JP2001124122A - コイルアクチュエータ及び首振構造体 - Google Patents
コイルアクチュエータ及び首振構造体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクト化を図ることができるコイルアク
チュエータ、及び首振構造体を提供することにある。 【解決手段】 加熱することにより形状回復動作する形
状記憶合金製の引張りコイルバネ４の螺旋隙間部に、バ
イアス用の圧縮コイルバネ５を嵌込んで、拮抗状態とし
たコイルアクチュエータ３を形成する。また、先端保持
具１にて平行な複数本のコイルアクチュエータ３…の先
端を固定すると共に、基端保持具にて複数本のコイルア
クチュエータ３…の基端を固定して、首振構造体Ｇを形
成する。
チュエータ、及び首振構造体を提供することにある。 【解決手段】 加熱することにより形状回復動作する形
状記憶合金製の引張りコイルバネ４の螺旋隙間部に、バ
イアス用の圧縮コイルバネ５を嵌込んで、拮抗状態とし
たコイルアクチュエータ３を形成する。また、先端保持
具１にて平行な複数本のコイルアクチュエータ３…の先
端を固定すると共に、基端保持具にて複数本のコイルア
クチュエータ３…の基端を固定して、首振構造体Ｇを形
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイルアクチュエ
ータ、及びコイルアクチュエータを使用した首振構造体
に関する。
ータ、及びコイルアクチュエータを使用した首振構造体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内視鏡のような従来の首振構造体として
は、図12に示すようなものが公知であった。即ち、この
首振構造体は、先端保持具ａと中間保持具ｂと基端保持
具ｃを有すると共に、中間保持具ｂと基端保持具ｃの間
に一対のコイルアクチュエータｄ，ｄが設けられてい
る。
は、図12に示すようなものが公知であった。即ち、この
首振構造体は、先端保持具ａと中間保持具ｂと基端保持
具ｃを有すると共に、中間保持具ｂと基端保持具ｃの間
に一対のコイルアクチュエータｄ，ｄが設けられてい
る。
【０００３】このコイルアクチュエータｄは、先端が連
結具ｅに固着されかつ基端が基端保持具ｃに固着された
形状記憶合金製の引張りコイルバネｆと、先端が中間保
持具ｂに固着されかつ基端が連結具ｅに固着されたバイ
アス用の引張りコイルバネｇとから成り、これらの引張
りコイルバネｆ，ｇは拮抗状態とされている。そして、
先端保持具ａと連結具ｅが牽引ワイヤｈにて連結されて
いる。ｉはファイバスコープである。
結具ｅに固着されかつ基端が基端保持具ｃに固着された
形状記憶合金製の引張りコイルバネｆと、先端が中間保
持具ｂに固着されかつ基端が連結具ｅに固着されたバイ
アス用の引張りコイルバネｇとから成り、これらの引張
りコイルバネｆ，ｇは拮抗状態とされている。そして、
先端保持具ａと連結具ｅが牽引ワイヤｈにて連結されて
いる。ｉはファイバスコープである。
【０００４】しかして、この首振構造体は、図13に示す
ように、首振りさせる側の形状記憶合金製の引張りコイ
ルバネｆに通電して加熱することにより、引張りコイル
バネｆが形状回復動作して縮み、それによって牽引ワイ
ヤｈが引張られて先端側の首振り部ｊが首振りする。通
電停止後、形状記憶合金製の引張りコイルバネｆは放熱
してそれ自体では伸長することはできないが、バイアス
用の引張りコイルバネｇの引張力により、縮んだ引張り
コイルバネｆが引張られて（図12の）形状回復前の初期
状態に戻り、首振り部ｊが真直な初期状態に戻る。
ように、首振りさせる側の形状記憶合金製の引張りコイ
ルバネｆに通電して加熱することにより、引張りコイル
バネｆが形状回復動作して縮み、それによって牽引ワイ
ヤｈが引張られて先端側の首振り部ｊが首振りする。通
電停止後、形状記憶合金製の引張りコイルバネｆは放熱
してそれ自体では伸長することはできないが、バイアス
用の引張りコイルバネｇの引張力により、縮んだ引張り
コイルバネｆが引張られて（図12の）形状回復前の初期
状態に戻り、首振り部ｊが真直な初期状態に戻る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の首振構造体では、形状記憶合金製の引張りコイルバ
ネｆとバイアス用の引張りコイルバネｇとを直列に配置
して、コイルアクチュエータｄを構成した構造であるた
め、全体としての長さ寸法Ｌが過大になっていた。
来の首振構造体では、形状記憶合金製の引張りコイルバ
ネｆとバイアス用の引張りコイルバネｇとを直列に配置
して、コイルアクチュエータｄを構成した構造であるた
め、全体としての長さ寸法Ｌが過大になっていた。
【０００６】そこで、本発明は、コンパクト化を図るこ
とができるコイルアクチュエータ、及び首振構造体を提
供することを目的とする。
とができるコイルアクチュエータ、及び首振構造体を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るコイルアクチュエータは、加熱する
ことにより形状回復動作する形状記憶合金製の引張りコ
イルバネの螺旋隙間部に、バイアス用の圧縮コイルバネ
を嵌込んで、拮抗状態として形成したものである。
めに、本発明に係るコイルアクチュエータは、加熱する
ことにより形状回復動作する形状記憶合金製の引張りコ
イルバネの螺旋隙間部に、バイアス用の圧縮コイルバネ
を嵌込んで、拮抗状態として形成したものである。
【０００８】また、バイアス用の引張りコイルバネの螺
旋隙間部に、加熱することにより形状回復動作する形状
記憶合金製の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態とし
て形成したものである。
旋隙間部に、加熱することにより形状回復動作する形状
記憶合金製の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態とし
て形成したものである。
【０００９】また、本発明に係る首振構造体は、先端保
持具にて先端が固定されると共に、基端保持具にて基端
が固定された平行な複数本のコイルアクチュエータを備
え、各々の該コイルアクチュエータが、加熱することに
より形状回復動作する形状記憶合金製の引張りコイルバ
ネの螺旋隙間部に、バイアス用の圧縮コイルバネを嵌込
んで、拮抗状態として形成されたものである。
持具にて先端が固定されると共に、基端保持具にて基端
が固定された平行な複数本のコイルアクチュエータを備
え、各々の該コイルアクチュエータが、加熱することに
より形状回復動作する形状記憶合金製の引張りコイルバ
ネの螺旋隙間部に、バイアス用の圧縮コイルバネを嵌込
んで、拮抗状態として形成されたものである。
【００１０】また、先端保持具にて先端が固定されると
共に、基端保持具にて基端が固定された平行な複数本の
コイルアクチュエータを備え、各々の該コイルアクチュ
エータが、バイアス用の引張りコイルバネの螺旋隙間部
に、加熱することにより形状回復動作する形状記憶合金
製の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態として形成さ
れたものである。
共に、基端保持具にて基端が固定された平行な複数本の
コイルアクチュエータを備え、各々の該コイルアクチュ
エータが、バイアス用の引張りコイルバネの螺旋隙間部
に、加熱することにより形状回復動作する形状記憶合金
製の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態として形成さ
れたものである。
【００１１】また、コイルアクチュエータの孔部に、座
屈防止用の可撓線材を挿通させたものである。また、コ
イルアクチュエータを挿通する孔部を有する複数個の節
輪体を、先端保持具と基端保持具の間に配設すると共
に、引張りコイルバネ又は圧縮コイルバネの外径寸法
を、上記節輪体の孔部の内径寸法よりも僅かに大として
圧入し、各節輪体のずれ防止を施したものである。
屈防止用の可撓線材を挿通させたものである。また、コ
イルアクチュエータを挿通する孔部を有する複数個の節
輪体を、先端保持具と基端保持具の間に配設すると共
に、引張りコイルバネ又は圧縮コイルバネの外径寸法
を、上記節輪体の孔部の内径寸法よりも僅かに大として
圧入し、各節輪体のずれ防止を施したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。
づき、本発明を詳説する。
【００１３】図１は、本発明に係る首振構造体の実施の
一形態を示す。この首振構造体Ｇは、例えば、血管や内
蔵等に挿入して身体の検査や手術を行うための内視鏡に
使用されるものであり、先端保持具１にて先端が固定さ
れると共に基端保持具２にて基端が固定された、平行な
複数本の（本発明の）コイルアクチュエータ３，３を備
えている。
一形態を示す。この首振構造体Ｇは、例えば、血管や内
蔵等に挿入して身体の検査や手術を行うための内視鏡に
使用されるものであり、先端保持具１にて先端が固定さ
れると共に基端保持具２にて基端が固定された、平行な
複数本の（本発明の）コイルアクチュエータ３，３を備
えている。
【００１４】このコイルアクチュエータ３は、図２〜図
４に示すように、加熱することにより形状回復動作する
形状記憶合金製の引張りコイルバネ４と、バイアス用の
圧縮コイルバネ５と、から成り、引張りコイルバネ４の
螺旋隙間部に、圧縮コイルバネ５を嵌込んで、拮抗状態
として形成している。つまり、引張りコイルバネ４と圧
縮コイルバネ５とを、縮み代Ｗをもって相互にねじ込ん
で、一本化（一体化）したコイルアクチュエータ３を形
成している。
４に示すように、加熱することにより形状回復動作する
形状記憶合金製の引張りコイルバネ４と、バイアス用の
圧縮コイルバネ５と、から成り、引張りコイルバネ４の
螺旋隙間部に、圧縮コイルバネ５を嵌込んで、拮抗状態
として形成している。つまり、引張りコイルバネ４と圧
縮コイルバネ５とを、縮み代Ｗをもって相互にねじ込ん
で、一本化（一体化）したコイルアクチュエータ３を形
成している。
【００１５】ところで、バイアス用の圧縮コイルバネ５
としては、超弾性合金製のものが好ましく、場合によっ
ては───塑性変形を伴わない程度に弾性変形すれば十
分な場合───ＳＵＳ等の金属製のものであっても良い
が、拮抗状態に於て、引張りコイルバネ４よりも硬いバ
ネ状態とされる。なお、本実施の形態では、圧縮コイル
バネ５は引張りコイルバネ４よりも大径とされている。
としては、超弾性合金製のものが好ましく、場合によっ
ては───塑性変形を伴わない程度に弾性変形すれば十
分な場合───ＳＵＳ等の金属製のものであっても良い
が、拮抗状態に於て、引張りコイルバネ４よりも硬いバ
ネ状態とされる。なお、本実施の形態では、圧縮コイル
バネ５は引張りコイルバネ４よりも大径とされている。
【００１６】また、コイルアクチュエータ３に於て、引
張りコイルバネ４と圧縮コイルバネ５はピッチの開いた
状態（密巻きでない状態）とされており、上述したよう
に所定の縮み代Ｗが確保されている。なお、駆動する際
に引張りコイルバネ４と圧縮コイルバネ５で発生する摩
擦抵抗を低減するために、潤滑油等を使用するも良い。
張りコイルバネ４と圧縮コイルバネ５はピッチの開いた
状態（密巻きでない状態）とされており、上述したよう
に所定の縮み代Ｗが確保されている。なお、駆動する際
に引張りコイルバネ４と圧縮コイルバネ５で発生する摩
擦抵抗を低減するために、潤滑油等を使用するも良い。
【００１７】しかして、このコイルアクチュエータ３
は、その形状記憶合金製の引張りコイルバネ４に通電等
の方法で加熱すれば、図５に示す初期状態から、図６に
示す短縮状態となる。即ち、加熱された引張りコイルバ
ネ４による形状回復動作時の縮む力が、圧縮コイルバネ
５の伸びる方向の弾発力を上回ることによりピッチが縮
小し、コイルアクチュエータ３全体として縮む。
は、その形状記憶合金製の引張りコイルバネ４に通電等
の方法で加熱すれば、図５に示す初期状態から、図６に
示す短縮状態となる。即ち、加熱された引張りコイルバ
ネ４による形状回復動作時の縮む力が、圧縮コイルバネ
５の伸びる方向の弾発力を上回ることによりピッチが縮
小し、コイルアクチュエータ３全体として縮む。
【００１８】図１にもどって、このように構成されたコ
イルアクチュエータ３は、首振構造体Ｇの先端側の首振
り部６に平行に一対設けられている。即ち、所定長さ寸
法Ｌ 1 の首振り部６は、上述の先端保持具１と、基端保
持具２と、一対のコイルアクチュエータ３，３を備える
と共に、各コイルアクチュエータ３，３を挿通する孔部
７，７（図８参照）を有する複数個の節輪体８…が、先
端保持具１と基端保持具２の間に等間隔に配設されてい
る。
イルアクチュエータ３は、首振構造体Ｇの先端側の首振
り部６に平行に一対設けられている。即ち、所定長さ寸
法Ｌ 1 の首振り部６は、上述の先端保持具１と、基端保
持具２と、一対のコイルアクチュエータ３，３を備える
と共に、各コイルアクチュエータ３，３を挿通する孔部
７，７（図８参照）を有する複数個の節輪体８…が、先
端保持具１と基端保持具２の間に等間隔に配設されてい
る。
【００１９】このとき、図１と図８に示すように、コイ
ルアクチュエータ３の圧縮コイルバネ５の外径寸法は、
節輪体８の孔部７の内径寸法よりも僅かに大きく設定さ
れており、圧縮コイルバネ５を孔部７に圧入することに
より、各節輪体８…のずれ防止を施して等間隔に保持す
るようにしている。
ルアクチュエータ３の圧縮コイルバネ５の外径寸法は、
節輪体８の孔部７の内径寸法よりも僅かに大きく設定さ
れており、圧縮コイルバネ５を孔部７に圧入することに
より、各節輪体８…のずれ防止を施して等間隔に保持す
るようにしている。
【００２０】また、首振構造体Ｇに於て、首振り部６の
基端側には、基端が保持部材９に固定された平行な一対
の補助引張りコイルバネ10，10が設けられると共に、各
コイルアクチュエータ３，３の孔部及び基端保持具２の
孔部に、座屈防止用の可撓線材11，11（例えばワイヤロ
ープ）が挿通されており、可撓線材11の先端を先端保持
具１に固定すると共に、可撓線材11の基端を補助引張り
コイルバネ10の先端に連結具12を介して取付けている。
即ち、首振り部６よりも基端側に、所定長さ寸法Ｌ2 の
補助牽引部15が設けられ、首振構造体Ｇ全体としては所
定寸法Ｌとされている。
基端側には、基端が保持部材９に固定された平行な一対
の補助引張りコイルバネ10，10が設けられると共に、各
コイルアクチュエータ３，３の孔部及び基端保持具２の
孔部に、座屈防止用の可撓線材11，11（例えばワイヤロ
ープ）が挿通されており、可撓線材11の先端を先端保持
具１に固定すると共に、可撓線材11の基端を補助引張り
コイルバネ10の先端に連結具12を介して取付けている。
即ち、首振り部６よりも基端側に、所定長さ寸法Ｌ2 の
補助牽引部15が設けられ、首振構造体Ｇ全体としては所
定寸法Ｌとされている。
【００２１】ところで、上記補助引張りコイルバネ10
は、具体的には、加熱することにより形状回復動作する
形状記憶合金製のものから成り、通電等により加熱する
と形状回復動作して短縮する。また、13はファイバスコ
ープであり、首振り部６に於て、先端保持具１、各節輪
体８…及び基端保持具２の中間孔部14に挿通保持され
る。
は、具体的には、加熱することにより形状回復動作する
形状記憶合金製のものから成り、通電等により加熱する
と形状回復動作して短縮する。また、13はファイバスコ
ープであり、首振り部６に於て、先端保持具１、各節輪
体８…及び基端保持具２の中間孔部14に挿通保持され
る。
【００２２】次に、この首振構造体Ｇの作用を説明する
と、図１と図５に示すように、非通電状態（非加熱状
態）では、一方側のコイルアクチュエータ３及び補助引
張りコイルバネ10の力と、他方側のコイルアクチュエー
タ３及び補助引張りコイルバネ10の力のバランスがとれ
ており、首振構造体Ｇ全体が真直に維持される。
と、図１と図５に示すように、非通電状態（非加熱状
態）では、一方側のコイルアクチュエータ３及び補助引
張りコイルバネ10の力と、他方側のコイルアクチュエー
タ３及び補助引張りコイルバネ10の力のバランスがとれ
ており、首振構造体Ｇ全体が真直に維持される。
【００２３】この真直状態から、首振りさせる側（弯曲
させる側）のコイルアクチュエータ３の引張りコイルバ
ネ４と補助引張りコイルバネ10とに通電加熱して形状回
復動作させると、図６と図７に示すように、引張りコイ
ルバネ４が縮んでコイルアクチュエータ３全体として基
端保持具２側へ引張力Ｆ1 で縮み、かつ、補助引張りコ
イルバネ10が保持部材９側へ縮んで可撓線材11が引張力
Ｆ2 で牽引されることにより、首振り部６が弯曲して
（矢印Ａ方向に）首振りする。つまり、コイルアクチュ
エータ３の引張力Ｆ1 と補助引張りコイルバネ10の補助
的な引張力Ｆ2 が合成されて首振り部６が首を振る。
させる側）のコイルアクチュエータ３の引張りコイルバ
ネ４と補助引張りコイルバネ10とに通電加熱して形状回
復動作させると、図６と図７に示すように、引張りコイ
ルバネ４が縮んでコイルアクチュエータ３全体として基
端保持具２側へ引張力Ｆ1 で縮み、かつ、補助引張りコ
イルバネ10が保持部材９側へ縮んで可撓線材11が引張力
Ｆ2 で牽引されることにより、首振り部６が弯曲して
（矢印Ａ方向に）首振りする。つまり、コイルアクチュ
エータ３の引張力Ｆ1 と補助引張りコイルバネ10の補助
的な引張力Ｆ2 が合成されて首振り部６が首を振る。
【００２４】このとき、図８で説明したように、圧縮コ
イルバネ５が各節輪体８の孔部７に圧入されているた
め、各節輪体８…はコイルアクチュエータ３に対して位
置ずれすることが無く、さらに、可撓線材11によりコイ
ルアクチュエータ３の座屈が防止される。
イルバネ５が各節輪体８の孔部７に圧入されているた
め、各節輪体８…はコイルアクチュエータ３に対して位
置ずれすることが無く、さらに、可撓線材11によりコイ
ルアクチュエータ３の座屈が防止される。
【００２５】そして、首振り部６の首振動作後に通電
（加熱）を止めると、形状記憶合金製の引張りコイルバ
ネ４及び補助引張りコイルバネ10は放熱してそれ自体で
は初期状態に戻ることはできないが、圧縮された圧縮コ
イルバネ５の伸びる方向に復元しようとする弾発力によ
り、図１と図５に示す如く、コイルアクチュエータ３が
初期状態まで伸長し、かつ、可撓線材11にて補助引張り
コイルバネ10が引張られて初期状態まで伸長し、それに
よって首振り部６が矢印Ａ方向と逆方向に首振りして、
全体として真直状態に戻る。
（加熱）を止めると、形状記憶合金製の引張りコイルバ
ネ４及び補助引張りコイルバネ10は放熱してそれ自体で
は初期状態に戻ることはできないが、圧縮された圧縮コ
イルバネ５の伸びる方向に復元しようとする弾発力によ
り、図１と図５に示す如く、コイルアクチュエータ３が
初期状態まで伸長し、かつ、可撓線材11にて補助引張り
コイルバネ10が引張られて初期状態まで伸長し、それに
よって首振り部６が矢印Ａ方向と逆方向に首振りして、
全体として真直状態に戻る。
【００２６】ところで、このように構成された本発明の
首振構造体Ｇは、上記補助牽引部15（補助引張りコイル
バネ10，10）を省略するも良い（図９参照）。従ってこ
の場合、首振構造体Ｇの長さ寸法Ｌをさらに小さくで
き、よりコンパクト化することができる。なお、この首
振構造体Ｇでは、通電加熱するとコイルアクチュエータ
３のみの引張力Ｆ1 にて首振り部６が弯曲して（矢印Ａ
方向に）首振りし、通電加熱を停止すると（上述と同様
に）圧縮コイルバネ５の復元力によって真直状態に戻
る。
首振構造体Ｇは、上記補助牽引部15（補助引張りコイル
バネ10，10）を省略するも良い（図９参照）。従ってこ
の場合、首振構造体Ｇの長さ寸法Ｌをさらに小さくで
き、よりコンパクト化することができる。なお、この首
振構造体Ｇでは、通電加熱するとコイルアクチュエータ
３のみの引張力Ｆ1 にて首振り部６が弯曲して（矢印Ａ
方向に）首振りし、通電加熱を停止すると（上述と同様
に）圧縮コイルバネ５の復元力によって真直状態に戻
る。
【００２７】次に、図９は、本発明の首振構造体の他の
実施の形態を示し、この首振構造体Ｇは、上述の如く補
助牽引部15（図７参照）が省略された短い構造のもので
あって、図10に示すコイルアクチュエータ３（他の実施
の形態）を使用して構成されている。即ち、このコイル
アクチュエータ３は、バイアス用の引張りコイルバネ16
の螺旋隙間部に、加熱することにより形状回復動作する
形状記憶合金製の圧縮コイルバネ17を嵌込んで、拮抗状
態として形成されている。つまり、引張りコイルバネ16
と圧縮コイルバネ17とを、縮み代Ｗ′をもって相互にね
じ込んで、一本化（一体化）したコイルアクチュエータ
３を形成している。
実施の形態を示し、この首振構造体Ｇは、上述の如く補
助牽引部15（図７参照）が省略された短い構造のもので
あって、図10に示すコイルアクチュエータ３（他の実施
の形態）を使用して構成されている。即ち、このコイル
アクチュエータ３は、バイアス用の引張りコイルバネ16
の螺旋隙間部に、加熱することにより形状回復動作する
形状記憶合金製の圧縮コイルバネ17を嵌込んで、拮抗状
態として形成されている。つまり、引張りコイルバネ16
と圧縮コイルバネ17とを、縮み代Ｗ′をもって相互にね
じ込んで、一本化（一体化）したコイルアクチュエータ
３を形成している。
【００２８】ところで、バイアス用の引張りコイルバネ
16としては、超弾性合金製のものが好ましいが、場合に
よっては───塑性変形を伴わない程度に弾性変形すれ
ば十分な場合───ＳＵＳ等の金属製のものであっても
良い。このとき、圧縮コイルバネ17は引張りコイルバネ
16よりも大径とされている。また、引張りコイルバネ16
と圧縮コイルバネ17はピッチの開いた状態（密巻きでな
い状態）とされており、形成されたコイルアクチュエー
タ３に所定寸法の縮み代Ｗ′を確保している。なお、駆
動する際に引張りコイルバネ16と圧縮コイルバネ17で発
生する摩擦抵抗を低減するために、潤滑油等を使用する
も良い。
16としては、超弾性合金製のものが好ましいが、場合に
よっては───塑性変形を伴わない程度に弾性変形すれ
ば十分な場合───ＳＵＳ等の金属製のものであっても
良い。このとき、圧縮コイルバネ17は引張りコイルバネ
16よりも大径とされている。また、引張りコイルバネ16
と圧縮コイルバネ17はピッチの開いた状態（密巻きでな
い状態）とされており、形成されたコイルアクチュエー
タ３に所定寸法の縮み代Ｗ′を確保している。なお、駆
動する際に引張りコイルバネ16と圧縮コイルバネ17で発
生する摩擦抵抗を低減するために、潤滑油等を使用する
も良い。
【００２９】しかして、このコイルアクチュエータ３
は、その形状記憶合金製の圧縮コイルバネ17に通電等の
方法で加熱すれば、図10に示す初期状態から、図11に示
す伸長状態となる。即ち、加熱された引張りコイルバネ
４による形状回復動作時の伸びる力が、引張りコイルバ
ネ16の縮む方向の弾発力を上回ることによりピッチが拡
大し、コイルアクチュエータ３全体として伸びる。
は、その形状記憶合金製の圧縮コイルバネ17に通電等の
方法で加熱すれば、図10に示す初期状態から、図11に示
す伸長状態となる。即ち、加熱された引張りコイルバネ
４による形状回復動作時の伸びる力が、引張りコイルバ
ネ16の縮む方向の弾発力を上回ることによりピッチが拡
大し、コイルアクチュエータ３全体として伸びる。
【００３０】従って、図９と図11に示すように、首振り
させる側と反対側のコイルアクチュエータ３の圧縮コイ
ルバネ17に通電加熱して形状回復動作させると、圧縮コ
イルバネ17が伸びてコイルアクチュエータ３全体として
先端保持具１側へ押圧力Ｆ3で伸長し、首振り部６が弯
曲して（矢印Ａ方向に）首振りする。つまり、コイルア
クチュエータ３に縮み代Ｗ′を設けたことにより、一方
のコイルアクチュエータ３が伸びたときに他方のコイル
アクチュエータ３が幾分縮んで、首振り部６が弯曲可能
となる。
させる側と反対側のコイルアクチュエータ３の圧縮コイ
ルバネ17に通電加熱して形状回復動作させると、圧縮コ
イルバネ17が伸びてコイルアクチュエータ３全体として
先端保持具１側へ押圧力Ｆ3で伸長し、首振り部６が弯
曲して（矢印Ａ方向に）首振りする。つまり、コイルア
クチュエータ３に縮み代Ｗ′を設けたことにより、一方
のコイルアクチュエータ３が伸びたときに他方のコイル
アクチュエータ３が幾分縮んで、首振り部６が弯曲可能
となる。
【００３１】そして、首振り部６の首振動作後に通電加
熱を停止すると、形状記憶合金製の圧縮コイルバネ17は
放熱してそれ自体では初期状態に戻ることはできない
が、伸ばされた引張りコイルバネ16の縮む方向に復元し
ようとする弾発力により、図10（及び図１参照）の如
く、コイルアクチュエータ３が初期状態まで縮み、それ
によって首振り部６が矢印Ａ方向とは逆方向に首振りし
て、全体として真直状態に戻る。
熱を停止すると、形状記憶合金製の圧縮コイルバネ17は
放熱してそれ自体では初期状態に戻ることはできない
が、伸ばされた引張りコイルバネ16の縮む方向に復元し
ようとする弾発力により、図10（及び図１参照）の如
く、コイルアクチュエータ３が初期状態まで縮み、それ
によって首振り部６が矢印Ａ方向とは逆方向に首振りし
て、全体として真直状態に戻る。
【００３２】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、本実施の形態では、コイルアクチュエー
タ３の圧縮コイルバネ５（17）の外径寸法を、引張りコ
イルバネ４（16）の外径寸法よりも大きくした場合を例
示したが、その逆とするも良い。この場合、引張りコイ
ルバネ４（16）の外径寸法を、節輪体８の孔部７の内径
寸法よりも僅かに大きく設定して、引張りコイルバネ４
（16）を孔部７に圧入して各節輪体８…のずれ防止を行
う。
れず、例えば、本実施の形態では、コイルアクチュエー
タ３の圧縮コイルバネ５（17）の外径寸法を、引張りコ
イルバネ４（16）の外径寸法よりも大きくした場合を例
示したが、その逆とするも良い。この場合、引張りコイ
ルバネ４（16）の外径寸法を、節輪体８の孔部７の内径
寸法よりも僅かに大きく設定して、引張りコイルバネ４
（16）を孔部７に圧入して各節輪体８…のずれ防止を行
う。
【００３３】また、本実施の形態では、コイルアクチュ
エータ３の引張りコイルバネ４（16）と圧縮コイルバネ
５（17）をほぼ等しい長さ寸法とし、その両方を各節輪
体８…の孔部７…に挿通させた場合を例示したが、先端
保持具１と各節輪体８…と基端保持具２の間に大径の圧
縮コイルバネ５（17）を複数配設したコイルアクチュエ
ータ３、又は先端保持具１と各節輪体８…と基端保持具
２の間に大径の引張りコイルバネ４（16）を複数配設し
たコイルアクチュエータ３であっても良い。
エータ３の引張りコイルバネ４（16）と圧縮コイルバネ
５（17）をほぼ等しい長さ寸法とし、その両方を各節輪
体８…の孔部７…に挿通させた場合を例示したが、先端
保持具１と各節輪体８…と基端保持具２の間に大径の圧
縮コイルバネ５（17）を複数配設したコイルアクチュエ
ータ３、又は先端保持具１と各節輪体８…と基端保持具
２の間に大径の引張りコイルバネ４（16）を複数配設し
たコイルアクチュエータ３であっても良い。
【００３４】また、コイルアクチュエータ３の形状記憶
合金製の引張りコイルバネ４（又は圧縮コイルバネ17）
は、直接通電加熱して形状回復動作させても、あるいは
バイアス用の圧縮コイルバネ５（又は引張りコイルバネ
16）を通電加熱することにより間接的に加熱して形状回
復動作させても良い。また、コイルアクチュエータ３は
周方向等間隔に３本以上設けるも自由である。
合金製の引張りコイルバネ４（又は圧縮コイルバネ17）
は、直接通電加熱して形状回復動作させても、あるいは
バイアス用の圧縮コイルバネ５（又は引張りコイルバネ
16）を通電加熱することにより間接的に加熱して形状回
復動作させても良い。また、コイルアクチュエータ３は
周方向等間隔に３本以上設けるも自由である。
【００３５】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。
に記載する効果を奏する。
【００３６】（請求項１によれば）加熱により短縮する
と共に放熱して伸長する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータを得ることができる。また、構造が簡単であり、作
製も容易である。
と共に放熱して伸長する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータを得ることができる。また、構造が簡単であり、作
製も容易である。
【００３７】（請求項２によれば）加熱により伸長する
と共に放熱して短縮する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータを得ることができる。また、構造が簡単であり、作
製も容易である。
と共に放熱して短縮する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータを得ることができる。また、構造が簡単であり、作
製も容易である。
【００３８】（請求項３によれば）加熱により短縮する
と共に放熱して伸長する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータ３，３を使用することによって、従来の首振構造体
に比して全体を大幅にコンパクト化（短縮化）すること
ができる。また、コイルアクチュエータ３は１本ものな
ので、接点は先端保持具１と基端保持具２との２箇所で
済み、通電加熱でコイルアクチュエータ３を駆動させる
場合の配線部分を最低限にすることができる。
と共に放熱して伸長する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータ３，３を使用することによって、従来の首振構造体
に比して全体を大幅にコンパクト化（短縮化）すること
ができる。また、コイルアクチュエータ３は１本ものな
ので、接点は先端保持具１と基端保持具２との２箇所で
済み、通電加熱でコイルアクチュエータ３を駆動させる
場合の配線部分を最低限にすることができる。
【００３９】（請求項４によれば）加熱により伸長する
と共に放熱して短縮する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータ３，３を使用することによって、従来の首振構造体
に比して全体を大幅にコンパクト化（短縮化）すること
ができる。また、コイルアクチュエータ３は１本ものな
ので、接点は先端保持具１と基端保持具２との２箇所で
済み、通電加熱でコイルアクチュエータ３を駆動させる
場合の配線部分を最低限にすることができる。
と共に放熱して短縮する２方向性動作を有し、かつ、長
さ寸法が大幅に縮小したコンパクトなコイルアクチュエ
ータ３，３を使用することによって、従来の首振構造体
に比して全体を大幅にコンパクト化（短縮化）すること
ができる。また、コイルアクチュエータ３は１本ものな
ので、接点は先端保持具１と基端保持具２との２箇所で
済み、通電加熱でコイルアクチュエータ３を駆動させる
場合の配線部分を最低限にすることができる。
【００４０】（請求項５によれば）コイルアクチュエー
タ３が繰り返し駆動しても、可撓線材11にて確実に座屈
を防止することができる。従って、座屈による故障が無
く、所定の曲がり度合いで正確かつ繰り返し首振り動作
することができる。
タ３が繰り返し駆動しても、可撓線材11にて確実に座屈
を防止することができる。従って、座屈による故障が無
く、所定の曲がり度合いで正確かつ繰り返し首振り動作
することができる。
【００４１】（請求項６によれば）複数個の節輪体８…
によって曲げ剛性を大きくした構造とすることができ
る。また、引張りコイルバネ４（16）又は圧縮コイルバ
ネ５（17）の外径寸法を、節輪体８の孔部７の内径寸法
よりも僅かに大きくして圧入しているため、溶接や接着
を要することなく各節輪体８…のずれ防止を行って等間
隔に保つことができる。
によって曲げ剛性を大きくした構造とすることができ
る。また、引張りコイルバネ４（16）又は圧縮コイルバ
ネ５（17）の外径寸法を、節輪体８の孔部７の内径寸法
よりも僅かに大きくして圧入しているため、溶接や接着
を要することなく各節輪体８…のずれ防止を行って等間
隔に保つことができる。
【図１】本発明の首振構造体の実施の一形態を示す拡大
内部説明図である。
内部説明図である。
【図２】形状記憶合金製の引張りコイルバネを示す拡大
正面図である。
正面図である。
【図３】バイアス用の圧縮コイルバネを示す拡大正面図
である。
である。
【図４】本発明のコイルアクチュエータの実施の一形態
を示す拡大正面図である。
を示す拡大正面図である。
【図５】非通電状態におけるコイルアクチュエータの初
期状態を示す説明図である。
期状態を示す説明図である。
【図６】通電加熱状態におけるコイルアクチュエータの
形状回復動作を示す説明図である。
形状回復動作を示す説明図である。
【図７】首振構造体の首振り状態を示す作用説明図であ
る。
る。
【図８】節輪体の孔部に挿通されたコイルアクチュエー
タを示す要部拡大断面図である。
タを示す要部拡大断面図である。
【図９】首振構造体の他の実施の形態を示す首振り状態
の作用説明図である。
の作用説明図である。
【図10】コイルアクチュエータの他の実施の形態を示す
非通電状態の拡大正面図である。
非通電状態の拡大正面図である。
【図11】通電加熱状態におけるコイルアクチュエータの
形状回復動作を示す説明図である。
形状回復動作を示す説明図である。
【図12】従来例を示す簡略構成説明図である。
【図13】首振り状態を示す作用説明図である。
１ 先端保持具 ２ 基端保持具 ３ コイルアクチュエータ ４ 引張りコイルバネ ５ 圧縮コイルバネ ７ 孔部 ８ 節輪体 11 可撓線材 16 引張りコイルバネ 17 圧縮コイルバネ
Claims (6)
- 【請求項１】 加熱することにより形状回復動作する形
状記憶合金製の引張りコイルバネの螺旋隙間部に、バイ
アス用の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態として形
成したことを特徴とするコイルアクチュエータ。 - 【請求項２】 バイアス用の引張りコイルバネの螺旋隙
間部に、加熱することにより形状回復動作する形状記憶
合金製の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態として形
成したことを特徴とするコイルアクチュエータ。 - 【請求項３】 先端保持具にて先端が固定されると共
に、基端保持具にて基端が固定された平行な複数本のコ
イルアクチュエータを備え、各々の該コイルアクチュエ
ータが、加熱することにより形状回復動作する形状記憶
合金製の引張りコイルバネの螺旋隙間部に、バイアス用
の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態として形成され
たことを特徴とする首振構造体。 - 【請求項４】 先端保持具にて先端が固定されると共
に、基端保持具にて基端が固定された平行な複数本のコ
イルアクチュエータを備え、各々の該コイルアクチュエ
ータが、バイアス用の引張りコイルバネの螺旋隙間部
に、加熱することにより形状回復動作する形状記憶合金
製の圧縮コイルバネを嵌込んで、拮抗状態として形成さ
れたことを特徴とする首振構造体。 - 【請求項５】 コイルアクチュエータの孔部に、座屈防
止用の可撓線材を挿通させた請求項３又は４記載の首振
構造体。 - 【請求項６】 コイルアクチュエータを挿通する孔部を
有する複数個の節輪体を、先端保持具と基端保持具の間
に配設すると共に、引張りコイルバネ又は圧縮コイルバ
ネの外径寸法を、上記節輪体の孔部の内径寸法よりも僅
かに大として圧入し、各節輪体のずれ防止を施した請求
項３、４又は５記載の首振構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30326799A JP2001124122A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | コイルアクチュエータ及び首振構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30326799A JP2001124122A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | コイルアクチュエータ及び首振構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001124122A true JP2001124122A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17918912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30326799A Pending JP2001124122A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | コイルアクチュエータ及び首振構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001124122A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007289710A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Ethicon Endo Surgery Inc | 医用管状組立体 |
| JP2013250209A (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Olympus Corp | バンドル型ファイバセンサ |
| CN104481822A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-04-01 | 湖北三江航天红林探控有限公司 | 一种摆动致动器 |
| US9138250B2 (en) | 2006-04-24 | 2015-09-22 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Medical instrument handle and medical instrument having a handle |
| CN105570366A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-11 | 哈尔滨工业大学 | 变刚度的记忆合金弹簧体及其劲度系数变化方法 |
| JP2016537084A (ja) * | 2013-11-13 | 2016-12-01 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | 操向可能胃矯正チューブ |
| JP2017023471A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
| JPWO2020161815A1 (ja) * | 2019-02-06 | 2021-12-23 | オリンパス株式会社 | 剛性可変装置および剛性可変装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30326799A patent/JP2001124122A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9138250B2 (en) | 2006-04-24 | 2015-09-22 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Medical instrument handle and medical instrument having a handle |
| JP2007289710A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Ethicon Endo Surgery Inc | 医用管状組立体 |
| JP2013250209A (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Olympus Corp | バンドル型ファイバセンサ |
| JP2016537084A (ja) * | 2013-11-13 | 2016-12-01 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | 操向可能胃矯正チューブ |
| CN104481822A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-04-01 | 湖北三江航天红林探控有限公司 | 一种摆动致动器 |
| JP2017023471A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
| CN105570366A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-11 | 哈尔滨工业大学 | 变刚度的记忆合金弹簧体及其劲度系数变化方法 |
| JPWO2020161815A1 (ja) * | 2019-02-06 | 2021-12-23 | オリンパス株式会社 | 剛性可変装置および剛性可変装置の製造方法 |
| JP7150892B2 (ja) | 2019-02-06 | 2022-10-11 | オリンパス株式会社 | 剛性可変装置および剛性可変装置の製造方法 |
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