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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Biegeabschnitt für ein Endoskop und ein Endoskop, und insbesondere betrifft die einen Biegeabschnitt für ein Endoskop und das Endoskop, die gebildet sind durch Koppeln mehrerer Biegestücke in drehbarer Weise.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Biegeabschnitt für ein Endoskop ist konfiguriert durch Aneinanderreihung mehrerer zylindrischer Biegestücke, die als Winkelstücke oder Gelenkringe bezeichnet werden, in axialer Richtung eines Einführabschnitts des Endoskops, und drehbares Verbinden von an Endabschnitten benachbarter Biegestücke ausgebildeten Kupplungslaschen mittels einer Welle, beispielsweise in Form eines Nietstifts.
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Mehrere Betätigungsdrähte zum Ausführen einer Biegeoperation des Biegeabschnitts verlaufen im Inneren des Einführabschnitts des Endoskops, und diese Betätigungsdrähte sind durch Drahtaufnahmeelemente eingeführt, die sich in den Biegestücken im Inneren des Biegeabschnitts befinden. Distale Endabschnitte dieser Betätigungsdrähte sind an den im Vorderbereich des Biegeabschnitts angeordneten Biegestücken fixiert, und die proximalen Endabschnitte dieser Betätigungsdrähte sind an einem Biegebetätigungselement eines Handbedienabschnitts angebracht, der mit dem proximalen Endabschnitt des Einführabschnitts verbunden ist. Mehrere Biegestücke werden um einen Nietstift gedreht durch eine Druck-Zug-Betätigung der Betätigungsdrähte mit Hilfe des Biegebetätigungselements, und der Biegeabschnitt wird bis zu einer Stellung gebogen, in welcher die Endabschnitte benachbarter Biegestücke aneinander anstoßen. D. h., der Biegeabschnitt ist derart ausgestaltet, dass die Stellung, in welcher die Endabschnitte benachbarter Biegestücke aneinander anstoßen, einem Betriebszustand entspricht, in welchem der Biegeabschnitt am stärksten durchgebogen ist.
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Um ein Beispiel zu Benennen, wird von Transnasalendoskopen unter den Endoskopen insbesondere ein kleinerer Außendurchmesser des Einführabschnitts und ein größerer Durchmesser eines Zangenkanals zum Einführen durch den Einführabschnitt gefordert. Um dieser Anforderung zu genügen, ist es unumgänglich, die Dicke der Biegestücke zu verringern. Wenn allerdings die Dicke der Biegestücke verringert wird, kommt es zu einem Phänomen, bei dem der Endabschnitt eines Biegestücks in das Innere des anderen Biegestücks eintritt, bedingt durch die geringe Steifigkeit der Endabschnitte der Biegestücke im maximalen Biegezustand, in welchem der Biegeabschnitt am stärksten durchgebogen ist, d. h. es kommt leicht zu einem Phänomen, das als Stück- oder Teilefall (piece fall) bezeichnet wird.
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Wenn außerdem die Endabschnitte benachbarter Biegestücke untereinander exakte Kreise gleichen Durchmessers sind, kann es leicht zu dem Stückfall kommen, nachdem die Endabschnitte der Biegestücke aneinander angeschlagen haben. Kommt es zu dem Stückfall oder Stückeinfall, besteht, da der Biegeabschnitt sehr leicht über einen Sollwert hinaus gebogen wird, zu befürchten, dass die eingebauten Komponenten wie beispielsweise eine Glasfaser, ein Zangenkanal oder ein Signalkabel, die in das Innere des Biegeabschnitts eingesetzt sind, zu Schaden kommen, was zu einer Verminderung der Haltbarkeit der Biegestücke selbst führt, ebenso wie zu einer Verschlechterung der Biegeform des Biegeabschnitts.
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Man kann die Auftrittshäufigkeit des Stückfalls dadurch verringern, dass man die Dicke der Biegestücke erhöht, dies ist allerdings deshalb nicht bevorzugt, weil es einen größeren Durchmesser des Biegeabschnitts und zu einer Zunahme der Befüllungsrate der Einbaukomponenten im Rahmen der obigen Anforderung führt.
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Als Maßnahmen zum Verhindern des Stückfalls gibt es Methoden gemäß den
Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschriften 2000-316797 ,
2008-278969 und
2009-285085 , die unten erläutert werden.
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Bei einem Biegeabschnitt eines Endoskops nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2000-316797 wird ein Stückfall verhindert, dass ein vorstehender Teil, an welchem eine Endkante eines Biegestücks anschlägt, in dem anderen Biegestück vorgesehen wird, wenn die Endkanten benachbarter Biegestücke nicht in der Nähe der Endkanten benachbarter Biegestücke anschlagen. Der vorstehende Teil gemäß der
japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2000-316797 ist in Form eines Gürtels entlang einer Umfangsrichtung an der Außenumfangsfläche des Biegestücks vorgesehen.
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Bei einem Biegeabschnitt eines Endoskops gemäß der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2008-278969 wird ein Stückfall dadurch verhindert, dass ein Vorsprung an einer Achse in Biegerichtung des Biegeabschnitts angeordnet wird, der zum Inneren eines Biegestücks hin vorsteht, und Vorsprünge benachbarter Biegestücke mit voneinander verschiedenen Formen ausgebildet werden. Als Ausgestaltung des Vorsprungs nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2008-278969 beispielsweise wird an der proximalen Endseiten-Endkante eines Biegestücks auf der distalen Endseite ein Vorsprung vorgesehen, der einen großen Krümmungsradius besitzt und in Richtung der Mittelachse vorsteht, wobei der Vorsprung in den oberen und unteren Abschnitten der Außenumfangswand jeweils an einer Stelle vorgesehen wird, die über die Achsenlinie des Biegestücks zu einer Seite hin geneigt ist. Außerdem wir in der distalen Endseiten-Endkante eines Biegestücks auf der proximalen Endseite ein Vorsprung mit einem Krümmungsradius in Richtung der Mittelachse in dem oberen und unteren Abschnitt der Außenumfangswand an einer Stelle vorgesehen, die quer zu der Achse des Biegestücks zu der anderen Seite hin geneigt ist.
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Bei einem Biegeabschnitt eines Endoskops nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2009-285085 wird durch nahezu übereinstimmende Anpassung der Stelle des proximalen Endabschnitts eines distalen Endelements und der Position eines proximalen Endabschnitts des ersten Biegestücks in der Achsenrichtung des Einführabschnitts ein dicker zylindrischer Abschnitt mit dem proximalen Endabschnitt des distalen Endelements und des proximalen Endabschnitts des ersten Biegestücks ausgebildet. Wenn bei dieser Ausgestaltung ein Betätigungselement (Betätigungsdraht) nach hinten und nach vorn bewegt wird, damit der Biegeabschnitt einen Biegevorgang vollzieht, schlagen die proximale Endfläche des dicken zylindrischen Abschnitts und die distale Endfläche des zweiten Biegestücks, das dem distalen Ende am nächsten liegt, aneinander an. Hierdurch wird ein Stückfall des zweiten Biegestücks in Bezug auf das erste Biegestück unterbunden.
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Offenbarung der Erfindung
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In dem Biegeabschnitt nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2000-316797 gibt es, da der gürtelförmige Vorsprung in der Außenumfangsfläche des Biegestücks vorhanden ist, das Problem, dass der Durchmesser des Biegestücks durch den Vorsprung größer wird. Außerdem gibt es ein Problem insofern, als es schwierig ist, den gürtelförmigen Vorsprung in der Außenumfangsfläche des Biegestücks durch Pressformen auszubilden.
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Da bei dem Biegeabschnitt nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2008-278969 der Vorsprung zum Inneren eines Biegestücks hin vorsteht, gibt es das Problem, dass die Befüllungsrate von Einbaukomponenten zunimmt, so dass es schwierig ist, den Durchmesser des Biegeabschnitts zu reduzieren und den Durchmesser der Einbaukomponenten zu erhöhen.
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Was den Biegeabschnitt nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2009-285085 angeht, berührt, da der Biegeabschnitt sich stärker durchbiegt, der Betätigungsdraht das Ende eines Biegestücks stärker. Hierdurch steht es bei dem Endoskop nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2009-285085 zu befürchten, dass die Betätigungskraft zum Bewegen des Betätigungsdrahts mit zunehmender Durchbiegung des Biegeabschnitts zunimmt, außerdem steht zu befürchten, dass Verschleiß aufgrund des Kontakts zwischen dem Betätigungsdraht und dem Endabschnitt des Biegestücks sowohl an dem Betätigungsdraht als auch an dem Endabschnitt des Biegestücks auftritt.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Umstände gemacht, und sie zielt darauf ab, einen Biegeabschnitt für ein Endoskop und das Endoskop anzugeben, bei denen ein Stückeinfall von Biegestücken verhindert werden kann, ohne den Durchmesser eines Biegeabschnitts zu vergrößern und die Befüllungsrate von Einbaukomponenten in den Biegeabschnitt zu erhöhen.
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Um das Ziel der Erfindung zu erreichen, schafft ein Aspekt der Erfindung einen Biegeabschnitt für ein Endoskop, in welchem mehrere Biegestücke in Achsenrichtung angeordnet sind und benachbarte Biegestücke in drehbarer Weise gekoppelt sind, wobei der Biegeabschnitt zu biegen ist durch eine Betätigung eines im Inneren eingesetzten Betätigungsdrahts, umfassend ein erstes Biegestück, welches ein Biegestück von einander benachbarten Biegestücken ist und derart ausgebildet ist, dass eine Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform ist, deren Hauptachsenrichtung oder Nebenachsenrichtung einer ersten Richtung entspricht; ein zweites Biegestück, welches ein weiteres Biegestück der einander benachbarten Biegestücke ist und derart ausgebildet ist, dass eine Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine Kreisform, eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform ist, bei der eine Länge in der ersten Richtung verschieden ist von dem ersten Biegestück; und Anschlagabschnitte, in denen ein erster Endabschnitt auf einer Seite gegenüber dem zweiten Biegestück in dem ersten Biegestück und ein zweiter Endabschnitt an einer Seite gegenüber dem ersten Biegestück in dem zweiten Biegestück beim Biegen des Biegeabschnitts an mindestens zwei Punkten aneinander anschlagen.
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Gemäß dem einen Aspekt der Erfindung stoßen bei maximaler Durchbiegung des Biegeabschnitts der erste Endabschnitt an der Seite gegenüber dem zweiten Biegestück in dem ersten Biegestück und der zweite Endabschnitt auf der Seite gegenüber dem ersten Biegestück in dem zweiten Biegestück mindestens an zwei Punkten aneinander. Hierdurch ist es möglich, den Stückeinfall von Biegestücken zu verhindern.
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D. h., gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist es durch Ausbilden des ersten Biegestücks in einer elliptischen Form, einer ovalen Form oder in einer abgeflacht kreisförmigen Form (länglicher Kreisform) durch Ausbilden des zweiten Biegestücks in einer Kreisform, einer elliptischen Form, einer ovalen Form oder in einer abgeflachten Kreisform möglich, den Stückfall von Biegestücken zu verhindern, oder einen Durchmesser (Außenabmessung) des Biegeabschnitts zu vergrößern, und ohne die Befüllungsrate von Einbaukomponenten innerhalb des Biegeabschnitts zu erhöhen.
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Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, wenn das erste Biegestück derart geformt ist, dass die Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine elliptische Form aufweist, deren Hauptachsenrichtung der ersten Richtung entspricht; und das zweite Biegestück derart ausgebildet ist, dass die Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine elliptische Form ist, deren Hauptachsenrichtung der zweiten Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung entspricht.
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Gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist es möglich, das Ziel der Erfindung zu erreichen durch eine Kombination des ersten Biegestücks mit einer elliptischen Form, deren Hauptachsenrichtung der ersten Richtung entspricht, und des zweiten Biegestücks mit einer elliptischen Form, deren Hauptachsenrichtung der zweiten Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung des ersten Biegestücks entspricht.
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Bei einem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, wenn das erste Biegestück derart ausgebildet ist, dass die Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine elliptische Form ist, deren Hauptachsenrichtung der ersten Richtung entspricht; und das zweite Biegestück derart geformt ist, dass die Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine Kreisform ist, deren Durchmesser kürzer ist als eine Länge in der ersten Richtung der elliptischen Form in dem ersten Biegestück.
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Gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist es durch Kombination des ersten Biegestücks mit einer elliptischen Form, der Hauptachsenrichtung der ersten Richtung entspricht, und des zweiten Biegestücks mit einer Kreisform, deren Durchmesser kleiner ist als die Länge in der ersten Richtung des ersten Biegestücks, möglich, den Stückeinfall von Biegestücken zu verhindern, ohne den Durchmesser des Biegeabschnitts zu vergrößern und die Befüllungsrate von Einbaukomponenten innerhalb des Biegeabschnitts zu erhöhen.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, wenn: das erste Biegestück derart geformt ist, dass die Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine elliptische Form ist, deren Nebenachsenrichtung der ersten Richtung entspricht; und das zweite Biegestück derart geformt ist, dass die Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine Kreisform ist, deren Durchmesser größer ist als eine Länge in der ersten Richtung der elliptischen Form des ersten Biegestücks.
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Gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist es durch Kombination des ersten Biegestücks mit einer elliptischen Form, deren Nebenachsenrichtung der ersten Richtung entspricht, und des zweiten Biegestücks mit einer Kreisform, deren Durchmesser größer ist als die Länge in der ersten Richtung des ersten Biegestücks, möglich, den Stückeinfall von Biegestücken zu verhindern, ohne den Durchmesser des Biegeabschnitts zu vergrößern und die Befüllungsrate von Einbaukomponenten des Biegeabschnitts zu erhöhen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, wenn ein Biegestück mit einer kürzeren Länge als die erste Richtung in der Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung von dem ersten Biegestück und dem zweiten Biegestück einen Drahtspielabschnitt aufweist, konfiguriert zum Freigeben des Betätigungsdrahts in radialer Richtung nach außen in einem Endabschnitt auf einer dem anderen Biegeabschnitt gegenüberliegenden Seite.
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Wenn ein Biegestück eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform aufweist und dabei kein Stückeinfall hervorgerufen wird, besteht die Möglichkeit, dass der Betätigungsdraht das Ende eines Biegestücks auf der Innenseite berührt, d. h. eines Biegestücks mit einer in der ersten Richtung geringeren Länge. Da außerdem der Krümmungsradius bei maximaler Durchbiegung in dem Biegeabschnitt verringert werden muss, nimmt auch ein Winkel zu, unter dem ein Biegestück sich dreht. Da also ein Fall möglich ist, bei dem der Betätigungsdraht den Endabschnitt des einen Biegestücks mit der geringeren Länge in der ersten Richtung berührt, besteht die Möglichkeit der Entstehung von Schwierigkeiten insofern, als die Betätigungskraft zum Drücken/Ziehen des Betätigungsdrahts zunimmt, der Biegewinkel des Biegeabschnitts kleiner wird als ein Sollwert und in dem Betätigungsdraht Verschleiß entsteht, und dergleichen.
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Gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist das eine Biegestück mit der geringeren Länge in der ersten Richtung mit dem Draht-Spielbereich vorgesehen, der es dem Betätigungsdraht ermöglicht, in radialer Richtung nach außen auszuweichen, in einem Endabschnitt auf der dem anderen Biegestück gegenüberliegenden Seite. Dadurch ist es möglich, Schwierigkeiten aufgrund einer zunehmenden Druck-Zugbetätigungskraft des Betätigungsdrahts zu vermeiden, zu verhindern, dass der Biegewinkel des Biegeabschnitts kleiner als ein Sollwert wird, und zu verhindern, dass es zu Verschleiß in dem Betätigungsdraht kommt und dergleichen. Um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, schafft ein Aspekt der Erfindung einen Biegeabschnitt für ein Endoskop, der umfasst: ein erstes Biegestück mit einem ersten distalen Ende, einem ersten proximalen Ende, einer ersten Längsachse, die das erste distale Ende und das erste proximale Ende verbindet, und einer Außenumfangsseitenfläche, in der ein proximaler Endseitenquerschnitt orthogonal zu der ersten Längsrichtung über einen Gesamtumfang nach außen vorsteht; und ein zweites Biegestück das mit einer proximalen Endseite des ersten Biegestücks in drehbarer Weise in einer ersten Richtung orthogonal zu der ersten Längsachse bezüglich des ersten Biegestücks gekoppelt ist, wobei das zweite Biegestück ein zweites distales Ende, ein zweites proximales Ende, eine zweite Längsachse, welche das zweite distale Ende und das zweite proximale Ende verbindet, und eine Außenumfangsseitenfläche enthält, in welcher ein distaler Endseitenquerschnitt orthogonal zu der zweiten Längsachse über einen Gesamtumfang nach außen vorsteht; und wobei, wenn eine Außenabmessung in der ersten Richtung in dem proximalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des ersten Biegestücks mit R1 bezeichnet ist, eine Außenabmessung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Richtung in dem proximalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des ersten Biegestücks mit R2 bezeichnet ist, eine Außenabmessung in der ersten Richtung in einem distalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des zweiten Biegestücks mit r1 bezeichnet wird, und einer Außenabmessung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Richtung in dem distalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des zweiten Biegestücks mit r2 bezeichnet ist, die Beziehung (R1 – r1) × (R2 – r2) < 0 erfüllt ist.
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Gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung stoßen bei maximaler Durchbiegung des Biegeabschnitts das erste proximale Ende auf der Seite gegenüber dem zweiten Biegestück innerhalb des ersten Biegestücks und das zweite distale Ende auf der Seite gegenüber dem ersten Biegestück innerhalb des zweiten Biegestücks an mindestens zwei Punkten aneinander. Hierdurch ist es möglich, den Stückeinfall von Biegestücken zu unterbinden.
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Das heißt, gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es durch Erfüllen der Bedingungsformel (R1 – r1) × (R2 – r2) < 0 möglich, ein Stückeinfall von Biegestücken zu verhindern, ohne den Durchmesser des Biegeabschnitts zu vergrößern und ohne die Befüllungsrate von Einbaukomponenten in dem Biegeabschnitt zu erhöhen.
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Um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, schafft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Endoskop enthaltend einen Biegeabschnitt, in welchem mehrere Biegestücke in einer Achsenrichtung angeordnet sind und benachbarte Biegestücke in drehbarer Weise gekoppelt sind, wobei der Biegeabschnitt, der durch Betätigung eines im Inneren eingesetzten Betätigungsdrahts zu biegen ist, aufweist: ein erstes Biegestück, welches ein Biegestück von einander benachbarten Biegestücken ist und derart ausgebildet ist, dass eine Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform ist, deren Hauptachsenrichtung oder Nebenachsenrichtung einer ersten Richtung entspricht; ein zweites Biegestück, welches ein weiteres Biegestück der einander benachbarten Biegestücke ist und derart ausgebildet ist, dass eine Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung eine Kreisform, eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform ist, bei der eine Länge in der ersten Richtung verschieden ist von dem ersten Biegestück; und Anschlagabschnitte, in denen ein erster Endabschnitt auf einer Seite gegenüber dem zweiten Biegestück in dem ersten Biegestück und ein zweiter Endabschnitt an einer Seite gegenüber dem ersten Biegestück in dem zweiten Biegestück beim Biegen des Biegeabschnitts an mindestens zwei Punkten aneinander anschlagen.
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Gemäß dem einen Aspekt der Erfindung stoßen bei maximaler Durchbiegung des Biegeabschnitts der erste Endabschnitt auf der Seite gegenüber des zweiten Biegestück innerhalb des ersten Biegestücks und der zweite Endabschnitt auf der Seite gegenüber dem ersten Biegestück innerhalb des zweiten Biegestücks an mindestens zwei Punkten aneinander. Hierdurch ist es möglich, den Stückeinfall von Biegestücken zu unterbinden.
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D. h., gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist es durch Ausbilden des ersten Biegestücks mit einer elliptischen Form, einer ovalen Form oder einer abgeflachten Kreisform (einer länglichen Kreisform) und durch Ausbilden des zweiten Biegestücks mit einer Kreisform, einer elliptischen Form, einer ovalen Form oder einer abgeflachten Kreisform möglich, den Stückeinfall von Biegestücken zu verhindern, ohne den Durchmesser des Biegeabschnitts zu vergrößern und die Befüllungsrate von Einbaukomponenten innerhalb des Biegeabschnitts zu erhöhen.
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Um das Ziel gemäß der Erfindung zu erreichen, schafft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Endoskop enthaltend einen Biegeabschnitt, in welchem mehrere Biegestücke in einer Achsenrichtung angeordnet sind und benachbarte Biegestücke in drehbarer Weise gekoppelt sind, wobei der durch Betätigung eines im Inneren eingesetzten Betätigungsdrahts betätigende Biegeabschnitte aufweist: ein erstes Biegestück mit einem ersten distalen Ende, einem ersten proximalen Ende, einer ersten Längsachse, die das erste distale Ende und das erste proximale Ende verbindet, und einer Außenumfangsseitenfläche, in der ein proximaler Endseitenquerschnitt orthogonal zu der ersten Längsrichtung über einen Gesamtumfang nach außen vorsteht; und ein zweites Biegestück das mit einer proximalen Endseite des ersten Biegestücks in drehbarer Weise in einer ersten Richtung orthogonal zu der ersten Längsachse bezüglich des ersten Biegestücks gekoppelt ist, wobei das zweite Biegestück ein zweites distales Ende, ein zweites proximales Ende, eine zweite Längsachse, welche das zweite distale Ende und das zweite proximale Ende verbindet, und eine Außenumfangsseitenfläche enthält, in welcher ein distaler Endseitenquerschnitt orthogonal zu der zweiten Längsachse über einen Gesamtumfang nach außen vorsteht; und wobei, wenn eine Außenabmessung in der ersten Richtung in dem proximalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des ersten Biegestücks mit R1 bezeichnet ist, eine Außenabmessung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Richtung in dem proximalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des ersten Biegestücks mit R2 bezeichnet ist, eine Außenabmessung in der ersten Richtung in einem distalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des zweiten Biegestücks mit r1 bezeichnet wird, und einer Außenabmessung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Richtung in dem distalen Endseitenquerschnitt der Außenumfangsseitenfläche des zweiten Biegestücks mit r2 bezeichnet ist, die Beziehung (R1 – r1) × (R2 – r2) < 0 erfüllt ist.
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Gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung stoßen bei maximaler Durchbiegung des Biegeabschnitts das erste proximale Ende auf der Seite gegenüber dem zweiten Biegestück innerhalb des ersten Biegestücks und das zweite distale Ende auf der Seite gegenüber dem ersten Biegestück innerhalb des zweiten Biegestücks an mindestens zwei Punkten aneinander. Hierdurch kann ein Stückeinfall von Biegestücken verhindert werden.
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D. h.: gemäß dem einen Aspekt der Erfindung ist es durch Erfüllen der Bedingungsformel (R1 – r1) × (R2 – r2) < 0 möglich, einen Stückfall von Biegestücken zu verhindern, ohne den Durchmesser des Biegeabschnitts zu erhöhen und ohne die Befüllungsrate von Einbaukomponenten innerhalb des Biegeabschnitts zu erhöhen.
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Bei einem Biegeabschnitt für ein Endoskop und einem Endoskop gemäß der Erfindung ist es möglich, den Stückfall von Biegestücken zu verhindern, ohne den Durchmesser (die Außenabmessung) des Biegeabschnitts zu vergrößern, und die Befüllungsrate von Einbaukomponenten innerhalb des Biegeabschnitts zu erhöhen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Diagramm des Gesamtaufbaus eines Endoskops, bei dem ein Biegeabschnitt einer Ausführungsform Anwendung findet;
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2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil in einem distalen harten Endabschnitt des in 1 gezeigten Endoskops dargestellt;
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3 ist eine Seitenansicht, die einen Kopplungsmodus mehrerer Biegestücke veranschaulicht, die einen Biegeabschnitt bilden;
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4A und 4B sind Frontansichten der in 3 dargestellten Biegestücke;
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5 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Abschnitts A in 3;
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6 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Abschnitts B in 3;
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7 ist ein schematisches Diagramm benachbarter Biegestücke, betrachtet aus einer Achsenrichtung des Biegeabschnitts;
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8A bis 8D sind schematische Diagramme, die eine Kombination aus dem ersten Biegestück und dem zweiten Biegestück beschreiben;
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9 ist eine anschauliche Darstellung eines modifizierten Beispiels eines Biegeabschnitts einer Ausführungsform;
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10 ist eine anschauliche Darstellung eines modifizierten Beispiels eines Biegeabschnitts einer Ausführungsform;
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11A und 11B sind anschauliche Darstellungen eines Biegeabschnitts zum Erläutern einer weiteren Definition der vorliegenden Erfindung; und
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12 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Hauptteils des Biegeabschnitts, wobei ein Betätigungsdraht durch einen in dem Biegestück vorgesehenen Freiraum eingesetzt ist.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen eines Biegeabschnitts für ein Endoskop und ein Endoskop gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Einzelnen erläutert.
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[Gesamtaufbau des Endoskops 10]
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1 ist ein Diagramm des Gesamtaufbaus des Endoskops 10 einer Ausführungsform, bei dem ein Biegeabschnitt 44 der Ausführungsform der Erfindung zum Einsatz gelangt. Das Endoskop 10 enthält einen Handbetätigungsabschnitt 12, der von einem Operateur gehalten wird, ferner einen Einführabschnitt 14 zum Einführen in einen Körperhohlraum, wobei dessen Endabschnitt mit dem Handbetätigungsabschnitt 12 gekoppelt ist. Der proximale Endabschnitt eines Universalkabels 16 ist mit dem Handbetätigungsabschnitt 12 verbunden, und in dem distalen Endabschnitt des Universalkabels 16 befindet sich ein Lichtleitverbinder 18. Der Lichtleitverbinder 18 ist mit einer Lichtquelleneinrichtung 20 verbunden, und mit diesen Mitteln wird Beleuchtungslicht aus der Lichtquelleneinrichtung 20 zu Beleuchtungsfenstern 22 und 22 (siehe 2), die weiter unten erläutert werden, gesendet. Darüber hinaus ist mit dem Lichtleitverbinder 18 über ein Kabel 24 ein elektrischer Verbinder 26 verbunden, der seinerseits mit einer Prozessoreinheit 28 verbunden ist.
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<Handbetätigungsabschnitt 12>
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In dem Handbetätigungsabschnitt 12 sind ein Luftzuführ- und Wasserzuführknopf 30, ein Ansaugknopf 32 und ein Verschlussknopf 34, die von einem Operateur bedient werden, parallel zueinander vorgesehen, ferner ist ein Paar Winkelknöpfe 36 und 38 vorgesehen. Darüber hinaus befindet sich innerhalb des Handbetätigungsabschnitts 12 ein Zangeneinführabschnitt 40.
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<Einführabschnitt 14>
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Der Einführabschnitt 14 wird gebildet durch einen flexiblen Schlauchabschnitt 42, dem Biegeabschnitt 44 und einen harten distalen Endabschnitt 46, in dieser Reihenfolge angeordnet von dem proximalen Endabschnitt ausgehend in Richtung des distalen Endabschnitts. Der Biegeabschnitt 44 wird durch eine Biegebetätigung durch Drehen der Winkelknöpfe 36 und 38 des Handbetätigungsabschnitts 12 fernbetätigt. Durch diese Mittel lässt sich der harte distale Endabschnitt 46 in die gewünschte Richtung schwenken. Der Biegeabschnitt 44 wird weiter unten erläutert.
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<Harter distaler Endabschnitt 46>
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2 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung, die einen Hauptteil des harten distalen Endabschnitts 46 veranschaulicht.
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Ein Betrachtungsfenster 50, die oben angesprochenen Beleuchtungsfenster 22 und 22, eine Luftzuführ- und Wasserzuführdüse 52 und eine Zangenöffnung 54 befinden sich in der distalen Stirnfläche 48 des harten distalen Endabschnitts 46.
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Ein nicht dargestelltes optisches Betrachtungssystem und ein Bildgebungselement sind an der proximalen Endseite des Betrachtungsfensters 50 im Inneren des harten distalen Endabschnitts 46 vorgesehen, und ein nicht dargestelltes Signalkabel ist mit einem Substrat verbunden, welches das Bildgebungselement trägt. Das Signalkabel wird durch den Einführabschnitt 14, den Handbetätigungsabschnitt 12, das Universalkabel 16 und das Kabel 24 nach 1 eingeführt, es erstreckt sich bis hin zu dem elektrischen Verbinder 26 und ist mit der Prozessoreinheit 28 verbunden. Nachdem ein von dem Betrachtungsfenster 50 nach 2 importiertes Betrachtungsbild auf der Lichtaufnahmefläche des Bildgebungselements durch die Betrachtungsoptik erzeugt und von dem Bildgebungselement in ein elektrisches Signal umgewandelt wurde, wird es über das Signalkabel an die Prozessoreinheit 28 ausgegeben und in ein Videosignal umgewandelt. Durch diese Mittel wird das Betrachtungsbild auf einem mit der Prozessoreinheit 28 verbundenen Monitor 56 dargestellt. Als Bildgebungselement ist es möglich, einen CCD-(Charge Coupled Device)Bildsensor und einen CMOS-(Complementary Metal Oxide Semiconductor)Bildsensor zu verwenden.
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Ein Emissionsende einer nicht dargestellten optischen Faser befindet sich hinter den Beleuchtungsfenstern 22 und 22. Diese optische Faser ist durch den Einführabschnitt 14, den Handbetätigungsabschnitt 12 und das Universalkabel 16 nach 1 eingeführt und erstreckt sich bis hin zu dem Lichtleitverbinder 18. Wenn folglich der Lichtleitverbinder 18 mit der Lichtquelleneinrichtung 20 verbunden ist, wird das von der Lichtquelleneinrichtung 20 abgestrahlte Beleuchtungslicht zu den Beleuchtungsfenstern 22 und 22 in 2 über die optische Faser übertragen und wird aus den Beleuchtungsfenstern 22 und 22 nach vorn abgestrahlt.
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Die Luftzuführ- und Wasserzuführdüse 52 steht mit einem nicht dargestellten Luftzuführ- und Wasserzuführventil in Verbindung, das von dem in 1 gezeigten Luftzuführ- und Wasserzuführknopf 30 betätigt wird. Außerdem ist das Luftzuführ- und Wasserzuführventil mit einem Wasserzuführverbinder 58 in dem Lichtleitverbinder 18 über einen nicht dargestellten Schlauch verbunden. Nicht dargestellte Luftzuführ- und Wasserzuführmittel sind mit dem Wasserzuführverbinder 58 verbunden, und durch diese Luftzuführ- und Wasserzuführmittel werden Luft und Wasser zugeführt. Durch Betätigen des Luftzuführ- und Wasserzuführknopfs 30 ist es daher möglich, aus der Luftzuführ- und Wasserzuführdüse 52 nach 2 in Richtung des Betrachtungsfensters 50 Luft oder Wasser auszustoßen.
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Die Zangenöffnung 54 steht mit dem Zangeneinführabschnitt 40 über einen nicht dargestellten Zangenkanal in Verbindung, der durch den Einführabschnitt 14 nach 1 eingeführt ist. Durch Einführen unterschiedlicher Behandlungswerkzeuge wie z. B. einer Zange und eines Hochfrequenzmessers ausgehend von dem Zangeneinführabschnitt 40 ist es mögliche, diese Behandlungswerkzeuge aus der Zangenöffnung 54 in 2 einzuführen. Darüber hinaus steht der Zangenkanal in Verbindung mit einem nicht dargestellten Ansaugventil, welches von dem in 1 gezeigten Ansaugknopf 32 betätigt wird, und außerdem ist dieses Ansaugventil mit einem Ansaugverbinder 60 in dem Lichtleitverbinder 18 über einen nicht dargestellten Schlauch verbunden. Durch Verbinden einer nicht dargestellten Ansaugpumpe mit dem Ansaugverbinder 60 und durch Betätigen des Ansaugventils mit Hilfe des Ansaugknopfs 32 ist es daher möglich, Reste, Schmutz und dergleichen aus der Zangenöffnung 54 durch den Zangenkanal anzusaugen.
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<Biegeabschnitt 44>
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3 ist eine Seitenansicht einer Kopplungsart mehrerer Biegestücke 62, die den Biegeabschnitt 44 bilden. 4A ist eine Frontansicht eines distalen endseitigen Abschnitts 62A eines Biegestücks 62 und 4B ist eine Frontansicht eines proximalen endseitigen Endabschnitts 62B des Biegestücks 62. Weiterhin ist 5 eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts A aus 3, und 6 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts B aus 3.
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Wie 3 zeigt, ist der Biegeabschnitt 4 gebildet durch Anordnen der mehreren Biegestücke 62 in einer Achsenrichtung C, dargestellt durch eine strichpunktierte Linie des Biegeabschnitts 44, und Koppeln einander benachbarter Biegestücke 62 in drehbarer Weise.
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Wie in den 4A und 4B dargestellt ist, ist das Biegestück 62 derart ausgebildet, dass eine Querschnittsform des Biegestücks 62 in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C eine elliptische Form aufweist, wobei die erste Richtung als die Hauptachsenrichtung „a” oder die Nebenachsenrichtung „b” angenommen wird. D. h.: das Biegestück 62 ist derart geformt, dass eine Konturform des distalen endseitigen Abschnitts 62A eine elliptische Form mit der Hauptachse „a” und der Nebenachse „b” in Aufwärts- und Abwärts-Richtung (vertikaler Richtung) bzw. horizontaler Richtung in 4A die erste Richtung ist, und die Konturform des proximalen endseitigen Abschnitts 62B eine elliptische Form mit der Hauptachse „a” und der Nebenachse „b” in horizontaler Richtung und Aufwärts-Abwärts-Richtung in 4B ist. In anderen Worten: Das Biegestück 62 ist in elliptischer Form gestaltet, wobei die jeweiligen Konturformen des distalen endseitigen Endabschnitts 62A und des proximalen endseitigen Abschnitts 62B in Umfangsrichtung um 90 Grad verschoben sind. Die erste Richtung kann hier als die horizontale Richtung angenommen werden, die folgende Erläuterung geht allerdings davon aus, dass die erst Richtung die Aufwärts- und Abwärtsrichtung in den Zeichnungen ist.
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Wie in 4A und 4B gezeigt ist, sind im Inneren des Biegestücks 62 vier Betätigungsdrähte 64, 64, 66 und 66, von denen jeweils zwei ein Paar bilden, in einem Intervall von 90 Grad in Umfangsrichtung des Biegestücks 62 eingesetzt. Darüber hinaus ist ein Paar von zwei Betätigungsdrähten 64 und 64 in einem Intervall von 180 Grad angeordnet, und ein Paar aus zwei Betätigungsdrähten 66 und 66 ist in ähnlicher Weise in einem Intervall von 180 Grad angeordnet. Diese Betätigungsdrähte 64, 64, 66 und 66 sind durch zylindrische Drahtführungsglieder 68 eingeführt, die sich an der Innenumfangsfläche des Biegestücks 62 befinden, um in dem oben angesprochenen Intervall im Inneren des Biegeabschnitts 44 angeordnet zu sein.
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Das Intervall zum Anordnen der Betätigungsdrähte 64 und 64 oder der Betätigungsdrähte 66 und 66, von denen zwei jeweils ein Paar bilden, ist nicht auf 180 Grad beschränkt, sie können innerhalb eines Bereichs von 140 Grad bis 220 Grad in Zusammenhang mit der Anordnung der eingebauten Komponenten und dergleichen angeordnet sein.
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Die distalen Endabschnitte der paarweisen Betätigungsdrähte 64 und 64 sind an dem Biegestück 62 fixiert, welches sich an dem am weitesten distalen Ende des Biegeabschnitts 44 befindet, und die proximalen Endabschnitte der paarweisen Betätigungsdrähte und 64 und 64 verlaufen zu einer nicht dargestellten Seilscheibe und sind mit dieser verbunden, wobei die Seilscheibe von dem in 1 gezeigten Winkelknopf 36 gedreht wird. Wenn der Winkelknopf 36 betätigt wird, um die Seilscheibe zu drehen, wird hierdurch der Biegeabschnitt 44 in Aufwärts- und Abwärts-Richtung einer Biegung ausgesetzt, da einer der Betätigungsdrähte 64 und 64 nach den 4A und 4B einem Zug ausgesetzt wird.
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Darüber hinaus sind die distalen Endabschnitte der paarweisen Betätigungsdrähte 66 und 66 an dem Biegestück 62 fixiert, das an dem am weitesten abgewandten distalen Ende des Biegeabschnitts 44 angeordnet sind. Weiterhin sind die proximalen Enden der paarweisen Betätigungsdrähte 66 und 66 zu einer nicht dargestellten Seilscheibe hin geführt und mit dieser verbunden, wobei letztere durch den in 1 dargestellten Winkelknopf 38 gedreht wird. Wenn daher der Winkelknopf 38 zum Drehen der Seilscheibe betätigt wird, wird hierdurch der Biegeabschnitt 44 einer Biegung in Rechts- und Links-Richtung (horizontale Richtung) unterzogen, da einer der Betätigungsdrähte 66 und 66 in den 4A und 4B einem Zug ausgesetzt wird.
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Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, stehen paarweise Kupplungslaschen 70 und 70, die die Form einer Zunge aufweisen (eine Halbkreisform), in Achsenrichtung C des Biegestücks 62 (siehe 3) in dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A und dem proximalen endseitigen Endabschnitt 62B des Biegestücks 62 ab. Das Paar der Kopplungslaschen 70 und 70 ist in einem Intervall von 180 Grad in Umfangsrichtung des Biegestücks 62 angeordnet. Darüber hinaus sind das Paar von Kopplungslaschen 70 und 70 in dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A und das Paar von Kopplungslaschen 70 und 70 in dem proximalen endseitigen Endabschnitt 62B an Stellen ausgebildet, die gegeneinander um 90 Grad in Umfangsrichtung des Biegestücks 62 versetzt sind.
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Durchgangslöcher 72 sind in den Kopplungslaschen 70 ausgebildet. Jede Kopplungslasche 70 wird überlappt von einer Kopplungslasche 70 eines benachbarten Biegestücks 62 in der Weise, dass ihre Durchgangslöcher 72 miteinander fluchten, und ein Niet 74 ist durch die überlappten Durchgangslöcher 72 und 72 angebracht. Auf diese Weise sind die mehreren Biegestücke 62 in nach oben und nach unten drehbarer Weise über die beiden Niete 74 und 74 gekoppelt, die in Rechts- und Links-Richtung angeordnet sind, und sie sind in Rechts-Links-Richtung drehbar über zwei Niete 74 und 74 gekoppelt, die in Aufwärts-Abwärts-Richtung angeordnet sind.
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<Merkmal des Biegestücks 62>
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Die mehreren Biegestücke 62, die den Biegeabschnitt 44 bilden, haben die gleiche Struktur und sind derart ausgebildet, dass der distale Endabschnitt 62A und der proximale Endabschnitt 62B die in 4A und 4B gezeigten elliptischen Formen aufweisen. Darüber hinaus sind die mehreren Biegestücke 62 derart gekoppelt, dass die jeweiligen Zentren übereinstimmen mit der Achsenrichtung C des Biegeabschnitts 44. Darüber hinaus sind zwei benachbarte Biegestücke 62 und 62 derart gekoppelt, dass der distale Endabschnitt 62A des proximalen End-Biegestücks 62, bei dem es sich um ein Biegestück entsprechend dem ersten Biegestück handelt, und der proximale Endabschnitt 62B des distalen End-Biegestücks 62, welches das andere Biegestück entsprechend dem zweiten Biegestück ist, einander zugewandt sind.
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Hierdurch sind zwei benachbarte Biegestücke 62 und 62 derart gekoppelt, dass die Hauptachse d1 des proximalen endseitigen Biegestücks 62, dargestellt durch die Doppelpunkt-gestrichelte Linie in 7, und Hauptachse d2 des distalen endseitigen Biegestücks 62, dargestellt durch die ausgezogene Linie, orthogonal zueinander verlaufen bei Betrachtung aus der Achsenrichtung C des Biegeabschnitts 44 (was der Richtung orthogonal zu der Zeichnungsebene der 7 entspricht).
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D. h.: das proximale endseitige Biegestück 62, welches das erste Biegestück ist, ist so geformt, dass eine Querschnittsform des proximalen endseitigen Biegestücks 62 in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C eine elliptische Form hat, deren Hauptachsenrichtung der ersten Richtung entspricht. Darüber hinaus ist das distale endseitige Biegestück 62, bei dem es sich um das zweite Biegestück handelt, derart geformt, dass eine Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C eine elliptische Form ist, deren Hauptachsenrichtung der zweiten Richtung entspricht, rechtwinklig zu der ersten Richtung.
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Deshalb haben der distale endseitige Endabschnitt 62A des proximalen endseitigen Biegestücks 62 und der proximale endseitige Endabschnitt 62B des distalen endseitigen Biegestücks 62 unterschiedliche Längen in Aufwärts-Abwärts-Richtung als erster Richtung, und sie sind mit einer Durchmesserdifferenz x (= Hauptachse „a” – Nebenachse „b”) gekoppelt, wie in 5 dargestellt ist.
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7 ist ein schematisches Diagramm, in welchem zwei benachbarte Biegestücke
62 und
62 aus der Achsenrichtung C des Biegeabschnitts
44 betrachtet sind, und sie veranschaulicht Anschlagpunkte zwischen Endabschnitten, wenn zwei einander benachbarte Biegestücke
62 und
62 maximal durchgebogen werden. Darüber hinaus lässt sich das Biegestück
62 mit einer elliptischen Form in einfacher Weise fertigen durch eine leichte Vorspannung beim Pressformen der Kopplungslasche
70. Im Vergleich zu dem Biegestück nach der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2000-316797 , bei der die Schwierigkeit beim Pressformen besteht, weist auch in diesem Punkt das Biegestück
62 eine Ausführungsform der Erfindung einen hohen Nutzwert auf.
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[Arbeitsweise des Biegeabschnitts 44]
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- A) Wenn das distale endseitige Biegestück 62 einer Drehbetätigung bezüglich des proximalen endseitigen Biegestücks 62 in die Richtung nach oben zentriert auf der Hauptachse d2 unterzogen wird:
Bei der maximalen Durchbiegung während des oben angesprochenen Vorgangs, bei dem der distale endseitige Endabschnitt 62A in dem proximalen endseitigen Biegeabschnitt 62 als erster Endabschnitt gegenüber dem distalen endseitigen Biegestück 62, und der proximale endseitige Endabschnitt 62B in dem distalen endseitigen Biegestück 62 als zweiter Endabschnitt gegenüber dem proximalen endseitigen Biegestück 62 aneinander anstoßen, stößt der proximale endseitige Endabschnitt 62B in dem distalen endseitigen Biegestück 62 an dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A des proximalen endseitigen Biegestücks 62 an mindestens zwei Anschlagabschnitt 62C und 62C an Stellen in dem proximalen endseitigen Endabschnitt 62B, der sich mit dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in die obere Richtung zu unterbinden.
- B) Wenn das distale endseitige Biegestück 62 einer Drehbetätigung bezüglich des proximalen endseitigen Biegestücks 62 in die untere Richtung zentriert auf der Hauptachse d2 unterzogen wird:
Bei der maximalen Durchbiegung während des oben angesprochenen Vorgangs stößt der proximale endseitige Endabschnitt 62B des distalen endseitigen Biegestücks 62 an dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A des proximalen endseitigen Biegeabschnitts 62 an mindestens zwei Biegeabschnitten 62E und 62F Stellen in dem proximalen endseitigen Endabschnitt 62B an, der sich mit dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in die untere Richtung zu unterbinden.
- C) Wenn das distale endseitige Biegestück 62 einer Drehoperation bezüglich des proximalen endseitigen Biegestücks 62 in Richtung nach links mit Zentrierung auf der Hauptachse d1 unterzogen wird:
Bei der maximalen Durchbiegung während des oben beschriebenen Vorgangs stößt der proximale endseitige Endabschnitt 62B des distalen endseitigen Biegestücks 62 an dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A des proximalen endseitigen Biegestücks 62 an mindestens zwei Anschlagabschnitten 62C und 62E an Stellen in dem proximalen endseitigen Endabschnitt 62B an, der sich mit dem distalen endseitigen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Biegung der Richtung nach links zu unterbinden.
- D) Wenn das distale endseitige Biegestück 62 einer Drehbetätigung bezüglich des proximalen endseitigen Biegestücks 62 in der Richtung nach rechts mit Zentrierung auf der Hauptachse d1 unterzogen wird:
Bei maximaler Durchbiegung während des oben angesprochenen Vorgangs schlägt der proximale Endabschnitt 62B des distalen Biegestücks 62 an dem distalen Endabschnitt 62A des proximalen Biegestücks 62 an mindestens zwei Anschlagabschnitten 62D und 62F an Stellen in dem proximalen Endabschnitt 62B an, der sich mit dem distalen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in der Richtung nach rechts zu unterbinden.
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Daher ist es bei dem Biegeabschnitt 44 des Endoskops 10 der Ausführungsform möglich, den Stückefall des Biegestücks 62 zu unterbinden, ohne dazu den Durchmesser des Biegeabschnitts 44 vergrößern zu müssen, und man kann die Befüllungsrate von Einbaukomponenten in dem Biegeabschnitt 44 steigern.
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Die Kopplungsart der Biegestücke 62 gemäß 3 kann auf sämtliche Biegestücke 62 angewendet werden, oder nur auf einen Teil der Biegestücke 62. Wird die Kopplungsart auf einen Teil der Biegestücke 62 angewendet, so lässt sich die Kopplungsart auf mehrere Biegestücke 62 in einem Bereich anwenden, in welchem sich eine Krümmung stärker ändert als in anderen Bereichen, d. h., Kopplungsart wird auf die mehreren Biegestücke 62 angewendet, die sich auf der proximalen Seite des Biegeabschnitts 44 befinden, der mit dem flexiblen Schlauchabschnitt 42 verbunden ist.
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Darüber hinaus ist die Form des Biegestücks 62 nicht beschränkt auf eine elliptische Form, möglich ist eine ähnliche Form wie eine Ellipse, beispielsweise eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform (längliche Kreisform). D. h.: der Biegeabschnitt gemäß der Erfindung enthält: ein erstes Biegestück 62, welches eines von zwei einander benachbarten Biegestücken 62 und 62 ist, ist derart ausgebildet, dass eine Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform ist, bei der die erste Richtung die Hauptachsenrichtung oder die Nebenachsenrichtung ist; und ein zweites Biegestück 62, welches das andere der beiden einander benachbarten Biegestücke 62 und 62 ist, ist derart geformt, dass seine Querschnittsform in der Ebene rechtwinklig zur Achsenrichtung C eine Kreisform, eine elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform ist, wobei die Länge in der ersten Richtung verschieden ist von dem ersten Biegestück.
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8A bis 8D sind schematische Diagramme, welche die Kombinationen des ersten Biegestücks s62 und des zweiten Biegestücks 62 mit der oben beschriebenen Kupplungsart beschreiben. 8A bis 8D zeigen die Formen des ersten Biegestücks 62 und des zweiten Biegestücks 62 in radialer Richtung in übertriebenem Maßstab.
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In 8A ist die Querschnittsform des ersten Biegestücks 62 eine ovale Form, die in Richtung nach oben und nach unten als erster Richtung vorsteht, und die Querschnittsform des zweiten Biegestücks 62 ist eine ovale Form, die in horizontaler Richtung vorsteht.
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Bei den in 8A dargestellten ovalen Formen handelt es sich um Formen sämtlicher gekrümmter Linien mit zwei orthogonalen Achsen als Symmetrieachsen.
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In 8B ist die Querschnittsform des ersten Biegestücks 62 eine abgeflachte Kreisform, die in Richtung nach oben und nach unten als erster Richtung vorsteht, und die Querschnittsform des zweiten Biegestücks 62 ist eine ovaler Form, die in horizontaler Richtung vorsteht.
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Die abgeflachte Kreisform in 8B ist ein abgerundetes Rechteck mit zwei zueinander parallelen Linien gleicher Länge und mit zwei Halbkreisen.
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In 8C ist die Querschnittsform des ersten Biegestücks 62 eine ovale Form, die in Richtung nach oben und nach unten als erster Richtung vorsteht, und die Querschnittsform des zweiten Biegestücks 62 ist eine abgeflachte Kreisform, die in horizontaler Richtung vorsteht.
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In 8D ist die Querschnittsform des ersten Biegestücks 62 eine abgeflachte Kreisform, die in Richtung nach oben und nach unten als erster Richtung vorsteht, und die Querschnittsform des zweiten Biegestücks 62 ist eine abgeflachte Kreisform, die in horizontaler Richtung vorsteht.
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Auch durch die Kombination der 8A bis 8D ist es möglich, einen Effekt ähnlich demjenigen zu erzielen, wie ihn die Kombination der Biegestücke 62 und 62 gemäß 7 erzielt.
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[Modifiziertes Beispiel des Biegeabschnitts 44A]
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9 veranschaulicht den Biegeabschnitt 44A als ein modifiziertes Ausführungsbeispiel. Gemäß 9 ist das proximale Biegestück 62, bei dem es sich um das erste Biegestück handelt, durch abwechselnd lange und doppelte kurze Strichlinien, derart geformt, dass die Querschnittsform in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C des proximalen Biegestücks 62 eine Ellipsenform ist, bei der die erste Richtung einer Hauptachsenrichtung entspricht. Darüber hinaus ist das distale Biegestück 63 als zweites Biegestück, dargestellt durch eine ausgezogene Linie, derart geformt, dass die Querschnittsform des distalen Biegestücks 63 in der Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C eine Kreisform mit einem Durchmesser ist, der kleiner ist als eine Länge in der ersten Richtung der Ellipsenform in dem proximalen Biegestück 62.
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Die Biegestücke 62 und 63 sind drehbar miteinander in Aufwärts-Abwärts-Richtung und in Rechts-Links-Richtung durch nicht dargestellte Kopplungslaschen gekoppelt, so dass die jeweiligen Mittelachsen miteinander fluchten. Darüber hinaus gibt es eine Durchmesserdifferenz zwischen dem Biegestück 62 und dem Biegestück 63. D. h., ein Durchmesser „e” des Biegestücks 62 ist kleiner als eine Hauptachse „a” des Biegestücks 62 und größer als eine Nebenachse „b” des Biegestücks 62. Außerdem zeigt 9 Anschlagabschnitte der Endabschnitte bei maximaler Durchbiegung der beiden Biegestücke 62 und 63.
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[Arbeitsweise des Biegeabschnitts 44A]
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- A) Wenn das distale Biegestück 63 einer Drehbetätigung bezüglich des proximalen Biegestücks 62 in Aufwärtsrichtung mit Zentrierung auf einer Durchmesserachse d3 des Biegestücks 63 unterzogen wird:
Bei maximaler Durchbiegung des oben beschriebenen Vorgangs schlägt der proximale Endabschnitt 63A des distalen Biegestücks 63 an dem distalen Endabschnitt 62A des proximalen Biegestücks 62 an mindestens zwei Anschlagabschnitten 63B und 63C an Stellen in dem proximalen Endabschnitt 63A an, der sich mit dem distalen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in Aufwärtsrichtung zu unterbinden.
- B) Wenn das distale Biegestück 63 einer Drehbetätigung bezüglich des proximalen Biegestücks 62 in Richtung nach unten mit Zentrierung auf die Durchmesserachse d3 unterzogen wird:
Bei maximaler Durchbiegung während des oben beschriebenen Vorgangs schlägt der proximale Endabschnitt 63A des distalen Biegestücks 63 an dem distalen Endabschnitt 62A des proximalen Biegestücks 62 in mindestens zwei Anschlagbereichen 63D und 63E an Stellen in dem proximalen Endabschnitt 63A an, der den distalen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in Richtung nach unten zu vermeiden.
- C) Wenn das distale Biegestück 63 eine Drehung bezüglich des proximalen Biegestücks 62 in der Richtung nach links mit Zentrierung auf einer Hauptachse d1 unterzogen wird:
Bei der maximalen Durchbiegung während des oben beschriebenen Vorgangs stößt der proximale Endabschnitt 63A des distalen Biegestücks 63 gegen den distalen Endabschnitt 62A des proximalen Biegestücks 62 an mindestens zwei Anschlagbereichen 63B und 63D an Stellen in dem proximalen Endabschnitt 63A, der den distalen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in die Richtung nach links zu unterbinden.
- D) Wenn das distale Biegestück 63 einer Drehung bezüglich des proximalen Biegestücks 62 in der Richtung nach rechts bei Zentrierung auf der Hauptachse d1 unterzogen wird:
Bei der maximaler Durchbiegung während des obigen Vorgangs stößt der proximale Endabschnitt 63A des distalen Biegestücks 63 gegen den distalen Endabschnitt 62A des proximalen Biegestücks 62 an mindestens zwei Anschlagbereichen 63C und 63E an Stellen in dem proximalen Endabschnitt 63A, der den distalen Endabschnitt 62A kreuzt. Daher ist es möglich, auf sichere Weise einen Stückefall bei maximaler Durchbiegung in die Richtung nach rechts zu unterbinden.
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Daher ist es bei dem Biegeabschnitt 44A in dieser Ausführungsform möglich, einen Stückefall der Biegestücke 62 und 63 zu unterbinden, ohne dazu den Durchmesser des Biegeabschnitts 44A zu vergrößern, und man kann die Befüllungsrate von Einbaukomponenten innerhalb des Biegeabschnitts 44 steigern.
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[Modifiziertes Beispiel des Biegeabschnitts 4B]
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10 zeigt den Biegeabschnitt 44B als ein modifiziertes Ausführungsbeispiel. Nach 10 ist das proximale Biegestück 52 als erstes Biegestück dargestellt durch abwechselnd lange und kurze Striche und ist so ausgebildet, dass eine Querschnittsform des proximalen Biegestücks 62 in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C eine Ellipsenform ist, deren Nebenachsenrichtung der Aufwärts-Abwärts-Richtung als erster Richtung entspricht. Darüber hinaus ist das distale Biegestück 62 als zweites Biegestück, dargestellt durch eine ausgezogene Linie, derart geformt, dass eine Querschnittsform des distalen Biegestücks 63 in einer Ebene rechtwinklig zu der Achsenrichtung C einer Kreisform entspricht, deren Durchmesser größer ist als eine Länge in der ersten Richtung der elliptischen Form innerhalb des proximalen Biegestücks 62.
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D. h.: der Biegeabschnitt 44B nach 10 entspricht einer Variante, bei der der Biegeabschnitt 44A nach 9 in Umfangsrichtung der Biegestücke 62 und 63 um 90 Grad gedreht ist. Daher ist es auch bei dem Biegeabschnitt 44B nach 10 möglich, Wirkungsweisen ähnlich wie bei dem in 9 gezeigten Biegeabschnitt 44A zu erzielen.
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[Weitere Definition der vorliegenden Erfindung]
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Betrachtet man die vorliegende Erfindung aus einem anderen Winkel, so lässt sie sich folgendermaßen definieren:
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11A und 11B zeigen einen Biegeabschnitt 44C zum Beschreiben der obigen angesprochenen Definition. Der Biegeabschnitt 44C ist konfiguriert durch abwechselndes Koppeln erster Biegestücke 86 und zweiter Biegestücke 94.
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Wie in 11A zu sehen ist, enthält ein erstes Biegestück 86: ein erstes distales Ende 80; ein erstes proximales Ende 82; eine erste Längsachse 84, die das erste distale Ende 80 mit dem ersten proximalen Ende 82 verbindet; und eine Außenumfangsfläche 85, bei der ein proximaler Querschnitt orthogonal zu der ersten Längsachse 84 nach außen über den Gesamtumfang vorsteht (in anderen Worten, der proximale Querschnitt besitzt eine Form, die sich von der Innenseite zur Außenseite hin erweitert (anschwillt).
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Insbesondere umfassen Beispiele für die proximale Querschnittsform orthogonal zu der ersten Längsachse 84 eine elliptische Form, eine ovale Form, eine abgeflachte Kreisform und eine längliche Kreisform.
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Darüber hinaus ist das zweite Biegestück 94 mit der proximalen Endseite des ersten Biegestücks 84 in einer Weise gekoppelt, dass es drehbar in eine erste Richtung orthogonal zu der ersten Längsachse 84 bezüglich des ersten Biegestücks 86 ist. Wie in 11B gezeigt ist, enthält das zweite Biegestück 94: eine zweites distales Ende 88; ein zweites proximales Ende 90; eine zweite Längsachse 92, welche das zweite distale Ende 88 mit dem zweiten proximalen Ende 90 verbindet; und eine Außenumfangsfläche 93, bei der ein distaler Querschnitt orthogonal zu der zweiten Längsachse 92 gegenüber dem Gesamtumfang nach außen vorsteht (in anderen Worten, der distale Querschnitt hat eine Form, die von der Innenseite zur Außenseite hin erweitert ist (anschwillt)). Insbesondere enthalten Beispiele für den distalen Querschnitt orthogonal zu der zweiten Längsachse 92 eine Kreisform, eine elliptische Form, eine ovale Form, eine abgeflachte Kreisform und eine längliche Kreisform.
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Wenn außerdem bei dem Biegeabschnitt 44C der Durchmesser (die Außenabmessung) in die erste Richtung in dem proximalen Querschnitt der Außenumfangsfläche 85 des ersten Biegestücks 86 R1 beträgt, der Durchmesser (die Außenabmessung) in einer Richtung orthogonal zu der ersten Richtung in dem proximalen Querschnitt der Außenumfangsfläche 85 des ersten Biegestücks 86 R2 beträgt, der Durchmesser (die Außenabmessung) in der ersten Richtung in dem distalen Querschnitt der Außenumfangsfläche 93 des zweiten Biegestücks 94 r1 beträgt, und er Durchmesser (Außenabmessung) in einer Richtung orthogonal zu der ersten Richtung in dem distalen Querschnitt der Außenumfangsfläche 93 des zweiten Biegestücks 94 r2 beträgt, so gilt die Beziehung (R1 – r1) × (R2 – r2) < 0. D. h., die Durchmesser des Biegestücks 86 und des zweiten Biegestücks 94 sind so eingestellt, dass (R1 – r1) oder (R2 – r2) einen negativen Wert annimmt.
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Bei dem Biegeabschnitt 44C stoßen bei maximaler Durchbiegung im Zuge eines Biegevorgangs das erste proximale Ende 82 an der Seite gegenüber dem zweiten Biegestück 94 in dem ersten Biegestück 86 und das zweite distale Ende 88 auf der Seite gegenüber dem ersten Biegestück 86 in dem zweiten Biegestück 94 an mindestens 2 Anschlagbereichen gegeneinander. Hierdurch ist es möglich, einen Stückefall des ersten Biegestücks 86 und des zweiten Biegestücks 94 zu unterbinden.
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Dies bedeutet: durch Erfüllung der Beziehung (R1 – r1) × (R2 – r2) < 0 bei dem Biegeabschnitt 4C ist es möglich, den Stückefall der Biegestücke 86 und 94 zu vermeiden, ohne den Durchmesser des Biegeabschnitts 44C zu vergrößern, und die Befüllungsrate der Einbaukomponenten in dem Biegeabschnitt 44C zu erhöhen.
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[Weitere Merkmale des Biegeabschnitts 44]
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12 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Hauptteils des Biegeabschnitts 44, welche einen Zustand darstellt, in welchem Betätigungsdrähte 64 durch Drahtfreiräume 96 verlaufen, die in dem Biegestück 62 vorhanden sind, wenn der Biegeabschnitt 44 die maximale Biegung aufweist.
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Wenn die Biegestücke 62 die elliptische Form, eine ovale Form oder eine abgeflachte Kreisform aufweisen, kommt es zu keinem Stückfall, aber es bestünde die Möglichkeit, dass der Betätigungsdraht 64 den Endbereich eines Biegestücks, der sich im Inneren des anderen Biegestücks befindet, berührt, anders ausgedrückt, den proximalen Endabschnitt 62B des distalen Biegestücks 62, bei dem es sich um ein Biegestück mit kürzerer Länge in der ersten Richtung als das andere Biegestück handelt, kontaktiert.
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Da außerdem der Krümmungsradius bei der maximalen Durchbiegung in dem Biegeabschnitt 44 verkleinert werden muss, vergrößert sich auch ein Winkel, unter welchem das Biegestück dreht. Da es also zu dem Fall kommt, dass der Betätigungsdraht 64 den proximalen Endabschnitt 62B des distalen Biegestücks 62 mit kürzerer Länge in der ersten Richtung berührt, steht zu befürchten, dass dies zu Schwierigkeiten führt, indem eine Druck-Zug-Betätigungskraft für den Betätigungsdraht 64 zunimmt, der Biegewinkel des Biegeabschnitts 44 kleiner wird als ein Sollwert, und in dem proximalen Endabschnitt 62B und in dem Betätigungsdraht 64 Verschleiß stattfindet, und dergleichen.
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Dementsprechend sind in dem Biegeabschnitt 44 nach 12 Drahtfreiräume 96, die ein Ausweichen der Betätigungsdrähte 64 in radialer Richtung nach außen ermöglichen, in dem proximalen Endabschnitt 62B des distalen Biegestücks 62, das eine kürzere Länge in einer ersten Richtung aufweist, ausgebildet, wobei es sich um den proximalen Endabschnitt 62B auf der Seite gegenüber dem proximalen Biegeabschnitt 62 als das andere Biegestück handelt.
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Dies bedeutet: um zu verhindern, dass der Betätigungsdraht 64 den Endbereich des Biegestücks 62 bei maximaler Durchbiegung des Biegeabschnitts 44 berührt, sind die Drahtfreiräume 96 in Form von Ausnehmungen oder in Nutenform vorgesehen bei Betrachtung von der Innenseite des Biegestücks 62 her, und diese befinden sich in Betätigungsdraht-Einführbereichen des Endabschnitts einer Biegestücks, der an die Innenseite der Krümmung gelangt, wenn die Endabschnitte der Biegestücke aneinander anstoßen, und zwar in den Bereichen, mit denen die Betätigungsdrähte 64 mit hoher Wahrscheinlichkeit in Berührung treten würden.
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Durch diese Mittel ist es möglich, Schwierigkeiten in Verbindung mit einer Erhöhung der Druck-Zug-Betätigungskraft des Betätigungsdrahts 64 ebenso zu vermeiden wie ein kleiner-werden des Biegewinkels des Biegeabschnitts 44 im Vergleich zu dem Sollwert und ein durch den Betätigungsdraht 64 hervorgerufenen Verschleiß und dergleichen.
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Insbesondere befinden sich gemäß 4B die Drahtfreiräume 96 in der Innenumfangsfläche des oberen Teils der Nebenachse in Form einer konkaven Ausnehmung oder in Form einer Nut. Der Drahtfreiraum 96 wird gebildet durch Pressformen des proximalen Endabschnitts 62B des Biegestücks 62, wodurch ein Vorsprung 98 an der Außenumfangsfläche des Biegestücks 62 entsprechend dem Drahtfreiraum 96 entsteht. Da der Vorsprung 98 an dem distalen Endabschnitt 62A des proximalen Biegestücks 62 bei maximaler Durchbiegung des Biegeabschnitts 44 anstößt, kann man ein Einsinken oder ein Übergreifen der Endabschnitte benachbarter Biegestücke 62 und 62 verhindern. Darüber hinaus sind Anschlagbereiche bei maximaler Durchbiegung drei Punkte einschließlich des Vorsprungs 98.
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Der Grund für die Ausbildung der Drahtfreiräume 96 in dem proximalen Endabschnitt 62B des distalen Biegestücks 62 ist folgender: da der proximale Endabschnitt 62B von außen in einer Außenumfangs-Konkavität in die Rechts-Links-Richtung gedrückt wird, und einer kleinen Durchmesservergrößerung (Verformung) in Aufwärts-Abwärts-Richtung während des Pressformvorgangs der Kopplungslaschen 70 (siehe 5 und 6) als Kopplungselemente ausgesetzt wird, ist es nicht notwendig, den Betätigungsdraht zu lockern. Da der distale Endabschnitt 62A von innen her in der Außenumfangs-Konvexität in Rechts-Links-Richtung gedrückt wird und in Aufwärts- und Abwärts-Richtung einer kleinen Durchmesserverringerung (Verformung) ausgesetzt wird, gelangt der Betätigungsdraht 64 in Berührung mit dem Biegestück 62. Da außerdem ein Bewegungshub des Betätigungsdrahts 64 in dem proximalen Endabschnitt 62B größer ist als in dem distalen Endabschnitt 62A, ist auch sein Berührungsbereich größer, so dass ein Verschleiß in dem proximalen Endabschnitt 62B eher fortschreitet.
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Darüber hinaus kann der Drahtfreiraum 96 in mindestens dem Biegestück 62 mit dem größten Kontaktwinkel unter den mehreren den Biegeabschnitt 44 bildenden Biegestücken 62 vorgesehen sein. Der Grund hierfür ist der, dass der Betätigungsdraht 64 in dem proximalen Endabschnitt eines solchen Biegestücks 62 einen spitzen Winkel bildet und einen großen Kontaktwiderstand
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Natürlich sind die Drahtfreiräume 96, in die der Betätigungsdraht 64 ausweichen kann, in dem proximalen Endabschnitt 62B des distalen Biegestücks 62 mit geringerer Länge in die ersten Richtung vorgesehen.
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Der Biegeabschnitt gemäß einer Ausführungsform wurde oben im Einzelnen erläutert, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Beispiele beschränkt, es versteht sich vielmehr, dass verschiedene Verbesserungen und Abwandlungen möglich sind, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2000-316797 [0007, 0008, 0008, 0011, 0071]
- JP 2008-278969 [0007, 0009, 0009, 0012]
- JP 2009-285085 [0007, 0010, 0013, 0013]
