JP5404980B1 - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

挿入部は、観察部（１４）を保持する保持部材（１５）を含む先端部（５）と、管状構造の湾曲部（６）と、を備える。保持部材（１５）の小径部（１５ｂ）は、湾曲部（６）の先端側部分の内面に嵌入される。湾曲部（６）の先端側部分には孔（８ｃ）が、孔（８ｃ）に対応する小径部（１５ｂ）の位置には凹部（１５ｃ）が、設けられている。ねじ（１７ａ）が形成されたねじ部材（１７）は、ねじ締結により孔（８ｃ）を貫通して、先端側が凹部（１５ｃ）内に収納される。ここに、凹部（１５ｃ）の深さ方向に垂直な面内における径（φＤ）は、ねじ（１７ａ）の外径（φｄ１）よりも大きい。

Description

本発明は、管状構造をなす湾曲部よりも先端側に先端部を取り付けてなる内視鏡に関する。

内視鏡には、湾曲可能に構成された湾曲部を、挿入部に備えたものがある。こうした湾曲可能な内視鏡は、湾曲部よりも先端側に、観察部位（観察対象）を観察するための観察部を有する硬質な先端部が配置された構成となっている。

このような内視鏡における先端部と湾曲部との接続には、従来よりビス等が用いられている。

例えば、特開２００３−３２５５２７号公報の図１や段落［００１４］には、湾曲部（２）を構成する最先端の節輪（２１）が、先端部本体（３）の後端付近に嵌合して小ネジ（２２）によって連結されることが記載されている。

また、特開２００２−０３４８９５号公報の図６や段落［００１３］には、湾曲部（３）の最先端の節輪（３１ａ）の先寄りの部分に、先端部本体（５）の後寄りの部分が嵌挿されてネジ止め固定されることが記載されている。

さらに、特開平１０−１９２２１９号公報の図１、図３や段落［００１４］には、先端部本体（３１）と湾曲部（３２）とは、先端部本体（３１）の凹部に埋め込まれ雌ネジが螺刻された金属製の一対のネジ駒（３７）に、最先端の節輪（３３）がネジ止めされることで連結されることが記載されている。

ところで、例えば高周波処置対応の内視鏡などでは、内視鏡先端部と生体との間を電気的に絶縁する構造をとるために、先端部を形成する素材として樹脂を使用する場合がある。こうした湾曲部と樹脂製の先端部とを接続する際に、上述したようなビス止めの技術をそのまま適用すると、ビス止め部分に応力が加わって樹脂製の先端部に割れが生じる可能性があり、このような割れは回避することが好ましい。そこで、湾曲部と樹脂製の先端部とを接着剤により固定することが行われている。

しかしながら、湾曲部と樹脂製の先端部とを接着剤により固定する技術では、内視鏡の消毒滅菌を繰り返して行うと接着剤に劣化が生じて、先端部と湾曲部とが外れてしまうおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、先端部に割れを生じさせることなく、先端部が湾曲部から外れるのを防止することができる内視鏡を提供することを目的としている。

本発明の一態様による内視鏡は、観察対象に挿入可能な挿入部と、前記挿入部に設けられた湾曲可能な管状構造の湾曲部と、前記湾曲部よりも先端側に設けられ、前記観察対象を観察する観察部を保持するための保持部材と、前記湾曲部の先端側部分に位置し、前記保持部材の基端側部分を内面に嵌入することで前記保持部材の基端側部分と接触している接触部と、前記接触部に位置し、前記湾曲部の前記先端側部分に設けられた孔部と、前記保持部材の前記基端側部分における前記孔部に対応する位置に設けられた凹部と、ねじ締結により前記孔部を貫通して、先端側が前記凹部内に収納されるねじ部材と、を具備し、前記凹部の深さ方向に垂直な面内における径は、前記ねじ部材の外径よりも大きく、かつ、前記凹部の深さは、前記湾曲部の前記先端側部分の厚みと合計した長さが前記ねじ部材の軸方向長さよりも大きく、前記孔部は前記ねじ部材を前記凹部と非接触な状態で保持する。

本発明の実施形態１における内視鏡の構成を示す側面図。 上記実施形態１において、湾曲部の先端側部分と先端部との接続構造を示す断面図。 上記実施形態１において、ねじ部材、孔、凹部の寸法の関係を説明するための図。 本発明の実施形態２における孔の一構成例を示す図。 上記実施形態２における孔の他の構成例を示す図。 上記実施形態２において、ねじ部材を孔にねじ締結したときの様子を示す断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１から図３は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は内視鏡の構成を示す側面図である。

内視鏡１は、電子内視鏡や光学内視鏡、超音波内視鏡などの何れであっても構わないが、以下では電子内視鏡である場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、内視鏡１は、操作部２と、操作部２から延設された細長の挿入部３と、操作部２の側面から延出されたユニバーサルコード４と、を備えている。

挿入部３は、検査対象となる観察部位（観察対象）に挿入可能な部位であり、医療用内視鏡の場合には観察部位（観察対象）である例えば被検体（生体）の体腔内に挿入され、工業用内視鏡の場合には観察部位（観察対象）である例えばエンジン内に挿入される。

挿入部３は、先端側に設けられた先端部５と、先端部５の基端に連設された湾曲可能な湾曲部６と、湾曲部６の基端に連設された可撓性を有する軟性部７と、を有している。

先端部５には、観察部位（観察対象）を観察するための観察部１４（図２参照）と、この観察部１４を保持するための例えば樹脂等の絶縁性素材により形成された保持部材１５（図２参照）と、が配設されている。観察部１４は、例えば、観察部位（観察対象）の光学像を結像するための対物レンズと、この対物レンズにより結像された光学像を光電変換して画像信号として出力する撮像素子とを含んでいる。この撮像素子から出力された画像信号は、挿入部３、操作部２、およびユニバーサルコード４内に配設された撮像ケーブルを介して、ユニバーサルコード４が接続される図示しないＣＣＵ（カメラコントロールユニット）へ送信され、さらに、ＣＣＵに接続されている図示しないモニタ等に内視鏡画像として表示されるようになっている。

また、先端部５には例えば照明窓が設けられており、ユニバーサルコード４に接続された図示しない光源装置からの照明光が、ユニバーサルコード４、操作部２、および挿入部３に配設されたライトガイドファイバを介して照明窓に各導かれ、照明窓から観察部位（観察対象）へ照射されるようになっている。

さらに、先端部５には鉗子チャンネルおよび送気・送水チャンネルを兼ねたチャンネルの開口が設けられており、ユニバーサルコード４に接続された図示しない送気・送水装置からの流体が、ユニバーサルコード４、操作部２、および挿入部３に配設されたチャンネルチューブを介して供給され、あるいは操作部２に設けられた鉗子挿入口１２から挿入部３内のチャンネルチューブを介して鉗子が挿通されるようになっている。

湾曲部６は、上述した撮像ケーブル、ライトガイドファイバ、チャンネルチューブ等を内部に挿通することができるように、管状構造をなすように構成されている。具体的に、湾曲部６は、複数の節輪８を回動自在となるように直列に連結して構成された湾曲管９と、この湾曲管９の外周を被覆する柔軟性のあるアングルゴム１０と、を備えている。そして、湾曲管９を構成する複数の節輪８の内の、最も先端側の節輪８（適宜、第１節輪８などという）は先端部５に固定されている。

先端部５には、アングルワイヤの先端が固定されていて、挿入部３内を挿通されているアングルワイヤの基端は、操作部２に設けられたアングルノブ１１に連動して回転するプーリに接続されている。そして、アングルノブ１１が操作されると、対をなしているアングルワイヤの一方が引張されると共に他方が弛緩して、湾曲部６が湾曲し、先端部５の方向を変化させることができるようになっている。

次に、図２は湾曲部６の先端側部分と先端部５との接続構造を示す断面図である。

節輪８は短円筒状（管状）をなす節輪本体８ｂを備え、この節輪本体８ｂを連結部８ａを介して回動自在に複数連結することにより、湾曲管９が構成されている。そして、この図２には、最先端の第１節輪８およびその次の第２節輪８を図示している。

第１節輪８（すなわち、湾曲部６の先端側部分）の節輪本体８ｂには、挿入部３の軸方向に垂直な孔８ｃが穿設されている。

また、保持部材１５の基端側部分の小径部１５ｂにおける第１節輪８の孔８ｃに対応する位置には、凹部１５ｃが設けられている。

そして、保持部材１５の基端側部分の小径部１５ｂを第１節輪８の管状構造の内面に嵌入し、孔８ｃと凹部１５ｃとの位置合わせを行った後に、保持部材１５と第１節輪８とが接触している部分（すなわち、先端部５と湾曲部６との接触部分）が接着剤１６により接合され固定される。

その後、周面にねじ１７ａが螺刻されたねじ部材１７を、孔８ｃにねじ締結して貫通させて先端側を凹部１５ｃ内に収納し、ねじ部材１７の頭が第１節輪８の外周面と面一になるようにすることにより、湾曲部６の先端側部分と先端部５との接続が行われる。

続いて、図３は、ねじ部材１７、孔８ｃ、凹部１５ｃの寸法の関係を説明するための図である。

節輪本体８ｂの孔８ｃが穿設されている部分の厚み（つまり、孔８ｃが設けられた湾曲部６の先端側部分の厚み）をｔ、孔８ｃの最大径をφｄとする。ここに、孔８ｃが円形孔である場合には、最大径は直径である（孔８ｃが円形孔でない場合については、後述する実施形態２を参照）。

また、凹部１５ｃは例えば円形穴として形成されており（ただし、円形穴に限定されるものではない）、深さ方向に垂直な面内における径をφＤ、深さをｋとする。

さらに、ねじ部材１７の軸方向長さをＬ、ねじ１７ａの外径をφｄ１、ねじ１７ａの谷径をφｄ２、ねじ１７ａのピッチをＰとする。

このとき、ねじ部材１７の軸方向長さＬは、孔８ｃが設けられた部分の節輪本体８ｂの厚みｔよりも大きく、次の数式１の関係が成立する。

［数１］
ｔ＜Ｌ
この数式１の関係を満たすように構成することで、ねじ部材１７の先端側が凹部１５ｃ内に収納されることになるために、接着剤１６が劣化する等により先端部５が湾曲部６に対して移動可能な状態になったときでも、先端部５の脱落を阻止することができる。

なお、この数式１を満たしていなくても、ねじ部材１７を孔８ｃにねじ締結した際に、ねじ部材１７の先端側が凹部１５ｃ内に収納されていれば先端部５の脱落を阻止することが可能であるが、ｔ≧Ｌのときにはねじ部材１７と孔８ｃとの螺合長が短くなってしまうために、この数式１を満たすように構成することが望ましい。

また、凹部１５ｃの径φＤは、ねじ１７ａの外径φｄ１よりも大きく、次の数式２の関係が成立する。

［数２］
φＤ＞φｄ１
この数式２の関係を満たすように構成することで、先端部５または湾曲部６に外部からの応力が加えられていないときには、図２に示すように、ねじ部材１７を凹部１５ｃと非接触にすることができる。

さらに、ねじ部材１７の軸方向長さＬは、孔８ｃが設けられた部分の節輪本体８ｂの厚みｔと、凹部１５ｃの深さｋと、を合計した長さよりも小さく、次の数式３の関係が成立する。

［数３］
Ｌ＜（ｔ＋ｋ）
この数式３の関係を満たすように構成することで、ねじ部材１７の頭が第１節輪８の外周面と面一になる位置（図２参照）までねじ部材１７を締結しても、ねじ部材１７と凹部１５ｃとの非接触を保つことができる。

加えて、孔８ｃの最大径φｄは、ねじ１７ａの谷径φｄ２よりも小さく、次の数式４の関係が成立する。

［数４］
φｄ＜φｄ２
この数式４の関係を満たすように構成することで、ねじ部材１７は孔８ｃに対して圧入されることになり、ねじ部材１７の湾曲部６への締結がより強固となる。そして圧入を行うために、また挿入部３が細径である場合には厚みｔも小さく微細加工が困難であるために、本実施形態では孔８ｃに雌ねじを設けていないが、設けるようにしても構わない。

こうしてねじ部材１７は、湾曲部６に対しては強固に固定されるが、先端部５の樹脂等で形成されている保持部材１５に対しては通常時は非接触である。

一方、先端部５または湾曲部６に外部からの応力が加わったときであっても、先端部５と湾曲部６との接触部分は接着剤１６により接合されているために、先端部５が湾曲部６から外れることはない。

ただし、内視鏡１の消毒滅菌を繰り返して行った場合には、接着剤に劣化が生じて、先端部５が湾曲部６に対して接着固定されていない状態になることも考えられる。この場合であっても、ねじ部材１７の先端側が凹部１５ｃに係合して、先端部５が外れるのを阻止することができる。

なお、ねじ１７ａのピッチＰは、節輪本体８ｂの厚みｔより大きくても小さくても等しくても構わないが、図３にはＰ＞ｔとなる例を示している。

また、上述した構成は、先端部５の保持部材１５が樹脂により形成されているときだけでなく、割れが生じる可能性がある素材により形成されている場合に、広くその効果を発揮することができる。

このような実施形態１の内視鏡１によれば、先端部５を樹脂等の絶縁性素材により形成することで、生体などの観察部位（観察対象）に対して、先端部５を電気的に絶縁することが可能となる。

また、ねじ部材１７の先端側が凹部１５ｃ内に収納されるようにしたために、先端部５が湾曲部６から外れるのを防止することができる。

さらに、通常時にはねじ部材１７が保持部材１５と非接触となるようにしたために、樹脂等の割れが生じる可能性がある素材により先端部５が形成されていても、先端部５に割れを生じさせることはない。

そして、先端部５と湾曲部６との接触部分を接着剤１６により接合したために、通常の使用時にはねじ部材１７と保持部材１５との非接触が保たれて、先端部５にねじ部材１７からの応力が加わることはない。

加えて、孔８ｃの最大径φｄがねじ１７ａの谷径φｄ２よりも小さくなるようにしたために、湾曲部６に対するねじ部材１７の締結を強固にすることができる。

また、先端部５の基端側部分の小径部１５ｂを湾曲部６の先端側部分内へ嵌入した上で、ねじ部材１７の頭が湾曲部６の外周面と面一になるようにしているために、挿入部３の先端側の外径が大きくなるのを防ぐこともできる。

［実施形態２］
図４から図６は本発明の実施形態２を示したものであり、図４は孔８ｃの一構成例を示す図、図５は孔８ｃの他の構成例を示す図、図６はねじ部材１７を孔８ｃにねじ締結したときの様子を示す断面図である。

この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した実施形態１は孔８ｃを円形孔に形成したが、本実施形態は円形とは異なる形状の孔としたものである。

すなわち、図４に示す例は、孔８ｃを矩形孔（例えば正方形孔）としたものとなっている。孔８ｃが矩形孔である場合には、最大径Ｒは対角線となるが、この最大径Ｒがねじ部材１７におけるねじ１７ａの谷径φｄ２よりも小さくなる（Ｒ＜φｄ２となる）ようにしている。

また、図５に示す例は、孔８ｃを楕円形孔としたものとなっている。孔８ｃが楕円形孔である場合には、最大径Ｒは長径となるが、この例でも、最大径Ｒがねじ部材１７におけるねじ１７ａの谷径φｄ２よりも小さくなる（Ｒ＜φｄ２となる）ようにしている。

このような構成の孔８ｃに対してねじ部材１７をねじ締結させると、ねじ部材１７の断面の方が孔８ｃの断面よりも大きいために、必ず圧入となる。そして圧入時に、軸中心により近い部分、図４に示す例においては四角形の辺の中程、図５に示す例においては楕円の短径側が、より大きな応力を受けることになる。

こうしてねじ部材１７を孔８ｃに圧入した結果、湾曲部６の孔８ｃが形成されている端縁（特に上述したような、より大きな応力を受けた端縁）がねじ部材１７のねじ締結方向に湾曲され、図６に示すように折曲部分８ｄが形成される。

その結果、孔８ｃがねじ部材１７の外周に沿って概略円形に変形するとともに、折曲部分８ｄにおいてはねじ部材１７と湾曲部６との締結長が長くなることになる。従って、締結長が長くなることにより、ねじ部材１７と湾曲部６とのねじ締結をより強固にすることができる。

そして、このような構成を採用する場合には、保持部材１５に応力を加えない観点から、折曲部分８ｄも保持部材１５の凹部１５ｃに接触しない方が望ましい。従って、凹部１５ｃの径φＤは、ねじ１７ａの外径φｄ１と、孔８ｃが設けられた湾曲部６の先端側部分の厚みｔの２倍と、を合計した長さよりも大きいことが望ましく、つまり、次の数式５の関係を満たすと良い。

［数５］
φＤ＞（２×ｔ＋φｄ１）
なお、図４には四角形をなす矩形孔を例に挙げたが、より一般に、多角形孔であっても構わない。さらに、多角形孔や図５に示した楕円形孔に限らず、より複雑な形状、例えば自由曲線で形成される閉曲線でなる形状の孔であっても構わない。そして、どのような形状であっても、孔８ｃの深さ方向に垂直な面内における面積が、ねじ１７ａの谷径φｄ２で構成される円の面積よりも小さければ良い。また、より望ましくは、孔８ｃの最大径が、ねじ１７ａの谷径φｄ２よりも小さい（つまり、孔８ｃの形状を与える閉曲線が、ねじ１７ａの谷径φｄ２で構成される円内に収まる）と良い。

このような実施形態２によれば、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏するとともに、孔８ｃを非円形孔とし、かつねじ部材１７が圧入される大きさとしたために、端縁に折曲部分８ｄが形成されて、ねじ締結をより強固なものとすることができる。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

本出願は、２０１２年６月６日に日本国に出願された特願２０１２−１２９１８４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (6)

1. 内視鏡において、
   観察対象に挿入可能な挿入部と、
   前記挿入部に設けられた湾曲可能な管状構造の湾曲部と、
   前記湾曲部よりも先端側に設けられ、前記観察対象を観察する観察部を保持するための保持部材と、
   前記湾曲部の先端側部分に位置し、前記保持部材の基端側部分を内面に嵌入することで前記保持部材の基端側部分と接触している接触部と、
   前記接触部に位置し、前記湾曲部の前記先端側部分に設けられた孔部と、
   前記保持部材の前記基端側部分における前記孔部に対応する位置に設けられた凹部と、
   ねじ締結により前記孔部を貫通して、先端側が前記凹部内に収納されるねじ部材と、
   を具備し、
   前記凹部の深さ方向に垂直な面内における径は、前記ねじ部材の外径よりも大きく、かつ、前記凹部の深さは、前記湾曲部の前記先端側部分の厚みと合計した長さが前記ねじ部材の軸方向長さよりも大きく、
   前記孔部は前記ねじ部材を前記凹部と非接触な状態で保持することを特徴とする内視鏡。
2. 前記接触部は、接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記ねじ部材によりねじ締結される前の前記孔部の最大径は、前記ねじ部材の谷径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
4. 前記ねじ部材によりねじ締結される前の前記孔部は多角形孔または楕円形孔として形成され、
   前記ねじ部材を前記孔部にねじ締結することにより、前記孔部が概略円形に変形するとともに、前記湾曲部の前記孔部が形成されている端縁が前記ねじ部材のねじ締結方向に湾曲し、この湾曲により前記ねじ部材と前記湾曲部との締結長が長くなることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
5. 前記凹部の深さ方向に垂直な面内における径は、前記ねじ部材の外径と、前記孔部が設けられた前記湾曲部の前記先端側部分の厚みの２倍と、を合計した長さよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡。
6. 前記保持部材は、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。

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