JP2009233185A - 内視鏡及びその送気送水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送気送水装置に用いるＯリングの数を減らして信頼性向上を図る。
【解決手段】内視鏡の手元操作部内に設けられ、給気管２４からシリンダ４２内に供給される気体を、シリンダ４２内に摺動自在に挿入されるピストン５０の中心孔５１開口端が閉じられたとき送気管４４に供給し、中心孔開口端が開放されたとき該供給を遮断すると共に、ピストン５０が押し下げられたとき気体の送気管４４への供給を遮断し且つ給水管２６からシリンダ４２内に供給される送水液を送水管４６に供給する送気送水装置１１において、シリンダ４２の内周面とピストン５０の先端部分５４との間で気液を分離するＯリング５９と、シリンダ４２の端部に連設された弁室４２ｄと、弁室４２ｄ内に設けられピストン５０の先端が押すことで弁孔６１を開口する弁体６０とを設け、Ｏリング５９と弁孔６１との間に送水管４６を接続し、弁室４２ｄに給水管２６を接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は内視鏡及びその送気送水装置に係り、特に、信頼性の一層の向上を図ることができる送気送水装置及びこれを備える内視鏡に関する。

内視鏡の手元操作部には送気送水装置が設けられ、内視鏡のスコープ先端部から、空気や送水液が切り替えられて吐出される構造になっている。例えば、スコープが挿入された臓器内の空洞を膨らませるときには空気が所要圧力にて送り込まれ、スコープ先端に設けられた対物レンズを洗浄したり、被写体となる臓器内の空洞を洗浄するときには水等の送水液が所要圧力にて吐出される。

送気用の空気や送水用の液体は、内視鏡とは別置の空気供給装置や給水タンクから供給され、医者が送気送水装置を手操作することで、気体／液体を切り替えてスコープ先端部から気体／液体が吐出する様になっている。

送気送水装置は、シリンダ内にピストン部材を摺動自在に挿入した構造になっており、ピストン部材の中心孔の開口端を医者が指で塞いで空気出口を塞いだとき、空気供給装置からの空気がスコープ先端部に供給され、医者が指でピストン部材を押し込んだとき、空気供給装置からの空気がピストン部材の周面で遮断され、代わりに、給水タンクからの送水液がスコープ先端部に供給される。

この様な送気／送水の切替制御を気密／液密を保って行うために、例えば下記の特許文献１，２に記載された従来の送気送水装置では、ピストン部材の軸方向４箇所に気密用／液密用のＯリング（パッキン）が設けられている。

特開２００２―８５３４０号公報 特許第３５９９０９３号公報

内視鏡等の医療機器は、患者の安全を図るために、高度な信頼性が要求される。このため、内視鏡の信頼性を上げるために、内視鏡を構成する個々の部品の故障率を小さくする工夫が必要となる。部品の故障率は、その部品が動く部品であるか、動かない部品であるかにより異なり、動く部品数を少なくすれば、装置全体の故障率は低下し、信頼性も向上する。

送気送水装置の信頼性を、従来のものより更に高めようとする場合、擦れて摩耗する部品数を減らすことが効果的である。しかし、そのために送気送水装置の機能を従来のものより低下させることはできない。

送気送水装置の構成部品のうち、擦れて摩耗する部品は、ピストン部材が移動したときピストン部材と一緒に移動してシリンダ内周面と擦れる４つのＯリングであり、いずれかのＯリングの摩耗が進むと摺動抵抗が大きくなり、ピストン部材の安定的な摺動動作に支障が生じる虞がある。

送気送水装置の送気送水機能を保ったままピストン部材の安定的な摺動動作を実現できる新規な構造を開発すれば、送気送水装置の信頼性は一層向上し、内視鏡の信頼性向上を図ることが可能となる。

本発明の目的は、新規な構造で信頼性が一層高い送気送水装置と内視鏡を提供することにある。

本発明の送気送水装置は、内視鏡の手元操作部内に設けられ、給気管からシリンダ内に供給される気体を、該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンの中心孔開口端が閉じられたとき送気管に供給し、該中心孔開口端が開放されたとき該供給を遮断すると共に、前記ピストンが押し下げられたとき前記気体の前記送気管への供給を遮断し且つ給水管から前記シリンダ内に供給される送水液を送水管に供給する送気送水装置において、前記中心孔開口端とは反対端側となる前記シリンダの一端側に、該シリンダの内周面と前記ピストンの先端部分との間で気密を保つ密閉部材と、該シリンダの端部と前記密閉部材との間に設けられ前記給水管と前記送水管とが接続される弁室と、該弁室内に設けられ通常状態では前記給水管と前記送水管との間を遮断して支持されるように弾性部材で付勢され前記ピストンの先端で前記付勢力に抗して押されることで前記給水管と前記送水管との間を連通させる弁体とを設けたことを特徴とする。

本発明の送気送水装置は、前記給水管と前記送水管との間を遮断するように前記弁体が弁孔を閉じる方向に該弁体を弾発するバネが前記弁室内に設けられていることを特徴とする。

本発明の内視鏡は、上記のいずれかに記載の送気送水装置が手元操作部に搭載されたことを特徴とする。

本発明によれば、操作されたとき摺動状態となるＯリングの数を減らすことができるため、摩耗による部品劣化が少なくなって信頼性が向上する。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る内視鏡の手元操作部を示す外観斜視図であり、図２は、手元操作部の内部構成図である。

手元操作部１０の本体ケース１２の上部には、本実施形態に係る送気送水装置１１を構成するボタン１４が設けられ、ボタン１４に隣接して吸引ボタン１６及びシャッタボタン１８が並設されている。この本体ケース１２の上端部には、接眼部２０が設けられている。

本体ケース１２の側部にはコネクタ２２が連結され、コネクタ２２に、連結チューブ３０が連結されている。この連結チューブ３０内に、図２に示す給気管２４，給水管２６，吸引管２８及び図示を省略したライトガイドケーブル等がコネクタ２２を通して収納される。なお、図１の符号３２は、鉗子等の処置具が挿入される鉗子孔であり、符号３４は、挿入部４０の先端側湾曲部（図示省略）を操作して湾曲させるアングルノブである。

図２に示す吸引管２８は、吸引ボタン１６側のシリンダ３６に接続され、シリンダ３６には吸引チューブ３８が接続されている。吸引チューブ３８は、図１に示す挿入部４０に挿通され、挿入部４０の先端に設けられた先端硬質部（図示省略）の吸引口に接続されている。

図２に示すシリンダ３６の内部には、吸引管２８と吸引チューブ３８とを連通／遮断させるピストン（図示省略）が嵌挿され、このピストンの上端部に吸引ボタン１６が取り付けられている。吸引ボタン１６やこのピストンは、吸引管２８と吸引チューブ３８とを遮断させる方向にバネ等の付勢部材（図示省略）によって付勢されている。

この付勢部材の付勢力に抗して吸引ボタン１６が押し込まれると、吸引管２８と吸引チューブ３８とが連通され、これにより、消化器官等の体腔内の汚物が先端硬質部の吸引口から吸引され、吸引チューブ３８及び吸引管２８を介して手元操作部１０の外部に排出される。

給気管２４及び給水管２６の各々の先端部は、送気送水装置１１を構成するシリンダ４２の所定位置に接続される。シリンダ４２には、送気管４４及び送水管４６の各々の基端部が所定位置に接続される。給気管２４の基端部は、連結チューブ３０を通して、図示省略の空気供給装置に接続され、この空気供給装置が駆動されることにより、空気が給気管２４を介してシリンダ４２内に供給される。

給水管２６の基端部は、連結チューブ３０を通して、図示省略の給水タンクに接続されている。ボタン１４を押し、後述のピストン５０を押下操作すると、給気管２４が閉塞され、給気管２４に流れていた空気が給水タンクに供給される。これにより、給水タンク内の内圧が高まり、給水タンク内の送水液が給水管２６を介してシリンダ４２内に供給される。

送気管４４及び送水管４６の各々の先端部は、手元操作部１０の内部において１本の送気／送水管（図示省略）に連結される。この送気／送水管は、図１の挿入部４０内に挿通して配置され、先端硬質部に形成された送気／送水口（図示省略）に接続されている。

図３は、図２に示す送気送水装置１１の縦断面模式図である。この送気送水装置１１は、シリンダ４２と、その内部に摺動自在に収納されるピストン５０と、ピストン５０の先端方向に設けられピストン５０によって開閉される弁体６０とで構成される。図４（ａ）は、シリンダ４２を示し、図４（ｂ）はピストン５０を示す。

図４（ａ）において、シリンダ４２は、上端部分の大径部４２ａと、中間部分の中径部４２ｂと、下端部分の小径部４２ｃと、小径部４２ｃの下端部に連設された弁室４２ｄとを備える。

大径部４２ａの上端面は開口端となっており、この開口端から、ボタン１４が摺動自在に収納される。中径部４２ｂの内室が送気用空気が通る室となり、小径部４２ｃは、気体／液体を分けるＯリング５９（図３参照）の摺動室となる。

大径部４２ａと中径部４２ｂとの境界の段部４２ｅが、ボタン１４のストッパ部分となる。この中径部４２ｂに、給気管２４と送気菅４４とが、シリンダ４２の軸対象位置で且つ、軸方向に所定距離ずらして接続される。

有底円筒体の弁室４２ｄは、小径部４２ｃより大径に形成され、小径部４２ｃとの連設部を形成する円錐台形状の傾斜面（弁座となる）の中央開口が弁孔６１となる。弁室４２ｄ内には、上記の弁座に整合する傾斜面を有する円錐台形の弁体６０が収納される。弁体６０は、Ｏリング等に用いられるゴム材で形成される。

弁室４２ｄの下端面と弁体６０との間には弾発バネ６２が圧縮された状態で設けられており、弁体６０は、常時、その傾斜面が弁座に圧接され、弁室４２ｄ内と、小径部４２ｃ内の室とは遮断される。

送水管４６は、小径部４２ｃのうちＯリング５９より弁室４２ｄ側に接続され、給水管２６は、弁室４２ｄの側壁部分に接続さる。尚、弁体６０の大径部分の外径は、弁室４２ｄの内径より小径に形成されている。

図４（ｂ）において、ピストン５０は、中心孔５１が貫通された円筒部材５２と、円筒部材５２の上端部外周部分に嵌合固定されたリング形状のボタン１４と、円筒部材５２の下端部に連設固定され中心孔５１に連通する中心孔が形成された有底円筒部材５４とを備える。

小径部４２ｃの内径より小径な有底円筒部材５４の外周部分に上記のＯリング５９が外嵌固定されており、このＯリング５９が、ピストン５０の上下動に伴って小径部４２ｃの内周面に摺接される。有底円筒部材５４のＯリング５９より円筒部材５２側の側壁に、有底円筒部材５４の中心孔に連通する孔５５が穿設されている。

円筒部材５２は、その外径が、中径部４２ｂの内径より小径、且つ、有底円筒部材５４の外径より大径に形成される。有底円筒部材５４との連設部分の外周部には、リング状の異形パッキン５６が外嵌固定され、更に連設部分より所定距離だけ離れた外周部にＯリング５７が外嵌固定される。

Ｏリング５７は、断面が円形であるのに対し、異形パッキン５６は、逆止弁の機能を持つように、断面が三角形状となっている。

ボタン１４の下端面とシリンダ４２の段部４２ｅとの間には、弾発バネ５８が設けられており、弾発バネ５８の弾発力によってボタン１４が段部４２ｅから浮き上がっている状態のとき、図３に示す様に、異形パッキン５６とＯリング５７との間の位置が送気管４４の取付位置となり、給気管２４の取付位置が異形パッキン５６とＯリング５９との間の位置となる様に調整されている。更に、有底円筒部材５４の下端面位置と弁体６０の上端面位置との間にはクリアランスｄが設けられている。

次に、上述した構成の送気送水装置１１の動作について説明する。

送気送水装置１１が図３に示す状態のときは、弾発バネ５８の弾発力によりボタン１４は段部４２ｅより所定距離だけ浮いた状態になっている。この状態で、給気管２４からシリンダ４２内に空気が圧送されると、この空気は、異形パッキン５６とＯリング５９との間の隙間且つシリンダ４２と円筒部材５４との間の隙間に入る。

このとき、中心孔５１の開口端が開放されているため、空気は、孔５５から有底円筒部材５４の中心孔，円筒部材５２の中心孔５１内に入り、ボタン１４の中心から外部に放出される。

異形パッキン５６とＯリング５９との間の隙間に入った空気は、Ｏリング５９に阻止されて、弁室４２ｄ側に漏れ出ることはない。また、異形パッキン５６とＯリング５９との間の隙間に入った空気は、中心孔５１の開口端が開放されているため、異形パッキン５６に阻止されて異形パッキン５６とＯリング５７との間の隙間方向に漏れ出ることはない。

空気がボタン１４の中心から外部に放出されている間は、給水タンクに圧力はかからないため、給水管２６からシリンダ４２内への送水液の供給はない。

図３の状態で、医者がボタン１４の中心孔５１の上端開口を指の腹で塞ぐと、図５（ａ）の状態となる。中心孔５１の上端開口が塞がれた状態では、中心孔５１内の空気圧すなわち異形パッキン５６とＯリング５９との間の隙間内の空気圧は上昇する。

断面三角形状の異形パッキン５６の傾斜面側をこの空気圧が押すことで該パッキン形状が変形し、異形パッキン５６と中径部４２ｂの内周面との間の密着状態が所々破られ、空気が異形パッキン５６とＯリング５７との間に流れ込み、送気管４４に空気が圧送されて送気状態となる。Ｏリング５７は異形パッキンではないため、異形パッキン５６とＯリング５７との間の空気がＯリング５７を通して外部に漏れ出ることは阻止される。

指でボタン１４の中心開口端を塞いだだけでは、給水タンクに加わる空気圧はそれほど上昇しないため、給水タンクからの給水管２６への給水は始まらない。本実施形態では、更に、図３に示すクリアランスｄが設けられているため、ピストン５０が若干下動しただけでは、弁体６０が下動して弁が開口することはなく、送水遮断の状態が二重に図られている。

次に、医者が、指によってボタン１４を押し下げると、図５（ｂ）に示す状態となる。ボタン１４が弾発バネ５８，６２の弾発力に抗して押し下げられると、ピストン５０は下動し、ボタン１４の下端が段部４２ｄにバネ５８を介して当接し、有底円筒部材５４の下端が弁体６０を弁座から離座させる。

この状態では、円筒部材５２の外周部に設けられたＯリング５７が給気管２４と送気管４４との間に入るため両者間が遮断される。給気管２４からの給気は、異形パッキン５６とＯリング５７との間およびシリンダ中径部４２ｂ，円筒部材５２間のリング状の隙間空間に入ることになる。

この隙間空間に入った空気は、上方がＯリング５７で塞がれ、下方が異形パッキン５６で塞がれる。断面三角形状の異形パッキン５６の、円筒部材５２の壁面に対して垂直となるパッキン面に空気圧が加わるため、隙間空間から上下に空気が漏れ出ることはない。しかも、異形パッキン５６は、ピストン５０が押し込まれた状態のとき、小径部４２ｃと中径部４２ｂとの段部４２ｆに押し付けられるため、空気が異形パッキン５６の部分から下方向（中心孔５１に連通する孔５５が設けられた室方向）に漏れ出ることが阻止される。

この様にして、給気管２４から上記の隙間空間に供給される空気の外部への流出が遮断され、送気が停止されると、給気管２４に供給されるべき空気が給水タンク内に供給され、給水タンク内の内圧が高まり、この圧力で、給水タンクから給水管２６への給水が開始される。

この給水は、給水管２６から弁室４２ｄ内に入り、弁孔６１を通って送水管４６に流れる。弁室４２ｄ内の水は、Ｏリング５９によって、空気が通る室（孔５５が設けられた室）方向への漏出が阻止される。

医者が指をボタン１４から離せば、弾発バネ６２，５８の弾力で弁体６０は閉弁方向に移動するが、このとき、給水管２６からの加圧水が弁体６０の背圧として加わるため、バネ力だけでなく水圧によっても弁体６０は閉弁され、送水は確実に遮断される。

この様に、本実施形態による送気送水装置１１は、擦られ摩耗する部品として２つのＯリング５７，５９と異形パッキン５６の計３つを用いるだけで済むため、従来の送気送水装置と比較して信頼性が向上する。

本発明に係る送気送水装置は、摺動するＯリングの数を少なくできるため信頼性が向上し、内視鏡に搭載する送気送水装置として有用である。

本発明の一実施形態に係る内視鏡の手元操作部の外観斜視図である。 図１に示す手元操作部の内部構成図である。 図２に示す送気送水装置の縦断面模式図である。 （ａ）図３の送気送水装置のシリンダ部の縦断面模式図である。（ｂ）図３の送気送水装置の内部に設けるピストン部の構成図である。 （ａ）図３に示す送気送水装置の送気状態の説明図である。（ｂ）図３に示す送気送水装置の送水状態の説明図である。

符号の説明

１０ 内視鏡の手元操作部
１１ 送気送水装置
１４ ボタン
２４ 給気管
２６ 給水管
４２ シリンダ
４２ａ 大径部
４２ｂ 中径部
４２ｃ 小径部
４２ｄ 弁室
４４ 送気管
４６ 送水管
５０ ピストン
５１ 中心孔
５２ 円筒部材
５４ 有底円筒体
５５ 孔
５６ 異形パッキン（Ｏリングの一種）
５７ Ｏリング
５８，６２ 弾発バネ
５９ 気液分離用のＯリング
６０ 弁体
６１ 弁孔

Claims (3)

1. 内視鏡の手元操作部内に設けられ、給気管からシリンダ内に供給される気体を、該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンの中心孔開口端が閉じられたとき送気管に供給し、該中心孔開口端が開放されたとき該供給を遮断すると共に、前記ピストンが押し下げられたとき前記気体の前記送気管への供給を遮断し且つ給水管から前記シリンダ内に供給される送水液を送水管に供給する送気送水装置において、前記中心孔開口端とは反対端側となる前記シリンダの一端側に、該シリンダの内周面と前記ピストンの先端部分との間で気密を保つ密閉部材と、該シリンダの端部と前記密閉部材との間に設けられ前記給水管と前記送水管とが接続される弁室と、該弁室内に設けられ通常状態では前記給水管と前記送水管との間を遮断して支持されるように弾性部材で付勢され前記ピストンの先端で前記付勢力に抗して押されることで前記給水管と前記送水管との間を連通させる弁体とを設けたことを特徴とする送気送水装置。
2. 前記給水管と前記送水管との間を遮断するように前記弁体が弁孔を閉じる方向に該弁体を弾発するバネが前記弁室内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の送気送水装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の送気送水装置が手元操作部に搭載されたことを特徴とする内視鏡。

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