JPWO2016063851A1

JPWO2016063851A1 - 挟み装置

Info

Publication number: JPWO2016063851A1
Application number: JP2016555222A
Authority: JP
Inventors: 徳和佐藤; 全弘斎藤
Original assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; Adamant Namiki Precision Jewel Co Ltd
Current assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; Adamant Namiki Precision Jewel Co Ltd
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-07-27
Also published as: WO2016063851A1

Abstract

【課題】挟み装置の動作性及び制御性を向上する。【解決手段】回動支点部（２１）を支点にし回動することで開閉する複数の挟み片（１０）と、前記挟み片（１０）の前端側を前方へ突出させるようにして回動支点部（２１）を支持した筒状部材（２０）と、該筒状部材（２０）内で直動部材（３１）を進退させる進退機構（３０）とを備え、進退機構（３０）により進退する直動部材（３１）を挟み片（１０）に係合させて、挟み片（１０）を回動するようにした挟み装置であって、進退機構（３０）を、複数の挟み片（１０）にそれぞれ対応するように複数具備するとともに、各進退機構（３０）を、各挟み片（１０）の後方側に直線的に配置し、これら複数の進退機構（３０）をそれぞれ独立して制御するようにした。【選択図】図４

Description

本発明は、医療現場にて、医療用具や器官等を挟持したり、器官を挟み切ったりするのに用いることができる挟み装置に関するものである。

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるもののように、回動支点部を支点にし回動することで開閉する複数の挟み片（把持部材１，２）と、前記挟み片（把持部材１，２）の前端側を前方へ突出させるようにして前記回動支点部を支持した筒状部材（固定管１０）と、前記筒状部材（固定管１０）に挿通された複数本のワイヤ（Ｗ）とを備え、前記ワイヤ（Ｗ）を一方又は他方へ引くことにより前記挟み片（把持部材１，２）を回動させるようにした医療用の鉗子がある。

ところで、前記従来技術を腹腔鏡手術等に適用するために小型化する場合、前記筒状部材の外径を小さくするのに伴い前記ワイヤも極細いものを選択することになる。このため、ワイヤの耐久性が低下するのは勿論のこと、ワイヤの伸縮を生じ易くなるため、ワイヤ操作に対し挟み片の動作に遅れが生じ、制御性を損ねたり、動作性が低下したり等するおそれがある。

特許第３０７５４０４号公報

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、動作性及び制御性を向上することができる挟み装置を提供することにある。

上記課題を解決するための一手段は、回動支点部を支点にし回動することで互いに開閉する複数の挟み片と、前記挟み片の前端側を前方へ突出させるようにして前記回動支点部を支持した筒状部材と、該筒状部材内で直動部材を進退させる進退機構とを備え、前記進退機構により進退する前記直動部材を前記挟み片に係合させて、前記挟み片を回動するようにした挟み装置であって、前記進退機構を、複数の前記挟み片にそれぞれ対応するように複数具備するとともに、前記各進退機構を前記各挟み片の後方側に配置し、これら複数の進退機構をそれぞれ独立して制御するようにしたことを特徴とする。

本発明は、以上説明したように構成されているので、動作性及び制御性を向上することができる。

本発明に係る挟み装置の一例を示す斜視図である。同挟み装置における挟み片の一例を示す拡大斜視図である。同挟み装置における要部構造図であり、両挟み片を閉じた状態を示す。同挟み装置における要部構造図であり、両挟み片を開いた状態を示す。同挟み装置における要部構造図であり、両挟み片を閉じて一方へ寄せた状態を示す。

本実施の形態の第一の特徴は、回動支点部を支点にし回動することで開閉する複数の挟み片と、前記挟み片の前端側を前方へ突出させるようにして前記回動支点部を支持した筒状部材と、該筒状部材内で直動部材を進退させる進退機構とを備え、前記進退機構により進退する前記直動部材を前記挟み片に係合させて、前記挟み片を回動するようにした挟み装置であって、前記進退機構を、複数の前記挟み片にそれぞれ対応するように複数具備するとともに、前記各進退機構を前記各挟み片の後方側に直線的に配置し、これら複数の進退機構をそれぞれ独立して制御するようにした。
ここで、前記「挟み装置」には、複数の前記挟み片の前端側で物体を挟み持つようにした態様や、複数の前記挟み片の前端側で物体を挟み切るようにした態様等を含む。
前記構成によれば、従来技術のようにワイヤの伸びや弛み、強度等に起因して耐久性及び動作性能の低下を生じることがなく、その上、複数の進退機構により挟み片をあらゆるパターンで動作させることができる。

第二の特徴として、より動作性を向上した具体的態様とするために、前記挟み片は、その後端側に前記回動支点部を挿通するための軸孔を有するとともに、該軸孔から筒状部材の径外方向へ離れた位置に、前記軸孔に対し接近離間する方向へ長尺な被係合孔を有し、前記直動部材は、前記被係合孔に係合して前記挟み片を回動させる係合軸を有する。

第三の特徴として、より動作性を向上するために、前記挟み片は、共通の前記回動支点部に支持されて二つ設けられ、各々の前記挟み片は、前方へ突出するように延設された突片部と、該突片部の後端側で略直交方向へ曲げられた基片部とを有する略Ｌ字状に形成され、前記基片部に前記回動支点部及び前記被係合孔を有する。

次に、上記特徴を有する好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

この挟み装置１は、回動支点部を支点にし回動することで開閉する複数の挟み片１０と、挟み片１０の前端側を前方へ突出させるようにして回動支点部２１を支持した筒状部材２０と、筒状部材２０内で直動部材３１を進退させる進退機構３０とを備え、進退機構３０により進退する直動部材３１を前記挟み片１０に係合させて、前記挟み片１０を回動するように構成される。

挟み片１０は、筒状部材２０の中心に対し直交する方向へ重なり合うように二つ設けられる。これら二つの挟み片１０，１０は、後端側に挿通される共通の回動支点部２１（軸部材）により回転自在に支持される。そして、これら二つの挟み片１０，１０は、物体を挟持可能な鉗子を構成しており、前端側の挟持面１１，１１を互いに接近させるように回動して閉鎖動作し、同挟持面１１，１１を互いに離間させるように回動して開放動作する（図１参照）。

各挟み片１０は、図２に示すように、前方へ突出するように延設された突片部１０ａと、該突片部１０ａの後端側で略直交方向へ曲げられた基片部１０ｂとを有する略Ｌ字状に形成される。
挟み片１０ｂにおける筒状部材２０中心寄りの位置には、回動支点部２１を挿通するための軸孔１５が設けられる。そして、同挟み片１０ｂにおいて、軸孔１５から筒状部材２０の径外方向（図２によれば右方向）へ離れた位置には、軸孔１５に対し接近離間する方向へ長尺な被係合孔１６が設けられる。

両側の挟み片１０，１０は、後端側の基片部１０ｂを重ね合わせて、共通の回動支点部２１によって回転自在に支持される（図１参照）。

筒状部材２０は、長尺円筒状の部材であり、その前端側における径方向の両側に、前方へ突出する支持片部２０ａを有し、これら両側の支持片部２０ａの間に、回動支点部２１を支持している。
この筒状部材２０内には、進退機構３０、および進退機構３０の給電配線や制御基板等が収納される。
なお、図示例の筒状部材２０は、周壁の一部に切欠部２５を設けることで、内部の進退機構３０等に対するメンテナンス性を向上しているが、他例としては、前記切欠部２５を省いてもよい。

また、進退機構３０は、回転駆動源３３によって直動部材３１を進退するようにした機構である。
この進退機構３０は、複数の挟み片１０の各々に対応して、複数（図示例によれば二つ）設けられる。各進退機構３０は、対応する挟み片１０の後方側に直線的に配置される。
そして、これら複数の進退機構３０は、図示しない制御回路によってそれぞれ独立して制御される。

回転駆動源３３は、電動式のギヤモータであり、例えば、モータの回転力を遊星歯車により適宜な回転速度に調整して出力する構成とすればよい。この回転駆動源における出力軸の前端側には、送りネジ３２が設けられ、この送りネジ３２には直動部材３１が螺合している。

直動部材３１は、その内部に、前記送りネジ３２に螺合する雌ネジ（図示せず）を有する。この直動部材３１は、筒状部材２０に対し回転不能且つ進退自在に係合している。この構成は、例えば、直動部材３１の外周部を角柱状に形成し、この直動部材３１の外周部に筒状部材２０の内面を嵌め合せて該外周部を前後方向へ案内するようにした態様や、直動部材３１の外周部と筒状部材２０の内周部との内の一方に凸部を設けるとともに他方に前記凸部を前後方向へ案内する溝を設けた態様等とすればよい。

直動部材３１の前端側は、挟み片１０の後端側部分を挟む二股状に形成され（図１参照）、この二股状部分には、筒状部材２０中心線に対し直交するように係合軸３４が固定される。この係合軸３４は、挟み片１０の被係合孔１６（図２参照）に挿通されており、前進することで挟み片１０を閉方向へ回動し（図４参照）、後退することで同挟み片１０を開方向へ回動する。

次に、上記構成の挟み装置１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
先ず、図３に示すように、両挟み片１０，１０を閉じた状態を初期状態とする。この初期状態において、両方の進退機構３０，３０により両直動部材３１，３１を後退させると、挟み片１０後端側の係合軸３４が後方へ回動するため、両挟み片１０，１０の前端側が開放する。
また、前記開放状態において、両方の進退機構３０，３０により両直動部材３１，３１を前進させた場合には、前記と逆の動作により両挟み片１０，１０の前端側が閉動するため（図４参照）、両挟持面１１，１１の間に物体Ａを挟持することができる。

また、前記初期状態（図３参照）において、一方の進退機構３０により一方の直動部材３１を前進させながら、他方の進退機構３０により他方の直動部材３１を後退させた場合には、図５に示すように、両挟み片１０，１０の閉鎖状態を維持しながら、これら挟み片１０，１０の前端側を一方側へ寄せることができる。
その他、複数の進退機構３０をそれぞれ独立して制御することで、閉鎖状態の挟み片１０，１０を逆側へ寄せたり、一方の挟み片１０のみを回動したりなど、あらゆるパターンの動作が可能である。しかも、ワイヤを用いた従来技術に比較して、挟み片１０の応答性が良好な上、回転駆動源３３の選定により出力アップも容易である。
また、各挟み片１０の後方側に直線状に進退機構３０を配置するようにしているため、比較的に細身で小型な構成とすることができる。
よって、動作性及び制御性が良好で小型な挟み装置１を提供することができる。

なお、上記実施例によれば、二つの挟み片１０，１０によって鉗子を構成するようにしたが、他例としては、各挟み片１０に刃を設けて、二つの挟み片１０，１０によって物体を切るハサミを構成したり、三つ以上の挟み片１０を開閉する構成としたりすることも可能である。

また、上記実施例によれば、進退機構３０として電動モータ及び送りネジ３２を用いたが、進退機構３０の他例としては、エアーモータや、油圧モータ、その他の回転式モータを用いることも可能である。
さらに進退機構３０の他例としては、振動式直進運動機構や、電磁ソレノイドの直進駆動源等の直進運動により、直動部材３１を直接的に進退させる構造とすることも可能である。

また、上記実施例の挟み装置１の直ぐ後ろに回転機構を配置して、挟み装置１自体を回転駆動できるようにしてもよい。このような構成にした場合、挟み装置１の自由度と可動範囲を拡げることができる。

本発明の挟み装置は、特に先進医療の現場にて使用される手術支援ロボットのマニピュレータ、鉗子装置、細胞操作マニピュレータ、各種検査装置等において、医療用具や器官等を挟持したり、器官を挟み切ったりするのに有用である。また、医療関連用途以外であっても、限られたスペースの中で、微小な対象物を精密に操作、処理する必要のある各種マイクロマニピュレータにも好適に使用することができる。

１：挟み装置
１０：挟み片
１０ａ：突片部
１０ｂ：基片部
１５：軸孔
１６：被係合孔
２０：筒状部材
２１：回動支点部
３０：進退機構
３１：直動部材
３２：送りネジ
３３：回転駆動源
３４：係合軸
Ａ：物体

Claims

回動支点部を支点にし回動することで互いに開閉する複数の挟み片と、前記挟み片の前端側を前方へ突出させるようにして前記回動支点部を支持した筒状部材と、該筒状部材内で直動部材を進退させる進退機構とを備え、前記進退機構により進退する前記直動部材を前記挟み片に係合させて、前記挟み片を回動するようにした挟み装置であって、
前記進退機構を、複数の前記挟み片にそれぞれ対応するように複数具備するとともに、前記各進退機構を前記各挟み片の後方側に配置し、これら複数の進退機構をそれぞれ独立して制御するようにしたことを特徴とする挟み装置。
前記挟み片は、その後端側に前記回動支点部を挿通するための軸孔を有するとともに、該軸孔から筒状部材の径外方向へ離れた位置に、前記軸孔に対し接近離間する方向へ長尺な被係合孔を有し、前記直動部材は、前記被係合孔に係合して前記挟み片を回動させる係合軸を有することを特徴とする請求項１記載の挟み装置。
前記挟み片は、共通の前記回動支点部に支持されて二つ設けられ、
各々の前記挟み片は、前方へ突出するように延設された突片部と、該突片部の後端側で略直交方向へ曲げられた基片部とを有する略Ｌ字状に形成され、前記基片部に前記回動支点部及び前記被係合孔を有することを特徴とする請求項２記載の挟み装置。