WO2018123024A1 - 医療器具 - Google Patents

Abstract

医療器具は、回転軸を中心に回転可能なプーリと、細長に形成されて一部が前記プーリの外周面に沿って配置され、一方の端部側が、前記プーリの接線方向かつ前記プーリから離れる方向に延びており、自身の長手方向に進退駆動されることにより前記プーリを回転可能に構成された伝達部材と、前記伝達部材の前記一方の端部側の部位に対して、前記回転軸が延びる方向の少なくとも一方に配置され、前記伝達部材が前記プーリから脱落することを防止する脱落防止部とを備える。

Description

医療器具

　本発明は、医療器具に関する。

　従来、医療用マニピュレータとして、操作者によって操作されるマスタマニピュレータと、マスタマニピュレータから発せられる信号に基づいて動作するスレーブマニピュレータと、を備えたマスタスレーブ型の医療用マニピュレータが知られている。このような医療用マニピュレータには、遠隔操作によって処置対象部位に対する処置をするための医療器具が取り付けられる。

　通常、医療器具の先端には、種々の効果を発揮するエンドエフェクタが設けられる。エンドエフェクタには、一対の鉗子部材を備える把持部のように、開閉動作ができるものがある。また、体内でエンドエフェクタの向きを変えることができるよう、１つまたは複数の関節を備えた医療器具も知られている。

　特許文献１には、エンドエフェクタの駆動構造として、ギアを組み合わせたものが開示されている。最も後側に配置されたギアの軸にはプーリが取り付けられている。プーリには２本のワイヤが取り付けられており、第一のワイヤを牽引すると複数のギアが回転して把持部が開く。第二のワイヤを牽引すると、各ギアが逆回転して把持部が閉じる。

日本国特許第５５００７１５号公報

　医療器具は、患者の体内において精密な処置に使用されることがある。この場合、医療器具には高い動作精度が求められる。
　詳細は後述するが、発明者は、医療器具の精度向上に取り組む中で、ワイヤによる関節の駆動が困難となる可能性を見出し、これを解決した。

　本発明は、高精度な動作を可能とし、かつ動作不能な事態の発生が抑制された医療器具を提供することを目的とする。

　本発明は、回転軸を中心に回転可能なプーリと、細長に形成されて一部が前記プーリの外周面に沿って配置され、一方の端部側が、前記プーリの接線方向かつ前記プーリから離れる方向に延びており、自身の長手方向に進退駆動されることにより前記プーリを回転可能に構成された伝達部材と、前記伝達部材の前記一方の端部側の部位に対して、前記回転軸が延びる方向の少なくとも一方に配置され、前記伝達部材が前記プーリから脱落することを防止する脱落防止部とを備える医療器具である。

　前記伝達部材の一方の端部側は、前記プーリから離れるにしたがって前記回転軸の延びる方向に変位してもよい。

　本発明の医療器具は、前記プーリより小さいピッチ円直径を有し、前記プーリに対して前記回転軸が延びる方向の少なくとも一方に、かつ前記プーリと同軸に配置され、前記プーリとともに回転するように構成された歯車部をさらに備え、前記脱落防止部は、前記歯車部の周囲の空間の少なくとも一部を埋めるように配置されてもよい。

　本発明の医療器具は、前記プーリとの間に前記歯車部を挟むように前記プーリと同軸に配置された第二プーリをさらに備え、前記脱落防止部の少なくとも一部が前記プーリと前記第二プーリとの間に配置されてもよい。

　前記脱落防止部は、前記伝達部材のうち前記プーリから離れる方向に延びる領域の延在方向を規定するガイド部を有してもよい。

　前記伝達部材の前記長手方向における第一の端部は、前記プーリの外周面上に固定されてもよい。
　このとき、前記脱落防止部の少なくとも一部は、前記回転軸よりも前記第二の端部側に配置されてもよい。

　本発明の医療器具によれば、高精度な動作を可能としつつ、動作不能な事態の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る医療器具とともに使用される医療用マニピュレータの全体図である。 前記医療器具の先端側を示す斜視図である。 前記医療器具のエンドエフェクタの構成を示す平面図である。 図３のＡ－Ａ線における断面図である。 前記医療器具の先端関節部の構成を一部断面で示す図である。 前記先端関節部の分解斜視図である。 前記先端関節部の中間接続部材および回転伝達部の構成を示す斜視図である。 前記先端関節部が真っ直ぐな状態を示す図である。 前記先端関節部が屈曲した状態を示す図である。 前記医療器具の中間関節部の構成を一部断面で示す図である。 前記中間関節部の分解斜視図である。 前記中間関節部の中間接続部材および回転伝達部の構成を示す斜視図である。 前記中間関節部が真っ直ぐな状態を示す図である。 前記中間関節部が屈曲した状態を示す図である。 前記医療器具の基端関節部における回転伝達部の構成を示す図である。 同回転伝達部におけるプーリとワイヤとの位置関係を示す図である。 同回転伝達部およびスペーサを示す図である。 同スペーサを示す図である。 同スペーサの変形例を示す図である。

　本発明の一実施形態について、図１から図１９を参照して説明する。

　図１は、本実施形態に係る医療器具とともに使用される医療用マニピュレータ１００の一例を示す全体図である。医療用マニピュレータ１００は、マスタスレーブ型の遠隔操作システムを有する。医療用マニピュレータ１００は、マスタマニピュレータ１０１と、スレーブマニピュレータ１０４と、制御装置１０６と、を備える。

　マスタマニピュレータ１０１は、術者Ｏｐの操作の動きをスレーブマニピュレータ１０４に伝達するマスタとして機能する。マスタマニピュレータ１０１は、液晶ディスプレイなどの表示部１０２と、術者Ｏｐが把持して操作を行うマスタアーム１０３と、を備える。マスタアーム３は、多軸動作可能な公知の構成を有する。マスタアーム１０３に対してなされる操作は、制御装置１０６に入力される。

　制御装置１０６は、マスタマニピュレータ１０１からの入力を受け付けるマスタ制御部（不図示）と、スレーブマニピュレータ１０４へ駆動信号を出力するスレーブ制御部（不図示）と、を備える。マスタ制御部は、マスタマニピュレータ１０１からの入力に基づいて、スレーブマニピュレータ１０４を動作させるための操作指令を生成し、スレーブ制御部に出力する。スレーブ制御部は、マスタ制御部から出力された操作指令に基づいて、スレーブマニピュレータ１０４を駆動させるための駆動信号を生成し、スレーブマニピュレータ１０４に出力する。

　スレーブマニピュレータ１０４は、患者Ｐが載置される手術台１０８に設置されている。スレーブマニピュレータ１０４は、スレーブ制御部から出力された駆動信号に従って動作するスレーブアーム１０５を備える。スレーブアーム１０５は、複数の多自由度関節を有して構成されており、多軸動作可能である。各多自由度関節は、図示しない動力部によって個別に駆動される。動力部としては、例えばインクリメンタルエンコーダや減速器などを備えたサーボ機構を有するモータ（サーボモータ）などを用いることができる。

　スレーブマニピュレータ１０４には、軟性の内視鏡１１０が取り付けられている。内視鏡１１０は、スレーブアーム１０５の先端部に支持されて、患者Ｐの体内に挿入される。内視鏡１１０には、医療器具を挿通可能なチャンネル（不図示）が設けられている。本実施形態に係る医療器具は、内視鏡１１０の基端側に設けられた挿入口１１１からチャンネルに挿通されて使用される。また、内視鏡１１０には、体内の映像を取得する観察手段が設けられている。観察手段により取得された映像は、表示部１０２に表示される。

　次に、本実施形態に係る医療器具１について説明する。図２は、医療器具１の先端側を示す斜視図である。医療器具１は、長手軸Ｏ１に沿って長尺に形成されている。

　以下の説明では、医療器具１の長手軸Ｏ１において、使用時に処置対象部位に近い側を「先端側」と称し、先端側の反対側を「基端側」と称する。また、部材において先端側の端部を「先端部」と称し、基端側の端部を「基端部」と称する。加えて、長手軸Ｏ１に直交しかつ互いに直交する２つの方向を、Ｘ１方向およびＹ１方向と称する。また、Ｘ１方向と反対の方向をＸ２方向と称し、Ｙ１方向と反対の方向をＹ２方向と称する。

　図２に示すように、医療器具１は、エンドエフェクタ１０と、エンドエフェクタ１０に接続された先端腕部２０と、先端腕部２０の基端側に接続された先端関節部３０と、先端関節部３０の基端側に接続された中間腕部４０と、中間腕部４０の基端側に接続された本体５０と、を備える。

　中間腕部４０は、先端関節部３０に接続された腕部６０と、腕部６０の基端側に接続された中間関節部７０と、中間関節部７０の基端側と本体５０とを接続している腕部８０と、を有する。腕部８０は、基端関節部９０を有する。医療器具１において、エンドエフェクタ１０、先端腕部２０、先端関節部３０、腕部６０、中間関節部７０、基端関節部９０（腕部８０）、および本体５０は、長手軸Ｏ１に沿って先端側から基端側にこの順で配置されている。また、先端関節部３０、中間関節部７０、および基端関節部９０は、それぞれ独立して屈曲動作を行う。

　図３は、エンドエフェクタ１０および先端腕部２０の構成を示す平面図である。図４は、図３のＡ－Ａ線における断面図である。本実施形態では、医療器具１が把持鉗子である例を示している。エンドエフェクタ１０は、第一把持片１１Ａおよび第二把持片１１Ｂから構成され、開閉可能な一対の把持片１１を有する。

　第一把持片１１Ａの基端側には、接続部材１５Ａが設けられている。第一把持片１１Ａは、接続部材１５Ａを介して先端腕部２０に固定されている。第二把持片１１Ｂの基端側には、接続部材１５Ｂが設けられている。接続部材１５Ｂの基端部には、歯車部１６が設けられている。歯車部１６は、先端腕部２０内で、Ｘ１方向に延びて先端腕部２０と係合している回動軸２２に回動可能に取り付けられている。歯車部１６には、長手軸Ｏ１に直交しかつＸ１方向に平行な軸Ｏ２０Ａを中心に歯車部１６をＸ１方向に貫通する円孔１６Ａが形成されている。円孔１６Ａには、軸Ｏ２０Ａを中心軸としてＸ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸２２が挿通されている。回動軸２２の両端は、本体部２１の先端部２１Ａにそれぞれ支持されている。回動軸２２は、歯車部１６により、円孔１６Ａを介して軸Ｏ２０Ａを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、歯車部１６および歯車部１６に接続されている第二把持片１１Ｂは、軸Ｏ２０Ａを中心に回動軸２２に対して回動可能である。第一把持片１１Ａに対して第二把持片１１Ｂが回動することにより、一対の把持片１１はＹ１方向およびＹ２方向に開閉する。また、歯車部１６には、円孔１６Ａよりも基端側において軸Ｏ２０Ａを中心とした扇形の部位を有し、扇形の部位の円弧上に歯が形成されている。歯車部１６は、先端腕部２０に設けられた歯車部２４とかみ合うように構成されている。

　先端腕部２０は、本体部２１と、歯車部２４と、プーリ２５と、プーリ２６とを有する。本体部２１は、長手軸Ｏ１を中心軸とした略円柱状の外形を有する。本体部２１の先端部２１Ａと基端部２１Ｂとの間には、Ｙ１方向に本体部２１を貫通する収容空間２７が形成されている。先端部２１ＡのＹ１方向側の部分２１Ａａには、第一把持片１１Ａの接続部材１５Ａが固定されている。先端部２１ＡのＹ２方向側の部分２１Ａｂには、切り欠き部２１Ｃが形成されている。切り欠き部２１Ｃは、先端部２１Ａを長手軸Ｏ１に沿う方向に貫通し、収容空間２７と連通している。切り欠き部２１Ｃは、Ｙ２方向に開口しており、また軸Ｏ２０ＡよりもＹ１方向に延びて形成されている。切り欠き部２１ＣのＹ１方向側の端面２１Ｃａは、先端側から基端側に向かうにしたがってＹ１方向に向かうように形成されている。この端面２１Ｃａは、端面２１Ｃａと歯車部１６のＹ１方向側の側面１６Ｂとが当接することにより、第二把持片１１Ｂの回動範囲を規制している。切り欠き部２１ＣのＸ１方向の寸法は、第二把持片１１Ｂの接続部材１５Ｂおよび歯車部１６のＸ１方向の寸法よりも大きく設定されている。また、先端部２１Ａには、切り欠き部２１Ｃを挟んだＸ１方向の両側に軸Ｏ２０Ａを中心軸とする貫通孔が形成されている。回動軸２２の両端は、これらの貫通孔により回動可能に支持されている。

　収容空間２７は、Ｙ１方向から見て矩形状に形成されている。収容空間２７には、歯車部２４と、プーリ２５と、プーリ２６と、第二把持片１１Ｂの歯車部１６が配置されている。収容空間２７のＸ１方向側の側壁部となる本体部２１の側部２１Ｅには、長手軸Ｏ１に直交しかつＸ１方向に平行な軸Ｏ２０Ｂを中心軸とする貫通孔が形成されている。また、収容空間２７のＸ２方向側の側壁部となる本体部２１の側部２１Ｆには、軸Ｏ２０Ｂを中心軸とする貫通孔が形成されている。側部２１Ｅの貫通孔および側部２１Ｆの貫通孔には、軸Ｏ２０Ｂを中心軸としてＸ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸２３の両端がそれぞれ挿通されて回動可能に支持されている。

　歯車部２４には、軸Ｏ２０Ｂを中心に歯車部２４をＸ１方向に貫通する円孔２４Ａが形成されている。円孔２４Ａには、回動軸２３が軸Ｏ２０Ｂ回りに相対的に回動可能に挿通されている。歯車部２４は、軸Ｏ２０Ｂを中心とした円柱状に形成されている。歯車部２４の軸Ｏ２０Ｂ回りの外周面には、歯が形成されている。歯車部２４は第二把持片１１Ｂの歯車部１６とかみ合っているため、歯車部２４を軸Ｏ２０Ｂ回りに回動させることで第二把持片１１Ｂを軸Ｏ２０Ａ回りに回動させることができる。

　プーリ２５は、軸Ｏ２０Ｂを中心軸とする円板状に形成され、軸Ｏ２０Ｂを中心にプーリ２５をＸ１方向に貫通する円孔（不図示）を有している。プーリ２５において軸Ｏ２０Ｂ回りの外周面には、プーリ溝２５Ａが形成されている。また、プーリ２６は、プーリ２５と同様の構成を有している。プーリ２５の円孔およびプーリ２６の円孔には、回動軸２３が軸Ｏ２０Ｂ回りに相対的に回動可能に挿通されている。プーリ２５は、歯車部２４にＸ１方向に隣接して設けられ、歯車部２４とともに回動するように歯車部２４に固定されている。プーリ２６は、歯車部２４にＸ２方向に隣接して設けられ、歯車部２４とともに回動するように歯車部２４に固定されている。

　プーリ２５のプーリ溝２５Ａには、操作ワイヤ２５Ｗが巻き付けられている。操作ワイヤ２５Ｗの一端は、固定部（不図示）によりプーリ溝２５Ａに固定されている。操作ワイヤ２５Ｗの他端は、医療器具１の基端側に設けられた不図示の動力伝達部に接続されている。操作ワイヤ２５Ｗは、操作ワイヤ２５Ｗの他端から一端に向かうにしたがって、Ｘ２方向から見て反時計回りにプーリ溝２５Ａに巻き付けられている。また、プーリ２６のプーリ溝２６Ａには、操作ワイヤ２６Ｗが巻き付けられている。操作ワイヤ２６Ｗの一端は、固定部２６Ｂによりプーリ溝２６Ａに固定されている。操作ワイヤ２６Ｗの他端は、動力伝達部に接続されている。操作ワイヤ２６Ｗは、操作ワイヤ２６Ｗの他端から一端に向かうにしたがって、Ｘ２方向から見て時計回りにプーリ溝２６Ａに巻き付けられている。

　上述の構成により、操作ワイヤ２５Ｗを基端側に引くとプーリ２５とともに歯車部２４がＸ２方向から見て時計回りに回動する。この歯車部２４の回動に伴い、歯車部２４とかみ合っている歯車部１６は、第二把持片１１ＢとともにＸ２方向から見て反時計回りに回動する。これにより、一対の把持片１１が開く。また、操作ワイヤ２６Ｗを基端側に引くとプーリ２６とともに歯車部２４がＸ２方向から見て反時計回りに回動する。この歯車部２４の回動に伴い、歯車部１６は、第二把持片１１ＢとともにＸ２方向から見て時計回りに回動する。これにより、一対の把持片１１が閉じる。このように、操作ワイヤ２５Ｗおよび操作ワイヤ２６Ｗの操作により、一対の把持片１１が開閉動作する。

　本体部２１の基端部２１Ｂには、操作ワイヤ２５Ｗおよび操作ワイヤ２６Ｗを通すための切り欠き部２１Ｈａおよび切り欠き部２１Ｈｂが形成されている。切り欠き部２１Ｈａは、基端部２１ＢのＹ１方向側の端部においてＸ１方向側の部分に形成されている。切り欠き部２１Ｈａには、操作ワイヤ２５Ｗが通されている。また、切り欠き部２１Ｈｂは、基端部２１ＢのＹ２方向側の端部においてＸ２方向側の部分に形成されている。切り欠き部２１Ｈｂには、操作ワイヤ２６Ｗが通されている。

　図５は、医療器具１の先端関節部３０の構成を一部断面で示す図である。図６は、先端関節部３０の分解斜視図である。図７は、先端関節部３０の中間接続部材３４および回転伝達部３５の構成を示す斜視図である。先端関節部３０は、Ｙ１方向回りに屈曲するダブルジョイント関節である。先端関節部３０は、軸Ｏ３０Ａと、軸Ｏ３０Ｂと、軸Ｏ３０Ｃと、を有する。軸Ｏ３０Ｂは、軸Ｏ３０Ａと離間して設けられ、軸Ｏ３０Ａと平行に配置されている。また、軸Ｏ３０Ｂは、軸Ｏ３０Ａよりも基端側に配置されている。軸Ｏ３０Ｃは、軸Ｏ３０Ａおよび軸Ｏ３０Ｂと離間して設けられ、軸Ｏ３０Ａおよび軸Ｏ３０Ｂと平行に配置されている。また、軸Ｏ３０Ｃは、軸Ｏ３０Ｂよりも基端側に配置され、軸Ｏ３０Ｂに対して位置が固定されている。本実施形態では、軸Ｏ３０Ａ、軸Ｏ３０Ｂ、および軸Ｏ３０Ｃは、長手軸Ｏ１に直交しかつＹ１方向に平行である。

　また、先端関節部３０は、先端接続部材３１と、基端接続部材３２と、中間接続部材３４と、回転伝達部３５と、を有する。

　先端接続部材３１は、本体部２１の基端部２１Ｂの基端側に固定されている（図４参照）。先端接続部材３１は、基端側に設けられた回転伝達部３１Ａを有する。回転伝達部３１Ａは、軸Ｏ３０Ａを中心に回動可能に構成されている。回転伝達部３１Ａには、軸Ｏ３０Ａを中心に回転伝達部３１ＡをＹ１方向に貫通する円孔３１Ｂが形成されている。円孔３１Ｂには、軸Ｏ３０Ａを中心軸としてＹ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸３３Ａが挿通されている。回動軸３３Ａは、回転伝達部３１Ａにより、円孔３１Ｂを介して軸Ｏ３０Ａを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、回転伝達部３１Ａは、軸Ｏ３０Ａを中心に回動軸３３Ａに対して回動可能である。

　回転伝達部３１Ａは、軸Ｏ３０Ａに沿う方向、すなわちＹ１方向（またはＹ２方向）において上側回転伝達部３１Ａａと下側回転伝達部３１Ａｂとに分割されている。上側回転伝達部３１Ａａと下側回転伝達部３１Ａｂとは、Ｙ１方向に離間しかつ長手軸Ｏ１を挟むように互いに平行に配置されている。上側回転伝達部３１Ａａは長手軸Ｏ１よりもＹ１方向側に配置され、下側回転伝達部３１Ａｂは長手軸Ｏ１よりもＹ２方向側に配置されている。また、円孔３１Ｂとして、上側回転伝達部３１Ａａには、軸Ｏ３０Ａを中心に上側回転伝達部３１ＡａをＹ１方向に貫通する円孔３１Ｂａが形成され、下側回転伝達部３１Ａｂには、軸Ｏ３０Ａを中心に下側回転伝達部３１ＡｂをＹ１方向に貫通する円孔３１Ｂｂが形成されている。円孔３１Ｂａおよび円孔３１Ｂｂには、回動軸３３Ａが挿通されている。

　回転伝達部３１Ａは、軸Ｏ３０Ａを中心とした扇形の部位３１Ｃｓを有し、扇形の部位３１Ｃｓの円弧上に歯が形成された歯車部３１Ｃを有する。歯車部３１Ｃとして、上側回転伝達部３１Ａａは、軸Ｏ３０Ａを中心とした扇形の部位３１Ｃａｓを有し、扇形の部位３１Ｃａｓの円弧上に歯が形成された上側歯車部３１Ｃａを有する。また、下側回転伝達部３１Ａｂは、軸Ｏ３０Ａを中心とした扇形の部位３１Ｃｂｓを有し、扇形の部位３１Ｃｂｓの円弧上に歯が形成された下側歯車部３１Ｃｂを有する。歯車部３１Ｃは、後述する回転伝達部３２Ａの歯車部３２Ｃとかみ合うように構成されている。具体的には、上側歯車部３１Ｃａは歯車部３２Ｃの上側歯車部３２Ｃａとかみ合い、下側歯車部３１Ｃｂは歯車部３２Ｃの下側歯車部３２Ｃｂとかみ合っている。これによって、回転伝達部３１Ａと回転伝達部３２Ａとは、互いに連動して回動するように接続されている。

　基端接続部材３２は、中間腕部４０の先端側に設けられ、中間腕部４０に固定されている。本実施形態では、中間腕部４０のうち腕部６０の先端部６１に固定されている。基端接続部材３２は、先端側に設けられた回転伝達部３２Ａを有する。回転伝達部３２Ａは、軸Ｏ３０Ｂを中心に回動可能に構成されている。具体的には、回転伝達部３１Ａと同様に、回転伝達部３２Ａに形成された軸Ｏ３０Ｂを中心に回転伝達部３２ＡをＹ１方向に貫通する円孔３２Ｂに、軸Ｏ３０Ｂを中心軸としてＹ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸３３Ｂが挿通され、回転伝達部３２Ａに対して回動可能に支持されている。

　回転伝達部３２Ａは、軸Ｏ３０Ｂに沿う方向、すなわちＹ１方向（またはＹ２方向）において上側回転伝達部３２Ａａと下側回転伝達部３２Ａｂとに分割されている。上側回転伝達部３２Ａａおよび下側回転伝達部３２Ａｂは、それぞれ回転伝達部３１Ａの上側回転伝達部３１Ａａおよび下側回転伝達部３１Ａｂと同様な態様で配置されている。また、円孔３２Ｂとして、上側回転伝達部３２Ａａには円孔３２Ｂａが形成され、下側回転伝達部３２Ａｂには円孔３２Ｂｂが形成されている。

　回転伝達部３２Ａは、軸Ｏ３０Ｂを中心とした扇形の部位３２Ｃｓを有し、扇形の部位３２Ｃｓの円弧上に歯が形成された歯車部３２Ｃを有する。歯車部３２Ｃとして、上側回転伝達部３２Ａａは上側歯車部３２Ｃａを有し、下側回転伝達部３２Ａｂは下側歯車部３２Ｃｂを有する。なお、扇形の部位３２Ｃｓとして、上側歯車部３２Ｃａは扇形の部位３２Ｃａｓを有し、下側歯車部３２Ｃｂは扇形の部位３２Ｃｂｓを有する。

　本実施形態では、歯車部３１Ｃ（上側歯車部３１Ｃａおよび下側歯車部３１Ｃｂ）のピッチ円直径は、歯車部３２Ｃ（上側歯車部３２Ｃａおよび下側歯車部３２Ｃｂ）のピッチ円直径と同一である。また、歯車部３１ＣのＹ１方向の寸法は、歯車部３２ＣのＹ１方向の寸法と同一である。すなわち、上側歯車部３１ＣａのＹ１方向の寸法と上側歯車部３２ＣａのＹ１方向の寸法とは等しく、下側歯車部３１ＣｂのＹ１方向の寸法と下側歯車部３２ＣｂのＹ１方向の寸法とは等しい。

　中間接続部材３４は、軸Ｏ３０Ａを中心に回動可能でありかつ軸Ｏ３０Ｂを中心に回動可能に構成されている。本実施形態では、中間接続部材３４は、Ｙ１方向から見て略長円形状を有する板状の部材である。中間接続部材３４の先端側には、軸Ｏ３０Ａを中心に中間接続部材３４をＹ１方向に貫通する円孔３４Ａが形成されている。円孔３４Ａには、回動軸３３Ａが挿通されている。回動軸３３Ａは、中間接続部材３４により、円孔３４Ａを介して軸Ｏ３０Ａを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、中間接続部材３４は、軸Ｏ３０Ａを中心に回動軸３３Ａに対して回動可能である。また、中間接続部材３４の基端側には、軸Ｏ３０Ｂを中心に中間接続部材３４をＹ１方向に貫通する円孔３４Ｂが形成されている。円孔３４Ｂには、回動軸３３Ｂが挿通されている。回動軸３３Ｂは、中間接続部材３４により、円孔３４Ｂを介して軸Ｏ３０Ｂを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、中間接続部材３４は、軸Ｏ３０Ｂを中心に回動軸３３Ｂに対して回動可能である。

　本実施形態では、中間接続部材３４の先端側は、回転伝達部３１Ａの上側回転伝達部３１Ａａと下側回転伝達部３１Ａｂとの間に配置されている。中間接続部材３４の基端側は、回転伝達部３２Ａの上側回転伝達部３２Ａａと下側回転伝達部３２Ａｂとの間に配置されている。よって、中間接続部材３４は長手軸Ｏ１を含むように配置されている。また、中間接続部材３４のＹ１方向の寸法は、上側回転伝達部３１Ａａと下側回転伝達部３１Ａｂとの間の寸法および上側回転伝達部３２Ａａと下側回転伝達部３２Ａｂとの間の寸法よりも小さい。

　中間接続部材３４は、中間接続部材３４の基端部（端部）に設けられた回転伝達部３４Ｃを有する。回転伝達部３４Ｃは、回転伝達部３５と連動して軸Ｏ３０Ｂを中心に回動するように回転伝達部３５に接続されている。本実施形態では、回転伝達部３４Ｃは、軸Ｏ３０Ｂを中心とした扇形の部位３４Ｄｓを有し、扇形の部位３４Ｄｓの円弧上に歯が形成された歯車部３４Ｄを有する。歯車部３４Ｄは、後述する回転伝達部３５の歯車部３５Ｂとかみ合うように構成されている。このため、歯車部３５Ｂおよび歯車部３４Ｄを介して回転伝達部３５の回転運動が回転伝達部３４Ｃに伝達される。これによって、回転伝達部３４Ｃは、回転伝達部３５と連動して軸Ｏ３０Ｂを中心に回動することができる。

　回転伝達部３１ＡのＹ１方向における両側には、プーリ３６Ａおよびプーリ３６Ｂが設けられている。プーリ３６Ａは、軸Ｏ３０Ａを中心軸とする円板状に形成され、軸Ｏ３０Ａを中心にプーリ３６ＡをＹ１方向に貫通する円孔を有している。プーリ３６Ａにおいて軸Ｏ３０Ａ回りの外周面には、プーリ溝が形成されている。また、プーリ３６Ｂは、プーリ３６Ａと同様に構成されている。

　プーリ３６Ａの円孔およびプーリ３６Ｂの円孔には、回動軸３３Ａが軸Ｏ３０Ａ回りに相対的に回動可能に挿通されている。プーリ３６Ａは、上側回転伝達部３１ＡａのＹ１方向側に配置されており、プーリ３６Ｂは、下側回転伝達部３１ＡｂのＹ２方向側に配置されている。よって、回転伝達部３１Ａは、Ｙ１方向においてプーリ３６Ａとプーリ３６Ｂとの間に配置されている。プーリ３６Ａのプーリ溝には、プーリ２５から延びる操作ワイヤ２５Ｗが巻き掛けられている。プーリ３６Ｂのプーリ溝には、プーリ２６から延びる操作ワイヤ２６Ｗが巻き掛けられている。

　回転伝達部３２ＡのＹ１方向における両側には、プーリ３６Ｃおよびプーリ３６Ｄが設けられている。プーリ３６Ｃおよびプーリ３６Ｄは、軸Ｏ３０Ａに代えて軸Ｏ３０Ｂを中心軸とした点を除いて、プーリ３６Ａと同様に構成されている。

　プーリ３６Ｃの円孔およびプーリ３６Ｄの円孔には、回動軸３３Ｂが軸Ｏ３０Ｂ回りに相対的に回動可能に挿通されている。プーリ３６Ｃは、上側回転伝達部３２ＡａのＹ１方向側に配置されており、プーリ３６Ｄは、下側回転伝達部３２ＡｂのＹ２方向側に配置されている。よって、回転伝達部３２Ａは、Ｙ１方向においてプーリ３６Ｃとプーリ３６Ｄとの間に配置されている。プーリ３６Ｃのプーリ溝には、プーリ３６Ａから延びる操作ワイヤ２５Ｗが巻き掛けられている。プーリ３６Ｄのプーリ溝には、プーリ３６Ｂから延びる操作ワイヤ２６Ｗが巻き掛けられている。

　プーリ３６Ａとプーリ３６Ｃとは、Ｙ１方向において同じ位置に配置されている。同様に、プーリ３６Ｂとプーリ３６Ｄとは、Ｙ１方向において同じ位置に配置されている。操作ワイヤ２５Ｗは、Ｙ２方向から見てプーリ３６Ａとプーリ３６Ｃとの間で長手軸Ｏ１と交差するように、プーリ３６ＡのＸ１方向側からプーリ３６ＣのＸ２方向側に巻き掛けられている。操作ワイヤ２６Ｗは、Ｙ２方向から見てプーリ３６Ｂとプーリ３６Ｄとの間で長手軸Ｏ１と交差するように、プーリ３６ＢのＸ２方向側からプーリ３６ＤのＸ１方向側に巻き掛けられている。

　プーリ３６Ａおよびプーリ３６ＣのＹ１方向側には、支持部材３７Ａが設けられている。支持部材３７Ａは、Ｙ１方向から見て略長円形状を有する板状の部材である。支持部材３７Ａには、軸Ｏ３０Ａを中心に支持部材３７ＡをＹ１方向に貫通する円孔３７Ａａと、軸Ｏ３０Ｂを中心に支持部材３７ＡをＹ１方向に貫通する円孔３７Ａｂと、が形成されている。円孔３７Ａａには、回動軸３３Ａが軸Ｏ３０Ａを中心に相対的に回動可能に挿通されている。円孔３７Ａｂには、回動軸３３Ｂが軸Ｏ３０Ｂを中心に相対的に回動可能に挿通されている。

　プーリ３６Ｂおよびプーリ３６ＤのＹ２方向側には、支持部材３７Ｂが設けられている。支持部材３７Ｂは、支持部材３７Ａと同一の構成を有している。支持部材３７Ｂの円孔３７Ｂａには、回動軸３３Ａが軸Ｏ３０Ａを中心に相対的に回動可能に挿通されている。支持部材３７Ｂの円孔３７Ｂｂには、回動軸３３Ｂが軸Ｏ３０Ｂを中心に相対的に回動可能に挿通されている。

　回動軸３３Ａの両端は、円孔３７Ａａおよび円孔３７Ｂａを介して支持部材３７Ａおよび支持部材３７Ｂにそれぞれ支持されている。同様に、回動軸３３Ｂの両端は、円孔３７Ａｂおよび円孔３７Ｂｂを介して支持部材３７Ａおよび支持部材３７Ｂにそれぞれ支持されている。

　上述した構成により、回動軸３３Ａは、支持部材３７Ａ、プーリ３６Ａ、回転伝達部３１Ａ（上側回転伝達部３１Ａａおよび下側回転伝達部３１Ａｂ）、中間接続部材３４、プーリ３６Ｂ、および支持部材３７Ｂを、軸Ｏ３０Ａを中心に互いに相対的に回動可能に接続している。同様に、回動軸３３Ｂは、支持部材３７Ｂ、プーリ３６Ｃ、回転伝達部３２Ａ（上側回転伝達部３２Ａａおよび下側回転伝達部３２Ａｂ）、中間接続部材３４、プーリ３６Ｄ、および支持部材３７Ｂを、軸Ｏ３０Ｂを中心に互いに相対的に回動可能に接続している。また、軸Ｏ３０Ａと軸Ｏ３０Ｂとの間の距離は、支持部材３７Ａ、中間接続部材３４、および支持部材３７Ｂにより、一定に保持されている。

　回転伝達部３５は、軸Ｏ３０Ｃを中心に回動可能に構成されている。具体的には、軸Ｏ３０Ｃを中心に回転伝達部３５をＹ１方向に貫通する円孔３５Ａが形成されている。円孔３５Ａには、軸Ｏ３０Ｃを中心軸としてＹ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸３３Ｃが挿通されている。回動軸３３Ｃは、回転伝達部３５により、円孔３５Ａを介して軸Ｏ３０Ｃを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、回転伝達部３５は、軸Ｏ３０Ｃを中心に回動軸３３Ｃに対して回動可能である。

　回転伝達部３５は、軸Ｏ３０Ｃを中心とした円柱状に形成され、軸Ｏ３０Ｃ回りの外周面に歯が形成された歯車部３５Ｂを有する。上述したように、歯車部３５Ｂは歯車部３４Ｄとかみ合っている。また、歯車部３５Ｂのピッチ円直径は、歯車部３４Ｄのピッチ円直径よりも小さい。このため、歯車部３４Ｄの回転数は歯車部３５Ｂの回転数よりも減速されるとともに、歯車部３４Ｄのトルクを歯車部３５Ｂのトルクよりも増加させることができる。

　また、先端関節部３０は、軸Ｏ３０Ｃを中心に回動可能なプーリ３８と、プーリ３８に巻き付けられた操作ワイヤ３８Ｗとを有する。プーリ３８は、歯車部３５Ｂと一体に回動するように接続されている。本実施形態では、プーリ３８として、プーリ３８Ａおよびプーリ３８Ｂが設けられている。操作ワイヤ３８Ｗとして、操作ワイヤ３８ＡＷおよび操作ワイヤ３８ＢＷが設けられている。

　プーリ３８Ａは、軸Ｏ３０Ｃを中心軸とする円板状に形成され、軸Ｏ３０Ｃを中心にプーリ３８ＡをＹ１方向に貫通する円孔（不図示）を有している。プーリ３８Ａにおいて軸Ｏ３０Ｃ回りの外周面には、プーリ溝３８Ａａが形成されている。プーリ３８Ｂは、プーリ３８Ａと同様の構成を有している。プーリ３８Ａの円孔およびプーリ３８Ｂの円孔には、回動軸３３Ｃが軸Ｏ３０Ｃ回りに相対的に回動可能に挿通されている。プーリ３８Ａは、歯車部３５ＢにＹ１方向に隣接して設けられ、歯車部３５Ｂとともに回動するように歯車部３５Ｂに固定されている。プーリ３８Ｂは、歯車部３５ＢにＹ２方向に隣接して設けられ、歯車部３５Ｂとともに回動するように歯車部３５Ｂに固定されている。

　プーリ３８Ａのプーリ溝３８Ａａには、操作ワイヤ３８ＡＷが巻き付けられている。操作ワイヤ３８ＡＷの一端は、固定部３８Ａｂ（図８参照）によりプーリ溝３８Ａａに固定されている。操作ワイヤ３８ＡＷの他端は、医療器具１の基端側に設けられた不図示の動力伝達部に接続されている。操作ワイヤ３８ＡＷは、操作ワイヤ３８ＡＷの他端から一端に向かうにしたがって、Ｙ２方向から見て反時計回りにプーリ溝３８Ａａに巻き付けられている。また、プーリ３８Ｂのプーリ溝３８Ｂａには、操作ワイヤ３８ＢＷが巻き付けられている。操作ワイヤ３８ＢＷの一端は、固定部３８Ｂｂによりプーリ溝３８Ｂａに固定されている。操作ワイヤ３８ＢＷの他端は、医療器具１の基端側に設けられた不図示の動力伝達部に接続されている。操作ワイヤ３８ＢＷは、操作ワイヤ３８ＢＷの他端から一端に向かうにしたがって、Ｙ２方向から見て時計回りにプーリ溝３８Ｂａに巻き付けられている。

　上述の構成により、操作ワイヤ３８ＡＷを基端側に引くとプーリ３８Ａとともに歯車部３５ＢがＹ２方向から見て反時計回りに回動する。また、操作ワイヤ３８ＢＷを基端側に引くとプーリ３８Ｂとともに歯車部３５ＢがＹ２方向から見て時計回りに回動する。

　本実施形態では、プーリ３８Ａおよびプーリ３８Ｂの外径は、歯車部３５Ｂのピッチ円直径よりも大きい。これにより、歯車部３５Ｂを回動させるために必要な操作ワイヤ３８ＡＷおよび操作ワイヤ３８ＢＷの張力を小さくすることができる。また、プーリ３８と歯車部３５Ｂとの間で減速を生じさせている。

　腕部６０は、長手軸Ｏ１を中心軸とする円筒状に形成されている。腕部６０の先端部６１の内部には、長手軸Ｏ１に沿って延びる収容空間６１Ａが形成されている。収容空間６１Ａは、先端部６１に固定された基端接続部材３２の基端側に配置されている。収容空間６１Ａは、回転伝達部３２Ａの上側回転伝達部３２Ａａと下側回転伝達部３２Ａｂとの間に形成された空間と、開口６１Ａａを介して長手軸Ｏ１に沿う方向に連通している。また、先端部６１には、軸Ｏ３０Ｃを中心に先端部６１を貫通する円孔６１Ｂａおよび円孔６１Ｂｂが形成されている。円孔６１Ｂａおよび円孔６１Ｂｂは、それぞれ収容空間６１Ａと連通し、収容空間６１Ａを挟んで配置されている。

　回転伝達部３５、プーリ３８Ａ、およびプーリ３８Ｂは、収容空間６１Ａに配置されている。回転伝達部３４Ｃの歯車部３４Ｄは、開口６１Ａａを通過して収容空間６１Ａ内に配置され、回転伝達部３５の歯車部３５Ｂとかみ合っている。回動軸３３Ｃの両端は、軸Ｏ３０Ｃを中心に相対的に回動可能に円孔６１Ｂａおよび円孔６１Ｂｂにそれぞれ支持されている。回動軸３３Ｃは、円孔６１Ｂａおよび円孔６１Ｂｂにより先端部６１に支持されており、回動軸３３Ｂは、先端部６１に固定された基端接続部材３２の回転伝達部３２Ａに支持されている。したがって、軸Ｏ３０Ｃは、軸Ｏ３０Ｂに対して位置が固定されている。

　上述した構成を備える先端関節部３０の動作について、図８および図９を参照して説明する。図８は、先端関節部３０が真っ直ぐな状態を示す図である。図９は、先端関節部３０が屈曲した状態を示す図である。図８および図９は、先端関節部３０をＹ２方向から見た図である。なお、図８および図９では、先端関節部３０の構成を簡略化して示している。また、図８および図９に示すように、Ｙ１方向回りの回転方向として、Ｙａ１方向とＹａ１方向とは反対のＹａ２方向を設定する。

　図８に示すように、先端関節部３０が真っ直ぐな状態で、操作ワイヤ３８ＡＷを基端側に引くと、プーリ３８Ａに固定された歯車部３５ＢがＹ２方向から見て反時計回りに、すなわちＹａ１方向に軸Ｏ３０Ｃを中心に回動する。歯車部３５Ｂは中間接続部材３４の歯車部３４Ｄとかみ合っているため、歯車部３５Ｂの回動に伴って、歯車部３４ＤがＹａ２方向に軸Ｏ３０Ｂを中心に回動する。すなわち、中間接続部材３４は、基端接続部材３２に対してＹａ２方向に軸Ｏ３０Ｂを中心に回動する。このとき、中間接続部材３４とともに回動軸３３Ａ、すなわち軸Ｏ３０Ａも、Ｙａ２方向に軸Ｏ３０Ｂを中心に回転移動する。また、先端接続部材３１の歯車部３１Ｃは基端接続部材３２の歯車部３２Ｃとかみ合っているため、中間接続部材３４の回動に伴って、歯車部３１ＣがＹａ２方向に軸Ｏ３０Ａを中心に回動する。すなわち、先端接続部材３１は、中間接続部材３４に対してＹａ２方向に軸Ｏ３０Ａを中心に回動する。上述した動作により、図９に示すように、先端関節部３０がＹａ２方向に屈曲した状態になる。この状態から先端関節部３０を真っ直ぐな状態にする場合、または先端関節部３０を真っ直ぐな状態からＹａ１方向に屈曲させる場合には、操作ワイヤ３８ＢＷを基端側に引く。これにより、プーリ３８Ｂに固定された歯車部３５Ｂが上述の動作とは逆にＹａ２方向に軸Ｏ３０Ｃを中心に回動する。そして、各部材が上述の動作とはそれぞれ逆方向に動作することで、先端関節部３０がＹａ１方向に屈曲する。

　上述の先端関節部３０の屈曲動作について、さらに詳細に説明する。ここで、歯車部３１Ｃのピッチ円の半径をＲａとし、歯車部３２Ｃのピッチ円の半径をＲｂとし、歯車部３４Ｄのピッチ円の半径をＲｃとし、歯車部３５Ｂのピッチ円の半径をＲｄとする。歯車部３５Ｂが軸Ｏ３０Ｃを中心にＹａ１方向に角度θｄだけ回動したときに、歯車部３４Ｄが基端接続部材３２に対して軸Ｏ３０Ｂを中心にＹａ２方向に角度θｃだけ回動した場合、角度θｃは次式で表される。
　θｃ＝θｄ×Ｒｄ／Ｒｃ　　　・・・（１）
　このとき、歯車部３１Ｃが中間接続部材３４に対して軸Ｏ３０Ａを中心にＹａ２方向に回動する角度をθａ、歯車部３２Ｃが中間接続部材３４に対して軸Ｏ３０Ｂを中心にＹａ１方向に回動する角度をθｂとすると、角度θａは次式で表される。
　θａ＝θｂ×Ｒｂ／Ｒａ　　　・・・（２）
　本実施形態では、歯車部３１Ｃのピッチ円直径と歯車部３２Ｃのピッチ円直径とは等しい。また、角度θｂの大きさは角度θｃの大きさと同一である。よって、（２）式は次のようになる。
　θａ＝θｂ＝θｃ　　　・・・（３）
　したがって、先端接続部材３１が基端接続部材３２に対して回動する角度θ１は、次式で表される。
　θ１＝θａ＋θｃ＝２θｃ　　　・・・（４）
　すなわち、先端接続部材３１が基端接続部材３２に対して回動する角度θ１は、中間接続部材３４が基端接続部材３２に対して回動する角度θｃの２倍となる。

　また、歯車部３４Ｄが回動する際のトルクをＴｃとし、歯車部３５Ｂが回動する際のトルクをＴｄとすると、トルクＴｃは次式で表される。
　Ｔｃ＝Ｔｄ×Ｒｃ／Ｒｄ　　　・・・（５）
　本実施形態では、歯車部３５Ｂのピッチ円直径は歯車部３４Ｄのピッチ円直径よりも小さいため、Ｒｃ／Ｒｄ（減速比）＞１となる。このように減速比を大きくすることで、歯車部３４ＤのトルクＴｃに対して歯車部３５ＢのトルクＴｄを小さくすることができる。よって、歯車部３５Ｂを回動させる際に操作ワイヤ３８ＡＷおよび操作ワイヤ３８ＢＷに加わる張力を小さくすることができる。

　なお、ダブルジョイント関節では、関節の屈曲は操作ワイヤの経路長に影響しない。例えば、プーリ３６Ａおよびプーリ３６Ｃに巻き掛けられた操作ワイヤ２５Ｗにおいて、図８に示されるＰａ点とＰｂ点との間の経路長は、図９に示されるような先端関節部３０が屈曲した状態でのＰａ点とＰｂ点との経路長と等しい。このため、一対の把持片１１の操作とは独立して、先端関節部３０を屈曲させることができる。

　先端関節部３０は上述のように構成されているため、関節の軸を傾ける外力が作用する場合など外乱に対する耐性を有する。例えば、一対の把持片１１で対象物を把持する力が大きい場合、操作ワイヤ２６Ｗに加わる張力も大きくなる。この張力により、操作ワイヤ２６Ｗが巻き掛けられたプーリ３６Ｂおよびプーリ３６Ｄを介して、回動軸３３Ａと回動軸３３Ｂとの間隔を広げるように回動軸３３Ａおよび回動軸３３Ｂを傾かせる力が、回動軸３３Ａおよび回動軸３３Ｂに作用する。回動軸３３Ａおよび回動軸３３Ｂが傾いて、互いに非平衡の位置関係に配置された場合、歯車部３１Ｃと歯車部３２Ｃとが互いに傾いた状態でかみ合うため、歯車部間での摩擦力が大きくなる。この結果、エンドエフェクタ１０の制御性や操作性が低下してしまう。

　従来のダブルジョイント関節では、主として、一方の回動軸が挿通された先端接続部材の歯車部と他方の回動軸が挿通された基端接続部材の歯車部とが互いにかみ合って支持することにより、上述したような回動軸に働く力およびこの力によるモーメントに対抗し、回動軸の姿勢を維持している。上述した点を踏襲しつつ、本実施形態に係る先端関節部３０では、さらに、先端接続部材３１の回転伝達部３１Ａは、上側歯車部３１Ｃａを有する上側回転伝達部３１Ａａと下側歯車部３１Ｃｂを有する下側回転伝達部３１Ａｂとに分割され、基端接続部材３２の回転伝達部３２Ａは、上側歯車部３２Ｃａを有する上側回転伝達部３２Ａａと下側歯車部３２Ｃｂを有する下側回転伝達部３２Ａｂとに分割されている。中間接続部材３４は、上側回転伝達部３１Ａａと下側回転伝達部３１Ａｂとの間に配置され、かつ上側回転伝達部３２Ａａと下側回転伝達部３２Ａｂとの間に配置されている。これにより、回転伝達部３１Ａの歯車部３１ＣのＹ１方向の寸法および回転伝達部３２Ａの歯車部３２ＣのＹ１方向の寸法を、実質的に大きくすることができる。すなわち、上側歯車部３１Ｃａおよび上側歯車部３２Ｃａは、中間接続部材３４が配置される空間のＹ１方向の寸法に応じてＹ１方向側に移動して配置され、下側歯車部３１Ｃｂおよび下側歯車部３２Ｃｂは、前記空間の寸法に応じてＹ２方向側に移動して配置されている。その結果、歯車部３１Ｃの全体としてのＹ１方向の寸法および歯車部３２Ｃの全体としてのＹ１方向の寸法は大きくなっている。また、回動軸３３Ａおよび回動軸３３ＢのＹ１方向の端部により近い位置で、上側歯車部３１Ｃａと上側歯車部３２Ｃａとが互いにかみ合っており、回動軸３３Ａおよび回動軸３３ＢのＹ２方向の端部により近い位置で、下側歯車部３１Ｃｂと下側歯車部３２Ｃｂとが互いにかみ合っている。よって、歯車部３１Ｃおよび歯車部３２Ｃにより、上述した力により回動軸３３Ａおよび回動軸３３Ｂに作用するモーメントに対抗して、回動軸３３Ａおよび回動軸３３Ｂの姿勢をより確実に維持することができる。このように、先端関節部３０は外乱に強い構成を有している。

　加えて、本実施形態では、中間接続部材３４は、上側回転伝達部３１Ａａと下側回転伝達部３１Ａｂとの間、および上側回転伝達部３２Ａａと下側回転伝達部３２Ａｂとの間に配置されており、同時に、回動軸３３Ａおよび回動軸３３ＢのＹ１方向の中央部分を支持している。したがって、歯車部３５Ｂにより中間接続部材３４が軸Ｏ３３Ｂを中心に回動されたときに、中間接続部材３４が回動軸３３Ａを移動させるために回動軸３３Ａに加える力により回動軸３３Ａを回動軸３３Ｂに対して傾けるように働くモーメントを小さくすることができる。

　続いて、中間関節部７０について図１０から図１４を参照して説明する。図１０は、中間関節部７０の構成を一部断面で示す図である。図１１は、中間関節部７０の分解斜視図である。図１２は、中間関節部７０の中間接続部材７４および回転伝達部７５の構成を示す斜視図である。

　中間関節部７０は、Ｙ１方向回りに屈曲するダブルジョイント関節である。中間関節部７０は、軸Ｏ７０Ａと、軸Ｏ７０Ｂと、軸Ｏ７０Ｃとを有する。軸Ｏ７０Ｂは、軸Ｏ７０Ａと離間して設けられ、軸Ｏ７０Ａと平行に配置されている。また、軸Ｏ７０Ｂは、軸Ｏ７０Ａよりも基端側に配置されている。軸Ｏ７０Ｃは、軸Ｏ７０Ａおよび軸Ｏ７０Ｂと離間して設けられ、軸Ｏ７０Ａおよび軸Ｏ７０Ｂと平行に配置されている。また、軸Ｏ７０Ｃは、軸Ｏ７０Ａよりも先端側に配置され、軸Ｏ７０Ａに対して位置が固定されている。本実施形態では、軸Ｏ７０Ａ、軸Ｏ７０Ｂ、および軸Ｏ７０Ｃは、長手軸Ｏ１に直交しかつＹ１方向に平行である。

　また、中間関節部７０は、先端接続部材７１と、基端接続部材７２と、中間接続部材７４と、回転伝達部７５とを有する。先端関節部３０では、回転伝達部３５は中間接続部材３４よりも基端側に配置されているのに対して、中間関節部７０では、回転伝達部７５は中間接続部材７４よりも先端側に配置されている。

　先端接続部材７１は、腕部６０の基端部６２の基端側に固定されている。先端接続部材７１は、基端側に設けられた回転伝達部７１Ａを有する。回転伝達部７１Ａは、軸Ｏ７０Ａを中心に回動可能に構成されている。回転伝達部７１Ａには、軸Ｏ７０Ａを中心に回転伝達部７１ＡをＹ１方向に貫通する円孔７１Ｂが形成されている。円孔７１Ｂには、軸Ｏ７０Ａを中心軸としてＹ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸７３Ａが挿通されている。回動軸７３Ａは、回転伝達部７１Ａにより、円孔７１Ｂを介して軸Ｏ７０Ａを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、回転伝達部７１Ａは、軸Ｏ７０Ａを中心に回動軸７３Ａに対して回動可能である。

　回転伝達部７１Ａは、軸Ｏ７０Ａに沿う方向、すなわちＹ１方向（またはＹ２方向）において上側回転伝達部７１Ａａと下側回転伝達部７１Ａｂとに分割されている。上側回転伝達部７１Ａａと下側回転伝達部７１Ａｂとは、Ｙ１方向に離間しかつ長手軸Ｏ１を挟むように互いに平行に配置されている。上側回転伝達部７１Ａａは長手軸Ｏ１よりもＹ１方向側に配置され、下側回転伝達部７１Ａｂは長手軸Ｏ１よりもＹ２方向側に配置されている。また、円孔７１Ｂとして、上側回転伝達部７１Ａａには、軸Ｏ７０Ａを中心に上側回転伝達部７１ＡａをＹ１方向に貫通する円孔７１Ｂａが形成され、下側回転伝達部７１Ａｂには、軸Ｏ７０Ａを中心に下側回転伝達部７１ＡｂをＹ１方向に貫通する円孔７１Ｂｂが形成されている。円孔７１Ｂａおよび円孔７１Ｂｂには、回動軸７３Ａが挿通されている。

　回転伝達部７１Ａは、軸Ｏ７０Ａを中心とした扇形の部位７１Ｃｓを有し、扇形の部位７１Ｃｓの円弧上に歯が形成された歯車部７１Ｃを有する。歯車部７１Ｃとして、上側回転伝達部７１Ａａは上側歯車部７１Ｃａを有し、下側回転伝達部７１Ａｂは下側歯車部７１Ｃｂを有する。なお、扇形の部位７１Ｃｓとして、上側歯車部７１Ｃａは扇形の部位７１Ｃａｓを有し、下側回転伝達部７１Ａｂは扇形の部位７１Ｃｂｓを有する。歯車部７１Ｃは、後述する回転伝達部７２Ａの歯車部７２Ｃとかみ合うように構成されている。具体的には、上側歯車部７１Ｃａは歯車部７２Ｃの上側歯車部７２Ｃａとかみ合い、下側歯車部７１Ｃｂは歯車部７２Ｃの下側歯車部７２Ｃｂとかみ合っている。これによって、回転伝達部７１Ａと回転伝達部７２Ａとは、互いに連動して回動するように接続されている。

　基端接続部材７２は、腕部８０の先端側に設けられ、腕部８０に固定されている。本実施形態では、腕部８０の基端関節部９０の先端部９１に固定されている。基端接続部材７２は、先端側に設けられた回転伝達部７２Ａを有する。回転伝達部７２Ａは、軸Ｏ７０Ｂを中心に回動可能に構成されている。具体的には、回転伝達部７２Ａには、軸Ｏ７０Ｂを中心に回転伝達部７２ＡをＹ１方向に貫通する円孔７２Ｂが形成されている。円孔７２Ｂには、軸Ｏ７０Ｂを中心軸としてＹ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸７３Ｂが挿通されている。回動軸７３Ｂは、回転伝達部７２Ａにより、円孔７２Ｂを介して軸Ｏ７０Ｂを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、回転伝達部７２Ａは、軸Ｏ７０Ｂを中心に回動軸７３Ｂに対して回動可能である。

　回転伝達部７２Ａは、軸Ｏ７０Ｂに沿う方向、すなわちＹ１方向（またはＹ２方向）において上側回転伝達部７２Ａａと下側回転伝達部７２Ａｂとに分割されている。上側回転伝達部７２Ａａおよび下側回転伝達部７２Ａｂは、それぞれ回転伝達部７１Ａの上側回転伝達部７１Ａａおよび下側回転伝達部７１Ａｂと同様な態様で配置されている。また、円孔７２Ｂとして、上側回転伝達部７２Ａａには円孔７２Ｂａが形成され、下側回転伝達部７２Ａｂには円孔７２Ｂｂが形成されている。

　回転伝達部７２Ａは、軸Ｏ７０Ｂを中心とした扇形の部位７２Ｃｓを有し、扇形の部位７２Ｃｓの円弧上に歯が形成された歯車部７２Ｃを有する。歯車部７２Ｃとして、上側回転伝達部７２Ａａは上側歯車部７２Ｃａを有し、下側回転伝達部７２Ａｂは下側歯車部７２Ｃｂを有する。なお、扇形の部位７２Ｃｓとして、上側歯車部７２Ｃａは扇形の部位７２Ｃａｓを有し、下側歯車部７２Ｃｂは扇形の部位７２Ｃｂｓを有する。

　本実施形態では、歯車部７１Ｃ（上側歯車部７１Ｃａおよび下側歯車部７１Ｃｂ）のピッチ円直径は、歯車部７２Ｃ（上側歯車部７２Ｃａおよび下側歯車部７２Ｃｂ）のピッチ円直径と同一である。また、歯車部７１ＣのＹ１方向の寸法は、歯車部７２ＣのＹ１方向の寸法と同一である。すなわち、上側歯車部７１ＣａのＹ１方向の寸法と上側歯車部７２ＣａのＹ１方向の寸法とは等しく、下側歯車部７１ＣｂのＹ１方向の寸法と下側歯車部７２ＣｂのＹ１方向の寸法とは等しい。

　中間接続部材７４は、軸Ｏ７０Ａを中心に回動可能でありかつ軸Ｏ７０Ｂを中心に回動可能に構成されている。本実施形態では、中間接続部材７４は、回転伝達部７４Ｃが先端側に設けられている点を除いて、先端関節部３０の中間接続部材３４と同様に構成されている。中間接続部材７４の先端側に形成された円孔７４Ａには、回動軸７３Ａが挿通され、軸Ｏ７０Ａを中心に相対的に回動可能に支持されている。また、中間接続部材７４の基端側に形成された円孔７４Ｂには、回動軸７３Ｂが挿通され、軸Ｏ７０Ｂを中心に相対的に回動可能に支持されている。

　本実施形態では、中間接続部材７４の先端側は、回転伝達部７１Ａの上側回転伝達部７１Ａａと下側回転伝達部７１Ａｂとの間に配置されている。中間接続部材７４の基端側は、回転伝達部７２Ａの上側回転伝達部７２Ａａと下側回転伝達部７２Ａｂとの間に配置されている。

　中間接続部材７４は、中間接続部材７４の先端部に設けられた回転伝達部７４Ｃを有する。回転伝達部７４Ｃは、回転伝達部７５と連動して軸Ｏ７０Ａを中心に回動するように回転伝達部７５に接続されている。本実施形態では、回転伝達部７４Ｃは、軸Ｏ７０Ｂを中心とした扇形の部位７４Ｄｓを有し、扇形の部位７４Ｄｓの円弧上に歯が形成された歯車部７４Ｄを有する。歯車部７４Ｄは、後述する回転伝達部７５の歯車部７５Ｂとかみ合うように構成されている。このため、歯車部７５Ｂおよび歯車部７４Ｄを介して回転伝達部７５の回転運動が回転伝達部７４Ｃに伝達される。これによって、回転伝達部７４Ｃは、回転伝達部７５と連動して軸Ｏ７０Ａを中心に回動することができる。

　回転伝達部７１Ａの上側回転伝達部７１ＡａのＹ１方向側には、プーリ７６Ａｉ、プーリ７６Ａｊ、およびプーリ７６Ａｋが、Ｙ１方向に沿ってこの順で設けられている。回転伝達部７１Ａの下側回転伝達部７１ＡｂのＹ２方向側には、プーリ７６Ｂｉ、プーリ７６Ｂｊ、およびプーリ７６Ｂｋが、Ｙ２方向に沿ってこの順で設けられている。回転伝達部７２Ａの上側回転伝達部７２ＡａのＹ１方向側には、プーリ７６Ｃｉ、プーリ７６Ｃｊ、およびプーリ７６Ｃｋが、Ｙ１方向に沿ってこの順で設けられている。回転伝達部７２Ａの下側回転伝達部７２ＡｂのＹ２方向側には、プーリ７６Ｄｉ、プーリ７６Ｄｊ、およびプーリ７６Ｄｋが、Ｙ２方向に沿ってこの順で設けられている。プーリ７６Ａｉ、プーリ７６Ａｊ、プーリ７６Ａｋ、プーリ７６Ｂｉ、プーリ７６Ｂｊ、プーリ７６Ｂｋ、プーリ７６Ｃｉ、プーリ７６Ｃｊ、プーリ７６Ｃｋ、プーリ７６Ｄｉ、プーリ７６Ｄｊ、およびプーリ７６Ｄｋには、先端関節部３０のプーリ３６Ａ、プーリ３６Ｂ、プーリ３６Ｃ、またはプーリ３６Ｄと同様の構成を有するプーリを用いることができる。

　プーリ７６Ａｉの円孔、プーリ７６Ａｊの円孔、プーリ７６Ａｋの円孔、プーリ７６Ｂｉの円孔、プーリ７６Ｂｊの円孔、およびプーリ７６Ｂｋの円孔には、回動軸７３Ａが軸Ｏ７０Ａ回りに相対的に回動可能に挿通されている。プーリ７６Ｃｉの円孔、プーリ７６Ｃｊの円孔、プーリ７６Ｃｋの円孔、プーリ７６Ｄｉの円孔、プーリ７６Ｄｊの円孔、およびプーリ７６Ｄｋの円孔には、回動軸７３Ｂが軸Ｏ７０Ｂ回りに相対的に回動可能に挿通されている。

　プーリ７６Ａｉのプーリ溝およびプーリ７６Ｃｉのプーリ溝には、後述するプーリ７８Ａから延びる操作ワイヤ７８ＡＷが巻き掛けられている。プーリ７６Ａｊのプーリ溝およびプーリ７６Ｃｊのプーリ溝には、先端関節部３０のプーリ３８Ａから延びる操作ワイヤ３８ＡＷが巻き掛けられている。プーリ７６Ａｋのプーリ溝およびプーリ７６Ｃｋのプーリ溝には、先端関節部３０のプーリ３６Ａから延びる操作ワイヤ２５Ｗが巻き掛けられている。

　プーリ７６Ｂｉのプーリ溝およびプーリ７６Ｄｉのプーリ溝には、後述するプーリ７８Ｂから延びる操作ワイヤ７８ＢＷが巻き掛けられている。プーリ７６Ｂｊのプーリ溝およびプーリ７６Ｄｊのプーリ溝には、先端関節部３０のプーリ３８Ｂから延びる操作ワイヤ３８ＢＷが巻き掛けられている。プーリ７６Ｂｋのプーリ溝およびプーリ７６Ｄｋのプーリ溝には、先端関節部３０のプーリ３６Ｂから延びる操作ワイヤ２６Ｗが巻き掛けられている。

　本実施形態では、図１０に示されるように、プーリ７６Ａｉおよびプーリ７６Ｃｉ、プーリ７６Ａｊおよびプーリ７６Ｃｊ、プーリ７６Ａｋおよびプーリ７６Ｃｋ、プーリ７６Ｂｉおよびプーリ７６Ｄｉ、プーリ７６Ｂｊおよびプーリ７６Ｄｊ、ならびにプーリ７６Ｂｋおよびプーリ７６Ｄｋは、それぞれＹ１方向において同じ位置に配置されている。

　加えて、プーリ７６Ａｊおよびプーリ７６Ｃｊは、プーリ３８ＡとＹ１方向において同じ位置に配置されている。プーリ７６Ａｋおよびプーリ７６Ｃｋは、プーリ３６Ａおよびプーリ３６ＣとＹ１方向において同じ位置に配置されている。プーリ７６Ｂｊおよびプーリ７６Ｄｊは、プーリ３８ＢとＹ１方向において同じ位置に配置されている。プーリ７６Ｂｋおよびプーリ７６Ｄｋは、プーリ３６Ｂおよびプーリ３６ＤとＹ１方向において同じ位置に配置されている。上述のように構成されているため、先端関節部３０から中間関節部７０にまたがる操作ワイヤ２５Ｗ、２６Ｗ、３８ＡＷ、３８ＢＷをよりスムーズに駆動させることができる。

　また、操作ワイヤ７８ＡＷは、Ｙ２方向から見てプーリ７６Ａｉとプーリ７６Ｃｉとの間で長手軸Ｏ１と交差するように、プーリ７６ＡｉのＸ２方向側からプーリ７６ＣｉのＸ１方向側に巻き掛けられている。操作ワイヤ３８ＡＷは、Ｙ２方向から見てプーリ７６Ａｊとプーリ７６Ｃｊとの間で長手軸Ｏ１と交差するように、プーリ７６ＡｊのＸ１方向側からプーリ７６ＣｊのＸ２方向側に巻き掛けられている。操作ワイヤ２５Ｗは、プーリ７６Ａｉおよびプーリ７６Ｃｉに巻き掛けられた操作ワイヤ７８ＡＷと同様に、プーリ７６Ａｋおよびプーリ７６Ｃｋに巻き掛けられている。操作ワイヤ７８ＢＷは、プーリ７６Ａｊおよびプーリ７６Ｃｊに巻き掛けられた操作ワイヤ３８ＡＷと同様に、プーリ７６Ｂｉおよびプーリ７６Ｄｉに巻き掛けられている。操作ワイヤ３８ＢＷは、プーリ７６Ａｉおよびプーリ７６Ｃｉに巻き掛けられた操作ワイヤ７８ＡＷと同様に、プーリ７６Ｂｊおよびプーリ７６Ｄｊに巻き掛けられている。操作ワイヤ２６Ｗは、プーリ７６Ａｊおよびプーリ７６Ｃｊに巻き掛けられた操作ワイヤ３８ＡＷと同様に、プーリ７６Ｂｋおよびプーリ７６Ｄｋに巻き掛けられている。

　プーリ７６Ａｋおよびプーリ７６ＣｋのＹ１方向側には、支持部材７７Ａが設けられている。支持部材７７Ａは、先端関節部３０の支持部材３７Ａと同様の構成とすることができる。また、プーリ７６Ｂｋおよびプーリ７６ＤｋのＹ２方向側には、支持部材７７Ｂが設けられている。支持部材７７Ｂは、先端関節部３０の支持部材３７Ｂと同様の構成とすることができる。

　支持部材７７Ａの円孔７７Ａａおよび支持部材７７Ｂの円孔７７Ｂａには、回動軸７３Ａが軸Ｏ７０Ａを中心に相対的に回動可能に挿通されている。支持部材７７Ａの円孔７７Ａｂおよび支持部材７７Ｂの円孔７７Ｂｂには、回動軸７３Ｂが軸Ｏ７０Ｂを中心に相対的に回動可能に挿通されている。

　回動軸７３Ａの両端は、円孔７７Ａａおよび円孔７７Ｂａを介して支持部材７７Ａおよび支持部材７７Ｂに支持されている。同様に、回動軸７３Ｂの両端は、円孔７７Ａｂおよび円孔７７Ｂｂを介して支持部材７７Ａおよび支持部材７７Ｂに支持されている。

　上述した構成により、回動軸７３Ａは、支持部材７７Ａ、プーリ７６Ａｉ、プーリ７６Ａｊ、プーリ７６Ａｋ、回転伝達部７１Ａ（上側回転伝達部７１Ａａおよび下側回転伝達部７１Ａｂ）、中間接続部材７４、プーリ７６Ｂｉ、プーリ７６Ｂｊ、プーリ７６Ｂｋ、および支持部材７７Ｂを、軸Ｏ７０Ａを中心に互いに相対的に回動可能に接続している。同様に、回動軸７３Ｂは、支持部材７７Ａ、プーリ７６Ｃｉ、プーリ７６Ｃｊ、プーリ７６Ｃｋ、回転伝達部７２Ａ（上側回転伝達部７２Ａａおよび下側回転伝達部７２Ａｂ）、中間接続部材７４、プーリ７６Ｄｉ、プーリ７６Ｄｊ、プーリ７６Ｄｋ、および支持部材７７Ｂを、軸Ｏ７０Ｂを中心に互いに相対的に回動可能に接続している。また、軸Ｏ７０Ａと軸Ｏ７０Ｂとの間の距離は、支持部材７７Ａ、中間接続部材７４、および支持部材７７Ｂにより、一定に保持されている。

　回転伝達部７５は、軸Ｏ７０Ｃを中心に回動可能に構成されている。具体的には、軸Ｏ７０Ｃを中心に回転伝達部７５をＹ１方向に貫通する円孔７５Ａが形成されている。円孔７５Ａには、軸Ｏ７０Ｃを中心軸としてＹ１方向に延びる円柱状に形成された回動軸７３Ｃが挿通されている。回動軸７３Ｃは、回転伝達部７５により、円孔７５Ａを介して軸Ｏ７０Ｃを中心に相対的に回動可能に支持されている。すなわち、回転伝達部７５は、軸Ｏ７０Ｃを中心に回動軸７３Ｃに対して回動可能である。

　回転伝達部７５は、軸Ｏ７０Ｃを中心とした円柱状に形成され、軸Ｏ７０Ｃ回りの外周面に歯が形成された歯車部７５Ｂを有する。上述したように、歯車部７５Ｂは歯車部７４Ｄとかみ合っている。また、歯車部７５Ｂのピッチ円直径は、歯車部７４Ｄのピッチ円直径よりも小さい。このため、歯車部７４Ｄの回転数は歯車部７５Ｂの回転数よりも減速されるとともに、歯車部７４Ｄのトルクを歯車部７５Ｂのトルクよりも増加させることができる。

　また、中間関節部７０は、軸Ｏ７０Ｃを中心に回動可能なプーリ７８と、プーリ７８に巻き付けられた操作ワイヤ７８Ｗと、を有する。プーリ７８は、歯車部７５Ｂと一体に回動するように接続されている。本実施形態では、プーリ７８として、プーリ７８Ａおよびプーリ７８Ｂが設けられている。操作ワイヤ７８Ｗとして、操作ワイヤ７８ＡＷおよび操作ワイヤ７８ＢＷが設けられている。

　プーリ７８Ａおよびプーリ７８Ｂには、先端関節部３０のプーリ３８Ａまたはプーリ３８Ｂと同様の構成を有するプーリを用いることができる。プーリ７８Ａの円孔（不図示）およびプーリ７８Ｂの円孔（不図示）には、回動軸７３Ｃが軸Ｏ７０Ｃ回りに相対的に回動可能に挿通されている。プーリ７８Ａは、歯車部７５ＢにＹ１方向に隣接して設けられ、歯車部７５Ｂとともに回動するように歯車部７５Ｂに固定されている。プーリ７８Ａは、プーリ７６Ａｉおよびプーリ７６ＣｉとＹ１方向において同じ位置に配置されている。また、プーリ７８Ｂは、歯車部７５ＢにＹ２方向に隣接して設けられ、歯車部７５Ｂとともに回動するように歯車部７５Ｂに固定されている。プーリ７８Ｂは、プーリ７６Ｂｉおよびプーリ７６ＤｉとＹ１方向において同じ位置に配置されている。

　プーリ７８Ａのプーリ溝７８Ａａには、操作ワイヤ７８ＡＷが巻き付けられている。操作ワイヤ７８ＡＷの一端は、固定部７８Ａｂによりプーリ溝７８Ａａに固定されている。操作ワイヤ７８ＡＷの他端は、医療器具１の動力伝達部に接続されている。操作ワイヤ７８ＡＷは、操作ワイヤ７８ＡＷの他端から一端に向かうにしたがって、Ｙ２方向から見て反時計回りにプーリ溝７８Ａａに巻き付けられている。また、プーリ７８Ｂのプーリ溝７８Ｂａには、操作ワイヤ７８ＢＷが巻き付けられている。操作ワイヤ７８ＢＷの一端は、固定部（不図示）によりプーリ溝７８Ｂａに固定されている。操作ワイヤ７８ＢＷの他端は、医療器具１の動力伝達部に接続されている。操作ワイヤ７８ＢＷは、操作ワイヤ７８ＢＷの他端から一端に向かうにしたがって、Ｙ２方向から見て時計回りにプーリ溝７８Ｂａに巻き付けられている。

　上述の構成により、操作ワイヤ７８ＡＷを基端側に引くとプーリ７８Ａとともに歯車部７５ＢがＹ２方向から見て時計回りに回動する。また、操作ワイヤ７８ＢＷを基端側に引くとプーリ７８Ｂとともに歯車部７５ＢがＹ２方向から見て反時計回りに回動する。

　本実施形態では、プーリ７８Ａおよびプーリ７８Ｂの外径は、歯車部７５Ｂのピッチ円直径よりも大きい。これにより、歯車部７５Ｂを回動させるために必要な操作ワイヤ７８ＡＷおよび操作ワイヤ７８ＢＷの張力を小さくすることができる。また、プーリ７８と歯車部７５Ｂとの間で減速を生じさせている。

　腕部６０の基端部６２の内部には、長手軸Ｏ１に沿って延びる収容空間６２Ａが形成されている。収容空間６２Ａは、基端部６２に固定された先端接続部材７１の先端側に配置されている。収容空間６２Ａは、回転伝達部７１Ａの上側回転伝達部７１Ａａと下側回転伝達部７１Ａｂとの間に形成された空間と、開口６２Ａａを介して長手軸Ｏ１に沿う方向に連通している。また、基端部６２には、軸Ｏ７０Ｃを中心に基端部６２を貫通する円孔６２Ｂａおよび円孔６２Ｂｂが形成されている。円孔６２Ｂａおよび円孔６２Ｂｂは、それぞれ収容空間６２Ａと連通し、収容空間６２Ａを挟んで配置されている。

　回転伝達部７５、プーリ７８Ａ、およびプーリ７８Ｂは、収容空間６２Ａに配置されている。回転伝達部７４Ｃの歯車部７４Ｄは、開口６２Ａａを通過して収容空間６２Ａ内に配置され、回転伝達部７５の歯車部７５Ｂとかみ合っている。回動軸７３Ｃの両端は、軸Ｏ７０Ｃを中心に相対的に回動可能に円孔６２Ｂａおよび円孔６２Ｂｂにそれぞれ支持されている。回動軸７３Ｃは、円孔６２Ｂａおよび円孔６２Ｂｂにより基端部６２に支持されており、回動軸７３Ａは、基端部６２に固定された先端接続部材７１の回転伝達部７１Ａに支持されている。したがって、軸Ｏ７０Ｃは、軸Ｏ７０Ａに対して位置が固定されている。

　上述した構成を備える中間関節部７０の動作について、図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、中間関節部７０が真っ直ぐな状態を示す図である。図１４は中間関節部７０が屈曲した状態を示す図である。図１３および図１４は、中間関節部７０をＹ２方向から見た図である。なお、図１３および図１４では、中間関節部７０の構成を簡略化して示している。

　図１３に示すように、中間関節部７０が真っ直ぐな状態で、操作ワイヤ７８ＡＷを基端側に引くと、プーリ７８Ａに固定された歯車部７５ＢがＹ２方向から見て時計回りに、すなわちＹａ２方向に軸Ｏ７０Ｃを中心に回動する。歯車部７５Ｂは中間接続部材７４の歯車部７４Ｄとかみ合っているため、歯車部７５Ｂの回動に伴って、歯車部７４ＤがＹａ１方向に軸Ｏ７０Ａを中心に回動する。すなわち、中間接続部材７４は、先端接続部材７１に対してＹａ１方向に軸Ｏ７０Ａを中心に回動する。このとき、中間接続部材７４とともに回動軸７３Ｂ、すなわち軸Ｏ７０Ｂも、Ｙａ１方向に軸Ｏ７０Ａを中心に回転移動する。また、基端接続部材７２の歯車部７２Ｃは先端接続部材７１の歯車部７１Ｃとかみ合っているため、中間接続部材７４の回動に伴って、歯車部７２ＣがＹａ１方向に軸Ｏ７０Ｂを中心に回動する。すなわち、基端接続部材７２は、中間接続部材７４に対してＹａ１方向に軸Ｏ７０Ｂを中心に回動する。上述した動作により、図１４に示すように、中間関節部７０は先端接続部材７１に対してＹａ１方向に屈曲した状態、言い換えると基端接続部材７２に対してＹａ２方向に屈曲した状態になる。この状態から中間関節部７０を真っ直ぐな状態にする場合、または中間関節部７０を真っ直ぐな状態からＹａ１方向に屈曲させる場合には、操作ワイヤ７８ＢＷを基端側に引く。これにより、プーリ７８Ｂに固定された歯車部７５Ｂが上述の動作とは逆にＹａ１方向に軸Ｏ７０Ｃを中心に回動する。そして、各部材が上述の動作とはそれぞれ逆方向に動作することで、中間関節部７０がＹａ１方向に屈曲する。

　上述の中間関節部７０の屈曲動作について、さらに詳細に説明する。ここで、歯車部７１Ｃのピッチ円の半径をＲｅとし、歯車部７２Ｃのピッチ円の半径をＲｆとし、歯車部７４Ｄのピッチ円の半径をＲｇとし、歯車部７５Ｂのピッチ円の半径をＲｈとする。歯車部７５Ｂが軸Ｏ７０Ｃを中心にＹａ２方向に角度θｈだけ回動したときに、歯車部７４Ｄが先端接続部材７１に対して軸Ｏ７０Ａを中心にＹａ１方向に角度θｇだけ回動した場合、角度θｇは次式で表される。
　θｇ＝θｈ×Ｒｈ／Ｒｇ　　　・・・（６）
　このとき、歯車部７１Ｃが中間接続部材７４に対して軸Ｏ７０Ａを中心にＹａ２方向に回動する角度をθｅとし、歯車部７２Ｃが中間接続部材７４に対して軸Ｏ７０Ｂを中心にＹａ１方向に回動する角度をθｆとすると、角度θｅは次式で表される。
　θｆ＝θｅ×Ｒｅ／Ｒｆ　　　・・・（７）
　本実施形態では、歯車部７１Ｃのピッチ円直径と歯車部７２Ｃのピッチ円直径とは等しい。また、角度θｅの大きさは角度θｇの大きさと同一である。よって、（７）式は次のようになる。
　θｆ＝θｅ＝θｇ　　　・・・（８）
　したがって、基端接続部材７２が先端接続部材７１に対して回動する角度、言い換えると先端接続部材７１が基端接続部材７２に対して回動する角度θ２は、次式で表される。
　θ２＝θｇ＋θｆ＝２θｇ　　　・・・（９）
　すなわち、先端接続部材７１が基端接続部材７２に対して回動する角度θ２は、中間接続部材７４が先端接続部材７１に対して回動する角度θｇの２倍となる。

　また、歯車部７４Ｄが回動する際のトルクをＴｇとし、歯車部７５Ｂが回動する際のトルクをＴｈとすると、トルクＴｇは次式で表される。
　Ｔｇ＝Ｔｈ×Ｒｇ／Ｒｈ　　　・・・（１０）
　本実施形態では、歯車部７５Ｂのピッチ円直径は歯車部７４Ｄのピッチ円直径よりも小さいため、Ｒｇ／Ｒｈ（減速比）＞１となる。このように減速比を大きくすることで、歯車部７４ＤのトルクＴｇに対して歯車部７５ＢのトルクＴｈを小さくすることができる。よって、歯車部７５Ｂを回動させる際に操作ワイヤ７８ＡＷおよび操作ワイヤ７８ＢＷに加わる張力を小さくすることができる。

　なお、中間関節部７０においても、先端関節部３０と同様に、関節の屈曲は操作ワイヤの経路長に影響しない。

　また、中間関節部７０において、先端接続部材７１の回転伝達部７１Ａ（上側回転伝達部７１Ａａおよび下側回転伝達部７１Ａｂ）、基端接続部材７２の回転伝達部７２Ａ（上側回転伝達部７２Ａａおよび下側回転伝達部７２Ａｂ）、および中間接続部材７４は、先端関節部３０の構成と同様に配置されている。よって、中間関節部７０は、先端関節部３０と同様に、関節の軸を傾ける外力が作用する場合など外乱に対する耐性を有する。

　基端関節部９０は、Ｙ１方向回りに屈曲するダブルジョイント関節である。基端関節部９０の関節構造は、先端関節部３０を長手軸Ｏ１回りに９０度回転させた関節構造と同様であるため、その詳細な説明をひとまず省略する。なお、先端関節部３０では、各回動軸に二つのプーリが設けられていたが、基端関節部９０では、操作ワイヤ２５Ｗ、２６Ｗ、３８ＡＷ、３８ＢＷ、７８ＡＷ、７８ＢＷをそれぞれ案内するために各回動軸に六つのプーリが設けられている。基端関節部９０の基端側は、本体５０に接続されている。

　本体５０は、長手軸Ｏ１に沿って延びる円筒状に形成された軟性の長尺部５１（図２参照）と、長尺部５１の基端に設けられた動力伝達部（不図示）と、を有する。操作ワイヤ２５Ｗ、２６Ｗ、３８ＡＷ、３８ＢＷ、７８ＡＷ、７８ＢＷおよび基端関節部９０を駆動させるための操作ワイヤは、長尺部５１の内部を挿通し、動力伝達部に接続されている。動力伝達部は、各操作ワイヤを駆動する駆動力を発生する駆動源を有する。動力伝達部により各操作ワイヤを適宜駆動することで、先端関節部３０、中間関節部７０、および基端関節部９０を屈曲させることができる。動力伝達部としては、例えば、モータ等を用いることができる。

　本実施形態に係る医療器具１によれば、先端関節部３０、中間関節部７０、および基端関節部９０は上述の構成を有するため、関節に加えられる外乱の影響を低減することができ、外乱に強いダブルジョイント関節を構成することができる。

　先端関節部３０において、軸Ｏ３０Ｃは軸Ｏ３０Ｂよりも基端側に配置されている。このため、先端関節部３０の先端側に他の関節を隣接して設けることができる。また、中間関節部７０において、軸Ｏ７０Ｃは軸Ｏ７０Ａよりも先端側に配置されている。このため、中間関節部７０の基端側に他の関節、例えば基端関節部９０を隣接して設けることができる。本実施形態に係る医療器具１では、上述のように各関節間の距離を短くすることができる。なお、中間関節部７０の構成を有する関節が先端関節部３０の位置に配置されてもよいし、先端関節部３０の構成を有する関節が中間関節部７０の位置に配置されてもよい。

　先端関節部３０において、歯車部３５Ｂのピッチ円直径は歯車部３４Ｄのピッチ円直径よりも小さいため、歯車部３４Ｄを回動させるために操作ワイヤ３８ＡＷおよび操作ワイヤ３８ＢＷに加えられる張力を低減することができる。加えて、プーリ３８Ａおよびプーリ３８Ｂの外径は歯車部３５Ｂのピッチ円直径よりも大きいため、歯車部３４Ｄを回動させるために操作ワイヤ３８ＡＷおよび操作ワイヤ３８ＢＷに加えられる張力をさらに低減することができる。これにより、先端関節部３０の基端側の関節、例えば中間関節部７０の回動軸７３Ａおよび回動軸７３Ｂにプーリ７６Ａｊ、７６Ｂｊ、７６Ｃｊ、７６Ｄｊを介して加わる力を低減することができる。

　以上が医療器具１の主な構造である。発明者は、医療器具１において、各関節部の動作精度を高めるべく検討を進める中で、基端関節部９０に強い外力を加えて屈曲させた際に、基端関節部９０を駆動するためのワイヤが脱落し、動力伝達部による基端関節部９０の駆動が不能となる可能性を見出した。この可能性について、以下、詳細に説明する。

　図１５は、基端関節部９０を駆動するための回転伝達部２００を示す図である。回転伝達部２００の構造は、上述した回転伝達部３５と概ね同様であり、歯車部２０１と、歯車部２０１を軸線方向に挟むように配置されたプーリ２０５およびプーリ（第二プーリ）２０６とを備える。

　歯車部２０１は、基端関節部９０において歯車部３４Ｄに相当する歯車部９１とかみ合っている。プーリ２０５および２０６には、それぞれ細長に形成されたワイヤ（伝達部材）２０７および２０８が、ワイヤ３８ＡＷおよび３８ＢＷと同様の態様で一端を固定されて掛け回されている。ワイヤ２０７および２０８において、プーリに固定されていない端部（一方の端部）側の部位は、プーリ２０５、２０６の接線方向かつプーリ２０５、２０６から離れる方向に延びている。

　図１６に、回転伝達部２００とワイヤ２０７および２０８との位置関係を模式的に示す。ワイヤ２０７および２０８は、長尺部５１内に形成されたルーメン５１ａおよび５１ｂに挿通されている。ルーメン５１ａおよび５１ｂは、長尺部５１の軸線Ｘ１に近い位置に形成されているため、プーリ２０５および２０６から延びるワイヤ２０７および２０８は、プーリ２０５および２０６から遠ざかるにつれて、プーリ２０５および２０６の回転軸２０２の延びる方向の一方に変位して、軸線Ｘ１に接近している。

　医療器具１が動力伝達部により駆動されている状態では、ワイヤ２０７および２０８が弛むことは殆どないため、ワイヤ２０７あるいはワイヤ２０８が取り付けられたプーリから脱落することはほぼない。
　一方、使用者が手で直接基端関節部９０に外力を加えるなどして屈曲させた場合、屈曲の外側で延びるワイヤには、プーリの回転により伸展する力が作用するため弛まない。しかし、屈曲の内側で延びるワイヤは、動力伝達部により牽引されないため、プーリの回転により弛みを生じる。

　ワイヤ２０７および２０８の弛んだ部位には、回転伝達部２００内で移動する余地が生じる。ここで、減速を生じさせるべく歯車部２０１のピッチ円直径がプーリ２０５および２０６の径よりも小さく設定されていると、プーリ２０５とプーリ２０６との間であって歯車部２０１の周囲にワイヤが移動可能なスペースが存在する。歯車部２０１の周囲のうち、医療器具１の先端側の領域は、歯車部９１と噛み合っているため、比較的スペースが小さいが、医療器具１の基端側の領域には、ワイヤ２０７および２０８が延びているのみで、ワイヤ２０７および２０８の移動を妨げる他の部材が存在しないため、弛んだ部位が変位しやすい。これに加えて、ワイヤ２０７および２０８の基端側は、上述したように軸線Ｘ１に近づくように変位しているため、歯車部２０１に接近する方向に変位しやすい。
　ワイヤの弛んだ部位が大きく変位すると、やがてワイヤはプーリから外れる。ワイヤがプーリから外れると、動力伝達部によりワイヤを駆動してもプーリが回転しないため、基端関節部９０は動作しなくなる。以上が、上述した可能性の概要である。

　上述した可能性を低減するためには、まず歯車部２０１のピッチ円直径を大きくして歯車部周囲のスペースを小さくすることが考えられる。しかし、このようにすると、プーリと歯車部との間で減速を生じさせることが困難になり、医療器具１の動作精度向上には好ましくない。

　プーリに掛け回したワイヤが外れることを抑制する先行技術として、プーリ溝を深くすることや、プーリ溝の幅方向両側に壁部を設けることが知られている。
　しかし、プーリ溝を深くすると、プーリの実質的な径が小さくなるため、プーリと歯車部との間で減速を生じさせることが困難になり、医療器具１の動作精度図向上には好ましくない。
　また、壁部を設ける方法では、プーリの外径が大きくなるため、医療器具１の細径化の観点からは好ましくない。さらに、壁部によりワイヤの移動が防止できるのは、プーリの近傍に限られ、プーリの接線方向かつプーリから離れる方向に延びるワイヤ基端側が、回転軸２０２の延びる方向に移動することを十分に抑制することは困難である。プーリから離れたワイヤ基端側の移動は、弛んだワイヤがプーリから外れるきっかけになる。

　このように、医療器具１の細径化と動作精度の向上とを両立させる前提に鑑みると、上述した対策は、いずれも十分とは言えない。そこで、発明者は、上述した各方法とは全く異なる方法によりワイヤの脱落を防止することで、細径化と動作精度の向上とを両立できるように医療器具１を構成することに成功した。

　図１７に示すように、本実施形態の医療器具１においては、回転伝達部２００におけるプーリ２０５とプーリ２０６との間、すなわち、プーリ２０５、２０６に対してプーリ２０５、２０６の回転軸２０２（図１５、図１６等参照）の延びる方向にずれた位置にスペーサ（脱落防止部）２１０を配置することにより、プーリ２０５、２０６、および歯車部２０１の形状や寸法を変更せずにワイヤ２０７、２０８のプーリ２０５、２０６からの脱落を防止している。
　配置されたスペーサ２１０は、ワイヤ２０７、２０８のうち、プーリ２０５、２０６の接線方向かつプーリ２０５、２０６から離れる方向に延びる部位に対しても、回転軸２０２の延びる方向にずれた位置に配置される。

　図１８に、スペーサ２１０を示す。スペーサ２１０は、歯車部２０１の周囲に配置される前側部２１１と、歯車部２０１よりも基端側に配置される後側部２１６とを備えている。

　前側部２１１の厚みｔ１は、プーリ２０５とプーリ２０６との間に進入できるように、プーリ２０５、２０６間の距離以下に設定されている。厚みｔ１の寸法が小さくなるにつれてスペーサ２１０によるワイヤ脱落防止効果が低下する。この観点からは、前側部２１１がプーリ２０５とプーリ２０６との間に配置された際に、前側部２１１とプーリ２０５およびプーリ２０６との間にワイヤ２０７、２０８の径以上の隙間が生じない程度に厚みｔ１の値が設定されることが好ましい。前側部２１１の高さｈ１は、歯車部２０１の周囲のスペースを十分埋めることができるように適宜設定されてよい。医療器具１の細径化の観点からは、高さｈ１をプーリ２０５、２０６の直径と同程度とするのが好ましい。

　前側部２１１は、前端部に円弧状部分２１２を有する。円弧状部分の曲率半径ｒは、歯車部２０１の歯を含めた半径よりも大きく設定されており、プーリ２０５とプーリ２０６との間に配置された際に、歯車部２０１の動作を妨げない。

　本実施形態において、後側部２１６は、前側部２１１の高さｈ１を保持しつつ、前側部の後端から後側へ延びている。後側部２１６は、高さ方向の両側において厚みが増している。これにより、後側部２１６の高さ方向の両側にワイヤガイド（ガイド部）２１７および２１８が設けられている。ワイヤガイドが設けられた部位以外の後側部２１６の厚みは、適宜設定できるが、前側部２１１と同様の理由から、前側部２１１の厚みｔ１と同程度が好ましい。後側部２１６は、プーリ２０５および２０６が存在しない位置に配置されるため、ワイヤ２０７および２０８と接触しない範囲で後側部２１６の厚みを厚みｔ１より大きい値に設定してもよい。

　ワイヤガイド２１７および２１８は、スペーサ２１０の後端に近づくにつれて高さ方向中央に接近する斜面２１７ａおよび２１８ａを厚さ方向の両側に有する。斜面２１７ａおよび２１８ａの傾斜角度は、プーリと動力伝達部との間に張られたワイヤの変位の程度と略同一に設定されている。

　スペーサ２１０の材質に特に制限はなく、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のように、表面が滑りやすい材質を選択すると、スペーサ２１０がプーリ、ワイヤ、歯車部等に接触しても過大な摩擦が生じず、医療器具の駆動を妨げないため、好ましい。

　スペーサ２１０がプーリ２０５と２０６との間に介装されて配置されると、歯車部２０１周囲であって歯車部９１が存在しない部分のスペースが前側部２１１によって埋められる。その結果、ワイヤ２０７、２０８が弛んでも、プーリ２０５と２０６との間に移動することはできなくなる。

　さらに、後側部２１６が歯車部２０１の後方、より具体的には、回転軸２０２およびプーリ２０５、２０６の後端よりも後側に存在するスペースを埋めるため、プーリ２０５、２０６から離れた位置においても、弛んだワイヤが回転軸２０２の延びる方向に移動することが制限され、ワイヤ２０７、２０８がプーリから外れるきっかけとなる事象の発生も抑制される。

　また、プーリ２０５、２０６から離れるにつれて軸線Ｘ１に接近するように張られたワイヤ２０７、２０８に対して、軸線Ｘ１から離れる方向にワイヤガイド２１７、２１８が存在する。したがって、弛んだワイヤが軸線Ｘ１から離れる方向に移動しようとすると、斜面２１７ａまたは斜面２１８ａと接触し、それ以上軸線Ｘ１から離れる方向には移動しない。したがって、プーリ２０５、２０６から離れる方向に延びるワイヤ２０７、２０８の基端側の延在方向は、ワイヤガイド２１７、２１８によって所定の範囲に規定される。その結果、ワイヤが弛んでも軸線Ｘ１から離れる方向に過度に移動することがなく、プーリから外れることが好適に抑制される。

　以上説明したように、本実施形態の医療器具１においては、スペーサ２１０を備えることにより、回転伝達部２００におけるプーリや歯車部の寸法を変更することなく、ワイヤ２０７、２０８がプーリ２０５、２０６から脱落することを防止できる構成を有する。したがって、医療器具１において、高精度な動作と、動作不能な事態の発生の抑制とを両立することができる。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

　例えば、基端関節部９０以外の部位にスペーサが配置されてもよい。図１９に、先端関節部３０と中間関節部７０との間に配置されるスペーサの一例として、スペーサ２２０を示す。スペーサ２２０は、スペーサ２１０と同様の前側部２１１と、前側部２１１に接続された後側部２２６とを備えている。

　スペーサ２２０は、スペーサ２１０と同様に、前側部２１１で回転伝達部３５の歯車部３５Ｂ周囲のスペースを埋める。さらに、回転伝達部７５の歯車部７５Ｂ周囲のスペースを埋めることができるよう、後側部２２６にも円弧状部分２１２が設けられている。

　さらに、スペーサ２２０には、ワイヤガイド２１７および２１８に代えてワイヤガイド２２７および２２８が設けられている。基端関節部と異なり、中間関節部においては、ワイヤは長手軸Ｏ１と略平行に延びているため、ワイヤガイド２２７および２２８は斜面を有さず、ワイヤの変位を防止するガイド溝２２７ａおよび２２８ａのみを有している。

　また、本発明に係るスペーサにおいて、ワイヤガイドは必須ではない。したがって、プーリ周囲のスペースを十分埋めることができれば、ワイヤガイドが設けられなくてもよい。

　また、医療器具１においては、ワイヤの一端がプーリの外周面に固定されているため、ワイヤの他端が延びる側であるプーリの後側のうち、ワイヤの一端が固定されている側ではワイヤの弛みが生じにくい。したがって、前側部および後側部の形状を、ワイヤの基端側が延出する側のスペースのみを埋める形状にしてもよい。

　加えて、本発明に係るスペーサにおいて、他の部位から独立した部材であることは必須ではない。例えば、回転伝達部が収容されるカバーとスペーサとが、射出成型や切削加工等により一体の部材として形成されてもよい。

　本実施形態では、医療器具１が把持鉗子でありエンドエフェクタ１０が一対の把持片１１を有する例を説明したが、これに限られない。エンドエフェクタ１０は、高周波ナイフなど他の処置具を有していてもよいし、撮像素子等を備えた観察手段であってもよい。

　本実施形態では、先端関節部３０において、回転伝達部３１Ａと回転伝達部３２Ａとは、歯車部３１Ｃおよび歯車部３２Ｃにより、互いに連動して回動するように接続されており、回転伝達部３１Ａと回転伝達部３２Ａとの間の回転運動の伝達を行っているが、これに限られない。歯が形成されていない二つのローラを摩擦接触させることで回転運動を伝達してもよいし、ワイヤとプーリを用いて回転運動を伝達してもよい。また、その他回転運動を伝達する公知の方法を用いてもよい。なお、回転伝達部３４Ｃと回転伝達部３５との間の回転運動の伝達、および中間関節部７０についても同様である。

　本実施形態では、本体５０の長尺部５１は軟性であるとして説明したが、長尺部５１は硬性であってもよい。

　さらに、本発明に係るスペーサの適用対象は、上述した構成を備えた医療器具１に限られない。医療器具１と異なる構成の医療器具であっても、プーリ等の回転体にワイヤが掛け回された構造を有し、かつプーリの回転軸の延びる方向のいずれかにワイヤが移動可能なスペースを有する構造であれば、スペーサの形状を適宜変更しつつ配置することで同様にワイヤの脱落を防止することができる。
　例えば、一つのプーリに１本のワイヤが掛け回され、ワイヤの両端がプーリの後側に延びて動力伝達部に接続されるような構成でも、本発明に係るスペーサを好適に適用することができる。また、歯車部を備えず、プーリとワイヤのみを有する駆動機構を備えた医療器具にも、本発明に係るスペーサを好適に適用することができる。

　また、本発明の医療器具において、伝達部材は、断面が円形のワイヤでなくてもよい。例えば、断面が矩形のワイヤや、断面が扁平な形状のベルト等であってもよい。

　本発明は、医療器具に好適に適用することができる。

　１　医療器具
２０１　歯車部
２０２　回転軸
２０５　プーリ
２０６　プーリ（第二プーリ）
２０７、２０８　ワイヤ（伝達部材）
２１０、２２０　スペーサ（脱落防止部）
２１７、２１８、２２７、２２８　ワイヤガイド（ガイド部）

Claims (7)

1. 　回転軸を中心に回転可能なプーリと、
   　細長に形成されて一部が前記プーリの外周面に沿って配置され、一方の端部側が、前記プーリの接線方向かつ前記プーリから離れる方向に延びており、自身の長手方向に進退駆動されることにより前記プーリを回転可能に構成された伝達部材と、
   　前記伝達部材の前記一方の端部側の部位に対して、前記回転軸が延びる方向の少なくとも一方に配置され、前記伝達部材が前記プーリから脱落することを防止する脱落防止部と、
   　を備える医療器具。
2. 　前記伝達部材の一方の端部側は、前記プーリから離れるにしたがって前記回転軸の延びる方向に変位している、
   　請求項１に記載の医療器具。
3. 　前記プーリより小さいピッチ円直径を有し、前記プーリに対して前記回転軸が延びる方向の少なくとも一方に、かつ前記プーリと同軸に配置され、前記プーリとともに回転するように構成された歯車部をさらに備え、
   　前記脱落防止部は、前記歯車部の周囲の空間の少なくとも一部を埋めるように配置されている、
   　請求項１に記載の医療器具。
4. 　前記プーリとの間に前記歯車部を挟むように前記プーリと同軸に配置された第二プーリをさらに備え、
   　前記脱落防止部の少なくとも一部が前記プーリと前記第二プーリとの間に配置されている、
   　請求項１に記載の医療器具。
5. 　前記脱落防止部は、前記伝達部材のうち前記プーリから離れる方向に延びる領域の延在方向を規定するガイド部を有する、
   　請求項１に記載の医療器具。
6. 　前記伝達部材の前記長手方向における第一の端部は、前記プーリの外周面上に固定されている、
   　請求項１に記載の医療器具。
7. 　前記脱落防止部の少なくとも一部は、前記回転軸よりも前記第二の端部側に配置されている、
   　請求項６に記載の医療器具。

Images