JP4555014B2 - 接合方法、医療機器用ユニット部品接合体および内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、接合方法、医療機器用ユニット部品接合体および内視鏡に関するものである。

胃カメラ（内視鏡）などの医療機器には、人体内を診断するセンサの役割をする監視用スコープ、内部細胞の一部を採取するメス、診断部位を消毒洗浄する液体や内部を局部的に膨張させて診断をし易くする空気などの気体を送り込むアクチエータに該当する機器類などを体内に挿入するものがある。

このような医療機器は、各種センサ、アクチエータなどにチューブ、ワイヤなどを集合接続する通常シリンダ・アセンブリと呼ばれている接合体を備えている（例えば、特許文献１参照。）。

この接合体は、シリンダ本体に、各種センサ、アクチエータなどの体内に入る部分とこれらのための体外で使用される機器とを接続するチューブ、ワイヤなどをガイドする各種パイプ継手などがろう接されている。

従来、シリンダ本体とパイプ継手などとは、シリンダ本体に穴を明け、この穴にパイプ継手の一部を嵌合し、嵌合面を各種はんだを用いてろう接されていた。

近年、院内感染の原因となっている耐性菌、ＳＡＲＳなどの悪質な病原菌がしばしば蔓延するようになってきたため、医療機器を過酢酸などを含有する強力な殺菌剤で消毒し、減菌するようになってきた。

そのため、従来の接合体では、各種はんだを用いてろう接された部分が、過酢酸などを含有する強力な殺菌剤によって浸食され、その機能が損なわれるおそれがあった。

特開２００３−１９９７０６号公報

本発明の目的は、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を、高い精度かつ高い接合強度で接合することができる接合方法、かかる接合方法により接合された医療機器用ユニット部品接合体、および、この医療機器用ユニット部品接合体を備える耐久性に優れる内視鏡を提供することにある。

本発明の目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
（１） ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％以上の接合材料により接合する接合方法であって、
接合する２つの前記ユニット部品に対して、水素を含有する水素含有雰囲気中または真空中において、１０５０〜１２００℃で加熱処理を施す第１の工程と、
一方の前記ユニット部品と他方の前記ユニット部品とを、それらの間に、幅（平均）が０．０２〜０．２５ｍｍである間隙を形成するように接近させる第２の工程と、
溶融前の前記接合材料を前記間隙の開口部に沿って配設した後、前記接合材料を加熱して溶融させることにより、この溶融状態の前記接合材料を前記間隙内に供給して、前記ユニット部品同士を接合する第３の工程とを有することを特徴とする接合方法。

これにより、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を、高い精度かつ高い接合強度で接合することができる。
また、前記第２の工程における前記間隙の幅（平均）が、０．０２〜０．２５ｍｍであることにより、接合材料を間隙により確実かつ均一に供給することができる。
また、前記第３の工程において、前記間隙の開口部に沿って、溶融前の前記接合材料を配設した後に、前記接合材料を加熱することにより溶融させて、前記間隙に供給することにより、接合材料を間隙により確実かつ均一に供給することができる。

（２） 前記第１の工程において、前記水素含有雰囲気は、その露点が−６０℃以下である上記（１）に記載の接合方法。
これにより、ユニット部品表面の酸化不動態皮膜をより確実に除去することができる。

（３） 前記第２の工程において、前記一方のユニット部品の一部を前記他の部品に挿入することにより、前記間隙を形成する上記（１）または（２）に記載の接合方法。
これにより、ユニット部品同士をより確実に接合することができる。

（４） 少なくとも前記一方のユニット部品は、中空である上記（３）に記載の接合方法。

本発明の接合方法は、中空部材同士の接合、中空部材と中実部材との接合、中実部材同士の接合のいずれにも適用することができるが、特に、少なくとも一方のユニット部材が中空であるものの接合に適用するのが好適である。

（５） ２つの前記ユニット部品は、いずれも中空であり、
前記一方のユニット部品の一部を、前記他方のユニット部品の内腔部に挿入することにより、前記間隙を形成する上記（３）に記載の接合方法。

本発明の接合方法は、中空部材同士の接合、中空部材と中実部材との接合、中実部材同士の接合のいずれにも適用することができるが、特に、中空部材同士の接合に適用するのが好適である。

（６） 前記第３の工程に先立って、前記ユニット部品同士の一部をレーザー溶接により溶接することにより、これらを仮固定する工程を有する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の接合方法。
これにより、接合材料を間隙により確実かつ均一に供給することができる。

（７） 前記第３の工程において、前記接合材料の加熱温度は、１０５０〜１２００℃である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の接合方法。

これにより、接合材料のユニット部品との合金化を好適に防止しつつ、接合材料のステンレス鋼に対する濡れ性を十分に改善させることができる。

（８） 前記第３の工程は、水素を含有する水素含有雰囲気中または真空中において行われる上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の接合方法。

これにより、ステンレス鋼製のユニット部品の表面が酸化されるのを防止して、接合材料のステンレス鋼に対する濡れ牲を良好に維持することができる。

（９） 前記ユニット部品同士を接近させた状態で、互いに対向する面の少なくとも一方の面に、他方の面に向かって突出する１つ以上の突起を形成する工程を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の接合方法。

これにより、ユニット部品同士を位置決めした際に、これらを仮固定することができる。

（１０） 前記突起は、肉盛溶接により形成される上記（９）に記載の接合方法。

肉盛溶接によれば、突起の形成の際に用いる治具に溶接することなく、所望の高さの突起を形成することができる。

（１１） 前記突起を形成する工程は、前記第１の工程に先立って行われる上記（９）または（１０）に記載の接合方法。

これにより、突起に対しても熱処理を施すことができるため、接合材料をより確実かつ均一に間隙に供給することができる。

（１２） 前記接合材料は、純Ａｕ、Ａｕ−Ｎｉ系合金、Ａｕ−Ｃｕ系合金およびＡｕ−Ａｇ−Ｃｕ系合金のうちの少なくとも１種である上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の接合方法。

これらの接合材料は、いずれも、過酢酸などを含有する強力な殺菌剤に対して、高い耐薬品性（耐食性）を有することから好ましい。

（１３） 上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の接合方法により、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を接合してなることを特徴とする医療機器用ユニット部品接合体。

これにより、例えば殺菌剤等の薬液によって接合部が浸食されることを防止することができる。

（１４） 前記ユニット部品は、内視鏡用管路部品である上記（１３）に記載の医療機器用ユニット部品接合体。

本発明は、各種ユニット部品同士の接合に用いることができるが、特に、内視鏡用管路部品同士の接合に適用するのが好ましい。

（１５） 上記（１４）に記載の医療機器用ユニット部品接合体を備えることを特徴とする内視鏡。
これにより、優れた耐久性を有する内視鏡を提供することができる。

本発明の接合方法によれば、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％以上の接合材料を用いつつも、高い精度かつ高い接合強度で接合することができる。

また、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％以上の接合材料は、例えば過酢酸などを含有する強力な殺菌剤等の薬液に対しても高い耐薬品性（耐食性）を有し、よって、本発明の医療機器用ユニット部品接合体では、薬液によって接合部が浸食されることを防止することができる。

また、かかる医療機器用ユニット部品接合体を備える本発明の内視鏡は、優れた耐久性を有するものとなる。

以下、本発明の接合方法、医療機器用ユニット部品接合体および内視鏡を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

前記課題を解決するため、本発明者らは、各種消毒用殺菌剤（薬液）に浸食されない接合材料（ろう材）について鋭意研究した結果、各種消毒用殺菌剤に浸食され難い接合材料として、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％（１５Ｋ）以上のもの（純Ａｕを含む）を使用すればよいとの結論に至った。

ところが、この接合材料は、ステンレス鋼に対する濡れ性が低く、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品（以下、単に「ユニット部品」と言う。）同士を接合しようとすると接合部の全体に行き渡らないという現象や、また、ステンレス鋼との相溶性が高いため、高温で熱処理を行うとステンレス鋼と容易に合金化してしまい、ユニット部品の種類（例えば薄肉のパイプ継手など）によっては、浸食により変形してしまうという問題が生じ、接合すべきユニット部品に何らかの前処理を行う必要性が生じた。

そこで、本発明者らは、さらに、かかる接合材料を用いてユニット部品同士を接合する接合方法（ろう接方法）について研究を重ねた結果、これらを接合する前に、予め、これらに対して、水素を含有する水素含有雰囲気中または真空中において１０５０〜１２００℃で加熱処理を施しておくことにより、前記接合材料のユニット部品（ステンレス鋼製のユニット部品）に対する濡れ性が向上し、ユニット部品同士を高い精度かつ高い接合強度で接合できるようになるという知見を得た。

また、前記接合材料を用いる場合には、接合方法、ユニット部品の大きさなどによっても異なるが、接合すべきユニット部材同士の間に間隙（クリアランス）を設けることにより、ユニット部品同士をより高い精度かつ高い接合強度で接合することができるという知見も得た。

本発明は、これらの知見によりなされたものである。
すなわち、本発明の接合方法は、ステンレス鋼製の医療機器（医療器具）用ユニット部品同士を、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％以上の接合材料で接合する方法であり、接合する２つのユニット部品に対して、水素を含有する水素含有雰囲気中または真空中において、１０５０〜１２００℃で熱処理を施した後、これらの間に間隙を形成するように接近させ、この間隙に溶融状態の前記接合材料を供給して接合する方法である。

ここで、本発明で用いる接合材料（金ろう）としては、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％のものであればよく、純Ａｕの他、８１．５〜８２．５ｗｔ％Ａｕ−その他の元素０．１５ｗｔ％以下−残部ＮｉのＡｕ−Ｎｉ系合金、７４．５〜７５．５ｗｔ％Ａｕ−１２．０〜１３．０ｗｔ％Ａｇ−その他の元素０．１５ｗｔ％以下−残部ＣｕのＡｕ−Ａｇ−Ｃｕ系合金、７９．５〜８０．５ｗｔ％Ａｕ−その他の元素０．１５ｗｔ％以下−残部ＣｕのＡｕ−Ｃｕ系合金などのＡｕ合金のうちの少なくとも１種が好適である。

これらの接合材料は、いずれも、過酢酸などを含有する強力な殺菌剤に対して、高い耐薬品性（耐食性）を有することから好ましい。なお、接合部により高い接合強度が求められる場合には、接合材料としては、金合金を用いるのが好ましい。

また、接合材料の形状（形態）としては、例えば、線状、または、純ＡｕまたはＡｕ合金で構成された粒子（粉末）を含有するペースト状等、いかなるものであってもよい。

以下、本発明の接合方法を、図１〜図５を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の医療機器用ユニット部品接合体の一例を示す斜視図、図２は、図１のＡ部の断面拡大図、図３は、シリンダ本体の穴の内面に肉盛溶接により突起を形成する方法を説明するための概念図、図４は、本発明の接合方法の一例を説明するための概念図、図５は、パイプ継手を位置決めしたシリンダ本体を治具に固定した状態を示す断面図である。

図１に示す医療機器用ユニット部品接合体（以下、単に「接合体」と言う。）１は、ガイドシリンダ（シリンダ・アセンブリ）と呼ばれるものであり、シリンダ本体２に、４本のパイプ継手３ａ〜３ｄを接合してなるものである。なお、パイプ継手の数は、２本、３本、５本以上などであってもよく、またシリンダ本体２の形状も、医療機器の種類、機種などによって異なり、特に限定されない。

この接合体１において、例えば図１および図２に示すパイプ継手３ａ〜３ｄ（以下の説明では、符号３とする。）が一方のユニット部品を構成し、例えば図１および図２に示すシリンダ本体２が他方のユニット部品を構成する。

シリンダ本体２およびパイプ継手３（ユニット部品）に用いられるステンレス鋼としては、耐薬品性（耐食性）が優れているオーステナイト系ステンレス鋼が好ましく、その鋼種は、ＳＵＳ３０４、３０４Ｌ、３０５、３１６などが好ましい。

また、シリンダ本体２およびパイプ継手３（接合すべき２つのユニット部品）を構成するステンレス鋼の種類は、同一であっても異なっていてもよい。なお、本発明の接合方法によれば、異なる種類のステンレス鋼で構成されるユニット部品であっても、これらを確実に接合することができる。

シリンダ本体２は、パイプ継手３と比較して肉厚が厚く、外形が大きくなっており、パイプ継手３の先端部（一部）が入るような穴２０を明けることができるようになっている。

一方、パイプ継手３は、通常、シリンダ本体２と比較して肉厚が薄く、また外径が小さくなっている。そして、パイプ継手３は、その一部がシリンダ本体２に空けた穴２０に挿入され、接合材料５によりシリンダ本体２に対して接合されることになる。

また、他方のユニット部品であるシリンダ本体２に明ける穴２０は、通常、段付穴（図２、図４参照）であり、挿入される一方の部品であるパイプ継手３の内径と同じまたはほぼ同じ径の穴２０ａを内部まで貫通させ、該パイプ継手３の外径よりやや大きい径（パイプ継手３の外径が例えば５．５ｍｍの場合、この外径より、好ましくは０．０２〜０．０８ｍｍ程度大きい径）の穴２０ｂを途中まで明けて形成されている。

［１］突起形成工程
まず、シリンダ本体２の穴２０（穴２０ｂ）の内面７ａに突起４（図３、図４参照）を形成する。

この突起４は、例えば、シリンダ本体２とパイプ継手３との間に間隙６を確実に形成し、後の工程［５］において、溶融した接合材料５を進入し易くさせる目的や、パイプ継手３をシリンダ本体２に対して位置決めした状態で仮固定（自重で動くことがなく、また、後述する治具１１で固定する時に動かない程度）する目的等により設けるものである。

なお、溶融した接合材料を進入し易くするためには、好ましくは０．０２〜０．２５ｍｍ程度の幅（平均）の間隙６が必要であるので、突起４も同程度の高さが必要である。
この突起４は、シリンダ本体２に明けた穴２０ｂの径が小さい、例えば３ｍｍ以下で、パイプ継手３が曲げ加工なしのストレート形状で、かつシリンダ本体２に対して角度調整をしなくてもよい場合には、点状または山状のものを１つとするのが好ましい。

この場合（突起４を１つ設ける場合）、パイプ継手３の外面７ｂの一部がシリンダ本体２の穴２０ｂの内面７ａに接触することになるが、本発明者らは、後の工程［２］および工程［５］における条件を適宜設定することにより、この接触部にも十分に接合材料５が供給されることを確認している。

また、シリンダ本体２に明けた穴２０ｂの径が前記範囲を上回る場合や、パイプ継手３のシリンダ本体２に対して角度調整を要する場合等には、突起４は、２つまたは３つ以上、好ましくは３つ以上のように、複数設けるのが好ましい。また、場合によってはほぼ全周に所々に切欠を有する条状のものでもよい。

この場合（突起４を複数設ける場合）、複数の突起４は、ほぼ等しい大きさ、かつ、ほぼ等しい間隔（例えば、２つの場合：１８０°間隔、３つの場合：１２０°間隔、４つの場合：９０°間隔等）で設けるのが好ましい。これにより、間隙（クリアランス）６の幅をパイプ継手３の外周においてほぼ等しくすることができることから、間隙６の幅が不均一であることに起因して、溶融状態の接合材料５が間隙６以外の部分（例えば、パイプ継手３の内面やシリンダ本体２の内面等）へ流出し、当該部分に接合材料５の被膜が形成されることをより確実に防止することができる。

また、この場合、各突起４の大きさは、シリンダ本体２の穴２０ｂ内にパイプ継手３を容易に挿入することができ、容易に外れることがなく、かつ、パイプ継手３の角度調整を容易に行い得る程度とするのが好ましい。

突起４の形成方法は、いかなる方法を用いてもよく、特に限定されないが、肉盛溶接による方法が好ましい。肉盛溶接の方法としては、図３に示すように、マイクロ抵抗溶接のプラス電極にステンレス鋼粉末を付け、または、マイクロティグ溶接、マイクロミグ溶接のプラス電極の近くにステンレス極細線材（例えば、直径０．１ｍｍ）を配置し、シリンダ本体２をマイナスに接続しておき、前記プラス電極をシリンダ本体２に明けた穴２０ｂの内面７ａ（穴２０ｂの縁部も含む。）に接触または接近させることによって行うことができる。

かかる肉盛溶接は、シリンダ本体２に明けた穴２０ｂの中に、接合するパイプ継手３または同径の治具を入れた状態で行うが、パイプ継手３または同径の治具に溶接することなく、内面７ａに所望の高さの突起４を形成することができるという利点がある。

突起４は、肉盛溶接による方法の他、パイプ継手３とほぼ等しい外径のガイド部を有するポンチを用いた塑性加工（いわゆる、「矢弦かしめ」）により好適に形成することもできる。かかる矢弦かしめによれば、ほぼ等しい大きさ、かつ、ほぼ等しい間隔で、複数の突起４を形成する場合に、特に、有効である。

また、本工程［１］を次工程［２］（熱処理工程）に先立って行うことにより、突起４に対しても熱処理を施すことができるため、接合材料５をより確実かつ均一に間隙６（接合部）に供給することができる。

なお、突起４は、シリンダ本体２の穴２０ｂの内面（嵌合面）７ａに代えて、パイプ継手３の外面（嵌合面）７ｂに形成するようにしてもよく、内面７ａおよび外面７ｂの双方に形成するようにしてもよい。

［２］熱処理工程（第１の工程）
次に、シリンダ本体２およびパイプ継手３に対して、水素を含有する水素含有雰囲気（水素を含有しかつ非酸化性の雰囲気）中または真空中において、１０５０〜１２００℃（好ましくは１０８０〜１１５０℃程度）で加熱処理を施す。

これにより、シリンダ本体２およびパイプ継手３の表面に形成された酸化不動態皮膜を還元して除去したり、表面付着物の清浄化（表面付着物の還元、蒸発などによる除去）したり等することができる。その結果、シリンダ本体２およびパイプ継手３に対する接合材料５の濡れ性や密着性などを高くすることができる。

なお、この加熱処理を行わないと、シリンダ本体２およびパイプ継手に対する接合材料５の濡れ性が向上しないため、この接合材料５がシリンダ本体２とパイプ継手３との間隙６（接合部）に十分に供給させず、正常なフィレットが形成されなくなったり、また、接合材料５が、溶融状態で一定の箇所に長時間滞留することになり、シリンダ本体２やパイプ継手３の構成材料であるステンレス鋼と合金化し、局部的にパイプ継手３の肉厚が減少したり、内径が変化したり等して、パイプ継手３の機能を損なうことになる。

また、この加熱処理において１０５０℃以上の温度で加熱するのは、加熱温度が１０５０℃より低いと、酸化不動態皮膜の還元などが不十分となり、接合材料５のステンレス鋼に対する濡れ性や密着性などが十分改善しないからである。一方、１２００℃以下の温度で加熱することにしたのは、１２００℃より高温にしても前記還元、清浄化の作用効果が飽和し、それ以上の効果の増大が期待できないからである。また、温度が高過ぎると、ステンレス鋼中において、結晶粒度の粗大化を招き、加熱処理するユニット部品の機械的性質が劣化したり、加熱に際してのコストが高くなったり、また、加熱処理するユニット部品が変形したり等するという問題も生じる。

また、加熱処理における時間も、特に限定されないが、１〜６０分間程度であるのが好ましく、１０〜４５分間程度であるのがより好ましい。

加熱処理における雰囲気を水素含有雰囲気とする場合、水素含有雰囲気は、その露点が−６０℃以下であるのが好ましい。露点が−６０℃を超えて高いということは、水素含有雰囲気中の水素濃度が低いことを意味し、かかる水素含有雰囲気は、還元能力などが低く、加熱温度等によっては、酸化不動態皮膜を十分に除去できないおそれがある。なお、還元能力などを高して、酸化不動態皮膜を十分に除去すべく加熱温度を上昇させると、処理するユニット部品への悪影響が生じるおそれがあり、一方、加熱時間を長くするのは、経済的に不利であるため好ましくない。

また、加熱処理における雰囲気を真空中（減圧状態）とする場合、真空の程度（真空度）は、５×１０^−４ｍｍＨｇ以下であるのが好ましく、５×１０^−５ｍｍＨｇ以下であるのがより好ましい。真空の程度を前記範囲とすることにより、酸化不動態皮膜の除去や、表面付着物の清浄化（表面付着物の還元、蒸発などによる除去）をより確実に行うことができる。

［３］間隙形成工程（位置決め工程：第２の工程）
次に、シリンダ本体２とパイプ継手３とを、それらの間に間隙６を形成するように接近させる。本実施形態では、シリンダ本体２の穴（内腔部）２０ｂにパイプ継手３の先端部（一部）を挿入することにより、間隙６を形成する。

図４中Ｗで示す間隙（クリアランス）６の幅は、その平均値が０．０２〜０．２５ｍｍ程度であるのが好ましく、特に、パイプ継手３の外径が１０ｍｍ以下の場合、０．０２〜０．０８ｍｍ程度であるのが好ましく、パイプ継手３の外径が１０ｍｍを超え３０ｍｍ以下の場合、０．０３２〜０．０８９ｍｍ程度であるのが好ましい。間隙６の幅を前記範囲とすることにより、後の工程［５］において、接合材料５を間隙６により確実かつ均一に供給することができる。

また、図４中Ｄで示すパイプ継手３の挿入深さ（間隙６の深さ）は、間隙６の幅（平均）を前記範囲とする場合には、３．８ｍｍ以下であるのが好ましく、３．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。間隙６の深さを前記範囲とすることにより、接合材料５を間隙６により確実に供給することができる。その結果、シリンダ本体２とパイプ継手３とをより高い接合強度で接合することができる。

本実施形態では、前記工程［１］において、シリンダ本体２の穴２０ｂの内面７ａに突起４が形成されているため、本工程［３］においてパイプ継手３がシリンダ本体２に対して、遊嵌状態で仮固定（位置決め）される。これにより、次工程［４］以降の操作をより容易かつ確実に行うことができる。

なお、前記工程［１］（突起形成工程）は、前記工程［２］（熱処理工程）の前に行わず、本工程［３］（位置決め工程）に続いて行うようにしてもよく、前記工程［２］の前および本工程［３］に続いて２回行うようにしてもよい。

また、前記工程［１］（突起形成工程）に代えて、本工程［３］（位置決め工程）に続いて、シリンダ本体２およびパイプ継手３の一部をレーザー溶接により溶接することにより、これらを仮固定する工程を設けるようにしてもよく、この仮固定の工程および前記工程［１］の双方を行うようにしてもよい。

かかる仮固定の方法によれば、パイプ継手３を圧入により仮固定する場合のように、パイプ継手３を変形させる必要がないため、得られる接合体（医療機器用ユニット部品接合体）１の機能が低下するのを好適に防止することができる。また、間隙６を確実に確保できることから、接合材料５を間隙６に確実に供給することができ、接合強度の低下を防止することもできる。

また、これらの仮固定の方法を用いることにより、パイプ継手３の内面の平滑性が損なわれることを防止して、結果として、パイプ継手３（接合体１）の機能が損なわれることを好適に防止することもできる。

このようなことから、本発明の接合方法は、少なくとも一方のユニット部品（本実施形態では、パイプ継手３）が中空であるユニット部品同士の接合への適用に、特に適している。

なお、接合する２つのユニット部品の双方が中実の部材であってもよいことは言うまでもない。

［４］接合材料配設工程
次に、間隙６の開口部６０に沿って、溶融前の接合材料５を配設する。

これは、図４に示すように、シリンダ本体２との境界部においてパイプ継手３の周囲に、線状の接合材料５を巻き付けたり、ペースト状の接合材料５を張り付けたり等して行うことができる。なお、接合材料５は、シリンダ本体２とパイプ継手３との接合（ろう接）に必要な量を用いるようにすればよい。

また、この際、接合材料５は、接着剤（瞬間接着剤）で固定するのが好ましい。
また、このようにして、間隙６に接合材料５を供給するようにすると、接合材料５を間隙６により確実かつ均一に供給することができる。

［５］接合工程（第３の工程）
次に、図５に示すように、パイプ継手３を位置決めしたシリンダ本体２を治具１１にセットする。この状態で、接合材料５を加熱することにより溶融させて、間隙６に供給する。その後、溶融状態の接合材料５を硬化させることにより、シリンダ本体２とパイプ継手３とが接合される。

接合材料５を加熱する際の温度（加熱温度）は、接合材料５の種類等によっても若干異なり、特に限定されないが、１０５０〜１２００℃程度であるのが好ましく、１０８０〜１１５０℃程度であるのがより好ましい。加熱温度が低過ぎると、接合材料５のステンレス鋼に対する濡れ性が十分に改善せず、接合材料５を間隙６に効率よく供給できないおそれがある。一方、加熱温度が高過ぎると、接合材料５がシリンダ本体２およびパイプ継手３（母材）と合金化することにより消費され、接合材料としての役割を果たさなくなるおそれがある。また、ステンレス鋼中において、結晶粒度の粗大化を招き、加熱処理する部品の機械的性質が劣化したり、またパイプ継手３が浸食されるおそれもある。

接合材料５を加熱する際の時間（加熱時間）も、特に限定されないが、１〜６０分間程度であるのが好ましく、１０〜４５分間程度であるのがより好ましい。

また、接合材料５を加熱する際の雰囲気は、水素を含有する水素雰囲気（水素を含有しかつ非酸化性の雰囲気）中または真空中（減圧状態）とするのが好ましい。これにより、ステンレス鋼製のシリンダ本体２およびパイプ継手３の表面が酸化されるのを防止して、接合材料５のステンレス鋼に対する濡れ牲を良好に維持することができる。

接合材料５を加熱する際の雰囲気を水素含有雰囲気とする場合、水素含有雰囲気は、その露点が−６０℃以下のものが好ましい。露点が−６０℃を超えて高いということは、水素含有雰囲気中の水素濃度が低いことを意味し、かかる水素含有雰囲気では、接合材料５の種類等によっては、ステンレス鋼に対する濡れ性を良好に維持できないおそれがある。

また、接合材料５を加熱する際の雰囲気を真空中（減圧状態）とする場合、真空の程度（真空度）は、５×１０^−４ｍｍＨｇ以下であるのが好ましく、５×１０^−５ｍｍＨｇ以下であるのがより好ましい。真空の程度を前記範囲とすることにより、ステンレス鋼に対する濡れ性をより確実に良好なものに維持することができる。

以上の工程を経て、シリンダ本体２とパイプ継手３とが接合された接合体（本発明の医療機器用ユニット接合体）が得られる。

このような接合体を用いて、例えば、図６に示すような内視鏡の送気・送水ボタンを構成することができる。

次に、図６に基づいて、本発明の内視鏡の一例について説明する。
図６は、本発明の内視鏡の実施形態を示す平面図である。

図６に示す内視鏡１００は、胃その他の消化管検査用に用いられるものであり、操作部１１０と、可撓性を有する挿入部１２０とを有している。

この挿入部１２０の先端には、対物光学系などを内蔵した先端部本体１３０が連結されている。

操作部１１０には、前側に送気・送水ボタン１４０が設けられ、上端に接眼部１５０が突設されている。

また、操作部１１０に連結された連結可撓管１６０の先端には、光源装置に着脱自在に接続されるコネクタ（図示せず）が取り付けられている。

操作部１１０内から挿入部１２０内には、先端部本体１３０において外方に開口する送気チャンネル１７０と、送水チャンネル１８０が挿通されている。

この送気チャンネル１７０および送水チャンネル１８０の基端側は、それぞれ、送気・送水ボタン１４０のガイドシリンダ１（パイプ継手３ｂおよびパイプ継手３ａ）に連通接続されている。

また、図示されていない外部の送気装置と送気装置に接続された送気管１９０および送水管２００が、連結可撓管１６０内を通って、それぞれ、送気・送水ボタン１４０のガイドシリンダ１の側面（パイプ継手３ｃおよびパイプ継手３ｄ）に接続されている。

このような送気・送水ボタン１４０のガイドシリンダ（接合体１）内には、例えば、内視鏡１００の消毒や滅菌等に際して、その内腔部に薬液（殺菌剤）が供給されるが、本発明では、シリンダ本体２とパイプ継手３とが、薬液に対する高い耐性（耐薬品性）を有する接合材料５を用いて、かつ、十分な量の接合材料５により強固に接合されているため、内視鏡１００に繰り返し消毒や滅菌等を行っても、接合部を介して内視鏡１００内部へ薬液が漏れ出すことを確実に防止することができる。これにより、内視鏡１００の内蔵物が故障してしまうことや、内視鏡の挿入部１２０を湾曲させる操作（湾曲操作）を行う際のアングル力量の増大を防止すること、すなわち、内視鏡１００を耐久性に優れるものとすることがでる。

以上、本発明の接合方法、医療機器用ユニット部品接合体および内視鏡を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。

例えば、本発明の接合方法では、任意の目的の工程を追加することもできる。
また、本発明の接合方法は、内視鏡用管路部品であるシリンダ本体２とパイプ継手３との接合への適用に限定されず、例えば、処置具挿通チャンネル等を構成する内視鏡用管路部品同士の接合に用いることができる。

また、本発明の接合方法は、内視鏡用管路部品同士の接合への適用に限定されず、例えば、内視鏡を構成するユニット部品同士の接合、鉗子、細胞診ブラシ、穿刺針のような内視鏡処置具を構成するユニット部品同士の接合、送気・送水ボトル、各種（撮影、洗浄、消毒、滅菌、三方活栓等の）アダプター、挿入用スライディングチューブのような内視鏡関連機器を構成するユニット部品同士の接合等に適用することもできる。

従って、本発明の接合方法は、内視鏡に限らず、各種の医療機器（医療器具）を構成するユニット部品同士の接合に適用することができる。

以下、本発明の具体的実施例について説明する。
Ａ．接合状態の評価
（実施例１Ａ）
まず、図ｌに示すような形状のシリンダ本体および４本のパイプ継手を用意した。

なお、シリンダ本体は、ＳＵＳ３０４製、寸法：外径９ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ３５ｍｍとし、パイプ継手は、ＳＵＳ３０４製、寸法：外径１．５〜３．０ｍｍ、肉厚０．２ｍｍとした。

次に、シリンダ本体に、各パイプ継手に対応するサイズの段付穴を明けた。
次に、それぞれの穴に接合するパイプ継手を挿入し、シリンダ本体をマイナス極にし、図３に示すように、マイクロ抵抗溶接機の電極にステンレス鋼粉末を付着させ、それぞれシリンダ本体の穴の内面に、１〜３個の突起を設けた。

次に、パイプ継手をシリンダ本体の穴から取り出し、これらの部品を、純水素雰囲気（Ｈ_２露点：−７３℃）の連続炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で加熱処理をした。

次に、再度、シリンダ本体にパイプ継手４本をそれぞれ挿入した。
なお、シリンダ本体と各パイプ継手との間隙は、いずれも、０．０５ｍｍであり、各パイプ継手の挿入深さは、３．５ｍｍであった。

次に、図４に示すように、接合材料として、８２ｗｔ％Ａｕ−１８ｗｔ％ＮｉのＡｕ合金の線材（直径：０．４ｍｍ）を各パイプ継手の外周に１〜２巻し、瞬間接着材で固定した。

次に、この状態で、図５に示すように、シリンダ本体を治具に固定した。
次に、このものを、前記加熱処理をした純水素雰囲気（Ｈ_２露点：−７３℃）の連続炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で加熱して接合した。
以上のようにして、ガイドシリンダを作製した。

（実施例２Ａ）
加熱処理を、真空（真空度：１×１０^−４ｍｍＨｇ）の真空炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で行った以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（実施例３Ａ）
接合を、真空（真空度：１×１０^−４ｍｍＨｇ）の真空炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で行った以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（実施例４Ａ）
接合を、大気炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で行った以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（実施例５Ａ）
接合材料として、８２ｗｔ％Ａｕ−１８ｗｔ％ＣｕのＡｕ合金の線材（直径：０．４ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（実施例６Ａ）
接合材料として、純Ａｕの線材（直径：０．４ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（実地例７Ａ）
まず、シリンダ本体および２本のパイプ継手を用意した。

なお、シリンダ本体は、ＳＵＳ３０４製、寸法：外径約１０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ２３ｍｍとし、パイプ継手は、ＳＵＳ３０４製、寸法：外径４．０ｍｍ、肉厚０．２ｍｍとした。

次に、シリンダ本体に、各パイプ継手に対応するサイズの段付穴を明けた。
次に、それぞれの穴に接合するパイプ継手を挿入し、シリンダ本体をマイナス極にし、図３に示すように、マイクロ抵抗溶接機の電極にステンレス鋼粉末を付着させ、それぞれシリンダ本体の穴の内面に、断続的にかつ全周（全周の釣４分の３程度）に突起を設けた。

次に、パイプ継手をシリンダ本体の穴から放り出し、これらの部品を、純水素雰囲気（Ｈ_２露点：−７６℃）の連続炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で加熱処理をした。

次に、再度、シリンダ本体にパイプ継手２本をそれぞれ挿入した。
なお、シリンダ本体と各パイプ継手との間隙は、いずれも、０．０５ｍｍであり、各パイプ継手の挿入深さは、３．５ｍｍであった。

次に、図４に示すように、接合材料として、７５ｗｔ％Ａｕ−１２．５ｗｔ％Ａｇ−１２．５ｗｔ％ＣｕのＡｕ合金の線材（直径：０．４ｍｍ）を各パイプ継手の外周に２巻し、瞬間接着材で固定した。

次に、この状態で、図５に示すように、シリンダ本体を治具に固定した。
次に、このものを、前記加熱処理をした純水素雰囲気（Ｈ_２露点：−７６℃）の連続炉に入れ、１１３０℃×２０分間（昇温２０分、降温２０分）で加熱して接合した。
以上のようにして、ガイドシリンダを作製した。

（比較例１Ａ）
加熱処理を省略した以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（比較例２Ａ）
加熱処理時の温度を１０００℃とした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（比較例３Ａ）
加熱処理時の温度を１２５０℃とした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（比較例４Ａ）
加熱処理時の雰囲気を大気中とした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

（比較例５Ａ）
加熱処理を省略した以外は、前記実施例７Ａと同様にしてガイドシリンダを作製した。

各実施例および各比較例で作製したガイドシリンダについて、それぞれ、接合部の接合強度および接合部の縦断面について観察した。

その結果、各実施例のガイドシリンダでは、いずれも、接合部に十分な接合強度が得られ、各接合部には、接合材料が空隙なく行き渡っていた。

これに対して、各比較例のガイドシリンダでは、いずれも、接合部に十分な接合強度が得られず、また、各接合部には、接合材料が行き渡っていない箇所が確認された。特に、比較例３Ａのガイドシリンダでは、パイプ継手の一部に変形が認められた。

Ｂ．耐久性（耐薬品性）の評価
以下の各実施例および各比較例の内視鏡を、それぞれ、２つずつ作製した。

（実施例１Ｂ〜７Ｂ）
前記実施例１Ａ〜７Ａと同様にして、それぞれ、ガイドシリンダを作製した。
各ガイドシリンダを用いて、それぞれ、図６に示すような内視鏡を作製した。

（比較例１Ｂ〜５Ｂ）
前記比較例１Ａ〜５Ａと同様にして、それぞれ、ガイドシリンダを作製した。
各ガイドシリンダを用いて、それぞれ、図６に示すような内視鏡を作製した。

（比較例６Ｂ）
接合材料として、６２ｗｔ％Ｐｂ−３８ｗｔ％Ｓｎの線材（直径：０．４ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、ガイドシリンダを作製した。
このガイドシリンダを用いて、図６に示すような内視鏡を作製した。

各実施例および各比較例で作製した内視鏡について、それぞれ、以下に示す条件で、薬液による滅菌処理を施した後、内視鏡の湾曲操作を行ってアングル力量の変化を確認し、以下の４段階の基準に従って評価した。

◎：滅菌処理の前後において変化なし
○：滅菌処理後においてアングル力量に若干の増大有り
△：滅菌処理後においてアングル力量が増大有して、内視鏡の操作に若干の支障有り
×：滅菌処理後においてアングル力量が明らかに増大して、内視鏡の操作に支障有り

［過酢酸水溶液］
各内視鏡を、それぞれ、０．３ｗｔ％過酢酸水溶液に、２０℃で７日間浸漬させた。

［酸性電解水］
各内視鏡を、それぞれ、５０ｐｐｍ有効塩素濃度の水溶液に、２０℃で７日間浸漬させた。
これらの結果を表１に示す。

表１に示すように、各実施例の内視鏡は、いずれも、評価試験の終了後においても、全く問題なく使用することができ、優れた耐久性を有するものであった。

これに対し、各比較例の内視鏡は、いずれも、アングル力量の増大が認められ、耐久性に劣るものであった。これは、比較例１Ｂ〜比較例５Ｂでは、それぞれ、接合材料による接合部の接合が不十分であったこと、また、比較例６Ｂでは、接合材料自体の耐薬品性が劣ることにより、接合部から薬液が内部に浸入して、潤滑剤が変質・劣化したことが大きな要因であると推察される。

本発明の接合方法は、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を、従来、各種はんだを用いて接合（ろう接）していた部分を、これらより耐薬品性（耐食性）が高い接合材料で接合することができるようにしたものであるので、従来の各種はんだにより接合したものの用途のほか、より耐薬品性を要求される用途のものにも利用することができる。

本発明の医療機器用ユニット部品接合体の一例を示す斜視図である。 図１のＡ部の断面拡大図である。 シリンダ本体の穴の内面に肉盛溶接により突起を形成する方法を説明するための概念図である。 本発明の接合方法の一例を説明するための概念図である。 パイプ継手を位置決めしたシリンダ本体を治具に固定した状態を示す断面図である。 本発明の内視鏡の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１ 医療機器用ユニット部品接合体（ガイドシリンダ）
２ シリンダ本体
２０、２０ａ、２０ｂ 穴
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ パイプ継手
４ 突起
５ 接合材料
６ 間隙（クリアランス）
６０ 開口部
７ａ 内面
７ｂ 外面
８ 溶接電極
９ ステンレス鋼粉末（溶接材料）
１１ 治具
１００ 内視鏡
１１０ 操作部
１２０ 挿入部
１３０ 先端部本体
１４０ 送気・送水ボタン
１５０ 接眼部
１６０ 連結可撓管
１７０ 送気チャンネル
１８０ 送水チャンネル
１９０ 送気管
２００ 送水管

Claims (15)

1. ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を、Ａｕ含有量が６２．５ｗｔ％以上の接合材料により接合する接合方法であって、
   接合する２つの前記ユニット部品に対して、水素を含有する水素含有雰囲気中または真空中において、１０５０〜１２００℃で加熱処理を施す第１の工程と、
   一方の前記ユニット部品と他方の前記ユニット部品とを、それらの間に、幅（平均）が０．０２〜０．２５ｍｍである間隙を形成するように接近させる第２の工程と、
   溶融前の前記接合材料を前記間隙の開口部に沿って配設した後、前記接合材料を加熱して溶融させることにより、この溶融状態の前記接合材料を前記間隙内に供給して、前記ユニット部品同士を接合する第３の工程とを有することを特徴とする接合方法。
2. 前記第１の工程において、前記水素含有雰囲気は、その露点が−６０℃以下である請求項１に記載の接合方法。
3. 前記第２の工程において、前記一方のユニット部品の一部を前記他の部品に挿入することにより、前記間隙を形成する請求項１または２に記載の接合方法。
4. 少なくとも前記一方のユニット部品は、中空である請求項３に記載の接合方法。
5. ２つの前記ユニット部品は、いずれも中空であり、
   前記一方のユニット部品の一部を、前記他方のユニット部品の内腔部に挿入することにより、前記間隙を形成する請求項３に記載の接合方法。
6. 前記第３の工程に先立って、前記ユニット部品同士の一部をレーザー溶接により溶接することにより、これらを仮固定する工程を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の接合方法。
7. 前記第３の工程において、前記接合材料の加熱温度は、１０５０〜１２００℃である請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
8. 前記第３の工程は、水素を含有する水素含有雰囲気中または真空中において行われる請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
9. 前記ユニット部品同士を接近させた状態で、互いに対向する面の少なくとも一方の面に、他方の面に向かって突出する１つ以上の突起を形成する工程を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
10. 前記突起は、肉盛溶接により形成される請求項９に記載の接合方法。
11. 前記突起を形成する工程は、前記第１の工程に先立って行われる請求項９または１０に記載の接合方法。
12. 前記接合材料は、純Ａｕ、Ａｕ−Ｎｉ系合金、Ａｕ−Ｃｕ系合金およびＡｕ−Ａｇ−Ｃｕ系合金のうちの少なくとも１種である請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合方法により、ステンレス鋼製の医療機器用ユニット部品同士を接合してなることを特徴とする医療機器用ユニット部品接合体。
14. 前記ユニット部品は、内視鏡用管路部品である請求項１３に記載の医療機器用ユニット部品接合体。
15. 請求項１４に記載の医療機器用ユニット部品接合体を備えることを特徴とする内視鏡。

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