專利名稱：內窺鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及內窺鏡，尤其涉及可調整插入部的撓性的內窺鏡。
背景技術：
在醫療領域，廣泛施行利用了內窺鏡的醫療診斷。尤其是，在插入體腔內的內窺鏡的插入部的前端部內置CCD等攝像元件而對體腔內的圖像進行攝影，并利用處理裝置實施信號處理而在監視器上顯示圖像，醫生對其進行觀察而用于診斷，或者從處置工具穿過用的通道插入處置工具而實施例如息肉切除等處置。內窺鏡包括施行手術者把持而進行操作的手持操作部；與該手持操作部連接而插入到體腔內等的插入部；與手持操作部連接且與光源裝置、處理裝置連接的通用線纜。內窺鏡的插入部具有帶撓性的柔性部，從而能夠插入復雜地彎曲的插入路徑內。 然而，由于這種撓性，從而存在插入部前端側的方向難以確定而難以向目標的方向插入的問題。另外，當向體腔內插入插入部時，為了進行某種處置或觀察，存在插入部優選固定為當時的形狀的情況。因此，在專利文獻1公開的內窺鏡中，向插入部的柔性部穿過配置作為撓性可變構件(也稱為硬度可變構件)的密接螺旋彈簧，并且將作為牽引構件的金屬線穿過該密接螺旋彈簧，通過對該金屬線進行牽引及松弛而使密接螺旋彈簧伸縮，從而調整柔性部的撓性。對所述金屬線進行牽引及松弛的牽引機構部設置于內窺鏡的手持操作部。該牽引機構部包括與所述金屬線的端部連結的第一連桿構件；與第一連桿構件連結的第二連桿構件；與第二連桿構件連結的操作桿。第二連桿構件在操作桿的圓板狀基端部的外周部連結成轉動自如，另外，操作桿在手持操作部上安裝成轉動自如，并且在頂部設置指按部。當手指按壓該指按部而對操作桿進行轉動操作時，該轉動操作力經由第二及第一連桿構件而轉換為直線運動，從而對金屬線進行牽引及松弛。通過該操作，密接螺旋彈簧伸縮而柔性部的撓性發生變化。專利文獻1日本實開平3-43802號公報專利文獻1的牽引機構部是通過操作桿進行1次(1行程)轉動操作而對金屬線進行牽引及松弛的機構。由此，在專利文獻1的牽引機構部中，為了確保用于調整柔性部的撓性的金屬線牽引量，而需要增大圓板狀基端部的直徑，因此存在牽引機構部的大型化的問題。另外，由于金屬線的牽引力可達到幾十公斤，因此為了得到利用手指對操作桿進行操作的操作力，伴隨著圓板狀基端部的大徑化而不得不增加操作桿的長度，而這又成為導致牽引機構部的大型化的問題。
發明內容
本發明是基于這種情況而做出的，其目的在于提供一種實現牽引機構部的小型化并降低金屬線的牽引操作力的內窺鏡。
為了實現上述目的，本發明的內窺鏡由手持操作部和插入部構成，該插入部的基端部與該手持操作部連接，所述插入部包括柔性部，其基端部與所述手持操作部連接；彎曲部，其基端部與該柔性部的前端部連接；前端硬質部，其基端部與該彎曲部的前端部連接，所述內窺鏡的特征在于，具有撓性可變構件，其一端固定在所述柔性部的前端部側， 且另一端固定在所述插入部的基端部或所述手持操作部側，通過伸縮而使撓性變化；金屬線，其穿過所述撓性可變構件，且一端固定于所述柔性部的所述前端側，而另一端與在所述手持操作部設置的牽引機構部連結，所述牽引機構部具備滑輪，其卷繞所述金屬線的另一端；減速機構部，其具有對所述滑輪提供旋轉驅動力且對所述滑輪提供自身制動力的蝸輪傳動裝置。根據本發明，由于通過對金屬線進行牽引/松弛的滑輪、具有對該滑輪提供旋轉驅動力且對滑輪提供自身制動力的蝸輪傳動裝置的減速機構部來構成牽引機構部，因此能夠實現牽引機構部的小型化并降低金屬線的牽引操作力。優選在本發明的減速機構部上連結有在所述手持操作部設置成轉動自如的操作桿。根據本發明，通過操作桿的小行程的反復轉動操作而能夠對滑輪提供驅動。在本發明中，由于經由減速機構部使滑輪轉動，雖然操作桿的操作量與專利文獻1的操作桿相比有所增加，但是可獲得與其減速比相當的轉矩，從而減輕金屬線的牽引操作力。因此，能夠以施行手術者的手指容易地對操作桿進行操作。因此，能夠利用施行手術者的手指容易地操作操作桿。另外，被牽引的金屬線在蝸輪傳動裝置的自身制動力的作用下保持卷繞在滑輪上的狀態，因此能夠容易地保持柔性部的撓性。優選本發明的所述減速機構部與所述操作桿經由單向離合器連結，所述單向離合器通過所述操作桿在去路方向上的轉動而向所述減速機構部傳遞動力，通過所述操作桿在回路方向上的轉動而使所述操作桿相對于所述減速機構部進行空轉，從而選擇性地操作所述滑輪對所述金屬線的牽引及所述滑輪對所述金屬線的松弛。根據本發明，例如在牽引金屬線的情況下，當使操作桿向去路方向轉動時，其轉動操作力經由單向離合器向減速機構部傳遞，所以金屬線被滑輪牽引。此外，當使操作桿向回路方向轉動時，操作桿在單向離合器的作用下相對于減速機構部進行空轉。由此，動力不向減速機構部傳遞，而滑輪不旋轉。即，使操作桿向去路方向和回路方向反復轉動，從而金屬線被滑輪牽引行進。另外，當向回路方向對操作桿進行操作時，滑輪在蝸輪傳動裝置的自身制動力的作用下不旋轉。由此，金屬線被保持成卷繞在滑輪上的狀態，從而無需利用施行手術者的手指進行保持，因此能減輕施行手術者的負擔。需要說明的是，在使金屬線松弛的情況下也是同樣的。優選本發明的所述操作桿具備用于牽引所述金屬線的第一桿和用于使所述金屬線松弛的第二桿，所述第一桿和所述第二桿分別具備所述單向離合器。根據本發明，在對第一桿進行轉動操作而牽引金屬線的情況下，第二桿相對于減速機構部進行空轉，當對第二桿進行轉動操作而使金屬線松弛的情況下，第一桿相對于減速機構部進行空轉。優選本發明的所述減速機構部與所述操作桿經由單向離合器連結，所述單向離合器具備牽引用鎖扣彈簧及松弛用鎖扣彈簧，所述牽引用鎖扣彈簧及松弛用鎖扣彈簧與所述操作桿一體設置且配置在距該操作桿的旋轉軸不同的距離處，所述牽引用鎖扣彈簧僅向所述操作桿對所述金屬線的牽引方向傳遞動力，所述松弛用鎖扣彈簧僅向所述操作桿對所述金屬線的松弛方向傳遞動力；驅動板，其與所述減速機構部連結，且在不同的圓周上具備供所述牽引用鎖扣彈簧以能夠傳遞動力的方式卡合的第一突起及供所述松弛用鎖扣彈簧以能夠傳遞動力的方式卡合的第二突起。根據本發明，當使操作桿向金屬線牽引方向轉動時，牽引用鎖扣彈簧與第一突起卡合而使驅動板轉動，該轉動力經由減速機構部向滑輪傳遞，從而金屬線被滑輪牽引。此時，松弛用鎖扣彈簧未與第二突起卡合，所以松弛用鎖扣彈簧相對于驅動板進行空轉。另一方面，當使操作桿向金屬線松弛方向轉動時，這一次松弛用鎖扣彈簧與第二突起卡合而使驅動板反向轉動，該轉動力經由減速機構部向滑輪傳遞，從而金屬線松弛。此時，牽引用鎖扣彈簧不與第一突起卡合，從而牽引用鎖扣彈簧相對于驅動板進行空轉。優選在本發明的所述單向離合器具有操作方向分隔板，該操作方向分隔板上形成有第一窗和第二窗，所述第一窗供所述牽引用鎖扣彈簧貫通而限制該牽引用鎖扣彈簧的移動范圍，所述第二窗供所述松弛用鎖扣彈簧貫通而限制該松弛用鎖扣彈簧的移動范圍。根據本發明，在操作方向分隔板上開設的第一窗的范圍內使操作桿向金屬線牽引方向轉動，另外，在操作方向分隔板上開設的第二窗的范圍內使操作桿向金屬線松弛方向轉動。通過如此限制操作桿的轉動范圍，能夠穩定地進行基于操作桿的牽引、松弛操作。優選相對于基準位置將本發明的所述操作桿在牽引方向上的規定的轉動范圍設定為牽引用操作范圍，并且相對于所述基準位置將本發明的所述操作桿在與所述牽引方向相反的松弛方向上的規定的轉動范圍設定為松弛用操作范圍，所述牽引用鎖扣彈簧僅在所述牽引用操作范圍內經由所述操作方向分隔板的所述第一窗而與所述驅動板的所述第一突起卡合，所述松弛用鎖扣彈簧僅在所述松弛用操作范圍內經由所述操作方向分隔板的所述第二窗而與所述驅動板的所述第二突起卡合。根據本發明，當對金屬線進行牽引操作時，由于牽引用鎖扣彈簧僅在牽引用操作范圍內經由操作方向分隔板的第一窗而與驅動板的第一突起卡合，因此當在牽引用操作范圍內對操作桿進行反復操作時，金屬線被滑輪牽引。此時，松弛用鎖扣彈簧不從第二窗突出，不與第二突起卡合。另外，當對金屬線進行松弛操作時，由于松弛用鎖扣彈簧僅在松弛用操作范圍內經由操作方向分隔板的第二窗而與驅動板的第二突起卡合，所以當在松弛用操作范圍內對操作桿進行反復操作時，金屬線從滑輪被反繞而松弛。此時，牽引用鎖扣彈簧不從第一窗突出，不與第一突起卡合。優選在本發明的所述減速機構部上連結有電動機的輸出軸，所述電動機由控制部控制旋轉方向，所述控制部基于設置在所述手持操作部上的操作構件的操作而控制所述電動機的旋轉方向。根據本發明，也可以利用電動機的驅動力經由減速機構進行驅動。若施行手術者將操作構件向牽引側操作，則電動機進行正向旋轉，金屬線被滑輪牽引。而且，若施行手術者將操作構件向松弛側操作，則電動機進行反向旋轉，金屬線從滑輪被反繞而松弛。本發明的所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的滑輪外殼所構成的防金屬線脫落構件。
根據本發明，通過金屬線引導壁能夠將金屬線可靠地卷繞在滑輪上且能夠進行反繞，另外，通過滑輪外殼能夠防止金屬線從滑輪脫落。優選本發明的所述金屬線包括穿過所述撓性可變構件的第一金屬線和卷繞在所述滑輪上且位于所述手持操作部的內部的第二金屬線，所述第一金屬線和所述第二金屬線經由調整所述金屬線的長度的調整構件連結。金屬線的初始的自然長度經長期使用而變化，在因牽引導致伸出而發生變化的情況下，若放置不理則操作感發生變化。為了防止這種情況，在本發明中，以第一金屬線和第二金屬線構成金屬線，將第一金屬線和第二金屬線經由調整構件連結，并通過調整構件來調整金屬線的長度。發明效果根據本發明的內窺鏡，由于通過對金屬線進行卷繞、反繞的滑輪和具有對該滑輪提供旋轉驅動力且對滑輪提供自身制動力的蝸輪傳動裝置的減速機構部來構成牽引機構部，因此能夠實現牽引機構部的小型化并降低金屬線的牽引操作力。
圖1是實施方式的具備撓性可變構件的內窺鏡的整體結
圖2是表示圖1所示的內窺鏡的插入部的結構的剖視圖
圖3是表示牽引機構部的結構的立體圖。
圖4是長度調整構件的結構圖。
圖5是滑輪及滑輪外殼的剖視結構圖。
圖6是表示單向離合器的第一實施例的組裝立體圖。
圖7是圖6所示的單向離合器的側視圖。
圖8是表示單向離合器的第二實施例的結構圖。
圖9是表示第一電動金屬線牽引結構的說明圖。
圖10是表示第二電動金屬線牽引結構的說明圖。
符號說明
10..內窺鏡
12 ·手持操作部
14..插入部
16..通用線纜
22..前端硬質部
24..彎曲部
26..柔性部
30..彎角鈕
32..送氣·送水按鈕
34..吸引按鈕
36..鉗子插入口
40 ·操作桿
42..彎曲片
44..密接螺旋彈簧
46..金屬線
50..密接螺旋彈簧固定部
52..長度調整構件
54..牽引金屬線
56..滑輪外殼
58..蝸輪
60..蝸桿
62..正齒輪
64..齒輪
66..外螺紋
68..套筒螺母
70..卡球
72..卡球
74..滑輪
76..金屬線引導壁
80..單向離合器
82..牽引用鎖扣彈簧
84..松弛用鎖扣彈簧
88..驅動板
90..操作方向分隔板
92..第一突起
94..第二突起
96..第一窗
98..第二窗
100..單向離合器
102..牽引操作用的單向離合器
104..松弛操作用的單向離合器
106. 操作桿
108. 第一桿
110. 第二桿
112..電動機
114..蹺蹺桿
116..控制系統
118..電動機
120..正齒輪
122..齒輪
具體實施方式
以下，根據附圖，詳細說明本發明的內窺鏡的優選的實施方式。圖1是實施方式的具備撓性可變構件的內窺鏡10的整體結構圖。該圖所示的內窺鏡10具備手持操作部12和基端部與手持操作部12連結的插入部14。施行手術者用左手把持并操作手持操作部12，同時用右手把持插入部14而將插入部14插入被檢者的體腔內，從而進行觀察。通用線纜16與手持操作部12連接，在通用線纜16的前端設有LG連接器17。通過將該LG連接器17與未圖示的光源裝置連接，而向配設在插入部14前端部的照明光學系統傳送照明光。另外，在通用線纜16上連接有未圖示的電連接器，電連接器與未圖示的內窺鏡處理器連接。由此，通過內窺鏡10得到的觀察圖像的信號向內窺鏡處理器輸出，從而在與內窺鏡處理器連接的未圖示的監視裝置上顯示圖像。施行手術者邊觀察該圖像邊操作內窺鏡10。插入部14與手持操作部12的前端部連接，從其(手持操作部12側的)基端部朝向(插入到體腔內的一側的)前端由柔性部沈、彎曲部M及前端硬質部22的各部分構成。 通過轉動設置在手持操作部12上的彎角鈕30而遙控地對彎曲部M進行彎曲操作。由此， 能夠使前端硬質部22的前端面朝向所希望的方向。另外，在手持操作部12設置有送氣·送水按鈕32、吸引按鈕34及鉗子插入口 36 等，所述送氣·送水按鈕32用于經由未圖示的送氣·送水通道從前端硬質部22的送氣/ 送水口向檢測部位等進行送氣及送水，所述吸引按鈕34用于經由未圖示的鉗子通道從前端硬質部22的鉗子口進行吸引，所述鉗子插入口 36與鉗子通道連通而作為供施行手術者插入鉗子的開口。另外，內窺鏡10具備調整柔性部沈的撓性的撓性調整裝置。其詳細的結構在后面進行敘述，在如圖2所示的柔性部沈內穿過配置密接螺旋彈簧(撓性可變構件)44，通過對在柔性部沈的前端側與密接螺旋彈簧44固接且穿過配置于密接螺旋彈簧44內的金屬線46進行牽引，而壓縮密接螺旋彈簧44，使柔性部沈的撓性變硬。需要說明的是，作為撓性可變構件，除了密接螺旋彈簧44之外，還可以例舉出嵌插于柔性部沈內周面的螺旋管。在如圖1所示的手持操作部12的上部設置有所述撓性調整裝置的操作桿40。通過利用施行手術者的手指對操作桿40進行操作，可經由后述的牽引機構部來牽引圖2的金屬線46或使金屬線46松弛。如圖1的雙點劃線所示，操作桿40設置在把持手持操作部12 的施行手術者的左手拇指能到達的位置，通過拇指的伸縮動作來進行操作。進一步而言，在本實施方式中，所述撓性調整裝置的牽引機構部及承受金屬線牽引力的密接螺旋彈簧44的固定部也設置在手持操作部12的上部。在此，所述上部是指內窺鏡10的使用形態時的上部，在結構上是指手持操作部12的基端部側。另一方面，如圖2的插入部14的剖視圖所示，插入部14的彎曲部M通過將形成為環狀的多個彎曲片42、42...連續設置而構成。相鄰的彎曲片42相互連結成能夠轉動， 通過對手持操作部12的彎角鈕30(參照圖1)進行操作，而能夠使彎曲部M沿上下左右方向彎曲，從而使前端硬質部22的前端面23朝向任意方向。另外，如圖2所示，在柔性部沈的內部配置有構成撓性調整裝置的密接螺旋彈簧 44和穿過密接螺旋彈簧44內部的金屬線46。密接螺旋彈簧44的一端通過釬焊等固定在柔性部沈的前端部側，而另一端通過釬焊等固定在手持操作部12的后述的密接螺旋彈簧固定部50 (參照圖3)。需要說明的是， 密接螺旋彈簧44的另一端可以固定在插入部14的基端部側。圖2所示的金屬線46穿過密接螺旋彈簧44的內部，其一端通過釬焊等固定在密接螺旋彈簧44的一端及柔性部沈的前端側，而另一端與設置在手持操作部12上的牽引機構部連結。此外，如上述那樣，當操作設置在手持操作部12上部的操作桿40時，牽引機構部牽引金屬線46，其結果是，密接螺旋彈簧44被壓縮。由此，密接螺旋彈簧44由于撓性降低而變換成較硬的狀態，所以柔性部26的撓性被調整成較硬。圖3是表示牽引機構部的結構的立體圖。該圖所示的牽引機構部從金屬線(第一金屬線)46朝向操作桿40而包括密接螺旋彈簧固定部50、長度調整構件52、牽引金屬線(第二金屬線)M、滑輪外殼56、蝸輪58、蝸桿60、正齒輪62及齒輪64。由蝸輪58和蝸桿60構成蝸輪傳動裝置，由該蝸輪傳動裝置、正齒輪62及齒輪64 構成減速機構部。需要說明的是，減速機構部不局限于由齒輪構成的結構，也可以是基于鏈條、傳送帶的減速機構部。在圖3中雖未示出密接螺旋彈簧44，但如上述那樣，密接螺旋彈簧44的另一端通過釬焊等固定在筒狀的密接螺旋彈簧固定部50。金屬線46的端部穿過密接螺旋彈簧固定部50，經由長度調整構件52與牽引金屬線M連結。由于長期使用而金屬線46伸長，從而金屬線46的余長增加，當初始的撓性可變性能出現劣化時，為了使性能恢復到初始狀態，而在撓性可變側的金屬線46與牽引機構部側的牽引金屬線M的連接部上設置長度調整構件52。如圖4的(A)JB)所示，長度調整構件52由筒狀的外螺紋66和套筒螺母68等構成。金屬線46被插入外螺紋66，在其端部固接有作為防脫構件的卡球70。另一方面，牽引金屬線M被插入套筒螺母68，在其端部固接有作為防脫構件的卡球72。如圖4(A)所示， 使外螺紋66與套筒螺母68螺合，通過調整其螺合量而能夠調節金屬線46的長度。需要說明的是，套筒螺母68由于金屬線46的牽引松弛動作而發生滑動，為了防止因其軌道不穩定使金屬線46受到不期望的力而發生斷線，優選設置對所述滑動進行引導的套筒引導件(未圖示)而使金屬線46沿著牽引松弛軌道進行動作。另外，對于金屬線46和外螺紋66、金屬線M和套筒螺母68各自的連接部而言，由于剛性急劇變化而容易在金屬線4654處發生斷線，為了防止出現這種情況，而優選設置橡膠管等防折構件。如圖5的(A)、⑶所示，在圖3所示的滑輪外殼56上設有對金屬線M進行牽引、 松弛的旋轉自如的滑輪74。金屬線M的端點55固定在滑輪74上。該滑輪74設定成使對置的金屬線引導壁76、76的間隔為金屬線M的直徑以上。另外，作為防金屬線脫落構件的滑輪外殼56以金屬線M的直徑以下的間隙與金屬線引導壁76、76接近配置。根據該結構，通過金屬線引導壁76、76，能夠可靠地將金屬線M卷繞到滑輪74上且能夠進行反繞，另外，即使金屬線M的余長部54A變長，也能夠通過滑輪外殼56來防止余長部54A從滑輪74脫落。滑輪74以同軸的方式與圖3所示的蝸輪58相連結，該蝸輪58與蝸桿60嚙合。蝸桿60以同軸的方式與正齒輪62連結，該正齒輪62與齒輪64嚙合，該齒輪64與操作桿40 同軸地連結。
蝸桿60的螺旋角設定成比休止角(摩擦角)小，由此，可防止從蝸輪58向蝸桿60 的反向驅動，而對圖5的滑輪74提供自身制動力。而且，所述減速機構部的減速比例如設定為50 1，從而向滑輪74傳遞操作桿40的操作力的50倍的轉矩。由此，達到幾十公斤的金屬線牽引力能夠被減輕為較小的操作力，從而能夠利用手指容易地對操作桿40進行操作。S卩，根據實施方式的牽引機構部，通過操作桿40的小行程的反復轉動操作而對滑輪74提供驅動。在該牽引機構部中，由于經由減速機構部而使滑輪74轉動，所以操作桿40 的操作量與專利文獻1的操作桿相比有所增加，能夠獲得與該減速比相當的轉矩，因此能夠減輕金屬線46的牽引操作力。因此，能夠利用施行手術者的手指容易地對操作桿40進行操作。而且，通過使用減速機構部，與利用操作桿的1行程的轉動來牽引金屬線的專利文獻1的牽引機構部相比，機構部不會變得大型，而且，操作桿40也可以小于專利文獻1的操作桿，因此，能夠實現牽引機構部的小型化。而且，被牽引的金屬線46利用蝸輪傳動裝置的自身制動力而保持卷繞在滑輪74上的狀態，因此能夠容易保持柔性部M的撓性。若施行手術者對操作桿40進行轉動操作，則與操作桿40連結的齒輪64進行驅動，由此，正齒輪62被驅動。其結果是，蝸桿60及蝸輪58進行驅動，滑輪74發生轉動而金屬線46通過金屬線M被進行牽引、松弛。此外，金屬線46的前端固定在圖2所示的密接螺旋彈簧44的前端部，而且密接螺旋彈簧44的另一端固定在圖3所示的密接螺旋彈簧固定部50，因此，當金屬線46被牽引時，密接螺旋彈簧44被向滑輪74側拉拽，密接螺旋彈簧 44與密接螺旋彈簧固定部50之間被壓縮，而其硬度增加。另外，如圖3的虛線所示，操作桿40構成為可向上方和下方操作。若向上方對操作桿40進行操作，則在齒輪64、正齒輪62、蝸桿60及蝸輪58的作用下，滑輪74向卷起金屬線M的方向轉動。由此，因金屬線46被牽引而密接螺旋彈簧44 被壓縮，所以密接螺旋彈簧44的硬度增加而柔性部沈的撓性變硬。另外，若向下方對操作桿40進行操作，則在齒輪64、正齒輪62、蝸桿60及蝸輪58 的作用下，滑輪74向金屬線M被反繞的方向轉動。由此，因為金屬線46松弛而密接螺旋彈簧44的壓縮被解除，所以密接螺旋彈簧44的硬度減小而柔性部沈的撓性變軟。在此，若插入部14(柔性部26)彎曲，則密接螺旋彈簧44也彎曲而長度變長。因此，即使不對操作桿40進行操作，由于金屬線M相對于密接螺旋彈簧44被拉進滑輪74側， 所以導致密接螺旋彈簧44的撓性變硬。因此，為了防止這種現象，而如圖5中符號54A所示使金屬線M帶有余長部(初始松弛)54A。另外，當施行手術者對操作桿40進行操作而柔性部沈的撓性變硬時，即使施行手術者從操作桿40移開手指，蝸輪58也由于蝸輪58和蝸桿60的齒面摩擦力即自身制動力而被固定在其自身的位置。通過如此對蝸輪58的轉動進行制動，而能夠將滑輪74固定在任意的位置，從而能夠保持金屬線46的牽引狀態。如上所述，根據實施方式的內窺鏡10，通過對金屬線46進行牽引、松弛的滑輪74、 和具有對滑輪74提供旋轉驅動力且對滑輪74提供自身制動力的蝸輪傳動裝置的減速機構部來構成牽引機構部，因此，能夠實現牽引機構部的小型化并降低金屬線46的牽引操作力。接下來，說明將操作桿40和減速機構部連接的單向離合器的基本功能。
單向離合器選擇性地操作基于滑輪74的金屬線46的牽引及基于滑輪74的金屬線46的松弛。因此，單向離合器具備如下功能，即，通過操作桿40的去路方向的轉動來向減速機構部傳遞動力，利用操作桿40的回路方向的轉動來使操作桿40相對于減速機構部空轉。因此，在牽引金屬線46的情況下，當使操作桿40向去路方向轉動時，該轉動操作力經由單向離合器向減速機構部傳遞，從而金屬線46被滑輪74牽引。并且，當使操作桿40 向回路方向轉動時，操作桿40在單向離合器的作用下相對于減速機構部進行空轉。因此， 動力不會向減速機構部傳遞，而滑輪74不旋轉。S卩，通過使操作桿40向去路方向和回路方向反復轉動，而金屬線46被滑輪76牽引行進。另外，當向回路方向對操作桿40進行操作時，滑輪74在蝸輪傳動裝置的自身制動力的作用下不旋轉。由此，由于金屬線46保持卷繞在滑輪74上的狀態，所以無需利用施行手術者的手指進行保持，而能減輕施行手術者的負擔。需要說明的是，在對金屬線46進行松弛的情況下的基本功能也是相同的。接下來，參照圖6、圖7對單向離合器80的第一實施例進行說明。該圖所示的單向離合器80包括牽引用鎖扣彈簧82、松弛用鎖扣彈簧84、驅動板88 及操作方向分隔板90。牽引用鎖扣彈簧82和松弛用鎖扣彈簧84 —體地固接于操作桿40的圓盤狀基端部41，并且配置在距操作桿40的旋轉軸40A不同的距離處。牽引用鎖扣彈簧82是僅向操作桿40牽引金屬線46的箭頭A所示的牽引方向對驅動板88傳遞動力的板簧，松弛用鎖扣彈簧84是僅向金屬線46的箭頭B所示的松弛方向對驅動板88傳遞動力的板簧。驅動板88與齒輪64固定在同軸上，牽引用鎖扣彈簧82以可傳遞動力的方式所卡合的第一突起92、92...等間隔地形成。這些第一突起92、92...以驅動板88的旋轉軸為中心而形成為放射狀，由于牽引方向上的牽引用鎖扣彈簧82在去路方向上的移動，與牽引用鎖扣彈簧82抵接的抵接面形成為與驅動板88大致垂直。另外，與所述抵接面對置的面為傾斜面，由于牽引方向上的牽引用鎖扣彈簧82在回路方向上的移動，牽引用鎖扣彈簧82 越上所述傾斜面而進行空轉。另外，松弛用鎖扣彈簧84以可傳遞動力的方式所卡合的第二突起94、94...等間隔地形成在驅動板88上。這些第二突起94、94...以驅動板88的旋轉軸為中心而形成為放射狀，由于松弛方向上的松弛用鎖扣彈簧84在去路方向上的移動，與松弛用鎖扣彈簧84 抵接的抵接面形成為與驅動板88大致垂直。另外，與所述抵接面對置的面為傾斜面，由于松弛方向上的松弛用鎖扣彈簧84在回路方向上的移動，松弛用鎖扣彈簧84越上所述傾斜面而進行空轉。操作方向分隔板90在手持操作部12固定成無法轉動。在該操作方向分隔板90 上開設有第一窗96和第二窗98，該第一窗96供牽引用鎖扣彈簧82貫通而限制牽引用鎖扣彈簧82在牽引方向上的移動范圍，并且該第二窗98供松弛用鎖扣彈簧84貫通而限制松弛用鎖扣彈簧84在松弛方向上的移動范圍。第一窗96及第二窗98在以操作桿40的旋轉軸 40A為中心的同心圓上開口。另外，操作桿40相對于圖6的單點劃線表示的基準位置P將箭頭A所表示的牽引方向上的規定的轉動范圍設定為牽引用操作范圍。另外，操作桿40相對于基準位置P將箭頭B所表示的松弛方向的規定的轉動范圍設定為松弛用操作范圍。此外，牽引用鎖扣彈簧 82僅在所述牽引用操作范圍內經由操作方向分隔板90的第一窗96而與驅動板88的第一突起92卡合，另外，松弛用鎖扣彈簧84僅在所述松弛用操作范圍內經由操作方向分隔板90 的第二窗98而與驅動板88的第二突起94卡合。S卩，通過第一窗96設定牽引用操作范圍， 通過第二窗98設定松弛用操作范圍。根據該單向離合器80，在由第一窗96限制的牽引用操作范圍內，當向箭頭A所示的金屬線牽引方向(去路方向)轉動操作桿40時，由于牽引用鎖扣彈簧82從第一窗96與第一突起92卡合，所以驅動板88被轉動，其轉動力經由具有齒輪64的減速機構部向滑輪 74傳遞，從而金屬線46被滑輪74牽引。此時，松弛用鎖扣彈簧84與操作方向分隔板90抵接而不與第二突起94卡合，從而松弛用鎖扣彈簧84相對于驅動板88進行空轉。并且，當在牽引用操作范圍內使操作桿40向回路方向轉動時，牽引用鎖扣彈簧82 越上第一突起92的傾斜面而進行空轉。因此，在操作桿40的所述回路方向上的轉動中，不向滑輪74傳遞動力。并且，當向去路方向使操作桿40再次轉動時，如上所述，驅動板88轉動，因此動力向滑輪74傳遞而金屬線46被滑輪74牽引。如此使操作桿40在牽引用操作范圍內反復轉動，從而金屬線46被滑輪74逐漸牽引行進。這種情況下，操作桿40的操作量有所增加，通過減速機構部能夠以較小的操作力來牽引金屬線46。接下來，在使金屬線46松弛的情況下，在由第二窗98限制的松弛用操作范圍內， 當使操作桿40向箭頭B所示的金屬線松弛方向(去路方向)轉動時，由于松弛用鎖扣彈簧 84從第二窗98與第二突起94卡合，因此驅動板88向與先前相反的方向轉動，其轉動力經由具有齒輪64的減速機構部向滑輪74傳遞，從而金屬線46從滑輪74反繞而松弛。此時， 牽引用鎖扣彈簧82與操作方向分隔板90抵接而不與第一突起92卡合，因此牽引用鎖扣彈簧82相對于驅動板88進行空轉。并且，當使操作桿40在松弛用操作范圍內向回路方向轉動時，松弛用鎖扣彈簧84 越上第二突起94的傾斜面而進行空轉。由此，在操作桿40的所述回路方向上的轉動中，不向滑輪74傳遞動力。并且，通過使操作桿40向去路方向再次轉動，而如上述那樣驅動板88進行轉動， 因此金屬線46從滑輪74反繞而松弛。如此使操作桿40在松弛用操作范圍內反復轉動，從而金屬線46被逐漸松弛。如以上所述，通過使用第一窗96、第二窗98來限制操作桿40的轉動范圍，能夠穩定利用操作桿40進行牽引、松弛操作。接下來，參照圖8的㈧、⑶說明單向離合器100的第二實施例。該圖所示的單向離合器100具有牽引操作用的單向離合器102和松弛操作用的單向離合器104。另外，操作桿106具備牽引金屬線46的第一桿108和使金屬線46松弛的第二桿110，第一桿108經由單向離合器102與齒輪64連結，第二桿110經由單向離合器104 與齒輪64連結。根據該結構，當向箭頭A所示的牽引方向對第一桿108進行轉動操作時，金屬線46 被牽引，此時，第二桿110相對于齒輪64進行空轉。另外，在向箭頭B所示的松弛方向對第二桿110進行轉動操作而使金屬線46松弛的情況下，第一桿108相對于齒輪64空轉。
對于該桿結構也是同樣，通過利用第一桿及第二桿108、110在去路方向上反復進行轉動操作，金屬線46被牽引且被松弛。在上述的實施方式中，敘述了利用操作桿對減速機構部進行轉動操作的例子，但也可以如圖9、圖10所示那樣是利用電動機對減速機構部提供動力的結構。圖9(A)是將手持操作部12的上部放大后的剖視圖，圖9(B)是從圖9(A)的右側觀察牽引機構部而得到的側視圖。與上述的手動方式同樣地，該圖所示的第一電動金屬線牽引結構具有對金屬線M 進行牽引、松弛的滑輪74、與滑輪74同軸地固定的蝸輪58、對蝸輪58進行驅動的蝸桿60、 與蝸桿60同軸地固定的正齒輪62、與正齒輪62嚙合的齒輪64，在齒輪64的軸上連結有電動機112的輸出軸。需要說明的是，電動機112并未限定于此，例如也可以使用DC電動機、步進電動機或伺服電動機等。而且，該電動機112具有決定柔性部沈的密接螺旋彈簧44的硬度的硬度位置功能。而且，與手動的情況同樣地，蝸輪傳動裝置具有將密接螺旋彈簧44的硬度保持為某狀態的自身制動力。電動機112由輸出蹺蹺桿(操作構件)114的動作信號的控制系統116控制。與手動方式的操作桿40同樣地，蹺蹺桿114設置在僅通過手持操作部12的上部的左手(例如拇指)就能夠操作的位置。按壓蹺蹺桿114的桿114A時，其信號向控制系統116輸出， 控制系統基于該信號，而使電動機112正向旋轉。由此，金屬線M被滑輪74牽引行進，柔性部M的撓性變硬。而且，按壓蹺蹺桿114的桿114B時，其信號向控制系統116輸出，控制系統基于該信號，而使電動機112反向旋轉。由此，金屬線M從滑輪74反繞，而柔性部 24的撓性變軟。在本例中，例示了蹺蹺桿114作為操作構件，但并未限定于此，只要是能夠利用單手的手指進行操作即可，可以是任何形式的操作構件。接下來，表示以電動來牽引金屬線M的第二電動金屬線牽引結構。圖10(A)是將手持操作部12上部放大后的剖視圖，圖10(B)是從右側觀察金屬線牽引部而得到的側視圖。圖10所示的第二電動金屬線牽引結構是利用電動機118對牽引金屬線M的滑輪 74A進行直接驅動的結構。滑輪74A由電動機118直接驅動，因此與目前為止的例子中的滑輪74相比，其直徑增大。在滑輪74A上同軸地連結有正齒輪120，該正齒輪120與齒輪122 嚙合，在該齒輪122上連結有電動機118的輸出軸。與前面的例子同樣地，電動機118并未特別限定，可以使用DC電動機、步進電動機或伺服電動機等。但是，在該例子中，由于未使用蝸輪傳動裝置，因此電動機118優選具有制動功能。而且同樣地，電動機118由控制系統116基于蹺蹺桿114的操作來控制。需要說明的是，在金屬線牽引部使用電動機等時，對圖9及圖10所示的手持操作部12的上部進行屏蔽作為模塊單體。由此，能夠將電磁噪聲等對CHA線纜的壞影響抑制成最小限度。以上，雖然對本發明的內窺鏡及撓性調整裝置進行了詳細的說明，但是本發明不局限于以上的例子，不言而喻的是，在不脫離本發明的主旨的范圍內可以進行各種改良和變形。
權利要求
1.一種內窺鏡，其由手持操作部和插入部構成，該插入部的基端部與該手持操作部連接，所述插入部包括柔性部，其基端部與所述手持操作部連接；彎曲部，其基端部與該柔性部的前端部連接；前端硬質部，其基端部與該彎曲部的前端部連接，所述內窺鏡的特征在于，具有撓性可變構件，其一端固定在所述柔性部的前端部側，且另一端固定在所述插入部的基端部或所述手持操作部側，通過伸縮而使撓性變化；金屬線，其穿過所述撓性可變構件，且一端固定在所述柔性部的所述前端側，而另一端與在所述手持操作部設置的牽引機構部連結， 所述牽引機構部具備 滑輪，其卷繞所述金屬線的另一端；減速機構部，其具有對所述滑輪提供旋轉驅動力且對所述滑輪提供自身制動力的蝸輪傳動裝置。
2.根據權利要求1所述的內窺鏡，其中，在所述減速機構部上連結有在所述手持操作部設置成轉動自如的操作桿。
3.根據權利要求2所述的內窺鏡，其中，所述減速機構部與所述操作桿經由單向離合器連結，所述單向離合器通過所述操作桿在去路方向上的轉動而向所述減速機構部傳遞動力， 通過所述操作桿在回路方向上的轉動而使所述操作桿相對于所述減速機構部進行空轉，從而選擇性地操作所述滑輪對所述金屬線的牽引及所述滑輪對所述金屬線的松弛。
4.根據權利要求3所述的內窺鏡，其中， 所述操作桿具備第一桿，其用于牽引所述金屬線；第二桿，其用于使所述金屬線松弛，所述第一桿和所述第二桿分別具備所述單向離合器。
5.根據權利要求2所述的內窺鏡，其中，所述減速機構部與所述操作桿經由單向離合器連結， 所述單向離合器具備牽引用鎖扣彈簧及松弛用鎖扣彈簧，所述牽引用鎖扣彈簧及松弛用鎖扣彈簧與所述操作桿一體設置且配置在距該操作桿的旋轉軸不同的距離處，所述牽引用鎖扣彈簧僅向所述操作桿對所述金屬線的牽引方向傳遞動力，所述松弛用鎖扣彈簧僅向所述操作桿對所述金屬線的松弛方向傳遞動力；驅動板，其與所述減速機構部連結，且在不同的圓周上具備供所述牽引用鎖扣彈簧以能夠傳遞動力的方式卡合的第一突起及供所述松弛用鎖扣彈簧以能夠傳遞動力的方式卡合的第二突起。
6.根據權利要求5所述的內窺鏡，其中， 所述單向離合器具有操作方向分隔板，在該操作方向分隔板上形成有第一窗和第二窗，所述第一窗供所述牽引用鎖扣彈簧貫通而限制該牽引用鎖扣彈簧的移動范圍，所述第二窗供所述松弛用鎖扣彈簧貫通而限制該松弛用鎖扣彈簧的移動范圍。
7.根據權利要求6所述的內窺鏡，其中，相對于基準位置將所述操作桿在牽引方向上的規定的轉動范圍設定為牽引用操作范圍，并且相對于所述基準位置將所述操作桿在與所述牽引方向相反的松弛方向上的規定的轉動范圍設定為松弛用操作范圍，所述牽引用鎖扣彈簧僅在所述牽引用操作范圍內經由所述操作方向分隔板的所述第一窗而與所述驅動板的所述第一突起卡合，所述松弛用鎖扣彈簧僅在所述松弛用操作范圍內經由所述操作方向分隔板的所述第二窗而與所述驅動板的所述第二突起卡合。
8.根據權利要求1所述的內窺鏡，其中，在所述減速機構部上連結有電動機的輸出軸，所述電動機由控制部控制旋轉方向，所述控制部基于設置在所述手持操作部上的操作構件的操作而控制所述電動機的旋轉方向。
9.根據權利要求1所述的內窺鏡，其中， 所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
10.根據權利要求2所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
11.根據權利要求3所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
12.根據權利要求4所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具有以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
13.根據權利要求5所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
14.根據權利要求6所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
15.根據權利要求7所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
16.根據權利要求8所述的內窺鏡，其中，所述滑輪具有所述金屬線的直徑以上的金屬線引導壁，并且具備以所述金屬線的直徑以下的間隙接近該金屬線引導壁的金屬線外殼所構成的防金屬線脫落構件。
17.根據權利要求1至16中任一項所述的內窺鏡，其中，所述金屬線包括穿過所述撓性可變構件的第一金屬線和卷繞在所述滑輪上且位于所述手持操作部的內部的第二金屬線，所述第一金屬線與所述第二金屬線經由調整所述金屬線的長度的調整構件連結。
全文摘要
本發明提供一種能夠實現調整插入部的撓性的牽引機構部的小型化并降低金屬線的牽引操作力的內窺鏡。本發明的內窺鏡(10)的牽引機構部包括對金屬線進行牽引/松弛的滑輪(74)、具有對滑輪(74)提供旋轉驅動力且對滑輪(74)提供自身制動力的蝸輪傳動裝置的減速機構部。根據該牽引機構部，利用操作桿(40)的小行程的反復轉動操作而對滑輪(74)提供驅動。在該牽引機構部，由于經由減速機構部使滑輪(74)轉動，因此能夠減輕金屬線(46)的牽引操作力。而且，用過使用減速機構部，而能夠實現牽引機構部的小型化。另外，被牽引的金屬線(46)利用蝸輪傳動裝置的自身制動力而保持卷繞在滑輪(74)上的狀態，因此能夠容易保持柔性部(24)的撓性。
文檔編號A61B1/005GK102397051SQ20111026342
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月7日 優先權日2010年9月10日
發明者仲村貴行, 山川真一 申請人:富士膠片株式會社