JP2009005836A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部を大型化させてしまうこと無く、操作部による牽引部材の牽引量に対して効率良く湾曲部を湾曲させることが可能な湾曲機構を備える内視鏡を提供する。
【解決手段】内視鏡は、湾曲部を能動的に湾曲させる湾曲機構を備え、湾曲機構は、軸体回りに回転可能な回転体３６と、中間部３２ａが回転体３６の外周面３６ｂに巻回されるとともに、先端部３２ｃが湾曲部に接続された牽引部材３２と、牽引部材３２の基端部３２ｂを牽引することで回転体３６を初期状態から最大回転角度θまで回転させることが可能な操作部とを備え、牽引部材３２の巻回終了位置Ｂは、牽引部材３２の先端部３２ｃ側の配設方向と略直交して軸体を通る基準線Ｌに対して、初期状態で湾曲部側に位置するとともに、操作部による回転体３６の回転に伴って湾曲部と反対側まで移動可能に設定されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、能動的に湾曲することが可能な湾曲部を有する内視鏡挿入部を備えた内視鏡に関する。

近年、医療分野や工業分野などの様々な分野において、被検体に挿入される長尺状の内視鏡挿入部を備えた内視鏡が利用されている。このような内視鏡には、内視鏡挿入部の先端側に湾曲可能な湾曲部を有するとともに、この湾曲部を能動的に湾曲させる湾曲機構が内視鏡挿入部の基端側に設けられているものがある。

例えば、湾曲機構として、駆動手段によって回転するプーリと、このプーリに中間部が略一回転して弛緩した状態で巻回配置され、先端部が湾曲部に固定され、また、基端部が操作部に固定された牽引部材とを備えた内視鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、上記プーリの外周面側に回転自在に配置される環状部材を備え、牽引部材が環状部材に巻回配置されている内視鏡が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

上記特許文献１の内視鏡では、操作部によって牽引部材の基端部を一定量牽引すると、プーリを締め付けることとなり、牽引部材は、プーリとともに移動可能な状態となる。また、上記特許文献２の内視鏡でも、操作部によって牽引部材の基端部を一定量牽引することで、環状部材を締め付けることとなり、牽引部材は、環状部材を介してプーリとともに移動可能な状態となる。このため、特許文献１、２のいずれの内視鏡においても、操作部による牽引部材の基端部側の牽引量に応じた所定量だけ、牽引部材の先端部側を牽引移動させることが可能であり、これにより湾曲部を所定方向に湾曲することが可能となっている。
特開２００３−３２５４３７号公報 特開２００５−１３６１３号公報

しかしながら、特許文献１、２のような内視鏡の湾曲機構では、操作部による牽引部材の基端部の牽引量には限界があり、これによって先端部側を牽引する量も制限されてしまう問題があった。このため、操作部による牽引量に対して、より効率良く牽引部材の先端部側を牽引して湾曲部を湾曲させる手段が望まれていた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、操作部を大型化させてしまうこと無く、操作部による牽引部材の牽引量に対して効率良く湾曲部を湾曲させることが可能な湾曲機構を備える内視鏡を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、先端側に湾曲可能な湾曲部を有する内視鏡挿入部と、該内視鏡挿入部の基端に設けられ、前記湾曲部を能動的に湾曲させる湾曲機構とを備えた内視鏡であって、前記湾曲機構は、軸体と、該軸体回りに回転可能な回転体と、中間部が該回転体の外周面に巻回されるとともに、先端部が前記内視鏡挿入部に配設されて前記湾曲部に接続された牽引部材と、該牽引部材の基端部を牽引することで、該牽引部材が巻回された前記回転体を初期状態から所定の最大回転角度まで回転させることが可能な操作部とを備え、前記牽引部材が前記回転体に巻回された状態から前記湾曲部へ延びる巻回終了位置は、前記牽引部材の前記先端部側の配設方向と略直交して前記軸体を通る基準線に対して、前記初期状態で前記湾曲部側に位置するとともに、前記操作部による前記回転体の回転に伴って前記湾曲部と反対側まで移動可能に設定されていることを特徴としている。

この発明に係る内視鏡によれば、内視鏡挿入部の湾曲部を湾曲させる際に、操作部によって牽引部材の基端部を牽引することで、回転体は巻回している牽引部材によって締付けられる。これにより、牽引部材の中間部と回転体とは、ともに軸体回りに回転するようになる。このため、牽引部材の巻回終了位置が、基端側に向かって後退することとなり、これにより湾曲部に接続された牽引部材の先端部側が基端部側へ牽引移動し、湾曲部を湾曲させることができる。この際、牽引部材の巻回終了位置は、操作部による操作に応じて、基準線よりも湾曲部側からその反対側へ移動することとなる。このため、牽引部材の巻回終了位置の移動量の内、牽引部材の先端部側の配設方向、すなわち牽引方向成分をより大きくして移動することとなる。このため、牽引部材の巻回終了位置の移動量を、牽引部材の先端部の牽引量により効率良く変換させて牽引移動させることができる。

また、上記の内視鏡において、前記軸体回りに回転駆動するプーリを備え、前記回転体は、切欠きを有する略Ｃ形で該プーリに僅かに隙間を有して外嵌された、弾性変形可能な環状部材であることがより好ましいとされている。

この発明に係る内視鏡によれば、操作部によって牽引部材の基端部を牽引することにより、回転体である環状部材は切欠きを縮めるようにして縮径してプーリと密着した状態となる。これにより、環状部材は、プーリの回転が伝達されて軸体回りに回転することとなる。このため、牽引部材は、操作部による牽引力だけでなく、プーリの回転駆動力を受けて牽引移動することとなり、より効率的に湾曲部を湾曲させることができる。

また、上記の内視鏡において、前記回転体は、前記牽引部材の前記基端部が巻回される巻回開始位置の外径に対して、前記巻回終了位置の外径が大に設定されていることがより好ましいとされている。

この発明に係る内視鏡によれば、巻回開始位置と巻回終了位置との外径比に応じて、操作部による牽引量に対して巻回終了位置の移動量をより大きくすることができ、これにより、より効率的に牽引部材の先端部を牽引移動させて湾曲部を湾曲させることができる。

また、上記の内視鏡において、前記基準線と、前記初期状態での前記牽引部材の前記巻回終了位置と前記軸体とを結ぶ線とがなす角は、前記回転体の前記最大回転角度の略半分の大きさに設定されていることがより好ましいとされている。

この発明に係る内視鏡によれば、牽引部材の巻回終了位置の移動方向は、先端部側の牽引方向と略平行となる。このため、巻回終了位置の移動量に対して牽引部材の先端部の牽引量を略等しくすることができ、牽引部材の先端部をより効率良く牽引移動させることができる。

また、上記の内視鏡において、前記湾曲機構は、前記回転体に巻回された前記牽引部材が前記回転体の半径方向へ移動することを規制する第一の規制手段を備えることがより好ましいとされている。
この発明に係る内視鏡によれば、第一の規制手段によって牽引部材が半径方向へ移動するのを規制することで、牽引部材が回転体に巻回された状態から外れてしまうことを防止することができる。

また、上記の内視鏡において、前記湾曲機構は、前記回転体に巻回された前記牽引部材が前記回転体の周方向へ移動することを規制する第二の規制手段を備えることがより好ましいとされている。
この発明に係る内視鏡によれば、第二の規制手段によって牽引部材が回転体に対して周方向に滑り移動することを防止することができ、操作部による基端部側の牽引操作を、牽引部材の先端部側へより確実に伝達させることができる。

また、上記の内視鏡において、前記湾曲機構は、前記回転体と、該回転体と対をなして巻回された前記牽引部材とを複数組備えることがより好ましいとされている。
この発明に係る内視鏡によれば、回転体と牽引部材とを複数組備えることで、湾曲部を様々な方向に自在に湾曲させることができる。

本発明の内視鏡によれば、操作部による操作に応じて牽引部材の巻回終了位置が基準線対して湾曲部側からその反対側まで移動可能に設定されているので、操作部を大型化させてしまうこと無く、操作部による牽引部材の牽引量に対して効率良く湾曲部を湾曲させることができる。

図１から図９は、この発明に係る実施形態を示している。図１に示すように、この実施形態の内視鏡装置１は、医療分野や工業分野などの分野において、被検体に挿入され使用される内視鏡２０と、内視鏡２０が着脱可能に取り付けられる装置本体２とを備える。内視鏡２０は、細長で可撓性を有して被検体に挿入される内視鏡挿入部２１と、内視鏡挿入部２１の基端に接続されたアシスト部２２と、アシスト部２２の側部に設けられた操作部２３とを備える。

内視鏡挿入部２１は、先端本体部２４と、湾曲可能な湾曲部２５と、可撓性を有する細長の可撓管２６とが、先端側から順に設けられて構成されている。先端本体部２４の先端面中央部には例えば観察窓２７が設けられ、観察窓２７の周囲には、照明光学系を構成する例えば複数のＬＥＤ照明２８が配置されている。観察窓２７には観察手段である例えばＣ−ＭＯＳ（不図示）が設けられている。また、湾曲部２５は、図示しない節輪が連設して構成され、所定方向に湾曲することが可能であり、本実施形態においては、例えば、上下方向及び左右方向の四方向に湾曲することが可能である。

操作部２３は、可撓性を有し、アシスト部２２の側部から延出して設けられ、後述する操作ワイヤ３２が挿通されている操作用ワイヤ部２３ａと、操作用ワイヤ部２３ａの先端部に設けられた操作レバー２３ｂとを備える。操作レバー２３ｂは上下左右に所定角度まで傾倒することが可能であり、操作レバー２３ｂを傾倒することで、後述するアシスト部２２に内蔵された湾曲機構３１によって、湾曲部２５を所定方向に湾曲させることが可能である。また、アシスト部２２の基端面には、装置本体２に設けられた装置側コネクタ３と電気的に接続可能な内視鏡側コネクタ２９が設けられ、また、側部には、スコープ用電源コネクタ３０等が設けられている。

装置本体２には、ヒンジ４ａを介して内視鏡画像を表示する表示装置であるモニタ４が回動可能に固定されている。また、装置本体２の一側面には、装置側コネクタ３の他に、映像出力用コネクタ５、モニタ４に電力を供給するためのモニタ用電源コネクタ６、内視鏡２０のＣ−ＭＯＳやＬＥＤ照明２８に電力を供給するスコープ用電源コネクタ７、メインスイッチ８等が設けられている。また、装置本体２には、装置本体２を使用者の肩等に掛けて持ち運び可能とするベルト２ａが設けられている。

映像出力用コネクタ５には、モニタ４に接続された映像ケーブル１０が、着脱可能に接続されている。このため、観察窓２７に設けられた上述のＣ−ＭＯＳで変換されてＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式等の標準ＴＶ信号として出力される映像信号は、内視鏡挿入部２１内を挿通する図示しない映像用信号線、内視鏡側コネクタ２９、装置側コネクタ３、及び、映像ケーブル１０を介してモニタ４に出力されて、内視鏡挿入部２１が挿入された被検体内部を観察することが可能である。

また、モニタ用電源コネクタ６には、モニタ４に接続されたモニタ用電源コード１１が着脱可能に接続されている。さらに、スコープ用電源コネクタ７には、スコープ用電源コード１２の一端部が着脱可能に接続されている。スコープ用電源コード１２の他端部は、上述の内視鏡２０において、アシスト部２２に設けられたスコープ用電源コネクタ３０に接続されている。これらによって、装置本体２に設けられている図示しない主バッテリの電力を、モニタ４、及び、内視鏡２０のＬＥＤ照明２８、後述する湾曲機構３１の駆動モータ３３などに供給することが可能である。

なお、スコープ用電源コネクタ３０に副バッテリとして直接、内視鏡用バッテリ１３を接続するようにしても良い。これによっても、この内視鏡用バッテリ１３でＣ−ＭＯＳやＬＥＤ照明２８、駆動モータ３３に電力を供給する一方、装置本体２に設けられている主バッテリでモニタ４に電力を供給することができる。

また、上述の観察手段はＣ−ＭＯＳに限定されるものではなく、ＣＣＤやイメージガイドファイバ等であってもよい。この場合、必要に応じて装置本体内の構成を変化させる。さらに、照明光学系もＬＥＤ照明２８に限定されるものではなく、ライトガイドファイバ等であってもよい。

次に、図２から図９に基づいて、アシスト部２２に内蔵された湾曲機構３１について説明する。図２及び図３に示すように、湾曲機構３１は、牽引部材である４本の操作ワイヤ３２と、駆動モータ３３と、駆動モータ３３によって軸体３４ａ回りに回転可能なプーリ３４とを備える。駆動モータ３３及びプーリ３４は、それぞれの同軸上に、互いに噛み合う第１ギア３５ａと、第２ギア３５ｂとが設けられていて、これにより駆動モータ３３の回転駆動によってプーリ３４が回転している。また、プーリ３４には、切欠き３６ａを有する略Ｃ形で弾性変形可能な回転体である環状部材３６が外嵌されている。環状部材３６は、操作ワイヤ３２と対をなして、幅方向Ｘに並べて４つ設けられている。また、隣接する環状部材３６の間には、さらに、略環状のスペーサ３７が外嵌されている。なお、環状部材３６及びスペーサ３７の内径は、プーリ３４の外径よりも僅かに大に設定されていて、常時においては、プーリ３４の回転が伝達しない構成となっている。

各操作ワイヤ３２は、中間部３２ａで、対をなす環状部材３６の外周面３６ｂに巻回されている。操作ワイヤ３２の基端部３２ｂは、操作用ワイヤ部２３ａに挿通されて、操作レバー２３ｂと接続されていて、また、先端部３２ｃは、図示しないが湾曲部２５に、内視鏡挿入部２１の内部で接続されている。このため、操作ワイヤ３２は、操作部２３と接続された基端部３２ｂと、湾曲部２５と接続された先端部３２ｃとが側方視交差するように、中間部３２ａが環状部材３６に略一回転するように巻回されていて、基端部３２ｂを牽引することで、環状部材３６を締付けることが可能である。

図２及び図３に示すように、操作ワイヤ３２は、より詳しくは、上方向操作ワイヤ３２Ｕ、下方向操作ワイヤ３２Ｄ、左方向操作ワイヤ３２Ｌ、及び、右方向操作ワイヤ３２Ｒの４本で構成されている。そして、図示しないが、各操作ワイヤ３２の先端部３２ｃは、湾曲部２５の内部において、上方向操作ワイヤ３２Ｕの先端部が湾曲部２５の上側に、下方向操作ワイヤ３２Ｄの先端部が湾曲部２５の下側に、左方向操作ワイヤ３２Ｌの先端部が湾曲部２５の左側に、右方向操作ワイヤ３２Ｒの先端部が湾曲部２５の右側に、それぞれ接続されている。また、各操作ワイヤ３２の基端部３２ｂは、操作レバー２３ｂの基端に設けられた支持板２３ｃに固定されている。上方向操作ワイヤ３２Ｕと下方向操作ワイヤ３２Ｄとは対向する位置で支持板２３ｃに固定されているとともに、左方向操作ワイヤ３２Ｌと右方向操作ワイヤ３２Ｒとは、上方向操作ワイヤ３２Ｕ及び下方向操作ワイヤ３２Ｄが固定さている方向と略直交する方向で、対向して固定されている。また、操作レバー２３ｂは、支持板２３ｃが設けられた位置より先端側でフレーム２３ｅにユニバーサルジョイント２３ｄで回転自在に固定されている。

すなわち、いずれかの方向に操作レバー２３ｂを傾倒させることで、基端に固定された支持板２３ｃを傾斜させることができ、例えば、上方向操作ワイヤ３２Ｕを牽引するとともに、下方向操作ワイヤ３２Ｄを緩めることができる。また、９０度異なる方向に操作レバー２３ｂを傾倒させることで、例えば、左方向操作ワイヤ３２Ｌを牽引するとともに、右方向操作ワイヤ３２Ｒを緩めることが可能である。ここで、本実施形態においては、初期状態である操作レバー２３ｂが直立した状態から、四本の各操作ワイヤ３２のそれぞれと対応する方向に傾倒可能な最大角度は略等しくなるように設定されている。そして、操作レバー２３ｂを最大角度まで傾倒した場合に、対応する操作ワイヤ３２の牽引量は最大となり、この基端側最大牽引量は、いずれの操作ワイヤ３２でも略等しくなるように設定されている。

次に、図４から図９に基づいて、回転体である環状部材３６の詳細について説明する。図４から図７に示すように、環状部材３６は、操作部２３に接続された操作ワイヤ３２が基端部３２ｂから巻回され始める巻回開始位置Ａから、操作ワイヤ３２が巻回された状態から湾曲部２５側へ延びる巻回終了位置Ｂへ、外径が漸増するように設定されている。

図５に示すように、操作部２３と対応する初期状態では、環状部材３６は、操作ワイヤ３２の巻回終了位置Ｂが、軸体３４ａの中心を通る基準線Ｌに対して、湾曲部２５側の初期位置Ｂ０に位置するようにして、プーリ３４に外嵌されている。ここで、基準線Ｌは、操作ワイヤ３２の先端部３２ｃが配設する方向、すなわち牽引方向Ｚに略直交する直線である。一方、後述するように、操作部２３によって操作ワイヤ３２の基端部３２ｂを牽引することで、環状部材３６は、操作ワイヤ３２の基端側牽引量と対応する回転角度だけ回転することとなる。そして、操作部２３によって操作ワイヤ３２の基端部３２ｂが基端側最大牽引量で牽引された場合に、環状部材の回転角度は最大（最大回転角度θ）となり、これにより操作ワイヤ３２の巻回終了位置Ｂは初期位置Ｂ０から最大牽引位置Ｂ１まで後退することになる。

ここで、本実施形態においては、操作ワイヤ３２を基端側牽引量で牽引した場合に、最大回転角度θが略９０度となるように設定されている。そして、巻回終了位置Ｂの最大牽引位置Ｂ１は、上記のように初期位置Ｂ０が基準線Ｌよりも湾曲部２５側であるのに対して、その反対側に位置するように設定されている。さらに、本実施形態の場合、初期位置Ｂ０と軸体３４ａの中心とを結んだ線Ｍと、基準線Ｌとのなす角φは、環状部材３６の最大回転角度θの略半分の大きさに設定されていて、すなわち、操作部２３によって操作ワイヤ３２の基端部３２ｂを牽引することによる巻回終了位置Ｂの回転移動範囲Ｒは、基準線Ｌによって略等分されるように設定されていて、基準線Ｌから湾曲部２５側及び反対側へそれぞれ４５度ずつ回転可能となっている。

また、環状部材３６の外周面３６ｂ上には、周方向Ｙに延設されて、操作ワイヤ３２を挿通可能な第一の溝３８及び第二の溝３９が設けられている。第一の溝３８は、巻回開始位置Ａに設けられていて、環状部材３６の幅方向Ｘの略中心に位置している。また、第二の溝３９は、巻回終了位置Ｂに設けられていて、第一の溝３８と幅方向Ｘの相対的位置をずらすように、環状部材３６の幅方向Ｘの中心から幅方向Ｘに位置をずらして２箇所に設けられている。ここで、図５及び図８に示すように、第一の溝３８には、径方向外側において両側面から突出する一対の凸部３８ａ、３８ａが設けられている。一対の凸部３８ａは、径方向内側で第一の溝３８の内部に操作ワイヤ３２を収容可能なスペースを確保するとともに、互いの隙間３８ｂが操作ワイヤ３２の外径よりも僅かに小さく設定されている。このため、操作ワイヤ３２は、一対の凸部３８ａを弾性変形させて第一の溝３８に収容することが可能であるとともに、収容した状態では、一対の凸部３８ａにより第一の溝３８から径方向外側へ移動するのが規制されていて、すなわち一対の凸部３８ａによって第一の規制手段が構成されている。同様に、図５及び図９に示すように、第二の溝３９のそれぞれには、径方向外側において、両側面から突出する一対の凸部３９ａ、３９ａが設けられていて、一対の凸部３９ａによって操作ワイヤ３２の第二の溝３９から径方向外側への移動を規制する第一の規制手段を構成している。なお、上記において凸部３８ａ、３９ａは、それぞれ第一の溝３８または第二の溝３９の径方向外側に形成されるものとしたが、凸部３８ａ、３９ａが径方向全体に形成されて、第一の溝３８及び第二の溝３９において操作ワイヤ３２を挟み込むようにしても良い。

また、図５及び図７に示すように、環状部材３６の外周面３６ｂ上には、巻回開始位置Ａと巻回終了位置Ｂとの間において、巻回された操作ワイヤ３２を挿通可能な第三の溝４０とともに係合凹部４１が形成されている。また、操作ワイヤ３２には、係合凹部４１に対応した瘤状の係合凸部３２ｄが形成されている。そして、図４及び図５に示すように、各操作ワイヤ３２は、対応する環状部材３６の外周面３６ｂ上において、巻回開始位置Ａで第一の溝３８に挿通され、また、第三の溝４０に挿通されるとともに、第二の規制手段として係合凸部３２ｄが係合凹部４１に嵌め込まれ、さらに、２つの第二の溝３９のいずれかを選択して挿通されることで巻回されている。このため、巻回された操作ワイヤ３２は、第一の溝３８及び第二の溝３９によって幅方向Ｘに固定され、また、第一の規制手段である凸部３８ａ、３９ａによって径方向の移動が規制され、さらに、環状部材３６の係合凹部４１と操作ワイヤ３２の係合凸部３２ｄとで構成される第二の規制手段によって周方向Ｙへの移動を規制されて巻回されている。この際、上述のように、巻回された操作ワイヤ３２において、操作部２３へ延びる基端部３２ｂと、湾曲部２５へ延びる先端部３２ｃとは、側方視交差するが、操作ワイヤ３２の幅方向Ｘに固定する第一の溝３８と、第二の溝３９とが幅方向Ｘに相対的位置をずらして設けられているので、先端部３２ｃと基端部３２ｂとで操作ワイヤ３２同士を離間した状態で巻回することができる。なお、環状部材３６の外周面３６ｂのうち、第一の溝３８、第二の溝３９、及び第三の溝４０が形成されている以外の他の部分についても、その外周面は幅方向Ｘに断面凹状に形成されていて、操作ワイヤ３２が外れるのを防いでいる。

次に、内視鏡２０の湾曲機構３１の作用について説明する。図２に示すように、プーリ３４は、駆動モータ３３によって図中右周りに常時回転している。この際、操作部２３の操作レバー２３ｂをいずれの方向にも傾倒しない初期状態では、各環状部材３６は、プーリ３４に隙間を有して外嵌しているので、プーリ３４の回転が伝達せずに静止した状態にあり、操作ワイヤ３２の巻回終了位置Ｂは初期位置Ｂ０となっている。そして、各操作ワイヤ３２の先端部３２ｃにも牽引する力が作用せず、湾曲部２５も湾曲せずに直線状のままである。

次に、湾曲部２５を上方へ湾曲させる場合について説明する。この場合、操作レバー２３ｂを上方向操作ワイヤ３２Ｕが固定されている側から下方向操作ワイヤ３２Ｄが固定されている側へ傾倒させて、支持板２３ｃを傾斜させる。このため、支持板２３ｃは、上方向操作ワイヤ３２Ｕが固定する位置が上方へ、下方向操作ワイヤ３２Ｄが固定されている位置が下方へ移動し、これにより上方向操作ワイヤ３２Ｕの基端部３２ｂは牽引され、また、下方向操作ワイヤ３２Ｄの基端部３２ｂは緩められる。

上方向操作ワイヤ３２Ｕの基端部３２ｂが牽引されることによって、上方向操作ワイヤ３２Ｕの中間部３２ａを巻回している環状部材３６は、上方向操作ワイヤ３２Ｕによって締付けられる。これにより、図５に示すように、環状部材３６は、切欠き３６ａを縮めるように弾性変形して縮径するので、挿通されたプーリ３４と密着状態となり、プーリ３４の回転が伝達されて、プーリ３４とともに図中右回りに回転する。このため、巻回された操作ワイヤ３２の中間部３２ａも回転し、巻回終了位置Ｂが基端部側へ後退することとなり、湾曲部２５の上側に接続された上方向操作ワイヤ３２Ｕの先端部３２ｃは、基端部側、すなわち環状部材３６側へ牽引移動され、これにより湾曲部２５を上方へ湾曲させることができる。

そして、湾曲部２５の湾曲量が増大していくと、操作ワイヤ３２によって必要な牽引する力が増大する。一方、操作ワイヤ３２の基端部３２ｂは、環状部材３６の回転により、緩み始める。このため、操作部２３の操作レバー２３ｂの傾倒角度を一定としたままで、湾曲部２５の湾曲量が一定の大きさに達すると、操作ワイヤ３２の先端部３２ｃが湾曲部２５によって拘束されるとともに、操作ワイヤ３２による環状部材３６を締め付ける力が低下する。これにより環状部材３６とプーリ３４とはすべり始め、環状部材３６の回転は、操作部２３による操作ワイヤ３２の基端部３２ｂの基端側牽引量と対応する位置で停止する。このため、湾曲部２５は、操作レバー２３ｂの操作に応じて、所定の湾曲量まで湾曲するとともに、それ以上湾曲すること無く、かつ、湾曲状態を一定に保つことができる。そして、操作部２３の操作レバー２３ｂを最大角度まで傾倒させた際に、操作ワイヤ３２の巻回終了位置Ｂは、初期位置Ｂ０から最大牽引位置Ｂ１まで移動し、湾曲部２５の湾曲量は、操作レバー２３ｂの傾倒させた方向と対応する方向で最大値を示すこととなる。

この際、操作レバー２３ｂの操作によって湾曲部２５に接続された操作ワイヤ３２の先端部３２ｃを直接的に牽引するのでは無く、操作レバー２３ｂの操作に応じて、プーリ３４の回転駆動力を伝達させて牽引することができるので、少ない力で、かつ、少ない移動量で操作レバー２３ｂを傾倒させるだけで、所望の湾曲量だけ湾曲部２５を湾曲させることができる。また、環状部材３６において操作ワイヤ３２の巻回終了位置Ｂは、初期位置Ｂ０から最大牽引位置Ｂ１へ、操作ワイヤ３２の先端部３２ｃの牽引方向Ｚと略直交する基準線Ｌを超えて、回転移動することとなる。このため、操作ワイヤ３２の巻回終了位置Ｂの回転移動による移動量の内、牽引方向Ｚ成分をより大きくすることができ、巻回終了位置Ｂの移動量を操作ワイヤ３２の先端部３２ｃの牽引量に効率良く変換させて牽引移動することができる。特に、本実施形態では、巻回終了位置Ｂの回転移動範囲Ｒが、牽引方向Ｚに直交する基準線Ｌによって略等分されるように設定されていることから、巻回終了位置Ｂの牽引方向Ｚ成分の移動量を最大とすることができ、より効率的に操作ワイヤ３２の先端部３２ｃを牽引移動することができる。また、本実施形態においては、環状部材３６の外径が巻回開始位置Ａに対して巻回終了位置Ｂで大に設定されていることで、操作レバー２３ｂによる操作ワイヤ３２の基端部３２ｂの牽引量に対して、巻回終了位置Ｂの移動量を大きくすることができ、より効率良く先端部３２ｃを牽引移動させることができる。また、中間部３２ａで巻回されている操作ワイヤ３２と、環状部材３６とは、係合凹部４１に係合凸部３２ｄが係止されて周方向Ｙの移動が規制されているので、操作ワイヤ３２が環状部材３６の外周面３６ｂ上で周方向Ｙに位置ずれしてしまうことが無い。このため、プーリ３４の回転を確実に操作ワイヤ３２に伝達させて湾曲部２５を湾曲させることができる。

なお、上記において、上方向操作ワイヤ３２Ｕと対向する下方向操作ワイヤ３２Ｄは緩められているので、上方向操作ワイヤ３２Ｕによって湾曲部２５を上方へ湾曲させる作用が下方向操作ワイヤ３２Ｄによって阻害されてしまうことは無い。この際、第一の溝３８及び第二の溝３９のそれぞれには、第一の規制手段となる凸部３８ａ、３９ａが設けられていることで、緩んだ下方向操作ワイヤ３２Ｄが径方向外側に移動して外れてしまうのを防止することができる。また、各操作ワイヤ３２は、それぞれ対をなす別々の環状部材３６に巻回されていることで、プーリ３４の回転をそれぞれ独立して各操作ワイヤ３２に伝達させて牽引することができる。特に、隣り合う環状部材３６の間には、スペーサ３７が設けられていることで、環状部材３６同士が干渉してしまい、供回りしてしまうことを防ぎ、より確実にそれぞれを独立して回転させて、湾曲部２５を所望の方向へ湾曲させることができる。

ここで、図４及び図５に示すように、操作ワイヤ３２を牽引して湾曲部２５を湾曲させる際には、操作部２３に接続された基端部３２ｂが操作部２３側へ牽引移動する一方、基端部３２ｂと交差するように延びて湾曲部２５に接続された先端部３２ｃは、環状部材３６の方へ牽引移動する。しかしながら、第一の溝３８と、第二の溝３９とが幅方向Ｘに位置ずれしていることで、操作ワイヤ３２の先端部３２ｃと、基端部３２ｂとは、離間した状態を保ち、互いに擦れ合ってしまうことが無い。このため、操作レバー２３ｂの操作によって牽引する際に、互いに擦れ合うことで、環状部材３６を縮径させる作用を阻害してしまうことが無く、効率的に湾曲部２５を湾曲させることができる。また、操作ワイヤ３２自体が擦れに起因して損傷し、破断してしまうおそれが無く、耐久性の向上を図ることができる。また、環状部材３６において、第二の溝３９は、第一の溝３８と幅方向Ｘに位置を異なるものとして、２箇所に設けられている。このため、操作ワイヤ３２毎に、操作ワイヤ３２の先端部３２ｃ及び基端部３２ｂの相対的位置関係から互いに擦れ合わない最適な位置となるように、いずれかの第二の溝３９を選択して、幅方向Ｘに固定することができる。また、同一の環状部材３６によって操作ワイヤ３２毎に条件に合った最適な位置を選択することができるので、環状部材３６の形状を条件によって変更する必要が無く、製造コストの削減を図ることができる。

また、図２及び図３に示すように、湾曲した状態の湾曲部２５を直線状態に戻すには、傾倒した操作レバー２３ｂを元に戻せば良い。このようにすることで、牽引されていた上方向操作ワイヤ３２Ｕは緩んだ状態となるので、その中間部３２ａは、環状部材３６を締付けている状態から緩めた状態となる。このため、環状部材３６は弾性的に拡径し、プーリ３４の回転が伝達されなくなるので、湾曲部２５は直線状態に戻ることとなる。この際、操作ワイヤ３２は、環状部材３６の外周面３６ｂで緩んだ状態となるが、環状部材３６の係合凹部４１と操作ワイヤ３２の係合凸部３２ｄとによって規制されていることで、環状部材３６に対して操作ワイヤ３２が移動して、環状部材３６上で幅方向Ｘに位置ずれしてしまうことを防ぎ、より確実に、操作ワイヤ３２同士の接触を防ぐことができる。

また、本実施形態において、各操作ワイヤ３２は、上記のように対応する環状部材３６に対して第一の規制手段である一対の凸部３８ａ、３９ａによって径方向への移動を規制するとともに、第二の規制手段である環状部材３６の係合凹部４１と操作ワイヤ３２の係合凸部３２ｄとによって周方向への移動を規制している。このため、組立、分解時にも操作ワイヤ３２と環状部材３６とを一体的に取り扱うことが可能となり、内視鏡に対して湾曲機構３１のユニットの着脱が容易となる利点も有する。

なお、本実施形態において、第一の規制手段は、互いに隙間３８ｂ、３９ｂをそれぞれ有して対向する一対の凸部３８ａ、３９ａで構成するものとしたが、これに限るものでは無い。図１０は、第一の規制手段の変形例を示していて、第二の溝３９に設けた例を示している。図１０に示すように、この変形例では、第一の規制手段は、三つの略円形状の凸部４５で構成されている。三つの凸部は、第二の溝３９の対向する両側面に交互に設けられている。このように、三つ以上の凸部を両側面に交互に設けることで、操作ワイヤ３２を容易に巻回して第二の溝３９に収容させるとともに、収容した状態では確実に第二の溝３９に収容された状態を保ち、径方向外側への移動を規制することができる。

また、本実施形態において、操作部２３によって回転可能な環状部材３６の最大回転角度は略９０度であり、巻回終了位置Ｂが基準線Ｌから湾曲部２５側及び反対側へそれぞれ４５度ずつ回転可能であるものとしたが、最大回転角度θは、操作部２３による基端側最大牽引量及び環状部材３６の外径に応じて適時変更可能なものである。しかしながら、巻回終了位置Ｂが、初期位置Ｂ０から基準線Ｌまで４５度、また、基準線Ｌから最大牽引位置Ｂ１まで４５度ずつ、計９０度の回転移動範囲Ｒとすることで、巻回終了位置Ｂの回転移動を牽引方向Ｚの成分に効率良く変換することができる。

また、本実施形態において、対をなす操作ワイヤ３２及び環状部材３６は、４組設けられるものとしたが、これに限るものでは無い。少なくとも１組設けられることで操作ワイヤ３２の本数に対応して所定の方向に湾曲部２５を湾曲させることができる。また、環状部材３６において、第二の溝３９は２箇所設けられるものとしたがこれに限るものでは無い。少なくとも、第一の溝３８と幅方向Ｘの相対的位置をずらして１箇所設けられていることで、操作ワイヤ３２同士が擦れ合うことを防ぐことができる。また、３箇所以上設けられていることで、幅方向Ｘの選択可能な位置が増え、より最適な位置を選択することが可能となる。さらには、第二の溝３９に代えて、第一の溝３８を幅方向Ｘに複数設けるものとしても同様の効果を期待することができる。また、本実施形態において、内視鏡２０は、モニタ４やバッテリを備えた装置本体２に装着して使用されるものとしたが、これに限ることは無く、内視鏡２０にモニタやバッテリが直接搭載された仕様のものとしても良い。

また、本実施形態において、回転体である環状部材３６及び環状部材３６に巻回された操作ワイヤ３２の中間部３２ａは、プーリ３４の回転駆動力によって回転し、これにより操作ワイヤ３２の先端部３２ｃを牽引移動させて湾曲部２５を湾曲させるものとしたが、これに限るものでは無い。すなわち、軸体３４ａ回りに回転体が回転可能に設けられているとともに、該回転体に操作ワイヤ３２の中間部３２ａが巻回されているのみの構成としても良い。この場合でも、プーリ３４の回転駆動力が作用しないのみで、操作部２３による操作ワイヤ３２の基端部３２ｂの牽引力によって先端部３２ｃを牽引することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の実施形態の内視鏡装置を示す全体構成図である。 本発明の実施形態の内視鏡のアシスト部の内部構造を示す詳細図である。 本発明の実施形態の内視鏡の湾曲機構の全体図である。 本発明の実施形態の湾曲機構の詳細を示す拡大斜視図である。 本発明の実施形態の湾曲機構の詳細を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態の湾曲機構の環状部材の拡大斜視図である。 本発明の実施形態の湾曲機構の環状部材の拡大斜視図である。 本発明の実施形態の湾曲機構の環状部材において、第一の溝の詳細図である。 本発明の実施形態の湾曲機構の環状部材において、第二の溝の詳細図である。 本発明の実施形態の変形例の湾曲機構の環状部材において、第二の溝の詳細図である。

符号の説明

２０ 内視鏡
２１ 内視鏡挿入部
２５ 湾曲部
３１ 湾曲機構
３２ 操作ワイヤ（牽引部材）
３２ａ 中間部
３２ｂ 基端部
３２ｃ 先端部
３２ｄ 係合凸部（第二の規制手段）
３４ プーリ
３４ａ 軸体
３６ 環状部材（回転体）
３６ａ 切欠き
３６ｂ 外周面
３８ａ 凸部（第一の規制手段）
３９ａ 凸部（第一の規制手段）
４１ 係合凹部（第二の規制手段）
４５ 凸部（第一の規制手段）
Ｂ 巻回終了位置
Ｂ０ 初期位置
Ｂ１ 最大牽引位置
Ｌ 基準線
θ 最大回転角度

Claims (7)

1. 先端側に湾曲可能な湾曲部を有する内視鏡挿入部と、該内視鏡挿入部の基端に設けられ、前記湾曲部を能動的に湾曲させる湾曲機構とを備えた内視鏡であって、
   前記湾曲機構は、軸体と、
   該軸体回りに回転可能な回転体と、
   中間部が該回転体の外周面に巻回されるとともに、先端部が前記内視鏡挿入部に配設されて前記湾曲部に接続された牽引部材と、
   該牽引部材の基端部を牽引することで、該牽引部材が巻回された前記回転体を初期状態から所定の最大回転角度まで回転させることが可能な操作部とを備え、
   前記牽引部材が前記回転体に巻回された状態から前記湾曲部へ延びる巻回終了位置は、前記牽引部材の前記先端部側の配設方向と略直交して前記軸体を通る基準線に対して、前記初期状態で前記湾曲部側に位置するとともに、前記操作部による前記回転体の回転に伴って前記湾曲部と反対側まで移動可能に設定されていることを特徴とする内視鏡。
2. 請求項１に記載の内視鏡において、
   前記軸体回りに回転駆動するプーリを備え、
   前記回転体は、切欠きを有する略Ｃ形で該プーリに僅かに隙間を有して外嵌された、弾性変形可能な環状部材であることを特徴とする内視鏡。
3. 請求項１または請求項２に記載の内視鏡において、
   前記回転体は、前記牽引部材の前記基端部が巻回される巻回開始位置の外径に対して、前記巻回終了位置の外径が大に設定されていることを特徴とする内視鏡。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の内視鏡において、
   前記基準線と、前記初期状態での前記牽引部材の前記巻回終了位置と前記軸体とを結ぶ線とがなす角は、前記回転体の前記最大回転角度の略半分の大きさに設定されていることを特徴とする内視鏡。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の内視鏡において、
   前記湾曲機構は、前記回転体に巻回された前記牽引部材が前記回転体の半径方向へ移動することを規制する第一の規制手段を備えることを特徴とする内視鏡。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の内視鏡において、
   前記湾曲機構は、前記回転体に巻回された前記牽引部材が前記回転体の周方向へ移動することを規制する第二の規制手段を備えることを特徴とする内視鏡。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の内視鏡において、
   前記湾曲機構は、前記回転体と、該回転体と対をなして巻回された前記牽引部材とを複数組備えることを特徴とする内視鏡。

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