JPH07259725A - Flexible tube curing device - Google Patents
Flexible tube curing deviceInfo
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- JPH07259725A JPH07259725A JP6046825A JP4682594A JPH07259725A JP H07259725 A JPH07259725 A JP H07259725A JP 6046825 A JP6046825 A JP 6046825A JP 4682594 A JP4682594 A JP 4682594A JP H07259725 A JPH07259725 A JP H07259725A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自在に湾曲する内視鏡の
挿入部、カテーテル、多関節アームロボットの多関節ア
ーム等に使用される可撓管湾曲装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible tube bending device used for an insertion portion of an endoscope, a catheter, a multi-joint arm of a multi-joint arm robot, etc., which bends freely.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から内視鏡の挿入部、カテーテル、
多関節アームロボットの多関節アーム等に使用される可
撓管を自在に湾曲するアクチュエータとして形状記憶合
金(以下、SMAと称する)を利用した可撓管の湾曲装
置が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, an endoscope insertion portion, a catheter,
A bending device for a flexible tube using a shape memory alloy (hereinafter referred to as SMA) is known as an actuator that flexibly bends a flexible tube used for an articulated arm of an articulated arm robot.
【0003】この種のものとして例えば、特公平4−7
229号公報にはカテーテルの先端部内に平板状のSM
Aアクチュエータが配設された構成のものが示されてい
る。ここで使用されるSMAアクチュエータには予め弓
形に湾曲された第1の形状が記憶されている。このSM
Aアクチュエータは室温に冷却されて直線状の第2の形
状に塑性変形された状態でカテーテル内に組み込まれて
いる。そして、このSMAアクチュエータが既定の遷移
温度に再び加熱されることにより、弓形に湾曲された第
1の形状に戻るようになっており、このときのSMAア
クチュエータの変形動作にともないカテーテルの先端部
をSMAアクチュエータと同形状に変形させるようにな
っている。An example of this type is Japanese Patent Publication No. 4-7.
No. 229 discloses a flat SM in the tip of a catheter.
A configuration in which an A actuator is arranged is shown. The SMA actuator used here stores a first shape which is curved in an arc shape in advance. This SM
The A actuator is incorporated in the catheter while being cooled to room temperature and plastically deformed into the second linear shape. When the SMA actuator is heated again to a predetermined transition temperature, the SMA actuator returns to the first shape curved in an arcuate shape. With the deformation operation of the SMA actuator at this time, the tip of the catheter is It is designed to be deformed into the same shape as the SMA actuator.
【0004】また、SMAアクチュエータはこのアクチ
ュエータの取り付け性を良くするために可撓管の外周面
に配置されている。そして、例えば内視鏡の挿入部の湾
曲機構として上記技術を採用した場合には可撓管の内部
にライトガイドファイバ(LG)、イメージガイドファ
イバ(IG)、信号線、処置具等が収納されるようにな
っている。The SMA actuator is arranged on the outer peripheral surface of the flexible tube in order to improve the attachment of the actuator. Then, for example, when the above technique is adopted as the bending mechanism of the insertion portion of the endoscope, the light guide fiber (LG), the image guide fiber (IG), the signal line, the treatment tool, etc. are housed inside the flexible tube. It has become so.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SMA
アクチュエータを可撓管の外周面に配設した場合には可
撓管の湾曲動作時にSMAアクチュエータと可撓管の湾
曲部との間を摺動させる必要があるので、SMAアクチ
ュエータと可撓管の湾曲部との間にクリアランスを設け
たり、摺動ガイド部材を設ける必要がある。そのため、
SMAアクチュエータが装着された可撓管の外径寸法を
細径化することが難しい問題がある。However, SMA
When the actuator is arranged on the outer peripheral surface of the flexible tube, it is necessary to slide between the SMA actuator and the bending portion of the flexible tube during the bending operation of the flexible tube. It is necessary to provide a clearance between the curved portion and a sliding guide member. for that reason,
There is a problem that it is difficult to reduce the outer diameter of the flexible tube to which the SMA actuator is attached.
【0006】さらに、SMAアクチュエータの外側に保
護チューブ等を装着する必要もあるので、SMAアクチ
ュエータが装着された可撓管の外径寸法を細径化するこ
とが一層難しくなる問題もある。本発明は上記事情に着
目してなされたもので、その目的は、湾曲部を組立易
く、可撓管の細径化に適した可撓管湾曲装置を提供する
ことにある。Furthermore, since it is necessary to mount a protective tube or the like on the outside of the SMA actuator, there is a problem that it becomes more difficult to reduce the outer diameter of the flexible tube on which the SMA actuator is mounted. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a flexible tube bending device that facilitates assembling a bending portion and is suitable for reducing the diameter of a flexible tube.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は可撓管内に配設
された形状記憶型アクチュエータの変形動作にともない
前記可撓管を湾曲駆動する湾曲部を備えた可撓管湾曲装
置において、前記可撓管をその軸心方向の分割面に沿っ
て分割可能な複数の可撓管構成要素によって構成し、前
記各可撓管構成要素の分割面間に前記形状記憶型アクチ
ュエータを介設させた状態で前記各可撓管構成要素間を
結合させて前記湾曲部を形成したものである。According to the present invention, there is provided a flexible tube bending device having a bending portion for bendingly driving the flexible tube according to a deformation operation of a shape memory type actuator arranged in the flexible tube. The flexible tube is composed of a plurality of flexible tube constituent elements that can be divided along the dividing surface in the axial direction, and the shape memory type actuator is provided between the dividing surfaces of the respective flexible tube constituent elements. In this state, the flexible tube constituent elements are connected to each other to form the curved portion.
【0008】[0008]
【作用】各可撓管構成要素の分割面間に形状記憶型アク
チュエータを介設させることにより、組立容易にすると
ともに、アクチュエータを可撓管の内部に組み込むこと
により、アクチュエータと可撓管との間を摺動させる機
構を不要とし、可撓管の細径化を図るようにしたもので
ある。By assembling the shape memory type actuator between the divided surfaces of the respective flexible tube constituent elements, the assembling is facilitated, and by incorporating the actuator inside the flexible tube, the actuator and the flexible tube are separated from each other. A flexible tube is not required to have a mechanism for sliding between them, and the diameter of the flexible tube is reduced.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1(A)乃
至図4を参照して説明する。図1(A)は極細内視鏡1
のシステム全体の概略構成を示すものである。図1
(A)中で、2は内視鏡1に接続されたコントロールユ
ニットである。このコントロールユニット2にはTVモ
ニタ3および湾曲操作用のジョイスティック4がそれぞ
れ接続されている。さらに、コントロールユニット2に
は図示しない光源、ビデオプロセッサ、湾曲アクチュエ
ータ制御回路が内蔵されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1A shows an ultrafine endoscope 1.
2 shows a schematic configuration of the entire system. Figure 1
In (A), 2 is a control unit connected to the endoscope 1. A TV monitor 3 and a joystick 4 for bending operation are connected to the control unit 2. Further, the control unit 2 includes a light source, a video processor, and a bending actuator control circuit, which are not shown.
【0010】また、内視鏡1の本体5には患者の血管等
に挿入される極細径の挿入部6とこの挿入部6の基端部
に連結された手元側の操作端部7とが設けられている。
この操作端部7にはユニバーサルコード8の基端部が接
続されている。そして、このユニバーサルコード8の先
端部はコネクタを介してコントロールユニット2に着脱
可能に接続されている。Further, the body 5 of the endoscope 1 is provided with an insertion portion 6 having an extremely small diameter which is inserted into a blood vessel of a patient and an operation end portion 7 on the proximal side which is connected to a proximal end portion of the insertion portion 6. It is provided.
The base end of the universal cord 8 is connected to the operation end 7. The tip of the universal cord 8 is detachably connected to the control unit 2 via a connector.
【0011】さらに、内視鏡本体5の挿入部6にはイメ
ージガイドファイバ9およびライトガイドファイバ10
が内蔵されている。また、挿入部6の先端部側には二つ
(第1,第2)の湾曲部11a,11bが前後に並設さ
れている。Further, the image guide fiber 9 and the light guide fiber 10 are provided in the insertion portion 6 of the endoscope body 5.
Is built in. Two (first and second) curved portions 11a and 11b are arranged side by side on the front end side of the insertion portion 6 in the front-rear direction.
【0012】図1(B)は挿入部6の先端部側の概略構
成を示すものである。ここで、挿入部6の先端部側には
その中心軸を含む軸方向の分割面に沿って分割可能な二
つの矩形管状の湾曲管(可撓管構成要素)12a,12
bを貼り合わせてなる可撓管13が設けられている。こ
の可撓管13には保護用チューブ14が装着されてい
る。FIG. 1B shows a schematic structure of the distal end side of the insertion portion 6. Here, on the distal end side of the insertion portion 6, two rectangular tubular curved tubes (flexible tube constituent elements) 12a, 12 that can be divided along an axial division surface including the central axis thereof.
A flexible tube 13 formed by adhering b is provided. A protective tube 14 is attached to the flexible tube 13.
【0013】さらに、両管状湾曲管12a,12bの貼
り合わせ面(分割面)間には第1,第2の湾曲部11
a,11bにそれぞれ対応する前後2つの湾曲アクチュ
エータ15が配設されている。ここで、各湾曲アクチュ
エータ15には図1(C)に示すようにNiTi系形状
記憶合金(SMA)からなる平板状のSMAアクチュエ
ータ(形状記憶型アクチュエータ)16が設けられてい
る。このSMAアクチュエータ16は図4に示すように
変態温度(中間温度)を境として高温側と低温側で略弓
形の湾曲形状が反転するように記憶処理された、いわゆ
る全方位SMA基板に薄膜ヒータ17を貼り付けたもの
である。Further, the first and second bending portions 11 are provided between the bonding surfaces (divided surfaces) of the tubular bending tubes 12a and 12b.
Two front and rear bending actuators 15 corresponding to a and 11b are provided. Here, as shown in FIG. 1C, each bending actuator 15 is provided with a flat plate-shaped SMA actuator (shape memory type actuator) 16 made of NiTi-based shape memory alloy (SMA). As shown in FIG. 4, the SMA actuator 16 is a thin film heater 17 on a so-called omnidirectional SMA substrate which is subjected to a memory process so that the substantially arcuate curved shape is inverted between the high temperature side and the low temperature side at a transformation temperature (intermediate temperature). Is pasted.
【0014】また、各薄膜ヒータ17は集積回路18に
各々接続され、各集積回路18は共通の制御ライン19
で結ばれている。この制御ライン19は電力線、グラン
ド線、制御信号線を含むものである。Each thin film heater 17 is connected to an integrated circuit 18, and each integrated circuit 18 has a common control line 19.
Tied with. The control line 19 includes a power line, a ground line, and a control signal line.
【0015】さらに、制御ライン19はコントロールユ
ニット2の前述の湾曲アクチュエータ制御回路に接続さ
れている。そして、コントロールユニット2の湾曲アク
チュエータ制御回路からの制御信号に応じて集積回路1
8によってヒータ17に適切な電力が供給されるように
なっている。Further, the control line 19 is connected to the above-mentioned bending actuator control circuit of the control unit 2. Then, according to the control signal from the bending actuator control circuit of the control unit 2, the integrated circuit 1
An appropriate electric power is supplied to the heater 17 by the switch 8.
【0016】また、各管状湾曲管12a,12bには図
2(A)に示すように略矩形断面の管体20の一側面に
この管体20の軸心方向と直交する方向に延設された略
V字状の切り欠き部21がこの管体20の軸心方向に沿
って複数形成されている。そして、各管状湾曲管12
a,12bには各切り欠き部21の残りの部分によって
湾曲時の回転軸となるヒンジ部22が形成されている。Further, as shown in FIG. 2A, each tubular bending tube 12a, 12b is provided on one side surface of a tubular body 20 having a substantially rectangular cross section and extends in a direction orthogonal to the axial direction of the tubular body 20. A plurality of substantially V-shaped notches 21 are formed along the axial direction of the tubular body 20. And each tubular bending tube 12
A hinge portion 22 serving as a rotation axis at the time of bending is formed on the portions a and 12b by the remaining portions of the respective cutout portions 21.
【0017】さらに、各管状湾曲管12a,12bの内
部にはそれぞれイメージガイドファイバ9およびライト
ガイドファイバ10がそれぞれ分散して挿通されてい
る。すなわち、図1(B)に示すように一方の管状湾曲
管12a内にはイメージガイドファイバ9が挿通され、
他方の管状湾曲管12b内にはライトガイドファイバ1
0が挿通されている。Further, an image guide fiber 9 and a light guide fiber 10 are dispersed and inserted in the tubular curved tubes 12a and 12b, respectively. That is, as shown in FIG. 1B, the image guide fiber 9 is inserted into one of the tubular bending tubes 12a,
The light guide fiber 1 is placed in the other tubular bending tube 12b.
0 is inserted.
【0018】次に、各管状湾曲管12a,12bの管体
20の製造方法について説明する。ここで、各管状湾曲
管12a,12bの管体20は図2(B)に示すように
シリコンウエハ23上に次のエッチング工程によって管
体20の切り欠き部21と対応する切り欠き部分24お
よび折しろ用の溝部分25を形成したのち、シリコンウ
エハ23を各溝部分25に沿って折り曲げる事によって
図2(A)に示す管体20が出来上がる。Next, a method of manufacturing the tubular body 20 of the tubular bending tubes 12a and 12b will be described. Here, as shown in FIG. 2B, the tubular body 20 of each of the tubular curved tubes 12a and 12b is formed on the silicon wafer 23 by the following etching process and the cutout portion 24 corresponding to the cutout portion 21 of the tubular body 20 and After forming the groove portions 25 for folding, the silicon wafer 23 is bent along the groove portions 25 to complete the tubular body 20 shown in FIG.
【0019】また、図3(A)〜(E)は各管状湾曲管
12a,12bの管体20の成形素材であるシリコンウ
エハ23に切り欠き部分24および溝部分25を形成す
る形成作業を示すものである。すなわち、このシリコン
ウエハ23への切り欠き部分24および溝部分25の形
成作業時にはまず、図3(A)に示すようにシリコンウ
エハ23の基板26に第1のポリイミド膜27を薄く形
成した後、半導体製造に用いる通常のフォトリソグラフ
ィ技術によって第1のポリイミド膜27に溝部分25の
パターン28を形成する(第1の工程)。3 (A) to 3 (E) show a forming operation for forming the notch portion 24 and the groove portion 25 in the silicon wafer 23 which is a forming material of the tubular body 20 of each tubular bending tube 12a, 12b. It is a thing. That is, at the time of the work of forming the cutout portion 24 and the groove portion 25 in the silicon wafer 23, first, as shown in FIG. 3A, after the first polyimide film 27 is thinly formed on the substrate 26 of the silicon wafer 23, The pattern 28 of the groove portion 25 is formed in the first polyimide film 27 by a normal photolithography technique used for semiconductor manufacturing (first step).
【0020】次に、上記第1の工程の成型品をエッチン
グ溶液に適当な時間漬けて露出した溝部分25を異方性
エッチングする事で図3(B)に示すように「V」字状
の溝部分25を形成する(第2の工程)。Next, the molded product of the first step is immersed in an etching solution for an appropriate period of time to anisotropically etch the exposed groove portion 25, thereby forming a "V" shape as shown in FIG. 3 (B). The groove portion 25 is formed (second step).
【0021】また、「V」字状の溝部分25の形成後、
第2の工程の成型品から溝部分25のパターン28が形
成された第1のポリイミド膜27を除去する。続いて、
新たに基板26の表面に第2のポリイミド膜29を形成
した後、フォトリソグラフィ技術によってこの第2のポ
リイミド膜29に図3(C)に示すように切り欠き部分
24のパターン30を形成する(第3の工程)。After forming the "V" -shaped groove portion 25,
The first polyimide film 27 on which the pattern 28 of the groove portion 25 is formed is removed from the molded product of the second step. continue,
After the second polyimide film 29 is newly formed on the surface of the substrate 26, the pattern 30 of the cutout portion 24 is formed on the second polyimide film 29 by the photolithography technique as shown in FIG. 3C. Third step).
【0022】次に、上記第3の工程の成型品をエッチン
グ溶液に適当な時間漬けて、露出した切り欠き部分24
を異方性エッチングする事で図3(D)に示すように基
板26に貫通した切り欠き部分24を形成する(第4の
工程)。Next, the molded product of the third step is immersed in an etching solution for an appropriate time to expose the cutout portion 24.
Is anisotropically etched to form a cutout portion 24 penetrating the substrate 26 as shown in FIG. 3D (fourth step).
【0023】最後に、上記第4の工程の成型品に残存す
る第2のポリイミド膜29を除去する(第5の工程)こ
とにより、図3(E)に示すようにシリコンウエハ23
上に管体20の切り欠き部21と対応する切り欠き部分
24および折しろ用の溝部分25を形成する作業が終了
する。Finally, the second polyimide film 29 remaining on the molded product of the fourth step is removed (fifth step), and as shown in FIG. 3 (E), the silicon wafer 23 is removed.
The work of forming the notch portion 24 corresponding to the notch portion 21 of the pipe body 20 and the groove portion 25 for folding is completed.
【0024】そして、両管状湾曲管12a,12bの貼
り合わせ面間に第1,第2の湾曲部11a,11bにそ
れぞれ対応する前後2つの湾曲アクチュエータ15とと
もに、制御ライン19が介設された状態で両管状湾曲管
12a,12b間が結合されることにより、第1,第2
の湾曲部11a,11bが形成されるようになってい
る。A state in which a control line 19 is provided between the bonding surfaces of the tubular bending tubes 12a and 12b, with the front and rear bending actuators 15 corresponding to the first and second bending portions 11a and 11b, respectively. By connecting the two tubular bending tubes 12a and 12b with each other,
The curved portions 11a and 11b are formed.
【0025】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、極細内視鏡1の使用時には操作者が内視鏡1の挿
入部6を患者の血管内に挿入しつつ、ジョイスティック
4で挿入部6の先端部側の第1,第2の湾曲部11a,
11bを湾曲操作する。この時、ジョイスティック4が
倒されていない中立状態では各湾曲アクチュエータ15
が図4中に実線で示す直線状態の中立状態で保持される
ようにヒータ17によるSMAアクチュエータ16の加
熱温度が調整される。Next, the operation of the above configuration will be described.
First, when the ultrafine endoscope 1 is used, the operator inserts the insertion portion 6 of the endoscope 1 into the blood vessel of the patient, and the joystick 4 causes the first and second bending portions on the distal end side of the insertion portion 6. 11a,
The bending operation is performed on 11b. At this time, in the neutral state where the joystick 4 is not tilted, each bending actuator 15
The heating temperature of the SMA actuator 16 by the heater 17 is adjusted so that is maintained in the neutral state of the linear state shown by the solid line in FIG.
【0026】また、ジョイスティック4が中立状態から
任意の湾曲方向に倒され、任意の湾曲を行う信号が発生
すると、選択されたSMAアクチュエータ16を変態温
度以上に加熱、もしくは中立状態以下の温度まで通電量
を減少させる様に集積回路18がヒータ17を加熱制御
する。その結果、第1,第2の湾曲部11a,11bは
図4中に実線で示す直線状態の中立状態から矢印Uで示
すように上向き方向に略弓形に湾曲された湾曲形状、或
いは同図中に矢印Dで示すように下向き方向に略弓形に
湾曲された湾曲形状に自在に湾曲される。When the joystick 4 is tilted from the neutral state in an arbitrary bending direction and a signal for performing an arbitrary bending is generated, the selected SMA actuator 16 is heated above the transformation temperature or energized to a temperature below the neutral state. The integrated circuit 18 controls the heating of the heater 17 so as to reduce the amount. As a result, the first and second bending portions 11a and 11b have a curved shape in which they are curved in a substantially arcuate shape in the upward direction as shown by an arrow U from the neutral state of the straight line state shown by the solid line in FIG. As shown by the arrow D, it is freely curved in a downwardly curved substantially arcuate shape.
【0027】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、挿入部6の先端部側にその中心
軸を含む軸方向の分割面に沿って分割可能な二つの管状
湾曲管12a,12bを貼り合わせてなる可撓管13を
設け、この可撓管13の各管状湾曲管12a,12bの
貼り合わせ面間にSMAアクチュエータ16を介設させ
ることにより、挿入部6の先端部側に第1,第2の湾曲
部11a,11bを一体に製作したので、従来のように
SMAアクチュエータ16を可撓管13の外周面に配設
した場合に比べて第1,第2の湾曲部11a,11bを
組立易くすることができる。Therefore, the following effects are obtained with the above-mentioned structure. That is, on the distal end side of the insertion portion 6, there is provided a flexible tube 13 formed by bonding two tubular curved tubes 12a and 12b that can be divided along an axial division surface including the central axis thereof. Since the SMA actuator 16 is provided between the bonding surfaces of the tubular bending tubes 12a and 12b of 13, the first and second bending portions 11a and 11b are integrally manufactured on the distal end side of the insertion portion 6. As compared with the conventional case where the SMA actuator 16 is arranged on the outer peripheral surface of the flexible tube 13, the first and second curved portions 11a and 11b can be easily assembled.
【0028】さらに、SMAアクチュエータ16を可撓
管13の内部に組み込む構成にしたので、SMAアクチ
ュエータ16と可撓管13との間を摺動させる機構を不
要とし、可撓管13の細径化を図ることができる。Further, since the SMA actuator 16 is incorporated in the flexible tube 13, a mechanism for sliding between the SMA actuator 16 and the flexible tube 13 is unnecessary, and the flexible tube 13 has a small diameter. Can be achieved.
【0029】また、可撓管13の中心軸を含む管状湾曲
管12a,12bの貼り合わせ面にSMAアクチュエー
タ16を配置しているので、第1,第2の湾曲部11
a,11bの湾曲動作時におけるSMAアクチュエータ
16と管状湾曲管12a,12bとの間の摺動量を従来
よりも少なくすることができる。そのため、SMAアク
チュエータ16と管状湾曲管12a,12bとの間の摺
動のための従来のような構造的工夫が不要となるので、
従来に比べて可撓管13を細径化することができる。Since the SMA actuator 16 is arranged on the bonding surface of the tubular bending tubes 12a and 12b including the central axis of the flexible tube 13, the first and second bending portions 11 are arranged.
It is possible to reduce the sliding amount between the SMA actuator 16 and the tubular bending tubes 12a and 12b during the bending operation of a and 11b as compared with the conventional case. Therefore, it is not necessary to use a conventional structural device for sliding between the SMA actuator 16 and the tubular bending tubes 12a and 12b.
The diameter of the flexible tube 13 can be reduced as compared with the conventional one.
【0030】さらに、SMAアクチュエータ16は分割
された管状湾曲管12a,12bの貼り合わせ面に取り
付けられているので、SMAアクチュエータ16の取付
け作業が簡易であり、可撓管13の外形寸法を例えばサ
ブミリオーダーまで細径化しても組立が可能である。Furthermore, since the SMA actuator 16 is attached to the bonding surfaces of the divided tubular curved tubes 12a and 12b, the work of attaching the SMA actuator 16 is simple, and the outer dimensions of the flexible tube 13 are, for example, submillimeter. Assembly is possible even if the diameter is reduced to the order.
【0031】また、可撓管13の内部では集積回路18
を用いて省線化を行っているので、湾曲アクチュエータ
15を複数設けた多湾曲構造を形成する場合でも、従来
のように各湾曲アクチュエータ15の配線数が多くな
り、可撓管13の細径化を妨げることを防止することが
できる。Inside the flexible tube 13, the integrated circuit 18 is provided.
Since the wire saving is performed by using, the number of wires of each bending actuator 15 is increased as in the conventional case even when forming a multi-bending structure in which a plurality of bending actuators 15 are provided, and the diameter of the flexible tube 13 is reduced. Can be prevented.
【0032】また、各管状湾曲管12a,12bの管体
20の一側面にこの管体20の軸心方向と直交する方向
に延設された略V字状の切り欠き部21をこの管体20
の軸心方向に沿って複数形成し、各切り欠き部21の残
りの部分によって湾曲時の回転軸となるヒンジ部22を
形成したので、回転軸を持たない湾曲管12a,12b
が実現でき、しかも微小化に適している。Further, a substantially V-shaped notch 21 extending in a direction orthogonal to the axial direction of the tubular body 20 is provided on one side surface of the tubular body 20 of each tubular bending tube 12a, 12b. 20
Since a plurality of hinge tubes 22 are formed along the axial direction of each of the cutout portions 21 and the remaining portion of each notch portion 21 serves as a rotation axis during bending, the bending tubes 12a and 12b having no rotation axis are formed.
And is suitable for miniaturization.
【0033】さらに、各管状湾曲管12a,12bの管
体20の成形素材であるシリコンウエハ23に切り欠き
部分24および溝部分25を形成する形成作業の上記第
1〜第5の工程は半導体製造のプロセスを応用している
ので、シリコンウエハ23に切り欠き部分24および溝
部分25をミクロンオーダーで高精度に微細加工するこ
とができる。Further, the above-mentioned first to fifth steps of the forming work for forming the notch portion 24 and the groove portion 25 in the silicon wafer 23 which is the forming material of the tubular body 20 of each tubular bending tube 12a, 12b are the semiconductor manufacturing. Since the above process is applied, the cutout portion 24 and the groove portion 25 can be finely processed in the silicon wafer 23 with high precision in the order of microns.
【0034】また、シリコンウエハ23の基板26に折
しろ用の溝部分25を形成したので、シリコンウエハ2
3の基板26を折り曲げ易くなっている。そのため、各
管状湾曲管12a,12bの管体20の組立作業時には
シリコンウエハ23を折しろ用の溝部分25に沿って簡
単に折り曲げることができ、各管状湾曲管12a,12
bの管体20を簡単に組立てることができる。したがっ
て、非常に微小な構造体を実現できる。Since the groove portion 25 for folding is formed on the substrate 26 of the silicon wafer 23, the silicon wafer 2
The substrate 26 of No. 3 is easily bent. Therefore, at the time of assembling the tubular body 20 of each tubular bending tube 12a, 12b, the silicon wafer 23 can be easily bent along the groove portion 25 for folding, and each tubular bending tube 12a, 12b.
The tube body 20 of b can be easily assembled. Therefore, a very small structure can be realized.
【0035】また、図5(A),(B)は本発明の第2
の実施例を示すものである。図5(A)は内視鏡の挿入
部の先端部に配設された湾曲部31の概略構成を示すも
のである。この湾曲部31には内視鏡の挿入部の軸心方
向に沿って従来と同様の製作方法で作られる複数の湾曲
管32が並設されている。ここで、隣接する前後の湾曲
管32,32間はそれぞれ回転軸33によって回転自在
に連結されている。Further, FIGS. 5A and 5B show the second embodiment of the present invention.
FIG. FIG. 5A shows a schematic configuration of the bending portion 31 provided at the tip of the insertion portion of the endoscope. A plurality of bending tubes 32, which are manufactured by a manufacturing method similar to the conventional one, are arranged in parallel in the bending portion 31 along the axial direction of the insertion portion of the endoscope. Here, the front and rear curved pipes 32, 32 adjacent to each other are rotatably connected by a rotary shaft 33.
【0036】さらに、各湾曲管32は図5(B)に示す
ように湾曲管本体(可撓管構成要素)34とこの湾曲管
本体34に対して回転軸33を含むその軸心方向の分割
面(合わせ面)に沿って分割可能な分割体(可撓管構成
要素)35とによって構成されている。ここで、湾曲管
本体34には分割体35との連結凹部36が形成されて
いる。また、分割体35には湾曲管本体34の連結凹部
36とはめ合う凸部37が設けられている。Further, as shown in FIG. 5B, each of the bending tubes 32 is a bending tube main body (flexible tube constituent element) 34, and the bending tube main body 34 is divided in the axial direction including the rotating shaft 33. And a split body (flexible tube constituent element) 35 that can be split along a surface (a mating surface). Here, the curved tube body 34 is formed with a connection recess 36 with the split body 35. Further, the split body 35 is provided with a convex portion 37 which is fitted into the connecting concave portion 36 of the bending tube main body 34.
【0037】また、湾曲部31には図5(A)に示すよ
うにすべての湾曲管32の湾曲管本体34の連結凹部3
6と分割体35の凸部37との間の分割面間に第1の実
施例と同様の構成の湾曲アクチュエータ15とアクチュ
エータ用制御ライン19とが固着されている。Further, in the bending portion 31, as shown in FIG. 5 (A), the connecting concave portions 3 of the bending tube main bodies 34 of all the bending tubes 32 are connected.
The bending actuator 15 and the actuator control line 19 having the same structure as in the first embodiment are fixed to the dividing surface between the convex portion 37 of the divided body 35 and the concave portion 6.
【0038】そこで、上記構成のものにあっては内視鏡
の挿入部の先端部側に配設された湾曲部31の各湾曲管
32に回転軸33を含む軸方向の分割面に沿って分割可
能な湾曲管本体34と分割体35とを貼り合わせ、各湾
曲管32の湾曲管本体34と分割体35との貼り合わせ
面間に湾曲アクチュエータ15のSMAアクチュエータ
16を介設させたので、第1の実施例と同様に湾曲部3
1を組立易くすることができるとともに、湾曲部31の
細径化を図ることができる。Therefore, in the above-mentioned configuration, each bending tube 32 of the bending portion 31 disposed on the distal end side of the insertion portion of the endoscope is provided along the axial dividing surface including the rotation shaft 33. Since the separable bending tube main body 34 and the dividing body 35 are bonded to each other, and the SMA actuator 16 of the bending actuator 15 is interposed between the bonding surfaces of the bending tube main body 34 and the dividing body 35 of each bending tube 32. The bending portion 3 is the same as in the first embodiment.
1 can be easily assembled and the diameter of the curved portion 31 can be reduced.
【0039】また、図6(A),(B)および図7
(A),(B)は本発明の第3の実施例を示すものであ
る。これは、第1の実施例と同様のエッチングによる製
造方法を用いて図6(B)に示すような湾曲部の管状湾
曲管の管体41を形成したものである。Further, FIGS. 6A, 6B and 7
(A) and (B) show a third embodiment of the present invention. This is one in which the tubular body 41 of the tubular bending tube having the bending portion as shown in FIG. 6B is formed by using the manufacturing method by etching similar to that of the first embodiment.
【0040】この場合、管状湾曲管の管体41には図6
(A)に示すようにシリコンウエハ42上に第1の実施
例と同様のエッチング工程によって櫛状に作成された切
り欠き部分43および折しろ用の溝部分44が形成され
ている。そして、シリコンウエハ42上に切り欠き部分
43および折しろ用の溝部分44が形成されたのち、シ
リコンウエハ42を各溝部分44に沿って四角形に折り
曲げる事によって図6(B)に示す管体41が出来上が
る。In this case, the tubular body 41 of the tubular bending tube is shown in FIG.
As shown in (A), a notch portion 43 and a groove portion 44 for folding are formed on the silicon wafer 42 in the same etching process as in the first embodiment in a comb shape. Then, after the notch portion 43 and the groove portion 44 for folding are formed on the silicon wafer 42, the silicon wafer 42 is bent into a quadrangle along each groove portion 44 to form the tubular body shown in FIG. 6B. 41 is completed.
【0041】また、この湾曲管の管体41には図7
(A)に示すようにSMAワイヤ45を用いた湾曲アク
チュエータが配置されている。このSMAワイヤ45は
変態を起こすと軸方向に収縮する性質を持つ。なお、こ
のSMAワイヤ45を湾曲管の管体41に対して固定す
る為に、湾曲管の管体41の一部に略L字状のワイヤガ
イド部46が切り起こしによって形成されている。この
場合、シリコンウエハ42上には図7(B)に示すよう
にワイヤガイド部46を形成するためのU字状の切欠部
47がエッチングにより形成されている。Further, the tube body 41 of this bending tube is shown in FIG.
As shown in (A), a bending actuator using the SMA wire 45 is arranged. This SMA wire 45 has the property of contracting in the axial direction when transformation occurs. In addition, in order to fix the SMA wire 45 to the tubular body 41 of the bending tube, a wire guide portion 46 having a substantially L-shape is formed by cutting and raising in a part of the tubular body 41 of the bending tube. In this case, a U-shaped cutout portion 47 for forming the wire guide portion 46 is formed on the silicon wafer 42 by etching as shown in FIG. 7B.
【0042】さらに、このU字状切欠部47の内側部分
の片持ち梁48には折しろ用の溝部分49が同様にエッ
チングにより形成されている。そして、この片持ち梁4
8の部分を折しろ用の溝部分49に沿って折り曲げる事
で、ワイヤガイド部46が形成されている。なお、SM
Aワイヤ45の両端部は湾曲管の管体41に対して固定
され、中間部はワイヤガイド部46で摺動自在に保持さ
れている。Further, a groove portion 49 for folding is similarly formed by etching on the cantilever 48 at the inner portion of the U-shaped notch portion 47. And this cantilever 4
The wire guide portion 46 is formed by bending the portion 8 along the groove portion 49 for folding. In addition, SM
Both ends of the A wire 45 are fixed to the tubular body 41 of the bending tube, and an intermediate portion thereof is slidably held by a wire guide portion 46.
【0043】そして、上記構成の湾曲部の動作時には湾
曲管の管体41のSMAワイヤ45が通電加熱される。
この通電加熱によってSMAワイヤ45が変態を起こす
と軸方向に収縮するので、このSMAワイヤ45の収縮
動作にともない湾曲管の管体41が湾曲操作されること
になる。During operation of the bending portion having the above structure, the SMA wire 45 of the tube body 41 of the bending tube is electrically heated.
When the SMA wire 45 undergoes transformation due to this energization heating, the SMA wire 45 contracts in the axial direction, so that the tube body 41 of the bending tube is bent along with the contraction operation of the SMA wire 45.
【0044】そこで、上記構成のものにあっては管状湾
曲管の管体41に櫛状に切り欠き部分43を形成したの
で、切り欠き部分43のピッチを小さくすることができ
る。このように切り欠き部分43のピッチが小さくなる
と、湾曲部の動作時に湾曲形状が滑らかな曲線になるの
で、特に生体管腔臓器に挿入する内視鏡の湾曲部として
適している。Therefore, in the above-described structure, since the cutout portions 43 are formed in the tubular body 41 of the tubular bending tube in a comb shape, the pitch of the cutout portions 43 can be reduced. When the pitch of the notch portion 43 is reduced in this way, the curved shape becomes a smooth curve when the bending portion is operated, and thus it is particularly suitable as a bending portion of an endoscope to be inserted into a living body hollow organ.
【0045】さらに、本製造方法ではSMAワイヤ45
のワイヤガイド部46まで一体に製作できるので、従来
のように湾曲管の管体41にワイヤガイド部材をロー付
けする製造方法に比べ、製作が容易になり、微小化に適
する。また、コストダウンの効果がある。なお、本実施
例の湾曲管はSMAワイヤのみならず、従来のアングル
ワイヤに対しても適用できる。Further, in this manufacturing method, the SMA wire 45 is used.
Since the wire guide portion 46 can be integrally manufactured, the manufacturing is easier and suitable for miniaturization as compared with the conventional manufacturing method in which the wire guide member is brazed to the tubular body 41 of the bending tube. Moreover, there is an effect of cost reduction. The bending tube of this embodiment can be applied not only to SMA wire but also to conventional angle wire.
【0046】また、図8(A)〜(D)は本発明の第4
の実施例を示すものである。これは、第1、第3の各実
施例のようにシリコンウエハ23、42を折り曲げるた
めにV溝状の折しろ用の溝部分25、44を形成する構
成に代えて、ここでは別の構成を採用したものである。Further, FIGS. 8A to 8D show the fourth embodiment of the present invention.
FIG. This is different from the configuration of forming the groove portions 25 and 44 for V-shaped groove for folding in order to bend the silicon wafers 23 and 42 as in the first and third embodiments, and here another configuration is used. Is adopted.
【0047】すなわち、本実施例ではまず図8(A)に
示すようにシリコンウエハ51の基板52の表面に第1
のポリイミド膜53を薄く形成した後、半導体製造に用
いる通常のフォトリソグラフィ技術によって第1のポリ
イミド膜53に折り曲げ部分用の開口部54を作る。That is, in this embodiment, firstly, as shown in FIG.
After the polyimide film 53 is thinly formed, an opening 54 for a bent portion is formed in the first polyimide film 53 by a normal photolithography technique used for semiconductor manufacturing.
【0048】続いて、シリコンウエハ51の基板52の
裏面全体にテフロン膜55を形成したのち、このテフロ
ン膜55の上には表面側の折り曲げ部分用の開口部54
に対応する位置にポリイミド製のマスク56を形成す
る。Subsequently, a Teflon film 55 is formed on the entire back surface of the substrate 52 of the silicon wafer 51, and an opening 54 for a bent portion on the front surface side is formed on the Teflon film 55.
A mask 56 made of polyimide is formed at a position corresponding to.
【0049】次に、エッチングにより図8(B)に示す
ようにシリコンウエハ51の基板52における第1のポ
リイミド膜53の開口部54と対応する部分に貫通口5
7を形成する。このとき、シリコンウエハ51の基板5
2の裏面にはマスク56によって覆われている領域だけ
テフロン膜55が残る。Next, as shown in FIG. 8B, the through hole 5 is formed in a portion of the substrate 52 of the silicon wafer 51 corresponding to the opening 54 of the first polyimide film 53 by etching.
Form 7. At this time, the substrate 5 of the silicon wafer 51
The Teflon film 55 is left on the back surface of No. 2 only in the area covered by the mask 56.
【0050】そして、最後に、マスク56のポリイミド
膜のみを除去することにより、図8(C)に示すように
シリコンウエハ51の基板52はテフロン膜55をヒン
ジとして連結された構成となる。そのため、本実施例で
は湾曲管を組み立てる場合には図8(D)に示すように
テフロン膜55をヒンジとして折り曲げてシリコンウエ
ハ51を折り曲げるようになっている。Finally, by removing only the polyimide film of the mask 56, the substrate 52 of the silicon wafer 51 has a structure in which the Teflon film 55 is connected as a hinge as shown in FIG. 8C. Therefore, in this embodiment, when assembling a curved tube, the silicon wafer 51 is bent by bending the Teflon film 55 as a hinge as shown in FIG. 8 (D).
【0051】そこで、上記構成のものにあってはテフロ
ン膜55をヒンジとして折り曲げてシリコンウエハ51
を折り曲げるようにしたので、第1、第3の各実施例の
ようにV溝状の折しろ用の溝部分25、44でシリコン
ウエハ23、42を変形させてシリコンウエハ23、4
2を折り曲げる場合に比べてシリコンウエハ51を折り
曲げ易くすることができ、湾曲管の組立が容易となる。Therefore, in the case of the above structure, the Teflon film 55 is bent as a hinge to bend the silicon wafer 51.
As described in the first and third embodiments, the silicon wafers 23 and 42 are deformed by the V-groove-shaped groove portions 25 and 44 for folding, as in the first and third embodiments.
The silicon wafer 51 can be more easily bent than in the case of bending the two, and the bending tube can be easily assembled.
【0052】また、図9(A)〜(D)は本発明の第5
の実施例を示すものである。これは、第1、第3の各実
施例におけるシリコンウエハ23、42をV溝状の折し
ろ用の溝部分25、44に沿って折り曲げる工程を簡易
化したものである。Further, FIGS. 9A to 9D show the fifth embodiment of the present invention.
FIG. This simplifies the step of bending the silicon wafers 23 and 42 in the first and third embodiments along the V-shaped groove portions 25 and 44 for folding.
【0053】すなわち、本実施例ではまず図9(A)に
示すようにシリコンウエハ61の基板62の裏面に折り
曲げ部分用の凹陥部63をエッチングにより形成する。
続いて、図9(B)に示すようにこの凹陥部63内にシ
リコンウエハ61より熱膨脹係数が十分に高い充填材料
64を充填する。なお、充填材料64の充填方法として
はシリコンウエハ61の凹陥部63に例えばアルミニウ
ムをスパッタして積層させる方法がある。That is, in this embodiment, first, as shown in FIG. 9A, a recess 63 for a bent portion is formed by etching on the back surface of the substrate 62 of the silicon wafer 61.
Subsequently, as shown in FIG. 9B, a filling material 64 having a coefficient of thermal expansion sufficiently higher than that of the silicon wafer 61 is filled in the recess 63. As a filling method of the filling material 64, there is a method of laminating, for example, aluminum on the concave portion 63 of the silicon wafer 61 by sputtering.
【0054】また、湾曲管を組み立てる場合には凹陥部
63内に充填材料64が充填された加工済みのシリコン
ウエハ61全体を加熱する。このとき、凹陥部63内に
充填材料64であるアルミニウムの熱膨脹はシリコンウ
エハ61を上回るので、図9(D)に示すようにシリコ
ンウエハ61は凹陥部63の部分で折れ曲がる。この状
態で、シリコンウエハ61の両端の接合面間を固着すれ
ば、湾曲管が形成される。When assembling a curved tube, the entire processed silicon wafer 61 in which the filling material 64 is filled in the recess 63 is heated. At this time, the thermal expansion of aluminum, which is the filling material 64, in the recess 63 exceeds that of the silicon wafer 61, so that the silicon wafer 61 is bent at the recess 63 as shown in FIG. 9D. In this state, if the bonding surfaces at both ends of the silicon wafer 61 are fixed to each other, a curved tube is formed.
【0055】そこで、上記構成のものにあってはシリコ
ンウエハ61全体を加熱するだけでシリコンウエハ61
を凹陥部63の部分を自動的に折り曲げることができる
ので、構造が微細・複雑になるほど難しくなるシリコン
ウエハ61の折り曲げ作業を容易化することができる。
そのため、湾曲管の微小構造体を実現することができ
る。Therefore, in the case of the above structure, the silicon wafer 61 is simply heated by heating the entire silicon wafer 61.
Since the concave portion 63 can be automatically bent, the work of bending the silicon wafer 61, which becomes more difficult as the structure becomes finer and more complicated, can be facilitated.
Therefore, a microstructure of a curved tube can be realized.
【0056】なお、熱膨脹係数の大きい素材はアルミニ
ウムの他にも銅、銀など比較的膨脹率の大きい金属なら
ば良い。また、金属以外でもパラフィン、ポリエチレン
等の樹脂でも良い。The material having a large coefficient of thermal expansion may be a metal having a relatively large expansion coefficient such as copper and silver in addition to aluminum. In addition to metals, resins such as paraffin and polyethylene may be used.
【0057】また、図10(A)〜(C)は本発明の第
6の実施例を示すものである。図10(A)は第2の実
施例と同様に内視鏡の挿入部の軸心方向に沿って前後に
隣接された一対の湾曲管71a,71b間が回転軸72
を介して回転自在に連結される構成の湾曲部73を示す
ものである。Further, FIGS. 10A to 10C show a sixth embodiment of the present invention. FIG. 10A shows a rotary shaft 72 between a pair of curved tubes 71a and 71b that are adjacent to each other in the front-rear direction along the axial direction of the insertion portion of the endoscope, as in the second embodiment.
It shows a bending portion 73 configured to be rotatably connected via.
【0058】さらに、湾曲管71a,71b間には板状
SMAによって形成される湾曲アクチュエータ74が実
装されている。この場合、湾曲アクチュエータ74の前
端部は前方の湾曲管71aの外周面に固着され、この湾
曲アクチュエータ74の後端部は後方の湾曲管71bの
外周面に固着されている。Further, a bending actuator 74 formed of a plate-like SMA is mounted between the bending tubes 71a and 71b. In this case, the front end of the bending actuator 74 is fixed to the outer peripheral surface of the front bending tube 71a, and the rear end of the bending actuator 74 is fixed to the outer peripheral surface of the rear bending tube 71b.
【0059】また、図10(B)に示すように後方の湾
曲管71bの前端部外周面には回転軸72となる連結ピ
ン75が固定されている。さらに、前方の湾曲管71a
の後端部外周面には後方に延出された延出部76が形成
されている。この延出部76には挿入部の軸心方向に長
い長穴77が形成されている。そして、この長穴77内
には後方の湾曲管71bの連結ピン75が摺動自在に挿
入されている。Further, as shown in FIG. 10B, a connecting pin 75 serving as a rotary shaft 72 is fixed to the outer peripheral surface of the front end portion of the rear bending tube 71b. Further, the front curved tube 71a
An extension portion 76 extending rearward is formed on the outer peripheral surface of the rear end portion. An elongated hole 77 that is long in the axial direction of the insertion portion is formed in the extension portion 76. The connecting pin 75 of the rear curved tube 71b is slidably inserted into the elongated hole 77.
【0060】また、湾曲アクチュエータ74は図10
(C)に示すように略弓形に湾曲された形状が予め記憶
されている。さらに、この湾曲アクチュエータ74は室
温状態では図10(A)に示すように略直線状に延ばさ
れた通常位置で保持されるようになっている。The bending actuator 74 is shown in FIG.
As shown in (C), a shape curved in a substantially bow shape is stored in advance. Further, the bending actuator 74 is held at a normal position where it is extended in a substantially linear shape as shown in FIG.
【0061】そして、湾曲部73の湾曲操作時には湾曲
アクチュエータ74の板状SMAが加熱されて図10
(C)に示す略弓形の湾曲形状に曲げ変形されるように
なっている。このとき、湾曲アクチュエータ74の板状
SMAの曲げ動作に伴って前後の湾曲管71a,71b
間の距離が変化するが、これは前方の湾曲管71aの長
穴77内に沿って後方の湾曲管71bの連結ピン75が
摺動する動作によって吸収される。During the bending operation of the bending portion 73, the plate-shaped SMA of the bending actuator 74 is heated, and the bending actuator 73 is heated as shown in FIG.
It is adapted to be bent and deformed into a substantially arcuate curved shape shown in (C). At this time, the front and rear bending tubes 71a and 71b are moved along with the bending operation of the plate-like SMA of the bending actuator 74.
The distance between them changes, but this is absorbed by the operation of the connecting pin 75 of the rear bending tube 71b sliding along the elongated hole 77 of the front bending tube 71a.
【0062】そこで、上記構成のものにあっては前方の
湾曲管71aの後端部外周面に後方延出部76を形成
し、この延出部76に長穴77を形成するとともに、こ
の長穴77内に後方の湾曲管71bの連結ピン75を摺
動自在に挿入したので、板状SMAによって形成される
湾曲アクチュエータ74を両端とも湾曲管71a,71
bにそれぞれ固定させることができる。そのため、従来
のように湾曲アクチュエータ74の一端側を湾曲管71
a,71bの一方に摺動可能に連結し、かつこの湾曲ア
クチュエータ74の摺動端側が湾曲管と離れないように
するためにスライド手段を設ける場合のようなスライド
手段が不要となるので、従来に比べて湾曲部73全体の
細径化を図ることができる。Therefore, in the case of the above construction, a rear extension 76 is formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the front bending tube 71a, and a long hole 77 is formed in this extension 76, and this length is increased. Since the connecting pin 75 of the rear bending tube 71b is slidably inserted into the hole 77, the bending actuator 74 formed by the plate-like SMA is used at both ends of the bending tube 71a, 71b.
Each can be fixed to b. Therefore, one end side of the bending actuator 74 is connected to the bending tube 71 as in the conventional case.
Conventionally, there is no need for a sliding means which is slidably connected to one of a and 71b and which is provided in order to prevent the sliding end side of the bending actuator 74 from separating from the bending tube. It is possible to reduce the diameter of the entire curved portion 73 as compared with the above.
【0063】さらに、湾曲アクチュエータ74は湾曲管
71a,71bに対して摺動しないので、例えばSMA
の表面に絶縁等のコーティングを施していてもこのコー
ティング層が剥がれるおそれがない。Further, since the bending actuator 74 does not slide with respect to the bending tubes 71a and 71b, for example, SMA
Even if the surface of the is coated with insulation or the like, there is no risk of peeling off the coating layer.
【0064】また、後方の湾曲管71bの連結ピン75
を前方の湾曲管71aの長穴77内に摺動自在に挿入し
たので、SMAの湾曲アクチュエータ74の動作を妨げ
ない。なお、従来の回転軸と同様に湾曲管71a,71
bに対して無理な外力(圧縮力、ねじり力)がかかって
もSMAの湾曲アクチュエータ74や、内蔵物を保護す
ることができる。Further, the connecting pin 75 of the rear bending tube 71b
Is slidably inserted into the long hole 77 of the front bending tube 71a, so that the operation of the bending actuator 74 of the SMA is not hindered. Note that the bending tubes 71a and 71a are similar to the conventional rotating shaft.
Even if an unreasonable external force (compressive force, torsional force) is applied to b, the bending actuator 74 of the SMA and the built-in object can be protected.
【0065】また、図11は第6の実施例の変形例を示
すものである。これは、前方の湾曲管71aの後方延出
部76を略弓形に形成し、この後方延出部76に略弓形
の長穴77を形成したものである。この場合も第6の実
施例と同様の効果を得ることができる。FIG. 11 shows a modification of the sixth embodiment. In this, the rearward extending portion 76 of the front curved tube 71a is formed into a substantially arcuate shape, and the rearward extending portion 76 is formed with a substantially arcuate elongated hole 77. Also in this case, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained.
【0066】また、図12乃至図13(D)は本発明の
第7の実施例を示すものである。これは、先の各実施例
中に示された湾曲アクチュエータの製造方法に関するも
のである。ここでは、まず図12に示すように湾曲アク
チュエータの成形基板81上に厚さ40μmの第1の形
状記憶合金薄膜82がスパッタ蒸着によって形成され
る。12 to 13D show the seventh embodiment of the present invention. This relates to a method of manufacturing the bending actuator shown in each of the above embodiments. Here, first, as shown in FIG. 12, a first shape memory alloy thin film 82 having a thickness of 40 μm is formed on a molded substrate 81 of a curved actuator by sputter deposition.
【0067】次に、基板81の形状記憶合金薄膜82上
に図13(B)に示すように第1のポリイミド膜83が
1μm形成された後、半導体製造に用いる通常のフォト
リソグラフィ技術によって第1のポリイミド膜83と第
1の形状記憶合金薄膜82とが所定形状にパターニング
される。続いて、チタンの薄膜84aとチタンよりも十
分に薄い白金の薄膜84bより成る2層の金属薄膜パタ
ーン84をスパッタ蒸着とフォトリソグラフィ技術によ
って形成する。ここで、金属薄膜パターン84の端部に
は図13(A)に示すように電極形成領域85が形成さ
れている。Next, as shown in FIG. 13B, a first polyimide film 83 having a thickness of 1 μm is formed on the shape memory alloy thin film 82 of the substrate 81, and then a first photolithography technique used in semiconductor manufacturing is used to form the first polyimide film 83. The polyimide film 83 and the first shape memory alloy thin film 82 are patterned into a predetermined shape. Subsequently, a two-layer metal thin film pattern 84 composed of a titanium thin film 84a and a platinum thin film 84b sufficiently thinner than titanium is formed by sputter deposition and a photolithography technique. Here, an electrode forming region 85 is formed at the end of the metal thin film pattern 84 as shown in FIG.
【0068】次に、上記基板81の積層体上に図13
(D)に示すように第2のポリイミド膜86を形成し、
これをフォトリソグラフィ技術によって第1の形状記憶
合金薄膜82とほぼ同じ形状にパターニングすると共
に、図13(C)に示すように前記金属薄膜パターン8
4の電極形成領域85に開口部87を形成する。Next, FIG. 13 is formed on the laminated body of the substrate 81.
A second polyimide film 86 is formed as shown in FIG.
This is patterned into substantially the same shape as the first shape memory alloy thin film 82 by the photolithography technique, and the metal thin film pattern 8 is formed as shown in FIG. 13 (C).
An opening 87 is formed in the fourth electrode formation region 85.
【0069】次に、厚さ60μmの第2の形状記憶合金
薄膜(図示せず)を形成し、フォトリソグラフィ技術に
よって第1の形状記憶合金薄膜82と同形状に加工す
る。この後、基板材を除去して金属薄膜パターン84の
電極形成領域85にリード線88を接続することによ
り、湾曲アクチュエータが形成される。Next, a second shape memory alloy thin film (not shown) having a thickness of 60 μm is formed and processed into the same shape as the first shape memory alloy thin film 82 by the photolithography technique. After that, the substrate material is removed and the lead wire 88 is connected to the electrode forming region 85 of the metal thin film pattern 84 to form the bending actuator.
【0070】そして、上記湾曲アクチュエータの金属薄
膜パターン84にリード線88を介して電流を流してジ
ュール熱を発生させることによって第1の形状記憶合金
薄膜82及び第2の形状記憶合金薄膜を加熱し、第1の
形状記憶合金薄膜82及び第2の形状記憶合金薄膜を予
め記憶された所定の湾曲形状に変形させ、アクチュエー
タとして機能させるようになっている。このとき、湾曲
アクチュエータの駆動に伴い、金属薄膜パターン84に
歪みが発生するので、これによる電気抵抗の変化を検出
することで第1の形状記憶合金薄膜82及び第2の形状
記憶合金薄膜の変位を求めることにより、上記湾曲アク
チュエータをフィードバック制御することが可能とな
る。すなわち、金属薄膜パターン84を歪みセンサとし
て使用することができる。Then, the first shape memory alloy thin film 82 and the second shape memory alloy thin film are heated by causing a current to flow through the metal thin film pattern 84 of the bending actuator through the lead wire 88 to generate Joule heat. The first shape memory alloy thin film 82 and the second shape memory alloy thin film are deformed into a predetermined curved shape stored in advance to function as an actuator. At this time, since the metal thin film pattern 84 is distorted due to the driving of the bending actuator, the displacement of the first shape memory alloy thin film 82 and the second shape memory alloy thin film is detected by detecting the change in the electric resistance. Thus, it becomes possible to feedback control the bending actuator. That is, the metal thin film pattern 84 can be used as a strain sensor.
【0071】そこで、上記構成の湾曲アクチュエータに
あっては金属薄膜パターン84の両側に第1のポリイミ
ド膜83、第2のポリイミド膜86をそれぞれ介して第
1の形状記憶合金薄膜82及び第2の形状記憶合金薄膜
を配設したので、単一層の形状記憶合金にヒータを形成
した場合と比較して、膜厚、および記憶させた形状の曲
率が同じである条件(実質的に同じ発生力量を意味す
る)の下で、本実施例の場合は湾曲アクチュエータの湾
曲時に金属薄膜パターン84に発生する歪みを1/5に
することができる。Therefore, in the bending actuator having the above-described structure, the first shape memory alloy thin film 82 and the second shape memory alloy thin film 82 and the second polyimide film 86 are provided on both sides of the metal thin film pattern 84, respectively. Since the shape memory alloy thin film is provided, compared to the case where the heater is formed on a single layer of shape memory alloy, the film thickness and the curvature of the stored shape are the same (substantially the same force In the case of the present embodiment, the strain generated in the metal thin film pattern 84 when the bending actuator bends can be reduced to 1/5.
【0072】ここで、金属薄膜パターン84に発生する
歪みεはこの金属薄膜パターン84の厚さが無視できる
ほど小さく、第1の形状記憶合金薄膜82及び第2の形
状記憶合金薄膜の全体のSMAの厚さをt、曲率をrと
すると、ε=0.2t/rとなり、単一層の形状記憶合
金にヒータを形成した場合の1/5となる。The strain ε generated in the metal thin film pattern 84 is so small that the thickness of the metal thin film pattern 84 is negligible, and the SMA of the entire first shape memory alloy thin film 82 and the second shape memory alloy thin film is large. Where t is the thickness and r is the curvature, ε = 0.2 t / r, which is ⅕ of the case where a heater is formed on a single-layer shape memory alloy.
【0073】なお、第1の形状記憶合金薄膜82と第2
の形状記憶合金薄膜との膜厚比を調整することによって
金属薄膜パターン84に発生する歪みを更に小さくする
こともできる。The first shape memory alloy thin film 82 and the second
The strain generated in the metal thin film pattern 84 can be further reduced by adjusting the film thickness ratio with the shape memory alloy thin film.
【0074】このため、湾曲アクチュエータの発生力量
を大きくするために、記憶させる形状の曲率を小さくす
る場合にあっても、金属薄膜パターン84に過度の歪み
が発生することがないので、再現性の高い高精度の計測
ができる。したがって、結果として高精度の湾曲アクチ
ュエータの制御が可能となる。Therefore, even if the curvature of the stored shape is reduced in order to increase the amount of force generated by the bending actuator, the metal thin film pattern 84 will not be excessively distorted, so that the reproducibility is improved. Highly accurate measurement is possible. Therefore, as a result, it is possible to control the bending actuator with high accuracy.
【0075】また、本実施例において湾曲アクチュエー
タの第1の形状記憶合金薄膜82及び第2の形状記憶合
金薄膜の一方を弾性体に置き換え、これをバイアスばね
として機能させることにより、形状記憶合金に2方向の
形状記憶処理を施したり、外部にバイアスばねを取り付
ける等の複雑な構成を付加することなく簡単に湾曲アク
チュエータとして機能させることができる。そのため、
この場合にはさらに一層の構成の簡略化を図ることがで
きる。Further, in the present embodiment, one of the first shape memory alloy thin film 82 and the second shape memory alloy thin film of the bending actuator is replaced with an elastic body, and this is made to function as a bias spring, so that the shape memory alloy is formed. It is possible to easily function as the bending actuator without adding a complicated structure such as performing shape memory processing in two directions or attaching a bias spring to the outside. for that reason,
In this case, the structure can be further simplified.
【0076】また、図14(A)乃至図15(B)は本
発明の第8の実施例を示すものである。これは、第7の
実施例とは異なる湾曲アクチュエータの製造方法に関す
るものである。FIGS. 14A to 15B show an eighth embodiment of the present invention. This relates to a method of manufacturing a bending actuator different from that of the seventh embodiment.
【0077】ここでは、まず図14(B)に示すように
湾曲アクチュエータの成形基板91上に厚さ50μmの
第1の形状記憶合金薄膜92がスパッタ蒸着によって形
成される。Here, first, as shown in FIG. 14B, a first shape memory alloy thin film 92 having a thickness of 50 μm is formed on the molded substrate 91 of the curved actuator by sputtering deposition.
【0078】次に、基板91の第1の形状記憶合金薄膜
92上に図14(A)に示すように第1のポリイミド膜
93が1μm形成された後、白金の薄膜より成る金属薄
膜パターン94をスパッタ蒸着と半導体製造に用いる通
常のフォトリソグラフィ技術によって形成する。ここ
で、金属薄膜パターン94の端部には図14(A)に示
すように電極形成領域95が形成されている。Next, as shown in FIG. 14A, a first polyimide film 93 is formed to a thickness of 1 μm on the first shape memory alloy thin film 92 of the substrate 91, and then a metal thin film pattern 94 of a platinum thin film is formed. Are formed by sputter deposition and the usual photolithography technique used for semiconductor manufacturing. Here, an electrode forming region 95 is formed at the end of the metal thin film pattern 94 as shown in FIG.
【0079】次に、上記基板91の積層体上に図14
(D)に示すように第2のポリイミド膜96を形成する
とともに、図14(C)に示すように前記金属薄膜パタ
ーン94の電極形成領域95に開口部97を形成する。Next, FIG. 14 is formed on the laminated body of the substrate 91.
A second polyimide film 96 is formed as shown in FIG. 14D, and an opening 97 is formed in the electrode forming region 95 of the metal thin film pattern 94 as shown in FIG.
【0080】次に、図15(A)に示すように、厚さ5
0μmの第2の形状記憶合金薄膜98を形成し、フォト
リソグラフィ技術によって図示の形状に加工する。この
後、基板材を除去して図15(A)に示すように金属薄
膜パターン94の電極形成領域95にリード線99を接
続することにより、湾曲アクチュエータが形成される。Next, as shown in FIG.
A second shape memory alloy thin film 98 having a thickness of 0 μm is formed and processed into the illustrated shape by a photolithography technique. After that, the substrate material is removed, and the lead wire 99 is connected to the electrode formation region 95 of the metal thin film pattern 94 as shown in FIG.
【0081】そして、上記湾曲アクチュエータの金属薄
膜パターン94にリード線99を介して電流を流してジ
ュール熱を発生させることによって第1の形状記憶合金
薄膜92及び第2の形状記憶合金薄膜98を加熱し、第
1の形状記憶合金薄膜92及び第2の形状記憶合金薄膜
98を予め記憶された所定の湾曲形状に変形させ、アク
チュエータとして機能させるようになっている。このと
き、湾曲アクチュエータの駆動に伴い、白金の金属薄膜
パターン94の抵抗値が変化する。そのため、上記湾曲
アクチュエータの変位は温度に依存するので、この金属
薄膜パターン94の抵抗値の変化を検出して温度を計算
することにより、上記湾曲アクチュエータをフィードバ
ック制御することができる。すなわち、金属薄膜パター
ン94を温度センサとして使用することができる。The first shape memory alloy thin film 92 and the second shape memory alloy thin film 98 are heated by passing an electric current through the lead wire 99 to the metal thin film pattern 94 of the bending actuator to generate Joule heat. Then, the first shape memory alloy thin film 92 and the second shape memory alloy thin film 98 are deformed into a predetermined curved shape stored in advance and function as an actuator. At this time, the resistance value of the platinum metal thin film pattern 94 changes as the bending actuator is driven. Therefore, since the displacement of the bending actuator depends on the temperature, the bending actuator can be feedback-controlled by detecting the change in the resistance value of the metal thin film pattern 94 and calculating the temperature. That is, the metal thin film pattern 94 can be used as a temperature sensor.
【0082】そこで、上記構成の湾曲アクチュエータに
あっては第1の形状記憶合金薄膜92と第2の形状記憶
合金薄膜98とは厚さが等しいため、その中間に位置す
る金属薄膜パターン94は湾曲アクチュエータの変位に
よる歪みを受けることはなく、高精度の温度測定が可能
となる。Therefore, in the bending actuator having the above structure, since the first shape memory alloy thin film 92 and the second shape memory alloy thin film 98 have the same thickness, the metal thin film pattern 94 located in the middle thereof is curved. Highly accurate temperature measurement is possible without being distorted by the displacement of the actuator.
【0083】また、本実施例において湾曲アクチュエー
タの第1または第2の形状記憶合金薄膜92,98の一
方を例えば超弾性合金等の弾性体に置き換え、これをバ
イアスばねとして機能させることにより、形状記憶合金
に2方向の形状記憶処理を施したり、外部にバイアスば
ねを取り付ける等の複雑な構成を付加することなく簡単
に湾曲アクチュエータとして機能させることができる。
そのため、この場合にはさらに一層の構成の簡略化を図
ることができる。Further, in the present embodiment, one of the first or second shape memory alloy thin films 92 and 98 of the bending actuator is replaced with an elastic body such as a super elastic alloy, and this is made to function as a bias spring, so that the shape is improved. It is possible to easily function as a bending actuator without adding a complicated structure such as performing a shape memory treatment in two directions on the memory alloy or attaching a bias spring to the outside.
Therefore, in this case, the structure can be further simplified.
【0084】さらに、金属薄膜パターン94を温度セン
サとして使用するとともに、第1および第2の形状記憶
合金薄膜92,98のヒータとしても利用する場合には
熱効率の観点から、超弾性合金側で温度センサのポリイ
ミドを厚くすることが望ましい。Further, when the metal thin film pattern 94 is used as a temperature sensor and also as a heater for the first and second shape memory alloy thin films 92 and 98, from the viewpoint of thermal efficiency, the temperature on the superelastic alloy side is increased. It is desirable to thicken the sensor polyimide.
【0085】以上、第7,第8の2つの実施例について
説明したが、これらを組み合わせてより高度の湾曲アク
チュエータの制御を行うことも可能である。即ち、3層
の形状記憶合金によって湾曲アクチュエータを構成し、
全体の中間とそれとややずれた位置に同じ素材より成る
金属薄膜パターンを形成する。Although the seventh and eighth embodiments have been described above, it is also possible to control the bending actuator of a higher degree by combining these. That is, a curved actuator is formed of three layers of shape memory alloy,
A metal thin film pattern made of the same material is formed in the middle of the whole and at a position slightly deviated from it.
【0086】そして、形状記憶合金の加熱は主として全
体の中間に配置された金属薄膜パターンによって行い、
もう一方は比較的小さな電流を流すことで、抵抗値の検
出のみを行う。これら2つの金属薄膜パターンの抵抗値
に関して、形状記憶合金アクチュエータの駆動に際し
て、中間に配置されたものは温度の影響のみを受け、も
う一方は温度と変位の両方の影響を受けることになる。
従って、この両者の抵抗値の変化から、変位と温度の両
方を高精度に計測することが可能になる。The shape memory alloy is heated mainly by the metal thin film pattern arranged in the middle of the whole,
On the other hand, a relatively small current is passed to detect only the resistance value. Regarding the resistance values of these two metal thin film patterns, when driving the shape memory alloy actuator, the one arranged in the middle is affected only by temperature, and the other is affected by both temperature and displacement.
Therefore, it is possible to measure both the displacement and the temperature with high accuracy from the change in the resistance value of both.
【0087】また、形状記憶合金における同一変位に対
する温度の違いは応力誘起マルテンサイトの発生量を反
映しているので、これら2つのパラメータからアクチュ
エータの負荷を求めることが可能になる。このように、
変位と負荷の両方によってフィードバック制御すること
ができることは、アクチュエータの高度な作業をさせる
上で極めて重要である。Further, since the difference in temperature with respect to the same displacement in the shape memory alloy reflects the generation amount of stress-induced martensite, the load of the actuator can be obtained from these two parameters. in this way,
Being able to perform feedback control by both displacement and load is extremely important for performing advanced work of the actuator.
【0088】また、図16乃至図17(B)は本発明の
第9の実施例を示すものである。これは、第7,第8の
実施例とは異なる湾曲アクチュエータの製造方法に関す
るものである。16 to 17B show a ninth embodiment of the present invention. This relates to a method for manufacturing a bending actuator different from the seventh and eighth embodiments.
【0089】ここでは、まず図16に示す第1の基板1
01に第1の形状記憶合金薄膜102を形成し、次に第
2の基板103に第2の形状記憶合金薄膜104を形成
する。そして、両方の基板101,103を高温度に熱
処理することによって形状記憶合金薄膜102,104
の溶体化処理を行う。Here, first, the first substrate 1 shown in FIG.
The first shape memory alloy thin film 102 is formed on 01, and then the second shape memory alloy thin film 104 is formed on the second substrate 103. Then, both the substrates 101 and 103 are heat-treated at a high temperature to form the shape memory alloy thin films 102 and 104.
Solution treatment is performed.
【0090】続いて、図17(B)に示すように第1の
基板101に第7,第8の実施例と同様な方法で第1の
樹脂膜105を形成し、これと第1の形状記憶合金薄膜
102とをパターニングする。更に、その上に金属薄膜
パターン106と第2の樹脂膜107とが形成される。
ここで、金属薄膜パターン106の端部には図17
(A)に示すように電極形成領域108が形成されてい
る。また、金属薄膜パターン106の電極形成領域10
6に対応して第2の樹脂膜107に開口部109を形成
する。Subsequently, as shown in FIG. 17B, a first resin film 105 is formed on the first substrate 101 by the same method as in the seventh and eighth embodiments, and the first resin film 105 and the first shape are formed. The memory alloy thin film 102 is patterned. Further, a metal thin film pattern 106 and a second resin film 107 are formed thereon.
Here, as shown in FIG.
An electrode formation region 108 is formed as shown in FIG. In addition, the electrode forming region 10 of the metal thin film pattern 106
An opening 109 is formed in the second resin film 107 in correspondence with No. 6.
【0091】なお、ここでは特に図示しないが、第2の
基板103についても第2の形状記憶合金薄膜104を
フォトリソグラフィ技術によって所定形状にパターニン
グしておく。Although not shown here, the second shape memory alloy thin film 104 is also patterned into a predetermined shape on the second substrate 103 by a photolithography technique.
【0092】次に、図16に示すように第1の基板10
1と第2の基板103とを貼り合わせて、第1の樹脂膜
105及び第2の樹脂膜107のガラス転位温度以上の
温度で熱処理することによって2つの基板101,10
3を接合する。この後で、両方の基板材を除去し、金属
薄膜パターン106の電極形成領域108にリード線1
10を接続することにより、湾曲アクチュエータが形成
される。Next, as shown in FIG. 16, the first substrate 10
The first and second substrates 103 are bonded to each other and heat-treated at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the first resin film 105 and the second resin film 107.
Join 3 After that, both substrate materials are removed, and the lead wire 1 is formed on the electrode formation region 108 of the metal thin film pattern 106.
By connecting 10 a bending actuator is formed.
【0093】そして、上記湾曲アクチュエータの金属薄
膜パターン106にリード線110を介して電流を流す
ことによって発生するジュール熱によって第1及び第2
の形状記憶合金薄膜102,104を加熱し、アクチュ
エータとして機能させる。Then, the first and second Joule heat is generated by passing an electric current through the lead wire 110 to the metal thin film pattern 106 of the bending actuator.
The shape memory alloy thin films 102 and 104 are heated to function as actuators.
【0094】このような手法を取ることによって第7,
第8の実施例で示したような方法と異なり、形状記憶合
金薄膜102,104の溶体化処理温度がポリイミド膜
の耐熱性で制限されることがなくなり、より高品質の形
状記憶合金薄膜102,104を得ることができる。By taking such a method,
Unlike the method shown in the eighth embodiment, the solution heat treatment temperature of the shape memory alloy thin films 102 and 104 is not limited by the heat resistance of the polyimide film, and the shape memory alloy thin film 102 of higher quality can be obtained. 104 can be obtained.
【0095】ここで、第1及び第2の形状記憶合金薄膜
102,104の膜厚を適当に設定することによって、
第7,第8の実施例と同様な効果が得られる。また、形
状記憶合金を3層構造とすることで、先に述べたよう
に、より高精度の制御を行うことも可能である。Here, by appropriately setting the film thicknesses of the first and second shape memory alloy thin films 102 and 104,
The same effects as those of the seventh and eighth embodiments can be obtained. Further, by using a shape memory alloy having a three-layer structure, it is possible to perform more precise control as described above.
【0096】また、図18(A)乃至図19(E)は本
発明の第10の実施例を示すものである。これは、第7
〜9の各実施例とは異なる湾曲アクチュエータの製造方
法に関するものである。ここでは、図18(A)に示す
第1のウエハ121および同図(B)に示す第2のウエ
ハ122の2枚のウエハを用意する。18A to 19E show a tenth embodiment of the present invention. This is the 7th
9 to 9 relate to a method of manufacturing a bending actuator different from each of the embodiments. Here, two wafers, a first wafer 121 shown in FIG. 18A and a second wafer 122 shown in FIG. 18B, are prepared.
【0097】また、図19(B)に示すように第1のウ
エハ121のシリコン基板123上にはシリコンエッチ
ングのストッパとなるシリコン窒化膜124を形成した
後、半導体プロセスを応用して制御回路および配線12
5と、SMA加熱用の薄膜ヒータパターン126とを一
体化した制御チップチェーンを形成する。この後で更に
ポリイミド膜127を塗布形成する。Further, as shown in FIG. 19B, after a silicon nitride film 124 serving as a stopper for silicon etching is formed on the silicon substrate 123 of the first wafer 121, a semiconductor process is applied to the control circuit and Wiring 12
5 and the thin film heater pattern 126 for heating the SMA are integrated to form a control chip chain. After this, a polyimide film 127 is further formed by coating.
【0098】さらに、図19(A)に示すように第2の
ウエハ122のシリコン基板128上には同様にシリコ
ンエッチングのストッパとなるシリコン窒化膜129を
形成した後、スパッタにより、SMA薄膜130を形成
してパターニングし、800℃程度の温度で溶態化(再
結晶化)処理する。この後で更にポリイミド膜131を
塗布形成する。Further, as shown in FIG. 19A, a silicon nitride film 129 which similarly serves as a stopper for silicon etching is formed on the silicon substrate 128 of the second wafer 122, and then the SMA thin film 130 is formed by sputtering. It is formed, patterned, and subjected to a solution state (recrystallization) treatment at a temperature of about 800 ° C. After this, a polyimide film 131 is further formed by coating.
【0099】次に、2枚のウエハ121,122を対向
させてアライメントした状態で、図19(C)に示すよ
うに2枚のウエハ121,122を貼り合わせる。この
とき、両ウエハ121,122の最上層はポリイミド膜
127,131であるので、貼り合わせに陽極酸化等を
用いる必要はなく、ポリイミド膜127,131のガラ
ス転移温度以上に加熱するだけでよい。Next, with the two wafers 121 and 122 facing each other and aligned, the two wafers 121 and 122 are bonded together as shown in FIG. 19C. At this time, since the uppermost layers of the two wafers 121 and 122 are the polyimide films 127 and 131, it is not necessary to use anodic oxidation or the like for bonding, and it is sufficient to heat the polyimide films 127 and 131 to the glass transition temperature or higher.
【0100】また、2枚のウエハ121,122を貼り
合わせたのち、図19(D)に示すように2枚のウエハ
121,122のシリコン基板123,128をKOH
等を用いてエッチングして除去する。このときシリコン
窒化膜124,129がエッチングストッパとして機能
する。Further, after the two wafers 121 and 122 are bonded together, as shown in FIG. 19D, the silicon substrates 123 and 128 of the two wafers 121 and 122 are KOH.
Etching is performed by using the above. At this time, the silicon nitride films 124 and 129 function as etching stoppers.
【0101】次に、シリコン窒化膜124,129をC
F4/O2プラズマで除去したのち、図19(E)に示
すように必要な部分を切り出して湾曲アクチュエータ1
32を得る。Next, the silicon nitride films 124 and 129 are replaced with C
After removing with F4 / O2 plasma, the necessary portion is cut out as shown in FIG.
Get 32.
【0102】この方法では制御チップチェーンに用いる
素材によってSMA薄膜130の溶態化温度が制限を受
けることがないので、SMA薄膜130を湾曲アクチュ
エータ132として用いる場合に有利である。This method is advantageous when the SMA thin film 130 is used as the bending actuator 132 because the solubilization temperature of the SMA thin film 130 is not limited by the material used for the control chip chain.
【0103】さらに、第1のウエハ121のシリコン基
板123上にシリコンエッチングのストッパとなるシリ
コン窒化膜124を形成した後、半導体プロセスを応用
して制御回路および配線125と、SMA加熱用の薄膜
ヒータパターン126とを一体化した制御チップチェー
ンを形成するとともに、第2のウエハ122のシリコン
基板128上に同様にシリコンエッチングのストッパと
なるシリコン窒化膜129を形成した後、スパッタによ
り、SMA薄膜130を形成するようにしたので、配線
の省線化を図ることができ、湾曲アクチュエータ132
を小形化することができるとともに、組立てが容易にで
きる。Further, after forming a silicon nitride film 124 serving as a stopper for silicon etching on the silicon substrate 123 of the first wafer 121, a semiconductor process is applied to apply a control circuit and wiring 125, and a thin film heater for heating SMA. A control chip chain that is integrated with the pattern 126 is formed, and a silicon nitride film 129 that also serves as a silicon etching stopper is formed on the silicon substrate 128 of the second wafer 122, and then the SMA thin film 130 is formed by sputtering. Since it is formed, it is possible to reduce the number of wirings, and the bending actuator 132
Can be downsized and can be easily assembled.
【0104】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。次に、本発明の他の特徴
的な技術事項を下記の通り付記する。The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Next, other characteristic technical matters of the present invention will be additionally described as follows.
【0105】記 (付記項1) 前記分割面は前記可撓管の中心軸を含む
面であることを特徴とする請求項1に記載の可撓管湾曲
装置。(Additional Item 1) The flexible tube bending device according to claim 1, wherein the divided surface is a surface including a central axis of the flexible tube.
【0106】(付記項2) 前記形状記憶型アクチュエ
ータは形状記憶合金アクチュエータであることを特徴と
する請求項1に記載の可撓管湾曲装置。 (付記項3) 前記形状記憶合金アクチュエータは湾曲
形状を記憶した板状形状記憶合金であることを特徴とす
る付記項2に記載の可撓管湾曲装置。(Additional Item 2) The flexible tube bending device according to claim 1, wherein the shape memory type actuator is a shape memory alloy actuator. (Additional Item 3) The flexible tube bending device according to Additional Item 2, wherein the shape memory alloy actuator is a plate-shaped shape memory alloy that stores a curved shape.
【0107】(付記項4) 前記可撓管は管体の一側面
にこの管体の軸心方向と直交する方向に延設された切り
欠き部がこの管体の軸心方向に沿って複数形成された切
り欠き構造であることを特徴とする請求項1に記載の可
撓管湾曲装置。(Additional Item 4) The flexible tube has a plurality of cutouts extending in a direction perpendicular to the axial direction of the tubular body on one side surface of the tubular body along the axial direction of the tubular body. The flexible tube bending device according to claim 1, wherein the flexible tube bending device has a notch structure formed.
【0108】(付記項5) 前記可撓管は複数の管状部
材をそれぞれ回転軸で連結した構成であることを特徴と
する請求項1に記載の可撓管湾曲装置。 (付記項6) 前記可撓管は前方の前記管状部材の後端
部外周面に後方延出部が形成され、この延出部に長穴が
形成されるとともに、この長穴内に後方の前記管状部材
の連結ピンを摺動自在に挿入したものであることを特徴
とする付記項5に記載の可撓管湾曲装置。(Additional Item 5) The flexible tube bending device according to claim 1, wherein the flexible tube has a structure in which a plurality of tubular members are connected by a rotating shaft. (Additional Item 6) In the flexible tube, a rear extending portion is formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the front tubular member, and a long hole is formed in this extending portion. 6. The flexible tube bending device as set forth in appendix 5, wherein a connecting pin of a tubular member is slidably inserted.
【0109】(付記項7) 可撓管の構成基板の切り欠
き部分となる第1領域をエッチングで除去する工程と、
前記基板の折しろ用の溝部分となる第2領域をエッチン
グで薄くする工程と、前記第2領域に沿って前記基板を
折り曲げる工程とを具備したことを特徴とする可撓管の
製造方法。(Additional Item 7) A step of removing the first region, which is a cutout portion of the constituent substrate of the flexible tube, by etching.
A method of manufacturing a flexible tube, comprising: a step of thinning a second region which is a groove portion for folding of the substrate by etching; and a step of bending the substrate along the second region.
【0110】(付記項7の従来技術) 従来の内視鏡の
湾曲管構造は特開昭60−156430号公報に示すよ
うに金属パイプを加工し、リベット等で回動自在に連結
した構造である。この構造では直径数ミリ以上であれば
組立上問題ないが、サブミリ以下の小型の湾曲管を形成
する場合には部品加工・組立に困難なものとなる。(Prior Art of Supplementary Note 7) The conventional bending tube structure of an endoscope has a structure in which a metal pipe is processed and rotatably connected by a rivet or the like as shown in JP-A-60-156430. is there. With this structure, there is no problem in assembling if the diameter is several millimeters or more, but it becomes difficult to process and assemble parts when forming a small curved tube having a diameter of submillimeter or less.
【0111】(付記項7の目的) 組立易く、細径化に
適した構成の可撓管湾曲装置用の可撓管の製造方法 (付記項7の効果) 半導体製造プロセスを応用した本
製造方法では、ミクロンオーダーでの溝、切り欠き形状
の加工が可能であり、しかも折り曲げて組み立てが可能
なように溝領域を設けて有るので組立容易である。(Purpose of Supplementary Note 7) Method of Manufacturing Flexible Tube for Flexible Tube Bending Device with Easy-Assembly and Suitable for Thinning Diameter (Effect of Supplementary Note 7) Main Manufacturing Method Applying Semiconductor Manufacturing Process In this case, since it is possible to process grooves and cutouts in the order of microns, and the groove area is provided so that the groove can be bent and assembled, the assembly is easy.
【0112】(付記項8) 前記基板の前記第2領域を
エッチングで薄くする工程で形成された折しろ用の溝部
分に熱膨脹率の高い異種材料を充填し、この異種材料の
熱膨脹によって前記第2領域に沿って前記基板を折り曲
げる工程を設けたことを特徴とする付記項7に記載の可
撓管の製造方法。(Additional Item 8) The groove portion for folding formed in the step of thinning the second region of the substrate by etching is filled with a different material having a high coefficient of thermal expansion, and the different material is thermally expanded so that the 8. The method for manufacturing a flexible tube according to appendix 7, wherein a step of bending the substrate along two regions is provided.
【0113】(付記項9) 前記熱膨脹率の高い異種材
料はシリコンより熱膨脹率の高い金属であることを特徴
とする付記項8に記載の可撓管の製造方法。 (付記項10) 前記熱膨脹率の高い異種材料はシリコ
ンより熱膨脹率の高い樹脂であることを特徴とする付記
項8に記載の可撓管の製造方法。(Additional Item 9) The method for manufacturing a flexible tube according to Additional Item 8, wherein the different material having a high coefficient of thermal expansion is a metal having a coefficient of thermal expansion higher than that of silicon. (Additional Item 10) The method for manufacturing a flexible tube according to Additional Item 8, wherein the different material having a high coefficient of thermal expansion is a resin having a coefficient of thermal expansion higher than that of silicon.
【0114】(付記項11) 前記基板の前記第2領域
をエッチングで薄くする工程で形成された折しろ用の溝
部分に弾性率の高い異種材料を充填する工程を設けたこ
とを特徴とする付記項7に記載の可撓管の製造方法。(Additional Item 11) It is characterized in that the groove portion for folding formed in the step of thinning the second region of the substrate by etching is filled with a different material having a high elastic modulus. The method for manufacturing a flexible tube according to appendix 7.
【0115】(付記項12) 前記弾性率の高い異種材
料はシリコンより弾性率の高い金属であることを特徴と
する付記項11に記載の可撓管の製造方法。 (付記項13) 前記弾性率の高い異種材料はシリコン
より弾性率の高い樹脂であることを特徴とする付記項1
1に記載の可撓管の製造方法。(Additional Item 12) The method for producing a flexible tube according to Additional Item 11, wherein the dissimilar material having a high elastic modulus is a metal having an elastic modulus higher than that of silicon. (Additional Item 13) The different material having a high elastic modulus is a resin having an elastic modulus higher than that of silicon.
1. The method for manufacturing a flexible tube described in 1.
【0116】(付記項14) 前記樹脂はフッ素系樹脂
であることを特徴とする付記項13に記載の可撓管の製
造方法。 (付記項15) 前記第1領域は可撓管の切り欠き部で
あることを特徴とする付記項7に記載の可撓管の製造方
法。(Additional Item 14) The method for producing a flexible tube according to Additional Item 13, wherein the resin is a fluororesin. (Additional Item 15) The method for manufacturing a flexible tube according to Additional Item 7, wherein the first region is a cutout portion of the flexible tube.
【0117】(付記項16) 形状記憶合金とこの形状
記憶合金上に密着して配置した歪みセンサとで構成する
アクチュエータにおいて、前記歪みセンサを膜厚が異な
り、少なくとも一方が形状記憶合金である2層以上の材
料間に配置したことを特徴とする形状記憶型アクチュエ
ータ。(Additional Item 16) In an actuator comprising a shape memory alloy and a strain sensor arranged in close contact with the shape memory alloy, the strain sensors have different film thicknesses, and at least one of them is a shape memory alloy. A shape memory type actuator characterized in that it is arranged between layers of materials.
【0118】(付記項16の従来技術) SMAのよう
な、熱によって駆動力を発生させる熱力学変換素子は素
子自体がアクチュエータとして機能するので、非常に小
型のアクチュエータを構成することができる。このよう
な微小アクチュエータをマニピュレータのような高精度
の位置決めを要求する用途に適用しようとした場合、フ
ィードバックのためのセンサーが必要となる。SMAア
クチュエータの制御は変位或いは温度のセンシングによ
って可能である。小型のアクチュエータにおけるセンシ
ングデバイスとしては金属薄膜パターンの抵抗値の変化
を検出する歪ゲージや測温抵抗体が小型化の点で有利で
あるが、測温抵抗体をSMAに張り付けると、SMAの
変位に伴う歪によって正確な温度の測定が不可能にな
る。また、SMAアクチュエータで大きな出力を得るた
めには比較的大きな歪を与える必要があるが、このよう
な大きな歪を歪ゲージで測定しようとした場合、金属薄
膜の塑性変形によって再現性のある歪の測定ができなく
なる。(特開昭63−99829号公報、特開平1−2
62373号公報) (付記項16の目的) 高精度で位置制御が可能な形状
記憶型アクチュエータを提供することにある。(Prior Art of Appendix 16) Since a thermodynamic conversion element such as SMA which generates a driving force by heat functions as an actuator itself, a very small actuator can be constructed. When such a micro actuator is applied to an application requiring highly accurate positioning such as a manipulator, a sensor for feedback is required. Control of the SMA actuator is possible by sensing displacement or temperature. As a sensing device in a small actuator, a strain gauge for detecting a change in resistance value of a metal thin film pattern or a resistance temperature detector is advantageous in terms of downsizing, but if the resistance temperature sensor is attached to the SMA, Strain associated with displacement makes accurate temperature measurement impossible. Further, in order to obtain a large output with the SMA actuator, it is necessary to give a relatively large strain. However, when such a large strain is to be measured with a strain gauge, a strain which has reproducible strain due to plastic deformation of the metal thin film is generated. It becomes impossible to measure. (JP-A-63-99829 and JP-A-1-2)
(Publication No. 62373) (Purpose of Supplementary Note 16) It is to provide a shape memory type actuator capable of highly accurate position control.
【0119】(付記項16の効果) 単にSMA膜に歪
センサを張り付ける場合と異なり、SMA膜の最大歪よ
りも歪センサにかかる歪を大幅に小さくする事が可能と
なるので、アクチュエータの発生力量を大きくした場合
にあっても歪ゲージの特性劣化が起きることはなく、再
現性の高い高精度の歪の計測が可能になる。(Effect of Supplementary Note 16) Unlike the case where the strain sensor is simply attached to the SMA film, the strain applied to the strain sensor can be made significantly smaller than the maximum strain of the SMA film. Even if the force is increased, the characteristic of the strain gauge does not deteriorate, and highly accurate strain measurement with high reproducibility becomes possible.
【0120】(付記項17) 前記形状記憶合金はプレ
ート形状であることを特徴とする付記項16に記載の形
状記憶型アクチュエータ。 (付記項18) 前記形状記憶合金はNiTi系形状記
憶合金であることを特徴とする付記項16に記載の形状
記憶型アクチュエータ。(Additional Item 17) The shape memory type actuator according to Additional Item 16, wherein the shape memory alloy has a plate shape. (Additional Item 18) The shape memory actuator according to Additional Item 16, wherein the shape memory alloy is a NiTi-based shape memory alloy.
【0121】(付記項19) 前記歪みセンサは抵抗値
の温度係数が比較的小さい金属であることを特徴とする
付記項16に記載の形状記憶型アクチュエータ。 (付記項20) 前記抵抗値の温度係数が比較的小さい
金属はチタンであることを特徴とする付記項19に記載
の形状記憶型アクチュエータ。(Additional Item 19) The shape memory actuator according to Additional Item 16, wherein the strain sensor is made of a metal having a relatively small temperature coefficient of resistance. (Additional Item 20) The shape memory actuator according to Additional Item 19, wherein the metal having a relatively small temperature coefficient of resistance value is titanium.
【0122】(付記項21) 前記歪みセンサはゲージ
率の大きい半導体であることを特徴とする付記項16に
記載の形状記憶型アクチュエータ。 (付記項22) 形状記憶合金と形状記憶合金上に密着
して配置した温度センサとで構成するアクチュエータに
おいて、前記温度センサを膜厚がほぼ等しく、少なくと
も一方が形状記憶合金である2層以上の材料の間に配置
したことを特徴とする形状記憶型アクチュエータ。(Additional Item 21) The shape memory actuator according to Additional Item 16, wherein the strain sensor is a semiconductor having a large gauge factor. (Additional Item 22) In an actuator configured by a shape memory alloy and a temperature sensor arranged in close contact with the shape memory alloy, the temperature sensor has two or more layers in which the film thicknesses are substantially equal and at least one is a shape memory alloy. A shape memory type actuator characterized by being arranged between materials.
【0123】(付記項22の効果) 本構成によれば温
度センサは歪を受けることなく高精度の温度測定が可能
となる。 (付記項23) 前記形状記憶合金はプレート形状であ
ることを特徴とする付記項22に記載の形状記憶型アク
チュエータ。(Effect of Supplementary Note 22) According to this configuration, the temperature sensor can perform highly accurate temperature measurement without being subjected to strain. (Additional Item 23) The shape memory actuator according to Additional Item 22, wherein the shape memory alloy has a plate shape.
【0124】(付記項24) 前記形状記憶合金はNi
Ti系形状記憶合金であることを特徴とする付記項2に
記載の形状記憶型アクチュエータ。 (付記項25) 前記温度センサは抵抗値の温度係数が
比較的大きい金属であることを特徴とする付記項22に
記載の形状記憶型アクチュエータ。(Additional Item 24) The shape memory alloy is Ni
3. The shape memory actuator according to claim 2, which is a Ti-based shape memory alloy. (Additional Item 25) The shape memory actuator according to Additional Item 22, wherein the temperature sensor is a metal having a relatively large temperature coefficient of resistance.
【0125】(付記項26) 前記抵抗値の温度係数が
比較的大きい金属は白金であることを特徴とする付記項
25に記載の形状記憶型アクチュエータ。 (付記項27) センサを形成した基板と、形状記憶合
金薄膜を形成し、所定のパターンにエッチングした基板
とを張り合わせて一体化することを特徴とする形状記憶
アクチュエータの製造方法。(Additional Item 26) The shape memory actuator according to Additional Item 25, wherein the metal having a relatively large temperature coefficient of resistance is platinum. (Additional Item 27) A method of manufacturing a shape memory actuator, comprising: laminating a substrate on which a sensor is formed with a substrate on which a shape memory alloy thin film is formed and etching a predetermined pattern, to be integrated.
【0126】(付記項27の従来技術) センサ付きの
SMAマニピュレータを微小化するためには、センサや
その他を駆動するための電子回路を形成した基板上にS
MAをスパッタ成膜するような、半導体製造技術を応用
した方法が考えられるが、スパッタ成膜されたNiTi
合金はそのままでは一般的にアモルファスであり、これ
を結晶化して機能させるためには相当に高温度の熱処理
が必要となる。この熱処理が基板上に形成されたセンサ
ーや電子回路の機能を損なうといった問題があった。(Prior Art of Appendix 27) In order to miniaturize an SMA manipulator with a sensor, an S circuit is formed on a substrate on which an electronic circuit for driving the sensor and others is formed.
A method that applies semiconductor manufacturing technology, such as MA film formation by sputtering, is conceivable.
The alloy is generally amorphous as it is, and heat treatment at a considerably high temperature is required to crystallize the alloy to make it function. There is a problem that this heat treatment impairs the functions of the sensor and the electronic circuit formed on the substrate.
【0127】(付記項27の目的) センサ付き形状記
憶合金のアクチュエータを微小化可能に製造する形状記
憶アクチュエータの製造方法。 (付記項27の効果) 本製造方法によれば、SMA膜
の溶体化処理温度がセンサを構成する他の要素の耐熱性
で制限されることなく、高品質のSMA薄膜を得る事が
出来ると共に微小化に適している。(Purpose of Supplementary Note 27) A method of manufacturing a shape memory actuator, in which an actuator made of a shape memory alloy with a sensor can be miniaturized. (Effect of Supplementary Note 27) According to the present manufacturing method, a high-quality SMA thin film can be obtained without the solution treatment temperature of the SMA film being limited by the heat resistance of other elements constituting the sensor. Suitable for miniaturization.
【0128】(付記項28) 前記センサは歪みセンサ
および温度センサのうちの少なくともいずれか一方であ
ることを特徴とする付記項27に記載の形状記憶型アク
チュエータの製造方法。(Additional Item 28) The method for manufacturing a shape memory actuator according to Additional Item 27, wherein the sensor is at least one of a strain sensor and a temperature sensor.
【0129】(付記項29) 湾曲可能に連結された可
撓管に形状記憶型アクチュエータを組み合わせて湾曲駆
動を行う可撓管湾曲装置において、前記形状記憶型アク
チュエータは、膜厚が異なり少なくとも一方が形状記憶
合金である2層以上の材料の間に歪みセンサを配置した
ことを特徴とする可撓管湾曲装置。(Additional Item 29) In a flexible tube bending device for performing bending driving by combining a flexible tube connected to a bendable body with a shape memory type actuator, the shape memory type actuator has a different film thickness and at least one of A flexible tube bending device in which a strain sensor is arranged between two or more layers of a shape memory alloy.
【0130】(付記項29の従来技術) 付記項16、
22対応のアクチュエータを応用した可撓管湾曲装置は
今までになかった。 (付記項29の目的) 高精度で位置制御が可能な可撓
管湾曲装置を提供することにある。(Prior Art of Supplement 29) Supplement 16,
There has never been a flexible tube bending device to which an actuator corresponding to 22 is applied. (Purpose of Additional Item 29) It is an object of the present invention to provide a flexible tube bending device capable of position control with high accuracy.
【0131】(付記項29の効果) 高精度の位置制御
可能な可撓管を達成できる。 (付記項30) 湾曲可能に連結された可撓管に形状記
憶型アクチュエータを組み合わせて湾曲駆動を行う可撓
管湾曲装置において、前記形状記憶アクチュエータは、
膜厚がほぼ等しく少なくとも一方が形状記憶合金である
2層以上の材料の間に温度センサを配置したことを特徴
とする可撓管湾曲装置。(Effect of Supplementary Note 29) A flexible tube capable of highly accurate position control can be achieved. (Additional Item 30) In a flexible tube bending device that performs bending driving by combining a bendablely connected flexible tube with a shape memory actuator, the shape memory actuator comprises:
A flexible tube bending device, characterized in that a temperature sensor is disposed between two or more layers of materials having substantially the same film thickness, at least one of which is a shape memory alloy.
【0132】[0132]
【発明の効果】本発明によれば可撓管をその軸心方向の
分割面に沿って分割可能な複数の可撓管構成要素によっ
て構成し、各可撓管構成要素の分割面間に形状記憶型ア
クチュエータを介設させた状態で各可撓管構成要素間を
結合させて湾曲部を形成したので、湾曲部を組立易くす
ることができるとともに、可撓管の細径化を図ることが
できる。According to the present invention, a flexible tube is constituted by a plurality of flexible tube constituent elements which can be divided along the dividing surface in the axial direction thereof, and a shape is formed between the dividing surfaces of the respective flexible tube constituent elements. Since the bending portion is formed by connecting the respective flexible tube constituent elements with the memory type actuator interposed, the bending portion can be easily assembled and the diameter of the flexible tube can be reduced. it can.
【図1】 (A)は本発明の第1の実施例の極細内視鏡
のシステム全体の概略構成図、(B)は極細内視鏡の挿
入部の先端部分の分解斜視図、(C)はアクチュエータ
用制御ラインを示す平面図。FIG. 1A is a schematic configuration diagram of an entire system of an ultrafine endoscope according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1B is an exploded perspective view of a distal end portion of an insertion portion of the ultrafine endoscope, and FIG. 8A is a plan view showing a control line for an actuator. FIG.
【図2】 (A)は湾曲管の斜視図、(B)は切り欠き
部分および折しろ溝部分がエッチング工程によって成形
されたシリコンウエハを示す斜視図。FIG. 2A is a perspective view of a curved tube, and FIG. 2B is a perspective view showing a silicon wafer in which a notch portion and a folding groove portion are formed by an etching process.
【図3】 シリコンウエハ上の切り欠き部分および折り
曲げしろ用の溝部分の成形工程を示す要部の縦断面図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a main part showing a forming process of a cutout portion and a groove portion for bending margin on a silicon wafer.
【図4】 湾曲部の湾曲動作を説明するための概略構成
図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a bending operation of a bending portion.
【図5】 本発明の第2の実施例を示すもので、(A)
は湾曲部の分解斜視図、(B)は同横断面図。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention (A)
Is an exploded perspective view of the curved portion, and FIG.
【図6】 本発明の第3の実施例を示すもので、(A)
は切り欠き部分および折り曲げしろ用の溝部分がエッチ
ング工程によって成形されたシリコンウエハを示す斜視
図、(B)は湾曲管の斜視図。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention (A)
FIG. 3B is a perspective view showing a silicon wafer in which a notch portion and a groove portion for bending margin are formed by an etching process, and FIG.
【図7】 (A)は湾曲管のワイヤガイド部を示す横断
面図、(B)はシリコンウエハ上にエッチング成形され
たワイヤガイド部用の切り欠き部分および折り曲げしろ
用の溝部分を示す斜視図。FIG. 7A is a cross-sectional view showing a wire guide portion of a bending tube, and FIG. 7B is a perspective view showing a notch portion for a wire guide portion and a groove portion for a bending margin, which are formed by etching on a silicon wafer. Fig.
【図8】 本発明の第4の実施例を示すもので、(A)
〜(C)は湾曲管の折り曲げ部分の成形工程を説明する
ための要部の縦断面図、(D)は湾曲管の折り曲げ部分
を示す要部の縦断面図。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention (A)
(C) is a longitudinal cross-sectional view of an essential part for explaining the forming process of the bent part of the curved tube, and (D) is a longitudinal cross-sectional view of the essential part showing the bent part of the curved tube.
【図9】 本発明の第5の実施例を示すもので、(A)
〜(C)は湾曲管の折り曲げ部分の成形工程を説明する
ための要部の縦断面図、(D)は湾曲管の折り曲げ部分
を示す要部の縦断面図。FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention (A)
(C) is a longitudinal cross-sectional view of an essential part for explaining the forming process of the bent part of the curved tube, and (D) is a longitudinal cross-sectional view of the essential part showing the bent part of the curved tube.
【図10】 本発明の第6の実施例を示すもので、
(A)は湾曲駒の連結部を示す要部の側面図、(B)は
同縦断面図、(C)は湾曲駒の湾曲状態を示す側面図。FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention,
(A) is a side view of a main part showing a connecting portion of a bending piece, (B) is a longitudinal sectional view of the same, and (C) is a side view showing a bending state of the bending piece.
【図11】 第6の実施例の変形例を示す側面図。FIG. 11 is a side view showing a modified example of the sixth embodiment.
【図12】 本発明の第7の実施例で使用される湾曲ア
クチュエータの成形基板上に形状記憶合金薄膜がスパッ
タ蒸着によって形成された状態を示す縦断面図。FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a shape memory alloy thin film is formed on a molded substrate of the bending actuator used in the seventh embodiment of the present invention by sputtering deposition.
【図13】 (A)は金属薄膜パターンが形成された湾
曲アクチュエータの構成体を示す平面図、(B)は
(A)のL1 −L1 線断面図、(C)は金属薄膜パター
ンの電極形成領域にリード線が接続された状態を示す平
面図、(D)は(C)のL2 −L2 線断面図。13A is a plan view showing a structure of a bending actuator on which a metal thin film pattern is formed, FIG. 13B is a sectional view taken along line L 1 -L 1 of FIG. 13A, and FIG. 13C is a metal thin film pattern. plan view showing a state where the lead wire is connected to the electrode formation region, (D) is L 2 -L 2 sectional view taken on line (C).
【図14】 (A)は本発明の第8の実施例で使用され
る湾曲アクチュエータの金属薄膜パターンが形成された
湾曲アクチュエータの構成体を示す平面図、(B)は
(A)のL1 −L1 線断面図、(C)は金属薄膜パター
ンの電極形成領域に開口部を形成した状態を示す平面
図、(D)は(C)のL2 −L2 線断面図。14A is a plan view showing a structure of a bending actuator in which a metal thin film pattern of the bending actuator used in the eighth embodiment of the present invention is formed, and FIG. 14B is a view showing L 1 of FIG. 14A. -L 1 line sectional view, (C) is a plan view showing a state of forming an opening in the electrode formation region of the metal thin film pattern, (D) is L 2 -L 2 sectional view taken on line (C).
【図15】 (A)は金属薄膜パターンの電極形成領域
にリード線が接続された状態を示す平面図、(B)は
(A)のL1 −L1 線断面図。15A is a plan view showing a state in which a lead wire is connected to an electrode formation region of a metal thin film pattern, and FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line L 1 -L 1 of FIG. 15A.
【図16】 本発明の第9の実施例の第1の基板と第2
の基板を貼り合わせて接合した状態を示す縦断面図。FIG. 16 is a first substrate and a second substrate according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the substrates of FIG.
【図17】 (A)は金属薄膜パターンの電極形成領域
に開口部を形成した状態を示す平面図、(B)は(A)
のL1 −L1 線断面図。17A is a plan view showing a state in which an opening is formed in an electrode formation region of a metal thin film pattern, and FIG. 17B is a plan view of FIG.
L 1 -L 1 line sectional view.
【図18】 本発明の第10の実施例を示すもので、
(A)は第1のウエハを示す平面図、(B)は第2のウ
エハを示す平面図。FIG. 18 shows a tenth embodiment of the present invention,
(A) is a plan view showing a first wafer, (B) is a plan view showing a second wafer.
【図19】 (A)は第1のウエハの縦断面図、(B)
は第2のウエハの縦断面図、(C)は2枚のウエハを貼
り合わせた状態を示す縦断面図、(D)は2枚のウエハ
のシリコン基板をエッチングして除去した状態を示す縦
断面図、(E)は必要な部分を切り出して形成されたア
クチュエータを示す縦断面図。19A is a vertical cross-sectional view of the first wafer, FIG.
Is a vertical sectional view of the second wafer, (C) is a vertical sectional view showing a state in which two wafers are bonded together, and (D) is a vertical sectional view showing a state in which the silicon substrates of the two wafers are etched and removed. FIG. 3E is a vertical cross-sectional view showing an actuator formed by cutting out a necessary portion.
11a,11b,31…湾曲部、12a,12b…湾曲
管(可撓管構成要素)、13…可撓管、16…SMAア
クチュエータ(形状記憶型アクチュエータ)、34…湾
曲管本体(可撓管構成要素)、35…分割体(可撓管構
成要素)。11a, 11b, 31 ... Bending portion, 12a, 12b ... Bending tube (flexible tube constituent element), 13 ... Flexible tube, 16 ... SMA actuator (shape memory type actuator), 34 ... Bending tube body (flexible tube configuration) Element), 35 ... Divided body (flexible tube constituent element).
Claims (1)
ュエータの変形動作にともない前記可撓管を湾曲駆動す
る湾曲部を備えた可撓管湾曲装置において、前記可撓管
をその軸心方向の分割面に沿って分割可能な複数の可撓
管構成要素によって構成し、前記各可撓管構成要素の分
割面間に前記形状記憶型アクチュエータを介設させた状
態で前記各可撓管構成要素間を結合させて前記湾曲部を
形成したことを特徴とする可撓管湾曲装置。1. A flexible tube bending apparatus including a bending portion that bends and drives the flexible tube in accordance with a deformation operation of a shape memory type actuator arranged in the flexible tube, wherein the flexible tube has an axis center thereof. Each of the flexible tubes is configured by a plurality of flexible tube constituent elements that can be divided along a dividing surface in the direction, and the shape memory actuator is interposed between the dividing surfaces of the respective flexible tube constituent elements. A flexible tube bending device characterized in that the bending portion is formed by connecting constituent elements.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6046825A JPH07259725A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Flexible tube curing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6046825A JPH07259725A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Flexible tube curing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07259725A true JPH07259725A (en) | 1995-10-09 |
Family
ID=12758113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6046825A Withdrawn JPH07259725A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Flexible tube curing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07259725A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09126116A (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Terumo Corp | Actuator and peristaltic actuator |
JP2006150495A (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Konica Minolta Holdings Inc | Manufacturing unit and manufacturing method of positional control device |
JP2009104121A (en) * | 2007-09-26 | 2009-05-14 | Snecma | Steerable structure of catheter or endoscope type |
JP2021193443A (en) * | 2015-03-06 | 2021-12-23 | ハッチンソン テクノロジー インコーポレイテッドHutchinson Technology Incorporated | Shape memory alloy wire attachment structures for suspension assembly |
US11977241B2 (en) | 2014-12-02 | 2024-05-07 | Hutchinson Technology Incorporated | Camera lens suspension with limiter |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP6046825A patent/JPH07259725A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09126116A (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Terumo Corp | Actuator and peristaltic actuator |
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US11977241B2 (en) | 2014-12-02 | 2024-05-07 | Hutchinson Technology Incorporated | Camera lens suspension with limiter |
JP2021193443A (en) * | 2015-03-06 | 2021-12-23 | ハッチンソン テクノロジー インコーポレイテッドHutchinson Technology Incorporated | Shape memory alloy wire attachment structures for suspension assembly |
US11782286B2 (en) | 2015-03-06 | 2023-10-10 | Hutchinson Technology Incorporated | Shape memory alloy wire attachment structures for a suspension assembly |
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