内視鏡及び硬度調整装置
【課題】内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させること、特に、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とする。
【解決手段】内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段と、を備えたことを特徴とする硬度調整装置を提供することにより前記課題を解決する。
【解決手段】内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段と、を備えたことを特徴とする硬度調整装置を提供することにより前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡及び硬度調整装置に関し、特に、内視鏡挿入部における軟性部の可撓性を変更可能とした内視鏡及び硬度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療分野において、内視鏡を利用した医療診断が広く行われており、特に、体腔内に挿入される内視鏡の挿入先端部にＣＣＤなどの撮像素子を内蔵して体腔内の画像を撮影し、プロセッサ装置で信号処理を施してモニタに表示し、これを医者が観察して診断に用いたり、あるいは、処置具挿通用のチャンネルから処置具を挿入して、例えば試料の採取やポリープの切除等の処置を行うようにしている。
【０００３】
内視鏡は、一般に、施術者（以下単に術者という）が把持して操作する本体操作部と、この本体操作部に対して体腔内等へ挿入される挿入部を連接するとともに、本体操作部からコネクタ部等に接続するためのユニバーサルケーブルを引き出すことにより大略構成され、ユニバーサルケーブルは本体操作部から延在させて、その他端部は光源装置（光源装置およびプロセッサ）に着脱可能に接続される。
【０００４】
内視鏡の挿入部は、複雑に屈曲した挿入経路内にも挿入できるように、可撓性を有する軟性部を有している。しかし、この可撓性のために挿入部の先端側の方向が定まらず、目標とする方向に挿入することが難しいという問題がある。また、体腔内に挿入している際、何らかの処置や観察を行うために、挿入部がその時の形状で固定されていることが望ましい場合がある。
【０００５】
そこで、圧縮されることにより硬度（曲げに対する硬さ）を変えるコイルパイプを内視鏡挿入部の軟性部内に配置して、コイルパイプ内に牽引用ワイヤを挿通し、このワイヤ先端をコイルパイプに連結するとともにコイルパイプの後端側を固定して、操作部に取り付けられた可撓性調整操作ノブを回すことにより牽引用ワイヤを牽引操作することにより、コイルパイプの圧縮状態を変えて挿入部の軟性部の可撓性を調整可能とする硬度可変機構が考えられている。
【０００６】
しかし、コイルパイプ（密着コイルばね）を用いた硬度可変機構において必要なワイヤ牽引力は数十ｋｇｆに達する。このとき、牽引機構の減速機能によって、できる限り術者の操作力は小さくした方が望ましいが、例えば上記のように操作ノブを回してワイヤを牽引しているような場合に、操作ノブの操作量とワイヤに発生する牽引力との関係が直線的であると、コイルパイプの硬度が上がるに従って操作力量が重くなり、相対的に操作ストロークが増大し、操作の煩雑さが増すという懸念がある。
【０００７】
これに対して、例えば、特許文献１においては、コイルパイプを用いた硬度可変機構のワイヤ牽引機構に操作ノブによって操作されるカム機構を用い、カム機構のカム溝のピッチを途中で変化させることにより、比較的ワイヤ牽引力が小さい牽引初期には、減速比を小さくして同じ操作ストロークでの牽引長さを大きくするとともに、ワイヤ牽引力が増大する（硬度が大となる）牽引後半では、減速比を大きくして同じ操作ストロークでの牽引長さを小さくするようすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来内視鏡操作者（術者）は、左手に操作部を持つとともに右手に軟性部を持ち、挿入・診断・治療等の作業を行っているが、上記従来のもののように、操作ノブによってカム機構を操作するものでは、右手を軟性部から一度離して操作ノブを回さなければならず、術者は片手で操作することができない。
【００１０】
そこで、コイルパイプ（密着コイルばね）に挿通された牽引用ワイヤを牽引してコイルパイプの硬度（曲げ硬度）を変更する硬度可変機構において、ワイヤ牽引力が小さく硬度も小さい牽引初期においては、ワイヤの牽引長さを大きくするとともに、ワイヤ牽引力が大きく硬度も大きい牽引後半になるにつれてワイヤ牽引長さを小さくして操作力を小さくし、硬度可変機構の操作性を向上させるとともに、ワイヤ牽引機構を片手で軽い力で容易に操作できることが望ましい。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させること、特に、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とすることのできる内視鏡及び硬度調整装置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】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段と、を備えたことを特徴とする硬度調整装置を提供する。
【００１３】
これにより、牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることにより、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させることを可能とするとともに、ワイヤの牽引方向を密着コイルばねの軸線と一致させることにより、ワイヤが断線するのを防止すること可能とする。
【００１４】
また、請求項２に示すように、前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする。
【００１５】
このように、偏心プーリを用いることにより、簡単な構成で牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることが可能となる。
【００１６】
また、請求項３に示すように、前記ワイヤ位置規制手段は、前記巻き上げ回転体による前記ワイヤの最大牽引時に、前記ワイヤが前記ワイヤ位置規制手段に接触しない位置に配置されたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、最大牽引時の牽引力の増加を防止することができる。
【００１８】
また、請求項４に示すように、前記ワイヤ位置規制手段は、滑らかに摺動するガイド溝、穴または回転体のいずれかであることを特徴とする。
【００１９】
このようにワイヤ位置規制手段としては、様々な構成を用いることができる。
【００２０】
また、請求項５に示すように、請求項１〜４のいずれかに記載の硬度調整装置であって、さらに、前記巻き上げ回転体に回転駆動力を与えるとともに前記巻き上げ回転体に自己制動力を与えるウォームギヤを有する減速機構を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これにより、ワイヤを任意の牽引位置で固定することができ、軟性部を任意の硬度状態に保持することができる。
【００２２】
また、請求項６に示すように、前記減速機構には、内視鏡手元操作部に回動自在に設けられた操作レバーが連結されていることを特徴とする。
【００２３】
このように、操作レバーを設けたことにより、減速機構を手動で操作することができる。
【００２４】
また、請求項７に示すように、前記減速機構と前記操作レバーとは、一方向クラッチを介して連結され、前記一方向クラッチは、前記巻き上げ回転体による、前記ワイヤの牽引及び弛緩を選択的に操作するために、前記操作レバーの往路方向の回動で前記減速機構に動力伝達し、前記操作レバーの復路方向の回動で前記減速機構に対して前記操作レバーを空回りさせる一方向クラッチであることを特徴とする。
【００２５】
これにより、ワイヤを牽引する場合、操作レバーを往路方向に回動させると、その回動操作力が一方向クラッチを介して減速機構に伝達されるので、ワイヤがプーリに牽引される。また、操作レバーを復路方向に回動させると操作レバーは一方向クラッチの作用によって減速機構に対して空回りし、プーリは回転しない。また、操作レバーの復路方向の操作時にはプーリはウォームギヤの自己制動力によって回転せず、ワイヤはプーリに巻き上げられた状態が保持され、術者の負担が軽減される。
【００２６】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段とから成る硬度調整装置を備えたことを特徴とする内視鏡を提供する。
【００２７】
これにより、牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることにより、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させることを可能とするとともに、ワイヤの牽引方向を密着コイルばねの軸線と一致させることにより、ワイヤが断線するのを防止すること可能とする。
【００２８】
また、請求項９に示すように、前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする。
【００２９】
これにより、偏心プーリを用いることにより、簡単な構成で牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることが可能となる。
【００３０】
また、請求項１０に示すように、請求項８または９に記載の内視鏡であって、さらに、前記巻き上げ回転体を駆動する操作レバーを、内視鏡の手元操作部の上部の、該手元操作部を把持する術者の片方の手で操作することが可能な範囲に設けたことを特徴とする。
【００３１】
これにより、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることにより、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させることを可能とするとともに、ワイヤの牽引方向を密着コイルばねの軸線と一致させることにより、ワイヤが断線するのを防止すること可能とする。また、ワイヤ牽引機構を操作する操作レバーを手元操作部上部に設けた場合には、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る硬度調整装置を備えた内視鏡の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】内視鏡の内部構造を示す、長手方向に沿った断面図である。
【図３】ワイヤ牽引部の構成を示す、手元操作部の断面図である。
【図４】偏心プーリを示す説明図であり、（Ａ）はワイヤ位置規制部材がない場合、（Ｂ）はワイヤ位置規制部材を入れた場合で硬度０の場合、（Ｃ）はワイヤ位置規制部材を入れた場合で最大硬度の場合を示す。
【図５】牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【図６】一方向クラッチの一例を示した組立斜視図である。
【図７】図６に示した一方向クラッチの側面図である。
【図８】一方向クラッチの他の例を示した構造図である。
【図９】長さ調整部材を備えた牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はともに長さ調整部材の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る内視鏡及び硬度調整装置について詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る硬度調整装置を備えた内視鏡の一実施形態を示す概略構成図である。
【００３６】
図１に示すように、内視鏡１０は、手元操作部１２と、手元操作部１２に基端部が連結された挿入部１４とを備えている。術者は、手元操作部１２を左手で把持して操作しつつ、右手で挿入部１４を把持して挿入部１４を被検者の体腔内に挿入することによって観察を行う。
【００３７】
手元操作部１２には、ユニバーサルケーブル１６が接続され、ユニバーサルケーブル１６の先端にはＬＧコネクタ１７が設けられている。このＬＧコネクタ１７を図示を省略した光源装置に接続することによって、挿入部１４の先端部に配設された照明光学系に照明光が送られるようになっている。また、同様に図示を省略するが、ユニバーサルケーブル１６には、電気コネクタが接続されており、電気コネクタは内視鏡プロセッサに接続される。これにより、内視鏡１０で得られた観察画像の信号が内視鏡プロセッサに出力され、内視鏡プロセッサに接続されたモニタ装置に画像が表示される。術者はこの画像を観察しながら内視鏡１０を操作する。
【００３８】
挿入部１４は、手元操作部１２の先端部に接続され、その（手元操作部１２側の）基端部から（体腔内に挿入される側の）先端に向けて、軟性部２６、湾曲部２４、及び先端硬質部２２の各部によって構成されている。湾曲部２４は、手元操作部１２に設けられたアングルノブ３０を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これによって、先端硬質部２２の先端面を所望の方向に向けることができる。
【００３９】
また、手元操作部１２には、図示を省略した送気・送水チャンネルを介して先端硬質部２２の送気／送水口から検査部位等に送気及び送水を行うための送気・送水ボタン３２、同様に図示を省略した鉗子チャンネルを介して先端硬質部２２の鉗子口から吸引を行うための吸引ボタン３４、及び鉗子チャンネルと連通し、術者が鉗子を挿入するための開口である鉗子挿入口３６等が設けられている。
【００４０】
また、内視鏡１０は、軟性部２６の可撓性を調整する硬度調整装置（可撓性調整装置）を備えている。その詳しい構成は後述するが、軟性部２６内に密着コイルばねが配置され、軟性部先端側で密着コイルばねと固着されるとともに手元操作部１２側で固定部材に固定された密着コイルばね内を挿通されたワイヤを牽引することにより、密着コイルばねを圧縮して、密着コイルばねの硬度を硬くすることにより、軟性部２６の硬度を硬くするようになっている。
【００４１】
手元操作部１２の上部には、軟性部２６の硬度を調整する硬度調整手段の操作レバー４０が設けられている。操作レバー４０を操作すると、ワイヤ牽引部を介してワイヤが牽引される。特に、この操作レバー４０は、図１に二点鎖線で示したように、手元操作部１２を把持する左手の指が届く範囲に設けられている。さらに、詳しくは後述するが、本実施形態においては、硬度調整装置のワイヤ牽引部も手元操作部１２の上部に設けるようにしている。ここで前記上部とは、内視鏡１０の使用形態時における上部を指し、構造的には、手元操作部１２の基端部側を指す。
【００４２】
図２に、内視鏡１０の構造を長手方向に沿った断面図で示す。
【００４３】
図２に示すように、挿入部１４の湾曲部２４は、環状に形成された多数の湾曲駒４２、４２…を連設することによって構成されている。隣接する湾曲駒４２は、互いに回動可能に連結されており、手元操作部１２のアングルノブ３０（図１参照）を操作することによって、湾曲部２４が上下左右に湾曲して、先端硬質部２２の先端面２３を任意の方向に向けることができる。
【００４４】
また、図２に示すように、軟性部２６の内部には、可撓性調整装置を構成する密着コイルばね４４（以下、単に密着ばね４４と言う）と、密着ばね４４の内部に挿通されるワイヤ４６が配置されている。
【００４５】
密着ばね４４は、軟性部２６の先端部側に一端がロウ付け等によって固定されるとともに、他端は手元操作部１２の後述する密着ばね４４の固定部材５０（図３参照）にロウ付け等によって固定される。
【００４６】
図２の如くワイヤ４６は、密着ばね４４の内部に挿通され、一端が密着ばね４４の一端及び軟性部２６の先端側にロウ付け等によって固定されるとともに、他端が手元操作部１２に設けられた牽引機構部に連結される。そして、前述したように、手元操作部１２の上部に設けられた操作レバー４０を操作すると、牽引機構部によってワイヤ４６が牽引され、その結果、密着ばね４４が圧縮される。これにより、密着ばね４４は、可撓性が低く硬い状態に変化するので、軟性部２６の硬度（曲げ硬度）が硬く調整される。
【００４７】
図３に、ワイヤ牽引部の構成を示す。図３の左側に手元操作部１２の断面図を示し、図３の右側にワイヤ牽引機構を図の手元操作部１２を右側から見た側面図を示す。
【００４８】
図３の左側に示すように、手元操作部１２の上部に、密着ばね４４内を挿通されたワイヤ４６を牽引するための、ワイヤ牽引部のワイヤ巻き上げプーリ７４（以下、単にプーリ７４と言う）が配置されている。 プーリ７４には、ワイヤ４６が巻き掛けられており、ワイヤ４６は、その端点４８をプーリ７４に固定されている。また、プーリ７４は、同軸でウォームホイール（プーリ駆動ギヤ）５８と連結されている。
【００４９】
また、プーリ７４付近を図の右側から見た側面図を図の右側に示すように、ウォームホイール５８は、ウォーム６０と係合し、ウォームホイール５８とウォーム６０とでウォームギヤを構成している。ウォーム６０には、同軸で平歯車６２が連結されており、この平歯車６２は、操作レバー４０と結合された歯車６４と係合している。
【００５０】
また、図３の左側に示すように、手元操作部１２の上部に配置されたプーリ７４のすぐ近くに、密着ばね４４を固定する固定部材５０が設けられている。
【００５１】
そして、術者によって操作レバー４０が操作されると、操作レバー４０と結合した歯車６４が駆動し、これによって平歯車６２が駆動される。その結果、平歯車６２と同軸で結合されたウォーム６０が駆動される。そして、ウォーム６０によってウォームホイール５８が駆動し、プーリ７４が回動して、ワイヤ４６が牽引されるようになっている。
【００５２】
また、ワイヤ４６の先端は密着ばね４４の先端に固定され、また密着ばね４４の一端は固定部材５０に固定されているため、ワイヤ４６が牽引されると、密着ばね４４は、ワイヤ牽引部のプーリ７４側に引っ張られ固定部材５０との間で圧縮されて、その硬度（曲げ硬度）が硬くなるようになっている。
【００５３】
このように、本実施形態においては、密着ばね４４を固定する固定部材５０を手元操作部１２の上部側に設け、密着ばね４４を手元操作部１２上部まで延長している。
【００５４】
また、操作レバー４０の２つの操作位置を図３に破線で示し、矢印で操作方向を示したように、上方向と下方向に操作可能に構成されている。操作レバー４０を上方向に操作すると、歯車６４により平歯車６２が駆動され、平歯車６２とともにウォーム６０が駆動し、ウォーム６０によってウォームホイール５８が駆動されることによりプーリ７４がワイヤ４６を巻き上げる方向に回動し、ワイヤ４６が牽引され密着ばね４４が圧縮されて密着ばね４４の硬度が増し、軟性部２６の硬度が硬く（可撓性が低く）なる。また、操作レバー４０を下方向に操作すると、各歯車が上と逆方向に駆動されてプーリ７４がワイヤ４６を巻き戻す方向に回動し、ワイヤ４６が弛緩して密着ばね４４の圧縮が解除されて密着ばね４４の硬度が減少し、軟性部２６の硬度も減少する（可撓性が高くなる）。
【００５５】
ここで、操作レバー４０からの操作力は、操作レバー４０の歯車６４を介してウォーム６０に伝達され、さらにウォームホイール５８を介してプーリ７４に伝達されるが、ワイヤ４６は密着ばね４４の先端に固定されており、挿入部１４（軟性部２６）が湾曲すると密着ばね４４も湾曲して長さが長くなる。そのため、操作レバー４０を操作しなくとも、ワイヤ４６は相対的にプーリ７４側に引き込まれ、密着ばね４４の硬度が変化してしまう。そこで、操作レバー４０を操作していなくて、硬度が０の場合に、挿入部１４を湾曲してもその硬度が変化しないようにするために、図３中符号４６Ａで示すように、ワイヤ４６に初期たるみ（初期余長）を持たせている。
【００５６】
なお、術者が操作レバー４０を操作して軟性部２６の硬度を硬くしているとき、術者が操作レバー４０から手指を離しても、ウォーム６０とウォームホイール５８の歯面の摩擦によって、ウォームホイール５８がその位置で固定されるようになっている。このように、ウォーム６０によってウォームホイール５８を固定することにより、プーリ７４を任意の位置で固定し、ワイヤ４６の牽引状態を保持することができる。このようにウォーム６０は、ワイヤ牽引状態を保持するブレーキ機能（セルフロック機能）を有している。また、ウォーム６０は、減速機能を有しており、ワイヤ４６に係る数十ｋｇｆに達するワイヤ牽引力をより小さい操作力に軽減するために組み込まれたものである。
【００５７】
なお、操作レバー４０からの操作力をウォーム６０に伝達してワイヤを牽引するワイヤ牽引機構については、後でさらに詳しく説明する。
【００５８】
このように、ワイヤ４６を牽引することにより、密着ばね４４の硬度を硬くするようにしているが、ワイヤ４６の先端は軟性部２６先端側で密着ばね４４と固着されているため、ワイヤ４６の牽引力は、密着ばね４４の圧縮力として、手元操作部１２上部の密着ばね４４の固定部材５０に働く。
【００５９】
また、図３の右側に示すように、本実施形態においては、プーリ７４の回転中心７４Ｃを偏心させている。このように、硬度調整用のワイヤ４６のプーリ巻き上げ牽引において、プーリ７４を偏心することにより、牽引初期は巻き上げ長さが大きく、牽引後半において硬度が大きくなるに従って巻き上げ長さが小さくなるような牽引機構を実現している。
【００６０】
すなわち、図３の右側の図に示すように、牽引を開始するときには、ワイヤ４６に初期たるみ４６Ａが存在しており、回転中心７４Ｃをプーリ７４の本来の中心よりも（図において）左側に偏心させ、回転半径を大きくして、この初期たるみ４６Ａをまず吸収するようにしている。
【００６１】
しかし、偏心したプーリ７４を用いる場合において、プーリ７４の回転軸（回転中心７４Ｃ）とワイヤ４６の牽引位置（ワイヤ４６がプーリ７４から離間する位置）の距離である回転半径は、プーリ７４の回転角度に依存して変化する。硬度可変機構において、密着ばね４４は動かないように固定されているため、ワイヤ４６の牽引位置が変化すると、ワイヤ４６を密着ばね４４の軸に対して斜めに牽引する場合が必ず発生する。
【００６２】
例えば、図４（Ａ）に示すように、密着ばね４４の軸に対してワイヤ４６が斜めに牽引されると、密着ばね４４の固定部材５０とワイヤ４６との摺動が繰り返されるため、ワイヤ４６の断線を引き起こす虞がある。
【００６３】
そこで、この問題を解決するために、図４（Ｂ）に示すように、プーリ７４と密着ばね後端部の間にワイヤ位置規制部材７６を設ける。ワイヤ位置規制部材７６は、プーリ７４と密着ばねの後端部の間でワイヤ４６を押圧して、ワイヤ位置規制部材７６と密着ばねの後端部との間におけるワイヤ４６の牽引方向が密着ばね４４の軸と一直線となるようにする。これにより、ワイヤ４６が密着ばねの後端部または固定部材５０と接触しないようにすることができ、ワイヤ４６の断線を防止することができる。
【００６４】
また、ワイヤ位置規制部材７６とワイヤ４６との間では、摺動または回転抵抗が牽引力に比例して少なからず働くため、図４（Ｃ）に示すように、牽引力最大時にワイヤ４６が密着ばね４４と同軸で一直線となり、余分な抵抗が働かない構成とする。特に、牽引力最大時に、ワイヤ４６がワイヤ位置規制部材７６に接しない位置に、ワイヤ位置規制部材７６を配置することが好ましい。
【００６５】
これにより、ワイヤ４６の断線を防止するとともに、最大牽引時の牽引力の増加を防止することができる。
【００６６】
なお、ワイヤ位置規制部材７６として、図４では、プーリ（ワイヤ位置規制プーリ、第２プーリ）が用いられているが、ワイヤ位置規制部材はプーリに限定されるものではない。プーリ以外の回転体、あるいは、滑らかに摺動するガイド溝や穴などでもよい。
【００６７】
図５は、牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【００６８】
同図に示す牽引機構部は、ワイヤ４６から操作レバー４０に向けて、密着ばね４４の固定部材５０、内部にプーリ７４を格納するプーリハウジング５６、ウォームホイール５８、ウォーム６０、平歯車６２、及び歯車６４から構成される。
【００６９】
ウォームホイール５８とウォーム６０とによってウォームギヤが構成され、このウォームギヤ、平歯車６２、及び歯車６４によって減速機構部が構成されている。なお、減速機構部は、ギヤからなる構成に限定されず、チェーン、ベルトによる減速機構部であってもよい。
【００７０】
図５において密着ばね４４の他端は、密着ばね固定部材５０にロウ付け等で固定される。ワイヤ４６の端部は、密着ばね４４の固定部材５０に挿通され、プーリハウジング５６内のプーリ７４に連結されている。
【００７１】
プーリ７４は、同軸で図３に示したウォームホイール５８と連結され、このウォームホイール５８はウォーム６０に噛合されている。ウォーム６０には、同軸で平歯車６２が連結され、この平歯車６２は、操作レバー４０と同軸上に連結された歯車６４に噛合されている。
【００７２】
ウォーム６０のねじれ角は安息角（摩擦角）よりも小さくされており、これによって、ウォームホイール５８からウォーム６０への逆駆動が阻止されて、自己制動力が図５のプーリ７４に与えられている。さらに、前記減速機構部の減速比は例えば、５０：１に設定されており、操作レバー４０の操作力に対して５０倍のトルクがプーリ７４に伝達されるようになっている。これにより、数十キロに達するワイヤ牽引力を、より小さい操作力に軽減できるので、操作レバー４０を指で容易に操作することができる。
【００７３】
すなわち、本実施形態の牽引機構部によれば、操作レバー４０の小ストロークの繰り返し回動操作によってプーリ７４に駆動を与えることができる。この牽引機構部では、減速機構部を介してプーリ７４を回動させるため、操作レバー４０の操作量は増加するが、その減速比に相当するトルクを得ることができるので、ワイヤ４６の牽引操作力を軽減できる。よって、術者の指で操作レバー４０を容易に操作することができる。また、減速機構部を使用することにより、操作レバーの１ストロークの回動でワイヤを牽引するような牽引機構部よりも機構部が大型にならず、また、操作レバー４０も小型で済むので、牽引機構部を小型化することができる。さらに、牽引されたワイヤ４６は、ウォームギヤの自己制動力によってプーリ７４に巻き上げられた状態を保持するので、軟性部２６の可撓性を容易に保持することができる。
【００７４】
術者によって操作レバー４０が回動操作されると、操作レバー４０に連結された歯車６４が駆動し、これによって平歯車６２が駆動される。その結果、ウォーム６０及びウォームホイール５８が駆動し、プーリ７４が回動してワイヤ４６がワイヤ５４を介して牽引、弛緩される。そして、ワイヤ４６の先端は、図２の如く密着ばね４４の先端部に固定され、また密着ばね４４の他端は、図３の如く密着ばね固定部材５０に固定されているため、ワイヤ４６が牽引されると、密着ばね４４は、プーリ７４側に引っ張られて、密着ばね固定部材５０との間で圧縮されて、その硬度を増す。
【００７５】
操作レバー４０を上方向に操作すると、歯車６４、平歯車６２、ウォーム６０、及びウォームホイール５８を介してプーリ７４がワイヤ５４を巻き上げる方向に回動する。これにより、ワイヤ４６が牽引されて密着ばね４４が圧縮されるので、密着ばね４４の硬度が増して軟性部２６の可撓性が低く（つまり曲げ難く）なる。
【００７６】
また、操作レバー４０を下方向に操作すると、歯車６４、平歯車６２、ウォーム６０、及びウォームホイール５８を介してプーリ７４がワイヤ５４を巻き戻す方向に回動する。これにより、ワイヤ４６が弛緩されて密着ばね４４の圧縮が解除されるので、密着ばね４４の硬度が減少して軟性部２６の可撓性が高く（つまり曲げ易く）なる。
【００７７】
また、施術者が操作レバー４０を操作して軟性部２６の可撓性を硬くしているときに、術者が操作レバー４０から手指を離しても、ウォームホイール５８とウォーム６０との歯面の摩擦力によって、すなわち、自己制動力によってウォームホイール５８がその位置で固定される（セルフロック）。このようにウォームホイール５８の回動を制動することにより、プーリ７４を任意の位置で固定でき、ワイヤ４６の牽引状態を保持することができる。
【００７８】
以上の如く、実施の形態の内視鏡１０によれば、ワイヤ４６を牽引し、弛緩するプーリ７４と、プーリ７４に回転駆動力を与えるとともにプーリ７４に自己制動力を与えるウォームギヤを有する減速機構部とによって牽引機構部を構成したので、牽引機構部の小型化を図るとともにワイヤ４６の牽引操作力を低減することができる。
【００７９】
次に、操作レバー４０と減速機構部とを接続する一方向クラッチの基本機能について説明する。
【００８０】
一方向クラッチは、プーリ７４によるワイヤ４６の牽引、及びプーリ７４によるワイヤ４６の弛緩を選択的に操作する。このため、一方向クラッチは、操作レバー４０の往路方向の回動で減速機構部に動力伝達し、操作レバー４０の復路方向の回動で減速機構部に対して操作レバー４０を空回りさせ機能を備える。
【００８１】
したがって、ワイヤ４６を牽引する場合、操作レバー４０を往路方向に回動させると、その回動操作力が一方向クラッチを介して減速機構部に伝達されるので、ワイヤ４６がプーリ７４に牽引される。そして、操作レバー４０を復路方向に回動させると、操作レバー４０は一方向クラッチの作用によって減速機構部に対して空回りする。よって、減速機構部に動力が伝達されず、プーリ７４は回転しない。
【００８２】
すなわち、操作レバー４０を往路方向と復路方向とに繰り返し回動させることにより、ワイヤ４６がプーリ７４に牽引されていく。また、操作レバー４０の復路方向の操作時には、プーリ７４はウォームギヤの自己制動力によって回転しない。これにより、ワイヤ４６は、プーリ７４に巻き上げられた状態が保持されるので、施術者の指で保持する必要はなく、施術者の負担が軽減される。なお、ワイヤ４６を弛緩する場合も基本的な機能は同一である。
【００８３】
次に、図６、図７を参照して一方向クラッチ８０について説明する。
【００８４】
同図に示す一方向クラッチ８０は、牽引用ラッチばね８２、弛緩用ラッチばね８４、駆動板８８、及び操作方向仕切り板９０から構成される。
【００８５】
牽引用ラッチばね８２と弛緩用ラッチばね８４は、操作レバー４０の円盤状基端部４１に一体的に固着されるとともに、操作レバー４０の回転軸４０Ａから異なる距離に配置されている。牽引用ラッチばね８２は、操作レバー４０によるワイヤ４６の矢印Ａで示す牽引方向のみ、駆動板８８に動力を伝える板ばねであり、弛緩用ラッチばね８４は、ワイヤ４６の矢印Ｂで示す弛緩方向のみ、駆動板８８に動力を伝える板ばねである。
【００８６】
駆動板８８は、歯車６４と同軸上に固定されており、牽引用ラッチばね８２が動力伝達可能に係合する第１の突起９２、９２…が等間隔に形成されている。これらの第１の突起９２、９２…は、駆動板８８の回転軸を中心に放射状に形成されており、牽引方向における牽引用ラッチばね８２の往路方向の移動で、牽引用ラッチばね８２に当接される当接面が駆動板８８に対して略直角に形成されている。また、前記当接面に対向する面は傾斜面であり、牽引方向における牽引用ラッチばね８２の復路方向の移動で牽引用ラッチばね８２が前記傾斜面に乗り上げて空回りするようになっている。
【００８７】
また、駆動板８８には、弛緩用ラッチばね８４が動力伝達可能に係合する第２の突起９４、９４…が等間隔に形成されている。これらの第２の突起９４、９４…は、駆動板８８の回転軸を中心に放射状に形成されており、弛緩方向における弛緩用ラッチばね８４の往路方向の移動で、弛緩用ラッチばね８４に当接される当接面が駆動板８８に対して略直角に形成されている。また、前記当接面に対向する面は傾斜面であり、弛緩方向における弛緩用ラッチばね８４の復路方向の移動で弛緩用ラッチばね８４が前記傾斜面に乗り上げて空回りするようになっている。
【００８８】
操作方向仕切り板９０は、手元操作部１２に回動不能に固定されている。この操作方向仕切り板９０には、牽引用ラッチばね８２を貫通させて牽引用ラッチばね８２の牽引方向の移動範囲を規制する第１の窓９６が開口されるとともに、弛緩用ラッチばね８４を貫通させて弛緩用ラッチばね８４の弛緩方向の移動範囲を規制する第２の窓９８が開口されている。第１の窓９６、及び第２の窓９８は、操作レバー４０の回転軸４０Ａを中心とした同心円上に沿って開口されている。
【００８９】
また、操作レバー４０は、図６の一点鎖線で示す基準位置Ｐに対して矢印Ａで示す牽引方向の所定の回動範囲が牽引用操作範囲に設定される。また、操作レバー４０は、基準位置Ｐに対して矢印Ｂで示す弛緩方向の所定の回動範囲が弛緩用操作範囲に設定される。そして、牽引用ラッチばね８２は、前記牽引用操作範囲においてのみ、操作方向仕切り板９０の第１の窓９６を介して駆動板８８の第１の突起９２に係合され、また、弛緩用ラッチばね８４は、前記弛緩用操作範囲においてのみ、操作方向仕切り板９０の第２の窓９８を介して駆動板８８の第２の突起９４に係合される。すなわち、第１の窓９６によって牽引用操作範囲が設定され、第２の窓９８によって弛緩用操作範囲が設定されている。
【００９０】
この一方向クラッチ８０によれば、第１の窓９６によって制限された牽引用操作範囲において、操作レバー４０を矢印Ａで示すワイヤ牽引方向（往路方向）に回動させると、牽引用ラッチばね８２が第１の窓９６から第１の突起９２に係合していることから、駆動板８８が回動され、その回動力が歯車６４を有する減速機構部を介してプーリ７４に伝達され、ワイヤ４６がプーリ７４に牽引される。この時、弛緩用ラッチばね８４は、操作方向仕切り板９０に当接されて第２の突起９４に係合されていないため、弛緩用ラッチばね８４は駆動板８８に対して空回りする。
【００９１】
そして、操作レバー４０を牽引用操作範囲において復路方向に回動させると、牽引用ラッチばね８２が第１の突起９２の傾斜面に乗り上げて空回りする。よって、操作レバー４０の前記復路方向での回動では、プーリ７４に動力は伝達されない。
【００９２】
そして、操作レバー４０を往路方向に再び回動させると、前述の如く駆動板８８が回動するので、プーリ７４に動力が伝達されてワイヤ４６がプーリ７４に牽引される。このように操作レバー４０を牽引用操作範囲において繰り返し回動させることにより、ワイヤ４６がプーリ７４に徐々に牽引されていく。この場合、操作レバー４０の操作量は増えるが、減速機構部によって軽い操作力でワイヤ４６を牽引することができる。
【００９３】
次に、ワイヤ４６を弛緩させる場合には、第２の窓９８によって制限された弛緩用操作範囲において、操作レバー４０を矢印Ｂで示すワイヤ弛緩方向（往路方向）に回動させると、弛緩用ラッチばね８４が第２の窓９８から第２の突起９４に係合していることから、駆動板８８が先とは逆方向に回動され、その回動力が歯車６４を有する減速機構部を介してプーリ７４に伝達され、ワイヤ４６がプーリ７４から巻き戻されて弛緩される。この時、牽引用ラッチばね８２は、操作方向仕切り板９０に当接されて第１の突起９２に係合されていないため、牽引用ラッチばね８２は駆動板８８に対して空回りする。
【００９４】
そして、操作レバー４０を弛緩用操作範囲において復路方向に回動させると、弛緩用ラッチばね８４が第２の突起９４の傾斜面に乗り上げて空回りする。よって、操作レバー４０の前記復路方向での回動では、プーリ７４に動力は伝達されない。
【００９５】
そして、操作レバー４０を往路方向に再び回動させることにより、前述の如く駆動板８８が回動するので、ワイヤ４６がプーリ７４から巻き戻されて弛緩される。このように操作レバー４０を弛緩用操作範囲において繰り返し回動させることにより、ワイヤ４６が徐々に弛緩されていく。
【００９６】
以上の如く、第１の窓９６、第２の窓９８を使用して操作レバー４０の回動範囲を規制することにより、操作レバー４０による牽引、弛緩操作を安定して行うことができる。
【００９７】
次に、図８の（Ａ）、（Ｂ）を参照して一方向クラッチ１００の他の例について説明する。
【００９８】
同図に示す一方向クラッチ１００は、牽引操作用の一方向クラッチ１０２と弛緩操作用の一方向クラッチ１０４とを有する。また、操作レバー１０６は、ワイヤ４６を牽引する第１のレバー１０８と、ワイヤ４６を弛緩させる第２のレバー１１０とを備え、第１のレバー１０８は、一方向クラッチ１０２を介して歯車６４に連結され、第２のレバー１１０は、一方向クラッチ１０４を介して歯車６４に連結されている。
【００９９】
このレバー構成によれば、第１のレバー１０８を牽引方向に回動操作すると、ワイヤ４６が牽引され、この時、第２のレバー１１０は歯車６４に対して空回りする。第２のレバー１１０を回動操作してワイヤ４６を弛緩する場合には、第１のレバー１０８は歯車６４に対して空回りする。
【０１００】
このレバー構成においても、第１及び第２のレバー１０８、１１０による往路方向の繰り替えし回動操作によってワイヤ４６が牽引されるとともに弛緩される。
【０１０１】
上述した実施形態では、減速機構部を操作レバーによって回動操作する例について述べたが、モータによって減速機構部に動力を与える構造であってもよい。この場合、上述した手動式の操作レバーと同様に、手元操作部１２の上部の左手（例えば親指）のみで操作可能な位置に設置されるシーソレバーによってモータを操作するようにすることが好ましい。
【０１０２】
また、経時により、ワイヤ伸び等によってワイヤ４６の余長が増加すると初期の硬度可変性能が劣化する。このように、劣化した硬度可変性能を初期状態に回復するために、ワイヤ４６をプーリ７４と密着ばね４４の固定部材５０の間で２つに分けて、その間に余長調整機構（長さ調整部材）を設ける。
【０１０３】
次に、この長さ調整部材５２について、図９、図１０を用いて説明する。
【０１０４】
図９は、長さ調整部材５２を備えた牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【０１０５】
図９に示すように、ワイヤ４６を、密着ばね４４の固定部材５０とプーリ７４（図ではプーリハウジング５６内に収納されている）との間で、密着ばね４４側のワイヤ（硬度可変側ワイヤ）４６とプーリ７４側のワイヤ（牽引ワイヤ）の２つに分断して、その間に長さ調整部材５２を設けている。
【０１０６】
すなわち、同図に示す牽引機構部は、ワイヤ（硬度可変側のワイヤ）４６から操作レバー４０に向けて、密着ばね４４の固定部材５０、長さ調整部材５２、牽引ワイヤ５４、プーリハウジング５６（中にプーリ７４を有する）、ウォームホイール５８、ウォーム６０、平歯車６２、及び歯車６４から構成される。
【０１０７】
ウォームホイール５８とウォーム６０とによってウォームギヤが構成され、このウォームギヤ、平歯車６２、及び歯車６４によって減速機構部が構成されている。なお、減速機構部は、ギヤからなる構成に限定されず、チェーン、ベルトによる減速機構部であってもよい。
【０１０８】
図９において、前述の如く密着ばね４４の他端は、密着ばね４４の固定部材５０にロウ付け等で固定される。ワイヤ４６の端部は、固定部材５０に挿通され、長さ調整部材５２を介して牽引ワイヤ５４に連結されている。
【０１０９】
長さ調整部材５２は図１０の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筒状の雄ねじ６６とスリーブナット６８等から構成される。ワイヤ４６は雄ねじ６６に挿入され、その端部には抜け止め部材であるカシメ玉７０が固着されている。一方、牽引ワイヤ５４はスリーブナット６８に挿入され、その端部には抜け止め部材であるカシメ玉７２が固着されている。図１０（Ａ）に示すように雄ねじ６６とスリーブナット６８とを螺合させ、その螺合量を調整することにより、ワイヤ４６の長さを調節することができる。なお、スリーブナット６８は、ワイヤ４６の牽引弛緩動作によって摺動するが、その軌道が不安定となりワイヤ４６に不慮の力がかかることによる断線を防止するために、前記摺動を案内するスリーブガイド（図示省略）を設け、ワイヤ４６の牽引弛緩軌道に沿って動作するようにすることが好ましい。また、ワイヤ４６と雄ねじ６６、ワイヤ５４とスリーブナット６８のそれぞれの接続部は、剛性が急激に変化するためにワイヤ４６、５４に断線が発生しやすく、これを防止するために、ゴム管などの折れ止め部材を設けることが好ましい。
【０１１０】
図９において、長さ調整部材５２以外の構成要素については、図５で説明したものと同様であるので、その動作等の詳細な説明は省略する。
【０１１１】
なお、このように、長さ調整部材５２を設けた場合においても、偏心したプーリ７４でワイヤ４６を牽引する際の密着ばねの後端部または固定部材５０との接触摺動による断線を防止するために、ワイヤ位置規制部材７６を設ける必要がある。図９の場合、長さ調整部材５２と密着ばねの後端部との間のワイヤ４６（図に表されたワイヤ４６では、この部分の長さが短いがこれをもう少し長くとることにして）に対してワイヤ位置規制部材７６を設けるようにするとよい。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態によれば、円形のプーリの回転中心を偏心させる等により、偏心した巻き上げ回転体を設けるようにしたため、牽引力が小さい牽引初期には、操作ストロークに対して牽引長さを大きくし、また牽引力が大きい牽引後半には、操作ストロークに対して牽引長さを小さくすることができ、牽引機構（硬度可変機構）の操作性を向上させることができる。
【０１１３】
また、硬度調整手段のワイヤ牽引部を内視鏡の手元操作部の上部に設け、操作レバーを、例えば図１に示すように、手元操作部上部の手元操作部を把持する片手の指が届く範囲に配置するようにしたことにより、片手（例えば左手）のみで、軽い力により容易に操作可能とすることができる。
【０１１４】
また、牽引機構（プーリによる巻き上げ機構）と密着ばねの固定部材の間に、最大牽引時に、固定部材から引き出された直後のワイヤの牽引方向が、密着ばねと同軸で一直線となるようにワイヤの位置規制をするワイヤ位置規制部材を設けるようにしたことにより、ワイヤの断線を防止し、最大牽引時の牽引力の増加を防止することができる。
【０１１５】
また、硬度可変調整部、ワイヤ牽引部、及び密着ばね固定部を、手元操作部の上部にまとめて配置することにより、例えば、図３に矢印で示したように、密着ばね固定部材よりも上側の手元操作部を機能拡張モジュールとして、独立モジュールとして扱うようにすることで、これらを手元操作部と軟性部の間に配置する場合に比べて、メンテナンスが容易になる。
【０１１６】
以上、本発明に係る内視鏡及び硬度調整装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…内視鏡、１２…手元操作部、１４…挿入部、１６…ユニバーサルケーブル、２２…先端硬質部、２４…湾曲部、２６…軟性部、３０…アングルノブ、３２…送気・送水ボタン、３４…吸引ボタン、４０…操作レバー、４４…密着コイルばね（密着ばね）、４６…ワイヤ、５０…（密着ばねの）固定部材、５６…プーリハウジング、５８…ウォームホイール、６０…ウォーム、７４…プーリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡及び硬度調整装置に関し、特に、内視鏡挿入部における軟性部の可撓性を変更可能とした内視鏡及び硬度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療分野において、内視鏡を利用した医療診断が広く行われており、特に、体腔内に挿入される内視鏡の挿入先端部にＣＣＤなどの撮像素子を内蔵して体腔内の画像を撮影し、プロセッサ装置で信号処理を施してモニタに表示し、これを医者が観察して診断に用いたり、あるいは、処置具挿通用のチャンネルから処置具を挿入して、例えば試料の採取やポリープの切除等の処置を行うようにしている。
【０００３】
内視鏡は、一般に、施術者（以下単に術者という）が把持して操作する本体操作部と、この本体操作部に対して体腔内等へ挿入される挿入部を連接するとともに、本体操作部からコネクタ部等に接続するためのユニバーサルケーブルを引き出すことにより大略構成され、ユニバーサルケーブルは本体操作部から延在させて、その他端部は光源装置（光源装置およびプロセッサ）に着脱可能に接続される。
【０００４】
内視鏡の挿入部は、複雑に屈曲した挿入経路内にも挿入できるように、可撓性を有する軟性部を有している。しかし、この可撓性のために挿入部の先端側の方向が定まらず、目標とする方向に挿入することが難しいという問題がある。また、体腔内に挿入している際、何らかの処置や観察を行うために、挿入部がその時の形状で固定されていることが望ましい場合がある。
【０００５】
そこで、圧縮されることにより硬度（曲げに対する硬さ）を変えるコイルパイプを内視鏡挿入部の軟性部内に配置して、コイルパイプ内に牽引用ワイヤを挿通し、このワイヤ先端をコイルパイプに連結するとともにコイルパイプの後端側を固定して、操作部に取り付けられた可撓性調整操作ノブを回すことにより牽引用ワイヤを牽引操作することにより、コイルパイプの圧縮状態を変えて挿入部の軟性部の可撓性を調整可能とする硬度可変機構が考えられている。
【０００６】
しかし、コイルパイプ（密着コイルばね）を用いた硬度可変機構において必要なワイヤ牽引力は数十ｋｇｆに達する。このとき、牽引機構の減速機能によって、できる限り術者の操作力は小さくした方が望ましいが、例えば上記のように操作ノブを回してワイヤを牽引しているような場合に、操作ノブの操作量とワイヤに発生する牽引力との関係が直線的であると、コイルパイプの硬度が上がるに従って操作力量が重くなり、相対的に操作ストロークが増大し、操作の煩雑さが増すという懸念がある。
【０００７】
これに対して、例えば、特許文献１においては、コイルパイプを用いた硬度可変機構のワイヤ牽引機構に操作ノブによって操作されるカム機構を用い、カム機構のカム溝のピッチを途中で変化させることにより、比較的ワイヤ牽引力が小さい牽引初期には、減速比を小さくして同じ操作ストロークでの牽引長さを大きくするとともに、ワイヤ牽引力が増大する（硬度が大となる）牽引後半では、減速比を大きくして同じ操作ストロークでの牽引長さを小さくするようすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来内視鏡操作者（術者）は、左手に操作部を持つとともに右手に軟性部を持ち、挿入・診断・治療等の作業を行っているが、上記従来のもののように、操作ノブによってカム機構を操作するものでは、右手を軟性部から一度離して操作ノブを回さなければならず、術者は片手で操作することができない。
【００１０】
そこで、コイルパイプ（密着コイルばね）に挿通された牽引用ワイヤを牽引してコイルパイプの硬度（曲げ硬度）を変更する硬度可変機構において、ワイヤ牽引力が小さく硬度も小さい牽引初期においては、ワイヤの牽引長さを大きくするとともに、ワイヤ牽引力が大きく硬度も大きい牽引後半になるにつれてワイヤ牽引長さを小さくして操作力を小さくし、硬度可変機構の操作性を向上させるとともに、ワイヤ牽引機構を片手で軽い力で容易に操作できることが望ましい。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させること、特に、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とすることのできる内視鏡及び硬度調整装置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】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段と、を備えたことを特徴とする硬度調整装置を提供する。
【００１３】
これにより、牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることにより、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させることを可能とするとともに、ワイヤの牽引方向を密着コイルばねの軸線と一致させることにより、ワイヤが断線するのを防止すること可能とする。
【００１４】
また、請求項２に示すように、前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする。
【００１５】
このように、偏心プーリを用いることにより、簡単な構成で牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることが可能となる。
【００１６】
また、請求項３に示すように、前記ワイヤ位置規制手段は、前記巻き上げ回転体による前記ワイヤの最大牽引時に、前記ワイヤが前記ワイヤ位置規制手段に接触しない位置に配置されたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、最大牽引時の牽引力の増加を防止することができる。
【００１８】
また、請求項４に示すように、前記ワイヤ位置規制手段は、滑らかに摺動するガイド溝、穴または回転体のいずれかであることを特徴とする。
【００１９】
このようにワイヤ位置規制手段としては、様々な構成を用いることができる。
【００２０】
また、請求項５に示すように、請求項１〜４のいずれかに記載の硬度調整装置であって、さらに、前記巻き上げ回転体に回転駆動力を与えるとともに前記巻き上げ回転体に自己制動力を与えるウォームギヤを有する減速機構を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これにより、ワイヤを任意の牽引位置で固定することができ、軟性部を任意の硬度状態に保持することができる。
【００２２】
また、請求項６に示すように、前記減速機構には、内視鏡手元操作部に回動自在に設けられた操作レバーが連結されていることを特徴とする。
【００２３】
このように、操作レバーを設けたことにより、減速機構を手動で操作することができる。
【００２４】
また、請求項７に示すように、前記減速機構と前記操作レバーとは、一方向クラッチを介して連結され、前記一方向クラッチは、前記巻き上げ回転体による、前記ワイヤの牽引及び弛緩を選択的に操作するために、前記操作レバーの往路方向の回動で前記減速機構に動力伝達し、前記操作レバーの復路方向の回動で前記減速機構に対して前記操作レバーを空回りさせる一方向クラッチであることを特徴とする。
【００２５】
これにより、ワイヤを牽引する場合、操作レバーを往路方向に回動させると、その回動操作力が一方向クラッチを介して減速機構に伝達されるので、ワイヤがプーリに牽引される。また、操作レバーを復路方向に回動させると操作レバーは一方向クラッチの作用によって減速機構に対して空回りし、プーリは回転しない。また、操作レバーの復路方向の操作時にはプーリはウォームギヤの自己制動力によって回転せず、ワイヤはプーリに巻き上げられた状態が保持され、術者の負担が軽減される。
【００２６】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段とから成る硬度調整装置を備えたことを特徴とする内視鏡を提供する。
【００２７】
これにより、牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることにより、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させることを可能とするとともに、ワイヤの牽引方向を密着コイルばねの軸線と一致させることにより、ワイヤが断線するのを防止すること可能とする。
【００２８】
また、請求項９に示すように、前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする。
【００２９】
これにより、偏心プーリを用いることにより、簡単な構成で牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることが可能となる。
【００３０】
また、請求項１０に示すように、請求項８または９に記載の内視鏡であって、さらに、前記巻き上げ回転体を駆動する操作レバーを、内視鏡の手元操作部の上部の、該手元操作部を把持する術者の片方の手で操作することが可能な範囲に設けたことを特徴とする。
【００３１】
これにより、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、牽引力が小さい牽引初期と牽引力が大きい牽引後半とで操作ストロークを変えることにより、内視鏡挿入部の軟性部の硬度可変機構の操作性を向上させることを可能とするとともに、ワイヤの牽引方向を密着コイルばねの軸線と一致させることにより、ワイヤが断線するのを防止すること可能とする。また、ワイヤ牽引機構を操作する操作レバーを手元操作部上部に設けた場合には、硬度可変機構を片手で軽い力で容易に操作可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る硬度調整装置を備えた内視鏡の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】内視鏡の内部構造を示す、長手方向に沿った断面図である。
【図３】ワイヤ牽引部の構成を示す、手元操作部の断面図である。
【図４】偏心プーリを示す説明図であり、（Ａ）はワイヤ位置規制部材がない場合、（Ｂ）はワイヤ位置規制部材を入れた場合で硬度０の場合、（Ｃ）はワイヤ位置規制部材を入れた場合で最大硬度の場合を示す。
【図５】牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【図６】一方向クラッチの一例を示した組立斜視図である。
【図７】図６に示した一方向クラッチの側面図である。
【図８】一方向クラッチの他の例を示した構造図である。
【図９】長さ調整部材を備えた牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はともに長さ調整部材の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る内視鏡及び硬度調整装置について詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る硬度調整装置を備えた内視鏡の一実施形態を示す概略構成図である。
【００３６】
図１に示すように、内視鏡１０は、手元操作部１２と、手元操作部１２に基端部が連結された挿入部１４とを備えている。術者は、手元操作部１２を左手で把持して操作しつつ、右手で挿入部１４を把持して挿入部１４を被検者の体腔内に挿入することによって観察を行う。
【００３７】
手元操作部１２には、ユニバーサルケーブル１６が接続され、ユニバーサルケーブル１６の先端にはＬＧコネクタ１７が設けられている。このＬＧコネクタ１７を図示を省略した光源装置に接続することによって、挿入部１４の先端部に配設された照明光学系に照明光が送られるようになっている。また、同様に図示を省略するが、ユニバーサルケーブル１６には、電気コネクタが接続されており、電気コネクタは内視鏡プロセッサに接続される。これにより、内視鏡１０で得られた観察画像の信号が内視鏡プロセッサに出力され、内視鏡プロセッサに接続されたモニタ装置に画像が表示される。術者はこの画像を観察しながら内視鏡１０を操作する。
【００３８】
挿入部１４は、手元操作部１２の先端部に接続され、その（手元操作部１２側の）基端部から（体腔内に挿入される側の）先端に向けて、軟性部２６、湾曲部２４、及び先端硬質部２２の各部によって構成されている。湾曲部２４は、手元操作部１２に設けられたアングルノブ３０を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これによって、先端硬質部２２の先端面を所望の方向に向けることができる。
【００３９】
また、手元操作部１２には、図示を省略した送気・送水チャンネルを介して先端硬質部２２の送気／送水口から検査部位等に送気及び送水を行うための送気・送水ボタン３２、同様に図示を省略した鉗子チャンネルを介して先端硬質部２２の鉗子口から吸引を行うための吸引ボタン３４、及び鉗子チャンネルと連通し、術者が鉗子を挿入するための開口である鉗子挿入口３６等が設けられている。
【００４０】
また、内視鏡１０は、軟性部２６の可撓性を調整する硬度調整装置（可撓性調整装置）を備えている。その詳しい構成は後述するが、軟性部２６内に密着コイルばねが配置され、軟性部先端側で密着コイルばねと固着されるとともに手元操作部１２側で固定部材に固定された密着コイルばね内を挿通されたワイヤを牽引することにより、密着コイルばねを圧縮して、密着コイルばねの硬度を硬くすることにより、軟性部２６の硬度を硬くするようになっている。
【００４１】
手元操作部１２の上部には、軟性部２６の硬度を調整する硬度調整手段の操作レバー４０が設けられている。操作レバー４０を操作すると、ワイヤ牽引部を介してワイヤが牽引される。特に、この操作レバー４０は、図１に二点鎖線で示したように、手元操作部１２を把持する左手の指が届く範囲に設けられている。さらに、詳しくは後述するが、本実施形態においては、硬度調整装置のワイヤ牽引部も手元操作部１２の上部に設けるようにしている。ここで前記上部とは、内視鏡１０の使用形態時における上部を指し、構造的には、手元操作部１２の基端部側を指す。
【００４２】
図２に、内視鏡１０の構造を長手方向に沿った断面図で示す。
【００４３】
図２に示すように、挿入部１４の湾曲部２４は、環状に形成された多数の湾曲駒４２、４２…を連設することによって構成されている。隣接する湾曲駒４２は、互いに回動可能に連結されており、手元操作部１２のアングルノブ３０（図１参照）を操作することによって、湾曲部２４が上下左右に湾曲して、先端硬質部２２の先端面２３を任意の方向に向けることができる。
【００４４】
また、図２に示すように、軟性部２６の内部には、可撓性調整装置を構成する密着コイルばね４４（以下、単に密着ばね４４と言う）と、密着ばね４４の内部に挿通されるワイヤ４６が配置されている。
【００４５】
密着ばね４４は、軟性部２６の先端部側に一端がロウ付け等によって固定されるとともに、他端は手元操作部１２の後述する密着ばね４４の固定部材５０（図３参照）にロウ付け等によって固定される。
【００４６】
図２の如くワイヤ４６は、密着ばね４４の内部に挿通され、一端が密着ばね４４の一端及び軟性部２６の先端側にロウ付け等によって固定されるとともに、他端が手元操作部１２に設けられた牽引機構部に連結される。そして、前述したように、手元操作部１２の上部に設けられた操作レバー４０を操作すると、牽引機構部によってワイヤ４６が牽引され、その結果、密着ばね４４が圧縮される。これにより、密着ばね４４は、可撓性が低く硬い状態に変化するので、軟性部２６の硬度（曲げ硬度）が硬く調整される。
【００４７】
図３に、ワイヤ牽引部の構成を示す。図３の左側に手元操作部１２の断面図を示し、図３の右側にワイヤ牽引機構を図の手元操作部１２を右側から見た側面図を示す。
【００４８】
図３の左側に示すように、手元操作部１２の上部に、密着ばね４４内を挿通されたワイヤ４６を牽引するための、ワイヤ牽引部のワイヤ巻き上げプーリ７４（以下、単にプーリ７４と言う）が配置されている。 プーリ７４には、ワイヤ４６が巻き掛けられており、ワイヤ４６は、その端点４８をプーリ７４に固定されている。また、プーリ７４は、同軸でウォームホイール（プーリ駆動ギヤ）５８と連結されている。
【００４９】
また、プーリ７４付近を図の右側から見た側面図を図の右側に示すように、ウォームホイール５８は、ウォーム６０と係合し、ウォームホイール５８とウォーム６０とでウォームギヤを構成している。ウォーム６０には、同軸で平歯車６２が連結されており、この平歯車６２は、操作レバー４０と結合された歯車６４と係合している。
【００５０】
また、図３の左側に示すように、手元操作部１２の上部に配置されたプーリ７４のすぐ近くに、密着ばね４４を固定する固定部材５０が設けられている。
【００５１】
そして、術者によって操作レバー４０が操作されると、操作レバー４０と結合した歯車６４が駆動し、これによって平歯車６２が駆動される。その結果、平歯車６２と同軸で結合されたウォーム６０が駆動される。そして、ウォーム６０によってウォームホイール５８が駆動し、プーリ７４が回動して、ワイヤ４６が牽引されるようになっている。
【００５２】
また、ワイヤ４６の先端は密着ばね４４の先端に固定され、また密着ばね４４の一端は固定部材５０に固定されているため、ワイヤ４６が牽引されると、密着ばね４４は、ワイヤ牽引部のプーリ７４側に引っ張られ固定部材５０との間で圧縮されて、その硬度（曲げ硬度）が硬くなるようになっている。
【００５３】
このように、本実施形態においては、密着ばね４４を固定する固定部材５０を手元操作部１２の上部側に設け、密着ばね４４を手元操作部１２上部まで延長している。
【００５４】
また、操作レバー４０の２つの操作位置を図３に破線で示し、矢印で操作方向を示したように、上方向と下方向に操作可能に構成されている。操作レバー４０を上方向に操作すると、歯車６４により平歯車６２が駆動され、平歯車６２とともにウォーム６０が駆動し、ウォーム６０によってウォームホイール５８が駆動されることによりプーリ７４がワイヤ４６を巻き上げる方向に回動し、ワイヤ４６が牽引され密着ばね４４が圧縮されて密着ばね４４の硬度が増し、軟性部２６の硬度が硬く（可撓性が低く）なる。また、操作レバー４０を下方向に操作すると、各歯車が上と逆方向に駆動されてプーリ７４がワイヤ４６を巻き戻す方向に回動し、ワイヤ４６が弛緩して密着ばね４４の圧縮が解除されて密着ばね４４の硬度が減少し、軟性部２６の硬度も減少する（可撓性が高くなる）。
【００５５】
ここで、操作レバー４０からの操作力は、操作レバー４０の歯車６４を介してウォーム６０に伝達され、さらにウォームホイール５８を介してプーリ７４に伝達されるが、ワイヤ４６は密着ばね４４の先端に固定されており、挿入部１４（軟性部２６）が湾曲すると密着ばね４４も湾曲して長さが長くなる。そのため、操作レバー４０を操作しなくとも、ワイヤ４６は相対的にプーリ７４側に引き込まれ、密着ばね４４の硬度が変化してしまう。そこで、操作レバー４０を操作していなくて、硬度が０の場合に、挿入部１４を湾曲してもその硬度が変化しないようにするために、図３中符号４６Ａで示すように、ワイヤ４６に初期たるみ（初期余長）を持たせている。
【００５６】
なお、術者が操作レバー４０を操作して軟性部２６の硬度を硬くしているとき、術者が操作レバー４０から手指を離しても、ウォーム６０とウォームホイール５８の歯面の摩擦によって、ウォームホイール５８がその位置で固定されるようになっている。このように、ウォーム６０によってウォームホイール５８を固定することにより、プーリ７４を任意の位置で固定し、ワイヤ４６の牽引状態を保持することができる。このようにウォーム６０は、ワイヤ牽引状態を保持するブレーキ機能（セルフロック機能）を有している。また、ウォーム６０は、減速機能を有しており、ワイヤ４６に係る数十ｋｇｆに達するワイヤ牽引力をより小さい操作力に軽減するために組み込まれたものである。
【００５７】
なお、操作レバー４０からの操作力をウォーム６０に伝達してワイヤを牽引するワイヤ牽引機構については、後でさらに詳しく説明する。
【００５８】
このように、ワイヤ４６を牽引することにより、密着ばね４４の硬度を硬くするようにしているが、ワイヤ４６の先端は軟性部２６先端側で密着ばね４４と固着されているため、ワイヤ４６の牽引力は、密着ばね４４の圧縮力として、手元操作部１２上部の密着ばね４４の固定部材５０に働く。
【００５９】
また、図３の右側に示すように、本実施形態においては、プーリ７４の回転中心７４Ｃを偏心させている。このように、硬度調整用のワイヤ４６のプーリ巻き上げ牽引において、プーリ７４を偏心することにより、牽引初期は巻き上げ長さが大きく、牽引後半において硬度が大きくなるに従って巻き上げ長さが小さくなるような牽引機構を実現している。
【００６０】
すなわち、図３の右側の図に示すように、牽引を開始するときには、ワイヤ４６に初期たるみ４６Ａが存在しており、回転中心７４Ｃをプーリ７４の本来の中心よりも（図において）左側に偏心させ、回転半径を大きくして、この初期たるみ４６Ａをまず吸収するようにしている。
【００６１】
しかし、偏心したプーリ７４を用いる場合において、プーリ７４の回転軸（回転中心７４Ｃ）とワイヤ４６の牽引位置（ワイヤ４６がプーリ７４から離間する位置）の距離である回転半径は、プーリ７４の回転角度に依存して変化する。硬度可変機構において、密着ばね４４は動かないように固定されているため、ワイヤ４６の牽引位置が変化すると、ワイヤ４６を密着ばね４４の軸に対して斜めに牽引する場合が必ず発生する。
【００６２】
例えば、図４（Ａ）に示すように、密着ばね４４の軸に対してワイヤ４６が斜めに牽引されると、密着ばね４４の固定部材５０とワイヤ４６との摺動が繰り返されるため、ワイヤ４６の断線を引き起こす虞がある。
【００６３】
そこで、この問題を解決するために、図４（Ｂ）に示すように、プーリ７４と密着ばね後端部の間にワイヤ位置規制部材７６を設ける。ワイヤ位置規制部材７６は、プーリ７４と密着ばねの後端部の間でワイヤ４６を押圧して、ワイヤ位置規制部材７６と密着ばねの後端部との間におけるワイヤ４６の牽引方向が密着ばね４４の軸と一直線となるようにする。これにより、ワイヤ４６が密着ばねの後端部または固定部材５０と接触しないようにすることができ、ワイヤ４６の断線を防止することができる。
【００６４】
また、ワイヤ位置規制部材７６とワイヤ４６との間では、摺動または回転抵抗が牽引力に比例して少なからず働くため、図４（Ｃ）に示すように、牽引力最大時にワイヤ４６が密着ばね４４と同軸で一直線となり、余分な抵抗が働かない構成とする。特に、牽引力最大時に、ワイヤ４６がワイヤ位置規制部材７６に接しない位置に、ワイヤ位置規制部材７６を配置することが好ましい。
【００６５】
これにより、ワイヤ４６の断線を防止するとともに、最大牽引時の牽引力の増加を防止することができる。
【００６６】
なお、ワイヤ位置規制部材７６として、図４では、プーリ（ワイヤ位置規制プーリ、第２プーリ）が用いられているが、ワイヤ位置規制部材はプーリに限定されるものではない。プーリ以外の回転体、あるいは、滑らかに摺動するガイド溝や穴などでもよい。
【００６７】
図５は、牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【００６８】
同図に示す牽引機構部は、ワイヤ４６から操作レバー４０に向けて、密着ばね４４の固定部材５０、内部にプーリ７４を格納するプーリハウジング５６、ウォームホイール５８、ウォーム６０、平歯車６２、及び歯車６４から構成される。
【００６９】
ウォームホイール５８とウォーム６０とによってウォームギヤが構成され、このウォームギヤ、平歯車６２、及び歯車６４によって減速機構部が構成されている。なお、減速機構部は、ギヤからなる構成に限定されず、チェーン、ベルトによる減速機構部であってもよい。
【００７０】
図５において密着ばね４４の他端は、密着ばね固定部材５０にロウ付け等で固定される。ワイヤ４６の端部は、密着ばね４４の固定部材５０に挿通され、プーリハウジング５６内のプーリ７４に連結されている。
【００７１】
プーリ７４は、同軸で図３に示したウォームホイール５８と連結され、このウォームホイール５８はウォーム６０に噛合されている。ウォーム６０には、同軸で平歯車６２が連結され、この平歯車６２は、操作レバー４０と同軸上に連結された歯車６４に噛合されている。
【００７２】
ウォーム６０のねじれ角は安息角（摩擦角）よりも小さくされており、これによって、ウォームホイール５８からウォーム６０への逆駆動が阻止されて、自己制動力が図５のプーリ７４に与えられている。さらに、前記減速機構部の減速比は例えば、５０：１に設定されており、操作レバー４０の操作力に対して５０倍のトルクがプーリ７４に伝達されるようになっている。これにより、数十キロに達するワイヤ牽引力を、より小さい操作力に軽減できるので、操作レバー４０を指で容易に操作することができる。
【００７３】
すなわち、本実施形態の牽引機構部によれば、操作レバー４０の小ストロークの繰り返し回動操作によってプーリ７４に駆動を与えることができる。この牽引機構部では、減速機構部を介してプーリ７４を回動させるため、操作レバー４０の操作量は増加するが、その減速比に相当するトルクを得ることができるので、ワイヤ４６の牽引操作力を軽減できる。よって、術者の指で操作レバー４０を容易に操作することができる。また、減速機構部を使用することにより、操作レバーの１ストロークの回動でワイヤを牽引するような牽引機構部よりも機構部が大型にならず、また、操作レバー４０も小型で済むので、牽引機構部を小型化することができる。さらに、牽引されたワイヤ４６は、ウォームギヤの自己制動力によってプーリ７４に巻き上げられた状態を保持するので、軟性部２６の可撓性を容易に保持することができる。
【００７４】
術者によって操作レバー４０が回動操作されると、操作レバー４０に連結された歯車６４が駆動し、これによって平歯車６２が駆動される。その結果、ウォーム６０及びウォームホイール５８が駆動し、プーリ７４が回動してワイヤ４６がワイヤ５４を介して牽引、弛緩される。そして、ワイヤ４６の先端は、図２の如く密着ばね４４の先端部に固定され、また密着ばね４４の他端は、図３の如く密着ばね固定部材５０に固定されているため、ワイヤ４６が牽引されると、密着ばね４４は、プーリ７４側に引っ張られて、密着ばね固定部材５０との間で圧縮されて、その硬度を増す。
【００７５】
操作レバー４０を上方向に操作すると、歯車６４、平歯車６２、ウォーム６０、及びウォームホイール５８を介してプーリ７４がワイヤ５４を巻き上げる方向に回動する。これにより、ワイヤ４６が牽引されて密着ばね４４が圧縮されるので、密着ばね４４の硬度が増して軟性部２６の可撓性が低く（つまり曲げ難く）なる。
【００７６】
また、操作レバー４０を下方向に操作すると、歯車６４、平歯車６２、ウォーム６０、及びウォームホイール５８を介してプーリ７４がワイヤ５４を巻き戻す方向に回動する。これにより、ワイヤ４６が弛緩されて密着ばね４４の圧縮が解除されるので、密着ばね４４の硬度が減少して軟性部２６の可撓性が高く（つまり曲げ易く）なる。
【００７７】
また、施術者が操作レバー４０を操作して軟性部２６の可撓性を硬くしているときに、術者が操作レバー４０から手指を離しても、ウォームホイール５８とウォーム６０との歯面の摩擦力によって、すなわち、自己制動力によってウォームホイール５８がその位置で固定される（セルフロック）。このようにウォームホイール５８の回動を制動することにより、プーリ７４を任意の位置で固定でき、ワイヤ４６の牽引状態を保持することができる。
【００７８】
以上の如く、実施の形態の内視鏡１０によれば、ワイヤ４６を牽引し、弛緩するプーリ７４と、プーリ７４に回転駆動力を与えるとともにプーリ７４に自己制動力を与えるウォームギヤを有する減速機構部とによって牽引機構部を構成したので、牽引機構部の小型化を図るとともにワイヤ４６の牽引操作力を低減することができる。
【００７９】
次に、操作レバー４０と減速機構部とを接続する一方向クラッチの基本機能について説明する。
【００８０】
一方向クラッチは、プーリ７４によるワイヤ４６の牽引、及びプーリ７４によるワイヤ４６の弛緩を選択的に操作する。このため、一方向クラッチは、操作レバー４０の往路方向の回動で減速機構部に動力伝達し、操作レバー４０の復路方向の回動で減速機構部に対して操作レバー４０を空回りさせ機能を備える。
【００８１】
したがって、ワイヤ４６を牽引する場合、操作レバー４０を往路方向に回動させると、その回動操作力が一方向クラッチを介して減速機構部に伝達されるので、ワイヤ４６がプーリ７４に牽引される。そして、操作レバー４０を復路方向に回動させると、操作レバー４０は一方向クラッチの作用によって減速機構部に対して空回りする。よって、減速機構部に動力が伝達されず、プーリ７４は回転しない。
【００８２】
すなわち、操作レバー４０を往路方向と復路方向とに繰り返し回動させることにより、ワイヤ４６がプーリ７４に牽引されていく。また、操作レバー４０の復路方向の操作時には、プーリ７４はウォームギヤの自己制動力によって回転しない。これにより、ワイヤ４６は、プーリ７４に巻き上げられた状態が保持されるので、施術者の指で保持する必要はなく、施術者の負担が軽減される。なお、ワイヤ４６を弛緩する場合も基本的な機能は同一である。
【００８３】
次に、図６、図７を参照して一方向クラッチ８０について説明する。
【００８４】
同図に示す一方向クラッチ８０は、牽引用ラッチばね８２、弛緩用ラッチばね８４、駆動板８８、及び操作方向仕切り板９０から構成される。
【００８５】
牽引用ラッチばね８２と弛緩用ラッチばね８４は、操作レバー４０の円盤状基端部４１に一体的に固着されるとともに、操作レバー４０の回転軸４０Ａから異なる距離に配置されている。牽引用ラッチばね８２は、操作レバー４０によるワイヤ４６の矢印Ａで示す牽引方向のみ、駆動板８８に動力を伝える板ばねであり、弛緩用ラッチばね８４は、ワイヤ４６の矢印Ｂで示す弛緩方向のみ、駆動板８８に動力を伝える板ばねである。
【００８６】
駆動板８８は、歯車６４と同軸上に固定されており、牽引用ラッチばね８２が動力伝達可能に係合する第１の突起９２、９２…が等間隔に形成されている。これらの第１の突起９２、９２…は、駆動板８８の回転軸を中心に放射状に形成されており、牽引方向における牽引用ラッチばね８２の往路方向の移動で、牽引用ラッチばね８２に当接される当接面が駆動板８８に対して略直角に形成されている。また、前記当接面に対向する面は傾斜面であり、牽引方向における牽引用ラッチばね８２の復路方向の移動で牽引用ラッチばね８２が前記傾斜面に乗り上げて空回りするようになっている。
【００８７】
また、駆動板８８には、弛緩用ラッチばね８４が動力伝達可能に係合する第２の突起９４、９４…が等間隔に形成されている。これらの第２の突起９４、９４…は、駆動板８８の回転軸を中心に放射状に形成されており、弛緩方向における弛緩用ラッチばね８４の往路方向の移動で、弛緩用ラッチばね８４に当接される当接面が駆動板８８に対して略直角に形成されている。また、前記当接面に対向する面は傾斜面であり、弛緩方向における弛緩用ラッチばね８４の復路方向の移動で弛緩用ラッチばね８４が前記傾斜面に乗り上げて空回りするようになっている。
【００８８】
操作方向仕切り板９０は、手元操作部１２に回動不能に固定されている。この操作方向仕切り板９０には、牽引用ラッチばね８２を貫通させて牽引用ラッチばね８２の牽引方向の移動範囲を規制する第１の窓９６が開口されるとともに、弛緩用ラッチばね８４を貫通させて弛緩用ラッチばね８４の弛緩方向の移動範囲を規制する第２の窓９８が開口されている。第１の窓９６、及び第２の窓９８は、操作レバー４０の回転軸４０Ａを中心とした同心円上に沿って開口されている。
【００８９】
また、操作レバー４０は、図６の一点鎖線で示す基準位置Ｐに対して矢印Ａで示す牽引方向の所定の回動範囲が牽引用操作範囲に設定される。また、操作レバー４０は、基準位置Ｐに対して矢印Ｂで示す弛緩方向の所定の回動範囲が弛緩用操作範囲に設定される。そして、牽引用ラッチばね８２は、前記牽引用操作範囲においてのみ、操作方向仕切り板９０の第１の窓９６を介して駆動板８８の第１の突起９２に係合され、また、弛緩用ラッチばね８４は、前記弛緩用操作範囲においてのみ、操作方向仕切り板９０の第２の窓９８を介して駆動板８８の第２の突起９４に係合される。すなわち、第１の窓９６によって牽引用操作範囲が設定され、第２の窓９８によって弛緩用操作範囲が設定されている。
【００９０】
この一方向クラッチ８０によれば、第１の窓９６によって制限された牽引用操作範囲において、操作レバー４０を矢印Ａで示すワイヤ牽引方向（往路方向）に回動させると、牽引用ラッチばね８２が第１の窓９６から第１の突起９２に係合していることから、駆動板８８が回動され、その回動力が歯車６４を有する減速機構部を介してプーリ７４に伝達され、ワイヤ４６がプーリ７４に牽引される。この時、弛緩用ラッチばね８４は、操作方向仕切り板９０に当接されて第２の突起９４に係合されていないため、弛緩用ラッチばね８４は駆動板８８に対して空回りする。
【００９１】
そして、操作レバー４０を牽引用操作範囲において復路方向に回動させると、牽引用ラッチばね８２が第１の突起９２の傾斜面に乗り上げて空回りする。よって、操作レバー４０の前記復路方向での回動では、プーリ７４に動力は伝達されない。
【００９２】
そして、操作レバー４０を往路方向に再び回動させると、前述の如く駆動板８８が回動するので、プーリ７４に動力が伝達されてワイヤ４６がプーリ７４に牽引される。このように操作レバー４０を牽引用操作範囲において繰り返し回動させることにより、ワイヤ４６がプーリ７４に徐々に牽引されていく。この場合、操作レバー４０の操作量は増えるが、減速機構部によって軽い操作力でワイヤ４６を牽引することができる。
【００９３】
次に、ワイヤ４６を弛緩させる場合には、第２の窓９８によって制限された弛緩用操作範囲において、操作レバー４０を矢印Ｂで示すワイヤ弛緩方向（往路方向）に回動させると、弛緩用ラッチばね８４が第２の窓９８から第２の突起９４に係合していることから、駆動板８８が先とは逆方向に回動され、その回動力が歯車６４を有する減速機構部を介してプーリ７４に伝達され、ワイヤ４６がプーリ７４から巻き戻されて弛緩される。この時、牽引用ラッチばね８２は、操作方向仕切り板９０に当接されて第１の突起９２に係合されていないため、牽引用ラッチばね８２は駆動板８８に対して空回りする。
【００９４】
そして、操作レバー４０を弛緩用操作範囲において復路方向に回動させると、弛緩用ラッチばね８４が第２の突起９４の傾斜面に乗り上げて空回りする。よって、操作レバー４０の前記復路方向での回動では、プーリ７４に動力は伝達されない。
【００９５】
そして、操作レバー４０を往路方向に再び回動させることにより、前述の如く駆動板８８が回動するので、ワイヤ４６がプーリ７４から巻き戻されて弛緩される。このように操作レバー４０を弛緩用操作範囲において繰り返し回動させることにより、ワイヤ４６が徐々に弛緩されていく。
【００９６】
以上の如く、第１の窓９６、第２の窓９８を使用して操作レバー４０の回動範囲を規制することにより、操作レバー４０による牽引、弛緩操作を安定して行うことができる。
【００９７】
次に、図８の（Ａ）、（Ｂ）を参照して一方向クラッチ１００の他の例について説明する。
【００９８】
同図に示す一方向クラッチ１００は、牽引操作用の一方向クラッチ１０２と弛緩操作用の一方向クラッチ１０４とを有する。また、操作レバー１０６は、ワイヤ４６を牽引する第１のレバー１０８と、ワイヤ４６を弛緩させる第２のレバー１１０とを備え、第１のレバー１０８は、一方向クラッチ１０２を介して歯車６４に連結され、第２のレバー１１０は、一方向クラッチ１０４を介して歯車６４に連結されている。
【００９９】
このレバー構成によれば、第１のレバー１０８を牽引方向に回動操作すると、ワイヤ４６が牽引され、この時、第２のレバー１１０は歯車６４に対して空回りする。第２のレバー１１０を回動操作してワイヤ４６を弛緩する場合には、第１のレバー１０８は歯車６４に対して空回りする。
【０１００】
このレバー構成においても、第１及び第２のレバー１０８、１１０による往路方向の繰り替えし回動操作によってワイヤ４６が牽引されるとともに弛緩される。
【０１０１】
上述した実施形態では、減速機構部を操作レバーによって回動操作する例について述べたが、モータによって減速機構部に動力を与える構造であってもよい。この場合、上述した手動式の操作レバーと同様に、手元操作部１２の上部の左手（例えば親指）のみで操作可能な位置に設置されるシーソレバーによってモータを操作するようにすることが好ましい。
【０１０２】
また、経時により、ワイヤ伸び等によってワイヤ４６の余長が増加すると初期の硬度可変性能が劣化する。このように、劣化した硬度可変性能を初期状態に回復するために、ワイヤ４６をプーリ７４と密着ばね４４の固定部材５０の間で２つに分けて、その間に余長調整機構（長さ調整部材）を設ける。
【０１０３】
次に、この長さ調整部材５２について、図９、図１０を用いて説明する。
【０１０４】
図９は、長さ調整部材５２を備えた牽引機構部の構成を示した斜視図である。
【０１０５】
図９に示すように、ワイヤ４６を、密着ばね４４の固定部材５０とプーリ７４（図ではプーリハウジング５６内に収納されている）との間で、密着ばね４４側のワイヤ（硬度可変側ワイヤ）４６とプーリ７４側のワイヤ（牽引ワイヤ）の２つに分断して、その間に長さ調整部材５２を設けている。
【０１０６】
すなわち、同図に示す牽引機構部は、ワイヤ（硬度可変側のワイヤ）４６から操作レバー４０に向けて、密着ばね４４の固定部材５０、長さ調整部材５２、牽引ワイヤ５４、プーリハウジング５６（中にプーリ７４を有する）、ウォームホイール５８、ウォーム６０、平歯車６２、及び歯車６４から構成される。
【０１０７】
ウォームホイール５８とウォーム６０とによってウォームギヤが構成され、このウォームギヤ、平歯車６２、及び歯車６４によって減速機構部が構成されている。なお、減速機構部は、ギヤからなる構成に限定されず、チェーン、ベルトによる減速機構部であってもよい。
【０１０８】
図９において、前述の如く密着ばね４４の他端は、密着ばね４４の固定部材５０にロウ付け等で固定される。ワイヤ４６の端部は、固定部材５０に挿通され、長さ調整部材５２を介して牽引ワイヤ５４に連結されている。
【０１０９】
長さ調整部材５２は図１０の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筒状の雄ねじ６６とスリーブナット６８等から構成される。ワイヤ４６は雄ねじ６６に挿入され、その端部には抜け止め部材であるカシメ玉７０が固着されている。一方、牽引ワイヤ５４はスリーブナット６８に挿入され、その端部には抜け止め部材であるカシメ玉７２が固着されている。図１０（Ａ）に示すように雄ねじ６６とスリーブナット６８とを螺合させ、その螺合量を調整することにより、ワイヤ４６の長さを調節することができる。なお、スリーブナット６８は、ワイヤ４６の牽引弛緩動作によって摺動するが、その軌道が不安定となりワイヤ４６に不慮の力がかかることによる断線を防止するために、前記摺動を案内するスリーブガイド（図示省略）を設け、ワイヤ４６の牽引弛緩軌道に沿って動作するようにすることが好ましい。また、ワイヤ４６と雄ねじ６６、ワイヤ５４とスリーブナット６８のそれぞれの接続部は、剛性が急激に変化するためにワイヤ４６、５４に断線が発生しやすく、これを防止するために、ゴム管などの折れ止め部材を設けることが好ましい。
【０１１０】
図９において、長さ調整部材５２以外の構成要素については、図５で説明したものと同様であるので、その動作等の詳細な説明は省略する。
【０１１１】
なお、このように、長さ調整部材５２を設けた場合においても、偏心したプーリ７４でワイヤ４６を牽引する際の密着ばねの後端部または固定部材５０との接触摺動による断線を防止するために、ワイヤ位置規制部材７６を設ける必要がある。図９の場合、長さ調整部材５２と密着ばねの後端部との間のワイヤ４６（図に表されたワイヤ４６では、この部分の長さが短いがこれをもう少し長くとることにして）に対してワイヤ位置規制部材７６を設けるようにするとよい。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態によれば、円形のプーリの回転中心を偏心させる等により、偏心した巻き上げ回転体を設けるようにしたため、牽引力が小さい牽引初期には、操作ストロークに対して牽引長さを大きくし、また牽引力が大きい牽引後半には、操作ストロークに対して牽引長さを小さくすることができ、牽引機構（硬度可変機構）の操作性を向上させることができる。
【０１１３】
また、硬度調整手段のワイヤ牽引部を内視鏡の手元操作部の上部に設け、操作レバーを、例えば図１に示すように、手元操作部上部の手元操作部を把持する片手の指が届く範囲に配置するようにしたことにより、片手（例えば左手）のみで、軽い力により容易に操作可能とすることができる。
【０１１４】
また、牽引機構（プーリによる巻き上げ機構）と密着ばねの固定部材の間に、最大牽引時に、固定部材から引き出された直後のワイヤの牽引方向が、密着ばねと同軸で一直線となるようにワイヤの位置規制をするワイヤ位置規制部材を設けるようにしたことにより、ワイヤの断線を防止し、最大牽引時の牽引力の増加を防止することができる。
【０１１５】
また、硬度可変調整部、ワイヤ牽引部、及び密着ばね固定部を、手元操作部の上部にまとめて配置することにより、例えば、図３に矢印で示したように、密着ばね固定部材よりも上側の手元操作部を機能拡張モジュールとして、独立モジュールとして扱うようにすることで、これらを手元操作部と軟性部の間に配置する場合に比べて、メンテナンスが容易になる。
【０１１６】
以上、本発明に係る内視鏡及び硬度調整装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…内視鏡、１２…手元操作部、１４…挿入部、１６…ユニバーサルケーブル、２２…先端硬質部、２４…湾曲部、２６…軟性部、３０…アングルノブ、３２…送気・送水ボタン、３４…吸引ボタン、４０…操作レバー、４４…密着コイルばね（密着ばね）、４６…ワイヤ、５０…（密着ばねの）固定部材、５６…プーリハウジング、５８…ウォームホイール、６０…ウォーム、７４…プーリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、
前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、
前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、
前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、
前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段と、
を備えたことを特徴とする硬度調整装置。
【請求項２】
前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする請求項１に記載の硬度調整装置。
【請求項３】
前記ワイヤ位置規制手段は、前記巻き上げ回転体による前記ワイヤの最大牽引時に、前記ワイヤが前記ワイヤ位置規制手段に接触しない位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の硬度調整装置。
【請求項４】
前記ワイヤ位置規制手段は、滑らかに摺動するガイド溝、穴または回転体のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の硬度調整装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の硬度調整装置であって、さらに、前記巻き上げ回転体に回転駆動力を与えるとともに前記巻き上げ回転体に自己制動力を与えるウォームギヤを有する減速機構を備えたことを特徴とする硬度調整装置。
【請求項６】
前記減速機構には、内視鏡手元操作部に回動自在に設けられた操作レバーが連結されていることを特徴とする請求項５に記載の硬度調整装置。
【請求項７】
前記減速機構と前記操作レバーとは、一方向クラッチを介して連結され、
前記一方向クラッチは、前記巻き上げ回転体による、前記ワイヤの牽引及び弛緩を選択的に操作するために、前記操作レバーの往路方向の回動で前記減速機構に動力伝達し、前記操作レバーの復路方向の回動で前記減速機構に対して前記操作レバーを空回りさせる一方向クラッチであることを特徴とする請求項６に記載の硬度調整装置。
【請求項８】
内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段とから成る硬度調整装置を備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項９】
前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の内視鏡であって、さらに、前記巻き上げ回転体を駆動する操作レバーを、内視鏡の手元操作部の上部の、該手元操作部を把持する術者の片方の手で操作することが可能な範囲に設けたことを特徴とする内視鏡。
【請求項１】
内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、
前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、
前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、
前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、
前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段と、
を備えたことを特徴とする硬度調整装置。
【請求項２】
前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする請求項１に記載の硬度調整装置。
【請求項３】
前記ワイヤ位置規制手段は、前記巻き上げ回転体による前記ワイヤの最大牽引時に、前記ワイヤが前記ワイヤ位置規制手段に接触しない位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の硬度調整装置。
【請求項４】
前記ワイヤ位置規制手段は、滑らかに摺動するガイド溝、穴または回転体のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の硬度調整装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の硬度調整装置であって、さらに、前記巻き上げ回転体に回転駆動力を与えるとともに前記巻き上げ回転体に自己制動力を与えるウォームギヤを有する減速機構を備えたことを特徴とする硬度調整装置。
【請求項６】
前記減速機構には、内視鏡手元操作部に回動自在に設けられた操作レバーが連結されていることを特徴とする請求項５に記載の硬度調整装置。
【請求項７】
前記減速機構と前記操作レバーとは、一方向クラッチを介して連結され、
前記一方向クラッチは、前記巻き上げ回転体による、前記ワイヤの牽引及び弛緩を選択的に操作するために、前記操作レバーの往路方向の回動で前記減速機構に動力伝達し、前記操作レバーの復路方向の回動で前記減速機構に対して前記操作レバーを空回りさせる一方向クラッチであることを特徴とする請求項６に記載の硬度調整装置。
【請求項８】
内視鏡挿入部の軟性部内に配置された該軟性部の可撓性を変更することが可能な密着コイルばねと、前記密着コイルばねの先端部と固定され、前記密着コイルばねを挿通するように設けられたワイヤと、前記密着コイルばねの後端部を固定する固定手段と、前記ワイヤを牽引し、その外周面に前記ワイヤを巻き付けて巻き上げる、偏心した巻き上げ回転体と、前記巻き上げ回転体と前記密着コイルばねの後端部の間の所定位置に配置され、前記所定位置と前記密着コイルばねの後端部との間における前記ワイヤの牽引方向が前記密着コイルばねの軸線と一致するように前記ワイヤを位置規制するワイヤ位置規制手段とから成る硬度調整装置を備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項９】
前記偏心した巻き上げ回転体は、偏心プーリであることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の内視鏡であって、さらに、前記巻き上げ回転体を駆動する操作レバーを、内視鏡の手元操作部の上部の、該手元操作部を把持する術者の片方の手で操作することが可能な範囲に設けたことを特徴とする内視鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８１０１０（Ｐ２０１２−８１０１０Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８７４４（Ｐ２０１０−２２８７４４）
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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