JP3260933B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、湾曲部の周方向に複
数の加圧室を有する挿入部を備えた内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧室を形成したゴムチューブに気体ま
たは液体を供給して加圧し、ゴムチューブを径方向に膨
張させ、軸方向に収縮させるようにした流体圧駆動型ア
クチュエータは、ラバチュエータ（ブリヂストン社商品
名）として知られている。

【０００３】これはゴムチューブの外周を網状管で被覆
し、加圧時に軸方向に伸長するのを網状管によって規制
し、径方向に膨張として軸方向に収縮するように構成し
たものである。

【０００４】また、特開平４−１９７３３０号公報に示
すように、内視鏡の湾曲部に隔壁によって複数の圧力室
に分離した樹脂チューブからなる筒状弾性体を設け、こ
の樹脂チューブ内へ加圧時の膨張方向を規制する繊維を
埋め込み、前記圧力室に選択的に圧力を加え、湾曲部を
所望の方向に湾曲するように構成したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のアクチュエータは、ゴムチューブの膨張を特定
方向に規制する規制部材を網状管で被覆したものであ
り、アクチュエータの極細径化を考えた場合、網状管の
製作が困難で、アクチュエータ全体の外周の細径化・マ
イクロ化が難しい。

【０００６】また、前述した内視鏡は、樹脂チューブ内
へ加圧時の膨張方向を規制する繊維を埋め込んだもので
あり、この場合も極細径化を考えた場合、繊維を埋め込
んでのチューブの製作が困難で、アクチュエータ全体の
外周の細径化・マイクロ化が難しいという事情がある。

【０００７】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、製作が容易で、極細径
化・マイクロ化が可能な内視鏡を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、前
記目的を達成するために、湾曲部の周方向に複数の加圧
室を有する弾性部材と、加圧時の前記弾性部材の膨張を
特定方向に規制する規制部材を有する内視鏡において、
前記規制部材を一端が前記内視鏡の先端部に連結され 、
他端が前記内視鏡の可撓管部に連結された複数のスリッ
トを有する弾性パイプで形成したことを特徴とする内視
鏡にある。

【０００９】加圧室に流体を供給して加圧すると、規制
部材によって弾性部材の軸方向の伸長が規制され、径方
向は弾性パイプの軸方向または周方向に沿って形成され
たスリットが開いて膨張するため、弾性部材は軸方向に
収縮する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１〜図３は第１の実施例を示し、流体圧駆
動型アクチュエータとしての流体圧マイクロアクチュエ
ータ１を示す。この流体圧マイクロアクチュエータ１は
円筒状のゴムチューブからなる弾性部材２を有してお
り、この弾性部材２の前端開口と後端開口は前、後側口
金３，４によって気密に封止され、内部に圧力室５が形
成されている。後側口金４には通孔６が設けられ、この
通孔６は加圧管路７に接続されており、この加圧管路７
は流体圧力供給源（図示しない）に接続されている。

【００１１】さらに、前記弾性部材２の外周には規制部
材８が被嵌して設けられている。この規制部材８は、ス
テンレス等の極薄肉金属パイプによって形成された弾性
パイプであり、両端部が前、後側口金３，４に対して固
定されている。

【００１２】規制部材８の外周には放電加工、レーザ加
工等により軸方向に沿って複数のスリット９が設けられ
ている。すなわち、規制部材８は弾性部材２の軸方向に
伸長を規制し、スリット９の開きによって径方向の膨張
を許容する役目をしている。

【００１３】次に、前述のように構成された流体圧マイ
クロアクチュエータ１の作用について説明すると、流体
圧力供給源から加圧管路７を介して弾性部材２の圧力室
５に空気、液体等の加圧流体を供給すると、弾性部材２
は軸方向には規制部材８により伸長が規制されているた
め伸長しないが、規制部材８に設けられたスリット９が
弾性部材２によって押し広げられて径方向に膨張する。

【００１４】したがって、弾性部材２は全長Ｌ0 に対
し、Ｌ1 となり、Δｘ収縮し、圧力室５に供給した加圧
流体を排出すると、弾性部材２は弾性復元力によって径
方向に収縮し、弾性部材２は全長Ｌ0 に復帰する。

【００１５】このように規制部材８を極薄肉金属パイプ
によって形成することにより、弾性部材２に対して密着
した構造となり、流体圧マイクロアクチュエータ１の極
細径化、マイクロ化を図ることができる。さらに、規制
部材８が弾性復元力を有するために、非加圧時には自ら
の復元力で初期形状に戻り、応答性向上が図れる。

【００１６】さらに、規制部材８が弾性部材２に密着で
きることから、無駄な膨張を抑えられ、駆動ストローク
の向上が図れるとともに、弾性部材２の初期加圧時の偏
膨張を抑えることができ、弾性部材２が均等に膨張し、
耐久性を向上できるという効果がある。

【００１７】図４は第２の実施例を示し、第１の実施例
と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。弾
性部材２の圧力室５内にはパラフィン、フロン、アルコ
ール等の加熱により体積が膨張する熱膨張部材１０が充
填され、この熱膨張部材１０にヒータ１１が挿入されて
いる。ヒータ１１は後側口金４の配線通路１２を挿通す
るリード線１３を介して外部に導出され、電源（図示し
ない）に接続されており、配線通路１２は接着剤１４で
シールされている。

【００１８】次に、前述のように構成された流体圧マイ
クロアクチュエータ１の作用について説明すると、ヒー
タ１１に通電されて加熱されると、熱膨張部材１０の体
積が膨張するため、第１の実施例の作用と同様に動作す
る。

【００１９】したがって、第１の実施例の効果に加え、
加圧管路７が不要となり、後部側の構造の簡素化、細径
化を図ることができるとともに、長尺遠隔駆動がより容
易となる。

【００２０】なお、規制部材８に設けるスリット９は、
前記加工方法に他にエッチングにより除去する方法でも
よく、メッキ製法により製作してもよい。また、素材と
しては、リン青銅、ＮｉＴｉ系合金等からなる超弾性合
金でもよい。

【００２１】図５は第３の実施例を示し、第１の実施例
と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。こ
の実施例は、流体圧マイクロアクチュエータ１を内視鏡
の湾曲機構に採用したものである。内視鏡１５の挿入部
１６は、先端構成部１７、湾曲管部１８、可撓管部１９
とから構成されている。

【００２２】湾曲管部１８の軸方向に沿って複数本のア
ングルワイヤ２０が配索され、この先端は前記先端構成
部１７に接続され、他端は流体圧マイクロアクチュエー
タ１の先端部に接続されている。流体圧マイクロアクチ
ュエータ１は、可撓管部１９内の先端側に固定したコイ
ルシース２１に収納され、流体圧マイクロアクチュエー
タ１の後側口金４はコイルシース２１の後端に固定され
ている。

【００２３】したがって、複数の流体圧マイクロアクチ
ュエータ１を選択的に第１の実施例と同様に加圧し、弾
性部材２を膨張することにより、アングルワイヤ２０を
牽引することができ、挿入部１６の湾曲管部１８を所望
の方向へ湾曲できる。また、前述のように構成すること
により、内視鏡１５の挿入部１６を細径化でき、体腔内
への挿入が容易となり、患者の苦痛も軽減できるという
効果がある。

【００２４】図６は第４の実施例を示し、第１の実施例
と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。こ
の実施例は、流体圧マイクロアクチュエータ１を生検鉗
子２２に採用したものである。

【００２５】生検鉗子２２のシース２３の先端部にはカ
ップ部２４が設けられ、このカップ部２４には開閉用リ
ンク部２５が設けられ、この開閉用リンク部２５はワイ
ヤ２６を介して流体圧マイクロアクチュエータ１の前端
口金３に連結され、流体圧マイクロアクチュエータ１の
後端口金４はシース２３に連結されている。

【００２６】したがって、流体圧マイクロアクチュエー
タ１を第１の実施例と同様に加圧し、弾性部材２を膨張
することにより、ワイヤ２６を牽引することができ、開
閉用リンク部２５を介してカップ部２４を開き、また圧
力室２に供給した流体を排出することにより、開閉用リ
ンク部２５を介してカップ部２４を閉じることができ
る。

【００２７】図７は第５の実施例を示し、第１の実施例
と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。こ
の実施例は、流体圧マイクロアクチュエータ１を側視型
の内視鏡２７の鉗子起上台２８の起上駆動に採用したも
のである。

【００２８】内視鏡２７の挿入部２９の先端構成部３０
には側方に開口する切欠部３１が設けられ、この切欠部
３１には支軸３２を支点として回動自在な鉗子起上台２
８が設けられている。この鉗子起上台２８の自由端部に
はワイヤ３３の一端が連結され、このワイヤ３３の他端
は流体圧マイクロアクチュエータ１の前端口金３に連結
されているとともに、後端口金４は内視鏡２７の先端構
成部３０に連結されている。

【００２９】したがって、流体圧マイクロアクチュエー
タ１を第１の実施例と同様に加圧し、弾性部材２を膨張
することにより、ワイヤ３３を牽引することができ、鉗
子起上台２８を支軸３２を支点として起上でき、また圧
力室２に供給した流体を排出することにより、鉗子起上
台２８を倒伏させることができる。

【００３０】図８は第６の実施例を示し、第１の実施例
と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。こ
の実施例は、流体圧マイクロアクチュエータ１を内視鏡
の先端部の観察光学系３４のフォーカス、ズーム用等の
可動光学系３５の駆動に採用したものである。

【００３１】観察光学系３４は可動光学系３５と固定光
学系３６とから構成され、可動光学系３５の枠３５ａに
は流体圧マイクロアクチュエータ１の前端口金３がロッ
ド３７を介して連結され、後端口金４は固定光学系３６
の枠３６ａまたは内視鏡本体に連結されている。

【００３２】したがって、流体圧マイクロアクチュエー
タ１を第１の実施例と同様に加圧し、弾性部材２を膨張
することにより、ロッド３７を介して可動光学系３５を
後方へ移動することができ、また圧力室２に供給した流
体を排出することにより、可動光学系３５を前方へ移動
させることができる。

【００３３】図９〜図１１は第７の実施例を示し、流体
圧マイクロアクチュエータ３８を内視鏡３９の湾曲機構
に採用したものである。内視鏡３９の挿入部４０は先端
構成部４１、湾曲管部４２および可撓管部４３とから構
成され、挿入部４０にはイメージガイドファイバ４４
（またはＣＣＤケーブル）、ライトガイドファイバ４５
およびチャンネル４６等が内挿されている。

【００３４】前記湾曲管部４３は流体圧マイクロアクチ
ュエータ３８は円筒状のゴムチューブからなる弾性部材
４７を有しており、この弾性部材４７の前端は先端構成
部４１に、後端は可撓管部４３に連結されている。弾性
部材４７には円周を３等分した１２０゜の範囲に亘って
円弧状に切込みが形成され、この切込みによって内層４
７ａと外層４７ｂとに分離形成した圧力室４８ａが形成
されている。そして、これら圧力室４８ａは独立して設
けた加圧管路（図示しない）を介して流体圧力供給源
（図示しない）に接続されている。

【００３５】さらに、前記弾性部材４７の外周には規制
部材４９が被嵌して設けられている。この規制部材４９
は、ステンレス等の極薄肉金属パイプによって形成され
た弾性パイプであり、前端は先端構成部４１に、後端は
可撓管部４３に連結されている。

【００３６】規制部材４９の外周には前記圧力室４８ａ
に対応して周方向に１２０゜の範囲に亘ってスリット５
０ａが互い違いに設けられている。すなわち、規制部材
４９は弾性部材４７の径方向の膨張を規制し、スリット
５０ａの開きによって軸方向に伸長するのを許容して湾
曲管部４３を湾曲させる役目をしている。

【００３７】次に、前述のように構成された流体圧マイ
クロアクチュエータ３８の作用について説明すると、流
体圧力供給源から加圧管路を介して弾性部材４７の圧力
室４８ａに選択的に空気、液体等の加圧流体を供給する
と、加圧流体が供給された、例えば圧力室４８ａの部分
の弾性部材４７は軸方向に伸長し、径方向は規制部材４
９により膨張が規制されているため、圧力室４８ａに対
応するスリット５０ａが押し広げられ、弾性部材４７が
規制部材４９とともに湾曲し、湾曲管部４２が図１１に
示すように湾曲する。

【００３８】したがって、圧力室４８ａに選択的に空
気、液体等の加圧流体を供給することにより、湾曲管部
４２を任意の方向に湾曲させることができる。こように
構成することにより、内視鏡３９の挿入部４０を細径化
でき、体腔内への挿入が容易となり、患者の苦痛も軽減
できるという効果がある。

【００３９】図１２および図１３は第８の実施例を示す
もので、第７の実施例のスリット５０ａは互い違いに配
置したが、この実施例はスリット５０ａを同一円周上の
配置したものであり、基本的構成は同一であるため、説
明を省略する。

【００４０】図１４は第９の実施例を示し、規制部材４
９に設けたスリット５１に角度θを持たせ、湾曲管部に
柔軟性を持たせたものであり、図１５は第１０の実施例
を示し、前記スリット５１の端部に丸み部５１ａを設
け、応力集中を避けるように構成したものである。

【００４１】図１６は第１の実施例のスリット９の変形
例であり、（ａ）は規制部材８に軸方向に沿う長孔から
なる複数の開口スリット５２を千鳥状に配置したもので
あり、同図（ｂ）は規制部材８に軸方向に沿って長い菱
形孔からなる複数の開口スリット５３を配置したもので
ある。いずれの変形例においても、湾曲管部に柔軟性を
持たせることができるという効果があり、湾曲角を大き
くすることができるという効果がある。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、弾性部材の膨張を特定方向に規制する規制部材を弾
性パイプで形成し、この弾性パイプにその軸方向または
周方向に沿うスリットを形成したことにより、製作が容
易となり、また規制部材を弾性部材に対して密着した構
造となり、流体型アクチュエータの極細径化、マイクロ
化を図ることができる。さらに、規制部材が弾性復元力
を有するために、非加圧時には自らの復元力で初期形状
に戻り、応答性向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す流体圧マイクロ
アクチュエータの斜視図。

【図２】同実施例の流体圧マイクロアクチュエータの縦
断側面図。

【図３】同実施例の流体圧マイクロアクチュエータの一
部を拡大した側面図。

【図４】この発明の第２の実施例を示す流体圧マイクロ
アクチュエータの縦断側面図。

【図５】この発明の第３の実施例を示し、流体圧マイク
ロアクチュエータを内視鏡の湾曲機構に採用した構成
図。

【図６】この発明の第４の実施例を示し、流体圧マイク
ロアクチュエータを生検鉗子に採用した構成図。

【図７】この発明の第５の実施例を示し、流体圧マイク
ロアクチュエータを鉗子起上台に採用した構成図。

【図８】この発明の第６の実施例を示し、流体圧マイク
ロアクチュエータを観察光学系に採用した斜視図。

【図９】この発明の第７の実施例を示し、流体圧マイク
ロアクチュエータを内視鏡の湾曲機構に採用した斜視
図。

【図１０】同実施例の湾曲管部の横断面図。

【図１１】同実施例の湾曲管部を湾曲した状態の斜視
図。

【図１２】この発明の第８の実施例を示し、流体圧マイ
クロアクチュエータを内視鏡の湾曲機構に採用した斜視
図。

【図１３】同実施例の湾曲管部の縦断側面図。

【図１４】この発明の第９の実施例を示す規制部材の一
部を断面した側面図。

【図１５】この発明の第１０の実施例を示す規制部材の
一部を断面した側面図。

【図１６】この発明の第１の実施例の規制部材の変形例
を示す側面図。

【符号の説明】

１…流体圧マイクロアクチュエータ ２…弾性部材 ３…圧力室 ８…規制部材 ９…スリット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湾曲部の周方向に複数の加圧室を有する
   弾性部材と、加圧時の前記弾性部材の膨張を特定方向に
   規制する規制部材を有する内視鏡において、 前記規制部材を一端が前記内視鏡の先端部に連結され 、
   他端が前記内視鏡の可撓管部に連結された複数のスリッ
   トを有する弾性パイプで形成したことを特徴とする内視
   鏡。