JP2012101039A - 内視鏡用管路切換装置 - Google Patents

内視鏡用管路切換装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ピストンの押圧ストロークをできるだけ短くして、軽快な操作感を得る。
【解決手段】シリンダキャップ52内に、気密キャップ77、第1コイルバネ78、第2コイルバネ79を配置する。気密キャップ77と操作キャップ47の当接面を金属製にする。気密キャップ77の金属製当接面に気密キャップ通気穴103を設ける。操作キャップ47の押圧操作により、先ず当接面同士が当接して、ピストン51を半押し位置にする。当接面同士が当接すると、スカート状の封止パッキン109が弾性変形して、当接面同士の気密を確保する。気密キャップ通気穴103が封止パッキン109により封止されるため、吸引ボタン29における吸引処理が確実に行える。当接面同士を当接させてピストン51を変位させるため、間に弾性体が介在することなく、ピストン51を正確に位置決めすることができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、内視鏡に設けられ、複数の管路の接続状態を切り換える内視鏡用管路切換装置に関するものである。
近年、医療現場において、被検体に超音波を照射し、その反射波を受信して映像化することにより、被検体の内部の状態を観察する超音波検査が行われている。こうした超音波検査の1つに、体腔内から超音波を照射する体内式の検査がある。体内式の検査では、体の外側から超音波を照射する検査に比べ、胃や大腸などの体壁付近の組織の状態をより詳細に観察することができる。このため、体内式の検査は、例えば、体壁にできた腫瘍や潰瘍が、どれくらいの深さにまで及んでいるかを正確に診断したい場合などに重用されている。
体内式の検査には、超音波トランスデューサアレイとCCDなどの撮像素子とが先端部に設けられた超音波内視鏡や、内視鏡の鉗子口に挿通して用いられる超音波プローブが用いられる。超音波内視鏡や超音波プローブの先端から体壁に超音波を照射する際、間に空気が介在していると超音波が著しく減衰するという問題がある。このため、超音波内視鏡や超音波プローブでは、超音波トランスデューサを覆うように先端部に弾性を有するバルーンを取り付けている。そして、水などの超音波伝達媒体を内部に充満させてバルーンを膨らませ、そのバルーンを体壁に密着させる。次いで、バルーンの内側から超音波を照射する。これにより、空気による超音波の減衰が防止される。超音波検査が終了したときは、バルーン内から水を抜くことにより、バルーンを縮小させて、超音波内視鏡を体内から容易に取り出すことができる。
バルーンの膨張や縮小の切換は、内視鏡の操作部に設けられた送気送水ボタン及び吸引ボタンを操作することにより行われる。これら送気送水ボタンや吸引ボタンとしては、いわゆる2段切り換え式のボタンが多く用いられている。
例えば、特許文献1及び2に記載の送気送水ボタンでは、何ら操作していない状態で送気ポンプの送気動作が行われたときに、送気送水ボタンの操作キャップに開口した排気口からリークを行う。また、この状態で排気口を塞ぐと、送気状態で排気口が塞がれるため送気送水ボタン内の逆止弁が開き、送気送水ノズルから送気が行われる。操作キャップを半押しすると、送気状態から送水状態に切り換わり、送気送水ノズルから送水が行われる。さらに、操作キャップを全押しすると、送水管路が切り換わり、バルーン内部に通じるバルーン管路を介してバルーン送水が行われてバルーンが膨張する。
また、特許文献1及び2に記載の吸引ボタンでは、何ら操作していない状態では、吸引ポンプにより吸引動作が行われると、この吸引ポンプは所定の通気路を介して外部の空気を吸引する。また、吸引ボタンの操作キャップを半押しすると、吸引ポンプが処置具チャンネルに連通し、処置具チャンネルからの吸引を行う。さらに、操作キャップを全押しすると、吸引ポンプがバルーン管路に連通し、バルーン管路を介してバルーン内に満たされた水が吸引されて排水が行われ、バルーンが収縮する。
このような2段切り換え式のボタン、例えば吸引ボタンは、シリンダと、このシリンダに移動自在に収容され、先端部がシリンダ開口から突出している軸状のピストンと、ピストンの先端部に設けられる操作キャップと、シリンダ開口を覆うように設けられ、操作キャップによる半押し、全押し操作を可能にするシリンダキャップとを備えている。
シリンダの管路には、吸引ポンプに通じる吸引源管路、処置具チャンネルに通じる吸引管路、及びバルーン管路に通じるバルーン排水管路が接続されている。ピストンの軸後端部には、その側面と軸後端部の端面とを連通する内部管路が形成されている。また、この軸後端部の側面には溝が形成されている。これら内部管路や溝は、操作キャップが半押しされたときに吸引源管路と吸引管路とを連通させるとともに、操作キャップが全押しされたときに吸引源管路とバルーン排水管路とを連通させるように、その形成位置及び形状が調整されている。
特許第3017957号 特開2007−111266号公報
特許文献1の吸引ボタンでは、操作キャップを半押しすると、操作キャップ側に設けたOリングなどのパッキンを介して気密ハットの吸引孔を有する天板部が塞がれ、さらに操作キャップと連動しているピストンの位置が切り換わることにより、吸引管路と処置具チャンネルとが連通して、処置具チャンネルからの吸引が行われる。
このように、吸引ボタンでは、操作キャップの半押し操作により、吸引孔を塞ぐリーク切換と管路切換とを行っており、しかも、Oリングなどのパッキンを介して操作キャップの変位をピストンに伝達させてピストンを変位させている。したがって、弾性変形するパッキンを介してピストンを変位させるため、半押し状態と全押し状態とでは押圧力が異なることから、パッキンの変位量も異なってしまうという問題がある。
しかも、半押し状態と全押し状態とのピストン変位量が操作キャップの押圧力で異なってしまうと、ピストンを正確な位置で停止させることができなくなる。このため、正確な位置にピストンを停止させることができない分だけ許容範囲としての遊び部分を設ける必要があり、その分だけ、操作キャップによるピストンの押圧ストロークを長くする必要がある。押圧ストロークが長くなると、操作感が従来のものと異なることになり、術者に違和感を与える他に、軽快な操作感が得られないという問題もある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ピストンの押圧ストロークを短くすることができ、しかも軽快な操作感が得られ、管路の切り換えを確実に行うことができるようにした内視鏡用管路切換装置の提供を目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、ピストンの先端に設けられる操作キャップの押圧操作により、シリンダ内におけるピストンの移動ストロークの始端である第1位置と、終端である第2位置と、その途中位置である第3位置とに前記ピストンを位置決めして、前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換える内視鏡用管路切換装置であって、前記シリンダの開口に取り付けられる筒状のシリンダキャップ本体と、前記シリンダから突出しているピストン先端部に形成される係止部と、有底筒状に形成され、前記ピストン先端部が挿通するピストン挿通孔を有して前記係止部に係止し前記係止部と前記操作キャップとの間で移動可能であり、前記シリンダキャップ本体の内周面との間で気密を保持するパッキンを有する有底筒状の気密キャップと、前記気密キャップの前記シリンダキャップ本体からの脱落を阻止するキャップ取付リングと、前記気密キャップ及び前記シリンダキャップ本体の間に配置され、前記気密キャップを前記シリンダから離れる第1方向に付勢する第1コイルバネと、前記操作キャップ及び前記気密キャップの間に配置され、前記操作キャップを前記第1方向に付勢し、前記第1コイルバネよりも付勢力が小さい第2コイルバネと、前記操作キャップの押圧操作により前記ピストンが前記第3位置に達したときに前記操作キャップ及び前記気密キャップが当接する当接面と、前記当接面の一方に設けられ、前記当接面同士が接触したときに弾性変形して前記当接面同士を気密に保持する封止パッキンと、この封止パッキンに囲まれた気密キャップ側の当接面内に開口し、前記複数の管路の一つが接続されて大気と連通するための通気孔とを有することを特徴とする。
なお、気密キャップは、シリンダキャップ本体の内周面との間で気密を保持するパッキンを有する代わりに、シリンダキャップ本体の内周面に略気密に嵌合する外周面を有するガイドキャップを用いてもよい。また、前記当接面は金属製であることが好ましい。
本発明によれば、操作キャップの押圧操作を行うときには、間に封止パッキンなどの弾性体が介在してしまうことがなく、所望のピストン変位量が確実に得られる。これにより、許容範囲としての遊び部分を設ける必要がなく、その分だけ、操作キャップによるピストンの押圧ストロークを短くすることができる。また、押圧ストロークが短くなる分だけ、軽快な操作感が得られる。しかも、当接面同士が当接した後は、封止パッキンが作用して、両当接面を気密に保持することができる。したがって、例えば吸引ボタンに実施した場合には、吸引源管路からの吸引で、吸引管路やバルーン排水管路から吸引を行う場合に、吸引を確実に行うことができる。
内視鏡の概略図である。 吸引ボタンの断面図である。 吸引ボタンの分解図である。 シリンダを上方から見た正面図である。 シリンダキャップ本体を斜め上方から見た斜視図である。 シリンダキャップ本体を斜め下方から見た斜視図である。 気密キャップを斜め上方から見た斜視図である。 気密キャップを斜め下方から見た斜視図である。 図2のP−P線に沿う断面図である。 図2のQ−Q線に沿う断面図である。 図2のR−R線に沿う断面図である。 シリンダとピストンとの間の回転規制を説明するための説明図である。 操作キャップが押圧操作されていないときの吸引ボタンの断面図である。 操作キャップが半押しされたときの吸引ボタンの断面図である。 操作キャップが全押しされたときの吸引ボタンの断面図である。 気密パッキンを省略したスライドキャップを有する別の実施形態の吸引ボタンの断面図である。
図1に示すように、超音波内視鏡10は、被検体内に挿入される挿入部11と、この挿入部11の基端部に連結された操作部12と、この操作部12に一端が接続されたユニバーサルコード13及び接続ケーブル14とからなる。ユニバーサルコード13の他端部には、図示しない内視鏡プロセッサ装置や光源装置などに接続されるコネクタ15が設けられている。接続ケーブル14の他端は図示しない超音波用プロセッサ装置に接続される。
挿入部11は、断面円形の管状に形成され、可撓性を有している。この挿入部11の先端部11aには、超音波画像を取得するための超音波トランスデューサアレイ17と、内視鏡画像を取得するためのCCDイメージセンサ(図示せず)と、図示しない撮影光学系を洗浄するための送気送水ノズル18と、鉗子等の処置具の出口になるとともに、血液や体内汚物等の吸引物を吸引するための吸引口にもなる鉗子・吸引口(以下、単に吸引口という)19とが設けられている。
また、先端部11aには、弾性を有するバルーン21が着脱自在に取り付けられる。バルーン21は、先端部11aの外面に密着するように圧縮した状態で被検体内に挿入される。このバルーン21は、超音波トランスデューサアレイ17から超音波を照射する際に、送水タンク22から供給される水によって拡張する。これにより、バルーン21は、先端部11aの体壁への密着性を高めるとともに、超音波トランスデューサアレイ17から照射される超音波及びその反射波が空気によって減衰してしまうことを防止する。また、バルーン21は、拡張した後、内部に保持した水が排水されることによって再び収縮する。このバルーン21には、例えば、ラテックスゴムなどが用いられる。
挿入部11及び操作部12内には、一端が吸引口19に通じる処置具チャネル24と、一端が送気送水ノズル18に通じる送気送水管路25と、一端がバルーン21の内部空間に通じるバルーン管路26とが設けられている。なお、図1では、各管路の区別を容易に行うために、管路以外の部分(中空部を含む)を斜線で表示している。
処置具チャネル24の他端は、挿入部11に設けられた処置具入口27に接続している。この処置具入口27は、処置具を挿入するとき以外は栓(図示せず)により塞がれている。また、処置具チャネル24からは吸引管路28が分岐しており、この吸引管路28は操作部12に設けられた吸引ボタン29に接続している。
送気送水管路25の他端は、送気管路31と送水管路32とに分岐している。送気管路31及び送水管路32は、操作部12に設けられた送気送水ボタン33に接続している。バルーン管路26の他端は、バルーン送水管路34とバルーン排水管路35とに分岐している。バルーン送水管路34は送気送水ボタン33に接続し、バルーン排水管路35は吸引ボタン29に接続している。
送気送水ボタン33には、送気管路31、送水管路32、及びバルーン送水管路34の他に、送気ポンプ37に通じる送気源管路38の一端と、送水タンク22に通じる送水源管路39の一端とが接続されている。送気ポンプ37は、超音波観察中は常時作動する。
送気源管路38の他端は、コネクタ15内で分岐管路41によって分岐されている。分岐管路41は送水タンク22の入口に接続している。また、送水源管路39の他端は、分岐管路41内を通って送水タンク22内に挿入されている。そして、分岐管路41を介した送気ポンプ37からの送気により、送水タンク22の内部圧力が上昇すると、送水タンク22内の水が送水源管路39へ送水される。
送気送水ボタン33は、いわゆる2段切り換え式のボタンである。この送気送水ボタンの操作キャップ43には、図示は省略するが大気に通じる排気口が形成されている。送気送水ボタン33は、操作キャップ43が操作されていないときは、送水源管路39を遮断するとともに、送気源管路38を操作キャップ43の排気口に連通させる。これにより、送気源管路38から送られる空気が送気送水ボタン33の排気口からリークされる。そして、この状態で排気口が塞がれると、送水源管路39の遮断が継続された状態で、送気源管路38と送気管路31とが連通する(具体的には上記特許文献1参照)。これにより、送気管路31へ空気が送られて送気送水ノズル18から空気が噴出される。
また、送気送水ボタン33は、操作キャップ43が半押し操作されたときは、送気源管路38を遮断するとともに、送水源管路39を送水管路32のみに連通させる。これにより、送水源管路39から送られる水が送水管路32等を介して送気送水ノズル18から噴出される。そして、送気送水ボタン33は、操作キャップ43が全押し操作されたときは、送気源管路38の遮断が継続された状態で、送水源管路39をバルーン送水管路34のみに連通させる。これにより、送水源管路39から送られる水がバルーン送水管路34等を介してバルーン21内へ送水される。
吸引ボタン29には、吸引管路28及びバルーン排水管路35の他に、一端が吸引ポンプ45に通じる吸引源管路46の他端が接続されている。吸引ポンプ45も超音波観察中は常時作動する。吸引ボタン29は、送気送水ボタン33と同様に2段切り換え式のボタンである。
吸引ボタン29は、その操作キャップ47が操作されていないときは、吸引源管路46を外部(大気)に連通させる。これは吸引ポンプ45が常時作動しているので、吸引源管路46が大気と連通しないと、吸引ポンプ45に掛かる負荷が増加するためである。このため、吸引源管路46を大気と連通させることで吸引ポンプ45の負荷の増加が抑えられる。
また、吸引ボタン29は、操作キャップ47が半押し操作されたときは、吸引源管路46を吸引管路28のみに連通させる。これにより、吸引管路28及び処置具チャネル24の負圧吸引力が上昇して、吸引口19から各種吸引物が吸引される。そして、吸引ボタン29は、操作キャップ47が全押し操作されたときは、吸引源管路46をバルーン排水管路35のみに連通させる。これにより、バルーン排水管路35及びバルーン管路26の負圧吸引力が上昇して、バルーン21内の水が排水される。
図2及び図3に示すように、吸引ボタン29は、大別して、操作部12に固定されたシリンダ50と、シリンダ50内にスライド自在に収容されたピストン51と、シリンダ50に設けられ、ピストン51を半押しされた位置と全押しされた位置とに位置決めするシリンダキャップ52とで構成される。なお、以下の説明では、各部の図中の上方側の端及び端部をそれぞれ「一端」、「一端部」といい、図中の下方側の端または端部をそれぞれ「他端」、「他端部」という。
シリンダ50は金属で形成されている。このシリンダ50には、吸引管路28、バルーン排水管路35、及び吸引源管路46が接続されている。シリンダ50内には、その軸方向に長く延びたシリンダ管路54が形成されている。シリンダ管路54の一端はシリンダ開口55として開放され、シリンダ開口55の他端には吸引管路28に通じる吸引接続口56が設けられている。吸引接続口56には、吸引管路28に接続する吸引ノズル56aが設けられている。
また、シリンダ管路54内には、他端側から一端側に向かって、吸引源管路46に通じる吸引源接続口57と、バルーン排水管路35に通じる排水接続口58とが開口している。吸引源接続口57には、吸引源管路46と接続する吸引源ノズル57aが設けられ、排水接続口58には、バルーン排水管路35と接続するバルーン排水ノズル58aが設けられている。
シリンダ50の一端の外周部には、シリンダキャップ52の底部が当接する管状のキャップ当接部60(図3参照)が設けられている。また、シリンダ50の外周面における吸引源接続口57と吸引源ノズル57aとの接続部分には、吸引源ノズル57aに接続する吸引源接続部61が設けられている。吸引源接続部61は、シリンダ50の一端に向かって長く延びてキャップ当接部60に接続している。なお、図2では、シリンダ50とバルーン排水管路35との接続部分を明確にするために、吸引源接続部61の一部を切り欠いた状態で図示している。
吸引源接続部61の内部には通気路62が形成されている。通気路62の一端には、吸引源接続口57と吸引源ノズル57aとが開口している。通気路62の他端は、図2の2点鎖線で示すようにキャップ当接部60に接続している。
図4に示すように、キャップ当接部60には、その外周部の一部を切り欠くことにより、シリンダキャップ52との回転止めに用いられるキャップ回転止め用凹部(第2凹部)64が形成されている。また、キャップ当接部60の上面には、通気路62に通じるシリンダ通気穴65が開口している。なお、図示は省略するが、キャップ当接部60の外周面には雄ねじが形成されている。この雄ねじには、キャップ本体取付リング81が螺合する(図3参照)。キャップ当接部60の下側には取付フランジ53が形成されている。この取付フランジ53に、操作部12の取付ベース12aの下面が当接し、キャップ本体取付リング81が雄ねじに螺合することにより、取付ベース12aにシリンダ50が固定される。
図2及び図3に戻って、ピストン51は金属で形成されている。このピストン51は、シリンダ開口55から突出した軸先端部51aと、シリンダ管路54内に常時収容される軸本体部51bとからなる。軸先端部51aの径は、軸本体部51bの径よりも小さく形成されている。この軸先端部51aには、その側面の一部を切り欠くことにより、シリンダキャップ52との回転止めに用いられる略平面状のキャップ回転止め面67(図3、図9参照)が形成されている。
また、軸先端部51aの先端には、半押し操作時及び全押し操作時に押圧操作を受ける略円板状の操作キャップ47が固定されている。なお、操作キャップ47の上面には、押圧操作を行う際の押圧位置を示す指標47aが設けられている。
軸本体部51bには、その軸後端面に開口した後端面開口69と、側面に開口した側面開口70とを連通する内部管路(連通路)71が形成されている。側面開口70は、半押し操作時に吸引源接続口57と略対向する位置に形成されている(図14参照)。
軸本体部51bの側面には、側面開口70に対して軸先端部51a側に離間した位置に、ピストン51の軸方向に長く延びた環状の周溝(連通路)72が形成されている。周溝72は、全押し操作時にその一端の開口一端部72aが排水接続口58に略対向し、かつその他端の開口他端部72bが吸引源接続口57に略対向するような軸方向長さを有している(図15参照)。なお、図2では、排水接続口58が表れるように周溝72の一部を切り欠いた状態で図示している。
また、軸本体部51bの側面には、第1〜第4パッキン74a〜74dが嵌着されている。第1パッキン74aは軸本体部51bの後端に嵌着されている。第2パッキン74b及び第3パッキン74cは、側面開口70を間に挟むように軸本体部51bに嵌着されている。第4パッキン74dは、第3パッキン74cとの間に周溝72を挟むように軸本体部51bに嵌着されている。
上記構成のピストン51は、操作キャップ47が押圧操作されておらず、この操作キャップ47がシリンダ開口55から最も離れる非押圧位置(第1位置)と、全押し操作により操作キャップ47が最もシリンダ開口55に近づきかつ更なる押し込みが規制される全押し位置(第2位置)との間でスライドする。
ピストン51は、非押圧位置に位置しているときに、軸本体部51bの側面や各パッキン74a〜74dなどにより吸引源接続口57と、吸引接続口56及び排水接続口58との連通を遮断する遮断状態になる。また、ピストン51は、全押し位置に位置しているときに、周溝72により吸引源接続口57に対して排水接続口58のみを連通させるバルーン排水状態(図15参照)になる。また、ピストン51は、操作キャップ47に対する半押し操作により、非押圧位置と全押し位置との間に位置する半押し位置(第3位置)に移動したときは、内部管路71により吸引源接続口57に対して吸引接続口56のみを連通させる吸引状態(図14参照)になる。
シリンダキャップ52は、大別して、シリンダ50の一端にシリンダ開口55を囲むように取り付けられた有底筒状のシリンダキャップ本体(以下、単にキャップ本体という)76と、キャップ本体76の内周側に設けられた有底筒状の気密キャップ77と、第1コイルバネ78と、第2コイルバネ79とを備えている。これらシリンダキャップ52の各部は、シリンダ50の一端部の径よりも大径に形成されている。
キャップ本体76は、キャップ本体取付リング81を介して、シリンダ50の一端に取り付けられる。キャップ本体取付リング81は、キャップ当接部60が挿通可能な挿通穴を有し、この挿通穴を形成する内周壁に図示しない雌ねじが形成されている。キャップ当接部60の外周面の雄ねじをキャップ本体取付リング81の雌ねじに螺合させることにより、キャップ本体取付リング81がシリンダ50の一端に連結される。また、キャップ本体取付リング81の一端部には、環状のフランジ81aが形成されている。
キャップ本体76は、その一端部がキャップ本体開口83(図5参照)として開放されている金属製の有底筒状体84と、この有底筒状体84の外周面を覆う樹脂製の略筒状のカバー85とからなる。カバー85の他端部は、有底筒状体84の底部よりもシリンダ50側に向かって長く延びており、この他端部の内側にはフランジ81aに係合する係合爪86が複数形成されている(図6参照)。これにより、カバー85及びキャップ本体取付リング81を介して、有底筒状体84がシリンダ50と連結する。
有底筒状体84の底部(以下、キャップ本体底部という)84aは、キャップ当接部60の上面に当接する。このキャップ本体底部84aには、シリンダ50の一端が挿通されるシリンダ挿通穴88(図5及び図6参照)が形成されている。また、キャップ本体底部84aには、シリンダ通気穴65と対向する位置にキャップ本体通気穴89(図6参照)が形成されている。これにより、有底筒状体84の内部と、シリンダ50の通気路62との間で空気が流通可能となる。
図5に示すように、キャップ本体底部84aの気密キャップ77に対向する気密キャップ対向面上には、気密キャップ77の側壁部77a(図2及び図3参照)に向かって突出したキャップ回転止め用凸部(第1凸部)91が形成されている。また、有底筒状体84には、キャップ本体開口83の内周縁を環状に切り欠くことにより環状の台座92が形成されている。
図6に示すように、キャップ本体底部84aのシリンダ50に対向するシリンダ対向面上には、キャップ当接部60に向かって突出したシリンダ回転止め用凸部(第2凸部)94が形成されている。このシリンダ回転止め用凸部94は、キャップ当接部60のキャップ回転止め用凹部64に係合する。
図2及び図3に示すように、気密キャップ77は、有底筒状体84の内周側にスライド自在に保持されており、台座92に取り付けられた気密キャップ取付リング96によって有底筒状体84からの脱落が阻止されている。この気密キャップ77は、ピストン51の軸方向に長く延びた筒状の側壁部77aと、この側壁部77aの一端に形成された気密キャップ底部77bとを有しており、さらに側壁部77aの他端が気密キャップ開口97(図8参照)として開放されている。側壁部77a及び気密キャップ開口97の径は、シリンダ開口55の開口径より大きくかつ有底筒状体84の内径よりは小さくなるように形成されている。
側壁部77aの外周面の他端側には、環状の気密パッキン98が嵌着されているとともに、この気密パッキン98を保持するパッキン保持部99が形成されている。気密パッキン98は、有底筒状体84の内周面に当接して、側壁部77aの外周面と有底筒状体84の内周面との間の隙間から空気が漏れることを防止する。パッキン保持部99は、略環状の一対のフランジからなり、その外径が気密キャップ取付リング96の内径よりも大きくなるように形成されている。
また、側壁部77aの他端側には、その一部を切り欠くことにより、キャップ回転止め用凸部91が係合するキャップ回転止め用凹部(第1凹部、図8参照)100が形成されている。キャップ回転止め用凹部100は、気密キャップ77のスライドの妨げとならないように、キャップ回転止め用凸部91よりもピストン51の軸方向に十分に長く形成されている。
図7に示すように、気密キャップ底部77bには、軸先端部51aが挿通される軸挿通穴101が形成されている。この軸挿通穴101の内周面には、軸先端部50aのキャップ回転止め面67に当接して係合する略平面状のピストン回転止め面102が形成されている。
また、気密キャップ底部77bには、軸挿通穴101の周囲に複数の気密キャップ通気穴103が形成されている。気密キャップ通気穴103は外部に通じている。これにより、吸引源ノズル57a、通気路62、キャップ本体通気穴89、有底筒状体84及び気密キャップ77の内部空間、気密キャップ通気穴103を介して、吸引源通路46と外部(大気)とが連通する(図2参照)。
図8に示すように、気密キャップ底部77bには、一端が軸挿通穴101として開放され、他端がシリンダ開口55に向かって長く延びたガイド筒104が形成されている。ガイド筒104には、軸先端部51aが摺動自在に挿通される。ガイド筒104は軸方向に一定長さで形成されるため、気密キャップ77が軸先端部51a上で傾斜することなく保持される。これにより、ピストン51のスライド時に、このピストン51のがたつきが抑えられる。
また、ガイド筒104の内径は軸本体部51bの径よりも小さいので、ガイド筒104の先端部は、軸本体部51bの端面からなる係止部95に当接する。これにより、気密キャップ77、気密キャップ取付リング96、キャップ本体76、及びキャップ本体取付リング81を介して、ピストン51がシリンダ50から脱落することが阻止される。
図2に戻って、気密キャップ77は、パッキン保持部99の一端が気密キャップ取付リング96に当接して、気密キャップ底部77bがキャップ本体開口83から突出する突出位置と、側壁部77aの他端がキャップ本体底部84aに当接して、気密キャップ底部77bがキャップ本体開口83内に格納される格納位置(図15参照)との間でスライドする。気密キャップ77は、ピストン51が非押圧位置から半押し位置に移動するまでは突出位置にある。
また、気密キャップ77は、操作キャップ47に対する押圧操作によりピストン51が半押し位置から全押し位置に向けて移動しているときに、操作キャップ47により押圧されて突出位置から格納位置に向けて移動する。そして、気密キャップ77は、ピストン51が全押し位置に移動したときに格納位置に移動して、この格納位置において操作キャップ47及びピストン51の更なる押し込みを規制する。
第1コイルバネ78は、自然長よりもピストン51の軸方向に圧縮された状態でキャップ本体底部84aと気密キャップ底部77bとの間に配置されており、その中心にピストン51が挿通されている。第1コイルバネ78は、気密キャップ77が突出位置で維持されるように、気密キャップ底部77bをキャップ本体開口83から突出する方向に付勢する。
第2コイルバネ79は、自然長よりもピストン51の軸方向に圧縮された状態でパッキン保持部99と操作キャップ47との間に配置されており、その中心にピストン51が挿通されている。第2コイルバネ79は、操作キャップ47を軸挿通穴101から突出する方向に付勢する。第2コイルバネ79は、第1コイルバネ78よりも付勢力が小さくなるように設定されている。これにより、操作キャップ47による押圧操作では、先ず第2コイルバネ79が主に変形を開始し、その後に第1コイルバネ78が変形を開始する。したがって、二つのコイルバネ78,79の付勢力の相違によって、操作キャップ47を半押し位置で一時停止させることができる。
気密キャップ77を間に介して、第1コイルバネ78及び第2コイルバネ79がシリンダキャップ52内に配置される。そして、気密キャップ77の内側に第1コイルバネ78が、気密キャップ77の外側に第2コイルバネ79が配置されて、二重構造となるため、2本のコイルバネ78,79をシリンダキャップ52内にコンパクトに納めることができ、シリンダキャップ52の高さを低く抑えることができる。
第1コイルバネ78及び第2コイルバネ79による付勢により、ピストン51が非押圧位置で維持される。このピストン51を非押圧位置から半押し位置まで移動させる際には、第2コイルバネ79の付勢に抗して操作キャップ47を押圧する必要がある。そして、さらにピストン51を半押し位置から全押し位置まで移動させる際には、第1及び第2コイルバネ78,79の付勢に抗して操作キャップ47を押圧する必要がある。従って、ピストン51を非押圧位置から全押し位置に移動させる途中で、操作キャップ47に対して加えられる付勢力が変わる。
操作キャップ47は、略円板状の樹脂材料からなる傘部106と、この傘部106の底面に固定され、ピストン51が半押し位置から全押し位置までの間にあるときに気密キャップ底部77bに圧接する金属製の圧接リング107とを有している。圧接リング107の底面には、気密キャップ底部77bに向かって突出したリング凸部107aが形成されている。このリング凸部107aには、雌ねじ(図示せず)を有するねじ穴108が形成されており、このねじ穴108に、雄ねじ(図示せず)が形成された軸先端部50aが螺合することにより、圧接リング107と軸先端部50aとが連結される。
リング凸部107aの他端には、気密キャップ底部77bに圧接する略環状の圧接面110が形成されている。圧接面110は、気密キャップ底部77bに圧接したときに気密キャップ通気穴103を覆う。ピストン51が全押し位置にあるときは、圧接面110が気密キャップ底部77bに圧接するとともに、側壁部77aがキャップ本体底部84aに圧接するが、これら各部は全て金属材料で形成されているので、全押し位置にあるピストン51の周溝72や側面開口70の位置の軸方向の誤差が低減される。
また、リング凸部107aの外周には環状の取付溝が形成されており、この取付溝に環状の弾性材料からなるスカート状の封止パッキン109が取り付けられている。この封止パッキン109の先端は、圧接面110よりも気密キャップ底部77bに向かう方向に長く突出しており、先端に向かうに従い次第に肉薄になっている。このため、圧接面110が気密キャップ底部77bに圧接したときに、封止パッキン109の先端は、弾性変形した状態で気密キャップ底部77bに圧接する。これにより、圧接面110により気密キャップ通気穴103を完全に塞ぐことができない場合でも、気密キャップ通気穴103と外部との間での空気の流通を遮断することができる。その結果、吸引源管路46と外部との間での空気の流通が遮断される。
図2のP−P線に沿う断面を示す図9において、軸先端部51aのキャップ回転止め面67と、気密キャップ底部77bの軸挿通穴101に形成されたピストン回転止め面102とが係合することにより、ピストン51と気密キャップ77との間の回転が規制される。
また、図2のQ−Q線に沿う断面を示す図10において、有底筒状体84に形成されたキャップ回転止め用凸部91と、側壁部77aに形成されたキャップ回転止め用凹部100とが契合することにより、キャップ本体76と気密キャップ77との間の回転が規制される。
さらに、図2のR−R線に沿う断面を示す図11において、キャップ本体底部84aに形成されたシリンダ回転止め用凸部94と、キャップ当接部60に形成されたキャップ回転止め用凹部64とが係合することにより、シリンダ50とキャップ本体76との間の回転が形成される。
図12に示すように、ピストン51と気密キャップ77との間、気密キャップ77とキャップ本体76との間、キャップ本体76とシリンダ50との間がそれぞれ回転規制されることにより、シリンダキャップ52を介して、シリンダ50とピストン51との間が間接的に回転規制される。これにより、キャップ回転止め面67、キャップ回転止め用凸部91、シリンダ回転止め用凸部94,キャップ回転止め用凹部64,100,ピストン回転止め面102の形成位置や形状を調整することで、ピストン51が半押し位置に移動されて吸引状態に切り換えられたときに、その側面開口70を吸引源接続口57に略対向させることができる。
次に上記構成の超音波内視鏡10の作用、特にその中でも吸引ボタン29の作用について詳しく説明する。超音波内視鏡検査の準備が完了すると、検査準備が完了した後は、
CCDイメージセンサや超音波トランスデューサアレイ17が作動するとともに、送気ポンプ37による送気と、吸引ポンプ45による吸引が常時行われる。そして、この準備完了後、患者の体内、例えば消化管内に挿入部11が挿入され、消化管内の観察が開始される。このときバルーン21は、その内部の水が完全に抜かれ、先端部11aに外面に密着するように収縮した状態になっている。
消化管内の観察は、先ず内視鏡画像によって行われる。このとき観察対象または先端部11aの観察窓(図示せず)の洗浄などの必要に応じて、送気送水ボタン33の操作キャップ43を操作して、送気送水ノズル18からの送気や送水を行う。そして、内視鏡画像によって消化管内に患部を発見した際などのより詳細な観察を行いたい場合に超音波画像による観察に切り換えられる。
超音波内視鏡による観察を行う場合は、操作キャップ43を全押して送水タンク22に貯留された水を、送水源管路39、バルーン送水管路34、及びバルーン管路26を介してバルーン21内に送水してバルーン21を拡張させる。なお、バルーン21内への送水量を調整する方法は公知であるのでその説明は省略する。バルーン21を拡張させた後、このバルーン21を患部などの被観察部位に密着させる。これにより、被観察部位の超音波画像が得られる。
超音波画像観察中や内視鏡画像観察中において、吸引やバルーン排水を行わない通常時には、図13に示すように、吸引ボタン29の操作キャップ47が押圧操作されないので、第1及び第2コイルバネ78,79によりピストン51は非押圧位置で維持されて遮断状態となる。このときに内部管路71及び周溝72は、吸引源接続口57と、吸引接続口56及び排水接続口58とを連通する位置に移動していないので、吸引源管路46と、吸引管路28及びバルーン排水管路35との連通が遮断される。その結果、吸引口19からの吸引、及びバルーン21内の排水は行われない。
なお、ピストン51が非押圧位置にあるときは、気密キャップ底部77bの気密キャップ通気穴103が開放される。これにより、吸引源接続口57が通気路62、キャップ本体通気穴89、気密キャップ通気穴103などを介して外部と連通する。その結果、吸引口19からの吸引やバルーン21内の排水を行っていないときでも、吸引ポンプ45に負荷がかかることが防止される。
超音波画像観察中や内視鏡画像観察中に、血液や体内汚物の吸引物を吸引する必要がある場合には、操作キャップ47が半押しされてピストン51がシリンダ開口55内に押し込まれる。この際にピストン51が半押し位置に達するまでの間は、操作キャップ47に対して第2コイルバネ79からの付勢力が加えられ、この半押し位置を超えると、操作キャップ47に対して第1及び第2コイルバネ78,79のからの付勢力が加えられる。このため、半押し位置を境に操作キャップ47に対する付勢力が増加するので、ピストン51を半押し位置で停止させることができる。
図14に示すように、ピストン51は、半押し位置で停止したときに非押圧状態から吸引状態に切り替わる。この吸引状態では、内部管路71の側面開口70が吸引源接続口57に対向する位置に移動する一方で、周溝72の開口他端部72bは吸引源接続口57に対向する位置に達していない。また、このときには、吸引源接続口57と排水接続口58との間に第3パッキン74cが移動する。このため、吸引源接続口57に対して吸引接続口56のみが連通する。
吸引源接続口57と吸引接続口56とが連通すると、内部管路71などを介して吸引源管路46と吸引管路28及び処置具チャネル24とが連通する。また、ピストン51が半押し位置に達したときに、リング凸部107aの圧接面110及び封止パッキン109が気密キャップ底部77bに圧接して気密キャップ通気穴103を塞ぐ。これにより、吸引源管路46と外部との連通が遮断され、吸引源管路46から吸引口19に至る各管路の負圧吸引力が上昇する。こうして吸引口19から各種吸引物が吸引される。吸引物は、処置具チャネル24、吸引管路28、シリンダ管路54、内部管路71、吸引源管路46を介して超音波内視鏡10の外部へ吸引される。
このようにピストン51が吸引状態に切り換えられた際に、シリンダ50とピストン51との間がシリンダキャップ52を介して間接的に回転規制されているので、ピストン51の側面開口70が吸引源接続口57に対して常に略対向する。これにより、側面開口70と吸引源接続口57との間で吸引物が流通可能な流路の大きさが最大になるので、吸引ボタン29の吸引能力を最大限に高めることができる。さらに、従来のように、ピストンの側面とシリンダの管路内面とにそれぞれ回転止めを設ける必要がなくなる。その結果、内部管路71や周溝72など各種連通路をピストン51に形成する際の形成位置の自由度が高くなり、ピストン51を含む吸引ボタン29を小型化することができる。
吸引を停止する場合には、操作キャップ47に対する押圧を解除する。これにより、第2コイルバネ79の付勢力によりピストン51が図13に示す非押圧状態に戻る。
超音波画像観察が終了すると、操作キャップ47が全押しされて、ピストン51がシリンダ開口55内に押し込まれる。ピストン51が半押し位置を超えるまでは操作キャップ47に対して第2コイルバネ79からの付勢力が加えられ、この半押し位置を超えると、操作キャップ47に対して第1及び第2コイルバネ78,79のからの付勢力が加えられる。また、ピストン51が半押し位置を超えると、操作キャップ47の押圧により気密キャップ77が突出位置から格納位置に向けて移動する。そして、第1及び第2コイルバネ78,79の付勢に抗して操作キャップ47の押し込みを継続すると、気密キャップ77が格納位置に到達してさらなる押し込みが規制される。これにより、ピストン51が全押し位置で停止する。
図15に示すように、ピストン51は、全押し位置で停止したときにバルーン排水状態に切り替わる。このバルーン排水状態では、内部管路71の側面開口70と吸引源接続口57との位置がピストン51の軸方向にずれるとともに、周溝72の開口一端部72a及び開口他端部72bがそれぞれ排水接続口58、吸引源接続口57に略対向する位置に移動する。また、このときには、側面開口70と吸引源接続口57との間に第3パッキン74cが移動する。このため、吸引源接続口57に対して排水接続口58のみが連通する。
吸引源接続口57と排水接続口58とが連通すると、周溝72などを介して吸引源管路46とバルーン排水管路35及びバルーン管路26とが連通する。また、このときには、上述の吸引時と同様に気密キャップ通気穴103が塞がれているので吸引源管路46と外部との連通は遮断されている。これにより、吸引源管路46からバルーン管路26に至る各管路の負圧吸引力が上昇する。こうしてバルーン21内から水が排水されてバルーン21が収縮する。バルーン21から排水された水は、バルーン管路26、バルーン排水管路35、周溝72、吸引源管路46を介して超音波内視鏡10の外部へ排水される。
公知の排水量検知法によりバルーン21内から所定量の水が排出されたことが検知されたときに、操作キャップ47に対する押圧を解除する。これにより、第1及び第2コイルバネ78,79の付勢力によりピストン51が図13に示す非押圧状態に戻る。
以下同様にして、超音波内視鏡10による検査が終了するまでの間、送気送水ボタン33及び吸引ボタン29を適宜操作して、送気、送水、バルーン送水、吸引、バルーン排水を行う。
本実施形態では、操作キャップ47の半押し操作により操作キャップ47及び気密キャップ77を当接させる金属製当接面(圧接面110と気密キャップ底部77b)と、この金属製当接面に設けられ、これら金属製当接面同士が接触したときに弾性変形して金属製当接面同士を気密に保持する封止パッキン109と、この封止パッキン109に覆われた気密キャップ底部77bに開口し大気と連通するための気密キャップ通気穴103とを設けているので、操作キャップ47の押圧操作を行うときには、間に封止パッキン109などの弾性体が介在してしまうことがなく、所望の変位量が確実に得られる。これにより、許容範囲としての遊び部分を設ける必要がなく、その分だけ、操作キャップ47によるピストン51の押圧ストロークを短くすることができる。また、押圧ストロークが短くなる分だけ、軽快な操作感が得られる。しかも、金属製当接面が当接した後は、封止パッキン109が作用して、金属製当接面を気密に保持することができる。したがって、例えば吸引源管路からの吸引で、吸引管路やバルーン排水管路から吸引を行う場合に、吸引を確実に行うことができる。
なお、上記形態では、封止パッキン109を操作キャップ47に設けたが、金属製当接面同士が当接したときに両当接面の封止を行うことかできるものであればよく、例えば気密キャップ77に封止パッキン109を設けてもよい。
また、上記実施形態では、気密キャップ77、有底筒状体84、圧接リング107を金属製として説明したが、これら各部材は金属製に限らずプラスチック製であってもよい。この場合にも先ず当接面同士が当接した後に、封止パッキンが弾性変形するため、上記同様に所望の変位量が確実に得られ、ピストンを正確な位置で停止させることができる。
上記実施形態において、図2に示すように、気密キャップ77はシリンダキャップ本体76の内周面76aとの間で気密を保持するパッキン98を有するが、このパッキン98は省略してもよい。この場合には、図16に示すように、シリンダキャップ本体76の内周面76aと、この内周面76aに接するガイドキャップ80の外周面80aとの隙間をできるだけ小さくし、両者76,80を略気密に嵌合させる。
また、上記実施形態では、吸引ボタン29に本発明を実施した例について説明したが、圧接により通気穴を塞ぐ構造を有する他の内視鏡用管路切換装置に本発明を実施してもよい。例えば、特許文献1の図12、図13に示されるように、送気送水ボタン(11)の金属筒(24)と金属ハット(27)の各当接面に本発明を実施してもよい。この場合にも、当接面同士を当接させた後に、当接面の一方に設けた封止パッキンを他方の当接面で弾性変形させることにより、当接面同士の気密を保持することができ、連通孔(24g)を確実に塞ぐことができる。このように、先ず金属製の当接面同士を当接させた後に、封止パッキンで気密を保つため、ストローク終端において、パッキンの変形量がピストンの変位量に加算されることがないので、半押し位置や全押し位置でのピストンをシリンダ内で正確に位置決めすることができる。したがって、遊び分のストロークを無くすことができ、ストローク量を短くすることができる。
また、その他の内視鏡用管路切換装置に対しても、本発明を適用することにより、ピストンを正確に位置決めすることができる。例えば、送気送水ボタンでも、半押し位置へのセット、全押し位置へのセット時に、先ず、当接面同士を当接させた後に、これら当接面のいずれか一方に設けた封止パッキンの弾性変形によりこれら当接面の気密性を確保することができる。したがって、構造部材である当接面同士の確実な当接により、半押し及び全押し操作を行うので、その分だけ、ピストンの変位量も設計値どおりになり、パッキンの変形量が半押し位置や全押し位置で累積されることがないため、その分の遊びとしての許容範囲を設ける必要がなく、押圧操作時のストローク量を小さくすることができる。これにより、コンパクトな装置構成が得られるとともに、ストローク量が小さくなる分だけ、操作感も軽快なものとなる。
上記実施形態の吸引ボタン29には、吸引管路28、バルーン排水管路35、吸引源管路46の計3つの管路が接続しているが、4種類以上の各種管路が接続していてもよい。
上記各実施形態では、超音波内視鏡10に設けられる吸引ボタン29を例に挙げて説明を行ったが、例えば大腸に挿入される大腸内視鏡等の各種内視鏡に設けられている吸引ボタンにも本発明を適用することができる。
10 超音波内視鏡
11 挿入部
12 操作部
21 バルーン
28 吸引管路
29 吸引ボタン
35 バルーン排水管路
46 吸引源管路
47 操作キャップ
50 シリンダ
51 ピストン
52 シリンダキャップ
64,100 キャップ回転止め用凹部
67 キャップ回転止め面
76 シリンダキャップ本体
77 気密キャップ
78 第1コイルバネ
79 第2コイルバネ
80 ガイドキャップ
91 キャップ回転止め用凸部
94 シリンダ回転止め用凸部
102 ピストン回転止め面
109 封止パッキン

Claims (3)

  1. ピストンの先端に設けられる操作キャップの押圧操作により、シリンダ内におけるピストンの移動ストロークの始端である第1位置と、終端である第2位置と、その途中位置である第3位置とに前記ピストンを位置決めして、前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換える内視鏡用管路切換装置であって、
    前記シリンダの開口に取り付けられる筒状のシリンダキャップ本体と、
    前記シリンダから突出しているピストン先端部に形成される係止部と、
    有底筒状に形成され、前記ピストン先端部が挿通するピストン挿通孔を有して前記係止部に係止し前記係止部と前記操作キャップとの間で移動可能であり、前記シリンダキャップ本体の内周面との間で気密を保持するパッキンを有する有底筒状の気密キャップと、
    前記気密キャップの前記シリンダキャップ本体からの脱落を阻止するキャップ取付リングと、
    前記気密キャップ及び前記シリンダキャップ本体の間に配置され、前記気密キャップを前記シリンダから離れる第1方向に付勢する第1コイルバネと、
    前記操作キャップ及び前記気密キャップの間に配置され、前記操作キャップを前記第1方向に付勢し、前記第1コイルバネよりも付勢力が小さい第2コイルバネと、
    前記操作キャップの押圧操作により前記ピストンが前記第3位置に達したときに前記操作キャップ及び前記気密キャップが当接する当接面と、
    前記当接面の一方に設けられ、前記当接面同士が接触したときに弾性変形して前記当接面同士を気密に保持する封止パッキンと、
    この封止パッキンに囲まれた気密キャップ側の当接面内に開口し、前記複数の管路の一つが接続されて大気と連通するための通気孔とを有することを特徴とする内視鏡用管路切換装置。
  2. ピストンの先端に設けられる操作キャップの押圧操作により、シリンダ内におけるピストンの移動ストロークの始端である第1位置と、終端である第2位置と、その途中位置である第3位置とに前記ピストンを位置決めして、前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換える内視鏡用管路切換装置であって、
    前記シリンダの開口に取り付けられる筒状のシリンダキャップ本体と、
    前記シリンダから突出しているピストン先端部に形成される係止部と、
    前記シリンダキャップ本体内で前記操作キャップに対面させて配置され、前記ピストン先端部が挿通するピストン挿通孔を有して前記係止部に係止し前記係止部と前記操作キャップとの間で移動可能であり、前記シリンダキャップ本体の内周面に略気密に嵌合する外周面を有する有底筒状のガイドキャップと、
    前記ガイドキャップの前記シリンダキャップ本体からの脱落を阻止するキャップ取付リングと、
    前記ガイドキャップ及び前記シリンダキャップ本体の間に配置され、前記ガイドキャップを前記シリンダから離れる第1方向に付勢する第1コイルバネと、
    前記操作キャップ及び前記ガイドキャップの間に配置され、前記操作キャップを前記第1方向に付勢し、前記第1コイルバネよりも付勢力が小さい第2コイルバネと、
    前記操作キャップの押圧操作により前記ピストンが前記第3位置に達したときに前記ガイドキャップ及び前記シリンダキャップ本体が当接する当接面と、
    前記当接面の一方に形成され、前記当接面同士が接触したときに弾性変形して前記当接面同士を気密に保持する封止パッキンと、
    前記封止パッキンに囲まれたシリンダキャップ本体側の当接面内に開口し、前記複数の管路の一つが接続されて大気と連通するための通気孔とを有することを特徴とする内視鏡用管路切換装置。
  3. 前記当接面は金属製であることを特徴とする請求項1または2項記載の内視鏡用管路切換装置。
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