(57)【要約】  本発明は、電動により湾曲部が湾曲作動される電動湾曲内視鏡に関し、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚を可能とする電動湾曲内視鏡を提供することを目的とする。  電動湾曲内視鏡では、駆動ユニット（３７）は、駆動力を発生する駆動部（６４）と、駆動部（６４）で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構（６５）であって、駆動連結部（６１）を備える駆動伝達機構（６５）と、を有し、従動ユニット（３１）は、湾曲部（３４）と、湾曲部（３４）へと駆動力を伝達する従動伝達機構（５５）であって、駆動ユニット（３７）に従動ユニット（３１）が装着される場合に駆動連結部（６１）と連結されて駆動伝達機構（６５）から従動伝達機構（５５）へと駆動力を伝達可能とする従動連結部（４８）を備える従動伝達機構（５５）と、を有し、駆動ユニット（３７）は、従動伝達機構（５５）での負荷を検知するための検知部（８７）を有する。
2010047223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長軸方向に延びている挿入部（３２）を有する従動ユニット（３１）と、前記従動ユニット（３１）の基端部と着脱可能な駆動ユニット（３７）と、を具備し、
前記駆動ユニット（３７）は、駆動力を発生する駆動部（６４）と、前記駆動部（６４）で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構（６５）であって、駆動連結部（６１）を備える駆動伝達機構（６５）と、を有し、
前記従動ユニット（３１）は、前記挿入部（３２）に設けられ駆動力により湾曲作動される湾曲部（３４）と、前記湾曲部（３４）へと駆動力を伝達する従動伝達機構（５５）であって、前記駆動ユニット（３７）に前記従動ユニット（３１）が装着される場合に前記駆動連結部（６１）と連結されて前記駆動伝達機構（６５）から前記従動伝達機構（５５）へと駆動力を伝達可能とする従動連結部（４８；１２８ｕ）を備える従動伝達機構（５５）と、を有し、
前記駆動ユニット（３７）は、前記従動伝達機構（５５）での負荷を検知するための検知部（８７）を有する、
ことを特徴とする電動湾曲内視鏡。
【請求項２】
前記従動ユニット（３１）は、前記挿入部（３２）の基端部に設けられ前記駆動ユニット（３７）に着脱可能な着脱部（３６）を有し、
前記駆動ユニット（３７）と前記従動ユニット（３１）とは分離型電動湾曲内視鏡を形成している、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項３】
前記従動ユニット（３１）は、手動湾曲内視鏡（１２６）であって、前記挿入部（３２）の基端部に設けられている操作部（１２７）と、前記操作部（１２７）に設けられ前記湾曲部（３４）を湾曲作動させるための湾曲操作ノブ（１２８ｕ）と、を有し、
前記駆動ユニット（３７）は前記操作部（１２７）に着脱可能であり、前記従動連結部（４８；１２８ｕ）は前記湾曲操作ノブ（１２８ｕ）によって形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項４】
前記検知部（８７）は、前記駆動伝達機構（６５）に設けられ、前記駆動伝達機構（６５）に負荷される力を検知する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項５】
前記駆動伝達機構（６５）は、駆動力を伝達する歯車列（７０，７１，７２，７３，７４，７６；７０，７１，７２，７４，７６，１５１）を有し、
前記歯車列（７０，７１，７２，７３，７４，７６；７０，７１，７２，７４，７６，１５１）は、固定歯車（７３；１５１）であって、少なくとも駆動力の伝達時に前記固定歯車（７３；１５１）の中心軸を中心として回転不能な固定状態に保持される固定歯車（７３；１５１）を有し、
前記検知部（８７）は、前記固定歯車（７３；１５１）が前記固定状態にある場合に前記固定歯車（７３；１５１）に負荷されるトルクを検知する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項６】
前記駆動伝達機構（６５）は、前記固定歯車（７３；１５１）を前記固定状態に保持するための固定部材（８３；１５２）を有し、
前記検知部（８７）は、前記固定歯車（７３；１５１）から前記固定部材（８３；１５２）へと負荷される力を検知する、
ことを特徴とする請求項５に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項７】
前記固定歯車（７３；１５１）と前記固定部材（８３；１５２）とは一体的に形成されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項８】
前記固定歯車（７３；１５１）は、前記固定歯車（７３；１５１）に設けられている固定歯車歯部（８４）を有し、前記固定状態と前記固定歯車（７３；１５１）の中心軸を中心として回転可能な解放状態との間で切替可能であり、
前記固定部材（８３；１５２）は、前記固定部材（８３；１５２）に設けられている固定部材歯部（８６）を有し、前記固定歯車歯部（８４）に前記固定部材歯部（８６）が噛合され前記固定歯車（７３；１５１）を前記固定状態に保持する固定状態と、前記固定歯車歯部（８４）と前記固定部材歯部（８６）との噛合が解除され前記固定歯車（７３；１５１）を前記解放状態とする解放状態と、の間で切替可能である、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項９】
前記検知部（８７）は、前記固定部材（８３；１５２）に負荷される前記固定歯車（７３；１５１）の回転方向への力を検知する、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項１０】
前記検知部（８７）は、前記固定部材（８３；１５２）を所定の回転軸を中心として回転可能に支持する支点部（８１；１０１）を有し、前記固定部材（８３；１５２）は、前記固定部材（８３；１５２）において前記回転軸に対して前記固定部材歯部（８６）に対向して配置されている作用部（８８；８９）を有し、前記検知部（８７）は、前記作用部（８８；８９）が作用する力を検知する、
ことを特徴とする請求項８に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項１１】
前記検知部（８７）は、前記固定部材（８３；１５２）に負荷される前記固定歯車（７３；１５１）の回転方向に略直交する方向への力を検知する、
ことを特徴とする請求項８に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項１２】
前記検知部（８７）は、前記駆動連結部（６１）に設けられ、前記駆動連結部（６１）に負荷される力を検知する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動湾曲内視鏡。
【請求項１３】
前記駆動ユニット（３７）は、前記駆動部（６４）及び前記駆動伝達機構（６５）から形成されている駆動機構（５９）と、前記駆動機構（５９）を支持している支持部（５８；１３６）と、を有し、
前記検知部（８７）は、前記支持部（５８；１３６）と前記駆動機構（５９）との間に設けられ、前記従動伝達機構（５５）から前記駆動機構（５９）に作用する反力を検知する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動湾曲内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動により湾曲部が湾曲作動される電動湾曲内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡として、手動により湾曲部を湾曲作動させる手動湾曲内視鏡が用いられている。例えば、内視鏡は、管腔内に挿入される細長い挿入部を有する。挿入部の先端部には、湾曲作動される湾曲部が配設されている。湾曲部では、略円筒状の多数の湾曲駒が互いに回動可能に共軸に連結されている。挿入部の基端部には、操作者に保持、操作される操作部が連結されている。操作部には回転操作可能な湾曲操作ノブが配設されており、湾曲操作ノブは操作部に内蔵されている湾曲機構に接続されている。湾曲機構のスプロケットには操作ワイヤが巻回されており、操作ワイヤの一端側及び他端側は操作部及び挿入部に進退自在に挿通されており、操作ワイヤの一端部及び他端部は最先端の湾曲駒に固定されている。湾曲操作ノブを回転操作することにより、スプロケットが回転駆動され、操作ワイヤの一端側及び他端側が牽引及び弛緩されて、湾曲部が湾曲作動される。ここで、湾曲部の湾曲量や、外部の物体に湾曲部が押圧されているか否かといった湾曲部の状況に応じて、湾曲操作の抵抗が変化し、操作ワイヤに負荷される牽引力量が変化される。操作者は、湾曲操作ノブへの回転操作又は固定操作に対する反力トルクの力量から操作ワイヤに負荷される牽引力量を把握することができ、把握した牽引力量から湾曲部の状態を認識することが可能である。【０００３】
一方、日本国特開２０００−２７９３７６号公報及び日本国特開平７−１２４１０４号公報に示されるように、内視鏡として、電動により湾曲部を湾曲作動させる電動湾曲内視鏡が用いられている。電動湾曲内視鏡では、ジョイスティック、トラックボール等を操作することにより、操作部に内蔵されている電気駆動部が作動され、電気駆動部によってスプロケットが回転駆動される。ここで、湾曲部の湾曲状態を検知するために、日本国特開２０００−２７９３７６号公報の電動湾曲内視鏡では、湾曲部の先端部に、操作ワイヤに負荷される張力を検知するための張力センサが配設されている。また、日本国特開平７−１２４１０４号公報の電動湾曲内視鏡では、湾曲部の先端部の外周部に感圧センサが配設されている。
【発明の開示】
【０００４】
電動湾曲内視鏡は手動湾曲内視鏡よりも新しい技術であり、手動湾曲内視鏡に習熟した医師が手動湾曲内視鏡に代えて新たに電動湾曲内視鏡を用いることが想定される。このため、電動湾曲内視鏡であっても、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚で操作できることが好ましい。そのためには、手動湾曲内視鏡において湾曲操作ノブを回転操作又は固定操作する際に操作者に感知される反力トルクに相当する力量を電動湾曲内視鏡において検知する必要がある。しかしながら、日本国特開２０００−２７９３７６号公報及び日本国特開平７−１２４１０４号公報の電動湾曲内視鏡では、挿入部の先端部に各種センサが配設されており、このような力量を検知することができない。
【０００５】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚を可能とする電動湾曲内視鏡を提供することである。
【０００６】
本発明の一実施態様では、電動湾曲内視鏡は、長軸方向に延びている挿入部を有する従動ユニットと、前記従動ユニットの基端部と着脱可能な駆動ユニットと、を具備し、前記駆動ユニットは、駆動力を発生する駆動部と、前記駆動部で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構であって、駆動連結部を備える駆動伝達機構と、を有し、前記従動ユニットは、前記挿入部に設けられ駆動力により湾曲作動される湾曲部と、前記湾曲部へと駆動力を伝達する従動伝達機構であって、前記駆動ユニットに前記従動ユニットが装着される場合に前記駆動連結部と連結されて前記駆動伝達機構から前記従動伝達機構へと駆動力を伝達可能とする従動連結部を備える従動伝達機構と、を有し、前記駆動ユニットは、前記従動伝達機構での負荷を検知するための検知部を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
本実施態様では、従動伝達機構での負荷を検知するための検知部が駆動ユニットに設けられているため、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚を可能とする電動湾曲内視鏡が実現されている。
【０００８】
本発明の好ましい一実施態様では、電動湾曲内視鏡は、前記従動ユニットは、前記挿入部の基端部に設けられ前記駆動ユニットに着脱可能な着脱部を有し、前記駆動ユニットと前記従動ユニットとは分離型電動湾曲内視鏡を形成している、ことを特徴とする。
【０００９】
本実施態様では、駆動ユニットと従動ユニットとによって分離型電動湾曲内視鏡が形成されている。分離型電動湾曲内視鏡では、駆動ユニットの寿命に対して従動ユニットの寿命が短く、１つの駆動ユニットに対して複数の従動ユニットが使用されることになるが、従動ユニットではなく駆動ユニットに検知部が設けられているため、電動湾曲内視鏡システムを安価に構成することが可能となっている。
【００１０】
本発明の好ましい一実施態様では、電動湾曲内視鏡は、前記従動ユニットは、手動湾曲内視鏡であって、前記挿入部の基端部に設けられている操作部と、前記操作部に設けられ前記湾曲部を湾曲作動させるための湾曲操作ノブと、を有し、前記駆動ユニットは前記操作部に着脱可能であり、前記従動連結部は前記湾曲操作ノブによって形成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
本実施態様では、従動ユニットとしての手動湾曲内視鏡ではなく駆動ユニットに検知部を設けるようにしているため、従来の手動湾曲内視鏡をそのまま用いて、電動湾曲内視鏡を構成することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の内視鏡システムを示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態の挿入部ユニットを示す斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態の挿入部ユニットの内部構造を示す模式図。
【図４】本発明の第１実施形態のモータユニットを示す斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態のモータユニットの内部構造を示す斜視図。
【図６】本発明の第１実施形態の駆動機構を示す斜視図。
【図７】本発明の第１実施形態の駆動機構を示す側面図。
【図８】本発明の第１実施形態の駆動機構を示す横断面図。
【図９】本発明の第１実施形態の駆動機構を示す縦断面図。
【図１０】本発明の第２実施形態のラックを示す斜視図。
【図１１】本発明の第３実施形態のクラッチ部を示す斜視図。
【図１２】本発明の第４実施形態のラック及び回転軸部を示す斜視図。
【図１３】本発明の第５実施形態のクラッチ部及び検知部を示す断面図。
【図１４】本発明の第６実施形態のクラッチ部及び検知部を示す断面図。
【図１５】本発明の第７実施形態のクラッチ部及び検知部を示す断面図。
【図１６】本発明の第８実施形態のクラッチ部及び検知部を示す断面図。
【図１７】本発明の第８実施形態の第１変形例のクラッチ部及び検知部を示す断面図。
【図１８】本発明の第８実施形態の第２変形例のクラッチ部及び検知部を示す断面図。
【図１９】本発明の第９実施形態のクラッチ部及び検知部を示す縦断面図。
【図２０】本発明の第９実施形態のクラッチ部及び検知部を示す横断面図。
【図２１】本発明の第１０実施形態の伝達部及び検知部を示す断面図。
【図２２】本発明の第１０実施形態の変形例の固定歯車部材を示す斜視図。
【図２３】本発明の第１１実施形態の駆動カップリングを示す斜視図。
【図２４】本発明の第１２実施形態の駆動カップリングを示す斜視図。
【図２５】本発明の第１３実施形態のフレーム及び駆動機構を示す斜視図。
【図２６】本発明の第１４実施形態のモータユニットを示す断面図。
【図２７】本発明の第１５実施形態の電動湾曲内視鏡を示す断面図。
【図２８】本発明の第１６実施形態の電動湾曲内視鏡を示す斜視図。
【図２９Ａ】本発明の第１６実施形態の駆動組体を図２８のＸＸＩＸＡ−ＸＸＩＸＡ線に沿って示す断面図。
【図２９Ｂ】本発明の第１６実施形態の駆動組体を図２８のＸＸＩＸＢ−ＸＸＩＸＢ線に沿って示す断面図。
【図３０】本発明の第１６実施形態の駆動組体と支持組体との連結分離機構を示す断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施形態を図面を参照して説明する。【００１４】
図１乃至図９は、本発明の第１実施形態を示す。【００１５】
図１を参照して、内視鏡システムについて説明する。【００１６】
内視鏡システムは分離型電動湾曲内視鏡３０を有する。電動湾曲内視鏡３０は従動ユニットとしての挿入部ユニット３１を有する。挿入部ユニット３１は体腔内に挿入される細長い挿入部３２を有する。挿入部３２では、先端硬質部３３、湾曲作動される湾曲部３４、長尺で可撓性を有する可撓管部３５が先端側から基端側へと連設されている。挿入部３２の基端部には着脱部３６が連結されている。挿入部ユニット３１の着脱部３６は駆動ユニットとしてのモータユニット３７に着脱可能である。モータユニット３７は、湾曲部３４を湾曲作動させるための駆動力を発生する。また、モータユニット３７は、内視鏡保持装置３８によって移動固定可能に保持されている。モータユニット３７からユニバーサルケーブル３９が延出されており、ユニバーサルケーブル３９は光源装置４０、ビデオプロセッサ４１に接続されている。ビデオプロセッサ４１はシステムコントローラ４２に接続されており、システムコントローラ４２には、操作ケーブル４３を介して、操作ユニット４４が接続されている。操作ユニット４４には、湾曲部３４を湾曲作動させる湾曲操作スイッチ、湾曲部３４を作動可能状態と解放状態との間で切り替える切替操作スイッチが配設されている。【００１７】
図２及び図３を参照して、挿入部ユニット３１について詳細に説明する。【００１８】
挿入部ユニット３１の着脱部３６には、モータユニット３７に挿抜される挿抜部４７が形成されている。挿抜部４７には、モータユニット３７によって回転駆動される従動連結部としての従動カップリング４８が配設されている。従動カップリング４８の末端部には係合凸部４９が延設されている。従動カップリング４８の基端部には従動軸部５１が共軸に連結されている。従動軸部５１は挿抜部４７内に挿入されており、従動軸部５１の内端部は、挿抜部４７内の支持壁５２によって、従動軸部５１の中心軸を中心として回転可能に支持されている。従動軸部５１の中間部には、スプロケット５３が外挿され固定されている。スプロケット５３には操作ワイヤ５４が巻回されている。操作ワイヤ５４の一端側及び他端側は、夫々、挿入部ユニット３１に進退自在に挿通されて、湾曲部３４の先端部まで延びている。湾曲部３４では、略円筒状の多数の湾曲駒５６が互いに回動可能に共軸に順次連結されている。操作ワイヤ５４の一端側及び他端側は、湾曲部３４において湾曲部３４の中心軸に対して対称に配置されており、操作ワイヤ５４の一端部及び他端部は、夫々、最先端の湾曲駒５６に固定されている。従動カップリング４８が一方向、他方向に回転駆動されることにより、スプロケット５３が一方向、他方向に回転駆動され、操作ワイヤ５４の一端側及び他端側が牽引及び弛緩、弛緩及び牽引され、湾曲部３４が互いに対向する一方向、他方向に湾曲作動される。上下方向、左右方向への湾曲作動用に、互いに同様な構成を有する一対の従動カップリング４８、スプロケット５３及び操作ワイヤ５４が用いられている。このように、従動カップリング４８、スプロケット５３及び操作ワイヤ５４によって、従動伝達機構５５が形成されている。【００１９】
図４乃至図９を参照して、モータユニット３７について詳細に説明する。【００２０】
図４及び図５を参照し、モータユニット３７では、挿入部ユニット３１の挿抜部４７が挿抜される挿抜孔５７が軸方向に延設されている。挿抜孔５７は、略四角筒状のフレーム５８の内孔によって形成されている。フレーム５８の両外側部には、夫々、上下方向、左右方向への湾曲作動用の駆動機構５９が配設されている。駆動機構５９の駆動連結部としての駆動カップリング６１は挿抜孔５７内に配置されている。駆動カップリング６１の末端部には係合凹部６２が延設されている。挿入部ユニット３１の挿抜部４７をモータユニット３７の挿抜孔５７に挿抜することにより、従動カップリング４８の係合凸部４９が駆動カップリング６１の係合凹部６２に対して挿抜されて、従動カップリング４８と駆動カップリング６１とが互いに連結、分離される。駆動カップリング６１と従動カップリング４８とが互いに連結されている場合には、両カップリングを介して、駆動機構５９から従動伝達機構５５へと駆動力が伝達可能である。なお、モータユニット３７には、駆動機構５９のクラッチ操作のための切替レバー６３が配設されている。【００２１】
図６乃至図９を参照して、駆動機構５９について詳細に説明する。【００２２】
駆動機構５９は、駆動力を発生する駆動部としてのモータ６４と、モータ６４で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構６５と、を有する。【００２３】
駆動伝達機構６５では、モータ６４と駆動カップリング６１との間に、駆動力を伝達する歯車列からなる伝達部６６が形成されている。即ち、モータ６４の駆動軸部６８はモータユニット３７の幅方向外向きに延出されており、駆動軸部６８の末端部には平歯車状の駆動歯車６７が固定されている。駆動歯車６７は平歯車状の遊び車６９に噛合されており、遊び車６９は平歯車状の中間歯車７０に噛合されている。中間歯車７０の中心軸は回転駆動軸Ｏと一致する。中間歯車７０の軸方向内側には、太陽歯車７１が共軸に固定されている。太陽歯車７１には遊星歯車７２が噛合されている。遊星歯車７２の外側には、回転駆動軸Ｏを中心軸とする環状の固定歯車７３が配置されており、遊星歯車７２の外歯は固定歯車７３に形成されている平歯車状の内歯に噛合されている。固定歯車７３は、回転駆動軸Ｏを中心として回転可能な解放状態と、回転不能な固定状態との間で切替可能である。また、固定歯車７３の軸向内側に、回転駆動軸Ｏを中心軸とする環状の出力歯車７４が配置されており、遊星歯車７２の外歯は出力歯車７４に形成されている平歯車状の内歯に噛合されている。出力歯車７４は、回転駆動軸Ｏを中心として回転可能である。出力歯車７４の内側には、回転駆動軸Ｏを中心軸とする出力軸部７６が配置されており、出力歯車７４の内歯は出力軸部７６に形成されている平歯車状の外歯に噛合されている。出力軸部７６の軸方向内端部には、回転駆動軸Ｏを中心軸として駆動カップリング６１が固定されている。以上より、固定歯車７３が固定状態にある場合には、モータ６４で発生された駆動力は、歯車列を介して、駆動カップリング６１に伝達される。【００２４】
また、駆動伝達機構６５には、駆動伝達機構６５を駆動力を伝達可能な伝達状態と、駆動力を伝達不能な遮断状態と、の間で切替可能なクラッチ部７７が形成されている。即ち、クラッチ部７７は、回転駆動軸Ｏを中心として解放位置と固定位置との間で回動可能なカム７８を有する。カム７８は、モータユニット３７の切替レバー６３によって手動により回動作動可能であり、また、操作ユニット４４の切替操作スイッチによって電動により回動作動可能である。カム７８には回転駆動軸Ｏの周方向にカム溝７９が延設されており、カム溝７９には軸方向に平行に支点部としてのカムピン８１が挿通されている。カムピン８１の軸方向内端部には固定部材としてのラック８３が連結されている。カムピン８１は、駆動機構ハウジング８２によって、周方向に移動不能かつ径方向に摺動自在、また、カムピン８１の中心軸を中心として回転自在に支持されている。カム７８が解放位置、固定位置に配置されている場合には、カムピン８１及びラック８３は径方向外側の解放位置、径方向内側の固定位置に配置される。ラック８３の径方向内端部には固定部材歯部としてのラック歯部８６が形成されている。ラック８３は上述した固定歯車７３の径方向外側に配置されており、固定歯車７３の外周部には平歯車状の固定歯車歯部としての固定歯部８４が形成されている。ラック８３が径方向内側の固定位置にある場合には、ラック８３のラック歯部８６が固定歯車７３の固定歯部８４に噛合され、固定歯車７３が固定された固定状態となる。一方、ラック８３が径方向外側の解放位置にある場合には、ラック歯部８６と固定歯部８４との噛合が解除され、固定歯車７３が回転可能な解放状態となり、歯車列が空回りするため、モータ６４で発生された駆動力は駆動カップリング６１に伝達されない。【００２５】
さらに、駆動機構５９は、駆動伝達機構６５に設けられ、駆動伝達機構６５に負荷される力を検知する検知部８７を有する。即ち、ラック８３の径方向外側部分には、径方向に延びている四角柱状の棒状部８８が形成されている。棒状部８８の端部には作用部としての球状部材８９が固定されている。但し、球状部材８９の径方向内端部及び径方向外端部は径方向に直交する平面をなしている。ラック８３の径方向外側部分は、径方向に延びている筒状のブロック９０に挿入されている。ブロック９０の内周面は、径方向に直交する円形横断面をなし、球状部材８９の外径よりも僅かに大きな内径を有する。ブロック９０の外周面は、固定歯車７３の接線方向に垂直な一対の押圧面９１を有する。ブロック９０の接線方向外側には、ブロック９０に隣接して、一対の支持壁９２が立設されている。一対の支持壁９２には、夫々、ブロック９０の押圧面９１に隣接、対面する支持面９３が形成されている。各支持面９３には板状の力覚センサ９８が覆設されており、力覚センサ９８は、支持壁９２の支持面９３とブロック９０の押圧面９１とによって挟持されている。力覚センサ９８としては、ロードセル、圧力センサ、ピエゾ素子等が用いられる。なお、支持壁９２の径方向内端部には、板状の内側ストッパ９６が内向きに突設されており、一対の支持壁９２の径方向外側には板状の外側ストッパ９７が覆設され固定されている。内側ストッパ９６及び外側ストッパ９７によって、ブロック９０の径方向への移動が規制されている。【００２６】
次に、本実施形態の電動湾曲内視鏡３０における検知作動について説明する。【００２７】
電動湾曲内視鏡３０を使用する際には、モータユニット３７の挿抜孔５７に挿入部ユニット３１の挿抜部４７を挿入し、モータユニット３７に挿入部ユニット３１を装着する。続いて、操作ユニット４４の切替操作スイッチを操作して、湾曲部３４を作動可能状態とする。この際、モータユニット３７の駆動機構５９において、カム７８が解放位置から固定位置へと回動されることにより、カムピン８１及びラック８３が解放位置から固定位置へと径方向内向きに移動され、ラック８３のラック歯部８６が固定歯車７３の固定歯部８４に噛合され、固定歯車７３が固定状態となる。そして、挿入部３２を体腔内に挿入し、必要に応じて、操作ユニット４４の湾曲操作スイッチを操作して、湾曲部３４を湾曲作動させる。この際、駆動機構５９のモータ６４によって駆動力が発生され、駆動力は、歯車列を介して、駆動カップリング６１へと伝達される。続いて、駆動カップリング６１によって従動カップリング４８が回転駆動される。従動カップリング４８が回転駆動されることにより、スプロケット５３が回転駆動され、操作ワイヤ５４の一端側、他端側が牽引、弛緩されて、湾曲部３４が湾曲作動される。【００２８】
駆動カップリング６１によって従動カップリング４８を回転駆動又は固定する場合には、従動カップリング４８から駆動カップリング６１及び出力軸部７６へと反作用としてトルクが作用され、当該トルクは出力歯車７４へと伝達される。出力歯車７４に作用されるトルクは、手動湾曲内視鏡において湾曲操作ノブを回転操作又は固定操作する際に、操作ワイヤ５４の牽引力量を把握するために操作者が感知する反力トルクに対応している。出力歯車７４に伝達されたトルクは、さらに、遊星歯車７２、固定歯車７３へと伝達される。固定歯車７３に作用されるトルクは以下のように検知される。即ち、固定歯車７３の固定歯部８４にはラック８３の径方向内端部のラック歯部８６が噛合されており、ラック歯部８６には、固定歯車７３から、固定歯車７３の接線方向への力が作用される。ラック８３は、カムピン８１の中心軸を中心として回転可能であり、ラック８３の径方向内端部のラック歯部８６が力点、カムピン８１が支点、ラック８３の径方向外端部の球状部材８９が作用点として機能して、球状部材８９からブロック９０の内周面へと力が作用される。ここで、力点と支点との間の距離、及び、支点と作用点との間の距離が一定となるため、力の伝達効率が一定となり、安定的に力を伝達することが可能となる。また、ラック８３の球状部材８９からブロック９０の内周面へと点接触により力が伝達されるため、面接触により力が伝達される場合と異なり、両部材間の平行をとることなく、力覚センサ９８の方向に力を伝達することが可能となる。ブロック９０の内周面に作用された力は、ブロック９０を介して、ブロック９０の外周面の押圧面９１から力覚センサ９８へと伝達される。このように、球状部材８９からブロック９０へと点接触により力が伝達されるのに対して、ブロック９０の押圧面９１から力覚センサ９８のセンサ面へと面接触により力を伝達することが可能である。ここで、内側ストッパ９６及び外側ストッパ９７により、力覚センサ９８のセンサ面に対して水平な方向へのブロック９０の移動が規制されているため、ブロック９０の押圧面９１から力覚センサ９８のセンサ面へとセンサ面に対して水平な剪断力が作用されることがない。また、ラック８３が固定位置と解放位置との間で径方向に移動される場合にも、ラック８３の移動によってブロック９０が傾いてしまうことはない。湾曲部３４の湾曲方向に応じて、モータ６４は一方向、他方向に回転駆動され、固定歯車７３に一方向、他方向へのトルクが作用される。一方向へのトルクは一対の力覚センサ９８の内の一方のセンサによって検知され、他方向へのトルクは他方のセンサによって検知される。このようにして、力覚センサ９８によって固定歯車７３に作用されるトルクが検知される。【００２９】
本実施形態の電動湾曲内視鏡３０では、出力歯車７４に作用されるトルクは、手動湾曲内視鏡において湾曲操作ノブを回転操作又は固定操作する際に操作者が把握する反力トルクに対応しており、出力歯車７４から遊星歯車７２を介して固定歯車７３に伝達されたトルクを検知しているため、検知されるトルクは手動湾曲内視鏡において操作者に把握される反力トルクに近似したものとなっている。このように、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚を可能とする電動湾曲内視鏡３０が実現されている。【００３０】
また、電動湾曲内視鏡３０では、モータユニット３７の寿命に対して挿入部ユニット３１の寿命が短く、１つのモータユニット３７に対して複数の挿入部ユニット３１が使用されることになるが、挿入部ユニット３１ではなくモータユニット３７に検知部８７を配設しているため、システム全体として製造コストを低減することが可能となっている。【００３１】
図１０は、本発明の第２実施形態を示す。【００３２】
本実施形態のラック８３では、球状部材８９に代わって、固定歯車７３の軸方向に延びている作用部としての短円柱状部材９９が用いられている。但し、短円柱状部材９９の径方向内端部及び径方向外端部は径方向に直交する平面をなしている。短円柱状部材９９の形状に対応して、ブロック９０の内周面は径方向に直交する四角形断面をなしている。短円柱状部材９９であっても、球状部材８９と同様な形態で力を伝達することが可能である。【００３３】
図１１は、本発明の第３実施形態を示す。【００３４】
本実施形態のクラッチ部７７では、第１実施形態のクラッチ部７７と異なり、カム７８及びカムピン８１は用いられていない。代わって、ラック８３には固定歯車７３の軸方向に貫通孔１０２が形成されており、ラック８３の貫通孔１０２に支点部としての回転軸部１０１が挿通されている。回転軸部１０１は、固定歯車７３の中心軸に平行に延び、駆動機構ハウジング８２に固定されている。ラック８３は、回転軸部１０１に沿って固定歯車７３の軸方向に摺動可能であり、手動又は電動による移動機構によって、固定歯車７３に整列されラック歯部８６と固定歯部８４とが噛合される固定位置と、固定歯車７３から外れラック歯部８６と固定歯部８４との噛合が解除される解放位置と、に配置可能である。なお、ブロック９０には、固定歯車７３の軸方向の一方側に、ラック８３の軸方向への移動を妨げないような開口部が形成されている。そして、ラック８３は、固定位置において、回転軸部１０１を中心として回転可能であり、第１実施形態と同様に、固定歯車７３に作用されるトルクをラック８３を介して検知可能である。【００３５】
図１２は、本発明の第４実施形態を示す。【００３６】
本実施形態のクラッチ部７７では、第１実施形態のクラッチ部７７と異なり、カム７８及びカムピン８１は用いられていない。ラック８３には固定歯車７３の軸方向に貫通孔１０２が形成されており、貫通孔１０２は固定歯車７３の径方向に延びている。ラック８３の貫通孔１０２には回転軸部１０１が挿通されている。回転軸部１０１は、固定歯車７３の中心軸に平行に延び、駆動機構ハウジング８２に固定されている。ラック８３は、回転軸部１０１に対して径方向に摺動可能であり、手動又は電動による移動機構により、第１実施形態と同様な固定位置と解放位置とに配置可能である。そして、ラック８３は、固定位置において、回転軸部１０１を中心として回転可能であり、第１実施形態と同様に、固定歯車７３に作用されるトルクをラック８３を介して検知可能である。【００３７】
図１３は、本発明の第５実施形態を示す。【００３８】
本実施形態の検知部８７では、ラック８３の棒状部８８は、固定歯車７３の径方向に延びている矩形筒状の支持部材１０８に摺動自在に挿入されている。支持部材１０８の外周面は、固定歯車７３の接線方向に直交する一対の押圧面９１を有する。支持部材１０８の押圧面９１と、支持壁９２の支持面９３に覆設されている力覚センサ９８との間には、板状の弾性部材１０６が圧縮して配設されている。弾性部材１０６によって、力覚センサ９８には予荷重が付与されている。このため、力覚センサ９８の不感帯をなくすことが可能となっている。【００３９】
また、支持部材１０８の押圧面９１に力覚センサ９８を覆設し、力覚センサ９８と支持壁９２の支持面９３との間に弾性部材１０６を圧縮して配設するようにしてもよい。【００４０】
図１４は、本発明の第６実施形態を示す。【００４１】
本実施形態の検知部８７では、第５実施形態の検知部８７とは異なり、支持部材１０８は用いられておらず、ラック８３の棒状部８８と力覚センサ９８との間に弾性部材１０６が圧縮して配設されている。棒状部８８は弾性部材１０６に対して摺動自在である。【００４２】
また、ラック８３の棒状部８８に力覚センサ９８を覆設し、力覚センサ９８とセンサカバー１０４の支持面９３との間に弾性部材１０６を圧縮して配設するようにしてもよい。この場合には、ラック８３の棒状部８８が力覚センサ９８に対して摺動自在となる。【００４３】
図１５は、本発明の第７実施形態を示す。【００４４】
本実施形態の検知部８７では、第５実施形態の検知部８７と同様に、ラック８３の棒状部８８が支持部材１０８に挿入されている。支持部材１０８の内周部には棒状部８８が摺動しやすいように複数のころ１０９が配設されている。支持部材１０８ところ１０９とによって摺動ユニット１０７が形成されている。クラッチ部７７の切替作動において、ラック８３が径方向に移動される際には、支持部材１０８においてころ１０９を利用してラック８３の棒状部８８が摺動されることになるため、ラック８３の摺動抵抗を減少することが可能である。【００４５】
なお、摺動ユニット１０７に代わって、ベアリング、スライドガイド等を用いるようにしてもよい。【００４６】
図１６は、本発明の第８実施形態を示す。【００４７】
本実施形態のクラッチ部７７では、第１実施形態と同様なクラッチ部７７において、付勢機構１１１によってラック８３が径方向外向きに付勢されている。即ち、ラック８３の棒状部８８には、径方向外向きに広がるテーパ受面１１２が形成されている。テーパ受面１１２には、押出部材１１３に形成され径方向外向きに広がるテーパ面１１４が摺動自在に当接されている。押出部材１１３は、弾性を有する付勢部材１１６によって、固定歯車７３の接線方向に、ラック８３の棒状部８８へと付勢されている。クラッチ部７７の遮断作動では、カムピン８１によってラック８３が径方向外向きに移動されるが、付勢機構１１１によってラック８３が径方向外向きに付勢されているため、ラック８３を安定的かつ円滑に移動させることが可能である。【００４８】
図１７は、本発明の第８実施形態の第１変形例を示す。【００４９】
本変形例の付勢機構１１１では、支持壁９２の内側ストッパ９６がブロック９０の内周面よりも内側まで突出しており、内側ストッパ９６の突出端部によってばね受け１１７が形成されている。ばね受け１１７とラック８３の球状部材８９との間に付勢部材１１６が圧縮して配設されており、付勢部材１１６によってラック８３が径方向外向きに付勢されている。【００５０】
図１８は、本発明の第８実施形態の第２変形例を示す。【００５１】
本変形例の付勢機構１１１では、外側ストッパ９７とラック８３の球状部材８９との間に付勢部材１１６が引張状態で配設されており、付勢部材１１６によってラック８３が径方向外向きに付勢されている。【００５２】
図１９及び図２０は、本発明の第９実施形態を示す。【００５３】
本実施形態のクラッチ部７７及び検知部８７では、第１実施形態のクラッチ部７７及び検知部８７と異なり、ラック８３にはカムピン８１に代わって、摺動軸部１１５が連結されている。摺動軸部１１５は駆動機構ハウジング８２によって固定歯車７３の径方向に摺動自在に支持されており、ラック８３は、摺動軸部１１５と一体的に径方向に摺動自在である。ラック８３の棒状部８８は、径方向外端部が閉塞されている矩形筒状のセンサカバー１０４に径方向に摺動自在に挿入されている。ラック８３の棒状部８８の先端部には太径部１１８が形成されており、センサカバー１０４の径方向内端部には内向きに突出しているばね受け１１７が形成されており、ラック８３の太径部１１８とセンサカバー１０４のばね受け１１７との間には弾性部材１０６が圧縮して配設されている。即ち、ラック８３はセンサカバー１０４に対して径方向外向きに付勢されている。センサカバー１０４の径方向外端壁の内面には力覚センサ９８が覆設されており、ラック８３の太径部１１８が力覚センサ９８に当接されている。センサカバー１０４にはカムピン８１が連結されており、センサカバー１０４はカムピン８１と一体的に径方向内側の固定位置と径方向外側の解放位置との間で径方向に摺動自在である。センサカバー１０４が固定位置、解放位置に配置される場合には、弾性部材１０６を介して、ラック８３が固定位置、解放位置に配置される。ラック８３及びセンサカバー１０４は固定歯車７３の接線方向には移動不能であるため、ラック８３が固定位置にある場合に、固定歯車７３が回転されると、固定歯車７３の固定歯部８４とラック８３のラック歯部８６との相互作用により、ラック８３に径方向外向きの力が作用され、ラック８３を介して力覚センサ９８に径方向外向きの力が作用される。力覚センサ９８に作用された力に基づいて、固定歯車７３に作用されるトルクを検知する。【００５４】
本実施形態では、１つの力覚センサ９８によって固定歯車７３に作用される両方向へのトルクを検知することが可能である。また、力覚センサ９８とラック８３とがユニット化されているため、特に力覚センサ９８の交換が容易となり、モータユニット３７の保守が容易となっている。【００５５】
図２１は、本発明の第１０実施形態を示す。【００５６】
本実施形態の電動湾曲内視鏡３０はクラッチ機能を有さず、駆動伝達機構６５は、第１実施形態と同様な伝達部６６及び検知部８７を有するが、クラッチ部７７を有さない。即ち、本実施形態の伝達部６６では、一体的なラック付固定歯車１５０が用いられている。ラック付固定歯車１５０では、固定歯車としての固定歯車部１５１の外周部に、ラックとしてのラック部１５２が径方向外向きに一体的に突設されている。固定歯車部１５１及びラック部１５２は第１実施形態の固定歯車７３及びラック８３と略同様な形態を有するが、固定歯車部１５１、ラック部１５２には固定歯部８４、ラック歯部８６は形成されていない。また、ラック部１５２にはカムピン８１は挿通されていない。ラック部１５２の球状部材８９は、ブロック９０及び力覚センサ９８を介して一対の支持壁９２によって、固定歯車部１５１の周方向に対して常時支持されており、ラック付固定歯車１５０は常に固定状態に保持されている。第１実施形態と同様に、固定歯車部１５１へと伝達されたトルクは、固定歯車部１５１からラック部１５２へと伝達され、ラック部１５２の球状部材８９からブロック９０を介して力覚センサ９８へと伝達される。このようにして、固定歯車部１５１に作用されるトルクが力覚センサ９８によって検知される。【００５７】
図２２は、本発明の第１０実施形態の第１変形例を示す。【００５８】
本変形例のラック付固定歯車１５０では、固定歯車部１５１の一環状端面に、ラック部１５２が固定歯車部１５１の軸方向に一体的に突設されている。ラック部１５２に対して、第１０実施形態と同様な検知部８７が形成されており、固定歯車部１５１に作用されるトルクが力覚センサ９８によって検知される。【００５９】
上述した実施形態の他、固定歯車７３に作用されるトルクを検知する検知部として、様々な検知部を用いることが可能である。例えば、固定歯車７３の外周部をスプロケットとして形成し、固定歯車７３と検知用スプロケットとにチェーンを巻回して、固定歯車７３を固定状態に保持するのに必要な検知用スプロケットのトルク等から、固定歯車７３に作用されるトルクを検知するようにしてもよい。また、固定歯車７３の固定歯部８４に検知用モータの駆動軸の検知用歯車を噛合させ、固定歯車７３を固定状態に保持するのに必要な検知用モータの電流値等から、固定歯車７３に作用されるトルクを検知するようにしてもよい。さらに、固定歯車７３に直接トルクメータを配設するようにしてもよい。また、出力軸部７６に作用されるトルクを非接触型回転トルクセンサによって検出するようにしてもよい。【００６０】
図２３は、本発明の第１１実施形態を示す。【００６１】
本実施形態の駆動カップリング６１では、一対の壁部１２０によって係合凹部６２が形成されている。一対の壁部１２０の内側面の両端部に、夫々、力覚センサ９８が覆設されている。一対の壁部１２０は厚肉で剛性が大きく、力覚センサ９８としては、力を直接検知するロードセル等が用いられている。駆動カップリング６１によって従動カップリング４８を回転駆動する場合には、従動カップリング４８から駆動カップリング６１へと反作用としてトルクが作用され、当該トルクが力覚センサ９８によって検知される。力覚センサ９８によって検知されるトルクは、手動湾曲内視鏡において操作者に感知される反力トルクに近似したものとなっている。【００６２】
図２４は、本発明の第１２実施形態を示す。【００６３】
第１１実施形態と異なり、一対の壁部１２０の外側面の両端部に、夫々、力覚センサ９８が覆設されている。一対の壁部１２０は薄肉で剛性が小さく、力覚センサ９８としては、たわみを検知することで力を検知する歪ゲージが用いられている。【００６４】
図２５は、本発明の第１３実施形態を示す。【００６５】
本実施形態の電動湾曲内視鏡３０では、モータユニット３７の支持部としてのフレーム５８と駆動機構５９との間に力覚センサ９８が配設されている。駆動機構５９によって従動カップリング４８が回転駆動又は固定される場合には、従動カップリング４８から駆動機構５９へと反力としてトルクが作用される。当該トルクは、駆動機構５９とフレーム５８との間の力覚センサ９８によって検知される。力覚センサ９８によって検知されるトルクは、手動湾曲内視鏡において操作者に感知される反力トルクに近似したものとなっている。【００６６】
図２６は、本発明の第１４実施形態を示す。【００６７】
本実施形態の電動湾曲内視鏡３０では、モータユニット３７に、駆動機構５９の出力軸部７６が挿通される挿通孔１２３が形成されている。挿通孔１２３を規定しているフレーム５８の内周面には、筒状の力覚センサ９８の一端側が内挿され、固定されている。力覚センサ９８の他端部は、駆動機構５９の駆動機構ハウジング８２に固定されている。力覚センサ９８には、出力軸部７６が挿通されている。力覚センサ９８として、トルクセンサが用いられている。駆動機構５９によって従動カップリング４８が回転駆動又は固定される場合には、従動カップリング４８から駆動機構５９へと反力トルクが作用され、当該トルクは駆動機構５９とフレーム５８との間の力覚センサ９８によって検知される。【００６８】
図２７は、本発明の第１５実施形態を示す。【００６９】
本実施形態の電動湾曲内視鏡３０では、第１４実施形態と同様に、モータユニット３７に、駆動機構５９の出力軸部７６が挿通される挿通孔１２３が形成されている。出力軸部７６にはベアリング１２４が外挿されており、ベアリング１２４は挿通孔１２３内に配置されている。ベアリング１２４とフレーム５８との間には、力覚センサ９８が配設されている。力覚センサ９８は、ベアリング１２４に対して、モータユニット３７の軸方向の先端側に配置されている。駆動機構５９によって従動カップリング４８が回転駆動されると、従動軸部５１を介してスプロケット５３が回転駆動され、操作ワイヤ５４が基端側へと牽引される。操作ワイヤ５４からスプロケット５３への反作用により、スプロケット５３が先端側に牽引され、スプロケット５３が固定されている従動軸部５１では、支持壁５２に支持されている内端部に対して中間部が先端側へと牽引され、従動軸部５１の末端部の従動カップリング４８が先端側へと付勢され、従動カップリング４８によって駆動機構５９が先端側へと付勢される。駆動機構５９に作用される付勢力は、ベアリング１２４とフレーム５８との間に配設されている力覚センサ９８によって検知される。力覚センサ９８によって検知される付勢力は、操作ワイヤ５４の牽引力量に対応したものとなっている。【００７０】
図２８乃至図３０は、本発明の第１６実施形態を示す。【００７１】
図２８を参照し、本実施形態の電動湾曲内視鏡３０は従動ユニットとしての手動湾曲内視鏡１２６を含んでいる。手動湾曲内視鏡１２６は、第１実施形態の電動湾曲内視鏡３０の挿入部３２と同様な挿入部３２を有する。挿入部３２の基端部には操作者に保持、操作される操作部１２７が連結されている。操作部１２７では、幅方向の一側面側に、湾曲部３４を上下、左右方向に湾曲作動させるためのＵＤ，ＬＲ湾曲操作ノブ１２８ｕ，１２８ｌが配設されている。ＵＤ，ＬＲ湾曲操作ノブ１２８ｕ，１２８ｌは、幅方向に延びる回転軸について、ＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕが根本側、ＬＲ湾曲操作ノブ１２８ｌが末端側となるように互いに共軸に並設され、当該回転軸を中心として回転可能であり、手動により回転操作又は固定操作可能である。ＬＲ湾曲操作ノブ１２８ｌの末端側には、両湾曲操作ノブ１２８ｕ，１２８ｌを固定状態に保持するための固定レバー１２９が配設されている。軸方向にみて、ＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕの外形内に、ＬＲ湾曲操作ノブ１２８ｌ及び固定レバー１２９の外形が包含されるようになっている。湾曲操作ノブ１２８ｕ，１２８ｌと湾曲部３４との間には、第１実施形態と同様な従動伝達機構が配設されており、湾曲操作ノブ１２８ｕ，１２８ｌへの回転操作によって湾曲部３４が湾曲作動されるようになっている。また、操作部１２７では、前後方向の正面側に、内視鏡システムを操作するための各種スイッチ１３１が突設されており、前後方向の背面側からユニバーサルケーブル３９が延出されている。なお、ユニバーサルケーブル３９の根本部には、操作部１２７に対するユニバーサルケーブル３９の折れを防止する折止部１３２が外装されている。【００７２】
図２８乃至図３０を参照し、手動湾曲内視鏡１２６の操作部１２７にはモータユニット３７が着脱自在に装着される。モータユニット３７は駆動組体１３３と支持組体１３４とによって形成されている。駆動組体１３３は操作部１２７の一側面側に、支持組体１３４は操作部１２７の他側面側に着脱自在であり、駆動組体１３３と支持組体１３４とは、互いに連結分離可能であって、操作部１２７に対する装着、取り外しに際して互いに連結、分離される。即ち、駆動組体１３３の駆動組体フレーム１３６及び支持組体１３４の支持組体フレーム１３７については、横断面が略コ字状をなし、駆動組体１３３と支持組体１３４とが操作部１２７に装着され互いに連結された状態では、駆動組体フレーム１３６及び支持組体フレーム１３７は、前後壁が互いに当接されて、操作部１２７の長手方向に延びる矩形筒状をなす。駆動組体フレーム１３６及び支持組体フレーム１３７の後壁の端面部には夫々折止部用切欠部１３８が形成されており、駆動組体フレーム１３６の前壁の端面部には複数のスイッチ用切欠部１３９が形成されている。駆動組体１３３及び支持組体１３４の装着連結状態では、両折止部用切欠部１３８に折止部１３２が収容、挟持され、各スイッチ用切欠部１３９に各スイッチ１３１が収容される。さらに、支持組体フレーム１３７の前後壁の端面部には複数のフック１４１が配設されており、駆動組体フレーム１３６の前後壁の端面部には複数のフック穴１４２が形成されている。駆動組体１３３及び支持組体１３４の装着連結状態では、図３０に示されるように、支持組体フレーム１３７のフック１４１が駆動組体フレーム１３６のフック穴１４２に係合され、駆動組体１３３と支持組体１３４とが互いに分離されて操作部１２７から脱落することが防止される。【００７３】
駆動組体１３３では、駆動組体フレーム１３６の側壁内面に、第１の実施形態の駆動機構５９と同様な駆動機構５９がビス１４３等により固定されている。駆動カップリング６１の末端面には、従動連結部としてのＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕに係合される係合凹部６２が形成されている。即ち、軸方向に直交する横断面について、係合凹部６２の内形はＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕの外形と略同形である。駆動組体１３３及び支持組体１３４の装着連結状態では、駆動カップリング６１はＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕに共軸に配置され、駆動カップリング６１の係合凹部６２にＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕが嵌合され、駆動カップリング６１とＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕとが互いに連結される。この状態で、駆動カップリング６１によって、ＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕを回転駆動可能である。なお、固定レバー１２９、ＬＲ湾曲操作ノブ１２８ｌは、駆動カップリング６１と干渉することなく係合凹部６２内に収容される。【００７４】
電動湾曲内視鏡３０を使用する際には、手動湾曲内視鏡１２６の操作部１２７にモータユニット３７を装着して、ＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕを駆動カップリング６１の係合凹部６２に嵌合させて、ＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕと駆動カップリング６１とを連結させる。駆動カップリング６１によってＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕを回転駆動又は固定する場合には、ＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕから駆動カップリング６１へと反作用としてトルクが作用される。当該トルクは、手動湾曲内視鏡１２６においてＵＤ湾曲操作ノブ１２８ｕを回転操作又は固定操作する際に操作者が把握する反力トルクそのものである。第１実施形態と同様に、駆動機構５９の検知部８７によって、当該反力トルクに近似するトルクが検知される。【００７５】
本実施形態の電動湾曲内視鏡３０では、手動湾曲内視鏡１２６において湾曲操作ノブ１２８ｕを回転操作又は固定操作する際に操作者が把握する反力トルクに近似するトルクを検知することが可能である。また、手動湾曲内視鏡１２６ではなく駆動ユニット３７に検知部８７を配設するようにしているため、従来の手動湾曲内視鏡１２６をそのまま用いて、電動湾曲内視鏡３０を構成することが可能となっている。【００７６】
なお、本実施形態の駆動機構として、第２乃至第１２実施形態と同様な駆動機構を用いるようにしてもよいし、第１３乃至第１５実施形態と同様に、駆動機構と支持部としての駆動組体フレームとの間に力覚センサを配置するようにしてもよい。また、モータユニットとして、支持組体を有さず、駆動組体単独からなるモータユニットを用いるようにしてもよい。【００７７】
上述した各実施形態では、力覚センサとして、直接的に力を検知するロードセル、圧力センサ、ピエゾ素子等、間接的に力を検知する歪ゲージ、リニアスケール等のセンサを用いることが可能である。
【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】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月26日(2010.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一実施態様では、電動湾曲内視鏡は、長軸方向に延びている挿入部を有する従動ユニットと、前記従動ユニットの基端部と着脱可能な駆動ユニットと、を具備し、前記駆動ユニットは、駆動力を発生する駆動部と、前記駆動部で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構であって、駆動連結部を備える駆動伝達機構と、を有し、前記従動ユニットは、前記挿入部に設けられ駆動力により湾曲作動される湾曲部と、前記湾曲部へと駆動力を伝達する従動伝達機構であって、前記駆動連結部に対して連結及び分離可能であり前記駆動ユニットに前記従動ユニットが装着される場合に前記駆動連結部と連結されて前記駆動伝達機構から前記従動伝達機構へと駆動力を伝達可能とする従動連結部を備える、従動伝達機構と、を有し、前記駆動ユニットは、前記駆動ユニットが有する前記駆動伝達機構へと接続され、前記従動伝達機構での負荷に応じて前記駆動伝達機構に生じる負荷を検知する検知部を有する、ことを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
長軸方向に延びている挿入部（３２）を有する従動ユニット（３１）と、前記従動ユニット（３１）の基端部と着脱可能な駆動ユニット（３７）と、を具備し、
前記駆動ユニット（３７）は、駆動力を発生する駆動部（６４）と、前記駆動部（６４）で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構（６５）であって、駆動連結部（６１）を備える駆動伝達機構（６５）と、を有し、
前記従動ユニット（３１）は、前記挿入部（３２）に設けられ駆動力により湾曲作動される湾曲部（３４）と、前記湾曲部（３４）へと駆動力を伝達する従動伝達機構（５５）であって、前記駆動連結部（６１）に対して連結及び分離可能であり前記駆動ユニット（３７）に前記従動ユニット（３１）が装着される場合に前記駆動連結部（６１）と連結されて前記駆動伝達機構（６５）から前記従動伝達機構（５５）へと駆動力を伝達可能とする従動連結部（４８；１２８ｕ）を備える、従動伝達機構（５５）と、を有し、
前記駆動ユニット（３７）は、前記駆動ユニット（３７）が有する前記駆動伝達機構（６５）へと接続され、前記従動伝達機構（５５）での負荷に応じて前記駆動伝達機構（６５）に生じる負荷を検知する検知部（８７）を有する、
ことを特徴とする電動湾曲内視鏡。
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月20日(2010.7.20)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、手動湾曲内視鏡に装着されて、電動により湾曲部が湾曲作動される電動湾曲内視鏡を構成する手動湾曲内視鏡用駆動ユニットに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、手動湾曲内視鏡に装着されて、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚を可能とする電動湾曲内視鏡を構成する手動湾曲内視鏡用駆動ユニットを提供することである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一実施態様では、手動湾曲内視鏡用駆動ユニットについて、前記手動湾曲内視鏡は、長軸方向に延びている挿入部と、前記挿入部の基端部に設けられている操作部と、前記挿入部に設けられ駆動力により湾曲作動される湾曲部と、前記湾曲部へと駆動力を伝達する従動伝達機構であって、前記操作部に設けられ手動により操作可能であり前記湾曲部を湾曲作動させるための湾曲操作ノブを備える、従動伝達機構と、を具備し、前記駆動ユニットは、前記操作部に着脱可能であり、また、駆動力を発生する駆動部と、前記駆動部で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構であって、前記湾曲操作ノブに対して連結及び分離可能であり前記操作部に前記駆動ユニットが装着される場合に前記湾曲操作ノブと連結されて前記駆動伝達機構から前記従動伝達機構へと駆動力を伝達可能とする駆動連結部を備える、駆動伝達機構と、前記操作部に前記駆動ユニットが装着されている場合に前記湾曲操作ノブから前記駆動連結部へと作用する反力に応じて前記駆動伝達機構に生じる負荷を検知する検知部と、を具備する、ことを特徴とする。
【手続補正５】
【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】
本実施態様では、駆動ユニットに、操作部に駆動ユニットが装着されている場合に、湾曲操作ノブから駆動連結部へと作用する反力に応じて駆動伝達機構に生じる負荷を検知する検知部が設けられている。ここで、上記反力は、湾曲操作ノブを手動により操作する際に操作者が把握する反力そのものである。このため、手動湾曲内視鏡に駆動ユニットを装着することで、手動湾曲内視鏡と同様な操作感覚を可能とする電動湾曲内視鏡が実現される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【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】
手動湾曲内視鏡用駆動ユニットであって、
前記手動湾曲内視鏡は、
長軸方向に延びている挿入部と、
前記挿入部の基端部に設けられている操作部と、
前記挿入部に設けられ駆動力により湾曲作動される湾曲部と、
前記湾曲部へと駆動力を伝達する従動伝達機構であって、前記操作部に設けられ手動により操作可能であり前記湾曲部を湾曲作動させるための湾曲操作ノブを備える、従動伝達機構と、
を具備し、
前記駆動ユニットは、前記操作部に着脱可能であり、また、
駆動力を発生する駆動部と、
前記駆動部で発生された駆動力を伝達する駆動伝達機構であって、前記湾曲操作ノブに対して連結及び分離可能であり前記操作部に前記駆動ユニットが装着される場合に前記湾曲操作ノブと連結されて前記駆動伝達機構から前記従動伝達機構へと駆動力を伝達可能とする駆動連結部を備える、駆動伝達機構と、
前記操作部に前記駆動ユニットが装着されている場合に前記湾曲操作ノブから前記駆動連結部へと作用する反力に応じて前記駆動伝達機構に生じる負荷を検知する検知部と、
を具備する、
ことを特徴とする手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項２】
前記検知部は、前記駆動伝達機構に設けられ、前記駆動伝達機構に負荷される力を検知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項３】
前記駆動伝達機構は、駆動力を伝達する歯車列を有し、
前記歯車列は、固定歯車であって、少なくとも駆動力の伝達時に前記固定歯車の中心軸を中心として回転不能な固定状態に保持される固定歯車を有し、
前記検知部は、前記固定歯車が前記固定状態にある場合に前記固定歯車に負荷されるトルクを検知する、
ことを特徴とする請求項２に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項４】
前記駆動伝達機構は、前記固定歯車を前記固定状態に保持するための固定部材を有し、
前記検知部は、前記固定歯車から前記固定部材へと負荷される力を検知する、
ことを特徴とする請求項３に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項５】
前記固定歯車と前記固定部材とは一体的に形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項６】
前記固定歯車は、前記固定歯車に設けられている固定歯車歯部を有し、前記固定状態と前記固定歯車の中心軸を中心として回転可能な解放状態との間で切替可能であり、
前記固定部材は、前記固定部材に設けられている固定部材歯部を有し、前記固定歯車歯部に前記固定部材歯部が噛合され前記固定歯車を前記固定状態に保持する固定状態と、前記固定歯車歯部と前記固定部材歯部との噛合が解除され前記固定歯車を前記解放状態とする解放状態と、の間で切替可能である、
ことを特徴とする請求項４に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項７】
前記検知部は、前記固定部材に負荷される前記固定歯車の回転方向への力を検知する、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項８】
前記検知部は、前記固定部材を所定の回転軸を中心として回転可能に支持する支点部を有し、前記固定部材は、前記固定部材において前記回転軸に対して前記固定部材歯部に対向して配置されている作用部を有し、前記検知部は、前記作用部が作用する力を検知する、
ことを特徴とする請求項６に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項９】
前記検知部は、前記固定部材に負荷される前記固定歯車の回転方向に略直交する方向への力を検知する、
ことを特徴とする請求項６に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項１０】
前記検知部は、前記駆動連結部に設けられ、前記駆動連結部に負荷される力を検知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【請求項１１】
前記駆動ユニットは、前記駆動部及び前記駆動伝達機構から形成されている駆動機構と、前記駆動機構を支持している支持部と、を有し、
前記検知部は、前記支持部と前記駆動機構との間に設けられ、前記従動伝達機構から前記駆動機構に作用する反力を検知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の手動湾曲内視鏡用駆動ユニット。
【国際調査報告】
2010047223.tif 000034
2010047223.tif 000035
2010047223.tif 000036
2010047223.tif 000037