JP2017077318A - 接続構造および接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲管を細径化するとともに硬質長を抑えることが可能な接続構造および接続方法を提供する。【解決手段】湾曲管を牽引するワイヤは、複数の線材からなる撚り線であり、該ワイヤは、撚りがほぐれた状態で各線材間に充填材が埋められてなり、湾曲管の一部が内周側に突出した部位に穿設されてなる孔部より大径の先端部と、該先端部から後方に延びて孔部より小径の本体部と、を有し、先端部が孔部の先端側の開口端に係合されており、本体部が孔部を通っている。【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡の先端部における湾曲管とワイヤとの接続構造および接続方法に関する。

従来、被検体の体内に挿入する内視鏡の先端部には、湾曲動作を行うための湾曲部が設けられている。例えば、特許文献１では、複数の湾曲駒を挿入部の軸方向に沿って直列に配置した構成を有する湾曲部が開示されている。

近年、内視鏡は様々な用途に適用されており、挿入する部位に応じて要求される内視鏡の径も異なる。例えば、尿管へ挿入する内視鏡は、胃や大腸へ挿入する内視鏡よりも細径化する必要がある。このような背景の下、湾曲管の細径化を実現するために、ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）を材料として適用する技術が知られている。ＮｉＴｉは細径化に好適な材料である一方、難接合材であるためにステンレス製の操作用のワイヤを直接接合することができない。そこで、ワイヤの先端部にパイプ形状をなす掛止部材をカシメまたはスエージングによって接合し、この接合部分を湾曲管の先端部内周に接着してワイヤを湾曲管に固定している。

特開２００３−１２６０２４号公報

しかしながら、必要十分な接合強度で掛止部材をワイヤに接合するには掛止部材の長手方向にある程度の接合長が必要となり、ステンレス製の湾曲駒にワイヤを直接ロウ付け等によって接合する場合よりも接合長が長くなる。その結果、湾曲しない硬質長が長くなり、内視鏡を挿入する際の被検体への負担が大きくなるとともに、良好な操作性が得られなくなるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、湾曲管を細径化するとともに硬質長を抑えることが可能な接続構造および接続方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る接続構造は、湾曲管と、該湾曲管を牽引するワイヤであって複数の線材からなる撚り線であるワイヤとを接続するための接続構造であって、前記ワイヤは、撚りがほぐれた状態で各線材間に充填材が埋められてなり、前記湾曲管の一部が内周側に突出した部位に穿設されてなる孔部より大径の先端部と、該先端部から後方に延びて前記孔部より小径の本体部と、を有し、前記先端部が前記孔部の先端側の開口端に係合されており、前記本体部が前記孔部を通っていることを特徴とする。

本発明に係る接続構造は、上記発明において、前記湾曲管は、ＮｉＴｉを用いて形成されたことを特徴とする。

本発明に係る接続構造は、上記発明において、前記湾曲管の一部が内周側にくぼんでおり、くぼんだ部分とくぼんでいない部分の境界に孔部が形成されおり、前記ワイヤは、前記くぼんだ部分の外周側を通り、前記くぼんだ部分において前記湾曲管に接着されていることを特徴とする。

本発明に係る接続構造は、上記発明において、前記充填材は、溶融金属が固化してなることを特徴とする。

本発明に係る接続方法は、湾曲管と該湾曲管を牽引するワイヤとを接続する接続方法であって、複数の線材からなる撚り線であるワイヤに対して、一部の撚りをほぐして各線材間に充填材を埋めた後、撚りをほぐした部分の所定位置で該ワイヤを径方向に切断して先端部を形成する先端部形成工程と、前記ワイヤにおいて前記先端部より小径の本体部を前記湾曲管の一部が内周側に突出した部位に穿設されてなる孔部に挿通して前記先端部を前記孔部の開口端に係合する係合工程と、を有することを特徴とする。

本発明に係る接続方法は、上記発明において、前記係合工程の後、前記ワイヤを前記湾曲管に接着する接着工程、をさらに有することを特徴とする。

本発明によれば、湾曲管を細径化するとともに硬質長を抑えることができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る接続構造を有する接続構造体の要部の構成を示す断面図である。 図２は、ワイヤの要部の構成を示す側面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。 図４は、治具を用いてワイヤを把持した状態を示す図である。 図５は、治具を用いてワイヤに大径部を形成する工程を示す図である。 図６は、ワイヤの大径部へ溶融金属を流し込んで固化させる工程を示す図である。 図７は、ワイヤの大径部を切断して先端部を有するワイヤを形成する工程を示す図である。 図８は、本発明の一実施の形態に係る接続構造を有する内視鏡を備えた内視鏡システムの全体構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なる。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る接続構造を有する接続構造体の要部の構成を示す断面図である。同図に示す接続構造体１は、先端部材２と、先端部材２に取り付けられる湾曲管３と、湾曲管３の内部で延在し、湾曲管３に先端部が固定される２本の操作用のワイヤ４と、を備える。

先端部材２には、撮像光学系および撮像素子を有する撮像モジュール、被検体へ照明光を照射するライトガイド、ならびに被検体へ送気や送水を行うための送気送水管などをそれぞれ挿通するための各種チャンネルが形成されている。図１に示す断面において、これらの各種チャンネルは通過していないため、図示されていない。

湾曲管３は、ＮｉＴｉを用いて形成された略円筒状をなしている。湾曲管３には、周方向の略半周に渡って切り欠かれたスリット３１が、湾曲管３の長手方向（円筒の高さ方向）に沿って一定間隔で複数形成されている。長手方向に隣接する２つのスリット３１は、図１に示す断面（湾曲管３の長手方向の中心軸を通過する断面）で見たとき、湾曲管３の径方向反対側（図１の上側と下側）から切り欠かれている。換言すると、長手方向に隣接する２つのスリット３１は、湾曲管３をその長手方向と直交する平面に投影したとき、中心軸の回りに１８０度回転して互いに移り合う位置関係にある。

湾曲管３の先端には、ワイヤ４をそれぞれ通すための２つのワイヤ通し部３２が湾曲管３の内周側に突出した態様で形成されている。２つのワイヤ通し部３２は、湾曲管３をその長手方向と直交する平面に投影したとき、長手方向に隣接する２つのスリット３１のいずれか一方の中央部と重なる位置にそれぞれ形成される。したがって、２つのワイヤ通し部３２も、上記平面に投影したとき、中心軸の回りに１８０度回転して互いに移り合う位置関係にある。ワイヤ通し部３２は、湾曲管３の周方向に沿って２本の平行な切れ目を入れた後、この切れ目を入れた部分を内周側にくぼませることによって形成される。これにより、ワイヤ通し部３２のくぼんだ部分とそれ以外のくぼんでいない部分の境界には、湾曲管３の長手方向に沿って貫通する孔部が穿設されてなる。

図２は、ワイヤ４の要部の構成を示す側面図である。図２に示すように、ワイヤ４は、複数の線材からなる撚り線を用いて形成される。ワイヤ４は、略一様な径を有する本体部４１と、本体部４１の先端側に位置し、撚りがほどけた状態で各線材の隙間を充填する充填材５が設けられてなり、本体部４１よりも径が大きい先端部４２とを有する。ワイヤ４は、例えばステンレスを用いて形成される。

本体部４１は、ワイヤ通し部３２に形成される孔部より径が小さく、ワイヤ通し部３２に挿通可能である。先端部４２は、ワイヤ通し部３２に形成される孔部よりも径が大きく、ワイヤ通し部３２よりも先端側に位置し、ワイヤ通し部３２に形成される孔部の先端側の開口端と係合している。また、先端部４２の径は、ワイヤ通し部３２に形成される孔部の先端側の開口端と係合した状態で、先端部４２がワイヤ通し部３２の内周よりも外周側に位置するように設定されている。充填材５は、例えば半田やろうなどの溶融金属が固化したものである。なお、充填材５として、金属以外の接着剤を用いてもよい。

図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、ワイヤ４は、上述したようにワイヤ通し部３２の部分だけ湾曲管３の外周側を通過している。ワイヤ４が湾曲管３の外部に露出している部分は、接着剤６によって湾曲管３に接着固定されている。接着剤６を有する部分の外径は、湾曲管３の本体部分の外径以下である。

ワイヤ４は、内視鏡の操作部に設けられる連結部材を介して内視鏡の操作機構に連結される。内視鏡のユーザが操作部を操作すると、その操作に応じて２本のワイヤ４が個別に緊張または弛緩することによって湾曲管３を湾曲させる。なお、接続構造体が備えるワイヤの本数は２本に限られるわけではなく、例えば４本のワイヤを備えてもよい。

次に、以上の構成を有するワイヤ４の製造方法を、図４〜図７を参照して説明する。まず、ワイヤ４の基材であるワイヤ４Ａに対して、先端部４２となる部分の撚りをほどく。具体的には、図４に示すように、２つの治具７１、７２の間に撚りをほどく部分を配置し、ワイヤ４Ａを治具７１、７２によって把持する。続いて、図５に示すように、ワイヤ４Ａの中心軸を回転軸として治具７１と治具７２を互いに逆方向へ回転させることにより、ワイヤ４Ａのうち２つの治具７１、７２の間の部分の撚りをほどく。これにより、治具７１、７２の間の部分は、径が広がって撚りがほどけた大径部４２Ａとなり、線材間に隙間４２１Ａが生じる。

この後、図５に示す状態を維持するために、図示しない別の治具で治具７１、７２を固定しながら、図６に示すように充填材５の材料である溶融金属５Ａを大径部４２Ａの隙間４２１Ａに流し込んで固化させることにより、充填材５を形成する。なお、充填材５が隙間４２１Ａを充填するだけでなく、大径部４２Ａの表面を被覆するように溶融金属５Ａの量を調整してもよい。

充填材５が固化した後、ワイヤ４Ａを把持していた治具７１、７２を取り外し、大径部４２Ａの所定の位置で長手方向と直交する方向に切断することによってワイヤ４を形成する。図７は、大径部４２Ａを切断して、本体部４１および先端部４２を有するワイヤ４を形成する工程を模式的に示す図である。なお、この後、スエージングまたはプレスを行うことによって先端部４２の径を調整する処理を行ってもよい。

以上説明した製造方法によって製造されたワイヤ４を湾曲管３に取り付ける際には、湾曲管３の先端側からワイヤ４の基端側をワイヤ通し部３２に挿通した後、ワイヤ４を湾曲管３の基端側へ引っ張り、先端部４２がワイヤ通し部３２に当接する位置に来るようにして、先端部４２をワイヤ通し部３２の先端側に形成された孔部の開口端に係合する。その後、ワイヤ通し部３２の外周から接着剤６を塗布してワイヤ４を湾曲管３に接着固定する。最後に、接着剤６を塗布した部分の外径が湾曲管３の本体部分の外径以下となるように、接着剤６の一部を切削等によってそぎ落とす仕上げ処理を必要に応じて行う。

この後、先端部材２を湾曲管３の先端部に取り付けることによって内視鏡の接続構造体１が完成する。内視鏡を製造する際には、接続構造体１に必要な部材を挿入したり、接続構造体１の表面を外皮で覆ったりする処理をさらに行う。

図８は、本実施の形態に係る接続構造を有する内視鏡を備えた内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。同図に示す内視鏡システム１００は、先端部が被検体内に挿入されて被検体内を撮像する内視鏡１０１と、内視鏡１０１が取得した画像信号を処理するとともにシステム全体の制御を行うプロセッサ１０２と、被検体に照射する照明光を発生する光源装置１０３と、被検体内の画像を含む情報を表示する表示装置１０４と、を備える。

内視鏡１０１は、被検体の体内に挿入可能であり、被検体内を撮像する撮像素子が設けられた挿入部１１１と、内視鏡１０１に対する各種操作の入力を受け付ける操作部１１２と、挿入部１１１内の撮像素子が生成した画像信号をプロセッサ１０２へ送信するケーブルを有するとともに、光源装置１０３からの照明光を挿入部１１１へ導くライトガイドを有するユニバーサルコード１１３と、プロセッサ１０２および光源装置１０３にそれぞれ着脱自体に接続可能なコネクタ部１１４とを有する。

挿入部１１１は、先端部に設けられ、先端部材２および湾曲管３とワイヤ４との接続部分を含む硬質部１１１ａと、硬質部１１１ａの基端側に設けられ、湾曲管３のうち硬質部１１１ａに含まれる以外の部分を含む湾曲部１１１ｂとを有する。２本のワイヤ４は、挿入部１１１の内部を湾曲部１１１ｂから操作部１１２までそれぞれ延びており、操作部１１２の操作に応じて独立に緊張または弛緩することによって湾曲部１１１ｂ内の湾曲管３を湾曲させる。

以上の構成を有する内視鏡１０１によれば、湾曲部１１１ｂが本実施の形態に係る接続構造を有しているため、湾曲管３の細径化と先端部における硬質長の抑制とを同時に実現することができる。その結果、挿入部１１１を挿入する際の患者への負担を少なくすることができ、内視鏡１０１の操作性も良好となる。

以上説明した本発明の一実施の形態によれば、複数の線材からなる撚り線構造のワイヤが、撚りがほぐれた状態で各線材間に充填材が埋められてなり、湾曲管に形成された孔部より大径の先端部と、該先端部から後方（基端側）へ延びて孔部より小径の本体部とを有し、先端部が孔部の先端側の開口端に係合されており、本体部が孔部を通っているため、湾曲管を細径化するとともに硬質長を抑えることができる。その結果、被検体への負担が少なく、かつ良好な操作性を有する内視鏡を提供することができる。

また、本実施の形態によれば、湾曲管の材料がＮｉＴｉであっても硬質長を抑えることができるため、被検体への負担が少なく、かつ良好な操作性を得ることができる。

ここまで、本発明を実施するための一形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。すなわち、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態等を含み得るものである。

１ 接続構造体
２ 先端部材
３ 湾曲管
４、４Ａ ワイヤ
５ 充填材
５Ａ 溶融金属
６ 接着剤
３１ スリット
３２ ワイヤ通し部
４１ 本体部
４２ 先端部
４２Ａ 大径部
７１、７２ 治具
１００ 内視鏡システム
１０１ 内視鏡
１１１ 挿入部
１１１ａ 硬質部
１１１ｂ 湾曲部
１１２ 操作部
４２１Ａ 隙間

Claims (6)

1. 湾曲管と、該湾曲管を牽引するワイヤであって複数の線材からなる撚り線であるワイヤとを接続するための接続構造であって、
   前記ワイヤは、
   撚りがほぐれた状態で各線材間に充填材が埋められてなり、前記湾曲管の一部が内周側に突出した部位に穿設されてなる孔部より大径の先端部と、
   該先端部から後方に延びて前記孔部より小径の本体部と、
   を有し、
   前記先端部が前記孔部の先端側の開口端に係合されており、前記本体部が前記孔部を通っていることを特徴とする接続構造。
2. 前記湾曲管は、ＮｉＴｉを用いて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
3. 前記湾曲管の一部が内周側にくぼんでおり、くぼんだ部分とくぼんでいない部分の境界に孔部が形成されおり、
   前記ワイヤは、前記くぼんだ部分の外周側を通り、前記くぼんだ部分において前記湾曲管に接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の接続構造。
4. 前記充填材は、溶融金属が固化してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の接続構造。
5. 湾曲管と該湾曲管を牽引するワイヤとを接続する接続方法であって、
   複数の線材からなる撚り線であるワイヤに対して、一部の撚りをほぐして各線材間に充填材を埋めた後、撚りをほぐした部分の所定位置で該ワイヤを径方向に切断して先端部を形成する先端部形成工程と、
   前記ワイヤにおいて前記先端部より小径の本体部を前記湾曲管の一部が内周側に突出した部位に穿設されてなる孔部に挿通して前記先端部を前記孔部の開口端に係合する係合工程と、
   を有することを特徴とする接続方法。
6. 前記係合工程の後、前記ワイヤを前記湾曲管に接着する接着工程、
   をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の接続方法。

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