把持机构和把持器具的制作方法

本发明涉及把持机构和把持器具。

背景技术：

以往，在利用可摆动地连结的一对把持片对活体组织那样的物体进行把持的把持机构中，公知有具有打开用的线和闭合用的线这两根线以使一对把持片进行开闭的把持机构(例如，参照专利文献1和专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-83476号公报

专利文献2：美国专利第7316681号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1和专利文献2的把持机构中，具有两根线以用于把持片的开闭，因此存在构造变得复杂并且难以实现细径化这样的不良情况。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够通过单个线而使一对把持片进行开闭从而能够实现细径化和成本降低的把持机构和把持器具。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式是把持机构，该把持机构具有：两个把持片，它们绕着摆动轴线相对地摆动；基体部件，其在前端部将该把持片中的至少一方支承为能够摆动；牵引滑轮，其被支承为能够绕着与所述摆动轴线平行的旋转轴线旋转；线，其卷绕于该牵引滑轮，该线的一端固定于任意的所述把持片或者所述基体部件，通过对另一端施加的牵引力而在隔着所述旋转轴线的所述牵引滑轮的两侧作用要使所述旋转轴线向一个方向移动的张力，另一方面传递对所述另一端施加的按压力；以及受力部，其承受由该线传递的按压力，所述牵引滑轮配置为使得作用于所述旋转轴线的所述线的张力的合力产生使所述把持片向相对闭合的方向摆动的力矩，所述受力部配置为使得从所述线受到的按压力产生使所述把持片向相对打开的方向摆动的力矩。

根据本方式，在对线的另一端施加了牵引力时，线产生与牵引力相等的张力，从而对线所卷绕的牵引滑轮施加了在隔着旋转轴线的两侧的线的长度方向上作用的张力的合力。该合力产生使至少一方的把持片绕着摆动轴线闭合的方向的力矩，由此两个把持片相对闭合，能够对配置在它们之间的组织等对象物进行把持。

另外，在对线的另一端施加与牵引力为相反侧的按压力时，按压力通过线而传递，被受力部接受。受力部通过从线受到的按压力而产生力矩，使两个把持片向相对打开的方向摆动。

即，根据本方式，能够通过单个线的牵引而使两个把持片相对闭合，通过同一根线的按压而使两个把持片相对打开，从而能够实现细径化和成本降低。

在上述方式中，也可以是，所述牵引滑轮配置为使得作用于所述旋转轴线的所述线的张力的合力比所述牵引力大。

这样，与不经由牵引滑轮而直接对旋转轴线的位置施加牵引力的情况相比，能够施加被放大的力。即，即使对线的基端施加的牵引力较小，也能够以较大的把持力来把持对象物。

另外，在上述方式中，也可以是，在所述基体部件上设置有从前端朝向基端延伸的第一长孔，在至少一方的所述把持片上设置有在沿着与所述摆动轴线垂直的平面相对于所述第一长孔的长度轴向一个方向倾斜的方向上延伸的第二长孔，所述旋转轴线设置为能够沿着所述第一长孔和所述第二长孔的长度轴方向移动。

这样，利用与第二长孔的长度轴垂直的合力分量将第二长孔向与其长度轴垂直的方向按压，由此能够产生绕着摆动轴线的力矩，从而使两个把持片相对地摆动。由于利用将牵引力放大了的合力，因此即使使用较小的牵引力也能够以较大的力矩而使两个把持片向闭合方向摆动，从而以较强的力来把持组织等对象物。

另外，在上述方式中，也可以是，所述线在所述牵引滑轮上卷绕一圈以上。

这样，线在牵引滑轮上的圈数越多，能够使对牵引滑轮施加的张力的合力增大越多。

另外，在上述方式中，也可以是，所述线在比卷绕在所述牵引滑轮上的卷绕部分靠基端侧的位置具有按压所述受力部的按压部。

这样，在对线进行牵引时，卷绕部分卷绕于牵引滑轮，在卷绕部分的两侧产生张力，能够利用该张力的合力而使力矩作用在使两个把持片相互闭合的方向上。另一方面，在向与牵引力相反的方向按压线时，线的卷绕部分挠曲，通过配置在比卷绕部分靠基端侧的位置的按压部来按压受力部，从而能够使力矩作用在使两个把持片相互打开的方向上。

另外，在上述方式中，也可以是，所述线中的隔着所述按压部的基端侧部分具有比前端侧部分高的刚性。

这样，能够利用线的基端侧部分的比按压部高的刚性来防止在通过按压部来按压受力部时线弯折，从而能够更可靠地将按压力施加于受力部。

另外，在上述方式中，也可以是，所述线中的所述基端侧部分的外径大于所述前端侧部分的外径，由在所述基端侧部分与所述前端侧部分之间形成的台阶构成了所述按压部。

这样，能够通过使外径尺寸不同而使刚性不同，从而能够容易地利用同一根线进行向牵引滑轮的卷绕和按压力向受力部的传递。

另外，在上述方式中，也可以是，所述受力部隔着所述牵引滑轮上的卷绕部分的所述线而配置在与所述牵引滑轮相反的一侧。

这样，在对线进行牵引时，卷绕部分卷绕于牵引滑轮而对牵引滑轮进行牵引，另一方面，在向与牵引力相反的方向按压线时，线的卷绕部分挠曲而与配置在与牵引滑轮相反的一侧的受力部接触。由此，能够通过作为牵引滑轮上的卷绕部分而弯曲的线的部分来按压受力部，使力矩作用在使两个把持片相互打开的方向上。

另外，在上述方式中，也可以是，所述受力部由与所述牵引滑轮对置的凹面构成。

这样，能够利用由凹面构成的受力部进行保持，使得弯曲的线的部分的弯曲不会展开，从而能够更可靠地将按压力传递给受力部。

另外，本发明的其他方式是把持器具，该把持器具具有：上述任意的把持机构；以及驱动部，其与该把持机构连接，产生所述牵引力。

根据本方式，能够通过单个线而进行两个把持片的打开动作和闭合动作，从而不需要具有两根线，因此能够实现细径化，并且能够简化机构、实现成本降低。

发明效果

根据本发明，实现了能够通过简单的机构而使把持力进一步增大这样的效果。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的把持器具的整体结构图。

图2是示出本发明的第一实施方式的把持机构的两个把持片闭合的状态的纵剖视图。

图3是示出图2的把持机构的两个把持片打开的状态的纵剖视图。

图4是对在图2的把持机构的变形例中两个把持片闭合的状态下的对牵引滑轮施加的合力和使第二把持片摆动的力矩进行说明的图。

图5是示出图4的把持机构的两个把持片打开的状态的纵剖视图。

图6是示出图2的把持机构的其他变形例的两个把持片闭合的状态的纵剖视图。

图7是示出图6的把持机构的两个把持片打开的状态的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的第一实施方式的把持机构3和具有该把持机构3的把持器具1进行以下说明。

本实施方式的把持器具1是在对活体组织等对象物进行把持时使用的医疗器具。如图1所示，把持器具1具有能够插入于体内的细长的体部(基体部件)2、设置于该体部2的前端的把持机构3以及与体部2的基端连接的驱动部4。

如图2和图3所示，本实施方式的把持机构3具有：第一把持片(把持片)5，其固定于体部2的前端部；第二把持片(把持片)6，其与该第一把持片5连结为能够绕着与体部2的长度轴垂直的摆动轴线a1摆动；牵引滑轮7，其被该第二把持片6支承为能够绕着与摆动轴线a1平行的旋转轴线a2旋转；以及线8，其卷绕在该牵引滑轮7上。图2示出了第二把持片6相对于第一把持片5闭合的闭合状态。

第一把持片5在前端侧具有第一把持面5a，第二把持片6在前端侧具有第二把持面6a。第一把持片5和第二把持片6分别在沿着体部2的长度轴的方向上以使把持面5a、6a彼此对置的方式配置。

将第二把持片6与第一把持片5可摆动地连结起来的摆动轴线a1配置在比第一把持面5a和第二把持面6a靠基端侧的位置。通过第二把持片6绕着摆动轴线a1摆动，第一把持片5和第二把持片6的前端侧进行开闭。

牵引滑轮7被与该牵引滑轮7的旋转轴线a2同轴的轴9在比第二把持片6的摆动轴线a1靠基端侧的位置支承为能够旋转。

线8在体部2的内部沿长度方向布线，在牵引滑轮7的前端侧的外周面上卷绕约半圈之后，该线8的前端被固定于比旋转轴线a2靠基端侧的位置的体部2。线8的基端部与驱动部4连接。

在本实施方式中，线8具有卷绕于牵引滑轮7的前端侧部分8a和比该前端侧部分8a靠基端侧的基端侧部分8b。线8的前端侧部分8a具有比基端侧部分8b细得多的外径尺寸，并且具有高挠性。反之，基端侧部分8b具有比前端侧部分8a粗得多的外径尺寸，并且具有高弯曲刚性。在前端侧部分8a与基端侧部分8b的边界设置有台阶部(按压部)8c。

线8的前端侧部分8a在牵引滑轮7上卷绕大致半圈，沿作为牵引滑轮7的切线方向的两个方向延伸的线8的部分配置为彼此大致平行。

驱动部4具有与线8的基端连接的马达(省略图示)，通过该马达进行动作而将线8向基端侧牵引以使线8产生张力，另一方面，将线8向前端侧按压而赋予通过线8来传递的按压力。

另外，在本实施方式中，在第二把持片6的基端侧设置有斜面(受力部)10，该斜面10以垂线通过比摆动轴线a1靠旋转轴线a2侧的位置的方式倾斜。在本实施方式中，斜面10由倾斜角度平滑地变化的曲面构成。而且，斜面10配置在使线8的前端侧部分8a通过而供该前端侧部分8a与基端侧部分8b的边界处的台阶部8c抵靠的位置。斜面10不限于曲面，也可以形成为直线状。

以下，对这样构成的本实施方式的把持机构3和把持器具1的作用进行说明。

根据本实施方式的把持器具1，当通过驱动部4进行动作而将线8向基端侧牵引时，在线8的各部分产生与牵引力f1大致相等的张力t。

如图2所示，当线8贴合于牵引滑轮7的前端侧的外周面时，隔着牵引滑轮7的旋转轴线a2在两侧大致平行地配置的线8的两个部分也分别产生大致相等的张力t。由此，如图2中箭头所示，对牵引滑轮7的旋转轴线a2作用张力t的大约2倍的大小的合力s。因此，由此牵引力f1被放大为大约2倍。

即，根据本实施方式的把持机构3，通过将线8在牵引滑轮7上卷绕大约半圈，能够以被放大为对线8的基端施加的牵引力f1的大约2倍的力来产生使第二把持片6摆动的力矩。即，具有如下优点：即使对线8的基端施加较小的牵引力f1，也能够以较大的力来牢固地把持组织。

接着，在本实施方式的把持器具1中，在要打开两个把持片5、6的情况下，通过驱动部4进行动作而将线8朝向前端侧按压以施加按压力f2。由此，沿着线8的长度方向传递按压力f2，使线8向前端侧移动。

当线8向前端侧移动时，线8的前端侧部分8a离开牵引滑轮7的外周面而松弛，设置在前端侧部分8a与基端侧部分8b的边界处的台阶部8c抵靠于设置在第二把持片6的基端侧的斜面10。

在本实施方式中，由于线8的基端侧部分8b具有足够的弯曲刚性，因此不会因按压力f2而弯折，能够将传递来的按压力f2赋予第二把持片6的斜面10。如图3中箭头所示，赋予斜面10的按压力f2按照沿着斜面10的切线的方向和斜面10的垂线的方向被分解，朝向垂线方向的按压力分量g使得产生使第二把持片6相对于第一把持片5(在图中为顺时针)摆动的力矩。由此，能够使第二把持片6相对于第一把持片5向打开方向摆动。

即，根据本实施方式的把持机构3和把持器具1，能够通过单个线8而使两个把持片5、6向打开方向和闭合方向这两个方向摆动。因此，具有如下优点：不必像以往那样使用两根线，从而能够使体部2细径化，并且不必采用通过两根线而进行打开动作和闭合动作的复杂的机构，从而能够简化构造、实现成本降低。

另外，在本实施方式中，将牵引滑轮7支承为能够绕着固定在第二把持片6上的轴9旋转，但也可以取而代之，如图4和图5所示，在固定有第一把持片5的体部2上设置有具有在前后方向上延伸的长度轴11a的第一长孔11，在第二把持片6上设置有具有相对于第一长孔11的长度轴11a倾斜的长度轴12a的第二长孔12，在两个长孔11、12的交叉位置以贯穿两个长孔11、12的方式配置有轴9。

如图4所示，设置于体部2的第一长孔11在体部2的宽度方向的大致中心沿着体部2的长度方向设置为直线状。

另外，第一长孔11的长度轴11a与第二长孔12的长度轴12a所成的角度θ、以及连结摆动轴线a1和旋转轴线a2的线段与第二长孔12的长度轴12a所成的角度α满足以下的关系式。

cosα/sinθ＞1(1)

根据这样构成的把持机构3，合力s中的与第二长孔12的长度轴12a垂直的合力分量s1为使第二把持片6相对于第一把持片5摆动的力，该合力分量s1中的与连结摆动轴线a1和旋转轴线a2的线段q垂直的垂直分量s2和线段q的大小的乘积为使第二把持片6相对于第一把持片5摆动的力矩。

即，合力分量s1能够表示为：

s1·sinθ＝s(2)，

垂直分量s2能够表示为：

s2＝s1·cosα(3)。

因此，如果s2＞s(4)，

则能够根据两个长孔11、12的角度α、θ与摆动轴线a1的位置关系而生成将合力s放大的垂直分量s2。

通过将式子(2)和式子(3)代入到式子(4)中，能够获得式子(1)的关系。其结果为，本实施方式的把持机构3除了能够通过牵引滑轮7的作用而获得将牵引力f1放大为大约2倍的合力s之外，还满足式子(1)，因此具有能够进一步放大合力s以产生力矩这样的优点。

在图4所示的例子中，如箭头b所示，对第二把持片6作用有逆时针的力矩，从而第二把持片6相对于第一把持片5绕着摆动轴线a1逆时针摆动，把持面5a、6a彼此闭合。由此，能够像图4所示那样使第一把持片5和第二把持片6在把持面5a、6a彼此之间夹住组织。

另外，在本实施方式中，关于连结摆动轴线a1和旋转轴线a2的线段q与第二长孔12的长度轴12a所成的角度α，无论第二把持片6相对于第一把持片5配置在任何摆动角度位置，均需要α＜90°。在α＝90°的情况下，成为临界点，无法产生朝向闭合方向的力矩。

通过始终为α＜90°，能够稳定地实现闭合动作。

另外，根据本实施方式的把持机构3，由于将牵引滑轮7配置在体部2的宽度方向的大致中央，规定牵引滑轮7的滑动路径的第一长孔11沿着体部2的长度方向呈直线状延伸，因此具有如下优点：能够将对作为把持器具1的外径尺寸的限制的牵引滑轮7的外径尺寸的影响抑制为最小限度，从而实现把持器具1的细径化。

另外，在本实施方式中，如图1至图5所示，摆动轴线a1比第一长孔11的长度轴11a向使第二把持片6相对于第一把持片5闭合的一侧偏置而配置。由此，能够确保比第一把持片5的摆动轴线a1靠第二把持片6侧的空间，从而能够确保用于配置传感器等其他设备的空间。

也可以取而代之，摆动轴线a1比第一长孔11的长度轴11a向使第二把持片6相对于第一把持片5打开的一侧偏置而配置。这样，能够使第二把持片6相对于第一把持片5的打开角度增大所偏置的量。

另外，摆动轴线a1优选配置在第一长孔11的长度轴11a的朝向前端侧的延长线与连结摆动轴线a1和旋转轴线a2的线段的朝向前端侧的延长线之间。通过摆动轴线a1相对于第一长孔11的长度轴11a的延长线向第二长孔12的长度轴12a的延长线方向偏置，能够像上述那样增大两个把持片5、6的打开角度，通过使摆动轴线a1接近第二长孔12的长度轴12a的延长线，能够增大使两个把持片5、6相对闭合的力矩。

另外，在本实施方式中，对将第一把持片5固定于体部2、仅使第二把持片6绕着摆动轴线a1摆动的情况进行了说明，但也可以取而代之，将第一把持片5和第二把持片6均支承为能够相对于体部2绕着摆动轴线a1摆动。

在该情况下，只要在第一把持片5和第二把持片6双方设置相对于第一长孔11倾斜的第二长孔12，并且使两个把持片5、6的第二长孔12的长度轴12a相对于第一长孔11的长度轴11a向相反的方向倾斜即可。

在该情况下，通过设置于把持片5、6中的任意一方的第二长孔12均配置为满足上述的式子(1)的关系，也能够进一步增大由牵引滑轮7将对线8的基端侧施加的牵引力f1放大为大约2倍的合力s而产生力矩，从而仅通过施加较小的牵引力f1就能够在两个把持面5a、6a之间以强把持力牢固地把持组织等对象物。另外，通过使两个把持片5、6分担摆动角度，能够确保两把持片5、6的打开角度较大。

另外，在本实施方式中，由于卷绕于牵引滑轮7的线8的两个部分配置为大致平行，因此能够使对线8施加的牵引力f1的大约2倍的力作用于牵引滑轮7，但不限于此。即，由于在线8的两个部分的相对角度为120°时，张力t的合力s与牵引力f1相等，因此具有如下优点：只要线8的两个部分形成比120°小的角度，就能够放大牵引力f1。但是，要想达成把持器具1的细长形状，优选为，线8的两个部分采用接近大致平行的配置。

另外，在本实施方式中，对将线8在牵引滑轮7上卷绕大致半圈的情况进行了说明，但是，也可以是，例如，配置有具有与旋转轴线a2平行的旋转轴线的未图示的折返滑轮，将线8在牵引滑轮7与折返滑轮之间卷绕一圈以上。由此，具有能够进一步放大牵引力f1这样的优点。

另外，在上述实施方式中，通过设置于线8的前端侧部分8a与基端侧部分8b之间的台阶部8c来按压第二把持片6的斜面10，但也可以取而代之，如图6和图7所示，在体部2设置有被支承为能够沿着第一长孔11移动的中间部件13，在该中间部件13上固定有将牵引滑轮7支承为能够旋转的轴9，在该中间部件13上设置有承受由线8传递来的按压力f2的受力部14。在图中，标号15是用于沿着长孔11、12对中间部件13进行引导的轴，标号16是对轴9进行引导的长孔。

在图6和图7所示的例子中，受力部14由在比牵引滑轮7靠前端侧的位置以在牵引滑轮7的外周面的径向外侧与外周面对置的方式设置的凹面构成。

如图6所示，在对线8施加牵引力f1的情况下，卷绕于牵引滑轮7的卷绕部分8d与牵引滑轮7的外周面贴合地将轴9向基端侧牵引，其结果为，中间部件13向基端侧移动，从而使两个把持片5、6闭合。

另一方面，如图7所示，在对线8施加按压力f2的情况下，卷绕于牵引滑轮7的外周面的卷绕部分8d离开牵引滑轮7的外周面，与配置在径向外侧的受力部14贴合。在线8的刚性比较高的情况下，即使不设置外径尺寸大的基端侧部分8b，也能够不因按压力f2弯折地传递按压力f2，通过利用卷绕部分8d将受力部14向前端侧按压，能够使第二把持片6相对于第一把持片5向打开方向摆动。

通过由凹面来构成承受按压力f2的受力部14，能够防止线8的卷绕部分8d向径向外侧脱离，从而有效地传递按压力f2。

另外，受力部14不限于凹面，也可以是平面。另外，不限于圆弧面，也可以形成为v槽状。

另外，在本实施方式中，作为线8，例示了前端侧部分8a与基端侧部分8b的外径尺寸不同的线，但也可以取而代之，使用弯曲刚性不同的相同直径的线。也可以是，线8的基端侧部分8b具有比前端侧部分8a高得多的弯曲刚性，基端侧部分8b和前端侧部分8a的直径相同。

另外，在本实施方式中，例示了牵引滑轮7和受力部是不同部件的情况，但也可以是，牵引滑轮7兼作受力部。

标号说明

1：把持器具；2：体部(基体部件)；3：把持机构；4：驱动部；5：第一把持片(把持片)；6：第二把持片(把持片)；7：牵引滑轮；8：线；8a：前端侧部分；8b：基端侧部分；8c：台阶部(按压部)；8d：卷绕部分；10：斜面(受力部)；11：第一长孔；12：第二长孔；14：受力部；a1：摆动轴线；a2：旋转轴线。