JPH0482529A - 内視鏡 - Google Patents

内視鏡

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JPH0482529A
JPH0482529A JP2198320A JP19832090A JPH0482529A JP H0482529 A JPH0482529 A JP H0482529A JP 2198320 A JP2198320 A JP 2198320A JP 19832090 A JP19832090 A JP 19832090A JP H0482529 A JPH0482529 A JP H0482529A
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bending
slide member
motor
angle
wire
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Yasuhiro Ueda
康弘 植田
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Olympus Optical Co Ltd
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、挿入部に回転伝達手段を設けて湾曲部を湾曲
操作する内視鏡に関する。
〔従来の技術〕
近年、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体
腔内の臓器を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル
内に挿入した処置具を用いて各種治療処置のできる内視
鏡が広く用いられている。
ところで、従来内視鏡の湾曲ll楕として、湾曲操作機
構から湾曲部才でワイヤを張設固定し、手元側操作部で
前記湾曲操作機構を手動により又はモータ等を使用して
、ワイヤを牽引・弛緩することにより前記湾曲部を湾曲
させる装置が知られている。
このような湾曲装置においては、内視鏡の挿入部の長さ
が長い場合、ワイヤを充分に牽引できず確実な湾曲操作
ができなかった。
こうした湾曲操作を充分にできない不都合を解決する手
段として、例えば形状記憶合金(SMA)アクチュエー
タを前記湾曲部に配置し、このアクチュエータに通電加
熱してアクチュエータの形状を変化させて、前記湾曲部
を湾曲する機構が提案されている。
また、実開平1−68001号公報に記載のように、小
型で強力な駆動力を出力する超音波モータからなるアク
チュエータを湾曲部後方に配設し、このアクチュエータ
でワイヤを牽引 弛緩するようにした装置が提案されて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記内視鏡のうち、SMAアクチュエー
タを使用したものは、比較的細径の挿入部の湾曲など小
形化には向いているが、大径および重量のある先端部を
持つ挿入部を湾曲する場合には、充分な湾曲角が得られ
なかった。すなわち、SMAアクチュエータは、該アク
チュエータを大形化しても、その出力(形状変化による
力量)は、正確には比例せず低下するような特性をもっ
ている。よって、SMAアクチュエータは、大形のもの
を使用しても、効率が悪く、充分特性を発揮できず、充
分な湾曲角が得られなないという制限がある。
一方、実開平1−68001号公報に記載の湾曲装置は
、リング状のロータの回転をギアを使用して牽引運動に
変えるので、構造が複雑になるという欠点がある。
本発明は、前述した点に鑑みてなされたちのてあり、比
較的大径の挿入部の湾曲部であっても、大きな湾曲角が
得られると共に、確実な湾曲操作を行なえる内視鏡を提
供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の内視鏡は、挿入部に湾曲部を有する内視鏡にお
いて、前記挿入部に固定した回転駆動手段と、前記回転
駆動手段によって回転する第1のネジ部と、前記第1の
ネジ部に螺合する第2のネジ部を有し、前記回転駆動手
段が回転することにより前記挿入部の輪方向に前後動す
るスライド部材と、前記湾曲部先端側および前記スライ
ド部材を互いに連結する連結部材とを備えている。
〔作用〕
前述した構成により本発明による内視鏡は、回転駆動手
段による回転を第1ネジ部と第2ネジ部との螺合を介し
て、スライド部材を前後動するようになっており、連結
部材の前後動も速やかに行い、且つ大きな牽引力を発揮
して湾曲し、大きな湾曲角が得られると共に、湾曲動作
を確実にしている。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図ないし第11図は本発明の第1実施例に係り、第
1図は内視鏡の湾曲機構の構成図、第2図(A)、(B
)は内視鏡の湾曲機構の説明図、第3図は第2図(A)
のB−B線断面図、第4図は内視鏡システムの説明図、
第5図は湾曲部近傍を示す説明図、第6図は第1図のA
−A線断面図、第7図は第5図のC−C線断面図、第8
図は湾曲部の連結部分の説明図、第9図、第10図およ
び第11図は内視鏡先端に固定された連結部材を示す説
明図である。
第4図に示すように、内視鏡システムは、内視鏡1と、
光源装置及び信号処理回路を内蔵し且つ前記内視鏡1を
接続するビデオプロセッサ2と、このビデオプロセッサ
2を接続するモニタ3とを備えている。
内視鏡1は、可視性を有する挿入部4を備え、この挿入
部4の後端に操作部5が連設されている。
前記操作部5は、側方に可撓性のユニバーサルコード6
を延設し、このユニバーサルコード6は、その先端に備
わっているコネクタ7を前記ビデオプロセッサ2のコネ
クタ受8へ着脱可能に接続するようになっている。
前記挿入部4は、その先端側に硬性の先端部9を有し、
かつ該先端部9の後方側に隣接する湾曲可能な湾曲部1
0と、ついで硬性のモータ収納部11aとを有し、さら
に細長な可撓管gllbとを順次備えている。また、挿
入部4は、その外周に可視性を有する樹脂などで形成し
た外周部36を被覆している。
前記操作部5は、送気送水スイッチ12、吸引スイッチ
13を−備え、かつ上下、左右に湾曲操作するための湾
曲操作スイッチ14.15,16゜17と、前記湾曲部
10の湾曲角を固定したり或いは解除したりする切換え
操作用の切換スイッチ18とが設けられている。また、
湾曲操作スイッチ14は下動作、湾曲操作スイッチ15
は上動作、湾曲操作スイッチ16は左動作、湾曲操作ス
イ・ンチ17は右動作をさせることができるので、以下
、下操作スイッチ14、上操作スイッチ15、左操作ス
イッチ16、右操作スイッチ17として説明する。第4
図に示した内視鏡システムでは、電子内視鏡を用いてい
るが、ファイバ内視鏡を用い、検眼部に必要に応じてT
V右カメラ装着して内視鏡システムを構成してもよい。
第1図ないし第6図を参照して、内視鏡1の湾曲機構の
構成について説明する。
前記湾曲部10は、短い円筒状をした関節駒1つを連結
部21と連結部22とで交互に多数連結した管状体によ
り構成されている。この管状体は、第5図の矢印Y1.
Y2で示す左右方向と、矢印z、、z2で示す上下方向
とに回動できるように連結している。すなわち、この関
節駒19の周回面の一端には、一対の連結部21を周方
向に180度の位置で突設し、かつ、該周回面の他端に
前記連結部21に対して90度の位置に一対の連結部2
2を突設している。また、最先端の関節駒2Oaは、例
えば、その本体を前記先端部9に連設し、かつ、その周
回面に連結部22を突設している。一方、最後端の関節
駒20bは、その本体を前記モータ収納部11aに連設
し、かつ、その周回面に連結部21を突設している。前
記連結部21と前記連結部22とは、支軸23によって
軸着されている。
前記関節駒20aの内周面には、湾曲部10の湾曲方向
と対応して周方向に90度毎にワイヤ固定部27 (2
7U、27D、27R,27Lを代表する。)を配設し
ている。このワイヤ固定部27は、連結部材としてのア
ングルワイヤ25(25U、25D、25R,25Lを
代表する。)の一端を固定している。また、前記アング
ルワイヤ25の他端は、前記モータ収納部11aに内設
されている、後述するスライド部材30の内部に位置す
るワイヤ連結部材35にそれぞれ連結している。
尚、アグルワイヤ25は、少なくともどちらか一端を回
動自在に連結し、後述するモータ31などの回転によっ
て生じる振動を受けて、該ワイヤが捩じれることを防止
するようになっている。
一方、第1図または第6図に示すように、前記モータ収
納部11aの内部には、周方向に90度毎に4つの回転
規制部材29を固定している。また、この回転規制部材
2つは、第3図に示すように、それぞれ四角形の貫通孔
28を有し、この貫通孔28に挿入部の軸方向に前後動
する四角柱のスライド部材30 (30U、30D、3
0R,30Rを代表する。)をそれぞれ装着している。
従って、回転規制部材2つは、スライド部材30の回転
を防止し、かつ、挿入部4の軸方向にのみスライド部材
30を移動するようになっている。尚、前記貫通孔28
の形状は、四角形以外にも、他のどの様な多角形、ある
いは楕円などであってもよい 前記モータ収納部11a内には、周方向に90度毎に配
設した、回転駆動手段としてのモータ31 (310,
31D、31R,31Lを代表する。
)を固定している。前記モータ31は、その一端に適度
の剛性と可視性を有した回転軸32をそれぞれ有し、内
視鏡先端部9側に該回転軸を向けている(第2図では、
他の32.32.32を図示していない)。また、モー
タ31は、例えば、前記湾曲部10が上方向(第1図、
第5図に示した矢印Z1方向)に湾曲する場合、モータ
31L131Dが同期し、それぞれ反対方向に回転する
ようになっている。すなわち、一方が前記アングルワイ
ヤ25を牽引する方向(第2図に示した矢印す方向)、
他方がアングルワイヤ25を弛緩する方向(第2図に示
した矢印a方向)に回転するようになっている。下方向
(第1図、第5図に示した矢印Z2方向)に湾曲する場
合も、同様である(但し、回転方向は、上方向に湾曲す
る場合と反対になる)、またさらに、前記上方向と左方
向く第1図に示した矢印Y1方向)に湾曲部10が湾曲
する場合、モータ31U、31D、31R。
31Lが同期して、必要な回転方向にそれぞれ回転する
ようになっている。湾曲部10が任意の方向に湾曲する
場合も、その湾曲方向に応じてモータ31U、31.D
、31R,31Lのうち、必要なモータが同期して、必
要な回転方向にそれぞれ回転するようになっている。
前記ワイヤ固定部27と前記アングルワイヤ25と回転
規制部材29と前記モータ31の回転軸31とは、前記
湾曲部10が曲がっていない場合、前記挿入部4の軸方
向に一直線に配設されている。
また、モータ31や回転規制部材2つは、第1図に示す
ように、互いに他のモータ31や他の回転規制部材29
に対して挿入部4の軸方向にずれた位置に配設している
第2図(A)に示すように、前記スライド部材30は、
その内部を貫通する貫通孔37を有し、貫通孔37内面
の少なくとも一部のに、第2のネジ部としての雌ネジ部
34 (34[Jと、図示しない34D、34R,34
Lとを代表する。)を前記モータ31側から施している
。また、前記貫通孔37は、その前記湾曲部10側に、
前記アングルワイヤ25を連結するワイヤ連結部材35
を内一般し、かつその一部の内径をワイヤ連結部材35
の外径より小さく形成し、ワイヤ連結部材35を該貫通
孔37から抜は出ないようにしている。また、他の3つ
のワイヤ連結部材35及び他の3つのスライド部材30
も同様である。尚、前記ワイヤ連結部材35は、前記ス
ライド部材30に回動自在に内設してもよいし、また固
定してもよい。
あるいは、前記アングルワイヤ25は、前記スライド部
材30に直接連結してもよい。
前記回転軸32には、第1のネジ部としての雄ネジ部3
3 (33Uと、図示しない33D、33R,33Lと
を代表する。〉を固定している。この雄ネジ部33は、
前記雌ネジ部34に螺合し、モータ31の回転に伴って
雄ネジ部34内部で回転するようになっている。雄ネジ
部33は、モータ収納部11aに対して一定の位置で回
転し、その回転方向によって、スライド部材30は、前
方向(矢印a側)あるいは後方向(矢印す側)に移動す
るようになっている。スライド部材30は、雄ネジ部3
3の回転数、すなわち、モータ31の回転数に応じた距
離まで移動するようになっている。スライド部材30は
、その移動によって、アングルワイヤ25Uを牽引 弛
緩する。他の3つのアングルワイヤ25も、同様である
尚、前記貫通孔37には、雄ネジ部33が脱落しないよ
う、モータ31側に脱落防止部材を嵌合してもよい。
第6図に示すように、前記挿入部4は、その中央にイメ
ージガイドファイバ38(図示例はファイバ内視鏡の例
であるが、電子内視鏡の場合には信号ケーブル)と、こ
のイメージガイドファイバ38に隣接するライトガイド
ファイバ39および処理具挿通用チャンネル40と、前
記モータ3131の間に送気用チャンネル41および送
水用チャンネル42と、図示しない固体撮像素子用ケー
ブルなどを挿通し、かつ有効に配置している。この様に
して挿入部4は、その細径化を図っている。
また、モータ収納部11aの内部では、前述した様に前
記モータ31の配置もずらし、モータ収納部11aの細
径化を図るようにしている。
第7図は、関節駒19の連結部の詳細を示している。
一つの関節駒19の連結部21と他の関節駒19の連結
部22とは、支軸23によって回動自在に連結されてい
る。こうした支軸の頭部は、通常、他の連結部22より
も高くなっているのが普通である。第7図に示した支軸
23は、その頭部を皿ネジの頭部と同様に形成し、かつ
、他端を支軸23が連結部から脱落しないよう板状に形
成している。一方、他の連結部22は貫通孔を有し、こ
の貫通孔を該支軸23の頭部と嵌合するようテーパに形
成している。従って、支軸23は、他の連結部22に装
着しても、該頭部が他の連結部22の内側端面と同一の
高さになるようになっている。
このため、関節駒19は、通常のものより内部スペース
を広くしている。すなわち、より多くのものを挿通また
は内股できるか、あるいは径を細径化できるようになっ
ている。
また、第8図は、第7図の支軸に代えて、支軸46を用
いて回動自在に連結している連結部45と前記連結部2
1とを示している。
支軸46は、その両端にフランジ部を形成する一方、連
結部45は、支軸46の一端に嵌合するよう形成されて
おり、第7図に示したものと同様の効果がある。
第9図ないし第11図には、前記アングルワイヤ25を
前記ワイヤ固定部27によって連結するものに代えて、
前記連結駒20aに直接アングルワイヤを固定したもの
を示している。
第11図にあっては、アングルワイヤを前記連結駒20
aに直接固定する場合の一般的な例を示している。アン
グルワイヤ47は、その先端部をロー付けによって前記
連結駒20aに固定している。すなわち、アングルワイ
ヤ47の先端部は、ロー付は部48によって覆われてお
り、かつ、前記連結駒20aに設けられた貫通孔にも該
ロー付は部48を密着している。よって、前記アングル
ワイヤ47の先端部は、連結駒20aに堅固に固定され
ている。この場合、連結駒20aの内面には、アングル
ワイヤ47の外径とロー付は部48との厚み、すなわち
、図示したtlの厚みが突出している。
第9図および第10図には、第11図に示したアングル
ワイヤ47の先端部をそのまま固定したものに代えて、
アングルワイヤの先端部をほぐして固定したものを示し
ている。
前記アングルワイヤ47のより線の先端部のよりをほど
いて、ばらばらにし、素線49の状態にする。この状態
で、アングルワイヤ47の先端部は、前記連結駒20a
にロー付けされている。連結駒20aの内面には、前記
素線49の外径とロー付は部48との厚み、すなわち、
図示したt2の厚みが突出している。第11図に示した
厚みtlより第9図、第10図の厚みt2の方が薄く形
成されている。
従って、第9図、第10図に示した関節駒20aは、第
11図に示したものより、その内面に突出している部分
が低く、該関節駒20aの内部スペースをさらに有効利
用、すなわち、より多くのものを挿通または内股できる
ようにしている。
第1図ないし第3図を参照し、前述した構成の動作を説
明する。
湾曲部10が湾曲していない場合、第2図(A)に示す
ように、前記スライド部材30は、前記雌ネジ部34の
中間に位置している。
湾曲部10を上方向(第1図に示した矢印Z1方向)に
湾曲させる場合、上操作スイッチ14を押す。このとき
第2図(B)に示すように、モータ31Uは、モータ3
1Uから見て、例えば右回りに回転する。同時に、モー
タ31Dは、モータ31Dから見て、例えばモータ31
0と同回転数だけ、例えば左回りに回転する。従って、
雄ネジ部33Uは、雌ネジ部34Uの内部を右回りに回
転し、この回転に応じてスライド部材30Uは、図示し
た距離Xだけ後方(矢印すの方向)に移動する。そして
、スライド部材30Uは、アングルワイヤ25Uを距離
Xだけ後方に牽引する。
同時に、雄ネジ部33Dは雌ネジ部34Dの内部を左回
りに回転し、スライド部材30Dは、前方(矢印aの方
向)に前記スライド部材30Uと同じ距離Xだけ移動す
る。このスライド部材30Dの移動距離Xに応じて、ア
ングルワイヤ25Dは、弛緩される。
アングルワイヤ25Uの牽引およびアングルワイヤ25
Dの弛緩は同時に行われ、湾曲部10は、上方向に湾曲
する。
尚、スライド部材30Uは、矢印aと矢印すの方向にし
か移動できないように、回転規制部材29によって動き
が規制されている。このため、アングルワイヤ25Uを
牽引・弛緩する力は、損失が極めて少なく、力の伝達が
効率よく行われている。
また、湾曲部10の湾曲角は、スライド部材30の移動
距離X、すなわち、モータ31の回転数に応じて湾曲す
る。また、湾曲角の最大は、前記雌ネジ部34の長さと
該ネジのピッチによって決定される。例えば、上最大湾
曲角は、雌ネジ部34Uの矢印a方向の最先端に雄ネジ
部33Uが位置している状態である。あるいは、下最大
湾曲角は、矢印す方向の該最先端に、雄ネジ部33Uが
位置している状態である。
下操作スイッチ15を押すと、前記動作とは逆に、モー
タ31Uは左回転し、モータ31Dは右回転し、湾曲部
10は下方向(第1図に示した矢印Z2方向)に湾曲す
る。
また、湾曲部10は、同様に左操作スイッチ16あるい
は右操作スイッチ17を押すことにより、それぞれ左あ
るいは右方向に湾曲する。
あるいは、例として、上と右の中間方向に湾曲させたい
場合には、主操作スイッチ14と右操作スイッチ16と
を同時に押して操作する。他の方向へ湾曲させる場合も
、前記動作と同様に操作すればよい。
尚、前記操作以外にも、中間方向へ湾曲するための操作
スイッチやジゴイステックなどを設けてもよい。いずれ
にしても、希望する湾曲方向に対応した必要なモータ3
1を同時に必要なだけ回転させるならば、湾曲部10は
、任意の方向に湾曲させることができる。従って、湾曲
操作のための入力手段やモータの制御手段は、どのよう
に構成してもよい。
本実施例では、雄ネジ部33と雌ネジ部34との螺合を
介して、モータ31の回転をスライド部材30の直線運
動に変換する一方、モータ31やスライド部材30を湾
曲部10の近傍に配設している。よって、アングルワイ
ヤ25は、速やかに牽引・弛緩され、比較的大径の湾曲
部でも、応答性がよく、確実に湾曲すると共に、大きな
湾曲角を得ることが容易である。また、雄ネジ部33お
よび雌ネジ部34は、そのピッチを細かくするほど、ア
ングルワイヤ25を牽引・弛緩する力量も大きくなる。
従って、モータ31は小形化でき、大径の湾曲部であっ
ても応答性がよく、確実に大きな湾曲角を得ることがで
きる。さらに、モータ31には、例えば、ステッピング
モータなどを使用し、前記雄ネジ部33に微少な回転角
を与えるようにしてもよい。この微少な回転角によって
、アングルワイヤ25の牽引・弛緩も微少に調整でき、
駆動手段が直線運動して直接アングルワイヤを牽引・弛
緩するものより、前記湾曲部10の湾曲角を微妙に調整
できる。
また、前述したように、モータ31の配置をずらせば、
モータ収納部11aの細径化も図ることができる。さら
に、湾曲部19の連結部21,22に使用する前記支軸
23.46および前記アングルワイヤ47を前述した様
に、より線をばらして前記湾曲部20aに固定すること
により、前記先端部9および前記湾曲部10の細径化も
図ることができる。
第12図は、本発明の第2実施例を示す断面図である。
本実施例は、前記回転規制部材2つに代えて、前記モー
タ収納部11aに内設した内周部50によって、スライ
ド部材30の回転を規制するようになっている。
その他の構成は、第1実施例と同一であり、同じ符号を
付して説明を省略する。
前記内周部50は、例えば金属で形成し、前記モータ収
納部11aの内部に突設している。この突設部分は、前
記スライド部材30と嵌合し、スライド部材30の回転
を防止しするようになっている。
その他の構成、作用効果は第1実施例と同様である。
尚、前記モータ31には、通常の電磁モータ以外にも、
超音波モータなどの振動波モータを使用してもよい。
また、前記雄ネジ部33に代えて、モータ31の回転軸
32に第1のネジ部として雌ネジ部を固定し、この雌ネ
ジ部には、第2のネジ部として雄ネジ部を螺合し、かつ
該雄ネジ部をスライド部材として前後動さぜるように構
成してもよい。この場合、スライド部材としての雄ネジ
部には、アングルワイヤ25を直接連結する。そして、
スライド部材の回転規制としては、例えば、アングルワ
イヤ25に角材を固定し、この角材に嵌合する回転規制
部材を前記モータ収納部11aに固定することによって
行う、この構成で、雌ネジ部が回転し、スライド部材と
しての雄ネジ部が前後動することにより、アングルワイ
ヤ25を牽引・弛緩する。
この他に、モータ31の回転軸32を短く形成するなら
ば、モータ収納部11aの軸方向へ短縮することができ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、比較的大径の湾曲
部でも、大きな湾曲角を得ることが容易であり、また、
湾曲角を微調整することもでき、しかも応答性がよくか
つ確実な湾曲操作が行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第11図は本発明の第1実施例に係り、第
1図は内視鏡の湾曲機構の構成図、第2図(A)、(B
)は内視鏡の湾曲機構の説明図、第3図は第2図(A)
のB−B線断面図、第4図は内視鏡システムの説明図、
第5図は湾曲部近傍を示す説明図、第6図は第1図のA
−A線断面図、第7図は第5図のC−C線断面図、第8
図は湾曲部の連結部分の説明図、第9図、第10図およ
び第11図は内視鏡先端に固定された連結部材を示す説
明図、第12図は本発明の第2実施例を示す断面図であ
る。 4・・挿入部、10・・・湾曲部、9・・・先端部、1
1a・・モータ収納部、 19.22a、22b−・・関節駒、 21.22・・連結部、32・・回転軸、250.25
D、25R,25L・・・アングルワイヤ、 27U、27D、27R,27L・・・ワイヤ固定部、
29.29,29.29・回転規制部材、35.35.
35.35・・・ワイヤ連結部材、30U、30D、3
0R,30L・・・スライド部材、31U、31D、3
1R,31L・・・モータ、33U、33D、33R,
33L ・雄ネジ部、34U、34D、34.R,34
L・・・雌ネジ部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 挿入部に湾曲部を有する内視鏡において、 前記挿入部に固定した回転駆動手段と、 前記回転駆動手段によって回転する第1のネジ部と、 前記第1のネジ部に螺合する第2のネジ部を有し、前記
    回転駆動手段が回転することにより前記挿入部の軸方向
    に前後動するスライド部材と、前記湾曲部先端側および
    前記スライド部材を互いに連結する連結部材と、 を備えたことを特徴とする内視鏡。
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