(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプと、
前記パイプの円周方向に沿って形成された一方の切り欠き部と前記一方の切り欠き部に対向する位置に形成された他方の切り欠き部との間に設けられた弾性変形部と、
凹凸に形成された前記弾性変形部を構成する前記切り欠き部の底部と、
を有することを特徴とする内視鏡用湾曲管。
【請求項２】
前記切り欠き部の底部は、前記切り欠き部を前記パイプの長軸に垂直に切り欠くことにより形成され、前記パイプの長軸に沿って、前記弾性変形部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用湾曲管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作部の操作により作動する湾曲自在な内視鏡用湾曲管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７および図８を用いて軟性内視鏡の構成を説明する。
図７に示すように、内視鏡１は操作部２と挿入部３とにより構成されている。挿入部３は可撓性管４とその先端に設けられた湾曲部５および先端構成部６等により構成され、先端構成部６には観察窓７が設けられている。
【０００３】
操作部２の操作フレーム部８には、挿入部３の湾曲部５を湾曲操作せしめるための操作ノブ９と、前記観察窓７を通して体腔内を観察するための接眼部１０と、図示省略した光源装置に接続されるユニバーサルコード１１と、送気送液用の操作ボタン１２とが装備されている。
【０００４】
前記湾曲部５内には、図８で示すような湾曲管１３が内装されている。この湾曲管１３は、複数の節輪１４を以下のように連結して構成することにより、前記操作部２の操作ノブ９を操作して上下・左右方向へのいわゆる湾曲動作が可能となるように構成されている。すなわち、湾曲管１３を構成する複数の節輪１４は薄肉円筒状の短管で構成されており、各節輪１４の一方の端部には隣接する他の節輪１４とリベット１５を介して回動自在に連結するために短管の一部を平坦に成形した一対の連結部１６，１６が延設され、この一対の連結部１６，１６は節輪１４の直径方向に相対して設けられている。さらに、各節輪１４の他方の端部には、前記一対の連結部１６，１６と直径方向に直交する方向に相対して一対の連結部１６，１６が設けられており、各節輪１４は４個の連結部１６においてリベット１５を介して回動自在に連結されている。
【０００５】
各節輪１４の両端の内周面にはそれぞれワイヤ受け１７を支持する一対の凹部１８，１８が設けられている。この一対の凹部１８，１８は前記の連結部１６，１６と節輪１４の円周方向に９０度ずれた位置に相対設されている。凹部１８には操作ワイヤ１９を挿通支持するための管状のワイヤ受け１７がロウ付け等の手段でそれぞれ固設されている。従って、各節輪１４の内周面には円周方向に沿って等間隔に４個のワイヤ受け１７が固設されている。
【０００６】
各ワイヤ受け１７にはそれぞれ操作ワイヤ１９が挿通され、操作ワイヤ１９はその一端が湾曲部５の最先端に位置する節輪１４に固定され、他の一端は操作部２内の操作ノブ９に連結されており、節輪１４の直径方向に相対置された一対の操作ワイヤ１９の一方を操作ノブ９により引くと、他の一方は最先端の節輪１４により引っ張られるように作用して連動するように構成されている。
【０００７】
従来、このように内視鏡の湾曲部５は節輪１４をリベット１５にて連結する方法にて製造されており、その節輪１４の製造方法としては、例えば特開平２−１９５９３１号公報記載の発明がある。
【０００８】
前記特開平２−１９５９３１号公報の製造方法を図９を用いて説明する。
この製造方法は、金属パイプ２０を回転可能にチャック２２で把持し、金属パイプ２０の内側にドロスを除去するための芯材２１を挿入した後、金属パイプ２０を回転させるとともに金属パイプ２０の軸線方向に移動させながらレーザ２３にて熱溶断することにより節輪１４の切断加工を行うというものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には以下のような問題点がある。
まず、湾曲管を構成する部品として節輪とリベットが必要であり、節輪は内視鏡１本当たり４〜５種類、計１５〜２０個、リベットは連結箇所分で２８〜３８個と多数量かかることになる。このことは湾曲管を構成する部品の作製、管理が困難になり、さらに１つ部品が足りないだけでも製品が組み上がらないことから部品在庫の増大にもつながる。
【００１０】
また、前記問題点は、組立箇所が多いことにもつながり、加工工程、工数の増大につながる。また、今後内視鏡が、より小型化する点から組立作業自体が困難になることが考えられる。
【００１１】
さらに、特開平２−１９５９３１号公報記載の発明は節輪を作製するための切断加工については、加工時に外力が加わらないので変形したりすることなく、極めて高い精度で加工できるとの効果を記述しているが、連結部分の平坦化の成形についての工程が残っており、その成形時に伴う節輪全体の変形、精度劣化については解決を与えていない。その上、従来技術のような連結構造を取る限り、連結部には節輪の板が重なり、且つ、リベットが入るため、内視鏡の内径もしくは外部に突出することになる。このことは、突出が外部であれば、内視鏡の外径の増大につながり体内への挿入性の悪化につながる。また、突出を内側に持ってくれば内蔵物の大きさが制限される。
【００１２】
本発明は、従来の内視鏡用湾曲管の問題点に鑑みて開発されたもので、パイプに対し可撓に必要な弾性変形可能な連結部を残し、他の部分を切り欠くことにより、一体で、且つ湾曲管内外に連結のための突出部が無くなる内視鏡用湾曲管を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パイプと、前記パイプの円周方向に沿って形成された一方の切り欠き部と前記一方の切り欠き部に対向する位置に形成された他方の切り欠き部との間に設けられた弾性変形部と、凹凸に形成された前記弾性変形部を構成する前記切り欠き部の底部とを有することを特徴とする内視鏡用湾曲管である。
また、他の発明は、前記切り欠き部の底部は、前記切り欠き部を前記パイプの長軸に垂直に切り欠くことにより形成され、前記パイプの長軸に沿って、前記弾性変形部を形成したことを特徴とする内視鏡用湾曲管である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
本発明の実施の形態１を図１および図２に基づいて説明する。
図１は本実施の形態１に使用する製造装置を示す斜視図、図２は湾曲管を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、被加工物であるパイプ３１は、テーブル３４上に固設した回転装置３３の回転軸に連結されたチャック３２に保持されるようになっている。テーブル３４は、不図示のモータおよびボールネジにより駆動され、チャック３２で保持したパイプ３１の長手軸方向であるＸ方向に移動位置決め制御自在となっている。また、回転装置３３は前記Ｘ方向に回転軸を有し、図示しないモータにより回転位置決め制御自在となっている。これにより、チャック３２に保持されたパイプ３１は、テーブル３４により前記Ｘ方向に移動位置決め制御され、且つ回転装置３３によりパイプ３２の中心軸回りに回転位置決め制御されるようになっている。
【００２２】
パイプ３１の切断加工を行うレーザ３５は、図示しないレーザ発振器で発振され、照射、遮断を行う図示しないシャッターを通り、レンズ３８を介してパイプ３１の切断位置である上面付近に焦点を結ぶように配設され、かつ、レーザ３５の光軸とパイプ３１の中心軸とが交差するように配設されている。また、レーザ３５がパイプ３１に照射され切断加工が施されるときに、アシストガス３７が、レンズ３８の下方に接続されたアシストガス管３６を介してノズル３９からパイプ３１に噴射するように、図示しない弁によって開閉制御されている。
【００２３】
パイプ３１の内部には、パイプ３２に切断加工の際にパイプ内面反対側にドロスが付着するのを防ぐとともに、熱影響を与えないことを目的とした芯材４０が挿通されている。
【００２４】
なお、本実施の形態ではパイプ３１としているが、弾性領域が広い材質が良く、特にバネ材、細かくはＳＵＳ材、りん青銅、ベリリウム銅、洋白、形状記憶合金、特に超弾性材などが可撓性を得る上で有効である。また、レーザ３５は、ＣＯ2 レーザ、ＹＡＧレーザ等が対象として挙げられる。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態１の製造方法を説明する。
先ず、パイプ３１をチャック３２にチャックし、パイプ３１のチャックから遠い方の切断開始位置にテーブル３４を移動位置決めする。次に、レーザ３５を発振させるとともに、アシストガス３７を噴出させ、レーザ３５を遮断している図示していないシャッターを開いてパイプ３１にレーザ光を照射する。パイプ３１の回転と移動を回転装置３３とテーブル３４により制御し、図２（ａ）に示すように、可撓性を得たい側にパイプ半周分に満たない切り欠き４２（４２−１）を１８０度対向した位置でつながらないように２ヶ所切り取る。切り取り加工が終了した後、シャッターを閉じるとともに、アシストガス３７の噴出を停止し、次の加工位置にパイプ３１を位置決めし、前記切り欠き４２（４２−１）に対して９０度移動させた位置に、前記と同様にして切り欠き４２（４２−２）を１８０度対向した位置に２ヶ所形成する。
【００２６】
以下、前記切り欠き４２の切断加工を繰り返して、パイプ３１について可撓性を得る長さ分、切り欠き加工を行い、パイプ３１をチャックから取り外す。そして、チャックしていた部分を必要な長さに応じ切り落とせば、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、１８０度対向した位置にＵ字状の切り欠き４２を２個有し、この切り欠き４２間に切り残された弾性変形部４３を中心に弾性変形することにより湾曲動作が可能な湾曲管４１を得ることができる。ここで、図２（ａ）は湾曲管４１の平面図、図２（ｂ）は湾曲管４１の正面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図で切り欠きと弾性変形部の位置を表しており、図２（ｄ）は湾曲管を可撓させた状態図である。
【００２７】
また、図３に示すように、１ヶ所の切り欠き４２ａの底部を凹凸にすることにより、弾性変形部４３ａを１ヶ所の切り欠き内に複数箇所設けて湾曲管４１ａを構成することができる。さらに、図２のＵ字状の切り欠き４１のように弾性変形部４３となる底部を曲線にせず、パイプ長軸に対して垂直に切り欠くことにより、より多くの凹凸を配置でき、弾性変形部を多くすることができる。こうして、弾性変形力量の軽減と湾曲角度の増大を計ることができる。
【００２８】
そして、前記したような切り欠き加工を施し、弾性変形による可撓性を得られた湾曲管４１の切り欠き加工を施していない環状部の内周面に、図２（ｅ）（図２（ｄ）のＢ−Ｂ線断面図）に示すように、操作ワイヤ１９を支持する管状のワイヤ受け１７を弾性変形部４３から円周方向に９０度ずれた位置に相対設しロウ付け等にて固設させる。そして、図２（ｄ）に示すように、ワイヤ受け１７に操作ワイヤ１９を挿通し、その一端を湾曲管４１の先端の環状部に固定し、他端を図７の操作ノブ９に連結し、操作ワイヤ１９を引っ張ることで湾曲管４１は弾性変形部４３を支点として湾曲動作する。
【００２９】
なお、ワイヤ受け１７は、図４（図２（ｄ）のＢ−Ｂ線で切断した位置に相当する断面図）示すように、環状部の一部をパイプ内面方向に突出成形し、環状のままの所との間にできた間隙に操作ワイヤ１９を挿通させるワイヤ受け凸部１７ａを形成する形態をとっても良い。
【００３０】
本発明の実施の形態１によれば、レーザ光による切り欠き加工をパイプ円周長の１周分に満たない範囲に複数箇所施し、可撓に必要な弾性変形連結部を残すことにより、一体で、且つ可撓性をもたせるための連結部（弾性変形部４３）に突出部の無い内視鏡用湾曲管を得ることができる。
【００３１】
［発明の実施の形態２］
本発明の実施の形態２を図５に基づいて説明する。
図５は本実施の形態２の湾曲管を示す図である。なお、本実施の形態は請求項２，５に対するものである。
【００３２】
本発明の実施の形態２の製造方法は、前記実施の形態１に使用した製造装置（図１参照）を用い、回転装置３３およびテーブル３４によりパイプ３１の位置決め制御をしつつレーザ３５により、図５に示す形状の切り欠き５２をパイプ３１に形成し、必要な長さに切断して湾曲管５１を製造した。
【００３３】
すなわち、湾曲管５１は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、円周方向に３００度以上の角度の切り欠き５２を有し、切り残された１ヶ所の連結部分が隣り合う切り欠き５２の連結部分と円周方向で９０度異なる位置に配設されており、この連結部分すなわち弾性変形部５３が弾性変形することにより湾曲動作が可能となっている。ここで、図５（ａ）は湾曲管５１の平面図、図５（ｂ）は湾曲管５１の正面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図で切り欠き５２と弾性変形部５３の位置を表しており、図５（ｄ）は湾曲管５１を可撓させた状態図である。
【００３４】
そして、前記したような切り欠き加工を施し、弾性変形による可撓性を得られた湾曲管５１の切り欠き加工を施していない環状部の内周面に、図５（ｅ）（図５（ｄ）のＤ−Ｄ線断面図）に示すように、操作ワイヤ１９を支持する管状のワイヤ受け１７を弾性変形部５３から円周方向に９０度ずれた位置に相対設しロウ付け等にて固設させる。そして、図５（ｄ）に示すように、ワイヤ受け１７に操作ワイヤ１９を挿通し、その一端を湾曲管４１の先端の環状部に固定し、他端を図７の操作ノブ９に連結し、操作ワイヤ１９を引っ張ることで湾曲管５１は弾性変形部５３を支点として湾曲動作する。
【００３５】
なお、ワイヤ受け１７は、図６（図２（ｄ）のＤ−Ｄ線で切断した位置に相当する断面図）示すように、環状部の一部をパイプ内面方向に突出成形し、環状のままの所との間にできた間隙に操作ワイヤ１９を挿通させるワイヤ受け凸部１７ａを形成する形態をとっても良い。
【００３６】
本発明の実施の形態２によれば、前記実施の形態１の効果の他に、切り欠き５２を１ヶ所の弾性変形部５３で連結しているので、弾性変形部５３の弾性変形方向がパイプ板厚に対し法線方向にあるため、曲げ変形にて曲げ方向に対し外側面の引っ張り変形と内側面の圧縮変形が均衡する中立軸が板厚のほぼ中央となる。よって、弾性変形部５３となる円周方向の切り残し長さを長くしても中立軸と板厚中心との距離が大きく変化しないため、屈曲力量をあまり大きくすること無しに湾曲管５１の湾曲操作を行うことができ、耐久性の向上を計ることができる効果がある。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、パイプ材に円周方向に切り欠きを形成するとともに、その切り欠きをパイプの長軸方向に複数組設け、切り欠きの切り残し部分を弾性変形部にして湾曲動作をさせるようにしたので、一体で、且つ湾曲管内外に従来の節輪を連結するための突起部の無い、内視鏡湾曲管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１，２の内視鏡用湾曲管の製造に使用する製造装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の内視鏡用湾曲管を示す図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図２（ｄ）は湾曲状態を示す平面図、図２（ｅ）は図２（ｄ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の内視鏡用湾曲管の変形例を示す部分拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態１の内視鏡用湾曲管の変形例を示す横断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２の内視鏡用湾曲管を示す図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、図５（ｄ）は湾曲状態を示す平面図、図５（ｅ）は図５（ｄ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２の内視鏡用湾曲管の変形例を示す横断面図である。
【図７】従来例の内視鏡の全体構成を示す斜視図である。
【図８】従来例の内視鏡用湾曲管の構成を示す部分断面図である。
【図９】従来例の節輪切断加工を示す斜視図である。
【符号の説明】
３１  パイプ
３２  チャック
３３  回転装置
３４  テーブル
３５  レーザ
４１，５１  湾曲管
４２，５２  切り欠き
４３，５３  弾性変形部
【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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【図９】
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