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JP-2026077211-A - 操作用ロープ

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Abstract

【課題】信号伝達線の機能を兼ね備えた操作用ロープ２の提供。 【解決手段】操作用ロープ２は、１本のコア素線４と、６本の側素線６とを有している。側素線６は、コア素線４を囲んでいる。それぞれの側素線６は、コア素線４の周りを螺旋状に巻かれている。コア素線４は、センターワイヤ８とカバー１０とを有している。センターワイヤ８は、導電性材料から形成されている。カバー１０は、センターワイヤ８を覆っている。カバー１０は、絶縁性材料から形成されている。側素線６の引張強さは、センターワイヤ８の引張強さよりも大きい。 【選択図】図３

Inventors

  • 山下 直宏
  • 金 龍煕

Assignees

  • トクセン工業株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (12)

  1. 複数の素線を有する撚線を備えた操作用ロープであって、 これら素線が、導電素線と高力素線とを含んでおり、 上記導電素線が、導電性材料から形成されているセンターワイヤと、このセンターワイヤを覆っており絶縁性材料から形成されているカバーとを有する、操作用ロープ。
  2. 上記導電素線を、複数の高力素線が囲んでいる、請求項１に記載の操作用ロープ。
  3. 上記高力素線が、上記導電素線の周りにて螺旋状に巻かれている、請求項２に記載の操作用ロープ。
  4. 上記高力素線の線径に対する、上記導電素線の線径の比が、１．００以上１．２０以下である、請求項２又は３に記載の操作用ロープ。
  5. 上記カバーがその表面に凹みを有しており、上記高力素線の一部がこの凹みに嵌まっている、請求項２又は３に記載の操作用ロープ。
  6. 上記高力素線の引張強さが、上記センターワイヤの引張強さよりも大きい、請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  7. 上記センターワイヤが、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金又は金合金から形成されている、請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  8. 上記高力素線が、鋼、合金鋼、タングステン、タングステン合金、モリブデン又はモリブデン合金から形成されている、請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  9. 上記カバーが、合成樹脂組成物から形成されている、請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  10. 上記カバーの厚さが０．１μｍ以上１０．０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  11. 互いに撚られた複数の撚線を有する、請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  12. 主部と、この主部から延びる導電フィラメントとを備えており、 上記主部が、複数の素線を有する撚線を含んでおり、 これら素線が、導電素線と高力素線とを含んでおり、 上記導電素線が、導電性材料から形成されているセンターワイヤと、このセンターワイヤを覆っており絶縁性材料から形成されているカバーとを有しており、 上記導電フィラメントが、上記導電素線と連続している、操作用ロープ。

Description

本明細書は、医療機器、ロボット等に適した操作用ロープを開示する。 内視鏡用処置具では、その手元の操作部と先端の処置部とが、操作用ロープによって接続されている。操作者が、処置部を患者の体腔内に挿入して操作部を操作することにより、操作用ロープがその操作力を処置部に伝達する。具体的には、操作用ロープは、操作部からの押し力、引き力及び回転力（トルク）を、処置部に伝達しうる。伝達された力により、体内の治療対象部位に対し、医療措置が施されうる。操作用ロープの一例が、特開２０２４－０５５３１５公報に開示されている。 特開２０２４－０５５３１５公報 図１は、一実施形態に係る操作用ロープが示された正面図である。図２は、図１の操作用ロープが示された、模式的な断面図である。図３は、図２の操作用ロープの一部が拡大されて示された断面図である。図４は、他の実施形態に係る操作用ロープが示された正面図である。図５は、図４の操作用ロープが示された、模式的な断面図である。図６は、図５の操作用ロープの一部が拡大されて示された断面図である。図７は、さらに他の実施形態に係る操作用ロープが示された、模式的な断面図である。図８は、図７の操作用ロープの一部が拡大されて示された断面図である。図９は、さらに他の実施形態に係る操作用ロープが示された正面図である。図１０は、図９の操作用ロープが示された、模式的な断面図である。図１１は、さらに他の実施形態に係る操作用ロープが示された正面図である。図１２は、図１１のＸII－ＸII線に沿った、模式的な断面図である。図１３は、図１１のＸIII－ＸIII線に沿った、模式的な断面図である。 以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態が詳細に説明される。 ［第一実施形態］ 図１に、操作用ロープ２が示されている。この操作用ロープ２は、長尺である。この操作用ロープ２が所定長さに切断され、医療機器、ロボット等の部材として用いられる。例えば、その基端が医療機器の手元操作部に連結され、その先端が処置部に連結される。基端の近傍に加えられた押し力、引き力及びトルクが、操作用ロープ２を介して先端に伝わる。これにより、処置部が処置動作を起こす。 図２に、操作用ロープ２の長さ方向に対して垂直な断面が、模式的に示されている。この操作用ロープ２は、１本のコア素線４と、６本の側素線６とを有している。図２において矢印Ｄ１は、操作用ロープ２の線径を表す。一般的な線径Ｄ１は、０．１ｍｍから５ｍｍである。線径Ｄ１は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下が、好ましい。図２では、便宜上、それぞれの側素線６の断面の輪郭が円で画かれているが、実際の断面の輪郭は、非円形である。 これらの側素線６は、コア素線４を囲んでいる。従って、コア素線４は、操作用ロープ２の外周面には露出していない。図２の例では、それぞれの側素線６は、隣り合う他の側素線６と、接している。側素線６と、隣り合う他の側素線６との間に、スペースがあってもよい。コア素線４が、５本以下の側素線６に囲まれてもよく、７本以上の側素線６に囲まれてもよい。 図１から明らかな通り、コア素線４は、概ねストレート形状を有している。一方、それぞれの側素線６は、コア素線４の周りを螺旋状に巻かれている。この操作用ロープ２は、撚線である。この実施形態では、図１の左側から右側に向かって反時計回りに、側素線６が撚られている。この操作用ロープ２は、いわゆる層撚り構造を有する。この実施形態では、操作用ロープ２は、「１＋６」の層撚り構造を有している。６本の側素線６は、この層撚り構造における最外層を形成している。 図３に、操作用ロープ２の断面が拡大されて示されている。図３には、コア素線４と、１本の側素線６とが示されている。５本の側素線６の詳細の図示は、省略されている。コア素線４は、センターワイヤ８とカバー１０とを有している。 センターワイヤ８は、導電性材料から形成されている。このセンターワイヤ８は、コア素線４に導電性を付与する。本明細書では、導電性を有する素線は、「導電素線」と称される。本実施形態では、コア素線４は、導電素線である。本明細書において導電性とは、電気伝導率が１．０×１０６Ｓ／ｍ以上である性質を意味する。この電気伝導率は、１．０×１０７Ｓ／ｍ以上がより好ましく、３．０×１０７Ｓ／ｍ以上が特に好ましい。センターワイヤ８の好ましい材質として、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、金及び金合金が例示される。本実施形態では、センターワイヤ８の電気伝導率は、側素線６の電気伝導率よりも大きい。 カバー１０は、センターワイヤ８を覆っている。このカバー１０は、絶縁性材料から形成されている。カバー１０の好ましい材質は、合成樹脂組成物である。この組成物の基材樹脂として、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリアミドイミド、ポリイミド、チラノ樹脂、芳香族ポリエーテルケトン（例えばポリエーテルエーテルケトン）が例示される。カバー１０の電気伝導率は、１．０×１０６Ｓ／ｍ未満が好ましい。 側素線６の引張強さは、センターワイヤ８の引張強さよりも大きい。本明細書では、引張強さの大きい素線は、「高力素線」と称される。本実施形態では、６本の側素線６のそれぞれは、高力素線である。側素線６（高力素線）の好ましい材質として、鋼、合金鋼、タングステン、タングステン合金、モリブデン及びモリブデン合金が例示される。高力素線が、導電性を有してもよい。 この操作用ロープ２を有する医療機器では、コア素線４（導電素線）を通じて、操作部と処置部との間で、信号が伝達される。コア素線４がカバー１０を有しているので、信号がこのコア素線４から漏れ出しにくい。側素線６（高力素線）は、操作部から処置部への力の伝達に寄与する。さらにこの側素線６では、永久歪みが生じにくい。複数の側素線６がコア素線４を囲んでいるので、コア素線４はこれら側素線６によって保護される。従って、コア素線４の損傷が生じにくい。 力の伝達の観点から、側素線６の引張強さは２０００ＭＰａ以上が好ましく、２５００ＭＰａ以上がより好ましく、２８００ＭＰａ以上が特に好ましい。側素線６が、導電性を有してもよい。実用されうる側素線６の、引張強さの上限値は、５０００ＭＰａ程度である。 図３に示されるように、カバー１０は凹み１２を有している。この凹み１２に、側素線６の一部が嵌まっている。この凹み１２は、側素線６からの力でカバー１０が変形することで、形成されている。凹み１２の直下において、センターワイヤ８が窪んでもよい。凹み１２に側素線６が嵌まった操作用ロープ２は、耐久性に優れる。コア素線４及び側素線６が撚られることで得られる中間撚線に、加工が施されることで、凹み１２に側素線６の一部が嵌まっている操作用ロープ２が、得られうる。この加工の一例として、中間撚線が伸線ダイを通過させられる方法が、挙げられる。中間撚線に圧延が施されることでも、この操作用ロープ２が得られうる。中間撚線に高張力が付加されることでも、この操作用ロープ２が得られうる。 図３において、矢印Ｄ２はコア素線４の線径を表し、矢印Ｄ３は側素線６の線径を表す。側素線６（高力素線）の線径Ｄ３に対する、コア素線４（導電素線）の線径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ３）は、１．００以上１．２０以下が好ましい。この比が１．００以上である操作用ロープ２では、コア素線４と側素線６との間のスペースが抑制される。この観点から、この比は１．０５以上が特に好ましい。この比が１．２０以下である操作用ロープ２では、側素線６と他の側素線６との間のスペースが抑制される。この観点から、この比は１．１５以下が特に好ましい。 図３において矢印Ｔｈは、カバー１０の厚さを表す。厚さＴｈは、０．１μｍ以上１０．０μｍ以下が好ましい。厚さＴｈが０．０μｍ以上であるカバー１０は、絶縁性に優れる。この観点から、厚さＴｈは１．０μｍ以上がより好ましく、２．５μｍ以上が特に好ましい。厚さＴｈが１０．０μｍ以下であるコア素線４は、十分に太いセンターワイヤ８を有しうる。この観点から、厚さＴｈは７．０μｍ以下がより好ましく、５．０μｍ以下が特に好ましい。厚さＴｈは、凹み１２ではない箇所において、測定される。 センターワイヤ８は、ダイス伸線、ローラーダイスによる圧延等の、既知の方法で得られうる。コア素線４は、ディップ、吹き付け等の方法で樹脂組成物がセンターワイヤ８に付着させられることで、得られうる。側素線６は、ダイス伸線、ローラーダイスによる圧延等の、既知の方法で得られうる。操作用ロープ２は、コア素線４及び側素線６が、チューブラー機、バンチャー機等で撚られることで、得られうる。 本実施形態では、センターワイヤ８は、単線である。センターワイヤ８が、複数のフィラメントを含むヤーンであってもよい。このヤーンでは、複数のフィラメントが束ねられ、又は撚られている。それぞれのフィラメントが、絶縁性のカバーを有してもよい。 本実施形態では、側素線６は、単線である。側素線６が、複数のフィラメントを含むヤーンであってもよい。このヤーンでは、複数のフィラメントが束ねられ、又は撚られている。 ［第二実施形態］ 図４に、他の実施形態に係る操作用ロープ１４が示されている。この操作用ロープ１４は、図１に示された操作用ロープ２と同様、医療機器、ロボット等に適している。 図５に、操作用ロープ１４の長さ方向に対して垂直な断面が、模式的に示されている。この操作用ロープ１４は、１本のコア撚線１６と、６本の側撚線１８とを有している。図５において矢印Ｄ４は、操作用ロープ１４の線径を表す。一般的な線径Ｄ４は、０．１ｍｍから５ｍｍである。線径Ｄ４は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下が、好ましい。 この操作用ロープ１４では、複数の側撚線１８がコア撚線１６を囲んでいる。図５の例では、それぞれの側撚線１８は、隣り合う他の側撚線１８と、接している。側撚線１８と、隣り合う他の側撚線１８との間に、スペースがあってもよい。コア撚線１６が、５本以下の側撚線１８に囲まれてもよく、７本以上の側撚線１８に囲まれてもよい。 図４から明らかな通り、コア撚線１６は、概ねストレート形状を有している。一方、それぞれの側撚線１８は、コア撚線１６の周りを螺旋状に巻かれている。この操作用ロープ１４は、複数の撚線がさらに撚られることで、形成されている。この実施形態では、図４の左側から右側に向かって反時計回りに、側撚線１８が撚られている。 図６に、操作用ロープ１４の断面が拡大されて示されている。図６には、コア撚線１６と、１本の側撚線１８とが示されている。５本の側撚線１８の詳細の図示は、省略されている。 コア撚線１６は、１本の第一コア素線２０と、６本の第一側素線２２とを有している。第一コア素線２０は、概ねストレート形状を有している。一方、それぞれの第一側素線２２は、第一コア素線２０の周りを螺旋状に巻かれている。この実施形態では、図４の左側から右側に向かって反時計回りに、第一側素線２２が撚られている。第一側素線２２が、時計回りに撚られてもよい。このコア撚線１６は、いわゆる層撚り構造を有する。この実施形態では、コア撚線１６は、「１＋６」の層撚り構造を有している。 第一コア素線２０の構造は、図３に示されたコア素線４の構造と同じである。第一コア素線２０は、導電性材料から形成されたセンターワイヤと、絶縁性材料から形成されたカバーとを有している。第一コア素線２０は、「導電素線」である。 第一側素線２２の構造は、図３に示された側素線６の構造と同じである。第一側素線２２は、引張強さの大きい材料から形成されている。第一側素線２２は、「高力素線」である。 側撚線１８は、１本の第二コア素線２４と、６本の第二側素線２６とを有している。それぞれの第二側素線２６は、