(57)【要約】【課題】推進機構を管壁に確実に接触させつつ、管壁に不要な後退動作を伝えず推進力のみを確実に伝えること。【解決手段】管内移動体用アクチュエータにおいて、管壁を介して駆動力を発生させて管内を移動するための推進力を発生させる推進機構と、前記推進機構を支持し前記推進機構を前記管壁に対し当接および離間させる土台機構とを備え、軸対称に２対以上設けられた２層機構を有すること、を特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管壁を介して駆動力を発生させて管内を移動するための推進力を発生させる推進機構と、前記推進機構を支持し前記推進機構を前記管壁に対し当接および離間させる土台機構とを備え、軸対称に２対以上設けられた２層機構を有すること、
を特徴とする管内移動体用アクチュエータ。
【請求項２】
前記土台機構により前記推進機構を前記管壁に対し当接させた後に前記推進機構により前記推進力を発生させ、前記推進機構により前記推進力を発生させた状態で前記土台機構により前記推進機構を前記管壁から離間させるように制御する制御部を有すること、
を特徴とする請求項１の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項３】
前記土台機構はバルーンであって、前記土台機構のバルーンを膨張および収縮させることにより前記推進機構を前記管壁に対し当接および離間させること、
を特徴とする請求項１または２の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項４】
前記推進機構はバルーンであって、少なくとも進行方向の後方の部分に他の部分よりも膨張率が小さい部分が設けられていること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
【請求項５】
前記推進機構のバルーンを収縮させた状態で前記土台機構により前記管壁に当接させた後、前記推進機構のバルーンを膨張させた状態で前記土台機構により前記管壁から離間させること、
を特徴とする請求項４の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項６】
管内を自走する機能を有した内視鏡であって、請求項１乃至５のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを有する内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管内移動体用アクチュエータ、内視鏡に係り、特に、管壁に推進力を伝えて管内を移動する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、管路内を移動する管内移動体用アクチュエータが開示されている。具体的には、電子内視鏡の挿入部にバルーンが取り付けられており、当該バルーンは、進行方向の後方の部分および円周方向の部分が、他の部分よりも膨張率が低く形成されている。そして、バルーンはエアーを供給することにより進行方向の後方に向かって膨張するので、管路の内壁面に接触したバルーンの表面が、内壁面に接触しながら進行方向の後方に内壁面を介して駆動力を発生させ、この力によって挿入部が進行方向に移動するとしている。
【０００３】
また、特許文献２には、内部に複数の圧力室が形成された弾性部材からなり、上面に複数の突起が形成されているアクチュエータ本体が開示されている。そして、隣接する圧力室の間の隔壁は蛇腹状に成形されている。これにより、圧力室の内部を加減圧して隔壁を上下に大きく伸縮させて弾性変形波の振幅を大きくすることにより、アクチュエータの移動面や搬送物の接触面に凹凸があっても、移動／搬送が停止しないとしている。
【特許文献１】特開２００８−４３６６９号公報
【特許文献２】特開２０００−２３０５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、半径方向に弾性変形する腸壁に推進機構を確実に接触させるためには、推進時の推進機構の外周面直径を内視鏡直径の３倍程度とする必要がある。しかしながら、特許文献１，２に記載のものにおいて、バルーン表面や突起が腸壁に接触しない（届かない）場合には推進力を発生できなくなってしまう。
【０００５】
また、腸壁とバルーン表面や突起が接触しても腸形状が変形するだけで推進力を発揮できないおそれがある。具体的には、特許文献１のものでは、バルーンの膨張後に排気をして収縮させる際に、進行方向の前方に向かって収縮するので、バルーンの膨張時の作用と逆の作用として、管路の内壁面に接触したバルーンの表面が内壁面に接触しながら進行方向の前方に内壁面を介して後退力を発生させ、この力によって管壁に不要な後退動作を伝えてしまい結果的に大きな前進量を得られないおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２のものでは、腸の表面が突起に同調して収縮するだけで推進力を発揮できないおそれがある。
【０００７】
また、ダブルバルーンによる自走方式では、内視鏡先端部分は係止機能しか持たず、後側バルーンを起点とした押込み動作となるため、腸管の屈曲部において自走部の伸縮機構がロックして前進できない場合がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、推進機構を管壁に確実に接触させつつ、管壁に不要な後退動作を伝えず推進力のみを確実に伝えることができる管内移動体用アクチュエータ、内視鏡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】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、管内移動体用アクチュエータにおいて、管壁を介して駆動力を発生させて管内を移動するための推進力を発生させる推進機構と、前記推進機構を支持し前記推進機構を前記管壁に対し当接および離間させる土台機構とを備え、軸対称に２対以上設けられた２層機構を有すること、を特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、土台機構により推進機構を確実に管壁に対し当接させるので、管壁に推進機構による推進力を確実に伝えることができる。
【００１１】
前記目的を達成するために請求項２に係る発明は、請求項１の管内移動体用アクチュエータにおいて、前記土台機構により前記推進機構を前記管壁に対し当接させた後に前記推進機構により前記推進力を発生させ、前記推進機構により前記推進力を発生させた状態で前記土台機構により前記推進機構を前記管壁から離間させるように制御する制御部を有すること、を特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、推進力を発生させた状態のまま推進機構を管壁から離間させるので、管壁に不要な後退動作を伝えず推進力のみを確実に伝えることができる。
【００１３】
前記目的を達成するために請求項３に係る発明は、請求項１または２の管内移動体用アクチュエータにおいて、前記土台機構はバルーンであって、前記土台機構のバルーンを膨張および収縮させることにより前記推進機構を前記管壁に対し当接および離間させること、を特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、土台機構はバルーンであるので、簡易な構造で推進機構を確実に管壁に対し当接および離間させることができる。
【００１５】
前記目的を達成するために請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータにおいて、前記推進機構はバルーンであって、少なくとも進行方向の後方の部分に他の部分よりも膨張率が小さい部分が設けられていること、を特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、進行方向の後方に向かって推進機構のバルーンが膨張して管壁を介して駆動力を発生させるので、管内移動体を進行方向に移動させることができる。
【００１７】
前記目的を達成するために請求項５に係る発明は、請求項４の管内移動体用アクチュエータにおいて、前記推進機構のバルーンを収縮させた状態で前記土台機構により前記管壁に当接させた後、前記推進機構のバルーンを膨張させた状態で前記土台機構により前記管壁から離間させること、を特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、管壁に当接する時にはバルーンを収縮させた状態とする一方管壁から離間する時にはバルーンを膨張させた状態としてバルーンの状態にヒステリシス性を持たせており、管壁に不要な後退動作を伝えず推進力のみを確実に伝えることができる。
【００１９】
前記目的を達成するために請求項６に係る発明は、管内を自走する機能を有した内視鏡であって、請求項１乃至５のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、推進機構を管壁に確実に接触させつつ、管壁に不要な後退動作を伝えず推進力のみを確実に伝えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２２】
〔電子内視鏡の説明〕
図１において、電子内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の基端部分に連設された操作部１２とを備えている。挿入部１０の先端に連設された先端部１０ａ（例えば、外径１２ｍｍφ）には、被検体内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズと像光を撮像する撮像素子（いずれも図示せず）が内蔵されている。撮像素子により取得された被検体内の画像は、コード１４に接続されたプロセッサ装置のモニタ（いずれも図示せず）に内視鏡画像として表示される。
【００２３】
また、先端部１０ａには、被観察部位に光源装置（図示せず）からの照明光を照射するための照明窓や、鉗子口１６と連通した鉗子出口、送気・送水ボタン１２ａを操作することによって、対物レンズを保護する観察窓の汚れを落とすための洗浄水やエアーが噴射されるノズルなどが設けられている。
【００２４】
先端部１０ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１０ｂが設けられている。湾曲部１０ｂは、操作部１２に設けられたアングルノブ１２ｂが操作されて、挿入部１０内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１０ａが被検体内の所望の方向に向けられる。
【００２５】
湾曲部１０ｂの後方には、可撓性を有する軟性部１０ｃが設けられている。軟性部１０ｃは、先端部１０ａが被観察部位に到達可能なように、且つ術者が操作部１２を把持して操作する際に支障を来さない程度に患者との距離を保つために、１〜数ｍの長さを有する。
【００２６】
先端部１０ａには、後述する２層構造バルーンα，β（図１では２層構造バルーンαを代表して示す）が取り付けられている。後述するように、１対の２層構造バルーンは、挿入部１０の周方向に関して対向する位置、つまり１８０°隔てた位置に配され、例えば、膨張収縮自在なラテックスゴムからなる。
【００２７】
２対の２層構造バルーンは、各バルーンの圧力を制御するバルーン制御装置１８に接続されている。
【００２８】
上記のように構成された電子内視鏡１で、例えば、大腸や小腸のように複雑に屈曲した管路の内壁面を観察する場合には、２対の２層構造バルーンα，βが収縮した状態で挿入部１０を被検体内に挿入し、光源装置を点灯して被検体内を照明しながら、撮像素子により得られる内視鏡画像をモニタで観察する。
【００２９】
先端部１０ａが管路に到達すると、バルーン制御装置１８により２対の２層構造バルーンα，βの膨張・収縮を制御して、管路の内壁面を介して駆動力を発生させ、この力によって挿入部１０が進行方向に移動される。
【００３０】
なお、推進動作のフローの詳しい説明は後述する。
【００３１】
〔管内移動体用アクチュエータの説明〕
次に、管内移動体用アクチュエータについて説明する。
【００３２】
＜管内移動体用アクチュエータの構成と作用＞
図２は、挿入部１０の先端部１０ａにおける管内移動体用アクチュエータの構成を示す図である。図２（ａ）は先端部１０ａの概略側面側から見た図であり、図２（ｂ）は先端部１０ａの先端側から見た図である。
【００３３】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、管内移動体用アクチュエータには、電子内視鏡１の先端部１０ａの外周面に設けられ後述する第１推進バルーン３２をリフトアップする第１リフトアップバルーン３０と、当該第１リフトアップバルーン３０の上側（外周側）に重ねて設けられた第１推進バルーン３２が構成されている。
【００３４】
第１リフトアップバルーン３０は、第１推進バルーン３２を支持して当該第１推進バルーン３２を腸壁などの管壁に対し当接および離間させる土台機構の役割をなす。また、第１推進バルーン３２は、腸壁などの管壁を介して駆動力を発生させて管内を移動するための推進力を発生させる推進機構の役割をなす。
【００３５】
なお、第１リフトアップバルーン３０と第１推進バルーン３２の境界部分は、接着や一体成型などで結合する。
【００３６】
そして、第１リフトアップバルーン３０と第１推進バルーン３２とからなる２層機構である２層構造バルーンαが先端部１０ａにおいて軸対称に対をなしており、本実施形態では、さらに先端部１０ａの円周方向に位相を９０°ずらした位置に、第２リフトアップバルーン３４と第２推進バルーン３６とからなる２層機構である２層構造バルーンβが内視鏡の先端部１０ａにおいて軸対称に対をなしており、２層構造バルーンα、βが合計２対構成されている。なお、２層構造バルーンは合計３対以上構成されていてもよい。
【００３７】
なお、本実施形態では、電子内視鏡１の先端部１０ａにおいて軸方向のほぼ同じ位置に、１対の２層構造バルーンαと１対の２層構造バルーンβが設けられているが、当該軸方向について１対の２層構造バルーンαと１対の２層構造バルーンβがずれた位置に設けられていてもよい。
【００３８】
図３は、第１推進バルーン３２の部分の拡大図である。なお、第２推進バルーン３６も第１推進バルーン３２と同様の構成からなる。第１推進バルーン３２は、膨張収縮自在なラテックスゴムからなる。
【００３９】
図３に示すように、第１推進バルーン３２は、挿入部１０の進行方向（挿入部１０の基端部分から先端部１０ａに向かう方向）の後方の部分３２ａ（斜線で示す。以下、単に後方部分という。）、および円周方向の部分３２ｂ（斜線で示す。以下、単に円周部分という。）が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。
【００４０】
このため、第１推進バルーン３２に気体が供給されると、図３の点線に示すように膨張する。すなわち、後方部分３２ａおよび円周部分３２ｂが他の部分よりも肉厚に形成されていることにより、後方部分３２ａおよび円周部分３２ｂが他の部分よりも膨張率が低くなり、後方部分３２ａおよび円周部分３２ｂよりも他の部分のほうが伸びて、点線で示すように進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張する。
【００４１】
なお、図３では、後方部分３２ａおよび円周部分３２ｂが他の部分よりも肉厚に形成されている例を示したが、後方部分３２ａのみが他の部分よりも肉厚に形成されている例であってもよい。
【００４２】
また、後方部分３２ａおよび円周部分３２ｂ、または後方部分３２ａのみについて、第１推進バルーン３２の材料よりも低い膨張率を有する低膨張率材（例えば、ＰＥＴ繊維やアラミド繊維）やコイル状に形成した形状記憶合金のワイヤなどを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。
【００４３】
また、図４は、第１リフトアップバルーン３０、第１推進バルーン３２、第２リフトアップバルーン３４、第２推進バルーン３６の圧力を制御するバルーン制御装置１８のブロック構成図である。図４に示すように、第１リフトアップバルーン３０、第１推進バルーン３２、第２リフトアップバルーン３４、第２推進バルーン３６には、個々に独立して内圧が調整できる構造となっており、バルブ開閉制御部４４と圧力制御部４６を介して、吸引ポンプ４８と吐出ポンプ５０が接続されている。
【００４４】
なお、後述する推進動作のフローは、バルブ開閉制御部４４によって各バルーンに接続されたバルブ（不図示）の開閉を制御し、圧力制御部４６によって吸引ポンプ４８と吐出ポンプ５０を制御することによって実行される。
【００４５】
＜推進動作のフロー＞
図５は、本発明の管内移動体用アクチュエータについて、具体的な推進動作のフローチャート図である。また、図６は、図５に示す推進動作のフローチャート図に対応させて各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図であり、図６の左図は先端部１０ａの概略側面側から見た図であり、図６右図は先端部１０ａの先端側から見た図である。さらに、図７は、図５で示される推進動作について各バルーンの圧力の時間的変化を表わしたタイミングチャート図である。
【００４６】
そこで、図５をベースに図６と図７により補足をしながら、推進動作のフローについて詳細に説明する。
【００４７】
図５に示すように、電子内視鏡１の先端部１０ａを測定対象（ここでは例えば、大腸とする）内に挿入を開始して、電子内視鏡１に対し管内移動体用アクチュエータによる自走開始指示の操作を行なう（ステップＳ１）。
【００４８】
すると、推進バルーン準備として、第１推進バルーン３２および第２推進バルーン３６に所定量の気体を供給する（ステップＳ２）。
【００４９】
そして、第１推進バルーン３２および第２推進バルーン３６に所定量の気体を供給して適度に膨らませて、推進バルーン準備が完了したか否かを判断し（ステップＳ３）、完了するまで気体を供給する。この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ａ）のように表わされる。
【００５０】
推進バルーン準備が完了すると、次に、第１リフトアップバルーン３０への気体の充填を開始する（ステップＳ４）。
【００５１】
そして、第１リフトアップバルーン３０の内圧が規定値に達したか否かを判断し（ステップＳ５）、規定値に達するまで気体の充填を行ない、第１リフトアップバルーン３０の内圧が規定値に達すると、第１リフトアップバルーン３０への気体の充填を停止する（ステップＳ６）。なお、第１リフトアップバルーン３０における内圧の規定値とは、腸壁５２のたるみをなくして第１推進バルーン３２を腸壁５２に密着させた時の圧力値であって、腸壁５２を破らず、腸壁５２を滑らない圧力値である。
【００５２】
この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ｂ）のように表わされる。図６（ｂ）に示されるように、第１リフトアップバルーン３０への気体の充填により、第１推進バルーン３２が持ち上げられ、第１推進バルーン３２は腸壁５２と当接し密着する。腸壁５２の円周長さは変化せず、腸壁５２は第１推進バルーン３２が持ち上げられる方向に伸びきった状態となる。このように、第１推進バルーン３２は腸壁５２のたるみをなくした状態で腸壁５２に密着している。なお、第２推進バルーン３６は腸壁５２から離間している。
【００５３】
また、この時（ステップＳ４〜Ｓ６）、各バルーンのタイミングチャートは、図７の工程Ａの部分に対応する。
【００５４】
次に、第１推進バルーン３２への気体の充填を開始する（ステップＳ７）。
【００５５】
そして、第１推進バルーン３２の内圧が規定値に達したか否かを判断し（ステップＳ８）、規定値に達するまで気体の充填を行ない、第１推進バルーン３２の内圧が規定値に達すると、第１推進バルーン３２への気体の充填を停止する（ステップＳ９）。
【００５６】
この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ｃ）のように表わされる。図６（ｃ）に示されるように、第１推進バルーン３２への気体の充填により、前記の図３の点線に示したように、第１推進バルーン３２は先端部１０ａの進行方向の後方（図６（ｃ）の黒矢印）に向かって略扇形状に膨張するように指向性変形を行なうので、図６（ｃ）の白矢印のように先端部１０ａに腸壁５２に対して進行方向の力が発生する。
【００５７】
また、前記のステップＳ６において第１推進バルーン３２を腸壁５２に確実に当接させているので、第１推進バルーン３２への気体の充填により、確実に先端部１０ａに腸壁５２に対して進行方向の力が発生する。これにより、電子内視鏡１の先端部１０ａは進行方向に移動する。
【００５８】
また、この時（ステップＳ７〜Ｓ９）、各バルーンのタイミングチャートは、図７の工程Ｂの部分に対応する。
【００５９】
次に、第２リフトアップバルーン３４への気体の充填を開始する（ステップＳ１０）。
【００６０】
そして、第２リフトアップバルーン３４の内圧が所定の通過値に達したか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【００６１】
ここで、第２リフトアップバルーン３４における内圧の所定の通過値とは、第２リフトアップバルーン３４が膨張して内圧が規定値に達するまでに存在する通過値であって、第２推進バルーン３６が腸壁５２に当接する時の第２リフトアップバルーン３４の内圧の値である。
【００６２】
この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ｄ）のように表わされる。図６（ｄ）に示されるように、第２リフトアップバルーン３４に気体を充填して膨張させることにより白矢印方向に第２推進バルーン３６を持ち上げていく一方、第１リフトアップバルーン３０と第１推進バルーン３２は気体が充填された状態をそのまま維持している。
【００６３】
また、この時（ステップＳ１０〜Ｓ１１）、各バルーンのタイミングチャートは、図７の工程Ｃの部分に対応する。
【００６４】
そして、第２リフトアップバルーン３４の内圧が所定の通過値に達すると、第２推進バルーン３６が腸壁５２に当接するが、この時、第１リフトアップバルーン３０からの排気を開始する（ステップＳ１２）。
【００６５】
このように、第１推進バルーン３２は膨張した状態をそのまま維持しつつ、第１リフトアップバルーン３０を収縮させていく。そのため、第１推進バルーン３２は膨張した状態のまま腸壁５２から離間する。したがって、第１推進バルーン３２を収縮しながら腸壁５２から離間させたときに生じるような不要な後退動作を腸壁５２に伝えないので、前記のステップＳ９において電子内視鏡１の先端部１０ａが進行方向に移動した位置を維持する。
【００６６】
また、第２推進バルーン３６を腸壁５２に当接させてから第１推進バルーン３２を腸壁５２から離間させるので、第１推進バルーン３２を腸壁５２から離間させても先端部１０ａは第２推進バルーン３６により腸壁５２に係止されており、その位置を保つことができる。
【００６７】
次に、第２リフトアップバルーン３４の内圧が所定の通過値を通過したのち規定値に達したか否か、および第１リフトアップバルーン３０からの排気が完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、第２リフトアップバルーン３４の内圧が所定の通過値を通過したのち規定値に達するまで第２リフトアップバルーン３４への気体の充填を行い、第１リフトアップバルーン３０からの排気が完了するまで第１リフトアップバルーン３０からの排気を行なう。なお、第２リフトアップバルーン３４における内圧の規定値とは、腸壁５２のたるみをなくして第２推進バルーン３６を腸壁５２に密着させた時の圧力値であって、腸壁５２を破らず、腸壁５２を滑らない圧力値である。
【００６８】
この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ｅ），（ｆ）のように表わされる。図６（ｅ）に示されるように、第１推進バルーン３２は膨張した状態を維持されつつ、第１リフトアップバルーン３０を収縮させる。すると、図６（ｆ）に示されるように、第１推進バルーン３２は膨張した状態を維持されつつ腸壁５２から離間する。なお、第２リフトアップバルーン３４への気体の充填は継続して膨張させていく。
【００６９】
一方、第２リフトアップバルーン３４への気体の充填により、第２推進バルーン３６が持ち上げられ、第２推進バルーン３６は腸壁５２と当接し密着する。腸壁５２の円周長さは変化せず、腸壁５２は第２推進バルーン３６が持ち上げられる方向に伸びきった状態となる。このように、第２推進バルーン３６は腸壁５２のたるみをなくした状態で腸壁５２に密着している。
【００７０】
また、この時（ステップＳ１２，Ｓ１３）、各バルーンのタイミングチャートは、図７の工程Ｄの部分に対応する。
【００７１】
そして、第２リフトアップバルーン３４の内圧が規定値に達し、第１リフトアップバルーン３０からの排気が完了すると、第２リフトアップバルーン３４への気体の充填を停止し、第１リフトアップバルーン３０からの排気を停止するとともに、第２推進バルーン３６への気体の充填を開始する一方、第１推進バルーンからの排気を開始する（ステップＳ１４）。
【００７２】
次に、第２推進バルーン３６の内圧が規定値に達したか否か、および第１推進バルーンからの排気が完了したか否かを判断し（ステップＳ１５）、第２推進バルーン３６の内圧が規定値に達するまで気体の充填を行ない、第１推進バルーンからの排気が完了するまで排気を行なう。
【００７３】
そして、第２推進バルーン３６の内圧が規定値に達すると第２推進バルーン３６への気体の充填を停止し、第１推進バルーンからの排気が完了すると第１推進バルーンからの排気を停止する（ステップＳ１６）。
【００７４】
この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ｇ）のように表わされる。図６（ｇ）に示されるように、第１推進バルーン３２を収縮させる一方、第２推進バルーン３６への気体の充填により、前記の図３の点線に示したように、第２推進バルーン３６は先端部１０ａの進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張するように指向性変形を行なうので、前記の図６（ｃ）の第１推進バルーン３２による作用と同様に、腸壁５２に対して先端部１０ａの進行方向の力を発生させる。これにより、電子内視鏡１の先端部１０ａは進行方向に移動する。
【００７５】
また、この時（ステップＳ１４〜Ｓ１６）、各バルーンのタイミングチャートは、図７の工程Ｅの部分に対応する。
【００７６】
ステップＳ１６にて第２推進バルーン３６への気体の充填を停止し、第１推進バルーン３２からの排気を停止した後は、ステップＳ１０に戻り、以降、第１リフトアップバルーン３０と第２リフトアップバルーン３４を入れ替え、第１推進バルーン３２と第２推進バルーン３６を入れ替えて同様なフローを行い、これらのフローを繰り返すことで管内移動体用アクチュエータの推進動作を継続させる（ステップＳ１７）が、内容が重複するため詳細な説明は省略する。なお、この時、各バルーンの膨張および収縮の様子は、図６（ｈ）〜（ｊ）のように表わされ、各バルーンのタイミングチャートは、図７のＦ〜Ｈの部分に対応する。
【００７７】
その後、電子内視鏡１に対し管内移動体用アクチュエータによる自走停止指示の操作を行なうと（ステップＳ２１）、第１推進バルーン３２と第２推進バルーン３６の排気を開始し（ステップＳ２２）、第１リフトアップバルーン３０と第２リフトアップバルーン３４の排気を開始し（ステップＳ２３）、全バルブの排気が完了しだい表示部（不図示）にその旨を表示する（ステップＳ２４）。
【００７８】
以上が推進動作のフローの説明である。
【００７９】
以上、推進動作について説明したように、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を収縮させた状態で当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を腸壁５２に当接させた後、当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）に気体を充填し当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を膨張させた状態として腸壁５２に推進力を与える一方、当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を膨張させた状態のまま当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を腸壁５２から離間させている。
【００８０】
このように、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を腸壁５２に当接させた時の当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）の状態と、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を腸壁５２から離間させた時の当該第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）の状態を異なるものとしており、所謂、腸壁５２に当接・離間させる際に第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）の状態についてヒステリシス性を持たせている。
【００８１】
これにより、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を収縮しながら腸壁５２から離間させた時に生じるような不要な後退動作を腸壁５２に伝えないので、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を腸壁５２に当接させる時に発生した推進力により前進した電子内視鏡１の先端部１０ａの移動量を維持でき、進行方向に大きな移動量を得ることができる。
【００８２】
また、第１リフトアップバルーン３０（第２リフトアップバルーン３４）を膨張させて、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）を腸壁５２に確実に当接させるので、第１推進バルーン３２（第２推進バルーン３６）による推進力を腸壁５２に確実に伝えることができる。
【００８３】
＜変形例＞
また、前記の実施形態の第１推進バルーン３２と第２推進バルーン３６に変えて、図８に示すような構成からなる第１推進バルーン５４と第２推進バルーン５６としてもよい。図８は、第１推進バルーン５４と第２推進バルーン５６を使用したときの推進動作の一部を示す図である。
【００８４】
第１推進バルーン５４と第２推進バルーン５６は、前記の実施形態の第１推進バルーン３２と第２推進バルーン３６と同様に、各々先端部１０ａに設けられた２対の２層構造バルーンα，βを構成するものとして、第１リフトアップバルーン３０と第２リフトアップバルーン３４の上側（外周側）に重ねて設けられている。
【００８５】
そして、図８に示すように、第１推進バルーン５４と第２推進バルーン５６は、３つのバルーンで形成されるサブ室５８、主気室６０、サブ気室６２を列状に配置したものであり、主気室６０の両側にサブ気室５８，６２が配置されている。サブ気室５８を先端部１０ａの先端側に配置し、サブ気室６２を先端部１０ａの後端側に配置する。
【００８６】
第１リフトアップバルーン３０（第２リフトアップバルーン３４）により第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）を腸壁５２に当接させた後、図８（ａ）に示すように、主気室６０とその両側に位置するサブ気室５８，６２に気体が充填されていない状態からサブ気室６２に気体を充填し、次に、図８（ｂ）に示すように、主気室６０に気体を充填して第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）を腸壁５２に密着させる。
【００８７】
次に、図８（ｃ）に示すように、サブ気室５８に気体を充填する一方、サブ気室６２から排気を行なう。すると、図中の矢印のように、腸壁５２に対し推進力が発生するので、先端部１０ａは進行方向に移動する。
【００８８】
次に、図８（ｄ）に示すようにサブ気室５８を膨張させサブ気室６２を収縮させたまま、主気室６０から排気を行なった後、第１リフトアップバルーン３０（第２リフトアップバルーン３４）により第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）を腸壁５２から離間させる。
【００８９】
以上のように、第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）のサブ室５８、主気室６０、サブ気室６２の膨張収縮状態について、第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）を腸壁５２に当接させた時と、第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）を腸壁５２から離間させた時で異なる状態としている。すなわち、腸壁５２に当接および離間させる際に第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）の状態について、ヒステリシス性を持たせている。
【００９０】
なお、図８（ｃ）に示す状態からそのまま第１リフトアップバルーン３０（第２リフトアップバルーン３４）により第１推進バルーン５４（第２推進バルーン５６）を腸壁５２から離間させた後に、図８（ｄ）に示すようにサブ気室５８を膨張させサブ気室６２を収縮させたまま、主気室６０から排気を行なってもよい。
【００９１】
また、前記の実施形態では、電子内視鏡１の挿入部１０に直接バルーンを取り付けた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、図９に示す内視鏡用移動装置６４に適用することも可能である。
【００９２】
内視鏡用移動装置６４は、挿入部１０が挿入固定される筒体６６と、筒体６６の先端に取り付けられた２層構造バルーンα，β（図９では２層構造バルーンαを代表して示す）と、筒体６６から延びたコード６８が接続される、バルーン制御装置１８と同様の構成を有するバルーン制御装置７０とから構成される。２層構造バルーンα，βは、前記の実施形態と同様に、２層構造バルーンαが軸対称に対をなしており、さらに円周方向に位相を９０°ずらした位置に、２層構造バルーンβが軸対称に対をなしており、２層構造バルーンα、βが合計２対構成されている。なお、２層構造バルーンは合計３対以上構成されていてもよい。
【００９３】
そして、挿入部１０を被検体内に挿入する際には、筒体６６を挿入部１０に挿入して固定し、バルーン制御装置７０で上記実施形態と同様の制御を行って挿入部１０を移動させる。
【００９４】
また、前記の実施形態では、推進機構としてバルーンを採用したが、その他例えば、図１０に示すようなゴムなどできた弾性部材７２であってもよい。図１０に示すように、この弾性部材７２には、内部にＡ方向に向かって一列に複数の圧力室７４が形成されており、Ａ方向に直行するＢ方向に略平行に延びている。また、上面に突起７６がＡ方向に一定間隔で形成され、Ｂ方向に略平行に延びている。また、圧力室７４間の隔壁７８が蛇腹状に形成されている。この弾性部材７２は、圧力室７４の内部を加減圧して隔壁７８を上下に伸縮させることにより、弾性変形波を発生させるものである。なお、突起７６により弾性変形波の振幅が大きくなる。
【００９５】
また、前記の実施形態では、土台機構として先端部１０ａ（図１参照）にバルーンを採用した例を紹介したが、その他例えば、図１１に示すように、内蔵物の配置に比較的余裕のある軟性部１０ｃに、土台機構としてリフト機構８０を設けてもよい。なお、図１１（ａ）は説明の便宜上、推進機構の第１推進バルーン３２または第２推進バルーン３６を省略している。
【００９６】
図１１（ｂ）に示すように、リフト機構８０は、薄板状の剛体であるパッド８２と、パッド８２に接続する第１ギヤ８４と、第１ギヤ８４と噛み合うものであって駆動用のモータ（不図示）を備える第２ギヤ８６で構成され、軟性部１０ｃの軸対称に１対設けられている。第２ギヤ８６は１対のリフト機構８０の間で共有している。なお、図１１には示していないが、軟性部１０ｃの軸方向についてずれた位置において円周方向に位相を９０°ずらした位置に、リフト機構８０がさらにもう１対設けられている。
【００９７】
そして、リフト機構８０は、モータにより第２ギヤ８６を回転させて第１ギヤ８４を上下に移動させることにより、パッド８２を上下に移動させて、推進機構の第１推進バルーン３２または第２推進バルーン３６を腸壁５２に当接および離間させるものである。
【００９８】
以上、本発明の管内移動体用アクチュエータ、内視鏡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。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】電子内視鏡の構成図である。
【図２】挿入部の先端部における管内移動体用アクチュエータの構成を示す図である。
【図３】第１推進バルーンの部分の拡大図である。
【図４】バルーン制御装置のブロック構成図である。
【図５】本発明の管内移動体用アクチュエータについて、具体的な推進動作のフローチャート図である。
【図６（ａ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｂ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｃ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｄ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｅ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｆ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｇ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｈ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｉ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図６（ｊ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略図である。
【図７】各バルーンの膨張収縮（圧力）の時間的変化を表わしたタイミングチャート図である。
【図８】変形例の推進動作の一部を示す図である。
【図９】内視鏡用移動装置を使用したときの構成図である。
【図１０】推進機構の変形例である弾性部材の構成図である。
【図１１】土台機構の変形例であるリフト機構の配置図と構成図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…電子内視鏡、１０…挿入部、１０ａ…先端部、１８…バルーン制御部、３０…第１リフトアップバルーン、３２…第１推進バルーン、３４…第２リフトアップバルーン、３６…第２推進バルーン、４４…バルブ開閉制御部、４６…圧力制御部、５２…腸壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
2010051534.tif 000009
【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図６（ｆ）】
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【図６（ｇ）】
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【図６（ｈ）】
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【図６（ｉ）】
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【図６（ｊ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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