JP5326067B2 - 処置具 - Google Patents
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Description
特許文献1には、所定の支点を回転中心として駆動操作部材(可動ハンドル)を回動させ、回動される駆動操作部材によって操作ロッドを移動させる操作部の構成が開示されている。
本発明の第1実施形態の処置具1について説明する。図1は、本発明の第1実施形態の処置具を示す側面図である。図2は、同処置具に設けられたハンドル機構を示す側面図である。図3は、ハンドル機構に設けられた駆動操作部材の一部を示す斜視図である。図4は、ハンドル機構の動作原理を示す模式図である。
なお、処置部3は、開閉可能な一対のジョー4に代えて、その他の鉗子類、ステープラ、クリップ、持針器などを備えてもよい。この場合、リンク機構5は、駆動力伝達部材30の直線移動をこれらの処置部3の動作に変換するように構成される。
外装体7には、操作者が握って駆動操作部材11を操作するためのグリップ8が形成されている。グリップ8は、駆動操作部材11が外装体7から突出する方向と略同じ方向へ向けて延びる棒状の部材である。
指掛け部12では、操作者が指掛け部12を用いて処置具1の操作をする際に操作者の指が接し得る範囲内の一部が、操作者による操作量が入力される入力部13を構成している。入力部13には、設計上の力点P6があらかじめ定められている。上記切替手段20は、前記設計上の力点P6に操作者からの力が加わることを前提として設計されている。
指掛け部12にかけられた操作者の指によって、駆動操作部材11は操作部6の外装体7に対して移動される。
第一ピン15に取り付けられたベアリング18の外周面が第一スライドレール23の内面と接することにより、第一ピン15は第一スライドレール23の長手方向へ案内される。
直線部25及び円弧部26には、ベアリング18が取り付けられている第二ピン16が挿入され、第二ピン16に取り付けられたベアリング18の外周面が直線部25若しくは円弧部26の内面と接する。
また、スライドレール22に沿って駆動操作部材11が移動されることにより、第一スライドレール23の基端側の端部に第一ピン15が位置し、かつ第二スライドレール24の基端側の端部に第二ピン16が位置している場合は、一対のジョー4が完全に閉じる。本実施形態では、前記位置を「終了位置」と称する。
本実施形態では、上記開始位置と上記終了位置との間で、操作部6に対して駆動操作部材11が略一方向に移動される。
本実施形態では、前記仮想的な回転中心を第一回転中心R1と称し、第一スライドレール23の基端側の端部に第一ピン15が位置するときの第一ピン15の中心軸線の位置を第二回転中心R2と称する。また、本実施形態では、駆動操作部材11が第一回転中心R1回りに回動している状態を第一状態と称し、駆動操作部材11が第二回転中心R2回りに回動している状態を第二状態と称する。
本実施形態のハンドル機構10は、入力部13における設計上の力点P6に操作者から力が加えられるものとして設計されている。操作者が駆動操作部材11に加える力の大きさをFinとする。駆動力伝達部材30が切替手段20を介して駆動される力の大きさをFoutとする。入力部13の力点P6と第一回転中心R1との距離をL1とする。駆動力伝達部材30が駆動操作部材11に接続された接続位置と第一回転中心R1との距離をL2とする。入力部13の力点P6と第二回転中心R2との距離をL3とする。上記接続位置と前記第二回転中心R2との距離をL4とする。このときに、第一状態では、Fout/Fin=L1/L2とされ、第二状態では、Fout/Fin=L3/L4とされている。
また、本実施形態では、L1/L2<L3/L4とされている。すなわち、第二状態では、第一状態と比較して、入力部13へ入力される力に対して駆動力伝達部材30に加わる力の方が大きい。これは、梃子の原理によって入力部13への入力が減速されて駆動力伝達部材30に伝わるからである。
処置具1の使用時には、たとえば軟性内視鏡(不図示)の処置具チャンネルに処置具1をセットし、処置部3を処置対象まで案内する。
処置具1の操作者は、操作部6のグリップ8を握り、外装体7から突出された駆動操作部材11に指を掛けて、駆動操作部材11を操作部6に対して所望の方向へ移動させる。たとえば、駆動操作部材11を開始位置から終了位置まで移動させると、駆動操作部材11を移動させる力によって駆動力伝達部材30は挿入部2の先端から基端へ向かう方向に移動され、一対のジョー4は完全に開いた状態(第1の位置)から完全に閉じた状態(第2の位置)に変化する。一対のジョー4が完全に閉じた状態であるときには、第二ピン16は、円弧部26の基端側の端部よりも僅かに先端側に位置している。このため、円弧部26の基端側の端部に第二ピン16のベアリング18が接触するまで駆動操作部材11をさらに移動させると、完全に閉じた状態の一対のジョー4に対してさらに閉じる方向への力を加えることができる。これにより、挿入部2の伸び縮みや駆動力伝達部材30の伸び縮みが生じても一対のジョー4を確実に閉じることができる。
次に、上述の第1実施形態で説明したハンドル機構10の第1変形例について図5を参照して説明する。図5は、本変形例のハンドル機構を示す側面図である。
図5に示すように、本変形例では、ハンドル機構10が、上述の第1実施形態と前後逆に配置されている点が異なる。すなわち、第二スライドレール24の円弧部26が、操作部6の先端側に位置している。
また、本変形例の場合には、駆動操作部材11は、駆動操作部材11を先端側へ押す際に指が掛けやすい形状を有している。具体的には、駆動操作部材11には、指を通すことができる環部が形成されている。
このような構成であっても上記第1実施形態で説明したハンドル機構10と同様の効果を奏する。
次に、上述の第1実施形態で説明したハンドル機構10の第2変形例について図6を参照して説明する。図6は、本変形例のハンドル機構を示す側面図である。
図6に示すように、本変形例では、円弧部26の半径が上述の第1実施形態で説明した円弧部26の半径よりも大い点が異なる。また、第二スライドレール24の直線部25は、第1実施形態で説明した直線部25よりも先端側にオフセットされている。
このような構成であっても上記第1実施形態で説明したハンドル機構10と同様の効果を奏する。
次に、上述の第1実施形態で説明したハンドル機構10の第3変形例について図7を参照して説明する。図7は、本変形例のハンドル機構を示す側面図である。
図7に示すように、本変形例では、円弧部26が、第一スライドレール23に設けられている点が異なる。すなわち、本変形例の場合には、第二スライドレール24の直線部25の基端側の端部において第二ピン16が支持される。そして、第二ピン16の中心軸線の位置が、上述の第1実施形態で説明した第二回転中心R2に相当する回転軸となる。第二スライドレール24の直線部25の基端側の端部に第二ピン16が支持されている状態において、駆動操作部材11の入力部13を操作部6の基端側へ移動させると、第二ピン16の中心軸線の位置を回転中心として第一ピン15が円弧部26に沿って先端側へ移動する。
このような構成であっても上記第1実施形態で説明したハンドル機構10と同様の効果を奏する。
また、第一スライドレール23と直線部25との間に円弧部26が配置されているので、ハンドル機構10を第1実施形態よりも小型化することができる。
次に、本発明の第2実施形態のハンドル機構10Aについて説明する。以下では、上述の第1実施形態で説明した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図8は、本実施形態のハンドル機構を示す側面図である。
図8に示すように、ハンドル機構10Aは、駆動操作部材11に代えて駆動操作部材11Aを備え、切替手段20に代えて切替手段20Aを備える点が異なる。
駆動操作部材11Aは、第一ピン15および第二ピン16に加えて、第三ピン17をさらに備えている。第一ピン15、第二ピン16、及び第三ピン17は、一直線上に並べて配置されている。第三ピン17には、上述のベアリング18(図3参照)が取り付けられている。
本実施形態では、第二ピン16が第一円弧部25Aに沿って移動している状態が、駆動操作部材11Aが第一回転中心R1A回りに移動する第一状態である。また、第二ピン16が第二円弧部26Aに沿って移動している状態が、駆動操作部材11Aが第二回転中心R2A回りに移動する第二状態である。
本実施形態でも、上記第1実施形態と同様に、第一状態ではFout/Fin=L1/L2とされ、第二状態では、Fout/Fin=L3/L4とされている。本実施形態では、L1/L2<L3/L4とされている。
第三スライドレール27Aの円弧の中心は上述の第二回転中心R2Aであり、第一ピン15が第一スライドレール23Aの基端側の端部に移動するまでは、第三ピン17は第三スライドレール27Aの基端側の端部に固定される。
なお、第一ピン15、第二ピン16、及び第三ピン17は同一直線状に並べて配置されていなくても構わない。
次に、上記第2実施形態で説明したハンドル機構10Aの変形例について図9を参照して説明する。図9は、本変形例のハンドル機構を示す側面図である。
図9に示すように、本変形例では、第一スライドレール23Aには、第一スライドレール23Aの基端から分岐され、第二円弧部26Aの基端を中心とする円弧状に形成され、先端側へ延びる第四スライドレール28が設けられている。さらに、第三スライドレール27Aには、第2実施形態で説明した第三スライドレール27Aの先端からさらに先端側へ、第四スライドレール28と回転中心が同一の円弧状に形成された第三円弧部29が設けられている。
なお、曲率が異なるスライドレールをさらに組み合わせることにより、処置部3にかかる力の大きさの切り替えを3段階より多くすることもできる。
次に、本発明の第3実施形態の処置具について説明する。図10は、本実施形態のハンドル機構10Bを示す側面図である。
図10に示すように、本実施形態のハンドル機構10Bは、上述の第1実施形態で説明した第一状態と第二状態とのいずれにおいても駆動操作部材11が直線移動で動く点が異なっている。
また、操作部6には、駆動力伝達部材30が外面に接するプーリ31が固定されている。プーリ31は、直線部25Bと第二直線部25Cとの境界部分の近傍に配置されている。
駆動操作部材11を操作部6の先端から基端へ向かって移動させる場合には、まず、駆動操作部材11は第一スライドレール23と第二スライドレール24とのそれぞれの直線部23B、25Bに沿って直線移動で動かされる。続いて、駆動操作部材11に設けられた第一ピン15及び第二ピン16は、それぞれ各直線部23B、25Bから各第二直線部23C、25Cへと移動される。すると、駆動操作部材11の移動方向が角度θだけ変更される。また、駆動力伝達部材30の基端がプーリ31よりも操作部6の基端側へ移動されると、駆動力伝達部材30は、プーリ31の外面に接する。プーリ31の外面に接した駆動力伝達部材30は、プーリ31によって角度θだけ曲げられた状態とされる。
これにより、各第二直線部23C、25Cにおいては、各直線部に対して減速比が1:(1/cosθ)となるように減速された状態で駆動力伝達部材30が牽引される。
なお、上記変形例1と同様に、各第二直線部を操作部6の先端側に配置してもよい。この場合、駆動操作部材11を先端から基端へと移動させると、操作感が途中で軽くなるように変化する。
たとえば、上述の各実施形態及びこれらの変形例にて説明した構成のほか、第一状態が駆動操作部材を回転移動で動かす状態であり第二状態が駆動操作部材を直線移動で動かす状態である構成などを用いることができる。
2 挿入部(長軸部材)
3 処置部
4 ジョー
6 操作部
7 外装体(操作部本体)
10 ハンドル機構
11 駆動操作部材
15 第一ピン(回転中心切替手段)
16 第二ピン(回転中心切替手段)
20 切替手段
23 第一スライドレール(回転中心切替手段)
24 第二スライドレール(回転中心切替手段)
30 駆動力伝達部材
R1 第一回転中心
R2 第二回転中心
Claims (4)
- 先端部及び基端部を有し、前記先端部から前記基端部まで延びる長手軸を有する長軸部材と、
対象部位を把持するために互いに開閉動作自在に前記長軸部材の前記先端部に設けられた一対の把持部材と、
前記一対の把持部材と接続され、前記長軸部材に対して前記長手軸に沿って移動自在に延設された駆動力伝達部材と、
前記駆動力伝達部材の基端部に連結され、前記駆動力伝達部材を前記長軸部材に対して移動させるように操作可能な駆動操作部材と、
前記駆動操作部材を移動操作させる際に前記駆動操作部材を移動させる力の大きさに対して前記駆動力伝達部材を移動させる力の大きさが第1の比率になる位置で前記駆動操作部材を摺動可能に支持する第1の被摺動部と、前記第1の比率と異なる第2の比率になる位置で前記駆動操作部材を摺動可能に支持する第2の被摺動部とを有し、前記第1の被摺動部と前記第2の被摺動部との間で前記駆動操作部材を摺動させる位置を切り替えることによって、前記第1の比率と前記第2の比率とを切り替える切替手段と、
を備える処置具。 - 前記駆動操作部材は、前記長軸部材の基端部に設けられた操作部本体に対して移動可能であり、
前記切替手段は、
前記操作部本体に対する前記駆動操作部材の操作量に応じて、前記一対の把持部材を開閉動作させると共に前記操作部本体に対する前記駆動操作部材の操作量に対する前記駆動力伝達部材の移動量の比を切り替え、
前記操作部本体に対する前記駆動操作部材の移動状態を、前記駆動操作部材が前記操作部本体に対して第一回転中心を中心として回動する第一状態と、前記駆動操作部材が前記操作部本体に対して前記第一回転中心とは異なる第二回転中心を中心として回動する第二状態との何れかの移動状態に切り替える
請求項1に記載の処置具。 - 前記駆動操作部材は、開始位置から終了位置まで、又は前記終了位置から前記開始位置まで、前記操作部本体に対して略一方向に移動され、
前記切替手段は、前記開始位置と前記終了位置との間の少なくとも一箇所において、前記第一回転中心から前記第二回転中心へ、又は前記第二回転中心から前記第一回転中心へと前記操作部本体に対する前記駆動操作部材の回転中心を切り替え、
前記駆動操作部材に加えられる力の大きさをFinとし、前記駆動力伝達部材が前記切替手段を介して駆動される力の大きさをFoutとし、前記駆動操作部材を操作するために前記駆動操作部材に力が加えられる所定の点を入力部としたときの前記入力部と前記第一回転中心との距離をL1とし、前記駆動力伝達部材と前記駆動操作部材との接続位置と前記第一回転中心との距離をL2とし、前記入力部と前記第二回転中心との距離をL3とし、前記接続位置と前記第二回転中心との距離をL4としたときに、
前記第一状態では、Fout/Fin=L1/L2とされ、
前記第二状態では、Fout/Fin=L3/L4とされ、
L1/L2<L3/L4とされる
請求項2に記載の処置具。 - 前記第1の被摺動部と、前記第2の被摺動部とが連続して形成され、前記駆動操作部材が前記第1の被摺動部に位置する際は、前記駆動操作部材に加えられる力の大きさと前記駆動力伝達部材が駆動される力の大きさとの比率が第1の比率となり、前記駆動操作部材が前記第2の被摺動部に位置する際は、前記第1の比率と異なる第2の比率となる請求項1に記載の処置具。
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