JPH05184525A - Endoscope - Google Patents

Endoscope

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Publication number
JPH05184525A
JPH05184525A JP4005159A JP515992A JPH05184525A JP H05184525 A JPH05184525 A JP H05184525A JP 4005159 A JP4005159 A JP 4005159A JP 515992 A JP515992 A JP 515992A JP H05184525 A JPH05184525 A JP H05184525A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory alloy
shape memory
wire
bending
endoscope
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4005159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Hirata
康夫 平田
Yorio Matsui
頼夫 松井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4005159A priority Critical patent/JPH05184525A/en
Publication of JPH05184525A publication Critical patent/JPH05184525A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • A61B1/008Articulations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/71Manipulators operated by drive cable mechanisms

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
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  • Endoscopes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To constitute the endoscope so that it is unnecessary to provide a wire of a shape memory alloy with looseness, all contraction amount of the shape memory alloy can be converted to bend the bend part, and a large bend angle can be obtained effectively. CONSTITUTION:In the endoscope provided with an inserting part 10 in which a bend part 2 consisting of plural joint pieces 4 is provided in the tip part, a shape memory alloy 8 which is provided in this inserting part 10, expands and contracts in the axial direction due to a temperature and drives to bend the bend part 4, a heating means for electrically heating this shape memory alloy 8, and a cooling means for cooling this shape memory alloy 8, a turning shaft 16 for connecting the adjacent joint pieces 4 to each other so as to be freely turnable is shifted and arranged alternately in the diameter direction from on the center axis of the inserting part 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、形状記憶合金の変形を
利用して湾曲部を湾曲操作する内視鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope for bending a bending portion by utilizing the deformation of a shape memory alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の内視鏡に用いられている湾曲部の
関節駒と、その湾曲動作を図12を参照しながら説明す
る。
2. Description of the Related Art A joint piece of a bending portion used in a conventional endoscope and its bending operation will be described with reference to FIG.

【0003】図12に示すように、複数個連結した関節
駒102の内側にアングルワイヤ103が設けられてい
る。アングルワイヤ103の先端は、内視鏡先端もしく
は関節駒102の先端に固定され、アングルワイヤ10
3の手元側は、内視鏡操作部内に設けられたプーリー1
05に係止されている。そして、手元操作によるプーリ
ー105の回転によりアングルワイヤ103が進退し、
その結果、先端側の関節駒102からなる湾曲部101
が所定の方向に湾曲する。
As shown in FIG. 12, an angle wire 103 is provided inside a joint piece 102 in which a plurality of joints are connected. The tip of the angle wire 103 is fixed to the tip of the endoscope or the tip of the joint piece 102.
The hand side of 3 is a pulley 1 provided in the endoscope operation section.
It is locked to 05. Then, the angle wire 103 advances and retracts due to the rotation of the pulley 105 by the hand operation,
As a result, the bending portion 101 including the joint piece 102 on the distal end side
Bends in a predetermined direction.

【0004】この湾曲動作時に、各関節駒同士の回動中
心軸(ピン軸104)は、関節駒102の中心を通って
おり、そのことから湾曲に判ってアングルワイヤ103
の一方は湾曲部101から後方の挿入部へ引き出され、
他方のアングルワイヤ103は反対に挿入部から湾曲部
へ同じ長さだけ引き入れられるようになっている。
During this bending operation, the center axis of rotation (pin shaft 104) between the joint pieces passes through the center of the joint piece 102, which is why the angle wire 103 is bent.
One is pulled out from the bending portion 101 to the rear insertion portion,
On the other hand, the other angle wire 103 is adapted to be drawn from the insertion portion to the bending portion by the same length.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
湾曲部において、アングルワイヤに形状記憶合金ワイヤ
(以下SMAワイヤと称する)を接続し、SMAワイヤ
の加熱に伴う収縮で湾曲を得ようとすると、非加熱側の
アングルワイヤが湾曲部へ引き込まれる分、SMAワイ
ヤに弛みを持たせる必要があり、この弛みは加熱収縮に
おける湾曲量の損失につながるという問題がある。
By the way, when a shape memory alloy wire (hereinafter referred to as SMA wire) is connected to an angle wire in the curved portion of the above structure and a bending is attempted by contraction due to heating of the SMA wire. As much as the angle wire on the non-heating side is drawn into the bending portion, the SMA wire needs to have slack, and this slack causes a problem of loss of bending amount due to heat shrinkage.

【0006】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的はSMAワイヤに弛みを持たせる必要
がなく、SMAワイヤの収縮量のすべてを湾曲に使うこ
とができて効率が良く、大きい湾曲角が得られる内視鏡
を提供することにある。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, and it is not necessary to give slack to the SMA wire, and the entire shrinkage amount of the SMA wire can be used for bending, which is highly efficient. The object is to provide an endoscope that can obtain a large bending angle.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、複数
の関節駒からなる湾曲部が先端部分に設けられた挿入部
と、この挿入部内に設けられ、温度により軸方向に伸縮
して前記湾曲部を湾曲駆動する形状記憶合金と、この形
状記憶合金を通電加熱する加熱手段と、この形状記憶合
金を冷却する冷却手段とを備えた内視鏡において、隣接
する前記関節駒を互いに回動自在に連結する回動軸を前
記挿入部の中心軸上から径方向に交互にずらして配置し
たことを特徴としている。
According to the present invention, there is provided an insertion portion having a curved portion composed of a plurality of joint pieces at its tip portion, and an insertion portion provided in the insertion portion, which expands and contracts in the axial direction depending on temperature. In an endoscope including a shape memory alloy that drives a bending portion to bend, a heating unit that electrically heats the shape memory alloy, and a cooling unit that cools the shape memory alloy, the adjacent joint pieces are rotated relative to each other. It is characterized in that rotating shafts that are freely connected are arranged so as to be alternately displaced from the center axis of the insertion portion in the radial direction.

【0008】従って、一方の形状記憶合金に通電加熱し
て湾曲部を湾曲させる時に、この湾曲部は、非加熱側の
形状記憶合金が配設された関節駒の外表面に沿った回動
軸を中心に湾曲するので、非加熱側の形状記憶合金は摺
動することがなく、形状記憶合金のワイヤやアングルワ
イヤが弛むことがなく、効率良く形状記憶合金の伸縮が
湾曲動作に変換される。
Therefore, when one of the shape memory alloys is electrically heated to bend the bending portion, the bending portion has a rotating shaft along the outer surface of the joint piece on which the non-heating side shape memory alloy is arranged. Since the shape-memory alloy on the non-heating side does not slide because it bends in the center, the wire of the shape-memory alloy and the angle wire do not loosen, and the expansion and contraction of the shape-memory alloy is efficiently converted into a bending operation.

【0009】[0009]

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1及び図2は、本発明の第1の実施例に
係わる内視鏡の湾曲部の基本構成を示している。図1
(a)及び(b)に示すように本実施例の湾曲部2の本
体は、複数連接する関節駒4で構成され、その内側に
は、先端が湾曲部2の先端部に固定された一対のアング
ルワイヤ6が挿通されている。また、図示しないが光学
系の内蔵物としてCCD、CCDケーブル、またはイメ
ージガイド、ライトガイドファイバー等が配設されてい
る。
1 and 2 show the basic structure of a bending portion of an endoscope according to a first embodiment of the present invention. Figure 1
As shown in (a) and (b), the main body of the bending portion 2 of the present embodiment is composed of a plurality of joint pieces 4 connected to each other, and inside thereof, a pair of tips whose ends are fixed to the tip portions of the bending portion 2. The angle wire 6 is inserted. Although not shown, a CCD, a CCD cable, an image guide, a light guide fiber, or the like is provided as an internal component of the optical system.

【0011】各アングルワイヤ6の基端は、湾曲部2の
後方に連接される挿入部10内に配設された形状記憶合
金ワイヤ8(以下SMAワイヤと称する)に各々機械的
に接続され、各SMAワイヤ8の後端は、挿入部10の
蛇管内壁に各々機械的に固定されている。また、SMA
ワイヤ8の両端には、通電用リード線12が電気的に接
続され、手元側での通電操作で各SMAワイヤ8を選択
的に通電加熱できるようになっている。
The base end of each angle wire 6 is mechanically connected to a shape memory alloy wire 8 (hereinafter referred to as SMA wire) arranged in an insertion portion 10 connected to the rear of the bending portion 2, The rear end of each SMA wire 8 is mechanically fixed to the inner wall of the flexible tube of the insertion portion 10. Also, SMA
Conductive lead wires 12 are electrically connected to both ends of the wire 8 so that each SMA wire 8 can be selectively energized and heated by an energizing operation on the hand side.

【0012】図1(c)に示すように、湾曲部2にある
複数の関節駒4は、互いにピン(回動軸)16により回
動自在に連結され、その連結部14には、ピン16が関
節駒4の外周に沿った状態で位置し、ピン16を回動中
心とする蝶番い22が設けられている。
As shown in FIG. 1C, a plurality of joint pieces 4 in the bending portion 2 are rotatably connected to each other by a pin (rotating shaft) 16, and the connecting portion 14 has a pin 16. Is located along the outer periphery of the joint piece 4, and a hinge 22 around the pin 16 is provided.

【0013】次に第1実施例の作用について説明する。Next, the operation of the first embodiment will be described.

【0014】上記構成の関節駒4からなる湾曲部2にお
いて、手元側の通電操作により一方のSMAワイヤ8b
を通電加熱して収縮させると、図2(b)に示すように
SMAワイヤ8bの先端側に接続されたアングルワイヤ
6は、湾曲部2から後方へ摺動し、かつ、アングルワイ
ヤ6の先端が固定されている内視鏡先端部を引っ張るの
で、湾曲部2はSMAワイヤ8bの収縮する長さ分湾曲
する。この時、関節駒4は、非加熱のSMAワイヤ8a
に接続されたアングルワイヤ6側の関節駒4の外表面に
沿ったピン16を回転中心に湾曲するので、非加熱側の
SMAワイヤ8aに接続されたアングルワイヤ6は摺動
することがない。
In the bending portion 2 composed of the joint piece 4 having the above-mentioned structure, one of the SMA wires 8b is operated by a power supply operation on the hand side.
2B, the angle wire 6 connected to the tip end side of the SMA wire 8b slides backward from the bending portion 2 and the tip end of the angle wire 6 is contracted. Since the distal end portion of the endoscope to which is fixed is pulled, the bending portion 2 is bent by the length of contraction of the SMA wire 8b. At this time, the joint piece 4 is unheated with the SMA wire 8a.
Since the pin 16 along the outer surface of the joint piece 4 on the side of the angle wire 6 connected to is curved about the rotation center, the angle wire 6 connected to the SMA wire 8a on the non-heating side does not slide.

【0015】つまり、従来のようにSMAワイヤ8に弛
みを設ける必要がないため、SMAワイヤ8の収縮を効
率よく湾曲動作に変換することができる。そして、SM
Aワイヤ8への通電量を減少もしくは停止すると、後述
するポンプによる送気によりSMAワイヤ8が冷却さ
れ、その結果SMAワイヤ8が伸長して、内視鏡内蔵物
等の復元力により湾曲部2は直線状に戻る。
That is, since it is not necessary to provide the SMA wire 8 with slack unlike the conventional case, the contraction of the SMA wire 8 can be efficiently converted into the bending operation. And SM
When the energization amount to the A wire 8 is reduced or stopped, the SMA wire 8 is cooled by the air supply by a pump described later, and as a result, the SMA wire 8 is extended and the bending portion 2 is restored by the restoring force of the endoscope built-in object. Returns to a straight line.

【0016】本実施例では、アングルワイヤに接続され
たSMAワイヤを弛ませることなく挿入部内に設けるこ
とができるので、必要以上にSMAワイヤを加熱収縮さ
せることがなく、また従来より少ない通電量で所望の湾
曲が得られる。従って、電気的また温度的に安全でかつ
応答性のよい湾曲操作で被検物の観察を行うことができ
る。
In this embodiment, since the SMA wire connected to the angle wire can be provided in the insertion portion without slackening, the SMA wire is not heated and shrunk more than necessary, and the amount of electricity applied is smaller than in the conventional case. The desired curvature is obtained. Therefore, it is possible to observe the object to be inspected by a bending operation that is electrically and temperature safe and has a high responsiveness.

【0017】なお、図1(d)に示すように、湾曲部2
を樹脂等の弾性材で形成し、切り欠きを設けた湾曲管1
8として、湾曲動作は前述の関節駒4と同様に、各駒の
相対する回転中心が湾曲管18の外周に沿った位置にあ
るように構成してもよい。
As shown in FIG. 1D, the bending portion 2
Curved tube 1 made of elastic material such as resin and having a notch
8, the bending operation may be configured such that the center of rotation of each piece is located along the outer circumference of the bending tube 18 as in the joint piece 4 described above.

【0018】次に、本発明の第2実施例を図3及び図4
を参照しながら説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to.

【0019】図3に示すように本実施例の内視鏡30
は、長尺な可撓管32と、この可撓管32の先端に設け
られた湾曲部2と、この湾曲部2の先端に設けられた図
示しない光学系とから構成されている。湾曲部2は、第
1実施例と同様の湾曲管により構成されており、湾曲機
構部60により湾曲操作できるようになっている。ま
た、湾曲部2と可撓管32とは可撓管口金34により連
結されている。
As shown in FIG. 3, the endoscope 30 of the present embodiment.
Is composed of a long flexible tube 32, a bending section 2 provided at the tip of the flexible tube 32, and an optical system (not shown) provided at the tip of the bending section 2. The bending portion 2 is composed of a bending tube similar to that of the first embodiment, and can be bent by the bending mechanism portion 60. The bending portion 2 and the flexible tube 32 are connected by a flexible tube base 34.

【0020】湾曲機構部60では、湾曲部2の先端に固
定されたアングルワイヤ6が連結部材36を介してSM
Aワイヤ8に連結されている。さらに、SMAワイヤ8
とアングルワイヤ6の一部は、非圧縮性部材38、例え
ばコイルシース内に挿通されていて、この非圧縮性部材
38およびSMAワイヤ8の基端は、継手40に接続さ
れている。
In the bending mechanism section 60, the angle wire 6 fixed to the tip of the bending section 2 is connected to the SM via the connecting member 36.
It is connected to the A wire 8. In addition, SMA wire 8
A part of the angle wire 6 is inserted into an incompressible member 38, for example, a coil sheath, and the proximal ends of the incompressible member 38 and the SMA wire 8 are connected to a joint 40.

【0021】継手40は、図4(a),(b)で示すよ
うに、複数個の穴のある端面を有する円筒状の部材で構
成され、しかも非導電部材で形成されている。また、非
圧縮性部材38の先端部は結合部材42にろう付固定さ
れ、後側は自由に湾曲することができる。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the joint 40 is formed of a cylindrical member having an end face having a plurality of holes, and is formed of a non-conductive member. The tip of the incompressible member 38 is brazed and fixed to the connecting member 42, and the rear side can be freely curved.

【0022】湾曲機構部60の後方には、エアチューブ
44が継手40により接続され、エアチューブ44の後
端は電磁弁46に接続、さらに電磁弁46はポンプ48
とエア配管で結合されている。
An air tube 44 is connected to the rear of the bending mechanism 60 by a joint 40, the rear end of the air tube 44 is connected to a solenoid valve 46, and the solenoid valve 46 is a pump 48.
And are connected by air piping.

【0023】また、電磁弁46、ポンプ48、SMAワ
イヤ8は、制御装置50に電気的に接続され、制御装置
50に接続されたジョイスティック52とサブスイッチ
54の操作により、これらの駆動部を操作できるように
なっている。すなわち、ジョイスティック52により湾
曲部2を任意の方向に湾曲させ、またジョイスティック
52に設けられたサブスイッチ54により、図4(c)
に示すようにSMAワイヤ8を通電制御すると共に、ポ
ンプの駆動制御を行うように構成されている。次に、第
2実施例の動作について説明する。
Further, the solenoid valve 46, the pump 48, and the SMA wire 8 are electrically connected to the control device 50, and the joystick 52 and the sub-switch 54 connected to the control device 50 are operated to operate these drive parts. You can do it. That is, the bending portion 2 is bent in an arbitrary direction by the joystick 52, and the sub switch 54 provided on the joystick 52 causes the joystick 52 to move as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the SMA wire 8 is energized and the pump is driven and controlled. Next, the operation of the second embodiment will be described.

【0024】まず、内視鏡30を動作させる時は、サブ
スイッチ54をONすることで、SMAワイヤ8への通
電準備、すなわち、ジョイスティック52の操作により
湾曲操作ができると同時に、ポンプ48のスイッチも入
るのでポンプが動き出し、冷却空気を送るようになる。
ここで、湾曲部2を湾曲させる方向に対応する方向にジ
ョイスティック52を傾けると制御装置50に信号が入
力され、湾曲方向のSMAワイヤ8が通電加熱される。
その結果、SMAワイヤ8が収縮し、その収縮力により
アングルワイヤ6が引かれて湾曲部2が湾曲する。この
時、通電を行なっているSMAワイヤ8に対応するエア
チューブ44に冷却空気を送らないように、制御装置5
0により電磁弁46が選択的に弁を閉じる。
First, when operating the endoscope 30, by turning on the sub switch 54, preparation for energization of the SMA wire 8, that is, bending operation by operating the joystick 52 can be performed, and at the same time, the switch of the pump 48 can be operated. As it enters, the pump starts to move and sends cooling air.
Here, when the joystick 52 is tilted in a direction corresponding to the direction in which the bending section 2 is bent, a signal is input to the control device 50 and the SMA wire 8 in the bending direction is electrically heated.
As a result, the SMA wire 8 contracts, and the contracting force pulls the angle wire 6 to bend the bending portion 2. At this time, the control device 5 is arranged so as not to send the cooling air to the air tube 44 corresponding to the SMA wire 8 which is energized.
At 0, the solenoid valve 46 selectively closes the valve.

【0025】そして、サブスイッチ54をOFFする
と、ポンプ48のスイッチが切れ、ポンプ48が停止す
るとともに、SMAワイヤ8への通電加熱もできなくな
る。つまり、ジョイスティック52を傾けてもSMAワ
イヤ8へ通電されない。
When the sub switch 54 is turned off, the pump 48 is switched off, the pump 48 is stopped, and the SMA wire 8 cannot be heated by energization. That is, even if the joystick 52 is tilted, the SMA wire 8 is not energized.

【0026】従って、本実施例では、冷却装置が動作し
ない状態で、SMAワイヤを加熱できないため、湾曲動
作を行なう時は必ず冷却装置が作動しており、誤って冷
却装置を動かさないまま操作することがなく安全であ
る。また、湾曲の応答速度を速めることができる。
Therefore, in this embodiment, since the SMA wire cannot be heated while the cooling device is not operating, the cooling device is always operating when the bending operation is performed, and the cooling device is operated without moving it by mistake. It is safe without. Further, the response speed of bending can be increased.

【0027】図5は、本発明の第3の実施例を示してい
る。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.

【0028】本実施例は、第2実施例の構成に加えて図
5(a)に示すように、冷却空気を供給するポンプ48
の直後のエア配管中に圧電素子58を設け、圧電素子5
8からの信号を制御装置50に入力するようにしたもの
である。また、第2実施例においては、サブスイッチ5
4が図4(c)のようにポンプ48の駆動スイッチとS
MAワイヤ8を通電するためのスイッチの両方を兼ねて
いたが、本実施例では、SMAワイヤ8を通電するため
のスイッチの機能のみでもよい。その他の構成は第2の
実施例と同じである。
In addition to the structure of the second embodiment, this embodiment has a pump 48 for supplying cooling air as shown in FIG. 5 (a).
The piezoelectric element 58 is provided in the air pipe immediately after the
The signal from 8 is input to the control device 50. Further, in the second embodiment, the sub switch 5
4 is a drive switch of the pump 48 and S as shown in FIG.
Although it also serves as both the switch for energizing the MA wire 8, in the present embodiment, it may have only the function of the switch for energizing the SMA wire 8. The other structure is the same as that of the second embodiment.

【0029】この第3実施例では、ポンプ48から冷却
空気が供給されるとエア配管内の圧力が高くなるため、
ポンプ48の後端に設けられた圧電素子58により圧力
が検知され、図5(b)のブロック図に示すように圧電
素子58から制御装置50の内部のSMA通電回路56
に信号が入力され、その信号を受けてさらにジョイステ
ィック52を傾けることでSMAワイヤ8の通電加熱が
可能となる。ここで、圧電素子58、SMA通電回路5
6、ジョイスティック52は直列に接続されているの
で、信号が途中で切れるとSMAワイヤ8への通電は行
われないことになる。
In the third embodiment, when the cooling air is supplied from the pump 48, the pressure in the air pipe becomes high.
The pressure is detected by the piezoelectric element 58 provided at the rear end of the pump 48, and as shown in the block diagram of FIG.
When a signal is input to the SMA wire 8 and the joystick 52 is further tilted in response to the signal, the SMA wire 8 can be electrically heated. Here, the piezoelectric element 58 and the SMA energizing circuit 5
6. Since the joystick 52 is connected in series, the SMA wire 8 will not be energized if the signal is cut off midway.

【0030】従って、本実施例では第2実施例と同様
に、冷却装置が動作しない状態でSMAワイヤを加熱で
きないため、湾曲動作を行なう時は必ず冷却装置が作動
しており、誤って冷却装置を動かさないまま操作するこ
とがなく安全である。
Therefore, in this embodiment, as in the second embodiment, the SMA wire cannot be heated in the state where the cooling device is not operating, so the cooling device is always operating when performing the bending operation, and the cooling device is mistakenly operated. It is safe to operate without moving.

【0031】図6は、上記第3実施例で説明したポンプ
48の作動を検出する検出機構の第1の変形例を示して
いる。
FIG. 6 shows a first modification of the detection mechanism for detecting the operation of the pump 48 described in the third embodiment.

【0032】この第1変形例では、上記第3実施例の圧
電素子58のかわりにプロペラ60と小型モータ62と
ベルト64とが設けられ、プロペラ60と小型モータ6
2とはベルト64により連結されている。
In the first modification, a propeller 60, a small motor 62 and a belt 64 are provided in place of the piezoelectric element 58 of the third embodiment, and the propeller 60 and the small motor 6 are provided.
The belt 2 is connected to the two.

【0033】従って、ポンプ48から冷却空気が供給さ
れると、エア配管内のプロペラ60が風力で回転し、ベ
ルト64を介して小型モータ62を回転させ、電気を起
こす。この電気信号を制御装置50に入力することによ
り、冷却空気が供給されているか否かを判定することが
できる。
Therefore, when the cooling air is supplied from the pump 48, the propeller 60 in the air pipe is rotated by the wind force, and the small motor 62 is rotated through the belt 64 to generate electricity. By inputting this electric signal to the control device 50, it can be determined whether or not the cooling air is supplied.

【0034】図7は、上記検出機構の第2変形例を示し
ている。
FIG. 7 shows a second modification of the detection mechanism.

【0035】この第2変形例では、ポンプ48からの冷
却空気の供給があるか否かの検出機構として、図7
(a),(b)のようにポンプ48の直後のエア配管内
に固定部材66を介して固定された弾性部材68と、そ
の弾性部材68に固定された複数の穴を有する空気受部
材70と、配管内の2つの電気接点72と、ストッパ7
4とからなるメカ式センサ76が設けられている。そし
て、メカ式センサ76の電気接点72とSMAワイヤ8
とは制御装置50を介して直列に接続されている。
In the second modification, as a mechanism for detecting whether or not the cooling air is supplied from the pump 48, FIG.
As in (a) and (b), an elastic member 68 fixed via a fixing member 66 in the air pipe immediately after the pump 48, and an air receiving member 70 having a plurality of holes fixed to the elastic member 68. And the two electrical contacts 72 in the pipe and the stopper 7
4 is provided with a mechanical sensor 76. Then, the electrical contact 72 of the mechanical sensor 76 and the SMA wire 8
And are connected in series via the control device 50.

【0036】従って、ポンプ48から冷却空気が供給さ
れると、図7(d)のように空気受部材70が冷却空気
の風力を受けると弾性部材66を伸ばし、空気受部材7
0はストッパ74の位置まで移動する。この時2つの電
気接点72が閉じ、制御回路50に信号が入力される。
一方、ポンプ48が止まっていると冷却空気は供給され
ず、図7(c)のように電気接点72が開く。つまり、
この変形例は、空気受部材70と電気接点72を第2実
施例におけるジョイスティック52に設けられているサ
ブスイッチ54と同じ役割を果たすスイッチとして用い
たものである。
Therefore, when the cooling air is supplied from the pump 48, the elastic member 66 is extended when the air receiving member 70 receives the wind force of the cooling air as shown in FIG.
0 moves to the position of the stopper 74. At this time, the two electrical contacts 72 are closed and a signal is input to the control circuit 50.
On the other hand, when the pump 48 is stopped, the cooling air is not supplied and the electric contact 72 is opened as shown in FIG. That is,
In this modified example, the air receiving member 70 and the electrical contact 72 are used as a switch that plays the same role as the sub switch 54 provided in the joystick 52 in the second embodiment.

【0037】図8は、上記検出機構の第3変形例を示し
ている。
FIG. 8 shows a third modification of the detection mechanism.

【0038】この第3変形例では、図8のようにポンプ
48の直後の配管から分岐して半導体の圧力計80を設
けている。
In the third modification, as shown in FIG. 8, a semiconductor pressure gauge 80 is provided branching from the pipe immediately after the pump 48.

【0039】従って、ポンプ48が作動して冷却空気を
供給している時は、エア配管内の圧力が高くなり、この
圧力を圧力計80が検知して制御装置50へ信号を出力
する。これによりポンプ48が動いているか否かの判定
を行う。
Therefore, when the pump 48 is operating and supplying cooling air, the pressure in the air pipe becomes high, and the pressure gauge 80 detects this pressure and outputs a signal to the control device 50. This determines whether the pump 48 is moving.

【0040】図9は、上記検出機構の第4変形例を示し
ている。
FIG. 9 shows a fourth modification of the detection mechanism.

【0041】この第4変形例では、ポンプ48の直後の
配管内に熱電対82が埋め込まれている。
In the fourth modification, a thermocouple 82 is embedded in the pipe immediately after the pump 48.

【0042】従って、冷却空気が供給されているときは
配管内が低温となり、供給が止まると温度が多少高くな
る。この温度差を熱電対82により検知することで、ポ
ンプ48が作動しているか否かを判定する。
Therefore, when the cooling air is supplied, the temperature inside the pipe becomes low, and when the supply of the cooling air is stopped, the temperature becomes slightly high. By detecting this temperature difference with the thermocouple 82, it is determined whether or not the pump 48 is operating.

【0043】図10は、本発明の第4の実施例を示して
いる。
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.

【0044】本実施例は、第2実施例の構成に加えて、
図10(a)に示す可撓管32と湾曲部2とを結合して
いる結合部材42の後部に、図10(b)に示すような
ゴムシール部材84を設けたものである。ゴムシール部
材84には、4つの穴があいており、この穴に非圧縮性
部材38を圧入して挿通し、さらにゴムシール部材84
は可撓管32内に圧入されている。
In addition to the structure of the second embodiment, this embodiment
A rubber seal member 84 as shown in FIG. 10B is provided at the rear part of the connecting member 42 that connects the flexible tube 32 and the bending portion 2 shown in FIG. 10A. The rubber seal member 84 has four holes, and the incompressible member 38 is press-fitted and inserted into the holes.
Are press-fitted into the flexible tube 32.

【0045】なお、ゴムシール部材84は可撓管32の
内径より多少大きめの外径であり、非圧縮性部材38を
挿通する穴は、非圧縮性部材38の外径より多少小さめ
の内径を有している。また、図10(c)に示すように
電磁弁46の開放部に安全弁71を設けている。なお、
特に安全弁71を設けなくてもよい。
The rubber seal member 84 has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the flexible tube 32, and the hole for inserting the incompressible member 38 has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the incompressible member 38. is doing. Further, as shown in FIG. 10C, a safety valve 71 is provided at the open portion of the solenoid valve 46. In addition,
In particular, the safety valve 71 may not be provided.

【0046】本実施例では、通電加熱されたSMAワイ
ヤ8を冷却する時、ポンプ48から供給される冷却空気
は、電磁弁46からエアチューブ44を通り先端部まで
流れ、湾曲部2の内部が冷却空気で満たされると、反対
側のエアチューブ44を通り、電磁弁46を介して外部
に排気される。この時、ゴムシール部材84より前方は
ポンプ48により加圧された空気が送られているため高
い圧力となっている。この圧力は電磁弁46の外気開放
部に取り付けられた安全弁71により調整され、一定の
高圧となっており、外部よりガス等が湾曲部2の内部に
入り難くなっている。また、たとえ外部からガスが入っ
ても、必ずエアチューブ44内を通り外に排気される。
なお、安全弁71がない場合でも、加圧した冷却空気を
供給するため、湾曲部2の内部が加圧されて高圧とな
る。
In the present embodiment, when cooling the SMA wire 8 that has been electrically heated, the cooling air supplied from the pump 48 flows from the solenoid valve 46 through the air tube 44 to the tip, and the inside of the bending portion 2 is When it is filled with cooling air, it passes through the air tube 44 on the opposite side and is exhausted to the outside via the solenoid valve 46. At this time, since the air pressurized by the pump 48 is being sent in front of the rubber seal member 84, the pressure is high. This pressure is adjusted by a safety valve 71 attached to the outside air opening portion of the solenoid valve 46 and has a constant high pressure, so that it is difficult for gas and the like to enter the inside of the bending portion 2 from the outside. Even if gas enters from the outside, it always passes through the air tube 44 and is exhausted to the outside.
Even if the safety valve 71 is not provided, since pressurized cooling air is supplied, the inside of the bending portion 2 is pressurized to a high pressure.

【0047】本実施例では、ポンプ48で加圧しながら
空気を送っているため、湾曲部2の内圧が高くなり、外
からガスや水等の流体が入りにくい。また、外から可燃
性のガスが入ったとしてもエアチューブ44内を通って
外に排気されるので、エアチューブ44内に電気接点を
置かない限り安全である。
In this embodiment, since air is sent while being pressurized by the pump 48, the internal pressure of the bending portion 2 becomes high, and it is difficult for fluid such as gas or water to enter from the outside. Further, even if a flammable gas enters from the outside, it is exhausted to the outside through the inside of the air tube 44, so it is safe as long as no electrical contact is placed in the air tube 44.

【0048】図11は、第4実施例におけるゴムシ−ル
部材の変形例を示している。
FIG. 11 shows a modification of the rubber seal member in the fourth embodiment.

【0049】この変形例は、ゴムシ−ル部材84と同じ
役割を果たすものとして、図11(a)に示すように非
圧縮性部材38の先端部を保持する保持部材86を設
け、この保持部材86の周面の溝内に図11(b)に示
すようにOリング88が取り付けられている。そして、
このOリング88により保持部材86と結合部材42と
をシールしている。
In this modification, a holding member 86 for holding the tip of the incompressible member 38 is provided as shown in FIG. 11 (a), which plays the same role as the rubber seal member 84. An O-ring 88 is attached in the groove of the peripheral surface of 86 as shown in FIG. And
The O-ring 88 seals the holding member 86 and the coupling member 42.

【0050】なお、本発明は上記実施例及び変形例によ
って限定されるものではなく、例えば、第2実施例では
ポンプの直後にポンプの作動を検査する手段を設けた
が、これを電磁弁とSMAワイヤの間にある電磁弁の直
後に設けても良い。この場合、電磁弁が故障して冷却空
気が送られない時にもSMAワイヤが通電加熱されず、
さらに安全が向上する。
The present invention is not limited to the above embodiments and modifications. For example, in the second embodiment, a means for inspecting the operation of the pump is provided immediately after the pump. It may be provided immediately after the solenoid valve between the SMA wires. In this case, even if the solenoid valve fails and cooling air is not sent, the SMA wire is not energized and heated,
Safety is further improved.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明の内視鏡で
は、形状記憶合金のワイヤを弛ませることなく挿入部内
に設けることができるので、必要以上に形状記憶合金を
加熱収縮させる必要がなく、また従来より少ない通電量
で所望の湾曲角が得られるので、電気的また温度的に安
全で、しかも内視鏡の操作性を向上させることができ
る。
As described above, in the endoscope of the present invention, the wire of the shape memory alloy can be provided inside the insertion portion without slackening, so that it is not necessary to heat-shrink the shape memory alloy more than necessary. In addition, since a desired bending angle can be obtained with a smaller amount of electric current than the conventional one, it is electrically and thermally safe, and the operability of the endoscope can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の第1実施例に係わる内視鏡の
湾曲部を示す構成図、(b)は同湾曲部の斜視図、
(c)は同湾曲部の連結部を示す斜視図、(d)は同湾
曲部の変形例を示す斜視図である。
FIG. 1A is a configuration diagram showing a bending portion of an endoscope according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view of the bending portion.
(C) is a perspective view showing a connecting portion of the curved portion, and (d) is a perspective view showing a modified example of the curved portion.

【図2】(a)及び(b)は第1実施例に係わる内視鏡
の湾曲部の動作を示す説明図である。
2A and 2B are explanatory views showing the operation of the bending portion of the endoscope according to the first embodiment.

【図3】本発明の第1実施例に係わる内視鏡の構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram of an endoscope according to a first embodiment of the present invention.

【図4】(a)は図3に示すエアチュ−ブ継手の断面
図、(b)は(a)のA−A線に沿った横断面図、
(c)はSMAワイヤ冷却機構の構成図である。
4A is a cross-sectional view of the air tube joint shown in FIG. 3, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
(C) is a block diagram of an SMA wire cooling mechanism.

【図5】(a)は本発明の第3実施例に係わる内視鏡に
内臓されたSMAワイヤ冷却機構の構成図、(b)は同
冷却機構の制御ブロック図である。
5A is a configuration diagram of an SMA wire cooling mechanism incorporated in an endoscope according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a control block diagram of the cooling mechanism.

【図6】内視鏡に内臓されたSMAワイヤ冷却機構の第
1変形例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a first modification of the SMA wire cooling mechanism incorporated in the endoscope.

【図7】(a)はSMAワイヤ冷却機構の第2変形例を
示す構成図、(b)は(a)のB−B線に沿った断面
図、(c)及び(d)は空気受部材の動作を示す説明図
である。
7A is a configuration diagram showing a second modification of the SMA wire cooling mechanism, FIG. 7B is a sectional view taken along line BB of FIG. 7A, and FIGS. It is explanatory drawing which shows operation | movement of a member.

【図8】SMAワイヤ冷却機構の第3変形例を示す構成
図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a third modification of the SMA wire cooling mechanism.

【図9】SMAワイヤ冷却機構の第4変形例を示す構成
図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a fourth modification of the SMA wire cooling mechanism.

【図10】(a)は本発明の第4実施例に係わる内視鏡
の挿入部の構成図、(b)は(a)に示すゴムシ−ル部
材の斜視図、(c)は安全弁を有する冷却機構の部分図
である。
10A is a configuration diagram of an insertion portion of an endoscope according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 10B is a perspective view of a rubber seal member shown in FIG. 10A, and FIG. It is a partial view of the cooling mechanism which has.

【図11】(a)は第4実施例の変形例を示す断面図、
(b)は同斜視図である。
FIG. 11A is a sectional view showing a modification of the fourth embodiment,
(B) is the same perspective view.

【図12】(a)及び(b)は従来の内視鏡における湾
曲部の動作を示す説明図である。
12 (a) and 12 (b) are explanatory views showing the operation of the bending portion in the conventional endoscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…湾曲部、4…関節駒、6…アングルワイヤ、8…S
MAワイヤ(形状記憶合金)、10…挿入部、16…ピ
ン(回動軸)。
2 ... Bending part, 4 ... Joint piece, 6 ... Angle wire, 8 ... S
MA wire (shape memory alloy), 10 ... insertion part, 16 ... pin (rotating shaft).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の関節駒からなる湾曲部が先端部分
に設けられた挿入部と、この挿入部内に設けられ、温度
により軸方向に伸縮して前記湾曲部を湾曲駆動する形状
記憶合金と、この形状記憶合金を通電加熱する加熱手段
と、この形状記憶合金を冷却する冷却手段とを備えた内
視鏡において、隣接する前記関節駒を互いに回動自在に
連結する回動軸を前記挿入部の中心軸上から径方向に交
互にずらして配置したことを特徴とする内視鏡。
1. An insertion portion having a bending portion formed of a plurality of joint pieces at a distal end portion, and a shape memory alloy which is provided in the insertion portion and expands and contracts in the axial direction by temperature to drive the bending portion to bend. In an endoscope equipped with a heating means for electrically heating the shape memory alloy and a cooling means for cooling the shape memory alloy, a rotary shaft for rotatably connecting adjacent joint pieces to each other is inserted. An endoscope characterized in that the endoscopes are arranged so as to be alternately displaced in the radial direction from the central axis of the part.
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