JP2005253614A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部内に、構造が単純でかつ、操作部の小型化或いは操作部の内部空間に十分なスペースを設けることを可能にする小型で、所望の減速比とトルクを得られる湾曲操作装置を設けた内視鏡を提供すること。
【解決手段】減速機構部３０は、平歯車で形成された太陽歯車３１と、３つの遊星歯車３２と、固定歯車３３と、可動歯車３４とで構成される。可動歯車３４は内周面側に内歯３４ａを有し、外周面側に外歯３４ｂを有する。固定歯車３３は、内周面側に内歯３３ａを有し、外周面側に係合溝３３ｂを有する。固定歯車３３の内歯３３ａの歯数と、可動歯車３４の内歯３４ａの歯数とは所定数異なる。固定歯車３３は、係合溝３３ｂに係合部５１ａが係合された状態のとき、固定歯車３３として機能する。遊星歯車３２の外歯３２ａは、太陽歯車３１の外歯３１ａ及び固定歯車３３及び可動歯車３４の内歯車３３ａ、３４ａに噛合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、挿入部に設けられている湾曲部の湾曲動作を、操作部に設けられている湾曲操作装置の駆動モータを駆動させて、湾曲部から延出している牽引部材を牽引弛緩操作させて行う内視鏡に関する。

内視鏡は、医療用分野及び工業用分野で広く使用されている。一般的な内視鏡では細長な挿入部に、例えば上下方向、左右方向に湾曲自在な湾曲部が設けられている。この湾曲部は、挿入部内に挿通されているアングルワイヤなどの牽引部材を、操作部に設けた操作レバーによって牽引弛緩させることによって、湾曲動作する構成になっている。

近年では、湾曲部を湾曲動作させる湾曲操作の省力化を図る目的で、電動式の湾曲操作装置を例えば操作部に備えた内視鏡が使用されている。この電動式の湾曲操作装置を備えた内視鏡では、例えばジョイスティック等のコントローラを傾倒操作することによって、所定の牽引部材が電動モータの駆動力によって牽引弛緩されて、湾曲部が湾曲動作される。

例えば、特許２６６００５３号公報に示されている内視鏡の湾曲操作装置では、操作部内に配設したモータの回転駆動力を、傘歯車を使用した歯車列を介して駆動側ギアに伝達する構成になっている。そして、この駆動側ギアの回転力は、従動側ギアに減速されて伝達される構成になっている。この従動側ギアにはスプロケットが一体に構成されているので、従動ギアが回転されることによってスプロケットも回転する。すると、このスプロケットに噛み合っているチェーンが移動されて、このチェーンに端部が固定されているワイヤが牽引弛緩されて湾曲部が湾曲動作される。
特許２６６００５３号

しかしながら、前記特許２６６００５３号公報の内視鏡の湾曲操作装置では減速段数の少ない減速機構が採用されている。したがって、駆動トルクを確保するためには大きな歯車を使用し、大きなトルクを発生するモータが必要になる。しかし、大きなトルクを発生するモータでは消費電流が大きくなるとともにモータサイズが大きくなって、操作部が大型になって重くなるという不具合が生じる。

また、モータの駆動力を駆動側ギアに伝達するために、軸が交差する構成の傘歯車等を使用しているが、これら歯車では高精度の噛み合わせが必要になり、歯車が高価になるという不具合が生じる。

さらに、円筒形状の細長なモータを使用しているため、操作部の長手軸方向の長さ寸法が長くなる。すると、使用者の手の大きさによっては操作時に操作部が手のひらから大きくはみ出して、使用者の操作部を把持する状態によっては操作部を重く感じて、操作性が損なわれるおそれがあった。

又、牽引部材の間に円筒モータを配置させる構成においては、牽引部材の間隔が広がることによって、挿入部の基端部側の形状が大きくなるという不具合が発生する。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、操作部内に、構造が単純でかつ、操作部の小型化或いは操作部の内部空間に十分なスペースを設けることを可能にする小型で、所望の減速比とトルクを得られる湾曲操作装置を設けた内視鏡を提供することを目的にしている。

本発明の内視鏡は、複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲部を有する挿入部と、この挿入部の基端部に配設された、前記湾曲部から延出する牽引部材を駆動モータの駆動力によって進退移動させて湾曲部を湾曲動作させる、湾曲操作装置を内蔵した操作部とを具備する内視鏡であって、
前記湾曲操作装置は、前記牽引部材が係合状態で回動する回動部材と、この回動部材を回動させるための駆動モータと、この駆動モータの駆動力を前記回動部材に伝達させる減速機構部とを備える構成において、
前記減速機構部は、前記モータの駆動力によって回転される所定歯数で形成された外歯を備える太陽歯車と、この太陽歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された外歯を備える複数の遊星歯車と、この遊星歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された内歯を有する固定歯車となる第１歯車と、前記遊星歯車の外歯に噛合する、前記第１歯車の内歯の歯数に対して歯数が所定数異なる歯数で形成された内歯を有する可動歯車となる第２歯車とを具備している。

そして、前記駆動モータのモータ軸を前記牽引部材の牽引方向に対して直交するように突出させ、このモータ軸に太陽歯車を設けている。

また、前記第２歯車に外歯を設ける一方、前記回動部材に、前記第２歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成した外歯を備えた伝達用歯車を一体に配設している。

さらに、第２歯車の外径寸法と前記駆動モータの外径寸法とは、略同一、又は前記第２歯車が前記駆動モータより小径である。

又、前記第１歯車を回動自在に配設し、この第１歯車を固定歯車又は可動歯車に適宜切り替える切替機構を設けている。

この構成によれば、太陽歯車が回転を開始すると、内歯を備えた固定歯車である第１歯車が回転しないため、遊星歯車は自転と公転を開始する。この状態において、前記遊星歯車の外歯に噛合するように構成されている第１歯車の内歯の数と、可動歯車である第２歯車の内歯の数とが所定数に異なっているため、第１歯車の内歯と第２歯車の内歯との間にずれが生じて、遊星歯車が自転及び公転をし続けることによって、そのずれを修正するように第２歯車が減速された状態で回転する。また、太陽歯車、遊星歯車、第１歯車及び第２歯車を平歯車で構成することによって、減速機構部が安価になる。

そして、モータに対して減速機構部を構成する太陽歯車、遊星歯車、第１及び第２歯車が重ねて配置されるので、モータを扁平に構成すること、歯車の歯幅を可能な範囲で薄く形成することによって、操作部の厚みを抑えられる。

また、駆動モータのモータ軸と回動部材の回動軸とが異なるので、駆動モータと回動部材とが同軸上に重なることがなくなるのでモータ軸方向の厚み寸法を小さくして減速機構部の小型化を図れる。ここで、請求項２の構成に加えて、モータ軸と回動軸との距離を、操作部の長さ寸法と幅寸法とを考慮して設定することによって、最適なバランスの操作部が構成される。

さらに、第２歯車の外径寸法をモータ外径と略同一以下にすることで、モータ軸と回動部材との軸間距離が小さくなり、減速機構部の小型化を図れる。

又、切替機構によって、回動自在に配設された第１歯車を、必要に応じて固定歯車の状態又は可動歯車の状態に切り替えることにより、モータの駆動力を回動部材に伝達させる状態とモータの駆動力を回動部材に伝達させない状態とを得られる。

本発明の内視鏡によれば、操作部内に、構造が単純でかつ、操作部の小型化或いは操作部の内部空間に十分なスペースを設けることを可能にする小型で、所望の減速比とトルクを得られる湾曲操作装置を設けた内視鏡を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図６は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を説明する図、図２は湾曲装置の構成を説明する上面図、図３は湾曲装置の構成を説明する下面図、図４は湾曲操作装置の主要部を構成する歯車を説明する図、図５は湾曲操作装置の歯車の配置位置関係及び噛合関係を説明する図、図６は切替機構の要部を説明する図である。

なお、図６（ａ）は切替機構の詳細及びクラッチレバーと固定歯車の関係とを説明する図、図６（ｂ）はクラッチレバーを説明する図である。

図１に示すように本発明の内視鏡１を備えた内視鏡装置１０は、内視鏡１と、この内視鏡１に照明光を供給する光源装置２と、前記内視鏡１に内蔵されている図示しない撮像装置に対する信号処理を行うビデオプロセッサ３と、前記内視鏡１に備えられている後述する湾曲装置２０を構成する後述する駆動モータの駆動制御を行う湾曲制御装置４を備えて主に構成されている。

前記内視鏡１は、細長な挿入部５と、この挿入部５の基端側に設けられた把持部を兼ねる操作部６と、この操作部６の側部から延出するユニバーサルコード７とを備えて構成されている。

前記挿入部５は、先端側から順に硬質な先端部１１と、この先端部１１の基端側に連設する例えば左右及び上下方向に湾曲自在に構成された湾曲部１２と、この湾曲部１２の基端側に連設する可撓性を有する可撓管部１３とを連設して構成されている。

前記湾曲部１２は図示しない複数の湾曲駒を互いに回動自在に連結して上下方向及び左右方向に湾曲するように構成されている。この湾曲部１２を構成する最先端の湾曲駒からは上下方向操作用ワイヤ２１ａと左右方向操作用ワイヤ２１ｂとが延出している。

前記操作部６には送気、送水操作を行うための送気・送水ボタン１４や、吸引操作を行うための吸引ボタン１５、前記ビデオプロセッサ３を遠隔操作するための複数のビデオスイッチ１６や、前記ワイヤ２１ａ、２１ｂを牽引弛緩させる指示を出力して湾曲部１２を湾曲動作させる例えばジョイスティック１７や、前記湾曲装置２０の駆動モータの駆動力によって前記ワイヤ２１ａ、２１ｂが牽引操作される状態と、駆動モータの駆動力によって前記ワイヤ２１ａ、２１ｂが牽引操作されることを解除する状態とに切り替える
切替機構５０を構成する操作レバー１８や、生検鉗子等の処置具を挿入する処置具挿入口１９が設けられている。なお、前記ワイヤ２１ａ、２１ｂの基端部は前記湾曲装置２０に配設されている。

前記ユニバーサルコード７の端部には前記光源装置２に着脱自在に接続される光源コネクタ７ａが設けられている。この光源コネクタ７ａの側部には前記ビデオプロセッサ３に電気的に接続されるビデオケーブル３ａが着脱自在に接続されるビデオ用コネクタ部７ｂ及び前記湾曲制御装置４に電気的に接続される電気ケーブル４ａが着脱自在に接続される湾曲制御用コネクタ部７ｃが設けられている。

図２ないし図６を参照して湾曲装置２０の構成及び作用を説明する。
図２及び図３に示すように前記操作部６を構成する外装ケース体６ａ内に配設される湾曲装置２０は、一対の湾曲操作装置である上下用湾曲操作装置２２及び左右用湾曲操作装置２３と、切替機構５０とを有して構成されている。

前記左右用湾曲操作装置２３と前記上下用湾曲操作装置２２とは構成及び作用が略同様である。このため、前記上下用湾曲操作装置２２及び前記左右用湾曲操作装置２３の構成及び作用を説明するとき、上下用湾曲操作装置２２の構成及び作用を主に説明して左右用湾曲操作装置２３の構成及び作用については説明を省略する。

なお、上下用湾曲操作装置２２と左右用湾曲操作装置２３とを構成する各部材を説明する際も、上下用と左右用とを区別する符号を付けることなく説明し、上下用と左右用とを区別する必要があるときのみ、各部材の符号のあとに上下用については「ｕ」を記載し、左右用については「ｒ」を記載する。また、図中における記載においては上下用と左右用とを区別するために各部材の符号のあとに上下用については「ｕ」を記載し、左右用については「ｒ」を記載する。

前記湾曲操作装置２２は、それぞれ駆動モータ２４（以下、モータと略記する）と、減速機構部３０と、回動部材４１とで主に構成されている。
前記モータ２４は扁平形状であって、段付き形状のフレーム２５の外装ケース体６ａ側に固定されている。

図２ないし図４を参照して前記減速機構部３０の構成を詳細に説明する。
前記減速機構部３０は、前記モータ２４のモータ軸２４ａに配設される平歯車で形成した太陽歯車３１と、例えば平歯車で形成した３つの遊星歯車３２、３２、３２と、第１歯車であり内歯車で形成した固定歯車３３と、第２歯車である内歯車で形成した可動歯車３４とで主に構成されている。これら太陽歯車３１、遊星歯車３２、３２、３２、固定歯車３３及び可動歯車３４は、前記フレーム２５と蓋体２６とで構成される箱体に配設されている。

前記可動歯車３４は略リング形状であり、モータ２４側に配設されている。この可動歯車３４は、内周面側に所定の歯数の内歯３４ａが設けられ、外周面側にも所定の歯数の外歯３４ｂが設けられている。この可動歯車３４は前記モータ軸２４ａを中心軸にして、第１のスラスト受け２７ａと第２のスラスト受け２７ｂとによって回動自在に配設されている。前記第１のスラスト受け２７ａは前記フレーム２５に固設されている。前記第２のスラスト受け２７ｂは前記蓋体２６と前記フレーム２５との間に挟持されるように配設されている。

前記固定歯車３３は、前記可動歯車３４と略同様なリング形状であり、内周面側には所定の歯数の内歯３３ａが設けられ、外周面側には凹状の係合溝３３ｂが形成されている。前記固定歯車３３の内歯３３ａの歯数と、前記可動歯車３４の内歯３４ａの歯数とは所定数、本実施形態においては遊星歯車が３つであるので３歯、異なっており、例えば前記固定歯車３３の内歯３３ａの歯数を前記可動歯車３４の内歯３４ａの歯数より多く設定されている。

なお、トルクに応じて、固定歯車３３の内歯３３ａと可動歯車３４の内歯３４ａとの間で歯数を４歯（このとき遊星歯車を４つ）、又は６歯（このとき遊星歯車は６つ）異ならせる。また、固定歯車３３の内歯３３ａと可動歯車３４の内歯３４ａの形状を転位させ、遊星歯車３２が固定歯車３３の内歯３３ａと可動歯車３４の内歯３４ａとが同一中心距離で噛合するように構成されている。

前記固定歯車３３も前記モータ軸２４ａを中心軸にして、前記第２のスラスト受け２７ｂ及び第３のスラスト受け２７ｃとによって回動自在に配設されている。この固定歯車３３の係合溝３３ｂには回動自在なクラッチレバー５１に設けられている係合部５１ａが係合される構成になっている。

そして、本実施形態においては通常の使用状態において、前記第２のスラスト受け２７ｂと前記第３のスラスト受け２７ｃとによって回動自在に配設されている前記固定歯車３３の係合溝３３ｂに、前記クラッチレバー５１の係合部５１ａが係合されている。このことによって、上述したように回動自在に配設されている歯車が固定歯車３３として機能する構成になっている。

前記第３のスラスト受け２７ｃは前記蓋体２６に固設されている。符号２７ｄは第３のスラスト受け２７ｃを前記モータ２４方向に付勢する付勢部材としての弾性部材（本実施形態ではバネ部材）である。このバネ部材２７ｄが第３のスラスト受け２７ｃを付勢することによって、前記固定歯車３３の係合溝３３ｂに係合されている前記クラッチレバー５１の係合部５１ａが係合している状態を解除したときに、湾曲部１２の湾曲状態が急激にストレート状態に戻ることを防止している。

前記固定歯車３３の外径寸法及び前記可動歯車３４の外径寸法は、前記モータ２４の外径寸法と略同一又は、それよりも小径に形成されている。このため、モータ軸２４ａと後述する回動部材４１の支持軸である回動部材支持軸２８との軸間距離を小さくして、装置の小型化を図ることができる。

前記遊星歯車３２には外歯３２ａが形成されている。この外歯３２ａは前記太陽歯車３１の外歯３１ａに噛合するとともに、前記固定歯車３３の内歯車３３ａ及び前記可動歯車３４の内歯３４ａにも噛合するように構成されている。つまり、前記遊星歯車３２の歯幅は、前記固定歯車３３の内歯３３ａ及び前記可動歯車３４の内歯３４ａにそれぞれ噛合する幅寸法に形成されている。そして、これら遊星歯車３２、３２、３２は第１のスラスト受け２７ａと第３のスラスト受け２７ｃとによって回動自在に配設されている。

上述のように構成した減速機構部３０の作用を説明する。
前記モータ２４を駆動させると、このモータ２４の回転駆動力は以下のようにして前記可動歯車３４に伝達される。

まず、前記モータ２４が駆動状態にされることによって、モータ軸２４ａに配設されている太陽歯車３１が回転状態になる。次に、この太陽歯車３１の回転が遊星歯車３２、３２、３２に伝達される。すると、遊星歯車３２、３２、３２が自転を開始する。このとき、前記固定歯車３３が回転しないよう前記係合溝３３ｂに前記係合部５１ａが係合されているため、この固定歯車３３と前記可動歯車３４とに噛合しているこれら遊星歯車３２、３２、３２は自転と共に太陽歯車３１の廻りを回転し始める。つまり、前記太陽歯車３１から伝達される回転力によって、前記遊星歯車３２、３２、３２は自転を行うと共に公転を開始する。

すると、これら遊星歯車３２、３２、３２の外歯３２ａに噛合している、前記固定歯車３３の内歯３３ａの歯数と、前記可動歯車３４の内歯３４ａの歯数とが所定数だけ異なっていることによって、遊星歯車３２の外歯３２ａと噛合している前記固定歯車３３の内歯３３ａと前記可動歯車３４の内歯３４ａとの間にずれが生じ、前記遊星歯車３２、３２、３２が自転と公転を行っている間に、そのずれを解消するように前記可動歯車３４が回転される。

そして、前記モータ２４を連続的に駆動させて、これら遊星歯車３２、３２、３２を自転及び公転させ続けることによって、前記可動歯車３４が前記モータ２４の回転に対して減速された状態で回転し続ける。

図２ないし図５を参照して回動部材４１の周辺の構成を説明する。
前記回動部材４１には前記ワイヤ２１ａ又は前記ワイヤ２１ｂが一体的に固定される。この回動部材４１は、前記可動歯車３４の外歯３４ｂに噛合する外歯４２ａを有する伝達用歯車である回動外歯車４２に形成されている太径の軸部４２ｂに一体的に固定されている。この回動部材４１が一体な回動外歯車４２は、前記フレーム２５ｕと仕切り板２９との間に位置するように、前記回動部材支持軸２８に対して回動自在に配設されている。

このことによって、回動部材支持軸２８の位置とモータ２４のモータ軸２４ａとの位置とが異なった位置関係になって、前記モータ２４に対して可動歯車３４と回動外歯車４２とが重なった状態で配置されることが防止される。したがって、モータ２４のモータ軸２４ａの延長方向の寸法、いわゆる、操作部の幅（厚み）寸法が大きくなることを抑えられる。

前記モータ２４が連続的に駆動されると、前記遊星歯車３２、３２、３２が自転及び公転を続ける。このことによって、前記可動歯車３４が回転状態になって、この可動歯車３４の外歯３４ｂに噛合する外歯４２ａを有する回動外歯車４２が回転状態になる。すると、この回動外歯車４２に一体で固定されている回動部材４１が回転する。したがって、この回動部材４１に一体的に配設されているワイヤ２１ａ、ワイヤ２１ｂが牽引弛緩される。この回動部材４１に一体的に配設されているそれぞれのワイヤ２１ａ、２１ｂは、仕切り板２９に配設されたガイドローラ４３によって保持されている。

前記仕切り板２９を挟んで、上下用湾曲操作装置２２を構成する回動部材４１ｕと、左右用湾曲操作装置２３を構成する回動部材４１ｒとを配設したことによって、この回動部材同士及びこの回動部材４１に固設されているワイヤ２１ａとワイヤ２１ｂとか接触する不具合が防止される。

図２ないし図６を参照して前記切替機構５０の構成を説明する。
前記回動部材支持軸２８の一端部は、前記外装ケース体６ａから突出しており、この突出部には前記操作レバー１８が取りつけられている。

前記切替機構５０は操作レバー１８を備えており、この操作レバー１８を操作することによって前記クラッチレバー５１の係合部５１ａが前記固定歯車３３に形成されている係合溝３３ｂに係合している状態と、この係合溝３３ｂから外れている状態とに切り替えられるようになっている。

そして、前記係合部５１ａが前記係合溝３３ｂから外れた状態にされることによって、上述したように固定状態であった固定歯車３３が、第２のスラスト受け２７ｂと第３のスラスト受け２７ｃとの間で回動自在な状態に切り替わる。すると、前記モータ２４の駆動力が前記回動部材４１に伝達されない状態、すなわち、ジョイスティック１７の傾倒操作によって湾曲部１２の湾曲状態を変化させることが不可能なアングルフリーな状態になる。

具体的に、前記切替機構５０は、前記操作レバー１８と、クラッチカム５２と、前記クラッチレバー５１と、クラッチレバー軸５３とを備えて構成されている。

前記クラッチレバー５１には前記係合部５１ａ及びクラッチピン５１ｂが設けられている。このクラッチレバー５１は前記クラッチレバー軸５３の軸部５３ａに一体的に固定されている。前記クラッチカム５２にはカム溝５２ａが形成されている。このクラッチカム５２は、前記回動部材支持軸２８に一体的に固定されている。また、クラッチカム５２には前記操作レバー１８が一体的に固定されている。

したがって、前記操作レバー１８の操作に応じて前記クラッチカム５２が回動動作する。そして、このクラッチカム５２が回動動作することによって、カム溝５２ａの一端部側に配置されていたクラッチピン５１ｂが前記カム溝５２ａの他端部側に配置された状態に変化する。

このことによって、前記クラッチレバー軸５３に固定されているクラッチレバー５１の位置が変化して、このクラッチレバー５１に設けられている係合部５１ａが前記係合溝３３ｂから外れた状態まで移動される。すると、前記第２のスラスト受け２７ｂと前記第３のスラスト受け２７ｃとの間で固定状態であった固定歯車３３が回動自在な状態に切り替えられる。

つまり、前記操作レバー１８を操作することによって、前記クラッチレバー５１の係合部５１ａが前記固定歯車３３の係合溝３３ｂに係入している状態と、前記係合溝３３ｂから外れた状態とに切り替えられるようになっている。

なお、本実施形態においてはクラッチレバー５１に係合部５１ａを設ける一方、この係合部５１ａに対応する係合溝３３ｂを固定歯車３３に設けて切替機構を構成して、この係合溝３３ｂに前記係合部５１ａを係入させた状態のとき固定歯車３３が固定状態になるようにしているが、この固定歯車３３を固定状態にする構成は係合部５１ａと係合溝３３ｂとの関係に限定されるものではなく、固定歯車３３の外周面に例えば弾性部材等の高摩擦係数部材を配設して、この高摩擦係数部材をクラッチレバー５１に設けた図示しない押圧部で押圧して固定状態にする構成等であってもよい。つまり、前記操作レバー１８を操作することによって、係合状態と解除状態と切り替えられる構成であればよい。

ここで、湾曲部１２の湾曲制御について簡単に説明する。
符号４４は、第１ポテンショメータ用歯車である。この第１ポテンショメータ用歯車４４は、前記回動外歯車４２に対して一体的に固定されている。したがって、前記回動外歯車４２が前記可動歯車３４によって回転されることによって、この第１ポテンショメータ用歯車４４が回転する構成になっている。

前記第１ポテンショメータ用歯車４４には第２ポテンショメータ用歯車４５が噛合している。したがって、第１ポテンショメータ用歯車４４が回転することによって、第２ポテンショメータ用歯車４５も回転する構成になっている。この第２ポテンショメータ用歯車４５の回転は、ポテンショメータ４６によって検出されるようになっている。このポテンショメータ４６で検出された検出信号は前記ワイヤ２１ａ、２１ｂの進退量を演算するための信号であり、このポテンショメータ４６から延出している図示しないポテンショメータ用信号線によって伝送される。

前記ポテンショメータ用信号線は、前記ユニバーサルコード７内を挿通して光源コネクタ７ａまで延出している。また、光源コネクタ７ａの湾曲制御用コネクタ部７ｃと湾曲制御装置４とは電気ケーブル４ａによって電気的に接続されている。したがって、前記ポテンショメータ４６から出力された回転位置を示す回転位置検出信号は、前記ポテンショメータ用信号線及び前記電気ケーブル４ａを介して前記湾曲制御装置４に設けられている図示しない制御部に入力される。

また、前記操作部６には前記モータ２４のモータ軸２４ａの回転位置を検出する回転位置検出手段である図示しないエンコーダが設けられている。このエンコーダから延出する図示しないエンコーダ用信号線は、前記ユニバーサルコード７内を挿通して光源コネクタ７ａまで延出している。そして、光源コネクタ７ａの湾曲制御用コネクタ部７ｃと湾曲制御装置４とが電気ケーブル４ａによって電気的に接続されている。このことによって、前記エンコーダから出力されたモータ軸の回転位置を示す回転位置検出信号は、前記エンコーダ用信号線及び前記電気ケーブル４ａ介して前記湾曲制御装置４に設けられている図示しない制御部に入力される。

さらに、前記操作部６に設けられている前記ジョイスティック１７からはこのジョイスティック１７の傾倒角度及び傾倒方向を示す湾曲操作指示信号が出力されるようになっている。この操作指示信号は、前記ジョイスティック１７から延出する操作部用信号線によって、前記制御装置４の制御部に出力されるようになっている。なお、前記操作部用信号線は、ユニバーサルコード７内を挿通して光源コネクタ７ａまで延出している。そして、光源コネクタ７ａの湾曲制御用コネクタ部７ｃと湾曲制御装置４とが電気ケーブル４ａによって電気的に接続されている。

一方、前記モータ２４からは図示しないモータ用信号線が延出している。このモータ用信号線は、ユニバーサルコード７内を挿通して光源コネクタ７ａまで延出している。また、光源コネクタ７ａの湾曲制御用コネクタ部７ｃと湾曲制御装置４とが電気ケーブル４ａによって電気的に接続されている。したがって、この湾曲制御装置４に設けられている図示しない制御部から出力されるモータ駆動信号は前記電気ケーブル４ａ及びモータ用信号線を介してモータ２４に出力されるようになっている。

つまり、前記制御部では、ジョイスティック１７から出力される湾曲操作指示信号と、前記エンコーダ及び前記ポテンショメータから出力される回転位置検出信号に基づき、モータ２４を駆動制御するモータ駆動信号をモータ２４に出力して前記湾曲部１２を湾曲動作させるようになっている。

上述のように構成した内視鏡１の操作部６に設けられている湾曲装置２０の作用を説明する。
内視鏡装置１０では、前記図１で説明したように内視鏡１と、光源装置２、ビデオプロセッサ３及び湾曲制御装置４とを接続した状態にして内視鏡検査等が行われる。この状態で、操作者は、ジョイスティック１７を傾倒操作して内視鏡１の湾曲部１２を湾曲動作させながら、挿入部５の先端部１１を体腔内の目的部位に向けて挿入していく。

前記ジョイスティック１７を傾倒操作すると、このジョイスティック１７から制御部に向けて湾曲操作指示信号が出力される。すると、制御部では、湾曲操作指示信号から湾曲ワイヤを移動させる牽引量、すなわち、モータ回転量を演算し、その演算値に対応するモータ駆動信号をモータ２４に向けて出力する。このことによって、モータ２４のモータ軸２４ａが回転状態になる。

すると、このモータ軸２４ａに配設されている太陽歯車３１が回転され、この太陽歯車３１の回転が遊星歯車３２、３２、３２に伝達されて遊星歯車３２、３２、３２が自転を開始する。このとき、前記固定歯車３３が回転されないため、この固定歯車３３及び前記可動歯車３４に噛合しているこれら遊星歯車３２、３２、３２は自転と共に公転を開始する。すると、これら遊星歯車３２、３２、３２の外歯３２ａが噛合している前記固定歯車３３の内歯３３ａの歯数と、前記可動歯車３４の内歯３４ａの歯数とが所定数だけ異なっていることによって、ずれが生じ、そのずれを解消するように可動歯車３４が減速された状態で回転状態になる。

すると、この可動歯車３４の外歯３４ｂに噛合する外歯４２ａを有する回動外歯車４２が回転状態になって、この回動外歯車４２に一体に固定されている回動部材４１が回転して、ワイヤ２１ａ及び、又はワイヤ２１ｂが牽引弛緩されて湾曲部１２が湾曲動作を開始する。

このとき、前記回動外歯車４２が回転状態になることによって、前記第１ポテンショメータ用歯車４４及び第２ポテンショメータ用歯車４５も回転する。この第２ポテンショメータ用歯車４５の回転は、前記ポテンショメータ４６によって検出されているので、このポテンショメータ４６で検出した検出信号が制御部に出力される。そして、前記ジョイスティック１７の傾倒角度及び傾倒方向に対応するだけ前記ワイヤ２１ａ、２１ｂが進退移動されたと制御部で判定すると、この制御部から前記モータ２４へ向けて出力されるモータ駆動信号の出力が停止されるとともにモータ２４への通電が停止されて所望する湾曲状態になる。

なお、内視鏡１の湾曲部１２を湾曲動作させている最中に、前記モータ２４が何らかの影響で暴走しているのではと、判断した場合には、湾曲部１２をアングルフリーの状態にするために、操作者は、操作レバー１８を所定の方向に回動操作する。すると、前記操作レバー１８の動作に連動して、クラッチレバー５１の係合部５１ａが、前記固定歯車３３の係合溝３３ｂから外れた状態になって、固定状態であった固定歯車３３が回動状態に切り替わる。すると、固定歯車３３が回転し、可動歯車３４の回転が停止する。この際、遊星歯車３２、３２、３２は自転と公転を継続している。この理由は、可動歯車３４には湾曲部１２にあるワイヤからの負荷（ａ）がかかり、固定歯車３３にはバネ部材２７ｄからの負荷（ｂ）がかかる。このときの負荷の大きさは、ａ＞ｂなので固定歯車３３が回動し、可動歯車３４は停止するためである。つまり、前記モータ軸２４ａの回転が回動部材４１に伝達されることが切断された状態になって、湾曲部１２が湾曲動作することが停止される。

また、前記固定歯車３３を回動自在な状態に切り替えた際、遊星歯車３２が噛合している固定歯車３３及び可動歯車３４が回動することによって、湾曲部１２の湾曲状態が急激にストレート状態に戻ろうとするが、バネ部材２７ｄ及びスラスト受け２７ｃを介して固定歯車３３が付勢されていることによって、固定歯車３３が低速で回動して、湾曲部１２の湾曲状態が急激に変化することなく、徐々に元の状態に戻っていく。

このように、減速機構部を、太陽歯車と、遊星歯車と、この遊星歯車が噛合する第１歯車である固定歯車及びこの固定歯車と歯数が所定数異なる第２歯車である可動歯車とで構成したことによって、小さなサイズの歯車の組合せで、モータの駆動力で回転される太陽歯車の回転駆動力を、可動歯車に対して大きな減速比で伝達することができる。このことによって、減速機構部が小さくなり、操作部を小型化できる。

また、減速機構部を構成する太陽歯車、遊星歯車、第１歯車である固定歯車及び第２歯車である可動歯車を、加工性が良好で、噛み合わせ精度の高精度化が求められない平歯車で構成したことによって、低コストでの製作を実現することができる。

さらに、可動歯車に外歯を設け、この外歯を、回動部材に一体に配設された回動外歯車の外歯に噛合させる構成にしたことによって、モータ軸に対して回動部材支持軸がモータ軸の延長線上に位置することをなくして、操作部の小型化を実現することができる。

又、モータ形状を扁平に形成することによって、上下用湾曲操作装置と左右用湾曲操作装置とを配列させて構成した操作部の厚み寸法を小さくすることができ、かつモータの外径寸法を小径に形成することによって回動外歯車と回動部材との距離を短くして操作部の小型化を図ることができる。このことによって、操作部の長さ寸法の短縮、或いは幅寸法を調整して、操作部の小型化、或いは操作部のバランスの変更、或いは操作部内の内部空間の増大を図るなど、設計の自由度が大幅に向上する。

さらに、固定歯車に対して可動歯車をモータ側に配設する構成を取ることによって、上下用及び左右用の回動部材を仕切り板を挟んで近接させて配置させて、上下用ワイヤと左右用ワイヤとの間隔を狭めることができる。このことによって、操作部先端側の細径化を実現することができる。

また、減速機構部の回転中心とモータの回転中心とを同一にするとともに、上下用及び左右用の減速機構部に対してそれぞれのモータを外側に取りつけたことによって、操作部内の配線が容易で、且つ外装ケース体を取り外すことによってモータの交換を容易に行うことができる。

又、操作部に設けられている操作レバーを操作することによって、回動自在に配設されている固定歯車を、文字通りの回転しないように配設された固定歯車と、回動することが可能な可動歯車とに切り替えられる構成にしたことによって、万一、モータが暴走した場合には、操作レバーの操作によって、固定歯車の配設状態を回動状態に切り替えることによって、モータの暴走によって、湾曲部が必要以上に湾曲することを確実に防止することができる。

また、操作レバーを操作することによって、固定歯車を、固定状態又は回動状態に切り替える機構を特別な部品を設けることなく、係合部の係合溝への噛合を解除する動作、或いは摩擦部材に対する押圧力を解除する動作を行う構成にしているので、万が一のモータの暴走に対応する操作部の小型化及び低コスト化の実現を図ることができる。

なお、湾曲装置における減速機構部及び切替機構の構成は、上述した減速機構部３０の構成や前記切替機構５０の構成に限定されるものではなく、図７乃至図９に示すように遊星歯車機構１００を設けて所定の減速比を得られるようにした減速機構部１３０や図１０に示すように駆動力伝達状態と切断状態とに切り替えるツース部１６０を設けた切替機構１５０で構成するようにしてもよい。

図７乃至図９を参照して減速機構部１３０の構成を説明する。図７は湾曲装置の構成を説明する上面図、図８は湾曲操作装置の歯車の配置位置関係及び噛合関係を説明する第１の図、図９は湾曲操作装置の歯車の配置位置関係及び噛合関係を説明する第２の図である。

図に示すように前記操作部６を構成する外装ケース体６ａ内に配設される湾曲装置１２０は、一対の湾曲操作装置である上下用湾曲操作装置１２２及び左右用湾曲操作装置１２３とを有して構成されている。

この湾曲操作装置１２２、１２３は、それぞれモータ２４と、減速機構部１３０と、中間歯車１１０、回動部材１４１とで主に構成されている。

本実施形態における減速機構部１３０は、前記減速機構部３０に比べて、多くの歯車をモータ軸方向に対して積層した構成した遊星歯車機構１００を備えている。具体的にこの遊星歯車機構１００は、例えばモータ２４と、このモータ２４のモータ軸２４ａに配設される第１の太陽ギア３１と、第１の遊星ギア１０１と、キャリア１０２ａと一体な第２の太陽ギア１０２と、第２の遊星ギア１０３と、第２のキャリア１０４と、このキャリア１０４に一体に配設される第３の太陽ギア１０５と、固定歯車１０６とで構成されており、前記第３の太陽ギア１０５には回動外歯車１０６に噛合して回転駆動力を伝達する中間歯車１１０が噛合している。

なお、符号１１１は仕切り部材であり、この仕切り部材１１１には前記１０４ｕが配設される第１軸部１１１ａと、前記中間歯車１１０が配設される第２軸部１１１ｂとが設けられている。

上述した構成によれば、第１の太陽歯車３１がモータ２４の駆動力によって回転されることによって、その回転駆動力は、第１の遊星ギア１０１、キャリア１０２ａ有する第２の太陽ギア１０２、第２の遊星ギア１０３、第２のキャリア１０４を介して第３の太陽ギア１０３に減速されて伝達される。そして、この第３の太陽ギア１０３の回転駆動力は、中間歯車１１０、回動外歯車１０６を介して、この回動外歯車１０６に一体に配設されている回動部材１４１に伝達される。このことによって、ワイヤ２１ａ、２１ｂが牽引操作される。

このように、減速機構部を、多くの歯車等をモータ軸方向に対して積層した遊星歯車機構で構成することによって、小さなサイズの歯車等の組合せで、モータの駆動力で回転される太陽歯車の回転駆動力を、可動歯車に対して大きな減速比で伝達することができる。

なお、本実施形態においては、中間歯車１１０がモータ２４から離れた位置に配置される構成になるため、この中間歯車１１０に噛合する上下用の回動外歯車１０６ｕと左右用の回動外歯車１０６ｒとがワッシャー１０８を介して近接した状態に配置される。したがって、この回動外歯車１０６に一体に設けられた回動部材１４１ｕ、１４１ｒが上述した実施形態に比べてワッシャ１０８を介して離れた位置関係になるので、上述の実施形態に比べて上下方向操作用ワイヤ２１ａと左右方向操作用ワイヤ２１ｂとの間隔がやや広がってしまう。

次に、図１０の操作レバーの操作に対応して動作するツース部を有する切替機構部を説明する図を参照して、切替機構１５０について説明する。

図に示すように本実施形態においては減速機構部１３０からの回転駆動力が例えば中間歯車１１０を介して伝達される回動外歯車１５１の一平面と、回動部材である例えばスプロケット１５２の一平面に配設された切替部材１５３とには、ツース部１６０を構成する先端がとがった形状の歯部１５１ａ、１５３ａがそれぞれ設けられている。

このツース部１６０は歯部１５１ａ、１５３ａ同士が噛合状態のとき、回動外歯車１５１の回転駆動力がスプロケット１５２に伝達され、歯部１５１ａ、１５３ａ同士の噛合が切断状態において回動外歯車１５１の回転駆動力がスプロケット１５２に伝達されることが解除されて、万一、モータ２４が暴走した場合に、モータ２４からの回転駆動力が前記スプロケット１５２に伝達され続けて、湾曲部１２が必要以上に湾曲してしまうことを確実に防止することができる。

なお、前記ツース部１６０の噛合状態の切替は、操作部６に設けられる例えばクラッチノブ１６１の回動操作に応じて行われる。具体的には、クラッチノブ１６１を回動させる。すると、このクラッチノブ１６１に一体な回動部材支持軸１６２が回転される。この回動部材支持軸１６２が回転されることによって、カム部材１６３が摺動部材１６４に形成されているカム溝１６４ａ内を移動して、減速機構部１３０からの回転駆動力が伝達される回動外歯車１５１が噛合状態が解除されるように軸方向に沿って移動する。

そして、再び、噛合状態に切り替える際には、前記クラッチノブ１６１を逆方向に回動させる。このことによって、クラッチノブ１６１と一体な回動部材支持軸１６２が回転されて、カムピン１６３ａがカム溝１６４ａを移動して、減速機構部１３０からの回転駆動力を伝達する回動外歯車１５１を噛合状態にするように摺動部材１６４が軸方向に移動されていく。

前記ツース部１６０においては、歯部１５１ａ、１５３ａの先端形状がとがった形状で形成されているため、駆動力の伝達を切断している状態から、駆動力の伝達が可能な噛合状態にスムーズに切り替えられる。

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。

［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。

（１） 複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲部を有する挿入部と、
この挿入部の基端部に配設された、前記湾曲部から延出する牽引部材を駆動モータの駆動力によって進退移動させて湾曲部を湾曲動作させる、湾曲操作装置を内蔵した操作部と、
を具備する内視鏡であって、
前記湾曲操作装置は、前記牽引部材が係合状態で回動する回動部材と、この回動部材を回動させるための駆動モータと、この駆動モータの駆動力を前記回動部材に伝達させる減速機構部とを備える構成において、
前記減速機構部は、
前記モータの駆動力によって回転される所定歯数で形成された外歯を備える太陽歯車と、
この太陽歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された外歯を備える複数の遊星歯車と、
この遊星歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された内歯を有する固定歯車となる第１歯車と、
前記遊星歯車の外歯に噛合する、前記第１歯車の内歯の歯数に対して歯数が所定数異なる歯数で形成された内歯を有する可動歯車となる第２歯車と、
を具備する内視鏡。

（２）前記駆動モータのモータ軸を前記牽引部材の牽引方向に対して直交するように突出させ、このモータ軸に太陽歯車を設けた付記１に記載の内視鏡。

（３）前記第２歯車に外歯を設ける一方、前記回動部材に、前記第２歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成した外歯を備えた伝達用歯車を一体に配設する付記２に記載の内視鏡。

（４）前記第２歯車の外径寸法と前記駆動モータの外径寸法とは、略同一、又は前記第２歯車が前記駆動モータより小径である付記１に記載の内視鏡。

（５）前記第１歯車を回動自在に配設し、この第１歯車を固定歯車状態又は可動歯車状態に適宜切り替える切替機構を設けた付記１に記載の内視鏡。

（６）前記切替機構は、
前記操作部に設けた操作レバーと、
この操作レバーの操作に応じて、前記第１歯車に係合する係合部材と、
を具備する付記５に記載の内視鏡。

この構成によれば、第１歯車の外周面に係合部或いはゴム等の高摩擦係数部材を設けておくことによって、操作レバーの操作によって係合部材を係合部に係合させる又は係合部材を高摩擦係数部材に密着させることによって、第１歯車が固定状態と回動状態とに変化させられる。

（７）複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲部を有する挿入部と、
この挿入部の基端部に配設された、前記湾曲部から延出する牽引部材を駆動モータの駆動力によって進退移動させて湾曲部を湾曲動作させる、湾曲操作装置を内蔵した操作部と、
を具備する内視鏡であって、
前記湾曲操作装置は、前記牽引部材が係合状態で回動する回動部材と、この回動部材を回動させるための駆動モータと、この駆動モータの駆動力を前記回動部材に伝達させる減速機構部とを備える構成において、
前記減速機構部は、
前記モータの駆動力によって回転される所定歯数で形成された外歯を備える太陽歯車と、
この太陽歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された外歯を備える複数の遊星歯車と、
この遊星歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された内歯を有する回動自在な第１歯車と、
前記遊星歯車の外歯に噛合する、前記第１歯車の内歯の歯数に対して歯数が所定数異なる歯数で形成された内歯を有する回動自在な第２歯車と、
前記第１歯車を固定状態と可動状態とに手元操作によって切り替える固定・可動切替機構と、
を具備する内視鏡。

（８）前記駆動モータのモータ軸を前記牽引部材の牽引方向に対して直交するように突出させ、このモータ軸に太陽歯車を設けた付記７に記載の内視鏡。

（９）前記第２歯車に外歯を設ける一方、前記回動部材に、前記第２歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成した外歯を備えた伝達用歯車を一体に配設する付記８に記載の内視鏡。

（１０）前記第２歯車の外径寸法と前記駆動モータの外径寸法とは、略同一、又は前記第２歯車が前記駆動モータより小径である付記７に記載の内視鏡。

（１１）前記切替機構は、
前記操作部に設けた操作レバーと、
この操作レバーの操作に応じて、前記第１歯車に係合する係合部材と、
を具備する付記７に記載の内視鏡。

（１２）前記切替機構は、
前記操作部に設けたクラッチノブと、
このクラッチノブが一体に配設される回動自在な回動部材支持軸と、
このクラッチノブの回動操作に応じて、前記回動部材支持軸の軸方向に摺動移動されるされる、減速機構部によって減速された回転駆動力を回動部材に伝達する回動外歯車と、
を具備する内視鏡。

（１３）複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲部を有する挿入部と、
この挿入部の基端部に配設された、前記湾曲部から延出する牽引部材を駆動モータの駆動力によって進退移動させて湾曲部を湾曲動作させる、湾曲操作装置を内蔵した操作部と、
を具備する内視鏡であって、
前記湾曲操作装置は、前記牽引部材が係合状態で回動する回動部材と、この回動部材を回動させるための駆動モータと、この駆動モータの駆動力を前記回動部材に伝達させる減速機構部とを備える構成において、
前記減速機構部は、遊星歯車機構を有する内視鏡。

図１ないし図６は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を説明する図 湾曲装置の構成を説明する上面図 湾曲装置の構成を説明する下面図 湾曲操作装置の主要部を構成する歯車を説明する図 湾曲操作装置の歯車の配置位置関係及び噛合関係を説明する図 切替機構の要部を説明する図 湾曲装置の構成を説明する上面図 湾曲操作装置の歯車の配置位置関係及び噛合関係を説明する第１の図 湾曲操作装置の歯車の配置位置関係及び噛合関係を説明する第２の図 操作レバーの操作に対応して動作するツース部を有する切替機構部を説明する図

符号の説明

２０…湾曲装置
２２、２３…湾曲操作装置
２４…モータ
３０…減速機構部
３１…太陽歯車
３２…遊星歯車
３３…固定歯車
３４…可動歯車
４１…回動部材
４２…回動外歯車
５０…切替機構
５１…クラッチレバー
５２…クラッチカム
５３…クラッチレバー軸
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (5)

1. 複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲部を有する挿入部と、
   この挿入部の基端部に配設された、前記湾曲部から延出する牽引部材を駆動モータの駆動力によって進退移動させて湾曲部を湾曲動作させる、湾曲操作装置を内蔵した操作部と、
   を具備する内視鏡であって、
   前記湾曲操作装置は、前記牽引部材が係合状態で回動する回動部材と、この回動部材を回動させるための駆動モータと、この駆動モータの駆動力を前記回動部材に伝達させる減速機構部とを備える構成において、
   前記減速機構部は、
   前記モータの駆動力によって回転される所定歯数で形成された外歯を備える太陽歯車と、
   この太陽歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された外歯を備える複数の遊星歯車と、
   この遊星歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成された内歯を有する固定歯車となる第１歯車と、
   前記遊星歯車の外歯に噛合する、前記第１歯車の内歯の歯数に対して歯数が所定数異なる歯数で形成された内歯を有する可動歯車となる第２歯車と、
   を具備することを特徴とする内視鏡。
2. 前記駆動モータのモータ軸を前記牽引部材の牽引方向に対して直交するように突出させ、このモータ軸に太陽歯車を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記第２歯車に外歯を設ける一方、前記回動部材に、前記第２歯車の外歯に噛合する所定歯数で形成した外歯を備えた伝達用歯車を一体に配設することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記第２歯車の外径寸法と前記駆動モータの外径寸法とは、略同一、又は前記第２歯車が前記駆動モータより小径であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
5. 前記第１歯車を回動自在に配設し、この第１歯車を固定歯車状態又は可動歯車状態に適宜切り替える切替機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。

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