(57)【要約】【課題】観察および検査の対象である工業用機器などの内部で内視鏡の移動が妨げられた状態を解消するとともに、再び内視鏡の移動が妨げられることを防止する。【解決手段】内視鏡装置１０は、先端部３３に第１接続部３４を有する内視鏡１１と、第１接続部３４に接続可能な第２接続部７２を有する接続部材１５と、を備える。接続部材１５は、第１接続部３４と第２接続部７２とが接続した状態で内視鏡１１の先端方向に先端部３３を引くことによって先端部３３を移動可能とする。第１接続部３４は、強磁性体の材質により円柱状に形成され、先端部の先端面の中心から先端側に突出している。第２接続部７２は、固定部により固定された電磁石を備えている。第１接続部３４と第２接続部７２とは、通電されている電磁石から発生する磁力によって接続可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に第１接続部を有する内視鏡と、
前記第１接続部に接続可能な第２接続部を有する接続部材と、
を備え、
前記接続部材は、前記第１接続部と前記第２接続部とが接続した状態で前記内視鏡の先端方向に前記先端部を引くことによって前記先端部を移動可能とする、
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１接続部および前記第２接続部の一方は永久磁石または電磁石を備え、他方は強磁性体、永久磁石、および電磁石の何れかを備え、
前記第１接続部と前記第２接続部とは磁力によって接続される、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
少なくとも前記第１接続部および前記第２接続部の何れかは電磁石であり、
前記電磁石に対する通電のオンおよびオフを制御する制御器を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１接続部と前記第２接続部とは機械的に接続可能な形状を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記接続部材を送り出しおよび引き戻し可能な駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記第１接続部と前記第２接続部との接続状態で前記接続部材を引き戻すことによって前記先端部を移動させる、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の内視鏡装置。
【請求項６】
少なくとも前記内視鏡および前記接続部材の何れかは、変形または振動により前記先端部を駆動可能な駆動部を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記第１接続部は前記先端部の重心付近に配置されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察および検査の対象である工業用機器などの内部に内視鏡を挿入することによって、内部を観察および検査する内視鏡装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７７３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内視鏡を工業用機器などの内部に挿入する場合には、工業用機器などの複雑な内部構造によって内視鏡の移動が妨げられる場合がある。この場合、内視鏡が先へ進めなくなることによって、工業用機器などの内部全体を観察および検査することができない虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の内視鏡装置は、先端部に第１接続部を有する内視鏡と、前記第１接続部に接続可能な第２接続部を有する接続部材と、を備え、前記接続部材は、前記第１接続部と前記第２接続部とが接続した状態で前記内視鏡の先端方向に前記先端部を引くことによって前記先端部を移動可能とする、ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の内視鏡装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態の内視鏡装置の内視鏡の第１接続部および接続部材の第２接続部を拡大して示す斜視図である。
【図３】実施形態の内視鏡装置の内視鏡、挿入部駆動装置、および操作装置の構成を示す図である。
【図４】実施形態の内視鏡装置の接続部材および接続部材駆動装置の構成を示す図である。
【図５】実施形態の内視鏡装置の動作を示す図であり、図５（Ａ）はガスタービンの内部に挿入された内視鏡の挿入部を移動させる状態を示す図であり、図５（Ｂ）はガスタービンの内部で移動が停止した内視鏡の挿入部に対して、ガスタービンの内部に挿入された接続部材を接続した状態を示す図であり、図５（Ｃ）は接続部材に接続された内視鏡の挿入部を接続部材によって牽引する状態を示す図である。
【図６】実施形態の第１変形例の内視鏡装置の内視鏡の第１接続部および接続部材の第２接続部を拡大して示す斜視図である。
【図７】実施形態の第３変形例の内視鏡装置の内視鏡の第１接続部および接続部材の第２接続部を拡大して示す斜視図である。
【図８】実施形態の第４変形例の内視鏡装置の内視鏡の第１接続部および接続部材の第２接続部を拡大して示す斜視図である。
【図９】実施形態の第５変形例の内視鏡装置の内視鏡の第１接続部および接続部材の第２接続部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の内視鏡装置について添付図面を参照しながら説明する。
（内視鏡装置の構成）
本実施形態の内視鏡装置１０は、図１に示すように、内視鏡１１と、挿入部駆動装置１２と、操作装置１３と、表示装置１４と、接続部材１５と、接続部材駆動装置１６と、を備えている。
本実施形態の内視鏡装置１０は、例えば、タービン、エンジン、発電装置、分電盤、コンデンサ、およびトランスなどの各種の工業用機器の内部の観察および検査、さらには、プラント設備および各種配管などの内部の観察および検査に用いられる。
【０００８】
内視鏡１１は、図１から図３に示すように、挿入部２１を備えている。挿入部２１は、例えば樹脂または金属などからなる管状に形成されている。挿入部２１は、図３に示すように、駆動用ワイヤ２２と、光ケーブル２３と、光学部材２４と、電線２５と、撮像素子２６と、対物レンズ２７と、などを内部に備えている。挿入部２１は、後述する挿入部駆動装置１２に保持され、挿入部駆動装置１２から先端側に向かい順次設けられた可撓部３１と、湾曲部３２と、先端部３３と、第１接続部３４と、を備えている。
【０００９】
可撓部３１は、撓み変形可能な材質により形成されている。可撓部３１は、後述する挿入部駆動装置１２から送り出しおよび引き戻しの駆動力が作用させられ、この駆動力によって湾曲部３２、先端部３３、および第１接続部３４を移動させる。
湾曲部３２は、例えば直列に連結された複数の間接駒３２ａを備えている。複数の間接駒３２ａは屈曲可能に連結され、駆動用ワイヤ２２に接続されている。駆動用ワイヤ２２は後述する先端駆動部４１によって軸線方向に進退駆動される。これにより複数の間接駒３２ａは駆動用ワイヤ２２の進退に応じて屈曲する。湾曲部３２は、複数の間接駒３２ａの屈曲によって湾曲し、この湾曲によって先端部３３および第１接続部３４を湾曲方向に移動させる。さらに、複数の間接駒３２ａは駆動用ワイヤ２２の進退駆動が繰り返されることにより屈曲と屈曲の解消とを繰り返す。湾曲部３２は、複数の間接駒３２ａの屈曲と屈曲の解消とが繰り返されることによって湾曲と湾曲の解消とを繰り返し、この繰り返しによって先端部３３および第１接続部３４を振動させる。
【００１０】
先端部３３は、光ケーブル２３に接続された光学部材２４と、電線２５に接続された撮像素子２６と、対物レンズ２７と、を内部に備えている。先端部３３は、光学部材２４を外部に露出させる照射窓３３ａと、撮像素子２６による外部の撮像を可能とするために対物レンズ２７が配置された観察窓３３ｂと、を備えている。これらにより先端部３３は、光ケーブル２３内を導光された照射光を照射窓３３ａの光学部材２４から先端側の外部に向かい照射する。さらに、先端部３３は、観察窓３３ｂを介して先端側の外部を撮像素子２６に撮像させる。
第１接続部３４は、例えば磁石との間に磁力の吸引力が作用する強磁性体などの材質により形成されている。第１接続部３４は、図２および図３に示すように、例えば円柱状に形成され、先端部３３の先端面３３Ａの中心から先端側に突出している。この先端面３３Ａの中心は、例えば先端部３３の重心に対応する先端面３３Ａ上の位置である。
【００１１】
挿入部駆動装置１２は、図１および図３に示すように、リール１２ａおよびモータ１２ｂと、先端駆動部４１と、を備えている。
図１に示すように、リール１２ａには挿入部２１の可撓部３１が巻き付けられている。モータ１２ｂはリール１２ａを回転駆動する。これにより挿入部駆動装置１２は、例えばモータ１２ｂによりリール１２ａを第１方向に回転駆動することによって可撓部３１をリール１２ａから送り出し、例えばリール１２ａを第２方向に回転駆動することによって可撓部３１をリール１２ａに巻き戻す。
図３に示すように、先端駆動部４１には駆動用ワイヤ２２が接続されている。先端駆動部４１は、例えば操作者の操作入力などに応じて駆動用ワイヤ２２を軸線方向に進退駆動させる駆動機構（図示略）を備えている。先端駆動部４１は、駆動用ワイヤ２２を軸線方向に進退駆動させることによって、駆動用ワイヤ２２に接続されている湾曲部３２を湾曲させ、この湾曲部３２の湾曲によって先端部３３を湾曲方向に移動させる。
【００１２】
操作装置１３は、例えばケーブル１３ａによって挿入部駆動装置１２に接続されている。ケーブル１３ａは、光学部材２４に接続された光ケーブル２３と、撮像素子２６に接続された電線２５と、を内部に収容している。操作装置１３は、例えば、光源５１と、光源制御部５２と、撮像制御部５３と、を備えている。
光源５１は、例えば発光ダイオードなどであり、光ケーブル２３に接続されている。光源５１は、光源制御部５２によってオンおよびオフが切り替えられ、オンのときに光ケーブル２３内に光を出射する。
光源制御部５２は、光源５１のオンおよびオフなどを制御する。
撮像制御部５３は、電線２５により撮像素子２６に接続され、かつ表示装置１４に接続されている。撮像制御部５３は、撮像素子２６の撮像動作および表示装置１４の表示動作を制御する。例えば、撮像制御部５３は、撮像素子２６の撮像によって撮像素子２６から出力された画像信号を受信し、受信した画像信号を表示装置１４に表示させる。
表示装置１４は、撮像制御部５３から出力された画像信号を表示する。
【００１３】
接続部材１５は、例えば樹脂または金属などからなる管状に形成されている。接続部材１５は、例えば内視鏡１１の挿入部２１の先端部３３よりも細い形状を有している。接続部材１５は、図４に示すように、電線６１を内部に備えている。接続部材１５は、後述する接続部材駆動装置１６に保持され、接続部材駆動装置１６から先端側に向かい順次設けられた接続部材可撓部７１と、第２接続部７２と、を備えている。
接続部材可撓部７１は、撓み変形可能な材質により形成されている。接続部材可撓部７１は、後述する接続部材駆動装置１６から送り出しおよび引き戻しの駆動力が作用させられ、この駆動力によって第２接続部７２を移動させる。
第２接続部７２は、図２および図４に示すように、電磁石７２ａと、電磁石７２ａを固定する固定部７２ｂと、を備えている。電磁石７２ａは、電線６１により後述する通電制御部８１に接続されており、通電制御部８１による通電時に磁力を発生する。これにより第２接続部７２と内視鏡１１の第１接続部３４とは磁力によって接続可能である。
【００１４】
接続部材駆動装置１６は、図１に示すように、例えば、接続部材１５が巻き付けられたリール１６ａと、リール１６ａを回転駆動するモータ１６ｂと、を備えている。これにより接続部材駆動装置１６は、例えばモータ１６ｂによりリール１６ａを第１方向に回転駆動することによって接続部材１５をリール１６ａから送り出し、リール１６ａを第２方向に回転駆動することによって接続部材１５をリール１６ａに巻き戻す。
接続部材駆動装置１６は、図４に示すように、電源８２から電磁石７２ａへの通電を制御する通電制御部８１を備えている。通電制御部８１は、電源８２から電磁石７２ａへの通電を制御することによって電磁石７２ａから磁力を発生させ、この磁力によって内視鏡１１の第１接続部３４と電磁石７２ａとの間に吸引力を生じさせ、第１接続部３４と第２接続部７２とを接続可能とする。
【００１５】
（内視鏡装置の動作）
本実施形態の内視鏡装置１０は上記構成を備えており、次に、この内視鏡装置１０の動作について説明する。
以下に、例えば図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ガスタービン１００の内部を内視鏡１１によって観察および検査する場合の内視鏡装置１０の動作について説明する。なお、ガスタービン１００は、例えば、ケーシング１０１と、ケーシング１０１の内部に設けられたロータ１０２およびタービン軸１０３と、を備えている。
【００１６】
先ず、図５（Ａ）に示すように、内視鏡１１の挿入部２１は、ケーシング１０１に設けられている第１孔部１０１ａからケーシング１０１の内部に挿入される。挿入部駆動装置１２は、挿入部２１を送り出すことによってケーシング１０１とロータ１０２およびタービン軸１０３との隙間で挿入部２１を移動させる。このとき、光源制御部５２は、光源５１をオンとし、先端部３３の光学部材２４からガスタービン１００の内部へと照射光を照射可能である。また、撮像制御部５３は、撮像素子２６によってガスタービン１００の内部を撮像し、撮像素子２６から出力された画像信号を表示装置１４に表示可能である。
そして、ガスタービン１００の内部の適宜の部位によって先端部３３の移動が妨げられ、先端部３３が移動予定経路の先へ進めなくなった場合、先端駆動部４１は、駆動用ワイヤ２２を駆動する。これにより先端駆動部４１は、湾曲部３２を湾曲させることによって先端部３３を湾曲方向に移動させる、または湾曲部３２を周期的に湾曲させることによって先端部３３を振動させる。
【００１７】
そして、先端駆動部４１による先端部３３の移動または振動によっても移動予定経路上での先端部３３の移動停止が解消されない場合、図５（Ｂ）に示すように、接続部材１５は、ケーシング１０１に設けられている第２孔部１０１ｂからケーシング１０１の内部に挿入される。接続部材駆動装置１６は、接続部材１５を送り出すことによって、先端部３３の移動予定経路の逆方向から第１接続部３４に向かい、ケーシング１０１とロータ１０２およびタービン軸１０３との隙間で接続部材１５を移動させる。このとき、通電制御部８１は、電源８２から電磁石７２ａへの通電を停止に維持する。
そして、接続部材１５の第２接続部７２が挿入部２１の第１接続部３４に到達すると、通電制御部８１は、電源８２から電磁石７２ａへの通電を開始することによって電磁石７２ａから磁力を発生させ、この磁力によって第１接続部３４と第２接続部７２とを接続する。このとき、撮像制御部５３は、撮像素子２６によって第１接続部３４に対する第２接続部７２の接近の様子を撮像し、撮像素子２６から出力された画像信号を表示装置１４に表示可能である。
【００１８】
そして、図５（Ｃ）に示すように、接続部材駆動装置１６は、接続部材１５を引き戻すことによって、接続部材１５に接続された先端部３３を移動予定経路に沿って移動させる。このとき、挿入部駆動装置１２は、接続部材駆動装置１６による接続部材１５の引き戻し動作に同期して、挿入部２１を送り出す。
そして、先端部３３が移動予定経路に沿った移動を完了した時点で、接続部材駆動装置１６は接続部材１５の引き戻しを停止し、挿入部駆動装置１２は挿入部２１の送り出しを停止する。そして、通電制御部８１は、電源８２から電磁石７２ａへの通電を停止することによって磁力による第１接続部３４と第２接続部７２との接続を解除する。そして、接続部材駆動装置１６はリール１６ａによる接続部材１５の巻き取りを完了するまで接続部材１５を引き戻し、挿入部駆動装置１２はリール１２ａによる挿入部２１の巻き取りを完了するまで挿入部２１を引き戻す。
【００１９】
上述したように、本実施形態による内視鏡装置１０によれば、内視鏡１１の先端部３３に第１接続部３４を設け、第１接続部３４に接続可能な第２接続部７２を有する接続部材１５を用いて、先端部３３を先端側に移動させることができる。これによって、観察および検査の対象となる工業用機器などの内部で先端部３３の移動が妨げられ、挿入部駆動装置１２による挿入部２１の送り出しだけでは先端部３３が先へ進めなくなった場合であっても、接続部材１５によって先端部３３を移動させることができる。さらに、第１接続部３４と第２接続部７２とを磁力により接続するので、第１接続部３４と第２接続部７２との詳細な位置合わせを不要とし、作業効率を向上させることができる。さらに、電磁石７２ａによって磁力を発生させるので、永久磁石を用いる場合のように接続部材１５を挿入部２１に向かい移動させる途中で不要に磁力が作用することを防止し、工業用機器などの内部で接続部材１５を迅速に移動させることができる。さらに、内視鏡１１の挿入部２１に湾曲変形可能な湾曲部３２を備えたことにより、観察および検査の対象となる工業用機器などの内部で先端部３３の移動が妨げられた場合に、湾曲部３２の湾曲によって先端部３３の移動停止状態を解消し易くすることができる。さらに、第１接続部３４は先端部３３の重心に対応する先端面３３Ａ上の位置に設けられているので、先端部３３を先端側に向かい接続部材１５により引く場合に先端部３３を安定的に牽引することができる。
【００２０】
（第１変形例）
なお、上述した実施形態では、第１接続部３４は、先端部３３の先端面３３Ａの中心から突出するとしたが、これに限定されず、先端面３３Ａ上の中心以外の他の位置から先端側に突出してもよい。
また、上述した実施形態では、第１接続部３４は、円柱状に形成されているとしたが、これに限定されず、他の形状に形成されてもよい。
例えば図６に示す第１変形例の第１接続部３４は、先端部３３の外周面３３Ｂに滑らかに連続する外周面３４Ａを有する円環状に形成され、先端部３３の先端面３３Ａの外周側端部から先端側に突出している。
この第１変形例によれば、先端部３３の先端面３３Ａ上の中心部に観察窓３３ｂまたは照射窓３３ａなどが配置されている場合であっても、観察窓３３ｂを介した撮像素子２６による撮像および照射窓３３ａを介した光学部材２４による照射光の照射に対して接続部材１５が干渉することを抑制することができる。
【００２１】
（第２変形例）
なお、上述した実施形態では、第２接続部７２は電磁石７２ａを備えるとしたが、これに限定されず、観察および検査の対象となる工業用機器などの内部に強磁性体または磁石などが存在しない場合においては、電磁石７２ａの代わりに永久磁石を備えていてもよい。
また、上述した実施形態では、第１接続部３４は強磁性体により形成されているとしたが、これに限定されず、強磁性体の代わりに永久磁石または電磁石を備えていてもよい。
【００２２】
（第３〜第５変形例）
なお、上述した実施形態では、第１接続部３４と第２接続部７２とは磁力により接続されるとしたが、これに限定されず、第１接続部３４と第２接続部７２とは機械的に接続可能な形状を有していてもよい。
例えば図７に示す第３変形例の第１接続部３４および第２接続部７２は、樹脂または金属などからなる鉤型に形成されている。第１接続部３４は、先端部３３の先端面３３Ａ上の中心から先端側に突出する棒状の突出部３４ａと、突出部３４ａの先端に接続された鉤部３４ｂと、を備えている。第２接続部７２は、接続部材１５の先端から先端側に突出する棒状の突出部７２ｃと、突出部７２ｃの先端に接続された鉤部７２ｄと、を備えている。第１接続部３４および第２接続部７２は、互いの鉤部３４ｂ，７２ｄを絡み合わせることによって機械的に接続される。この第３変形例によれば、簡易な構成によって第１接続部３４と第２接続部７２とを機械的に接続することができる。
【００２３】
また、例えば図８に示す第４変形例の第１接続部３４は、上述した第３変形例の第１接続部３４の鉤部３４ｂの代わりに環状部３４ｃを備えている。この第４変形例によれば、簡易な構成でありながら、第１接続部３４と第２接続部７２との機械的な接続を解除し難くすることができる。
また、例えば図９に示す第５変形例の第１接続部３４は、先端部３３の重心に対応する外周面３３Ｂ上の位置から外周側に突出する棒状の突出部３４ａと、突出部３４ａの先端に接続された環状部３４ｃと、を備えている。この第５変形例によれば、第１接続部３４は先端部３３の重心に対応する位置に設けられているので、先端部３３を接続部材１５により重力に逆らって引き上げる場合などにおいて先端部３３を安定的に牽引することができる。
これらの第４変形例および第５変形例の第１接続部３４および第２接続部７２は、第１接続部３４の環状部３４ｃに第２接続部７２の鉤部７２ｄが引っ掛けられることによって機械的に接続される。
なお、上述した第４変形例および第５変形例では、第１接続部３４は突出部３４ａと環状部３４ｃとを備え、第２接続部７２は突出部７２ｃと鉤部７２ｄとを備えるとしたが、これに限定されず、第１接続部３４は突出部３４ａと鉤部３４ｂとを備え、第２接続部７２は鉤部７２ｄの代わりに環状部を備えてもよい。
【００２４】
なお、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００２５】
例えば、上述した実施形態において、接続部材１５は、内視鏡１１の挿入部２１と同一の材質により同一の形状に形成されてもよい。
例えば、上述した実施形態において、接続部材１５の先端部は、内視鏡１１の先端部３３と同様に、外部を撮像可能な撮像素子および外部を照射可能な光学部材を備えてもよい。
例えば、上述した実施形態において、接続部材１５は、内視鏡１１の湾曲部３２と同様に、湾曲変形可能な湾曲部を先端部付近に備え、さらに、この湾曲部を駆動する駆動部を接続部材駆動装置１６などに備えてもよい。
例えば、上述した実施形態において、内視鏡１１の湾曲部３２は、駆動用ワイヤ２２に接続された複数の間接駒３２ａの屈曲により湾曲変形するとしたが、これに限定されず、例えば空気圧による湾曲機構などの他の駆動機構により湾曲変形可能であってもよい。
例えば、上述した実施形態において、挿入部駆動装置１２はモータ１２ｂを備え、接続部材駆動装置１６はモータ１６ｂを備えるとしたが、これに限定されず、各モータ１２ｂ，１６ｂは省略されてもよい。この場合、各リール１２ａ，１６ａは操作者の手動操作により回転駆動可能であってもよい。これにより内視鏡１１の挿入部２１および接続部材１５は、操作者の手動操作により送り出しおよび引き戻し可能となる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  内視鏡装置
１１  内視鏡
１２  挿入部駆動装置
１３  操作装置
１４  表示装置
１５  接続部材
１６  接続部材駆動装置
２１  挿入部
２２  駆動用ワイヤ
２３  光ケーブル
２４  光学部材
２５  電線
２６  撮像素子
３１  可撓部
３２  湾曲部
３３  先端部
３４  第１接続部
３４ａ  突出部
３４ｂ  鉤部
３４ｃ  環状部
５１  光源
５２  光源制御部
５３  撮像制御部
６１  電線
７１  接続部材可撓部
７２  第２接続部
７２ａ  電磁石
７２ｂ  固定部
７２ｃ  突出部
７２ｄ  鉤部
８１  通電制御部
８２  電源
【図１】
2015004800.tif 000003
【図２】
2015004800.tif 000004
【図３】
2015004800.tif 000005
【図４】
2015004800.tif 000006
【図５】
2015004800.tif 000007
【図６】
2015004800.tif 000008
【図７】
2015004800.tif 000009
【図８】
2015004800.tif 000010
【図９】
2015004800.tif 000011