JPH06105797A

JPH06105797A - 湾曲装置

Info

Publication number: JPH06105797A
Application number: JP4259868A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tsuruta; 稔鶴田; Hitoshi Mizuno; 均水野; Shuichi Takayama; 修一高山; Takahiro Kishi; 孝浩岸; Katsuya Suzuki; 克哉鈴木; Tatsuya Yamaguchi; 達也山口; Yasuhiro Ueda; 康弘植田; Hideyuki Adachi; 英之安達; Yuichi Ikeda; 裕一池田; Masaaki Hayashi; 正明林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】湾曲部の曲率半径を可変でき、使用部位、使用
目的に応じて湾曲量を規制でき、自由度が高く、操作性
に優れた湾曲装置を提供する。【構成】回転可能に連結された複数の湾曲駒２と、これ
ら湾曲駒２の両端を斜めに切欠することにより形成した
関節部４と、前記湾曲駒２の内周に配設され一端が湾曲
駒群の先端側に連結された湾曲操作ワイヤ６と、この湾
曲操作ワイヤ６の手元側に接続された湾曲操作機構７と
からなり、前記関節部４に湾曲駒２の軸方向の間隔を変
化させて曲率半径を可変するバルーン８を設け、バルー
ン８を膨張・収縮することにより、湾曲駒２相互間の間
隔を変化できるようにしたことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、医療用内視鏡、工業
用内視鏡の可撓管に採用される湾曲装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、医療用内視鏡の可撓管、ガス配
管等の工業用管路の点検・修理を行う工業用内視鏡の可
撓管は、複数の湾曲部を有する多自由度可撓管によって
構成されている。

【０００３】一般に、可撓管は複数の湾曲駒を連結ピン
によって回転可能に連結して関節部を形成するととも
に、湾曲駒の内周に湾曲操作ワイヤを配索し、この湾曲
操作ワイヤの一端側を先端側の湾曲駒に固定し、手元側
に湾曲操作ワイヤに引張り力を付与する湾曲操作機構を
備えている。

【０００４】そして、湾曲操作機構によって湾曲操作ワ
イヤに引張り力を加えることにより、各湾曲駒を連結ピ
ンを中心として少しずつ回転させ、湾曲部全体を所望の
方向に湾曲できるようになっている。

【０００５】また、内視鏡の湾曲管においては、湾曲駒
群の内部にライトガイドファイバー、イメージガイドフ
ァイバー、鉗子チャンネルおよび送気・送水チューブ等
が内挿され、湾曲駒群の外周はブレードを介して外皮に
よって被覆されている。

【０００６】前記各湾曲駒の両端は斜めに切欠されてお
り、この切欠角度によって関節部の湾曲度合い、つまり
曲率半径が決められ、最大に湾曲したときには湾曲駒の
両端部の切欠部が互いに当接し、湾曲量が規制されるよ
うになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、各湾曲駒の両端の切欠角度によって湾曲部の曲
率が決まってしまうと、内視鏡の挿入部のように狭い空
間で、曲りくねった内腔に挿入する場合、湾曲操作機構
によって湾曲操作ワイヤに引張り力を加えても曲率が規
制されているため目的部位に挿入することが困難で、操
作性・観察能に影響を与えていた。

【０００８】また、湾曲駒の両端の切欠角度を大きくし
て湾曲部の曲率半径を大きく設計すると、湾曲操作機構
を操作して湾曲部を湾曲した場合、湾曲部が過剰湾曲し
て可撓管に内挿されたライトガイドファイバー、イメー
ジガイドファイバー等の内蔵物を折損する虞がある。

【０００９】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、湾曲部の曲率半径を
可変でき、使用部位、使用目的に応じて湾曲量を規制で
き、自由度が高く、操作性に優れた湾曲装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するために、回転可能に連結された複数の湾曲駒と、
これら湾曲駒の少なくとも一方を切欠することにより形
成した関節部と、前記湾曲駒の内周に配設され一端が湾
曲駒群の先端側に連結された湾曲操作ワイヤと、この湾
曲操作ワイヤの手元側に接続された湾曲操作機構とから
なる湾曲装置において、前記関節部に湾曲駒の軸方向の
間隔を変化させて曲率半径を可変する湾曲規制部材を設
けたことにある。

【００１１】

【作用】湾曲操作機構によって湾曲操作ワイヤに引張り
力を付与すると、湾曲駒は連結ピンを支点として回転
し、関節部から湾曲する。このとき、可撓管を大きな曲
率半径で湾曲させたい場合、湾曲方向側に位置するバル
ーンにエアーを供給する。バルーンにエアーが供給され
ると、バルーンは膨張して関節部の切欠部を狭くし、各
湾曲駒の回転角が規制されて小さくなり、湾曲操作機構
によって湾曲操作ワイヤに引張り力を付与しても、湾曲
駒相互間に介在されたバルーンによって回転角が規制さ
れてそれ以上に湾曲しないため、可撓管の曲率半径を大
きい状態に保持できる。

【００１２】逆に可撓管を小さな曲率半径で湾曲させた
い場合、湾曲方向側に位置するバルーンのエアーを吸引
してエアーを排出すると、バルーンは収縮して関節部の
切欠部が広くなり、湾曲操作ワイヤに引張り力を付与す
ると、湾曲駒は収縮されたバルーンを挟持する回転角ま
で回転して湾曲するため、可撓管の曲率半径が小さくな
る。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１４】図１および図２は第１の実施例で、１は内
視鏡の挿入部としての可撓管である。２は複数の湾曲駒
であり、円筒状の短管によって形成されている。湾曲駒
２の軸方向の両端部は連結ピン３によって回転可能に連
結されている。湾曲駒２の軸方向の両端は斜めに切欠さ
れており、この切欠部によって可撓管１の関節部４を形
成している。

【００１５】湾曲駒２の内壁にはワイヤガイド５が設け
られ、このワイヤガイド５には湾曲操作ワイヤ６が軸方
向に移動自在に挿通されている。この湾曲操作ワイヤ６
の一端は可撓管１の先端側に湾曲駒２に固定され、他端
は手元側に設けた湾曲操作機構７に連結されている。そ
して、この湾曲操作機構７によって湾曲操作ワイヤ６に
引張り力を付与することにより、湾曲駒２が連結ピン３
を支点として回転して可撓管１が湾曲するように構成さ
れている。

【００１６】さらに、前記湾曲駒２相互間の関節部４に
は湾曲規制部材としてのバルーン８が設けられている。
これらバルーン８は湾曲駒２の内周に添設されたエアー
チューブ９に接続され、このエアーチューブ９は手元側
に設けられたシリンジ１０に接続されている。

【００１７】シリンジ１０は湾曲半径調整機構１１に接
続され、この湾曲半径調整機構１１によってシリンジ１
０を操作して各バルーン８に供給するエアー圧を調整す
るようになっている。

【００１８】また、前記湾曲駒２の外周には樹脂チュー
ブからなる外皮１２によって被覆され、湾曲駒２の内部
には図示しないがライトガイドファイバー、イメージガ
イドファイバー、鉗子チャンネルおよび送気・送水チュ
ーブ等が内挿されている。

【００１９】次に、前述のように構成された湾曲装置の
作用について説明する。湾曲操作機構７によって湾曲操
作ワイヤ６に引張り力を付与すると、湾曲駒２は連結ピ
ン３を支点として回転し、関節部４から湾曲する。

【００２０】このとき、可撓管１を大きな曲率半径で湾
曲させたい場合、図２（ｂ）に示すように、湾曲半径調
整機構１１によってシリンジ１０を操作して湾曲方向側
に位置する各バルーン８にエアーを供給する。バルーン
８にエアーが供給されると、バルーン８は膨張して関節
部４の切欠部を狭くし、各湾曲駒２の回転角が規制され
て小さくなる。つまり、湾曲操作機構７によって湾曲操
作ワイヤ６に引張り力を付与しても、湾曲駒２相互間に
介在されたバルーン８によって回転角が規制されてそれ
以上に湾曲しないため、可撓管１の曲率半径を大きい状
態に保持できる。

【００２１】また、逆に可撓管１を小さな曲率半径で湾
曲させたい場合、図２（ａ）に示すように、湾曲半径調
整機構１１によってシリンジ１０を操作して湾曲方向側
に位置する各バルーン８のエアーを吸引する。バルーン
８からエアーが排出されると、バルーン８は収縮して関
節部４の切欠部が広くなる。つまり、湾曲操作機構７に
よって湾曲操作ワイヤ６に引張り力を付与すると、湾曲
駒２は収縮されたバルーン８を挟持する回転角まで回転
して湾曲するため、可撓管１の曲率半径を小さくするこ
とができる。

【００２２】このようにバルーン８に供給するエアー圧
によって湾曲駒２の回転角を規制することができ、可撓
管１の曲率半径を可変でき、内視鏡のように限られた空
間で湾曲操作する場合の操作性を向上でき、また過剰湾
曲によって内挿されたライトガイドファイバー、イメー
ジガイドファイバー等の内蔵物の折損を未然に防止する
ことができる。図３は第２の実施例を示し、第１の実施
例と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。

【００２３】湾曲駒２の内側には第１の湾曲操作ワイヤ
１３、第２の湾曲操作ワイヤ１４および第３の湾曲操作
ワイヤ１５が同軸上に、かつ互いに軸方向に摺動自在に
配設されている。

【００２４】第１の湾曲操作ワイヤ１３の先端部は可撓
管１の先端側の湾曲駒２ａに固定され、第２の湾曲操作
ワイヤ１４は可撓管１の中間の湾曲駒２ｂに固定され、
第３の湾曲操作ワイヤ１５は基端側の湾曲駒２ｃに固定
されている。

【００２５】したがって、第１の湾曲操作ワイヤ１３を
手元側に引張ると、湾曲駒２ａと２ｂとの間の湾曲駒２
が連結ピン３を支点として回転して可撓管１の先端側が
湾曲する。第２の湾曲操作ワイヤ１４を手元側に引張る
と、湾曲駒２ｂと２ｃとの間の湾曲駒２が連結ピン３を
支点として回転して可撓管１の中間部が湾曲する。第３
の湾曲操作ワイヤ１４を手元側に引張ると、湾曲駒２ｃ
より手元側の湾曲駒２が連結ピン３を支点として回転し
て可撓管１の手元側が湾曲する。

【００２６】このように可撓管１を第１〜第３の湾曲操
作ワイヤ１３〜１５によって３段階に湾曲させることに
より、可撓管１の湾曲させたい部分を選択的に湾曲させ
ることができる。また、第１〜第３の湾曲操作ワイヤ１
３〜１５を同軸上に配置することにより、湾曲部の構造
が簡素化し、細径化を図ることができる。また、内視鏡
のように限られた空間で湾曲操作する場合の操作性を向
上できる。図４は第３の実施例を示し、第１の実施例と
同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。

【００２７】湾曲駒２の内側には軸方向に沿ってコイル
シース１６が設けられ、このコイルシース１６の一端は
最先端の湾曲駒２の内部に開口している。このコイルシ
ース１６の開口と対向する最先端の湾曲駒２の内部には
プーリ１７が設けられている。

【００２８】また、コイルシース１６には湾曲操作ワイ
ヤ１８が軸方向に摺動自在に挿通され、この湾曲操作ワ
イヤ１８はコイルシース１６の開口から導出してプーリ
１７に掛け渡され、このプーリ１７を介して折り返され
て手元側の湾曲駒２に固定されている。

【００２９】したがって、湾曲操作ワイヤ１８を引張る
と、プーリ１７によって可撓管１の先端側の湾曲駒２に
引張り力が加わり、可撓管１が湾曲する。このように、
可撓管１の先端側に引張り力が加わるため、湾曲部に湾
曲がかかり始めても先端側へ伝わる力は摩擦により減少
することはない。この結果、可撓管１の先端側から湾曲
し、内視鏡のように限られた空間で湾曲操作する場合の
操作性を向上できる。

【００３０】図５および図６は形状記憶合金（以下、Ｓ
ＭＡという）を用いた湾曲装置である。マルチルーメン
チューブからなるマニピュレータ２０には湾曲部２１が
設けられ、この湾曲部２１には周方向に９０゜間隔に４
つの湾曲機構２２が設けられている。

【００３１】これら湾曲機構２２は同一構造であり、そ
の１つについて説明すると、２３は湾曲部２１に軸方向
に沿って内挿されたアウタケーシングであり、これは導
電性を有する密巻コイルによって形成されて可撓性を有
している。アウタケーシング２３の内部には導電性を有
するインナケーブル２４が軸方向に摺動自在に挿通さ
れ、この先端部には通電によって湾曲するＳＭＡワイヤ
２５が同軸的に連結されている。

【００３２】インナケーブル２４およびＳＭＡワイヤ２
５はＳＭＡワイヤ２５の先端部を残して絶縁コーティン
グ層２６によって被覆されており、インナケーブル２４
の手元側には転接ローラ２７を有したワイヤ移動装置２
８が設けられている。

【００３３】また、前記アウタケーシング２３の基端側
とインナケーブル２４の基端側との間にはＳＭＡワイヤ
２５に通電するための通電装置２９が設けられ、インナ
ケーブル２４，ＳＭＡワイヤ２５，アウタケーシング２
３，通電装置２９およびインナケーブル２４の閉回路が
形成されている。

【００３４】したがって、湾曲部２１に内挿されたアウ
タケーシング２３の内部にはＳＭＡワイヤ２５と一体的
に連結されたインナケーブル２４が独立的に進退自在で
あり、ワイヤ移動装置２８によって湾曲部２１に対する
ＳＭＡワイヤ２５の位置を可変できる。

【００３５】このため、湾曲しようとする側のワイヤ移
動装置２８を駆動してインナケーブル２４を進退させ、
湾曲部２１に対するＳＭＡワイヤ２５を位置決めし、通
電装置２９によってＳＭＡワイヤ２５に通電することに
より、ＳＭＡワイヤ２５によって湾曲部２１を湾曲する
ことができ、湾曲部２１を軸方向の任意な位置で湾曲で
きる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、関節部に湾曲駒の軸方向の間隔を変化させて曲率半
径を可変する湾曲規制部材を設けることにより、湾曲部
の曲率半径を可変でき、使用部位、使用目的に応じて湾
曲量を規制でき、自由度が高く、操作性に優れ、医療用
内視鏡、工業用内視鏡の可撓管に採用することにより、
操作性、観察能の向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係わる湾曲装置の縦
断側面図。

【図２】同実施例の湾曲装置の作用説明図、

【図３】この発明の第２の実施例に係わる湾曲装置を示
し、（ａ）は一部切欠した斜視図、（ｂ）は（ａ）のａ
−ａ線に沿う断面図。

【図４】この発明の第３の実施例に係わる湾曲装置の縦
断側面図。

【図５】ＳＭＡを用いた湾曲装置を示す概略的構成図。

【図６】同装置の湾曲機構を示す縦断側面図

【符号の説明】

１…可撓管、２…湾曲駒、４…関節部、６…湾曲操作ワ
イヤ、７…湾曲操作機構、８…バルーン（湾曲規制部
材）。

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】湾曲駒２の内壁にはワイヤガイド５が設け
られ、このワイヤガイド５には湾曲操作ワイヤ６が軸方
向に移動自在に挿通されている。この湾曲操作ワイヤ６
の一端は可撓管１の先端側の湾曲駒２に固定され、他端
は手元側に設けた湾曲操作機構７に連結されている。そ
して、この湾曲操作機構７によって湾曲操作ワイヤ６に
引張り力を付与することにより、湾曲駒２が連結ピン３
を支点として回転して可撓管１が湾曲するように構成さ
れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸孝浩東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者鈴木克哉東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者山口達也東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者植田康弘東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者安達英之東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者池田裕一東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者林正明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能に連結された複数の湾曲駒と、
これら湾曲駒の少なくとも一方を切欠することにより形
成した関節部と、前記湾曲駒の内周に配設され一端が湾
曲駒群の先端側に連結された湾曲操作ワイヤと、この湾
曲操作ワイヤの手元側に接続された湾曲操作機構とから
なる湾曲装置において、前記関節部に湾曲駒の軸方向の
間隔を変化させて曲率半径を可変する湾曲規制部材を設
けたことを特徴とする湾曲装置。