DE112017003899T5

DE112017003899T5 - Einführvorrichtung

Info

Publication number: DE112017003899T5
Application number: DE112017003899.5T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Okamoto
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US20190104924A1; WO2018025436A1; JPWO2018025436A1; CN109310273A; JP6368883B2; CN109310273B

Abstract

Eine Einführvorrichtung 1 umfasst: einen Einführabschnitt 3, der in einen Körperhohlraum eines Subjekts eingeführt wird und an dem in lösbarer Weise ein Spiralrohr 31 angebracht ist, das um eine Längsachse drehbar ist, wobei der Einführabschnitt eine vorgegebene Flexibilität aufweist; und eine Antriebsquelle 72, die eingerichtet ist, das Spiralrohr 31 zum Drehen zu veranlassen; wobei das Spiralrohr 31 eine Struktur aufweist, die so eingerichtet ist, dass sie sich nicht in einem beliebigen oder einem größeren Biegewinkel biegt, wobei der beliebige Biegewinkel ein Winkel ist, bei welchem die Drehung des Spiralrohrs 31 durch die Antriebskraft der Antriebsquelle 72 auch dann nicht gestoppt wird, wenn das Spiralrohr 31 eine äußere Kraft zur Aufrechterhaltung einer Krümmungsform von einer berührten Körperhohlraumwand aufnimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einführvorrichtung mit einer Antriebsquelle und einem angetriebenen Element, das in einem flexiblen Rohr angeordnet ist, und einem Übertragungselement, das entlang einer Längsachse in dem flexiblen Rohr angeordnet und dazu eingerichtet ist, eine Drehantriebskraft der Antriebsquelle auf das angetriebene Element zu übertragen.
Technischer Hintergrund
Endoskope werden in einem medizinischen Bereich, einem industriellen Bereich und dergleichen eingesetzt.
Medizinische Endoskope können zur Beobachtung, Untersuchung, Behandlung oder dergleichen verwendet werden, indem ein Einführabschnitt in einen Körperhohlraum eingeführt wird, der ein untersuchter Teil ist.
Ein Endoskop weist im Allgemeinen einen Einführabschnitt, einen Betätigungsabschnitt und ein Universalkabel auf. Bei einem Aufbau, bei dem der Einführabschnitt einen flexiblen Rohrabschnitt aufweist, wird der Einführabschnitt in einen Magen-Darm-Trakt, der ein Körperhohlraum ist, transanal, oral oder nasal eingeführt.
Das Endoskop ist so eingerichtet, dass der flexible Rohrabschnitt des Einführabschnitts mit einem Wellrohr mit Flexibilität versehen ist, und ein Benutzer zu einem Zeitpunkt des Einführens des Einführabschnitts mit dem flexiblen Rohrabschnitt beispielsweise in einen Darmtrakt den Einführabschnitt veranlasst, in der Richtung eines tiefen Teils des Darmtrakts eingeführt zu werden, indem er eine Dreh- oder Vorschuboperation des außerhalb des Körpers gelegenen Einführabschnitts ausführt, während er einen Biegebetätigungsknopf, der an dem Betätigungsabschnitt vorgesehen ist, betätigt, um einen Biegeabschnitt zum Biegen zu veranlassen.
Die Drehoperation oder Vorschuboperation, die eine Technik ist, bei welcher der Einführabschnitt sanft in Richtung eines tiefen Teils eines Körperhohlraums eingeführt wird, erfordert jedoch Geschicklichkeit. Daher ist für das Endoskop ein Abschnitt mit einem elektrischen Mechanismus, wie beispielsweise ein Einführunterstützungsmechanismus, der bewirkt, dass sich der Einführabschnitt in Richtung eines tiefen Teils bewegt oder von diesem weg bewegt, bekannt, wie beispielsweise in der internationalen Veröffentlichung Nr. 2015-072233 offenbart.
Im Zusammenhang mit der Einführvorrichtung der internationalen Veröffentlichung Nr. 2015-072233 ist ein Aufbau offenbart, bei dem ein Rohrkörper, der ein Wellrohr aufweist und sich in einer Längsrichtung erstreckt, eine Antriebsquelle, die auf einer Seite eines proximalen Endes des Rohrkörpers angeordnet ist, ein angetriebenes Element, das auf einer Seite eines distalen Endes des Rohrkörpers angeordnet ist, und ein Übertragungselement, das entlang einer Längsachse des Rohrkörpers in dem Rohrkörper vorgesehen und eingerichtet ist, eine Drehung auf das angetriebene Element zu übertragen, indem es durch die Antriebskraft eines Motors oder dergleichen, bei welchem es sich um die Antriebsquelle handelt, um die Längsachse gedreht wird, vorgesehen sind.
Im Zusammenhang mit der in der internationalen Veröffentlichung Nr. 2015-072233 offenbarten herkömmlichen Einführvorrichtung ist eine Technik offenbart, bei der eine Drehantriebsquelle oder das angetriebene Element vor dem Übertragungselement angeordnet ist, das dazu eingerichtet ist, eine Drehkraft der Drehantriebsquelle, die in dem Abschnitt mit dem elektrischen Mechanismus vorgesehen ist, auf das angetriebene Element zu übertragen, ohne eine Funktion des Abschnitts mit dem elektrischen Mechanismus zu beschädigen, sodass der Rohrkörper mit dem Wellrohr nicht durch die Verwindungskraft von der Drehantriebsquelle oder die Verwindungskraft von dem angetriebenen Element gebrochen wird.
Bei der herkömmlichen Einführvorrichtung wie der Einführvorrichtung in der internationalen Veröffentlichung Nr. 2015-072233 biegt sich der Einführabschnitt in verschiedenen Formen entsprechend der Krümmung, Bewegung und dergleichen eines Körperhohlraums beim Einführen des Einführabschnitts in den Körperhohlraum. Daher kann bei der herkömmlichen Einführvorrichtung ein Fall auftreten, wo die Drehung des angetriebenen Elements zum Stillstand kommt, wenn der Widerstand entsprechend einer Biegeform des angetriebenen Elements, das sich dreht, hinzukommt und dadurch die Antriebskraft der Antriebsquelle zu klein wird.
Weiterhin ist es bei der herkömmlichen Einführvorrichtung notwendig, wenn das von der Antriebsquelle erzeugte Ausgangsdrehmoment erhöht werden soll, damit die Drehung des angetriebenen Elements nicht unterbrochen wird, die Größe der Antriebsquelle zu erhöhen.
Die herkömmliche Einführvorrichtung weist jedoch das Problem auf, dass sich die Größe und das Gewicht des Betätigungsabschnitts erhöhen, falls eine große Antriebsquelle vorgesehen wird, da die Antriebsquelle wie z. B. ein Motor in dem Betätigungsabschnitt angeordnet ist.
Es ist anzumerken, dass in dem Fall der Erhöhung des Drehmoments der Antriebsquelle durch eine Drehzahlreduzierungsvorrichtung oder dergleichen das Problem auftritt, dass die Größe der Umgebung des Betätigungsabschnitts zunimmt, falls ein Aufbau verwendet wird, bei welchem die Drehzahl auf der Seite der Antriebsquelle reduziert wird, und der Einführabschnitt dick wird, falls ein Aufbau verwendet wird, bei welchen die Drehzahl auf der Seite des angetriebenen Elements, z. B. auf der Seite eines Drehabschnitts, reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde vor dem oben beschriebenen Hintergrund gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einführvorrichtung anzugeben, bei der ein angetriebenes Element mit einer vorgegebenen Antriebskraft störungsfrei gedreht werden kann, sodass eine Erhöhung der Dicke eines Einführabschnitts und eine Erhöhung der Größe und des Gewichts eines Betätigungsabschnitts verhindert werden.
Offenbarung der Erfindung
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Eine Einführvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Einführabschnitt, der in einen Körperhohlraum eines Subjekts eingeführt wird und an dem in lösbarer Weise ein Spiralrohr angebracht ist, das um eine Längsachse drehbar ist, wobei der Einführabschnitt eine vorgegebene Flexibilität aufweist; und eine Antriebsquelle, die eingerichtet ist, das Spiralrohr zum Drehen zu veranlassen; wobei das Spiralrohr eine Struktur aufweist, die so eingerichtet ist, dass sie sich nicht in einem beliebigen oder einem größeren Biegewinkel biegt, sodass eine Drehung durch die Antriebskraft der Antriebsquelle auch dann nicht gestoppt wird, wenn das Spiralrohr von einer berührten Körperhohlraumwand eine äußere Kraft zur Aufrechterhaltung der Krümmungsform eines Körperhohlraums aufnimmt.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die eine Endoskopvorrichtung, die eine Einführvorrichtung ist, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau zur Übertragung einer Drehantriebskraft auf eine Dreheinheit gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau eines Biegeabschnitts, eines ersten flexiblen Rohrabschnitts, eines zweiten flexiblen Rohrabschnitts und der Dreheinheit gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau des zweiten flexiblen Rohrabschnitts, eines dritten flexiblen Rohrabschnitts, eines Basisabschnitts und der Dreheinheit gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine Schnittansicht einer Linie V-V in 4 gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, in welcher der erste flexible Rohrabschnitt und der zweite flexible Rohrabschnitt in ihre Elemente zerlegt sind, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine erste Form eines Spiralrohrs zeigt und in der ein Rohrabschnitt in seine Elemente zerlegt ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Seitenansicht, welche die Dreheinheit gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Schnittansicht des Rohrabschnitts gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein Einführabschnitt, an dem die Dreheinheit vorgesehen ist, gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Schnittansicht eines Wellrohrs, das gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine Seitenansicht, die eine zweite Form des Spiralrohrs und die Dreheinheit zeigt, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Schnittansicht des Rohrabschnitts gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine Schnittansicht eines Wendelrohrs, das gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine Seitenansicht, die eine dritte Form des Spiralrohrs und die Dreheinheit zeigt, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
17 ist eine Schnittansicht des Rohrabschnitts gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
18 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
19 ist eine Seitenansicht, die eine erste Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts und den mit der Dreheinheit ausgestatteten zweiten flexiblen Rohrabschnitt zeigt, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
20 ist eine Schnittansicht des zweiten flexiblen Rohrabschnitts gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
21 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
22 ist eine Schnittansicht des Wendelrohrs, das gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
23 ist eine Seitenansicht, die den mit der Dreheinheit ausgestatteten zweiten flexiblen Rohrabschnitt der zweiten Form des Spiralrohrs zeigt, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
24 ist eine Schnittansicht des zweiten flexiblen Rohrabschnitts gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
25 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der zweite flexible Rohrabschnitt, an dem die Dreheinheit vorgesehen ist, gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
26 ist eine Schnittansicht des Wellrohrs, das gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
27 ist eine Seitenansicht, die eine dritte Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts und den mit der Dreheinheit ausgestatteten zweiten flexiblen Rohrabschnitt zeigt, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
28 ist eine Schnittansicht des zweiten flexiblen Rohrabschnitts gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
29 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der zweite flexible Rohrabschnitt, an dem die Dreheinheit vorgesehen ist, gebogen ist, gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung;

Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Es ist anzumerken, dass in jeder der in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Figuren ein reduzierter Maßstab einzelner Komponenten modifiziert sein kann, damit die jeweilige Komponente eine in der Zeichnung erkennbare Größe aufweist. Das heißt, die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Zahl der Komponenten, die Formen der Komponenten, ein Verhältnis der Größen der Komponenten und die relativen Positionsbeziehungen unter den jeweiligen Komponenten, die in der Zeichnung gezeigt sind, beschränkt.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
Eine Ausführungsform einer Endoskopvorrichtung, wobei es sich um eine Einführvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt, ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung, die die Endoskopvorrichtung, die eine Einführvorrichtung ist, zeigt; 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau zum Übertragen einer Drehantriebskraft auf eine Dreheinheit zeigt; 3 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau eines Biegeabschnitts, eines ersten flexiblen Rohrabschnitts, eines zweiten flexiblen Rohrabschnitts und der Dreheinheit zeigt; 4 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau des zweiten flexiblen Rohrabschnitts, eines dritten flexiblen Rohrabschnitts, eines Basisabschnitts und der Dreheinheit zeigt; 5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 4; und 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, in welcher der erste flexible Rohrabschnitt und der zweite flexible Rohrabschnitt in ihre Elemente zerlegt sind.
Wie in 1 gezeigt, weist eine Endoskopvorrichtung 1 eine Längsachse X auf. Die nachfolgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass eine Erstreckungsrichtung eines Einführabschnitts 3, bei der es sich um eine der zur Längsachse X des Endoskops 2 parallelen Richtungen handelt, der Richtung eines proximalen Endes entspricht, und eine Seite eines Betätigungsabschnitts 5 in einer der Richtung des proximalen Endes entgegengesetzten Richtung einer Richtung eines distalen Endes entspricht. Die Richtung des distalen Endes und die Richtung des proximalen Endes sind parallele axiale Richtungen, die parallel zu der Längsachse X sind.
Die Endoskopvorrichtung 1 umfasst das Endoskop 2, bei dem es sich um ein Einführgerät handelt. Das Endoskop 2 umfasst den Einführabschnitt (den Endoskop-Einführabschnitt) 3, der sich entlang der Längsachse X erstreckt, einen Betätigungsabschnitt (einen Endoskop-Betätigungsabschnitt) 5, der sich weiter auf der Seite in der Richtung des proximalen Endes befindet als der Einführabschnitt 3, und eine Peripherieeinheit 10.
Es ist anzumerken, dass die Peripherieeinheit 10 eine Bildverarbeitungseinheit 11 wie z. B. einen Bildprozessor, eine Lichtquelleneinheit 12, die eine Lichtquelle wie eine Lampe umfasst, eine Antriebssteuereinheit 13, bei der es sich um eine Steuervorrichtung handelt, die beispielsweise eine Stromquelle umfasst, eine Speichereinheit wie einen Speicher und eine CPU oder eine ASIC, eine Antriebsbetätigungseingabeeinheit 15, bei der es sich um einen Knopf, einen Fußschalter oder dergleichen handelt, und eine Anzeigeeinheit 16 wie einen Monitor umfasst.
Der Einführabschnitt 3 des Endoskops 2 erstreckt sich entlang der Längsachse X und wird bei der Verwendung der Endoskopvorrichtung 1 in einen Körperhohlraum eingeführt. Der Einführabschnitt 3 umfasst einen das distale Ende bildenden Abschnitt 21, der ein distales Ende des Einführabschnitts 3 bildet, einen Biegeabschnitt 22, der weiter auf der Seite in der proximalen Richtung angeordnet ist als der distale Endabschnitt 21, einen ersten flexiblen Rohrabschnitt 23, der weiter auf der Seite in der Richtung des proximalen Endes angeordnet ist als der Biegeabschnitt 22, einen zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25, der weiter auf der Seite des proximalen Endes angeordnet ist als der erste flexible Rohrabschnitt 23, und einen dritten flexiblen Rohrabschnitt 26, der weiter auf der Seite in der Richtung des proximalen Endes angeordnet ist als der zweite flexible Rohrabschnitt 25.
Entlang der axialen parallelen Richtung, die parallel zu der Längsachse X ist, ist zwischen dem zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 und dem dritten flexiblen Rohrabschnitt 26 ein Basisabschnitt 27 vorgesehen. Der zweite flexible Rohrabschnitt 25 ist über den Basisabschnitt 27 mit dem dritten flexiblen Rohrabschnitt 26 gekoppelt.
Hierbei wird angenommen, dass in einem zur Längsachse X orthogonalen Querschnitt eine Richtung weg von der Längsachse X eine Außenumfangsrichtung (eine von der Achse weg weisende Richtung) und eine zentrale Richtung hin zur Längsachse X (eine zu der Achse hin weisende Richtung) eine Innenumfangsrichtung ist.
Der Einführabschnitt 3 weist auf der in Außenumfangsrichtung liegenden Seite eine Dreheinheit 30 in einer zylindrischen Form auf, die hier vom Einwegtyp ist. Das heißt, der Einführabschnitt 3 ist in die Dreheinheit 30 eingesteckt, und die Dreheinheit 30 ist an dem zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 angebracht.
Im Endoskop 2 dreht sich die Dreheinheit 30 durch Übertragung der Drehantriebskraft in dem Zustand, in dem die Dreheinheit 30 an dem Einführabschnitt 3 angebracht ist, relativ zu dem Einführabschnitt 3 um die Längsachse X.
Die Dreheinheit 30 ist mit einem Spiralrohr 31 versehen, das sich entlang der Längsachse X erstreckt. Das Spiralrohr 31 umfasst einen Rohrabschnitt 32, wobei sich ein Rippenabschnitt 33 auf einer Außenumfangsfläche des Rohrabschnitts 32 erstreckt. Es ist anzumerken, dass ein Aufbau des Rohrabschnitts 32 weiter unten genau beschrieben ist. Zu dem Spiralrohr 31 ist anzumerken, dass der Rohrabschnitt 32 ein Wellrohr sein kann.
Der Rippenabschnitt 33 erstreckt sich in einer Wendelform mit der Längsachse X als Mittelachse aus der Richtung des proximalen Endes in die Richtung des distalen Endes. Auf der Seite in der Richtung des distalen Endes des Spiralrohrs 31 der Dreheinheit 30 ist ein distaler endseitiger zylindrischer Abschnitt 35 vorgesehen.
Der distale endseitige zylindrische Abschnitt 35 ist in einer konischen Form so ausgebildet, dass ein Außendurchmesser zur Seite in der Richtung des distalen Endes allmählich abnimmt. Auf der Seite in der Richtung des proximalen Endes des Spiralrohrs 31 ist ein proximaler endseitiger zylindrischer Abschnitt 36 in einer zylindrischen Form vorgesehen.
Indem sich die Dreheinheit 30 in einem Zustand, in welchem der Rippenabschnitt 33 des Spiralrohrs 31 durch eine Körperhohlraumwand oder dergleichen in die Innenumfangsrichtung gedrückt wird, um die Längsachse X dreht, wirkt der Schub in der Richtung des distalen Endes oder der Richtung des proximalen Endes auf den Einführabschnitt 3 und die Dreheinheit 30.
Das heißt, die Beweglichkeit des Einführabschnitts 3 in einer Einführrichtung (der Richtung des distalen Endes) in einen Körperhöhlenraum wie ein Inneres eines Dünndarms oder ein Inneres eines Dickdarms wird durch den Schub in der Richtung des distalen Endes verbessert, und die Beweglichkeit des Einführabschnitts 3 in einer Herausziehrichtung (der Richtung des proximalen Endes) in dem Körperhohlraum wird durch den Schub in der Richtung des proximalen Endes verbessert.
Ein Ende eines Universalkabels 6 ist mit dem Betätigungsabschnitt 5 des Endoskops 2 verbunden. Das andere Ende des Universalkabels 6 ist mit der Peripherieeinheit 10 verbunden. An einer Außenfläche des Betätigungsabschnitts 5 ist ein Biegebetätigungsknopf 37, mit dem eine Biegebetätigung des Biegeabschnitts 22 eingegeben wird, vorgesehen.
An der Außenfläche des Betätigungsabschnitts 5 ist ein Behandlungsinstrument-Einführabschnitt 48 vorgesehen, in welchen ein Behandlungsinstrument wie eine Pinzette eingeführt wird. Der Behandlungsinstrument-Einführabschnitt 48 steht mit einem Kanalrohr 43 (siehe 3) in Verbindung, das in dem Einführabschnitt 3 angeordnet ist.
Das heißt, ein Ende des Kanalrohrs 43 ist durch ein Inneres des Einführabschnitts 3 und ein Inneres des Betätigungsabschnitts 5 mit dem Behandlungsinstrument-Einführabschnitt 48 verbunden. Ein Behandlungsinstrument, das über den Behandlungsinstrument-Einführabschnitt 48 eingeführt wird, ragt durch ein Inneres des Kanalrohrs 43 aus einem Öffnungsabschnitt 49 des das distale Ende bildenden Abschnitts 21 in der Richtung des distalen Endes heraus. Anschließend wird die Behandlung durch das Behandlungsinstrument in dem Zustand durchgeführt, in dem das Behandlungsinstrument aus dem Öffnungsabschnitt 49 des das distale Ende bildenden Abschnitts 21 herausragt.
Ein Motorgehäuse 71 ist mit dem Betätigungsabschnitt 5 gekoppelt. Ein Motor 72 (siehe 2), der eine Antriebsquelle ist, ist im Motorgehäuse 71 untergebracht.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Ende eines Motorkabels 73 mit dem Motor 72 verbunden, der in dem Motorgehäuse 71 untergebracht ist, das an dem Betätigungsabschnitt 5 vorgesehen ist. Das Motorkabel 73 erstreckt sich durch das Innere des Betätigungsabschnitts 5 und ein Inneres des Universalkabels 6, und das andere Ende ist mit der Antriebssteuereinheit 13 der Peripherieeinheit 10 verbunden.
Der Motor 72 wird durch elektrischen Strom angetrieben, der von der Antriebssteuereinheit 13 über das Motorkabel 73 zugeführt wird. Dann wird durch den Betrieb des Motors 72 eine Drehantriebskraft erzeugt, um die Dreheinheit 30 zum Drehen zu veranlassen. Am Motor 72 ist ein Relaiszahnrad 75 montiert. Innerhalb des Betätigungsabschnitts 5 ist ein Antriebszahnrad 76 zur Kopplung mit dem Relaiszahnrad 75 vorgesehen.
Wie in 3 gezeigt, sind innerhalb des Einführabschnitts 3 ein Bildaufnahmekabel 41, ein Lichtleiter 42 und das oben beschriebene Kanalrohr 43 vorgesehen, die sich entlang der Längsachse X erstrecken.
Der Biegeabschnitt 22 des Einführabschnitts 3 umfasst ein Biegerohr 81. Das Biegerohr 81 weist eine Vielzahl von Biegeteilen 82 aus Metall auf.
Jedes der Biegeteile 82 ist drehbar mit den benachbarten Biegeteilen 82 gekoppelt. In dem Biegeabschnitt 22 ist die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des Biegerohrs 81 mit einem biegbaren Gitterrohr 83, das ein biegbares Geflecht ist, bedeckt. Das biegbare Gitterrohr 83 besteht aus metallischen Strängen (nicht gezeigt), die zu einem Gitter (mesh) geflochten sind.
In dem Biegeabschnitt 22 ist die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des biegbaren Gitterrohrs 83 mit einer biegbaren Außenhülle 85 bedeckt. Die biegbare Außenhülle 85 besteht beispielsweise aus Fluorkohlenstoffkautschuk.
Innerhalb des das distale Ende bildenden Abschnitts 21 (eines distalen Endabschnitts) des Einführabschnitts 3 ist eine Bildaufnahmevorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die eingerichtet ist, ein Bild eines Objekts aufzunehmen. Die Bildaufnahmevorrichtung nimmt über ein in 1 gezeigtes Beobachtungsfenster 46, welches an dem das distale Ende bildenden Abschnitt 21 des Endoskops 2 angeordnet ist, ein Bild eines Objekts auf.
Ein Ende des Bildaufnahmekabels 41 ist mit der Bildaufnahmevorrichtung verbunden. Das Bildaufnahmekabel 41 erstreckt sich durch das Innere des Einführabschnitts 3, das Innere des Betätigungsabschnitts 5 und das Innere des Universalkabels 6, und das andere Ende ist mit der Bildverarbeitungseinheit 11 der Peripherieeinheit 10, die in 1 gezeigt ist, verbunden.
Von der Bildverarbeitungseinheit 11 wird eine Bildverarbeitung eines aufgenommenen Objektbilds durchgeführt, um ein Bild eines Objekts zu erzeugen. Anschließend wird das erzeugte Bild des Objekts auf der Anzeigeeinheit 16 angezeigt (siehe 1).
Der Lichtleiter 42 erstreckt sich durch das Innere des Einführabschnitts 3, das Innere des Betätigungsabschnitts 5 und das Innere des Universalkabels 6 und ist mit der Lichtquelleneinheit 12 der Peripherieeinheit 10 verbunden. Von der Lichtquelleneinheit 12 emittiertes Licht wird durch den Lichtleiter 42 geleitet und über ein in 1 gezeigtes Beleuchtungsfenster 47 des distalen Endabschnitts (des das distale Ende bildenden Abschnitts 21) des Einführabschnitts 3 auf ein Objekt gestrahlt.
Wie in 4 gezeigt, ist an dem Basisabschnitt 27 ein Unterstützungselement 51 aus Metall vorgesehen. Ein proximaler Endabschnitt des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist mit einem distalen Endabschnitt des Unterstützungselements 51 gekoppelt.
Ein distaler Endabschnitt des dritten flexiblen Rohrabschnitts 26 ist mit einem proximalen Endabschnitt des Unterstützungselements 51 gekoppelt. Dadurch sind der zweite flexible Rohrabschnitt 25 und der dritte flexible Rohrabschnitt 26 über den Basisabschnitt 27 miteinander verbunden.
Wie in 4 und 5 gezeigt, ist ein Hohlraumabschnitt 52 durch das Unterstützungselement 51 und den Basisabschnitt 27 definiert. Eine Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 ist an dem Unterstützungselement 51 angebracht.
Die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 ist in dem Hohlraumabschnitt 52 angeordnet. Die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 wird durch eine Drehantriebskraft angetrieben, die übertragen wird, um die Dreheinheit 30 zum Drehen zu veranlassen. Die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 weist ein Antriebszahnrad 55 auf.
Die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 weist ein zylindrisches Drehelement 58 auf. Das zylindrische Drehelement 58 ist in einem Zustand, in welchem das Unterstützungselement 51 in das zylindrische Drehelement 58 eingesteckt ist, an dem Basisabschnitt 27 angebracht. Das zylindrische Drehelement 58 ist relativ zu dem Einführabschnitt 3 (dem Basisabschnitt 27) um die Längsachse X drehbar.
Hier wird angenommen, dass zwei Richtungen, in die sich die Dreheinheit 30 dreht, Richtungen um die Längsachse X sind. An einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Drehelements 58 ist über den gesamten Umfang in den Richtungen um die Längsachse X ein Innenumfangszahnradabschnitt 59 vorgesehen. Der Innenumfangszahnradabschnitt 59 kämmt mit dem Antriebszahnrad 55.
In der vorliegenden Ausführungsform sind drei Innenseitenwalzen 61A bis 61C an dem zylindrischen Drehelement 58 angebracht. Die Innenseitenwalzen 61A bis 61C sind so angeordnet, dass sie in der Richtung um die Längsachse X in einem vorgegebenen Abstand voneinander getrennt sind.
Die Innenseitenwalzen 61A bis 61C weisen entsprechende Walzenwellen Q1 bis Q3 auf. Die Innenseitenwalzen 61A bis 61C sind relativ zu dem zylindrischen Drehelement 58 um die entsprechenden Walzenwellen Q1 bis Q3 als Mittelachsen drehbar.
Jede der Innenseitenwalzen 61A bis 61C ist relativ zu dem Einführabschnitt 3 (dem Basisabschnitt 27) zusammen mit dem zylindrischen Drehelement 58 um die Längsachse drehbar.
Die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des zylindrischen Drehelements 58 und die Innenseitenwalzen 61A bis 61C sind mit einem Abdeckelement 62 in einer zylindrischen Form abgedeckt. Ein distales Ende des Abdeckelements 62 ist über einen Haftabschnitt 63A wie einen Klebstoff an einer Außenumfangsfläche des Unterstützungselements 51 befestigt, und ein proximales Ende des Abdeckelements 62 ist über einen Haftabschnitt 63B wie einen Klebstoff an der Außenumfangsfläche des Unterstützungselements 51 befestigt.
Der Hohlraumabschnitt 52, in welchem die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 angeordnet ist, ist durch das Abdeckelement 62 von einem Äußeren des Einführabschnitts 3 abgetrennt. An einer Position der Befestigung des distalen Endes des Abdeckelements 62 und einer Position der Befestigung des proximalen Endes des Abdeckelements 62 ist die Wasserdichtigkeit zwischen dem Unterstützungselement 51 und dem Abdeckelement 62 gewahrt.
Dadurch wird ein Eintreten von Flüssigkeit in den Hohlraumabschnitt 52 und in die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 von der Außenseite des Einführabschnitts 3 verhindert. An Teilen, an denen sich die Innenseitenwalzen 61A bis 61C befinden, ragt das Abdeckelement 62 in der Außenumfangsrichtung in der Richtung um die Längsachse X vor.
Es ist anzumerken, dass das Abdeckelement 62 in Bezug auf den Einführabschnitt 3 fixiert ist und sowohl das zylindrische Drehelement 58 als auch jede der Innenseitenwalzen 61A bis 61C relativ zu dem Abdeckelement 62 um die Längsachse X drehbar sind.
An einer Innenumfangsfläche des proximalen endseitigen zylindrischen Abschnitts 36 sind sechs Außenseitenwalzen 65A bis 65F angebracht, wie in 5 gezeigt. Die Außenseitenwalzen 65A bis 65F befinden sich auf der in Außenumfangsrichtung liegenden Seite des Abdeckelements 62.
In dem Zustand, in welchem die Dreheinheit 30 an dem Einführabschnitt 3 angebracht ist, befindet sich die Innenseitenwalze 61A in der Richtung um die Längsachse X zwischen der Außenseitenwalze 65A und der Außenseitenwalze 65B und die Innenseitenwalze 61B zwischen der Außenseitenwalze 65C und der Außenseitenwalze 65D.
Weiterhin befindet sich die Innenseitenwalze 61C in der Richtung um die Längsachse X zwischen der Außenseitenwalze 65E und der Außenseitenwalze 65F. Die Außenseitenwalzen 65A bis 65F weisen entsprechende Walzenwellen P1 bis P6 auf.
Die Außenseitenwalzen 65A bis 65F sind relativ zu dem Abdeckelement 62 und dem proximalen endseitigen zylindrischen Abschnitt 36 mit den entsprechenden Walzenwellen P1 bis P6 als Mittelachsen drehbeweglich. Jede der Außenseitenwalzen 65A bis 65F ist in relativ zu dem Einführabschnitt 3 (dem Basisabschnitt 27) zusammen mit der Dreheinheit 30 um die Längsachse X drehbar.
Durch die Verwendung eines solchen Aufbaus dreht sich das zylindrische Drehelement 58 um die Längsachse X, wenn die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 durch eine Drehantriebskraft angetrieben wird. Dadurch drückt die Innenseitenwalze 61A auf die Außenseitenwalze 65A oder die Außenseitenwalze 65B.
In ähnlicher Weise drückt die Innenseitenwalze 61B auf die Außenseitenwalze 65C oder die Außenseitenwalze 65D, und die Innenseitenwalze 61C drückt auf die Außenseitenwalze 65E oder die Außenseitenwalze 65F.
Dadurch wird die Antriebskraft von den Innenseitenwalzen 61A bis 61C auf die Außenseitenwalzen 65A bis 65F der Dreheinheit 30 übertragen, und die Dreheinheit 30 dreht sich relativ zu dem Einführabschnitt 3 und dem Abdeckelement 62 mit der Längsachse X als Mittelachse.
Wie oben beschrieben, bilden die Außenseitenwalzen 65A bis 65F, die an dem proximalen endseitigen zylindrischen Abschnitt 36 angebracht sind, einen Antriebskraft-Aufnahmeabschnitt, der eingerichtet ist, die Drehantriebskraft von der Antriebskraft-Übertragungseinheit 53, die angetrieben wird, aufzunehmen.
Die Außenseitenwalzen 65A bis 65F, die der Antriebskraft-Aufnahmeabschnitt sind, sind weiter auf der Seite in der Richtung des proximalen Endes angeordnet als das Spiralrohr 31. In einem Zustand, in welchem die Dreheinheit 30 an dem Einführabschnitt 3 angebracht ist, befinden sich die Außenseitenwalzen 65A bis 65F auf der in Außenumfangsrichtung liegenden Seite des Basisabschnitts 27.
Es ist anzumerken, dass die Reibung zwischen der jeweiligen der Innenseitenwalzen 61A bis 61C und dem Abdeckelement 62 gering ist, da sich die Innenseitenwalzen 61A bis 61C mit den entsprechenden Walzenwellen Q1 bis Q3 als Mittelachsen drehen.
In ähnlicher Weise ist die Reibung zwischen der jeweiligen der Außenseitenwalzen 65A bis 65F und dem Abdeckelement 62 gering, da sich die Außenseitenwalzen 65A bis 65F mit den entsprechenden Walzenwellen P1 bis P6 als Mittelachsen drehen.
Daher wird die Drehantriebskraft in geeigneter Weise von den Innenseitenwalzen 61A bis 61C auf die Dreheinheit 30 übertragen, und die Dreheinheit 30 dreht sich in geeigneter Weise.
Es ist anzumerken, dass der proximale endseitige zylindrische Abschnitt 36 eine Eingriffsklaue 67 aufweist, die in die Innenumfangsrichtung ragt. Das Unterstützungselement 51 des Basisabschnitts 27 weist eine Eingriffsnut 68 über den gesamten Umfang in der Richtung um die Längsachse auf.
Indem die Eingriffsklaue 67 in die Eingriffsnut 68 eingreift, wird eine Bewegung der Dreheinheit 30 entlang der Längsachse X relativ zu dem Einführabschnitt 3 beschränkt. In einem Zustand, in welchem die Eingriffsklaue 67 in die Eingriffsnut 68 eingreift, ist die Eingriffsklaue 67 jedoch in der Richtung um die Längsachse relativ zu der Eingriffsnut 68 drehbar.
Wie in 2 und 4 gezeigt, ist ein Führungsrohr 77 so vorgesehen, dass es sich entlang der Längsachse X im Inneren des dritten flexiblen Rohrabschnitts 26 des Einführabschnitts 3 erstreckt. Ein distales Ende des Führungsrohrs 77 ist mit dem Unterstützungselement 51 des Basisabschnitts 27 verbunden.
Im Inneren des Führungsrohrs 77 ist ein Führungskanal 78 ausgebildet. Ein distales Ende des Führungskanals 78 steht mit dem Hohlraumabschnitt 52 in Verbindung. In dem Führungskanal 78 ist eine Antriebswelle 79 vorgesehen, die ein linearer Abschnitt ist und sich entlang einer Wellenachse S erstreckt.
Die von dem Motor 72 erzeugte Drehantriebskraft wird über das Relaiszahnrad 75 und das Antriebszahnrad 76 auf die Antriebswelle 79 übertragen. Indem die Drehantriebskraft auf die Antriebswelle 79 übertragen wird, dreht sich die Antriebswelle 79 mit der Wellenachse S als Mittelachse.
Ein distales Ende der Antriebswelle 79 ist mit dem Antriebszahnrad 55 der Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 verbunden. Durch die Drehung der Antriebswelle 79 wird die Drehantriebskraft auf die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 übertragen, und die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 wird angetrieben. Durch die Übertragung der Drehantriebskraft auf das zylindrische Drehelement 58 wird die Drehantriebskraft dann auf die Dreheinheit 30 übertragen, wie oben beschrieben. Dadurch dreht sich die Dreheinheit 30.
Es ist anzumerken, dass innerhalb des Einführabschnitts 3 Biegedrähte 38A und 38B vorgesehen sind, die sich entlang der Längsachse X erstrecken, wie in 5 gezeigt. Innerhalb des Betätigungsabschnitts 5 sind proximale Enden der Biegedrähte 38A und 38B mit einer Walze (nicht gezeigt) verbunden, die mit dem Biegebetätigungsknopf 37 verbunden ist.
Distale Enden der Biegedrähte 38A und 38B sind mit einem distalen Endabschnitt des Biegeabschnitts 22 verbunden. Durch eine Biegeoperation an dem Biegebetätigungsknopf 37 wird der Biegedraht 38A oder der Biegedraht 38B gezogen, und der Biegeabschnitt 22 biegt sich. Es ist anzumerken, dass der Biegeabschnitt 22 in der vorliegenden Ausführungsform nur über einen positiven Biegeabschnitt verfügt, der sich bei einer Biegeoperation biegt.
Die Biegedrähte 38A und 38B sind in entsprechende Spulen 39A bzw. 39B eingesetzt. Proximale Enden der Spulen 39A und 39B erstrecken sich bis zum Inneren des Betätigungsabschnitts 5. Distale Enden der Spulen 39A und 39B sind mit einer Innenumfangsfläche eines distalen Endabschnitts des ersten flexiblen Rohrabschnitts 23 verbunden. Es ist anzumerken, dass, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die beiden Biegedrähte 38A und 38B vorgesehen sind, sodass der Biegeabschnitt 22 in zwei Richtungen gebogen werden kann, beispielsweise auch vier Biegedrähte vorgesehen sein können, sodass der Biegeabschnitt 22 in vier Richtungen gebogen werden kann.
Bei dem Endoskop 2 der vorliegenden Ausführungsform bestehen der erste flexible Rohrabschnitt 23 und der zweite flexible Rohrabschnitt 25 jeweils aus einem ersten Wendelrohr 91, das ein erstes flexibles Rohr ist, einem ersten flexiblen Gitterrohr 92, das ein erstes flexibles Geflechtrohr ist, und einer ersten flexiblen Außenhülle 93, die ein Außenhüllrohr ist, wie in 6 gezeigt.
Das erste Wendelrohr 91, das erste flexible Gitterrohr 92 und die erste flexible Außenhülle 93 erstrecken sich entlang der Längsachse X von einem distalen Ende des ersten flexiblen Rohrabschnitts 23 bis zu einem proximalen Ende des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25.
Die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des ersten Wendelrohrs 91 ist mit dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 abgedeckt, und die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 ist mit der ersten flexiblen Außenhülle 93 abgedeckt.
Das erste Wendelrohr 91 weist ein bandförmiges Element 95 aus Metall auf. An dem ersten Wendelrohr 91 erstreckt sich das bandförmige Element 95 in einer Wendelform um die Längsachse X.
Das erste flexible Gitterrohr 92 weist metallische Stränge 96 auf. Das erste flexible Gitterrohr 92 besteht aus Strängen 96, die geflochten sind. Die erste flexible Außenhülle 93 besteht aus Kunststoffmaterial.
Ein proximaler Endabschnitt des Biegerohrs 81 greift mit einem Verbindungsrohr 84 in einer zylindrischen Form ineinander (siehe 3), und das erste Wendelrohr 91 und das erste flexible Gitterrohr 92 greifen mit dem Verbindungsrohr 84 in einem Zustand ineinander, in welchem sie auf der Innenumfangsrichtungsseite des Verbindungsrohrs 84 eingesteckt sind.
Die erste flexible Außenhülle 93 ist über einen Haftabschnitt 86 wie einen Klebstoff mit der biegbaren Außenhülle 85 verklebt. Der erste flexible Rohrabschnitt 23 und der Biegeabschnitt 22 sind wie zuvor beschrieben miteinander gekoppelt. Das erste Wendelrohr 91, das erste flexible Gitterrohr 92 und die erste flexible Außenhülle 93 greifen in einem Zustand, in welchem sie auf der Innenumfangsrichtungsseite des Unterstützungselements 51 eingesetzt sind, mit dem Unterstützungselement 51 ineinander, wie in 4 gezeigt.
Dadurch ist der zweite flexible Rohrabschnitt 25 mit dem Basisabschnitt 27 gekoppelt. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich das erste Wendelrohr 91, das erste flexible Gitterrohr 92 und die erste flexible Außenhülle 93 kontinuierlich zwischen dem ersten flexiblen Rohrabschnitt 23 und dem zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25.
Es ist anzumerken, dass der dritte flexible Rohrabschnitt 26 aus einem zweiten Wendelrohr 101, das ein zweites flexibles Rohr ist, einem zweiten flexiblen Gitterrohr 102, das ein zweites flexibles Geflechtrohr ist, und einer zweiten flexiblen Außenhülle 103 besteht (Bezugsnummern in 6 in Klammern).
Das zweite Wendelrohr 101, das zweite flexible Gitterrohr 102 und die zweite flexible Außenhülle 103 erstrecken sich entlang der Längsachse X von einem distalen Ende des dritten flexiblen Rohrabschnitts 26 bis zu einem proximalen Ende des dritten flexiblen Rohrabschnitts 26. Die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des zweiten Wendelrohrs 101 ist mit dem zweiten flexiblen Gitterrohr 102 abgedeckt, und die in Außenumfangsrichtung liegende Seite des zweiten flexiblen Gitterrohrs 102 ist mit der zweiten flexiblen Außenhülle 103 abgedeckt.
Der proximale Endabschnitt des Unterstützungselements 51 greift mit einem Verbindungselement 104 ineinander. Das zweite Wendelrohr 101 und das zweite flexible Gitterrohr 102 greifen in einem Zustand, in welchem sie auf der Innenumfangsrichtungsseite des Verbindungselements 104 eingesetzt sind, mit dem Verbindungselement 104 ineinander (siehe 4). Dadurch ist der dritte flexible Rohrabschnitt 26 mit dem Basisabschnitt 27 gekoppelt.
An dem zweiten Wendelrohr 101 erstreckt sich ein bandförmiges Element 105 aus Metall in einer Wendelform mit der Längsachse X als Mittelachse. Das zweite flexible Gitterrohr 102 besteht aus Strängen 106, die geflochten sind. Die zweite flexible Außenhülle 103 besteht aus Kunststoffmaterial.
Nachfolgend sind verschiedene Aufbauformen des Spiralrohrs 31 genau beschrieben.
(Erste Form des Spiralrohrs)
Eine erste Form eines Aufbaus des Rohrabschnitts 32, der den größten Teil des Spiralrohrs 31 einnimmt, ist nachfolgend auf Grundlage von 7 bis 11 beschrieben.
Es ist anzumerken: 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine erste Form des Spiralrohrs zeigt, wobei der Rohrabschnitt in seine Elemente zerlegt ist; 8 ist eine Seitenansicht, welche die Dreheinheit zeigt; 9 ist eine Schnittansicht des Rohrabschnitts; 10 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist; und 11 ist eine Schnittansicht eines Wellrohrs, das gebogen ist.
Wie in 7 und 8 gezeigt, weist der Rohrabschnitt 32, der den größten Teil des Spiralrohrs 31 der vorliegenden Form einnimmt, ein Hüllrohr 32a als eine äußere Schicht, ein flexibles Gitterrohr 32b als eine mittlere Schicht und ein Wellrohr 32c als eine innere Schicht auf.
Die Außenumfangsseite des Wellrohrs 32c des Rohrabschnitts 32 ist mit dem flexiblen Gitterrohr 32b abgedeckt und die Außenumfangsseite des flexiblen Gitterrohrs 32b ist mit dem Hüllrohr 32a, das den Rippenabschnitt 33 aufweist, abgedeckt.
Das flexible Gitterrohr 32b ist ein metallisches Gitterrohr, das aus metallischen Strängen besteht, die geflochten sind. Es ist anzumerken, dass anstatt des flexiblen Gitterrohrs 32b ein elastisches Rohr für den Rohrabschnitt 32 verwendet werden kann. Das Wellrohr 32c ist ein sogenanntes gefaltetes flexibles Rohr.
Die Biegesteifigkeit des Rohrabschnitts 32 insgesamt ist durch das Hüllrohr 32a, das flexible Gitterrohr 32b und das Wellrohr 32c eingestellt.
Genauer wird zusätzlich zur vorgegebenen Biegesteifigkeit des Hüllrohrs 32a und des flexiblen Gitterrohrs 32b eine vorgegebene Biegesteifigkeit des Wellrohrs 32c für den Rohrabschnitt 32 der vorliegenden Form eingestellt.
Wie in 9 gezeigt, wird die Biegesteifigkeit des Wellrohrs 32c durch verschiedene Parameter (Komponenten von Strukturen verschiedener Elemente) wie einen Abstand P, eine Dicke d, eine Höhe h der Unebenheit, einen Innendurchmesser ϕ und das Material entschieden.
10 zeigt einen Zustand, in welchem das Spiralrohr 31 in einem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist. Zu diesem Zeitpunkt entsteht in dem Wellrohr 32c eine Summe (F1+F2) einer Biegespannung F1 aufgrund der Zugkraft, die auf einer Biegungsaußenseite erzeugt wird, bei der es sich um eine Kraft handelt, mit der das Wellrohr aufgrund der Biegesteifigkeit pro Abstand P zwischen den Scheitelpunkten versucht, in einen linearen Zustand zurückzukehren, und einer Biegespannung F2 aufgrund der Abstoßungskraft, die auf einer Biegungsinnenseite erzeugt wird, wie in 11 gezeigt.
Für das gesamte Wellrohr 32c entsteht eine Spannung, die einem Produkt {nP×(F1+F2)} der Anzahl (n) der Abstände P und der Biegespannung (F1+F2) pro Abstand P entspricht, und die Biegesteifigkeit wird entschieden.
Somit wird für das Spiralrohr 31 die vorgegebene Biegesteifigkeit in dem Zustand, in welchem das Spiralrohr 31 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist, durch die vorgegebene Biegesteifigkeit des Hüllrohrs 32a und des flexiblen Gitterrohrs 32b sowie die vorgegebene Biegesteifigkeit des Wellrohrs 32c eingestellt, und die vorgegebene Biegesteifigkeit wird durch die verschiedenen oben beschriebenen Parameter (Komponenten von Strukturen verschiedener Elemente) bestimmt.
Es ist anzumerken, dass der beliebige Biegewinkel R nicht auf 180° beschränkt ist, sondern in geeigneter Weise auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt werden kann, bei dem sich das Spiralrohr 31 dreht, ohne bei dem Drehmoment (Antriebsmoment) des Motors 72, der eine Antriebsquelle ist, zum Stillstand zu kommen.
(Zweite Form des Spiralrohrs)
Eine zweite Form des Aufbaus des Rohrabschnitts 32, der den größten Teil des Spiralrohrs 31 einnimmt, ist nachfolgend auf Grundlage von 12 bis 15 beschrieben.
Es ist anzumerken: 12 ist eine Seitenansicht, die eine zweite Form des Spiralrohrs und die Dreheinheit zeigt; 13 ist eine Schnittansicht des Rohrabschnitts; 14 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist; und 15 ist eine Schnittansicht des Wendelrohrs, das gebogen ist.
Wie in 12 und 13 gezeigt, weist der Rohrabschnitt 32, der den größten Teil des Spiralrohrs 31 der vorliegenden Form einnimmt, das Hüllrohr 32a als eine äußere Schicht, das flexible Gitterrohr 32b als eine mittlere Schicht und hier anstatt des Wellrohrs 32c ein Wendelrohr 32d als eine innere Schicht auf.
Die Außenumfangsseite des Wendelrohrs 32d des Rohrabschnitts 32 ist mit dem flexiblen Gitterrohr 32b abgedeckt und die Außenumfangsseite des flexiblen Gitterrohrs 32b ist mit dem Hüllrohr 32a, das den Rippenabschnitt 33 aufweist, abgedeckt. Das Wendelrohr 32d ist ein Rohrkörper mit Flexibilität, der gebildet wird, indem ein bandförmiges Element aus Metall wendelförmig gewickelt wird.
Die Biegesteifigkeit des gesamten Rohrabschnitts 32 wird durch das Hüllrohr 32a, das flexible Gitterrohr 32b und das Wendelrohr 32d eingestellt.
Genauer wird zusätzlich zu der vorgegebenen Biegesteifigkeit des Hüllrohrs 32a und des flexiblen Gitterrohrs 32b eine vorgegebene Biegesteifigkeit aufgrund des Wendelrohrs 32d für den Rohrabschnitt 32 der vorliegenden Form eingestellt.
Wie in 9 gezeigt, wird die Biegesteifigkeit des Wendelrohrs 32d durch verschiedene Parameter (Komponenten von Strukturen verschiedener Elemente) wie einen Abstand P, eine Breite W, eine Dicke t, einen Innendurchmesser ϕ und ein Material des gewickelten bandförmigen Elements entschieden.
14 zeigt einen Zustand, in welchem das Spiralrohr 31 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist. Zu diesem Zeitpunkt entsteht in dem Wendelrohr 32d eine solche Biegespannung F aufgrund der Zugkraft, die auf einer Biegungsaußenseite erzeugt wird, dass das Wendelrohr aufgrund der Biegesteifigkeit pro Abstand P des gewickelten bandförmigen Elements versucht, in einen linearen Zustand zurückzukehren, wie in 15 gezeigt.
Für das gesamte Wendelrohr 32d entsteht eine Spannung, die einem Produkt (nPxF) der Anzahl (n) der Abstände P und der Biegespannung (F) pro Abstand P entspricht, und die Biegesteifigkeit wird entschieden.
Somit wird für das Spiralrohr 31 die vorgegebene Biegesteifigkeit in dem Zustand, in welchem das Spiralrohr 31 in dem beliebigen Biegewinkel R gebogen ist, in diesem Beispiel 180°, durch die vorgegebene Biegesteifigkeit des Hüllrohrs 32a und des flexiblen Gitterrohrs 32b und die vorgegebene Biegesteifigkeit des Wendelrohrs 32d eingestellt, und die vorgegebene Biegesteifigkeit wird durch die verschiedenen oben beschriebenen Parameter (Komponenten durch Strukturen verschiedener Elemente) entschieden.
Es ist anzumerken, dass der beliebige Biegewinkel R nicht auf 180° beschränkt ist, sondern in geeigneter Weise auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt werden kann, bei dem sich das Spiralrohr 31 dreht, ohne bei dem Drehmoment (Antriebsmoment) des Motors 72, der eine Antriebsquelle ist, zum Stillstand zu kommen.
(Dritte Form des Spiralrohrs)
Eine dritte Form des Aufbaus des Rohrabschnitts 32, der den größten Teil des Spiralrohrs 31 einnimmt, ist nachfolgend auf Grundlage von 16 bis 18 beschrieben.
Es ist anzumerken: 16 ist eine Seitenansicht, welche die dritte Form des Spiralrohrs und die Dreheinheit zeigt; 17 ist eine Schnittansicht des Rohrabschnitts; 14 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist.
Wie in 16 und 17 gezeigt, weist der Rohrabschnitt 32, der den größten Teil des Spiralrohrs 31 der vorliegenden Form einnimmt, das Hüllrohr 32a als eine äußere Schicht, das flexible Gitterrohr 32b als eine mittlere Schicht und hier anstatt des Wellrohrs 32c bzw. des Wendelrohrs 32d eine Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e auf.
Die Außenumfangsseite der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e des Rohrabschnitts 32 ist mit dem flexiblen Gitterrohr 32b abgedeckt, und die Außenumfangsseite des flexiblen Gitterrohrs 32b ist mit dem Hüllrohr 32a, das den Rippenabschnitt 33 aufweist, abgedeckt. Die Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e ist drehbar durch Schwenkabschnitte 32f wie z. B. Nieten gekoppelt, sodass sie ein Biegerohr bildet.
Hier wird ein Biegezustand des gesamten Rohrabschnitts 32 durch die Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e begrenzt. Der Biegewinkel R wird von zwei gegenüberliegenden Endflächen 32g der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e, die miteinander in Kontakt kommen, gebildet, und durch einen Winkel θ, der von zwei gegenüberliegenden Endflächen 32g im linearen Zustand gebildet wird, bestimmt.
18 zeigt einen Zustand, in welchem das Spiralrohr 31 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist. Zu diesem Zeitpunkt kommen die gegenüberliegenden Endflächen 32g der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e auf der Biegungsinnenseite miteinander in Kontakt, und es ist ein maximaler Biegewinkel R festgelegt.
Das heißt, der Biegewinkel R des Spiralrohrs 31 ist durch eine Form der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e bestimmt. Wenn beispielsweise zwei benachbarte Biegebegrenzungsteile 32e als ein Satz (ein Paar) betrachtet werden, wird der Biegewinkel R des Spiralrohrs 31 durch ein Produkt aus einem Biegewinkel des einen Satzes der Biegebegrenzungsteile 32e und der Anzahl der Schwenkabschnitte 32f bestimmt.
Es ist anzumerken, dass hier zwar ein Aufbau dargestellt ist, bei dem das durch die Vielzahl gekoppelter Biegebegrenzungsteile 32e gebildete Biegerohr in zwei Richtungen gebogen wird, dass aber natürlich auch ein Aufbau verwendet werden kann, bei dem die Positionen der Kopplung durch die Schwenkabschnitte 32f in einer Umfangsrichtung geändert sind, sodass dreidimensionales Biegen möglich ist.
Es ist anzumerken, dass der beliebige Biegewinkel R nicht auf 180° beschränkt ist, sondern in geeigneter Weise auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt werden kann, bei dem sich das Spiralrohr 31 dreht, ohne bei dem Drehmoment (Antriebsmoment) des Motors 72, der eine Antriebsquelle ist, zum Stillstand zu kommen.
Anschließend sind im Folgenden verschiedene Aufbauformen des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 als Teil des Einführabschnitts 3 genau beschrieben, wobei die Dreheinheit 30 an der Außenumfangsseite angebracht ist und das Spiralrohr 31 angebracht ist.
(Erste Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts)
Eine erste Form eines Aufbaus des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist nachfolgend auf Grundlage von 19 bis 22 beschrieben.
Es ist anzumerken: 19 ist eine Seitenansicht, welche die erste Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts und den zweiten flexiblen Rohrabschnitt mit der Dreheinheit zeigt; 20 ist eine Schnittansicht des zweiten flexiblen Rohrabschnitts; 21 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Einführabschnitt, der die Dreheinheit aufweist, gebogen ist; und 22 ist eine Schnittansicht des Wendelrohrs, das gebogen ist.
Wie in 19 und 20 gezeigt und zuvor beschrieben, ist der zweite flexible Rohrabschnitt 25 als Teil des Einführabschnitts 3, an dem das Spiralrohr 31 der vorliegenden Form angebracht ist, mit dem ersten Wendelrohr 91, welches das erste flexible Rohr ist, dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 als Hüllschicht, welches das erste flexible Geflechtrohr ist, und der ersten flexiblen Außenhülle 93 als Ummantelungsschicht, welche das äußere Hüllrohr ist, aufgebaut.
Die Außenumfangsseite des ersten Wendelrohrs 91 des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist mit dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 abgedeckt, und die Außenumfangsseite des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 ist mit der ersten flexiblen Außenhülle 93 abgedeckt. Es ist anzumerken, dass für das erste flexible Gitterrohr 92 ein elastisches Rohr verwendet werden kann.
Das erste Wendelrohr 91 ist ein Rohrkörper mit Flexibilität, der gebildet wird, indem ein bandförmiges Element aus Metall wendelförmig gewickelt wird. Die Biegesteifigkeit des gesamten zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 wird durch das erste Wendelrohr 91, das erste flexible Gitterrohr 92 und die erste flexible Außenhülle 93 bestimmt.
Genauer wird für den zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 der vorliegenden Form zusätzlich zu der vorgegebenen Biegesteifigkeit der ersten flexiblen Außenhülle 93 und des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 sowie der Biegesteifigkeit verschiedener interner Komponenten wie dem Bildaufnahmekabel 41, dem Lichtleiter 42 und dem Kanalrohr 43 eine vorgegebene Biegesteifigkeit durch das erste Wendelrohr 91 eingestellt.
Wie in 20 gezeigt, wird die Biegesteifigkeit des ersten Wendelrohrs 91 durch verschiedene Parameter (Komponenten von Strukturen verschiedener Elemente) wie einen Abstand P, eine Breite W, eine Dicke t, einen Innendurchmesser ϕ und ein Material des gewickelten bandförmigen Elements entschieden.
21 zeigt einen Zustand, in welchem das mit dem Spiralrohr 31 der Dreheinheit 30 ausgestattete erste Wendelrohr 91 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist. Zu diesem Zeitpunkt entsteht in dem ersten Wendelrohr 91 eine solche Biegespannung F aufgrund der auf der Biegungsaußenseite erzeugten Zugkraft, dass das erste Wendelrohr aufgrund der Biegesteifigkeit pro Abstand P des gewickelten bandförmigen Elements versucht, in einen linearen Zustand zurückzukehren, wie in 22 gezeigt.
Für das gesamte erste Wendelrohr 91 entsteht eine Spannung, die einem Produkt (nPxF) der Anzahl (n) der Abstände P und der Biegespannung (F) pro Abstand P entspricht, und die Biegesteifigkeit wird entschieden.
Somit wird für den zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 die vorgegebene Biegesteifigkeit in dem Zustand, in welchem der zweite flexible Rohrabschnitt 25 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist, durch die vorgegebene Biegesteifigkeit der ersten flexiblen Außenhülle 93 und des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 sowie die vorgegebene Biegesteifigkeit des ersten Wendelrohrs 91 eingestellt, und die vorgegebene Biegesteifigkeit wird durch die verschiedenen oben beschriebenen Parameter (Komponenten durch Strukturen verschiedener Elemente) entschieden.
Es ist anzumerken, dass der beliebige Biegewinkel R nicht auf 180° beschränkt ist, sondern in geeigneter Weise auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt werden kann, bei dem sich das Spiralrohr 31 dreht, ohne bei dem Drehmoment (Antriebsmoment) des Motors 72, der eine Antriebsquelle ist, zum Stillstand zu kommen.
(Zweite Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts)
Eine zweite Form des Aufbaus des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist nachfolgend auf Grundlage von 23 bis 26 beschrieben.
Es ist anzumerken: 23 ist eine Seitenansicht, die den mit der Dreheinheit ausgestatteten zweiten flexiblen Rohrabschnitt der zweiten Form des Spiralrohrs zeigt; 24 ist eine Schnittansicht des zweiten flexiblen Rohrabschnitts; 25 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der mit der Dreheinheit ausgestattete zweite flexible Rohrabschnitt gebogen ist; 26 ist eine Schnittansicht des Wellrohrs, das gebogen ist.
Der zweite flexible Rohrabschnitt 25 als Teil des Einführabschnitts 3, an dem das Spiralrohr 31 der vorliegenden Form angebracht ist, ist in 23 und 24 gezeigt und mit einem Wellrohr 91a anstatt des ersten Wendelrohrs 91, dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 als der Hüllschicht, welches das erste flexible Geflechtrohr ist, und der ersten flexiblen Außenhülle 93 als Ummantelungsschicht, welche das erste Außenhüllrohr ist, aufgebaut.
Die Außenumfangsseite des Wellrohrs 91a des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist mit dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 abgedeckt, und die Außenumfangsseite des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 ist mit der ersten flexiblen Außenhülle 93 abgedeckt. Das erste Wendelrohr 91 ist ein Rohrkörper mit Flexibilität, der gebildet wird, indem ein bandförmiges Element aus Metall wendelförmig gewickelt wird. Es ist anzumerken, dass für das erste flexible Gitterrohr 92 ein elastisches Rohr verwendet werden kann. Das Wellrohr 91a ist ein sogenanntes gefaltetes flexibles Rohr.
Die Biegesteifigkeit des gesamten zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 wird durch das Wellrohr 91a, das erste flexible Gitterrohr 92 und die erste flexible Außenhülle 93 eingestellt.
Genauer wird für den zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 der vorliegenden Form zusätzlich zu der vorgegebenen Biegesteifigkeit des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 und der ersten flexiblen Außenhülle 93 sowie der Biegesteifigkeit verschiedener interner Komponenten wie dem Bildaufnahmekabel 41, dem Lichtleiter 42 und dem Kanalrohr 43 eine vorgegebene Biegesteifigkeit des Wellrohrs 91a eingestellt.
Wie in 24 gezeigt, wird die Biegesteifigkeit des Wellrohrs 91a durch verschiedene Parameter (Komponenten von Strukturen verschiedener Elemente) wie einen Abstand P, eine Dicke d, eine Höhe h der Unebenheit, einen Innendurchmesser ϕ und ein Material entschieden.
25 zeigt einen Zustand, in welchem der zweite flexible Rohrabschnitt 25 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist. Zu diesem Zeitpunkt entsteht in dem Wellrohr 91a eine Summe (F1+F2) einer solchen Biegespannung F1 aufgrund der Zugkraft, die auf einer Biegungsaußenseite erzeugt wird, dass das Wellrohr aufgrund der Biegesteifigkeit pro Abstand P zwischen den Scheitelpunkten versucht, in einen linearen Zustand zurückzukehren, und einer Biegespannung F2 aufgrund der Abstoßungskraft, die auf einer Biegungsinnenseite erzeugt wird, wie in 26 gezeigt.
Für das gesamte Wellrohr 91a entsteht eine Spannung, die einem Produkt {nP× (F1+F2)} der Anzahl (n) der Abstände P und der Biegespannung (F1+F2) pro Abstand P entspricht, und die Biegesteifigkeit wird entschieden.
Somit wird für den zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 die vorgegebene Biegesteifigkeit in dem Zustand, in welchem der zweite flexible Rohrabschnitt 25 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist, durch die vorgegebene Biegesteifigkeit des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 und der ersten flexiblen Außenhülle 93 sowie die vorgegebene Biegesteifigkeit des Wellrohrs 91a eingestellt, und die vorgegebene Biegesteifigkeit wird durch die verschiedenen oben beschriebenen Parameter (Komponenten durch Strukturen verschiedener Elemente) entschieden.
Es ist anzumerken, dass der beliebige Biegewinkel R nicht auf 180° beschränkt ist, sondern in geeigneter Weise auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt werden kann, bei dem sich das Spiralrohr 31 dreht, ohne bei dem Drehmoment (Antriebsmoment) des Motors 72, der eine Antriebsquelle ist, zum Stillstand zu kommen.
(Dritte Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts)
Eine dritte Form des Aufbaus des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist nachfolgend auf Grundlage von 27 bis 29 beschrieben.
Es ist anzumerken: 27 ist eine Seitenansicht, welche die dritte Form des zweiten flexiblen Rohrabschnitts und den mit der Dreheinheit ausgestatteten zweiten flexiblen Rohrabschnitt zeigt; 28 ist eine Schnittansicht des zweiten flexiblen Rohrabschnitts; und 29 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der mit der Dreheinheit ausgestattete zweite flexible Rohrabschnitt gebogen ist.
Wie in 27 und 28 gezeigt, ist der zweite flexible Rohrabschnitt 25 als Teil des Einführabschnitts 3, an dem das Spiralrohr 31 der vorliegenden Form angebracht ist, mit einer Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b, die das Biegerohr bilden, anstatt des ersten Wendelrohrs 91 oder des Wellrohrs 91a, dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 als der Hüllschicht, welches das erste flexible Geflechtrohr ist, und der ersten flexiblen Außenhülle 93 als Ummantelungsschicht, welche das Außenhüllrohr ist, aufgebaut.
Die Außenumfangsseite der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist mit dem ersten flexiblen Gitterrohr 92 abgedeckt, und die Außenumfangsseite des ersten flexiblen Gitterrohrs 92 ist mit der ersten flexiblen Außenhülle 93 abgedeckt. Das erste Wendelrohr 91 ist ein Rohrkörper mit Flexibilität, der gebildet wird, indem ein bandförmiges Element aus Metall wendelförmig gewickelt wird. Es ist anzumerken, dass für das erste flexible Gitterrohr 92 ein elastisches Rohr verwendet werden kann.
Die Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b ist drehbar durch Schwenkabschnitte 91c wie z. B. Nieten gekoppelt, sodass sie ein Biegerohr bildet.
Hier wird ein Biegezustand des gesamten zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 durch die Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b begrenzt. Der Biegewinkel R wird von zwei gegenüberliegenden Endflächen 91d der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b, die miteinander in Kontakt kommen, gebildet, und durch einen Winkel θ, der von zwei gegenüberliegenden Endflächen 91d im linearen Zustand gebildet wird, bestimmt.
29 zeigt einen Zustand, in welchem der zweite flexible Rohrabschnitt 25 in dem beliebigen Biegewinkel R - in diesem Beispiel 180° - gebogen ist. Zu diesem Zeitpunkt kommen die gegenüberliegenden Endflächen 91d der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b auf einer Biegungsinnenseite miteinander in Kontakt, und es ist ein maximaler Biegewinkel R festgelegt.
Das heißt, der Biegewinkel R des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 ist durch eine Form der Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 91b bestimmt. Wenn beispielsweise zwei benachbarte Biegebegrenzungsteile 91b als ein Satz (ein Paar) betrachtet werden, wird der Biegewinkel R des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 durch ein Produkt aus einem Biegewinkel des einen Satzes der Biegebegrenzungsteile 91b und der Anzahl der Schwenkabschnitte 91c bestimmt.
Es ist anzumerken, dass hier zwar ein Aufbau dargestellt ist, bei dem das durch die Vielzahl gekoppelter Biegebegrenzungsteile 91b gebildete Biegerohr in zwei Richtungen gebogen wird, dass aber natürlich auch ein Aufbau verwendet werden kann, bei dem die Positionen der Kopplung durch die Schwenkabschnitte 91c in einer Umfangsrichtung geändert sind, sodass dreidimensionales Biegen möglich ist.
Die wie oben beschrieben aufgebaute Endoskopvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Einführvorrichtung, welche die Dreheinheit 30 und das Endoskop 2, das ein Einführgerät ist, umfasst. Nachfolgend sind die Funktionsweise und Wirkungen der Endoskopvorrichtung 1 beschrieben.
Bei der Verwendung der Endoskopvorrichtung 1 werden der Einführabschnitt 3 und die Dreheinheit 30 in einem Zustand in einen Körperhohlraum eingeführt, in welchem die Dreheinheit 30 an dem Einführabschnitt 3 angebracht ist. Durch Antreiben des Motors 72 in einem Zustand, in welchem der Rippenabschnitt 33 des Spiralrohrs 31 mit der Körperhohlraumwand in Kontakt ist, wird dann die Drehantriebskraft auf die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53, die an dem Basisabschnitt 27 des Einführabschnitts 3 angebracht ist, übertragen.
Dann wird die Antriebskraft-Übertragungseinheit 53 angetrieben, und die Außenseitenwalzen 65A bis 65F, bei denen es sich um einen Antriebskraft-Aufnahmeabschnitt handelt, empfangen die Drehantriebskraft von der Antriebskraft-Übertragungseinheit 53. Dadurch dreht sich die Dreheinheit 30 mit der Längsachse X als Mittelachse.
Indem sich die Dreheinheit 30 in einem Zustand, in welchem der Rippenabschnitt 33 des Spiralrohrs 31 durch eine Körperhohlraumwand oder dergleichen in die Innenumfangsrichtung gedrückt wird, mit der Längsachse X als Mittelachse dreht, wirkt der Schub zur Vorwärtsbewegung des Einführabschnitts 3 in der Richtung des distalen Endes oder zur Rückwärtsbewegung in der Richtung des proximalen Endes auf den Einführabschnitt 3 und die Dreheinheit 30.
Wenn der Einführabschnitt 3 bei der Endoskopvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform zu dieser Zeit durch einen gekrümmten Teil des Körperhohlraums geführt wird, beispielsweise von einer Mundhöhle in einen Pharynx eines Ösophagus, wobei sich um einen Körperhohlraum im oberen Bereich handelt, zu einer Ileozäkalklappe eines Dünndarms in der Nähe eines Caecums, und von einem Anus in eine Milzflexur, eine Leberflexur und dergleichen eines Dickdarms, bei welchem es sich um einen Körperhohlraum im unteren Bereich handelt, biegt sich das Spiralrohr 31 der Dreheinheit 30 nicht übermäßig, sodass die Drehung nicht gestoppt wird.
Genauer treten in Bezug auf das Antriebsmoment des Motors 72 zum Antreiben der Dreheinheit 30 verschiedene Übertragungsverluste der Antriebssysteme auf, z. B. Reibungsverluste durch Getriebeteile wie die Antriebszahnräder 55 und 76 und das Relaiszahnrad 75, Reibungsverluste durch die Antriebswelle 79, den Führungskanal 78 und dergleichen sowie Reibungsverluste der Innenseitenwalzen 61A bis 61C, der Außenseitenwalzen 65A bis 65F und dergleichen relativ zu dem proximalen endseitigen zylindrischen Abschnitt 36 oder dem Abdeckelement 62 auf.
Zusätzlich zu den Übertragungsverlusten der Antriebssysteme treten Rotationsverluste durch den Reibungswiderstand und dergleichen aufgrund des Biegens des Spiralrohrs 31 auf. Indem daher vermieden wird, dass die Verluste insgesamt - die Übertragungsverluste der Antriebssysteme und die Rotationsverluste aufgrund des Biegens des Spiralrohrs 31 - das Antriebsmoment des Motors 72 überschreiten, ist es möglich zu verhindern, dass die Drehung des Spiralrohrs 31 der Dreheinheit 30 gestoppt wird.
Daher sind in der vorliegenden Ausführungsform Einschränkungen hinsichtlich der Biegesteifigkeit oder des maximalen Biegewinkels des Spiralrohrs 31 und/oder des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 der Dreheinheit 30 so eingestellt, dass sich das Spiralrohr 31 nicht übermäßig biegt und die Drehung des Spiralrohrs 31 nicht gestoppt wird, wie oben beschrieben.
Das heißt, dass sich das Spiralrohr 31 in verschiedenen Formen entsprechend einer Verlaufsform eines Körperhohlraums und der Bewegung biegt, wenn der Einführabschnitt 3 in einen Körperhohlraum eingeführt wird.
Damit sich das gebogene Spiralrohr 31 störungsfrei drehen kann, ist ein ausreichendes Antriebsmoment des Motors 72 erforderlich, da die Biegungsinnenseite des gebogenen Spiralrohrs 31 komprimiert wird und auf der Biegungsaußenseite eine Ausdehnungs-/Kontraktionskraft durch Ziehen, eine Kraft durch Reibung mit dem zweiten flexiblen Rohrabschnitt 25 und eine Kraft durch Reibung mit der Körperhohlraumwand auftreten.
Wenn das Spiralrohr 31 zu dieser Zeit in einem großen Winkel (mit einem kleinen Krümmungsradius) oder dreidimensional gebogen wird, benötigt es ein Antriebsmoment vom Motor 72, das für die Drehung erforderlich ist.
Da das Endoskop 2 einen Aufbau aufweist, bei dem der mit dem Spiralrohr 31 der Dreheinheit 30 ausgestattete Teil des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25, der an dem Einführabschnitt 3 vorgesehen ist, die Biegesteifigkeit entsprechend dem Schub zum Zeitpunkt der Kontaktierung der Körperhohlraumwand durch die Drehung des Spiralrohrs 31 und die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung und der durch den Einführabschnitt 3, der von einem Benutzer geschoben oder gezogen wird, erzeugten Kraft der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung so einschränkt, dass sie größer ist als eine Gegenkraft, die als äußere Kraft aufgenommen wird, wenn ein gekrümmter Körperhohlraum versucht, seine Form oder einen maximalen Biegewinkel beizubehalten, ist es möglich zu verhindern, dass die Drehung des Spiralrohrs 31 gestoppt wird.
Daher ist die Endoskopvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ausgelegt, für die Biegesteifigkeit des Rohrabschnitts 32 des Spiralrohrs 31 und/oder die Biegesteifigkeit des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 verschiedene Komponenten zu kombinieren und die Gesamtbiegesteifigkeit durch eine Struktur des Teils des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25, der mit dem Spiralrohr 31 ausgestattet ist, auf Grundlage verschiedener Parameter (Komponenten von Strukturen verschiedener Elemente) wie oben beschrieben einzustellen, sodass verhindert wird, dass die Drehung des Spiralrohrs 31 bei einem vorgegebenen Antriebsmoment des Motors 72 gestoppt wird.
Das heißt, dass durch Kombination des im Zusammenhang mit der ersten oder zweiten Form beschriebenen Aufbaus, bei dem die Biegesteifigkeit des Rohrabschnitts 32 des Spiralrohrs 31 eingestellt wird, und des im Zusammenhang mit der ersten oder zweiten Form beschriebenen Aufbaus, bei dem die Biegesteifigkeit des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 eingestellt wird, die Gesamtbiegesteifigkeit der Struktur des Teils des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25, der mit dem Spiralrohr 31 ausgestattet ist, eingestellt wird; und somit ist es möglich, einen Aufbau zu wählen, bei dem sich das Spiralrohr 31 nicht übermäßig biegt und verhindert wird, dass die Drehung des Spiralrohrs 31 gestoppt wird.
Es ist anzumerken, dass die Endoskopvorrichtung 1 durch Begrenzung des maximalen Biegewinkels entweder des Spiralrohrs 31 der dritten Form oder des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 der dritten Form durch die Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e oder 91b verhindern kann, dass sich das Spiralrohr 31 oder der zweite flexible Rohrabschnitts 25 weiter biegt, sodass das Spiralrohr 31 sich nicht übermäßig biegt und verhindert werden kann, dass die Drehung des Spiralrohrs 31 gestoppt wird.
Das heißt, dass im Fall der Verwendung der oben beschriebenen Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen 32e oder 91b entweder das Spiralrohr 31 oder der zweite flexible Rohrabschnitt 25 einen herkömmlichen Aufbau aufweisen kann.
Weiterhin kann durch Verwendung des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 mit einem herkömmlichen Aufbau und Verwendung nur des im Zusammenhang mit der ersten oder zweiten Form beschriebenen Aufbaus, mit dem die Biegesteifigkeit des Rohrabschnitts 32 des Spiralrohrs 31 eingestellt wird, die Gesamtbiegesteifigkeit durch die Struktur des Teils des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25, der mit dem Spiralrohr 31 ausgestattet ist, eingestellt werden.
Darüber hinaus kann durch Verwendung des Spiralrohrs 31 mit einem herkömmlichen Aufbau und Verwendung nur des im Zusammenhang mit der ersten oder zweiten Form beschriebenen Aufbaus, mit dem die Biegesteifigkeit des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25 eingestellt wird, die Gesamtbiegesteifigkeit durch die Struktur des Teils des zweiten flexiblen Rohrabschnitts 25, der mit dem Spiralrohr 31 ausgestattet ist, eingestellt werden.
Gemäß der Beschreibung oben wird die Drehung des Spiralrohrs 31, das ein angetriebenes Element ist, bei der Endoskopvorrichtung 1, welche die Einführvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform darstellt, auch dann nicht gestoppt, wenn der Einführabschnitt 3 in entsprechenden Formen entsprechend einem gekrümmten Zustand eines Körperhohlraums, einer Bewegung und dergleichen beim Einführen des Einführabschnitts 3 in den Körperhohlraum gebogen wird.
Da die Endoskopvorrichtung 1 das Stoppen der Drehung des Spiralrohrs 31 verhindert, ist es möglich, die Ausgabe des von dem Motor 72, der eine Antriebsquelle ist, erzeugten Drehmoments (Antriebsmoments) ähnlich einer herkömmlichen Ausgabe zu verwenden, und es ist nicht notwendig, die Größe des Motors 72 zu erhöhen. Dadurch kann die Endoskopvorrichtung 1 verhindern, dass der Betätigungsabschnitt 5, in welchem der Motor 72 untergebracht ist, vergrößert werden muss, und auch das Gewicht muss nicht erhöht werden.
Es ist anzumerken, dass es bei der Endoskopvorrichtung 1 nicht notwendig ist, eine Drehzahlreduzierungsvorrichtung oder dergleichen zur Erhöhung des Drehmoments des Motors 72 in dem Betätigungsabschnitt 5 oder in der Dreheinheit 30 vorzusehen.
Daher kann das Spiralrohr 31, welches ein angetriebenes Element ist, in der Endoskopvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform durch eine vorgegebene Antriebskraft des Motors 72, der eine Antriebsquelle ist, problemlos gedreht werden, und eine Vergrößerung des Durchmessers des Einführabschnitts 3 oder eine Erhöhung der Größe und des Gewichts des Betätigungsabschnitts 5 kann verhindert werden.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen innerhalb eines Umfangs, der nicht vom Geist der Erfindung abweicht, vorgenommen werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Einführvorrichtung zu schaffen, bei der ein angetriebenes Element durch eine vorgegebene Antriebskraft störungsfrei gedreht werden kann und die eine Vergrößerung des Durchmessers eines Einführabschnitts oder eine Erhöhung der Größe oder des Gewichts eines Betätigungsabschnitts verhindert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausfiihrungsform beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen, Modifikationen und dergleichen innerhalb eines Umfangs möglich, der nicht vom Erfindungsgeist der vorliegenden Erfindung abweicht.
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-152113 , eingereicht in Japan am 2. August 2016, in Anspruch, deren Offenbarung durch Bezugnahme in die Beschreibung und die Ansprüche der vorliegenden Anmeldung aufgenommen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016152113 [0182]

Claims

Einführvorrichtung, umfassend: einen Einführabschnitt, der in einen Körperhohlraum eines Subjekts eingeführt wird und an dem in lösbarer Weise ein Spiralrohr angebracht ist, das um eine Längsachse drehbar ist, wobei der Einführabschnitt eine vorgegebene Flexibilität aufweist; und eine Antriebsquelle, die eingerichtet ist, das Spiralrohr zum Drehen zu veranlassen; wobei das Spiralrohr eine Struktur aufweist, die so eingerichtet ist, dass sie sich nicht in einem beliebigen oder einem größeren Biegewinkel biegt, sodass eine Drehung durch die Antriebskraft der Antriebsquelle auch dann nicht gestoppt wird, wenn das Spiralrohr von einer berührten Körperhohlraumwand eine äußere Kraft zur Aufrechterhaltung der Krümmungsform eines Körperhohlraums aufnimmt.
Einführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Spiralrohr als Ganzes eine vorgegebene Biegesteifigkeit aufweist und aufgrund der vorgegebenen Biegesteifigkeit so eingestellt ist, dass es sich auch dann nicht in dem beliebigen oder einem größeren Biegewinkel biegt, wenn das Spiralrohr die äußere Kraft aufnimmt.
Einführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Wellrohr innerhalb des Spiralrohrs enthalten ist.
Einführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Wendelrohr innerhalb des Spiralrohrs enthalten ist.
Einführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Biegebegrenzungsteilen innerhalb des Spiralrohrs enthalten ist und das Spiralrohr so eingerichtet ist, dass es sich nicht in dem beliebigen oder einem größeren Winkel biegt.