾性線材のコイル巻き径を先端側から基端側に向けて増大させることで、剛性を連続的に増大させたものである。コイルパイプ15の先端側、基端側の端部にはそれぞれ先端フック13a、後端フック13bが設けられている。
このようなコイルパイプ15を湾曲機構1に適用するには、先端部6、接続部21に代えて、上記第2の実施形態の先端部6A、接続部21Aを用い、リンク部材24Nの端部において、コイルパイプ15の後端フック13bを上記第2の実施形態の係止部材35を用いて係止すればよい。
このように、コイル巻き径を変えて剛性を変化させる場合、コイルパイプ15は巻き間隔は変えなくともよいが、剛性により変化を与えるために、さらに巻き間隔を変化させてもよい。
For example, as a modification (fifth modification) of the first embodiment, the technical idea of the second embodiment in which a coil pipe is used as a core member may be combined with the first embodiment.
FIG. 13: is a typical front view which shows the modification (5th modification) of the core member which can be used for the bending mechanism of the 1st Embodiment of this invention.
In this modification, instead of the
The
In order to apply such a
As described above, when changing the coil winding diameter to change the rigidity, the
また、例えば、上記第1の実施形態の第3、第4変形例と上記第2の実施形態とを組み合わせて、芯部材11、12に代えて、コイル巻き径を段階的に変えたコイルパイプを採用してもよい。
Further, for example, a coil pipe in which the coil winding diameter is changed stepwise instead of the
1、1A、1B、1C 湾曲機構
3、3A、3B、3C 挿入部
4、4A、4B 可撓管部
5、5A、5B、5C 湾曲管部
6、6A、6B 先端部
10、10A、11、12、14、16 芯部材
10c 中空部
12c 中空孔部
13、15 コイルパイプ(芯部材)
21、21A、21B 接続部
21a、24f ワイヤ挿通孔
24、24A、24B、24C、24N、34、37 リンク部材
24e 支柱部
24g 芯部材ガイド部
24h 先端側ガイド孔(芯部材ガイド孔)
24i 基端側ガイド孔(芯部材ガイド孔)
24j 逃げ空間
26、26A、26B、26C、26D 操作ワイヤ
34h ガイド孔部(芯部材ガイド孔)
37e ガイド部
37f 芯部材ガイド孔
40 撮像部
41 ライトガイド
42 処置具チャンネル
44 チューブ部材
H 孔部
O 中心軸
S 十字状孔部
1, 1A, 1B,
21, 21A,
24i Base end side guide hole (core member guide hole)
Claims (15)
前記複数のリンク部材は、それぞれ、
前記操作ワイヤを進退可能に挿通させるワイヤ挿通孔と、前記湾曲管部の中心軸に直交する断面内で前記芯部材の挿通位置を位置決めするとともに前記芯部材を軸方向に摺動可能に保持する芯部材ガイド孔とを備え、
前記芯部材は、
前記湾曲管部の前記一端側から他端側に向かって剛性が増大されていることを特徴とする湾曲機構。 A distal end portion, a bending tube portion having a plurality of link members coupled to be rotatable, one end side of which is connected to the distal end portion, and one end connected to the distal end portion, and advance and retreat inside the bending tube portion. A bending mechanism comprising: an operation wire for bending the bending tube portion; and a core member that is inserted through the bending tube portion and resists bending of the bending tube portion.
Each of the plurality of link members is
A wire insertion hole through which the operation wire is inserted so as to advance and retreat, and an insertion position of the core member is positioned in a cross section orthogonal to the central axis of the bending tube portion, and the core member is slidably held in the axial direction. A core member guide hole,
The core member is
A bending mechanism characterized in that rigidity is increased from the one end side to the other end side of the bending tube portion.
前記梁部材の前記曲げ弾性係数は、前記複数の材料の複合比を変化させて増大されていることを特徴とする請求項5に記載の湾曲機構。 The beam member is composed of a composite material in which a plurality of materials are combined,
The bending mechanism according to claim 5, wherein the bending elastic modulus of the beam member is increased by changing a composite ratio of the plurality of materials.
前記芯部材の剛性は、前記線材の巻き間隔を変えて増大されていることを特徴とする請求項1に記載の湾曲機構。 The core member is composed of a coil pipe in which a wire having a uniform cross section is coiled,
The bending mechanism according to claim 1, wherein the rigidity of the core member is increased by changing a winding interval of the wire.
前記芯部材の剛性は、前記線材の巻き径を変えて増大されていることを特徴とする請求項1に記載の湾曲機構。 The core member is composed of a coil pipe in which a wire having a uniform cross section is coiled,
The bending mechanism according to claim 1, wherein the rigidity of the core member is increased by changing a winding diameter of the wire.
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