JPH07120684A - Multijoint flexible tube - Google Patents

Multijoint flexible tube

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JPH07120684A
JPH07120684A JP5266508A JP26650893A JPH07120684A JP H07120684 A JPH07120684 A JP H07120684A JP 5266508 A JP5266508 A JP 5266508A JP 26650893 A JP26650893 A JP 26650893A JP H07120684 A JPH07120684 A JP H07120684A
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shape memory
memory wire
flexible tube
body
connecting
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JP5266508A
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Inventor
Yasuo Hirata
康夫 平田
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
オリンパス光学工業株式会社
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Abstract

PURPOSE:To provide a multijoint flexible tube capable of sufficiently obtaining a required curve angle without adding an excessive load even when the outer diameter of the flexible tube is narrowed. CONSTITUTION:The multijoint flexible tube has a first connected body 8a formed by connecting, in the longitudinal direction of a flexible tube body 10, a plurality of shape memory wire pairs 19 constituted by connecting two shape memory wire rods 12, 13 different in transformation temperature, and having both ends 14 fixed to a joint body 11, the connecting part 15 of the two shape memory rods 12, 13 being movable in the longitudinal direction of the flexible tube body 10, a second connected body 8b formed by connecting, in the position opposite to the first connected body 8a, the shape memory wire pairs 19 in the longitudinal direction of the flexible tube body 10, and a heating means for selectively heating each shape memory wire rod 12, 13, and the second connecting body 8b is arranged to the first connecting body 8a in such a manner that the transformation temperatures of the mutually opposed shape memory wire rods of the first connecting body 8a and the second connecting body 8b are differed from each other.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、生体腔内などの管路等に挿入されて使用される可撓管であって、特に、複数の関節体によって多自由度の湾曲動作が可能な多関節可撓管に関するものである。 The present invention relates to a flexible tube is used by being inserted into the conduit or the like, such as a living body cavity, in particular, multi-capable bending operation of the multi-degree-of-freedom by a plurality of joints bodies it relates to joint flexible tube.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、医療用のカテーテルや内視鏡等の可撓管、或いは、ガス配管等の工業用管路の点検・修理を行なう工業用内視鏡の可撓管の中には、複数の屈曲部を有して多自由度の湾曲動作を行なうことができるものがある。 Conventionally, a flexible tube such as a catheter or endoscope medical, or in a flexible tube of an industrial endoscope for performing inspection and repair of industrial conduit of the gas pipe, etc. include those capable of having a plurality of bent portions performing the bending operation of the multi-degree-of-freedom.

【0003】すなわち、このような可撓管は、複数の関節体を長手方向に互いに回動自在に連結して成る可撓管本体を備え、この可撓管本体の内部に温度変化に応じて長さが収縮・伸長する形状記憶線材が配設されている。 [0003] That is, such a flexible tube is provided with a flexible tube body formed by connecting freely with one another rotate a plurality of joints body longitudinally in response to temperature changes inside the flexible tube body shape memory wire length is the shrinkage and expansion are disposed.
そして、湾曲操作ワイヤを通電加熱することにより前記形状記憶線材を伸縮動作させれば、各関節体が回動して、前記可撓管本体の湾曲動作を行なうことができるようになっているものであり、これによって、可撓管の先端部を目的部位に対向させることができるものである。 Then, if the expansion and contraction of the shape memory wire by electrically heating the bending operation wires, which each joint member is adapted to be able to be rotated, performs a bending operation of the flexible tube body , and the result, in which the distal end portion of the flexible tube can be opposed to the target site.

【0004】このような多関節可撓管の構造例が図20 [0004] Structure Examples of such articulated flexible tube 20
に示されている。 It is shown in. 多関節可撓管を構成する可撓管本体は複数の関節体を長手方向に互いに回動自在に連結して成るが、図20にはそのうちの1関節分のみが示されている。 Flexible tube body constituting an articulated flexible tube is formed by connecting freely with one another rotate a plurality of joints body in the longitudinal direction, of which only one joint component is shown in Figure 20. 図示のごとく、関節部を形成するこれらの関節体6 As shown, these joint bodies forming the joint portion 6
2,62は、円筒形状を有しており、回動軸64を介して互いに回動自在に連結されている。 2,62 has a cylindrical shape and is rotatably connected to each other via a pivot shaft 64. 関節体62,62 Joint body 62, 62
には長手方向に延びる複数の貫通孔66が周方向に等しい角度間隔で形成されている。 A plurality of through holes 66 extending in the longitudinal direction are formed at equal angular intervals in the circumferential direction on. そして、互いに対向する軸対称の2つの貫通孔66,66内にはそれぞれ形状記憶線材63が配設されている。 Then are respectively in two holes 66, 66 the shape memory wire 63 the axisymmetric disposed facing each other. この形状記憶線材63 The shape memory wire 63
は、2つの関節体62,62にまたがって配設されており、その両端部が固定部材61を介して各関節体62, The two over the joint body 62 are disposed, each joint member 62 at both ends is through the fixing member 61,
62に固定されている。 And it is fixed to 62.

【0005】このような構造の関節部を一方向に曲げる場合には、関節体62内に配設された一方の形状記憶線材63、例えば図中上側に位置する形状記憶線材63を加熱して収縮させれば良い。 [0005] The articulation of such a structure when bent in one direction, one of the shape memory wire 63 disposed within the joint member 62, for example by heating the shape memory wire 63 located on the upper side in FIG. it is sufficient to contraction. これによって、各関節体6 As a result, each joint body 6
2,62が形状記憶線材63の収縮力を受けることにより回動軸64を中心に回動して上方向に湾曲する。 2,62 is curved upward and rotated about the rotary shaft 64 by receiving contractile force of the shape memory wire 63. また、関節部を逆方向に曲げる場合には、他方の形状記憶線材63、すなわち図中下側に位置する形状記憶線材6 In addition, when bending the joint portion in the opposite direction, the other of the shape memory wire 63, i.e. the shape memory wire are located on the lower side in FIG. 6
3を加熱して収縮させれば良い。 3 by heating it is sufficient to contraction. つまり、図20に示されるような多関節可撓管では、1関節で2方向に湾曲させることができる。 That is, in the articulated flexible tube as shown in Figure 20, can be bent in two directions at one joint.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、狭い管路内に挿入される内視鏡では、挿入部である可撓管の外径をできるだけ細くする必要がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, in the endoscope to be inserted into the narrow duct, it is necessary to thin as possible the outer diameter of a flexible tube. この場合、当然、図2 In this case, of course, as shown in FIG. 2
0に示した関節体62の外径も細くなり、これに伴って、関節体62の各貫通孔66同志が近接し、貫通孔6 0 the outer diameter of the joint member 62 also becomes thinner as shown in, along with this, close the through holes 66 comrades joint body 62, the through hole 6
6,66内にそれぞれ配置された2本の形状記憶線材6 2 are respectively disposed within 6,66 of the shape memory wire 6
3,63同志が近づくこととなる。 3, 63 so that the comrades approaches. そのため、一方の形状記憶線材63に加えられた熱が他方の形状記憶線材6 Therefore, heat applied to one of the shape memory wire 63 the other of the shape memory wire 6
3にも伝わってしまうという不都合が生じる。 It occurs a disadvantage that transmitted also to 3.

【0007】すなわち、図20に示した関節構造を例にとって述べると、関節部を上方向に曲げるために上側の形状記憶線材63を加熱すると、この熱が上側の形状記憶線材63と近接する下側の形状記憶合金63にも伝わってこの下側の形状記憶合金63も加熱されてしまい、 [0007] That is, when described as an example joint structure shown in FIG. 20, when heated above the shape-memory wire 63 to bend the joint upward, under which the heat is close to the upper of the shape memory wire 63 the lower of the shape memory alloy 63 transmitted to the side of the shape memory alloy 63 will be heated,
上側の形状記憶線材6の収縮によって上側に湾曲しようとする関節部の動作が下側の形状記憶合金63の収縮によって規制されてしまう。 Operation of the joint portion to be curved upward from being restricted by the contraction of the lower of the shape memory alloy 63 by the contraction of the upper of the shape memory wire 6. また、同様に、関節部を下方向に曲げようとする場合にも、下側の形状記憶線材6の収縮によって下側に湾曲しようとする関節部の動作が上側の形状記憶合金63の収縮によって規制されてしまうという現象が起こる。 Similarly, when to bend the joint in the downward direction, by the contraction operation of the joint portion to be bent on the lower side of the upper of the shape memory alloy 63 by the contraction of the lower of the shape memory wire 6 phenomenon arises that is restricted to occur.

【0008】このような状態では、関節部を思うように湾曲させることができず、回転軸44に余分な負荷をかけてしまうことになる。 [0008] In such a state, it can not be curved so as to think of joints, so that the result over the extra load to the rotary shaft 44. 本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、可撓管の外径を細くした場合でも余分な負荷をかけることなく所望する湾曲角を充分に得ることができる多関節可撓管を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, it is an object to obtain sufficiently the bending angle desired without imposing extra load even when the thin outer diameter of the flexible tube It is to provide an articulated flexible tube possible.

【0009】 [0009]

【課題を解決する手段】上記課題を解決するために、本発明は、複数の関節体を長手方向に互いに回動自在に連結して成る可撓管本体に温度変化によって伸縮する形状記憶線材を配設し、前記形状記憶線材を伸縮動作させることにより各関節体を回動させて前記可撓管本体の湾曲動作を行なう多関節可撓管において、変態点温度の異なる2本の形状記憶線材を接続することにより構成されその両端が前記関節体に固定されるとともに前記2本の形状記憶線材の接続部が前記可撓管本体の長手方向に移動可能な複数の形状記憶線対を前記可撓管本体の長手方向に連結して成る第1の連結体と、前記第1の連結体と対向する位置で前記形状記憶線対を前記可撓管本体の長手方向に連結して成る第2の連結体と、各形状記憶線材を選択的に加熱する In order to solve the above problems SUMMARY THE INVENTION The present invention provides a shape memory wire that expands and contracts due to a temperature change in the flexible tube body formed by rotatably connected to each other a plurality of joints body longitudinally disposed in the articulated flexible tube for performing the bending operation of the flexible tube body by rotating the respective joint bodies by extending and retracting the said shape memory wire, two shape memory wires of different transformation temperature It is constructed by connecting the friendly multiple shape memory line pairs movable connection of said two shape memory wires are in a longitudinal direction of the flexible tube body with its both ends fixed to the joint body a first coupling body formed by connecting the longitudinal direction of the Shiwakan body, the second formed by connecting the longitudinal direction of the flexible tube body of said shape memory wire pair at a position facing the first connection body heating the coupled body of the respective shape-memory wire selectively 熱手段とを具備し、互いに対向する第1の連結体の形状記憶線材と第2の連結体の形状記憶線材との変態点温度が異なるように第2の連結体を第1 Comprising a heat means, the first coupling member second coupling member to transformation temperature is different from the shape-memory wire and a second connecting member of the shape memory wire facing each other 1
の連結体に対して配置したことを特徴とする多関節可撓管。 Articulated flexible tube, characterized in that arranged relative to the coupling body.

【0010】 [0010]

【作用】変態点温度の異なる2本の形状記憶線材を接続することにより形状記憶線対を構成し、変態点温度の異なる前記2本の形状記憶線材の接続部が前記可撓管本体の長手方向に移動可能となるように前記形状記憶線対を可撓管本体に配置固定したため、例えば各形状記憶線材に予め弛みを持たせておくことで、関節体を曲げることなく形状記憶線対の長さ調整が行なえる。 [Action] By connecting the two shape memory wires of different transformation temperature constitute the shape memory wire pair, the longitudinal connecting portions of different ones of the two shape memory wires of transformation temperature said flexible tube body since the shape memory line pair so as to be movable in a direction and arranged fixed to the flexible tube body, for example, by advance to have a slack in the shape memory wire, shape memory line pair without bending the joint body It can be performed length adjustment.

【0011】また、互いに対向する第1の連結体の形状記憶線材と第2の連結体の形状記憶線材との変態点温度が異なるように、第2の連結体を第1の連結体に対して配置したため、対向する形状記憶線材間での熱影響を極力抑えることができる。 [0011] The first such transformation temperature of the shape memory wire of the connecting member of the shape memory wire and the second connecting member is different to face each other with respect to the second coupling member the first coupling member since arranged Te, it is possible to minimize the influence of heat between opposite shape memory wire.

【0012】 [0012]

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 EXAMPLES Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the drawings. 図1ないし図11は本発明の一実施例を示すものである。 1 to 11 shows one embodiment of the present invention. 図2は、例えばガス配管等の工業用管路P内に挿入される工業用内視鏡1の使用状態を示したものである。 Figure 2 is a example showing the use state of the industrial endoscope 1 to be inserted into an industrial conduit P of the gas pipe and the like. この工業用内視鏡1の先端面には1つの照明窓2 This is the end surface of the industrial endoscope 1 one illumination window 2
と2つの観察窓3とが設けられている。 When the two observation windows 3 are provided. さらに、工業用内視鏡1の先端面には、フレキシブルに湾曲する多関節構造の3本の多自由度マニピュレータ(多関節可撓管) Further, the distal end surface of the industrial endoscope 1, three multiple-degree-of-freedom manipulator of the articulated structure which is curved flexible (articulated flexible tube)
4a,4b,4cの各基端部が固定されている。 4a, 4b, each base end portion of 4c are fixed. これらのマニピュレータ4a,4b,4cは工業用管路P内で種々の作業を行なうために使用される。 These manipulators 4a, 4b, 4c are used to perform the various tasks in industrial conduit P.

【0013】第1のマニピュレータ4aは、その先端部に照明装置およびCCD等の観察装置5が設けられており、工業用管路P内の補修部Qを近接かつ直視して監視する作業部拡大内視システム部として構成されている。 [0013] The first manipulator 4a is an enlarged working unit that monitors the observation device 5 of the illumination device and a CCD at the tip portion is provided, the repair portion Q of the industrial conduit P close and direct to It is configured as an endoscope system unit.

【0014】第2のマニピュレータ4bの先端部にはマイクログリッパ6が設けられている。 [0014] Micro gripper 6 is provided at the distal end portion of the second manipulator 4b. このマイクログリッパ6は溶接用材料等の作業ツール7を把持しながら補修部Qに近接させるツール搬送部として構成されている。 The micro-grippers 6 is configured as a tool conveying unit to close in the repaired portion Q while holding the work tool 7 such as welding material.

【0015】第3のマニピュレータ4cは、その先端部にレーザ光等の出射部や、グラインダ等の研削作業部8 A third manipulator 4c is emitting portion and a laser light or the like at its distal end, grinding portion 8 of the grinder or the like
が設けられており、工業用管路P内の補修部Qに接近してレーザ光等による溶接やグラインダを用いての研削等の補修作業を行うことができる。 Is provided, it is possible to perform the repair work of grinding or the like using a welding or grinder approaches the repaired portion Q of the industrial conduit P by a laser beam or the like.

【0016】第1〜第3のマニピュレータ4a,4b, The first to third manipulator 4a, 4b,
4cは、基本的に同一構造であるため、その1つである第1のマニピュレータ4aを例にとって、以下、図1を参照しつつ説明する。 4c are basically the same structure, the first manipulator 4a is one of them as an example, will be described below with reference to FIG.

【0017】図1に示すように、第1のマニピュレータ4aは、6つの関節体11(11a〜11f)を長手方向に互いに回動自在に連結して成る可撓管本体10から構成されている。 As shown in FIG. 1, the first manipulator 4a is constituted by a flexible tube body 10 formed by rotatably connected to each other six joints 11 to (11a to 11f) in the longitudinal direction . 各関節体11a〜11fは円筒状の短管からなり、互いに隣合う関節体同志は関節固定ピン1 Each joint member 11a~11f is formed of a cylindrical short pipe, the joint body comrades adjacent one another arthrodesis pin 1
6によって回動自在に連結されている。 It is rotatably connected to the 6. また、各関節体11a〜11fには図4に示すように合計6つの貫通孔が設けられている。 Further, each joint member 11a~11f are a total of six through holes are provided as shown in FIG. これら貫通孔は、関節体11の長手方向に延設されており、このうち、貫通孔9,9´は関節体11の軸心に対して互いに対称に対向して設けらている。 These through-holes are extended in the longitudinal direction of the joint body 11, of which the through-holes 9 and 9 'are found opposed symmetrically with respect to the axis of the joint body 11. なお、この構成では、可撓管本体10の基端に配置された関節体11fが工業用内視鏡1の先端面に固定される。 In this configuration, the joint body 11f disposed on the proximal end of the flexible tube body 10 is fixed to the distal end surface of the industrial endoscope 1.

【0018】各関節体11a〜11fを連結して成る可撓管本体10には、各関節体11a〜11fの貫通孔9 [0018] The flexible tube body 10 made by connecting each joint member 11a to 11f, a through hole of each joint member 11a to 11f 9
…が長手方向に連続して配置されることによって第1のルーメン(図中上側のルーメン)が形成され、また、貫通孔9´…が長手方向に連続して配置されることによって第2のルーメン(図中下側のルーメン)が形成されている(無論、同様に、他の貫通孔によっても別のルーメンが形成されている)。 ... a first lumen (upper side in the drawing of the lumen) is formed by being arranged in succession in the longitudinal direction, the second by the through-hole 9 '... are arranged in succession in the longitudinal direction lumen (lower side in the figure of the lumen) is formed (course, likewise, another lumen is formed by other through-hole). そして、前記第1のルーメン内には、形状記憶線対19a,19b,19cを順次連結することによって構成された第1の連結体8aが挿入配置されている。 Then, wherein the first lumen, the shape memory wire pairs 19a, 19b, the first connecting body 8a constituted by sequentially connecting 19c are inserted and arranged. また、前記第2のルーメン内にも形状記憶線対19d,19e,19fを順次連結することによって構成された第2の連結体8bが挿入配置されている。 Further, the second to the lumen shape memory wire pair 19d, 19e, a second coupling body 8b constituted by sequentially connecting 19f are inserted and arranged.

【0019】各形状記憶線対19a〜19fは変態点温度の異なる同一長さの2本の形状記憶線材12(12a The two shape memory wires 12 (12a of each shape memory wire pair 19a~19f varies same length as the transformation temperature
〜12f),13(13a〜13f)を連結部材15を介して接続することによって形成されている。 ~12f), and it is formed by connecting through a connecting member 15 to 13 (13a to 13f). つまり、 That is,
形状記憶線対19aを例にとって説明すれば、形状記憶線対19aは、変態点の温度が低い低変態点形状記憶線材12aと、これと同一長で変態点の温度が高い高変態点形状記憶線材13aとが、これら相互間の熱伝達を遮断する連結部材15を介して接続されることにより形成されているものである。 To describe the shape memory wire pair 19a as an example, the shape memory wire pair 19a includes a low temperature transformation point is low transformation point shape memory wire 12a, the temperature is higher high transformation point shape memory transformation point in the same length and this and a wire pieces 13a, are those formed by being connected via a connecting member 15 for blocking heat transfer between these mutually. なお、前記形状記憶線材12 Incidentally, the shape memory wire 12
(12a〜12f),13(13a〜13f)は変態点を堺にその長さが伸縮するものである。 (12a~12f), 13 (13a~13f) are those its length transformation point Sakai expands and contracts. すなわち、変態点よりも高い温度に加熱されるとその長さが収縮し、この状態から変態点よりも低い温度まで下げられると元の長さに伸長する2方向性のものである。 In other words, when heated to a temperature higher than the transformation point its length contracts and those from the state of the bi-directional extending to be the original length down to a temperature lower than the transformation point.

【0020】また、第1の連結体8aは、各形状記憶線対19a,19b,19c同志をそれぞれ固定部材14 Further, the first connection body 8a, each shape memory wire pairs 19a, 19b, respectively 19c comrades fixing member 14
b,14cを介して連結することにより構成されている。 b, and it is configured by connecting through 14c. また、この状態で、各形状記憶線対19a,19 Further, in this state, the shape memory wire pair 19a, 19
b,19c同志間の熱伝達は固定部材14b,14cによって遮断されている。 b, heat transfer between 19c comrades is blocked by the fixing member 14b, 14c. この場合、各形状記憶線対19 In this case, the shape memory wire pair 19
a,19b,19cは前側に低変態点形状記憶線材12 a, 19b, 19c is low transformation point to the front shape memory wire 12
a,12b,12cを配置し、後側に高変態点形状記憶線材13a,13b,13cを配置した状態で互いに連結されている。 a, 12b, arranged 12c, high transformation point shape memory wire to the rear side 13a, 13b, are connected to each other in the state in which the 13c. すなわち、この状態で、第1の連結体8 That is, in this state, the first connecting body 8
aは、先端側から低変態点形状記憶線材と高変態点形状記憶線材とが交互に繰り返されて位置された構成となっている。 a is a low transformation point shape memory wire with high transformation shape memory wire has a configuration in which are positioned alternately repeated from the distal end side.

【0021】なお、各形状記憶線対19a,19b,1 [0021] Incidentally, the shape memory wire pairs 19a, 19b, 1
9c同志の連結手段を図1の(b)および(c)に示す(後述する19d,19e,19fについても同様。)。 The coupling means 9c comrades shown in shown in FIG. 1 (b) and (c) (described later 19d, 19e, also applies to 19f.). 固定部材14(14b〜14c及び後述する1 Fixing member 14 (14b~14c and described later 1
4f,14g)は、図示(図は形状記憶線対19a,1 4f, 14 g) is shown (FIG shape memory line pairs 19a, 1
9b同志の連結を例にとって示されている。 It is shown as an example connection 9b comrades. )のように、形状記憶線材(13a,12b)同志は、中央部が細く形成されたカシメ部材17によりカシメ固定されることで接続され、前記カシメ部材17の細く形成された前記中央部に配置される2つの支持ピン18によって関節体11に支持固定されている。 As a), the shape memory wire (13a, 12b) comrades by crimping member 17 the central portion is formed thinner connected by being caulked and fixed, located on the central portion thinner is formed of the caulking member 17 It is supported and fixed to the joint body 11 by two supporting pins 18 to be. 図1の(b)が連結部を横から見た図であり、図1の(c)がこれを上から見た図である。 A diagram of FIG. 1 (b) viewed coupling portion from the side, a diagram of (c) in FIG. 1 as viewed from above it.

【0022】上記構成の第1の連結体8aは以下のような状態で前記第1のルーメン内に配置されている。 The first coupling member 8a having the above configuration is disposed within the first lumen in a state as follows. すなわち、形状記憶線対19aの低変態点形状記憶線材12 That is, the low transformation point of the shape memory wire pair 19a shape-memory wire 12
aは、その先端が固定部材14aを用いて最も先端側に位置する第1の関節体11aの貫通孔9内で固定された状態で第1の関節体11aとこれに隣接する第2の関節体11bとの間に跨がって配置されている。 a is the second joint the tip adjacent thereto and the first joint member 11a in a fixed state in the through hole 9 of the first joint body 11a located on the most distal end side by using a fixing member 14a It is disposed to bridge between the body 11b. また、低変態点形状記憶線材12aと高変態点形状記憶線材13a The low transformation point shape memory wire 12a and the high transformation shape memory wire 13a
との接続部である連結部材15は第2の関節体11bの貫通孔9内の略中央部で軸方向に移動自在に配置されている。 Connecting member 15 is a connection portion between are arranged movable in the axial direction at a substantially central portion of the through hole 9 of the second joint member 11b. また、高変態点形状記憶線材13aは第2の関節体11bと第3の関節体11cとの間に跨がって配置されるとともに、高変態点形状記憶線材13aと低変態点形状記憶線材12bとの接続部(形状記憶線対19aと形状記憶線対19bとの連結部)である固定部材14b Further, the high transformation point shape memory wire 13a is placed astride between the second joint member 11b and the third joint member 11c, the high transformation point shape memory wire 13a and the low transformation point shape memory wire connection between 12b is (connection portion between the shape memory wire pairs 19a and shape memory line pair 19b) fixing member 14b
が第3の関節体11cの貫通孔9内の略中央部に固定されている。 There are fixed to the substantially central portion of the through hole 9 of the third joint member 11c. これより後側における低変態点形状記憶線材12b,12cと高変態点形状記憶線材13b,13c Low transformation point shape memory wire 12b at the rear side than this, 12c and high transformation shape memory wire 13b, 13c
の配置構成も以上説明したと同様に、連結部材15が軸方向に移動自在に配置されるとともに固定部材14cが関節体11eに固定され、基端に位置する高変態点形状記憶線材13cの端部を第6の関節体11fの基端部に固定した状態となっている。 In the same manner as also described arrangement above, the fixing member 14c with the connecting member 15 is movably disposed in the axial direction is fixed to the joint member 11e, an end of the high transformation point shape memory wire 13c located on the proximal end part of in a state of being fixed to the proximal end of the sixth joint member 11f. つまり、各形状記憶線対1 That is, each shape memory wire pair 1
9a,19b,19cはそれぞれ、3つの関節体を跨いだ状態に配置されて、その両端部が固定されるとともに、中央の連結部材15が軸方向に移動できるように配置されているものである。 9a, 19b, 19c, respectively, are arranged in a state straddling the three joints body, with its both end portions are fixed, but the central connecting member 15 is disposed so as to be movable in the axial direction .

【0023】一方、前記第2のルーメン内に挿入配置された第2の連結体8bは、各形状記憶線対19d,19 On the other hand, the second of the second coupling member 8b which is inserted in the lumen, each shape memory wire pair 19d, 19
e,19f同志をそれぞれ固定部材14f,14gを介して連結することにより構成されている。 e, the fixed member 14f and 19f each other are constituted by connecting through a 14 g. また、この状態で、各形状記憶線対19d,19e,19f同志間の熱伝達は固定部材14f,14gによって遮断されている。 Further, in this state, the shape memory wire pair 19d, 19e, heat transfer between 19f comrades are blocked fixing member 14f, by 14 g. 各形状記憶線対19d,19e,19fは前側に低変態点形状記憶線材12d,12e,12fを配置し、 Each shape memory wire pair 19d, 19e, 19f are low transformation point shape memory wire 12d on the front side, 12e, and 12f are arranged,
後側に高変態点形状記憶線材13d,13e,13fを配置した状態で互いに連結されている。 High transformation point shape memory wire 13d on the rear side, 13e, are connected to each other in the state in which the 13f.

【0024】このように構成された第2の連結体8bも第1の連結体8aとほぼ同様にして第2のルーメン内に配置されている。 [0024] are arranged in substantially the same manner as also the second connecting body 8b thus constituted first coupling body 8a to the second lumen. すなわち、形状記憶線対19dの低変態点形状記憶線材12dの先端が固定部材14eを介して第1の関節体11aの貫通孔9内のほぼ先端部に固定され、これより後側では、連結部材15が軸方向に移動自在に配置されるとともに固定部材14f,14gが関節体11b,11dに固定され、基端に位置する高変態点形状記憶線材13fの端部を第6の関節体11fのほぼ中央部に固定した状態となっている。 That is, the tip of the low transformation point shape memory wire 12d of the shape memory wire pair 19d is fixed to substantially the distal end portion of the through hole 9 of the first joint body 11a through the fixing member 14e, the rear than this, coupled fixing member 14f together with member 15 is movably disposed in the axial direction, 14 g joints member 11b, is fixed to 11d, the end of the high transformation point shape memory wire 13f located at the proximal end of the sixth joint member 11f in a state of being fixed to the substantially central portion of.

【0025】しかしながら、この場合、第2の連結体8 [0025] However, in this case, the second connecting member 8
bは、第1の連結部1に対して先端側に1関節分だけずれた状態で配置されている。 b is arranged with a shift by one joint component distally relative to the first connecting portion 1. すなわち、第2の連結体8 That is, the second connecting member 8
bは、第1の連結部1側の低変態点形状記憶線材12 b is a low transformation point of the first connecting portion 1 side shape memory wire 12
a,12b,12cと対向する位置に高変態点形状記憶線材13d,13e,13fが配置され、また、第1の連結部1側の高変態点形状記憶線材13a,13b,1 a, 12b, 12c facing the high transformation point shape memory wire 13d at a position, 13e, 13f are arranged, also, the first coupling part 1 side of the high transformation point shape memory wire 13a, 13b, 1
3cと対向する位置に低変態点形状記憶線材12e,1 To 3c a position opposite to the low transformation point shape memory wire 12e, 1
2fが配置された状態となっている。 2f has become a deployed state. また、これに伴って、第1の連結部1と第2の連結体8bとでは固定部材14と連結部材15の配置箇所が逆になっている。 Also, along with this, arrangement position of the fixed member 14 and the connecting member 15 in the first coupling part 1 and the second connecting member 8b are reversed.

【0026】また、各形状記憶線材12(12a〜12 Further, the shape-memory wire 12 (12a~12
f),13(13a〜13f)には図6に示すように予め弛みが設けられている。 f), it has previously loosened as shown in FIG. 6 is provided in the 13 (13a to 13f). 具体的には、各形状記憶線対19a〜19fに対して形状記憶線材(12または1 Specifically, the shape memory wire for each shape memory wire pair 19a-19f (12 or 1
3)1本分の最大収縮量に相当する量だけ弛みを持たせてある。 3) by an amount corresponding to the maximum contraction amount of one roll it is to have a slack.

【0027】また、図3に示すように、固定部材14と連結部材15にはそれぞれ信号線19が接続されており、さらに、これらの各信号線19は各関節部A〜Eごとに対応する制御IC21…に接続されている。 Further, as shown in FIG. 3, the fixing member 14 are a signal line 19 respectively connected to the connecting member 15 and, further, each of these signal lines 19 corresponding to each joint A~E It is connected to control IC21 ... to. また、 Also,
各制御IC21には制御線20が接続されており、制御線20は各形状記憶線材12,13への通電を制御する図示しない制御装置22(手元側に設けられている。) Each control IC21 is connected to the control line 20, control line 20 the control device 22 (not shown) for controlling the energization to the shape memory wires 12 and 13 (provided on the proximal side.)
に接続されている。 It is connected to the. また、図5に示すように、各制御I Further, as shown in FIG. 5, each control I
C21、信号線20、制御線21は関節体11の軸方向に設けられた溝29の内部に配置されている。 C21, the signal line 20, control line 21 is disposed inside the groove 29 provided in the axial direction of the joint body 11. この場合、信号線20、制御線21は関節固定ピン16の軸上近傍に配置される。 In this case, the signal line 20, control line 21 is disposed on-axis near the arthrodesis pin 16. つまり、このような構成により、各形状記憶線材12a〜12f,13a〜13fを選択的に通電加熱することができるようになっているものである。 That is, by this configuration, each shape memory wire 12 a to 12 f, in which and is capable of selectively electrically heating the 13a to 13f.

【0028】次に、上記構成のマニピュレータ4aの動作について説明する。 [0028] Next, the operation of the manipulator 4a having the above structure. マニピュレータ4bは、手元側の図示しない制御装置22により制御IC21に信号が入力されることで各関節部A〜Eの湾曲動作が行なわれる。 Manipulator 4b is bending operation of the respective joint portions A~E is performed by signal is inputted to the control by the control unit 22 (not shown) of hand side IC 21. 以下、マニピュレータ4bの湾曲動作を図6ないし図10を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to FIGS. 6-10 the bending operation of the manipulator 4b.

【0029】まず、最も先端側に位置する第1の関節部Aだけを図中上方向に湾曲させる場合について説明する。 Firstly, the case of curving only the first joint portion A located on the most distal end side upward in the drawing. 図6に示す直線状態(非通電状態)から高変態点形状記憶線材13aを最大収縮量(Sと仮定)だけ加熱収縮させると、低変態点形状記憶線材12aと高変態点形状記憶線材13aとの間で予め設けられていた弛み量(=S)がなくなり、この状態から、低変態点形状記憶線材12aを加熱収縮させると、図7に示すように、2 When the maximum amount of shrinkage of the high transformation point shape memory wire 13a from the linear state (non-energized state) (assuming S) only heat shrinking shown in FIG. 6, the low transformation point shape memory wire 12a and the high transformation shape memory wire 13a eliminating slack amount provided in advance between the (= S) is, from this state, when the heat shrinking the low transformation point shape memory wire 12a, as shown in FIG. 7, 2
つの関節部AおよびBのそれぞれが低変態点形状記憶線材12aを収縮させた量の半分の長さに対応する角度だけ上方向に曲がる。 One of each of the joint portions A and B are bent upward by an angle corresponding to half the length of the amount of contract the low transformation point shape memory wire 12a. つまり、形状記憶合金線材1本を収縮させることで弛み量がなくなり、さらにもう1本の形状記憶合金線材を加熱収縮させることで2つの関節が曲がるようになる。 That is, the slack amount is eliminated by shrinking the shape memory alloy wire one, further comprising another one of the shape memory alloy wire as two joint bends by causing thermal shrinkage.

【0030】この状態から第2の関節部Bを直線状に戻すためには、固定部材14f〜14g間の形状記憶線材(12eまたは13e)を加熱して張力をかける必要があるが、これらの形状記憶線材(12eまたは13e) [0030] From the state of the second joint portion B to return to the straight is to heat the shape memory wire between the fixed member 14f~14g (12e or 13e) is required to tension, these the shape memory wire (12e or 13e)
を収縮させると、これらの形状記憶線材(12eまたは13e)が第2の関節部Bと第3の関節部Cとに跨がって配置されていることから、図8に示すように、第3の関節部Cに矢印で示すような方向の力が作用して、この第3の関節部Cが下方向に曲がってしまうことになる。 The when deflated, because these shape memory wire (12e or 13e) are arranged straddling the second joint portion B and the third joint portion C, as shown in FIG. 8, the force as indicated by the arrow to the joint portion C of 3 acts, the third joint portion C is that become bent downward.
さらに、この状態から、第3の関節部Cを直線状に戻すためには、同様に、固定部材14b〜14c間の形状記憶線材(12bまたは13b)を加熱して張力をかける必要があるが、この場合もやはり図9に示すように第4 Further, from this state, in order to return the third joint portion C in a linear shape, similarly, it is necessary to tension the shape-memory wire and (12b or 13b) is heated between the fixing member 14b~14c fourth as shown in again 9
の関節Dに矢印に示すような方向の力が作用して、この第4の関節Dを上方向に曲げてしまうことになる。 The direction of the force as indicated by the arrow to the joint D acts, so that the thus bent the fourth joint D upward. さらに、この状態から、第4の関節部Dを直線状に戻すためには、固定部材14g〜14h間の形状記憶線材(12 Further, from this state, in order to return the fourth joint portion D in a straight line, the shape memory wire between the fixed member 14g~14h (12
fまたは13f)を加熱して張力をかける必要があるが、同様の理由から第5の関節Eが下方向に曲がってしまう。 It is necessary to apply tension to heat the f or 13f), but the fifth joint E for the same reason resulting in bent downward. そして、最終的に、固定部材14c〜14d間の形状記憶線材(12cまたは13c)を加熱してやることで、全体として図10に示すような状態を得ることができる。 And finally, that'll heating the shape memory wire between the fixed member 14c~14d (12c or 13c), it is possible to obtain a state shown in FIG. 10 as a whole.

【0031】つまり、第1の関節部Aのみを上方向に曲げるためには、固定部材14f〜14g間、14g〜1 [0031] That is, to bend only the first joint portion A in the upward direction, between the fixed member 14f~14g, 14g~1
4h間、14b〜14c間、14c〜14d間のそれぞれの形状記憶線材の弛みをゼロとして、さらに、固定部材14a〜14b間の形状記憶線材を元の弛み量以上に収縮させる必要がある。 4h between, inter 14B~14c, zero slack in the respective shape-memory wire between 14C~14d, further, it is necessary to contract the shape memory wire between the fixed member 14a~14b the original amount of looseness or more.

【0032】このように形状記憶線材を加熱収縮させる方法としては、例えば、低変態点形状記憶線材12b, [0032] As a method for heat shrinking thus the shape-memory wire, for example, low transformation point shape memory wire 12b,
12c,12fを加熱して最大収縮量だけ収縮させ、さらに、高変態点形状記憶合金13aを加熱してこれを最大収縮量だけ収縮させる。 12c, by heating the 12f is contracted by a maximum amount of shrinkage, further, which is contracted by a maximum amount of shrinkage by heating a high transformation point shape memory alloy 13a. このとき、低変態点形状記憶線材12b,12c,12fと対向して配置されている高変態形状記憶線材13e,13f,13bは変態点を高く設定(低変態点形状記憶線材の逆変態終了温度Af In this case, the low transformation point shape memory wire 12b, 12c, 12f opposite to the high transformation shape memory wire 13e which are disposed, 13f, 13b are reverse transformation finish temperature is set high transformation point (low transformation point shape memory wire Af
点<高変態形状記憶線材の逆変態開始温度As点)してあるので低変態点形状記憶線材12b,12c,12f Point <the high transformation shape reverse transformation starting temperature As point memory wire) and are low transformation point shape memory wire 12b, 12c, 12f
からの熱の影響により収縮しない。 It does not shrink by the effect of heat from. また、この場合、高変態点形状記憶合金13aを加熱して収縮させたときのその熱が低変態点形状記憶線材12eにも伝わるため、 In this case, since the heat when deflated by heating a high transformation point shape memory alloy 13a is transmitted to the low transformation point shape memory wire 12e,
低変態点形状記憶線材12eが最大収縮量分だけ収縮される。 Low transformation point shape memory wire 12e is contracted by the maximum contraction amount.

【0033】つまり、形状記憶線材12b,12c,1 [0033] That is, the shape memory wire 12b, 12c, 1
2f,13aを加熱すると、固定部材14a〜14b 2f, when heated 13a, the fixing member 14a~14b
間、14b〜14c間、14c〜14d間、14f〜1 Between, between 14b~14c, between 14c~14d, 14f~1
4g間14g〜14h間の形状記憶線材は弛みのない状態となり、関節部B,C,D,Eは、上下どちらの方向にも曲がらない。 The shape memory wire between 4g between 14g~14h is a state with no slack, the joint portion B, C, D, E are not bent in either vertical direction. そして、この状態で、形状記憶線材1 In this state, the shape memory wire 1
2aを加熱して収縮させると、第1の関節部Aが上方向に曲がる。 If 2a was heated to contract, the first joint portion A is bent upward. この場合も、点形状記憶線材13dは形状記憶線材12aよりも変態点が高く設定されているため、 Again, because it is set higher transformation point than the point shape memory wire 13d is a shape memory wire 12a,
形状記憶線材12aの熱の影響により形状記憶線材13 The thermal effect of the shape memory wire 12a shape-memory wire 13
dが収縮することはない。 d will not be shrinking.

【0034】また、形状記憶線材を加熱収縮させて第1 Further, first by heat shrinking shape memory wire
の関節部Aを上方に曲げる他の方法としては、高変態点形状記憶線材13a,13b,13c,13e,13f As another method of bending the joints A upward, high transformation point shape memory wire 13a, 13b, 13c, 13e, 13f
を加熱して最大収縮量の半分の長さだけ収縮させることも考えられる。 Heating also conceivable to shrink the length of the half of the maximum contraction amount. この場合、13a,13b,13c,1 In this case, 13a, 13b, 13c, 1
3e,13fと対向する位置にある低変態点形状記憶線材12e,12f,12b,12cにも高変態点形状記憶線材13a,13b,13e,13fを加熱したときの熱が伝わってこれらが収縮する。 3e, 13f opposite to the low transformation point shape memory wire 12e in position, 12f, 12b, to 12c high transformation point shape memory wire 13a, 13b, 13e, these are transmitted heat when heated to 13f contracts . なお、このときの低変態点形状記憶線材12e,12f,12b,12cの収縮量が全収縮量の半分の長さとなるように予めその変態点を設定しておく。 The low transformation point shape memory wire 12e of this time, 12f, 12b, contraction of 12c is set in advance its transformation point such that the length of half of the total amount of shrinkage. これにより、固定部材14a〜1 Thus, the fixing member 14a~1
4b間、14b〜14c間、14c〜14d間、14f Between 4b, between 14b~14c, between 14c~14d, 14f
〜14g間14g〜14h間の形状記憶線材は弛みのない状態となり、関節部B,C,D,Eは、上下どちらの方向にも曲がらない。 ~14g between 14g~14h between the shape memory wire is in a state with no slack, the joint portion B, C, D, E are not bent in either vertical direction. そして、この状態で、低変態点形状記憶線材12aを加熱して完全に収縮させると、関節部Aが上方向に曲がる。 In this state, when the fully contracted by heating the low transformation point shape memory wire 12a, the joint portion A is bent upward.

【0035】さらに、他の方法として、高変態点形状記憶線材13a,13b,13cを加熱してこれらを最大収縮量だけ収縮させても良い。 Furthermore, as another method, high transformation point shape memory wire 13a, 13b, by employing heated and 13c may be contracted by a maximum amount of shrinkage. この場合、高変態点形状記憶線材13a,13b,13cと対向して位置する低変態点形状記憶線材12e,12fにも熱が伝わりこれらが完全に収縮する。 In this case, the high transformation point shape memory wire 13a, 13b, 13c and opposed to the low transformation point shape memory wire 12e located, heat to 12f transmitted they are fully contracted. これにより、固定部材14a〜1 Thus, the fixing member 14a~1
4b間、14b〜14c間、14c〜14d間、14f Between 4b, between 14b~14c, between 14c~14d, 14f
〜14g間、14g〜14h間の形状記憶線材に弛みがなくなり、この状態で12aを加熱収縮させると関節部Aが上方向に曲がる。 Between ~14G, there is no slack in the shape memory wire between 14G~14h, when 12a is allowed to heat shrinkage in this state joint A is bent upward.

【0036】また、関節部Aを下方向に曲げるためには、形状記憶線材12dを加熱して完全に収縮させて固定部材14e〜14f間で弛みをなくし、ここで、形状記憶線材13dを加熱すればよい。 Further, in order to bend the joint portion A in the downward direction, is fully contracted and heating the shape memory wire 12d eliminate slack between the fixed member 14e~14f and wherein heating the shape memory wire 13d do it.

【0037】以上のような考え方で、他の関節部B〜E [0037] In the concept as described above, other joints B~E
も同様に上下両方向に曲げることができる。 It can also bend up and down both directions in the same way. なお、各関節部を上下両方向に曲げる際の通電場所を示したのが図図11である。 Incidentally, it showed energization place when bending the respective joint portions in the vertical directions is shown in FIG 11. FIG. 図中、下線を付された番号の形状記憶線材は、その最大収縮量の半分の長さだけ収縮されるように加熱されることを示しており、また、下線が付されていない番号の形状記憶線材は、その最大収縮量だけ収縮されるように加熱されることを示している。 Figure was underlined number of shape memory wires, the shape of the maximum contraction amount of half of shows to be heated to be the length contraction, also underlined not attached number storage wire shows that heated as contracted by the maximum amount of shrinkage. また、*印が付された番号の形状記憶線材の加熱量を調整することで、関節部の湾曲角を変化させることができる。 Further, by adjusting the heating amount of the shape memory wire * marked with an asterisk number, it is possible to change the bending angle of the joint portion.

【0038】以上説明したように、本実施例のマニピュレータ4aは、変態点温度の異なる2本の形状記憶線材を接続することにより形状記憶線対を構成し、変態点温度の異なる前記2本の形状記憶線材の接続部が前記可撓管本体の長手方向に移動可能となるように前記形状記憶線対を可撓管本体に配置固定したため、前述したように各形状記憶線材に予め弛みを持たせておくことにより、 [0038] As described above, the manipulator 4a of this embodiment, the two shape memory wires of different transformation temperature constitute the shape memory wire pair by connecting different the two of transformation temperature since the connecting portions of the shape memory wire is arranged fixed to said shape memory line pair so as to be movable in the longitudinal direction of the flexible tube body to the flexible tube body, have previously slack to each shape-memory wire, as described above by keeping to,
関節体11a〜11fを曲げることなく形状記憶線対の長さ調整を行なうことができる。 It can be carried out adjustment of the length of the shape memory wire pair without bending the joint member 11a to 11f. したがって、前述した動作によって、所望箇所以外の関節部を曲げることなく、必要な関節部だけを一定角だけ曲げることができる。 Accordingly, the operation described above, without bending the joints other than the desired position, can be bent only joints required by a predetermined angle. また、各形状記憶線材を選択的に加熱することができるように構成されていることから、関節部の曲げ角も自在に調整できる。 Further, because it is configured to be able to selectively heat the shape memory wire, it can be adjusted freely even bend angle of the joint portion. さらに、互いに対向する第1の連結体8aの形状記憶線材と第2の連結体8bの形状記憶線材との変態点温度が異なるように、第2の連結体8bを第1の連結体8aに対して配置したため、対向する形状記憶線材間での熱伝達は低変態点形状記憶線材を加熱する限りにおいては生じない。 Furthermore, the first such transformation temperature of the shape memory wire of the shape memory wire of the connector 8a and the second connecting member 8b are different, which are opposite to each other, the second connecting member 8b to the first coupling element 8a since arranged for heat transfer between the opposing shape memory wire does not occur as long as to heat the low transformation point shape memory wire. また、高変態点形状記憶線材を加熱する場合においても、本実施例では、対向する形状記憶線材間で伝達される熱をうまく関節部の曲げ動作に利用するいわば形状記憶線材からの熱影響を逆手にとった構成となっているため、可撓管本体が細径であった場合でも、余分な負荷をかけることなく所望の関節部を確実かつ容易に曲げることができる。 Further, in the case of heating the high transformation point shape memory wire also, in this embodiment, the heat influence from it were shape memory wire to be used for bending operation of the well joint heat transferred between the opposed shape-memory wire since has a structure taken advantage of the fact, even if the flexible tube body was small in diameter, it can be bent reliably and easily the desired joint without applying extra load.

【0039】図12および図13に多関節可撓管の第1 [0039] 12 and the first articulated flexible tube 13
の変形例を示す。 Showing a modified example of. この構成は、前記実施例と同じ関節体11における形状記憶線材の配置方法を工夫することで、前記実施例と同様に関節体を2方向に曲げようとするものである。 This arrangement, by devising a method of arranging the shape memory wire at the same joint body 11 and the embodiment is intended to bend the joint body in two directions as in the embodiment. 図12に1関節分の構成を示す。 Figure 12 shows the structure of one joint component. 形状記憶線材31を中央部で交差させて、その交点を結び、その交点が関節固定ピン16の軸上になるように設ける。 The shape memory wire 31 are crossed in the central portion, bear their intersections, provided so that the intersection point is on the axis of the joint fixing pin 16.
そして、この状態で、形状記憶線材31の両端を関節体11に固定支持する。 In this state, both ends of the shape memory wire 31 is fixedly supported to the joint body 11. さらに、関節体11の関節部には弾性体32が設けられている。 Further, the joint portion of the joint member 11 is an elastic body 32 is provided. この弾性体32は、通常、力がかからない時は、関節部を直線状に保つようになっている。 The elastic member 32 is usually when the force is not applied is adapted to keep the joint straight. なお、形状記憶線材31は、図12において、反対側にも設けられている。 The shape memory wire 31, 12 are also provided on the opposite side. そして、形状記憶線材31の端部には図示しない通電線が配されている。 Then, current-carrying wires (not shown) at the ends of the shape memory wire 31 is arranged.

【0040】次に、上記構成の動作を図13を参照しつつ説明する。 Next, it will be described with reference to FIG. 13 the operation of the above configuration. 関節部を上方向に曲げる場合、図13の(a)で図中n−n´の形状記憶線材31を通電加熱して収縮させると、形状記憶合金n−n´には図示のように力fが生じ、その合力f´によって形状記憶線材31 When bending the joint upwards, when energized heating the shape memory wire 31 in the drawing n-n'is contracted by (a) in FIG. 13, the force as shown in the shape memory alloy n-n' f occurs, the shape memory wire by the force f'31
の結び目0は、図中上方向の力を受けて、点線に示すように上方へ移動する(図中、0´で示す。)。 Knot 0 receives the upward direction in the figure of the force, moves upward as shown in dotted lines (shown in 0'.). 同時に、 at the same time,
形状記憶線材n−n´は収縮しているので、図13の(b)のように関節部を上方向に曲げる。 Since the shape-memory wire n-n'is contracted, bent upward joint portion as in FIG. 13 (b).

【0041】さらに、関節部が曲がると、n−n´とm [0041] In addition, when the joint is bent, n-n'and m
−m´の形状記憶線材31が近接するため、n−n´の発熱がm−m´にも伝わり、m−m´も収縮することになる。 Since the shape memory wire 31 the -m' are close to the heat generation of the n-n'is transmitted to m-m', m-m'also to shrink. つまり、n−n´の収縮力とm−m´の収縮力とを合わせた力によって関節部が曲げられることになり、 In other words, it will be the joint portion is bent by the force obtained by combining the shrinkage force and shrinkage force of the m-m'of n-n',
その力量はかなり大きい。 Its competence is quite large.

【0042】また、図13の(c)に示すように、形状記憶線材31の結び目0が0´に移動したときの形状記憶線材31の弛みを測ると、図中n−0の長さとn−0 Further, as shown in (c) of FIG. 13, when measuring the slack of the shape memory wire 31 when the knot 0 of the shape memory wire 31 is moved to 0', the length of the drawing n-0 and n -0
´の長さを比べると、n−0´の長さの方がxだけ短い。 Comparing the length of the 'people of the length of the n-0'is short only x. つまり、このxだけを収縮させて曲げていることになる。 In other words, the fact that bending only to contract this x. そしてm−0の長さとm−0´の長さを比べると、大差なく、m−0´の長さの方がx´だけ短い。 When compared the length and the length of the m-0'of m-0, not much different, towards the length of the m-0'is x'only short. つまり、m−0−m´はm−0´−m´となったときに僅かに弛みを生ずるだけで、n−0−n´がn−0´−n That, m-0-m'only produce a slight slack when a m-0'-m', n-0-n'is n-0'-n
´となったときの収縮量と同じだけ収縮することができる可能性があるので、n−n´の収縮力によって曲げられた関節部はこのm−0´−m´のさらなる収縮によって大きく湾曲することができる、なお、図中、イは点n There is a possibility that may be as much shrinkage and contraction amount when a 'joint bent by the contraction force of the n-n'is greater by further contraction of the m-0'-m'curved can be, in the figure, it is the point n
を中心とした0点を通る円であり、ロは点mを中心とした0点を通る円である。 The a circle passing through the zero point with a focus, b is a circle passing through the zero point around the point m.

【0043】したがって、この構成では、可撓管を細径化しても1関節を確実かつ容易に2方向に曲げることができるとともに、その力量したがって湾曲角を大きくとることができる。 [0043] Thus, in this configuration, it is possible to bend the flexible tube to reliably and easily in two directions one joint even if diameter reduction can take its competence thus increasing the bending angle.

【0044】なお、この構成において、図14に示すように、形状記憶線材31の結び目を磁石からなるパイプ部材33で固定し、さらに、関節固定ピン16も磁石で構成すれば、これらの磁力によって関節固定ピン16に対するパイプ部材33の位置決めが可能となる。 [0044] Incidentally, in this configuration, as shown in FIG. 14, the knot of the shape memory wire 31 is fixed in the pipe member 33 made of magnets, further, arthrodesis pin 16 also be formed by magnets, these forces it is possible to position the pipe member 33 for arthrodesis pin 16. つまり、形状記憶線材31の交差部にあるパイプ部材33を関節固定ピン16の位置に保持しておくことが可能になる。 That is, the pipe member 33 at the intersection of the shape memory wire 31 can be held in the position of the arthrodesis pin 16. したがって、形状記憶線材31の交差部のずれを防止して確実な動作を確保することができる。 Therefore, it is possible to ensure a reliable operation by preventing the deviation of the intersection of the shape memory wire 31. また、形状記憶線材31の交差部にあるパイプ部材33を関節固定ピン16の位置に保持する方法としては、図15に示すように、パイプ部材33の四方を弾性体34によって支持する方法もある。 Further, the pipe member 33 at the intersection of the shape memory wire 31 as a method of holding the position of the joint fixing pins 16, as shown in FIG. 15, there is a method of supporting the square pipe member 33 by the elastic member 34 .

【0045】図16および図17に多関節可撓管の第2 [0045] Figure 16 and a second articulated flexible tube 17
の変形例を示す。 Showing a modified example of. 図16に示すように、関節固定ピン1 As shown in FIG. 16, arthrodesis pin 1
6の軸上を通る長手方向に一対の形状記憶線材36を設け、その両端を関節体11に固定してある。 A pair of shape-memory wire 36 in the longitudinal direction through 6 on the axis of, are fixed to both ends to the joint body 11. 前記関節固定ピン16の近傍で形状記憶線材36の外側にパイプ部材38を設け、さらにパイプ部材38の上下には、加熱すると収縮する形状記憶ばね37を1つずつ設けてある。 Wherein the pipe member 38 on the outside of the shape memory wire 36 in the vicinity of the joint fixing pins 16 provided on the further upper and lower pipe member 38, the shape memory spring 37 which shrinks when heated is provided one by one. 形状記憶ばね37にはそれぞれ制御IC21に接続される通電線が接続してある。 Energization line connected to the control IC21 of the shape memory spring 37 is connected.

【0046】この構成で、関節部を上方向に曲げるには、まず、図17の(a)に示すように、形状記憶ばね37の上側を加熱して、パイプ部材38を図中上側へ移動させる。 [0046] In this configuration the movement, in bending the joint portion in the upward direction, as shown in FIG. 17 (a), by heating the upper shape memory spring 37, the pipe member 38 to the upper side in the drawing make. この状態で、形状記憶線材36を加熱収縮させると、図17の(b)に示すように、関節部が上方向に曲がる。 In this state, when the heat shrinking shape memory wire 36, as shown in (b) of FIG. 17, the joint portion is bent upward. また、関節部を下方向に曲げるときは、形状記憶ばね37の下側を加熱して形状記憶線材36を加熱させればよい。 Furthermore, when bending the joint downwards, the shape memory wire 36 to heat the lower side of the shape memory spring 37 it is sufficient to heat.

【0047】図18および図19に多関節可撓管の第3 [0047] Figure 18 and the third articulated flexible tube 19
の変形例を示す。 Showing a modified example of. 第2の変形例と同様に、関節体11の中心部に形状記憶線材36を設け、さらに、図18の(a)に示すように、関節体11の関節部の上側と下側の位置にそれぞれ電磁石51と永久磁石52とを対向させて設けた。 As in the second modification, the shape memory wire 36 arranged in the center of the joint body 11, further, as shown in (a) of FIG. 18, the upper and the lower position of the joint portion of the joint body 11 provided so as to face the electromagnet 51 and the permanent magnet 52, respectively.

【0048】この構成で、関節部を上方向に曲げるには、図18の(a)において、上側の電磁石51と永久磁石52との間で引力が生ずるようにし、下側の電磁石51と永久磁石52との間で反発力が生ずるように各電磁石51を制御する。 [0048] In this configuration, the bending joint portion in the upward direction, in (a) of FIG. 18, the attractive force is generated between the upper electromagnet 51 and the permanent magnet 52, the lower electromagnet 51 and the permanent as the repulsive force between the magnets 52 is generated to control the electromagnets 51. すると、関節部は多少上側に曲がるので、それに伴ない形状記憶線材36が上側にずれる。 Then, since the joint is slightly bent upward, it accompanied no shape memory wire 36 is displaced upward. この状態で、形状記憶線材36を加熱収縮させれば、図19に示すように、関節部が充分上側に曲がる。 In this state, if the heat shrinking shape memory wire 36, as shown in FIG. 19, the joint portion is bent sufficiently upward.
関節部を下側に曲げるには、上側と下側における電磁石51と永久磁石52との引力・反発関係を前述した状態と逆にすればよい。 To bend the joint portion on the lower side, the attraction-repulsion relationship between the electromagnet 51 and the permanent magnet 52 in the upper and lower may be in a state opposite to the above-mentioned.

【0049】 [0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多関節可撓管は、変態点温度の異なる2本の形状記憶線材を接続することにより形状記憶線対を構成し、変態点温度の異なる前記2本の形状記憶線材の接続部が前記可撓管本体の長手方向に移動可能となるように前記形状記憶線対を可撓管本体に配置固定したため、例えば各形状記憶線材に予め弛みを持たせておくことにより、関節体を曲げることなく形状記憶線対の長さ調整を行なうことができる。 As described above, according to the present invention, the articulated flexible tube of the present invention constitutes a shape memory wire pair by connecting the two shape memory wires of different transformation temperature, different transformation temperature since the connecting portions of the two shape memory wires is arranged fixed to said shape memory line pair so as to be movable in the longitudinal direction of the flexible tube body to the flexible tube body, for example, the previously loosened to each shape-memory wire by keeping to have, it is possible to perform the adjustment of the length of the shape memory wire pair without bending the joint body. したがって、所望箇所以外の関節部を曲げることなく、必要な関節部だけを一定角だけ曲げることができる。 Therefore, without bending the joints other than the desired position, it can be bent only joints required by a predetermined angle.

【0050】また、各形状記憶線材を選択的に加熱することができるように構成されていることから、関節部の曲げ角も自在に調整できる。 [0050] Further, because it is configured to be able to selectively heat the shape memory wire, it can be adjusted freely even bend angle of the joint portion. さらに、互いに対向する第1の連結体の形状記憶線材と第2の連結体の形状記憶線材との変態点温度が異なるように、第2の連結体を第1 Furthermore, the first such transformation temperature of the shape memory wire of the connecting member of the shape memory wire and the second connecting member is different, which are opposite to each other, the second coupling member first
の連結体に対して配置したため、対向する形状記憶線材間での熱伝達は低変態点形状記憶線材を加熱する限りにおいては生じない。 Because disposed with respect to the coupling body, the heat transfer between the opposing shape memory wire does not occur as long as to heat the low transformation point shape memory wire. また、高変態点形状記憶線材を加熱する場合においても、対向する形状記憶線材間で伝達される熱をうまく関節部の曲げ動作に利用すれば、可撓管本体が細径であった場合でも、余分な負荷をかけることなく所望の関節部を確実かつ容易に曲げることができる。 Further, in the case of heating the high transformation point shape memory wire also, by utilizing the bending operation of the well joint heat transferred between the opposed shape-memory wire, even if the flexible tube body was small in diameter , it can be bent reliably and easily the desired joint without applying extra load.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】(a)は本発明の一実施例に係るマニュピレータの可撓管本体の側断面図、(b)は(a)の固定部材を拡大した側断面図、(c)は(b)を上方から見た際の断面図である。 1 (a) is a side sectional view of a flexible tube body of the manipulator according to an embodiment of the present invention, (b) is a side sectional view enlarging a fixing member (a), (c) is (b ) is a sectional view when viewed from above.

【図2】図1のマニュピレータを備えた内視鏡装置を配管内に挿入配置した状態を示す状態図である。 [2] The endoscope apparatus provided with a manipulator of FIG. 1 is a state diagram showing a state where the insertion placed in the pipe.

【図3】図1のマニュピレータの可撓管本体に配置された形状記憶線材の加熱手段を示す概略断面図である。 3 is a schematic sectional view showing a heating means of the flexible tube disposed in the body shape memory wire manipulator of Figure 1.

【図4】図1のマニュピレータの可撓管本体を構成する関節体の正面図である。 4 is a front view of the joint body constituting the flexible tube body manipulator of Figure 1.

【図5】関節部付近における配線を概略的に示す斜視図である。 5 is a perspective view schematically showing the wiring in the vicinity of the joint portion.

【図6】可撓管本体の直線状態を示す概略図である。 6 is a schematic diagram showing the linear state of the flexible tube body.

【図7】可撓管本体の第1の曲げ状態を示す概略図である。 7 is a schematic diagram showing a first bending state of the flexible tube body.

【図8】可撓管本体の第2の曲げ状態を示す概略図である。 8 is a schematic diagram showing a second bending state of the flexible tube body.

【図9】可撓管本体の第3の曲げ状態を示す概略図である。 9 is a schematic diagram showing a third bending state of the flexible tube body.

【図10】可撓管本体の第1の関節部のみを曲げた状態を示す概略図である。 10 is a schematic diagram showing a state where bending only the first joint portion of the flexible tube body.

【図11】各関節部を上下方向に曲げる際の通電場所を示した図である。 11 is a diagram showing a current location at the time of bending the respective joint portions in the vertical direction.

【図12】第1の変形例に係る多関節可撓管の斜視図である。 12 is a perspective view of an articulated flexible tube according to a first modification.

【図13】図12の多関節可撓管の動作を示す説明図である。 13 is an explanatory diagram showing the operation of the multi-joint flexible tube of FIG. 12.

【図14】図12の多関節可撓管に配置された形状記憶線材の交差部の変形例を示す拡大断面図である。 14 is an enlarged sectional view showing a modified example of the intersection of the articulated flexible tube disposed shape memory wire of FIG. 12.

【図15】図12の多関節可撓管に配置された形状記憶線材の交差部の他の変形例を示す斜視図である。 15 is a perspective view showing another modified example of the intersection of the articulated flexible tube disposed shape memory wire of FIG. 12.

【図16】(a)は第2の変形例に係る多関節可撓管の概略図、(b)は(a)のAーA線に沿う断面図である。 [16] (a) is a schematic view of an articulated flexible tube according to a second modification, (b) is a sectional view taken along the A-A line in (a).

【図17】図16の多関節可撓管の動作状態を示す図である。 17 is a diagram showing an operating state of the articulated flexible tube of FIG. 16.

【図18】(a)は第3の変形例に係る多関節可撓管の概略図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。 [18] (a) is a schematic view of an articulated flexible tube according to a third modification, a cross-sectional view taken along the line B-B of (b) is (a).

【図19】図18の多関節可撓管の動作状態を示す図である。 19 is a diagram showing an operating state of the articulated flexible tube of FIG. 18.

【図20】(a)は従来の多関節可撓管の1関節分の一例を示す断面図、(b)は(a)のC−C線に沿う断面図である。 [Figure 20] (a) is a sectional view showing an example of the first joint portion of a conventional articulated flexible tube, a cross-sectional view taken along line C-C of (b) is (a).

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

8a…第1の連結体、8b…第2の連結体、10…可撓管本体、11…関節体、12,13…形状記憶線材、1 8a ... first coupling member, 8b ... second connecting member, 10 ... flexible tube body, 11 ... joint member, 12, 13 ... shape memory wire, 1
4…固定部材、15…連結部材、19a,19b…形状記憶線対。 4 ... fixing member, 15 ... coupling member, 19a, 19b ... shape memory line pair.

───────────────────────────────────────────────────── ────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】 [Procedure amendment]

【提出日】平成6年5月26日 [Filing date] 1994 May 26

【手続補正1】 [Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0008 [Correction target item name] 0008

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0008】このような状態では、関節部を思うように湾曲させることができず、 回転軸64に余分な負荷をかけてしまうことになる。 [0008] In such a state, it can not be curved so as to think of joints, so that the result over the extra load to the rotary shaft 64.

【手続補正2】 [Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0017 [Correction target item name] 0017

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0017】図1に示すように、第1のマニピュレータ4aは、6つの関節体11(11a〜11f)を長手方向に互いに回動自在に連結して成る可撓管本体10から構成されている。 As shown in FIG. 1, the first manipulator 4a is constituted by a flexible tube body 10 formed by rotatably connected to each other six joints 11 to (11a to 11f) in the longitudinal direction . 各関節体11a〜11fは円筒状の短管からなり、互いに隣合う関節体同志は関節固定ピン1 Each joint member 11a~11f is formed of a cylindrical short pipe, the joint body comrades adjacent one another arthrodesis pin 1
6によって回動自在に連結されている。 It is rotatably connected to the 6. また、各関節体11a〜11fには図4に示すように合計7つの貫通孔が設けられている。 Further, each joint member 11a~11f has a total of seven holes are provided as shown in FIG. これら貫通孔は、関節体11の長手方向に延設されており、このうち、貫通孔9,9´は関節体11の軸心に対して互いに対称に対向して設けらている。 These through-holes are extended in the longitudinal direction of the joint body 11, of which the through-holes 9 and 9 'are found opposed symmetrically with respect to the axis of the joint body 11. なお、この構成では、可撓管本体10の基端に配置された関節体11fが工業用内視鏡1の先端面に固定される。 In this configuration, the joint body 11f disposed on the proximal end of the flexible tube body 10 is fixed to the distal end surface of the industrial endoscope 1.

【手続補正3】 [Amendment 3]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0025 [Correction target item name] 0025

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0025】しかしながら、この場合、第2の連結体8 [0025] However, in this case, the second connecting member 8
bは、 第1の連結体8aに対して先端側に1関節分だけずれた状態で配置されている。 b is arranged with a shift by one joint component distally relative to the first coupling body 8a. すなわち、第2の連結体8bは、 第1の連結体8a側の低変態点形状記憶線材1 That is, the second connecting member 8b, the first connecting member 8a side of the low transformation point shape memory wire 1
2a,12b,12cと対向する位置に高変態点形状記憶線材13d,13e,13fが配置され、また、 第1 2a, 12b, 12c facing the high transformation point shape memory wire 13d at a position, 13e, 13f are arranged, also, the first
の連結体8a側の高変態点形状記憶線材13a,13 Coupling body 8a side of the high transformation point shape memory wire 13a, 13
b,13cと対向する位置に低変態点形状記憶線材12 b, low transformation point 13c a position opposite to the shape memory wire 12
e,12fが配置された状態となっている。 e, in a state of 12f is arranged. また、これに伴って、 第1の連結体8aと第2の連結体8bとでは固定部材14と連結部材15の配置箇所が逆になっている。 Also, along with this, arrangement position of the fixed member 14 and the connecting member 15 in the first coupling member 8a and the second connecting member 8b are reversed.

【手続補正4】 [Amendment 4]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0027 [Correction target item name] 0027

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0027】また、図3に示すように、固定部材14と連結部材15にはそれぞれ信号線19が接続されており、さらに、これらの各信号線19は各関節部A〜Eごとに対応する制御IC21…に接続されている。 Further, as shown in FIG. 3, the fixing member 14 are a signal line 19 respectively connected to the connecting member 15 and, further, each of these signal lines 19 corresponding to each joint A~E It is connected to control IC21 ... to. また、 Also,
各制御IC21には制御線20が接続されており、制御線20は各形状記憶線材12,13への通電を制御する図示しない制御装置22(手元側に設けられている。) Each control IC21 is connected to the control line 20, control line 20 the control device 22 (not shown) for controlling the energization to the shape memory wires 12 and 13 (provided on the proximal side.)
に接続されている。 It is connected to the. また、図5に示すように、各制御I Further, as shown in FIG. 5, each control I
C21、 信号線19、制御線20は関節体11の軸方向に設けられた溝29の内部に配置されている。 C21, the signal line 19, control line 20 is disposed inside the groove 29 provided in the axial direction of the joint body 11. この場合、 信号線19、制御線20は関節固定ピン16の軸上近傍に配置される。 In this case, the signal line 19, control line 20 is disposed on-axis near the arthrodesis pin 16. つまり、このような構成により、各形状記憶線材12a〜12f,13a〜13fを選択的に通電加熱することができるようになっているものである。 That is, by this configuration, each shape memory wire 12 a to 12 f, in which and is capable of selectively electrically heating the 13a to 13f.

【手続補正5】 [Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0028 [Correction target item name] 0028

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0028】次に、上記構成のマニピュレータ4aの動作について説明する。 [0028] Next, the operation of the manipulator 4a having the above structure. マニピュレータ4aは、手元側の図示しない制御装置22により制御IC21に信号が入力されることで各関節部A〜Eの湾曲動作が行なわれる。 Manipulator 4a is bending operation of the respective joint portions A~E is performed by signal is inputted to the control by the control unit 22 (not shown) of hand side IC 21. 以下、マニピュレータ4aの湾曲動作を図6ないし図10を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to FIGS. 6-10 the bending operation of the manipulator 4a.

【手続補正6】 [Amendment 6]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0037 [Correction target item name] 0037

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0037】以上のような考え方で、他の関節部B〜E [0037] In the concept as described above, other joints B~E
も同様に上下両方向に曲げることができる。 It can also bend up and down both directions in the same way. なお、各関節部を上下両方向に曲げる際の通電場所を示したのが Note that FIG. That shows the current location at the time of bending the respective joint portions in the vertical directions
11である。 It is 11. 図中、下線を付された番号の形状記憶線材は、その最大収縮量の半分の長さだけ収縮されるように加熱されることを示しており、また、下線が付されていない番号の形状記憶線材は、その最大収縮量だけ収縮されるように加熱されることを示している。 Figure was underlined number of shape memory wires, the shape of the maximum contraction amount of half of shows to be heated to be the length contraction, also underlined not attached number storage wire shows that heated as contracted by the maximum amount of shrinkage. また、*印が付された番号の形状記憶線材の加熱量を調整することで、関節部の湾曲角を変化させることができる。 Further, by adjusting the heating amount of the shape memory wire * marked with an asterisk number, it is possible to change the bending angle of the joint portion.

【手続補正7】 [Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0041 [Correction target item name] 0041

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0041】さらに、 この時、n−n´とm−m´の形 [0041] In addition, the form of this time, n-n'and m-m'
状記憶線材31は、関節体11が細径のときは近接して Jo memory wire 31, the joint body 11 when the small diameter close
いるため、 n−n´の発熱がm−m´にも伝わり、m− Are therefore, heat generation of the n-n'is transmitted to m-m', m-
m´も収縮することになる。 m'also will be shrinking. つまり、n−n´の収縮力とm−m´の収縮力とを合わせた力によって関節部が曲げられることになり、その力量はかなり大きい。 In other words, will be the joint portion is bent by the force combining the contractile force of the n-n'and m-m'contractile force, the force is significant.

【手続補正8】 [Amendment 8]

【補正対象書類名】図面 [Correction target document name] drawings

【補正対象項目名】図10 [Correction target item name] FIG. 10

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【図10】 [Figure 10]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 複数の関節体を長手方向に互いに回動自在に連結して成る可撓管本体に温度変化によって伸縮する形状記憶線材を配設し、前記形状記憶線材を伸縮動作させることにより各関節体を回動させて前記可撓管本体の湾曲動作を行なう多関節可撓管において、変態点温度の異なる2本の形状記憶線材を接続することにより構成されその両端が前記関節体に固定されるとともに前記2 1. A disposed shape memory wire that expands and contracts with temperature changes a plurality of joints body longitudinally formed by rotatably connected to one another flexible tube body, by expansion and contraction of the shape memory wire in articulated flexible tube for performing the bending operation of the flexible tube body of each joint member is rotated, both ends are constructed by connecting the two shape memory wires of different transformation temperature within the joint body wherein it is fixed 2
    本の形状記憶線材の接続部が前記可撓管本体の長手方向に移動可能な複数の形状記憶線対を前記可撓管本体の長手方向に連結して成る第1の連結体と、前記第1の連結体と対向する位置で前記形状記憶線対を前記可撓管本体の長手方向に連結して成る第2の連結体と、各形状記憶線材を選択的に加熱する加熱手段とを具備し、互いに対向する第1の連結体の形状記憶線材と第2の連結体の形状記憶線材との変態点温度が異なるように第2の連結体を第1の連結体に対して配置したことを特徴とする多関節可撓管。 A first connecting member connecting portions of the shape memory wire is formed by connecting the longitudinal direction into a plurality of shape-memory line pairs movable in the flexible tube body in the longitudinal direction of the flexible tube body, the first comprising a second coupling member by the connecting member opposite to the position of 1 is formed by connecting the shape memory wire pairs in the longitudinal direction of the flexible tube body and a heating means for selectively heating each shape memory wire and, to the arrangement of the second coupling member relative to the first connecting member so as transformation temperature of the first coupling member of the shape memory wire and a second connecting member of the shape memory wire which face each other are different articulated flexible tube, characterized in.
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