(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を観察するための内視鏡を構成する挿入部内における接合構造であって、
前記挿入部の一部を構成する第一の円筒状部材と第二の円筒状部材とを有し、
前記第一の円筒状部材は、第一の接合部を一端に有し、
前記第二の円筒状部材は、前記第一の接合部の内径に略等しい外径を有しかつ前記第一の接合部に嵌合される第二の接合部を一端に有し、
前記第一の接合部は、前記第一の円筒状部材の中心軸と略直交し、嵌合される前記第二の接合部の端面が当て付けられる当て付け部と、前記当て付け部に対して前記第二の接合部の端面が正常に当て付けられているかどうかを観察可能な複数の開口部と、を有し、
前記第二の接合部の端面を前記第一の接合部の前記当て付け部に当て付けた状態で、各接合部は液状の金属材料を用いて接合され、
接合状態において、前記第一の接合部と前記第二の接合部の間の間隙、及び前記複数の開口部が、固形化した前記金属材料によって塞がれていることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記開口部は、前記中心軸周りに等間隔に配設されていることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記第一の接合部は、前記開口部を偶数個有し、
前記開口部は、前記中心軸を基準として対角に位置していることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記開口部の端部は、前記当て付け部直前に位置していることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記複数の開口部のうち、少なくとも一つは異なる形状であることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記複数の開口部はすべて同一形状であることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記第一の円筒状部材は、内視鏡挿入管における硬性部を構成するつなぎ管であり、
前記第二の円筒状部材は、前記内視鏡挿入管における湾曲部を構成する節輪構造であることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記開口部は、前記第一の接合部端面から前記当て付け部直前まで延出する切り欠き部であることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の内視鏡挿入管用接合構造において、
前記金属材料は、半田であることを特徴とする内視鏡挿入管用接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、体腔内に挿入され生体組織を撮像、観察するための内視鏡を構成する挿入部内における接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、術者が把持する把持部、該把持部から延出しており内視鏡観察時には体腔内に挿入される挿入部等を有する。挿入部は、先端部と、該先端部の体腔内での位置を変化させるための湾曲部と、先端部と湾曲部間に位置し、内視鏡観察に必要な部材が配設される硬性部、湾曲部と把持部間に位置する長尺の可撓管と、から構成される。このような挿入部を有する内視鏡は、例えば、以下の特許文献１に開示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４４２０１号公報
【０００４】
特許文献１に例示されるような従来の内視鏡では、一般的に、硬性部は、円筒状のつなぎ管を有する。また、湾曲部は、複数の環状部材を各々が一軸または二軸で駆動自在な状態で連結した構造（いわゆる節輪構造）を有する。
【０００５】
ここで、各部材を接合する方法としては、例えば、接合領域、つまり接合対象となる二つの部位の端部をビス止めする手法が提案できる。しかし、ビス止めは、比較的高い精度で位置決めすることができる反面、使用するビスの肉厚分だけの接合される領域での径を太くしなくてはならない。そのため、特につなぎ管と湾曲部間における接合のように、先端近傍でありながらより多くの内視鏡構成部材（例えば光学系や、送気、送水チューブ、光ファイバ等）が収納される部位の接合には、接合領域の径を無用に太くしなくてはならないという問題が指摘されている。
【０００６】
別の接合方法として、接合領域を半田付けする手法も提案できる。半田付けは、ビスのような接合部品を使用しないため細径化を確保することができる。しかし、半田付けをする場合、接合対象となる二つの部位が微細な内視鏡挿入部の構成要素である場合、接合対象となる二つの部位の位置決めが適切になされた状態で接合されているか、また二つの接合対象の接合領域内に十分に半田が充填されたかを確認する術がないという問題が指摘されている。
【０００７】
例えば、接合対象の各中心軸が非平行な状態で接合されてしまうと、両者の内部に配設される内視鏡構成部材が互いに干渉し合い本来の性能を発揮することができなくなるおそれがある。また、接合領域内に十分に半田が充填されていないと、意図しない外圧に耐えられる程度の十分な強度を持った堅固な接合が実現されないおそれがある。従って、上記の確認は内視鏡挿入部を構成する際に非常に重要な事項とされる。
【０００８】
このような問題の解決は、例えば、つなぎ管と湾曲部のように、先端近傍にありながらより多くの内視鏡構成部材（例えば光学系、送気または送水チューブ、光ファイバ等）が収納される部位を接合する場合には、非常に重要とされる。倍率の異なる二つの観察光学系を備える内視鏡の挿入部を構成する場合においても同様である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、接合領域の径を太くすることなく、高い精度を持って接合対象を位置決めしつつ堅固に接合することができる、内視鏡挿入部に好適な接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る内視鏡挿入管用接合構造は、体腔内を観察するための内視鏡を構成する挿入部内における接合構造であって、挿入部の一部を構成する第一の円筒状部材と第二の円筒状部材とを有し、第一の円筒状部材は、第一の接合部を一端に有し、第二の円筒状部材は、第一の接合部の内径に略等しい外径を有しかつ第一の接合部に嵌合される第二の接合部を一端に有し、第一の接合部は、第一の円筒状部材の中心軸と略直交し、嵌合される第二の接合部の端面が当て付けられる当て付け部と、当て付け部を観察可能な複数の開口部と、を有し、第二の接合部の端面を第一の接合部の当て付け部に当て付けた状態で、各接合部は液状の金属材料を用いて接合され、接合状態において、複数の開口部は固形化した金属材料によって塞がれていることを特徴とする。
【００１１】
上記のように構成することにより、各円筒状部材を半田付けにより接合する前は、開口部を用いて、第二の接合部先端が当て付け部に確実に当てつけられた状態にあるかを確認することができる。また、各円筒状部材を接合する際は、上記開口部にも半田を注入することにより、細径を維持しつつも堅固な固定が実現される。
【００１２】
請求項２に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、開口部は、中心軸周りに等間隔に配設されることが望ましい。また、請求項３に記載の接合構造によれば、第一の接合部は、偶数個の開口部を、中心軸を基準として対角に位置することができる。これにより、一回の穿孔処理によって開口部を複数個同時に形成することができる。
【００１３】
請求項４に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、上記開口部の端部は、当て付け部直前に位置している。
【００１４】
また、請求項５に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、複数の開口部のうち、少なくとも一つは異なる形状であってもよい。これにより、異なる形状の開口部を位置決めの指標として利用することができる。
【００１５】
請求項６に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、複数の開口部はすべて同一形状である。これにより、第一の接合部ひいては第一の円筒状部材の製造効率が向上する。
【００１６】
請求項７に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、第一の円筒状部材は、内視鏡挿入管における硬性部を構成するつなぎ管であり、第二の円筒状部材は、内視鏡挿入管における湾曲部を構成する節輪構造である場合に好適に実施される。
【００１７】
請求項８に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、上記開口部は、例えば第一の接合部端面から当て付け部直前まで延出する切り欠き部である。
【００１８】
なお、請求項９に記載の内視鏡挿入管用接合構造によれば、接合に用いられる金属材料としては例えば半田が挙げられる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、二つの接合対象を嵌合する際には正確な位置決めが行われるような観察を可能とし、かつ該二つの接合対象を半田付けによって接合をする際には半田が適切に充填される開口部を設けた。これにより、接合領域の径を太くすることなく、高い精度を持って接合対象を位置決めしつつ堅固に接合することができる内視鏡挿入部に好適な接合構造が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本実施形態の接合構造を用いた挿入部を有する、電子内視鏡１００を示す図である。図１に示すように、本実施形態の電子内視鏡１００は、挿入部１と、鉗子差込口２と、把持部３とを有する。
【００２１】
電子内視鏡１００に形成された挿入部１は、体腔内に挿入される長い管であり、可撓性を有している。挿入部１は、基端側から順に、可撓管１１、湾曲部１２、硬性部１３、先端部１４を有する。なお、本文において各部材を説明するに際し、把持部３に近い側を基端側、先端部１４に近い側を先端側という。挿入部１は、可撓管１１先端側と湾曲部１２基端側、湾曲部１２先端側と硬性部１３基端側、硬性部１３先端側と先端部１４基端側を一部嵌合した状態で接合することにより構成される。図２は、挿入部１の先端近傍を拡大して示す図である。なお、図２では、説明の便宜上、一部外装を透過して示し、内部構成を可視状態にしている。
【００２２】
本実施形態では、湾曲部１２と硬性部１３の接合に本発明に係る接合構造５００を適用している。すなわち、本実施形態の接合構造５００は、湾曲部１２と硬性部１３を有する。
【００２３】
湾曲部１２は、可撓管１１内部に挿通された図示しない複数のワイヤを介して把持部３の操作機構に接続されている。従って、湾曲部１２は、術者等が該操作機構を操作することにより、湾曲部１２と可撓管１１との接合部を起点として湾曲する。湾曲部１２は、複数のリング状部材（以下、セグメントという）１２１、１２２、…、を並べて円筒形状を形成し、互いに隣接するセグメント同士の一部をピン１２ａによって回動自在に軸止めされた構造、つまり節輪構造を有する。なお、図２では、先端側に位置する第一セグメント１２１と第二セグメント１２２のみ示す。基本的には、各セグメントは同一形状である。但し、最も基端側および最も先端側のセグメントは、互いに隣接する他の部位（可撓管１１や硬性部１３）との接合領域を確保するために他のセグメントとは異なる形状を有している。例えば、最も先端側の第一セグメント１２１は、硬性部１３との接合領域１２１ａを有している。なお、湾曲部１１２における上記節輪構造の外周は、金属製の網チューブ１２ｂによって被覆されている。図２では、網チューブ１２ｂをハッチングで示す。
【００２４】
硬性部１３は、金属製の円筒部材であるつなぎ管１３０を有する。図３は、つなぎ管１３０を拡大して示す図である。図２や図３に示すように、つなぎ管１３０は、基端側に接合領域１３１、先端側に接合領域１３２を有している。接合領域１３１は、第一セグメント１２１に設けられた接合領域１２１ａと接合するための領域である。
【００２５】
接合領域１３１の内径は、接合領域１２１ａの外径に略等しい。また、接合領域１３１は、内部において、該領域１３１の端部（つまりつなぎ管１３０の基端側端部）から所定深さの位置に、つなぎ管１３０の中心軸に直交する環状の当てつけ面１３１ａを有する。また、接合領域１３１は、該当てつけ面１３１ａが形成される位置の直前まで達する複数の切り欠き部１３１ｂを有する。従って挿入部製造者は、切り欠き部１３１ｂを介して、内部の当て付け面近傍を確認することが可能である。本実施形態では、つなぎ管１３０の接合領域１３１は、中心軸周りに均等な間隔を空けて配設された４つの切り欠き部１３１ｂを有する。詳しくは、該４つの切り欠き部１３１ｂは、つなぎ管１３０の中心軸に対して、直交しかつ互いに直交する２本の仮想線上に形成される。つまり、各切り欠き部１３１ｂは、中心軸を挟んだ対角上に位置している。このように構成することにより、一回の穿孔工程によって２つの切り欠き部１３１ｂを形成することができ、製造効率が向上する。なお、つなぎ管１３０と湾曲部１２の接合構造５００については後に詳述する。
【００２６】
つなぎ管１３０の先端側接合領域１３２は、先端部１４の基端側と接合するための領域である。詳しくは、本実施形態の先端側接合領域１３２は、先端部１４の基端側の外径と略等しい内径を有し、端部近傍にねじ穴１３２ａを有する。そして、図２に示すように、先端部１４の基端側をつなぎ管１３０の先端側接合領域１３２に嵌合させた状態で、ねじ穴１３２ａからねじ１５を挿入、螺合することにより、つなぎ管１３０と先端部１４は接合される。なお、ここで、先端部１４は、体腔内に露出する部位であることに鑑み、電気安全性の観点から樹脂製を採用することが多い。また、修理の際に要求される分解作業の効率性をを考慮すると、先端部１４が金属製であったとしても、つなぎ管１３０と先端部１４は半田付けによる接合に適さない。
【００２７】
硬性部１３および先端部１４には、内視鏡観察時、体腔内を撮像するために供される光学系等の内視鏡構成部材が配設されている。図２では、内視鏡構成部材として、低倍率で広い範囲を観察（通常観察）する際に用いられる通常観察用光学系ＯＰ１、該光学系ＯＰ１よりも高倍率で局所的な観察をする際に用いられる特殊観察用光学系ＯＰ２を示す。特殊観察用光学系ＯＰ２は、共焦点光学系や超音波光学系等が例示される。
【００２８】
次に、つなぎ管１３０と湾曲部１２の接合構造５００について詳述する。両者の接合は以下のようにしてなされる。すなわち、まず、湾曲部１２の接合領域１２１ａをつなぎ管１３０の接合領域１３１内に挿入することにより、接合領域１２１ａが接合領域１３１に嵌合される。嵌合は、接合領域１２１ａの端面が当て付け面１３１ａに当接するまで行われる。ここで、上記の通り、接合領域１３１の内径は、接合領域１２１ａの外径に略等しい。また、当て付け面１３１ａはつなぎ管１３０の中心軸に直交する面内にある。従って、接合領域１２１ａが接合領域１３１に嵌合された状態において、つなぎ管１３０中心軸と湾曲部１２の中心軸が平行にシフトしたとしても極めて微少であり、内蔵物への影響は微小であるため、実使用上問題はない。
【００２９】
接合領域１２１ａを接合領域１３１に嵌合する際、接合領域１２１ａの端面が当て付け面１３１ａに正常に当て付けられているかを、各切り欠き部１３１ｂから確認することができる。ここで、正常に当て付けられた状態とは、接合領域１２１ａの端面が中心軸に略直交する状態で当て付け面１３１ａに当て付けられている状態、つまり、該端面全域が当て付け面１３１ａと完全に当接している状態をいう。さらに、上記のように、本実施形態の各切り欠き部１３１ｂは、中心軸を挟んで互いに対角に位置している。従って、接合領域１２１ａを接合領域１３１に嵌合する際、各切り欠き部１３１ｂを位置決めの指標としても用いることができる。このような当て付け面１３１ａと切り欠き部１３１ｂの作用により、湾曲部１２の先端側端面全域がつなぎ管１３０の当て付け面１３１ａに当て付けられていない状態、換言すればつなぎ管１３０に対して湾曲部１２が斜めに位置する状態を有効に回避し、精度の高い位置決めが達成される。
【００３０】
上記のような位置決めがなされると、各接合領域１２１ａ、１３１を半田付けする。半田は、嵌合状態にある各接合領域１２１ａ、１３１間の微少な間隙に注入される。加えて、上記位置決め時において、つなぎ管１３０内における湾曲部１２の当て付け面１３１ａへの当接状態を確認するための窓として、さらには位置決めの指標として用いられていた各切り欠き部１３１ｂにも半田が注入（充填）される。これにより、各接合領域１２１ａ、１３１間における接着代として利用可能な範囲が広がり、より堅固な接合が実現される。
【００３１】
ここで、上記の通り、本実施形態の湾曲部１２は、外周が網チューブ１２ｂによって被覆されている。そのため注入される半田は、網チューブ１２ｂの網目を介してより深部、具体的には当て付け面１３１ａ近傍まで容易に浸透すると同時に、該網目に所定量保持されることになる。なお、切り欠き部１３１ｂに半田を注入することも半田を当て付け面１３１ａ近傍まで容易に浸透させる一助となっている。このような半田付けにより、接合された各接合領域１２１ａ、１３１を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。図４（ａ）は、各接合領域１２１ａ、１３１近傍に関する、つなぎ管１３０（および第一セグメント１２１）の中心軸と略直交する面での拡大断面図である。図４（ｂ）は、各接合領域１２１ａ、１３１近傍に関する、該中心軸を含む面であってかつ切り欠き部１３１ｂを含まない面での拡大断面図である。図４（ｃ）は、各接合領域１２１ａ、１３１近傍に関する、該中心軸を含む面であってかつ切り欠き部１３１ｂを含む面での拡大断面図である。図４（ａ）〜（ｃ）において、半田を塗りつぶし領域で示す。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態によれば、半田がむらなく非常に効果的に各接合領域１２１ａ、１３１間に浸透している、つまり、より高い接合効果が得られていることがわかる。
【００３２】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００３３】
例えば、上記実施形態では、硬性部１３（つなぎ管１３０）と湾曲部１２（節輪構造）の接合に本発明に係る接合構造を適用している。これにより、挿入部１の先端近傍において最も多くの内視鏡構成要素が配設される部位である硬性部１３の細径の維持と高い位置決めを確保しつつ、湾曲部１２の駆動（湾曲）にも耐えうる高い接合性能を確保することができる。つまり、本発明に係る接合構造は、硬性部１３と湾曲部１２の接合に非常に好適である。しかし、本発明に係る接合構造は、当該各部位の接合にのみ適用されるものではなく、他の部位、例えば、湾曲部１２と可撓管１１の接合にも適用することができる。
【００３４】
また、接合領域１２１ａに形成される切り欠き部１３１ｂは、複数（実施形態では４つ）設けられていると説明した。これは、湾曲部１２端面と当て付け面１３１ａの当接状態を異なる角度から確認できるようにするためである。但し、配置に関しては、位置決めの指標としての作用が不要であるならば、必ずしも各切り欠き部１３１ｂは、互いに対角に位置するように配置する必要はない。
【００３５】
また、上記実施形態では、製造の容易性に鑑み、接合領域１３１はすべて同一形状の切り欠き部が形成されている。しかし、本発明に係る接合構造において、切り欠き部は、必ずしも同一形状である必要はない。例えば、位置決めの指標としての作用を重視するのであれば、一種類または複数種類の形状の切り欠き部を持つ接合領域を採用することもできる。さらには、切り欠き部１３１ｂの代替として、当て付け面１３１ａに対応する深さ位置に形成された（換言すれば、端部が当て付け面１３１ａ直前に位置している）貫通孔を使用することもできる。つまり、位置決め時の観察用窓としての機能と半田付け時の半田充填部としての機能を両立することができる開口であれば、切り欠き部に限定されるものではない。
【００３６】
また、上記実施形態では、硬性部１３および先端部１４には、二種類の異なる光学系ＯＰ１、ＯＰ２が配設されていると説明した。これは、本発明に係る接合構造が、高性能かつ高機能である代わりに内部の配線が複雑で構成部材が多い内視鏡であっても、細径を維持しつつ高精度での位置決めをしつつ堅固な接合を実現することができる一例を示したにすぎない。つまり、本発明に係る接合構造は、既存の単一の光学系を有する内視鏡の挿入管にも好適に実施することができる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、二つの接合部を接合するための接着部材として、半田を使用している。本発明に係る内視鏡挿入管用接合構造で使用する接着部材は、必ずしも半田に限定されるものではなく、接合時においては二つの接合部間および切り欠き部１３１ｂ全域に浸透するような液状（またはゲル状）であって、接合後は二つの接合部を堅固に接着することができる金属材料であればよい。このような金属材料は、金ロウや銀ロウ等が例示される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態の電子内視鏡を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の電子内視鏡の先端部の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態のつなぎ管を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の各接合領域近傍に関する拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    挿入部
３    把持部
１１    可撓管
１２    湾曲部
１２１    第一セグメント
１２１ａ    接合領域
１３    硬性部
１３０    つなぎ管
１３１    接合領域
１３１ａ    当て付け面
１３１ｂ    切り欠き部
１４    先端部
１００    内視鏡
５００    接合構造
【図１】
0004996372.tif 000002
【図２】
0004996372.tif 000003
【図３】
0004996372.tif 000004
【図４】
0004996372.tif 000005