特開 2022-14402 蛇腹機構、並びに多自由度鉗子及び長尺状装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022014402

(43)【公開日】2022-01-19

(54)【発明の名称】蛇腹機構、並びに多自由度鉗子及び長尺状装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/295 20060101AFI20220112BHJP

【ＦＩ】

A61B17/295

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020116722

(22)【出願日】2020-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】390030731

【氏名又は名称】朝日インテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076831

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 捷雄

(72)【発明者】

【氏名】藁品 大介

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160MM32

4C160NN07

4C160NN08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】蛇腹機構を用いた多自由度鉗子を提供する。
【解決手段】蛇腹機構３は、操作部側と作動部側の間に互いに重なり合う複数のリンク部材３３を有する。複数のリンク部材は、各リンク部材のそれぞれに、操作部に接続させた一対のワイヤ１０ａ、１０ｂを通して揺動可能に連結している。各リンク部材の間にその揺動を阻止するロック機構が設けられている。このロック機構によって、各リンク部材に対するロックを、複数のを操作部で操作することで解除して各リンク部材を順次揺動させて湾曲させ、操作部を操作してワイヤを元位置に戻すことで各リンク部材をロック機構で再ロックさせる。
【効果】長尺状装置の作動部と共に、直線状にした蛇腹機構を体内の狭路へ挿入させる際に、作動部や蛇腹機構が周囲の身体組織に接触して思わぬ方向へ湾曲することを防止する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作部を手元側に有し且つ作動部を先端側に有する長尺状装置で用いられる蛇腹機構であって、
前記操作部側と前記作動部側の間に互いに重なり合う複数のリンク部材を有し、前記複数のリンク部材は、前記各リンク部材のそれぞれに前記操作部に接続している一対のワイヤを通して揺動可能に連結しており、
前記各リンク部材の間に配置され、前記複数のリンク部材の揺動を阻止するロック機構を更に有し、
前記ロック機構は、前記各リンク部材に対するロックを、前記一対のワイヤを前記操作部で操作することで解除して前記各リンク部材を順次揺動させて湾曲させ、前記操作部を操作して前記ワイヤを元位置に戻すことで前記各リンク部材を前記ロック機構で再ロックさせるように構成されている蛇腹機構。

【請求項2】

前記リンク部材は、
前記操作部側に位置する後端部側のリンク部材と、
前記作動部側に位置する先端部側のリンク部材と、
前記後端部側のリンク部材と前記先端部側のリンク部材との間に設けられる複数の中間部のリンク部材と、を有し、
前記一対のワイヤが前記先端部側のリンク部材に連結してあると共に、前記ロック機構は少なくとも前記中間部の各リンク部材に設けられている請求項１に記載の蛇腹機構。

【請求項3】

前記ロック機構は、前記中間部の各リンク部材に設けられ、
前記中間部の各リンク部材の先端側に位置する面の内部に設けたところの一端部に開口部を有するスライド部材収容部と、
前記スライド部材収容部内において前記一対のワイヤに挟持されつつスライド可能に設けられたスライド部材と、
前記スライド部材の両端部側を挟持する一対のワイヤと、
前記先端側のスライド部材を収容したリンク部材の後端側に位置するリンク部材に設けられ、前記スライド部材のスライド動作によって前記開口部から進退動作を行う前記スライド部材を係止及び解離する係合孔を設けた重合部と、を有する請求項１または請求項２に記載の蛇腹機構。

【請求項4】

前記ロック機構はさらに、前記スライド部材を前記係合孔側へ付勢する弾性部材を有する、請求項３に記載の蛇腹機構。

【請求項5】

前記各中間部のリンク部材は、
中心部の軸方向に駆動力伝達部材を挿通させる中心孔と、
前記中心孔を挟んでワイヤを挿通させる複数のワイヤ挿通孔と、
一端部側に設けられた一対の係合凸部を有する傾斜部及び幅狭平坦部と、
他端部側に設けられた一対の係合凹部を有する幅広平坦部と、
内部に前記ワイヤ挿通孔に通したワイヤに挟持されて当該ワイヤの軸方向と交差する方向にスライド可能に前記スライド部材を収容する一端部側に開口部を有するスライド部材収容部とを有し、
前記傾斜部側で前記スライド部材収容部の前記開口部側には、隣接する一方の中間部のリンク部材の重合部を収容する重合部収容部が設けられ、
前記幅広平坦部側には隣接する他方の中間部のリンク部材の重合部収容部に収容される重合部が設けられ、
さらに前記重合部には隣接する前記他方の中間部のリンク部材のスライド部材収容部内に収容された前記スライド部材の係合孔が設けられ、
前記係合凸部は隣接する前記一方の中間部のリンク部材の前記係合凹部に係合し、
前記係合凹部には隣接する前記他方の中間部のリンク部材の前記係合凸部が係合している、請求項３または請求項４に記載の蛇腹機構。

【請求項6】

前記スライド部材は平板状であり、
前記スライド部材には、両端部にそれぞれ複数のワイヤを挿通させるワイヤ挿通孔が形成されていると共に、中心部軸方向に前記作動部に通じる駆動力伝達部材を通す中心孔が形成されている、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【請求項7】

前記スライド部材は平板状であり、
前記スライド部材には、両端部にそれぞれ複数のワイヤを安定した位置で当接できる複数のワイヤ当接部が形成されていると共に、中心部軸方向に前記作動部に通じる駆動力伝達部材を通す中心孔が形成されている、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【請求項8】

前記スライド部材は、前記弾性部材によりそのスライド方向の一方向へスライド付勢されている請求項４乃至７のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【請求項9】

一方向にのみ湾曲可能である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【請求項10】

多自由度鉗子であって、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の蛇腹機構を有し、
前記蛇腹機構の後端部側が、多自由度鉗子の操作部に接続されたシャフトの先端部に取り付けられており、
前記蛇腹機構の先端部側が、手術動作を行う作動部に接続させている多自由度鉗子。

【請求項11】

多自由度鉗子であって、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の蛇腹機構を有し、
前記蛇腹駆動機構の前記ワイヤをウォームギアとウォームホイールで操作するように構成されている多自由度鉗子。

【請求項12】

長尺状装置であって、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の蛇腹機構を有し、
前記蛇腹機構の後端部側が前記長尺状装置の前記操作部側に接続し、前記蛇腹機構の先端部側が前記長尺状装置の前記作動部側に接続している長尺状装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のワイヤで相互に揺動可能に連結される複数のリンク部材を有し、前記複数のワイヤを操作することによって、前記複数のリンク部材を揺動させて湾曲部を形成する蛇腹機構、並びにこの蛇腹機構を用いた多自由度鉗子及び長尺状装置（その他の機器類）に関する。

【背景技術】

【0002】

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。この多自由度鉗子の中には、下記特許文献１に記載されているように、患者の体内での組織の摘み、切断その他の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部に設けられると共に、シャフトの後端部側には作動部を操作する操作部が設けられているものが知られている。

【0003】

そして、この特許文献１には、複数のワイヤで相互に揺動可能に連結される複数のリンク部材を有し、前記複数のワイヤを操作することによって、前記複数のリンク部材を揺動させて湾曲部を形成する蛇腹機構が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第９７１７５１７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載された蛇腹機構は、各リンク部材の揺動を規制する構成を有しないため、低侵襲手術時に蛇腹機構を直線状にして作動部と共に体内の狭路へ挿入させる際に、作動部や蛇腹機構が周囲の身体組織に接触して思わぬ方向へ湾曲して、体内の狭路へのスムーズな挿入を妨げられたり、或は体内組織が湾曲したリンク部材の間に挟まれて傷付いてしまったりするという問題があった。

【0006】

そこで、本発明の目的は、それ自身を構成する各リンク部材の揺動をロックするロック機構を設けることにより、このロック機構によるロックが解除されない限り、リンク部材の揺動が阻止されるように構成した蛇腹機構、並びにこの蛇腹機構を用いた多自由度鉗子及びその他の機器類を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本願発明の構成の一態様は以下の通りである。

【0008】

［１］操作部を手元側に有し且つ作動部を先端側に有する長尺状装置で用いられる蛇腹機構であって、前記操作部側と前記作動部側の間に互いに重なり合う複数のリンク部材を有し、前記複数のリンク部材は、前記各リンク部材のそれぞれに前記操作部に接続している一対のワイヤを通して揺動可能に連結しており、前記各リンク部材の間に配置され、前記複数のリンク部材の揺動を阻止するロック機構を更に有し、前記ロック機構は、前記各リンク部材に対するロックを、前記一対のワイヤを前記操作部で操作することで解除して前記各リンク部材を順次揺動させて湾曲させ、前記操作部を操作して前記ワイヤを元位置に戻すことで前記各リンク部材を前記ロック機構で再ロックさせるように構成されている蛇腹機構。

【0009】

[２]前記リンク部材は、前記操作部側に位置する後端部側のリンク部材と、前記作動部側に位置する先端部側のリンク部材と、前記後端部側のリンク部材と前記先端部側のリンク部材との間に設けられる複数の中間部のリンク部材と、を有し、前記一対のワイヤが前記先端部側のリンク部材に連結してあると共に、前記ロック機構は少なくとも前記中間部の各リンク部材に設けられている[１]の蛇腹機構。

【0010】

［３］前記ロック機構は、前記中間部の各リンク部材に設けられ、前記中間部の各リンク部材の先端側に位置する面の内部に設けたところの一端部に開口部を有するスライド部材収容部と、前記スライド部材収容部内において前記一対のワイヤに挟持されつつスライド可能に設けられたスライド部材と、前記スライド部材の両端部側を挟持する一対のワイヤと、前記先端側のスライド部材を収容したリンク部材の後端側に位置するリンク部材に設けられ、前記スライド部材のスライド動作によって前記開口部から進退動作を行う前記スライド部材を係止及び解離する係合孔を設けた重合部と、を有する［１］または［２］の蛇腹機構。

【0011】

［４］前記ロック機構はさらに、前記スライド部材を前記係合孔側へ付勢する弾性部材を有する、［３］の蛇腹機構。

【0012】

［５］前記各中間部のリンク部材は、中心部の軸方向に駆動力伝達部材を挿通させる中心孔と、前記中心孔を挟んでワイヤを挿通させる複数のワイヤ挿通孔と、一端部側に設けられた一対の係合凸部を有する傾斜部及び幅狭平坦部と、他端部側に設けられた一対の係合凹部を有する幅広平坦部と、内部に前記ワイヤ挿通孔に通したワイヤに挟持されて当該ワイヤの軸方向と交差する方向にスライド可能に前記スライド部材を収容する一端部側に開口部を有するスライド部材収容部とを有し、前記傾斜部側で前記スライド部材収容部の前記開口部側には、隣接する一方の中間部のリンク部材の重合部を収容する重合部収容部が設けられ、前記幅広平坦部側には隣接する他方の中間部のリンク部材の重合部収容部に収容される重合部が設けられ、さらに前記重合部には隣接する前記他方の中間部のリンク部材のスライド部材収容部内に収容された前記スライド部材の係合孔が設けられ、前記係合凸部は隣接する前記一方の中間部のリンク部材の前記係合凹部に係合し、前記係合凹部には隣接する前記他方の中間部のリンク部材の前記係合凸部が係合している、［３］または［４］の蛇腹機構。

【0013】

［６］前記スライド部材は平板状であり、前記スライド部材には、両端部にそれぞれ複数のワイヤを挿通させるワイヤ挿通孔が形成されていると共に、中心部軸方向に前記作動部に通じる駆動力伝達部材を通す中心孔が形成されている、［３］乃至［５］のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【0014】

［７］前記スライド部材は平板状であり、前記スライド部材には、両端部にそれぞれ複数のワイヤを安定した位置で当接できる複数のワイヤ当接部が形成されていると共に、中心部軸方向に前記作動部に通じる駆動力伝達部材を通す中心孔が形成されている、［３］乃至［６］のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【0015】

［８］前記スライド部材は、前記弾性部材によりそのスライド方向の一方向へスライド付勢されている［４］乃至［７］のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【0016】

［９］一方向にのみ湾曲可能である、［１］乃至［８］のいずれか１項に記載の蛇腹機構。

【0017】

［１０］多自由度鉗子であって、［１］乃至［９］のいずれか１項に記載の蛇腹機構を有し、前記蛇腹機構の後端部側が、多自由度鉗子の操作部に接続されたシャフトの先端部に取り付けられており、前記蛇腹機構の先端部側が、手術動作を行う作動部に接続させている多自由度鉗子。

【0018】

［１１］多自由度鉗子であって、［１］乃至［９］のいずれか１項に記載の蛇腹機構を有し、前記蛇腹駆動機構の前記ワイヤをウォームギアとウォームホイールで操作するように構成されている多自由度鉗子。

【0019】

［１２］長尺状装置であって、［１］乃至［９］のいずれか１項に記載の蛇腹機構を有し、前記蛇腹機構の後端部側が前記長尺状装置の前記操作部側に接続し、前記蛇腹機構の先端部側が前記長尺状装置の前記作動部側に接続している長尺状装置。

【発明の効果】

【0020】

前記［１］に記載の蛇腹機構によれば、各リンク部材の揺動をロック・解除するロック機構を設けることにより、このロック機構によるロックが解除されない限り、外力が加えられても、リンク部材の揺動が阻止されるように成した蛇腹機構を提供することができる。

【0021】

前記［２］に記載の蛇腹機構によれば、中間部のリンク部材に設けたスライド部材がワイヤを操作して蛇腹機構を湾曲させる際に、先端部側のリンク部材が最初に揺動し、その後、中間部のリンク部材に設けたロック機構によるロックを解除して蛇腹機構を揺動させることができるものである。

【0022】

前記［３］に記載の蛇腹機構によれば、一方の中間部のリンク部材の重合部が隣接する他方の中間部のリンク部材の凹部と重なり合い、前記一方のリンク部材内に設けたスライド部材収容部内のスライド部材が、ワイヤの動きに応じて当該ワイヤと交差する方向にスライドすることによって他方のスライド部材の重合部に設けた係合部と係合、解離することによって、各リンク部材の直線状態の保持と揺動となされるものである。

【0023】

前記［４］に記載の蛇腹機構によれば、スライド部材のロック動作時の動きが弾性部材により一方向へ付勢されるため、確実にロックがなされるという効果を奏し得るものである。

【0024】

前記［５］に記載の蛇腹機構によれば、各リンク部材の揺動が傾斜部により確実になされると共に、一方のリンク部材に設けた突起部が隣接する他方のリンク部材に設けた凹部と係合することにより、揺動時における各リンク部材の位置ずれを防止できると共に、一方のリンク部材に設けた凹部に入り込んでいる重合部に設けた係合部によって、スライド部材が係止されるので、確実にロック動作がなされるものである。

【0025】

前記［６］に記載の蛇腹機構によれば、スライド部材の両端部に設けたワイヤ中心孔にそれぞれ複数のワイヤを当接させることができるものである。

【0026】

前記［７］に記載の蛇腹機構によれば、スライド部材の両端部に設けた当接部にそれぞれ複数のワイヤを当接させることができ、その際の組み付けが簡単である。

【0027】

前記［８］に記載の蛇腹機構によれば、スライド部材の係合部に対するロック及びロック解除動作が確実になるものである。

【0028】

前記[９]によれば、蛇腹機構は一方向のみ湾曲するので、構成が簡単になる上に、蛇腹機構が手術中に予期せぬ方向へ湾曲してしまうことを防止できるものである。

【0029】

前記[１０]に記載の多自由度鉗子によれば、作動部が蛇腹機構の先端部でその軸方向に回転可能なので、身体内に挿入した鉗子片を様々な方向へ回転させることができた上で、ロック機構によるロックが解除されない限り、リンク部材の揺動が阻止されることにより、手術中に不必要に体内組織を傷つけることのない、より安全な鏡視下手術を行うことができるものである。

【0030】

前記［１１］に記載の多自由度鉗子によれば、ワイヤを駆動させるのに、ウォームギアとウォームホイールを用いたことにより、蛇腹機構の揺動動作を安定させることができると共に、先端部側のリンク部材の予期しない揺動動作を制御することができる多自由度鉗子を提供できるものである。

【0031】

前記［１２］に記載の発明によれば、蛇腹機構に各リンク部材の揺動をロックするロック機構を設けることにより、このロック機構によるロックが解除されない限り、リンク部材の揺動が阻止されるように成した長尺状装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の実施形態に係る蛇腹機構を用いた多自由度鉗子の全体斜視図である。

【図2】図１に示した多自由度鉗子の各部の構造及び機能を模式的に示す説明図である。

【図3】図１に示した多自由度鉗子の構成と動作を説明するもので、（ａ）は操作部の操作方法、（ｂ）は蛇腹機構と作動部の動作内容を示している。

【図4】図３に示した蛇腹機構と作動部の部分の分解斜視図である。

【図5】図１に示した多自由度鉗子における作動部の動作の説明図であり、（ａ）は第１鉗子片と第２鉗子片が閉じた状態、（ｂ）は第１鉗子片と第２鉗子片が開いた状態を示している。

【図6】図３に示した蛇腹機構の先端部側のリンク部材の構成を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。

【図7】図３に示した蛇腹機構の後端部側のリンク部材の構成を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は平面図である。

【図8】図３に示した蛇腹機構の中間部のリンク部材の構成を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。

【図9】図３に示した蛇腹機構におけるスライド部材の構成を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。

【図10】図３に示した蛇腹機構におけるロック機構の動作を説明するもので、（ａ）はロック状態、（ｂ）はロック解除状態を示している。

【図11】図３に示した蛇腹機構の動作を説明するもので、（ａ）は動作前の状態、（ｂ）は先端部側のリンク部材が揺動した状態、（ｃ）は先端部側のリンク部材に隣接する中間部のリンク部材が揺動した状態をそれぞれ示している。

【図12】図３に示した蛇腹機構が直線状を呈している状態の側断面図である。

【図13】図３に示した蛇腹機構の先端部側が湾曲した状態の側断面図である。

【図14】図９に示すスライド部材とは別の変形例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。

【図15】図９及び１４に示すスライド部材とは別の変形例を示し、（ａ）はスライド部材の両端部に各ワイヤと係合する溝部を設けたもの、（ｂ）はスライド部材の両端部に各ワイヤをと当接する凹部を設けたものを示している。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る蛇腹機構、並びにこの蛇腹機構を用いた多自由度鉗子の実施の形態を詳細に説明するが、本発明に係る蛇腹機構の用途は、多自由度鉗子に限定されない。それは、例えば内視鏡，手術用光源、カテーテル、探査子、解剖器具、ロボットの関節などの、操作部を手元側に有し且つ作動部を先端側に有する長尺状装置の蛇腹機構として用いることができる。

【0034】

［実施の形態１］
図面において、図１は、実施の形態１に係る蛇腹機構を用いた多自由度鉗子の斜視図であり、図２は、その多自由度鉗子の構成を模式的に示す図面である。図２は、図面を通じた構造と機能の理解を容易にするために、多自由度鉗子の構成部材を簡略化して表現してある。

【0035】

図１に示すように、多自由度鉗子１は、作動部２、蛇腹機構３、シャフト４、操作部５を有する。操作者（手術者）は、高精細カメラを搭載した内視鏡カメラと多自由度鉗子１とを患者の体内に挿入して鏡視下手術を行う。その際、操作者は、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、多自由度鉗子１の操作部５を患者の体外で操作して、作動部２で行う所定の手術動作を遠隔操作して、多自由度鉗子１による鏡視下手術を実行する。また、操作者は、多自由度鉗子１のシャフト４を作動部２や蛇腹機構３と共に患者の体内に所定深さまで挿入して、作動部２を手術位置へ届かせる。操作者は、患者の体内にシャフト４、蛇腹機構３、及び作動部２を挿入した状態で、患者の体外に置かれた操作部５で蛇腹機構３や作動部２を手動操作する。

【0036】

（操作部）
図１と図２に示すように、操作部５は、ケース状を呈した筐体５ｄとこの筐体５ｄに設置した蛇腹駆動機構Jと作動部駆動機構Ｓとを有する。蛇腹駆動機構Ｊは、筐体５ｄ内に設けられたウォームギア１２と、このウォームギア１２に噛み合うウォームホイール１３と、このウォームホイール１３に軸心を共通にして懸架乃至接続するプーリ１４と、を有する。蛇腹駆動機構Ｊには、ウォームギア１２に連結されてそのダイヤル部分を筐体５ｄ外に露出して設けられ、ウォームギア１２を手動回転させる蛇腹機構駆動ダイヤル１１を更に有する。

【0037】

作動部駆動機構Ｓは、筐体５ｄに固定させて取り付けられた第１指掛け部５ｂと、支軸ａを支点に回転可能に設けられた第２指掛け部５ｃと、を有する。多自由度鉗子１には、シャフト４と蛇腹機構３との内部で、筐体５ｄから作動部２へ延在している駆動力伝達部材６が設けられており、駆動力伝達部材６によって、指掛け部５ｃの回転駆動力を作動部２へ伝達している。作動部駆動機構Ｓは、第２指掛け部５ｃの支点を超えた自由端側に支軸ｂを介して取り付けた連携部材２４と、この連携部材２４の自由端側に支軸ｃを介して前後動可能に取り付けられ且つ駆動力伝達部材６の一端部が取り付けられているスライド部材２３と、駆動力伝達部材６を内部に挿通させて筐体５ｄにその一部を露出させて取り付けられた作動部回転駆動ダイヤル２１と、駆動力伝達部材６へ回転駆動力を伝達する回転伝達装置２２と、を有する。

【0038】

筐体５ｄの前部には中空のシャフト４が取り付けられ、その内部で、ワイヤ１０a、１０ｂと駆動力伝達部材６とが、先端部方向（作動部２側）へ伸びており、シャフト４の先端部に蛇腹機構３が取り付けられている。シャフト４は、ステンレスパイプ製で、直径が１０ｍｍ程度である。ワイヤ１０ａ，１０ｂは、ステンレスの細線を撚り合わせて形成され、直径が０．５ｍｍ程度である。駆動力伝達部材６は、ステンレス製で直径１ｍｍ程度であり、図面では１本のロッドとして図示してあるが、例えば蛇腹機構３内に位置する部分だけを湾曲状態と直条状態を繰り返しても材質が劣化しない材料で構成することが望ましい。

【0039】

（蛇腹機構）
図２に示すように、蛇腹機構３は、シャフト４と作動部２の間に設けられており、内部に駆動力伝達部材６と、後端部側のリンク部材３２と、先端部側のリンク部材３１と、この先端部側のリンク部材３１と後端部側のリンク部材３２の間に互いに揺動可能に重なり合って設けられた中間部の複数のリンク部材３３，３３・・・とを有する。リンク部材３１，３２，３３には、駆動力伝達部材６を挟む形で２本のワイヤ１０ａ、１０ｂがスライド可能に挿入されており、複数のリンク部材３３は、一方向へ揺動して湾曲部を形成した後、元位置に戻れるように、互いに重なり合っている。なお、各中間部のリンク部材３３，３３・・・には、それぞれロック機構Ｋ，Ｋ・・・が設けられている（図４参照）。

【0040】

リンク部材のうち、後端部側のリンク部材３２から説明する。図３～１３では、蛇腹機構３に注目し、その構成及び動作を示してある。とくに図３（ｂ）と図４及び図７に示すように、リンク部材３２は、外径がシャフト４の先端部の外径と同じもので、概略円柱状を呈しており、その中心部軸方向を貫通して駆動力伝達部材６を通す貫通孔である中心孔３２ｃと、この中心孔３２ｃを挟んで当該中心孔３２ｃと同一方向にワイヤ１０ａ，１０ｂを通す同じく貫通孔であるワイヤ挿通孔３２ａ、３２ｂが設けられている。図７に示すように、リンク部材３２はさらに、一端部側に設けた円筒部４ｃの外周に設けられた一対の係合凸部４ｄ，４ｄと、他端部側に設けた幅広平坦部３２ｍと、幅広平坦部３２ｍには、中心孔３２ｃを挟んでワイヤ挿通孔３２ａ，３２ｂと直交する方向に設けられた係合凹部３２ｄ，３２ｄと、幅広平坦部３２ｍの半径方向の一端部側から係合凹部３２ｄ，３２ｄと平行した位置に軸方向へ突出させて設けられた断面略変形三日月形状を呈した重合部３２ｇと、を有する。重合部３２ｇには、幅広平坦部３２ｍと平行に設けられるスライド部材３５（図４参照）の一端部をロック、解離する係合孔３２ｋが設けられている。リンク部材３２は、さらにとくに図３（ｂ）と図４に示すように、円筒部４ｃをシャフト４の先端部４ａに挿入させつつ、係合凸部４ｄ，４ｄを当該シャフト４の先端部４ａに設けた係止凹部４ｂ，４ｂに挿入させることにより、当該シャフト４の先端部４ａに非回転に固定されている。

【0041】

先端部側のリンク部材３１は、図６に示すように、外径が後端部側のリンク部材３２と同じ外径であり、外観上円柱状である。リンク部材３１には、一端部側にその外周部から内側に向けて登り傾斜に設けられた傾斜部３１ｎと、傾斜部３１ｎに続いて設けられた幅狭平坦部３１ｏと、この幅狭平坦部３１ｏを設けた側の外周を削り取って設けた重合部収容部３１ｈが設けられている。さらに、傾斜部３１ｎと幅狭平坦部３１ｏの境界部分からその中心部軸方向に設けられた駆動力伝達部材６を通す平面長円形状の中心孔３１ｃと、中心孔３１ｃを挟んで傾斜部３１ｎと重合部収容部３１ｈから軸方向に設けた同じく平面長円形状の一対のワイヤ挿通孔３１ａ，３１ｂと、がリンク部材３１に設けられている。

【0042】

リンク部材３１には、ワイヤ挿通孔３１ａ，３１ｂの側部の略中間部から半径方向に１８０度間隔で設けられ、ワイヤ挿通孔３１ａ，３１ｂと連通するワイヤ係止孔１０ｄ，１０ｆが設けられている。リンク部材３１は、更に、傾斜部３１ｎと幅狭平坦部３１ｏの境界部分に中心孔３１ｃを挟んで外方向へ突出して設けられた一対の係合凸部３１ｅ，３１ｅと、この係合凸部３１ｅ，３１ｅを設けた側とは反対位置に中心孔３１ｃに連通する収容部３１ｑと、収容部３１ｑに向けて外側から９０度間隔に設けられた４個の雌ねじ孔３１ｐ，３１ｐ・・・とを有する。収容部３１ｑには、後述する通り、作動部２の作動部本体２ｄが回転可能に挿入され、作動部本体２ｄが接続する。

【0043】

中間部のリンク部材３３は、実施の形態では同じ構成のものが９個から１１個が互いに軸方向に重ね合わされて蛇腹機構３を構成しているので、その中の一つのものを詳しく説明する。

【0044】

図８に示されたように、リンク部材３３は、外径が後端部側のリンク部材３２及び先端部側のリンク部材３１と同じ外径を有する略円盤形状である。リンク部材３３は、一端部側に外周から中央部に向けて上り傾斜に設けられた傾斜部３３ｎと、この傾斜部３３ｎに続いて設けられた幅狭平坦部３３ｐと、この幅狭平坦部３３ｐの側を軸方向に削って設けられた重合部収容部３３ｈと、を有する。リンク部材３３には、中心部軸方向を貫通して設けられた駆動力伝達部材６を通す平面長円形状の中心孔３３ｃと、この中心孔３３ｃを挟んで設けられた当該中心孔３３ｃと同一方向にワイヤ１０ａ，１０ｂを通す同じく平面長円形状の貫通孔であるワイヤ挿通孔３３ａ，３３ｂと、が形成されている。リンク部材３３は更に、傾斜部３３ｎを設けた側に前記中心孔３３ｃを挟んで前記ワイヤ挿通孔３３ａ，３３ｂと交差する方向に設けたところの先端部が丸みを帯びている一対の係合凸部３３ｅ，３３ｅと、その他端部側に設けた幅広平坦部３３ｍと、この幅広平坦部３３ｍに前記中心孔３３ｃを挟んで設けたワイヤ挿通孔３３ａ，３３ｂと直交する側に突設したところの先端を丸くした一対の係合凹部３３ｄ，３３ｄと、重合部収容部３３ｈの反対側となる位置に設けた重合部３３ｇと、を有する。

【0045】

図１０乃至図１３に示されたように、リンク部材３３は、更に、内部の中心孔３３ｃ及びワイヤ挿通孔３３ａ，３３ｂと直交する位置に前記幅広平坦部３３ｍと平行に設けられ、重合部収容部３３ｈ側に開口部３３ｔを有するスライド部材収容部３３ｌと、このスライド部材収容部３３ｌの開口部３３ｔと対向する位置に重合部３３ｇに設けた係合孔３３ｋと、とくに図１０に示されたように、スライド部材収容部３３ｌ内にその両端部のワイヤ当接部３５ｃ，３５ｄをワイヤ１０ａ，１０ｂに挟まれてスライド可能に収容されたスライド部材３５と、を有している。

【0046】

ロック機構Ｋは、ワイヤ１０ａ，１０ｂと、スライド部材収容部３３ｌ内にワイヤ１０ａ，１０ｂに挟まれてスライド可能に設けられたスライド部材３５と、重合部３３ｇに設けた係合孔３３ｋと、を有している（図４参照）。

【0047】

スライド部材３５は、図９に示すように、本体部３５ａの両側部にレール部３５ｂ，３５ｂを突設して成る平面略矩形状を呈した平板状のもので、中央部に駆動力伝達部材６を挿通させる平面長円形状の中心孔３５ｅと、この中心孔３５ｅを挟んで両端部側に設けたそれぞれ凹状を呈した一対のワイヤ当接部３５ｃ，３５ｄが設けられると共に、このワイヤ当接部３５ｃ，３５ｄの両端部からそれぞれ一対の係合突起３５ｆ，３５ｆと３５ｇ，３５ｇと、を有する。

【0048】

スライド部材収容部３３ｌの断面形状は、図９（ｃ）に示すように、スライド部材３５の底面形状と同じ形状でやや大きめに形成されており、スライド部材３５がスライド部材収容部３３ｌ内をスムーズにスライドできるようになっている。重合部３３ｇ側に設けた係合孔３３ｋもまた、スライド部材収容部３３ｌの底面形状と同じ形状と同じ大きさを有している。したがって、図１０に示されたように、スライド部材３５のワイヤ当接部３５ｃ，３５ｄがワイヤ１０ａ，１０ｂによって押されてスライド部材収容部３３ｌ内でワイヤ１０ａ，１０ｂと直交する方向へスライドした際には、重合部３３ｇに設けた係合孔３３ｋと係合或いは解離し、中間部のリンク部材３３のロック及びロック解除がなされることになる。

【0049】

後端部側のリンク部材３２に接する中間部のリンク部材３３は、とくに図８と図１２及び図１３に示すように、スライド部材収容部３３ｌ内にスライド部材３５をスライド可能に収容しつつ、後端部側のリンク部材３２に設けた重合部３２ｇをその重合部収容部３３ｈに受け入れ、各係合凸部３３ｅ，３３ｅを後端部側のリンク部材３２に設けた係合凹部３２ｄ，３２ｄに揺動可能に係合させ、さらに、その幅狭平坦部３３ｐを後端部側のリンク部材３２の幅広平坦部３２ｍに当接させた状態で後端部側のリンク部材３２に重ね合わされている。

【0050】

後端部側のリンク部材３２に重ね合わされた中間部のリンク部材３３にさらに隣接する中間部のリンク部材３３は、図８と図１２及び図１３に示したように、スライド部材収容部３３ｌ内にスライド部材３５をスライド可能に収容しつつ、後端部側のリンク部材３２に重ね合わされた中間部のリンク部材３３に設けた重合部３３ｇをその重合部収容部３３ｈに受け入れ、各係合凸部３３ｅ，３３ｅを隣接する中間部のリンク部材３３に設けた係合凹部３３ｄ，３３ｄに揺動可能に係合させ、さらにその幅狭平坦部３３ｐを隣接する他のリンク部材３３の幅広平坦部３３ｍに当接させた状態で重ね合わされている。その他の構成は、後端部側のリンク部材３２に重ね合わされた中間部のリンク部材３３の場合と同じである。

【0051】

以後、同様にして中間部の各リンク部材３３，３３・・・がその各中心孔３３ｃ，３３ｃ・・・と各ワイヤ挿通孔３３ａ，３３ｂ・・・に駆動力伝達部材６とワイヤ１０ａ，１０ｂを挿通させつつ重ね合わされ、先端部側のリンク部材３１に当接する中間部のリンク部材３３は、その重合部３３ｇを先端部側のリンク部材３１に設けた重合部収容部３１ｈに挿入させている。このようにして、後端部側のリンク部材３２と先端部側のリンク部材３１の間に複数（実施の形態では９個から１１個）の中間部のリンク部材３３，３３・・・が駆動力伝達部材６とワイヤ１０ａ，１０ｂで連結され、先端部側のリンク部材３１に設けたワイヤ係止孔１０ｄ，１０ｆにその先端部に設けた連結部１０ｃ、１０ｅに連結係止させたワイヤ１０ａ，１０ｂと、作動部２の作動部本体２ｄにその先端に設けた連結部６ａを連結係止させた駆動力伝達部材６によって、全体としてバラバラになることなく蛇腹機構３が構成されている。

【0052】

以上説明したところから分かるように、蛇腹機構３はワイヤ１０ａ，１０ｂを操作することにより、その直条状態から、先端部側のリンク部材３１と中間部の各リンク部材３３がそれぞれに設けた傾斜部３１ｎと傾斜部３３ｎの側に揺動して湾曲部を形成し、また元の直条状態に戻すことができるが、重合部３２ｇ，３３ｇがあることから、直条状態から重合部３２ｇ，３３ｇ方向へは揺動せず、この方向には湾曲部は形成されることはない。先端部側のリンク部材３１と、各中間部の各リンク部材３３が揺動する際には、先端部側のリンク部材３１と中間部の各リンク部材３３に設けた各傾斜部３１ｎ、３３ｎは、隣接する中間部のリンク部材３３の幅広平坦部３３ｍに当接するが、各係合凸部３１ｅ，３３ｅが隣接する中間部の各リンク部材３３の係合凹部３３ｄに嵌り込んでいるので、揺動時に位置ずれが生じることがない。このことは、後端部側のリンク部材３２と隣接する中間部のリンク部材３３の間でも同じである。また、その傾斜部３１ｎ，３３ｎ以外の方向から外力を受けた場合には、隣接する各リンク部材３１，３３の幅狭平坦部３１ｏ，３３ｏと幅広平坦部３２ｍ，３３ｍによって揺動を防止される。

【0053】

（作動部）
作動部２は、図４と図５に示すように、蛇腹機構３の先端部側のリンク部材３１に当該蛇腹機構３の軸方向へ回転可能に取り付けられた作動部本体２ｄと、この作動部本体２ｄ内に当該作動部本体２の軸方向へスライド可能に取り付けられたカム部材２ｅと、このカム部材２ｅに対しその延長方向へ開閉可能に取り付けられた一対の鉗子片２ｂ，２ｃと、を有する。

【0054】

作動部本体２ｄは、全体として先端部側のリンク部材３１と同じ外径を有する円柱状である。作動部本体２ｄは、先端部側のリンク部材３１の端部２ｑに周溝２ｊを有し、内部の中心部軸方向に駆動力伝達部材６を挿通させる中心孔２ｔとこの中心孔２ｔに続く内径の大きな収容部２ｒを有しており、この収容部２ｒに幅の狭いガイド溝２ｉ，２ｉが１８０°間隔に収容部の入口側に向けて軸方向に設けられている。ガイド溝２ｉ，２ｉに続いて、当該ガイド溝２ｉ，２ｉより広い間隔を空けて一対の保持片部２ｓ，２ｓが設けられ他端部に達している。この作動部本体２ｄに装着されるカム部材２ｅは、その一端部側に収容部２ｒにスライド可能に挿入される円筒部２ｍと、この円筒部２ｍに続く板状のカム部２ｏとで構成され、カム部２ｏにはその両側に互いにクロスさせてガイド溝２ｌ，２ｋが設けられている。このカム部材２ｅはその円筒部２ｍを先端部側のリンク部材３１の収容部３１ｑに挿入させ、先端部側のリンク部材３１に取り付けた複数の雌ねじ孔３１ｐ，３１ｐ，３１ｐ，３１ｐにねじ２ｐ，２ｐ，２ｐ，２ｐを周溝２ｊに係合させることによって抜け止めされつつ先端部側のリンク部材３１に対してＲ５の方向へ回転可能に取り付けられている。

【0055】

一対の鉗子片２ｂ，２ｃは、中央部に挿通孔２ｇ，２ｇが設けられ、この挿通孔２ｇ，２ｇを通した支持ピン２ａをカム部材２ｅの保持片部２ｓ，２ｓに設けた軸受孔２ｈ，２ｈに軸支させることによりＲ６の方向へ開閉自在である。鉗子片２ｂ，２ｃは、そのカム部材２ｅ側にガイドピン部２ｆ，２ｆが設けられ、このガイドピン部２ｆ，２ｆをカム部材２ｅのカム部２ｏに設けたガイド溝２ｉ，２ｉ（一方のみ表示）に嵌入させている。

【0056】

（操作方法乃至動作）
次に、本発明に係る蛇腹機構３、並びに多自由型鉗子１の操作方法乃至動作について説明する。まず、多自由度鉗子１の操作部５と作動部２（図１乃至図３参照）から説明すると、操作者（手術者）は、操作部５の筐体５ｄを片手Ｈで持ち、作動部駆動機構Ｓの第１指掛け部５ｂに中指Ｍと薬指Ｎを掛け、親指Ｆをもう一方の第２指掛け部５ｃに掛ける。そして、人差し指Ｙを蛇腹駆動機構Ｊの蛇腹機構駆動ダイヤル１１の側部に置く。この状態で第２指掛け部５ｃを親指ＦでＲ３の方向へ押したり引いたりすると、第２指掛け部５ｃは支軸ａを支点にして矢印Ｒ３の方向に回転する。そこで第２指掛け部５ｃを押した際には、連携部材２４を介してスライド部材２３がＲ９の方向へスライドして駆動力伝達部材６が先端部側へ押し出され、引いた際には連携部材２４とスライド部材２３を介して駆動力伝達部材６が後端部側へ引き戻される。

【0057】

すると、駆動力伝達部材６が押し出された際には、共に作動部２内でＲ１０の方向へスライドするカム部材２ｅを介して鉗子片２ｂと鉗子片２ｃがＲ６の方向へ開かれ、駆動力伝達部材６が引き戻された際には、カム部材２ｅを介して鉗子片２ｂと鉗子片２ｃがＲ６の方向へ閉じられることになる。したがって、身体の内部組織をこの操作部５の作動部駆動機構Ｓを介して鉗子片２ｂと鉗子片２ｃで体内組織を摘まんだり離したりして手術動作を行うことができる。

【0058】

次に、人差し指Ｙで作動部回転駆動ダイヤル２１を矢印Ｒ２の方向へ回すと、その回転駆動力は、回転伝達装置２２を介して回転駆動力を駆動力伝達部材６へ伝達し、この回転駆動力は作動部２に伝達されて当該作動部２はそれに取り付けたカム部材２ｅと鉗子片２ｂ、２ｃと共に回転することができる。

【0059】

次に、蛇腹機構３を操作する場合には、人差し指Ｙを用いて蛇腹駆動機構Ｊの蛇腹機構駆動ダイヤル１１を矢印Ｒ１の方向へ回転させると、この回転駆動力はウォームギア１２、ウォームホイール１３へ伝達され、このウォームホイール１３と共に回転するプーリ１４がＲ７とＲ８の方向へ回転することから、このプーリ１４に接続乃至懸架されたワイヤ１０ａと１０ｂが前後方向に移動する結果、蛇腹機構３の湾曲動作と直条状態が形成され、この蛇腹機構３の先端に取り付けた作動部２の揺動操作を行うことができるものである。

【0060】

この蛇腹機構３の湾曲動作についてさらに詳しく説明すると、蛇腹機構３は、とくに図１１（ａ）と図１２に示したような直条状態から一方の方向（図中下方向）には、上述したように、中央部のリンク部材３３と後端部側のリンク部材３２に設けた各重合部３２ｇ，３３ｇによって揺動が抑えられる結果、ワイヤ１０ｂをＲ１３の側へ牽引し、その結果ワイヤ１０ａが矢印Ｒ１２側へ送り出されても湾曲することがない。このことから、蛇腹機構駆動ダイヤル１１は、蛇腹機構３の直条状態では停止している。したがって、蛇腹機構駆動ダイヤル１１は、蛇腹機構３を一方向の湾曲方向に湾曲させ，元の直条状態に戻す場合のみ回転可能である。この蛇腹機構３の直条状態から、蛇腹機構駆動ダイヤル１１をその回転が許容される方向へ回すと、図１１（ｂ）に示したようにＲ１４の方向へワイヤ１０ａが引っ張られ、これに追随してワイヤ１０ｂがＲ１５の方向へ引っ張られることになる。

【0061】

そうすると、各ワイヤ１０ａ，１０ｂの各連結部１０ｃ，１０ｅを連結した先端部側のリンク部材３１がその係合凸部３１ｅ，３１ｅを支点にして図中上方向へ揺動し、その傾斜部３１ｎが隣接する中間部のリンク部材３３の幅広平坦部３３ｍに当接した際に、ワイヤ１０ｂがその側部でスライド部材３５を図中上方向へスライドさせるので、このスライド部材３５と係合している先端部側のリンク部材３１に対するロック状態が解除され、さらに湾曲することになる。このようにし先端部側のリンク部材３１から順次揺動して各中間部のリンク部材３３のロック状態が解除されて蛇腹機構３は一方向（図中上方向）へ湾曲して行くことになる。操作者が所望する角度まで蛇腹機構３を湾曲させたところで蛇腹機構駆動ダイヤル１１に対する回転操作を停止すると、その時の揺動位置で蛇腹機構３は湾曲した状態で停止する。そうすると、この蛇腹機構３の先端部側に設けた作動部２が同じく揺動して所望する位置に湾曲して来ることになる。操作者は、その湾曲位置で蛇腹機構駆動ダイヤル１１に対する回転操作を停止すると、作動部２もその位置で停止することから、操作者はその湾曲位置で上述したように鉗子片２ｂと鉗子片２ｃの開閉操作を行って、体内組織を摘む手術を進めることができる。

【0062】

この際に、本発明に係る蛇腹機構３のワイヤ１０a，１０ｂを操作するのにウォームギア１２とウォームホイール１３から成るウォーム機構を採用したことから、蛇腹機構駆動ダイヤル１１に対する回転操作を中止するとワイヤ１０ａ，１０ｂはその位置で停止し、作動部２や蛇腹機構３に外力が加わっても、元位置に戻ることはなく安定した停止状態を保つことが可能である。蛇腹機構３の湾曲角度は、手術者が蛇腹機構３の直条状態から任意に選べるものであり、実施の形態のものは最大湾曲角度を９０度としてあるが、この湾曲角度に限定されない。

【0063】

次に、操作者は蛇腹機構３をその所定の湾曲角度からさらに蛇腹機構３を湾曲させ、或は元位置に戻すことはできるが、蛇腹機構３を元位置に戻して行く際には、ワイヤ１０ａ，１０ｂが先ほどとは逆方向へ引っ張られる。その結果、今度はまず、先端部側のリンク部材３１が元位置に戻りつつ、ワイヤ１０ａが各スライド部材３５のワイヤ当接部３５ｃを押して中間部の各リンク部材３３を元位置に戻して行くので、スライド部材３５が隣接する中間部のリンク部材３３の重合部３３ｇに設けた係合孔３３ｋと係合して行く。そして、その結果、蛇腹機構３を最初の直条状態に戻した際には、すべての中間部のリンク部材３３はスライド部材３５により再ロックされることになる。

【0064】

実施の形態では、先端部側のリンク部材３１にはロック機構は設けられていないが、蛇腹機構３の駆動系にウォームギア１２とウォームホイール１３によるウォームギア機構を設けたことにより、先端部側のリンク部材３１はロック機構を設けなくとも、外力に対して抗湾曲性を保つことから、外力により容易には揺動してしまうことはない。しかし、この先端部側のリンク部材３１にもスライド部材３５その他によるロック機構を設けることは任意に選択することのできる事項である。

【0065】

（スライド部材の変形例）
次に、図１４、図１５を参照して、スライド部材の変形例を説明する。実施の形態１では、図９に示すように、スライド部材３５は、スライド方向の端部にワイヤ１０ａ，１０ｂに対するワイヤ当接部３５ｃ，３５ｃ・３５ｄ、３５ｄが設けられ、この各ワイヤ当接部３５ｃ，３５ｄの両端にスライド方向の係合突起３５ｆ，３５ｆ・３５ｇ，３５ｇが設けられている。しかし、スライド部材３５のワイヤ当接部３５ｃ、３５ｄは、このような形態には限らない。図示は省略するが、スライド部材３５の係合突起３５ｆ、３５ｆの側に、スライド部材３５を重合部３３ｇに設けた係合孔３３ｋ方向に向けてスライド付勢させるコンプレッションスプリングや板バネなどの弾性部材を設け、スライド部材３５を係合孔３３kの方向へスライド付勢させる実施の形態を採用してもよい。

【0066】

［実施の形態２］
図１４は、多自由度鉗子１において利用可能な別のスライド部材の例を示してある。スライド部材４５は、本体部４５ａが平板状のもので、スライド方向の両端部に各ワイヤ１０ａ，１０ｂを挿通させるワイヤ挿通孔４５ｃ，４５ｄが形成されていると共に、中心部軸方向に作動部２に通じる駆動力伝達部材６を通す中心孔４５ｅが形成されている。スライド部材４５は、実施の形態１のスライド部材３５を置き換えて図４の蛇腹機構３に使用される。

【0067】

スライド部材４５は、図９に示す中間部のリンク部材３３のスライド部材収容部３３ｌと、隣接する中間部のリンク部材３３の重合部３３ｇに設けた係合孔３３ｋとが一直線に重なったスライド経路をスライド可能である。スライド部材４５は、図中下端の係合突起４５ｇを係合孔３３ｋに挿入して隣接する中間部のリンク部材３３の揺動を規制する。図中上端の突出部４５ｆ，４５ｆと両側のレール部４５ｂ，４５ｂは、上述したスライド部材３５の対応する部分と同様に機能する。

【0068】

スライド部材４５は、ワイヤ挿通孔４５ｃ，４５ｄが長円形の開口として形成され、開口の上辺と下辺とで図１２、図１３に示すワイヤ１０ａ，１０ｂの断面を挟み込んで、スライド部材４５のスライド方向の両側で保持する。ワイヤ挿通孔４５ｃ，４５ｄは、実施の形態１で示した中間部のリンク部材３３の中心軸線に垂直な断面３ｄ（図１０）内でワイヤ１０ａ，１０ｂの断面をスライド方向の両側で保持する。このため、一対のワイヤ１０ａ，１０ｂからそれぞれスライド方向の両方向の駆動を受けることができる。したがって、一対のワイヤ１０ａ，１０ｂから大きな駆動力を取り出してスライド部材４５のスライドの精度と応答性を高めることができる。

【0069】

ところで、図４に示すように、実施の形態１では、ワイヤ１０ａ，１０ｂを１本ずつ設けた実施の形態を説明した。図９に示すように、スライド部材３５は、スライド方向の端部に１本のワイヤ１０ａに当接するＵ字型の凹所であるワイヤ当接部３５ｃと、１本のワイヤ１０ｂに当接するＵ字型の凹所であるワイヤ当接部３５ｄを設けている。しかし、図２に示す一対のワイヤ１０ａ，１０ｂは、等しく制御される一対二組のワイヤ、並列な２本のワイヤ１０ａ，１０ａと、ワイヤ１０ｂ，１０ｂに置き換えてもよい。

【0070】

［実施の形態３］
図１５（ａ）は、さらにスライド部材の他の実施の形態を示す。図面に示すように、スライド部材５５は、本体部５５ａのスライド方向の端部に、２本のワイヤ１０ａ，１０ａに対してそれぞれ係合するワイヤ当接部５５ｃ，５５ｃを設けている。そして、ワイヤ当接部５５ｃ，５５ｃの間には、スライド方向の係合突起５５ｆ，５５ｆが設けられ、ワイヤ当接部５５ｄ，５５ｄの間には、スライド方向の係合突起５５ｇ，５５ｇが設けられている。

【0071】

［実施の形態４］
図１５（ｂ）はさらにスライド部材の他の実施の形態を示しており、スライド部材６５は、本体部６５ａのスライド方向の両端部に、２本のワイヤ１０ａ，１０ａとそれぞれ当接する切欠きであるワイヤ当接部６５ｃ，６５ｃと、２本のワイヤ１０ｂ，１０ｂにそれぞれ当接する切欠きであるワイヤ当接部６５ｄ，６５ｄとを設けている。ワイヤ当接部６５ｃ，６５ｃの間には、スライド方向の突出部６５ｆが設けられ、ワイヤ当接部６５ｄ，６５ｄの間には、スライド方向の係合突起６５ｇが設けられている。

【0072】

なお、スライド部材５５，６５は、図８に示す中間部のリンク部材３３のスライド部材収容部３３ｌと、隣接する中間部のリンク部材３３の重合部３３ｇの係合孔３３ｋとが一直線に重なったスライド経路をスライド可能であって、下端の係合突起５５ｇ，５５ｇと係合突起６５ｇを係合孔３３ｋに挿入係合されて隣接する中間部のリンク部材３３の揺動を規制する。上端の係合突起５５ｆ，５５ｆと突出部６５ｆと両側のレール部５５ｂ，５５ｂ・６５ｂ，６５ｂは、上述したスライド部材３５の対応する部分と同様に機能する。そして符号５５ｅと６５ｅは中心孔である。

【0073】

（その他の実施の形態）
実施の形態１では、蛇腹機構３が直線状態と湾曲状態との間で首振り動作する実施の形態を説明した。しかし、蛇腹機構３の首振り範囲は、一方向の大きな湾曲状態から同じ方向の小さな湾曲状態まででもよく、一方向の湾曲状態から反対方向の対称な湾曲状態まででもよい。

【0074】

実施の形態１では、蛇腹機構３の直線状態でのみロック機構Ｋによる中間部のリンク部材３３の揺動の規制がなされる実施の形態を説明した。しかし、蛇腹機構３は、首振り角度範囲の中のどこでスライド部材３５による中間部のリンク部材３３の規制がなされてもよく、首振り角度範囲の一端のみならず、両端においてそれぞれスライド部材３５による中間部のリンク部材３３の規制がなされてもよい。

【0075】

実施の形態１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形態を説明してある。しかしながら、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。

【0076】

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、種々の機械的な駆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。

【0077】

実施の形態１では、先端部側のリンク部材３１、後端部側のリンク部材、及び複数の中間部のリンク部材３３をワイヤ１０ａ、１０ａで連結した蛇腹機構３を説明した。しかし、蛇腹機構３において先端部側のリンク部材３１、後端部側のリンク部材３２、及び複数の中間部のリンク部材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各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蛇腹型のものであってもよい。蛇腹機構３における複数の中間部のリンク部材３３の連結個数は、図４に記載したものに限定されない。それは使用目的に応じて任意に増減できるものである。

【0078】

シャフト４、作動部２、先端部側のリンク部材３１、後端部側のリンク部材３２、及び複数の中間部のリンク部材３３は、任意の生体適合性材料（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部側のリンク部材３１に固定してもよい。スライド部材３５の材料は、精密加工が可能で、軽量で、剛性が高く、摩擦係数の小さな樹脂材料が好ましく、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロン等が挙げられる。

【0079】

実施の形態１では、鏡視下手術に用いられる医療目的の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、本発明の蛇腹機構は、段落[００３５]で述べたもの以外にも、化学実験室、クリーンベンチ、工場等、医療目的以外の用途の手動操作マニュピレータ、ロボットハンドなどの操作部を手元側に有し且つ作動部を先端側に有する長尺状装置で実施することも可能である。

【0080】

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。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明は、以上のように構成したので、その揺動動作（湾曲動作）を任意に制御できる蛇腹機構、並びにこの蛇腹機構を用いた多自由度鉗子、及びその他の長尺状装置の蛇腹機構として、好適に用いられるものである。

【符号の説明】

【0082】

１ 多自由度鉗子
２ 作動部
２ｂ 鉗子片
２ｃ 鉗子片
３ 蛇腹機構
Ｋ ロック機構
４ シャフト
５ 操作部
５ｄ 筐体
Ｊ 蛇腹駆動機構
Ｓ 作動部駆動機構
６ 駆動力伝達部材
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 ウォームホイール
１４ プーリ
２１ 作動部回転駆動ダイヤル
２２ 回転伝達装置
２３ スライド部材
２４ 連携部材
３１ 先端部側のリンク部材
３２ 後端部側のリンク部材
３２ｇ 重合部
３２ｋ 係合孔
３３ 中間部のリンク部材
３３ａ，３３ｂ ワイヤ挿通孔
３３ｃ 中心孔
３３ｄ 係合凹部
３３ｅ 係合凸部
３３ｇ 重合部
３３ｋ 係合孔
３３ｌ スライド部材収容部
３３ｍ 幅広平坦部
３３ｎ 傾斜部
３３ｐ 幅狭平坦部
３５，４５，５５，６５ スライド部材
３５ｃ，５５ｃ，６５ｃ ワイヤ当接部
３５ｄ，５５ｄ，６５ｄ ワイヤ当接部
３５ｅ，４５ｅ，５５ｅ，６５ｅ 中心孔
３５ｇ，４５ｇ，５５ｇ，６５ｇ 係合突起
４５ｃ ワイヤ挿通孔
４５ｄ ワイヤ挿通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】