JP2010155034A - 管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させること。
【解決手段】本発明の管内移動体用アクチュエータは、管路内を移動する管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンと、前記管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記後退力を前記管路に与え収縮する時に前記推進力を前記管路に与える逆進バルーンと、を有し、前記正進バルーンと前記逆進バルーンは前記管内移動体の進行方向について前後に配置されていること、を特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡に係り、特に、管壁に推進力を伝えて管内を移動する技術に関する。

特許文献１には、管路内を移動する管内移動体用アクチュエータが開示されている。具体的には、電子内視鏡の挿入部にバルーンが取り付けられており、当該バルーンは、進行方向の後方の部分および円周方向の部分が、他の部分よりも膨張率が低く形成されている。そして、バルーンはエアーを供給することにより進行方向の後方に向かって膨張するので、管路の内壁面に接触したバルーンの表面が、内壁面に接触しながら進行方向の後方に内壁面を介して推進力を発生させ、この力によって挿入部が進行方向の前方に移動するとしている。

特開２００８−４３６６９号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、バルーンの膨張後に排気をして収縮させる際に、進行方向の前方に向かって収縮するので、バルーンの膨張時の作用と逆の作用として、管路の内壁面に接触したバルーンの表面が内壁面に接触しながら進行方向の前方に内壁面を介して後退力を発生させ、この力によって管壁に不要な後退動作を伝えてしまい結果的に挿入部が進行方向の前方に移動できないおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明の管内移動体用アクチュエータは、管路内を移動する管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンと、前記管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記後退力を前記管路に与え収縮する時に前記推進力を前記管路に与える逆進バルーンと、を有し、前記正進バルーンと前記逆進バルーンは前記管内移動体の進行方向について前後に配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。

本発明の一態様として、前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記逆進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御し、前記逆進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記正進バルーンが前記係止力を前記管路に与えるように制御する制御部を有すること、を特徴とする。

かかる態様によれば、逆進バルーンが後退力を管路に与える時には正進バルーンが係止力を管路に与えるように制御するので、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。

本発明の一態様として、前記制御部は、前記逆進バルーンが膨張状態から収縮する時には前記正進バルーンを収縮させて前記管路に接触していないように制御すること、を特徴とする。

かかる態様によれば、制御部は逆進バルーンが膨張状態から収縮する時には正進バルーンが管路に接触していないように制御するので、逆進バルーンが管壁に与える推進力により、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。

本発明の一態様として、前記正進バルーンは、前記管内移動体の進行方向に沿った軸を中心とした周方向の全体に亘って形成されており、前記膨張率が異なる部分が前記管内移動体の基端部側の端部から前記管内移動体の先端部方向に放射状に形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、膨張率が異なる部分が管内移動体の基端部側の端部から管内移動体の先端部方向に放射状に形成されているので、より確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。

本発明の一態様として、前記逆進バルーンは、前記管内移動体の進行方向に沿った軸を中心とした周方向の全体に亘って形成されており、前記膨張率が異なる部分が前記管内移動体の先端部側の端部から前記管内移動体の基端部方向に放射状に形成されていること、を特徴とする。

本発明の一態様として、前記正進バルーンおよび前記逆進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が他の部分よりも肉厚が大きいこと、を特徴とする。

かかる態様によれば、膨張率が異なる部分の肉厚を他の部分よりも大きくして、バルーンに対し簡易な構造により膨張または収縮する時に変形する方向に指向性を備えさせることができる。

本発明の一態様として、前記正進バルーンおよび前記逆進バルーンは、前記膨張率が異なる部分に他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、膨張率が異なる部分に他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えているので、バルーンに対し簡易な構造により膨張または収縮する時に変形する方向に指向性を備えさせることができる。

本発明の一態様として、前記低膨張材は、繊維からなること、を特徴とする。

本発明の一態様として、前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が少なくとも前記管内移動体の進行方向の後方部分に設けられていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、正進バルーンは膨張率が異なる部分が少なくとも管内移動体の進行方向の後方部分に設けられているので、確実にバルーンは膨張する時に管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を管路に与えることができる。

本発明の一態様として、前記逆進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が少なくとも前記管内移動体の進行方向の前方部分に設けられていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、逆進バルーンは膨張率が異なる部分が少なくとも管内移動体の進行方向の前方部分に設けられているので、確実にバルーンは収縮する時に管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を管路に与えることができる。

本発明の一態様として、前記正進バルーンを前記管内移動体の進行方向の前方に配置し、逆進バルーンを前記管内移動体の進行方向の後方に配置すること、を特徴とする。

前記目的を達成するために本発明の内視鏡は、上記のいずれかの管内移動体用アクチュエータを有する。

前記目的を達成するために本発明の管内移動体用アクチュエータの制御方法は、管路内を移動する管内移動体に設けられ一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンと、前記管内移動体に設けられ一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記後退力を前記管路に与え収縮する時に前記推進力を前記管路に与える逆進バルーンと、を有し、前記正進バルーンと前記逆進バルーンは前記管内移動体の進行方向について前後に配置されている管内移動体用アクチュエータの制御方法であって、前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記逆進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御し、前記逆進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記正進バルーンが前記係止力を前記管路に与えるように制御すること、を特徴とする。

本発明によれば、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。

電子内視鏡の構成図である。 挿入部の先端部と湾曲部の拡大図である（第１バルーンと第２バルーンが周方向に分割されて軸対称に対をなしている例）。 挿入部の先端部と湾曲部の拡大図である（第１バルーンと第２バルーンが全周にわたって形成されている例）。 実施例１のバルーン構成を示す図である。 実施例１のバルーン制御装置の構成図である。 正進バルーンの膨張の様子を示す図である。 正進バルーンの他の仕様例を示す図である。 図７に示す仕様の正進バルーンについて膨張の様子を示す図である。 正進バルーンの他の仕様例を示す図である。 正進バルーンの他の仕様例を示す図である。 実施例１の制御フローの各工程における正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。 実施例１の正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮のタイムチャート図である。 実施例２のバルーン構成を示す図である。 実施例２のバルーン制御装置の構成図である。 逆進バルーンの膨張の様子を示す図である。 逆進バルーンの他の仕様例を示す図である。 図１６に示す仕様の正進バルーンについて膨張の様子を示す図である。 逆進バルーンの他の仕様例を示す図である。 逆進バルーンの他の仕様例を示す図である。 実施例２の制御フローの各工程における正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。 実施例２の正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮のタイムチャート図である。 実施例３のバルーン構成を示す図である。 実施例３のバルーン制御装置の構成図である。 実施例３の制御フローの各工程における第１正進バルーンと第２正進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。 実施例３の第１正進バルーンと第２正進バルーンの膨張収縮のタイムチャート図である。 実施例３の第１正進バルーンと第２正進バルーンの膨張収縮の様子として、他に考えられる例を示す図である。 挿入部の先端部と湾曲部の拡大図である。 実施例４のバルーン構成を示す図である。 実施例４の制御フローの各工程において挿入部の軸方向を見たときの正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。 実施例４の制御フローの各工程において、挿入部の先端部側から見たときの正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮の様子および、内壁面の基準位置と挿入部の先端部の相対的な位置関係を示す簡略図である。 実施例５のバルーン構成を示す図である。 実施例５の制御フローの各工程において挿入部の軸方向を見たときの正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。 実施例５の制御フローの各工程において挿入部の先端部側から見たときの正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮の様子および、内壁面の基準位置と挿入部の先端部の相対的な位置関係を示す簡略図である。 実施例６のバルーン構成を示す図である。 実施例６の制御フローの各工程において挿入部の軸方向を見たときの第１正進バルーンと第２正進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。 制御フローの各工程において挿入部の先端部側から見たときの第１正進バルーンと第２正進バルーンの膨張収縮の様子および、内壁面の基準位置と挿入部の先端部の相対的な位置関係を示す簡略図である。 内視鏡用移動装置への適用例を示す図である。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔電子内視鏡の説明〕
図１において、電子内視鏡１は、被検体内に挿入され管路内を移動する管内移動体である挿入部１０と、挿入部１０の基端部分に連設された操作部１２とを備えている。挿入部１０の先端に連設された先端部１０ａ（例えば、外径１２ｍｍφ）には、被検体内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズと像光を撮像する撮像素子（いずれも図示せず）が内蔵されている。撮像素子により取得された被検体内の画像は、コード１４に接続されたプロセッサ装置のモニタ（いずれも図示せず）に内視鏡画像として表示される。

また、先端部１０ａには、被観察部位に光源装置（図示せず）からの照明光を照射するための照明窓や、鉗子口１６と連通した鉗子出口、送気・送水ボタン１２ａを操作することによって、対物レンズを保護する観察窓の汚れを落とすための洗浄水やエアーが噴射されるノズルなどが設けられている。

先端部１０ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１０ｂが設けられている。湾曲部１０ｂは、操作部１２に設けられたアングルノブ１２ｂが操作されて、挿入部１０内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１０ａが被検体内の所望の方向に向けられる。

湾曲部１０ｂの後方には、可撓性を有する軟性部１０ｃが設けられている。軟性部１０ｃは、先端部１０ａが被観察部位に到達可能なように、且つ術者が操作部１２を把持して操作する際に支障を来さない程度に患者との距離を保つために、１〜数ｍの長さを有する。

先端部１０ａや湾曲部１０ｂには、後述する第１バルーン２０と第２バルーン２２が取り付けられている。第１バルーン２０と第２バルーン２２はおもに膨張収縮自在なラテックスゴムからなり、バルーン内の圧力を制御するバルーン制御装置１８Ａまたは１８Ｂまたは１８Ｃに接続されている。

上記のように構成された電子内視鏡１で、例えば、大腸や小腸のように複雑に屈曲した管路の内壁面を観察する場合には、第１バルーン２０と第２バルーン２２が収縮した状態で挿入部１０を被検体内に挿入し、光源装置を点灯して被検体内を照明しながら、撮像素子により得られる内視鏡画像をモニタで観察する。

そして後述するように、挿入部１０が管路の所定の位置に到達すると、バルーン制御装置１８Ａまたは１８Ｂまたは１８Ｃにより第１バルーン２０と第２バルーン２２の膨張・収縮を制御して、管路の内壁面を介して推進力を発生させ、この力によって挿入部１０を進行方向の前方に移動させる。

なお、推進動作のフローの詳しい説明は後述する。

〔管内移動体用アクチュエータの説明〕
次に、管内移動体用アクチュエータについて説明する。本発明では、２つのバルーンを用いるが、バルーンの配置の仕方として、管内移動体の進行方向に前後に配置する前後配置の場合と、管内移動体の進行方向についてほぼ同じ位置に配置し外周方向に位相をずらして配置する平面配置の場合が考えられる。そこで、前後配置の場合と平面配置の場合について、場合を分けて説明する。

[前後配置の場合]
図２，図３は、挿入部１０の先端部１０ａと湾曲部１０ｂの拡大図であり、前後配置の場合の第１バルーン２０と第２バルーン２２の配置について示し、（ａ）は湾曲部１０ｂと先端部１０ａを側面から見た図、（ｂ）は先端部１０ａ側から見た図である。図２では第１バルーン２０と第２バルーン２２が周方向に分割されて軸対称に対をなしている例であり、図３では第１バルーン２０と第２バルーン２２が挿入部１０の進行方向に沿った軸を中心とした全周に亘って形成されている例である。

なお、第１バルーン２０と第２バルーン２２のうち、いずれか一方のバルーンを図２に示すような周方向に分割されて軸対称に対をなしているバルーンとし、他方のバルーンを図３に示すような挿入部１０の進行方向に沿った軸を中心とした全周に亘って形成されているバルーンとしてもよい。

そこで、以下、第１バルーン２０と第２バルーン２２の構成例を説明する。

なお、以下おもに、図２に示すような第１バルーン２０と第２バルーン２２が周方向に分割されて軸対称に対をなしている例を用いて説明する。

（実施例１）
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図４は、実施例１のバルーン構成を示す図である。図４に示すように、実施例１では、第１バルーン２０として変形指向性バルーン（膨張する時に所定の向きに変形するものであって変形する方向に指向性を備えるバルーン）を膨張する時に進行方向の後方に向かって変形する向きに配置したバルーン（以下、正進バルーン３０という）を採用し、第２バルーン２２として変形指向性が無いバルーン（膨張時に全体に亘ってほぼ均一に変形するバルーン、以下、係止バルーン３２という）を採用する。

図４に示すように、正進バルーン３０の内腔には、挿入部１０の外周面に開口した給排気口４０を介して、給排気路４２が連通されている。給排気路４２は、挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ａに接続されている。

図５に示すように、バルーン制御装置１８Ａには、給排気路４２（図４参照）を介して正進バルーン３０にエアーを供給する給気ポンプ４４と、正進バルーン３０内のエアーを吸引する吸引ポンプ４６とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ４４と吸引ポンプ４６の動作をコントローラ２４Ａで制御することにより、一対の正進バルーン３０がそれぞれ個別に膨張収縮される。

また、不図示であるが、係止バルーン３２の内腔には、正進バルーン３０の内腔と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口を介して給排気路が連通され、給排気路は挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ａに接続されている。なお、係止バルーン３２の内腔における給排気口は、挿入部１０の周方向について、正進バルーン３０の内腔における給排気口４０と位相がずれた位置に配置されている。また、係止バルーン３２の内腔における給排気路は、正進バルーン３０の内腔における給排気路４２とは別に平行に配置されている。

そして、図５に示すように、バルーン制御装置１８Ａには、給排気路（不図示）を介して係止バルーン３２にエアーを供給する給気ポンプ４８と、正進バルーン３０内のエアーを吸引する吸引ポンプ５０とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ４８と吸引ポンプ５０の動作をコントローラ２４Ａで制御することにより、一対の係止バルーン３２がそれぞれ個別に膨張収縮される。

図４に示すように、正進バルーン３０は、挿入部１０の進行方向（挿入部１０の基端部分から先端部１０ａに向かう方向）の後方の部分３０ａ（斜線で示す。以下、単に後方部分という。）、および円周方向の部分３０ｂ（斜線で示す。以下、単に円周部分という。）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。

そのため、給気ポンプ４４から給排気路４２を介してエアーが供給されると、正進バルーン３０は、図６に示すように膨張する。すなわち、後方部分３０ａおよび円周部分３０ｂが他の部分よりも肉厚に形成されていることにより、後方部分３０ａおよび円周部分３０ｂが他の部分よりも膨張率が低くなり、後方部分３０ａおよび円周部分３０ｂよりも他の部分のほうが伸びて、点線で示すように挿入部１０の進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張する。

なお、正進バルーン３０は、後方部分３０ａおよび円周部分３０ｂに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、後方部分３０ａおよび円周部分３０ｂが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、後方部分３０ａおよび円周部分３０ｂに、低膨張材として、例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。

一方、図４に示すように、係止バルーン３２は、全体に亘ってほぼ均一な肉厚に形成されている。そのため、給気ポンプ４８から給排気路（不図示）を介してエアーが供給されると、係止バルーン３２は全体に亘って膨張率がほぼ同一となり、管路６０の内壁面６０ａに向かっても膨張する。なお、係止バルーン３２の代わりに、管路６０の内壁面６０ａに向かって膨張しやすいように部分的に肉厚に形成したバルーンを用いてもよい。例えば、挿入部１０との接合部分付近を他の部分よりも肉厚に形成したバルーンが考えられる。

なお、第１バルーン２０を係止バルーン３２とし、第２バルーン２２を正進バルーン３０として入れ替えてもよい。

また、前記の図３に示すような第１バルーン２０と第２バルーン２２として、全周に亘って形成されている例のものを用いる場合には、第１バルーン２０として図７に示すような仕様の正進バルーン３６が考えられる。

図７（ａ）は正進バルーン３６と係止バルーン３７を挿入部１０の側面から見た図であり、図７（ｂ）は正進バルーン３６を挿入部１０の基端部から先端部１０ａに向かって軸方向に見た図である。

図７に示すように、正進バルーン３６は、挿入部１０の基端部側の端部から先端部１０ａ方向に放射状に複数伸ばした部分３６ａ（斜線で示す。以下、単に放射状部分という。）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。例えば、放射状部分３６ａにリブを設けることが考えられる。放射状部分３６ａは、挿入部１０の基端部側の端部から先端部１０ａ側の端部までは達しておらず、その途中の部分（例えば、正進バルーン３６における挿入部１０の軸方向の幅の略半分の部分）で止まっている。

なお、正進バルーン３６は、放射状部分３６ａに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、放射状部分３６ａが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、放射状部分３６ａに、低膨張材として、伸びない繊維あるいは伸びにくい繊維として、例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、放射状部分３６ａに、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けてもよい。

このように、放射状部分３６ａを他の部分よりも肉厚を厚く形成したり、放射状部分３６ａに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えることにより、正進バルーン３６について挿入部１０の進行方向とバルーンの円周方向の膨張率に差を持たせている。具体的には、挿入部１０の進行方向の膨張率よりもバルーンの円周方向の膨張率を大きくしている。そのため、正進バルーン３６について挿入部１０の進行方向とバルーンの円周方向の剛性に差を持たせることができ、図８に示すように、正進バルーン３６は膨張変形する。

図８に示すように、正進バルーン３６が膨張することにより、その頂点部分３６ｂはバルーンの径方向にそのまま移動するのではなく、挿入部１０の進行方向の後方に斜めに移動することになる。したがって、正進バルーン３６は、点線で示すように挿入部１０の進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張する。

一方、第２バルーン２２としては、図７に示すように、全体に亘ってほぼ均一な肉厚に形成されている係止バルーン３７を使用する。

その他、第１バルーン２０として図９に示すような仕様の正進バルーン３８も考えられる。

図９に示すように、正進バルーン３８は、後端部分３８ａ（斜線部分）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。後端部分３８ａは、正進バルーン３８において挿入部１０の進行方向（挿入部１０の基端部分から先端部１０ａに向かう方向）の後方の端部αに形成されている。

なお、正進バルーン３８は、後端部分３８ａに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、後端部分３８ａが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、後端部分３８ａに、低膨張材として、例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けて、部分的に膨張率を異ならせてもよい。

また、図１０に示すような正進バルーン４３も考えられる。図１０に示すように、前端部分４３ａ（斜線部分）の周方向全体の部分が他の部分よりも膨張率を低くしている一方で、後端部分（斜線部分）では挿入部１０の基端部側の端部から先端部１０ａ方向に放射状に複数伸ばした部分４３ｂ（斜線で示す放射状部分）が、他の部分よりも膨張率を低くしている。

＜推進動作のフロー＞
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。

図１１は、制御フローの各工程における正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子を示す図である。また、図１２は、正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮のタイムチャート図である。

まず、図１１（ａ）に示すように、正進バルーン３０と係止バルーン３２を収縮させた状態で、挿入部１０の先端部１０ａおよび湾曲部１０ｂを管路６０内の所定の位置に到達させる。

次に、給気ポンプ４４（図５参照）から給排気路４２（図４参照）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図１１および図１２に示す工程Ａ）。これにより、前記の図６のように、正進バルーン３０が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに正進バルーン３０の表面が接触した後、さらに、図１１（ｂ）に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン３０が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

次に、給気ポンプ４８（図５参照）から給排気路（不図示）を介して一対の係止バルーン３２に同時にエアーを供給する（図１１および図１２に示す工程Ｂ）。これにより係止バルーン３２が全体に亘って膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに係止バルーン３２の表面が接触した後、さらに、図１１（ｃ）に示すように、係止バルーン３２が膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した係止バルーン３２の表面が、内壁面６０ａに接触しながら内壁面６０ａを介して係止力を発生させ、この係止力によって挿入部１０が係止される。

次に、吸引ポンプ４６（図５参照）によって、給排気路４２（図４参照）を介して正進バルーン３０内のエアーを吸引して、図１１（ｄ）に示すように、正進バルーン３０を収縮させる（図１１および図１２に示す工程Ｃ）。

ここで、正進バルーン３０を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、係止バルーン３２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は係止されており進行方向の後方には移動しない（後退はしない）。

次に、吸引ポンプ５０（図５参照）によって、給排気路（不図示）を介して係止バルーン３２内のエアーを吸引して、図１１（ｅ）に示すように、係止バルーン３２を収縮させる（図１１および図１２に示す工程Ｄ）。

次に、給気ポンプ４４（図５参照）から給排気路４２（図４参照）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図１１および図１２に示す工程Ｅ）。これにより、再び図１１（ｂ）に示すように、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

その後、図１１および図１２に示す工程Ｂ〜工程Ｅを繰り返すことにより、正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部１０が管路６０に沿って進行方向の前方に確実に移動する。

（実施例２）
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図１３は、実施例２のバルーン構成を示す図である。図１３に示すように、実施例２では、第１バルーン２０として正進バルーン３０を採用し、第２バルーン２２として変形指向性バルーン（膨張する時に所定の向きに変形するものであって変形する方向に指向性を備えるバルーン）を膨張時に進行方向の前方に向かって変形する向きに配置したバルーン（以下、逆進バルーン３４という）を採用する。

図１３に示すように、正進バルーン３０の内腔には、挿入部１０の外周面に開口した給排気口４０を介して、給排気路４２が連通されている。給排気路４２は、挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｂに接続されている。

図１４に示すように、バルーン制御装置１８Ｂには、給排気路４２（図１３参照）を介して正進バルーン３０にエアーを供給する給気ポンプ４４と、正進バルーン３０内のエアーを吸引する吸引ポンプ４６とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ４４と吸引ポンプ４６の動作をコントローラ２４Ｂで制御することにより、一対の正進バルーン３０がそれぞれ個別に膨張収縮される。

また、不図示であるが、逆進バルーン３４の内腔には、正進バルーン３０の内腔と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口を介して給排気路が連通され、給排気路は挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｂに接続されている。なお、逆進バルーン３４の内腔における給排気口は、挿入部１０の周方向について、正進バルーン３０の内腔における給排気口４０と位相がずれた位置に配置されている。また、逆進バルーン３４の内腔における給排気路は、正進バルーン３０の内腔における給排気路４２とは別に平行に配置されている。

そして、図１４に示すように、バルーン制御装置１８Ｂには、給排気路（不図示）を介して逆進バルーン３４にエアーを供給する給気ポンプ５２と、逆進バルーン３４内のエアーを吸引する吸引ポンプ５４とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ５２と吸引ポンプ５４の動作をコントローラ２４Ｂで制御することにより、一対の逆進バルーン３４がそれぞれ個別に膨張収縮される。

正進バルーン３０の構成、作用は、実施例１で説明したとおりである。

図１３に示すように、逆進バルーン３４は、挿入部１０の進行方向（挿入部１０の基端部分から先端部１０ａに向かう方向）の前方の部分３４ａ（斜線で示す。以下、単に前方部分という。）、および円周方向の部分３４ｂ（斜線で示す。以下、単に円周部分という。）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。

そのため、給気ポンプ５２（図１４参照）から給排気路（不図示）を介してエアーが供給されると、逆進バルーン３４は、図１５に示すように膨張する。すなわち、前方部分３４ａおよび円周部分３４ｂが他の部分よりも肉厚に形成されていることにより、前方部分３４ａおよび円周部分３４ｂが他の部分よりも膨張率が低くなり、前方部分３４ａおよび円周部分３４ｂよりも他の部分のほうが伸びて、点線で示すように挿入部１０の進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張する。

なお、逆進バルーン３４は、前方部分３４ａおよび円周部分３４ｂに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、前方部分３４ａおよび円周部分３４ｂが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、前方部分３４ａおよび円周部分３４ｂに、低膨張材として、例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。

なお、第１バルーン２０を逆進バルーン３４とし、第２バルーン２２を正進バルーン３０として入れ替えてもよい。

また、前記の図３に示すような第１バルーン２０と第２バルーン２２として、全周に亘って形成されている例のバルーンを用いる場合には、第１バルーン２０として前記の図７に示すような仕様の正進バルーン３６や前記の図９に示すような仕様の正進バルーン３８や前記の図１０に示すような仕様の正進バルーン４３が考えられる。

一方、第２バルーン２２として図１６に示すような仕様の逆進バルーン３９が考えられる。

図１６（ａ）は正進バルーン３６と逆進バルーン３９を挿入部１０の側面から見た図であり、図１６（ｂ）は逆進バルーン３９を挿入部１０の基端部から先端部１０ａに向かって軸方向に見た図である。

図１６に示すように、逆進バルーン３９は、挿入部１０の先端部１０ａ側の端部から基端部方向に放射状に複数伸ばした部分３９ａ（斜線で示す。以下、単に放射状部分という。）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。例えば、放射状部分３９ａにリブを設けることが考えられる。放射状部分３９ａは、先端部１０ａ側の端部から基端部側の端部までは達しておらず、その途中の部分（例えば、逆進バルーン３９における挿入部１０の軸方向の幅の略半分の部分）で止まっている。

なお、逆進バルーン３９は、放射状部分３９ａに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、放射状部分３９ａが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、放射状部分３９ａに、低膨張材として、伸びない繊維あるいは伸びにくい繊維として、例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、放射状部分３９ａに、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けてもよい。

このように、放射状部分３９ａを他の部分よりも肉厚を厚く形成したり、放射状部分３９ａに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えることにより、逆進バルーン３９について挿入部１０の進行方向とバルーンの円周方向の膨張率に差を持たせている。具体的には、挿入部１０の進行方向の膨張率よりもバルーンの円周方向の膨張率を大きくしている。そのため、逆進バルーン３９について挿入部１０の進行方向とバルーンの円周方向の剛性に差を持たせることができ、図１７に示すように、逆進バルーン３９は膨張変形する。

図１７に示すように、逆進バルーン３９が膨張することにより、その頂点部分３９ｂはバルーンの径方向にそのまま移動するのではなく、挿入部１０の進行方向の前方に斜めに移動することになる。したがって、逆進バルーン３９は、点線で示すように挿入部１０の進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張する。

その他、第２バルーン２２として図１８に示すような仕様の逆進バルーン４１も考えられる。

図１８に示すように、逆進バルーン４１は、前端部分４１ａ（斜線部分）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。前端部分４１ａは、逆進バルーン４１において挿入部１０の進行方向（挿入部１０の基端部分から先端部１０ａに向かう方向）の前方の端部βに形成されている。

なお、逆進バルーン４１は、前端部分４１ａに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、前端部分４１ａが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、前端部分４１ａに、低膨張材として、例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けて、部分的に膨張率を異ならせてもよい。

なお、図１９に示すような逆進バルーン４５も考えられる。図１９に示すように、前端部分では挿入部１０の先端部１０ａ側の端部から基端部方向に放射状に複数伸ばした部分４５ａ（斜線で示す放射状部分）が他の部分よりも膨張率を低くしている一方で、後端部分４５ｂ（斜線部分）の周方向全体の部分が他の部分よりも膨張率を低くしている。

＜推進動作のフロー＞
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。

図２０は、制御フローの各工程における正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子を示す図である。また、図２１は、正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮のタイムチャート図である。

まず、図２０（ａ）に示すように、正進バルーン３０と逆進バルーン３４を収縮させた状態で、挿入部１０の先端部１０ａおよび湾曲部１０ｂを管路６０内の所定の位置に到達させる。

次に、給気ポンプ４４（図１４参照）から給排気路４２（図１３参照）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図２０および図２１に示す工程Ａ）。これにより、前記の図６のように、挿入部１０の進行方向の後方に向かって正進バルーン３０が略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに正進バルーン３０の表面が接触した後、さらに、図２０（ｂ）に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン３０が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

次に、給気ポンプ５２（図１４参照）から給排気路（不図示）を介して一対の逆進バルーン３４に同時にエアーを供給する（図２０および図２１に示す工程Ｂ）。これにより、前記の図１５のように、逆進バルーン３４が進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに逆進バルーン３４の表面が接触した後、さらに、図２０（ｃ）に示すように、進行方向の前方に向かって逆進バルーン３４が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した逆進バルーン３４の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、正進バルーン３０が膨張してその表面が内壁面６０ａに接触したままの状態であり、正進バルーン３０により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は進行方向の後方に移動せず、正進バルーン３０と逆進バルーン３４の間にある内壁面６０ａ（図２０（ｃ）におけるδで示す部分）が進行方向の前方に手繰り寄せられる。

次に、吸引ポンプ４６（図１４参照）によって、給排気路４２（図１３参照）を介して正進バルーン３０内のエアーを吸引して、図２０（ｄ）に示すように、正進バルーン３０を収縮させる（図２０および図２１に示す工程Ｃ）。

ここで、正進バルーン３０を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。そのため、一旦、図２０（ｄ）に示すように、前記の工程Ｂにおいて正進バルーン３０と逆進バルーン３４の間にある内壁面６０ａが進行方向の前方に手繰り寄せられた量（図２０（ｃ）参照）、挿入部１０が進行方向の後方に移動する。

なお、この時、逆進バルーン３４が膨張してその表面が内壁面６０ａに接触したままの状態であり、逆進バルーン３４により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０の進行方向の後方の移動量は、前記の工程Ｂにおいて正進バルーン３０と逆進バルーン３４の間にある内壁面６０ａが進行方向の前方に手繰り寄せられた量（図２０（ｃ）参照）よりも大きくはならない。

次に、吸引ポンプ５４（図１４参照）によって、給排気路（不図示）を介して逆進バルーン３４内のエアーを吸引して、図２０（ｅ）に示すように、逆進バルーン３４を収縮させる（図２０および図２１に示す工程Ｄ）。

ここで、逆進バルーン３４が収縮する時には、進行方向の後方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した逆進バルーン３４の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

次に、給気ポンプ４４（図１４参照）から給排気路４２（図１３参照）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図２０および図２１に示す工程Ｅ）。これにより、再び図２０（ｂ）に示すように、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

その後、図２０および図２１に示す工程Ｂ〜工程Ｅを繰り返すことにより、正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部１０が管路６０に沿って進行方向の前方に確実に移動する。

（実施例３）
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図２２は、実施例３のバルーン構成を示す図である。図２２に示すように、実施例３では、第１バルーン２０および第２バルーン２２として、ともに正進バルーン３０を採用している。なお、説明の便宜上、それぞれ第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２として説明する。

図２２に示すように、第１正進バルーン３０−１の内腔には、挿入部１０の外周面に開口した給排気口４０を介して、給排気路４２が連通されている。給排気路４２は、挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｃに接続されている。

図２３に示すように、バルーン制御装置１８Ｃには、給排気路４２（図２２参照）を介して第１正進バルーン３０−１にエアーを供給する給気ポンプ４４と、第１正進バルーン３０−１内のエアーを吸引する吸引ポンプ４６とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ４４と吸引ポンプ４６の動作をコントローラ２４Ｃで制御することにより、一対の第１正進バルーン３０−１がそれぞれ個別に膨張収縮される。

また、不図示であるが、第２正進バルーン３０−２の内腔にも、第１正進バルーン３０−１の内腔と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口を介して給排気路が連通され、給排気路は挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｃに接続されている。なお、第２正進バルーン３０−２の内腔における給排気口は、挿入部１０の周方向について、第１正進バルーン３０−１の内腔における給排気口４０と位相がずれた位置に配置されている。また、第２正進バルーン３０−２の内腔における給排気路は、第１正進バルーン３０−１の内腔における給排気路４２とは別に平行に配置されている。

そして、図２３に示すように、バルーン制御装置１８Ｃには、給排気路（不図示）を介して第２正進バルーン３０−２にエアーを供給する給気ポンプ５６と、第２正進バルーン３０−２内のエアーを吸引する吸引ポンプ５８とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ５６と吸引ポンプ５８の動作をコントローラ２４Ｃで制御することにより、一対の第２正進バルーン３０−２がそれぞれ個別に膨張収縮される。

第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の構成、作用は、実施例１の正進バルーン３０と同じである。

また、前記の図３に示すような第１バルーン２０と第２バルーン２２として、全周に亘って形成されている例のバルーンを用いる場合には、第１バルーン２０と第２バルーン２２として、図７に示すような仕様の正進バルーン３６や、図９に示すような仕様の正進バルーン３８や、図１０に示すような仕様の正進バルーン４３が考えられる。

＜推進動作のフロー＞
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。

図２４は、制御フローの各工程における第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子を示す図である。また、図２５は、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮のタイムチャート図である。

まず、図２４（ａ）に示すように、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２を収縮させた状態で、挿入部１０の先端部１０ａおよび湾曲部１０ｂを管路６０内の所定の位置に到達させる。

次に、給気ポンプ４４（図２３参照）から給排気路４２（図２２参照）を介して一対の第１正進バルーン３０−１に同時にエアーを供給する（図２４および図２５に示す工程Ａ）。これにより、前記の図６で示した正進バルーン３０のように、第１正進バルーン３０−１が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに第１正進バルーン３０−１の表面が接触した後、さらに、図２４（ｂ）に示すように、進行方向の後方に向かって第１正進バルーン３０−１が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

次に、給気ポンプ５６（図２３参照）から給排気路（不図示）を介して一対の第２正進バルーン３０−２に同時にエアーを供給する（図２４および図２５に示す工程Ｂ）。これにより、前記の図６で示した正進バルーン３０のように、第２正進バルーン３０−２が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに第２正進バルーン３０−２の表面が接触した後、さらに、図２４（ｃ）に示すように、進行方向の後方に向かって第２正進バルーン３０−２が略扇形状に膨張していく。

ここで、第１正進バルーン３０−１が膨張してその表面が内壁面６０ａに接触したままの状態であり、第１正進バルーン３０−１により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、第２正進バルーン３０−２はその表面が内壁面６０ａを滑りながら膨張する。あるいは、内壁面６０ａの弛み具合によっては、図２６（ａ）に示すように、第２正進バルーン３０−２の膨張により内壁面６０ａが先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられる。

次に、吸引ポンプ４６（図２３参照）によって、給排気路４２（図２２参照）を介して第１正進バルーン３０−１内のエアーを吸引して、図２４（ｄ）に示すように、第１正進バルーン３０−１を収縮させる（図２４および図２５に示す工程Ｃ）。

ここで、第１正進バルーン３０−１を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、第２正進バルーン３０−２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は係止されており進行方向の後方には移動しない（後退はしない）。

また、あるいは、内壁面６０ａの弛み具合によっては、図２６（ｂ）に示すように、図前記の２２（ａ）のように第２正進バルーン３０−２の膨張により内壁面６０ａが先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられた分だけ、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

次に、給気ポンプ４４（図２３参照）から給排気路４２（図２２参照）を介して一対の第１正進バルーン３０−１に同時にエアーを供給する（図２４および図２５に示す工程Ｄ）。これにより、前記の図６で示した正進バルーン３０のように、第１正進バルーン３０−１が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに第１正進バルーン３０−１の表面が接触した後、さらに、図２４（ｅ）に示すように、進行方向の後方に向かって第１正進バルーン３０−１が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この時、第２正進バルーン３０−２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の間の内壁面６０ａ（図２４（ｅ）のδで示す部分）が進行方向の後方に手繰り寄せられる。

次に、吸引ポンプ５８（図２３参照）によって、給排気路（不図示）を介して第２正進バルーン３０−２内のエアーを吸引して、図２４（ｂ）に示すように、第２正進バルーン３０−２を収縮させる（図２４および図２５に示す工程Ｅ）。

ここで、第２正進バルーン３０−２を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、第１正進バルーン３０−１により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は係止されており進行方向の後方には移動しない（後退はしない）。

その一方で、前記の工程Ｄにおいて第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の間にある内壁面６０ａが進行方向の後方に手繰り寄せられた量（図２４（ｅ）参照）、挿入部１０は進行方向の前方に移動する。

その後、図２４および図２５に示す工程Ｂ〜工程Ｅを繰り返すことにより、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部１０が管路６０に沿って進行方向の前方に確実に移動する。

[平面配置の場合]
図２７は、挿入部１０の先端部１０ａと湾曲部１０ｂの拡大図であり、平面配置の場合の第１バルーン２０と第２バルーン２２の配置について示し、（ａ）は湾曲部１０ｂと先端部１０ａを側面から見た図、（ｂ）は先端部１０ａ側から見た図である。第１バルーン２０と第２バルーン２２は、挿入部１０の周方向に互いに位相をずらして軸対称に対をなして配置される１対のバルーンである。

そこで、以下、第１バルーン２０と第２バルーン２２の構成例を説明する。

（実施例４）
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図２８は、実施例４のバルーン構成を示す図である。図２８に示すように、実施例４では、第１バルーン２０として正進バルーン３０を採用し、第２バルーン２２として係止バルーン３２を採用する。

なお、正進バルーン３０の内腔には、実施例１の図４と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口（不図示）を介して、給排気路（不図示）が連通されている。給排気路は、挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ａに接続されている。

また、係止バルーン３２の内腔には、正進バルーン３０の内腔と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口（不図示）を介して給排気路（不図示）が連通され、給排気路は挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ａに接続されている。なお、係止バルーン３２の内腔における給排気口は、挿入部１０の周方向について、正進バルーン３０の内腔における給排気口４０と位相がずれた位置に配置されている。また、係止バルーン３２の内腔における給排気路は、正進バルーン３０の内腔における給排気路４２とは別に平行に配置されている。

また、バルーン制御装置１８Ａの構成は、実施例１の図５と同様である。その他、正進バルーン３０の構造と作用、係止バルーン３２の構造と作用は実施例１と同様である。

なお、第１バルーン２０を係止バルーン３２とし、第２バルーン２２を正進バルーン３０として入れ替えてもよい。

＜推進動作のフロー＞
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。

図２９は、制御フローの各工程において挿入部１０の軸方向を見たときの正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子を示す図である。図２９は、左図が図２８のＡ−Ａ断面図、図２８のＢ−Ｂ断面図に相当する。

また、図３０は、制御フローの各工程において、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子および、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係を示す簡略図である。図３０では、説明の便宜上、上段に正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子を簡略化した図を示し、下段に内壁面６０ａの所定の基準位置Ｏからの挿入部１０の相対的な移動量を簡略化した図を示している。なお、図３０の下段について、図面の右方向が挿入部１０の進行方向の前方に相当し、図面の左方向が挿入部１０の進行方向の後方に相当する。

なお、正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮のタイムチャート図は、実施例１の図１２と同様である。

まず、図２９（ａ）と図３０（ａ）に示すように、正進バルーン３０と係止バルーン３２を収縮させた状態で、挿入部１０の先端部１０ａおよび湾曲部１０ｂを管路６０内の所定の位置に到達させる。このとき、挿入部１０の先端部１０ａは、図３０（ａ）の下段において基準位置Ｏに到達しているとする。

次に、給気ポンプ４４（図５参照）から給排気路（不図示）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図２９および図３０に示す工程Ａ）。これにより、前記の図６のように、正進バルーン３０が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに正進バルーン３０の表面が接触した後、さらに、図２９（ｂ）の左図に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン３０が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子は、図３０（ｂ）の上段のように表わされる。図３０（ｂ）の上段に表すように、正進バルーン３０は膨張状態であり、係止バルーン３２は収縮状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３０（ｂ）の下段のように表わされる。図３０（ｂ）の下段に表すように、挿入部１０の先端部１０ａは内壁面６０ａの基準位置Ｏに対し、進行方向の前方に移動している。

次に、給気ポンプ４８（図５参照）から給排気路（不図示）を介して一対の係止バルーン３２に同時にエアーを供給する（図２９および図３０に示す工程Ｂ）。これにより係止バルーン３２が全体に亘って膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに係止バルーン３２の表面が接触した後、さらに、図２９（ｃ）の右図に示すように、係止バルーン３２がさらに膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した係止バルーン３２の表面が、内壁面６０ａに接触しながら内壁面６０ａを介して係止力を発生させ、この係止力によって挿入部１０が係止される。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子は図３０（ｃ）の上段のように表わされる。図３０（ｃ）の上段に表すように、正進バルーン３０と係止バルーン３２はともに膨張した状態になっている。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３０（ｃ）の下段のように表わされる。図３０（ｃ）の下段に表すように、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係に変化はない。

次に、吸引ポンプ４６（図５参照）によって、給排気路（不図示）を介して正進バルーン３０内のエアーを吸引して、図２９（ｄ）の左図に示すように、正進バルーン３０を収縮させる（図２９および図３０に示す工程Ｃ）。

ここで、正進バルーン３０を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、係止バルーン３２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は係止されており進行方向の後方には移動しない（後退はしない）。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子は図３０（ｄ）の上段のように表わされる。図３０（ｄ）の上段に表すように、正進バルーン３０は収縮状態であり、係止バルーン３２は膨張状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３０（ｄ）の下段のように表わされる。図３０（ｄ）の下段に表すように、正進バルーン３０が収縮することにより、正進バルーン３０が接触する内壁面６０ａの部分が一旦進行方向の後方に後退する。しかし、係止バルーン３２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので挿入部１０は係止されており、正進バルーン３０が接触する内壁面６０ａの部分が進行方向の前方に戻って、結果的に、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係に変化はない。

次に、吸引ポンプ５０（図５参照）によって、給排気路（不図示）を介して係止バルーン３２内のエアーを吸引して、図２９（ｅ）の右図に示すように、係止バルーン３２を収縮させる（図２９および図３０に示す工程Ｄ）。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮の様子は図３０（ｅ）の上段のように表わされる。図３０（ｅ）の上段に表すように、正進バルーン３０と係止バルーン３２はともに収縮状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３０（ｅ）の下段のように表わされる。図３０（ｅ）の下段に表すように、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係に変化はない。

次に、給気ポンプ４４（図５参照）から給排気路４２（図４参照）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図２９および図３０に示す工程Ｅ）。これにより、再び図２９（ｂ）の左図に示すように、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

その後、図２９および図３０に示す工程Ｂ〜工程Ｅを繰り返すことにより、正進バルーン３０と係止バルーン３２の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部１０が管路６０に沿って進行方向の前方に確実に移動する。

（実施例５）
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図３１は、実施例５のバルーン構成を示す図である。図３１に示すように、実施例５では、第１バルーン２０として正進バルーン３０を採用し、第２バルーン２２として逆進バルーン３４を採用する。

なお、正進バルーン３０の内腔には、実施例２の図１３と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口（不図示）を介して、給排気路（不図示）が連通されている。給排気路は、挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｂに接続されている。

また、逆進バルーン３４の内腔には、正進バルーン３０の内腔と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口（不図示）を介して給排気路（不図示）が連通され、給排気路は挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｂに接続されている。なお、逆進バルーン３４の内腔における給排気口は、挿入部１０の周方向について、正進バルーン３０の内腔における給排気口と位相がずれた位置に配置されている。また、逆進バルーン３４の内腔における給排気路は、正進バルーン３０の内腔における給排気路とは別に平行に配置されている。

また、バルーン制御装置１８Ｂの構成は、実施例２の図１４と同様である。その他、正進バルーン３０の構造と作用、逆進バルーン３４の構造と作用は実施例２と同様である。

なお、第１バルーン２０を逆進バルーン３４とし、第２バルーン２２を正進バルーン３０として入れ替えてもよい。

＜推進動作のフロー＞
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。

図３２は、制御フローの各工程において挿入部１０の軸方向を見たときの正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子を示す図である。図３２は、左図が図３１のＡ−Ａ断面図、右図が図３１のＢ−Ｂ断面図に相当する。

また、図３３は、制御フローの各工程において挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子および、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係を示す簡略図である。図３３では、説明の便宜上、上段に正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子を簡略化した図を示し、下段に内壁面６０ａの所定の基準位置Ｏからの挿入部１０の相対的な移動量を簡略化した図を示している。なお、図３３の下段について、図面の右方向が挿入部１０の進行方向の前方に相当し、図面の左方向が挿入部１０の進行方向の後方に相当する。

なお、正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮のタイムチャート図は、実施例２の図２１と同様である。

まず、図３２（ａ）と図３３（ａ）に示すように、正進バルーン３０と逆進バルーン３４を収縮させた状態で、挿入部１０の先端部１０ａおよび湾曲部１０ｂを管路６０内の所定の位置に到達させる。このとき、挿入部１０の先端部１０ａは、図３３（ａ）の下段において基準位置Ｏに到達しているとする。

次に、給気ポンプ４４（図１４参照）から給排気路（不図示）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図３２および図３３に示す工程Ａ）。これにより、前記の図６のように、正進バルーン３０が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに正進バルーン３０の表面が接触した後、さらに、図３２（ｂ）の左図に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン３０が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子は図３３（ｂ）の上段のように表わされる。図３３（ｂ）の上段に表すように、正進バルーン３０は膨張状態であり、逆進バルーン３４は収縮状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３３（ｂ）の下段のように表わされる。図３３（ｂ）の下段に表すように、挿入部１０の先端部１０ａは内壁面６０ａの基準位置Ｏに対し、進行方向の前方に移動している。

次に、給気ポンプ５２（図１４参照）から給排気路（不図示）を介して一対の逆進バルーン３４に同時にエアーを供給する（図３２および図３３に示す工程Ｂ）。これにより、前記の図１５のように、逆進バルーン３４が進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに逆進バルーン３４の表面が接触した後、さらに、図３２（ｃ）に示すように、進行方向の前方に向かって逆進バルーン３４が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した逆進バルーン３４の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、正進バルーン３０が膨張してその表面が内壁面６０ａに接触したままの状態であり、正進バルーン３０により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、逆進バルーン３４の表面が接触する部分の内壁面６０ａが進行方向の前方に手繰り寄せられる。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子は図３３（ｃ）の上段のように表わされる。図３３（ｄ）の上段に表すように、正進バルーン３０と逆進バルーン３４はともに膨張した状態になっている。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３３（ｃ）の下段のように表わされる。図３３（ｃ）の下段に表すように、逆進バルーン３４が膨張することにより、逆進バルーン３４が接触する内壁面６０ａの部分が一旦進行方向の後方に移動する。

次に、吸引ポンプ４６（図１４参照）によって、給排気路（不図示）を介して正進バルーン３０内のエアーを吸引して、図３２（ｄ）の左図に示すように、正進バルーン３０を収縮させる（図３２および図３３に示す工程Ｃ）。

ここで、正進バルーン３０を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した正進バルーン３０の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。そのため、一旦、図３２（ｄ）に示すように、前記の工程Ｂにおいて内壁面６０ａが進行方向の前方に手繰り寄せられた量（図３２（ｃ）の右図参照）、挿入部１０が進行方向の後方に移動する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子は図３３（ｄ）の上段のように表わされる。図３３（ｄ）の上段に表すように、正進バルーン３０は収縮状態であり、逆進バルーン３４は膨張状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３３（ｄ）の下段のように表わされる。図３３（ｄ）の下段に表すように、正進バルーン３０が収縮することにより、先端部１０ａは基準位置Ｏの付近まで後退する。

次に、吸引ポンプ５４（図１４参照）によって、給排気路（不図示）を介して逆進バルーン３４内のエアーを吸引して、図３２（ｅ）の右図に示すように、逆進バルーン３４を収縮させる（図３２および図３３に示す工程Ｄ）。

ここで、逆進バルーン３４が収縮する時には、進行方向の後方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した逆進バルーン３４の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮の様子は図３３（ｅ）の上段のように表わされる。図３３（ｅ）の上段に表すように、正進バルーン３０と逆進バルーン３４はともに収縮状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３３（ｅ）の下段のように表わされる。図３３（ｅ）の下段に表すように、挿入部１０の先端部１０ａは内壁面６０ａの基準位置Ｏに対し、進行方向の前方に移動している。

次に、給気ポンプ４４（図１４参照）から給排気路（不図示）を介して一対の正進バルーン３０に同時にエアーを供給する（図３２および図３３に示す工程Ｅ）。これにより、再び図３２（ｂ）の左図に示すように、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

その後、図３２および図３３に示す工程Ｂ〜工程Ｅを繰り返すことにより、正進バルーン３０と逆進バルーン３４の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部１０が管路６０に沿って進行方向の前方に確実に移動する。

（実施例６）
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図３４は、実施例６のバルーン構成を示す図である。図３４に示すように、実施例６では、第１バルーン２０および第２バルーン２２として、ともに正進バルーン３０を採用している。なお、説明の便宜上、それぞれ第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２として説明する。

なお、第１正進バルーン３０−１の内腔には、実施例３の図２２と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口（不図示）を介して、給排気路（不図示）が連通されている。給排気路は、挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｃに接続されている。

また、第２正進バルーン３０−２の内腔には、第１正進バルーン３０−１の内腔と同様に、挿入部１０の外周面に開口した給排気口（不図示）を介して給排気路（不図示）が連通され、給排気路は挿入部１０の軸方向に亘って設けられ、図１に示す操作部１２、コード１４内を通ってバルーン制御装置１８Ｃに接続されている。なお、第２正進バルーン３０−２の内腔における給排気口は、挿入部１０の周方向について、第１正進バルーン３０−１の内腔における給排気口と位相がずれた位置に配置されている。また、第２正進バルーン３０−２の内腔における給排気路は、第１正進バルーン３０−１の内腔における給排気路とは別に平行に配置されている。

また、バルーン制御装置１８Ｃの構成は、実施例３の図２３と同様である。その他、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の構造と作用は、実施例３と同様である。

＜推進動作のフロー＞
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。

図３５は、制御フローの各工程において挿入部１０の軸方向を見たときの第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子を示す図である。図３５は、左図が図３４のＡ−Ａ断面図、図３４のＢ−Ｂ断面図に相当する。

また、図３６は、制御フローの各工程において挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子および、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係を示す簡略図である。図３６では、説明の便宜上、上段に第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子を簡略化した図を示し、下段に内壁面６０ａの所定の基準位置Ｏからの挿入部１０の相対的な移動量を簡略化した図を示している。なお、図３６の下段について、図面の右方向が挿入部１０の進行方向の前方に相当し、図面の左方向が挿入部１０の進行方向の後方に相当する。

なお、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮のタイムチャート図は、実施例３の図２５と同様である。

まず、図３５（ａ）と図３６（ａ）に示すように、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２を収縮させた状態で、挿入部１０の先端部１０ａおよび湾曲部１０ｂを管路６０内の所定の位置に到達させる。このとき、挿入部１０の先端部１０ａは、図３６（ａ）の下段において基準位置Ｏに到達しているとする。

次に、給気ポンプ４４（図２３参照）から給排気路（不図示）を介して一対の第１正進バルーン３０−１に同時にエアーを供給する（図３５および図３６に示す工程Ａ）。これにより、前記の図６で示した正進バルーン３０のように、第１正進バルーン３０−１が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに第１正進バルーン３０−１の表面が接触した後、さらに、図３５（ｂ）の左図に示すように、進行方向の後方に向かって第１正進バルーン３０−１が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この力は、挿入部１０を進行方向の前方に移動させようとする（挿入部１０を前進動作させようとする）推進力となり、挿入部１０が進行方向の前方に移動する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子は、図３６（ｂ）の上段のように表わされる。図３６（ｂ）の上段に表すように、第１正進バルーン３０−１は膨張状態であり、第２正進バルーン３０−２は収縮状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３６（ｂ）の下段のように表わされる。図３６（ｂ）の下段に表すように、挿入部１０の先端部１０ａは内壁面６０ａの基準位置Ｏに対し、進行方向の前方に移動している。

次に、給気ポンプ５６（図２３参照）から給排気路（不図示）を介して一対の第２正進バルーン３０−２に同時にエアーを供給する（図３５および図３６に示す工程Ｂ）。これにより、前記の図６で示した正進バルーン３０のように、第２正進バルーン３０−２が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに第２正進バルーン３０−２の表面が接触した後、さらに、図３５（ｃ）の右図に示すように、進行方向の後方に向かって第２正進バルーン３０−２が略扇形状に膨張していく。ここで、第１正進バルーン３０−１が膨張した状態で内壁面６０ａに係止したままであるので、第２正進バルーン３０−２はその表面が内壁面６０ａを進行方向の後方に手繰り寄せながら膨張する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子は図３６（ｃ）の上段のように表わされる。図３６（ｃ）の上段に表すように、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２はともに膨張した状態になっている。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３６（ｃ）の下段のように表わされる。図３６（ｃ）の下段に表すように、第２正進バルーン３０−２が膨張することにより、第２正進バルーン３０−２が接触する内壁面６０ａの部分が進行方向の前方に移動する。

次に、吸引ポンプ４６（図２３参照）によって、給排気路（不図示）を介して第１正進バルーン３０−１内のエアーを吸引して、図３５（ｄ）の左図に示すように、第１正進バルーン３０−１を収縮させる（図３５および図３６に示す工程Ｃ）。

ここで、第１正進バルーン３０−１を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、第２正進バルーン３０−２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は後退しない。その一方で、前記の工程Ｂにおいて第２正進バルーン３０−２により手繰り寄せられた内壁面６０ａの部分が開放されて、その分だけ先端部１０ａは進行方向の前方に移動する。

このとき、挿入部１０の先端部１０ａ側から見たときの第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮の様子は図３６（ｄ）の上段のように表わされる。図３６（ｄ）の上段に表すように、第１正進バルーン３０−１は収縮状態であり、第２正進バルーン３０−２は膨張状態である。

また、内壁面６０ａの基準位置Ｏと挿入部１０の先端部１０ａの相対的な位置関係は図３６（ｄ）の下段のように表わされる。図３６（ｄ）の下段に表すように、第１正進バルーン３０−１が収縮することにより、第１正進バルーン３０−１が接触する内壁面６０ａの部分に進行方向の前方に向かって力が生じる。しかし、第２正進バルーン３０−２により挿入部１０が係止されているので、先端部１０ａは後退しない。その一方で、第２正進バルーン３０−２により手繰り寄せられた内壁面６０ａの部分が開放されて、その分だけ先端部１０ａは進行方向の前方に移動する。

次に、給気ポンプ４４（図２３参照）から給排気路（不図示）を介して一対の第１正進バルーン３０−１に同時にエアーを供給する（図３５および図３６に示す工程Ｄ）。これにより、前記の図６で示した正進バルーン３０のように、第１正進バルーン３０−１が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。

そして、管路６０の内壁面６０ａに第１正進バルーン３０−１の表面が接触した後、さらに、図３６（ｅ）に示すように、進行方向の後方に向かって第１正進バルーン３０−１が略扇形状に膨張していく。これにより、管路６０の内壁面６０ａに接触した第１正進バルーン３０−１の表面が、内壁面６０ａに接触しながら進行方向の後方に内壁面６０ａを介して力を発生させる。この時、第２正進バルーン３０−２により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、第１正進バルーン３０−１の表面に接触する部分の内壁面６０ａが進行方向の後方に手繰り寄せられる。

次に、吸引ポンプ５８（図２３参照）によって、給排気路（不図示）を介して第２正進バルーン３０−２内のエアーを吸引して、図３６（ｂ）に示すように、第２正進バルーン３０−２を収縮させる（図３５および図３６に示す工程Ｅ）。

ここで、第２正進バルーン３０−２を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路６０の内壁面６０ａに接触した第２正進バルーン３０−２の表面が内壁面６０ａに接触しながら進行方向の前方に内壁面６０ａを介して力を発生させ、挿入部１０を進行方向の後方に移動させようとする（挿入部１０の後退動作をさせようとする）後退力を管路６０の内壁面６０ａに与えてしまう。しかし、第１正進バルーン３０−１により係止力を管路６０の内壁面６０ａに与えているので、挿入部１０は後退しない。その一方で、前記の工程Ｄにおいて第１正進バルーン３０−１により手繰り寄せられた内壁面６０ａの部分が開放されて、その分だけ先端部１０ａは進行方向の前方に移動する。

その後、図３５および図３６に示す工程Ｂ〜工程Ｅを繰り返すことにより、第１正進バルーン３０−１と第２正進バルーン３０−２の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部１０が管路６０に沿って確実に移動する。

（変形例）
また、前記の実施形態では、電子内視鏡１の挿入部１０に直接バルーンを取り付けた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、図３７に示す内視鏡用移動装置７０に適用することも可能である。

内視鏡用移動装置７０は、挿入部１０が挿入固定される筒体７２と、筒体７２の先端に取り付けられた前記の第１バルーン２０および第２バルーン２２と、筒体７２から延びたコード７４が接続される、筒体７２の先端に取り付けられたバルーンの仕様に対応した前記のバルーン制御装置１８Ａまたは１８Ｂまたは１８Ｃと同様の構成を有するバルーン制御装置７６とから構成される。なお、各バルーンは前後配置に限らず、平面配置であってもよい。

そして、挿入部１０を被検体内に挿入する際には、筒体７２を挿入部１０に挿入して固定し、バルーン制御装置７６で上記実施形態と同様の制御を行って挿入部１０を移動させる。

以上のように、本発明の管内移動体用アクチュエータは、膨張する時に推進力を管路６０に与え収縮する時に後退力を管路６０に与える正進バルーン３０と、膨張する時に後退力を管路６０に与え収縮する時に推進力を管路６０に与える逆進バルーン３４と、を有し、正進バルーン３０と逆進バルーン３４は挿入部１０の進行方向について前後に配置され、正進バルーン３０が後退力を管路６０に与える時には逆進バルーン３４が係止力を管路６０に与えるように制御し、逆進バルーン３４が後退力を管路６０に与える時には正進バルーン３０が係止力を管路６０に与えるように制御するバルーン制御装置１８Ｂを有するので、確実に挿入部１０を進行方向の前方に移動させることができる。

また、バルーン制御装置１８Ｂは、逆進バルーン３４が膨張状態から収縮する時には正進バルーン３０が管路６０に接触していないように制御するので、逆進バルーン３４が管路６０に与える推進力により、確実に挿入部１０を進行方向の前方に移動させることができる。

以上、本発明の管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１…電子内視鏡、１０…挿入部、１０ａ…先端部、１０ｂ…湾曲部、１０ｃ…軟性部、１２…操作部、１４…コード、１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，７６…バルーン制御装置、２０…第１バルーン、２２…第２バルーン、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…コントローラ、３０…正進バルーン、３０−１…第１正進バルーン、３０−２…第２正進バルーン、３２…係止バルーン、３４…逆進バルーン、４０…給排気口、４２…給排気路、４４…給気ポンプ、４６…吸引ポンプ、６０…管路、６０ａ…内壁面

Claims (13)

1. 管路内を移動する管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンと、
   前記管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記後退力を前記管路に与え収縮する時に前記推進力を前記管路に与える逆進バルーンと、を有し、
   前記正進バルーンと前記逆進バルーンは前記管内移動体の進行方向について前後に配置されていること、
   を特徴とする管内移動体用アクチュエータ。
2. 前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記逆進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御し、前記逆進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記正進バルーンが前記係止力を前記管路に与えるように制御する制御部を有すること、
   を特徴とする請求項１の管内移動体用アクチュエータ。
3. 前記制御部は、前記逆進バルーンが膨張状態から収縮する時には前記正進バルーンを収縮させて前記管路に接触していないように制御すること、
   を特徴とする請求項２の管内移動体用アクチュエータ。
4. 前記正進バルーンは、前記管内移動体の進行方向に沿った軸を中心とした周方向の全体に亘って形成されており、前記膨張率が異なる部分が前記管内移動体の基端部側の端部から前記管内移動体の先端部方向に放射状に形成されていること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
5. 前記逆進バルーンは、前記管内移動体の進行方向に沿った軸を中心とした周方向の全体に亘って形成されており、前記膨張率が異なる部分が前記管内移動体の先端部側の端部から前記管内移動体の基端部方向に放射状に形成されていること、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
6. 前記正進バルーンおよび前記逆進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が他の部分よりも肉厚が大きいこと、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
7. 前記正進バルーンおよび前記逆進バルーンは、前記膨張率が異なる部分に他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていること、
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
8. 前記低膨張材は、繊維からなること、
   を特徴とする請求項７の管内移動体用アクチュエータ。
9. 前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が少なくとも前記管内移動体の進行方向の後方部分に設けられていること、
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
10. 前記逆進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が少なくとも前記管内移動体の進行方向の前方部分に設けられていること、
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
11. 前記正進バルーンを前記管内移動体の進行方向の前方に配置し、前記逆進バルーンを前記管内移動体の進行方向の後方に配置すること、
    を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを有すること、
    を特徴とする内視鏡。
13. 管路内を移動する管内移動体に設けられ一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンと、前記管内移動体に設けられ一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記後退力を前記管路に与え収縮する時に前記推進力を前記管路に与える逆進バルーンと、を有し、前記正進バルーンと前記逆進バルーンは前記管内移動体の進行方向について前後に配置されている管内移動体用アクチュエータの制御方法であって、
    前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記逆進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御し、前記逆進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には前記正進バルーンが前記係止力を前記管路に与えるように制御すること、
    を特徴とする管内移動体用アクチュエータの制御方法。

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