JP5222919B2

JP5222919B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP5222919B2
Application number: JP2010223977A
Authority: JP
Inventors: 雅俊奥
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: CN102440752B; JP2012075709A; CN102440752A

Description

本発明は、内視鏡の構成に関し、更に詳しくは内視鏡の湾曲部を湾曲させる操作ワイヤを案内するガイドパイプを固定する構成に関するものである。

内視鏡は、体内に挿入される挿入部と、挿入部の基端側に設けられた本体操作部とから構成されている。挿入部は、先端から順に、先端硬性部、湾曲部、及び、軟性部が設けられている。先端硬性部には、対物レンズ、ＣＣＤなどの固体撮像素子、及び、照明用レンズ等が設けられている。先端硬性部は、各レンズや固体撮像素子を保護するために、硬質な樹脂材料で形成されている。

可撓管部は、操作部と湾曲部との間を繋ぐ細径で長尺状な管部であり、可撓性を有している。湾曲部は、本体操作部に設けた操作ノブなどの操作手段を回転操作することで、挿入部内に挿通された操作ワイヤを牽引することにより上下左右方向のいずれにも湾曲する。これにより、体内への挿入がスムーズになり、また、先端硬性部を体内の所望の方向に向けることができる。

特許文献１記載の内視鏡では、湾曲部を湾曲させる操作ワイヤは、通常ガイドラセンと呼ばれる可撓性を有する鋼製のコイルバネによるチューブに挿通されて、その牽引力が湾曲部へ伝達されている。ガイドラセンは、細長い筒状をした固定部材（シャフト）を介して操作部内のベースに固定される。内視鏡の組立時に、ガイドラセンに適切な経路長を持たせるために、固定部材の長手方向の位置が調整される。固定部材の外周部には、長さ方向に等間隔に複数の溝部が形成してあり、ベースには、固定部材の溝部に係合するＵ字型のストッパが形成されている。このストッパがいずれかの溝部に係合することにより、ベースに対する固定部材の位置決めが行なわれ、操作ワイヤにかかる張力が調整される。

特開平９−２３８８９５号公報

上記特許文献１記載の内視鏡では、複数の溝が形成された複雑な形状の固定部材と、この固定部材の溝に係合するＵ字型のストッパが形成されたベースを用いるなど、複雑な形状の部品を多用するため、コスト高になるという欠点がある。

また、固定部材の形状が加工工数のかかるものであるため、固定部材の長さが限定され、ベースに対する固定部材の位置調整の調整範囲が限定されるとともに、固定部材の溝のピッチがベースに対する固定部材の位置調整の精度を決定するため、溝のピッチ以上に細かい位置調整を行なうことができず、コイルバネ及びガイドパイプに不自然な力がかかった状態で組立されてしまう場合があるという欠点がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、固定部材を比較的簡単な形状とすることによりローコスト化を図るとともに、正確な湾曲操作を維持できる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡は、体内に挿入され、先端から順に、先端硬性部、湾曲部、及び軟性部からなる挿入部と、この挿入部の基端側に設けられた本体操作部とから構成された内視鏡において、前記挿入部の内部に配設され、前記湾曲部を湾曲操作する際に、前記本体操作部に内蔵された駆動機構によって牽引される操作ワイヤと、前記本体操作部内の軟性部近傍で操作ワイヤの一部を内挿してガイドするとともに、少なくとも軟性部と反対側の口の縁が面取りされたガイドパイプと、前記ガイドパイプの軟性部側の端部に固定され、前記操作ワイヤを内挿してガイドする可撓性を有するコイルバネと、前記ガイドパイプが挿入されるとともに少なくとも軟性部と反対側の口の縁が面取りされた孔が形成され、この孔に挿入されたガイドパイプの軟性部と反対側の端部が孔内に位置して前記コイルバネが挿入部内で引き伸ばされ過ぎず且つ緩み過ぎない状態で、前記ガイドパイプが位置決めされた後、前記ガイドパイプに形成された孔から液状物の挿入固化により前記ガイドパイプが固定される固定部材と、を備えることを特徴とする。

なお、前記液状物は、半田、ろう付用の硬ろう、接着剤のうちいずれかであることが好ましい。

本発明によれば、少なくとも軟性部と反対側の口の縁が面取りされた孔が形成された固定部材の孔に、少なくとも軟性部と反対側の口の縁が面取りされたガイドパイプを挿入し、このガイドパイプの端部が固定部材の口から突出しない孔内の所定位置で位置決めされた後、ガイドパイプが固定部材に固定されるようにしたので、固定部材を比較的簡単な形状とすることによりローコスト化を図るとともに、正確な湾曲操作を維持することができる。

電子内視鏡の外観を示す説明図である。挿入部と操作部の内部に配設された操作ワイヤを示す説明図である。ガイド部材、及びガイドパイプの構成を、その一部を破断して示す説明図である。固定部材の孔とガイドパイプとの関係を示す説明図である。

図１において、電子内視鏡１は、体内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の基端部分に連設された操作部１１と、操作部１１に繋げられたユニバーサルコード１２とを備える。挿入部１０は、先端硬性部１３と、先端硬性部１３の基端に連設された湾曲自在な湾曲部１４と、湾曲部１４の基端に連設された可撓性を有する軟性部１５とを有する。軟性部１５は、先端硬性部１３を体内の目的の位置に到達させるために、例えば２ｍ前後の長さをもつ。

先端硬性部１３には、対物レンズやＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子が内蔵されている。対物レンズから取り込まれた体内の被観察部位の像は、撮像素子によって撮像される。撮像素子で得られた画像信号は、挿入部１０および操作部１１内に挿通された信号ケーブルを介して、ユニバーサルコード１２とコネクタ接続されたプロセッサ装置（図示せず）に送信される。プロセッサ装置は、画像信号に対して各種画像処理を施し、モニタ（図示せず）に観察画像として表示する。

操作部１１には、湾曲部１４を湾曲操作するための操作ノブ１７，１８が設けられている。操作ノブ１７は、湾曲部１４を上下方向に湾曲させるための操作ノブであり、操作ノブ１８は、湾曲部１４を左右方向に湾曲させるための操作ノブである。これら操作ノブ１７，１８は、操作部１１のハウジング１９に回動自在に取り付けられている。

図２に示すように、操作部１１の内部には、湾曲部１４を上下方向，左右方向に湾曲操作するための２つのプーリ２０，２１が設けられており、プーリ２０，２１は、回転軸方向にずらして配置されている。プーリ２０，２１は、それぞれ操作ノブ１７，１８に連結されている。プーリ２０，２１には、操作ワイヤ２２，２３が巻き掛けられている。

操作ワイヤ２２は、牽引駆動ワイヤ２４、及び湾曲部１４に接続される２本の従動ワイヤ２５，２６の３本のワイヤからなり、牽引駆動ワイヤ２４の端部２４ａ，２４ｂと従動ワイヤ２５，２６の端部２５ａ，２６ａとは、連結部材２７，２８によってそれぞれ連結される。従動ワイヤ２５，２６は、詳しくは後述するガイド部材３０によりガイドされ、各先端側の端部２５ｂ，２６ｂは、湾曲部１４の節輪１４ａに形成された貫通孔（図示せず）を介して、先端硬性部１３に接続される。

プーリ２０及び牽引駆動ワイヤ２４は、操作ノブ１７の回転操作に伴って発生する駆動力を伝達するための駆動力伝達機構を構成し、操作ノブ１７の回転操作に連動してプーリ２０が回転し、プーリ２０の回転に応じて移動する牽引駆動ワイヤ２４が、連結部２７，２８を介して従動ワイヤ２５，２６をそれぞれ挿入部１０の軸方向に沿って牽引する。そして、従動ワイヤ２５，２６がそれぞれ牽引されることにより湾曲部１４が上下方向に湾曲動作する。これらのプーリ２０、牽引駆動ワイヤ２４、連結部材２７，２８、従動ワイヤ２５，２６、及び支持部材２９，３０が上下方向駆動系を構成する。

左右方向駆動系の構成も、上下方向駆動系の構成と同様であり、プーリ２１、牽引駆動ワイヤ３２、連結部３３，３４、従動ワイヤ３５，３６から構成される。牽引駆動ワイヤ３２の両端３２ａ，３２ｂは、連結部３３，３４によって、従動ワイヤ３５，３６のそれぞれ端部３５ａ，３６ａと連結される。

従動ワイヤ３５，３６の各先端側の端部３５ｂ，３６ｂは、湾曲部１４の節輪１４ａに形成された貫通孔（図示せず）を介して、先端硬性部１３に接続される。プーリ２１及び牽引駆動ワイヤ３２は駆動力伝達機構を構成し、操作ノブ１８の回転操作に伴って従動ワイヤ３５，３６が牽引され、湾曲部１４を左右方向に湾曲動作させる。

このように、湾曲部１４を上下方向、左右方向にそれぞれ湾曲動作させることで、先端硬性部１３が体内の所望の方向に向けられ、固体撮像素子の撮像範囲を所望の観察部位に向けることができる。

ガイド部材３０は、図３に示すように、操作部１１のハウジング１９の内壁に取り付けられる基部４１と、この上面に取り付けられるほぼ立方体の支持部材４２と、これに支持される例えば真鍮等の金属から形成された４個の長い筒状の固定部材４３〜４６と、この長手方向に貫通された孔４３ａ〜４６ａに挿通された後、固定部材４３〜４６に固定される円筒状の金属製のガイドパイプ４７〜５０とからなる。

ガイドパイプ４７〜５０は、プーリ２０，２１（図２参照）から斜めに入ってくる従動ワイヤ２５，２６，３６，３６を、ガイドパイプ４７〜５０の各孔にそれぞれ挿通することにより、細くてほぼ真っ直ぐな挿入部１０内に案内する。

ガイドパイプ４７〜５０は、固定部材４３〜４６の長さよりも長く形成されており、固定部材４３〜４６の挿入部１０側の端面から端部４７ａ〜５０ａが突出している。この端部４７ａ〜５０ａには、ガイドラセン５１〜５４（コイルバネ）と呼ばれる可撓性を有する鋼製のコイルバネによるチューブの端部が固定されている。従動ワイヤ２５，２６，３５，３６はガイドラセン５１〜５４に挿通されて、従動ワイヤ２５，２６，３５，３６の牽引力が湾曲部１４へ伝達される。

固定部材４３〜４６は、径が細い小径部４３ｂ〜４６ｂと、この長手方向に互いに離間して設けられた径が太い２個の大径部４３ｃ，４３ｄ〜４６ｃ，４６ｄとからなる。支持部材４２は、ほぼ矩形状の板状部材４２ａ〜４２ｃを重ねてネジ止めすることにより構成されており、板状部材４２ａ，４２ｂの間に小径部４３ｂ，４４ｂが挟持され、板状部材４２ｂ，４２ｃの間に小径部４５ｂ，４６ｂが挟持される。

プーリ２０，２１側の大径部４３ｃ〜４６ｃ（大径部４５ｃは図示せず）は、支持部材４２の切欠き４２ｄ〜４２ｇ（切欠き４２ｆは図示せず）にそれぞれ嵌まり込み、支持部材４２に対する固定部材４３〜４６の長手方向の位置決めが行なれる。このように、支持部材４２に対する固定部材４３〜４６の位置決めは大径部４３ｃ〜４６ｃのみによって行なわれるため、固定部材４３〜４６は比較的簡単な形状をしており、固定部材４３〜４６は比較的ローコストに製造可能である。

挿入部１０側の大径部４３ｄ〜４６ｄには、孔４３ａ〜４６ａを横切るように固定部材４３〜４６の長手方向に垂直な半田孔４３ｅ〜４６ｅが形成されている。この半田孔４３ｅ〜４６ｅには、ガイドパイプ４７〜５０が孔４３ａ〜４６ａに挿通され、位置決め調整された後、加熱されて液状化した半田が流し込まれ、ガイドパイプ４７〜５０が固定部材４３〜４６に固定される。

固定部材４３〜４６に対するガイドパイプ４７〜５０の位置決め調整について、固定部材４４に対するガイドパイプ４８の位置決め調整を例として図４を参照して説明する。なお、固定部材４３，４５，４６及びガイドパイプ４７，４９，５０についても同様である。固定部材４４の孔４４ａのプーリ２０側の口４４ｆの縁と、ガイドパイプ４８の口４８ｂの縁とは、それぞれ図示のように予め部品製造時に面取りされている。固定部材４４の孔４４ａの内径は、ガイドパイプ４８の外径よりも大きく、半田孔４４ｅ（図３参照）に半田を流し込む以前は、ガイドパイプ４８は孔４４ａ内で長手方向に自由に移動可能である。

ガイドラセン５１〜５４、及び、従動ワイヤ２５，２６，３５，３６が挿入部１０内を挿通され、挿入部１０と操作部１１が連結された状態で、ガイドパイプ４８の口４８ｂの位置が、固定部材４４の孔４４ａのプーリ２０側の口４４ｆよりも孔４４ａの内側に位置するように、ガイドパイプ４８の位置決めを行なう。その後、従動ワイヤ２５，２６と駆動牽引ワイヤ２４とを連結部材２７，２８にて連結する。これにより、従動ワイヤ２６が牽引される際に、仮想線で示すように、従動ワイヤ２６が移動して固定部材４４の口４４ｆと擦れ合う場合があっても、孔４４ａの内径よりも径が小さいガイドパイプ４８の口４８ｂと擦れ合う率はきわめて小さくなる。径が小さいガイドパイプ４８の口４８ｂと擦れ合うよりもは、径が大きい固定部材４４の口４４ｆと擦れ合う方が、従動ワイヤ２６が受ける摩擦力は小さいから、従動ワイヤ２６が磨耗して断線に到るおそれは少なくなる。又、仮にガイドパイプ４８の口４８ｂと擦れ合ったとしても、４８ｂの縁は予め部品製造時に面取りされているため、ある一定レベルのワイヤ断線防止効果を持っている。

固定部材４４に対するガイドパイプ４８の位置調整の調整代は、口４８ｂの位置が、半田孔４４ｅよりも奥（口４４ｆ寄り）で、かつ口４４ｆから外に出ない範囲となる。この十分に広い調整代（例えば１５ｍｍ以上）の範囲内で、ガイドパイプ４８を固定部材４４の孔４４ａに沿って自由に移動させることができる。固定部材４４の長さを変更すれば、調整代を変更することができる。なお、固定部材４４の長さに対応して、ガイドパイプ４８の長さも変更するのが好ましい。

ガイドパイプ４８は製造組立時に挿入部１０側に自然に寄った状態（ガイドパイプ４８の口４８ｂの位置が固定部材４４の孔４４ａの口４４ｆからわずかに孔４４ａの内側に引っ込んだほぼ図４に示すような状態）で固定部材４４を介して支持部材４２に支持固定されるのが好ましい。仮に、ガイドパイプ４８がプーリ２０側に無理やり寄った状態（ガイドパイプ４８の口４８ｂの位置が孔４４ａの口４４ｆから外に突出した状態）で支持固定されて製造されると、ガイドラセン５２が無理やり引き伸ばされた状態となってガイドラセン５２に疲労変形が発生し、正確な湾曲操作が出来ないという不具合が発生するおそれが生じる。又、仮にガイドパイプ４８が挿入部１０側に無理やり寄った状態（ガイドパイプ４８の口４８ｂの位置が孔４４ａの挿入部１０側の口に近い状態）で支持固定されて製造されると、挿入部１０内でガイドラセン５２が弛んだ状態となって、撮像素子に接続される信号ケーブルや照明用のライトガイド等の内臓物とガイドラセン５２（従動ワイヤ２６）が絡むという不具合が発生するおそれが生じる。

ガイドパイプ４８が上記した挿入部１０側に自然に寄った状態で支持固定されていれば正確な湾曲操作が可能であるが、挿入部１０、ガイドラセン５２、ガイドパイプ４８等の部品製造ばらつきや組立ばらつきにより、ガイドパイプ４８の口４８ｂの位置は一定しない。しかし、本実施形態によれば十分に広い調整代（例えば１５ｍｍ以上）を持つことができるため、確実にガイドパイプ４８の口４８ｂを、固定部材４４の孔４４ａの口４４ｆと半田孔４４ｅの間の範囲内に位置させて支持固定させることができる。

以上説明した実施形態では、支持部材と固定部材とを別部品として製造し、後に一体的に組み立てているが、本発明はこれに限定されることなく、支持部材と固定部材を最初から一体部品として製造してもよい。この場合、上記実施形態では、固定部材を金属製としたが、樹脂製とし、支持部材も同じ樹脂製とすることにより、支持部材と固定部材を一体部品として成形するのが容易となる。なお、支持部材と固定部材をともに金属製としてもよい。

上記実施形態では、ガイドパイプを固定部材に固定するために、半田を用いているが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤でもよく、またろう付用の硬ろうを用いてもよい。

上記実施形態では、１個のガイド部材の支持部材に４個の固定部材を固定するようにしたが、例えば、４個の固定部材を２組に分け、２個ずつ別々のガイド部材の支持部材に固定するようにしてもよい。

上記各実施形態では、上下方向駆動系と、左右方向駆動系との両方を備えているが、いずれか一方を省略してもよい。また、各駆動系に２つの連結部を設けているが、いずれか一方を省略してもよい。さらに、操作手段として操作ノブを説明しているが、レバー等の操作手段でもよい。

上記各実施形態では、電子内視鏡として説明しているが、ファイバスコープ等の光学的手段のみにて観察する内視鏡にも適用可能である。

１電子内視鏡
１０挿入部
１１操作部
１４湾曲部
１７，１８操作ノブ
２２，２３操作ワイヤ
２４，３２牽引駆動ワイヤ
２５，２６，３５，３６従動ワイヤ
２７，２８，３３，３４連結部
３０ガイド部材
４３〜４６固定部材
４４ｆ，４８ｂ口
４７〜５０ガイドパイプ
５１〜５４ガイドラセン

Claims

体内に挿入され、先端から順に、先端硬性部、湾曲部、及び軟性部からなる挿入部と、この挿入部の基端側に設けられた本体操作部とから構成された内視鏡において、
前記挿入部の内部に配設され、前記湾曲部を湾曲操作する際に、前記本体操作部に内蔵された駆動機構によって牽引される操作ワイヤと、
前記本体操作部内の軟性部近傍で操作ワイヤの一部を内挿してガイドするとともに、少なくとも軟性部と反対側の口の縁が面取りされたガイドパイプと、
前記ガイドパイプの軟性部側の端部に固定され、前記操作ワイヤを内挿してガイドする可撓性を有するコイルバネと、
前記ガイドパイプが挿入されるとともに少なくとも軟性部と反対側の口の縁が面取りされた孔が形成され、この孔に挿入されたガイドパイプの軟性部と反対側の端部が孔内に位置して前記コイルバネが挿入部内で引き伸ばされ過ぎず且つ緩み過ぎない状態で、前記ガイドパイプが位置決めされた後、前記ガイドパイプに形成された孔から液状物の挿入固化により前記ガイドパイプが固定される固定部材と、
を備えたことを特徴とする内視鏡。
前記液状物は、半田、ろう付用の硬ろう、接着剤のうちいずれかであることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。