(57)【要約】【課題】チューブ外面の摩擦抵抗増大やチューブ外径の増大を防ぎつつ、高い座屈防止性能が得られる内視鏡用可撓性チューブを得る。【解決手段】合成樹脂製で中空の全周管状の内側チューブ層と、この内側チューブ層の外側に支持され、内側チューブ層が曲げられるときその断面形状の変化を抑制する、合成樹脂製で螺旋管状の外囲チューブ層とを有することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。【選択図】図９
2009172160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡内部の管路を構成する可撓性を有するチューブにおいて、
合成樹脂製で中空の全周管状の内側チューブ層と；
この内側チューブ層の外側に支持され、内側チューブ層が曲げられるときその断面形状の変化を抑制する、合成樹脂製で螺旋管状の外囲チューブ層と；
を有することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記外囲チューブ層を構成する周回コイル部の軸線方向断面が扁平な矩形状をなしていることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項３】
請求項１または２記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記外囲チューブ層は上記内側チューブ層の外面に対して固定されていることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項４】
請求項３記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記外囲チューブ層は、その軸線方向に隣り合う周回コイル状部が互いに離間した粗巻きの螺旋管形状をなし、
上記内側チューブ層を曲げたとき、上記外囲チューブ層の湾曲内側部分が、軸線方向の圧縮応力によって隣接する周回コイル状部を当接させる密巻き状に変形され、曲げの中心部方向への分力を生じさせることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項５】
請求項３または４記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記外囲チューブ層と上記内側チューブ層は、接着によって固定されていることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項６】
請求項３または４記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記外囲チューブ層と上記内側チューブ層は、融着によって固定されていることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記内側チューブ層の肉厚は０．１ｍｍ〜０．３５ｍｍで、上記外囲チューブ層の肉厚は０．１ｍｍ〜０．４ｍｍであることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記内側チューブ層はポリテトラフルオロエチレンからなり、上記外囲チューブ層はポリテトラフルオロエチレンまたはポリエーテルエーテルケトンからなることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡内に配設される可撓性チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡内には処置具挿通用や流体流通用（吸引、送気、送水用）といった様々な用途で、各種の管路が配設されている。こうした管路として用いられるチューブは、内視鏡の挿入部に対応する可撓性を有すること、他の内視鏡内蔵物やチューブ内の挿入物との間での摺動抵抗が生じにくいように表面の摩擦抵抗が小さいことが要求され、好適な材質としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が知られている。
【０００３】
ところで、ＰＴＦＥなどで形成され可撓性を有するチューブであっても、所定以上の曲げ応力が作用した場合には座屈する可能性がある。図１は座屈の発生メカニズムを示したものであり、同図の上段はチューブ１０の軸線方向に沿う断面、同図の下段はチューブ１０の径方向の断面である。図１における（ａ）の直線状態から（ｂ）の上段のようにチューブ１０が曲げられていくと、曲げの内側には軸線方向への圧縮応力Ｓ１が作用し、曲げの外側には軸線方向への引張応力Ｓ２が作用する。これらの応力は同時に、図１（ｂ）の下側のようにチューブ断面を扁平させる力Ｓ３、Ｓ４となる。そして、扁平させる力と圧縮応力の加算した力が一定値を超えたとき、図１（ｃ）のようにチューブ１０の強度バランスが失われ、曲げの内側部分が折れ曲がるようにして座屈してしまう。
【０００４】
このようなチューブの座屈を防ぐ座屈防止構造として、図２のように、チューブ本体１１の外周面に形成した螺旋溝１２に対して金属製コイル１３を巻き付けて、その外層に接着剤１４を被覆させたものや、図３のように、接着剤に代えて金属製コイル１３の外側に別のチューブ１５を被覆させたものが知られている。前者のタイプとして特許文献１、後者のタイプとして特許文献２などがある。チューブ１１の外面に螺旋溝１２を形成するための手法としては、切削加工や、特許文献３のように線材をコイル状に巻き付けて加熱変形させる手法が知られている。
【特許文献１】実開平４−４７４０２号公報
【特許文献２】特開平６−１８９８９８号公報
【特許文献３】特許第２９６６５５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に挙げたような従来の座屈防止構造では、金属製コイルを覆う接着剤などの被覆層がチューブ外面の摩擦抵抗を増大させ、ＰＴＦＥのように摩擦抵抗の小さい材質でチューブを形成した効果を減じてしまうおそれがあった。また、こうした被覆層を設けることによってチューブ外径が太くなり、他の内視鏡内蔵物との干渉が生じやすくなる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、チューブ外面の摩擦抵抗やチューブの外径サイズを小さく抑えつつ、高い座屈防止性能が得られる内視鏡用可撓性チューブ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】
【０００７】
本発明は、内視鏡内部の管路を構成する可撓性を有するチューブにおいて、合成樹脂製で中空の全周管状の内側チューブ層と、この内側チューブ層の外側に支持され、内側チューブ層が曲げられるときその断面形状の変化を抑制する、合成樹脂製で螺旋管状の外囲チューブ層とを有することを特徴としている。
【０００８】
外囲チューブ層を構成する周回コイル部は、その軸線方向の断面形状が扁平な矩形状をなしていることが好ましい。
【０００９】
外囲チューブ層を内側チューブ層の外面に対して固定させると、より高い座屈防止効果が得られる。固定は接着や融着などの手法で行うとよい。
【００１０】
また、外囲チューブ層は、その軸線方向に隣り合う周回コイル状部が互いに離間した粗巻きの螺旋管形状をなし、内側チューブ層を曲げたとき、外囲チューブ層の湾曲内側部分が、軸線方向の圧縮応力によって隣接する周回コイル状部を当接させる密巻き状に変形され、曲げの中心部方向への分力を生じさせるようにすることで、さらに高い座屈防止効果が得られる。
【００１１】
具体的には、内側チューブ層の肉厚を０．１ｍｍ〜０．３５ｍｍとし、外囲チューブ層の肉厚を０．１ｍｍ〜０．４ｍｍとすることが好ましい。
【００１２】
内側チューブ層を構成する材質は、ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。また、外囲チューブ層を構成する材質は、ポリテトラフルオロエチレンまたはポリエーテルエーテルケトンが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上の本発明の内視鏡用可撓性チューブによれば、内側チューブ層の外側にあって座屈を防止する外囲チューブ層が摩擦抵抗の小さい合成樹脂で形成されるので、チューブ外面の摩擦抵抗を小さく抑えることができる。また、内側チューブ層は、金属コイル体を保持するための螺旋溝などを外面に形成する必要がなく、薄肉に形成できるため、チューブの外径サイズも抑えることができる。よって、座屈が生じにくく、かつ他の内視鏡内蔵物に対する悪影響を及ぼしにくい内視鏡用可撓性チューブが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図４と図５はそれぞれ、本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブ２０（以下、チューブ２０と呼ぶ）の一部の外観と軸方向断面を示している。このチューブ２０は、内部が中空で周面に開口部や貫通孔を有さない全周管状の内側チューブ層２１と、内側チューブ層２１の外側に支持された、螺旋管状のスパイラルチューブ（外囲チューブ層）２２とによって構成されている。内側チューブ層２１とスパイラルチューブ２２はそれぞれ、摩擦抵抗が小さく可撓性を有する合成樹脂で形成されており、具体的には、内側チューブ層２１の材質はＰＴＦＥ、スパイラルチューブ２２の材質はＰＴＦＥやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）が好適である。
【００１５】
スパイラルチューブ２２は、扁平な矩形断面の平線状の合成樹脂素材を螺旋管状に巻回して形成されており、チューブ２０の軸線Ｘに沿う方向に、平線状の周回コイル状部２２ａと隙間部２２ｂが交互に表れる粗巻きの螺旋管形状に形成されている。スパイラルチューブ２２の外面は、隙間部２２ｂの形成領域を除いて平滑な円筒面となっている。内側チューブ層２１の内周部分と外周部分はいずれも、凹凸のない一様な円筒内面２３及び円筒外面２４となっており、スパイラルチューブ２２の周回コイル状部２２ａが、内側チューブ層２１の円筒外面２４上に巻回されている。なお、図５の態様では、スパイラルチューブ２２は内側チューブ層２１に対して接着剤などによる固定はされていない。
【００１６】
図６は、チューブ２０を曲げたときのスパイラルチューブ２２の作用を示している。チューブ２０を曲げた際には、その曲げの外側部分と内側部分を結ぶ径方向においては、前述のように、内側チューブ層２１を縮径させようとする方向の力Ｓ３が作用する。同時に、内側チューブ層２１に対しては、曲げ部分の両側部を離間させようとする拡径方向の力Ｓ４も作用する。ここで、内側チューブ層２１の外側に位置する粗巻きの螺旋管形状のスパイラルチューブ２２は、内側チューブ層２１と一体的には扁平にならず、内側チューブ層２１の両側部に対して拡径方向（扁平方向、横方向）の力Ｓ４が作用すると、この両側部がスパイラルチューブ２２の周回コイル状部２２ａに当て付くことで反対方向の反力Ｓ５を受けて、扁平になろうとする内側チューブ層２１の変形が規制される。すなわち、内側チューブ層２１の断面形状の変化がスパイラルチューブ２２によって抑制され、チューブ２０の耐座屈性を高めることができる。
【００１７】
スパイラルチューブ２２は、内側チューブ層２１の円筒外面２４に固定させてもよい。図７は、接着剤層２５によってスパイラルチューブ２２を内側チューブ層２１に固定した形態を示し、図８は、融着層２６によってスパイラルチューブ２２を内側チューブ層２１に固定した形態を示している。接着タイプでは任意の接着剤を用いることができるが、例えばチューブ２０の可撓性を損なわない柔軟なシリコン系接着剤を用いることが好ましい。また、融着としては、熱可塑性樹脂を加熱する手法や、化学的処理で融着させる手法などが適用可能である。接着剤層２５や融着層２６は、チューブ２０の外面には表れないので、チューブ２０外面の摩擦抵抗を増大させることはない。
【００１８】
図９及び図１０は、スパイラルチューブ２２を内側チューブ層２１に固定させたタイプのチューブ２０を湾曲させた状態を示している。チューブ２０の湾曲時には、図１でチューブ１０を参照して説明したように、曲げの内側では軸線方向への圧縮応力Ｓ１が作用し、曲げの外側では軸線方向への引張応力Ｓ２が作用する。また、前述の通り、チューブ２０の径方向には、チューブ２０を扁平にさせようとする力、すなわち曲げの外側部分と内側部分を接近させる縮径方向の力Ｓ３と、曲げの両側部を離間させる拡径方向の力Ｓ４が作用する。
【００１９】
図９に示すように、曲げの外側部分では、引張応力Ｓ２によってスパイラルチューブ２２の隙間部２２ｂがＶ字状に広がり、隣接する周回コイル状部２２ａが互いに離れる状態になる。これにより引張応力が緩和される。一方、曲げの内側では、図９に一部を拡大して示すように、圧縮応力Ｓ１によって、スパイラルチューブ２２の隣接する周回コイル状部２２ａが互いに接触して摩擦を発生し、その結果、曲げの中心方向（内側）に向かう分力Ｓ６が作用する。この分力Ｓ６は、曲げの内側部分を座屈させようとする力Ｓ３に対して反対方向へ働くものであるため、内側チューブ層２１の座屈が生じにくくなる。すなわち、本実施形態のスパイラルチューブ２２は、隙間部２２ｂを挟んで隣り合う周回コイル状部２２ａを当接させて座屈を防止させる機能を有する点において、従来技術として図２や図３に挙げたチューブ１１における螺旋溝１２とは相違する。
【００２０】
また、図１０に示すように、スパイラルチューブ２２の周回コイル状部２２ａは、前述のように、内側チューブ層２１に対して、曲げ部分の両側部を離間させようとする拡径方向の力Ｓ４に抗する方向の反力Ｓ５を与える。さらに、内側チューブ層２１と固定された関係にあるスパイラルチューブ２２の周回コイル状部２２ａは、曲げ部分の外側と内側を接近させようとする縮径方向の力Ｓ３に抗する方向の反力Ｓ７も付与する。これによって、スパイラルチューブ２２は、曲げの内側部分において隣接する周回コイル状部２２ａを当接させることとの相乗効果で、高い座屈防止効果を得ることができる。
【００２１】
以上のように、本発明を適用したチューブ２０では、内側チューブ層２１の外面にスパイラルチューブ２２を支持させた構造としたことにより、高い座屈防止効果が得られる。スパイラルチューブ２２は、ＰＴＦＥやＰＥＥＫといった低摩擦性の樹脂で形成され、かつ円滑な外面の平線コイル状に形成されているため、金属製コイル１３の外側を接着剤１４やチューブ１５で被覆した図２や図３の従来の座屈防止構造に比べて、チューブ２０外面の摩擦抵抗を小さく抑えることができる。
【００２２】
また、図２や図３に示す従来の座屈防止構造では、螺旋溝１２を外周面に形成する関係上チューブ本体１１の薄肉化が難しく、かつ金属製コイル１３の外側に接着剤１４やチューブ１５の厚みも追加されるため、チューブ１０の外径サイズが大きくなりがちであった。これに対し、本発明を適用したチューブ２０では、内側チューブ層２１は、その外面に金属コイル体などを支持するための溝を形成する必要がなく薄肉に構成することができ、かつスパイラルチューブ２２の外側を接着剤層や別のチューブで被覆せずとも十分な座屈防止効果が得られる。よって、チューブ２０の外径サイズを従来に比して細径にすることが可能となっている。
【００２３】
以上の作用効果を実現する具体的な数値として、例えば、内側チューブ層２１の肉厚を０．１ｍｍ〜０．３５ｍｍ、スパイラルチューブ２２の肉厚を０．１ｍｍ〜０．４ｍｍに設定することが好ましい。
【００２４】
以上のように、本発明によれば、摩擦抵抗や径サイズの点で内視鏡の他の内蔵物との干渉が起こりにくいという基本性能を備えつつ、座屈防止性能にもすぐれた内視鏡用可撓性チューブが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】内視鏡用可撓性チューブにおける座屈の発生メカニズムを説明する図である。
【図２】座屈防止構造を備えた従来の内視鏡用可撓性チューブの一例を示す断面図である。
【図３】座屈防止構造を備えた従来の内視鏡用可撓性チューブの別の例を示す断面図である。
【図４】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブの外観の一部を示す図である。
【図５】図４の内視鏡用可撓性チューブの軸方向断面図である。
【図６】スパイラルチューブによる座屈防止作用を説明する径方向の断面図である。
【図７】接着によって内側チューブ層の外面にスパイラルチューブを固定した形態の内視鏡用可撓性チューブの軸方向断面図である。
【図８】融着によって内側チューブ層の外面にスパイラルチューブを固定した形態の内視鏡用可撓性チューブの軸方向断面図である。
【図９】スパイラルチューブを固定した形態の内視鏡用可撓性チューブを湾曲させた状態を示す軸方向断面図である。
【図１０】スパイラルチューブを固定した形態の内視鏡用可撓性チューブにおける座屈防止作用を説明する径方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
２０  内視鏡用可撓性チューブ
２１  内側チューブ層
２２  スパイラルチューブ（外囲チューブ層）
２２ａ  周回コイル状部
２２ｂ  隙間部
２３  円筒内面
２４  円筒外面
２５  接着剤層
２６  融着層
【図１】
2009172160.tif 000003
【図２】
2009172160.tif 000004
【図３】
2009172160.tif 000005
【図４】
2009172160.tif 000006
【図５】
2009172160.tif 000007
【図６】
2009172160.tif 000008
【図７】
2009172160.tif 000009
【図８】
2009172160.tif 000010
【図９】
2009172160.tif 000011
【図１０】
2009172160.tif 000012