磁驱动器、磁驱动器的工作方法及采用该磁驱动器的胶囊型内窥镜的制作方法

文档序号:7422612阅读:195来源:国知局
专利名称:磁驱动器、磁驱动器的工作方法及采用该磁驱动器的胶囊型内窥镜的制作方法
技术领域
本发明涉及使用磁力进行驱动的磁驱动器、石兹驱动器的工 作方法及釆用该^t驱动器的胶嚢型内窺镜。
背景技术
以往,例如提出了通过将螺线管磁化而使磁体或强磁性材 料沿螺线管的轴线方向移动的驱动器(例如,参照专利文献l )。 另外,作为在胶嚢型医疗装置中使用的驱动器,提出了通过将 能旋转的^兹体和螺纹才几构组合并施加旋转i"兹场而 <吏其沿轴线方
向移动的驱动器(例如,参照专利文献2)。
专利文献l:曰本特开2002 _ 270423号7>才艮 专利文献2:曰本净争开2003 — 325438号/>才艮 但是,在使用螺线管的磁驱动器中,利用在螺线管中产生 的磁性引力来驱动驱动器,在移动部分与螺线管分开距离时输 出急剧降低,因此需要使螺线管与移动部分紧贴,因此,存在 限制了驱动器的设计自由度这样的问题。另外,在采用螺紋机 构的磁驱动器中,由于利用螺紋机构将旋转运动变换为直线运 动,存在因磨擦的影响而使能量转换效率降低、移动速度减緩 的情况,因此,存在无法用于要求迅速的动作这样的问题。
另外,采用该磁驱动器的以往的胶嚢型内窥镜,因驱动器 的设计自由度受到限制而限制了装置设计的自由度,并导致胶 嚢型外壳内的构造复杂化。结果,存在胶嚢型内窺镜的装置规 模大型化,难以将胶嚢型内窥镜导入到被检体的体内这样的问 题。

发明内容
本发明即是鉴于上述内容而做成的,其目的在于提供确保 设计的自由度、且能量转换效率较高的磁驱动器、磁驱动器的 工作方法以及采用该磁驱动器的胶嚢型内窥镜。其目的还在于 能够使采用该磁驱动器的胶嚢型内窥镜小型化,从而能够将利 用磁驱动器进行动作的胶嚢型内窥镜容易地插入到被检体的体 内。
为了解决上述课题而达到目的,本发明的磁驱动器的特征
在于,其包括外壳;第l永久磁体及第2永久磁体,能够在包 含磁化方向的平面内进行相对旋转地设置在上述外壳内;》兹场 产生部,在上述外壳外产生使上述第l永久磁体及/或上述第2 永久磁体向上述第l永久磁体及上述第2永久磁体互相产生斥 力的方向进行相对旋转的磁场;第1感应部分,没置在上述外 壳内,控制上述第l永久磁体及上述第2永久磁体因产生的上述 斥力而进4亍相对移动的方向。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述外壳固定于上述磁场产生部。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述外壳能够改变其相对于上述磁场产生部的相对位置, 上述f兹场产生部包括能够产生多个方向f兹场的^兹场方向变更部。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述外壳是能够插入到被检体内而在上述被检体内进行 医疗行为的插入部分,上述磁场产生部设置在上述被检体外部。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述第l永久磁体固定于上述外壳内,上述第2永久^兹体
ii能够在包含上述第2永久磁体的^兹化方向的平面内进行S走转地
设置在上述第l感应部分内,上述磁场产生部在上述第l感应部 分内产生f兹场。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述第l永久磁体以其相对于上述外壳的旋转被约束了
的状态设置在上述第l感应部分内,上述第2永久》兹体被i殳置为 能够在包含上述第2永久f兹体的》兹化方向的平面内相对于上述 外壳旋转,上述》兹场产生部对上述第2永久磁体产生磁场。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,该》兹驱动器还包括第2感应部分,该第2感应部分设置在 上述外壳内,控制上述第l永久磁体及/或上述第2永久磁体因 上述产生的斥力而进行相对移动的方向,上述第2永久万兹体设 置在上述第2感应部分内。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,该磁驱动器还包括设置在上述外壳内的第3永久磁体 和控制设置在上述外壳内的上述第3永久磁体移动的方向的第 2感应部分,上述第2感应部分i殳置在与上述第17Jc久^兹体相对 应的位置,上述第3永久》兹体能够在包含上述磁化方向的平面 内进行相对旋转地设置在上述第2感应部分内,上述第l永久磁 体设置在上述第2永久磁体与上述第3永久^兹体之间,上述》兹场 产生部在i殳置有上述第3永久》兹体的感应部分产生;兹场。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述》兹场产生部包括在上述第l感应部分产生^兹场的 第lf兹场产生部、在上述第2感应部分产生^兹场的第2万兹场产生 部、控制上述第l磁场产生部的磁场产生的第l磁场控制部、控 制上述第2磁场产生部的磁场产生的第2磁场控制部。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征在于,上述第l感应部分内的永久磁体与上述第2感应部分内的
永久磁体祐:设定为,利用同一》兹场产生部所产生的磁场进4亍移 动,且移动的磁场强度各自不同。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征
在于,上述第l永久磁体及上述第2永久磁体被设置为能够在包
含上述磁化方向的平面内分别相对于上述外壳旋转,并且具有
各自不同的磁场强度,上述第2永久磁体设置在上述第l感应部 分内,上述磁场产生部在上述第1永久》兹体与上述第1感应部分 内产生f兹场,上述不兹场产生部包括在上述第l永久》兹体和上述 第2永久磁体能够旋转的平面内产生多个^兹场的,兹场方向变更部。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述第l感应部分包括旋转约束部,在上述第2永久磁体 受到来自上述第l永久磁体的引力或斥力的任一状态的情况 下,该旋转约束部约束上述第2永久;兹体在包含》兹化方向的平 面内相对于上述外壳的旋转。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,该磁驱动器还包括设置在上述外壳内的第3永久》兹体, 上述第2永久磁体设置在上述第l感应部分内,上述第l感应部 分设置在上述第l永久磁体与上述第3永久》兹体之间。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述第l永久磁体与上述第3永久磁体以磁化方向为不同 方向的方式固定在上述外壳内,上述第2永久磁体被设置为能 够在包含上述第2永久》兹体的^兹化方向的平面内相对于上述外 壳旋转,上述石兹场产生部在上述第l感应部分产生磁场。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述第l永久磁体及上述第3永久磁体被设置为能够在包含各磁化方向的平面内相对于上述外壳旋转,上述第2永久磁 体以其相对于上述外壳的旋转被约束了的状态设置,上述磁场
产生部包括 <吏上述第1永久-兹体产生》兹场的第1》兹场产生部、 使上述第2永久磁体产生磁场的第2磁场产生部、控制上述第1 磁场产生部的f兹场产生的第l磁场控制部、控制上述第2万兹场产 生部的^f兹场产生的第2》兹场控制部。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述磁场产生部被设置为,所产生的磁场方向与在包含 磁化方向的平面内相对于上述外壳的旋转一皮约束了的永久》兹体 的磁化方向具有规定角度。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述规定角度为60。以下。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述第l7Jc久磁体与上述第2永久磁体的磁力不同。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述外壳具有大致圓筒形状,上述第l永久磁体及/或 上述第2永久磁体被固定为沿上述大致圓筒形状的径向。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,磁场产生部产生不同磁场强度的磁场,该磁驱动器与上 述》兹场产生部所产生的各磁场强度相应地进行不同的动作。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,》兹场产生部产生不同频率的磁场,该石兹驱动器与上述》兹
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,在上述大致圆筒形状的外壳的外表面上设有螺旋构造。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述外壳具有大致圆筒形状,上述第l永久磁体及/或上述第2永久磁体能够将磁化方向从上述圆筒形状的径向变更 为上述大致圆筒形状的轴线方向,能够维持变更为上述大致圓 筒形状的轴线方向的磁化方向。
另外,本发明的磁驱动器以上述技术方案为基础,其特征 在于,上述磁驱动器还包括用于检测上述外壳相对于上述f兹场 产生部的位置及姿态的检测部。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜的特征在于,其包括能够
导入到被检体内部的胶嚢型壳体、能够相对于上述壳体独立地 旋转的永久》兹体、将追随外部的旋转磁场进行旋转的上述永久 磁体的旋转力变换为推进力的推进力变换部。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述永久磁体绕与其磁化方向垂直的轴线旋转。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述永久磁体绕与上述壳体的长度方向轴线大致垂 直的轴线旋转。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述永久磁体绕与上述壳体的长度方向轴线大致平 行的轴线旋转,上述推进力变换部将上述永久磁体的旋转力变 换为上述壳体的长度方向的推进力。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,该胶嚢型内窥镜包括旋转动作变换部,该旋转动作 变换部将绕与上述壳体的长度方向轴线大致平行的轴线旋转的
垂直的轴线的旋转动作。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,该胶嚢型内窥镜的重心被设定在与上述壳体的长度 方向垂直的径向中心轴线上。
15另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述推进力变换部配置在以上述壳体的长度方向的 中心轴线为边界的上述壳体的单侧。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,特 征在于,该胶嚢型内窺镜的重心被设定在上述径向中心轴线上 的、自上述壳体的中心向上述推进力变换部侧偏离了的位置。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,该胶嚢型内窥镜的重心被设定在上述壳体的长度方 向的中心轴线上。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述推进力变换部在上述壳体中配置有多个,多个 上述推进力变换部相对于上述壳体的长度方向的中心轴线对 称。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述永久磁体配置在上述壳体内部的、上述径向中 心轴线上。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,该胶嚢型内窥镜还包括用于修正由上述永久磁体引 起的该胶嚢型内窥镜的重量偏差的修正构件。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,该胶嚢型内窥镜包括在上述壳体的外部产生磁场的 ^兹场产生部,上述》兹场的^兹化方向相对于上述永久f兹体的》走转 轴线方向固定。
另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,上述壳体液密地内置有执行该胶嚢型内窥镜的规定 功能的功能执行部,上述永久磁体及上述推进力变换部配置在 液密地内置有上述功能执行部的上述壳体的内部空间的外侧。另外,本发明的胶嚢型内窥镜以上述技术方案为基础,其 特征在于,该胶嚢型内窥镜包括状态变更部,该状态变更部能 够将上述永久磁体相对于上述壳体进行相对旋转的状态变更为 能够将上述永久磁体相对于上述壳体相对固定的状态。
另外,在本发明的磁驱动器的工作方法中,该磁驱动器在 外壳内包括有助于进行动作的第l永久磁体和第2永久磁体,其
特征在于,该》兹驱动器的工作方法包括石兹场变化步骤,4吏对 上述第l永久磁体和上述第2永久磁体施加的磁场发生变化;旋 转步骤,使上述第l永久磁体与上述第2永久》兹体进行相对旋 转;距离变化步骤,使上述第l永久磁体与上述第2永久》兹体之 间的相对距离发生变化。
另外,在本发明的磁驱动器的工作方法中,该磁驱动器在 外壳内包括有助于进行动作的第l永久磁体、第2永久磁体和第 3永久磁体,其特征在于,该磁驱动器的工作方法包括第l磁 场变化步骤,4吏对上述第l永久磁体和上述第2永久磁体施加的 磁场发生变化;第l旋转步骤,使上述第l永久磁体与上述第2 永久磁体进行相对旋转;第l距离变化步骤,使上述第l永久磁 体与上述第2永久磁体之间的相对距离发生变化;第2磁场变化 步骤,使对上述第2永久磁体和上述第3永久磁体施加的磁场发 生变化;第2旋转步骤,使上述第2永久磁体与上述第3永久磁 体进行相对旋转;第2距离变化步骤,使上述第2永久磁体与上 述第3永久磁体之间的相对距离发生变化。
本发明包括能够在包含磁化方向的平面内进行相对旋转 地设置在外壳内的第l永久磁体及第2永久;兹体;在外壳外产生 使第l永久i兹体及/或第2永久》兹体向第17Jc久》兹体及第2永久 磁体互相产生斥力的方向进行相对旋转的》兹场的》兹场产生部; 设置在外壳内,控制第l永久磁体及第2永久磁体因产生的斥力
17而进行相对移动的方向的第l感应部分。,人而,能够实现确保 设计的自由度、且能量转换效率较高的磁驱动器。
另外,通过采用本发明的磁驱动器,能够使利用磁驱动器 进行各种动作的胶嚢型内窥镜的胶嚢内部构造简化,由此起到 能够促进装设有磁驱动器的胶嚢型内窺镜小型化、并能够将利 用磁驱动器进行动作的胶嚢型内窥镜容易地插入J 'J被检体的体 内的效果。


图l是实施方式l的磁驱动器的主视图。
图2是图l所示的磁驱动器的右侧视图。 图3是由图l中的A - A线沿径向剖切图l所示的磁驱动器 的图。
图4是由图1中的B - B线沿径向剖切图l所示的磁驱动器的图。
图5是由图3中的C - C线沿轴线方向剖切图l所示的磁驱 动器的图。
图6是说明图l所示的旋转移动磁体能够旋转动作的磁场 强度的图。
图7是表示图l所示的线圈所施加的磁场强度的时间依赖 的图。
图8是图l所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图9是图1所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图10是沿轴线方向剖切实施方式1的变形例1的磁驱动器 的图。
图ll是表示图IO所示的线圈所施加的磁场强度的时间依 赖的图。图12是图IO所示的磁驱动器的轴线方向的剖^L图。 图13是图IO所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图14是图IO所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图15是图IO所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图16是沿径向剖切实施方式1的变形例2的磁驱动器的图。 图17是表示图16所示的线圏所施加的磁场强度的时间依 赖的图。
图18是图16所示的磁驱动器的径向的剖视图。 图19是图16所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图20是图16所示的磁驱动器的径向的剖视图。 图21是图16所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图22是沿轴线方向剖切实施方式1的变形例3的磁驱动器 的图。
图23是说明图22所示的磁驱动器的动作的图。 图24是说明图22所示的磁驱动器的动作的图。 图25是说明图22所示的磁驱动器的动作的图。 图26是表示图22所示的磁驱动器的其他构造的图。 图27是表示对图26所示的线圏供给的电流值的时间依赖 的图。
图28是说明图26所示的磁驱动器的动作的剖视图。 图29是表示图22所示的磁驱动器的其他构造的图。 图3 0是表示图2 9所示的线圈所施加的磁场强度的时间依 赖的图。
图3l是表示图22所示的磁驱动器的其他构造的图。 图32是表示图22所示的磁驱动器的其他构造的图。 图33是沿轴线方向剖切实施方式1的变形例4的磁驱动器 的图。图34是说明图33所示的磁驱动器的动作的图。 图35是表示图33所示的磁驱动器的其他构造的图。 图36是沿轴线方向剖切实施方式1的变形例5的i兹驱动器 的图。
图37是实施方式2的磁驱动器的主视图。
图38是由图37中的F - F线沿径向剖切图37所示的磁驱动
器的图。
图39是由图37中的G - G线沿径向剖切图37所示的磁驱动
器的图。
图40是由图38中的H - H线沿轴线方向剖切图37所示的磁
驱动器的图。
图41是说明图37所示的磁驱动器的动作的图。 图42是说明图37所示的磁驱动器的动作的图。 图43是沿轴线方向剖切实施方式2的变形例1的磁驱动器的图。
图44是表示图43所示的线圏所施加的磁场强度的时间依
赖的图。
图45是图43所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。 图46是沿轴线方向剖切实施方式2的变形例2的磁驱动器 的图。
图47是说明图46所示的磁驱动器的动作的图。
图4 8是沿轴线方向剖切实施方式3的磁驱动器的图。
图49是由I - I线沿径向剖切图48所示的磁驱动器的剖视图。
图50是表示图48所示的线圏所施加的磁场强度的时间依
赖的图。
图51是图48所示的磁驱动器的轴线方向的剖视图。图52是沿轴线方向剖切实施方式3的变形例1的磁驱动器的图。
图53是表示图52所示的磁驱动器的其他构造的图。 图54是表示实施方式4的胶嚢感应系统的构造的示意图。 图55是表示图54所示的胶嚢型内窥镜的内部构造的示意图。
图56是说明图55所示的局部注射机构的图。 图57是说明实施方式4的变形例1的胶嚢型内窥镜的图。 图58是说明实施方式4的变形例2的胶嚢型内窥镜的图。 图59是说明图58所示的胶嚢型内窥镜的其他例子的图。 图60是说明实施方式4的变形例3的胶嚢型内窥镜的图。 图61是说明实施方式4的变形例4的胶嚢型内窺镜的图。 图62是说明实施方式4的变形例5的胶嚢型内窥镜的图。 图63是说明实施方式4的变形例6的胶嚢型内窥镜的图。 图64是说明图63所示的胶嚢型内窥镜的动作的图。 图65是说明实施方式4的变形例7的胶嚢型内窥镜的图。 图66是表示图65所示的胶嚢型内窥镜所施加的磁场的磁 场强度的时间依赖的图。
图67是表示图65所示的胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖视图。
图68是实施方式5的胶嚢型内窺镜的轴线方向的剖视图。 图69是说明实施方式5的变形例1的胶嚢型内窺镜的图。 图70是实施方式6的胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖一见图。 图7l是表示图70所示的局部注射机构的截面构造的图。 图72是为了图70所示的胶嚢型内窺镜进行规定的动作所 需要的磁场强度的图。
图73是说明对图70所示的胶嚢型内窥镜施加的石兹场的图。
21图74是说明对图70所示的胶嚢型内窺镜施加的磁场的图。 图75是表示实施方式6的变形例l的胶嚢型内窥镜的轴线
方向的剖视图。
图76是说明图75所示的胶嚢型内窥镜的动作的图。
图77是由轴线方向上的规定的面剖切实施方式7的胶嚢型
内窥镜的图。
图78是由图77中的J - J线沿径向剖切图77所示的磁驱动
器的图。
图79是由图77中的K - K线沿轴线方向剖切图77所示的磁 驱动器的图。
图80是表示在图77所示的胶嚢型内窥镜的规定的各状态 下施加的》兹场的f兹场强度的图。
图81是图77所示的胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖视图。 图8 2是表示实施方式7的变形例1的胶嚢型内窥镜的剖视图。
图83是表示在图82所示的胶嚢型内窥镜的规定的各状态 下施加的/f兹场的万兹场强度的图。
图84是表示实施方式7的变形例2的胶嚢型内窥镜的剖视图。
图85是表示在图84所示的胶嚢型内窥镜的规定的各状态 下施加的f兹场的^兹场强度的图。
图86是表示实施方式7的变形例3的胶嚢型内窥镜的剖视图。
图87是表示在图86所示的胶嚢型内窥镜的规定的各状态 下施加的磁场的磁场强度的图。
图88是表示实施方式7的变形例4的胶嚢型内窥镜的剖视图。图89是表示在图88所示的胶嚢型内窥镜的规定的各状态 下施加的》兹场的》兹场强度的图。
图90是表示实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜的一个 构成例的示意图。
图91是表示胶嚢型内窥镜的履带机构利用外部的旋转磁 场进行动作的状态的示意图。
图92是表示本发明的实施方式7的变形例6的胶嚢型内窥 镜的一个构成例的纵剖视示意图。
图93是表示实施方式7的变形例7的胶嚢型内窥镜的 一 个 构成例的示意图。
图94是表示胶嚢型内窥镜的两侧的履带机构利用外部的 旋转磁场进行动作的状态的示意图。
图95是表示实施方式7的变形例8的胶嚢型内窥镜的一个 构成例的示意图。
图96是图95所示的胶嚢型内窥镜的R - R线剖视图。
图97是表示实施方式7的变形例9的胶嚢型内窥镜的一个 构成例的示意图。
图98是实施方式8的磁开关的剖视图。
附图标记i兌明
1、 11、 21、 31、 41a~41d、 51a、 51b、 61、 201、 211、 221、 301、 311、 321、》兹马区动器;2、 12、 32、 52、 52b、 202、 212、 222、 302、夕卜壳;2a、 32a、 32b、 52a、 52c、 202a、 212a、 222a、感应区域;3、 3a、 3b、 3c、 4、 4a、 4b、 4c、 43a、 43c、 44a、 44c、 203、 204、 203a、 203b、 204a、 204b、 303a 303d、 304a 304d、线圏;5、 5a、 5b、移动构件;6、 6a、 6b、旋转移动》兹体;7、 7a、 7b、固定》兹体;8、高摩4寮构 件;9、摩擦降低构件;206、 206a、 206b、旋转磁体;207、移动磁体;202b、突起部;310、编码器(encoder); 400、 胶嚢感应系统;401、 401a 401h、 501、 501a、 601、 601a、 701、 701a 701i、月交嚢型内窺镜;402、位置才企测用线圏; 403、磁场产生部;411、接收部;412、位置计算部;413、 控制部;415、显示部;416、输入部;417、存^f诸部;418、 》兹场控制部;419、电力供给部;421、 421c、位置才全测用激励 线圏;422、摄像系统;423、天线;424、电池;425、球嚢; 426、药剂;427、针;427a、旋转针;430、局部注射才几构; 433、贯穿孔;434、注入口; 441、 一皮;改出部;442、固定部; 443、月莫;452、高步页发热才勾l牛;461、屌'J; 462、虫累》走槽;471、 卡定板;472、肠壁;473、卡定机构;481、支架(stent); 484a、 484b、壳体;484、开闭机构;485、浮子;485a、 485b、 凹部;491、钳子机构;492、钳子;503、管;504、阀;603、 螺旋突起;611、切断刀;612、生物体组织;711、 738、 739、 746、 747、 755a、 757a、 765、齿轮;712、 741、履带;721、 752、 753、寿仑月台.,731、 740、 751、 761、壳体.,732、 733、 742、 743、车寿仑;734、 736、 744、 745、 754、 755、车轴; 735、 737、 756、 764、旋转磁体;757、旋转轴;762a~ 762d、 旋转部;763、螺旋突起;801、磁开关;811、 812、电极; 813、导电构件。
具体实施例方式
下面,参照

本发明的实施方式。另外,本发明未 被该实施方式有所限定。另外,在附图的记载中,对相同部分 标注相同的附图标记。另外,附图是示意图,需要留意各部分 的厚度与宽度的关系、各部分的比率等与现实的不同。在附图 的相互之间也包括互相的尺寸关系、比率不同的部分。实施方式l
首先,说明实施方式l。图l是实施方式l的磁驱动器的主
视图,图2是图l所示的磁驱动器的右侧视图。如图l及图2所示, 在实施方式l的磁驱动器l中,在端部被堵塞的大致圆筒形状的 作为外壳零件的外壳2外部固定有能够产生磁场的线圈3及与 线圈3相面对地配置的线圈4。如图1及图2所示,在》兹驱动器1 中还具有能沿外壳2的轴线方向移动的移动构件5。在外壳2的 右端部设有用于供移动构件5能沿轴线方向移动的通过口 ,移 动构件5如图l的箭头所示地伸出到外壳2外或进入到外壳2内。 通过该移动构件5在轴线方向上的移动来控制被驱动装置的规 定动作的驱动。
接着,说明磁驱动器l的内部。图3是由图l中的A-A线沿 径向剖切磁驱动器l的图,图4是由图1中的B - B线沿径向剖切 磁驱动器l的图。另外,图5是由图3中的C-C线沿轴线方向剖 切磁驱动器l的图。
如图3及图5所示,在外壳2内设有与移动构件5相连接的圆 柱状的旋转移动磁体6。在外壳2内还设有感应区域2a,该感应 区域2a作为外壳2内的内部空间具有与旋转移动磁体6的径向 尺寸相对应的内径,具有在移动构件5被拉入到》兹驱动器1内的 情况下使移动构件5的右端部不会突出到该感应区域2a外的程 度的轴线方向上的长度。旋转移动磁体6设置在该感应区域2a 内。如图4及图5所示,在外壳2内,以固定在外壳2内的状态下 设有固定磁体7,使固定磁体7隔着用于分隔内部空间的隔板与 旋转移动磁体6相面对。固定^兹体7以,兹化方向为^兹驱动器1的 径向的方式固定。于是,旋转移动i兹体6能够以磁驱动器l的轴 心为中心进行旋转。
旋转移动》兹体6及与旋转移动》兹体6的右端部相连接的移动构件5能够在感应区域2a内沿着外壳2的轴线方向、沿着图5 的左右移动。该感应区域2a沿着外壳2的轴线方向地控制旋转 移动磁体6因后述产生的斥力进行移动的方向。如图3及图5所 示,旋转移动磁体6配置为能够在包含固定磁体7的磁化方向的 平面内旋转,其能够利用与感应区域2a的位置相对应地固定配 置在外壳2外部的线圈3 、 4在感应区域2 a内产生的磁场如图3 的箭头所示地沿磁驱动器1的径向旋转。
设置在外壳2外的线圏3、 4通过自相连接的未图示的电力 供给部供给规定的电力,而在感应区域2a内产生规定^兹场强度 的^f兹场。外壳2固定于线圏3、 4上。线圏3、 4以产生的^l场方 向与固定》兹体7的f兹化方向具有规定角度的方式设置,该固定 磁体7在包括一磁化方向的平面内相对于外壳2的旋转纟皮约束。 即,如图3的直线lc所示,线圏3、 4设置为与表示固定磁体7的
磁化方向的直线ig具有规定的角度e。
在此,图6的曲线lkl、 lk2表示以-60° ~ 60°的角度0配 置的线圈3、 4中的旋转移动磁体6能够旋转动作的磁场强度。 如图6的曲线lkl、 lk2所示,在角度e的绝对值大于60。的情况 下,旋转移动磁体6能够旋转的磁场强度急剧增加,因此,旋 转移动磁体6无法旋转。在角度e的绝对值大于O。小于等于60 。的情况下,旋转移动磁体6能够旋转。因而,为了使旋转移动 磁体6旋转,期望线圈3、 4与表示固定》兹体7的》兹化方向的直线 lg所成的角度e的绝对值大于O。小于等于60。。另外,如图6 的曲线lkl、 lk2所示,在角度e大于等于5。小于等于40。的情 况下,由于包含凹形状的曲线lkl、 lk2的底部分,因此,旋转 移动磁体6能够以与其他角度相比较小的磁场强度进行旋转动 作。因此,更期望线圈3、 4与表示固定磁体7的磁化方向的直 线lg所成的角度e大于等于5。小于等于40。。并且,通过使线圈3、 4与表示固定》兹体7的磁化方向的直线lg所成的角度e大于 等于5°小于等于30。,能够使旋转移动磁体6以线圈3、 4所施 加的磁场的磁场强度较小的"G1"左右稳定地旋转。
接着,参照图7~图9说明磁驱动器1的动作。图7是表示线 圏3、 4所施加的^兹场强度的时间依赖的图,图8是表示图7所示 的时间tl的磁驱动器l的轴线方向的剖视图,图9是表示图7所 示的时间12的磁驱动器1的轴线方向的剖视图。另外,磁驱动器 l的角度e为约5。
~约30°中的任一个。
首先,如图7及图8所示,在时间tl,线圈3、 4对图5所示 的OFF状态的》兹驱动器l沿感应区i或2a内的径向施加凝:转移动 磁体6能够旋转的》兹场强度G1以上的^兹场Ml 。万兹场Ml的方向 如图8所示地为图8的下方向。因此,;旋转移动》兹体6利用》兹场 Ml如箭头Y11所示地才艮据》兹场M1的^兹场方向而向图8的下方 向旋转半周。在这种情况下,由于旋转移动磁体6的磁场方向 与固定》兹体7的f兹场方向一致,因此,在^走转移动-磁体6与固定 磁体7之间产生斥力H1。换言之,线圏3、 4在旋转移动磁体6 与固定i兹体7互相产生斥力的方向上产生使i走转移动磁体6相
对旋j争的i兹场。
旋转移动》兹体6利用其与固定磁体7之间产生的斥力Hl,如 图9的箭头Y12所示地沿着感应区域2a向图9的右方向移动。与 旋转移动》兹体6相连接的移动构件5随着4t转移动磁体6的右方 向的移动,如图9的箭头Y13所示地自磁驱动器l的右侧面向图9 的右方向突出。结果,磁驱动器l成为ON状态。
而且,为了维持图9所示的磁驱动器l的ON状态,如图7的 时间12所示地将旋转移动磁体6的位置维持在感应区域2 a的右 端部即可。并且,维持为使旋转移动磁体6的磁场方向与线圈3、 4所产生的,兹场方向 一 致的状态、即橫_旋转移动^兹体6不再次旋转即可。在此,由于; 走转移动》兹体6在;兹驱动器1为驱动状态时 远离固定磁体7,因此,能够利用比磁场强度G1小的磁场强度 G2将旋转移动磁体6的磁场方向维持为与磁场M1相同的方向。 因此,为了维持图9所示的磁驱动器l的ON状态,如图7所示, 在O N状态后的时间12以旋转移动磁体6不会再次旋转半周的 程度的》兹场强度G2施加与^兹场M1同方向的,兹场即可。
而且,为了使^磁驱动器l成为OFF状态,如图7的时间t3所 示地停止由线圈3、 4施加-磁场即可。在这种情况下,由于朝图 8及图9的下方向维持旋转移动磁体6的磁场消失,因此,旋转 移动磁体6向图8及图9的上方向旋转,被在其与固定磁体7之间 产生的引力拉入到外壳2中。结果,由于与旋转移动磁体6相连 接的移动构件5也被拉入到外壳2内,因此,磁驱动器1成为图5 所示的OFF状态。
这样,实施方式l的磁驱动器l利用在旋转移动磁体6与固 定磁体7之间产生的斥力使移动构件5突出到磁驱动器l外而驱 动磁驱动器l,因此,能够比以往技术的磁驱动器更迅速地动 作。另外,采用实施方式l,即使在一旦成为ON状态之后降低 磁场强度,也能够维持ON状态,因此,能够实现能量转换效 率较高的磁驱动器。
另外,在实施方式l中,也可以还i殳有压力传感器、接触 传感器、通过传感器、旋转传感器、线圈等磁性传感器来检测 磁驱动器l的动作。
变形例l
接着,说明实施方式l的变形例l。图10是沿轴线方向剖切 变形例l的磁驱动器的图。如图10所示,与磁驱动器l相比,变 形例l的磁驱动器ll具有固定》兹体7a和固定》兹体7b这两个固定 i兹体,固定磁体7a配置在图10的旋转移动》兹体6的左侧,固定磁体7b固定配置在i殳置于图IO的感应区域2a内的旋转移动磁 体6的右侧。换言之,设置有旋转移动磁体6的感应区域2a设置 在固定磁体7a、 7b之间。固定磁体7a与固定磁体7b以磁化方向 为不同方向的方式固定配置在外壳12内。感应区域2a设置在固 定磁体7a与固定》兹体7b之间。旋转移动》兹体6设置为能够在包 含旋转移动磁体6的磁化方向的平面内相对于外壳12旋转。
接着,参照图11 ~图15说明磁驱动器11的动作。图ll是表 示线圏3、 4所施加的》兹场强度的时间依赖的图,图12是表示图 ll所示的时间tll的磁驱动器11的轴线方向的剖视图,图13是 表示图11所示的时间tl2的磁驱动器ll的轴线方向的剖视图, 图14是表示图ll所示的时间tl3的磁驱动器11的轴线方向的剖 视图,图15是表示图11所示的时间tl4的磁驱动器ll的轴线方
向的剖视图。另外,磁驱动器ii的角度e与磁驱动器i同样为约
5° ~约30°中的任一个。
首先,对使磁驱动器1 l从OFF状态变为ON状态的情况进 行说明。如图11及图12所示,线圏3、 4在时间tll对图IO所示 的OFF状态的磁驱动器ll沿感应区域2a内的径向施加旋转移 动磁体6能够旋转的磁场强度G1的、朝向图12的下方的磁场 Ml。因此,旋转移动f兹体6如箭头Y14所示地才艮据^兹场Ml的》兹 场方向而向图12的下方向旋转半周,结果,在旋转移动磁体6 与固定磁体7a之间产生斥力Hl。
然后,旋转移动磁体6利用其与固定磁体7之间产生的斥力 Hl,如图13的箭头Y15所示地沿着感应区域2a向图13的右方向 移动,从而移动构件5自磁驱动器11突出,磁驱动器ll成为ON 状态。沿着感应区域2a内向右方向移动后的^走转移动/f兹体6利 用在其与固定磁体7b之间产生的引力成为靠近固定磁体7b与 旋转移动磁体6之间的隔板的状态。因此,如图ll所示,磁驱动器11即使在磁驱动器ll成为ON状态的时间tl2之后停止由 线圏3、 4施加磁场的情况下,也能够维持ON状态。
接着,对使磁驱动器1 l从ON状态变为OFF状态的情况进 行说明。在图ll的时间t13,如图14所示地沿感应区域2a内的 径向施加旋转移动磁体6能够旋转的磁场强度G1的、与在时间 tll施加的^兹场Ml反向的朝向上方的》兹场M2。因此,;旋转移动 磁体6如箭头Y16所示地根据磁场M2的磁场方向而向图14的上 方向旋转半周,结果,在旋转移动磁体6与固定磁体7a之间产 生斥力H2。然后,旋转移动磁体6利用其与固定磁体7b之间产 生的斥力H2,如图15的箭头Y17所示地沿着感应区域2a向图15 的左方向移动,从而移动构件5被拉入到外壳12内,磁驱动器 ll成为OFF状态。沿着感应区域2a内向左方向移动后的旋转移 动磁体6利用在其与固定磁体7a之间产生的引力成为靠近固定 磁体7a与旋转移动;兹体6之间的隔4反的状态。因此,如图ll所 示,磁驱动器11即使在磁驱动器ll成为OFF状态的时间tl4之 后停止由线圏3、 4施加磁场的情况下,也能够维持OFF状态。
采用变形例l,通过在旋转移动》兹体6的两侧设置磁场方向 各自相反的固定磁体,仅在ON状态或OFF状态变化时产生磁 场即可,因此,能够实现进一步提高了能量转换效率的磁驱动 器。并且,采用变形例l,在各ON状态或OFF状态下,旋转移 动磁体6成为吸附于固定磁体上的状态,因此,在ON状态或 OFF状态中的任 一 状态下均能够产生ON状态或OFF状态的较 强的维持力。
变形例2
接着,说明实施方式1的变形例2。图16是与设有线圏的部 位相对应地沿径向剖切变形例2的磁驱动器的图。如图16所示, 与具有产生磁场的一组线圈3、 4的磁驱动器11相比,变形例2的磁驱动器21具有产生磁场的2组线圈3a、 3b、 4a、 4b。线圏 3a与线圈4a成为 一组而产生^f兹场,线圈3b与线圈4b成为 一组而 产生与线圈3a、 4a所产生的,兹场反向的》兹场。如图16所示,线 圏3a、 4a与磁驱动器11同样地设置为与表示固定磁体7的磁化 方向的直线具有60。以下的规定角度。而且,线圈3b、 4b设置 为与表示固定^兹体7的磁化方向的直线具有-60°以下的^见定 角度。
接着,参照图17~图21说明磁驱动器21的动作。图17是表 示线圏3a、 3b、 4a、 4b所施加的磁场强度的时间依赖的图,图 18是表示图17所示的时间t21 ~ t22的磁驱动器21的径向的剖 视图,图19是表示图17所示的时间t21 ~ t22的磁驱动器21的轴 线方向的剖视图,图20是表示图17所示的时间t23 ~ t24的磁驱 动器21的径向的剖视图,图21是表示图17所示的时间t23 t24 的磁驱动器21的轴线方向的剖视图。图17中的曲线ll表示线圏 3a、 4a施加的磁场的磁场强度,曲线12表示线圈3b、 4b施加的 磁场的磁场强度。图19与图18中的D _ D线剖一见图相对应,图 21与图20中的E- E线剖浮见图相对应。
首先,对使磁驱动器21从OFF状态变为ON状态的情况进 行说明。在这种情况下,两组线圏中的线圈3a、 4a产生^f兹场。 图17的曲线11如图18的(1)所示,线圏3a、 4a在时间t21对 OFF状态的》兹驱动器21沿感应区域2a内的径向施加旋转移动 磁体6能够旋转的磁场强度G1的、朝向图18的右下方向的磁场 M3。因此,如图18的(2)及图19的(1)的箭头Y18a所示, 旋转移动磁体6才艮据^兹场M3的磁场方向而向图18的(2)及图 19的(1 )的下方向顺时针旋转半周。结果,如图19的(1)所 示,在旋转移动,兹体6与固定磁体7a之间产生斥力H3,旋转移 动磁体6如图19的(2)的箭头Y18b所示地沿着感应区域2a向图19的(2)的右方向移动,磁驱动器21成为ON状态。之后, 旋转移动磁体6利用在其与固定磁体7b之间产生的引力成为靠 近固定》兹体7b与旋转移动》兹体6之间的隔板的状态。因此,如 图17及图18的(3)所示,磁驱动器21即使在成为ON状态的时 间t22之后停止由线圈3a、 4a施加磁场的情况下,也能够维持 ON状态。
接着,对使磁驱动器2l从ON状态变为OFF状态的情况进 行说明。在这种情况下,两组线圈中的线圈3b、 4b产生磁场。 图17的曲线12如图20的(l)所示,线圈3b、 4b在图17的时间 t23,对ON状态的》兹驱动器21沿感应区域2a内的径向施加旋转 移动磁体6能够旋转的磁场强度G1以上的、朝向图20的右上方 向的磁场M4。因此,如图20的(2 )及图21的(1 )的箭头Y19a 所示,旋转移动磁体6根据磁场M4的磁场方向而向图20的(2) 及图21的(1)的上方向绕顺时针旋转半周。即,旋转移动磁 体6与被线圈3a、 4a施加磁场的情况反向地旋转半周。结果, 如图21的(1)所示,在旋转移动磁体6与固定磁体7b之间产生 斥力H4,旋转移动磁体6如图21的(2)的箭头Y19b所示地沿 着感应区域2a向图21的(2)的左方向移动,移动构件5被拉入 到磁驱动器21的外壳12内,磁驱动器21成为OFF状态。之后, 旋转移动磁体6利用在其与固定磁体7a之间产生的引力成为靠 近固定磁体7a与旋转移动磁体6之间的隔板的状态,因此,如 图17及图20的(3)所示,磁驱动器21即使在成为OFF状态的 时间t24之后停止由线圏3b、 4b施加磁场的情况下,也能够维 持OFF状态。
采用变形例2,通过设置两组线圏并在ON状态或OFF状态 变化时施加不同方向的磁场,能够使O N状态的旋转移动磁体6 的旋转方向与OFF状态的旋转移动磁体6的旋转方向相反,因此,能够应用于不应使移动构件5向同一方向旋转的情况。 变形例3
才妻着,沈明实施方式1的变形例3。图22是沿轴线方向剖切 变形例3的^f兹驱动器的图。如图22所示,与万兹驱动器l相比,变 形例3的》兹驱动器31在外壳32内具有固定》兹体7和分别与移动 构件5a、 5b相连接的多个旋转移动磁体6a、 6b。固定磁体7设 置在旋转移动磁体6a、 6b之间。磁驱动器31包括具有与旋转移 动磁体6a相对应的感应区域32a、线圏3a、 4a和与旋转移动》兹 体6b相对应的感应区域32b、线圏3c、 4c的外壳32。感应区&戈 32a控制旋转移动磁体6a移动的方向,旋转移动磁体6a能够在 包含f兹场方向的平面内S走转地设置在感应区i或32a内,感应区 域32b设置在与固定f兹体7相对应的位置,控制旋转移动磁体6b 移动的方向,》走转移动》兹体6b能够在包含》兹场方向的平面内i走 转地设置在感应区域32b内。线圏3a、 4a与线圏3c、 4c在感应 区域32a产生磁场,且在设置有旋转移动磁体6b的感应区域32b 内也产生》兹场。线圏3a、 4a在感应区域32a内产生^兹场,与未 图示的第l外部装置相连接而供给电力。线圏3a、 4a通过第l 外部装置控制-磁场的产生。线圈3c、 4c在感应区域32a内产生 磁场,连接于与第l外部装置不同的第2外部装置而供给电力。 线圏3c、 4c利用第2外部装置控制磁场的产生。
接着,参照图23~图25说明磁驱动器31的动作。首先,对 使连接于旋转移动磁体6a的移动构件5a自磁驱动器31突出而 成为ON状态的情况进行说明。在这种情况下,与移动构件5a 相对应的线圏3a、 4a产生磁场,沿感应区域32a内的径向施加 具有旋转移动磁体6 a能够旋转的磁场强度G1的、朝向图2 3的下 方的磁场M5。因此,如图23的箭头Y21所示,旋转移动磁体6a 根据磁场M5的磁场方向而向图23的下方向旋转半周。结果,如图23所示,在旋转移动》兹体6a与固定^兹体7之间产生斥力 H5,旋转移动,兹体6a如图24的箭头Y22所示地沿着感应区i或 32a向图24的右方向移动,移动构件5a突出,成为ON状态。另 外,在磁驱动器31中,通过与磁驱动器l同样地在使移动构件 5a突出而成为ON状态之后,使线圏3a、 4a施加强度比磁场强 度G1低的、旋转移动磁体6a不会再次旋转半周的程度的磁场强 度G2,能够维持ON状态。
另外,如图25的(1)所示,在使连接于旋转移动磁体6b 的移动构件5b自磁驱动器31突出而成为ON状态的情况下,与 移动构件5b相对应的线圏3c、 4c沿感应区域32b内的径向施加 具有旋转移动磁体6 b能够旋转的磁场强度G1的、朝向图2 5的 (1 )的下方的磁场M6。因此,如图25的(1 )的箭头Y23所示, 旋转移动磁体6b根据磁场M6的磁场方向而向图25的(1)的下 方向旋转半周,在旋转移动磁体6b与固定磁体7之间产生斥力 H6。结果,旋转移动磁体6b如图25的(2)的箭头Y24所示地 沿着感应区域32b向图25的(2)的左方向移动,移动构件5b 突出,成为ON状态。另外,在磁驱动器31中,通过与磁驱动 器l同样地在使移动构件5b突出而成为ON状态之后,使线圈 3c、 4c施加强度比磁场强度Gl低的、旋转移动磁体6a不会再次 旋转半周的程度的磁场强度G 2,能够维持O N状态。
这样,采用变形例3,能够利用一个固定磁体7驱动两个旋 转移动磁体,因此,与磁驱动器l相比,能够谋求进一步节省 空间。并且,采用变形例3,除了通过使线圈3a、 4a及线圏3c、 4c利用不同的外部装置在不同的时机产生磁场而使移动构件 5a、 5b分别在不同的时机动作之外,也可以通过使线圏3a、 4a 及线圈3 c 、 4 c利用相同的外部装置产生磁场而使移动构件5 a 、 5b同时动作。另外,在变形例3中,也可以通过施加不同的,兹场强度而
使旋转移动;兹体6a、 6b移动,切换移动构件5a、 5b的动作。例 如,如图26所示,对替代》兹驱动器31的线圈3a、 3c、 4a、 4c 而具有臣数不同的线圈43a、 43c、 44a、 44c的磁驱动器41a进 行说明。在,兹驱动器41a中,线圈43a与线圈43c串联连接,线 圏44a与线圏44c串联连接。另夕卜,线圈43a、 43c、 44a、 44c 通过相同的外部装置供给电力而产生磁场。另外,由于线圈 44a、 44c的臣数比线圏43a、 43c的匝数多,因此,在供给相同 电力的情况下,能够产生比线圈4 3 a 、 4 3 c大的磁场强度的磁场。
接着,参照图27及图28说明磁驱动器41a的动作。图27是 表示对线圈43a、 43c、 44a、 44c供给的电流值的时间依赖的图, 图28是图27所示的时间t41 ~ t44的磁驱动器41a的轴线方向的 剖视图。首先,对使移动构件5b成为ON状态的情况进行说明。 在这种情况下,如图27所示,在时间t41,对线圏43a、 43c、 44a、 44c供给能够在线圈43c、 44c中产生使旋转移动磁体6b 能够旋转的磁场强度G1的磁场的电流值A11以上的电流。结 果,长口图28的(l)所示,线圏43c、 44c沿感应区i或32b的4圣向 施加》兹场强度G1的》兹场M7。因此,如图28的(1)所示,旋转 移动磁体6b根据磁场M7的磁场方向而旋转半周,在旋转移动 磁体6b与固定》兹体7之间产生斥力H7。结果,旋转移动磁体6b 如图28的(2)所示地沿着感应区域32b向图28的(2)的左方 向移动,移动构件5b成为ON状态。而且,为了维持移动构件 5b的ON4犬态,只寸线圏43a、 43c、 44a、 44c供纟会能够在纟戋圈43c、 44c中产生能够维持移动构件5b的ON状态的磁场强度G2的磁 场的电流值A21以上的电流即可。
接着,对使移动构件5a成为ON状态的情况进行说明。在 这种情况下,如图27所示,在时间t42,对线圈43a、 43c、 44a、44c供给能够在线圏43a、 44a中产生比旋转移动磁体6a能够i走 转的磁场强度G1大的磁场强度的磁场的电流值A12。结果,如 图28的(2)所示,线圈43a、 44a沿感应区域32a的径向施力口 磁场强度G1的磁场M8。因此,如图28的(2)所示,旋转移动 磁体6a根据磁场M8的磁场方向而旋转半周,在旋转移动磁体 6a与固定磁体7之间产生斥力H8。结果,旋转移动磁体6a如图 28的(3)所示地沿着感应区域32a向图28的(3)的左方向移 动,移动构件5a成为ON状态。而且,为了维持移动构件5a的 ON状态,对线圈43a、 43c、 44a、 44c供给能够在线圏43a、 44a中产生比能够维持移动构件5a的ON状态的磁场强度G2大 的磁场强度的磁场的电流值A22即可。
接着,对使移动构件5a成为OFF状态的情况进行说明。在 这种情况下,如图27所示,在时间t43, ^使对线圈43a、 43c、 44a、 44c供给的电流值低于能够在线圈43a、 44a中产生能够维 持移动构件5a的ON状态的磁场强度G2的电流值A22即可。结 果,如图28的(3)所示,在感应区域32a内无法维持与由线圏 43a、 44a施加的》兹场方向相同的方向而向上方旋:转。然后,祷: 转移动磁体6a利用其与固定磁体7之间的引力而向固定磁体7 侧移动,与旋转移动磁体6a连接的移动构件5a随之被拉入到磁 驱动器41a的外壳32内,成为OFF状态。而且,如图27所示, 通过在时间t44停止对线圈43a、 43c、 44a、 44c供给的电流值 而停止施加磁场,从而如图28的(4)所示,在感应区域32b 内无法维持与由线圏43c、 44c施加的-兹场方向相同的方向而向 上方旋转。然后,旋转移动^兹体6b利用其与固定》兹体7之间的 引力而向固定磁体7侧移动,与固定移动》兹体6b相连接的移动 构件5 b随之被拉入到磁驱动器41 a的外壳3 2内,成为O F F状态。
这样,通过设置能够设定成用于使各旋转移动磁体6a、 6b移动而供给的电流值不同的线圈43a、 43c、 44a、 44c和对线圈 43a、 43c、 44a、 44c供给电力的外部装置,能够切换移动构4牛 5a、 5b的动作,实现动作自由度较高的磁驱动器41a。
另外,除了设置匝数不同的线圏,也可以设定为各旋转移 动磁体6a、 6b移动的磁场强度不同来切换移动构件5a、 5b的动 作。例如,如图29的磁驱动器41b所示,设定为改变固定磁体7 与各旋转移动磁体6 a 、 6 b之间的距离来使各旋转移动磁体6 a 、 6b移动的磁场强度不同。在这种情况下,旋转移动磁体6a利用 厚度D1的隔板与固定^兹体7分隔,旋转移动^兹体6b利用比D1厚 的厚度D2的隔寿反与固定磁体7分隔。因此,与旋转移动磁体6a 相比,旋转移动磁体6b与固定磁体7之间的引力作用较低,因 此,能够通过施加比旋转移动磁体6a弱的磁场强度的磁场进行 旋转。
因此,如图30所示,在磁驱动器41b中,线圏3、 4通过在 时间t45对感应区域32a、 32b内施力口比旋转移动磁体6b能够旋 转的磁场强度G11强的磁场强度的磁场,而使旋转移动磁体6b 旋转,基于旋转移动磁体6b与固定磁体7之间的斥力使旋转移 动磁体6b移动而使移动构件5b成为ON状态。然后,线圏3、 4 以》兹场强度G21为下限地减弱磁场强度,维持移动构件5b的ON 状态。冲妄着,线圈3、 4通过在图30的时间t46对感应区域32a、 32b内施加比旋转移动磁体6a能够旋转的磁场强度G12强的磁 场强度的磁场,而使旋转移动磁体6a旋转,基于旋转移动石兹体 6a与固定》兹体7之间的斥力4吏旋转移动磁体6a移动而使移动构 件5a成为ON状态。然后,线圏3、 4以磁场强度G22为下限地 减弱对感应区域32a、 32b内施加的磁场强度,维持移动构件5a 的ON状态。然后,在图30的时间t47,线圈3、 4将对感应区i或 32a、 32b内施加的磁场的磁场强度减弱到G22以下,使旋转移动磁体6a向固定^兹体7侧移动而使移动构件5a成为OFF状态。 并且,在图30的时间t48,线圈3、 4停止对4t转移动》兹体6a施 加的磁场,使旋转移动磁体6b向固定磁体7侧移动而使移动构 件5b成为OFF状态。
这样,通过改变旋转移动磁体6a、 6b与固定磁体7之间的 距离来改变旋转移动磁体6a、 6b能够移动的磁场强度,无论是 否使用一组线圏都能够分别驱动移动构件5a、 5b, 乂人而能够实 现动作自由度较高的磁驱动器41b。
另外,如图31的磁驱动器41c所示,也可以通过改变^:转 移动磁体6a、 6b的规格来改变旋转移动磁体6a、 6b能够移动的 磁场强度。在磁驱动器41c中,由于具有比磁体规格为S2的旋 转移动磁体6b大的磁体规格Sl的旋转移动磁体6a,因此,能够 通过施加比i走转移动A兹体6 a弱的》兹场强度的,兹场来4吏旋转移 动i兹体6bi走转。另夕卜,如图32的i兹驱动器41d所示,也可以通 过在旋转移动》兹体6a的、与设置在其与固定》兹体7之间的隔4反 相接触的面上设置摩擦力较高的高摩擦构件8来改变旋转移动 磁体6a、 6b能够移动的磁场强度。与旋转移动磁体6b相比,S走 转移动磁体6a在旋转时的摩擦力较高,旋转受到抑制,因此, 能够以比旋转移动》兹体6b大的磁场强度旋转。在》兹驱动器41c、 41d中,通过与》兹驱动器41b同样地改变如图30所示地对感应区 域32a、 32b施加的磁场的磁场强度,能够抑制移动构件5a、 5b 的驱动。
变形例4
接着,说明实施方式l的变形例4。图33是沿轴线方向剖切 变形例4的磁驱动器的图。如图33所示,与磁驱动器l相比,变 形例4的磁驱动器51a具有壳体56和与该壳体56的下端相连4妻 的移动构件5,该壳体56以不阻碍旋转移动》兹体6沿磁驱动器51a的径向旋转的方式将旋转移动磁体6收容在内部。另外,在 外壳52内配置有旋转移动磁体6,且设有能供该旋转移动磁体6 在图33所示的^t驱动器51a内沿图33的上下方向移动的内部空 间、即感应区域52a。另夕卜,固定磁体7以相对于磁驱动器51a 的轴心倾斜的角度固定在》兹驱动器51a内。
接着,说明磁驱动器51a的动作。首先,为了使磁驱动器 51a从OFF状态成为ON状态,如图34的(1)所示,首先,线 圏3、 4对感应区域52a内施加比旋转移动磁体6能够旋转的磁场 强度强的磁场强度的磁场M9。结果,如图34的(1)的箭头Y25 所示,旋转移动磁体6根据磁场M9的磁场方向而向图34的(1) 的下方向旋转半周。于是,如图34的(2)所示,在旋转移动 磁体6与固定》兹体7之间产生斥力H9。旋转移动磁体6利用该斥 力H9如图34的(3 )的箭头Y26所示地沿着感应区域52a向图34 的下方向移动。通过该;旋转移动》兹体6的移动,移动构件5自》兹 驱动器51a的外壳52突出,磁驱动器51a成为ON状态。另外, 为了维持磁驱动器51a的ON状态,需要以比旋转移动磁体6能 够旋转的磁场强度弱的磁场强度、且强至能够维持旋转移动磁 体6在感应区域52a的下端部的配置状态的程度的磁场强度持 续;也施加》兹场。
这样,采用变形例4,通过改变固定》兹体7的方向及感应区 域52a中的旋转移动磁体6的移动方向,能够使移动构件5沿磁 驱动器的径向移动,从而能够进一步实现设计自由度高的^兹驱 动器。
另外,如图35的磁驱动器51b所示,也可以通过在外壳52b 内以相对于磁驱动器51 b的轴心倾斜的角度设置感应区域5 2 c , 从而以相对于磁驱动器的轴心倾斜的角度驱动移动构件5 。为 了使该磁驱动器51b从OFF状态成为ON状态,如图35的(1)所示,线圈3、 4对感应区域52c内施加比旋转移动磁体6能够旋 转的磁场强度强的磁场强度的磁场MIO,如图35的(1)的箭 头Y27所示地使旋转移动磁体6旋转。于是,如图35的(2)所 示,在旋转移动》兹体6与固定磁体7之间产生斥力H10,旋转移 动磁体6利用该斥力H10如图35的(3)的箭头Y28所示地沿着 感应区域52c以相对于磁驱动器的轴心向图35的(3)的下方向 倾斜的移动。通过该旋转移动磁体6的移动,移动构件5自》兹驱 动器51b的外壳52b突出,磁驱动器51b成为0N状态。另外,为 了维持磁驱动器51b的ON状态,与磁驱动器51a同样地需要以 比旋转移动磁体6能够旋转的磁场强度弱的磁场强度、且强至 能够维持旋转移动,兹体6在感应区域5 2 c的下端部的配置状态 的程度的》兹场强度持续地施加 一磁场。 变形例5
接着,说明实施方式1的变形例5。图36是沿轴线方向剖切 变形例5的磁驱动器的图。如图36的(1)所示,与^f兹驱动器l 相比,变形例5的》兹驱动器61在; 走转移动》兹体6的表面上具有减 轻感应区域2a与旋转移动磁体6的磨擦的摩擦降低构件9。并 且,在感应区域2a的内表面上的与旋转移动》兹体6相接触的全 部区域中也设有摩擦降低构件9。因此,在磁驱动器61中,旋 转移动磁体6能够以比未设置摩擦降低构件9的情况弱的磁场 强度旋转。
因而,如图36的(1)的箭头Y29所示,通过线圏3、 4施 加比旋转移动磁体6能够旋转的磁场强度G1弱的磁场强度的f兹 场Mll,旋转移动磁体6能够旋转。并且,由于设置在旋转移动 磁体6表面上的摩擦降低构件9与设置在感应区域2 a表面上的 摩擦降低构件9互相接触,因此,如图36的(2)及图36的(3) 所示,由在4t转移动》兹体6与固定^兹体7之间产生的斥力H11引起的移动也顺畅地进行,如图36的(3)的箭头Y30所示,移动 构件5突出到磁驱动器61的外壳2之外而成为0 N状态。
这样,采用变形例6,通过设置摩擦降低构件9而提高旋转 移动磁体6移动时的滑动性,能够降低对磁驱动器61施加的i兹 场的磁场强度,从而能够实现进一步提高了能量转换效率的;兹 驱动器61。
另外,在^走转移动》兹体6的表面上和感应区;或2a的内表面 上的任 一 个表面上设有摩擦降低构件9的情况下,与磁驱动器1 相比,能够提高旋转移动磁体6移动时的滑动性,因此,能够 提高磁驱动器的能量转换效率。
实施方式2
首先,说明实施方式2。图37是实施方式2的磁驱动器的主 视图,图38是由图37的F - F线沿径向剖切磁驱动器的图,图 39是由图37的G-G线沿径向剖切磁驱动器的图。另外,图40 是由图38的H _ H线沿轴线方向剖切磁驱动器的图。
如图37所示,在实施方式2的磁驱动器201中,在端部被堵 塞的大致圆筒形状的作为外壳零件的外壳202外部固定有能够 产生磁性的线圈203及与线圈203相面对地配置的线圈204。磁 驱动器201与磁驱动器1同样地还具有能够沿外壳202的轴线方 向移动的移动构件5。
另外,如图39及图40所示,在外壳202内,隔着分隔内部 空间的隔板而与移动磁体207相面对地设有旋转磁体206。旋转 磁体206能够以磁驱动器201的轴心为中心进行旋转。即,旋转 磁体206酉己置为能够在包含旋转磁体206的磁化方向的平面内 相对于外壳202旋转,其通过使与旋转磁体206的配置位置相对 应地固定配置在外壳202外部的线圏203、 204在感应区域202a 内产生的磁场,能够如图38的箭头所示地沿磁驱动器201的径向旋转。
另外,线圏203、 204与实施方式1同样地通过由未图示的 相连接的外部装置供给电力,对旋转磁体206产生磁场。而且, 线圈203、 204如直线lc2所示地设置为与表示移动磁体207的磁 化方向的直线lg2具有规定角度02。规定角度62与实施方式l同 样地需要小于等于60。,特别期望大于等于5。小于等于40。, 通过进一步为大于等于5。小于等于30。,能够减弱线圈203、 204所施加的磁场的磁场强度,并且,能够实现旋转磁体206 的稳定的旋转。
如图38~图40所示,在夕卜壳202内,4乍为夕卜壳202内的内吾卩 空间还设有感应区域202a,该感应区域202a具有与移动磁体 207的径向尺寸相对应的内径,具有在移动构件5被拉入到》兹驱 动器201的外壳202内的情况下移动构件5的右端部不突出的程 度的轴线方向上的长度。移动磁体207以相对于外壳202被约束 了旋转的状态设置在该感应区域202a内。另夕卜,移动磁体207 以磁化方向被固定的状态沿外壳202的径向配置。移动磁体207 具有凹部207t。在感应区域202a的内表面上i殳有突起部202b , 通过该突起部202b与移动磁体207的凹部207t啮合,如图39的 箭头所示地约束移动磁体207在磁驱动器201的径向上的旋转。 因此,移动f兹体207不旋转而在感应区域202a内沿图40的左右 方向移动。因而,与移动磁体207相连接的移动构件5也不旋转 而伸出到磁驱动器201外或进入到磁驱动器201内。
接着,参照41及图42所示,说明磁驱动器201的动作。首 先,为了使图40所示的OFF状态的磁驱动器201成为ON状态, 如图41所示,线圈203、 204沿磁驱动器201的径向施加旋转移 动磁体6能够旋转的i兹场强度的^兹场M12。结果,旋转磁体206 利用磁场M12如箭头Y31所示地根据磁场M12的磁场方向而向图41的下方向旋转半周。结果,在旋转磁体206与移动磁体207 之间产生斥力H12。
旋转》兹体206利用在其与移动磁体207之间产生的斥力 H12如图42的箭头Y32所示地沿着感应区域202a而向图42的 右方向移动。与旋转》兹体206相连接的移动构件5随着旋转》兹体 206的右方向的移动而如图42的箭头Y33所示地自^f兹驱动器 201的右侧面向图42的右方向突出。结果,磁驱动器201成为 ON状态。然后,在磁驱动器201中,通过与磁驱动器l同样地 使移动构件5突出而成为ON状态之后,线圈203、 204施力口强度 比旋转磁体206能够旋转的磁场强度低的、旋转磁体206不会再 次旋转半周的程度的磁场强度,从而能够维持ON状态。并且, 在磁驱动器201中,通过与磁驱动器1同样地停止由线圈203、 204施加磁场,能够自ON状态成为OFF状态。
这样,采用实施方式2,利用在旋转磁体206与移动磁体207 之间产生的斥力来驱动磁驱动器201,因此,能够起到与实施 方式l同样的效果。另外,采用实施方式2,在磁驱动器201动 作时移动构件5不旋转,因此,也能够应用于不应使移动构件5 旋转的情况,从而能够进一步提高设计的自由度。另外,与将 产生i兹场的线圏3、 4配置在与感应区域2a相对应的全部区i或中 的磁驱动器l相比,在磁驱动器201中,将线圈203、 204设置在 旋转磁体206附近即可,因此,能够使线圏小型化,从而能够 进一步提高能量转换效率。
变形例1
接着,说明实施方式2的变形例1。图43是沿轴线方向剖切 变形例l的磁驱动器的图。如图43所示,与磁驱动器201相比, 变形例1的磁驱动器211具有旋转磁体206a和旋转磁体206b这 两个旋转磁体,该旋转磁体206a配置在以旋转被约束了的状态
43设置在外壳212内的移动磁体207的左侧,该旋转磁体206b配置 在旋转被约束了的移动磁体207的右侧。该旋转磁体206a、 206b设置为能够在包含各磁化方向的平面内相对于外壳212旋 转。在外壳212外还设置有对旋转磁体206a施力口磁场的线圈 203a、 204a和对旋转磁体206b施力口磁场的线圈203b、 204b。 线圏203a、 204a及线圏203b、 204b与线圏203、 204同样地设 置为与表示移动;兹体207的磁化方向的直线lg2具有60。以下 的规定角度62。另外,与磁驱动器201相比,在磁驱动器211 中,移动构件5连接于移动i兹体207的径向端部,其能够以始终 突出到磁驱动器211外的状态沿图43的左右方向移动。线圏 203a、 204a通过未图示的第1电力供给部控制各个磁场的产生。 线圏203b、 204b通过未图示的第2电力供给部控制各个磁场的产生。
接着,参照图44及图45说明磁驱动器211的动作。图44是 表示线圏203a、 204a、 203b、 204b所施力口的磁场强度的时间 依赖的图,图45是图43所示的磁驱动器211的轴线方向的剖视 图。图44中的曲线121表示线圈203a、 204a所施力口的磁场的磁 场强度,曲线122表示线圏203b、 204b所施加的磁场的磁场强 度。
首先,对使移动构件5位于图45的(1 )所示的位置P1的情 况进行说明。如图44的曲线122及图45的(1)所示,在图t211, 纟戋圏203b、 204b乂于i走寿争不兹体206b施力口具有S走寿争》兹体206b能够 旋转的磁场强度G3的、与移动磁体207的》兹场方向一致的方向 的磁场M13。因此,旋转磁体206b如图45的(1)所示地成为 与磁场M13的磁场相同的方向,在旋转磁体206b与移动磁体 207之间产生斥力H13。移动磁体207利用该斥力H13移动到感 应区域212a左侧的位置Pl。在此,由于未对旋转磁体206a施加磁场,因此,旋转磁体206a旋转为与移动磁体207的磁场方 向相反的旋转。结果,与移动磁体207相连接的移动构件5利用 在移动磁体207与旋转磁体206a之间产生的引力,能够如图45 的(1)所示地稳定地位于感应区域212a左侧的位置Pl。为了 这样地使移动构件5移动到感应区域212a左侧的位置Pl,在线 圈203b、 204b中产生规定强度的磁场即可。
接着,对使移动构件5位于图45的(2)所示的位置P2的情 况进行说明。如图44的曲线121及图45(的2)所示,在图t212, 纟戋圏203a、 204a^^走寿争f兹体206a施力口具有i走4争》兹体206a能够 旋转的磁场强度G3以上的、与移动磁体207的磁场方向一致的 方向的磁场M14。因此,旋转磁体206a如图45的(2)所示地 成为与磁场M14的磁场相同的方向,在旋转磁体206a与移动磁 体207之间产生斥力H14。移动磁体207利用该斥力H14的作用 向图45的(2)所示的箭头Y35的方向移动。并且,如图44及 图45的(2)所示,由于线圈203b、 204b继续施加磁场,因此, 与移动磁体207相连接的移动构件5利用其与旋转磁体206a之 间的斥力H14及其与旋转磁体206b之间的斥力H13这两个作 用,能够位于感应区域212a中央的位置P2。为了这样地使移动 构件5移动到感应区域212a的中央位置P2,在线圈203a、 204a 及线圈203b 、 204b这两者中产生规定强度的》兹场即可。
接着,对使移动构件5位于图45的(3)所示的位置P3的情 况进行说明。如图44的曲线122及图45的(3)所示,在图t213, 纟戋圈203b、 204b4f止施力口》兹i汤。因》匕,^义^j";^:寿争》兹体206b施 加具有旋转磁体2 0 6b能够旋转的磁场强度G 3以上的、与移动磁 体207的》兹场方向一致的方向的》兹场M14。因而,如图45的(3 ) 所示,由于旋转磁体206a维持与移动磁体207的磁场方向 一 致 的方向,因此, 一直维持旋转磁体206a与移动磁体207之间的斥力H14的状态。结果,移动磁体207利用该斥力H14移动到感 应区域212a右侧的位置P3 (参照图45的(3)的箭头Y37)。另 外,由于未对旋转磁体206b施加磁场,因此,旋转磁体206b 旋转为与移动磁体207的磁场方向相反(参照图45的(3)的箭 头Y36)。结果,与移动磁体207相连接的移动构件5利用在移动 磁体207与旋转磁体206b之间产生的引力,能够如图45的(3) 所示地稳定地位于感应区域212a右侧的位置P3。为了这样地使 移动构件5移动到感应区域212a的中央位置P3,在线圏203a、 204a中产生规定强度的磁场即可。
这样,采用变形例l,通过控制各线圈中的磁场产生,能 够控制移动构件5的3种配置位置,从而能够对被驱动装置进行 更复杂的控制。
变形例2
接着,说明实施方式2的变形例2。图46是沿轴线方向剖切 变形例2的磁驱动器的图。如图46所示,与磁驱动器201相比, 变形例2的磁驱动器2 21在外壳2 2 2内具有设置有旋转磁体2 0 6 的感应区域222a。该感应区域222a利用在旋转磁体206与移动 磁体207之间产生的斥力来控制旋转》兹体206相对地移动的方 向。因此,旋转磁体206能够沿磁驱动器221的轴线方向移动。 而且,磁驱动器22l还包括与移动磁体207相连接的移动构件5a 和与旋转磁体206相连接的移动构件5b。移动构件5b随着旋转 磁体206的旋转进行旋转。
接着,参照图47说明磁驱动器221的动作。如图47的(1) 所示,线圈203、 204对4t转》兹体206施力口具有i走转》兹体206能 够旋转的磁场强度的、与移动》兹体的磁场方向一致的方向的磁 场M15。在这种情况下,旋转磁体206如图47的(1 )的箭头Y38 所示地;f艮据一磁场M15而向图47的(1)的下方向4t转半周。结果,在旋转磁体206与移动磁体207之间产生斥力H15。于是, 移动磁体207利用产生的斥力H15如图47的(2)的箭头Y39所 示地沿着感应区域202a向图47的(2)的右方向移动,移动构 件5a随着移动》兹体207的右方向的移动而向图47的(2)的右方 向突出。另外,旋转磁体206利用产生的斥力H15如图47的(2 ) 的箭头Y40所示地沿着感应区域222a向图47的(2)的左方向 移动,移动构件5b随着旋转》兹体206的移动而向图47的(2)的 左方向突出。
这样,采用变形例2,通过也对旋转》兹体206设置感应区域 222a,能够由移动构件在两个方向上同时驱动,因此,与磁驱 动器201相比能够谋求节省空间。
实施方式3
首先,说明实施方式3。图48是沿轴线方向剖切实施方式3 的磁驱动器的图。图49是由I - I线沿径向剖切图48所示的磁驱 动器的剖视图。
如图48所示,实施方式3的磁驱动器30l具有旋转移动磁体 6和能够旋转的旋转磁体206。旋转移动磁体6设置在感应区域 2a内并进行旋转,能够在感应区域2a内沿磁驱动器301的轴线 方向移动。旋转磁体206与旋转移动磁体6配置为能够在包含磁 化方向的平面内分别相对于外壳302旋转。另外,旋转磁体206 与编码器310相连接。编码器310随着旋转磁体206的旋转动作 而进行旋转。另外,旋转移动磁体6的尺寸比旋转磁体206的尺 寸大。换言之,旋转磁体206与旋转移动磁体6具有各不相同的 磁场强度。因此,旋转移动磁体6通过施加比旋转磁体206能够 旋转的磁场强度强的》兹场强度的磁场而能够旋转。
如图49所示,磁驱动器301具有线圏303a、 304a、线圏 303b、 304b、线圏303c、 304c、线圈303d、 304d这4组线圏。
47该各组线圏通过依次对旋转移动磁体6及感应区域2a产生磁场 而在旋转移动^兹体6及旋转;兹体206能够旋转的平面内产生多 个磁场,能够施加以磁驱动器301的轴心为中心进行旋转的旋 转磁场。在磁驱动器301中,通过改变对磁驱动器301施加的磁 场的磁场强度,能够在图48的上图所示的A状态或图48的下图 所示的B状态的任一状态下使旋转磁体206旋转,从而使编码器 310旋转。
接着,参照图48、图49和图50、图51说明^磁驱动器301的 动作。图50的曲线131是表示线圏303a、 304a、线圈303b、 304b、 线圈303c、 304c、线圈303d、 304d中的线圈303a、 304a所施 加的;兹场强度的时间依赖的图,图51是图50所示的时间t312 ~ t313中的磁驱动器301的轴线方向的剖视图。
首先,在图50的t311 ~ t312,如曲线131所示,使线圏303a、 304a、线圈303b、 304b、线圏303c、 304c、线圏303d、 304d 的各组线圈依次产生小于磁场强度G 41的磁场强度的磁场,对 f兹驱动器301施加i走转》兹场M16。在这种情况下,由于施加的 旋转磁场M16的磁场强度较弱,因此,旋转磁体206与旋转移 动磁体6利用相互的引力隔着隔板而成为 一体地旋转。结果, 如图48的上图的箭头Y41所示,与旋转磁体206相连接的编码 器310随着旋转万兹体206的旋转进行旋转。
接着,为了使移动构件5突出而使磁驱动器301成为ON状 态,检测旋转移动磁体6及旋转磁体206的磁场方向,与实施方 式l同样地产生与检测出的磁场方向的角度差为60。以内的强 ^磁场。例如,在^r测出的^f兹化方向为图49所示的直线lm3的情 况下,对应于与该直线lm3具有60。以内的角度63的直线lg3 的线圈303a、 304a产生强磁场。在这种情况下,在根据编码器 310是否^走转来^r测旋转i兹体6旋转之后,施加用于^f吏移动构件5突出的》兹场。在图50的时间t312,如图51的(1)所示,线圏 303a、 304a沿感应区域2a内的径向施力口磁场M18,该磁场M18 的磁场强度至少大于沿与旋转移动i兹体6所施加的磁场方向相 同的方向固定的磁场强度G42。在这种情况下,如图51的(1) 的箭头Y 4 3所示,旋转移动磁体6根据磁场M18的方向而旋转为 磁场朝向图51的(1)的下方向。结果,在旋转移动磁体6与旋 转/磁体206之间产生斥力H18。
旋转移动磁体6与旋转磁体206利用该斥力H18而相斥,如 图51的(2)的箭头Y44所示,;旋转移动^兹体6沿着感应区域2a 而向图51的(2)的右方向移动。在这种情况下,移动构件5也 随着旋转移动磁体6的移动而突出到磁驱动器301的外壳302之 外,磁驱动器301成为ON状态。
并且,对保持磁驱动器3 01为O N状态地使移动构件5旋转 的情况进行说明。在这种情况下,在图50的时间t313,如图48 中的下图所示,橫:线圏303a、 304a、线圈303b、 304b、线圈 303c、 304c、线圏303d、 304d的各组线圏依次产生大于磁场 强度G41的磁场强度的磁场,对磁驱动器301施加旋转磁场 M17 。该磁场强度G 41是变化为图4 8的上图所示的A状态的阈 值。通过持续地施加大于该磁场强度G41的》兹场强度的旋转^t 场M17,能够维持图48的下图所示的B状态,如图48中的下图 的箭头Y42所示,能够保持磁驱动器301为ON状态地使移动构 件5旋转。另外,由于通过施加旋转^兹场M17而使旋转磁体206 也旋转,因此,通过4全测与旋转磁体206相连接的编码器310 的旋转,能够判断移动构件5是否正常地进行旋转动作。
这样,采用实施方式3,通过将磁驱动器301连接于旋转磁 体206,能够进行编码器310的旋转动作和移动构件5的突出动 作这2种动作,因此,能够对驱动装置进行更复杂的控制。变形例1
接着,说明实施方式3的变形例1。图52是沿轴线方向剖切 变形例l的磁驱动器的图。如图52所示,与磁驱动器301相比, 变形例1的磁驱动器311具有在旋转移动磁体6的旋转磁体206 侧的表面上设有高摩擦构件8的结构。旋转移动磁体6在与旋转 磁体2 0 6侧的隔板接触的情况下,被高摩擦构件8约束旋转。
因此,如图52的(1)所示,在施加有^:转,兹场M16的情 况下,旋转移动磁体6也不旋转。然后,如图52的(2)所示, 通过施加强石兹场强度的》兹场M18,旋转f兹体2064艮据》兹场M18 的磁场方向而如箭头Y43a所示地旋转,旋转移动磁体6的^兹场 方向与旋转f兹体206的》兹场方向一致。结果,在i走转移动》兹体6 与旋转磁体206之间产生斥力H18,如图52的(3)所示,旋转 移动磁体6利用斥力H18离开旋转磁体206侧的隔板而向图52 的(3)的右方向移动,磁驱动器311成为0N状态。在这种情 况下,由于旋转移动磁体6表面上的高摩擦构件8离开旋转磁体 206侧的隔板,因此,旋转移动磁体6旋转的约束被解除而能够 旋转。结果,如图52的(3)所示,旋转移动》兹体6通过施加旋 转磁场M17而与旋转磁体206—同例如向图52的(3)的箭头 Y45的方向旋转。
这样,采用变形例1,通过在S走转移动-磁体6的旋转i兹体206 侧设置高摩擦构件8,能够使旋转移动磁体6仅在移动构件5突 出而磁驱动器3ll成为ON状态的情况下进行旋转。
另外,如图53的磁驱动器321所示,也可以在S走转移动磁 体6的与旋转磁体206侧相反侧的面上设置高摩擦构件8。如图 53的(1)所示,在施加旋转磁场M16的情况下,旋转移动磁 体6位于旋转磁体206侧,因此,高摩擦构件8不会与其他构件 接触。在这种情况下,由于旋转移动磁体6不受高摩擦构件8的旋转的约束,因此,能够如箭头Y46所示地与像箭头Y41那样 地旋转的旋转》兹体206同样地旋转。另一方面,如图53的(2) 所示,在磁驱动器321为ON状态的情况下、即移动构件5为突 出到磁驱动器321的外壳302夕卜的状态的情况下,成为旋转移动 磁体6上的高摩擦构件8与外壳302的内表面接触的状态。在此 时,在对》兹驱动器321施加旋转》兹场M17的情况下,;旋转移动 》兹体6的旋转 一皮约束,仅》走转^ 兹体6如箭头Y 4 2所示地旋转。
采用》兹驱动器3 21,通过在旋转移动》兹体6上的与旋转》兹体 206侧相反侧设置高摩擦构件8,能够使旋转移动磁体6仅在移 动构件5被拉入到磁驱动器321的外壳302内而磁驱动器321成 为OFF状态的情况下进行旋转。这样,通过在感应区域2a内设 置高摩擦构件,能够实现约束旋转移动磁体6的旋转的动作, 该高摩擦构件在旋转移动磁体6受到来自旋转磁体206的引力 或斥力中的任一状态的情况下、约束旋转移动磁体6在包含磁 化方向的平面内相对于外壳旋转。
实施方式4
接着,说明实施方式4。在实施方式1 3中,说明了磁驱 动器主体,在实施方式4中,对将实施方式l 3中i兌明的^t驱动 器应用于能够插入到被检体内而在被检体内进行医疗行为的胶 嚢型内窥镜的情况具体进行说明。
图54是表示实施方式4的胶嚢感应系统的构造的示意图。 如图54所示,实施方式4的胶嚢感应系统400包括通过自被检 体的口吞入而导入到被检体的体腔内且与外部装置通信的胶嚢 型的胶嚢型内窥镜401、固定配置在基体(matrix)上的位置 检测用线圏402、设置在被检体周围且能够产生3维的旋转磁场 的磁场产生部403、接收与包含自胶嚢型内窥镜401发送来的图 像信息的各信息相对应的信号的接收部411、基于感应于位置检测用线圏402的电压计算出胶嚢型内窥镜401相对于磁场产 生部403的位置及姿态而进行检测的位置计算部412、控制胶嚢 感应系统400的各构成部位的控制部413、显示输出由胶嚢型内 窥镜401拍摄的图像的显示部415、将指示胶嚢感应系统400中 的各种操作的指示信息输入到控制部413的输入部416、存储由 胶嚢型内窥镜401拍摄的图像信息及由位置计算部412计算出 的胶嚢型内窥镜401的位置信息的存储部417、控制对位置检测 用线圈402及》兹场产生部403产生干涉的》兹场的》兹场控制部 418 、按照磁场控制部418的控制将电力供给到位置检测用线圏 402及^兹场产生部403的电力供给部419。
接着,说明实施方式4的胶嚢型内窥镜401。图55是表示图 54所示的胶嚢型内窥镜401的内部构造的示意图。如图55所示, 胶嚢型内窥镜4 01包括发出用于检测位置的磁场的位置检须'J 用激励线圏4 21 、对位置检测用的规定体腔内进行拍摄的摄像 系统422、向接收部411发送规定信号的天线423、向胶嚢型内 窺镜401的各构成部位供给电力的电池424 、储存药剂426的球 嚢425、用于将储存在球嚢425内的药剂426注射到被检体内的 目标部位的针427、控制由针427注射药剂的局部注射机构430。 在此,在局部注射才几构430内应用实施方式l中i兌明的》兹驱动器
接着,参照图56的(1 )说明局部注射机构430。如图56 所示,具有大致圓筒形状的局部注射机构430具有旋转移动磁 体6、磁化方向沿局部注射机构430的径向固定配置的固定磁体 7、具有突出时与用于向球嚢425中注入药剂的注入口 434相连 接的贯穿孔4 3 3的针4 2 7 。旋转移动f兹体6能够沿局部注射机构 430的径向旋转,能够在设置于局部注射机构430内的中空区 域、即感应区域2a内沿上下方向移动。固定》兹体7配置为具有与局部注射机构430的径向 一 致的方向的磁场。针427连接于旋 转移动磁体6的下端部,随着旋转移动》兹体6在图5 6的上下方向 上的移动而沿图56的上下方向移动。另外,局部注射机构430 与f兹驱动器l不同,产生旋转移动磁体6能够旋转的磁场的》兹场 产生部403设置在吞入设有局部注射机构430的胶嚢型内窥镜 401的被检体外部。另外,磁驱动器l中的外壳2与能够插入到 被检体内而在被4全体内进行医疗行为的胶囊型内窥镜401主体 相对应。另外,由于胶嚢型内窥镜401在被检体内的体腔内移 动,因此,能够改变相对于设置在被检体外部的磁场产生部403 的相对位置,由于磁场产生部403能够基于,兹场控制部418的控 制产生3维的旋转磁场,因此,能够产生多个方向上的磁场。
而且,参照图56说明局部注射机构430的动作。在胶嚢感 应系统400中,操作者在自胶嚢型内窥镜401发送来的图像信息 中发现病变的情况下,通过#:作输入部416来指示向病变部注 入药液。在这种情况下,在月交嚢感应系统400中,通过^f兹场控 制部418的控制,由电力供给部419向磁场产生部403供给电力, 自磁场产生部403产生磁场M51。即,如图56的(1)所示,自 磁场产生部403对针427容纳在局部注射机构430中的状态的胶 嚢型内窥镜401产生图56的(2)所示的磁场M51。另外,磁场 产生部403产生相对于由位置计算部412计算出的胶嚢型内窥 镜401中的固定磁体7的磁化方向具有60°以下的角度的磁场 M51。该f兹场M51是具有旋转移动;兹体6能够旋转的石兹场强度 的、且相对于如图56的(2)的右方向朝向所示的胶嚢型内窥 镜401的方向具有60。以下的角度差的磁场。
因此,如图56的(2)的箭头Y51所示,旋转移动磁体6根 据磁场M51的》兹场方向而向图56的(2)的右方向旋转半周。 通过橫J走转移动》兹体6旋转半周,位于局部注射才几构430的轴心
53左侧的贯穿孔433位于局部注射机构430的轴心右侧。于是,如 图56的(2)所示,在旋转移动磁体6与固定万兹体7之间产生斥 力H51,旋转移动磁体6如图56的(3)所示地沿着感应区域2a 向图56的(3)的下方向移动。随之,如图56的(3)的箭头Y52 所示,与旋转移动磁体6相连接的针427也向图56的(3)的下 方向移动。由于针427的下方向的移动,位于局部注射机构430 的轴心右侧的贯穿孔433也向下方向移动,与注入口 434相连 接。结果,如图56的(3)的箭头Y53所示,球嚢425内的药剂 426经由注入口 434及贯穿孑L433而自4十427内省卩一皮注入到#1才全 体内的目标部^f立。
这样,采用实施方式4,不必设置复杂的水密机构,而能 够利用在胶嚢型内窥镜401内设置磁体的简单的构造来控制由 针427注入药剂426。另外,采用实施方式4,由于利用在旋转 移动磁体6与固定》兹体7之间产生的斥力使针427突出到胶嚢型 内窥镜401外,因此,不必使用胶嚢型内窥镜401内的电池424。 因此,采用实施方式4,由于不必增加胶嚢型内窥4竟401内的电 池424容量,因此,能够使胶嚢型内窥镜401小型化,从而能够 提高向一皮检体内的插入性。
变形例1
接着,参照图57说明实施方式4的变形例1。在变形例1中, 对将磁驱动器l应用于留置胶嚢的药剂放出的情况进行说明。
如图57所示,在变形例l的留置用的胶嚢型内窥镜401a中 设有固定部442和膜443,该固定部422用于将被胶嚢型内窥镜 401a固定于放出部441,该膜443能够在注入球嚢425的药剂 426的注入口 434与针427之间打开或关闭。
在未对胶嚢型内窥镜401a施加旋转移动磁体6能够旋转的 磁场强度的磁场的情况下,旋转移动磁体6利用在其与固定磁体7之间产生的引力稳定地位于图57的(1 )的感应区域2a的上 方,该固定磁体7设置在球嚢425与膜443之间,其磁化方向被 沿胶嚢型内窥镜401a的径向固定。在这种情况下,通过旋转移 动磁体6与固定磁体7合拢而使旋转移动磁体6位于感应区域2a 的上方,/人而i殳置在i走转移动磁体6与注入口 434之间的膜443 堵塞注入口 434。
然后,如图57的(2)所示,通过侵J兹场产生部403产生相 对于由位置计算部412计算出的胶嚢型内窥镜401a的固定磁体 7的》兹化方向具有60。以下的角度差、且旋转移动磁体6能够旋 转的磁场强度的磁场M 5 2 ,旋转移动磁体6根据磁场M 5 2的磁 场方向而如图57的(2)的箭头Y54所示地向图57的(2)的右 方向旋转半周。如图57的(2)所示,通过旋转移动磁体6旋转 半周,在旋转移动万兹体6与固定》兹体7之间产生斥力H52,旋转 移动磁体6如图57的(2)的箭头Y55所示地沿着感应区域2a向 图57 ( 3)的下方移动。随之,如图57的(3)所示,堵塞注入 口 434的膜443因旋转移动石兹体6也向下方向挠曲。结果,如图 57的(3)的箭头Y56所示,被膜443堵塞的注入口 434开放, ^求嚢425内的药剂426经由注入口 434口土出到4十427中,自4十427 被注入到#皮》文出部442内的目标部位。
并且,通过停止由磁场产生部403施加磁场,旋转移动磁 体6利用其与固定》兹体7之间的引力而在感应区域2a内向图57 的上方向移动,随之,膜443堵塞注入口 434。结果,停止放出 J求嚢425内的药剂426。
这样,采用变形例l,通过夹着能够开闭注入口 434的膜443 地设置固定磁体7及旋转移动磁体6,能够通过开闭膜4 4 3来控 制胶嚢型内窺镜401a放出药剂426。
变形例2接着,参照图58说明实施方式4的变形例2。在变形例2中, 对如图58的(1 )所示地将磁驱动器l应用于能够通过施加高频 磁场而烧灼组织的高频加热治疗胶嚢的情况进行说明。如图58 所示,作为变形例2的高频加热治疗胶嚢的胶嚢型内窥镜401b 具有连接于旋转移动磁体6的、能够利用高频磁场发热的高频 发热构件452。高频发热构件452的突出状况及高频发热构件 452烧灼组织的情形能够由摄像系统422来确认。另外,位置检 测用激励线圏421的4企测方向为胶嚢型内窥镜401b的径向,与 用于使能够沿胶嚢型内窥镜401b的径向旋转地设置的旋转移 动磁体6旋转所需的磁场方向一致。因此,位置计算部412能够 判断旋转移动》兹体6的磁场方向与^r测出的位置4企测用激励线 圈421为相同的方向。
在图58的(1)中,在通过摄像系统422观察到胶嚢型内窥 镜401b到达了作为治疗对象的组织的情况下,如图58的(2) 所示,^磁场产生部403产生相对于由位置计算部412计算出的胶 嚢型内窺镜401b的轴线方向具有60。以下的角度差、且旋转移 动磁体6能够旋转的磁场强度的磁场M53。磁场产生部403所产 生的》兹场是静》兹场。结果,旋转移动;兹体64艮据-磁场M53的磁 场方向而如图58的(2)的箭头Y57a所示地向图58的(2)的 上方向旋转半周。于是,如图58的(2)所示,通过使旋转移 动磁体6旋转半周,在旋转移动磁体6与固定万兹体7之间产生斥 力H53,旋转移动磁体6如图58的(3 )的箭头Y57b所示地沿着 感应区域2a向图58的(3)的右方向移动。随之,如图58的(3) 所示,与旋转移动磁体6相连接的高频发热构件452也向图58 的(3)的右方向移动而突出到胶嚢型内窥镜401b外。然后, 磁场产生部403通过对胶嚢型内窥镜401b施力。高频磁场Wb而 使高频发热构件452发热,结果,能够烧灼作为治疗对象的组
56这样,采用变形例2,能够控制磁场产生部403所产生的频 率,从而根据磁场产生部403所产生的各频率进行与旋转移动 磁体6相连接的高频发热构件的突出及高频发热构件的发热等 不同的动作。
另外,如图59的(1)所示,对位置^r测用激励线圏421c 的检测方向是胶嚢型内窺镜401c的轴线方向、与用于使能够沿 胶嚢型内窥镜401c的径向旋转地设置的旋转移动磁体6旋转所 需的磁场的方向不一致的胶嚢型内窥镜401c进行说明。
在这种情况下,如图59的(2)所示, -磁场产生部403在垂 直于由位置计算部412计算出的胶嚢型内窥镜401c的方向的平 面内产生旋转磁场M53a。结果,旋转移动磁体6根据磁场M53a 的磁场而如图59的(2)的箭头Y57c所示地向图59的(2)的 上方向旋转半周。于是,通过由旋转移动磁体6旋转半周而产 生的图59的(2)所示的斥力H53a,旋转移动磁体6如图59的 (3)的箭头Y57d所示地沿着感应区域2a向图59的(3)的右 方向移动。
随之,如图59的(3)所示,与旋转移动^兹体6相连接的高 频发热构件452也向图59的(3)的右方向移动,突出到胶嚢型 内窥4竟401c外。于是,如图59的(3)所示,在高频发热构件 452突出至摄像系统422的视场内的区域S4的情况下,能够由摄 像系统422确认高频发热构件452的突出。这样,在能够由摄像 系统422确认高频发热构件45的2突出的情况下,磁场产生部 403施加将磁场方向固定为固定磁体7的磁场方向的磁场 M53b。之后,如图59的(4)所示,通过由》兹场产生部403施 加高频磁场Wb,突出的高频发热构件452发热,烧灼作为治疗 对象的组织。另外,高频发热构件452的突出也可以通过将除摄像系统4 2 2之外的接触传感器、通过检测传感器等能够确认 磁驱动器的动作的传感器设置在胶嚢型内窥镜401c内来确认。 在这种情况下,磁场产生部403基于由接收部411接收到的传感 器的结果来控制施加磁场即可。 变形例3
接着,参照图60说明实施方式4的变形例3。在变形例3中, 对如图60的(1)所示地将磁驱动器l应用于由生物体检测刷获 取组织的刷生物体检测胶嚢的情况进行说明。如图60所示,作 为变形例3的生物体检测刷胶嚢的胶嚢型内窥镜401d,通过使 旋转移动磁体6沿着设置在感应区域2a内的螺旋槽462旋转移 动,而使与旋转移动》兹体6相连接的生物体一企测用的刷461 —边 旋转一边突出到胶嚢型内窥镜401d外。
在图60的(1)中,在胶嚢型内窥镜401d到达生物体对象 的组织的情况下,如图60的(2)所示,磁场产生部403产生相 对于胶嚢型内窥镜401d的轴线方向具有60。以下的角度差、且 旋转移动磁体6能够旋转的磁场强度的磁场M54。结果,旋转 移动磁体6根据磁场M54的磁场方向而如图60的(2)所示地旋 转半周,利用在旋转移动磁体6与固定磁体7之间产生的斥力 H54而一边如图60的(2)的箭头Y58所示地沿着螺旋槽462旋 转一边沿着感应区域2a向图60的(2)的右方向移动。随之, 如图60的(3)所示的箭头Y59所示,与旋转移动^兹体6相连接 的刷461也一边旋转一边如箭头Y60所示地突出到胶嚢型内窥 镜401d外。结果,作为获取对象的组织被一边旋转一边突出的 刷461自#皮斗全体刮取。
这样,采用变形例3,通过使旋转移动磁体6沿着螺旋槽462 旋转移动,能够控制移动时的旋转量和刷461的突出量,因此, 能够使刷462—边4t转一边突出而正确地进行生物体#企测。变形例4
接着,参照图61说明实施方式4的变形例4。如图61的(1) 所示,变形例4的胶嚢型内窥镜401e通过采用应用了磁驱动器l 的卡定机构473而使卡定板471突出,从而能够将胶嚢型内窥镜 卡定于肠壁472上。
在图61的(1)中,在胶嚢型内窥镜401e到达卡定区域的 情况下,如图61的(2)所示,》兹场产生部403产生相对于月交嚢 型内窥镜401e的轴线方向具有60。以下妁角度差、且旋转移动 磁体6能够旋转的磁场强度的磁场M55。结果,旋转移动磁体6 根据磁场M55的^兹场方向而如图61的(2)的箭头Y61所示地i走 转半周,利用在旋转移动磁体6与固定磁体7之间产生的斥力 H55而沿着感应区域2a向图61的(3)的上方向移动。随之, 如图61的(3)所示的箭头Y62所示,与旋转移动磁体6相连接 的卡定板471也突出到胶嚢型内窺镜401e外。结果,胶嚢型内 窥镜401e能够卡定于肠壁472等规定的体腔内,从而能够稳定 地进行生物体检测等各处理。
变形例5
接着,参照图62说明实施方式4的变形例5。如图62的(1) 所示,变形例5的胶嚢型内窥镜401f应用磁驱动器l开闭胶嚢型 内窺镜401f,从而开》丈容纳于壳体内的支架481进行标记。固 定磁体7与构成月交嚢型内窥镜401f的左侧部分的壳体484a相连 接,固定设置在用于控制胶嚢型内窥镜401f的壳体的开闭的开 闭机构484内。旋转移动磁体6能够沿胶嚢型内窥镜401f的径向 旋转地配置在构成胶嚢型内窥镜401f的右侧部分的壳体484b 中。与壳体相484b相连接的移动构件5能够在感应区域2a中沿 左右方向移动地插入到固定磁体7的轴心中。因此,移动构件5 随着因旋转移动》兹体6向右方向移动而产生的壳体484b的移
59动,沿着感应区域2a通过固定磁体7的轴心地移动。
在图62的(1)中,在胶嚢型内窥镜401f到达期望做标记 的区域的情况下,如图62的(2)所示,磁场产生部403产生相 对于胶嚢型内窥镜401f的径向具有60。以下的角度差、且旋转 移动磁体6能够旋转的》兹场强度的磁场M56。在这种情况下, 旋转移动磁体6才艮据磁场M56的磁场方向如图62的(2)的箭头 Y63所示地旋转半周。于是,如图62的(3)的箭头Y64所示, 旋转移动》兹体6利用在其与固定磁体7之间产生的斥力H56而沿 着感应区域2a而向图62的(3)的右方向移动。随之,移动构 件5也通过固定》兹体7的轴心而沿着感应区域2a向图62的(3 ) 的右方向移动。结果,如图62的(3)所示,通过移动构件5的 右方向的移动,移动构件5所连接的壳体484b整体也向右方向 (参照图62的(3)的箭头Y65)移动,从而胶嚢型内窥镜401f 打开。于是,支架481通过向胶嚢型内窥镜401f外开放而展开 (参照图62的(3)的箭头Y66),如图62的(4)所示地留置 在期望做标记的区域。然后,通过停止由磁场产生部403施加 磁场,移动构件5如图62的(4)所示地利用固定磁体7与旋转 移动磁体6之间的引力沿着感应区域2a向左侧(参照图62的(4 ) 的箭头Y67)移动,壳体484a与壳体484b接触,从而胶嚢型内 窥镜401f关闭。这样,通过使用磁驱动器l,能够顺畅地开i文 支架481。
变形例6
接着,参照图63及图64说明实施方式4的变形例6。如图63 的(1)所示,变形例6的胶嚢型内窥镜401g在安装有浮子485 的状态的情况下能够在水面Wg附近浮起。于是,在胶嚢型内窥 镜401g处于如图63的(2 )所示地与浮子485分离的状态的情况 下,胶嚢型内窺镜401g的比重发生变化,因此,沉入到水中。在胶嚢型内窥镜401g中,在如图63的(1 )所示地安装浮子485 而浮在水中的状态下观察之后,如图63的(2)所示地使浮子 485脱离,/人而能够从水底进行观察。
接着,对浮子485自胶嚢型内窺镜401g脱离的动作进行说 明。如图64的(1)所示,胶嚢型内窥镜401g具有万兹场方向相 同的固定》兹体7a、 7b和设置在固定》兹体7a、 7b之间且与固定》兹 体7a、 7b的磁场方向相反的固定磁体7c。胶嚢型内窥镜401g 具有分别设置于各感应区域32a、32b内的旋转移动》兹体6a、 6b, 各感应区域32a、 32b设置于固定磁体7a、 7b、 7c各自之间。旋 转移动磁体6a、 6b分别连接有移动构件5a、 5b。移动构件5a 随着旋转移动》兹体6a的移动,能够在固定》兹体7a的轴心沿图64 的(1)的左右方向移动,移动构件5b随着旋转移动磁体6b的 移动,能够在固定磁体7b的轴心沿图64的(1)的左右方向移 动。通过使移动构件5a、 5b分别卡定于设置于浮子485上的凹 部485a、 485b内,而将浮子485安装于胶嚢型内窥镜401g上。
然后,在使浮子485自胶嚢型内窥镜401g脱离的情况下, 如图64的(2)所示,磁场产生部403施加相对于胶嚢型内窥镜 401g的轴线方向具有60。以下的角度差、且旋转移动磁体6a、 6b能够旋转的磁场强度的磁场M57。结果,旋转移动磁体6a、 6b根据磁场M57的磁场方向而如图64的(2)的箭头Y68、 Y69 所示地分别旋转半周,利用在与分别对应于各旋转移动磁体 6a、 6b的固定磁体7a、 7b之间产生的斥力H57a、 H57b而沿着 感应区域32a、 32b移动到胶嚢型内窥镜401g内。因此,与旋转 移动磁体6a相连接的移动构件5a如图64的(3)的箭头Y70a所 示地通过固定i兹体7a的轴心而向左方向移动,收容在胶嚢型内 窺镜401g内。另夕卜,与旋转移动磁体6b相连接的移动构件5b 如图64的(3)的箭头Y70b所示地通过固定磁体7b的轴心而向右方向移动,收容在胶嚢型内窥镜401g内。即,分别卡合于浮 子485的凹^卩485a、 485b的移动构i^牛5a、 5b自凹部485a、 485b 脱离,收容在胶嚢型内窥镜401g内。
因此,如图64的(3)的箭头Y71所示,浮子485自胶嚢型 内窥镜401g脱离而朝向水面上升,胶嚢型内窥镜401g如箭头 Y72所示地沉入到水中。另外,利用斥力H57a、 H57b移动到 胶嚢型内窥镜401g内部的旋转移动磁体6a、 6b利用在其与固定 磁体7c之间产生的引力维持接近固定磁体7c的状态。结果,移 动构件5a、 5b也维持容纳在胶嚢型内窥镜401g内的状态,不会 突出到胶嚢型内窺镜401g外。
这样,在月交嚢型内窥镜401g中,能够通过施加一次磁场而 使浮子485脱离,因此,能够以较高的能量转换效率顺利地观 察广阔范围。
变形例7
接着,说明实施方式4的变形例7。如图65所示,变形例7 的胶嚢型内窥镜401h,在通过摄像系统422观察到胶嚢型内窥 镜401h到达生物体检测对象的组织的情况下,使用应用了磁驱 动器201的钳子机构491来进行生物体检测。
接着,参照图66及图67说明胶嚢型内窥镜401h的钳子才几构 491的动作。图66是表示磁场产生部403所施加的磁场强度的时 间依赖的图,图67是图66所示的时间t411 ~ t414的月交嚢型内窥 镜401h的轴线方向的剖视图。如图67的(1)所示,胶嚢型内 窥镜401h除旋转磁体206a之外还具有旋转磁体206b,在钳子 492容纳于胶嚢型内窥镜401h时,该旋转磁体206b与插入到移 动磁体207的轴心中的构件相接触。胶嚢型内窥镜401h在钳子 492容纳在胶嚢型内窥镜401h内的图67的(1 )所示的C状态下 在体腔内移动。在胶嚢型内窥镜401h为C状态的情况下,如图66所示,》兹场产生部403停止产生》兹场。
首先,在图66中的时间t411,在胶嚢型内窥镜401h以图67 的(1 )所示的C状态移动而胶嚢型内窺镜401h到达生物体检测 对象的组织的情况下,磁场产生部403为了使钳子492突出,如 图67的(2)所示地产生比磁场强度G58a强的磁场强度M58。 该磁场强度G58a是使C状态的旋转磁体206a能够朝与移动磁 体207的磁场方向相同的方向旋转的磁场强度。因此,如图67 的(2)的箭头Y73所示,旋转磁体206a朝与磁场M58的方向 相同的方向旋转,在旋转磁体206a与移动磁体207之间产生斥 力H58。移动磁体207利用该斥力H58而向图67的(2)的右方 向移动。在这种情况下,旋转磁体206b及与旋转磁体206b相连 接的钳子492也随着移动磁体207的移动而向图67的(2)的右 方向移动,因此,如图67的(2 )的箭头Y74所示地变为钳子492 的刃部分自胶嚢型内窥镜401h突出的D状态。另外,在图66的 t411 t412之间,在钳子492突出之后,施加比能够将旋转f兹 体206a的》兹场方向维持为与移动石兹体207的》兹场方向相同的方 向的磁场强度G58b强的磁场强度的磁场,从而能够维持图67 的(2 )所示的D状态。
接着,在图66的时间t412,在打开钳子492的情况下,如 图67的(3)所示,磁场产生部403产生比磁场强度G59a强的 磁场强度的磁场M59 。该磁场强度G59a是能够使与D状态的移 动磁体207接近的旋转磁体206b旋转为与移动磁体207的磁场 方向相同的方向的磁场强度。因此,如图67的(3)的箭头Y75 所示,旋转磁体206b旋转为与磁场M59的方向相同的方向,在 旋转磁体206b与移动磁体207之间产生斥力H59。旋转-磁体 206b利用该斥力H59而向图67的(3)的右方向移动。在这种 情况下,旋转f兹体206b通过向图67的(3)的右方向移动而对钳子492的脚部施加压力,因此,如图67的(3)的箭头Y76所 示,钳子492的脚部收缩而变为钳子492的刃部打开的E状态。 另外,在图66的t412 t413之间,在钳子492的刃部打开之后, 施加比能够将旋转磁体2 0 6b的磁场方向维持为与移动磁体2 0 7 的磁场方向相同的方向的^兹场强度G59b强的》兹场强度的磁场, 从而能够维持图67的(3)所示的E状态。
然后,在图66的时间t413,在为了进行生物体检测而闭合 钳子492的刃部的情况下,通过使由磁场产生部403施力口的磁场 的磁场强度比G59b弱,来解除相对于旋转磁体206b的旋转约 束。结果,由于旋转磁体206b旋转而与移动》兹体207合拢,因 此,胶嚢型内窥镜401h变为图67的(2)所示的D状态。然后, 在图66的时间t414,在将钳子492容纳在胶嚢型内窥镜401h内 的情况下,通过停止由磁场产生部403施加-磁场,来解除旋转 磁体206a的旋转约束。结果,由于旋转磁体206b旋转而与移动 磁体207合拢,因此,胶嚢型内窥镜401h变为图67的(1)所 示的C状态。这样,采用变形例7,通过改变^f兹场产生部403所 产生的磁场强度,能够改变钳子492的各状态而进行生物体检 测。
实施方式5
接着,说明实施方式5。在实施方式5中,对使用在实施方 式l、 2中说明的多个磁驱动器来控制多个构成部位的动作的胶 嚢型内窥镜进行说明。另外,实施方式5的胶嚢感应系统具有 与实施方式4的月交嚢感应系统400同样的构造。
图68是实施方式5的胶嚢型内窺镜的轴线方向的剖视图。 如图68的(1)所示,实施方式5的胶嚢型内窺镜501应用多个 磁驱动器1,进行药剂阀的开闭处理及针的穿刺处理。
在胶嚢型内窥镜501中,在未由磁场产生部403施加磁场的情况下,如图68的(1)所示,与旋转移动磁体6a相连接、且 按压管5 0 3而使药液4 2 6的流动停止的阀5 0 4利用旋转移动磁体 6a与固定磁体7之间的引力而关闭。另外,如图68的(1 )所示, 由于旋转移动磁体6b利用旋转移动磁体6b与固定磁体7之间的 引力而位于固定配置在胶嚢型内窺镜501深处侧的固定》兹体7 侧,因此,与旋转移动磁体6b相连接的针427容纳在胶嚢型内 窥镜501内。
另外,与由》走转移动》兹体6a和固定》兹体7构成的^兹驱动器 和实施方式l的磁驱动器41a ~ 41d中的任一个磁驱动器同样, 由旋转移动磁体6b和固定磁体7构成的磁驱动器为了受不同的 磁场强度驱动而设定磁体尺寸或旋转移动磁体6a、 6b与固定磁 体7之间的间隙。在胶嚢型内窥镜501中,为了不浪费药剂地进 行局部注射,期望在针427穿刺之后进行控制而使得阀504打 开。即,期望能够以比控制阀504的旋转移动磁体6a弱的》兹场 强度使控制针427的旋转移动磁体6b旋转。因此,使旋转移动 磁体6b的磁体尺寸小于旋转移动磁体6a的磁体尺寸,或者使旋 转移动i兹体6b与固定石兹体7之间的间隙大于旋转移动-磁体6a与 固定》兹体7之间的间隙即可。
接着,说明胶嚢型内窥镜501的动作。在图68的(1)中, 在胶嚢型内窥镜501到达局部注射对象区域的情况下,如图68 的(2)所示,磁场产生部403对胶嚢型内窥镜501施加旋转移 动磁体6b能够旋转的磁场强度的磁场M60b。结果,旋转移动 磁体6b根据磁场M60b的磁场方向而如图68的(2 )的箭头Y77b 所示地旋转半周,利用在旋转移动磁体6b与固定i兹体7之间产 生的斥力如图68的(3)所示地向图68的(3)的右方向移动。 随之,如图68的(3)的箭头Y78b所示,与旋转移动磁体6b相 连接的针427突出到胶嚢型内窥镜501外。
65接着,如图68的(3)所示,磁场产生部403对胶嚢型内窥 镜501施加旋转移动^兹体6a能够旋转的磁场强度的、比旋转移 动磁体6b能够;旋转的^兹场强度强的磁场强度的磁场M60a。结 果,旋转移动磁体6a根据磁场M60a的磁场方向而如图68的(3 ) 的箭头Y77a所示地旋转半周,利用在旋转移动磁体6a与固定i兹 体7之间产生的斥力如箭头Y78a所示地向图68的(3)的右方 向移动。随之,与旋转移动磁体6b相连接的阀504打开。结果, 3口图68的(3)的箭头Y79a、 79b所示,^求嚢425内的药剂426 经由管而自针427#:注入到#^全体内的目标部位。
这样,采用实施方式5,由于在针穿刺之后开》丈药液阀, 因此,能够不浪费药剂地进行局部注射。另外,采用实施方式 5,由于通过改变磁场强度而用同一驱动源控制多个动作,因 此,能够谋求胶嚢感应系统的筒化及小型化。另外,采用实施 方式5,由于能够用构造简单的驱动器控制多个动作,因此, 能够使胶囊型内窥镜的被限制的空间内具有多个功能。
另外,在图68中,说明了依次进行针427的穿刺动作及阀 504的打开动作的情况,但也可以设定为同时驱动。在这种情 况下,通过佳j走转移动^兹体6a、 6b的磁体尺寸相同,或者通过 使旋转移动磁体6a、 6b与固定磁体7之间的间隙为相同程度, 能够实现同时驱动。或者,通过施加旋转移动^兹体6a能够;旋转 的磁场强度的磁场,能够利用比旋转移动磁体6a弱的磁场强度 的磁化进行动作的旋转移动磁体6b也与旋转移动磁体6a—同 动作,从而能够实现同时驱动。
变形例1
接着,参照图69说明实施方式5的变形例1。如图69的(1) 所示,变形例l的胶嚢型内窥镜501a包括在图55及图56中说明 的局部注射机构430和在图61中说明的卡定机构473这两者。在胶嚢型内窥镜501a中,为了使卡定机构473比局部注射机构430 更早动作,对构成局部注射机构430的磁驱动器与构成卡定才几 构473的》兹驱动器来说,设定磁体尺寸或旋转移动》兹体6与固定 ;兹体7之间的间隙。
因此,如图69的(2)的箭头Y80所示,磁场产生部403首 先施加构成卡定机构4 7 3的磁驱动器能够动作的磁场强度的磁 场M61, 乂人而由卡定才反471进行卡定。之后,^兹场产生部403 如图69的(2)的箭头Y81所示地施加构成局部注射才几构430的 磁驱动器能够动作的f兹场强度的i兹场,从而4吏针427穿刺进4亍 局部注射处理。这样,采用变形例l,由于能够在卡定胶嚢型 内窥镜501a的状态下局部注射药剂,因此,能够不受穿刺时的 反作用力的影响而可靠地穿刺。
实施方式6
接着,说明实施方式6。图70是实施方式6的月交嚢型内窥镇: 的轴线方向的剖视图。图71是表示图70所示的局部注射机构的 截面构造的图,图72是说明用于进行规定动作所需的磁场强度 的图。另外,实施方式6的胶嚢感应系统具有与实施方式4的胶 嚢感应系统400相同的结构。
如图70所示,实施方式6的胶嚢型内窥镜601具有比图71 的(1)所示的局部注射4几构430内的旋转移动^兹体6的体积大 的固定磁体7。固定》兹体7的磁场方向与胶嚢型内窥4竟601的径 向一致,通过绕胶嚢型内窥镜601的轴线(例如图70所示的箭 头Y82的方向)施加旋转磁场而使胶嚢型内窥镜601旋转。在胶 嚢型内窥镜601的圆筒部周围形成有螺旋突起603。在胶嚢型内 窥镜601旋转时,螺旋突起603对准体内的消化管壁,胶嚢型内 窥镜6 01能够向螺丝那样地沿轴线方向移动。
在此,由于固定^兹体7的体积大于局部注射机构430内的旋转移动i兹体6的体积,因此,如图72所示,通过施加比局部注 射机构430能够动作的磁场强度G61弱的磁场强度的旋转磁场, 能够利用胶嚢型内窥镜601的磁感应而旋转。
另外,如图71的(2)及图72的曲线161所示,在局部注射 时,施加比局部注射机构430内的旋转移动磁体6能够旋转的》兹 场强度G61强的》兹场强度的、与固定磁体7的万兹化方向具有60 。以下的角度差的磁场M62。结果,如图71的(2)的箭头Y83 所示,旋转移动磁体6旋转,利用在其与固定;兹体7之间产生的 斥力H62而如图71的(3)的箭头Y84所示地向图71的(3)的 左方向移动。随之,如图71的(3)的箭头Y85所示,针427— 边旋转一边突出到胶嚢型内窥镜601外,注入药剂426。由于针 427—边旋转一边突出,因此,能够可靠地穿刺。另外,为了 使局部注射机构430动作而施加的磁场M62也可以在控制固定 磁体7的》兹化方向时的产生^兹场方向附近侵J兹场倾杀牛振动。结 果,能够吸收控制固定磁体7的磁化方向时的产生磁场与固定 磁体的磁化方向的角度差。
这样,采用实施方式6,能够通过对胶嚢型内窥镜601施加 旋转磁场来感应胶嚢型内窥镜601,因此,能够实现提高观察 效率,并且能正确地控制局部注射位置。
另外,在胶嚢型内窥镜601中,对使固定磁体7的尺寸大于 局部注射机构430内的旋转移动磁体6的尺寸、利用固定磁体7 来进行/磁感应的情况进行说明,但也可以-使局部注射机构430 内的旋转移动磁体6的尺寸大于固定磁体7的尺寸,利用旋转移 动磁体6来进行磁感应。在这种情况下,通过施加用于使局部 注射机构430动作的较强的磁场M62 ,固定磁体7旋转而旋转移 动磁体不旋转,因此,在固定有固定磁体7的月交嚢型内窥镜601 主体旋转的同时针427突出。这样,通过月交嚢型内窥镜601主体旋转而向穿刺方向产生推进力,能够进行可靠的穿刺动作。
另夕卜,在胶嚢型内窥镜601中,如图73所示,也可以通过 使在局部注射时产生的磁场为旋转磁场M63,利用螺旋推进将 针427强烈地推压在管壁上。在这种情况下,如图73的箭头Y86 所示,能够向穿刺方向产生推压力,因此,能够可靠地穿刺。
另外,在胶嚢型内窺镜601中,如图74所示,也可以通过 施加使磁力线M1的各间隔随着朝向针427的突出方向而变窄的 梯度磁场Sm,从而利用如箭头Y87所示地产生的磁性引力来感 应胶嚢型内窥镜601。另外,在胶嚢型内窥镜601中,也可以在 局部注射时产生磁性引力,利用磁性引力将针强烈地推压在管 壁上。
变形例1
接着,参照图75说明实施方式6的变形例1。如图75的(1) 所示,变形例l的胶嚢型内窥镜601a应用磁驱动器l展开胶嚢型 内窺4竟601a内的具有切断刀611的生物体^r测^L构来"R取目标 组织。具有切断刀611的生物体机构与旋转移动磁体6相连接, 与旋转移动》兹体6成为 一 体而进行旋转或移动。
如图75的(2)的箭头Y88a所示,通过施加旋转移动i兹体 6能够旋转的磁场强度的磁场M 6 4,旋转移动磁体6进行旋转。 随之,如图75的(2)的箭头Y88b所示,构成具有切断刀611 的胶嚢型内窺镜601a的右侧部分的生物体机构也进行旋转。
于是,旋转移动磁体6利用在图75的(2)所示的旋转移动 磁体6与固定磁体7之间产生的斥力H64如图75的(3)的箭头 Y88c所示地在感应区域2a内向图75的(3)的右方向移动。随 之,如图75的(3)的箭头Y88d所示,旋转移动磁体6所连接 的生物体检测机构也向图75的(3)的右方向移动,生物体检 测机构展开。然后,如图75的(4)所示,在存在提取对象的生物体组织612的情况下,磁场产生部4 0 3减弱磁场M 6 4的磁场 强度。结果,在旋转移动磁体6与固定磁体7之间产生的斥力H64 消失,旋转移动磁体6如图75的(4)的箭头Y89b所示地一边 旋转一边向固定》兹体7侧移动。随之,与旋转移动》兹体6相连4妻 的生物体检测机构也如箭头Y89a及箭头Y89c所示地 一 边旋转 一边向固定》兹体7侧、即生物体一全测才几构关闭的方向移动。在 这种情况下,作为获耳又对象的生物体组织612#皮切断刀611切下 而收容在生物体冲全测才几构内。另夕卜,在生物体才全测才几构关闭的 状态下无法提耳又组织的情况下,通过施加旋转磁场而使胶嚢型 内窥镜主体旋转来切断、提取作为提取对象的生物体组织。
这样,采用变形例l,能够通过使胶嚢型内窥镜601a主体 旋转而一边使切断刀611旋转一边关闭生物体冲全测才几构,因此, 作为提取对象的生物体组织612的切断性提高,能够可靠地提 取组织。另外,采用变形例l,能够利用磁驱动器的磁体使胶 嚢型内窥镜601a主体旋转,因此,能够谋求提高能量转换效率。 另外,采用变形例l,由于需要设置用于使胶嚢型内窥镜主体
旋转的机构,因此,能够使胶嚢型内窥镜主体小型化,从而能 够提高向被检体内的插入性。
另外,如图76所示,通过利用^f兹性引力M64a将胶嚢型内 窥镜601a内的切断刀611推压在生物体组织上,能够更可靠地 切断、提耳又生物体组织。
实施方式7
接着,说明实施方式7。在实施方式7中,通过对磁感应用 的磁体施加不同的磁场强度的磁场,对胶嚢型内窥镜进行磁感 应或者对胶嚢型内窥镜进行方向控制。图77是由轴线方向的规 定的面剖切实施方式7的胶嚢型内窥镜的图,图78是由图77中 的J - J线沿径向剖切磁驱动器的图,图79是由图77中的K- K器的图。另外,实施方式7的胶嚢感
应系统具有与实施方式4的胶嚢感应系统400同样的构造。
如图77所示,在实施方式7的胶嚢型内窥镜701中,利用螺 旋突起603的进行磁感应的旋转移动磁体6设置为能够沿胶嚢 型内窥镜701的轴线方向旋转。胶嚢型内窥镜701的该旋转移动 磁体6能够在图78所示的感应区域2a内沿图78的左右方向、即 胶嚢型内窥镜701的径向移动。另外,如图78及图79所示,在 胶嚢型内窥镜701的径向上,在旋转移动f兹体6的两侧设有与旋 转移动^兹体6相比体积小、f兹力小的固定》兹体7a、 7b。固定磁 体7a的^兹场方向以与月交嚢型内窥镜701的轴线方向一致的方式 固定配置在胶嚢型内窥镜701内。另夕卜,固定磁体7b的磁场方 向以与胶嚢型内窥镜701的径向方向一致的方式固定配置在胶 嚢型内窥镜701内。
另外,虽未特别图示,但该实施方式7的胶嚢型内窥镜701 与上述实施方式4的胶嚢型内窥镜401同样地,在胶嚢型壳体内 部包括位置检测用激励线圏421、摄像系统422、借助天线423 而向外部的接收部411无线发送图像信号等的无线系统、电池 424、用于控制胶嚢型内窥镜701的各构成部(位置检测用激励 线圏421、摄像系统422及无线系统)的控制部。另外,如上述 实施方式4~ 6或各变形例所例示,该胶嚢型内窥镜701也可以 适当地包括注射药剂的局部注射机构、对生物体内部进行生 物体组织的提取或烧灼处理等医疗处理的处理机构(钳子、高 频发热构件等)。
在该胶嚢型内窺4竟701中,进行》兹感应的i走转移动磁体6设 置为能够沿胶嚢型内窥镜701的轴线方向旋转。因此,旋转移 动磁体6通过与施加的磁场相应地进行旋转,旋转移动磁体6的 磁化方向能够如图77所示地切换为胶嚢型内窥镜701的径向或胶嚢型内窥镜701的轴线方向。在具有大致圓筒形状的胶嚢型
内窥镜701中,旋转移动磁体6能够使磁化方向从胶嚢型内窥镜 701的径向变为胶嚢型内窥镜701的轴线方向,能够维持变为胶 嚢型内窺镜701的轴线方向后的磁化方向。在此,说明与切换 胶嚢型内窥镜701的i走转移动磁体6的石兹化方向相关的动作。图 80是表示在胶嚢型内窥镜701的规定状态下》兹场产生部403所 施加的磁场强度的图,图81是图77所示的胶嚢型内蔬镜701的 轴线方向的剖浮见图。
在利用螺旋突起603对胶嚢型内窥镜701进行磁感应的情 况下,如图80的曲线171所示,磁场产生部403以比旋转移动磁 体6能够在胶嚢型内窥镜701内旋转的磁场强度G65弱的磁场 强度,绕胶嚢型内窥镜701的长度轴线施加旋转磁场M65a。在 这种情况下,如图81的(1 )的右图所示,由于旋转移动磁体6 被施加的旋转磁场M 6 5 a的磁场强度比其能够旋转的磁场强度 弱,因此,旋转移动石兹体6与固定磁体7a合4龙而继续位于感应 区域2a内的固定^t体7a侧。因此,如图81的(1 )的左图所示, 旋转移动磁体6—边维持其磁化方向为胶嚢型内窥镜701的径 向的状态、即在胶嚢型内窥镜701内不旋转的状态一边随着绕 胶嚢型内窥镜701的长度轴线施加的旋转磁场M65a进行旋转。 结果,如图81的(1)的左图的箭头Y91a所示,胶嚢型内窥镜 701呈一边i走转一边进行螺旋推进的》兹感应状态。
接着,说明将旋转移动磁体6的磁化方向从胶嚢型内窥镜 701的径向切换为轴线方向的情况。在这种情况下,如图80的 曲线172所示,万兹场产生部403施加比旋转移动^兹体6能够在胶 嚢型内窺镜701内旋转的磁场强度G65强的磁场强度的、与固定 磁体7a的^兹化方向具有60。以下的角度差的磁场M65b。在这 种情况下,如图81的(2)的左图的箭头Y91b所示,旋转移动磁体6根据磁场M65b进行旋转。结果,如图81的(2)的右图 所示,旋转移动磁体6受到在其与固定磁体7a之间产生的斥力 的影响而在感应区域2a内移动到固定》兹体7b侧,利用在其与固 定磁体7b之间产生的引力而继续位于感应区域2a内的固定磁 体7b侧。这样,能够将旋转移动磁体6的磁化方向从胶嚢型内 窥镜7 01的径向切换为轴线方向。
然后,如图80的曲线173所示,磁场产生部403施加比旋转 移动磁体6能够在胶嚢型内窥镜701内旋转的磁场强度G65弱 的i兹场强度的、与转换方向相对应的磁场。在这种情况下,如 图81的(3)的右图所示,由于旋转移动磁体6被施加的旋转,兹 场的i兹场强度比其能够旋转的》兹场强度弱,因此,其与固定磁 体7b合拢而继续位于感应区域2a内的固定》兹体7b侧。于是,旋 转移动磁体6进行动作而成为与对胶嚢型内窥镜701施加的磁 场相应的磁场方向,因此,胶嚢型内窥镜701能够与施加的磁 场的方向相应地成为一体而转换方向。例如,如图81的(3) 的左图所示,在施加磁场M65c的情况下,胶嚢型内窺镜701能 够向上下方向转换方向,在施加磁场M65d的情况下,胶嚢型 内窥镜701能够向往深处去的方向或跟前方向转换方向。
这样,采用实施方式7,通过应用磁驱动器l,能够改变感 应用磁体在胶嚢型内窥镜701内的方向。结果,在胶嚢型内窥 镜7 01中,由于能够分开进行螺旋推进和方向转换这两个动作, 因此,能够以更高精度高效率地进行感应。并且,在胶嚢型内 窥镜701中,由于螺旋推进和方向转换这两个动作能够共用同 一个旋转移动磁体6,因此,能够使胶嚢型内窥镜主体小型化, 从而能够实现向被#r体内部的插入性优良的月交嚢感应系统。
变形例1
接着,参照图82及图83说明实施方式7的变形例1。图82是变形例1的胶嚢型内窥镜的剖视图。图8 2的左图是变形例1的
胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖视图,图82的右图是由图82的左 图中的L- L线剖切胶嚢型内窥镜的剖视图。图83是表示在变形 例l的胶嚢型内窥镜的规定的各状态下磁场产生部403施加的 磁场强度的图。如图82所示,与胶嚢型内窥镜701相比,变形 例l的胶嚢型内窥镜701a具有如下结构替代固定磁体7a而设 置旋转磁体206、替代旋转移动磁体6而设置在旋转磁体206侧 的表面上设有高摩擦构件8的旋转移动磁体6、删除了固定磁体 7b。其他构造与上述实施方式7的胶嚢型内窥镜701相同。另夕卜, 该实施方式7的变形例1的胶嚢感应系统与上述实施方式4的月交 嚢感应系统400大致相同,具有替代胶嚢感应系统的胶嚢型内 窺镜401而具有胶嚢型内窥镜701a的构造。
首先,在利用螺旋突起603对胶嚢型内窥镜701a进行磁感 应的情况下,如图83的曲线171a所示,》兹场产生部403以比錄: 转磁体206能够在胶嚢型内窥镜701a内旋转的磁场强度G65e 弱的磁场强度,绕胶嚢型内窺镜701a的长度轴线施加旋转磁场 M65e。在这种情况下,如图82的(1)的右图所示,旋转移动 磁体6在被高摩擦构件8约束了旋转的状态下与旋转磁体206合 拢而继续位于感应区域2a内的旋转磁体206侧。如图82的(1) 的左图所示,旋转移动磁体6—边根据旋转磁场M65e维持在胶 嚢型内窥镜701a内不旋转的状态一边根据绕胶嚢型内窥镜 701a的长度轴线施加的旋转磁场M65e进行旋转,因此,在箭 头Y91a所示的方向上,胶嚢型内窺镜701a呈一边旋转一边进 行螺旋推进的》兹感应状态。
然后,如图83的曲线172a所示,》兹场产生部403施加比^兹 场强度G65e强的磁场强度的、与图82的(1)的左图的状态的 旋转移动^兹体6的》兹化方向具有60 °以下的角度差的磁场M65e。在这种情况下,如图82的(2)的右图的箭头Y91c所示, 旋转磁体206根据磁场M65e进行旋转。结果,如图82的(2) 的右图所示,旋转移动磁体6受到在其与旋转石兹体206之间产生 的斥力H65的影响而在感应区域2a内移动,解除高摩擦构件8 的旋转约束而能够旋转。于是,旋转移动》兹体6的磁化方向成 为与磁场M 6 5 f的方向相同的方向,比旋转移动磁体6的体积小 的旋转磁体206旋转为与旋转移动磁体6相反的磁化方向。结 果,如图82的(3)的右图所示,旋转移动磁体6利用在旋转移 动磁体6与旋转磁体206之间产生的引力而在感应区域2a内移 动到旋转磁体206侧,再次成为被高摩擦构件8约束了旋转的状 态。这样,能够将旋转移动磁体6的;兹化方向从胶嚢型内窥镜 701a的径向切:换为轴线方向。
而且,在对胶嚢型内窥镜701a进行方向转换的情况下,与 胶嚢型内窥镜701同样,如图83的曲线173a所示,磁场产生部 403以比磁场强度G65e弱的磁场强度施加与^兹场M65c、 65d等 的转换方向相对应的方向的》兹场即可。
这样的胶嚢型内窥镜701a通过装设本发明的磁驱动器,能 够与上述实施方式7的胶嚢型内窥镜701同样地使胶嚢型内窥 镜主体小型化,结果,能够实现向被检体内部的插入性优良的 月交嚢感应系统。
变形例2
接着,参照图84及图85说明实施方式7的变形例2。图84 是变形例2的胶嚢型内窺镜的剖视图。图8 4的左图是变形例2的 胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖视图,图84的右图是由图84的左 图中的M- M线剖切胶嚢型内窥镜的剖视图。图85是表示在变 形例2的胶嚢型内窥镜的规定的各状态下磁场产生部403施加 的磁场强度的图。如图84所示,与胶嚢型内窥镜701a相比,变形例2的胶嚢型内窥镜701b还包括如箭头Y92a所示地旋转而 使胶嚢型内窥镜701b移动的履带712和控制履带712的旋转的 齿轮711,不包括上述螺旋突起603。其他构造与上述实施方式 7相同。旋转移动^兹体6是如上所述地比旋转》兹体206尺寸(体 积)大的f兹体,与齿轮711啮合。该齿4仑711随着该旋转移动磁 体6的旋转而旋转,结果,履带712进行旋转。
另外,该实施方式7的变形例2的月交嚢感应系统与上述实施 方式4的月交嚢感应系统400大致相同,具有替代胶嚢感应系统的 胶嚢型内窥镜401而具有胶嚢型内窥镜701b的构造。
在履带712旋转时,如图85的曲线171b所示,磁场产生部 403以比旋转移动》兹体6能够在胶嚢型内窥镜701b内旋转的》兹 场强度G66强的磁场强度,绕与胶嚢型内窺镜701b的长度轴线 方向垂直的径向的轴线施加旋转i兹场M66。在这种情况下,如 图84的(1)的右图所示,旋转移动磁体6利用强磁场的旋转磁 场M66解开被高摩擦构件8约束的旋转,从而能够旋转。于是, 通过使旋转移动磁体6旋转而使齿轮711也旋转,履带712进行 旋转动作,从而胶嚢型内窺镜701b能够移动。
然后,在方向转换时,如图85的曲线173b所示, 一磁场产生 部403以比旋转移动磁体6能够在胶嚢型内窺镜701b的感应区 域2a内旋转的磁场强度G66弱的磁场强度,施加与转换方向相 对应的方向的磁场。结果,如图84的(2)的右图所示,旋转 移动磁体6利用在旋转移动磁体6与旋转磁体206之间产生的引 力而在感应区域2a内移动到旋转磁体206侧,再次成为被高摩 擦构件8约束了旋转的状态。这样,能够将旋转移动磁体6的磁 化方向从胶嚢型内窺镜701b的径向切换为长度轴线方向。
具体地讲,磁场产生部403在旋转移动磁体6的磁化方向与 胶嚢型内窥镜701b的长度轴线方向(例如,胶嚢型内窥镜701b
76的拍摄视场方向) 一致之后停止旋转》兹场M66,将该旋转磁场 M66的磁场强度减弱为小于上述磁场强度G66 (参照图85 )。结 果,如图84的(2)的左图所示,旋转移动磁体6停止在感应区 域2a内旋转,因此,如图84的(2)的右图的箭头Y92b所示地 移动到感应区域2a的旋转磁体206侧。然后,如图84的(3)的 右图所示,;旋转移动f兹体6利用在其与旋转磁体2 0 6之间产生的 引力而成为与旋转磁体206侧的隔板接触的状态,成为被高摩 擦构件8约束了旋转的状态。由于成为旋转移动磁体6在胶嚢型 内窥镜701b中被固定的状态,因此,如图83的曲线173b及图84 的(3)的左图所示,胶嚢型内窥镜701b与上述胶嚢型内窥镜 701同样地,利用以比磁场强度G66弱的磁场强度施加的磁场 M65c、 M65d来控制方向转换动作。在这种情况下,胶嚢型内 窥镜701b追随利用上述i兹场产生部403变更的i兹场M65c 、 M65d的》兹4匕方向而4争纟奐方向。
另外,在该实施方式7的变形例2中,在使胶嚢型内窥镜 701b的长度轴线方向与旋转移动磁体6的磁化方向 一致的状态 下对胶嚢型内窥镜701b施加磁场M65c、 M65d,通过控制该磁 场M65c、 M65d的磁场方向来控制胶嚢型内窥镜701b的方向转 换,但并不限定于此,也可以控制旋转磁场M66的^兹场强度及 磁场方向以使胶嚢型内窥镜7 01 b的径向与旋转移动磁体6的磁 化方向一致,形成绕该状态的胶嚢型内窥镜701b的长度轴线旋 转的旋转磁场,从而使胶嚢型内窺镜701b绕长度轴线旋转。
这样,采用变形例2,能起到与胶嚢型内窥镜701同样的效 果,并且能够利用外部磁场来切换旋转移动磁体6的状态(具 体地讲是能够在外壳内旋转的状态及固定在外壳内的状态),由 此,能够由履带进行胶嚢型内窺镜的推进及方向转换,从而能 够以更高精度高效率地感应胶嚢型内窺镜。另外,由于胶嚢型内窥镜的推进和方向转换这两个动作能
够共用同 一个^走转移动^t体6,因此,也不必对该动作分别配 置磁驱动器,结果,能够促进胶嚢型内窥镜主体的小型化,并 且能实现胶嚢型内窥镜向被检体内部的插入性优良的胶嚢感应 系统。
并且,由于使通过履带712的旋转而推进(前进或后退) 胶嚢型内窥镜701b的旋转移动磁体6的旋转轴线与胶嚢型内窥 镜701b的长度轴线大致垂直,因此,能够增大足以使胶嚢型内 窥镜701b绕径向的轴线颠倒的转矩,由此,能够防止由使该旋 转移动磁体6旋转的外部的旋转磁场M66引起胶嚢型内窥镜 701b颠倒。结果,能够使该旋转磁场M66的磁力能量不浪费于 胶嚢型内窥镜701b的颠倒转矩而高效率地使旋转移动磁体6旋 转,从而能够利用该旋转磁场M66可靠地推进胶嚢型内窥镜 701b。
另外,由于使旋转移动磁体6相对于胶嚢型内窥镜701b的 壳体相对地旋转,使相对于胶嚢型内窥镜701b的壳体相对地旋 转的履带712追随该旋转移动磁体6的旋转动作进行旋转,因 此,能够使该旋转移动磁体6及履带712相对于胶嚢型内窺镜 701b的壳体独立地旋转。由此,胶嚢型内窥镜701b能够使其壳 体不绕长度轴线或绕径向的轴线旋转地前进或后退。结果,能 够防止由胶嚢型内窥镜7 01 b的摄像系统拍摄的图像因胶嚢型 内窥镜701b的壳体旋转引起图像抖动。即,该胶嚢型内窥镜 70 lb能够在被4企体内部前进或后退,并且能清晰地拍摄#1检体 内部的图像。
变形例3
接着,参照图86及图87说明实施方式7的变形例3。图86 是变形例3的胶嚢型内窥镜的剖视图。图86的左图是变形例3的胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖视图,图86的右图是由图86的左 图中的N- N线剖切胶嚢型内窥镜的剖视图。图87是表示在变 形例3的胶嚢型内窺镜的规定的各状态下^f兹场产生部403施加 的磁场强度的图。如图86所示,变形例3的胶嚢型内窺镜701c 与胶囊型内窺镜701b相比,旋转移动》兹体6构成使月交嚢型内窥 镜701c移动的轮胎721。而且,胶嚢型内窺镜701c包括螺旋突 起603,如箭头Y91a所示,能够通过磁感应来进行螺旋推进。 其他构造与上述实施方式7的变形例2的胶嚢型内窥镜701b相 同,对相同的构成部分标注相同的附图标记。另外,该实施方 式7的变形例3的胶嚢感应系统与上述实施方式4的胶嚢感应系 统400大致相同,具有替代胶嚢感应系统的胶嚢型内窥镜401 而包括胶嚢型内窥镜701c的构造。
首先,如图87的曲线171c所示,^磁场产生部403以比体积 大于旋转》兹体206的旋转移动磁体6能够在感应区域2a内旋转 的磁场强度G67弱的磁场强度,绕胶嚢型内窥镜701c的长度轴 线施加旋转磁场M65a。在这种情况下,如图86的(1)的右图 所示,由于旋转移动磁体6呈被高摩擦构件8约束了旋转、其磁 化方向被固定为胶嚢型内窥镜701c的径向的状态,因此,如图 86的(1)的左图所示,胶嚢型内窥镜701c—边根据胶嚢型内 蔬镜701c的长度轴线周围的旋转磁场M65a绕长度轴线旋转一 边沿箭头Y91a所示的方向进行螺旋推进。另外,在胶嚢型内窥 镜701c中,在旋转移动石兹体6的磁化方向被固定为胶嚢型内窺 镜70lc的长度轴线方向的情况下,利用与胶嚢型内窥镜70lc的 长度轴线方向平行的磁化方向的磁场来控制方向。
然后,在轮胎i走转时,如图87的曲线173c所示,^磁场产生 部403施力口比S走转移动石兹体6能够在胶嚢型内窥镜701c内旋转 的磁场强度G67强的磁场强度的》兹场M66。在这种情况下,如图86的(2)的右图所示,旋转移动磁体6与旋转磁体206利用 强磁场的旋转》兹场M67根据磁场M67向相同的方向(图86的
(2) 所示的箭头Y93的方向)旋转,产生斥力H67。于是,如 图86的(3)的右图的箭头Y94所示,旋转移动》兹体6以利用该 斥力H67自旋转磁体206离开的方式在感应区域2a内移动,因 此,高摩擦构件8对旋转的约束被解除,从而能够旋转。然后, 胶嚢型内窥镜701c由于旋转移动磁体6被施加比磁场强度G67 强的磁场强度的旋转》兹场而进行旋转,随之,轮胎721也向图 86的(3)所示的箭头Y94a的方向旋转,因此,能够如图86的
(3) 的左图的箭头94b所示地移动。
这样,采用变形例3,能起到与胶嚢型内窥镜701同样的效 果,并且能够利用外部磁场来切换旋转移动磁体6的状态(具 体地讲是能够在外壳内旋转的状态及固定状态),由此,能够选 择性地由轮胎进行胶嚢型内窥镜的推进、由螺旋突起进行胶嚢 型内窥镜的推进,进而能够通过由外部磁场改变处于固定状态 的旋转移动》兹体6的磁化方向来进行胶嚢型内窥镜的方向转 换。结果,从而能够以更高精度高效率地感应胶嚢型内窥镜。
另外,能够在将磁化方向保持在与胶嚢型内窥镜701c所具 有的摄像系统的摄像方向平行的方向(期望为一致的方向)上 的状态下、将旋转移动磁体6临时固定于胶嚢型内窥镜701c的 壳体上,通过控制对该固定状态的旋转移动磁体6施加的外部 磁场的》兹化方向,能够将追随该i走转移动》兹体6而转换方向的 胶嚢型内窥镜701c的摄像系统的摄像方向控制为目标方向。结 果,胶嚢型内窥镜701c能够容易地拍摄被检体内的目标方向上 的图像。
并且,由于胶嚢型内窥镜的推进和方向转换这两个动作能 够共用同 一个^走转移动^兹体6,因此,也不必对该动作分别配置磁驱动器,结果,能够促进胶嚢型内窥镜主体的小型化,并 且能实现胶嚢型内窥镜向被检体内部的插入性优良的胶嚢感应 系统。
另外,由于使通过轮胎721的旋转而推进(前进或后退) 胶嚢型内窥镜701c的旋转移动磁体6的旋转轴线与胶嚢型内窥 镜701c的长度轴线大致垂直,因此,能够增大足以使胶嚢型内 窥镜701c绕径向的轴线颠倒的转矩,由此,能够防止由使该旋 转移动磁体6旋转的外部的磁场M67引起胶嚢型内窺镜701c颠 倒。结果,能够使该磁场M67的磁力能量不浪费于胶囊型内窥 镜701c的颠倒转矩而高效率地使旋转移动磁体6旋转,从而能 够利用该》兹场M67可靠地推进胶嚢型内窥镜701c。
另外,由于使旋转移动磁体6相对于胶嚢型内窥镜701c的 壳体相对地旋转,因此,能够使配置在该旋转移动磁体6外周 的轮胎721相对于胶嚢型内窥镜701c的壳体独立地旋转。由此, 胶嚢型内窥镜701c能够使其壳体不绕长度轴线或绕径向的轴 线旋转地前进或后退。结果,能够防止由胶嚢型内窥镜701c的 摄像系统拍摄的图像因胶嚢型内窥镜701c的壳体旋转引起图 像抖动。即,该胶嚢型内窥镜701c能够在被检体内部前进或后 退,并且能清晰地拍摄被检体内部的图像。
另外,在上述实施方式7的变形例3中,通过控制对旋转移 动磁体6及旋转磁体2 0 6施加的外部磁场的磁化方向及磁场强 度,选择性地由螺旋突起603对胶嚢型内窥镜701c进行螺旋推 进和由轮胎721对胶嚢型内窥镜701c进行推进,但并不限定于 此,胶嚢型内窥镜701c也可以不包括上述螺旋突起603,而利 用与追随外部磁场进行旋转的旋转移动磁体6 —起旋转的轮胎 721前进或后退。
另外,在上述实施方式7的变形例3中,通过控制对旋转移动磁体6及旋转磁体2 0 6施加的外部》兹场的》兹化方向及磁场强 度,使该旋转移动石兹体6相对于胶嚢型内窥4竟701c的壳体为相 对固定状态,但并不限定于此,也可以不设置上述旋转磁体206 及高摩擦构件8,而将旋转移动磁体6旋转自由地轴支承在胶嚢 型内窥镜701c的壳体内。在这种情况下,该胶嚢型内窥镜701c 内的旋转移动磁体6追随绕胶嚢型内窺镜701c的壳体径向的轴 线旋转的旋转磁场而旋转且轮胎721旋转,从而生成胶嚢型内 窺镜701c的推进力。具有将该旋转移动磁体6轴支承在壳体内 部的构造的胶嚢型内窥镜701c,能够利用比上述磁场强度G67 弱的磁场强度的旋转磁场前进或后退,结果,能够减轻该胶嚢 型内窥镜701c前进或后退时的消耗能量。另外,能够简单地实 现该胶嚢型内窺镜701c的壳体的水密构造。 变形例4
接着,参照图88及图89说明实施方式7的变形例4。图88 是变形例4的胶嚢型内窥镜的剖视图。图88的(1 )及图88的(2) 是变形例4的胶嚢型内窥镜的轴线方向的剖视图,图88 ( 3 )是 由图88的(2 )的O - O线剖切胶嚢型内窥镜的剖视图。图89是 表示在变形例4的胶嚢型内窥镜的规定的各状态下磁场产生部 403施加的磁场强度的图。如图88所示,在变形例4的胶嚢型内 窥镜701d中,为了使旋转磁体206顺畅地旋转而在旋转磁体206 的接触面上设有摩擦降低构件9。另外,在胶嚢型内窥镜701d 中,在旋转移动^兹体6与旋转磁体6侧的隔板接触的情况下,为 了约束旋转,在旋转移动》兹体6的朝旋转^兹体206 —侧的表面上 设有高摩擦构件8。另外,胶嚢型内窺镜701d为了在旋转移动 磁体6旋转时与旋转移动》兹体6啮合,在感应区域2a内配置控制 旋转针427a的旋转动作的齿轮739。
首先,如图89的曲线171d所示,》兹场产生部403以比体积
82大于旋转磁体206的旋转移动磁体6能够在感应区域2a内旋转 的磁场强度G68弱的磁场强度,绕胶嚢型内窥镜701d的长度轴 线施加旋转磁场。在这种情况下,如图88的(1)的右图所示, 由于旋转移动磁体6成为被高摩擦构件8约束了旋转的状态,因 此,胶嚢型内窥镜701d根据胶嚢型内窥镜701d的长度轴线周围 的旋转磁场而推进。另外,在胶嚢型内窥镜701d中,也可以通 过设置螺旋突起603来促进螺旋推进。
在局部注射J求嚢425内的药剂426时,如图89的曲线174d 所示,磁场产生部403施加比旋转移动》兹体6能够在月交嚢型内窥 镜701d内旋转的磁场强度G68强的磁场强度的磁场M68。在这 种情况下,如图88的(2)的箭头Y95a所示,旋转移动磁体6 与旋转磁体206利用磁场M68根据磁场M68向相同的方向旋 转,产生斥力H68。于是,如图88的(2)的箭头Y95b所示, 旋转移动》兹体6以利用该斥力H68自旋转磁体206分离的方式 在感应区域2a内移动而与齿轮739啮合。另外,在旋转移动》兹 体6中,高摩擦构件8对旋转的约束被解除,从而能够旋转。然 后,胶嚢型内窥镜701d由于以比磁场强度G68强的磁场强度施 加与旋转针427a的旋转方向相对应的方向的磁场而旋转,随 之,齿轮739也分别旋转。结果,如图88的(3)所示,通过齿 轮739的旋转,旋转针427a如箭头Y95c所示地旋转,突出到胶 嚢型内窥镜701d外。于是,在旋转针427a与旋转停止面接触时, 胶嚢型内窥镜701d主体旋转,旋转针427a沿着肠管等的周向穿 刺。并且,由于球嚢425的贯穿孔433与旋转针427a的未图示的 贯穿孔相连接,因此,球嚢425内的药剂426通过旋转针427a 而 一皮'注入到目才示区i或。
然后,通过保持着比磁场强度G 6 8强的磁场强度地使磁场 的方向颠倒,旋转针427a被容纳在胶嚢型内窥镜701d内,并且,通过使施加的磁场小于磁场强度G68,而将旋转移动磁体6如图 88的(1)所示地固定于胶嚢型内窥镜701d中。
这样,采用变形例4,起到与胶嚢型内窥镜701同样的效果, 并且通过切换旋转移动磁体6的状态,能够以更高精度高效率 地进行胶嚢型内窥镜的推进动作及局部注射动作。
变形例5
接着,说明本发明的实施方式7的变形例5。在上述实施方 式7的变形例2中,通过控制外部磁场的》兹化方向及》兹场强度而 将旋转移动磁体6切换为能够旋转的状态或固定状态,通过随 着该旋转移动磁体6的旋转而使履带712与齿轮711—同旋转, 从而生成胶嚢型内窥镜701b的推进力,但在该实施方式7的变 形例5中,将相对于胶嚢型内窺镜的壳体自由旋转地配置的旋 转磁场作为车轴,利用外部的旋转磁场使履带712与该旋转磁 场一同旋转而生成胶嚢型内窥镜的推进力。
图90是表示实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜的一个 构成例的示意图。另外,图90表示该实施方式7的变形例5的胶 嚢型内窥镜701e的侧视图及P - P线剖视图。
该实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜701e与上述实施 方式7的变形例2的胶嚢型内窥镜701b大致相同,具有能够利用 由磁驱动器旋转驱动的履带712前进或后退的构造。具体地讲, 如图90所示,胶嚢型内窥镜701e包括形成为易于导入到被检 体体内的大小的胶嚢型的壳体731、上述履带712、使履带712 呈环状旋转的车4仑732、 733、旋转自由地支岸义一个(例如前方 侧)车轮732的车轴734、旋转自由地支承另 一个(例如后方侧) 车轮733的车轴状的旋转磁体735。胶嚢型内窥镜701e与上述实 施方式4的月交嚢型内窥镜401同样,在壳体731的内部还包括 位置检测用激励线圏421、摄像系统422、借助天线423向外部的接收部411无线发送图像信号等的无线系统、电池424、用于 控制胶嚢型内窥镜401的各构成部(位置检测用激励线圈421、 摄像系统422及无线系统)的控制部。
另外,虽未图示,但如上述实施方式4 ~ 6或各变形例所例 示,月交嚢型内窥镜701e也可以适当地包括注射药剂的局部注 射机构、对生物体内部进行生物体组织的提取或烧灼处理等医 疗处理的处理机构(钳子、高频发热构件等)。该实施方式7的 变形例5的月交嚢感应系统与上述实施方式4的月交嚢感应系统400 大致相同,具有替代胶嚢感应系统的胶嚢型内窥镜401而包括 胶嚢型内窺镜701e的构造。
一对车轮732安装在壳体731的前方侧(配置有摄像系统 422的一侧)的车轴734两端,被该车轴734能旋转地轴支承。 另外, 一对车轮733安装在壳体731的后方侧的车轴、即旋转磁 体735的两端,被该旋转磁体735能旋转地轴支承。该车轮732、 733随着旋转磁体735的旋转而旋转,使用于使胶嚢型内窥镜 701e前进或后退的履带712呈环状旋转。
车轴734旋转自由地贯穿入形成在壳体731的前方侧的贯 穿孔中,在其两端具有上述一对车轮732。贯穿入该贯穿孔内 的车轴734是与作为壳体731的长度方向的中心轴的长度轴线 CL1垂直(即,与壳体731的径向平行)的旋转轴,其相对于 壳体731独立地进行旋转。
旋转磁体735旋转自由地贯穿入形成在壳体731的后方侧 的贯穿孔中,在其两端具有上述一对车轮733。贯穿入该贯穿 孔内的旋转磁体735是与壳体731的长度轴线CL1垂直的方向 (即,壳体731的径向)上的旋转轴,追随外部的旋转磁场(由 上述磁场产生部403形成的旋转》兹场)而相对于壳体731独立地 进行旋转。该旋转磁体735起到使车轮733绕与长度轴线CL1垂直的轴线旋转的车轴的作用,并且起到利用绕壳体731的径向 轴线旋转的外部的旋转磁场的作用而使履带712旋转的磁驱动 器的作用。另外,该旋转磁体735的表面被具有生物体适合性 的物质覆盖。
在此,供该车轴734或旋转磁体735贯穿的壳体731的各贯 穿孔是沿着与壳体731的长度轴线CL1垂直的方向(即,壳体 731的径向)形成的贯穿孔,与配置上述摄像系统422、无线系 统及电池424等内部零件的壳体731的内部空间相隔离。因此, 具有该各贯穿孔的壳体731能够利用简单的构造确保配置胶嚢 型内窺镜701e的内部零件的内部空间的液密,并且能够以与该 内部空间相隔离的状态包括用于使胶嚢型内窺镜701e前进或 后退的履带才儿构、即上述车轮732、 733、车轴734及旋转^兹体 735和履带712。
具有这样的构造的胶嚢型内窥镜701e的重心GP通过调整 上述各构成部(摄像系统422及电池424等内部零件、车轮732、 733、车轴734、旋转磁体735及履带712等)的配置来设定在 壳体731内部的规定位置。具体地讲,如图90所示,重心GP设 定在壳体731的径向轴线、即通过壳体731的内部空间的中心 CP的中心轴线CL2上,更期望设定在自中心CP向壳体731的底 部侧(配置有车轮732、 733等的履带机构的一侧)偏离的位置。
另外,用于利用上述位置计算部412检测该胶嚢型内窥镜 701e的位置及方向中的至少一个的位置4全测用激励线圏421 (未图示),以使上述旋转磁体735的旋转轴与线圈轴平行的方 式配置在壳体731的内部。该位置检测用激励线圈421形成与旋 转磁体735的磁化方向垂直的方向的磁场。
接着,对利用外部的旋转磁场使胶嚢型内窥镜701e前进或 后退的履带机构的动作进行说明。图9l是表示胶嚢型内窥镜的
86履带机构利用外部的旋转磁场进行动作的状态的示意图。另夕卜,
图91表示该实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜701e的侧3见 图及P- P线剖视图。
如图91所示,利用上述磁场产生部403对旋转自由地贯穿 入壳体731的贯穿孔内的旋转磁体735施加绕该壳体731的径向 轴线旋转的旋转-磁场M70。在这种情况下,旋转磁体735追随 该旋转》兹场M70绕壳体731的径向轴线旋转,并且4吏两端的车 轮733旋转。
履带712通过该旋转磁体735的作用而与旋转磁体735朝向 相同的方向旋转,从而生成胶嚢型内窥镜701e的推进力。即, 履带712将追随该旋转磁场M70的旋转磁体735的旋转力变换 为胶嚢型内窥镜701e的推进力。另外,旋转自由地贯穿入壳体
磁体735的作用引起的履带712的旋转,追随该履带712进行旋 转。胶嚢型内窥镜701e通过该履带712的旋转,能够使壳体731 不旋转而在净皮才企体的体内前进或后退。
在此,起到该胶嚢型内窥镜701e的履带机构的磁驱动器的 作用的旋转磁体735,不被上述高摩擦构件8或另外的旋转磁体 206等阻碍而追随外部的旋转磁场M70顺畅地旋转。因此,对 该旋转磁体735施力口的旋转磁场M70即使是比上述实施方式7 的变形例2的旋转磁场M66的磁场强度G66小的磁场强度,也能 够使旋转磁体735绕壳体731的径向轴线旋转。结果,能够减轻 产生使该旋转磁体7 3 5旋转的旋转磁场M 7 0所需的消耗能量。
这样,在实施方式7的变形例5中,在与配置摄像系统、无 线系统及电池等内部零件的胶嚢型的壳体的内部空间相隔离的 壳体部分形成与该壳体的长度方向垂直的方向上的贯穿孔,将
作为该胶嚢型内窺镜的履带机构的车轴、且起到磁驱动器的作用的旋转》兹体旋转自由地贯穿入该贯穿孔中,对该旋转磁体施
加绕该壳体的径向轴线旋转的外部的旋转磁场,从而使该;旋转 磁体相对于壳体独立且绕壳体的径向轴线旋转,通过该旋转》兹 体的作用使履带旋转而使该胶嚢型内窺镜前进或后退。因此, 能够实现能利用简单的壳体构造确保胶嚢型壳体的内部空间 (即,配置摄像系统、无线系统及电池等的胶嚢型内窥镜的内 部零件的空间)的液密的胶嚢型内窥镜,该胶嚢型壳体能利用 外部的旋转磁场在被检体内容易地前进或后退,且具有用使该 胶嚢型壳体前进或后退的履带机构。
另外,由于具有形成与该旋转》兹体的^兹化方向垂直的方向 的》兹场的位置4企测用激励线圈,因此,能够才企测^皮4企体内部的 该胶嚢型内窺镜的位置,并且能够;险测始终与该旋转磁体的》兹 化方向垂直的方向的i走转》兹体的力走转轴线方向。通过对祷:4争;兹 体施加与该旋转轴线方向垂直的旋转磁场,能够更高精度地感 应胶嚢型内窥镜的位置及方向。
并且,由于由该履带机构的起到磁驱动器的作用的旋转磁 体形成履带机构的一个车轴,因此,能够使该履带机构小型化, 结果,能够促进胶嚢型内窥镜主体的小型化,并且能够实现胶 嚢型内窥镜向^皮^r体内部的插入性优良的胶嚢感应系统。
另外,由于使该旋转磁体的旋转轴线与胶嚢型内窥镜的长 度轴线大致垂直,因此,能够增大足以使胶嚢型内窥镜绕径向 轴线颠倒的转矩,由此,能够防止由使该旋转磁体旋转的外部 的旋转磁场引起的胶嚢型内窥镜颠倒。结果,能够使该外部的 旋转磁场的磁力能量不浪费于胶嚢型内窥镜的颠倒转矩而高效 率地使旋转磁体旋转,从而能够利用该旋转磁场可靠地推进胶 嚢型内窺镜。
并且,由于将该胶嚢型内窥镜的重心设定在胶嚢型壳体的径向轴线、即通过壳体中心的中心轴线上,因此,能够使胶嚢 型内窥镜的由履带机构进行的履带行驶稳定化。另外,通过将 该胶嚢型内窥镜的重心设定在该壳体的径向中心轴线上的、自 壳体的中心位置向壳体的底部侧(履带机构侧)偏离的位置上 (即,使其低重心化),能够使胶嚢型内窥镜的由该履带机构进 行的履带行驶更稳定化,即使在倾斜面上进行履带行驶的情况 下,也能够不发生颠倒等而稳定地感应胶嚢型内窥镜。
另外,由于利用外部的旋转磁场使旋转自由地贯穿入壳体 的贯穿孔内的旋转磁体旋转,因此,能够使旋转磁体追随外部 的旋转一磁场而顺畅地旋转。.因此,能够降低对该旋转》兹体施加 的外部的旋转磁场的磁场强度,结果,能够减轻产生使该旋转 磁体旋转的外部的旋转磁场所需的消耗能量。
并且,由于通过使旋转磁体相对于胶嚢型壳体相对地旋转 而使履带相对于壳体独立地旋转,因此,能够不使该壳体绕长 度轴线或绕径向轴线旋转地使胶嚢型内窺镜前进或后退。结果, 能够防止由该胶嚢型内窥镜的摄像系统拍摄的图像因壳体旋转 引起图像抖动。即,该胶嚢型内窺镜能够在被检体内部前进或 后退,并且能清晰地拍摄被检体内部的图^象。
另外,在上述实施方式7的变形例5中,将用于4全测祐j企体 内部的胶嚢型内窥镜的位置及方向中的至少一个的位置检测用 激励线圏设置于胶嚢型内窥镜中,但并不限定于此,也可以替 代该位置检测用激励线圈而在胶嚢型内窥镜中设置LC标识器。
该LC标识器以其线圈轴与旋转磁体的旋转轴大致平行的方式
配置于胶嚢型内窥镜内即可,例如,也可以在履带机构中配置
在与旋转磁体成对的车轴(上述车轴734 )上。在这种情况下, 上述位置计算部412根据LC标识器方式来计算(检测)被检体 内部的胶嚢型内窥镜的位置及方向中的至少一个即可。另外,在上述实施方式7的变形例5中,通过调整摄像系统
422及电池424等内部零件、车轮732、 733、车轴734、旋转磁 体735及履带712等的配置,来将胶嚢型内窺镜701e的重心GP 设定在壳体731的径向中心轴线CL2上,但并不限定于此,也 可以相对于壳体731的径向中心轴线CL2在旋转磁体735的对 称的位置设置与旋转磁体735同等重量的配重,由此来修正由 旋转磁体735产生的重量偏差,从而将胶嚢型内窥镜701e的重 心GP设定在壳体731的径向中心轴线CL2上(进一步是向壳体 731的底部侧偏心的位置)。在这种情况下,该配重可以是电池、 超级电容器、位置检测用激励线圈及砝码等中的任一个,也可 以将它们适当地组合。 变形例6
接着,i兌明本发明的实施方式7的变形例6。在上述实施方 式7的变形例5中,将起到履带机构的磁驱动器的作用的旋转磁 体735用于履带机构的车轴,但在该实施方式7的变形例6中, 将起到履带机构的磁驱动器的作用的旋转磁体配置在壳体的径 向中心轴线上而使月交嚢型内窺镜低重心化。
图92是表示本发明的实施方式7的变形例6的胶嚢型内窺 镜的一个构成例的纵剖视示意图。另外,图92图示了胶嚢型的 壳体731和履带才几构。如图92所示,该实施方式7的变形例6的 胶嚢型内窥镜701f替代上述实施方式7的变形例5的胶嚢型内 窥镜701e的旋转磁体735而具有车轴736,还具有与该车轴736 的齿轮部啮合地进行旋转的齿轮7 3 8和在外周具有与该齿轮 738啮合的齿4仑部的旋转磁体737。其他构造与上述实施方式7 的变形例5相同,对相同的构成部分标注相同的附图标记。另 外,该实施方式7的变形例6的月交嚢感应系统与上述实施方式4 的胶嚢感应系统400大致相同,具有替代胶嚢感应系统的胶嚢型内窥镜401而包括胶嚢型内窥镜701f的构造。
另外,虽未特别图示,但胶嚢型内窥镜701f与上述实施方 式7的变形例5的月交嚢型内窥镜701e同样地在壳体731的内部包 括位置检测用激励线圏421、摄像系统422、借助天线423向 外部的接收部411无线发送图像信号等的无线系统、电池424、 用于控制这些各构成部(位置检测用激励线圈421、摄像系统 422及无线系统)的控制部。另外,如上述实施方式4 6或各 变形例所例示,月交嚢型内窥镜701f也可以适当地包括注射药 剂的局部注射机构、对生物体内部进行生物体组织的提取或烧 灼处理等医疗处理的处理机构(钳子、高频发热构件等)。
车轴736旋转自由地贯穿入形成在壳体731的后方侧的贯 穿孔中,在其两端具有上述一对车轮733。贯穿入该贯穿孔内 的车轴736是与壳体731的长度轴线CL1垂直(即,与壳体731 的径向平行)的旋转轴,其相对于壳体731独立地旋转。
旋转磁体737起到利用绕壳体731的径向轴线旋转的外部 的旋转磁场M70的作用使履带712旋转的磁驱动器的作用。具 体地讲,旋转磁体737被与壳体731的长度轴线CL1垂直的旋转 轴旋转自由地轴支承,追随上述外部的旋转磁场M70绕壳体 731的径向轴线旋转。在这种情况下,旋转磁体737相对于壳体 731独立地旋转。该旋转磁体737具有与齿轮738啮合的齿轮部, 借助该齿轮738使车轴736旋转。齿轮738与该旋转磁体737的 齿轮部和车轴736的齿轮部啮合,将旋转磁体737的旋转动作传 递到车轴736。
具有这样的构造的胶嚢型内窥镜701f的重心GP通过调整 上述各构成部(摄像系统422及电池424等内部零件、车轮732、 733、车轴734、 736、旋转磁体737、齿轮738及履带712等) 中的、重量最大的旋转磁体737的配置而设定在壳体731内部的规定位置。具体地讲,如图92所示,重心GP是通过将旋转磁体
737配置在壳体731的径向中心轴线CL2上的、向壳体731的底 部侧(配置有车轮732、 733等的履带机构的一侧)偏心的位置 来设定。该重心GP位于该旋转磁体737的旋转轴线与径向中心 轴线CL2的交点。
这样,在实施方式7的变形例6中,通过将旋转磁体配置在 胶嚢型壳体的径向中心轴线上的、向壳体的底部侧(配置有履 带机构的一侧)偏心的位置,而将该胶嚢型内窥镜的中心设定 在该旋转磁体的旋转轴线与壳体的径向中心轴线的交点的位 置,通过齿轮将该旋转磁体的旋转动作传递到履带机构的车轴, 其他与上述实施方式7的变形例5同样地构成。因此,享有与上 述实施方式7的变形例5同样的作用效果,并且能够容易地将该 胶嚢型内窥镜的中心设定在自壳体的中心向底部侧(配置有履 带机构的一侧)偏心的位置,能够简单地实现有利于使由履带 机构进行的履带行驶稳定化的胶嚢型内窥镜的低重心化。
变形例7
4妻着,说明本发明的实施方式7的变形例7。在上述实施方 式7的变形例5中,在壳体731的单侧(底部侧)具有履带机构, 但在该实施方式7的变形例7中,在相对于胶嚢型壳体的长度轴 线对称的各壳体部分(即,壳体的底部及顶部)分别具有履带 机构。
图9 3是表示实施方式7的变形例7的胶嚢型内窥镜的 一 个 构成例的示意图。另外,图93表示该实施方式7的变形例7的胶 嚢型内窺镜701g的侧视图及Q - Q线剖视图。
如图93所示,该实施方式7的变形例7的胶嚢型内窥镜701g 替代上述实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜701e的壳体731 而包括能够相对于长度轴线CL1对称地配置2个履带机构的构造的胶嚢型壳体740。另外,胶嚢型内窥镜701g在该壳体740 的底部侧具有与上述实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜 701e同样的履带机构(履带712、车轮732、 733、车轴734及 旋转》兹体735 ),在该壳体740的顶部侧具有与该底部侧的履带 机构对称的履带机构、即履带741、车轮742、 743及车轴744、 745。胶嚢型内窥镜701g在该壳体740的内部还具有用于使该底 部侧的履带才几构与顶部侧的履带4几构连动的齿一仑746、 747。在 该实施方式7的变形例7中,旋转磁体735具有与该齿轮746啮合 的齿4仑部。其他构造与上述实施方式7的变形例5相同,对相同 的构成部分标注相同的附图标记。另外,该实施方式7的变形 例7的月交嚢感应系统与上述实施方式4的月交嚢感应系统400大致 相同,具有替代胶嚢感应系统的胶嚢型内窥镜401而包括胶嚢 型内窥镜701g的构造。
另外,虽未特别图示,但胶嚢型内窥镜701g与上述实施方 式7的变形例5的胶嚢型内窺镜701e同样地在壳体740的内部包 括位置检测用激励线圏421、摄像系统422、借助天线423向 外部的接收部411无线发送图像信号等的无线系统、电池424、 用于控制这些各构成部(位置检测用激励线圏421、摄像系统 422及无线系统)的控制部。另外,如上述实施方式4 6或各 变形例所例示,月交嚢型内窥4竟701g也可以适当地包括注射药 剂的局部注射机构、对生物体内部进行生物体组织的提取或烧 灼处理等医疗处理的处理机构(钳子、高频发热构件等)。
壳体740是形成为易于导入到被检体的体内的大小的胶嚢 型壳体,如上所述,具有能够相对于长度轴线CL1对称地配置2 个履带机构的构造。具体地讲,壳体740与上述实施方式7的变 形例5的胶嚢型内窥镜701e的壳体731同样地,在底部侧具有供 车轴734旋转自由地贯穿的贯穿孔和供旋转磁体735旋转自由地贯穿的贯穿孔。另外,壳体740在顶部侧具有分别供顶部侧
的履带机构中的车轴744、 745旋转自由地贯穿的各贯穿孔。该
轴线CL1对称,沿着与壳体740的长度轴线CL1垂直的方向(即, 壳体740的径向)形成。另外,该壳体740的顶部侧的各贯穿孔 及底部侧的各贯穿孔与配置上述摄像系统422、无线系统及电 池424等的内部零件的壳体740的内部空间相隔离。
一对车轮742安装在壳体740顶部侧的前方侧(配置有摄像 系统422的一侧)的车轴744的两端,被该车轴744能旋转地轴 支承。另外, 一对车轮743安装在壳体740顶部侧的后方侧的车 轴745的两端,寻皮该车轴745能4乏寿争i也轴支岸、。该车寿仑742、 743 支承壳体740顶部侧的履带机构的履带741,并与壳体740底部 侧的履带机构的动作(详细地讲是旋转磁体735的旋转)连动 地旋转,结果,使该履带741呈环状旋转。在这种情况下,履 带741将通过齿轮746、 747自底部侧的履带机构传递来的旋转 磁体735的旋转力变换为胶嚢型内窥镜701g的推进力。
车轴744旋转自由地贯穿入形成在壳体740的顶部侧的各 贯穿孔中的前方侧的贯穿孔,在其两端具有上述一对车轮742。 另 一方面,车轴745旋转自由地贯穿入形成在壳体740顶部侧的 各贯穿孔中的后方侧的贯穿孔,在其两端具有上述一对车轮 743。贯穿入该各贯穿孔内的车轴744、 745是与壳体740的长 度轴线CL1垂直(即,与壳体740的径向平行)的旋转轴,其 相对于壳体740独立地旋转。
另外,该后方侧的车轴745具有与齿轮747啮合的齿轮部, 与由2个齿轮746、 747传递来的旋转》兹体735的旋转动作连动地 向与该旋转磁体735相反的方向旋转。齿轮746、 747是一边互 相啮合 一 边进行旋转的 一 对齿轮,分别被相对于壳体7 4 0旋转自由的旋转轴轴支承。齿轮746—边与旋转磁体735的齿轮部啮 合 一 边随着该旋转磁体735的旋转动作而向旋转磁体735相反 的方向旋转。该齿l仑7 4 6将该旋转磁体7 3 5的旋转动作传递到齿 轮747。齿轮747—边与该齿轮746及车轴745的齿轮部啮合一 边随着该齿轮746的旋转动作 而向与旋转磁体735相同的方向 旋转。该齿轮747随着通过该齿轮746自旋转磁体735传递来的 旋转动作而使车轴7 4 5向与该旋转磁体7 3 5相反的方向旋转。
具有这样的构造的胶嚢型内窥镜701g的重心GP通过调整 上述各构成部(揚」象系统422及电池424等的内部零件、顶部侧 的履带机构及底部侧的履带机构等)的配置而设定在壳体740 内部的规定位置。具体地讲,如图93所示,重心GP设定在壳体 740的长度轴线CL1上,更期望设定在壳体740的径向中心轴线 CL2与长度轴线CL1的交点(即,壳体740的中心位置)。
接着,对设置在上述壳体740的两侧(底部侧及顶部侧) 的各履带机构的动作进行说明。图94是表示胶嚢型内窺镜的两 侧的履带机构利用外部的旋转磁场进行动作的状态的示意图。 另外,图94表示该实施方式7的变形例7的胶嚢型内窥镜701g 的侧视图及Q- Q线剖视图。
如图94所示,与上述实施方式7的变形例5的情况同样,利 用上述》兹场产生部403对旋转自由地贯穿入壳体740底部侧的 贯穿孔内的旋转磁体735施加绕壳体740的径向轴线旋转的旋 转磁场M70,旋转》兹体735追随该施加的旋转》兹场M70绕壳体 740的径向轴线旋转。结果,该底部侧的履带机构的履带712、 车轴734及车轮732、 733与上述实施方式7的变形例5的情况同 样地与该旋转》兹体735向相同的方向旋转。
另一方面,构成壳体740顶部侧的履带机构的履带741、车 轮742、 743及车轴744、 745与该底部侧的履带机构的动作(详细地讲是旋转》兹体735的旋转动作)连动地动作。即,车轴745 与由齿轮746、 747传递来的旋转磁体735的旋转动作连动地向 与该旋转磁体735相反的方向旋转。被该车轴745轴支承的车轮 743与车轴745—同旋转,使履带741向与上述底部侧的履带机 构的履带712相反的方向旋转。另外,车轮742及车轴744—边 支承该履带741的前方侧一边随着履带741的旋转而旋转。
在此,该底部侧的履带机构的履带712 —边捕捉与壳体740 的底部相面对的内脏器官内壁一边利用追随外部的旋转磁场 M70旋转的旋转磁体735的旋转力与旋转磁体735向相同的方 向旋转。另一方面,该顶部侧的履带机构的履带741 —边捕捉 与壳体740的顶部相面对的内脏器官内壁一边与上述旋转》兹体 735的旋转动作连动地向与旋转磁体735相反的方向旋转。该履 带712、 741通过互相反向地旋转,能够生成比仅由单侧的履带 产生的推进力大的推进力。
在因内脏器官内部未充分扩张而内脏器官的内径尺寸小于 壳体740的外径尺寸的情况下,具有该履带712、 741的胶嚢型 内窺镜701g也能够利用如上所述地一边连动一边互相反向地 进行旋转动作的履带712、 741的作用, 一边使内脏器官内部与 壳体740的外形相配合地扩张一边前进或后退。另外,上述底 部侧的履带机构(履带712、车轮732、 733、车轮734及旋转 磁体735 )以及顶部侧的履带机构(履带741、车轮742、 743 及车轴744、 745 )相对于壳体740独立地旋转动作。因此,月交 嚢型内窥镜701g能够-使壳体740不随着该底部侧及顶部侧的各 履带机构的旋转动作而旋转而是在被检体的体内前进或后退。
这样,在实施方式7的变形例7中,相对于胶嚢型壳体的长 度轴线对称地配置底部侧的履带机构和顶部侧的履带机构,该 底部侧的履带^U勾具有作为^f兹驱动器的旋转箱f体,该顶部侧的履带机构通过齿轮与底部侧的履带机构的旋转动作连动,对该 旋转磁体施力卩夕卜部的旋转磁场,使该旋转磁体追随该施加的外 部的旋转磁场而旋转,从而使底部侧的履带机构进行旋转动作, 并且使顶部侧的履带机构与该旋转磁体的旋转动作连动地向与 底部侧的履带才几构相反的方向进行旋转动作,其他与上述实施 方式7的变形例5同样地构成。因此,能够享有与上述实施方式
7的变形例5同样的效果,并且能够生成比仅由单侧的履带机构
产生的推进力更强的推进力,即使在内脏器官内部未充分扩张 的情况下,也能够不被来自内脏器官内壁侧的压力阻碍推进地 在被检体的体内前进或后退。
另外,在上述实施方式7的变形例7中,与旋转》兹体735的 旋转轴线平行地配置用于才全测被才全体内部的胶嚢型内窺镜的位 置及方向中的至少一个的位置检测用激励线圏421,但并不限 定于此,也可以替代该位置检测用激励线圈而在胶嚢型内窥镜 中设置LC标识器。该LC标识器以其线圏轴与旋转磁体的旋转 轴大致平行的方式配置于胶嚢型内窥镜内即可,例如,可以配 置在除旋转磁体735之外的履带机构的车轴743、 744、 745中 的任一个上。在这种情况下,上述位置计算部412根据LC标识 器方式来计算(检测)被检体内部的胶嚢型内窥镜的位置及方 向中的至少一个即可。
另外,在上述实施方式7的变形例7中,通过调整摄像系统 422及电池424等的内部零件、顶部侧的履带机构及底部侧的履 带机构等的配置,来将胶嚢型内窥镜701g的重心GP设定在壳 体740的长度轴线CL1上,但并不限定于此,也可以相对于壳 体740内部的中心位置在与旋转磁体735相对称的位置上设置 与旋转磁体735同等重量的配重,由此来修正由旋转磁体735 产生的重量偏差,从而将胶嚢型内窥镜701g的重心GP设定在壳体740的长度轴线CL1上(进而是壳体740的中心位置)。在 这种情况下,该配重可以是电池、超级电容器、位置检测用激 励线圏及砝码等中的任一个,也可以将它们适当地组合。 变形例8
接着,i兌明本发明的实施方式7的变形例8。在上述实施方 式7的变形例5中,利用包括作为磁驱动器的绕与胶嚢型壳体 731的长度轴线CL1垂直的轴线旋转的旋转磁体735的履带枳^ 构来获得胶嚢型内窥镜的推进力,但在该实施方式7的变形例8 中,利用作为磁驱动器而包括绕胶嚢型壳体的长度轴线CL1旋 转的旋转磁体的推进机构来使胶嚢型内窥镜沿长度轴线方向前 进或后退。
图95是表示实施方式7的变形例8的胶嚢型内窥镜的一个 构成例的示意图。图96是图95所示的胶嚢型内窺镜的R - R线 剖视图。另外,图96示意地表示该实施方式7的变形例8的胶嚢 型内窥镜701h的壳体和推进机构。
该实施方式7的变形例8的胶嚢型内窥镜701h替代上述实 施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜701e的履带机构而具有采 用4轮的轮胎的推进机构。即,如图95、 96所示,胶嚢型内窥 镜701h包括形成为易于导入到被检体的体内的大小的胶嚢型 壳体751、配置在壳体751的前方侧的一对轮胎752、配置在壳 体7 51的后方侧的 一 对轮胎7 5 3 、轴支承前方侧的 一 对轮胎7 5 2 的车轴754、轴支承后方侧的一对轮胎753的车轴755、追随外 部的旋转磁场进行旋转动作的作为磁驱动器的旋转磁体756、 绕壳体751的长度轴线CL1旋转自由地支承旋转磁体756的旋 转轴757、将该旋转磁体756的旋转变换为绕车轴755的旋转的 齿轮757a、 755a。其他构造与实施方式7的变形例5相同,对相 同的构成部分标注相同的附图标记。另外,该实施方式7的变形例8的胶嚢感应系统与上述实施方式4的月交嚢感应系统400大 致相同,具有替代月交嚢感应系统的胶嚢型内窥镜401而包括胶 嚢型内窥镜701h的构造。
另外,胶嚢型内窺镜701h与上述实施方式7的变形例5的胶 嚢型内窥镜701e同样地在壳体751的内部包括位置检测用激 励线圏421、損J象系统422、借助天线423向外部的接收部411 无线发送图像信号等的无线系统、电池424、用于控制这些各 构成部(位置^f全测用激励线圏421、摄像系统422及无线系统) 的控制部。另外,如上述实施方式4 6或各变形例所例示,月交 嚢型内窥镜701h也可以适当地包括注射药剂的局部注射才几 构、对生物体内部进行生物体组织的提取或烧灼处理等医疗处 理的处理机构(钳子、高频发热构件等)。
一对轮胎752安装在壳体751前方侧(配置有摄像系统422 的一侧)的车轴754的两端,被该车轴754能旋转地轴支承。另 外, 一对轮胎753安装在壳体751后方侧的车轴755的两端,被 该车轴755能旋转地轴支承。该轮月台752、 753随着旋转磁体756 的旋转而旋转,生成胶嚢型内窥镜701h的推进力。
车轴754旋转自由地贯穿入形成在壳体751前方侧的贯穿 孔中,在其两端具有上述一对轮胎752。另一方面,车轴755 旋转自由地贯穿入形成在壳体751后方侧的贯穿孔中,在其两 端具有上述一对轮胎753。贯穿入该贯穿孔内的车轴754、 755 是与壳体751的长度轴线CL1垂直(即,与壳体751的径向平行) 的旋转轴,其相对于壳体751独立地旋转。
旋转磁体756被旋转自由地配置在壳体751内部的旋转轴 757轴支承,利用外部的旋转磁场M70进行旋转而生成作为胶 嚢型内窥镜701h的推进力的源的旋转力。在此,旋转轴757与 壳体751的长度轴线CL1平行。被该旋转轴757旋转自由地轴支承的旋转磁体756追随外部的旋转磁场M70地绕壳体751的长 度轴线CL1旋转。在这种情况下,旋转磁体756不伴随壳体751 的旋转而相对于壳体7 51独立地旋转。
齿轮757a、 755a使用锥齿轮等来实现,将该旋转磁体756 的旋转动作变换为车轴755的旋转动作(即,绕与壳体751的长 度轴线CL1垂直的径向轴线的旋转动作)。具体地讲,齿轮757a 设置在旋转磁体7 5 6的旋转轴7 5 7的端部,与该旋转轴7 5 7 —同 旋转。另一方面,齿轮755a以其旋转轴与车轴755 —致的方式 设置于车轴755上,与该齿轮757a的旋转连动地使车轴755绕壳 体751的径向轴线4t转。该齿轮757a、 755a—边互相啮合一边 进行旋转,从而将利用旋转磁体756绕长度轴线CL1进行的旋 转动作变换为绕车轴755进行的旋转动作。
另外,上述44仑的轮胎752、 753、车轴754、 755、旋转磁 体756、凝:转轴757及齿4仑757a、 755a构成使该实施方式7的变 形例8的胶嚢型内窥镜701h沿长度轴线CLl方向前进或后退的 推进机构。另外,旋转磁体756及旋转轴757构成该胶嚢型内窥 镜70lh的推进机构的磁驱动器。
另外,该胶嚢型内窥镜701h的重心GP通过调整上述各构 成部(摄像系统422及电池424等的内部零件、上述推进机构等) 的配置,与实施方式7的变形例5的胶嚢型内窥镜701e同样地设 定在壳体751内部的规定位置。在这种情况下,重心GP期望设 定在壳体751的径向中心轴线CL2上,如图95所示,更期望设 定在自壳体751的中心CP向壳体751的底部侧(配置有轮胎 752、 753等推进机构的一侧)偏离的位置。
另外,用于利用上述位置计算部412^f全测该胶嚢型内窥镜 701h的位置及方向中的至少 一个的位置^f全测用激励线圏421 (未图示)以使上述旋转磁体756的旋转轴757与线圈轴平行的
1方式配置在壳体751的内部。该位置检测用激励线圈421形成与 旋转磁体756的磁化方向垂直的方向的磁场。
接着,参照图96说明胶嚢型内窥镜701h的推进机构的动 作。如图96所示,利用上述磁场产生部403对被旋转轴757绕壳 体751的长度轴线CL1旋转自由地轴支承的旋转磁体756施加 绕该壳体7 51的长度轴线C L1旋转的旋转磁场M 7 0 。在这种情 况下,旋转磁体756追随该旋转磁场M70与旋转轴757—同绕壳 体751的长度轴线CL1旋转,并使该旋转轴757端部的齿轮757a 绕长度轴线CL1旋转。
该齿轮757a—边与车轴755的齿轮755a啮合一边进行旋 转,通过齿轮755a而将上述旋转磁体756的旋转动作传递到车 轴755。在这种情况下,齿轮755a将通过该齿轮757a自旋转f兹 体756传递来的绕旋转轴757 (即,绕壳体751的长度轴线CL1 ) 的旋转动作变换为绕壳体7 51的径向轴线的旋转动作,使车轴 755绕壳体751的径向轴线旋转。
与该齿轮755a—同绕壳体751的径向轴线旋转的车轴755 使一对轮胎753绕壳体751的径向轴线旋转,该一对轮胎753绕 车轴755旋转,并将上述旋转磁体756的旋转力变换为胶嚢型内 窥镜701h的推进力。胶嚢型内窥镜701h利用由该一对轮胎753 的旋转动作生成的推进力在被检体的体内沿长度轴线CL1的方 向前进或后退。另外,壳体751前方侧的车轴754及一对轮胎752 不妨碍该胶嚢型内窥镜701h的前进或后退而相对于壳体751独 立地向与轮胎753相同的方向旋转。
这样,在实施方式7的变形例8中,具有与绕胶嚢型壳体的 长度轴线旋转的旋转磁体的旋转动作连动地使轮胎绕壳体的径 向轴线旋转的推进才几构,使旋转磁体追随对该旋转萄f体施加的 外部的旋转磁场而绕壳体的长度轴线旋转,利用齿轮将该旋转磁体的旋转动作变换为绕车轴的旋转动作而使推进机构的轮胎
能够享有与上述实施方式7的变形例5同样的作用效果,并且不 必在壳体内部储藏推进胶嚢型内窥镜所需的能量,能够利用简 单的构造实现胶嚢型内窥镜的推进机构。结果,能够促进胶嚢 型内窥镜的小型化,并且能够实现胶嚢型内窥镜向被检体内部 的插入性优良的胶嚢感应系统。
另外,在上述实施方式7的变形例8中,与旋转》兹体756的 旋转轴757平行地配置用于#全测被检体内部的胶嚢型内窥《竟的 位置及方向中的至少一个的位置检测用激励线圏,但并不限定 于此,也可以与该旋转轴757垂直地配置。另外,也可以替代 该位置检测用激励线圏而在胶嚢型内蔬镜中设置LC标识器。该 L C标识器以其线圈轴与旋转磁体的旋转轴大致垂直或平行的 方式配置于胶嚢型内窥镜即可。在这种情况下,上述位置计算 部412根据LC标识器方式来计算(检测)被检体内部的胶嚢型 内窺镜的位置及方向中的至少一个即可。
另外,在上述实施方式7的变形例8中,通过调整摄像系统 422及电池424等的内部零件、旋转磁体756及轮胎752、 753等 推进机构等的配置(例如,将作为最重的零件的旋转磁体756 配置在壳体751的径向中心轴线CL2上),来将胶嚢型内窥镜 701h的重心GP设定在壳体751的径向中心轴线CL2上,但并不 限定于此,也可以相对于壳体751的径向中心轴线CL2与旋转 磁体756相对称的位置上设置与旋转磁体756同等重量的配重, 由此来修正由S走转i兹体756产生的重量偏差,从而将胶嚢型内 窥镜701h的重心GP设定在壳体751的径向中心轴线CL2上(并 且向壳体751的底部侧偏心的位置)。在这种情况下,该配重可 以是电池、超级电容器、位置检测用激励线圏及砝码等中的任一个,也可以将它们适当地组合。 变形例9
接着,说明本发明的实施方式7的变形例9。在上述实施方 式7的变形例5中,与追随外部的旋转磁场而绕壳体731的径向 轴线旋转的旋转磁体7 3 5的旋转动作连动地使履带712旋转来 推进胶嚢型内窥镜701e,但在该实施方式7的变形例9中,利用 旋转磁体使在外表面上设有螺旋突起的旋转部旋转而推进胶嚢
型内窥镜。
图97是表示实施方式7的变形例9的胶嚢型内窥镜的一个 构成例的示意图。另外,图97是该实施方式7的变形例9的胶嚢 型内窥镜701i的侧视图及S - S线剖视图。
该实施方式7的变形例9的胶嚢型内窥4竟701i替代上述实 施方式7的变形例5的胶嚢型内窺镜7()le的履带机构而具有使 在外表面上具有螺旋突起的旋转部绕长度方向轴线旋转来获得 推进力的推进机构。即,如图97所示,胶嚢型内窥镜701i包括 形成为易于导入到被检体的体内的大小的胶嚢型壳体761、在 外表面上配设有螺旋突起763的旋转部762a ~ 762d、使旋转部 76 2 a追随外部的旋转》兹场M 7 0进行旋转的旋转磁体7 6 4 、与该 ^走專争部762a的^走寿争动4乍连动i也4吏其余的41寿争部762b ~ 762d4t 转的齿4仑765。其他构造与实施方式7的变形例5相同,对相同 的构成部分标注相同的附图标记。另夕卜,该实施方式7的变形 例9的胶嚢感应系统与上述实施方式4的胶嚢感应系统400大致 相同,具有替代胶嚢感应系统的胶嚢型内窥镜401而包括胶嚢 型内窥镜701i的构造。
另外,胶嚢型内窥镜701i与上述实施方式7的变形例5的胶 嚢型内窥镜701e同样地在壳体761的内部包括位置检测用激 励线圈421、摄像系统422、借助天线423向外部的接收部411无线发送图像信号等的无线系统、电池424、用于控制这些各
构成部(位置检测用激励线圈421、摄像系统422及无线系统) 的控制部。另夕卜,如上述实施方式4 6或各变形例所例示,胶 嚢型内窥《竟701i也可以适当地包括注射药剂的局部注射才几构、 对生物体内部进行生物体组织的提取或烧灼处理等医疗处理的 处理机构(钳子、高频发热构件等)。
壳体761是形成为易于导入到被检体的内脏器官内部的大 小的胶嚢型壳体,具有用于分别配设将胶嚢型内窺镜701i推进 的4个旋转部762a ~ 762d的凹部。该壳体761以至少使螺旋突 起763露出到凹部夕卜侧的形态旋转自由地轴支承4个旋转部 762a 762d。另夕卜,轴支岸义于该壳体761的S走转部762a ~ 762d 中的、旋转部762a与旋转部762c相对于壳体761的长度轴线 CL1对称,旋转部762b与旋转部762d相对于壳体761的长度轴 线CL1对称。另外,壳体761在内部具有使该4个旋转部762a 762d连动的齿轮765,将该齿轮765旋转自由地轴支承在长度轴 线CL1的周围。
旋转部762a ~ 762d是具有以螺旋状形成在外表面上的旋 转磁体7 5 6的胶嚢形状的构件,以如上所述地轴支承于壳体7 61 的形态绕长度方向轴线(即,绕与长度轴线CL1平行的轴线) 旋转,由此生成胶嚢型内窥镜701i的推进力。另外,旋转部 762a ~ 762d具有与齿轮765啮合的齿轮部, 一边与该齿轮765 啮合一边向互相相同的方向旋转。即,该旋转部762a ~ 762d 通过该齿4仑765而互相连动。
旋转万兹体764起到使该旋转部762a ~ 762d旋转的磁驱动 器的作用。具体地讲,旋转磁体764在与壳体761的长度轴线 CL1垂直的方向上具有磁化方向,固定配置在该4个旋转部 762a ~ 762d中的4壬一个、例^口》走專争部762a的内部。该i走寿争i兹体764在被施加绕与长度轴线CL1平行的轴线旋转的外部的旋
转磁场M70的情况下,使旋转部762a绕与长度轴线CL1平行的 轴线旋转。
另外,在外表面上具有上述螺旋突起763的4个旋转部 762a~ 762d、旋转磁体764及齿轮765构成使该实施方式7的变 形例9的胶嚢型内窥镜701i沿长度轴线CLl方向前进或后退的 推进机构。
另 一方面,用于利用上述位置计算部412检测该胶嚢型内 窺镜701i的位置及方向中的至少 一个的位置检测用激励线圈 421 (未图示),以使上述旋转磁体764的旋转轴与线圏轴平行 的方式配置在壳体761的内部。该位置检测用激励线圈421形成 与旋转》兹体764的》兹化方向垂直的方向的》兹场。
接着,参照图97说明胶嚢型内窥镜701i的推进机构的动 作。如图97所示,利用上述磁场产生部403对绕与长度轴线CL1 平行的轴线旋转自由地配设的旋转磁体764施加绕内置有该旋 转磁体764的旋转部762a的旋转轴旋转的外部的旋转磁场 M70。在这种情况下,旋转磁体764追随该旋转磁场M70进行 旋转,并使旋转部762a绕与长度轴线CL1平行的轴线旋转。
该旋转部7 6 2 a与该旋转磁体7 6 4 —同绕与长度轴线C L1平 行的轴线旋转,并且使壳体761内部的齿轮765旋转。齿轮765 一边与4个》走转部762a ~ 762d的各齿轮部啮合一边进行旋转, 将该旋转^兹体764的^走转动作传递到旋转部762a 762d。即, 旋转部762a ~ 762d与通过该齿轮765传递来的旋转部762a的 旋转动作连动地绕与长度轴线CL1平行的轴线旋转。在这种情 况下,4个旋转部762a 762d—边使螺旋突起763与被检体内 部的内脏器官内壁接触一边相对于壳体761独立地与旋转;兹体 764向相同的方向旋转,由此生成胶嚢型内窥镜701i的推进力。胶嚢型内窥镜701i利用这样地旋转的旋转部762a ~ 762d的各 螺旋突起763的作用,使壳体761不绕长度轴线CL1旋转而在被 检体的内脏器官内部沿长度轴线CL1的方向前进或后退。这样,在实施方式7的变形例9中具有推进机构和作为》兹驱 动器的旋转磁体,该旋转磁体在胶嚢型壳体的长度方向轴线周 围旋转,该推进机构使在外表面上具有螺旋突起的多个旋转部 绕长度方向轴线旋转而生成推进力,使该旋转磁体追随外部的 旋转磁场进行旋转,与该旋转磁体的旋转动作连动地使多个旋 转部与该旋转磁体向相同的方向进行旋转动作,使与这些多个 旋转部一同旋转的螺旋突起与内脏器官内壁接触,其他与上述 实施方式7的变形例5同样地构成。因此,能够享有与上述实施 方式7的变形例5同样的作用效果,并且能够获得足够在狭窄的 内脏器官内部前进或后退的推进力,即使在内脏器官内部未充 分扩张的情况下,也能够容易地在被检体内部前进或后退。另外,由于不必在壳体内部储藏推进胶嚢型内窥镜所需的 能量,因此,能够简单地促进胶嚢型内窥镜的小型化,并且能 够实现胶嚢型内窥镜向被检体内部的插入性优良的胶嚢感应系 统。另外,在上述实施方式7的变形例9中,与旋转磁体764的 旋转轴平行地配置用于检测被检体内部的胶嚢型内窥镜的位置 及方向中的至少一个的位置检测用激励线圏,但并不限定于此, 也可以与该旋转轴764垂直地配置。另外,也可以替代该位置 检测用激励线圏而在胶嚢型内窥镜中设置LC标识器。该LC标 识器以其线圈轴与旋转磁体的旋转轴大致垂直或平行的方式配 置于胶嚢型内窥镜内即可。在这种情况下,上述位置计算部412 根据LC标识器方式来计算(检测)被检体内部的胶嚢型内窥镜 的位置及方向中的至少一个即可。另外,在上述实施方式7的变形例9中,通过调整摄像系统422及电池424等内部零件、旋转磁体764及旋转部762a 762d 等推进机构等的配置,来将胶嚢型内窥镜701i的重心设定在壳 体761的长度轴线CL1上,但并不限定于此,也可以在相对于 壳体761的长度轴线CL1与旋转磁体764相对称的位置(例如, 旋转部762c的内部)设置与旋转磁体764同等重量的配重,由 此来修正由旋转磁体764产生的重量偏差,从而将胶嚢型内窺 镜701i的重心设定在壳体761的长度轴线CLl上(进一步是壳 体761的中心位置)。在这种情况下,该配重可以是电池、超级 电容器、位置检测用激励线圈及砝码等中的任一个,也可以将 它们适当i也《且合。另外,在实施方式4 7中,说明了将实施方式l ~ 3中的磁 驱动器应用于所谓的胶嚢型内窥镜的情况,但应用于像内窥镜、 导管那样地具有插入到被检体内的插入部的医疗装置的情况也 能够起到同样的效果。实施方式8接着,参照图98说明实施方式8。实施方式8说明将磁驱动 器l应用于^兹开关的情况。图98是实施方式8的磁开关的剖祸L 图。如图98所示,实施方式8的磁开关801具有在旋转移动^兹体 6的电极811、 812侧的表面上设有导电构件813的构造。如图98 的(1)所示,在使OFF状态的磁开关801成为ON状态的情况 下,如图98的(2)所示,施加旋转移动磁体6能够旋转的不兹场 强度的、与旋转移动》兹体6的磁化方向具有6()。以下的角度差 的磁场M69。在这种情况下,如图98的(2)的箭头Y97所示, 旋转移动磁体6根据磁场M69进行旋转,在其与固定磁体7之间 产生斥力H69。旋转移动磁体6利用该斥力H69如图98的(3)1的箭头Y98所示地移动到电极811、 812侧,电极811、 812与S走 转移动磁体6上的导电构件813接触,从而磁开关801成为ON状 态。另外,通过继续施加磁场M69,能够维持磁开关801的ON 状态,通过停止施加磁场M69,能够使磁开关801成为OFF状 态。这样,采用实施方式8的磁开关801,由于不像以往使用的 簧片开关那样需要真空管,因此,能够使开关小型化,并且能 够提高形状的设计自由度。工业实用'性如上所述,本发明的磁驱动器、磁驱动器的工作方法以及 采用该磁驱动器的胶嚢型内窥镜对装置规模的小型化有用,特 别适合确保设计自由度且能量转换效率较高的磁驱动器、 -磁驱 动器的工作方法以及釆用磁驱动器的胶嚢型内窥镜。
权利要求
1.一种磁驱动器,其特征在于,该磁驱动器包括外壳;第1永久磁体及第2永久磁体,能够在包含磁化方向的平面内进行相对旋转地设置在上述外壳内;磁场产生部,在上述外壳外产生使上述第1永久磁体及/或上述第2永久磁体向使上述第1永久磁体及上述第2永久磁体互相产生斥力的方向进行相对旋转的磁场;第1感应部分,设置在上述外壳内,控制上述第1永久磁体及上述第2永久磁体因产生的上述斥力而进行相对移动的方向。
2. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述外壳固定于上述》兹场产生部。
3. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述外壳能够改变其相对于上述磁场产生部的相对位置; 上述f兹场产生部包能够产生多个方向》兹场的石兹场方向变更部。
4. 根据权利要求3所述的磁驱动器,其特征在于,上述外壳是能够插入到被检体内而在上述被检体内进行医 疗行为的插入部分;上述磁场产生部设置在上述被检体外部。
5. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l永久》兹体固定于上述外壳内;上述第2永久》兹体能够在包含上述第2永久^兹体的^兹化方 向的平面内进行旋转地设置在上述第l感应部分内; 上述磁场产生部在上述第l感应部分内产生;兹场。
6. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l永久磁体以其相对于上述外壳的旋转被约束了的状态i殳置在上述第l感应部分内;上述第2永久^兹体被设置为能够在包含上述第2永久磁体 的磁化方向的平面内相对于上述外壳旋转;上述f兹场产生部对上述第2永久》兹体产生》兹场。
7. 根据权利要求6所述的磁驱动器,其特征在于, 该/磁驱动器还包括第2感应部分,该第2感应部分设置在上述外壳内,控制上述第l永久磁体及/或上述第2永久磁体因产 生的上述斥力而进4于相对移动的方向;上述第2永久^兹体设置在上述第2感应部分内。
8. 根据权利要求5所述的磁驱动器,其特征在于, 该磁驱动器还包括设置在上述外壳内的第3永久磁体和控制设置在上述外壳内的上述第3永久磁体移动的方向的第2感 应部分;上述第2感应部分i殳置在与上述第l永久^兹体相对应的位置;上述第3永久磁体能够在包含上述磁化方向的平面内进行 旋转地设置在上述第2感应部分内;上述第l永久磁体设置在上述第2永久磁体与上述第3永久 磁体之间;上述》兹场产生部在"i殳置有上述第3永久万兹体的感应部分产 生磁场。
9. 根据权利要求8所述的磁驱动器,其特征在于, 上述磁场产生部包括在上述第l感应部分产生磁场的第l石兹场产生部、在上述第2感应部分产生》兹场的第2》兹场产生部、 控制上述第l磁场产生部的磁场产生的第l磁场控制部、控制上 述第2磁场产生部的磁场产生的第2磁场控制部。
10. 根据权利要求8所述的磁驱动器,其特征在于,上述第1感应部分内的永久》兹体与上述第2感应部分内的 永久磁体纟皮设定为,利用同一磁场产生部所产生的》兹场进行移 动,且移动的磁场强度各自不同。
11. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l永久磁体及上述第2永久磁体被设置为能够在包含上述磁化方向的平面内分别相对于上述外壳旋转,并且各自具有不同的磁场强度;上述第2永久万兹体设置在上述第l感应部分内; 上述》兹场产生部在上述第l永久》兹体与上述第l感应部分内产生》兹场;上述i兹场产生部包括在上述第l永久f兹体和上述第2永久 磁体能够旋转的平面内产生多个磁场的石兹场方向变更部。
12. 根据权利要求ll所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l感应部分包括旋转约束部,在上述第2永久磁体受到来自上述第l永久磁体的引力或斥力的任一状态的情况下, 该旋转约束部约束上述第2永久磁体在包含》兹化方向的平面内 相对于上述外壳的旋转。
13. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 该磁驱动器还包括设置在上述外壳内的第3永久磁体; 上述第2永久石兹体i殳置在上述第l感应部分内;上述第l感应部分设置在上述第l永久磁体与上述第3永久 磁体之间。
14. 根据权利要求13所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l永久f兹体与上述第3永久磁体以》兹化方向为不同方向的方式固定在上述外壳内;上述第2永久磁体被设置为能够在包含上述第2永久磁体 的磁化方向的平面内相对于上述外壳旋转;上述万兹场产生部在上述第1感应部分产生》兹场。
15. 根据权利要求13所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l永久磁体及上述第3永久磁体被设置为能够在包含各磁化方向的平面内相对于上述外壳旋转;上述第2永久磁体以其相对于上述外壳的旋转被约束的状 态设置;上述》兹场产生部包括使上述第l永久》兹体产生磁场的第1 磁场产生部、 <吏上述第2永久》兹体产生,兹场的第2》兹场产生部、 控制上述第l磁场产生部的磁场产生的第l磁场控制部、控制上 述第2f兹场产生部的f兹场产生的第2^f兹场控制部。
16. 根据权利要求3所述的磁驱动器,其特征在于, 上述》兹场产生部纟皮设置为,所产生的》兹场方向与在包含》兹化方向的平面内相对于上述外壳的旋转被约束了的永久磁体的 磁化方向具有身见定角度。
17. 根据权利要求13所述的磁驱动器,其特征在于, 上述磁场产生部祐:设置为,所产生的》兹场方向与在包含磁化方向的平面内相对于上述外壳的旋转被约束了的永久磁体的 磁化方向具有规定角度。
18. 根据权利要求16所述的磁驱动器,其特征在于, 上述规定角度为60。以下。
19. 根据权利要求17所述的磁驱动器,其特征在于, 上述规定角度为60。以下。
20. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述第l永久f兹体与上述第2永久磁体的磁力不同。
21. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 上述外壳具有大致圓筒形状;上述第l7Jc久磁体及/或上述第2永久^兹体的磁化方向被固定为沿上述大致圆筒形状的径向。
22. 根据权利要求13所述的磁驱动器,其特征在于, 上述外壳具有大致圆筒形状;上述第l7Jc久磁体及/或上述第2永久磁体的^兹化方向被 固定为沿上述大致圆筒形状的径向。
23. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, 磁场产生部产生不同磁场强度的磁场;该磁驱动器与上述磁场产生部所产生的各磁场强度相应地 进行不同的动作。
24. 根据权利要求l所述的磁驱动器,其特征在于, f兹场产生部产生不同频率的f兹场;该磁驱动器与上述磁场产生部所产生的各频率相应地进行 不同的动作。
25. 根据权利要求20所述的磁驱动器,其特征在于, 在上述大致圆筒形状的外壳的外表面上设有螺旋构造。
26. 根据权利要求20所述的磁驱动器,其特征在于, 上述外壳具有大致圓筒形状;上述第l永久磁体及/或上述第2永久磁体能够将磁化方 向从上述大致圓筒形状的径向变更为上述大致圆筒形状的轴线 方向,且能够维持变更为上述大致圆筒形状的轴线方向的磁化 方向。
27. 根据权利要求3所述的磁驱动器,其特征在于, 上述磁驱动器还包括用于检测上述外壳相对于上述磁场产生部的位置及姿态的纟全测部。
28. 根据权利要求18所述的磁驱动器,其特征在于, 上述磁驱动器还包括用于检测上述外壳相对于上述磁场产生部的位置及姿态的4全测部。
29. —种胶嚢型内窥镜,其特征在于,该胶嚢型内窥镜包括能够导入到被检体内部的胶嚢型壳体、能够相对于上述壳体独立地旋转的永久》兹体、将追随外部 的旋转磁场进行旋转的上述永久磁体的旋转力变换为推进力的 推进力变换部。
30. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 上述永久》兹体绕与其》兹化方向垂直的轴线旋转。
31. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 上述永久磁体绕与上述壳体的长度方向轴线大致垂直的轴线旋转。
32. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 上述永久磁体绕与上述壳体的长度方向轴线大致平行的轴线旋转;上述推进力变换部将上述永久磁体的旋转力变换为上述壳 体的长度方向的推进力。
33. 根据权利要求32所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 该胶嚢型内窥镜包括旋转动作变换部,该旋转动作变换部将绕与上述壳体的长度方向轴线大致平行的轴线旋转的上述永 久磁体的旋转动作变换为绕与上述壳体的长度方向轴线垂直的 轴线的;^走转动作。
34. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 该胶嚢型内窥镜的重心被设定在与上述壳体的长度方向垂直的径向中心轴线上。
35. 根据权利要求34所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 上述推进力变换部配置在以上述壳体的长度方向中心轴线为边界的上述壳体的单侧。
36. 根据权利要求35所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于,该胶嚢型内窥镜的重心被设定在上述径向中心轴线上的、 自上迷壳体的中心向上述推进力变换部侧偏离了的位置。
37. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 该胶嚢型内蔬镜的重心被设定在上述壳体的长度方向的中心轴线上。
38. 根据权利要求37所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 针对上述壳体配置有多个上述推进力变换部; 多个上述推进力变换部相对于上述壳体的长度方向的中心 轴线对称。
39. 根据权利要求34所述的胶嚢型内窺镜,其特征在于, 上述永久石兹体配置在上述壳体内部的、上述径向中心轴线上。
40. 根据权利要求34所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 该胶嚢型内窥镜还包括用于修正由上述永久磁体引起的该胶嚢型内窥镜的重量偏差的修正构件。
41. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 该胶嚢型内窥镜包括在上述壳体的外部产生磁场的磁场产生部,上述磁场的磁化方向相对于上述永久磁体的旋转轴线方 向固定。
42. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 上述壳体液密地内置有执行该胶嚢型内窥镜的规定功能的功能执行部;上述永久磁体及上述推进力变换部配置在液密地内置有上 述功能执行部的上述壳体的内部空间的外侧。
43. 根据权利要求29所述的胶嚢型内窥镜,其特征在于, 该胶嚢型内窺镜包括状态变更部,该状态变更部将上述永久磁体能够相对于上述壳体进行相对旋转的状态变更为能够将上述永久^兹体相对于上述壳体相对固定的状态。
44. 一种磁驱动器的工作方法,该磁驱动器在外壳内包括 有助于动作的第l永久磁体和第2永久磁体,其特征在于,该磁驱动器的工作方法包括磁场变化步骤,使对上述第l永久磁体和上述第2永久》兹体 施加的》兹场发生变^f匕;旋转步骤,使上述第l永久磁体与上述第2永久磁体进行相 对旋转;距离变化步骤,^吏上述第l永久磁体与上述第2永久磁体之 间的相对距离发生变化。
45. —种磁驱动器的工作方法,该磁驱动器在外壳内包括 有助于动作的第l永久磁体、第2永久磁体和第3永久磁体,其 特征在于,该^磁驱动器的工作方法包括第l磁场变化步骤,使对上述第l永久磁体和上述第2永久 f兹体施加的》兹场发生变化;第1旋转步骤,使上述第l永久磁体与上述第2永久磁体进 行相对旋转;第l距离变化步骤,使上述第l永久磁体与上述第2永久磁 体之间的相对距离发生变化;第2磁场变化步骤,使对上述第2永久万兹体和上述第3永久 磁体施加的磁场发生变化;第2旋转步骤,使上述第2永久磁体与上述第3永久磁体进 行相对旋转;第2距离变化步骤,使上述第2永久磁体与上述第3永久磁 体之间的相对距离发生变化。
全文摘要
本发明提供确保设计的自由度、且能量转换效率较高的磁驱动器、磁驱动器的工作方法及采用该磁驱动器的胶囊型内窥镜。本发明的磁驱动器包括外壳(2)、设置在外壳(2)内的旋转移动磁体(6)及固定磁体(7)、配置在外壳(2)外的线圈(3、4)、设置在外壳(2)内的感应区域(2a)。旋转移动磁体(6)及固定磁体(7)能够在包含磁化方向的平面内进行相对旋转。线圈(3、4)产生使旋转移动磁体(6)向使旋转移动磁体(6)及固定磁体(7)互相产生斥力的方向进行相对旋转的磁场。旋转移动磁体(6)利用感应区域(2a)控制其因产生的斥力进行相对移动的方向。
文档编号H02K33/00GK101622773SQ20088000622
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月26日 优先权日2007年2月26日
发明者河野宏尚, 片山美穗 申请人:奥林巴斯医疗株式会社
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