WO2016047171A1

WO2016047171A1 - 内視鏡

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Publication number: WO2016047171A1
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Abstract

　内視鏡１は、操作部３から先端側に延出し、湾曲部１２が配設された挿入部２と、湾曲部１２から挿入部２内および操作部３内に配設される複数の牽引部材２３，２５と、操作部３内に回動自在に設けられ、複数の牽引部材２３，２５が外周に架設され、回動することで複数の牽引部材２３，２５を牽引弛緩する円板部材２１と、操作部３に回動自在に配設され、円板部材２１を回動して湾曲部１２を湾曲操作する操作部材４，５と、湾曲部１２が直線状となる初期状態において、回動軸２２が円板部材２１の中心に対して、所定の距離ｄだけ先端側へ偏心した位置で円板部材２１および操作部材４，５を操作部３に対して回動自在に軸支する回動軸２２と、を備える。

Description

内視鏡

　本発明は、挿入部の湾曲部を湾曲操作する湾曲操作ノブが操作部に設けられた内視鏡に関する。

　従来から、観察者が直接目視できない被検体を観察するための被検体に挿入可能な挿入部を有する内視鏡が利用されている。この内視鏡には、挿入部の挿入性を向上させるために、手元操作によって湾曲する湾曲部が設けられているものがある。内視鏡の湾曲部は、操作部に設けられた湾曲操作ノブによって、上下方向または左右方向に湾曲操作される。

　このような内視鏡は、例えば、日本国特開２００８－１４２１９９号公報に開示され、湾曲操作ノブの回動操作に合わせて、操作ワイヤを巻き付けて牽引弛緩するプーリが設けられており、このプーリの中心と回動中心の位置をずらして、湾曲部を操作する場合に操作ワイヤにたるみが生じることを防止して良好な操作感を得ることができるようにしている。

　しかしながら、日本国特開２００８－１４２１９９号公報の内視鏡では、湾曲部を直線状態（ニュートラルの初期状態）から湾曲させるときの湾曲操作ノブを回動させる操作力量が大きく、非力な術者、には湾曲操作が困難となり、湾曲操作性が非常に悪いという問題があった。

　そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、湾曲部を湾曲操作するときに、湾曲部が直線状態からの湾曲操作ノブの操作力量を低減して軽い力で容易に湾曲操作できる内視鏡を提供することを目的とする。

　本発明の一態様の内視鏡は、基端側となる手元側に設けられた操作部と、前記操作部から先端側に延出し、湾曲部が配設された挿入部と、前記湾曲部から前記挿入部内および前記操作部内に配設される複数の牽引部材と、前記操作部内に回動自在に設けられ、前記複数の牽引部材が外周に架設され、回動することで前記複数の牽引部材を牽引弛緩する円板部材と、前記操作部に回動自在に配設され、前記円板部材を回動して前記湾曲部を湾曲操作する操作部材と、前記湾曲部が直線状となる初期状態において、前記円板部材の中心に対して、所定の距離だけ先端側へ偏心した位置で前記円板部材および前記操作部材を前記操作部に対して回動自在に軸支する回動軸と、を備える。

　以上に記載の本発明によれば、湾曲部を湾曲操作するときに、湾曲部が直線状態からの湾曲操作ノブの操作力量を低減して軽い力で容易に湾曲操作できる内視鏡を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態の内視鏡の全体の構成を示す図同、湾曲操作ノブに連動して回動する回動機構によって湾曲部を湾曲操作する構成を示す内視鏡の概略図同、湾曲部を初期状態から上方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を上方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を上方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を初期状態から下方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を下方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を下方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部の湾曲角度に対する湾曲操作ノブの操作力量の変化を示すグラフ本発明の第２の実施の形態の湾曲部を初期状態から上方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を上方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を上方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を初期状態から下方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を下方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部を下方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図同、湾曲部の湾曲角度に対する湾曲操作ノブの操作力量の変化を示すグラフ同、湾曲部を初期状態から上方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図同、湾曲部を９０度態から上方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図同、湾曲部を初期状態から下方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図同、湾曲部を９０度態から下方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図

　以下に、本発明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、およ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の実施の形態）
　図１から図９は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡の全体構成を示す図、図２は湾曲操作ノブに連動して回動する回動機構によって湾曲部を湾曲操作する構成を示す内視鏡の概略図、図３は湾曲部を初期状態から上方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図４は湾曲部を上方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図５は湾曲部を上方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図６は湾曲部を初期状態から下方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図７は湾曲部を下方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図８は湾曲部を下方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図９は湾曲部の湾曲角度に対する湾曲操作ノブの操作力量の変化を示すグラフである。

　図１に示すように、内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部２と、この挿入部２の基端側となる手元側に連設された操作部３と、この操作部３から延出されたユニバーサルコード８と、このユニバーサルコード８の延出端に設けられたコネクタ９と、を具備して構成されている。なお、内視鏡１は、コネクタ９を介して、ピデオプロセッサ、光源装置などの図示しない外部装置と電気的に接続される。

　操作部３には、回動動作されることで、挿入部２の湾曲部１２を上下方向に湾曲させる操作部材としての上下用湾曲操作ノブ４および湾曲部１２を左右方向に湾曲させる操作部材としての左右用湾曲操作ノブ５が設けられている。

　これら上下用湾曲操作ノブ４および左右用湾曲操作ノブ５は、中心（回動中心）から放射状に指掛け用の５つの突起部（４ａ）が設けられた円板状部材である。

　さらに、操作部３には、上下用湾曲操作ノブ４の回動位置を固定する固定レバー６と、左右用湾曲操作ノブ５の回動位置を固定する固定ノブ７とが設けられている。

　挿入部２は、先端側から順に、先端部１１、湾曲部１２および可撓管部１３が連接されており、被検体に挿入し易いように細長に形成されている。

　湾曲部１２は、上下用湾曲操作ノブ４および左右用湾曲操作ノブ５の回動操作により、例えば上下左右の４方向に湾曲されることにより、先端部１１内に設けられた後述する撮像ユニット３０の観察方向を可変したり、被検体内における先端部１１の挿入性を向上させたりするものである。

　内視鏡１は、図２に示すように、操作部３内に上下用湾曲操作ノブ４の中心（回動中心）Ｏ１に連結されて軸支する回動軸２２を介して接続されたチェーンホイールである円板部材としてのスプロケット２１が配設されている。なお、円板部材は、スプロケット２１ではなく、プーリとしてもよい。

　スプロケット２１は、湾曲部１２が直線状となるときに、上下用湾曲操作ノブ４の回動中心Ｏ１から所定の距離ｄに所定の方向、ここでは操作部３の上方側に中心Ｏ２が偏心されるように回動軸２２に軸支されている。

　換言すると、スプロケット２１は、中心Ｏ２に対して回動中心Ｏ１が操作部３の長手方向に沿って先端側に所定の距離ｄだけ偏心している。

　なお、回動軸２２および上下用湾曲操作ノブ４の中心（回動中心）Ｏ１とスプロケット２１の中心Ｏ２とは、湾曲部１２を中立となる直線状態（ニュートラルの初期状態）のときに、挿入部２の中心軸に沿って並設された状態となっている。

　このスプロケット２１には、牽引部材の一部であるチェーン２３が上方半円部分だけ架設されて噛合されている。そして、チェーン２３の両端部には、接続部材２４を介して、牽引部材の一部である一対の操作ワイヤ２５が接続されている。

　操作ワイヤ２５は、操作部３から挿入部２内に挿通配置され、先端が湾曲部１２内の図示しない先端に設けられる最先端湾曲駒に接続されている。

　そして、湾曲部１２は、内部に、図示しない複数の湾曲駒が回動自在に連結されており、上下用湾曲操作ノブ４の回動によって、操作ワイヤ２５が牽引弛緩されることで、上下方向に湾曲するように構成されている。

　なお、ここでは図示しないが、操作部３内には、上下用湾曲操作ノブ４と同様に、左右用湾曲操作ノブ５に対応したスプロケット２１、チェーン２３、操作ワイヤ２５などが設けられている。そのため、湾曲部１２は、左右用湾曲操作ノブ５の回動によって、操作ワイヤ２５が牽引弛緩されることで、左右方向に湾曲するように構成されている。このような湾曲部１２内に複数の湾曲駒を設けた湾曲構造は、周知であるため説明を省略する。

　以上のように構成された内視鏡１における各湾曲操作ノブ４，５の回転角度と操作力量の関係について、図面に基いて、以下に詳しく説明する。　
　なお、ここでは説明の便宜のため、各湾曲操作ノブ４，５の回転角度に対する湾曲部１２の湾曲角度が同じ角度としている。

　さらに、以下では、上下用湾曲操作ノブ４の回転角度と操作力量の関係を例示し、左右用湾曲操作ノブ５の回転角度と操作力量の関係も上下用湾曲操作ノブ４と同じであるため、左右用湾曲操作ノブ５に関する説明については例示せずに省略する。

　内視鏡１は、図３から図８に示すように、操作部３に設けられる上下用湾曲操作ノブ４の中心（回動中心）Ｏ１、即ち回動軸２２の中心（回動中心）Ｏ１に対して、スプロケット２１の中心Ｏ２がスプロケット２１の半径ａの半分の１／２ａの所定の距離ｄ（ｄ＝１／２ａ）を有して操作部３の長手方向に沿った上方側に偏心している。

　即ち、スプロケット２１は、中心Ｏ２に対して回動中心Ｏ１が操作部３の長手方向に沿って先端側に所定の距離１／２ａ（＝ｄ）だけ偏心している。

　なお、以下では、上下用湾曲操作ノブ４の突起部４ａに使用者の指（親指）Ｆが掛けられる点を作用点Ｐｅとし、この作用点Ｐｅから回動中心Ｏ１までを所定の距離ｂとし、スプロケット２１の中心Ｏ２の横方向（水平方向）の延長線上の点を力点Ｐａとして説明する。

　先ず、湾曲部１２が上方向に湾曲するときの上下用湾曲操作ノブ４の回転角度と操作ノブの回動力量の関係について、図３から図５に基いて、以下に説明する。

　上下用湾曲操作ノブ４は、図３に示す、湾曲部１２の湾曲角度が初期状態である直線状となる０（ゼロ）度から、上方側へ湾曲させる湾曲部１２の湾曲角度を９０度にするとき、図４に示すように、反時計回り方向に回動中心Ｏ１回りの９０度の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を０度から、さらに上方側へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための操作ワイヤ２５の牽引力である操作力量Ｆ_０に必要な操作力量は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（１）となる。　
　操作力量Ｆ０＝Ｆ_０・√５／２・ａ／ｂ…（１）。

　なお、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離は、三平方の定理によって求めることができる。

　そして、上下用湾曲操作ノブ４は、図４に示した湾曲部１２の湾曲角度が９０度である状態から、さらに上方側へ湾曲させて湾曲部１２の湾曲角度を１８０度にするとき、図５に示すように、反時計回り方向に回動中心Ｏ１回りの９０度の回動操作がなされる。このとき、スプロケット２１は、使用者の指１００に近づくように回動中心Ｏ１回りに９０度に回動する。

　即ち、上下用湾曲操作ノブ４は、図３に示した湾曲部１２の湾曲角度が０（ゼロ）度の状態から、上方側へ湾曲部１２の湾曲角度が１８０度にするとき、反時計回りに回動中心Ｏ１回りの１８０度の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を９０度から、さらに上方へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための湾曲力量Ｆ_９０に必要な操作力量Ｆ９０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離１／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（２）となる。　
　操作力量Ｆ９０＝Ｆ_９０・１／２・ａ／ｂ…（２）。

　なお、図５に示した湾曲部１２の湾曲角度を１８０度にさせたときの湾曲力量Ｆ_１８０に必要な操作力量Ｆ１８０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（３）となる。　
　操作力量Ｆ１８０＝Ｆ_１８０・√５／２・ａ／ｂ…（３）。

　次に、湾曲部１２が下方向に湾曲するときの上下用湾曲操作ノブ４の回転角度と操作力量の関係について、図６から図８に基いて、以下に説明する。

　上下用湾曲操作ノブ４は、図６に示す、湾曲部１２の湾曲角度が初期状態である直線状となる０（ゼロ）度から、下方側へ湾曲させる湾曲部１２の湾曲角度を９０度（－９０度）にするとき、図７に示すように、反時計回り方向に回動中心Ｏ１回りの９０度（－９０度）の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を０度から、さらに下方側へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための操作ワイヤ２５の牽引力である操作力量Ｆ_０に必要な操作力量Ｆ０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（４）となる。　
　操作力量Ｆ０＝Ｆ_０・√５／２・ａ／ｂ…（４）。

　そして、上下用湾曲操作ノブ４は、図７に示した湾曲部１２の湾曲角度が９０度（－９０度）である状態から、さらに下方側へ湾曲させて湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にするとき、図８に示すように、反時計回り方向にさらに回動中心Ｏ１回りの９０度（－９０度）の回動操作がなされる。このとき、スプロケット２１は、使用者の指１００から離れるように回動中心Ｏ１回りに９０度（－９０度）に回動する。

　即ち、上下用湾曲操作ノブ４は、図６に示した湾曲部１２の湾曲角度が０（ゼロ）度の状態から、下方側への湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にするとき、反時計回りに回動中心Ｏ１回りの１８０度（－１８０度）の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を９０度（－９０度）から、さらに下方へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための湾曲力量Ｆ_９０に必要な操作力量Ｆ９０（Ｆ－９０）は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（５）となる。　
　操作力量Ｆ９０＝Ｆ_９０・１／２ａ／ｂ…（５）。

　なお、図８に示した湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にさせたときの湾曲力量Ｆ_１８０に必要な操作力量Ｆ１８０（Ｆ－１８０）は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（６）となる。　
　操作力量Ｆ１８０＝Ｆ_１８０・√５／２・ａ／ｂ…（６）。

　これに対して、一般的な内視鏡では、上下用湾曲操作ノブ４の中心Ｏ１とスプロケット２１の中心Ｏ２が一致して偏心していない構成であるため、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係が不変となっている。

　そのため、従来の内視鏡における、湾曲部１２の湾曲角度を０度から、さらに上下方側へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための操作ワイヤ２５の牽引力である操作力量Ｆ_０に必要な操作力量Ｆ０は、上下方向共に回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（７）となる。　
　操作力量Ｆ０＝Ｆ_０・ａ／ｂ…（７）。

　また、従来の内視鏡における、湾曲部１２の湾曲角度を９０度（－９０度）から、さらに上下へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための湾曲力量Ｆ_９０に必要な操作力量Ｆ９０（Ｆ－９０）は、上下方向共に回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂが変化しないため、以下の式（８）となる。　
　操作力量Ｆ９０（Ｆ－９０）＝Ｆ_９０・ａ／ｂ…（８）。

　さらに、従来の内視鏡における、湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にさせたときの湾曲力量Ｆ_１８０に必要な操作力量Ｆ１８０（Ｆ－１８０）は、上下方向共に回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂが変化しないため、関係から、以下の式（９）となる。　
　操作力量Ｆ１８０（Ｆ－１８０）＝Ｆ_１８０・ａ／ｂ…（９）。

　以上を纏めた表が以下となる。

　そして、内視鏡１は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａが回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの半分（ｂ＝２ａ）とした場合、上記各式（１）～（６）が以下となる。

　Ｆ０＝Ｆ_０・√５／２・ａ／（２・ａ）＝Ｆ_０・√５／４…（１），（４）
　Ｆ９０（Ｆ－９０）＝Ｆ_９０・ａ・１／２／２・ａ＝Ｆ_９０・１／４…（２），（５）
　Ｆ１８０（Ｆ－１８０）＝Ｆ_１８０・ａ・１／２・ａ＝Ｆ_１８０・√５／４…（３），（６）。

　なお、従来の内視鏡は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａが回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの半分（ｂ＝２ａ）とした場合に、上記各式（７）～（９）が以下のようになる。

　Ｆ０＝Ｆ_０・ａ／２・ａ＝Ｆ_０・１／２…（７）
　Ｆ９０（Ｆ－９０）＝Ｆ_９０・ａ／２・ａ＝Ｆ_９０・１／２…（８）
　Ｆ１８０（Ｆ－１８０）＝Ｆ_１８０・ａ／２・ａ＝Ｆ_１８０・１／２…（９）
　以上を纏めた表が以下となる。

　以上は、湾曲部１２を湾曲させる湾曲角度に対する上下用湾曲操作ノブ４の操作力量の説明であるが、左右用湾曲操作ノブ５も同様となる。そのため、左右用湾曲操作ノブ５については、説明を省略する。

　本実施の形態の内視鏡１は、図９のグラフに示すように、従来（既存）の一般的な内視鏡の操作力量による図中破線で示す直線状の変化と比較した場合、湾曲部１２を湾曲操作するときの湾曲角度０度から初動の操作力量Ｆ０および湾曲角度１８０度（－１８０度）における操作力量Ｆ１８０（Ｆ－１８０）が約１．１２{＝（Ｆ_０・√５／２）／（Ｆ_０・１／２）}倍となり、若干であるが増大する。

　しかし、内視鏡１は、湾曲部１２を湾曲角度９０度（－９０度）に湾曲させる操作力量Ｆ９０（Ｆ－９０）が半分の１／２{＝（Ｆ_９０・１／４）／（Ｆ_９０・１／２）}の力量だけでよくなり、湾曲角度０度から湾曲角度１８０度（－１８０度）に湾曲部１２を湾曲操作するときの操作力量が円弧を描くように変化して低減される。そして、内視鏡１は、操作力量が円弧を描くように変化するため使用者の操作に違和感を与えることもない。

　さらに、内視鏡は、湾曲部１２を直線状態（ニュートラルの初期状態）から湾曲させるときの各湾曲操作ノブ４，５を回動させる初動の操作力量が従来の一般的な内視鏡に対して若干増大するものの、直ぐに操作力量が従来に比して低減するため、非力な術者、でも無理なく容易に湾曲部１２を湾曲操作することができる。

　したがって、内視鏡１は、湾曲部１２が直線状態から湾曲操作するときに、各湾曲操作ノブ４，５の操作力量が初動から直ぐに低減して軽い力で容易に湾曲操作できるよう構成される。

　以上の説明により、本実施の形態の内視鏡では、湾曲部１２を直線状態（ニュートラルの初期状態）から湾曲させるときの湾曲操作ノブを回動させた後、直ぐに操作力量が低減するため、非力な術者、でも湾曲部１２の湾曲操作を容易に行える構成とすることができる。

　したがって、内視鏡１は、湾曲部１２を湾曲操作するときに、湾曲部１２が直線状態からの湾曲操作ノブの操作力量が低減されて軽い力で容易に湾曲操作でき、湾曲操作性が向上する。

　なお、本実施の形態の内視鏡１では、湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にするとき、各湾曲操作ノブ４，５の回動量が１８０度（－１８０度）となるように設定された一般的な内視鏡と同じとしている。これは、計算上、分かり易く説明するためであり、内視鏡１は、例えば、湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にするとき、一般的な内視鏡よりも小さく、即ち１８０度よりも各湾曲操作ノブ４，５の回動量が少なくなるように設定してもよい。

（第２の実施の形態）
　次に、本発明の第２の実施の形態の内視鏡について、図面に基づいて、以下に説明する。　
　なお、以下の説明においては、上述した第１の実施の形態に記載した同一の構成要素について、同じ符号を用いて、それら構成要素の詳細な説明を省略する。

　図１０から図２０は本発明の第２の実施の形態に係わり、図１０は湾曲部を初期状態から上方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図１１は湾曲部を上方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図１２は湾曲部を上方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図１３は湾曲部を初期状態から下方に湾曲させるときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図１４は湾曲部を下方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図１５は湾曲部を下方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの回動位置を示す概略図、図１６は湾曲部の湾曲角度に対する湾曲操作ノブの操作力量の変化を示すグラフ、図１７は湾曲部を初期状態から上方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図、図１８は湾曲部を９０度態から上方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図、図１９は湾曲部を初期状態から下方に９０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図、図２０は湾曲部を９０度態から下方に１８０度湾曲させたときの湾曲操作ノブの動きを説明する概略図である。

　本実施の形態の内視鏡１は、図１０に示すように、スプロケット２１と各湾曲操作ノブ４，５の中心（図中Ｏ２）が一致するように配設されている。なお、図１０では、上下用湾曲操作ノブ４のみを例示している。

　また、ここでの上下用湾曲操作ノブ４（および左右用湾曲操作ノブ５）は、中心（回動中心）から放射状に指掛け用の４つの突起部４ａが設けられた円板状部材としている。なお、各湾曲操作ノブ４，５は、突起部４ａが４つに限定されることなく、第１の実施の形態と同様に５つでもよく、さらには複数であれば幾つでもよい。

　そして、内視鏡１は、湾曲部１２が直線状となるときに、上下用湾曲操作ノブ４およびスプロケット２１が回動軸２２の回動中心Ｏ１から所定の距離ｄに所定の方向、ここでは操作部３の基端側となる上方側に中心Ｏ２が偏心されるように軸支されている。

　換言すると、上下用湾曲操作ノブ４およびスプロケット２１は、それらの中心Ｏ２に対して回動軸２２の回動中心Ｏ１が操作部３の長手方向に沿って先端側に所定の距離ｄだけ偏心している。

　なお、回動軸２２中心（回動中心）Ｏ１とスプロケット２１および上下用湾曲操作ノブ４の中心Ｏ２とは、湾曲部１２を直線状態（ニュートラルの初期状態）のときに、挿入部２の中心軸に沿って並設された状態となっている。

　さらに、ここでも、左右用湾曲操作ノブ５も同様となっており、それら構成要素の説明については省略する。

　以上のように構成された内視鏡１における各湾曲操作ノブ４，５の回転角度と操作力量の関係について、図面に基いて、以下に詳しく説明する。　
　上下用湾曲操作ノブ４は、図１０に示す、湾曲部１２の湾曲角度が初期状態である直線状となる０（ゼロ）度から、上方側へ湾曲させる湾曲部１２の湾曲角度を９０度にするとき、図１１に示すように、反時計回り方向に回動中心Ｏ１回りの９０度の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を０度から、さらに上方側へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための操作ワイヤ２５の牽引力である操作力量Ｆ_０に必要な操作力量は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）の関係から、以下の式（１０）となる。　
　操作力量Ｆ０＝Ｆ_０・√５／２・ａ／√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）…（１０）。

　なお、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離および回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離は、三平方の定理によって求めることができる。

　そして、上下用湾曲操作ノブ４は、図１１に示した湾曲部１２の湾曲角度が９０度である状態から、さらに上方側へ湾曲させて湾曲部１２の湾曲角度を１８０度にするとき、図１２に示すように、反時計回り方向に回動中心Ｏ１回りの９０度の回動操作がなされる。このとき、上下用湾曲操作ノブ４およびスプロケット２１は、使用者の指１００に近づくように回動中心Ｏ１回りに９０度に回動する。

　即ち、上下用湾曲操作ノブ４は、図１０に示した湾曲部１２の湾曲角度が０（ゼロ）度の状態から、上方側へ湾曲部１２の湾曲角度が１８０度にするとき、反時計回りに回動中心Ｏ１回りの１８０度の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を９０度から、さらに上方へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための湾曲力量Ｆ_９０に必要な操作力量Ｆ９０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離１／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂ＋１／２・ａの関係から、以下の式（１１）となる。　
　操作力量Ｆ９０＝Ｆ_９０・１／２・ａ／（ｂ＋１／２・ａ）…（１１）。

　なお、図１２に示した湾曲部１２の湾曲角度を１８０度にさせたときの湾曲力量Ｆ_１８０に必要な操作力量Ｆ１８０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）の関係から、以下の式（１２）となる。　
　操作力量Ｆ１８０＝Ｆ_１８０・√５／２・ａ／√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）…（１２）。

　次に、湾曲部１２が下方向に湾曲するときの上下用湾曲操作ノブ４の回転角度と操作力量の関係について、図１３から図１５に基いて、以下に説明する。

　上下用湾曲操作ノブ４は、図１３に示す、湾曲部１２の湾曲角度が初期状態である直線状となる０（ゼロ）度から、下方側へ湾曲させる湾曲部１２の湾曲角度を９０度（－９０度）にするとき、図１４に示すように、反時計回り方向に回動中心Ｏ１回りの９０度（－９０度）の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を０度から、さらに下方側へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための操作ワイヤ２５の牽引力である操作力量Ｆ_０に必要な操作力量Ｆ０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）の関係から、以下の式（１３）となる。　
　操作力量Ｆ０＝Ｆ_０・√５／２・ａ／√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）…（１３）。

　そして、上下用湾曲操作ノブ４は、図１４に示した湾曲部１２の湾曲角度が９０度（－９０度）である状態から、さらに下方側へ湾曲させて湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にするとき、図１５に示すように、反時計回り方向にさらに回動中心Ｏ１回りの９０度（－９０度）の回動操作がなされる。このとき、上下用湾曲操作ノブ４およびスプロケット２１は、使用者の指１００から離れるように回動中心Ｏ１回りに９０度（－９０度）に回動する。

　即ち、上下用湾曲操作ノブ４は、図１３に示した湾曲部１２の湾曲角度が０（ゼロ）度の状態から、下方側への湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にするとき、反時計回りに回動中心Ｏ１回りの１８０度（－１８０度）の回動操作がなされる。

　この状態において、湾曲部１２の湾曲角度を９０度（－９０度）から、さらに下方へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための湾曲力量Ｆ_９０に必要な操作力量Ｆ９０（－９０度）は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離１／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂ-１／２・ａの関係から、以下の式（１４）となる。　
　操作力量Ｆ９０＝Ｆ_９０・１／２ａ／（ｂ－１／２・ａ）…（１４）。

　なお、図１５に示した湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にさせたときの湾曲力量Ｆ_１８０に必要な操作力量Ｆ１８０は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離√５／２・ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）の関係から、以下の式（１５）となる。　
　操作力量Ｆ１８０＝Ｆ_１８０・√５／２・ａ／√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）…（１５）。

　これに対して、従来の一般的な内視鏡では、第１の実施の形態で説明したように、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係が不変となっている。

　そのため、従来の一般的な内視鏡において、湾曲部１２の湾曲角度を０度から、さらに上下方側へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための操作ワイヤ２５の牽引力である操作力量Ｆ_０に必要な操作力量Ｆ０は、上下方向共に回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの関係から、以下の式（１６）となる。　
　操作力量Ｆ０＝Ｆ_０・ａ／ｂ…（１６）。

　また、従来の内視鏡における、湾曲部１２の湾曲角度を９０度（－９０度）から、さらに上下へ湾曲させるときの湾曲部１２を湾曲動作するための湾曲力量Ｆ_９０に必要な操作力量Ｆ９０は、上下方向共に回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂが変化しないため、以下の式（１７）となる。　
　操作力量Ｆ９０＝Ｆ_９０・ａ／ｂ…（１７）。

　さらに、従来の内視鏡における、湾曲部１２の湾曲角度を１８０度（－１８０度）にさせたときの湾曲力量Ｆ_１８０に必要な操作力量Ｆ１８０は、上下方向共に回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａと回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂが変化しないため、関係から、以下の式（１８）となる。　
　操作力量Ｆ１８０＝Ｆ_１８０・ａ／ｂ…（１８）。

　以上を纏めた表が以下となる。

　そして、内視鏡１は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａが回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの半分（ｂ＝２ａ）とした場合、上記各式（１１）～（１５）が以下となる。

　Ｆ０＝Ｆ_０・√５／２・ａ／√（ｂ＾２+（１／２・ａ）＾２）＝Ｆ_０・√５／√１７…（１０），（１３）
　Ｆ９０＝Ｆ_９０・１／２・ａ／（２・ａ＋１／２・ａ）＝Ｆ_９０・１／５…（１１）
　Ｆ９０（Ｆ－９０）＝Ｆ_９０・１／２・ａ／（２・ａ－１／２・ａ）＝Ｆ_９０・１／３…（１４）
　Ｆ１８０（Ｆ－１８０）＝Ｆ_１８０・√５／２・ａ／√{（２・ａ）＾２+（１／２・ａ）＾２}＝Ｆ_１８０・√５／√１７…（１２），（１５）。

　なお、従来の内視鏡は、回動中心Ｏ１から力点Ｐａまでの距離ａが回動中心Ｏ１から作用点Ｐｅまでの距離ｂの半分（ｂ＝２ａ）とした場合に、上記各式（１６）～（１８）が以下のようになる。

　Ｆ０＝Ｆ_０・ａ／２・ａ＝Ｆ_０・１／２…（１６）
　Ｆ９０＝Ｆ_９０・ａ／２・ａ＝Ｆ_９０・１／２…（１７）
　Ｆ１８０＝Ｆ_１８０・ａ／２・ａ＝Ｆ_１８０・１／２…（１８）
　以上を纏めた表が以下となる。

　本実施の形態の内視鏡１は、図１６のグラフに示すように、従来（既存）の一般的な内視鏡の操作力量による図中破線で示す直線状の変化と比較した場合、湾曲部１２を湾曲操作するときの湾曲角度０度から初動の操作力量Ｆ０および湾曲角度１８０度（－１８０度）における操作力量Ｆ１８０では、約１．０８{＝（Ｆ_０・√５／√１７）／（Ｆ_０・１／２）＝（Ｆ_１８０・√５）／（√１７／Ｆ_１８０・１／２）}倍となり、若干であるが増大する。

　しかし、内視鏡１は、図１６の実線で示すように、湾曲部１２を上方へ湾曲角度９０度に湾曲させる操作力量Ｆ９０が０．４{＝（Ｆ_９０・１／５）／（Ｆ_９０・１／２）}倍の力量となり、図１６の一点鎖線で示すように、湾曲部１２を下方へ湾曲角度９０度に湾曲させる操作力量Ｆ９０（Ｆ－９０）が約０．６７{＝（Ｆ_９０・１／３）／（Ｆ_９０・１／２）}倍の力量だけでよくなり、湾曲角度０度から湾曲角度１８０度（－１８０度）に湾曲部１２を湾曲操作するときの操作力量が円弧を描くように変化して低減される。

　そして、内視鏡１は、第１の実施の形態と同様に、操作力量が円弧を描くように変化するため使用者の操作に違和感を与えることもない。

　そのため、内視鏡は、第１の実施の形態と同様に、湾曲部１２を直線状態（ニュートラルの初期状態）から湾曲させるときの各湾曲操作ノブ４，５を回動させる初動の操作力量が従来の一般的な内視鏡に対して若干増大するものの、直ぐに操作力量が従来に比して低減するため、非力な術者、でも無理なく容易に湾曲部１２を湾曲操作することができる。

　また、本実施の形態の内視鏡１は、第１の実施の形態の効果に加え、特に、使用頻度の多い湾曲部１２を上方へ湾曲角度９０度に湾曲させる操作力量Ｆ９０が０．４倍に低減され、非常に軽い力で容易に湾曲操作でき、より湾曲操作性が向上する。

　なお、内視鏡１は、上下用湾曲操作ノブ４が中心Ｏ２に対して回動軸２２の回動中心Ｏ１が操作部３の長手方向に沿って先端側に所定の距離ｄだけ偏心しているため、図１７および図１８に示すように、湾曲部１２を湾曲角度が０度から１８０度に上方へ湾曲させる湾曲操作時において、上下用湾曲操作ノブ４の突起部４ａが使用者の指１００に所定の距離Ｌで近づくように回動中心Ｏ１回りに回動する。

　一方、内視鏡１は、図１９および図２０に示すように、湾曲部１２を湾曲角度が０度から１８０度に下方へ湾曲させる湾曲操作時では上下用湾曲操作ノブ４の突起部４ａが使用者の指１００から所定の距離Ｌで遠ざかるように回動中心Ｏ１回りに回動する。

　しかし、内視鏡１は、上述したように、湾曲部１２を上方向に湾曲操作する機会が多く、特に手の小さな術者にとって、上用湾曲操作ノブ４の突起部４ａが指１００に近づくほうが操作し易くなるという利点もある。

　以上の各実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

　例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

　本出願は、２０１４年９月２６日に日本国に出願された特願２０１４－１９６８４２号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims

　基端側となる手元側に設けられた操作部と、
　前記操作部から先端側に延出し、湾曲部が配設された挿入部と、
　前記湾曲部から前記挿入部内および前記操作部内に配設される複数の牽引部材と、
　前記操作部内に回動自在に設けられ、前記複数の牽引部材が外周に架設され、回動することで前記複数の牽引部材を牽引弛緩する円板部材と、
　前記操作部に回動自在に配設され、前記円板部材を回動して前記湾曲部を湾曲操作する操作部材と、
　前記湾曲部が直線状となる初期状態において、前記円板部材の中心に対して、所定の距離だけ先端側へ偏心した位置で前記円板部材および前記操作部材を前記操作部に対して回動自在に軸支する回動軸と、
　を備えることを特徴とする内視鏡。
　前記回動軸の中心と前記操作部材の中心が一致していることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記湾曲部が前記初期状態のときに、前記回動軸および前記操作部材の中心と前記円板部材の中心が前記挿入部の中心軸に沿って並設されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
　前記円板部材の中心と前記操作部材の中心が一致していることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記湾曲部が前記初期状態のときに、前記回動軸の中心と前記円板部材および前記操作部材の中心が前記挿入部の中心軸に沿って並設されていることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡。
　前記円板部材がチェーンホイールであって、
　前記牽引部材が前記チェーンホイールに噛合するチェーンと、前記チェーンの両端に接続された一対のワイヤであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡。