JP5941754B2 - 内視鏡装置および内視鏡装置の修理方法 - Google Patents
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Description
配管に挿入される挿入部の先端側には一般的に湾曲可能な湾曲部が設けられているが、挿入部が長尺の場合には、湾曲部を湾曲させるための駆動力を圧縮空気などの流体を利用する、いわゆるマッキベン型アクチュエータ(以下、単に「アクチュエータ」と称する。)が用いられている。このようなアクチュエータを用いた内視鏡装置として、例えば、特許文献1に記載されたものがある。
なお、挿入部の軸線を含む基準平面上で、湾曲部をこの軸線に対して両側に湾曲させるために、複数の湾曲駒に軸線を挟んで一対のワイヤガイドおよびアングルワイヤを設けている。
アクチュエータの基端部にはエアチューブ(流体供給チューブ)が設けられている。エアチューブにはストッパ部が挿入部の軸線方向の位置を調整可能に設けられている。湾曲部が湾曲していなく真っ直ぐな状態のときには、基端口金の基端面とストッパ部の円盤部との間には軸線方向に隙間が形成されている。
一方で、一対のアクチュエータのうちの他方に圧縮空気を供給すると、他方のアクチュエータが軸線方向に縮んで湾曲部が軸線の他方側に湾曲する。このとき、湾曲駒の移動により前述の一方のアクチュエータは先端側に移動することになるが、基端口金とストッパ部との間に隙間が形成されているため、湾曲部が軸線の他方側に湾曲するときに一方のアクチュエータが湾曲部の湾曲動作の支障となることが抑制される。
これに対して、特許文献1の内視鏡装置ではエアチューブを用いることで摩擦を低減させ、挿入部が長尺であっても湾曲部の湾曲性能を維持することができる。
一方で、この内視鏡装置において、エアチューブにストッパ部がカシメ付けられることにより設けられている場合がある。
しかしながら、アクチュエータを長期間にわたり使用する際に、伸縮チューブが破断してアクチュエータが軸線方向に伸縮できなくなるという問題があった。
これらの場合、アクチュエータを交換することになるが、エアチューブにストッパ部がカシメ付けられているため、アクチュエータを交換する際にカシメ部を外し、エアチューブを交換した後に、再びカシメ直す必要がある。この場合には、アクチュエータの交換に多大な労力を要していた。
本発明の内視鏡装置は、先端側に湾曲部が設けられた長尺の挿入部を備える内視鏡装置において、内部に流体を供給することで前記挿入部の径方向に膨張するとともに長手方向に縮む伸縮チューブと、前記伸縮チューブの先端を封止する先端口金と、前記先端口金の先端側に設けられた第1のネジ部に螺合する第2のネジ部を基端側に有し、前記先端口金に着脱可能に設けられる筒状体と、前記筒状体の先端に取り付けられ、軸線上で貫通する貫通孔が形成されたストッパと、前記ストッパの貫通孔から前記筒状体の内部に挿通され基端部が係合部で固定され、先端部が前記湾曲部に接続される線状部材と、前記伸縮チューブの基端側に連結され、外周部に第3のネジ部を有する筒状のネジ部本体と、前記伸縮チューブ内に前記流体を供給する流体供給チューブと、前記第3のネジ部に螺合する第4のネジ部を有し、螺合により前記ネジ部本体に前記流体供給チューブを固定するチューブ固定部と、を備えたことを特徴としている
また、上記の内視鏡装置において、前記伸縮チューブを収納するシースの基端部に取り付けられ、前記伸縮チューブの基端側に設けられたネジ部本体に螺合する第5のネジ部を有し、前記ストッパと前記係合部との間隔を調整する調節部材を更に備えることが好ましい。
また、上記の内視鏡装置において、前記ストッパは、前記筒状体の先端に設けられた第6のネジ部に螺合する第7のネジ部を有し、前記筒状体の先端側に着脱可能に設けられることが好ましい。
図1に示すように、本内視鏡装置1は、長尺で可撓性を有する挿入部10と、挿入部10が外周面に沿って巻回される略円筒状のドラム100とを備えている。また、本発明に必須ではないが、本内視鏡装置1は、ドラム100を収納するケース110を備えている。
先端硬質部20には、先端側に向けて配置された結像レンズ群21と、先端硬質部20の内部において結像レンズ群21から入射した像が結像され、この像による映像を取得するCCDあるいはCMOSエリアイメージセンサを有する固体撮像装置(不図示)と、結像レンズ群21の周囲に配置されたLED等の発光装置を有する照明部22とを備える。
前述の固体撮像装置に結像された被観察体の画像情報を、図示しない信号線を通じて例えばケース110などに組み込まれた操作部111において表示できるようになっている。操作部111には、例えばLCD等のディスプレイ装置112を有する構成を採用することができる。また、操作部111には、後述する湾曲駆動機構41A、41Bを操作するための不図示の湾曲操作部が設けられている。
また、後述するアクチュエータ43Cもアクチュエータ43Aと同一の構成であるため、上記と同様に、同一の数字に付加する英字を「A」、「C」と異ならせて重複する説明を省略する。
湾曲部30は、挿入部10の長手方向Dに並べて配置された複数の筒状部材を有する。より詳しくは、先端硬質部20の基端側に固定された先リング31と、先リング31に対して径方向に対向する2カ所で先リング31の壁部に揺動自在に連結された複数の湾曲駒32と、複数の湾曲駒32のうちの最も基端側の湾曲駒32に対して径方向に対向する2カ所で揺動自在に連結された基リング33とを備える。
アクチュエータ43Aは、図3および図4に示すように、長手方向Dに延びるように配置された伸縮チューブ52Aと、伸縮チューブ52Aの外周面に巻回された複数の糸状体53Aと、糸状体53Aの交差部のみに設けられた糸用接着剤(固定部材)54Aと、伸縮チューブ52Aの基端側に接続された前述のネジ部55Aとを有している。
伸縮チューブ52Aは、シリコンなどの伸縮性の大きな樹脂で形成することができる。伸縮チューブ52Aの先端部は、先端口金56Aなどで封止されている。先端口金56Aの先端部には、雄ネジであるアクチュエータ側ネジ部57Aが伸縮チューブ52Aの軸線C1周りに形成されている。
複数の糸状体53Aの一部である糸状体58Aは、軸線C1周りに一方の向きに螺線状に巻回されている。複数の糸状体53Aの残部である糸状体59Aは、軸線C1周りに他方の向きに螺線状に巻回されている。すなわち、糸状体58Aと糸状体59Aとは、伸縮チューブ52A上で互いに交差するように巻回されている。
この例では、長手方向Dにおいて、隣合う糸状体58A、および、隣合う糸状体59Aの間隔は、長手方向Dの位置によらず一定の長さL1に設定されている。糸状体58Aおよび糸状体59Aのリード角は、互いに等しく設定されている。
糸用接着剤54Aは、糸状体58Aと糸状体59Aとが交差する交差部で糸状体58Aと糸状体59Aとを固定している。糸用接着剤54Aは、糸状体58A、59Aの交差部のみに、交差部を囲うように設けられている。
ネジ部55Aの先端部は、伸縮チューブ52Aの基端部に挿入した状態で伸縮チューブ52Aに固定されている。
パイプ69Aは、第二の先端側雌ネジ部68Aをアクチュエータ43Aのアクチュエータ側ネジ部57Aに螺合させた状態で軸線C1上に配置されている。
ストッパ72Aには、軸線C1上で貫通する貫通孔が形成されていて、この貫通孔の内径はパイプ69Aの内径より小さく設定されている。ストッパ72Aの貫通孔により、パイプトメ70Aが構成されている。
ネジ緩み止め剤73A、74Aとしては、例えば、ネジロック剤1401B(スリーボンド株式会社製)のように、内視鏡装置1を使用する際に使用者が通常作用させる力では破断しないが、この力より充分大きな力を作用させることで破断させることができる接着剤を好適に用いることができる。
湾曲部30が湾曲せずに真っ直ぐになっている直状状態では、長手方向Dにおいてワイヤトメ45Aはパイプトメ70Aから長さL2だけ離間して設けられている。
アングルワイヤ46Aは、ストッパ72Aの貫通孔、および案内部47Aに挿通され、長手方向Dに延びるように配置されている。
本体77Aおよび先端鍔部78Aは、ステンレス鋼などの金属で一体に形成されている。シース42Aは、シース42Aの管路に本体77Aが嵌合した状態で、本体77Aと先端鍔部78Aとにより構成される段部81Aにシース42Aの先端面を支持されている。コイルトメ79Aは、シース42Aの先端部に着脱可能に取付けられている。
コイルパイプ80Aは、例えば、長手方向Dに密巻きしたコイルで形成することができる。コイルパイプ80Aの先端部は、前述の基リング33の支持部33aに、支持部33aの開口と連通した状態で固定されている。すなわち、コイルパイプ80Aの先端部は、可撓管部40の先端部に取付けられている。
雄ネジ部64Aと雌ネジ部86Aとの間にはネジ緩み止め剤(基端側接着部材)88Aが配されていて、ネジ部55Aに固定部48Aを固定している。ネジ緩み止め剤88Aとしては、ネジ緩み止め剤73A、74Aと同一のものを用いることができる。
チューブ固定(挟持部材)90Aは筒状に形成され、先端部の内周面に第二の雌ネジ部91Aが設けられている。チューブ固定90Aの基端部は、固定部48Aよりも基端側においてネジ部55Aの雄ネジ部64Aに第二の雌ネジ部91Aが螺合したときに、ネジ部55Aの円筒部63Aと同軸上に配置されるとともに、円筒部63Aの外周面とチューブ固定90Aの基端部の内周面との間隔が、先端側に向かうにしたがって狭くなるように設定されている。この間隔は、チューブ49Aの厚さよりも小さく設定されている。すなわち、円筒部63Aに外嵌したチューブ49Aの先端部が、先端側に向かうにしたがって円筒部63Aとチューブ固定90Aとの間で挟み付けられるように構成されている。
一般的に、湾曲駆動機構は長手方向において、局所的に硬い部分がある。この硬い部分が長手方向に一致しないように、本実施形態では湾曲駆動機構41A、41Bを長手方向Dに位置をずらして配置している。
使用者は、操作部111を操作することで内視鏡装置1を起動し、照明部22から挿入部10の前方に照明光を照射させる。そして、結像レンズ群21を通して固体撮像装置で取得した画像をディスプレイ装置112に表示させて確認しながら、配管内に挿入部10を挿入していく。
挿入部10の先端が配管の分岐部に達したときには、湾曲部30を所望の方向に湾曲させる必要が生じる。
伸縮チューブ52A内に圧縮空気が供給されると、伸縮チューブ52Aは膨張を開始し、糸状体58A、59Aは糸用接着剤54Aで固定された交差部を中心として回動するように移動する。糸用接着剤54Aのショア硬度が前述のように規定されているため、糸状体58A、59Aは糸用接着剤54Aにより移動を規制されにくい。また、糸用接着剤54Aは糸状体58A、59Aの交差部のみに設けられているため、糸状体58A、59Aの移動により伸縮チューブ52Aが膨張する動きが規制されることは少ない。
前述のようにアクチュエータ43Aは、長手方向Dの位置によらず径方向に同様に膨張し、長手方向Dに縮んでいく。これにより、糸状体58A、59Aの間から外方に突出する伸縮チューブ52Aの突出量も、長手方向Dの位置によらず一定になる。
アクチュエータ43Aの基端部は、ネジ部55A、固定部48A、シース42A、および案内部47Aにより挿入部10に対して先端側に移動するのが規制されている。このため、図5に示すように、アクチュエータ43Aの基端部は移動せず、アクチュエータ43Aの先端部が筒状体44Aとともに基端側に移動して、アングルワイヤ46Aのワイヤトメ45Aに筒状体44Aのパイプトメ70Aが長手方向Dに係合する。
このとき、先リング31のうちアングルワイヤ46Bに固定された部分は先端側に移動するが、直状状態の湾曲駆動機構41Bにおいて、ワイヤトメ45Bはパイプトメ70Bから長手方向Dに離間して設けられているため、図7に示すように、アクチュエータ43Bや筒状体44Bに対してアングルワイヤ46Bが先端側に移動しても、ワイヤトメ45Bはパイプトメ70Bに係止されない。したがって、パイプトメ70Bは、一方に湾曲する湾曲部30の動きの支障とはならない。
また、湾曲部30を基準平面上で軸線C2に対する他方に湾曲させるときには、流体供給源によりチューブ49Bを介して湾曲駆動機構41Bの伸縮チューブ52B内に圧縮空気を供給する。
予め、挿入部10から公知の方法で外套シースを取外し、湾曲駆動機構41A、41Bを露出させておく。
ネジ部55Aおよび固定部48Aからネジ緩み止め剤88Aを取外す。ネジ緩み止め剤88Aを取外すには、固定部48A、ネジ部55Aの円筒部63Aをそれぞれ工具などで把持して軸線C1周りに相対的に回転させたり、ネジ緩み止め剤88Aを溶剤で溶かしてある程度柔らかくした上で取外したりする方法がある。さらに、雄ネジ部64Aと雌ネジ部86Aとの螺合を解除することでネジ部55Aから固定部48Aを取外す。
案内部47Aのコイルトメ79Aからシース42Aを取外して、アクチュエータ43Aと筒状体44Aとの接続部を露出させる。アクチュエータ43Aおよび筒状体44Aからネジ緩み止め剤73Aを取外す。そして、アクチュエータ側ネジ部57Aと筒状体側ネジ部68Aとの螺合を解除することで筒状体44Aからアクチュエータ43Aを取外す。
ここまでの工程で、内視鏡装置1からアクチュエータ43Aが取外される。
筒状体44Aの筒状体側ネジ部68Aとアクチュエータ43Cのアクチュエータ側ネジ部57Cとにネジ緩み止め剤73Aを取付けることで、筒状体44Aとアクチュエータ43Cとを固定する。ネジ緩み止め剤73Aの取付けは、筒状体側ネジ部68Aおよびアクチュエータ側ネジ部57Cの少なくとも一方に前述のネジロック剤1401Bのような接着剤を塗布した状態で筒状体側ネジ部68Aにアクチュエータ側ネジ部57Cを螺合させることで行う。螺合させた後で接着剤を乾燥させることで、筒状体44Aにアクチュエータ43Cを固定することができる。
案内部47Aのコイルトメ79Aをシース42Aの先端部の管路に圧入することで案内部47Aにシース42Aを取付ける。
アクチュエータ43Cのネジ部55Cの雄ネジ部64Cに固定部48Aの雌ネジ部86Aを螺合させることで、アクチュエータ43Cのネジ部55Cに固定部48Aを取付ける。
ネジ部55Cの雄ネジ部64Aと固定部48Aの雌ネジ部86Aとの間にネジ緩み止め剤88Aを取付けることで、ネジ部55Cと固定部48Aとを固定する。
図3に示すように、シース42Aおよびアングルワイヤ46Aに対してアクチュエータ43Cを先端側に移動させて、固定部48Aの鍔部85Aをシース42Aの基端面に当接させる。すると、アクチュエータ43Cとともにパイプトメ70Aが先端側に移動することで、長手方向Dにおいてパイプトメ70Aはワイヤトメ45Aから長さL2だけ離間する。
アクチュエータ43Cのネジ部55Cにチューブ49Aを取付ける。具体的には、ネジ部55Cの雄ネジ部64Cにチューブ固定90Aの第二の雌ネジ部91Aを螺合させ、ネジ部55Cとチューブ固定90Aとの間にチューブ49Aを挟み込む。
なお、ネジ部55Cとチューブ固定90Aとをネジ緩み止め剤で固定してもよい。
そして、挿入部10に外套シースを取付け、湾曲駆動機構41A、41Bを覆う。
一方で、湾曲部30が軸線C2に対する他方に湾曲してアングルワイヤ46Aが先端側に移動したときは、直状状態のときにワイヤトメ45Aはパイプトメ70Aから離間して設けられているため、アングルワイヤ46Aの先端側への移動をパイプトメ70Aが阻害するのを防止し、アングルワイヤ46Aを先端側へ容易に移動させることができる。
一般的に、シース42Aや伸縮チューブ52Aなどのような軟性の部材は、金属などの硬い部材に比べて寸法の調整が難しい。しかしながら、本内視鏡装置1は、ネジ部55Aに螺合する固定部48Aを備えることで、長さL2などの長手方向Dの寸法を容易に調節することができる。
雄ネジと雌ネジとの間にネジ緩み止め剤73A、74A、88Aを取付けることで、ネジ嵌合が外れてしまうことを防止することができる。
糸用接着剤54Aのショア硬度は伸縮チューブ52Aのショア硬度の2分の1以下であるため、伸縮チューブ52Aが伸縮するときに糸状体53Aが交差部を中心としてより容易に移動するようになる。これにより、伸縮チューブ52A内に圧縮空気を供給したときのアクチュエータ43Aの応答性を高めることができる。
ネジ部55Aの円筒部63Aとチューブ固定90Aとを備えることで、円筒部63Aの外周面上にチューブ49Aを外嵌させた後でネジ部55Aの雄ネジ部64Aにチューブ固定90Aの第二の雌ネジ部91Aを螺合させることで、ネジ部55Aとチューブ固定90Aとの間にチューブ49Aを挟み込んで確実に取付けることができる。
たとえば、前記実施形態では、伸縮チューブ52Aの厚さが比較的厚い場合などのように伸縮チューブ52Aが損傷する恐れが少ない場合には、長手方向Dに隣合う糸状体58Aの間隔や、長手方向Dに隣合う糸状体59Aの間隔を、長手方向Dに変化させてもよい。
アクチュエータ側ネジ部57Aが雄ネジであり、筒状体側ネジ部が第二の先端側雌ネジ部68A、すなわち雌ネジであるとしたが、アクチュエータ側ネジ部が雌ネジであり、筒状体側ネジ部がこの雌ネジに螺合する雄ネジであるとしてもよい。
前記実施形態では、挿入部10内に湾曲駆動機構を2つ備えて挿入部10の軸線C2に対して湾曲部30を2方向に湾曲可能に構成した。しかし、挿入部10内に備えられる湾曲駆動機構の数に制限は無く、例えば、挿入部10内に湾曲駆動機構を4つ備えて挿入部10の軸線C2に対して湾曲部30が4方向に湾曲可能となるように構成してもよい。
10 挿入部
30 湾曲部
42A、42B シース
43A アクチュエータ(被交換アクチュエータ)
43B アクチュエータ
43C アクチュエータ(交換アクチュエータ)
44A、44B 筒状体
45A ワイヤトメ(係合部)
46A、46B アングルワイヤ(線状部材)
47A、47B 案内部
48A 固定部(調節部材)
49A、49B チューブ(流体供給チューブ)
52A 伸縮チューブ
53A 糸状体
54A 糸用接着剤(固定部材)
55A、55C ネジ部(接続部材)
57A、57C アクチュエータ側ネジ部
63A 円筒部
64A、64C 雄ネジ部
67A 先端側雌ネジ部
68A 第二の先端側雌ネジ部(筒状体側ネジ部)
69A パイプ(筒状体本体)
70A パイプトメ(被係合部)
71A 先端側雄ネジ部
72A ストッパ(縮径部材)
73A ネジ緩み止め剤(先端側接着部材)
85A 鍔部
86A 雌ネジ部
88A ネジ緩み止め剤(基端側接着部材)
90A、90B チューブ固定(挟持部材)
91A 第二の雌ネジ部
D 長手方向
Claims (6)
- 先端側に湾曲部が設けられた長尺の挿入部を備える内視鏡装置において、
内部に流体を供給することで前記挿入部の径方向に膨張するとともに長手方向に縮む伸縮チューブと、
前記伸縮チューブの先端を封止する先端口金と、
前記先端口金の先端側に設けられた第1のネジ部に螺合する第2のネジ部を基端側に有し、前記先端口金に着脱可能に設けられる筒状体と、
前記筒状体の先端に取り付けられ、軸線上で貫通する貫通孔が形成されたストッパと、
前記ストッパの貫通孔から前記筒状体の内部に挿通され基端部が係合部で固定され、先端部が前記湾曲部に接続される線状部材と、
前記伸縮チューブの基端側に連結され、外周部に第3のネジ部を有する筒状のネジ部本体と、
前記伸縮チューブ内に前記流体を供給する流体供給チューブと、
前記第3のネジ部に螺合する第4のネジ部を有し、螺合により前記ネジ部本体に前記流体供給チューブを固定するチューブ固定部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。 - 前記線状部材の基端部に固定された前記係合部が前記ストッパから所定の長さ離間して設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記伸縮チューブを収納するシースの基端部に取り付けられ、前記伸縮チューブの基端側に設けられたネジ部本体に螺合する第5のネジ部を有し、前記ストッパと前記係合部との間隔を調整する調節部材を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記伸縮チューブの外周面に前記伸縮チューブの軸線周りに螺線状、かつ、互いに交差するように巻回された複数の糸状体と、
複数の前記糸状体の交差部を固定する、ショア硬度が10〜20の紫外線硬化性のアクリル系接着剤と、
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 - 前記ストッパは、前記筒状体の先端に設けられた第6のネジ部に螺合する第7のネジ部を有し、前記筒状体の先端側に着脱可能に設けられることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 請求項1に記載の内視鏡装置の前記伸縮チューブである被交換伸縮チューブを、新たな前記伸縮チューブである交換伸縮チューブに交換する内視鏡装置の修理方法であって、
前記ネジ部本体と前記チューブ固定部との螺合を解除し前記被交換伸縮チューブから前記流体供給チューブを切り離し、
前記先端口金と前記筒状体との螺合を解除し、前記筒状体から前記被交換伸縮チューブを取り外し、
前記被交換伸縮チューブを取り外した前記筒状体に前記交換伸縮チューブの先端口金を螺合させて取り付け、
前記交換伸縮チューブのネジ部本体に前記チューブ固定部を螺合させて前記流体供給チューブを取り付けることを特徴とする内視鏡装置の修理方法。
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