JP2021083822A - 多自由度鉗子 - Google Patents

Abstract

【課題】片手で操作される、使い勝手の良い多自由度鉗子を提供する。【解決手段】多自由度鉗子１は、直列に配列した複数のリンク部材３１、３２、３３と、中心から離れた一対の位置でリンク部材を貫通して隣接するリンク部材を相対回転させる一対のワイヤ１０ａ，１０ｂと、シャフト４の後端側に設けられ、片手で操作して作動部２に所定動作を行わせる操作部５と、を有する。操作部５は、片手の指を挿入して相対移動させる操作を実行可能な一対の指掛け５ｂ，５ｃと、当該片手の指で回転可能に設けられた蛇腹機構駆動ダイヤル１１と、蛇腹機構駆動ダイヤル１１に連動するウォームギア１２と、ウォームギア１２に噛み合って一対のワイヤ１０ａ、１０ｂが連結されたプーリ１４を駆動するウォームホィール１３と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、直列に配列した複数のリンク部材と、中心から離れた一対の位置でリンク部材を貫通する一対のワイヤと、を有する蛇腹機構を用いて、操作部を通じた手動操作により作動部を首振り動作させる多自由度鉗子に関する。

多自由度鉗子は、低侵襲手術の一例である鏡視下手術で使用される医療用器具である。多自由度鉗子は、患者の体内で所定動作を行う作動部が、蛇腹機構を介してシャフトの先端側に連結されている。そして、作動部の所定動作及び蛇腹機構の湾曲を遠隔操作するための操作部がシャフトの後端側に連結されている。

操作者（術者）は、高精細カメラを搭載した内視鏡カメラと複数の多自由度鉗子とを患者の体内に挿入して鏡視下手術を開始する。操作者（術者）は、高精細カメラが撮影した患者の体内のリアルタイム画像を手術室内のモニタ画面に表示させつつ、複数の多自由度鉗子の操作部を患者の体外で操作して、それぞれの動作部の所定動作を遠隔操作して、多自由度鉗子による鏡視下手術を実行する。

特許文献１の図３、図４に記載された多自由度鉗子は、直列に配列した複数のリンク部材と、中心から離れた一対の位置でリンク部材を貫通する一対のワイヤと、を有する蛇腹機構を用いて、作動部を首振り動作させるものである。しかし、蛇腹機構は、モータ駆動されており、一対のワイヤを張架したスプロケットの回転軸に設けられたウォームホィールと、ウォームホィールに噛み合って駆動モータに駆動されるウォームギアと、を有する。

特許文献２の図４に記載された多自由度鉗子は、直列に配列した複数のリンク部材と、中心から離れた一対の位置でリンク部材を貫通する一対のワイヤと、を有する蛇腹機構を、いわゆるジョイスティック型の操作部を通じて手動操作している。

国際公開第２０１３／１２９４９４号 米国特許第８１０５３５０号

一対の指掛けに親指と人差し指を挿入して鉗子や鋏のように操作して、作動部を直観的に遠隔操作する手動操作方式の多自由度鉗子が開発され、様々な鏡視下手術の用途において広く用いられている。

しかし、鉗子や鋏のように操作される多自由度鉗子は、蛇腹機構を湾曲させる操作を行う際には、操作に使える指が無くなって、指掛けに指を挿入していない反対側の手を使うか、指掛けから指を抜いて操作部を持ち替える必要がある。このため、左右の手で一台ずつ多自由度鉗子を手動操作して手術を行うことは難しい。

また、特許文献２に記載された多自由度鉗子は、作動部を首振り動作させた状態で手を離すと、体内組織に押されて、あるいは操作部の自重で作動部の首振り状態が元に戻ってしまうことがある。このため、このような多自由度鉗子では、ラチェット機構やロック機構を組み込んで、作動部の首振り状態を機械的に保持させる必要がある。

しかし、多自由度鉗子の操作においてラチェット機構の解除やロック機構のＯＮ／ＯＦＦ操作が追加されると、ラチェット機構の解除やロック機構のＯＮ／ＯＦＦ操作に伴って手術作業が細切れに中断されて手術時間が長くなる。

また、ラチェット機構やロック機構を組み込んだ多自由度鉗子は、操作が複雑になって操作の直観性が損なわれてしまう。多自由度鉗子の１つの操作ごとにロックするか否かの判断が必要になると、多自由度鉗子を直観的に操作することが難しくなり、誤操作の可能性も出てくる。

本発明は、このような課題を解決する使い勝手の良い手動操作方式の多自由度鉗子を提供することを目的としている。

本発明は、上記の課題を解決する発明であって下記の通りである。
［１］多自由度鉗子であって、相対回転の支点を当接させて直列に配列した複数のリンク部材と、前記支点を挟んで中心から離れた一対の位置で前記リンク部材を貫通して隣接する前記リンク部材を相対回転させる一対のワイヤと、を有する蛇腹機構と、前記蛇腹機構の先端側に設けられ、所定動作を行う作動部と、前記蛇腹機構の後端側に設けられ、前記一対のワイヤが貫通するシャフトと、前記シャフトの後端側に設けられ、片手で操作して前記作動部に前記所定動作を行わせる操作部と、を備え、前記操作部は、片手の指を挿入して相対移動させる操作を実行可能な一対の指掛けと、当該片手の指で回転可能に設けられた蛇腹機構駆動ダイヤルと、前記蛇腹機構駆動ダイヤルに連動するウォームギアと、当該ウォームギアに噛み合って前記一対のワイヤが連結されたプーリを駆動するウォームホィールと、を有する多自由度鉗子。

［２］前記一対の指掛けは、片手の親指と中指を挿入して相対移動させる操作を実行可能であって、前記蛇腹機構駆動ダイヤルは、当該片手の人差し指で回転可能に設けられている［１］の多自由度鉗子。

［３］前記ウォームギアは、前記蛇腹機構駆動ダイヤルの回転軸に連結され、前記ウォームホィールは、前記プーリの回転軸に連結されている［１］の多自由度鉗子。

［４］前記蛇腹機構駆動ダイヤルに近い側の指掛けが前記操作部の操作部本体に固定され、前記蛇腹機構駆動ダイヤルから遠い側の指掛けが前記操作部本体に対して回動可能である［１］の多自由度鉗子。

［５］前記蛇腹機構駆動ダイヤルは、前記操作部の操作部本体に対して移動して操作位置を変更可能に設けられている［１］の多自由度鉗子。

［６］前記作動部は、前記蛇腹機構の先端側のリンク部材に対して当該リンク部材の中心軸線の周りで回転可能に設けられ、前記シャフトを貫通させて、前記作動部と一体に回転可能に設けられた駆動伝達部材と、前記操作部に設けられ、前記蛇腹機構駆動ダイヤルから移動させた前記人差し指により回転可能な作動部回転駆動ダイヤルと、前記操作部に設けられ、前記作動部回転駆動ダイヤルの回転を前記駆動伝達部材に伝達する回転伝達装置と、を有する［２］の多自由度鉗子。

［７］前記蛇腹機構駆動ダイヤルの回転軸線と前記作動部回転駆動ダイヤルの回転軸線とがねじれの位置関係にある［６］の多自由度鉗子。

［１］の多自由度鉗子によれば、上述した課題を解決する使い勝手の良い多自由度鉗子を提供することができる。

［２］の多自由度鉗子によれば、片手の親指と中指で一対の指掛けの相対位置を保ったまま、当該片手の人差し指で蛇腹機構駆動ダイヤルを回転させて作動部を首振り動作させることができる。

［３］の多自由度鉗子によれば、歯車、歯付きベルト等の機構部品の総数が少ないコンパクトな操作部を実現できる。

［４］の多自由度鉗子によれば、指掛けの開閉操作時の多自由度鉗子の姿勢が安定するので、操作ミスによる作動部の位置ずれや誤動作が発生し難い。

［５］の多自由度鉗子によれば、必要に応じて蛇腹機構駆動ダイヤルの位置を変更して、使い勝手の良い多自由度鉗子を実現できる。

［６］の多自由度鉗子によれば、蛇腹機構駆動ダイヤルと作動部回転駆動ダイヤルの操作を組み合わせて、回転による作動部の作動方向のきめ細かな調整や、回転を組み合わせた新たな動作を実行可能である。

［７］の多自由度鉗子によれば、比較的に大きな直径の蛇腹機構駆動ダイヤルと作動部回転駆動ダイヤルを、比較的に近い軸間距離で配置できる。このため、蛇腹機構駆動ダイヤルと作動部回転駆動ダイヤルの片手操作が容易な操作部を実現できる。

本発明の実施の形態の一例に係る実施の形態１の多自由度鉗子の全体の外観構造を示す斜視図である。 実施の形態１の多自由度鉗子における各部の構造を模式的に記載した各部の機能の説明図である。 実施の形態１の多自由度鉗子における操作部の操作内容と作動部の動作内容との関係の説明図である。（ａ）は操作部の操作内容、（ｂ）は作動部の動作内容である。 実施の形態１の多自由度鉗子における全体構造の分解斜視図である。 実施の形態１の多自由度鉗子における作動部及び蛇腹機構の構成の説明図である。（ａ）は作動部及び蛇腹機構の分解斜視図、（ｂ）はリンク部材の模式的な側断面図である。 実施の形態１の多自由度鉗子における首振り駆動機構の分解斜視図である。 実施の形態１の多自由度鉗子における作動部回転駆動機構の分解斜視図である。 実施の形態１の多自由度鉗子における操作部本体の取付の説明図である。（ａ）はプーリ側、（ｂ）はウォームホィール側である。 実施の形態２の多自由度鉗子における蛇腹機構駆動ダイヤルの取付構造の模式的な説明図である。 実施の形態３の多自由度鉗子における蛇腹機構駆動ダイヤルの取付構造の模式的な説明図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の多自由度鉗子の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１〜図３を参照して本発明の実施の形態１の多自由度鉗子１の構成と動作を説明する。図２は、図面の複雑化を回避して構造の理解を容易にするために、多自由度鉗子１の構成部材を簡略化して表現し、具体的に表現された図１、図３等の構成部材と共通の符号を付している。このため、図２における構成部材の大きさ比率、重なり、詳細な構造は、図１、図３等とは異なる。図３は、片手を用いた操作部５の具体的な操作と、操作に応答して実行される蛇腹機構３及び作動部２の具体的な動作との関係を示している。

図１に示すように、多自由度鉗子１は、蛇腹機構３、作動部２、シャフト４、及び操作部５を有する手動操作方式の多自由度鉗子である。多自由度鉗子１は、患者の体内にシャフト４、蛇腹機構３、及び作動部２を挿入して、患者の体外に置かれた操作部５を操作して鏡視下手術を実行するものである。

図２に示すように、蛇腹機構３は、相対回転の支点ｐを当接させて直列に配列した複数のリンク部材３１、３２、３３と、支点ｐを挟んで中心から離れた一対の位置でリンク部材３１、３２、３３を貫通して隣接するリンク部材３１、３２、３３を相対回転させる一対のワイヤ１０ａ，１０ｂと、を有する。作動部２は、蛇腹機構３の先端側に設けられ、所定動作を行う。シャフト４は、蛇腹機構３の後端側に設けられ、一対のワイヤ１０ａ、１０ｂが貫通する。操作部５は、シャフト４の後端側に設けられ、片手で操作して作動部２に所定動作を行わせる。

操作部５は、片手の指を挿入して相対移動させる操作を実行可能な一対の指掛け５ｂ，５ｃと、当該片手の指で回転可能に設けられた蛇腹機構駆動ダイヤル１１と、蛇腹機構駆動ダイヤル１１に連動するウォームギア１２と、ウォームギア１２に噛み合って一対のワイヤ１０ａ、１０ｂが連結されたプーリ１４を駆動するウォームホィール１３と、を有する。

作動部２は、蛇腹機構３の先端側のリンク部材３１に対してリンク部材３１の中心軸線の周りで回転可能に設けられている。駆動伝達部材６は、シャフト４を貫通させて、作動部２と一体に回転可能に設けられている。操作部５は、蛇腹機構駆動ダイヤル１１から移動させた人差し指により回転可能な作動部回転駆動ダイヤル２１と、作動部回転駆動ダイヤル２１の回転を駆動伝達部材６に伝達する回転伝達装置２２と、を有する。

操作者は、多自由度鉗子１のシャフト４を所定深さまで患者の体内に挿入して、作動部２を手術位置へ届かせる。多自由度鉗子１は、シャフト４の先端側に、蛇腹機構３を介して、作動部（エンドエフェクタ）２が設けられている。作動部２は、患者の体内で矢印Ｒ６方向に開閉する第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃが設けられている。そして、作動部２は、蛇腹機構３を矢印Ｒ４方向へ湾曲／湾曲解除させることにより、患者の体内で首振り動作させることが可能である。

シャフト４の後端側に、操作者が患者の体外で作動部２を遠隔操作する操作部５が設けられている。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、操作部５には、片手Ｈの親指Ｆと中指Ｍを挿入して相対移動させる操作を実行可能な一対の指掛け５ｂ、５ｃが設けられている。操作者は、患者の体外で指掛け５ｂ、５ｃを矢印Ｒ３方向に開閉操作することにより、作動部２の第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃを連動して矢印Ｒ６方向に開閉動作させる。

また、操作部５は、蛇腹機構３の湾曲／湾曲解除を駆動する蛇腹機構駆動ダイヤル１１が設けられている。操作者は、片手Ｈの人差し指Ｐで蛇腹機構駆動ダイヤル１１を矢印Ｒ１方向に回転操作することにより、蛇腹機構３を湾曲／湾曲解除して、作動部２を矢印Ｒ４方向に首振り動作させる。

さらに、作動部２は、蛇腹機構３の先端のリンク部材３１に対して矢印Ｒ５方向に回転可能に設けられている。そして、操作部５には、作動部２の回転を駆動する作動部回転駆動ダイヤル２１が設けられている。図４に示すように、作動部回転駆動ダイヤル２１は人差し指の届く範囲に設けられ、外周には、人差し指で引っ掛けて回転させるための凹凸パターン２１ｃが形成されている。このため、多自由度鉗子１は、第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃを矢印Ｒ５方向に回転させて、体内組織を掴む方向を細かく調整したり、第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃで体内組織を挟み込んだ状態で矢印Ｒ５方向に回転させて捩じったりする、新たな動作と用途が可能になっている。操作者は、蛇腹機構３から移動させた片手Ｈの人差し指Ｐで作動部回転駆動ダイヤル２１を矢印Ｒ２方向に回転操作することにより、作動部２を矢印Ｒ５方向に回転動作させる。

図２に示すように、駆動伝達部材６は、シャフト４及び蛇腹機構３の中心を貫通して設けられ、操作部５から作動部２へ、矢印Ｒ９、Ｒ１０方向のスライド移動と中心軸線の周りの回転を伝達する。駆動伝達部材６は、操作部５のスライド部材２３と、作動部２のカム部材２ｅと、の間に設けられている。

多自由度鉗子１は、操作部５における指掛け５ｂ、５ｃの相対的な回動と、作動部２における第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃの開閉動作と、を駆動伝達部材６の矢印Ｒ９、Ｒ１０方向のスライド移動により連動させている。

操作者が指掛け５ｂ、５ｃを開く操作を行うと、リンク２４を介して、操作部５のスライド部材２３が矢印Ｒ９方向の先端側へスライドする。スライド部材２３は、駆動伝達部材６を先端側へ押し込んで、作動部２の内部でカム部材２ｅを矢印Ｒ１０方向の先端側へスライドさせる。カム部材２ｅの先端側へのスライドに伴って、第１鉗子片２ｂと第２鉗子片２ｃとが挟み込みを解除する方向に相対回転する。

これに対して、操作者が指掛け６ｂ、６ｃを閉じる操作を行うと、リンク２４を介して、操作部５のスライド部材２３が矢印Ｒ９方向の後端側へスライドする。スライド部材２３は、駆動伝達部材６を後端側へ引っ張って、作動部２の内部でカム部材２ｅを矢印Ｒ１０方向の後端側へスライドさせる。カム部材２ｅの後端側へのスライドに伴って第１鉗子片２ｂと第２鉗子片２ｃとが挟み込む方向に相対回転する。

作動部回転駆動ダイヤル２１は、操作部５に対して矢印Ｒ２方向へ回転自在に設けられ、回転伝達装置２２を用いて駆動伝達部材６に対して直接回転を拘束されている。作動部２は、カム部材２ｅを介して駆動伝達部材６に回転を拘束されている。

このため、作動部回転駆動ダイヤル２１を矢印Ｒ２方向に回転させると、駆動伝達部材６を介してねじりトルクが伝達されて、蛇腹機構３の先端で、駆動伝達部材６と一体に作動部２が矢印Ｒ５方向に回転する。蛇腹機構３は、図３（ａ）に示すように、シャフト４に固定されたリンク部材３２と、作動部２と一体に回動するリンク部材３１との間に複数のリンク部材３３を直列に連結している。一点鎖線で示すように、隣接するリンク部材３１、３２、３３の回動を累積して、蛇腹機構３の全体で９０度以上の湾曲が可能になっている。

ワイヤ１０ａ、１０ｂは、駆動伝達部材６を挟んでシャフト４及び蛇腹機構３の中心軸線から外れた一対の位置を貫通して設けられている。ワイヤ１０ａ、１０ｂは、操作部５のプーリ１４によるワイヤ１０ａ、１０ｂの押し出し／引き込みを、蛇腹機構３の先端のリンク部材３１へ伝達する。

操作部５のプーリ１４が矢印Ｒ７方向に回転すると、ワイヤ１０ａが先端側へ押し出され、ワイヤ１０ｂが後端側へ引き戻される。その結果、蛇腹機構３は、先端側が下方へ押し下げられて作動部２が水平状態に首振り動作する。

これに対して、操作部５のプーリ１４が矢印Ｒ８方向に回転すると、ワイヤ１０ｂが先端側へ押し出され、ワイヤ１０ａが後端側へ引き戻される。その結果、蛇腹機構３は、先端側が上方へ湾曲して作動部２が上向きに首振り動作する。

以上説明したように、多自由度鉗子１は、操作している片手の指で回転可能に設けられた蛇腹機構駆動ダイヤル１１と、蛇腹機構駆動ダイヤル１１に連動するウォームギア１２と、ウォームギア１２に噛み合って一対のワイヤ１０ａ、１０ｂが連結されたプーリ１４を駆動するウォームホィール１３と、を有する。したがって、蛇腹機構駆動ダイヤル１１を送りねじのような感覚で手動操作して、作動部２の首振り動作を緩急自在に行わせることができる。モータ駆動の場合よりもモニタ画面を通じた作動部２の首振り動作の高いレスポンスを得ることができるため、直観的に操作して使い勝手の良い多自由度鉗子１を提供することができる。

多自由度鉗子１は、片手で操作している状態で蛇腹機構３を湾曲／湾曲解除させる操作に使える指が確保されるため、指掛け５ｂ、５ｃに指を挿入していない反対側の手を使ったり、指掛け５ａ、５ｂから指を抜いて操作部５を持ち替えたりする必要が無い。このため、左右の手で一台ずつ多自由度鉗子を手動操作して手術を行うことも比較的に容易である。

また、多自由度鉗子１は、ウォームギア１２とウォームホィール１３とを噛み合わせて回転を伝達するため、蛇腹機構駆動ダイヤル１１を回転してプーリ１４を回転させることは可能であるが、プーリ１４を回転して蛇腹機構駆動ダイヤル１１を回転させることはできない。したがって、多自由度鉗子１は、作動部２を首振り動作させた状態で指掛け５ｂ、５ｃに挿入した指の力を抜いた際に、体内組織に押されて、あるいは操作部５の自重でプーリ１４が回転して作動部２の首振り状態が元に戻ることが無い。作動部２の首振り動作に対して常にいわゆるセルフロックがかかっている。このため、作動部２を首振り動作させた状態を保持させるためのラチェット機構やロック機構を組み込んで、作動部２の首振り状態を機械的に保持させる必要がない。このため、このようなラチェット機構の解除やロック機構のＯＮ／ＯＦＦ操作に伴って手術作業が細切れに中断されないので手術時間が短くなる。多自由度鉗子１の操作ごとにロックするか否かを判断する必要にないため、多自由度鉗子１を直観的に操作することが容易になり、誤操作の可能性も低くなる。

多自由度鉗子１は、シャフト４を貫通して作動部２と一体に回転可能に設けられた駆動伝達部材６と、蛇腹機構駆動ダイヤル１１から移動させた人差し指により回転可能な作動部回転駆動ダイヤル２１と、作動部回転駆動ダイヤル２１の回転を駆動伝達部材６に伝達する回転伝達装置２２と、を有する。したがって、蛇腹機構駆動ダイヤル１１と作動部回転駆動ダイヤル２１の操作を組み合わせて、回転による作動部２の開閉方向のきめ細かな調整や、開閉と回転を組み合わせた操作部５の新たな動作を実行可能である。

多自由度鉗子１は、一対の指掛け５ｂ、５ｃが片手の親指と中指を挿入して相対移動させる操作を実行可能であって、蛇腹機構駆動ダイヤル１１は、当該片手の人差し指で回転可能に設けられている。具体的には、蛇腹機構駆動ダイヤル１１の回転面に対して指賭け５ｂ，５ｃの指が挿入される穴面が直交している。また、指掛け５ｂを操作部本体５ｄに固定してグリップとし、グリップに手首を残した状態で人差し指の第一関節の腹が蛇腹機構駆動ダイヤル１１と回転駆動ダイヤル２１とを往復できるようにした。したがって、片手の親指と中指で一対の指掛け５ｂ、５ｃの相対位置を保ったまま、当該片手の人差し指で蛇腹機構駆動ダイヤル１１を回転させて作動部２を首振り動作させることができる。

多自由度鉗子１は、ウォームギア１２が蛇腹機構駆動ダイヤル１１の回転軸１２ａに連結され、ウォームホィール１３は、プーリ１４に連結されている。したがって、歯車、歯付きベルト、リンク歩合等の駆動伝達部品の総数が少ない、コンパクトな操作部５を実現できる。

多自由度鉗子１は、蛇腹機構駆動ダイヤル１１に近い側の指掛け５ｂが操作部５の操作部本体５ｄに固定され、蛇腹機構駆動ダイヤル１１から遠い側の指掛け５ｃが操作部本体５ｄに対して回動可能である。したがって、指掛け５ｂ，５ｃの開閉操作時の多自由度鉗子１の姿勢が安定して、操作ミスによる作動部２の位置ずれや誤動作が発生し難い。

多自由度鉗子１は、蛇腹機構駆動ダイヤル１１の回転軸線と作動部回転駆動ダイヤル２１の回転軸線とがねじれの位置関係にある。したがって、比較的に大きな直径の蛇腹機構駆動ダイヤル１１と作動部回転駆動ダイヤル２１を、比較的に近い軸間距離で配置できる。このため、蛇腹機構駆動ダイヤル１１、及び作動部回転駆動ダイヤル２１の片手操作が容易な操作部５を実現できる。

（具体的な組立構造）
次に、図４〜図８を参照して、実施の形態１の多自由度鉗子１の機構及び筐体の具体的な組立構造を説明する。図４に示すように、シャフト４の先端側に、蛇腹機構３を介して作動部２が連結されている。シャフト４を貫通させてワイヤ１０ａ，１０ｂ、及び駆動伝達部材６が設けられている。シャフト４は、ステンレスパイプ材料で形成され、直径が６ｍｍである。ワイヤ１０ａ，１０ｂは、ステンレスの素線を撚り合わせて形成され、直径が０．５ｍｍである。駆動伝達部材６は、直径１ｍｍのステンレスロッド６ａの両端に、直径１ｍｍのワイヤ６ｂ、６ｃを連結して形成されている。駆動伝達部材６の全体が直径１ｍｍの連続したワイヤで形成されていると、回転トルクを伝達する際の駆動伝達部材６の捩じれ変形が大きくなって、回転の応答性が低下すると共に、必要なトルクを作動部２まで伝えられないからである。また、蛇腹機構３に位置する駆動伝達部材６には、蛇腹機構３と一体に湾曲する柔軟性、及び係合部材を用いて他の部材に取り付ける際の両端部の柔軟性が必要だからである。

図８（ａ）に示すように、操作部５の操作部本体５ｄのプーリ１４側の面には、表蓋５ｅを取り付けるための雌ねじ５ｈと、蛇腹機構駆動ダイヤル１１を回転自在に保持する貫通孔１１ｇと、作動部回転駆動ダイヤル２１を回転自在に保持する貫通孔２１ｄ及び凹所２１ｆと、が形成されている。図８（ｂ）に示すように、操作部本体５ｄのウォームホィール１３側の面には、裏蓋５ｆを取り付けるための雌ねじ５ｈと、ウォームギア１２を回転自在に保持する貫通孔１３ｇ及び凹所１２ｄが形成されている。

図４に示すように、操作部本体５ｄに表蓋５ｅを重ねて、表蓋５ｅの孔５ｊを通してねじ５ｉを操作部本体５ｄの雌ねじ（５ｈ：図８（ａ））に締め付けている。このようにして固定された操作部本体５ｄと表蓋５ｅの間に、指掛け５ｂ、作動部回転駆動ダイヤル２１、プーリ１４、リンク２４、スライド部材２３等を組み立てている。また、操作部本体５ｄに裏蓋５ｆを重ねて、裏蓋５ｆの孔５ｊを通して、ねじ５ｉを操作部本体５ｄの雌ねじ（５ｈ：図８（ｂ））に締め付けている。このようにして固定された操作部本体５ｄと裏蓋５ｆの間に、ウォームギア１２及びウォームホィール１３を組み立てている。ここでは、操作部本体５ｄに部品ごとの凹所及び貫通孔を設けて、表蓋５ｅ、及び裏蓋５ｆを重ねることにより、各部品を動作可能に位置決めしている。しかし、多自由度鉗子１は、一般的な軸受部材やブラケットを筐体や基板に取り付けて機構部品を組み立てる組立構造を採用してもよい。

ウォームギア１２は、操作部本体５ｄに設けられた凹所（１２ｄ，１２ｄ：図８（ｂ））によって、回転軸１２ａ，１２ａを回転自在に保持されている。ウォームホィール１３は、両面に突起部１３ｅ、１３ｅを設けられている。ウォームホィール１３の表側の突起部１３ｅは、ウォームホィール１３に固定されたプーリ１４に設けられた不図示の凹所１３ｊに挿入されている。ウォームホィール１３の裏面側に位置する突起部１３ｅは、裏蓋５ｆに設けられた軸受孔１３ｆに回転自在に保持されている。ウォームギア１２とウォームホィールのギア比は２０倍としたが、１０〜３０倍としてもよい。

図５（ａ）に示すように、シャフト４の先端側に、蛇腹機構３を介して作動部２が連結されている。シャフト４の内周面４ａにリンク部材３２の円柱面４ｃが保持され、リンク部材３２の規制凸部４ｄがシャフト４の規制凹所４ｂに係合している。これに対して、シャフト４の後端側は、図７に示すように、操作部本体５ｄのシャフト取付部４ｈに挿入して、ねじ４ｉを締め付けることにより固定されている。したがって、操作部本体５ｄに対してシャフト４及び蛇腹機構３は回転しないようになっている。ただし、ねじ５ｉを緩めてシャフト４、蛇腹機構３、及び作動部２を一体に回転させることで、操作部５に対する作動部２の開閉方向及び湾曲方向を変更可能である。

図５（ａ）に示すように、ワイヤ１０ａ，１０ｂの先端側には、嵌め込む際のワイヤの湾曲余地を内側に確保した箱型の係合部材１０ｃ，１０ｅが連結されている。係合部材１０ｃ，１０ｅは、先端側のリンク部材３１の凹所１０ｄ，１０ｆに係合させることにより、ワイヤ１０ａ、１０ｂを先端側のリンク部材３１に連結している。

作動部２は、端部２ｑを、蛇腹機構３の先端側のリンク部材３１の内周面３１ａに保持されて、蛇腹機構３に対して回転自在に連結されている。作動部２は、リンク部材３１の雌ねじ３１ｎにねじ２ｐ，２ｐ，２ｐ，２ｐを締め付けてねじ２ｐ，２ｐ，２ｐ，２ｐの先端を作動部２の回転溝２ｊに位置させることにより、作動部２を抜け止めしつつ、リンク部材３１に対して回転自在に保持させている。

駆動伝達部材６の先端側にも箱型の係合部材６ｄが連結されている。係合部材６ｄは、カム部材２ｅの係合凹所２ｎに係合させて組み立てられている。このため、駆動伝達部材６の先端側又は後端側への移動に伴って、カム部材２ｅが一体に移動して、第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃを開閉させる。

第１鉗子片２ｂの孔２ｇ、第２鉗子片２ｃの孔２ｇ、及び作動部本体２ｄの孔２ｈ，２ｈを貫通させてピン２ａを圧入することにより、第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃは、開閉自在に連結されている。第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃの突起２ｆ，２ｆは、カム部材２ｅのスライド溝２ｋ，２ｌに係合している。

カム部材２ｅは、円柱部２ｍを作動部本体２ｄの内周面２ｒに挿入されると共に、上下の凸条部２ｏを作動部本体２ｄのスライド溝２ｉに保持されて、先端側及び後端側へスライド可能である。カム部材２ｅは、表面側のスライド溝２ｌが裏面側のスライド溝２ｋにＸ字型に交差して設けられている。

このため、カム部材２ｅが作動部本体２ｄに対して先端側へスライドすると、突起２ｆ，２ｆの間隔が拡大して第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃが開かれる。逆に、カム部材２ｅが作動部本体２ｄに対して後端側へスライドすると、突起２ｆ，２ｆの間隔が狭くなって、第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃが閉じられる。

図５（ｂ）に示すように、リンク部材３３，３３は、駆動伝達部材６が通る中心孔３３ｃを紙面と直角な方向に挟んで一対設けられたローラ凸部３３ｄに、同様に一対設けられたローラ凹部３３ｅをそれぞれ当接させて、紙面と平行な面内の相対的な回動の支点ｐを形成している。ローラ凸部３３ｄとローラ凹部３３ｅはローラがリンク部材３３に固定されたローラジョイントを形成している。ワイヤ１０ａ、１０ｂは、直列に連結した複数のリンク部材３３のそれぞれにおいて、中心孔３３ｃを上下に挟んで形成された孔３３ａ、３３ｂを貫通している。

リンク部材３３，３３に対して同様にローラジョイントを形成するように、先端側のリンク部材３１には、ローラ凸部３１ｄ及び中心孔３１ｃを上下に挟む孔３１ａ，３１ｂが設けられ、後端側のリンク部材３２には、ローラ凹部３２ｅ及び中心孔３２ｃを上下に挟む孔３２ａ、３２ｂが設けられている。

リンク部材３３，３３は、孔３３ａ側を傾斜面として蛇腹機構３の湾曲余地を確保する一方、孔３３ｂ側には傾斜面を形成していないため、図３（ｂ）に示すように、蛇腹機構３の全体では矢印Ｒ４で示す片側の湾曲となっている。このため、蛇腹機構３は、湾曲を解除した直線状態で作動部２の支持剛性が著しく高められ、直線状態で患者の体内を突き進める際の意図しない湾曲が起こり難くなっている。

図６に示すように、首振り機構１０は、蛇腹機構駆動ダイヤル１１と、蛇腹機構駆動ダイヤル１１に連動するウォームギア１２と、プーリ１４に固定されてウォームギア１２に噛み合うウォームホィール１３と、を有する。

ウォームギア１２は、ギア部１２ｃと回転軸１２ａ，１２ａとが一体に形成され、回転軸１２ａの下端にいわゆるＤカットの扁平軸１２ｂが形成されている。そして、蛇腹機構駆動ダイヤル１１は、中心の扁平孔１１ａにウォームギア１２の扁平軸１２ｂを挿入されて、ウォームギア１２と一体に回転可能である。蛇腹機構駆動ダイヤル１１の操作面１１ｃには摩擦溝が形成されている。

ウォームホィール１３は、ギア部１３ｃをウォームギア１２のギア部１２ｃに噛み合わせている。ウォームホィール１３は、孔１３ｈにねじ１３ｋを挿入してプーリ１４の雌ねじ１３ｉに締め付けることにより、プーリ１４と一体に固定されている。ウォームホィール１３の表側の突起部１３ｅは、プーリ１４の裏面に形成された不図示の凹所に保持されている。回転軸１６は、ウォームホィール１３の回転軸孔１３ａとプーリ１４の回転軸孔１４ａを貫通して、ウォームホィール１３とプーリ１４の回転中心を一致させている。回転軸１６の端部は、表蓋５２に設けた不図示の軸受部に支持されている。

プーリ１４の案内面１４ｂは、操作部本体５ｄに形成された不図示のガイド構造との間に円弧状の案内経路を形成し、シャフト（４：図７）の入口までワイヤ１０ａ，１０ｂを案内する。プーリ１４に対して、巻き上げ機構１５ａ、１５ｂを介してワイヤ１０ａ，１０ｂの後端部が取り付けられている。巻き上げ機構１５ａ、１５ｂは、いわゆるランニングフェースラチェット機構を用いて、手動操作によりワイヤ１０ａ，１０ｂを巻き上げて緩みを取り除くものである。

プーリ１４には、傾斜方向が異なるラチェット面１５ｍ、１５ｎが形成されている。ラチェット面１５ｍ、１５ｎに重ねて、傾斜方向（相対回転が可能な方向）の異なるラチェット面１５ｅ、１５ｆを有するラチェット歯車１５ｃ、１５ｄが設けられている。ラチェット歯車１５ｃ、１５ｄに形成された不図示の貫通孔にワイヤ１０ａ，１０ｂの後端部を挿入してそれぞれ固定している。

ラチェット歯車１５ｃ，１５ｄは、それぞれ回転軸１５ｊ，１５ｊ、ばね１５ｇ，１５ｇ、ばね座１５ｈ，１５ｈ、Ｅリング１５ｉ，１５ｉを用いてプーリ１４上に組み立てられている。回転軸１５ｊ，１５ｊは、根本をラチェット面１５ｍ、１５ｎのピン孔１５ｏ、１５ｐに圧入され、ラチェット歯車１５ｃ、１５ｄの軸孔１５ｋを回転自在に貫通し、先頭のリング溝１５ｌにＥリング１５ｉ，１５ｉを装着されている。

巻き上げ機構１５ａ、１５ｂは、ラチェット歯車１５ｃ，１５ｄを手動回転してワイヤ１０ａ，１０ｂを緩みなく巻き上げた状態をラチェット面１５ｍ、１５ｎとラチェット面１５ｅ、１５ｆの係合によって保持している。

図７に示すように、指掛け５ｂは、操作部本体５ｄと一体に形成されている。指掛け５ｃは、指掛け５ｂと一体に樹脂成形された回転軸５ａ、５ａを中心にして、指掛け５ｂに対して相対的に回動する。回転軸５ａ，５ａは、図４に示す操作部本体５ｄ及び表蓋５ｅに設けられた孔５ｇ，５ｇによって回転自在に保持されている。

スライド部材２３は、操作部本体５ｄのスライド溝２３ｆと表蓋５ｅの同様なスライド溝（不図示）に挟み込まれ、案内されて、先端側及び後端側へスライド可能である。

スライド部材２３の溝２３ｅに保持されるリンク２４の一端の孔２４ｃは、ピン２４ｅを用いてスライド部材２３の孔２４ｄに取り付けられている。リンク２４の他端の孔２４ａは、ピン２４ｇを用いて指掛け５ｃの孔２４ｆに取り付けられている。

回転軸５ａ、５ａを中心にした指掛け５ｂの回動に伴って、リンク２４がスライド部材２３を押し出し／引き戻しして、駆動伝達部材６を先端側又は後端側へスライドさせる。そして、操作部５におけるスライド部材２３の押し出し／引き戻しが、図５（ａ）に示すように、駆動伝達部材６を介して作動部２のカム部材２ｅに伝達されて、カム部材２ｅを押し出し／引き戻しする。

駆動伝達部材６の後端部には、円柱形の係合部材２３ｃが連結されている。円柱形の係合部材２３ｃは、駆動伝達部材６をＵ字溝２３ａに位置させつつ、スライド部材２３の係合凹所２３ｂに係合させて組み立てられている。円柱形の係合部材２３ｃは、スライド部材２３に対して回転自在であるため、操作部本体５ｄ及び指掛け５ｃは、作動部回転駆動ダイヤル２１に駆動された駆動伝達部材６の回転を妨げない。

回転伝達装置２２は、駆動伝達部材６を挿入され、そのスリット部２２ｃに圧縮リング２２ｄを取り付けて縮径させることにより、圧縮リング２２ｄがスリット部２２ｃを介して駆動伝達部材６を締め付けて、駆動伝達部材６と回転伝達装置２２の相対移動をロックする。この状態で、回転伝達装置２２は、作動部回転駆動ダイヤル２１の回転を駆動伝達部材６に伝達する一方で、作動部回転駆動ダイヤル２１に対して駆動伝達部材６を先端側及び後端側へスライド自在にしている。

これにより、指掛け５ｃを回動させて駆動伝達部材６を先端側又は後端側へスライドさせて第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃを開閉させた際に、作動部回転駆動ダイヤル２１の長手方向の移動が吸収されて、作動部回転駆動ダイヤル２１が長手方向で停止した状態に保たれる。

回転伝達装置２２は、円柱面２２ａから凸条部２２ｂを突出させている。回転伝達装置２２は、円柱面２２ａを作動部回転駆動ダイヤル２１のスリーブ２１ｅに形成されたシリンダ状の内周面２１ａに挿入されて保持されつつ、凸条部２２ｂを案内溝２１ｂにより案内されて、先端側又は後端側へスライド可能である。回転伝達装置２２は、凸状部２２ｂを案内溝２１ｂに係合してトルクを伝達する。

ラチェット機構２５は、ラチェット歯車２５ａにラチェット爪２５ｂを噛み合わせて、指掛け５ｃの閉方向の回動を許容する一方で開方向の回動を規制する。このため、指掛け５ｃに挿入した指の力を抜いても、ラチェット機構２５が第１鉗子片２ｂ及び第２鉗子片２ｃによって体内組織を挟み込んだ状態を保つ。また、ラチェット爪２５ｂを人差し指で押さえることにより、ラチェット機構２５を強制解除して、第１鉗子片２ｂと第２鉗子片２ｃによる体内組織の挟み込みを解除できる。

ラチェット歯車２５ａは、指掛け５ｃに設けられたピン２５ｄを孔２５ｃへ挿入して、指掛け５ｃに取り付けられている。ラチェット爪２５ｂは、操作部本体５ｄに設けられた孔２５ｆに孔２５ｉを重ねてピン２５ｅを挿入することにより、操作部本体５ｄに取り付けられる。ばね２５ｇは、操作部本体５ｄに設けられた凹所２５ｈに置かれてラチェット爪２５ｂを上方へ押圧し、ラチェット爪２５ｂをラチェット歯車２５ａに噛み合わせる。ばね２５ｇに押圧されたラチェット爪２５ｂは、指掛け５ｃが指掛け５ｂに近付く際のラチェット歯車２５ａの回転を空転させ、指掛け５ｃが指掛け５ｂから遠ざかる方向のラチェット歯車２５ａの回転を阻止する。

（実施の形態２）
ところで、手の大きさ、指の長さ、指の可動範囲は操作者（術者）によって様々である一方、操作者（術者）ごとに各部のサイズを異ならせた別々の多自由度鉗子１を制作することは困難である。そこで、実施の形態２では、図２に示す実施の形態１の多自由度鉗子において、構成部品の多くを共有しつつ、操作者（術者）の手に合わせて蛇腹機構駆動ダイヤルの取付位置を変更可能にしている。

図９（ａ）に示すように、実施の形態２の多自由度鉗子１Ａは、蛇腹機構駆動ダイヤル１１Ａの配置に関連する以外の構成は実施の形態１の多自由度鉗子１と同一である。このため、図９中、実施の形態１と同一の構成については、符号を省略、もしくは図２と共通の符号を付して、重複する説明を省略している。

実施の形態２の多自由度鉗子１Ａの首振り機構１０Ａでは、ウォームギア１２Ａの全体をウォームホィール１３に沿って回転させて傾けることにより、蛇腹機構駆動ダイヤル１１Ａの取付位置を、実施の形態１よりも指掛け５ｂに近付けている。

多自由度鉗子１Ａは、操作部本体５ｄに対してウォームギア１２Ａを回転させて傾ける角度だけ、図８（ｂ）に示す凹所１２ｄを操作部本体５ｄに対して傾けて形成している。そのように傾けた凹所１２ｄによって、ウォームギア１２Ａが図９（ａ）に示すように保持されている。

ここで、操作部本体５ｄに対してウォームギア１２Ａを傾ける角度を任意に変更して固定可能にすることも可能である。例えば、図８（ｂ）に示す凹所１２ｄを設けた底板を操作部本体５ｄに重ね合わせて設け、操作部本体５ｄに対してウォームホィール１３の周りで回動可能にしておく。この底板をウォームホィール１３の周りで回動して、任意の角度位置で固定してもよい。

あるいは、ウォームギア１２Ａの軸端を回転可能に支持する不図示の軸受ブラケットを、送りねじ機構を用いて操作部本体５ｄに対して先端側及び後端側へ移動可能に設けておき、送りねじ機構を操作してウォームギア１２Ａの所望の傾き角度に合わせた位置へ軸受ブラケットを移動させてもよい。

また、図２に示すように、操作部本体５ｄに対してウォームギア１２を傾けることなく、蛇腹機構駆動ダイヤル１１だけを傾けて先端側及び後端側へ位置を変更して固定可能にすることも可能である。例えば、ウォームギア１２の回転軸と蛇腹機構駆動ダイヤル１１の回転軸とを独立させておき、両者をばね継手等の自在継手で連結しておく。これにより、ウォームギア１２を実施の形態１と同じ位置及び傾きに保ったまま、蛇腹機構駆動ダイヤル１１のみを先端側及び後端側へ移動して、使い勝手の良い位置へ固定することが可能となる。すなわち、ウォームギア１２を実施の形態１と同じ位置に保持させる一方、蛇腹機構駆動ダイヤル１１の回転軸の下端を回転自在に支持する不図示のブラケットは、操作部本体５ｄに対して傾けて先端側及び後端側へ移動して固定可能に取り付けておく。これにより、蛇腹機構駆動ダイヤル１１の位置及び傾きが変更されても、蛇腹機構駆動ダイヤル１１からウォームギアへ自在接手を通じてトルクが伝達される。

実施の形態２の多自由度鉗子１Ａでは、蛇腹機構駆動ダイヤル１１Ａは、操作部５の操作部本体５ｄに対して移動して操作位置を変更可能に設けられている。したがって、男女の別、手の大きさ、右手／左手の違い等、必要に応じて蛇腹機構駆動ダイヤル１１Ｂの位置を変更して、使い勝手の良い多自由度鉗子１Ａを実現できる。右手操作用、左手操作用、手の大きい男性用、手の小さな女性用等、指の可動範囲の違い等、操作者（術者）の必要に応じて多自由度鉗子１Ａをカスタマイズして、鏡視下手術の効率と精度を高めることができる。

ところで、実施の形態２では、ウォームホィール１３の回転面内で蛇腹機構駆動ダイヤル１１を傾けて先端側及び後端側へ移動させる実施の形態を説明した。しかし、蛇腹機構駆動ダイヤル１１は、ウォームホィール１３の回転面に垂直な面内で傾けてもよい。図９（ｂ）は、操作部５を後端側から見たときの、ウォームホィール１３の回転面に垂直な面内のウォームギア１２の傾きの説明図である。

図９（ｂ）に示すように、多自由度鉗子１Ｂの首振り機構１０Ｂでは、ウォームホィール１３の厚み方向の歯面の角度を変更することにより、ウォームギア１２Ｃのギア部１２ｃをウォームホィール１３に対して斜めに噛み合わせて、ウォームギア１２Ｃの回転軸１２ａ，１２ａとウォームホィール１３の回転面との間に傾き角度を持たせている。なお、図９（ｂ）に一点鎖線で示されるウォームギア１２の歯面は、ウォームホィール１３の厚み方向の歯面との噛み合い状態の理解を容易にするために、ウォームホィール１３に噛み合う側の歯面を表現している。これにより、蛇腹機構駆動ダイヤル１１Ｃの位置は、紙面と垂直な面内と紙面と平行な面内を含む、さらに広い範囲に設定可能となる。

（その他の実施の形態）
実施の形態１、２では、操作部５を操作する片手の人差し指で蛇腹機構駆動ダイヤル１１を操作する実施の形態を説明した。しかし、操作部５を操作している反対の片手や操作者の助手によって補助的に蛇腹機構駆動ダイヤル１１が操作されてもよい。図１０に示すように、多自由度鉗子１Ｃの首振り機構１０Ｃでは、ウォームギア１２の回転軸１２ａの上端部を操作部本体１２ｄの外側へ突出させて補助ダイヤル１７を取り付けている。ここで、補助ダイヤル１７は、蛇腹機構駆動ダイヤル１１よりも外径を小さくして、ウォームギア１２を実施の形態１よりも高速で回転できるようにしている。

実施の形態１、２では、作動部２として鏡視下手術において体内組織を把持するための把持鉗子を使用した実施の形態を説明した。しかし、本発明は、作動部２の機能に関するものではないため、多自由度鉗子の作動部（エンドエフェクタ）は任意に選択して変更可能である。本発明を利用する多自由度鉗子は、蛇腹機構を介してシャフトの先端側に取り付けられた作動部の種類に応じて多くのバリエーションがある。作動部は、機械的な動作を行うものである必要はなく、例えば、照明装置や撮像装置であってもよい。

また、患者の体内に挿入される作動部の鉗子形状は、作動部の用途に応じて多種多様に選択可能である。作動部は、体内組織を把持するための把持鉗子以外に、組織を剥離するための剥離鉗子、組織を切断するためのハサミ鉗子、組織を縫合するための縫合鉗子、ニードルドライバ、電気メス、ヒータ、電極、ステイプラ、拡張器、薬品注入器、照明装置、撮像カメラ等、多様に設計され得る。また、蛇腹機構３の中心軸線上に配置された中心孔３３ｃは、種々の機械的な動力伝達手段に加えて、モータや照明を作動させるための電線を配置してもよく、通信を行うための光ケーブル、映像を伝達するための光ケーブル、可撓性の内視鏡導光ケーブルを配置してもよい。

実施の形態１では、ローラジョイント用いてリンク部材３１、３２、３３を連結した蛇腹機構３を使用した実施の形態を説明した。しかし、本発明は、蛇腹機構の具体的な構成に関するものではないため、蛇腹機構３においてリンク部材３１、３２、３３を連結する方法は任意に選択して変更可能である。ボールジョイントを用いてリンク部材を連結するもの、あるいは軸（ピン）を用いて隣接する円筒型の単位シェルを外周で連結するもの等であってもよい。

蛇腹機構３におけるリンク部材３１、３２、３３の連結個数は３以上とすることが望ましいが、任意に設定可能である。

リンク部材３１、３２、３３は、任意の生体適合性物質（ステンレス鋼；チタニウム、タンタル、任意の合金、ポリエチレンもしくはそのコポリマー、ポリエチレンテレフタレートもしくはそのコポリマー、ナイロン、シリコーン、ポリウレタン、フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル等から製造され得る。ワイヤ１０ａ、１０ｂの材料は、ニッケルとチタニウムの合金、ステンレス鋼、その他の任意の合金、炭素繊維、ポリ塩化ビニル、ポリオキシエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリプロピレン、これらのコポリマー、ナイロン、シルク等が挙げられる。ワイヤ１０ａ、１０ｂは、接着剤、ろう付け、ハンダ付け、溶接などによって先端側のリンク部材３１に固定してもよい。

実施の形態１では、鏡視下手術に用いられる多自由度鉗子における本発明の実施の形態を説明した。しかし、本発明は、化学実験室、クリーンベンチ、工場等、医療以外の用途の手動操作マニュピレータで実施することも可能である。

実施の形態１では、多自由度鉗子の軸垂直断面において２本のワイヤが対向配置される実施の形態を説明した。しかし、多自由度鉗子の軸垂直断面に配置されるワイヤは３本以上であってもよい。

１ 多自由度鉗子
２ 作動部
２ａ 回転軸
２ｂ 第１鉗子片
２ｃ 第２鉗子片
２ｄ 作動部本体
２ｅ カム部材
２ｆ 係合ピン
２ｉ スライド溝
２ｋ 斜行溝
２ｌ 斜行溝
２ｍ 円柱面
２ｎ 係合部
２ｏ 案内部
２ｐ ねじ
３ 蛇腹機構
４ シャフト
４ａ 内周面
４ｂ 規制凹所
４ｃ 円柱面
５ 操作部
５ａ 回転軸
５ｂ 指掛け（固定）
５ｃ 指掛け（回動）
５ｄ 操作部本体
５ｅ 表蓋
５ｆ 裏蓋
６ 駆動伝達部材
６ａ ステンレスロッド
６ｂ、６ｃ ワイヤ
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 首振り機構
１０ａ ワイヤ
１０ｂ ワイヤ
１１ 蛇腹機構駆動ダイヤル
１２ ウォームギア
１３ ウォームホィール
１４ プーリ
２０ 回転駆動機構
２１ 作動部回転駆動ダイヤル
２１ａ 内周面
２１ｂ 案内溝
２２ 回転伝達装置
２２ａ 円柱面
２２ｂ 突条部
２２ｃ スリット部
２２ｄ 圧縮リング
２３ スライド部材
２３ａ Ｕ字溝
２３ｂ 係合凹所
２４ リンク
２５ ラチェット機構
２５ａ ラチェット歯車
２５ｂ ラチェット爪
３１ リンク部材（作動部側）
３２ リンク部材（シャフト側）
３３ リンク部材（中間）

Claims (7)

1. 多自由度鉗子であって、
   相対回転の支点を当接させて直列に配列した複数のリンク部材と、前記支点を挟んで中心から離れた一対の位置で前記リンク部材を貫通して隣接する前記リンク部材を相対回転させる一対のワイヤと、を有する蛇腹機構と、
   前記蛇腹機構の先端側に設けられ、所定動作を行う作動部と、
   前記蛇腹機構の後端側に設けられ、前記一対のワイヤが貫通するシャフトと、
   前記シャフトの後端側に設けられ、片手で操作して前記作動部に前記所定動作を行わせる操作部と、を備え、
   前記操作部は、
   片手の指を挿入して相対移動させる操作を実行可能な一対の指掛けと、
   前記片手の指で回転可能に設けられた蛇腹機構駆動ダイヤルと、
   前記蛇腹機構駆動ダイヤルに連動するウォームギアと、
   当該ウォームギアに噛み合って前記一対のワイヤが連結されたプーリを駆動するウォームホィールと、を有する、
   多自由度鉗子。
2. 前記一対の指掛けは、片手の親指と中指を挿入して相対移動させる操作を実行可能であって、
   前記蛇腹機構駆動ダイヤルは、当該片手の人差し指で回転可能に設けられている、
   請求項１に記載の多自由度鉗子。
3. 前記ウォームギアは、前記蛇腹機構駆動ダイヤルの回転軸に連結され、
   前記ウォームホィールは、前記プーリの回転軸に連結されている、
   請求項１に記載の多自由度鉗子。
4. 前記蛇腹機構駆動ダイヤルに近い側の指掛けが前記操作部の操作部本体に固定され、前記蛇腹機構駆動ダイヤルから遠い側の指掛けが前記操作部本体に対して回動可能である、
   請求項１に記載の多自由度鉗子。
5. 前記蛇腹機構駆動ダイヤルは、前記操作部の操作部本体に対して移動して操作位置を変更可能に設けられている、
   請求項１に記載の多自由度鉗子。
6. 前記作動部は、前記蛇腹機構の先端側のリンク部材に対して当該リンク部材の中心軸線の周りで回転可能に設けられ、
   前記シャフトを貫通させて、前記作動部と一体に回転可能に設けられた駆動伝達部材と、
   前記操作部に設けられ、前記蛇腹機構駆動ダイヤルから移動させた前記人差し指により回転可能な作動部回転駆動ダイヤルと、
   前記操作部に設けられ、前記作動部回転駆動ダイヤルの回転を前記駆動伝達部材に伝達する回転伝達装置と、を有する、
   請求項２に記載の多自由度鉗子。
7. 前記蛇腹機構駆動ダイヤルの回転軸線と前記作動部回転駆動ダイヤルの回転軸線とがねじれの位置関係にある、
   請求項６に記載の多自由度鉗子。

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