CN109475361A

CN109475361A - 摆动机构及把持器具

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Publication number: CN109475361A
Application number: CN201680087983.4A
Authority: CN
Inventors: 山中纪明
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2019-03-15
Anticipated expiration: 2036-10-20
Also published as: JP6748729B2; CN109475361B; US10786909B2; US20190152069A1; JPWO2018073949A1; DE112016007016T5; WO2018073949A1

Abstract

本发明的目的在于能够较大地确保摆动部件相对于基体部件进行摆动的摆动角度，同时以较少的力使摆动部件摆动，本发明的摆动机构(3)具有：第1摆动部件(5)，其被支承为能够绕第1摆动轴线(A)摆动；第2摆动部件(6)，其被该第1摆动部件支承为能够绕在与第1摆动轴线垂直的方向上隔开间隔地配置的第2摆动轴线(B)摆动；牵引滑轮(7)，其被第2摆动部件支承为能够绕在与第2摆动轴线垂直的方向隔开间隔地配置的旋转轴线(C)旋转；固定滑轮(8)，其被支承为能够绕第2摆动轴线旋转；以及线(9)，其卷绕于固定滑轮和牵引滑轮，通过施加的牵引力而在牵引滑轮的隔着旋转轴线的两侧产生大致相同方向的张力，牵引滑轮配置的位置使得作用于旋转轴线的线的张力的合力产生使第2摆动部件摆动的转矩。

Description

摆动机构及把持器具

技术领域

本发明涉及一种摆动机构及把持器具。

背景技术

在利用可摆动地连结的一对把持片对活体组织那样的物体进行把持的把持机构中，公知利用了肘节机构的把持机构(例如，参照专利文献1)。肘节机构具有能够绕与一对把持片共用的摆动轴线摆动地连结的一对环，一对环的打开动作被转换为一对把持片的闭合动作。在该结构中，可以根据一对环的长度而增大一对把持片的把持力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-301692号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1的把持机构中，具有如下问题：即，由于一对把持片的摆动角度在结构上受到一对环限制，因此不能增大摆动角度。

本发明的目的在于提供一种摆动机构及把持器具，能够较大地确保相对于基体部件进行摆动的摆动部件的摆动角度，同时以较少的力使摆动部件摆动。

用于解决问题的手段

本发明的第1实施方式的摆动机构具有：基体部件；第1摆动部件，其被支承为能够相对于该基体部件绕第1摆动轴线摆动；第2摆动部件，其被该第1摆动部件支承为能够绕第2摆动轴线摆动，该第2摆动轴线在与所述第1摆动轴线垂直的方向上与该第1摆动轴线隔开间隔地配置；牵引滑轮，其被该第2摆动部件支承为能够绕旋转轴线旋转，该旋转轴线在与所述第2摆动轴线垂直的方向上与该第2摆动轴线隔开间隔地配置；固定滑轮，其被支承为能够绕所述第2摆动轴线旋转；以及线，其卷绕于该固定滑轮和所述牵引滑轮，一端固定于所述基体部件、所述第1摆动部件或所述第2摆动部件，由于施加于另一端的牵引力而在所述牵引滑轮的隔着所述旋转轴线的两侧产生大致相同方向的张力，所述牵引滑轮配置在如下位置，该位置使得作用于所述旋转轴线的所述线的张力的合力产生使所述第2摆动部件摆动的转矩。

根据本方式，当对线的另一端施加牵引力时，牵引力经由卷绕有线的牵引滑轮，被传递到支承该牵引滑轮的第2摆动部件，牵引力中的绕第2摆动部件的第2摆动轴线的切线方向的成分作为使第2摆动部件摆动的转矩发挥作用，从而使第2摆动部件相对于第1摆动部件绕第2摆动轴线摆动。

在该情况下，当对前端被固定的线的基端施加了牵引力时，线在牵引滑轮的隔着旋转轴线的两侧产生大致相同方向的张力，该2个张力的合力作用于牵引滑轮。即，对线的基端施加的牵引力被放大到牵引滑轮与固定滑轮之间的圈数×约2倍左右从而作用于牵引滑轮及第2摆动部件。由此，能够以较少的力使第2摆动部件摆动。此外，由于第2摆动部件相对于第1摆动部件的摆动角度在结构上未受到限制，因此能够较大地确保第2摆动部件相对于基体部件的摆动角度。

此外，在该情况下，由于将固定滑轮设置为能够绕第1摆动轴线旋转，因此与设置在使第1摆动部件相对于基体部件摆动的关节与第2摆动轴线之间的情况相比，能够缩短配置在比关节靠前端侧的位置的硬质部分的长度，提高狭小场所中的操作性。

在上述方式中，可以是所述第1摆动轴线与所述第2摆动轴线平行。

这样，能够在同一平面上大致地配置线的路径，能够容易进行比关节部靠前端的部分的细径化。

此外，在上述方式中，可以是所述第1摆动轴线与所述第2摆动轴线配置为扭转的位置关系。

这样，由于第1摆动部件相对于基体部件的绕第1摆动轴线的摆动与第2摆动部件相对于第1摆动部件的绕第2摆动轴线的摆动不是在同一平面上进行，因此2个摆动不会产生冗余，能够较大地确保可动范围。

此外，在上述方式中，可以是所述牵引滑轮的所述旋转轴线配置为能够在第1缝和第2缝内沿所述第1缝和所述第2缝的长度方向移动，其中，该第1缝设置于所述第1摆动部件，且沿所述牵引滑轮与所述固定滑轮的间隔方向延伸，该第2缝设置于所述第2摆动部件，且沿与所述第1缝交叉的方向延伸。

这样，当使牵引滑轮的旋转轴线在第1缝内沿牵引滑轮与固定滑轮的间隔方向移动时，旋转轴线在与第1缝交叉的第2缝内也进行移动，结果是构成凸轮机构，且设置有第2缝的第2摆动部件相对于设置有第1缝的第1摆动部件绕第2摆动轴线摆动。通过调整第1缝和第2缝的位置及相对角度，从而在第2摆动部件相对于第1摆动部件在一个方向上摆动时，能够利用凸轮机构来放大转矩。

此外，本发明的其它方式的把持器具具有上述任意的摆动机构，所述第1摆动部件和所述第2摆动部件构成通过使所述第1摆动部件相对于所述第2摆动部件摆动从而进行开闭的一对把持部。

根据本方式，当对线的另一端施加牵引力时，利用卷绕于牵引滑轮与固定滑轮之间的线放大对牵引滑轮进行牵引的力，使第2摆动部件相对于第1摆动部件摆动。第1摆动部件与第2摆动部件构成相互进行开闭的一对把持部，因此能够以较小的牵引力使一对摆动部闭合，从而以较强的力来对把持对象进行把持。

发明效果

根据本发明，实现了如下效果：即，能够较大地确保相对于基体部件进行摆动的摆动部件的摆动角度，同时以较少的力使摆动部件摆动。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的把持器具的整体结构图。

图2是示出图1的把持器具所具有的本发明的一个实施方式的摆动机构的局部剖切的侧视图。

图3是示出使图1的把持器具的2个把持片相对于体部摆动的状态的侧视图。

图4是示出通过图2的摆动机构使第2把持片相对于第1把持片摆动的状态的局部剖切的侧视图。

图5是示出图2的摆动机构的第1变形例的局部剖切的侧视图。

图6是示出通过图5的摆动机构使第2把持片相对于第1把持片摆动的状态的局部剖切的侧视图。

图7是从与摆动轴线垂直的方向观察图5的摆动机构时的纵剖视图。

图8是示出图2的摆动机构的第2变形例的局部剖切的侧视图。

图9是示出通过图8的摆动机构使第2把持片相对于第1把持片摆动的状态的局部剖切的侧视图。

图10是示出图8的摆动机构的牵引滑轮以及固定滑轮的配置例的立体图。

图11是示出图2的摆动机构的第3变形例的局部剖切的侧视图。

图12是示出通过图11的摆动机构使第1把持片和第2把持片两者摆动的状态的局部剖切的侧视图。

图13是示出图2的摆动机构的第4变形例的局部剖切的侧视图。

图14是示出通过图13的摆动机构使关节摆动的状态的局部剖切的侧视图。

图15是示出图2的摆动机构的第5变形例的局部剖切的侧视图。

图16是从与第2摆动轴线垂直的方向观察图15的摆动机构时的侧视图。

图17是示出图2的摆动机构的第6变形例的局部剖切的侧视图。

图18是从与第2摆动轴线垂直的方向观察图17的摆动机构时的侧视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式的摆动机构3及把持器具1进行说明。

本实施方式的把持器具1是把持钳子这样的具有对活体组织进行把持的功能的医疗用器械。如图1所示，把持器具1具有：本实施方式的摆动机构3，其具有能够插入体内的细长的体部(基体部件)2；以及驱动部，其与体部2的基端连接。

如图2所示，本实施方式的摆动机构3具有：体部2；第1把持片(第1摆动部件)5，其安装为能够绕与体部2的长度轴垂直的第1摆动轴线A摆动；第2把持片(第2摆动部件)6，其设置于该第1把持片5，且安装为能够绕与第1摆动轴线A平行的第2摆动轴线B摆动；牵引滑轮7，其被第2把持片6支承为能够绕旋转轴线C旋转；固定滑轮8，其被支承为能够绕第1摆动轴线A旋转；以及线9，其卷绕于这些牵引滑轮7和固定滑轮8。第1把持片5和第2把持片6构成一对把持部。

在图2所示的示例中，线9的一端被固定于第1把持片5，线9的另一端延伸至体部2的基端侧而与驱动部4连接。

线9从固定于第1把持片5的一端向牵引滑轮7侧延伸而卷绕于牵引滑轮7，接着，在卷绕于固定滑轮8之后，再次卷绕于牵引滑轮7，之后被引导至体部2的基端侧的驱动部4。

牵引滑轮7与固定滑轮8具有大致相同的直径尺寸，配置在两者之间的线9沿牵引滑轮7的旋转轴线C与固定滑轮8的第1摆动轴线A之间的间隔方向大致平行地延伸。在牵引滑轮7上卷绕有2根线9，在牵引滑轮7的隔着旋转轴线C的两侧，各延伸2根线9。

驱动部4具有与线9的另一端连接的马达(省略图示)，通过该马达的动作向基端侧牵引线9，以使线9产生张力。

如图3所示，通过未图示的驱动机构使第1把持片5相对于体部2绕第1摆动轴线A摆动，从而能够使第1把持片5和第2把持片6的方向相对于体部2一体地变化。

通过使第2把持片6相对于第1把持片5绕旋转轴线C旋转，从而第1把持片5和第2把持片6能够使前端部相互进行开闭。由此，在图4所示的示例中，能够利用由第1把持片5和第2把持片6的前端构成的一对把持部来对作为把持对象的活体组织等进行把持。

如图2所示，在第1把持片5与第2把持片6闭合的状态下，如图4所示，在第1把持片5与第2把持片6打开的状态下，可旋转地支承牵引滑轮7的旋转轴线C均被配置为连接旋转轴线C与第1摆动轴线A的直线在任意一个方向上远离第2摆动轴线B。

在本实施方式中，如后述那样，利用通过对线9施加牵引力而使线9产生的张力，将旋转轴线C配置在如下那样的位置，即，使作用于牵引滑轮7的旋转轴线C的牵引力产生使第2把持片6相对于第1把持片5闭合的方向的转矩的位置。

对如此构成的本实施方式的摆动机构3及把持器具1的作用进行说明。

根据本实施方式的摆动机构3，当通过驱动部4的动作而将线9向基端侧牵引时，在线9产生张力。大致相同的大小的张力分别作用于共计4根的线9，这4根线9卷绕于牵引滑轮7且在隔着旋转轴线C的两侧各延伸2根线9，因此4根线9产生的张力的合力作用于旋转轴线C。即，具有如下优点：由于施加于线9的基端的牵引力的大约4倍的合力作用于旋转轴线C，因此能够以较小的牵引力来使第2把持片6相对于第1把持片5摆动。

此外，由于第2把持片6相对于第1把持片5的摆动角度在结构上未受到限制，因此能够较大地确保第2把持片6相对于体部2的摆动角度。

另外，在该情况下，具有如下优点：将固定滑轮8设置为能够绕第1摆动轴线A旋转，因此，和在使第1把持片5相对于体部2摆动的关节与第2摆动轴线B之间设置固定滑轮8的情况相比，能够缩短配置在比关节靠前端侧的位置的硬质部分的长度，提高狭小场所中的操作性。

另外，在本实施方式中，在固定滑轮8与牵引滑轮7之间将线9卷绕2圈，但代替于此，也可以卷绕3圈以上。由此，即使以相同的牵引力进行牵引，也能够增大使第2把持片6相对于第1把持片5闭合的力。

此外，在本实施方式中，设定牵引滑轮7的位置，使得通过线9的牵引，而产生使第2把持片6向相对于第1把持片5闭合的方向摆动的转矩，但代替于此，也可以设定牵引滑轮7的位置，使得通过线9的牵引，而产生使第2把持片6向相对于第1把持片5打开的方向摆动的转矩。

此外，在本实施方式中，线9的前端固定于第1把持片5，但代替于此，也可以固定于第2把持片6，还可以固定于体部2。

另外，在本实施方式中，牵引滑轮7安装为能够绕固定于第2把持片6的旋转轴线C旋转，但代替于此，如图5和图6所示，也可以将牵引滑轮7的旋转轴线C收纳为能够沿设置于第1把持片5和第2把持片6的第1缝11和第2缝12的长度方向移动。

在该情况下，在第1把持片5中沿着连接第1摆动轴线A与第2摆动轴线B的直线形成第1缝11，在第2把持片6中，形成相对于第1缝11倾斜的第2缝12即可。

当对线9施加牵引力时，旋转轴线C被第1缝11引导而使牵引滑轮7向接近固定滑轮8的方向移动，第2把持片6以将旋转轴线C维持在收纳状态的方式在第2缝12内进行移动，从而使第2把持片6相对于第1把持片5绕第2摆动轴线B摆动。

此外，在如此构成的情况下，如图7所示，优选体部2、第1把持片5以及第2把持片6形成为中空，在中空部分10配置固定滑轮8和牵引滑轮7。能够将线9的牵引力施加到第1把持片5和第2把持片6的中心，能够防止扭转转矩的产生。此外，通过将外径尺寸较大的滑轮配置在径向的中央，从而能够将把持器具1的外径尺寸抑制得较小。

此外，在本实施方式中，对大致平行地配置有第1摆动轴线A和第2摆动轴线B的情况进行了例示，但代替于此，如图8和图9所示，也可以配置为扭转的位置关系。即，配置在与第1摆动轴线A在前端侧隔开间隔的位置的第2摆动轴线B被配置为，包含第1摆动轴线A和第1把持片5的长度轴的平面与包含第2摆动轴线B和第1把持片5的长度轴的平面相互垂直。

由此，第1把持片5相对于体部2的绕第1摆动轴线A的摆动方向与第2把持片6相对于第1把持片5的绕第2摆动轴线B的摆动方向相互垂直。

具有如下优点：即，在第1摆动轴线A与第2摆动轴线B平行的情况下，第1把持片5相对于体部2的摆动与第2把持片6相对于第1把持片5的摆动呈冗余的关系，但通过使它们垂直，从而扩大可动范围，能够更容易进行在狭小的区域中使把持器具1前端的硬质部分接近期望的位置的动作。

此外，在该情况下，如图10所示，优选构成为在旋转轴线C的长度方向上隔开间隔地设置2个牵引滑轮7、22，并且在第1摆动轴线A的长度方向上隔开间隔地设置2个固定滑轮8、13，在2个牵引滑轮7、22与一个固定滑轮8之间，线9卷绕在2个牵引滑轮7、22的同一侧面，2个牵引滑轮7、22反向旋转。图中的另一个固定滑轮13作为用于对线9进行引导的导向轮发挥作用。

这样，具有如下优点：即，能够以线9彼此不会紧贴的方式进行走线，能够防止线9彼此的缠绕、摩擦。

此外，在图8和图9所示的示例中，利用与牵引滑轮7的外径匹配地配置的2个固定滑轮8、13的间隙，来配置体部2与第1把持片5的连接部14，能够有效利用空间从而实现细径化。

此外，在本实施方式中，虽然对使第2把持片6相对于第1把持片5摆动的方式进行了例示，但代替于此，如图11和图12所示，也可以对与基体部件2可摆动地连结的第1摆动部件15，采用第1把持片5和第2把持片6两者进行摆动的机构。这样，具有如下优点：即，能够较大地确保2个把持片5、6的打开角度。

此外，在上述各实施方式中，对将本实施方式的摆动机构3用于把持器具1的情况进行了说明，但不限于此，也可以应用于具有2个关节部的关节机构中。

例如，如图13和图14所示，在如下结构上与上述实施方式相同，即，具有：第1摆动部件17，其安装为能够相对于基体部件16绕第1摆动轴线A摆动；以及第2摆动部件18，其安装为能够相对于该第1摆动部件17绕第2摆动轴线B摆动，经由安装于第2摆动部件18的固定滑轮19，在2个牵引滑轮20、21与绕第1摆动轴线A安装的固定滑轮23之间，将一端固定于第1摆动部件17的线9卷绕2次以上，并向基端侧引导。图中的固定滑轮19作为对线9进行引导的导向轮发挥作用。

在图13和图14所示的例中，第1摆动轴线A与第2摆动轴线B平行。

在图中，按照第2摆动部件18相对于第1摆动部件17的每个摆动方向而设置有牵引滑轮20、21，通过牵引对应的线9的基端，从而能够使第2摆动部件18相对于第1摆动部件17在两个方向上摆动。

此外，如图15和图16所示，即使第1摆动轴线A和第2摆动轴线B配置为扭转的位置关系，也能够同样地构成。在这些图中，牵引滑轮20、21的旋转轴线C与固定滑轮23的第1摆动轴线A平行地配置。

但代替于此，如图17和图18所示，牵引滑轮20、21的旋转轴线C1、C2与固定滑轮23的第1摆动轴线A也可以配置为处于扭转的位置关系。

标号说明

1 把持器具

2 体部(基体部件)

3 摆动机构

5 第1把持片(第1摆动部件)

6 第2把持片(第2摆动部件)

7，20，21，22 牵引滑轮

8，13，19，23 固定滑轮

9 线

11 第1缝

12 第2缝

16 基体部件

15，17 第1摆动部件

18 第2摆动部件

A 第1摆动轴线

B 第2摆动轴线

C，C1，C2 旋转轴线

Claims

1.一种摆动机构，所述摆动机构具有：

基体部件；

第1摆动部件，其被支承为能够相对于该基体部件绕第1摆动轴线摆动；

第2摆动部件，其被该第1摆动部件支承为能够绕第2摆动轴线摆动，该第2摆动轴线在与所述第1摆动轴线垂直的方向上与该第1摆动轴线隔开间隔地配置；

牵引滑轮，其被该第2摆动部件支承为能够绕旋转轴线旋转，该旋转轴线在与所述第2摆动轴线垂直的方向上与该第2摆动轴线隔开间隔地配置；

固定滑轮，其被支承为能够绕所述第2摆动轴线旋转；以及

线，其卷绕于该固定滑轮和所述牵引滑轮，一端固定于所述基体部件、所述第1摆动部件或所述第2摆动部件，由于施加于另一端的牵引力而在所述牵引滑轮的隔着所述旋转轴线的两侧产生大致相同方向的张力，

所述牵引滑轮配置在如下位置，该位置使得作用于所述旋转轴线的所述线的张力的合力产生使所述第2摆动部件摆动的转矩。

2.根据权利要求1所述的摆动机构，

所述第1摆动轴线与所述第2摆动轴线平行。

3.根据权利要求1所述的摆动机构，

所述第1摆动轴线与所述第2摆动轴线配置为扭转的位置关系。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的摆动机构，

所述牵引滑轮的所述旋转轴线配置为能够在第1缝和第2缝内沿所述第1缝和所述第2缝的长度方向移动，其中，该第1缝设置于所述第1摆动部件，且沿所述牵引滑轮与所述固定滑轮的间隔方向延伸，该第2缝设置于所述第2摆动部件，且沿与所述第1缝交叉的方向延伸。

5.一种把持器具，所述把持器具具有：

权利要求1至4中的任一项所述的摆动机构，

所述第1摆动部件和所述第2摆动部件构成通过使所述第1摆动部件相对于所述第2摆动部件摆动从而进行开闭的一对把持部。