JP2004236685A - 内視鏡の湾曲管と湾曲管の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、内視鏡用湾曲管の隣接する節輪を連結する連結部の細径化が図れると共に、その連結部の十分な強度を確保することが可能な湾曲管を容易かつ確実に組み立てる組立方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、連結する節輪２１に形成された舌片２１ａ，２１ｂを重ね合せるとともに、内側に配置された舌片２１ａに形成された嵌入孔２３に軸ピン２２を挿通し、上記節輪２１には嵌入孔２３の中心から長手方向に一定距離離れた位置に形成した上記指標２５を基準に光エネルギーのスポットの軸を、指標２５と嵌入孔２３の軸との距離分だけスライドさせて光エネルギーの照射位置を決定し、外側に配置された舌片２１ｂと上記軸ピン２２の端部とをレーザー等の光エネルギーにより溶着する方法である。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の節輪を連結した内視鏡の湾曲管と湾曲管の組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内視鏡の挿入部は先端部と手元側の可撓部の間に湾曲部を設けてなり、この湾曲部を操作部での操作によって操作ワイヤーを介して強制的に湾曲し、挿入部の先端部の向きを適宜変えて広範囲の対象部位を死角なく観察可能になっている。上記湾曲部は大きく分けて複数の節輪を連結してなる湾曲管と、この湾曲管の外周に被覆される外皮チューブとの部分からなる。一般に湾曲管は複数の節輪を挿入部の長手軸方向へ一列に並べ、隣接する節輪同士を順次連結して構成されている。湾曲管の連結部は個々の節輪の両端に隣りの節輪に向かって突き出る舌片を形成し、各舌片それぞれに嵌入孔を形成し、隣り合う節輪の舌片同士を重ね合わせた状態で、重なり合う双方の舌片の嵌入孔にわたり、リベット状の軸ピンを挿通し、軸ピンの両端部を機械的にかしめ付けることで、節輪同士を回動自在に連結するようにしている。
【０００３】
しかし、このような機械的なかしめ部を形成する連結方法では軸ピンの抜けを防止するために軸ピンの両端にかしめ部が比較的大きく形成され、このかしめ部が節輪の内方と外方へ突き出す構造になっていた。このかしめ部が湾曲部の外径を局所的であるにしても太くさせていた。しかるに、近年の内視鏡にあっては益々挿入部の細径化が望まれており、このため、節輪同士を連結する方式についても改善が望まれていた。
【０００４】
この改善の一例として特開昭１０−２４８７９６号公報（特許文献１）に提案される連結方式がある。この方式は、外側に位置する舌片と、これの内側に位置した舌片の嵌入孔に嵌め込んだリベット式の軸ピンとを接合し、外側に位置する舌片の外面からレーザーを照射し、その光エネルギーにより接合する軸ピンと舌片を溶着することで、節輪を回動自在に連結するようにしたものである。
【０００５】
この連結方法によれば、軸ピンを介して各節輪が接続され、優れた回動性が得られると共に、機械的にかしめる場合のように突き出したかしめ部の発生量が少なく、特に外側に向けてかしめ部が突き出すことがなく、湾曲管の細径化が可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭１０−２４８７９６号公報（図４および図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）
この特許文献１の連結方法では内側に位置する舌片の嵌入孔に軸ピンを内側から挿通し、外側に位置する舌片の内面に軸ピンを当てた状態で外側に位置する舌片の外面側からレーザー等の光エネルギーを照射するようにするため、外側に位置する舌片を内側に位置する舌片に重ね合わせた際、内側の軸ピンが外側に位置する舌片に隠れて内側の軸ピンの位置が外観から見て確認できず、外側に位置する舌片の外面に照射する光エネルギーのスポット中心を軸ピンの軸中心に合わせることが非常に困難であった。仮に、光エネルギーのスポットの位置が軸ピンの中心位置から大きくずれたまま、光エネルギーを照射してしまうと、外側に位置する舌片をその内側に位置する軸ピンの頭部全体にわたり溶着させたいにも拘わらず、実際には外側に位置する舌片が軸ピンの頭部の一部としか溶着できず、強度的に弱い不良品が発生する可能性があった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、内視鏡用湾曲管の隣接する節輪を連結する連結部の細径化が図れると共に、その連結部の強度を確保することが可能な湾曲管を提供し、また、そのような湾曲管を容易に製造または組み立てることができる組立方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、複数の節輪を連結した湾曲管の組立方法であって、上記湾曲管を構成する第１の節輪に設けられた第１の連結部と第２の節輪に設けられた第２の連結部とを重ね合わす節輪の連結位置の設定工程と、上記第１の連結部に設けられる嵌入孔に軸部材を嵌入する軸部材嵌入工程と、上記第１の節輪に設けられた指標を検出する指標検出工程と、上記指標検出工程の検出結果に基づいて光エネルギーの照射による接合位置を判別する接合位置判別工程と、上記接合位置判別工程により判別された上記接合位置に光エネルギーを照射して上記軸部材と上記第２の連結部とを接合する接合工程とを具備したことを特徴とする内視鏡用湾曲管の組立方法である。
請求項２に係る発明は、第１の連結部を有する第１の節輪と、第１の節輪に連結するための第２の連結部を有する第２の節輪と、上記第１の連結部に設けられた嵌入孔に嵌入され上記第２の連結部と一体的に接合された軸部材と、上記嵌入孔から所定の距離離れた上記第１の節輪の所定の位置に設けられた指標部とを有することを特徴とする内視鏡の湾曲管である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４を参照して本発明の一実施形態のものについて説明する。
【００１１】
（構成）
図１は本実施形態の内視鏡１全体の概略的な構成を示す。図１に示すように、内視鏡１は患者の体腔内に挿入されるべき挿入部２と、この挿入部２の手元側基端に連結された操作部３を有し、上記操作部３の基端には接眼部４が配設されている。挿入部２は細長い可撓管５の先端に接続管６（図２参照）を介して湾曲部７が連結され、この湾曲部７の先端には先端硬性部（先端部）８が連結されている。
【００１２】
また、操作部３には湾曲部７を湾曲操作するアングル操作ノブ９が設けられていて、このアングル操作ノブ９を回動操作することにより、後述する操作ワイヤー１０（図２参照）を介して上記湾曲部７を上下両方向へ遠隔的に湾曲させることが可能となっている。
【００１３】
図２は挿入部２の先端部分、特に湾曲部７近傍の構成を示す縦断面図である。図２に示すように、挿入部２内には送水や吸引または処置具などの挿通路となるチャンネル１１、観察対象の画像を伝送するためのイメージガイドファイバー１２、観察対象を照明する照明光を先端硬性部８の先端に設置した図示しない観察窓に供給するための図示しないライトガイドファイバー等が内蔵されている。これらの内蔵物の先端側部分はいずれも先端硬性部８に接続される。上記チャンネル１１の基端側は操作部３に設けられたチャンネル開口部１３に接続されている。上記イメージガイドファイバー１２の基端側は操作部３の接眼部４に接続されている。また、上記ライトガイドファイバーの基端側は外部の光源装置に接続される図示しないコネクタに接続されている。
【００１４】
次に、上記湾曲部７の構成について図２を参照して説明する。湾曲部７は湾曲部基体としての湾曲管１５と、その湾曲管１５の外周に被覆された被覆チューブ１６により構成されている。上記湾曲管１５は挿入部２の長手軸方向へ一列に配置した複数の節輪２１を有し、隣接する節輪２１同士はリベット式の軸ピン（軸部材）２２にてそれぞれ回動自在に連結されている。上記湾曲管１５を構成する節輪２１のうちで最先端の節輪２１は略上下方向の相対する２個所の各位置に１本づつ操作ワイヤー１０の先端部分を接続している。各操作ワイヤー１０の基端部は挿入部２内を通して操作部３内まで延び、この操作部３内に組み込まれた図示しない湾曲操作機構に連結されている。この湾曲操作機構は上記アングル操作ノブ９によって操作される。
【００１５】
そして、このアングル操作ノブ９を回動操作することにより、湾曲操作機構はそのアングル操作ノブ９の回動する向きに応じて２本の操作ワイヤー１０のどちらか一方を選択して牽引する。すると、各軸ピン２２を軸部材として回動する節輪２１全体として湾曲部７は牽引された操作ワイヤー１０の向きに湾曲する。
【００１６】
次に、図３を参照して湾曲管１５を構成する節輪２１相互を連結する構造を詳細に説明する。図３は図２におけるＡーＡ線に沿う連結部の断面図である。ここで、湾曲管１５を形成する節輪２１は金属製で筒状の部材により形成されている。節輪２１の先端部分にはそれぞれ左右一対となる舌片（連結部）２１ａがそれぞれ挿入部２の長手軸方向に突き出した状態で形成されている。また、節輪２１の基端部分にはそれぞれ左右一対となる舌片（連結部）２１ｂが挿入部２の長手軸方向に突き出した状態で形成されている。
【００１７】
各節輪２１の基端側に形成された左右一対の舌片２１ｂについての外表面間の距離Ｌは各節輪２１の先端側に突設された左右一対の舌片２１ａについての内面間の距離Ｍよりも若干小さ目に形成されている。このため、図３に示すように、複数の節輪２１を挿入部２の長手軸方向へ一列に並べて配置した状態で、節輪２１の前方の舌片２１ａと、別の節輪２１の後方の舌片２１ｂとが重ね合わせることができるようになっている。
【００１８】
なお、各節輪２１の先端と基端にそれぞれ形成される舌片２１ａ，２１ｂは上述したように節輪２１の先端に形成したものが外側に位置し、節輪２１の基端に形成したものが内側に位置して配置されるが、このような配置の場合に限らず、舌片２１ａ，２１ｂが互いに重なり合う関係にあればよく、舌片２１ａ，２１ｂの内側と外側の位置関係はそれに限定されるものではない。
【００１９】
図３に示すように、内側に位置した舌片２１ｂには隣接する他の節輪２１の舌片２１ａと重なり合う領域内に位置して嵌入孔２３が形成されている。しかし、この舌片２１ｂに対向して重なり合う外側に位置する舌片２１ａにはそのような嵌入孔は形成していない。言え換えると、舌片２１ａは舌片２１ｂの嵌入孔２３を覆うように配置されている。上記嵌入孔２３には上記軸ピン２２が内側より差し込み挿嵌されている。
【００２０】
図３に示すように、上記軸ピン２２は頭部としての大径部２２ａと、この大径部２２ａよりも小径な軸部としての小径部２２ｂとで形成されており、軸ピン２２の小径部２２ｂは上記舌片２１ｂの嵌入孔２３に挿通可能である。また、上記軸ピン２２の大径部２２ａは少なくとも上記舌片２１ｂの嵌入孔２３よりも大径に形成されていて、軸ピン２２の小径部２２ｂを嵌入孔２３に挿入したとき、軸ピン２２の大径部２２ａの先端面が上記内側の舌片２１ｂの内面に当り、嵌入孔２３に対する軸ピン２２の挿入深さを規制するようになっている。そして、上記軸ピン２２の小径部２２ｂを舌片２１ｂの嵌入孔２３に対して内側から挿通し、軸ピン２２の大径部２２ａが外側に位置する舌片２１ａの内面に突き当った状態で、小径部２２ｂの挿入側先端面が、これの外側に位置する舌片２１ａの内面に略当接するような寸法に設定されている。
【００２１】
また、図３に示すように、内側に位置する舌片２１ｂに設けた嵌入孔２３の中心Ｏから挿入部２の長手軸方向へ一定距離ａだけ離れた同一節輪２１の位置には指標２５が形成されている。上記距離ａは舌片２１ａ，２１ｂが重なり合ったとき、外側の舌片２１ａで覆われた範囲から外れ、かつ避けた領域となるのに充分な距離である。つまり、指標２５は舌片２１ａ，２１ｂが重なり合ったとき、外側の舌片２１ａで覆われない領域に位置して設けられる。通常、指標２５は重なり合う舌片２１ａ，２１ｂを避けて節輪２１における環状の壁部に形成される。しかし、舌片２１ａ，２１ｂが比較的長ければ、舌片２１ａ，２１ｂが重なり合わない領域に位置する舌片２１ｂの領域に設けることも可能である。
【００２２】
本実施形態では指標２５を節輪２１の壁を突き抜けた貫通孔として形成しているが、貫通孔である必要はなく、テレビカメラやセンサー等により検出して、位置を識別できるものであれば、節輪２１の外周面に形成する溝や穴またはマーキング等、貫通孔以外のものでも何ら構わない。
【００２３】
そして、この湾曲管１５の製造および組立は湾曲管部品を適宜保持して部品を適宜移動可能な治具を用いてマニュアルで行なうことができるが、湾曲管製造装置を用いて一部または全ての作業を自動的に行なうこともできる。この場合、湾曲管製造装置としては湾曲管の部品を適宜保持して必要な部品を移動可能な治具と、湾曲管１５の軸部材としての軸ピン２２と節輪２１の舌片２１ａとの接合位置に光エネルギーを照射可能で、湾曲管１５に対し照射位置を変更可能な光エネルギー照射手段と、上記節輪２１に設けられた指標２５を検出する指標部検出手段と、上記指標部検出手段の検出結果に基づいて上記光エネルギーの照射位置を判別可能な照射位置判別手段と、上記照射位置判別手段の判別結果に基づいて上記光エネルギーが上記照射位置に照射されるように調整する照射位置調整手段とを具備する。指標２５の位置の認識は指標２５を撮像して画像処理等で指標２５の位置を判別するようにしてもよい。
【００２４】
（作用）
次に、上記構造の湾曲管１５を製造または組み立てる手順について図５のフローチャートを参照し説明する。
【００２５】
まず、湾曲管製造装置の治具に対し、湾曲管１５を構成する複数の節輪２１を挿入部２の長手軸方向へ一列に配置する（節輪の配列工程）。
【００２６】
この後、図４に示すように、先端側に位置する節輪２１の舌片２１ｂに設けた嵌入孔２３に対し内側からリベット式の軸ピン２２を差し込む（軸部材挿嵌工程）。
なお、上記節輪を配列する工程の前に予め舌片２１ｂの嵌入孔２３に対して軸ピン２２を差し込んでおいてもよい。
【００２７】
ついで、図４の矢印Ｘ１で示す向きに、軸ピン２２を挿通した嵌入孔２３を備えた節輪２１に対し、基端側に隣り合った別の節輪２１を挿入部２の軸方向先端側へ移動し、その節輪２１の舌片２１ａを、上記固定側の節輪２１の舌片２１ｂの上に重ね合わせる（図３の状態）。このように舌片を重合わせることによって、先端側の第１の節輪２１の舌片２１ａ（第１の連結部）と、基端側の第２の節輪２１の舌片２１ｂ（第２の連結部）との連結位置が定まり、連結する節輪２１同士の連結位置の設定が完了する（節輪位置調整工程）。
【００２８】
この位置決め設定が完了した後、湾曲管製造装置の指標部検出手段によって、節輪２１に設けられた指標２５の位置を検出する（指標検出工程）。
そして、図４に示すように、検出した指標２５の中心位置に上記湾曲管製造装置に設けられた光エネルギー照射手段のレーザー等の光エネルギースポットの軸Ｊを一致させ、または光エネルギースポットの軸Ｊを現実に一致させる操作を行なうことなく、その検出した指標２５の中心位置データを装置に記憶する。
【００２９】
この光エネルギー照射位置を求めた後、上記湾曲管製造装置の照射位置判別手段により、上記節輪２１の指標２５の位置検出データに基づいて図３に示すように舌片２１ａ，２１ｂが所定の重ね合わせ状態においての光エネルギーの照射による接合位置を決定する（接合位置判別工程）。
【００３０】
そして、上記湾曲管製造装置に設けられたエネルギー照射位置調整手段により、上記照射位置判別手段の判別結果に基づいて光エネルギー照射手段によるレーザー等の光エネルギースポットの軸Ｊの位置を調整する。図４の矢印Ｘ２で示す基端側への向きに光エネルギースポットの軸Ｊの位置を距離ａだけスライドさせる。この結果、光エネルギースポットの軸Ｊは嵌入孔２３の中心Ｏに一致し、光エネルギー照射位置が決まる。
【００３１】
この状態で、湾曲管製造装置に設けられた光エネルギー照射手段を発振させて、光エネルギーを照射し、この光エネルギーの照射により、外側の舌片２１ａと軸ピン２２の小径部２２ｂの端部を溶着する接合工程を行なう。
【００３２】
これらの一連の工程作業を各隣接する節輪２１の舌片２１ａ，２１ｂに順次施すことにより、複数の節輪２１を軸ピン２２により回動自在に連結することができる。
【００３３】
なお、舌片２１ｂの嵌入孔２３に対し、軸ピン２２を差し込む軸部材嵌入工程は治具の形態によっては隣接する節輪２１の互いに対応する舌片２１ａ，２１ｂを重ね合わせた後において行なうことも可能である。
また、上記節輪２１の舌片２１ｂに形成される嵌入孔２３と指標２５との間の距離ａは部品加工精度によって節輪２１毎にばらつく可能性があるので、組立前において個々の節輪２１における距離ａを予め測定しておき、組立時にその個々に測定した値を反映して光エネルギーの照射位置を個別に調整して決めるようにしても良い。この方が、軸ピン２２の中心軸位置Ｏに光エネルギーのスポット軸Ｊを個々の節輪２１に合せて正確に決めることが可能となり、その結果、更に安定且つ高い溶着強度を確保することが可能となる。
【００３４】
また、上述した工程では節輪嵌入孔への軸部挿嵌工程の後に節輪位置調整工程を行なうようにしているが、その工程の順序を入れ替えてもよい。
【００３５】
（効果）
軸支すべき位置において節輪２１の舌片２１ａ，２１ｂが重なり合う関係にあるときは嵌入孔２３に挿入した軸ピン２２が外側の舌片２１ａに隠れて軸ピン２２の位置を外観から確認することができないが、本実施形態では嵌入孔２３から所定の距離に指標２５を設け、この指標２５を基準として、光エネルギーの照射位置を決めるため、外側の舌片２１ａの外面から軸ピン２２の中心部に向けて光エネルギーを的確に照射することができる。光エネルギーのスポットの位置が軸ピン２２の中心位置からずれないため、外側の舌片２１ａと軸ピン２２を十分に溶着させることができ、安定且つ高い溶着強度を確保することが可能となる。
【００３６】
また、指標２５の位置の認識はその指標２５をＴＶカメラ等で撮像してその画像を処理して指標２５の位置を自動的に認識して判別するようにすれば、マニュアルで測定する場合に比べて測定精度を高めることができるし、また、工数の削減を図ることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態では節輪２１に指標２５を設けてその指標２５の位置を認識し、予め記憶した嵌入孔２３と指標２５の間の距離データから連結位置を判別するようにしたが、嵌入孔２３と指標２５の間の距離をその都度測定してその測定した距離データから連結位置を判別するようにしてもよい。この場合、節輪２１の嵌入孔２３と指標２５の間の距離の誤差は無視され、また、指標２５の位置の選定が容易である。
【００３８】
また、嵌入孔２３を直接指標として利用することもできる。この場合は舌片２１ａ，２１ｂを重ね合せる前に嵌入孔２３を予め撮像して画像処理等で嵌入孔２３の位置を検出し、この位置検出データにより軸ピン２２の中心軸位置Ｏに光エネルギーのスポット軸Ｊを合わせるように照射位置の調整を行なう。
【００３９】
また、上記実施形態では節輪の連結部を明確な舌片として突出形成したが、本発明は節輪から突出した舌片として形成する形態に限らず、隣接する節輪の少なくとも一部が互いに重なり合うようにした連結部を形成するものであってもよい。
【００４０】
なお、本実施形態での組み立て手順は上記開口位置合わせ工程の後に上記軸部材嵌入工程を行なうものであったが、上記開口位置合わせ工程の前に上記軸部材嵌入工程を途中まで行なうものであってもよい。
【００４１】
＜付記＞ 複数の節輪を長手軸方向に配列し、各節輪に形成された連結部を重ね合せると共に内側に配置された連結部に形成された嵌入孔に軸部材を挿通し、外側に配置された連結部と上記軸部材の端部とをレーザー等の光エネルギーにより溶着することで、複数の節輪を回動自在に連結可能とする内視鏡用湾曲管の組立方法において、上記節輪には嵌入孔の軸から長手方向に一定距離離れた位置に指標が形成されると共に、上記指標に光エネルギーのスポットの軸を一致させた後に、指標と嵌入孔の軸との距離分だけ光エネルギーのスポットの軸をスライドさせて光エネルギーの照射位置を決定することを特徴とした内視鏡用湾曲管の組立方法。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、隣接する節輪を連結する連結部の細径化が図れると共に、その連結部の十分な強度を確保することが可能であり、また、そのような湾曲管を容易かつ確実に製造または組み立てることができる組立方法および製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡の外観図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る内視鏡の挿入部における湾曲部近傍部分の縦断面図。
【図３】図２中Ａ−Ａ線に沿う連結部の組立時の縦断面図。
【図４】図２中Ａ−Ａ線に沿う連結部の組立時の縦断面図。
【図５】上記節輪の連結部の組み立て手順のフローチャート。
【符号の説明】
１…内視鏡、２…挿入部、５…可撓管、６…接続管、７…湾曲部、
８…先端硬性部、１５…湾曲管、１６…被覆チューブ、２１…節輪、
２１ａ…舌片、２１ｂ…舌片、２２…軸ピン、２３…嵌入孔、２５…指標。

Claims (2)

1. 複数の節輪を連結した湾曲管の組立方法であって、
   上記湾曲管を構成する第１の節輪に設けられた第１の連結部と第２の節輪に設けられた第２の連結部とを重ね合わす、節輪の連結位置の設定工程と、
   上記第１の連結部に設けられる嵌入孔に軸部材を嵌入する軸部材嵌入工程と、
   上記第１の節輪に設けられた指標を検出する指標検出工程と、
   上記指標検出工程の検出結果に基づいて光エネルギーの照射による接合位置を判別する接合位置判別工程と、
   上記接合位置判別工程により判別された上記接合位置に光エネルギーを照射して上記軸部材と上記第２の連結部とを接合する接合工程と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡用湾曲管の組立方法。
2. 第１の連結部を有する第１の節輪と、
   第１の節輪に連結するための第２の連結部を有する第２の節輪と、
   上記第１の連結部に設けられた嵌入孔に嵌入され、上記第２の連結部と一体的に接合された軸部材と、
   上記嵌入孔から所定の距離離れた上記第１の節輪の所定の位置に設けられた指標部と、
   を有することを特徴とする内視鏡の湾曲管。

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