挟持装置
【課題】対象物の形状に応じ把持部が変形可能な挟持装置を提供する。
【解決手段】一方に把持部１１、１２が他方に操作部１３、１４が設けられた対となる挟持部材１５、１６を回動自在に連結し、把持部１１、１２が閉じた状態でその先端が当接して小物を把持でき、対向する把持部１１、１２の中間で大物を把持可能な挟持装置１０において、対となる把持部１１、１２は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０と、外側部材１７、１８と内側部材１９、２０との間に隙間を有して配置された複数の支持部材２１、２２とをそれぞれ有し、支持部材２１、２２の端部は、外側部材１７、１８の内側及び内側部材１９、２０の外側に傾動自在に連結されている。
【解決手段】一方に把持部１１、１２が他方に操作部１３、１４が設けられた対となる挟持部材１５、１６を回動自在に連結し、把持部１１、１２が閉じた状態でその先端が当接して小物を把持でき、対向する把持部１１、１２の中間で大物を把持可能な挟持装置１０において、対となる把持部１１、１２は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０と、外側部材１７、１８と内側部材１９、２０との間に隙間を有して配置された複数の支持部材２１、２２とをそれぞれ有し、支持部材２１、２２の端部は、外側部材１７、１８の内側及び内側部材１９、２０の外側に傾動自在に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対となる把持部で小物や大物の対象物を把持する挟持装置に係り、特に対象物の形状に沿って把持部が屈曲する挟持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
挟持装置の一例である主として手術用に使用する鉗子は、主に物（生体の一部、手術用の糸、器具）をつかむ、抑える、牽引することに使用され、例えば、特許文献１や、特許文献２には、臓器等の組織の固定、剥離、切離、切断、把持、牽引、縫合等を行う手術用器具として提案されている。図８に一般的に使用されている鉗子８０を示すが、一方に把持部８１、８２が他方に操作部の一例である取っ手８３、８４が設けられた対となる挟持部材（鉗子部材）８５、８６の中央を、ピン（ねじ）８７を介して回動自在に連結している。
【０００３】
そして、鉗子８０を側面視した場合、把持部８１、８２の先側が上方に湾曲し、把持部８１、８２が閉じた状態で対向する把持部８１、８２の先端が当接して小物（例えば、縫合に使用する糸等）を把持でき、対向する把持部８１、８２の中間で大物（例えば、血管や腸等）を把持可能としている。
なお、８８は対向する取っ手８３、８４に設けられたラチェット機構を示し、挟持部材８５、８６を所定の角度で保持できるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９４７４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０９００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図８に示すように鉗子８０の対向する把持部８１、８２が腸や血管等の対象物を把持する場合、把持部８１、８２の材質が硬いので、把持部８１、８２のそのままの形状を維持した状態で対象物を掴んでしまい、場合によって、対象物を圧迫するような場合もあった。そこで、対象物の形状に合わせて把持部を湾曲させることも可能であるが、これでは対象物の大きさに合わせて多数種の鉗子を用意する必要がある。
また、把持部を柔らかい材質で構成すると、対象物の把持力が弱くなり、鉗子としての十分な機能を発揮せず、部材が十分な剛性を有さないため、把持部の先端での把持力も弱まるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、対象物の形状に応じて把持部が変形可能な挟持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る挟持装置は、一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材と、該外側部材と該内側部材との間に隙間を有して配置された複数の支持部材とをそれぞれ有し、しかも、前記支持部材の端部は、前記外側部材の内側及び前記内側部材の外側に傾動自在に連結されている。
なお、本願発明に係る挟持装置は、手術用の鉗子は勿論として、例えば、産業用機械のロボットアームのハンド（掴み装置）の部分にも適用可能である。
【０００８】
また、第２の発明に係る挟持装置は、第１の発明に係る挟持装置において、前記外側部材の曲げ剛性は、前記内側部材の曲げ剛性の０．８〜２．５（より好ましくは、１〜１．６）倍の範囲にある。外側部材の曲げ剛性が内側部材の曲げ剛性の下限より小さくなると、把持部の先端の把持力が小さくなり、上限より大きいと外側部材が内側部材を拘束する力が大きくなり、内側部材の対象物に沿った変形が少なくなる。
【０００９】
第３の発明に係る挟持装置は、第１、第２の発明に係る挟持装置において、先側半分の前記外側部材の平均曲げ剛性は、残りの基側の前記外側部材の平均曲げ剛性より小さくしている。これによって、外側部材の先側半分が曲がり易くなり、把持部がより湾曲して対象物を把持できる。
【００１０】
第４の発明に係る挟持装置は、第１〜第３の発明に係る挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材にピンを介して回動自在に取付けられている。
また、第５の発明に係る挟持装置は、第１〜第３の発明に係る挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材に折り曲げ自在な連結部材を介して屈曲自在に取付けられている。これによって、支持部材は押圧力は伝えるが、モーメントは伝えないことになる。
【００１１】
第６の発明に係る挟持装置は、第１〜第５の発明に係る挟持装置において、前記複数の支持部材の隙間は、前記内側部材と前記外側部材の内側最大幅の０．５〜１．２倍の範囲にある。これによって、湾曲した内側部材の受ける荷重を支持部材を介して効率よく外側部材に伝えることができる。
【００１２】
第７の発明に係る挟持装置は、第１〜第６の発明に係る挟持装置において、前記対となる把持部は、側面視して一方側に湾曲している。これによって、把持部の先端部の作業性が向上する。
【００１３】
第８の発明に係る挟持装置は、第１〜第７の発明に係る挟持装置において、前記内側部材の内側には滑り止めが形成又は設けられている。これによって、挟む対象物への保持力を増している。
【００１４】
第９の発明に係る挟持装置は、第１〜第８の発明に係る挟持装置において、前記対となる把持部は、それぞれ前記操作部に一体的に連接される挟持基部に取り外し可能に固着されている。これによって、把持部の交換が可能となり、また、把持部の製造も容易となる。
【００１５】
第１０の発明に係る挟持装置は、第１〜第９の発明に係る挟持装置において、前記挟持部材はそれぞれステンレス、チタン又はチタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、又はカーボンナノチューブによって構成されている。これによって、挟持装置が錆びない又は錆びにくいので、手術用に使用する鉗子に適している。
【００１６】
第１１の発明に係る挟持装置は、一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材とを有し、前記外側部材の曲げ剛性が、前記内側部材の曲げ剛性より大きい。
これによって、内側部材で対象物（大物）を把持した場合、内側部材が曲がり、これに引っ張られて外側部材が湾曲する。なお、外側部材の曲げ剛性は内側部材の曲げ剛性の１倍を超え３倍以下（より好ましくは、１．２〜２．５倍）程度がよい。外側部材の曲げ剛性が大きすぎると、外側部材が湾曲しないだけでなく、内側部材も外側部材に引っ張られて湾曲しない。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜１０記載の挟持装置は、把持部が閉じた状態で対向する把持部の先端が当接して小物対象物を把持できる他、対となる把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材と、外側部材と内側部材との間に隙間を有して配置された複数の支持部材とをそれぞれ有し、しかも、支持部材の端部は、外側部材の内側及び内側部材の外側に傾動自在に連結されているので、把持部の中間（先端及び基側を除く部分）で大物対象物を把持した場合には、内側部材が湾曲すると共に、これに伴い支持部材を介して外側部材も押圧されて、把持部が大物対象物を囲むように内側部材が屈曲して把持できる。これによって、大物対象物への把持力が増すことになる。
【００１８】
請求項１１、１２記載の挟持装置においては、把持部の先端で小物対象物を把持できることは当然として、把持部の中間で大物対象物を挟持する場合には、対向する内側部材が湾曲し、それに引っ張られて外側部材が湾曲化し、大物対象物を囲むように把持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る挟持装置の平面図、図２（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図、図３（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態に係る挟持装置の部分拡大平面図、図４（Ａ）は本発明の第1の実施の形態に係る挟持装置の開いた状態の平面図、（Ｂ）、（Ｃ）は同挟持装置で対象物を挟んだ状態の平面図及び斜視図、図５（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図、図６は本発明の第３の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図、図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の変形例に係る挟持装置の平面図、（Ｃ）は本発明の変形例に係る搬送装置の平面図である。
【００２０】
図１、図２に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る挟持装置１０は、中間部で回動自在に連結され、一方に把持部１１、１２が他方に操作部の一例である取っ手１３、１４が設けられた対となる挟持部材１５、１６を有し、対となる把持部１１、１２には、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材１７、１８と内側部材１９、２０と、外側部材１７、１８と内側部材１９、２０との間に隙間を有して配置された複数の支持部材２１、２２とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００２１】
この挟持装置１０においては、把持部１１、１２は取っ手１３、１４と一体となった挟持基部２３、２４にねじ留めされている。なお、挟持基部２３、２４と把持部１１、１２をそれぞれ一体構造とする場合もある。対となる挟持部材１５、１６は中間部でピン２５によって回動自在に連結されている。
【００２２】
取っ手１３、１４及びこれに連接される挟持基部２３、２４はステンレスからなって、棒状の取っ手１３、１４には樹脂製のカバー２６、２７が被さっている。なお、棒状の取っ手１３、１４の代わりに、図８に示すように、リング状の取っ手とすることもでき、更には、ピン２５によって回動自在に連結されている挟持部材１５、１６を所定角度で保つラチェット機構（図８参照）を設けることもでき、これによって把持部１１、１２で把持又は挟持した大物、小物の対象物をその状態で保持できる。
【００２３】
把持部１１、１２は、耐熱性プラスチック又は耐蝕性を有する金属（例えば、ステンレス、チタン、チタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、又はカーボンナノチューブ）からなって、一方側の把持部１１は基端及び先端が連結された外側部材１７と内側部材１９とを有し、他方側の把持部１２は基端及び先端が連結された外側部材１８と内側部材２０とを有している。外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０は板状材（又はパイプ等）からなって、図１に示す平面視した挟持装置１０において、外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０の板幅が縦（垂直）に、板厚が平面視できるように配置され（図２参照）、図１においてａ−ｂ方向に把持部１１、１２が屈曲可能となっている。
【００２４】
取っ手１３、１４を閉じて、把持部１１、１２を閉じるようにした場合、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、把持部１１、１２の先端２９、３０が当接して、例えば、縫合糸３０ａ（小物の一例）等を把持できるようになっている。この場合、先端２９、３０を除く対向する把持部１１、１２の間は隙間（例えば、１〜５ｍｍ）が形成されるように、内側部材１９、２０の内側が湾曲している。なお、この実施の形態に係る挟持装置１０の把持部１１、１２の内側には、滑り止め３１、３２がコーティングされて（又は形成されて、設けられて）いる。
【００２５】
外側部材１７、１８も内側部材１９、２０と同様板状となって、内側部材１９、２０と略同一の幅（高さ）を有している。外側部材１７、１８は内側部材１９、２０より小さな曲率で湾曲し、外側部材１７、１８と内側部材１９、２０との間に先端から基側にかけてその幅が大きくなる隙間３３、３４がそれぞれ形成されている。
【００２６】
図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、内側部材１９、２０はその中間部に大物対象物３６を挟持すると、対象物３６に沿って外側に屈曲できる曲げ剛性（曲げ強度）を有する。そして、外側部材１７、１８の曲げ剛性（ＥＩ）は、内側部材１９、２０の曲げ剛性の０．８〜２．５（より好ましくは１〜２、更に好ましくは１．１〜１．８）倍程度となっている。ここで、外側部材１７、１８の曲げ剛性が内側部材１９、２０の曲げ剛性より前記した範囲を超えて小さい場合、対向する挟持部材１５、１６の先端２９、３０で小物対象物を把持する場合の力が弱くなり、外側部材１７、１８の曲げ剛性が内側部材１９、２０の曲げ剛性より前記した範囲を超えて大きい場合、内側部材１９、２０が外側部材１７、１８に引っ張られて大物対象物に沿って湾曲しにくくなる。なお、ここで、Ｉは部材の断面二次モーメント、Ｅは縦弾性係数である。
【００２７】
なお、外側部材１７、１８の先側半分の平均曲げ剛性が、外側部材１７、１８の残りの基側の平均曲げ剛性より小さくすると、外側部材１７、１８の先側半分が曲がり易くなり、大物対象物を挟む場合は把持部１１、１２が対象物に沿ってより湾曲する。
外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０の各隙間３３、３４には、複数の支持部材２１、２２が傾動自在に配置されている。図３（Ａ）に示すように、この支持部材２１（２２も同様）は外側部材１７及び内側部材１９の所定位置に糸、紐又はワイヤの結束材３７によって回動自在に連結され、支持部材２１の軸方向からの荷重は外側部材１７及び内側部材１９に伝えるが、支持部材２１からのモーメントは外側部材１７及び内側部材１９に伝えないようにしている。
【００２８】
これによって、図４（Ａ）に示すように開いた状態の挟持装置１０が把持部１１、１２の中間位置で、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、大物対象物３６を挟持すると、内側部材１９、２０が対象物３６の外側に沿って曲がり、この曲がりは把持部１１、１２の先側部分（対象物３６に当接している部分より先側）を内側に屈曲させることになり、より円滑に内側部材１９、２０が対象物３６に沿って曲がり易くなる。
【００２９】
この実施の形態においては、支持部材２１、２２を結束材３７の一例である細い紐又は太い糸で外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０に連結しているが、図３（Ｂ）に示すように、外側部材３９の内側、及び内側部材４０の外側でそれぞれ対向するピン受部４１、４２を設け、支持部材の両端とピン４３、４４を用いて回動自在に連結することも可能である。
【００３０】
この支持部材２１、２２の間隔は外側部材１７と内側部材１９との内側最大幅の０．５〜１．２倍とするのがよい。これによって、把持部１１、１２が疑似フィーレンデール構造となって、把持部全体としての必要な剛性を確保すると同時に、把持部１１、１２の中間に把持対象物による荷重がかかった場合には、内側部材１９、２０の中間部が折れ曲がり、支持部材２１、２２を介して外側部材１７、１８を外側方向に押すことで外側部材１７，１８もそれに沿って湾曲し、そのことにより把持部１１、１２の先側が内側によく湾曲することになり把持部１１、１２の先端２９、３０の押圧力が大きくなる。
【００３１】
この挟持装置１０においては、取っ手１３、１４及び把持部１１、１２が同一平面上に形成されているが、把持部１１、１２を把持部１１、１２の回動面とは直交する方向に湾曲（即ち、側面視して一方側に湾曲）させることもできる。これによって、把持部１１、１２の操作性が向上する。
【００３２】
次に、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の第２の実施の形態に係る挟持装置の一例である鉗子４６について説明する。
この鉗子４６は、オールステンレス（又はチタン、チタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、カーボンナノチューブ）からなって、一方に把持部４７、４８が他方に操作部の一例である取っ手４９、５０が設けられた対となる挟持部材（鉗子部材）５１、５２がピン（ねじ）５３を介して回動自在に連結され、把持部４７、４８が閉じた状態で対向する把持部４７、４８の先端が当接して小物を把持でき、対向する把持部４７、４８の中間で大物を把持可能となっている。
【００３３】
そして、対となる把持部４７、４８は、それぞれ外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７とを有している。そして、把持部４７、４８は把持部４７、４８の開閉方向ｃ−ｄに対して直交する方向に湾曲している。把持部４７、４８の湾曲の程度は、把持部４７、４８の水平長さをｇ、水平面に対する先端高さをｈとすると、ｈ／ｇが０．１〜１．５程度であるが用途に応じて自由に決めることができる。
【００３４】
外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７はそれぞれ同一幅の板材からなって、その基側及び先側は連結されている。そして、外側部材５４と内側部材５６並びに外側部材５５と内側部材５７の間には、隙間を有して複数の支持部材５８、５９を有している。この支持部材５８、５９は、その両端部がそれぞれ外側部材５４と内側部材５６並びに外側部材５５と内側部材５７に回動可能（折れ曲がり可能）に連結されている。
【００３５】
外側部材５４（５５も同様）と支持部材５８との連結は、支持部材５８の厚みを薄くし、かつ一定の長さを有するようにした連結部材６０が弾性変形内で屈曲できるようにしている。また、内側部材５６（５７も同様）と支持部材５８とを繋ぐ連結部材６１も同一構造となって、支持部材５８の少しの動き（傾き）に対しては厚みを薄く、しかも一定の長さを有する連結部材６０が弾性限度内の変形で対応できるようになっている
【００３６】
。なお、この連結部材６０、６１は、全体がステンレス又はチタンの場合は、支持部材５８、５９の厚みに対して極めて薄くなるが、全体が合成樹脂の場合は、合成樹脂自体の曲げ剛性が小さいので、ある程度の厚みを有することができる。
【００３７】
前述のように、この連結部材６０、６１の代わりに、図３（Ｂ）に示すように、支持部材の両端をピン４３、４４及びピン受部（軸受部）４１、４２を介して外側部材３９及び内側部材４０に連結することもでき、これによって、より確実に支持部材の端部が外側部材３９及び内側部材４０に自由に傾動可能に連結できる。なお、周知の他の手段によって支持部材の端部を外側部材及び内側部材に連結する場合も本発明は適用される。
【００３８】
このように、支持部材５８、５９の端部を、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７に回動又は屈曲自在に連結することによって、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７は支持部材５８、５９から推力と引っ張り力は受けるがモーメント荷重は受けないことになる。
ここで、外側部材５４、５５の曲げ剛性は、内側部材５６、５７の曲げ剛性の０．８〜２．５（より好ましくは、１〜１．５）の範囲にしておく。これによって、内側部材５６、５７が大物対象物からの荷重を受けた場合、内側部材５６、５７が対象物に沿って曲がる。内側部材５６、５７が曲がると、支持部材５８、５９によって内側部材５６、５７との間で距離が保たれている外側部材５４、５５が更に湾曲する。これによって、把持部４７、４８が大物対象物を取り囲むように湾曲する。
【００３９】
次に、把持部４７、４８の先端で小物対象物（例えば、縫合糸）を挟む場合、把持部４７、４８は外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７とこれらを所定間隔で連結する支持部材５８、５９を有しているので、全体が疑似フィーレンデール構造となって、把持部全体としての曲げ剛性が高くなり、そのことにより把持部４７、４８の先端部の把持力が十分確保できる。これによって、取っ手４９、５０の操作によって、強固に小物対象物を把持できる。
なお、取っ手４９、５０の間には周知の対向する鋸刃状歯の組み合わせからなるラチェット機構６２が設けられ、取っ手４９、５０を所定の角度に保持できる。
【００４０】
続いて、図６に示す本発明の第３の実施の形態に係る挟持装置の一例である鉗子６４について説明する。
この鉗子６４は、一方に把持部６５、６６が他方に操作部の一例である取っ手４９、５０が設けられた対となる挟持部材６７、６８をピン５３を介して回動自在に連結し、把持部６５、６６が閉じた状態で対向する把持部６５、６６の先端が当接して小物対象物を把持でき、対向する把持部６５、６６の中間で大物対象物を把持できる。
【００４１】
なお、この第３の実施の形態に係る鉗子６４は、前記した第２の実施の形態に係る鉗子４６において、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７の間にある支持部材５８、５９を除いた構造であるので、第２の実施の形態に係る鉗子４６と同一の構成要素については、同一の番号を付して詳しい説明を省略する。
【００４２】
この実施の形態においては、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７は把持中心を基準にしてそれぞれ外側に凸で湾曲している。そして、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７はその両端部で連結され、中間部では十分な隙間を有している。外側部材５４、５５の曲げ剛性は、内側部材５６、５７の曲げ剛性より大きくなって、例えば１．２〜３倍程度となっている。
【００４３】
この鉗子６４の使用にあっては、取っ手４９、５０の操作によって、小物対象物（例えば、縫合糸）を把持部６５、６６の先端で保持する場合、両端を連結された外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７の両方の荷重が把持部６５、６６の先端にかかるので、十分な押圧力で小物対象物を把持できる。
【００４４】
把持部６５、６６の中央で大物対象物を把持する場合には、内側部材５６、５７の曲げ剛性が小さいので、内側部材５６、５７は大物対象物に沿って湾曲変形し、これによって外側部材５４、５５も少しの範囲で湾曲化する。従って、例えば、図８に示す鉗子８０において、把持部８１、８２の締め付け力を増す場合には、把持部８１、８２の曲げ剛性を大きくする必要があり、この場合、把持部８１、８２で大物対象物を把持すると把持部８１、８２の中間部の変形は殆どないが、この鉗子６４においては、把持部６５、６６の中間部も湾曲変形して大物対象物の変形を少なくしてより強固に把持できる。
【００４５】
前記実施の形態においては、操作部として人が手で操作する取っ手を用いて説明したが、開閉動作を行うロボットアームやロボットフィンガーの先に取付け、電動又は流体圧で把持部の開閉を行うこともできる。
また、前記実施の形態においては、対となる挟持部材は中間位置にあるピンを中心に回動させているが、挟持部材の基側を中心に挟持部材を回動させる場合も本発明は適用される。
【００４６】
次に、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照しながら、本発明を応用した変形例について説明する。図７（Ａ）に示す挟持装置１００においては、把持部１０１、１０２を有する対向する挟持部材１０３、１０４の一端部１０５、１０６を回動可能に連結している。そして、挟持部材１０３、１０４の他側には操作部の一例である取っ手１０７、１０８が設けられている。把持部１０１、１０２の構造は、第１の実施の形態に係る挟持装置１０と同様で、外側部材１７、１８、内側部材１９、２０、及び、これらに傾動可能にかつ梯子状に連結する支持部材２１、２２を有している。
【００４７】
なお、内側部材１９、２０はこの実施の形態では、内側あるいは外側に湾曲状、又は直線状となって、挟持部材１０３、１０４を無負荷で閉じた場合、内側部材１９、２０が当接するようになっている。使用にあっては対象物を挟んで取っ手１０７、１０８にＰ１、Ｐ２の荷重をかけると、内側部材１９、２０が湾曲して対象物を円滑に把持する。
【００４８】
図７（Ｂ）に示す挟持装置１１０においては、中央に把持部１１１、１１２が両側には操作部の一例である取っ手１１３〜１１６が設けられた挟持部材１１７、１１８を用意し、取っ手１１３〜１１６に荷重Ｐ３〜Ｐ６をかけると、対象物を把持できる。この場合、把持部１１１、１１２の構造は、第１の実施の形態と同一であるので、対象物を内側部材１９、２０が湾曲して把持できる。
【００４９】
図７（Ｃ）に示す搬送装置１２０においては、把持部（厳密には積載部材）１２１の一方に操作部の一例である取っ手１２２が設けられている。把持部１２１は、上部材１２３と下部材１２４と、上部材１２３と下部材１２４を連結する複数の支持部材１２５とを有している。支持部材１２５は、上部材１２３と下部材１２４に回動（傾動）可能に取付けられている。従って、上部材１２３の上に対象物１２６を載せると、上部材１２３が対象物１２６に沿って撓んで対象物１２６を円滑に受ける。
以上の変形例において、内側部材１９、２０及び上部材１２３と、外側部材１７、１８及び下部材１２４の曲げ剛性比は、前記した第１、第２の実施の形態に係る挟持装置と同じである。
【００５０】
前記実施の形態において、具体的な数字を用いて説明したが、本発明の要旨を変更しない範囲での数値変更も可能であり、また、第１〜第３のいずれか１の実施の形態に係る挟持装置の一部を他の実施の形態に係る挟持装置に転用する場合も本発明は適用される。
また、いずれの実施の形態に係る挟持装置においても、対となる把持部が同一平面状にある場合の他、一方向に湾曲する場合も本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る挟持装置の平面図である。
【図２】（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図である。
【図３】（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態に係る挟持装置の部分拡大平面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る挟持装置の開いた状態の平面図、（Ｂ）、（Ｃ）は同挟持装置が対象物を挟んだ状態の平面図及び斜視図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の変形例に係る挟持装置の平面図、（Ｃ）は本発明の変形例に係る搬送装置の平面図である。
【図８】従来例に係る鉗子（挟持装置）の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０：挟持装置、１１、１２：把持部、１３、１４：取っ手、１５、１６：挟持部材、１７、１８：外側部材、１９、２０：内側部材、２１、２２：支持部材、２３、２４：挟持基部、２５：ピン、２６、２７：カバー、２９、３０：先端、３０ａ：縫合糸、３１、３２：滑り止め、３３、３４：隙間、３６：対象物、３７：結束材、３９：外側部材、４０：内側部材、４１、４２：ピン受部、４３、４４：ピン、４６：鉗子、４７、４８：把持部、４９、５０：取っ手、５１、５２：挟持部材、５３：ピン、５４、５５：外側部材、５６、５７：内側部材、５８、５９：支持部材、６０、６１：連結部材、６２：ラチェット機構、６４：鉗子、６５、６６：把持部、６７、６８：挟持部材、１００：挟持装置、１０１、１０２：把持部、１０３、１０４：挟持部材、１０５、１０６：一端部、１０７、１０８：取っ手、１１０：挟持装置、１１１、１１２：把持部、１１３〜１１６：取っ手、１１７、１１８：挟持部材、１２０：搬送装置、１２１：把持部、１２２：取っ手、１２３：上部材、１２４：下部材、１２５：支持部材、１２６：対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対となる把持部で小物や大物の対象物を把持する挟持装置に係り、特に対象物の形状に沿って把持部が屈曲する挟持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
挟持装置の一例である主として手術用に使用する鉗子は、主に物（生体の一部、手術用の糸、器具）をつかむ、抑える、牽引することに使用され、例えば、特許文献１や、特許文献２には、臓器等の組織の固定、剥離、切離、切断、把持、牽引、縫合等を行う手術用器具として提案されている。図８に一般的に使用されている鉗子８０を示すが、一方に把持部８１、８２が他方に操作部の一例である取っ手８３、８４が設けられた対となる挟持部材（鉗子部材）８５、８６の中央を、ピン（ねじ）８７を介して回動自在に連結している。
【０００３】
そして、鉗子８０を側面視した場合、把持部８１、８２の先側が上方に湾曲し、把持部８１、８２が閉じた状態で対向する把持部８１、８２の先端が当接して小物（例えば、縫合に使用する糸等）を把持でき、対向する把持部８１、８２の中間で大物（例えば、血管や腸等）を把持可能としている。
なお、８８は対向する取っ手８３、８４に設けられたラチェット機構を示し、挟持部材８５、８６を所定の角度で保持できるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９４７４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０９００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図８に示すように鉗子８０の対向する把持部８１、８２が腸や血管等の対象物を把持する場合、把持部８１、８２の材質が硬いので、把持部８１、８２のそのままの形状を維持した状態で対象物を掴んでしまい、場合によって、対象物を圧迫するような場合もあった。そこで、対象物の形状に合わせて把持部を湾曲させることも可能であるが、これでは対象物の大きさに合わせて多数種の鉗子を用意する必要がある。
また、把持部を柔らかい材質で構成すると、対象物の把持力が弱くなり、鉗子としての十分な機能を発揮せず、部材が十分な剛性を有さないため、把持部の先端での把持力も弱まるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、対象物の形状に応じて把持部が変形可能な挟持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る挟持装置は、一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材と、該外側部材と該内側部材との間に隙間を有して配置された複数の支持部材とをそれぞれ有し、しかも、前記支持部材の端部は、前記外側部材の内側及び前記内側部材の外側に傾動自在に連結されている。
なお、本願発明に係る挟持装置は、手術用の鉗子は勿論として、例えば、産業用機械のロボットアームのハンド（掴み装置）の部分にも適用可能である。
【０００８】
また、第２の発明に係る挟持装置は、第１の発明に係る挟持装置において、前記外側部材の曲げ剛性は、前記内側部材の曲げ剛性の０．８〜２．５（より好ましくは、１〜１．６）倍の範囲にある。外側部材の曲げ剛性が内側部材の曲げ剛性の下限より小さくなると、把持部の先端の把持力が小さくなり、上限より大きいと外側部材が内側部材を拘束する力が大きくなり、内側部材の対象物に沿った変形が少なくなる。
【０００９】
第３の発明に係る挟持装置は、第１、第２の発明に係る挟持装置において、先側半分の前記外側部材の平均曲げ剛性は、残りの基側の前記外側部材の平均曲げ剛性より小さくしている。これによって、外側部材の先側半分が曲がり易くなり、把持部がより湾曲して対象物を把持できる。
【００１０】
第４の発明に係る挟持装置は、第１〜第３の発明に係る挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材にピンを介して回動自在に取付けられている。
また、第５の発明に係る挟持装置は、第１〜第３の発明に係る挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材に折り曲げ自在な連結部材を介して屈曲自在に取付けられている。これによって、支持部材は押圧力は伝えるが、モーメントは伝えないことになる。
【００１１】
第６の発明に係る挟持装置は、第１〜第５の発明に係る挟持装置において、前記複数の支持部材の隙間は、前記内側部材と前記外側部材の内側最大幅の０．５〜１．２倍の範囲にある。これによって、湾曲した内側部材の受ける荷重を支持部材を介して効率よく外側部材に伝えることができる。
【００１２】
第７の発明に係る挟持装置は、第１〜第６の発明に係る挟持装置において、前記対となる把持部は、側面視して一方側に湾曲している。これによって、把持部の先端部の作業性が向上する。
【００１３】
第８の発明に係る挟持装置は、第１〜第７の発明に係る挟持装置において、前記内側部材の内側には滑り止めが形成又は設けられている。これによって、挟む対象物への保持力を増している。
【００１４】
第９の発明に係る挟持装置は、第１〜第８の発明に係る挟持装置において、前記対となる把持部は、それぞれ前記操作部に一体的に連接される挟持基部に取り外し可能に固着されている。これによって、把持部の交換が可能となり、また、把持部の製造も容易となる。
【００１５】
第１０の発明に係る挟持装置は、第１〜第９の発明に係る挟持装置において、前記挟持部材はそれぞれステンレス、チタン又はチタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、又はカーボンナノチューブによって構成されている。これによって、挟持装置が錆びない又は錆びにくいので、手術用に使用する鉗子に適している。
【００１６】
第１１の発明に係る挟持装置は、一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材とを有し、前記外側部材の曲げ剛性が、前記内側部材の曲げ剛性より大きい。
これによって、内側部材で対象物（大物）を把持した場合、内側部材が曲がり、これに引っ張られて外側部材が湾曲する。なお、外側部材の曲げ剛性は内側部材の曲げ剛性の１倍を超え３倍以下（より好ましくは、１．２〜２．５倍）程度がよい。外側部材の曲げ剛性が大きすぎると、外側部材が湾曲しないだけでなく、内側部材も外側部材に引っ張られて湾曲しない。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜１０記載の挟持装置は、把持部が閉じた状態で対向する把持部の先端が当接して小物対象物を把持できる他、対となる把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材と、外側部材と内側部材との間に隙間を有して配置された複数の支持部材とをそれぞれ有し、しかも、支持部材の端部は、外側部材の内側及び内側部材の外側に傾動自在に連結されているので、把持部の中間（先端及び基側を除く部分）で大物対象物を把持した場合には、内側部材が湾曲すると共に、これに伴い支持部材を介して外側部材も押圧されて、把持部が大物対象物を囲むように内側部材が屈曲して把持できる。これによって、大物対象物への把持力が増すことになる。
【００１８】
請求項１１、１２記載の挟持装置においては、把持部の先端で小物対象物を把持できることは当然として、把持部の中間で大物対象物を挟持する場合には、対向する内側部材が湾曲し、それに引っ張られて外側部材が湾曲化し、大物対象物を囲むように把持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る挟持装置の平面図、図２（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図、図３（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態に係る挟持装置の部分拡大平面図、図４（Ａ）は本発明の第1の実施の形態に係る挟持装置の開いた状態の平面図、（Ｂ）、（Ｃ）は同挟持装置で対象物を挟んだ状態の平面図及び斜視図、図５（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図、図６は本発明の第３の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図、図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の変形例に係る挟持装置の平面図、（Ｃ）は本発明の変形例に係る搬送装置の平面図である。
【００２０】
図１、図２に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る挟持装置１０は、中間部で回動自在に連結され、一方に把持部１１、１２が他方に操作部の一例である取っ手１３、１４が設けられた対となる挟持部材１５、１６を有し、対となる把持部１１、１２には、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材１７、１８と内側部材１９、２０と、外側部材１７、１８と内側部材１９、２０との間に隙間を有して配置された複数の支持部材２１、２２とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００２１】
この挟持装置１０においては、把持部１１、１２は取っ手１３、１４と一体となった挟持基部２３、２４にねじ留めされている。なお、挟持基部２３、２４と把持部１１、１２をそれぞれ一体構造とする場合もある。対となる挟持部材１５、１６は中間部でピン２５によって回動自在に連結されている。
【００２２】
取っ手１３、１４及びこれに連接される挟持基部２３、２４はステンレスからなって、棒状の取っ手１３、１４には樹脂製のカバー２６、２７が被さっている。なお、棒状の取っ手１３、１４の代わりに、図８に示すように、リング状の取っ手とすることもでき、更には、ピン２５によって回動自在に連結されている挟持部材１５、１６を所定角度で保つラチェット機構（図８参照）を設けることもでき、これによって把持部１１、１２で把持又は挟持した大物、小物の対象物をその状態で保持できる。
【００２３】
把持部１１、１２は、耐熱性プラスチック又は耐蝕性を有する金属（例えば、ステンレス、チタン、チタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、又はカーボンナノチューブ）からなって、一方側の把持部１１は基端及び先端が連結された外側部材１７と内側部材１９とを有し、他方側の把持部１２は基端及び先端が連結された外側部材１８と内側部材２０とを有している。外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０は板状材（又はパイプ等）からなって、図１に示す平面視した挟持装置１０において、外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０の板幅が縦（垂直）に、板厚が平面視できるように配置され（図２参照）、図１においてａ−ｂ方向に把持部１１、１２が屈曲可能となっている。
【００２４】
取っ手１３、１４を閉じて、把持部１１、１２を閉じるようにした場合、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、把持部１１、１２の先端２９、３０が当接して、例えば、縫合糸３０ａ（小物の一例）等を把持できるようになっている。この場合、先端２９、３０を除く対向する把持部１１、１２の間は隙間（例えば、１〜５ｍｍ）が形成されるように、内側部材１９、２０の内側が湾曲している。なお、この実施の形態に係る挟持装置１０の把持部１１、１２の内側には、滑り止め３１、３２がコーティングされて（又は形成されて、設けられて）いる。
【００２５】
外側部材１７、１８も内側部材１９、２０と同様板状となって、内側部材１９、２０と略同一の幅（高さ）を有している。外側部材１７、１８は内側部材１９、２０より小さな曲率で湾曲し、外側部材１７、１８と内側部材１９、２０との間に先端から基側にかけてその幅が大きくなる隙間３３、３４がそれぞれ形成されている。
【００２６】
図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、内側部材１９、２０はその中間部に大物対象物３６を挟持すると、対象物３６に沿って外側に屈曲できる曲げ剛性（曲げ強度）を有する。そして、外側部材１７、１８の曲げ剛性（ＥＩ）は、内側部材１９、２０の曲げ剛性の０．８〜２．５（より好ましくは１〜２、更に好ましくは１．１〜１．８）倍程度となっている。ここで、外側部材１７、１８の曲げ剛性が内側部材１９、２０の曲げ剛性より前記した範囲を超えて小さい場合、対向する挟持部材１５、１６の先端２９、３０で小物対象物を把持する場合の力が弱くなり、外側部材１７、１８の曲げ剛性が内側部材１９、２０の曲げ剛性より前記した範囲を超えて大きい場合、内側部材１９、２０が外側部材１７、１８に引っ張られて大物対象物に沿って湾曲しにくくなる。なお、ここで、Ｉは部材の断面二次モーメント、Ｅは縦弾性係数である。
【００２７】
なお、外側部材１７、１８の先側半分の平均曲げ剛性が、外側部材１７、１８の残りの基側の平均曲げ剛性より小さくすると、外側部材１７、１８の先側半分が曲がり易くなり、大物対象物を挟む場合は把持部１１、１２が対象物に沿ってより湾曲する。
外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０の各隙間３３、３４には、複数の支持部材２１、２２が傾動自在に配置されている。図３（Ａ）に示すように、この支持部材２１（２２も同様）は外側部材１７及び内側部材１９の所定位置に糸、紐又はワイヤの結束材３７によって回動自在に連結され、支持部材２１の軸方向からの荷重は外側部材１７及び内側部材１９に伝えるが、支持部材２１からのモーメントは外側部材１７及び内側部材１９に伝えないようにしている。
【００２８】
これによって、図４（Ａ）に示すように開いた状態の挟持装置１０が把持部１１、１２の中間位置で、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、大物対象物３６を挟持すると、内側部材１９、２０が対象物３６の外側に沿って曲がり、この曲がりは把持部１１、１２の先側部分（対象物３６に当接している部分より先側）を内側に屈曲させることになり、より円滑に内側部材１９、２０が対象物３６に沿って曲がり易くなる。
【００２９】
この実施の形態においては、支持部材２１、２２を結束材３７の一例である細い紐又は太い糸で外側部材１７、１８及び内側部材１９、２０に連結しているが、図３（Ｂ）に示すように、外側部材３９の内側、及び内側部材４０の外側でそれぞれ対向するピン受部４１、４２を設け、支持部材の両端とピン４３、４４を用いて回動自在に連結することも可能である。
【００３０】
この支持部材２１、２２の間隔は外側部材１７と内側部材１９との内側最大幅の０．５〜１．２倍とするのがよい。これによって、把持部１１、１２が疑似フィーレンデール構造となって、把持部全体としての必要な剛性を確保すると同時に、把持部１１、１２の中間に把持対象物による荷重がかかった場合には、内側部材１９、２０の中間部が折れ曲がり、支持部材２１、２２を介して外側部材１７、１８を外側方向に押すことで外側部材１７，１８もそれに沿って湾曲し、そのことにより把持部１１、１２の先側が内側によく湾曲することになり把持部１１、１２の先端２９、３０の押圧力が大きくなる。
【００３１】
この挟持装置１０においては、取っ手１３、１４及び把持部１１、１２が同一平面上に形成されているが、把持部１１、１２を把持部１１、１２の回動面とは直交する方向に湾曲（即ち、側面視して一方側に湾曲）させることもできる。これによって、把持部１１、１２の操作性が向上する。
【００３２】
次に、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の第２の実施の形態に係る挟持装置の一例である鉗子４６について説明する。
この鉗子４６は、オールステンレス（又はチタン、チタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、カーボンナノチューブ）からなって、一方に把持部４７、４８が他方に操作部の一例である取っ手４９、５０が設けられた対となる挟持部材（鉗子部材）５１、５２がピン（ねじ）５３を介して回動自在に連結され、把持部４７、４８が閉じた状態で対向する把持部４７、４８の先端が当接して小物を把持でき、対向する把持部４７、４８の中間で大物を把持可能となっている。
【００３３】
そして、対となる把持部４７、４８は、それぞれ外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７とを有している。そして、把持部４７、４８は把持部４７、４８の開閉方向ｃ−ｄに対して直交する方向に湾曲している。把持部４７、４８の湾曲の程度は、把持部４７、４８の水平長さをｇ、水平面に対する先端高さをｈとすると、ｈ／ｇが０．１〜１．５程度であるが用途に応じて自由に決めることができる。
【００３４】
外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７はそれぞれ同一幅の板材からなって、その基側及び先側は連結されている。そして、外側部材５４と内側部材５６並びに外側部材５５と内側部材５７の間には、隙間を有して複数の支持部材５８、５９を有している。この支持部材５８、５９は、その両端部がそれぞれ外側部材５４と内側部材５６並びに外側部材５５と内側部材５７に回動可能（折れ曲がり可能）に連結されている。
【００３５】
外側部材５４（５５も同様）と支持部材５８との連結は、支持部材５８の厚みを薄くし、かつ一定の長さを有するようにした連結部材６０が弾性変形内で屈曲できるようにしている。また、内側部材５６（５７も同様）と支持部材５８とを繋ぐ連結部材６１も同一構造となって、支持部材５８の少しの動き（傾き）に対しては厚みを薄く、しかも一定の長さを有する連結部材６０が弾性限度内の変形で対応できるようになっている
【００３６】
。なお、この連結部材６０、６１は、全体がステンレス又はチタンの場合は、支持部材５８、５９の厚みに対して極めて薄くなるが、全体が合成樹脂の場合は、合成樹脂自体の曲げ剛性が小さいので、ある程度の厚みを有することができる。
【００３７】
前述のように、この連結部材６０、６１の代わりに、図３（Ｂ）に示すように、支持部材の両端をピン４３、４４及びピン受部（軸受部）４１、４２を介して外側部材３９及び内側部材４０に連結することもでき、これによって、より確実に支持部材の端部が外側部材３９及び内側部材４０に自由に傾動可能に連結できる。なお、周知の他の手段によって支持部材の端部を外側部材及び内側部材に連結する場合も本発明は適用される。
【００３８】
このように、支持部材５８、５９の端部を、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７に回動又は屈曲自在に連結することによって、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７は支持部材５８、５９から推力と引っ張り力は受けるがモーメント荷重は受けないことになる。
ここで、外側部材５４、５５の曲げ剛性は、内側部材５６、５７の曲げ剛性の０．８〜２．５（より好ましくは、１〜１．５）の範囲にしておく。これによって、内側部材５６、５７が大物対象物からの荷重を受けた場合、内側部材５６、５７が対象物に沿って曲がる。内側部材５６、５７が曲がると、支持部材５８、５９によって内側部材５６、５７との間で距離が保たれている外側部材５４、５５が更に湾曲する。これによって、把持部４７、４８が大物対象物を取り囲むように湾曲する。
【００３９】
次に、把持部４７、４８の先端で小物対象物（例えば、縫合糸）を挟む場合、把持部４７、４８は外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７とこれらを所定間隔で連結する支持部材５８、５９を有しているので、全体が疑似フィーレンデール構造となって、把持部全体としての曲げ剛性が高くなり、そのことにより把持部４７、４８の先端部の把持力が十分確保できる。これによって、取っ手４９、５０の操作によって、強固に小物対象物を把持できる。
なお、取っ手４９、５０の間には周知の対向する鋸刃状歯の組み合わせからなるラチェット機構６２が設けられ、取っ手４９、５０を所定の角度に保持できる。
【００４０】
続いて、図６に示す本発明の第３の実施の形態に係る挟持装置の一例である鉗子６４について説明する。
この鉗子６４は、一方に把持部６５、６６が他方に操作部の一例である取っ手４９、５０が設けられた対となる挟持部材６７、６８をピン５３を介して回動自在に連結し、把持部６５、６６が閉じた状態で対向する把持部６５、６６の先端が当接して小物対象物を把持でき、対向する把持部６５、６６の中間で大物対象物を把持できる。
【００４１】
なお、この第３の実施の形態に係る鉗子６４は、前記した第２の実施の形態に係る鉗子４６において、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７の間にある支持部材５８、５９を除いた構造であるので、第２の実施の形態に係る鉗子４６と同一の構成要素については、同一の番号を付して詳しい説明を省略する。
【００４２】
この実施の形態においては、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７は把持中心を基準にしてそれぞれ外側に凸で湾曲している。そして、外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７はその両端部で連結され、中間部では十分な隙間を有している。外側部材５４、５５の曲げ剛性は、内側部材５６、５７の曲げ剛性より大きくなって、例えば１．２〜３倍程度となっている。
【００４３】
この鉗子６４の使用にあっては、取っ手４９、５０の操作によって、小物対象物（例えば、縫合糸）を把持部６５、６６の先端で保持する場合、両端を連結された外側部材５４、５５及び内側部材５６、５７の両方の荷重が把持部６５、６６の先端にかかるので、十分な押圧力で小物対象物を把持できる。
【００４４】
把持部６５、６６の中央で大物対象物を把持する場合には、内側部材５６、５７の曲げ剛性が小さいので、内側部材５６、５７は大物対象物に沿って湾曲変形し、これによって外側部材５４、５５も少しの範囲で湾曲化する。従って、例えば、図８に示す鉗子８０において、把持部８１、８２の締め付け力を増す場合には、把持部８１、８２の曲げ剛性を大きくする必要があり、この場合、把持部８１、８２で大物対象物を把持すると把持部８１、８２の中間部の変形は殆どないが、この鉗子６４においては、把持部６５、６６の中間部も湾曲変形して大物対象物の変形を少なくしてより強固に把持できる。
【００４５】
前記実施の形態においては、操作部として人が手で操作する取っ手を用いて説明したが、開閉動作を行うロボットアームやロボットフィンガーの先に取付け、電動又は流体圧で把持部の開閉を行うこともできる。
また、前記実施の形態においては、対となる挟持部材は中間位置にあるピンを中心に回動させているが、挟持部材の基側を中心に挟持部材を回動させる場合も本発明は適用される。
【００４６】
次に、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照しながら、本発明を応用した変形例について説明する。図７（Ａ）に示す挟持装置１００においては、把持部１０１、１０２を有する対向する挟持部材１０３、１０４の一端部１０５、１０６を回動可能に連結している。そして、挟持部材１０３、１０４の他側には操作部の一例である取っ手１０７、１０８が設けられている。把持部１０１、１０２の構造は、第１の実施の形態に係る挟持装置１０と同様で、外側部材１７、１８、内側部材１９、２０、及び、これらに傾動可能にかつ梯子状に連結する支持部材２１、２２を有している。
【００４７】
なお、内側部材１９、２０はこの実施の形態では、内側あるいは外側に湾曲状、又は直線状となって、挟持部材１０３、１０４を無負荷で閉じた場合、内側部材１９、２０が当接するようになっている。使用にあっては対象物を挟んで取っ手１０７、１０８にＰ１、Ｐ２の荷重をかけると、内側部材１９、２０が湾曲して対象物を円滑に把持する。
【００４８】
図７（Ｂ）に示す挟持装置１１０においては、中央に把持部１１１、１１２が両側には操作部の一例である取っ手１１３〜１１６が設けられた挟持部材１１７、１１８を用意し、取っ手１１３〜１１６に荷重Ｐ３〜Ｐ６をかけると、対象物を把持できる。この場合、把持部１１１、１１２の構造は、第１の実施の形態と同一であるので、対象物を内側部材１９、２０が湾曲して把持できる。
【００４９】
図７（Ｃ）に示す搬送装置１２０においては、把持部（厳密には積載部材）１２１の一方に操作部の一例である取っ手１２２が設けられている。把持部１２１は、上部材１２３と下部材１２４と、上部材１２３と下部材１２４を連結する複数の支持部材１２５とを有している。支持部材１２５は、上部材１２３と下部材１２４に回動（傾動）可能に取付けられている。従って、上部材１２３の上に対象物１２６を載せると、上部材１２３が対象物１２６に沿って撓んで対象物１２６を円滑に受ける。
以上の変形例において、内側部材１９、２０及び上部材１２３と、外側部材１７、１８及び下部材１２４の曲げ剛性比は、前記した第１、第２の実施の形態に係る挟持装置と同じである。
【００５０】
前記実施の形態において、具体的な数字を用いて説明したが、本発明の要旨を変更しない範囲での数値変更も可能であり、また、第１〜第３のいずれか１の実施の形態に係る挟持装置の一部を他の実施の形態に係る挟持装置に転用する場合も本発明は適用される。
また、いずれの実施の形態に係る挟持装置においても、対となる把持部が同一平面状にある場合の他、一方向に湾曲する場合も本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る挟持装置の平面図である。
【図２】（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図である。
【図３】（Ａ）は同挟持装置の部分拡大平面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態に係る挟持装置の部分拡大平面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る挟持装置の開いた状態の平面図、（Ｂ）、（Ｃ）は同挟持装置が対象物を挟んだ状態の平面図及び斜視図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図、（Ｂ）は同挟持装置の部分側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る挟持装置（鉗子）の平面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の変形例に係る挟持装置の平面図、（Ｃ）は本発明の変形例に係る搬送装置の平面図である。
【図８】従来例に係る鉗子（挟持装置）の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０：挟持装置、１１、１２：把持部、１３、１４：取っ手、１５、１６：挟持部材、１７、１８：外側部材、１９、２０：内側部材、２１、２２：支持部材、２３、２４：挟持基部、２５：ピン、２６、２７：カバー、２９、３０：先端、３０ａ：縫合糸、３１、３２：滑り止め、３３、３４：隙間、３６：対象物、３７：結束材、３９：外側部材、４０：内側部材、４１、４２：ピン受部、４３、４４：ピン、４６：鉗子、４７、４８：把持部、４９、５０：取っ手、５１、５２：挟持部材、５３：ピン、５４、５５：外側部材、５６、５７：内側部材、５８、５９：支持部材、６０、６１：連結部材、６２：ラチェット機構、６４：鉗子、６５、６６：把持部、６７、６８：挟持部材、１００：挟持装置、１０１、１０２：把持部、１０３、１０４：挟持部材、１０５、１０６：一端部、１０７、１０８：取っ手、１１０：挟持装置、１１１、１１２：把持部、１１３〜１１６：取っ手、１１７、１１８：挟持部材、１２０：搬送装置、１２１：把持部、１２２：取っ手、１２３：上部材、１２４：下部材、１２５：支持部材、１２６：対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材と、該外側部材と該内側部材との間に隙間を有して配置された複数の支持部材とをそれぞれ有し、しかも、前記支持部材の端部は、前記外側部材の内側及び前記内側部材の外側に傾動自在に連結されていることを特徴とする挟持装置。
【請求項２】
請求項１記載の挟持装置において、前記外側部材の曲げ剛性は、前記内側部材の曲げ剛性の０．８〜２．５倍の範囲にあることを特徴とする挟持装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１記載の挟持装置において、先側半分の前記外側部材の平均曲げ剛性は、残りの基側の前記外側部材の平均曲げ剛性より小さいことを特徴とする挟持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材にピンを介して回動自在に取付けられていることを特徴とする挟持装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１記載の挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材に折り曲げ自在な連結部材を介して屈曲自在に取付けられていることを特徴とする挟持装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の挟持装置において、前記複数の支持部材の隙間は、前記内側部材と前記外側部材の内側最大幅の０．５〜１．２倍の範囲にあることを特徴とする挟持装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載の挟持装置において、前記対となる把持部は、側面視して一方側に湾曲していることを特徴とする挟持装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１記載の挟持装置において、前記内側部材の内側には滑り止めが形成又は設けられていることを特徴とする挟持装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１記載の挟持装置において、前記対となる把持部は、それぞれ前記操作部に一体的に連接される挟持基部に取り外し可能に固着されていることを特徴とする挟持装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１記載の挟持装置において、前記挟持部材はそれぞれステンレス、チタン、チタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、又はカーボンナノチューブによって構成されていることを特徴とする挟持装置。
【請求項１１】
一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材とを有し、前記外側部材の曲げ剛性が、前記内側部材の曲げ剛性より大きいことを特徴とする挟持装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の挟持装置において、前記外側部材の曲げ剛性が、前記内側部材の曲げ剛性の１．２〜３倍の範囲にあることを特徴とする挟持装置。
【請求項１】
一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材と、該外側部材と該内側部材との間に隙間を有して配置された複数の支持部材とをそれぞれ有し、しかも、前記支持部材の端部は、前記外側部材の内側及び前記内側部材の外側に傾動自在に連結されていることを特徴とする挟持装置。
【請求項２】
請求項１記載の挟持装置において、前記外側部材の曲げ剛性は、前記内側部材の曲げ剛性の０．８〜２．５倍の範囲にあることを特徴とする挟持装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１記載の挟持装置において、先側半分の前記外側部材の平均曲げ剛性は、残りの基側の前記外側部材の平均曲げ剛性より小さいことを特徴とする挟持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材にピンを介して回動自在に取付けられていることを特徴とする挟持装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１記載の挟持装置において、前記支持部材の少なくとも一方の端は、前記内側部材及び前記外側部材に折り曲げ自在な連結部材を介して屈曲自在に取付けられていることを特徴とする挟持装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の挟持装置において、前記複数の支持部材の隙間は、前記内側部材と前記外側部材の内側最大幅の０．５〜１．２倍の範囲にあることを特徴とする挟持装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載の挟持装置において、前記対となる把持部は、側面視して一方側に湾曲していることを特徴とする挟持装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１記載の挟持装置において、前記内側部材の内側には滑り止めが形成又は設けられていることを特徴とする挟持装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１記載の挟持装置において、前記対となる把持部は、それぞれ前記操作部に一体的に連接される挟持基部に取り外し可能に固着されていることを特徴とする挟持装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１記載の挟持装置において、前記挟持部材はそれぞれステンレス、チタン、チタン合金、シリコン樹脂、ウレタン、その他のプラスチック、又はカーボンナノチューブによって構成されていることを特徴とする挟持装置。
【請求項１１】
一方に把持部が他方に操作部が設けられた対となる挟持部材を回動自在に連結し、前記把持部が閉じた状態で対向する前記把持部の先端が当接して小物を把持でき、対向する前記把持部の中間で大物を把持可能な挟持装置において、
対となる前記把持部は、弾性曲げ可能で先端で連結された外側部材及び内側部材とを有し、前記外側部材の曲げ剛性が、前記内側部材の曲げ剛性より大きいことを特徴とする挟持装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の挟持装置において、前記外側部材の曲げ剛性が、前記内側部材の曲げ剛性の１．２〜３倍の範囲にあることを特徴とする挟持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−８２１８０（Ｐ２０１０−８２１８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５４４９２（Ｐ２００８−２５４４９２）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（８０２００００３１）財団法人北九州産業学術推進機構 (187)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（８０２００００３１）財団法人北九州産業学術推進機構 (187)
【Ｆターム（参考）】
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