JP2002159441A - 内視鏡先端湾曲部の製造方法および内視鏡先端湾曲部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内視鏡の先端部に形成され、回動自在に連結
された複数の節輪が内装され、内視鏡の操作部から進退
操作される操作ワイヤーによって自在に湾曲可能な内視
鏡先端湾曲部の製造方法および内視鏡先端湾曲部におい
て、節輪とワイヤーガイドが低コストかつ不具合なく接
合される内視鏡用先端湾曲部の製造方法および内視鏡先
端湾曲部を提供することである。 【解決手段】 ワイヤーガイドと節輪とをアーク柱に曝
して加熱溶融して接合することにより、上記課題を解決
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡の先端部に形
成され、回動自在に連結された複数の節輪が内装され、
内視鏡の操作部から進退操作される操作ワイヤーによっ
て自在に湾曲可能な内視鏡先端湾曲部の製造方法および
内視鏡先端湾曲部に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡の多くは、先端湾曲部を手元側の
操作部から進退操作される操作ワイヤーで駆動して湾曲
させることができる。

【０００３】一般には、外皮チューブの内側に連結ピン
によって互いに回動自在に連結された複数の節輪から構
成される節輪アセンブリーが嵌入されて内視鏡先端湾曲
部が形成されている。また、それぞれの節輪の内壁の２
箇所には、円筒部を有するワイヤーガイドが取り付けら
れている。ここで、前記ワイヤーガイドの円筒部の内径
は前記操作ワイヤーを自在に挿通可能な寸法に取られて
いる。また、それぞれの節輪に取り付けられた２つのワ
イヤーガイドの円筒部は共にその節輪の中心軸に対して
平行であり、前記２つのワイヤーガイドはその節輪の中
心軸に対して互いに略対称となる位置に取り付けられて
いる。なお、内視鏡先端湾曲部が略直線状である時は、
各節輪の一方のワイヤーガイドおよび他方のワイヤーガ
イドはそれぞれほぼ一直線状に整列する。

【０００４】ここで、２本の操作ワイヤーの先端が前記
一方のワイヤーガイドと前記他方のワイヤーガイドにそ
れぞれ挿通されている。また、前記２本の操作ワイヤー
の基端と牽引ワイヤーの両端のそれぞれとが接続されて
いる。さらに、前記牽引ワイヤーの中位は内視鏡の操作
部に設置されたプーリーに係合されている。

【０００５】ここで、前記２本の操作ワイヤーの一方を
前記一方のワイヤーガイドに、また前記２本の操作ワイ
ヤーの他方を前記他方のワイヤーガイドに挿通した後、
前記２本の操作ワイヤーの先端末をワイヤーガイドの円
筒部の内径より太くなるように加工することで、前記２
本の操作ワイヤーの先端末はそれぞれ、前記節輪アセン
ブリーを構成する節輪のうち、もっとも内視鏡の先端側
に位置する節輪の一方のワイヤーガイドと他方のワイヤ
ーガイドの内視鏡先端側端面に係合する。

【０００６】従って、前記プーリーを回転させることに
より、前記牽引ワイヤーの一方の端部は内視鏡先端部に
向かって押し出され、他方の端部は内視鏡操作部側へ引
き込まれる。よって、前記２本の操作ワイヤーの一方の
先端は押し出され、前記２本の操作ワイヤーの他方の先
端は牽引されるので、牽引される操作ワイヤーの先端と
係合しているワイヤーガイドが湾曲部の内側になるよう
に前記内視鏡先端湾曲部は湾曲する。

【０００７】なお、上記の例においては、一つの牽引ワ
イヤーおよびプーリーと、一対のワイヤーガイドおよび
操作ワイヤーの組み合わせによって内視鏡先端湾曲部を
２方向に屈曲させているが、前記内視鏡が一つの牽引ワ
イヤーおよびプーリーと、一対のワイヤーガイドおよび
操作ワイヤーをもう一組備える構成とすれば、前記内視
鏡先端湾曲部を４方向に屈曲させることができる。

【０００８】ここで、従来の内視鏡先端湾曲部において
は、抵抗溶接やはんだ付け、またはろう付けによって前
記ワイヤーガイドは前記節輪に接合されていた。抵抗溶
接は、図８に示すように、節輪１２１とワイヤーガイド
１１１を挟むように第１の抵抗溶接電極４０１と第２の
抵抗溶接電極４０２を配置し、前記第１の抵抗溶接電極
４０１と前記第２の抵抗溶接電極４０２を加圧しながら
両電極間に大電流を流して節輪１２１とワイヤーガイド
１１１の接触部を溶融させて接合部１１５を形成するも
のである。

【０００９】しかしながら、抵抗溶接を行うためには大
電力を供給するための大がかりな設備が必要であり、ま
た溶接機構も複雑で高価であるという問題があった。

【００１０】また、はんだ付けははんだがワイヤーガイ
ドの円筒部の中に進入し、ワイヤーガイドに操作ワイヤ
ーを挿通できなくなるおそれがあった。また、はんだ付
けは固着強度が５．５ｋｇｆ／ｍｍ^２（隙間０．０５ｍ
ｍ時）程度であり、接合部が解離するおそれがあった。
さらに、はんだ付け前のフラックスによる母材洗浄およ
びはんだ付け後のフラックス除去を行わなければならな
かった。また、はんだ付けではフラックスによる洗浄が
不十分な場合、腐食が起こりやすいという問題があっ
た。さらにはんだ付けの場合、フラックスがはんだ内に
閉じ込められ、前記フラックスがはんだの腐食の原因と
なるという問題があった。また、はんだ付けははんだご
てをワイヤーガイドに接触することによって行われるの
で、位置ずれを起こしやすいという問題があった。

【００１１】また、ろう付けの場合は固着強度が８５ｋ
ｇｆ／ｍｍ^２（隙間０．０５ｍｍ時）程度であり、固着
強度は保たれる。しかしながら、ろう付けは７００℃〜
９００℃の高温雰囲気で作業が行われるため、ろう付け
する周囲が必要以上に加熱されて焼きなましされ、材料
の強度が落ちるという問題があった。さらに、ろうが接
合部以外に流れる場合があり、均一な仕上がりになりに
くいという問題があった。

【００１２】そこで、特開平５−３８５２号記載の内視
鏡先端湾曲部においては、ワイヤーガイドと節輪とを、
節輪の外壁部にレーザーを照射してワイヤーガイドと節
輪とを加熱溶融させて接合している。

【００１３】しかしながら上記の内視鏡先端湾曲部にお
いては、レーザー照射領域とその隣接領域との温度勾配
が大きいため、レーザー照射領域の縁の部分では溶融し
た金属３１５が表面張力で盛り上がった状態でそのまま
硬化し、図９のように節輪３２１の外壁部に切り返り部
３１５ａが発生し、節輪３２１を内視鏡先端湾曲部に嵌
入できなくなるという問題があった。また、節輪の内側
から節輪とワイヤーガイドとをレーザー溶接しようとす
ると、レーザーを斜めに照射しなければならず、作業性
が悪いという問題があった。

【００１４】さらに、レーザー溶接装置は他の加工装置
と比較して高価であるので、コストの増大につながると
いう問題があった。また、レーザーはレーザー照射領域
の温度を急激に上昇させ、前記レーザー照射領域とその
隣接領域との温度勾配が大きくなるので、熱ひずみ等に
よる溶接領域の破損のおそれがあった。

【００１５】また、レーザー溶接の場合は、レーザーを
接合箇所に確実に照射する必要があり、高精度な位置決
めが要求されるという問題があった。また、レーザーが
ワイヤー上で反射し、高エネルギーのレーザーが作業者
に照射されるおそれがあり、作業を危険なものとしてい
た。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決し、節輪とワイヤーガイドが低コストかつ不具合な
く接合される内視鏡先端湾曲部の製造方法および、この
製造方法によって製造された内視鏡先端湾曲部を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の内視鏡先端湾曲部の製造方法は、ワイヤ
ーガイドと前記節輪とをアーク柱に曝して加熱溶融して
接合している。従って、接合箇所をアーク柱に曝して加
熱溶融して接合することによって、微小領域を選択的か
つ瞬間的に加熱できるので、接合箇所の周囲が必要以上
に加熱されて焼きなましされ、強度が落ちるおそれが無
く、また、フラックスによる母材洗浄の必要がない。

【００１８】また、前記アーク柱は電磁波ではないた
め、レーザー溶接におけるレーザー光のように、アーク
柱が溶接領域で反射して作業者に照射されることはな
い。

【００１９】さらに、アーク溶接装置はレーザー溶接装
置に比べて安価であり、設備投資のコストを低く押さえ
ることが出来る。

【００２０】また、アーク柱はレーザー光とは異なり、
溶接領域の周辺に輻射熱が伝えられるため、溶接領域と
隣接領域との温度勾配を小さく押さえることが可能であ
るので、熱ひずみ等による溶接領域の周辺の破損やエッ
ジのおそれがない。

【００２１】また、前記節輪が貫通孔を有し、前記ワイ
ヤーガイドが前記筒状部の側面に突出部を有し、前記節
輪の貫通孔と前記ワイヤーガイドの突出部とをアーク柱
に曝して加熱溶融して接合する構成とすることによっ
て、接合作業をより平易なものとすることができる（請
求項２）。

【００２２】さらに、前記ワイヤーガイドの突出部の突
出方向の長さが前記節輪の板厚よりも小さくする構成と
して接合部を節輪の外壁から凹ませることにより、確実
に節輪を内視鏡の先端湾曲部に嵌入できる（請求項
３）。

【００２３】また、前記ワイヤーガイドの突出部の先端
部が錘体状に形成されている構成としても良い。アーク
柱は２電極間の最短距離に発生するので、節輪を一方の
電極とし、他方の電極をワイヤーガイド近辺に配置して
両電極間に電流を加えると、アーク柱は前記他方の電極
と前記ワイヤーガイドの突出部の先端部の間に発生す
る。すなわち、前記他方の電極を設置する位置は、前記
一方の電極と接続されている部分のうち、前記他方の電
極と最も近い部分が前記ワイヤーガイドの突出部の先端
部となるような位置であれば良いので、細かい位置決め
作業が不要である（請求項４）。

【００２４】

【発明の実施の形態】図２に本発明の実施の形態の先端
湾曲部を有する内視鏡および内視鏡用処置具を示す。内
視鏡１の挿入部可撓管３の先端に形成された先端湾曲部
２は体内に挿置され、先端湾曲部２の最先端に配置され
た対物光学系より撮像された映像を接眼部６より観察す
ることができる。さらに操作部４上に設置された操作操
作ノブ５を回転させることにより、先端湾曲部２を湾曲
させることが可能である。

【００２５】ここで、図３に先端湾曲部２の断面図を示
す。先端湾曲部２は外皮ゴムチューブ１４で被覆された
構造となっている。また、先端部本体には互いに連結リ
ベット係合孔２１ａにて連結リベット２２により連結さ
れた複数個の節輪２１から構成された節輪アセンブリー
２５が嵌入結合されており、各々の節輪２１の内胴部に
は第１のワイヤーガイド１１ａおよび第２のワイヤーガ
イド１１ｂが設置されている。なお、節輪２１は端部を
楔状に切断した金属製の円筒である。また、それぞれの
節輪２１に接合された第１のワイヤーガイド１１ａおよ
び第２のワイヤーガイド１１ｂは節輪２１の中心軸１５
に垂直な一面上に設置されており、また第１のワイヤー
ガイド１１ａと第２のワイヤーガイド１１ｂは、略対称
な位置に配置されている。さらに、全ての節輪を略一直
線状に並べたときに第１のワイヤーガイド１１ａと第２
のワイヤーガイド１１ｂはそれぞれ略一直線状に並ぶよ
うに配置されている。ここで、各節輪の第１のワイヤー
ガイド１１ａには第１の内視鏡操作ワイヤー１２ａが順
次挿通され、また各節輪の第２のワイヤーガイド１１ｂ
には第２の内視鏡操作ワイヤー１２ｂが順次挿通されて
いる。さらに、第１の内視鏡操作ワイヤー１２ａの第１
の内視鏡操作ワイヤー先端２０ａおよび第２の内視鏡操
作ワイヤー１２ｂの第２の内視鏡操作ワイヤー先端２０
ｂはともに先端が膨らんだ球状に形成されている。従っ
て、第１の内視鏡操作ワイヤー１２ａが内視鏡先端側の
節輪２１の第１のワイヤーガイド１１ａから、また第２
の内視鏡操作ワイヤー１２ｂが第２の先端ワイヤーガイ
ド１１ｂから脱離しないようになっている。

【００２６】なお、第１の内視鏡操作ワイヤー１２ａお
よび第２の内視鏡操作ワイヤー１２ｂは単線であっても
より線であっても構わない。

【００２７】また、図４に操作部４の断面図を示す。操
作ノブ５はプーリー軸を介してプーリー１６と接続され
ている。すなわち第１のプーリー１６は操作ノブ５の回
転に従って回転する。さらにプーリー１６には牽引ワイ
ヤー３３が係合している。また、牽引ワイヤーの両端に
は箱型の第１の弛緩除去器３５ａおよび第２の弛緩除去
器３５ｂが取り付けられている。さらに、第１の弛緩除
去器３５ａおよび第２の弛緩除去器３５ｂは第１の操作
ワイヤー基端係合孔３６ａおよび第２の操作ワイヤー基
端係合孔３６ｂを有している。ここで第１の内視鏡操作
ワイヤー１２ａおよび第２の内視鏡操作ワイヤー１２ｂ
はそれぞれ第１の操作ワイヤー基端係合孔３６ａおよび
第２の操作ワイヤー基端係合孔３６ｂに挿置されてい
る。なお、第１の内視鏡操作ワイヤー１２ａの第１の内
視鏡操作ワイヤー基端３０ａおよび第２の内視鏡操作ワ
イヤー１２ｂの第２の内視鏡操作ワイヤー基端３０ｂは
ともに先端が膨らんだ球状に形成されており、第１の内
視鏡操作ワイヤー１２ａの第１の弛緩除去器３５ａから
の、また第２の内視鏡操作ワイヤー１２ｂの第２の弛緩
除去器３５ｂからの脱離を防止している。第１のプーリ
ー１６の回転に応じて牽引ワイヤー３３は進退し、さら
に牽引ワイヤー３３の進退に従って第１の内視鏡操作ワ
イヤー１２ａおよび第２の内視鏡操作ワイヤー１２ｂは
進退する。

【００２８】ここで、操作ノブ５を回転させると、先端
湾曲部２は湾曲する。

【００２９】本発明の実施の形態においては、節輪２１
と第１のワイヤーガイド１１ａ、および節輪２１と第２
のワイヤーガイド１１ｂはそれぞれアーク溶接によって
接合されている。第１のワイヤーガイド１１ａおよび第
２のワイヤーガイド１１ｂは図５に示すように貫通孔Ｈ
１が穿孔された円筒部Ｃと円柱形状の突出部Ｐから構成
されている。一方、節輪２１には突出部Ｐを嵌着可能な
貫通孔Ｈ２が穿孔されている。また突出部Ｐの高さは節
輪２１の板厚よりやや小さい。

【００３０】本発明の実施の形態においては、第１のワ
イヤーガイド１１ａおよび第２のワイヤーガイド１１ｂ
の突出部Ｐを節輪２１の貫通孔Ｈ２に嵌着したうえで、
節輪２１と第１のワイヤーガイド１１ａ、および節輪２
１と第２のワイヤーガイド１１ｂとがアーク柱に曝して
加熱溶融して接合される。

【００３１】すなわち、図１に示すように、第１のワイ
ヤーガイド１１ａの円筒部Ｃと第１の電極２０１を当接
させ、また第２の電極２０２を第１のワイヤーガイド１
１ａの突出部Ｐの付近に設置する。さらに、接合部の酸
化を防止するため、第１のワイヤーガイド１１ａおよび
第２の電極２０２の周囲はアルゴンガスで満たされてい
る。

【００３２】ここで、第１の電極２０１と第２の電極２
０２の間に所定の電力を供給することにより、第２の電
極２０２と第１のワイヤーガイド１１ａの突出部Ｐが嵌
着されている節輪２１の貫通孔Ｈ２の間にアーク柱２０
３が発生する。アーク柱の温度は５０００Ｋ以上と非常
に高温であるため、第１のワイヤーガイド１１ａの突出
部Ｐおよびこの突出部Ｐが嵌着されている節輪２１の貫
通孔Ｈ２の縁は溶融する。このとき溶融した金属は貫通
孔Ｈ２に流入する。次いで、第１の電極２０１と第２の
電極２０２の間の電力の供給を停止して、アーク柱２０
３を消滅させることにより、溶融した金属はその凝固点
まで冷却され、結果として図のように第１のワイヤーガ
イド１１ａの突出部Ｐとこの突出部Ｐが嵌着されている
節輪２１の貫通孔Ｈ２は強固に接合される。なお、第２
のワイヤーガイド１１ｂの突出部Ｐとこの突出部Ｐが嵌
着されている節輪２１の貫通孔Ｈ２を接合する場合も同
様である。

【００３３】本発明の実施の形態においては、第１のワ
イヤーガイド１１ａおよび第２のワイヤーガイド１１ｂ
の突出部Ｐの高さは節輪２１の板厚よりやや小さいの
で、図６に示す通り、突出部Ｐと節輪２１の接合部１５
は節輪２１からくぼんだ状態に形成される。従って節輪
アセンブリー２５をスムーズに外皮ゴムチューブ１４に
嵌入することができる。

【００３４】また、図７のように、第１のワイヤーガイ
ド１１ａおよび第２のワイヤーガイド１１ｂの突出部が
円錘状部Ｐｃを有する構成としてもよい。この場合、錘
体状突出部Ｐｃの高さは節輪２１の板厚よりもやや大き
くなるが、錘体状部Ｐｃの体積は節輪２１の貫通孔Ｈ２
の体積よりも小さくなるように形成されている。

【００３５】第１のワイヤーガイド１１ａおよび第２の
ワイヤーガイド１１ｂの突出部をこのような形状にして
ワイヤーガイドと節輪をアーク溶接する場合、アーク柱
は第２の電極２０２と錘体状部Ｐｃの先端の間に発生す
る。すなわち、第２の電極２０２は、錘体状部Ｐｃの先
端が節輪２１よりも第２の電極２０２に対して近付くよ
うに設置するだけで良いので、細かい位置決め作業が不
要である。

【００３６】なお、本発明は上記実施の形態のファイバ
ー内視鏡のみに限定されるものではなく、たとえば内視
鏡先端部に撮像素子を備えた電子内視鏡にも適用され
る。

【発明の効果】以上のように、本発明の内視鏡用先端湾
曲部の製造方法および内視鏡用先端湾曲部によれば、節
輪とワイヤーガイドが低コストかつ不具合なく接合され
た内視鏡用先端湾曲部が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部の節
輪にワイヤーガイドをアーク溶接している状態を示した
図である。

【図２】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部を備
えた内視鏡の概略図である。

【図３】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部の断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部を備
えた内視鏡の操作部の断面図である。

【図５】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部のワ
イヤーガイドの外観図である。

【図６】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部の、
ワイヤーガイドが溶接された節輪の部分断面図である。

【図７】本発明の実施の形態の内視鏡用先端湾曲部のワ
イヤーガイドの別例の外観図である。

【図８】従来の内視鏡用先端湾曲部において、ワイヤー
ガイドを節輪に抵抗溶接している状態を示したものであ
る。

【図９】従来の内視鏡用先端湾曲部における、ワイヤー
ガイドがレーザー溶接された節輪の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 内視鏡 ２ 先端湾曲部 ３ 挿入部可撓管 ４ 操作部 ５ 操作ノブ ６ 接眼部 １１ａ 第１のワイヤーガイド １１ｂ 第２のワイヤーガイド １２ａ 第１の内視鏡操作ワイヤー １２ｂ 第２の内視鏡操作ワイヤー １４ 外皮ゴムチューブ １５ 接合部 １６ プーリー ２０ａ 第１の内視鏡操作ワイヤー先端 ２０ｂ 第２の内視鏡操作ワイヤー先端 ２１ 節輪 ２１ａ 連結リベット係合孔 ２２ 連結リベット ２５ 節輪アセンブリー ３０ａ 第１の内視鏡操作ワイヤー基端 ３０ｂ 第２の内視鏡操作ワイヤー基端 ３３ 牽引ワイヤー ３５ａ 第１の弛緩除去器 ３５ｂ 第２の弛緩除去器 ３６ａ 第１の操作ワイヤー基端係合孔 ３６ｂ 第２の操作ワイヤー基端係合孔 ２０１ 第１の電極 ２０２ 第２の電極 ２０３ アーク柱

フロントページの続き (72)発明者 吉野 一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 難波 英男 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA21 DA03 DA14 DA19 DA21 4C061 AA00 BB01 CC04 DD03 FF33 HH39 JJ06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡の先端部に形成され、回動自在に
   連結された複数の節輪が内装され、前記節輪に取りつけ
   られた筒状部を有するワイヤーガイドと係合する操作ワ
   イヤーによって湾曲自在の内視鏡先端湾曲部の製造方法
   であって、 前記ワイヤーガイドと前記節輪とをアーク柱に曝して加
   熱溶融して接合することを特徴とする、内視鏡先端湾曲
   部の製造方法。
2. 【請求項２】 前記節輪が貫通孔を有し、前記ワイヤー
   ガイドが前記筒状部の側面に突出部を有し、 前記節輪の貫通孔に前記ワイヤーガイドの突出部を挿置
   したうえで前記節輪の貫通孔と前記ワイヤーガイドの突
   出部とをアーク柱に曝して加熱溶融して接合することを
   特徴とする、請求項１に記載の内視鏡の先端湾曲部。
3. 【請求項３】 前記ワイヤーガイドの突出部の突出方向
   の長さが前記節輪の板厚よりも小さいことを特徴とす
   る、請求項２に記載の内視鏡先端湾曲部の製造方法。
4. 【請求項４】 前記ワイヤーガイドの突出部の先端部が
   錘体状に形成されていることを特徴とする、請求項２に
   記載の内視鏡先端湾曲部の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の内視鏡先端湾曲部の製造方法を用いて製造された、内
   視鏡先端湾曲部。