JP6402119B2 - 内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡に関し、特に、湾曲ワイヤを用いた湾曲機構を有する内視鏡に関する。
従来より、内視鏡が医療分野及び工業分野で広く利用されている。内視鏡は、細長の挿入部を有し、挿入部の先端部には、湾曲部が設けられている。内視鏡の操作者は、挿入部の基端に接続された操作部の湾曲操作部を操作することにより、湾曲部を湾曲させることができる。例えば、湾曲部は、上下左右の4方向に湾曲可能に構成されており、内視鏡の操作者は、湾曲操作部を操作することにより、湾曲部を所望の方向に湾曲させることができる。その結果、操作者は、検査対象内へ挿入部をスムーズに挿入させることができ、観察部位を内視鏡画像の中心に位置させて観察することができる。
挿入部内には、複数の湾曲ワイヤが挿通されており、各湾曲ワイヤの先端は、湾曲部の湾曲駒の1つに固定され、各湾曲ワイヤの基端は、湾曲操作部に固定されている。湾曲操作部の動きが湾曲部に伝わることにより、湾曲部は複数の湾曲ワイヤによって湾曲させられる。
湾曲操作部の動きを時間遅れなく湾曲部に伝達されるために、湾曲部が湾曲していない真っ直ぐな状態にあるとき、各湾曲ワイヤは、湾曲操作部と湾曲部の間で張った状態になければならない。そのため、内視鏡の製造時、各湾曲ワイヤが湾曲操作部と湾曲部の間で張った状態になるように、各湾曲ワイヤのテンション調整が行われる。
このテンション調整のために、特開2011−206187号公報及び特開2001−37706号公報に開示のように、各湾曲ワイヤの途中に湾曲ワイヤのテンションを調整するためのワイヤ連結部を設ける構成が提案されている。
ワイヤ連結部は、雄ネジ部材である調整螺子と、雌ねじ部を有する連結保持部材とを螺合させ、連結保持部材に対する調整螺子のねじ込み量を調整することで、各湾曲ワイヤの長さを変更して、各湾曲ワイヤは張った状態になるように調整される。
しかし、連結保持部材と調整螺子によるねじ込み量の調整は、作業工数が多いため調整に時間が掛かり、さらに作業者間で調整ばらつきが生じるという問題がある
さらに、湾曲ワイヤが調整螺子に固定されているため、内視鏡の使用中に湾曲ワイヤに弛みが発生する虞がある。湾曲ワイヤは撚り線であるため、引っ張ったり、緩めたりすると、撚りの為にワイヤが回転してしまう。内視鏡の使用時に湾曲動作が繰り返されていくうちに、湾曲ワイヤの軸周りの方向に発生する回動力、すなわち撚りによって回転する力、により調整螺子が回動して、湾曲ワイヤに弛みが発生するからである。
このような湾曲ワイヤの弛みの発生を防止するには、調整螺子を連結保持部材に対して固定するための半田作業や、湾曲ワイヤを連結保持部材に対して固定するためのビス止め、接着する作業が必要となり、作業工数が増えるという問題がある。
そこで、本発明は、作業工数を低減し、調整ばらつきを低減し、かつ内視鏡使用中に湾曲ワイヤの弛みが発生しない内視鏡を提供することを目的とする。
本発明の一態様の内視鏡は、湾曲部を有する挿入部と、前記挿入部内に挿通され、前記湾曲部を湾曲させるための湾曲ワイヤと、前記湾曲ワイヤの基端部を牽引する牽引部と、
螺子部を有し、前記牽引部に保持され、前記湾曲ワイヤが挿通される孔を有し、前記湾曲ワイヤが前記孔の中で前記湾曲ワイヤの軸周りに回動可能な状態で、前記湾曲ワイヤの前記基端部を係止する係止部材と、を有し、前記螺子部は前記係止部材の最も前記基端部側に設けられ、前記湾曲ワイヤは前記係止部材内を挿通し、前記螺子部よりも前記湾曲ワイヤが前記係止部材から引き出された状態で前記基端部が係止されている
本発明の実施の形態に関わる内視鏡を具備する内視鏡システムの斜視図である。 本発明の実施の形態に関わる、複数の湾曲ワイヤを牽引するワイヤ牽引機構を説明するための操作部6の断面図である。 本発明の実施の形態に関わるワイヤ牽引機構の部分斜視図である。 本発明の実施の形態に関わる、突出部32の保持部35と係止部34の断面図である。 本発明の実施の形態に関わる、湾曲部12が湾曲していない真っ直ぐな状態にあるとき、各湾曲ワイヤ33がワイヤ牽引機構21と湾曲部12の間で張った状態になるように、湾曲ワイヤ33のテンションを調整する方法について説明するための模式図である。 本発明の実施の形態の変形例に関わる、複数のスペーサ61が設けられた、突出部32の保持部35と係止部34の断面図である。 本発明の実施の形態の変形例に関わるスペーサ61の斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施の形態に関わる内視鏡を具備する内視鏡システムの斜視図である。
図1に示すように、内視鏡システム1は、湾曲ワイヤを用いた湾曲機構を有する内視鏡2と、該内視鏡2に接続された装置本体3と、アダプタ4とにより主要部が構成されている。
内視鏡2は、細長で可撓性を有する挿入部5と、該挿入部5の挿入方向Sの基端に接続された、把持部6aを有する操作部6と、該操作部6の把持部6aから延出されたユニバーサルコード7とを具備して主要部が構成されている。
挿入部5には、該挿入部5の先端側から順に、アダプタ4が着脱自在な先端部11と、操作部6に設けられたジョイスティック8の操作により複数方向(ここでは上下左右の4方向)に湾曲自在な湾曲部12と、可撓性部材にて形成された長尺な可撓管部13とが連設されており、可撓管部13の基端が操作部6に接続されている。挿入部5の可撓管部13内には、湾曲部を湾曲させるための後述する複数の湾曲ワイヤ33が挿通されている。操作部6の筐体6b内に、ジョイスティック8の動きに応じて、複数の湾曲ワイヤ33を牽引あるいは弛緩させるワイヤ牽引機構が設けられている。
尚、操作部6には、ジョイスティック8の他、先端部11内に設けられた撮像素子(図示せず)における撮像動作を指示する図示しない各種スイッチ等も設けられている。
装置本体3は、例えば箱状を有しており、例えばマグネシウムダイキャストにより構成された外装筐体3aに、内視鏡2の撮像素子(図示せず)により撮像された内視鏡画像を表示するモニタ3bが、例えば外装筐体3aに対し開閉自在に固定されている。尚、モニタ3bは、外装筐体3aに対し着脱自在であっても構わないし、常にモニタ面が露出された状態で固定されていても構わない。
図2は、複数の湾曲ワイヤを牽引するワイヤ牽引機構を説明するための操作部6の断面図である。図3は、ワイヤ牽引機構の部分斜視図である。図2は、2本の湾曲ワイヤの軸方向に沿った断面を示す。
図2に示すように、ワイヤ牽引機構21は、操作部6の筐体6b(2点鎖線で示す)内に設けられている。
ワイヤ牽引機構21は、金属製のジョイスティック8を含む。ジョイスティック8の軸部8aは、球体部22を有する。球体部22は、樹脂製の保持部23の凹部23a内に、球体部22の中心cを中心に回動可能に保持されている。そのために、凹部23aは、球形を有している。
保持部23は、円柱状の2つの軸部23bと23cを有している。2つの軸部23bと23cの2つの軸は、軸AX1の一直線上に位置する。2つの軸部23bと23cがそれぞれ軸受け部24aと24bに支持されており、保持部23は、2つの軸部23bと23cに共通の軸AX1周りに回動可能となっている。2つの軸受け部24aと24bは、それぞれ支持部材25aと25bにより支持されている。2つの支持部材25aと25bは、筐体6b内の枠部材26に固定されている。よって、ジョイスティック8の軸部8aは、軸AX1周りに回動可能であり、図3において、矢印A1で示す方向において傾倒可能となっている。
さらに、保持部23は、2つの細長く伸びた孔23dと23eを有している。孔23dと23eは、軸AX1の方向に沿って長く伸びた形状を有している。2つの孔23dと23eは、球体部22の中心cに対して点対称となるように形成されている。ジョイスティック8の軸部8aは、2つの孔23dと23eを通して球体部22から延出している。軸AX1とAX2は、ジョイスティック8の軸部8aの軸AXと球体部22の中心cで交わり、かつ軸AX1とAX2は、共に軸AXは、直交している。よって、ジョイスティック8の軸部8aは、軸AX1に直交する軸AX2周りに回動可能であり、図3において、矢印A2で示す方向において傾倒可能となっている。
以上のように、ジョイスティック8の軸部8aは、球体部22の中心cを中心に、所望の方向に傾倒することができる。
ジョイスティック8の軸部8aの基端部は、つり枠31に固定されている。具体的には、つり枠31は、上側に凹部31aを有する椀形状を有している。つり枠31は、凹部31a内の底部の中央に、凹部31aの底部から円形の開口の中心に向かって延出した円柱状の延出部31bを有している。ジョイスティック8の軸部8aの基端部は、つり枠31の延出部31b内に嵌合して固定されている。
なお、つり枠31は、ジョイスティック8と結合され、ジョイスティック8が保持部23に保持されている。
つり枠31は、凹部31a内に、延出部31bから4方向に延びる4つの壁部31cを有する。4つの壁部31cは、円柱状の延出部31bの軸方向に沿って上面側から見たときに、延出部31bの周りに、90度の間隔を有して形成されている。
つり枠31は、凹部31aの外周側であって、各壁部31cとは反対側に突出する4つの突出部32を有している。各突出部32は、後述する係止部34を保持する保持部35を有している。係止部34は、金属製の湾曲ワイヤ33が係止されて、湾曲ワイヤ33を牽引する。すなわち、つり枠31と4つの突出部32は、4本の湾曲ワイヤ33の基端部を牽引する牽引部を構成する。
湾曲ワイヤ33は、第1の方向としての上方向と、上方向とは逆方向の第2の方向としての下方向と、上方向に直交する第3の方向としての左方向と、左方向とは逆方向の第4の方向としての右方向に、湾曲部を湾曲させるために4本設けられている。そして、つり枠31と4つの突出部32は、上下方向に湾曲させるための第1の一対の湾曲ワイヤの一方を牽引したときには、その一対の湾曲ワイヤの他方は弛緩させるように動き、左右方向に湾曲させるための第2の一対の湾曲ワイヤの一方を牽引したときには、その一対の湾曲ワイヤの他方は弛緩させるように動く。
なお、ここでは、湾曲部12は、上下左右の4方向に湾曲するが、上下あるいは左右の2方向に湾曲するものであってもよい。2方向湾曲の場合は、2本の湾曲ワイヤ33が、挿入部5内に挿通される。
図4は、突出部32の保持部35と係止部34の断面図である。図4は、壁部31cの面に平行な面に沿った突出部32の保持部35と係止部34の断面を示す。
係止部34は、先端側に外向フランジ34Aaを有する筒状部材34Aと、筒状の螺子34Bとから構成される。金属製の筒状部材34Aの中央部には、球体部34Abが形成されている。筒状部材34Aの先端側には、凹部34Acが形成されている。
保持部35は、筒状部材34Aの球体部34Abが嵌合する凹部35aを有している。
金属製の螺子34Bの先端側には、外向フランジ形状の把持部34Baが設けられている。螺子34Bは、筒状の螺子であり、把持部34Baから基端側に向かって、螺子34Bの外周部には螺子が切られた螺子部34Bcを有している。筒状部材34Aの孔の内周面には、螺子が切られた螺子部34Adを有している。
すなわち、筒状部材34Aは、孔の内周面に雌螺子部である螺子部34Adを有し、螺子34Bは、雄螺子部である螺子部34Bcが外周面上に形成された螺子部材である。よって、作業者は、螺子34Bの把持部34Baを把持しながら、螺子部34Adと34Bcを螺合させて螺子34Bを軸周りに回動させることにより、把持部34Baの基端面34Ba1が筒状部材34Aの先端部に当接するまで、螺子34Bを筒状部材34Aの孔に螺子込むと、螺子34Bを筒状部材34Aに固定することができる。
筒状の螺子34Bの孔34Bb内に、湾曲ワイヤ33が遊嵌状態で挿通される。湾曲ワイヤ33の基端部は、金属製のカシメ部材36を用いてカシメられている。湾曲ワイヤ33の基端部でカシメられたときのカシメ部材36の最大外径は、螺子34Bの孔34Bbの内径よりも大きい。よって、湾曲ワイヤ33の基端部は、カシメ部材36が螺子34Bの基端面34Bdに当接することにより、螺子34Bの孔34Bbから湾曲ワイヤ33の先端方向に抜くことができない。
すなわち、カシメ部材36は、湾曲ワイヤ33の基端部に装着されて固定された基端部装着部材を構成する。そして、カシメ部材36が螺子34Bに当接することにより、湾曲ワイヤ33の基端部は、螺子34Bに係止される。
図2及び図3に戻り、操作部6の先端部には、固定部材41が設けられている。固定部材41は、操作部6の筐体6b内の枠部材26に固定された支持部材42に対して、螺子43により螺子止めにより固定されている。
固定部材41には、円筒状の金具44が4つ設けられている。各金具44の孔には、挿入部5の挿入部後端部13a(点線で示す)から延出している4本の湾曲ワイヤ33が挿通される。4つの金具44は、4つの金具44の基端部が互いに離れるように、固定部材41に固定され、各湾曲ワイヤ33は、各金具44から突出部32に向かってが真っ直ぐに延出している。
円筒状の各金具44の先端側(挿入部5側)には、凹部44aが形成されている。各凹部44aには、湾曲ワイヤ33が挿通されたコイルパイプ45(点線で示す)の基端部が嵌入されている。各コイルパイプ45は、密着コイルであり、可撓性を有するが、軸方向には圧縮されても長さが短くなることはない。
4本のコイルパイプ45は、挿入部13内に挿通されており、コイルパイプ45の先端は、湾曲部12の基端側の所定の位置P1で、可撓管部13の先端部材に固定されている。また、4本のコイルパイプ45に挿通された湾曲ワイヤ33の先端は、湾曲部12の最先端の湾曲駒12aに、挿入部5の軸周りに90度の間隔を有して固定されている。
(湾曲ワイヤのテンション調整)
次に、上述した内視鏡における4本の湾曲ワイヤ33のテンション調整について説明する。図5は、湾曲部12が湾曲していない真っ直ぐな状態にあるとき、各湾曲ワイヤ33がワイヤ牽引機構21と湾曲部12の間で張った状態になるように、湾曲ワイヤ33のテンションを調整する方法について説明するための模式図である。図5には1本の湾曲ワイヤ33のみが示されている。
まず、4本の湾曲ワイヤ33の先端は、最先端湾曲駒12aに固定されているので、各湾曲ワイヤ33の基端をコイルパイプ45に通し、固定部材41に設けられた金具44の孔に通した後、螺子34Bの孔34Bbに挿通させる。湾曲ワイヤ33の基端部を、螺子34Bの孔34Bbの基端側から引き出し、引き出された各湾曲ワイヤ33の先端部は、カシメられていない円筒形状のカシメ部材36の孔に挿通される。
この状態で、螺子34Bから引き出された湾曲ワイヤ33の先端を、重りなどで引っ張るようにして、湾曲ワイヤ33に所定のテンションを掛ける。図5は、バネ51などのバネ端52に湾曲ワイヤ33の基端が接続されて、湾曲ワイヤ33に所定のテンションが掛けられていることを示している。
この状態で、カシメ部材36を、カシメ部材36の先端面から金具44の基端面44bまでの距離が設計寸法LAになるように、ジグ等のワイヤ長調整部材53を用いてカシメる。ワイヤ長調整部材53の基端面50と先端面50aは、それぞれ、カシメ部材36の先端面から金具44の基端面44bまでの距離がLAになるように、カシメ部材36の先端面と金具44の基端面44bに当てつけられている。カシメ後のカシメ部材36の外径寸法は、螺子34Bの螺子外径よりも小さくなるように設定する。4本のワイヤがこの状態に設定される。
この状態でカシメ部材36の基端側の湾曲ワイヤ33を切断する。螺子34Bは、筒状部材34Aの孔の奥まで螺合させて固定される。すなわち、湾曲部12が湾曲していない真っ直ぐにして、螺子34Bを筒状部材34Aの孔に最後まで螺子込んで螺子34Bが動かないようにした状態で、4本の湾曲ワイヤ33にテンションを掛けて、4本の湾曲ワイヤ33を内視鏡2内で全て張った状態にする。このとき、4本の湾曲ワイヤ33の、螺子34Bの基端面34Bd(すなわちカシメ部材36の先端面)から金具44の基端面44bまでの距離は、全て等しい距離LAとなる。
なお、上述したように、ワイヤ長調整部材53は、カシメ部材36の先端面から金具44の基端面44bまでの距離が所定の設計寸法LAになるように配置されると説明したが、金具44の基端面44bからコイルパイプ45の基端面までの距離は一定なので、カシメ部材36の先端面からコイルパイプ45の基端面までの距離も所定の設計寸法になるように設定される。
図4に示すように、係止部材としての螺子34Bの基端面34Bdにカシメ部材36が当接して、湾曲ワイヤ33の基端部は、カシメ部材36により螺子34Bに係止される。
湾曲操作が行われると、つり枠31は、球体部22の中心cを中心に傾くので、牽引される湾曲ワイヤ33に固定されたカシメ部材36は、螺子34Bの基端面34Bdに押圧されるが、弛緩される湾曲ワイヤ33に固定されたカシメ部材36は、螺子34Bの基端面34Bdを押圧しない。
以上のように、内視鏡1の製造において、作業者は、湾曲部12を湾曲していない真っ直ぐな状態にし、かつ各湾曲ワイヤ33に所定のテンションを掛け、カシメ部材36を螺子34Bに当接された状態でカシメて、各湾曲ワイヤ33の基端部を切断するだけで、各湾曲ワイヤ33のテンション調整をすることができる。
さらに、湾曲ワイヤ33が捻られていたとしても、湾曲ワイヤ33は、螺子34Bの孔34Bbに挿通されているだけで、螺子34Bに固定されていないので、湾曲ワイヤ33は、螺子34Bの孔34Bb内で軸周りに回動可能となっている。よって、内視鏡の使用時に湾曲動作が繰り返されていくうちに、湾曲ワイヤ33の軸周りの方向に発生する回転する力が発生しても、湾曲ワイヤ33だけが軸周りに回動し、螺子34Bは回動しない。よって、螺子34Bが回動することによる湾曲ワイヤ33の弛み発生がない。
すなわち、各螺子34Bは、牽引部である突出部32に固定されているが、各湾曲ワイヤ33が螺子34Bの孔34Bbの中での軸周りに回動可能な状態で、湾曲ワイヤ33の基端部を係止する係止部材を構成する。
以上のように、上述した実施の形態によれば、作業工数を低減し、調整ばらつきを低減し、かつ内視鏡使用中に湾曲ワイヤにの弛みが発生しない内視鏡を提供することができる。
(変形例)
湾曲ワイヤは、内視鏡2が使用されるつれ、伸びる場合がある。
そこで、本変形例の内視鏡では、カシメ部材36と螺子34Bの基端面34Bdの間に、スペーサを設けることにより、湾曲ワイヤ33の伸びによる弛みをなくすようにしている。
図6は、本変形例に関わる、複数のスペーサ61が設けられた、突出部32の保持部35と係止部34の断面図である。図7は、スペーサ61の斜視図である。なお、図6に示すように、螺子34B1の長さは、図4の螺子34Bの長さよりも短いが、同じでもよい。
図6に示すように、螺子34B1とカシメ部材36の間には、長さ調整用のスペーサ61が4つ配置されている。図7に示すように、スペーサ61は金属製や硬質プラスチック等の潰れにくい材質であり、円板形状を有し、円板の中心に湾曲ワイヤ33が入り込めるように、切り欠き部61aを有している。
切り欠き部61aに湾曲ワイヤ33を入り込ませることによって、スペーサ61を湾曲ワイヤ33に装着する。スペーサ61を湾曲ワイヤ33に装着することにより、カシメ部材36と螺子34B1の基端面34Bdの間に、スペーサを設けている。
スペーサ61の厚み分だけ、カシメ部材36が基端側へ移動することにより、湾曲ワイヤ33の伸びによる弛みがなくなる。
なお、スペーサ61の湾曲ワイヤ33への装着は、ジョイスティックを傾倒させて、カシメと34の間に湾曲ワイヤ33を露出させることができるので、湾曲ワイヤ33の露出した部分にスペーサを装着することができる。
以上のように、上述した実施の形態及び変形例によれば、作業工数を低減し、調整ばらつきを低減し、かつ内視鏡使用中に湾曲ワイヤにの弛みが発生しない内視鏡を提供することができる。
作業工数が低減するので、コストダウンにもつながり、作業者間の調整ばらつきも少なくなるので、安定した製品の製造に繋がる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本出願は、2014年2月7日に日本国に出願された特願2014−22478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、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (9)

  1. 湾曲部を有する挿入部と、
    前記挿入部内に挿通され、前記湾曲部を湾曲させるための湾曲ワイヤと、
    前記湾曲ワイヤの基端部を牽引する牽引部と、
    螺子部を有し、前記牽引部に保持され、前記湾曲ワイヤが挿通される孔を有し、前記湾曲ワイヤが前記孔の中で前記湾曲ワイヤの軸周りに回動可能な状態で、前記湾曲ワイヤの前記基端部を係止する係止部材と、を有し、
    前記螺子部は前記係止部材の最も前記基端部側に設けられ、前記湾曲ワイヤは前記係止部材内を挿通し、前記螺子部よりも前記湾曲ワイヤが前記係止部材から引き出された状態で前記基端部が係止されていること
    を特徴とする内視鏡。
  2. 前記係止部材の前記螺子部は、前記係止部材に設けられた筒状部材に螺合していることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  3. 前記筒状部材は、雌螺子部を有し、
    前記係止部材は、雄螺子部である前記螺子部が外周面上に形成された螺子部材であることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  4. 前記湾曲ワイヤの前記基端部に装着されて固定された基端部装着部材を有し、
    前記基端部装着部材が前記係止部材に当接することにより、前記湾曲ワイヤの前記基端部は、前記係止部材に係止されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の内視鏡。
  5. 前記基端部装着部材と前記係止部材の間に設けられたスペーサを有することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡。
  6. 前記基端部装着部材は、カシメ部材であることを特徴とする請求項4又は5に記載の内視鏡。
  7. 前記牽引部は、前記湾曲部の湾曲動作のための湾曲操作部材に接続され、前記湾曲操作部材の動きに応じて動くことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の内視鏡。
  8. 前記湾曲ワイヤは、第1の方向と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向に前記湾曲部を湾曲させるために2本あって、
    前記牽引部は、前記2本の湾曲ワイヤの一方を牽引したときには、前記2本の湾曲ワイヤの他方は弛緩させるように動くことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の内視鏡。
  9. 前記湾曲ワイヤは、第1の方向と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向と、前記第1の方向に直交する第3の方向と、前記第3の方向とは逆方向の第4の方向に、前記湾曲部を湾曲させるために4本あって、
    前記牽引部は、前記第1と前記第2の方向に湾曲させるための第1の一対の湾曲ワイヤの一方を牽引したときには、前記第1の一対の湾曲ワイヤの他方は弛緩させるように動き、前記第3と前記第4の方向に湾曲させるための第2の一対の湾曲ワイヤの一方を牽引したときには、前記第2の一対の湾曲ワイヤの他方は弛緩させるように動くことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の内視鏡。
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