(57)【要約】  可撓管挿入装置（１０）は、管路部（２００）に挿入される挿入部（３０）と、挿入部（３０）の状態を検出する検出ユニット（９０）とを有する。可撓管挿入装置（１０）は、挿入部（３０）に配置され、振動を発生し、発生した振動によって挿入部を振動させる１つ以上の振動部（１００）と、検出ユニット（９０）によって検出された挿入部（３０）の状態を基に、振動部（１００）が発生する振動を制御する制御部（１１０）とを具備する。
2016189724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路部に挿入される挿入部と、
前記挿入部の状態を検出する検出ユニットと、
前記挿入部に配置され、振動を発生し、発生した前記振動によって前記挿入部を振動させる１つ以上の振動部と、
前記検出ユニットによって検出された前記挿入部の前記状態を基に、前記振動部が発生する前記振動を制御する制御部と、
を具備する可撓管挿入装置。
【請求項２】
前記検出ユニットは、前記挿入部の前記状態に含まれる前記挿入部の曲げ半径と前記挿入部の曲げ歪みと前記挿入部にかかる圧力との少なくとも１つを検出する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記挿入部の前記状態を基に前記管路部から前記挿入部に負荷される外力の大きさを算出し、前記外力の大きさに対する前記振動の共振周波数を演算し、前記振動部が前記共振周波数で振動するように前記振動部を制御する請求項２に記載の可撓管挿入装置。
【請求項４】
前記検出ユニットが前記曲げ半径を検出する場合、
前記曲げ半径が予め設定された閾値よりも小さいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさを算出する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項５】
前記検出ユニットが前記圧力を検出する場合、
前記圧力が予め設定された閾値よりも大きいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさを算出する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項６】
前記検出ユニットが前記曲げ歪みを検出する場合、
前記曲げ歪みが予め設定された閾値よりも大きいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさを算出する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項７】
前記外力が予め設定された閾値よりも大きいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさに対応する前記共振周波数を演算する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項８】
前記挿入部は、前記挿入部に連結される操作部の操作によって能動的に湾曲する能動湾曲部を有し、
前記振動部は、前記能動湾曲部の周辺に配置される請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項９】
前記挿入部は、前記能動湾曲部と前記操作部との間に介在する介在部をさらに有し、
前記介在部は、前記能動湾曲部の基端部に連結される先端部を有し、
前記振動部は、前記能動湾曲部の周辺である前記介在部の前記先端部に配置される請求項８に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１０】
前記介在部は、可撓管部、または受動湾曲部である請求項９に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１１】
２つの前記振動部は、前記挿入部の軸方向に沿って互いに対して離れて配置される請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１２】
前記挿入部は、軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメントに区切られており、
１つの前記振動部と前記検出ユニットに備えられ前記挿入部の前記状態を検出する１つの状態検出部とが１つのセグメントに配置される請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１３】
前記振動部は、駆動部と、偏心した状態で前記駆動部に取り付けられる錘部材とを有する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１４】
前記振動部は、ボイスコイルモータを有する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１５】
前記振動部は、圧電素子を有する振動体として機能する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓管挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示される内視鏡は管腔に挿入される挿入部を有し、挿入部は回転部材と回転部材を駆動させるモータとを有する。回転部材とモータとは、挿入部の先端部の内部に配置される。回転部材の重心は、回転部材の中心からずれている。このため回転部材がモータによって回転した際、回転によって振動が発生する。この振動は、管腔の内壁に対する挿入部の密着を防止し、挿入部が接触する内壁から挿入部が受ける摩擦を軽減させる。これにより挿入部の挿入性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
管腔に挿入されている挿入部の状態は例えば挿入部を挿入する挿入力また挿入部が管腔から受ける外力によって変化し、挿入部の状態に対応して摩擦は変化する。しかしながら、変化する摩擦に対応する振動の周波数について、特許文献１は開示していない。つまり、管腔に挿入されている挿入部の状態に対応する摩擦を最大限に低減できる振動の周波数について、特許文献１は開示していない。このため、振動が発生しても、挿入部の挿入性が最大限に向上しているとは言い難い。【０００５】
特許文献１において、振動の周波数は手動で調整可能である。しかしながら、摩擦が変化する度に、変化した摩擦に対応する振動の周波数を設定する操作が必要となり、煩わしさが発生する。このため、変化した摩擦に対応する最適な振動が常に容易に発生するとは言い難い。【０００６】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、変化した摩擦に対応する最適な振動を常に容易に発生できるとともに、挿入部の挿入性を最大限に確実に向上できる可撓管挿入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】
【０００７】
本発明の可撓管挿入装置の一態様は、管路部に挿入される挿入部と、前記挿入部の状態を検出する検出ユニットと、前記挿入部に配置され、振動を発生し、発生した前記振動によって前記挿入部を振動させる１つ以上の振動部と、前記検出ユニットによって検出された前記挿入部の前記状態を基に、前記振動部が発生する前記振動を制御する制御部とを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、変化した摩擦に対応する最適な振動を常に容易に発生できるとともに、挿入部の挿入性を最大限に確実に向上できる可撓管挿入装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る可撓管挿入装置の概略図である。
【図２】図２は、セグメントと検出ユニットと制御部と振動部との関係を説明する図である。
【図３Ａ】図３Ａは、外力の大きさと共振周波数との関係を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、共振周波数を含む周波数と摩擦係数との関係を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、挿入部の先端部が屈曲部を通過する際に、外力と摩擦力とが挿入部に作用する状態を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、能動湾曲部が管路部を突き上げた状態を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、振動部が振動し、摩擦力が振動によって低減し、挿入部は少ない挿入力で進行し、挿入部の挿入性が向上する状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係る挿入部の先端部が屈曲部を通過する際に、振動部が振動し、摩擦力が振動によって低減し、挿入部は少ない挿入力で進行し、挿入部の挿入性が向上する状態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態に係るセグメントと検出ユニットと制御部と振動部との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略する。
【００１１】
［第１の実施形態］  
［構成］  
図１と図２と図３Ａと図３Ｂと図４Ａと図４Ｂと図４Ｃとを参照して第１の実施形態について説明する。  
［可撓管挿入装置（以下、挿入装置１０と称する）］  
図１に示すような内視鏡装置である挿入装置１０は、例えば、手術室または検査室に備えられる。挿入装置１０は、内視鏡２０と、光源装置６０と、制御装置７０と、表示装置８０とを有する。
【００１２】
内視鏡２０は、例えば、大腸などの管路部２００（図４Ａ参照）に挿入される挿入機器として機能する。内視鏡２０は、管路部２００内を図示しない撮像ユニットの撮像部によって撮像する。  
光源装置６０は、撮像部が撮像するために、光を出射する。光は、内視鏡２０の内部に備えられる図示しない照明ユニットの導光部材によって図示しない照明ユニットの照明部まで導光される。光は、照明光として、照明部から外部に向かって出射される。光源装置６０は、コネクタ部４５ａを介して制御装置７０に接続される。なお撮像部によって撮像された画像は、撮像部から内視鏡２０の内部に備えられる撮像ユニットの信号線を介して制御装置７０に出力される。  
制御装置７０は、撮像部によって撮像された画像を処理する。制御装置７０は、内視鏡２０と光源装置６０と表示装置８０とを制御する。詳細については後述するが、制御装置７０は、内視鏡２０の挿入部３０に配置される振動部１００を制御する。  
表示装置８０は、撮像部によって撮像され、制御装置７０によって画像処理された画像を表示する。表示装置８０は、ケーブル８１を介して制御装置７０に接続される。
【００１３】
［内視鏡２０］  
内視鏡２０は、例えば、挿入機器の一例の説明として用いられる。挿入機器には、本実施形態のような、例えば大腸などの管路部２００に挿入される医療用の内視鏡２０が挙げられるが、これに限定される必要はない。挿入機器は、パイプ等の工業製品の管路部２００に挿入される工業用の内視鏡２０、照明光学系のみを有する例えばカテーテルなどの挿入器具であることも好適である。内視鏡２０は、直視型の内視鏡２０であってもよいし、側視型の内視鏡２０であってもよい。
【００１４】
図１に示すように、内視鏡２０は、管路部２００に挿入される挿入部３０と、挿入部３０の基端部に連結される操作部４０とを有する。図２に示すように、挿入部３０は、挿入部３０の軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメント５０に区切られている。セグメント５０は、実在しない仮想的な領域として機能してもよいし、実在する構造として機能してもよい。
【００１５】
挿入部３０は、管状であり、細長く、柔軟である。挿入部３０は、挿入部３０の先端部から挿入部３０の基端部に向かって順に、先端硬質部３１と、能動湾曲部３３ａと、可撓管部３５とを有する。先端硬質部３１の基端部は能動湾曲部３３ａの先端部に連結され、能動湾曲部３３ａの基端部は可撓管部３５の先端部に連結され、可撓管部３５の基端部は操作部４０に連結される。前記した撮像部と照明部とは、先端硬質部３１の内部に備えられる。能動湾曲部３３ａは、挿入部３０に連結される操作部４０の操作によって能動的に湾曲する。能動湾曲部３３ａは、能動湾曲部３３ａが外力Ｆ２（図４Ａ参照）を受けた際に、外力Ｆ２によって受動的に湾曲することも可能である。
【００１６】
操作部４０は、能動湾曲部３３ａを操作する湾曲操作部４１と、撮像ユニットと照明ユニットを含む各ユニットを操作するスイッチ部４３とを有する。操作部４０は、ユニバーサルコード４５をさらに有しており、ユニバーサルコード４５のコネクタ部４５ａを介して光源装置６０及び制御装置７０に接続される。
【００１７】
［検出ユニット９０］  
図２に示すように、挿入装置１０は、挿入部３０の状態を検出する検出ユニット９０を有する。検出ユニット９０は、図示しない操作部が操作されると検出を開始し、常に検出する。なお検出のタイミングは、一定時間経過毎に実施されていてもよく、特に限定されない。
【００１８】
図２に示すように、検出ユニット９０は、挿入部３０の内部に配置される状態検出部９１と、制御装置７０に配置され、状態検出部９１の検出結果を基に挿入部３０の状態を算出する状態算出部９３とを有する。
【００１９】
状態検出部９１は、後述する振動部１００とセットで配置されることが好適である。この場合、状態検出部９１は、可撓管部３５の先端部且つ能動湾曲部３３ａに近いセグメント５０に配置されていることが特に好ましい。
【００２０】
なお図示はしないが、状態検出部９１は、少なくともセグメント５０毎に配置されてもよい。例えば、１つの状態検出部９１は、１つのセグメント５０に配置される。このように各状態検出部９１は、挿入部３０の軸方向に沿って互いに対して離れている。
【００２１】
状態検出部９１は、挿入部３０の曲げ半径と外部から挿入部３０にかかる負荷によって歪む挿入部３０の曲げ歪みと挿入部３０にかかる前記した負荷である圧力といった挿入部３０の状態を検出する。なお検出ユニット９０の状態検出部９１は、挿入部３０の状態に含まれる挿入部３０の曲げ半径と挿入部３０の曲げ歪みと挿入部３０にかかる圧力との少なくとも１つを検出してもよい。状態検出部９１は、例えば、挿入部３０の状態に対応して磁界を発生するコイルと、挿入部３０の状態に対応して電磁波または超音波などを出力する出力部と、挿入部３０の状態に対応して光の進行率が可変する光ファイバセンサと、歪みセンサと、挿入部３０の状態に対応してＸ線を吸収する吸収部材との少なくとも１つを有する。
【００２２】
状態検出部９１は、例えば有線または無線によって状態算出部９３に接続されており、状態検出部９１が検出した検出結果を状態算出部９３に出力する。
【００２３】
状態算出部９３は、表示装置８０に接続されている。表示装置８０は、状態算出部９３によって算出された算出結果を基に、管路部２００内における現状の挿入部３０の状態を表示する。表示は、例えば３次元によって実施される。操作者は、表示装置８０に表示される挿入部３０の状態を基に、管路部２００内における挿入部３０の位置及び状態を監視可能となる。
【００２４】
［振動部１００］  
図２に示すように、挿入装置１０は、挿入部３０に内蔵され、振動を発生する１つ以上の振動部１００を有する。振動部１００は、振動部１００が発生した振動によって挿入部３０を振動させる。振動部１００は、挿入部３０を振動させることで管路部２００と挿入部３０との間における摩擦力を低減する。
【００２５】
振動部１００は、例えば、能動湾曲部３３ａの周辺に配置される。具体的には、挿入部３０は能動湾曲部３３ａと操作部４０との間に介在する介在部３７を有し、介在部３７は能動湾曲部３３ａの基端部に連結される先端部を有する。本実施形態では、１つの振動部１００が配置され、この振動部１００は介在部３７の先端部に配置される。本実施形態では、介在部３７は、可撓管部３５として機能する。なお振動部１００は、本実施形態の場合では可撓管部３５の先端部且つ能動湾曲部３３ａに近いセグメント５０に配置されていることが特に好ましい。そして、少なくとも１つの状態検出部９１は、振動部１００と共に１つのユニットとして、振動部１００が配置されるセグメント５０に配置されていることが好ましい。
【００２６】
振動部１００は、例えば、モータである駆動部と、偏心した状態で駆動部の軸部に取り付けられ、駆動部の駆動力によって回転する錘部材とを有する。このような振動部１００は、例えば振動モータである。駆動部が駆動することによって、錘部材が回転した際、錘部材が偏心しているため、振動部１００は振動を発生する。
【００２７】
振動部１００は、ボイスコイルモータを有してもよい。ボイスコイルモータは、１対の永久磁石と、永久磁石に挟まれ、永久磁石の磁界の中に配置され、電流が流れることによって駆動するコイルである電磁石とを有する。電磁石が駆動すると、振動部１００は振動を発生する。
【００２８】
振動部１００は、圧電素子を有する振動体として機能してもよい。圧電素子は、電圧を印加されることによって、振動を発生する。
【００２９】
［制御部１１０］  
図２に示すように、挿入装置１０は、検出ユニット９０によって検出された挿入部３０の状態を基に、振動部１００が発生する振動を制御する制御部１１０を有する。制御部１１０は、制御装置７０に配置される。
【００３０】
制御部１１０は、状態検出部９１の検出結果である挿入部３０の状態を基に、管路部２００から挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを算出する算出部１１１を有する。挿入部３０の状態は、例えば、曲げ半径と曲げ歪みと圧力とのいずれかを示す。外力Ｆ２の大きさは、状態検出部９１が検出した位置における外力である。一般的に、挿入部３０の曲げ剛性は、設計値として既知である。このため算出部１１１は、曲げ剛性と挿入部３０の状態とから、フックの法則を利用して外力Ｆ２を算出する。
【００３１】
図３Ａに示すように、一般的に、物体の共振周波数は物体に負荷される外力Ｆ２の大きさによって変化し、外力Ｆ２の大きさが大きいほど、共振周波数が小さくなる。また図３Ｂに示すように、一般的に、物体が振動する際に、摩擦係数は周波数における共振周波数で最も小さくなることが知られている。このため制御部１１０は、算出部１１１によって算出された外力Ｆ２の大きさに対応する共振周波数を演算する演算部１１３を有する。
【００３２】
制御部１１０は、演算部１１３によって演算された共振周波数で振動部１００が振動するように振動部１００を駆動させる駆動制御部１１５を有する。
【００３３】
このように制御部１１０は、挿入部３０の状態を基に管路部２００から挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを算出し、外力Ｆ２の大きさに対する振動の共振周波数を演算し、振動部１００が共振周波数で振動するように振動部１００を制御する。制御部１１０は、図示しない操作部が操作されると制御を開始し、常に制御する。なお制御のタイミングは、一定時間経過毎に実施されていてもよく、特に限定されない。
【００３４】
［作用］  
挿入部３０の基端部が把持され、挿入部３０が管路部２００に挿入され、挿入部３０全体が押される。そして図４Ａに示すように、挿入部３０の先端部が大腸などの管路部２００の屈曲部２０１を通過するとする。  
能動湾曲部３３ａは湾曲操作部４１によって湾曲し、この湾曲によって能動湾曲部３３ａの曲げ半径が屈曲部２０１の曲げ半径に対応する。同時に、挿入部３０全体が挿入力Ｆ１によって押されて管路部２００を進行する。この状態で、能動湾曲部３３ａは屈曲部２０１に接触し、能動湾曲部３３ａは接触部分において挿入部３０の挿入力Ｆ１の反力として外力Ｆ２を受ける。管路部２００には外力Ｆ２の反力として抗力が発生し、抗力に対応する摩擦力Ｆ３は挿入部３０の進行を妨げる。
【００３５】
管路部２００に挿入されている挿入部３０の状態は例えば挿入力Ｆ１または外力Ｆ２によって変化し、挿入部３０の状態が変化することによって摩擦力Ｆ３は変化する。本実施形態とは異なり、検出ユニット９０と振動部１００と制御部１１０との少なくとも１つが配置されていない場合、これら少なくとも１つが配置されていないため、挿入部３０の状態言い換えると変化した摩擦力Ｆ３に対応する最適な振動が常に容易に発生できず、挿入部３０の挿入性が最大限に確実に向上しない。このため、挿入部３０が挿入力Ｆ１によって進行する際、能動湾曲部３３ａは摩擦力Ｆ３によって屈曲部２０１の内周面を摺動できず、挿入部３０の先端部は摩擦力Ｆ３によって屈曲部２０１に沿って進行できない。状況によっては、図４Ｂに示すように、能動湾曲部３３ａは挿入力Ｆ１によって屈曲部２０１を突き上げてしまい、患者に苦痛を与えてしまう。
【００３６】
しかしながら、本実施形態では、検出ユニット９０は、挿入部３０の状態を、能動湾曲部３３ａが屈曲部２０１に接触した時を含め常に検出する。挿入部３０の状態は、挿入部３０の曲げ半径と曲げ歪みと圧力とのいずれかである。制御部１１０の算出部１１１は、挿入部３０の状態を基に、管路部２００から挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを算出する。次に、制御部１１０の演算部１１３は、算出部１１１によって算出された外力Ｆ２の大きさに対応する共振周波数を演算する。そして制御部１１０の駆動制御部１１５は、振動部１００が共振周波数で振動するように、振動部１００を駆動させる。図４Ｃに示すように、挿入部３０が屈曲部２０１を含む管路部２００と接触した状態で、振動部１００は共振周波数で振動する。
【００３７】
摩擦力Ｆ３は振動によって低減し、挿入部３０は少ない挿入力Ｆ１で進行し、挿入部３０の挿入性が向上する。  
特に本実施形態では、管路部２００に挿入されている挿入部３０の状態に対応して摩擦力Ｆ３が変化したとしても、検出ユニット９０は常に挿入部３０の状態を検出しており、振動部１００は、挿入部３０の状態に対応する共振周波数、言い換えると変化した摩擦力Ｆ３に対応する共振周波数で振動する。このため振動は、管路部２００に挿入されている挿入部３０の状態に対応する摩擦力Ｆ３を最大限に低減できることとなる。よって本実施形態では、振動が発生すると、挿入部３０の挿入性は最大限に確実に向上する。
【００３８】
本実施形態では、振動の共振周波数は、挿入部３０の状態言い換えると摩擦力Ｆ３に対応しており、算出部１１１によって常に算出される。このため変化した摩擦に対応する最適な振動が常に容易に発生する。
【００３９】
［効果］  
本実施形態では、挿入部３０の状態が常に検出され、検出結果に対応する共振周波数で振動が実施される。このため、本実施形態では、変化した摩擦に対応する最適な振動を常に容易に発生できるとともに、挿入部３０の挿入性を最大限に確実に向上できる。
【００４０】
特に、振動によって摩擦力Ｆ３を低減でき、挿入部３０を少ない挿入力Ｆ１で進行でき、挿入部３０の挿入性を向上できる。また摩擦力Ｆ３を共振周波数での振動によって低減できるため、挿入部３０を確実に進行できる。よって、図４Ｂに示すような挿入部３０が挿入力Ｆ１によって屈曲部２０１を突き上げてしまうことを防止でき、患者に苦痛を与えてしまうことを防止できる。振動の共振周波数は、制御部１１０によって常に制御される。つまり振動の共振周波数は手動によって調整されるものではなく、摩擦力Ｆ３が変化する度に、変化した摩擦力Ｆ３に対応する振動の共振周波数を設定する操作は不要であり、設定の煩わしさを解消できる。
【００４１】
振動部１００は、介在部３７である可撓管部３５の先端部に配置される。このため、振動部１００の振動を確実に能動湾曲部３３ａに作用でき、能動湾曲部３３ａにおける摩擦力Ｆ３を低減でき、能動湾曲部３３ａを容易に湾曲できる。よって、能動湾曲部３３ａの湾曲によって、結果として挿入部３０の挿入性を向上できる。
【００４２】
なお本実施形態では、算出部１１１は、状態検出部９１の検出結果である挿入部３０の状態を基に、管路部２００から挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを常に算出したが、これに限定される必要はない。  
算出部１１１は、挿入部３０の状態である挿入部３０の曲げ半径が予め設定された閾値よりも小さいか否かを判断する。曲げ半径が閾値よりも小さいと算出部１１１が判断した際に、算出部１１１は、挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを算出してもよい。  
または算出部１１１は、挿入部３０の状態である挿入部３０の曲げ歪みが予め設定された閾値よりも大きいか否かを判断する。曲げ歪みが閾値よりも大きいと算出部１１１が判断した際に、算出部１１１は、挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを算出してもよい。  
または算出部１１１は、挿入部３０の状態である挿入部３０かかる負荷である圧力が予め設定された閾値よりも大きいか否かを判断する。圧力が閾値より大きいと算出部１１１が判断した際に、算出部１１１は、挿入部３０に負荷される外力Ｆ２の大きさを算出してもよい。
【００４３】
また本実施形態では、演算部１１３は、算出部１１１によって算出された外力Ｆ２の大きさに対応する共振周波数を常に演算したが、これに限定される必要はない。  
演算部１１３は、外力Ｆ２が予め設定された閾値よりも大きいか否かを判断する。外力Ｆ２が閾値よりも大きいと演算部１１３が判断した際に、演算部１１３は、外力Ｆ２の大きさに対応する共振周波数を演算してもよい。
【００４４】
［第２の実施形態］  
以下に図５を参照して、第１の実施形態とは異なる部分のみ記載する。本実施形態は、第１の実施形態とは挿入部３０の構成が異なる。  
挿入部３０は、挿入部３０の先端部から挿入部３０の基端部に向かって順に、先端硬質部３１と、能動湾曲部３３ａと、受動湾曲部３３ｂと、可撓管部３５とを有する。能動湾曲部３３ａの基端部は受動湾曲部３３ｂの先端部に連結され、受動湾曲部３３ｂの基端部は可撓管部３５の先端部に連結される。
【００４５】
受動湾曲部３３ｂが外力Ｆ２を受けた際に、受動湾曲部３３ｂは外力Ｆ２によって受動的に湾曲する。受動湾曲部３３ｂの最大湾曲半径は、能動湾曲部３３ａの最大曲げ半径よりも大きく、可撓管部３５の最大曲げ半径よりも小さい。これにより挿入部３０の曲率は、挿入部３０の先端部から挿入部３０の基端部に向かって、段階的に大きくなっている。
【００４６】
介在部３７は、受動湾曲部３３ｂ及び可撓管部３５として機能する。
【００４７】
振動部１００は、介在部３７である受動湾曲部３３ｂの先端部に配置される。振動部１００は、可撓管部３５に配置されてもよい。
【００４８】
本実施形態では、受動湾曲部３３ｂが屈曲部２０１を含む管路部２００に接触した状態で、振動部１００は共振周波数で振動する。このため受動湾曲部３３ｂと管路部２００とにおける摩擦力Ｆ３を低減できる。挿入部３０の曲率は段階的に大きくなっているため、挿入部３０は滑らかに曲がることができ、挿入部３０は管路部２００に局所的な抗力を与えずに滑らかに屈曲部２０１を通過できる。
【００４９】
［第３の実施形態］  
以下に図６を参照して、第１の実施形態とは異なる部分のみ記載する。本実施形態では、複数の振動部１００が配置され、振動部１００同士は挿入部３０の軸方向に沿って互いに対して離れている。例えば、１つの振動部１００と１つの状態検出部９１が１つのユニットとして１つのセグメント５０毎に配置される。
【００５０】
制御部１１０は、各ユニットに共有される。なお制御部１１０は、１つのユニット毎に配置されてもよい。制御部１１０は、ユニット毎に、振動部１００が発生する振動の共振周波数を制御する。
【００５１】
本実施形態では、振動部１００は挿入部３０全体に配置される。挿入部３０全体において摩擦力Ｆ３が低減するため、挿入部３０をより少ない挿入力Ｆ１で進行でき、挿入部３０の挿入性をさらに向上できる。
【００５２】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月22日(2017.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路部に挿入される挿入部と、
前記挿入部の状態を検出する検出ユニットと、
前記挿入部に配置され、振動を発生し、発生した前記振動によって前記挿入部を振動させる１つ以上の振動部と、
前記検出ユニットによって検出された前記挿入部の前記状態を基に前記管路部から前記挿入部に負荷される外力の大きさを算出し、前記外力の大きさに対する前記振動の共振周波数を演算し、前記振動部が前記共振周波数で振動するように前記振動部を制御する制御部と、
を具備する可撓管挿入装置。
【請求項２】
前記検出ユニットは、前記挿入部の前記状態に含まれる前記挿入部の曲げ半径と前記挿入部の曲げ歪みと前記挿入部にかかる圧力との少なくとも１つを検出する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項３】
前記検出ユニットが前記曲げ半径を検出する場合、
前記曲げ半径が予め設定された閾値よりも小さいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさを算出する請求項２に記載の可撓管挿入装置。
【請求項４】
前記検出ユニットが前記圧力を検出する場合、
前記圧力が予め設定された閾値よりも大きいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさを算出する請求項２に記載の可撓管挿入装置。
【請求項５】
前記検出ユニットが前記曲げ歪みを検出する場合、
前記曲げ歪みが予め設定された閾値よりも大きいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさを算出する請求項２に記載の可撓管挿入装置。
【請求項６】
前記外力が予め設定された閾値よりも大きいと、前記制御部が判断した際に、前記制御部は、前記外力の大きさに対応する前記共振周波数を演算する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項７】
前記挿入部は、前記挿入部に連結される操作部の操作によって能動的に湾曲する能動湾曲部を有し、
前記振動部は、前記能動湾曲部の周辺に配置される請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項８】
前記挿入部は、前記能動湾曲部と前記操作部との間に介在する介在部をさらに有し、
前記介在部は、前記能動湾曲部の基端部に連結される先端部を有し、
前記振動部は、前記能動湾曲部の周辺である前記介在部の前記先端部に配置される請求項７に記載の可撓管挿入装置。
【請求項９】
前記介在部は、可撓管部、または受動湾曲部である請求項８に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１０】
２つの前記振動部は、前記挿入部の軸方向に沿って互いに対して離れて配置される請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１１】
前記挿入部は、軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメントに区切られており、
１つの前記振動部と前記検出ユニットに備えられ前記挿入部の前記状態を検出する１つの状態検出部とが１つのセグメントに配置される請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１２】
前記振動部は、駆動部と、偏心した状態で前記駆動部に取り付けられる錘部材とを有する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１３】
前記振動部は、ボイスコイルモータを有する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項１４】
前記振動部は、圧電素子を有する振動体として機能する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の可撓管挿入装置の一態様は、管路部に挿入される挿入部と、前記挿入部の状態を検出する検出ユニットと、前記挿入部に配置され、振動を発生し、発生した前記振動によって前記挿入部を振動させる１つ以上の振動部と、前記検出ユニットによって検出された前記挿入部の前記状態を基に前記管路部から前記挿入部に負荷される外力の大きさを算出し、前記外力の大きさに対する前記振動の共振周波数を演算し、前記振動部が前記共振周波数で振動するように前記振動部を制御する制御部とを具備する。
【国際調査報告】
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