JPS6359329B2

JPS6359329B2 -

Info

Publication number: JPS6359329B2
Application number: JP56164678A
Authority: JP
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1988-11-18
Also published as: JPS5865132A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は湾曲気構を電動化した内視鏡に関す
る。

近年、内視鏡の湾曲操作性を良くするため、そ
の湾曲機構を電動化する方式が提案されている。
しかし、内視鏡は体腟内に挿入して使用するもの
であるため、特に、微妙な湾曲操作が要求される
が、上記電動式にあつてはスイツチの開閉操作に
よりモータの起動および停止を行なつて制御する
ため、微妙な動きを明確に把握しながら操作する
ことができない。したがつて、微妙な動きを制御
できずに体腟内壁を傷付ける危険があつた。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは先端湾曲機構をモータで
駆動する内視鏡において、湾曲操作部材の操作力
量に応じた微妙な湾曲を行なうことができてその
操作性と安全性を高めることにある。

以下、本発明の各実施例を図面にもとずいて説
明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を
示すものである。第１図中１は内視鏡であり、同
図中２は光源装置である。上記内視鏡１は操作部
３に挿入部４を連結してなり、さらに、操作部３
にはライトガイドコード５が連結されている。挿
入部４は可撓管６の先端に湾曲管７を介して挿入
部先端８を連結してなり、上記湾曲管７は後述す
る先端湾曲機構２１を駆動操作することにより湾
曲させられ、挿入部先端８の向きを変えるように
なつている。

また、内視鏡１の挿入部４および操作部３合内
部にはイメージガイド１１およびライトガイド１
２がその両者にわたつて挿入配置されている。イ
メージガイド１１の先端は挿入部先端８に設けた
対物レンズ１３に対向し、また、イメージガイド
１１の基端は操作部３における接眼部１４の接眼
レンズ１５に対向している。ライトガイド１２の
基端側はライトガイドコード５の内部に挿通さ
れ、ライトガイドコード５の延出先端のコネクタ
１６に達している。このコネクタ１６は光源装置
２に接続され、光源ランプ１７にライトガイド１
２の基端を対向させるようになつている。

一方、上記先端湾曲機構２１は第１図で示すよ
うに構成されている。すなわち、操作部３内にド
ラム２２を設置してなり、このドラム２２には一
対の操作ワイヤ２３を反対側からそれぞれ巻き付
け、さらに、上記各操作ワイヤ２３の先端側を挿
入部４内を通じて導びき、その先端を挿入部先端
８にそれぞれ連結してある。そして、ドラム２２
を回転することにより各操作ワイヤ２３を押し引
きして挿入部４の湾曲管７を湾曲し、挿入部先端
８の向きを変えるようになつている。

また、ドラム２２の回転軸２４にはギヤ２５が
取付け固定されている。このギヤ２５には正逆回
転自在なモータ２６の駆動軸２７に取り付けたウ
オームギヤ２８が係合している。そして、上記モ
ータ２６を作動させたとき、その回転動力は駆動
軸２７、ウオームギヤ２８、ギヤ２５および回転
軸２４をそれぞれ介してドラム２２に伝達され
る。

なお、上記モータ２６側は第２図で示すように
操作部３にピン２９を介して回動自在に取り付け
た支持台３１に設置されている。この支持台３１
には操作部３の外部に突き出す操作レバー３２が
一体に設けられ、この操作レバー３２には２個所
に係止溝３３が形成されている。また、この係止
溝３３に対向して一端を枢着したケース３４が設
けられ、このケース３４の先端には上記係止溝３
３に係止するボール３５が取り付けられている。
ボール３５はケース３４内に装填したばね３６に
よつて付勢され、上記係止溝３３に弾発的に係止
するようになつている。そして、第２図での実線
の位置または点線の位置のいずれかに保持する。
実線で示す位置ではギヤ２５にウオームギヤ２８
が係合し、モータ２６によりドラム２２を駆動で
きる。また、点線で示す位置ではその係合が外
れ、モータ２６の回転動力をドラム２２に伝達で
きない。この状態の切り換えは操作レバー３２を
操作することによつて行なう。つまり、上記切換
機構は先端湾曲機構２１の原動部材としてのドラ
ム２２とモータ２６の駆動軸２７との連結を係脱
する手段を構成している。

また、ドラム２２の回転軸２４にはレバー状の
湾曲操作部材４１の基端部が取付け固定されてい
る。この湾曲操作部材４１は比較的固めの弾性体
で作られ、外力を受けることによりある程度、内
視鏡１の長手方向にその弾性力に抗して曲れるよ
うになつている。さらに、湾曲操作部材４１の先
端には操作つまみ４２が設けられ、この操作つま
み４２の部分は操作部３の外部に突き出してい
る。また、湾曲操作部材４１にはその湾曲方向の
側面に位置して抵抗線歪ゲージ４３が貼り付けら
れていて、この抵抗線歪ゲージ４３により上記湾
曲操作部材４１が受ける操作力量を検出して電気
信号に変換する手段を構成している。

上記モータ２６および抵抗線歪ゲージ４３は内
視鏡１内に挿通する図示しないリード線に接続さ
れている。このリード線はこの内視鏡１を光源装
置２に連結したとき、その光源装置２内に設置し
た制御回路４４に接続されるようになつている。

次に、第４図に示す電気回路について説明す
る。同図中４５は第１の電源であり、この第１の
電源４５は上記抵抗線歪ゲージ４３と抵抗４６，
４７，４８とからなるブリツジ回路４９の電源端
子に接続されている。ブリツジ回路４９の出力端
子の一端は増幅器５１の一方の入力端に接続され
る。この増幅器５１の出力端は抵抗５２を介して
NPN型の第１のトランジスタ５３とPNP型の第
２のトランジスタ５４で構成されるバツフア回路
５５に接続される。上記各トランジスタ５３，５
４はそのエミツタ端子同志を接続してなり、各ト
ランジスタ５３，５４の各ベース端子が上記増幅
器５１の出力端に接続されている。上記エミツタ
端子同志の接続端はモータ２６の一方の端子に接
続されるとともに、抵抗５６を介して増幅器５１
の他方の入力端に接続されている。また、上記モ
ータ２６の他端は第２の電源５７の負極端子に接
続されるとともに第３の電源５８の正極端子に接
続される。第２の電源５７の正極端子は第１のト
ランジスタ５３のコレクタ端子に接続され、第３
の電源５８の負極端子は第２のトランジスタ５４
のコレクタ端子に接続される。さらに、上記モー
タ２６の他端は抵抗５９を介して増幅器５１に他
方の入力端子に接続されるとともに、ブリツジ回
路４９の出力端子の他方端に接続されている。

次に、上記構成による内視鏡１の作用を説明す
る。

まず、操作部３における湾曲操作部材４１を何
ら操作しない状態ではその湾曲操作部材４１には
外力が加わらない。このときの抵抗線歪ゲージ４
３の抵抗値ではブリツジ回路４９のバランスが保
たれており、出力は零である。

そこで、挿入部４の湾曲管７を湾曲させるた
め、湾曲操作部材４１に外力を加えると、抵抗線
歪ゲージ４３の抵抗値が変り、ブリツジ回路４９
のバランスがくずれ、増幅回路５１の入力端子と
第２および第３の電源５７，５８の接続端間に電
圧が発生する。この電圧は、増幅回路５１により
増幅されたのち、抵抗５２を介して第１および第
２のトランジスタ５３，５４のベース端子に加え
られる。これを具体的に述べれば、たとえば湾曲
操作部材４１を手元側（接眼部１４側）に押した
とすると、その外力に応じて湾曲操作部材４１は
湾曲するため、抵抗線歪ゲージ４３は伸び、その
抵抗値を増加する。そこで、抵抗線歪ゲージ４３
と抵抗４６の接続点に対して抵抗４７，４８間の
接続点に正電位が発生し、このため、増幅器５１
で増幅された出力も正電圧となる。したがつて、
第１のトランジスタ５３は導通し、第２のトラン
ジスタ５４は非導通の状態に保持される。この結
果、第２の電源５７の電力がモータ２６に加わ
り、モータ２６は正転する。

そして、モータ２６の回転力は駆動軸２７、ウ
オームギヤ２８、ギヤ２５および回転軸２４を介
してドラム２２に伝わり、ドラム２２が回転して
上側の操作ワイヤ２３を巻き込み、湾曲管７を上
方へ湾曲させる。

また、この動作に伴つてドラム２２が回転し、
その回転軸２４とともに湾曲操作部材４１が手元
側へと次第に倒れてゆく。そこで、湾曲操作部材
４１を押し続けると、ブリツジ回路４９には電圧
が発生し続けるため、モータ２６には電圧が印加
され続け、モータ２６は所定のトルクで正転し続
けて湾曲管７の湾曲が続く。

また、湾曲操作部材４１をより強く押せばブリ
ツジ回路４９にはさらに大きな電圧が発生し、モ
ータ２６はより大きなトルクで正転し、湾曲管７
をより強く湾曲させることができる。

次に、湾曲操作部材４１を押すことをやめれ
ば、ブリツジ回路４９はバランスし、電圧は発生
しないため、モータ２６は回転を停止する。

一方、湾曲操作部材４１を反対向きの前方へ押
すと、上述したとは反対に抵抗線歪ゲージ４３が
圧縮されるため、その抵抗値は減少して増幅器５
１には負電位の電圧が印加される。これにより増
幅器５１で増幅された出力も負電位となるため、
第１のトランジスタ５３は非導通となり、第２の
トランジスタ５４は導通する。したがつて、第３
の電源５８の電圧がモータ２６に加わり、モータ
２６は逆転する。そして、ドラム２２により下側
の操作ワイヤ２３を巻き込み、湾曲管７を下方へ
湾曲させる。

ところで、モータ２６や制御回路４４が故障し
て上記動作が不可能になつた場合、挿入部４の湾
曲管７が湾曲したままであると、そのまま体腟内
から挿入部４を引き抜くことは危険である。そこ
で、このような事態が起きたときは第２図で示す
操作レバー３２を引き、支持台３１を点線で示す
状態とすることにより、ウオームギヤ２８をギヤ
２５から外し、ドラム２２側をフリーとする。し
たがつて、湾曲操作部材４１を手動によつて直接
容易に回転操作することができる。このため、湾
曲管７を手動により直接に湾曲し、安全を確保で
きる。

第５図ないし第７図は本発明の第２の実施例を
示すものである。

この実施例では前記実施例でのギヤ２５に対し
硬性体で作つた湾曲操作部材４１が枢支軸６１を
介して同心的に回転自在に取り付けられている。
この枢支軸６１の外周にはコイル状のばね６２が
巻装され、このばね６２の一端はギヤ２５に取付
け固定し、その他端は湾曲操作部材４１に取付け
固定してある。そして、湾曲操作部材４１は第５
図で示す中位の状態から前方側または手元側へば
ね６２の復元力に抗して回動することができる。
また、湾曲操作部材４１に対向位置するギヤ２５
の側面には帯状の抵抗体６３が取り付けられてい
る。この抵抗６３に対向して湾曲操作部材４１に
は先端が抵抗体６３に摺接する接触子６４が突設
されている。つまり、上記抵抗体６３と接触子６
４によつて一種のポテンシヨメータを構成してい
る。なお、上記抵抗体６３の両端のそれぞれと接
触子６４には図示しないリード線が接続され、こ
れは前述した実施例と同様に制御回路４４に導び
かれている。

第７図はその電気回路を示し、前記実施例にお
けるブリツジ回路４９に代え、抵抗体６３と接触
子６４からなるポテンシヨメータを組み込んだ構
成となつている。なお、その他の構成は前記実施
例と同じであるので、同じ番号を付してその説明
を省略する。

ここで、湾曲操作部材４１が待機状態にあると
きは接触子６４は抵抗体６３の中立の位置にあ
り、増幅器５１への入力電圧は零になるように説
定されている。

次に、湾曲操作部材４１をばね６２の復元力に
抗して一方へ回動すれば、これとともに接触子６
４が抵抗体６３の表面上を摺動して一方の片側に
変位する。たとえば湾曲操作部材４１を接眼部１
４側へ倒せば、増幅器５１には正電位の電圧が印
加され、上記実施例と同様に作動して挿入部４の
湾曲管７を上方へ湾曲する。また、さらに強く湾
曲操作部材４１を押せば、接触子６４の接触位置
がさらに片側へ変化することにより増幅器５１へ
の入力電圧が高まり、モータ２６の出力トルクが
増大して湾曲管７をさらに大きく上方へ湾曲させ
ることができる。その他の作用は上記実施例と同
様である。

第８図および第９図は本発明の第３の実施例を
示すものである。この実施例では湾曲操作部材４
１を硬性体で作るとともに、その操作つまみ４２
の指当て部分に第１の感圧素子６６と第２の感圧
素子６７を取り付け、湾曲操作部材４１を接眼部
１４側へ倒すときは第１の感圧素子６６に指を当
てて押し倒し、逆向きに倒すときは第２の感圧素
子６７に指を当てて押し倒すようになつている。
そして、この第１および第２の感圧素子６６，６
７を第９図で示すように第２の実施例の場合のポ
テンシヨメータの代りにその回路に組み込む。す
なわち、各感圧素子６６，６７の各一端を電源５
７，５８にそれぞれ接続するとともに、感圧素子
６６，６７の各他端を増幅器５１に接続する。な
お、上記感圧素子６６，６７に使用するものとし
ては圧電ゴム、抵抗歪ゲージなどでもよいし、ま
た、チタン酸バリウムのような電歪素子でもよ
い。

しかして、湾曲操作部材４１を操作しないとき
にはその各感圧素子６６，６７の抵抗が変らず、
また、増幅器５１に加わる電圧は零である。次
に、湾曲操作部材４１を操作すると、押される感
圧素子６６，６７の抵抗が変り、それに応じて増
幅器５１に正電位また負電位の電圧が印加する。
そして、前述したと同様にしてモータ２６が作動
し、挿入部４の湾曲管７を湾曲する。

なお、この実施例では湾曲操作部材４１の操作
つまみ４２にその操作力量を検出する感圧素子６
６，６７を設けたが、たとえば第１０図で示すよ
うに操作ワイヤ２３，２３の途中に介挿し、その
操作ワイヤ２３，２３に加わる力量を検出するよ
うにしても同様の目的を達成できる。

第１１図は本発明の第４の実施例を示す。

この実施例は湾曲管７を上下方向に湾曲させる
とともに、左右方向にも湾曲させるようにしたも
のである。すなわち、この実施例では湾曲操作部
材４１の基端に球体７１を設け、この球体７１を
球面軸受７２で受け、湾曲操作部材４１を全方向
へ回動できるように支持してなり、さらに、湾曲
操作部材４１の基端部分には互いに直交する方向
にそれぞれ回動するように枢支される２個の回転
部材７３，７４が嵌め込まれている。この回動部
材７３，７４はそれぞれ前後方向と左右方向に配
置した軸７５，７６に枢支されてなり、さらに、
その回転部材７３，７４にはその軸方向に沿つて
形成した長孔７７，７８が形成されていて、各長
孔７７，７８に湾曲操作部材４１が挿通されてい
る。そして、前後方向に回動する回転部材７３の
軸７５は中間ギヤ７９を介して第１の実施例で示
したと同様の先端湾曲機構２１の回転軸２４に連
結されている。また、左右方向に回動する回転部
材７４の軸７６は中間ギヤ８１，８２を介して左
右方向の湾曲操作用のドラム８３の回転軸８４に
連結されている。また、このドラム８３の回転軸
８４にはギヤ８５が取り付けられ、そのギヤ８５
にはモータ８６で駆動するウオームギヤ８７が係
合している。さらに、上記ドラム８３には左右方
向の湾曲操作用の操作ワイヤ８８，８８が巻かれ
ている。また、上記湾曲操作部材４１の側周面に
は前後方向の片面と左右方向の片面のそれぞれに
第１の実施例の場合と同様な抵抗線歪ゲージ８
９，９０を取り付けてある。そして、この各抵抗
線歪ゲージ８９，９０でそれぞれ得た信号により
対応する各モータ２６，８６を制御し、挿入部４
の湾曲管７を湾曲させるようになつている。

なお、この実施例の場合でも第２図で示したよ
うな解除する機構を組み込み、モータ２６，８６
などが故障したときには湾曲操作部材４１により
容易に湾曲操作するようになつている。また、こ
の場合、第１２図で示すように、湾曲操作部材４
１の操作つまみ４２を嵌め込み穴９１を設けたレ
バー９２を使用すれば、より容易に操作できる。

以上説明したように本発明によれば、先端湾曲
機構をモータで駆動する内視鏡において、湾曲操
作部材を操作し、その操作力量に応じて微妙な湾
曲操作を行なうことができる。したがつて、術者
はその微妙な湾曲動作を明確に認識しながら容易
に操作できるとともに、内視鏡を挿入した体腟内
壁を傷付ける危険も回避して安全に操作できる。

また、上記湾曲操作部材はその湾曲量に応じて
変位するので、その変位によつて湾曲量をより明
確に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す内視鏡の
斜視図、第２図は同じく操作部における係合を解
除する手段の説明図、第３図は同じく湾曲操作部
材の正面図、第４図は同じくその電気回路の構成
説明図、第５図は本発明の第２の実施例における
先端湾曲機構の要部を示す斜視図、第６図は同じ
くその要部の展開した斜視図、第７図は同じくそ
の電気回路の構成説明図、第８図は本発明の第３
の実施例を示す要部の斜視図、第９図は同じくそ
の電気回路の構成説明図、第１０図は本発明の第
３の実施例の変形例を示す斜視図、第１１図は本
発明の第４の実施例を示すその先端湾曲機構の斜
視図、第１２図は同じくレバーの斜視図である。１……内視鏡、７……湾曲管、８……挿入部先
端、２１……先端湾曲機構、２２……ドラム、２
３……操作ワイヤ、２４……回転軸、２５……ギ
ヤ、２６……モータ、３１……支持台、３２……
操作レバー、３３……係止溝、３５……ボール、
４１……湾曲操作部材、４２……操作つまみ、４
３……抵抗線歪ゲージ、６３……抵抗体、６４…
…接触子、６６……第１の感圧素子、６７……第
２の感圧素子、８３……ドラム、８９……抵抗線
歪ゲージ、９０……抵抗線歪ゲージ。

Claims

【特許請求の範囲】１挿入部先端の向きを変える先端湾曲機構と、
この先端湾曲機構を駆動するモータと、操作部に
設けられ手動により操作力を受ける湾曲操作部材
と、この湾曲操作部材の受ける操作力量を検出す
る手段と、この検出手段によつて得た信号を処理
し上記モータに対する駆動電力を制御する手段と
を具備してなることを特徴とする内視鏡。２上記湾曲操作部材の受ける操作力量を検出す
る手段はその湾曲操作部材に取り付けた抵抗線歪
ゲージであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の内視鏡。３上記湾曲操作部材の受ける操作力量を検出す
る手段はその湾曲操作部材の指当て部分に設けた
感圧素子であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の内視鏡。４挿入部先端の向きを変える先端湾曲機構と、
この先端湾曲機構を駆動するモータと、操作部に
設けられるとともに上記先端湾曲機構の原動部材
に連動して変位するように連結され手動により操
作力を受ける湾曲操作部材と、この湾曲操作部材
の受ける操作力量を検出する手段と、この検出手
段によつて得た信号を処理し上記モータに対する
駆動電力を制御する手段とを具備してなることを
特徴とする内視鏡。５上記先端湾曲機構の原動部材と上記モータの
駆動軸とは係脱自在に連結されるとともに、外部
操作によりその連結を解除する手段を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内視
鏡。