(57)【要約】【課題】小径の管路においても、段差や障害物、また、管路の湾曲、屈曲を問題とすることなく内視鏡挿入部を挿入、抜去することが可能な内視鏡装置を提供する。【解決手段】内視鏡装置は、内視鏡挿入部３と、内視鏡挿入部３を管路内に挿入、抜去させる駆動ユニット４０とを備えている。駆動ユニット４０は、内視鏡挿入部３の外周に取り付けられたフレーム４２と、フレーム４２に設けられ、フレーム４２から側方Ｓに当接部材５３、６３を張り出して管路の壁面を押圧した状態でフレーム４２に対して相対的に軸方向Ａの前方Ｆから後方Ｂへまたは後方Ｂから前方Ｆへ移動させる推進運動、及び、当接部材５３、６３が壁面と離間した状態でフレーム４２に対して相対的に軸方向Ａの後方Ｂから前方Ｆへまたは前方Ｆから後方Ｂへ移動させる復帰運動を繰り返す推進機構５０、６０と、推進機構５０、６０を駆動する駆動機構とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路内に挿入される内視鏡挿入部と、該内視鏡挿入部に設けられ、前記管路に対して前記内視鏡挿入部の軸方向に推進力を与えて、該内視鏡挿入部を前記管路内に挿入、抜去させる駆動ユニットとを備える内視鏡装置であって、
前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部の外周に取り付けられたフレームと、
該フレームに設けられ、該フレームから前記内視鏡挿入部の径方向外方である側方に当接部材を張り出して前記管路の壁面を押圧した状態で、前記当接部材を前記フレームに対して相対的に前記軸方向の前方から後方へまたは後方から前方へ移動させる推進運動、及び、前記当接部材が前記壁面と離間した状態で、前記当接部材を前記フレームに対して相対的に前記軸方向の後方から前方へまたは前方から後方へ移動させる復帰運動を繰り返す推進機構と、
該推進機構を駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記推進機構の前記当接部材は、前記推進運動時に、当接した前記壁面に応じて弾性変形可能であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記推進機構は、基端が前記フレームの前端部に軸着され、先端が該フレームに対して前方へ配設された状態から側方へ配設された状態まで、所定角度だけ往復回転可能な前部アームと、
基端が前記フレームの後端部に軸着され、先端が該フレームに対して後方へ配設された状態から側方へ配設された状態まで、所定角度だけ往復回転可能な後部アームとを備え、
前記当接部材は、前端が前記前部アームの前記先端に取り付けられるとともに、後端が前記後部アームの前記先端に取り付けられており、前記前部アームの前記先端と前記後部アームの前記先端との距離に応じて、側方へ弾性的に湾曲可能であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記推進機構の前記当接部材は、前記前部アーム及び前記後部アームのそれぞれの前記先端に回転可能に取り付けられていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記駆動機構は、所定の回転範囲で往復回転駆動する回転駆動部と、
前記前部アームの前記基端または前記後部アームの前記基端に取り付けられて、前記前部アームまたは前記後部アームとともに往復回転可能な揺動部材と、
前記回転駆動部の往復回転運動に応じて進退可能で、前記揺動部材を押圧することで、該揺動部材を回転させることが可能な直動軸とを備えることを特徴とする内視鏡装置。  
【請求項６】
請求項５に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記推進機構は、複数、対をなして設けられており、
対をなした該推進機構の前記前部アーム同士及び前記後部アーム同士は、前記フレームに同軸上で回転可能に軸着されるとともに、前記基端が回転中心よりも該基端側へ延出されており、
前記揺動部材は、前記前部アーム及び前記後部アームのそれぞれに回転可能に取り付けられているとともに、対応する該揺動部材同士も回転可能に取り付けられて、
対をなした前記推進機構の二つの前記前部アーム及び二つの前記後部アームのそれぞれと、対応する二つの前記揺動部材とで、パンタグラフが構成されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項３または請求項４に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記駆動機構は、所定の回転方向に回転駆動、または、所定の回転範囲で往復回転駆動する回転駆動部と、
前記フレームに軸着され、前記回転駆動部によって、所定の回転方向に回転、または、所定の回転範囲で往復回転可能な回転リンク部材と、
前記前部アームの前記基端または前記後部アームの前記基端に取り付けられて、前記前部アームまたは前記後部アームとともに往復回転可能な揺動リンク部材と、
一端が該揺動リンク部材に回転可能に取り付けられるとともに、他端が前記回転リンク部材に回転可能に取り付けられた連接リンク部材とを備え、
前記フレーム、前記回転リンク部材、前記揺動リンク部材、及び前記連接リング部材で四リンク列が構成されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７に記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットの前記駆動機構の前記回転駆動部は、電動モータであることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内視鏡装置において、
前記電動モータは、回転速度、回転範囲を自在に設定して往復回転可能なサーボモータであることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットは、前記フレームと前記駆動機構とを内部に格納するとともに、前記推進機構が張り出し可能な開口部が形成された本体カバーを備え、
前記駆動ユニットの前記推進機構は、前記復帰運動時には前記本体カバーに格納されているとともに、前記推進運動時には前記本体カバーの前記開口部から前記当接部材を張り出し、前記壁面を押圧することが可能であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部に複数取り付けられていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の内視鏡装置において、
可撓性を有する略管状で、内部に前記内視鏡挿入部を進退可能に挿通させるとともに、基端部において該内視鏡挿入部に対して着脱可能なガイドチューブを備え、
前記駆動ユニットは、該ガイドチューブの先端部に固定されて、該ガイドチューブを介して前記内視鏡挿入部に取り付けられていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内視鏡装置において、
前記ガイドチューブより先端側には、さらに、少なくとも１つ以上の他の前記駆動ユニットが前記内視鏡挿入部に直接固定されていることを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路内に挿入して内部の観察、作業等を行う内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、作業者が直接侵入することができない小径の管路、例えば下水管やガス管などの内部において、所定箇所の観察、作業は、内視鏡装置の内視鏡挿入部を管路内の所定箇所まで挿入することで行っていた。内視鏡挿入部を管路内に挿入する際は、自身の持つ可撓性により、管路の形状に応じて湾曲させながら、基端から内視鏡挿入部を押し込むことで挿入していく。また、挿入延長が長い場合、管路が複数箇所で湾曲、屈曲している場合には、内視鏡挿入部の先端側に自走可能な駆動ユニットを設けて、この駆動ユニットによって内視鏡挿入部を牽引することによって内視鏡挿入部を挿入させていく。このような駆動ユニットを有する装置としては、加圧流体の給排を受けて内視鏡挿入部の軸方向に伸縮し内視鏡挿入部が挿通される伸縮アクチュエータと、この伸縮アクチュエータの両端に設置されたバルーンとを備えた管内自走検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような管内自走検査装置においては、両端のバルーンが交互に膨張収縮を繰り返すともに、協働してその間の伸縮アクチュエータが伸縮することで管路内を走行することができるとされている。
【０００３】
また、異なる駆動ユニットを有する装置としては、駆動力を伝達するモータ車と、モータ車からの動力伝達によって牽引力を発生させる複数の駆動車と、駆動車を誘導する誘導車とが連結して構成された管内自走検査装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような管内自主検査装置では、駆動車による牽引力によって、連結されたモータ車、駆動車、誘導車がタイヤ走行して管路内を走行可能であるとともに、誘導車による誘導によって曲管などの通過も可能であるとされている。
【特許文献１】特公平７−１１９６９５号公報
【特許文献２】特公平６−８１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１においては、その駆動ユニットが軸方向に伸縮可能な伸縮アクチュエータとその両端に設けられたバルーンであることで、その延長が長くなってしまう問題があった。このため、このような駆動ユニットが内視鏡挿入部に設けられた内視鏡装置において、曲率半径の小さいエルボ等を有する管路に内視鏡挿入部を挿入する場合には、駆動ユニットがエルボの部分を通過することができず、挿入できなくなってしまう問題があった。
【０００５】
また、特許文献２のようなタイヤ走行による場合、管路の直径が小さくなるに従って必然的に走行輪の直径も小さくなってしまう。特に、内視鏡挿入部にこのような駆動ユニットを設けて挿入する場合には、管路と内視鏡挿入部との僅かな隙間に走行輪及び走行輪を駆動させる機構を設ける必要がある。このため、小径の管路内においては、駆動ユニットの走行速度が極端に低下してしまうとともに、継手位置における段差や管路内面に付着した障害物などが存在すると、これらを乗り越えて、内視鏡挿入部をさせることができなくなってしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小径の管路においても、段差や障害物、また、管路の湾曲、屈曲を問題とすることなく内視鏡挿入部を挿入、抜去することが可能な内視鏡装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、管路内に挿入される内視鏡挿入部と、該内視鏡挿入部に設けられ、前記管路に対して前記内視鏡挿入部の軸方向に推進力を与えて、該内視鏡挿入部を前記管路内に挿入、抜去させる駆動ユニットとを備える内視鏡装置であって、前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部の外周部に取り付けられたフレームと、前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部の外周に取り付けられたフレームと、該フレームに設けられ、該フレームから前記内視鏡挿入部の径方向外方である側方に当接部材を張り出して前記管路の前記壁面を押圧した状態で、前記当接部材を前記フレームに対して相対的に前記軸方向の前方から後方へまたは後方から前方へ移動させる推進運動、及び、前記当接部材が前記壁面と離間した状態で、前記当接部材を前記フレームに対して相対的に前記軸方向の後方から前方へまたは前方から後方へ移動させる復帰運動を繰り返す推進機構と、該推進機構を駆動する駆動機構とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この発明に係る内視鏡装置によれば、内視鏡挿入部を管路内に挿入する場合には、駆動ユニットの駆動機構が駆動することによって、フレームに設けられた推進機構は、推進運動として、当接部材を、フレームから側方に張り出して管路の壁面を押圧するとともに、フレームに対して相対的に軸方向前方から後方へ移動させる。推進機構の当接部材と管路との間には摩擦力が生じて互いを拘束するため、結果として、フレームが取り付けられた内視鏡挿入部は、軸方向前方に推進力が与えられて、挿入されていく。次に、推進機構は、復帰運動として、当接部材を軸方向の後方から前方へ移動させて、推進運動を開始する直前の状態に復帰する。この際、推進機構の当接部材が管路の壁面と離間した状態を保つことで、フレームに外力が働かず、フレームが取り付けられた内視鏡挿入部は静止した状態を保つ。すなわち、駆動ユニットの推進機構が推進運動と復帰運動とのサイクルを繰り返すことで、１サイクルごとに、推進運動時における推進機構の軸方向前方から後方へのストローク量に応じて、内視鏡挿入部を軸方向前方に挿入させることができる。また、内視鏡挿入部を管路から抜去する場合には、推進運動と復帰運動との向きを逆転させる。すなわち、推進運動時には当接部材を後方から前方へ、復帰運動時には前方から後方へ移動させることで、同様にして、内視鏡挿入部に軸方向後方に推進力を与えて、抜去することができる。
【０００９】
ここで、推進運動時における推進機構のストローク量を小さくすることで、駆動ユニット全体の長さを短くすることができる。このため、屈曲、湾曲した管路でも駆動ユニットを通過させることが可能であり、内視鏡挿入部が湾曲することで、湾曲、屈曲した管路にも自在に挿入、抜去することが可能である。また、この駆動ユニットにおいて、ストローク量を変化させずに、推進運動時に推進機構が側方に張り出す張り出し量を変化させることで、小径の管路にも対応することが可能であり、また、張り出し量に応じた段差や障害物などを乗り越えて走行することも可能である。この際、内視鏡挿入部を挿入、抜去させる速度は、推進運動及び復帰運動の周期と、推進運動のストローク量とに依存するので、挿入、抜去速度を変化させること無く、小径の管路においても効率良く内視鏡挿入部を挿入、抜去させることが可能である。
【００１０】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記推進機構の前記当接部材は、前記推進運動時に、当接した前記壁面に応じて弾性変形可能であることがより好ましいとされている。
【００１１】
この発明に係る内視鏡装置によれば、推進運動時において、駆動ユニットの推進機構の当接部材は、壁面に応じて弾性変形可能である。このため、管路の壁面が変形している場合、段差が生じている場合、あるいは壁面に障害物などが付着している場合などでも、推進運動時における推進機構の張り出し量を変化させることなく、当接部材が対応する位置で弾性変形して吸収することで、容易に乗り越えて、内視鏡挿入部を挿入、抜去させることができる。また、推進運動時における推進機構の張り出し量を増大させることで、当接部材の弾性変形量を増大させて、壁面と推進機構の当接部材との間に生じる摩擦力を増大させることができる。このため、壁面が平滑に形成されている場合でも、壁面上で当接部材が滑動してしまうことなく、推進運動時における推進機構の推進力を効率良くフレーム介して内視鏡挿入部に伝達させて挿入、抜去させることができる。
【００１２】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記推進機構は、基端が前記フレームの前端部に軸着され、先端が該フレームに対して前方へ配設された状態から側方へ配設された状態まで、所定角度だけ往復回転可能な前部アームと、基端が前記フレームの後端部に軸着され、先端が該フレームに対して後方へ配設された状態から側方へ配設された状態まで、所定角度だけ往復回転可能な後部アームとを備え、前記当接部材は、前端が前記前部アームの前記先端に取り付けられるとともに、後端が前記後部アームの前記先端に取り付けられており、前記前部アームの前記先端と前記後部アームの前記先端との距離に応じて、側方へ弾性的に湾曲可能であることがより好ましいとされている。
【００１３】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、推進機構の当接部材は、前部アームの先端と後部アームの先端との距離を狭めることで、弾性的に湾曲して側方に張り出すことが可能である。また、前部アームを、先端がフレームに対して前方へ配設された状態から側方へ配設された状態まで回転させるとともに、後部アームを、先端がフレームから側方へ配設された状態から後方へ配設された状態まで回転させることで、当接部材をフレームに対して相対的に前方から後方へ移動させることが可能である。すなわち、内視鏡挿入部を挿入する場合において、推進運動時には、前部アームの先端と後部アームの先端との距離を狭めた状態で、前部アームを先端が前方へ配設された状態から側方へ配設された状態へ、後部アームを先端が側方へ配設された状態から後方へ配設された状態へ回転させることで、当接部材は、壁面を押圧した状態で、フレーム対して相対的に前方から後方へ移動しようとする。このため、内視鏡挿入部は、フレームを介して軸方向前方に推進力を与えられて挿入されていく。また、復帰運動時には、前部アームの先端と後部アームの先端との距離を広げた状態で、当接部材を、壁面から離間させて後方から前方に移動させることで、内視鏡挿入部に逆方向に推進力を与えずに、推進運動の開始の状態に戻すことができる。
【００１４】
すなわち、前部アームと後部アームとが、当接部材が取り付けられた先端間の距離を変化させて協働して往復回転することで、推進運動と復帰運動とを繰り返して、内視鏡挿入部を挿入することができる。なお、内視鏡挿入部を抜去する場合には、推進運動時及び復帰運動時の前部アーム及び後部アームの回転方向を逆転させることで、内視鏡挿入部は、軸方向後方へ推進力を与えられて抜去されていく。また、当接部材は、湾曲して側方に張出していることで、前端及び後端から中間部にかけて徐々に壁面との距離が狭まった状態となる。このため、上述のように、復帰運動から推進運動に移行する際の当接部材の張出し量に応じて、管路内の段差や障害物に対応することが可能であるとともに、当接部材が段差や障害物に前端から徐々に当接することで、さらに容易に乗り越えて、内視鏡挿入部を挿入、抜去することができる。
【００１５】
さらに、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記推進機構の前記当接部材は、前記前部アーム及び前記後部アームのそれぞれの前記先端に回転可能に取り付けられていることがより好ましいとされている。
【００１６】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、推進機構の当接部材は、前部アーム及び後部アームのそれぞれの前記先端に回転可能に取り付けられていることで、前部アームの先端と後部アームの先端との距離を狭めた際に、より柔軟に、かつ、略円弧状に湾曲することができる。このため、より円滑に推進運動と復帰運動を繰り返すことができるとともに、略円弧状に湾曲することで、管路内の段差や障害物をより容易に乗り越えて、内視鏡挿入部を挿入、抜去することができる。
【００１７】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記駆動機構は、所定の回転範囲で往復回転駆動する回転駆動部と、前記前部アームの前記基端または前記後部アームの前記基端に取り付けられて、前記前部アームまたは前記後部アームとともに往復回転可能な揺動部材と、前記回転駆動部の往復回転運動に応じて進退可能で、前記揺動部材を押圧することで、該揺動部材を回転させることが可能な直動軸とを備えることがより好ましいとされている。
【００１８】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットの駆動機構は、回転駆動部によって直動軸を進出させて、揺動部材を押圧し回転させることで、揺動部材が取り付けられた前部アームあるいは後部アームの一方を他方との距離を縮めるように回転させることができる。また、直動軸を後退させることで、揺動部材を介して回転させられた前部アームあるいは後部アームは、先端に取り付けられた当接部材の弾性によってもとの状態に戻ろうとする。すなわち、駆動ユニットの駆動機構は、回転駆動部を回転駆動させて、直動軸を進退させることで、前部アームまたは後部アームを往復回転させることが可能であり、省スペースで、効率良く、推進機構に推進運動及び復帰運動させることが可能である。
【００１９】
さらに、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記推進機構は、複数、対をなして設けられており、対をなした該推進機構の前記前部アーム同士及び前記後部アーム同士は、前記フレームに同軸上で回転可能に軸着されるとともに、前記基端が回転中心よりも該基端側へ延出されており、前記揺動部材は、前記前部アーム及び前記後部アームのそれぞれに回転可能に取り付けられているとともに、対応する該揺動部材同士も回転可能に取り付けられて、対をなした前記推進機構の二つの前記前部アーム及び二つの前記後部アームのそれぞれと、対応する二つの前記揺動部材とで、パンタグラフが構成されていることがより好ましいとされている。
【００２０】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、対をなした推進機構の二つの前部アーム及び後部アームのそれぞれと、対応する二つの揺動部材とで、パンタグラフが構成されている。このため、回転駆動部によって直動軸を進出させて、揺動部材を押圧することで、対応する二つの前部アームまたは後部アームの一方を回転させて、他方との距離を縮めるように回転させることができる。また、直動軸を後退させることで、当接部材の弾性によって前部アームまたは後部アームはもとの状態にも戻ろうとする。すなわち、回転駆動部を回転駆動させて、直動軸を進退させることで、対をなした推進機構の前部アーム及び後部アームを往復回転させることが可能であり、パンタグラフを構成することで対をなした推進機構を省スペースで、効率良く、駆動することができる。
【００２１】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記駆動機構は、所定の回転方向に回転駆動、または、所定の回転範囲で往復回転駆動する回転駆動部と、前記フレームに軸着され、前記回転駆動部によって、所定の回転方向に回転、または、所定の回転範囲で往復回転可能な回転リンク部材と、前記前部アームの前記基端または前記後部アームの前記基端に取り付けられて、前記前部アームまたは前記後部アームとともに往復回転可能な揺動リンク部材と、一端が該揺動リンク部材に回転可能に取り付けられるとともに、他端が前記回転リンク部材に回転可能に取り付けられた連接リンク部材とを備え、前記フレーム、前記回転リンク部材、前記揺動リンク部材、及び前記連接リング部材で四リンク列が構成されているものとしても良い。
【００２２】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、フレームを固定リンクとし、フレームと、回転リンク部材と、揺動リンク部材と、連接リング部材とで四リンク列を構成していることで、回転駆動部の回転駆動を揺動リンク部材の往復回転運動に変換し、揺動リング部材が固定された前部アームまたは後部アームを往復回転させることができる。この際、駆動機構を四リンク列とすることで、省スペースで、効率良く前部アームまたは後部アームを往復回転させて、推進機構に推進運動及び復帰運動させることが可能であり、また、駆動ユニットの小型化、軽量化も図ることができる。
【００２３】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットの前記駆動機構の前記回転駆動部は、電動モータであることがより好ましいとされている。
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、回転駆動部を電動モータとして電力によって駆動可能とすることで、管路の延長が長くなってもエネルギーを損失させること無く、また、応答性能を悪化させること無く、推進機構を駆動することができる。
【００２４】
また、上記の内視鏡装置において、前記電動モータは、所定の回転速度、回転範囲で往復回転可能なサーボモータであることがより好ましいとされている。
【００２５】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、回転駆動部がサーボモータであることで、回転速度、回転範囲を自在に設定することができる。このため、回転速度を設定することで、内視鏡挿入部の挿入、抜去する速度を調整することができる。また、回転範囲を設定することで、駆動ユニットの推進機構の推進運動時におけるストローク量及び壁面への押圧力を調整することができる。
【００２６】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットは、前記フレームと前記駆動機構とを内部に格納するとともに、前記推進機構が張り出し可能な開口部が形成された本体カバーを備え、前記駆動ユニットの前記推進機構は、前記復帰運動時には前記本体カバーに格納されているとともに、前記推進運動時には前記本体カバーの前記開口部から前記当接部材を張り出し、前記壁面を押圧することが可能であることがより好ましいとされている。
【００２７】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットにおいて、本体カバーが、フレーム、駆動機構及び推進機構を内部に格納することで耐久性を向上させることができる。また、推進機構は、推進運動時には、本体カバーに形成された開口部から当接部材を側方に張り出すことで、壁面を押圧しフレームを介して内視鏡挿入部に推進力を与えることができる。また、復帰運動時には、推進機構は本体カバーに格納された状態となる。このため、内視鏡挿入部を管路から抜去する際には、推進機構を復帰運動時の状態で静止させることで、壁面と当接部材との間には拘束力が働かず、内視鏡挿入部の基端を牽引するだけで容易に抜去することができる。
【００２８】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部に対して着脱自在に取り付けられていることがより好ましいとされている。
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットの取り付け位置を、内視鏡挿入部の軸方向に調整して、内視鏡挿入部に好適に推進力を与えることが可能な位置に設定することができる。
【００２９】
また、上記の内視鏡装置において、前記駆動ユニットは、前記内視鏡挿入部に複数取り付けられていることがより好ましいとされている。
【００３０】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットが内視鏡挿入部に複数取り付けられていることで、例えば、それぞれの推進機構に交互に推進運動と復帰運動をさせることで、内視鏡挿入部には常に推進力が与えられた状態となる。このため、より効率良く内視鏡挿入部を挿入、抜去させていくことが可能であるとともに、勾配を有する、あるいは鉛直の管路でも重力に対向して挿入していくことができる。また、湾曲部、屈曲部を有する管路においては、湾曲部、屈曲部の前後に駆動ユニットが配置した状態で、推進力を与えることができる。このため、湾曲部及び屈曲部においては、より円滑に内視鏡挿入部を挿入、抜去することができる。
【００３１】
また、上記の内視鏡装置において、可撓性を有する略管状で、内部に前記内視鏡挿入部を進退可能に挿通させるとともに、基端部において該内視鏡挿入部に対して着脱可能なガイドチューブを備え、前記駆動ユニットは、該ガイドチューブの先端部に固定されて、該ガイドチューブを介して前記内視鏡挿入部に取り付けられていることがより好ましいとされている。
【００３２】
この発明に係る内視鏡装置によれば、駆動ユニットがガイドチューブを介して内視鏡挿入部に取り付けられていることで、管路内に内視鏡挿入部を挿入している状態でも、管路外で内視鏡挿入部の基端とガイドチューブとの固定を解除することで、容易に駆動ユニットの取り付け位置を調整することができる。このため、内視鏡挿入部の挿入、抜去に伴って、管路の湾曲部、屈曲部など、管路の条件が変化した場合には、それに応じて駆動ユニットの位置を調整することができ、管路の湾曲部、屈曲部などでもより容易に内視鏡挿入部を挿入、抜去させることができる。また、内視鏡挿入部とガイドチューブの固定を解除して、内視鏡挿入部の基端を直接押し込む、あるいは引っ張ることで、ガイドチューブをガイドとして内視鏡挿入部を進退させて、内視鏡挿入部の先端の位置を微調整することも可能となる。
【００３３】
また、上記の内視鏡装置において、前記ガイドチューブより先端側には、さらに、少なくとも１つ以上の他の前記駆動ユニットが前記内視鏡挿入部に直接固定されていることがより好ましいとされている。
【００３４】
この発明に係る内視鏡装置によれば、ガイドチューブを介して固定された駆動ユニットと、直接固定された他の駆動ユニットとの複数の駆動ユニットによって、効率良く、内視鏡挿入部を挿入、抜去させていくことが可能であるとともに、勾配を有する、あるいは鉛直の管路でも重力に対向して挿入していくことができる。また、湾曲部、屈曲部を有する管路においては、湾曲部、屈曲部の前後に駆動ユニットが配置した状態で、推進力を与えることができる。また、ガイドチューブを介して固定された駆動ユニットを推進運動の状態で停止させれば、駆動ユニットの推進機構は側方に張り出して壁面を押圧した状態で停止し、ガイドチューブは管路内で固定された状態となる。この状態で、他の駆動ユニットのみを駆動させれば、管路の形状に従って湾曲したガイドチューブをガイドとして、内視鏡挿入部を挿入、抜去することができる。このため、壁面や屈曲部によって内視鏡挿入部が抵抗を受けること無く、他の駆動ユニットによって内視鏡挿入部を挿入、抜去することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡挿入部に推進運動及び復帰運動を繰り返すことが可能な推進機構を有する駆動ユニットが設けられていることで、小径の管路においても、段差や障害物、また、管路の湾曲、屈曲を問題とすることなく自在に挿入、抜去することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
図１から図１４は、この発明に係る第１の実施形態を示している。図１は内視鏡装置の全体図を、また図２はそのブロック図を示している。さらに、図３から図５は駆動ユニットの拡大図を、図６はそのブロック図を示している。
【００３７】
図１に示すように、この内視鏡装置１は、光学アダプタ２と、この光学アダプタ２が着脱自在に接続される内視鏡挿入部３を有する内視鏡４と、内視鏡４が収納されるコントロールユニット（本体）６と、各種動作制御を実行させるための操作を行うリモートコントローラ７と、内視鏡画像や操作制御内容（例えば処理メニュー）が表示される表示装置である液晶モニタ（以下、ＬＣＤと称する）８と、通常の内視鏡画像、あるいはその内視鏡画像をステレオ画像として立体視可能なフェイスマウントディスプレイ（以下、ＦＭＤと称する）９と、このＦＭＤ９に画像データを供給するＦＭＤアダプタ９ａとを備えて概略構成されている。
【００３８】
内視鏡挿入部３は、先端部３ａと、先端部３ａの基端側に設けられて能動的に湾曲可能な湾曲部３ｂと、湾曲部３ｂの基端側に設けられて可撓性を有する可撓管部３ｃとで構成された細長いケーブルであり、コントロールユニット６から引き出して被検査物（被観察物）内に挿入することが可能となっている。内視鏡挿入部３の先端部３ａには、ＣＣＤ（光学撮像素子。図示せず。）が内蔵されていて、立体視観察用であるステレオ測定用の光学アダプタ２の他に、通常観察用の比較計測用光学アダプタ１０も着脱自在に接続できるようになっている。
【００３９】
また、内視鏡挿入部３の先端側には、管路内において、内視鏡挿入部３の軸方向に推進力を与えて挿入、抜去させる駆動ユニット４０が設けられている。駆動ユニット４０の詳細については後述する。なお、同図の符号１１は、後述のＣＣＵ１７を経由せずに映像を映像信号処理回路に入力するための外部映像入力端子を示している。また、符号１２は、外部から電力を取り入れるためのコンセントケーブルを示している。
【００４０】
続いて、図２を参照しながら内視鏡装置１の内部構造の詳細説明を以下に行う。
図２に示すように、内視鏡挿入部３において、可撓管部３ｃの基端部は、コントロールユニット６内の内視鏡ユニット１５に接続されている。この内視鏡ユニット１５の内部には、撮影時に必要な照明光を内視鏡挿入部３に内蔵されたライトガイドに供給する光源１６や、内視鏡挿入部３の湾曲部３ｂを、リモートコントローラ７の入力に基づいて、電気的に湾曲動作させる電動湾曲装置（図示せず）などが内蔵されている。さらに、コントロールユニット６内には、駆動ユニット制御部４０ａが内蔵されている。駆動ユニット制御部４０ａは、駆動ユニット４０に内蔵されたモータ制御回路４３と内視鏡挿入部３を経由して接続されており、駆動ユニット４０の動作を制御する。
【００４１】
また、内視鏡挿入部３の先端部３ａ内には、前述のＣＣＤが内蔵されており、このＣＣＤから出力される撮像信号が、画像処理部であるカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと称する）１７に入力されるようになっている。このＣＣＵ１７は、入力された撮像信号を例えばＮＴＳＣ信号等の映像信号に変換して、コントロールユニット６内の制御部ＣＵに供給するように構成されている。
【００４２】
コントロールユニット６内に搭載される制御部ＣＵは、ＣＰＵ１８、ＲＯＭ１９、ＲＡＭ２０、ＰＣカードインターフェイス（以下、ＰＣカード  Ｉ／Ｆと称する。）２１ａ、ＵＳＢインターフェイス（以下、ＵＳＢ  Ｉ／Ｆと記載する。）２１ｂ、ＲＳ−２３２Ｃインターフェイス（以下、ＲＳ−２３２Ｃ  Ｉ／Ｆと記載する。）２１ｃ、音声信号処理回路２２、映像信号処理回路２３、そして記録部Ｍを備えて構成されている。
【００４３】
ＣＰＵ１８は、主要プログラムに基づいて各種機能を実行／動作させる制御と、計測処理とを行うマイクロプロセッサーである。そして、このＣＰＵ１８は、ＲＯＭ１９に格納されているプログラムを実行し、目的に応じた処理を行うことでシステム全体の動作制御を行うようになっている。
【００４４】
ＲＳ−２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ２１ｃは、リモートコントローラ７による操作に基づいてコントロールユニット６全体を動作制御するのに必要な通信を行うためのインターフェイスであり、ＣＣＵ１７、内視鏡ユニット１５、駆動ユニット制御部４０ａ、そしてリモートコントローラ７のそれぞれに接続されている。また、バスを介してＣＰＵ１８に接続されている。これにより、リモートコントローラ７で、ＣＣＵ１７、駆動ユニット４０、及び内視鏡ユニット１５への動作指示及び制御を行うことが可能となっている。
【００４５】
ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ２１ｂは、コントロールユニット６とパーソナルコンピュータ２５との間を電気的に接続するためのインターフェイスである。このＵＳＢ  Ｉ／Ｆ２１ｂを介してコントロールユニット６とパーソナルコンピュータ２５を接続した場合に、パーソナルコンピュータ２５側からも、リモートコントローラ７から動作指示した場合と同様に、内視鏡画像の表示指示や計測時における画像処理、駆動ユニット４０の動作指示などの各種の制御指示をコントロールユニット６に対して行うことが可能となる。さらには、コントロールユニット６及びパーソナルコンピュータ２５間での各種処理に必要な制御情報やデータ等の入出力も可能としている。
【００４６】
ＰＣカード  Ｉ／Ｆ２１ａには、ＰＣＭＣＩＡメモリーカード２６のみならず、ＰＣＭＣＩＡカードアダプタを介してコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリーカード２７等の外部記憶媒体が着脱自在に装着されるようになっている。そして、この外部記憶媒体を装着した場合には、ＣＰＵ１８の制御により、これら外部記憶媒体に記憶された制御処理情報や検査記録等のデータを、ＰＣカード  Ｉ／Ｆ２１ａを介してコントロールユニット６内に取り込んだり、または、ＰＣカード  Ｉ／Ｆ２１ａを介して制御処理情報や検査記録等のデータを前記外部記憶媒体に供給して記録させることができるようになっている。
【００４７】
映像信号処理回路２３は、ＣＣＵ１７から供給された内視鏡画像とグラフィック表示された操作メニューとを合成した合成画像を表示する機能を有しており、ＣＣＵ１７からの映像信号と、ＣＰＵ１８により生成された操作メニューの表示信号とを合成処理し、さらに、ＬＣＤ８の画面上に表示するのに必要な処理を施してからＬＣＤ８に供給する。
これにより、ＬＣＤ８には、内視鏡画像と操作メニューとの合成画像が表示される。なお、映像信号処理回路２３は、単に内視鏡画像、あるいは操作メニュー等の画像を単独で表示させるための処理を行うことも可能となっている。ＬＣＤ８は、内視鏡挿入部３からの内視鏡画像（映像）や操作制御内容（例えば処理メニュー）等の表示を行う表示部であるタッチパネル式の液晶モニタである。
【００４８】
コントロールユニット６には、ＣＣＵ１７を経由せずに映像信号処理回路２３に映像を入力する前述の外部映像入力端子１１が別に設けられている。この外部映像入力端子１１に映像信号が入力された場合、映像信号処理回路２３は、ＣＣＵ１７からの内視鏡画像に優先して前記映像信号に基づく合成画像を出力する。
【００４９】
音声信号処理回路２２には、マイク２８により集音されて前記外部記憶媒体に記録される音声信号や、前記外部記憶媒体の再生により得られる音声信号や、ＣＰＵ１８により生成された音声信号が供給されるようになっている。そして、この音声信号処理回路２２は、供給された音声信号を再生するために必要な処理（増幅処理等）を施した後、スピーカ２２ａに出力する。これにより、スピーカ２２ａから音声信号が再生される。また、リモートコントローラ７には、湾曲操作用のジョイスティック、駆動ユニット用ジョイスティック及びスイッチ、メニュー選択用のジョイスティック、フリーズスイッチ、画像記録スイッチ等が設けられており、各種のリモコン操作を行えるようになっている。駆動ユニット用ジョイスティック及びスイッチでは、これらを操作することによって、駆動ユニット４０を前進（挿入）及び後退（抜去）させて、また、その速度設定することが可能である。
【００５０】
次に、駆動ユニット４０の詳細について説明する。図３に示すように、駆動ユニット４０は、内視鏡挿入部３において、可撓管部３ｃの先端部に取り付けられており、駆動ユニット４０の先端側で、湾曲部３ｂが湾曲可能である。図３及び図５に示すように、駆動ユニット４０の各内部機構は、上部カバー４１ａ及び下部カバー４１ｂで構成される本体カバー４１によって覆われている。上部カバー４１ａと下部カバー４１ｂとが組みつけられた状態において、本体カバー４１の前部及び後部には、内視鏡挿入部３を挿通可能な開口部４１ｃが形成されていて、また、側部にも軸方向Ａに沿って開口部４１ｄが形成されており、後述する推進機構が軸方向Ａと直交する内視鏡挿入部３の径方向である側方Ｓに張り出すことを可能としている。
【００５１】
図４及び図５に示すように、本体カバー４１を取り外した状態において、駆動ユニット４０は、断面矩形の略管状で内視鏡挿入部３が挿通されてその外周に接着固定されたフレーム４２と、フレーム４２に設けられ、フレーム４２の軸方向Ａに推進力を与える推進機構５０、６０と、推進機構５０、６０のそれぞれを駆動する駆動機構７０、８０とを備える。なお、上述の本体カバー４１は、図示しない冶具によってフレーム４２に固定されている。
【００５２】
推進機構５０は、フレーム４２の前端部４２ａに設けられた前部アーム５１と、後端部４２ｂに設けられた後部アーム５２とを備えている。また、同様に、推進機構６０は、フレーム４２の前端部４２ａに設けられた前部アーム６１と、後端部４２ｂに設けられた後部アーム６２とを備えている。
【００５３】
推進機構５０、６０の前部アーム５１、６１は、フレーム４２の一面４２ｃにおいて、共通する回転中心Ｏ１で回転可能に軸着されている。前部アーム５１、６１の先端５１ａ、６１ａは、フレーム４２から突出し、一面４２ｃと対向する他面４２ｄ側へ延びている。また、前部アーム５１、６１は、回転中心Ｏ１よりも基端側へ略等しい長さでだけ延出されたリンク部５１ｂ、６１ｂを有している。同様に、推進機構５０、６０の後部アーム５２、６２は、フレーム４２の他面４２ｄにおいて、共通する回転中心Ｏ２で回転可能に軸着されている。後部アーム５２、６２の先端５２ａ、６２ａは、フレーム４２から突出し、一面４２ｃ側へ延びている。また、後部アーム５２、６２は、回転中心Ｏ２よりも基端側へ略等しい長さでだけ延出されたリンク部５２ｂ、６２ｂを有している。
【００５４】
また、推進機構５０、６０は、それぞれ、当接部材である弾性的に湾曲可能な板バネ５３、６３を備えている。板バネ５３、６３は、前端５３ａ、６３ａがそれぞれ前部アーム５１、６１の先端５１ａ、６１ａにピン５１ｃ、６１ｃによって回転可能に取り付けられている。また、後端５３ｂ、６３ｂが、それぞれ後部アーム５２、６２の先端５２ａ、６２ａにピン５２ｃ、６２ｃによって回転可能に取り付けられている。すなわち、推進機構５０において、板バネ５３は、対応する前部アーム５１と後部アーム５２とが、先端５１ａ、５２ａの間の距離を狭めるように互いに側方Ｓへ回転することで、弾性的に略円弧状に湾曲して側方Ｓに張り出される。また、前部アーム５１が、先端５１ａがフレーム４２に対して前方Ｆへ配設された状態から側方Ｓへ配設された状態へ回転するとともに、後部アーム５２が前部アーム５１と協働して、先端５２ａがフレーム４２に対して側方Ｓへ配設された状態から後方Ｂへ配設された状態へ回転することで、板バネ５３を全体的にフレーム４２に対して前方Ｆから後方Ｂへ移動させることが可能である。
【００５５】
推進機構６０においても同様に、板バネ６３を、前部アーム６１と後部アーム６２の互いの回転方向によって、弾性的に略円弧状に湾曲して側方Ｓに張り出させる、あるいは、全体的にフレーム４２に対して前方Ｆから後方Ｂへ移動させることが可能である。なお、図５に示すように、推進機構５０、６０は、各構成要素が中心軸Ｌに対して正面視略対称となるように設けられており、各板バネ５３、６３が側方Ｓへ張り出す方向も中心軸Ｌに対して正面視略対称となるように設定されている。また、板バネ５３、６３の後述する管路の壁面と相対して当接する面には、ゴムで形成された当接部５３ｃ、６３ｃが設けられている。なお、本体カバー４１の開口部４１ｄは、各推進機構５０、６０の板バネ５３、６３と対応して、軸方向Ａに沿って形成されており、各板バネ５３、６３は、対応する前部アーム５１、６３及び後部アーム５２、６２の回転によって上述するように弾性的に湾曲することで側方Ｓへの張り出し量を変化させて、本体カバー４１から突没可能に設定されている。
【００５６】
また、駆動機構７０は、回転駆動部であり、往復回転可能な駆動ギア７１ａを有するサーボモータ７１と、中心軸Ｌと略平行に延設された直動軸７２とを備える。直動軸７２には、送りネジ７２ａが形成されており、サーボモータ７１の駆動ギア７１ａと噛合されている。また、駆動機構７０は、一端７３ａ、７４ａが推進機構５０、６０の各前部アーム５１、６１の基端５１ｄ、６１ｄにそれぞれ回転可能に取り付けられた二つの揺動部材７３、７４を備える。揺動部材７３、７４は、他端７３ｂ、７４ｂにおいて、互いに回転可能に取り付けられている。揺動部材７３、７４の部材長は、前部アーム５１、６１のリンク部５１ｂ、６１ｂと略等しく設定されており、揺動部材７３、７４と、リンク部５１ｂ、６１ｂとで、パンタグラフが構成されている。すなわち、サーボモータ７１を駆動することによって、駆動ギア７１ａが往復回転するのに伴って、直動軸７２は軸方向Ａに進退することが可能であり、直動軸７２が進出することによって、揺動部材７３、７４の他端７３ｂ、７４ｂを押圧し、前部アーム５１、６１をそれぞれ側方Ｓへ回転させることが可能である。また、直動軸７２を後退させることによって、前部アーム５１、６１は、対応する板バネ５３、６３の復元力が作用して、先端５１ａ、６１ａがフレーム４２に対して前方Ｆへ配設された状態まで回転することが可能である。
【００５７】
同様に駆動機構８０も、駆動ギアを有するサーボモータ８１と、中心軸Ｌ上に延設され、送りネジが形成されるとともに、サーボモータ８１の駆動ギアに噛合された直動軸８２とを備える。また、後部アーム５２、６２の基端５２ｄ、６２ｄには、略等しい部材長を有する揺動部材８３、８４の一端８３ａ、８４ａがそれぞれ回転可能に取り付けられており、揺動部材８３、８４同士も他端８３ｂ、８４ｂで回転可能に取り付けられている。すなわち、サーボモータ８１を駆動することによって、直動軸８２は軸方向Ａに進退することが可能であり、これによって後部アーム５２、６２を先端がフレーム４２に対して後方Ｂへ配設された状態から側方Ｓへ配設された状態まで往復回転させることが可能である。このため、駆動機構７０、８０のサーボモータ７１、８１を駆動させることにより、各推進機構５０、６０の前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２を協働して往復回転させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、サーボモータ７１、８１を駆動して直動軸７２、８２を前進させることによって、前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２は、中心軸Ｌを基準として回転角度θＦ、θＢが最大で６０度となるまで側方Ｓへ回転可能であり、直動軸７２、８２を後退させることによって、板バネ５３、６３の復元力によって内視鏡挿入部３と近接する位置まで回転可能に設定されている。なお、これらの回転角度及び回転範囲は、適時変更可能なものである。また、図示しないが、各駆動機構７０、８０のサーボモータ７１、８１には、電磁クラッチが設けられており、サーボモータ７１、８１に電力が供給されている場合には、電磁クラッチが作動して動力を駆動ギア７１ａ、８１ａに伝達させて、直動軸７２、８２を進退させることができる。また、サーボモータ７１、８１に電力が供給されていない場合には、電磁クラッチは解除されて、直動軸７２、８２は板バネ５３、６３の復元力によって後退してしまう。
【００５９】
また、図４及び図６に示すように、各駆動機構７０、８０のサーボモータ７１、８１には、それぞれ回転角度を検出可能なエンコーダ７１ｂ、８１ｂが設けられており、これによって前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２の回転角度θＦ、θＢを適時検出可能である。また、フレーム４２にはモータ制御回路４３が設けられており、サーボモータ７１、８１及びエンコーダ７１ｂ、８１ｂと接続されている。さらに、モータ制御回路４３は、モータ制御回路４３に内蔵された図示しない通信回路（図６に示す符号４４）を介して、コネクタ４０ｂと接続され、内視鏡挿入部３の内部に配設された信号ケーブル３ｄを経由してコントロールユニット６に内蔵された駆動ユニット制御部４０ａへと接続されている。すなわち、駆動ユニット４０は、リモートコントローラ７の操作による駆動ユニット制御部４０ａからの入力信号に基づいて、モータ制御回路４３によってサーボモータ７１、８１を駆動させて前進あるいは後退すること可能である。なお、駆動ユニット４０のサーボモータ７１、８１を駆動するための電力も同様に、内視鏡挿入部３の内部に配設された電源ケーブル３ｅからコネクタ４０ｂを介して供給されている。
【００６０】
次に、内視鏡装置１の作用について説明する。図７から図１０は、管路Ｐの内部に挿入した内視鏡装置１の内視鏡挿入部３及び駆動ユニット４０について、経時的変化を模式的に表わしたものである。図７に示すように、管路Ｐの内部に配置された駆動ユニット４０は、各推進機構５０、６０の前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２のそれぞれで、回転角θＦ、θＢが最小、すなわち、内視鏡挿入部３と最も近接した位置となっている。この状態において、リモートコントローラ７のジョイスティックを前進するように入力すれば、この入力信号が駆動ユニット制御部４０ａからモータ制御回路４３に伝送されて、モータ制御回路４３は、サーボモータ７１、８１を駆動させる。まず、推進運動として、後部アーム５２、６２と対応したサーボモータ８１のみを所定の回転角度だけ回転させることで、図８に示すように、後部アーム５２、６２を側方Ｓへ、回転角度θＢが最大値６０度となる位置まで回転させる。
【００６１】
この状態においては、推進機構５０の前部アーム５１の先端５１ａと後部アーム５２の先端５２ａとの間が狭まって、板バネ５３は、弾性的に湾曲して、側方Ｓに張り出して壁面Ｐ１を押圧する。この際、板バネ５３は、前部アーム５１及び後部アーム５２に、それぞれ回転可能に取り付けられていることで、柔軟に、かつ、略円弧状に湾曲することが可能であり、壁面Ｐ１の形状に応じて弾性的に変形して壁面Ｐ１を押圧する。また、推進機構６０においても同様に、前部アーム６１の先端６１ａと後部アーム６２の先端６２ａとの間が狭まって、板バネ６３は、弾性的に略円弧状に湾曲して、側方Ｓに張り出すとともに、壁面Ｐ１の形状に応じて弾性的に変形して壁面Ｐ１を押圧する。このように、推進機構５０、６０の板バネ５３、６３が壁面Ｐ１を押圧することで、壁面Ｐ１と板バネ５３、６３との間には、摩擦による拘束力が発生する。この際、板バネ５３、６３の当接している面には、ゴムで形成された当接部５３ｃ、６３ｃが設けられているので、摩擦による拘束力をさらに効果的に発生させることができる。なお、当接部としては、ゴムで形成されたものに限らず、例えば、表面が粗面処理されているなど、少なくとも摩擦係数を増大させるような処理が施されていれば、同様の効果を期待することができる。
【００６２】
次に、図９及び図１０に示すように、サーボモータ７１、８１の両方を駆動して、直動軸７２を前進させる一方、直動軸８２を後退させることで、前部アーム５１、６１を先端５１ａ、６１ａが側方Ｓへ回転角度θＦが最大（６０度）となる位置まで、後部アーム５２、６２を後方Ｂへ回転角度θＢが最小となる位置（内視鏡挿入部３と最も近接した位置）まで、略等しい回転速度で回転させる。このようにすることで、板バネ５３、６３は、壁面Ｐ１を押圧した状態で、フレーム４２に対して相対的に前方Ｆから後方Ｂへ移動しようとする。この際、推進機構５０、６０の板バネ５３、６３は、壁面Ｐ１に摩擦によって拘束を受けているので、結果として、反力によってフレーム４２は、前方Ｆへ推進力を受け、フレーム４２が固定された内視鏡挿入部３を軸方向Ａの前方Ｆへ挿入することができる。次に、復帰運動として、サーボモータ７１のみを駆動して、前部アーム５１、６１を前方Ｆへ回転角度θＦが最小となる位置（内視鏡挿入部３と最も近接する位置）まで回転させることで、図７に示す初期状態に戻って、再度推進運動を行って、内視鏡挿入部３を挿入させることができる。
【００６３】
以上のように、内視鏡装置１において、内視鏡挿入部３に取り付けられた駆動ユニット４０は、推進運動の際には、推進機構５０の前部アーム５１と後部アーム５２とが、先端５１ａ、５２ａ間の距離を狭めた状態で、前部アーム５１が前方Ｆから側方Ｓへ、後部アーム５２が側方Ｓから後方Ｂへ略等しい回転速度で回転する。このため、板バネ５３を側方Ｓに張出し壁面Ｐ１を押圧した状態で、フレーム４２に対して相対的に前方Ｆから後方Ｂへ移動させることで、推進力を、フレーム４２を介して内視鏡挿入部３に与えることができる。また、復帰運動の際には、前部アーム５１と後部アーム５２とが、先端５１ａ、５２ａ間の距離を広げた状態で、前部アーム５１が側方Ｓから前方Ｆへ、後部アーム５２が後方Ｂから側方Ｓへ略等しい回転速度で回転する。このため、板バネ５３の側方Ｓへの張出しを減少させて板バネ５３が壁面Ｐ１から離間した状態で、フレーム４２に対して相対的に後方Ｂから前方Ｆへ移動させることで、軸方向Ａの後方Ｂへ推進力を与えることなく推進機構５０の各部材前部アーム５１、後部アーム５２、及び板バネ５３を推進運動の開始位置まで復帰させることができる。また、推進機構６０においても同様であり、推進機構５０、６０が推進運動と復帰運動とのサイクルを繰り返すことで、１サイクルごとに、推進運動時における板バネ５３、６３の前方Ｆから後方Ｂへのストローク量に応じて、フレーム４２を介して内視鏡挿入部３を軸方向Ａに挿入していくことができる。
【００６４】
また、駆動ユニット４０においては、推進機構５０、６０の推進運動時における側方Ｓへ張り出す量を小さくすることで小径の管路でも内視鏡挿入部３に推進力を与えて挿入、抜去することができる。推進機構５０、６０の側方Ｓへ張り出す量を小さくして内視鏡挿入部３に推進力を与えるには、前部アーム５１の先端５１ａと後部アーム５２の先端５２ａとの距離、及び、前部アーム６１の先端６１ａと後部アーム６２の先端６２ａとの距離を、それぞれ上記の通常の状態よりも広げて推進運動させれば良い。このため、小径の管路においても内視鏡挿入部３を挿入することができる。また、推進機構５０、６０の側方Ｓへ張り出す量を増大させることで、板バネ５３、６３の弾性変形量を増大させて、壁面Ｐ１と推進機構５０、６０の板バネ５３、６３との間に生じる摩擦力を増大させることもできる。このため、壁面Ｐ１が平滑に形成されている場合でも、壁面Ｐ１上で板バネ５３、６３が滑動してしまうことなく、推進運動時における推進機構５０、６０の推進力を効率良くフレーム４２介して内視鏡挿入部３に伝達させて挿入させることができる。さらに、駆動ユニット４０においては、推進機構５０の板バネ５３を張り出す方向と、推進機構６０の板バネ６３を張り出す方向とが中心軸Ｌに対して正面視略対称であるので、より効率良く推進力を内視鏡挿入部３に与えて挿入していくことができる。
【００６５】
なお、内視鏡挿入部３を抜去する際には、駆動ユニット４０を推進機構５０、６０に上述と逆の動作を行わせて、後方Ｂに推進力を与えれば良い。さらに、内視鏡挿入部３を抜去する際には、駆動ユニット４０を駆動させずに、内視鏡挿入部３を牽引するものとしても良い。この場合、推進機構５０、６０を復帰運動時の状態で静止させて、本体カバー４１の内部に格納された状態とすれば良い。あるいは、駆動ユニット４０への電力の供給を停止して、電磁クラッチを解除することでも、推進機構５０、６０は板バネ５３、６３の復元力によって復帰運動時の状態となり、本体カバー４１に格納された状態となる。このようにすることで、推進機構５０、６０と壁面Ｐ１との拘束を解除することができるので容易に抜去することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、駆動ユニット４０の推進機構５０、６０を駆動する手段が電動モータであるサーボモータ７１、８１である。駆動する手段としては、例えば、空気圧や液圧を動力源として選択することも可能であるが、内視鏡挿入部３の挿入延長が長くなってしまうと、管路Ｐの外部に設けられた圧力供給源との距離が長くなり、エネルギー損失が生じてしまい、また、駆動ユニット４０の応答性が悪化してしまう。しかしながら、本実施形態のように電動モータを駆動する手段として選択することによって、内視鏡挿入部３の挿入延長が長くなってしまっても、圧力損失、応答性の悪化が生じてしまうこと無く駆動させることができる。さらに、本実施形態のように電動モータが特にサーボモータ７１、８１であることで、自在に回転速度、回転角度、回転範囲を設定することが可能である。このため、前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２の回転速度、回転角度、回転範囲を調整して、推進運動時におけるストローク量や、板バネ５３、６３の側方Ｓへ張り出す量を自在に設定することができる。
【００６７】
さらに、駆動機構７０、８０がパンタグラフによって構成されており、サーボモータ７１、８１によって直動軸７２、８２を進退させることで推進機構５０、６０を駆動することができる。このため、省スペースで、効率良く前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２を往復回転させて、推進機構５０、６０に推進運動及び復帰運動させることが可能である。すなわち、駆動ユニット４０全体の小型化をさらに図って、より小径の管路にも対応することが可能であり、また、駆動ユニット４０全体の軽量化も図ることができる。
【００６８】
また、駆動ユニット４０において、フレーム４２に推進力を与える各推進機構５０、６０の板バネ５３、６３は、フレーム４２、前部アーム５１、６１、及び後部アーム５２、６２で決定される駆動ユニット４０の軸方向Ａの全長の範囲において、推進運動と復帰運動を繰り返すのみである。すなわち、推進機構５０、６０の運動によって、駆動ユニット４０の全長を必要以上に大きくしてしまうことが無い。このため、図１１に示すような屈曲部においても、内視鏡挿入部３の内、駆動ユニット４０よりも先端側に位置する先端部３ａ及び湾曲部３ｂをガイドとするとともに、推進機構５０、６０によって発生する推進力によって自己の向きを転回させながら走行し、内視鏡挿入部３を挿入させていくことができる。なお、前部アーム５１、６１、及び後部アーム５２、６２の部材長を短く設定して推進運動のストローク量をさらに小さくすることで、より曲率半径を小さくして湾曲、屈曲した管路にも対応することが可能である。
【００６９】
また、管路Ｐに段差が生じている、あるいは壁面Ｐ１に障害物が付着していたとしても、少なくとも、復帰運動から推進運動に移行する際の板バネ５３、６３の張出し量の変化量と対応する大きさの段差や障害物を乗り越えて内視鏡挿入部３を挿入させることが可能である。図１２は、管路Ｐの壁面Ｐ１に障害物Ｑが付着している場合を示している。本実施形態の内視鏡装置１の駆動ユニット４０において、推進機構５０、６０の板バネ５３、６３は、自己の弾性によって略円弧状に湾曲していて、フレーム４２に対して相対的に軸方向Ａに移動する。すなわち、板バネ５３、６３は、フレーム４２の全長よりも大きい曲率半径を有する車輪の一部とみなすことができ、推進運動及び復帰運動を繰り返すことで間欠的に車輪走行を行っているといえる。通常の車輪走行の場合、その車輪は、構造上、本体よりも小さい曲率半径となってしまうので、本体の大きさに対して、乗り越えることが可能な障害物や段差などの大きさは制限されてしまう。しかしながら、内視鏡装置１の駆動ユニット４０の場合、上述のようにフレーム４２よりも大きい曲率半径を有する車輪走行を擬似的に行うことが可能であることで、駆動ユニット４０の大きさに対してより大きな段差や障害物なども乗り越えて走行することが可能である。このため、図１２に示すように、板バネ５３、６３は、壁面Ｐ１と離れている前端５３ａ、６３ａから徐々に当接して、壁面Ｐ１との距離が狭まっていく中間部にかけて徐々に障害物Ｑを乗り越えていき、抵抗を抑えて障害物Ｑを通過することが可能である。さらに、図１３に示すように、板バネ５３、６３が障害物Ｑの形状に対応して弾性的に変形することで、障害物Ｑをさらに容易に乗り越えて走行し、内視鏡挿入部３を挿入、抜去することができる。
【００７０】
また、上記のように、板バネ５３、６３が間欠的に車輪走行を行っていることで、管路Ｐが拡径している場合、あるいは、図１１に示すような屈曲部に位置している場合で、壁面Ｐ１間の距離が大きくなり、板バネ５３、６３のいずれか一方しか壁面Ｐ１に当接することができなくても、壁面Ｐ１に当接している板バネ５３、６３のいずれか一方のストロークに応じて内視鏡挿入部３に推進力を与えて挿入、抜去することができる。
【００７１】
図１４から図１６は、この実施形態の変形例の駆動ユニット９０を示している。図１４に示すように、駆動ユニット９０は略管状のフレーム９１を備えている。フレーム９１には、内視鏡挿入部３が挿通されており、内視鏡挿入部３と接着固定されずに進退可能となっている。また、図１６に示すように、フレーム９１、推進機構５０、６０及び駆動機構を格納する本体カバー９２は、上部カバー９３と下部カバー９４とで構成されており、組み付けた状態で内視鏡挿入部３が挿通される開口部９２ａ及び推進機構５０、６０が張り出される開口部９２ｂが形成されている。上部カバー９３及び下部カバー９４には、それぞれ、外部から内部まで貫通する貫通孔９３ａ、９４ａが形成されている。また、フレーム９１の対応する位置には、固定板９１ａが設けられており、ネジ穴９１ｂが形成されている。このため、上部カバー９３の貫通孔９３ａ及び下部カバー９４の貫通孔９４ａにオネジ９５を挿入し、対応する固定板９１ａのネジ穴９１ｂに螺合することで、上部カバー９３及び下部カバー９４はフレーム９１と組み付けられる。そして、オネジ９５をさらに締め込むことによって、上部カバー９３と下部カバー９４との間に形成された開口部９２ａ、９２ｂの幅は狭まり、内視鏡挿入部３は上部カバー９３及び下部カバー９４によって締付けられる。
【００７２】
すなわち、駆動ユニット９０は、オネジ９５を締め込むことによって内視鏡挿入部３の所定位置で固定され、また、緩めるとともに、コネクタ４０ｂを取り外すことで、内視鏡挿入部３から取り外すことが可能である。このように、駆動ユニット９０を内視鏡挿入部３に対して着脱自在とすることで、駆動ユニット４０の取り付け位置を、内視鏡挿入部３の軸方向Ａに調整して、内視鏡挿入部３に好適に推進力を与えることが可能な位置に設定することができる。また、駆動ユニット９０を装着して内視鏡装置１を使用するだけでなく、必要に応じて取り外した状態での使用も可能となる。なお、駆動ユニット９０の取り付け位置を内視鏡挿入部３の軸方向Ａに調整する際には、内視鏡挿入部３の軸方向Ａにコネクタ４０ｂを複数設けるものとしても良い。そして、複数のコネクタ４０ｂのいずれかを選択することによって、駆動ユニット９０の軸方向Ａの位置をさらに自在に調整することができる。
【００７３】
（第２の実施形態）
図１７は、この発明に係る第２の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７４】
図１７に示すように、この実施形態の内視鏡装置の駆動ユニット１００は、内視鏡挿入部３に固定されたフレーム４２と、推進機構１１０、１２０と、推進機構１１０、１２０を駆動する駆動機構１３０、１４０とを備える。なお、第一の実施形態同様に、駆動ユニット１００は、本体カバー４１を備えるが、省略している。推進機構１１０の前部アーム５１は、フレーム４２の前端部４２ａにおいて、一面４２ｃで回転可能に軸着されている。また、後部アーム５２は、フレーム４２の後端部４２ｂにおいて、一面４２ｃと対向する他面で回転可能に軸着されている。推進機構１２０の前部アーム６１は、フレーム４２の前端部４２ａにおいて、一面４２ｃで推進機構１１０の前部アーム５１と並列した位置で回転可能に軸着されている。また、後部アーム６２は、フレーム４２の後端部４２ｂにおいて、他面で推進機構１１０の後部アーム５２と並列した位置で回転可能に軸着されている。そして、推進機構１１０、１２０の前部アーム５１、６１の基端５１ｅ、６１ｅには、互いに噛合するアームギア５１ｆ、６１ｆが設けられていて、協働して回転可能である。同様に後部アーム５２、５２の基端５２ｅ、６２ｅにも、互いに噛合するアームギア５２ｆ、６２ｆが設けられていて、協働して回転可能である。
【００７５】
また、駆動機構１３０は、フレーム４２の一面４２ｃに設けられたサーボモータ１３１と、サーボモータ１３１によって回転可能な回転リンク部材１３２とを備える。サーボモータ１３１は、モータ制御回路４３に接続されている。また、駆動機構１３０は、前部アーム６１の基端６１ｅにおいて前部アーム６１とともに回転可能に同軸に固定された揺動リンク部材１３３と、一端１３４ａが揺動リンク部材１３３の先端１３３ａに回転可能に取り付けられているとともに、他端１３４ｂが回転リンク部材１３２の先端１３２ａに回転可能に取り付けられた連接リンク部材１３４とを備える。すなわち、駆動機構１３０は、フレーム４２と、回転リンク部材１３２と、連接リンク部材１３４と、揺動リンク部材１３３とで四リンク列を構成し、サーボモータ１３１の往復回転によって推進機構１１０、１２０の前部アーム５１、６１を所定の回転速度、回転角度、回転範囲で往復回転させることが可能である。
【００７６】
同様に、駆動機構１４０は、フレーム４２に設けられ、モータ制御回路４３に接続されたサーボモータ１４１と、サーボモータ１４１によって回転可能な回転リンク部材１４２とを備える。そして、駆動機構１４０は、フレーム４２と、回転リンク部材１４２と、後部アーム５２の基端５２ｅとともに回転可能に固定された揺動リンク部材１４３と、一端１４４ａ及び他端１４４ｂのそれぞれで回転リンク部材１４２及び揺動リンク部材１４３の先端１４２ａ、１４３ａに回転可能に取り付けられた連接リンク部材１４４とで四リンク列を構成している。すなわち、サーボモータ１４１の往復回転によって推進機構１１０、１２０の後部アーム５２、６２を所定の回転速度、回転角度、回転範囲で往復回転させることが可能である。
【００７７】
このような駆動ユニット１００を備えた内視鏡装置においても同様に、コントロールユニット６の駆動ユニット制御部４０ａから駆動ユニット１００のモータ制御回路４３に伝送された入力信号に基づいて、駆動機構１３０、１４０の各サーボモータ１３１、１４１を駆動させることで、推進機構１１０、１２０に推進運動と復帰運動を繰り返させて、内視鏡挿入部３を挿入、抜去することができる。また、駆動機構１３０、１４０が四リンク列を構成していることで、第１の実施形態同様に、省スペースで、効率良く前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２を往復回転させて、推進機構１１０、１２０に推進運動及び復帰運動させることが可能である。このため、駆動ユニット１００全体の小型化をさらに図って、より小径の管路にも対応することが可能であり、また、駆動ユニット１００全体の軽量化を図ることもできる。
【００７８】
なお、推進機構１１０、１２０において、前部アーム５１、６１は、駆動機構１３０のサーボモータ１３１によって、後部アーム５２、６２は、駆動機構１４０のサーボモータ１４１によって各々独立して往復回転して、推進運動及び復帰運動を繰り返すものとしたが、これに限るものでは無い。単一の駆動源によって前部アーム５１、６１及び後部アーム５２、６２を回転させるものとしても良い。この場合には、前部アーム５１、６１の往復回転と、対応する後部アーム５２、６２の往復回転との間に位相差を設けることによって、前部アーム５１、６１の各先端５１ａ、６１ａと、後部アーム５２、６２の各先端５２ａ、６２ａとの間の距離が狭まる時と、広がる時とを設定することができ、これにより推進運動及び復帰運動を繰り返すことができる。
【００７９】
（第３の実施形態）
図１８は、この発明に係る第３の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８０】
図１８に示すように、この実施形態の内視鏡装置１５０は、内視鏡挿入部３を有する内視鏡４と、内視鏡４を収納するコントロールユニット６と、駆動ユニット１５１と、可撓性を有する略管状のガイドチューブ１５２とを備えている。駆動ユニット１５１のフレーム４２には、ガイドチューブ１５２が挿通されており、ガイドチューブ１５２の先端部１５２ａにおいてその外周にフレーム４２が固定されており、ガイドチューブ１５２と駆動ユニット１５１とは一体となっている。
駆動ユニット１５１のモータ制御回路４３は、コネクタ１５２ｂを介して、ガイドチューブ１５２の内部に配設されたケーブル１５２ｃと接続されている。また、ケーブル１５２ｃの基端はガイドチューブ１５２の基端１５２ｄから突出して、外部コネクタ６ａによって、コントロールユニット６に内蔵された駆動ユニット制御部４０ａと接続されている。なお、駆動ユニット１５１の内部機構については、第１の実施形態と同様なので省略する。また、ガイドチューブ１５２は、その長さが内視鏡挿入部３の可撓管部３ｃの長さと略等しい若しくは可撓管部３ｃよりも短く設定されており、内視鏡挿入部３の可撓管部３ｃが進退可能に挿通されている。ガイドチューブ１５２の基端１５２ｄには、固定金具１５３が設けられており、固定金具１５３によってガイドチューブ１５２と内視鏡挿入部３とを固定することが可能である。また、固定金具１５３を取り外すことによって、ガイドチューブ１５２と内視鏡挿入部３との固定を解除することができる。なお、ガイドチューブ１５２と内視鏡挿入部３との固定は固定金具１５３に限らず、両者を直接作業者が把持することによって固定するものとしても良い。
【００８１】
このような内視鏡装置１５０においては、管路内に内視鏡挿入部３を挿入している状態でも、管路外で固定金具１５３を取り外して内視鏡挿入部３とガイドチューブ１５２との固定を解除することで、容易に駆動ユニット１５１の取り付け位置を調整することができる。このため、内視鏡挿入部３の挿入、抜去に伴って、管路の湾曲部、屈曲部など、管路の条件が変化した場合には、それに応じて駆動ユニット１５１の軸方向Ａの位置を調整することができ、管路の湾曲部、屈曲部などでもより容易に内視鏡挿入部３を挿入、抜去させることができる。また、内視鏡挿入部３とガイドチューブ１５２の固定を解除することで、内視鏡挿入部３の基端を把持して直接押し込むあるいは引っ張ることで進退させて、内視鏡挿入部３の先端の位置を微調整することもできる。また、駆動ユニット１５１とコントロールユニット６の接続をケーブル１５２ｃによって行い、内視鏡挿入部３に駆動ユニット１５１用のコネクタ及び内蔵ケーブルを設ける必要が無い。このため、内視鏡挿入部３の構造をより単純なものとし、汎用性、コストの向上も図ることもできる。
【００８２】
（第４の実施形態）
図１９から図２１は、この発明に係る第４の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８３】
図１９に示すように、この実施形態の内視鏡装置１６０は、内視鏡挿入部３を有する内視鏡４と、内視鏡４を収納するコントロールユニット６と、ガイドチューブ１５２を介して内視鏡挿入部３に固定された駆動ユニット１５１と、ガイドチューブ１５２の先端側において、内視鏡挿入部３に直接、着脱自在に固定された駆動ユニット９０とを備える。駆動ユニット９０の詳細については、第１の実施形態の変形例と同様であり、また、駆動ユニット１５１及びガイドチューブ１５２の詳細については、第３の実施形態と同様なので、その説明を省略する。なお、駆動ユニット１５１は、ガイドチューブ１５２に挿通されたケーブル１５２ｃから外部コネクタ６ａを介してコントロールユニット６に内蔵された駆動ユニット制御部４０ａと接続されている。また、駆動ユニット９０は、内視鏡挿入部３に設けられた図示しないコネクタを介して内視鏡挿入部３に内蔵されたケーブル３ｄと接続されており、ケーブル３ｄによってコントロールユニット６に内蔵された駆動ユニット制御部４０ａと接続されている。
【００８４】
次に、この実施形態の内視鏡装置１６０の作用について、複数の屈曲部Ｒ１を有する管路Ｒに内視鏡挿入部３を挿入し、観察を行う場合を例として、説明する。まず、図１９に示すように、内視鏡挿入部３を駆動ユニット１５１が固定されたガイドチューブ１５２に挿通させるとともに、可撓管部３ｃの先端側に駆動ユニット９０を固定する。
そして、ケーブル１５２ｃと駆動ユニット１５１と接続し、また、ケーブル１５２ｃとコントロールユニット６の外部コネクタ６ａとを接続する。さらに、駆動ユニット９０と内視鏡挿入部３に内蔵されたケーブル３ｄとを図示しないコネクタを介して接続する。また、駆動ユニット９０の後方の近接した位置に駆動ユニット１５１を配置した状態で、固定金具１５３によってガイドチューブ１５２と内視鏡挿入部３を固定する。そして、駆動ユニット９０、１５１を駆動させて、内視鏡挿入部３の軸方向Ａの前方Ｆに推進力を与えることで、内視鏡挿入部３を管路Ｒに内部に挿入していく。
【００８５】
この際、推進力を発生させる駆動ユニットを２基有しているので、効果的に内視鏡挿入部３に推進力を与えて挿入することができる。特に、屈曲部Ｒ１を挿入する場合においては、屈曲部Ｒ１の前後に駆動ユニット９０、１５１を配置して推進力を与えることができるので、より容易に屈曲部Ｒ１での挿入を行うことができる。なお、コントロールユニット６の駆動ユニット制御部４０ａによって、駆動ユニット９０の推進運動及び復帰運動、並びに、駆動ユニット１５１の推進運動及び復帰運動とのタイミングをずらして、駆動ユニット９０、１５１が交互に推進運動及び復帰運動を行うように設定すれば、常に内視鏡挿入部３に推進力を与えることができる。このため、より効率的に内視鏡挿入部３を挿入させることができるとともに、勾配を有するあるいは鉛直に配設された管路においても重力に対向して推進力を連続的に与えて挿入することができる。
【００８６】
なお、挿入開始直後で入口Ｒ２付近に位置する場合には、挿入抵抗が小さいので、内視鏡挿入部３及びガイドチューブ１５２を把持して、直接作業者が押し込むことでも容易に挿入することができる。より詳しくは、駆動ユニット９０、１５１の各推進機構を復帰運動の状態で静止、すなわち、本体カバー内に格納された状態として内視鏡挿入部３及びガイドチューブ１５２を押し込むことで挿入抵抗を最小限に抑えて挿入していく。そして、壁面Ｒ３との周面摩擦や屈曲部Ｒ１により押し込むことが不可能になった段階で、動ユニット９０、１５１を駆動させるものとしても良い。
【００８７】
そして、図２０に示すように、内視鏡挿入部３の先端部３ａが観察部位Ｒ４近傍まで達した段階で、駆動ユニット１５１の駆動を停止させる。この際、駆動ユニット１５１の推進機構１５１ａを、推進運動の状態で停止、すなわち、本体カバー４１から側方に張り出して壁面Ｒ３を押圧した状態で停止させる。このため、ガイドチューブ１５２は駆動ユニット１５１によって管路Ｒ内で軸方向Ａに固定された状態となる。この状態で、固定金具１５３を取り外してガイドチューブ１５２と内視鏡挿入部３との固定を解除するとともに、駆動ユニット９０のみを駆動すれば、内視鏡挿入部３は、さらに管路Ｒの前方Ｆへ挿入されていく。この際、内視鏡挿入部３は、管路Ｒの経路に従って湾曲したガイドチューブ１５２の内部を通過して挿入されていく。このため、内視鏡挿入部３の可撓管部３ｃが途中の屈曲部Ｒ１や壁面Ｒ３によって抵抗を受けることなく円滑に挿入させることができ、駆動ユニット９０によって内視鏡挿入部３の先端部３ａの位置を観察部位Ｒ４の位置に微調整することができる。そして、図２１に示すように、観察部位Ｒ４に近接したところで先端部３ａの図示しないＣＣＤによって観察を行う。
【００８８】
次に、目的とする観察が完了したら、内視鏡挿入部３及びガイドチューブ１５２を抜去する。まず、駆動ユニット９０がガイドチューブ１５２の先端部１５２ａ付近に達するまで、駆動ユニット９０のみを挿入する時と逆方向に駆動させて、内視鏡挿入部３を後退させていく。次に、固定金具１５３を固定した上で駆動ユニット９０、１５１の両方を、挿入する時と逆方向に駆動することで、内視鏡挿入部３及びガイドチューブ１５２を抜去することができる。なお、駆動ユニット９０、１５１を復帰運動の状態で静止させて各推進機構が本体カバーに格納された状態で、内視鏡挿入部３及びガイドチューブ１５２を基端で牽引することによって抜去しても構わない。
【００８９】
以上のように、内視鏡挿入部３に直接固定される駆動ユニット９０と、ガイドチューブ１５２を介して固定される駆動ユニット１５１とを組み合わせることによって、複数の屈曲部Ｒ１を有する管路Ｒにおいても効率良く内視鏡挿入部３を挿入、抜去して、管路Ｒ内の観察や作業を行うことができる。なお、本実施形態においては、駆動ユニット９０、１５１の組み合わせについて説明したが、例えば、内視鏡挿入部３に直接固定される駆動ユニット９０を複数設けるものとしても良い。この場合でも、内視鏡挿入部３に与えられる推進力を増大させて、同様の効果を期待することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の第１の実施形態の内視鏡装置の全体図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の内視鏡装置のブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の駆動ユニットの一部を破断した全体図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の駆動ユニットの内部構造を示した全体図である。
【図５】この発明の第１の実施形態の駆動ユニットの内部構造を示した正面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態の駆動ユニットのブロック図である。
【図７】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を管路に挿入する説明図である。
【図８】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を管路に挿入する説明図である。
【図９】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を管路に挿入する説明図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を管路に挿入する説明図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を管路の屈曲部に挿入する説明図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を、障害物を有する管路に挿入する説明図である。
【図１３】この発明の第１の実施形態の内視鏡挿入部を、障害物を有する管路に挿入する説明図である。
【図１４】この発明の第１の実施形態の変形例の駆動ユニットの内部構造を示した全体図である。
【図１５】この発明の第１の実施形態の変形例の駆動ユニットの全体図である。
【図１６】この発明の第１の実施形態の変形例の駆動ユニットの内部構造を示した正面図である。
【図１７】この発明の第２の実施形態の駆動ユニットの内部構造を示した全体図である。
【図１８】この発明の第３の実施形態の内視鏡装置の全体図である。
【図１９】この発明の第４の実施形態の内視鏡装置の全体図である。
【図２０】この発明の第４の実施形態の内視鏡挿入部を管路に挿入する説明図である。
【図２１】この発明の第４の実施形態の内視鏡挿入部を管路に挿入する説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１、１５０、１６０  内視鏡装置
３  内視鏡挿入部
４０、９０、１００、１５１  駆動ユニット
４１、９２  本体カバー
４１ｄ  開口部
４２、９１  フレーム
５、１０１  フレーム
５０、６０、１１０、１２０、１５１ａ  推進機構
５１、６１  前部アーム
５２、６２  後部アーム
５３、６３  板バネ（当接部材）
７０、８０、１３０、１４０  駆動機構
７１、８１、１３１、１４１  サーボモータ（回転駆動部）
７２、８２  直動軸
７３、７４、８３、８４  揺動部材
１３２、１４２  回転リンク部材
１３３、１４３  揺動リンク部材
１３４、１４４  連接リンク部材
１５２  ガイドチューブ
Ａ  軸方向
Ｂ  後方
Ｆ  前方
Ｌ  中心軸
Ｐ、Ｒ  管路
Ｐ１Ｒ３  壁面
Ｓ  側方
【図１】
2007292852.tif 000003
【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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