JP2010272322A - 電子内視鏡の押しボタンスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】斜め押しの場合にも動作する、水密性を向上させた押しボタンスイッチを提供する。
【解決手段】内視鏡の操作部のケーシングに設けられた通孔に水密的に嵌合固定された中空状のガイドシリンダと、該ガイドシリンダ内を変位する可動押圧部材と、該ガイドシリンダ内下部に設けられ該可動押圧部材と当接するスイッチ部と、該ガイドシリンダと該可動押圧部材の外側を覆うボタンカバーとを備える押しボタンスイッチにおいて、可動押圧部材或いはガイドシリンダのいずれか一方にテーパ状のフランジ部を設けると共に、該フランジ部に対向する可動押圧部材或いはガイドシリンダのいずれか他方にＯリングが嵌め込まれる環状の凹部を設け、Ｏリングが環状の凹部及びテーパ状のフランジ部に水密的に当接する押しボタンスイッチを提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子内視鏡の操作部本体に設けられる押しボタンスイッチに関する。

先端部が湾曲する軟性内視鏡では、内視鏡の操作部本体を把持しながら該操作部本体に設けられている押しボタンスイッチを操作することにより、患者の体腔内の対象物を観察したり、対象物の撮像を行ったりする。

このような内視鏡の操作部本体に設けられている押しボタンスイッチとしては、特許文献１のような構造が用いられる。図１にその押しボタンスイッチの概略図を示す。押しボタンスイッチは、内視鏡の操作部本体のケーシング１に設けられた通孔に嵌合固定された中空円筒状のガイドシリンダ２と、該ガイドシリンダ２内を摺動自在に移動する可動押圧部材３と、該可動押圧部材３の下方にあって、該可動押圧部材３の押圧動作に応じてオン／オフ動作を行うタクトスイッチ４と、可動押圧部材３の頭部と操作部本体のケーシング１から突出したガイドシリンダ２の外周面を被覆するシリコンゴムやフッ素ゴム等からなる弾性ボタンカバー５と、で形成されている。

更に、ガイドシリンダ２の外周面であって操作部本体のケーシング１と対向する面には、その全周に亘って、環状の凹部２ａが設けられている。該環状の凹部２ａと操作部本体のケーシング１との間には、その全周に亘ってＯリング６が嵌め込まれ、該Ｏリング６は常に環状の凹部２ａと操作部本体のケーシング１とに圧接している。そのため、ガイドシリンダ２と操作部本体のケーシング１との間の水密性が確保される。従って、内視鏡に洗浄や消毒等の処置を行う場合でも、洗浄液や消毒液等の液体が弾性ボタンカバー５の端と操作部本体のケーシング１に設けられた通孔との間の隙間から操作部本体内に侵入することはない。

タクトスイッチ４にはばね圧が設定されており、術者が押しボタンスイッチを操作しないときは、タクトスイッチ４は可動押圧部材３を支持している。術者が弾性ボタンカバー５を押して可動押圧部材３が押し下げられ、タクトスイッチ４に所定の押圧力がかかるとタクトスイッチ４のオン動作が行われる。タクトスイッチ４は、ガイドシリンダ２内の下部に設けられたスイッチ受け枠７に収容されており、スイッチ受け枠７の下面側には、タクトスイッチ４の電極部８が延出している。そして、該電極部８には配線９がはんだ付けされており、タクトスイッチ４のオン／オフの信号が配線９を通じて操作部本体内のスイッチ信号入力回路（図示せず）に伝送される。

スイッチ受け枠７は、ガイドシリンダ２の下端内周にねじ切りされた雌ねじにスイッチ抜け止め環１０をねじ込むことにより、該スイッチ抜け止め環１０がスイッチ受け枠７を可動押圧部材３側に押すことによってその先端がガイドシリンダ２の段部と当接し、ガイドシリンダ２内下部に固定される。更にガイドシリンダ２はガイドシリンダ抜け止め環１１によって操作部本体のケーシング１に固定されている。すなわち、ケーシング１内に突出したガイドシリンダ２の下端部分の外周面に形成した雄ねじに対して、ガイドシリンダ抜け止め環１１の内周面に形成した雌ねじを螺合させると、ガイドシリンダ２がケーシング１に抜け止められる。スイッチ受け枠７の下面には、電極部８と配線９のはんだ付け部を覆うように絶縁性の接着剤が充填されており、この接着剤によりタクトスイッチ４がスイッチ受け枠７に固定される。

しかし、このような押しボタンスイッチは、ガイドシリンダ２に対して可動押圧部材３がその軸心方向にしか摺動できないため、押圧力が斜めや横など軸心方向以外の方向からかかる場合に、正常にスイッチが機能しないことがあったり、大きな押圧力が必要になったりするため、操作性が低下することがある。そこで斜め押しに弱い構造を改善した押しボタンスイッチとして、特許文献２のような構造が提案されている。

特開２００２−１７０４５３号公報 特許第３１８１６５７号

しかしながら、上記特許文献２に記載されているような従来の押しボタンスイッチの構造においては、以下の問題点がある。すなわち、弾性ボタンカバーが破れた場合に、内視鏡をオートクレーブ滅菌等の滅菌処理を施すために水蒸気にさらしたり水や薬液に浸漬させたりしたときや術者が手を濡らしたままで施術を行ったとき等に操作部本体内や体腔内挿入部の中まで浸水してしまう。そのため、カバーだけでなく操作部本体内や体腔内挿入部内の部材まで交換しなければならなくなり、修理コストがかさんでしまう。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、垂直方向、斜め方向、横方向のいずれの方向から押圧力がかかっても押しボタンスイッチを動作させることができ、かつ弾性ボタンカバーが破れた場合でも操作部本体内の水密性を確保して浸水を防ぐことができる押しボタンスイッチを提供することである。

本発明の一実施形態によれば、内視鏡の操作部のケーシングに設けられた通孔に水密的に嵌合固定された中空状のガイドシリンダと、該ガイドシリンダ内を変位する可動押圧部材と、該ガイドシリンダ内下部に設けられ該可動押圧部材と当接するスイッチ部と、該ガイドシリンダと該可動押圧部材の外側を覆うボタンカバーとを備える押しボタンスイッチにおいて、可動押圧部材或いはガイドシリンダのいずれか一方にテーパ状のフランジ部を設けると共に、該フランジ部に対向する可動押圧部材或いはガイドシリンダのいずれか他方にＯリングが嵌め込まれる環状の凹部を設け、Ｏリングが環状の凹部及びテーパ状のフランジ部に水密的に当接する。これにより、Ｏリングによって操作部内の水密性を確保することができ、更に、可動押圧部材とガイドシリンダとの間でＯリングが当接していない部分に間隙が形成されているため、斜め押しや横押しの場合でも、可動押圧部材が傾斜して下方に変位しタクトスイッチを押し下げ、押しボタンスイッチを動作させることができる。

本発明の他の実施形態としては、可動押圧部材のスイッチ部と当接する面が球面である態様や、Ｏリングが環状の凹部に焼き付けられている態様や、ＯリングがＤリングである態様が挙げられる。

更に、本発明の別の実施形態によれば、可動押圧部材と前記ガイドシリンダとの間に、ボタンカバーを介してガイドシリンダの軸方向以外の方向の押圧力が可動押圧部材に加わったときに可動押圧部材が斜めに傾いてスイッチ部を動作させることができるような隙間を有する。

本発明の押しボタンスイッチの構造によれば、Ｏリングが常に可動押圧部材のテーパ状のフランジ部に接しているため、スイッチをガイドシリンダ内に配置する構造でも、操作部内にあらかじめ設置しておく構造でも水密性を確保することができる。また、Ｏリングが、可動押圧部材が一定の角度以上に傾かないように抑制しスイッチを押し下げる力を発生させるため、どの方向からでも小さな力でスイッチを押すことが可能になるなど、押しボタンスイッチの押し込み性能を向上させることもできる。

従来の押しボタンスイッチの構造を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態における押しボタンスイッチが設けられた内視鏡全体を示す概略図である。 本発明の一実施形態における押しボタンスイッチの構造を示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態における押しボタンスイッチの動作を示す概略断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、本発明の他の実施形態における押しボタンスイッチの構造を示す概略断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における押しボタンスイッチの構造について説明する。なお、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。

図２は、本発明の押しボタンスイッチが組み込まれた内視鏡全体を示す概略図である。図２に示すように、内視鏡は患者の体腔内などへ挿入する可撓性の挿入部２０を有し、挿入部２０の基端部には操作部２１が設けられている。操作部２１には処置具入口部２４、アングルノブ２５、押しボタンスイッチ２６〜３０が設けられている。処置具入口部２４は挿入部２０の先端に設けられている処置具出口部（図示せず）に通じている。術者は、処置具入口部２４から鉗子等の処置具を挿入し、処置具チャンネル（図示せず）を通じて処置具出口部から出し、体腔内の組織を採取する等の処置を行う。アングルノブ２５は、その回動操作に応じて挿入部２０の先端領域を湾曲させる。押しボタンスイッチ２６〜３０の操作により、被観察部位への送気や送水、体液等の吸引、テレビモニタ上の画面の静止（フリーズ）、測光パターン（平均測光やピーク測光）の切り替え、画像記録媒体への静止画像や動画の記録など種々の処理を行うことができる。アングルノブ２５や押しボタンスイッチ２６〜３０は、操作部２１を把持する手の指で操作できる位置にそれぞれ設けられている。

ユニバーサルチューブ２２はコネクタ２３を介して内視鏡プロセッサ（図示せず）に接続される。ユニバーサルチューブ２２は、内視鏡プロセッサ内の光源部にて発生される照明光を挿入部２０の先端部に送ったり、アングルノブ２５や押しボタンスイッチ２６〜３０からの操作信号を内視鏡プロセッサに伝送したりする。また、観察機構として撮像素子を用いる場合は、ユニバーサルチューブ２２は、挿入部２０の先端部に配設された撮像素子（図示せず）からの映像信号を内視鏡プロセッサに伝送する。

図３に、本発明の一実施形態である押しボタンスイッチの概略図を示す。この押しボタンスイッチは、図２に示す各押しボタンスイッチ２６〜３０に用いることができる。図３ではガイドシリンダ２、弾性ボタンカバー５、Ｏリング１２、可動押圧部材３以外の部材は従来例と構造が変わらない。そのため、従来例と同一の部材には図１と同一の符号を付し、ここでの説明を省く。

図３に示すように、可動押圧部材３の下端部全周に亘りテーパ状のフランジ部３ａを設け、このフランジ部３ａに当接するＯリング１２を、可動押圧部材３とガイドシリンダ２との間に配設する。ガイドシリンダ２のフランジ部３ａと対向する内周面には、その全周に亘って環状の凹部２ｂが形成されており、Ｏリング１２は、その環状の凹部２ｂ全周に亘って嵌め込まれている。Ｏリング１２は、押しボタンスイッチの待機状態と押圧状態のどちらの状態においても可動押圧部材３のテーパ状のフランジ部３ａ及びガイドシリンダ２の環状の凹部２ｂの内周面に常に当接している。そのため、弾性ボタンカバー５が破れた場合であっても操作部本体内に浸水することはない。また、フランジ部３ａがテーパ状に形成されているため、可動押圧部材３が垂直方向、すなわちガイドシリンダ２の軸方向と平行な方向に移動するときに、Ｏリング１２によってフランジ部３ａが押し付けられる。仮に可動押圧部材３が図１に示すようなテーパ状のフランジ部を有さない部材であるとすると、可動押圧部材３がＯリング１２に対して摺動するため、弾性ボタンカバー５に破れや亀裂が生じた場合にＯリング１２では水密性を確保できない恐れがある。本実施形態によれば、フランジ部をテーパ状にすることで、Ｏリング１２が該フランジ部に当接したまま摺動せず水密性を確保するため、このような懸念を解消することができる。

可動押圧部材３の上面には凹部が形成されており、この凹部が弾性ボタンカバー５の凸部と嵌め合わされている。弾性ボタンカバー５に術者からの押圧力がかからない待機状態では、可動押圧部材３はその軸心方向がタクトスイッチ４の軸心方向と一致する状態で維持される。可動押圧部材３の上端部外周面と弾性ボタンカバー５の頭部内周面との間には隙間１３ａが形成されている。また、可動押圧部材３の中間の外周面とガイドシリンダ２の内周面との間も、略全周にわたって隙間１３ｂが形成されている。隙間１３ｂは、隙間１３ａから連続しており、フランジ部３ａにまで至る。ここで、隙間１３ｂは、隙間１３ａより幅広に形成される。詳しくは、可動押圧部材３の上端部近傍に形成される隙間１３ａは、確実に術者からの押圧力が伝達されるように微小な幅に形成される。これに対し、隙間１３ｂは、垂直方向以外の押圧がかかった場合であっても可動押圧部材３がバランスを取るための遊びとして機能するために必要十分な幅を持つ。この連続する隙間１３ａ及び１３ｂによって、弾性ボタンカバー５に術者の押圧力が斜めに掛かったとしても、可動押圧部材３は、幾分傾きながらも下方向に押し下げられタクトスイッチ４を確実に動作させることが可能となる。

また、可動押圧部材３には、タクトスイッチ４のばね圧によって垂直上向き方向の力が働き、Ｏリング１２からの反作用の力の合力により垂直下向き方向の力が働いている。これによって、可動押圧部材３はタクトスイッチ４に常に当接することになるため、大きな押圧力を加えずにタクトスイッチ４を押すことができる。従って、術者は、患者の体腔内の対象物の撮像時においてフリーズ操作等を行うために押しボタンスイッチを押す際、手振れを発生させることなく操作を行うことができる。

なお、押しボタンスイッチに割り当てる機能に合わせてばね圧を調整することによって、タクトスイッチ４を動作させるのに必要な押圧力を変えることができる。すなわち、上記のように大きな押圧力を加えずにタクトスイッチを動作させるだけでなく、敢えてばね圧を大きくして大きな押圧力がかからないと動作しないようにすることもできる。

図４（ａ）及び（ｂ）は、押しボタンスイッチを垂直に押した状態と斜めに押した状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、押しボタンスイッチが垂直に押された場合、Ｏリング１２が可動押圧部材３のテーパ状のフランジ部３ａの上端に当接した状態で、可動押圧部材３がガイドシリンダ２内を下方に移動してタクトスイッチ４を押し下げるため、Ｏリング１２による水密性が損なわれることはない。また、図４（ｂ）に示すように、押しボタンスイッチが斜めに押された場合、術者の指による押圧方向と垂直方向とのなす角が一定の角度以上になるとＯリング１２からの反発力の大きさが指からの押圧力の大きさを上回る。そのため、可動押圧部材３は一定の角度以上には傾かず、さらにその反発力をタクトスイッチ４を押し下げる力に利用することができる。このため、小さな力で押しボタンスイッチの操作が可能になる。更に、斜め押しの場合でも、Ｏリング１２が可動押圧部材３のテーパ状のフランジ部３ａに当接する状態が維持されるため、水密性を保つことができる。また、横押しの場合も、Ｏリング１２からの反発力の大きさが指からの押圧力の大きさを上回るため、斜め押しの場合と同様にその反発力をタクトスイッチ４を押し下げる力に利用して押しボタンスイッチを動作させることができる。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、本発明の他の種々の実施形態を示す図である。図５（ａ）に示すように、可動押圧部材３におけるタクトスイッチ４と当接する下面を平面ではなく球面にしてもよい。この構成では、垂直押しや斜め押し等の押し方に関係なく常に一定の面圧でタクトスイッチ４を押し下げることができるため、タクトスイッチ４に異常な負荷をかけずに操作性を損なうことなく押しボタンスイッチを動作させることができる。特に斜め押しの際、図５（ａ）に示す構成であれば、可動押圧部材３が滑らかに傾斜し、Ｏリング１２の反発力を、可動押圧部材３を押し下げる力に効率良く変えることができる。更に、Ｏリング１２の反発力を利用して、指を弾性ボタンカバー５から離した後で可動押圧部材３を傾斜位置から待機状態の位置に円滑に戻すこともできる。

また、図５（ｂ）に示すように、Ｏリング６，１２の位置関係を上下逆にして、Ｏリング１２やタクトスイッチ４等を操作部本体内に配置することもできる。この実施例では、タクトスイッチ４の電極部８が絶縁性の接着剤によって操作部本体内のベース板１４に取り付けられている。また、この構成では、弾性ボタンカバー５の高さを低くすることができるため、背の低い押しボタンスイッチに好適である。また、タクトスイッチ４がガイドシリンダ２の外にあるため、押しボタンスイッチを製造する際にタクトスイッチ４をガイドシリンダ２内に組み込む必要がなくなり、製造工程の簡略化や製造コストの削減を達成することもできる。

更に、図５（ｃ）に示すように、Ｏリング１２に用いる部材は、Ｏリングに限定せずにＤリングにしたり、ライニング処理を施してガイドシリンダ２に焼き付けたりしてもよい。これにより、押しボタンスイッチの製造時にＯリング１２に用いる部材をあらかじめガイドシリンダ２に組み込んでおくことができるため、より効率的な製造を実現することができる。更に、Ｏリング１２に用いる部材がガイドシリンダ２に密着するため押しボタンスイッチの水密性をさらに高めることができる。

以上の実施形態では、可動押圧部材３側にＯリング１２と当接するテーパ状のフランジ部３ａを設けているが、図５（ｄ）に示すように、可動押圧部材３の下端周面に環状の凹部１６を設けて、Ｏリング１２を該環状の凹部に嵌め込み、ガイドシリンダ２の内周面に下に向かうにつれて広がる傾斜部１７を設けてＯリング１２がこの傾斜部１７に当接するようにして、可動押圧部材３をタクトスイッチ４に当接させながら水密性を確保することもできる。

以上のように、上述の構成を用いることにより、斜め押しや横押しの場合でも動作が可能で、ボタンカバーが破れた場合でも操作部内への浸水を防止することができる水密性を向上させた押しボタンスイッチを提供することができる。

１ 操作部本体のケーシング
２ ガイドシリンダ
３ 可動押圧部材
４ タクトスイッチ
５ 弾性ボタンカバー
６，１２ Ｏリング

Claims (5)

1. 内視鏡の操作部のケーシングに設けられた通孔に水密的に嵌合固定された中空状のガイドシリンダと、該ガイドシリンダ内を変位する可動押圧部材と、該ガイドシリンダ内下部に設けられ該可動押圧部材と当接するスイッチ部と、該ガイドシリンダと該可動押圧部材の外側を覆うボタンカバーとを備える押しボタンスイッチにおいて、
   前記可動押圧部材或いは前記ガイドシリンダのいずれか一方にテーパ状のフランジ部を設けると共に、該フランジ部に対向する前記可動押圧部材或いは前記ガイドシリンダのいずれか他方にＯリングが嵌め込まれる環状の凹部を設け、
   前記Ｏリングが前記環状の凹部及び前記テーパ状のフランジ部に水密的に当接することを特徴とする押しボタンスイッチ。
2. 前記可動押圧部材の前記スイッチ部と当接する面が球面であることを特徴とする請求項１に記載の押しボタンスイッチ。
3. 前記Ｏリングが前記環状の凹部に焼き付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押しボタンスイッチ。
4. 前記ＯリングがＤリングであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の押しボタンスイッチ。
5. 前記可動押圧部材と前記ガイドシリンダとの間に、ボタンカバーを介して該ガイドシリンダの軸方向以外の方向の押圧力が該可動押圧部材に加わったときに該可動押圧部材が斜めに傾いて前記スイッチ部を動作させることができるような隙間を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の押しボタンスイッチ。

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