JP2009240455A - 電子内視鏡のコネクタ部 - Google Patents

Abstract

【課題】電子内視鏡の操作部及び挿入部を画像処理装置に対して様々な方向に円滑に移動させることを可能にした電子内視鏡のコネクタ部を得る。
【解決手段】送気チューブ、送水チューブ、吸引チューブの開口端部２１、２２を具備する第１ユニット２０と、プロセッサ１４に着脱可能な光源用接続スリーブ１６、画像処理用接続スリーブ１７を有しかつ電子内視鏡１０に内蔵した電子機器から延びる配線に接続する回路基板を具備する第２ユニット４０と、第１ユニットと第２ユニットを接続する接続部３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子内視鏡のコネクタ部に関する。

電子内視鏡は一般的に、術者が把持する操作部と、操作部から延びる挿入部と、操作部から挿入部と反対方向に延びる可撓管（ユニバーサルチューブ）と、可撓管の端部に固定した硬質材料からなるコネクタ部と、を具備しており、コネクタ部における可撓管との接続端面には可撓管の端部の周囲を覆う筒状の折止ゴムの一端が固定してある。コネクタ部は電子内視鏡とは別体のプロセッサ（光源装置兼画像処理装置）に着脱可能であり、コネクタ部をプロセッサに接続すると、プロセッサ内の光源から電子内視鏡に光が供給されると共に、電子内視鏡の撮像素子で撮像した画像の画像処理がプロセッサで行われる。
特開２００４−６５５１２号公報

電子内視鏡の操作部及び挿入部をプロセッサに対して移動させると、電子内視鏡の可撓管及び折止ゴムが変形する。即ち、可撓管及び折止ゴムが変形可能であるが故に操作部及び挿入部はプロセッサに対して移動可能である。
しかし、術者が正確な内視鏡術を行うために操作部及び挿入部をプロセッサに対して大きく移動させると、可撓管及び折止ゴムに生じる曲げ抵抗力が大きくなるため、内視鏡術を円滑に行うのが難しくなる。特にコネクタ部が大型の場合は、折止ゴム及び可撓管の折止ゴム側の端部に生じる曲げ抵抗力が非常に大きくなるので、このような問題が顕著に現れる。

本発明は、電子内視鏡の操作部及び挿入部をプロセッサに対して様々な方向に円滑に移動させることを可能にした電子内視鏡のコネクタ部を提供することを目的とする。

本発明の電子内視鏡のコネクタ部は、電子内視鏡の操作部から挿入部と反対側に延びる可撓管の端部に連なり、かつ電子内視鏡とは別体のプロセッサに着脱可能な電子内視鏡のコネクタ部であって、上記可撓管に連なり、かつ上記可撓管、操作部及び挿入部に内蔵した送気チューブ、送水チューブ及び吸引チューブの少なくともいずれかの開口端部を具備する第１ユニットと、上記プロセッサに着脱可能な着脱部を有し、かつ上記挿入部と操作部の少なくともいずれかに内蔵した電子機器から延びかつ上記可撓管及び上記第１ユニットの内部を通る配線に接続する回路基板を具備する第２ユニットと、上記第１ユニットと第２ユニットを、両者の相対位置を変位可能として接続する接続部と、を備えることを特徴としている。

上記第１ユニットと上記第２ユニットに固定部材をそれぞれ設け、上記接続部を筒状とし、該接続部の内部に設けたコイルばねの両端部を、第１ユニットの上記固定部材と第２ユニットの上記固定部材とにそれぞれ固定してもよい。

上記第１ユニットの上記固定部材及び上記第２ユニットの上記固定部材に貫通孔を形成し、両方の上記貫通孔に上記配線を通してもよい。

上記コイルばねが一つであり、該コイルばねと上記接続部の軸線を一致させるのが好ましい。

本発明によれば、コネクタ部の第２ユニットに設けた着脱部をプロセッサに接続した状態で電子内視鏡の操作部及び挿入部をプロセッサに対して移動させると、可撓管が変形するだけでなく、第１ユニットと第２ユニットの相対位置が変位する。従って、従来の電子内視鏡に比べて操作部及び挿入部をプロセッサに対して様々な方向に円滑に移動させることが可能である。
しかも、可撓管、操作部及び挿入部に内蔵した送気チューブや送水チューブや吸引チューブは第１ユニットにおいて終端しているので、第１ユニットと第２ユニットの相対位置が大きく変位してもこれらのチューブが大きく変形することはない。そのため、操作部及び挿入部をプロセッサに対して大きく移動させても、送気、送水、吸引の各動作を円滑に行うことが可能である。
一方、操作部及び挿入部をプロセッサに対して大きく移動させると、電子機器から延びる配線は第１ユニットと第２ユニットの間で大きく変形する。しかし、仮に配線が大きく変形しても配線の機能（各種信号の伝達等）に影響はでないので問題はない。

請求項２のように構成すると、接続部の変形の自由度を確保しつつ、接続部の強度を向上させることができるので、接続部に外力を掛けないときはコネクタ部を所定の初期形状に保持できる。

請求項３のように構成すれば、固定部材やコイルばねの外側を通るように配線を曲げる必要がないので、配線の長さを短くすることができる。

請求項４のように構成すれば、接続部をいずれの方向にもほぼ同じ強さで曲げることが可能になる。さらに、コイルばねが一つなので部品点数を少なくできる。

以下、本発明の一実施形態について図１〜図１１を参照しながら説明する。なお、以下の説明中の前後、上下、及び左右の方向は図１、図２、図３等に矢線で示したコネクタ部１５を基準とする方向に基づいている。
図１に全体構造を示す本実施形態の電子内視鏡１０は医療用の内視鏡であり、操作者が把持する操作部１１と、操作部１１から延出する可撓性のある挿入部１２と、操作部１１から挿入部１２と反対側に延びるゴム製のユニバーサルチューブ（可撓管）１３と、ユニバーサルチューブ１３の端部に接続したコネクタ部１５と、を備えている。挿入部１２の先端部は円柱形状をなす硬質部材から構成してあり、その先端面には対物レンズ、処置具挿通孔（吸引孔）、一対の照明用レンズ（図示略）、送気孔、及び送水孔（いずれも図示略）が設けてある。
図示するようにコネクタ部１５の後端面には共に筒状をなす光源用接続スリーブ（着脱部）１６と画像処理用接続スリーブ（着脱部）１７が突設してある。光源用接続スリーブ１６と画像処理用接続スリーブ１７は電子内視鏡１０とは別体であるプロセッサ１４（光源装置兼画像処理装置。図１参照）の前面に形成した２つの接続孔（図示略）にそれぞれ嵌合可能（着脱可能）であり、プロセッサ１４は図示を省略したモニタと接続している。光源用接続スリーブ１６を上記接続孔に接続すると、プロセッサ１４に内蔵した光源で発生した光が光源用接続スリーブ１６、コネクタ部１５、ユニバーサルチューブ１３、操作部１１及び挿入部１２の内部に配設した導光ファイバＬＧＦを通って上記一対の照明レンズに与えられる。さらに、画像処理用接続スリーブ１７を上記接続孔に接続すると、画像処理用接続スリーブ１７及びコネクタ部１５に内蔵した画像信号用ケーブルＣ１がプロセッサ１４内の画像処理装置と接続する。この画像信号用ケーブルＣ１は挿入部１２の先端部に内蔵した撮像素子（電子機器。図示略）と後述する回路基板ＣＢ及び画像信号用ケーブルＣ２を介して接続しているので、撮像素子が被写体を撮像すると当該撮像画像の画像処理がプロセッサ１４で行われ、撮像した画像が上記モニタに表示される。

次にコネクタ部１５及びコネクタ部１５の周辺部材の具体的な構造について説明する。
コネクタ部１５は大きな構成要素として、可動ケース２０、蛇腹３０、及び端部ケース４０を有している。
可動ケース２０は例えば変性ＰＰＯ等の弾性変形不能な材料からなり、かつ前後両端が開口する筒状体である。可動ケース２０の前端開口部にはユニバーサルチューブ１３の後端部が接続している。さらに、可動ケース２０の前端開口部にはユニバーサルチューブ１３より硬質のゴムからなる折止ゴム１８の後端部が接続している。折止ゴム１８はユニバーサルチューブ１３の後端部の周囲を覆う筒状部材であり、折止ゴム１８の前端部はユニバーサルチューブ１３の外周面に固着している。
図示するように可動ケース２０の左右両側面には送気送水用口金（開口端部）２１、吸引用口金（開口端部）２２及びアース用口金２３がそれぞれ突設してある。送気送水用口金２１には、可動ケース２０、ユニバーサルチューブ１３、操作部１１及び挿入部１２の内部を通る送気チューブＴ１と送水チューブＴ２の後端部が接続しており、送気チューブＴ１と送水チューブＴ２の前端部は上記送気孔と送水孔にそれぞれ接続している。図示を省略した送水ボトルから延びるチューブの端部を送気送水用口金２１に接続した上で操作部１１に設けた送気送水ボタンＢ１の開口孔（図示略）を塞ぐと、送水ボトル内の空気が送気チューブＴ１を通って上記送気孔から外部に発射される。また、送気送水ボタンＢ１の開口孔を塞ぎながら送気送水ボタンＢ１を押し操作すると、送水ボトル内の水が送水チューブＴ２を通って上記送水孔から外部に発射される。吸引用口金２２には、可動ケース２０、ユニバーサルチューブ１３、操作部１１及び挿入部１２の内部を通る吸引チューブＴ３の後端部が接続しており、吸引チューブＴ３の前端部は上記処置具挿通孔（吸引孔）に接続している。図示を省略した吸引源から延びるチューブの端部を吸引用口金２２に接続した上で操作部１１に設けた吸引ボタンＢ２を押し操作すると、吸引源の負圧が吸引チューブＴ３に及ぶので、上記処置具挿通孔（吸引孔）から患者の体液等を吸引できる。アース用口金２３は、電子内視鏡１０に設けた鉗子口から内部管路に挿入する高周波処置具（図示略）から延びるアース線を、電子内視鏡１０の外部に引き出すためのものであり、アース線を接地することにより、患者に対し電流が漏れるのを防止できる。
図示するように可動ケース２０の内部には中空の金属ケース（固定部材）２５が固定してあり、金属ケース２５の後部壁には円形の係合孔２６が穿設してある（図１０参照）。

可動ケース２０の後端開口部（接続用開口部）にはゴム製の蛇腹（接続部）３０の前端開口部が固着してある。
蛇腹３０の内部には前後方向に延びる軸線を有する金属製の引張コイルばね３１が内蔵してある。
引張コイルばね３１の前端部には金属製の前側接続部材３２が固定してある。図１１に示すように前側接続部材３２は正面視円形をなす板状部材であり、その前面の中央部に正面視円形の環状突条３３が突設してある。環状突条３３の内周面は貫通孔３４となっており、この環状突条３３が金属ケース２５の係合孔２６に嵌合固定している。さらに、引張コイルばね３１の後面には貫通孔３４の周囲に位置させて環状突条３３と同心をなす２つの環状突条が突設してあり、この２つの環状突条の間に嵌合凹部３５を形成している。そして、この嵌合凹部３５に引張コイルばね３１の前端部を嵌合固定している。

端部ケース４０は例えば変性ＰＰＯ等の弾性変形不能な材料からなり、かつ前端が開口する筒状体であり、その前端開口部（接続用開口部）に蛇腹３０の後端開口部が接続している。端部ケース４０の後部壁には光源用接続スリーブ１６と画像処理用接続スリーブ１７が突設してある。図示するように、端部ケース４０の内部には中空の金属ケース（固定部材）４１が固定してあり、金属ケース４１の前部壁には円形の４２が穿設してある（図１０参照）。この４２には前側接続部材３２と前後対称形状をなす金属製の後側接続部材３７の環状突条３３が嵌合固定してあり、後側接続部材３７の嵌合凹部３５に引張コイルばね３１の後端部が嵌合固定している。
端部ケース４０の内面には回路基板ＣＢが不動状態で固定してある。この回路基板ＣＢには画像信号用ケーブルＣ１の一端が接続している。また、回路基板ＣＢには回路基板ＣＢを介して画像信号用ケーブルＣ１と電気的に接続する画像信号用ケーブルＣ２の後端が接続しており、画像信号用ケーブルＣ２の前端部は後側接続部材３７の貫通孔３４、引張コイルばね３１の内部空間、及び前側接続部材３２の貫通孔３４、及び金属ケース２５の内部空間、ユニバーサルチューブ１３、操作部１１及び挿入部１２を通って上記撮像素子に接続している。
また、図１０に示すように上述した導光ファイバＬＧＦは、金属ケース４１の内部空間、後側接続部材３７の貫通孔３４、引張コイルばね３１の内部空間、及び前側接続部材３２の貫通孔３４、及び金属ケース２５の内部空間を貫通している。
以上説明した構成要素のうち、可動ケース２０、送気送水用口金２１、吸引用口金２２、アース用口金２３及び金属ケース２５は第１ユニットの構成要素である。また、光源用接続スリーブ１６、画像処理用接続スリーブ１７、端部ケース４０、金属ケース４１及び回路基板ＣＢは第２ユニットの構成要素である。

このような構造の電子内視鏡１０はコネクタ部１５に設けた光源用接続スリーブ１６と画像処理用接続スリーブ１７をプロセッサ１４に設けた上記接続孔に接続することにより使用可能になる。
コネクタ部１５の蛇腹３０に外力が掛かっていないとき、蛇腹３０の形状は内部に配設した引張コイルばね３１のばね力によって図１、図２、図３、図４、図７に示す初期形状となる。
そして、術者が操作部１１を持って操作部１１及び挿入部１２をプロセッサ１４に対して相対移動させるとユニバーサルチューブ１３と折止ゴム１８に曲げ力が掛かるのでユニバーサルチューブ１３と折止ゴム１８が変形する（曲がる）。そして、操作部１１及び挿入部１２の移動量が大きくなり、ユニバーサルチューブ１３と折止ゴム１８の曲げ抵抗力が所定値を超えると上記曲げ力が蛇腹３０と引張コイルばね３１に及びぶので蛇腹３０と引張コイルばね３１が変形する。図５は蛇腹３０が上側に曲がった状態を示しており、図６は蛇腹３０が下側に曲がった状態を示している。また、図８は蛇腹３０が左側に曲がった状態を示しており、図９は蛇腹３０が右側に曲がった状態を示している。図示は省略してあるが、蛇腹３０及び引張コイルばね３１は上下左右以外の様々な方向に変形可能であり、前後方向に伸張することも可能である。
また、引張コイルばね３１と蛇腹３０の軸線がほぼ一致しているので、蛇腹３０及び引張コイルばね３１はいずれの方向にもほぼ同じ強さで曲げることが可能である。
このように本実施形態では操作部１１及び挿入部１２をプロセッサ１４に対して相対移動させると、ユニバーサルチューブ１３と折止ゴム１８だけでなく蛇腹３０が変形することにより可動ケース２０（第１ユニット）と端部ケース４０（第２ユニット）の相対位置が変位するので、従来の電子内視鏡に比べて操作部１１及び挿入部１２をプロセッサ１４に対して様々な方向に円滑に移動させることが可能である。
しかも、ユニバーサルチューブ１３、操作部１１及び挿入部１２に内蔵した送気チューブＴ１、送水チューブＴ２及び吸引チューブＴ３の後端部は可動ケース２０において終端しており蛇腹３０の内部には位置していないので、蛇腹３０が大きく変形しても送気チューブＴ１、送水チューブＴ２及び吸引チューブＴ３が大きく変形する（座屈する）ことはない。そのため、操作部１１及び挿入部１２をプロセッサ１４に対して大きく相対移動させても、送気、送水、吸引の各動作を円滑に行うことが可能である。
一方、画像信号用ケーブルＣ２及び導光ファイバＬＧＦは蛇腹３０の内部に位置するので、操作部１１及び挿入部１２をプロセッサ１４に対して大きく相対移動させると画像信号用ケーブルＣ２及び導光ファイバＬＧＦは蛇腹３０内において大きく変形する。しかし、画像信号用ケーブルＣ２や導光ファイバＬＧＦは仮に大きく曲がったとしてもそれらの機能を十分に発揮できるので問題はない。

以上、本発明を上記各実施形態を用いて説明したが、本発明は様々な変更を施しながら実施可能である。
例えば、図１２〜図１５に示すように、引張コイルばね３１、前側接続部材３２、後側接続部材３７を別の態様で実施してもよい。
図１２及び図１３に示す変形例の前側接続部材５０と後側接続部材５５は互いに前後対称形状であり、正面形状は方形である。前側接続部材５０と前側接続部材５０の中央部には環状突条３３（貫通孔３４）が形成してあり、環状突条３３と反対側の側面には互いに同心をなす２つの環状突起の間に形成した嵌合凹部５１が貫通孔３４を中心とする周方向に等角度間隔で計４つ形成してある。そして、各嵌合凹部５１には前後方向の軸線を有する計４つの引張コイルばね５６の前後両端部がそれぞれ嵌合固定してある。そして、前側接続部材５０の貫通孔３４と後側接続部材５５の貫通孔３４を画像信号用ケーブルＣ２と導光ファイバＬＧＦが貫通している。
図１４及び図１５に示す変形例の前側接続部材６０と後側接続部材６５は互いに対称形状であり、正面形状は方形である。前側接続部材６０と前側接続部材６０の中央部には環状突条３３（貫通孔３４）が形成してあり、環状突条３３と反対側の側面には互いに同心をなす２つの環状突起の間に形成した嵌合凹部６１が貫通孔３４を中心とする周方向に等角度間隔で計４つ形成してある。そして、各嵌合凹部６１には前後方向の軸線を有する計４つの引張コイルばね６６の前後両端部がそれぞれ嵌合固定してある。そして、前側接続部材６０の貫通孔３４と後側接続部材６５の貫通孔３４を画像信号用ケーブルＣ２と導光ファイバＬＧＦが貫通している。
このような変形例の場合も図１〜図１１に示した実施形態の場合と同じ作用効果を奏することが可能である。また、４つの引張コイルばね５６と引張コイルばね６６を周方向に貫通孔３４を中心とする等角度間隔で配設しており、かつ、４つの引張コイルばね５６（引張コイルばね６６）の中心位置が蛇腹３０の軸線とほぼ一致しているので、蛇腹３０をいずれの方向にもほぼ同じ強さで曲げることが可能である。

また、電子内視鏡１０に送気チューブＴ１、送水チューブＴ２、吸引チューブＴ３のいずれか一つあるいは二つのみを設けて実施してもよい。
さらに、操作部１１または挿入部１２に設けた電子機器から延びる画像信号用ケーブルＣ２以外の配線を回路基板ＣＢに接続してもよい。
さらに、接続部を蛇腹３０以外の構造、例えばゴム製の単なる筒状体として実施してもよい。
さらに、引張コイルばね３１、嵌合凹部５１、嵌合凹部６１の代わりに接続部の内部に圧縮コイルばねを配設してもよい。
また、接続部の内部に配設するコイルばねの強さや数や配置を調整して、変形接続部の曲げ抵抗力を調整したり、あるいは曲げ方向によって曲げ抵抗力が変わるようにしてもよい。

また、上記各実施形態ではフード可動ケース２０を医療用の内視鏡として実施しているが、医療用以外の内視鏡（工業用内視鏡）として実施することも可能である。

本発明の一実施形態の電子内視鏡及びプロセッサの全体図である。 コネクタ部の平面図である。 図１のIII−III矢線に沿う断面図である。 コネクタ部及び折止ゴムの縦断面図である。 折止ゴム及び可動ケースが端部ケースに対して上方に曲がったときのコネクタ部及び折止ゴムの要部の縦断面図である。 折止ゴム及び可動ケースが端部ケースに対して下方に曲がったときのコネクタ部及び折止ゴムの要部の縦断面図である。 コネクタ部の一部を破断して示すコネクタ部及び折止ゴムの平面図である。 折止ゴム及び可動ケースが端部ケースに対して左方に曲がったときのコネクタ部の一部を破断して示すコネクタ部及び折止ゴムの平面図である。 折止ゴム及び可動ケースが端部ケースに対して右方に曲がったときのコネクタ部の一部を破断して示すコネクタ部及び折止ゴムの平面図である。 前側接続部材、後側接続部材及びコイルばねの拡大縦断面図である。 前側接続部材（後側接続部材）の正面図である。 変形例の前側接続部材、後側接続部材及びコイルばねの拡大縦断面図である。 同じく前側接続部材（後側接続部材）の正面図である。 別の変形例の変形例の前側接続部材、後側接続部材及びコイルばねの拡大縦断面図である。 同じく前側接続部材（後側接続部材）の正面図である。

符号の説明

１０ 電子内視鏡
１１ 操作部
１２ 挿入部
１３ ユニバーサルチューブ（可撓管）
１４ プロセッサ（光源装置兼画像処理装置）
１５ コネクタ部
１６ 光源用接続スリーブ（着脱部）
１７ 画像処理用接続スリーブ（着脱部）
１８ 折止ゴム
２０ 可動ケース
２１ 送気送水用口金（開口端部）
２２ 吸引用口金（開口端部）
２３ アース用口金
２５ 金属ケース（固定部材）
２６ 係合孔
３０ 蛇腹（接続部）
３１ 引張コイルばね
３２ 前側接続部材
３３ 環状突条
３４ 貫通孔
３５ 嵌合凹部
３７ 後側接続部材
４０ 端部ケース
４１ 金属ケース（固定部材）
５０ 前側接続部材
５１ 嵌合凹部
５５ 後側接続部材
５６ 引張コイルばね
６０ 前側接続部材
６１ 嵌合凹部
６５ 後側接続部材
６６ 引張コイルばね
Ｂ１ 送気送水ボタン
Ｂ２ 吸引ボタン
Ｃ１ 画像信号用ケーブル（配線）
Ｃ２ 画像信号用ケーブル（配線）
ＣＢ 回路基板
ＬＧＦ 導光ファイバ
Ｔ１ 送気チューブ
Ｔ２ 送水チューブ
Ｔ３ 吸引チューブ

Claims (4)

1. 電子内視鏡の操作部から挿入部と反対側に延びる可撓管の端部に連なり、かつ電子内視鏡とは別体のプロセッサに着脱可能な電子内視鏡のコネクタ部であって、
   上記可撓管に連なり、かつ上記可撓管、操作部及び挿入部に内蔵した送気チューブ、送水チューブ及び吸引チューブの少なくともいずれかの開口端部を具備する第１ユニットと、
   上記プロセッサに着脱可能な着脱部を有し、かつ上記挿入部と操作部の少なくともいずれかに内蔵した電子機器から延びかつ上記可撓管及び上記第１ユニットの内部を通る配線に接続する回路基板を具備する第２ユニットと、
   上記第１ユニットと第２ユニットを、両者の相対位置を変位可能として接続する接続部と、
   を備えることを特徴とする電子内視鏡のコネクタ部。
2. 請求項１記載の電子内視鏡のコネクタ部において、
   上記第１ユニットと上記第２ユニットに固定部材をそれぞれ設け、
   上記接続部を筒状とし、該接続部の内部に設けたコイルばねの両端部を、第１ユニットの上記固定部材と第２ユニットの上記固定部材とにそれぞれ固定した電子内視鏡のコネクタ部。
3. 請求項２記載の電子内視鏡のコネクタ部において、
   上記第１ユニットの上記固定部材及び上記第２ユニットの上記固定部材に貫通孔を形成し、
   両方の上記貫通孔に上記配線を通した電子内視鏡のコネクタ部。
4. 請求項２または３記載の電子内視鏡のコネクタ部において、
   上記コイルばねが一つであり、
   該コイルばねと上記接続部の軸線を一致させた電子内視鏡のコネクタ部。

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