JP7491629B2

JP7491629B2 - 柱状部品

Info

Publication number: JP7491629B2
Application number: JP2023567093A
Authority: JP
Inventors: 恭平滝川
Original assignee: Riverfield Inc
Current assignee: Riverfield Inc
Priority date: 2022-02-15
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2024-05-28
Anticipated expiration: 2042-02-15
Also published as: JPWO2023157051A1; WO2023157051A1

Description

本発明は、鉗子装置に用いられる部品に関する。

近年、術者の負担軽減や、医療施設の省人化を図るためにロボット（マニピュレータ）を利用した医療処置の提案がされている。外科分野では、術者が遠隔操作可能な手術用マニピュレータを操作して患者の処置を行う、手術用マニピュレータシステムに関する提案が行われている。

手術用マニピュレータの先端には各種の術具が装着されており、術具として手術の際に人体の組織を把持する鉗子が知られている。例えば、特許文献１には、鉗子であるエンドエフェクタの先端動作部に装着される絶縁カバーが開示されている。絶縁カバーの基端部材が装着されるシャフトの外周には雄ネジ部が形成されており、基端部材の内周部に形成された雌ネジ部と締結されている。

特開２０１２－７０９２６号公報

しかしながら、前述の絶縁カバーは、樹脂製の雌ネジ部とゴム製の柔軟関節部の２色成形品であり、材料コストや製造コストが増大する。また、樹脂製のエンドエフェクタをトロッカーを通して挿抜する際に、トロッカーの端部にカバーが引っかかる可能性がある。そのため、場合によってはカバーが鉗子装置から抜けるおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる新たな部品を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の柱状部品は、医療用の鉗子装置に用いられる樹脂製の柱状部品である。柱状部品は、装着されるカバーに対する摩擦係数を高める凹部が形成されている外周部と、鉗子を動作させるワイヤが通る貫通孔と、を有する。

この態様によると、柱状部品からカバーが抜けにくくなる。

凹部は、軸方向に並んだ複数の環状溝であってもよい。これにより、柱状部品からカバーがより抜けにくくなる。環状溝の断面は矩形であってもよい。

隣接する環状溝同士の間隔は０．２～０．５ｍｍであってもよい。これにより、カバーに対する摩擦係数を適度に高めることができる。

凹部は、軸方向に並んだ複数の環状溝であり、環状溝は、断面形状がＶ字形状であってもよい。これにより、柱状部品からカバーがより抜けにくくなる。Ｖ字形状は、鉗子装置にカバーを装着する際に接触する面と装着方向との角度αと、カバーを抜く際に接触する面と抜け方向との角度βとが異なっていてもよい。これにより、カバーを装着する際に必要な力とカバーを抜く際に必要な力とを異ならせることができる。

Ｖ字形状は、鉗子装置にカバーを装着する際に接触する面と装着方向との角度αより、カバーを抜く際に接触する面と抜け方向との角度βが大きくてもよい。これにより、カバーを装着する際に必要な力を抑えつつ、カバーを抜く際に必要な力を大きくできる。換言すると、カバーが意図せず抜けにくくなる。

角度βは９０°以上であってもよい。これにより、カバーがより抜けにくくなる。

凹部の深さは０．２～０．５ｍｍの範囲であってもよい。これにより、カバーが凹部の内壁や底面の全体に接触しやすくなる。

直径が６～９ｍｍの範囲であってもよい。

材質がエンジニアリングプラスチックで構成されていてもよい。これにより、部品強度と絶縁性を両立し得る。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる。

本実施の形態に係る鉗子装置の正面図である。図２（ａ）～図２（ｃ）は、ジョイントカバーがベースキャップから抜ける様子を説明するための模式図である。第１の実施の形態に係るベースキャップの側面図である。第２の実施の形態に係るベースキャップの側面図である。図４に示すベースキャップの凹部を拡大した図である。

以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（鉗子装置）
図１は、本実施の形態に係る鉗子装置の正面図である。図１に示す医療用の鉗子装置１０は、一対の把持部１２ａ，１２ｂと、一対の把持部１２ａ，１２ｂを保持する支持体１４と、支持体１４を回転可能に支持する第１の回転軸１６と、第１の回転軸１６を保持するベース部品１８と、第１の回転軸１６と同軸に配置されている４つのガイドプーリ（不図示）と、一対の把持部１２ａ，１２ｂと同軸に保持される４つのジョープーリ２０と、４つのガイドプーリと４つのジョープーリ２０との間に掛けられた４本のワイヤ２２と、支持体１４を第１の回転軸１６を中心に回転させるための２本のワイヤ２４と、を備えている。

ベース部品１８は、柱状部品であるベースキャップ２６の先端側と連結されている。ベースキャップ２６の後端側はパイプ２８と連結されている。本実施の形態に係る鉗子装置１０は、支持体１４からベースキャップ２６の後端部まで、円筒状のジョイントカバー３０で覆われている。これにより、手術中にワイヤやプーリ等の部品間の隙間に異物が入り込みにくくなる。また、把持部１２ａ，１２ｂに電気を通して患者の組織を止血するタイプの鉗子装置の場合、絶縁性を有するジョイントカバー３０が用いられる。

図２（ａ）～図２（ｃ）は、ジョイントカバーがベースキャップから抜ける様子を説明するための模式図である。鉗子装置１０は、腹腔鏡手術の際にトロッカー３２を介して患者の体内に挿入される。挿入された鉗子装置１０は患者の体内で傾いたりスライドしたりする場合がある。そのため、トロッカー３２の端部３２ａに引っかかったジョイントカバー３０（図２（ａ））は、そのまま鉗子装置１０がトロッカー３２から抜ける方向に動く際に一部がめくれる（図２（ｂ））。その状態で更にジョイントカバー３０にトロッカー３２から力が加わると、最終的にジョイントカバー３０が鉗子装置１０から抜け落ちる可能性がある（図２（ｃ））。そこで、以下の各実施の形態に係るベースキャップ２６は、外周形状が工夫されている。

［第１の実施の形態］
図３は、第１の実施の形態に係るベースキャップ２６の側面図である。図３に示すベースキャップ２６は、材質がエンジニアリングプラスチック等で構成されている円筒状（柱状）の樹脂部品である。これにより、部品強度と絶縁性を両立し得る。具体的には、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＥＩ（ポリエーテルイミド）といった材料が用いられるが、これらに限られない。

ベースキャップ２６は、装着されるジョイントカバー３０に対する摩擦係数を高める凹部２６ａが形成されている外周部２６ｂと、鉗子（把持部１２ａ，１２ｂ）を動作させるワイヤ２２やワイヤ２４が軸方向Ａｘに通る貫通孔２６ｃと、を有する。これにより、ジョイントカバー３０がベースキャップ２６から抜ける方向に力がかかっても、ジョイントカバー３０とベースキャップ２６との接触面における摩擦係数が外周部２６ｂの凹凸により高まっていることで、ジョイントカバー３０が抜けにくくなる。

凹部２６ａは、軸方向Ａｘに並んだ複数の環状溝である。環状溝の断面は矩形である。これにより、ベースキャップ２６からジョイントカバー３０がより抜けにくくなる。

本実施の形態に係るベースキャップ２６は、隣接する環状溝同士の間隔Ｇ１が０．２～０．５ｍｍである。これにより、ジョイントカバー３０に対する摩擦係数を適度に高めることができる。また、ベースキャップ２６は、凹部２６ａの深さＤ１が０．２～０．５ｍｍの範囲、凹部２６ａの幅Ｗ１が０．２～０．５ｍｍの範囲である。これにより、ジョイントカバー３０が凹部２６ａの内壁や底面の全体に接触しやすくなる。また、ベースキャップ２６は、直径が６～９ｍｍの範囲であってもよい。

［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態に係るベースキャップ３４の側面図である。図５は、図４に示すベースキャップ３４の凹部を拡大した図である。第２の実施の形態に係るベースキャップ３４は、第１の実施の形態に係るベースキャップ２６と比較して環状溝の断面形状が異なる点が特徴である。したがって、第１の実施の形態と同様の構成や作用効果については説明を適宜省略する。

ベースキャップ３４は、ベースキャップ２６と同様に、凹部３４ａが形成されている外周部３４ｂと、ワイヤ２２やワイヤ２４が軸方向Ａｘに通る貫通孔３４ｃと、を有する。凹部３４ａは、軸方向Ａｘに並んだ複数の環状溝であり、環状溝は、断面形状がＶ字形状である。これにより、ベースキャップ３４からジョイントカバー３０がより抜けにくくなる。

また、図５に示すように、Ｖ字形状の環状溝は、鉗子装置１０にジョイントカバー３０を装着する際に接触する第１の面３４ｄと装着方向Ｌ１との角度α（４５°）と、ジョイントカバー３０を抜く際に接触する第２の面３４ｅと抜け方向Ｌ２との角度β（９０°）とが異なっている。これにより、ジョイントカバー３０を装着する際に必要な力とジョイントカバー３０を引き抜く際に必要な力とを異ならせることができる。本実施の形態では、角度α（４５°）より角度β（９０°）が大きい。これにより、ジョイントカバー３０を装着する際に必要な力を抑えつつ、ジョイントカバー３０を引き抜く際に必要な力を大きくできる。換言すると、ジョイントカバー３０が意図せず鉗子装置１０から抜けにくくなる。なお、角度βは９０°以上であってもよい。これにより、ジョイントカバー３０がより抜けにくくなる。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

本発明は、鉗子装置に利用できる。

１０鉗子装置、１２ａ把持部、１２ｂ把持部、１４支持体、１６第１の回転軸、１８ベース部品、２６ベースキャップ、２６ａ凹部、２６ｂ外周部、２６ｃ貫通孔、２８パイプ、３０ジョイントカバー、３２トロッカー、３４ベースキャップ、３４ａ凹部、３４ｂ外周部、３４ｃ貫通孔、３４ｄ第１の面、３４ｅ第２の面。

Claims

医療用の鉗子装置に用いられる樹脂製の柱状部品であって、
前記柱状部品は、
装着されるカバーに対する摩擦係数を高める凹部が形成されている外周部と、
鉗子を動作させるワイヤが通る貫通孔と、を有し、
前記凹部は、前記柱状部品が他の部品と連結される部分の外周面よりも内側に設けられている、軸方向に並んだ複数の環状溝であり、
隣接する前記環状溝同士の間隔は０．２～０．５ｍｍであり、
前記環状溝の深さは０．２～０．５ｍｍの範囲であることを特徴とする柱状部品。
医療用の鉗子装置に用いられる樹脂製の柱状部品であって、
前記柱状部品は、
装着されるカバーに対する摩擦係数を高める凹部が形成されている外周部と、
鉗子を動作させるワイヤが通る貫通孔と、を有し、
前記凹部は、前記柱状部品が他の部品と連結される部分の外周面よりも内側に設けられている、軸方向に並んだ複数の環状溝であり、
前記環状溝は、断面形状がＶ字形状であり、
前記Ｖ字形状は、鉗子装置にカバーを装着する際に接触する面と装着方向との角度αより、カバーを抜く際に接触する面と抜け方向との角度βが大きいことを特徴とする柱状部品。
前記角度βは９０°以上であることを特徴とする請求項２に記載の柱状部品。
前記凹部の深さは０．２～０．５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項２又は３に記載の柱状部品。
直径が６～９ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の柱状部品。
材質がエンジニアリングプラスチックで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の柱状部品。