(57)【要約】【課題】内視鏡の保持角度が変化しても駆動手段への重量負荷が変化せず、駆動手段の制御が容易な内視鏡保持装置を提供する。【解決手段】内視鏡９がプーリ１２を介したベルト１７によりカウンタウェイト１６と連動した状態で連結されているため、内視鏡９の保持角度にかかわらず内視鏡９の重量はカウンタウェイト１６により相殺される。従ってプーリ１２やベルト１７に加わる負荷は常に一定で保持角度により変動しないため、内視鏡９を長手方向Ａへ進退動させるためのモータ１８の制御が容易である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部の位置を三次元的に移動調整可能なスタンドと、スタンドの先端部に取付けられて内視鏡をその長手向に沿って進退動自在に駆動させる移動手段と、を備えた内視鏡保持装置であって、
前記移動手段が、
内視鏡をその長手方向に沿って移動自在に支持する本体部と、
本体部に対して内視鏡の移動方向に平行に移動自在に支持されると共に内視鏡の重量を相殺可能な重量を有するカウンタウェイトと、
本体部に設けられた回転体を介して内視鏡とカウンタウェイトとを連動させて内視鏡の重量とカウンタウェイトの重量とを平衡させる連結部と、
回転体又は連結部のいずれかを駆動する駆動手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡保持装置。
【請求項２】
回転体が本体部の両端に設けられ、該両方の回転体にループ状に巻回されたベルト状の連結部に内視鏡とカウンタウェイトが分離して取付けられていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項３】
本体部の長手方向中央付近がボールジョイントを介してスタンドの先端部に取付けられていることを特徴とする請求項２記載の内視鏡保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療分野における眼科、脳神経外科等の各種の手術に供する内視鏡を設置するのに用いられる内視鏡保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に内視鏡外科の分野においては内視鏡をスタンドの先端部に取付け、スタンドを動かしながら内視鏡を術部に位置決めし、位置決め後に術部に対して処置を施す方法が採られている。このような内視鏡はスタンドの先端部に移動手段を介して取付けられている。この移動手段は少なくとも内視鏡の位置を内視鏡の長手方向に沿った方向へ手動により進退動させるもので、スタンドにより内視鏡の位置を決定した後に手元で内視鏡の位置を更に変更するためのものである。
【０００３】
この移動手段はラックアンドピニオンを利用した構造で、ピニオンギアを手動で回転させることにより、ラック側に固定された内視鏡を移動させるようになっている（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７５２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような関連技術にあっては、手動式の移動手段で内視鏡を長手方向に移動させる場合は問題ないが、駆動式の移動手段で内視鏡を移動させる場合はその制御が複雑になる。すなわち移動手段に内視鏡を長手方向で移動自在に支持し、その内視鏡をモータその他の駆動手段で移動させる場合は、内視鏡の角度により駆動手段に加わる負荷が変化するため、駆動手段による制御が複雑になる。
【０００６】
例えば、内視鏡が水平方向で保持されている場合には駆動手段に加わる内視鏡の重量負荷はゼロだが、内視鏡が垂直状態で保持されている場合には、内視鏡が移動自在であるだけに（重力にしたがって移動しようとするために）、内視鏡の重量負荷が１００％駆動手段に加わる。更に内視鏡が斜めに保持されている場合はその角度に応じて重量負荷も変化するため、駆動手段の制御が大変に複雑になる。
【０００７】
本発明はこのような関連技術に着目してなされたものであり、内視鏡の保持角度が変化しても駆動手段への重量負荷が変化せず、駆動手段の制御が容易な内視鏡保持装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の技術的側面によれば、先端部の位置を三次元的に移動調整可能なスタンドと、スタンドの先端部に取付けられて内視鏡をその長手向に沿って進退動自在に駆動させる移動手段とを備えた内視鏡保持装置であって、前記移動手段が、内視鏡をその長手方向に沿って移動自在に支持する本体部と、本体部に対して内視鏡の長手方向に沿って移動自在に支持されると共に内視鏡の重量を相殺可能な重量を有するカウンタウェイトと、本体部に設けられた回転体を介して内視鏡の重量とカウンタウェイトの重量とを平衡させる連結部と、回転体又は連結部のいずれかを駆動する駆動手段とを備えることを。
【０００９】
本発明の第２の技術的側面によれば、回転体が本体部の両端に設けられ、該両方の回転体にループ状に巻回されたベルト状の連結部の途中に内視鏡とカウンタウェイトが分離して取付けられる。
【００１０】
本発明の第３の技術的側面によれば、本体部の長手方向中央付近がボールジョイントを介してスタンドの先端部に取付けられる。
【発明の効果】
【００１１】
第１の技術的側面によれば、内視鏡が回転体を介した連結部によりカウンタウェイトと連動した状態で連結されているため、内視鏡の保持角度にかかわらず内視鏡の重量はカウンタウェイトにより相殺されてトルクバランスが成立する。従って回転体や連結部に加わる負荷は常に一定で保持角度により変動しないため、内視鏡を長手方向へ進退動させるための駆動手段の制御が容易である。
【００１２】
第２の技術的側面によれば、２つの回転体と、そこに巻回されるベルト状の連結部により、内視鏡とカウンタウェイトとを連動させるため、簡単な構造で内視鏡の重量をカウンタウェイトで相殺することができる。
【００１３】
第３の技術的側面によれば、ベルト状の連結部により内視鏡とカウンタウェイトがそれぞれ移動手段の長手方向において相反する方向へ移動するため、ボールジョイントが結合された略中央部を中心とした移動手段の重量バランスが均等に図られ、ボールジョイント部分に加わる負荷の変動を抑えることができる。従ってボールジョイントにおける保持が確実になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】内視鏡保持装置を示す全体図。
【図２】移動手段を示す側面図。
【図３】移動手段を示す平面図。
【図４】移動手段を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図４は、本発明の好適な実施形態を示す図である。
【００１６】
スタンド１は関節２、３を介して接続された２つのアーム４、５を有している。先端部６を有するアーム５の前側部分５ａは他の部分に対して軸回りに回転するようになっている。従ってアーム５の先端部６はその位置を三次元的に自由自在に移動させることができる。この先端部６にはボールジョイント７を介して移動手段８が取付けられ、この移動手段８に内視鏡９が取付けられている。
【００１７】
アーム５の先端部６付近にはスイッチ１０が設けられ、このスイッチ１０を押すと、関節２、３やアーム５の前側部分５ａがフリーとなって自由に回転し、離すとロックされて、スタンド１のその時の状態が固定される。
【００１８】
従って操作者はスイッチ１０を押しながらアーム５の前側部分５ａを握り、内視鏡９を必要な位置に移動させた後にスイッチ１０から手を離すと、その内視鏡９の位置が維持される。
【００１９】
次に移動手段８の説明をする。移動手段８はスタンド１により内視鏡９の位置が決定された後に、更に内視鏡９を長手方向Ａに進退動させるためのものである。
【００２０】
アーム５に接続されるボールジョイント７は、移動手段８の本体部１１における略中央に結合されている。アーム５に対するボールジョイント７の位置は図示せぬクランプにより手動でロックできるようになっている。
【００２１】
本体部１１は基本的に所定長さを有する長方形状で、両端に回転体としてのプーリ１２が設けられている。本体部１１の両面にはそれぞれ溝１３が形成されていて、各溝１３には長手方向Ａにスライド自在なスライダー１４、１５が係合されている。スライダー１４、１５の摩擦部分は無給油で高い滑り特性を示す樹脂部材１４ａ、１５ａで形成されている。
【００２２】
そして一方のスライダー１４には内視鏡９が、他方のスライダー１５にはカウンタウェイト１６が結合されている。内視鏡９の長手方向Ａは溝１３の方向と一致し、スライダー１４が溝１３を移動することにより、内視鏡９もその長手方向Ａに沿って進退動自在となる。
【００２３】
両方のプーリ１２には連結部としてのループ状のベルト１７が巻回され、そのベルト１７の途中に、内視鏡９及びカウンタウェイト１６のスライダー１４、１５が取付けられている。従って、内視鏡９とカウンタウェイト１６はプーリ１２とベルト１７を介して連動した状態なる。カウンタウェイト１６はプーリ１２の回転方向において内視鏡９の重量を相殺し得る重量となっている。
【００２４】
すなわち、２本の溝１３は平行であって内視鏡９とカウンタウェイト１６の移動方向は平行であるため、内視鏡９とカウンタウェイト１６に作用する重力の移動方向の成分の大きさは常に比例関係にあり、典型的には常に等しい。そのため、内視鏡９の位置や移動手段８の傾斜角にかかわらず２つの重力成分はプーリ１２を介して常にトルクバランスが成立する。なお、ベルト１７には滑り止め効果の高いタイミングベルトを採用することができる。
【００２５】
本体部１１における一端にはプーリ１２を回転駆動する駆動手段としてのモータ１８が設けられている。このモータ１８がプーリ１２を正逆方向に回転させることにより、ベルト１７により内視鏡９が長手方向Ａで進退動する。
【００２６】
モータ１８は制御部１９に連結されており、制御部１９からの信号よりモータ１８の回転方向及び回転量が制御される。従って図示せぬ操作部により制御部１９を制御することで、内視鏡９の位置を長手方向Ａにおいて必要な量だけ進退動させることができる。
【００２７】
制御部１９でモータ１８を制御する際、プーリ１２には内視鏡９の重量による回転負荷がいずれの方向にも負荷されていないため、常に一定の条件で制御することができる。つまりモータ１８を一定のトルクで回転させれば常に一定の回転数が得られて制御が容易である。
【００２８】
比較のため、ここでカウンタウェイト１６がない場合を想定する。移動手段８を水平に支持した場合には、内視鏡９の重力成分がないためプーリ１２を回転させようとする力は加わらないが、移動手段８を垂直に支持した場合には、内視鏡９が移動自在であるため、内視鏡９の重量によりプーリ１２を回転させようとする大きなモーメントが加わる。移動手段８を斜めに支持した場合には、その角度に応じた回転負荷がプーリ１２に加わる。
【００２９】
このようにカウンタウェイト１６がない場合は、移動手段８の角度に応じてプーリ１２に加わる力が変化するため、内視鏡９の進退ストローク量を正確に制御するには、その都度移動手段８の角度を検出する必要があり、制御が大変に面倒になる。本実施形態では、そのような必要がないため、制御が大変容易である。
【００３０】
本実施形態には更に別の利点がある。ベルト１７により内視鏡９とカウンタウェイト１６がそれぞれ移動手段８の長手方向において相反する方向へ移動するため、ボールジョイント７が結合された略中央部を中心とした移動手段８の重量バランスが均等に図られ、ボールジョイント７部分に加わる負荷の変動を抑えることができる。すなわち、内視鏡９とカウンタウェイト１６を併せた重心位置の変動が抑制されるためボールジョイント７における保持が確実になる。
【００３１】
以上の説明では、駆動手段としてモータ１８による電動方式を例にしたがこれに限定されず、エアー駆動方式でも良い。また内視鏡９とカウンタウェイト１６を連動させる方式として、プーリ１２とベルト１７を例にしたが、これに限定されず、ラックアンドギア方式や、ワイヤドラム方式、その他どのようなトルク伝達機構の方式を採用してもよい。
【００３２】
また、プーリ１２を２枚の異径プーリを一体化したものとして移動手段８を構成することもできる。すなわち、一方のプーリ（図示せず）には第１のベルトを介して内視鏡９を移動可能に支持し、他方のプーリ（図せず）には第２のベルトを介してカウンタウェイト１６を移動可能に支持することができる。この場合には、トルクバランスを維持しつつプーリの径の比に応じてカウンタウェイトを軽量化したり、内視鏡９の移動可能範囲を拡張することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  スタンド
６  先端部
７  ボールジョイント
８  移動手段
９  内視鏡
１１  本体部
１２  プーリ（回転体）
１６  カウンタウェイト
１７  ベルト（連結部）
１８  モータ（駆動手段）
１９  制御部
Ａ  長手方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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