JP2009207738A - 湾曲管用コイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ローコストかつ形成が容易で、安定的にワイヤをガイドすることが可能なワイヤガイドを有する湾曲管用コイルを提供する。
【解決手段】湾曲管の心材として用いられるコイル３５の外周コイル部３９に、内周側に突出された凹状のワイヤガイド４０を複数設ける。コイル軸方向で各ワイヤガイド４０内に挿通されたワイヤ３４ａは、各ワイヤガイド４０と、各ワイヤガイド４０の前後に配置される外周コイル部３９とで摺動可能にガイドされる。
【選択図】図５

Description

本発明は、内視鏡の湾曲管の心材に用いられるコイルと、その製造方法に関する。

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。

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。

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、カシメまたは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。

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）。湾曲管に用いられるコイルは、コイル形状の外周コイル部と、外周コイル部の所定位置に複数設けられたリング状のワイヤガイドとを有している。コイルは、外周がブレード及び外套カバーで被覆されている。
特開２００７−０６１２１８号公報

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、コイルの材料となる線材をコイルの形状に巻きながら、これよりも小さいワイヤガイドの形状に線材を巻く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することが考えられる。

リング状のワイヤガイドは、湾曲管が湾曲されたときのコイルの変形により引き絞られて内径が小さくなり、ワイヤの摺動を阻害することがある。また、ワイヤガイドは、湾曲管内に突出するので、湾曲管内に収容される各種チャンネルや配線等を圧迫して破損の原因となる。

本発明の目的は、上記問題を解決するため、ローコストかつ形成が容易で、安定的にワイヤをガイドすることが可能なワイヤガイドを有する湾曲管用コイルを提供することにある。

本発明の湾曲管用コイルは、コイル形状の外周コイル部と、外周コイル部の所定の部位に形成され、湾曲管を湾曲させるワイヤがコイル軸方向に挿通される複数の凹状のワイヤガイドとを備えている。

ワイヤガイドは、第１のワイヤガイドと、コイル軸方向で第１のワイヤガイドに対面する位置に配置される第２のワイヤガイドから構成してもよい。第２のワイヤガイドは、第１のワイヤガイドと異なる形状またはサイズ、あるいは配置にしてもよい。

第１のワイヤガイドは、例えば、ワイヤが収容可能な深さを有する凹部形状とし、第２のワイヤガイドは、第１のワイヤガイドよりも浅い凹部形状にしてもよい。これによれば、ワイヤと外周コイル部との接触が少なくなるので、ワイヤの摺動をスムースにすることができる。

第１のワイヤガイドは、内周側に突出されて外周側に凹部形状を有し、第２のワイヤガイドは、外周側に突出されて内周側に凹部形状を有してもよい。これによれば、湾曲管内へのワイヤガイドの突出量を小さくすることができるので、ワイヤガイドによる湾曲管内容物への圧迫を防止することができる。

第１のワイヤガイドを、連続して形成された複数の凹部から構成し、第２のワイヤガイドを前記第１のワイヤガイドと同形状とし、かつ第１のワイヤガイドに対して凹部の位相をずらしてもよい。これによれば、第１のワイヤガイドの凹部と第２のワイヤガイドの凹部とからなるワイヤガイドが連続して複数形成されるので、ワイヤの挿通位置の調整が容易になる。

コイルは、外周を樹脂で被覆してもよい。樹脂で被覆したコイルは、外周をブレード及び外套カバーで被覆して湾曲管を構成してもよいし、そのまま湾曲管として用いることもできる。

本発明の湾曲管用コイルの製造方法は、コイル形状を有する外周コイル部の製造時、または外周コイル部の製造後に、外周コイルを構成する線材の所定の位置を治具で挟み込んで複数の凹状のワイヤガイドを形成している。

本発明の湾曲管用コイルは、ワイヤガイドをリング状のワイヤガイドよりも構造が単純な凹状にしたので、コイルの製造に特殊なコイル製造装置を使用する必要がなく、歩留りの悪化も防止できる。これにより、本発明のコイルは、リング状のワイヤガイドを有するコイルよりもコストダウンを図ることができる。

本発明の凹状のワイヤガイドは、リング状のワイヤガイドのように外周コイル部の変形によって内径が大きく変化しないので、ワイヤの摺動を阻害することがなく、安定的にワイヤをガイドすることができる。

ワイヤガイドは、サイズ、形状、配置等が異なる少なくとも第１のワイヤガイド及び第２のワイヤガイドにより構成したので、単純な凹状のワイヤガイドの組み合わせでもワイヤのガイド安定性をより向上させることができる。

本発明の湾曲管用コイルの製造方法は、外形コイル部の製造時、または製造後に線材を治具で挟み込んでワイヤガイドを形成するので、従来のコイル製造ラインに容易に適用することができる。また、線材を治具で変形させるだけの簡単な工程なので、ワイヤガイドのサイズ、形状を一定にすることができる。更に、複数のワイヤガイドの位置調整も容易である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の外周を被覆するブレード３６と、ブレード３６の外周を被覆する外套カバー３７とから構成されている。

図３に示すように、コイル３５は、ステンレススチール等の金属製の線材を巻いて形成された外周コイル部３９から構成されている。外周コイル部３９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。湾曲管３３の断面Ａ−Ａを表す図４に示すように、外周コイル部３９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、例えばコイル３５の１巻きおきに設けられており、コイル軸方向の位置が一致されている。

図５に示すように、ワイヤ３４ａ〜３４ｄは、ワイヤガイド４０内に摺動可能に挿通されている。コイル３５は、ワイヤガイド４０と、ワイヤガイド４０の前後に配置される外周コイル部３９とを用いてワイヤ３４ａ〜３４ｄをガイドしているので、湾曲管３３内でのワイヤ３４ａ〜３４ｄの姿勢が安定し、摺動がスムースになる。

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４２に挿入され、先端に取り付けられた抜止め部材４３により係止されている。ワイヤ係止部４２及び抜止め部材４３は、カシメまたは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。

ブレード３６は、金網等によって形成された網管であり、コイル３５を被覆して湾曲管３３の座屈や捩じれを防止している。外套カバー３７は、柔軟性及び防水性を有するプラスチックチューブであり、ブレード３６の外周と先端部本体３０の一部外周とを被覆している。

コイルの線材を巻いて形成された従来のリング状のワイヤガイドは、湾曲管が湾曲したときのコイルの変形により引き絞られて内径が小さくなり、ワイヤの摺動を阻害することがある。これに対し、本発明のワイヤガイド４０は、コイル３５の内径側に突出された凹状体であるため、湾曲管３３が湾曲されてコイル３５が変形しても内径が極端に小さくなることはない。よって、ワイヤ３４ａ〜３４ｄを安定的にガイドすることができる。

ワイヤガイド４０は、コイル３５の製造時に一緒に形成されている。例えば、図６に示すように、コイル製造装置に供給される前の線材４５の所定位置を雄型４６及び雌型４７からなる治具４８で挟み込み、線材４５を変形させてワイヤガイド４０を形成している。ワイヤガイド４０が形成された線材４５は、コイル製造装置内で外周コイル部３９の形状に巻かれてコイル３５が形成されている。

ワイヤガイド４０は、従来のリング状のワイヤガイドの製造に必要であった特殊なコイル製造装置を用いずに形成することができる。また、リング状のワイヤリングよりも簡単な形状であるため、サイズ、位置ズレによる歩留りの悪化も少なくなる。これにより、コイル３５は、リング状のワイヤガイドを有するコイルよりもコストダウンを図ることができる。

ワイヤガイド４０は、外周コイル部３９の製造後に形成してもよい。この場合、外周コイル部３９の所定の位置を図６に示す治具と同様の治具で挟み込み、外周コイル部３９を変形させてワイヤガイド４０を形成する。外周コイル部３９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が形成された外周コイル部３９の径が小さくなる。そのため、外周コイル部３９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。

上記実施形態では、外周コイル部３９の１巻きおきにワイヤガイド４０を設けたが、ワイヤガイド４０の配置は、湾曲管３３の径、長さ等に基づいて適宜設定可能である。例えば、比較的長い湾曲部３３では、図７に示すように、外周コイル部３９の２巻きおきにワイヤガイド４０を設けてもよい。また、図８に示すように、ワイヤガイド４０を連続して配置してもよい。これによれば、ワイヤガイド４０からワイヤ３４ａ〜３４ｄに与えられる力が分散されるので、ワイヤ３４ａ〜３４ｄが傷みにくくなる。なお、連続して設けるワイヤガイド４０の数は、２つに限定されず、湾曲管３３の径、長さ等に応じて適宜設定可能である。

上記実施形態では、ワイヤガイド４０と外周コイル部３９とを用いてワイヤ３４ａ〜３４ｄをガイドしたが、例えば、コイル軸方向に並んで配置された異なる２つのワイヤガイドを組み合わせてワイヤをガイドしてもよい。使用する治具を変更することで、１本のコイル３５中に異なるサイズ、形状のワイヤガイドを容易に形成することができる。

図９に示す例では、ワイヤ３４ａが収納可能な深い凹部形状を有する第１ワイヤガイド５１と、第１ワイヤガイド５１よりも浅い凹部形状を有する第２ワイヤガイド５２とからワイヤガイドを構成している。矢視Ｂを表す図１０に示すように、ワイヤ３４ａは第１ワイヤガイド５１と第２ワイヤガイド５２とによってガイドされている。これにより、ワイヤ３４ａと外周コイル部３９との接触が少なくなるので、ワイヤ３４ａの摺動がよりスムースになる。

図１１に示すように、第１ワイヤガイド５５の凹部形状を上述の第１ワイヤガイド５１よりも浅くし、第２ワイヤガイド５６を外周コイル部３９の外周側に突出させてもよい。矢視Ｃを表す図１２に示すように、湾曲管３３内に対する第１ワイヤガイド５５の突出量が小さくなるので、各種チャンネルや配線への圧迫をやわらげることができる。

図１３に示すように、第１ワイヤガイド５８を外周コイル部３９の内周側に突出された複数の凹部５８ａから構成し、第２ワイヤガイド５９を外周コイル部３９の外周側に突出され、かつ第１ワイヤガイド５８と位相がずらされた複数の凹部５９ａから構成してもよい。矢視Ｄを表す図１４に示すように、各ワイヤガイド５８、５９の凹部５８ａ，５９ａによってワイヤ３４ａの挿通可能な空間が複数形成されるので、ワイヤ３４ａの挿通位置の調整が容易になる。

上記第２ワイヤガイド５６、５９は、コイル３５の外周側に突出されるため、湾曲管３３の外周面が部分的に突出することが懸念される。しかしながら、実際の突出量は非常に小さいので、ブレード３６や外套カバー３７の厚みを調整することで、湾曲管３３の外周面の部分的な突出を防止することができる。

上記各実施形態では、コイル３５をそのまま使用しているが、樹脂で被覆してもよい。図１５、１６に示す湾曲管６３は、コイル３５全体を内径層６４となる樹脂で被覆し、その外周を外皮層６５となる樹脂で被覆している。内径層６４及び外皮層６５により、座屈、捩じれに対する十分な剛性と、曲げ性及び防水性を得ることができる。よって、ブレード３６及び外套カバー３７を用いル必要がないので、湾曲管６３の管壁を薄くし、細径化を図ることができる。

コイル３５を被覆する樹脂は、２層に限定されず、１層または２層以上でもよい。使用する樹脂の種類、必要な曲げ性及び剛性のバランスに応じて適宜選択可能である。なお、コイル３５を内径層６４となる樹脂で被覆する際に各ワイヤガイド４０も樹脂で被覆されるので、ワイヤガイド４０の内側にワイヤ３４ａ〜３４ｄが挿通される穴６７を形成する必要がある。

また、ワイヤガイド４０により、挿入部１１内の部品の位置を規制してもよい。従来、挿入部１１内に内蔵されているライトガイドは、挿入部１１内の空間が広すぎるときに挿入部１１内で暴れて断線することがあった。図１６に破線で示すように、鉗子チャンネル１５、送気・送水チャンネル１６、信号ライン６８とともに挿入部１１内に内蔵されるライトガイド６９の位置をワイヤガイド４０で規制すれば、ワイヤガイド６９が暴れて断線するのを防止することができる。

なお、図１６では、樹脂で被覆されたワイヤガイド４０でライトガイド６９を規制しているが、図４に示す樹脂で被覆されていないワイヤガイド４０でライトガイド６９を規制してもよい。また、少なくとも２つのサイズのワイヤガイド４０を用いて挿入部１１内の部品を規制してもよい。例えば、図１６中に示す４個のワイヤガイド４０のうち、上方及び右方のワイヤガイド４０を下方及び左方のものよりも大きくすれば、ライトガイド６９の位置をより安定的に規制することができる。

本発明は、ワイヤガイドの数、配置等は上記各実施形態に限定されず、湾曲管の径、長さ、ワイヤの本数等に応じて適宜設定可能である。また、上記各実施形態のワイヤガイドを組み合わせて使用することも可能である。

内視鏡の構成例を示す平面図である。 湾曲部及び先端部の長手方向の断面図である。 コイルの外観斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 ワイヤガイドによるワイヤのガイド状態を示す斜視図である。 ワイヤガイドの製造工程を示す説明図である。 配置間隔を広くしたワイヤガイドによるワイヤのガイド状態を示す斜視図である。 連続して配置したワイヤガイドによるワイヤのガイド状態を示す斜視図である。 凹部形状の深さが異なる第１、第２ワイヤガイドによるワイヤのガイド状態を示す斜視図である。 図９の矢視Ｂを表す正面図である。 外周側に突出された第２ワイヤガイドによるワイヤのガイド状態を示す斜視図である。 図１１の矢視Ｃを表す正面図である。 位相の異なる複数の凹部を有する第１、第２ワイヤガイドによるワイヤのガイド状態を示す斜視図である。 図１３の矢視Ｄを表す正面図である。 樹脂で被覆したコイルを湾曲管に用いた湾曲部及び先端部の長手方向の断面図である。 図１５のＥ−Ｅ断面図である。

符号の説明

１０ 内視鏡
１１ 挿入部
１１ｂ 湾曲部
３３、６３ 湾曲管
３４ａ〜３４ｄ ワイヤ
３５ コイル
３６ ブレード
３７ 外套カバー
３９ 外周コイル部
４０ ワイヤガイド
４８ 治具
４１ 穴
５１、５５、５８ 第１ワイヤガイド
５２、５６、５９ 第２ワイヤガイド
６４ 内径層
６５ 外皮層

Claims (7)

1. 内視鏡の湾曲管の心材に用いられるコイルにおいて、
   コイル形状の外周コイル部と、
   前記外周コイル部の所定の部位に形成され、前記湾曲管を湾曲させるワイヤがコイル軸方向に挿通される複数の凹状のワイヤガイドとを備えたことを特徴とする湾曲管用コイル。
2. 前記ワイヤガイドは、少なくとも第１のワイヤガイドと、コイル軸方向で前記第１のワイヤガイドに対面する位置に配置され、前記第１のワイヤガイドと異なる形状またはサイズ、あるいは配置を有する第２のワイヤガイドとからなることを特徴とする請求項１記載の湾曲管用コイル。
3. 前記第１のワイヤガイドは、前記ワイヤが収容可能な深さを有する凹部形状であり、前記第２のワイヤガイドは、前記第１のワイヤガイドよりも浅い凹部形状であることを特徴とする請求項２記載の湾曲管用コイル。
4. 前記第１のワイヤガイドは、内周側に突出されて外周側に凹部形状が設けられており、前記第２のワイヤガイドは、外周側に突出されて内周側に凹部形状が設けられていることを特徴とする請求項２記載の湾曲管用コイル。
5. 前記第１のワイヤガイドは、連続して形成された複数の凹部からなり、前記第２のワイヤガイドは、前記第１のワイヤガイドと同形状であり、前記第１のワイヤガイドに対して前記凹部の位相がずれていることを特徴とする請求項２記載の湾曲管用コイル。
6. 外周を樹脂で被覆したことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の湾曲管用コイル。
7. 内視鏡の湾曲管の心材に用いられるコイルの製造方法において、
   コイル形状を有する外周コイル部の製造時、または前記外周コイル部の製造後に、前記外周コイルを構成する線材の所定の位置を治具で挟み込んで、複数の凹状のワイヤガイドを形成することを特徴とする湾曲管用コイルの製造方法。

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