DE19861395B4

DE19861395B4 - Endoskopische Lichtquelleneinrichtung

Info

Publication number: DE19861395B4
Application number: DE19861395A
Authority: DE
Inventors: Junji Usami; Haruhiko Hibi
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2018-06-11

Abstract

Beschrieben ist eine endoskopische Lichtquelleneinrichtung mit einem Rahmen (1) und einer Haltevorrichtung zum Halten einer Einheit (10, 30, 50) an dem Rahmen (1), wobei die Haltevorrichtung mindestens einen Fuß (117) aus schwingungsfestem Material hat, der an einer dem Rahmen (1) zugewandten Fläche der Einheit (10, 30, 50) angebracht ist. Zwischen dem Rahmen (1) und dem Fuß (117) ist eine Befestigungsauflage (2) für den Fuß (117) angeordnet, wobei die Kontaktflächen der Befestigungsauflage (2) mit dem Rahmen (1) und dem Fuß (117) kleiner sind als die dem Rahmen (1) zugewandte Fläche des Fußes (117).

Description

Die Erfindung betrifft eine endoskopische Lichtquelleneinrichtung mit einem Rahmen und einer Haltevorrichtung zum Halten einer Einheit an dem Rahmen.

Bei der Untersuchung von Verdauungsorganen mit einem Endoskop muß Luft in die Körperhöhle eingebracht werden. Für gewöhnlich wird zu diesem Zweck Druckluft von einer für die Luftzufuhr bestimmten Pumpeneinheit geliefert, die in der Lichtquelleneinrichtung untergebracht ist.

Bei den für die Luftzufuhr bestimmten Pumpeneinheiten gibt es solche des Membrantyps und solche des Kolbentyps. Bei beiden Typen sind, wie in 12 gezeigt, an der Unterseite Füße 91 aus schwingungsfestem Gummi angebracht und mit Schrauben an einem Rahmen 92 der Lichtquelleneinrichtung befestigt.

Während des Betriebs werden nun jedoch sowohl bei einer Pumpeneinheit des Membrantyps als auch bei einer des Kolbentyps Schwingungen von etwa 50 bis 60 Hz erzeugt. Die Eigenschaft der Schwingungsfestigkeit des Gummis in den Zug- und Kompressionsrichtungen wirken sich auf diese niederfrequenten Schwingungen nicht aus.

Die in der Pumpeneinheit erzeugten niederfrequenten Schwingungen werden deshalb durch die Füße 91 auf den Rahmen 92 der Lichtquelleneinrichtung übertragen. Dadurch kann das Problem auftreten, daß elektronische Bauteile (Chips) von einem in der Lichtquelleneinrichtung angeordneten Steuerkreis abfallen. Außerdem können sich Befestigungsschrauben für die Füße 91 lockern.

Aus der Druckschrift US 5 295 671 A ist eine schwingungsgedämpfte Haltevorrichtung für einen Kraftfahrzeugmotor bekannt. Diese Haltevorrichtung umfasst einen Flanschkörper, der in einem Gummikörper eingebettet ist. Der Gummikörper sitzt in einem zweiteiligen Gehäuse. Der Gummikörper absorbiert Schwingungen, die im Kraftfahrzeugbetrieb auf den Flanschkörper ausgeübt werden.

Aus der Druckschrift US 5 040 764 ist eine Einrichtung zum Dämpfen von motorinduzierten mechanischen Schwingungen unterhalb 1000 bis 2000 Hz bekannt. Diese Einrichtung umfasst einen Rahmen und eine Haltevorrichtung zum Halten einer Einheit an dem Rahmen. Diese Haltevorrichtung umfasst vier Anordnungen, die den Rahmen mit der Einheit verbinden. Diese Anordnungen umfassen jeweils eine schwingungsdämpfende Ringstruktur; die über eine Stange mit der Einheit und über Flansche mit dem Rahmen verbunden ist.

Schließlich wird auf die Druckschrift US 3 638 013 verwiesen, aus der eine endoskopische Lichtquelleneinheit bekannt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine endoskopische Lichtquelleneinrichtung anzugeben, die die Probleme, wie das Abfallen von Teilen der Lichtquelleneinrichtung, das Lockern von Schrauben und dergleichen, verhindert, die ansonsten durch niederfrequente Schwingungen verursacht werden, die von einer eingebauten Pumpeneinheit oder dergleichen erzeugt werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Es ist eine Haltevorrichtung mit mindestens einem Fuß aus schwingungsfestem Gummi (Kautschuk) vorgesehen, der an der Unterseite einer Pumpeneinheit angebracht ist. Der Fuß ist an einem stufigen Abschnitt einer stufenförmigen Befestigungsauflage angeordnet, die von dem Rahmen der Lichtquelleneinrichtung absteht. Die Querschnittsfläche des den Fuß an dem Rahmen haltenden Abschnittes kann deshalb sehr klein gemacht werden, so daß die in der Pum peneinheit erzeugten Schwingungen kaum auf den Rahmen und umgekehrt die in dem Rahmen erzeugten Schwingungen kaum auf die Pumpeneinheit übertragen werden. Da der schwingungsfeste Gummi des Fußes in dieser Haltevorrichtung nicht festgezogen ist, werden die Schwingungen des Fußes nicht direkt auf den Rahmen übertragen. Folglich können Probleme, wie das Aus- und Abfallen von Teilen der Lichtquelleneinrichtung, das Lockern von Schrauben der Haltevorrichtung und dergleichen, verhindert werden, die ansonsten durch die von der Pumpeneinheit erzeugten Schwingungen auftreten könnten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der folgenden Beschreibung.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 die Vorderansicht einer Pumpeneinheit mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung,
2 die Seitenansicht der Pumpeneinheit mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung,
3 die Vorderansicht einer Pumpeneinheit mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung,
4 die Seitenansicht der Pumpeneinheit mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung,
5 die Vorderansicht einer Steuerkreiseinheit mit einem dritten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung,
6 die Seitenansicht der Steuerkreiseinheit mit dem dritten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung,
7 den teilweise vergrößerten Seitenschnitt des vierten Ausführungsbeispiels der Haltevorrichtung einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung,
8 die Vorderansicht der Pumpeneinheit mit dem vierten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung,
9 die Seitenansicht der Pumpeneinheit mit dem vierten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung,
10 die Vorderansicht einer Pumpeneinheit mit einem fünften Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung,
11 die Seitenansicht der Pumpeneinheit mit dem fünften Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung, und
12 den teilweise vergrößerten Seitenschnitt einer bekannten Haltevorrichtung für eine Pumpeneinheit.
Die Erfindung betrifft das vierte und fünfte Ausführungsbeispiel. Die anderen Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung.
Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung. Das erste Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung wird für eine für die Luftzufuhr bestimmte Pumpeneinheit 10 des Membrantyps eingesetzt, die in der endoskopischen Lichtquelleneinrichtung eingebaut ist. 1 ist eine Vorderansicht und 2 eine Seitenansicht.
Die Pumpeneinheit 10 hat ein Paar einem Elektromagneten 11 gegenüberliegende Permanentmagnete 12, denen Wechselstrom zugeführt wird. Die Membrane 14 werden von an die Permanentmagnete 12 gekoppelten Schwingplatten 13 angetrieben und stoßen dabei Druckluft, d.h. verdichtete Luft aus Ausstoßrohren 15 aus.
Während des Betriebs der Pumpeneinheit 10 werden so niederfrequente Schwingungen von etwa 50 bis 60 Hz in der durch den Pfeil A bezeichneten Richtung er zeugt. Die Druckluft wird einem Luftzuführrohr eines Endoskops zugeführt (nicht dargestellt).
An einer einem Rahmen 1 zugewandten Fläche, d.h. der Unterseite der Pumpeneinheit 10 ist ein Paar Füße 17 angeordnet. Die Füße 17 sind parallel zueinander langgestreckt. Sie sind längs der Vorder- bzw. der Hinterkante der Pumpeneinheit 10 angeordnet und stehen von der Vorderkante nach vorne bzw. von der Hinterkante nach hinten ab.
An der Unterseite eines jeden Fußes 17 ist jeweils ein L-förmiges Winkelstück 21 aus Metall über eine Schraube 22a und eine Mutter 22b befestigt, so dass einer der Schenkel des Winkelstücks 21 von der Unterseite der Pumpeneinheit 10 im Wesentlichen vertikal nach unten absteht.
Für jedes Winkelstück 21 ist ein Winkelstück 23 identischer Form mit einer Schraube 24a und einer Mutter 24b an dem Rahmen 1 befestigt. Der von der Plattenfläche des Rahmens 1 im Wesentlichen vertikal nach oben abstehende Schenkel des Winkelstücks 23 liegt dem an der Pumpeneinheit 10 angebrachten Schenkel des Winkelstücks 21 gegenüber.
Zwischen den Schenkeln der beiden gegenüberliegenden Winkelstücke 21 und 23 und parallel zur Unterseite der Pumpeneinheit 10 sind elastische Stangen 25 aus Hartgummi (Hartkautschuk) angeordnet. Die Endabschnitte jeder elastischen Stange 25 sind an den Schenkeln des Winkelstücks 21 bzw. 23 befestigt.
Die Befestigung der elastischen Stange 25 erfolgt durch Anziehen von Muttern 26b an Gewindeschaften 26a, die in die Endabschnitte der elastischen Stange 25 eingesetzt sind. Die Richtung einer Verbindungslinie zwischen den Befestigungsabschnitten der Endabschnitte fällt im Wesentlichen mit der Schwingungsrichtung A der Pumpeneinheit 10 zusammen. Aus diesem Grunde haben die elastischen Stangen 25 eine hohe Schwingungsabsorptionsfähigkeit.
Die Pumpeneinheit 10 wird also in einem Zustand an dem Rahmen 1 gehalten, in dem die elastischen Stangen 25 jeweils als freitragender Arm (Freiträger) fungieren. Die elastischen Stangen 25 sind an den vier Ecken der Unterseite der Pumpeneinheit 10 angeordnet.
Die Elastizitätskonstante der elastischen Stangen 25 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem niederfrequente Schwingungen von etwa 50 bis 60 Hz isoliert (gedämpft) werden. Die durch den Betrieb der Pumpeneinheit 10 erzeugten niederfrequenten Schwingungen werden deshalb aufgrund der Elastizität der elastischen Stangen 25 von diesen absorbiert und so nicht auf den Rahmen 1 übertragen.
Die 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. Die Haltevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel stellt eine Halterung für eine für die Luftzufuhr bestimmte Pumpeneinheit 30 des Kolbentyps dar. Bei der Pumpeneinheit 30 des Kolbentyps wird Luft durch einen Kolben unter Druck gesetzt, d.h. verdichtet. 3 ist eine Vorderansicht und 4 eine Seitenansicht. Der Pfeil B zeigt die Richtung der Schwingungen an, die beim Betrieb der Pumpeneinheit 30 erzeugt werden.
Bei der Haltevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die elastischen Stangen 25 des ersten Ausführungsbeispiels durch Schraubenfedern ersetzt. Die Elastizitätskonstante ist auf einen Wert eingestellt, bei dem die niederfrequenten Schwingungen von etwa 50 bis 60 Hz in gleicher Weise wie durch die elastischen Stangen 25 des ersten Ausführungsbeispiels isoliert (gedämpft) werden.
Die anderen Komponenten zum Halten der Pumpeneinheit 30 an dem Rahmen 1 sind so aufgebaut wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Diese Komponenten sind deshalb mit den Bezugszeichen der entsprechenden Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels bezeichnet und werden im Folgenden nicht weiter beschrieben.
Die 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der in einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung vorgesehenen Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel betrifft eine Halterung für ein Gestell 50, in dem eine Steuerplatine 51 untergebracht ist. An der Steuerplatine 51 ist ein Steuerkreis der Lichtquelleneinrichtung angebracht. 5 ist eine Vorderansicht und 6 eine Seitenansicht.
In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Haltevorrichtung, die zum Halten des Gestells 50 an dem Rahmen 1 bestimmt ist, in gleicher Weise aufgebaut wie die Haltevorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, in der elastische Stangen 25 aus Hartgummi (Hartkautschuk) verwendet werden. Analog ist die Elastizitätskonstante der elastischen Stangen 25 auf einen Wert eingestellt, bei dem niederfrequente Schwingungen von etwa 50 bis 60 Hz isoliert (gedämpft) werden. Die Winkelstücke 21 sind an einer Bodenplatte des Gestells 50 befestigt.
Selbst bei einer Übertragung niederfrequenter Schwingungen von einer Luftzufuhrpumpe auf den Rahmen 1 werden durch diese Anordnung die Schwingungen durch die elastischen Stangen 25 absorbiert, so dass die Schwingungen nicht auf die Steuerplatine 51 übertragen werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass an der Steuerplatine 51 angebrachte elektronische Bauteile (Chips) aufgrund von Schwingungen aus dieser herausfallen. Anstelle der elastischen Stangen 25 können Schraubenfedern 35 wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Die 7 bis 9 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung der endoskopischen Lichtquelleneinrichtung. Die Haltevorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel für eine Pumpeneinheit 10 des Membrantyps verwendet, die zum Zwecke der Luftzufuhr in die endoskopische Lichtquelleneinrichtung eingebaut ist. 8 ist eine Vorderansicht und 9 eine Seitenansicht. Die Komponenten der Pumpeneinheit 10 sind in gleicher Weise aufgebaut wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Diese Komponenten sind deshalb mit denselben Bezugszeichen versehen wie die entsprechenden Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels, und auf ihre Beschreibung wird im Folgenden verzichtet.
Ein Paar Füße 117 aus schwingungsfestem Gummi (Kautschuk) sind an der Unterseite der Pumpeneinheit 10 angebracht. An vier Positionen eines Rahmens 1, die den vier Ecken der Pumpeneinheit 10 entsprechen, stehen Befestigungsauflagen 2 aus Metall oder Kunststoff ab.
Wie in 7 vergrößert dargestellt, hat jede Befestigungsauflage 2 die Form einer gestuften Säule, deren obere Hälfte (schmaler erster Abschnitt) 2a einen kleineren Außendurchmesser als deren untere Hälfte (breiter zweiter Abschnitt) 2b hat. Von der unteren Stirnfläche des breiten Abschnittes 2b erstreckt sich ein Außengewinde 2d nach unten. Das Außengewinde 2d ist durch eine in dem Rahmen 1 ausgebildete Bohrung geführt und mit einer Mutter 3 an der Rückseite des Rahmens 1 festgeschraubt, so dass die Befestigungsauflage 2 an dem Rahmen 1 befestigt ist.
Der schmale Abschnitt 2a der Befestigungsauflage 2 ist in eine den Fuß 117 vertikal durchquerende Durchgangsbohrung 18 eingepasst, so dass die Unterseite des Fußes 117 an einem Stufenbereich 2c der Befestigungsauflage 2 angeordnet ist.
Das obere Ende des schmalen Bereichs 2a tritt aus der oberen Endöffnung der in dem Fuß 117 ausgebildeten Durchgangsbohrung 18 nach oben heraus. Im Bereich der oberen Stirnfläche des schmalen Bereichs 2a ist ein in das Innere der Befestigungsauflage 2 gerichtetes Innengewinde ausgebildet.
Eine Unterlegscheibe 6, deren Außendurchmesser größer als die Durchgangsbohrung 18 ist, befindet sich zwischen einem Kopf 5a, einer in das Innengewinde geschraubten Schraube 5 und der oberen Stirnfläche des schmalen Abschnittes 2a. Ein mit 7 bezeichneter Sprengring verhindert ein Sichlockern der Schraube 5.
Die Unterlegscheibe 6 verhindert so den Eintritt des oberen Endabschnittes des schmalen Abschnittes 2a in die Durchgangsbohrung 18, ohne dass der Fuß 117 mit der Schraube 5 festgezogen werden müsste. Ist der Durchmesser des Kopfes 5a der Schraube 5 größer als der der Durchgangsbohrung 18, so kann auf die Unterlegscheibe 6 verzichtet werden.
Die Pumpeneinheit 10 ist also in einem Zustand an dem Rahmen 1 gehalten, in dem die vier Ecken an jeweils einer Befestigungsauflage 2 angeordnet sind. Der Durchmesser des breiten Abschnittes 2b beträgt etwa 5 bis 12 mm.
Die Querschnittsfläche des Bereichs, der den Fuß 117 an dem Rahmen 1 hält, ist deshalb sehr klein, so dass in der Pumpeneinheit 10 erzeugte niederfrequente Schwingungen kaum auf den Rahmen 1 übertragen werden. Je größer die Ausladung L (Projektionslänge) der Position ist, an der der Fuß 117 aus schwingungsfestem Gummi (Kautschuk) von der Befestigungsauflage 2 noch gehalten wird, desto mehr übernimmt der Fuß 117 die Funktion einer horizontalen Feder und absorbiert so die Schwingungen. Da die Schraube 5 den schwingungsfesten Gummi, aus dem der Fuß 117 besteht, nicht einspannt, werden die vertikalen Schwingungen des Fußes 117 nicht direkt auf den Rahmen 1 übertragen.
Die 10 und 11 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der in einer endoskopischen Lichtquelleneinrichtung vorgesehenen Haltevorrichtung. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist eine Haltevorrichtung für eine zur Luftzufuhr bestimmte Pumpeneinheit 30 des Kolbentyps, in der wie beim zweiten Ausführungsbeispiel die Luft durch einen Kolben unter Druck gesetzt wird. 10 ist eine Vorderansicht, 11 eine Seitenansicht. Der Pfeil B gibt die Richtung der Schwingung an, die beim Betrieb der Pumpeneinheit 30 erzeugt wird.
Die Komponenten zum Halten der Pumpeneinheit 30 an dem Rahmen 1 sind so aufgebaut wie die des vierten Ausführungsbeispiels. Deshalb sind diese Komponenten mit den Bezugszeichen der entsprechenden Komponenten des vierten Ausführungsbeispiels versehen und werden im Folgenden nicht beschrieben.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Haltevorrichtung beschränkt. Zum Halten einer Luftzufuhrpumpe bedarf es mindestens dreier Befestigungsauflagen 2. Die für das vierte und das fünfte Ausführungsbeispiel vorgesehenen Befestigungsauflagen 2 können anstatt für eine Haltevorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel auch für eine Haltevorrichtung für ein Gestell verwendet werden, in dem eine Steuerplatine untergebracht ist, an der ein Steuerkreis einer Lichtquelleneinrichtung montiert ist.

Claims

Endoskopische Lichtquelleneinrichtung mit einem Rahmen (1) und einer Haltevorrichtung zum Halten einer Einheit (10, 30, 50) an dem Rahmen (1), wobei die Haltevorrichtung mindestens einen Fuß (117) aus schwingungsfestem Material hat, der an einer dem Rahmen (1) zugewandten Fläche der Einheit (10, 30, 50) angebracht ist, gekennzeichnet durch mindestens eine zwischen dem Rahmen (1) und dem Fuß (117) angeordnete Befestigungsauflage (2) für den Fuß (117), wobei die Kontaktflächen der Befestigungsauflage (2) mit dem Rahmen (1) und dem Fuß (117) kleiner sind als die dem Rahmen (1) zugewandte Fläche des Fußes (117).
Lichtquelleneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsauflage (2) stufenförmig zusammengesetzt ist aus einem von dem Rahmen (1) abgewandten ersten Abschnitt (2a) und einem an dem Rahmen (1) angebrachten zweiten Abschnitt (2b), dessen Außendurchmesser größer als der Außendurchmesser des ersten Abschnittes (2a) ist, und dass die an dem Fuß (117) anliegende Kontaktfläche der Befestigungsauflage (2) von dem Übergangsbereich (2c) zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt (2a, 2b) gebildet wird.
Lichtquelleneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des zweiten Abschnittes (2b) der Befestigungsauflage (2) 5 bis 12 mm beträgt.
Lichtquelleneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fuß (117) eine Durchgangsbohrung (18) ausgebildet ist, durch die der erste Abschnitt (2a) der Befestigungsauflage (2) geführt ist, und dass an dem aus der Durchgangsbohrung (18) herausragenden Ende des ersten Abschnittes (2a) ein Sperrelement (5) angebracht ist, das ein Eintreten des herausragenden Endes in die Durchgangsbohrung (18) und eine von dem herausragenden Ende verursachte Druckbeaufschlagung des Fußes (117) verhindert.
Lichtquelleneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Befestigungsauflage (2) ein Innengewinde ausgebildet ist, das sich von dem oberen Ende des ersten Abschnittes (2a) nach innen erstreckt, und dass das Sperrelement (5) in das Innengewinde geschraubt ist.
Lichtquelleneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement eine Schraube (5) ist, deren Kopf (5a) im Querschnitt größer ist als der erste Abschnitt (2a) der Befestigungsauflage (2).
Lichtquelleneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Positionen der dem Rahmen (1) zugewandten Fläche der Einheit (10, 30, 50) jeweils eine Befestigungsauflage (2) zugeordnet ist.
Lichtquelleneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsauflage (2) seitlich von der dem Rahmen (1) zugewandten Fläche der Einheit (10, 30, 50) absteht.
Lichtquelleneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit eine zur Luftzufuhr bestimmte Pumpeneinheit (10, 30) ist.
Lichtquelleneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit eine Steuerkreiseinheit (50) ist.