JPWO2017086311A1

JPWO2017086311A1 - 内視鏡

Info

Publication number: JPWO2017086311A1
Application number: JP2017513825A
Authority: JP
Inventors: 傑岡庭; 精介高瀬; 英洋上甲; 勇中嶋
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: EP3269292A1; EP3269292A4; CN107529947A; JP6157787B1; US20180035870A1; WO2017086311A1; CN107529947B

Abstract

内視鏡は、手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管部と、前記可撓管部内に配置され、前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルの巻回方向と逆の方向に撚られると共に、先端側にて前記コイルの先端と固定されている第１のワイヤと、前記第１のワイヤの撚り方向と逆方向に撚られて形成されており、基端が前記第１のワイヤとコイルとの固定部に固定されると共に、先端が回転を規制された状態で内視鏡の構成部材に係合する第２のワイヤと、前記第１のワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構と、を具備する。

Description

本発明は、挿入部に硬度変更機構部を備える内視鏡に関する。

生体の体内や構造物の内部等の観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物の外部から内部に挿入可能な挿入部の先端部内に、光学像を撮像するための撮像ユニットを具備した内視鏡が、例えば医療分野や工業分野において利用されている。

日本国特開平１０−２７６９６５号公報に開示されている内視鏡は、挿入部の一部の曲げ方向の硬度を変更する硬度変更機構部を有する。硬度変更機構部は、挿入部内に挿通されたコイルパイプと、コイルパイプ内に挿通されたワイヤと、ワイヤを牽引することでコイルパイプに圧縮力を加える牽引機構部と、を備える。コイルパイプは、加えられる圧縮力に応じて曲げ方向の硬度が変化する。このため、挿入部のコイルパイプが挿通された部分の硬度は、コイルパイプに加えられる圧縮力に応じて変化する。

日本国特開平１０−２７６９６５号公報に開示されている内視鏡の硬度変更機構部においては、コイルパイプに加える圧縮力の変化を繰り返すことによって、ワイヤの自由長の伸びやコイルパイプの自由長の縮みが生じる。ワイヤの自由長の伸びやコイルパイプの自由長の縮みが生じると、ワイヤを牽引する距離と、挿入部の硬度の変化の度合いとの関係が変化してしまうため、使用者による操作感が変わってしまう。

本発明は、上述した点を解決するものであって、挿入部に硬度変更機構部を備える内視鏡において、ワイヤの伸びやコイルパイプの縮みを防止することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡は、手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管部と、前記可撓管部内に配置され、前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルパイプの巻回方向と逆の方向に撚られると共に、先端側にて前記コイルパイプの先端と固定されている第１ワイヤと、前記第１ワイヤの撚り方向と逆方向に撚られて形成されており、基端が前記第１ワイヤと前記コイルパイプとの固定部に固定されると共に、先端が回転を規制された状態で内視鏡の構成部材に係合する第２ワイヤと、前記第１ワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構部と、を具備する。

また、本発明の別の態様の内視鏡は、手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管部と、前記可撓管部内に配置され、前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルパイプの巻回方向と逆の方向に撚られた第１ワイヤと、前記第１ワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構部と、を具備しており、前記コイルパイプを巻回方向と同方向の捻り力を加えた状態で配置している。

第１の実施形態の内視鏡の構成を説明する図である。第１の実施形態の可撓管部および硬度変更機構部の構成を説明する図である。第１の実施形態のコイルパイプ、第１ワイヤおよび第２ワイヤの巻き方向を示す図である。第１の実施形態のコイルパイプ、第１ワイヤおよび第２ワイヤの巻き方向の別の例を示す図である。第２の実施形態の可撓管部および硬度変更機構部の構成を説明する図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、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であり、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。

（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態の内視鏡１は、人体等の被検体内に導入可能な細長の挿入部２を有し、挿入部２に被検体内を観察するための構成を有する。なお、内視鏡１の挿入部２が導入される被検体は、人体に限らず、他の生体であってもよいし、機械や建造物等の人工物であってもよい。

本実施形態の内視鏡１は、被検体の内部に導入される細長に形成された挿入部２と、挿入部２の基端に位置する操作部３と、操作部３から延出するユニバーサルコード４とで主に構成されている。

挿入部２は、先端に配設される先端部８、先端部８の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部９、及び湾曲部９の基端側と操作部３の先端側とを接続する可撓性を有する可撓管部１０が連設されて構成されている。

先端部８には、被検体内を観察するための構成等が配設されている。例えば、先端部８には、対物レンズ及び撮像素子を含み光学的に被検体内を観察するための撮像ユニットが配設されている。また、先端部８には、図示しないが、撮像ユニットの被写体を照明する光を出射する照明光出射部も設けられている。なお、先端部８には、超音波を用いて音響的に被検体内を観察するための超音波振動子が配設されていてもよい。

挿入部２の基端に配設された操作部３には、湾曲部９の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ６が設けられている。ユニバーサルコード４の基端部には図示しない外部装置に接続可能に構成された内視鏡コネクタ５が設けられている。内視鏡コネクタ５が接続される外部装置は、先端部８に設けられた撮像ユニットを制御するカメラコントロールユニット等を備える。

また、操作部３には、可撓管部１０内に配設された硬度変更機構部２０を操作するための硬度変更ノブ２１が設けられている。硬度変更機構部２０は、可撓管部１０の長手方向に沿って可撓管部１０内に挿入されており、硬度変更ノブ２１による操作入力に応じて、屈曲に対する硬度が変化する構成を有する。すなわち、硬度変更機構部２０は、可撓管部１０の屈曲に対する硬度を変化させる。

次に、可撓管部１０および硬度変更機構部２０の構成について説明する。図２に示すように、可撓管部１０は、網状管１１および外皮１２を備える。

網状管１１は、ステンレス合金等の金属製の細線を管状に編組することにより形成されている。外皮１２は、網状管１１の外周を被覆する合成樹脂製の膜である。網状管１１を外皮１２により覆うことにより、可撓管部１０内の気密が保たれる。

なお、図示しないが、網状管１１の内側には、可撓管部１０の潰れを防止する芯材であるフレックス管が設けられている。フレックス管は、細長の金属製の薄板を、可撓管部１０の長手方向に沿った軸周りに螺旋状に巻回することにより形成されている。フレックス管を構成する薄板の幅は、薄板を巻回するピッチ幅よりも狭いため、フレックス管は可撓管部１０の屈曲に応じて変形する。

以上のように構成された可撓管部１０内には、前述した硬度変更機構部２０の他に、撮像ユニットと内視鏡コネクタとを電気的に接続する電気ケーブルや、流体や処置具等を通すための管路等の内蔵物が挿通されている。硬度変更機構部２０の以外の内蔵物は、公知の技術であるため説明は省略する。

硬度変更機構部２０は、コイルパイプ２２、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６を備える。硬度変更機構部２０を構成する部材について、挿入部２の先端部８側に向かう方向を先端方向と称し、操作部３側に向かう方向を基端方向と称する。

コイルパイプ２２は、例えばステンレス合金等の金属製の線状部材を、挿入部２の長手方向に平行な所定の軸Ａ周りに螺旋状に巻回して形成されている。

本実施形態のコイルパイプ２２は、一例として図３に示すように、線状部材を、右手巻きの螺旋(right-handed helix)となるように巻回することにより形成されている。右手巻きの螺旋とは、コイルパイプ２２を図３に示すように軸Ａが上下方向となるように置いた場合に、コイルパイプ２２の手前側に見える部分の線状部材が右上がりとなる巻き方向の螺旋のことである。このような巻回方向は、Ｚ巻きとも称する。

コイルパイプ２２の基端２２ｂは、操作部３に固定されたコイル固定部２３によって保持されている。コイルパイプ２２内には、所定の軸Ａを中心とした所定の内径の空間が設けられている。コイルパイプ２２内には、後述する第１ワイヤ２４が挿通される。

第１ワイヤ２４は、コイルパイプ２２内に挿通され、線状部材を所定の軸Ａ周りでコイルパイプ２２の巻回方向と逆の方向に撚ることにより形成されている。第１ワイヤ２４は、例えばステンレス合金等の金属製の線状部材を撚り合わせることにより形成されている。

本実施形態では、前述のようにコイルパイプ２２が右手巻きの螺旋であるから、第１ワイヤ２４は、線状部材を、左手巻きの螺旋(left-handed helix)となるように撚ることにより形成されている。左手巻きの螺旋とは、第１ワイヤ２４を図３に示すように軸Ａが上下方向となるように置いた場合に、第１ワイヤ２４の手前側に見える部分の線状部材が左上がりとなる巻き方向の螺旋のことである。このような巻回方向の撚り方は、Ｓ巻きまたはＳ撚り等とも称する。

コイルパイプ２２に挿通された第１ワイヤ２４の先端２４ａは、第１ワイヤ２４が基端方向に牽引された場合に、コイルパイプ２２に軸Ａに沿って圧縮する方向の力が加わるように、コイルパイプ２２の先端２２ａと係合している。

具体的には、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、コイルパイプ２２の先端２２ａよりも先端方向に突出している。そして、第１ワイヤ２４の先端２４ａには、コイルパイプ２２の内径よりも大きい外形を有する接続部２５が固着されている。すなわち、第１ワイヤ２４の先端２４ａのコイルパイプ２２の先端２２ａに対する基端方向への相対的な移動は、接続部２５によって規制されている。

また、接続部２５は、コイルパイプ２２の先端２２ａに接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されている。すなわち、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、コイルパイプ２２の先端２２ａに固定されている。なお、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、接続部２５を介さずに、接着剤、半田付けまたはロウ付け等によってコイルパイプ２２の先端２２ａに直接的に固着されていてもよい。

前述のように、コイルパイプ２２の基端２２ｂは、コイル固定部２３によって操作部３に固定されている。したがって、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合、第１ワイヤ２４に加えられた張力がコイルパイプ２２の先端２２ａに伝達され、コイルパイプ２２には軸Ａ方向に圧縮する力が加えられる。コイルパイプ２２に圧縮力が加えられることにより、コイルパイプ２２が生じる曲げ変形に対する抵抗力が大きくなる。コイルパイプ２２に加えられる圧縮力が大きいほど、コイルパイプ２２が生じる曲げ変形に対する抵抗力は大きくなる。

第１ワイヤ２４の基端２４ｂは、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引して第１ワイヤ２４に張力を加える牽引機構部３０に接続されている。

牽引機構部３０は、公知であるため詳細な説明を省略するが、本実施形態では一例として、牽引機構部３０は、操作部３に対して回動する硬度変更ノブ２１と、第１ワイヤ２４の基端２４ｂを保持し硬度変更ノブ２１の回動に応じて軸Ａに沿う方向に進退移動するワイヤ保持部３０ａと、を備える。

硬度変更ノブ２１の内周面には、カム溝２１ｂが彫設されている。ワイヤ保持部３０ａは、操作部３内において軸Ａに沿う方向に進退移動可能に配設されている。また、ワイヤ保持部３０ａには、カム溝２１ｂに摺動可能に係合するカムピン３０ｂが設けられている。カム溝２１ｂとカムピン３０ｂとの係合により、ワイヤ保持部３０ａは、硬度変更ノブ２１の回動に応じて軸Ａに沿う方向に進退移動する。以上のように構成された、本実施形態の牽引機構部３０は、使用者による硬度変更ノブ２１の回動操作に応じて、第１ワイヤ２４に加える張力を変更することができる。

第２ワイヤ２６は、線状部材を所定の軸Ａ周りで第１ワイヤ２４の撚り方向とは逆の方向に撚ることにより形成されている。すなわち、第２ワイヤ２６は、線状部材を所定の軸Ａ周りでコイルパイプ２２の巻回方向と同一の方向に撚ることにより形成されている。第２ワイヤ２６は、例えばステンレス合金等の金属製の線状部材を撚り合わせることにより形成されている。

本実施形態では、前述のように、第１ワイヤ２４が左手巻きで撚られていることから、第２ワイヤ２６は、線状部材を、右手巻きの螺旋となるように撚ることにより形成されている。右手巻きの撚り方は、Ｚ巻きまたはＺ撚り等とも称する。

第２ワイヤ２６は、先端２６ａの回転が規制された状態で挿入部２の構成部材に固定されており、基端２６ｂが第１ワイヤ２４の先端２４ａに固定されている。すなわち、第２ワイヤ２６は、第１ワイヤ２４よりも先端側に配置されている。

具体的には、第２ワイヤ２６の先端２６ａは、挿入部２の湾曲部９の基端に配置された枠部材９ａのワイヤ固定部２８に、軸Ａ周りの回転が規制された状態で固定されている。第２ワイヤ２６の先端２６ａは、例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によってワイヤ固定部２８に固着されている。

また、第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、接続部２５に例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されている。第１ワイヤ２４の先端２４ａおよび第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、互いの中心軸が軸Ａ上に位置するように、それぞれ接続部２５に固着されている。

なお、第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、接続部２５を介さずに、直接的に第１ワイヤ２４の先端２４ａに例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されていてもよい。

第２ワイヤ２６の先端２６ａが湾曲部９の枠部材９ａに固着されることによって、第１ワイヤ２４の先端２４ａの可撓管部１０内における位置が、所定の範囲内に保持される。すなわち、可撓管部１０内における、コイルパイプ２２の先端２２ａが移動可能な範囲が、第２ワイヤ２６によって定められている。このため、コイルパイプ２２は、牽引機構部３０によって第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合や可撓管部１０の屈曲を繰り返した場合、可撓管部１０内を第２ワイヤ２６によって定められた範囲内でのみ移動可能に保持される。

コイルパイプ２２は、前述のように、牽引機構部３０によって第１ワイヤ２４に加えられる張力に応じて、曲げ変形に対する抵抗力が変化する。よって、可撓管部１０のコイルパイプ２２が内部に配置されている範囲の屈曲に対する硬度は、コイルパイプ２２の曲げ変形に対する抵抗力に応じて変化する。以上に説明した構成により、硬度変更機構部２０は、挿入部２の少なくとも一部の硬度を変更する。

以上に説明したように、本実施形態の内視鏡１が備える硬度変更機構部２０は、線状部材を所定の軸Ａ周りに巻回して形成されたコイルパイプ２２と、前記軸Ａ周りにコイルパイプ２２の巻回方向とは逆の方向に撚られた第１ワイヤ２４と、第１ワイヤ２４の撚り方向と逆方向に撚られた第２ワイヤ２６と、第１ワイヤ２４を牽引する牽引機構部３０と、を備える。

また、第１ワイヤ２４は、コイルパイプ２２内に挿通されており、第１ワイヤ２４の先端２４ａはコイルパイプ２２の先端２２ａに固定されており、第１ワイヤ２４の基端２４ｂは牽引機構部３０に接続されている。また、第２ワイヤ２６は、先端２６ａが回転を規制された状態で挿入部２の構成部材に係合しており、基端２６ｂが第１ワイヤ２４とコイルパイプ２２との固定部に固定されている。牽引機構部３０は、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引することで、コイルパイプ２２に圧縮力を加える。

このように構成された本実施形態の硬度変更機構部２０では、牽引機構部３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合に、第１ワイヤ２４は撚りが戻ることによる軸Ａ周りの回転力Ｆ１を発生する。第１ワイヤ２４の撚りが戻る変形とは、第１ワイヤ２４が伸びる変形と言い換えることができる。

一方で、牽引機構部３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合には、コイルパイプ２２には圧縮力が加えられるため、コイルパイプ２２は全体の巻き数が減ずるように変形することによる軸Ａ周りの回転力Ｆ２を発生する。コイルパイプ２２の全体の巻き数が減ずる変形とは、コイルパイプ２２が縮む変形と言い換えることができる。

ここで、コイルパイプ２２の巻回方向と、第１ワイヤ２４の撚りの方向とが逆の関係にあることから、牽引機構部３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４が生じる回転力Ｆ１と、コイルパイプ２２が生じる回転力Ｆ２とは、互いに打ち消し合う方向の関係となる。このため、本実施形態の硬度変更機構部２０では、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、コイルパイプ２２が縮む変形量と、第１ワイヤ２４が伸びる変形量を抑制または防止することができ、繰り返しの使用によるコイルパイプ２２の自由長の縮みと第１ワイヤ２４の自由長の伸びを抑制または防止することができる。

また、本実施形態の硬度変更機構部２０は、第２ワイヤ２６が、第１ワイヤ２４の撚り方向とは逆方向に撚られている。牽引機構部３０により第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合には、第２ワイヤ２６にも張力が加えられる。第２ワイヤ２６は、先端２６ａの回転が規制された状態であるため、基端２６ｂを基端方向に牽引された場合には、撚りが戻ることによる軸Ａ周りの回転力Ｆ３を発生する。

ここで、第１ワイヤ２４の撚りの方向と第２ワイヤ２６の撚りの方向とが逆の関係にあることから、牽引機構部３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４が生じる回転力Ｆ１と、第２ワイヤ２６が生じる回転力Ｆ３とは、互いに打ち消し合う方向の関係となる。このため、本実施形態の硬度変更機構部２０では、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の撚りの変化を抑制または防止することができ、繰り返しの使用による第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の自由長の伸びを抑制または防止することができる。

また、本実施形態の硬度変更機構部２０では、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の撚りの変化を抑制または防止することができることから、第２ワイヤ２６の撚りが戻りすぎとなる、または撚りが強すぎとなることによって起こるキンクを防止することができる。

なお、以上に説明した本実施形態では、コイルパイプ２２および第２ワイヤ２６を右手巻き（Ｚ巻き）とし、第１ワイヤ２４を左手巻き（Ｓ巻き）としているが、これらの巻きの方向は逆であってもよい。すなわち、図４に示すように、コイルパイプ２２および第２ワイヤ２６が左手巻き（Ｓ巻き）であって、第１ワイヤ２４が右手巻き（Ｚ巻き）であっても、前述の実施形態と同様の作用、効果が得られる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を説明する。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略する。

図４および図５に示す本実施形態の内視鏡１は、硬度変更機構部２０のコイルパイプ２２を、巻回方向と同方向の軸Ａ周りの捻り力Ｔを加えた状態とすることが、第１の実施形態と異なる。

図示する本実施形態では一例として、コイルパイプ２２は線状部材を右手巻き（Ｚ巻き）で巻回することにより形成されている。そして本実施形態のコイルパイプ２２は、自然状態から巻回方向と同方向に所定の角度だけ捻った状態で、先端２２ａが第１ワイヤ２４の先端２４ａに固定され、基端２２ｂがコイル固定部２３に固定されている。

コイルパイプ２２を巻回方向と同方向に捻る、とは、コイルパイプ２２を全体の巻き数が増える方向に軸Ａ周りに捻ることである。コイルパイプ２２を巻回方向と同方向に捻った状態で配置することにより、コイルパイプ２２が生じる曲げ変形に対する抵抗力は、コイルパイプ２２が自然状態である場合よりも大きくなる。

したがって、本実施形態では、コイルパイプ２２に加える捻り力Ｔの大きさを変更することによって、牽引機構部３０により第１ワイヤ２４を牽引していない状態におけるコイルパイプ２２の初期硬さを調整することができる。コイルパイプ２２の初期硬さを調整することによって、複数の内視鏡１の間における可撓管部１０の硬さのばらつきを抑制することができる。

また、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、コイルパイプ２２および第２ワイヤ２６の巻きを同一方向とし、第１ワイヤ２４の巻き方向をコイルパイプ２２とは逆方向としている。したがって、本実施形態の内視鏡１においても、第１の実施形態と同様に、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、コイルパイプ２２が縮む変形量と、第１ワイヤ２４が伸びる変形量を抑制または防止することができ、繰り返しの使用によるコイルパイプ２２の自由長の縮みと第１ワイヤ２４の自由長の伸びを抑制または防止することができる。また、本実施形態の内視鏡は、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の撚りの変化を抑制または防止することができることから、第２ワイヤ２６の撚りが戻りすぎとなる、または撚りが強すぎとなることによって起こるキンクを防止することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本出願は、２０１５年１１月１７日に日本国に出願された特願２０１５−２２４９８７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、図面に引用されたものとする。

本発明は、挿入部に硬度変更機構を備える内視鏡に関する。

日本国特開平１０−２７６９６５号公報に開示されている内視鏡は、挿入部の一部の曲げ方向の硬度を変更する硬度変更機構を有する。硬度変更機構は、挿入部内に挿通されたコイルパイプと、コイルパイプ内に挿通されたワイヤと、ワイヤを牽引することでコイルパイプに圧縮力を加える牽引機構と、を備える。コイルパイプは、加えられる圧縮力に応じて曲げ方向の硬度が変化する。このため、挿入部のコイルパイプが挿通された部分の硬度は、コイルパイプに加えられる圧縮力に応じて変化する。

日本国特開平１０−２７６９６５号公報に開示されている内視鏡の硬度変更機構においては、コイルパイプに加える圧縮力の変化を繰り返すことによって、ワイヤの自由長の伸びやコイルパイプの自由長の縮みが生じる。ワイヤの自由長の伸びやコイルパイプの自由長の縮みが生じると、ワイヤを牽引する距離と、挿入部の硬度の変化の度合いとの関係が変化してしまうため、使用者による操作感が変わってしまう。

本発明は、上述した点を解決するものであって、挿入部に硬度変更機構を備える内視鏡において、ワイヤの伸びやコイルパイプの縮みを防止することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡は、手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管と、前記可撓管内に配置され、線状部材を前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルパイプの巻回方向と逆の方向に撚られると共に、先端側にて前記コイルパイプの先端と固定されている第１ワイヤと、前記第１ワイヤの撚り方向と逆方向に撚られて形成されており、基端が前記第１ワイヤと前記コイルパイプとの固定部に固定されると共に、先端が回転を規制された状態で内視鏡の構成部材に係合する第２ワイヤと、前記第１ワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構と、を具備する。

また、本発明の別の態様の内視鏡は、手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管と、前記可撓管内に配置され、線状部材を前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルパイプの巻回方向と逆の方向に撚られた第１ワイヤと、前記第１ワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構と、を具備しており、前記コイルパイプを巻回方向と同方向の捻り力を加えた状態で配置する。

第１の実施形態の内視鏡の構成を説明する図である。第１の実施形態の可撓管および硬度変更機構の構成を説明する図である。第１の実施形態のコイルパイプ、第１ワイヤおよび第２ワイヤの巻き方向を示す図である。第１の実施形態のコイルパイプ、第１ワイヤおよび第２ワイヤの巻き方向の別の例を示す図である。第２の実施形態の可撓管および硬度変更機構の構成を説明する図である。

挿入部２は、先端に配設される先端部８、先端部８の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部９、及び湾曲部９の基端側と操作部３の先端側とを接続する可撓性を有する可撓管１０が連設されて構成されている。

また、操作部３には、可撓管１０内に配設された硬度変更機構２０を操作するための硬度変更ノブ２１が設けられている。硬度変更機構２０は、可撓管１０の長手方向に沿って可撓管１０内に挿入されており、硬度変更ノブ２１による操作入力に応じて、屈曲に対する硬度が変化する構成を有する。すなわち、硬度変更機構２０は、可撓管１０の屈曲に対する硬度を変化させる。

次に、可撓管１０および硬度変更機構２０の構成について説明する。図２に示すように、可撓管１０は、網状管１１および外皮１２を備える。

網状管１１は、ステンレス合金等の金属製の細線を管状に編組することにより形成されている。外皮１２は、網状管１１の外周を被覆する合成樹脂製の膜である。網状管１１を外皮１２により覆うことにより、可撓管１０内の気密が保たれる。

なお、図示しないが、網状管１１の内側には、可撓管１０の潰れを防止する芯材であるフレックス管が設けられている。フレックス管は、細長の金属製の薄板を、可撓管１０の長手方向に沿った軸周りに螺旋状に巻回することにより形成されている。フレックス管を構成する薄板の幅は、薄板を巻回するピッチ幅よりも狭いため、フレックス管は可撓管１０の屈曲に応じて変形する。

以上のように構成された可撓管１０内には、前述した硬度変更機構２０の他に、撮像ユニットと内視鏡コネクタとを電気的に接続する電気ケーブルや、流体や処置具等を通すための管路等の内蔵物が挿通されている。硬度変更機構２０の以外の内蔵物は、公知の技術であるため説明は省略する。

硬度変更機構２０は、コイルパイプ２２、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６を備える。硬度変更機構２０を構成する部材について、挿入部２の先端部８側に向かう方向を先端方向と称し、操作部３側に向かう方向を基端方向と称する。

本実施形態では、前述のようにコイルパイプ２２が右手巻きの螺旋に巻回されているため、第１ワイヤ２４は、線状部材を、左手巻きの螺旋(left-handed helix)となるように撚ることにより形成されている。左手巻きの螺旋とは、第１ワイヤ２４を図３に示すように軸Ａが上下方向となるように置いた場合に、第１ワイヤ２４の手前側に見える部分の線状部材が左上がりとなる巻き方向の螺旋のことである。このような巻回・撚り方は、Ｓ巻きまたはＳ撚り等とも称する。

コイルパイプ２２に挿通された第１ワイヤ２４の先端２４ａは、第１ワイヤ２４が基端方向に牽引された場合に、コイルパイプ２２に軸Ａに沿って圧縮する方向の力が加わるように、コイルパイプ２２の先端２２ａと一体化されている。

具体的には、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、コイルパイプ２２の先端２２ａよりも先端方向に突出している。そして、第１ワイヤ２４の先端２４ａには、コイルパイプ２２の内径よりも大きい外形を有する接続部材２５が固着されている。すなわち、第１ワイヤ２４の先端２４ａのコイルパイプ２２の先端２２ａに対する基端方向への相対的な移動は、接続部材２５によって規制されている。

また、接続部材２５は、コイルパイプ２２の先端２２ａに接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されている。すなわち、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、コイルパイプ２２の先端２２ａに固定されている。なお、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、接続部材２５を介さずに、接着剤、半田付けまたはロウ付け等によってコイルパイプ２２の先端２２ａに直接的に固着されていてもよい。

第１ワイヤ２４の基端２４ｂは、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引して第１ワイヤ２４に張力を加える牽引機構３０に接続されている。

牽引機構３０は、公知であるため詳細な説明を省略するが、本実施形態では一例として、牽引機構３０は、操作部３に対して回動する硬度変更ノブ２１と、第１ワイヤ２４の基端２４ｂを保持し硬度変更ノブ２１の回動に応じて軸Ａに沿う方向に進退移動するワイヤ保持部３０ａと、を備える。

硬度変更ノブ２１の内周面には、カム溝２１ｂが彫設されている。ワイヤ保持部３０ａは、操作部３内において軸Ａに沿う方向に進退移動可能に配設されている。また、ワイヤ保持部３０ａには、カム溝２１ｂに摺動可能に係合するカムピン３０ｂが設けられている。カム溝２１ｂとカムピン３０ｂとの係合により、ワイヤ保持部３０ａは、硬度変更ノブ２１の回動に応じて軸Ａに沿う方向に進退移動する。以上のように構成された、本実施形態の牽引機構３０は、使用者による硬度変更ノブ２１の回動操作に応じて、第１ワイヤ２４に加える張力を変更することができる。

また、第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、接続部材２５に例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されている。第１ワイヤ２４の先端２４ａおよび第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、互いの中心軸が軸Ａ上に位置するように、それぞれ接続部材２５に固着されている。

なお、第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、接続部材２５を介さずに、直接的に第１ワイヤ２４の先端２４ａに例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されていてもよい。

第２ワイヤ２６の先端２６ａが湾曲部９の枠部材９ａに固着されることによって、第１ワイヤ２４の先端２４ａの可撓管１０内における位置が、所定の範囲内に保持される。すなわち、可撓管１０内における、コイルパイプ２２の先端２２ａが移動可能な範囲が、第２ワイヤ２６によって定められている。このため、コイルパイプ２２は、牽引機構３０によって第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合や可撓管１０の屈曲を繰り返した場合、可撓管１０内を第２ワイヤ２６によって定められた範囲内でのみ移動可能に保持される。

コイルパイプ２２は、前述のように、牽引機構３０によって第１ワイヤ２４に加えられる張力に応じて、曲げ変形に対する抵抗力が変化する。よって、可撓管１０のコイルパイプ２２が内部に配置されている範囲の屈曲に対する硬度は、コイルパイプ２２の曲げ変形に対する抵抗力に応じて変化する。以上に説明した構成により、硬度変更機構２０は、挿入部２の少なくとも一部の硬度を変更する。

以上に説明したように、本実施形態の内視鏡１が備える硬度変更機構２０は、線状部材を所定の軸Ａ周りに巻回して形成されたコイルパイプ２２と、前記軸Ａ周りにコイルパイプ２２の巻回方向とは逆の方向に撚られた第１ワイヤ２４と、第１ワイヤ２４の撚り方向と逆方向に撚られた第２ワイヤ２６と、第１ワイヤ２４を牽引する牽引機構３０と、を備える。

また、第１ワイヤ２４は、コイルパイプ２２内に挿通されており、第１ワイヤ２４の先端２４ａはコイルパイプ２２の先端２２ａに固定されており、第１ワイヤ２４の基端２４ｂは牽引機構３０に接続されている。また、第２ワイヤ２６は、先端２６ａが回転を規制された状態で挿入部２の構成部材に係合しており、基端２６ｂが第１ワイヤ２４とコイルパイプ２２との固定部に固定されている。牽引機構３０は、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引することで、コイルパイプ２２に圧縮力を加える。

このように構成された本実施形態の硬度変更機構２０では、牽引機構３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合に、第１ワイヤ２４は撚りが戻ることによる軸Ａ周りの回転力Ｆ１を発生する。第１ワイヤ２４の撚りが戻る変形とは、第１ワイヤ２４が伸びる変形と言い換えることができる。

一方で、牽引機構３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合には、コイルパイプ２２には圧縮力が加えられるため、コイルパイプ２２は全体の巻き数が減ずるように変形することによる軸Ａ周りの回転力Ｆ２を発生する。コイルパイプ２２の全体の巻き数が減ずる変形とは、コイルパイプ２２が縮む変形と言い換えることができる。

ここで、コイルパイプ２２の巻回方向と第１ワイヤ２４の撚り方向とが逆の関係にあることから、牽引機構３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４が生じる回転力Ｆ１と、コイルパイプ２２が生じる回転力Ｆ２とは、互いに打ち消し合う方向の関係となる。このため、本実施形態の硬度変更機構２０では、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、コイルパイプ２２が縮む変形量と、第１ワイヤ２４が伸びる変形量を抑制または防止することができ、繰り返しの使用によるコイルパイプ２２の自由長の縮みと第１ワイヤ２４の自由長の伸びを抑制または防止することができる。

また、本実施形態の硬度変更機構２０は、第２ワイヤ２６が、第１ワイヤ２４の撚り方向とは逆方向に撚られている。牽引機構３０により第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合には、第２ワイヤ２６にも張力が加えられる。第２ワイヤ２６は、先端２６ａの回転が規制された状態であるため、基端２６ｂを基端方向に牽引された場合には、撚りが戻ることによる軸Ａ周りの回転力Ｆ３を発生する。

ここで、第１ワイヤ２４の撚り方向と第２ワイヤ２６の撚り方向が逆の関係にあることから、牽引機構３０により第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４が生じる回転力Ｆ１と、第２ワイヤ２６が生じる回転力Ｆ３とは、互いに打ち消し合う方向の関係となる。このため、本実施形態の硬度変更機構２０では、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の撚りの変化を抑制または防止することができ、繰り返しの使用による第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の自由長の伸びを抑制または防止することができる。

また、本実施形態の硬度変更機構２０では、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の撚りの変化を抑制または防止することができることから、第２ワイヤ２６の撚りが戻りすぎとなる、または撚りが強すぎとなることによって起こるキンクを防止することができる。

図４および図５に示す本実施形態の内視鏡１は、硬度変更機構２０のコイルパイプ２２を、巻回方向と同方向の軸Ａ周りの捻り力Ｔを加えた状態とすることが、第１の実施形態と異なる。

したがって、本実施形態では、コイルパイプ２２に加える捻り力Ｔの大きさを変更することによって、牽引機構３０により第１ワイヤ２４を牽引していない状態におけるコイルパイプ２２の初期硬さを調整することができる。コイルパイプ２２の初期硬さを調整することによって、複数の内視鏡１の間における可撓管１０の硬さのばらつきを抑制することができる。

また、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、コイルパイプ２２の巻回方向と第２ワイヤ２６の撚り方向を同一とし、第１ワイヤ２４の撚り方向をコイルパイプ２２の巻回方向とは逆方向としている。したがって、本実施形態の内視鏡１においても、第１の実施形態と同様に、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、コイルパイプ２２が縮む変形量と、第１ワイヤ２４が伸びる変形量を抑制または防止することができ、繰り返しの使用によるコイルパイプ２２の自由長の縮みと第１ワイヤ２４の自由長の伸びを抑制または防止することができる。また、本実施形態の内視鏡は、第１ワイヤ２４に張力を加えた場合において、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の撚りの変化を抑制または防止することができることから、第２ワイヤ２６の撚りが戻りすぎとなる、または撚りが強すぎとなることによって起こるキンクを防止することができる。

Claims

手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管部と、
前記可撓管部内に配置され、前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、
前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルパイプの巻回方向と逆の方向に撚られると共に、先端側にて前記コイルパイプの先端と固定されている第１ワイヤと、
前記第１ワイヤの撚り方向と逆方向に撚られて形成されており、基端が前記第１ワイヤと前記コイルパイプとの固定部に固定されると共に、先端が回転を規制された状態で内視鏡の構成部材に係合する第２ワイヤと、
前記第１ワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構部と、
を具備することを特徴とする内視鏡。
手元側から先端側に向けて長手方向に沿って延びる挿入部に設けられた可撓管部と、
前記可撓管部内に配置され、前記長手方向に平行な所定の軸周りに巻回して形成されたコイルパイプと、
前記コイルパイプ内に挿通され、前記所定の軸周りで前記コイルパイプの巻回方向と逆の方向に撚られた第１ワイヤと、
前記第１ワイヤを基端方向に牽引して前記コイルパイプに圧縮力を加える牽引機構部と、
を具備しており、前記コイルパイプを巻回方向と同方向の捻り力を加えた状態で配置したことを特徴とする内視鏡。
前記第１ワイヤの撚り方向と逆方向に撚られて形成されており、基端が前記第１のワイヤと前記コイルパイプとの固定部に固定されると共に、先端が回転を規制された状態で内視鏡の構成部材に係合する第２ワイヤを具備することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。