JP5750623B2 - 導入装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作途中で手を離した際に、予め定めた中立位置を含む範囲内に復帰する操作入力部を備える挿入装置に関する。

従来、挿入装置として、代表的には、体腔内又は湾曲箇所が存在する管路内の目視観察を行うために、細長い可撓性を有し、先端部に湾曲部が設けられた挿入部を挿入する医療用又は工業用の内視鏡装置が利用されている。例えば、医療用の内視鏡装置は、体腔内の診察や外科手術に用いられた場合、２つの操作ダイヤルから成る操作部を操作して、挿入部先端側に設けられた湾曲部を上下（ＵＤ）方向及び左右（ＲＬ）方向に湾曲させながら体腔内を観察している。

湾曲部の操作を電動化すると、操作ダイヤルの回転角度に対して湾曲部をどこまで湾曲させるか自由に設定できるようになる。つまり、操作ダイヤルの回転角度に対する湾曲部を湾曲させる湾曲角度の比を小さくなるように設定していけば、操作者は湾曲部をより細かくゆっくりと湾曲操作を行いやすくなる。湾曲部がゆっくりと細かく湾曲できるように、操作ダイヤルが１回転以上（３６０度以上）の多回転操作を行う構成であれば、操作者は、時計回り及び反時計回りに操作ダイヤルを回転させる動作を繰り返しながら湾曲部の操作を行う。この際に、操作者は、現在の操作ダイヤルの回転位置から湾曲部の湾曲状態の把握が行いにくくなる。例えば、１回転半（４５０度）の回転操作が可能な操作ダイヤルの場合には、現在の回転位置が６０度なのか、４２０度なのか把握しづらい場合がある。把握できなくなった場合には、操作者は、一旦、観察作業を止めて、手元の操作ダイヤルを見ながら中立位置（例えば、目盛り０）に戻した後、再度、湾曲操作を行っている。

例えば、特許文献１には、モータ駆動を駆動により湾曲部の湾曲動作を行う内視鏡装置が提案されている。この内視鏡装置の操作部は、操作ダイヤルを中立位置に復帰させるために、操作ダイヤルの回転軸に互い反対方向に巻回させた２つの渦巻きバネを対向させて配置する中立復帰機構が設けられている。この中立復帰機構は、操作ダイヤルを回転させた際に、何れか一方の渦巻きバネを圧縮し、他方の渦巻きバネを伸長させることにより、湾曲部が直線的に延伸した状態となる操作ダイヤルの初期位置（中立位置）に戻る付勢力が働くように調整されている。

また、特許文献２に提案される内視鏡装置では、ＲＬ方向に電動で湾曲部を湾曲させるためのＲＬ操作ダイヤルが操作部の下側に配置されている。このＲＬ操作ダイヤルは、操作部を把持する手の中指等で回転操作することが提示されている。

特開２００９−２１９８２２号公報 国際公開番号 ＷＯ２０１２／０７４０１３Ａ１号公報

前述した特許文献１による中立復帰機構を有する入力ユニットを操作部に単に組み入れると、その分だけ、操作部が大型化する。操作ダイヤルは、操作部に組み入れる場合、操作する指先の位置から操作部における設置位置が決められる。このため、操作部の外形状に影響を与えるだけではなく、指先側が重くなるため、これまでの操作部の重量バランスを変えてしまい、操作者に対して把持するための負担が増加する。

ＲＬ操作ダイヤルは、操作部を把持する片手の何れかの指（親指を除く）により操作することが前提とされている。提示された特許文献２の操作部は、ＲＬ操作ダイヤルが連結する操作子（ポテンショメータ）及び中立復帰機構が同軸上に組み込まれるため、現実的には、特許文献２の図面で提示されている外見よりは、大型化する。つまり、現在でも小型化及び集約化された操作部内に必要な部品を追加することとなる。特許文献２の操作部についてＲＬ操作ダイヤルの収納空間が大型化するとグリップを把持した手の親指以外の指でＵＤアングルノブの回転を押さえる介助操作を行いにくくなる。

そこで本発明は、内視鏡の操作部内に、小型化された中立復帰機構を有する入力ユニットを配置し、操作部の大型化を抑制し、且つ重量バランスの取れた操作部を備える導入装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態の導入装置は、湾曲可能な湾曲部と、操作者によって回転され、前記湾曲部を湾曲させるための回転体と、前記回転体の回転に伴い、前記回転体の回転軸回りに回転可能なシャフトと、前記シャフトの回転に伴い弾性変形され、前記回転体を復帰させるような付勢力を発生させる弾性体と、前記弾性体の前記付勢力を前記回転軸方向に発生させるように、前記弾性体を前記回転軸方向に変形させるシャフト回転体と、前記シャフトにネジとして形成され、前記シャフト回転体を螺入させ、前記シャフト回転体を前記回転軸方向に移動させるネジ軸部と、を有することを特徴とする。

そこで本発明の実施形態は、操作部内に小型化された中立復帰機構を有する入力ユニットを配置し、操作部の大型化を抑制し、且つ重量バランスの取れた操作部を備える導入装置を提供する。

図１は、第１の実施形態に係る内視鏡本体の外観構成を示す図である。 図２は、操作部内に配置される入力ユニットにおける入力操作部位と中立復帰機構の配置構成例を示す図である。 図３Ａは、図２に示すＡ−Ａ面から見た入力ユニットの断面構成を概念的に示す図である。 図３Ｂは、図３Ａの入力ユニットの配置向きを変更した入力ユニットの断面構成を概念的に示す図である。 図４は、第２の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。 図５は、第３の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。 図６Ａは、回転する駆動軸に嵌装されるバネの状態を図５のＢ−Ｂの方向からバネを見た構成を示す図である。 図６Ｂは、回転する駆動軸に嵌装されるバネの状態を図５のＢ−Ｂの方向からバネを見た構成を示す図である。 図６Ｃは、回転する駆動軸に嵌装されるバネの状態を図５のＢ−Ｂの方向からバネを見た構成を示す図である。 図６Ｄは、中立復帰範囲を設定する構成例を示す図である。 図７は、第４の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。 図８は、第５の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。 図９は、第６の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。 図１０は、第７の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る内視鏡本体の外観構成を示す図である。
本実施形態では、導入装置１として、生体等の管孔内や体腔内を観察対象とする医療用の内視鏡装置又は、配管内やエンジン等の内部状態を観察する工業用の内視鏡装置に適用した例について説明する。

導入装置１、即ち内視鏡装置は、大別すると、先端側から体腔内に挿入する挿入部２と、挿入部２の基端側に連結された操作部３と、操作部３から延出したライトガイド及び信号ケーブル等を含むユニバーサルコード６と、を有している。
挿入部２には、柔軟に曲がる可撓性を有する可撓管部５と、挿入方向に対して上下（ＵＤ）及び左右（ＲＬ）方向に湾曲される湾曲部４と、湾曲部４の先端に設けられ、図示しない観察窓、照明窓、及び鉗子孔等が設けられている先端部４ａとで構成される。

操作部３は、挿入部２に接続しているグリップ部３ａと、湾曲部４をＵＤ（Up/Down）方向に湾曲させるためのＵＤノブ（回転ノブ）７、湾曲部４をＲＬ方向に湾曲させるためのＲＬ（Right/Left）操作ダイヤル８及び、ＲＬ操作ダイヤル８を含む後述する入力ユニット２０が配置される操作部本体３ｂと、操作部３の上部に収容された電動駆動源となるモータ（図示せず）を含む電動湾曲駆動機構１０と、で構成される。

湾曲部４は、挿入部２の先端側に配置され、複数の金属製の節輪が順次、径方向に９０度ずれて連なるように、長手軸方向に複数段に連結されている。節輪間では、対向する位置に２つの関節が形成されて、互いに回転可能に略共軸に連結された湾曲機構である。通常、湾曲機構は、柔軟性を有するシート状部材により水密に被覆されている。湾曲機構の各節輪には、少なくとも２本のアングルワイヤが連結され、各アングルワイヤを牽引することで、関節間で屈曲するように湾曲動作する。電動湾曲駆動機構１０は、これらのアングルワイヤをモータ等のアクチュエータで牽引することで、関節間がＲＬ方向に湾曲動作する。ＲＬ操作ダイヤル８の操作量で所望する湾曲角度となるように牽引加減を調整する。湾曲部４と電動湾曲駆動機構１０とで湾曲機能部が構成される。

グリップ部３ａには、鉗子や術具等を挿入させるための挿入口（鉗子口）が設けられている。入力ユニット２０は、後述するように、ＲＬ操作ダイヤル８が外部に露出し、操作部３の筐体から外部に突出するように形成される中空の突出部９内に一部が配置され、残りの一部が筐体内に配置されている。また、本実施形態と、以下に説明する実施形態及び変形例を含み、ＲＬ操作ダイヤル８（回転体）は、複数の回転（３６０度以上）が可能な多回転の素子であるものとする。

本実施形態に係る操作部３の形状例では、操作部材が配置される筐体が長方体形状を成し、筐体底部に先細り形状のグリップ部３ａが一体的に取り付けられている。グリップ部３ａの下部先端から挿入部の可撓管部５が延伸するように設けられている。

以下に説明する操作部３においては、ＵＤノブ７が操作部本体３ｂにおいてグリップ部３ａを把持した手の親指で操作可能な位置に、グリップ部の長手軸と交差する方向に延伸した回転軸回りに回転可能な状態で配置された面（ＵＤノブ配置面）を正面とし、その反対側で手のひらが当接する面を裏面とする。また、操作部３の正面及び裏面に続き、ＵＤノブの回転軸に沿った方向に延伸し、ユニバーサルコード６が延出した面を第１側面とし、第１側面とはグリップの長手軸を挟んで逆側に位置し、ＵＤノブの回転軸に沿った方向に延伸し、ＲＬ操作ダイヤル８が配置される面を第２側面とする。また、挿入部２の基端が取り付けられたグリップ部３ａの面を操作部の底面（又は、基端側）とする。操作部３の底面その反対側（電動湾曲駆動機構１０）を上面又は、上部とする。本実施形態では、操作部３の上面側内部に前述したモータ等が収容されている。

本実施形態において、一般的な操作部３を把持する手の指の配置（図示せず）は、親指が第１側面から正面に周り、星形のＵＤノブ７の突起部に掛かる。また、裏面を回り込んだ人差し指は、図示しない送水ボタン等のスイッチを操作可能に第２側面に到達している。さらに、中指は、親指とは反対側のＵＤノブ７の突起部に掛かるように位置している。また、薬指は、前述した操作部３の突出部９の下側から指先がＲＬ操作ダイヤル８に掛かり、回転操作可能な状態となる。小指は、グリップ部３ａに掛かり、操作部３が安定して把持されるように押さえている。

尚、図示していないが、導入装置１が内視鏡装置であった場合には、公知なシステムとして、当然ながら、撮像された映像信号を画像処理する画像処理部と、照明光を発生するユニバーサル光源部と、観察窓内に設けられた撮像部や操作部内に設けられた操作指示部（スイッチ等）からの指示に基づき、湾曲部を湾曲制御する他、各駆動部を含む全体的な制御を行う制御部（コントロールユニット）と、電動湾曲駆動機構１０を駆動させる電源を供給するモータ駆動電源部と、画像処理された観察像を表示するモニタと、設定や選択を行うためのキーボード等の入力装置を有している。

図２は、本実施形態の操作部内に配置される入力ユニットにおける入力操作部位である操作子と、中立復帰機構の構成例を示す図である。図３Ａは、図２に示すＡ−Ａ面から見た入力ユニットの断面構成を概念的に示す図、図３Ｂは、入力ユニットの配置向きを変更した入力ユニットの断面構成を概念的に示す図である。

次に、本実施形態に係る入力ユニット２０について説明する。以下の発明において、入力ユニットのＲＬ操作ダイヤル８の初期回転位置（例えば、目盛り０）を中立位置として、湾曲部４の湾曲状態は、略直線状の中立状態となっていることとする。
入力ユニット２０は、大別して、操作子と中立復帰機構とで構成される。操作子は、具体的には、ＲＬ操作ダイヤル８と、ＲＬ操作ダイヤル８に立設された駆動軸（シャフト）１２と、駆動軸１２の先端に設けられたポテンショメータ１１とで構成される。ＲＬ操作ダイヤル８が操作部３の外部に露出した配置となるため、駆動軸１２が導入される操作部筐体の箇所には、Ｏリング１５等が配置され、外部から操作部筐体内に液体や異物が侵入しないように水密に構成されている。

また、中立復帰機構は、駆動軸１２の中程に雄ネジが形成されたネジ軸部１２ａと、ネジ軸部１２ａに移動可能に螺入するナット部１８（シャフト回転体）と、ナット部１８の直径方向に側面側から延出するガイド軸１６ａ，１６ｂと、ガイド軸１６ａ，１６ｂを嵌入してナット部１８の移動範囲に規定する長穴が形成されたガイド部１７ａ，１７ｂと、ガイド軸１６ａよりも長尺なガイド軸１６ｂの先端の上下面に一端が取り付けられた弾性体、例えば、引っ張りバネ（以下、バネと称する）１３と、で構成される。さらに、ネジ軸部１２ａとナット部１８は、間に複数のボールを介在させた、所謂、ボールネジの構成であってもよい。

これらのバネ１３（１３ａ，１３ｂ）は、共に同じ弾性特性を有しており、バネ１３ａの他端は、バネ支持部１４に固定され、バネ１３ｂの他端は、操作部筐体に直接的に固定されている。バネ支持部１４は、バネの特性が異なった場合や中立位置を設定するための調整部材として使用されているため、必須ではなく、バネ１３ａの他端を操作部筐体に直接的に固定させてもよい。

ガイド部１７ａ，１７ｂは、ガイド軸１６ａ，１６ｂを水平方向に回転しないように、長穴内でガイドしている。これにより、駆動軸１２即ち、ネジ軸部１２ａが回転すると、ナット部１８は、長穴の範囲内で昇降移動する。本実施形態では、バネ１３ａ，１３ｂの弾性による付勢力（又は、回帰力）が、つり合っている時のナット部１８の位置を中立位置とし、この時、湾曲部４は、略直線状態となっているものとする。

図３Ａには、図２に示すＡ−Ａ面から見た入力ユニットの断面構成を概念的に示している。操作部３の突出部９内には、駆動軸１２及びポテンショメータ１１が配置され、中立復帰機構が駆動軸１２の両側にガイド部分が配置され、復帰の駆動源となるバネ（弾性部材）１３は、駆動軸１２よりもグリップ部の長手軸に近い位置に配置されている。

また、変形例としては、図３Ｂにおいて、操作部３の突出部９内に入力ユニット２０が全て収容される。図３Ａに対して、中立復帰機構を構成する、ガイド軸１６ａ、１６ｂ、バネ１３ａ、１３ｂからなる第１ユニットが第２側面と並行となるように、直交方向に向きを変えて、突出部９内に配置されている。つまり、ＵＤノブ配置面に突設された回転軸回りに回転するＵＤノブ７に対して、第１ユニットと、ネジ軸部１２ａ、ナット部１８、ガイド部１７ａ、１７ｂからなる第２ユニットは、ＵＤノブ７の回転軸の軸方向に沿って突出部９内に配置されている。この配置は、図３Ａに比べて、さらに、突出部９の突出幅を小さくすることで操作部３の第１側面と第２側面の間の幅を小さくでき、指の操作性が向上する。

この構成において、操作者が湾曲部４を湾曲させるために、ＲＬ操作ダイヤル８を回転操作させると、駆動軸１２が回転して、ネジ軸部１２ａに螺入するナット部１８がスライド移動する。この時、ポテンショメータ１１により駆動軸１２の回転量（回転角度）が検出される。この検出された値（出力信号値）に対して、制御部は、湾曲部４が予め定めた湾曲角度に成るように、電動湾曲駆動機構１０を駆動する。

ナット部１８のスライド移動により、ガイド軸１６ｂに固定されるバネ１３ａ，１３ｂは、一方が押縮され、他方が伸長された状態となる。これらの状態により、バネ１３ａ，１３ｂは、一方が延びる付勢力を発生し、他方が縮む付勢力を発生させる。但し、縮む付勢力は、バネの形状により発生しない場合もある。

これらの付勢力により、ナット部１８が元の中立位置まで、引き戻される。尚、本実施形態では、ナット部１８を元の中立位置まで必ずしも戻る構成ではない。即ち、ガイド軸１６ｂと操作部筐体又はバネ支持部１４に、バネ１３ａ，１３ｂの両端を固定する際に、共に僅かにテンションが掛かる状態又はテンションを掛けずに、緩めに張り渡すことにより、中立位置の近傍でナット部１８が停止するように、中立復帰範囲として、停止位置に幅を持たせている。尚、Ｏリング１５は、駆動軸１２に嵌装されており、回転におけるブレーキ要素として機能させてもよい。

従って、ナット部１８が中立復帰範囲以内にあれば、バネ１３ａ，１３ｂの付勢力が作用せず、操作者がＲＬ操作ダイヤル８から手を離しても、ナット部１８がその位置で停止している。即ち、ＲＬ操作ダイヤル８から手を離しても湾曲部４の湾曲状態が、そのまま維持されていることを示唆する。この範囲は、設計時に適宜設定されるものであり、限定されているものではない。

以上説明したように、本実施形態によれば、バネにより直線的に発生する付勢力を駆動軸１２に螺着されているナット部に作用して駆動軸１２の回転方向に変換する。この変換は、駆動軸１２の端部に設けられたＲＬ操作ダイヤルを操作された回転方向とは反対方向に復帰させて、元の中立位置まで戻すことができる。また、入力ユニット２０の操作子と中立復帰機構を共に、２軸で並設させた構成により、小型化された中立復帰機構を実現し、さらに、操作部筐体内側に中立復帰機構を配置することができ、入力ユニット２０の小型化を実現して、電動化による操作部の大型化を抑制し、且つ重量バランスの取れた操作部を有する内視鏡装置、即ち、導入装置を実現することができる。

［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。尚、図示していないが、本実施形態の操作部３は、前述したグリップ部３ａ及び操作部本体３ｂを含んでいる。操作部本体３ｂにおいても、ＵＤノブ（回転ノブ）７及びＲＬ操作ダイヤル８を有している。

本実施形態の入力ユニット２０は、操作子と中立復帰機構とで構成される。操作子は、ＲＬ操作ダイヤル８と、駆動軸１２と、ポテンショメータ１１とで構成される。中立復帰機構は、ネジ軸部１２ａと、ナット部１８と、ガイド軸１６ａ，１６ｂと、ガイド部１７ａ，１７ｂと、これらのガイド部１７ａ，１７ｂの長穴内に装着されたバネ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）と、で構成される。駆動軸１２と操作部筐体との間は、Ｏリング１５により水密に構成されている。また、ネジ軸部１２ａとナット部１８は、間に複数のボールを介在させたボールネジの構成であってもよい。

本実施形態は、前述したバネ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）をガイド部１７ａ，１７ｂの長穴内でガイド軸１６ａ，１６ｂに固定した構成である。具体的には、図４に示すように、バネ１３ａ，１３ｂの各一端をガイド軸１６ａに両面に固定し、各他端をガイド部１７ａの長穴の両端部に固定する。同様に、バネ１３ｃ，１３ｄの各一端をガイド軸１６ｂに固定し、各他端をガイド部１７ｂ長穴の両端部に固定する。

この構成において、湾曲部４の湾曲動作を行うためにＲＬ操作ダイヤル８を回転操作する。湾曲部４は湾曲した状態となり、ネジ軸部１２ａ上でナット部１８が何れかの方向に移動されている。
さらに、操作者がＲＬ操作ダイヤル８から指を離した際に、ナット部１８がバネ１３の付勢力により、予め定めた中立位置を含む中立復帰範囲内にスライド移動するように戻される。第２の実施形態における中立復帰の動作原理は、前述した第１の実施形態とバネの配置位置が異なるだけであり、第１の実施形態と同等である。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができ、さらに、バネ１３をガイド部１７ａの長穴内に配置する構成であるため、より小型軽量化が実現できる。尚、バネ１３は、本実施形態のように引っ張りバネを用いても良いし、あるいは圧縮バネを用いても良い。

［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。図６Ａ乃至６Ｃは、回転する駆動軸に嵌装されるバネの状態を図５のＢ−Ｂの方向からバネを見た構成を示す図、図６Ｄは、中立復帰範囲を設定する構成例を示す図である。本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。尚、図示していないが、本実施形態の操作部３は、前述したグリップ部３ａ及び操作部本体３ｂを含んでいる。操作部本体３ｂにおいても、ＵＤノブ（回転ノブ）７及びＲＬ操作ダイヤル８を有している。

本実施形態の入力ユニット２０は、操作子と中立復帰機構とで構成される。操作子は、ＲＬ操作ダイヤル８と、ＲＬ操作ダイヤル８に立設された駆動軸１２と、駆動軸１２の先端に設けられたポテンショメータ１１とで構成される。駆動軸１２と操作部筐体との間は、Ｏリング１５により水密に構成されている。

また、中立復帰機構は、駆動軸１２の中程に設けられたバネ固定部１２ｅと、駆動軸１２に嵌装されたバネ（ねじりコイルバネ）１３と、で構成される。バネ１３は、駆動軸１２に嵌装され、一端が操作部筐体のリブ等に固定され、他端がバネ固定部１２ｅに固定されている。この構成において、図６Ａは、ＲＬ操作ダイヤル８が中立位置にある時のバネ１３の状態を示す。ＲＬ操作ダイヤル８を時計方向に回転操作した場合には、図６Ｂに示すように、駆動軸１２に巻き付くように、バネ１３のコイル径が縮む（小径化する）。

反対に、ＲＬ操作ダイヤル８を反時計方向に回転操作した場合には、図６Ｃに示すように、駆動軸１２からより離れて、バネ１３のコイル径が広がる（大径化する）。何れの場合でも、バネ１３のコイル径が変化した場合には、元の中立位置近傍に復帰するように付勢力が働く。即ち、バネ１３のコイル径が縮む場合には、ＲＬ操作ダイヤル８を図６Ｂに示す矢印方向とは反対方向（反時計回りの方向）に復帰させて、中立位置近傍まで回転移動させる。また反対に、バネ１３のコイル径が広がる場合には、ＲＬ操作ダイヤル８を図６Ｃに示す矢印方向とは反対方向（時計回りの方向）に復帰させて、中立位置近傍まで回転移動させる。

尚、第３実施形態において、前述したような中立復帰範囲を設定する構成例としては、図６Ｄに示すように、バネ固定部１２ｅにバネ１３が通過する径の貫通孔を開ける。バネ１３には、途中に貫通孔を通過できない大きさのストッパ部１３ｆを形成し、貫通孔から差し入れた後、先端に同様なストッパ部１３ｇを形成する。これらのストッパ部１３ｆ，１３ｇの間は、駆動軸１２が回転したとしても、バネ固定部１２ｅが矢印のように、バネ１３をスルーして移動しどちらかのストッパ部に当接するまでは、バネ１３の径変化がないため、付勢力が発生しない。この付勢力が発生しない間が中立復帰範囲となる。
以上のように本実施形態によれば、小型軽量及び簡易な構成で、十分に復帰機能を有する中立復帰機構を搭載する入力ユニットを提供することができる。

［第４の実施形態］
図７は、第４の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。本実施形態の入力ユニットは、操作子と、中立復帰機構とで構成される。尚、図示していないが、本実施形態の操作部３は、前述したグリップ部３ａ及び操作部本体３ｂを含んでいる。操作部本体３ｂにおいても、ＵＤノブ（回転ノブ）７及びＲＬ操作ダイヤル８を有している。

本実施形態の入力ユニット２０は、操作子と中立復帰機構とで構成される。操作子は、ＲＬ操作ダイヤル８と、ＲＬ操作ダイヤル８に立設された駆動軸１２ｃと、駆動軸１２ｄの先端に設けられた両軸タイプのポテンショメータ１１とで構成される。この両軸タイプのポテンショメータ１１は、メータ本体を一本のシャフトが駆動軸として貫通するように構成されている。図７に示すように、メータ本体から延伸する一方を駆動軸１２ｃ、反対側の他方を駆動軸１２ｄとする。

中立復帰機構は、駆動軸１２ｄの中程に設けられたバネ固定部１２ｅと、駆動軸１２ｄに嵌装されたバネ１３（ねじりコイルバネ）と、で構成される。バネ１３は、駆動軸１２ｄに嵌装され、一端が操作部筐体のリブ等に固定され、他端がバネ固定部１２ｅに固定されている。駆動軸１２と操作部筐体との間は、Ｏリング１５により水密に構成されている。

本実施形態における中立復帰機構は、前述した第３の実施形態と同等であり、ＲＬ操作ダイヤル８の回転操作により、駆動軸１２に巻き付くようにバネ１３のコイル径が縮む（小径化する）又は、駆動軸１２から離れるようにコイル径が広がる（大径化する）。前述したように、これらのコイル径の変化により、回転操作された方向とは反対方向に発生する付勢力により、ＲＬ操作ダイヤル８が中立位置に復帰する。

以上のように本実施形態によれば、小型軽量及び簡易な構成で、十分に復帰機能を有する中立復帰機構を搭載する入力ユニットを提供することができる。尚、本実施形態においても、図６Ｄに示したバネ固定部１２ｅにバネ１３が通過する径の貫通孔を開けた構成であれば、適正な中立復帰範囲を設定することができる。

［第５の実施形態］
図８は、第５の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。本実施形態の入力ユニットは、操作子と、中立復帰機構とで構成される。尚、図示していないが、本実施形態の操作部３は、前述したグリップ部３ａ及び操作部本体３ｂを含んでいる。操作部本体３ｂにおいても、ＵＤノブ（回転ノブ）７及びＲＬ操作ダイヤル８を有している。

本実施形態の入力ユニット２０は、操作子と中立復帰機構とで構成される。操作子は、ＲＬ操作ダイヤル８と、ＲＬ操作ダイヤル８に立設された駆動軸１２と、駆動軸１２の先端に設けられたポテンショメータ１１と、で構成される。駆動軸１２と操作部筐体との間は、Ｏリング１５により水密に構成されている。

また、中立復帰機構は、駆動軸１２の中程に設けられた駆動軸１２の途中に設けられたギヤ２１と、ギヤ２１と歯合するギヤ２３と、ギヤ２３を貫通して固定する従動軸（ポテンショメータ軸）２２と、従動軸２２に嵌装されたバネ１３（ねじりコイルバネ）と、で構成される。従動軸２２は、両端が軸受け部２５ａ，２５ｂにより、スムーズに回転可能になっている。中立復帰機構は、従動軸２２に嵌装されるバネ１３により構成される。バネ１３は、一端がギヤ２３に固定され、他端が操作部筐体のリブ等に固定されている。伝達機構となる一対のギヤ２１，２３により連結された駆動軸１２と従動軸２２は、駆動力を伝達する。

この構成において、操作者がＲＬ操作ダイヤル８を回転操作する。駆動軸１２が回転して、歯合するギヤ２１からギヤ２３に回転が伝達されて、従動軸２２が回転する。このギヤ２３の回転に伴い、バネ１３が前述した図６Ｂ又はＣに示すように、バネ１３のコイル径が縮む又はコイル径が広がるように変化する。このコイル径の変化により、ＲＬ操作ダイヤル８を元の中立位置近傍に復帰させる付勢力が作用する。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。さらに、駆動軸１２とバネ１３との間に伝達機構となる一対のギヤ２２，２３を介在させているため、ギヤ比を調整することで、駆動軸１２の回転量に応じたバネ１３の付勢力の大きさを自由に設定することができる。

［第６の実施形態］
図９は、第６の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。本実施形態は、入力ユニットは、駆動機構とポテンショメータ部からなる操作子と、中立復帰機構とで構成される。尚、図示していないが、本実施形態の操作部３は、前述したグリップ部３ａ及び操作部本体３ｂを含んでいる。操作部本体３ｂにおいても、ＵＤノブ（回転ノブ）７及びＲＬ操作ダイヤル８を有している。

駆動機構は、ＲＬ操作ダイヤル８と、ＲＬ操作ダイヤル８に立設された駆動軸１２と、
駆動軸１２の途中に設けられたギヤ２１と、駆動軸１２の先端に設けられた軸受け部２６と、で構成される。ポテンショメータ部は、ギヤ２１と歯合するギヤ２３と、ギヤ２３を貫通して固定する従動軸（ポテンショメータ軸）２２と、で構成される。従動軸２２は、先端が図示しない軸受け部材に連結し、スムーズに回転することが可能である。

また、中立復帰機構は、従動軸２２に嵌装されるバネ１３（ねじりコイルバネ）により構成される。バネ１３は、一端がギヤ２３に固定され、他端が操作部筐体のリブ等に固定されている。伝達機構となる一対のギヤ２２，２３により連結された駆動軸１２と従動軸２２は、駆動力を伝達する。

この構成において、操作者が湾曲部４の湾曲動作を行うために、ＲＬ操作ダイヤル８を回転操作する。駆動軸１２が回転して、歯合するギヤ２１からギヤ２３に回転が伝達されて従動軸２２が回転する。このギヤ２３の回転に伴い、バネ１３が前述した図６Ｂ又はＣに示すように、バネ１３のコイル径が縮む又はコイル径が広がるように変化する。このコイル径の変化により、ＲＬ操作ダイヤル８を元の中立位置近傍に復帰させる付勢力が作用する。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、ＲＬ操作ダイヤル８とポテンショメータ１１との間に、ギヤ２１，２３による伝達機構を介在させている。このため、ギヤ比を任意に設定することで、操作ダイヤルの回転量（回転角度）に対するポテンショメータ１１の回転量（回転角度）を自由に設定することができ、使い勝手のよい入力ユニットを実現することができる。例えば、ギヤ比を、ギヤ２１:ギヤ２３＝１：３に設定すれば、ＲＬ操作ダイヤル８の３回転に対して、磁石板２８が１回転となるように設定することができる。

［第７の実施形態］
図１０は、第７の実施形態に係る操作部に収容される入力ユニットの概念的な構成を示す図である。本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。本実施形態は、入力ユニットは、操作子の操作ダイヤルが、図１に示すようなＵＤノブ７の形状に適用した構成例である。を成している。

入力ユニットは、操作子と、中立復帰機構とで構成される。操作子は、操作ノブ３１と、操作ノブ３１に嵌入され、操作部３内部に差し込まれたノブ軸３２と、ノブ軸３２の先端側に固定されたギヤ３５と、ギヤ３５と歯合するギヤ３６と、ギヤ３６に軸装し、回転量（回転角度）を検出するポテンショメータ３７と、で構成される。ノブ軸３２と操作部筐体との間は、Ｏリング３３により水密に構成されている。また、中立復帰機構は、ノブ軸３２に嵌装されるバネ３８（ねじりコイルバネ）により構成される。バネ３８は、一端がノブ軸３２に固定され、他端が操作部筐体のリブ等に固定されている。

また、操作子のノブ軸３２の先端部分は、電動湾曲駆動機構の円筒駆動部材４０の一端内に回転自在に嵌入されている。電動湾曲駆動機構は、操作部筐体内の地板４７に立設された支持軸４１と、支持軸４１に嵌装される円筒駆動部材４０と、円筒駆動部材４０の円周に渡り設けられたスプロケット４２と、円筒駆動部材４０の他端に固定される湾曲駆動ギヤ４３と、ギヤ４３と歯合する駆動ギヤ４４と、駆動ギヤ４４にモータ軸４５を固定するモータ４６と、で構成される。また、スプロケット４２には、チェーン５０が装着され、図示しない湾曲部の駆動部材（ワイヤ、プーリ等）に連結して駆動力を伝達する。ノブ軸３２と支持軸４１とは、離間しており、円筒駆動部材４０内で近接するように配置されている。本実施形態では、伝達機構として、一対のギヤ３５，３６を例としているが、２つ以上のギヤにより構成されてもよい。また、ギヤ比を適宜設定して、操作ノブ３１の回転量（回転角度）に対してポテンショメータ３７の回転量（回転角度）を自由に設定することができる。

この構成において、操作者が湾曲部４の湾曲動作を行うために、操作ノブ３１を回転操作する。ノブ軸３２が回転して、歯合するギヤ３５からギヤ３６に回転が伝達されてモータ軸４５が回転する。このノブ軸３２の回転に伴い、バネ３８が前述した図６Ｂ又はＣに示すように、バネ３８のコイル径が縮む又はコイル径が広がるように変化する。このコイル径の変化により、操作ノブ３１を元の中立位置近傍に復帰させる付勢力が作用する。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の入力ユニットは、従来から用いられている操作ノブ３１に適用しているため、現在流通している手動タイプの操作部にも大型化することなく、容易に適用できる。また、本実施形態の操作ノブは、ＵＤ操作ノブ及びＲＬ操作ダイヤルに対して適用することができる。

以上説明した本発明の実施形態は、以下の要旨を有している。
１）挿入部の先端側に配置され、直線的な中立状態を含み湾曲可能な湾曲部と、
前記挿入部の基端側に配置され、前記湾曲部を湾曲させる電動駆動源を有する操作部と、
前記操作部の筐体内に配置され、前記電動駆動源への湾曲指示を入力する入力ユニットと、を具備し、さらに、
前記入力ユニットは、
前記操作部から外部に露出する操作ダイヤルと、
前記操作ダイヤルに立設され、雄ネジのネジ軸部を有する駆動軸と、
前記駆動軸の先端に固定された回転量検出部と、
前記ネジ軸部に螺着され、回転に伴って、軸上を移動するナット部と、
前記ナット部から張り出すように設けられたガイド軸と、
前記ガイド軸に設けられ、前記駆動軸の軸方向に作用する付勢力を発生させるバネ部と、で構成され、
前記バネ部により発生する軸方向に直線的に作用する付勢力を前記ナット部による回転方向の付勢力に変更して、前記操作ダイヤルを元の中立位置に復帰させることを特徴とする導入装置。

２）挿入部の先端側に配置され、直線的な中立状態を含み湾曲可能な湾曲部と、
前記挿入部の基端側に配置され、前記湾曲部を湾曲させる電動駆動源を有する操作部と、
前記操作部の筐体内に配置され、前記電動駆動源への湾曲指示を入力する入力ユニットと、を具備し、さらに、
前記入力ユニットは、
前記操作部から外部に露出する操作ダイヤルと、
前記操作ダイヤルに立設される駆動軸と、
前記駆動軸の先端に固定された回転量検出部と、
前記駆動軸に嵌装され、一端を駆動軸に固定し、他端を前記操作部の筐体に固定して、前記駆動軸の回転方向に作用する付勢力を発生させるバネ部と、で構成され、
前記バネ部により発生する軸方向に直線的に作用する付勢力を前記ナット部による回転方向の付勢力に変更して、前記操作ダイヤルを元の中立位置に復帰させることを特徴とする導入装置。

１…導入装置、２…挿入部、３…操作部、３ａ…グリップ部、３ｂ…操作部本体、４…湾曲部、５…可撓管部、６…ユニバーサルコード、７…ＵＤノブ、８…ＲＬ操作ダイヤル、９…突出部、１０…電動湾曲駆動機構、１１…ポテンショメータ、１２…駆動軸、１２ａ…ネジ軸部、１３，１３ａ，１３ｂ…ねじりコイルバネ（バネ）、１４…バネ支持部、１５…Ｏリング、１６ａ，１６ｂ…ガイド軸、１７ａ，１７ｂ…ガイド部、１８…ナット部。

Claims (6)

1. 湾曲可能な湾曲部と、
   操作者によって回転され、前記湾曲部を湾曲させるための回転体と、
   前記回転体の回転に伴い、前記回転体の回転軸回りに回転可能なシャフトと、
   前記シャフトの回転に伴い弾性変形され、前記回転体を復帰させるような付勢力を発生させる弾性体と、
   前記弾性体の前記付勢力を前記回転軸方向に発生させるように、前記弾性体を前記回転軸方向に変形させるシャフト回転体と、
   前記シャフトにネジとして形成され、前記シャフト回転体を螺入させ、前記シャフト回転体を前記回転軸方向に移動させるネジ軸部と、
   を有することを特徴とする導入装置。
2. 前記操作者によって把持される操作部をさらに具備し、
   前記回転体は前記操作者の前記操作部を把持した手の親指を除く他の指が配置される位置に設けられる請求項１に記載の導入装置。
3. 前記弾性体は、前記シャフトよりも前記操作部の長手軸に近い位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の導入装置。
4. 前記操作部における前記操作者が前記操作部を把持した手の親指で操作可能な位置に、前記操作部の長手軸と交差する方向に延伸した回転軸回りに回転可能に設けられ、前記回転体の回転によって前記湾曲部が湾曲する第１の湾曲方向に対して交差する第２の湾曲方向に前記湾曲部を湾曲させるアングルノブを有し、
   前記弾性体と前記シャフトは、前記アングルノブの回転軸に沿う方向に並んで配置された請求項２に記載の導入装置。
5. 前記弾性体は、
   前記シャフトの基端方向に延出し、前記操作部に固定される第１のバネと、
   前記シャフトの先端方向に延出し、前記操作部に固定される第２のバネと、
   を有する請求項１に記載の導入装置。
6. 前記付勢力は、前記第１のバネまたは前記第２のバネによって前記回転軸方向に発生する弾性力によって、前記シャフト回転体が前記ネジ軸部を介して前記シャフトを回転させる請求項５に記載の導入装置。

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