管路切換装置及び内視鏡
【課題】吸引ボタンなどの管路切換装置のピストンのスライドを円滑に行い、スタッグの発生を無くする。
【解決手段】シリンダ５０にピストン５１を移動自在に挿入する。ピストン５１のキャップ取付端部５１Ｂに操作キャップ４１を取り付ける。操作キャップ４１とシリンダキャップ５２との間にコイルバネ４８を配置する。ピストン５１のＯリング収納溝６１〜６４にＯリング６５Ａ〜６５Ｄを収納する。Ｏリング収納溝６１〜６４に、Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄを転動させる転動領域を設ける。転動領域の転動長さをＯリング収納溝６１〜６４毎に変える。転動が終わった後のＯリング６５Ａ〜６５Ｄの摺動抵抗の発生時期をずらすことができ、その分だけ摩擦抵抗が小さくなる。摺動抵抗が一斉にピストン５１に作用することがなく、ピストン５１の復元時にスタッグの発生がなくなる。
【解決手段】シリンダ５０にピストン５１を移動自在に挿入する。ピストン５１のキャップ取付端部５１Ｂに操作キャップ４１を取り付ける。操作キャップ４１とシリンダキャップ５２との間にコイルバネ４８を配置する。ピストン５１のＯリング収納溝６１〜６４にＯリング６５Ａ〜６５Ｄを収納する。Ｏリング収納溝６１〜６４に、Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄを転動させる転動領域を設ける。転動領域の転動長さをＯリング収納溝６１〜６４毎に変える。転動が終わった後のＯリング６５Ａ〜６５Ｄの摺動抵抗の発生時期をずらすことができ、その分だけ摩擦抵抗が小さくなる。摺動抵抗が一斉にピストン５１に作用することがなく、ピストン５１の復元時にスタッグの発生がなくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の管路の接続状態を切り換える管路切換装置及び内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、被検体内へ挿入される挿入部の先端部に、被検体の像光を取り込むための観察窓と、観察窓に向けて流体（水または空気）を噴射する送気・送水ノズルを備える。観察窓と送気・送水ノズルは、挿入部先端面に配置される。観察窓は挿入部先端面に形成されており、観察窓の表面には、被検体内の液や汚物が付着しやすい。このため、送気・送水ノズルの噴射口から水を噴射して観察窓の汚れを洗い流し、噴射口から空気を噴射して観察窓の表面に残った水滴を吹き飛ばしている。
【０００３】
送気送水ノズルには管路切換装置としての送気送水ボタンが接続される。この送気送水ボタンは、ボタン操作することがないＯＦＦ状態から、ボタンの半押し状態、全押し状態の二段押し構造を採用する（特許文献１及び２参照）。二段押し構造では、二つのコイルバネを用い、一つのコイルバネの付勢に抗して押圧することにより半押し状態を実現し、二つのコイルバネの付勢に抗して押圧することにより全押し状態を実現する。このように、押圧するコイルバネの個数が変わることにより、異なる抵抗感を術者に与えることができ、半押し状態を明確に知ることができる。
【０００４】
例えば、特許文献１及び２に記載の送気送水ボタンでは、何ら操作していない状態で送気ポンプの送気動作が行われたときに、送気送水ボタンの操作キャップに開口した排気口からリークを行う。この状態で排気口を塞ぐと、送気状態で排気口が塞がれるため送気送水ボタン内の逆止弁が開き、送気送水ノズルから送気が行われる。操作キャップを半押しすると、送気状態から送水状態に切り換わり、送気送水ノズルから送水が行われる。さらに、操作キャップを全押しすると、送水管路が切り換わり、バルーン内部に通じるバルーン管路を介してバルーン送水が行われてバルーンが膨張する。
【０００５】
また、特許文献１及び２に記載の吸引ボタンでは、何ら操作していない状態で吸引ポンプにより吸引動作が行われると、吸引ポンプは所定の通気路を介して外部の空気を吸引する。吸引ボタンの操作キャップを半押しすると、吸引ポンプが処置具チャンネルに連通し、処置具チャンネルからの吸引を行う。操作キャップを全押しすると、吸引ポンプがバルーン管路に連通し、バルーン管路を介してバルーン内に満たされた水が吸引されて排水が行われ、バルーンが収縮する。
【０００６】
ところで、内視鏡では送気ポンプによる加圧空気の他に、炭酸ガスを用いることも行われる。炭酸ガスは体内で吸収されやすく、加圧空気に比べて被検者に負担にならない利点がある。加圧空気を使用する場合には、ボタン操作を行っていない状態では、例えば操作キャップの排出口から空気をリークさせ、加圧ポンプに負荷をかけない。一方、炭酸ガスを使用する場合には、炭酸ガスボンベが供給源となるため、不必要なリークは避ける必要がある。このため、送ガス送水ボタンでも二つのコイルバネによる二段押し構造を採用し、ボタン操作を行わないＯＦＦ状態、半押し操作による例えば送ガス状態、全押し操作による送水状態を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１７９５７号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、管路切換装置では、通常複数個のリング状パッキンが取り付けられる。このパッキンには、断面がＯ形、Ｘ形、Ｙ形などの種々の形状のものが利用されている。中でも、Ｏ形のリング状パッキン（以下、単にＯリングという）は製造がし易く安価であることから、最も幅広く使用されている。このＯリングはスクィーズ型を代表するパッキンであり、パッキンを押し潰すことで気密性を確保する。そのため、気密性を高めるためには、より大きな潰し代にする必要がある。
【０００９】
一方、例えば送気送水ボタンは、使用者（術者）が指で押圧することにより、気体や液体の流れをＯＮ／ＯＦＦするため、摺動が円滑であることが求められる。この摺動性と気密性とはいわゆるトレードオフの関係にあり、一方を満足させようとすると他方が犠牲になり、両方の特性を満足させることは困難である。このため、パッキンの周辺にシリコンオイルなどの潤滑剤を塗布することにより、このトレードオフを回避している。
【００１０】
また、潤滑剤は、例えば内視鏡の送気送水管路内を流れていき、管路詰まりの原因となることがある。また、内視鏡先端の観察窓に残ると、水切れ性の悪化に繋がり、水滴の付着などによって良好な観察が不可能になる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、気密性と摺動性のトレードオフを回避し、潤滑剤などをＯリングに使用することなく、気密性と摺動性とを確保し、円滑な操作が可能な管路切換装置及びこれを用いた内視鏡の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成するため、操作部材と、前記操作部材が取り付けられる操作部材取付端部及び本体部からなり、前記本体部の周面に連通路を有するピストンと、前記ピストンを移動始端である第１位置、移動終端である第２位置の間で移動自在に保持し、前記第１位置状態または前記第２位置状態で前記連通路に対面する流体入口及び流体出口を有するシリンダと、前記操作部材取付端部が貫通する貫通孔を有し、前記シリンダの開口に取り付けられ、前記シリンダからの前記ピストン本体の脱落を阻止するシリンダキャップと、前記ピストンと前記シリンダとの間で前記連通路を気密に保持するための複数のＯリングと、前記ピストン又は前記シリンダの摺動面の一方に形成され、前記Ｏリングを収納する複数のＯリング収納溝と、前記Ｏリング収納溝にそれぞれ設けられ、前記ピストンの移動に伴い前記Ｏリングを転動させるＯリング転動長さが異なっている転動領域とを備える。
【００１３】
Ｏリング転動長さは、各Ｏリング収納溝毎に異なっていることが好ましい。この場合にはＯリングの静止摩擦域による摩擦抵抗が各Ｏリングで一斉に発生することがなく、各Ｏリングの静止摩擦域による摩擦抵抗の発生時期が分散されるため、一気に摩擦抵抗が増大することがなく、円滑な操作を可能にする。また、復帰動作においても、円滑な復帰が可能になり、摩擦抵抗が一気に発生し、例えばコイルバネの反発力による復帰動作を妨げることがなくスタッグが回避される。また、前記複数のＯリング収納溝をグループに区分し、各グループ毎に異なる前記Ｏリング転動長さとすることにより、同様にして各Ｏリングによる摩擦抵抗の発生時期が分散されるため、円滑な操作とスタッグの回避が可能になる。したがって、潤滑剤を塗布する必要がなくなり、潤滑剤が管路から運ばれて、詰まりの原因となったり、内視鏡にあっては観察窓に潤滑剤が残留することによる視野妨害となったりすることがない。
【００１４】
Ｏリング収納溝に設けられ、ピストンの第１位置から第２位置の移動に伴いＯリングを転動させる転動領域を有することにより、ピストンの移動中、全部のＯリングまたは一部のＯリングはそのストローク中に転動することになり、この転動の分だけＯリングの摺動抵抗が小さくなり、ピストンを円滑に移動させることができる。
【００１５】
前記操作部材は、操作キャップと、前記操作キャップと前記シリンダキャップとの間に配置され、前記操作キャップの押圧操作に抗して前記ピストンを第１位置に向けて付勢する付勢部材とから構成されることが好ましい。
【００１６】
前記流体入口または前記流体出口を前記Ｏリングが通過する位置にある前記Ｏリング収納溝の前記転動領域は、前記流体入口または流体出口の開口上を前記Ｏリングが転動するＯリング転動長さを有することが好ましい。この場合には、流体入口または流体出口をＯリングが通過するとＯリングを転動させることができる。したがって、Ｏリングが流体入口などを通過するときに摺動移動する場合には、入口または出口の開口縁でＯリングが削られることがあったが、これを無くして耐久性が向上する。また、削られることがないように潤滑剤を塗布する必要もなく、循環剤に起因する管路詰まりの原因や視野妨害などが発生することがない。
【００１７】
前記第１位置及び前記第２位置の途中位置である第３位置に前記ピストンを位置決め可能にし、前記第３位置で前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換えることにより、１段階の切換の他に二段階の切換も可能になる。
【００１８】
前記付勢部材はコイルバネとすることにより、構成が簡単になる他に、コイルバネの反発力で管路切換を復元させる場合のスタッグが回避される。
【００１９】
管路切換装置を内視鏡に設けることが好ましく、さらには、管路切換装置が取り付けられる手元操作部を有する内視鏡とすることが好ましい。この場合には、パッキンに潤滑剤などを塗布することなく操作感が軽快であり、潤滑剤による管路詰まりや観察窓の水切れ性の低下などの発生もない内視鏡が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、シリンダとピストンとの間を気密に保持するＯリングの収納溝に、Ｏリングの転動を許容する転動領域を形成する。このため、Ｏリングが転がるときにはその押圧抵抗は小さい。Ｏリングの転がりが終了し、Ｏリングとシリンダとが摺動し始めるとその摩擦抵抗（摺動抵抗）により、押圧抵抗が大きくなる。そして、各Ｏリング収納溝で転動領域の長さを異ならせることにより、Ｏリングの転動が終了する時点が各Ｏリングで異なる。したがって、各Ｏリングによる摺動抵抗が一斉に増加することがなく、分散されるため、円滑な操作感が得られる。また、復元動作において復元力が摺動抵抗に負けてスタッグすることがなくなる。
【００２１】
全てのＯリングまたは一部のＯリングを全ストロークにおいて転動させることにより、転動するＯリングの作用によって、ピストンの円滑な移動が可能になる。押圧抵抗が少なくなるので、シリコンオイルなどの潤滑剤をＯリングに塗布する必要がない。これにより、潤滑剤の管路への流出がなくなり、潤滑剤に起因する管路詰まりや観察窓に潤滑剤が残留することによる水切れ性の低下などが解消される。
【００２２】
Ｏリングの転動領域内に、Ｏリングの接触面に形成されている開口を位置させることにより、開口をＯリングが通過するときには転がって移動するため、Ｏリングが摺動する従来のものに比べて、開口の縁部でＯリングが削られることがなく、耐久性が向上する。また、削られることがないように潤滑剤を塗布する必要もなく、循環剤の管路への流出に伴う弊害がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】内視鏡の概略図である。
【図２】操作キャップが押圧操作されていないときの吸引ボタンの断面図である。
【図３】操作キャップが全押しされたときの吸引ボタンの断面図である。
【図４】一般的なＯリング収納溝とＯリングとを示す断面図である。
【図５】押圧操作前のＯリングを示す断面図である。
【図６】押圧操作開始直後の転動中のＯリングを示す断面図である。
【図７】Ｏリングが転動域の終端に位置して転動を終了した状態を示す断面図である。
【図８】Ｏリングが摺動している状態を示す断面図である。
【図９】ピストンのストロークとそのときの押圧力との関係を示すグラフである。
【図１０】ＯＦＦ位置の第２実施形態の送ガス送水ボタンを示す断面図である。
【図１１】二段押圧機構を示す断面図である。
【図１２】半押し位置の第２実施形態の送ガス送水ボタンを示す断面図である。
【図１３】全押し位置の第２実施形態の送ガス送水ボタンを示す断面図である。
【図１４】押圧開始前の送ガス送水ボタンの第１〜第３Ｏリングの状態を示す断面図である。
【図１５】押圧操作中の送ガス送水ボタンの第１〜第３Ｏリングの状態を示す断面図である。
【図１６】第３実施形態のＯリングとＯリング収納溝を示す断面図である。
【図１７】同じく接続口をＯリングが転動中の第３実施形態の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に示すように、内視鏡１０は、被検体内に挿入される挿入部１１と、この挿入部１１の基端部に連結された操作部１２と、この操作部１２に一端が接続されたユニバーサルコード１３とを有する。ユニバーサルコード１３の他端部にはコネクタ１４が取り付けられている。このコネクタ１４を介して光源装置１５が接続される。また、コネクタ１４からは接続コード１６が分岐し、この接続コード１６を介してプロセッサ装置１７が接続される。
【００２５】
挿入部１１は、断面円形の管状に形成され、可撓性を有している。この挿入部１１の先端部１１Ａには、観察窓２０、照明窓（図示せず）、送ガス送水ノズル２１、鉗子・吸引口（吸引口）２２などが設けられる。観察窓２０に対面する位置で先端内部には、撮像ユニット２３が配置される。撮像ユニット２３は図示しない信号ケーブルにより挿入部１１、操作部１２、ユニバーサルコード１３、接続コード１６を介してプロセッサ装置１７に接続される。送ガス送水ノズル２１は、観察窓２０やこれと一緒に照明窓などを送水や送気により洗浄する。吸引口２２は、鉗子やスネア等の処置具の出口になるとともに、血液や体内汚物等の吸引物を吸引するための吸引口として利用される。
【００２６】
挿入部１１及び操作部１２内には、一端が吸引口２２に通じる処置具チャネル２４と、一端が送ガス送水ノズル２１に通じる送ガス送水管路２５とが設けられる。なお、各管路の区別を容易に行うために、管路以外の部分（中空部を含む）を斜線で表示している。
【００２７】
処置具チャネル２４の他端は、挿入部１１に設けられた処置具入口２７に接続している。この処置具入口２７は、処置具を挿入するとき以外は栓（図示せず）により塞がれている。また、処置具チャネル２４からは吸引管路２８が分岐しており、この吸引管路２８は操作部１２に設けられた吸引ボタン２９に接続している。
【００２８】
送ガス送水管路２５の他端は、送ガス管路３１と送水管路３２とに分岐している。送ガス管路３１及び送水管路３２は、操作部１２に設けられた送ガス送水ボタン３３に接続している。
【００２９】
送ガス送水ボタン３３には、送ガス管路３１、送水管路３２の他に、送ガスユニット３４に通じる送ガス源管路３５の一端と、送水タンク３６に通じる送水源管路３７の一端とが接続されている。送ガスユニット３４は炭酸ガスボンベからの炭酸ガスを一定圧力に減圧して、送ガス源管路３５に供給する。
【００３０】
送ガス源管路３５の他端は、コネクタ１４内で分岐管路３８によって分岐されている。分岐管路３８は送水タンク３６の入口に接続している。また、送水源管路３７の他端は、分岐管路３８内を通って送水タンク３６内に挿入されている。そして、分岐管路３８を介した送ガスユニット３４からの炭酸ガスにより、送水タンク３６の内部圧力が上昇すると、送水タンク３６内の水が送水源管路３７へ送水される。
【００３１】
送ガス送水ボタン３３は、操作キャップ４０が操作されていないＯＦＦ状態では、送ガス源管路３５及び送水源管路３７を遮断する。また、操作キャップ４０が半押し状態では、送ガス送水ボタン３３は、送水源管路３７を遮断するとともに、送ガス源管路３５を送ガス管路３１のみに連通させる。これにより、送ガス源管路３５から炭酸ガスが送ガス管路３１を介して送ガス送水ノズル２１から噴出される。そして、操作キャップ４０が全押し状態では、送ガス送水ボタン３３は、送ガス源管路３５を遮断し、送水源管路３７を送水管路３２に連通させる。これにより、送水源管路３７から送られる水が送ガス送水ノズルから噴出される。
【００３２】
吸引ボタン２９には、吸引管路２８の他に、一端が吸引ポンプ４２に通じる吸引源管路４３の他端が接続されている。吸引ポンプ４２も内視鏡の操作中は常時作動する。図２に示すように、吸引ボタン２９は、その操作キャップ４１が操作されていないときは、吸引源管路４３を大気連通管路３０を介して、外部（大気）に連通させる。これは吸引ポンプ４２が常時作動しているので、吸引源管路４３が大気と連通しないと、吸引ポンプ４２に掛かる負荷が増加するためである。このため、吸引源管路４３を大気と連通させることで吸引ポンプ４２の負荷の増加が抑えられる。
【００３３】
また、吸引ボタン２９は、操作キャップ４１が押されたときは、吸引源管路４３を吸引管路２８のみに連通させる。これにより、吸引管路２８及び処置具チャネル２４の負圧吸引力が上昇して、吸引口２２から各種吸引物が吸引される。
【００３４】
図２に示すように、吸引ボタン２９は、シリンダ５０、ピストン５１、シリンダキャップ５２を備える。ピストン５１はシリンダ５０内にスライド自在に収容される。シリンダキャップ５２は、操作部材４５を備える。
【００３５】
操作部材４５は、操作キャップ４１と、コイルバネ４８とから構成される。コイルバネ４８は、操作キャップ４１とシリンダキャップ５２との間に配置される。コイルバネ４８は、操作キャップ４１の押圧操作に抗して、ピストン５１をＯＦＦ位置（第１位置）に向けて付勢する。この操作部材４５によって、操作キャップ４１が何も操作されないＯＦＦ位置と、図３に示すように、ピストン５１が押されたＯＮ位置との間で切り換えられる。
【００３６】
シリンダ５０は、有底筒状に形成される。シリンダ５０の外周面には、吸引源管路接続口５５Ａ、大気連通管路接続口５５Ｂ、吸引管路接続口５５Ｃが形成され、これら接続口５５Ａ〜５５Ｃには対応する管路２８，３０，４３がそれぞれ接続される。なお、シリンダ５０は、内筒からなるシリンダ本板と、外筒からなるシリンダケースとの二部品により形成してもよい。また、大気連通管路接続口５５Ｂには管路３０を接続せずにフリー状態にして大気と連通させてもよい。
【００３７】
ピストン５１はピストン本体５１Ａと、キャップ取付端部５１Ｂとから構成される。ピストン本体５１Ａはシリンダ５０内に移動自在に挿入される。キャップ取付端部５１Ｂは、ピストン本体５１Ａに段部５１Ｃを介して連続し、ピストン本体５１Ａよりも小径に形成される。
【００３８】
ピストン本体５１Ａの外周面には、周溝からなる連通路５８が形成される。なお、周溝に代えて、ピストン本体５１Ａに形成した連通孔から連通路５８を形成してもよい。
【００３９】
連通路５８に対し、ピストン軸方向の両側で、ピストン本体５１Ａの外周面には、第１〜第４のＯリング収納溝６１〜６４が形成される。第１Ｏリング収納溝６１，第２Ｏリング収納溝６２は、連通路５８に対して、操作キャップ４１側に形成される。また、第３Ｏリング収納溝６３及び第４Ｏリング収納溝６４は、連通路５８に対して、操作キャップ４１側とは反対側に形成される。これら第１〜第４のＯリング収納溝６１〜６４内には、Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄが収納される。
【００４０】
図４に示すように、一般的なＯリング収納溝６６の溝幅Ｗ１は、Ｏリング６５が収納溝６６内で潰されて変形してシール対象の摺動面（シリンダ５０の内周面５０Ａ）に接触するように形成される。このため、溝幅Ｗ１は線経Ｄ１と略同じか若干小さく形成されており、収納溝６６内でＯリング６５が転動することがない。
【００４１】
これに対して、図５〜図８に示すように、第１のＯリング収納溝６１は、線経Ｄ１に比べて溝幅Ｗ１が一般的なものよりも長く形成される。この溝幅Ｗ１から線経Ｄ１を引いた差（Ｗ１−Ｄ１）が転動長さＷＲ１となる。この転動長さＷＲ１分の余裕空間が転動領域ＲＡ１であり、この転動領域ＲＡ１内でＯリング６５Ａが転動長さＷＲ１分だけ転動可能になる。第２〜第４Ｏリング収納溝６２〜６４もそれぞれ転動領域ＲＡ２，ＲＡ３，ＲＡ４を有する。各転動領域ＲＡ１〜ＲＡ４における転動長さＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３，ＷＲ４の関係は、第１Ｏリング収納溝６１の転動長さＷＲ１が最も短く、次に第２Ｏリング収納溝６２の転動長さＷＲ２、第３Ｏリング収納溝６３の転動長さＷＲ３、第４Ｏリング収納溝６４の転動長さＷＲ４の順に長くなる（ＷＲ１＜ＷＲ２＜ＷＲ３＜ＷＲ４）。
【００４２】
図２に示すように、シリンダキャップ５２は、内筒部５２Ａ及び外筒部５２Ｂの二重筒状に構成されており、これら内筒部５２Ａ及び外筒部５２Ｂは仕切り部５２Ｃにより一体化されている。外筒部５２Ｂのピストン取付側には図示しない雌ねじ部が形成されており、シリンダ５０の雄ねじ部と螺合し、シリンダ５０にシリンダキャップ５２が取り付けられる。なお、必要に応じて、これら各取付面には図示は省略したがＯリングなどののパッキンが適宜配置される。また、図示は省略したが、外筒部５２Ｂにはブラケットが延設されており、このブラケットを介してビス止めなどにより、内視鏡１０の手元操作部１２（図１参照）に取り付けられる。
【００４３】
ピストン５１のキャップ取付端部５１Ｂには操作キャップ４１が取り付けられる。操作キャップ４１とシリンダキャップ５２の間でキャップ取付端部５１Ｂには、１個のコイルバネ４８が縮装される。コイルバネ４８は、自然長よりもピストン５１の軸方向に圧縮された状態で操作キャップ４１とシリンダキャップ５２との間に配置されており、その中心にキャップ取付端部５１Ｂが挿通される。
【００４４】
コイルバネ４８の縮装により、操作キャップ４１がシリンダキャップ５２から常時持ち上げられた状態となる。この状態が、吸引ボタン２９が何も操作されないＯＦＦ位置となる。図２に示すように、ＯＦＦ位置では、ピストン５１の連通路５８に、シリンダ５０の吸引源管路接続口５５Ａと、大気連通管路接続口５５Ｂとが対面する。これにより、ＯＦＦ位置では、吸引ポンプ４２（図１参照）により大気連通管路３０から大気が吸引される。また、ＯＦＦ位置では、吸引管路２８が接続される吸引管路接続口５５Ｃは、第３Ｏリング６５Ｃと第４Ｏリング６５Ｄとの間の遮蔽部６０により、遮蔽される。
【００４５】
図３に示すように、操作キャップ４１が押圧されてピストン５１がＯＮ位置になると、ピストン５１の連通路５８に、シリンダ５０の吸引源管路接続口５５Ａと吸引管路接続口５５Ｃとが対面する。また、大気連通管路接続口５５Ｂは、第１Ｏリング６５Ａと第２Ｏリング６５Ｂとの間の遮蔽部５９により遮蔽される。これにより、吸引管路２８から吸引が開始される。
【００４６】
図９は、ピストン５１の移動による押圧力の変化を示すグラフである。ピストン５１の移動開始時にはＯリング６５Ａとシリンダ５０との間には静止摩擦が作用し、この静止摩擦によって押圧力が次第に増加する。押圧力がＦ１になるとＯリング収納溝６１内でＯリング６５Ａが転動を開始する（図６参照）。このＯリング転動時は、摺動抵抗に比べて転動抵抗は小さいため、押圧力の増加は微小である。Ｏリング転動時の押圧抵抗（転動抵抗）と、転動領域の終端に達してＯリング６５Ａの転動が規制された後（図７参照）の、Ｏリング６５Ａとシリンダ５０との摺動による押圧抵抗（摺動抵抗）とは異なる。しかも、摺動抵抗の方が転動抵抗に比べて大きいので、この抵抗の違いによって、転動域の終端にＯリング６５が達したときに押圧抵抗が急激増加する。また、転動領域の終端にＯリング６５が達した直後は、図８に示すように、摺動摩擦発生領域Ａ１において静止摩擦が発生し、静止摩擦による押圧抵抗がピークとなり、押圧力がＦ２となって最大となる。やがて、静止摩擦による押圧抵抗を超えてピストンが移動すると、摺動による動摩擦抵抗を受ける。摺動による動摩擦抵抗は静止摩擦のピーク時よりも低くなるので、押圧力がＦ２よりも小さいＦ３になる。
【００４７】
本実施形態では４個のＯリング６５Ａ〜６５Ｄを用いているため、従来のように、転動を用いないＯリング収納溝６６の場合には、これら４個のＯリング６５Ａ〜６５Ｄによる摺動抵抗が一斉に作用する。各Ｏリングの摺動抵抗が積算されて作用するため、押圧抵抗が大きくなる。
【００４８】
これに対して、本実施形態では、各Ｏリング収納溝６１〜６４の転動領域ＲＡ１〜ＲＡ４の転動長さＷＲ１〜ＷＲ４を変えており、各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄの摺動抵抗が転動領域ＲＡ１〜ＲＡ４の転動長さＷＲ１〜ＷＲ４の相違分だけ時間差をもって発生する。したがって、各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄによる摺動抵抗が各ストロークの押圧開始時に集中することがなくなり分散されるので、押圧力が小さくて済み、しかも急激な摺動抵抗の増加が無いため、円滑な押圧操作が可能になる。同様にして、復帰動作時にも、同様に各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄが順次に転動を開始し、摺動抵抗の発生時期を各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄでずらすことができるため、従来のように摺動抵抗が一斉に作用することがなく、コイルバネ４８の反発力が摺動抵抗に負け、ボタンが復元しないスタッグ状態になることがあったが、これが回避される。これにより、押圧抵抗が一気に上がることがなく、円滑な操作感が得られる。
【００４９】
次に、図１０〜図１３を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、送ガス送水ボタン３３に本発明を実施したものである。この送ガス送水ボタン３３は、管路切換装置本体７０と、二段押圧機構７１とから構成される。図１１に示すように、管路切換装置本体７０は、ピストン７６及びシリンダ７７を有する。二段押圧機構７１は、操作キャップ４０、シリンダキャップ７２、二つのコイルバネ７３，７４、中間ガイド筒７５を有する。この二段押圧機構７１によって、ピストン７６をシリンダ７７内で、何も操作されないＯＦＦ位置（図１０参照）から、半押し位置（図１２参照）、全押し位置（図１３参照）の二段階に移動させる。
【００５０】
図１１に示すように、操作キャップ４０を押圧すると、付勢力が第２コイルバネ７４に比べて弱い第１コイルバネ７３が変形を開始し、操作キャップ４０の底部と中間ガイド筒７５の上端が接する。この状態からさらに押圧を続行すると、第１コイルバネ７３の反発力に、第２コイルバネ７４の反発力が加わるため、押圧抵抗が増加する。したがって、図１２に示すように、第２コイルバネ７４の反発力が加わる直前の位置を半押し位置に設定する。半押し位置を超えてさらに操作キャップ４０を押圧すると、ピストン７６がストローク終端に達し、それ以上の押圧が不能になる。この位置が図１３に示すように、全押し位置となる。
【００５１】
図１０に示すように、シリンダ７７は、内筒からなるシリンダ本体７８と、外筒からなるシリンダケース７９とから構成される。シリンダケース７９には、送ガス管路接続口７９Ａ、送水管路接続口７９Ｂ、送ガス源管路接続口７９Ｃ及び送水源管路接続口７９Ｄが形成され、これら接続口７９Ａ〜７９Ｄには対応する管路３１，３２，３５，３７がそれぞれ接続される。シリンダ本体７８には、前記各接続口７９Ａ〜７９Ｄに対応する位置で連通溝８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃと連通孔８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃが形成される。
【００５２】
ピストン７６はピストン本体７６Ａと、キャップ取付端部７６Ｂとから構成される。ピストン本体７６Ａはシリンダ本体７８内に移動自在に挿入される。キャップ取付端部７６Ｂは、ピストン本体７６Ａに段部７６Ｃを介して連続し、ピストン本体７６Ａよりも小径に形成される。
【００５３】
ピストン本体７６Ａの外周面には、第１連通路８５及び第２連通路８６が、軸方向に離間して形成される。これら連通路８５，８６は周溝から構成される。
【００５４】
第２連通路８６に対し、ピストン軸方向の両側には、第１及び第２のＯリング収納溝８７，８８が形成される。また、第１連通路８５に対し、ピストン軸方向の両側には第３及び第４のＯリング収納溝８９，９０が形成される。これら第１〜第４のＯリング収納溝８７〜９０内には、Ｏリング９１Ａ〜９１Ｄが収納される。
【００５５】
図１４及び図１５に示すように、第１〜第３のＯリング収納溝８７〜８９は、転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３を有する。これら転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３は、例えば、順に次第に転動長さＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３（ＷＲ１＜ＷＲ２＜ＷＲ３）が長くされる。
【００５６】
図１０に示すように、第４Ｏリング収納溝９０は、Ｏリング９１Ｄを転動させる必要が無いので、図４に示す一般的なＯリング収納溝６６と同様に形成される。この第４Ｏリング収納溝９０内に収納される第４Ｏリング９１Ｄは、突き当てパッキンとして作用する。第４Ｏリング収納溝９０は、ピストン本体７６Ａに対し、キャップ取付端部７６Ｂとは反対側の端部に形成される。そして、シリンダ本体７８の他端の傾斜面７８Ｂに、コイルバネ７３，７４の付勢によって第４Ｏリング９１Ｄが突き当てられる。この突き当てによって、シリンダ内周面とピストン外周面との間が気密に保持される。なお、Ｏリング９１Ｄが突き当てられる傾斜面７８Ｂの代わりに段差面を用いてもよい。
【００５７】
第４Ｏリング９１Ｄに隣接し、第１連通路８５が形成されている。この第１連通路８５の下端は第４Ｏリング収納溝９０と連通している。したがって、操作キャップ４０がコイルバネ７３，７４の付勢に抗して押されると、図１２に示すように、傾斜面７８ＢとＯリング９１Ｄとの間に隙間９２が発生する。この隙間９２によって、第１連通路８５を介して、送ガス源管路３５と送ガス管路３１とが連通し、炭酸ガスが送ガス送水ノズル２１（図１参照）に送られる。操作キャップ４０による半押し時の押圧ストロークＳＴ１は、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度の僅かであってよい。このような僅かなストロークであっても、第４Ｏリング９１Ｄの突き当てによる遮断としているので、送気が確実に行われる。
【００５８】
図１０に示すように、操作キャップ４０が何も操作されないＯＦＦ位置では、ピストン７６の第２連通路８６にシリンダ７７の送水源管路接続口７９Ｄに連通する連通溝８０Ａが位置するものの、送水管路接続口７９Ｂは第２のＯリング９１Ｂと第３のＯリング９１Ｃとに挟まれた遮蔽部９３で遮蔽され、送水は行われない。同様に、このＯＦＦ状態では、ピストン７６の第１連通路８５にシリンダ７７の送ガス源管路接続口７９Ｃに連通する連通孔８１Ｃが位置するものの、第４Ｏリング９１Ｄにより送ガス管路接続口７９Ａとピストン７６の第１連通路８５とは遮断されているため、送気は行われない。
【００５９】
操作キャップ４０の押圧操作により、ピストン７６が押し下げられると、図１２に示すように、傾斜面７８ＢとＯリング９１Ｄとの間に隙間９２が発生する。この隙間９２によって、第１連通路８５を介して、送ガス源管路３５と送ガス管路３１とが連通し、炭酸ガスが送ガス送水ノズル２１（図１参照）に送られる。
【００６０】
図１３に示すように、操作キャップ４０の押圧操作により、ピストン７６がさらに押し下げられると、ピストン本体７６Ａの第２Ｏリング９１Ｂと第３Ｏリング９１Ｃとの間の遮蔽部９３により送ガス源管路接続口７９Ｃが塞がれるため、炭酸ガスが遮断される。また、シリンダケース７９の底にピストン本体７６Ａの先端が当たり、移動終端に達する。この移動終端位置では、第２連通路８６によって送水源管路接続口７９Ｄと送水管路接続口７９Ｂとが連通し、送水源管路接続口７９Ｄから送ガス送水ノズル２１に送水される。
【００６１】
本実施形態では、図１４に示すように、各Ｏリング収納溝８７〜８９の転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３の転動長さＷＲ１〜ＷＲ３をそれぞれ変えているため、摺動抵抗が発生する時期が、各Ｏリング９１Ａ〜９１Ｃでずれることになり、従来のように一斉に摺動抵抗が作用する場合に比べて、押圧抵抗を小さくすることができる。したがって、円滑な押圧が行える。また、全押し位置からＯＦＦ位置に戻す場合には、各転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３でＯリング９１Ａ〜９１Ｃが転動しながら、順次摺動に切り換わっていくため、押圧操作時と同じように、摺動抵抗が一斉に作用することがなく、分散されるため、円滑な復帰が可能になる。また、摺動抵抗が一斉に作用することがないので、コイルバネ７３，７４（図１１参照）の反発力が摩擦抵抗に負けて、ピストン７６が復元しないスタッグ状態になることがあったが、これを回避することができる。
【００６２】
次に、図１６及び図１７を参照して本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、図２及び図３に示す第１実施形態の第２Ｏリング収納溝６２、第３Ｏリング収納溝６３の転動長さを、ピストン５１の全ストローク長さよりも長く形成したものであり、その他は第１実施形態と同じに形成されている。これらのＯリング収納溝６２，６３内の第２Ｏリング６５Ｂ、第３Ｏリング６５Ｃは、それぞれ接続口５５Ａ，５５Ｂを乗り越えて移動する。この乗り越え移動を転動で行うように、各Ｏリング収納溝６２，６３を吸引ボタン２９のストロークよりも長い転動長さＷＲ５を有する転動領域ＲＡ５を設ける。なお、図１６，図１７では、第２Ｏリング収納溝６２について説明しているが、第３Ｏリング収納溝６３も第２Ｏリング収納溝６２と同じに構成される。これにより、例えば大気連通管路接続口５５Ｂの開口９５を第２Ｏリング６５Ｂが転がりながら移動するため、従来のように摺動して移動するものと異なり、開口９５の縁でＯリング６５Ｂが削られることがなくなる。したがって、Ｏリング６５Ｂの耐久性を向上することができる。しかも、ピストン５１の移動中、Ｏリング６５Ｂ、６５Ｃはそのストローク中の全領域にて転動することになり、この転動の分だけＯリング６５Ｂ、６５Ｃの摺動抵抗が小さくなり、ピストン５１を円滑に移動させることができる。また、転動となるため、潤滑剤をＯリング６５Ｂ、６５Ｃに塗布する必要もなく、潤滑剤が管路に流出することによる管路詰まりや観察窓の視野障害などが発生することがなくなる。
【００６３】
なお、第３実施形態では、ピストン５１のストローク中において、接続口５５Ｂの開口９５を乗り越えるＯリング６５Ｂ、６５Ｃが収納されるＯリング収納溝６２，６３に対してのみ、ストローク以上の転動長さＷＲ５を有する転動領域ＲＡ５を設けたが、これに限らず、全てのＯリング収納溝６１〜６４に、ストローク以上の転動長さＷＲ５を有する転動領域ＲＡ５を設けてもよい。この場合には、Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄが全て転がり移動するため、摺動抵抗が発生することがなく、押圧抵抗を小さくすることができ、円滑な押圧を可能とする。また、押圧が円滑になる分、潤滑剤を塗布する必要もなく、潤滑剤に起因する弊害も発生することがない。
【００６４】
また、第１実施形態の奇数番の第１Ｏリング６５Ａ、第３Ｏリング６５Ｃを有するＯリング収納溝６１，６３と、偶数番の第２Ｏリング６５Ｂ、第４Ｏリング６５Ｄを有するＯリング収納溝６２，６４のように、各Ｏリング６５Ａ〜６５ＤとＯリング収納溝６１〜６４とをグループに区分し、各グループ毎に異なる前記Ｏリング転動長さとしてもよい。この場合には、各Ｏリングによる摩擦抵抗の発生時期がグループ毎に分散されるため、円滑な操作とスタッグの回避が可能になる。したがって、潤滑剤を塗布する必要がなくなり、潤滑剤が管路から運ばれて、詰まりの原因となったり、内視鏡にあっては観察窓に潤滑剤が残留することによる視野妨害となったりすることがない。
【００６５】
上記実施形態では、ＯＦＦ位置から半押し位置の押圧により送ガスを行い、半押し位置から全押し位置の押圧により送水を行っているが、送ガスと送水との接続口は入れ替えてもよい。この場合には、半押し位置で送水に切り換わり、全押し位置で送気に切り換わる。
【００６６】
上記各実施形態では、第１及び第２連通路８５，８６を周溝から形成しているが、これに代えて、ピストン内部に連通する連通孔により形成してもよい。また、例えば転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３を有するＯリング収納溝８７〜８９をピストン７６に形成しているが、これはシリンダ７７に形成しても良い。また、Ｏリング９１Ａ〜９１Ｃの転動を利用して、二段押圧について説明したが、この他に、三段押圧やそれ以上の押圧に本発明を実施してもよい。付勢部材として、コイルバネ７３，７４を用いたが、他のゴムなどの弾性体を用いて付勢してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、吸引ボタン２９や送ガス送水ボタン３３に本発明を実施した例について説明したが、その他の内視鏡用管路切換装置、例えば超音波内視鏡におけるバルーン操作のための送気送水ボタンなどに本発明を実施してもよい。例えば、バルーン操作用の吸引ボタンでは、吸引管路、バルーン排水管路、吸引源管路の計３つの管路が接続する。さらには、これらの管路の他に、他の管路も接続して例えば４種類以上の各種管路を接続してもよい。なお、第１実施形態及び第２実施形態における各種管路の切り換えは一例であり、管路を切り換えることができるものであればよい。
【００６８】
また、内視鏡に限らず、他のＯリングを用いた管路切換装置に対しても、本発明を適用することにより、簡単な構成で押圧抵抗を小さくすることができる。また、管路の切り換えも、送ガスや送水以外の管路切り換えに実施することができる。操作部材も操作キャップによる手動操作の例を説明したが、この他にソレノイドやモータなどの各種アクチュエータを用いた操作部材からなる管路切換装置にも本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 内視鏡
１１ 挿入部
１２ 操作部
２８ 吸引管路
２９ 吸引ボタン
３１ 送ガス管路
３２ 送水管路
３３ 送ガス送水ボタン
３５ 送ガス源管路
３７ 送水源管路
４０，４１ 操作キャップ
４８ コイルバネ
５０ シリンダ
５１ ピストン
５２ シリンダキャップ
５５Ａ 吸引源管路接続口
５５Ｂ 大気連通管路接続口
５５Ｃ 吸引管路接続口
５８ 連通路
６１〜６４ Ｏリング収納溝
６５Ａ〜６５Ｄ Ｏリング
７２ シリンダキャップ
７９Ａ 送ガス管路接続口
７９Ｂ 送水管路接続口
７９Ｃ 送ガス源管路接続口
７９Ｄ 送水源管路接続口
８５ 第１連通路
８６ 第２連通路
８７〜９０ Ｏリング収納溝
９１Ａ〜９１Ｄ Ｏリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の管路の接続状態を切り換える管路切換装置及び内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、被検体内へ挿入される挿入部の先端部に、被検体の像光を取り込むための観察窓と、観察窓に向けて流体（水または空気）を噴射する送気・送水ノズルを備える。観察窓と送気・送水ノズルは、挿入部先端面に配置される。観察窓は挿入部先端面に形成されており、観察窓の表面には、被検体内の液や汚物が付着しやすい。このため、送気・送水ノズルの噴射口から水を噴射して観察窓の汚れを洗い流し、噴射口から空気を噴射して観察窓の表面に残った水滴を吹き飛ばしている。
【０００３】
送気送水ノズルには管路切換装置としての送気送水ボタンが接続される。この送気送水ボタンは、ボタン操作することがないＯＦＦ状態から、ボタンの半押し状態、全押し状態の二段押し構造を採用する（特許文献１及び２参照）。二段押し構造では、二つのコイルバネを用い、一つのコイルバネの付勢に抗して押圧することにより半押し状態を実現し、二つのコイルバネの付勢に抗して押圧することにより全押し状態を実現する。このように、押圧するコイルバネの個数が変わることにより、異なる抵抗感を術者に与えることができ、半押し状態を明確に知ることができる。
【０００４】
例えば、特許文献１及び２に記載の送気送水ボタンでは、何ら操作していない状態で送気ポンプの送気動作が行われたときに、送気送水ボタンの操作キャップに開口した排気口からリークを行う。この状態で排気口を塞ぐと、送気状態で排気口が塞がれるため送気送水ボタン内の逆止弁が開き、送気送水ノズルから送気が行われる。操作キャップを半押しすると、送気状態から送水状態に切り換わり、送気送水ノズルから送水が行われる。さらに、操作キャップを全押しすると、送水管路が切り換わり、バルーン内部に通じるバルーン管路を介してバルーン送水が行われてバルーンが膨張する。
【０００５】
また、特許文献１及び２に記載の吸引ボタンでは、何ら操作していない状態で吸引ポンプにより吸引動作が行われると、吸引ポンプは所定の通気路を介して外部の空気を吸引する。吸引ボタンの操作キャップを半押しすると、吸引ポンプが処置具チャンネルに連通し、処置具チャンネルからの吸引を行う。操作キャップを全押しすると、吸引ポンプがバルーン管路に連通し、バルーン管路を介してバルーン内に満たされた水が吸引されて排水が行われ、バルーンが収縮する。
【０００６】
ところで、内視鏡では送気ポンプによる加圧空気の他に、炭酸ガスを用いることも行われる。炭酸ガスは体内で吸収されやすく、加圧空気に比べて被検者に負担にならない利点がある。加圧空気を使用する場合には、ボタン操作を行っていない状態では、例えば操作キャップの排出口から空気をリークさせ、加圧ポンプに負荷をかけない。一方、炭酸ガスを使用する場合には、炭酸ガスボンベが供給源となるため、不必要なリークは避ける必要がある。このため、送ガス送水ボタンでも二つのコイルバネによる二段押し構造を採用し、ボタン操作を行わないＯＦＦ状態、半押し操作による例えば送ガス状態、全押し操作による送水状態を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１７９５７号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、管路切換装置では、通常複数個のリング状パッキンが取り付けられる。このパッキンには、断面がＯ形、Ｘ形、Ｙ形などの種々の形状のものが利用されている。中でも、Ｏ形のリング状パッキン（以下、単にＯリングという）は製造がし易く安価であることから、最も幅広く使用されている。このＯリングはスクィーズ型を代表するパッキンであり、パッキンを押し潰すことで気密性を確保する。そのため、気密性を高めるためには、より大きな潰し代にする必要がある。
【０００９】
一方、例えば送気送水ボタンは、使用者（術者）が指で押圧することにより、気体や液体の流れをＯＮ／ＯＦＦするため、摺動が円滑であることが求められる。この摺動性と気密性とはいわゆるトレードオフの関係にあり、一方を満足させようとすると他方が犠牲になり、両方の特性を満足させることは困難である。このため、パッキンの周辺にシリコンオイルなどの潤滑剤を塗布することにより、このトレードオフを回避している。
【００１０】
また、潤滑剤は、例えば内視鏡の送気送水管路内を流れていき、管路詰まりの原因となることがある。また、内視鏡先端の観察窓に残ると、水切れ性の悪化に繋がり、水滴の付着などによって良好な観察が不可能になる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、気密性と摺動性のトレードオフを回避し、潤滑剤などをＯリングに使用することなく、気密性と摺動性とを確保し、円滑な操作が可能な管路切換装置及びこれを用いた内視鏡の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成するため、操作部材と、前記操作部材が取り付けられる操作部材取付端部及び本体部からなり、前記本体部の周面に連通路を有するピストンと、前記ピストンを移動始端である第１位置、移動終端である第２位置の間で移動自在に保持し、前記第１位置状態または前記第２位置状態で前記連通路に対面する流体入口及び流体出口を有するシリンダと、前記操作部材取付端部が貫通する貫通孔を有し、前記シリンダの開口に取り付けられ、前記シリンダからの前記ピストン本体の脱落を阻止するシリンダキャップと、前記ピストンと前記シリンダとの間で前記連通路を気密に保持するための複数のＯリングと、前記ピストン又は前記シリンダの摺動面の一方に形成され、前記Ｏリングを収納する複数のＯリング収納溝と、前記Ｏリング収納溝にそれぞれ設けられ、前記ピストンの移動に伴い前記Ｏリングを転動させるＯリング転動長さが異なっている転動領域とを備える。
【００１３】
Ｏリング転動長さは、各Ｏリング収納溝毎に異なっていることが好ましい。この場合にはＯリングの静止摩擦域による摩擦抵抗が各Ｏリングで一斉に発生することがなく、各Ｏリングの静止摩擦域による摩擦抵抗の発生時期が分散されるため、一気に摩擦抵抗が増大することがなく、円滑な操作を可能にする。また、復帰動作においても、円滑な復帰が可能になり、摩擦抵抗が一気に発生し、例えばコイルバネの反発力による復帰動作を妨げることがなくスタッグが回避される。また、前記複数のＯリング収納溝をグループに区分し、各グループ毎に異なる前記Ｏリング転動長さとすることにより、同様にして各Ｏリングによる摩擦抵抗の発生時期が分散されるため、円滑な操作とスタッグの回避が可能になる。したがって、潤滑剤を塗布する必要がなくなり、潤滑剤が管路から運ばれて、詰まりの原因となったり、内視鏡にあっては観察窓に潤滑剤が残留することによる視野妨害となったりすることがない。
【００１４】
Ｏリング収納溝に設けられ、ピストンの第１位置から第２位置の移動に伴いＯリングを転動させる転動領域を有することにより、ピストンの移動中、全部のＯリングまたは一部のＯリングはそのストローク中に転動することになり、この転動の分だけＯリングの摺動抵抗が小さくなり、ピストンを円滑に移動させることができる。
【００１５】
前記操作部材は、操作キャップと、前記操作キャップと前記シリンダキャップとの間に配置され、前記操作キャップの押圧操作に抗して前記ピストンを第１位置に向けて付勢する付勢部材とから構成されることが好ましい。
【００１６】
前記流体入口または前記流体出口を前記Ｏリングが通過する位置にある前記Ｏリング収納溝の前記転動領域は、前記流体入口または流体出口の開口上を前記Ｏリングが転動するＯリング転動長さを有することが好ましい。この場合には、流体入口または流体出口をＯリングが通過するとＯリングを転動させることができる。したがって、Ｏリングが流体入口などを通過するときに摺動移動する場合には、入口または出口の開口縁でＯリングが削られることがあったが、これを無くして耐久性が向上する。また、削られることがないように潤滑剤を塗布する必要もなく、循環剤に起因する管路詰まりの原因や視野妨害などが発生することがない。
【００１７】
前記第１位置及び前記第２位置の途中位置である第３位置に前記ピストンを位置決め可能にし、前記第３位置で前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換えることにより、１段階の切換の他に二段階の切換も可能になる。
【００１８】
前記付勢部材はコイルバネとすることにより、構成が簡単になる他に、コイルバネの反発力で管路切換を復元させる場合のスタッグが回避される。
【００１９】
管路切換装置を内視鏡に設けることが好ましく、さらには、管路切換装置が取り付けられる手元操作部を有する内視鏡とすることが好ましい。この場合には、パッキンに潤滑剤などを塗布することなく操作感が軽快であり、潤滑剤による管路詰まりや観察窓の水切れ性の低下などの発生もない内視鏡が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、シリンダとピストンとの間を気密に保持するＯリングの収納溝に、Ｏリングの転動を許容する転動領域を形成する。このため、Ｏリングが転がるときにはその押圧抵抗は小さい。Ｏリングの転がりが終了し、Ｏリングとシリンダとが摺動し始めるとその摩擦抵抗（摺動抵抗）により、押圧抵抗が大きくなる。そして、各Ｏリング収納溝で転動領域の長さを異ならせることにより、Ｏリングの転動が終了する時点が各Ｏリングで異なる。したがって、各Ｏリングによる摺動抵抗が一斉に増加することがなく、分散されるため、円滑な操作感が得られる。また、復元動作において復元力が摺動抵抗に負けてスタッグすることがなくなる。
【００２１】
全てのＯリングまたは一部のＯリングを全ストロークにおいて転動させることにより、転動するＯリングの作用によって、ピストンの円滑な移動が可能になる。押圧抵抗が少なくなるので、シリコンオイルなどの潤滑剤をＯリングに塗布する必要がない。これにより、潤滑剤の管路への流出がなくなり、潤滑剤に起因する管路詰まりや観察窓に潤滑剤が残留することによる水切れ性の低下などが解消される。
【００２２】
Ｏリングの転動領域内に、Ｏリングの接触面に形成されている開口を位置させることにより、開口をＯリングが通過するときには転がって移動するため、Ｏリングが摺動する従来のものに比べて、開口の縁部でＯリングが削られることがなく、耐久性が向上する。また、削られることがないように潤滑剤を塗布する必要もなく、循環剤の管路への流出に伴う弊害がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】内視鏡の概略図である。
【図２】操作キャップが押圧操作されていないときの吸引ボタンの断面図である。
【図３】操作キャップが全押しされたときの吸引ボタンの断面図である。
【図４】一般的なＯリング収納溝とＯリングとを示す断面図である。
【図５】押圧操作前のＯリングを示す断面図である。
【図６】押圧操作開始直後の転動中のＯリングを示す断面図である。
【図７】Ｏリングが転動域の終端に位置して転動を終了した状態を示す断面図である。
【図８】Ｏリングが摺動している状態を示す断面図である。
【図９】ピストンのストロークとそのときの押圧力との関係を示すグラフである。
【図１０】ＯＦＦ位置の第２実施形態の送ガス送水ボタンを示す断面図である。
【図１１】二段押圧機構を示す断面図である。
【図１２】半押し位置の第２実施形態の送ガス送水ボタンを示す断面図である。
【図１３】全押し位置の第２実施形態の送ガス送水ボタンを示す断面図である。
【図１４】押圧開始前の送ガス送水ボタンの第１〜第３Ｏリングの状態を示す断面図である。
【図１５】押圧操作中の送ガス送水ボタンの第１〜第３Ｏリングの状態を示す断面図である。
【図１６】第３実施形態のＯリングとＯリング収納溝を示す断面図である。
【図１７】同じく接続口をＯリングが転動中の第３実施形態の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に示すように、内視鏡１０は、被検体内に挿入される挿入部１１と、この挿入部１１の基端部に連結された操作部１２と、この操作部１２に一端が接続されたユニバーサルコード１３とを有する。ユニバーサルコード１３の他端部にはコネクタ１４が取り付けられている。このコネクタ１４を介して光源装置１５が接続される。また、コネクタ１４からは接続コード１６が分岐し、この接続コード１６を介してプロセッサ装置１７が接続される。
【００２５】
挿入部１１は、断面円形の管状に形成され、可撓性を有している。この挿入部１１の先端部１１Ａには、観察窓２０、照明窓（図示せず）、送ガス送水ノズル２１、鉗子・吸引口（吸引口）２２などが設けられる。観察窓２０に対面する位置で先端内部には、撮像ユニット２３が配置される。撮像ユニット２３は図示しない信号ケーブルにより挿入部１１、操作部１２、ユニバーサルコード１３、接続コード１６を介してプロセッサ装置１７に接続される。送ガス送水ノズル２１は、観察窓２０やこれと一緒に照明窓などを送水や送気により洗浄する。吸引口２２は、鉗子やスネア等の処置具の出口になるとともに、血液や体内汚物等の吸引物を吸引するための吸引口として利用される。
【００２６】
挿入部１１及び操作部１２内には、一端が吸引口２２に通じる処置具チャネル２４と、一端が送ガス送水ノズル２１に通じる送ガス送水管路２５とが設けられる。なお、各管路の区別を容易に行うために、管路以外の部分（中空部を含む）を斜線で表示している。
【００２７】
処置具チャネル２４の他端は、挿入部１１に設けられた処置具入口２７に接続している。この処置具入口２７は、処置具を挿入するとき以外は栓（図示せず）により塞がれている。また、処置具チャネル２４からは吸引管路２８が分岐しており、この吸引管路２８は操作部１２に設けられた吸引ボタン２９に接続している。
【００２８】
送ガス送水管路２５の他端は、送ガス管路３１と送水管路３２とに分岐している。送ガス管路３１及び送水管路３２は、操作部１２に設けられた送ガス送水ボタン３３に接続している。
【００２９】
送ガス送水ボタン３３には、送ガス管路３１、送水管路３２の他に、送ガスユニット３４に通じる送ガス源管路３５の一端と、送水タンク３６に通じる送水源管路３７の一端とが接続されている。送ガスユニット３４は炭酸ガスボンベからの炭酸ガスを一定圧力に減圧して、送ガス源管路３５に供給する。
【００３０】
送ガス源管路３５の他端は、コネクタ１４内で分岐管路３８によって分岐されている。分岐管路３８は送水タンク３６の入口に接続している。また、送水源管路３７の他端は、分岐管路３８内を通って送水タンク３６内に挿入されている。そして、分岐管路３８を介した送ガスユニット３４からの炭酸ガスにより、送水タンク３６の内部圧力が上昇すると、送水タンク３６内の水が送水源管路３７へ送水される。
【００３１】
送ガス送水ボタン３３は、操作キャップ４０が操作されていないＯＦＦ状態では、送ガス源管路３５及び送水源管路３７を遮断する。また、操作キャップ４０が半押し状態では、送ガス送水ボタン３３は、送水源管路３７を遮断するとともに、送ガス源管路３５を送ガス管路３１のみに連通させる。これにより、送ガス源管路３５から炭酸ガスが送ガス管路３１を介して送ガス送水ノズル２１から噴出される。そして、操作キャップ４０が全押し状態では、送ガス送水ボタン３３は、送ガス源管路３５を遮断し、送水源管路３７を送水管路３２に連通させる。これにより、送水源管路３７から送られる水が送ガス送水ノズルから噴出される。
【００３２】
吸引ボタン２９には、吸引管路２８の他に、一端が吸引ポンプ４２に通じる吸引源管路４３の他端が接続されている。吸引ポンプ４２も内視鏡の操作中は常時作動する。図２に示すように、吸引ボタン２９は、その操作キャップ４１が操作されていないときは、吸引源管路４３を大気連通管路３０を介して、外部（大気）に連通させる。これは吸引ポンプ４２が常時作動しているので、吸引源管路４３が大気と連通しないと、吸引ポンプ４２に掛かる負荷が増加するためである。このため、吸引源管路４３を大気と連通させることで吸引ポンプ４２の負荷の増加が抑えられる。
【００３３】
また、吸引ボタン２９は、操作キャップ４１が押されたときは、吸引源管路４３を吸引管路２８のみに連通させる。これにより、吸引管路２８及び処置具チャネル２４の負圧吸引力が上昇して、吸引口２２から各種吸引物が吸引される。
【００３４】
図２に示すように、吸引ボタン２９は、シリンダ５０、ピストン５１、シリンダキャップ５２を備える。ピストン５１はシリンダ５０内にスライド自在に収容される。シリンダキャップ５２は、操作部材４５を備える。
【００３５】
操作部材４５は、操作キャップ４１と、コイルバネ４８とから構成される。コイルバネ４８は、操作キャップ４１とシリンダキャップ５２との間に配置される。コイルバネ４８は、操作キャップ４１の押圧操作に抗して、ピストン５１をＯＦＦ位置（第１位置）に向けて付勢する。この操作部材４５によって、操作キャップ４１が何も操作されないＯＦＦ位置と、図３に示すように、ピストン５１が押されたＯＮ位置との間で切り換えられる。
【００３６】
シリンダ５０は、有底筒状に形成される。シリンダ５０の外周面には、吸引源管路接続口５５Ａ、大気連通管路接続口５５Ｂ、吸引管路接続口５５Ｃが形成され、これら接続口５５Ａ〜５５Ｃには対応する管路２８，３０，４３がそれぞれ接続される。なお、シリンダ５０は、内筒からなるシリンダ本板と、外筒からなるシリンダケースとの二部品により形成してもよい。また、大気連通管路接続口５５Ｂには管路３０を接続せずにフリー状態にして大気と連通させてもよい。
【００３７】
ピストン５１はピストン本体５１Ａと、キャップ取付端部５１Ｂとから構成される。ピストン本体５１Ａはシリンダ５０内に移動自在に挿入される。キャップ取付端部５１Ｂは、ピストン本体５１Ａに段部５１Ｃを介して連続し、ピストン本体５１Ａよりも小径に形成される。
【００３８】
ピストン本体５１Ａの外周面には、周溝からなる連通路５８が形成される。なお、周溝に代えて、ピストン本体５１Ａに形成した連通孔から連通路５８を形成してもよい。
【００３９】
連通路５８に対し、ピストン軸方向の両側で、ピストン本体５１Ａの外周面には、第１〜第４のＯリング収納溝６１〜６４が形成される。第１Ｏリング収納溝６１，第２Ｏリング収納溝６２は、連通路５８に対して、操作キャップ４１側に形成される。また、第３Ｏリング収納溝６３及び第４Ｏリング収納溝６４は、連通路５８に対して、操作キャップ４１側とは反対側に形成される。これら第１〜第４のＯリング収納溝６１〜６４内には、Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄが収納される。
【００４０】
図４に示すように、一般的なＯリング収納溝６６の溝幅Ｗ１は、Ｏリング６５が収納溝６６内で潰されて変形してシール対象の摺動面（シリンダ５０の内周面５０Ａ）に接触するように形成される。このため、溝幅Ｗ１は線経Ｄ１と略同じか若干小さく形成されており、収納溝６６内でＯリング６５が転動することがない。
【００４１】
これに対して、図５〜図８に示すように、第１のＯリング収納溝６１は、線経Ｄ１に比べて溝幅Ｗ１が一般的なものよりも長く形成される。この溝幅Ｗ１から線経Ｄ１を引いた差（Ｗ１−Ｄ１）が転動長さＷＲ１となる。この転動長さＷＲ１分の余裕空間が転動領域ＲＡ１であり、この転動領域ＲＡ１内でＯリング６５Ａが転動長さＷＲ１分だけ転動可能になる。第２〜第４Ｏリング収納溝６２〜６４もそれぞれ転動領域ＲＡ２，ＲＡ３，ＲＡ４を有する。各転動領域ＲＡ１〜ＲＡ４における転動長さＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３，ＷＲ４の関係は、第１Ｏリング収納溝６１の転動長さＷＲ１が最も短く、次に第２Ｏリング収納溝６２の転動長さＷＲ２、第３Ｏリング収納溝６３の転動長さＷＲ３、第４Ｏリング収納溝６４の転動長さＷＲ４の順に長くなる（ＷＲ１＜ＷＲ２＜ＷＲ３＜ＷＲ４）。
【００４２】
図２に示すように、シリンダキャップ５２は、内筒部５２Ａ及び外筒部５２Ｂの二重筒状に構成されており、これら内筒部５２Ａ及び外筒部５２Ｂは仕切り部５２Ｃにより一体化されている。外筒部５２Ｂのピストン取付側には図示しない雌ねじ部が形成されており、シリンダ５０の雄ねじ部と螺合し、シリンダ５０にシリンダキャップ５２が取り付けられる。なお、必要に応じて、これら各取付面には図示は省略したがＯリングなどののパッキンが適宜配置される。また、図示は省略したが、外筒部５２Ｂにはブラケットが延設されており、このブラケットを介してビス止めなどにより、内視鏡１０の手元操作部１２（図１参照）に取り付けられる。
【００４３】
ピストン５１のキャップ取付端部５１Ｂには操作キャップ４１が取り付けられる。操作キャップ４１とシリンダキャップ５２の間でキャップ取付端部５１Ｂには、１個のコイルバネ４８が縮装される。コイルバネ４８は、自然長よりもピストン５１の軸方向に圧縮された状態で操作キャップ４１とシリンダキャップ５２との間に配置されており、その中心にキャップ取付端部５１Ｂが挿通される。
【００４４】
コイルバネ４８の縮装により、操作キャップ４１がシリンダキャップ５２から常時持ち上げられた状態となる。この状態が、吸引ボタン２９が何も操作されないＯＦＦ位置となる。図２に示すように、ＯＦＦ位置では、ピストン５１の連通路５８に、シリンダ５０の吸引源管路接続口５５Ａと、大気連通管路接続口５５Ｂとが対面する。これにより、ＯＦＦ位置では、吸引ポンプ４２（図１参照）により大気連通管路３０から大気が吸引される。また、ＯＦＦ位置では、吸引管路２８が接続される吸引管路接続口５５Ｃは、第３Ｏリング６５Ｃと第４Ｏリング６５Ｄとの間の遮蔽部６０により、遮蔽される。
【００４５】
図３に示すように、操作キャップ４１が押圧されてピストン５１がＯＮ位置になると、ピストン５１の連通路５８に、シリンダ５０の吸引源管路接続口５５Ａと吸引管路接続口５５Ｃとが対面する。また、大気連通管路接続口５５Ｂは、第１Ｏリング６５Ａと第２Ｏリング６５Ｂとの間の遮蔽部５９により遮蔽される。これにより、吸引管路２８から吸引が開始される。
【００４６】
図９は、ピストン５１の移動による押圧力の変化を示すグラフである。ピストン５１の移動開始時にはＯリング６５Ａとシリンダ５０との間には静止摩擦が作用し、この静止摩擦によって押圧力が次第に増加する。押圧力がＦ１になるとＯリング収納溝６１内でＯリング６５Ａが転動を開始する（図６参照）。このＯリング転動時は、摺動抵抗に比べて転動抵抗は小さいため、押圧力の増加は微小である。Ｏリング転動時の押圧抵抗（転動抵抗）と、転動領域の終端に達してＯリング６５Ａの転動が規制された後（図７参照）の、Ｏリング６５Ａとシリンダ５０との摺動による押圧抵抗（摺動抵抗）とは異なる。しかも、摺動抵抗の方が転動抵抗に比べて大きいので、この抵抗の違いによって、転動域の終端にＯリング６５が達したときに押圧抵抗が急激増加する。また、転動領域の終端にＯリング６５が達した直後は、図８に示すように、摺動摩擦発生領域Ａ１において静止摩擦が発生し、静止摩擦による押圧抵抗がピークとなり、押圧力がＦ２となって最大となる。やがて、静止摩擦による押圧抵抗を超えてピストンが移動すると、摺動による動摩擦抵抗を受ける。摺動による動摩擦抵抗は静止摩擦のピーク時よりも低くなるので、押圧力がＦ２よりも小さいＦ３になる。
【００４７】
本実施形態では４個のＯリング６５Ａ〜６５Ｄを用いているため、従来のように、転動を用いないＯリング収納溝６６の場合には、これら４個のＯリング６５Ａ〜６５Ｄによる摺動抵抗が一斉に作用する。各Ｏリングの摺動抵抗が積算されて作用するため、押圧抵抗が大きくなる。
【００４８】
これに対して、本実施形態では、各Ｏリング収納溝６１〜６４の転動領域ＲＡ１〜ＲＡ４の転動長さＷＲ１〜ＷＲ４を変えており、各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄの摺動抵抗が転動領域ＲＡ１〜ＲＡ４の転動長さＷＲ１〜ＷＲ４の相違分だけ時間差をもって発生する。したがって、各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄによる摺動抵抗が各ストロークの押圧開始時に集中することがなくなり分散されるので、押圧力が小さくて済み、しかも急激な摺動抵抗の増加が無いため、円滑な押圧操作が可能になる。同様にして、復帰動作時にも、同様に各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄが順次に転動を開始し、摺動抵抗の発生時期を各Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄでずらすことができるため、従来のように摺動抵抗が一斉に作用することがなく、コイルバネ４８の反発力が摺動抵抗に負け、ボタンが復元しないスタッグ状態になることがあったが、これが回避される。これにより、押圧抵抗が一気に上がることがなく、円滑な操作感が得られる。
【００４９】
次に、図１０〜図１３を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、送ガス送水ボタン３３に本発明を実施したものである。この送ガス送水ボタン３３は、管路切換装置本体７０と、二段押圧機構７１とから構成される。図１１に示すように、管路切換装置本体７０は、ピストン７６及びシリンダ７７を有する。二段押圧機構７１は、操作キャップ４０、シリンダキャップ７２、二つのコイルバネ７３，７４、中間ガイド筒７５を有する。この二段押圧機構７１によって、ピストン７６をシリンダ７７内で、何も操作されないＯＦＦ位置（図１０参照）から、半押し位置（図１２参照）、全押し位置（図１３参照）の二段階に移動させる。
【００５０】
図１１に示すように、操作キャップ４０を押圧すると、付勢力が第２コイルバネ７４に比べて弱い第１コイルバネ７３が変形を開始し、操作キャップ４０の底部と中間ガイド筒７５の上端が接する。この状態からさらに押圧を続行すると、第１コイルバネ７３の反発力に、第２コイルバネ７４の反発力が加わるため、押圧抵抗が増加する。したがって、図１２に示すように、第２コイルバネ７４の反発力が加わる直前の位置を半押し位置に設定する。半押し位置を超えてさらに操作キャップ４０を押圧すると、ピストン７６がストローク終端に達し、それ以上の押圧が不能になる。この位置が図１３に示すように、全押し位置となる。
【００５１】
図１０に示すように、シリンダ７７は、内筒からなるシリンダ本体７８と、外筒からなるシリンダケース７９とから構成される。シリンダケース７９には、送ガス管路接続口７９Ａ、送水管路接続口７９Ｂ、送ガス源管路接続口７９Ｃ及び送水源管路接続口７９Ｄが形成され、これら接続口７９Ａ〜７９Ｄには対応する管路３１，３２，３５，３７がそれぞれ接続される。シリンダ本体７８には、前記各接続口７９Ａ〜７９Ｄに対応する位置で連通溝８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃと連通孔８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃが形成される。
【００５２】
ピストン７６はピストン本体７６Ａと、キャップ取付端部７６Ｂとから構成される。ピストン本体７６Ａはシリンダ本体７８内に移動自在に挿入される。キャップ取付端部７６Ｂは、ピストン本体７６Ａに段部７６Ｃを介して連続し、ピストン本体７６Ａよりも小径に形成される。
【００５３】
ピストン本体７６Ａの外周面には、第１連通路８５及び第２連通路８６が、軸方向に離間して形成される。これら連通路８５，８６は周溝から構成される。
【００５４】
第２連通路８６に対し、ピストン軸方向の両側には、第１及び第２のＯリング収納溝８７，８８が形成される。また、第１連通路８５に対し、ピストン軸方向の両側には第３及び第４のＯリング収納溝８９，９０が形成される。これら第１〜第４のＯリング収納溝８７〜９０内には、Ｏリング９１Ａ〜９１Ｄが収納される。
【００５５】
図１４及び図１５に示すように、第１〜第３のＯリング収納溝８７〜８９は、転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３を有する。これら転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３は、例えば、順に次第に転動長さＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３（ＷＲ１＜ＷＲ２＜ＷＲ３）が長くされる。
【００５６】
図１０に示すように、第４Ｏリング収納溝９０は、Ｏリング９１Ｄを転動させる必要が無いので、図４に示す一般的なＯリング収納溝６６と同様に形成される。この第４Ｏリング収納溝９０内に収納される第４Ｏリング９１Ｄは、突き当てパッキンとして作用する。第４Ｏリング収納溝９０は、ピストン本体７６Ａに対し、キャップ取付端部７６Ｂとは反対側の端部に形成される。そして、シリンダ本体７８の他端の傾斜面７８Ｂに、コイルバネ７３，７４の付勢によって第４Ｏリング９１Ｄが突き当てられる。この突き当てによって、シリンダ内周面とピストン外周面との間が気密に保持される。なお、Ｏリング９１Ｄが突き当てられる傾斜面７８Ｂの代わりに段差面を用いてもよい。
【００５７】
第４Ｏリング９１Ｄに隣接し、第１連通路８５が形成されている。この第１連通路８５の下端は第４Ｏリング収納溝９０と連通している。したがって、操作キャップ４０がコイルバネ７３，７４の付勢に抗して押されると、図１２に示すように、傾斜面７８ＢとＯリング９１Ｄとの間に隙間９２が発生する。この隙間９２によって、第１連通路８５を介して、送ガス源管路３５と送ガス管路３１とが連通し、炭酸ガスが送ガス送水ノズル２１（図１参照）に送られる。操作キャップ４０による半押し時の押圧ストロークＳＴ１は、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度の僅かであってよい。このような僅かなストロークであっても、第４Ｏリング９１Ｄの突き当てによる遮断としているので、送気が確実に行われる。
【００５８】
図１０に示すように、操作キャップ４０が何も操作されないＯＦＦ位置では、ピストン７６の第２連通路８６にシリンダ７７の送水源管路接続口７９Ｄに連通する連通溝８０Ａが位置するものの、送水管路接続口７９Ｂは第２のＯリング９１Ｂと第３のＯリング９１Ｃとに挟まれた遮蔽部９３で遮蔽され、送水は行われない。同様に、このＯＦＦ状態では、ピストン７６の第１連通路８５にシリンダ７７の送ガス源管路接続口７９Ｃに連通する連通孔８１Ｃが位置するものの、第４Ｏリング９１Ｄにより送ガス管路接続口７９Ａとピストン７６の第１連通路８５とは遮断されているため、送気は行われない。
【００５９】
操作キャップ４０の押圧操作により、ピストン７６が押し下げられると、図１２に示すように、傾斜面７８ＢとＯリング９１Ｄとの間に隙間９２が発生する。この隙間９２によって、第１連通路８５を介して、送ガス源管路３５と送ガス管路３１とが連通し、炭酸ガスが送ガス送水ノズル２１（図１参照）に送られる。
【００６０】
図１３に示すように、操作キャップ４０の押圧操作により、ピストン７６がさらに押し下げられると、ピストン本体７６Ａの第２Ｏリング９１Ｂと第３Ｏリング９１Ｃとの間の遮蔽部９３により送ガス源管路接続口７９Ｃが塞がれるため、炭酸ガスが遮断される。また、シリンダケース７９の底にピストン本体７６Ａの先端が当たり、移動終端に達する。この移動終端位置では、第２連通路８６によって送水源管路接続口７９Ｄと送水管路接続口７９Ｂとが連通し、送水源管路接続口７９Ｄから送ガス送水ノズル２１に送水される。
【００６１】
本実施形態では、図１４に示すように、各Ｏリング収納溝８７〜８９の転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３の転動長さＷＲ１〜ＷＲ３をそれぞれ変えているため、摺動抵抗が発生する時期が、各Ｏリング９１Ａ〜９１Ｃでずれることになり、従来のように一斉に摺動抵抗が作用する場合に比べて、押圧抵抗を小さくすることができる。したがって、円滑な押圧が行える。また、全押し位置からＯＦＦ位置に戻す場合には、各転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３でＯリング９１Ａ〜９１Ｃが転動しながら、順次摺動に切り換わっていくため、押圧操作時と同じように、摺動抵抗が一斉に作用することがなく、分散されるため、円滑な復帰が可能になる。また、摺動抵抗が一斉に作用することがないので、コイルバネ７３，７４（図１１参照）の反発力が摩擦抵抗に負けて、ピストン７６が復元しないスタッグ状態になることがあったが、これを回避することができる。
【００６２】
次に、図１６及び図１７を参照して本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、図２及び図３に示す第１実施形態の第２Ｏリング収納溝６２、第３Ｏリング収納溝６３の転動長さを、ピストン５１の全ストローク長さよりも長く形成したものであり、その他は第１実施形態と同じに形成されている。これらのＯリング収納溝６２，６３内の第２Ｏリング６５Ｂ、第３Ｏリング６５Ｃは、それぞれ接続口５５Ａ，５５Ｂを乗り越えて移動する。この乗り越え移動を転動で行うように、各Ｏリング収納溝６２，６３を吸引ボタン２９のストロークよりも長い転動長さＷＲ５を有する転動領域ＲＡ５を設ける。なお、図１６，図１７では、第２Ｏリング収納溝６２について説明しているが、第３Ｏリング収納溝６３も第２Ｏリング収納溝６２と同じに構成される。これにより、例えば大気連通管路接続口５５Ｂの開口９５を第２Ｏリング６５Ｂが転がりながら移動するため、従来のように摺動して移動するものと異なり、開口９５の縁でＯリング６５Ｂが削られることがなくなる。したがって、Ｏリング６５Ｂの耐久性を向上することができる。しかも、ピストン５１の移動中、Ｏリング６５Ｂ、６５Ｃはそのストローク中の全領域にて転動することになり、この転動の分だけＯリング６５Ｂ、６５Ｃの摺動抵抗が小さくなり、ピストン５１を円滑に移動させることができる。また、転動となるため、潤滑剤をＯリング６５Ｂ、６５Ｃに塗布する必要もなく、潤滑剤が管路に流出することによる管路詰まりや観察窓の視野障害などが発生することがなくなる。
【００６３】
なお、第３実施形態では、ピストン５１のストローク中において、接続口５５Ｂの開口９５を乗り越えるＯリング６５Ｂ、６５Ｃが収納されるＯリング収納溝６２，６３に対してのみ、ストローク以上の転動長さＷＲ５を有する転動領域ＲＡ５を設けたが、これに限らず、全てのＯリング収納溝６１〜６４に、ストローク以上の転動長さＷＲ５を有する転動領域ＲＡ５を設けてもよい。この場合には、Ｏリング６５Ａ〜６５Ｄが全て転がり移動するため、摺動抵抗が発生することがなく、押圧抵抗を小さくすることができ、円滑な押圧を可能とする。また、押圧が円滑になる分、潤滑剤を塗布する必要もなく、潤滑剤に起因する弊害も発生することがない。
【００６４】
また、第１実施形態の奇数番の第１Ｏリング６５Ａ、第３Ｏリング６５Ｃを有するＯリング収納溝６１，６３と、偶数番の第２Ｏリング６５Ｂ、第４Ｏリング６５Ｄを有するＯリング収納溝６２，６４のように、各Ｏリング６５Ａ〜６５ＤとＯリング収納溝６１〜６４とをグループに区分し、各グループ毎に異なる前記Ｏリング転動長さとしてもよい。この場合には、各Ｏリングによる摩擦抵抗の発生時期がグループ毎に分散されるため、円滑な操作とスタッグの回避が可能になる。したがって、潤滑剤を塗布する必要がなくなり、潤滑剤が管路から運ばれて、詰まりの原因となったり、内視鏡にあっては観察窓に潤滑剤が残留することによる視野妨害となったりすることがない。
【００６５】
上記実施形態では、ＯＦＦ位置から半押し位置の押圧により送ガスを行い、半押し位置から全押し位置の押圧により送水を行っているが、送ガスと送水との接続口は入れ替えてもよい。この場合には、半押し位置で送水に切り換わり、全押し位置で送気に切り換わる。
【００６６】
上記各実施形態では、第１及び第２連通路８５，８６を周溝から形成しているが、これに代えて、ピストン内部に連通する連通孔により形成してもよい。また、例えば転動領域ＲＡ１〜ＲＡ３を有するＯリング収納溝８７〜８９をピストン７６に形成しているが、これはシリンダ７７に形成しても良い。また、Ｏリング９１Ａ〜９１Ｃの転動を利用して、二段押圧について説明したが、この他に、三段押圧やそれ以上の押圧に本発明を実施してもよい。付勢部材として、コイルバネ７３，７４を用いたが、他のゴムなどの弾性体を用いて付勢してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、吸引ボタン２９や送ガス送水ボタン３３に本発明を実施した例について説明したが、その他の内視鏡用管路切換装置、例えば超音波内視鏡におけるバルーン操作のための送気送水ボタンなどに本発明を実施してもよい。例えば、バルーン操作用の吸引ボタンでは、吸引管路、バルーン排水管路、吸引源管路の計３つの管路が接続する。さらには、これらの管路の他に、他の管路も接続して例えば４種類以上の各種管路を接続してもよい。なお、第１実施形態及び第２実施形態における各種管路の切り換えは一例であり、管路を切り換えることができるものであればよい。
【００６８】
また、内視鏡に限らず、他のＯリングを用いた管路切換装置に対しても、本発明を適用することにより、簡単な構成で押圧抵抗を小さくすることができる。また、管路の切り換えも、送ガスや送水以外の管路切り換えに実施することができる。操作部材も操作キャップによる手動操作の例を説明したが、この他にソレノイドやモータなどの各種アクチュエータを用いた操作部材からなる管路切換装置にも本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 内視鏡
１１ 挿入部
１２ 操作部
２８ 吸引管路
２９ 吸引ボタン
３１ 送ガス管路
３２ 送水管路
３３ 送ガス送水ボタン
３５ 送ガス源管路
３７ 送水源管路
４０，４１ 操作キャップ
４８ コイルバネ
５０ シリンダ
５１ ピストン
５２ シリンダキャップ
５５Ａ 吸引源管路接続口
５５Ｂ 大気連通管路接続口
５５Ｃ 吸引管路接続口
５８ 連通路
６１〜６４ Ｏリング収納溝
６５Ａ〜６５Ｄ Ｏリング
７２ シリンダキャップ
７９Ａ 送ガス管路接続口
７９Ｂ 送水管路接続口
７９Ｃ 送ガス源管路接続口
７９Ｄ 送水源管路接続口
８５ 第１連通路
８６ 第２連通路
８７〜９０ Ｏリング収納溝
９１Ａ〜９１Ｄ Ｏリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材と、
前記操作部材が取り付けられる操作部材取付端部及び本体部からなり、前記本体部の周面に連通路を有するピストンと、
前記ピストンを移動始端である第１位置、移動終端である第２位置の間で移動自在に保持し、前記第１位置状態または前記第２位置状態で前記連通路に対面する流体入口及び流体出口を有するシリンダと、
前記操作部材取付端部が貫通する貫通孔を有し、前記シリンダの開口に取り付けられ、前記シリンダからの前記ピストン本体の脱落を阻止するシリンダキャップと、
前記ピストンと前記シリンダとの間で前記連通路を気密に保持するための複数のＯリングと、
前記ピストン又は前記シリンダの摺動面の一方に形成され、前記Ｏリングを収納する複数のＯリング収納溝と、
前記Ｏリング収納溝にそれぞれ設けられ、前記ピストンの移動に伴い前記Ｏリングを転動させるＯリング転動長さが異なっている転動領域と
を備えることを特徴とする管路切換装置。
【請求項２】
前記Ｏリング転動長さは、各Ｏリング収納溝毎に異なっていること特徴とする請求項１記載の管路切換装置。
【請求項３】
前記複数のＯリング収納溝をグループに区分し、各グループ毎に異なる前記Ｏリング転動長さとすることを特徴とする請求項１記載の管路切換装置。
【請求項４】
操作部材と、
前記操作部材が取り付けられる操作部材取付端部及び本体部からなり、前記本体部の周面に連通路を有するピストンと、
前記ピストンを移動始端である第１位置、移動終端である第２位置の間で移動自在に保持し、前記第１位置状態または前記第２位置状態で前記連通路に対面する流体入口及び流体出口を有するシリンダと、
前記操作部材取付端部が貫通する貫通孔を有し、前記シリンダの開口に取り付けられ、前記シリンダからの前記ピストン本体の脱落を阻止するシリンダキャップと、
前記ピストンと前記シリンダとの間で前記連通路を気密に保持するための複数のＯリングと、
前記ピストン又は前記シリンダの摺動面の一方に形成され、前記Ｏリングを収納する複数のＯリング収納溝と、
前記Ｏリング収納溝に設けられ、前記ピストンの第１位置から第２位置の移動に伴い前記Ｏリングを転動させる転動領域と
を備えることを特徴とする管路切換装置。
【請求項５】
前記操作部材は、
操作キャップと、
前記操作キャップと前記シリンダキャップとの間に配置され、前記操作キャップの押圧操作に抗して前記ピストンを第１位置に向けて付勢する付勢部材とから構成されることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項６】
前記流体入口または前記流体出口を前記Ｏリングが通過する位置にある前記Ｏリング収納溝の前記転動領域は、前記流体入口または流体出口の開口上を前記Ｏリングが転動するＯリング転動長さを有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項７】
前記第１位置及び前記第２位置の途中位置である第３位置に前記ピストンを位置決め可能にし、前記第３位置で前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換えることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項８】
前記付勢部材はコイルバネであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項９】
前記管路切換装置は内視鏡に設けられることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか１項記載の管路切換装置が取り付けられる手元操作部を有することを特徴とする内視鏡。
【請求項１】
操作部材と、
前記操作部材が取り付けられる操作部材取付端部及び本体部からなり、前記本体部の周面に連通路を有するピストンと、
前記ピストンを移動始端である第１位置、移動終端である第２位置の間で移動自在に保持し、前記第１位置状態または前記第２位置状態で前記連通路に対面する流体入口及び流体出口を有するシリンダと、
前記操作部材取付端部が貫通する貫通孔を有し、前記シリンダの開口に取り付けられ、前記シリンダからの前記ピストン本体の脱落を阻止するシリンダキャップと、
前記ピストンと前記シリンダとの間で前記連通路を気密に保持するための複数のＯリングと、
前記ピストン又は前記シリンダの摺動面の一方に形成され、前記Ｏリングを収納する複数のＯリング収納溝と、
前記Ｏリング収納溝にそれぞれ設けられ、前記ピストンの移動に伴い前記Ｏリングを転動させるＯリング転動長さが異なっている転動領域と
を備えることを特徴とする管路切換装置。
【請求項２】
前記Ｏリング転動長さは、各Ｏリング収納溝毎に異なっていること特徴とする請求項１記載の管路切換装置。
【請求項３】
前記複数のＯリング収納溝をグループに区分し、各グループ毎に異なる前記Ｏリング転動長さとすることを特徴とする請求項１記載の管路切換装置。
【請求項４】
操作部材と、
前記操作部材が取り付けられる操作部材取付端部及び本体部からなり、前記本体部の周面に連通路を有するピストンと、
前記ピストンを移動始端である第１位置、移動終端である第２位置の間で移動自在に保持し、前記第１位置状態または前記第２位置状態で前記連通路に対面する流体入口及び流体出口を有するシリンダと、
前記操作部材取付端部が貫通する貫通孔を有し、前記シリンダの開口に取り付けられ、前記シリンダからの前記ピストン本体の脱落を阻止するシリンダキャップと、
前記ピストンと前記シリンダとの間で前記連通路を気密に保持するための複数のＯリングと、
前記ピストン又は前記シリンダの摺動面の一方に形成され、前記Ｏリングを収納する複数のＯリング収納溝と、
前記Ｏリング収納溝に設けられ、前記ピストンの第１位置から第２位置の移動に伴い前記Ｏリングを転動させる転動領域と
を備えることを特徴とする管路切換装置。
【請求項５】
前記操作部材は、
操作キャップと、
前記操作キャップと前記シリンダキャップとの間に配置され、前記操作キャップの押圧操作に抗して前記ピストンを第１位置に向けて付勢する付勢部材とから構成されることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項６】
前記流体入口または前記流体出口を前記Ｏリングが通過する位置にある前記Ｏリング収納溝の前記転動領域は、前記流体入口または流体出口の開口上を前記Ｏリングが転動するＯリング転動長さを有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項７】
前記第１位置及び前記第２位置の途中位置である第３位置に前記ピストンを位置決め可能にし、前記第３位置で前記シリンダに形成されている管路接続口と前記ピストンに形成されている連通路との連通する組み合わせを変えて複数の管路の連通及び遮断を切り換えることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項８】
前記付勢部材はコイルバネであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項９】
前記管路切換装置は内視鏡に設けられることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の管路切換装置。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか１項記載の管路切換装置が取り付けられる手元操作部を有する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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２５４１３６（Ｐ２０１２−２５４１３６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７９３１（Ｐ２０１１−１２７９３１）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【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１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【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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