机械手臂部的关节以及外科器械制造技术

一种连结机械手臂部（2）的连杆（22）的关节（25），具备：在板厚方向（Z）上排列的多个板状区段（4）；在板厚方向（Z）上穿过多个区段（4）的操作丝（71a、71b）。邻接的区段（4）上的在板厚方向（Z）上对置的两个主面（41、42）中，一方的主面（41）的第一方向（Y）的中央设置有向第二方向（X）延伸的横截面部分为圆形状的沟槽（43），另一方的主面（42）的第一方向（Y）的中央设置有向第二方向（X）延伸的横截面部分为圆形状的脊部（48）。脊部（48）的曲率大于沟槽（43）的曲率，脊部（48）套入沟槽（43），沟槽（43）的底部（43a）与脊部（48）的顶部（48a）接触，脊部（48）在板厚方向（Z）上的尺寸大于沟槽（43）在板厚方向（Z）上的尺寸且小于连起沟槽（43）底部（43a）和边缘（43b）的线段（L）长度。

Joints and surgical instruments in the arm of the mechanical arm

A joint (25) connecting the connecting rod (22) of the mechanical arm part (2) has a plurality of plate-like sections arranged on the thickness direction (Z) (4), and the operation threads (71A and 71B) across multiple sections (4) on the thickness direction (Z). The adjacent section (4) in the direction of the plate thickness (Z) of two main surface opposite (41, 42), one of the main surface (41) of the first direction (Y) is arranged in the center of second direction (X) cross section extending groove for circular shape (43), the other side of the main surface (42) of the first direction (Y) is arranged in the center of second direction (X) cross section extending for circular shape ridges (48). (48) Department of spinal curvature is greater than the groove (43) curvature, ridge (48) into the groove (43), (43) at the bottom of the trench (43A) and ridge (48) of the top contact (48A), ridge (48) in the direction of thickness on the size (Z) the groove (43) than in the thickness direction (Z) on the size and less than even the bottom groove (43) (43A) and edge (43b) line length (L).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机械手臂部的关节以及外科器械
本专利技术涉及机械手臂部的关节，以及在此机械手臂部的梢端安装有外科工具的外科器械。
技术介绍
近年，内窥镜下外科手术（或称为腹腔镜下手术）引人注目。内窥镜下外科手术使用在传动轴梢端安装外科工具的外科器械。外科工具，例如有钳子、抓紧器、剪刀、吻合器、持针器、以及电刀等，根据操作的内容被使用。内窥镜下外科手术在患者的腹部等处开一个或多个孔，将套管针作为器具通过口插入后，腹腔镜以及外科工具通过套管针插入体腔内对患部进行手术。外科医生利用显示从腹腔镜拍摄的外科部位影像的显示屏进行监视处理，从腹部外侧操作外科器械。专利文献1和专利文献2示出了此种外科器械。专利文献1的外科器械（医用操纵器）具有：连接区、包含外科工具的梢端动作部、连结连接区和梢端动作部的传动轴、通过丝（wire）驱动梢端动作部的促动器。传动轴具有第一中间关节以及第二中间关节。中间关节由多个圆盘状区段（segment）与传动轴的轴方向呈平行地层叠而成。各区段中有丝穿过，根据丝的松紧来弯曲驱动关节。又，连续的三个区段中，第二个区段以跟传动轴的轴方向正交的第一轴为中心可转动地连结第一个区段，第三个区段以跟传动轴的轴方向正交且跟第一轴有90°相位的不同的第二轴为中心可转动地连结第二个区段。专利文献2的外科器械（外科手术设备）具备：外罩、从外罩延出的传动轴、设置于传动轴梢端的末端执行器。传动轴至少有一个关节运动部分，此关节运动部分由呈嵌套状串联配置的多个接合处形成。多个接合处分别具有远端耳轴以及近端耳座，各耳轴可动作地衔接于邻接的接合处的耳座。现有技术文献：专利文献：专利文献1:日本特开2009－160011号公报；专利文献2:日本特开2013－103137号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题：上述专利文献1的传动轴能够在中间关节处的传动轴横截面上弯曲至上下左右所希望的角度。但是，从反面来说，复杂的关节弯曲导致其控制也变得复杂。又，伴随着关节的屈伸，穿过关节内部的不干预该关节屈伸的丝或配线等也松弛或被绷紧。又，上述专利文献2的外科手术设备中，因接合处耳轴的梢端套入邻接的接合处耳座，为确保邻接的接合处相互之间的动作范围而被隔开。但是，一个接合处的厚度相对较大，多个接合处就定会形成所谓的“弯曲的管”。此弯曲的管的弯曲半径比铰接（pinjoint）等要大。关节屈伸时，为了抑制穿过关节内部的不干预该关节屈伸的丝或配线等的松弛或绷紧，优选为关节的弯曲半径更小，且不管弯曲与否，关节中心轴线的长度固定。本专利技术鉴于以上情况进行考虑，其目的在于至少减轻现有技术的一个问题点。解决问题的手段：根据本专利技术一种形态的机械手臂部的关节，是作为连结机械手臂部的连杆的关节，具备：在板厚方向上排列的多个板状的区段、和在所述多个区段的以与所述板厚方向正交的第一方向的中央为基准的该第一方向的两侧，在所述板厚方向上穿过所述多个区段的操作丝；邻接的区段上的在所述板厚方向上对置的两个主面中，一方的主面的所述第一方向的中央设置有向与所述第一方向正交的第二方向延伸的横截面部分圆形状的沟槽，另一方的主面的所述第一方向的中央设置有向所述第二方向延伸的横截面部分为圆形状的脊部；所述脊部的横截面形状的曲率大于所述沟槽的横截面形状的曲率；所述脊部套入所述沟槽且所述沟槽的底部与所述脊部的顶部接触；所述脊部在所述板厚方向上的尺寸大于所述沟槽在所述板厚方向上的尺寸，且小于连起所述沟槽的底部和边缘的线段的长度。又，根据本专利技术一实施形态的外科器械具备：具有所述机械手臂部关节的机械手臂部；设置于所述机械手臂部的梢端的末端执行器。根据上述关节以及外科器械，脊部的曲率大于沟槽的曲率，所以在脊部的顶部第一方向的两侧，沟槽与脊部之间存在间隙。利用此间隙，邻接的区段其中一方的区段相对于另一方的区段能够以脊部的顶部为中心进行转动。通过像这样的邻接区段的相对转动来屈伸关节，不管关节弯曲程度如何，沟槽底部与脊部顶部的接触得以维持。因而，穿过多个区段将邻接的区段的接点在板厚方向上连起来的线的长度变化很小。然后，通过以重复此线的形式配置不干预关节屈伸的配线类，能够抑制这些配线类伴随关节的屈伸而来的松弛或是绷紧。除上述以外，脊部在板厚方向上的尺寸大于沟槽在板厚方向上的尺寸，所以关节伸展时沟槽的边缘不与除脊部以外的另一方的主面接触。又，脊部在板厚方向上的尺寸小于连起沟槽底部和边缘的线段的长度，所以关节弯曲时沟槽的边缘与除脊部以外的另一方的主面接触，邻接区段的相对转动被限制。如此，根据脊部与沟槽的尺寸关系，容许邻接区段的相对转动的同时，能够使邻接区段上对置的主面靠近板厚方向。因而，在关节的板厚方向上的规定尺寸内可以配置更多的区段，使关节弯曲半径更小。专利技术效果：根据本专利技术，能够提供至少减轻了现有技术的一个问题点的外科器械以及此外科器械具备的机械手臂部的关节。附图说明图1是示出根据本专利技术一实施形态的外科器械的概略构造的图；图2是示出机械手臂部的关节部分的概略构造的剖面图；图3A是从板厚方向Z观察区段的图；图3B是区段（中间区段）的包含中心线的剖面图；图4是第一末端区段的包含中心线的剖面图；图5是第二末端区段的包含中心线的剖面图；图6是说明脊部与沟槽的尺寸关系的图；图7是示出根据变形例1的关节的概略构造的剖面图；图8A是根据变形例1的关节的第一末端区段的包含中心线的剖面图；图8B是根据变形例1的关节的区段（中间区段）的包含中心线的剖面图；图8C是根据变形例1的关节的第二末端区段的包含中心线的剖面图；图9是示出根据变形例2的关节的概略构造的剖面图；图10A是根据变形例2的关节的第一末端区段的包含中心线的剖面图；图10B是根据变形例2的关节的区段（中间区段）的包含中心线的剖面图；图10C是根据变形例2的关节的第二末端区段的包含中心线的剖面图。具体实施方式以下，参考附图说明本专利技术的实施形态。图1是示出根据本专利技术一实施形态的外科器械1的概略构造的图。如图1所示，外科器械1作为所谓医用操纵器，具备：细长的轴状机械手臂部2；连结机械手臂部2梢端的末端执行器24。机械手臂部2具备：设置于基端的基座21；设置于梢端的腕部23；与基座21连结的软性传动轴26；设置于软性传动轴26与腕部23之间的多个连杆22；连结多个连杆22之间的关节25（根据本专利技术的机械手臂部2的关节的一种形态）。基座21与未图示的移动机构或驱动机构连接。软性传动轴26可转动地连结于基座21。软性传动轴26具有：柔软性；将输入的转矩传达至多个连杆22中的基端连杆22的转矩传递性。多个连杆22作为硬性的筒状构件，内部插通有丝或配线类。腕部23将末端执行器24可转动地连结至多个连杆22中的梢端连杆22。上述末端执行器24是指，插入患者腹腔的外科部位，用于执行对外科部位的目标组织进行所希望的处理或是医疗功能的，可从腹腔外侧驱动的实际被操作部。末端执行器24可以是例如钳子、抓紧器、剪刀、吻合器、持针器、以及电刀等外科工具。又，末端执行器24也可以是例如电子外科电极、变频器、传感器等电驱动的器械。又，末端执行器24还可以是例如用于吸入、气体注入、冲洗、处理流体、辅助设备导入、活检切除等的供给流体的喷嘴。或者，末端执行器24也可以搭载摄影机等摄像装置。然后，上述外科器械1是指具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为连结机械手臂部的连杆的关节的机械手臂部的关节，其特征在于，具备：在板厚方向上排列的多个板状的区段、和在所述多个区段的以与所述板厚方向正交的第一方向的中央为基准的、该第一方向的两侧，在所述板厚方向上穿过所述多个区段的操作丝；邻接的区段上的在所述板厚方向上对置的两个主面中，一方的主面的所述第一方向的中央设置有向与所述第一方向正交的第二方向延伸的横截面部分圆形状的沟槽，另一方的主面的所述第一方向的中央设置有向所述第二方向延伸的横截面部分圆形状的脊部；所述脊部的横截面形状的曲率大于所述沟槽的横截面形状的曲率；所述脊部套入所述沟槽且所述沟槽的底部与所述脊部的顶部接触；所述脊部在所述板厚方向上的尺寸大于所述沟槽在所述板厚方向上的尺寸，且小于连起所述沟槽的底部和边缘的线段的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作为连结机械手臂部的连杆的关节的机械手臂部的关节，其特征在于，具备：在板厚方向上排列的多个板状的区段、和在所述多个区段的以与所述板厚方向正交的第一方向的中央为基准的、该第一方向的两侧，在所述板厚方向上穿过所述多个区段的操作丝；邻接的区段上的在所述板厚方向上对置的两个主面中，一方的主面的所述第一方向的中央设置有向与所述第一方向正交的第二方向延伸的横截面部分圆形状的沟槽，另一方的主面的所述第一方向的中央设置有向所述第二方向延伸的横截面部分圆形状的脊部；所述脊部的横截面形状的曲率大于所述沟槽的横截面形状的曲率；所述脊部套入所述沟槽且所述沟槽的底部与所述脊部的顶部接触；所述脊部在所述板厚方向上的尺寸大于所述沟槽在所述板厚方向上的尺寸，且小于连起所述沟槽的底部和边缘的线段的长度。2.根据权利要求1所述的机械手臂部的关节，其特征在于，所述多个区段具有通过所述沟槽以及所述脊部在所述板厚方向上贯通所述多个区段的贯通孔。3.根据权利要求1或2所述的机械手臂部的关节，其特征在于，所述沟槽以及所述脊部在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅和俊，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP