JP2016022211A - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
内視鏡の挿入部は、例えば、観察光学部を構成する照明光学系および撮像光学系が内蔵されている先端部と、先端部の位置姿勢を変更するため湾曲動作を行う湾曲部と、先端部から延ばされた電気配線やライトガイド、湾曲部を湾曲させる操作を行うワイヤなどを挿通して基端側に導く可撓管部とを備える。
例えば、湾曲部を2軸方向に湾曲させる場合には、湾曲部に設けられた湾曲駒の外周部において周方向を4等分する位置に1本ずつワイヤが挿通されており、基端側の操作部によって各ワイヤの牽引量を変えることで、湾曲操作を行う。
これらのワイヤは可撓管部の内部では、例えば、密巻きコイルパイプなどからなるワイヤガイド部材に挿通されている。これにより、可撓管部の湾曲形状が変化しても可撓管部内のワイヤ経路長が一定に保たれるため、可撓管部の湾曲形状によらず、湾曲部の湾曲操作を行うことができる。
この装置では、可撓管部の先端に湾曲部と接続するための先端口金が設けられている。この先端口金の内周面には、操作ワイヤを挿通させるコイルパイプからなるワイヤガイドの端部が銀ロー付けなどによってほぼ略90°間隔で固着されている。
これにより、各ワイヤガイドは、可撓管部の内部では、電気配線やライトガイドなどの他の挿通物を避けた適宜の位置に配置されて、基端側まで延ばされている。
特許文献1に記載の内視鏡では、先端口金の内周面にワイヤガイドの端部をロー付けしている。しかし、先端口金の内周面に可撓性を有するワイヤガイドの端部をロー付けする作業は、作業性が悪いため、高度の熟練を要し、熟練者でも手間のかかる作業になっていた。また、組立上の都合から、固定されたワイヤガイドの先端を斜めにカットする加工も必要になっていた。
さらに、ロー付けは劇物を用いた洗浄工程が必要になったり、ローが多すぎると仕上げ加工が必要になったりするという問題もある。
また、ワイヤガイドの端部は、操作ワイヤを湾曲部内の挿通位置から可撓管内の挿通位置に円滑に向け変えることができるような姿勢で固定しなければならない。ワイヤガイドの固定姿勢の誤差が生じると、ワイヤガイドの湾曲がきつくなり、湾曲力量がばらついて操作性が悪くなってしまう。
このため、ワイヤガイドの固定にあたっては、位置決め作業を行ったり、位置決め用の形状を加工したりする必要がある。例えば、特許文献1では、ワイヤガイドをガイドする突片部を形成している。
このように、ワイヤガイドの端部を先端口金にロー付けして固定すると、製造に時間がかかり、生産性が悪化してしまうという問題がある。
本発明の第1の実施形態の内視鏡について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の内視鏡の構成を示す模式的な斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態の内視鏡の先端部および湾曲部の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図3は、本発明の第1の実施形態の内視鏡の湾曲部および可撓管部の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図4は、図3におけるA−A断面図である。図5は、図3におけるB−B断面図である。図6(a)は、本発明の第1の実施形態の内視鏡に用いる連結部材の構成を示す模式的な断面図である。図6(b)は、図6(a)におけるC視の側面図である。図6(c)は、図6(a)におけるD視の側面図である。図7は、本発明の第1の実施形態の内視鏡における連結部材とワイヤガイド部材の組立状態を示す模式的な断面図である。
表示部6を挟んだ外装筐体5の左右側面には、左右一対をなす携行用アーム7の一端側がそれぞれ回動自在に接続されている。これら携行用アーム7の他端側にはハンドル部8の他端が互いに連結されている。
また、中心軸線等の軸線が特定できる軸状、筒状等の部材に関する相対位置について説明する場合に、軸線に沿う方向を軸方向、軸線回りに周回する方向を周方向、軸線に直交する平面において軸線に交差する線に沿う方向を径方向と称する。また、径方向においては、軸線から離れる方を径方向外方(外側)、軸線に近づく方を径方向内方(内側)と称する場合がある。
第1の筒状部材15aは先端側に配設される筒状部材であり、第2の筒状部材15bは第1の筒状部材15aの基端側に隣接して配設される筒状部材である。
照明光出射部21は、第1の筒状部材15aの先端側に配置されて、照明光を先端側に外方に出射するための部材であり、光学ガラス等の透明な材料によって板状またはレンズ状に形成されている。
ライトガイド22は、内視鏡本体2の内部の光源で発生された照明光を導光して、照明光出射部21に向けて照射する部材であり、光ファイバの束で構成された可撓性を有する長尺部材である。
ライトガイド22の先端面は、照明光出射部21に臨むように配置されている。
ライトガイド22は、第1の筒状部材15a、第2の筒状部材15b、および湾曲部16の内部に挿通され基端側に向かって延ばされている。図2には図示しないが、ライトガイド22は、さらに可撓管部17、操作部11、およびユニバーサルケーブル12の内部にも挿通されている。
ライトガイド22の基端面は、ユニバーサルケーブル12を内視鏡本体2に接続すると、内視鏡本体2内の光源部に対向する位置に配置される。
撮像光学部32は、例えば、CCD、CMOSセンサ等の固体撮像素子41を備える。
固定撮像素子41が設けられた回路基板には複数の信号線45が接続され、固定撮像素子41の信号出力が取り出せるようになっている。
これら信号線45は、信号ケーブル46として一纏めに構成され、第1の筒状部材15a、第2の筒状部材15b、および湾曲部16の内部に挿通され基端側に向かって延ばされている。図2には図示しないが、信号ケーブル46は、さらに可撓管部17、操作部11、およびユニバーサルケーブル12の内部にも挿通されている。
複数の信号線45は、ユニバーサルケーブル12を内視鏡本体2に接続すると、内視鏡本体2内のCPU、電気部品に電気的に接続される。
この管状構造の外周部は、例えば、ゴムチューブなどからなる可撓チューブ61によって被覆されている。可撓チューブ61の最外周面は、湾曲部16の最外周面を構成する被覆部材62によって覆われている。
被覆部材62としては、例えば、タングステン等で形成されたブレードなどを採用することができる。
また、ワイヤ固定部材14の基端側には、その周方向の4箇所(図2では2箇所のみ図示)に、ワイヤ13の先端部が固定されるワイヤ固定部14aが設けられている。
本実施形態では、各ワイヤ固定部14aは、ワイヤ固定部材14の外周部から径方向内側に突出した凸部として設けられている。ワイヤ固定部14aの中心部には、ワイヤ13をワイヤ固定部材14の軸方向に挿通する孔部が形成されている。
この孔部の内径は、ワイヤ13の外径よりもわずかに大きく、かつワイヤ13の先端部に固定されたワイヤパイプ13aの外径よりも小径とされている。
ワイヤ固定部材14の4つのワイヤ固定部14aの孔部の周方向における位置は、周方向を4等分する位置である。
湾曲部16内では、各ワイヤ13は、この周方向の位置を保って基端側に延ばされている。
ただし、図3では、見易さのため、内部に挿通される信号ケーブル46およびライトガイド22の図示は省略している。図4では、信号ケーブル46、ライトガイド22の配置位置のみを二点鎖線で示している(図5も同様)。
外周面16fと貫通孔16iの内周面との間において、外周面16fと同心円をなす円周上には、周方向を4等分する位置に、第1挿通孔16dおよび第2挿通孔16eがそれぞれ一対ずつ貫通されている。
第1挿通孔16dおよび第2挿通孔16eは、ワイヤ13を進退自在に挿通するための孔部であり、ワイヤ13の外径よりもわずかに大径に形成されている。
一対の第1挿通孔16dは、湾曲駒16Aの中心軸線Qを挟んで対向する位置に配置され、一対の第2挿通孔16eは、第1挿通孔16dの対向方向と直交する方向において湾曲駒16Aの中心軸線Qを挟んで対向するように配置されている。
このため、湾曲駒16Aの断面形状は、外周面16fと各凹面部16hとの間に形成される円筒部から、4つの凸面部16gが径方向内側に突出した形状になっている。
先端側端面16aは、中心軸線Qに直交する平面で構成される。
基端側端面16bは、先端側端面16aからの距離が、第1挿通孔16dの近傍で最小、第2挿通孔16eの近傍で最大となる凹凸面からなる。
本実施形態では、基端側端面16bは、第2挿通孔16eの近傍のみに第2挿通孔16eの中心を頂部とする側面視円弧状の突出部16cが形成され、その他の部位では、先端側端面16aと平行な平面からなる。
ただし、最も先端側の湾曲駒16Aは、図2に示すように、ワイヤ固定部材14の基端面に先端側端面16aが当接する位置関係に配置される。
最も基端側の湾曲駒16Aは、図3に示すように、突出部16cが後述する連結部材23に当接されている。
これらの湾曲駒16Aの第1挿通孔16d、第2挿通孔16eには、ワイヤ固定部材14から延出されたワイヤ13がそれぞれ挿通されている。ワイヤ13は、基端側に引っ張られて一定の初期張力が加えられた状態で操作部11に固定される。これにより、各湾曲駒16Aは、ワイヤ固定部材14と連結部材23との間で軸方向に押圧された状態で挟持されている。
すなわち、湾曲部16の中心部には、ワイヤ固定部材14の内側の貫通孔と、各湾曲駒16Aの貫通孔16iとが軸方向に連なっているため、これらの開口形状に対応する中空部が形成されている。
本実施形態では、図4に示すように、この中空部において互いに対向する凹面部16hの位置に、信号ケーブル46とライトガイド22とが挿通されている。
例えば、図4に示す断面では、ワイヤ13Aは、図示上側の第1挿通孔16dに挿通され、これと対向する第1挿通孔16dには、ワイヤ13Cが挿通されている。また、ワイヤ13Aが挿通された第1挿通孔16dの図示右側に位置する第2挿通孔16eには、ワイヤ13Bが挿通され、これと対向する第2挿通孔16eには、ワイヤ13Dが挿通されている。
本実施形態では、信号ケーブル46は、ワイヤ13A、13Bが通る凸面部16gで挟まれた凹面部16hに配置され、ライトガイド22は、ワイヤ13C、13Dが通る凸面部16gで挟まれた凹面部16hに配置されるものとして説明する。
可撓管部17は、金属板または樹脂板が螺旋状に巻かれたフレックス67と、フレックス67の外周部を被覆するため、例えば、ゴムチューブなどからなる可撓チューブ66と、可撓管部17の最外周面を構成するため、例えば、ステンレス等で形成された被覆部材64とを備える。
内パイプ65は、湾曲部16からの挿通物を基端側に挿通するとともに、可撓チューブ66および被覆部材64の端部を固定した状態で、連結部材23と接続するための管状部材である。
図5に示すように、内パイプ65の中心部には、軸方向に貫通する内周面65bが形成されている。このため、内周面65bの内側には、湾曲部16からの挿通物である信号ケーブル46およびライトガイド22と、後述するコイルパイプ24に挿通されたワイヤ13とが挿通できるようになっている。
このように、内パイプ65は、基端側にフレックス67が外嵌し、先端側を連結部材23に内嵌して固定するため、可撓管部17の先端部において最小の内径を有する管状部材になっている。
内周面65bの内径は、挿通物のうち比較的大面積を占有する信号ケーブル46およびライトガイド22を並列して挿通できる程度の大きさに設定されている。このため、内周面65bは、湾曲駒16Aの貫通孔16iの最大の内径と同等、もしくはより小径の円筒面になっている。
ただし、図3に示すように、内周面65bの軸方向の先端部には、組立時に挿通物を先端側から円滑に挿通できるように、先端側に向かって拡径する先端テーパ面65eが形成されている。
外周面65aに外嵌された可撓チューブ66および被覆部材64の外周部は、内パイプ65の先端側の外周部に設けられた雄ねじ部65cに螺設された外パイプ63が外嵌している。これにより、可撓チューブ66および被覆部材64の先端部は、内パイプ65の外周面65aと外パイプ63の内周面との間で挟まれて固定されている。
内パイプ65の雄ねじ部65cよりも先端側の外周部には、連結部材23に基端側に内嵌する円筒状の嵌合面65dが形成されている。
図6(a)、(b)、(c)に示すように、連結部材23は、外周部に円筒面状の外周面23cが、軸方向の両端部には、先端側に第1端面23a、基端側に第2端面23bが、それぞれ形成されている。
外周面23cの外径は、湾曲駒16Aの外周面16fと略同径(同径の場合を含む)になっている。
第1端面23aおよび第2端面23bは、いずれも外周面23cの中心軸線Oに直交する平面からなる。
段部23mの位置は、後述するワイヤ13の配回しスペースや湾曲部16との接続に必要なスペースに応じて適宜の寸法に設定することができる。本実施形態では、段部23mは、第2端面23bから測って、連結部材23の全長の約2/3程度となる位置に形成されている。
円筒穴部23iの内径は、内パイプ65の基端側の嵌合面65dに外嵌可能な大きさになっている。
突条部23pは、図3に示すように、外パイプ63の先端部に当接して軸方向の位置を固定するためもので、外パイプ63の先端側の外径と略同径(同径の場合を含む)の外径を有する。
孔部23nの内周面は、周方向の4箇所の位置において中心側に張り出す一対の第1凸面部23d、一対の第2凸面部23eと、これらの第1凸面部23dおよび第2凸面部23eの間で、第1凸面部23dおよび第2凸面部23eよりも外周面23c側に凹んだ一対の第1凹面部23fおよび一対の第2凹面部23gとで構成される。
各第1凸面部23d、各第2凸面部23eには、第1端面23aから段部23mに向かってワイヤ13を進退自在に挿通するためワイヤ13よりもわずかに大きな内径を有するワイヤ挿通孔23h(ワイヤ挿通部、傾斜挿通孔)が貫通されている。
第1端面23aにおける、ワイヤ挿通孔23hの開口位置は、湾曲駒16Aにおける第1挿通孔16d、第2挿通孔16eの開口位置とまったく同様である。このため、中心軸線Oを湾曲駒16Aの中心軸線Qに整列させて対向配置したとき、各第1挿通孔16d、各第2挿通孔16eに対して、それぞれワイヤ挿通孔23hの開口を対向させることができる。
ワイヤ挿通孔23hA、23hB、23hC、23hDの中心軸線は、それぞれ中心軸線CA、CB、CC、CDのように表す。ただし、図6(a)では、断面の取り方によって、ワイヤ挿通孔23hD、中心軸線CDは図示されていない。
一対の第2凸面部23eは、ワイヤ挿通孔23hB、23hDの外周部において、中心軸線CB、CDを中心とする円弧形状が中心軸線CB、CDに沿って延ばされた形状を有する。
このxyz直交座標系では、z軸は、中心軸線Oに整列している。z軸の正方向は、第2端面23bから第1端面23aに向かう方向である。
y軸は、z軸に直交し、第1端面23aにおけるワイヤ挿通孔23hA、23hCの開口の中心を通る直線に平行な軸線からなる。y軸の正方向は、ワイヤ挿通孔23hCの開口からワイヤ挿通孔23hAの開口に向かう方向である。
x軸は、z軸およびy軸に直交し、第1端面23aにおけるワイヤ挿通孔23hB、23hDの開口の中心を通る直線に平行な軸線からなる。x軸の正方向は、ワイヤ挿通孔23hBの開口からワイヤ挿通孔23hDの開口に向かう方向である。
また、ワイヤ挿通孔23hB、23hCは、第1端面23aから段部23mに向かうにつれて、互いに周方向に近づくとともに、中心軸線Oに近づく方向に向かって延びている。
中心軸線CA、CB、CC、CDの傾斜角度は、径方向成分と周方向成分とに分けて表すことができる。
例えば、中心軸線CA、CC(CB、CD)において、傾斜角度の径方向成分とは、x(y)軸方向から見た中心軸線Oに対する傾斜角度成分であり、それぞれの大きさはφ1である。
また、中心軸線CA、CC(CB、CD)において、傾斜角度の周方向成分とは、y(x)軸方向から見た中心軸線Oに対する傾斜角度成分であり、それぞれの大きさはφ2である。
本実施形態では、ワイヤ挿通孔23hA(23B)とワイヤ挿通孔23hD(23hC)は、それぞれ、z軸を含みxy座標系の第1象限と第3象限とを通って、zx平面およびyz平面に45°で交わる平面S(図6(b)、(c)参照)を対称面として面対称に配置されている。
さらに、本実施形態では、各ワイヤ挿通孔23hのより好ましい配置の一例として、ワイヤ挿通孔23hA、23D(23hB、23hC)は、第1端面23aから段部23mに向かうにつれて互いの対向方向に沿って近づく配置を採用している。すなわち、図6(b)に示すように、ワイヤ挿通孔23hA、23D(23hB、23hC)は平面T1(T2)に沿って延ばされている。ここで、平面T1(T2)は、第1端面23aにおけるワイヤ挿通孔23hA、23D(23hB、23hC)の開口の中心を通り平面Sに直交する平面である。
コイルパイプ24の内径は、ワイヤ13が進退自在に挿通できるように、ワイヤ13の外径よりもわずかに大径とされる。
コイルパイプ24は、外力を受けると、曲がることが可能であるが、長手方向には、ほとんど縮むことが無いように作られている。
また、図3に示すように、本実施形態において、連結部材23内に配置されるコイルパイプ24の長手方向の先端部である端面24a(突き当て面)は、適宜の仕上げ加工が施されることにより、コイルパイプ24の中心軸線に直交する平面として形成されている。
各凹面部23kの底部には、コイルパイプ24の端面24aを突き当てるため、ワイヤ挿通孔23hの中心軸線に直交し、中心軸線Oに対して傾斜する傾斜面23j(突き当て部)が形成されている。
すなわち、ワイヤ挿通孔23hA、23hC(23hB、23hD)の近傍に設けられた傾斜面23jのyz(zx)平面における中心軸線Oに対する傾斜角成分θ1は、∠R−φ1である。ここで、∠Rは直角を表す。
また、ワイヤ挿通孔23hA、23hC(23hB、23hD)の近傍に設けられた傾斜面23jのzx(yz)平面における中心軸線Oに対する傾斜角成分θ2は、∠R−φ2である。
連結部材23の製造方法としては、例えば、金属材料からなる母材から削りだしたり、母材を塑性加工したりする製造方法が可能である。
また、金属材料を溶融し、部品形状に対応する成形型を用いて成形することによって製造することが可能である。
また、これらの製造方法を適宜組み合わせて製造することも可能である。例えば、連結部材23は、概略形状を成形によって形成してから、一部の形状を切削加工やプレス加工によって形成することなどが可能である。
連結部材23の第1端面23aには、最も基端側の湾曲駒16Aの突出部16cが押しつけられた状態で配置されている。
本実施形態では、一例として、湾曲部16において最も基端側の湾曲駒16Aの一対の第2挿通孔16eがワイヤ挿通孔23hA、23hCと対向し、同じく一対の第1挿通孔16dがワイヤ挿通孔23hB、23hDと対向する位置関係に配置されている。このため、各突出部16cは、ワイヤ挿通孔23hA、23hCの近傍の第1端面23aに押しつけられている。
可撓チューブ61の外周部に積層された被覆部材62は、可撓チューブ61の端部を覆い、可撓チューブ61と連結部材23の突条部23pとの間の外周面23cに密着するように糸などで縛られて固定されている。
外周面23cに固定された被覆部材62の基端部、突条部23p、および外パイプ63の先端部の外周には、接着剤が硬化して形成された接着部68が設けられている。これにより、湾曲部16と可撓管部17との境界部において、被覆部材62の外周面と、外パイプ63の基端側の外周面とを滑らかにつなぐ円筒面状の外周面68aが形成されている。
このため、湾曲部16が湾曲していない状態では、最も基端側の湾曲駒16Aでも、各ワイヤ13が中心軸線Oに平行な方向に延在されている。
連結部材23内では、各ワイヤ13は、その延在方向において対向された各ワイヤ挿通孔23hに導入され、各ワイヤ挿通孔23hの延在方向に沿って案内される。
本実施形態では、各ワイヤ13は、第1端面23aの位置において、各ワイヤ挿通孔23hの中心軸線の方向に屈曲される。
端面24aは、コイルパイプ24の中心軸線と直交しているため、傾斜面23jに突き当てられたコイルパイプ24は、傾斜面23jの法線にもなっている各ワイヤ挿通孔23hの中心軸線CA、CB、CC、CDに沿って延びている。ただし、図7では、断面の取り方により、中心軸線CD、コイルパイプ24D、ワイヤ13Dは図示されていない。
このため、ワイヤ挿通孔23hA、23hB、23hC、23hDにそれぞれ挿通されたワイヤ13A、13B、13C、13Dは、各傾斜面23jに直交する方向に延出されて、傾斜面23jでは、屈曲することなくまっすぐにコイルパイプ24A、24B、24C、24Dに挿通されている。
このため、各コイルパイプ24内に挿通されたワイヤ13も、これにならって、内パイプ65内の位置で、一度屈曲されてから、基端側に向かって内パイプ65およびフレックス67の中心軸線に平行に延ばされている。
また、可撓管部17の基端部に達した各ワイヤ13の基端は、それぞれほぼ同等の初期張力が加えられた状態で、図示略の操作部11の操作部材に固定されている。これにより、操作部11による牽引が可能になっている。
すなわち、ワイヤ13A、13Cは、互いの牽引量と繰り出し量とが常に相殺されるように図示略の操作部材に固定され、これにより、湾曲部16をyz平面内で湾曲させる操作が可能になっている。
同様に、ワイヤ13B、13Dは、互いの牽引量と繰り出し量とが相殺するように図示略の操作部材に固定され、これにより、湾曲部16をzx平面内で湾曲させる操作が可能になっている。
このとき、傾斜面23jと端面24aとは、溶接などによって固定されてはいないが、軸方向に互いに押圧する力が働き、互いに密着した状態で、軸方向の位置が固定されている。ワイヤ挿通孔23hの内径とコイルパイプ24の挿通孔の内径とは、いずれも、ワイヤ13よりもわずかに大径である。このため、各ワイヤ挿通孔23hとコイルパイプ24の挿通孔の軸方向に直交する方向の位置は、ワイヤ13によって略同軸(同軸の場合を含む)に、位置決めされている。
これにより、各湾曲駒16Aと連結部材23とは、ワイヤ固定部材14と端面24aとから軸方向内側に初期張力で押圧され、各湾曲駒16Aと連結部材23とによって軸方向の長さが一定の管状構造が形成されている。
まず、連結部材23に形成された4つのワイヤ挿通孔23hA、23hB、23hC、23hDに対して、それぞれ1本ずつワイヤ13A、13B、13C、13Dを連結部材23の基端側から挿通させる。
次に、複数の湾曲駒16Aに対して、連結部材23の先端側から出てきた各ワイヤ13を挿通させる。具体的には、図2に示すように、最も基端側の湾曲駒16A(以下、湾曲駒16A1と称する)の一対の第1挿通孔16dに対してワイヤ13A、13Cを挿通させ、一対の第2挿通孔16eに対してワイヤ13B、13Dを挿通させる(ただし、13Dは図2では図示略)。
次に、これと隣り合う湾曲駒16A(以下、湾曲駒16A2と称する)をその中心軸まわりに90°ずれるように配置し、湾曲駒16A1の第1挿通孔16dから延出されたワイヤ13A、13Cを湾曲駒16A2の第2挿通孔16eに、湾曲駒16A1の第2挿通孔16eから延出されたワイヤ13B、13Dを湾曲駒16A2の第1挿通孔16dに挿通させる。
このようにして、順次、湾曲駒16Aの向きを90°ずつ変更して、各ワイヤ13を挿通していく。
このようにして組み立てたワイヤ固定部材14、湾曲駒16A、連結部材23の外周に、可撓チューブ61を被せ、さらにその外周に被覆部材62を被せる。
各コイルパイプ24の先端がそれぞれ連結部材23の各傾斜面23jに当て付いたならば、各コイルパイプ24の先端が各傾斜面23jから離間しないように、各コイルパイプ14と各ワイヤ13との相対位置関係を固定する。例えば、粘着テープ(図示略)を用いるなどしてコイルパイプ24をワイヤ13に対して固定する。
具体的には、先端部15の基端側から延びている信号ケーブル46やライトガイド22を、ワイヤ固定部材14の先端側から湾曲部16内の空間に挿入し、基端側に向かって挿通させる。
次に、図2に示すように、第2の筒状部材15bの基端部をワイヤ固定部材14の先端部に挿入して、第2の筒状部材15bとワイヤ固定部材14とを固定する。
可撓管部17は、以上の作業と並行して、内パイプ65、フレックス67、可撓チューブ66、被覆部材64、および外パイプ63を組み立てて形成しておく。
まず、湾曲部16内を挿通された信号ケーブル46、ライトガイド22、各ワイヤ13及び各コイルパイプ24を、可撓管部17の先端側から、その内部の空間に挿入し、基端側に向かって挿通させる。
そして、図3に示すように、連結部材23の第2端面23bが外パイプ63の先端面63aに当接する位置まで、内パイプ65の嵌合面65dを連結部材23の円筒穴部23iに嵌入させる。
連結部材23と内パイプ65との相対位置が決まったら、外周側から溶接を行って、連結部材23を外パイプ63および内パイプ65に固定する。
最後に、各ワイヤ13と各コイルパイプ24とを固定していた粘着テープを剥がすことで、各ワイヤ13と各コイルパイプ24との固定関係を解除し、各ワイヤ13の端部を操作部に対してテンションをかけるように組み付ける。
また、傾斜面23jに突き当てられたコイルパイプ24の先端部は、端面24aが傾斜面23jに密着すると、各ワイヤ挿通孔23hの中心軸線の延びる方向に配置される。
これにより、コイルパイプ24A、24D(24B、24C)が互いに周方向に近接して並行するとともに、径方向のより内側となる方向に延在される。
しかし、より基端側では、図5に示すように、コイルパイプ24A、24D(24B、24C)も含めて、外接円Pよりもわずかに大径の内パイプ65の内周面65bの内側に位置している。このように、傾斜面23jに突き当てられることで、中心軸線Oに対して傾斜した方向に延在されるコイルパイプ24は、径方向の位置が径方向内側に移動し、基端側の挿通位置よりも小径の円断面内に導かれる。
このとき、コイルパイプ24A、24D(24B、24C)は、互いに当接するまでは、真直に延ばされているため、コイルパイプ24A、24D(24B、24C)を外力を加えて曲げるような作業をすることなく、このような挿通位置に移動することが可能になっている。
このような内視鏡3における挿入部10は、傾斜面23jと操作部11との間で、軸方向に押圧された状態でコイルパイプ24が固定されている。このため、操作部11を操作することにより、湾曲部16におけるワイヤ13のワイヤ長のみを変更することができる。このため、操作部11によって、湾曲部16を2軸方向に湾曲させることができる。
また、コイルパイプ24を固定する際に、ワイヤ13を引っ張って、相対的にコイルパイプ24を傾斜面23jに突き当てて固定することができるため、例えば、ロー付けなどの手間がかかる手段を用いる場合に比べて、組立や製造が容易となる。
また、コイルパイプ24の案内方向は、連結部材23に一体的に形成する傾斜面23jの傾斜角度によって、変更することができ、コイルパイプ24を変形させることなく、レイアウト上、必要な方向に確実に設定することができる。このため、コイルパイプ24内を挿通するワイヤ13の摺動抵抗を低減することができ、湾曲力量を低減することができる。
次に、本発明の第2の実施形態の内視鏡について説明する。
図8は、本発明の第2の実施形態の内視鏡の湾曲部および可撓管部の主要部の構成を示す模式的な断面図である。図9(a)は、本発明の第2の実施形態の内視鏡に用いる連結部材の構成を示す模式的な断面図である。図9(b)は、図9(a)におけるE視の側面図である。図9(c)は、図9(a)におけるF視の側面図である。図10は、本発明の第2の実施形態の内視鏡における連結部材とワイヤガイド部材の組立状態を示す模式的な断面図である。
挿入部80は、図8に示すように、上記第1の実施形態における挿入部10の連結部材23に代えて、連結部材83を備える。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
孔部83nの内周面は、周方向を4等分する4箇所の位置において中心側に張り出す凸面部83dと、これらの凸面部83dの間で凸面部83dよりも外周面23c側に凹んだ一対の第1凹面部83fおよび一対の第2凹面部83gとで構成される。
凸面部83dは、上記第1の実施形態における第1凸面部23d、第2凸面部23eの延在方向を、中心軸線Oに平行な方向に変えた点のみが異なる。
一対の第1凹面部83f、一対の第2凹面部83gは、上記第1の実施形態における第1凹面部23f、第2凹面部23gの延在方向を、中心軸線Oに平行な方向に変えた点のみが異なる。
第1端面23aにおけるワイヤ挿通孔83hの開口位置は、湾曲駒16Aにおける第1挿通孔16d、第2挿通孔16eの開口位置とまったく同様である。このため、中心軸線Oを湾曲駒16Aの中心軸線Qに整列させて対向配置したとき、各第1挿通孔16d、各第2挿通孔16eに対して、それぞれワイヤ挿通孔83hの開口を対向させることができる。
ワイヤ挿通孔83hは、上記第1の実施形態におけるワイヤ挿通孔23hの傾斜角成分φ1、φ2をそれぞれ0にした場合に相当する。上記第1の実施形態の説明と同様に、挿通するワイヤ13によって区別する場合には、ワイヤ挿通孔83hA、83hB、83hC、83hDのように、ワイヤ13と同様の添字A、B、C、Dを付して表す。
また、連結部材83における方向参照の便宜のため、図9(a)、(b)、(c)に示すようなxyz直交座標系を用いる場合があることも上記第1の実施形態の説明と同様である。
凹面部83kの内周面は、各ワイヤ挿通孔83hの中心軸線Hと交差する中心軸線を有するとともに、コイルパイプ24の外半径よりも大きな内半径を有する部分円筒面である。
傾斜面83jA、83jB、83jC、83jDは、第1端面23aから距離dの位置の平面と中心軸線HA、HB、HC、HDとが交差する点を中心として傾斜するように形成されている。
傾斜面83jA、83jB、83jC、83jDは、その法線が、それぞれの中心軸線HA、HB、HC、HDに対して、上記第1の実施形態の中心軸線CA、CB、CC、CDと同じ角度に傾斜された平面で構成される。
以下では、これらの法線に言及する場合、中心軸線HA、HB、HC、HDと交わる位置における法線NA、NB、NC、NDで代表させる。これらを特に区別しない場合や総称する場合には、単に法線Nと称する。ただし、図9(a)では、断面の取り方によって、傾斜面83jD、法線NDは図示されていない。
また、図示は省略するが、中心軸線HA、HDと交わる法線NA、NDは、傾斜面83jA、83jDから第2端面23bに向かうにつれて、互いに周方向に近づくとともに、中心軸線Oに近づく方向に向かって延びている。
各法線NA、NB、NC、NDの傾斜角度の径方向成分の大きさはφ1、周方向成分の大きさはφ2である。
また、傾斜面83jA、83jC(83jB、83jD)のyz(zx)平面における中心軸線HA、HC(HB、HD)に対する傾斜角成分θ1は、∠R−φ1である。
また、傾斜面83jB、83jD(83jA、83jC)のzx(yz)平面における中心軸線Oに対する傾斜角成分θ2は、∠R−φ2である。
連結部材83の外周面23cには、可撓チューブ61、被覆部材62が上記第1の実施形態と同様にして固定され、被覆部材62と外パイプ63との間には、接着部68が形成されている。
このような挿入部80は、連結部材23に代えて連結部材83を用いる点を除いて、上記第1の実施形態の挿入部10と同様にして組み立てることができる。
連結部材83内では、各ワイヤ13は、その延在方向において対向された各ワイヤ挿通孔83hに導入され、湾曲部16が湾曲していない状態の各ワイヤ13の延在方向に一致する方向に、延在された各ワイヤ挿通孔83hによって案内される。
すなわち、湾曲部16が湾曲していない状態では各ワイヤ13は屈曲されることなく各ワイヤ挿通孔83hに導入されて、ワイヤ挿通孔83h内では真直に延ばされている。
端面24aは、傾斜面83jの外径を超えない範囲に当接されており、一部が開口部83nに進入しているものの、コイルパイプ24の外周面は、外周面23cよりも径方向内側に位置している。
端面24aは、コイルパイプ24の中心軸線と直交しているため、傾斜面83jに突き当てられたコイルパイプ24は、傾斜面83jの法線NA、NB、NC、NDに沿って延びている。ただし、図10では、断面の取り方により、法線ND、コイルパイプ24D、ワイヤ13Dは図示されていない。
このため、ワイヤ挿通孔83hA、83hB、83hC、83hDにそれぞれ挿通されたワイヤ13A、13B、13C、13Dは、各傾斜面83jで、法線NA、NB、NC、NDの方向に屈曲され、各傾斜面83jから直線状に延ばされたコイルパイプ24A、24B、24C、24Dに挿通されている。
ワイヤ13は、傾斜面83jの位置において、コイルパイプ24の内部に導かれることで、コイルパイプ24の延在方向である各傾斜面83jの法線Nの方向に屈曲され、コイルパイプ24内に挿通される。
コイルパイプ24A(24B)とコイルパイプ24D(24C)は、この互いに接する位置で屈曲し、これより基端側では、コイルパイプ24A(24B)とコイルパイプ24D(24C)が並列に配置される。
このため、各コイルパイプ24内に挿通されたワイヤ13も、これにならって、内パイプ65内の位置で、一度屈曲されてから、基端側に向かって内パイプ65およびフレックス67の中心軸線に平行に延ばされている。
また、コイルパイプ24を固定する際に、例えば、ロー付けなどの手間がかかる手段を用いないため、製造が容易となる。
また、コイルパイプ24の案内方向は、連結部材83に一体的に形成する傾斜面83jの傾斜角度によって、変更することができ、コイルパイプ24を変形させることなく、レイアウト上、必要な方向に確実に設定することができる。このため、コイルパイプ24内を挿通するワイヤ13の摺動抵抗を低減することができ、湾曲力量を低減することができる。
しかし、このような挿通経路は、例えば、信号ケーブル46、ライトガイド22のようなワイヤガイド部材以外の挿通物が、径方向に並列して配置される場合に、特に好適となる一例であり、ワイヤの挿通経路は、これには限定されない。
ワイヤの挿通経路は、第1の実施形態にあっては、傾斜挿通孔の傾斜角度によって、第2の実施形態にあっては傾斜面の傾斜角度によって、ワイヤを個別に種々の方向に向け変える設定が可能である。
すなわち、ワイヤを向け変える向きは、ワイヤガイド部材以外の挿通物を除く挿通スペースの形状、大きさ、位置などに応じて、適宜に設定することが可能である。
2 内視鏡本体
3、73 内視鏡
10、80 挿入部
11 操作部
13、13A、13B、13C、13D ワイヤ
14 ワイヤ固定部材
16 湾曲部
16A、16A1、16A2 湾曲駒
16c 突出部
16d 第1挿通孔
16e 第2挿通孔
17 可撓管部
22 ライトガイド
23、83 連結部材
23h、23hA、23hB、23hC、23hD ワイヤ挿通孔(ワイヤ挿通部、傾斜挿通孔)
23j、83j、83jA、83jB、83jC、83jD 傾斜面(突き当て部)
24、24A、24B、24C、24D コイルパイプ(ワイヤガイド部材)
24a 端面(突き当て面)
46 信号ケーブル
83h、83hA、83hB、83hC、83hD ワイヤ挿通孔(ワイヤ挿通部、挿通孔)
CA、CB、CC、CD、H、HA、HB、HC、HD、O 中心軸線
N、NA、NB、NC、ND 法線
Claims (5)
- 被検体内に挿入される挿入部を具備する内視鏡であって、
前記挿入部において前記挿入部の挿入方向の先端側に設けられた湾曲部と、
前記挿入部において前記挿入方向の基端側に設けられた可撓管部と、
前記湾曲部と前記可撓管部とを前記挿入方向に沿って連結する筒状の連結部材と、
前記挿入方向の基端側からの牽引によって前記湾曲部を湾曲させるため、前記湾曲部、前記連結部材、および前記可撓管部のそれぞれに挿通されるワイヤと、
管状に形成され、内部に前記ワイヤが進退自在に挿通されるとともに、前記可撓管部に挿通して配置されたワイヤガイド部材と、
を有し、
前記連結部材は、
前記可撓管部の内部から延ばされた前記ワイヤガイド部材の長手方向の先端部を突き当てるため、前記湾曲部が湾曲していない状態での前記湾曲部内における前記ワイヤの延在方向に対して斜めに交差する傾斜面を備える突き当て部と、
前記湾曲部から延ばされた前記ワイヤを挿通し、前記ワイヤを、前記突き当て部に突き当てられた前記ワイヤガイド部材の内部に導くワイヤ挿通部と、
が、一体的に形成された部材からなる、
内視鏡。 - 前記ワイヤ挿通部は、
前記湾曲部と対向する前記連結部材の先端側の端面に開口し、前記ワイヤの前記延在方向に対して斜めに交差する方向であって、かつ前記連結部材の内側に向かって傾斜する方向に延ばされて、前記突き当て部の前記傾斜面に貫通する傾斜挿通孔を備える
ことを特徴とする、請求項1に記載の内視鏡。 - 前記傾斜面は、
前記傾斜挿通孔の延在方向に対して直交する平面からなる
ことを特徴とする、請求項2に記載の内視鏡。 - 前記ワイヤ挿通部は、
前記湾曲部と対向する前記連結部材の先端側の端面に開口し、前記ワイヤの前記延在方向に沿って延ばされて、前記突き当て部の前記傾斜面に貫通する挿通孔を備える
ことを特徴とする、請求項1に記載の内視鏡。 - 前記ワイヤガイド部材は、
前記連結部材の前記突き当て部に突き当てられる前記先端部に、前記先端部の中心軸線に直交する平面に整列する突き当て面が形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内視鏡。
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