JP2005130946A - 駆動力伝達機構及び超音波内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】先端部の太径化や、硬質長を増大させることなく、駆動モータが回転状態において、モータ軸の回転を被回転体の回転シャフトに効率良く伝達して、被回転体を理想的な回転状態で回転させられる駆動力伝達機構によって超音波振動子が配設された振動子保持部を安定した状態で回転させて、良好な超音波断層画像を得られる超音波内視鏡を提供すること。
【解決手段】モータ本体７２に配設した弾性シート７３を固定部材７５で押圧し、モータ本体７２をユニットハウジング３３に固定する。固定部材７５の押圧力はモータ駆動時にモータ本体７２が回転することを防止する力量である。カップリング６１で連結された振動子シャフト４３とモータ軸７１の中心軸とが心ずれした状態であっても、モータ軸７１を回転状態にすることによって、弾性シート７３が変形されて、モータ軸７１と振動子シャフト４３の中心軸とが一致して最良の回転状態になる。
【選択図】図７

Description

本発明は、モータ軸を有する駆動モータ、回転シャフトを有する被回転体及びこの被回転体の回転シャフトと駆動モータのモータ軸とを連結する軸継手を具備する駆動力伝達機構、及びこの駆動力伝達機構を備える超音波内視鏡に関する。

従来より、超音波振動子から生体組織内に超音波パルスを繰り返し送信し、生体組織から反射される超音波パルスのエコー信号を同一あるいは別体に設けた超音波振動子で受信して、二次元的な可視像である超音波断層画像を表示装置の画面上に表示させて、病変部の診断等に用いる超音波診断装置が種々提案されている。

この超音波診断装置と組み合わせて使用される機器として超音波内視鏡や超音波プローブ等がある。前記超音波内視鏡の場合、体腔内に挿入される挿入部の先端部には体内臓器等の内視鏡画像を得るための内視鏡観察部と、体内臓器等の超音波断層画像を得るための超音波観察部とが備えられている。この超音波内視鏡のひとつに、前記超音波観察部を構成する超音波振動子を機械的に回転させて例えばラジアル走査を行うようにした機械式の超音波内視鏡がある。この機械式の超音波内視鏡では、操作部又は超音波観測装置に設けた駆動モータの回転駆動力を、フレキシブルシャフトを介して伝達して前記超音波振動子を回転させるようにしている。

例えば、駆動モータをスコープコネクタ内に配設した超音波内視鏡では、この駆動モータの回転駆動力をフレキシブルシャフトを介して超音波振動子に伝達する。したがって、この構成の超音波内視鏡では長尺なフレキシブルシャフトが内視鏡挿入部内、操作部内及びユニバーサルコード内に挿通されているため、超音波振動子の回転と駆動モータの回転との間の同期を取ることが難しい。このため、超音波断層画像に揺れや歪み等が生じて画質が劣化する不具合が発生する。また、前記駆動モータの駆動力を伝達するフレキシブルシャフトに様々な外力が及ぶことによって、例えば、駆動モータの回転と超音波振動子の回転との間に大きな位相ずれが発生すると超音波観測が不能になるおそれがある。

また、駆動モータをスコープコネクタ内に配設する代わりに、操作部に設けた超音波内視鏡がある。この超音波内視鏡においては、フレキシブルシャフトの長さ寸法をユニバーサルコードの分だけ短縮して上述した問題の多少の解決を図ることができる。しかし、操作部に駆動モータを配設したことによって、操作部の重量が重くなり、検査中、常に操作部を把持する術者への負担が大きくなるという新たな問題が発生する。

これらの不具合を解消する目的で、例えば特開２００１−１２８９８１号公報には超音波内視鏡の挿入部を構成する先端部本体の内部に超音波振動子を回転させる駆動モータ、スリップリング及びエンコーダを配設し、前記駆動モータによって超音波振動子を直接的に回転させる超音波診断装置が示されている。この超音波診断装置では先端キャップ、超音波振動子、スリップリング、エンコーダ及び駆動モータ等を筐体であるハウジングによって一体化して超音波走査ユニットとして構成している。

また、血管内に付着したコレステロールが石灰化した場合、その石灰化した部分を削りとる医療装置としてロータブレータが使用される。例えば、特表２００２−５３８９２７号公報には駆動モータで摩擦ホイールＡを駆動し、この摩擦ホイールＡに連結された摩擦ホイールＢにこの回転を伝達し、この摩擦ホイールＢに連結されているドライブシャフトを介して剥離バーを高速に回転させて閉塞部を小さな粒子にして除去するアテレクトミー装置のアテレクトミーパワー制御システムが示されている。

この医療装置においても、駆動力をドライブシャフトを介して剥離バーに伝達する構成であるため、ドライブシャフトに外力がかかることによって、回転ムラが発生するおそれがあった。
特開２００１−１２８９８１号公報 特表２００２−５３８９２７号公報

しかしながら、前記特開２００１−１２８９８１号公報の超音波内視鏡では、超音波走査ユニットを構成する駆動モータの駆動力を超音波振動子が配設される振動子保持部に伝達するための機構が開示されていない。具体的には、駆動モータのモータ軸の回転駆動力を振動子保持部の振動子シャフトに伝達する構成が示されていない。このため、例えば、駆動モータをスコープコネクタ内や操作部内に配設する場合と同様に、駆動モータのモータ軸とフレキシブルシャフトとの偏心を吸収する心ずれ吸収機構を設けた軸継手によって前記モータ軸と前記振動子シャフトとの連結を行うと、心ずれ吸収機構を設ける分、先端部が太径になったり、硬質長が長くなる等の不具合が生じる。

一方、超音波走査ユニットを構成するハウジングに駆動モータを締結固定した場合には、締結力によってこの駆動モータが傾いた状態に取り付けられるおそれがある。そして、この駆動モータが傾いた状態で取り付けられることにより、モータ軸と前記振動子保持部の振動子シャフトとが偏心状態になって、回転ムラが発生したり、駆動モータの駆動力が効率良く振動子シャフトに伝達されなくなって、駆動モータに負荷がかかる等の不具合が発生する。

また、特表２００２−５３８９２７号公報に示されているアテレクトミー装置においては、心ずれ吸収機構を備えた軸継手によって駆動モータのモータ軸と回転処置部の処置部シャフトとを連結する構成をとることによって、挿入部が太径になって血管内への挿入が困難になる。このため、駆動モータの駆動力を効率よく処置部シャフトに伝達する駆動力伝達機構が望まれていた。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、先端部の太径化や、硬質長の増大等の不具合を発生させることなく、簡単な構造で、駆動モータの回転状態において、このモータ軸の回転を被回転体の備える回転シャフトに効率良く伝達して、被回転体を理想的な回転状態で回転させられる駆動力伝達機構を提供することを目的にしている。また、この駆動力伝達機構によって、超音波振動子の配設された振動子保持部を常に安定した状態で回転させられ超音波内視鏡を提供することを目的にしている。

第１の発明の駆動力伝達機構は、筐体内部に配設される駆動モータと、この駆動モータの駆動力によって回転される被回転体と、この被回転体の回転シャフトと前記駆動モータのモータ軸とを連結して前記モータ軸の回転力を前記回転シャフトに伝達する軸継手とを有する駆動力伝達機構であって、
前記駆動モータと前記筐体との間に隙間部を設ける構成において、前記駆動モータに一体的に固定されるモータ保持手段と、前記駆動モータが駆動状態のとき、前記モータ保持手段が一体的に固定されている駆動モータが前記筐体内で回転することを防止するモータ回転係止手段とを具備している。

また、前記駆動モータと前記筐体との間に設ける隙間部の間隙量は、前記被回転体の回転シャフトと前記駆動モータのモータ軸との偏心量を吸収する量である。

この構成によれば、モータ保持手段が一体的に固定された駆動モータが駆動状態であるとき、駆動モータは筐体内で回転することなく、所定の位置に配置される。

また、モータ保持手段が一体的に固定された駆動モータが停止状態のとき、軸継手によって連結された回転シャフトの軸中心とモータ軸の軸中心とがたとえ心ずれした状態であっても、駆動モータが回転状態のとき、駆動モータと筐体との間に設けた隙間部の間隙量によって偏心を吸収して、回転シャフトの軸中心とモータ軸の軸中心とを一致させた状態にして、回転ムラ及び駆動モータにかかる負荷が防止される。

一方、第２の発明の超音波内視鏡は、振動子ユニット配設孔を有する挿入部を構成する先端硬質部と、前記先端硬質部の振動子ユニット配設孔内に配設される、少なくとも振動子シャフトを備えた振動子保持部材に配設された超音波振動子、この超音波振動子を回転させる駆動モータ及びこの駆動モータの回転軸と前記振動子シャフトとを連結して前記モータ軸の回転力を前記振動子シャフトに伝達する軸継手をユニットハウジング内に配設して構成される、振動子ユニットとを具備する超音波内視鏡であって、
前記駆動モータと前記ユニットハウジングとの間に隙間部を設ける構成において、前記駆動モータに一体的に固定されるモータ保持手段と、前記駆動モータが駆動状態のとき、前記モータ保持手段が一体固定された駆動モータが前記ユニットハウジング内で回転することを防止するモータ回転係止手段とを具備している。

また、前記駆動モータと前記ユニットハウジングとの間に設ける隙間部の間隙量は、前記被回転体の回転シャフトと前記駆動モータのモータ軸との偏心量を吸収する量である。

この構成によれば、モータ保持手段が一体的に固定された駆動モータが駆動状態であるとき、駆動モータはユニットハウジング内で回転することなく、所定の位置に配置される。

また、モータ保持手段が一体的に固定された駆動モータが停止状態のとき、軸継手によって連結された振動子シャフトの軸中心とモータ軸の軸中心とがたとえ心ずれした状態であっても、駆動モータが回転状態のとき、駆動モータとユニットハウジングとの間に設けた隙間部の間隙量によって偏心を吸収して、振動子シャフトの軸中心とモータ軸の軸中心とを一致した状態にさせて、振動子シャフトを備えた振動子保持部材に配設された超音波振動子回転ムラ及び駆動モータにかかる負荷が防止される。

第１の発明によれば、先端部の太径化や、硬質長を増大させることなく、簡単な構造で、駆動モータが回転状態において、モータ軸の回転を被回転体の備える回転シャフトに効率良く伝達して、被回転体を理想的な回転状態で回転させられる駆動力伝達機構を提供することができる。

第２の発明によれば、この駆動力伝達機構によって超音波振動子が配設された振動子保持部を常に安定した状態で回転させて良好な超音波断層画像を得られる超音波内視鏡を提供することができる。

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。

図１ないし図９は本発明の一実施形態にかかり、図１は本実施形態の超音波内視鏡を含む超音波診断装置の構成を説明する図、図２は先端部本体の構成を説明する断面図、図３は超音波内視鏡の先端部の構成を説明する図、図４は駆動力伝達機構を備えた振動子ユニットの構成を説明する図、図５は滑り軸受の他の構成例を説明する図、図６はモータ軸と細径部との他の取り付け構造を説明する図、図７は図３の各段面線における断面形状を説明する図、図８はモータ部のユニットハウジングへの他の取り付け構造を説明する図、図９は駆動力伝達機構を備えた回転処置ユニットの構成を説明する図である。

なお、図４（ａ）は振動子ユニットの上面図、図４（ｂ）は振動子ユニットの側面図、図４（ｃ）は振動子ユニットの下面図、図５（ａ）は摺動抵抗を減じる滑り軸受の一構成を説明する図、図５（ｂ）は摺動抵抗を減じる滑り軸受の他の構成を説明する図、図５（ｃ）は摺動抵抗を減じる滑り軸受の別の構成を説明する図、図６（ａ）はモータ軸と細径部との取り付け例を説明する図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、図６（ｃ）はモータ軸と細径部との取り付け例を説明する図、図７（ａ）は図３のＡ−Ａ線断面図、図７（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図、図７（ｃ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、図７（ｄ）は図３のＤ−Ｄ線断面図、図８（ａ）はモータ部のユニットハウジングへの取り付け例を説明する図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、図８（ｃ）はモータ部のユニットハウジングへの他の取り付け例を説明する図、図８（ｄ）は図８（ｃ）のＧ−Ｇ線断面図である。

図１に示すように本実施形態の超音波内視鏡１は、体腔内等に挿入される細長形状の挿入部２と、この挿入部２の基端部に設けられ把持部を兼ねる操作部３と、この操作部３の例えば基端側側部から延出された可撓性を有するユニバーサルコード４とで主に構成されている。

前記ユニバーサルコード４の端部にはスコープコネクタ５が設けられている。このスコープコネクタ５には光源コネクタ６、電気コネクタ７、超音波コネクタ８、吸引口金９及び送気送水口金１０等が設けられている。

前記光源コネクタ６には照明光を供給する光源装置１１が着脱自在に接続されるようになっている。前記電気コネクタ７には所定の信号ケーブル（図示せず）を介して各種の信号処理等を行うビデオプロセッサ１２が着脱自在に接続されるようになっている。前記超音波コネクタ８には超音波ケーブル１３を介して超音波観測装置１４が着脱自在に接続されるようになっている。前記吸引口金９には吸引チューブ（（不図示）を介して吸引ポンプ１５が着脱自在に接続されるようになっている。前記送気送水口金１０には図示しない送気・送水チューブを介して送水タンク１６が着脱自在に接続されるようになっている。

なお、送気送水口金１０は細径部材で形成されている。このため、意図しない衝撃等により、所定以上の力量が加わると破損してしまうおそれ等がある。そこで、そのような事故を防止するため、送気送水口金１０の近傍には、この送気送水口金１０よりも突出量を大きく設定した突起部１７が設けてある。

前記超音波観測装置１４は、前記超音波内視鏡１の各種制御を行うものであって、例えば振動子ユニット（後述する符号３０参照）に設けられている超音波振動子４１の駆動制御や、この駆動制御によって取得した電気信号の信号処理を行って映像信号を生成する。そして、この超音波観測装置１４で生成された映像信号は、超音波内視鏡装置を構成する図示しない表示装置に出力される。その結果、この映像信号を受けた表示装置の画面上には超音波断層画像を表示される。

前記超音波内視鏡１の挿入部２は、先端側から順に、硬質部材で形成された先端硬質部２１と、例えば上下方向及び左右方向に任意に湾曲自在に構成される湾曲部２２と、長尺でかつ可撓性を有する可撓管部２３とを連設して構成されている。

前記先端硬質部２１の先端側には超音波観察部を構成する先端キャップ２４と、この先端キャップ内に超音波振動子４１が配置される振動子ユニット３０とが設けられている。この振動子ユニット３０からは信号ケーブル９１が延出している。この信号ケーブル９１は、前記挿入部２、操作部３及びユニバーサルコード４内を挿通して前記超音波コネクタ８に接続されている。

前記操作部３のユニバーサルコード４側には前記湾曲部２２の湾曲操作を行う湾曲操作ノブ２５と、送気送水操作及び吸引操作をそれぞれ行う送気送水吸引ボタン２６等とが設けられている。また、前記操作部３の挿入部２側には処置具を体腔内に導入するための処置具挿入口２７が設けられている。

図２に示すように前記先端硬質部２１を構成する先端部本体２１ａの先端側には斜面部２１ｂが形成されている。この斜面部２１ｂには内視鏡観察部を構成する照明光学系を配置するための照明光学系配置孔（不図示）及び観察光学系を配置するための観察光学系配置孔２１ｃの開口部が設けられている。

また、この先端部本体２１ａには前記振動子ユニット３０が配設される振動子ユニット配設孔（以下、ユニット孔と略記する）２１ｄが形成されている。このユニット孔２１ｄの内周面には、前記振動子ユニット３０の段付き外形形状に略一致するように複数の段部が形成されている。これら複数の段部の直径は、前記ユニット孔２１ｄの開口部である先端側から基端側へ向かうにつれて、次第に小径になるように形成されている。このユニット孔２１ｄの開口部近傍には前記振動子ユニット３０を先端部本体２１ａに固定するための後述するリング部材８１に設けた雄ネジと螺合される雌ネジ２１ｅが形成されている。

さらに、前記先端部本体２１ａに形成されているユニット孔２１ｄの開口部側には前記振動子ユニット３０とは別体な先端キャップ２４が配設されるキャップ配設部２１ｆが設けられている。なお、符号２１ｇは位置決め面を示し、この位置決め面２１ｇによって前記振動子ユニット３０の長手軸方向の位置決めを行う。具体的に、前記ユニット孔２１ｄの内周面に形成された複数の段部の中の１つの段部の面である、この位置決め面２１ｇに前記振動子ユニット３０を構成する後述するユニットハウジングの太径部端面が当接して配置されることによって、この先端部本体２ａに対して振動子ユニット３０が所定の状態で配置されたことになる。符号２１ｈは図示しないバルーンが配置されるバルーン配置用周方向溝である。

前記光源装置１１から供給される照明光は、前記ユニバーサルコード４、操作部３及び挿入部２内を挿通するライトガイド（図示せず）を介して伝送され、前記照明光学系の照明窓（不図示）から観察部位に向けて出射されるようになっている。この照明窓から出射された照明光によって体腔内における患部等の観察部位が照らされるようになっている。

この照明光によって照らされた観察部位の光学像は、図示しない観察窓及び対物レンズを通過して、その対物レンズの結像位置に配置されている電荷結合素子（以下、ＣＣＤという）等の撮像素子（図示せず）の撮像面に結像される。このＣＣＤの撮像面に結像された光学像は電気信号に光電変換され、前記ＣＣＤから延出する図示しない撮像ケーブルによって前記ビデオプロセッサ１２へ伝送される。この電気信号が伝送されたビデオプロセッサ１２では所定の信号処理を行って標準的な映像信号を生成し、その映像信号を所定の表示装置（不図示）に出力する。このことによって、表示装置の画面上に内視鏡観察画像が表示される。なお、前記撮像ケーブルは挿入部２、操作部３及びユニバーサルコード４内を挿通して電気コネクタ７に電気的に接続されている。

ここで、ユニット孔２１ｄに配設される振動子ユニット３０の構成を具体的に説明する。
図３ないし図４（ｃ）に示すように振動子ユニット３０は、超音波振動子部４０と、スリップリング部５０と、エンコーダ部６０と、モータ部７０と、これら超音波振動子部４０、スリップリング部５０、エンコーダ部６０及びモータ部７０を一体にする筐体であるユニットハウジング３３とを備えて構成されている。このユニットハウジング３３には前記超音波振動子部４０、スリップリング部５０、エンコーダ部６０及びモータ部７０が配設されている。

前記超音波振動子部４０は、超音波振動子４１と、この超音波振動子４１が配設される被回転体である振動子保持部材４２とで主に構成されている。この振動子保持部材４２には太径部４３ａと細径部４３ｂとで構成された回転シャフトである振動子シャフト４３が設けられている。前記超音波振動子４１の振動子面からは生体に向けて超音波が送信されとともに、生体の組織で反射した超音波エコーが受信される。

前記スリップリング部５０は、貫通孔を有するブラシホルダ５１と、一対のリング部材５２ａ、５２ｂと、これらリング部材５２ａ、５２ｂにそれぞれ電気的に接触するブラシ部材５３ａ、５３ｂとで主に構成されている。前記ブラシホルダ５１の先端面及び基端面にはそれぞれ突起部５１ａ、５１ｂが形成されている。このスリップリング部５０からは前記ブラシ部材５３ａ、５３ｂに信号線の一端部を接続した第１信号ケーブル９２が延出している。符号５９は信号線９２ａと図示しない端子との接合部である信号線固定部を封止する絶縁性樹脂部材である。

前記エンコーダ部６０は、軸継手であるカップリング６１と、エンコーダを構成するエンコーダ用着磁ドラム（以下、着磁ドラムと略記する）６２及びこの着磁ドラム６２に対向するように配設される後述するエンコーダ用センサ６３とで主に構成されている。符号６３ａはエンコーダ用センサ（以下、センサと略記する）６３が設けられる基板であり、この基板６３ａには複数の信号線９３ａが接合された信号線固定部が設けられている。これら複数の信号線９３ａは一纏めにされて第２信号ケーブル９３として延出されている。なお、この第２信号ケーブル９３内にはモータ本体（図６（ｃ）の符号７２参照）から延出するモータ用駆動線が挿通されている。

前記カップリング６１は前記振動子シャフト４３の細径部４３ｂと前記モータ部７０の後述するモータ軸７１とを一体的に連結固定する。前記着磁ドラム６２は樹脂製で所定部位に着磁部が設けられており、前記カップリング６１の外周部に固設される。この着磁ドラム６２及びカップリング６１の外周面には前記着磁ドラム６２に設けられている着磁部を所定状態に配設するため目印となる例えばけがき線からなる着磁箇所告知部（不図示）が設けられている。

前記モータ部７０は、前記カップリング６１に一体的に固定されるモータ軸７１を有する駆動モータである外装部材と一体なモータ本体７２と、このモータ本体７２の先端部外周面に一体的に配設されるシート状に形成されたモータ保持手段である弾性シート部材７３とで主に構成されている。この弾性シート部材７３は、柔軟性を有して変形自在な例えばゴム部材等で所定の厚み寸法に形成されている。

前記ユニットハウジング３３には先端側より順に、太径部３４、中間径部３５及び細径部３６が形成されている。前記太径部３４には前記ブラシホルダ５１が配置されるブラシホルダ穴３４ａが形成されている。このブラシホルダ穴３４ａの底面には前記ブラシホルダ５１の一端面が当接して配置されるようになっている。前記細径部３６の内側には前記モータ部７０を構成するモータ本体７２に設けられている弾性シート７３が配置されるモータ配置穴３６ａが形成されている。前記中間径部３５には前記太径部３４のブラシホルダ穴３４ａと前記細径部３６のモータ配置穴３６ａとを連通させる連通孔３５ａが形成されている。この連通孔３５ａ内には前記カップリング６１及び前記着磁ドラム６２等が配置されるようになっている。

前記太径部３４及び中間径部３５の側周面の所定位置には周溝３４ｂ、３５ｂが形成されている。これら周溝３４ｂ、３５ｂには前記ユニットハウジング３３内に設けられる各種信号線固定部と前記先端部本体２１ａとの間の絶縁を図る絶縁テープ３７が巻回されるようになっている。なお、この周溝３４ｂ、３５ｂの深さ寸法は、絶縁テープ３７を所定量巻回した状態のときにこの絶縁テープ３７が周面から突出しないように、予め設定されている。

前記固定リング部材８１は、ユニット孔２１ｄに配置した振動子ユニット３０を前記先端硬質部２１に一体的に固定するための部材である。この固定リング部材８１の外周面には雄ネジ８１ａが形成されている。この固定リング部材８１は、前記ブラシホルダ５１に形成されている突起部５１ａに回動自在に配置されている。

符号９０はケーブル保護部であり、弾性変形線形部材である可撓性を有する例えばワイヤケーブル９５と、このワイヤケーブル９５の一端部側に設けられるケーブル固定部９６とで構成されている。前記ワイヤケーブル９５の他端部は前記ユニットハウジング３３の例えば細径部３６に半田等による接合部９７を設けて一体に固定されている。

ここで、各部４０、５０、６０、７０、９０の詳細を説明する。
前記超音波振動子部４０を構成する前記超音波振動子４１の振動子面裏面には中継基板４４が配置されている。この中継基板４４には電極パターン４４ａ、４４ｂが設けられている。それぞれの電極パターン４４ａ、４４ｂには超音波振動子４１から延出する超音波ケーブル４５の信号線４５ａ、４５ｂの端部が電気的に接続されるとともに、前記リング部材５２ａ、５２ｂに一端部を電気的に接続したスリップリング用ケーブル４６の信号線４６ａ、４６ｂの他端部が電気的に接続されている。これらスリップリング用ケーブル４６ａ、４６ｂは前記振動子シャフト４３に形成されているケーブル挿通孔４３ｃ内を挿通されている。

なお、前記太径部４３ａにはＯリング４７が配置されるＯリング配置溝４３ｄが形成されている。また、符号４８は封止樹脂である。この封止樹脂４８は、前記中継基板４４の電極４４ａ、４４ｂと、前記信号線４５ａ、４５ｂを有する超音波ケーブル４５と、前記信号線４６ａ、４６ｂを有するスリップリング用ケーブル４６とが前記先端キャップ２４内に充填されている超音波伝達媒体に触れることを防止するとともに、前記ケーブル挿通孔４３ｃの開口部を閉塞してこのケーブル挿通孔４３ｃ内に超音波伝達媒体が侵入することを防止するように塗布されるようになっている。

前記スリップリング部５０のブラシホルダ５１には貫通孔が形成されている。この貫通孔は、前記振動子シャフト４３の太径部４３ａやリング部材５２ａ、５２ｂ等が配設される穴部５４と、この穴部５４の底面と外部とを中央部で連通する連通孔５５とで構成されている。この連通孔５５には前記細径部４３ｂと前記モータ軸７１とを連結するカップリング６１の先端部６１ａが配置されるようになっている。

一方、前記穴部５４の内周面には前記太径部４３ａに形成されているＯリング配置溝４３ｄに配置されたＯリング４７の外周面が密着するようになっている。このことによって、この穴部５４と前記太径部４３ａとの間の水密が保持されて、前記リング部材５２ａ、５２ｂ側に前記先端キャップ２４内の超音波伝達媒体が流入することが防止されている。

本実施形態においては、図４（ｂ）で示すように前記ブラシホルダ５１の穴部５４の内周面に前記太径部４３ａの外周面が摺動当接する構成の滑り軸受部と、前記連通孔５５の内周面に前記カップリング６１の先端部６１ａの外周面が摺動当接する構成の滑り軸受部とを設けて振動子保持部材４２に配設された超音波振動子４１を回転させる構成になっている。

図５（ａ）ないし図５（ｃ）を参照して変形例を説明する。
前記超音波振動子４１が配設される振動子保持部材４２の振動子シャフト４３を、２つの滑り軸受部で回転自在に支持する場合、例えば、図５（ａ）の矢印Ａで示す一方側の滑り軸受部を以下のように構成してもよい。つまり、前記ブラシホルダ５１の穴部５４の内周面５４ａに、前記太径部４３ａのＯリング４７より後方側に配置されている外周面４３ｅだけを摺動当接させる。このことにより、振動子シャフト４３の摺動抵抗の軽減を図れる。

また、前記図５（ａ）に加えて図５（ｂ）の矢印Ｂで示すように他方側の滑り軸受部を構成する突起部５１ｂに座ぐり穴形状の穴部５１ｃを形成してもよい。このことによって、前記連通孔５５の内周面５５ａと前記カップリング６１の先端部外周面との摺動面積を減少させて、さらなる摺動抵抗の軽減を図れる。

さらに、前記振動子シャフト４３を１つの滑り軸受部で回転自在に支持する。その場合には図５（ｃ）の矢印Ａ側には隙間を形成して、矢印Ｂ側の連通孔５５の内周面５５ａに前記細径部４３ｂを覆うように配設したカップリング６１の先端部外周面を摺動当接させて滑り軸受とする。このことによって、さらなる摺動抵抗の軽減を図れる。

また、前記図４（ｂ）に示すように前記振動子シャフト４３の細径部４３ｂと前記モータ部７０のモータ軸７１とを前記カップリング６１によって連結して駆動力伝達機構が構成されている。前記振動子シャフト４３は、前記カップリング６１の外周面所定位置に形成されている雌ネジ部に螺合される例えばビス等の締結部材６５によってこのカップリング６１に一体的に固定されている。これに対して、前記モータ軸７１は、前記カップリング６１に図示しない接着剤によって一体的に固定されている。

なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）の変形例に示すように前記モータ軸７１ａの断面形状をＤ字形状に構成するとともに、このモータ軸７１ａが配設されるカップリング６１の孔６１ａもＤ字形状に形成する。この構成において、前記孔６１ａの外形が、前記モータ軸７１ａの外形より大きく形成して隙間を設けている。このことによって、モータ軸７１ａが回転しているとき、この隙間分だけ平面部分が摺動することによって、モータ軸７１ａとカップリング６１の回転中心のずれが吸収されてモータ部７０にかかる回転負荷の低減を図る一方、モータ軸７１ａの平面部分が孔６１ａの平面部分に当たることによって、モータ軸７１の回転がカップリング６１に伝達されるようになっている。

また、図６（ｃ）の変形例に示すように三体に別れて構成され、摺動することによって軸中心の心ずれを吸収する三部材カップリング機構６１Ａによって前記細径部４３ｂと前記モータ軸７１とを連結するようにしてもよい。この三部材カップリング機構６１Ａは、前記細径部４３ｂが配設される第１孔部６６ａを有する第１管状部材６６と、前記モータ軸７１が配設される第２孔部６７ａを有する第２管状部材６７と、この孔部６７ａと前記孔部６６ａとに配設される軸部６８ａ、６８ｂを有する連結部材６８とで構成されている。

図７（ａ）に示すように前記ブラシホルダ５１は、断面形状が略Ｄ字形状で、所定位置にはブラシ取り付け平面５１ｄが形成されている。このブラシホルダ５１には前記ブラシ取り付け平面５１ｄに前記ブラシ部材５３ａ、５３ｂをそれぞれ配設するための切り欠き部５１ｅが形成されている。

したがって、この切り欠き部５１ｅを介して、前記ブラシ取り付け平面５１ｄにブラシ部材５３ａ、５３ｂを配設することができるようになっている。前記ブラシ部材５３ａ、５３ｂは弾性を有する導電性部材で形成されており、前記リング部材５２ａ、５２ｂの外周面に付勢力によって電気的に接触するように形作られている。具体的には、前記ブラシ部材５３ａ、５３ｂの初期折り曲げ形状は、破線に示すように折り曲げ角度θが鋭角に形成されており、前記リング部材５２ａ、５２ｂの外周面に対して付勢接触している状態では前記角度θが略直角になるように設定されている。

前記ブラシ取り付け平面５１ｄに設けられたブラシ部材５３ａ、５３ｂは前記絶縁性樹脂部材５９によって封止されているが、そのさらに外側には絶縁テープ３７が巻回される。このことによって、前記先端部本体２１ａとの間の絶縁を、太径にすることなく、より確実なものにしている。

図７（ｂ）に示すように前記エンコーダ部６０には前記着磁ドラム６２に対向するように前記センサ６３が設けられている。このセンサ６３は、前記着磁ドラム６２に設けられた着磁部の検出を行うものである。このセンサ６３は基板６３ａ上に搭載されており、この基板６３ａをユニットハウジング３３の所定位置に配設されたセンサ設置用ブロック６４上に取り付け固定することによって、図に示すように着磁ドラム６２に近接配置されるようになっている。そして、前記基板６３ａに設けられている信号線９３ａが接合される信号線固定部と、前記先端部本体２１ａとの間の絶縁を図る目的で絶縁テープ３７が所定量巻回されている。

図７（ｃ）に示すように前記モータ部７０を構成するモータ本体７２の先端部に配設された弾性シート部材７３は、前記ユニットハウジング３３の基端側内周面に配置されている。このユニットハウジング３３の外周面所定位置には、例えば３つの雌ネジ部が設けられており、この雌ネジ部に螺合されるモータ回転係止手段であるビス等の固定部材７５の締め付け力によって前記モータ本体７２に配設されている弾性シート部材７３を押圧して、このモータ本体７２が回転することを防止するように固定している。なお、この固定部材７５の押圧力は、モータ駆動時にモータ本体７２が回転することを防止する力量であればよい。

前記ユニットハウジング３３に配設される前記モータ本体７２は、前記弾性シート部材７３の変形量の分だけ、このユニットハウジング３３内で、配置位置状態の調整を行うことが可能になっている。

したがって、前記カップリング６１で連結された振動子シャフト４３の中心軸と前記モータ軸７１の中心軸とが多少心ずれした状態であっても、前記モータ軸７１を回転状態にすることによって、前記モータ本体７２が前記弾性シート７３を変形させて、このモータ軸７１の中心軸と前記振動子シャフト４３の中心軸とが一致して回転状態になって超音波振動子４１が回転される。

このように、モータ部を弾性シートを介してハウジングに配設することによって、カップリングで連結された振動子シャフトの中心軸とモータ軸の中心軸との間で心ずれが多少あった場合でも、モータ軸を停止状態から回転状態に切り替えることによって、モータハウジングが弾性シートを変形させてるように移動して、このモータ軸の中心軸と振動子シャフトの中心軸とを一致させた状態にすることができる。

このことによって、振動子シャフトにモータ軸の回転が回転ムラなく伝達されて、超音波振動子が最良の状態で回転する。また、駆動モータの回転駆動力が効率良く振動子シャフトに伝達される。さらに、振動子シャフトの中心軸とモータ軸の中心軸とが芯ずれして駆動モータに負荷がかかることが確実に防止される。

また、モータ部を弾性シートを介してハウジングに配設する際、振動子シャフトの中心軸とモータ軸の中心軸との調整を微細に行う必要がなくなるので、モータ部を配設する際の作業性を大幅に向上させることができる。

なお、前記モータ部７０の前記ユニットハウジング３３への固定は、上述した固定部材７５によって弾性シート部材７３を押圧するものに限定されるものではなく、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように前記ユニットハウジング３３の細径部３６にモータ配置穴３６ａに連通する周方向切り欠き部３６ｂを設け、この切り欠き部３６ｂに対してモータ回転係止手段として前記固定部材７５に代えて、糸巻き固定部７６を設ける構成にしてもよい。このとき、モータ駆動時において、モータ本体７２が回転することを防止する押圧力で前記弾性シート部材７３を押圧するように糸巻き固定部７６を形成する。このことによって、上述と同様の作用及び効果を得ることができる。

また、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように前記ユニットハウジング３３の内径に対して前記モータ本体７２の外径寸法をやや細径に形成し、このモータ本体７２の外周面側にモータ保持手段となる後述するネジ部材の外形寸法より大径な透孔７４ａを形成した係止部材７４を例えば接着によって固定する。加えて、前記ユニットハウジング３３の所定位置に前記周方向切り欠き部３６ｂを形成する代わりに雌ネジ部３６ｃを形成し、この雌ネジ部３６ｃにモータ回転係止手段となるネジ部材３８を螺合させる構成にしてもよい。この螺合状態のとき、前記ネジ部材３８の先端部は、前記モータ配置穴３６ａの内周面より所定量突出させる。このことによって、前記ネジ部材３８の先端部が、前記モータ本体７２に固定された係止部材７４に形成されている透孔７４ａ内に遊嵌配置される。

この構成によれば、前記モータ部７０をモータ配置穴３６ａに配設させた状態において、モータ部７０には多少のがたが生じる。しかし、前記モータ軸７１を回転させた状態においては、モータ本体７２ががたつきの分だけ回転移動され、その後、前記透孔７４ａに引っかかった状態、即ち、前記ネジ部材３８に、モータ本体７２に固定された係止部材７４が当接した状態になる。すると、このモータ本体７２の回転移動が停止されて、前記ユニットハウジング３３に対して前記モータ本体７２が保持された状態になる。このとき、前記カップリング６１で連結された振動子シャフト４３の中心軸と前記モータ軸７１の中心軸とが一致した状態になって、上述と同様の作用及び効果を得ることができる。

図７（ｄ）に示すように前記ケーブル保護部９０のケーブル固定部９６には前記第１信号ケーブル９２、第２信号ケーブル９３の中途部が例えば糸巻き接着部９８によって一体に固定される。これらケーブル９１、９２の中途部を、前記ケーブル固定部９６に糸巻き固定する際、前記信号線９１ａ、９２ａの信号線固定部に負荷がかからないように、少なくともこれら信号線９１ａ、９２ａの信号線固定部近傍においては、弛みを持たせた状態にしておく。

上述のように構成した振動子ユニット３０を前記先端部本体２１ａのユニット孔２１ｄに配置する際には、まず前記振動子ユニット３０をユニット孔２１ｄに略配置した状態にする。その後、前記固定リング部材８１を例えば蟹目レンチを用いて回転させ、この固定リング部材８１の雄ネジ８１ａをユニット孔２１ｄに形成されている雌ネジ２１ｅに螺合させていく。そして、前記固定リング部材８１が回転移動されていくことによって、前記振動子ユニット３０を構成するユニットハウジング３３に設けられている太径部３４の太径部端面が前記ユニット孔２１ｄに形成されている位置決め面２１ｇに当接した状態になる。このことによって、振動子ユニット３０の先端部本体２１ａへの固定が完了する。このとき、先端部本体２１ａの先端面から超音波振動子４１が所定量だけ突出した突出状態になる。

その後、前記超音波振動子４１を覆い包むように先端部本体２１ａのキャップ配設部２１ｆに先端キャップ２４を配置し、この状態で、例えばステンレス鋼で形成したリンク状取り付け部材８２（図３参照か）を前記キャップ配設部２１ｆに係入配置させる。このことによって、先端キャップ２４が拡開することを防止された状態で先端部本体２１ａへの固定が完了する。この後、前記先端キャップ２４内に超音波伝達媒体２８を充満させる。

この超音波伝達媒体２８としては例えば、流動パラフィン・水・カルボキシメチルセルロース水溶液等である。そして、この超音波伝達媒体２８は、例えば図３に示すように先端キャップ２４の先端部分に形成されている先端開口２４ａから注入されるようになっている。この先端開口２４ａは密栓部材２９によって水密的に塞がれるようになっている。また、前記先端キャップ２４は超音波透過性材質である例えば低密度ポリエチレンやポリメチルペンテン等によって形成されている。

このようにして組み立てられた超音波内視鏡１は超音波観測装置１４と組み合わされて使用される。
即ち、前記超音波観測装置１４を介して振動子ユニット３０のモータ部７０への電流供給を行うと、前記モータ部７０のモータ軸７１が回転されて、このモータ軸７１の回転がカップリング６１を介して振動子シャフト４３の細径部４３ｂに伝達される。すると、この振動子シャフト４３を有する振動子保持部材４２に配設されている超音波振動子３１が回転状態になってラジアル走査を開始する。

このとき、前記カップリング６１で連結された振動子シャフト４３の中心軸と前記モータ軸７１の中心軸とが多少心ずれした状態であっても、前記モータ軸７１を回転状態にすることによって、前記モータ本体７２が前記弾性シート７３を変形させて、このモータ軸７１の中心軸と前記振動子シャフト４３の中心軸とが一致した最良の状態で超音波振動子４１が回転される。

なお、上述した実施形態においては駆動力伝達機構を超音波内視鏡１の振動子ユニット３０に設ける構成を示しているが、駆動力伝達機構を図９に示す医療装置の回転処置ユニットに設けるようにしてもよい。

図９に示すように本実施形態においては駆動力伝達機構が医療装置である回転処置具１００に設けている。この回転処置具１００は、挿入部１０１の先端部に回転刃１０２を備えている。この回転処置具１００は、前記挿入部１０１を構成するシース１０３と、回転処置ユニット１０４とで主に構成されている。

具体的に、前記回転処置ユニット１０４は、前記回転刃１０２と、モータ部１１０と、
このモータ部１１０が配設されるユニットハウジング１０５とで構成されている。このユニットハウジング１０５には前記モータ部１１０に加えて、前記回転刃１０２から突出する回転刃軸部１０２ａを軸支する回転刃軸受部１０６が配設されている。

前記モータ部１１０には、モータ軸１１１を有する駆動モータであるモータ本体（不図示）１１２と、このモータ本体の外装を構成する管状のモータハウジング１１２と、このモータハウジング１１２の先端部外周面に一体的に配設されるシート状に形成されたモータ保持手段である弾性シート１１３とで主に構成されている。この弾性シート１１３は、柔軟性を有して変形自在な例えばゴム部材等で所定の厚み寸法に形成されている。

前記回転刃軸受部１０６に支持された回転刃軸部１０２ａの端部と前記モータ軸１１１の端部とはカップリング１０７によって一体的に連結固定されている。

前記モータ部１１０を構成するモータハウジング１１２の先端部に配設された弾性シート１１３は、前記ユニットハウジング１０５の略中央部に配置される。このユニットハウジング１０５の外周面所定位置には、図示は省略するが例えば３つの雌ネジ部が設けられており、この雌ネジ部に螺合されるモータ回転係止手段であるビス等の固定部材の押圧力によって前記モータハウジング１１２が固定されている。このときの前記固定部材の押圧力は、モータ駆動時にモータハウジング１１２が回転することを防止する力量であればよい。

前記ユニットハウジング１０５に配設される前記モータハウジング１１２は、前記弾性シート１１３の変形量の分だけ、このユニットハウジング１０５内で、配置位置の調整を行うことが可能になっている。

したがって、前記カップリング１０７で一体的に連結固定された回転刃軸部１０２ａの中心軸と前記モータ軸１１１の中心軸とが多少心ずれした状態であっても、前記モータ軸１１１を回転状態にすることによって、前記モータハウジング１１２が前記弾性シート１１３を変形させて、このモータ軸１１１の中心軸と前記回転刃軸部１０２ａの中心軸とが一致して回転状態になって回転刃１０２が回転される。

このように、モータ部を弾性シートを介してハウジングに配設することによって、カップリングで連結された回転刃軸部の中心軸とモータ軸の中心軸との間で心ずれが多少あった場合でも、モータ軸を回転状態に切り替えることによって、モータハウジングが弾性シートを変形させてるように移動して、このモータ軸の中心軸と振動子シャフトの中心軸とを一致させた状態にすることができる。

このことによって、振動子シャフトにモータ軸の回転が回転ムラなく伝達されて、超音波振動子が最良の状態で回転する。また、駆動モータの回転駆動力が効率良く振動子シャフトに伝達される。さらに、振動子シャフトの中心軸とモータ軸の中心軸とが芯ずれして駆動モータに負荷がかかることが確実に防止される。

その他の作用及び効果は前記超音波内視鏡の駆動力伝達機構と同様である。

なお、符号１０９はガイドワイヤである。このガイドワイヤ１０９はモータ部１１０、カップリング１０７、回転刃軸部１０２ａ及び回転刃１０２に設けられているワイヤ孔に挿通配置されている。

なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

本実施形態の超音波内視鏡を含む超音波診断装置の構成を説明する図 先端部本体の構成を説明する断面図 超音波内視鏡の先端部の構成を説明する図 振動子ユニットの構成を説明する図 滑り軸受の他の構成例を説明する図 モータ軸と細径部との他の取り付け構造を説明する図 図３の各断面線における断面形状を説明する図 モータ部のユニットハウジングへの他の取り付け構造を説明する図 駆動力伝達機構を備えた回転処置ユニットの構成を説明する図

符号の説明

１…超音波内視鏡
３０…振動子ユニット
３３…ユニットハウジング
４３…振動子シャフト
４３ｂ…細径部
６１…カップリング
７０…モータ部
７１…モータ軸
７２…モータハウジング
７３…弾性シート
７５…固定部材
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (4)

1. 筐体内部に配設される駆動モータと、この駆動モータの駆動力によって回転される被回転体と、この被回転体の回転シャフトと前記駆動モータのモータ軸とを連結して前記モータ軸の回転力を前記回転シャフトに伝達する軸継手とを有する駆動力伝達機構であって、
   前記駆動モータと前記筐体との間に隙間部を設ける構成において、
   前記駆動モータに一体的に固定されるモータ保持手段と、
   前記駆動モータが駆動状態のとき、前記モータ保持手段が一体的に固定されている駆動モータが前記筐体内で回転することを防止するモータ回転係止手段と、
   を具備することを特徴とする駆動力伝達機構。
2. 前記駆動モータと前記筐体との間に設ける隙間部の間隙量は、前記被回転体の回転シャフトと前記駆動モータのモータ軸との偏心量を吸収する量であることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
3. 振動子ユニット配設孔を有する挿入部を構成する先端硬質部と、前記先端硬質部の振動子ユニット配設孔内に配設される、少なくとも振動子シャフトを備えた振動子保持部材に配設された超音波振動子、この超音波振動子を回転させる駆動モータ及びこの駆動モータの回転軸と前記振動子シャフトとを連結して前記モータ軸の回転力を前記振動子シャフトに伝達する軸継手をユニットハウジング内に配設して構成される、振動子ユニットとを具備する超音波内視鏡であって、、
   前記駆動モータと前記ユニットハウジングとの間に隙間部を設ける構成において、
   前記駆動モータに一体的に固定されるモータ保持手段と、
   前記駆動モータが駆動状態のとき、前記モータ保持手段が一体固定された駆動モータが前記ユニットハウジング内で回転することを防止するモータ回転係止手段と、
   を具備することを特徴とする超音波内視鏡。
4. 前記駆動モータと前記ユニットハウジングとの間に設ける隙間部の間隙量は、前記被回転体の回転シャフトと前記駆動モータのモータ軸との偏心量を吸収する量であることを特徴とする請求項３に記載の駆動力伝達機構。

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