JP2020043907A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作部に設けられるケース体のガタ付きを抑制して、水密性の低下およびユーザへの操作性の低下を抑制する内視鏡の提供。【解決手段】 内視鏡２は、対象物の内部に挿入される細長の挿入部３と、把持部８を備えた操作部４と、操作部４において、把持部８に接続され、内部に構成部品４１，４２，４３が収納されるケース体５０と、ケース体５０に形成された被係合部５１ｃ，５２ｃと、把持部８の内部に固定され、収容ケース５０内に延設して配置されるフレーム６０と、フレーム６０に形成され、被係合部５１ｃ，５２ｃに嵌合する係合部６１，６２と、を具備する。【選択図】図４

Description

本発明は、操作部に駆動源などの構成部品を収容するケースが設けられた内視鏡に関する。

内視鏡は、医療分野および工業用分野などにおいて利用されている。
医療用の内視鏡は、挿入部を被検部である体内に挿入することによって観察、検査、あるいは処置などを行える。特に消化器用の内視鏡は、一般に、挿入部、操作部、そしてユニバーサルコードを有しており、挿入部は先端部近傍に湾曲部を、湾曲部の基端側に可撓管部を備えている。該挿入部は、経肛門的、経口的または経鼻的に患者の体内の管腔である消化器における消化管へ挿入される。

近年の内視鏡は、操作部に種々の装置が設けられているものがある。例えば、特許文献１には、挿入部に設けられたスパイラルチューブを、操作部に配置したケースに収納されるモータなどの駆動源により駆動する内視鏡が開示されている。

特許第６０７２３９０号

内視鏡のような医療機器は、洗浄液、消毒液、オートクレーブによる蒸気などに晒されるため、水密性を担保した構造にする必要がある。

しかしながら、特許文献１に開示されるようなケース体は、樹脂による射出成形品であるため、金型から離型させ易くするための抜き勾配が設けられており、周辺の部品寸法のばらつきを吸収して固定する部品に対して設計上の相対位置が若干ずれることでガタ付きが生じてしまうという問題があった。

特許文献１に開示されるようなケース体がガタ付いていると、ケース体自体に隙間が生じて水密性が確保できなくなる可能性や、ケース体を水密保持するシール部材にダメージが生じて水密性が確保できなくなる可能性がある。万が一、水密性が損なわれてしまうと、洗浄液、消毒液、オートクレーブによる蒸気などが内視鏡の内部に浸入する虞がある。

さらに、内視鏡は、操作部のケース体がガタ付いていると、操作中に異音が発生するという事態や、ユーザが把持する操作部の重心が変化してユーザの操作性に影響を与えるという事態が生じる可能性がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、操作部に設けられるケース体のガタ付きを抑制して、水密性の低下やユーザへの操作性の低下を抑制する内視鏡を提供することを目的にしている。

本発明の一態様における内視鏡は、対象物の内部に挿入される細長の挿入部と、前記挿入部の基端部に接続される把持部を備えた操作部と、前記操作部において、前記把持部に接続され、内部に構成部品が収納されるケース体と、前記ケース体に形成された被係合部と、前記把持部の内部から前記収容ケース内に延設して配置されるフレームと、前記フレームに形成され、前記被係合部に嵌合する係合部と、を具備する。

本発明によれば、操作部に設けられるケース体のガタ付きを抑制して、水密性やユーザの操作性の低下を抑制する内視鏡を実現できる。

本発明の一態様の内視鏡システムを示す概略図 同、内視鏡システムにおける内視鏡の、操作部を示す概略的な斜視図 同、内視鏡システムにおける内視鏡の、操作部の内部構造を示す断面図 同、内視鏡の操作部における把持部、モータケースおよび補強フレームの組み付け前の状態を示す概略的な分解斜視図 同、操作部に設けられたモータケースのケース本体に補強フレームが嵌合した状態を示す断面図 同、操作部に設けられたモータケースのケースキャップに補強フレームが嵌合した状態を示す部分断面図 同、操作部に設けられたモータケースを示す側面図 同、内視鏡システムにおける内視鏡を挿入部側から見た平面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１から図８を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、一態様の内視鏡システムを示す概略図、図２は内視鏡システムにおける内視鏡の操作部を示す概略的な斜視図、図３は内視鏡システムにおける内視鏡の操作部の内部構造を示す断面図、図４は内視鏡の操作部における把持部、モータケースおよび補強フレームの組み付け前の状態を示す概略的な分解斜視図、図５は操作部に設けられたモータケースのケース本体に補強フレームが嵌合した状態を示す断面図、図６は操作部に設けられたモータケースのケースキャップに補強フレームが嵌合した状態を示す部分断面図、図７は操作部に設けられたモータケースを示す側面図、図８は内視鏡システムにおける内視鏡を挿入部側から見た平面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の内視鏡システム１は、生体の管腔内に挿入される内視鏡２と、この内視鏡２に接続される複数のユニットからなるコントロールシステム１４とを有している。ここでは、内視鏡２を用いて説明するが、内視鏡２の代わりに、カテーテル、その他の生体内に挿入する挿入機器などにも適用できる技術である。

コントロールシステム１４は、照明光を出射する光源が内蔵された光源ユニット１４ａと、画像を処理するプロセッサ１４ｂと、画像を表示するモニタ１４ｃと、内視鏡システム１全体を制御するコントローラ１４ｄと、コントローラ１４ｄに指示などを入力する入力ユニット１４ｅとを有している。入力ユニット１４ｅは、例えば図示しないキーボード、フットスイッチなどが用いられる。

入力ユニット１４ｅの図示しないフットスイッチは、内視鏡２に設けられた駆動ユニット２０を制御し、内視鏡２の挿入部３の管腔に対する出し入れを指示する指示部としての前進スイッチＦおよび後退スイッチＢを有している。

コントローラ１４ｄは、専用装置だけではなく、例えば、任意のプログラムを搭載するパーソナルコンピュータなどの汎用的な処理装置を利用することもできる。

内視鏡２は、対象物の内部に挿入される細長の挿入部３と、挿入部３の基端側に設けられた操作部４と、操作部４から延出されたユニバーサルケーブル５とを有している。

内視鏡２は、操作部４から延出されたユニバーサルケーブル５によりコントロールシステム１４と接続される。内視鏡２の挿入部３、操作部４およびユニバーサルケーブル５には、ファイバーバンドルなどの照明光学系３２および観察光学系３４が挿通されている。

ユニバーサルケーブル５には、照明光学系３２のライトガイドコネクタ３２ａおよび観察光学系３４の映像信号ケーブル３４ａが内挿されている。

内視鏡２は、操作部４から挿入部３にかけて、駆動ユニット２０が設けられている。駆動ユニット２０のモータ電源ケーブル３３は、ユニバーサルケーブル５に内挿されている。モータ電源ケーブル３３は、コントローラ１４ｄに接続される。

なお、このモータ電源ケーブル３３は、ユニバーサルケーブル５の外部に配設されていてもよい。

内視鏡２の挿入部３は、長手軸方向に沿って延設される細長い挿入部本体６と、スパイラルチューブ７と、を有している。

挿入部本体６は、先端硬質部１１と、先端硬質部１１の基端側に設けられた湾曲部１２と、湾曲部１２の基端側に設けられた可撓管１３とを有している。可撓管１３は管腔における管路の曲がりにある程度沿うことが可能な可撓性を有している。

湾曲部１２は、操作部４の把持部８に設けられたノブ８ａ，８ｂの操作により、観察光学系３４による観察画像において上下左右の４方向に相当する方向に湾曲可能である。なお、湾曲部１２は、周知の構造で形成されているため、詳細な説明を省略する。

ノブ８ａは、回動操作により、挿入部３に設けられた湾曲部１２を上方向および下方向に湾曲させることができる。ノブ８ｂは、回動操作により、湾曲部１２を左方向および右方向に湾曲させることができる。

先端硬質部１１には、観察光学系３４の図示しない撮像部、洗浄ノズルおよび鉗子などを挿通するための図示しない処置具挿通チャンネルの先端開口などが設けられている。

なお、操作部４は、ユーザにより把持される把持部８を有し、挿入部３に設けられた可撓管１３の基端を支持する折れ止め１５に接続されている。折れ止め１５は、挿入部３の可撓管１３が操作部４と挿入部３との境界部分で折れ曲がることを防止する。

操作部４は、把持部８に設けられたノブ８ａ，８ｂと、把持部８に設けられ各種の指示が割り当てられるスイッチ９と、を有している。このスイッチ９は一つだけでなく、複数であっても良く、電気的なスイッチだけでなく、吸引ボタン、および、送気／送水ボタン等の機械的なスイッチを含んでいても良い。

なお、図示しないが、操作部４の折れ止め１５の基端側には、処置具挿通チャンネル（内蔵物）の基端開口が形成されている。

スパイラルチューブ７は、その外周に螺旋状に突出したフィン７ａを有しており、湾曲部１２の基端側であって、可撓管１３の例えば先端部近傍の外周面に、挿入部３の長手軸（中心軸）Ｃ（中心軸Ｃと記載する場合もある）周りに回動自在に設けられている。

このスパイラルチューブ７は、挿入部本体６の先端側から挿入部本体６の先端硬質部１１および湾曲部１２を通して可撓管１３の所定の位置に着脱自在に取り付けられる。

挿入部３と操作部４との境界付近から可撓管１３の例えば先端部分にかけて、スパイラルチューブ７を駆動するための駆動ユニット２０が設けられている。

スパイラルチューブ７は、駆動ユニット２０の駆動力により挿入部３の長手方向に延びる中心軸Ｃ周りに回動される。スパイラルチューブ７の回動方向は、挿入部本体６の中心軸Ｃ周りの両方向である。

そして、スパイラルチューブ７は、管腔に対する挿入部３の挿入を補助すると共に、挿入部３を挿入した状態から抜去するのを補助する、管腔に対する挿抜用の補助具として用いられる。

駆動ユニット２０は、折れ止め１５と操作部４との間に配設される入力部２１と、可撓管１３の例えば先端側に配設されるリング状の出力部２２と、入力部２１と出力部２２との間に配設される駆動力伝達部としてのドライブシャフト２３とを有している。

ドライブシャフト２３は、所定のコシを有した可撓性のある長尺部材である。このドライブシャフト２３の先端には、出力部２２に噛合するギヤ２４が固定されている。

ドライブシャフト２３の外側には、管路２５が配設されている。管路２５は、ドライブシャフト２３が挿通され、ドライブシャフト２３の外側を略全長にわたって保護するチューブ体２６と、このチューブ体２６の基端に固定される固定管路２７と、を有している。

チューブ体２６は、電気絶縁性を有していると共に、耐摩耗性と可撓性とを備えた樹脂材で形成されている。

出力部２２は、挿入部３の中心軸Ｃの軸周りに回動自在に設けられ、ギヤ２４の回動により中心軸Ｃ周りに回動する筒状ギヤである内歯車である。

入力部２１は、外装となるケース体であるモータケース５０と、駆動源としての電動モータ（以下、単にモータと称す）４１、複数のギヤ、例えばここでは四つのギヤアッセンブリから構成されたギヤ列（歯車列）４２、ギヤ支持フレームとしてのギヤボックス４３などを有している。

なお、入力部２１は、モータ４１、ギヤ列４２、ギヤボックス４３などが操作部４において、挿入部３の折れ止め１５と、把持部８との間に設けられたケース体のモータケース５０に覆われている。なお、モータケース５０は、挿入部３と操作部４との境界付近から挿入部３の長手方向に対して直交する方向に突出した形状となっている。

ドライブシャフト２３は、モータ４１から駆動力がギヤ列４２から伝達され、これらギヤ列４２の複数のギヤのギヤ比の調整により、所定のトルクおよび所定の速度で回動駆動される。

なお、ギヤ列４２は、例えばモータ４１の種類、モータ４１の制御方法によっては不要となる。すなわち、モータ４１の種類や制御方法によっては、複数のギヤアッセンブリを用いずに、モータ４１の駆動力を直接回動駆動力として伝達してもよい。

以上のように構成された内視鏡システム１は、フットスイッチ１４ｅの前進スイッチＦが押圧されると、入力部２１で入力された回動駆動力が、ドライブシャフト２３および出力部２２からスパイラルチューブ７に伝達され、スパイラルチューブ７が所定の方向に回動する。

スパイラルチューブ７は、特に、挿入部３の中心軸Ｃ周りに所定方向に回動される。そして、スパイラルチューブ７の回動にともないフィン７ａが中心軸Ｃ周りに所定方向に回動されることで、フィン７ａに接触している管腔の内壁面がフィン７ａにより挿入部３の基端側に手繰り寄せられ、結果的に挿入部３の先端が管腔の深部側に移動することになる。

一方、フットスイッチ１４ｅの後退スイッチＢが押圧されると、入力部２１で入力された回動駆動力が、ドライブシャフト２３および出力部２２からスパイラルチューブ７に伝達され、スパイラルチューブ７が前進スイッチＦを押圧したときとは反対方向に回動する。

そして、フィン７ａに接触している管腔の内壁面がフィン７ａにより挿入部３の先端側に手繰り寄せられ、結果的に挿入部３の先端が管腔の入口側に抜ける方向に移動する。

このため、この内視鏡システム１は、例えば管腔内に対する挿入部３の挿入を補助し、管腔内に対する挿入部３の抜去を補助する構成となっている。

ここで、本実施の形態のケース体であるモータケース５０の構成について以下に詳しく説明する。
モータケース５０は、図２および図３に示すように、挿入部３の折れ止め１５に接続されたケース本体５１と、このケース本体５１に嵌合され、操作部４の把持部８に接続されたケース蓋体であるケースキャップ５２と、を有している。

ケース本体５１は、図４に示すように、断面が長円形（オーバル）形状をしており、操作部４の把持部８側に開口部５１ａを有している。

このケース本体５１は、挿入部３側となる底部に折れ止め１５に接続される略円筒状の接続部５１ｂを有している。なお、ケース本体５１は、接続部５１ｂの内周にＯリングなどのシール部材５５（図３参照）が設けられ、折れ止め１５と水密が保持された状態で嵌合される。

また、ケース本体５１は、樹脂の射出成形、金属のモールド成形、金属粉末射出成型法（ＭＩＭ）などにより加工された構成品である。

ケースキャップ５２も、断面が長円形（オーバル）形状をしており、挿入部３側の一面にケース本体５１の開口部５１ａに嵌合する嵌合部５２ａを有している。この嵌合部５２ａは、外周にＯリングなどのシール部材５３が設けられ、ケースキャップ５２がケース本体５１に水密が保持された状態で嵌合される。

ケースキャップ５２は、操作部４側の他面に把持部８に接続される略円筒状の接続部５２ｂを有している。この接続部５２ｂは、外周にＯリングなどのシール部材５４が設けられ、ケースキャップ５２が把持部８に水密が保持された状態で嵌合される。

なお、ケースキャップ５２は、操作部４側の他面にモータ４１などケース本体５１に入りきらない部品を収容する有底筒状部５２ｄを有している。

ケース本体５１およびケースキャップ５２に設けられた接続部５１ｂ，５２ｂは、内周壁面に凹状溝の被係合部である係合凹部５１ｃ，５２ｃがそれぞれ形成されている。これら係合凹部５１ｃ，５２ｃは、接続部５１ｂ，５２ｂの軸（孔軸）に沿った方向に形成されている。

なお、接続部５１ｂ，５２ｂの軸（孔軸）は、把持部８、折れ止め１５、ケース本体５１およびケースキャップ５２がそれぞれ装着される方向に沿っている。

本実施の形態では、接続部５１ｂ，５２ｂの内周面に形成される係合凹部５１ｃ，５２ｃが周方向に所定の間隔を有して三つ形成された構成を例示している。

これら係合凹部５１ｃ，５２ｃには、略筒状の補強フレーム６０の外周部に形成された凸形状の係合部である係合凸部６１，６２が係合する。なお、補強フレーム６０は、挿入部３側の端部および中途部に形成されたリング状の嵌合筒部６５，６６の外周面に突起する係合凸部６１が設けられている。

本実施の形態では、係合凸部６１，６２が係合凹部５１ｃ，５２ｃの数に合わせて、周方向に所定の間隔を有して三つ形成されている。

補強フレーム６０は、ここではステンレスやアルミニウムなどの金属製の略筒状体であり、操作部４の把持部８内で固定され、モータケース５０内に延設される。この補強フレーム６０には、モータケース５０内に収容されるモータ４１、ギヤ列４２、ギヤボックス４３などが固定される。

そして、挿入部３および操作部４に配設されるドライブシャフト２３が挿通する管路２５、照明光学系３２、観察光学系３４などの内蔵物が挿通する。なお、補強フレーム６０は、金属製に限定されることなく、カーボンなどの強度の高い材質を用いてもよい。

以上のように構成されたモータケース５０は、補強フレーム６０が挿入されて、ケース本体５１にケースキャップ５２が嵌合して、ケース本体５１が折れ止め１５と、ケースキャップ５２が把持部８と、それぞれ組み付けられた状態において、補強フレーム６０の係合凸部６１，６２が接続部５１ｂ，５２ｂの係合凹部５１ｃ，５２ｃに係合した状態となる。

即ち、モータケース５０のケース本体５１は、図５に示すように、接続部５１ｂの係合凹部５１ｃに補強フレーム６０の嵌合筒部６５に形成された係合凸部６１が嵌った状態となる。

一方、モータケース５０のケースキャップ５２は、図６に示すように、接続部５２ｂの係合凹部５２ｃに補強フレーム６０の嵌合筒部６６に形成された係合凸部６２が嵌った状態となる。

このように組付けられたモータケース５０は、操作部４において、例えば、図７に示す、挿入部３の中心軸Ｃに沿ったＶ方向、中心軸Ｃに対して傾斜するようなＷ方向などのガタ付きが抑制されると共に、図８に示す、中心軸Ｃ周りに回動するＲ方向への動きが規制された構成となる。

以上に説明したように、内視鏡２は、剛性の高い補強フレーム６０にモータケース５０を嵌合する構成とし、モータケース５０のガタ付きを抑える構成となっている。

モータケース５０は、ケース本体５１およびケースキャップ５２のそれぞれの接続部５１ｂ，５２ｂに設けられた係合凹部５１ｃ，５２ｃに、操作部４の把持部８に固定される補強フレーム６０の係合凸部６１，６２が係合して嵌まり込んだ状態で組付けられる。

そのため、ケース本体５１およびケースキャップ５２が射出成形、モールド成形、金属粉末射出成型法（ＭＩＭ）などによる種々の成形品であっても、抜き勾配の有無に関係なく、ガタ付きを抑制することができる。

従って、内視鏡２は、操作部４に設けられるモータケース５０のガタ付きを抑制した構成として、モータケース５０がガタ付きによる異音が生じたり、ユーザが把持する操作部４の重心が変化したりすることがなく、ユーザへの操作性の低下を防止することができる。

さらに、内視鏡２は、操作部４におけるモータケース５０のガタ付きを抑えることで、ケース本体５１、ケースキャップ５２、把持部８および挿入部３の折れ止め１５のそれぞれの嵌合部分に設けられる水密を保持するＯリングなどの各シール部材５３，５４，５５へのダメージを防ぐことができる。

これにより、内視鏡２は、ケース本体５１、ケースキャップ５２、把持部８および折れ止め１５のそれぞれの接続部分から洗浄液、消毒液、オートクレーブによる蒸気などが操作部４の内部への浸入を防止し、水密性の低下も抑制することができる。

（変形例）
なお、上記実施の形態では、モータケース５０のガタ付きを抑制するために、ケース本体５１およびケースキャップ５２のそれぞれが補強フレーム６０に係合する構成を例示したが、どちらか一方が補強フレーム６０に係合する構成としてもよい。

即ち、図５に示したように、ケース本体５１の接続部５１ｂのみに係合凹部５１ｃが形成され、この係合凹部５１ｃに係合する係合凸部６１のみを補強フレーム６０の嵌合筒部６５に形成された構成としてよい。

または、図６に示したように、ケースキャップ５２の接続部５２ｂのみに係合凹部５２ｃが形成され、この係合凹部５２ｃに係合する係合凸部６２のみを補強フレーム６０の嵌合筒部６６に形成された構成としてよい。

さらに、接続部５１ｂ，５２ｂの係合凹部５１ｃ，５２ｃおよび補強フレーム６０の係合凸部６１，６２は、上記実施の形態では三つとしたが、一つでも、二つ以上の複数であってもよい。

なお、以上に記載の本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１…内視鏡システム
２…内視鏡
３…挿入部
４…操作部
５…ユニバーサルケーブル
６…挿入部本体
７…スパイラルチューブ
７ａ…フィン
８…把持部
８ａ，８ｂ…ノブ
９…スイッチ
１１…先端硬質部
１２…湾曲部
１３…可撓管
１４…コントロールシステム
１５…折れ止め
１４ａ…光源ユニット
１４ｂ…プロセッサ
１４ｃ…モニタ
１４ｄ…コントローラ
１４ｅ…入力ユニット
１４ｅ…フットスイッチ
２０…駆動ユニット
２１…入力部
２２…出力部
２３…ドライブシャフト
２４…ギヤ
２５…管路
２６…チューブ体
２７…固定管路
３２…照明光学系
３２ａ…ライトガイドコネクタ
３３…モータ電源ケーブル
３４…観察光学系
３４ａ…映像信号ケーブル
４１…モータ
４２…ギヤ列
４３…ギヤボックス
５０…モータケース
５１…ケース本体
５１ａ…開口部
５１ｂ，５２ｂ…接続部
５１ｃ，５２ｃ…係合凹部
５２…ケースキャップ
５２ａ…嵌合部
５２ｂ…接続部
５２ｄ…有底筒状部
５３，５４，５５…シール部材
６０…補強フレーム
６１，６２…係合凸部
６５，６６…嵌合筒部
Ｃ…長手軸（中心軸）

Claims (8)

1. 対象物の内部に挿入される細長の挿入部と、
   前記挿入部の基端部に接続される把持部を備えた操作部と、
   前記操作部において、前記把持部に接続され、内部に構成部品が収納されるケース体と、
   前記ケース体に形成された被係合部と、
   前記把持部の内部から前記ケース体内に延設して配置されるフレームと、
   前記フレームに形成され、前記被係合部に嵌合する係合部と、
   を具備することを特徴とする内視鏡。
2. 前記ケース体が射出成形による加工品であることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記ケース体は、駆動源と、前記駆動源により駆動される歯車列を収納することを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡。
4. 前記駆動源は、電動モータであることを特徴とする、請求項３に記載の内視鏡。
5. 前記フレームは、ほぼ筒状に形成されており、内部に前記操作部内から前記挿入部に配設される内蔵物が挿通していることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡。
6. 前記収容ケースは、前記把持部および前記挿入部に接続される接続部を有し、
   前記フレームの外周面と前記収容ケースの前記接続部の少なくとも一つが係合することを特徴とする、請求項５に記載の内視鏡。
7. 前記接続部は、内周面に凹部を有し、
   前記係合部は、前記凹部に係合する突起部を外周面に有していることを特徴とする、請求項６に記載の内視鏡。
8. 前記接続部に前記把持部および前記挿入部との水密を保持するシール部材が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の内視鏡。

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