JP5498673B2 - 内視鏡の配管接続部及びその製造方法 - Google Patents

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Description

この発明は内視鏡の配管接続部及びその製造方法に関する。
内視鏡の配管接続部の多くは、耐蝕性合金材からなる配管パイプの一端が耐蝕性合金材からなる配管ブロックに形成されたパイプ差込孔に嵌挿されて接続固定された構成を有しており、配管パイプと配管ブロックとが嵌合部の外縁の全周においてレーザビーム照射により溶着されている（例えば、特許文献１）。
特公平４−２５００７
配管パイプと配管ブロックは、レーザビームが照射された部分とその極近傍部分において各々の金属が溶融して一体に接合された状態になる。したがって、配管パイプと配管ブロックの嵌合部は、レーザビームの照射を受けて溶融した部分より奥では溶着されておらず、そこには嵌合分の隙間が残ることになる。
しかし、管路内が内視鏡検査の際に体内と通じる状態になる内視鏡の配管接続部においては、配管パイプと配管ブロックの嵌合部の奥側の部分に隙間があると、そこが汚液溜まりになって感染源になる可能性がある。かと言って、嵌合長があまりに短かいと十分な接続強度が得られない。また、嵌合部から液漏れがあってもいけない。
本発明は、配管パイプと配管ブロックとを、汚液溜まりができずしかも十分な強度で液漏れなくレーザ溶着で接続固定することができる内視鏡の配管接続部とその製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の配管接続部は、耐蝕性合金材からなる配管パイプの一端が耐蝕性合金材からなる配管ブロックに形成されたパイプ差込孔に嵌挿されて、その嵌合部の外縁の全周において配管パイプと配管ブロックとがレーザビーム照射により溶着されて接続固定された構成を有する内視鏡の配管接続部において、パイプ差込孔が、配管パイプの先端面が当接する段部を有する座繰り孔状に形成され、配管ブロックのパイプ差込孔に対する配管パイプの嵌合長が、配管パイプの肉厚の１〜２倍の範囲に形成され、嵌合部全体が溶接されているものである。
なお、配管ブロックの配管パイプが差し込まれる側の面に、パイプ差込孔よりも大きな径の座繰り孔状の逃れ孔がパイプ差込孔と同軸に形成されていてもよい。
また、本発明の内視鏡の配管接続部の製造方法は、耐蝕性合金材からなる配管パイプの一端が耐蝕性合金材からなる配管ブロックに形成されたパイプ差込孔に嵌挿されて、その嵌合部の外縁の全周において配管パイプと配管ブロックとがレーザビーム照射により溶着されて接続固定された内視鏡の配管接続部の製造方法において、パイプ差込孔が、配管パイプの先端面が当接する段部を有する座繰り孔状に形成され、配管ブロックのパイプ差込孔に対する配管パイプの嵌合長が、配管パイプの肉厚の１〜２倍の範囲に形成され、配管パイプとパイプ差込孔との嵌合部の外縁に向けて配管パイプの軸線に対し５〜６０°の角度で全周にわたり外方からレーザビームが照射され、それによって配管パイプと配管ブロックとが溶着され、レーザビーム照射後に、配管パイプと配管ブロックとの溶接部の内壁面が研磨され、レーザビーム照射が、レーザビームにより溶解されない材料からなるロッド状部材が配管パイプ内と配管ブロック内とにまたがって嵌め込まれた状態で行われ、嵌合部全体が溶接されるものである。また、配管ブロックの配管パイプが差し込まれる側の面に、パイプ差込孔よりも大きな径の座繰り孔状の逃れ孔がパイプ差込孔と同軸に形成されていてもよい。
なお、レーザビームがＹＡＧレーザである場合に、ロッド状部材が銅製であってもよい。
本発明によれば、配管ブロックのパイプ差込孔に対する配管パイプの嵌合長が、配管パイプの肉厚の０．５〜２倍の範囲に形成されていることにより、配管パイプと配管ブロックとを、汚液溜まりができずしかも十分な強度で液漏れなくレーザ溶着で接続固定することができる。
耐蝕性合金材からなる配管パイプの一端が耐蝕性合金材からなる配管ブロックに形成されたパイプ差込孔に嵌挿されて、その嵌合部の外縁の全周において配管パイプと配管ブロックとがレーザビーム照射により溶着されて接続固定されており、配管ブロックのパイプ差込孔に対する配管パイプの嵌合長が、配管パイプの肉厚の０．５〜２倍の範囲に形成され、配管パイプとパイプ差込孔との嵌合部の外縁に向けて配管パイプの軸線に対し５〜６０°の角度で全周にわたり外方からレーザビームが照射され、それによって配管パイプと配管ブロックとが溶着されている。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図３は、内視鏡の吸引管路等を構成する配管接続部を示しており、流体を通すための配管パイプ１の一端が、例えば蓋状に形成された配管ブロック２に接続固定されている。配管パイプ１と配管ブロック２は各々、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４等）等のような耐蝕性合金材により形成されている。
図１は、配管パイプ１と配管ブロック２との接続固定部を拡大して示し、図２は、配管パイプ１と配管ブロック２とが接続される前の状態を示している。配管ブロック２には、配管パイプ１の内径と略同内径寸法の連通孔３が形成されている。
また、配管パイプ１の先端が嵌合する内径寸法であって配管パイプ１の先端面が当接する段部を有する座繰り孔状に形成されたパイプ差込孔４と、配管パイプ１が差し込まれる側の面に大きな径で形成された逃げ孔５とが、連通孔３と同軸線上に真っ直ぐに配管ブロック２に穿設されている。パイプ差込孔４の内径寸法は、配管パイプ１がガタつかずにきつく嵌合する程度（例えば、配管パイプ１の外径＋０．０５ｍｍ以下）に形成されている。
パイプ差込孔４の深さｄ（即ち、パイプ差込孔４に対する配管パイプ１の軸線方向の嵌合長）は、配管パイプ１の肉厚ｔと略同寸法に形成されている。即ち、図１においてｄ≒ｔである。
そして、図１に示されるように、配管パイプ１の先端がパイプ差込孔４に嵌挿された状態において、その嵌合部の外縁の全周にレーザビームＲが外方から照射されることにより、配管パイプ１と配管ブロック２とが溶着されて接続固定されている（シーム溶接）。図１において、符号６で指し示される部分が、配管パイプ１と配管ブロック２とが溶けて融合した溶接部である。
レーザビームＲの照射は、配管パイプ１とパイプ差込孔４との嵌合部の外縁に向けて配管パイプ１の一端側の軸線に対し５〜６０°の角度（即ち、５°≦θ≦６０°）で全周にわたり外方から行われ、それによって配管パイプ１と配管ブロック２とが溶着されている。
照射角度θが５°に満たない場合や６０°を越える場合には、レーザビームＲを配管パイプ１とパイプ差込孔４との嵌合部の外縁に正確に照射するのが難しくなる。なお、レーザビームＲとしては例えばＹＡＧレーザが用いられる。
そのようにして配管パイプ１と配管ブロック２とが溶接されると、パイプ差込孔４に対する配管パイプ１の嵌合長ｄが配管パイプ１の肉厚ｔと略同寸法に形成されていることにより、嵌合部全体が溶接部６に含まれた状態になり、そこに嵌合の隙間が残らない。
したがって、配管パイプ１と配管ブロック２とを、汚液溜まりができず十分な強度で液漏れなく接続することができ、しかも例えば１０秒程度の極めて短い溶接作業で終了することができる。
なお、パイプ差込孔４に対する配管パイプ１の嵌合長ｄが配管パイプ１の肉厚ｔの２倍を越えない程度の範囲までは嵌合部全体が溶接部６に含まれた状態になって隙間が残らず、０．５倍を下回らない程度の範囲にあれば十分な溶接強度が得られる。したがって、パイプ差込孔４に対する配管パイプ１の軸線方向の嵌合長ｄは、配管パイプ１の肉厚ｔの０．５〜２倍の範囲に形成されていればよい。
図４は、配管パイプ１と配管ブロック２とを接続するためのレーザビームＲが照射がされる際に、例えば銅等のようにＹＡＧレーザのレーザービームＲで溶解されない材料からなる中実又は中空のロッド状部材１０が、配管パイプ１内と配管ブロック２内とにまたがって嵌め込まれた状態を示している。
ロッド状部材１０は、レーザビームＲが照射される領域の内側に位置する状態に外方から嵌め込まれている。それによって、レーザビームＲが照射不要な部分まで突き抜けて照射されることがない。
また、配管パイプ１と配管ブロック２の各内壁面が無制限に凹凸に荒れた状態になるのを規制することができる。なお、ロッド状部材１０が金又は銀製等であってもよいが高コストになってしまう。
レーザビームＲの照射工程が終了した後は、図５に示されるように、レーザビームＲの照射で粗くなった（ビード）配管パイプ１と配管ブロック２との溶接部６の内壁面を、微小回転砥石１１等で研磨して滑らかな面に仕上げるとよい。
本発明の実施例の内視鏡の配管接続部の拡大側面断面図である。 本発明の実施例の内視鏡の配管接続部の接続前の状態の拡大側面断面図である。 本発明の実施例の内視鏡の配管接続部の側面断面図である。 本発明の実施例において配管接続部内にロッド状部材を嵌め込んでレーザビーム照射が行われている状態の側面断面図である。 本発明の実施例においてレーザビーム照射が行われた後の仕上げ加工が行われている状態の配管接続部の側面断面図である。
符号の説明
１ 配管パイプ
２ 配管ブロック
３ 連通孔
４ パイプ差込孔
６ 溶接部
１０ ロッド状部材
Ｒ レーザビーム
ｄ パイプ差込孔の深さ（パイプ差込孔に対する配管パイプの嵌合長）
ｔ 配管パイプの肉厚

Claims (5)

  1. 耐蝕性合金材からなる配管パイプの一端が耐蝕性合金材からなる配管ブロックに形成されたパイプ差込孔に嵌挿されて、その嵌合部の外縁の全周において上記配管パイプと上記配管ブロックとがレーザビーム照射により溶着されて接続固定された構成を有する内視鏡の配管接続部において、
    上記パイプ差込孔が、上記配管パイプの先端面が当接する段部を有する座繰り孔状に形成され、
    上記配管ブロックのパイプ差込孔に対する上記配管パイプの嵌合長が、上記配管パイプの肉厚の１〜２倍の範囲に形成され、
    上記嵌合部全体が溶接されていることを特徴とする内視鏡の配管接続部。
  2. 上記配管ブロックの上記配管パイプが差し込まれる側の面に、上記パイプ差込孔よりも大きな径の座繰り孔状の逃れ孔が上記パイプ差込孔と同軸に形成されている請求項１記載の内視鏡の配管接続部。
  3. 耐蝕性合金材からなる配管パイプの一端が耐蝕性合金材からなる配管ブロックに形成されたパイプ差込孔に嵌挿されて、その嵌合部の外縁の全周において上記配管パイプと上記配管ブロックとがレーザビーム照射により溶着されて接続固定された内視鏡の配管接続部の製造方法において、
    上記パイプ差込孔が、上記配管パイプの先端面が当接する段部を有する座繰り孔状に形成され、
    上記配管ブロックのパイプ差込孔に対する上記配管パイプの嵌合長が、上記配管パイプの肉厚の１〜２倍の範囲に形成され、
    上記配管パイプと上記パイプ差込孔との嵌合部の外縁に向けて上記配管パイプの軸線に対し５〜６０°の角度で全周にわたり外方からレーザビームが照射され、それによって上記配管パイプと上記配管ブロックとが溶着され、
    上記レーザビーム照射後に、上記配管パイプと上記配管ブロックとの溶接部の内壁面が研磨され、
    上記レーザビーム照射が、上記レーザビームにより溶解されない材料からなるロッド状部材が上記配管パイプ内と上記配管ブロック内とにまたがって嵌め込まれた状態で行われ、
    上記嵌合部全体が溶接されることを特徴とする内視鏡の配管接続部の製造方法。
  4. 上記レーザビームがＹＡＧレーザであって、上記ロッド状部材が銅製である請求項３記載の内視鏡の配管接続部の製造方法。
  5. 上記配管ブロックの上記配管パイプが差し込まれる側の面に、上記パイプ差込孔よりも大きな径の座繰り孔状の逃れ孔が上記パイプ差込孔と同軸に形成される請求項３又は４記載の内視鏡の配管接続部の製造方法。
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