(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属パイプの内部に、溶断時に生じる溶融金属滓からなるドロスを除去するための芯材を挿入し、該金属パイプを回転させると共に、その軸心方向に往復運動させながら、該金属パイプの外面側から内視鏡用節輪の外形線に沿うようにレーザ光を照射して、前記金属パイプを溶断する内視鏡用節輪の製造方法において、
前記レーザ光の照射は、前記金属パイプの廃材部分が円環状にならないように、内視鏡用節輪の外形線に加え、廃材部分に設けた外径線の先端側と基端側とを結ぶ複数本の溶断線、または外形線と金属パイプの先端側端面とを結ぶ複数本の溶断線を形成することを特徴とする内視鏡用節輪の製造方法。
【請求項２】
前記溶断線は前記金属パイプの中心線に対して略平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用節輪の製造方法。
【請求項３】
前記溶断線は曲線であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用節輪の製造方法。
【請求項４】
前記溶断線は前記金属パイプの中心線に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用節輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡の湾曲部に内装される湾曲管の構成部材たる節輪の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湾曲管の構成部材たる節輪の製造方法については、内視鏡用アングルリングの形成方法として、特開平２−１９５９３１号公報所載の技術が開示されている。この技術について、図２を用いて説明する。図２は、アングルリング１０２を形成するための装置の概略構成図である。図中において、１１１はアングルリング１０２の素材となる金属パイプで、該金属パイプ１１１はチャック手段１１２によりチャックされて、数値制御装置と駆動機構とを有するＮＣ工作機械等の駆動制御機構（図示せず）により回転及び前後動の駆動制御を行うことができるようになっている。
【０００３】
そして、このチャック手段１１２によって金属パイプ１１１を回転させると共に前後動させる間に、レーザ装置１１３から照射されるレーザ光により金属パイプ１１１は、アングルリング１０２の外形線に沿うように熱溶断することができるように構成されている。また、この溶断を行う際に発生するドロスがアングルリング１０２の内面に付着するのを防止するために、金属パイプ１１１の内部には鉄材または黄銅材等からなるドロス回収用のロッド１１４が挿入されるようになっている。ここで、アングルリング１０２を形成する際に、金属パイプ１１１の切断線が連続するように加工する必要があることから、レーザ装置１１３としては、連続発振が可能な、炭酸ガスレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＹＡＧレーザ等を用いることができるが、レーザ出力及び発振波長の観点から精密加工に適したＹＡＧレーザが最も好ましい。
【０００４】
次に、このような構成を有する加工機構によって、アングルリング１０２を形成する方法について説明する。まず、チャック手段１１２によって、金属パイプ１１１の端部をチャックさせると共に、該金属パイプ１１１の内部にロッド１１４を挿入する。そして、該チャック手段１１２によって、この金属パイプ１１１をレーザ装置１１３が設けられている作業ステーションに搬入して、所定の加工開始位置に位置決めする。
【０００５】
そこで、レーザ装置１１３を作動させると共に、チャック手段を駆動制御装置に予め設定した動作順序に従って回転させると共に前後動させることにより、金属パイプ１１１をアングルリング１０２の本体部を形成する線Ａから連結部を形成する線Ｂに沿うように（アングルリング１０２の外形線に沿うように）連続的に熱溶断する。また、この外形線の切断加工が完了すると、ピン挿通孔１０３を構成する部分に沿う線Ｃの熱溶断を行う。これにより１個のアングルリング１０２の切断加工が完了する。次に、チャック手段１１２により金属パイプ１１１を所定量送り、前述と同様の手法で第２、第３、・・・の順にアングルリング１０２を順次加工することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術には、つぎのような問題点があった。アングルリングを形成する場合には、加工精度の面からレーザ加工装置を用いることが最も良いが、レーザ加工では、金属が溶融すると金属滓によるドロスが発生する。このドロスがアングルリングの内面に付着することを防止するために、ロッドを挿入すると、アングルリングとアングルリングとの間の金属パイプの廃材部分の形状が円環状となり、廃材はアングルリングと共にロッド上に残留する。そのため、アングルリングをロッドから回収する後の工程で、アングルリングと廃材とを分離する作業が必要となっていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項１、２、３または４に係る発明の課題は、金属パイプのレーザ加工と同時に廃材を分離することができる内視鏡用節輪の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１、２、３または４に係る発明は、金属パイプの内部に、溶断時に生じる溶融金属滓からなるドロスを除去するための芯材を挿入し、該金属パイプを回転させると共に、その軸心方向に往復運動させながら、該金属パイプの外面側から内視鏡用節輪の外形線に沿うようにレーザ光を照射して、前記金属パイプを溶断する内視鏡用節輪の製造方法において、前記レーザ光の照射は、前記金属パイプの廃材部分が円環状にならないように、内視鏡用節輪の外形線に加え、廃材部分に設けた外径線の先端側と基端側とを結ぶ複数本の溶断線、または外形線と金属パイプの先端側端面とを結ぶ複数本の溶断線を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項１、２、３または４に係る発明の作用では、レーザ光の照射は、金属パイプの廃材部分が円環状にならないように、内視鏡用節輪の外形線に加え、廃材部分に設けた外径線の先端側と基端側とを結ぶ複数本の溶断線、または外形線と金属パイプの先端側端面とを結ぶ複数本の溶断線を形成することにより、廃材が金属パイプから抉られて分離され、自重により落下する。請求項２に係る発明の作用では、前記溶断線は前記金属パイプの中心線に対して略平行に形成されているので、廃材は前記溶断線によって切断され、廃材部分が円環状になることなく複数の個片となる。請求項３に係る発明の作用では、前記溶断線は曲線であることから、廃材は前記溶断線によって切断され、廃材部分が円環状になることなく複数の個片となる。請求項４に係る発明の作用では、前記溶断線は前記金属パイプの中心線に対して傾斜して形成されていることから、廃材は前記溶断線によって切断され、廃材部分が円環状になることなく複数の個片となる。
【００１０】
【発明の実施の形態１】
図１〜図２は発明の実施の形態１を示し、図１は内視鏡用節輪の斜視図、図２は節輪の製造装置の概略構成図である。
【００１１】
図１において、内視鏡用湾曲管の節輪１は、円環状の本体部５１と、本体部５１の両開口部から突設した連結部５２と、連結部５２に穿設されたピン挿通孔５３とから形成されている。この節輪１が複数個連結されて湾曲管を構成するものである。
【００１２】
まず、節輪の製造装置の概略構成について説明する。図２において、１ａ，１ｂ・・・１ｎは、順次製造されるべき節輪を示し、節輪１ａ，１ｂ・・・１ｎは、パイプ材２をレーザ装置１２により溶断することにより製造される。３は、鉄材または黄銅材等からなるドロス回収用のロッドであり、パイプ材２の内径に挿通されている。パイプ材２はチャック手段４により把持され、チャック手段４の回転軸４Ａ上には、チャック手段４を回転させるプーリ５を設けている。プーリ５は、ベルト６によりプーリ７からの回転力を伝達される。プーリ７はモータ８の回転軸上に固着され、モータ８はチャック手段４を回転駆動させるとともに、駆動制御している。１０はチャック手段４の前後動を制御するモータであり、ボールネジ９によりモータ１０の回転を前後動に変換して、チャック手段４の回転軸４Ａ方向の移動を駆動制御している。１１はモータ８とモータ１０との駆動を制御する駆動制御装置であり、モータ８とモータ１０とに、電気的に接続されている。
【００１３】
つぎに、節輪１ａの加工部位について説明する。チャック手段４により把持されているパイプ材２の先端側にあるのが、溶断する軌跡たる節輪１ａの本体部の溶断線１３ａで、基端側にあるのが、本体部の溶断線１５ａである。また、パイプ材２の先端側にあるのが、連結部の溶断線１４ａで、基端側にあるのが連結部の溶断線１６ａである。連結部の溶断線１４ａの近傍にピン挿通孔の溶断線１７ａがあり、連結部の溶断線１６ａの近傍にピン挿通孔の溶断線１８ａがある。１９ａはパイプ材２の先端側の廃材であり、１９ｂは節輪１ａと節輪１ｂとの間の廃材である。廃材１９ａ、１９ｂ上に、それぞれパイプ材２の中心軸線とほぼ平行な溶断線２０ａ，２０ｂがあり、さらに、図中で隠れた部分に当たる対称位置にも溶断線２０ａ′、２０ｂ′がある。溶断線１３ａ，１４ａ，２０ａ，２０ａ′により、先端側の廃材１９ａは、２つの個片に溶断され、円環状にはならない。また、溶断線１５ａ，１６ａ，２０ｂ，２０ｂ′により、節輪１ａ，１ｂ間の廃材１９ｂも、２つの個片に溶断され、円環状にはならない。なお、ここでは廃材１９ａ，１９ｂの外周の２箇所にそれぞれ溶断線２０ａ，２０ａ′、２０ｂ，２０ｂ′を設けたが、必要に応じて３箇所以上としてもよい。
【００１４】
上述の製造装置を用いた節輪の製造方法を説明する。チャック手段４によりパイプ材２を把持するとともに、ロッド３をパイプ材２の内径に挿通する。つぎに、モータ１０の回転運動をボールネジ９により前後動に変換して、チャック手段４を前後動制御し、加工開始位置に位置決めする。それから、レーザ装置１２を作動させるとともに、モータ１０によりチャック手段４を前後動制御し、同時にモータ８によりチャック手段４を回転制御することにより、パイプ材２を溶断する。
【００１５】
つぎに、溶断順序について説明する。まず、廃材１９ａが円環状になるのを防ぐ溶断線２０ａ，２０ａ′を溶断し、つぎにピン挿通孔１７ａを溶断する。さらに、本体部の溶断線１３ａと連結部の溶断線１４ａとを溶断すると、廃材１９ａは個片となって落下する。それから、ピン挿通孔１８ａを溶断し、本体部の溶断線１５ａと連結部の溶断線１６ａを溶断すると完成した節輪１ａがロッド３上に残留し、後工程に送られる。つぎに、廃材１９ｂが円環状になるのを防ぐ溶断線２０ｂ，２０ｂ′を溶断し、節輪１ａと同様に節輪１ｂの溶断をすると、廃材１９ｂは個片となって落下する。このような作業を繰り返すことにより、節輪１ｎまで、加工と同時に廃材を分離することができる。
【００１６】
本発明の実施の形態１によれば、金属パイプのレーザ加工と同時に廃材を分離することができる。また、廃材部分に金属パイプの中心軸線とほぼ平行な２箇所の溶断線を入れる作業が追加されるのみなので、従来の加工プログラムを大幅に変更することなく、節輪を製造することができる。
【００１７】
本発明の実施の形態１では、廃材部分の溶断線を金属パイプの中心軸線とほぼ平行な直線としたが、直線に替えて、適当な曲線であってもよい。また、金属パイプの中心軸線とは必ずしもほぼ平行に設けることなく、必要に応じて傾斜した溶断線であってもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態２】
図３は発明の実施の形態２を示し、節輪の製造装置の概略構成図である。本発明の実施の形態２の節輪の製造装置は、発明の実施の形態１と同一なので、同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。また、本発明の実施の形態２は、金属パイプからの節輪の採取方法が、発明の実施の形態１とは異なるものなので、その部分についてのみ説明する。
【００１９】
図３において、３０はチャック手段４に把持されていない先端側の金属パイプ２の端面である。金属パイプ２の端面３０と節輪１ａの連結部の溶断線１４ａが接する位置に、金属パイプ２上の節輪１ａの加工位置を定める。また、節輪１ａの本体部の溶断線１５ａと節輪１ｂの連結部の溶断線１４ｂと、および節輪１ａの連結部の溶断線１６ａと節輪１ｂの本体部の溶断線１３ｂとの組み合わせの少なくとも一方が互いに接するように、金属パイプ２上の節輪１ｂの加工位置を定める。
【００２０】
本発明の実施の形態２における節輪の製造方法は、発明の実施の形態１と基本的に同様のため、溶断順序についてのみ説明する。まず、ピン挿通孔１７ａを溶断する、つぎに、本体部の溶断線１３ａと連結部の溶断線１４ａとを溶断すると、廃材１９ａは端面３０と連結部の溶断線１４ａとが重なったところで連続しなくなるので、円環状ではなくなり、節輪１ａから分離して個片となって落下する。それから、ピン挿通孔１８ａを溶断し、本体部の溶断線１５ａと連結部の溶断線１６ａとを溶断すると、完成した節輪１ａがロッド３上に残留し、後工程に送られる。つぎに、節輪１ａと同様に節輪１ｂの溶断をすると、廃材１９ｂは、節輪１ａと節輪１ｂとの溶断線が重なったところで連続しなくなるので、円環状ではなくなり、節輪１ｂから分離して個片となって落下する。このような作業を繰り返すことにより、節輪１ｎまで、加工と同時に廃材を分離することができる。
【００２１】
本発明の実施の形態２によれば、金属パイプのレーザ加工と同時に廃材を分離することができるとともに、節輪の溶断線をたがいに重ねることにより、金属パイプの廃材部分が最小となり、材料を節約することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１、２、３または４に係る発明によれば、廃材が金属パイプから抉られて分離され、自重により落下するので、金属パイプのレーザ加工と同時に廃材を分離することができる。これにより、後工程での分離作業を廃止することができる。請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、廃材は金属パイプの中心線に対して略平行に形成されている溶断線によって切断され、複数の個片となるので、従来の加工プログラムを大幅に変更することなく、節輪を製造することができる。請求項３に係る発明によれば、廃材は曲線からなる溶断線によって切断され、複数の個片となるので、請求項２に係る発明と同様な効果を奏する。請求項４に係る発明によれば、廃材は金属パイプの中心線に対して傾斜している溶断線によって切断され、複数の個片となるので、請求項２に係る発明と同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】内視鏡用湾曲管の節輪の斜視図である。
【図２】発明の実施の形態１の節輪の製造装置の概略構成図である。
【図３】発明の実施の形態２の節輪の製造装置の概略構成図である。
【図４】従来技術のアングルリングを形成するための装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  節輪
２  金属パイプ
３  芯材
１２  レーザ装置
１９ａ，１９ｂ  廃材
２０ａ，２０ｂ  溶断線
【図１】
0003686143.tif 000002
【図２】
0003686143.tif 000003
【図３】
0003686143.tif 000004
【図４】
0003686143.tif 000005