JP2021191319A - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】線膨張負荷環境下において、外装部材に内部部材よりも大きな線膨張が発生しても、内部部材への負荷を低減させることができる構成を具備する内視鏡を提供する。【解決手段】複数の外装部材51〜53と、一部が外装部材53に固定され、外装部材52,53と異なる線膨張係数を有する材料から構成された内部部材60と、外装部材51内側に突出する突起部51tと、突起部51tに対向する対向部位62dと、突起部51tと対向部位62dとの間に介挿され、外装部材51〜53及び内部部材60への熱の付与により内部部材60に対する外装部材51〜53の長手方向Nへの相対的な伸びまたは相対的な縮みによって長手方向Nに生じる力により変形する弾性部材80と、を具備する。【選択図】図2
Description
本発明は、長手軸に沿って当接された複数の外装部材を具備する内視鏡に関する。
近年、内視鏡は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。内視鏡は、細長い挿入部を被検体内に挿入することにより、被検体内を観察、処置等することができる。
また、挿入部の長手軸の基端に、内視鏡操作用の各種ボタン、ノブや、把持部等が設けられた操作部が連設されている。
挿入部の基端は、該基端に設けられた口金が操作部内に設けられる内部部材に対して固定部材によって固定されることにより、操作部に対して連設されている。
また、操作部内への内部部材の組み付け性やメンテナンス性等を向上させるため、操作部の外装部材は、分離可能なように複数から構成されている。
さらに、筒状や凹状を有する各外装部材の外周部位が、長手軸に沿った方向にそれぞれ当接された状態において、挿入部側から外装部材の蓋体をネジ固定することにより、複数の外装部材が長手軸に沿った方向において当接された状態で組み付けられた操作部の構成も周知であり、例えば特許文献1に開示されている。
ところで、操作部の外装部材は、電気的な絶縁性を確保するとともに軽量化を図るため、樹脂等の線膨張係数が高い材料から構成されている場合が多い。
また、操作部内に設けられる内部部材、例えば操作部内に設けられる湾曲操作用の既知の湾曲機構を保持するとともに外装部材に固定される枠体は、機械的強度を確保するため、樹脂よりも線膨張係数が低い金属等の材料から構成されている場合が多い。
ここで、内視鏡が医療用内視鏡の場合、使用後、既知のオートクレーブ滅菌処理を行うことが知られているが、この滅菌処理は高温環境下にて行うため、即ち、線膨張負荷環境下においては、外装部材及び内部部材は、長手軸に沿った方向に線膨張してしまう。
この際、上述したように、外装部材と内部部材とでは、構成している材料の線膨張係数が違うため線膨張率が異なる。具体的には、外装部材のほうが、内部部材よりも大きく膨張する。即ち、外装部材と内部部材との間に変位差が生じる。
その結果、外装部材に対する内部部材の固定部等、内部部材に過剰な負荷が掛かってしまい、内部部材が変形したり、固定部がずれてしまったり等の問題があった。
尚、以上の問題は、操作部に限定されず、内視鏡の他の部位においても同様である。
本発明は、上記事情及び問題点に鑑みなされたものであり、線膨張負荷環境下において、外装部材に内部部材よりも大きな線膨張が発生しても、内部部材への負荷を低減させることができる構成を具備する内視鏡を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明の一態様における内視鏡は、長手軸に沿って当接された複数の外装部材と、前記外装部材内に設けられるとともに、一部が複数の前記外装部材のいずれかに固定され、前記外装部材と異なる線膨張係数を有する材料から構成された内部部材と、前記複数の外装部材において、前記長手軸に沿った方向において前記内部部材の前記一部が固定された位置とは異なる位置に設けられるとともに前記外装部材の径方向の内側に突出する突起部と、前記内部部材において、前記長手軸に沿った方向において前記突起部に対向する対向部位と、前記長手軸に沿った方向において前記突起部と前記対向部位との間に介挿され、前記外装部材及び前記内部部材への熱の付与により前記内部部材に対する前記外装部材の前記長手軸に沿った方向への相対的な伸びまたは相対的な縮みによって前記長手軸に沿った方向に生じる力により変形する弾性部材と、を具備する。
本発明によれば、線膨張負荷環境下において、外装部材に内部部材よりも大きな線膨張が発生しても、内部部材への負荷を低減させることができる構成を具備する内視鏡を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下に示す実施の形態においては、外装部材は、内視鏡の操作部の外装部材を例に挙げて説明するとともに、内部部材は、操作部内に設けられる内部部材を例に挙げて説明する。
(第1実施の形態)
図1は、本実施の形態の内視鏡の構成の概略を示す斜視図である。
図1に示すように、内視鏡1は、被検体内に挿入される細長な挿入部2と、操作部4と、ユニバーサルケーブル30と、コネクタ32とを具備して主要部が構成されている。
挿入部2は、長手軸に沿った方向(以下、長手方向と称す)Nの先端側から順に、先端部10と、複数方向に湾曲自在な湾曲部12と、挿入部2の長手方向Nに長尺かつ硬性なチューブ部14とを具備して主要部が構成されている。
即ち、本実施の形態における内視鏡1は、硬質な挿入部2を具備する硬性鏡から構成されている。尚、勿論、内視鏡1は、柔軟な挿入部を有する軟性鏡から構成されていても構わない。
操作部4は、チューブ部14の長手方向Nの基端(以下、単に基端と称す)に連設されている。
操作部4に、湾曲部12を、上下方向に湾曲操作するとともに回動自在な操作レバー18と、湾曲部12を左右方向に湾曲操作するとともに回動自在な操作レバー20とが設けられている。
また、操作部4に、操作レバー18の回動位置を固定する固定レバー22が設けられている。
尚、図示しないが、操作部4に、操作レバー20の回動位置を固定する固定レバーも設けられている。
さらに、操作部4は、操作者によって把持されるグリップ24を有しており、グリップ24に、リモートスイッチ26が設けられている。リモートスイッチ26は、コネクタ32が接続される各種機器を遠隔操作するものである。
ユニバーサルケーブル30は、操作部4から延出されており、延出端にコネクタ32が設けられている。
コネクタ32に、図示しないライトガイドの接続端部32aが突設されている。また、コネクタ32からカメラケーブル34が延出されている。
カメラケーブル34の延出端に、カメラコネクタ36が設けられている。カメラコネクタ36は、図示しない撮像ユニットによって撮像された被検体内の光学像を信号処理する図示しないカメラコントロールユニットに接続される。
尚、カメラコントロールユニットは、いずれも図示しない光学像を画像表示するモニタや、映像記録装置等に接続されている。
さらに、コネクタ32に、通気口金38が設けられている。通常、内視鏡1は水密構造を有しているが、通気口金38を開くことにより、内視鏡1の内部は、外部と連通される。即ち、通気口金38によって、内視鏡1内外の連通状態を選択することができ、内視鏡1の水漏れ検査を行うことができる。
次に、図1の操作部4の構成を、図2、図3を用いて説明する。図2は、図1中のII-II線に沿う操作部の構成を概略的に示す部分断面図、図3は、図2の外装部材が長手方向に伸びて、弾性部材を圧縮した状態を概略的に示す部分断面図である。
図2に示すように、操作部4は、外装部材50を具備しており、該外装部材50は、複数の外装部材51〜53から構成されている。
尚、本実施の形態においては、外装部材50は、3つから構成されている場合を例に挙げて示しているが、複数であれば、3つに限定されないことは勿論である。例えば、外装部材50は、外装部材52、53のみから構成されていても構わないし、4つ以上から構成されていても構わない。
外装部材51〜53は、長手方向Nに沿ってそれぞれ当接するよう配置されている。
具体的には、長手方向Nの前方N1に向かって開口を有する断面コの字型の外装部材53の長手方向Nの先端(以下、単に先端と称す)53aに、筒状の外装部材52の基端52bが当接している。また、外装部材52の先端52aに、蓋体51の基端51bが当接している。
外装部材52、53は、電気的な絶縁性を確保するとともに軽量化を図るため、例えば樹脂から構成されており、蓋体51は、例えば金属から構成されている。
尚、蓋体51も樹脂から構成されていても構わない。即ち、外装部材50全体が樹脂から構成されていても構わない。
また、外装部材50内には、外装部材50とは異なる線膨張係数を有する材料から構成された内部部材60が設けられている。
尚、内部部材60は、外装部材とは異なる線膨張係数を有する材料から構成されている。例えば、内部部材60は、機械的強度を確保するため、樹脂よりも線膨張係数が低い金属材料から構成されている。言い換えれば、外装部材52、53は、内部部材60よりも線膨張係数が高い樹脂等の材料から構成されている。
内部部材60は、内蔵物61と、ネジ62と、固定板64とを具備して主要部が構成されている。
内蔵物61は、例えば外装部材50内に設けられる湾曲操作用の既知の図示しない湾曲機構を保持する枠体から構成されている。
また、内蔵物61は、長手方向Nの基端側(以下、単に基端側と称す)の部位の一部61tが、外装部材53に外装部材50の径方向Kに貫通するよう形成された孔53hから外装部材50外に飛び出した状態において、基端側の部位が固定板64にネジ固定されている。
尚、固定板64は、外装部材53にネジ固定されていることから、内蔵物61は、外装部材53に固定されている。また、孔53hの内周面と孔53h内に位置する内蔵物61の部位61tの外周との間に、Oリング等の弾性部材55が設けられている。
また、内蔵物61の先端に、既知の構成によって、挿入部2の基端が固定されている。挿入部2の基端側の外周に、ネジ62が固定されている。
ネジ62は、挿入部2に螺合されている。尚、ネジ62の回動は、蓋体51に付与されることはない。
ここで、外装部材50における内部部材60が固定された位置とは長手方向Nにおいて異なる位置、具体的には、蓋体51の基端側位置に、径方向Kの内側に突出する突起部51tが周状に設けられている。尚、突起部51tは、蓋体51に限らず、外装部材50の他の位置に設けられていても構わない。
また、ネジ62の外周面において、長手方向Nにおいて突起部51tに対向するよう、ネジ62の外周面の基端側が径方向Kの内側に縮径する形状を有することにより形成された対向部位である段差部62dが周状に形成されている。
この段差部62dと突起部51tとの長手方向Nにおける間隙に、Oリングから構成された弾性部材80が介挿されている。尚、弾性部材80は、蓋体51内に設けられているため、外部に露出されることはない。
ネジ62を一方向に回転させると長手方向Nの後方N2へと移動することから、弾性部材80を介して蓋体51を後方N2に向かって押圧する。さらに蓋体51の基端51bが先端52aに当接している外装部材52を、後方N2に外装部材53へと押し付ける。即ち、基端52bを先端53aへと押し付ける。このことにより、基端52bと先端53aとが長手方向Nにおいて当接した状態で保持されることを可能にしている。
弾性部材80は、例えば、内視鏡1が、既知のオートクレーブ滅菌処理において線膨張負荷環境下、具体的には高温環境下におかれた際、外装部材50及び内部部材60への熱の付与により内部部材60に対する外装部材50の長手方向Nに沿った相対的な伸びや縮みによって長手方向Nに生じる力により変形するものである。
具体的には、図3に示すように、外装部材50及び内部部材60への熱の付与により、長手方向Nに外装部材50及び内部部材60が膨張した際、外装部材52、53は、線膨張係数の違いにより内部部材60よりも長手方向Nに大きく膨張する。即ち、外装部材52、53と内部部材60との間に膨張の変位差が発生する。
この際、突起部51tが前方N1に移動することにより、弾性部材80を段差部62dに対して押し付けることによって弾性部材80を圧縮させることにより、弾性部材80が、上述した変位差を吸収する。
その結果、内部部材60や該内部部材60の外装部材53への固定部に付与されてしまう負荷が緩和される。即ち、固定部がずれてしまったり、内部部材60が変形してしまったりすることが防がれている。
尚、弾性部材80が、上述した変位差を吸収するためには、突起部51t及び段差部62dによって弾性部材80を潰す力よりも突起部51t及び段差部62dの金属剛性が大きく設定されていれば良い。
また、オートクレーブ滅菌処理が終了し、内視鏡1が常温環境下におかれた際、外装部材50及び内部部材60は長手方向Nに収縮する。
この際、図2に示すように、弾性部材80は、長手方向Nに伸張する、即ち圧縮前の大きさに戻ろうとするため、蓋体51を介して、外装部材52を外装部材53に押し付けることができる。このことから、オートクレーブ滅菌処理の前後で、基端52bと先端53aとの位置関係にずれが生じてしまうことがない。
尚、上述のように常温に戻った後、弾性部材80を元の大きさまで伸張させるためには、弾性部材80を最大に潰せる量が、弾性部材80の組み立て時における長手方向Nの潰し量に、外装部材52、53が膨張した際の弾性部材80の圧縮量を足した値よりも大きく設定されていれば良い。
以上から、線膨張負荷環境下において、外装部材52、53に内部部材60よりも大きな線膨張が発生しても、内部部材60への負荷を低減させることができ、オートクレーブ滅菌処理の前後で部材間のずれが発生することのない構成を具備する内視鏡1を提供することができる。
尚、以下、変形例を、図4を用いて示す。図4は、図2のOリングを圧縮バネから構成した操作部の構成の変形例を概略的に示す部分断面図である。
図4に示すように、長手方向Nにおいて、段差部62dと突起部51tとの間に設けられる弾性部材80は、圧縮バネ81から構成されていても構わない。
このような構成によれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した場合は、圧縮バネ81が長手方向Nに圧縮されることにより上述した変位差を吸収する。
また、常温に戻った際は、圧縮バネ81が長手方向Nに伸張することにより、外装部材53に外装部材52を押し付けることから、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、以下、別の変形例を、図5を用いて示す。図5は、図2の弾性部材が設けられる位置を変え、さらに弾性部材を引っ張りバネから構成した操作部の構成の変形例を概略的に示す部分断面図である。
図5に示すように、弾性部材80は、長手方向Nにおいて、突起部51tと内蔵物61の先端61pとの間に設けられていても構わない。この場合、弾性部材80は、引っ張りバネ82から構成されている。
このような構成によれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した場合は、引っ張りバネ82が長手方向Nに伸張されることにより上述した変位差を吸収する。
また、常温に戻った際は、引っ張りバネ82が長手方向Nに圧縮することにより、外装部材53に外装部材52を押し付けることから、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、引っ張りバネ82は、上述した圧縮バネ81よりも弾性率が小さいことから、図4よりも小さな力で上述した変位差を吸収することが可能となる。
さらに、以下、別の変形例を、図6を用いて示す。図6は、図2の弾性部材が複数の部材からなる操作部の構成の変形例を概略的に示す部分断面図である。
図6に示すように、弾性部材80は、軸90と、バネ91とから構成されていても構わない。
軸90は、蓋体51及び外装部材52内に設けられ、先端が蓋体51内に位置し、中途位置が蓋体51に長手方向Nに沿って形成された貫通孔51hに挿通され、基端が外装部材53に固定されている。
また、バネ91は、軸90の先端に形成された外向フランジ90gと蓋体51の貫通孔51hが形成された部位51tとの間に介挿されている。
このような構成によれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した場合は、バネ91が長手方向Nに圧縮されることにより上述した変位差を吸収する。
また、常温に戻った際は、バネ91が長手方向Nに伸張することにより、外装部材53に外装部材52を押し付けることから、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、以下、別の変形例を、図7を用いて示す。図7は、高温時における変位差の吸収に、弾性部材を用いない操作部の構成の変形例を概略的に示す部分断面図である。
図7に示すように、蓋体51を外装部材52に対してネジ93で固定し、外装部材53に対して外装部材52をネジ94で固定しても良い。
このような構成によれば、高温時、外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張したとしても、蓋体51、外装部材52、53は、挿入部2の外周に接触するOリング95を介して長手方向Nの前方N1にスライド移動するだけとなる。このことから、内部部材60に負荷を与えてしまうことがない。
さらに、常温に戻った際も、蓋体51、外装部材52、53は、挿入部2の外周に接触するOリング95を介して長手方向Nの後方N2にスライド移動するだけである。よって、外装部材52と外装部材53とはネジ94によって固定されていることから、オートクレーブ滅菌処理の前後で部材間のずれが発生してしまうことがない。
以上から、弾性部材80を用いなくても、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(第2実施の形態)
図8は、本実施の形態の内視鏡の操作部の構成を概略的に示す部分断面図、図9は、図8の外装部材が長手方向に伸びて、弾性部材を圧縮した状態を概略的に示す部分断面図である。
この第2実施の形態の内視鏡は、上述した図1〜図3に示した第1実施の形態の内視鏡と比して、弾性部材の構造及び配置位置が異なる。
よって、この相違点のみを説明し、第1実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
図8に示すように、本実施の形態においては、内蔵物61は、先端側部位61aと該先端側部位61aの基端に固定された基端側部位61bとから構成されている。
また、挿入部2の基端部2eは、蓋体51にネジ部51wによって固定されているとともに、一部が先端側部位61a内に位置しており、基端に周状の外向フランジ2fが形成されている。
さらに、先端側部位61a内において、長手方向Nにおける外向フランジ2fと、先端側部位61aの先端に形成された周状の内向フランジ61afとの間に、弾性部材80が設けられている。
尚、本実施の形態においては、弾性部材80は、圧縮バネ98から構成されている。また、圧縮バネ98の装備力量は、内蔵物61及び挿入部2内に挿通された図示しない湾曲操作ワイヤの牽引力量よりも大きくなるよう設定されている。このような設定によれば、湾曲部12の湾曲操作の際、操作ワイヤを牽引したとしても、圧縮バネ98が圧縮されてしまうことがない。
また、長手方向Nにおいて、蓋体51の基端51bと外装部材52の先端52aとの間に、Oリング56が介挿されており、外装部材52の基端52bと外装部材53の先端53aとの間にもOリング57が介挿されている。
尚、その他の構成は、上述した第1実施の形態と同じである。
このような構成によれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した場合は、図9に示すように、外向フランジ2fと内向フランジ61afとの間において圧縮バネ98が長手方向Nに圧縮されることによって上述した変位差を吸収する。
また、常温に戻った際は、圧縮バネ98が長手方向Nに伸張することにより、外装部材53に外装部材52を押し付けることから、上述した第1実施の形態と同様の効果を得ることができる。
尚、以下、変形例を、図10を用いて示す。図10は、図8の内蔵物において、先端側部位と基端側部位との間に、変位吸収部が設けられた変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図10に示すように、弾性部材80として、圧縮バネ98を用いなくとも良い。具体的には、内蔵物61が、先端側部位61aと、基端側部位61bと、長手方向Nにおいて先端側部位61aと基端側部位61bとの間に挟まれた変位吸収部61cとから構成され、変位吸収部61cが弾性部材80を構成していても構わない。
尚、変位吸収部61cとしては、先端側部位61a、基端側部位61bよりも線膨張係数が高い材料、例えば外装部材52、53と同じ樹脂が挙げられる。
このような構成によれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した場合は、変位吸収部61cが外装部材52、53とほぼ同じ量だけ長手方向Nに伸張されることによって上述した変位差を吸収する。
また、常温に戻った際は、変位吸収部61cが外装部材52、53とほぼ同じ量だけ長手方向Nに圧縮することにより、外装部材53に外装部材52を押し付けることから、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、以下、別の変形例を、図11を用いて示す。図11は、図8の挿入部の基端部の外周に蓋体に当接される外向フランジが設けられた変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図11に示すように、挿入部2の基端部2eの外周2egに、外装部材52内において蓋体51に当接される外向フランジ2sが設けられていても構わない。
このような構成によれば、操作部4を組み立てる際に、外向フランジ2sが蓋体51に突き当たる位置まで、蓋体51を基端部2eにネジ部51wにおいて固定すれば良い。
このことから、蓋体51の長手方向Nにおける組み付け位置を、ネジ部51wにおける組み付けトルクの影響なく、精度良く容易に規定することができる。
尚、その他の効果は、上述した本実施の形態と同じである。
さらに、別の変形例を、図12を用いて示す。図12は、図8の蓋体と外装部材との間のOリングが長手方向に伸びた状態を概略的に示す部分断面図である。
上述した本実施の形態に示したように、蓋体51と外装部材52との間に、Oリング56が設けられていると示した。
この場合、Oリング56を、蓋体51の基端51bと外装部材52の先端52aとに接着しても良い。
このことによれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した際、仮に弾性部材80において吸収しきれない上述した変位差が発生したとしても、図12に示すように、Oリング56が長手方向Nに伸びる。このことにより、Oリング56が上述した変位差を吸収することができる。尚、その他の効果は、上述した本実施の形態と同じである。
また、以下、別の変形例を、図13を用いて示す。図13は、図2、図8の内蔵物が、挿入部と分離されている変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図13に示すように、内蔵物61は、挿入部2と固定されておらず、外装部材53にのみ固定された構成であっても構わない。
このような構成によれば、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張したとしても、内蔵物61は、外装部材53のみに固定されていることから、外装部材52、53の膨張の影響を受けにくい。
このような構成によっても、上述した第1、第2実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、以下、別の変形例を、図14を用いて示す。図14は、図13の内蔵物と蓋体との間に、板バネが設けられた変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図14に示すように、外装部材52、53内において、内蔵物61と蓋体51との間に、板バネ99が設けられていても構わない。
このような構成によれば、長手方向Nにおける内部部材60の経路長が、板バネ99によって長くなる。
また、高温下において外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張した場合は、板バネ99が外装部材52、53とほぼ同じ量だけ長手方向Nに伸張されることによって上述した変位差を吸収する。
さらに、常温に戻った際は、板バネ99が外装部材52、53とほぼ同じ量だけ長手方向Nに圧縮することにより、外装部材53に外装部材52を押し付けることから、上述した第1、第2実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、以下、別の変形例を、図15〜図17を用いて示す。図15は、図2、図8の外装部材に対して内蔵物を固定する固定板の方向を長手方向から傾斜させた変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図、図16は、図15の内蔵物と外装部材との間に緩衝材が設けられた変形例を示す断面図、図17は、図15の固定板と内蔵物との間、及び固定板と固定ネジのヘッド部との間にゴムシートが設けられた変形例を示す部分断面図である。
図15に示すように、固定板64は、外装部材53と一体的に形成され、長手方向Nに対して所定の角度傾いていても構わない。
このことによれば、高温下において外装部材52、53、固定板64、内部部材60が長手方向Nに膨張した場合、外装部材53への内蔵物61の固定部において、内蔵物61が外装部材53から受ける線膨張負荷の方向を長手方向Nからずらすことができる。
よって、固定板64に対して長手方向Nに略直交する径方向Kに内蔵物61を固定する場合よりも、線膨張負荷の影響を少なくすることができる。
また、図16に示すように、内蔵物61と外装部材53との間に、ゴムシートや粒子を内包した緩衝材101を設けることによって、固定部が受ける線膨張負荷の影響を少なくしても良い。
さらに、図17に示すように、固定板64と内蔵物61との間、及び固定板64と固定ネジ140のヘッド部との間にゴムシート103が設けられ、図16と同様に、固定部が受ける線膨張負荷の影響を、ゴムシート103によって少なくしても良い。
さらに、以下、別の変形例を、図18を用いて示す。図18は、図2、図8の外装部材に対する内蔵物の固定を、長手方向において行う変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図18に示すように、内蔵物61は、外装部材53に対し、外装部材53の先端に形成された内向フランジ53vに対して、長手方向Nにおいてネジ105によって固定されていても構わない。
このことによれば、外装部材53に対する内蔵物61の固定方向が、外装部材52、53の膨張方向と同じ長手方向Nとなる。
このことから、外装部材52、53が長手方向Nに膨張したとしても、内蔵物61も同じ方向、即ち長手方向Nに膨張するため、内蔵物61に対する上述した変位差の影響が低減する。
よって、上述した第1、第2実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、以下、別の変形例を、図19を用いて示す。図19は、図2、図8の内蔵物がパッケージングされた変形例の操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図19に示すように、内蔵物61は、強度の高いパッケージ107等によって封入されていても構わない。
このような構成によれば、外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張したとしても、パッケージ107が内蔵物61に対する負荷を吸収するため、内蔵物61に対する上述した変位差の影響が低減する。
よって、上述した第1、第2実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、以下、別の変形例を、図20を用いて示す。図20は、外装部材同士の間に介挿される弾性部材が長手方向に図8よりも長く形成された変形例を有する操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図20に示すように、長手方向Nにおいて、外装部材52と外装部材53とは突き当たっていなくとも良く、間にOリング57が介挿されていなくともよい。
具体的には、外装部材52の基端側の内周に、外装部材53の先端側53kが嵌入されるとともに、長手方向Nにおける外装部材52と外装部材53とは間隔を空けて組み立てられている。また、径方向Kにおける先端側53kの外周と外装部材52の基端側の内周との間に、一部が間隔Iに面するよう、長手方向Nに長く形成された弾性部材57‘が嵌入されていても良い。
このような構成によれば、外装部材52、53及び内部部材60が長手方向Nに膨張したとしても、外装部材52が前方N1にスライド移動するのみとなる。
このことから、間隔Iにより上述した変位差を吸収するため、外装部材53に対する内蔵物61の固定部にかかる負荷を低減させることができる。
また、外装部材52が前方N1に移動したとしても、弾性部材57‘により外装部材50内に対する密閉性は保たれる。
よって、上述した第1、第2実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、以下、変形例を、図21を用いて示す。図21は、内蔵物よりも後方に弾性部材が設けられた変形例を有する操作部の構成を概略的に示す部分断面図である。
図21に示すように、外装部材150は、内蔵物160が設けられる先端側部位151と、変位吸収部が設けられる基端側部位152とから構成されていても良い。
外装部材150内に設けられる内蔵物160は、長手方向Nに細長な先端側部位161と、略円形の外形を有する基端側部位162とから構成されている。
先端側部位151の先端151aは、先端側部位161に固定されており、先端側部位151の基端151bに、基端側部位152が固定されている。
基端側部位152の内部152iに、変位吸収部170が設けられている。変位吸収部170は、軸171とバネ110とから構成されている。軸171は、内蔵物160に先端170aが固定されている。
バネ110は、軸171の基端に形成された外向フランジ171fと、基端側部位152の先端152aとの間に介挿されており、圧縮バネから構成されている。
このような構成によれば、高温下において外装部材150及び内蔵物160が長手方向Nに膨張した場合は、バネ110が長手方向Nに圧縮されることによって上述した変位差を吸収する。
このことから、外装部材150への内蔵物160の固定部にかかる負荷を低減させることができる。
さらに、以下、別の変形例を、図22を用いて示す。図22は、図21の外装部材の基端側部位内に、コレットチャック構造を設けた変形例を、図21中のIIXII方向からみた操作部の構成の概略を示す部分断面図である。
図22に示すように、外装部材150に基端側部位152を設けず、また、変位吸収部170が設けられていなくても、外装部材151における基端側部位162が設けられた部位151d内に、既知のコレットチャック構造が設けられていれば良い。
具体的には、基端側部位162の外周面と、部位151dの内周面との間に、例えば周方向に均等に3つの弾性部材115が設けられており、また、部位151dの内周面に、コレットチャック180が、例えば周方向に均等に3つ設けられている。
このような構成によれば、常温使用下においては、コレットチャック180によって、基端側部位162を、部位151dに固定する。
また、高温下においては、コレットチャック180を基端側部位162から離間させ、弾性部材115のみで基端側部位162を保持することにより、弾性部材115により外装部材151及び内蔵物160の膨張に伴う上述した変位差を吸収することができる。
図23は、従来のプッシュスイッチ構造を外装部材とともに示す部分断面図である。ところで、図1に示すように、操作部4に設けられるリモートスイッチ26等の各種プッシュスイッチ(以下、単にスイッチと称す)200は、操作部の外装部材240に該外装部材240を貫通するよう貫通方向Hに沿って形成された孔241に嵌入固定されている。
具体的には、図23に示すように、スイッチ200は、押圧部201と、該押圧部201に固定されたスイッチ軸202と、押圧部201を孔241に固定する固定部材203とから構成されている。
押圧部201は、例えばゴムから構成されているとともに、貫通方向Hにおいて外装部材240内を指向する方向H2に開口する凹状となるよう形成されている。
また、押圧部201の方向H2の端部には、外向フランジ201fが形成されている。さらに、押圧部201の外周面201gに、孔241の内周面240nに当接する突起部201mが複数形成されている。
押圧部201は、孔241に対し、方向H2から該方向H2と反対の方向H1に向けて、外向フランジ201fが外装部材240の内面240tに当接する位置まで嵌入される。
その後、押圧部201内に、方向H1に向けて凸状を有する固定部材203が、フランジ203fがフランジ201fに当接するまで嵌入されることにより、固定部材203によって、孔241に押圧部201が固定される。
この際、押圧部201の内周面201nの径より、固定部材203の外周面203gの径が大径に形成されていることにより、突起部201mが内周面240nに押し付けられる。その結果、突起部201mの内周面240nに対する摩擦力により、押圧部201が孔241に固定される。
しかしながら、内視鏡1をオートクレーブ滅菌処理する際、内視鏡1には高圧が付与されるため、押圧部201にも、方向H1から方向H2に向け外圧が付与されてしまう。
その結果、押圧部201が方向H2に押し込まれてしまい、固定部材203が方向H2に押し込まれ、固定部材203による押圧部201の固定力が低下され、スイッチ200の機能が低下してしまうといった問題があった。
よって、押圧部201に方向H2側への外圧が付与されても、押圧部201に方向Hにおける固定位置がずれないスイッチ構成が望まれていた。
以下、押圧部201の位置ずれを防ぐ構成を、図24〜図42を用いてそれぞれ説明する。
図24は、図23の固定部材に押圧部に係止される係止部が設けられたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図24に示すように、本構成においては、スイッチ200は、押圧部201の外周面201gにおける方向H2側の端部に、外装部材240の内周面204nにおける方向H2側の端部に形成された突起240dに係止される凹部201kが形成されている。
さらに、固定部材203の方向H1側の端部に、方向Hにおいてフランジ203fに対向するとともに押圧部201に係止される係止部203pが設けられた構成をスイッチ200は有している。即ち、方向Hにおける係止部203pとフランジ203fとの間に、凹部201kが挟み込まれている。
このような構成によれば、押圧部201に対する固定部材203の摩擦力が、図23に示す従来のスイッチ200の構成よりも向上するため、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図25は、図23の固定部材が外装部材にネジ固定されたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図25に示すように、本構成においては、固定部材203のフランジ203fが、外装部材240に固定されたネジ固定部材244に対してネジ固定されている。尚、ネジ固定部材244は、複数の部材が固定されて構成されていても良い。
このような構成によれば、外装部材240に対する固定部材203の摩擦力が向上するため、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図26は、図23の押圧部の貫通孔方向の両端にフランジが設けられたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図26に示すように、押圧部201は、方向Hにおける方向H2側の端部に、外装部材240の内面240tに係止されるフランジ201fが形成され、方向H1側の端部に、外装部材240の外面240jに係止されるフランジ201qが形成された構成を有している。
即ち、押圧部201が孔241に嵌入された状態において、フランジ201qとフランジ201fとによって、方向Hにて外装部材240を挟み込む構成を有している。よって、本構成においては、固定部材203を用いない。
このような構成によっても、外装部材240に対する押圧部201の摩擦力が向上することから、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図27は、図23の固定部材の外周面を、押圧部の内周面にネジ固定するスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図27に示すように、スイッチ200は、固定部材203の外周面203gを、押圧部201の内周面201nにネジ固定する構成を有している。
このような構成によれば、押圧部201と固定部材203との摩擦力が向上することから、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図28は、図23の押圧部にインサート部材がインサート成型されたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図28に示すように、スイッチ200は、押圧部201における固定部材203の外周面203gによって、内周面240nに押し付けられる位置内に、インサート部材300がインサート成型されている。
このような構成によれば、押圧部201が方向H2側に下がろうとしても、インサート部材300が、突起240dに当接するため、押圧部201がずれてしまうことがない。即ち、押圧部201と外装部材240との摩擦力が向上するため、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図29は、図23の押圧部の内周面に、インサート部材がインサート成型されたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図29に示すように、スイッチ200は、押圧部201の内周面201nに、インサート部材305がインサート成型されていている。
このような構成によれば、孔241において、インサート部材305が、外装部材240との間に、押圧部201を挟み込むため、押圧部201と外装部材240との摩擦力が向上することから、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図30は、図23の押圧部に、スナップフィット部が設けられたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図30に示すように、スイッチ200は、押圧部201に設けられたスナップフィット部210が、外装部材240に形成された段付き孔242にスナップフィット固定される構成を有している。
このような構成によれば、段付き孔242にスナップフィット固定されたスナップフィット部210により、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図31は、図23の固定部材の外周端部に、押圧部が設けられたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図31に示すように、スイッチ200は、固定部材203の外周面203gにおいて、方向H1側の端部に、突起状の押圧部203rが形成されている。
このような構成によれば、押圧部203rにより、押圧部201を、内周面240nに押し付けるため、より押圧部201と外装部材240との摩擦力が向上することから、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
尚、この構成においては、押圧部201は、シリコーンのようなより柔らかい材料から構成されていることが好ましい。
また、固定部材203を線膨張係数の高いものから構成すれば、オートクレーブ滅菌処理のような高温環境下において固定部材203は膨張するため、より押圧部203rを用いた押し付け力を向上させることができる。
図32は、図23の固定部材の外周面をテーパ状に形成したスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図32に示すように、スイッチ200は、固定部材203の外周面203gが、方向H2側に向かうに従い縮径するよう傾斜されたテーパ状に形成されている。
このような構成によれば、外周面203gにおける方向H1側の拡径部において、押圧部201を、内周面240nに押し付けるため、より押圧部201と外装部材240との摩擦力が向上することから、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
尚、この構成においても、押圧部201は、シリコーンのようなより柔らかい材料から構成されていることが好ましい。
また、固定部材203を線膨張係数の高いものから構成すれば、オートクレーブ滅菌処理のような高温環境下において固定部材203は膨張するため、より拡径部位を用いた押し付け力を向上させることができる。
図33は、複数のスイッチの固定部材を、1つの抑え部材によって連結固定するスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図33に示すように、複数のスイッチ200は、押圧部201が共通化されており、各スイッチ200の各孔241に嵌入された各押圧部201は、それぞれ固定部材203によって固定されている。
さらに、外装部材240に固定されるとともに複数の固定部材203をまとめて固定する抑え部材207が設けられている。
このような構成によれば、各固定部材203が方向H2側に移動してしまうことを抑え部材207が防ぐことにより、結果、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図34は、図23の固定部材の端部を縮径した形状に形成したスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図、図35は、図34の拡径部材が固定部材内に嵌入された状態を示す部分断面図である。
図34に示すように、スイッチ200は、固定部材203の方向H1側の端部が縮径形状に形成され、図35に示すように、固定部材203内に拡径部材220が嵌入された際、拡径部材220によって、固定部材203の方向H1側の端部を拡径させて、押圧部201を内周面240nに押し付ける構成を有している。
尚、図34に示すように、固定部材203の方向H1側の端部を縮径形状にしたのは、上述した図32に示すように、初めから固定部材203の外周面203gを、方向H2に向かうに従いテーパ状に形成すると、固定部材203を、方向H2から方向H1に向けて、押圧部201内に嵌入し難いことに起因している。
このような構成によっても、拡径部材220によって拡径された固定部材203により、押圧部201と外装部材240との摩擦力が向上するため、押圧部201の位置ずれを防止することができる。
図36は、図34の抑え部材を、固定部材にネジ固定するスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図36に示すように、スイッチ200は、抑え部材220の外周面220gにネジ220vが形成され、固定部材203内に抑え部材220を嵌入した際、ネジ220vに、固定部材203の内周面203nに形成されたネジ203vが螺合される。
このことにより、スイッチ200は、固定部材203に対して抑え部材の固定力を高めて嵌入できる構成を有している。
図37は、図36の押圧部に段付き部を設けたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図、図38は、図37の固定部材内に抑え部材が嵌入された状態を外装部材とともに示す部分断面図である。
図37に示すように、スイッチ200は、内周面240nに当接する押圧部201の部位に、固定部材203の方向H1側の端部の外径T1より、押圧部201の内周面201nの内径T2が大径となるよう段付き部201xが形成されている。
このような構成によれば、図38に示すように、固定部材203内に拡径部材220が嵌入された際、拡径部材220によって、固定部材203の方向H1側の端部が拡径されると、段付き部201xによって、端部に設けられたフランジ203xの外径T1’は、内径T2よりも大径となる(T1’>T2)。
よって、押圧部201を内周面240nに押し付けることから、外装部材240に対する押圧部201の摩擦力が向上する。
さらに、フランジ203xは、段付き部201xに係止されることから、固定部材203が方向H2側に抜け落ちにくくなる。
図39は、スイッチの固定部材における外装部材内の位置にEリングが嵌合されたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図39に示すように、スイッチ200は、押圧部201に、固定部材203が、例えばインサート成型されている。
また、外装部材240に形成された段付き孔242に、スイッチ200が方向H1側から方向H2側に嵌入された際、押圧部201は、大径孔242aに嵌入されることにより潰されて水密が確保される。
さらに、固定部材203は、小径孔242bを介して外装部材240内に挿入された状態で、Eリング230によって固定される。
このことによって、スイッチ200が方向H1側に段付き孔242から抜けてしまうことが防がれる。加えて、大径孔242aにより、押圧部201が方向H2側に落ちてしまうことが防がれる。
図40は、押圧部内に、Cリングが嵌入されたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図40に示すように、スイッチ200は、押圧部201の凹部201kが突起240dに係止されており、さらに、押圧部201内にCリング260が方向H2側から嵌入されている。
Cリング260は、操作者によって縮径されている状態においては、突起240dの内径T3と同じか内径T3よりも小径に変形され、押圧部201内に嵌入可能となっている。また、Cリング260は、嵌入後、内径T3よりも大径な外径T4へと拡径することにより(T4>T3)、押圧部201を内周面240nへと押し付ける。
このことにより、押圧部201と外装部材240との摩擦力が向上するため、押圧部201の位置ずれを防止することができる。よって、本構成においては、固定部材203は不要となる。
図41は、図23の固定部材とスイッチ基板との間にスペーサが設けられたスイッチ構成を外装部材とともに示す部分断面図である。
図41に示すように、スイッチ200は、方向Hにおいて、固定部材203とスイッチ基板270との間に、内部にスイッチ軸202が嵌入される円筒状のスペーサ280が設けられた構成を有している。
このことによれば、スペーサ280により、固定部材203が方向H2側に落ちてしまうことが防止されることから、押圧部201も方向H2側に落ちてしまうことが防止される。
図42は、図23の固定部材とスイッチ基板との間にバネが設けられたスイッチ構成を示す部分断面図である。
図42に示すように、スイッチ200は、方向Hにおいて、固定部材203とスイッチ基板270との間に、バネ290が設けられた構成を有している。
このことによれば、スペーサ280と同様に、バネ290により、固定部材203が方向H2側に落ちてしまうことが防止される他、バネ290により固定部材203が方向H1側に付勢されることから、押圧部201も方向H2側に落ちてしまうことが防止される。
1…内視鏡
51…蓋体(外装部材)
51t…突起部
52…外装部材
53…外装部材
60…内部部材
62d…段差部(対向部位)
80…Oリング(弾性部材)
81…圧縮バネ(弾性部材)
82…引っ張りバネ(弾性部材)
51…蓋体(外装部材)
51t…突起部
52…外装部材
53…外装部材
60…内部部材
62d…段差部(対向部位)
80…Oリング(弾性部材)
81…圧縮バネ(弾性部材)
82…引っ張りバネ(弾性部材)
Claims (5)
- 長手軸に沿って当接された複数の外装部材と、
前記外装部材内に設けられるとともに、一部が複数の前記外装部材のいずれかに固定され、前記外装部材と異なる線膨張係数を有する材料から構成された内部部材と、
前記複数の外装部材において、前記長手軸に沿った方向において前記内部部材の前記一部が固定された位置とは異なる位置に設けられるとともに前記外装部材の径方向の内側に突出する突起部と、
前記内部部材において、前記長手軸に沿った方向において前記突起部に対向する対向部位と、
前記長手軸に沿った方向において前記突起部と前記対向部位との間に介挿され、前記外装部材及び前記内部部材への熱の付与により前記内部部材に対する前記外装部材の前記長手軸に沿った方向への相対的な伸びまたは相対的な縮みによって前記長手軸に沿った方向に生じる力により変形する弾性部材と、
を具備することを特徴とする内視鏡。 - 前記外装部材は、前記内部部材よりも前記線膨張係数が高い材料から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
- 前記突起部及び前記対向部位は、周状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
- 前記弾性部材は、Oリングであることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
- 前記弾性部材は、バネであることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
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2018
- 2018-07-13 JP JP2018133466A patent/JP2021191319A/ja active Pending
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2019
- 2019-02-12 WO PCT/JP2019/004870 patent/WO2020012684A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2020012684A1 (ja) | 2020-01-16 |
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