(57)【要約】【課題】細径化及びコストダウンが可能で、外表面に凹凸がない湾曲管、及びその製造方法を提供する。【解決手段】内周にワイヤガイドとなるワイヤガイド４０が設けられたコイル３５を第１の樹脂で被覆して内径層３６を形成する。コイル３５の外側にチューブ４３を被せ、コイル３５とチューブ４３の間に第２の樹脂を注入して外皮層３７を形成する。内径層３６にワイヤガイド４０を貫通する穴４１を形成する。チューブ４３を除去すると、外表面が平滑な湾曲管が完成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵したワイヤが牽引されることにより湾曲する内視鏡用湾曲管の製造方法において、
前記ワイヤが挿通される凹状のワイヤガイドが複数設けられたコイルを第１の樹脂で被覆する第１の被覆工程と、
前記コイルの外側にチューブを被せる工程と、
前記チューブの内側、及び前記コイルの外側を第２の樹脂で被覆する第２の被覆工程と、
前記チューブを除去する工程とを備えたことを特徴とする内視鏡用湾曲管の製造方法。
【請求項２】
前記第１の樹脂に、前記各ワイヤガイドの内側を貫通する穴を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
【請求項３】
前記第１の被覆工程は、溶融された前記第１の樹脂に、前記コイルを浸漬させることを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
【請求項４】
前記第２の被覆工程は、前記第２の樹脂を溶融して前記コイルの外側と前記チューブの内側との間に注入することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
【請求項５】
前記第２の樹脂の融点は、前記第１の樹脂の融点以下であることを特徴とする請求項４記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
【請求項６】
前記コイルは、コイル軸方向の長さが前記湾曲管よりも短い複数個の短尺コイルからなり、前記ワイヤガイドは、前記各短尺コイルの間に配置されるリングに一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
【請求項７】
内蔵したワイヤが牽引されることにより湾曲する内視鏡用湾曲管において、
前記ワイヤが挿通される凹状のワイヤガイドが複数設けられたコイルと、
前記コイルを被覆する第１の樹脂からなり、前記各ワイヤガイドの内側を貫通する穴が設けられた内径層と、
前記コイルの外側に被せられたチューブの内側及び前記コイルの外側を被覆する第２の樹脂からなり、前記チューブを除去することにより外表面が平滑にされた外皮層とを備えていることを特徴とする内視鏡用湾曲管。
【請求項８】
前記コイルは、コイル軸方向の長さが前記湾曲管よりも短い複数個の短尺コイルからなり、前記複数のワイヤガイドは、前記各短尺コイルの間に配置されるリングに一体に設けられていることを特徴とする請求項７記載の内視鏡用湾曲管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の湾曲部に用いられる湾曲管と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の体腔内の検査や治療に使用される医療機器として、内視鏡が知られている。内視鏡は、体腔内に挿入される挿入部と、挿入部を操作する操作部とを備えている。挿入部は、断面が円形の棒状体であり、根元側から可撓管部、湾曲部、先端部を備えている。湾曲部は、操作部の操作により自在に湾曲される。
【０００３】
湾曲部は、湾曲管と、湾曲管を湾曲させるワイヤとから構成されている。ワイヤの一端は、湾曲管内に設けられた複数のワイヤガイドに挿通されている。ワイヤの他端は、可撓管部を通り、操作部に設けられたアングルノブに連動するように連結されている。ワイヤは、アングルノブの操作により牽引され、牽引方向に向けて湾曲管を湾曲させる。
【０００４】
従来の湾曲管は、湾曲駒連結ユニットの外側を金網等によって形成された網管であるブレードと、可撓性を有する外套カバーとで被覆している。湾曲駒連結ユニットは、上下左右の４箇所に軸着部を有する中空の湾曲駒を各軸着部で連結して湾曲可能にしている。各湾曲駒内には、カシメ、ロウ付け等によって固着されたワイヤガイドが設けられている。
【０００５】
従来の湾曲管は、複雑で部品数が多い湾曲駒連結ユニットを用いているため、製造が難しく、コストが高い。また、湾曲方向や湾曲範囲に制限が存在するため、操作性が悪い。更に、湾曲管の管壁が厚くなるため、細径化が難しいという問題があった。これらの問題を解決するため、コイルを用いた湾曲管が発明されている（例えば、特許文献１参照）。コイルを用いた湾曲管は、コイルの外周をブレード及び外套カバーで被覆している。また、コイルの所定位置にリング状のワイヤガイドを形成し、このワイヤガイドにワイヤを挿通させている。
【特許文献１】特開２００７−０６１２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の湾曲管は、コイルの座屈や捩じれを防止するため、外周を被覆するブレードが必要である。そのため、ブレードによる細径化の阻害と、コストアップとを解消することはできない。
【０００７】
特許文献１記載の湾曲管は、ブレード及び外套カバーがコイルの外周に密着されるため、外表面にコイルの凹凸が表れてしまう。湾曲管を含む挿入部は、使用後の洗浄、消毒がしやすいように外表面が平滑であることが好ましい。
【０００８】
リング状のワイヤガイドは、湾曲管内に突出されるので、湾曲管内に収納されている各種チャンネルや配線を圧迫してしまう。また、リング状のワイヤガイドは、コイルの製造時に一緒に形成しなければならない。そのため、特殊なコイル製造装置が必要になる。また、ワイヤガイドのサイズ、位置を合せるのが難しいので歩留りが悪化し、コストが高くなることが考えられる。更に、湾曲部の湾曲を繰り返すことによりリング状のワイヤガイドが変形し、ワイヤの噛み込みが発生することも考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題を解決するため、細径化及びコストダウンが可能で、外表面に凹凸がない湾曲管と、その製造方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内視鏡用湾曲管の製造方法は、ワイヤが挿通される凹状のワイヤガイドが複数設けられたコイルを第１の樹脂で被覆する第１の被覆工程と、コイルの外側にチューブを被せる工程と、チューブの内側及びコイルの外側を第２の樹脂で被覆する第２の被覆工程と、チューブを除去する工程とを備えている。なお、各ワイヤガイドの内側を貫通する穴を第１の樹脂に形成する工程を設けるのが好ましい。
【００１１】
第１の被覆工程は、第１の樹脂を溶融し、第１の樹脂にコイルを浸漬させている。また、第２の被覆工程は、第２の樹脂を溶融してコイルとチューブとの間に注入している。なお、第２の被覆工程時に第１の樹脂が溶融しないようにするため、第２の樹脂の融点は、第１の樹脂の融点以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明の内視鏡用湾曲管は、ワイヤが挿通される凹状のワイヤガイドが複数設けられたコイルと、各コイルを被覆する内径層と、内径層の外側を被覆するとともに外表面が平滑にされた外皮層とを備えている。内径層は、コイルを被覆する第１の樹脂からなり、各ワイヤガイドの内側を貫通する穴が設けられている。外皮層は、コイルの外側に被せられたチューブの内側及びコイルの外周を被覆する第２の樹脂からなり、チューブを除去することにより外表面が平滑にされている。
【００１３】
本発明の湾曲管、及びその製造方法では、コイル軸方向の長さが湾曲管よりも短い複数個の短尺コイルからコイルを形成し、この短尺コイルの間に複数のワイヤガイドが一体的に設けられたリングを配置してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コイルを第１の樹脂及び第２の樹脂で被覆しているので、ブレードを使用しなくてもコイルの座屈や捩じれを少なくすることができる。これにより、湾曲管の細径化及びコストダウンが可能となる。また、第２の樹脂による被覆がチューブの内側で行われるので、湾曲管の外表面を平滑にすることができる。これにより、湾曲管の洗浄、消毒がしやすくなる。
【００１５】
ワイヤが挿通されるワイヤガイドも第１の樹脂により被覆されているので、ワイヤガイドによる各種チャンネルや配線等への圧迫をやわらげ、破損を防止することができる。ワイヤガイドを被覆する樹脂によりワイヤも保護されるので、ワイヤの破損、断線等を防止することができる。なお、ワイヤガイドを被覆している第１の樹脂に摺動性のよい樹脂を使用すれば、ワイヤの動きをスムースにすることができる。
【００１６】
凹状のワイヤガイドを用いるので、リング状のワイヤガイドよりもローコスト、かつ簡単に形成することができる。ワイヤガイドも樹脂で被覆されるので、ワイヤガイドが変形してワイヤを噛み込むことはない。また、ワイヤガイドをリングに設けてコイルと別体にすれば、コイルの製造が簡単になる。また、ワイヤガイドの位置合せも簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に示す内視鏡１０は、生体の体腔内に挿入される挿入部１１と、挿入部１１の操作に用いられる操作部１２とを備えている。挿入部１１は、断面が円形の棒状体であり、根元側から可撓管部１１ａ、湾曲部１１ｂ、先端部１１ｃを備えている。可撓管部１１ａは、挿入部１１の大部分の長さを占めており、体腔内で屈曲可能な可撓性を有している。湾曲部１１ｂは、操作部１２で操作することにより先端側の向きが自在に変えられる。先端部１１ｃの端面には、体腔内を照明する照明部と、体腔内を撮影する撮影部（図示せず）とが設けられている。
【００１８】
挿入部１１の内部には、送気・送水チャンネル１４、及び鉗子チャンネル１５が設けられている。送気・送水チャンネル１４、及び鉗子チャンネル１５は、柔軟性、防水性を有するチューブであり、一端が先端部１１ｃから露呈されている。送気・送水チャンネル１４には、体腔内に供給される空気、または水等の液体が流される。鉗子チャンネル１５には、患部の治療に用いられる鉗子や注射針等の処置具が挿通される。鉗子チャンネル１５には、体液等を吸引する吸引チャンネル１６が接続されている。
【００１９】
操作部１２は、アングルノブ１９、鉗子口２０を備えている。アングルノブ１９は、湾曲部１１ｂの湾曲方向及び湾曲量を調整する際に回転操作される。操作部１２内には、アングルノブ１９の回転操作により、湾曲部１１ｂを湾曲させるワイヤ牽引機構が組み込まれている。鉗子口２０からは、鉗子チャンネル１５の他端が露呈されている。処置具は、鉗子口２０から鉗子チャンネル１５に挿入される。
【００２０】
操作部１２には、押しボタン式の送気・送水ボタン２２、吸引ボタン２３が設けられている。送気・送水ボタン２２は、送気・送水チャンネル１４に水または空気を流す際に操作される。吸引ボタン２３は、体腔内の体液、組織等の被吸引物を鉗子チャンネル１５によって吸引する際に操作される。
【００２１】
操作部１２に接続されたユニバーサルコード２５及びコネクタ部２６内には、送気・送水チャンネル１４及び吸引チャンネル１６と、照明部及び撮影部の配線が組み込まれている。コネクタ部２６は、内視鏡１０の撮影部から入力された撮像信号を処理する信号処理回路や、照明部を構成するライトガイドの光源等が設けられたビデオプロセッサに接続される。
【００２２】
図２に示すように、内視鏡１０の先端部１１ｃは、略円筒状の先端部本体３０から構成されている。先端部本体３０内には、撮影部を構成する撮像ユニットと、照明部を構成するライトガイド、送気・送水チャンネル１４及び鉗子チャンネル１５等が収容されている。先端部本体３０の端面には、撮影部、照明部、送気・送水チャンネル１４及び鉗子チャンネル１５等を露呈させる複数の開口３０ａ，３０ｂ等が設けられている。なお、図面の煩雑化を防ぐため、撮像ユニット等の先端部本体３０内の部品は図示していない。
【００２３】
湾曲部１１ｂは、先端部１１ｃと可撓管部１１ａとの間に接合される湾曲管３３と、操作部１２から先端部１１ｃまで挿通される４本のワイヤ３４ａ〜３４ｄから構成されている。湾曲管３３は、コイル３５と、コイル３５の外周を被覆する内径層３６と、内径層３６の外側を外表面が平滑になるように被覆する外皮層３７とから構成されている。
【００２４】
コイル３５は、ステンレススチール等の金属や、ポリイミド等のポリマーで形成されている。コイル３５の外径、全長、線径、コイルピッチ、巻き数等といった仕様は、湾曲部１１ｂの仕様に応じて適宜選択される。内径層３６及び外皮層３７には、例えば、ポリウレタン系の熱可塑性エラストマー等が用いられている。
【００２５】
湾曲管３３の断面Ａ−Ａを表す図３、及び図４に示すように、コイル３５には、内周側に突出された凹状のワイヤガイド４０が円周方向に略９０°間隔で形成されている。ワイヤガイド４０は、コイル３５の１巻きおきに設けられており、湾曲管３３の長手方向における位置が一致されている。ワイヤガイド４０は、内径層３６によって被覆されている。内径層３６は、ワイヤガイド４０の内側に相当する位置に穴４１が形成されている。各穴４１にはワイヤ３４ａ〜３４ｄがそれぞれ挿通されている。
【００２６】
ワイヤ３４ａ〜３４ｄの一端は、操作部１２内に組み込まれたワイヤ牽引機構に係止されている。また、ワイヤ３４ａ〜３４ｄの他端は、先端部本体３０の内周に設けられたワイヤ係止部４４に挿入され、先端に取り付けられた抜止め部材４５により係止されている。ワイヤ係止部４４及び抜止め部材４５は、カシメ、ロウ付け等により先端部本体３０及びワイヤ３４ａ〜３４ｄに取り付けられている。各ワイヤ３４ａ〜３４ｄは、アングルノブ１９の操作により、挿入部１１内で牽引される。湾曲管３３は、ワイヤ３４ａ〜３４ｄの牽引方向に向けて湾曲される。
【００２７】
次に、湾曲管３３の製造方法について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。図４に示すコイル３５は、例えば金属製の線材を螺旋状に巻くことにより形成されている。ワイヤガイド４０は、コイル３５の製造時に所定の位置で線材を治具で挟み込み、線材が変形されることにより形成される。
【００２８】
図６（Ａ）に示すように、第１樹脂被覆工程が行われる。この工程では、例えば、流動浸漬法が用いられる。内径層３６の材料となる樹脂を溶融し、コイル３５を樹脂内に浸漬させる。溶融された樹脂は、コイル３５に付着して全体を被覆し、内径層３６を形成する。
【００２９】
図６（Ｂ）に示すように、コイル３５の外側にチューブ４３が被せられるチューブ被覆工程が行われる。チューブ４３としては、例えば、シリコンチューブ、各種ゴム材料で形成されたチューブ、樹脂材料で形成されたチューブを用いることができる。伸縮性や柔軟性に優れ、更にウエットエッチングにより簡単に除去することができる点からシリコンチューブが好ましい。チューブ４３の内径や長さは、要求される湾曲管３３の外径や長さ、コイル３５の外径、長さ、及び管壁の厚み等に応じて適宜設定することができる。本実施形態では、チューブ４３の内径を、内径層３６に被覆されたコイル３５の外径よりもわずかに大きく形成している。
【００３０】
第２樹脂被覆工程が行われる。この工程では、図６（Ｃ）に示すように、外皮層３７の材料となる樹脂が溶融され、コイル３５とチューブ４３との間に注入される。コイル３５と成形用チューブ４３との間の隙間は狭いが、溶融樹脂はコイル３５の外周面に表れているコイル３５の凹みに沿って螺旋状に注入される。溶融樹脂は、コイル３５とチューブ４３との間を満たし、外皮層３７が形成される。
【００３１】
次に、穴あけ工程が実施される。この工程では、図７（Ａ）に示すように、内径層３６の各ワイヤガイド４０の内側にワイヤ３４ａ〜３４ｄが挿通される穴４１を形成する。穴４１は、加熱された棒状の治具をワイヤガイド４０内に差し込み、内径層３６を溶かして形成してもよいし、ドリル等で切削してもよい。
【００３２】
最後に除去工程が行われる。この工程では、図７（Ｂ）に示すように、チューブ４３が除去される。チューブ４３は、研磨、ウエットエッチングやプラズマによるドライエッチングといったエッチング、これらの組み合わせ等を用いて除去することができる。湾曲管３３を傷つけることなくチューブ４３のみを完全に除去できる点から、エッチングが好ましい。
【００３３】
本発明の湾曲管３３は、ブレードや外套カバーを使用していないので、管壁を薄くし、かつ細径化することができる。また、湾曲管３３の外表面３３ａが平滑に形成されるので、使用後の洗浄、消毒がしやすくなる。湾曲管３３内では、ワイヤガイド４０が内径層３６で覆われているので、各種チャンネルや配線等への圧迫をやわらげることができる。また、凹状のワイヤガイド４０は、リング状のワイヤガイドよりもローコスト、かつ簡単に形成することができる。
【００３４】
上記実施形態では、コイル３５の製造時にワイヤガイド４０を一緒に形成したが、コイル３５の製造後にワイヤガイド４０を形成してもよい。この場合、コイル３５の所定の位置を治具で挟み込み、コイル３５を変形させてワイヤガイド４０を形成する。なお、コイル３５の製造後にワイヤガイド４０を形成すると、ワイヤガイド４０が形成された部分のコイル３５の径が小さくなるが、内径層３６となる樹脂でコイル３５を被覆する際にコイル３５が所定の径になるように変形させればよい。また、コイルの径が極端に小さくならないように、ワイヤガイド４０が形成される位置を分散させることが好ましい。
【００３５】
また、ワイヤガイド４０は、コイル３５と別体に設けてもよい。図８に示すように、湾曲管３３の長さよりも短くされた複数の短尺コイル４６を長手方向に配列させる。各短尺コイル４６の間に、内周にワイヤガイド４０が略９０°間隔で設けられたリング４７を配置する。短尺コイル４６とリング４７とを樹脂で被覆すれば、所定の位置にワイヤガイド４０が設けられた湾曲管を得ることができる。これによれば、コイルの製造、及びワイヤガイド４０の位置合せが簡単になる。
【００３６】
上記実施形態では、内径層３６と外皮層３７とを同じ樹脂で成形したが、内径層３６と外皮層３７との剛性を異ならせてもよいし、異なる樹脂で成形してもよい。また、内径層３６と外皮層３７とでコイル３５を被覆したが、必要な厚み、剛性、曲げ性を得られるならば、１層の樹脂で被覆してもよい。この場合、コイル３５にチューブ４３を被せて溶融樹脂に浸漬させれば、外表面が平滑でかつ樹脂層が１層の湾曲管を得ることができる。また、第１樹脂被覆工程で流動浸漬法を用いたが、使用する樹脂の種類に応じて適宜異なる工法を用いてもよい。例えば、真空蒸着等の蒸着法を用いることもできる。
【００３７】
また、穴あけ工程は、除去工程の後で行ってもよい。更に、穴あけ工程では、ワイヤ３４ａ〜３４ｄをワイヤガイド４０内に差し込んで内径層３６を貫通させてもよい。この場合、ワイヤ３４ａ〜３４ｄと内径層３６とが常に摺接することになるが、内径層３６を形成する樹脂に摺動性のよいものを用いれば、ワイヤ３４ａ〜３４ｄの動きに悪影響は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】内視鏡の構成例を示す平面図である。
【図２】湾曲部及び先端部の長手方向の断面図である。
【図３】湾曲部の長手方向に直交する方向の断面図である。
【図４】コイルの外観斜視図である。
【図５】湾曲管の製造手順を示すフローチャートである。
【図６】第１樹脂被覆工程〜第２樹脂被覆工程後のコイルを示す断面図である。
【図７】穴あけ工程後のコイルと、除去工程により完成した湾曲管を示す断面図である。
【図８】ワイヤガイドをリングに設けて別体としたコイルの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  内視鏡
１１  挿入部
１１ｂ  湾曲部
３３  湾曲管
３４ａ〜３４ｄ  ワイヤ
３５  コイル
３６  内径層
３７  外皮層
４０  ワイヤガイド
４１  穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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