JP6063773B2 - Insertion device - Google Patents
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Description
本発明は、操作時に手を離しても湾曲部の湾曲状態を維持し、予め定めた湾曲動作範囲を越えた際に、中立位置を含む範囲内に復帰する操作入力部を備える挿入装置に関する。 The present invention relates to an insertion device including an operation input unit that maintains a bending state of a bending portion even when a hand is released during operation and returns to a range including a neutral position when a predetermined bending operation range is exceeded.
従来、挿入装置として、代表的には、体腔内又は湾曲箇所が存在する管路内の目視観察を行うために、細長い可撓性を有し、先端部に湾曲部が設けられた挿入部を挿入する医療用又は工業用の内視鏡装置が利用されている。例えば、医療用の内視鏡装置は、体腔内の診察や外科手術に用いられた場合、操作部を操作して、挿入部先端側に設けられた湾曲部を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。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an insertion device, typically, an insertion portion having a slender flexibility and having a bending portion provided at a distal end portion thereof is used for visual observation in a body cavity or a duct having a bending portion. Medical or industrial endoscope devices to be inserted are used. For example, when a medical endoscope apparatus is used for a medical examination or a surgical operation in a body cavity, the bending portion provided on the distal end side of the insertion portion is bent in the vertical direction and the horizontal direction by operating the operation portion. However, it is inserted into the body cavity.
前述した湾曲操作部の操作ダイヤルが1回転以上(360度以上)の多回転操作を行う構成であれば、操作者は、操作ダイヤルの回転方向を反復させて、繰り返し回転操作を行っているため、元の中立位置が分かりにくくなり、実際の湾曲部の湾曲状態が把握し難くなる。この場合、操作者は、一旦、視認しながら操作ダイヤルを中立位置に戻した後、再度、湾曲操作を行っている。 If the operation dial of the bending operation unit described above is configured to perform a multi-rotation operation of one rotation or more (360 degrees or more), the operator repeatedly performs the rotation operation by repeating the rotation direction of the operation dial. This makes it difficult to understand the original neutral position and makes it difficult to grasp the actual bending state of the bending portion. In this case, the operator once performs the bending operation again after returning the operation dial to the neutral position while visually recognizing.
例えば、特許文献1には、モータ駆動を駆動により湾曲部の湾曲動作を行う内視鏡装置が提案されている。この内視鏡装置の操作部は、操作ダイヤルを中立位置に復帰させるために、操作ダイヤルの回転軸に互い反対方向に巻回させた2つの渦巻きバネを対向させて配置している中立復帰機構が設けられている。
For example,
この中立復帰機構は、操作ダイヤルを回転させた際に、何れか一方の渦巻きバネを圧縮し、他方の渦巻きバネを伸長させることにより、湾曲部が直線的に延伸した状態となる操作ダイヤルの初期位置(中立位置)に戻る付勢力が働くように調整されている。 When the operation dial is rotated, this neutral return mechanism compresses one of the spiral springs and expands the other spiral spring, so that the curved portion is in a linearly extended state. The biasing force returning to the position (neutral position) is adjusted.
前述した特許文献1による中立復帰機構において、操作ダイヤルは、常に付勢力が反対方向に作用する2つのバネを用いて、付勢力のバランスにより中立位置を決定している。このため、指を操作ダイヤルから離した場合には、その付勢力により、挿入部の先端位置は復帰移動を開始し、観察対象部位が観察視野から外れてしまう。
In the neutral return mechanism according to
従って、手の大きさ等の関係により、片手で2つの操作ダイヤルを操作できない操作者や両手で操作する習慣となっている操作者にとっては、中間位置に戻す必要がない場合であってもバネの付勢力により戻されてしまい、場合によっては不本意な動作となっている。一時的に湾曲状態をロックするロックボタンを装備しているタイプもあるが、その都度、設定解除を行わなければならない。 Therefore, for an operator who cannot operate the two operation dials with one hand or an operator who has a habit of operating with both hands due to the size of the hand or the like, even if it is not necessary to return to the intermediate position, the spring It is returned by the urging force, and in some cases, the operation is unintentional. Some types are equipped with a lock button that temporarily locks the curved state, but the setting must be canceled each time.
また、入力操作部位(ポテンショメータ等)の回転軸と中立復帰機構のバネを一体的な入力ユニットとして構成している。入力ユニットは、操作部に組み入れられる際に、操作する指先の位置から操作部における設置位置が決められている。このため、操作部の外形状に影響を与えるだけではなく、指先側が重くなるため、これまでの操作部の重量バランスを変えてしまい、操作者に対して把持するための負担が増加する虞がある。 Further, the rotation shaft of the input operation part (potentiometer or the like) and the spring of the neutral return mechanism are configured as an integral input unit. When the input unit is incorporated in the operation unit, the installation position in the operation unit is determined from the position of the fingertip to be operated. For this reason, not only affects the outer shape of the operation unit, but also the fingertip side becomes heavier, so the weight balance of the operation unit so far may be changed, and the burden on the operator for gripping may increase. is there.
そこで本発明は、内視鏡の操作部内に組み入れる際に、入力ユニットにおける入力操作部位と中立復帰機構を離間して、操作部内の空きスペースを利用して配置し、操作部の大型化を抑制し、且つ重量バランスの取れた操作部を備える電動湾曲内視鏡装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention suppresses the increase in size of the operation unit by separating the input operation site in the input unit from the neutral return mechanism and using the empty space in the operation unit when incorporated in the operation unit of the endoscope. In addition, an object of the present invention is to provide an electric bending endoscope apparatus including an operation unit with a balanced weight.
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、第1の方向に湾曲可能な湾曲部と、長手軸を有する長方形状を成すグリップと、前記グリップに連結され、前記湾曲部を牽引により前記第1の方向に湾曲させる複数の第1のワイヤが内蔵される操作部と、
前記グリップ又は前記操作部に取り付けられ、前記長手軸と略垂直な方向へ回動することで、前記湾曲部を湾曲操作する入力部と、前記第1のワイヤに連結され、前記湾曲部を湾曲駆動させる駆動力を発生するパワーユニットと、前記入力部の入力量に基づき前記湾曲部を湾曲制御する制御信号を前記パワーユニットに出力するコントロールユニットと、
前記操作部内で前記入力部と異なる面位置に配置され、前記入力部と第2のワイヤで連結し、前記入力部によって前記第2のワイヤが牽引されると、前記第2のワイヤの移動方向とは逆方向に前記第2のワイヤを引き戻し、予め定めた中立位置に復帰させる牽引力を発生する復帰力発生部と、前記第2のワイヤの途中で、該第2のワイヤを屈曲させる位置に設けられ、前記第2のワイヤを交差する方向に往復移動させるように方向転換する少なくとも1つの方向転換部と前記第2のワイヤを含み、前記入力部と前記復帰力発生部を連結する結合部と、を有する。
To achieve the above object, an embodiment according to the present invention, traction and bendable bending portion in a first direction, a grip forming a rectangular shape having a longitudinal axis, connected to said grip, said bent portion an operating unit having a plurality of first wire to bend in the first direction is built by,
The grip or attached to the operation portion, by rotating a direction substantially perpendicular to the longitudinal axis, an input unit for bending operation the bending portion, is connected to the first wire, bending the bending portion A power unit that generates a driving force to be driven; a control unit that outputs a control signal to the power unit to control the bending of the bending portion based on an input amount of the input unit;
Disposed in the input portion and the different surface position by the operation portion, connected by the input unit and the second wire, the second wire is pulled by the input unit, the moving direction of the second wire The second wire is pulled back in the opposite direction, and a return force generator that generates a traction force to return to a predetermined neutral position, and a position where the second wire is bent in the middle of the second wire A coupling portion that is provided and includes at least one direction changing portion that changes the direction so as to reciprocate the second wire in a crossing direction, and the second wire, and connects the input portion and the return force generating portion; And having.
本発明によれば、内視鏡の操作部内に組み入れる際に、入力ユニットにおける入力操作部位と中立復帰機構を離間して、操作部内の空きスペースを利用して配置し、操作部の大型化を抑制し、且つ重量バランスの取れた操作部を備える電動湾曲内視鏡装置を提供することができる。 According to the present invention, when incorporating in the operation unit of the endoscope, the input operation site in the input unit and the neutral return mechanism are separated from each other and arranged using the empty space in the operation unit, thereby increasing the size of the operation unit. It is possible to provide an electric bending endoscope apparatus including an operation unit that is suppressed and has a weight balance.
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1は、第1の実施形態に係る操作部を含む概念的な電動湾曲内視鏡システムの構成を示す図である。尚、以下の説明において、操作部102は、長方体形状を成しており、UD操作ダイヤルが配置された面を正面とし、その対向面で手のひらが当接する面を裏面とし、ユニバーサルケーブル103が連結される面を第1側面とし、入力ユニット1が配置された面を第2側面とする。さらに、グリップ部105が連結する側を基端部又は下部とし、その対向する側を上部(又は、上面)とする。本実施形態の内視鏡装置は、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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a conceptual electric bending endoscope system including an operation unit according to the first embodiment. In the following description, the
本実施形態の電動湾曲内視鏡システムは、主として、内視鏡本体100と図示しない駆動制御装置とで構成される。内視鏡本体100は、管腔内に挿入される挿入部101と、挿入部101の基端側に設けられた操作部102と、端部に駆動制御装置に接続可能なコネクタが設けられ、照明光の導光路であるライトガイドファイバ(又は、光ファイバケーブル)及び信号ケーブル等を含むユニバーサルケーブル103と、操作部102の内部やユニバーサルケーブル103に設けられた湾曲部107を湾曲させることが可能な図示しない湾曲機構とで構成される。駆動制御装置は、公知な構成であり、例えば、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、湾曲機構を駆動させる駆動源(パワーユニット:湾曲駆動用モータ110)に駆動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。
The electric bending endoscope system of the present embodiment is mainly composed of an endoscope
ここで、駆動源(モータ110)は図1に示すように操作部102内に設けられても良いし、ユニバーサルケーブル103のコネクタ内に設けられても良い。ユニバーサルケーブル103のコネクタ内に駆動源(モータ110)を設ける場合には湾曲機構は、ユニバーサルケーブル103内に設けられた、一方の端部から他方の端部へ回転伝達可能な可撓性を有するコイルシャフトを介して、駆動源(モータ110)で発生した駆動力を操作部102内に伝達するように構成される。以下では、駆動源(モータ110)が操作部102内に設けられる場合で説明を行う。上述したように駆動源(モータ110)の配置は、これに限定されるものではない。
制御部は、後述する入力ユニット1の操作ダイヤル5(入力操作部位4)の回転操作(移動位置)に応じた、湾曲部107を湾曲させる指示信号をモータ駆動電源部に送出して、モータ110を駆動して湾曲動作を行う。
Here, the drive source (motor 110) may be provided in the
The control unit sends an instruction signal to bend the bending
挿入部101は、基端側の操作者に把持されるグリップ部105と、長尺な可撓性チューブ106と、可撓性チューブ106の先端側に設けられた湾曲部107と、湾曲部107の先端側に設けられた先端部108とで構成されている。グリップ部105には、鉗子等の処置具を挿通するための鉗子口104が設けられ、可撓性チューブ106内に貫通孔が形成されている。先端部108は、図示していないが、その先端面に、撮像部、照明光の照射窓及び撮像部を洗浄するための洗浄ノズルが配置され、さらに、貫通孔を通じて、鉗子導入口104と挿通する鉗子口が開口されている。
The
操作部102の上部には、湾曲部107の駆動源となる湾曲駆動用モータ110が操作部筐体と一体的に配置されている。操作部102の正面には、上下(up/down)方向に湾曲操作するために手動で回動させるUD操作ダイヤル111が設けられ、その近傍には、UD操作ダイヤル111を一時的にロックするUDブレーキノブ109が配置されている。また、操作部102の第2側面側には、入力ユニット1が設けられている。ここでは、入力ユニット1は、RL(right/left)方向に湾曲操作するためのRL操作ユニットに相当する。また、図示していないが、湾曲部107内には、複数のワイヤが配線され、各ワイヤの一端側は、モータ110に駆動されるモータ駆動機構(湾曲ユニット)に連結され、他端側は、湾曲部107を構成する複数の湾曲駒のそれぞれに連結する。モータ駆動機構により牽引されたワイヤが湾曲駒を引き、湾曲部107が湾曲する。
Above the
本実施形態では、操作者は、操作部102を把持する際に、一例として、ユニバーサルケーブル103に親指と人差し指の間の付け根部分を当接させて把持して、親指をUD操作ダイヤル111に宛がい、裏面側に手のひらを当てて、小指又は薬指を入力操作部位(RL操作ユニット)1の操作ダイヤル5に宛がう把持状態となる。本実施形態では、中立復帰機構を有する入力ユニットを湾曲部のRL操作に用いる例を提案しているが、勿論、この例に限定されるものではなく、操作ダイヤルの設置位置を変えるだけで、UD操作を行う入力ユニットとしても同等に利用することができる。
In this embodiment, when the operator grips the
図2は、操作部内に、分離して配置される入力ユニットの入力操作部位と中立復帰機構の配置構成例を示す図である。図3は、基板正面(主面)から見た基板に配置される入力操作部位と中立復帰機構の配置関係を概念的に示し、図4は、基板側面から見た入力操作部位と中立復帰機構の配置関係を概念的に示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement configuration example of the input operation portion of the input unit and the neutral return mechanism that are separately arranged in the operation unit. FIG. 3 conceptually shows the positional relationship between the input operation site and the neutral return mechanism arranged on the substrate viewed from the front (main surface) of the substrate, and FIG. 4 shows the input operation site and the neutral return mechanism viewed from the side of the substrate. It is a figure which shows notionally the arrangement | positioning relationship.
操作部102内には、種々の電装部品等が実装された基板3が収容されている。入力ユニット1は、入力部である入力操作部位(操作子)4と中立復帰機構(力発生ユニット:復帰力発生部)2とに分離して、基板3の両側にそれぞれ配置され、連結機構(係合部)6により駆動可能に連結されている。本実施形態では、中立復帰機構2は、ユニバーサルケーブル103が連結される側の操作部筐体内に配置した例を示しているが、基本的には、筐体内の空きスペースに配置して、連結機構6により連結することができる。
The
ここで、図5(a)〜(c)を参照して、入力操作部位4の構成について説明する。図5(a)は、入力操作部位の詳細な構成を示す図、図5(b)は、外装のブラケットの外観を示す図、図5(c)は、操作子本体の構成を示す図である。
入力操作部位4は、操作子本体14と、ブラケット20とで構成されている。
Here, the configuration of the input operation portion 4 will be described with reference to FIGS. 5A is a diagram illustrating a detailed configuration of the input operation part, FIG. 5B is a diagram illustrating an appearance of the exterior bracket, and FIG. 5C is a diagram illustrating a configuration of the operation element main body. is there.
The input operation part 4 includes an operation element
図5(c)に示すように、操作子本体14は、ポテンショメータ23から延出する出力軸21の先端と、操作ダイヤル5から延出する操作軸33の先端とが、それぞれに設けられた凹凸を嵌合させて連結している。出力軸21には、出力軸21(操作ダイヤル5)の回転角度を検出する回転角度検出部として機能するポテンショメータ23(エンコーダ等角度検出可能な構成であればこれに限定されない)をブラケット20へ水密に取り付けて固定させるためのナット31と、長尺部材であるワイヤ10と連結するためのワイヤ固定リング25と、が嵌装されている。また、操作軸33には、操作ダイヤル5側がブラケット20から抜け出ることを防止するEリング等の抜け止めワッシャ32と、水密に作用し後述するブレーキとして作用するOリング22と、Oリング22の潰れ状態(ブレーキ力)を調整する調整ネジ34とが嵌装されている。ここで、Oリング22及び調整ネジ34は出力軸21が回転しようとするのを妨げる回転抵抗力を発生する回転抵抗力発生部として機能する。
As shown in FIG. 5 (c), the operator
ブラケット20は、チューブ形状を成して両端に開口を有し、中央部分が半円周に渡り切り取られて、窓20aが開口している。この窓20aは、操作部102に取り付けられた際に、操作部筐体内に空間的に接続するように形成され、操作部筐体へは水密に取り付けられる。
The
操作子本体14は、ブラケット20の両端の開口から、操作ダイヤル5とポテンショメータ23の一部を露出させて、これら以外を水密に収容している。操作ダイヤル5側は、ブラケット20の一方の開口から操作軸33を差し込み、抜け止めワッシャ32を操作軸33の所定位置に形成された溝に差し入れて、操作軸33と出力軸21が連結した状態で固定する。この時、Oリング22の潰れにより、外部からブラケット20内への水等の侵入を防止する。また、ポテンショメータ23側は、他方の開口より出力軸21を差し込み、ナット31でブラケット20に固定する。この時、ナット31により、外部からブラケット20内への水等の侵入を防止する。また、窓20aからワイヤ固定リング25が見えるように配置されている。
The operation element
この構成により、操作ダイヤル5を回転させると、ポテンショメータ23の出力軸21が一体的に回転して、複数(例えば、3端子)の出力端23a間のボリューム値が変化し、入力値を可変して出力させることができる。出力端23aは、図示しない配線を通じて、操作部内、例えば、基板3上に設けられた制御部と接続して、湾曲駆動用モータ110の回転方向(湾曲部107の湾曲方向)を指示する。
With this configuration, when the
次に、中立復帰機構2について説明する。
図6(a)は、中立復帰機構2の上方向から見た外観構成を示す図であり、図6(b)は、中立復帰機構2の側方向から見た外観構成を示す図である。図7(a)は、操作ダイヤル5が中立位置付近で、ワイヤ10の弛みを抑えている中立復帰機構2の状態を示す図であり、図7(b)は、操作ダイヤル5にブレーキ力が作用し、中立位置を中心とするエンゲージ範囲(角度)内にある中立復帰機構2が復帰しない状態を示す図であり、図7(c)は、操作ダイヤル5を回転させて、ブレーキ力を越えた付勢力が作用し、中立復帰機構2が復帰する状態を示す図である。
Next, the
FIG. 6A is a diagram showing an external configuration viewed from above the
図6(b)に示すように、中立復帰機構2は、基板3に固定するためのバネプレート29aと、スライドプレート29bと、バネプレート29aに固定されたフック28aと、スライドプレート29bに固定されたフック28bと、フック28aとフック28bとの間に掛け渡されたコイルバネ(力発生部)27aと、フック28bに一端が装着されるコイルバネ27bと、コイルバネ(力発生部)27bの他端に後述するワイヤ10を接続するワイヤ止め26と、基板3に対してネジ止めによる、バネプレート29aの位置決めを行う位置決めプレート35と、で構成される。
As shown in FIG. 6B, the
ワイヤ10は、コイルバネ27aとコイルバネ27bによる牽引に対する耐久性及び、低い伸び率を有していれば、その材料は特に限定されるものではない。例えば、釣糸に用いられるフロロカーボン製ラインやPEライン等が好適する。また、ギターの弦に用いられるような極細い硬質な金属製ラインを用いることも可能である。
The material of the
バネプレート29aには、ワイヤ10の牽引方向に連なる2つの長穴29c,29dが形成されている。この長穴29cには、フック28bが移動可能に嵌装され、Eリング等の固定金具で留められ、同様に、長穴29dには、スライドプレート29bに固定されたスライドジグ30が移動可能に嵌装され、Eリング等の固定ワッシャで留められている。この構成により、スライドプレート29bは、バネプレート29aに対して、ワイヤ10の牽引方向にスライド移動が可能となる。コイルバネ27aは、Oリング22の最大ブレーキ力よりも小さい付勢力(バネ力)を有し、ワイヤ10の弛みを無くすために作用する。
Two
本実施形態のエンゲージ範囲は、図1に示す湾曲部107の湾曲角度θ1に依存して設定される操作ダイヤル5の回転の角度範囲又は回転移動距離であり、ここでは、湾曲部107が中立状態(湾曲部が直伸状態となる位置)となることに対応する中立位置(湾曲部が直伸状態となる位置)を0として含む予め定めた操作ダイヤル5における回転角度又は回転移動距離の範囲を示唆する。尚、湾曲部107の最大湾曲角度θ2の場合、湾曲角度が0°から湾曲角度θ1までの範囲に対応する操作ダイヤル5の回転範囲が、エンゲージ範囲となり、湾曲角度が湾曲角度θ1から湾曲角度θ2までの範囲に対応する操作ダイヤルの回転範囲が中立復帰範囲又は復帰範囲となる。これは、操作ダイヤル5の回転位置が中立復帰範囲又は復帰範囲に位置する場合には、中立復帰機構2は、操作ダイヤル5の回転位置を中立位置又は中立位置を含む回転範囲(エンゲージ範囲)内まで戻すように復帰力を発生する復帰力発生部として機能することを示唆する。湾曲角度(湾曲量)θ1は、例えば、70°以下である。
The engagement range of the present embodiment is a rotation angle range or a rotational movement distance of the
中立復帰機構2は、操作ダイヤル5の停止位置がエンゲージ範囲内にあれば、Oリング22のブレーキ力を作用させて、操作ダイヤル5を復帰動作せず、湾曲部107のその湾曲状態を維持させる。操作ダイヤル5における実際のエンゲージ範囲は、フック28aからのスライドプレート29bの移動距離即ち、長穴29cの穴幅(長手方向の長さ)と、その穴端の位置で決定される。
If the stop position of the
中立復帰機構2は、ワイヤ10の牽引により、スライドプレート29bが移動して、フック28bとスライドジグ30が長穴29c,29dの先端側(位置決めプレート35側)に当接した時点からコイルバネ27bが伸び、縮む方向に付勢力が働き、操作ダイヤル5を中立位置又は、少なくともエンゲージ範囲内に復帰させる。
In the
次に、連結機構6について説明する。
連結機構6は、入力操作部位4と中立復帰機構2とを連結する部材である。具体的には、ワイヤ固定リング25とワイヤ止め26との間を連結させるワイヤ10と、ワイヤ10の牽引方向を方向転換する方向転換部7,12とで構成される。本実施形態の連結機構6は、入力操作部位4と中立復帰機構2とを基板3の両側に配置しているため、それぞれの牽引方向が合うように方向転換するユニットである。
Next, the
The
方向転換部7は、L字形の固定金具に互いに直交する方向に回転する2つのプーリ8,9を近接させて配置する構成である。この例では、プーリ8は、基板3の主面と平行に回転するように配置され、プーリ9は、基板3の側面(端面)と平行に回転するように配置される。また、方向転換部12は、張り出し支持部分を有する固定金具に、基板3の主面と交差する方向に回転するプーリ11を設けた構成である。
The direction change
方向転換部7は、中立復帰機構2のワイヤ止め26から基板3の側面と平行に延伸するワイヤ10を、プーリ9で受けて、プーリ8に受け渡すことにより、直交方向、即ち、基板3の主面方向に転換する。方向転換されたワイヤ10 は、基板3の主面上方を横断して、方向転換部12のプーリ11を経て、ワイヤ固定リング25に接続されている。
The
このような構成により、操作ダイヤル5を回転させることで、ワイヤ10が出力軸21及び操作軸33に巻回されて牽引され、中立復帰機構2のワイヤ10の牽引により、スライドプレート29bを移動させて、エンゲージ範囲を越えてからコイルバネ27bが伸び、操作ダイヤル5をエンゲージ範囲内に復帰させる。
With such a configuration, by rotating the
以上説明したように、本実施形態によれば、入力ユニット1を入力操作部位4と中立復帰機構2と分離して、操作部筐体内に離間して配置することにより、筐体内で設置位置の自由度ができ、またこれまで、無駄にしていた空きスペースを利用することも可能である。また、入力操作部位4と中立復帰機構2とを簡易な構成で繋ぐことで、重量の増加も抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、操作部102内に入力ユニット1を入力操作部位4と中立復帰機構2と分離して配置したことから、操作部102における重量バランスの変化を抑制し、指先側に重量が偏って増加することを防止でき、従来と同様にバランスよく把持することができる。さらに、入力操作部位4において、調整ネジ34を調整することにより、Oリング22の押し潰し状態を変えて、ブレーキ力を調整することができ、Oリング22に製造上のばらつきがあったとしても微調整することが容易にできる。
Further, since the
中立復帰機構2において、異なる弾性力のバネを用いることで、予め設定したエンゲージ範囲では、操作ダイヤル5から指を離したとしても、中立位置に復帰せずに、湾曲部107の湾曲状態を維持させることができる。さらに、エンゲージ範囲を越える回転操作を行った場合には、中立位置又は、少なくともエンゲージ範囲内に復帰させることができる。このエンゲージ範囲は、機械的には、ライドプレート29bの移動距離で設定され、さらに、コイルバネ27aの弾性力(付勢力)とOリング22によるブレーキ力の関係を調整することで微調整することができる。また、中立復帰の開始においても、Oリング22によるブレーキ力を調整することで、緩やかに、戻り始めさせることができる。
尚、本実施例では、入力操作部位4と中立復帰機構2との間を長尺部材であるワイヤ10により連結しているが、ワイヤ10の替わりに伸張して弾性力を発生するゴム、バネ等の弾性部材によって長尺部材を形成しても良い。
By using springs with different elastic forces in the
In this embodiment, the input operation site 4 and the
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。
図8は、第2の実施形態のブレーキ機構を搭載する入力ユニットが概念的な構成を示す図である。図9(a)は、ブレーキ機構を正面側から見た図、図9(b)は、ブレーキ機構を側方から見た図、図9(c)は、ブレーキ機構を斜め上から見た図、図9(d)は、ブレーキ機構を下斜めから見た図、図9(e)は、ブレーキ機構を裏面側から見た図である。本実施形態は、前述した第1の実施形態の入力ユニットにおけるブレーキ機構の構成が異なっており、これ以外の構成は、同等である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a conceptual configuration of an input unit on which the brake mechanism of the second embodiment is mounted. 9A is a view of the brake mechanism as viewed from the front side, FIG. 9B is a view of the brake mechanism as viewed from the side, and FIG. 9C is a view of the brake mechanism as viewed obliquely from above. FIG. 9D is a view of the brake mechanism as viewed obliquely from below, and FIG. 9E is a view of the brake mechanism as viewed from the back side. This embodiment differs in the structure of the brake mechanism in the input unit of 1st Embodiment mentioned above, and a structure other than this is equivalent.
本実施形態は、図8に示すように、前述した第1の実施形態のOリング22によるブレーキ作用に替わって、ブレーキ機構41を連結機構6の方向転換部7に設けた構成である。尚、第2の実施形態においては、Oリング22は、ブレーキとして利用せず、水密な防水部材として用いている。
As shown in FIG. 8, the present embodiment has a configuration in which a
図9(a)、(b)、(e)に示すように、ブレーキ機構41は、方向転換部7の固定金具に嵌装される制動用カバー42と、制動用カバー42に設けられた制動ジグ43と、ブレーキ力を調整するためのブレーキネジ44と、制動部となる摺動部材45と、で構成される。ブレーキ機構41は、方向転換部7のプーリ8に摺動部材45を押し当てて制動を掛ける構成である。
As shown in FIGS. 9A, 9 </ b> B, and 9 </ b> E, the
制動用カバー42は、図9(c)、(d)に示すように、固定金具の開口部に嵌め込まれて係止するためのフック42cが設けられた係合プレート部分42aと、固定金具に嵌装された際にプーリ8と対向する制動プレート部分42bとが一体的に構成されている。
As shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d), the
制動プレート部分42bには、筒状の立ち上がった固定部位が形成され、その固定部位内には、円筒形状の制動ジグ43が嵌装されている。制動ジグ43の中央には、雌ねじが形成され、ブレーキネジ44が螺入されている。ブレーキネジ44の先端側には、ブレーキとして機能するパット状の摺動部材45が設けられている。このブレーキネジ44をねじ込むことにより、摺動部材45が制動プレート部42bの裏面(プーリ8との対向面)側から押し出されて、プーリ8のフランジ面に押し当てられ、その当たり具合に応じてプーリ8を制動する。
The
ワイヤ10は、一端がワイヤ固定リング25によって出力軸21に固定され、途中、プーリ8に巻きつけられている。プーリ8は、ワイヤ10の牽引動作に合わせて回転する。プーリ8は、摺動部材45によって回転を妨げる回転抵抗が与えられることで、ワイヤ10の移動が制止される。即ち、ブレーキ機構41は、出力軸21が回転することを妨げる回転抵抗を発生させることができる。よって、ブレーキ機構41は、中立位置を含む回転範囲内において、操作ダイヤル5を中立位置まで復帰させる復帰力を制止する回転抵抗力を発生させる回転抵抗力発生部として機能する。摺動部材45は、ゴム材料等から成る弾性部材や樹脂材料等を用いることができる。
One end of the
尚、このブレーキ機構41において、プーリ8とワイヤ10との間で滑りが生じて、プーリ8が停止された状態であってもワイヤ10が滑り移動する場合には、図9(b)に示すように、プーリ8に対してワイヤ10を少なくとも一周巻回させることにより、ワイヤ10の滑りを停止させる必要がある。
In this
以上説明した本実施形態によれば、前述した第1の実施形態の作用効果と同等の作用効果を得ることができる。また、第1の実施形態ではOリング22に対して、水密機能とブレーキ機能を要求したが、本実施形態では、Oリング22には水密機能のみを求め、別にブレーキ機構41を配置したため、Oリング22の耐久性の劣化を抑制し、且つ、摺動部材44の材料を選択することにより、適用範囲の広い制動機能を持たせることができる。
According to the present embodiment described above, it is possible to obtain an operational effect equivalent to the operational effect of the first embodiment described above. In the first embodiment, the O-
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について説明する。
図10(a)は、第3の実施形態のブレーキ機構を正面側から見た図、図10(b)は、ブレーキ機構を側方から見た図である。前述した第2の実施形態では、プーリに摺動部材を当接させて制動する構成であったが、本実施形態のブレーキ機構5は、プーリ8と一体化されたカム51の側面に摺動部材52を押し当てて制動する構成である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 10A is a view of the brake mechanism of the third embodiment as viewed from the front side, and FIG. 10B is a view of the brake mechanism as viewed from the side. In the above-described second embodiment, the sliding member is brought into contact with the pulley for braking, but the
本実施形態は、前述した第1の実施形態の入力ユニットにおけるブレーキ機構の構成が異なっており、これ以外の構成は同等である。
第3の実施形態のブレーキ機構50は、プーリ8のフランジ面に固定された円板形状のブレーキカムプレート51と、ブレーキカムプレート51の側面に押し当てて制動する摺動部材52とで構成される。ブレーキカムプレート51は、半円ずつに異なる半径R1、R2(R1<R2)を有する円板形状を成している。半径R1の外周面を制動側面51aとし、半径R2の外周面を非制動側面51bとする。
In this embodiment, the configuration of the brake mechanism in the input unit of the first embodiment described above is different, and the other configurations are the same.
The
このブレーキカムプレート51の近傍には、制動側面51aに対して、押し当て可能に図示しない移動機構により前進後退される摺動部材52が配置されている。基本的には、制動面51aの中央位置に摺動部材52を配置する。本実施形態では、プレート面に当接する摺動部材52の摺動面51aを、ブレーキカムプレート51の円周形状に沿った湾曲形状に形成することにより、ブレーキ力を有効に発生させている。
In the vicinity of the
本実施形態では、ブレーキカムプレート51の半制動範囲と非制動範囲を2分しているが、設計仕様に従って、この割合を変えることもでき、また、半径の大きさについても適宜、設定できる。また、湾曲する摺動面だけではなく、ブレーキカムプレート51の厚さ、即ち、摺動部材52に当接する面積を変えることで、ブレーキ力も設定変更することができる。
In this embodiment, the half-braking range and the non-braking range of the
ワイヤ10は、第2の実施形態と同様、一端がワイヤ固定リング25によって出力軸21に固定され、途中、プーリ8に巻きつけられており、ワイヤ10の牽引動作に合わせて回転する。さらに、プーリ8は、一体的なブレーキカムプレート51に摺動部材52が押し当てられることにより、回転を妨げる回転抵抗が与えられ、ワイヤ10の移動が制止される。即ち、出力軸21が回転することを妨げる回転抵抗を発生させることができる。よって、ブレーキ機構50は、中立位置を含む回転範囲内において、操作ダイヤル5が中立位置まで復帰させる復帰力を制止するための回転抵抗力を発生させる回転抵抗力発生部として機能する。
Similar to the second embodiment, one end of the
また、本実施形態では、均一な厚さのブレーキカムプレート51を提案しているが、厚さ(制動側面51aの高さ)を部分的な変えることにより、操作ダイヤル5の回転時に伝わる制動力を段階的に可変することもできる。例えば、制動側面51aの中央側と両端部分の厚さを段差的に異なる厚さ(又は、形状)に形成すると、操作者は、ブレーキ力が急に変化する例えば、重くなることで、操作ダイヤルをこれ以上に回転操作すると、エンゲージ範囲を越えることを指先で感じ取れることができる。操作者は、エンゲージ範囲の端に来た時の湾曲部107の湾曲角度を経験的に理解していれば、指先に感じたブレーキ力の変化により、その時の容易に湾曲状態を推測することができる。従って、指先でブレーキ力の変化が感じ取れる範囲で、制動面51aの厚さを複数段の厚さにすることで、現在の湾曲角度を推定することも可能である。
In the present embodiment, the
尚、本実施形態の構成では、湾曲部107が直線状態から片方への最大湾曲角度となる場合に、操作ダイヤル5の回転操作によるブレーキカムプレート51の回転角度は、中央位置(摺動部材52の中央位置とブレーキカムプレート51の中央位置が対向している位置)から制動面51aが摺動部材52から外れて、非制動側面51bの反対端までの角度内に設定される。これは、プーリ8の径及びブレーキカムプレート51の径を設定することで実施可能である。
In the configuration of the present embodiment, when the bending
また、このブレーキ機構50においても、プーリ8とワイヤ10との間で滑りが生じて、プーリ8が停止された状態であってもワイヤ10が滑り移動する場合には、図10(b)に示すように、プーリ8に対してワイヤ10を少なくとも一周巻回させることにより、ワイヤ10の滑りを停止させる必要がある。
以上説明したように、本実施形態の入力ユニットによれば、前述した第1の実施形態の作用効果に加えて、簡易なブレーキ機構の構成でブレーキ力を発生することが可能である。
Also, in this
As described above, according to the input unit of the present embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment described above, it is possible to generate a braking force with a simple brake mechanism configuration.
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態について説明する。
図11(a)は、第4の実施形態の操作部内に設けられたブレーキ機構を正面側から見た図、図11(b)は、ブレーキ機構の詳細な構成を示す図である。本実施形態は、前述した第1の実施形態の入力ユニットにおけるブレーキ機構の構成が異なっており、これ以外の構成は同等である。
図11(a)に示すように、本実施形態のブレーキ機構55は、基板3上に配置された摺動部材56と、摺動部材56と摺動するワイヤ10に嵌め込まれた環状の制動部材57と、により構成される。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.
FIG. 11A is a diagram of a brake mechanism provided in the operation unit of the fourth embodiment as viewed from the front side, and FIG. 11B is a diagram illustrating a detailed configuration of the brake mechanism. In this embodiment, the configuration of the brake mechanism in the input unit of the first embodiment described above is different, and the other configurations are the same.
As shown in FIG. 11A, the
摺動部材56は、中央にU溝が形成され、制動部材57がU溝の壁面と摺動するように形成されている。ブレーキ機構55におけるブレーキ範囲、即ち、エンゲージ範囲は、摺動部材56のU溝に制動部材57が接している範囲内である。U溝の中央位置と制動部材57の中央位置が重なった位置(中立位置)において、湾曲部107が直線的になった状態となる。
The sliding
この構成において、操作ダイヤル5を回転操作した際に、ワイヤ10が移動するに伴って、制動部材57が移動して、摺動部材56によるブレーキ範囲、即ち、エンゲージ範囲を越えた際に、前述した中立復帰機構2による付勢力が作用し、操作ダイヤル5を中立位置又はエンゲージ範囲内に復帰させる。
In this configuration, when the
ワイヤ10は、ワイヤ固定リング25によって出力軸21に固定され、ワイヤ10の牽引動作に合わせて出力軸21は回転する。ブレーキ機構55は、ワイヤの牽引動作を妨げる摩擦抵抗を発生させて、出力軸21の回転を妨げる回転抵抗力を発生させる。つまり、ブレーキ機構55は、中立位置を含む回転範囲内において、操作ダイヤル105が中立位置まで復帰させる復帰力を制止するための回転抵抗力を発生させる回転抵抗力発生部として機能する。
The
本実施形態の入力ユニットによれば、ブレーキ機構がきわめて簡易な構成で実現でき、且つ小型化を実現し、重量の増加を低く抑えることができる。また、摺動部材56の長さ(溝の長さ)を変更するだけでエンゲージ範囲を変更することができる。尚、本実施形態では、一対の摺動部材56と制動部材57の組み合わせによるブレーキ機構55を示しているが、これに限定されることなく、基板3上に離間して複数の摺動部材56と制動部材57とを配置することもできる。
According to the input unit of the present embodiment, the brake mechanism can be realized with a very simple configuration, can be reduced in size, and an increase in weight can be suppressed low. Further, the engagement range can be changed only by changing the length of the sliding member 56 (length of the groove). In this embodiment, the
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態について説明する。
図12(a)は、第5の実施形態の操作部内に設けられた中立復帰機構を正面側から見た図、図12(b)は、ブレーキ機構の詳細な構成を示す図である。本実施形態は、前述した第1の実施形態の入力ユニットにおける中立復帰機構の構成が異なっており、これ以外の構成は同等である。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described.
FIG. 12A is a diagram of a neutral return mechanism provided in the operation unit of the fifth embodiment as viewed from the front side, and FIG. 12B is a diagram illustrating a detailed configuration of the brake mechanism. In this embodiment, the configuration of the neutral return mechanism in the input unit of the first embodiment described above is different, and the other configurations are the same.
本実施形態では、出力軸21に形成されたギヤ(図示せず)に歯合するウォームギヤ(回転伝達部材)62と、ウォームギヤ62と歯合する裏面側にギヤ(図示せず)が形成される板状のスライド部材63と、スライド部材63の平坦な制動面と接して摺動する摺動部材64と、で構成される。
In this embodiment, a worm gear (rotation transmission member) 62 that meshes with a gear (not shown) formed on the
このブレーキ機構61は、ダイヤル操作部5の回転操作により、操作軸33と連結される出力軸21が回転する。出力軸21の回転は、歯合するウォームギヤ62に伝達される(CW/CCW)。ウォームギヤ62の回転方向に従い、スライド部材63が移動して、スライド部材63の制動面を摺動部材64に摺動させて、ブレーキ力を発生させる。スライド部材63は、ダイヤル操作部5の回転方向(CW/CCW)に従い、何れかの反復方向に移動される。
In the
ダイヤル操作部5の中立位置は、スライド部材63が摺動部材64に当接する面積が最も大きい位置である。図12(b)においては、スライド部材63の端部がナット31側に最も近づいた位置となる。ダイヤル操作部5の回転操作に伴い、スライド部材63が移動し、摺動部材64から外れ出る。本実施形態では、スライド部材63が摺動部材64に当接している間が、ブレーキ力が作用するエンゲージ範囲となる。
The neutral position of the
これは、スライド部材163と摺動部材164との当接面において摩擦抵抗を発生させることで、出力軸121が回転することを妨げる回転抵抗力を発生させることができることを意味する。つまり、ブレーキ機構161は、中立位置を含む回転範囲内において、操作ダイヤル105が中立位置まで復帰させる復帰力を制止するための回転抵抗力を発生させる回転抵抗力発生部として機能する。
以上説明したように、本実施形態によれば、基板3上ではなく、入力ユニットのブラケット20内の操作子本体14の近傍に配置されるため、ユニット筐体内に配置スペースがない場合であっても、容易に実施することができる。
This means that by generating a frictional resistance at the contact surface between the sliding member 163 and the sliding member 164, it is possible to generate a rotational resistance force that prevents the
As described above, according to the present embodiment, since it is arranged not on the
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態について説明する。
図13(a)は、第6の実施形態の操作部内に設けられたブレーキ機構の概念的な構成を示す図、図13(b)は、操作ダイヤルをm方向に回転させた場合の弾性部材の状態を示す図、図13(c)は、操作ダイヤルをn方向に回転させた場合の弾性部材の状態を示す図である。本実施形態は、前述した第1の実施形態の入力ユニットにおけるブレーキ機構の構成が異なっており、これ以外の構成は同等である。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment will be described.
FIG. 13A is a diagram showing a conceptual configuration of a brake mechanism provided in the operation unit of the sixth embodiment, and FIG. 13B is an elastic member when the operation dial is rotated in the m direction. FIG. 13C is a diagram showing the state of the elastic member when the operation dial is rotated in the n direction. In this embodiment, the configuration of the brake mechanism in the input unit of the first embodiment described above is different, and the other configurations are the same.
本実施形態のブレーキ機構は、ポテンショメータ23の軸(出力軸21又は、操作軸33)74の先端に操作ダイヤル5が取り付けられ、その軸(又は、操作軸33)74の途中には、プーリ75が嵌装されている。同じ付勢力(張力)を有する中立復帰機構71,72は、ポテンショメータ23を中央に挟んで、それぞれの一端が操作部102筐体又はブラケット20の何れかに固定される。本実施形態の中立復帰機構71,72は、前述した第1の実施形態と同等の構成であるものとする。ワイヤ10の両端は、途中で2つのプーリ73及びプーリ75を介して、それぞれの中立復帰機構71,72に固着されている。即ち、図13(a)において、ワイヤ10の長さの中央位置で、プーリ75に一周巻回し、それぞれにプーリ73を通じて、中立復帰機構71,72に固着され、同じ張力A,Bが掛かった状態でつり合って停止している。この時の操作ダイヤル5の位置が中立位置に設定されている。
In the brake mechanism of this embodiment, the
この状態から、図13(b)に示すように、操作ダイヤル5をm方向に回転操作すると、一体的にプーリ75が回転し、ワイヤ10を中立復帰機構72側に送り込み、中立復帰機構71の張力Ar(Ar>Br)がエンゲージ範囲を越えた時点から、付勢力が作用し、操作ダイヤル5を元の中立位置又は、エンゲージ範囲内に復帰させる。反対に、図13(c)に示すように、操作ダイヤル5をn方向に回転操作させると、プーリ75が回転し、ワイヤ10を中立復帰機構71側に送り込み、中立復帰機構72の張力Bl(Al<Bl)がエンゲージ範囲を越えた時点から付勢力が作用し、操作ダイヤル5を元の中立位置又は、エンゲージ範囲内に復帰させる。
From this state, as shown in FIG. 13B, when the
尚、本実施形態は、図13(a)に概念的な構成として示しているため、中立復帰機構71,72をポテンショメータ23の近傍に配置されているように示しているが、実際には分離して配置することができる。さらに、本実施形態では、ワイヤ10の中央位置(長さ)が軸に設けられたプーリ75に巻回するように設定しているが、ワイヤ10が左右に同じ長さである必要はない。即ち、中立復帰機構71,72によって、操作ダイヤル5が中立位置又はエンゲージ範囲内の時の張力がプーリ75に掛かっていればよい。このため、バネ力を調整することにより、同じ張力をプーリ75に掛けられるのであれば、ワイヤ10が同じ長さとなる中心位置ではなく、ワイヤ10が何れかの方で短長の差が生じても実施することができる。
以上説明したように本実施形態の入力ユニットは、ワイヤ10により、左右から同じ張力により引っ張られているため、軸にワイヤを巻き付ける構造よりも軸を支持する構造が簡易にすることができる。
In addition, since this embodiment is shown as a conceptual configuration in FIG. 13A, the
As described above, the input unit of the present embodiment is pulled by the
[第7の実施形態]
図14は、第7の実施形態の操作部内に設けられた中立復帰機構の概念的な構成を示す図である。本実施形態の中立復帰機構81は、貫通する出力軸が備えられた両軸受けのポテンショメータ23において、出力軸の一端に操作ダイヤル5を取り付け、他端にワイヤ10のワイヤ固定具84を取り付けている。ワイヤ10の一端は、ワイヤ固定具84に固定される。そのワイヤ10の他端は、プーリ83により、方向が出力軸の延伸方向に変換されて、操作ダイヤル5側に向かい、中立復帰機構82に連結される。中立復帰機構82は、第1の実施形態の中立復帰機構2と同様の構成を有し、前述した基板3、操作部筐体又は入力操作部位4のブラケット20に固定されている。
[Seventh Embodiment]
FIG. 14 is a diagram illustrating a conceptual configuration of a neutral return mechanism provided in the operation unit according to the seventh embodiment. In the
この構成において、操作ダイヤル5を何れかの方向に回転操作すると、ワイヤ10が出力軸に巻き取られて中立復帰機構82内のバネが引っ張られて、操作ダイヤル5の中立位置又はエンゲージ範囲内に復帰するように、付勢力が発生する。
本実施形態によれば、第1の実施形態による作用効果に加えて、構造が簡略化し、さらに小型化を実現できる。
In this configuration, when the
According to the present embodiment, in addition to the function and effect of the first embodiment, the structure can be simplified and further miniaturization can be realized.
[第8の実施形態]
図15は、第8の実施形態の操作部内に設けられた中立復帰機構の概念的な構成を示す図である。本実施形態の中立復帰機構85は、ポテンショメータ23の出力軸の先端に操作ダイヤル5を取り付け、出力軸にワイヤ固定具を取り付けて、ワイヤ10の一端を固定する。そのワイヤ10の他端は、タイコローラ87により方向が出力軸の延伸方向に変換されて、ポテンショメータ23へ向かい、中立復帰機構86に連結される。中立復帰機構86は、第1の実施形態の中立復帰機構2と同様の構成を有し、前述した基板3、操作部筐体又は入力操作部位4のブラケット20に固定されている。
[Eighth Embodiment]
FIG. 15 is a diagram illustrating a conceptual configuration of a neutral return mechanism provided in the operation unit according to the eighth embodiment. The
この構成において、操作ダイヤル5を何れかの方向に回転操作すると、ワイヤ10が出力軸に巻き取られて中立復帰機構82内のバネが引っ張られて、操作ダイヤル5の中立位置又はエンゲージ範囲内に復帰するように、付勢力が発生する。
本実施形態によれば、第1の実施形態による作用効果に加えて、入力ユニットの構造が簡略化し、さらに小型化を実現できる。
In this configuration, when the
According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the structure of the input unit can be simplified and further miniaturization can be realized.
[第9の実施形態]
図16は、第9の実施形態の操作部内に設けられた中立復帰機構の概念的な構成を示す図である。本実施形態の中立復帰機構90は、ポテンショメータ23の出力軸の先端に操作ダイヤル5が取り付けられる。ポテンショメータ23の両側後方に配置された、2つの中立復帰機構91,92に固定されたワイヤ10が延出して、出力軸に八の字状に巻き付かせている。2つの中立復帰機構91,92は、第1の実施形態の中立復帰機構2と同様の構成を有する。
[Ninth Embodiment]
FIG. 16 is a diagram illustrating a conceptual configuration of a neutral return mechanism provided in the operation unit according to the ninth embodiment. In the
この構成において、操作ダイヤル5を何れかの方向に回転操作すると、ワイヤ10が出力軸に巻き付き、例えば、中立復帰機構91側にワイヤ10が繰り出されると、中立復帰機構92のバネが引っ張られて、操作ダイヤル5の中立位置又はエンゲージ範囲内に復帰するように、付勢力が発生する。反対方向に、操作ダイヤル5を回転操作すると、ワイヤ10が中立復帰機構92側に繰り出され、中立復帰機構91のバネが引っ張られて、操作ダイヤル5の中立位置又はエンゲージ範囲内に復帰するように、付勢力が発生する。この場合、出力軸の表面を例えば、弾性材料の被膜を形成する等の加工処理を施して、ワイヤ10が絡みやすくすることが好適する。
本実施形態によれば、第1の実施形態による作用効果に加えて、構造が簡略化し、さらに小型化を実現できる。
In this configuration, when the
According to the present embodiment, in addition to the function and effect of the first embodiment, the structure can be simplified and further miniaturization can be realized.
[第10の実施形態]
図17は、第10の実施形態の操作部内に設けられた中立復帰機構の概念的な構成を示す図である。本実施形態の操作子本体93は、ポテンショメータ23の出力軸の先端に操作ダイヤル5が取り付けられる。ポテンショメータ23の出力軸の途中に傘歯車94を嵌装し、その傘歯車94に歯合する傘歯車95aを一体的に有するワイヤ固定ローラ95を設けている。このワイヤ固定ローラ95にワイヤ10の一端が固定されて、出力軸方向に延伸し、その他端が中立復帰機構96に繋がれている。中立復帰機構96は、第1の実施形態の中立復帰機構2と同様の構成を有する。
[Tenth embodiment]
FIG. 17 is a diagram illustrating a conceptual configuration of a neutral return mechanism provided in the operation unit according to the tenth embodiment. In the operation element
この構成において、操作ダイヤル5を何れかの方向に回転操作すると、ワイヤ10がワイヤ固定ローラ95に巻き取られと、中立復帰機構96のバネが引っ張られて、操作ダイヤル5の中立位置又はエンゲージ範囲内に復帰するように付勢力が発生する。
本実施形態によれば、第1の実施形態による作用効果に加えて、入力ユニットの構造が簡略化し、さらに小型化を実現できる。
In this configuration, when the
According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the structure of the input unit can be simplified and further miniaturization can be realized.
[第11の実施形態]
図18は、第11の実施形態の操作部の入力ユニットの入力操作部位97の概念的な構成を示す図である。
前述した第1の実施形態においては、ポテンショメータ23の出力軸の先端と、操作ダイヤル5から延出する操作軸の先端とは、それぞれに設けられた凹凸を嵌合させて連結していた。この構成の場合、操作ダイヤルの回転操作における出力軸と操作軸とは、一体的に一対一で回転することとなる。
[Eleventh embodiment]
FIG. 18 is a diagram illustrating a conceptual configuration of the
In the first embodiment described above, the tip of the output shaft of the
本実施形態は、操作軸の先端にギヤ98を取り付け、出力軸の先端に遊星ギヤ99を取り付けた構成である。この構成において、操作ダイヤルの回転操作による操作軸の回転量(回転角度)に対して、出力軸の回転量(回転角度)を大きく取ることにより、中立復帰機構内のバネのストロークを短くする。
本実施形態によれば、中立復帰機構の小型化を図ることにより、入力ユニットの小型化及び軽量化を実現できる。特に、本実施形態では、操作部内で入力操作部位と中立復帰機構を離間して配置する構成であるため、中立復帰機構の小型化を図ることで、配置スペースが狭い場合であってもより配置しやすくなる。尚、前述した第1乃至第17の実施形態では、伸び率の低いワイヤ10を適用した例について説明したが、反対に、弾性を有する樹脂製ワイヤ、例えば、ナイロン(登録商標)製ワイヤを適用して、中立復帰機構内のバネのストロークを短くすることも可能である。
In this embodiment, a
According to the present embodiment, it is possible to reduce the size and weight of the input unit by reducing the size of the neutral return mechanism. In particular, in the present embodiment, since the input operation site and the neutral return mechanism are arranged apart from each other in the operation unit, the neutral return mechanism can be reduced in size, so that even when the arrangement space is narrow, the arrangement is further performed. It becomes easy to do. In the first to seventeenth embodiments described above, the example in which the
[第12の実施形態]
次に、第12の実施形態について説明する。
図19(a)は、第12の実施形態の操作部内に設けられたブレーキ機構の概念的な構成を示す図、図19(b)は、操作ダイヤルを回転させた場合の復帰範囲を示す図、図19(c)は、図19(a)のA−A断面を示す図である。本実施形態は、前述した第1の実施形態の入力ユニットにおけるブレーキ機構の構成が異なっており、これ以外の構成は同等である。
[Twelfth embodiment]
Next, a twelfth embodiment will be described.
FIG. 19A is a diagram showing a conceptual configuration of a brake mechanism provided in the operation unit of the twelfth embodiment, and FIG. 19B is a diagram showing a return range when the operation dial is rotated. FIG.19 (c) is a figure which shows the AA cross section of Fig.19 (a). In this embodiment, the configuration of the brake mechanism in the input unit of the first embodiment described above is different, and the other configurations are the same.
本実施形態のブレーキ機構は、操作部筐体内のポテンショメータ23の出力軸121の先端に外部に露出する操作ダイヤル5が水密に取り付けられている。この出力軸121は、螺旋状にネジが切られ、丸められたアーム先端を有する移動アーム122が移動可能に螺合されている。移動アーム122は、そのアーム先端が摺動する摺動部材123が設けられた回転止め部材124が配置されている。また、ポテンショメータ23の出力軸の回転を検出する回転検出センサ125が接続されている。
In the brake mechanism of the present embodiment, the
図19(c)に示すように、回転止め部材124には、アーム先端が通過可能な溝部が形成される。図19(b)に示すように、溝内には、弾性材料から成り、中央に台形凸部が設けられた摺動部材123が取り付けられている。
As shown in FIG. 19C, the
摺動部材123において、溝内を通過するアーム先端が押し付けられる凸部は、ブレーキ部材として作用し、その制動範囲がエンゲージ範囲に相当する。制動範囲L1の中央位置0から両方の凸部端までが、図1に示す湾曲の湾曲範囲θ1に相当し、エンゲージ範囲となる。また、凸部端を越えて最大移動位置までの範囲L2が中立復帰範囲又は復帰範囲となる。中立復帰範囲又は復帰範囲は、アーム先端即ち、操作ダイヤル5が中立位置又はエンゲージ範囲内まで戻ることを示唆する。摺動部材123に対して移動アーム122を当接させ摩擦抵抗を発生させるにより、出力軸121が回転することを妨げる回転抵抗を発生させることができる。つまり、摺動部材123と移動アーム122は操作ダイヤル105を中立位置又は中立位置を含む回転範囲に復帰させようとする復帰力を制止する回転抵抗力を発生させる回転抵抗力発生部として機能する。
本実施形態によれば、第1の実施形態による作用効果に加えて、入力ユニットの構造が簡略化し、さらに小型化が実現できる。
In the sliding
According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the structure of the input unit is simplified and further downsizing can be realized.
1…入力ユニット、2…中立復帰機構、3…基板、4…入力操作部位(操作子)、5…操作ダイヤル、6…連結機構、7,12…方向転換部、8,9,11…プーリ、10…ワイヤ、…方向転換部、14…操作子本体、20…ブラケット、20a…窓21…出力軸、22…Oリング、23…ポテンショメータ、25…ワイヤ固定リング、26…ワイヤ止め、27a,27b…コイルバネ、28a,28b…フック、29a…バネプレート、29b…スライドプレート、29c,29d…長穴、30…スライドジグ、31…ナット、32…抜け止めワッシャ、33…操作軸、34…調整ネジ、35…位置決めプレート、41…ブレーキ機構、42…制動用カバー、42a…係合プレート部分、42b…制動プレート部分、43…制動ジグ、44…ブレーキネジ、45…摺動部材、内視鏡本体100、101…挿入部、102…操作部、103…ユニバーサルケーブル、104…鉗子導入口、105…グリップ部、106…可撓性チューブ、107…湾曲部、108…入力ユニット1先端部、109…UDブレーキノブ、110…湾曲駆動用モータ、111…UD操作ダイヤル。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
長手軸を有する長方形状を成すグリップと、
前記グリップに連結され、前記湾曲部を牽引により前記第1の方向に湾曲させる複数の第1のワイヤが内蔵される操作部と、
前記グリップ又は前記操作部に取り付けられ、前記長手軸と略垂直な方向へ回動することで、前記湾曲部を湾曲操作する入力部と、
前記第1のワイヤに連結され、前記湾曲部を湾曲駆動させる駆動力を発生するパワーユニットと、
前記入力部の入力量に基づき前記湾曲部を湾曲制御する制御信号を前記パワーユニットに出力するコントロールユニットと、
前記操作部内で前記入力部と異なる面位置に配置され、前記入力部と第2のワイヤで連結し、前記入力部によって前記第2のワイヤが牽引されると、前記第2のワイヤの移動方向とは逆方向に前記第2のワイヤを引き戻し、予め定めた中立位置に復帰させる牽引力を発生する復帰力発生部と、
前記第2のワイヤの途中で、該第2のワイヤを屈曲させる位置に設けられ、前記第2のワイヤを交差する方向に往復移動させるように方向転換する少なくとも1つの方向転換部と前記第2のワイヤを含み、前記入力部と前記復帰力発生部を連結する結合部と、
を有する挿入装置。 A bending portion that can be bent in a first direction;
A grip forming a rectangular shape having a longitudinal axis,
An operation unit that is coupled to the grip and includes a plurality of first wires that bend the bending unit in the first direction by pulling ;
An input unit that is attached to the grip or the operation unit and rotates the bending unit in a direction substantially perpendicular to the longitudinal axis;
A power unit connected to the first wire and generating a driving force for driving the bending portion to bend;
A control unit for outputting to the power unit a control signal for controlling the bending of the bending portion based on an input amount of the input unit;
Disposed in the input portion and the different surface position by the operation portion, connected by the input unit and the second wire, the second wire is pulled by the input unit, the moving direction of the second wire A return force generator that generates a traction force that pulls back the second wire in the opposite direction and returns it to a predetermined neutral position ;
In the middle of the second wire, the second wire is provided at a position where the second wire is bent, and at least one direction changing portion that changes the direction so as to reciprocate the second wire in a crossing direction and the second wire. A connecting portion that connects the input portion and the return force generating portion,
Insertion device.
前記操作部は、第1の回転軸を有し前記湾曲部を前記第2の方向に湾曲させる操作入力が入力されるノブを有し、
前記操作部は、前記ノブが前記第1の回転軸の軸回りに回転するとともに前記湾曲部を前記第2の方向に湾曲させる第2の湾曲機構部を有する請求項2に記載の挿入装置。 The bending portion can be bent in a second direction substantially orthogonal to the first direction,
The operation unit includes a knob having a first rotation axis and an operation input for bending the bending unit in the second direction.
The operating portion, the insertion device of claim 2, wherein the knob has a second bending mechanism for bending the bending portion in the second direction while rotating in Ri Jikukai of the first rotary shaft .
前記コントロールユニットは、前記入力量として前記第2の回転軸の回転量を検出する請求項2に記載の挿入装置。 The input unit has a second rotating shaft extending in the axial direction of the longitudinal axis , and a dial that rotates together with the second rotating shaft,
The insertion device according to claim 2, wherein the control unit detects a rotation amount of the second rotation shaft as the input amount.
前記第1のプーリの回転軸と第2のプーリの回転軸は、互いの軸方向が交差する方向に配置され、前記第2のワイヤを交差する方向に往復移動させる請求項1に記載の挿入装置。 At least one of the direction changing portions has a first pulley and a second pulley,
2. The insertion according to claim 1, wherein the rotation axis of the first pulley and the rotation axis of the second pulley are arranged in a direction in which the axial directions intersect with each other, and reciprocate in the direction in which the second wire intersects. Equipment .
前記第2のワイヤの一端に接続される第1のバネと、
前記第1のバネを係止し、前記第2のワイヤの軸方向に移動可能なプレートに設けられる第1のフックと、
前記第1のフックに接続され、前記第1のフックの移動を抑止する第2のバネと、
前記第2のバネを係止し、前記プレートに固定される第2のフックと、を有する請求項1に記載の挿入装置。 The return force generator is
A first spring connected to one end of the second wire ;
A first hook provided on a plate that locks the first spring and is movable in the axial direction of the second wire;
A second spring connected to the first hook and deterring movement of the first hook;
The insertion device according to claim 1 , further comprising: a second hook that locks the second spring and is fixed to the plate .
前記経路規定部、若しくは前記第2のワイヤに対して、摺動抵抗を付加する抵抗付加部と、
を有する請求項1に記載の挿入装置。 A path defining section that defines the path of the second wire ;
It said path defining portion, or to the second wire, and the resistance adding portion for adding the sliding resistance,
The insertion device according to claim 1 , comprising:
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