JPWO2019163787A1 - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

幾つかの実施形態に係る内視鏡装置は、被検査機器の内部を検査するための内視鏡装置であって、先端に観察ユニットが搭載されたボアスコープ、及び該ボアスコープが収納されるシース管を含む検査部と、内部に前記検査部が挿入される挿入管と、前記挿入管を前記被検査機器の内部に挿入又は退出可能な送り機構部と、前記被検査機器の内部に挿入された前記挿入管を軸中心に回転させることが可能な旋回機構部と、を備える。

Description

本開示は、内視鏡装置に関する。

作業員が直接目視できない機器類の内部の点検や検査を視覚的に検査可能にするために、ボアスコープと呼ばれる工業用内視鏡装置が用いられる。ボアスコープは、細長いシース管に内蔵され、先端にＣＣＤなどの撮影素子を含む観察ユニットが搭載される。そして、シース管を機器類の内部に挿入し、観察ユニットで視認することで点検や検査を行う。

特許文献１には、シース管が複数本の可撓性を有する管に分割形成され、可撓管にボアスコープを挿通した状態で可撓管同士を直列に接続して使用する内視鏡装置が開示されている。特許文献２には、ガスタービンや蒸気タービン等の高温機器に用いる場合に、ボアスコープを内蔵するシース管を備え、ボアスコープと管内面との間に冷却空気を供給して耐熱性を付与するようにした内視鏡装置が開示されている。

特開昭４−２０３２３号公報 特開２０１７−１３８５８４号公報

ボアスコープがオペレータが視認できない被検査機器の内部に挿入されたとき、観察ユニットの位置や向きを把握できないと、被検査機器のどの部位を検査しているのか特定できないという問題がある。特許文献１及び２にはこの解決策は開示されておらず、特に、特許文献１に記載された内視鏡装置のように、シース管が可撓性の管であると、重力で下方へ垂れてしまい、観察ユニットを所望に位置や向きに制御できない。

本開示に係る一実施形態は、被検査機器の内部で観察ユニットが視認する検査対象部位を特定可能にすることを目的とする。

（１）一実施形態に係る内視鏡装置は、
被検査機器の内部を検査するための内視鏡装置であって、
先端に観察ユニットが搭載されたボアスコープ、及び該ボアスコープが収納されるシース管を含む検査部と、
内部に前記検査部が挿入される挿入管と、
前記挿入管を前記被検査機器の内部に挿入又は退出可能な送り機構部と、
前記被検査機器の内部に挿入された前記挿入管を軸中心に回転させることが可能な旋回機構部と、
を備える。

上記（１）の構成によれば、上記挿入管の先端から露出させた観察ユニットによって被検査機器の内部を観察する場合に、上記送り機構部による挿入管の送り量及び上記旋回機構部により挿入管の軸中心の回転量（回転角度）を把握することで、観察ユニットが視認する検査対象部位を特定できる。

（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記送り機構部と、前記旋回機構部とは、前記挿入管の軸方向において異なる位置に設けられ、
前記旋回機構部によって発生される回転力により、前記挿入管と一体となって前記送り機構部が回転するように構成される。
上記（２）の構成によれば、送り機構部及び旋回機構部は、挿入管の軸方向において異なる位置に設けられるため、両機構部の各々において挿入管に駆動力を伝達する駆動力伝達部を他機構部の配置に制約を受けずに挿入管に隣接配置できる。そのため、両機構部の駆動力伝達部の構成を簡素化できる。

（３）一実施形態では、前記（２）の構成において、
前記旋回機構部は、
静止された構造物に支持された静止部と、
前記静止部に回転可能に支持された回転部であって、前記旋回機構部によって発生される前記回転力が伝達されるように構成された回転部と、を含み、
前記送り機構部は、前記回転力が伝達されるように前記回転部と連結され、前記送り機構部に伝達された前記回転力が前記挿入管に伝達されるように構成される。
上記（３）の構成によれば、上記回転部に伝達された回転力は送り機構部を介して挿入管に伝達されるので、送り機構部と挿入管とは一緒に挿入管の軸回りに回転する。従って、旋回機構部による挿入管の回転と送り機構部による挿入管の送りとが同時に可能になる。

（４）一実施形態では、前記（３）の構成において、
前記送り機構部は、前記挿入管の外周面に軸方向に沿って設けられたラックと噛合うピニオンを含み、
前記回転力は、前記ラックと前記ピニオンとが噛合う噛合い部を介して前記送り機構部に伝達されるように構成される。
上記（４）の構成によれば、挿入管の外周面に設けられたラックとピニオンとが噛合う噛合い部を介して、挿入管を軸方向へ送る送り力と挿入管を周方向へ回転させる回転力とを伝達できるため、送り力及び回転力の伝達機構を簡素化できる。

（５）一実施形態では、前記（２）〜（４）の何れかの構成において、
前記挿入管の外周面に形成された軸方向溝部に車輪の一部が挿入されるローラ部をさらに備え、
前記ローラ部は、前記送り機構部と一体となって回転するように構成され、
前記送り機構部に伝達された前記回転力が、前記ローラ部を介して前記挿入管に伝達されるように構成される。
上記（５）の構成によれば、上記ローラ部は、挿入管を軸方向へ送るときのガイド機能と、送り機構部から挿入管へ回転力を伝達する機能とを兼用できる。

（６）一実施形態では、前記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記検査部は前記挿入管の先端側で前記挿入管に結合されると共に、
前記挿入管の基端側に設けられた、前記検査部を前記挿入管に供回りさせる供回り部をさらに備える。
挿入管内で線状の検査部が捩れると、観察ユニットが意図しない方向へ湾曲し、目当てとする検査部位に視野を向けることができなくなるおそれがある。上記（６）の構成によれば、検査部を挿入管に供回りさせることができるので、挿入管内での検査部の捩れ発生を抑制できる。

（７）一実施形態では、前記（６）の構成において、
前記供回り部は、
前記挿入管の基端部から半径方向外側に向かって延在するプレート部と、
前記プレート部と前記検査部とを固定する継手部と、
を含む。
上記（７）の構成によれば、検査部は、挿入管の先端側で挿入管に結合され、かつ挿入管の基端側にある上記継手部で挿入管と供回りする上記プレート部で固定されるため、挿入管に供回りさせることができる。また、供回り部を低コスト化できる。

（８）一実施形態では、前記（１）〜（７）の何れかの構成において、
前記シース管は、前記ボアスコープの外径よりも大きな内径を有し、
前記ボアスコープと前記シース管との間に冷却空気が導入されるように構成される。
上記（８）の構成によれば、ボアスコープとシース管との間に導入される冷却空気によって、ボアスコープの先端に設けられた観察ユニットを冷却できる。これによって、被検査機器内の高温雰囲気によって観察ユニットが損傷するのを防止できる。

（９）一実施形態では、前記（１）〜（８）の何れかの構成において、
前記挿入管は、
前記検査部が先端から突出した状態で前記検査部を支持する第１挿入管と、
前記第１挿入管の後端側に接続される第２挿入管と、
を含む。
上記（９）の構成によれば、挿入管が軸方向に沿って複数に分割された挿入管で構成されるため、挿入管が１本の長い管で構成される場合より、検査現場での取り扱いが容易である。即ち、検査部の送り量に合わせて必要に応じ組み立てる挿入管の数を調整することで、被検査機器への取付けが容易になると共に、狭いスペースでも検査が可能になる。

（１０）一実施形態では、前記（９）の構成において、
前記第１挿入管は外周面に軸方向溝部を有し、前記第２挿入管は、前記軸方向溝部と連なる周方向位置に軸方向に設けられたラックを備える。
上記（１０）の構成によれば、送り機構部と旋回機構部を含む機器本体の被検査機器への据付けと、第１挿入管と第２挿入管との接続とを別個にかつ同時並行して行い、接続した第１挿入管及び第２挿入管を機器本体に形成された入口から被検査機器の内部に挿入できるので、検査現場における内視鏡装置の組立てが短時間でできると共に、同一検査時間での検査範囲を拡大できる。また、第１挿入管及び第２挿入管の組立てと、送り機構部及び旋回機構部の組立とを、事前組立てしておくこともでき、現場組立て時間が短縮できる。

（１１）一実施形態では、前記（９）又は（１０）の構成において、
前記第１挿入管及び前記第２挿入管の少なくとも何れか一方は、周方向に分割された２つの分割管を含む。
上記（１１）の構成によれば、分割管を周方向に分割された２つの分割管で構成するため、シース管が挿入されて検査に供されている挿入管の後端への接続が容易になる。

（１２）一実施形態では、前記（１）〜（１１）の何れかの構成において、
前記ボアスコープは、前記挿入管の先端より露出した領域に湾曲操作時に湾曲される可動区間を有すると共に、前記シース管は、前記可動区間の湾曲に追従して湾曲可能な可動領域を有し、
前記シース管の前記可動領域よりも先端側の内周面に、前記シース管の軸方向に移動不能に設けられ、前記可動区間よりも先端側の部位を把持する第１支持部を備える。
上記（１２）の構成によれば、シース管とボアスコープとが、上記第１支持部によって軸方向の相対位置を固定されるため、シース管の先端部を湾曲させても、ボアスコープの先端とシース管の先端との軸方向のずれを防止できる。これによって、ボアスコープの先端に設けられた観察ユニットがシース管から過度に突出して被検査機器内の熱で過熱されるおそれがなく、かつ逆にシース管が観察ユニットの視野に入って検査領域が狭められるのを防止できる。

（１３）一実施形態では、前記（１２）の構成において、
前記シース管の前記可動領域よりも後端側の内周面に設けられ、前記ボアスコープの前記可動区間よりも後端側の部位を把持する第２支持部をさらに備える。
上記（１３）の構成によれば、上記第２支持部によって、ボアスコープの湾曲可能な可動区間よりも後端側の部位をシース管の可動領域よりも後端側で把持するので、ボアスコープに対して後端側から作用する外力等の影響がボアスコープの先端側に及ぶのを抑制できる。また、第１支持部と第２支持部の２か所でボアスコープを支持するので、シース管に対してボアスコープの先端部を安定して固定できると共に、シース管の可動領域の湾曲がボアスコープの可動区間の湾曲に追従し易くなるので、ボアスコープの先端部の向きを変更し易くなる。

（１４）一実施形態では、前記（１３）の構成において、
前記シース管は、前記第２支持部より後端側の領域の少なくとも一部で屈曲可能に構成される。
上記（１４）の構成によれば、シース管が第２支持部より後端側の領域の少なくとも一部で屈曲可能に構成されるため、被検査機器内部の狭隘部にシース管を挿入して検査するときなどにおいて、シース管の取り扱いが容易になる。

（１５）一実施形態では、前記（１２）〜（１４）の何れかの構成において、
前記挿入管は曲りに対する剛性を有し、かつ、前記可動領域が先端から突出した状態で前記シース管を前記可動領域よりも後端側で支持するように構成される。
ここで「曲りに対する剛性」とは、自重によって曲りが発生せずに、製造時の形状を保持できるような剛性を言い、以下「曲り剛性」とも言う。
上記（１５）の構成によれば、剛性をもつ挿入管がシース管を可動領域より後端側で支持するため、挿入管によるシース管の支持と、シース管の可動領域がもつ湾曲性とによって、観察ユニットを所望位置へ位置決めできる。

（１６）一実施形態では、前記（１２）〜（１５）の何れかの構成において、
前記第１支持部は、
前記ボアスコープを囲むように形成された環状部と、
前記環状部から前記シース管の内面に接するように前記シース管の径方向に沿って延在する少なくとも２つの脚部と、
を含む。
上記（１６）の構成によれば、第１支持部が上記環状部及び上記脚部を有するために、ボアスコープの先端部をシース管の中心に安定支持でき、これによって、観察ユニットの周囲に冷却空気が通る空間を確保できる。また、第１支持部をコンパクト化できる。

（１７）一実施形態では、前記（１６）の構成において、
前記第１支持部は、前記第１支持部の周方向の少なくとも２ヵ所で分割された少なくとも２つの分割片を含み、
前記２つの分割片の各々は、前記環状部が前記ボアスコープを囲むように配置されたとき、互いに当接可能であってかつ第１結合具によって結合可能なフランジ部を有する。
上記（１７）の構成によれば、第１支持部が少なくとも２つの分割片を含み、かつ上記フランジ部で結合可能であるため、ボアスコープへの着脱が容易になる。

（１８）一実施形態では、前記（１６）又は（１７）の構成において、
前記２つの脚部は、前記シース管に第２結合具によって結合可能に構成される。
上記（１８）の構成によれば、上記２つの脚部は第２結合具によってシース管に結合され、シース管の軸方向に移動不能に設けられるため、ボアスコープの可動区間を湾曲させてもボアスコープの先端部とシース管の先端部との軸方向ずれを防止できる。従って、検査部の先端部が湾曲したときでも観察ユニットを確実に冷却できると共に、シース管が観察ユニットの視野を狭める虞はなくなる。

幾つかの実施形態によれば、送り機構部による挿入管の送り量と旋回機構部による挿入管の回転量とを把握することで、被検査機器の内部で観察ユニットが視認する検査対象部位を特定できる。

一実施形態に係る内視鏡装置の全体構成を一部を省いて示す縦断面図である。 図１中のＡ部拡大図である。 上記内視鏡装置の機器本体の縦断面図である。 上記内視鏡装置の機器本体の平面図である。 図１中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１中のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１中のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 上記内視鏡装置の基端側上方から視た斜視図である。 上記内視鏡装置の基端側下方から視た斜視図である。 一実施形態に係る内視鏡装置の挿入管の先端部を示す縦断面図である。 一実施形態に係る挿入部を被検査機器に挿入するときの説明図である。 一実施形態に係る挿入部を被検査機器に挿入するときの説明図である。 一実施形態に係る挿入部の正面図である。 一実施形態に係る挿入管の接手部を示す縦断面図である。 図１２中のＥ―Ｅ線に沿う横断面図である。 一実施形態に係る挿入部の先端部を示す斜視図である。 一実施形態に係る検査部の先端部を示す横断面図である。 内視鏡装置をガスタービン燃焼器の検査に適用した概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１〜図９は、一実施形態に係る内視鏡装置１０を示す。図１は、内視鏡装置１０の全体構成を示す縦断面図であり、図２は、図１中のＡ部拡大図である。図１に示すように、内視鏡装置１０は、検査部１２と、検査部１２が内部に挿入されるシース管１６とで、被検査機器の内部に挿入される挿入部を構成する。図２に示すように、検査部１２は、ボアスコープ１４とボアスコープ１４が収納されたシース管１６とで構成され、ボアスコープ１４の先端にはシース管１６の先端から露出した位置に観察ユニット１８が搭載されている。観察ユニット１８は、例えばＣＣＤなどの撮影素子を含み、ボアスコープ１４は観察ユニット１８で得られた検出信号を後端側へ送る信号ラインが内蔵されている。

検査時に、挿入管２０は被検査機器の入口壁２００ａに形成された開口から被検査機器の内部に挿入され、観察ユニット１８で被検査機器の内部を視認することで点検や検査を行う。入口壁２００ａに、送り機構部２４及び旋回機構部２６を含む機器本体２２が取り付けられる。送り機構部２４は、挿入管２０を被検査機器の内部に送り又は被検査機器から退出させることが可能であり、旋回機構部２６は、挿入管２０を軸中心に回転させることが可能に構成されている。

上記構成によれば、送り機構部２４による挿入管２０の送り量及び旋回機構部２６により挿入管２０の軸中心の回転量（回転角度）を把握することで、観察ユニット１８が被検査機器のどの部位を視認しているかを把握できる。
一実施形態では、送り機構部２４には挿入管２０の送り量を計測するエンコーダ２５が設けられ、旋回機構部２６には挿入管２０の軸中心の回転量を計測するエンコーダ２７が設けられている。これらのエンコーダによって観察ユニット１８の位置及び向きを把握できる。一実施形態では、挿入管２０は曲り剛性を有することで、観察ユニット１８の位置を正確に推定できる。

一実施形態では、図１に示すように、検査部１２の先端部は挿入管２０の先端から露出し、湾曲可能な材料で構成される。そして、観察ユニット１８を含む検査部１２の先端部は、ボアスコープ１４に内蔵された操作線（不図示）を操作することで、任意の方向へ湾曲可能に構成される。

図１７に示すように、被検査機器２００は、例えば、ガスタービンにおいて、車室壁２０４によって形成された車室２０２の内部に設けられた燃焼器である。内視鏡装置１０の機器本体２２が該燃焼器の入口壁２００ａに固定され、挿入管２０が入口壁２００ａに形成された狭い孔から内部に挿入される。挿入管２０は送り機構部２４によって矢印ｂ方向に直線状に移動可能であり、かつ旋回機構部２６によって軸中心に回転可能であるため、観察ユニット１８の視野を所望の検査対象部位に向けることができる。

一実施形態では、図３及び図４に示すように、送り機構部２４及び旋回機構部２６は、挿入管２０の軸方向において異なる位置に設けられ、旋回機構部２６によって発生する回転力により、挿入管２０と一体となって送り機構部２４が回転するように構成される。送り機構部２４及び旋回機構部２６は、挿入管２０の軸方向で異なる位置に設けられるため、両機構部とも夫々挿入管２０に駆動力を伝達する駆動力伝達部を挿入管２０に隣接して配置できる。そのため、両機構部の駆動力伝達部の構成を簡素化できる。

一実施形態では、旋回機構部２６は、静止された構造物２８に支持された静止部３０と、静止部３０に回転可能に支持された回転部３２とを有する。回転部３２は、旋回機構部２６によって発生する回転力が伝達されるように構成され、送り機構部２４に伝達された回転力が挿入管２０に伝達されるように構成される。これによって、送り機構部２４と挿入管２０とは一体となって挿入管２０の軸回りに回転するため、回転する送り機構部２４によって、旋回機構部２６による挿入管２０の回転と送り機構部２４による挿入管２０の送りとが同時に可能になる。

一実施形態では、静止構造物２８は、静止部３０と共にボルト３４によって入口壁２００ａに結合されるフランジで構成される。例えば、被検査機器がガスタービンであって、運転停止後時間が経っていないために高温状態にあるとき、この高熱により機器本体２２が損傷するおそれがあるときは、該フランジと静止部３０との間に断熱材３６を介装する。また、静止構造物２８は、機器本体２２が入口壁２００ａに固定されるとき、被検査機器の内部に挿入されるガイドチューブ３８を有する。ガイドチューブ３８は、挿入管２０の外径より大きい内径を有する。挿入管２０は機器本体２２の中心部に形成された空間からガイドチューブ３８に挿入され、検査位置に位置決めされる。

一実施形態では、挿入管２０の外周面に軸方向に沿って設けられたラック４０が形成され、送り機構部２４は、ラック４０と噛合うピニオン４２を備える。旋回機構部２６で発生する回転力は、ラック４０とピニオン４２とが噛合う噛合い部を介して送り機構部２４に伝達され、さらに送り機構部２４から挿入管２０に伝達されるように構成される。これによって、上記噛合い部を介して、挿入管２０を軸方向へ送る送り力と挿入管２０を周方向へ回転させる回転力とを伝達できるため、送り力及び回転力の伝達機構を簡素化できる。
一実施形態では、ラック４０及びピニオン４２は、挿入管２０の軸方向（送り方向）に対して斜めの方向に延在する歯形を有する。これによって、ピニオン４２が挿入管２０の周方向に回転するとき、ラック４０とピニオン４２との噛合い部は、挿入管２０を軸中心に回転させる回転力を挿入管２０に付与できる。

一実施形態では、送り機構部２４は、ピニオン４２を回転させて挿入管２０を被検査機器の内部に送り又は退出させるためのハンドル４４を備え、旋回機構部２６は挿入管２０を軸中心に回転させるためのハンドル５０を備える。ハンドル４４の回転で発生する駆動力は動力伝達部４５を介してピニオン４２に伝達する。ハンドル５０で発生する回転力は、回転力は動力伝達部４６を介して回転部３２及び送り機構部２４に伝達する。

一実施形態では、静止部３０はガイドチューブ３８に挿入された挿入管２０を囲繞する円筒部３１を有し、回転部３２は、円筒部３１と挿入管２０との間に配置される円筒部３３を有する。円筒部３１と円筒部３３との間にころ４８が改装されることで、静止した円筒部３１と回転する円筒部３３との間の摩擦を軽減している。

一実施形態では、図５及び図６に示すように、挿入管２０の外周面に軸方向溝部５２が形成され、図７〜図９に示すように、車輪５６の一部が軸方向溝部５２に挿入されたローラ部５４を備える。送り機構部２４によって挿入管２０が軸方向に送られるとき、挿入管２０は車輪５６にガイドされる。ローラ部５４は、旋回機構部２６から伝達される回転力によって送り機構部２４と一体となって回転するように構成され、かつ旋回機構部２６から送り機構部２４に伝達された回転力は、ローラ部５４を介して挿入管２０に伝達されるように構成されている。これによって、挿入管２０はローラ部５４を介して送り機構部２４と一体となって回転する。こうして、ローラ部５４は、軸方向に沿って送られる挿入管２０をガイドする機能と、送り機構部２４の回転力を挿入管２０に伝達する機能とを有する。

図８において、矢印は挿入管２０を被検査機器の内部に送る送り方向を示し、図９においては紙面奥側が上記送り方向である。

一実施形態では、図９に示すように、ローラ部５４は車輪５６を支持する支持台５８を備え、支持台５８は送り機構部２４のケーシングに接続されている。
一実施形態では、図７及び図９に示すように、軸方向溝部５２にガイドレール６０が設けられ、車輪５６はガイドレール６０に接し、ガイドレール６０を介して挿入管２０をガイドする。

一実施形態では、図２及び図５に示すように、検査部１２は、挿入管２０の先端側で挿入管２０に結合される。また、図１及び図３に示すように、挿入管２０の基端側に、検査部１２を挿入管２０に供回りさせる供回り部６２を備える。これによって、検査部１２を挿入管２０に供回りさせることができる。検査部１２が挿入管２０と供回りしないと、検査部１２が捩れて検査部１２の先端が意図しない方向へ湾曲し、観察ユニット１８が目当てとする検査部位に指向しないおそれがある。本実施形態によれば、検査部１２を挿入管２０に供回りさせることで、検査部１２に捩れが発生するのを抑制できる。

一実施形態では、図２及び図５に示すように、挿入管２０の先端に、検査部１２を挿入管２０に結合するためのキャップ７０を備える。キャップ７０に外周側から中心に向けて延在する複数のネジ孔が形成され、キャップ７０の軸方向中心に形成された孔に検査部１２が挿入される。キャップ７０を構成する外周部７０ａと内側部７０ｂとは該ネジ孔に挿入される複数の皿ボルト７２で互いに結合される。シース管１６の内部に挿入されたボアスコープ１４は、キャップ７０の外周側からボアスコープ１４に向けて延在する複数のピン７４で、後述する冷却通路（空間ｓ１）が確保されつつキャップ７０に固定される。

一実施形態では、図３に示すように、供回り部６２は、挿入管２０の基端部から半径方向外側に向かって延在するプレート部６４と、プレート部６４と検査部１２とを固定する継手部６６と、を有する。この実施形態によれば、継手部６６でプレート部６４と検査部１２とが固定されるため、検査部１２を挿入管２０に供回りさせることができる。また、供回り部６２の構成を簡素化かつ低コスト化できる。

一実施形態では、継手部６６にエアチューブ６８が接続される。エアチューブ６８から冷却空気ａがボアスコープ１４とシース管１６との間に形成された空間ｓ１（図１０参照）に供給される。冷却空気ａは検査部１２の先端部に達し、観察ユニット１８を冷却できる。これによって、被検査機器内が高温雰囲気であるとき、観察ユニット１８の損傷を防止できる。

一実施形態では、図３に示すように、旋回機構部２６を覆うように保護カバー２９が設けられる。そして、図示されたエアチューブ６８の上流側でエアチューブ６８から分岐した分岐チューブが保護カバー２９に接続され、該分岐チューブから保護カバー２９の内部に冷却空気が供給される。これによって、検査中被検査機器から伝わる熱による加熱から旋回機構部２６を保護できる。
一実施形態では、図５〜図７に示すように、挿入管２０は軸方向に全長に亘り軸方向溝部５２が形成されているため、挿入管２０の全長に亘りローラ部５４によってガイドされる。

一実施形態では、シース管１６は、ボアスコープ１４の外径よりも大きな内径を有し、ボアスコープ１４の外周面とシース管１６の内面との間に冷却空気ａが流れる空間ｓ１が形成される。機器本体２２側から空間ｓ１に導入される冷却空気ａによって、ボアスコープ１４の先端に設けられた観察ユニット１８を冷却でき、被検査機器内の高温雰囲気によって観察ユニット１８が損傷するのを防止できる。
一実施形態では、図１０に示すように、先端部８２の先端には空間ｓ１に供給された冷却空気ａが放出される空気放出孔８２ａが形成される。

一実施形態では、図１に示すように、挿入管２０は軸方向に沿って分割された複数本の挿入管で構成される。図１には、４本の挿入管２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）で構成された例が示されている。このように、挿入管２０が軸方向に沿って分割された複数本の挿入管２０（２０ａ〜２０ｄ）で構成されるため、挿入管２０が１本の長い管で構成される場合より、検査現場での取り扱いが容易になる。即ち、検査部１２の送り量に合わせて組み立てる分割管の数を調整することで、スペースを取らず機器本体２２への取付けが容易になる。

一実施形態では、第１挿入管２０（２０ａ）は、図５及び図６に示すように、外周面に軸方向溝部５２を有し、第２挿入管２０（２０ｂ）は、図７に示すように、軸方向溝部５２と連なる周方向位置に軸方向に設けられたラック４０を備える。第１挿入管２０（２０ａ）にはラック４０は設けられていない。この実施形態における挿入管２０の被検査機器の入口壁２００ａへの組立て手順を説明する。
まず、旋回機構部２６及び送り機構部２４を含む機器本体２２を入口壁２００ａに取り付ける。一方、ラック４０が形成されていない第１挿入管２０（２０ａ）の後端にラック４０が形成されている第２挿入管２０（２０ｂ）を直列に接続する。接続された第１挿入管２０（２０ａ）及び第２挿入管２０（２０ｂ）を、第１挿入管２０（２０ａ）を先にして機器本体２２の入口側から機器本体２２の中央に形成された空間に挿入する。第１挿入管２０（２０ａ）は、ラック４０が送り機構部２４に設けられたピニオン４２と噛合う位置に軸方向溝部５２が形成されているので、ピニオン４２と干渉しない。第１挿入管２０（２０ａ）がガイドチューブ３８の先端から突出するまで挿入された後、送り機構部２４で第２挿入管２０（２０ｂ）を被検査機器の内部へ送る。

この組立て手順によれば、送り機構部２４と旋回機構部２６を含む機器本体２２の被検査機器の入口壁２００ａへの据付けと、第１挿入管２０（２０ａ）と第２挿入管２０（２０ｂ）との接続とを別個にかつ同時並行して行うことができるので、組立て時間を短縮できると共に、同一検査時間での検査範囲を拡大できる。また、第１挿入管２０（２０ａ）及び第２挿入管２０（２０ｂ）の組立てと、送り機構部２４及び旋回機構部２６の組立とを事前組立てしておくこともでき、現場組立て時間が短縮できる。さらに、機器本体２２を入口壁２００ａに据え付けた後で、次の挿入管２０を前側の挿入管２０に順々に接続していけばよいので、狭いスペースでも被検査機器への挿入管２０の挿入が容易になる。
図１に示す実施形態では、挿入管２０は４本の挿入管２０（２０ａ〜２０ｄ）で構成され、第１挿入管２０（２０ａ）を除き、第２〜第４挿入管２０（２０ｂ〜２０ｄ）にラック４０が形成されている。従って、送り機構部２４で第２挿入管２０（２０ｂ）を送りながら、必要に応じて第３挿入管２０（２０ｃ）及び第４挿入管２０（２０ｄ）を第２挿入管２０（２０ｂ）の後端に直列に接続し、さらに、第３挿入管２０（２０ｃ）及び第４挿入管２０（２０ｄ）を順々に送り機構部２４で送っていけばよい。
なお、図５〜図７に示すように、ガイドレール６０は第２〜第４挿入管２０（２０ｂ〜２０ｄ）に設けられ、第１挿入管２０（２０ａ）には設けられていない。第１挿入管２０（２０ａ）は、ローラ部５４と噛合う位置に軸方向溝部５２が設けられているため、ローラ部５４と干渉しない。本実施形態ではローラ部５４と噛合う位置に２本の軸方向溝部５２が設けているが、ローラ部５４の個数に合わせて、適宜軸方向溝部５２の本数を増減することができる。

一実施形態では、図１０に示すように、ボアスコープ１４は、挿入管２０の先端より露出した領域が湾曲操作時に湾曲可能なように可動区間１４ａを有する。例えば、可動区間１４ａは信号ラインを被覆する被覆層を湾曲可能な材料で構成する。シース管１６は、可動区間１４ａが湾曲したとき可動区間１４ａの湾曲に追従して湾曲可能な可動領域１６ａを有する。そして、可動領域１６ａより先端側のシース管１６の内周面に、可動区間１４ａより先端側のボアスコープ１４の部位を把持する第１支持部８０を備える。第１支持部８０は、シース管１６の軸方向に移動不能に設けられる。
また、一実施形態では、第１支持部８０は、ボアスコープ１４の可動区間１４ａよりも先端側の部位を把持可能に構成される。

ここで上記「移動不能」とは、後述するように、第１支持部８０がボルトなどの結合具又は溶接等の方法でシース管１６に固定されることを意味する。また、上記「把持」とは、ボアスコープ１４が第１支持部８０によって保持された状態を意味する。従って、ボアスコープ１４はシース管１６に対して軸方向に大きくズレることなく第１支持部８０によって支持される。従って、挿入管２０の先端から露出した検査部１２の先端部８２が湾曲したとき、ボアスコープ１４の先端部の冷却不足又は検査不良を抑制できる。

上記構成によれば、第１支持部８０によってボアスコープ１４の可動区間１４ａよりも先端側の部位が把持されるため、検査部１２の先端部８２を湾曲させても、ボアスコープ１４と第１支持部８０との間に作用する摩擦力によってボアスコープ１４の先端とシース管１６の先端との軸方向ずれを防止できる。これによって、ボアスコープ１４の先端部を安定して冷却できると共に、シース管１６が観察ユニット１８の視野に入って視界が狭められるのを防止できる。

一実施形態では、ボアスコープ１４の可動区間１４ａとシース管１６の可動領域１６ａとは、シース管１６の軸方向でほぼ重複する領域に配置される。これによって、ボアスコープ１４の任意な方向への湾曲が容易になる。なお、シース管１６がボアスコープ１４の湾曲に追従して湾曲できる範囲内であれば、可動区間１４ａと可動領域１６ａとは、軸方向で重複しない領域があってもよい。

一実施形態では、図１０に示すように、シース管１６の可動領域１６ａよりも後端側のシース管１６の内周面に設けられた第２支持部８４を備える。第２支持部８４は、ボアスコープ１４の可動区間１４ａよりも後端側の部位を支持する。
この実施形態によれば、第２支持部８４よって、後端側からボアスコープ１４に作用する外力等の影響が、第２支持部８４より先端側のボアスコープ１４に及ぶことを抑制できる。また、第１支持部８０と第２支持部８４の２か所でボアスコープ１４を支持するので、観察ユニット１８を含むボアスコープ１４の先端部を、シース管１６に対して安定的に固定できる。これによって、ボアスコープ１４の先端部のぐらつきを抑制できるため、観察ユニット１８の操向性を向上できる。また、第２支持部８４によってボアスコープ１４とシース管１６との間に空間ｓ１を形成できるので、ボアスコープ１４がシース管１６の内面に接触するのを抑制でき、これによって、周囲の熱がシース管１６を介してボアスコープ１４に伝わるのを抑制できる。さらに、可動領域１６ａが可動区間１４ａの湾曲に追従し易くなるので、ボアスコープ１４の先端部の向きを制御し易くなる。

一実施形態では、ボアスコープ１４とシース管１６との軸方向の熱伸び差を考慮し、第２支持部８４をボアスコープ１４及びシース管１６に固着せず、これらに対して軸方向への相対移動が可能なように取り付ける。これによって、ボアスコープ１４とシース管１６との熱伸び差を許容できる。あるいは、第２支持部８４をボアスコープ１４又はシース管１６の一方のみに固着することで、これらの軸方向の熱伸び差を許容できる。

一実施形態では、シース管１６は、第２支持部８４より後端側の領域の少なくとも一部で屈曲可能に構成される。例えば、シース管１６に可撓性又は弾力性をもたせることで、屈曲性をもたせることができる。これによって、シース管１６の取り扱いが容易になり、検査対象機器の狭隘部でもシース管１６を挿入しやすくなる。
図１１Ａは、シース管１６が屈曲性を有するときの実施形態であり、シース管１６が屈曲性を有するため、取り扱いが容易になると共に、被検査機器２００の入口から被検査機器２００の内部へ挿入するのが容易になる。

一実施形態では、図１０に示すように、シース管１６の可動領域１６ａより後端側に挿入管２０の先端部が配置される。挿入管２０は、内部にシース管１６が挿入され、即ち、シース管１６の外周側に配置される。挿入管２０は曲り剛性を有し、シース管１６の可動領域１６ａが挿入管２０の先端から突出した状態でシース管１６を可動領域１６ａよりも後端側で支持する。
この実施形態によれば、挿入管２０によりシース管１６を可動領域１６ａより後端側で支持するために、先端部８２の湾曲を妨げることなくシース管１６を支持できる。また、挿入管２０は曲り剛性を有するので、観察ユニット１８を検査対象の所望の箇所に位置決めできる。

一実施形態では、シース管１６及び挿入管２０は、例えばステンレス鋼などの金属材料で構成される。また、一実施形態では、可動区間１４ａ及び可動領域１６ａは、ステンレス鋼などの金属材料からなる線材をメッシュ状に織り、このメッシュに耐熱性を有するゴム製のライナを被覆した積層体で構成される。

一実施形態では、図１０に示すように、挿入管２０は、シース管１６の可動領域１６ａより後端側でシース管１６の外周側に設けられる。この実施形態によれば、挿入管２０がシース管１６の外周側に設けられるため、シース管１６を外周側から大きな支持強度で支持できる。また、挿入管２０によってシース管１６を外周側から支持することで、逆にシース管１６に屈曲性をもたせることができ、これによって、シース管１６の取り扱いが容易になる。

一実施形態では、図１０に示すように、シース管１６の外周面と挿入管２０の内周面との間に空間ｓ２が形成され、空間ｓ２に弾性体８６が圧入される。この弾性体８６の摩擦力によってシース管１６と挿入管２０との軸方向の相対移動を抑制できると共に、シース管１６と挿入管２０との軸方向の熱伸び差による軸方向の若干の移動を許容可能に構成される。
一実施形態では、挿入管２０の先端側端部に空間ｓ２を閉じるリング状円盤８８が挿入管本体と一体に形成される。そして、リング状円盤８８に当接するように四角形断面を有する弾性体８６が空間ｓ２に圧入される。これによって、シース管１６及び挿入管２０に対する弾性体８６の摩擦力を増大できる。挿入管２０の後端側においても、弾性体８６を備える同様の構成を採用してもよい。

一実施形態では、図１２に示すように、挿入管２０は、少なくとも可動領域１６ａが先端から突出した状態でシース管１６を可動領域１６ａよりも後端側の外周で支持する第１挿入管２０（２０ａ）と、第１挿入管２０（２０ａ）の後端側に接続される第２挿入管２０（２０ｂ）と、を有する。検査対象箇所の周囲に障害物が多かったり、検査対象箇所の周囲が狭かったりする場合等に、挿入管が１本の長い管で構成される場合、取り回しが困難になる。
この実施形態によれば、挿入管２０を少なくとも第１挿入管２０（２０ａ）と第２挿入管２０（２０ｂ）とに分割できるため、挿入管２０を第１挿入管２０（２０ａ）と第２挿入管２０（２０ｂ）とに分割した状態で現場に持ち込み、現場でこれらを接続して１本の長い挿入管とすることで、挿入管２０の取り扱いが容易になる。

図１２に示す実施形態では、挿入管２０は、分割された３個の第１挿入管２０（２０ａ）、第２挿入管２０（２０ｂ）及び第３挿入管２０（２０ｃ）を有する。挿入管２０を軸方向に沿って３個に分割することで、狭い空間での挿入管２０の取り扱いが容易になる。

一実施形態では、図１３に示すように、分割された挿入管同士の結合構造は、一方の挿入管の端部９０と他方の挿入管の端部に形成された縮径部９２を突き合わせて嵌合し、両者をボルトなどの結合具９４で結合する。

一実施形態では、図１４に示すように、第１挿入管２０（２０ａ）及び第２挿入管２０（２０ｂ）の少なくとも一方は、周方向に分割された２つの分割管２１（２１ａ、２１ｂ）を含む。
この実施形態によれば、図１１Ｂに示すように、第１挿入管２０（２０ａ）及び第２挿入管２０（２０ｂ）を夫々２つに分割した状態で現場に持ち込むことができるので、取り扱いが容易であり、かつ挿入管同士の接続が容易になる。即ち、被検査機器の内部への挿入の初期段階では、検査部１２と先端側の第１挿入管２０（２０ａ）とを組み合わせて挿入し、挿入管２０の長さが足りなくなったら、第２挿入管２０（２０ｂ）を構成する２つの分割管２１（２１ａ、２１ｂ）を組み立てて第２挿入管２０（２０ｂ）を形成し、形成した第２挿入管２０（２０ｂ）を第１挿入管２０（２０ａ）の後端に接続するようにする。

一実施形態では、分割管２１（２１ａ、２１ｂ）の各々は、シース管１６を囲むように配置される。
なお、図１１Ｂにおいて、第１挿入管２０（２０ａ）は、一体管であってもよいし、周方向に沿って２つに分割された分割管２１（２１ａ、２１ｂ）で構成されていてもよい。

一実施形態では、図１５及び図１６に示すように、第１支持部８０は、シース管１６を囲むように形成された環状部９６と、少なくとも２つの脚部９８（９８ａ、９８ｂ）と、を有し、２つの脚部９８（９８ａ、９８ｂ）は夫々環状部９６からシース管１６の内面に接するようにシース管１６の径方向に沿って延在する。
この実施形態によれば、第１支持部８０が環状部９６及び脚部９８（９８ａ、９８ｂ）を有するために、ボアスコープ１４をシース管１６内の中心部に安定支持でき、これによって、コンパクトな構成でボアスコープ１４の周囲に冷却空気ａが通る空間ｓ１を確保できる。

一実施形態では、第１支持部８０は、第１支持部８０の周方向の少なくとも２ヵ所で分割された少なくとも２つの分割片１００（１００ａ、１００ｂ）を含む。２つの分割片１００（１００ａ、１００ｂ）は、夫々環状部９６がボアスコープ１４を囲むように配置されたとき、互いに当接可能であって、かつ結合具１０２（第１結合具）によって結合可能なフランジ部１０４を有する。２つの分割片１００（１００ａ、１００ｂ）をボアスコープ１４の周囲に配置し、フランジ部１０４を結合具１０２で結合することで、第１支持部８０を簡易に組み立てることができる。
この実施形態によれば、第１支持部８０が少なくとも２つの分割片１００（１００ａ、１００ｂ）を有し、かつフランジ部１０４で互いに結合可能であるため、ボアスコープ１４への着脱が容易になる。

一実施形態では、２つの脚部９８（９８ａ、９８ｂ）は、シース管１６にボルトなどの結合具１０６（第２結合具）によって結合可能に構成される。これによって、２つの脚部９８（９８ａ、９８ｂ）は結合具１０６によってシース管１６の軸方向に移動不能に設けられるため、ボアスコープ１４の可動区間１４ａを湾曲させてもボアスコープ１４の先端とシース管１６の先端との軸方向ずれを防止できる。従って、ボアスコープ１４を安定して冷却できると共に、シース管１６が観察ユニット１８の視野を妨げることを防止できる。
一実施形態では、図１５及び図１６に示すように、シース管１６にボルト孔１０６ａが形成され、ボルト孔１０６ａに結合具１０６としてボルトを螺合させることで、第１支持部８０を組み立てる。

一実施形態では、図１０に示す第２支持部８４も第１支持部８０と同様の構成とすることができる。但し、第２支持部８４は、ボアスコープ１４とシース管１６との軸方向の熱伸び差を考慮し、これらの熱伸び差を許容可能にするために、シース管１６の軸方向への若干の移動が可能なように設けられてもよい。例えば、図１６に示す構成において、結合具１０６によるシース管１６への結合をしない構成とする。

幾つかの実施形態によれば、被検査機器の内部で検査対象となる部位を特定可能な内視鏡装置を実現できる。

１０ 内視鏡装置
１２ 検査部
１２ａ 可動区間
１４ ボアスコープ
１６ シース管
１６ａ 可動領域
１８ 観察ユニット
２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ） 挿入管
２０（２０ａ） 第１挿入管
２０（２０ｂ） 第２挿入管
２０（２０ｃ） 第３挿入管
２０（２０ｄ） 第４挿入管
２１（２１ａ、２１ｂ） 分割管
２２ 機器本体
２４ 送り機構部
２５、２７ エンコーダ
２６ 旋回機構部
２８ 静止構造物
２９ 保護カバー
３０ 静止部
３１、３３ 円筒部
３２ 回転部
３４、９４、１０２、１０６ 結合具
１０６ａ ボルト孔
３６ 断熱材
３８ ガイドチューブ
４０ ラック
４２ ピニオン
４４、５０ ハンドル
４５、４６ 動力伝達部
４８ ころ
５２ 軸方向溝部
５４ ローラ部
５６ 車輪
５８ 支持台
６０ ガイドレール
６２ 供回り部
６４ プレート部
６６ 継手部
６８ エアチューブ
７０ キャップ
７２ 皿ボルト
７４ ピン
８０ 第１支持部
８２ 先端部
８４ 第２支持部
８６ 弾性体
８８ リング状円盤
９０ 端部
９２ 縮径部
９６ 環状部
９８（９８ａ、９８ｂ） 脚部
１００（１００ａ、１００ｂ） 分割片
１０４ フランジ部
２００ 被検査機器
２００ａ 入口壁
２０２ 車室壁
２０４ 車室
ａ 冷却空気
ｓ１、ｓ２ 空間

Claims (18)

1. 被検査機器の内部を検査するための内視鏡装置であって、
   先端に観察ユニットが搭載されたボアスコープ、及び該ボアスコープが収納されるシース管を含む検査部と、
   内部に前記検査部が挿入される挿入管と、
   前記挿入管を前記被検査機器の内部に挿入又は退出可能な送り機構部と、
   前記被検査機器の内部に挿入された前記挿入管を軸中心に回転させることが可能な旋回機構部と、
   を備えることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記送り機構部と、前記旋回機構部とは、前記挿入管の軸方向において異なる位置に設けられ、
   前記旋回機構部によって発生される回転力により、前記挿入管と一体となって前記送り機構部が回転するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記旋回機構部は、
   静止された構造物に支持された静止部と、
   前記静止部に回転可能に支持された回転部であって、前記旋回機構部によって発生される前記回転力が伝達されるように構成された回転部と、を含み、
   前記送り機構部は、前記回転力が伝達されるように前記回転部と連結され、前記送り機構部に伝達された前記回転力が、前記挿入管に伝達されるように構成されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 前記送り機構部は、前記挿入管の外周面に軸方向に沿って設けられたラックと噛合うピニオンを含み、
   前記回転力は、前記ラックと前記ピニオンとが噛合う噛合い部を介して前記送り機構部に伝達されるように構成されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 前記挿入管の外周面に形成された軸方向溝部に車輪の一部が挿入されるローラ部をさらに備え、
   前記ローラ部は、前記送り機構部と一体となって回転するように構成され、
   前記送り機構部に伝達された前記回転力が、前記ローラ部を介して前記挿入管に伝達されるように構成されることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の内視鏡装置。
6. 前記検査部は前記挿入管の先端側で前記挿入管に結合されるとともに、
   前記挿入管の基端側に設けられた、前記検査部を前記挿入管に供回りさせる供回り部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の内視鏡装置。
7. 前記供回り部は、
   前記挿入管の基端部から半径方向外側に向かって延在するプレート部と、
   前記プレート部と前記検査部とを固定する継手部と、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
8. 前記シース管は、前記ボアスコープの外径よりも大きな内径を有し、
   前記ボアスコープと前記シース管との間に冷却空気が導入されるように構成されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の内視鏡装置。
9. 前記挿入管は、
   前記検査部が先端から突出した状態で前記検査部を支持する第１挿入管と、
   前記第１挿入管の後端側に接続される第２挿入管と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の内視鏡装置。
10. 前記第１挿入管は外周面に軸方向溝部を有し、前記第２挿入管は、前記軸方向溝部と連なる周方向位置に軸方向に設けられたラックを備えることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡装置。
11. 前記第１挿入管及び前記第２挿入管の少なくとも何れか一方は、周方向に分割された２つの分割管を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の内視鏡装置。
12. 前記ボアスコープは、前記挿入管の先端より露出した領域に湾曲操作時に湾曲される可動区間を有すると共に、前記シース管は、前記可動区間の湾曲に追従して湾曲可能な可動領域を有し、
    前記シース管の前記可動領域よりも先端側の内周面に、前記シース管の軸方向に移動不能に設けられ、前記可動区間よりも先端側の部位を把持する第１支持部を備えることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の内視鏡装置。
13. 前記シース管の前記可動領域よりも後端側の内周面に設けられ、前記ボアスコープの前記可動区間よりも後端側の部位を把持する第２支持部をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
14. 前記シース管は、前記第２支持部より後端側の領域の少なくとも一部で屈曲可能に構成されることを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡装置。
15. 前記挿入管は曲りに対する剛性を有し、かつ、前記可動領域が先端から突出した状態で前記シース管を前記可動領域よりも後端側で支持するように構成されることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか一項に記載の内視鏡装置。
16. 前記第１支持部は、
    前記ボアスコープを囲むように形成された環状部と、
    前記環状部から前記シース管の内面に接するように前記シース管の径方向に沿って延在する少なくとも２つの脚部と、
    を含むことを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか一項に記載の内視鏡装置。
17. 前記第１支持部は、前記第１支持部の周方向の少なくとも２ヵ所で分割された少なくとも２つの分割片を含み、
    前記２つの分割片の各々は、前記環状部が前記ボアスコープを囲むように配置されたとき、互いに当接可能であってかつ第１結合具によって結合可能なフランジ部を有することを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡装置。
18. 前記２つの脚部は、前記シース管に第２結合具によって結合可能に構成されることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の内視鏡装置。

Images