JP5830628B2 - 導入装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作部に設けられた操作子により湾曲部を電動湾曲動作させる導入装置に関する。

一般に、体腔内又は湾曲箇所が存在する管路内に挿入される、可撓性を有して細長く且つ、先端部が自在に湾曲する挿入部を備える導入装置がある。代表的なものとしては、医療分野又は工業分野で目視観察に利用される内視鏡装置が知られている。この内視鏡装置は、カメラ（観察窓）等が配置された先端部に続いて湾曲部が設けられた挿入部を有し、例えば、医療用の内視鏡装置であれば、操作部で湾曲部を操作して、上下方向及び左右方向に湾曲させながら体腔内に挿入させている。

近年、湾曲動作を電動で行う内視鏡装置も提案されており、内視鏡本体の操作部に手動式のノブに変わって、小型ダイヤルスイッチを配置し、回転量（回転角度）に応じた湾曲量（湾曲角度）となるように設定されている。例えば、特許文献１に提案される内視鏡装置では、ＲＬ方向（Right/Left）に対して電動で湾曲させるためのＲＬダイヤルが操作部の下側に配置されている。このＲＬダイヤルは、操作部を把持する手の中指等で回転操作することが提示されている。また、操作者の中指は、ＵＤノブが不必要に回転しないように、押さえとしても使用している。

国際公開番号 ＷＯ２１０２／０７４０１３Ａ１号公報

前述した操作子の一部位であるＲＬダイヤルは、操作部を把持する片手のいずれかの指（親指を除く）により操作することが前提とされている。提示された特許文献１の操作部は、ＲＬダイヤルが連結する操作子（ポテンショメータ）及び中立復帰機構等が操作部内に組み込まれるため、現実的には、特許文献１の図面で提示されている外見よりは、大型化する。つまり、現在の小型化及び集約化された操作部であっても、操作部内に必要な部品を追加することとなる。このため、現在の手動の操作部に対して、個人差により片手持ち状態で辛うじて操作可能な操作者にとっては、さらに太径化することは望んではいない。また、操作部の径（手が握る断面積）を維持して、全長を長くする場合でも、指で操作できる範囲は限定されている上、重量バランスが取りづらくなり、長時間に亘る観察診断に対して操作負荷が掛かり、疲労を強いられることとなる。

また、ＵＤノブは、親指で回転させる際に親指の移動範囲を越える場合には、他の指で一時的に押さえて、その状態を保持させている。
そこで本発明は、電動湾曲動作を行わせる駆動機構及び湾曲操作部位を操作部内に搭載し、片手の把持状態における他の操作部位の操作への障害を防止して、把持し易く、操作が容易な導入装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、管腔内に挿入される挿入部の先端側に設けられた湾曲部と、前記湾曲部を湾曲させるために、電動の駆動源を有する電動湾曲駆動機構と、前記湾曲部の挿入方向と直交する第１の方向に湾曲するように、前記電動湾曲駆動機構へ湾曲動作を指示する回転ノブと、前記挿入方向及び前記第１の方向に対して、共に直交する第２の方向に湾曲するように前記電動湾曲駆動機構へ湾曲動作を指示する外部に露出するダイヤルと、該ダイヤルを回転軸で回転可能に保持する回転機構と、前記回転軸の軸上から外れた軸方向に前記ダイヤルの回転量を伝達する伝達機構と、前記伝達機構により伝達された前記回転量に従った出力値を出力する検出部を含む操作子と、矩形形状の筐体を成し、前記回転ノブを正面に配置し、前記正面に続く底面に前記挿入部の基端部を配置し、前記正面に続く側面上で、前記底面から見て、回転ノブの回転中心位置よりも前記挿入部の基端部に寄った位置に突出した中空な突出部を形成し、該突出部の中空内に前記回転機構のみを配置し、前記筐体内に前記検出部を配置するように前記操作子を収容する操作部と、を有する導入装置を提供する。

本発明によれば、電動湾曲動作を行わせる駆動機構及び湾曲操作部位を操作部内に搭載し、片手の把持状態における他の操作部位の操作への障害を防止して、把持し易く、操作が容易な導入装置を提供することができる。

図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る導入装置の外観構成を示す図である。 図１Ｂは、片手で操作部を把持した状態を示す図である。 図２は、第１の実施形態と比較のための従来の操作部位を搭載した操作部の概念的な外観構成を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る電動湾曲量を指示するための操作子の構成例を示す図である。 図４は、導入装置の操作部に搭載された第１の実施形態に係る操作子の構成例を示す図である。 図５Ａは、第１の実施形態に係る操作子の磁石に形成された着磁パターンの構成を示す図である。 図５Ｂは、着磁パターンにおける磁束分布の例を示す図である。 図６Ａは、磁石板とホール素子の位置関係を示す図である。 図６Ｂは、図５に示す着磁パターンにおいて、マグネットの回転角に対するホール素子の出力特性を示す図である。 図７は、図５に示す着磁パターンにおいて、ＲＬダイヤルの回転角度に対するホール素子の出力特性を示す図である。 図８は、第２の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子の構成例を示す図である。 図９は、第３の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図である。 図１０は、第３の実施形態に係る操作子の構成例を示す図である。 図１１Ａは、第３の実施形態の操作子の第１の変形例の構成を示す図である。 図１１Ｂは、操作子の第２の変形例の構成を示す図である。 図１２は、第３の実施形態の操作子の第１の変形例の構成を示す図である。 図１３は、第４の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図である。 図１４は、第５の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図である。 図１５Ａは、第６の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図である。 図１５Ｂは、連結構造を示す図である。 図１６は、第７の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図である。 図１７は、第７の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の変形例の構成を示す図である。 図１８は、第８の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１Ａは、第１の実施形態に係る導入装置の外観構成を示す図、図１Ｂは、片手で操作部を把持した状態を示す図である。図２は、第１の実施形態と比較のための従来の操作部位を搭載した操作部の概念的な外観構成を示す図である。本実施形態の導入装置は、生体等の管孔内や体腔内を観察対象とする医療用の内視鏡装置と、配管内やエンジン等の内部状態を観察する工業用の内視鏡装置とに適用する。

本実施形態の導入装置１、即ち内視鏡装置は、大別すると、先端側から体腔内に挿入する挿入部２と、挿入部２の基端側に連結された操作部３と、操作部３から延出したライトガイド、信号ケーブル等を含むユニバーサルコード６と、を有している。
挿入部２には、柔軟に曲がる可撓性を有する可撓管部５と、挿入方向に対して上下（ＵＤ）及び左右（ＲＬ）方向に湾曲される湾曲部４と、湾曲部４の先端に設けられ、図示しない観察窓、照明窓、及び鉗子孔等が設けられている先端部４ａとで構成される。

操作部３は、挿入部２に接続しているグリップ部１２を含み、湾曲部４をＵＤ（Up/Down）方向に湾曲させるためのＵＤノブ（回転ノブ）７と、湾曲部４をＲＬ方向に湾曲させるためのＲＬ（Right/Left）ダイヤル８と、ＲＬダイヤル８を含む後述する操作部３内に配置される操作子１７と、操作部３の上部に収容された電動の駆動源となるモータ（図示せず）を含む電動湾曲駆動機構１０と、で構成される。

湾曲部４は、挿入部２の先端側に配置され、内部に複数の金属製の節輪が順次、径方向に９０度ずれて連なるように、長手軸の方向（長手軸方向）に連結されている。節輪間では、対向する位置に２つの関節が形成されて、互いに回転可能に略共軸に連結された湾曲機構である。通常、湾曲機構は、柔軟性を有するシート状部材により水密に被覆されている。湾曲機構の各節輪には、少なくとも２本のアングルワイヤが連結され、各アングルワイヤの牽引することで、関節間で湾曲するように湾曲動作する。電動湾曲駆動機構１０は、これらのアングルワイヤをモータ等のアクチュエータで牽引することで、関節間がＲＬ方向に湾曲動作する。ＲＬダイヤル８の操作量で所望する湾曲角度となるように牽引加減を調整する。湾曲部４と電動湾曲駆動機構１０とで湾曲機能部が構成される。

グリップ部１２には、鉗子や術具等を挿入させるための挿入口（鉗子口）１１が設けられている。操作子１７は、後述するように、ＲＬダイヤルが外部に露出し、操作部３の筐体から外装面（外面）が外部に突出するように形成される中空（中空部）の突出部９内に一部が配置され、残りの一部が筐体内に配置されている。また、本実施形態と、以下に説明する実施形態及び変形例を含み、ＲＬダイヤル８は、複数の回転（３６０度以上）が可能な多回転の素子であるものとする。

本実施形態に係る操作部３の形状例では、操作部材が配置される筐体が長方体形状を成し、筐体底部に先細り形状のグリップ部１２が一体的に取り付けられている。グリップ部１２の下部先端から挿入部の可撓管部５が延伸するように設けられている。

以下の操作部３の説明において、ＵＤノブ７が配置された面を正面とし、その反対側で手のひらが当接する面を裏面とする。また、操作部３の正面及び裏面に続き、ユニバーサルケーブル６が延出する面を第１側面とし、操作子９が配置された面を第２側面とする。また、挿入部２の基端が取り付けられたグリップ部１２の面を操作部の底面（又は、基端側）とする。操作部３の底面その反対側を上面（又は、上部）とする。本実施形態では、操作部３の上面側内部に前述したモータ等が収容されている。

図１Ｂに示すように、本実施形態では、操作部３を把持する手の指の配置は、親指Ｕ１は、第１側面から正面に周り、第１の回転軸の星形のＵＤノブ７の突起部に掛かっている。また、裏面を回り込んだ人差し指Ｕ２は、図示しない送水ボタン等のスイッチを操作可能に第２側面に到達している。

さらに、人差し指Ｕ２は、親指Ｕ１とは反対側のＵＤノブ７の突起部に掛かるようにも位置可能である。また、中指Ｕ３は、前述した操作部３の突出部９を人差し指Ｕ２（上方）との間で挟んだ位置（下方）に置き、指先がＲＬダイヤル８に掛かり、回転操作可能な状態となる。薬指Ｕ４及び小指Ｕ５は、グリップ部１２に掛かり、操作部３が安定して把持されるように押さえている。本実施形態では、安定したＵＤ湾曲操作のために、親指Ｕ１と共に、人差し指Ｕ２でＵＤノブ７の突起部を介助可能に構成している。

尚、図示していないが、導入装置が内視鏡装置であった場合には、公知なシステムとして、当然ながら、撮像された映像信号を画像処理する画像処理部と、照明光を発生するユニバーサル光源部と、後述する撮像部や操作部内に設けられた構成部位の各駆動制御を含む全体的な制御を行う制御部（コントロールユニット）と、電動駆動機構１０を駆動させる電源を供給するモータ駆動電源部と、画像処理された観察像を表示するモニタと、設定や選択を行うためのキーボード等の入力装置を有している。

図２は、本実施形態と比較のために示した公知な従来構成の操作部を示す図であり、操作部内に、共に円筒形状を成す回転機構部１４及び操作子１３が収容された操作部の外観形状を示している。操作子１３は、外部に露出するＲＬダイヤル８と、回転機構部１４と、ポテンショメータ１５とが直線的に連結されて、円筒形状に成している。図に示す操作部においては、追加した操作子１３の形状のまま径が太くなっている。

次に、本実施形態に係る電動湾曲量を指示するための操作子について説明する。
図３は、操作子１７の構成例を示す図、図４は、導入装置１の操作部３に搭載された操作子１７の配置例を示す図である。図５Ａは、操作子の磁石板に形成された着磁パターンの構成を示す図、図５Ｂは、着磁パターンにおける磁束分布の例を示す図である。また、図６Ｂは、着磁パターンに対する磁石板の回転角に対するホール素子の出力特性を示す図、図７は、着磁パターンに対するＲＬダイヤル８の回転角度に対するホール素子の出力特性を示す図である。以下に説明する例は、湾曲部をＲＬ方向に湾曲させる操作子に適用した例である。

本実施形態の操作子１７は、大別して、回転機構１８とホール素子検出部１９とを有し、これらの間で回転力を伝達する伝達機構となる一対のギヤ２３，２４により連結された構成である。本実施形態では、伝達機構として、一対のギヤ２３，２４を例としているが、２つ以上のギヤにより構成されてもよい。例えば、ギヤ比（ＲＬダイヤル８と従動軸２６の回転比）を大きく取りたい場合には、３つ以上のギヤを組み合わせて構成してもよい。

本実施形態のホール素子検出部１９は、後述するポテンショメータと同様に、ＲＬダイヤル８の回転量（又は、回転角度）に従った出力値（電圧値）を出力する検出部である。検出部即ち、ホール素子検出部１９は、回転角度を電圧値で出力するセンサとして機能する。尚、以下の説明において、操作子１７に付加的に設けられているＲＬダイヤル８の中立位置復帰機構は、記載を省略している。基本的には、バネの一端を後述する回転軸又は従動軸に接続し、他方を固定部材に接続することで、軸の回転時にバネに生じた付勢力でＲＬダイヤル８の位置を元の位置に戻す機構である。

回転機構１８は、少なくとも一部が外部に露出して、操作者の指で回転操作されるＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８（回転体）に立設された回転軸２１（第２の回転軸）と、回転軸２１の回転をガイドする軸受け部２２とを有し、回転軸２１の先端側にはギヤ２３が嵌装されている。ギヤ２３とギヤ２４は歯合する。

ホール素子検出部１９ は、ギヤ２４を嵌装する従動軸２６（第３の回転軸）と、従動軸２６の回転をガイドする軸受け部２５と、ギヤ２４上に配置される上面が傾斜する受台２７と、その上面の傾斜に沿って配置される磁石板２８と、従動軸２６に磁石板２８と離間して水平面（傾斜面に対して水平）で対峙する基板３０と、磁石板２８と対峙する側（表面側）の基板３０上に配置されたホール素子２９と、基板３０の裏面側に一体的に接着されたヨーク３１とを有している。磁石板２８の磁性は、等方性でも異方性であってもよい。

また、基板３０及びヨーク３１は、図示しない支持部材により、操作子１７のフレーム（図示せず）又は操作部３の内壁等に固定され、回転軸２６を回転可能に受けている構成である。また、図示していないが、回転軸２１は、操作部３の筐体内に設けられたＯリング等の水密部材が嵌装されている。このため、操作部３は、液体等が回転軸２１を伝わって外部から内部に浸入しないように水密に構成されている。

この例では、ギヤ比を、ギヤ２３:ギヤ２４＝１：３に設定することで、ＲＬダイヤル８の３回転に対して、磁石板２８が１回転となるように設定している。即ち、端から端までの回転数が３回転であるため、本実施形態では、両端から１．５回転（Ｔ）の位置を中立位置に設定し、ＲＬダイヤル８が中立位置にある時、湾曲部は略直伸状に成っている。また、後述する中立復帰機構は、ＲＬダイヤルを中立位置に復帰させる機構である。尚、このギヤ比は、一例であって、設計仕様により適宜、変更することができる。

磁石板８には、図５Ａに示すＮＳ極による、それぞれが半円の着磁パターンが形成されている。この着磁パターンにおける磁束の波形は、図５Ｂに示すような角が丸められた略台形の振幅形状となる。

この操作子１７は、ＲＬダイヤル８を回転させると、回転軸２１を介してギヤ２３からギヤ２４に回転が伝達され、従動軸２６が回転する。従動軸２６の回転に伴い、磁石板２８が回転する。この時、ホール素子２９は、図６Ａに示すように、傾斜した磁石板２８の上方に位置し、回転する磁石板２８に対して距離間隔が遠近に変化する。この距離間隔の変化による磁力（磁束密度）の変化により、ホール素子２９は、図６Ｂに示すような磁石板８の回転角度（回転位置）に対して、直線的に線形変化するホール出力（Ｖ）を出力する。また、ＲＬダイヤル８に対するホール出力は、図７に示すように、磁石板８の１回転に対して３回転するため、図６Ｂの横軸の回転角に対して、ダイヤル回転角度（ターン数：Ｔ）が３倍の角度となり、ホール出力（Ｖ）の出力特性は同等に線形変化する。

以上説明したように、第１の実施形態の操作子１７によれば、従来、１軸であった回転機構１８とホール素子検出部１９における回転軸を、ギヤで連結する水平方向に並ぶ２軸に構成する。これにより、高さ方向に連なって配置される複数の構成部位を、高さ方向と交差する方向、例えば、水平方向に分けて、スライド移動した配置に構成することができる。よって、操作子１７の一部（ここでは、ホール素子検出部１９）を操作部３の筐体内に移動させて、操作部３から外部に張り出す突出部９には、回転機構１８のみを収容させることから、突出部９を最小限の大きさに抑制することができる。

特に、図１Ｂに示すように、突出部９がＵＤノブ７の回転軸（図４及び図９に示す回転軸Ｏ：第１の回転軸）の回転中心位置よりも挿入部２側に移動した高さ位置に突出部９を配置している。これにより、突出部９が人差し指Ｕ２の下側（中指との間）になるため、人差し指Ｕ２のＵＤノブ７の介助操作を阻害すること無く、電動操作の操作子を操作部内に組み入れることができ、操作性の優れた操作部３を有する導入装置を実現する。また、実質的に人差し指に掛かる操作部の部分に対して、径（幅と厚み）を増大させること無く操作子を操作部内に組み入れているため、従来の操作部を辛うじて片手持ち状態で操作可能な操作者に対しても負担を与えず、操作性も優れた操作部３を有する導入装置を提供する。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。図８は、本実施形態の操作子の構成例を示す図である。本実施形態は、前述したホール素子検出部１９に代わって、ポテンショメータ５０を組み入れた構成である。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。
本実施形態の操作子４１は、前述した構成と同様な回転機構４２とポテンショメータ部４２とで構成され、これらの間で回転力を伝達する伝達機構となる一対のギヤ４７，４８により連結された構成である。ポテンショメータ５０は、ホール素子検出部１９と同様に、ＲＬダイヤル８の回転量（又は、回転角度）に従った出力値（電圧値）を出力する検出部である。

回転機構４２は、回転操作されるＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８に立設された回転軸４４と、回転軸４４に嵌装して、水密機能と軸回転のガイド機能を有するＯリング４５，４６と、回転軸２１の先端側に設けられたギヤ４７と、を有している。
ポテンショメータ部４２は、ギヤ４７と歯合するギヤ４８と、ギヤ４８を貫通して固定される従動軸（ポテンショメータ軸）４９と、ポテンショメータ５０とを有している。ポテンショメータ５０には、出力端子５１が設けられている。

本実施形態では、回転力の伝達機構として、一対のギヤ４７，４８を採用したが、これに代わって種々の構成が適用できる。
第１例として、円盤形状の磁石を各軸の先端分に取り付けて、これらの円柱磁石の円周側面どうしが当接するように設けてもよい。円柱磁石は、図５Ａに示すように、半円部分がＮ極、残りの半円部分がＳ極になるように着磁されている。この構成により、磁力によって吸着した状態で回転軸４４から従動軸４９に回転力が伝達される。また、磁石は、円盤形状に限定されず、円柱形であってもよい。さらに、円錐台形状の磁石を組み合わせて、円錐面の角度を調整することにより、水平方向だけでは無く、所望する角度で回転軸４４と従動軸４９とを交差させることができる。従って、操作部３内の配置スペースの制限により、回転機構４２とポテンショメータ部４２を平行又は並行するように配置ではない場合には、任意の角度を付けて配置することも可能である。

第２例として、各軸の先端部分に、弾性部材、例えばゴム材料からなるリング状又は円盤状のローラを取り付けて、互いの周側面が押し付けられるように配置することで、グリップ力の働きより、ずれが無く回転力が伝達される。これらの伝達機構は、前述した第１の実施形態にも適用することができる。各軸の回転比は、ローラ外径を変えることで、調整することができる。

第３例として、前述したローラと同様に、回転軸４４及び従動軸４９に嵌装する磁石リングを用いる。これらの磁石リングは、同じ長さと同じ間隔で、複数のＮ，Ｓ極を交互に配置する同一仕様の構成である。これらの磁石リングを各軸に嵌め込み固定し、磁石リングを同じ高さで周側面どうしが当接又は、極狭い間隔を空け吸着力が作用するように配置する。回転軸４４の磁石リングを回転させると、吸着力により同期するように従動軸４９側の磁石リングも従動回転する。このような同期する回転により、回転軸４４の回転が従動軸４９に伝達される。

以上説明したように、本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。また、本実施形態は、ホール素子検出部１９に換えて、一般に流通するポテンショメータを採用することができ、部品点数を減少させて、組み立て、調整及び部品検査の工程が簡易化される。

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。図９は、本実施形態の操作子の概念的な外観構成を示す図、図１０は、操作子の構成例を示す図である。本実施形態の操作子６０は、人差し指が位置する箇所を湾曲状に窪ませた外観形状を成している。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても、前述した図１に示した導入装置と同等の構成を成し、挿入部２及び湾曲部４等々を有している。

操作部３に搭載される操作子の構成は、回転操作されるＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８に立設された回転軸６３と、回転軸６３に嵌装して、水密機能を有するＯリング６６と、回転軸６３を含む回転機構６４と、回転機構６４と一体的に連結するポテンショメータ６５と、を有している。操作子６３は、回転軸６３の一軸上に複数の構成部位が連なるように配置された構成である。突出部６１において、回転軸６３をカバーする部分を湾曲状に窪ませた窪み部６２を形成している。

本実施形態では、図９、図１０に示すように、操作部３の正面にＵＤノブ７が配置されている。窪み部６２は、正面から見て、ＵＤノブ７（回転ノブ）の回転中心位置Ｏから側面に平行に移動した突出部６１上の位置で、挿入部２側に移動した位置（図１０では矢印）が湾曲で最も窪んでいる。この最も窪んだ部分は、突出部６１に置かれた人差し指Ｕ２の指先がＵＤノブ７の突起部（星形の突出した部分）に届き、中指Ｕ３がＲＬダイヤル部８に容易に届くように形成されている。

以上説明したように、本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。本実施形態は、突出部６１がＵＤノブ７の回転中心位置Ｏよりもやや低い（挿入部寄り）位置に湾曲状の窪み部６２の凹みの中央が来るように形成しているため、人差し指Ｕ２の置き位置に好適し、且つ中指Ｕ３がＲＬダイヤル部８に容易に掛かり操作範囲が確保しやすい。

次に、図１１Ａを参照して、第３の実施形態の操作子の第１の変形例について説明する。本変形例において、前述した第３の実施形態の構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付して、その説明は省略する。

第１の変形例は、ＲＬダイヤル部８と突出部６１の対向箇所において、ＲＬダイヤル部８に角部に対して、斜めの面取り処理８ａを行い、突出部６１の角部に対しては、丸みを付けて削り取る曲面処理６１ａを行っている。これらの処理により、ＲＬダイヤル部８と突出部６１の間に第２の窪みを生じさせることができる。

以上説明したように、第１の変形例によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。また、第１の変形例は、第２の窪みには中指Ｕ３の指先が入り込み、ＲＬダイヤル部８に対して、目視せずに宛がうことが感覚的にでき、ＲＬダイヤル部８に掛止しやすくなるため、さらに操作性が向上する。

次に、図１１Ｂを参照して、第３の実施形態の操作子の第２の変形例について説明する。本変形例において、前述した第３の実施形態の構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付して、その説明は省略する。

第３の実施形態では、ＲＬダイヤル８と回転機構６４とを直線的な鋼材等から成る回転軸６３で連結しているため、窪み部６２の湾曲形状（湾曲の深さ）が制限されている。本変形例では、可撓性（弾性）を有するワイヤ等で回転軸６３を構成する。また、回転軸６３の回転動作による撓みを防止するために、途中にボールベアリング６８（６８ａ，６８ｂ，６８ｃ）を嵌装させることで湾曲していても、直線の鋼材による回転軸と同等にロス無く回転力を伝達することができる。本変形例では、ＲＬダイヤル８と回転機構６４のそれぞれの近傍の箇所と、最も湾曲している箇所の３箇所にそれぞれボールベアリングを配置して、突出部６１の内壁面との接触を防止している。このような配置は、限定されるものでは無く、設計仕様に従い、ベアリングの数と配置箇所は、適宜設定される。

以上説明したように、第２の変形例によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。さらに、第２の変形例は、操作部３の突出部６１の窪み部６２の湾曲加減を直線的な回転軸６３を越える湾曲状態まで深く形成することができる。また、ベアリング６８で固定されているため、少ない伝達ロスでＲＬダイヤル８の回転力を回転機構６４に伝達することができる。

次に、図１２を参照して、第３の実施形態の操作子の第３の変形例について説明する。本変形例において、前述した第３の実施形態の構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付して、その説明は省略する。
前出した第３の実施形態において、回転軸６３は、直線的な鋼材等により形成されている。本変形例では、切り離された回転軸７２，７４のそれぞれの先端に円柱磁石７３，７５を取り付ける。円柱磁石７３，７５は、前述した図５Ａに示した着磁パターンと同様に、半円のＮ極と、残りの半円のＳ極とが形成される。異なる極（Ｎ，Ｓ）どうしを、磁場が作用する範囲内で間隔を空けて対向させて、互いの磁力により吸引する磁性力が作用している状態となる。

この構成において、ＲＬダイヤル８により回転軸７２を回転させると、円柱磁石７３の吸引力が円柱磁石７５に作用した状態で円柱磁石７３が回転するため、同期するように従動軸７４側の円柱磁石７５も従動回転する。この回転により、回転軸７２の回転が従動軸７４に伝達される。
以上説明したように、第３の変形例によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。
図１３は、操作部に搭載される操作子７６の概念的な外観構成を示す図である。尚、本実施形態において、前述した第３の実施形態の構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付して、その説明は省略する。また、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。

本実施形態の操作子７６は、突出部７７が図１０に示した突出部６１に比べて、短縮され、湾曲する窪み部６２の下半分の箇所から切られたような形状となっている。このため、突出部７７は、実質的には、ＵＤノブ７の回転軸（回転中心位置）Ｏから側面に水平移動した高さの位置に配置されている。即ち、突出部７７の下部側を切り取り、回転軸６３が外部に露出する部分が長くなっている。この回転軸６３の露出する部分が窪み部７５となり、人差し指Ｕ２、中指Ｕ３を置くスペースとなっている。また、この窪み部７５もＵＤノブ７の回転中心位置Ｏよりも低い側に形成している。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態の効果に加えて、突出部６１に比べて、回転軸６３まで操作部３に近づくことができるため、広い範囲の窪み部７５を得ることができ、中指Ｕ３の操作範囲が確保しやすい。

［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。図１４は、操作子８１の概念的な外観構成を示す図である。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。
本実施形態の操作子８１は、操作部３の突出部８２内に収容され、ＲＬダイヤル８とポテンショメータ６５とを湾曲可能なフレキシブルシャフト８４で連結した構成である。

操作子８１は、ＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８に立設された硬質シャフト７３と、硬質シャフト７３に対して一端を接続する湾曲可能なフレキシブルシャフト８４と、フレキシブルシャフト８４の他端と接続する硬質シャフト８５と、硬質シャフト８５と接続するポテンショメータ６５とで構成される。フレキシブルシャフト８４は、可撓性を有する筒状のシース８８内に全体的に収容される。

硬質シャフト７３とシース８８の間には、硬質シャフト７３に嵌装されたＯリング８６が配置され、また、シース８８と突出部８２の間には、突出部８２の溝に嵌め込まれたＯリング８７が配置され、それぞれの当接部から操作部３内に液体が浸入しないように水密に構成されている。フレキシブルシャフト８４は、外部に露出するＲＬダイヤル８から突出部８２内を湾曲しながら経由して、操作部３の筐体内に入り込み、ポテンショメータ６５と連結している。フレキシブルシャフト８４と硬質シャフト７３とは、例えば、差し入れて溶着又は、接着剤等により接着されている。

このような構成により、操作部３が、ＲＬダイヤル８の回転軸方向や隣接する位置に操作子８１の配置スペースが確保できない構成であっても、フレキシブルシャフト８４の湾曲が対応できる範囲内であれば、筐体内を引き回してテンショメータ６５を適宜、配置することができる。

以上説明したように、本実施形態の操作子８１は、前述した第１の実施形態の効果に加えて、フレキシブルシャフト８４の湾曲により、人差し指Ｕ２を置くスペースを確保して、操作性への障害を防止するだけでは無く、フレキシブルシャフト８４の湾曲が対応できる範囲内であれば、筐体内を引き回してテンショメータ６５を配置することができ、設計の自由度に大きく貢献することができる。

［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。図１５Ａは、第６の実施形態に係る操作部に搭載される操作子の概念的な外観構成を示す図、図１５Ｂは、連結構造を示す図である。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。

本実施形態の操作子９０は、大別して、回転機構１００とポテンショメータ部１０１とで構成され、これらの間で回転力を伝達する伝達機構となる環状のベルト９５により連結された構成である。

図１５Ａに示すように、回転機構１００は、操作部３の突出部９１内に収容され、外部に露出して、操作者の指で回転操作されるＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８に立設された回転軸９２と、回転軸９２の先端に配置されて、回転をガイドする軸受け部９４とで構成される。回転軸９２は、突出部９１の開口部の近傍に形成された溝に嵌め込まれたＯリング９３により液体が回転軸９２を伝わって操作部３内に浸入しないように水密に構成されている。ポテンショメータ部１０１は、従動軸（ポテンショメータ軸）９７と、ポテンショメータ９８と、回転軸９２の先端に配置されて、回転をガイドする軸受け部９９と、を有している。

また、図１５Ｂに示すように、回転軸９２と従動軸９７の間には、シース９６にカバーされた環状のベルト９５がテンションを持つように直線的に掛け渡されている。尚、ベルト９５の位置が所定位置からずれないように、回転軸９２及び従動軸９７のそれぞれに、Ｕ溝等を形成することが好ましい。このベルト９５は、回転軸９２との回転を従動軸９７に伝達する伝達機構として使用されている。従って、ゴム等の滑り難い材料を用いて、ベルトを作成することが好ましい。尚、図８で説明した回転軸９２と従動軸９７の回転比を設定する場合には、軸径を変えてもよいが、別途、回転比を実現する径のプーリを取り付けてもよい。

また、他にもベルト９５としては、回転軸９２及び従動軸９７にＶ溝を形成して、Ｖベルトを使用する構成であってもよい。さらには、予め設定された各軸の回転比（図８に示す出力と同等）に合わせた径のタイミングプーリを固定し、ベルト９５として、歯付ベルト、所謂タイミングベルトを採用してもよい。また、ギヤとチェーンの組み合わせを適用することも可能である。
以上説明したように、第６の実施形態の操作子９０によれば、第１の実施形態の効果に加えて、簡易な構成で実施することができる。

［第７の実施形態］
次に、第７の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。図１６は、本実施形態に係る操作子の概念的な外観構成を示す図である。本実施形態において、前述した第６の実施形態の構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付して、その説明は省略する。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。

前述した第６の実施形態によるベルトを用いた伝達機構は、テンションを掛けることで回転力を伝達しているため、回転軸９２と従動軸９７とが平行で比較的接近する位置に配置する必要があったが、操作部内の他の構成部位の配置によっては、実施が難しい場合がある。本実施形態では、ギヤ１００とスクリューネジ１０１を組み合わせることにより、回転軸９２と従動軸９７とが平行である必要は無く、離れた位置であっても配置することが可能である。

図１６に示すように、操作子９０は、大別して、回転機構１００とポテンショメータ部１０１とで構成される。回転機構１００は、操作部３の突出部９１内に収容され、外部に露出して、操作者の指で回転操作されるＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８に立設された回転軸９２と、回転軸９２の先端に配置されて、回転をガイドする軸受け部９４と、回転軸９２に嵌装されるギヤ１０２と、ギヤ１０２と歯合するスクリューネジ１０３と、スクリューネジ１０３に接続されるワイヤ１０４と、で構成される。回転軸９２は、突出部９１の開口部の近傍に形成された溝に嵌め込まれたＯリング９３により液体が回転軸９２を伝わって操作部３内に浸入しないように水密に構成されている。

また、ポテンショメータ部４２は、ポテンショメータ９８と、ポテンショメータ９８から延出する従動軸（ポテンショメータ軸）９７と、従動軸９７の先端に配置されて、回転をガイドする軸受け部９９と、従動軸９７に嵌装されるギヤ１０２と、ワイヤ１０４の端部に設けられて、ギヤ１０２と歯合するスクリューネジ１０３と、を有している。ワイヤ１０４は、突出部９１内からポテンショメータ９８の近傍まで、シース９６が被覆されている。ギヤ１０２とスクリューネジ１０３との歯合状態が保持されれば、ワイヤ１０４に可撓性があるため、配置スペースがあれば、操作部３内のどの位置でどの向き（但し、ワイヤ１０４の引き回し可能な範囲内）であっても配置することができる。

以上説明したように、本実施形態の操作子によれば、前述した第１の実施形態の効果に加えて、ポテンショメータ部４２は、ワイヤ１０４に可撓性があるため、ワイヤ１０４の引き回し可能な範囲内で配置スペースがあれば、操作部３内の位置や向きに制限されずに、配置することが容易にできる。

次に、第７の実施形態の操作子の変形例について説明する。
図１７は、前述した第７の実施形態の操作子の変形例の構成を示す図である。本変形例は、ポテンショメータ９８の従動軸（ポテンショメータ軸）９７に、ＲＬダイヤル８を中立位置（湾曲部が直線状になった状態の時のＲＬダイヤル８が示すメモリの位置）に復帰させる中立復帰機構を付加した構成である。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。

本変形例の中立復帰機構は、コイルバネ１０５により構成され、一端が操作部筐体等に固定され、他端側が従動軸９７に複数回、巻き付いた状態で、その先端部分が従動軸９７に固定されている。
このコイルバネ１０５は、ＲＬダイヤル８が中立位置付近の場合には、付勢力が発生せず、ＲＬダイヤル８の操作に伴って、従動軸９７が回転して、コイルバネ１０５が伸長される。この伸長により、ＲＬダイヤル８を元の位置に戻す付勢力が発生する。

以上説明したように、本変形例によれば、ＲＬダイヤル８の操作に応じて発生された付勢力が、ＲＬダイヤル８の中立位置に復帰させる復帰力として作用することで、複数回、ＲＬダイヤル８を反復して回転させた際に現状の位置（湾曲部の湾曲状態）が認知できなくなった場合には、ＲＬダイヤル８から手を離すと、中立位置に自動的に復帰させることができる。

［第８の実施形態］
次に、第８の実施形態に係る導入装置の操作部に搭載される操作子について説明する。図１８は、本実施形態の操作子の概念的な外観構成を示す図である。本実施形態は、傘歯車を利用した回転力の伝達機構を採用した操作子である。尚、本実施形態では、操作部の操作子についてのみ説明するが、本実施形態においても図１に示した導入装置と同等の構成を有している。

本実施形態の操作子は、ＲＬダイヤル８と、ＲＬダイヤル８に立設された回転軸１１２と、回転軸１１２の先端に設けられた傘歯車１１１と、ポテンショメータ９８と、傘歯車１１１に歯合する傘歯車１１３と、傘歯車１１３に接続されたポテンショメータ９８から延出する従動軸（ポテンショメータ軸）１１４と、を有している。この２つの傘歯車１１１と傘歯車１１３とを組み合わせた伝達機構は、回転軸方向を交差する方向に変換して伝達している。 交差する方向の角度は、傘歯車の歯面の角度により決定され、必ずしも直角（９０°）に設定されるものではなく、操作部内部の構成によって適宜設定され、円滑に回転が伝達されるのであれば、９０°以上でも９０°以下でもよい。

本実施形態の操作子によれば、前述した第１の実施形態の効果に加えて、簡易な構成で実施することができる。

１…導入装置、２…挿入部、３…操作部、４…湾曲部、５…可撓管部、６…ユニバーサルコード、７…ＵＤノブ、８…ＲＬダイヤル、９…突出部、１０…電動駆動機構、１１…挿入口（鉗子口）、１２…グリップ部、１３…操作子、１４…回転機構部、１５…ポテンショメータ、１７…操作子、１８…回転機構、１９…ホール素子検出部、２１…回転軸、２２，２５…軸受け部、２３，２４…ギヤ、２６…従動軸、２７…受台、２８…磁石板、２９…ホール素子、３０…基板、３１…ヨーク、Ｕ１…親指、Ｕ２…人差し指、Ｕ３…中指、Ｕ４…薬指、Ｕ５…小指。

Claims (7)

1. 管腔内に挿入される挿入部の先端側に設けられた湾曲部と、
   前記湾曲部を湾曲させるために、電動の駆動源を有する電動湾曲駆動機構と、
   前記湾曲部の挿入方向と直交する第１の方向に湾曲するように、前記電動湾曲駆動機構へ湾曲動作を指示する回転ノブと、
   前記挿入方向及び前記第１の方向に対して、共に直交する第２の方向に湾曲するように前記電動湾曲駆動機構へ湾曲動作を指示する外部に露出するダイヤルと、該ダイヤルを回転軸で回転可能に保持する回転機構と、前記回転軸の軸上から外れた軸方向に前記ダイヤルの回転量を伝達する伝達機構と、前記伝達機構により伝達された前記回転量に従った出力値を出力する検出部を含む操作子と、
   矩形形状の筐体を成し、前記回転ノブを正面に配置し、前記正面に続く底面に前記挿入部の基端部を配置し、前記正面に続く側面上で、前記底面から見て、回転ノブの回転中心位置よりも前記挿入部の基端部に寄った位置に突出した中空な突出部を形成し、該突出部の中空内に前記回転機構のみを配置し、前記筐体内に前記検出部を配置するように前記操作子を収容する操作部と、
   を有する導入装置。
2. 被検体に挿入される挿入部と、
   前記挿入部に設けられる湾曲可能な湾曲部と、
   前記湾曲部を第１の方向に湾曲させるために操作者が操作可能な回転ノブと、
   前記湾曲部を前記第１の方向とは異なる第２の方向に湾曲させるために前記操作者が操作可能な操作子と、
   前記挿入部の基端部に接続されるグリップ部と、
   前記グリップ部の基端部に接続され、前記操作者によって前記グリップ部とともに把持され、前記回転ノブが配置される正面と前記正面の反対側に配置され前記操作者が把持したときに前記操作者の手のひらが当接する裏面を有する筐体と、
   前記筐体の前記正面及び前記裏面から続く第１側面から延出するユニバーサルケーブルと、
   前記ユニバーサルケーブルが延出する方向とは反対方向に前記筐体から突出され、前記操作子の一部を内部に収容するための空間を形成する突出部と、
   前記突出部における前記操作者の人差し指または中指がかかる位置に前記ユニバーサルケーブルが延出する方向に窪んだ窪み部と、
   を有する導入装置。
3. 前記窪み部は、前記回転ノブの回転中心位置よりも前記グリップ部側に凹みの中央が配置するように形成される請求項２に記載の導入装置。
4. 前記伝達機構は、複数のギヤ、環形状のベルト、フレキシブルシャフト、一対の磁石又は、ワイヤのいずれかを用いて構成される請求項１に記載の導入装置。
5. 前記伝達機構は、
   前記ダイヤルに立設された回転軸の先端部に設けられた第１の歯車と、前記検出部の従動軸の先端部に設けられて、前記第１の歯車に噛合する第２の歯車とで、構成され、
   前記ダイヤルの回転を前記検出部に伝達する請求項４に記載の導入装置。
6. 前記伝達機構は、
   前記ダイヤルに立設された回転軸の先端部に設けられた第１の傘歯車と、前記回転軸と交差する軸方向に前記操作子の従動軸の先端部に設けられて、前記第１の傘歯車に噛合する第２の傘歯車とで、構成され、
   前記ダイヤルの回転を前記検出部に伝達することを特徴とする請求項４に記載の導入装置。
7. 前記ダイヤルの回転軸周りの外周における、前記操作部の筐体と対向する縁部に、面取りを施した請求項１に記載の導入装置。

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