推進補助装置及びその固定方法
【課題】細径化、及び小型化に有利にして、径の異なる各種先端硬性部を強固に固定できる推進補助装置を提供する。
【解決手段】
内視鏡の先端硬性部３が挿通される中空部１８ａの先端側内部にクランパ２０とＣリング２１とが配されている。Ｃリング２１は、径方向に弾性的に拡縮する。クランパ２０は、その外周面の雄ねじ６１ａが中空部１８ａの内周面に形成された雌ねじ５９に螺合する。クランパ２０を時計方向に回転すると、クランパ２０が後端に向かって移動し、その後端に設けた斜面２０ａが、Ｃリング２１の先端に設けた斜面２１ａを押圧する。この押圧でＣリング２１縮径し、先端硬性部３を締め付ける。また、Ｃリング２１がクランパ２０と支持面５８との間に挟持される。
【解決手段】
内視鏡の先端硬性部３が挿通される中空部１８ａの先端側内部にクランパ２０とＣリング２１とが配されている。Ｃリング２１は、径方向に弾性的に拡縮する。クランパ２０は、その外周面の雄ねじ６１ａが中空部１８ａの内周面に形成された雌ねじ５９に螺合する。クランパ２０を時計方向に回転すると、クランパ２０が後端に向かって移動し、その後端に設けた斜面２０ａが、Ｃリング２１の先端に設けた斜面２１ａを押圧する。この押圧でＣリング２１縮径し、先端硬性部３を締め付ける。また、Ｃリング２１がクランパ２０と支持面５８との間に挟持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、消化管等の管内に挿入された内視鏡の先端部の挿入を補助する推進補助装置及びその固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野において、大腸や小腸のような屈曲した消化管内に内視鏡の挿入部を挿入して、消化管内壁面の観察や診断、治療を施すことが行われている（例えば、特許文献１参照）。この場合、消化管が複雑に屈曲し、かつ比較的自由に動くＳ字結腸であると、このＳ字結腸内で挿入部を奥へ進めるためには、高い熟練度が要求されていた。このため、Ｓ字結腸のような複雑に屈曲した消化管内でも挿入部を容易に奥へ進めることができる内視鏡が求められていた。
【０００３】
近年、挿入部の先端硬性部に取り付けられ、この先端硬性部を消化管内で推進させる推進補助装置が開発されている（例えば特許文献２参照）。この推進補助装置は、内視鏡の挿入部に装着される筒状の外筒に循環移動体を循環するように取り付け、この循環移動体の外側を消化管の内壁に接触させた状態で循環走行させることで、両者の間に生じる摩擦により挿入部の先端部を消化管内で移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５３８９２号公報
【特許文献２】特表２００９−５１３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように内視鏡に装着して使用される推進補助装置は、使用中に外れることがないように先端硬性部に強固に固定することが要求される。また、内視鏡は、推進補助装置を装着せずに使用されることもあるから、推進補助装置は着脱自在にしておき、必要なときに簡単に装着できることが望ましい。このような条件を満たす手法として、例えばバヨネット止め、係止爪の係合などの機構を用いることが挙げられるが、このような手法を用いた場合には、大きな取付けスペースを要する。このため内視鏡と同様の細径化が望まれる推進補助装置が大径化してしまう。また、推進補助装置に係合させるための爪などを先端硬性部に一体に設ける必要があり、推進補助装置を利用できる内視鏡が限定されてしまい、例えば既存の内視鏡には利用できないという問題も生じる。
【０００６】
また、本出願人は、先端硬性部が挿通される推進補助装置の中空部内に配したＯリングによって先端硬性部を固定する手法を提案している。この手法は、中空部の先端側からねじ込まれるリング状のネジ部材によって、先端硬性部が通されたＯリングを圧縮して内径を縮径させて、その内周部分を先端硬性部の外周面に圧接して固定するものである。このようにＯリングを用いた固定手法では、Ｏリングの圧縮による内径の変化はあまり大きくない。このため、確実に固定できる先端硬性部の径の範囲が狭く、利用できる内視鏡が限定されてしまうという問題がある。また、接触面積を大きくして固定力を高めるためには、太いＯリングを用い圧縮量を大きくする必要がある。このようにすると推進補助装置の細径化、軸方向の長さの短縮化の妨げになる。さらには、Ｏリングを圧縮するためにかなり大きな力が必要であり、装着するための操作性が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、細径化、軸方向の長さの短縮化に有利であり、小さな操作力で内視鏡の先端硬性部を確実に固定でき、利用できる先端硬性部の径の範囲が広い推進補助装置及びその固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の推進補助装置は、前記先端硬性部が通される中空部が設けられ、内周面に雌ねじが形成されたキャリア筒と、後端が前記中空部内に設けられた支持面に当接して軸方向で位置決めされ、先端に第１の斜面が形成されるとともに、円環の一部を切り欠いて径方向に弾性的に拡縮自在なＣ字状であり、挿通された前記先端硬性部に内周面が圧接する圧接状態とその圧接を解除した解除状態とに変形するＣリングと、外周面に雄ねじが形成されるとともに後端に第２の斜面が形成された円筒状とされ、前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合によって前記中空部内を軸方向に移動自在であり、前記第２の斜面で前記第１の斜面を押圧し前記Ｃリングを縮径させて圧接状態として前記先端硬性部を固定する固定位置と、前記第２の斜面による前記第１の斜面の押圧を解除して前記Ｃリングを解除状態とする解除位置との間で移動されるクランパとを備えるものである。
【０００９】
また、本発明の推進補助装置の固定方法では、前記中空部内に配されたＣリングの内側に前記先端硬性部を通して、中空部に前記先端硬性部を挿通する挿通ステップと、円筒状のクランパの外周面に形成したねじを前記中空部内のねじに螺合させることによって、前記クランパを前記中空部で後端に向けて移動させる移動ステップと、前記移動ステップで移動される前記クランパの後端の斜面で前記Ｃリングの先端の斜面を押圧し、前記クランパと前記中空部内の支持面との間に前記Ｃリングを挟持するとともに、前記Ｃリングを縮径方向に弾性変形させて前記先端硬性部を締め付けることにより、前記先端硬性部を固定する固定ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中空部の内周面に螺合したクランパを後端側に移動させ、そのクランパの後端の斜面で、Ｃリングの先端の斜面を押圧し、このＣリングの内周面を先端硬性部に圧接することにより、先端硬性部を推進補助装置に固定するから、推進補助装置の細径化及び軸方向の長さの短縮を図ることができる。また、Ｃリングの変形量を大きくとることが容易であり、固定できる先端硬性部の径の範囲が広く、小径のものでも強固に固定できる。さらには、Ｃリングを変形させればよいので、固定するための操作力を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】推進補助装置を装着した内視鏡を示す概略図である。
【図２】推進補助装置の外観を示す斜視図である。
【図３】推進補助装置の分解斜視図である。
【図４】ピニオンギヤ、駆動筒、及びヘリカルギヤの噛み合い状態を示す斜視図である。
【図５】推進補助装置の断面図である。
【図６】メンブレンの断面構造を示す断面図である。
【図７】先端硬性部の固定するためのＣリング及びクランパを示す斜視図である。
【図８】クランパを回転させるための治具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、推進補助装置２は内視鏡の先端硬性部３に固定して使用される。先端硬性部３には、例えば撮像光学系とともにＣＭＯＳ型あるいはＣＣＤ型のイメージセンサが組み込まれ、先端硬性部３に設けられた照明窓からの照明光のもとで胃壁や腸壁の画像を撮像する。先端硬性部３を所期の位置まで挿入操作することができるように先端硬性部３の基端側には湾曲部が設けられ、また挿入操作を補助するために推進補助装置２が併用される。湾曲部は、操作部５に備えられたアングルノブの操作により挿入しやすいように屈曲動作させることができる。
【００１３】
操作部５には、さらに、吸・排気／吸・排水の切替え操作を行うための操作ボタン、生検鉗子などが挿入される鉗子チャンネルの口金などが設けられている。操作部５からは接続コード６が引き出され、光源装置７と内視鏡プロセッサ８に接続されている。光源装置７に組み込まれた照明ランプからの光は、接続コード６内及び内視鏡内部に組み込まれたライトガイドファイバを通して照明窓まで導光される。
【００１４】
内視鏡プロセッサ８は、接続コード６から入力される画像信号に適宜の信号処理を行い、得られた画像は表示モニタ９に表示される。なお、内視鏡プロセッサ８は、接続コード６を経由して供給される内視鏡からの入力情報に基づき、現在接続されている内視鏡の機種情報を識別することができる。そして、内視鏡が操作されるときに機種ごとに異なった制御が必要である場合、あるいは機種ごとに表示モニタ９上で異なった画像表示が必要である場合などには、機種情報に対応した適切な制御あるいは表示に自動切り替えすることが可能となる。
【００１５】
内視鏡プロセッサ８にはコントローラ１０が電気的に接続される。コントローラ１０は推進補助装置２の作動を監視・制御するために用いられる。推進補助装置２の後端から並列二連となった柔軟なシース１２が引き出されている。シース１２はサージカルテープ４などにより内視鏡の挿入部に適宜に固定され、推進補助装置２を装着した内視鏡を体腔内に挿入しあるいは操作する際にシース１２が体腔内で不用意な挙動をすることはない。
【００１６】
ダブルルーメン型のシース１２内には、推進補助装置２の内部機構に先端部が機械的に連結されたトルクワイヤがそれぞれ挿通されている。トルクワイヤは可撓性を有しながらも捩じり剛性が高く、一端側から入力されたトルクをほとんど減衰させることなく他端側に伝達する。これらのトルクワイヤの後端は二股のプラグ１３を介してコントローラ１０のコネクタ１４に連結される。コントローラ１０には一対のモータが組み込まれ、プラグ１３をコネクタ１４に連結したときに各々のトルクワイヤはそれぞれのモータにより個別に駆動できる状態になる。
【００１７】
大腸用の内視鏡の場合、特にＳ状結腸や横行結腸における挿入操作や引き出し操作を楽にする目的で、推進補助装置２が効果的に用いられる。推進補助装置２は略円柱形状を有し、外表面がトロイド状の循環移動体となる柔軟かつ強靱な合成樹脂製のシート材からなるメンブレン１５で覆われている。図２及び図３では、構造を分かりやすくするためにメンブレン１５を筒状に展開して表しているが、メンブレン１５はその最終的な組み込み形態では、図示の内周面が外周面となるように反転させた状態で前端と後端とが互いに接合され、トロイド状の袋体（図５参照）となる。なお、図２〜図５，図７は、図中左方が先端硬性部３を突出させる先端側、図中右方が内視鏡の操作部５に近い基端側になるように表されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、推進補助装置２は、筒状に展開したメンブレン１５の内側の構造体となるインナーユニット１６と、メンブレン１５の外側の構造体となるアウターユニット１７とを備えている。インナーユニット１６は、内周側に円筒状の中空部１８ａを有し、外周面側が三角筒形状に整形されたキャリア筒１８と、キャリア筒１８の後端側にビス止め、圧入、カシメ等で係止止めされる略三角筒状のキャップ２８と、キャリア筒１８の先端側、キャップ２８の後端側にそれぞれ固定されるフロントワイパー１９ａ，リアワイパー１９ｂと、中空部１８ａに挿入された先端硬性部３をキャリア筒１８に固定するためのクランパ２０及びＣリング２１と、キャリア筒１８の内周に回転自在に支持された円筒状の駆動筒２４を有している。
【００１９】
図４に示すように、駆動筒２４はその両端がベアリングボール２５を円環状に並べて保持した軸受リング２６ａ，２６ｂを介してキャリア筒１８の内周側に回転自在に支持され、キャリア筒１８の後端に固定されたキャップ２８により抜け止めされる。駆動筒２４の外周面にはウォームギヤ部２４ａと平ギヤ部２４ｂとが設けられている。ウォームギヤ部２４ａには、キャリア筒１８に回転自在に保持された一対のヘリカルギヤ２７、２７がキャリア筒１８の開口を通して噛み合わされる。この一対のヘリカルギヤ２７，２７は、駆動筒２４の回転中心軸に関して１２０度の回転対称となる３個所にそれぞれ組み付けられ、駆動筒２４が回転するとこれらのヘリカルギヤ２７，２７はそれぞれの軸２７ａを中心に一斉に同方向に回転する。
【００２０】
シース１２の先端は、キャップ２８の後端側から形成された凹部内に接着または熱溶着などによって固着される。そしてシース１２の先端から突出したトルクワイヤ３０ａ，３０ｂの先端部は、キャップ２８に形成された貫通孔を通ってキャップ２８の前方に突出し、その各々にピニオン３２ａ，ピニオン３２ｂが固着される。図示のように、ピニオン３２ａ，ピニオン３２ｂの各々の先端から回転中心となる軸が突出し、これらの軸がキャリア筒に設けられた穴に挿通されることによってピニオン３２ａ，ピニオン３２ｂの各々が回転自在に支持される。
【００２１】
これらのピニオン３２ａ，３２ｂのうち、駆動筒２４の平ギヤ部２４ｂにはトルクワイヤ３０ａに固着されたピニオン３２ａが噛み合う。他方のトルクワイヤ３０ｂに連結されたピニオン３２ｂはピニオン３２ａに噛み合い、平ギヤ部２４ｂには噛み合わされない。したがって、駆動筒２４はトルクワイヤ３０ａに連結されたピニオン３２ａの回転によって駆動される。しかし、トルクワイヤ３０ａ，３０ｂの各々は、コントローラ１０から個別に供給される回転力で駆動され、ピニオン３２ｂはピニオン３２ａとは逆向きに回転される。このためピニオン３２ａにはトルクワイヤ３０ｂからの回転力も加算され、駆動筒２４を高いトルクで回転させることができる。
【００２２】
フロントワイパー１９ａ及びリアワイパー１９ｂのそれぞれは、先端側に庇状に広がったスリーブ部を有し、これらのスリーブ部の先端はメンブレン１５が循環移動するときに内周側の面に摺接する。そして、メンブレン１５の内周側の面に付着した異物や消化管内壁がメンブレン１５の移動とともに推進補助装置２の中に引き込まれることを防ぐ。
【００２３】
先端硬性部３は、キャリア筒１８の中空部１８ａに通した状態で推進補助装置２に固定される。この先端硬性部３は、推進補助装置２の後端側から挿通され、その先端を推進補助装置２の先端側から突出させた状態で固定される。詳細を後述するように、先端側からねじ込み操作を行ってクランパ２０を軸方向に移動すると、クランパ側の斜面２０ａ（図５参照）によって、Ｃリング２１側の斜面２１ａ（図５参照）が押圧されることによって、Ｃリング２１が縮径する。これにより、Ｃリング２１の内周面を先端硬性部３の外周面に強く圧接して、キャリア筒１８の中空部１８ａ内に先端硬性部３を固定する。
【００２４】
メンブレン１５の外側の構造体となるアウターユニット１７は、先端側から順に、フロントバンパー３５ａと、シールドカバー３６と、円筒状のローラ保持筒３８と、リアバンパー３５ｂとを有する。このアウターユニット１７は、以下の手順にしたがってインナーユニット１６及びメンブレン１５と一体的に連結した状態に組み立てられる。
【００２５】
図２及び図３に示すように、各種部品を組み込んだインナーユニット１６の外表面が覆われるように筒状に展開したメンブレン１５の中にインナーユニット１６を入れた後、ローラ保持筒３８の中空部内に、メンブレン１５を被せた状態のインナーユニット１６を挿入する。ローラ保持筒３８には、その中心軸に関して１２０度の回転対称となる３個所に軸方向に長い略矩形の開口３８ａが形成されている。この開口３８ａにはローラアセンブリ４０が組み付けられる。
【００２６】
ローラアセンブリ４０は、一対の細長いフレーム４１の間に３本のローラ４２を整列保持させたものである。フレーム４１は弾性力に富む金属薄板製で、各々の両端を開口３８ａの前・後端に形成された係合部に嵌め込んでこれらをローラ保持筒３８に固定すると、フレーム４１の長手方向中央部が開口３８ａを通してローラ保持筒３８の中空部内に入り込むように湾曲する。こうしてフレーム４１が湾曲することによって、フレーム４１で保持された３本のローラ４２はメンブレン１５をヘリカルギヤ２７に向かって押し付ける。この結果、図５に示すように、メンブレン１５が一対のヘリカルギヤ２７と３本のローラ４２との間に強く挟持される。ここで、３本のうちの中央のローラ４２は、その支軸がフレーム４１の長手方向に延びた長孔で支持されているためフレーム４１の長手方向での位置に関して自由度をもつ。したがって、両側の２本のローラ４２との相対位置に関しては、一対のヘリカルギヤ２７との間にメンブレン１５を最もバランスよく挟持できる位置に自動調整される。
【００２７】
こうして３個所の開口３８ａを覆うように、ローラ保持筒３８にローラアセンブリ４０が組み付けられると、各ローラ４２がローラ保持筒３８の内側に突出するためインナーユニット１６に対してローラ保持筒３８は軸方向に移動できなくなり、これらはメンブレン１５を挟んだ状態で一体的に組み合わされる。そして、ローラ保持筒３８の先端にフロントバンパー３５ａ、後端にリアパンパー３５ｂが固定される。フロントパンパー３５ａの先端部及びリアパンパー３５ｂの後端部には、ローラアセンブリ４０と軸方向に並ぶように外周の三個所にそれぞれ溝４５ａ，４５ｂが設けられている。さらに、ローラアセンブリ４０を含めてローラ保持筒３８の外表面を緊密に覆うようにシールドカバー３６が被せられる。
【００２８】
インナーユニット１６とアウターユニット１７との間に筒状に展開されたメンブレン１５を挟み、これらを一体的に組み合わせた後に、メンブレン１５の前端と後端とをそれぞれ逆向きに反転させて裏返しにしてから接合する。このとき、それぞれの接合面に傾斜をつけておけば、接合部１５ａに極端な厚みムラが生じることがない。図５は組み立て後の推進補助装置２の断面を模式的に示している。このようにトロイド状に接合することによって、メンブレン１５はアウターユニット１７を全体的に包み込むような内部空間を備える。この内部空間にはエアー、生理食塩水、コロイド状の合成樹脂材料、オイルやグリスなどの潤滑材等、適宜のものを封入することも可能である。
【００２９】
図６に円筒状にしたメンブレン１５の断面構造の一例を示す。メンブレン１５は、例えばウレタン樹脂などのシート材を積層した構造を有し、内周側には円周を三等分する位置に断面が台形状の隆起部５０が形成されている。この隆起部５０は、他の薄肉部５１よりもシート材の積層数を多くすることによって厚くした部分で、メンブレン１５の軸方向全長にわたって形成されている。隆起部５０の内周面にはヘリカルギヤ２７と噛み合うように斜めに傾斜した歯を並べたギヤ列５２が設けられている。また、メンブレン１５の外周面には隆起部５０の位置に対応して軸方向に延びたリブ５３が設けられ、さらにギヤ列５２とリブ５３との間にはメッシュ状の繊維シート５４が積層されている。
【００３０】
メンブレン１５は、図５に示すようにトロイド状にして用いられる。このとき、軸方向に延びた三列の隆起部５０がそれぞれヘリカルギヤ２７とローラ４２との間に挟持され、しかもギヤ列５２にヘリカルギヤ２７が噛み合わされる。そしてヘリカルギヤ２７の回転がギヤ列５２を介して直接的にメンブレン１５に伝達され、メンブレン１５を軸方向に効率的に移動させることができる。隆起部５０はシート材の多層構造からなり、しかもメッシュ状の繊維シート５４も積層されているから、ヘリカルギヤ２７から直接的に駆動力を受けてもギヤ列５２が延び変形したりメンブレン１５が破断したりすることはなく、十分な機械的強度を確保することができる。また、隆起部５０以外は薄肉部５１にしてあるから、メンブレン１５がインナーユニット１６とアウターユニット１７との間を通過するときの抵抗を減らすことができる。
【００３１】
さらに、隆起部５０の内面側に設けられたリブ５３は、メンブレン１５の移動とともにローラ４２の中央部分に形成された溝に係合する。また、アウターユニット１７がメンブレン１５で緊密に包み込まれるようにトロイド形状の内部空間を縮小調節する場合には、リブ５３はフロントバンパー３５ａ及びリアバンパー３５ｂの溝４５ａ，４５ｂにも係合するようになる。このようにリブ５３を利用することによって、メンブレン１５を軸方向に移動させるときの蛇行を防ぎ、移動経路を安定に保つことができる。
【００３２】
図７において、キャリア筒１８の中空部１８ａの先端側内部に先端側からクランパ２０，Ｃリング２１を順番に配してある。なお、図７では、キャリア筒１８、クランパ２０、及びＣリング２１のみを描いてあり、推進補助装置２の他の部材を省略してある。
【００３３】
Ｃリング２１は、合成樹脂などの弾性を有する材料で円環の一部を切り欠いたＣ字形状に作製されている。また、このＣリング２１は、外径が中空部１８ａの内径よりも少し大きくされるとともに、断面が略台形状であり、その先端には後端に向かって大径となる斜面２１ａを形成してある。Ｃリング２１は、中空部１８ａ内に配され、その内側に先端硬性部３が通される。
【００３４】
上記Ｃリング２１は、先端硬性部３を推進補助装置２に固定するためのものであり、後述するように、クランパ２０によって、先端硬性部３を固定するために、縮径してその内周面２１ｂを先端硬性部３に圧接した圧接状態と、先端硬性部３の挿入及び取り外しのためにその圧接を解除した圧接解除状態との間で変形される。内周面２１ｂは、先端硬性部３の軸方向に平行な面にしてあり、縮径したときにほぼ全面が先端硬性部３の外周面に密着する。
【００３５】
上記のようにＣリング２１の内周面２１ｂを先端硬性部３の外周面に密着させることで、接触面積が大きい状態で推進補助装置２に先端硬性部３を固定している。このため、先端硬性部３が強固に固定される。また、Ｃリング２１は、その外径が先端硬性部３よりわずかに大きく、また軸方向の長さもかなり短くてよいので、推進補助装置２の細径化、及び軸方向の長さの短縮に有利となる。
【００３６】
中空部１８ａ内で駆動筒２４の組み付け位置よりも先端側のキャリ筒１８ａの内面には、その周方向に沿って溝５７を形成してある。溝５７は、中空部１８ａの径を大きくすることにより形成され、中空部１８ａの全周に設けてある。Ｃリング２１は、縮径するように弾性変形させて中空部１８ａの先端側からに挿入されて溝５７に嵌め込まれる。溝５７に嵌め込まれたＣリング２１は、溝５７内で復元力により拡径する。溝５７の深さは、Ｃリング２１の径方向の厚みよりも浅くしてあり、斜面２１ａの少なくとも一部が中空部１８ａ内に露呈する。
【００３７】
溝５７を形成する各面のうちの後端側の面は、Ｃリング２１をその後端に当接して軸方向で位置決めする支持面５８となっている。この支持面５８は、クランパ２０によって押圧されるＣリング２１が中空部１８ａの軸方向で後端に向かって移動することを阻止するとともに、クランパ２０との間にＣリング２１を挟持する。支持面５８は、中空部１８ａの内径を小さくするように、中空部１８ａの中心に向かって適当な高さで全周に設けてある。これにより、Ｃリング２１が縮径した場合にもＣリング２１の後端方向への移動を阻止する。
【００３８】
クランパ２０は、プラスチックなどにより円筒状に形成されており、後端側のリング部６１と先端側の凹凸係合部６２とからなる。リング部６１の外周には、雄ねじ６１ａを形成してある。また、リング部６１の後端は、断面が略台形状であり、Ｃリング２１の斜面２１ａと対称となるように、後端ほど径が大きくなる斜面２０ａを形成してある。このクランパ２０は、雄ねじ６１ａを中空部１８ａの先端側の内周面に形成した雌ねじ５９に螺合させることによって中空部１８ａに組み付けられている。
【００３９】
各ねじ５９，６１ａの螺合により、クランパ２０は、それの回転操作の回転方向に応じて、中空部１８ａ内を先端方向または後端方向に移動する。先端硬性部３を固定する際には、クランパ２０を後端に向けて移動して固定位置とし、また先端硬性部３を中空部１８ａに挿抜する際には、押圧位置から先端に向けて移動し固定解除位置にする。
【００４０】
上記の固定位置は、Ｃリング２１を圧接状態として先端硬性部３を固定する位置である。クランパ２０を後端方向に移動させると、斜面２０ａがＣリング２１の斜面２１ａを押圧しＣリング２１が縮径するように変形する。これにより、Ｃリング２１の内周面２１ｂが先端硬性部３の外周面に押し付けられ、またクランパ２０と支持面５８との間にＣリング２１が挟持されることにより推進補助装置２に先端硬性部３が固定される。先端硬性部３を固定できるＣリング２１の変形量は、先端硬性部３の外径によって異なるから、クランパ２０の固定位置は先端硬性部３の外径に応じた位置になる。Ｃリング２１の切り欠いた部分の大きさや、斜面２０ａ，２１ａのサイズ，傾斜角度を適宜調整することにより、Ｃリング２１を大きく変形させることができるので、先端硬性部３の径に広く対応可能となる。なお、クランパ２０またはＣリング２１のいずれか一方のみに斜面を形成した構成としてもよい。
【００４１】
一方、解除位置は、Ｃリング２１を圧接解除状態として、先端硬性部３に対する固定を解除した位置である。クランパ２０を固定位置から先端側に移動させると、斜面２０ａによりＣリング２１の斜面２１ａの押圧が解除される。この押圧の解除により、Ｃリング２１が拡径して先端硬性部３に対する固定が解除される。
【００４２】
なお、推進補助装置２から先端硬性部３を外すために、上記のようにクランパ２０によるＣリング２１の押圧が解除されたときに、Ｃリング２１をその弾性力で拡径しているが、推進補助装置２、あるいはＣリング２１が１回限りの使用である場合、Ｃリング２１が完全に元の形状に復元しなくてもよい。すなわち、この場合には、先端硬性部３を引き抜くことができる程度にＣリング２１が拡径すればよい。
【００４３】
凹凸係合部６２には、規則的な凹凸が周方向に整列して設けてある。この凹凸係合部６２には、図８に一例を示す専用の治具６３を先端側から係合させることができる。治具６３は、円板状の操作部６３ａと、これと同軸に形成した円筒状の係合部６３ｂとからなる。係合部６３ｂには、凹凸係合部６２と対称となるように凹凸を形成してある。係合部６３ｂを凹凸係合部６２に係合させ、操作部６３ａを回転操作することによってクランパ２０を回転させることができる
【００４４】
なお、組み付けた状態でのＣリング２１の内径、支持面５８部分における中空部１８ａの内径、クランパ２０の内径，係合部６３ｂの内径は、いずれも先端硬性部３の外形よりも大きくしてあり、先端硬性部３を挿通可能にしてある。
【００４５】
次に上記構成の作用について説明する。推進補助装置２は、先端硬性部３の先端を部分的に突出させた状態で内視鏡に固定される。まず、推進補助装置２の後端側から、中空部１８ａに先端硬性部３を挿通する。このとき、先端硬性部３がクランパ２０に挿通され、さらに推進補助装置２の先端から適当な長さだけ突出するようにする。
【００４６】
次に、治具６３の係合部６３ｂに先端硬性部３の先端側を挿入した状態にして、係合部６３ｂの先端をクランパ２０の凹凸係合部６２と係合した状態にする。この後に、治具６３の操作部６３ａを把持して回転操作して、クランパ２０を時計方向に回転させる。
【００４７】
クランパ２０は、中空部１８ａの先端側内周に形成された雌ねじ５９に螺合しているから、時計方向への回転により、中空部１８ａの奥側（後端側）へと移動して斜面２０ａでＣリング２１の斜面２１ａを押圧する。このときに、Ｃリング２１は、その後端が支持面５８に当接して後端方向に移動しない。そして、Ｃリング２１の斜面２１ａが後端側に向かって径が漸増するように傾斜しているから、クランパ２０の斜面２０ａによって押圧されると、Ｃリング２１は直径が狭まるように弾性変形する。こうしてＣリング２１が圧接状態に変形すると、キャリア筒１８の中空部１８ａに挿入されている内視鏡の先端硬性部３がＣリング２１で締めつけられる。また、Ｃリング２１がクランパ２０と支持面５８との間に挟持された状態となる。このため、Ｃリング２１がキャリア筒１８に固定された状態になる。したがって、先端硬性部３が推進補助装置２に固定される。
【００４８】
Ｃリング２１の内周面２１ｂの全面が先端硬性部３の外周面に圧接した状態となっているため、先端硬性部３は大きな面積でＣリング２１に圧接されている。このため、推進補助装置２が先端硬性部３に強固に固定された状態となる。また、Ｃリング２１の締め付けの際には、Ｃリング２１の剛性に抗して縮径する方向に変形させればよいから、クランパ２０を回転させるために大きな操作力は不要であり、容易に先端硬性部３に固定することができる。
【００４９】
治具６３をクランパ２０から外した後、推進補助装置２の後端から引き出されたシース１２を内視鏡の湾曲部から軟性部の表面に沿わせるように引き延ばす。シース１２の表面には適切な間隔でテープ止め位置を表す表示が設けられている。この表示に合わせてサージカルテープ４などを利用してシース１２を内視鏡の湾曲部や軟性部に固定する。そして、シース後端のプラグ１３をコネクタ１４に挿入してコントローラ１０に接続し、コントローラ１０の電源をオンする。
【００５０】
コントローラ１０は、電源がオンされたときにコネクタ１４にプラグ１３が接続されているか否かを電気的にチェックし、未接続あるいは適正に接続されていないときには音あるいは警告灯などの点滅により報知する。接続が適正であるときには、コネクタ１４に組み込まれたセンサーがプラグ１３のブリッジ部分に設けられている信号部から推進補助装置２の機種情報を読み取る。そしてコントローラ１０は、読み取った機種情報に応じてトルクワイヤの回転速度やトルクリミッタの値を自動設定し、トルクワイヤ３０ａ，３０ｂが過大な速度やトルクで回転されることを防止する。
【００５１】
また、コントローラ１０は、電源がオンされたときに、内視鏡プロセッサ８に接続されている内視鏡の機種情報を内視鏡プロセッサ８からの電気信号として受け取る。コントローラ１０は、現在使用されている内視鏡の機種情報と、推進補助装置２の機種情報とをコントローラ１０の内部記憶手段で保有しているテーブル情報で照合する。テーブル情報には、内視鏡の機種ごとに適用可能な推進補助装置２の機種を対応づけた照合データが格納されている。そして、例えば推進補助装置２の機種情報からＣリング２１の拡縮範囲が特定され、また内視鏡の機種情報から内視鏡の先端硬性部３の外径が特定されれば、その推進補助装置２がその内視鏡の先端硬性部３に適正に装着して使用できるか否かは即座に判定することができる。したがって、もし不適切な組み合わせであると判定されたときには、警告音や警告灯の点滅などにより報知を行い、あるいは同時に推進補助装置２の作動を禁止するなどの手段を講じることによって、思わぬ事故の発生を防ぐことができる。
【００５２】
コントローラ１０に接続されたフットスイッチ１１を操作すると、コントローラ１０内で一対のモータが回転してトルクワイヤ３０ａ，３０ｂには回転力が加えられる。この回転力はそれぞれピニオン３２ａ，３２ｂに伝えられ、ピニオン３２ａに噛み合っている平ギヤ部２４ｂを介して駆動筒２４を回転させる。ピニオン３２ｂはピニオン３２ａとは逆方向に回転され、その回転はピニオン３２ａにそのまま伝達されるようにしている。したがって、コントローラ１０内の一対のモータの双方を利用して駆動筒２４を回転させることができる。
【００５３】
駆動筒２４の回転とともにウォームギヤ部２４ａが回転すると、ヘリカルギヤ２７がそれぞれの軸２７ａを中心に一斉に同じ方向に回転する。ヘリカルギヤ２７の歯面と、ローラアセンブリ４０の各ローラ４２との間にはメンブレン１５が強く挟持されているから、ヘリカルギヤ２７の回転とともにローラ４２が従動して両者で挟持されたメンブレン１５は駆動筒２４の軸方向に移動する。例えば図５においてヘリカルギヤ２７が時計方向に回転するとローラ４２は反時計方向に回転し、これらに挟持されているメンブレン１５は、内周側（アウターユニット１７の内側）では後端側から先端側へと移動するように送られ、メンブレン１５の外周側（アウターユニット１７の外側）ではメンブレン１５は先端側から後端側へと送られる。すなわち図中に矢線Ｙで示すように、トロイド状のメンブレン１５はその全周で先端では内周側から外周側へと順次に送り出され、後端では外周側から内周側へと順次に繰り込まれるように循環移動する。
【００５４】
内視鏡が推進補助装置２とともに大腸に挿入され、メンブレン１５の外周側の面が腸壁に接触した状態になっていると、メンブレン１５が上記循環移動を行っている間は、内視鏡の先端硬性部３を前進させる方向への推進力が得られ、あるいは大腸壁を手前側にたぐり寄せる作用力を得ることができる。このようにメンブレン１５が移動する間には、メンブレン１５の外周側に付着した異物などはアウターユニット１７の後端側から内周側に移動してくるが、その直前でリアワイパー１９ｂの後端側に延びたスリーブ部の先端がメンブレン１５と摺接して異物が引き込まれることを阻止する。もちろん、メンブレン１５の移動とともに生体組織の一部が巻き込まれることも防止することができる。なお、メンブレン１５が逆方向に循環移動するときには、フロントワイパー１９ａのスリーブ部の先端が同等の作用を果たすことになる。
【００５５】
推進補助装置２を先端硬性部から取り外すときには、治具を利用してクランパ２０を反時計方向に回転させる。これによりクランパ２０は回転しながら手前に移動し、Ｃリング２１への押圧を解除する。この結果、自身の弾性によってＣリング２１が拡径して内周面が先端硬性部３の外周面から離れるから、推進補助装置２は内視鏡から簡単に取り外すことができるようになる。
【符号の説明】
【００５６】
２ 推進補助装置
３ 先端硬性部
１８ キャリア筒
１８ａ 中空部
２０ クランパ
２０ａ 斜面
２１ Ｃリング
２１ａ 斜面
５８ 支持面
【技術分野】
【０００１】
発明は、消化管等の管内に挿入された内視鏡の先端部の挿入を補助する推進補助装置及びその固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野において、大腸や小腸のような屈曲した消化管内に内視鏡の挿入部を挿入して、消化管内壁面の観察や診断、治療を施すことが行われている（例えば、特許文献１参照）。この場合、消化管が複雑に屈曲し、かつ比較的自由に動くＳ字結腸であると、このＳ字結腸内で挿入部を奥へ進めるためには、高い熟練度が要求されていた。このため、Ｓ字結腸のような複雑に屈曲した消化管内でも挿入部を容易に奥へ進めることができる内視鏡が求められていた。
【０００３】
近年、挿入部の先端硬性部に取り付けられ、この先端硬性部を消化管内で推進させる推進補助装置が開発されている（例えば特許文献２参照）。この推進補助装置は、内視鏡の挿入部に装着される筒状の外筒に循環移動体を循環するように取り付け、この循環移動体の外側を消化管の内壁に接触させた状態で循環走行させることで、両者の間に生じる摩擦により挿入部の先端部を消化管内で移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５３８９２号公報
【特許文献２】特表２００９−５１３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように内視鏡に装着して使用される推進補助装置は、使用中に外れることがないように先端硬性部に強固に固定することが要求される。また、内視鏡は、推進補助装置を装着せずに使用されることもあるから、推進補助装置は着脱自在にしておき、必要なときに簡単に装着できることが望ましい。このような条件を満たす手法として、例えばバヨネット止め、係止爪の係合などの機構を用いることが挙げられるが、このような手法を用いた場合には、大きな取付けスペースを要する。このため内視鏡と同様の細径化が望まれる推進補助装置が大径化してしまう。また、推進補助装置に係合させるための爪などを先端硬性部に一体に設ける必要があり、推進補助装置を利用できる内視鏡が限定されてしまい、例えば既存の内視鏡には利用できないという問題も生じる。
【０００６】
また、本出願人は、先端硬性部が挿通される推進補助装置の中空部内に配したＯリングによって先端硬性部を固定する手法を提案している。この手法は、中空部の先端側からねじ込まれるリング状のネジ部材によって、先端硬性部が通されたＯリングを圧縮して内径を縮径させて、その内周部分を先端硬性部の外周面に圧接して固定するものである。このようにＯリングを用いた固定手法では、Ｏリングの圧縮による内径の変化はあまり大きくない。このため、確実に固定できる先端硬性部の径の範囲が狭く、利用できる内視鏡が限定されてしまうという問題がある。また、接触面積を大きくして固定力を高めるためには、太いＯリングを用い圧縮量を大きくする必要がある。このようにすると推進補助装置の細径化、軸方向の長さの短縮化の妨げになる。さらには、Ｏリングを圧縮するためにかなり大きな力が必要であり、装着するための操作性が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、細径化、軸方向の長さの短縮化に有利であり、小さな操作力で内視鏡の先端硬性部を確実に固定でき、利用できる先端硬性部の径の範囲が広い推進補助装置及びその固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の推進補助装置は、前記先端硬性部が通される中空部が設けられ、内周面に雌ねじが形成されたキャリア筒と、後端が前記中空部内に設けられた支持面に当接して軸方向で位置決めされ、先端に第１の斜面が形成されるとともに、円環の一部を切り欠いて径方向に弾性的に拡縮自在なＣ字状であり、挿通された前記先端硬性部に内周面が圧接する圧接状態とその圧接を解除した解除状態とに変形するＣリングと、外周面に雄ねじが形成されるとともに後端に第２の斜面が形成された円筒状とされ、前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合によって前記中空部内を軸方向に移動自在であり、前記第２の斜面で前記第１の斜面を押圧し前記Ｃリングを縮径させて圧接状態として前記先端硬性部を固定する固定位置と、前記第２の斜面による前記第１の斜面の押圧を解除して前記Ｃリングを解除状態とする解除位置との間で移動されるクランパとを備えるものである。
【０００９】
また、本発明の推進補助装置の固定方法では、前記中空部内に配されたＣリングの内側に前記先端硬性部を通して、中空部に前記先端硬性部を挿通する挿通ステップと、円筒状のクランパの外周面に形成したねじを前記中空部内のねじに螺合させることによって、前記クランパを前記中空部で後端に向けて移動させる移動ステップと、前記移動ステップで移動される前記クランパの後端の斜面で前記Ｃリングの先端の斜面を押圧し、前記クランパと前記中空部内の支持面との間に前記Ｃリングを挟持するとともに、前記Ｃリングを縮径方向に弾性変形させて前記先端硬性部を締め付けることにより、前記先端硬性部を固定する固定ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中空部の内周面に螺合したクランパを後端側に移動させ、そのクランパの後端の斜面で、Ｃリングの先端の斜面を押圧し、このＣリングの内周面を先端硬性部に圧接することにより、先端硬性部を推進補助装置に固定するから、推進補助装置の細径化及び軸方向の長さの短縮を図ることができる。また、Ｃリングの変形量を大きくとることが容易であり、固定できる先端硬性部の径の範囲が広く、小径のものでも強固に固定できる。さらには、Ｃリングを変形させればよいので、固定するための操作力を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】推進補助装置を装着した内視鏡を示す概略図である。
【図２】推進補助装置の外観を示す斜視図である。
【図３】推進補助装置の分解斜視図である。
【図４】ピニオンギヤ、駆動筒、及びヘリカルギヤの噛み合い状態を示す斜視図である。
【図５】推進補助装置の断面図である。
【図６】メンブレンの断面構造を示す断面図である。
【図７】先端硬性部の固定するためのＣリング及びクランパを示す斜視図である。
【図８】クランパを回転させるための治具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、推進補助装置２は内視鏡の先端硬性部３に固定して使用される。先端硬性部３には、例えば撮像光学系とともにＣＭＯＳ型あるいはＣＣＤ型のイメージセンサが組み込まれ、先端硬性部３に設けられた照明窓からの照明光のもとで胃壁や腸壁の画像を撮像する。先端硬性部３を所期の位置まで挿入操作することができるように先端硬性部３の基端側には湾曲部が設けられ、また挿入操作を補助するために推進補助装置２が併用される。湾曲部は、操作部５に備えられたアングルノブの操作により挿入しやすいように屈曲動作させることができる。
【００１３】
操作部５には、さらに、吸・排気／吸・排水の切替え操作を行うための操作ボタン、生検鉗子などが挿入される鉗子チャンネルの口金などが設けられている。操作部５からは接続コード６が引き出され、光源装置７と内視鏡プロセッサ８に接続されている。光源装置７に組み込まれた照明ランプからの光は、接続コード６内及び内視鏡内部に組み込まれたライトガイドファイバを通して照明窓まで導光される。
【００１４】
内視鏡プロセッサ８は、接続コード６から入力される画像信号に適宜の信号処理を行い、得られた画像は表示モニタ９に表示される。なお、内視鏡プロセッサ８は、接続コード６を経由して供給される内視鏡からの入力情報に基づき、現在接続されている内視鏡の機種情報を識別することができる。そして、内視鏡が操作されるときに機種ごとに異なった制御が必要である場合、あるいは機種ごとに表示モニタ９上で異なった画像表示が必要である場合などには、機種情報に対応した適切な制御あるいは表示に自動切り替えすることが可能となる。
【００１５】
内視鏡プロセッサ８にはコントローラ１０が電気的に接続される。コントローラ１０は推進補助装置２の作動を監視・制御するために用いられる。推進補助装置２の後端から並列二連となった柔軟なシース１２が引き出されている。シース１２はサージカルテープ４などにより内視鏡の挿入部に適宜に固定され、推進補助装置２を装着した内視鏡を体腔内に挿入しあるいは操作する際にシース１２が体腔内で不用意な挙動をすることはない。
【００１６】
ダブルルーメン型のシース１２内には、推進補助装置２の内部機構に先端部が機械的に連結されたトルクワイヤがそれぞれ挿通されている。トルクワイヤは可撓性を有しながらも捩じり剛性が高く、一端側から入力されたトルクをほとんど減衰させることなく他端側に伝達する。これらのトルクワイヤの後端は二股のプラグ１３を介してコントローラ１０のコネクタ１４に連結される。コントローラ１０には一対のモータが組み込まれ、プラグ１３をコネクタ１４に連結したときに各々のトルクワイヤはそれぞれのモータにより個別に駆動できる状態になる。
【００１７】
大腸用の内視鏡の場合、特にＳ状結腸や横行結腸における挿入操作や引き出し操作を楽にする目的で、推進補助装置２が効果的に用いられる。推進補助装置２は略円柱形状を有し、外表面がトロイド状の循環移動体となる柔軟かつ強靱な合成樹脂製のシート材からなるメンブレン１５で覆われている。図２及び図３では、構造を分かりやすくするためにメンブレン１５を筒状に展開して表しているが、メンブレン１５はその最終的な組み込み形態では、図示の内周面が外周面となるように反転させた状態で前端と後端とが互いに接合され、トロイド状の袋体（図５参照）となる。なお、図２〜図５，図７は、図中左方が先端硬性部３を突出させる先端側、図中右方が内視鏡の操作部５に近い基端側になるように表されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、推進補助装置２は、筒状に展開したメンブレン１５の内側の構造体となるインナーユニット１６と、メンブレン１５の外側の構造体となるアウターユニット１７とを備えている。インナーユニット１６は、内周側に円筒状の中空部１８ａを有し、外周面側が三角筒形状に整形されたキャリア筒１８と、キャリア筒１８の後端側にビス止め、圧入、カシメ等で係止止めされる略三角筒状のキャップ２８と、キャリア筒１８の先端側、キャップ２８の後端側にそれぞれ固定されるフロントワイパー１９ａ，リアワイパー１９ｂと、中空部１８ａに挿入された先端硬性部３をキャリア筒１８に固定するためのクランパ２０及びＣリング２１と、キャリア筒１８の内周に回転自在に支持された円筒状の駆動筒２４を有している。
【００１９】
図４に示すように、駆動筒２４はその両端がベアリングボール２５を円環状に並べて保持した軸受リング２６ａ，２６ｂを介してキャリア筒１８の内周側に回転自在に支持され、キャリア筒１８の後端に固定されたキャップ２８により抜け止めされる。駆動筒２４の外周面にはウォームギヤ部２４ａと平ギヤ部２４ｂとが設けられている。ウォームギヤ部２４ａには、キャリア筒１８に回転自在に保持された一対のヘリカルギヤ２７、２７がキャリア筒１８の開口を通して噛み合わされる。この一対のヘリカルギヤ２７，２７は、駆動筒２４の回転中心軸に関して１２０度の回転対称となる３個所にそれぞれ組み付けられ、駆動筒２４が回転するとこれらのヘリカルギヤ２７，２７はそれぞれの軸２７ａを中心に一斉に同方向に回転する。
【００２０】
シース１２の先端は、キャップ２８の後端側から形成された凹部内に接着または熱溶着などによって固着される。そしてシース１２の先端から突出したトルクワイヤ３０ａ，３０ｂの先端部は、キャップ２８に形成された貫通孔を通ってキャップ２８の前方に突出し、その各々にピニオン３２ａ，ピニオン３２ｂが固着される。図示のように、ピニオン３２ａ，ピニオン３２ｂの各々の先端から回転中心となる軸が突出し、これらの軸がキャリア筒に設けられた穴に挿通されることによってピニオン３２ａ，ピニオン３２ｂの各々が回転自在に支持される。
【００２１】
これらのピニオン３２ａ，３２ｂのうち、駆動筒２４の平ギヤ部２４ｂにはトルクワイヤ３０ａに固着されたピニオン３２ａが噛み合う。他方のトルクワイヤ３０ｂに連結されたピニオン３２ｂはピニオン３２ａに噛み合い、平ギヤ部２４ｂには噛み合わされない。したがって、駆動筒２４はトルクワイヤ３０ａに連結されたピニオン３２ａの回転によって駆動される。しかし、トルクワイヤ３０ａ，３０ｂの各々は、コントローラ１０から個別に供給される回転力で駆動され、ピニオン３２ｂはピニオン３２ａとは逆向きに回転される。このためピニオン３２ａにはトルクワイヤ３０ｂからの回転力も加算され、駆動筒２４を高いトルクで回転させることができる。
【００２２】
フロントワイパー１９ａ及びリアワイパー１９ｂのそれぞれは、先端側に庇状に広がったスリーブ部を有し、これらのスリーブ部の先端はメンブレン１５が循環移動するときに内周側の面に摺接する。そして、メンブレン１５の内周側の面に付着した異物や消化管内壁がメンブレン１５の移動とともに推進補助装置２の中に引き込まれることを防ぐ。
【００２３】
先端硬性部３は、キャリア筒１８の中空部１８ａに通した状態で推進補助装置２に固定される。この先端硬性部３は、推進補助装置２の後端側から挿通され、その先端を推進補助装置２の先端側から突出させた状態で固定される。詳細を後述するように、先端側からねじ込み操作を行ってクランパ２０を軸方向に移動すると、クランパ側の斜面２０ａ（図５参照）によって、Ｃリング２１側の斜面２１ａ（図５参照）が押圧されることによって、Ｃリング２１が縮径する。これにより、Ｃリング２１の内周面を先端硬性部３の外周面に強く圧接して、キャリア筒１８の中空部１８ａ内に先端硬性部３を固定する。
【００２４】
メンブレン１５の外側の構造体となるアウターユニット１７は、先端側から順に、フロントバンパー３５ａと、シールドカバー３６と、円筒状のローラ保持筒３８と、リアバンパー３５ｂとを有する。このアウターユニット１７は、以下の手順にしたがってインナーユニット１６及びメンブレン１５と一体的に連結した状態に組み立てられる。
【００２５】
図２及び図３に示すように、各種部品を組み込んだインナーユニット１６の外表面が覆われるように筒状に展開したメンブレン１５の中にインナーユニット１６を入れた後、ローラ保持筒３８の中空部内に、メンブレン１５を被せた状態のインナーユニット１６を挿入する。ローラ保持筒３８には、その中心軸に関して１２０度の回転対称となる３個所に軸方向に長い略矩形の開口３８ａが形成されている。この開口３８ａにはローラアセンブリ４０が組み付けられる。
【００２６】
ローラアセンブリ４０は、一対の細長いフレーム４１の間に３本のローラ４２を整列保持させたものである。フレーム４１は弾性力に富む金属薄板製で、各々の両端を開口３８ａの前・後端に形成された係合部に嵌め込んでこれらをローラ保持筒３８に固定すると、フレーム４１の長手方向中央部が開口３８ａを通してローラ保持筒３８の中空部内に入り込むように湾曲する。こうしてフレーム４１が湾曲することによって、フレーム４１で保持された３本のローラ４２はメンブレン１５をヘリカルギヤ２７に向かって押し付ける。この結果、図５に示すように、メンブレン１５が一対のヘリカルギヤ２７と３本のローラ４２との間に強く挟持される。ここで、３本のうちの中央のローラ４２は、その支軸がフレーム４１の長手方向に延びた長孔で支持されているためフレーム４１の長手方向での位置に関して自由度をもつ。したがって、両側の２本のローラ４２との相対位置に関しては、一対のヘリカルギヤ２７との間にメンブレン１５を最もバランスよく挟持できる位置に自動調整される。
【００２７】
こうして３個所の開口３８ａを覆うように、ローラ保持筒３８にローラアセンブリ４０が組み付けられると、各ローラ４２がローラ保持筒３８の内側に突出するためインナーユニット１６に対してローラ保持筒３８は軸方向に移動できなくなり、これらはメンブレン１５を挟んだ状態で一体的に組み合わされる。そして、ローラ保持筒３８の先端にフロントバンパー３５ａ、後端にリアパンパー３５ｂが固定される。フロントパンパー３５ａの先端部及びリアパンパー３５ｂの後端部には、ローラアセンブリ４０と軸方向に並ぶように外周の三個所にそれぞれ溝４５ａ，４５ｂが設けられている。さらに、ローラアセンブリ４０を含めてローラ保持筒３８の外表面を緊密に覆うようにシールドカバー３６が被せられる。
【００２８】
インナーユニット１６とアウターユニット１７との間に筒状に展開されたメンブレン１５を挟み、これらを一体的に組み合わせた後に、メンブレン１５の前端と後端とをそれぞれ逆向きに反転させて裏返しにしてから接合する。このとき、それぞれの接合面に傾斜をつけておけば、接合部１５ａに極端な厚みムラが生じることがない。図５は組み立て後の推進補助装置２の断面を模式的に示している。このようにトロイド状に接合することによって、メンブレン１５はアウターユニット１７を全体的に包み込むような内部空間を備える。この内部空間にはエアー、生理食塩水、コロイド状の合成樹脂材料、オイルやグリスなどの潤滑材等、適宜のものを封入することも可能である。
【００２９】
図６に円筒状にしたメンブレン１５の断面構造の一例を示す。メンブレン１５は、例えばウレタン樹脂などのシート材を積層した構造を有し、内周側には円周を三等分する位置に断面が台形状の隆起部５０が形成されている。この隆起部５０は、他の薄肉部５１よりもシート材の積層数を多くすることによって厚くした部分で、メンブレン１５の軸方向全長にわたって形成されている。隆起部５０の内周面にはヘリカルギヤ２７と噛み合うように斜めに傾斜した歯を並べたギヤ列５２が設けられている。また、メンブレン１５の外周面には隆起部５０の位置に対応して軸方向に延びたリブ５３が設けられ、さらにギヤ列５２とリブ５３との間にはメッシュ状の繊維シート５４が積層されている。
【００３０】
メンブレン１５は、図５に示すようにトロイド状にして用いられる。このとき、軸方向に延びた三列の隆起部５０がそれぞれヘリカルギヤ２７とローラ４２との間に挟持され、しかもギヤ列５２にヘリカルギヤ２７が噛み合わされる。そしてヘリカルギヤ２７の回転がギヤ列５２を介して直接的にメンブレン１５に伝達され、メンブレン１５を軸方向に効率的に移動させることができる。隆起部５０はシート材の多層構造からなり、しかもメッシュ状の繊維シート５４も積層されているから、ヘリカルギヤ２７から直接的に駆動力を受けてもギヤ列５２が延び変形したりメンブレン１５が破断したりすることはなく、十分な機械的強度を確保することができる。また、隆起部５０以外は薄肉部５１にしてあるから、メンブレン１５がインナーユニット１６とアウターユニット１７との間を通過するときの抵抗を減らすことができる。
【００３１】
さらに、隆起部５０の内面側に設けられたリブ５３は、メンブレン１５の移動とともにローラ４２の中央部分に形成された溝に係合する。また、アウターユニット１７がメンブレン１５で緊密に包み込まれるようにトロイド形状の内部空間を縮小調節する場合には、リブ５３はフロントバンパー３５ａ及びリアバンパー３５ｂの溝４５ａ，４５ｂにも係合するようになる。このようにリブ５３を利用することによって、メンブレン１５を軸方向に移動させるときの蛇行を防ぎ、移動経路を安定に保つことができる。
【００３２】
図７において、キャリア筒１８の中空部１８ａの先端側内部に先端側からクランパ２０，Ｃリング２１を順番に配してある。なお、図７では、キャリア筒１８、クランパ２０、及びＣリング２１のみを描いてあり、推進補助装置２の他の部材を省略してある。
【００３３】
Ｃリング２１は、合成樹脂などの弾性を有する材料で円環の一部を切り欠いたＣ字形状に作製されている。また、このＣリング２１は、外径が中空部１８ａの内径よりも少し大きくされるとともに、断面が略台形状であり、その先端には後端に向かって大径となる斜面２１ａを形成してある。Ｃリング２１は、中空部１８ａ内に配され、その内側に先端硬性部３が通される。
【００３４】
上記Ｃリング２１は、先端硬性部３を推進補助装置２に固定するためのものであり、後述するように、クランパ２０によって、先端硬性部３を固定するために、縮径してその内周面２１ｂを先端硬性部３に圧接した圧接状態と、先端硬性部３の挿入及び取り外しのためにその圧接を解除した圧接解除状態との間で変形される。内周面２１ｂは、先端硬性部３の軸方向に平行な面にしてあり、縮径したときにほぼ全面が先端硬性部３の外周面に密着する。
【００３５】
上記のようにＣリング２１の内周面２１ｂを先端硬性部３の外周面に密着させることで、接触面積が大きい状態で推進補助装置２に先端硬性部３を固定している。このため、先端硬性部３が強固に固定される。また、Ｃリング２１は、その外径が先端硬性部３よりわずかに大きく、また軸方向の長さもかなり短くてよいので、推進補助装置２の細径化、及び軸方向の長さの短縮に有利となる。
【００３６】
中空部１８ａ内で駆動筒２４の組み付け位置よりも先端側のキャリ筒１８ａの内面には、その周方向に沿って溝５７を形成してある。溝５７は、中空部１８ａの径を大きくすることにより形成され、中空部１８ａの全周に設けてある。Ｃリング２１は、縮径するように弾性変形させて中空部１８ａの先端側からに挿入されて溝５７に嵌め込まれる。溝５７に嵌め込まれたＣリング２１は、溝５７内で復元力により拡径する。溝５７の深さは、Ｃリング２１の径方向の厚みよりも浅くしてあり、斜面２１ａの少なくとも一部が中空部１８ａ内に露呈する。
【００３７】
溝５７を形成する各面のうちの後端側の面は、Ｃリング２１をその後端に当接して軸方向で位置決めする支持面５８となっている。この支持面５８は、クランパ２０によって押圧されるＣリング２１が中空部１８ａの軸方向で後端に向かって移動することを阻止するとともに、クランパ２０との間にＣリング２１を挟持する。支持面５８は、中空部１８ａの内径を小さくするように、中空部１８ａの中心に向かって適当な高さで全周に設けてある。これにより、Ｃリング２１が縮径した場合にもＣリング２１の後端方向への移動を阻止する。
【００３８】
クランパ２０は、プラスチックなどにより円筒状に形成されており、後端側のリング部６１と先端側の凹凸係合部６２とからなる。リング部６１の外周には、雄ねじ６１ａを形成してある。また、リング部６１の後端は、断面が略台形状であり、Ｃリング２１の斜面２１ａと対称となるように、後端ほど径が大きくなる斜面２０ａを形成してある。このクランパ２０は、雄ねじ６１ａを中空部１８ａの先端側の内周面に形成した雌ねじ５９に螺合させることによって中空部１８ａに組み付けられている。
【００３９】
各ねじ５９，６１ａの螺合により、クランパ２０は、それの回転操作の回転方向に応じて、中空部１８ａ内を先端方向または後端方向に移動する。先端硬性部３を固定する際には、クランパ２０を後端に向けて移動して固定位置とし、また先端硬性部３を中空部１８ａに挿抜する際には、押圧位置から先端に向けて移動し固定解除位置にする。
【００４０】
上記の固定位置は、Ｃリング２１を圧接状態として先端硬性部３を固定する位置である。クランパ２０を後端方向に移動させると、斜面２０ａがＣリング２１の斜面２１ａを押圧しＣリング２１が縮径するように変形する。これにより、Ｃリング２１の内周面２１ｂが先端硬性部３の外周面に押し付けられ、またクランパ２０と支持面５８との間にＣリング２１が挟持されることにより推進補助装置２に先端硬性部３が固定される。先端硬性部３を固定できるＣリング２１の変形量は、先端硬性部３の外径によって異なるから、クランパ２０の固定位置は先端硬性部３の外径に応じた位置になる。Ｃリング２１の切り欠いた部分の大きさや、斜面２０ａ，２１ａのサイズ，傾斜角度を適宜調整することにより、Ｃリング２１を大きく変形させることができるので、先端硬性部３の径に広く対応可能となる。なお、クランパ２０またはＣリング２１のいずれか一方のみに斜面を形成した構成としてもよい。
【００４１】
一方、解除位置は、Ｃリング２１を圧接解除状態として、先端硬性部３に対する固定を解除した位置である。クランパ２０を固定位置から先端側に移動させると、斜面２０ａによりＣリング２１の斜面２１ａの押圧が解除される。この押圧の解除により、Ｃリング２１が拡径して先端硬性部３に対する固定が解除される。
【００４２】
なお、推進補助装置２から先端硬性部３を外すために、上記のようにクランパ２０によるＣリング２１の押圧が解除されたときに、Ｃリング２１をその弾性力で拡径しているが、推進補助装置２、あるいはＣリング２１が１回限りの使用である場合、Ｃリング２１が完全に元の形状に復元しなくてもよい。すなわち、この場合には、先端硬性部３を引き抜くことができる程度にＣリング２１が拡径すればよい。
【００４３】
凹凸係合部６２には、規則的な凹凸が周方向に整列して設けてある。この凹凸係合部６２には、図８に一例を示す専用の治具６３を先端側から係合させることができる。治具６３は、円板状の操作部６３ａと、これと同軸に形成した円筒状の係合部６３ｂとからなる。係合部６３ｂには、凹凸係合部６２と対称となるように凹凸を形成してある。係合部６３ｂを凹凸係合部６２に係合させ、操作部６３ａを回転操作することによってクランパ２０を回転させることができる
【００４４】
なお、組み付けた状態でのＣリング２１の内径、支持面５８部分における中空部１８ａの内径、クランパ２０の内径，係合部６３ｂの内径は、いずれも先端硬性部３の外形よりも大きくしてあり、先端硬性部３を挿通可能にしてある。
【００４５】
次に上記構成の作用について説明する。推進補助装置２は、先端硬性部３の先端を部分的に突出させた状態で内視鏡に固定される。まず、推進補助装置２の後端側から、中空部１８ａに先端硬性部３を挿通する。このとき、先端硬性部３がクランパ２０に挿通され、さらに推進補助装置２の先端から適当な長さだけ突出するようにする。
【００４６】
次に、治具６３の係合部６３ｂに先端硬性部３の先端側を挿入した状態にして、係合部６３ｂの先端をクランパ２０の凹凸係合部６２と係合した状態にする。この後に、治具６３の操作部６３ａを把持して回転操作して、クランパ２０を時計方向に回転させる。
【００４７】
クランパ２０は、中空部１８ａの先端側内周に形成された雌ねじ５９に螺合しているから、時計方向への回転により、中空部１８ａの奥側（後端側）へと移動して斜面２０ａでＣリング２１の斜面２１ａを押圧する。このときに、Ｃリング２１は、その後端が支持面５８に当接して後端方向に移動しない。そして、Ｃリング２１の斜面２１ａが後端側に向かって径が漸増するように傾斜しているから、クランパ２０の斜面２０ａによって押圧されると、Ｃリング２１は直径が狭まるように弾性変形する。こうしてＣリング２１が圧接状態に変形すると、キャリア筒１８の中空部１８ａに挿入されている内視鏡の先端硬性部３がＣリング２１で締めつけられる。また、Ｃリング２１がクランパ２０と支持面５８との間に挟持された状態となる。このため、Ｃリング２１がキャリア筒１８に固定された状態になる。したがって、先端硬性部３が推進補助装置２に固定される。
【００４８】
Ｃリング２１の内周面２１ｂの全面が先端硬性部３の外周面に圧接した状態となっているため、先端硬性部３は大きな面積でＣリング２１に圧接されている。このため、推進補助装置２が先端硬性部３に強固に固定された状態となる。また、Ｃリング２１の締め付けの際には、Ｃリング２１の剛性に抗して縮径する方向に変形させればよいから、クランパ２０を回転させるために大きな操作力は不要であり、容易に先端硬性部３に固定することができる。
【００４９】
治具６３をクランパ２０から外した後、推進補助装置２の後端から引き出されたシース１２を内視鏡の湾曲部から軟性部の表面に沿わせるように引き延ばす。シース１２の表面には適切な間隔でテープ止め位置を表す表示が設けられている。この表示に合わせてサージカルテープ４などを利用してシース１２を内視鏡の湾曲部や軟性部に固定する。そして、シース後端のプラグ１３をコネクタ１４に挿入してコントローラ１０に接続し、コントローラ１０の電源をオンする。
【００５０】
コントローラ１０は、電源がオンされたときにコネクタ１４にプラグ１３が接続されているか否かを電気的にチェックし、未接続あるいは適正に接続されていないときには音あるいは警告灯などの点滅により報知する。接続が適正であるときには、コネクタ１４に組み込まれたセンサーがプラグ１３のブリッジ部分に設けられている信号部から推進補助装置２の機種情報を読み取る。そしてコントローラ１０は、読み取った機種情報に応じてトルクワイヤの回転速度やトルクリミッタの値を自動設定し、トルクワイヤ３０ａ，３０ｂが過大な速度やトルクで回転されることを防止する。
【００５１】
また、コントローラ１０は、電源がオンされたときに、内視鏡プロセッサ８に接続されている内視鏡の機種情報を内視鏡プロセッサ８からの電気信号として受け取る。コントローラ１０は、現在使用されている内視鏡の機種情報と、推進補助装置２の機種情報とをコントローラ１０の内部記憶手段で保有しているテーブル情報で照合する。テーブル情報には、内視鏡の機種ごとに適用可能な推進補助装置２の機種を対応づけた照合データが格納されている。そして、例えば推進補助装置２の機種情報からＣリング２１の拡縮範囲が特定され、また内視鏡の機種情報から内視鏡の先端硬性部３の外径が特定されれば、その推進補助装置２がその内視鏡の先端硬性部３に適正に装着して使用できるか否かは即座に判定することができる。したがって、もし不適切な組み合わせであると判定されたときには、警告音や警告灯の点滅などにより報知を行い、あるいは同時に推進補助装置２の作動を禁止するなどの手段を講じることによって、思わぬ事故の発生を防ぐことができる。
【００５２】
コントローラ１０に接続されたフットスイッチ１１を操作すると、コントローラ１０内で一対のモータが回転してトルクワイヤ３０ａ，３０ｂには回転力が加えられる。この回転力はそれぞれピニオン３２ａ，３２ｂに伝えられ、ピニオン３２ａに噛み合っている平ギヤ部２４ｂを介して駆動筒２４を回転させる。ピニオン３２ｂはピニオン３２ａとは逆方向に回転され、その回転はピニオン３２ａにそのまま伝達されるようにしている。したがって、コントローラ１０内の一対のモータの双方を利用して駆動筒２４を回転させることができる。
【００５３】
駆動筒２４の回転とともにウォームギヤ部２４ａが回転すると、ヘリカルギヤ２７がそれぞれの軸２７ａを中心に一斉に同じ方向に回転する。ヘリカルギヤ２７の歯面と、ローラアセンブリ４０の各ローラ４２との間にはメンブレン１５が強く挟持されているから、ヘリカルギヤ２７の回転とともにローラ４２が従動して両者で挟持されたメンブレン１５は駆動筒２４の軸方向に移動する。例えば図５においてヘリカルギヤ２７が時計方向に回転するとローラ４２は反時計方向に回転し、これらに挟持されているメンブレン１５は、内周側（アウターユニット１７の内側）では後端側から先端側へと移動するように送られ、メンブレン１５の外周側（アウターユニット１７の外側）ではメンブレン１５は先端側から後端側へと送られる。すなわち図中に矢線Ｙで示すように、トロイド状のメンブレン１５はその全周で先端では内周側から外周側へと順次に送り出され、後端では外周側から内周側へと順次に繰り込まれるように循環移動する。
【００５４】
内視鏡が推進補助装置２とともに大腸に挿入され、メンブレン１５の外周側の面が腸壁に接触した状態になっていると、メンブレン１５が上記循環移動を行っている間は、内視鏡の先端硬性部３を前進させる方向への推進力が得られ、あるいは大腸壁を手前側にたぐり寄せる作用力を得ることができる。このようにメンブレン１５が移動する間には、メンブレン１５の外周側に付着した異物などはアウターユニット１７の後端側から内周側に移動してくるが、その直前でリアワイパー１９ｂの後端側に延びたスリーブ部の先端がメンブレン１５と摺接して異物が引き込まれることを阻止する。もちろん、メンブレン１５の移動とともに生体組織の一部が巻き込まれることも防止することができる。なお、メンブレン１５が逆方向に循環移動するときには、フロントワイパー１９ａのスリーブ部の先端が同等の作用を果たすことになる。
【００５５】
推進補助装置２を先端硬性部から取り外すときには、治具を利用してクランパ２０を反時計方向に回転させる。これによりクランパ２０は回転しながら手前に移動し、Ｃリング２１への押圧を解除する。この結果、自身の弾性によってＣリング２１が拡径して内周面が先端硬性部３の外周面から離れるから、推進補助装置２は内視鏡から簡単に取り外すことができるようになる。
【符号の説明】
【００５６】
２ 推進補助装置
３ 先端硬性部
１８ キャリア筒
１８ａ 中空部
２０ クランパ
２０ａ 斜面
２１ Ｃリング
２１ａ 斜面
５８ 支持面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の先端硬性部に装着され、この先端硬性部の軸方向に循環移動体を移動させることによって前記先端硬性部の管内で推進を補助する推進補助装置において、
前記先端硬性部が通される中空部が設けられ、内周面に雌ねじが形成されたキャリア筒と、
後端が前記中空部内に設けられた支持面に当接して軸方向で位置決めされ、先端に第１の斜面が形成されるとともに、円環の一部を切り欠いて径方向に弾性的に拡縮自在なＣ字状であり、挿通された前記先端硬性部に内周面が圧接する圧接状態とその圧接を解除した解除状態とに変形するＣリングと、
外周面に雄ねじが形成されるとともに後端に第２の斜面が形成された円筒状とされ、前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合によって前記中空部内を軸方向に移動自在であり、前記第２の斜面で前記第１の斜面を押圧し前記Ｃリングを縮径させて圧接状態として前記先端硬性部を固定する固定位置と、前記第２の斜面による前記第１の斜面の押圧を解除して前記Ｃリングを解除状態とする解除位置との間で移動されるクランパとを備えることを特徴とする推進補助装置。
【請求項２】
内視鏡の先端硬性部が通される中空部内で前記先端硬性部に固定する推進補助装置の固定方法において、
前記中空部内に配されたＣリングの内側に前記先端硬性部を通して、中空部に前記先端硬性部を挿通する挿通ステップと、
円筒状のクランパの外周面に形成したねじを前記中空部内のねじに螺合させることによって、前記クランパを前記中空部で後端に向けて移動させる移動ステップと、
前記移動ステップで移動される前記クランパの後端の斜面で前記Ｃリングの先端の斜面を押圧し、前記クランパと前記中空部内の支持面との間に前記Ｃリングを挟持するとともに、前記Ｃリングを縮径方向に弾性変形させて前記先端硬性部を締め付けることにより、前記先端硬性部を固定する固定ステップとを有することを特徴とする推進補助装置の固定方法。
【請求項１】
内視鏡の先端硬性部に装着され、この先端硬性部の軸方向に循環移動体を移動させることによって前記先端硬性部の管内で推進を補助する推進補助装置において、
前記先端硬性部が通される中空部が設けられ、内周面に雌ねじが形成されたキャリア筒と、
後端が前記中空部内に設けられた支持面に当接して軸方向で位置決めされ、先端に第１の斜面が形成されるとともに、円環の一部を切り欠いて径方向に弾性的に拡縮自在なＣ字状であり、挿通された前記先端硬性部に内周面が圧接する圧接状態とその圧接を解除した解除状態とに変形するＣリングと、
外周面に雄ねじが形成されるとともに後端に第２の斜面が形成された円筒状とされ、前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合によって前記中空部内を軸方向に移動自在であり、前記第２の斜面で前記第１の斜面を押圧し前記Ｃリングを縮径させて圧接状態として前記先端硬性部を固定する固定位置と、前記第２の斜面による前記第１の斜面の押圧を解除して前記Ｃリングを解除状態とする解除位置との間で移動されるクランパとを備えることを特徴とする推進補助装置。
【請求項２】
内視鏡の先端硬性部が通される中空部内で前記先端硬性部に固定する推進補助装置の固定方法において、
前記中空部内に配されたＣリングの内側に前記先端硬性部を通して、中空部に前記先端硬性部を挿通する挿通ステップと、
円筒状のクランパの外周面に形成したねじを前記中空部内のねじに螺合させることによって、前記クランパを前記中空部で後端に向けて移動させる移動ステップと、
前記移動ステップで移動される前記クランパの後端の斜面で前記Ｃリングの先端の斜面を押圧し、前記クランパと前記中空部内の支持面との間に前記Ｃリングを挟持するとともに、前記Ｃリングを縮径方向に弾性変形させて前記先端硬性部を締め付けることにより、前記先端硬性部を固定する固定ステップとを有することを特徴とする推進補助装置の固定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１１４４７（Ｐ２０１３−１１１４４７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３４６９（Ｐ２０１１−２６３４６９）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【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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