JP4643721B2 - 内視鏡のアングル操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用等として用いられる内視鏡における挿入部の先端部分を所望の方向に向けるためのアングル部を遠隔操作により湾曲させるためのアングル操作装置に関するものである。

医療用等として使用されている内視鏡は、一般に、図１０に示すように、操作部本体１、挿入部２、ユニバーサルコード３などからなっている。
挿入部２は、先端側から順に先端硬性部２ａと、アングル部２ｂと、軟性部２ｃとからなっており、先端硬性部２ａには、照明部、観察部、処置具等の導出部、その他の重要な機構を備えている。また、アングル部２ｂには、先端硬性部２ａを所望の位置に向けるために、上下および左右に湾曲操作可能な機構を備えており、操作部本体１に設けたアングル操作装置４とワイヤとにより遠隔操作が行えるようになっている。さらに、軟性部２ｃは、挿入部２が挿入経路の屈曲に応じて変形できるように軟性構造となされている。

アングル部２ｂは、図１１に示すように、多数のアングルリング５を上下及び左右に順次枢着した節輪構造で形成されており、その内部には上下及び左右の位置にそれぞれ各一対のアングル操作用のワイヤ６ａと６ｂ，６ｃと６ｄが挿通されている。この上下一対のワイヤ６ａ，６ｂの一方を引っ張り、他方を繰り出すと、アングル部２ｂは上下に湾曲し、左右一対のワイヤ６ｃ，６ｄの一方を引っ張り、他方を繰り出すと、アングル部２ｂは左右に湾曲する。これにより、先端硬性部２ａを所望の方向に向けて、観察視野の方向を所望の方向に特定することができる。

このようなアングル操作は、操作者が操作部本体１を把持する方の手（通常、左手）の指で操作できるようになっており、アングル操作装置４は、操作部本体１を左手で把持したときには、左手の指で操作し易い位置に設けられている。また、アングル操作は、アングル部２ｂを上下及び左右に湾曲させて行うので、このアングル操作装置４には、上下一対のワイヤ６ａ，６ｂと左右一対のワイヤ６ｃ，６ｄを押し引きするために、両アングル操作用の両プーリと駆動ノブ７ａ，７ｂが設けられている。

通常駆動ノブ７ａ，７ｂを回動操作すると、アングル部２ｂが上下、左右に湾曲して、先端硬性部２ａを所望の方向に向けて観察視野を選択することができるが、特定の方向の観察視野を詳細に観察したり、手術したりするために観察視野を固定したい場合には、所望の湾曲状態で保持されるようになっている。さらにオートロック機能作動時に、摩擦部材と部材が滑りながら回動するようにした内視鏡のアングル操作装置の安全機構もすでに開発されており、特許文献１に示される。

特開２００８−１０４５７４号公報 特願平９−１０７１９６号公報

しかしながら、オートロック機構の最大の欠点は、構造上従動回動体の移動が避けられず、そのための部品嵌合部の僅かなガタが、駆動ノブ回転時のアソビとなってしまう。駆動ノブのアソビはアングル部アソビに繋がり、体内を迅速に、正確に診断する妨げることとなります。部品精度を上げると、コストが上がるだけでなく、移動が円滑に行えなくなる。またオートロック機能そのものが、従来操作手技と異なるため、市場に受け入れられない状態である。

本発明は、かかる問題点を解決するものであって、駆動ノブ回転時のアソビを無くし、従来通りの操作手技を保ったまま、安価で、軽量で、しかも組み立て調整が簡易にできる内視鏡のアングル操作装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、前述の目的を達成するものであって、請求項１記載の発明は、操作部本体のプーリにアングル操作用ワイヤを巻回させ、回動操作部材の作動によって前記プーリに巻回したワイヤを押し引きすることにより、挿入部のアングル部を湾曲させるものであって、前記回動操作部材は、駆動ノブ、駆動軸を含む駆動部と、駆動ノブの回転位置を固定する摩擦機構部の移動リングと第１の摩擦リング、摩擦部材とアーム部からなり、上下動可能な移動リングには、その内部に第２の摩擦リングを固定し、かつ第１の摩擦リングと摩擦部材を回動自在に設けるとともに、移動リングの上下動により、ばねで付勢された摩擦部材が第１の摩擦リングの当接面と第２の摩擦リング内面の狭い空間に移動して圧接された摩擦作動位置と、その摩擦部材が、第１の摩擦リング当接面とアーム部の第２受け面に移動し圧接され、第２の摩擦リング内面に接触しない摩擦解除位置の２種の位置をとり得、さらにレバーを備えた外装リングを設けて移動リングに形成した傾斜カムとの作用により移動リングを上下動可能になして、摩擦作動位置と摩擦解除位置とに切り換え可能となしたことを特徴とする内視鏡のアングル操作装置。

本発明によればプラスチィク化で軽量化、コストダウンが可能で、摩擦機構部はユニット化することが出来、組立は容易です。小ネジによる部品取り付けは不要となり、組立は安定し組立工数が削減します。円盤等によるスラスト方向の摩擦機構では欠かせない潤滑処理が不要となります。
レバーＯＮの時のノブ回転トルクは部品精度で設定でき品質は、安定します。トルク調整の組立作業は無いので、組立は安定し、工数削減できます。
レバーＯＮでアングル部が湾曲状態のまま誤ってスコープを抜去したとき、面が滑りアングル部が真直ぐに戻るのは従来通りです。このとき面の凹凸でザラツキを設けることも出来、より違和感を高めることで安全性が高まります。駆動ノブとプーリは一体となるので、駆動ノブの回転アソビは無くなり、体内診断操作性が改善される。

内視鏡アングル操作における操作性の向上と軽量化、安全性の確保、コストダウンが可能となる。

以下、本発明をその実施の一形態である図面に基づいて説明する。
まず、図１において、１０は操作部本体のケーシング、１１はケーシング１０内に設けた支持板である。１２はアングル操作装置であって、このアングル操作装置１２は、ケーシング１０内の支持板１１に装着されており、ケーシング１０に形成した開口１０ａを通して外部に導出されている。支持板１１には中心軸固定兼プーリカバー用部材１３と中心軸１５が立設、固定されていると共に、この中心軸固定兼プーリカバー用部材１３には支持筒体１４が固定されている。また、支持筒体１４とケーシング１０の開口１０ａの端部との間には、開口閉鎖用の固定リング１６が嵌挿されており、これは支持筒体１４の先端側の縮径部１４ａに螺合されている。

そして、中心軸１５の外周には順に第２軸１９と第１軸１８とが同軸で回動可能に立設されており、中心軸１５と中心軸固定兼プーリカバー用部材１３や支持筒体１４との間には、第２軸１９と連設されている第２プーリ１９ａと第１軸１８と連設されている第１プーリ１８ａとが回動可能に配置されている。さらに具体的には、第２プーリ１９ａは中心軸１５の外周と中心軸固定兼プーリカバー用部材１３との間に回動自在に配置されており、第１プーリ１８ａは第２軸１９と支持筒体１４との間に回動自在に配置されている。
そして、両プーリ１８ａ，１９ａには、それぞれ第１軸１８と第２軸１９とを介して回動操作部材２０，２１が連設されている。第１軸１８と第２軸１９と回動操作部材２０，２１との固定は、軸部に形成した角形状部と回動操作部材２０，２１に形成した角形孔とによってなされている。

アングル操作用ワイヤとしては、上下方向の湾曲操作用の一対のワイヤ６ａ，６ｂと、左右方向の湾曲操作用の一対のワイヤ６ｃ，６ｄとの合計４本が設けられており、各ワイヤはアングル部から本体操作用のケーシング１０内にまで延在されている。そして、二対のワイヤは、両プーリ１８ａ，１９ａとの外周面に設けた溝にそれぞれ巻回されている。両プーリ１８ａ，１９ａには、上述のように、それぞれ回動操作部材２０，２１が連設されており、回動操作部材２０は固定リング１６内から仕切り板２２までの部位に配置され、回動操作部材２１は仕切り板２２の上方に配置されている。回動操作部材２０、２１は実質的に同一の構成となっているので、回動操作部材２０について説明し、回動操作部材２１については、対応部材に「′」の符号を付けるなどにより、その説明を省略する。

回動操作部材２０は、駆動部と摩擦機構部とに大別することができ、第１プーリ１８ａに連設された駆動部から順に説明する。
先ず、駆動部は、駆動ノブ３２の駆動力を、第１軸１８を介して第１プーリ１８ａに伝達するものである。
駆動ノブ３２は、外装リング１７の上に配置されたアングル操作用のものであって、駆動ノブ３２の内方の延設部は第１軸１８に固定するとともに、外装部材１７の延設部と外接しており、下端においてアーム部３４と連結されている。従って、駆動ノブ３２を回動操作すると、アーム部３４は駆動ノブ３２と一体的に回動する。

摩擦機構部は、駆動部の回転を固定するものであって、外装部材１７、移動リング３３、第１の摩擦リング３１、第２の摩擦リング３７、摩擦部材としての鋼球３８などからなるものである。
外装リング１７は、固定リング１６の上に配置されていて、主体が倒椀状をなしており、外方には回動用に供するレバー１７ａを備えており、内方には、第1軸１８に回転可能に接している。倒椀状部の下端外側は固定リング１６の内側に嵌挿され、固定リング１６に沿って回動自在となされている。移動リング３３は、椀状をなしており、外装リング１７の倒椀状部の内部に第１軸１８の長さ方向に移動可能に設けられ、上方に設けたクリック用ばね３０によって下方へと付勢されて下端部では固定リング１６に当接している。移動リング３３の内周面の凹部には、摩擦部材としての第２の摩擦リング３７がしっかりと固定されている。移動リング３３と第２の摩擦リング３７との間には、第１の摩擦リング３１の薄肉の平坦な鍔状の張り出し部３１ｃが狭持されているので、第１の摩擦リング３１は移動リング３３の移動と連動して第１軸１８の長さ方向に移動する。

アーム部３４は、第１の摩擦リング３１の上部に設けられており、摩擦解除機構部４３が連設されている。 図１の左半断面においては、第１の摩擦リング３１が上下動可能な下方に位置し、摩擦作動位置Ａの状態にある。第１の摩擦リング３１を、図１の右半断面の上方に移動することで、摩擦解除機構部４３により摩擦解除位置Ｂの状態の２種類の位置をとることが出来、摩擦のＯＮ，ＯＦＦ切り替えが可能となる。 なお、図２に示すように、第１の摩擦リング３１の角形孔と第１軸１８に形成した角形状部とは係合されているので、第１の摩擦リングの摩擦状態がそのまま駆動ノブ３２の摩擦状態となる。

摩擦解除状態で、駆動ノブ３２を回動操作すると、その回動力は、第１軸１８を介して第１プーリ１８ａに伝達され、駆動ノブ３２は摩擦無しで回転する。摩擦状態では駆動ノブ３２の回動操作には摩擦力が加わることとなる。

摩擦機構は、第２の摩擦リング３７と鋼球（摩擦部材の主体）３８ａ，３８ｂ、ばね３９などの摩擦部材とからなっている。この摩擦部材は、他の形状のものであってよい。第２の摩擦リング３７は、移動リング３３の内周面の凹部に固定された円環状の部材であるが、一体でも良い。摩擦部材３８は第１の摩擦リング３１の当接面と第２の摩擦リング３７の内面との間に鋼球３８ａ，３８ｂを係脱させるようになされている。鋼球３８ａ，３８ｂは、駆動ノブ３２が正逆両方向に回動するので、一方向への回動を摩擦するものと、他方向への回動を摩擦するものとが一対で使用される。

ここで、図２は摩擦作動状態を、また図３は摩擦解除状態を、それぞれ示す。

図２、３に示すように、鋼球３８ａ，３８ｂは、圧縮ばね３９の端面３９ａ，３９ｂにそれぞれに当接して相互に離間する方向に付勢されている。摩擦部材は、従動回動体３１とリング３７との間に１乃至複数箇所、図においては３箇所に配装されている。
ここで、図２は摩擦作動状態を、また図３は摩擦解除状態を、それぞれ示す。

第１の摩擦リング３１は、厚肉の概略円板状に形成した本体部３１ａと、この本体部３１ａから外向きに、例えば３箇所に張り出すように連設されている支承部３１ｂとからなっている。支承部３１ｂには貫通孔４２が形成されており、その両開口部近傍には鋼球３８ａ，３８ｂが当接する当接面４１ａ，４１ｂが設けられており、この当接面４１ａ，４１ｂは第２の摩擦リング３７の内面とで空間を形成している。鋼球３８ａ，３８ｂは、貫通孔４２に嵌挿されたばね３９の付勢力によって、当接面４１ａ，４１ｂと第２の摩擦リング３７との近接箇所で両者と圧接されている。このため、第１の摩擦リング３１第２の摩擦リング３７との間に鋼球３８ａ，３８ｂが密着され、鋼球３８ａにより図２の矢印Ｐ方向、鋼球３８ｂにより矢印Ｑ方向にそれぞれ回動できない摩擦された状態となる。この場合、第２の摩擦リング３７と当接面４１ａ，４１ｂと鋼球３８ａ，３８ｂとの間に摩擦荷重が作用しているので、鋼球の接触面の耐久性を向上するために接触面を鋼球の半径に合った曲面にして線接触で受けていることが望ましい。なお、上述のように、ばね３９は貫通孔４２に嵌挿されているので、安定に保持され、第２の摩擦リング３７との不測の接触による損傷を未然に回避することができる。

摩擦解除機構は、駆動部を構成する駆動アーム部３４に一体に設けられている。摩擦解除機構部は、駆動アーム部３４から下方に延在されていて、その円周方向の両端部には、図４に示すように、鋼球３８ａ，３８ｂが当接可能な受け面４５ａ，４４ｂを備えている。図５に示すように、この受け面４５ａ，４５ｂを鋼球３８ａ，３８ｂに対面させた状態にすると、鋼球３８ａ，３８ｂはばね３９の付勢力に抗して接近する方向に移動する。この結果、図３に示すように、鋼球３８ａ，３８ｂは第２の摩擦リング３７と第１の摩擦リング３１の当接面４１ａ，４１ｂにおいて、鋼球３８ａ，３８ｂの直径より広い空間に位置することになり、摩擦機能が停止される。従って、この状態では、摩擦機能は作動しないので、連続してアングル操作しながら観察する場合には有用であり、さらに挿入部を体腔内から引き出す際には、アングル部への負荷に応じてワイヤ、プーリは自由に移動可能であり、アングル部は挿入箇所の形状に応じた形状をとることができるので、スムースに引き出すことができる。

このように、鋼球３８ａ，３８ｂを含む摩擦部材は、その摩擦解除機構部４３の摩擦作動位置と、第２受け面４５ａ，４５ｂが対面した摩擦解除位置とに切り換えることができるようになっている。この作動モードの切り換えは、例えば図６ないし図９に示すように、レバー１７ａ、クリックピン１７ｂ、カム面３３ｃ（またはピン）、ばね３０などからなっているが、これに限らず各種の切換手段の採用が可能である。なお、受け面４５ａ，４５ｂとばね３９の中心線とのなす角度を鋭角とすることにより、鋼球３８ａ，３８ｂを摩擦リング（２）３７から離間させることができ、摩擦解除状態における異音の発生や損傷を防止することが可能であることは周知です。

なお、上記の説明では、摩擦リング（２）３７と当接面４１ａ，４１ｂとを金属製とし、鋼球はプラスチック製とする場合について述べたが、摩擦部材の主体と部材の少なくとも一方をプラスチック製とすることによって、上記の効果を奏することができる。

摩擦作動状態となっている場合に、アングル部に外力が加わったとき、鋼球と摩擦リング（２）との間で滑りながら従動回動体３１は回動することが可能であるので、万一の誤操作によっても患者に苦痛を与えることなく、挿入部の引き抜き操作を支障なく行うことが可能である。

リールの釣り糸の送り出し機構の用途にも適応できる。

本発明の実施の一形態を示すアングル操作装置の断面図である。 摩擦機構の作動説明図であって、摩擦作動状態を示している。 は摩擦解除状態を示している。 図２に示した摩擦作動状態の側面図である。 図３に示した摩擦解除状態の側面図である。 摩擦解除状態を示す説明図である。 図６の要部側面図である。 図６の状態から摩擦機能作動状態に換えた状態を示す説明図である。 図８の要部側面図である。 内視鏡の全体構成図である。 図１０のアングル部の内部構造である。

１ 操作部本体
２ 挿入部 ２ｂ アングル部
１０ 操作部本体のケーシング １０ａ 開口
１１ 支持板
１２ アングル操作装置
１３ 中心軸固定兼プーリカバー用部材
１４ 支持筒体
１５ 中心軸
１６ 固定リング
１７ 外装部材 １７ａ レバー
１７ｂ クリックピン
１８ 第１軸 １８ａ 第１プーリ
１９ 第２軸 １９ｂ 第２プーリ
２０ 第１回動操作部材
２１ 第２回動操作部材
２２ 仕切り板
３０ クリック用ばね
３１ 第１の摩擦リング ３１ａ 本体部
３１ｂ 支承部
３１ｃ 張り出し部
３２ 駆動ノブ
３３ 移動リング ３３ａ クリック用凹部
３３ｂ クリック用凹部
３３ｃ カム面
３４ アーム部
３６ 連動溝
３７ 第２の摩擦リング
３８ａ，３８ｂ 摩擦部材としての鋼球
３９ 鋼球付勢用ばね ３９ａ，３９ｂ ばね３９の端面
４１ａ，４１ｂ 当接面
４２ 貫通孔
４３ 摩擦解除機構部
４４ａ，４４ｂ アーム部の第１の受け面
４５ａ，４５ｂ アーム部の第２の受け面

Claims (1)

1. 操作部本体のプーリにアングル操作用ワイヤを巻回させ、回動操作部材の作動によって前記プーリに巻回したワイヤを押し引きすることにより、挿入部のアングル部を湾曲させるものであって、前記回動操作部材は、駆動ノブ、駆動軸を含む駆動部と、駆動ノブの回転位置を固定する摩擦機構部の移動リングと第１の摩擦リング、摩擦部材とアーム部からなり、上下動可能な移動リングには、その内部に第２の摩擦リングを固定し、かつ第１の摩擦リングと摩擦部材を回動自在に設けるとともに、移動リングの上下動により、ばねで付勢された摩擦部材が第１の摩擦リングの当接面と第２の摩擦リング内面の狭い空間に移動して圧接された摩擦作動位置と、その摩擦部材が、第１の摩擦リング当接面とアーム部の第２受け面に移動し圧接され、第２の摩擦リング内面に接触しない摩擦解除位置の２種の位置をとり得、さらにレバーを備えた外装リングを設けて移動リングに形成した傾斜カムとの作用により移動リングを上下動可能になして、摩擦作動位置と摩擦解除位置とに切り換え可能となしたことを特徴とする内視鏡のアングル操作装置。

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