JP5377130B2

JP5377130B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP5377130B2
Application number: JP2009168532A
Authority: JP
Inventors: 佳寛小幡; 義弘細木
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: JP2011019792A

Description

本発明は、内視鏡に関する。

周知のように、内視鏡の挿入部は、先端側から順に、先端硬性部、湾曲管及び可撓管を有している。
図５に示すように、湾曲管１と可撓管２は、つなぎ管部材３により連結されており、可撓管２からつなぎ管部材３の内部には、直径方向の対向位置に位置させて、内部に湾曲ワイヤ４を摺動自在に挿通した対をなすステーコイル５が挿通されている。
従来、つなぎ管部材３は、回転対称の円筒部材からなり、その湾曲管１側の筒状内周面３Ａの直径方向の対向位置にステーコイル５が接着されていた。

特開２０００−１６６８５８号公報

しかしながら、図６に示すように、内視鏡の湾曲時には、つなぎ管部材３の筒状内周面３Ａの近傍（ステーコイル５への湾曲ワイヤ４の挿通口近傍）において、一方の湾曲ワイヤ４Ａに大きな力と角度で引張応力が掛かり、他方の湾曲ワイヤ４Ｂに大きな力と角度で曲げ応力が掛かるため、湾曲ワイヤ４が断線するおそれがある。
また、湾曲ワイヤ４は、その先端部が湾曲管１の先端に接続され、その後端部が把持操作部に設けた湾曲操作レバー（図示せず）に接続されているため、その中間部であるつなぎ管部材３の筒状内周面３Ａの近傍において、湾曲ワイヤ４に引張応力と曲げ応力が掛かり易くなる。
さらに、湾曲ワイヤ４は、可撓管２側から湾曲管１側に向けて互いの距離が広がっているため、湾曲時には湾曲ワイヤ４に引張応力と曲げ応力が掛かり易くなる。

本発明は、上記の問題意識に基づいてなされたものであり、湾曲時における湾曲ワイヤへの引張応力と曲げ応力による負荷を低減し、湾曲ワイヤの断線を防止することができる内視鏡を得ることを目的とする。

本発明の内視鏡は、挿入部の先端から順に、先端硬性部、湾曲管及び可撓管を有し、該湾曲管と可撓管との連結部につなぎ管部材を備え、上記可撓管からつなぎ管部材の内部に、直径方向の対向位置に位置させて、内部に湾曲ワイヤを摺動自在に挿通した対をなすステーコイルを挿通した内視鏡において、上記つなぎ管部材の内周面の直径方向の対向位置に、直径方向断面において上記可撓管側から上記湾曲管側に向かって最も内径を拡大し、該最大拡径部の両側において徐々に拡径率を縮小する部分拡径面を設け、上記ステーコイルとつなぎ管部材とを、上記部分拡径面の可撓管側の一部分において接着し、湾曲管側の他部分においては、該ステーコイルとつなぎ管部材の部分拡径面を相対移動自由とし、上記部分拡径面の両端部と上記つなぎ管部材の中心とを結ぶ角度を、２０°から７０°の範囲としたことを特徴としている。

湾曲ワイヤを挿通した対をなす上記ステーコイルは、つなぎ管部材の上記対をなす部分拡径面に従い、可撓管側から湾曲管側に向けて互いの距離を広げていることが好ましい。

上記ステーコイルとつなぎ管部材は、例えば、スポット溶着により接着することができる。

本発明によれば、湾曲時における湾曲ワイヤへの引張応力と曲げ応力による負荷を低減し、湾曲ワイヤの断線を防止することができる内視鏡を得ることができる。

本発明による電子内視鏡の全体構成を示す図である。本発明による電子内視鏡の湾曲管と可撓管とつなぎ管部材の構造を示す断面図である。図２のIII−III線に沿う断面図である。本発明による電子内視鏡の湾曲状態を示す図２に対応する断面図である。従来の内視鏡の湾曲管と可撓管とつなぎ管部材の構造を示す断面図である。従来の内視鏡の湾曲状態を示す図５に対応する断面図である。

図１を用いて、本発明の対象とする電子内視鏡１０の全体構成について説明する。電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される挿入部１１と、この挿入部１１の基部側に接続された把持操作部１２とを有している。挿入部１１は、先端側から順に、先端硬性部２０と、湾曲管３０と、可撓管４０とを有しており、可撓管４０が連結部１３を介して把持操作部１２に接続している。把持操作部１２からはユニバーサルチューブ１４が延出されており、このユニバーサルチューブ１４の先端にはコネクタ部１５が設けられている。コネクタ部１５は、その端子部１５ａにより電子内視鏡１０とは別体のビデオプロセッサ（図示せず）に着脱可能となっている。

先端硬性部２０には、図示しない対物レンズ、撮像素子（ＣＣＤ）、配光レンズ、及び処置具チャンネル出口部等が配置されている。対物レンズによる体腔内の像は撮像素子によって画像信号に変換され、挿入部１１から把持操作部１２及びユニバーサルチューブ１４を通ってコネクタ部１５にまで延設された信号伝送ケーブル（図示せず）により、電子内視鏡１０とは別体のビデオプロセッサ（図示せず）に送られる。配光レンズには、挿入部１１から把持操作部１２及びユニバーサルチューブ１４を通ってコネクタ部１５にまで延設されたライトガイドファイバ（図示せず）を介して照明光が与えられる。処置具チャンネル出口部は、把持操作部１２に設けられた処置具チャンネル入口部（図示せず）に通じている。先端硬性部２０の構成は本発明と直接関係がないので、これ以上の説明は省略する。

図２ないし４を用いて、本発明による電子内視鏡１０の湾曲管３０と可撓管４０の構造について説明する。

湾曲管３０は、先端側から順に整列状態で配置された多数の隣接する筒状湾曲セグメント３１どうしを、直径方向の対向する対をなす一対の湾曲軸ＸにおいてリベットＲで順次枢着してなり、湾曲軸Ｘを中心に回動自在となっている。より具体的には、各筒状湾曲セグメント３１は、その先端側（先端硬性部２０側）に湾曲軸Ｘに対応して直径方向に対向する一対の枢着舌片３１Ａが、その後端側（可撓管４０側）に湾曲軸Ｘに対応して直径方向に対向する一対の枢着舌片３１Ｂが、同セグメント３１の軸線と平行な方向に突出して形成されており、一対の枢着舌片３１Ａの内側に一対の枢着舌片３１Ｂの外側が位置した状態で重ねられ、リベットＲ（湾曲軸Ｘ）で枢着されている。湾曲管３０（筒状湾曲セグメント３１）の外側には、金属網チューブ３２が被せられ、さらに被覆ゴム管３３で覆われている。

可撓管４０は、内径側から順に、網状管４１及び被覆ゴム管４２を有しており、その湾曲管３０側の端部に口金４３が固定されている。網状管４１、被覆ゴム管４２及び口金４３は、口金４３の後端側の内周面を網状管４１の外周面に当接させ、その後端側の外周面を被覆ゴム管４２の内周面に当接させた状態で、口金４３の半田付け穴４３Ａから半田を流入させることにより互いに固定されている。口金４３は、その先端側に、軸線方向から見て断面真円の断面円形部４３Ｂを有している。

つなぎ管部材５０は、湾曲管３０と可撓管４０を連結している。より具体的には、つなぎ管部材５０は、その先端側の外周面５１を湾曲管３０の最も後端側の筒状湾曲セグメント３１の内周面に嵌合させた状態で、同セグメント３１の半田付け穴３１Ｃから半田を流入させ、さらに糸巻部３４で締め付けることにより、湾曲管３０に連結されている。また、つなぎ管部材５０は、その後端側の内周面５２を口金４３の断面円形部４３Ｂの外周面に嵌合させた状態で、つなぎ管部材５０の半田付け穴５３から半田を流入させ、さらに糸巻部４４で締め付けることにより、可撓管４０に連結されている。湾曲管３０及び可撓管４０のつなぎ管部材５０への挿入深さは、つなぎ管部材５０の内方フランジ部５４によって規制される。

湾曲管３０、可撓管４０及びつなぎ管部材５０の内部には、湾曲軸Ｘと直交する直径方向の対向する２箇所に、湾曲ワイヤ６０（６０Ａ、６０Ｂ）を摺動自在に挿通した一対のステーコイル７０（７０Ａ、７０Ｂ）が挿通されている。一対の湾曲ワイヤ６０の先端部は、湾曲管３０の最も先端側の筒状湾曲セグメント３１に連結され、同ワイヤ６０の後端部は、把持操作部１２に設けた湾曲操作レバー１６に接続されている。

図２に示すように、一対の湾曲ワイヤ６０は、湾曲管３０内のワイヤ止め３５の先端側においては、ワイヤ止め３５によって互いの距離Ｄが一定となるように調整されている。また、一対の湾曲ワイヤ６０は、湾曲管３０内のワイヤ止め３５の基部側からつなぎ管部材５０内の内方フランジ部５４に至るまでは、徐々に互いの距離が近づくように調整されている。そして、一対の湾曲ワイヤ６０は、つなぎ管部材５０の内方フランジ部５４の基部側から可撓管４０の内部においては、互いの距離ｄ（＜Ｄ）が一定となるように調整されている。

一対のステーコイル７０（７０Ａ、７０Ｂ）は、つなぎ管部材５０から可撓管４０の内部における湾曲ワイヤ６０の経路を規制し、また、処置具チャンネルチューブ、信号伝送ケーブル及びライトガイドファイバ等の内蔵物と干渉して湾曲ワイヤ６０が破損するのを防止する。

図２ないし４に示すように、つなぎ管部材５０は、その先端側の内周面５５に、一対の湾曲ワイヤ６０（一対のステーコイル７０）に対応する直径方向の対向位置に位置させて、一対の部分拡径面８０、９０を有している。この一対の部分拡径面８０、９０は、湾曲軸Ｘと直交する直径方向断面において、可撓管４０側から湾曲管３０側に向かって最も内径を拡大した最大拡径部８１、９１と、この最大拡径部８１、９１の両側において徐々に拡径率を縮小する隣接拡径部８２、９２とを有する（図３）。一対の湾曲ワイヤ６０（一対のステーコイル７０）は、部分拡径面８０、９０に従って、可撓管４０側から湾曲管３０側に向けて互いの距離を広げている。

ステーコイル７０（７０Ａ、７０Ｂ）とつなぎ管部材５０は、部分拡径面８０、９０の可撓管４０側の一部分（内方フランジ部５４の先端側近傍）において、つなぎ管部材５０をスポット溶着したスポット溶着部５６によって接着されている。従って、部分拡径面８０、９０の湾曲管３０側の他部分（スポット溶着部５６以外の部分）において、ステーコイル７０（７０Ａ、７０Ｂ）は、つなぎ管部材５０の部分拡径面８０、９０と相対移動自由となっている。

図３に示すように、挿入部１１の軸線方向から見た場合の部分拡径面８０、９０の両端部（隣接拡径部８２、９２の両端部）とつなぎ管部材５０の中心とを結ぶ角度αは、２０°から７０°の範囲とすることが好ましい。２０゜未満では、ステーコイル７０の左右方向の自由度が低く円滑な湾曲操作が困難になり、７０゜を超えると、ステーコイル７０の左右方向の自由度が高くなりすぎて、不安定になる。

以上のように構成された電子内視鏡１０は、把持操作部１２に設けた湾曲操作レバー１６を操作して、湾曲操作レバー１６に接続された一対の湾曲ワイヤ６０のうち、一方の湾曲ワイヤ６０Ａ（６０Ｂ）を引っ張り、他方の湾曲ワイヤ６０Ｂ（６０Ａ）を繰り出すことにより、湾曲管３０をアップダウン方向に曲げることができる。

図４に示すように、本実施の形態では、把持操作部１２側に引っ張られた湾曲ワイヤ６０Ａを挿通するステーコイル７０Ａが部分拡径面８０に沿って拡径しているので、部分拡径面８０の近傍（ステーコイル７０Ａへの湾曲ワイヤ６０Ａの挿通口近傍）において、湾曲ワイヤ６０Ａに掛かる引張応力の大きさと角度、ひいては湾曲ワイヤ６０Ａに加わる負荷を低減することができる。
一方、把持操作部１２側から繰り出された湾曲ワイヤ６０Ｂを挿通するステーコイル７０Ｂが部分拡径面９０から離れる方向に相対移動する（ステーコイル７０Ｂが部分拡径面９０から浮き上がる）ので、部分拡径面９０の近傍（ステーコイル７０Ｂへの湾曲ワイヤ６０Ｂの挿通口近傍）において、湾曲ワイヤ６０Ｂに掛かる曲げ応力の大きさと角度、ひいては湾曲ワイヤ６０Ｂに加わる負荷を低減することができる。
以上の作用効果は、湾曲管３０が図４と逆の方向に曲げられた場合も同様にして得られる。このように、湾曲操作時において、ステーコイル７０（７０Ａ、７０Ｂ）が湾曲軸Ｘと直交する方向（図３中の上下方向）に移動可能となっているため、引張応力と曲げ応力による負荷を原因として湾曲ワイヤ６０（６０Ａ、６０Ｂ）が断線するのを防止することができる。

また、ステーコイル７０（７０Ａ、７０Ｂ）は、部分拡径面８０、９０の最大拡径部８１、９１の両側に形成された隣接拡径部８２、９２に沿って、湾曲軸Ｘ方向（図３中の左右方向）にも移動可能となっているため、湾曲軸Ｘ方向（径方向）に湾曲ワイヤ６０（６０Ａ、６０Ｂ）の位置がずれた場合であっても、湾曲ワイヤ６０（６０Ａ、６０Ｂ）に加わる負荷を低減することができる。

特に、湾曲ワイヤ６０が可撓管４０側から湾曲管３０側に向けて互いの距離が広がっていると、湾曲時における湾曲ワイヤ６０への負荷が大きくなるが、本実施形態では、湾曲ワイヤ６０の拡径部に沿ってステーコイル７０を拡径して、さらに、このステーコイル７０の拡径部をつなぎ管部材５０の部分拡径面８０、９０に従わせているので、湾曲ワイヤ６０に加わる負荷を効果的に低減することができる。

以上の実施形態では、湾曲ワイヤ６０及びステーコイル７０が、可撓管４０から湾曲管３０に向けて互いの距離を広げる場合を例示して説明したが、本発明は、湾曲ワイヤ及びステーコイルが、湾曲管、可撓管及びつなぎ管部材の内部において互いの距離を一定としている場合にも適用可能である。

以上の実施形態では、ステーコイル７０とつなぎ管部材５０をスポット溶着により接着する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ステーコイルとつなぎ管部材の接着は、レーザ溶接、ロウ付け又は接着剤などの方法により行なうこともできる。

また、以上の実施形態では、本発明を電子内視鏡１０に適用した場合について説明したが、本発明は、撮像素子の替わりに光ファイバーを用いたファイバースコープにも適用できる。

１０電子内視鏡
１１挿入部
１２把持操作部
１３連結部
１４ユニバーサルチューブ
１５コネクタ部
１６湾曲操作レバー
２０先端硬性部
３０湾曲管
３１筒状湾曲セグメント
３１Ａ３１Ｂ一対の枢着舌片
３１Ｃ半田付け穴
３２金属網チューブ
３３被覆ゴム管
３４糸巻部
３５ワイヤ止め
４０可撓管
４１網状管
４２被覆ゴム管
４３口金
４３Ａ半田付け穴
４３Ｂ断面円形部
４４糸巻部
５０つなぎ管部材
５１先端側の外周面
５２後端側の内周面
５３半田付け穴
５４内方フランジ部
５５先端側の内周面
５６スポット溶着部
６０（６０Ａ、６０Ｂ）一対の湾曲ワイヤ
７０（７０Ａ、７０Ｂ）一対のステーコイル
８０９０部分拡径面
８１９１最大拡径部
８２９２隣接拡径部
Ｒリベット
Ｘ湾曲軸

Claims

挿入部の先端から順に、先端硬性部、湾曲管及び可撓管を有し、該湾曲管と可撓管との連結部につなぎ管部材を備え、上記可撓管からつなぎ管部材の内部に、直径方向の対向位置に位置させて、内部に湾曲ワイヤを摺動自在に挿通した対をなすステーコイルを挿通した内視鏡において、
上記つなぎ管部材の内周面の直径方向の対向位置に、直径方向断面において上記可撓管側から上記湾曲管側に向かって最も内径を拡大し、該最大拡径部の両側において徐々に拡径率を縮小する部分拡径面を設け、
上記ステーコイルとつなぎ管部材とを、上記部分拡径面の可撓管側の一部分において接着し、湾曲管側の他部分においては、該ステーコイルとつなぎ管部材の部分拡径面を相対移動自由とし、
上記部分拡径面の両端部と上記つなぎ管部材の中心とを結ぶ角度を、２０°から７０°の範囲としたことを特徴とする内視鏡。
請求項１記載の内視鏡において、
湾曲ワイヤを挿通した対をなす上記ステーコイルは、つなぎ管部材の上記対をなす部分拡径面に従い、可撓管側から湾曲管側に向けて互いの距離を広げている内視鏡。
請求項１または２記載の内視鏡において、
上記ステーコイルとつなぎ管部材は、スポット溶着により接着されている内視鏡。