JP5159541B2 - End stop motor motor stop device - Google Patents

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Description

この発明は内視鏡の回転機構のモータ停止装置に関する。   The present invention relates to a motor stop device for an endoscope rotation mechanism.

挿入部の先端に内蔵された対物光学装置において観察距離切換等の光学調整を行えるようにした内視鏡においては、挿入部の基端側に連結された操作部に駆動モータを配置して、対物レンズ等を移動させるための回転操作を遠隔的にモータ駆動で行うようにしたものがある。   In an endoscope that can perform optical adjustment such as observation distance switching in the objective optical device built in the distal end of the insertion portion, a drive motor is disposed on the operation portion connected to the proximal end side of the insertion portion, There is a type in which a rotation operation for moving an objective lens or the like is performed remotely by a motor drive.

そのような内視鏡においては、挿入部内に挿通配置された回転伝達ワイヤの先端が、挿入部の先端内に回転自在に配置された***作部材に連結されて、回転伝達ワイヤの基端が駆動モータに連結されている。   In such an endoscope, the distal end of the rotation transmission wire inserted into the insertion portion is connected to the operated member rotatably disposed in the distal end of the insertion portion, and the proximal end of the rotation transmission wire is It is connected to the drive motor.

ただし、内視鏡の操作部は操作性の上からできるだけ小型軽量に構成することが望ましく、そのため、操作部内に配置される駆動モータはステップモータ等のような高機能なものではなく、単に正逆回転ができるシンプルなものが用いられている。   However, it is desirable that the operation part of the endoscope be made as small and light as possible from the viewpoint of operability. Therefore, the drive motor disposed in the operation part is not a high-performance one such as a step motor, and is simply correct. A simple one that can rotate in reverse is used.

しかし、そのような単純な駆動モータでは、ステップモータ等のような正確な停止位置制御を行うことができない。そこで一般には、モータ軸に所定以上の負荷が作用すると駆動モータを停止させる駆動制御回路を設けて、***作部材の動作範囲の両端位置で駆動モータが停止するようにしている。   However, such a simple drive motor cannot perform accurate stop position control like a step motor or the like. Therefore, in general, a drive control circuit is provided to stop the drive motor when a load exceeding a predetermined value is applied to the motor shaft so that the drive motor stops at both end positions of the operation range of the operated member.

ところが、回転伝達ワイヤの先端側で***作部材の動作が止まっても、回転停止により生じる負荷が駆動モータに伝わるまでに、回転伝達ワイヤが全長にわたって捩じれる動作が続く。   However, even if the operation of the operated member stops on the distal end side of the rotation transmission wire, the rotation transmission wire continues to be twisted over the entire length until the load generated by the rotation stop is transmitted to the drive motor.

そのため、次に回転伝達ワイヤが逆回転駆動されたときに、ワイヤの捩じれが元へ戻りきってからしか***作部材が動作を始めないので、手元操作と対物レンズ等の動作にタイムラグ（動作遅れ）が生じて操作性が損なわれてしまう。   Therefore, the next time the rotation transmission wire is driven in reverse rotation, the operated member starts to operate only after the twisting of the wire has completely returned to its original position. Therefore, there is a time lag (operation delay) between the hand operation and the operation of the objective lens, etc. ) Occurs and the operability is impaired.

そこで、回転伝達ワイヤの基端側において駆動モータの回転を規制するために例えば１８０°程度の円周溝状のストッパを設けて、回転伝達ワイヤの捩れが発生することなく駆動モータが停止するようにしている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−４８９８４ Therefore, in order to restrict the rotation of the drive motor on the base end side of the rotation transmission wire, for example, a circumferential groove-shaped stopper of about 180 ° is provided so that the drive motor stops without causing the twist of the rotation transmission wire. (For example, Patent Document 1).
JP 2002-48984

しかし、特許文献１に記載された装置のような構造では、回転伝達ワイヤを一回転以上回転駆動することができないので、対物光学装置側における光学調整の範囲が著しく制約されてしまい、十分な光学的性能を発揮できない場合があった。   However, in the structure like the apparatus described in Patent Document 1, the rotation transmission wire cannot be driven to rotate more than once, so that the range of optical adjustment on the objective optical apparatus side is remarkably restricted, and sufficient optical performance is achieved. In some cases, it was not possible to achieve the desired performance.

本発明は、単に正逆回転するだけのシンプルな駆動モータが操作部に配置されていても、駆動モータを停止させる際に回転伝達ワイヤに捩じれが発生せず、しかも回転伝達ワイヤを必要な角度だけ回転駆動して十分な光学性能を引き出すことができる内視鏡の回転機構のモータ停止装置を提供することを目的とする。   In the present invention, even if a simple drive motor that simply rotates in the forward and reverse directions is arranged in the operation unit, the rotation transmission wire is not twisted when the drive motor is stopped, and the rotation transmission wire is at a necessary angle. It is an object of the present invention to provide a motor stop device for an endoscope rotation mechanism that can be driven only by rotation to extract sufficient optical performance.

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の回転機構のモータ停止装置は、可撓性を有する挿入部の基端に操作部が連結され、挿入部内に挿通配置された可撓性の回転伝達ワイヤの先端が、挿入部の先端内に回転自在に配置された***作部材に連結されて、回転伝達ワイヤを基端側から回転操作するための駆動モータが操作部内に配置された内視鏡の回転伝達機構において、螺旋溝が円柱の外周面の一回転以上の範囲に連続して形成された螺旋柱体を、駆動モータの回転軸と回転伝達ワイヤの基端軸との間に連結すると共に、螺旋溝に係合して配置されて、螺旋柱体の回転動作により螺旋柱体の軸線と平行方向に形成されたガイドに沿ってスライド移動するスライド駒と、スライド移動したスライド駒が当接することによりスライド駒のそれ以上のスライド移動を阻止して駆動モータを停止させるためのストッパ手段とを設けたものである。   In order to achieve the above object, the motor stop device of the endoscope rotation mechanism according to the present invention has a flexible structure in which an operation unit is connected to a proximal end of a flexible insertion unit and is inserted into the insertion unit. The rotation transmission wire has a distal end coupled to an operated member that is rotatably disposed within the distal end of the insertion portion, and a drive motor for rotating the rotation transmission wire from the proximal end side is disposed in the operation portion. In the rotation transmission mechanism of an endoscope, a spiral column body in which a spiral groove is continuously formed in a range of one rotation or more of the outer peripheral surface of a cylinder is provided between the rotation axis of the drive motor and the proximal end axis of the rotation transmission wire. And a slide piece that is arranged to engage with the spiral groove and slide along a guide formed in a direction parallel to the axis of the spiral column body by the rotation of the spiral column body, and the slide that has been slid When the piece abuts, the slide piece It is provided with a and stopper means for stopping the drive motor and prevents the sliding movement of the above.

なお、ストッパ手段が操作部に固定的に設けられた機械的ストッパであって、駆動モータはその回転軸に所定以上の負荷が作用すると停止するように制御されるようにしてもよい。或いは、ストッパ手段が、スライド駒の当接を電気的に検出するセンサーであってもよい。   The stopper means may be a mechanical stopper fixedly provided on the operation unit, and the drive motor may be controlled to stop when a load of a predetermined level or more is applied to the rotation shaft. Alternatively, the stopper means may be a sensor that electrically detects the contact of the slide piece.

本発明によれば、螺旋柱体の回転動作により螺旋柱体の軸線と平行方向に形成されたガイドに沿ってスライド移動するスライド駒が当接することによりスライド駒のそれ以上のスライド移動を阻止して駆動モータを停止させるためのストッパ手段を設けたことにより、単に正逆回転するだけのシンプルな駆動モータが操作部に配置されていても、駆動モータを停止させる際に回転伝達ワイヤに捩じれが発生せず、しかも回転伝達ワイヤを必要な角度だけ回転駆動して十分な光学性能を引き出すことができる。   According to the present invention, the slide piece that slides and moves along the guide formed in the direction parallel to the axis of the spiral column body by the rotating operation of the spiral column body prevents the slide piece from further sliding movement. By providing stopper means to stop the drive motor, even if a simple drive motor that simply rotates in the forward and reverse directions is arranged in the operation section, twisting occurs in the rotation transmission wire when stopping the drive motor In addition, the rotation transmission wire can be rotationally driven by a necessary angle to obtain sufficient optical performance.

可撓性を有する挿入部の基端に操作部が連結され、挿入部内に挿通配置された可撓性の回転伝達ワイヤの先端が、挿入部の先端内に回転自在に配置された***作部材に連結されて、回転伝達ワイヤを基端側から回転操作するための駆動モータが操作部内に配置された内視鏡の回転伝達機構において、螺旋溝が円柱の外周面の一回転以上の範囲に連続して形成された螺旋柱体を、駆動モータの回転軸と回転伝達ワイヤの基端軸との間に連結すると共に、螺旋溝に係合して配置されて、螺旋柱体の回転動作により螺旋柱体の軸線と平行方向に形成されたガイドに沿ってスライド移動するスライド駒と、スライド移動したスライド駒が当接することによりスライド駒のそれ以上のスライド移動を阻止して駆動モータを停止させるためのストッパ手段とを設ける。   The operation member is connected to the base end of the insertion portion having flexibility, and the operated member in which the distal end of the flexible rotation transmission wire inserted and disposed in the insertion portion is rotatably disposed in the distal end of the insertion portion. In the endoscope rotation transmission mechanism in which the drive motor for rotating the rotation transmission wire from the base end side is arranged in the operation unit, the spiral groove is in a range of one rotation or more of the outer peripheral surface of the cylinder. The spiral column body formed continuously is connected between the rotation shaft of the drive motor and the proximal end shaft of the rotation transmission wire, and is arranged to be engaged with the spiral groove. In order to stop the drive motor by preventing further slide movement of the slide piece by contacting the slide piece that slides along the guide formed in the direction parallel to the axis of the spiral column and the slide piece that has been slid. Stopper means The provision.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図４は本発明の第１の実施例の内視鏡の全体構成を示しており、可撓性の挿入部１の基端には各種操作を行うための操作部２が連結されている。３は、挿入部１の先端付近に形成された湾曲部を任意の方向に屈曲させる操作を行うための湾曲操作ノブである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 shows the overall configuration of the endoscope according to the first embodiment of the present invention, and an operation portion 2 for performing various operations is connected to the proximal end of the flexible insertion portion 1. Reference numeral 3 denotes a bending operation knob for performing an operation of bending a bending portion formed in the vicinity of the distal end of the insertion portion 1 in an arbitrary direction.

挿入部１の最先端面に配置された観察窓５の奥には観察距離切換機能を有する対物光学装置６が内蔵されており、そこで撮像された観察像信号が、挿入部１内に挿通配置された可撓性の信号ケーブル７で伝送される。   An objective optical device 6 having an observation distance switching function is built in the back of the observation window 5 arranged on the most distal surface of the insertion unit 1, and an observation image signal captured there is inserted and arranged in the insertion unit 1. Is transmitted by the flexible signal cable 7.

８は、回転動作自在に対物光学装置６に付設されたレンズ駆動機構部（***作部材）であり、挿入部１内に挿通配置された可撓性の回転伝達ワイヤ９の先端がレンズ駆動機構部８に連結されている。   Reference numeral 8 denotes a lens drive mechanism (operated member) attached to the objective optical device 6 so as to be freely rotatable. The tip of the flexible rotation transmission wire 9 inserted and arranged in the insertion portion 1 is the lens drive mechanism. It is connected to the part 8.

例えば回転伝達性のよいトルクワイヤ等で形成された回転伝達ワイヤ９は、可撓性のガイドシース１０内に緩く通された状態に全長にわたって挿通ガイドされている。ガイドシース１０の基端は操作部２内に固定されている。   For example, the rotation transmission wire 9 formed of a torque wire or the like having a good rotation transmission property is inserted and guided over the entire length in a state of being loosely passed through the flexible guide sheath 10. The proximal end of the guide sheath 10 is fixed in the operation unit 2.

操作部２内には、回転伝達ワイヤ９を基端側から回転駆動するための駆動モータ１１が配置されていて、駆動モータ１１が回転するとその回転運動が螺旋柱体２０を介して回転伝達ワイヤ９に伝達されて、先端のレンズ駆動機構部８が回転駆動される。   A drive motor 11 for rotationally driving the rotation transmission wire 9 from the proximal end side is disposed in the operation unit 2, and when the drive motor 11 rotates, the rotational movement is transmitted via the spiral column body 20. 9, the lens driving mechanism 8 at the front end is rotationally driven.

そして、レンズ駆動機構部８が回転駆動されると、それによって対物光学装置６内のレンズ群が移動して、ピントの合う被写体までの距離が変化する。１２は、駆動モータ１１を停止状態と任意方向への回転状態とに切換操作するために操作部２に設けられた観察距離切換操作部材である。   When the lens driving mechanism 8 is rotationally driven, the lens group in the objective optical device 6 is moved thereby, and the distance to the in-focus subject changes. Reference numeral 12 denotes an observation distance switching operation member provided in the operation unit 2 for switching the driving motor 11 between a stopped state and a rotating state in an arbitrary direction.

駆動モータ１１は単に正逆回転だけが可能な単純なモータであり、駆動モータ１１の回転軸に所定以上の負荷が作用すると駆動モータ１１を停止させるよう制御する公知の駆動制御回路３０が設けられている。駆動モータ１１の正逆転動作は、図示されていない手動スイッチ操作で開始される。   The drive motor 11 is a simple motor that can only rotate forward and reverse. A known drive control circuit 30 is provided for controlling the drive motor 11 to stop when a predetermined load or more is applied to the rotation shaft of the drive motor 11. ing. The forward / reverse operation of the drive motor 11 is started by a manual switch operation (not shown).

図１は、操作部２内に設けられた駆動モータ１１付近の側面断面図、図２はそのII−II断面図であり、駆動モータ１１を支持するモータ支持体１４が、操作部２内の固定部材である操作部フレーム１３にビス止め固定されている。   FIG. 1 is a side sectional view of the vicinity of a drive motor 11 provided in the operation unit 2, and FIG. 2 is a II-II sectional view thereof. A motor support 14 that supports the drive motor 11 is provided in the operation unit 2. Screws are fixed to the operation unit frame 13 which is a fixing member.

螺旋溝２３が円柱の外周面の一回転以上（例えば、二回転）の範囲に連続して形成された螺旋柱体２０の両端軸線位置には、一直線上に間隔をあけて配置された駆動モータ１１の回転軸１１ｘと回転伝達ワイヤ９の基端軸９ｘとが連結されている。   A drive motor arranged on a straight line at intervals between the axial positions of both ends of the spiral column 20 in which the spiral groove 23 is continuously formed in a range of one rotation or more (for example, two rotations) of the outer peripheral surface of the cylinder. 11 rotation shafts 11x and the base end shaft 9x of the rotation transmission wire 9 are connected.

螺旋柱体２０は、操作部フレーム１３にビス止め固定されたホルダ２１にベアリング２２を介して軸線周り方向に回転自在に支持されている。ホルダ２１には、ガイドシース１０の基端も連結固定されている。   The spiral column body 20 is supported by a holder 21 fixed to the operation unit frame 13 with a screw via a bearing 22 so as to be rotatable around the axis. The proximal end of the guide sheath 10 is also connected and fixed to the holder 21.

そのような螺旋柱体２０に形成された螺旋溝２３には、図３に単体で示されるスライド駒２５から例えば半球状に突出形成された係合突起２６が緩く（但しガタつきのない程度に）係合している。   In the spiral groove 23 formed in such a spiral column 20, for example, an engaging projection 26 formed in a hemispherical shape from a slide piece 25 shown alone in FIG. 3 is loose (to the extent that there is no backlash). Is engaged.

例えば直方体状に形成されたスライド駒２５は、図１及び図２に示されるように、ホルダ２１の床面部に螺旋柱体２０の軸線方向と平行に真っ直ぐに形成されたガイド溝２７（ガイド）に係合している。その結果、螺旋柱体２０が回転動作をすると、スライド駒２５がガイド溝２７に沿って螺旋柱体２０の軸線と平行方向にスライド移動する。   For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the slide piece 25 formed in a rectangular parallelepiped shape has a guide groove 27 (guide) formed straight on the floor surface of the holder 21 in parallel with the axial direction of the spiral column 20. Is engaged. As a result, when the spiral column body 20 rotates, the slide piece 25 slides in the direction parallel to the axis of the spiral column body 20 along the guide groove 27.

そして、図５に示されるように、スライド駒２５が前方（図において左方）にスライド移動してホルダ２１に形成された前側ストッパ２８Ｆ（機械的ストッパ）に当接すると、スライド駒２５のそれ以上のスライド移動が阻止されて螺旋柱体２０の回転が阻止され、それによって、駆動モータ１１の回転軸１１ｘに所定以上の負荷が作用して、駆動制御回路３０の制御動作により駆動モータ１１が停止する。   Then, as shown in FIG. 5, when the slide piece 25 slides forward (leftward in the figure) and comes into contact with the front stopper 28 </ b> F (mechanical stopper) formed on the holder 21, The above-described sliding movement is prevented and the rotation of the spiral column 20 is prevented, whereby a predetermined load or more is applied to the rotation shaft 11x of the drive motor 11, and the drive motor 11 is controlled by the control operation of the drive control circuit 30. Stop.

スライド駒２５が後方に移動して後側ストッパ２８Ｒ（機械的ストッパ）に当接した場合も、同様にして駆動モータ１１の回転軸１１ｘに所定以上の負荷が作用して駆動モータ１１が停止する。   Similarly, when the slide piece 25 moves rearward and comes into contact with the rear stopper 28R (mechanical stopper), a load more than a predetermined value acts on the rotary shaft 11x of the drive motor 11 and the drive motor 11 stops. .

したがって、駆動モータ１１を停止させる際に回転伝達ワイヤ９に捩じれが発生せず、しかも回転伝達ワイヤ９を（したがってレンズ駆動機構部８を）一回転以上の所望の角度だけ回転駆動することができるので、対物光学装置６の光学性能を十分に引き出すことができる。   Therefore, when the drive motor 11 is stopped, the rotation transmission wire 9 is not twisted, and the rotation transmission wire 9 (and hence the lens drive mechanism unit 8) can be rotationally driven by a desired angle of one rotation or more. Therefore, the optical performance of the objective optical device 6 can be sufficiently extracted.

図６は、本発明の第２の実施例を示しており、スライド移動したスライド駒２５が当接すると、スライド駒２５の当接を電気的に検出してその検出信号を駆動制御回路３０′に出力するセンサー２８Ｆ′，２８Ｒ′を、ガイド溝２７の前後両端位置にストッパ手段として配置したものである。駆動制御回路３０′は、センサー２８Ｆ′，２８Ｒ′からの信号入力により駆動モータ１１を停止させる。本発明は、このような構成のものにも適用することができる。   FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. When the slide piece 25 slidably contacts, the contact of the slide piece 25 is electrically detected, and the detection signal is sent to the drive control circuit 30 '. Sensors 28F 'and 28R' that are output to the front and rear ends of the guide groove 27 are disposed as stopper means. The drive control circuit 30 'stops the drive motor 11 in response to signal input from the sensors 28F' and 28R '. The present invention can also be applied to such a configuration.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、回転伝達ワイヤ９により回転駆動される***作部材が、対物光学装置６の焦点距離を変化させるズーム作動機構等であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, even if the operated member that is rotationally driven by the rotation transmission wire 9 is a zoom operation mechanism that changes the focal length of the objective optical device 6 or the like. Good.

本発明の第１の実施例の内視鏡の回転機構のモータ停止装置の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the motor stop apparatus of the rotation mechanism of the endoscope of 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例の内視鏡の回転機構のモータ停止装置の図１におけるII−II断面図である。It is II-II sectional drawing in FIG. 1 of the motor stop apparatus of the rotation mechanism of the endoscope of 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例のスライド駒の単体斜視図である。It is a single-piece | unit perspective view of the slide piece of the 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例の内視鏡の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an endoscope according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施例においてスライド駒が移動した状態の内視鏡の回転機構のモータ停止装置の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the motor stop apparatus of the rotation mechanism of the endoscope in the state which the slide piece moved in the 1st Example of this invention. 本発明の第２の実施例の内視鏡の回転機構のモータ停止装置の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the motor stop apparatus of the rotation mechanism of the endoscope of 2nd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 挿入部
２ 操作部
６ 対物光学装置
８ レンズ駆動機構部（***作部材）
９ 回転伝達ワイヤ
９ｘ 基端軸
１１ 駆動モータ
１１ｘ 回転軸
２０ 螺旋柱体
２１ ホルダ
２３ 螺旋溝
２５ スライド駒
２６ 係合突起
２７ ガイド溝（ガイド）
２８Ｆ，２８Ｒ 機械的ストッパ（ストッパ手段）
２８Ｆ′，２８Ｒ′ センサー（ストッパ手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insertion part 2 Operation part 6 Objective optical apparatus 8 Lens drive mechanism part (operated member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Rotation transmission wire 9x Base end shaft 11 Drive motor 11x Rotation shaft 20 Spiral column 21 Holder 23 Spiral groove 25 Slide piece 26 Engagement protrusion 27 Guide groove (guide)
28F, 28R Mechanical stopper (stopper means)
28F ', 28R' sensor (stopper means)

Claims (3)

可撓性を有する挿入部の基端に操作部が連結され、上記挿入部内に挿通配置された可撓性の回転伝達ワイヤの先端が、上記挿入部の先端内に回転自在に配置された***作部材に連結されて、上記回転伝達ワイヤを基端側から回転操作するための駆動モータが上記操作部内に配置された内視鏡の回転伝達機構において、
螺旋溝が円柱の外周面の一回転以上の範囲に連続して形成された螺旋柱体を、上記駆動モータの回転軸と上記回転伝達ワイヤの基端軸との間に連結すると共に、
上記螺旋溝に係合して配置されて、上記螺旋柱体の回転動作により上記螺旋柱体の軸線と平行方向に形成されたガイドに沿ってスライド移動するスライド駒と、スライド移動した上記スライド駒が当接することにより上記スライド駒のそれ以上のスライド移動を阻止して上記駆動モータを停止させるためのストッパ手段とを設けたことを特徴とする内視鏡の回転機構のモータ停止装置。 An operation unit is connected to the base end of the insertion portion having flexibility, and a distal end of a flexible rotation transmission wire inserted and disposed in the insertion portion is rotatably disposed in the distal end of the insertion portion. In an endoscope rotation transmission mechanism in which a drive motor connected to an operation member and configured to rotate the rotation transmission wire from the proximal end side is disposed in the operation unit.
A spiral column having a spiral groove formed continuously in a range of one rotation or more of the outer peripheral surface of the cylinder is connected between the rotation shaft of the drive motor and the base shaft of the rotation transmission wire,
A slide piece that is arranged to be engaged with the spiral groove and slides along a guide formed in a direction parallel to the axis of the spiral column body by the rotation of the spiral column body, and the slide piece that has been slid and moved And a stopper means for stopping the drive motor by preventing further sliding movement of the slide piece by contacting the motor, and a motor stop device for the rotation mechanism of the endoscope. 上記ストッパ手段が上記操作部に固定的に設けられた機械的ストッパであって、上記駆動モータはその回転軸に所定以上の負荷が作用すると停止するように制御される請求項１記載の内視鏡の回転機構のモータ停止装置。   2. The internal view according to claim 1, wherein the stopper means is a mechanical stopper fixedly provided on the operation portion, and the drive motor is controlled to stop when a predetermined load or more is applied to the rotation shaft. A motor stop device for the mirror rotation mechanism. 上記ストッパ手段が、上記スライド駒の当接を電気的に検出するセンサーである請求項１記載の内視鏡の回転機構のモータ停止装置。   2. The motor stop device for an endoscope rotation mechanism according to claim 1, wherein the stopper means is a sensor that electrically detects contact of the slide piece.
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