JPH03236824A - 内視鏡のモータの駆動装置 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、プーリを用いて低速で且つ高トルクの湾曲駆
動力等を得る内視鏡のモータ駆動装置に関する。

［従来技術］ 近年、細長の挿入部を挿入することにより、体校内とか
プラントその他の管腔内を観察することのできる光学式
内１Ａ鏡が広く用いられるようになった。

又、最近、対物レンズで結像される光学像をイメージガ
イドで伝送することなく、ＣＯＤ等の固体撮像素子で光
電変換し、モニタ画面上に撮像した像を表示できる電子
式内視鏡も実用化された。

上記内視鏡では、挿入部を屈曲した体腔内等にスムーズ
に挿入したり、挿入した挿入部の先端側に設けた観察光
学系又は撮像手段を観察対象部位に向けられるように、
湾曲部を湾曲できるようになっている。

例えば実開閉１−１２０８０５号とか実開閉１−１４０
９０４＠公報では、プーリを用いて、湾曲操作装置を形
成しているが、手動であるので大きな力量が必要になる
。このため、術者が多くの操作を行うことが望まれる内
視鏡の場合には操作性が低下してしまう。

このため本発明者は特開平１−１８１８３６号公報で開
示されているように、超音波モータを用いて湾曲装置を
提案している。

この公報のように電動タイプにすると、湾曲操作を行う
際の力量が小さくて済み、操作が楽になる。

内視鏡の湾曲操作には、湾曲操作した際の湾曲量を確認
しながら、所望とする湾曲量に設定することが一般的で
あり、且つ湾曲操作用ワイヤを強く牽引して湾曲させる
ため、高トルクであることが必要となる。

このため、ＤＣモータを用いた場合に比べて超音波モー
タを用いることによって電動タイプの湾曲装置を改善で
きるが、実用上ではまだ充分でない。

［発明が解決しようとする問題点］ このため、超音波モータを用いた場合でも、歯車列によ
り、減速を行い、低速且つ高トルク化することが必要で
あった。

歯車列では少くともギア比１：２程度が必要とされるが
、歯車の強度を考え合わせると小径な歯車には限界があ
り、更にその２倍のピッチ円を持つ歯車と組み合わせて
ギア比１：２を達成しようとすると歯車が大きくなり装
置全体が大型化してしまう。さらにそのギア比を大きく
する必要がある場合、２段ギアにすることも考えられる
が、この場合にも大きなスペースを必要とする不具合は
改善されない。またウオームギアでは効率が悪く高トル
ク化が難しい。

本発明は上述した点にかんがみてなされたものであり、
装置を大型化することなく、低速、且つ高トルク化でき
る内視鏡のモータ駆動装置を提供することを目的とする
。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では駆動用モータと連動する第１のプーリの回転
に応じて牽引される第１の牽引部材を略Ｕ字状ループに
形成して、一端を前記プーリ側に固定し、また他端の移
動を規制している。このＵ字状ループに第２のプーリを
係合し、該第２のプーリ側に一端を固定し、他端に接続
される湾曲部等を牽引できるようにしている。しかして
、モータを回転駆動することにより、第１の牽引部材を
牽引した場合、第２の牽引部材の動き母を１／２にでき
、且つ引張力を２倍にしている。又、第２のプーリ及び
第２の牽引部材の移動方向を挿入部と時開一方向に設定
することにより、操作部を把持し易い寸法に保持できる
ようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の概略の構成図、第２図は第１実施例の
具体的構成を示す縦断面図、第３図は第２図のＣ−Ｃ線
断面図、第４図は第２図のＤ−Ｄ線断面図、第５図は第
２図のＥ−Ｅ線断面図である。

第１図に示すように第１実施例が設けられた内視１１は
、体腔内等に挿入される細長の挿入部２と、該挿入部２
の後端に連設された操作部３と、該操作部３から外部に
延出されたユニバーサルコード４とから構成されている
。

上記挿入部２の先端には、図示しない撮像手段を内蔵し
た先端構成部（以下、先端部と略記する。）５が形成さ
れ、該先端部５の後端に湾曲自在となる湾曲部６が形成
され、該湾曲部６の後端から操作部３の前端まで長尺の
可撓管部７が形成されている。

上記操作部３は、術者が把持し易いように略直方体の細
長い外形形状にしである。この操作部３の内部には、第
１実施例の電動型湾曲駆動装置となるモータ駆動装置８
が収納されている。

即ち、回転駆動手段となるモータ９の回転軸には、第１
のプーリ１０が取付けられ、該モータ９と連動して回転
される。この第１のプーリ１０には第１の牽引部材１１
の一端が固着され、該第１の牽引部材１１の他端側は操
作部３の長手方向に延出され、０字状のループ（以下Ｕ
ループと略記）を形成して、該他端は操作部３の内壁等
に固定されている。

上記Ｕループには、第２のプーリ１２が引っ掛けられ、
該第２のプーリ１２には湾曲部６まで延出された第２の
牽引部材１３が取付けられている。

上記ユニバーサルコード４の末端には、コネクタ１４が
取付けてあり、図示しない内視鏡制御装置と接続するこ
とにより、モータ９に駆動用信号を供給できるようにし
である。

つまり操作部３の側面等に設けたスイッチ１５を操作す
ることにより、モータ９には駆動用信号が供給され、モ
ータ９は回転する。この回転に伴い、第１の牽引部材１
１が牽引／弛緩され、従って第２のプーリ１２は、図示
しないガイドで案内されて、第１図の矢印Ａ、８で示す
方向に移動する。この第２のプーリ１２の移動と連動し
て、第２の牽引部材１３も移動し、湾曲部６を湾曲でき
るようにしている。

上記第２のプーリ１２の移動方向Ａ、Ｂを操作部３の長
手方向（挿入部２の長手方向ともなる。）と略一致させ
ることにより、上記モータ駆動装置８を収納するスペー
スを細長にして、操作部３を把持し易い寸法に保つよう
にしている。

次に、第２図ないし第５図を参照して、第１実施例の具
体的構成を示す。

第２図ないし第５図はいずれも操作部３の内部の断面図
を示す。

第２図に示す基板１７には、モータ９がねじで固定され
、このモータ９の回転軸１８には上方湾曲用の第１のプ
ーリ１０ａと下方湾曲用の第１のプーリ１０ｂがナツト
１９ａ、１９ｂで固着されている。

第４図に示すように上方湾曲用の第１のプーリ１０ａに
は、ワイヤ、ベルト又はチェーン等によって形成された
上方湾曲用の第１の牽引部材１１ａの一端が固着され、
該牽引部材１１ａの他端側は操作部３の長手方向に延出
され、上方湾曲用の第２のプーリ１２ａに半周巻回され
て、第１のプーリ８ａ側に戻され、他端は上方湾曲出抜
は止め２１ａに固着されている。この上方湾曲用第２の
プーリ１２ａの中心に設（プた孔２２ａには、上方湾曲
用スライド部材２３ａに突設した軸２４ａが嵌入されて
いる。

このスライド部材２３ａは、基板１７と平行に設けたガ
イド板２５ａと、挿入部軸方向（操作部長手方向〉を長
手方向として設けた上方湾曲用切欠２６ａ（その長手方
向をＡＢで示す。）に沿ってスライド可能にしである。

又、このスライド部材２３ａの側方には、第２図に示す
ように上方湾曲用の第２の牽引部材１３ａの一端が固着
され、該牽引部材１３ａの他端は可撓管部７を挿通され
、湾曲部６に固着されている。

上記湾曲用後は止め２１ａは基板１７とガイド板２５ａ
により、挿入方向への移動が制限される。

一方、第２図及び第５図に示すように下方湾曲用第１の
プーリ１０ｂに一端が固定された下方湾曲用第１の牽引
部材１１ｂは、下方湾曲用第２のプーリ１２ｂに半周巻
回され、他端には下方湾曲用後は止め２１ｂが固着され
ている。

上記第２のプーリ１２ｂの中心に設けた孔２２ｂには、
下方湾曲用スライド部材２３ｂの軸２４ｂが嵌入されて
いる。

このスライド部材２３ｂはガイド板２５ｂに設けた挿入
部軸方向を長手方向として設けた下方湾曲用切欠２６ｂ
に沿って、スライド可能である。

このスライド部材２３ｂには下法湾曲用第２の牽引部材
１３ｂの一端が固着され、他端は湾曲部６に固着されて
いる。

第４図及び第５図から分るようにそれぞれ第２のプーリ
１２ａ及び１２ｂに半周された第１の牽引部材１１ａ及
び１１ｂは、抜は止め２１ａ及び２１ｂ（又はブーＩＪ
　１０　ａ及び１０ｂ）が取付けられた端部が両部材で
反対側となっている。

従って、モータ９が例えば左回転すると、第１の牽引部
材１１ｂは第１のプーリ１０ｂに巻き取られ、一方、第
１の牽引部材１１ａは第１のプーリ１０ａから巻き戻さ
れる（プーリ１０ａ及び１ｏｂへの巻き付は方向が逆に
なっている〉。

又、第３図に示すように、基板１７、ガイド板２５ａ、
２５ｂは一体化されて第１のカバー２７を形成し、第２
のカバー２８と共に、スライド部材２３ａ、２３ｂ等を
包み込んでいる。

第２のカバー２８は、第１のカバー２７に設けた凸部２
９に嵌合する凹部３０が設けてあり、該凹部３０を弾性
変形させて凸部２９を押し込むことにより両力バー２７
．２８は一体的に固定される。

このように構成された第１実施例の作用を以下に説明す
る。

モータ９の回転により、スライド部材２３ａ。

２３ｂが切欠２６ａ、２６ｂに沿って移動する。

例えば第４図及び第５図は、モータ９が（湾曲をかけな
い中立状態から〉右回転し、スライド部材２３ａが中立
位置からモータ９側に移動し、一方スライド部材２３ｂ
が挿入部側にスライドした図である（中立位置はスライ
ド部材２３．　ａと２３ｂとが切欠き２６ａ、２６ｂの
長手方向ＡＢｔ、：ＭＬで同じ位置、つまり両部材２３
ａ、２３ｂが対向する位置であり、この位置を第４図で
は符号「で示している）。この移動動作では、上方湾曲
用第２の牽引部材１３ａを牽引しているので、湾曲部６
は上方に湾曲がかけられる。

この時、第１の牽引部材１１ａの動き量（移動量）に対
し、第２の牽引部材１３ａの動き量は半分であるので、
モータ９による第１の牽引部材１１ａの引張力に対し、
第２の牽引部材１３ａには２倍の引張力が発生する。

つまり、この第１実施例によれば湾曲部６を湾曲させる
ための第２の牽引部材１３ａを強い力でゆっくり牽引で
きるので、湾曲部６をゆっ（りと且つ強い力で湾曲でき
る。尚、モータ９を逆方向に回転させれば、湾曲部６を
下方に湾曲できる。

この第１実施例によれば、ギアを用いた場合における異
る寸法のギアが必要となるのに比べて、同一寸法のプー
リ１０ａ、１２ａ（及び１０ｂ。

１２ｂ）を用いても２倍の牽引力に設定できる。

このため、操作部３内に収納した場合、操作部３の把持
する部分の寸法を大きくすることなく、電動型湾曲駆動
装置としてのモータ駆動！＠８を収納できる。

又、ギアを用いた場合には、嵌合する部分は常時釜ギア
の一部のみであり、その一部に大きな力を加えた場合、
破損し易くなるのに対し、プーリ１０ａ、１０ｂ、１２
ａ、１２ｂｒは、多くの場合広い外周部分に力が分散し
て加わるので、破損しにくい。従って、ギアの場合より
も小径にしても耐性を大きくできる。

第６図ないし第８図は本発明の第２実施例を示す。

この第２実施例は、第１実施例において、抜は止め２１
ａ、２１ｂを第１のカバー２７に固定したものである。

このため１字形の抜は止め固定片３１ａを第１のカバー
２７にビス止めして、抜は止め２１ａを挾み込んで固定
している。

同様に、１字形の抜は止め固定片３１ｂを第１のカバー
２７にビス止めし、抜は止め２１ｂを挾み込んで固定し
ている。尚、第６図におけるＣ−Ｃ線断面図は第３図と
なる。

その他は第１実施例と同様の構成である。

この第２実施例は、第１実施例と同様の効果を有すると
共に、さらに抜は止め２１ａ及び２１ｂがそれぞれプー
リ１０ａ及び１０ｂに接触することを防止できるので、
作動の障害とならない。

第９図は本発明の第３実施例を示す。

この第３実施例は、第１実施例の操作部３と異る形状の
操作部４１に収納できる構造にしている。

操作部４１は挿入部２の長手方向に延出されたつなぎ部
４２と、このつなぎ部４２の後端に形成され、略９０度
なす方向に屈曲させた屈曲部４３と、この屈曲部４３か
ら突出された部分で形成される術者把持部４４とからな
る略し字状の外形をしている。この屈曲部４３からユニ
バーサルコード４が延出されている。

上記操作部４１に収納されるモータ駆動装置８は、例え
ば第１のプーリ１０（１０ａ、１０ｂを代表している。

）が取付けられたその回転軸が把持部４４の長手方向と
一致するように収納されている。

また、第１のプーリ１０と第１の牽引部材１１を介して
連結される第２のプーリ１２は、そのプーリ１０を含む
面が第１のプーリ１０と平行となる状態で収納されてい
る。

その他は第１実施例と同様である。

尚、操作部４１にモータ駆動装置８を収納する場合、第
３実施例と異る状態で収納しても良い。

第１０図ないし第１２図は本発明の第４実施例に示す。

第１実施例では、第２のプーリ１２ａ、１２ｂを積層す
るように配置していたのに対し、この第４実施例では並
列に配置している。尚、第１０図は第１１図のＩ−Ｉ線
断面図である。モータ９の回転軸５１と一体的に回転す
るギア５２と噛合するギア５３ａ、５３ｂには、該ギア
５３ａ、５３ｂとそれぞれ一体的に回転する第１のプー
リ１０ａ、１０ｂが固定されている。

第１のプーリ１０ａ、１０ｂにそれぞれ一端を固定した
第１の牽引部材１１ａ、１１ｂは、それぞれ第２のプー
リ１２ａ、１２ｂを半周巻回して、他端は抜は止め２１
ａ、２１ｂに固定しである。

第１１図に示す基板１７と平行に設けた第１のガイド板
５４と第２のガイド板５５には、挿入部の軸方向と時開
一方向を長軸とする長孔５６ａ。

５６ｂ；５７ａ、５７ｂがそれぞれ２個づつ（計４個〉
設けられている（５７ｂは第１０図〜第１２図の図面で
は現われない）。

第１０図に示すように第２の牽引部材１３ａ。

１３ｂの手元側端部はワイヤ止め５８ａ、５８ｂにそれ
ぞれ固定される。各ワイヤ止め５８ａ、５８ｂにそれぞ
れ設けた孔５９ａ、５９ｂと第１のプーリ１２ａ、１２
ｂにそれぞれ設けた孔６０ａ。

６０ｂをそれぞれ貫通するピン６１ａ、６１ｂは長孔５
６ａ、５７ａ；５６ｂ、５７ｂｋ：延出され、これら長
孔５６ａ〜５７ｂの範囲内で移動できるようになってい
る（第１１図では一方のピン６１ａ側について示しであ
る）。

上記ピン６１，６１ｂは基板１７及び押さえ板６２によ
り、脱落が防止されている。

また、ガイド板５４に固定したストッパ６３は、抜は止
め２１ａ、２１ｂの挿入部方向への動きを規制している
。

この第４実施例の作用を以下に、１ｉ１２明する。

第１０図ないし第１２図は上方湾曲用第２の牽引部材１
３ａを牽引し、下方湾曲用第２の牽引部材１３ｂを弛緩
した状態を示す。

つまり、モータ９を右回転させることにより、ギア５３
ａが左回転し、第１の牽引部材１１ａを第１のプーリ１
０ａに巻き取り、第２のプーリ１２ａを第１のプーリ１
０側に引き寄せる。この時、ピン６１ａを介し、ワイヤ
止め５８ａをも引き寄せるので、第２の牽引部材１３ａ
を牽引することになる。

モータ９の右回転により、同時にギア５３ｂもギア５３
ａと同様に左回転し、第１のプーリ１０ｂに巻回された
第１の牽引部材１１ｂを繰り出し、弛緩する。この時第
２のプーリ１２ｂを引き寄せる力がなくなるので、第２
のプーリ１２ｂ１ビン６１ｂ１ワイヤ止め５８ｂ１第２
の牽引部材１３ｂが弛緩状態になる。この状態では、第
１の牽引部材１１ｂは第２のプーリ１２ｂから離脱可能
である（離脱不能にした場合におけるモータ９の回転量
に応じて決まる第１の牽引部材１１ｂの弛緩量に応じて
第２のプーリ１２ｂが移動する事で、逆に該第２のプー
リ１２ｂに圧縮応力を発生させてしまう事を防いでいる
〉。

この離脱可能にすることによって、第２のプーリ１２ｂ
　（１２ａも同様）はクラッチ的役割を果たすようにな
り、該第２の牽引部材１２ｂは無負荷の自然状態にでき
る（第２の牽引部材１３ｂの座屈を防止できる。）。

この第４実施例では、ギア５２と該ギア５に歯合する２
つのギア５３ａ、５３ｂを用い、且つギア５２に対しギ
ア５３ａ、５３ｂを略１．５倍にしている。このため、
第２の牽引部材１３ａ、１３ｂの牽引力を略３倍にして
いる。

この実施例では、ギア５２．５３ａ、５３ｂを用いてい
るが、プーリを用いても実現できる。例えばギア５２の
代りに回転軸５１に２つのプーリを重ね、各牽引部材を
介してギア５３ａ、５３ｂの代りのプーリに架設すれば
良い。

尚、第１〜第４実施例において、第１のプーリ１０ａ、
１０ｂの外径を第２のプーリ１２ａ、１２ｂより小さく
して第２の牽引部材１３ａ、１３ｂへの牽引力を増大さ
せるようにしても良い。

次に第５実施例を説明する。

第１〜第４実施例では、１個のモータ９で２個の牽引部
材を作動させるようにしているが、これを一方のみとし
、処置具起立装置のワイヤ駆動に用いる。

この第５実施例において、処置具起立装置の代りに焦点
調節装置のワイヤ駆動に用いて第６実施例を構成しても
良い。

尚、内視鏡１として、ファイバスコープとすることもで
きる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、モータと連動する第
１のプーリの回転に応じて牽引される第１の牽引部材を
０字状にして、該０字状部分に第２のプーリを係合させ
、該プーリと略一体内に第２の牽引部材を移動させるよ
うにしているので、第２の牽引部材の移動速度を第１の
牽引部材の移動速度の半分にして、引張力を２倍に設定
できる。

又、第２のプーリと第２の牽引部材の移動方向を挿入部
と時開一方向に設定することにより、細長のスペース内
に収納でき、内視鏡に適する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の概略の構成図、第２図は第１実施例の
具体的構成を示す縦断面図、第３図は第２図のＣ−Ｃ線
断面図、第４図は第２図のＤ−Ｄ線断面図、第５図は第
２図のＥ−Ｆ線断面図、第６図ないし第８図は本発明の
第２実施例に係り、第６図は第２実施例の具体的構成を
示す縦断面図、第７図は第６図のＦ−Ｆ線断面図、第８
図は第６図のＧ−Ｃ線断面図、第９図は本発明の第３実
施例の概略の構成を示す構成図、第１０図ないし第１２
図は本発明の第４実施例に係り、第１０図は第４実施例
の具体的構成を示す縦断面図、第１１図は第１０図のロ
ー目線断面図、第１２図は第１１図のり−Ｊ線断面図で
ある。 １・・・内視鏡　　　　　　　２・・・挿入部３・・・
操作部 ４・・・ユニバーサルコード ５・・・先端部　　　　　　　６・・・湾曲部８・・・
モータ駆動装置 １０・・・第１のプーリ １２・・・第２のプーリ ９・・・モータ １１・・・第１の牽引部材 １３・・・第２の牽引部材 第２図 第４図 第５図 ２６ｂ　　　２２ｂ ４０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動用モータと、該モータと連動して回転する第１のプ
   ーリと、Ｕ字状ループを形成して、一端が前記プーリに
   固定され、少なくとも一方向の移動範囲を規制した他端
   を有する第１の牽引部材と、前記Ｕ字状ループと係合す
   る第２のプーリと、該第２のプーリを挿入部と略平行な
   方向にのみ移動可能にする規制部材と、前記第２のプー
   リと略一体的に移動する第２の牽引部材とから構成され
   る内視鏡のモータ駆動装置。