JP5362155B1 - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
上記湾曲部は、挿入部内を挿通された牽引部材としての湾曲操作ワイヤを介して挿入部の基端側に設けた湾曲の操作入力部と連結されており、操作者は操作入力部を構成する湾曲ノブを回動操作することにより、湾曲操作ワイヤを牽引して湾曲部を湾曲することができる。
操作者による手動で湾曲部を湾曲駆動する場合には、大きな操作力量が必要となるため、操作入力部を構成する操作レバーやジョイスティック等の操作子の傾倒操作により、電気的な駆動手段を介して牽引部材を牽引する電動アシスト方式の内視鏡が提案されている。
例えば、操作部の把持部を把持した手の指が操作子に届くように操作子の軸部の長さを短くすると、操作性を改善できるが、操作力量が変化してしまう。このように小型化したような場合においては、湾曲部を湾曲させるのに必要な操作力量を、操作し易い適切な操作力量に設定し難い。また、操作子が中立位置に近い状態における操作力量を大きくして、不用意に湾曲部が湾曲しないようにしたり、逆に中立位置に近い状態においても細かい湾曲操作を行えるように、中立位置に近い状態における操作力量を大きくすることが望まれる場合がある。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、小型化した場合においても、操作力量の調整が可能な内視鏡を提供することを目的とする。
(第1の実施形態)
図1に示すように本発明の内視鏡1は電動アシスト方式の内視鏡であって、この内視鏡1は、細長の挿入部2と、この挿入部2の基端に連設した操作部3と、この操作部3の側部から延出したユニバーサルコード4とを備える。
挿入部2は、先端側から順に、硬質の先端部2aと、上下左右方向に湾曲可能な湾曲部2bと、可撓性を有し、長尺に形成された可撓管部2cとが連設して形成されている。先端部2aには照明窓と観察窓が設けられ、照明窓から照明光を出射し、観察窓には照明された部位を撮像する図示しない撮像装置が設けられている。
操作部3は、挿入部2の基端(後端)に連設する把持部3aと、把持部3aの基端に連設する操作部本体3bとを備える。把持部3aの長手軸と、挿入部2の挿入軸は同軸、若しくは平行な位置関係である。
操作部本体3bの長手軸と把持部3aの長手軸とは、同軸、若しくは平行な位置関係となっている。
本実施形態においては、湾曲部2bは、上下左右の4方向に湾曲可能な構成となっている。この構成に対応して、本実施形態は、上下方向の牽引部材と、左右方向の牽引部材を有すると共に、操作子5は、上下方向に傾倒操作する、上下方向の操作子と、左右方向に傾倒操作する左右方向の操作子との機能を有する。本発明は、上下左右の4方向に湾曲する構成に限定されるものでなく、湾曲部2bが、上下方向、又は左右方向のみに湾曲する構成であってもよい。上記u、d、l、rの符号は、湾曲部2bの湾曲方向である上下左右方向に対応するものであることを表し、以下の説明において、例えば、符号8uは上用湾曲ワイヤを表す。他の符号も同様である。
また、例えば、湾曲ワイヤ8u、8d、8l、8rにおける各湾曲ワイヤに当てはまる場合には湾曲ワイヤ8又は8i(i=u、d、l、r)により表す。
操作部本体3bの外装には、操作子5の他に、図2に示すように送気送水ボタン6b、吸引ボタン6cが予め定めた位置に突出するように設けられている。また、把持部3aの基端付近には処置具チャンネル(不図示)に連通するチャンネル挿入口6dが設けられている。
操作者が操作部3の把持部3aを従来の内視鏡と同様に左手で把持した際、操作子5は、操作者の把持した手の親指で傾倒の操作可能となる位置に設けられ、送気送水ボタン6b及び吸引ボタン6cは操作者の把持した手の親指以外の指で操作可能となる位置に設けられている。
また、挿入部2内を挿通された湾曲ワイヤ8iの後端側は、操作入力部10を構成するガイドローラ組などを経て操作子5の基端に設けられた連結部材としての吊りアーム13に連結される。
操作入力部10は、主に上述した4本の湾曲ワイヤ8u、8d、8l、8rと、4つの回転体9u、9d、9l、9rと、プーリ11と、モータ12と、吊りアーム13と連結した操作子5と、4本の湾曲ワイヤ8u、8d、8l、8rの走行経路を操作部3内で変更する複数のガイドローラ組41、42、43、44及びガイドローラ組21と、操作力量を調整する操作力量調整部を形成するワイヤガイド15u、15d、15l、15rとを備えて構成されている。
吊りアーム13における4方向の吊りアーム13u,13d,13l,13rの末端部には、湾曲ワイヤ8u、8d、8l、8rの各基端をそれぞれ固定(取付)する例えば孔部により形成されるワイヤ固定部13u2,13d2,13l2,13r2(図3等参照)がそれぞれ設けられている。そして、湾曲ワイヤ8iの各手元側端部(基端)は、ワイヤ固定部13i2の孔部を通すようにしてその末端部において固定される。
なお、操作子5と、この操作子5の基端側に連設された連結部材としての吊りアーム13とを含めて操作子と定義しても良いし、別体の部材として定義しても良い。
本実施形態においては、プーリ11およびモータ12は、プーリ11の長手軸とモータ12の駆動軸とがそれぞれ操作部3(把持部3a)の長手軸と直交する位置関係で、かつ中立位置の状態(中立位置状態)の操作子5の軸方向とも直交になるように操作部本体3b内に配置されている。また、プーリ11とモータ12とは別体であり、プーリ11及びモータ12は例えば操作子5の軸方向に平行な位置に(図2では操作部本体3b内の右端付近に上下方向に隣接して)配設されている。
なお、図3、図4においてはモータ12は不図示とし、図4においては吊りアーム13の上用吊りアーム13u、下用吊りアーム13d部分を破線で示している。また、図4においては上面図においては回転体9u、9d、9l、9rが配置されるプーリ11を(プーリ11と上面図では重なってしまう)第4ガイドローラ組44から図中右方向に位置をずらして示し、湾曲ワイヤ8u、8d、8l、8rの走行経路を示している。
この第2ガイドローラ組42を経た湾曲ワイヤ8iは、さらに第3ガイドローラ組43によりプーリ11の回転体9の方向に走行経路が変更され、回転体9を経た湾曲ワイヤ8iは、第3ガイドローラ組42の方向に走行経路が変更される。
この第3ガイドローラ組42を経た湾曲ワイヤ8iは、第3ガイドローラ組42と同軸的に設けられたガイドローラ組21を経て、操作子5の基端に設けた吊りアーム13の十字形状の端部に設けたワイヤ固定部13i2に、操作力量調整部を形成する略半球に近い形状のワイヤガイド15iにそれぞれ当接して各後端が固定される。
図3−図5に示すように第1ガイドローラ組41Aと41Bは、操作子5の軸方向と略平行な方向(Z方向)に沿って隣接して配置され、ローラ軸41pによりそれぞれ2つのガイドローラ41u,41dと41l、41rを回動自在に支持している。
そして、湾曲ワイヤ8u、8dと、8l、8rは、ガイドローラ41u,41dと41l、41rにより、操作子5の基端側に配置されたガイドローラ組42のガイドローラ42u,42dと42l、42rに導かれる。このガイドローラ組42の各ガイドローラ42iは、ガイドローラ組21のガイドローラ21iと共に、共通のローラ軸42pにより回動自在に支持されている。
モータ12により回転されているプーリ11の外周に回動自在に配置された回転体9iは、通常の状態においてはプーリ11の外周面との間に摩擦力が殆ど働かないように僅かに隙間がある遊嵌した状態である。そして、回転体9iに巻回された湾曲ワイヤ8iが牽引されると、牽引された牽引力量(牽引力)により、回転体9iの直径は縮径となり、その内周面がプーリ11の外周面に当接して摩擦力が働く状態になる。
摩擦力が働く状態になると、プーリ11と共に、湾曲ワイヤ8iが牽引された方向に回転体9iが回転し、湾曲ワイヤ8iに対する牽引動作をアシスト(支援)する。図3等に示すように回転体9iは、湾曲ワイヤ8iが牽引された場合に、縮径となり易いように円環形状において周方向の1箇所を切り欠いた切り欠き9cを有するCリング形状をしている。
このガイドローラ44iにより走行経路が変更された各湾曲ワイヤ8iは、ローラ軸41pにより回動自在に支持された各ガイドローラ21iを経て走行経路が変更され、吊りアーム13iにおけるワイヤ固定部13i2に至る。
ガイドローラ21iからワイヤ固定部13i2に至る湾曲ワイヤ8iは、ワイヤ固定部13i2に至る直前の走行経路において、吊りアーム13iにおけるワイヤ固定部13i2付近に取り付けられたワイヤガイド15iの曲面に当接する。
また、ワイヤガイド15uにおける上記突出面17における上面付近には、吊りアーム13iの屈曲した端部を受け入れる凹部17aが設けてある。また、平面となっている上面におけるその長手方向が吊りアーム13iの底面に当接して、吊りアーム13iに取り付け(固定)できるように例えばその長手方向の略中央付近にネジ孔17bが形成してある。なお、2点鎖線は、凹部17a内に吊りアーム13iの屈曲した端部を収納し、湾曲ワイヤ8uの手元側端部付近が突出面17に当接して当接部17cが形成される様子を示している。湾曲ワイヤ8uの手元側端部付近が実際に当接する当接部17cは、操作子5の傾倒角に応じて移動する。より厳密には、湾曲ワイヤ8uの手元側端部付近が実際に当接する当接部17cは、湾曲ワイヤ8uの延出方向に沿ったライン状の範囲となり、この範囲が操作子5の傾倒角に応じて変化する。そして、後述するように当接部17cにおける湾曲ワイヤ8uに牽引力が作用する作用位置17dによって、操作子5の傾倒操作に必要な操作力量を調整可能にする。なお、当接部17cにおける湾曲ワイヤ8uに牽引力が作用する作用位置17dは、牽引部材としての湾曲ワイヤ8iが当接する当接部17cにおいて回転軸から最も大きな距離で当接する位置と表現することもできる。また、図5、図6及び図7の場合には、当接部17cのライン状の範囲における下端側の端部が作用位置17dとなる。
また、吊りアーム13iに取り付ける長孔18の長さの範囲内においてワイヤガイド15を吊りアーム13iの長手方向に取り付ける位置を変えることにより、操作子5を傾倒操作する場合のユニバーサルジョイント14から湾曲ワイヤ8iの手元側端部が当接し、操作子5の傾倒操作による操作力量を牽引力(牽引力量)として伝達するワイヤガイド15iにおける当接部17cの作用位置17dまでの距離を変更して、簡単に操作力量を調整できるようにしている。
操作者は、把持部3aを把持した手の指を操作子5の指当て部5bに当てて、その軸部5aを傾倒する操作を行うことにより、操作子5は、上下及び左右方向に対する軸受けとなるユニバーサルジョイント14に回動自在に支持された位置を回転中心(傾倒中心)として傾倒する。
この場合、操作子5の上端側の傾倒により、その傾倒に対応した下端側の吊りアーム13j(ここで、jは操作子5の上端側の傾倒に対応した特定の吊りアームを表す。)も傾倒する。吊りアーム13jの傾倒により、湾曲ワイヤ8jが牽引され、牽引された湾曲ワイヤ8jにより、この湾曲ワイヤ8jが巻回された回転体9jが縮径となる。
また、上記ワイヤガイド15iを設けることにより、操作子5を傾倒操作する場合の操作力量を、湾曲ワイヤ8iに牽引する牽引力量が作用する距離を変更することによって、調整可能にしている。
図7において後述するように、ワイヤガイド15iを設けない場合における、操作子5の傾倒操作により湾曲ワイヤ8iの手元側端部に牽引力量が作用する距離ao (第1の距離)からワイヤガイド15iを設けた場合の距離a(第2の距離)に変更して、操作力量を調整可能にしている。
次に図7を参照して本実施形態の作用を説明する。図7は、図5と同じ側方から見た側面図であり、この図面においては中立位置状態における操作子5の軸部5aと、操作子5の吊りアーム13u,13dとを含む平面に垂直な側方から見た状態において、操作子5を傾倒操作した場合、操作子5の軸部5aにおけるユニバーサルジョイント14により回動自在に支持された位置を回転中心又は回転軸として操作子5が傾倒する場合の説明図を示す。なお、図7においては、符号42等で示すガイドローラ組において上方向に関係するガイドローラのみを示している(後述の変形例、実施形態でも同様)。
また、上用ワイヤガイド15uを設けない場合におけるユニバーサルジョイント14の中心から上用湾曲ワイヤ8uを牽引する牽引力量Tuoが作用する位置となる上用ワイヤ固定部13u2(の末端位置)までの距離をaoとする。
上記のように操作子5を上方向の操作力量Fuで傾倒操作した場合に上用湾曲ワイヤ8uを上方向に牽引する牽引力量Tuとがつり合った状態では、以下の式(1)が成立する。
Fu×b=Tu×a sinθ (1)
ここで、θは、ユニバーサルジョイント14の中心から作用位置17dに至る方向と、牽引力量Tuの方向とのなす角を表す。
一方、上用ワイヤガイド15uを設けてない従来例の場合には、上記釣り合い状態では、以下の式(2)となる。
Fu×b=Tuo×ao sinθo (2)
ここで、θoは、ユニバーサルジョイント14の中心からワイヤ固定部に至る方向と、牽引力量Tuoの方向とのなす角を表す。
また、角θは、角θo よりも傾倒範囲(湾曲範囲)内において大きくなっている。また、図7の場合θ(及びθo)は90°よりも小さい。この為、sinθ>sinθoとなる。
上用ワイヤガイド15iを有しない場合においては、中立位置付近においては湾曲部2bを湾曲させるために傾倒操作で必要な操作力量が小さくて済む(軽い操作力量で湾曲のための傾倒操作ができてしまう)ため、小さな湾曲を行おうとする場合には細かな操作力量で傾倒操作することが必要となる。
図8は本実施形態における湾曲部2bを上方向に湾曲させる場合に必要となる(湾曲角度又は傾倒角度に対する)操作力量の関係を示す特性図を示す。
なお、図8において、点線は、ワイヤガイド15が設けてない従来例の場合の特性を示す。図8から分かるように、ワイヤガイド15が設けてない場合には、中立位置に近い湾曲範囲(傾倒範囲)Waにおいては、上述したように操作者は操作力量を細かく調整する必要があるが、本実施形態によれば、より大きな操作力量を必要とする特性にしているので、より大まかな操作力量の傾倒操作で所望とする湾曲角度に円滑に設定することができる。
このように本実施形態によれば、ワイヤガイド15iを設けることにより、特に中立位置に近い状態で湾曲部2bを湾曲させる場合の湾曲力量を操作し易い値に設定できるようにして操作性を向上できる。
また、図5の拡大図に示すように例えば上用ワイヤガイド15uを実線から2点鎖線で示すように取り付け位置を変更することにより、傾倒操作を行う場合の回転中心の位置から当接部17cまでの距離を変更して上記の操作力量Fuの値を変更する等の調整が簡単にできる。図5に示す例では操作力量Fuの値を大きくできる。上用ワイヤガイド15uの取り付け位置を逆方向にずらすと、操作力量Fuの値を小さくできる。なお、他の方向の操作力量も同様に調整できる。
なお、上述したワイヤガイド15iの形状は、1つの例であって、図示した形状と異なる形状にしても良い。また、上下方向と左右方向との両方にそれぞれガイドワイヤ15u,15d,15l,15rを設けた例で説明したが、上下方向と左右方向との少なくとも一方のみにガイドワイヤ15u,15d又は15l,15rを設けるようにしても良い。
抵抗部31iは、湾曲ワイヤ8iに取り付けられたガイド部材32iと、このガイド部材32iが(操作子5の傾倒操作により)牽引移動する湾曲ワイヤ8iの走行経路上に、湾曲ワイヤ8iを挟み込むように配置された対のガイドローラ33i,34iと、一方のガイドローラ34iを他方のガイドローラ33i側に付勢するバネ35iとから構成される。バネ35iの一端は、操作部3の内壁又は操作入力部10Bを保持するフレームに固定され、他端はガイドローラ34iの軸受けに固定されている。
また、図10は図9における中立位置状態の操作子5を湾曲部2bの上方向に湾曲するように上方向に傾倒操作(図9において時計回り方向への傾倒操作)した場合の状態を示す。本変形例は、上述した第1の実施形態において、ワイヤガイド15iを設けない場合の構成において、上記抵抗部31iを設けた構成と同じである。
次に本変形例の作用を説明する。操作者が、操作子5を例えば上方向に傾倒操作すると、上用吊りアーム13uが図9の状態から時計回り方向に回転し、その際、上用湾曲ワイヤ8uの手元側端部が牽引されて、牽引された方向に上用湾曲ワイヤ8uが移動する。
この上用湾曲ワイヤ8uの移動と共に、上用ガイド部材32uも移動し、図10に示すように上用ガイド部材32uが対のガイドローラ33u,34uの間に位置する状態になる。この状態においては、上用バネ35uにより付勢された対のガイドローラ33uから押圧を受けながらガイドローラ33u,34uの間を通過する。
従って、本変形例は、図9に示すようにガイドローラ33u,34uに近接してガイド部材32uを配置することにより、操作子5の中立位置に近い湾曲範囲Wa付近における傾倒操作を行う場合の操作力量を大きくすることができ、第1の実施形態と類似の効果を有する。
なお、図9に示す例では、ガイド部材32i(i=u)は、湾曲ワイヤ8iにおける対向するガイドローラ33i,34iの方向に幅が変化する回転対称でない形状であるが、湾曲ワイヤ8iを中心とした回転対称な形状にしても良い。
また、ガイドローラ33i,34iと、ガイド部材32iの形状やの配置位置を調整することにより、操作子5の中立位置に近い湾曲範囲Waのみに限らず、より広範囲の湾曲範囲における所望とする湾曲範囲において操作力量を調整することもできる。
また、図9に示した牽引移動する方向の先端側と後端側との形状を逆にし、牽引移動する方向の先端側における太さを小さく、後端側になるにつれて大きくなる形状に設定しても良い。この場合には、中立位置に近い湾曲範囲Wa付近における操作力量が小さく、この湾曲範囲Waから外れた湾曲範囲側において操作力量を大きくなるように操作力量を設定(調整)することができる。
例えば、主に、大きな湾曲操作を行うような用途の場合には、小さな湾曲を行う場合の操作力量を低減すると、傾倒操作する場合の操作者の負担を軽減することができる。
このような場合に対応して、以下に説明するように、中立位置に近い湾曲範囲側での操作力量を小さくする操作力量調整部を形成しても良い。
図11は、第1の実施形態の第2変形例における操作入力部10C周辺部の構成を示す。本変形例も、第1の実施形態においてワイヤガイド15iを設ける代わりに、操作子5に連結したバネ51i及びガイドローラ52iを用いて操作力量調整部53Cを形成している。
図11に示すように操作子5には吊りアーム13の(図示しない)孔を貫通して下方に突出する突出片54が設けられ、この突出片54の下端には、バネ51iの一端が固定されている。換言すると、操作子5の基端又は基端側の端部には弾性体又は弾性部材としてのバネ51iの一端が固定されている。なお、突出片54を吊りアーム13から突出させても良い。また、突出片54を設けることなく、連結部材としての吊りアーム13の底面の中央位置などにバネ51iの一端を固定しても良い。
このため、操作子5を例えば上方向に所定角度以上に傾倒すると、図12に示すように、増大した牽引力量のために、バネ51uが伸びて、上用ガイドローラ21uから延出した上用湾曲ワイヤ8uは、バネ51uによる弾性力による屈曲した状態から殆ど直線状に延びて上用ワイヤ固定部13u2に至るようになる。なお、図12においては、上用湾曲ワイヤ8uに関係する部材のみで示している。
このように、本変形例においては、中立位置付近においてはバネ51iにより、(バネ51i及びガイドローラ52iを設けてない場合の従来例)とは異なる方向に湾曲ワイヤ8iを牽引する牽引力量が作用するように操作力量を調整し、牽引力量が大きくなるにつれてバネ51iが伸びて、従来例に近い操作力量となるような操作力量調整部53Cを形成している。
第1の実施形態で説明したのと同様に、操作子5を上方向の操作力量Fuで傾倒操作した場合に湾曲ワイヤ8uを上方向に牽引する牽引力量Tuとがつり合った状態では、以下の式(3)が成立する。
ここで、θは、ユニバーサルジョイント14の中心から上用ワイヤ固定部13u2に至る方向と、牽引力量Tuの方向とのなす角(又は補角)を表す。なお、sinθ=sin(180°-θ)となる。
一方、従来例の場合には、上記釣り合い状態では、以下の式(4)となる。
Fu×b=Tuo×ao sinθo (4)
ここで、θoは、ユニバーサルジョイント14の中心から上用ワイヤ固定部13u2に至る方向と、牽引力量Tuoの方向とのなす角(又は補角)を表す。
図11の場合には、角θo は、90°に近いため、式(4)は、近似的に以下の式(5)となる。
また、牽引力量Tu,Tuo が同じ大きさの場合に対して、本変形例では、牽引力量が作用する方向を変えることにより、従来例の場合よりもsinθ(より正確にはsinθ/sinθo)倍の操作力量で済むように調整する。
図13は、本変形例による湾曲角度に対する操作力量の概略の特性を実線で示し、従来例の場合の概略の特性を点線で示す。図13に示すように中立位置に近い湾曲範囲Waにおいては、従来例よりも小さな操作力量で傾倒操作を行うことができる。
なお、バネ51iの弾性力を調整することにより、図13に示す特性を可変することができる。
本変形例によれば、小さな湾曲を行う場合の操作力量を低減でき、より大きな湾曲を多用するような場合における操作者の負担を軽減することができる。
吊りアーム13iに、各端部からその中心側となる操作子5の軸部5a側に長く延びる長溝72iを形成し、また、ワイヤガイド71には、このワイヤガイド71における長溝72iの内側に望む上面端部付近に各湾曲ワイヤ8iの手元側端部を固定(取り付け)するワイヤ固定部73iを設けている。
また、図14(B)の側面図に示すように、ワイヤガイド71は水平方向のサイズよりも下方向の曲面に至るサイズを大きくし、操作子5の回転中心から下方向周辺の曲面に至る距離hを、回転中心から吊りアーム13iのワイヤ固定部に至る距離ao(つまり、h=ao)に設定している。そして、図14(B)のように中立位置の状態では回転中心から吊りアーム13iのワイヤ固定部に至る距離はa′となり、従ってao>a′となっている。従って、中立位置の状態においては、ワイヤガイド71を設けない従来例の場合よりも、本変形例は小さな操作力量で操作子5を傾倒操作して湾曲部2bを湾曲することができるようになる。また、中立位置に近い小さな湾曲範囲においても同様に、従来例の場合よりも小さな操作力量で湾曲部2bを湾曲するための傾倒操作を行うことができるようになる。
従って、本変形例の場合には、図13の特性図に近い特性を有することになる。つまり、小さい湾曲範囲の場合における操作力量を低減することができる。また、本変形例によれば、簡単に操作力量を調整可能とする操作力量調整部を形成できる。なお、本変形例では一体化したワイヤガイド71を用いているが、一体化しないで複数のワイヤガイドで形成しても良い。
次に図15を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。上述した第1の実施形態においては、指による傾倒操作により、湾曲部2bの上下方向、左右方向のいずれの湾曲方向にも湾曲させることができる。
このような傾倒操作する場合、上下方向、左右方向のいずれの湾曲方向に湾曲したかを操作力量の大きさに差異を持たせるように設定したことにより、傾倒操作する指で識別(又は知覚)し易くできるようにすると、操作者に対する操作性を向上することができる。
本実施形態は、このように操作性を向上するために、湾曲部2bを湾曲させる場合の傾倒操作する場合に必要となる操作力量を上下方向と、左右方向とで識別(又は知覚)し易いように異なるように設定している。
本実施形態は、第1の実施形態において、4つからなるワイヤガイド15iの代わりに図15に示すワイヤガイド61を設けて上下方向と左右方向とで操作力量の大きさが知覚できるように設定(調整)した方向調整部材としての操作力量調整部53Eを形成している。
第1の実施形態においては、4つの吊りアーム13i部分にそれぞれワイヤガイド15iを設けていたが、本実施形態では一体のワイヤガイド61を吊りアーム13の底面に取り付けている。
ワイヤガイド61は、上下方向に対しては、図15(A)に示すように軸部5aの下方向に凸となり、この軸部5aにおける軸受けの回転中心から一定の距離rに沿って形成された曲面形状となっている。
なお、図15(A)、図15(B)に示す曲面形状部分が、それぞれ湾曲ワイヤ8iの手元側端部が当接する当接部の作用位置となり、当接部の作用位置により操作力量が決定される。
上記突出面61l、61r部分は、第1の実施形態のワイヤガイド15l,15rの突出面に近い形状であり、その機能は第1の実施形態と類似するが、所定角度傾倒されると、突出面61l,61rの間の曲面(つまり、上下方向の場合と同等の曲面)が当接部の作用位置として機能する。
なお、例えば突出面61l,61rの形状をより狭くすることにより、図16(B)に示す特性図のようにより狭い湾曲範囲Wbにおいて、異なる特性にすることもできる。また、突出面61l,61rの形状をより広く設けることにより、より広い湾曲範囲において特性が異なるようにすることもできる。
従って本実施形態によれば、上下方向と左右方向とに湾曲操作する場合の操作力量の大きさに違いを持たせることにより、操作方向を操作した指で知覚し易くできると共に、操作力量の大きさも調整することができる。なお、図16に示す特性を上下方向と左右方向とで入れ換えたような特性に設定しても良い。換言すると、図15(A)に示すワイヤガイド61側に図15(B)に示すような突出面61l,61rを設け、図15(B)に示すワイヤガイド61側にには突出面61l,61rを設けない構造にしても良い。
図17に示す変形例においては、バネ51l、51rにより、図11で示した上下方向において牽引力量Tuが作用する方向(図11では水平に近い方向)と異なる方向になるように設定している。距離aの方向と牽引力量Tuが作用する方向とのなす角(又は補角)をθ1で示している。具体的には、図11においてはユニバーサルジョイント14の中心からワイヤ固定部13u2に至る方向と、牽引力量Tuの方向とのなす角θであったが、本変形例ではこの角θよりも大きい角θ1 に設定している。つまり、θ<θ1但し、θ1<θo であり、またsinθ1<sinθo 。
また、上下方向と左右方向とで、弾性力が異なるバネ51iを用いることにより、上下方向と左右方向とに湾曲させるための傾倒操作を行う場合、操作力量が異なるので、操作者は操作力量の大きさの違いから傾倒方向を容易に識別することができる。
なお、上述した説明において、さらに上下方向、又は左右方向の傾倒操作を行う場合に対しても、異なる操作力量となるように設定しても良い。そのように設定した場合には、上下方向、又は左右方向の傾倒操作を行った場合にも操作力量の大きさの違いから傾倒方向を把握することができる。
また、上述した実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態も本発明に属する。なお、本発明は、明細書及び図面の記載内容から、添付の各請求項の内容が実質的に開示されている。
Claims (13)
- 挿入部と、
前記挿入部に設けられた上下方向及び左右方向に湾曲可能な湾曲部と、
前記湾曲部を湾曲させるための牽引部材と、
前記挿入部の基端に設けられ、操作者が把持するための操作部と、
前記操作部に設けられ、前記湾曲部を前記上下方向に湾曲させるための方向及び前記湾曲部を前記左右方向に湾曲させるための方向に対して傾倒可能であり、傾倒操作に応じて前記牽引部材に作用し前記湾曲部を湾曲させるための操作入力を行うための操作入力部と、
前記湾曲部を前記上下方向に湾曲させるための方向に前記操作入力部を傾倒するための操作力量及び、前記湾曲部を前記左右方向に湾曲させるための方向に前記操作入力部を傾倒するための操作力量が異なるように調整する操作力量調整部と、
を具備することを特徴とする内視鏡。 - 前記牽引部材は、前記湾曲部の前記上下方向側に接続され前記挿入部内に挿通される上下方向牽引部材と、前記湾曲部の前記左右方向側に接続され前記挿入部内に挿通される左右方向牽引部材と、を有し、
前記操作入力部は、前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材に連結され、前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材を牽引する連結部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。 - 前記操作入力部は、回動軸を有し、前記回動軸を中心に回動し、
前記連結部材は、前記上下方向及び前記左右方向に対応した前記牽引部材の手元側端部が固定される十字形状のアームを備え、
前記操作力量調整部は、前記操作入力部に設けられ、前記連結部材から延出する前記牽引部材に当接して前記操作入力部の傾倒による操作力量を前記牽引部材に伝達する当接部を有し、前記連結部材の前記アームの長手方向への取り付け位置を変更可能にすることにより、前記牽引部材が前記連結部材付近における前記当接部に当接する際の前記回動軸からの距離を変更して前記操作力量を調整可能にしたことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。 - さらに、前記操作力量調整部は、前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材の移動方向に対する移動の際の抵抗となる抵抗体を有することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
- 前記連結部材は、棒状の前記操作入力部における基端から前記操作入力部の長手方向と直交する方向に延出される、前記上下方向牽引部材の各手元側端部が固定される上下方向アームと、前記左右方向牽引部材の各手元側端部が固定される左右方向アームとからなる十字形状のアームを有し、
前記操作力量調整部は、前記上下方向アームの長手方向の両端に設けられている前記上下方向牽引部材の手元側端部付近が当接する前記当接部を形成する上下方向牽引部材ガイドの外表面による第1の曲面形状と、前記左右方向アームの長手方向の両端に設けられている前記左右方向牽引部材の手元側端部付近が当接する前記当接部を形成する左右方向牽引部材ガイドの外表面による第2の曲面形状とを有し、前記第1の曲面形状と前記第2の曲面形状における各部は前記回動軸からの距離が異なるように形成されることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。 - 前記操作力量調整部は、前記操作入力部に設けられ、前記連結部材から延出する前記牽引部材に当接して前記操作入力部の傾倒による操作力量を前記牽引部材に伝達する当接部を有し、前記操作入力部の傾倒と共に前記連結部材における前記牽引部材が連結される位置と前記回動軸との間の第1の距離を前記当接部における前記牽引部材に牽引力が作用する作用位置と前記回動軸との間の第2の距離に変更することにより、前記操作入力部の傾倒に必要な操作力量を調整することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
- 前記牽引部材は、前記上下方向に前記湾曲部を湾曲させる上下方向牽引部材と、前記左右方向に前記湾曲部を湾曲させる左右方向牽引部材を有し、
前記操作力量調整部は、前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材における少なくとも一方が連結される前記連結部材に設けられ、前記第1の距離を前記第2の距離よりも大きくなるように調整することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡。 - 前記牽引部材は、前記上下方向に前記湾曲部を湾曲させる上下方向牽引部材と、前記左右方向に前記湾曲部を湾曲させる左右方向牽引部材を有し、
前記操作入力部は、前記上下方向及び前記左右方向の湾曲にそれぞれ対応する上下方向と左右方向の傾倒方向を有し、
前記操作力量調整部は、前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材における少なくとも一方が連結される前記連結部材に設けられ、前記第1の距離を前記第2の距離よりも小さくなるように調整することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡。 - 前記操作力量調整部は、前記操作入力部に設けられ、前記操作入力部の傾倒に対する前記連結部材から延出する前記牽引部材を弾性的に付勢する弾性体を有し、該弾性体により前記連結部材から延出する前記牽引部材に作用する牽引力の方向を変更することにより、前記操作入力部の傾倒に必要な操作力量を調整することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
- 前記操作力量調整部は、更に前記操作入力部に一端が固定された弾性力を有する弾性体の他端が固定され、前記牽引部材を移動可能に保持すると共に、保持された位置の前記牽引部材を前記弾性体により前記一端側に牽引するように付勢するためのガイドローラを有し、前記操作入力部の傾倒と共に前記牽引部材の手元側端部に作用する前記牽引力の方向を変更して、前記操作入力部の傾倒に必要な前記操作力量を調整することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
- 前記牽引部材は、前記上下方向に前記湾曲部を湾曲させる上下方向牽引部材と、前記左右方向に前記湾曲部を湾曲させる左右方向牽引部材を有し、
前記操作力量調整部は、前記操作入力部に一端がそれぞれ固定された弾性力を有する複数の弾性体の他端が固定され、前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材を移動可能に保持すると共に、保持された位置の前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材を複数の前記弾性体により前記一端側に牽引するように付勢するための複数のガイドローラを有し、前記操作入力部の傾倒と共に前記上下方向牽引部材及び前記左右方向牽引部材の各手元側端部に作用する前記牽引力の方向を変更して、前記操作入力部の上下方向及び左右方向に傾倒に必要な前記操作力量を調整することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。 - 更に、前記連結部材は、棒状の前記操作入力部における基端付近から前記操作入力部の長手方向と直交する方向に延出される、前記上下方向牽引部材の各手元側端部が各アーム端部にそれぞれ固定される上下方向アームと、前記左右方向牽引部材の各手元側端部が各アーム端部にそれぞれ固定される左右方向アームとからなる十字形状のアームを有し、
前記ガイドローラは、前記各アーム端部からそれぞれ延出される前記上下方向牽引部材と前記左右方向牽引部材を移動可能に保持する4個からなることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡。 - 更に、前記挿入部内を挿通された前記牽引部材を構成するワイヤが巻回される、前記操作部内において回転可能なプーリの外周に遊嵌するように配置されるCリング形状の回転体と、前記プーリを回転させるモータと、を備え、
前記ワイヤに作用する牽引力に応じて縮径となる前記回転体は、前記モータにより回転状態の前記プーリの外周面に摩擦力が作用するように接触し、前記プーリの回転方向に回転力が作用する前記回転体を介して、前記回転体に巻回された前記ワイヤを前記牽引力が作用する方向に牽引することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
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