JP2022001074A - 内視鏡用コネクタおよび内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度変化による体積変化と製造過程の結晶化による収縮でのクラックを抑制し、高い耐薬品性を有する内視鏡用コネクタの提供。【解決手段】 内視鏡用コネクタ５は、外部機器に接続されるプラグ部３０と、プラグ部３０に設けられ、複数の金属端子部４６，４７が配設され、第１の樹脂により成形された第１の成形体４０と、プラグ部３０に設けられ、第１の成形体４０を内設し、複数の金属端子部４６，４７の電気接点部４１，４２が露出するように第２の樹脂の射出成型により第１の成形体４０の外表面を覆うように成形された第２の成形体５０と、を有し、第１の成形体４０は、第２の成形体５０を形成する第２の樹脂よりも剛性が低い第１の樹脂から形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置などの外部機器に接続される内視鏡用コネクタおよび内視鏡に関する。

医療機器である内視鏡装置は、周辺機器であるビデオプロセッサ、光源装置などに接続される。そのため、内視鏡装置は、ビデオプロセッサ、光源装置などと着脱自在に接続できるコネクタユニットである内視鏡用コネクタが信号ケーブルの延出端に配設されている。この内視鏡用コネクタは、外部機器であるビデオプロセッサ、光源装置などに接続される。

このような内視鏡の内視鏡用コネクタは、例えば、特許文献１に開示されているように、接点端子を埋め込んだ樹脂部品から形成されたプラグ部を有している。従来の内視鏡用コネクタのプラグ部は、複数の金属端子を樹脂で覆うために、これら複数の金属端子を圧入した樹脂製の１次成形体に、さらに外装となる樹脂製の２次成形体を射出成型により形成された構成となっている。

特開２０１７−６１６３号公報

ところで、従来の内視鏡コネクタは、種々の滅菌消毒工程への耐性を確保するために、樹脂材料に高い耐薬品性を有するスーパエンジニアリングプラスチックが用いられる。

そして、内視鏡用コネクタは、金属端子の位置精度の確保、並びに２次成形時の樹脂の密着性を確保するために、１次成形体にガラス繊維入りの樹脂が用いられ、２次成形体にガラス繊維無しの１次成形体と同じ樹脂が用いられる場合がある。

しかし、２次成形体に用いるガラス繊維無しの樹脂は、１次成形体に用いるガラス繊維入りに対して線膨張係数が大きいため、輸送時、保管時などの際に氷点下の低温環境下に曝されると、２次成形体の方が１次成形体よりも大きく収縮してしまい、２次成形体にクラックが発生してしまうという課題があった。

さらに、１次成形体および２次成形体を形成する樹脂に結晶性樹脂を用いた場合、１次成形体のガラス繊維入り樹脂に対して２次成形体のガラス繊維無し樹脂の方が結晶化時の収縮量が大きいため、成形後のアニール処理などにより結晶化が進むと２次成形体の方が大きく収縮して同じくクラックが発生してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、温度変化による体積変化と製造過程の結晶化による収縮でのクラックを抑制し、高い耐薬品性を有する内視鏡用コネクタおよび内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様における内視鏡用コネクタは、外部機器に接続されるプラグ部と、前記プラグ部に設けられ、複数の金属端子部が配設され、第１の樹脂により成形された第１の成形体と、前記プラグ部に設けられ、前記第１の成形体を内設し、前記複数の金属端子部の電気接点部が露出するように第２の樹脂の射出成型により前記第１の成形体の外表面を覆うように成形された第２の成形体と、を有し、前記第１の成形体は、前記第２の成形体を形成する前記第２の樹脂よりも剛性が低い前記第１の樹脂から形成されている。

本発明の一態様における内視鏡は、外部機器に接続されるプラグ部と、前記プラグ部に設けられ、複数の金属端子部が配設され、第１の樹脂により成形された第１の成形体と、前記プラグ部に設けられ、前記第１の成形体を内設し、前記複数の金属端子部の電気接点部が露出するように第２の樹脂の射出成型により前記第１の成形体の外表面を覆うように成形された第２の成形体と、を有し、前記第１の成形体は、前記第２の成形体を形成する前記第２の樹脂よりも剛性が低い前記第１の樹脂から形成されている内視鏡用コネクタを備えている。

本発明によれば、温度変化による体積変化と製造過程の結晶化による収縮でのクラックを抑制し、高い耐薬品性を有する内視鏡用コネクタおよび内視鏡を提供することができる。

本発明の一態様の内視鏡を示す斜視図 同、内視鏡用コネクタを示す斜視図 同、内視鏡用コネクタのプラグ部を示す斜視図 同、１次成形体および２次成形体から形成されるプラグ部の概略的な斜視図 同、１次成形体を示す斜視図 同、１次成形体に２次成形体が形成されたプラグ部を示す斜視図 同、１次成形体および２次成形体から形成されたプラグ部の縦方向の断面図 同、１次成形体および２次成形体から形成されたプラグ部の横方向の断面図

ここでは、内視鏡に設けられる内視鏡用コネクタの一態様を例に挙げて説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、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ている場合がある。

以下、本発明の一態様の医療機器である内視鏡の内視鏡用コネクタについて、図面に基づいて説明する。
図１は、一態様の内視鏡を示す斜視図、図２は内視鏡用コネクタを示す斜視図、図３は内視鏡用コネクタのプラグ部を示す斜視図、図４は１次成形体および２次成形体から形成されるプラグ部の概略的な斜視図、図５は１次成形体を示す斜視図、図６は１次成形体に２次成形体が形成されたプラグ部を示す斜視図、図７は１次成形体および２次成形体から形成されたプラグ部の縦方向の断面図、図８は１次成形体および２次成形体から形成されたプラグ部の横方向の断面図である。

先ず、内視鏡１は、図１に示すように、観察対象部位、ここでは大腸などの管腔内へ挿入する細長の長尺部材としての挿入部２と、この挿入部２の基端部に連設された操作部３と、この操作部３の側面より延設された複合ケーブルであるユニバーサルケーブル４と、このユニバーサルケーブル４の端部に設けられて光源装置と一体のビデオプロセッサ（不図示）である外部機器に着脱自在に接続される医療機器用コネクタである内視鏡用コネクタ５と、を有している。
なお、内視鏡１は、例示するような挿入部２が軟性のものに限定されることなく、種々の内視鏡、例えば、挿入部が硬質な外科用の内視鏡でもよい。さらに、本実施の形態の内視鏡用コネクタ５は、内視鏡用に限定されることなく、種々の医療機器用のコネクタにも適用できる技術を備えているものである。

内視鏡１の挿入部２は、先端側に撮像手段が内蔵された先端部６を有し、この先端部６の後部に湾曲自在な可動部としての湾曲部７が連続されている。

さらに、この湾曲部７の後部に軟性の管状の部材より形成される長尺で可撓性を有する可撓管部８が連設されている。この挿入部２の可撓管部８は、基端部が操作部３の折れ止９と接続されている。

内視鏡１の操作部３は、折れ止９と連設され、ユーザが使用時に把持する把持部１０を備えており、挿入部２内に配設されている処置具チャンネル（不図示）の基端開口を構成する処置具挿入口１１が折れ止９と把持部１０の連設部分に設けられている。

また、操作部３の把持部１０には、挿入部２の湾曲部７の湾曲操作を行う、ここでは２つの湾曲操作ノブ１５と、これら湾曲操作ノブ１５を所望の回転位置で固定するための固定レバー１６と、を有する湾曲操作部１７が配設されている。さらに、把持部１０には、各種内視鏡機能を操作するためのスイッチ類１３，１４が設けられている。

なお、内視鏡１のユニバーサルケーブル４は、操作部３または内視鏡用コネクタ５と接続された両端部分の外周部を被覆するように接続強度を維持して捩れなどによる損傷を防止するための折れ止１８，１９が配設されている。

次に、本実施の形態の内視鏡１が備える内視鏡用コネクタ５の構成について以下に説明する。なお、本実施の形態の内視鏡用コネクタ５は、ユニバーサルケーブル４の終端となる内視鏡１の基端に配設されているため、ユニバーサルケーブル４に接続される側を先端（前方）とし、外部機器に接続される側を基端（後方）として、以下に説明する場合がある。

先ず、図２に示すように、基端側から順に、２段連設形成されて外径が異なるように一体形成された略円柱状のプラグ部３０と、このプラグ部３０と水密に固定される円盤状フレームである金属製のフランジ部２２と、このフランジ部２２と水密に接続され、ユニバーサルケーブル４側の折れ止１９に向けて径が細くなった樹脂製の管状ケース体である外装ケース２３と、を有している。

プラグ部３０は、複数の電気接点部４１，４２が外表面に並設されている。プラグ部３０の端面（基端面）からは、光源装置などの外部機器からの照明光が入射されるライトガイド口金２１が延設されている。また、外装ケース２３は、ここでは図示しない送水口金、前方送水口金、吸引口金などが設けられている。

ここで、本実施形態の要部となるプラグ部３０の構成について以下に詳しく説明する。
図３に示すように、プラグ部３０は、内視鏡用コネクタ５において外部に露出する略円柱状のプラグ本体３１の外周一部が切り欠かれた平面部３２と、この平面部３２から先端側に向けた傾斜面３３と、を有している。

プラグ部３０は、プラグ本体３１の先端側に、このプラグ本体３１よりも細径となってフランジ部２２が接続される柱状の接続部３４が段形成されている。

プラグ部３０のプラグ本体３１の外周面には、複数の電気接点部４２が略同一面内で露出するように並設されている。また、プラグ部３０の平面部３２には、複数の電気接点部４１が略同一面内で露出するように並設されている。

なお、プラグ部３０は、ライトガイド口金２１が接続される金属管状のソケット部２５が埋設されている。

プラグ部３０は、図４に示すように、複数の電気接点部４２の位置精度を確保できる非晶性樹脂のスーパエンジニアリングプラスチック樹脂によって射出成型された第１の成形体である１次成形体４０と、この１次成形体４０が内設するように、耐薬性の高い結晶性樹脂のスーパエンジニアリングプラスチック樹脂の射出成型により１次成形体４０の外表面を覆った第２の成形体である２次成形体５０と、を有している。なお、プラグ部３０は、２次成形体５０によって外装が形成される。

１次成形体４０は、図５に示すように、紙面に向けて上方側となる先端分部に断面半月状の電気接点保持部４３と、紙面に向けて下方側となる基端側に太径の断面半月状の電気接点配列部４４と、を有するようにスーパエンジニアリングプラスチック樹脂により射出成型される。

このように形成された１次成形体４０は、電気接点配列部４４に複数の電気接点部４１，４２（なお、図５では複数の電気接点部４１が死角となっている）が配列された複数の金属端子部４６，４７が圧入されて配設される。このとき、複数の金属端子部４６，４７は、電気接点部４１，４２と反対側の端部が電気接点保持部４３の表面４５から突出する。

なお、金属端子部４６，４７は、銅などの細長な短冊状の金属板体に複数個所、折り曲げて電気接点部４１，４２を形成した導電性金属部材である（図８参照）。

また、２次成形体４０には、ソケット部２５などが埋設されている。

この１次成形体４０は、図示しない金型に収容されて、図６および図７に示すように、外表面を覆うように結晶性樹脂のスーパエンジニアリングプラスチック樹脂により２次成形体５０が射出成型により形成される。

２次成形体５０は、複数の金属端子部４６，４７、ソケット部２５の表面に対して気密／水密が保持された状態で密着して接合される。

２次成形体５０は、内視鏡用コネクタ５の外装ケース２３の内部に位置して外部に露出しない先端側の端面５３にソケット部２５に連通する開口部５２が形成されている。なお、２次成形体５０の端面５３からは、複数の金属端子部４６，４７の端部が突出するように２次成形体５０が形成される。

即ち、複数の金属端子部４６，４７は、一部が２次成形体５０に埋設された状態となる。なお、複数の金属端子部４６，４７の端部は、図示しない電気ケーブルが半田付されるものである。

以上に説明したように、本実施の形態の内視鏡用コネクタ５に用いられるプラグ部３０は、１次成形体４０を形成する樹脂に複数の金属端子部４６，４７の位置精度を確保できる非晶性樹脂のスーパエンジニアリングプラスチック樹脂が用いられる。なお、１次成形体４０を形成する樹脂は、ガラス繊維入りの樹脂としてもよい。

そして、プラグ部３０は、１次成形体４０を覆う２次成形体５０を形成する樹脂に耐薬性の高い結晶性樹脂のスーパエンジニアリングプラスチック樹脂が用いられる。

なお、１次成形体４０を形成する樹脂は、２次成形体５０を形成する樹脂よりも柔らかい（剛性の低い）スーパエンジニアリングプラスチック樹脂材料が用いられる。

その一例として、プラグ部３０は、１次成形体４０がポリフェニルサルホン樹脂（ＰＰＳＵ）を用いて形成され、２次成形体５０がポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）を用いて形成される。

また、１次成形体４０に用いられる非晶性樹脂のポリフェニルサルホン樹脂（ＰＰＳＵ）は、２次成形体５０に用いられる結晶性樹脂のポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）よりも柔らかい（剛性の低い）スーパエンジニアリングプラスチック樹脂材料である。

このように構成された内視鏡用コネクタ５のプラグ部３０は、例えば、輸送時、保管時などの際に氷点下の低温環境下に曝されて２次成形体５０が１次成形体４０よりも大きく収縮しても１次成形体４０を剛性の低い樹脂により、図７および図８の矢印に示す内部方向への２次成形体５０の収縮を吸収して、２次成形体５０へのクラックの発生が抑制される。

さらに、プラグ部３０は、２次成形体５０を形成する耐薬性の高い樹脂にポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などの結晶性樹脂を用いた場合、製造過程におけるアニール処理などの熱処理時に２次成形体５０が大きく収縮しても、剛性の低い１次成形体４０が２次成形体５０の収縮を吸収して、２次成形体５０へのクラックの発生が抑制される。

このように、プラグ部３０は、２次成形体５０の収縮を１次成形体４０が変形して吸収することで２次成形体５０のクラックの発生が抑制される。

なお、アニール処理などの熱処理において、２次成形体５０をポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）とした場合、例えば、２２０℃に加熱される。そして、２次成形体５０が冷却されて結晶化する過程において、１次成形体４０を成形するポリフェニルサルホン樹脂（ＰＰＳＵ）の荷重たわみ温度（ガラス転移点）がアニール処理の温度以下である２０７℃となっており熱により軟化するため、２次成形体５０の収縮を１次成形体４０が変形して吸収する。

さらに、２次成形体５０に用いられるポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）よりも溶融温度が低い材料となるポリフェニルサルホン樹脂（ＰＰＳＵ）を１次成形体４０に用いることで、２次成形時においては、１次成形体４０の表面が溶融して、２次成形体５０と混ざりながら成形されるため、樹脂同士の界面が強固に密着して防水性を確保することができる。

以上の説明から、本実施の形態の内視鏡１に設けられる内視鏡用コネクタ５は、プラグ部３０の外装となる２次成形体５０に耐薬性の高い樹脂を用い、この２次成形体５０に覆われる１次成形体４０に２次成形体５０よりも剛性が低く、アニール処理時の温度よりも荷重たわみ温度（ガラス転移点）が低い樹脂を用いることで、温度変化による体積変化と製造過程の結晶化による収縮による２次成形体５０のクラックを抑制する構成となっている。

なお、以上に記載の本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１…内視鏡
２…挿入部
３…操作部
４…ユニバーサルケーブル
５…内視鏡用コネクタ
６…先端部
７…湾曲部
８…可撓管部
９，１８，１９…折れ止
１０…把持部
１１…処置具挿入口
１３，１４…スイッチ類
１５…湾曲操作ノブ
１６…固定レバー
１７…湾曲操作部
２１…ライトガイド口金
２２…フランジ部
２３…外装ケース
２５…ソケット部
３０…プラグ部
３１…プラグ本体
３２…平面部
３３…傾斜面
３４…接続部
４０…１次成形体
４１，４２…電気接点部
４３…電気接点保持部
４４…電気接点配列部
４５…表面
４６，４７…金属端子部
５０…２次成形体
５２…開口部
５３…端面

Claims (7)

1. 外部機器に接続されるプラグ部と、
   前記プラグ部に設けられ、複数の金属端子部が配設され、第１の樹脂により成形された第１の成形体と、
   前記プラグ部に設けられ、前記第１の成形体を内設し、前記複数の金属端子部の電気接点部が露出するように第２の樹脂の射出成型により前記第１の成形体の外表面を覆うように成形された第２の成形体と、
   を有し、
   前記第１の成形体は、前記第２の成形体を形成する前記第２の樹脂よりも剛性が低い前記第１の樹脂から形成されていることを特徴とする内視鏡用コネクタ。
2. 前記プラグ部において、前記第１の成形体の熱収縮率は、前記第２の成形体の熱収縮率以下であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用コネクタ。
3. 前記プラグ部において、前記第１の成形体の荷重たわみ温度は、前記第２の成形体のアニール処理時の温度以下であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用コネクタ。
4. 前記第２の樹脂は、結晶性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用コネクタ。
5. 前記第１の樹脂は、非晶性樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡用コネクタ。
6. 前記第１の樹脂がポリフェニルサルホン樹脂であって、前記第２の樹脂がポリエーテルエーテルケトン樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡用コネクタ。
7. 請求項１に記載の内視鏡用コネクタを備えたことを特徴とする内視鏡。

Images