JPWO2016157567A1

JPWO2016157567A1 - 挿入装置

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Publication number: JPWO2016157567A1
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Inventors: 康弘岡本
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Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-08-31
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Abstract

内視鏡２Ａは、挿入部３に設けられた可撓管部３ｃと、駆動軸４５ａを有する駆動モータ４５と、モータ４５の回転駆動力によって動作する挿入補助機構部３０と、可撓管部３ｃ内に挿通配置されてモータ４５の回転駆動力によって回転されて回転駆動力を伝達する、巻回方向に回転された状態における第１の捻り剛性が反対方向に回転された状態における第２の捻り剛性より高く設定した、駆動シャフト５０とを有し、挿入補助機構部３０が回転駆動力によって第１の動作と第１の動作より力量を要する第２の動作とを選択的に行う構成において、挿入補助機構部３０は、第２の動作を駆動シャフト５０が軸回りに巻回方向とは反対方向に回転されて伝達する回転駆動力によって行う。

Description

本発明は、被検部内に挿入される挿入部の基端側に可撓管部を有する挿入装置に関する。

内視鏡は、挿入装置の一つであって、医療分野及び工業用分野等において利用されている。内視鏡は、被検部内に挿入される細長な挿入部を有している。挿入部には可撓性を有する可撓管部が設けられている。

医療分野で用いられる内視鏡は、挿入部を体内に挿入することによって、臓器等の観察を行える。加えて、内視鏡が処置具挿通チャンネルを備える構成においては、該チャンネルを通じて体内に処置具を導入して各種処置等を行える。

これに対して、工業用分野に用いられる内視鏡は、細長な挿入部をジェットエンジン内、工場の配管内等に挿入することによって、傷の有無、腐蝕の有無等の観察、検査を行える。

内視鏡においては、挿入部を構成する可撓管部の先端側に湾曲部を設けたものがある。湾曲部を備えた内視鏡では、該湾曲部を所望する方向に湾曲させることによって、挿入部の先端部の向きを所望する方向に変更できる。

湾曲部は、操作者が例えば操作部に設けられた上下用ノブ、あるいは、左右用ノブを回動操作して湾曲ワイヤを直接、牽引あるいは弛緩させることによって湾曲動作する。しかし、湾曲ワイヤを直接牽引する湾曲操作は、手指の力の弱い操作者にとって負担になっている。

加えて、内視鏡には、湾曲部の最大湾曲角度が一方向と該一方向とは逆方向である他方向とで異なる場合がある。例えば、上方向の最大湾曲角度が２１０度で下方向の最大湾曲角度が１２０度に構成された内視鏡では、湾曲部を１２０度より大きく湾曲させる際、手指にかかる負担がさらに大きくなる。

このため、手指にかかる負担を軽減するため、電動機構を用いて湾曲ワイヤを牽引して操作者の手指にかかる負担を解消する電動湾曲機構部を有する内視鏡が提案されている。

なお、内視鏡においては、操作者の負担を軽減する電動操作機能部として、上述した電動湾曲機構部の他に、挿入補助機構部、あるいは、パワーアシスト機構部等の電動機構部が周知である。

挿入部補助機構部は、螺旋形状部を有し、該螺旋形状部が内視鏡の湾曲部より基端側の挿入部の外周面の予めた位置に対して回動自在に配置される。挿入部補助機構部の螺旋形状部は、モータの駆動力で、挿入部の軸回りに螺旋巻方向、あるいは、螺旋巻方向とは逆方向に回転される構成になっている。

そして、螺旋形状部が螺旋の巻方向に回転されている状態においては、該螺旋形状部の外表面が体腔壁に接触することによるネジ作用によって発生する、前進させる推進力を挿入部に付与する。一方、挿入部補助機構部の螺旋形状部が螺旋巻方向と逆方向に回転されている状態においては、ネジ作用によって発生する、後退させる推進力を挿入部に付与する。
この結果、操作者は、挿入部を前進させる手元操作、あるいは、後退させる手元操作を行う際に、挿入部を前進させる推進力、あるいは、挿入部を後退させる推進力を得られるので負担が軽減される。

パワーアシスト機構部は、それぞれの湾曲ワイヤが巻回される複数のＣリングと、該Ｃリングがそれぞれ遊嵌配置される1つのプーリーと、プーリーを回転させるモータと、を備えている。プーリーは、モータの駆動力によって常時回転されており、湾曲操作された際、プーリーの回転力をＣリングを介して湾曲ワイヤに伝達する構成になっている。

プーリーの回転力がＣリングを介して湾曲ワイヤに伝達されることによって、湾曲ワイヤを直接牽引する場合に比べて牽引操作力量が低減されてスムーズな湾曲操作が可能になって操作者の負担が軽減される。

特願２０１４−０５１９３２２号には、挿入部補助機構部等の電動操作機能部に対して、駆動部である電動モータの駆動力をフレキシブルな駆動シャフトによって伝達して、操作者の負担を軽減する内視鏡装置が開示されている。

この内視鏡装置においては、駆動シャフトの捻り剛性が高く設定されている巻方向と、駆動シャフトの回転方向と、を一致させている。このため、駆動シャフトが巻方向に回転されている状態において、該シャフトには当該シャフトを縮める力、言い替えれば、当該シャフトを短縮化させる力が作用する。そして、駆動シャフトは、該シャフトを短縮化させる力が作用することにより、捻り剛性が高くなって、回転駆動力を確実に伝達することが可能になる。

なお、駆動シャフトは、両端のうちの一方が固定された固定端であり、他方が軸方向に対して進退自在な自由端として構成されている。

前記文献１の電動湾曲機構部においては、湾曲部の一方側湾曲方向への最大湾曲角度と、逆方向である他方側湾曲方向への最大湾曲角度と、が異なる構成である。このため、最大湾曲角度が大きい湾曲方向に対応する一方の湾曲ワイヤを牽引する力量は、他方の湾曲ワイヤを牽引する力量に比べて大きくなる。したがって、駆動シャフトの巻方向と駆動シャフトの回転方向とを一致させると共に、駆動シャフトの回転方向をプーリーの牽引力量が大きくなる回転方向に一致させている。

この結果、湾曲部を最大湾曲角度が大きい湾曲方向に湾曲させる際、駆動部の駆動力を駆動シャフトによって効率良く確実に伝達して牽引力量の増大に対応する。

一方、挿入補助機構部においては、挿入部を消化器消化管に導入する際、挿入長の増加に伴って挿入部外周面と体壁との間の抵抗が徐々に増加する。このため、挿入部を抜去する際に比べて挿入部を挿入する際に大きな推進力が必要になる。したがって、駆動シャフトの巻方向を駆動シャフトの回転方向に一致させている。

具体的に、図１Ａに示すように推進力を得つつ内視鏡１１０の挿入部１１１を大腸１００の深部に向けて挿入する際、例えば、操作部１１５内に設けたモータ１２１の駆動軸１２２をＹａ１方向に回転させ、その回転駆動力を連結部１２３を介して駆動シャフト１２４に伝達する。すると、駆動シャフト１２４は、巻方向に回転される。

この結果、モータ１２１の回転駆動力は、駆動シャフト１２４によって効率良く伝達されて、可撓管部１１２の外周側に回動自在な螺旋形状部１１６が右回りであるＹａ１方向に回転されて、螺旋形状部１１６から挿入部１１１に前進させるための推進力が付与される。
なお、符号１１３は湾曲部であり、符号１１４は先端硬質部である。
しかしながら、特願２０１４−０５１９３２２号の内視鏡装置では内視鏡１１０の挿入部１１１が推進力を得て前進されている状態において、可撓管部１１２内に配置されている駆動シャフト１２４が例えばＳ字結腸１０１等の屈曲部を通過するときに弾性変形される。変形時において、駆動シャフト１２４が回転されていない状態であると、Ａ部の拡大図である図１Ｂに示すように該シャフト１２４の湾曲中心内側１２４ｉのピッチが狭まるように変形する一方、湾曲中心外側１２４ｏのピッチは拡げられるように変形する。

これに対して、駆動シャフト１２４が螺旋形状部１１６に回転駆動力を伝達して前進する推進力を発生する状態であると、屈曲部に位置する駆動シャフト１２４は、Ａ部の拡大図である図１Ｃに示すように前述した短縮化させる力によって該シャフト１２４の湾曲中心内側１２４ｉのピッチがさらに狭められて密着するように変形され、湾曲中心外側１２４ｏのピッチは拡がること無く狭められるように短縮される。

この結果、例えば駆動シャフト１２４の一方側端である操作部内基端部１２５が駆動軸１２２の連結部１２３に対して長手軸方向に進退自在な構成の場合には、該シャフト１２４の操作部内基端部１２５が連結部１２７から脱落して、回転駆動力の伝達が不可能になるおそれがある。
これに対して、駆動シャフト１２４の他方側端である可撓管先端側端部１２６が螺旋形状部１０５の連結部１２７に対して長手軸方向に進退自在な構成の場合には、該シャフト１２４の可撓管先端側端部１２６が連結部１２７から脱落して、螺旋形状部１１６の回転が不能になるおそれがある。

そして、シャフト端部が連結部から脱落する不具合を解消するためには、シャフト端部と連結部との係合長を安全率を優先して長めに設定する必要があるが、長めに設定すると、操作部が大型する不具合、あるいは、挿入部の硬質長が増大する不具合が生じる。

また、上述したように駆動シャフト１２４が短縮化されると捻り剛性が高くなって当該シャフト１２４のフレキシブル性が損なわる。すると、駆動シャフト１２４が可撓管部１１２内に挿通配置されているため、可撓管部１１２の可撓性が低下して挿入部１１１のスムーズな挿入性に悪影響が生じるとともに、可撓管部１１２の可撓性が低下することで、体腔壁から受ける反力が高くなるため、螺旋形状部１１６に加わる負荷が大きくなって駆動シャフト１２４に印加する駆動力を高くせざるを得なくなる。

言い替えれば、駆動シャフト１２４が短縮化されて可撓管部１１２が硬質になるにしたがって、螺旋形状部１０５が発生する推進力を得つつ挿入部１１１を複雑に屈曲した管腔に沿わせて前進させることが難しくなっていく。そして、観察目的部位を体内深部の小腸にした場合、可撓管部１１２がより複雑に屈曲されることにより、可撓管部１１２の可撓性が大幅に低下して挿入部１１１を小腸内まで挿入することが困難になる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、消化器消化管に挿入部を挿入する際、駆動シャフトが短縮化されることによってシャフト端部が連結部から脱落する不具合、および、可撓管部の可撓性が低下する不具合を解消し、駆動シャフトが伝達する回転駆動力を得て操作者の負担の軽減を図れる挿入装置を提供することを目的にしている。

本発明の一態様における挿入装置は、長手軸に沿って延設された可撓性を有する可撓管部と、前記可撓管部の基端側に配設される、軸回りに回動する出力軸を有する、電動駆動源と、前記可撓管部の先端側に設けられ、前記電動駆動源の回転駆動力によって動作される被駆動部と、前記可撓管部内に長手軸に沿って挿通配置されており、前記電動駆動源の回転駆動力によって長手軸周りに回転されることで該電動駆動源の回転駆動力を前記被駆動部に伝達する駆動力伝達部材と、を有し、前記被駆動部が、前記駆動力伝達部材が伝達する回転駆動力によって第１の動作と、前記第１の動作より力量を要する第２の動作とを選択的に行う構成において、前記駆動力伝達部材は前記挿通方向に沿った軸回りにコイル状に巻回して形成されており、巻回方向に回転された状態における第１の捻り剛性が前記巻回方向とは反対方向に回転された状態における第２の捻り剛性より高く設定され、前記被駆動部は、前記第２の動作を前記駆動力伝達部材が前記巻回方向とは反対方向に回転されて伝達する回転駆動力によって行う。

内視鏡が有する挿入部補助機構部の構成およびその作用を説明する図内視鏡が有する挿入部補助機構部の構成およびその作用を説明する図内視鏡が有する挿入部補助機構部の構成およびその作用を説明する図図２−図５は挿入補助機構部を内視鏡の挿入部に有する内視鏡装置を説明する図挿入部と、該挿入部の可撓管部に設けられた挿入補助機構部と、を説明する図挿入補助機構部と、挿入補助機構部を回転動作させる電動駆動源との関係を説明する図図４のＹ５−Ｙ５線断面図回転駆動力伝達部材の作用を説明する図回転駆動力伝達部材の作用を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図２に示すように本実施形態の挿入装置は内視鏡装置１Ａであって、内視鏡２Ａと、内視鏡外部装置である光源装置１１、表示用プロセッサ１２、モニタ１３及び制御装置１４を具備して主要部が構成されている。内視鏡２Ａは、操作者の負担を軽減する電動操作機構部として、後述する挿入補助機構部３０を有している。
符号１５は、接続ケーブルであり、光源装置１１と制御装置１４とを電気的に接続する。

光源装置１１は、表示用プロセッサ１２に対して図示しない接続ケーブルで電気的に接続されている。表示用プロセッサ１２は、モニタ１３と電気的に接続されている。制御装置１４は、挿入補助機構部３０を電動で駆動制御するための制御部（不図示）を備えている。

内視鏡２Ａは、食道、胃、十二指腸、小腸、大腸等の消化器消化管に挿入される細長な挿入部３を有している。挿入部３の基端には操作部４が設けられ、操作部４からはユニバーサルコード５が延出している。ユニバーサルコード５の延出端には光源装置１１のコネクタ接続部１１ｓに着脱自在な接続コネクタ６が設けられている。

本実施形態において、内視鏡２Ａは、例えば下部用内視鏡であって、図３に示すように挿入部３の先端側には先端部３ａが設けられている。先端部３ａの基端側には例えば上下左右に湾曲可能な湾曲部３ｂが設けられている。湾曲部３ｂの基端側には、予め定めた第１の可撓性を有する、可撓管部３ｃが挿入部３の長手軸に沿って設けられている。

図２に示すように操作部４には、湾曲操作装置である、上下湾曲操作ノブ４ＵＤ及び左右湾曲操作ノブ４ＲＬが設けられている。各操作ノブ４ＵＤ、４ＲＬは、それぞれ図示されていない軸の軸回りに回動自在である。

湾曲部３ｂは、従来の内視鏡の湾曲部と同様に上下湾曲操作ノブ４ＵＤあるいは左右湾曲操作ノブ４ＲＬを操作して、湾曲ワイヤ（不図示）を手動で牽引することによって、所望する方向に湾曲動作する構成になっている。

図２、図３に示すように本実施形態において、挿入部３を構成する可撓管部３ｃの先端側外周には挿入補助機構部３０が設けられている。挿入補助機構部３０は、被駆動部であって、軸回りに回動されて第１の動作、および、第２の動作を行う。

第２の動作は、挿入部３を被検体の奥方に向かって前進させる第１の推進力を発生させる回転動作であり、第１の動作は挿入部３を被検体内から外部に向かって後退させる第２の推進力を発生させる回転動作である。

図２の符号４０は、挿入補助機構操作スイッチ（以下、外部スイッチと記載する）であり、挿入補助機構部３０は、外部スイッチ４０の操作に応じて、図３に示す挿入部３の軸２Ａａ回りに対して時計回り及び反時計回りで回動する構成になっている。

なお、図３中の符号３ｄは、受動湾曲部である。受動湾曲部３ｄは、外力を受けることによって受動的に湾曲するように構成されている。本実施形態において、受動湾曲部３ｄは、挿入部３において湾曲部３ｂと可撓管部３ｃとの間に配設されている。

また、本実施形態において可撓管部３ｃは、受動湾曲部３ｄ側に位置する第１の可撓管３ｃ１と、該第１の可撓管３ｃ１の基端に接続された第２の可撓管３ｃ２と、で構成されている。

そして、湾曲部３ｂと受動湾曲部３ｄとは第１接続管３ｅ１を介して接続され、受動湾曲部３ｄと第１の可撓管３ｃ１とは第２接続管３ｅ２を介して接続され、第１の可撓管３ｃ１と第２の可撓管３ｃ２とは第３接続管３ｅ３を介して接続されている。

第１接続管３ｅ１及び第３接続管３ｅ３は、挿入補助機構部取付部を兼ね、第１接続管３ｅ１には挿入補助機構部３０の後述するチューブ本体３１の一端部が配設され、第３接続管３ｅ３にはチューブ本体３１の他端部が配設される。

挿入補助機構部３０は、チューブ本体３１と、螺旋形状部３２と、を有する。螺旋形状部３２は、チューブ本体３１の外周面から突出する凸部であり、基端側である操作部４側から先端側である挿入部先端側に向かって右巻きに巻回して螺旋状に形作られている。凸部は、チューブ本体３１の外周面から該チューブ本体３１の径方向外側に向かって予め定めた量、突出しており、軸２Ａａに対する角度αが、例えば４５°より大きくなる角度に設定されている。

挿入補助機構部３０は、軸回りに巻回方向、あるいは、巻回方向とは反対方向に回転される、回動に伴って螺旋形状部３２が体腔壁に接触することによるネジ作用によって推進力が発生し、その推進力が挿入部３に付与される構成になっている。

具体的に、本実施形態の挿入補助機構部３０は、螺旋形状部３２が操作部４側から見て軸回りに巻方向と同じ方向（第１の回転方向）である右回りで回転されることによって、挿入部３に対して該挿入部３を体腔深部に向けて前進させる第１の推進力を付与する。

一方、操作部４側から見て螺旋形状部３２が巻方向とは反対方向（第２の回転方向）である左回りに回転されることによって、挿入部３に対して該挿入部３を体腔深部から体外に向けて後退させる第２の推進力を付与する。

挿入部３を前進させるための第１の推進力と挿入部３を後退させるための第２の推進力とを比較した場合、挿入補助機構部３０が発生する推進力は、前進させる際の第１の推進力が後退させる際の第２の推進力よりも大きい。
これは、挿入部３にかかる負荷（抵抗）が挿入部３を体内に挿入するにしたがって増大するためである。そして、負荷（抵抗）は、挿入部３が体内から抜去されるにしたがって減少する。

図４に示すようには電動駆動源である駆動モータ４５は、可撓管部３ｃの基端側に設けられた操作部４内に配設されている。駆動モータ４５は、挿入補助機構部３０を回転動作させる回転駆動力を発生する。

駆動モータ４５の駆動軸４５ａは、矢印Ｙ４に示すようにモータ基端側から見て軸回りに時計方向、あるいは、反時計方向に回転可能（回動可能ともいう）である。時計方向の回転駆動力、または、反時計方向の回転駆動力は、回転駆動力伝達部材である駆動シャフト５０によって挿入補助機構部３０に伝達される。

駆動シャフト５０は、柔軟な保護チューブ５３によって覆われた状態で内視鏡２Ａの可撓管部３ｃ内に長手軸に沿って挿通配置される。駆動シャフト５０の第１端部５１は、保護チューブ５３の第１側端５３ａより突出し、第２端部５２は保護チューブ５３の第２端側端５３ｂより突出している。

本実施形態の駆動シャフト５０は、予め定めた第２の可撓性を有するフレキシブルシャフトであり、回転されていない自然状態において、第１の可撓性より可撓性に優れている。フレキシブルシャフトは、特殊硬鋼線、あるいは、バネ用ステンレス鋼線を右巻、左巻と交互に数層巻回して形成される。

本実施形態において、駆動シャフト５０は、例えば、最外層線の巻方向を左巻にして、主巻方向を左巻に設定してある。つまり、駆動シャフト５０は、左回転に対する捻り剛性を右回転に対する捻り剛性よりも予め高く設定した、左回転用シャフトである。
なお、駆動シャフト５０は、最外層線では無く中間層線の巻方向を左巻にして、主巻方向を左巻に設定するようにしてもよい。

そして、駆動シャフト５０の操作部４内に配置される端部である第１端部５１は、モータ４５の駆動軸４５ａに連結される。具体的に、モータ４５の駆動軸４５ａには連結部４５ｊが一体に固設されている。駆動シャフト５０の第１端部５１は、連結ロッド４５ｒに一体に固設されている。連結ロッド４５ｒは、連結部４５ｊに対して長手軸方向に進退自在で、且つ、回転力を伝達可能に係入配置される。

本実施形態において、挿入補助機構部３０は、外部スイッチ４０のスイッチ操作に伴って操作部４基端側から見て第１の回転方向、または、第２の回転方向に回転する。

図２に示すように外部スイッチ４０は、フットスイッチ接続部４１、フットスイッチケーブル４２、および、フットスイッチ部４３を備えて構成されている。
フットスイッチ接続部４１は、制御装置１４のフットスイッチ接続口１４ｒに着脱自在である。フットスイッチ部４３には切り換えスイッチ（不図示）が設けられている。切り換えスイッチを操作することによって、第１の回転方向への回転、または、第２の回転方向への回転、あるいは、停止状態に切り替えられるようになっている。
また、フットスイッチ部４３は、踏み込み量の大小によってモータ４５の回転速度が変化する構成であってもよい。

符号４６は、電気ケーブルである。電気ケーブル４６は、第１接続部４７と第２接続部４８とを備えている。第１接続部４７は、操作部４に設けられた電気的接続部（図４の符号４ｃ）に着脱自在である。これに対して、第２接続部４８は、制御装置１４のケーブル接続口１４ｓに対して着脱自在である。

そして、電気ケーブル４６の第１接続部４７が電気的接続部４ｃに接続され、第２接続部４８がケーブル接続口１４ｓに接続された状態において、フットスイッチ部４３の切り換えスイッチが踏み込み操作されて指示信号が制御装置１４の制御部に主力されることによってモータ駆動信号が生成される。生成されたモータ駆動信号は、電気ケーブル４６を介してモータ４５に出力される。

この結果、モータ４５の駆動軸４５ａが、軸回りに時計回りに回転する状態、あるいは、軸回りに反時計回りに回転する状態、あるいは、回転状態から停止状態に切り替えられる。

なお、モータ４５は、例えば、フットスイッチ部４３の切り換えスイッチが非踏み込み状態において停止状態になる。

また、電気ケーブル４６内にはモータ用エンコーダ４５Ｅに接続される信号線が挿通されている。モータ４５の回転方向および回転速度は、モータ用エンコーダ４５Ｅで検出され、その後、電気ケーブル４６内の信号線を介して制御装置１４の制御部に出力される。

この構成によれば、モータ４５の駆動軸４５ａの時計回り、あるいは、反時計回りの回転に伴って、駆動シャフト５０は回転される。すなわち、駆動シャフト５０は、モータ４５の駆動軸４５ａが軸回りに時計回りに回転駆動されることによって同方向に回転し、該駆動軸４５ａが軸回りに反時計回りに回転駆動されることによって同方向にそれぞれ回転する。

一方、駆動シャフト５０の可撓管部３ｃ内に配置される端部である第２端部５２は、伝達ギア３５に一体的に固定されている。伝達ギア３５は、図４、図５に示すように環状のチューブ本体回転部３３の内周面に形成されているギア部３３ｇに噛合している。この構成によれば、伝達ギアは５３は、駆動シャフト５０の回転に伴って同方向に回転され、チューブ本体回転部３３は、伝達ギア３５の回転に伴って同方向に回転される。

そして、チューブ本体回転部３３の外周面は、挿入補助機構部３０のチューブ本体３１に一体に固設されている。ギア部３３ｇは、第３接続管３ｅ３に設けられた内部と外部とを連通する貫通孔３ｈを通過して第３接続管３ｅ３の外周面より外方に突出配置されている。
貫通孔３ｈの幅は、伝達ギア３５の軸方向への移動を規制するため、伝達ギア３５の厚み寸法を考慮して予め定めた寸法に設定してある。

符号３６は、Ｏリングである。一対のＯリング３６は、チューブ本体回転部３３の内周面に密着配置されると共に、第３接続管３ｅ３の外周面に密着配置されている。チューブ本体回転部３３は、挿入部３に対して回動自在な挿入補助機構部３０のチューブ本体３１に一体である。
この結果、チューブ本体回転部３３の内周面と第３接続管３ｅ３の外周面との間の水密が保持される。

本実施形態において、挿入部３を前進させる第１の推進力を得る際、モータ４５の駆動軸４５ａを図４の矢印Ｙ４に示すように回転させる。すると、駆動シャフト５０は、捻り剛性をより高く設定した巻方向とは逆方向に回転する。

駆動シャフト５０が矢印Ｙ４方向に回転されることによって、図５に示すように伝達ギア３５も図中矢印Ｙ５方向に回転され、チューブ本体回転部３３も矢印Ｙ５方向に回転される。この結果、挿入補助機構部３０が第１の回転方向に回転されて第１の推進力を発生する回転状態になる。
この結果、操作者は、挿入補助機構部３０から挿入部３を前進させる第１の推進力を得つつ深部への挿入が可能になる。

なお、駆動シャフト５０は、フレキシブルシャフトに限定されるものでは無く、巻方向に回転させたときの捻り剛性と巻方向とは反対方向に回転させたときの捻り剛性とが異なれば、多条多層コイルであるトルクコイル、トルクワイヤ等であってもよい。

内視鏡装置１Ａの作用を説明する。
内視鏡装置１Ａにおいて、内視鏡２Ａの接続コネクタ６は、コネクタ接続部１１ｓに接続される。電気ケーブル４６の第１接続部４７は、操作部４の電気的接続部４ｃに接続され、第２接続部４８は制御装置１４の装置接続口１４ｓに接続される。外部スイッチ４０のフットスイッチ接続部４１は、制御装置１４のフットスイッチ接続口１４ｒに接続される。

操作者は、外部スイッチ４０のフットスイッチ部４３に設けられた切り換えスイッチを適宜踏み込み操作することにより、第１の推進力を発生する状態、あるいは、第２の推進力を発生する状態を得られる。

操作者は、内視鏡装置１Ａの内視鏡２Ａを操作するに当たって、光源装置１１、表示用プロセッサ１２、モニタ１３、および、制御装置１４を駆動状態にする。その後、操作者は、モニタ１３に表示される内視鏡画像を観察しつつ、手元操作を行って挿入部３を例えば肛門から小腸に向けて挿入していく。
このとき、操作者は、必要に応じてフットスイッチ部４３の切り換えスイッチを操作して第１の推進力を得つつ挿入部３を前進させる。すなわち、操作者は、モータ４５の駆動軸４５ａを前記図４の矢印Ｙ４に示すように回転させて、駆動シャフト５０を捻り剛性をより高く設定した巻方向とは逆方向に回転させる。

駆動シャフト５０の回転に伴って、伝達ギア３５、および、チューブ本体回転部３３も同方向に回転される。この結果、挿入補助機構部３０が巻方向である第１の回転方向に回転されて第１の推進力を得つつ深部への挿入が可能になる。

本実施形態において、内視鏡２Ａの挿入部３の可撓管部３ｃが例えばＳ字結腸等の屈曲部を通過するとき、第２の可撓管３ｃ２内に配置されている駆動シャフト５０は弾性変形される。

このとき、駆動シャフト５０の回転する方向が巻方向と逆方向であることから、駆動力が伝達されている状態であっても該シャフトは短縮化されず、図６Ａに示すように屈曲部に位置する該シャフト５０の湾曲中心内側５０ｉのピッチがさらに狭められること無く変形状態を維持する。一方、湾曲中心外側５０ｏのピッチは、当該駆動シャフト５０が長尺化する方向に僅かに変形されることによって、狭められること無く、言い替えれば短縮化されること無く変形状態を維持する。

したがって、本実施形態において駆動シャフト５０は、第１の推進力を得る駆動力伝達状態において、連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落すること無く、係入配置された状態に保持される。

また、駆動シャフト５０は、第１の推進力を得る駆動力伝達状態において、短縮化されることが無いので第２の可撓性を維持する。したがって、駆動シャフト５０のフレキシブル性が損なわれて可撓管部３ｃの可撓性が第１の可撓性より低下することが防止される。

この結果、操作者は、可撓管部３ｃが第１の可撓性を維持した状態の挿入部３に挿入補助機構部３０からの第１の推進力を付与して、挿入部３の先端部３ａを大腸を通過させて小腸に向けてスムーズに挿入していくことが可能になる。
なお、操作者は、内視鏡画像から先端部３ａが目的部位に到達したと判断したなら、フットスイッチ部４３の押し込み操作を解除して、挿入補助機構部３０の回転を停止させる。

次に、操作者は、挿入部３を引き戻す操作を行いつつ、内視鏡検査を行う。このとき、操作者は、挿入部３を手元操作によって後退させるか、第２の推進力を得つつ後退させるかを選択する。
操作者は、挿入部３を手元操作によって引き戻しつつ内視鏡検査を行う場合、挿入補助機構部３０の回転を停止状態にして挿入部３を抜去していく。一方、第２の推進力を得つつ挿入部３を抜去して内視鏡検査を行う場合、操作者は、フットスイッチ部４３の切り換えスイッチを操作して第２の推進力を選択する。

この結果、モータ４５の駆動軸４５ａが前述とは反対回りである前記図４の矢印Ｙ４に対して逆回転して、駆動シャフト５０を捻り剛性をより高く設定した巻方向に回転させる。

駆動シャフト５０の回転に伴って、伝達ギア３５、および、チューブ本体回転部３３も同方向に回転される。この結果、挿入補助機構部３０が巻方向と反対方向である第２の回転方向に回転されて第２の推進力を得つつ深部への挿入が可能になる。

挿入部３を抜去する際に必要な第２の推進力は、前述した第１の推進力に比べて小さい。このため、挿入部３を抜去する際にモータ４５から駆動シャフト５０に伝達される回転駆動力は、挿入部３を前進させる際にモータ４５から駆動シャフト５０に伝達される回転駆動力よりも予め小さく設定してある。

したがって、駆動シャフト５０が屈曲部に位置するとき、巻方向に回転されているにも関わらず、図６Ｂに示すように該シャフト５０の湾曲中心内側５０ｉのピッチが狭められること無く変形した状態に維持される。また、湾湾曲中心外側５０ｏのピッチも短縮化されること無く変形状態に維持される。

したがって、駆動シャフト５０は、第２の推進力を得る駆動力伝達状態において、短縮化されることが防止されて、連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落することが防止される。また、駆動シャフト５０が短縮されて可撓性が第２の可撓性が損なわれることが無いので、駆動シャフト５０のフレキシブル性が損なわれて可撓管部３ｃの可撓性が第１の可撓性より低下することが防止される。

この結果、操作者は、可撓管部３ｃが第１の可撓性を維持した状態の挿入部３に挿入補助機構部３０からの第２の推進力を付与し、挿入部３の先端部３ａを、大腸を通過させてスムーズに抜去することが可能になる。

このように、挿入部３に第１の推進力、または、該第１の推進力に比べて小さな第２の推進力を付与する挿入補助機構部３０を可撓管部２ｃの先端側に設けた内視鏡２Ａにおいて、挿入補助機構部３０を巻方向である第１の回転方向に回転させて第１の推進力を発生させる際、モータ４５によって駆動シャフト５０を捻り剛性が高くなる巻方向とは反対方向に回転させて、予め定めた回転駆動力を挿入補助機構部３０に伝達する。

一方、挿入補助機構部３０を第２の回転方向に回転させて第２の推進力を発生させる際には、モータ４５によって駆動シャフト５０を捻り剛性の高い巻方向に回転させて、第１の推進力を発生させる回転駆動力に比べて小さな回転駆動力を挿入補助機構部３０に伝達する。

この結果、駆動シャフト５０を介してモータ４５の回転駆動力を挿入補助機構部３０に伝達する際、駆動シャフト５０が短縮化されて連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落する不具合を解消して操作部４の大型化を防止できる。

また、駆動シャフト５０が短縮化されることによって該シャフト５０のフレキシブル性が損なわれることによって可撓管部３ｃの可撓性が第１の可撓性より低下して推進力による挿入部３の進退が困難になる不具合を解消することができる。

なお、連結ロッド４５ｒを第２端部５２に設け、連結部４５ｊを伝達ギア３５に設ける構成においては、第１端部５１を駆動軸４５ａに一体固設する。
この構成によれば、駆動シャフト５０が短縮されて連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落する不具合を確実に防止して挿入部３を構成する可撓管部３ｃの硬質長が増大される不具合を解消することができる。

また、螺旋形状部３２の巻方向を上述とは逆方向の左巻で形作るようにしてもよい。この構成において、駆動シャフトは、右回転用シャフトであり、右回転に対する捻り剛性を左回転に対する捻り剛性よりも予め高く設定してある。そして、上述と同様に駆動シャフトを巻方向と反対方向に回転させて、螺旋形状部３２は巻回方向に回転させることによって前述と同様の作用及び効果を得ることができる。

さらに、上述した実施形態においては、モータ４５を操作部４内に配設するとしている。しかし、モータ４５をユニバーサルコード５の延出端に設けられた接続コネクタ６内に設けるようにしてもよい。
この構成においては、上述した作用及び効果に加えて、駆動シャフト５０が短縮化されることによってユニバーサルコード５の可撓性が低下する不具合を解消することができる。

そして、ユニバーサルコード５内に駆動シャフト５０を挿通配置させて、操作部内に設けた被駆動部材、例えば湾曲ワイヤにおける牽引機構を駆動する、電動湾曲機構やパワーアシスト機構を駆動する場合でも、駆動シャフト５０が短縮化されて連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落する不具合を解消して操作部が大型化することを防止できるとともに、ユニバーサルコード５の可撓性が低下する不具合を解消することができる。

一般的な内視鏡においては、湾曲部を中立位置から観察画面上の上方向に湾曲させる動作に必要な力量が、他方向に湾曲させる動作に必要な力量よりも高くなっている。よって電動湾曲機構を備えた内視鏡では、駆動シャフト５０が短縮化される回転方向を、湾曲部における上方向湾曲の動作に使用すると良い。

なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。例えば、湾曲部を右方向に湾曲させるトルクシャフトの回転方向に対して、トルクシャフトを回転させる際に剛性が高くなるようにしてもよい。

なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。例えば、挿入装置は、内視鏡に限定されるものでは無く、内視鏡の処置具チャンネル内に挿通される内使用処置具、内視鏡を体内に案内する案内チューブ等であってもよい。

本発明によれば、消化器消化管に挿入部を挿入する際、駆動シャフトが短縮化されることによってシャフト端部が連結部から脱落する不具合、および、可撓管部の可撓性が低下する不具合を解消し、駆動シャフトが伝達する回転駆動力を得て操作者の負担の軽減を図れる挿入装置を実現できる。

本出願は、２０１５年３月３０日に日本国に出願された特願２０１５−６９８３４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。

内視鏡は、挿入装置の一つであって、医療分野及び工業用分野等において利用されている。内視鏡は、被検部内に挿入される細長な挿入部を有している。挿入部には可撓性を有する可撓管が設けられている。

内視鏡においては、挿入部を構成する可撓管の先端側に湾曲部を設けたものがある。湾曲部を備えた内視鏡では、該湾曲部を所望する方向に湾曲させることによって、挿入部の先端部の向きを所望する方向に変更できる。

なお、内視鏡においては、操作者の負担を軽減する電動操作機能部として、上述した電動湾曲機構部の他に、挿入補助具、あるいは、パワーアシスト機構部等の電動機構部が周知である。

挿入部補助機構部は、螺旋形状部を有し、該螺旋形状部が内視鏡の湾曲部より基端側の挿入部の外周面の予め定めた位置に対して回動自在に配置される。挿入部補助機構部の螺旋形状部は、モータの駆動力で、挿入部の軸周りに螺旋巻方向、あるいは、螺旋巻方向とは逆方向に回転される構成になっている。

そして、螺旋形状部が螺旋の巻方向に回転されている状態においては、該螺旋形状部の外表面が体腔壁に接触することによるネジ作用によって発生する、前進させる推進力を挿入部に付与する。一方、挿入部補助機構部の螺旋形状部が螺旋巻方向と逆方向に回転されている状態においては、ネジ作用によって発生する、後退させる推進力を挿入部に付与する。この結果、操作者は、挿入部を前進させる手元操作、あるいは、後退させる手元操作を行う際に、挿入部を前進させる推進力、あるいは、挿入部を後退させる推進力を得られるので負担が軽減される。

パワーアシスト機構部は、それぞれの湾曲ワイヤが巻回される複数のＣリングと、該Ｃリングがそれぞれ遊嵌配置される１つのプーリーと、プーリーを回転させるモータと、を備えている。プーリーは、モータの駆動力によって常時回転されており、湾曲操作された際、プーリーの回転力をＣリングを介して湾曲ワイヤに伝達する構成になっている。

国際公開第２０１４／０８４１３５号パンフレットには、挿入部補助機構部等の電動操作機能部に対して、駆動部である電動モータの駆動力をフレキシブルな駆動シャフトによって伝達して、操作者の負担を軽減する内視鏡装置が開示されている。

この内視鏡装置においては、駆動シャフトの捻り剛性が高く設定されている巻方向と、駆動シャフトの回転方向と、を一致させている。このため、駆動シャフトが巻方向に回転されている状態において、該駆動シャフトには該駆動シャフトを縮める力、言い替えれば、該駆動シャフトを短縮化させる力が作用する。そして、駆動シャフトは、該駆動シャフトを短縮化させる力が作用することにより、捻り剛性が高くなって、回転駆動力を確実に伝達することが可能になる。

国際公開第２０１４／０８４１３５号パンフレットの電動湾曲機構部においては、湾曲部の一方側湾曲方向への最大湾曲角度と、逆方向である他方側湾曲方向への最大湾曲角度と、が異なる構成である。このため、最大湾曲角度が大きい湾曲方向に対応する一方の湾曲ワイヤを牽引する力量は、他方の湾曲ワイヤを牽引する力量に比べて大きくなる。したがって、駆動シャフトの巻方向と駆動シャフトの回転方向とを一致させると共に、駆動シャフトの回転方向をプーリーの牽引力量が大きくなる回転方向に一致させている。

一方、挿入補助具においては、挿入部を消化器消化管に導入する際、挿入長の増加に伴って挿入部外周面と体壁との間の抵抗が徐々に増加する。このため、挿入部を抜去する際に比べて挿入部を挿入する際に大きな推進力が必要になる。したがって、駆動シャフトの巻方向を駆動シャフトの回転方向に一致させている。

具体的に、図１Ａに示すように推進力を得つつ内視鏡１１０の挿入部１１１を大腸１００の深部に向けて挿入する際、例えば、操作部１１５内に設けたモータ１２１の駆動軸１２２をＹａ１方向に回転させ、その回転駆動力を連結部１２３を介して駆動シャフト１２４に伝達し、駆動シャフト１２４を前記駆動軸１２２と同じくＹａ１方向に回転させている。

この結果、モータ１２１の回転駆動力は、駆動シャフト１２４によって効率良く伝達されて、可撓管１１２の外周側に回動自在な螺旋形状部１１６が右回りであるＹａ１方向に回転されて、螺旋形状部１１６から挿入部１１１に前進させるための推進力が付与される。なお、符号１１３は湾曲部であり、符号１１４は先端硬質部である。しかしながら、国際公開第２０１４／０８４１３５号パンフレットに開示された内視鏡装置では、内視鏡１１０の挿入部１１１が推進力を得て前進されている状態において、可撓管１１２内に配置されている駆動シャフト１２４が例えばＳ字結腸１０１等の屈曲部を通過するときに弾性変形される。駆動シャフト１２４が回転されていない状態で弾性変形されると、Ａ部の拡大図である図１Ｂに示すように該駆動シャフト１２４の湾曲中心内側１２４ｉのピッチが狭まるように変形する一方、湾曲中心外側１２４ｏのピッチは拡げられるように変形する。

これに対して、駆動シャフト１２４が螺旋形状部１１６に回転駆動力を伝達して前進する推進力を発生する状態で弾性変形されると、屈曲部に位置する駆動シャフト１２４は、Ａ部の拡大図である図１Ｃに示すように前述した短縮化させる力によって該駆動シャフト１２４の湾曲中心内側１２４ｉのピッチがさらに狭められて密着するように変形され、湾曲中心外側１２４ｏのピッチは拡がること無く狭められるように短縮される。

この結果、例えば駆動シャフト１２４の一方側端である操作部内基端部１２５が駆動軸１２２の連結部１２３に対して長手軸方向に進退自在な構成の場合には、該駆動シャフト１２４の操作部内基端部１２５が連結部１２７から脱落して、回転駆動力の伝達が不可能になるおそれがある。これに対して、駆動シャフト１２４の他方側端である可撓管先端側端部１２６が螺旋形状部１０５の連結部１２７に対して長手軸方向に進退自在な構成の場合には、該シャフト１２４の可撓管先端側端部１２６が連結部１２７から脱落して、螺旋形状部１１６の回転が不能になるおそれがある。

駆動シャフト１２４の端部が連結部から脱落する不具合を解消するためには、該駆動シャフト１２４の端部と連結部との係合長を大きく設定する必要があるが、長めに設定すると、操作部が大型する不具合、あるいは、挿入部の硬質長が増大する不具合が生じる。

また、上述したように駆動シャフト１２４が短縮化されると捻り剛性が高くなって該駆動シャフト１２４の可撓性が低下する。すると、駆動シャフト１２４が可撓管１１２内に挿通配置されているため、可撓管１１２の可撓性が低下して挿入部１１１のスムーズな挿入性に悪影響が生じるとともに、可撓管１１２の可撓性が低下することで、体腔壁から受ける反力が高くなるため、螺旋形状部１１６に加わる負荷が大きくなって駆動シャフト１２４に印加する駆動力を高くせざるを得なくなる。

言い替えれば、駆動シャフト１２４が短縮化されて可撓管１１２が硬質になるにしたがって、螺旋形状部１０５が発生する推進力を得つつ挿入部１１１を複雑に屈曲した管腔に沿わせて前進させることが難しくなっていく。そして、観察目的部位を体内深部の小腸にした場合、可撓管１１２がより複雑に屈曲されることにより、可撓管１１２の可撓性が大幅に低下して挿入部１１１を小腸内まで挿入することが困難になる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、消化器消化管に挿入部を挿入する際、駆動シャフトが短縮化されることによって該駆動シャフトの端部が連結部から脱落する不具合、および、可撓管の可撓性が低下する不具合を解消し、駆動シャフトが伝達する回転駆動力を得て操作者の負担の軽減を図れる挿入装置を提供することを目的にしている。

本発明の一態様における挿入装置は、長手軸に沿って延設された可撓性を有する可撓管と、前記可撓管の基端側に配設されており、軸周りに回動する出力軸を有する電動駆動源と、前記可撓管の先端側に配設されており、前記電動駆動源の回転駆動力によって動作される被駆動部と、前記可撓管内に長手軸に沿って挿通されると共に、該挿通方向に沿った軸周りにコイル状に巻回して形成された単一の部材からなり、前記電動駆動源の回転駆動力により長手軸周りに回転されることで該電動駆動源の回転駆動力を前記被駆動部に伝達する駆動力伝達部材と、を具備しており、前記駆動力伝達部材は、コイル状に巻回方向に回転される第１回転状態における第１の捻り剛性が、前記巻回方向と逆方向に回転される第２回転状態における第２の捻り剛性よりも高く設定され、前記被駆動部は、前記駆動力伝達部材が第１回転状態にされることで伝達される回転駆動力によって第１の動作を行ない、前記駆動力伝達部材が第２回転状態にされることで伝達される回転駆動力によって前記第１の動作より力量を要する第２の動作を行う。

内視鏡が有する挿入部補助機構部の構成およびその作用を説明する図内視鏡が有する挿入部補助機構部の構成およびその作用を説明する図内視鏡が有する挿入部補助機構部の構成およびその作用を説明する図図２−図５は挿入補助具を内視鏡の挿入部に有する内視鏡装置を説明する図挿入部と、該挿入部の可撓管に設けられた挿入補助具と、を説明する図挿入補助具と、挿入補助具を回転動作させる電動駆動源との関係を説明する図図４のＹ５−Ｙ５線断面図回転駆動力伝達部材の作用を説明する図回転駆動力伝達部材の作用を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図２に示すように本実施形態の挿入装置は内視鏡装置１Ａであって、内視鏡２Ａと、内視鏡外部装置である光源装置１１、表示用プロセッサ１２、モニタ１３及び制御装置１４を具備して主要部が構成されている。内視鏡２Ａは、操作者の負担を軽減する電動操作機構部として、後述する挿入補助具３０を有している。符号１５は、接続ケーブルであり、光源装置１１と制御装置１４とを電気的に接続する。

光源装置１１は、表示用プロセッサ１２に対して図示しない接続ケーブルで電気的に接続されている。表示用プロセッサ１２は、モニタ１３と電気的に接続されている。制御装置１４は、挿入補助具３０を電動で駆動制御するための制御部（不図示）を備えている。

本実施形態において、内視鏡２Ａは、例えば下部消化管用の内視鏡であって、図３に示すように挿入部３の先端側には先端部３ａが設けられている。先端部３ａの基端側には例えば上下左右に湾曲可能な湾曲部３ｂが設けられている。湾曲部３ｂの基端側には、予め定めた第１の可撓性を有する可撓管３ｃが、挿入部３の長手軸に沿って設けられている。

図２に示すように操作部４には、湾曲操作装置である、上下湾曲操作ノブ４ＵＤ及び左右湾曲操作ノブ４ＲＬが設けられている。各操作ノブ４ＵＤ、４ＲＬは、それぞれ図示されていない軸の軸周りに回動自在である。

図２、図３に示すように本実施形態において、挿入部３を構成する可撓管３ｃの先端側外周には挿入補助具３０が設けられている。挿入補助具３０は、被駆動部であって、軸周りに回動されて第１の動作、および、第２の動作を行う。

図２の符号４０は、挿入補助機構操作スイッチ（以下、外部スイッチと記載する）であり、挿入補助具３０は、外部スイッチ４０の操作に応じて、図３に示す挿入部３の軸２Ａａ周りに対して時計回り及び反時計回りで回動する構成になっている。

なお、図３中の符号３ｄは、受動湾曲部である。受動湾曲部３ｄは、外力を受けることによって受動的に湾曲するように構成されている。本実施形態において、受動湾曲部３ｄは、挿入部３において湾曲部３ｂと可撓管３ｃとの間に配設されている。

また、本実施形態において可撓管３ｃは、受動湾曲部３ｄ側に位置する第１の可撓管３ｃ１と、該第１の可撓管３ｃ１の基端に接続された第２の可撓管３ｃ２と、で構成されている。

第１接続管３ｅ１及び第３接続管３ｅ３は、挿入補助具３０の取付部を兼ね、第１接続管３ｅ１には挿入補助具３０の後述するチューブ本体３１の一端部が配設され、第３接続管３ｅ３にはチューブ本体３１の他端部が配設される。

挿入補助具３０は、チューブ本体３１と、螺旋形状部３２と、を有する。螺旋形状部３２は、チューブ本体３１の外周面から突出する凸部であり、基端側である操作部４側から先端側である挿入部先端側に向かって右巻きに巻回して螺旋状に形作られている。凸部は、チューブ本体３１の外周面から該チューブ本体３１の径方向外側に向かって予め定めた量、突出しており、軸２Ａａに対する角度αが、例えば４５°より大きくなる角度に設定されている。

挿入補助具３０は、軸周りに巻回方向、あるいは、巻回方向とは反対方向に回転される、回動に伴って螺旋形状部３２が体腔壁に接触することによるネジ作用によって推進力が発生し、その推進力が挿入部３に付与される構成になっている。

具体的に、本実施形態の挿入補助具３０は、螺旋形状部３２が操作部４側から見て軸周りに巻方向と同じ方向（第１の回転方向）である右回りで回転されることによって、挿入部３に対して該挿入部３を体腔深部に向けて前進させる第１の推進力を付与する。

挿入部３を前進させるための第１の推進力と挿入部３を後退させるための第２の推進力とを比較した場合、挿入補助具３０が発生する推進力は、前進させる際の第１の推進力が後退させる際の第２の推進力よりも大きい。これは、挿入部３にかかる負荷（抵抗）が挿入部３を体内に挿入するにしたがって増大するためである。そして、負荷（抵抗）は、挿入部３が体内から抜去されるにしたがって減少する。

図４に示すようには電動駆動源である駆動モータ４５は、可撓管３ｃの基端側に設けられた操作部４内に配設されている。駆動モータ４５は、挿入補助具３０を回転動作させる回転駆動力を発生する。

駆動モータ４５の駆動軸４５ａは、矢印Ｙ４に示すようにモータ基端側から見て軸周りに時計方向、あるいは、反時計方向に回転可能（回動可能ともいう）である。時計方向の回転駆動力、または、反時計方向の回転駆動力は、回転駆動力伝達部材である駆動シャフト５０によって挿入補助具３０に伝達される。

駆動シャフト５０は、柔軟な保護チューブ５３によって覆われた状態で内視鏡２Ａの可撓管３ｃ内に長手軸に沿って挿通配置される。駆動シャフト５０の第１端部５１は、保護チューブ５３の第１側端５３ａより突出し、第２端部５２は保護チューブ５３の第２端側端５３ｂより突出している。

本実施形態の駆動シャフト５０は、予め定めた第２の可撓性を有するフレキシブルシャフトであり、回転されていない自然状態において、前記可撓管３ｃにおける第１の可撓性より高い可撓性を備えている。フレキシブルシャフトは、特殊硬鋼線、あるいは、バネ用ステンレス鋼線を右巻、左巻と交互に数層巻回して形成される。

本実施形態において、駆動シャフト５０は、例えば、最外層線の巻方向を左巻にして、主巻方向を左巻に設定してある。つまり、駆動シャフト５０は、左回転に対する捻り剛性を右回転に対する捻り剛性よりも予め高く設定した、左回転用シャフトである。なお、駆動シャフト５０は、最外層線では無く中間層線の巻方向を左巻にして、主巻方向を左巻に設定するようにしてもよい。

本実施形態において、挿入補助具３０は、外部スイッチ４０のスイッチ操作に伴って操作部４基端側から見て第１の回転方向、または、第２の回転方向に回転する。

図２に示すように外部スイッチ４０は、フットスイッチ接続部４１、フットスイッチケーブル４２、および、フットスイッチ部４３を備えて構成されている。フットスイッチ接続部４１は、制御装置１４のフットスイッチ接続口１４ｒに着脱自在である。フットスイッチ部４３には切り換えスイッチ（不図示）が設けられている。切り換えスイッチを操作することによって、第１の回転方向への回転、または、第２の回転方向への回転、あるいは、停止状態に切り替えられるようになっている。また、フットスイッチ部４３は、踏み込み量の大小によってモータ４５の回転速度が変化する構成であってもよい。

この結果、モータ４５の駆動軸４５ａが、軸に対し時計回りに回転する状態、あるいは、軸に対し反時計回りに回転する状態、あるいは、回転状態から停止状態に切り替えられる。

この構成によれば、モータ４５の駆動軸４５ａの時計回り、あるいは、反時計回りの回転に伴って、駆動シャフト５０は回転される。すなわち、駆動シャフト５０は、モータ４５の駆動軸４５ａが軸に対し時計回りに回転駆動されることによって同方向に回転し、該駆動軸４５ａが軸に対し反時計回りに回転駆動されることによって同方向にそれぞれ回転する。

一方、駆動シャフト５０の可撓管３ｃ内に配置される端部である第２端部５２は、伝達ギア３５に一体的に固定されている。伝達ギア３５は、図４、図５に示すように環状のチューブ本体回転部３３の内周面に形成されているギア部３３ｇに噛合している。この構成によれば、伝達ギア３５は、駆動シャフト５０の回転に伴って同方向に回転され、チューブ本体回転部３３は、伝達ギア３５の回転に伴って同方向に回転される。

そして、チューブ本体回転部３３の外周面は、挿入補助具３０のチューブ本体３１に一体に固設されている。ギア部３３ｇは、第３接続管３ｅ３に設けられた内部と外部とを連通する貫通孔３ｈを通過して第３接続管３ｅ３の外周面より外方に突出配置されている。貫通孔３ｈの幅は、伝達ギア３５の軸方向への移動を規制するため、伝達ギア３５の厚み寸法を考慮して予め定めた寸法に設定してある。

符号３６は、Ｏリングである。一対のＯリング３６は、チューブ本体回転部３３の内周面に密着配置されると共に、第３接続管３ｅ３の外周面に密着配置されている。チューブ本体回転部３３は、挿入部３に対して回動自在な挿入補助具３０のチューブ本体３１に一体である。この結果、チューブ本体回転部３３の内周面と第３接続管３ｅ３の外周面との間の水密が保持される。

駆動シャフト５０が矢印Ｙ４方向に回転されることによって、図５に示すように伝達ギア３５も図中矢印Ｙ５方向に回転され、チューブ本体回転部３３も矢印Ｙ５方向に回転される。この結果、挿入補助具３０が第１の回転方向に回転されて第１の推進力を発生する回転状態になる。この結果、操作者は、挿入補助具３０から挿入部３を前進させる第１の推進力を得つつ深部への挿入が可能になる。

内視鏡装置１Ａの作用を説明する。内視鏡装置１Ａにおいて、内視鏡２Ａの接続コネクタ６は、コネクタ接続部１１ｓに接続される。電気ケーブル４６の第１接続部４７は、操作部４の電気的接続部４ｃに接続され、第２接続部４８は制御装置１４の装置接続口１４ｓに接続される。外部スイッチ４０のフットスイッチ接続部４１は、制御装置１４のフットスイッチ接続口１４ｒに接続される。

操作者は、内視鏡装置１Ａの内視鏡２Ａを操作するに当たって、光源装置１１、表示用プロセッサ１２、モニタ１３、および、制御装置１４を駆動状態にする。その後、操作者は、モニタ１３に表示される内視鏡画像を観察しつつ、手元操作を行って挿入部３を例えば肛門から小腸に向けて挿入していく。このとき、操作者は、必要に応じてフットスイッチ部４３の切り換えスイッチを操作して第１の推進力を得つつ挿入部３を前進させる。すなわち、操作者は、モータ４５の駆動軸４５ａを前記図４の矢印Ｙ４に示すように回転させて、駆動シャフト５０を捻り剛性をより高く設定した巻方向とは逆方向に回転させる。

駆動シャフト５０の回転に伴って、伝達ギア３５、および、チューブ本体回転部３３も同方向に回転される。この結果、挿入補助具３０が巻方向である第１の回転方向に回転されて第１の推進力を得つつ深部への挿入が可能になる。

本実施形態において、内視鏡２Ａの挿入部３の可撓管３ｃが例えばＳ字結腸等の屈曲部を通過するとき、第２の可撓管３ｃ２内に配置されている駆動シャフト５０は弾性変形される。

このとき、駆動シャフト５０の回転する方向が巻方向と逆方向であることから、駆動力が伝達されている状態であっても該駆動シャフト５０は短縮化されず、図６Ａに示すように屈曲部に位置する該駆動シャフト５０の湾曲中心内側５０ｉのピッチがさらに狭められること無く変形状態を維持する。一方、湾曲中心外側５０ｏのピッチは、当該駆動シャフト５０が長尺化する方向に僅かに変形されることによって、狭められること無く、言い替えれば短縮化されること無く変形状態を維持する。

また、駆動シャフト５０は、第１の推進力を得る駆動力伝達状態において、短縮化されることが無いので第２の可撓性を維持する。したがって、駆動シャフト５０の可撓性が低下して可撓管３ｃの可撓性が第１の可撓性より低下することが防止される。

この結果、操作者は、可撓管３ｃが第１の可撓性を維持した状態の挿入部３に挿入補助具３０からの第１の推進力を付与して、挿入部３の先端部３ａを大腸を通過させて小腸に向けてスムーズに挿入していくことが可能になる。なお、操作者は、内視鏡画像から先端部３ａが目的部位に到達したと判断したなら、フットスイッチ部４３の押し込み操作を解除して、挿入補助具３０の回転を停止させる。

次に、操作者は、挿入部３を引き戻す操作を行いつつ、内視鏡検査を行う。このとき、操作者は、挿入部３を手元操作によって後退させるか、第２の推進力を得つつ後退させるかを選択する。操作者は、挿入部３を手元操作によって引き戻しつつ内視鏡検査を行う場合、挿入補助具３０の回転を停止状態にして挿入部３を抜去していく。一方、第２の推進力を得つつ挿入部３を抜去して内視鏡検査を行う場合、操作者は、フットスイッチ部４３の切り換えスイッチを操作して第２の推進力を選択する。

駆動シャフト５０の回転に伴って、伝達ギア３５、および、チューブ本体回転部３３も同方向に回転される。この結果、挿入補助具３０が巻方向と反対方向である第２の回転方向に回転されて第２の推進力を得つつ深部への挿入が可能になる。

したがって、駆動シャフト５０が屈曲部に位置するとき、巻方向に回転されているにも関わらず、図６Ｂに示すように該駆動シャフト５０の湾曲中心内側５０ｉのピッチが狭められること無く変形した状態に維持される。また、湾湾曲中心外側５０ｏのピッチも短縮化されること無く変形状態に維持される。

したがって、駆動シャフト５０は、第２の推進力を得る駆動力伝達状態において、短縮化されることが防止されて、連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落することが防止される。また、駆動シャフト５０が短縮されて可撓性が第２の可撓性が低下することが無いので、駆動シャフト５０の可撓性が低下して可撓管３ｃの可撓性が第１の可撓性より低下することが防止される。

この結果、操作者は、可撓管３ｃが第１の可撓性を維持した状態の挿入部３に挿入補助具３０からの第２の推進力を付与し、挿入部３の先端部３ａを、大腸を通過させてスムーズに抜去することが可能になる。

このように、挿入部３に第１の推進力、または、該第１の推進力に比べて小さな第２の推進力を付与する挿入補助具３０を可撓管３ｃの先端側に設けた内視鏡２Ａにおいて、挿入補助具３０を巻方向である第１の回転方向に回転させて第１の推進力を発生させる際、モータ４５によって駆動シャフト５０を捻り剛性が高くなる巻方向とは反対方向に回転させて、予め定めた回転駆動力を挿入補助具３０に伝達する。

一方、挿入補助具３０を第２の回転方向に回転させて第２の推進力を発生させる際には、モータ４５によって駆動シャフト５０を捻り剛性の高い巻方向に回転させて、第１の推進力を発生させる回転駆動力に比べて小さな回転駆動力を挿入補助具３０に伝達する。

この結果、駆動シャフト５０を介してモータ４５の回転駆動力を挿入補助具３０に伝達する際、駆動シャフト５０が短縮化されて連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落する不具合を解消して操作部４の大型化を防止できる。

また、駆動シャフト５０が短縮化されることによって該駆動シャフト５０の可撓性が低下することによって可撓管３ｃの可撓性が第１の可撓性より低下して推進力による挿入部３の進退が困難になる不具合を解消することができる。

なお、連結ロッド４５ｒを第２端部５２に設け、連結部４５ｊを伝達ギア３５に設ける構成においては、第１端部５１を駆動軸４５ａに一体固設する。この構成によれば、駆動シャフト５０が短縮されて連結ロッド４５ｒが連結部４５ｊから脱落する不具合を確実に防止して挿入部３を構成する可撓管３ｃの硬質長が増大される不具合を解消することができる。

さらに、上述した実施形態においては、モータ４５を操作部４内に配設するとしている。しかし、モータ４５をユニバーサルコード５の延出端に設けられた接続コネクタ６内に設けるようにしてもよい。この構成においては、上述した作用及び効果に加えて、駆動シャフト５０が短縮化されることによってユニバーサルコード５の可撓性が低下する不具合を解消することができる。

なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。例えば、湾曲部を右方向に湾曲させる駆動シャフトの回転方向に対して、駆動シャフトを回転させる際に剛性が高くなるようにしてもよい。

本発明によれば、消化器消化管に挿入部を挿入する際、駆動シャフトが短縮化されることによって該駆動シャフトの端部が連結部から脱落する不具合、および、可撓管の可撓性が低下する不具合を解消し、駆動シャフトが伝達する回転駆動力を得て操作者の負担の軽減を図れる挿入装置を実現できる。

本発明の一態様における挿入装置は、長手軸に沿って延設された可撓性を有する可撓管と、前記可撓管の基端側に配設されており、軸周りに回動する出力軸を有する電動駆動源と、前記可撓管の先端側に配設されており、前記電動駆動源の回転駆動力によって動作される被駆動部と、前記可撓管内に長手軸に沿って挿通されると共に、該挿通方向に沿った軸周りにコイル状に巻回して形成され、前記電動駆動源の回転駆動力により長手軸周りに回転されることで該電動駆動源の回転駆動力を前記被駆動部に伝達する、単一の駆動力伝達部材と、を具備しており、前記駆動力伝達部材は、コイル状に巻回された方向に回転される第１回転状態における第１の捻り剛性が、前記コイル状に巻回された方向と逆方向に回転される第２回転状態における第２の捻り剛性よりも高く設定され、前記被駆動部は、前記駆動力伝達部材が第１回転状態にされることで伝達される回転駆動力によって第１の動作を行ない、前記駆動力伝達部材が第２回転状態にされることで伝達される回転駆動力によって前記第１の動作より力量を要する第２の動作を行う。

Claims

長手軸に沿って延設された可撓性を有する可撓管部と、
前記可撓管部の基端側に配設される、軸回りに回動する出力軸を有する、電動駆動源と、
前記可撓管部の先端側に設けられ、前記電動駆動源の回転駆動力によって動作される被駆動部と、
前記可撓管部内に長手軸に沿って挿通配置されており、前記電動駆動源の回転駆動力によって長手軸周りに回転されることで該電動駆動源の回転駆動力を前記被駆動部に伝達する駆動力伝達部材と、を有し、
前記被駆動部が、前記駆動力伝達部材が伝達する回転駆動力によって第１の動作と、前記第１の動作より力量を要する第２の動作とを選択的に行う構成において、
前記駆動力伝達部材は前記挿通方向に沿った軸回りにコイル状に巻回して形成されており、巻回方向に回転された状態における第１の捻り剛性が前記巻回方向とは反対方向に回転された状態における第２の捻り剛性より高く設定され、
前記被駆動部は、前記第２の動作を前記駆動力伝達部材が前記巻回方向とは反対方向に回転されて伝達する回転駆動力によって行う、
ことを特徴とする挿入装置。
前記被駆動部は、チューブ本体と、該チューブ本体の外周面から突出する凸部を基端側から先端側に向けて予め定めた方向に巻回して螺旋状に形作られた螺旋形状部と、を有する挿入補助機構部であって、
前記挿入補助機構部は、前記駆動力伝達部材が軸回りに巻回方向とは反対方向に回転されて伝達する回転駆動力によって、挿入部を消化器消化管の深部に向けて前進させる第２の推進力を発生する前記第２の動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の挿入装置。
前記被駆動部は、挿入部先端に設けられた湾曲部を湾曲させるために設けられた、湾曲ワイヤの牽引動作を行う湾曲機構部であって、
前記湾曲機構部は、前記駆動力伝達部材が軸回りに巻回方向とは反対方向に回転されて伝達する回転駆動力によって、前記湾曲部を湾曲動作が頻繁に行われる方向もしくは湾曲動作における負荷が最大となる方向に湾曲させることを特徴とする請求項１に記載の挿入装置。
前記駆動力伝達部材は、前記可撓管部よりも高い可撓性を有し、
前記駆動力伝達部材を巻回方向に回転させることで前記挿入補助機構部に伝達される回転駆動力は、該挿入補助機構部が前記第１の動作を行う際に前記電動駆動源から伝達される前記駆動力伝達部材を軸回りに巻回方向とは反対方向に回転させて回転駆動力よりも予め小さく設定したことを特徴とする請求項２に記載の挿入装置。