WO2020012562A1

WO2020012562A1 - 医療用回転機構および内視鏡装置

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Publication number: WO2020012562A1
Application number: PCT/JP2018/026062
Authority: WO
Inventors: 紀明山中
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-01-16
Also published as: US20210145252A1

Abstract

医療用回転機構は、動力を伝達する筒状の動力伝達部材と、前記動力伝達部材の外側に配置され、周方向に配列する複数の外歯を有する筒状の駆動部材と、前記駆動部材の外側に配置され、内周面において周方向に配列する複数の内歯を有する筒状の回転部材と、を備え、前記内歯の数は前記外歯の数より多く、前記動力伝達部材は、前記駆動部材に動力を伝達し、前記外歯と前記内歯とが少なくとも一カ所で内接噛合する内接噛合部を周方向に移動させ、前記回転部材を回転させる。

Description

医療用回転機構および内視鏡装置

　本発明は、医療用回転機構および同医療用回転機構を備えた内視鏡装置に関する。

　管腔内の画像観察用の撮像部が先端に設けられた挿入部を有する内視鏡装置等の医療機器を管腔内へ挿入する処置をアシストする医療用回転機構が知られている。

　特許文献１には、長手軸回りに回転する医療用回転機構を挿入部に備えた内視鏡装置が記載されている。

　また、特許文献２には、螺旋状フィンを回転させる回転機構を挿入部に備えた生体内導入装置が記載されている。生体内導入装置は、挿入部内部においてシャフトに連結された回転機構を回転させて、挿入部外側に設けられた螺旋状フィンを回転させる。生体内導入装置は、螺旋状フィンの回転により挿入部の管腔内への挿入をアシストする。

米国特許出願公開第２０１２／００２９２８１号明細書日本国特許第５４５８２２４号公報

　しかしながら、特許文献２に記載の生体内導入装置において、内視鏡装置の挿入部には処置具等を挿通させるための空間を確保する必要があるため、挿入部に設けられる回転機構に減速比の高い減速機構を設けることは難しかった。

　上記事情を踏まえ、本発明は挿入部に設置可能な減速機構を有する医療用回転機構および同医療用回転機構を備えた内視鏡装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
　本発明の第一の態様に係る医療用回転機構は、動力を伝達する筒状の動力伝達部材と、前記動力伝達部材の外側に配置され、周方向に配列する複数の外歯を有する筒状の駆動部材と、前記駆動部材の外側に配置され、内周面において周方向に配列する複数の内歯を有する筒状の回転部材と、を備え、前記内歯の数は前記外歯の数より多く、前記動力伝達部材は、前記駆動部材に動力を伝達し、前記外歯と前記内歯とが少なくとも一カ所で内接噛合する内接噛合部を周方向に移動させ、前記回転部材を回転させる。

　本発明の医療用回転機構および同医療用回転機構を備えた内視鏡装置によれば、挿入部に設置可能な減速機構を有する医療用回転機構および同医療用回転機構を備えた内視鏡装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る医療用回転機構が設けられた挿入部を備える内視鏡装置の概念的な外観構成を示す図である。一部の部材が取り除かれた同医療用回転機構の斜視図である。一部の部材が取り除かれた同医療用回転機構の斜視図である。同医療用回転機構の外回転筒を取り付ける際の医療用回転機構の斜視図である。同医療用回転機構のＡ－Ａ断面の断面図である。（ａ）は同医療用回転機構のＡ－Ａ断面における駆動部材の断面図である。（ｂ）は同駆動部材の側面図である。同駆動部材のＢ－Ｂ断面の断面図である。同駆動部材のＢ－Ｂ断面の断面図である。同外回転筒に回転動力を伝達する医療用回転機構の断面図である。同外回転筒に回転動力を伝達する医療用回転機構の断面図である。同外回転筒に回転動力を伝達する医療用回転機構の断面図である。同外回転筒に回転動力を伝達する医療用回転機構の断面図である。同医療用回転機構の変形例の断面図である。本発明の第二実施形態に係る医療用回転機構の断面図である。同医療用回転機構の駆動部材の断面図である。同医療用回転機構の変形例の断面図である。同医療用回転機構の変形例の断面図である。本発明の第三実施形態に係る医療用回転機構の断面図である。同医療用回転機構の変形例の断面図である。同医療用回転機構の変形例の斜視図である。本発明の第四実施形態に係る医療用回転機構が設けられた処置具の側面図である。

（第一実施形態）
　本発明の第一実施形態について、図１から図１２を参照して説明する。

　図１は、本実施形態に係る医療用回転機構１０が設けられた挿入部を備える内視鏡装置１００の概念的な外観構成を示す図である。内視鏡装置１００は、図１に示すように、生体の管腔内に挿入される挿入部２と、挿入部２の基端側に設けられた操作部３と、を備える。

　挿入部２は、図１に示すように、挿入部２の長手軸方向に沿って延設される長尺の挿入部本体４と、挿入部本体４の先端側に設けられた湾曲部５と、生体内挿入機構６と、医療用回転機構１０と、を備えている。

　湾曲部５は、管腔の曲がりに合わせて湾曲する長尺部材である。湾曲部５の先端部５ａには、図示しない撮像部が設けられている。挿入部２には先端部５ａから挿入部２の全長に及ぶ通路（内部空洞）であるチャネル２０が設けられている。チャネル２０には、高周波ナイフや把持鉗子などの処置具が挿入される。

　生体内挿入機構６は、挿入部本体４または湾曲部５の外周上に間隙を空けて嵌合する筒状の部材であり、医療用回転機構１０に着脱可能に取り付けられる。生体内挿入機構６は、推進部位および後退部位として機能するフィン７と、長手軸を中心に回転して、導入推進として機能するスパイラルチューブ（導入推進部）９と、を有している。

　フィン７は、スパイラルチューブ９の外周に螺旋状に巻き付けられている。フィン７が巻き付く螺旋方向と逆方向にスパイラルチューブ９を回転させることにより、生体内挿入機構６は管腔内で前進する。逆に、フィン７が巻き付く螺旋方向にスパイラルチューブ９を回転させることにより、生体内挿入機構６は管腔内で後退する。

　スパイラルチューブ９は、湾曲部５の湾曲に従う柔軟性を有する材料（例えば、ゴム材料や樹脂材料）又は構造等を有している。スパイラルチューブ９の先端側は、先絞り形状に形成されており、管腔内に挿入しやすい。

　生体内挿入機構６は、医療用回転機構１０に着脱可能に取り付けられる使い捨て品（ディスポーザブル品）であり、感染防止のために処置ごとに交換可能である。

　医療用回転機構１０は、スパイラルチューブ９を挿入部２の長手軸を中心に回転させ、挿入部２の管腔内への導入をアシストする。医療用回転機構１０は、スパイラルチューブ９を両方向（ＣＷ，ＣＣＷ）に回転可能である。

　医療用回転機構１０は、挿入部２の内部を挿通するシャフト１３の第一端が連結され、シャフト１３の第二端は、操作部３に設けられた図示しないモータに連結されている。モータは、シャフト１３を長手軸を中心として回転させ、医療用回転機構１０の一部を回転させる。

　操作部３には、湾曲部５の湾曲操作や医療用回転機構１０の回転を含めた種々の操作を行うためのノブ３０及びスイッチ３１が配置されている。

　図２は、外回転筒１８が取り除かれた医療用回転機構１０の斜視図である。図３は、駆動部材１５と、被覆部材１７と、外回転筒１８とが取り除かれた医療用回転機構１０の斜視図である。図４は、外回転筒１８を取り付ける際の医療用回転機構１０の斜視図である。図５は、図２に示す医療用回転機構１０のＡ－Ａ断面の断面図である。以降の説明において、Ａ－Ａ断面をＸＹ平面、挿入部２の長手軸方向をＺ軸方向とも称す。

　医療用回転機構１０は、図５に示すように、シャフト１３に連結した駆動ギア１３ｇと、駆動ギア１３ｇと内接噛合する内回転筒（動力伝達部材）１４と、駆動部材１５と、駆動部材を被覆する被覆部材１７と、外回転筒（回転部材）１８と、を有している。

　シャフト１３は、挿入部２のチャネル２０とは分離された空洞２１を形成するギア筒４ａの内部に配置される。空洞２１は挿入部２の基端から医療用回転機構１０までの及ぶ経路を形成する。また、空洞２１は、図３および図５に示すように、少なくともＡ－Ａ断面において、内回転筒１４の内部空間と連通している。シャフト１３の端部には駆動ギア１３ｇが連結されている。

　内回転筒（動力伝達部材）１４は、図５に示すように、内周面において周方向に配列する伝達ギア１４ｇを有する円筒部材である。伝達ギア１４ｇは、駆動ギア１３ｇに内接噛合するギアである。内回転筒１４は、挿入部本体４により長手軸を中心として回転可能に支持されている。内回転筒１４は、伝達ギア１４ｇが内接噛合する駆動ギア１３ｇの回転に合わせて長手軸を中心として回転する。

　内回転筒１４は、図３に示すように、周方向の一部に周方向の他の部分より径方向の長さが長いカム部１４ａを有する。内回転筒１４が長手軸を中心として回転することで、カム部１４ａは周方向に移動する。内回転筒１４は、内回転筒１４の外側に配置された駆動部材１５にカム部１４ａを接触させ、内回転筒１４の長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５に伝達する。
　以降の説明において、カム部１４ａにおける周方向の他の部分より径方向の長さが最も長い部分を「カム部１４ａの先端」と称す。

　駆動部材１５は、図５に示すように、内回転筒１４の径方向外側に配置され、周方向に配列する複数の外歯１６を有する筒状の部材である。駆動部材１５は、挿入部本体４に対して回転不可能に支持されている。

　被覆部材１７は、図５に示すように、駆動部材１５と外回転筒１８との間に配置された弾性部材であり、駆動部材１５を被覆して、被覆部材１７の内部を水密にする。

　図６（ａ）は図２に示す医療用回転機構１０のＡ－Ａ断面における駆動部材１５の断面図である。図６（ｂ）は駆動部材１５の側面図である。
　外歯１６は、図６（ａ）に示すように、径方向に移動可能に駆動部材１５に支持されている。外歯１６は周方向に均等に配置されている。外歯１６のＺ軸方向の長さは、図６（ｂ）に示すように、駆動部材１５の全長より短い。また、外歯１６はＺ軸方向において、内回転筒１４のカム部１４ａと重なる位置に配置されている。

　図７および図８は、図６（ａ）に示す駆動部材１５のＢ－Ｂ断面の断面図である。
　外歯１６は、図７に示すように、径方向内側からカム部１４ａにより動力が伝達されない場合、被覆部材１７によって駆動部材１５の径方向外側に突出しないように押さえ付けられる。一方、図８に示すように、外歯１６は、径方向内側から接触したカム部１４ａによって径方向外側に押し出される。カム部１４ａによって押し出された外歯１６は、図８に示すように、被覆部材１７を押し出し、駆動部材１５の径方向外側に突出する。

　外歯１６は、図７および図８に示すように、径方向内側に、カム部１４ａと嵌合する嵌合用凹部１６ｂを有している。カム部１４ａが外歯１６と接触する際に、カム部１４ａの先端部が嵌合用凹部１６ｂの底面と当接することで、カム部１４ａは外歯１６を径方向外側にまっすぐ押し出すことができる。

　被覆部材１７は、図２に示すように、樹脂で形成された基端側の第一被覆部材１７ａと、ゴムで形成された先端側の第二被覆部材１７ｂとで構成されている。
　第一被覆部材１７ａは、駆動部材１５の外歯１６が接触して押し出される部分であり、樹脂のような駆動部材１５より柔軟な材質で形成されていることが望ましい。また、第一被覆部材１７ａは、特に外歯１６によって押し出される部分が、ゴムなどの弾性部材で形成されていてもよい。
　第二被覆部材１７ｂは、被覆部材１７の内部が水密となるように第一被覆部材１７ａの先端に設けられた部材である。第二被覆部材１７ｂは、第二被覆部材１７ｂの先端ほど外径が小さくなる形状を有しており、第二被覆部材１７ｂの先端は挿入部本体４と密接して設けられている。第二被覆部材１７ｂは、挿入部本体４と密接させやすいゴムなどの弾性部材で形成されていることが望ましい。

　外回転筒（回転部材）１８は、図５に示すように、駆動部材１５の径方向外側に配置され、内周面において周方向に配列する複数の内歯１９を有する筒状の部材である。外回転筒１８は、挿入部本体４に対して長手軸を中心として回転可能に支持されている。外回転筒１８はスパイラルチューブ９と連結されており、外回転筒１８が長手軸を中心として回転することで、スパイラルチューブ９も長手軸を中心として回転する。なお、外回転筒１８とスパイラルチューブ９とは一体に形成されていてもよい。

　外回転筒１８は、図４に示すように、被覆部材１７の外側において内視鏡装置１００に着脱可能に取り付けられる。外回転筒１８は、長手軸を中心として回転可能な状態で、被覆部材１７の外周上に間隙を空けて嵌合することで、内視鏡装置１００に取り付けられる。外回転筒１８は、内視鏡装置１００に着脱可能に取り付けられる使い捨て品（ディスポーザブル品）であり、感染防止のために処置ごとに交換可能である。

　医療用回転機構１０は、図４に示すように、外回転筒１８の装着位置を示す目印Ｍを有している。術者は目印Ｍを見ることで、迅速に外回転筒１８を正確な位置に装着することができる。

　外回転筒１８の内周面は、図５に示すように、内歯１９が周方向に均等に配置され、内歯１９を含む内周面は周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線を形成している。図５に示すように、外回転筒１８が有する内歯１９の数は２０個である。一方、駆動部材１５が有する外歯１６の数は１８個である。すなわち、内歯１９の数は外歯１６の数よりも多い。
　なお、駆動部材１５が有する外歯１６の数および外回転筒１８が有する内歯１９の数は、これに限定されない。内歯１９の数が外歯１６の数よりも多ければよい。例えば、外歯１６の数は、（内歯１９の数―１）＝（２０－１）＝１９個であってもよい。

　図５に示すように、内回転筒１４のカム部１４ａの接触によって、駆動部材１５の径方向外側に押し出されて突出した外歯１６は、内歯１９と内接噛合する。内回転筒１４は、外歯１６と内歯１９とを内接噛合させ、外歯１６と内歯１９とが内接噛合する部分（以降、「内接噛合部Ｅ」とも称す）を周方向に移動させ、内回転筒１４の長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５を経由して、外回転筒１８に伝達する。その結果、外回転筒１８は、長手軸を中心として回転する。

　内歯１９のＺ軸方向の長さは、外歯１６の長さより短い。そのため、外回転筒１８を被覆部材１７に装着した際に、Ｚ軸方向において外歯１６は内歯１９の谷部に収まる。そのため、外歯１６と内歯１９とが内接噛合する際に、外歯１６から内歯１９への動力が均一に伝わる。その結果、使い捨て品でない外歯１６の製品寿命を延ばすことができる。

　次に図９から図１２を参照して、医療用回転機構１０の作用に関して説明する。図９から図１２は、内回転筒１４が駆動部材１５を経由して、外回転筒１８に回転動力を伝達する様子を説明する医療用回転機構１０の断面図である。

　医療用回転機構１０において、外歯１６を有する駆動部材１５および内歯１９を有する外回転筒１８は、図９から図１２に示すように、一カ所で内接噛合する外歯歯車および内歯歯車として機能する。内歯１９の数は外歯１６の数よりも多いため、医療用回転機構１０は減速機構として機能する。本実施形態における医療用回転機構１０の減速比は、図９に示すように、（内歯１９の数―外歯１６の数）／内歯１９の数から、（２０－１８）／２０＝１／１０となる。

　図９において、内接噛合する外歯１６および内歯１９を番号「１」の外歯１６および番号「１」の内歯１９とする。また、図９に示すように、外歯１６および内歯１９のそれぞれに、周方向の時計回りに沿って番号「１」から連続する番号を割り当てる。ここで、内歯１９に関しては、外歯１６と噛合する谷部に対して番号を割り当てている。

　図９において、番号「１」の外歯１６と、番号「１」の内歯１９と、が内接噛合している。この状態において、内回転筒１４を長手軸を中心として時計回りに回転させ、カム部１４ａを時計回りに移動させる。その結果、カム部１４ａは周方向に移動し、カム部１４ａの先端は番号「２」の外歯１６と接触する。カム部１４ａの先端と接触した番号「２」の外歯１６は、カム部１４ａによって押し出され、他の外歯１６と比較して、駆動部材１５の径方向においてより外側に突出する。

　一方、カム部１４ａの先端は番号「１」の外歯１６と徐々に接触しなくなり、番号「１」の外歯１６は被覆部材１７によって駆動部材１５の径方向外側に突出しないように押さえ付けられる。その結果、番号「１」の外歯１６は、番号「１」の内歯１９と内接噛合しなくなる。

　次に、番号「２」の外歯１６は、突出する過程において、番号「２」の内歯１９に接近する。周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線が形成された内周面を有する外回転筒１８は、番号「２」の外歯１６が番号「２」の内歯１９と接近することで、長手軸を中心として時計回りに回転する。その結果、番号「２」の外歯１６と番号「２」の内歯１９とがより接近し、内接噛合する。

　このように、内回転筒１４を長手軸を中心として回転させることで、カム部１４ａが周方向が移動し、駆動部材１５の径方向外側に押し出される外歯１６が順次、隣りの外歯１６に変更される。その結果、外歯１６と内歯１９とが内接噛合する内接噛合部Ｅが周方向に移動する。

　図１０は、内回転筒１４がさらに回転し、内接噛合部Ｅが番号「７」の外歯１６と番号「７」の内歯１９である医療用回転機構１０の断面図である。図９に示す外回転筒１８と比較すると、外回転筒１８は長手軸を中心として時計回りに回転している。

　図１１は、内回転筒１４がさらに回転し、内接噛合部Ｅが番号「１２」の外歯１６と番号「１２」の内歯１９である医療用回転機構１０の断面図である。図１０に示す外回転筒１８と比較すると、外回転筒１８は長手軸を中心として時計回りに回転している。

　図１２は、内回転筒１４がさらに回転し、３６０度回転した医療用回転機構１０の断面図である。３６０度回転した医療用回転機構１０において、内接噛合部Ｅは、番号「１」の外歯１６と、番号「１９」の内歯１９となっている。内回転筒１４が長手軸を中心に３６０度回転しても、外回転筒１８は一回転していない。すなわち、医療用回転機構１０は、減速機構として機能する。

　図９から図１２に示すように、内回転筒１４の回転中心と、外回転筒１８の回転中心は一致している。

　本実施形態の医療用回転機構１０によれば、挿入部２の内部に処置具等を挿通させるために十分な空間を有するチャネル２０を確保したうえで、挿入部２に減速機構を設けることができる。

　本実施形態の医療用回転機構１０によれば、大きな減速比を得ることができるため、外回転筒１８の駆動力を維持したうえで、内回転筒１４にかかる負荷を低減することができる。その結果、医療用回転機構１０の部材を小型化および細径化することができる。

　本実施形態の医療用回転機構１０によれば、内回転筒１４の回転中心と、外回転筒１８の回転中心は一致している。そのため、術者が挿入部２を管腔内へ導入する際に、スパイラルチューブ９を長手軸を中心に回転させることができ、取扱いが容易である。

　本実施形態の医療用回転機構１０によれば、駆動部材１５の外歯１６は、弾性部材である被覆部材１７を介して、外回転筒１８の内歯１９と噛合する。被覆部材１７は、外歯１６により押し出されている部分を除き、柔軟性を有している。柔軟性を有する被覆部材１７が、外歯１６と内歯１９との噛合の安定性を向上させ、回転動力の伝達効率を向上させる。

　以上、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の第一実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例１）
　上記の実施形態では、内回転筒（動力伝達部材）１４は、長手軸を中心として回転することで駆動部材１５に動力を伝達していたが、内回転筒（動力伝達部材）の動力伝達の態様はこれに限定されない。図１３は、医療用回転機構１０の変形例である医療用回転機構１０Ｂの一部の断面図である。医療用回転機構１０Ｂは、内回転筒と駆動部材とを兼ねる動力伝達部材１４Ｂを備えている。動力伝達部材１４Ｂは、図１３に示すように、複数の動力伝達孔１４ｈを備えている。動力伝達孔１４ｈを経由して操作部３から流体（液体や気体）やワイヤなどによって動力が伝達され、動力伝達部材１４Ｂに形成された外歯１６を径方向外側に移動させる。径方向外側に移動させる外歯１６を適宜制御することで、外歯１６と内歯１９とが内接噛合する内接噛合部Ｅを周方向に移動させ、外回転筒１８に回転動力を伝達し、外回転筒１８を回転させることができる。

（変形例２）
　上記の実施形態では、外回転筒１８の内歯１９を含む内周面は、周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線を形成していたが、外回転筒（回転部材）の内周面の態様はこれに限定されない。外回転筒（回転部材）の内周面は周方向に沿ってトロコイド曲線またはトロコイド平行曲線を形成していてもよい。

（第二実施形態）
　本発明の第二実施形態について、図１４から図１５を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態は、医療用回転機構の内回転筒（動力伝達部材）および駆動部材の態様が第一実施形態と異なっている。

　図１４は、本実施形態に係る医療用回転機構１０Ｃの断面図である。
　医療用回転機構１０Ｃは、図１４に示すように、シャフト１３に連結した駆動ギア１３ｇと、駆動ギア１３ｇと内接噛合する内回転筒（動力伝達部材）１４Ｃと、駆動部材１５Ｃと、駆動部材を被覆する被覆部材１７と、外回転筒（回転部材）１８と、を有している。

　内回転筒（動力伝達部材）１４Ｃは、内回転筒１４同様、図１４に示すように、周方向の一部に周方向の他の部分より径方向の長さが長いカム部１４Ｃａを有する。内回転筒１４Ｃが長手軸を中心として回転することで、カム部１４Ｃａは周方向に移動する。内回転筒１４Ｃは、内回転筒１４Ｃの外側に配置された駆動部材１５Ｃにカム部１４Ｃａを接触させ、内回転筒１４Ｃの長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５Ｃに伝達する。

　駆動部材１５Ｃは、外周面に外歯１６Ｃを有する筒状の部材である。駆動部材１５Ｃの外周面は、図１４に示すように、外歯１６Ｃが周方向に均等に配置され、外歯１６Ｃを含む外周面は周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線を形成している。外歯１６Ｃの数は、外歯１６の数と同様、１８個である。

　図１５は、駆動部材１５Ｃの断面図である。
　駆動部材１５Ｃには、周方向に均等に４個の貫通孔１５ｈがあり、貫通孔１５ｈは駆動部材１５Ｃの長手方向に形成されている。貫通孔１５ｈには挿入部本体４に挿入部本体４との相対距離が変わらないように固定された拘束円柱部材１５ｇが挿通している。駆動部材１５Ｃは、拘束円柱部材１５ｇによってＸＹ方向への移動量が拘束される。その結果、駆動部材１５Ｃは、拘束円柱部材１５ｇによって回転拘束される。

　内回転筒１４Ｃのカム部１４Ｃａの接触によって、内回転筒１４Ｃの回転中心軸Ｏからの距離がもっとも遠くなった駆動部材１５Ｃの外歯１６は、内歯１９と内接噛合する。内回転筒１４Ｃは、外歯１６Ｃと内歯１９とを内接噛合させ、外歯１６Ｃと内歯１９とを内接噛合する内接噛合部Ｅを周方向に移動させ、内回転筒１４Ｃの長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５Ｃを経由して、外回転筒１８に伝達する。その結果、外回転筒１８は、長手軸を中心として回転する。

　図１４に示すように、内回転筒１４Ｃの回転中心と、外回転筒１８の回転中心は一致している。

　本実施形態の医療用回転機構１０Ｃによれば、第一実施形態同様、挿入部２の内部に処置具等を挿通させるために十分な空間を有するチャネル２０を確保したうえで、挿入部２に減速機構を設けることができる。また、駆動部材１５Ｃが、駆動部材１５と比較して簡単な構成であるため、必要な部品数を削減できる。

　以上、本発明の第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の第二実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例３）
　上記の実施形態では、内回転筒（動力伝達部材）１４Ｃは、長手軸を中心として回転することで駆動部材１５Ｃに動力を伝達していたが、内回転筒（動力伝達部材）の態様はこれに限定されない。図１６は、医療用回転機構１０Ｃの変形例である医療用回転機構１０Ｄの一部の断面図である。医療用回転機構１０Ｄは、動力伝達部材１４Ｄを備えている。動力伝達部材１４Ｄは、図１６に示すように、三個の外歯１６および三個の動力伝達孔１４ｈを備えている。動力伝達孔１４ｈを経由して操作部３から流体（液体や気体）やワイヤなどによって動力が伝達され、動力伝達部材１４Ｄに形成された外歯１６を径方向外側に移動させる。内回転筒１４Ｄの回転中心軸Ｏからの距離がもっとも遠くなった駆動部材１５Ｃの外歯１６Ｃは、内歯１９と内接噛合する。径方向外側に移動させる外歯１６を適宜制御することで、外歯１６と内歯１９とが内接噛合する内接噛合部Ｅを周方向に移動させ、外回転筒１８に回転動力を伝達し、外回転筒１８を回転させることができる。

（変形例４）
　上記の実施形態では、外歯１６を有する駆動部材１５と、内歯１９を有する外回転筒１８とは、一カ所で内接噛合していたが、噛合の態様はこれに限定されない。図１７は、医療用回転機構１０Ｃの変形例である医療用回転機構１０Ｅの断面図である。医療用回転機構１０Ｅは、ＸＹ平面において楕円形状の動力伝達部材１４Ｅおよび駆動部材１５Ｅを有しており、駆動部材１５Ｅは、被覆部材１７を介して２か所で外回転筒１８と内接噛合している。外歯と内歯とは少なくとも一カ所で内接噛合していれば、外回転筒１８に回転動力を伝達し、外回転筒１８を回転させることができる。

（変形例５）
　上記の実施形態では、駆動部材１５Ｃの外歯１６Ｃを含む外周面は、周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線を形成していたが、駆動部材の外周面の態様はこれに限定されない。駆動部材の外周面は周方向に沿ってトロコイド曲線またはトロコイド平行曲線を形成していてもよい。

（第三実施形態）
　本発明の第三実施形態について、図１８を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態は、医療用回転機構の駆動部材と被覆部材が一体化している点が上記実施形態と異なっている。

　図１８は、本実施形態に係る医療用回転機構１０Ｆの断面図である。
　医療用回転機構１０Ｆは、図１８に示すように、シャフト１３に連結した駆動ギア１３ｇと、駆動ギア１３ｇと内接噛合する内回転筒（動力伝達部材）１４Ｆと、駆動部材１５Ｆと、外回転筒（回転部材）１８と、を有している。

　内回転筒（動力伝達部材）１４Ｆは、内回転筒１４同様、図１８に示すように、周方向の一部に周方向の他の部分より径方向の長さが長いカム部１４Ｆａを有する。内回転筒１４Ｆが長手軸を中心として回転することで、カム部１４Ｆａは周方向に移動する。

　また、内回転筒１４Ｆは、複数のローラ１４ｒを有する。ローラ１４ｒは周方向に回動可能に支持されている。複数のローラ１４ｒは周方向に均等に配置されている。内回転筒１４Ｆは、内回転筒１４Ｆの外側に配置された駆動部材１５Ｆにカム部１４Ｆａをローラ１４ｒを経由して接触させ、内回転筒１４Ｆの長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５Ｆに伝達する。

　駆動部材１５Ｆは、上記実施形態の被覆部材１７同様、駆動部材と内回転筒１４との間に配置された弾性部材であり、駆動部材１５Ｆの内部が水密となるように内回転筒１４を被覆している。また、駆動部材１５Ｆの外周面に外歯１６Ｆを有する。駆動部材１５Ｆの外周面は、図１８に示すように、外歯１６Ｆが周方向に均等に配置され、外歯１６Ｆを含む外周面は周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線を形成している。外歯１６Ｆの数は、（内部１９の数－１）＝１９個である。

　内回転筒１４Ｆのカム部１４Ｆａ付近のローラ１４ｒの接触によって、内回転筒１４Ｃの回転中心軸Ｏからの距離がもっとも遠くなった駆動部材１５Ｃの外歯１６は、内歯１９と内接噛合する。内回転筒１４Ｆは、外歯１６Ｆと内歯１９とを内接噛合させ、外歯１６Ｆと内歯１９とを内接噛合する内接噛合部Ｅを周方向に移動させ、内回転筒１４Ｆの長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５Ｆを経由して、外回転筒１８に伝達する。その結果、外回転筒１８は、長手軸を中心として回転する。

　駆動部材１５Ｆは弾性部材で形成されているため、内回転筒１４Ｆと駆動部材１５Ｆとの間で摩擦力が高くなり、駆動部材１５Ｆのスムーズな回転動作が妨げられる可能性があるが、内回転筒１４Ｆがローラ１４ｒを有しているため、駆動部材１５Ｆのスムーズな回転動作を維持することできる。

　本実施形態の医療用回転機構１０Ｆによれば、第一実施形態同様、挿入部２の内部に処置具等を挿通させるために十分な空間を有するチャネル２０を確保したうえで、挿入部２に減速機構を設けることができる。

　本実施形態の医療用回転機構１０Ｆによれば、仮に処置中に外回転筒１８が外れた場合であっても、弾性部材で形成され、外周面に丸みを帯びた外歯１６Ｆが生体組織と接触するため、生体組織を損傷するリスクを低減できる。

　以上、本発明の第三実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の第三実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例６）
　上記の実施形態では、外歯１６Ｆを有する駆動部材１５Ｆと、内歯１９を有する外回転筒１８とは、一カ所で内接噛合していたが、噛合の態様はこれに限定されない。図１９は、医療用回転機構１０Ｆの変形例である医療用回転機構１０Ｇの断面図である。図２０は医療用回転機構１０Ｇの斜視図である。医療用回転機構１０Ｇは、ＸＹ平面において楕円形状の動力伝達部材１４Ｇおよび駆動部材１５Ｇを有しており、動力伝達部材１４Ｇと駆動部材１５Ｇとはローラ１４ｒを経由して接続されている。駆動部材１５Ｇは、被覆部材を介して２か所で外回転筒１８と内接噛合している。外歯１６Ｆと内歯１９とは少なくとも一カ所で内接噛合していれば、外回転筒１８に回転動力を伝達し、外回転筒１８を回転させることができる。

（第四実施形態）
　本発明の第四実施形態について、図２１を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態は、医療用回転機構が内視鏡装置ではなく処置具に備わっている点が異なる。

　図２１は、本実施形態に係る医療用回転機構１０Ｈが設けられた処置具２００の側面図である。
　処置具２００は、一対の鉗子２１０と、開閉用操作ワイヤ２２０と、医療用回転機構１０Ｈとを備えている。

　医療用回転機構１０Ｈは、医療用回転機構１０同様、シャフト１３に連結した駆動ギア１３ｇと、駆動ギア１３ｇと内接噛合する内回転筒（動力伝達部材）１４と、駆動部材１５と、外回転筒（回転部材）１８と、を有している。

　処置具２００は、第一実施形態の内視鏡装置１００同様、シャフト１３が回転して、内回転筒１４が長手軸を中心として回転する。内回転筒１４は、内回転筒１４の外側に配置された駆動部材１５にカム部１４ａを接触させ、内回転筒１４の長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５に伝達する。内回転筒１４は、外歯１６と内歯１９とを内接噛合させ、外歯１６と内歯１９とが内接噛合する内接噛合部Ｅを周方向に移動させ、内回転筒１４の長手軸を中心とした回転動力を、駆動部材１５を経由して、外回転筒１８に伝達する。その結果、外回転筒１８は、長手軸を中心として回転する。

　外回転筒１８は一対の鉗子２１０と連結されており、外回転筒１８が長手軸を中心として回転することで、一対の鉗子２１０も長手軸を中心として回転する。

　本実施形態の医療用回転機構１０Ｈによれば、径寸法が小さい処置具２００に減速機構を有する回転機構を設けることができる。

　本発明は、医療用回転機構を有する内視鏡装置等の医療機器に適用することができる。

１００　内視鏡装置
２００　処置具
２　　　挿入部
３　　　操作部
４　　　挿入部本体
４ａ　　ギア筒
５　　　湾曲部
５ａ　　先端部
６　　　生体内挿入機構
７　　　フィン
９　　　スパイラルチューブ（導入推進部）
１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ　医療用回転機構
１３　　シャフト
１３ｇ　駆動ギア
１４，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ　内回転筒（動力伝達部材）
１４ａ，１４Ｃａ，１４Ｆａ　カム部
１４ｇ　伝達ギア
１４ｈ　動力伝達孔
１４ｒ　ローラ
１５，１５Ｃ，１５Ｅ，１５Ｆ，１５Ｇ　駆動部材
１５ｇ　拘束円柱部材
１５ｈ　貫通孔
１６，１６Ｃ，１６Ｆ　外歯
１６ｂ　嵌合用凹部
１７　　被覆部材
１８　　外回転筒（回転部材）
１９　　内歯
２０　　チャネル
２１　　空洞
Ｅ　　　内接噛合部

Claims

　動力を伝達する筒状の動力伝達部材と、
　前記動力伝達部材の外側に配置され、周方向に配列する複数の外歯を有する筒状の駆動部材と、
　前記駆動部材の外側に配置され、内周面において周方向に配列する複数の内歯を有する筒状の回転部材と、
　を備え、
　前記内歯の数は前記外歯の数より多く、
　前記動力伝達部材は、前記駆動部材に動力を伝達し、前記外歯と前記内歯とが少なくとも一カ所で内接噛合する内接噛合部を周方向に移動させ、前記回転部材を回転させる、
　医療用回転機構。
　前記動力伝達部材は、回転することで前記駆動部材に動力を伝達する、
　請求項１に記載の医療用回転機構。
前記動力伝達部材は、周方向の一部に周方向の他の部分より径方向の長さが長いカム部を有し、
　前記カム部が、前記外歯と前記内歯とを少なくとも一カ所で内接噛合させる、
　請求項１または請求項２に記載の医療用回転機構。
　前記外歯は径方向に移動可能に支持され、
　前記動力伝達部材の前記カム部は、前記外歯の一部を径方向外側に押し出すことで、前記外歯と前記内歯とを内接噛合させる、
　請求項３に記載の医療用回転機構。
　前記駆動部材は、前記外歯を前記駆動部材の外周面に有する、
　請求項２または請求項３に記載の医療用回転機構。
　前記駆動部材が回転拘束されている、
　請求項５に記載の医療用回転機構。
　前記駆動部材と前記回転部材との間に、前記駆動部材を被覆する弾性の被覆部材をさらに備える、
　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の医療用回転機構。
　前記駆動部材は、前記駆動部材を被覆する弾性の部材で、前記外歯を前記駆動部材の外周面に有する、
　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の医療用回転機構。
　前記駆動部材は、外周面に、周方向に回動可能に支持されたローラを有する、
　請求項８に記載の医療用回転機構。
　前記動力伝達部材と前記回転部材の回転軸が一致している、
　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の医療用回転機構。
　前記回転部材の内周面は、周方向に沿ってサイクロイド曲線またはサイクロイド平行曲線を形成している、
　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の医療用回転機構。
　前記回転部材の内周面は、周方向に沿ってトロコイド曲線またはトロコイド平行曲線を形成している、
　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の医療用回転機構。
　請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の医療用回転機構を備えた、
　内視鏡装置。