| 【発明の名称】 |
内視鏡の湾曲機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】齋藤 秀俊
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| 【要約】 |
【課題】湾曲用のワイヤに過負荷が全くかからなく、破損を防止でき、安全な操作可能な内視鏡の湾曲機構を提供することにある。
【解決手段】内視鏡の湾曲機構１は、複数の湾曲コマ２が一列に連結され、この湾曲コマ２内を挿通するアングルワイヤ６が第１のリング７、接続部材である密着コイルバネ８及び第２のリング９を介して操作ワイヤ１０に接続している。操作ノブ１４の操作に応じて、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０が押し引きし湾曲機構１が湾曲するが、予めの設定により、操作ノブ１４の操作で、過度に湾曲させようとすると、一番初めに密着コイルバネ８が変形し、第１のリング７又は第２のリング９が密着コイルバネ８から外れ、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０に操作ノブ１４の回転操作の応力が伝わらなくなり、湾曲コマ２、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０が破損することがない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 手元の操作に応じて湾曲部を挿通するワイヤが押し引きすることで、前記湾曲部が湾曲動作する内視鏡の湾曲機構において、前記ワイヤの途中に配設され、所定の引張力量が負荷されると前記ワイヤを分離させる接続部材を具備することを特徴とする内視鏡の湾曲機構。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡の湾曲機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、手元の操作部に設けられた操作ノブを操作することにより、湾曲部を挿通するワイヤが押し引きし、湾曲部を湾曲させる内視鏡の湾曲機構が知られている。
【０００３】また、特開平６−１６１５９６号公報には、身体の血管等に内視鏡挿入部を挿入して使用する場合、湾曲操作をすると、湾曲部の拘束等により上記ワイヤに過負荷がかかることがあり、ワイヤを固定しているハンダ付け部が壊れる問題や、無理な力で湾曲操作しようとすると、湾曲部の先端で身体の血管等に悪影響を与える等の問題を解決する内視鏡の湾曲機構が開示されている。この湾曲機構は、湾曲部を挿通するワイヤの途中乃至端部に、過負荷防止バネを付設しており、ワイヤにかかる引っ張り力量が所定の力量以下では、過負荷防止バネは伸びず、ワイヤに全ての引っ張り力量がかかる一方、所定の引っ張り力量を越えると、過負荷防止バネは伸びてこの過負荷防止バネがワイヤにかかる過負荷を吸収することができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような過負荷防止バネを使用した湾曲機構を用いた場合では、所定の引っ張り力量を越えると、過負荷防止バネがある程度の過負荷は吸収するが、この過負荷防止バネを介して引っ張り力量がワイヤに伝わり、結果として、ワイヤにかかる過負荷を完全には取り除くことはできない。
【０００５】また、湾曲部から手元側の挿入部が硬質部材でできている内視鏡にこの過負荷防止バネを使用した湾曲機構を用い、この内視鏡をトラカールを介して腹腔内に挿入し、腹腔内を観察する場合において、内視鏡の湾曲部がトラカールの途中に位置しているときに誤って湾曲操作をしてしまうと、ワイヤに伝わる力量は過負荷防止バネにより低減するが、伝達した過負荷によりワイヤの破損や湾曲部の破損が起こる可能性がある。さらに、過度の湾曲操作により、湾曲部の湾曲による圧縮力でトラカールを変形させてしまうことも考えられる。
【０００６】本発明は、このような事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、湾曲用のワイヤに過負荷が全くかからなく、破損を防止でき、安全な操作可能な内視鏡の湾曲機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の内視鏡の湾曲機構は、手元の操作に応じて湾曲部を挿通するワイヤが押し引きすることで、湾曲部が湾曲動作する内視鏡の湾曲機構において、ワイヤの途中に配設され、所定の引張力量が負荷されるとワイヤを分離させる接続部材を具備することを特徴とするものである。
【０００８】これにより、過度の負荷で湾曲部を湾曲させても、接続部材が所定の引張力量を負荷されると、ワイヤを分離させるために、手元で操作しても、ワイヤに過負荷が全くかからなく、よって、破損を防止でき、安全な操作が可能な内視鏡の湾曲機構を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は、本発明に係る第１の実施の形態を示すものである。図１は第１の実施の形態に係る内視鏡の湾曲機構の概念図、図２は密着コイルバネの部品図、図３は図１におけるＡ矢視図である。
【００１０】図１に示すように、内視鏡の湾曲機構１は、一列に配列された複数の湾曲コマ２と、これら複数の湾曲コマ２の前端乃至後端に紙面に対して垂直対称に設けられたリベット孔３に挿通固定して前記複数の湾曲コマ２を連結する複数のリベット４と、前記複数の湾曲コマ２のうち最先端に位置する先端湾曲コマ５にその先端が固定され、残りの湾曲コマ２の内側を挿通し、紙面に対して上下対称に配置される２本のアングルワイヤ６と、このそれぞれのアングルワイヤ６の他端に接続する２つの第１のリング７と、この第１のリング７にそれぞれ鎖状に結合する接続部材である２つの密着コイルバネ８と、この密着コイルバネ８とそれぞれ鎖状に結合する２つの第２のリング９と、この第２のリング９とそれぞれ両端で接続する操作ワイヤ１０と、この操作ワイヤ１０をその外周に沿わせ接合部１１で接合する円盤状のドラム１２と、このドラム１２の中心軸１３に固定されドラム１２の回転を操作する操作ノブ１４とから構成されている。
【００１１】前記密着コイルバネ８は、図２に示すように、円形状をしており、総巻数が４巻である。また、この密着コイルバネ８を図１及び図３のごとくセットし、密着コイルバネ８を半径方向に引っ張る際の破壊強度Ａ、すなわち、密着コイルバネ８が変形して第１のリング７又は第２のリング９が密着コイルバネ８から外れる力量は、引っ張りに対する湾曲コマ２の破壊強度をＢ、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０の引張破壊強度をＣとすると、Ｂ≧Ｃ≫Ａを満たすように設定されており、湾曲コマ２、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０の引っ張り破壊強度に比べて密着コイルバネ８は十分に小さく設定されている。
【００１２】このように構成された第１の実施の形態の作用について説明する。前述したように、アングルワイヤ６と操作ワイヤ１０は第１のリング７、密着コイルバネ８及び第２のリング９を介して接続されている。また、操作ワイヤ１０は接合部１１でドラム１２に接合されており、ドラム１２の中心軸１３に操作ノブ１４に固定されている。このために、操作ノブ１４を回転操作すると、ドラム１２が回転し、このドラム１２の回転に応じて接合部１１で接合されている操作ワイヤ１０が押し引きされる。この操作ワイヤ１０の押し引きの応力は、第２のリング９、密着コイルバネ８及び第１のリング７を介して、アングルワイヤ６に伝わり、アングルワイヤ６を押し引きする。その結果、アングルワイヤ６の押し引き動作に応じて湾曲コマ２が連動することで上下の２方向に湾曲する。
【００１３】このとき、操作ノブ１４の回転操作の応力は途中、密着コイルバネ８を介してアングルワイヤ６に伝わる。しかし、密着コイルバネ８は、前述したように、予めＢ≧Ｃ≫Ａを満たすように設定されているので、操作ノブ１４を回転操作して、過度に湾曲させようとすると、一番初めに密着コイルバネが変形し、第１のリング７又は第２のリング９が密着コイルバネ８から外れる。
【００１４】また、密着コイルバネ８が破壊して修理する場合は、その密着コイルバネ８を取り除き、第１のリング７と第２のリング９とに新しい密着コイルバネ８を鎖状に結合させる。第１のリング７と第２のリング９とを新しい密着コイルバネ８に鎖状に結合させる方法は、第１のリング７又は第２のリング９に新たな密着コイルバネ８の端部を引っかけて、そのまま密着コイルバネ８を回転することで、第１のリング７又は第２のリング９が密着コイルバネ８に鎖状に結合される。
【００１５】このように、操作ノブ１４を回転操作して過度に湾曲させようとしても、密着コイルバネ８の引っ張り破壊強度Ａは湾曲コマ２、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０の引っ張り破壊強度Ｂ、破壊強度Ｃに比べて十分に小さく設定されているために、まず初めに密着コイルバネ８が変形して第１のリング７又は第２のリング９が密着コイルバネ８から外れてしまい、アングルワイヤ６と操作ワイヤ１０とが分離する。したがって、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０に操作ノブ１４の回転操作の応力が伝わらなくなり、湾曲コマ２、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０が破損することがない。
【００１６】また、過度の湾曲操作により密着コイルバネ８のみが破損するために、その密着コイルバネ８のみを第１のリング７と第２のリング９に鎖状に接続するだけでよいので、修理が簡単で迅速にできる。また、修理部品は、簡単な構造の密着コイルバネ８のみであるために安価である。
【００１７】また、密着コイルバネ８は円形状をしているために、第１のリング７又は第２のリング９に対して回転し易く、そのため、湾曲操作をしているうちに、密着コイルバネ８に対する第１のリング７及び第２のリング９の結合位置が変わってしまう。しかし、密着コイルバネ８の総巻数は４巻であるために、密着コイルバネ８の位置によるコイル巻数のバラツキが少いが故に、密着コイルバネ８の破壊強度Ａはどの方向から引っ張ってもほぼ同じ値を示す。
【００１８】したがって、例え密着コイルバネ８が回転して第１のリング７と第２のリング９の結合位置が変化しても破壊強度Ａはほぼ一定であるために、信頼性のある湾曲機構を得ることができる。
【００１９】また、密着コイルバネ８に第１のリング７と第２のリング９を結合させるとき、結合位置を考慮する必要はなく簡単に結合することができる。
【００２０】図４は第２の実施の形態に係り、第１の実施の形態とは異なる形状の接続部材である密着コイルバネ２０を示す部品図である。以下、第１の実施の形態と同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明する。この第２の実施の形態は、密着コイルバネ２０が第１のリング７と第２のリング９に対して回転しないようにしたもの、すなわち、この密着コイルバネ２０は第１のリング７と第２のリング９の結合位置を位置決め可能としたものである。密着コイルバネ２０は、第１の実施の形態の密着コイルバネ８の形状とは異なり第１の円弧部２１と第２の円弧部２２を有する長円形状をしている。この長円形状の密着コイルバネ２０の総巻数は１．２巻であるが、前記第１の円弧部２１と第２の円弧部２２でのコイル巻数は共に１巻である。そして、この第１の円弧部２１と第２の円弧部２２に第１のリング７と第２のリング９がそれぞれ鎖状に結合されている。
【００２１】このように構成された第２の実施の形態の作用について説明する。前述したように、第１の実施の形態に係る密着コイルバネ８は円形状であるために、第１のリング７と第２のリング９に対して密着コイルバネ８は回転し易く、また、その総巻数が少ないと、密着コイルバネ８の位置でのコイル巻数のバラツキが大きい。したがって、第１の実施の形態に係る円形状の密着コイルバネ８を使用する場合では、位置によるコイル巻数のバラツキを少なくするために、その総巻数を多くする必要がある。
【００２２】しかし、第２の実施の形態に係る密着コイルバネ２０は、第１の円弧部２１と第２の円弧部２２を有する長円形状をしているために、第１のリング７と第２のリング９に対して回転せず、第１のリング７と第２のリング９はそれぞれ第１の円弧部２１と第２の円弧部２２で密着コイルバネ２０と結合している。
【００２３】この第２の実施の形態の効果は、第１の実施の形態の効果に加えて、密着コイルバネ２０の総巻数を少なくできるために、修理部品である密着コイルバネ２０がより安価であり、また、密着コイルバネ２０に第１のリング７及び第２のリング９を結合させるのがより簡単である。さらに、密着コイルバネ２０を小さく成形でき、内視鏡の湾曲機構自体を小型にすることができる。
【００２４】図５は第３の実施の形態に係る内視鏡の湾曲機構の概念図である。この第３の実施の形態に係る内視鏡の湾曲機構２５は、図５に示すように、前端乃至後端に紙面に対して垂直対称に設けられたリベット孔３を有する複数の湾曲コマ２が一列に配設されており、前記リベット孔３と、このリベット孔３と直交する方向に対称に設けられた直交リベット孔２６とを有する２つの４方向に湾曲可能な４方向湾曲コマ２７が、一列に配列している複数の湾曲コマ２の手元側の途中に配列されている。そして、前記複数の湾曲コマ２と４方向湾曲コマ２７のリベット孔３と直交リベット孔２６にそれぞれ複数のリベット４が挿通固定されていることにより、複数の湾曲コマ２と４方向湾曲コマ２７とが一列に連結されている。また、アングルワイヤ６の先端は先端湾曲コマ５に固定され、紙面に対して上下対称になるように残りの湾曲コマ２と４方向湾曲コマ２７の内側を挿通している。
【００２５】アングルワイヤ６の後端は、第１のリング７に接続されており、この第１のリング７に第１の実施の形態に係る接続部材と同様の密着コイルリング８が結合し、この密着コイルバネ８に第２のリング９が結合されている。第２のリング９には操作ワイヤ１０の両端が接続しており、この操作ワイヤ１０はドラム１２の外周に沿って接合部１１で接合している。このドラム１２の中心軸１３にはドラム１２の回転を操作する操作ノブ１４が固定されている。
【００２６】また、密着コイルバネ８を半径方向に引っ張る際の破壊強度Ａ、引っ張りに対する湾曲コマ２の破壊強度Ｂ、アングルワイヤ６及び操作ワイヤ１０の引張破壊強度Ｃは、第１の実施の形態と同様に設定されている。
【００２７】次に、第３の実施の形態の作用について説明する。この内視鏡の湾曲機構２５は、紙面に対して上下に配設されているために、操作ノブ１４の操作によって、アングルワイヤ６が押し引きされ、上下に湾曲操作する。このとき、過度に湾曲させようとすると、一番初めに密着コイルバネ８が変形し、第１のリング７又は第２のリング９が密着コイルバネ８から外れ、アングルワイヤ６と操作ワイヤ１０とが分離する。また、この湾曲機構２５に上下の湾曲方向に対して垂直方向の外力が働くと、４方向湾曲コマ２７が湾曲してその外力を吸収する。
【００２８】第３の実施の形態は、第１の実施の形態の効果に加えて、以下の効果がある。すなわち、操作ノブ１４の操作によって湾曲する上下の２方向と直交する方向から外力を受けても、４方向湾曲コマ２７を設けたことにより、４方向湾曲コマ２７が湾曲し、外力を吸収し、湾曲機構２５が破損されることがない。
【００２９】さらに、湾曲機構２５の外側にステンレス線からなる図示しない網状管や図示しないチューブ状の湾曲ゴムを被覆して、この湾曲機構２５を内視鏡に使用した場合は、より外力を吸収する。特に、腹腔鏡下外科手術の場合は、硬性の処置具を頻繁に使用し、この硬性の処置具が内視鏡の先端に当たることが多くても、前記４方向湾曲コマ２７、網状管及び湾曲ゴムによって処置具が当たることによる外力を吸収でき、湾曲部の破損を防止できるために、手術を中断をすることがない。
【００３０】図６は第４の実施の形態に係る内視鏡の湾曲機構の概念図である。この第４の実施の形態に係る内視鏡の湾曲機構３０は、第３の実施の形態に係る４方向湾曲コマ２７の配置のみを変えたものである。図６に示すように、この４方向湾曲コマ２７は、最手元側から２番目に配置されており、最手元側には湾曲コマ２のリベット孔３と直交する方向に対称に設けられた直交リベット孔２６のみを有する直交湾曲コマ３１が配置されている。
【００３１】この第４の実施の形態の作用を説明すると、４方向湾曲コマ２７がより手元側に配置されているために、第３の実施の形態のものと比べると、より手元側から湾曲する。
【００３２】第４の実施の形態の効果は、４方向湾曲コマ２７の位置がより手元側なので、湾曲方向の上下方向の垂直方向に対する外力を、第３の実施の形態に比べてより吸収することができる。
【００３３】図７は第５の実施の形態に係り、第１の実施の形態の内視鏡の湾曲機構１の外表面に洗浄用のシースを装着した状態の構成図である。図７は、例えば、腹腔用又は胸腔用の内視鏡の挿入部３４であり、この挿入部３４は、対物レンズ３５を有する硬質な先端硬質部３６と、この先端硬質部３６の手元側で連結される湾曲部３７と、この湾曲部３７の手元側で連結される硬質な手元側硬質部３８とから構成されている。さらに、手元側硬質部３８の先端部には、突起部３９が１８０度対称となるように２つ設けられている。
【００３４】前記挿入部３４の外表面には対物レンズ３５を洗浄するための洗浄シース４０が装着されており、この洗浄シース４０は、前記先端硬質部３６に対応する部位は硬質な洗浄先端硬質部４１に、前記湾曲部３７に対応する部位は湾曲可能な洗浄湾曲部４２に、前記手元側硬質部３８に対応する部位は硬質な洗浄手元側硬質部４３に形成されている。また、湾曲部３５の湾曲操作する機構は、第１の実施の形態と同様の湾曲機構１が用いられている。
【００３５】この第５の実施の形態の作用を説明する。使用後に洗浄シース４０を挿入部３４から外す場合、手元側硬質部３８に設けられた突起部３９がガイドになって、挿入部３４と洗浄シース４０のクリアランスがほぼ一定に保たれる。
【００３６】このように、手元側の先端に突起部３９を設けることにより、挿入部３４から洗浄シース４０を外す場合に、挿入部３４と洗浄シース４０のクリアランスがほぼ一定に保たれ、洗浄手元側硬質部３８が湾曲部３５にくい込むことがないので、湾曲部３５の破損を防止することができる。
【００３７】尚、本実施の形態では、接続部材である密着コイルバネ８及び密着コイルバネ２０には他の部材が被覆していないが、バネ力を変化させない範囲で潤滑性のある薄肉チューブ等を被覆し、密着コイルバネ８及び密着コイルバネ２０が進退する際に他の部位との引っかかりを防止するようにしてもよい。
【００３８】また、本実施の形態では、湾曲方向は上下の２方向であるが、必要に応じて、上下以外の方向でもよく、また、１方向でも、３方向以上でもよい。また、接続部材は密着コイルバネ８、密着コイルバネ２０等のコイルバネに限らず、例えば、磁石を用い、所定の引張力量を越えるとアングルワイヤ６と操作ワイヤ１０とが分離するようにしてもよい。
【００３９】また、第１の実施の形態では、密着コイルバネ８のコイル巻数は４巻であったが、必要に応じて２巻以上でよく、望ましくは３巻以上がよい。第２の実施の形態の密着コイルバネは１．２巻であったが、必要に応じて１巻以上でもよい。また、第５の実施の形態では、２つの突起部３９を１８０度対称に設けたが、突起部３９の個数と配置関係は、その都度必要に応じて変化させてもよい。
【００４０】また、本発明は、以下に列記する発明を含んでいる。
（付記）
（付記１）手元の操作に応じて湾曲部を挿通するワイヤが押し引きすることで、前記湾曲部が湾曲動作する内視鏡の湾曲機構において、前記ワイヤの途中に配設され、所定の引張力量が負荷されると前記ワイヤを分離させる接続部材を具備することを特徴とする内視鏡の湾曲機構。
（付記２）前記接続部材は、弾性部材で構成したことを特徴とする付記１記載の内視鏡の湾曲機構。
（付記３）前記弾性部材は、密着コイルバネであることを特徴とする付記２記載の内視鏡の湾曲機構。
（付記４）前記密着コイルバネは、円形に巻いたバネであることを特徴とする付記３記載の内視鏡の湾曲機構。
（付記５）前記密着コイルバネは、長円形に巻いたバネであることを特徴とする付記３記載の内視鏡の湾曲機構。
（付記６）２方向の湾曲操作が可能な内視鏡の湾曲機構において、湾曲部の一部に４方向湾曲可能な湾曲コマを設けたことを特徴とする内視鏡の湾曲機構。
（付記７）前記４方向湾曲可能な湾曲コマは、前記湾曲部の最手元側に配設されていることを特徴とする付記６記載の内視鏡の湾曲機構。
（付記６及び付記７の目的）２方向湾曲可能な内視鏡において、その湾曲可能な方向以外からの外力を吸収することができる内視鏡の湾曲機構を提供することである。
（付記６及ぶ付記７の効果）湾曲可能な方向以外の方向からの外力を吸収できるために、湾曲機構が破損しなく、安全な操作ができる。
【００４１】
【発明の効果】このように、本発明の内視鏡の湾曲機構は、所定の引張力量が負荷されるとワイヤを分離させる接続部材をワイヤの途中に配設しているので、ワイヤに過負荷が全くかからなく、破損を防止でき、安全に操作できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１４日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１１３８３８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２８０７５６ |
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