JP2010017483A - 内視鏡湾曲管及び湾曲管を有する内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】湾曲管を湾曲する際に連結ワイヤの経路長が略変わらず、湾曲操作性能を維持することができる内視鏡湾曲管を提供することにある。
【解決手段】複数の節輪22を一列に並べ隣接する節輪22に該隣接する節輪22同士が当接する当接部を設け、その当接部を回動中心として複数の節輪22を回動自在に連結して湾曲管21を構成し、上記節輪22間にわたり連結ワイヤ43を配置し、上記節輪22には上記連結ワイヤ43a,43bを保持する連結ワイヤ保持孔25a,25bを設け、上記連結ワイヤ保持部25同士の繰出し端を結ぶ線分が、上記湾曲管21の長手方向の中心軸Lと、該一対の節輪22同士の回動中心軸とを含む面によって2等分される位置に上記繰出し端を配設するようにした内視鏡湾曲管。
【選択図】 図6
【解決手段】複数の節輪22を一列に並べ隣接する節輪22に該隣接する節輪22同士が当接する当接部を設け、その当接部を回動中心として複数の節輪22を回動自在に連結して湾曲管21を構成し、上記節輪22間にわたり連結ワイヤ43を配置し、上記節輪22には上記連結ワイヤ43a,43bを保持する連結ワイヤ保持孔25a,25bを設け、上記連結ワイヤ保持部25同士の繰出し端を結ぶ線分が、上記湾曲管21の長手方向の中心軸Lと、該一対の節輪22同士の回動中心軸とを含む面によって2等分される位置に上記繰出し端を配設するようにした内視鏡湾曲管。
【選択図】 図6
Description
本発明は、内視鏡湾曲管及び湾曲管を有する内視鏡に関する。
一般に内視鏡の挿入部には湾曲部が設けられている。この湾曲部の骨格構造体は複数の湾曲駒(節輪)を、該湾曲部の長軸方向(長手方向)へ一列に並べ、前後に隣接する湾曲駒同士を回動自在に結合した湾曲管となっている。従来の多くの湾曲管では前後に隣接する湾曲駒同士を枢支ピンで回動自在に連結する構造である。つまり、各湾曲駒の端縁に形成した舌片部を隣の湾曲駒の舌片部に重ね合わせるとともにその重ね合わせた両舌片部を貫くように取り付けたリベット状の枢支ピンで前後の湾曲駒を枢着する。このような枢支ピンによる枢着構造であると、各湾曲駒が精密な微細構造の部品になるので製造コスト高を招いていた。また、各湾曲駒を高精度で組み立てる必要があり、その組み立ての製造効率が低く、これも製造コスト高を招く原因となっていた。
このようなことから、隣り合う湾曲駒同士を部分的に当接して特定の軸周りに回動するように連結するようにした形式の湾曲管が提案されている(特開平8−129137号公報)。
当接方式にあっては、湾曲駒同士の当接状態を維持するために湾曲管の長軸方向の全長を規定する連結手段が必要になる。上記公報では外皮における網状管の密着時の湾曲特性を利用して湾曲管の長軸方向の全長を規定するようにしている。
当接方式にあっては、湾曲駒同士の当接状態を維持するために湾曲管の長軸方向の全長を規定する連結手段が必要になる。上記公報では外皮における網状管の密着時の湾曲特性を利用して湾曲管の長軸方向の全長を規定するようにしている。
しかし、網状管で湾曲管の長軸方向の全長を規定するのでその網状管を複雑で強固な構造のものとしなければならず、しかも、網状管の端末の処理および網状管の端末を接合する上で特別に工夫しなければならなかった。その結果、網状管の組付け作業が煩雑になるとともに網状管の端末部に与える負荷の負担も大きくなる等の問題があった。
一方、特開2005−230182号公報ではこれらの課題を解決するためにそれらの当接枢支部付近を、湾曲管の長軸方向へ真っ直ぐ突き抜けるように、湾曲部の操作ワイヤとは別に配置した連結ワイヤを設け、その連結ワイヤによって当接する連結枢支部が離脱しないようにしている。
特開平8−129137号公報
特開2005−230182号公報
特開2005−230182号公報では当接する連結枢支部が離脱しないように湾曲管の長軸方向へ突き抜ける連結ワイヤを配設する。このような方式であると、湾曲管を上下左右方向に湾曲させる4軸の場合でも、湾曲管を上下または左右のいずれかに湾曲させる2軸の場合でも、連結ワイヤを連結枢支部に位置させなければならない。また、この連結ワイヤに対して各操作ワイヤが均等な対称位置にないと、操作ワイヤにより湾曲管を湾曲する際に連結ワイヤの間に経路差を生じてしまい、湾曲動作が不安定になり、スムーズに湾曲できないという問題があった。
特に、連結ワイヤを、極力連結枢支部付近を通るように湾曲管の長軸方向へ突き抜けるように直線的に配設させないと、湾曲管を湾曲する際に経路長さに大きな差が生じて連結ワイヤが緩み、連結機能を奏しなくなる虞がある。また、湾曲管を湾曲する際に連結ワイヤの経路長さが足らなくなって連結ワイヤに湾曲する向きに反抗する強い引張り力が生じて湾曲動作がきつくなり、湾曲操作に支障を来たすようになる。
一方、連結ワイヤを予め緩めに配置すると、連結枢支部の当接位置のずれが大きくなり、所定の湾曲動作を損なえ易くなる。このため、当接する枢着構造を犠牲にしても連結ワイヤを連結枢支部近くにできるだけ配置するようにしなければならないので、当接枢着部が複雑な構造になり易く、また、当接構造の強度も犠牲になり易い等、その設計が困難であった。
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは湾曲管を湾曲する際に連結ワイヤの経路長さが略変わらず、湾曲操作性能を維持することができる内視鏡湾曲管及び湾曲管を有する内視鏡を提供することにある。
請求項1に係る発明は、複数の節輪を一列に並べるとともに隣接する節輪に該隣接する節輪同士が当接する当接部を設け、その当接部の回動中心を回動中心軸として複数の節輪を回動自在に連結した内視鏡湾曲管において、上記湾曲管に配置され、該湾曲管を湾曲するための操作ワイヤと、上記節輪間にわたり配置され、上記節輪間を連結する連結ワイヤと、上記節輪に設けられ、上記連結ワイヤを保持する連結ワイヤ保持部と、を有し、上記内視鏡湾曲管が非湾曲状態において、隣接する一対の節輪間で向き合う上記連結ワイヤ保持部同士の繰出し端を結ぶ線分が、上記湾曲管の長手方向の中心軸と、該一対の節輪同士の回動中心軸とを含む面によって2等分される位置に上記繰出し端を配設したことを特徴とする内視鏡湾曲管である。
請求項2に係る発明は、上記一方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端と、これに隣り合って向き合う他方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端とは、上記湾曲管の長手方向の中心軸に対し、2回回転対称である位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡湾曲管である。
請求項3に係る発明は、上記一方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端と、これに向き合う他方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端とは、上記湾曲管の長手方向の中心軸に対し、4回回転対称である位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡湾曲管である。
請求項4に係る発明は、上記連結ワイヤは、上記線分を通る経路に配設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項5に係る発明は、上記各節輪は少なくとも2つの連結ワイヤ保持部を有し、上記節輪同士は各節輪の連結ワイヤ保持部に掛け渡される2本の連結ワイヤによって連結されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項6に係る発明は、上記各節輪は少なくとも4つの連結ワイヤ保持部を有し、上記節輪同士は各節輪の連結ワイヤ保持部に掛け渡される4本の連結ワイヤによって連結されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項7に係る発明は、上記節輪は上記内視鏡湾曲管を湾曲する操作ワイヤを保持する操作ワイヤ保持部を有し、上記操作ワイヤ保持部と、隣り合う節輪同士が当接する当接部を設けた部位に対応した位置との間に上記連結ワイヤ保持部を配置したことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項8に係る発明は、2本の操作ワイヤを有し、この2本の操作ワイヤにより上記内視鏡湾曲管を2方向に湾曲可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項9に係る発明は、4本の操作ワイヤを有し、この4本の操作ワイヤにより上記内視鏡湾曲管を4方向に湾曲可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項10に係る発明は、上記連結ワイヤは、金属製の撚り線であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項11に係る発明は、上記連結ワイヤは、樹脂製の撚り線であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項12に係る発明は、請求項1から11のいずれかに記載の内視鏡湾曲管を有する内視鏡である。
請求項2に係る発明は、上記一方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端と、これに隣り合って向き合う他方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端とは、上記湾曲管の長手方向の中心軸に対し、2回回転対称である位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡湾曲管である。
請求項3に係る発明は、上記一方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端と、これに向き合う他方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端とは、上記湾曲管の長手方向の中心軸に対し、4回回転対称である位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡湾曲管である。
請求項4に係る発明は、上記連結ワイヤは、上記線分を通る経路に配設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項5に係る発明は、上記各節輪は少なくとも2つの連結ワイヤ保持部を有し、上記節輪同士は各節輪の連結ワイヤ保持部に掛け渡される2本の連結ワイヤによって連結されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項6に係る発明は、上記各節輪は少なくとも4つの連結ワイヤ保持部を有し、上記節輪同士は各節輪の連結ワイヤ保持部に掛け渡される4本の連結ワイヤによって連結されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項7に係る発明は、上記節輪は上記内視鏡湾曲管を湾曲する操作ワイヤを保持する操作ワイヤ保持部を有し、上記操作ワイヤ保持部と、隣り合う節輪同士が当接する当接部を設けた部位に対応した位置との間に上記連結ワイヤ保持部を配置したことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項8に係る発明は、2本の操作ワイヤを有し、この2本の操作ワイヤにより上記内視鏡湾曲管を2方向に湾曲可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項9に係る発明は、4本の操作ワイヤを有し、この4本の操作ワイヤにより上記内視鏡湾曲管を4方向に湾曲可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項10に係る発明は、上記連結ワイヤは、金属製の撚り線であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項11に係る発明は、上記連結ワイヤは、樹脂製の撚り線であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の内視鏡湾曲管である。
請求項12に係る発明は、請求項1から11のいずれかに記載の内視鏡湾曲管を有する内視鏡である。
本発明によると、内視鏡湾曲管が非湾曲状態において、隣接する一対の節輪間で向き合う連結ワイヤ保持部同士の繰出し端を結ぶ線分が、湾曲管の長手方向の中心軸と、該一対の節輪同士の回動中心軸とを含む面によって2等分される位置に上記繰出し端を配設したことで各節輪を連結したので、各連結ワイヤ同士で経路差を生じることがなく各節輪を連結し、内視鏡湾曲管の湾曲操作性を適切に維持することができるようになる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1から図8に示す本発明の一実施形態に係る内視鏡湾曲管とその湾曲管を有する内視鏡について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る内視鏡10は、被検体内に挿入される細長い挿入部11と、この挿入部11の基端に連結される把持部を兼ねた操作部12と、この操作部12に接続されたユニバーサルコード13とを有する。挿入部11は先端側から順に配置されるところの、先端構成部14と、湾曲部15と、可撓性を備えた長尺な蛇管部16とを連結して構成されている。操作部12には上記湾曲部15を湾曲操作するための操作ノブ17と、接眼部18と、送気送水等の操作釦19等が設けられている。
上記湾曲部15は後述する骨格構造体(芯材)としての湾曲管を備える。湾曲管は図1に示す外装部材としての外皮20によって覆われる。外皮20はブレード管とゴム製外皮との構成でもよいが、ゴム製外皮のみで形成したものや単層の外皮でもよい。
図2(A)(C)及び図4に示すように、湾曲部15の骨格構造体としての湾曲管21は複数の節輪(駒)22を該湾曲部15の長手方向の中心軸L方向へ一列に並べるとともに前後に隣り合った節輪22同士を後述するスイベル当接部を介してこのスイベル当接部の回動中心を回動中心軸として上下方向へ回動自在に連結して構成されている。最先端に位置する節輪22は上記先端構成部14の部材に接続される。最後端に位置する節輪22は上記蛇管部16の先端に直接または接続管等の部材を介して接続されている。ここでの湾曲管21の要素たる節輪22は図3に示すようにそれ自体が単体で短い管状に形成されるのでそれを節輪と呼ぶが、管状に形成されるものに限定するものではない。
図3に示すように、単体の節輪22は短い管状の節輪本体23を有し、この節輪本体23の一方の端縁には一対の片状の突部31が左右に位置して形成され、他方の端縁には一対の片状の受部32が左右に位置して形成されている。突部31の突き出し先端の凸部と受部32の突き出し先端の凹部とはそれぞれ円弧状となっている。そして図2(B)に示すように左右一対の突部31はその左右一対の突部31の凸部の円弧状の曲率中心を通る仮想線が、節輪本体23の中心軸Lを通る(中心軸Lと交差する)ように左右対称に配置されている。上記一対の受部32は節輪本体23の他方の端縁において左右の位置に対称に配置され、この左右一対の受部32の突き出し先端の凹部の円弧状の曲率中心を通る仮想線が節輪本体23の中心軸Lを通る(中心軸Lと交差する)ように配置されている。そして前後に隣り合って向き合う節輪22の間で一方の節輪22の突部31と、他方の節輪22の受部32とを当接してその前後に隣り合う一対の節輪22により、円弧状の曲率中心を回動中心として、上下方向へ回動自在に連結するスイベル当接部を構成している。
片状の突部31と片状の受部32とは、節輪本体23に対し一体に形成される。また、節輪22の材質は硬質な材料、例えばステンレススチールやアルミニウム等の金属材料で鋳造または切削加工により形成し、その表面には潤滑表面処理を施す。また、節輪22は樹脂製の例えば高硬度樹脂により射出成形で節輪全体を一体に形成するようにしてもよい。
また、図2(B)に示すように、節輪本体23には操作ワイヤを保持する操作ワイヤ保持部が設けられている。ここでの操作ワイヤ保持部は節輪本体23の上下の位置にそれぞれ設けた操作ワイヤ用ガイド孔25a,25bによって形成されている。操作ワイヤ用ガイド孔25a,25bは節輪本体23の一方の端縁と他方の端縁との間にて該節輪本体の中心軸Lの方向と同方向へ真っ直ぐ貫通して形成される。
さらに、節輪本体23には操作ワイヤ用ガイド孔25a,25bと、突部31及び受部32の部位を避ける斜め位置(ここでは上下方向と左右方向に対していずれも45°となる位置)に連結ワイヤ保持部となる一対の連結ワイヤ保持孔26a,26bが形成されている。この連結ワイヤ保持孔26a,26bは節輪本体23の一方の端縁と他方の端縁の間にて該節輪本体の中心軸L方向と同方向へ真っ直ぐ貫通するように形成される。そして図2(B)に示すように、一対の連結ワイヤ保持孔26a,26bはいずれも節輪本体23の中心軸Lから等しい距離に位置して配設されており、この一対の連結ワイヤ保持孔26a,26bの位置を通る仮想線が上記中心軸Lを通る(中心軸Lと交差する)ように中心軸Lに対し対称な位置に配置されている。一対の連結ワイヤ保持孔26a,26bは節輪本体23の中心軸Lに対し、2回回転対称の位置に配置される。また、一対の連結ワイヤ保持孔26a,26bは、図2(B)に示すように、節輪本体23を中心軸Lの方向から見たとき、斜め右上の位置と、斜め左下の位置となる位置にそれぞれ配置される。
この実施形態での操作ワイヤ用ガイド孔25a,25b、突部31、受部32及び連結ワイヤ保持孔26a,26bはいずれも節輪本体23の中心軸L周りの位置に点対称に配置されている。連結ワイヤ保持孔26a,26bは他の操作ワイヤ用ガイド孔25a,25b、突部31及び受部32から避けてそれらと干渉し合わない離れた位置に配置されている。また、連結ワイヤ保持孔26a,26bは操作ワイヤ用ガイド孔25a,25b、突部31、受部32から湾曲部の中心軸周りに45°の角度でずれた斜めの位置に配置されている。
各節輪22の連結ワイヤ保持孔26a,26bに対し連結ワイヤ43a,43bを挿通し、連結ワイヤ保持孔26a,26bの間に掛け渡して節輪22を連結するようにする。そして、図6に示すように、向き合って隣接する一対の節輪22の間において、一方の節輪22の上側に位置する連結ワイヤ保持孔26aの繰出し端をA、他方の節輪22の下側に位置する連結ワイヤ保持孔26bの繰出し端をCとするとき、その繰出し端A、Cを結ぶ線分「AC」を2等分する点Bを、湾曲管21が湾曲していない真っ直ぐ(つまり非湾曲)の状態での湾曲管21の長手方向の中心軸Lである湾曲部軸(節輪本体23の中心軸Lに一致する。)を含む面が交差する。また、上記線分「AC」は上記湾曲管21の長手方向の中心軸Lと、上記隣接する一対の節輪22同士の回動中心軸(スイベル当接部により隣接する一対の節輪22同士を回動する場合の回転中心軸)の両方の軸を含む面Sによって2等分される。
既述した図2(A)及び図3に示すように、突部31の突き出し先端は円弧状の凸部31aとなっており、受部32の突き出し先端は円弧状の凹部32aとなっている。凸部31aと凹部32aの円弧の大きさ(半径)は一致する。図2(A)に示すように、前側に位置する節輪22の突部31の凸部31aはその後隣りに位置する節輪22の受部32の凹部32aに嵌り込んで、互いに摺接可能に当接して係合する。これにより、その両者の円弧中心周りに前後に隣接する節輪22を回動可能に連結する当接対偶のヒンジ部となるスイベル当接部を構成する。このスイベル当接部の円弧中心は隣接する一対の節輪22同士を回動する場合の回動中心軸を構成し、スイベル当接部で隣り合う一対の節輪22を上下方向に向けて回動可能に連結する。このため、湾曲管21は隣接する一対の節輪22が上下方向に向けてそれぞれ回動可能であり、また、湾曲部15全体では上下方向へ湾曲可能である。スイベル当接部を構成する突部31と受部32はいずれも節輪本体23の端縁から突き出しているので前後に隣接する節輪22同士を回動させたときに直ちに当たってしまうことなく、湾曲管21の湾曲量を確保するようになっている。
図2(B)に示すように、各節輪22の上側に位置する操作ワイヤ用ガイド孔25aにわたり一本の湾曲操作ワイヤ41aを挿通し、下側に位置する操作ワイヤ用ガイド孔25bにわたり他の一本の湾曲操作ワイヤ41bを挿通するようにする。そして湾曲部15が非湾曲状態にあるとき、2本の湾曲操作ワイヤ41a,41bは湾曲管21の長手方向の中心軸Lに平行に沿う状態になって湾曲管21の上下位置に配置される。湾曲操作ワイヤ41a,41bの先端は湾曲管21の最先端の節輪22に接続される。また、湾曲操作ワイヤ41a,41bの後端側は挿入部11の蛇管部16内を通じて操作部12まで導かれ、操作部12内に組み込まれた湾曲駆動機構(図示せず)に連結されている。上記操作ノブ17により湾曲駆動機構を駆動して上下の湾曲操作ワイヤ41a,41bのいずれかを牽引してその牽引する向きに湾曲部15を湾曲させるようになっている。
各節輪22の連結ワイヤ保持孔26a,26bに掛け渡される連結ワイヤ43a,43bは金属製ワイヤ、例えばステンレススチールワイヤ7-7撚り線で形成する。連結ワイヤ43a,43bは、ポリエチレン撚糸などの樹脂製の撚り線糸で形成してもよい。
そして、図2(A)(B)(C)に示すように、2本の連結ワイヤ43a,43bを各節輪22の連結ワイヤ保持孔26a,26bにわたりその挿通先を交互に変えながら順次掛け渡すようにする。つまり一つの連結ワイヤは前後に隣り合う節輪22では異なる位置の連結ワイヤ保持孔26a,26bに挿通するようにする。例えば、後側に位置する節輪22の右斜め上に位置する連結ワイヤ保持孔26aに挿通した連結ワイヤ43aはその連結ワイヤ保持孔26aの前方開口(繰出し端)から繰り出し、前側に位置する節輪22の左斜め下側に位置する連結ワイヤ保持孔26bの後方開口(繰出し端)からその連結ワイヤ保持孔26bに挿入する。したがって隣接する節輪22の間で連結ワイヤ43aは常に斜めになる。
また、一方の連結ワイヤ43bは後側に位置する節輪22の左斜め下に位置した連結ワイヤ保持孔26bの前方開口から前側に隣接する節輪22の右斜め上側に位置する連結ワイヤ保持孔26aに向かって斜めに進み、その連結ワイヤ保持孔26aの後方開口(繰出し端)からその連結ワイヤ保持孔26aに挿通する。
そして前後に隣接する節輪22の間では連結ワイヤ43a,43bは斜めに進むとともに隣接する節輪22の間でも他の連結ワイヤ43a,43bは交差するようになる。つまり、2本の連結ワイヤ43a,43bは図2(A)(B)(C)に示すように各節輪22の異なる連結ワイヤ保持孔26a,26bにわたり交互に挿通されるとともに隣接する節輪の間では襷掛け状態で交差するように配置される。また、図2(B)に示すように、隣接する節輪22の間での2本の連結ワイヤ43a,43bの経路は、上記湾曲管21の長手方向の中心軸Lと、上記隣接する一対の節輪22同士が回動する回動中心軸との両軸を含む面に対して斜めになる。ここで斜めに配置される角度は各面に対し45°である。
図5に示すように、連結ワイヤ43a,43bの先端(端末)には先端チップ45がカシメ付け等により固定的に取着されている。この先端チップ45は節輪22の連結ワイヤ保持孔26a,26bの先端開口に入り込まない径で形成される。このため、何かの理由で連結ワイヤ43a,43bが連結ワイヤ保持孔26a,26bへ向けて引き込まれる力が加わっても先端チップ45が最前端の節輪22の先端面に当たり係止し、連結ワイヤ43a,43bは連結ワイヤ保持孔26a,26bに入り込まない。また、連結ワイヤ43a,43bの後端(端末)には後端チップ46が同じくカシメ付け等により固定的に取着されている。後端チップ46は節輪22の連結ワイヤ保持孔26a,26bの後端開口に入り込まない径で形成される。したがって連結ワイヤ43a,43bが引き込まれる向きの力がその連結ワイヤに加わっても後端チップ46はその連結ワイヤ保持孔26a,26b内には入り込まず、最後端の節輪22の後端面に当たり係止し、連結ワイヤ43a,43bは連結ワイヤ保持孔26a,26bに入り込まない。
また、連結ワイヤ43a,43bの長さはスイベル当接部の突部31と受部32が当接する係合状態を維持する長さに初期張力を与えていない自然な状態になっている。上述したように、連結ワイヤ43a,43bの先端と後端は湾曲管21の先端と後端の位置でその湾曲管21への引き込み方向への移動が規制されるのでその状態で連結ワイヤ43a,43bの長さが定まる。
なお、連結ワイヤ43a,43bの先端または後端は湾曲管21の最先端の節輪22または最後端の節輪22に対し、接着や他の固定手段で固定して結合するようにしてもよい。また、連結ワイヤ43a,43bの先端を、先端構成部14の部材に接続するように結合してもよい。連結ワイヤ43a,43bの後端は蛇管部16の先端に直接または接続管を介して接続してもよい。
次に、上記湾曲部15を湾曲する場合の連結ワイヤ43a,43bにより湾曲管21の節輪22を連結する作用について説明する。
図6は、節輪22に設けた連結ワイヤ保持部としての連結ワイヤ保持孔26a,26bに対し、2本の連結ワイヤ43a,43bを掛け渡した状態を簡略化して示している。図6(A)に示すように、隣り合う一対の節輪22において、一方の連結ワイヤ43aを掛ける節輪22の一方の連結ワイヤ保持孔26aによる前方開口(繰り出し端)の連結ワイヤ保持位置を「A」とし、他方の節輪22の連結ワイヤ保持孔26bの後方開口(繰り出し端)の連結ワイヤ保持位置を「C」とするとき、その連結ワイヤ保持位置「A」と連結ワイヤ保持位置「C」との間を結ぶ線分(経路)「AC」とする。そして同じく図6(A)に示すように湾曲管21が真っ直ぐな非湾曲状態において線分「AC」を2等分する点を「B」とする。
図6は、節輪22に設けた連結ワイヤ保持部としての連結ワイヤ保持孔26a,26bに対し、2本の連結ワイヤ43a,43bを掛け渡した状態を簡略化して示している。図6(A)に示すように、隣り合う一対の節輪22において、一方の連結ワイヤ43aを掛ける節輪22の一方の連結ワイヤ保持孔26aによる前方開口(繰り出し端)の連結ワイヤ保持位置を「A」とし、他方の節輪22の連結ワイヤ保持孔26bの後方開口(繰り出し端)の連結ワイヤ保持位置を「C」とするとき、その連結ワイヤ保持位置「A」と連結ワイヤ保持位置「C」との間を結ぶ線分(経路)「AC」とする。そして同じく図6(A)に示すように湾曲管21が真っ直ぐな非湾曲状態において線分「AC」を2等分する点を「B」とする。
このように湾曲管21が非湾曲状態において、湾曲管21を側方から外観視した場合には、点Bは湾曲管21の長手方向の中心軸(湾曲部軸)Lを含む面Sと交差する。つまり、点Bは、線分「AC」と、上記面Sとの交点となる。また、線分「AC」は隣り合う一対の節輪22同士の回動中心軸を含む面によっても2等分される。ここでは、線分「AC」を2等分する点Bは湾曲管21の長手方向中心軸Lと、その隣り合う前後一対の節輪22同士の回動中心軸との両軸を含む面Sが交差する点となる関係に設定されている。そして2本の連結ワイヤ43a,43bの経路は隣接する前後の節輪22の間で図2(B)に示すように斜めに交差する。
一方、図6(A)に示すように、一方の節輪22の連結ワイヤ保持孔26bの前方開口(繰り出し端)の連結ワイヤ保持位置を「D」とし、他方の節輪22の連結ワイヤ保持孔26aの後方開口(繰り出し端)の連結ワイヤ保持位置を「E」とする。連結ワイヤ保持位置「D」と連結ワイヤ保持位置「E」との間を結ぶ線分「DE」は、図6(A)に示すように湾曲管21が非湾曲状態において、隣り合う一対の節輪22同士の回動中心軸を含む面によって2等分される。線分「DE」を2等分する点Bは湾曲管21の長手方向中心軸Lと、その隣り合う前後一対の節輪22同士の回動中心軸との両軸を含む面Sが交差する点でもある。
このように各節輪22の連結ワイヤ保持孔26a,26bにわたり連結ワイヤ43a,43bを交互に掛け渡したので、一対の連結ワイヤ43a,43bはいわば各隣接する節輪の間で襷掛けしたような経路をとる。湾曲管21を湾曲したとき、連結ワイヤ43a,43bは湾曲内側(湾曲内周)から湾曲外側(湾曲外周)へ、湾曲外側(湾曲外周)から湾曲内側(湾曲内周)へと順番に交互に配置される。このため、節輪間で連結ワイヤ43a,43bの経路長は略一定になる。したがって、図6(B)に示すように、湾曲管21を湾曲してもその2本の連結ワイヤ43a,43bの湾曲管21の湾曲内側と湾曲外側での経路長が略等しくなり、経路長の差が小さい。したがって、連結ワイヤ43a,43bは各節輪22についてのスイベル当接部の突部31と受部32が当接する係合状態を維持し、湾曲管21の所要の湾曲動作を確保するようになる。また、連結ワイヤ43a,43bの全長も規定された所定の長さを維持し、湾曲管21の湾曲時に変化しないので、湾曲管21の湾曲動作を阻害しない。特に、連結ワイヤ43a,43bに初期張力を与えずに済むので、湾曲管21を軽く湾曲操作可能である。
図7は湾曲管21の湾曲内側と湾曲外側で連結ワイヤの経路長の差が生じなくなる計算結果を示す。
図7は、隣接する節輪の湾曲角度に対する、隣接する節輪における連結ワイヤ保持部の開口間距離(すなわち、線分AC又は線分DE)の変化を示したものであり、湾曲管を真っ直ぐ(湾曲角度が「0°」の非湾曲状態の場合)にした場合との差と、その比率を示したものである。図8は、隣接する節輪の湾曲角度と、連結ワイヤ保持部の開口間距離との関係をグラフに表したものである。この結果から分かるように、湾曲管21を湾曲しても連結ワイヤの経路長の変化は現実に無視できる範囲のものであり、連結ワイヤ43a,43bの長さが規定された状態に維持できる。
以上の図7及び図8の結果は隣接する2つの節輪での関係を示すが、多数の節輪を連結した場合でも連結ワイヤの経路長の変化の程度は無視できる。例えば15個程度までの通常以上の数の節輪を用いる場合でも連結ワイヤ43a,43bによりスイベル当接部の当接する係合状態を維持でき、十分に適用が可能である。特に、スイベル当接部を凸部と凹部の嵌合する当接係合とすれば、より節輪の数が多い場合にも適用可能となる。
上述した構成によれば、連結ワイヤに初期張力を与えずに伸長した状態で節輪のスイベル当接部の当接係合状態を維持できるようになる。連結ワイヤの経路長を所定の長さに設定すれば、湾曲管を湾曲しても、その連結ワイヤの長さには大きな差が生じず、連結ワイヤの全長が、略一定に決まるので、外皮構造に依存することなく、湾曲管21の湾曲性能を維持できる。また、初期張力を与えずに連結ワイヤ43a,43bの長さが規定された状態で維持できるので、湾曲管21の湾曲動作を阻害しないとともに、湾曲管21を軽く湾曲操作することができる。
図9〜図11は本発明の他の実施形態に係る内視鏡の湾曲管を示している。この湾曲管51では湾曲部の長手軸方向へ節輪52を一列に並べ、前後に隣り合う節輪52同士を、一つ置きに交互に上下方向と左右方向との2方向へ回動自在に連結するように構成したものである。
図10に示すように、単体での節輪52の一端縁に設ける一対の片状の突部61と、同じ節輪52の他端縁に設ける一対の片状の受部62とを、該節輪52の中心軸周りに90°ずらして配置するようにした。つまり節輪本体53の一方の端縁に配置される一対の突部61と、同じ節輪本体53の他方の端縁に配置される一対の受部62とを、節輪の中心軸周りに90°ずらして配置し、図11に示すように隣接する節輪52間で向き合うようになる突部61と受部62とを突き合わせて当接できるようにする。突部61と受部62とは節輪本体53に一体に設ける。
また、突部61の突き出し先端は円弧状の凸部61aとし、受部62の突き出し先端は円弧状の凹部62aとする。凸部61aと凹部62aの円弧の大きさ(半径)は一致するように形成した。したがって、突部61の凸部61aは他の節輪の受部62の凹部62aに嵌り込んで摺接可能に当接して回動可能な状態で係合する。これにより連結される節輪52には上下方向へ回動するスイベル当接部と、左右方向へ回動するスイベル当接部とが節輪間に交互に配設される。したがって、湾曲管51を上下方向と左右方向との2方向へ湾曲可能である。
また、図9(B)に示すように、節輪本体53の一端縁と他端縁との間には一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bを形成する。一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bは該節輪の中心軸周りにおいて突部61と受部62を避けるとともに節輪52の中心軸Lの位置に対して点対称に配置して設ける。また、連結ワイヤ保持孔63a,63bは節輪本体53の中心軸Lから等距離に位置する。さらに一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bを通る仮想線は節輪本体53の中心軸Lを通るようになる。つまり、この一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bは、節輪本体53の中心軸Lを対称中心として斜め方向に2回回転対称に配置される。また、図9(B)に示すように、一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bは突部61と受部62の位置から湾曲管51の中心軸L周りに45°の角度で均等にずれた斜めの位置に対称に配設される。
本来、連結ワイヤ保持孔63a,63bは上述したように各節輪52に組み付ける一対の連結ワイヤに対応して一対だけを設ければ足りる。この場合、上下左右に湾曲させる場合、各節輪52に一対の連結ワイヤ保持孔を設ける形態であると、節輪52を組み立てるときに各節輪の連結ワイヤ保持孔63a,63bの位置がずれてしまう。そこで、各節輪52に一対の連結ワイヤ保持孔を設ける形態では連結ワイヤ保持孔の位置が鏡面対称で異なる2種類の節輪を準備しなければならない。
しかし、本実施形態では、図10に示すように、鏡面対称の2種類の一対の連結ワイヤ保持孔を単体の節輪に予め形成しておき、節輪を組み立てるときに一列に並ぶ一方の組の連結ワイヤ保持孔を選んで連結ワイヤ保持孔が一列に並ぶように配置できるようにしている。すなわち、図10に示すように、突部61と受部62の位置から湾曲管の中心軸周りに45°の角度で均等にずれた斜めの位置に配設される一対の連結ワイヤ保持孔63a´,63b´(右上側の位置と左下側の位置に配置されるもの)の組と、これとは別の一対の連結ワイヤ保持孔63a´´,63b´´(左上側の位置と右下側の位置に配置されるもの)の組とを配設する。このような形の節輪52を用いてこれを組み立てると、連結ワイヤ保持孔63a´,63b´と連結ワイヤ保持孔63a´´,63b´´とのいずれかの連結ワイヤ保持孔が、節輪52の中心軸Lに平行な一直線上に並ぶ一対のものとなり、この一対のものを、連結ワイヤを挿通する連結ワイヤ保持孔とすることができる。
このような兼用形式の節輪52を用いれば、一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bを配設する種類の節輪52と、一対の連結ワイヤ保持孔63a´´,63b´´を配設する種類の節輪52とを別々に用意する必要がなく、一種類の節輪で済む。
そして図11に示すように節輪52を一列に並べて突部61と受部62とを当接する。この場合、左右に位置する突部61と受部62のスイベル当接部と、上下に位置する突部61と受部62のスイベル当接部とが、一つ置きに配設されるので、湾曲管51は上下方向と左右方向の2方向へ湾曲が可能である。そして、例えば、図9(B)に示すように右上に位置するようになる連結ワイヤ保持孔63aと、左下に位置するようになる連結ワイヤ保持孔63bとを、一対の連結ワイヤ保持孔の組として使用するようにする。つまり、上記実施形態と同様に2本の連結ワイヤ65a,65bを使用する連結ワイヤ保持孔63a,63bにわたり掛け渡して配置できる。
また、この実施形態の節輪52では、図9(B)及び図10に示すように、節輪本体53の内周面に上記受部62を設けた位置に合わせて操作ワイヤ用ガイド管55a,55bを内方へ突き出して節輪本体53と一体に設けた。この実施形態でも操作ワイヤ用ガイド管55a,55b、突部61、受部62及び連結ワイヤ保持孔63a,63bはいずれも節輪本体53の中心軸Lの位置に対して点対称に配置されている。また、連結ワイヤ保持孔63a,63bは操作ワイヤ用ガイド管55a,55b、突部61及び受部62を避けるように湾曲管51の中心軸L周りに例えば45°の角度でずれた位置に配置されるので連結ワイヤ保持孔63a,63bはその他のものから極力干渉しない。
この実施形態でも上述した実施形態の場合と同様に各節輪52の異なる連結ワイヤ保持孔63a,63bに対して別々に連結ワイヤ65a,65bを一本ずつ挿通して掛け渡すようにする。この場合、湾曲管51が湾曲していない真っ直ぐな状態(つまり非湾曲状態)において、各節輪52で連結ワイヤ保持孔63a,63bの繰出し開口端間を結ぶ線分を2等分する点が、湾曲管51の中心軸Lを含む面と上記線分との交点であるような位置になる関係にする。また、同時に上記線分を2等分する点は隣り合う節輪52を回動自在に連結するスイベル当接部の回動中心軸を含む面とも交差する。このため、上記実施形態と同様の作用を奏する。
以上の如く、各節輪52の連結ワイヤ保持孔63a,63bに対し、連結ワイヤ65a,65bを、その挿入先を交互に変えて掛け渡すようにしたので、連結ワイヤ65a,65bは、上述した実施形態と同様の原理でスイベル当接部の突部61と受部62が当接する係合状態を維持しながら湾曲管51の湾曲動作を確保する。
図10に示す節輪52では一対の連結ワイヤを挿通する一対の連結ワイヤ保持孔のみならず、もう一対の連結ワイヤ保持孔63a,63bを予め形成しておくようにしたので、一対の連結ワイヤを保持する連結ワイヤ保持孔の位置が異なる2種類の節輪を用意することなく、一種類の節輪を用意するだけで済み、部品の兼用が図れる。また、使用しなかったもう一組の連結ワイヤ保持孔を用いてこれに連結ワイヤをその挿入先を交互に変えて掛け渡すようにしてもよい。
次に、本発明の他の実施形態に係る内視鏡湾曲管について図12〜図14を参照して説明する。本実施形態の内視鏡湾曲管71は図13に示す節輪72を図12(A)(C)及び図14に示すように一列に並べ、その隣り合う節輪72を後述するスイベル当接部によって上下方向へ回動可能に連結するようにした構成のものである。図13に示すように節輪72は節輪本体73と、この節輪本体73の一方の端縁において左右に位置して設けた一対の片状の突部76と、節輪本体73の他方の端縁において同じく左右に位置して設けた一対の片状の受部77とを有してなり、一つの節輪72の突部76とその隣の節輪72の受部77とは互いに当接してその隣り合う節輪同士を回動可能に連結するスイベル当接部を構成する。ここで突部76の突き出し先端は円弧状の凸部76aとなっており、受部77の突き出し先端は円弧状の凹部77aとなっている。また、凸部76aと凹部77aの円弧の大きさ(半径)は一致する。このため、突部76の凸部76aは受部77の凹部77aの内面に密に嵌り込んで摺接可能に当接して係合し、隣り合う前後の節輪72を上記円弧中心(回動中心軸)周りに回動可能に連結する当接対偶のヒンジ部となるスイベル当接部を構成している。
また、図12(B)及び図13に示すように、節輪本体73の一方の端面と他方の端面との間には該節輪本体73の中心軸Lの方向と同方向へ直線的に貫通する操作ワイヤ用ガイド孔80a,80bが上下対称に形成されている。この上下の操作ワイヤ用ガイド孔80a,80bを結ぶ仮想線は節輪本体73の中心軸Lを通り、その中心軸Lに直角に交差する。左右の一対の突部76の上記円弧中心を結ぶ仮想線及び左右の一対の受部77の上記円弧中心を結ぶ仮想線も節輪本体73の中心軸Lを通り、その仮想線は中心軸Lに対し直角に交差する。ここまでの形態は図2に示した実施形態の節輪22と同様である。
さらに、本実施形態では連結ワイヤ保持部としての上下一対の第1連結ワイヤ保持孔81a,81bの組と、同じく連結ワイヤ保持部としての上下一対の第2連結ワイヤ保持孔82a,82bの組との、2組のものが設けられている。連結ワイヤ保持孔はいずれも節輪本体73の中心軸Lの方向と同方向へ真っ直ぐに貫通して形成される。
図12(B)に示すように、第1連結ワイヤ保持孔81a,81bの組は上下の操作ワイヤ用ガイド孔80a,80bを結ぶ仮想線に対して右側に位置して配置される。また、第2連結ワイヤ保持孔82a,82bの組は上下の操作ワイヤ用ガイド孔80a,80bを結ぶ仮想線に対して左側に位置して配置されている。つまり、第1連結ワイヤ保持孔81a,81bの組と、第2連結ワイヤ保持孔82a,82bの組とは上下の操作ワイヤ用ガイド孔80a,80bを結ぶ仮想線に対して左右対称に配置される。
各連結ワイヤ保持孔81a,81b、82a,82bはいずれも上下の操作ワイヤ用ガイド孔80a,80bと、スイベル当接部を構成する突部76及び受部77の位置をそれぞれ避けるように斜めの位置とする。ここではガイド孔80a,80bと突部76及び受部77の位置から節輪本体73の中心軸L周りにいずれも45°の位置に配設されている。さらに各連結ワイヤ保持孔81a,81b、82a,82bは、節輪本体73の中心軸Lから等しい距離にそれぞれ配置されている。つまり第1連結ワイヤ保持孔81a,81bと第2連結ワイヤ保持孔82a,82bは節輪本体73の中心軸Lに対し4回回転対称に配置される。
そして、右側に位置する組の第1連結ワイヤ保持孔81a,81bを結ぶ仮想線及び左側に位置する組の第2連結ワイヤ保持孔82a,82bを結ぶ仮想線は左右の一対の突部76の上記円弧中心を結ぶ仮想線(及び左右の一対の受部77の上記円弧中心を結ぶ仮想線)によって2等分される。また、右側に位置する組の第1連結ワイヤ保持孔81a,81bと、左側に位置する組の第2連結ワイヤ保持孔82a,82bとは、節輪本体73の中心軸Lを通る上下線に対して左右対称に配設されている。
このように、第1連結ワイヤ保持孔81a,81bの組と、第2連結ワイヤ保持孔82a,82bの組とはいずれも節輪本体73の中心軸Lに対して斜め左右位置または斜め上下位置に配置されており、斜め方向にも対称的に配置されている。また、連結ワイヤ保持孔81a,81b,82a,82bは、節輪本体23の中心軸Lに対して4回回転対称となる関係に配置されている。操作ワイヤ用ガイド孔80a,80b、突部76、受部77及び連結ワイヤ保持孔81a,81b,82a,82bは、節輪本体73の中心軸Lから略均等な距離に配置され、かつ中心軸L周りに45°の間隔で均等に離れて配置されている。
そして、複数の節輪を連結ワイヤによって連結する場合、図12(A)(B)(C)に示すように、第1連結ワイヤ保持孔81a,81bの組と、第2連結ワイヤ保持孔82a,82bの組に別の組の2本の連結ワイヤをそれぞれ挿通する。例えば、第1連結ワイヤ保持孔81a,81bに組み付けられる2本の連結ワイヤ85は、各節輪72の上下に位置する連結ワイヤ保持孔81a,81bに挿通され、節輪72毎に上下に位置する挿入先の連結ワイヤ保持孔81a,81bを変更してそれぞれ個別に挿通される。したがって、この2本の連結ワイヤ85は各節輪72の間で斜め上下方向に向いて交差し、その2本の連結ワイヤ85は隣り合う節輪72に襷掛け状に掛け渡される。
また、第2連結ワイヤ保持孔82a,82bに組み付けられる2本の連結ワイヤ86は、各節輪72の上下に位置する連結ワイヤ保持孔82a,82bに挿通され、節輪72毎に上下に位置する挿入先の連結ワイヤ保持孔82a,82bを変更してそれぞれ個別に挿通される。したがって、この2本の連結ワイヤ86は各節輪72の間で斜め上下方向に向いて交差し、その2本の連結ワイヤ86は隣り合う節輪72に襷掛け状に掛け渡される。
このように、一つの連結ワイヤは前後に隣接する節輪72では上下に異なる位置の2つの連結ワイヤ保持孔に対して交互に挿通される。例えば、後側に位置する節輪72の上側に位置する連結ワイヤ保持孔81aに挿通した連結ワイヤ85はその連結ワイヤ保持孔81aの前方開口(繰出し端)からそれに隣接する前側に位置する節輪72の下側に位置する連結ワイヤ保持孔81bに向かって斜めに進み、その節輪72の連結ワイヤ保持孔81bの後方開口(繰出し端)から該節輪の連結ワイヤ保持孔81bに挿入される。他の連結ワイヤ85は後側に位置する節輪72の下側に位置した連結ワイヤ保持孔81bの前方開口からそれに隣接する前側に位置する節輪72の上側に位置する連結ワイヤ保持孔81aに向かって斜めに進み、その前側に位置する節輪72の連結ワイヤ保持孔81aに挿通される。そして、前後に隣り合う節輪72の間ではその2本の連結ワイヤ85は斜めに交差するように配置される。また、別の組の第2連結ワイヤ保持孔82a,82bについても同様にして各連結ワイヤ86が掛け渡されて各節輪72に組み付けられる。
また、湾曲管71が湾曲していない非湾曲状態において、湾曲管71の中心軸Lと、左右一対の突部76の上記円弧中心を結ぶ仮想線(または左右の一対の受部77の上記円弧中心を結ぶ仮想線)とを含む面が、隣り合う節輪72の第1連結ワイヤ保持孔81a,81bを結ぶ線分「AC」と、上記第2連結ワイヤ保持孔82a,82bを結ぶ線分「DE」とを、それぞれ2等分する関係に配置されている。したがって上記実施形態と同様の原理により、湾曲管71を湾曲しても連結ワイヤの長さが実質的に変わらず、連結ワイヤは各節輪についてのスイベル当接部が当接する係合状態を維持し、湾曲管71の湾曲動作を確保する。
この実施形態では第1連結ワイヤ保持孔81a,81bの組と、第2連結ワイヤ保持孔82a,82bの組の2組の連結ワイヤを設け、各組の連結ワイヤを、湾曲管71の左右領域に寄せて上下に配置したので、湾曲管71の中央部を空けることができる。この実施形態における連結ワイヤの配置によれば、湾曲管内に配置する内蔵物の配置が容易になる。
次に、図15〜図17を参照して本発明の他の実施形態に係る内視鏡湾曲管について説明する。図15(A)(C)及び図17に示すように、内視鏡湾曲管90は複数の節輪91を一列に並べ、その隣り合う一対の節輪91を後述するスイベル当接部によって上下方向または左右方向へ回動自在に連結し、湾曲管全体として上下方向及び左右方向へ湾曲可能な構成としたものである。各節輪91は図16に示すように節輪本体92と、この節輪本体92の一方の端縁に設けられた一対の片状の突部93と、同じ節輪本体92の他方の端縁に設けられた一対の片状の受部94とを有し、同じ節輪91において一対の突部93と一対の受部94とは該節輪91の中心軸L周りに90°ずれて配置するようにしたものである。例えば、一対の突部93が左右に位置して配置した場合、一対の受部94は上下に位置して配置される。また、同じ節輪91についての一対の突部93と一対の受部94は該節輪の中心軸L周りに90°ずれて対称に配置される関係にある。
上述した実施形態と同様に突部93の突き出し先端は円弧状の凸部93aとなっており、受部94の突き出し先端は円弧状の凹部94aとなっている。この凸部93aと凹部94aの円弧の大きさ(半径)は一致する。このため、節輪91の突部93の凸部93aは隣に位置する節輪91の受部94の凹部94a内に密に嵌り込んで摺接可能に当接係合させることが可能である。
そして隣り合う節輪91の突部93と受部94はその隣り合う節輪91相互を上記円弧中心周りに回動可能に連結し、これにより当接対偶のヒンジ部となるスイベル当接部を構成する。このスイベル当接部による回動軸は、節輪91毎にその節輪中心軸L周りに90°ずれるので、隣接する節輪相互の回動する向きが一つ置きに上下方向と左右方向に変わり、湾曲管90全体は上下方向及び左右方向へ湾曲可能である。
さらに、図15(B)及び図16に示すように、節輪本体92には該節輪本体の中心軸L方向と同方向へ直線的に貫通する操作ワイヤ用ガイド孔95a,95bを形成する一対のガイド管95が節輪本体92の内面に内方へ突き出して設けられている。これらのガイド管95は上記受部94に対応する位置にそれぞれ配置される。もっとも、ガイド管95を突部93に対応する位置または突部93を配置した位置と受部94の両方の位置に対応したそれぞれの位置に設置するようにしてもよい。ここではガイド管95を受部94に対応した位置のみに配置する。
図16に示すように、節輪91はその節輪本体92の一方の端縁に一対の突部93を形成し、節輪本体92の他方の端縁に一対の受部94を形成するようにしたので、図15(A)(B)(C)及び図17で示すように隣り合う節輪91の突部93と受部94の当接位置が中心軸L周りに90°ずれる状態で各節輪91は組み付けられるともに隣り合う節輪91の突部93と受部94とが当接してスイベル当接部を構成する。スイベル当接部は節輪91の中心軸L周りに90°ずれて交互に配置される。
ここで、図15(B)に示すように、複数の節輪91を組み付けた状態において、上下に位置する一対の操作ワイヤ用ガイド孔95a,95bの中心を結ぶ仮想線及び上下一対のスイベル当接部の回転中心を結ぶ仮想線は、節輪本体92の中心軸Lを通り、その中心軸Lに対し直角に交差する。また、左右に位置する一対の操作ワイヤ用ガイド孔95a,95bの中心を結ぶ仮想線及び左右の一対のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線も節輪本体92の中心軸Lを通りその中心軸Lに直角に交差する。
そして、上下に位置する操作ワイヤ用ガイド孔95a,95bにわたり操作ワイヤを個別に挿通してその上下の操作ワイヤを押し引き操作することにより左右に位置する一対のスイベル当接部の回動中心を回動軸として節輪91を上下に回動可能である。また、左右に位置する操作ワイヤ用ガイド孔95a,95bにわたり左右の操作ワイヤを個別に挿通してその左右の操作ワイヤを押し引き操作することにより上下に位置する一対のスイベル当接部の回動中心を回動軸として節輪91を左右に回動可能である。
図15(B)及び図16に示すように、節輪本体92には連結ワイヤ保持部としての4本の連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dが設けられている。この4本の連結ワイヤ保持孔はいずれも節輪本体92の中心軸Lと平行に延び、その節輪本体92の両端面間に直線的に貫通して形成される。4本の連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dの節輪本体92の中心軸L周りの位置は上下左右に位置するスイベル当接部を避けて配置される。例えば、図15(B)に示すように、いずれの連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dも上下左右のスイベル当接部の位置から湾曲管中心軸L周りに45°の角度でずれる斜めの位置に配設される。
さらに、4つの連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dは上下のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線及び左右のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線からいずれも等距離にあり、また、湾曲管の中心軸Lからも等しい距離にそれぞれ配置される。4つの連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dは節輪本体92に、該節輪本体の軸周りに4回回転対称の位置に配置される。
そして上下に対応位置する組の連結ワイヤ保持孔96a,96bの中心を結ぶ仮想線と、同じく上下に対応位置する他の組の連結ワイヤ保持孔96c,96dの中心を結ぶ仮想線とはいずれも左右のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線によって2分されるとともに上下のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線に平行であり、左右のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線に対し直角に交差する(図15(B)参照)。
また、左右に対応位置する組の連結ワイヤ保持孔96a,96cの中心を結ぶ仮想線と、同じく左右に対応位置する他の組の連結ワイヤ保持孔96b,96dの中心を結ぶ仮想線とはいずれも上下のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線によって2分されるとともに左右のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線に平行であり、かつ上下のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線に対し直角に交差する(図15(B)参照)。
次に、図15(A)(B)(C)を参照して節輪91を連結する連結ワイヤの取回しの形態について説明する。ここでは節輪91を連結する力のバランスをとるために少なくとも2本の連結ワイヤ97,98が用意され、この2本の連結ワイヤ97,98を使用する。第1連結ワイヤ97と第2連結ワイヤ98は後側の節輪91から前側の節輪91に左回りに各節輪91毎にその節輪における一つの連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96d,96a,…の順に選んでそれらの連結ワイヤ保持孔に対し順番に掛け渡すようにする。
これを具体的に述べると、図15(A)(B)(C)において、最も右側(後側)に位置する第1の節輪91-1における右上側に位置する連結ワイヤ保持孔96aから繰り出された第1連結ワイヤ97の部分(1)はその前隣に位置する第2の節輪91-2における右下側に位置する連結ワイヤ保持孔96bに繰り込まれる。この第1連結ワイヤ97の部分(1)は隣り合う第1の節輪91-1と第2の節輪91-2とを回動させる左右に位置するスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S1を突き抜けてその面S1の反対側(下側)へ導かれ、前側に隣接する第2の節輪91-2の連結ワイヤ保持孔96bに挿入される。
この第2の節輪91-2の連結ワイヤ保持孔96bに挿入された第1連結ワイヤ97はその連結ワイヤ保持孔96bの他端側開口(繰り出し端)から前方へ繰り出され、この繰り出された部分(2)は第3の節輪91-3の連結ワイヤ保持孔96dに挿入される。そしてこの繰出し部分(2)は第2の節輪91-2とその先の隣の第3の節輪91-3との間での上下のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S2を突き抜けてその面S2の反対側へ導かれ、その導かれた先に位置する隣の第3の節輪91-3における連結ワイヤ保持孔96dに挿入されるようになる。
この第3の節輪91-3における連結ワイヤ保持孔96dに挿入された第1連結ワイヤ97はその第3の節輪91-3における連結ワイヤ保持孔96dの前方の他端側開口(繰り出し端)から繰り出され、この繰り出された部分(3)は先隣の第4の節輪91-4における連結ワイヤ保持孔96cに挿入される。また、この繰り出された部分(3)は第3の節輪91-3とその先隣の第4の節輪91-4との間での左右に位置するスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S1を突き抜けてその面S1の反対側へ導かれ、その隣の第4の節輪91-4における連結ワイヤ保持孔96cに挿入されるようになる。
さらに第4の節輪91-4における連結ワイヤ保持孔96cに挿入された第1連結ワイヤ97はその連結ワイヤ保持孔96cの他端側開口(繰り出し端)から更に先の隣の節輪91との間での上下に位置するスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S2を突き抜けてその面S2の反対側へ導かれ、その導かれた先に位置する先隣の節輪91の連結ワイヤ保持孔96aに挿入される。
このように第1連結ワイヤ97は各節輪91の連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dを順次経て掛け渡される。
このように第1連結ワイヤ97は各節輪91の連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dを順次経て掛け渡される。
一方、第2連結ワイヤ98も同様にして各節輪91の連結ワイヤ保持孔96a〜96dを順次経由して掛け渡される。この第2連結ワイヤ98は各節輪91の連結ワイヤ保持孔に順番を2つずらして掛け渡すようにした。第1の節輪91-1のところから説明すると、第1の節輪91-1における連結ワイヤ保持孔96dから第2連結ワイヤ98を繰り出す。この第1の節輪91-1における連結ワイヤ保持孔96dから繰り出した第2連結ワイヤ98の部分<1>はその前側に位置する第2の節輪91-2における連結ワイヤ保持孔96cに繰り込む。この繰り出された第2連結ワイヤ98の部分<1>は第1の節輪91-1とその前に位置する第2の節輪91-2とを回動させる左右のスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S1を突き抜けてその反対側(上側)へ導かれ、第2の節輪91-2の連結ワイヤ保持孔96cに挿入される。
この第2の節輪91-2の連結ワイヤ保持孔96cに挿入された第2連結ワイヤ98の部分<2>はその連結ワイヤ保持孔96cの他端側開口(繰り出し端)から繰り出され、第2の節輪91-2とその先の隣の第3の節輪91-3との間での上下に位置するスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S2を突き抜けてその面S2の反対側(右側)へ導かれ、第3の節輪91-3の連結ワイヤ保持孔96aに挿入される。
さらに、第3の節輪91-3の連結ワイヤ保持孔96aに挿入された第2連結ワイヤ98の部分<3>は先の隣に位置する第4の節輪91-4における連結ワイヤ保持孔96bに向けて繰り出され、その第4の節輪91-4の連結ワイヤ保持孔96bに挿入される。この第2連結ワイヤ98の部分<3>は第4の節輪91-4とその先の隣の節輪91との間での左右に位置するスイベル当接部の回動中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面S1を突き抜けてその面S1の反対側へ導かれる。このように第2連結ワイヤ98は各節輪91の連結ワイヤ保持孔96d,96c,96a,96bを順次経て掛け渡される。
このため、各節輪間では第2連結ワイヤ98は第1連結ワイヤ97とは逆側から面S1,S2 を突き抜けて各節輪間に配置される。したがって、図15(A)(C)に示すように第1連結ワイヤ97と第2連結ワイヤ98とは隣り合う節輪間では平行でも直接に交わりもしない喰い違い状態で交差する。つまり、第1連結ワイヤ97及び第2連結ワイヤ98はいずれも湾曲管90の中心軸L周りに螺旋状に回転するように各節輪91における連結ワイヤ保持孔96a,96b,96c,96dを通り、湾曲管の周囲に引き回される。また、第1連結ワイヤ97と第2連結ワイヤ98とは隣接する節輪の間では喰い違い状態で交差する。ここでは2本の連結ワイヤを用いて説明したが、使用しないで残る2つの連結ワイヤ保持孔を用いて上記同様に他の連結ワイヤを掛け渡すことが可能である。
この実施形態の場合においても、湾曲管82が湾曲していない非湾曲状態において、節輪のスイベル当接部中心を結ぶ仮想線(回動中心軸)を含む面により連結ワイヤを掛け渡す連結ワイヤ保持孔を結ぶ線分を2等分する関係となる。したがって、上記実施形態と同様の作用を奏する。つまり連結ワイヤは各節輪についてのスイベル当接部が当接する係合状態を維持して湾曲管の湾曲動作を確保する。また、各連結ワイヤは、順次、螺旋状に節輪に掛け渡されて湾曲管90の周辺部を通るため、連結ワイヤは湾曲管の中央部を占めないので、湾曲管90の中央部付近に内蔵設置用スペースを大きく確保できるようになる。
次に、本発明のさらに他の実施形態に係る内視鏡湾曲管を図18及び図19に基づいて説明する。この実施形態に係る内視鏡湾曲管100はその節輪101を図19に示すように構成したものである。つまり、節輪本体102の一方の端縁と他方の端縁との間には先に挙げた図2の節輪と同様に操作ワイヤ用ガイド孔103a,103bを形成する。また、連結ワイヤ保持部は節輪本体102の内周面から内方へ突き出すガイド管104a,104bの孔によって形成するようにしたものである。
本発明のさらに他の実施形態に係る内視鏡湾曲管を図20及び図21に基づいて説明する。この実施形態に係る内視鏡湾曲管110ではその節輪111を管状に形成せず、節輪本体を円盤状に形成したものである。そして円盤状の節輪111の一方の端縁と他方の端縁との間に連結ワイヤ保持部としての連結ワイヤ保持孔114a,114bと、操作ワイヤ用ガイド孔115a,115b、115c,115dとを刳り貫いて形成し、さらに他の内蔵物を配置する複数のスペース116を切り欠き形成したものである。更に、この形態の節輪111では、図20(B)に示すように連結ワイヤ保持孔114a,114bを、節輪111の中心軸L寄りに配設するようにした。連結ワイヤ保持孔114a,114bを、節輪111の中心軸寄りに配置できるため、連結ワイヤ117,118を節輪の中心寄りに配置できる。連結ワイヤ117,118の配置は上述した実施形態と同様に各節輪111の連結ワイヤ保持孔114a,114bに交互に掛け渡して配置するようにする。
上記各実施形態でスイベル当接部は突部の突出し先端を円弧状の凸部とし、受部の突出し先端を円弧状の凹部として、凸部と凹部を嵌め込んで嵌合するように当接させた当接部を形成するようにしたが、スイベル当接部は当て付けて隣り合う節輪を回動できればよいので、凸部と凹部の関係でなくともよい。また、節輪にスイベル当接部を構成するために単体の節輪の一方の端縁に突部を形成し、他方の端縁に受部を形成するようにしたが、一つの種類の節輪の両端縁の両方に突部を設け、他の種類の節輪の両端縁の両方に受部を設けてその2種類の節輪を交互に配置して突部と受部を当接することによって前後に隣接する一対の節輪を回動自在に連結するスイベル当接部を構成するようにした湾曲管であってもよい。
15…湾曲部、21…湾曲管、22…節輪、23…節輪本体
26a,26b…連結ワイヤ保持孔、31…突部、32…受部
43a,43b…連結ワイヤ、L…中心軸。
26a,26b…連結ワイヤ保持孔、31…突部、32…受部
43a,43b…連結ワイヤ、L…中心軸。
Claims (12)
- 複数の節輪を一列に並べるとともに隣接する節輪に該隣接する節輪同士が当接する当接部を設け、その当接部の回動中心を回動中心軸として複数の節輪を回動自在に連結した内視鏡湾曲管において、
上記湾曲管に配置され、該湾曲管を湾曲するための操作ワイヤと、
上記節輪間にわたり配置され、上記節輪間を連結する連結ワイヤと、
上記節輪に設けられ、上記連結ワイヤを保持する連結ワイヤ保持部と、
を有し、
上記内視鏡湾曲管が非湾曲状態において、隣接する一対の節輪間で向き合う上記連結ワイヤ保持部同士の繰出し端を結ぶ線分が、上記湾曲管の長手方向の中心軸と、該一対の節輪同士の回動中心軸とを含む面によって2等分される位置に上記繰出し端を配設したことを特徴とする内視鏡湾曲管。 - 上記一方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端と、これに隣り合って向き合う他方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端とは、上記湾曲管の長手方向の中心軸に対し、2回回転対称である位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡湾曲管。
- 上記一方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端と、これに向き合う他方の節輪の連結ワイヤ保持部の繰出し端とは、上記湾曲管の長手方向の中心軸に対し、4回回転対称である位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡湾曲管。
- 上記連結ワイヤは、上記線分を通る経路に配設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 上記各節輪は少なくとも2つの連結ワイヤ保持部を有し、上記節輪同士は各節輪の連結ワイヤ保持部に掛け渡される2本の連結ワイヤによって連結されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 上記各節輪は少なくとも4つの連結ワイヤ保持部を有し、上記節輪同士は各節輪の連結ワイヤ保持部に掛け渡される4本の連結ワイヤによって連結されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 上記節輪は上記内視鏡湾曲管を湾曲する操作ワイヤを保持する操作ワイヤ保持部を有し、上記操作ワイヤ保持部と、隣り合う節輪同士が当接する当接部を設けた部位に対応した位置との間に上記連結ワイヤ保持部を配置したことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 2本の操作ワイヤを有し、この2本の操作ワイヤにより上記内視鏡湾曲管を2方向に湾曲可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 4本の操作ワイヤを有し、この4本の操作ワイヤにより上記内視鏡湾曲管を4方向に湾曲可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 上記連結ワイヤは、金属製の撚り線であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 上記連結ワイヤは、樹脂製の撚り線であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の内視鏡湾曲管。
- 請求項1から11のいずれかに記載の内視鏡湾曲管を有する内視鏡。
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