JP4161402B2

JP4161402B2 - 内視鏡のアングル操作装置

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Publication number: JP4161402B2
Application number: JP09984798A
Authority: JP
Inventors: 裕隆川野
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JPH11276426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡の挿入部の先端硬質部を遠隔操作で湾曲させるためのアングル操作装置に関するものであり、特にアングル操作の操作量に対するアングル部の湾曲度合いを変化させることができるようにしたアングル操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療用等として用いられる内視鏡は、本体操作部に体腔内等への挿入部を連設し、また本体操作部からはライトガイド軟性部が延在されている。挿入部は、本体操作部への連設側から大半の長さ部分は挿入経路に沿って任意の方向に曲がる軟性部であり、この軟性部の先端にはアングル部が、またアングル部の先端には先端硬質部が順次連設される。先端硬質部には内視鏡観察機構を構成する照明部と観察部とが設けられており、照明部からの照明下で観察窓を介して体内像の観察等が行われる。アングル部は、挿入部を挿入経路に沿って所望の位置にまで導くために、また観察視野を任意の方向に変えるために、所望の方向に湾曲操作できるようにしたものである。
【０００３】
そこで、内視鏡全体の概略構成を図１３に、またアングル部の構成を図１４に示す。まず、図１３において、１は挿入部、２は本体操作部、３はユニバーサルコードである。挿入部１は、先端側から先端硬質部１ａ、アングル部１ｂ及び軟性部１ｃから構成される。先端硬質部１ａは略円柱形の部材からなり、照明部を構成するライトガイドを挿通させるための透孔や、対物レンズ及び固体撮像素子（光学式の内視鏡の場合にはイメージガイド）を装着するための透孔が、さらに必要に応じて処置具挿通チャンネルを構成する透孔等が設けられている。一方、軟性部１ｃは螺旋管を有し、この螺旋管の外周にネット及び外皮層を設けることにより、伸縮はしないが、任意の方向に曲がる構造となっている。ただし、これら先端硬質部１ａ及び軟性部１ｃの構成は周知のものであるから、それらについての図示は省略する。
【０００４】
軟性部１ｃは、内視鏡の挿入経路が曲がっている場合等に、その経路に沿って任意の方向に曲がるようになっており、従って外力の作用により任意の方向に曲がる構成となっている。これに対して、先端硬質部１ａと軟性部１ｃとの間に介装されるアングル部１ｂは、先端硬質部１ａを所望の方向に向けるために、アングル操作により湾曲させることができるように構成したものである。従って、アングル部１ｂは図１４に示したように構成される。このアングル部１ｂの構造体としては、複数のアングルリング４（通常は金属材から形成される）を順次枢着ピン５を用いて連結したものである。枢着ピン５による前後のアングルリング４，４の枢着位置は相互に１８０°の角度位置となっている。ここで、図面においては、簡略化のために上下にのみ湾曲させるように構成したものを示すが、上下，左右というように交互にアングルリング４を順次枢着ピン５で連結することによって、上下及び左右に、またこれらの複合操作により任意の方向に湾曲させることができるように構成するのが一般的である。なお、アングル部１ｂにおいては、構造体としてアングルリング４を連結したものの外側にネット及び外皮層が順次被着されるが、その図示は省略する。
【０００５】
アングル部１ｂの湾曲操作は挿入部１の基端部に設けた本体操作部２で行われる。このために、本体操作部２の側面には図１５に示したように、手動操作により回動される操作ノブ６が設けられている。操作ノブ６はアングル操作用のプーリ７を回動させるためのものであって、アングル部１ｂを遠隔操作により湾曲させるための一対の操作ワイヤ８，８がプーリ７に巻回して設けられており、操作ノブ６とプーリ７との間は軸９で連結されている。なお、アングル部１ｂを上下，左右に湾曲可能な構成とする場合には、操作ワイヤ８は上下及び左右に各１本、合計４本挿通されており、またプーリは上下方向に湾曲させるための操作ワイヤを巻回させたプーリと、左右方向に湾曲させるための操作ワイヤを巻回させたプーリとの２つのプーリを用い、これら２つのプーリの回動軸は同軸に設けて、操作ノブもこの回動軸の軸線方向に向けて２段に設けるように構成する。
【０００６】
プーリ７に巻回された操作ワイヤ８は挿入部１内に延在されるが、この挿入部１における軟性部１ｃ内では密着コイル（図示せず）内に挿通されており、この密着コイルの両端はそれぞれ固定的に保持される。そして、アングル部１ｂ内においては、操作ワイヤ８は密着コイルから導出させて、アングルリング４に形成した切り絞り部（または枢着ピン５に挿通した透孔）に挿通させるようにしている。さらに、この操作ワイヤ８の先端はアングルリング４のうちの最先端のアングルリング４ａ（または先端硬質部１ａ）に固定されている。
【０００７】
従って、本体操作部２を把持する手の指等で操作ノブ６を回動操作すると、プーリ７が回動して、一対からなる操作ワイヤ８，８の一方がプーリ７側に引き込まれることになり、この結果、操作ワイヤ８が引っ張られる方向に向けてアングル部１ｂが図１３に示したように、一点鎖線の状態や二点鎖線の状態等に湾曲することになる。このアングル操作時には、他方の操作ワイヤ８は繰り出されることになり、従ってこの他方の操作ワイヤ８は湾曲時に抵抗とはならない。このように、アングル部の湾曲操作は遠隔操作で行われるものであり、操作ノブを回動させると、アングル部はこの操作ノブの回動角度に応じた量だけ回動することになる。なお、操作ワイヤ８のプーリ７への巻回部の近傍位置には、必要な余長を持たせ、かつ常時においては弛まない状態に保持するために、弛み防止部材８ａが設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アングル部が湾曲操作されるのは、挿入経路に沿って挿入部の先端硬質部を所望の方向に向ける場合と、挿入部が所定の観察対象部に導かれた状態で、観察視野を変える場合とが代表的なものである。これら２つの操作態様において、操作ノブの操作量に対するアングル部の湾曲度合い、即ち操作ノブによるアングル部の追従性は一定である必要はない。むしろ、操作ノブの操作に対する追従性は、操作の態様等により異ならせた方が好ましい。例えば、挿入経路に沿って挿入部を挿入する際には、先端硬質部の方向性を観察対象部にまで迅速に導くために、操作ノブの操作に対する追従性を高めた方が良く、また観察対象部で観察視野を変える際には、方向の制御性を向上させるために、操作ノブの操作に対する追従性を低下させる方が望ましい場合がある。また、アングル部をある程度までは急速に湾曲させ、次いで微小量湾曲させることにより先端硬質部の方向を正確に制御するというように、アングル部の湾曲角によっては湾曲度合いに緩急の差を持たせる方が操作性が良好となる。さらに、操作ノブの操作に対するアングル部の湾曲度合いは内視鏡を操作する術者の好み等で異なってくる。しかしながら、前述した従来技術の構成では、操作ノブの回動角に対するアングル部の湾曲度合い、即ち操作ノブの操作に対する追従性はプーリの半径に依存するものであることから、この操作ノブの操作に対するアングル部の湾曲度合いを変化させることができない。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、操作ノブ等からなるアングル操作部材の操作に対するアングル部の湾曲度合いを変化させるようになし、もってアングル部の湾曲操作の操作性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、挿入部を構成するアングル部を湾曲させるために、操作伝達部材を挿入部から本体操作部内に延在させて、この本体操作部内に設けたアングルプーリに巻回して設け、前記本体操作部には手動操作可能な操作ノブが設けられ、前記操作ノブと前記アングルプーリとの間の回動比を変化させる回動比変換手段を介して連結した内視鏡のアングル操作装置において、前記回動比変換手段は、前記操作ノブにより回動駆動される駆動側回動体と、前記アングルプーリを回動させる従動側回動体と、これら駆動側回動体と従動側回動体との間に巻回して設けたＶベルトとから構成し、前記駆動側回動体及び従動側回動体は、外周面がテーパ状となった上下一対の円板から構成して、これら両円板のテーパ面により外周面に前記Ｖベルトが係合するＶ溝を形成し、前記駆動側及び従動側の各回動体を構成する各一対の円板のうちのそれぞれの一方側を固定側円板となし、他方をこの固定側円板に近接・離間する方向に移動可能な可動側円板となし、溝幅可変手段により、これら両可動側円板の一方が固定側円板に近接する方向に動く時に、他方は固定側円板から離間するように、相互に反対方向に動かして、前記駆動側回動体と前記従動側回動体との回動比を変化させる構成としたことをその特徴とするものである。
【００１１】
ここで、操作伝達部材として一対の操作ワイヤ等を用い、これら一対の操作ワイヤは直接アングルプーリに巻回させるか、または操作ワイヤにチェーンやタイミングベルト等連結してスプロケット等に接続する。そして、操作ノブの回動量に対するアングルプーリの回動比を変化させるために回動比変換手段が設けられる。
【００１２】
削除
【００１３】
溝幅を変化させるために溝幅可変手段を設けるが、両可動側円板のうちの一方が固定側円板に近接する方向に移動する際には、他方の可動側円板は固定側円板から離間する方向に移動するというように、相互に反対方向に動かす。その方法は様々な態様がある。例えば、それぞれの可動側円板を個別的に駆動するように構成したり、両端に各可動側円板が支持され、中間点に揺動支点を持った揺動板を設けて、この揺動板を揺動させる等によっても可動側円板を同時に反対方向に動かすことができるが、これら両可動側円板を支持部材に支持させて、カム機構により手動操作または電動モータ等を用いた駆動部材で駆動するように構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。ここで、アングル部を含む挿入部の構成としては、前述した従来技術のものと格別の差異はないので、従来技術において説明したと同一または均等な部材については、同一の符号を用いる。
【００１５】
而して、図１に本体操作部の一部を破断して示し、また図２には図１のＸ−Ｘ断面を示す。これらの図において、１０は本体操作部であって、この本体操作部１０を構成するケーシング１０ａの内部に取付板１１が固定して設けられている。この取付板１１には回動軸１２が設けられており、この回動軸１２にはアングル作動部材を構成する回動部材としてのプーリ１３が一体的に設けられている。そして、このプーリ１３には、遠隔操作による操作伝達部材としての一対の操作ワイヤ１４，１４が巻回して設けられている。従って、プーリ１３を回動させると、操作ワイヤ１４が押し引きされることになって、アングル部１ｂが湾曲することになる。
【００１６】
プーリ１３の回動軸１２を回動させるためのアングル操作部材としては、操作ノブ１５から構成され、この操作ノブ１５は本体操作部１０を把持する手の指等で回動操作できるようになっている。ただし、操作ノブ１５はプーリ１３を直接回動させるのではなく、その間に操作比変換手段としての回動比変換手段２０を介装し、この回動比変換手段２０により伝達するように構成している。この回動比変換手段２０は、駆動側回動体２１及び従動側回動体２２と、Ｖベルト２３とから構成される。従動側回動体２２はプーリ１３の回動軸１２に連結されており、また駆動側回動体２１は操作ノブ１５の回動軸１６に連結されている。Ｖベルト２３は、その断面が台形状のものであって、駆動側回動体２１と従動側回動体２２との間に巻回して設けられている。このために、駆動側及び従動側の両回動体２１，２２には外周面にＶ字状の溝が形成されており、これにより駆動側回動体２１を回動させると、Ｖベルト２３が伝達部材となって、従動側回動体２２が追従回動することになる。
【００１７】
ここで、駆動側回動体２１に対する従動側回動体２２の回動比は、両回動体２１，２２の半径の比に依存する。駆動側回動体２１の方が従動側回動体２２より大きい半径となっている場合には、操作ノブ１５の回動角に対するアングル部１ｂの湾曲度合いが大きく、従動側回動体２２の半径の方が大きい場合には、操作ノブ２３の回動角に対するアングル部１ｂの湾曲度合いが小さくなり、操作ノブ１５の操作に対するアングル部１ｂの湾曲度合い、即ち操作に対する追従性が変化することになる。これら駆動側及び従動側の各回動体２１，２２の半径というのはＶベルト２３の巻回部分のものであり、従って両回動体２１，２２の外周面におけるＶ字状の溝の溝幅を変化させると、この溝に対するＶベルト２３の当接位置が変化することから、駆動側回動体２１と従動側回動体２２との回動比が変わってくる。
【００１８】
駆動側回動体２１及び従動側回動体２２の溝幅を変化させるために、駆動側回動体２１及び従動側回動体２２は、それぞれ上下一対のテーパ状の円板２１ａ，２１ｂ及び２２ａ，２２ｂで構成され、テーパ面における縮径側の端面を相対向させて配置することによって、駆動側回動体２１及び従動側回動体２２の外周面にＶ字状の溝が形成されるように構成し、またこれら各円板のテーパ角をＶベルト２３の傾斜角と一致させる。従って、円板２１ａと２１ｂとの間及び円板２２ａと２２ｂとの間隔を変化させると溝幅が変化する。
【００１９】
それぞれ一対からなる円板２１ａ，２１ｂ及び２２ａ，２２ｂのうち、駆動側回動体２１は下側の円板２１ｂが固定側で、上側の円板２１ａが円板２１ｂに対して近接・離間する方向に動く可動側となっており、従動側回動体２２では、上側の円板２２ａが固定側、下側の円板２２ｂが円板２２ａに対して近接・離間する方向に可動側となっている。ここで、円板の上下関係としては、取付板１１に近い側を下側とし、取付板１１から離れている側を上側とする。そして、円板２１ａ，円板２２ｂは同時に相互に反対方向に動くようになっている。このように構成することによって、両円板２１ａ，２１ｂ及び２２ａ，２２ｂの外周面に形成されるＶ字状の溝の幅が変化して、Ｖベルト２３のこれらの溝への当接位置が外周側乃至内周側に変位することになる。しかも、駆動側では上側の円板２１ａ，従動側では下側の円板２２ｂ（この逆であっても良い）というように、相互に反対側の円板を可動にすることによって、Ｖベルト２３の駆動側，従動側の回動体２１，２２に形成した溝に対する当接位置が変化しても、Ｖベルト２３の中心軸線は一定に保持されることになる。
【００２０】
而して、図３に示したように、円板２１ａを円板２１ｂから離間させ、円板２２ｂを円板２２ａに近接させると、Ｖベルト２３における駆動側回動体２１の回動量より従動側回動体２２の回動量の方が大きくなる。これに対して、図４に示したように、円板２１ａを円板２１ｂに近接させ、円板２２ｂを円板２２ａから離間させると、Ｖベルト２３における駆動側回動体２１の回動量より従動側回動体２２の回動量の方が小さくなる。従って、操作ノブ１４をある一定の角度回動させた時に、可動側の円板２１ａ，２２ｂを変位させることにより、駆動側回動体２１と従動側回動体２２との回動比が変化することになり、操作ノブ１４から回動比変換手段２０を介してプーリ１３に回動を伝達する際に、その追従性、つまり操作ノブ１４の回動量に対するアングル部１ｂの湾曲度合いが変化する。そして、図３の状態ではアングル部１ｂの湾曲度合いが大きい高追従状態となり、図４の状態ではアングル部１ｂの湾曲度合いが小さい低追従状態となる。
【００２１】
以上のように、高追従状態と低追従状態とに変位させるために、円板２１ａ，２１ｂ間及び円板２２ａ，２２ｂ間の間隔を変えて溝幅を変化させる溝幅可変手段を備えているが、この溝幅可変手段は次のように構成される。即ち、可動側の円板２１ａ，２２ｂにはそれぞれ昇降軸２４，２５が連設されている。円板２１ａに連結した昇降軸２４は円板２１ｂを貫通して取付板１１の下方に延在されており、また円板２２ｂの昇降軸２５もプーリ１３を連結した回動軸１２を貫通して取付板１１の下方に延在されている。そして、これらの昇降軸２４，２５は支持部材としての支持板２６に装着されているスラスト軸受２７，２８に連結されている。ここで、支持板２６は上下の平坦部２６ａ，２６ｂと、これら両平坦部２６ａ，２６ｂ間に連設された傾斜面からなるカム面部２６ｃとを有し、平坦部２６ａにはスラスト軸受２７が、また平坦部２６ｂにはスラスト軸受２８が取り付けられている。そして、支持板２６のカム面部２６ｃにおいて、スラスト軸受２７，２８を設けた側とは反対側の面にはカムフォロワとしてのローラ２９が当接している。そして、このローラ２９には作動杆３０が連結されており、この作動杆３０はケーシング１０ａから外部に導出されており、その先端には押し引き操作部３０ａが連結して設けられている。従って、この作動杆３０を押し引き操作すると、その先端に設けたローラ２９が支持板２６のカム面部２６ｃに沿って転動する結果、支持板２６が上下動することになる。
【００２２】
作動杆３０は本体操作部１０の外から手動操作で押し引きできるようになっており、それを本体操作部１０内に押し込んだ状態では、ローラ２９は支持板２６のカム面部２６ｃにおける下側の平坦部２６ｂに近い位置となり、支持板２６が上昇することになる。この結果、図３の高追従状態となる。また、操作杆３０を本体操作部１０から引き出すと、ローラ２９がカム面部２６ｃに沿って転動して上側の平坦部２６ｂに近い位置に変位して、支持板２６を下降させることから、図４の低追従状態となる。
【００２３】
そして、以上の２つの位置に作動杆３０を位置決め保持するために位置決め部材を備えている。この位置決め部材としては、作動杆３０に設けた円周溝３１ａ，３１ｂと、取付板１１に固着して設けられ、これら円周溝３１ａまたは３１ｂに係合する弾性ストッパ３２とから構成される。弾性ストッパ３２が円周溝３１ａに係合した状態では作動杆３０は本体操作部１０内に進入した高追従状態に保持され、また円周溝３１ｂに係合した状態では作動杆３０は本体操作部１０から突出した低追従状態に保持されることになる。従って、作動杆３０に何等の外力も加わらない状態では、弾性ストッパ３２は円周溝３１ａまたは３１ｂに係合した状態に保持されるようになっており、押し引き操作を行うと、この弾性ストッパ３２は弾性変形して、円周溝３１ａ，３１ｂから作動杆３０の外面に乗り上げることになる結果、作動杆３０が変位可能な状態になる。
【００２４】
駆動側及び従動側の各回動体２１，２２は、それぞれ一対の円板２１ａ，２１ｂ及び２２ａ，２２ｂに分割した構成となっているが、円板２１ａと円板２１ｂとは一体的に回動し、また円板２２ａと円板２２ｂとも一体的に回動するようになっている。このために、円板２１ａに連結した昇降軸２４の円板２１ｂへの挿通部はスプライン結合され、また円板２２ａにはスプライン軸３３が連結されており、スプライン軸３３は円板２２ｂから昇降軸２５にかけて穿設したスプラインを設けた凹部に挿嵌されている。さらに、円板２１ａの上面には嵌合部３４が設けられており、この嵌合部３４には操作ノブ１５に連結された回動軸１６がスプライン結合されている。これによって、操作ノブ１５を操作して回動軸１６を回動させると、円板２１ａ，２１ｂからなる駆動側回動体２１が回動して、その動力がＶベルト２３を介して従動側回動体２２に伝達される。この従動側回動体２２を構成する円板２２ａと円板２２ｂとは、円板２２ａに連結したスプライン軸３３により相対回動不能に連結されているので、両円板２２ａ，２２ｂは一体的に回動する。さらに、円板２２ｂに連結した昇降軸２５はプーリ１３に連結した回動軸１２を貫通して延びるが、この昇降軸２５による回動軸１２への嵌合部もスプライン結合とすることによって、従動側回動体２２とプーリ１３とは一体に回動することになる。なお、前述した各スプライン結合部はキー結合等の相対回動不能な連結機構に代えることができるのは言うまでもない。
【００２５】
また、３５は、駆動側回動体２１において、可動側の円板２１ａを下方に向けて付勢するばねであって、このばね３５により円板２１ａに連結した昇降軸２４がスラスト軸受２７に押し付けるようにしている。一方、固定側の円板２１ｂは取付板１１に設けたカラー３６により回動自在で、上下方向には動かないように支持されている。ばね３５は可動側の円板２１ａを固定側の円板２１ｂに近接する方向に付勢力が作用していることから、このばね３５の作用でＶベルト２３は上下の円板２１ａ，２１ｂ間に挟み込まれるようになる。
【００２６】
これに対して、従動側回動体２２では、固定側となる円板２２ａは取付板１１に設けた保持板３７に連結されている。このために、円板２２ａの上面には連結ロッド３８が連結して設けられており、この連結ロッド３８の先端部分は細径部３７ａとなっており、この細径部は保持板３７に設けた透孔３７ａに挿通され、この透孔３７ａを通過した部位にストッパリング３８が設けられている。従って、円板２２ａに連設した連結ロッド３８はその細径部を構成する段差部とストッパリング３８ａとに挟み込まれるようにして保持される。ただし、この円板２２ａは完全に固定されるのではなく、段差部とストッパリング３８ａとの間隔を保持板３７の板厚よりある程度大きい寸法となし、かつ保持板３７と円板２２ａとの間にばね３９を介装して、円板２２ａを可動側の円板２２ｂに近接する方向への付勢力を作用させている。この付勢力によって、Ｖベルト２３を両円板２２ａ，２２ｂ間で挾持すると共に、可動側の円板２２ｂに連結して設けた昇降軸２５をスラスト軸受２８に圧接させる方向に付勢している。
【００２７】
以上のように、ばね３５及びばね３９の付勢力で、Ｖベルト２３を上下の円板２１ａ，２１ｂ間及び２２ａ，２２ｂ間に挾持させることによって、駆動側及び従動側の各回転体２１，２２のＶベルト２３に対する摩擦力を大きくしている。この結果、Ｖベルト２３による回動力の伝達をより円滑かつ確実なものとなる。なお、図中において、４０は円環状に形成した合成樹脂等からなるスペーサリングであって、このスペーサリング４０はプーリ１３の上面に固着して設けられ、円板２２ｂが円板２２ａから離間した時に、この円板２２ｂはスペーサリング４０と当接するようになし、もって共に金属等の高い強度を有する部材で形成される円板２２ｂとプーリ１３とが直接圧接されるのを防止している。
【００２８】
而して、内視鏡による検査・診断等を行うに当っては、挿入部１を口腔等から挿入して、その先端硬質部１ａを例えば胃，十二指腸等の所定の検査対象部にまで導く。この時には、所定の挿入経路に沿うように先端硬質部１ａの方向を適宜制御しなければならない。操作ノブ１５を操作することによりアングル部１ｂが湾曲するから、先端硬質部１ａの方向を遠隔操作により制御できる。
【００２９】
このように、挿入経路に沿って先端硬質部１ａの方向を制御するためにアングル部１ｂを湾曲させる場合には、ある程度大まかに方向を制御すれば良いことから、方向の制御性よりむしろ操作ノブ１５の操作に対する追従性を高くする方が好ましい。そこで、この追従性を高めるためには、作動杆３０を本体操作部１０内に押し込むように操作して、弾性ストッパ３２が作動杆３０の円周溝３１ａに係合する位置にまで変位させる。これによって、支持板２６が取付板１１から近接するように上昇することになり、この結果駆動側回動体２１を構成する円板２１ａが円板２１ｂから離間し、また従動側回動体２２では円板２２ｂが円板２２ａに近接した図３の状態にする。従って、Ｖベルト２３における駆動側回動体２１への巻回部分の半径は、従動側回動体２２への巻回部分の半径よりも大きくなる。この結果、操作ノブ１５を僅かに回動させただけでも、アングル部１ｂは大きく湾曲するようになり、操作ノブ１５の操作に対するアングル部１ｂの追従性が高くなり、先端硬質部１ａを迅速に所望の方向に向けることができる。
【００３０】
以上のようにして挿入部１を迅速かつ円滑に観察対象部にまで挿入できるが、先端硬質部１ａが観察対象部にまで導かれて、検査乃至診断を開始するに当っては、先端硬質部１ａを所望の方向に向ける必要がある。また、検査の結果、患部等が発見されると、内視鏡に設けた処置具挿通チャンネル（図示せず）を介して処置具を挿通させるが、この処置具の方向制御はアングル部１ｂを湾曲させることにより行われる。このように、観察視野を所望の方向に向け、特に処置具の狙撃性を高めるには、操作ノブ１５の操作に対する追従性より、アングル部１ｂの湾曲操作を微細に制御できるようにする必要がある。
【００３１】
そこで、作動杆３０を本体操作部１０から引き出すように操作する。これによって、支持板２６が下降することになって、駆動側回動体２１の円板２１ａが円板２１ｂから離間し、従動側回動体２２では円板２２ｂが円板２２ａに当接して、駆動側回動体２１ではＶベルト２３が巻回されている溝が広がり、従動側回動体２２では溝は狭くなった図４の低追従状態になる。また、弾性ストッパ３２は作動杆３０における円周溝３１ｂに係合することになって、この位置で作動杆３０が安定的に保持される。この結果、駆動側，従動側の回動体２１，２２の回動比が変化することになって、操作ノブ１５の回動量に比較してアングル部１ｂの湾曲度合いが鈍くなり、アングル部１ｂを僅かに湾曲させて、先端硬質部１ａの湾曲度合いをより高精度に制御することができる。従って、観察視野を僅かに変化させたり、処置具を用いて適宜の処置を施す場合に、この処置具の患部等への狙撃性が著しく向上する。
【００３２】
なお、操作ノブ１５の操作に対するアングル部１ｂの湾曲度合いの追従性は、体腔内への挿入時と、観察対象部での先端硬質部１ａの方向制御を行う時とで変化させるだけでなく、術者の好み等により駆動側回動体２１と従動側回動体２２との回動比を適宜変化させるともできる。また、アングル部１ｂを途中まで湾曲させる時には高追従状態となし、ある角度以上湾曲させる時には低追従状態とする等、アングル部１ｂの湾曲度合いに応じて特性を変化させるように制御することも可能である。
【００３３】
次に、図５には、溝幅可変手段を構成する作動杆を移動させるための他の構成例が示されている。この図５の例では、作動杆５０として、ねじ軸を用いるように構成したものが示されている。即ち、取付板１１にはアーム５１を介してナット部材５２を固着して設け、作動杆５０には、その先端が略球形となったカムフォロワ部５０ａを形成すると共に、ナット部材５２に挿嵌されている部位を含む所定の長さ分にわたって外周面にねじを設けたねじ部５０ｂとなし、またこのねじ部５０ｂより基端側の部位は複数の円周溝を設けた位置決め部５０ｃとし、さらに本体操作部１０のケーシング１０ａから外部に導出させる部位はロッド状部５０ｄとしている。そして、この作動杆５０におけるロッド状部５０ｄの端部には、この作動杆５０を回転させる回転操作部５３を連結する構成としている。以上の構成以外については、前述した第１の実施の形態と同様であるから、同一の構成要素については、同一の符号を付すものとする。
【００３４】
このように構成すると、回転操作部５３を回転させることにより作動杆５０は、ナット部材５２のねじ部５０ｂへの螺合部分が螺出入されることになるから、作動杆５０が軸線方向に変位することになる結果、カムフォロワ部５０ａが支持板２６のカム面部２６ｃに沿って摺動することになって、この支持板２６を上下動させることになる。従って、駆動側回動体２１及び従動側回動体２２の溝幅が変化することになる。そして、作動杆５０の位置決め部５０ｃには複数の円周溝が形成されており、これらのいずれかに弾性ストッパ３２が係合することから、前述した第１の実施の形態のように、高追従状態と低追従状態との２位置だけでなく、その中間位置に保持することができるようになり、術者の好み等に応じて、駆動側回動体２１と従動側回動体２２との回動比を任意に設定できる。
【００３５】
前述した図５の実施の形態においては、作動杆５０を本体操作部１０のケーシング１０ａから突出させて、この作動杆５０に直接回転操作部５３を設ける構成としたが、図６及び図７に示したように、作動杆５０とは別部材で構成した回転操作部材５４をケーシング１０ａに設け、作動杆５０をこの回転操作部材５４に連結する構成とすることもできる。
【００３６】
この構成においては、回転操作部材５４としては、手動操作により回転される操作部５４ａとスプライン中空軸５４ｂとから構成し、スプライン中空軸５４ｂは本体操作部１０のケーシング１０ａを貫通するように設けられ、操作部５４ａはケーシング１０ａの外でスプライン中空軸５４ｂに連結・固定される。スプライン中空軸５４ｂのケーシング１０ａ内に位置する部位には軸線方向に所定の長さを有するスプラインが内面に設けられている。そして、作動杆５５の基端部にはスプライン中空軸５４ｂに対して所定のストロークだけ前後方向に直進可能なスプライン部５５ｄが形成される。この作動杆５５は、先端が略球形となったカムフォロワ部５５ａを形成すると共に、ナット部材５２に挿嵌されている部位を含む所定の長さ分にわたって外周面にねじを設けたねじ部５５ｂとなし、またこのねじ部５５ｂより基端側の部位は複数の円周溝を設けた位置決め部５５ｃとなっている点については、図５の実施の形態と同様である。
【００３７】
以上のように構成することによって、操作部５４ａを回転させると、作動杆５５は、ナット部材５２のねじ部５５ｂへの螺合部分が螺出入されることになって、作動杆５５が前後動する。この時には、作動杆５５のスプライン部５５ｄが操作部５４ａに連結したスプライン中空軸５４ｂ内に進退することになる。従って、図６に示した高追従状態の位置や図７に示した低追従状態の位置に移動させることができる。しかも、作動杆５５は、スプライン中空軸５４ｂ内を移動することから、図７の低追従状態となっても、本体操作部１０の後方に向けて大きく突出することがなくなる。
【００３８】
また、図８に示した回転操作部材５６を用いることもできる。この回転操作部材５６は、手動操作により回転される操作部５６ａにねじ筒５６ｂを連設したもので構成される。一方、作動杆５７としては、先端が略球形となり、支持板２６に沿って摺動するカムフォロワ部５７ａが形成されているが、このカムフォロワ部５７ａにはスプライン部５７ｂが連設され、このスプライン部５７ｂより基端側の部位には円周溝を設けた位置決め部５７ｃが連設され、さらに最基端側の部位はねじ部５７ｄとなっている。そして、ねじ部５７ｄが回転操作部材５６のねじ筒５６ｂに螺挿されている。また、取付板１１に固定したアーム５１にはスプライン筒５８が設けられており、作動杆５７のスプライン部５７ｂは、このスプライン筒５８に挿通されている。
【００３９】
以上のように構成すると、作動杆５７は、そのスプライン部５７ｂがスプライン筒５８に規制されて回転不能となっているので、回転操作部材５６の操作部５６ａを回転させると、作動杆５７が前後方向に移動する結果、支持板２６が上下動することになって、アングル部１ｂの湾曲度合いの追従性を変化させることができるようになる。
【００４０】
さらに、図９に示したものは、支持板２６のカム面部２６ｃに沿って転動するカムフォロワとしてのローラ６０を連結した作動杆６１は、一対の支持アーム６２ａ，６２ｂに軸線方向に移動可能に支持されている。そして、この作動杆６１はソレノイド６３に連結したレバー６４により駆動されるようになっている。レバー６４は揺動支点６５を中心として揺動可能となっており、レバー６４のソレノイド６３への連結側とは反対側の端部近傍に長孔６４ａが形成されて、この長孔６４ａには作動杆６１に設けたピン６６が係合している。なお、図９において、以上の構成以外については、第１の実施の形態と同一の構成要素に、それと同じ符号を付している。
【００４１】
以上のように構成することによって、ソレノイド６３を作動させると、レバー６４が揺動支点６５を中心として揺動することになるから、このレバー６４の先端にピン６６を介して連結されている作動杆６１が前後動する。この結果、作動杆６１の先端に設けたローラ６０が支持板２６のカム面部２６ｃに沿って転動するようになるから、駆動側，従動側の回動体２１，２２の回動比が変化するようになる。
【００４２】
さらに、図１０に示したように、作動杆７０として、先端にカムフォロワとしてのローラ７１が先端に装着され、中間部にはスプライン部７０ａが形成されており、このスプライン部７０ａは支持部材７２に相対回転不能で軸線方向には移動可能に挿通させている。そして、作動杆７０の基端側には所定の長さにわたってねじ部７０ｂが形成されており、このねじ部７０ｂは取付板１１に連結した保持部材７３に回転可能に支承されたナット部材７４に螺挿されている。ナット部材７４の外周部にはギア７４ａが設けられており、このギア７４ａはステッピングモータ７５の出力軸に取り付けた駆動ギア７６と噛合している。従って、このステッピングモータ７５を作動させて、駆動ギア７６を回転させると、これと噛合するギア７４ａを設けたナット部材７４が回転駆動される。作動杆７０はスプライン部７０ａが支持部材７２にスプライン結合して、相対回転不能となっているので、このナット部材７４の回転が、それに螺挿させたねじ部７０ｂを有する作動杆７０の軸線方向の動きに変換されて、この作動杆７０の先端に設けたローラ７１が支持板２６のカム面部２６ｃに沿って転動することになる。この結果、支持板２６が上下動することになって、駆動側，従動側の回動体２１，２２における回動比が変化することになる。しかも、ステッピングモータ７５を停止させると、ナット部材７４は固定された状態になることから、作動杆７０を任意の位置で停止させることができる。
【００４３】
さらに、図１１に示した実施の態様では、スラスト軸受２７，２８を装着した支持板８０にはカム面部を設けず、支持板８０にはカム８１が当接している。そして、このカム板８１にはウォームホイール８２が連結して設けられており、このウォームホイール８２はウォームギア８３と噛合している。さらに、ウォームギア８３はステッピングモータ８４により回転駆動されるようになっている。従って、ステッピングモータ８４を駆動すると、ウォームギア８３及びウォームホイール８２を介してカム８１が回転するから、支持板８０が昇降することになる。この結果、駆動側，従動側の回動体２１，２２における回動比が変化することになり、かつステッピングモータ８４を停止させると、その位置でカム板８１が停止するから、両回動体２１，２２の回動比を任意の状態に保持できる。
【００４４】
前述した各実施の形態においては、本体操作部１０において、従動側回動体２２及びプーリ１３を先端側、即ち挿入部１への連設側に配置し、駆動側回動体２１を基端側に配置するように構成している。ただし、本体操作部１０の構成において、術者が直接操作を行う操作ノブ１５の位置がより先端に配置した方が操作の都合上便利な場合もある。
【００４５】
そこで、図１２に示したように、従動側回動体９０及びプーリ９１の位置と、駆動側回動体９２及び操作ノブ９３の位置とを逆に配置することもできる。そして、両回動体９０，９２を構成する各対の円板９０ａ，９０ｂ及び９２ａ，９２ｂのうちの可動側の円板９０ａ，９２ｂに連結した昇降軸９３，９４を回動可能に支持するスラスト軸受９５，９６を装着した支持板９７は、図１１の実施の形態と同様に、カム９８で上下動することによって、円板９０ａと９０ｂとの間の間隔と、円板９２ａと９２ｂとの間隔を変化させるようになっている。カム９８を駆動するために、ウォームホイール９９とウォームギア１００とが設けられ、ウォームギア１００はステッピングモータ１０１で駆動される。
【００４６】
以上のように、従動側回動体９０を本体操作部１０２の基端側に設け、駆動側回動体９２をそれより先端側に配置することによって、この駆動側回動体９２を回動させるための操作ノブを本体操作部１０２の側面における任意の位置に配置できるようになり、操作ノブの取付位置に自由度を持たせることができるようになる。そして、ステッピングモータ１０１を作動させることによって、駆動側回動体９２からＶベルト１０３を介して従動側回動体９０に動力の伝達を行う際における回動比を変化させることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、操作ノブに連結した駆動側回動体とアングルプーリを回動させる従動側回動体とを、外周面がテーパ状となった上下一対の円板から構成して、これら両円板のテーパ面により外周面にＶベルトが係合するＶ溝を形成し、駆動側及び従動側の各回動体を構成する各一対の円板のうちのそれぞれの一方側を固定側円板となし、他方をこの固定側円板に近接・離間する方向に移動可能な可動側円板とすることにより回動比変換手段を構成し、溝幅可変手段によりこれら両可動側円板の一方が固定側円板に近接する方向に動く時に、他方は固定側円板から離間するように、相互に反対方向に動かすことにより駆動側回動体と従動側回動体との回動比を変化させることによって、操作ノブの操作に対するアングル部の湾曲度合いを変化させることができ、従って操作ノブを操作することにより行われるアングル部の湾曲操作の操作性の向上を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すアングル操作装置を組み込んだ本体操作部の内部構成図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】高追従状態時の回動比変換手段を示す断面図である。
【図４】回動比変換手段を低回動比状態とした時の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図７】回動比変換手段を図６とは異なる回動比状態とした断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態を示すアングル操作装置の要部断面図である。
【図１３】内視鏡の全体構成図である。
【図１４】アングル部の構成説明図である。
【図１５】従来技術によるアングル操作装置の構成説明図である。
【符号の説明】
１挿入部１ａ先端硬質部
１ｂアングル部１ｃ軟性部
４アングルリング１０本体操作部
１１取付板１２，１６回動軸
１３プーリ１４操作ワイヤ
１５操作ノブ２０回動比変換手段
２１，９２駆動側回動体２２，９０従動側回動体
２１ａ，２２ｂ，９０ｂ，９２ａ可動側円板
２１ｂ，２２ａ，９０ａ，９２ｂ固定側円板
２３，１０３Ｖベルト２４，２５，９３，９４昇降軸
２６，９７支持板２９，６０，７１ローラ
３０，５０，５５，５７，６１，７０作動杆
５３，５４，５６回転操作部５４ａ，５６ａ操作部
５４ｂスプライン部５５ｂねじ筒
６３ソレノイド６４レバー
７５，８４，１０１ステッピングモータ
８１，９８カム８２，９９ウォームホイール
８３，１００ウォームギア

Claims

挿入部を構成するアングル部を湾曲させるために、操作伝達部材を挿入部から本体操作部内に延在させて、この本体操作部内に設けたアングルプーリに巻回して設け、前記本体操作部には手動操作可能な操作ノブが設けられ、前記操作ノブと前記アングルプーリとの間の回動比を変化させる回動比変換手段を介して連結した内視鏡のアングル操作装置において、
前記回動比変換手段は、前記操作ノブにより回動駆動される駆動側回動体と、前記アングルプーリを回動させる従動側回動体と、これら駆動側回動体と従動側回動体との間に巻回して設けたＶベルトとから構成し、
前記駆動側回動体及び従動側回動体は、外周面がテーパ状となった上下一対の円板から構成して、これら両円板のテーパ面により外周面に前記Ｖベルトが係合するＶ溝を形成し、
前記駆動側及び従動側の各回動体を構成する各一対の円板のうちのそれぞれの一方側を固定側円板となし、他方をこの固定側円板に近接・離間する方向に移動可能な可動側円板となし、溝幅可変手段により、これら両可動側円板の一方が固定側円板に近接する方向に動く時に、他方は固定側円板から離間するように、相互に反対方向に動かして、前記駆動側回動体と前記従動側回動体との回動比を変化させる
構成としたことを特徴とする内視鏡のアングル操作装置。
前記溝幅可変手段は、前記各可動側円板を回動可能に支持する支持部材と、この支持部材を上下動させる駆動手段とから構成したことを特徴とする請求項１記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記駆動手段は前記支持部材に形成したカム面と、このカム面に沿って移動するカムフォロワとから構成したことを特徴とする請求項２記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記カムフォロワは作動杆に設ける構成となし、この作動杆を軸線方向に移動させることにより前記支持部材を上下動させる構成としたことを特徴とする請求項３記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記作動杆の移動は手動操作により行えるように構成したことを特徴とする請求項４記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記作動杆を前記本体操作部から突出させて、この突出部に押し引き操作部を設ける構成としたことを特徴とする請求項５記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記本体操作部に手動操作により回転可能な回転操作部材と、この回転操作部材に前記作動杆を連結し、この回転操作部材の回転運動を作動杆の直進運動に変換する手段とを備える構成としたことを特徴とする請求項６記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記作動杆には少なくとも２つの位置に位置決め保持するための位置決め部を備える構成としたことを特徴とする請求項７記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記作動杆を電動モータにより移動させる構成としたことを特徴とする請求項７記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記駆動手段は前記支持部材を上下動させるカム部材と、このカム部材を駆動するカム駆動部材とから構成したことを特徴とする請求項２記載の内視鏡のアングル操作装置。
前記操作ワイヤは、前記アングル部内において、上下に一対と、左右に一対とを設け、これら上下一対の操作ワイヤと、左右一対の操作ワイヤとを設け、これら各対の操作ワイヤはそれぞれ前記アングルプーリに連結される構成としたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡のアングル操作装置。