内窥镜的制作方法

[0001]
本发明涉及包含插入部的内窥镜，该插入部具有能动地弯曲的部位。


背景技术：

[0002]
例如在医疗领域或工业领域中利用具有插入到对象物内的细长的插入部以在生物体或构造物等的内部进行观察或作业的内窥镜。例如日本特开平6-14866号公报所公开的那样，在内窥镜中具有根据使用者的操作来变更插入部的弯曲形状的弯曲机构。日本特开平6-14866号公报所公开的内窥镜的弯曲机构通过牵引松弛贯穿插入在插入部内的4根线，使插入部向4个方向弯曲。
[0003]
用于使插入部向4个方向弯曲的4根线需要在插入部内沿周向以大致90度间隔等间隔配置。因此，若在避免与配设于插入部内的其他内置物发生干涉地配置4根线，则插入部的外径变大。例如，如果将线设为两根，则能够减小插入部的外径，但在该情况下，必须将插入部的弯曲方向限定为两个方向。
[0004]
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种插入部直径细且能够向4个方向弯曲的内窥镜。


技术实现要素：

[0005]
用于解决问题的手段
[0006]
本发明的一个方式的内窥镜具有：沿长度轴延伸设置的插入部；操作部，其与所述插入部的基端连接；贯穿插入在所述插入部内的一对线；牵引机构部，其配设于所述操作部，牵引松弛所述一对线；第一弯曲部，其配设于所述插入部，能够根据所述一对线的牵引而向第一方向以及与所述第一方向相反的第二方向弯曲；第二弯曲部，其配设于所述插入部，能够向与所述第一方向交叉的第三方向以及与所述第三方向相反的第四方向弯曲；线状部件，其从所述操作部内延伸设置到所述第一弯曲部和所述第二弯曲部的内侧，该线状部件的前端固定于所述插入部；弯曲操作部，其配设于所述操作部，对所述线状部件施加使所述线状部件向前端侧以及基端侧移动的力；以及保持部，其将所述线状部件的中心保持在所述第二弯曲部内的从所述第二弯曲部的中心向所述第三方向和第四方向中的任意一方离开的位置。
附图说明
[0007]
图1是表示内窥镜的概略结构的图。
[0008]
图2是从第三方向观察弯曲部的局部剖视图。
[0009]
图3是从第一方向观察弯曲部的局部剖视图。
[0010]
图4是图2的iv-iv剖视图。
[0011]
图5是图2的v-v剖视图。
[0012]
图6是图2的vi-vi剖视图。
[0013]
图7是表示牵引机构部的概略结构的图。
[0014]
图8是表示牵引装置的概略结构的图。
具体实施方式
[0015]
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在以下的说明中使用的各图中，为了使各构成要素成为在附图上能够识别的程度的大小，使比例尺按每个构成要素而不同，本发明不限于这些图中记载的构成要素的数量、构成要素的形状、构成要素的大小的比率、以及各构成要素的相对位置关系。
[0016]
图1所示的内窥镜1具有可插入人体等被检体内的细长的插入部2，插入部2具有用于观察被检体内的结构。另外，供内窥镜1的插入部2插入的被检体不限于人体，也可以是其他生物体，还可以是机械或建筑物等人造物。
[0017]
在本实施方式中，作为一例，被检体是人体。另外，在本实施方式中，作为一例，内窥镜1是肾盂泌尿器用的内窥镜(肾盂尿管镜)。并且，在本实施方式中，作为一例，内窥镜1具有所谓的视频镜的方式。
[0018]
内窥镜1包含：插入部2，其沿长度轴形成为长条状；操作部3，其位于作为插入部2的一端的基端；以及通用软线4，其从操作部3延伸。以下，将插入部2的与基端相反的另一端称为前端。
[0019]
操作部3是使用者把持的部位。在操作部3上配设有处置器具插入口3a和弯曲操作部50。弯曲操作部50包含在操作部3的外表面露出的杆51a和拨盘52a。杆51a和拨盘52a是使用者操作弯曲操作部50时使用的部位。在通用软线4上设置有与未图示的外部装置连接的连接器4a。
[0020]
插入部2包含前端部10、弯曲部20和挠性管部30。前端部10、弯曲部20和挠性管部30沿着插入部2的长度轴从前端朝向基端依次连接。
[0021]
前端部10配设在插入部2的前端。在前端部10上设置有通道开口2a。另外，虽然未图示，但在前端部10设置有摄像单元和照明光射出部。
[0022]
通道开口2a与贯穿插入在插入部2和操作部3内的通道管42的前端连通。通道管42的前端固定于前端部10。通道管42的基端从操作部3延伸出来。在通道管42的基端设置有接头。通道管42与设置在接头上的处置器具插入口3a连通。通道管42根据使用者对后述的弯曲操作部50的操作，相对于操作部3在长度方向上相对移动。随着通道管42在长度方向上的移动，通道管42从操作部3的延伸量发生变化。
[0023]
摄像单元是用于拍摄光学像的装置。摄像单元具有物镜和摄像元件。另外，摄像单元的一部分也可以设置在操作部3上。例如，摄像单元也可以是如下方式：具备配设在前端部10上的物镜、配设在操作部3上的摄像元件、以及贯穿插入在插入部2内的图像导引纤维。
[0024]
摄像单元通过配设在内窥镜1内的电缆与连接器4a电连接。通过连接器4a与外部装置连接，摄像单元与外部装置电连接。外部装置具有处理器，该处理器将由摄像单元拍摄的光学像显示在未图示的显示装置上。
[0025]
照明光射出部射出对摄像单元的被摄体进行照明的光。从照明光射出部射出的光的光源可以配设在内窥镜1内，也可以配设在外部装置中。内窥镜1的摄像单元和照明光射出部是公知的技术，所以省略详细说明。
[0026]
弯曲部20根据使用者对弯曲操作部50的操作而弯曲。在以下的说明中，将弯曲部20的长度轴为直线状的情况设为中立状态。弯曲部20从中立状态向相互对置的第一方向d1和第二方向d2弯曲。并且，弯曲部20从中立状态向与第一方向d1大致垂直且彼此相反的第三方向d3和第四方向d4弯曲。关于弯曲部20和弯曲操作部50的结构将在后面叙述。
[0027]
挠性管部30配设在弯曲部20的基端侧。挠性管部13的基端与操作部3连接。挠性管部30具有挠性，根据外力被动地弯曲。
[0028]
接着，说明弯曲部20和弯曲操作部50的结构。
[0029]
图2和图3是弯曲部20的局部剖视图。图2是从第三方向观察处于中立状态的弯曲部20的图。图3是从第一方向观察处于中立状态的弯曲部20的图。在图2和图3中，插入部2的长度轴是水平的，左为前端侧，右为基端侧。图4是图2的iv-iv剖视图。图5是图2的v-v剖视图。图6是图2的vi-vi剖视图。
[0030]
弯曲部20包含第一弯曲部21和第二弯曲部22。
[0031]
第一弯曲部21能够向第一方向和第二方向弯曲。如上所述，第二方向是与第一方向相反的方向。在本实施方式中，作为一例，第一方向与由内窥镜1拍摄并显示在显示装置上的图像中的上方向大致平行。因此，本实施方式的第二方向大致平行于显示装置所显示的图像中的下方向。
[0032]
使第一弯曲部21能够向第一方向和第二方向弯曲的结构没有特别限定。例如，第一弯曲部21也可以是通过铆钉等将多个弯曲块相互可转动地连接起来而得到的结构。连结多个弯曲块的结构与以往的内窥镜的弯曲部相同。
[0033]
本实施方式的第一弯曲部21通过在能够弹性变形的树脂制的管20a上形成多个缝而构成。
[0034]
图4是管20a的未形成缝的部分的剖视图。如图4所示，管20a是具有与长度轴平行的多个管路的多腔管。另外，在本实施方式中，管20a的由与长度轴垂直的平面形成的截面的外形为圆形，但管20a的截面形状不限于圆形。管20a的外表面被橡胶等树脂制的膜覆盖。
[0035]
另外，在本实施方式中，作为一例，管20a还构成后述的第二弯曲部22。即，第一弯曲部21和第二弯曲部22由同一管20a构成。另外，管20a也可以构成挠性管部30。
[0036]
具体而言，第一弯曲部21通过在管20a上形成多个第一缝20b而构成为能够向第一方向和第二方向弯曲。多个第一缝20b在沿着管20a的长度轴的方向上以规定的间隔排列。
[0037]
图5是管20a的形成有第一缝20b的部位的剖视图。第一缝20b是在管20a上从管20a的外表面朝向第一方向和第二方向中的一方或双方刻入而得到的槽形状。第一缝20b的底面与第一方向及第二方向大致垂直。
[0038]
管20a的形成有第一缝20b的部位的第一方向和第二方向的弯曲刚度比第三方向和第四方向的弯曲刚度低。在此，弯曲刚度表示针对使管20a的长度轴弯曲的方向上的力变形的难度。弯曲刚度越低，施加规定的力时的弯曲方向的变形量越大。
[0039]
因此，形成有多个第一缝20b的第一弯曲部21能够向第一方向和第二方向弯曲。当第一弯曲部分21沿第一方向或第二方向弯曲时，第一缝隙20b变形。例如，在第一弯曲部21向第一方向弯曲的情况下，朝向第一方向开口的第一缝20b的开口宽度变窄，朝向第二方向开口的第一缝20b的开口宽度变宽。
[0040]
第二弯曲部22配设在比第一弯曲部21靠前端侧的位置。第二弯曲部22能够向第三
方向和第四方向弯曲。另外，第二弯曲部22也可以配设在比第一弯曲部21靠基端侧的位置。
[0041]
具体而言，第二弯曲部22通过在管20a上形成多个第二缝20c而构成为能够向第三方向和第四方向弯曲。多个第二缝20c在沿着管20a的长度轴的方向上以规定的间隔排列。
[0042]
图6是管20a的形成有第二缝20c的部位的剖视图。第二缝20c是在管20a上从管20a的外表面朝向第三方向和第四方向中的一方或双方刻入而得到的槽形状。第二缝20c的底面与第三方向及第四方向大致垂直。
[0043]
管20a的形成有第二缝20c的部位的第三方向和第四方向的弯曲刚度比第一方向和第二方向的弯曲刚度低。因此，形成有多个第二缝20c的第二弯曲部22能够向第三方向和第四方向弯曲。在第二弯曲部22向第三方向或第四方向弯曲的情况下，第二缝20c变形。例如，在第二弯曲部22向第三方向弯曲的情况下，朝向第三方向开口的第二缝20c的开口宽度变窄，朝向第四方向开口的第二缝20c的开口宽度变宽。
[0044]
另外，在本实施方式中，第二弯曲部22构成为也能够向第一方向以及第二方向弯曲。在第二弯曲部22上，在沿着长度轴的方向上交替地形成有第一缝20b和第二缝20c。
[0045]
即，在本实施方式中，在管20a上交替地排列有第一缝20b和第二缝20c的部位是第二弯曲部22，仅排列有第一缝20b的部位是第一弯曲部21。因此，第二弯曲部22与第一弯曲部21同样，容易向第一方向和第二方向弯曲。另外，第二弯曲部22的第三方向和第四方向的弯曲刚度比第一弯曲部21的第三方向和第四方向的弯曲刚度低。
[0046]
另外，在图示的本实施方式中，形成于管20a的第一缝20b和第二缝20c是宽度与深度无关而恒定的槽，但第一缝20b和第二缝20c也可以是越接近管20a的外表面越扩开的锥形状的槽。
[0047]
接着，对弯曲部20的内侧的结构进行说明。
[0048]
在弯曲部20内贯穿插入有一对线41和作为线状部件的通道管42。另外，虽然省略说明，但在弯曲部20内贯穿插入有与摄像单元连接的电缆等内置物。
[0049]
在弯曲部20内配设有将一对线41和通道管42保持在弯曲部20的截面中的规定位置的一对线保持部20d和通道管保持部20e。一对线保持部20d和通道管保持部20e限制弯曲部20内的一对线41和通道管42在与长度轴垂直的方向上的移动范围，但是不限制在与长度轴平行的方向上的移动。
[0050]
具体而言，一对线保持部20d是与长度轴平行地贯通于管20a的一对贯通孔。在本实施方式中，一对线保持部20d是形成在作为多腔管的管20a内的多个管路中的一部分。即，一对线保持部20d贯通于第一弯曲部21和第二弯曲部22。
[0051]
线14贯穿插入于作为贯通孔的线保持部20d内。线保持部20d的内径比线14的外径稍大。因此，线保持部20d限制弯曲部20内的线41在与长度轴垂直的方向上的移动范围，并且容许线41在与长度轴平行的方向上的移动。
[0052]
如图4至图6所示，一对线保持部20d形成在从管20a的截面的重心c沿第一方向和第二方向离开规定距离的位置。即，配置一对线保持部20d使得管20a的截面的重心c位于其间。在此，管20a的截面的重心c是管20a的中心轴通过的点。另外，在管20a的截面的外形不是圆形的情况下，中心c例如与管20a的截面的外切圆或内切圆的中心一致。
[0053]
因此，贯穿插入于一对线保持部20d的一对线41在管20a内被保持在从管20a的中心c向第一方向以及第二方向离开规定距离的位置。换言之，一对线保持部20d将一对线41
保持在管20a内的从管20a的中心c向第一方向和第二方向离开规定距离的位置。
[0054]
一对线41从操作部3内经由挠性管部30延伸设置到弯曲部20的前端部。即，一对线41从操作部3内延伸设置到第一弯曲部21和第二弯曲部22的内侧。一对线41的前端41a固定在弯曲部20的前端部。
[0055]
图7是表示牵引机构部51的概略结构的图。一对线41的基端41b与配设于操作部3的牵引机构部51连接。牵引机构部51包含在弯曲操作部50中。牵引机构部51根据配设于操作部3的杆51a的移动来牵引及松弛一对线41。
[0056]
牵引机构部51包含杆51a和带轮51b。杆51a具有在操作部3的外表面露出的部位，相对于操作部3转动。带轮51b根据杆51a的转动而转动。在带轮51b上固定有一对线41的基端41b。带轮51b在转动的情况下牵引一对线41中的一方，并使另一方松弛。
[0057]
如上所述，一对线41的前端41a固定于弯曲部20的前端部，并且在弯曲部20内延伸设置在从管20a的中心c向第一方向和第二方向离开的位置。并且，构成弯曲部20的第一弯曲部21和第二弯曲部22能够向第一方向和第二方向弯曲。因此，例如在通过牵引机构部51牵引了从中心c向第一方向离开的线41的情况下，弯曲部20向第一方向弯曲。
[0058]
这样的牵引机构部51的结构与公知的内窥镜相同，所以省略详细的说明。另外，牵引机构部51也可以是根据使用者的指示通过电动致动器对一对线41进行牵引及松弛的结构。
[0059]
通道管保持部20e是与长度轴平行地贯通于管20a的一对贯通孔。在本实施方式中，通道管保持部20e是形成在作为多腔管的管20a内的多个管路中的一个。即，通道管保持部20e贯通于第一弯曲部21以及第二弯曲部22双方。
[0060]
作为线状部件的通道管42贯穿插入于作为贯通孔的通道管保持部20e内。通道管保持部20e的内径比通道管42的外径稍大。因此，通道管保持部20e限制弯曲部20内的通道管42在与长度轴垂直的方向上的移动范围，并且容许在与长度轴平行的方向上的移动。
[0061]
如图4至图6所示，通道管保持部20e是圆形的贯通孔。通道管保持部20e的中心cc形成在从管20a的中心c向第三方向或者第四方向离开规定距离的位置。
[0062]
因此，贯穿插入在通道管保持部20e中的通道管42的中心在管20a内被保持在从管20a的中心c向第三方向以及第四方向中的任意一方离开的位置处。换言之，通道管保持部20e将通道管42的中心保持在管20a内的从管20a的中心c向第三方向以及第四方向中的任意一方离开的位置。
[0063]
在本实施方式中，作为一例，通道管42的中心被保持在从管20a的中心c向第四方向离开的位置。
[0064]
通道管42从操作部3内经由挠性管部30和弯曲部20延伸设置到前端部10。即，通道管42从操作部3内延伸设置到第一弯曲部21和第二弯曲部22的内侧。通道管42的前端固定于插入部2的前端部10。
[0065]
图8是表示牵引装置52的概略结构的图。在插入部2内，通道管42被固定在牵引装置52上。牵引装置52包含在弯曲操作部50中。牵引装置52配设于操作部3，对通道管42施加使通道管42沿与长度轴平行的方向移动的力。
[0066]
具体而言，牵引装置52包含拨盘52a、小齿轮52b以及齿条52c。拨盘52a具有在操作部3的外表面露出的部位，相对于操作部3转动。小齿轮52b根据拨盘52a的转动而转动。小齿
轮52b与齿条52c啮合。
[0067]
齿条52c固定于通道管42。另外，齿条52c能够在与通道管42的长度轴平行的方向上移动。在图示的实施方式中，作为一例，齿条52c配设在固定于操作部3的平面部52d和小齿轮52b之间。齿条52c相对于平面部52d滑动。平面部52d引导齿条52c使其在与通道管42的长度轴平行的方向上移动，并且限制齿条52c向远离小齿轮52b的方向移动。
[0068]
当通过使用者的操作转动拨盘52a时，齿条52c在与通道管42的长度轴平行的方向上移动。并且，通过齿条52c的移动，对通道管42施加使通道管42沿与长度轴平行的方向移动的力。
[0069]
在插入部2内，通道管42的位置固定在前端部10内，但容许通道管42在其他弯曲部20和挠性管部30内向与长度轴平行的方向移动。
[0070]
另外，在弯曲部20的第一弯曲部21内，通道管42的中心被保持在从管20a(第一弯曲部21)的中心c向第四方向离开的位置。并且，第一弯曲部21能够向第三方向和第四方向弯曲。
[0071]
因此，例如在通过牵引装置52对通道管42施加使通道管42与长度轴平行地向基端侧移动的力的情况下，第一弯曲部21向第四方向弯曲。
[0072]
在贯穿插入于插入部2内的多个线状部件中，通道管42产生压曲的压缩力最高。在通过牵引装置52施加向前端侧推压通道管42的力的情况下，该力经由通道管42传递至前端部10。
[0073]
由此，在通过牵引装置52对通道管42施加了使通道管42与长度轴平行地向前端侧移动的力的情况下，第一弯曲部21向第三方向弯曲。
[0074]
如以上说明的那样，本实施方式的内窥镜1能够使贯穿插入到插入部2内的线41为两根，同时使弯曲部20向4个方向弯曲。即，本实施方式的内窥镜1能够将插入部2的外径设为与仅向两个方向弯曲的内窥镜同等的细径，同时使弯曲部20向4个方向弯曲。
[0075]
另外，也可以在通道管42的操作部3内的范围以及从操作部3延伸出的范围的外周，设置有覆盖通道管42的外装管。外装管防止通道管42的弯折。
[0076]
在以上说明的本实施方式中，具有通过向与长度轴平行的方向推拉通道管42而使第二弯曲部22向第三方向以及第四方向弯曲的结构。但是，使第二弯曲部22向第三方向和第四方向弯曲的结构不限于本实施方式。
[0077]
例如，作为使第二弯曲部22向第三方向和第四方向弯曲的结构，可以考虑将第二弯曲部22形成为在未施加外力的状态下向第三方向弯曲的初始形状的第一变形例。在第一变形例中，通过将通道管42向基端侧牵引，第二弯曲部22向第四方向弯曲。另外，在第一变形例中，如果去除施加于通道管42的力，则第二弯曲部22由于弹性而恢复初始形状，向第三方向弯曲。即，在第一变形例中，牵引装置52只要具有将通道管42向基端侧牵引的结构即可。
[0078]
另外，例如，作为使第二弯曲部22向第三方向及第四方向弯曲的结构，可以考虑线状部件使用光缆的第二变形例。在第二变形例中，作为线状部件，使用贯穿插入在插入部2内的图像引导纤维或者光引导纤维。由于光缆比通道管42容易压曲，所以无法传递按压力。因此，在第二变形例中，与第一变形例同样，使第二弯曲部22的初始形状成为向第三方向及第四方向中的任意一方弯曲的形状，通过光缆的牵引使第二弯曲部22向另一方弯曲。
[0079]
以上说明的第一变形例和第二变形例的内窥镜1也可以使贯穿插入到插入部2内的线41为两根，同时使弯曲部20向4个方向弯曲。即，第一变形例和第二变形例的内窥镜1能够将插入部2的外径设为与仅向两个方向弯曲的内窥镜同等的细径，同时使弯曲部20向4个方向弯曲。
[0080]
本发明不限于上述实施方式，可以在不违反从权利要求书和说明书整体读取的发明主旨或思想的范围内进行适当变更，伴随这种变更的内窥镜也包含在本发明的技术范围内。