JP4953977B2

JP4953977B2 - 内視鏡の配管切換弁

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Publication number: JP4953977B2
Application number: JP2007211776A
Authority: JP
Inventors: 俊之橋山
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2007-08-15
Filing date: 2007-08-15
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2027-08-15
Also published as: JP2009045130A

Description

この発明は、内視鏡に設けられた配管の接続状態を切り換え操作するための内視鏡の配管切換弁に関する。

送気送水配管や吸引配管等の接続状態の切り換え操作を行うために内視鏡の操作部に設けられた配管切換弁は一般に、複数の配管が接続されたシリンダにピストンが軸線方向に進退自在に配置された構成になっていて、ピストンに形成された円周溝に装着されているＯリング等によって配管間のシールをしている。

しかし、挿入部の先端に膨縮自在なバルーンが取り付けられた内視鏡（例えば超音波内視鏡）等では、バルーンに連通する配管に対する切り換え機能が追加されるので、全部の配管間のシールをＯリングで行うと配管切換弁の長さが長くなり過ぎてしまう。

そこで、そのような内視鏡の配管切換弁では、バルーン内に連通する配管のシリンダ内周面の開口に直接押し付けられてその開口を塞ぐための弾力性のあるゴム材からなる当接栓が、ピストンの外周面に形成された有底孔内に配置されている（例えば、特許文献１）。
特開２００７−１４４３９

上述のような従来の内視鏡の配管切換弁においては、弾力性のあるゴム材により形成された当接栓が、シリンダの内周面に押し付けられて弾性変形した状態で、ピストンの進退動作に伴ってシリンダの内周面に沿って移動し、シリンダ内周面の開口に当接する状態とシリンダの内周面に当接する状態との間を行き来する。

その結果、繰り返し使用されているうちに当接栓がシリンダ内周面の開口の縁部で次第に削られて磨耗する。同様の磨耗は一般のＯリング等の場合でも発生するが、当接栓の場合には、開口に直接押し付けられてその開口を一個の当接栓単独で塞ぐので、ごく僅かな磨耗でも流体漏れの発生につながり、例えばバルーン内から自然吸引をしてバルーンが萎んでしまうような不具合が発生する場合がある。

本発明は、シリンダ内周面の開口に直接押し付けられてその開口を塞ぐためのゴム材からなる当接栓が繰り返しの使用によっても磨耗し難くて、優れた耐久性を有する内視鏡の配管切換弁を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の配管切換弁は、複数の配管が接続されたシリンダの内周面部分に複数の配管の中の少なくとも一つが開口し、シリンダ内に軸線方向に進退自在に配置されたピストンの外周面に形成された有底孔内に、シリンダの内周面の開口に直接押し付けられて開口を塞ぐための弾力性のあるゴム材からなる当接栓が配置された内視鏡の配管切換弁において、当接栓が当接するシリンダの内周面の開口部を、弾力性のあるゴム材からなる開口部材で形成したものである。

なお、開口部材が、シリンダの内周面に凹んで形成された凹部内に配置されていてもよい。

本発明によれば、当接栓が当接するシリンダの内周面の開口部を弾力性のあるゴム材からなる開口部材で形成したので、シリンダ内周面の開口に直接押し付けられてその開口を塞ぐためのゴム材からなる当接栓が繰り返しの使用によっても磨耗し難くて、優れた耐久性を得ることができる。

複数の配管が接続されたシリンダの内周面部分に複数の配管の中の少なくとも一つが開口し、シリンダ内に軸線方向に進退自在に配置されたピストンの外周面に形成された有底孔内に、シリンダの内周面の開口に直接押し付けられて開口を塞ぐための弾力性のあるゴム材からなる当接栓が配置された内視鏡の配管切換弁において、当接栓が当接するシリンダの内周面の開口部を、弾力性のあるゴム材からなる開口部材で形成する。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は本発明が適用された超音波内視鏡を示しており、可撓性の挿入部１の基端に操作部２が連結され、挿入部１の先端には、軸線周りに超音波信号を発受信する例えばラジアル走査の超音波プローブ３が配置されると共に、前方を光学観察するための光学観察窓４が先端面に配置されている。

また、挿入部１の先端部分は、超音波プローブ３と被検部との間に超音波信号の伝達性の悪い空気層がないようにするために、脱気水等によって膨縮されるバルーン５が超音波プローブ３を囲む状態に取り付けられるようになっている。

挿入部１内には、鉗子や注射具等を挿脱するための鉗子チャンネル６が全長にわたって挿通配置されていて、その先端開口であるチャンネル吸引口６ａが、バルーン５の外部に位置する挿入部１の先端面に配置されている。

鉗子挿入口６ｂは挿入部１と操作部２との連結部付近に配置されており、また、鉗子チャンネル６に対してその基端部付近において連通接続されたチャンネル吸引配管７が、操作部２の上半部に配置された吸引操作弁１０（配管切換弁）に接続されている。

挿入部１内から操作部２内には、バルーン５内に充填された脱気水を吸引するためのバルーン吸引配管８等も挿通配置されていて、バルーン吸引配管８の先端開口であるバルーン吸引口８ａは挿入部１の先端においてバルーン５の内側に開口し、バルーン吸引配管８の基端は操作部２内において吸引操作弁１０に接続されている。９は、吸引操作弁１０と図示されていない吸引源とを連通接続する吸引元配管である。

図１と図３は、吸引操作弁１０の待機状態を示す縦断面図であり、図１は、図４におけるＩ−Ｉ断面図であって待機状態での配管切り換え状態を示し、図３は、図４におけるIII−III断面図であって、シリンダ１１に対して吸引配管切換用ピストン１４（請求項１のピストン）が軸線周りに回転するのを規制するための回転止め用突起２５と係合溝２６を含むものである。

図１と図３に示されるように、操作部２内に配置されたシリンダ１１は、外方に向けて開口する状態に固定ナット１２により操作部２に固定されている。１３はシール用のＯリングである。なお、弾力性があって押し潰された状態に装着されるシール部材の類の押し潰される前の状態が図示されている。

有底の円筒状に形成されたシリンダ１１は、奥寄りの半部の内径が口元寄りの半部の内径より細く形成されており、チャンネル吸引配管７の基端は、そのようなシリンダ１１の底面部に開口接続されている。

また、バルーン吸引配管８と吸引元配管９は、図３におけるIV−IV断面を図示する図４にも示されるように、軸線周り方向に位置をずらして、且つ吸引元配管９がバルーン吸引配管８より奥側（図３において下方）にある位置関係に、シリンダ１１の口元寄りの部分の側面部に接続され、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂ（開口）と吸引元配管９の接続開口９ａとが、各々シリンダ１１の内周面に開口している。

図１と図３に示されるように、シリンダ１１内に軸線方向に進退自在に嵌挿されたピストンは、シリンダ１１に対して軸線方向に進退自在に内接する円筒状の吸引配管切換用ピストン１４と、その吸引配管切換用ピストン１４に対して軸線方向にスライド自在に内接する外気吸引切換用ピストン１５とが同軸に配置された構造になっていて、外気吸引切換用ピストン１５は、全長にわたって吸引配管切換用ピストン１４の内周より小さな外径に形成されている。

そして、吸引配管切換用ピストン１４と外気吸引切換用ピストン１５の各々の外径は、シリンダ１１の奥寄りの半部（小径部）の内周面に外気吸引切換用ピストン１５のみが内接し、シリンダ１１の口元寄りの半部（太径部）の内周面に吸引配管切換用ピストン１４のみが内接するように形成されている。

吸引配管切換用ピストン１４と外気吸引切換用ピストン１５の頭部は、操作部２の外表面に開口するシリンダ１１の口元から突出していて、外気吸引切換用ピストン１５の頭部には、第１のバネ受け部材１８と、図５の分解斜視図にも示される連結軸１５０を介して押し込み操作ボタン１６が取り付けられている。

吸引配管切換用ピストン１４の頭部部分には、図６にも示されるように、フランジ管状に形成された第２のバネ受け部材１９が螺合連結されており、第１のバネ受け部材１８と第２のバネ受け部材１９との間に装着された第１の圧縮コイルスプリング２１によって、外気吸引切換用ピストン１５が吸引配管切換用ピストン１４から外方に飛び出す方向（図１及び図３において上方）に付勢されている。

ただし、吸引配管切換用ピストン１４の内面の途中に形成された段部と外気吸引切換用ピストン１５の外面の途中に形成された段部とが当接することにより、外気吸引切換用ピストン１５が図１及び図３に示された状態より吸引配管切換用ピストン１４から相対的に外方に飛び出せないように規制されている。

また、第１の圧縮コイルスプリング２１が外部から見えないようにカバーをする第１のカバー筒１７が、第１の圧縮コイルスプリング２１によって第２のバネ受け部材１９に押し付けられた状態に取り付けられている。

２２は、第１の圧縮コイルスプリング２１に比べて数倍大きなバネ定数に設定されている第２の圧縮コイルスプリングであり、第１の圧縮コイルスプリング２１と直列の関係に配置されて、第２のバネ受け部材１９を外方に付勢している。

第２の圧縮コイルスプリング２２の基端側を受けるピストン止め環２０Ａは、吸引配管切換用ピストン１４が所定状態以上にシリンダ１１内から抜け出すのを阻止するストッパにもなっていて、第２の圧縮コイルスプリング２２を外部から見えないようにするためのカバーの機能も有している。

また、ピストン止め環２０Ａに一体的にライニングされた弾力性のあるプラスチック材等からなる係止環２０Ｂの下端部の内爪部分が固定ナット１２の外周鍔部に引っ掛かり係合し、それによって吸引配管切換用ピストン１４、外気吸引切換用ピストン１５及び押し込み操作ボタン１６等を含むユニットをシリンダ１１に固定している。

したがって、係止環２０Ｂを弾性変形させて固定ナット１２との係合を解けば、押し込み操作ボタン１６等と共に吸引配管切換用ピストン１４や外気吸引切換用ピストン１５をシリンダ１１から外方に引き出すことができる。

また、吸引配管切換用ピストン１４と外気吸引切換用ピストン１５とには、図１におけるVII−VII断面を図示する図７に示されるように、外気吸引切換用ピストン１５の外面を１８０°対称位置で平らに削ぎ落とした平面部１５ａと、その平面部１５ａを緩く挟む状態に吸引配管切換用ピストン１４の内面に形成された平面部１４ａとが互いに向かい合う状態に配置されており、その結果、吸引配管切換用ピストン１４と外気吸引切換用ピストン１５も、相対的に軸線方向には移動自在であるが、軸線周りに回転することはできない。

そのような吸引配管切換用ピストン１４には、図６にも示されるように、シリンダ１１の口元寄りの部分の内周面に摺接するように吸引配管切換用ピストン１４の外周面の中間部分に装着されたシール用のＯリング２７を挟んでその両側に、外位置側孔２８と内位置側孔２９とが各々側壁を貫通して形成されている。

また、シリンダ１１の内周面と嵌合する吸引配管切換用ピストン１４の奥側端部付近の外周面には、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂのみを単独で塞ぐようにシリンダ１１の内周面に摺接する弾力性のあるゴム材からなる当接栓３４が、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂに対向する位置に形成された円形の有底孔３３内に、中央付近が少し出っ張った状態に嵌め込まれている。当接栓３４は、直径がバルーン吸引配管８の基端開口８ｂより大きくて、吸引配管切換用ピストン１４の直径の４分の１程度の大きさの円盤状又は円柱状のものである。

シリンダ１１の内周面に向けられている当接栓３４の外端面はシリンダ１１の内周面の半径より小さな曲率半径の球面状に盛り上がった形状に形成されていて、当接栓３４の中央部分は、吸引配管切換用ピストン１４の外面より少し突出していて、シリンダ１１の内周面で押し潰された状態に弾性変形してバルーン吸引配管８の基端開口８ｂを塞ぐ状態になる。当接栓３４の周辺部分は、有底孔３３内に潜っていて吸引配管切換用ピストン１４の外周面より少し凹んだ位置にある。

一方、当接栓３４が当接するバルーン吸引配管８の基端開口８ｂは、シリンダ１１の内周面に凹んで形成された凹部４１内に嵌め込まれた弾力性のあるゴム材からなる開口部材４０に形成されている。

開口部材４０は、当接栓３４と同程度の大きさで中央付近が少し外方に（即ち、当接栓３４と当接する方に）丸みを付けて出っ張った円盤状又は円柱状に形成されており、図８に凹部４１から分離した状態が示されているように、その中心軸線位置に形成された貫通孔がバルーン吸引配管８の基端開口８ｂになっている。

当接栓３４と並んで、流体の通路となる吸引路３０が、図１及び図４等に示されるように、吸引配管切換用ピストン１４の奥側端部付近の外面を部分的に削ぎ落として形成されており、そのような吸引路３０は、吸引元配管９の接続開口９ａに面する位置とそれに対して１８０°対称の位置とに形成されている。

ただし、図４に示されるように、吸引配管切換用ピストン１４の当接栓３４が取り付けられている位置に対して１８０°対称の裏側位置Ａでは、吸引配管切換用ピストン１４の外周面が吸引路３０等によって切り欠かれることなくシリンダ１１の内周面にピッタリと接している。

したがって、吸引配管切換用ピストン１４とシリンダ１１との間で押し潰されている当接栓３４から生じる反発力によって吸引配管切換用ピストン１４が裏側位置Ａ方向に強く付勢されているものの、それによって吸引配管切換用ピストン１４の軸線位置がずれてしまうことはなく、吸引配管切換用ピストン１４が軸線方向にスムーズに進退する。

図１に示されるように、外気吸引切換用ピストン１５には、側面と奥側端面とに開口するチャンネル吸引連通孔３１がＬ字状に形成されている。３１ａは奥側開口、３１ｂは側面開口である。

そして、外気吸引切換用ピストン１５の外周面には、図５にも示されるように、奥側端部付近と、チャンネル吸引連通孔３１の側面開口３１ｂを挟んでその両側位置とに各々、シリンダ１１の内周面に摺接するシール用のＯリング３５が装着されている。また、連結軸１５０の基部付近にもＯリング３６が装着されている。

また、図３に示されるように、シリンダ１１に対して吸引配管切換用ピストン１４が軸線周りに回転するのを規制するための回転止め用突起２５が、吸引配管切換用ピストン１４の最先端位置（即ち、シリンダ１１の奥側に最も潜る位置）の近傍の外周面に突設されている。

そして、回転止め用突起２５と係合する係合溝２６が、回転止め用突起２５の移動範囲に対応してシリンダ１１の内周面に軸線と平行方向に真っ直ぐに形成されている。その結果、吸引配管切換用ピストン１４はシリンダ１１に対して軸線方向には移動自在であるが、軸線周りに回転することはできない。

回転止め用突起２５は吸引配管切換用ピストン１４に固定的に埋設されていて、吸引配管切換用ピストン１４の外周面から側方に突出する部分は球面状に形成されている。係合溝２６の断面形状は、回転止め用突起２５に対して一定の僅かな隙間ができる程度の円弧状に形成されている。したがって、吸引配管切換用ピストン１４が軸線方向に進退動作する際に、軸線周り方向に回転力等が加わっても係合溝２６との間の摺動抵抗が小さくスムーズに進退する。

吸引配管切換用ピストン１４とシリンダ１１に対する回転止め用突起２５と係合溝２６の配置は、図３及び図４に示されるように、回転止め用突起２５が当接栓３４の位置よりごく僅かに口元寄りで当接栓３４と干渉しない位置関係に配置され、係合溝２６がバルーン吸引配管８の基端開口８ｂや吸引元配管９の接続開口９ａ等と干渉しない位置関係に配置されている。

このように構成された実施例の内視鏡の配管切換弁は、図１及び図３に示される待機状態においては、吸引配管切換用ピストン１４と外気吸引切換用ピストン１５が第２の圧縮コイルスプリング２２と第１の圧縮コイルスプリング２１によって、各々最大限に外方に突出する状態に押し上げられている。

そして、外気が外位置側孔２８を通って吸引配管切換用ピストン１４内に入った後、内位置側孔２９から吸引配管切換用ピストン１４とシリンダ１１との隙間へ出て、そこから吸引路３０内を通過して吸引元配管９に吸引されている。チャンネル吸引配管７及びバルーン吸引配管８からの吸引は、Ｏリング３５及び当接栓３４によって阻止されている。

その状態から、指先で押し込み操作ボタン１６を押し込み操作して、図９に示されるように、第１の圧縮コイルスプリング２１が圧縮され終わって第２の圧縮コイルスプリング２２も圧縮され始める位置に押し込み操作ボタン１６が達すると、押し込み操作ボタン１６を操作する指に大きな抵抗が作用し、その時に、外気吸引切換用ピストン１５に形成されているチャンネル吸引連通孔３１の側面開口３１ｂが吸引元配管９の接続開口９ａに対向する位置に来る。

その結果、チャンネル吸引配管７と吸引元配管９とがシリンダ１１内とチャンネル吸引連通孔３１とを介して連通し、挿入部１の先端のチャンネル吸引口６ａから体内の汚液等が吸引源に吸引される。

その状態においては、依然として吸引配管切換用ピストン１４は移動しておらず、その状態で押し込み操作ボタン１６から指を離せば元の待機状態に戻る。したがって、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂを当接栓３４で完全に塞いだ状態のままで、チャンネル吸引配管７からの吸引操作のみを行うことができる。

また、前述のように、シリンダ１１と吸引配管切換用ピストン１４との間は回転止め用突起２５と係合溝２６との係合により軸線周りの回転止めがなされ、吸引配管切換用ピストン１４と外気吸引切換用ピストン１５との間は平面部１４ａ，１５ａどうしの係合により軸線周りの回転止めがなされていることにより、チャンネル吸引連通孔３１の側面開口３１ｂが常に正確に吸引元配管９の接続開口９ａに対向するので、固形の吸引物等があっても吸引操作弁１０内で詰まることなく確実に吸引元配管９に吸引排出される。

図９に示される状態からさらに指先に力を入れて押し込み操作ボタン１６を押し込むと、図１０に示されるように回転止め用突起２５が係合溝２６の奥側位置（図において下方）に摺動して、図１１に示されるように、第１の圧縮コイルスプリング２１に続いて第２の圧縮コイルスプリング２２も圧縮され、外気吸引切換用ピストン１５と共に吸引配管切換用ピストン１４がシリンダ１１内に押し込まれた状態になる。

すると、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂに対向する位置から奥側に当接栓３４が移動すると同時に、チャンネル吸引連通孔３１の側面開口３１ｂが接続開口９ａに対向する位置からシリンダ１１の奥側半部内に退避して塞がれた状態になる。

その結果、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂと吸引元配管９の接続開口９ａとの間のみが、シリンダ１１の内周面と吸引配管切換用ピストン１４の外周面との間に形成された空間Ｂ及び吸引路３０を経由して連通した状態になるので、バルーン５内の脱気水等が挿入部１の先端のバルーン吸引口８ａから吸引源に吸引されてバルーン５を縮ませることができる。

そして、押し込み操作ボタン１６から指を離せば、図９に図示されるチャンネル吸引配管７からの吸引状態を経て図１及び図３に図示される待機状態に戻るが、このような動作の際に、当接栓３４がバルーン吸引配管８の基端開口８ｂに当接する状態とシリンダ１１の内周面に当接する状態との間を行き来する。

しかし、バルーン吸引配管８の基端開口８ｂが弾力性のあるゴム材からなる開口部材４０に形成されているので、そのような動作が繰り返されても当接栓３４（及び開口部材４０）が従来に比べて磨耗しない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、本発明を超音波内視鏡以外の一般の内視鏡に適用してもよく、送気送水操作弁その他の各種操作弁に適用することができる。

本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁における待機状態の縦断面図（図４におけるＩ−Ｉ断面図）である。本発明の実施例の超音波内視鏡の全体構成を示す側面図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁における待機状態の回転止め用突起を含む縦断面図（図４におけるIII−III断面図）である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁の図３におけるIV−IV断面図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁の外気吸引切換用ピストンの分解斜視図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁の吸引配管切換用ピストンの分解斜視図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁の図１におけるVII−VII断面図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁の開口部材がシリンダから外された状態の一部を切除して示す斜視図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁においてチャンネル吸引配管から吸引される状態の縦断面図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁においてバルーン吸引配管から吸引される状態の回転止め用突起を含む縦断面図である。本発明の実施例の内視鏡の配管切換弁においてバルーン吸引配管から吸引される状態の縦断面図である。

符号の説明

７チャンネル吸引配管（配管）
８バルーン吸引配管（配管）
８ｂ基端開口（開口）
９吸引元配管（配管）
１０吸引操作弁（配管切換弁）
１１シリンダ
１４吸引配管切換用ピストン（ピストン）
３３有底孔
３４当接栓
４０開口部材
４１凹部

Claims

複数の配管が接続されたシリンダの内周面部分に上記複数の配管の中の少なくとも一つが開口し、上記シリンダ内に軸線方向に進退自在に配置されたピストンの外周面に形成された有底孔内に、上記シリンダの内周面の開口に直接押し付けられて上記開口を塞ぐための弾力性のあるゴム材からなる当接栓が配置された内視鏡の配管切換弁において、
上記当接栓が当接する上記シリンダの内周面の開口部を、弾力性のあるゴム材からなる開口部材で形成したことを特徴とする内視鏡の配管切換弁。
上記開口部材が、上記シリンダの内周面に凹んで形成された凹部内に配置されている請求項１記載の内視鏡の配管切換弁。