JP2575416B2 - 形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具 - Google Patents
形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具Info
- Publication number
- JP2575416B2 JP2575416B2 JP62254171A JP25417187A JP2575416B2 JP 2575416 B2 JP2575416 B2 JP 2575416B2 JP 62254171 A JP62254171 A JP 62254171A JP 25417187 A JP25417187 A JP 25417187A JP 2575416 B2 JP2575416 B2 JP 2575416B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- memory alloy
- shape memory
- alloy member
- resistance value
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、形状記憶合金の形状回復動作を利用した形
状記憶合金アクチュエータ、およびこれを利用した、例
えば、体腔内，管腔，機械装置の内部等を観察する場合
に用いられる内視鏡等の挿入具に関するものである。
状記憶合金アクチュエータ、およびこれを利用した、例
えば、体腔内，管腔，機械装置の内部等を観察する場合
に用いられる内視鏡等の挿入具に関するものである。
［従来の技術］ 一般に、内視鏡の湾曲方式には、従来より挿入部内に
挿通された湾曲用ワイヤを操作部で手動により押引きす
るものが用いられてきた。最近、このワイヤによる湾曲
方式の問題点を解消するため挿入部内に形状記憶合金部
材を設け、この形状記憶合金部材の通電加熱による形状
回復動作を利用して挿入部を湾曲させる方式の内視鏡が
開発され、これは本件出願の出願人に係わる特願昭61−
276089号の先願発明として特許出願されている。
挿通された湾曲用ワイヤを操作部で手動により押引きす
るものが用いられてきた。最近、このワイヤによる湾曲
方式の問題点を解消するため挿入部内に形状記憶合金部
材を設け、この形状記憶合金部材の通電加熱による形状
回復動作を利用して挿入部を湾曲させる方式の内視鏡が
開発され、これは本件出願の出願人に係わる特願昭61−
276089号の先願発明として特許出願されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 前記先願発明の内視鏡は挿入部内に設けられた形状記
憶合金部材の通電加熱による形状回復動作を利用して挿
入部を湾曲させるもので、前記形状記憶合金部材を通電
加熱する手段と、挿入部の湾曲量を電気抵抗値の変化と
して検出する手段と、この検出手段で検出した電気抵抗
値の変化により通電加熱手段を制御する手段とを具備す
る。しかし、前記検出手段を光源装置内に設けるととも
に通電加熱手段の通電線に接続し、この通電線を用いて
電気抵抗値の変化を検出しているので、次のような問題
を生じることが判明した。すなわち、形状記憶合金部材
を通電加熱した場合、その通電線も同時に発熱して電気
抵抗値が変化するため、この通電線の電気抵抗値の温度
変化による影響を受けて形状記憶合金部材の正確な電気
抵抗値を測定することができず、このため内視鏡挿入部
の湾曲量を正確に制御することが難しくなるという問題
が発生する。
憶合金部材の通電加熱による形状回復動作を利用して挿
入部を湾曲させるもので、前記形状記憶合金部材を通電
加熱する手段と、挿入部の湾曲量を電気抵抗値の変化と
して検出する手段と、この検出手段で検出した電気抵抗
値の変化により通電加熱手段を制御する手段とを具備す
る。しかし、前記検出手段を光源装置内に設けるととも
に通電加熱手段の通電線に接続し、この通電線を用いて
電気抵抗値の変化を検出しているので、次のような問題
を生じることが判明した。すなわち、形状記憶合金部材
を通電加熱した場合、その通電線も同時に発熱して電気
抵抗値が変化するため、この通電線の電気抵抗値の温度
変化による影響を受けて形状記憶合金部材の正確な電気
抵抗値を測定することができず、このため内視鏡挿入部
の湾曲量を正確に制御することが難しくなるという問題
が発生する。
本発明は通電線の発熱による電気抵抗値変化の影響を
受けずに、形状記憶合金の形状回復動作が正確に制御で
きる形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具を提供す
ることを目的とする。
受けずに、形状記憶合金の形状回復動作が正確に制御で
きる形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具を提供す
ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明は、加熱されることにより形状回復動作がなさ
れる形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材と接続
された通電線と、前記通電線を介して前記形状記憶合金
部材に電流を通電する通電回路とを有する形状記憶合金
アクチュエータにおいて、前記形状記憶合金部材の近傍
に配置されるとともに該形状記憶合金部材と電気的に接
続され該形状記憶合金部材の電気抵抗値を検出する抵抗
値検出手段と、前記抵抗値検出手段で検出した信号を伝
送する信号伝送線と、前記信号伝送線で伝送された信号
に基づき前記通電回路の通電量を制御する通電制御手段
とを具備した形状記憶合金アクチュエータである。
れる形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材と接続
された通電線と、前記通電線を介して前記形状記憶合金
部材に電流を通電する通電回路とを有する形状記憶合金
アクチュエータにおいて、前記形状記憶合金部材の近傍
に配置されるとともに該形状記憶合金部材と電気的に接
続され該形状記憶合金部材の電気抵抗値を検出する抵抗
値検出手段と、前記抵抗値検出手段で検出した信号を伝
送する信号伝送線と、前記信号伝送線で伝送された信号
に基づき前記通電回路の通電量を制御する通電制御手段
とを具備した形状記憶合金アクチュエータである。
また、別の発明は、長尺な挿入部内に設けられるとと
もに、加熱による形状回復動作により前記挿入部を湾曲
駆動する形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材と
接続された通電線と、前記通電線を介して前記形状記憶
合金部材に電流を通電する通電回路とを有する挿入具に
おいて、前記形状記憶合金の近傍に配置されるとともに
該形状記憶合金部材と電気的に接続され該形状記憶合金
部材の電気抵抗値を検出することにより前記挿入部の湾
曲量を検出する湾曲量検出手段と、前記湾曲量検出手段
で検出した信号を伝送する信号伝送線と、前記信号伝送
線で伝送された信号に基づき前記通電回路の通電量を制
御する通電制御手段とを具備した挿入具である。
もに、加熱による形状回復動作により前記挿入部を湾曲
駆動する形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材と
接続された通電線と、前記通電線を介して前記形状記憶
合金部材に電流を通電する通電回路とを有する挿入具に
おいて、前記形状記憶合金の近傍に配置されるとともに
該形状記憶合金部材と電気的に接続され該形状記憶合金
部材の電気抵抗値を検出することにより前記挿入部の湾
曲量を検出する湾曲量検出手段と、前記湾曲量検出手段
で検出した信号を伝送する信号伝送線と、前記信号伝送
線で伝送された信号に基づき前記通電回路の通電量を制
御する通電制御手段とを具備した挿入具である。
したがって、いずれの場合にも、形状記憶合金部材を
通電加熱したとき、形状記憶合金部材の近くで電気抵抗
値を検出するので、正確な電気抵抗値を測定でき、形状
記憶合金の形状回復動作を精度よく制御することが可能
である。
通電加熱したとき、形状記憶合金部材の近くで電気抵抗
値を検出するので、正確な電気抵抗値を測定でき、形状
記憶合金の形状回復動作を精度よく制御することが可能
である。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すものである。第１図
中において１は、例えば管路内に挿入してその内部を検
査するような場合に使用される工業用内視鏡を示してい
る。この内視鏡１は操作部３に挿入部４（可撓管部５の
先端に湾曲部６および先端構成部７を連結してなるも
の）と、図示省略のライトガイドを内挿したユニバーサ
ルコード８を連結して構成される。そして、前記湾曲部
６内に形状記憶合金部材10を使った湾曲機構部（形状記
憶合金アクチュエータ）11が設けられている。
中において１は、例えば管路内に挿入してその内部を検
査するような場合に使用される工業用内視鏡を示してい
る。この内視鏡１は操作部３に挿入部４（可撓管部５の
先端に湾曲部６および先端構成部７を連結してなるも
の）と、図示省略のライトガイドを内挿したユニバーサ
ルコード８を連結して構成される。そして、前記湾曲部
６内に形状記憶合金部材10を使った湾曲機構部（形状記
憶合金アクチュエータ）11が設けられている。
すなわち、前記湾曲機構部11には例えばTi−Ni合金や
Cu−Zn−Al系合金等の形状記憶合金（SMA）から帯状に
形成された形状記憶合金部材10を湾曲部６の軸方向に沿
って設け、この形状記憶合金部材10には予め必要な湾曲
形状を記憶させておく。この形状記憶合金部材10の両端
と内視鏡用光源装置２に内蔵された通電回路13とは、挿
入部４内およびユニバーサルコード８内に渡って挿通さ
れる通電線14,14を用いて電気的に接続される。この通
電線14,14を通じて形状記憶合金部材10に通電して加熱
し、形状回復動作を利用して湾曲させることにより上記
湾曲部６を湾曲させることができるようにしている。
Cu−Zn−Al系合金等の形状記憶合金（SMA）から帯状に
形成された形状記憶合金部材10を湾曲部６の軸方向に沿
って設け、この形状記憶合金部材10には予め必要な湾曲
形状を記憶させておく。この形状記憶合金部材10の両端
と内視鏡用光源装置２に内蔵された通電回路13とは、挿
入部４内およびユニバーサルコード８内に渡って挿通さ
れる通電線14,14を用いて電気的に接続される。この通
電線14,14を通じて形状記憶合金部材10に通電して加熱
し、形状回復動作を利用して湾曲させることにより上記
湾曲部６を湾曲させることができるようにしている。
上記形状記憶合金部材10の両端には同じく挿入部４の
湾曲部６内に設けられた電気抵抗値検出部12が接続され
ている。また、この電気抵抗値検出部12に近接して挿入
部４内、たとえば可撓管部５内には電気抵抗の検出信号
（アナログ信号）をデジタル信号に変換するA/D変換部1
5が設けられている。また、このA/D変換部15には上記通
電線14,14とは別な抵抗値検出用リード線16が挿入部４
およびユニバーサルコード８内に渡って挿通され、これ
は上述したユニバーサルコード８が着脱自在に接続され
る光源装置２内に設けた通電制御部17に対して電気的に
接続される。
湾曲部６内に設けられた電気抵抗値検出部12が接続され
ている。また、この電気抵抗値検出部12に近接して挿入
部４内、たとえば可撓管部５内には電気抵抗の検出信号
（アナログ信号）をデジタル信号に変換するA/D変換部1
5が設けられている。また、このA/D変換部15には上記通
電線14,14とは別な抵抗値検出用リード線16が挿入部４
およびユニバーサルコード８内に渡って挿通され、これ
は上述したユニバーサルコード８が着脱自在に接続され
る光源装置２内に設けた通電制御部17に対して電気的に
接続される。
そこで、上記通電回路13に接続される通電線14,14を
通して形状記憶合金部材10にパルス通電することによ
り、その形状記憶合金部材10を加熱する。このようにす
ると、電気抵抗値信号線16とは無関係に形状記憶合金部
材10を通電加熱できる。つまり、電気抵抗値信号線16に
は通電により抵抗値の変化が生ぜず、形状記憶合金部材
10の電気抵抗値変化量を正確に計測できるため、挿入部
４（湾曲部６）の湾曲量の制御を正確に行うことが可能
となる。
通して形状記憶合金部材10にパルス通電することによ
り、その形状記憶合金部材10を加熱する。このようにす
ると、電気抵抗値信号線16とは無関係に形状記憶合金部
材10を通電加熱できる。つまり、電気抵抗値信号線16に
は通電により抵抗値の変化が生ぜず、形状記憶合金部材
10の電気抵抗値変化量を正確に計測できるため、挿入部
４（湾曲部６）の湾曲量の制御を正確に行うことが可能
となる。
この様な構成にすると、形状記憶合金部材10の電気抵
抗値は通電線14,14を介することなく、形状記憶合金部
材10の近くで測定できるので正確に変化量が検出でき、
さらに、この抵抗値信号はA/D変換部15によりデジタル
化して光源装置２内の通電制御部17まで送るので、内視
鏡１の挿入部４やユニバーサルコード８が長くなるよう
な用途において電気抵抗値信号線16が長くなっても、電
気抵抗値信号線16の電気抵抗値の影響を受けることが少
なくなり、同時に外来ノイズ（ハム等）の影響を受けに
くくなる。よって、湾曲部６内の形状記憶合金部材10の
電気抵抗値の変化量を正確に、光源装置２内の通電制御
部17までフィードバックできることにより、湾曲部６の
湾曲量の制御を精度よく行なうことが可能となる。
抗値は通電線14,14を介することなく、形状記憶合金部
材10の近くで測定できるので正確に変化量が検出でき、
さらに、この抵抗値信号はA/D変換部15によりデジタル
化して光源装置２内の通電制御部17まで送るので、内視
鏡１の挿入部４やユニバーサルコード８が長くなるよう
な用途において電気抵抗値信号線16が長くなっても、電
気抵抗値信号線16の電気抵抗値の影響を受けることが少
なくなり、同時に外来ノイズ（ハム等）の影響を受けに
くくなる。よって、湾曲部６内の形状記憶合金部材10の
電気抵抗値の変化量を正確に、光源装置２内の通電制御
部17までフィードバックできることにより、湾曲部６の
湾曲量の制御を精度よく行なうことが可能となる。
第２図は本発明の第２の実施例を示すものであり、こ
れは湾曲部６が３つの関節部19、20、21で構成し、各関
節部19、20、21に形状記憶合金アクチュエータを設ける
ものである。すなわち、各関節部19、20、21ごとに、形
状記憶合金部材10−１、10−２、10−３を設け、同時に
それに近接して抵抗値検出部13−１、13−２、13−３を
設け、各部の電気抵抗値検出信号をスイッチ部23によっ
て切換えてA/D変換部15に送り、光源装置２側において
も、各関節ごとの通電回路13−１、13−２、13−３と切
換え回路24を設けて前記スイッチ部23に連動させて通電
制御部18による通電制御を行なうようにする。切換え回
路24によるスイッチ部23の切換えは挿入部４、操作部３
およびユニバーサルコード８の各内部に配設された切換
え信号線25を通じて信号を伝送することにより行なわれ
る。
れは湾曲部６が３つの関節部19、20、21で構成し、各関
節部19、20、21に形状記憶合金アクチュエータを設ける
ものである。すなわち、各関節部19、20、21ごとに、形
状記憶合金部材10−１、10−２、10−３を設け、同時に
それに近接して抵抗値検出部13−１、13−２、13−３を
設け、各部の電気抵抗値検出信号をスイッチ部23によっ
て切換えてA/D変換部15に送り、光源装置２側において
も、各関節ごとの通電回路13−１、13−２、13−３と切
換え回路24を設けて前記スイッチ部23に連動させて通電
制御部18による通電制御を行なうようにする。切換え回
路24によるスイッチ部23の切換えは挿入部４、操作部３
およびユニバーサルコード８の各内部に配設された切換
え信号線25を通じて信号を伝送することにより行なわれ
る。
このようにすることで、挿入部４の湾曲部６が多関節
となる場合でも、A/D変換部15は１つで正確な電気抵抗
値信号を送ることができ、さらに、多数の電気抵抗値検
出部12−１、12−２、12−３があっても抵抗値信号線16
が１本で済む。
となる場合でも、A/D変換部15は１つで正確な電気抵抗
値信号を送ることができ、さらに、多数の電気抵抗値検
出部12−１、12−２、12−３があっても抵抗値信号線16
が１本で済む。
なお、上述した実施例における形状記憶合金部材を用
いた湾曲部は、その湾曲方向が一方向であるが、例えば
形状記憶合金部材を１つの関節内に複数個設けることに
より多方向の湾曲を制御する様にしてもよい。また、内
蔵する抵抗値検出部は湾曲部に設けるようにしてもよ
い。
いた湾曲部は、その湾曲方向が一方向であるが、例えば
形状記憶合金部材を１つの関節内に複数個設けることに
より多方向の湾曲を制御する様にしてもよい。また、内
蔵する抵抗値検出部は湾曲部に設けるようにしてもよ
い。
なお、抵抗値検出部からの信号をA/D変換している
が、その信号が影響を受けない場合は、アナログ信号の
まま通電制御部へ送ってもかまわない。
が、その信号が影響を受けない場合は、アナログ信号の
まま通電制御部へ送ってもかまわない。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、形状記憶合金
部材を通電加熱したとき、形状記憶合金部材の近くで電
気抵抗値を検出するので、正確な電気抵抗値を測定で
き、形状記憶合金の形状回復動作を精度よく制御するこ
とができる。
部材を通電加熱したとき、形状記憶合金部材の近くで電
気抵抗値を検出するので、正確な電気抵抗値を測定で
き、形状記憶合金の形状回復動作を精度よく制御するこ
とができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係わる内視鏡を光源装
置と共に示した構成説明図、第２図は第２の実施例に係
わる内視鏡を光源装置と共に示した構成説明図である。 １……内視鏡、２……光源装置、３……操作部、４……
挿入部、６……湾曲部、10……形状記憶合金部材、12…
…抵抗値検出部、13……通電回路、14……通電線、16…
…電気抵抗値信号、18……通電制御部。
置と共に示した構成説明図、第２図は第２の実施例に係
わる内視鏡を光源装置と共に示した構成説明図である。 １……内視鏡、２……光源装置、３……操作部、４……
挿入部、６……湾曲部、10……形状記憶合金部材、12…
…抵抗値検出部、13……通電回路、14……通電線、16…
…電気抵抗値信号、18……通電制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】加熱されることにより形状回復動作がなさ
れる形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材と接続
された通電線と、前記通電線を介して前記形状記憶合金
部材に電流を通電する通電回路とを有する形状記憶合金
アクチュエータにおいて、 前記形状記憶合金部材の近傍に配置されるとともに該形
状記憶合金部材と電気的に接続され該形状記憶合金部材
の電気抵抗値を検出する抵抗値検出手段と、前記抵抗値
検出手段で検出した信号を伝送する信号伝送線と、前記
信号伝送線で伝送された信号に基づき前記通電回路の通
電量を制御する通電制御手段とを具備したことを特徴と
する形状記憶合金アクチュエータ。 - 【請求項２】長尺な挿入部内に設けられるとともに、加
熱による形状回復動作により前記挿入部を湾曲駆動する
形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材と接続され
た通電線と、前記通電線を介して前記形状記憶合金部材
に電流を通電する通電回路とを有する挿入具において、 前記形状記憶合金の近傍に配置されるとともに該形状記
憶合金部材と電気的に接続され該形状記憶合金部材の電
気抵抗値を検出することにより前記挿入部の湾曲量を検
出する湾曲量検出手段と、前記湾曲量検出手段で検出し
た信号を伝送する信号伝送線と、前記信号伝送線で伝送
された信号に基づき前記通電回路の通電量を制御する通
電制御手段とを具備したことを特徴とする挿入具。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254171A JP2575416B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具 |
| US07/193,294 US4884557A (en) | 1987-05-15 | 1988-05-11 | Endoscope for automatically adjusting an angle with a shape memory alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254171A JP2575416B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162649A Division JP2557177B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 湾曲量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197431A JPH0197431A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2575416B2 true JP2575416B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17261219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62254171A Expired - Lifetime JP2575416B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-10-08 | 形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575416B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9417855B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-08-16 | Intel Corporation | Instruction and logic to perform dynamic binary translation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226041A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-04 | オリンパス光学工業株式会社 | 可撓管の湾曲機構 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP62254171A patent/JP2575416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0197431A (ja) | 1989-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11617499B2 (en) | System for determining the shape of a bendable instrument | |
| US5531664A (en) | Bending actuator having a coil sheath with a fixed distal end and a free proximal end | |
| JPH0441622B2 (ja) | ||
| JP3142928B2 (ja) | 可撓管用硬度可変装置 | |
| JP2575416B2 (ja) | 形状記憶合金アクチュエータおよび挿入具 | |
| CN113301840B (zh) | 内窥镜探头的致动器、内窥镜探头和用于控制内窥镜探头的致动器的方法 | |
| JPS6226041A (ja) | 可撓管の湾曲機構 | |
| JP2557177B2 (ja) | 湾曲量制御装置 | |
| JP3242434B2 (ja) | カテーテル | |
| JP3698736B2 (ja) | 多自由度可撓管装置 | |
| JP2519723B2 (ja) | 内視鏡 | |
| JPH0673516B2 (ja) | 内視鏡 | |
| JPH0386142A (ja) | 管状挿入具の湾曲操作装置 | |
| JPH0327603Y2 (ja) | ||
| JP3115880B2 (ja) | 医療用プローブ | |
| JP2796368B2 (ja) | 管状挿入具の湾曲操作装置 | |
| JPH0675565B2 (ja) | 内視鏡湾曲装置 | |
| JP2796369B2 (ja) | 管状挿入具の湾曲操作装置 | |
| JPH0341924A (ja) | 内視鏡装置 | |
| JPH0432081Y2 (ja) | ||
| JP2911051B2 (ja) | 湾曲部駆動制御装置 | |
| JPH0795998B2 (ja) | 内視鏡 | |
| JPS63130034A (ja) | 内視鏡 | |
| JP2843608B2 (ja) | 管状挿入具の湾曲操作装置 | |
| JPH05309067A (ja) | 可撓管の湾曲装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |