JPH01204015A - 管内自走方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は管腔内に内視鏡やケーブル等を自走させる管内
自走方式に関する。

［従来の技術］ 従来、特公昭５１−１５６７８号公報には、挿入部の先
端付近の外周部分に弾性体からなる蛇腹を設け、この蛇
腹の両端側それぞれにバルーンを設けてなる内視鏡用自
走装置が示されている。

この内視鏡用の自走装置は後方のバルーンを脹らませて
挿入管路の内壁に押し付けて保持させたのち、弾性体か
らなる蛇腹に加圧流体を送り込み、長軸方向に伸長させ
て挿入部先端を前進させる。

この後に前方のバルーンを脹らませて挿入管路の内壁に
押し付けて保持させる。この後に、後方のバルーンを収
縮し、また、蛇腹を元の状態に収縮することにより挿入
部後方部分を引き、前進させる。これを繰り返して内視
鏡の挿入部を自走させるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記特公昭５１−１５６７８号公報にお
いて提案されている内視鏡用の自走装置は、これを挿入
する管腔が途中で屈曲している場合、特に、その屈曲部
分を通過させることが困難であった。

上述したように、従来の自走装置は、これを挿入する管
腔が途中で屈曲している場合において、特に、その屈曲
部分を通過させることが困難であり、しかも、その挿入
部またはケーブルが長くなる程、その傾向が高まる。こ
のため、一般に、挿入深さが長い工業用のものでは特に
大きな問題となっていた。

本発明は上記各問題点に着目してなされたもので、その
目的とするところは、被挿入管腔内の途中に屈曲部があ
るような場合でも、その管腔内の屈曲部分を容易かつ迅
速に通過してより深くまで挿入させることができる管内
自走方式を提供することにある。

Ｃ課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明の管内自走方式は、
挿入部にその長軸方向に複数の管内駆動装置部を設ける
とともに、被挿入管腔内の屈曲部を通るときに各管内自
走駆動装置部がそのチューブおよびバルーンを緩めて通
過させるものである。

［作用］ 各管内自走駆動装置部は被挿入管腔内の屈曲部を通ると
きにそのチューブおよびバルーンを緩めて通過する。し
たがって、屈曲部でも容易に挿入していける。

［実施例］ 第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示すもの
である。この実施例は第１図ないし第３図で示すように
工業用管路Ｈ内を自走させる内視鏡用自走装置の例であ
り、この内視鏡用自走装置は可撓性のケーブル（挿入部
）１とこのケーブル１の先端部分に設けられる複数の管
内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃとから自走部２を構成しで
ある。

この自走部２におけるケーブル１の先端には第１図で示
すように内視鏡先端部３を取着してなり、これにより内
視鏡挿入部４を構成している。内視鏡先端部３には内視
鏡として必要な部品が設けられている。つまり、内視鏡
先端部３にはライトガイド５からの照明光を出射する配
光レンズ６等の照明手段、対物レンズ７や固体撮像素子
８からなる観察手段、必要な場合に設けられるチャンネ
ル口（図示しない。）等が組み込まれていて、いわゆる
直視型内視鏡を構成している。

また、ライトガイド５や、固体撮像素子８からの信号線
（図示しない。）はそのケーブル１内を通じて図示しな
い外部装置に導びかれている。

ところで、ケーブル１の先端部分に設けられる複数の管
内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃは、第２図で示すように構
成されている。すなわち、これはそれぞれ筒状に形成し
てなる前側本体１１と後側本体１２を設け、この百本体
１１．１２間には剛性チューブ１３を架設してなる。さ
らに、剛性チューブ１３の先端には接続管１４が取着さ
れ、この接続管１４は剛性チューブ１３の先端部分とと
もに前側本体１１の内面部に嵌合され、止めねじ１５に
より固定されている。剛性チューブ１３の後端には別の
接続管１６が取着され、この接続管１６は剛性チューブ
１３の後端部分とともに後側本体１２の内面部に嵌合さ
れており、その接続管１６の外周に装着したＯリング１
７により気密的に維持しながら前後方向に摺動できるよ
うになっている。

さらに、剛性チューブ１３の外周を覆うようにその前側
本体１１と後側本体１２との間にはゴムなどの弾性体か
らなる進退駆動用のチューブ２０が架設されている。こ
のチューブ２０は通常に伸びた状態では第２図で示すよ
うにその全長にわたり等径な円筒状になる。そして、こ
のチューブ２０の先端部分は上記前側本体１１の後端に
形成した小径部の外周に被嵌され、取着用リング２１に
よって押え付けられている。このチューブ２０の先端部
分は取着用リング２１に巻き付けられ、さらに、このリ
ング２１の外周とばね受は環２２との間で挟み付けられ
ている。また、チューブ２０の後端部分も上記同様に上
記後側本体１２の前端に形成した小径部の外周に被嵌さ
れ、取着用リング２４によって押え付けられている。さ
らに、このチューブ２０の後端部分は取着用リング２４
に巻き付けられ、さらに、取着用リング２４の外周とば
ね受は環２５との間で挟み付けられている。

そこで、チューブ２０の内面は剛性チューブ１３で覆わ
れるとともに前後両端は気密的に閉塞されるため、チュ
ーブ２０の内部は気密的な気腔２６を形成している。こ
の気腔２６には流体給排用の通路手段としての送気チュ
ーブ２７が接続されている。

上記前後のばね受は環２２．２５の間には上記チューブ
２０に外装するようにコイル状の圧縮スプリング２８が
介挿されており、この圧縮スプリング２８の端部は前後
の各ばね受は環２２．２５に被嵌して係着し、上記チュ
ーブ２０を前後に押し広げるように付勢している。つま
り、通常は、第１図で示すように、前側本体１１と後側
本体１２も前後に押し広げられてるとともに、進退駆動
用のチューブ２０は全長にわたり等径な円筒状に伸びて
いる。

上記圧縮スプリング２８はその前後両端側部分を小径と
し中間部分を大径としたいわゆる太鼓の筒胴状に形成さ
れている。そして、小径の前後両端部分が上記各ばね受
は環２２．２５に被嵌して係着し、圧縮スプリング２８
の脹らんだ中間部分は極力チューブ２０の外周から離れ
るようにして外装されている。つまり、圧縮スプリング
２８が収縮膨張したしたときにそのチューブ２０の脹ら
んだ外周に沿って被嵌し、その膨張を妨げない形状に形
成されている。

また、この管内自走駆動装置部２における前側本体１１
と後側本体１２の各外周部分には前部バルーン３１と後
部バルーン３２が設けられている。

この各バルーン３１．３２はゴム等の弾性材料によって
膜状に形成されてなり、この一端縁は上記取着用リング
２１．２４により上記チューブ２０とともに気密的に取
着固定されている。また、各バルーン３１．３２の他端
縁はその本体１１゜１２にねじ止め取着される固定リン
グ３３．３４によって気密的に締結されている。そして
、この前部バルーン３１と後部バルーン３２はその対応
するそれぞれの前側本体１１の外周部分と後側本体１２
の外周部分とで密閉空間３５．３６を形成している。そ
して、この各密閉空間３５．３６にはそれぞれ送気チュ
ーブ３７．３８が連通接続されている。

また、この管内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃにおけるチュ
ーブ２０の外周は規制用弾性筒状部材４０によって覆わ
れている。この規制用弾性筒状部材４０の先端縁と後端
縁はそれぞれ上記チューブ２０の端縁とともに取着用リ
ング２１．２４によって前側本体１１と後側本体１２に
取着固定されている。この規制用弾性筒状部材４０は複
数の繊維を束ねてこれを１単位する複数の繊維素子４１
をたとえば手織に編成して筒状に構成してなる。また、
重織に編成するときには、第４図で示すようにその各繊
維素子４１同士が互いに交叉し、この各交叉点Ｐを結ぶ
形が平行四辺形を形成し、いわば、リンク機構のパンタ
グラフを構成する。　。

また、その平行四辺形における対向する交点Ｐは第４図
で示すようにチューブ２０の長軸方向の一直線上に位置
し、各繊維素子４１はチューブ２０の長軸方向に対して
鋭角の角度θをなす。そして、このパンタグラフが長軸
方向に縮むとき、径方向には逆に伸びる。また、このパ
ンタグラフが長軸方向に伸びるとき、径方向には逆に縮
む。そして、この規制用弾性筒状 部材４０はチューブ２０の特に伸びを規制するようにな
っている。

一方、この各管内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃは第１図で
示すようにケーブル１にそれぞれ遊嵌されるが、その前
側本体１１は内視鏡先端部３に密に被嵌し、複数の止め
ねじ４２で回置している。

上記ケーブル１の基端は操作部５０に接続されている。

また、操作部５０にはライトガイドケーブル５１が連結
され、このライトガイドケーブル５１の延出先端にはコ
ネクタ５２を介して光源装置５３に連結されるようにな
っている。さらに、このライトガイドケーブル５１には
上述した各送気チューブ２７．３７．３８が導びかれて
きており、これらは加圧ポンプ５４にそれぞれ接続され
る。また、加圧ポンプ５４による加圧流体の供給や排出
は加圧制御装置５５によって１御されるようになってい
る。

上記操作部５０には接眼部５６が設けられ、また、この
接眼部５６にはＴＶ右カメラ７が着脱自在に装着される
ようになっている。このＴＶ右カメラ７にはカメラコン
トロールユニット５８を介してＴＶモニタ５９が接続さ
れている。

さらに、操作部５０には上記加圧制御装置５５を遠隔的
に操作する釦６ｏが設けられている。そして、この釦６
０により動作開始や停止等の指令を与えることができる
ようになっている。

次に、上記内視鏡用自走装置の作用を説明する。

まず、第３図で示すように管路Ｈ内を直線的に前進させ
る場合の動作を説明する。このときの自走部２における
各管内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃは同じように作動する
ので、特に、最先端に位置する管内自走駆動装置部Ａを
中心にして説明する。

また、チューブ２０とこの前後の各バルーン３１゜３２
に送気チューブ２７．３７．３８を通じて気体を給排す
ることにより前進するが、このタイミングを示したのが
第１表である。ここで、［１］は加圧時、［０］は排気
時を表わす。

第１表 まず、第１の動作の１段階として前部バルーン３１が膨
張して後部バルーン３３と進退駆動用のチューブ２０と
は排気状態となる。つまり、第２図において実線で示す
ように前部バルーン３１のみが膨張してこれが管路Ｈの
内面に押し当り保持される。後部バルーン３２は第２図
において実線で示すように・１収縮した状態にあり、管
路Ｈの内面から離れている。また、進退駆動用のチュー
ブ２０も加圧されていないので、第１図においテ実線で
示すように直線的に伸びた状態にある。

次に、第２の段階に移る。この第２の段階では進退駆動
用のチューブ２０の気腔２６に加圧気体が送り込まれ、
このチューブ２０は膨張しようとする。ここで、チュー
ブ２０の外周には規制用弾性筒状部材４０が被嵌してい
るため、その単なる膨張は規制され、次のようにして収
縮する。すなわち、規制用弾性筒状部材４０は複数の繊
維を束ねてこれを１単位する複数の繊維素子４１をたと
えば平織に編成して筒状に構成してなるが、この１織に
編成すると、第４図で示すようにその各繊維素子４１同
士が互いに交叉し、この各交叉点Ｐを結ぶ形が下行四辺
形を形成し、いわば、リンク機構のパンタグラフを構成
している。そして、このパンタグラフが長軸方向に縮む
とき、径方向には逆に伸びる。また、このパンタグラフ
が長軸方向に伸びるとき、径方向には逆に縮む。そして
、この規制用弾性筒状部材４０はチューブ２０の特に伸
びを規制するようになっている。しかして、このチュー
ブ２０内の圧力を」二げると、その繊維素子４１による
パンタグラフの力変換作用により半径方向にある程度膨
張するものの長軸方向には大きな収縮力を出しながら収
縮する。このため、この収縮力で後側本体１２を引き、
第３図で示す状態にさせる。つまり、後側本体１２は第
１図中点線で示す位置まで剛性チューブ１３に摺動しな
がら一定量前進する。なお、このとき、前側本体１１は
膨張した前部バルーン３１により管路Ｈに保持されて停
止したままである。

さらに、第３の段階として前部バルーン３１およびチュ
ーブ２０の加圧状態に加えて後部バルーン３２を加圧膨
張させることによりこの後部バルーン３２も管路Ｈの内
面に押し当てて保持させる。

ついで、この第３の段階での前部バルーン３１のみを収
縮させる第４の段階に移行させる。つまり、この第４の
段階においては進退駆動用のチュ−ブ２０の気腔２６か
ら気体を排気してその元の直線的な状態に戻すが、この
ときには圧縮スプリング２８が弾性復元作用をして前側
本体１１を強制的に前進させる。そして、この前進に伴
って前側本体１１に連結された内視鏡先端部３およびケ
ーブル１も前進する。

これにより第１の動作が完了し、ケーブル１を距離Δ分
だけ前進させることができる。これと同じ動作である第
２の動作、第３の動作および第４の動作と順次繰り返す
ことにより距離Δ分ずつ繰り返して前進させることがで
きる。また、このような動作はすべての管内自走駆動装
置部Ａ、Ｂ。

Ｃについて同期して同じく行なわれるから、お互いに前
進動作を損うことなく、３倍の力で前進駆動できる。

ところで、第５図で示すように管路Ｈの途中に屈曲部分
がある場合は内視鏡による視野観察によって確認したと
きに術者は操作部５０にある釦６０を操作して加圧制御
装置５５による制御動作を変える。すなわち、最前端の
管内自走駆動装置部Ａがエルボ等の屈曲部分に到達した
ときの制御状態を第１表の第３の動作状態にする。この
状態ではチューブ２０および各バルーン３１．３２とも
排気状態となり、そのチューブ２０および各バルーン３
１．３２とも柔軟でフリーな状態となるため、この管内
自走駆動装置部Ａはその屈曲部の曲りに沿って追従し容
易に通過できる。また、後続の管内自走駆動装置部Ｂ、
Ｃが同じくその屈曲部を通過するときにも同じように制
御する。この後続の管内自走駆動装置部Ｂ、Ｃの制御は
走行量を積算して自動的に作動する。

ところで、］二配圧縮スプリング２８を設け、この圧縮
スプリング２８の弾性復元力で前進駆動用チューブ２０
の収縮復元を強制的に行なわせるようにしたから、この
復帰動作が強力かつ迅速に行なわれる。しかも、その復
帰ストロークの幅一杯に前進させることができ、安定し
た前進動作を保障する。

一方、管路Ｈ内を後退させる場合の動作は、次の第２表
で示すようにその動作タイミングが逆になるだけで同じ
ように作動させることにより後退させることができる。

第２表 第７図ないし第１１図は本発明の第２の実施例を示すも
のである。この実施例のものは第７図で示すようにケー
ブル１の挿入量（後退量）を検出器７０で検出して各管
内自走駆動装置部Ａ、Ｂ。

Ｃがそれぞれ管腔Ｈの曲り部に達する長さを見込み、そ
の屈曲部を通る管内自走駆動装置部Ａ、Ｂ。

Ｃが順次フリーになるようにするものである。検出器７
０はたとえばケーブル１に転接するローラ７１の回転量
をポテンショメータ７２で検出し、走行量を算定してシ
フト制御するようになっている。第８図ないし第１０図
はそれぞれの管内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃがそれぞれ
管腔Ｈの曲り部に達している状態を示し、チューブ２０
は伸び（ｉ）、各バルーン３１．３２は収縮している。

また、第１１図はその挿入状態の作動状況を示すもので
ある。つまり、屈曲部を確認したところで、操作用釦６
０を操作すると、挿入量のカウンタ動作が開始され、管
腔Ｈの屈曲部に対応する管内自走駆動装置部Ａ、Ｂ、Ｃ
のチューブ２０およびバルーン３１．３２に接続する送
気ポンプが排気動作を行なう。

なお、本発明は上記実施例のものに限定されるものでは
ない。管腔Ｈの屈曲部の検出も目視観察の他、先端の位
置を検出するセンサを設けてこれによってもよい。また
、管内自走装置としても内視鏡に限らず、ＴＶカメラケ
ーブルやその他、温度、気圧等の測定用のものであって
もよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、被挿入管腔内の屈曲部を
通るときに各管内自走駆動装置部がそのチューブおよび
バルーンを緩めて通過させるものであるから、各管内自
走駆動装置部は被挿入管腔内の屈曲部を通るときでも容
易かつ円滑に走行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の管内自走装置の概略的
な構成図、第２図は同じくその管内自走駆動装置部の側
断面図、第３図は同じくその管内自走駆動装置部の走行
状態の説明図、第４図は同じくその弾性筒状部材の規制
作用を説明する図、第５図および第６図は同じくその実
施例の自走部作の説明図、第台図は本発明の第２の実施
例の概略的な構成図、第８図ないし第１０図はそれぞれ
同じくその自走動作の説明図、第１１図は自走動作のタ
イムチャートである。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・管内自走駆動装置部、１・・・ケーブ
ル、２・・・自走部、１１・・・前側本体、１２・・・
後側本体、２０・・・進退駆動用チューブ、２７，３７
゜３８・・・送気チューブ、３１．３２・・・バルーン
。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第　３　区 ｐ 第４図 第５区　　　　　第６図 第８図　賞９ズ　第１０図 第　１１　　図 １、事件の表示 特願昭６３−２７６７９号 ２、発明の名称 管内検査装置の自走方式 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （０３７）　　オリンパス光学工業株式会社４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ７、補正の内容 （１、発明の名称を「管内検査装置の自走方式」に補正
する。 （２）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （３）明細書の第１頁第１８行目の「管内自走方式」を
「管内検査装置の自走方式」に補正する。 （４）明細書の第３頁第１１行目、および同頁第１４行
目ないし第１５行目の「管内自走方式」を「管内検査装
置の０走力式」に補正する。 ２、特許請求の範囲 観察手段を有する管内検査装置の自走方式において、内
部に流体の給排を受けて長軸方向に伸縮するチューブと
、このチューブの長軸方向両端側部分にそれぞれ設けら
れ内部に流体の給排を受けて半径方向に膨縮するバルー
ンと、上記チューブおよび各バルーン内にそれぞれ流体
を給排する通路手段とからなる管内自走駆動装置部を挿
入部の長軸方向に複数個設け、上記各管内自走駆動装置
部が被挿入管腔内の屈曲部を通るときにそのチューブお
よびバルーンを緩めて通過させることを特徴とするｉ丘
且立又ｌ立自走方式。 出願人代理人　弁理士　坪井　　淳

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に流体の給排を受けて長軸方向に伸縮するチューブ
   と、このチューブの長軸方向両端側部分にそれぞれ設け
   られ内部に流体の給排を受けて半径方向に膨縮するバル
   ーンと、上記チューブおよび各バルーン内にそれぞれ流
   体を給排する通路手段とからなる管内自走駆動装置部を
   挿入部の長軸方向に複数個設け、上記各管内自走駆動装
   置部が被挿入管腔内の屈曲部を通るときにそのチューブ
   およびバルーンを緩めて通過させることを特徴とする管
   内自走方式。