JPH05168641A - Gripper - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the gripper whose operating speed is high, and which scarcely has danger and can safely execute a treatment. CONSTITUTION:The gripper is constituted by providing a slender inserting part 2, a PVDF plate 11 being a high polymer piezoelectric actuator formed by a high polymer piezoelectric material formed in the tip of the inserting part 2, and a lead wire 7 for transferring a driving signal to the PVDF plate 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、把持する先端に高分子
圧電アクチュエータを設けた把持具に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gripping tool provided with a polymer piezoelectric actuator at the gripping tip.

【０００２】[0002]

【従来の技術】体腔内の異物、例えば胆石を経内視鏡的
に、体腔外に摘出するなどの処置を行うためには、一般
に胆管内を通って胆嚢から結石を取り出し、この胆石を
乳頭部を経て十二指腸へ運び出す処置が採用される。ま
た、胆石が乳頭部の狭搾部よりも大きく摘出が困難なと
きにはその狭搾部分に一旦胆石を置いてきて、別途摘出
手段で体腔外に摘出する処置が採用されている。このよ
うな胆管内の結石などの異物を摘出するのに用いられる
処置具として、例えば特開昭６３ー１１１８５１号公報
に開示されたバスケット型把持鉗子がある。2. Description of the Related Art In order to perform a procedure such as transendoscopically removing a foreign body in a body cavity from the body cavity, a stone is generally taken out from the gallbladder through the bile duct and the gallstone is taken into the papilla. A procedure is carried out in which it is transported to the duodenum via the part. Further, when the gallstone is larger than the narrowed part of the papilla and is difficult to remove, the gallstone is once placed in the narrowed part, and is separately removed outside the body cavity by a removing means. As a treatment tool used to remove foreign matter such as a stone in the bile duct, for example, there is a basket type grasping forceps disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-111851.

【０００３】このバスケット型把持鉗子は力の伝達手段
としてワイヤが用いられ、このワイヤの先端に弾性ワイ
ヤによるバスケットが形成され、手元側に形成した操作
部を操作することによってバスケットを開いたり、閉じ
たりできる。この他に、例えば血管内に挿入して異物を
回収する処置具として、形状記憶合金で先端開閉部を形
成し、昇温することによって先端開閉部を開閉する従来
例がある。In this basket type grasping forceps, a wire is used as a force transmitting means, a basket made of an elastic wire is formed at the tip of the wire, and the basket is opened or closed by operating an operating portion formed on the hand side. You can In addition to this, for example, as a treatment tool that is inserted into a blood vessel and collects foreign matter, there is a conventional example in which the tip opening / closing portion is formed of a shape memory alloy and the tip opening / closing portion is opened / closed by heating.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記ワイヤを介して処
置具の挿入部が長くなると、力の伝達が困難になり、動
作不良が発生する。又、形状記憶合金を使用すると、先
端の開閉速度が遅く、又形状記憶合金を変形させるため
の熱で、体内に火傷を起こす危険性があった。If the insertion portion of the treatment instrument is lengthened through the wire, it becomes difficult to transmit force, resulting in malfunction. Further, when the shape memory alloy is used, the opening / closing speed of the tip is slow, and there is a risk of causing burns in the body due to the heat for deforming the shape memory alloy.

【０００５】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、動作速度が速く、危険性の少ない安全に処置する
ことのできる把持具を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a grasping tool which has a high operating speed and can be safely treated with less danger.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では細長の挿入部
と、該挿入部の先端に形成した高分子圧電アクチュエー
タと、前記高分子圧電アクチュエータに駆動信号を伝達
するリード線とを設けて把持具を形成することにより、
駆動信号をリード線を介して高分子圧電アクチュエータ
に供給すると速い応答速度で高分子圧電アクチュエータ
を駆動できる。また、形状記憶合金などのように昇温す
る必要がないので火傷を引き起こすこともなく、安全性
を確保できる。According to the present invention, an elongated insertion portion, a polymer piezoelectric actuator formed at the tip of the insertion portion, and a lead wire for transmitting a drive signal to the polymer piezoelectric actuator are provided and gripped. By forming a tool,
When the drive signal is supplied to the polymer piezoelectric actuator via the lead wire, the polymer piezoelectric actuator can be driven at a high response speed. In addition, since it is not necessary to raise the temperature unlike shape memory alloys or the like, it is possible to secure safety without causing burns.

【０００７】[0007]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図３は本発明の第１実施例に係り、図
１は第１実施例の全体構成を示すブロック図、図２は操
作した場合の構成を示す説明図、図３は先端側を拡大し
て示す構成図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 relate to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration when operated, and FIG. It is a block diagram which expands and shows.

【０００８】図１に示すように第１実施例の把持具１は
図示しない内視鏡のチャンネルに挿通可能となる細長の
挿入部２と、この挿入部２の後端に形成された操作部３
と、挿入部２の先端に形成された把持部４とから構成さ
れる。上記操作部３には把持部４を駆動する駆動信号を
供給する電源５が内蔵され、この電源５の駆動信号は、
この操作部３に設けられたスイッチ６が介装されたリー
ド線７を介して把持部４に伝達できるようになってい
る。この把持部４の構成を図２に示す。As shown in FIG. 1, the grasping tool 1 of the first embodiment has an elongated insertion portion 2 which can be inserted into a channel of an endoscope (not shown), and an operation portion formed at the rear end of the insertion portion 2. Three
And a grip portion 4 formed at the tip of the insertion portion 2. The operation unit 3 has a built-in power supply 5 for supplying a drive signal for driving the grip 4. The drive signal of the power supply 5 is
A switch 6 provided on the operation portion 3 can be transmitted to the grip portion 4 via a lead wire 7 having the switch 6 interposed therein. The structure of the grip portion 4 is shown in FIG.

【０００９】挿入部２の先端に設けられた把持部４は、
高分子圧電アクチュエータで形成されている。例えば、
両面にそれぞれ電極１２、１２が取り付けられた一対の
高分子圧電物質としての例えばポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦと略記する。）で形成された板（ＰＶＤＦ板
と略記する。）１１、１１は、平行となる状態でその基
端が挿入部２の先端に接着などで取り付けられている。The grip portion 4 provided at the tip of the insertion portion 2 is
It is formed of a polymer piezoelectric actuator. For example,
Plates (abbreviated as PVDF plates) 11 and 11 formed of, for example, polyvinylidene fluoride (abbreviated as PVDF) as a pair of polymeric piezoelectric materials having electrodes 12 and 12 attached on both sides are parallel to each other. In this state, the base end is attached to the tip of the insertion portion 2 by adhesion or the like.

【００１０】各ＰＶＤＦ板１１の両面の各電極１２は挿
入部２内に挿通されたリード線７にそれぞれ接続されて
いる。また、両面に電極１２、１２が取り付けられた各
ＰＶＤＦ板１１はプラスチック、ゴムなどの絶縁部材１
３で被覆されている。これら、ＰＶＤＦ板１１、１１
は、スイッチ６をＯＮする操作を行うことによる電源５
からの電圧が印加されると、図３に示すように対向する
側に互いに屈曲できるように設定されている。この第１
実施例では従来例における形状記憶合金などの金属では
なく、こられに比べて柔らかいＰＶＤＦ板１１を用いて
把持するアクチュエータを形成していることが特徴とな
っている。The electrodes 12 on both sides of each PVDF plate 11 are connected to the lead wires 7 inserted in the insertion portion 2, respectively. In addition, each PVDF plate 11 having electrodes 12 and 12 attached on both sides is an insulating member 1 such as plastic or rubber.
It is covered with 3. These PVDF boards 11, 11
Is the power source 5 by turning on the switch 6.
It is set so that when a voltage is applied to the opposing sides, the opposing sides can be bent as shown in FIG. This first
The embodiment is characterized in that an actuator for gripping is formed by using a PVDF plate 11 which is softer than the conventional metal such as a shape memory alloy, instead of the metal.

【００１１】従って、このＰＶＤＦ板１１、１１で形成
した把持部４で、例えば結ｂ石などの異物を回収する操
作を行う場合、この異物の近くにある血管１５などの内
臓物を傍に移動して異物の回収操作の妨げにならない場
所に移動操作しなければならないことがある。このよう
に、生体の内臓物を掴んだりする場合、形状記憶合金な
どの金属では硬いので、内臓物を傷つけ易くなってしま
い、傷つけないように操作することが非常に困難にな
る。Therefore, when an operation for recovering a foreign matter such as a calculus b is carried out by the grip 4 formed by the PVDF plates 11 and 11, the internal organs such as the blood vessel 15 near the foreign matter are moved to the side. Therefore, it may be necessary to move to a place where it does not interfere with the operation of collecting foreign matter. As described above, when grasping an internal organ of a living body, a metal such as a shape memory alloy is hard, so that the internal organ is easily damaged, and it is very difficult to operate the internal organ without damaging the internal organ.

【００１２】これに対し、この第１実施例では、把持部
４が柔らかい材質のＰＶＤＦで形成してあるので、スイ
ッチ６を操作して、ＰＶＤＦ板１１、１１を屈曲させ
て、内臓物を掴んだ場合、内臓物を傷つけることがない
ので、術者は安心してスピーディに操作できる。また、
この把持部４、つまり高分子圧電アクチュエータは電圧
を印加することによって、発熱することなく、圧電現象
で屈曲できるので、火傷などを引き起こすことがなく安
全である。On the other hand, in the first embodiment, since the grip portion 4 is formed of PVDF which is a soft material, the switch 6 is operated to bend the PVDF plates 11 and 11 to grip the internal organs. In that case, since the internal organs are not damaged, the operator can operate speedily with peace of mind. Also,
By applying a voltage, the gripping portion 4, that is, the polymer piezoelectric actuator, can be bent by a piezoelectric phenomenon without generating heat, so that it is safe without causing burns or the like.

【００１３】また、形状記憶合金のように相変化するま
で、応答が遅れるということもなく、応答速度が速いと
いう利点もある。さらに、牽引用のワイヤが不要とな
り、細径化できる利点もあるし、成形も容易であるなど
多くの利点を有する。Further, there is an advantage that the response is not delayed until the phase is changed like the shape memory alloy and the response speed is fast. Further, there are many advantages such as the need for a pulling wire is eliminated, the diameter can be reduced, and the molding is easy.

【００１４】図４ないし図７は第１実施例の変形例に係
り、図４は変形例の駆動系の構成を示し、図５は駆動回
路から出力される駆動電圧の波形を示し、図６はスイッ
チが操作された場合、まず一方のＰＶＤＦ板が動作する
様子を示し、図７は一方のＰＶＤＦ板が動作した後の他
方のＰＶＤＦ板が動作する様子を示す。FIGS. 4 to 7 relate to a modification of the first embodiment, FIG. 4 shows the structure of the drive system of the modification, FIG. 5 shows the waveform of the drive voltage output from the drive circuit, and FIG. Shows that one PVDF board operates first when the switch is operated, and FIG. 7 shows the other PVDF board operates after one PVDF board operates.

【００１５】図４に示すように一方のＰＶＤＦ板１１ａ
はリード線７を介して駆動回路２１に接続され、他方の
ＰＶＤＦ板１１ｂは遅延回路２２が介装されたリード線
７を介して駆動回路２１に接続されている。この駆動回
路２１にはスイッチ６が取り付けられている。また、こ
の駆動回路２１は図示しない電源で駆動される。As shown in FIG. 4, one PVDF plate 11a
Is connected to the drive circuit 21 via the lead wire 7, and the other PVDF plate 11b is connected to the drive circuit 21 via the lead wire 7 in which the delay circuit 22 is interposed. The switch 6 is attached to the drive circuit 21. The drive circuit 21 is driven by a power source (not shown).

【００１６】上記駆動回路２１は例えば図５に示すよう
な駆動信号を発生する。つまり、スイッチ６がＯＮされ
た直後の時間Ｔ１付近では時間と共に、比較的速く立ち
上がる駆動信号を発生し、駆動時には確実に把持できる
ようにし、その後の時間Ｔ２付近では駆動信号は緩やか
に上昇し、緩やかに締め付けるようにしている。The drive circuit 21 generates a drive signal as shown in FIG. 5, for example. That is, in the vicinity of the time T1 immediately after the switch 6 is turned on, a drive signal that rises relatively quickly with time is generated so that the driver can surely hold the grip during driving, and thereafter in the vicinity of the time T2, the drive signal gradually rises I try to tighten it gently.

【００１７】この変形例では、さらに遅延回路２２が設
けてあるので、スイッチ６が操作されると、図６に示す
ように、まづ一方のＰＶＤＦ板１１ａが屈曲する。そし
て遅延回路２２による遅延量の後、図７に示すように他
方のＰＶＤＦ板１１ｂが屈曲する。このように遅延回路
２２で駆動のタイミングをずらすことによって、一対の
ＰＶＤＦ板１１ａ、１１ｂで確実に把持させることがで
きる。その他の作用、効果は第１実施例と同様である。In this modification, since the delay circuit 22 is further provided, when the switch 6 is operated, one PVDF board 11a is bent as shown in FIG. After the delay amount by the delay circuit 22, the other PVDF plate 11b bends as shown in FIG. By shifting the driving timing in the delay circuit 22 in this manner, the pair of PVDF plates 11a and 11b can be reliably gripped. Other functions and effects are similar to those of the first embodiment.

【００１８】図８は本発明の第２実施例の把持部３１を
示す。挿入部３２の先端にＰＶＤＦ板３３で形成した把
持部３１が設けてある。つまり、挿入部３１の先端には
ＰＶＤＦ板３３の一方の端部（基端）が取り付けられ、
このＰＶＤＦ板３３の先端側には板の両面に電極３４、
３４が取り付けられ、リード線３５、３５を介して図示
しない手元側の電源或いは駆動系と接続される。この実
施例の駆動系として、例えば第１実施例の変形例を用い
ることができる。FIG. 8 shows a grip portion 31 of the second embodiment of the present invention. A grip portion 31 formed of a PVDF plate 33 is provided at the tip of the insertion portion 32. That is, one end (base end) of the PVDF plate 33 is attached to the tip of the insertion portion 31,
On the tip side of the PVDF plate 33, electrodes 34 on both sides of the plate,
34 is attached and connected to a power supply or a drive system (not shown) on the near side through lead wires 35, 35. As the drive system of this embodiment, for example, the modification of the first embodiment can be used.

【００１９】このＰＶＤＦ板３３の内部にはワイヤなど
の弾性金属３６が埋め込まれており、この弾性金属３６
の後端が挿入部３２の先端部に固定されている。この弾
性金属３６の弾性力によって、例えば図８（ａ）に示す
ように先端側が上方に屈曲するようにしてある。An elastic metal 36 such as a wire is embedded inside the PVDF plate 33.
The rear end is fixed to the front end of the insertion portion 32. Due to the elastic force of the elastic metal 36, the tip end side is bent upward as shown in FIG. 8A, for example.

【００２０】この状態で、ＰＶＤＦ板３３に取り付けら
れた電極３４、３４に通電すると、先端側がさらに屈曲
し、図８（ｂ）に示すように血管３７などを抱え込むよ
うにして把持する。また、この状態で通電することを停
止すると、弾性金属３６の弾性力によって把持すること
を止め、図８（ａ）に示すようになる。なお、これとは
逆に通電すると、図８（ａ）の状態となり、通電を停止
すると図８（ｂ）に示すようになるようにしても良い。
この実施例の効果は第１実施例とほぼ同様である。In this state, when the electrodes 34, 34 attached to the PVDF plate 33 are energized, the tip side is further bent, and the blood vessel 37 and the like are held and held as shown in FIG. 8B. Further, when the energization is stopped in this state, the gripping is stopped by the elastic force of the elastic metal 36, and the state becomes as shown in FIG. 8 (a). It is to be noted that, conversely, when energized, the state shown in FIG. 8A may be obtained, and when energized, the state shown in FIG. 8B may be obtained.
The effect of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment.

【００２１】図９ないし図１２は本発明の第３実施例に
係り、図９は第３実施例の把持部４１を示し、図１０は
関節部分を拡大して示し、図１１は駆動系の構成を示
し、図１２はＰＶＤＦ片に通電した場合における把持部
が屈曲する様子を示す。9 to 12 relate to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a grip portion 41 of the third embodiment, FIG. 10 shows an enlarged joint portion, and FIG. 11 shows a drive system. FIG. 12 shows the configuration, and FIG. 12 shows how the gripping portion bends when electricity is applied to the PVDF piece.

【００２２】図９に示すようにこの実施例では、挿入部
４２の先端にＰＶＤＦ片４３ａ，４３ｂで形成した把持
部４１が設けてある。挿入部４２の先端には、例えば棒
状の関節４４の一端が取り付けられ、この関節４４の先
端には図１０に示すようにＰＶＤＦ片４３ａが介装され
た状態で次の関節４５が回動自在の連結部４６で連結さ
れている。この関節４５の他端にもＰＶＤＦ片４３ｂが
介装された状態で次の関節４７が回動自在に連結され
る。As shown in FIG. 9, in this embodiment, a grip portion 41 formed of PVDF pieces 43a and 43b is provided at the tip of the insertion portion 42. One end of, for example, a rod-shaped joint 44 is attached to the tip of the insertion portion 42, and the next joint 45 is freely rotatable with the PVDF piece 43a being interposed at the tip of this joint 44 as shown in FIG. Are connected by a connecting portion 46. The next joint 47 is rotatably connected to the other end of the joint 45 with the PVDF piece 43b interposed.

【００２３】図１０に示すように例えば２つの関節４４
と４５はリベットなどの連結部４６で回動自在に連結さ
れ、かつ関節４５の丸くされた端部に接して半円状のＰ
ＶＤＦ片４３ａが配置され、このＰＶＤＦ片４３ａの一
方の端部は関節４４に固定され、他方の端部は他方の関
節４５に固定されている。As shown in FIG. 10, for example, two joints 44
And 45 are rotatably connected by a connecting portion 46 such as a rivet, and are in contact with the rounded end of the joint 45 to form a semicircular P shape.
A VDF piece 43a is arranged, one end of the PVDF piece 43a is fixed to the joint 44, and the other end is fixed to the other joint 45.

【００２４】このＰＶＤＦ片４３ａには一対の電極４
８、４８（図１０では一方のみ示す）が取り付けられ、
一対の電極４８、４８に、図示しないリード線を介して
電圧を印加することによって、ＰＶＤＦ片４３ａはその
長さ方向（この場合には半円方向）の長さが縮む特性を
示すものが用いてある。連結部４６はＰＶＤＦ片４３ａ
の電極４８、４８に通電しない状態では図９に示すよう
に直線状になる。この状態において、通電するとＰＶＤ
Ｆ片４３ａは縮み、回動自在の連結部分が回動するよう
になる。The PVDF piece 43a has a pair of electrodes 4
8 and 48 (only one is shown in FIG. 10) are attached,
By applying a voltage to the pair of electrodes 48, 48 via a lead wire (not shown), the PVDF piece 43a used has a characteristic that its length in the length direction (in this case, the semicircular direction) is reduced. There is. The connecting portion 46 is a PVDF piece 43a.
When the electrodes 48, 48 are not energized, they are linear as shown in FIG. In this state, when power is turned on, PVD
The F piece 43a contracts, and the rotatable connecting portion rotates.

【００２５】図１１は駆動系の構成を示す。ＰＶＤＦ片
４３ｉ（ｉ＝ａ、ｂ）はリード線を介してスイッチング
素子７５ｉと接続され、各スイッチング素子７５ｉには
駆動電源回路７６から駆動電圧が供給される。各スイッ
チング素子７５ｉは遅延駆動調整回路７７を介して駆動
パルス発生回路７８と接続されている。この駆動パルス
発生回路７８にはスイッチ７９が設けてあり、このスイ
ッチ７９を操作することのよって、駆動パルス発生回路
７８からスイッチング素子７５ｉをＯＮする駆動パルス
が出力される。FIG. 11 shows the structure of the drive system. The PVDF piece 43i (i = a, b) is connected to the switching element 75i via a lead wire, and the driving power supply circuit 76 supplies a driving voltage to each switching element 75i. Each switching element 75i is connected to a drive pulse generation circuit 78 via a delay drive adjustment circuit 77. The drive pulse generating circuit 78 is provided with a switch 79. By operating the switch 79, a drive pulse for turning on the switching element 75i is output from the drive pulse generating circuit 78.

【００２６】この駆動パルスは遅延駆動調整回路７７に
よって、各スイッチング素子７５ｉに印加される駆動パ
ルスのタイミングを遅延できる。従って、この駆動パル
スのタイミング調整によりＰＶＤＦ片４３ｉに印加され
る駆動電圧印加タイミングを調整することができる。A delay drive adjusting circuit 77 can delay the timing of the drive pulse applied to each switching element 75i. Therefore, the drive voltage application timing applied to the PVDF piece 43i can be adjusted by adjusting the drive pulse timing.

【００２７】この実施例では、スイッチ７５をＯＮしな
いと、図９に示すように把持部４１は直線状になる。こ
の状態でスイッチ７５をＯＮすると、各ＰＶＤＦ片４３
ｉは縮み、連結部分が回動して、図１２に示すように把
持部４１は屈曲し、血管などを把持できるようになる。
この実施例の作用効果は第１実施例とほぼ同様である。
図１１では２つのＰＶＤＦ片４３ａ、４３ｂを駆動する
駆動系を示したが、３つ以上の場合も同様な構成にする
ことができる。In this embodiment, if the switch 75 is not turned on, the grip portion 41 becomes linear as shown in FIG. When the switch 75 is turned on in this state, each PVDF piece 43
i contracts, the connecting portion rotates, and the grasping portion 41 bends as shown in FIG. 12, so that a blood vessel or the like can be grasped.
The operation and effect of this embodiment are almost the same as those of the first embodiment.
Although FIG. 11 shows the drive system that drives the two PVDF pieces 43a and 43b, the same configuration can be applied to the case where the number is three or more.

【００２８】図１３は本発明の第４実施例の把持具５１
の先端を示す。この把持具５１は挿入部５２の先端にＰ
ＶＤＦ板５３、５３、５３を積層して一対の積層ＰＶＤ
Ｆ板５４、５４を取り付けてある。各ＰＶＤＦ板５３の
各面には電極５５が取り付けてあり、駆動するためのリ
ード線５６を介して駆動系と接続される。各ＰＶＤＦ板
５３は両面の電極５５、５５に電圧を印加することによ
って電極５５、５５が取り付けられた厚み方向に伸びる
特性のものが用いてある。FIG. 13 shows a grasping tool 51 according to the fourth embodiment of the present invention.
Shows the tip of. This grasping tool 51 has a P
VDF plates 53, 53, 53 are laminated to form a pair of laminated PVD
F plates 54, 54 are attached. An electrode 55 is attached to each surface of each PVDF plate 53, and is connected to a drive system via a lead wire 56 for driving. Each PVDF plate 53 has a characteristic of extending in the thickness direction where the electrodes 55, 55 are attached by applying a voltage to the electrodes 55, 55 on both sides.

【００２９】一対の積層ＰＶＤＦ板５４の内側に例えば
カップ状の把持部材５７が配置され、枢支部５８を支点
として開閉可能にしてある。把持部材５７の柄部５９は
弾性板又はワイヤなどで形成され、例えば開くように付
勢している。この柄部５９はその両側に配置した積層Ｐ
ＶＤＦ板５４、５４の各電極５５に通電することによっ
て、柄部５９が押圧され、カップ状の把持部材５７が閉
じるようになっている。A cup-shaped holding member 57, for example, is arranged inside the pair of laminated PVDF plates 54, and can be opened and closed with a pivotal support 58 as a fulcrum. The handle 59 of the grip member 57 is formed of an elastic plate, a wire, or the like, and urges it to open, for example. The handle portion 59 has a laminated layer P arranged on both sides thereof.
By energizing each electrode 55 of the VDF plates 54, 54, the handle 59 is pressed and the cup-shaped gripping member 57 is closed.

【００３０】この実施例の駆動系は例えばスイッチをＯ
Ｎした場合には図１４のＴ３で示すように、最初は駆動
電圧はゆっくりと立ち上がり、緩やかな把持機能を示
し、その後はＴ４で示すように確実に締め付けるように
立ち上がる。この実施例ではＰＶＤＦ板５３を積層した
構造にすることによって、１つのＰＶＤＦ板５３のみで
は得られない変位量を得られるようにしている。また、
駆動力を大きくして、把持機能を拡大している。In the drive system of this embodiment, for example, a switch is turned on.
In the case of N, as shown at T3 in FIG. 14, the drive voltage rises slowly at first, exhibits a gradual gripping function, and thereafter rises so as to be securely tightened as shown at T4. In this embodiment, the PVDF plates 53 are laminated to obtain a displacement amount that cannot be obtained with only one PVDF plate 53. Also,
The driving force is increased to expand the grip function.

【００３１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものでなく、例えば生検鉗子のように先端に開閉機構
を有する処置具とかアングル付き細胞診ブラシなど、先
端部に可動部を有する処置具に広く適用できる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but has a movable portion at the tip end, such as a treatment tool having an opening / closing mechanism at the tip like a biopsy forceps or an angled cytodiagnosis brush. Widely applicable to treatment tools.

【００３２】なお、例えば図２に示す第１実施例におい
て、電極１２、１２に電圧を印加することによって、図
３に示すように屈曲できると説明したが、単一のＰＶＤ
Ｆ板１１でこのように屈曲できない場合には、例えば複
数のＰＶＤＦ板を張り合わせるなどして形成すれば良
い。例えば、一方のＰＶＤＦ板と張り合わされる他方の
ＰＶＤＦ板の両面の電極に一方のＰＶＤＦ板を長さ方向
（図２では水平方向）に縮ませるように電圧を印加し、
他方のＰＶＤＦ板の両面の電極には長さ方向に伸びるよ
うに電圧を印加すれば、図３に示すように屈曲させるこ
とができる。In the first embodiment shown in FIG. 2, for example, it has been described that the electrodes 12 can be bent as shown in FIG. 3 by applying a voltage.
If the F plate 11 cannot be bent in this way, it may be formed by, for example, laminating a plurality of PVDF plates. For example, a voltage is applied to the electrodes on both sides of the other PVDF plate to be bonded to the one PVDF plate so as to contract one PVDF plate in the length direction (horizontal direction in FIG. 2),
If a voltage is applied to the electrodes on both sides of the other PVDF plate so as to extend in the length direction, the electrodes can be bent as shown in FIG.

【００３３】図１５は生検鉗子６１の各カップ６２の内
側にＰＶＤＦ板６３からなる振動部を設けたものを示
す。牽引ワイヤ６５の先端にはリンク機構６６を介し
て、カップ６２、６２の基端が取り付けられている。こ
の牽引ワイヤ６５を牽引すると、カップ６２、６２は閉
じる。各カップ６２の内側に取り付けたＰＶＤＦ板６３
の両面には電極６７、６７が取り付けられ、リード線６
８、６８と接続されている。FIG. 15 shows a biopsy forceps 61 provided with a vibrating portion made of a PVDF plate 63 inside each cup 62. The proximal ends of the cups 62, 62 are attached to the distal end of the pulling wire 65 via a link mechanism 66. When the pulling wire 65 is pulled, the cups 62, 62 are closed. PVDF plate 63 attached inside each cup 62
Electrodes 67, 67 are attached to both surfaces of the lead wire 6
8 and 68 are connected.

【００３４】上記リード線６８、６８を介して図１６に
示す駆動電源回路６９から（駆動電源回路６９の下側に
示す矩形波或いは正弦波などの）交流駆動信号を供給で
きるようになっている。この駆動電源回路６９にはスイ
ッチ７０が取り付けられ、さらにレベル調整回路７１か
ら駆動電圧のレベルを調整するレベル調整信号が入力さ
れる。An AC drive signal (such as a rectangular wave or a sine wave shown below the drive power supply circuit 69) can be supplied from the drive power supply circuit 69 shown in FIG. 16 through the lead wires 68, 68. .. A switch 70 is attached to the drive power supply circuit 69, and a level adjustment signal for adjusting the level of the drive voltage is input from the level adjustment circuit 71.

【００３５】例えば、生検した組織をカップ６２、６２
から取り出す場合、スイッチ７０をＯＮして、各ＰＶＤ
Ｆ板６３に交流駆動信号を印加することによって、振動
させることができ、この振動によってカップ６２、６２
から組織を取り出し易くできる。For example, the biopsied tissue may be replaced with cups 62, 62.
To remove the PVD from each PVD, turn on the switch 70
It is possible to vibrate by applying an AC drive signal to the F plate 63, and this vibration causes the cups 62, 62 to vibrate.
The tissue can be easily taken out from.

【００３６】なお、この発明に使用される高分子圧電材
料はＰＶＤＦを用いたものに限定されるものでなく、他
の高分子圧電材料を用いて形成したものでも良い。ま
た、ＰＶＤＦなどの高分子圧電材料と他の材質のものと
を混ぜるなどして高分子圧電アクチュエータを構成して
も良い。The polymeric piezoelectric material used in the present invention is not limited to the one using PVDF, but may be one formed using another polymeric piezoelectric material. Further, the polymer piezoelectric actuator may be configured by mixing a polymer piezoelectric material such as PVDF and another material.

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、挿
入部の先端に形成され、圧電特性を備えた高分子圧電ア
クチュエータと、前記高分子圧電アクチュエータに駆動
信号を伝達するリード線とを設けて把持具を形成してい
るので、駆動信号をリード線を介して高分子圧電アクチ
ュエータに供給すると、速い応答速度で高分子圧電アク
チュエータを駆動できる。また、形状記憶合金などのよ
うに昇温する必要がないので火傷を引き起こすこともな
く、安全である。As described above, according to the present invention, the polymer piezoelectric actuator formed at the tip of the insertion portion and having piezoelectric characteristics and the lead wire for transmitting a drive signal to the polymer piezoelectric actuator are provided. Since the gripping tool is provided, the polymer piezoelectric actuator can be driven at a high response speed when the drive signal is supplied to the polymer piezoelectric actuator via the lead wire. In addition, since it is not necessary to raise the temperature unlike shape memory alloys, it does not cause burns and is safe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示すブロック
図。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図２】操作した場合の構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration when operated.

【図３】先端側を拡大して示す構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration view showing a tip side.

【図４】第１実施例の変形例の駆動系の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a drive system of a modified example of the first embodiment.

【図５】駆動回路から出力される駆動電圧の波形を示す
波形図。FIG. 5 is a waveform diagram showing a waveform of a drive voltage output from the drive circuit.

【図６】スイッチが操作後、まず一方のＰＶＤＦ板が動
作する様子を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which one PVDF plate operates first after a switch is operated.

【図７】一方のＰＶＤＦ板が動作した後の他方のＰＶＤ
Ｆ板が動作する様子を示す説明図。FIG. 7: PVD of one PVDF plate after operation of the other
Explanatory drawing which shows a mode that an F board operates.

【図８】本発明の第２実施例の把持部の構成を示す説明
図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a grip portion according to a second embodiment of the present invention.

【図９】本発明の第３実施例の把持部を示す側面図。FIG. 9 is a side view showing a grip portion according to a third embodiment of the present invention.

【図１０】関節部分を拡大して示す側面図。FIG. 10 is an enlarged side view showing a joint portion.

【図１１】駆動系の構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a drive system.

【図１２】ＰＶＤＦ片に通電した場合における把持部が
屈曲する様子を示す側面図。FIG. 12 is a side view showing how the gripping portion bends when electricity is applied to the PVDF piece.

【図１３】本発明の第４実施例の把持部を示す断面図。FIG. 13 is a sectional view showing a grip portion of a fourth embodiment of the present invention.

【図１４】第４実施例の把持部を駆動する駆動信号の一
例を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a drive signal for driving the grip portion of the fourth embodiment.

【図１５】振動部を形成した生検鉗子の先端側の構造を
示す図。FIG. 15 is a view showing the structure on the distal end side of the biopsy forceps in which a vibrating portion is formed.

【図１６】振動部を駆動する駆動系の構成を示すブロッ
ク図。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a drive system that drives a vibrating unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…把持具 ２…挿入部 ３…操作部 ４…把持部 ５…電源 ６…スイッチ ７…リード線 １１…ＰＶＤＦ板 １２…電極 １３…絶縁部材 ２１…駆動回路 ２２…遅延回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gripping tool 2 ... Insertion part 3 ... Operation part 4 ... Gripping part 5 ... Power supply 6 ... Switch 7 ... Lead wire 11 ... PVDF board 12 ... Electrode 13 ... Insulation member 21 ... Drive circuit 22 ... Delay circuit

フロントページの続き (72)発明者 備藤 士郎 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 永山 義勝 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長岡 由希子 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 吉野 謙二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大関 和彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 梅山 広一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山口 征治 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 谷口 芳久 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 森山 宏樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Shirou Bito 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Yoshikatsu Nagayama 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yukiko Nagaoka 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Kenji Yoshino 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Ozeki 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Koichi Umeyama 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Seiji Yamaguchi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Yoshihisa Taniguchi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Within Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Moriyama Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus Optical Industry Co., Ltd. in

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 細長の挿入部と、該挿入部の先端に形成
した高分子圧電アクチュエータと、前記高分子圧電アク
チュエータに駆動信号を伝達するリード線とを設けたこ
とを特徴とする把持具。1. A gripping tool comprising an elongated insertion portion, a polymer piezoelectric actuator formed at a tip of the insertion portion, and a lead wire for transmitting a drive signal to the polymer piezoelectric actuator.