JP6157784B1 - 管路切換ピストン、内視鏡 - Google Patents

Abstract

複数の管路が接続されるシリンダに進退自在に嵌挿されるとともに、複数の管路の連通状態を切り換える管路切換ピストン１０であって、軸部材４５と、軸部材４５の外周面４５ｇに延在方向Ｅに沿って形成された、外周面４５ｇ上おいて互いに対向して延在方向に沿って伸びる２つの縁部を有する平面部と、軸部材４５の外周面４５ｇ上において延在方向Ｅに沿って互いに設定間隔Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を有して形成されるとともに、シリンダの内周面に弾性的に接触する複数のシール部５３、５４、５５、５６と、シール部５３、５４、５５、５６と一体的に平面部上に形成されるととともに、延在方向Ｅに沿って隣接するシール部５３、５４間、５４、５５間、５５、５６間を連結する連結部５９と、を具備する。

Description

本発明は、複数の管路が接続されるシリンダに進退自在に嵌挿されるとともに、複数の管路の連通状態を切り換える管路切換ピストン、内視鏡に関する。

内視鏡は、細長い挿入部を被検体内に挿入することによって、挿入部の先端に設けられた観察用レンズを用いて被検体内を観察することができる。

また、挿入部の先端に送気送水ノズルが設けられた構成も周知である。送気送水ノズルは、観察用レンズに流体を供給することによって観察用レンズの汚れを除去したり、例えば医療用の内視鏡であれば、体腔内に気体を供給することによって体腔内を膨張させて体腔内の観察視野を確保したりするものである。

送気送水ノズルは、挿入部内に設けられた送気送水管路の先端に接続されている。送気送水管路は、例えば挿入部内において送気管路と送水管路とに分岐され、送気管路は、気体供給源及び液体供給源にそれぞれ接続されている。さらに、送水管路は、液体供給源に接続されている。

また、内視鏡の挿入部の基端に連設された操作部に、管路切換ピストンが設けられている構成が周知である。

管路切換ピストンは、送気送水ノズルから供給される流体を気体と液体とにおいて切り換えるとともに、送気送水ノズルからの流体の供給状態と遮断状態とを切り換える。

また、管路切換ピストンは、操作部内において、送気管路及び送水管路の中途位置に接続されたシリンダに対して進退自体に嵌挿される。

シリンダには、送気管路の上流側と下流側とがそれぞれ接続されているとともに、送水管路の上流側と下流側とがそれぞれ接続されている。

管路切換ピストンは、送気管路の上流側と下流側との連通状態を連通と遮断との間で切り換えるとともに、送水管路の上流側と下流側との連通状態を連通と遮断との間で切り換える。

具体的には、管路切換ピストンは、軸部材と、該軸部材の外周面に被覆されるとともにシリンダの内周面に水密気密に当接する複数のシール部とから構成されている。

管路切換ピストンは、既知のように、シリンダに対して軸部材を進退移動させることによって、シリンダの内周面に対する複数のシール部の当接位置を変化させる。

このことにより、送気管路の上流側と下流側との連通状態を連通と遮断との間で切り換えるとともに、送水管路の上流側と下流側との連通状態を連通と遮断との間で切り換える構成を有している。

より具体的には、軸部材には、径方向に貫通孔が形成されている。また、軸部材には、該貫通孔に連通するとともに軸部材上部に設けられたリーク孔に連通する連通路が軸部材の延在方向に沿って形成されている。

複数のシール部により送気管路及び送水管路の連通状態が遮断されている流体遮断状態においては、送気管路の上流側からシリンダに供給された気体は、貫通孔、連通路、リーク孔を介して大気開放されることから、送気送水ノズルからの流体の供給が遮断される。

流体遮断状態からリーク孔が操作者により塞がれているリーク孔閉塞状態においては、シリンダ内において送気管路の上流側と下流側との連通を塞ぐシール部が送気管路の上流側からシリンダ内に供給された気体により変形する。

その結果、送気管路の上流側と下流側とを塞ぐシール部がシリンダ内周面に非当接となることから、送気管路の上流側と下流側とが連通するため、送気送水ノズルから気体が吐出される。

リーク孔閉塞状態からシリンダ内において軸部材が移動された状態においては、複数のシール部のシリンダ内周面に対する当接位置が変化する。

このため、シリンダ内において送水管路の上流側と下流側とを塞ぐシール部がシリンダ内周面から離間することにより、送水管路の上流側と下流側とが連通する。

さらに、シリンダ内において、送気管路の上流側と下流側とを塞ぐシール部により、送気管路の上流側と下流側との連通が遮断される。

その結果、気体は、液体供給源に供給されることから、気体により液体供給源から押し出された液体が、連通された送水管路を介して送気送水ノズルから吐出される。

ここで、シール部は、ステンレス等の軸部材の外周面に被覆されるＯリング等から構成されているのが一般的である。

ところが、軸部材の移動に伴ってＯリングがシリンダの内周面を摺動移動することから、軸部材の外周面に対するＯリングの位置がずれやすい。

よって、軸部材の外周面に、Ｏリングの取り付け強度補強部が設けられた構成が周知である。

しかしながら、この構成では、部品点数が増えてしまい、管路切換ピストンの構成が複雑になってしまうといった問題があった。

このような問題に鑑み、米国特許第９，１６１，６８０号公報では、軸部材が樹脂等から射出成形されるとともに、軸部材の外周面において軸部材に沿って溝部が形成され、該溝部に金型を用いて樹脂等のシールユニットが射出成形された管路切換ピストンの構成が開示されている。

尚、シールユニットは、複数のシール部と該シール部間を延在方向に沿って連結する連結部とから構成されている。

シールユニットは、軸部材の溝部に射出成形されることにより軸部材と一体的に形成されるため、強度補強部を用いなくとも軸部材の外周面に対する固定強度が向上されている。

しかしながら米国特許第９，１６１，６８０号公報に開示された管路切換ピストンにおいては、軸部材の外周面に、軸部材の延在方向に沿ってシールユニットが射出成形される溝部が形成されている。

このため、シールユニットを射出成形する際に用いる金型の形状が複雑になってしまい、製造コストが増大してしまうといった問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、軸部材の外周面に対し複数のシール部が、安価に固定強度が向上されて一体成形された構成を具備する管路切換ピストン、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管路切換ピストンは、複数の管路が接続されるシリンダに進退自在に嵌挿されるとともに、前記複数の管路の連通状態を切り換える管路切換ピストンであって、径方向の断面が円形に形成された軸部材と、前記軸部材の外周面上に、前記軸部材の延在方向に沿って互いに設定間隔を有して形成されるとともに、前記シリンダの内周面に弾性的に接触する外周を有する複数のシール部と、前記軸部材の中心軸を挟んだ前記外周面の両側に前記延在方向に沿って前記外周面の一部を切り欠いて形成され、前記外周面上おいて互いに対向して前記延在方向に沿って伸びる２つの縁部を有する一対の平面部と、前記延在方向に沿って隣接する前記複数のシール部の内の二つの間を連結すると共に、前記シール部と一体的に前記一対の平面部上に形成された連結部と、を具備する。

また、本発明の一態様における内視鏡は、請求項１に記載の管路切換ピストンが装着されている。

本実施の形態の管路切換ピストンが設けられた内視鏡を具備する内視鏡装置を概略的に示す図 図１の内視鏡における送気送水ノズルに連通する管路構成を、送気送水切換装置及び送水タンクとともに概略的に示す図 図２の管路切換装置の構成を概略的に示す部分断面図 図３の送気送水釦のリーク孔が塞がれ、シリンダ内において下流側送気管路と上流側送気管路とが連通された状態を概略的に示す部分断面図 図３の送気送水釦が押下され、シリンダ内において下流側送気管路と上流側送気管路との連通が遮断されるとともに、下流側送水管路と上流側送水管路とが連通された状態を概略的に示す部分断面図 図３の管路切換ピストンにおけるピストン本体とシールユニットとを示す斜視図 図６からシールユニットを取り除いてピストン本体のみを示す斜視図 図６の管路切換ピストンを、図６中のVIII方向からみた上面図 図６の管路切換ピストンを、図６中のIX方向からみた側面図 図８中のX-X線に沿う管路切換ピストンを、半分のみ断面にして示す図 図１０中のXI-XI線に沿う管路切換ピストンの断面図 図１０中のXII-XII線に沿う管路切換ピストンの断面図 図１０中のXIII-XIII線に沿う管路切換ピストンの断面図 図１０中のXIV-XIV線に沿う管路切換ピストンの断面図 図７のピストン本体を、図７中のXV方向からみた上面図 図７のピストン本体を、図７中のXVI方向からみた側面図 図１５中のXVII-XVII線に沿うピストン本体を、半分のみ断面にして示す図 図１７中のXVIII-XVIII線に沿うピストン本体の断面図 図１７中のXIX-XIX線に沿うピストン本体の断面図 図１０のピストン本体に形成される貫通孔の形状を楕円形状とした管路切換ピストンの変形例を、半分のみ断面にして示す図 図３の管路切換ピストンのシールユニットが形成されたピストン本体、囲い部材、付勢バネ、送気送水釦の分解斜視図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材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ことは勿論である。
図１は、本実施の形態の管路切換ピストンが設けられた内視鏡を具備する内視鏡装置を概略的に示す図、図２は、図１の内視鏡における送気送水ノズルに連通する管路構成を、送気送水切換装置及び送水タンクとともに概略的に示す図である。

図１に示すように、内視鏡装置１０１は、内視鏡１０２と周辺装置１００を具備して主要部が構成されている。

周辺装置１００は、架台１３０に載置された、光源装置１３３と、ビデオプロセッサ１３４と、モニタ１３６と、送水タンク１３７とを具備している。

尚、光源装置１３３内に、気体供給ポンプ１３３ｐ（図２参照）が設けられている。

内視鏡１０２は、被検体内に挿入される挿入部１０４と、該挿入部１０４の基端に連設された操作部１０３と、該操作部１０３から延出されたユニバーサルコード１０５と、該ユニバーサルコード１０５の延出端に設けられたコネクタ１３２とを具備して主要部が構成されている。コネクタ１３２は、光源装置１３３に対して着脱自在となっている。

尚、コネクタ１３２とビデオプロセッサ１３４とは、接続ケーブル１３５によって電気的に接続される。

また、コネクタ１３２の口金１３２ｋ（図２参照）を介して、送水タンク１３７から延出されたチューブ１３８がコネクタ１３２内に挿通されている。

挿入部１０４は、該挿入部１０４の先端側に位置する先端部１０６と、操作部１０３に設けられた湾曲操作ノブ１０９により、例えば上下左右の４方向に湾曲操作される湾曲部１０７と、該湾曲部１０７の基端に連設された可撓管部１０８とにより構成されている。

先端部１０６の先端面１０６ｓに、内視鏡１０２内に設けられた図示しない処置具挿通用管路の開口１１０と、観察用レンズ１２１と、送気送水ノズル１２３と、照明窓１２５等が設けられている。

送気送水ノズル１２３は、操作部３に設けられた送気送水釦６３が操作されることにより、観察用レンズ１２１に向けて液体を供給することによって観察用レンズ１２１に付着した汚れを除去するものである。

さらに、送気送水ノズル１２３は、被検体内に気体を供給して被検体内を膨張させ観察用レンズ１２１の観察視野を確保するものである。

照明窓１２５は、被検体内に照明光を供給するものである。尚、照明窓１２５の代わりに、先端面１０６ｓにＬＥＤ等の発光素子が設けられていても構わない。

図２に示すように、送気送水ノズル１２３に、送気送水管路３０の先端が接続されている。

送気送水管路３０は、挿入部１０４内において、下流側送気管路（以下、単に送気管路と称す）３６と下流側送水管路（以下、単に送水管路と称す）３８とに分岐されている。

また、各管路３６、３８の基端は、操作部３に設けられた管路切換装置１３におけるシリンダ３５に接続されている。

また、シリンダ３５には、上流側送気管路（以下、単に送気管路と称す）３７及び下流側送水管路（以下、単に送水管路と称す）３９の先端が接続されている。

送気管路３７の基端は、コネクタ１３２が光源装置１３３に装着された際、光源装置１３３内に設けられた気体供給ポンプ１３３ｐに接続される。

尚、コネクタ１３２内において、送気管路３７に、送水タンク１３７から延出されたチューブ１３８が接続されている。即ち、送気管路３７は、チューブ１３８を介して送水タンク１３７に接続されている。

送水管路３９は、基端側がチューブ１３８内に挿通されることにより、基端が送水タンク１３７内に位置している。

管路切換装置１３は、シリンダ３５と、該シリンダ３５に進退自在に嵌挿される管路切換ピストン１０とを具備して主要部が構成されている。

また、管路切換装置１３は、送気管路３７と送気管路３６との連通状態を、連通と遮断とに切り換えるとともに、送水管路３８と送水管路３９との連通状態を、連通と遮断とに切り換える。

次に、図２の管路切換装置１３の構成を、図３〜図５を用いて説明する。図３は、図２の管路切換装置の構成を概略的に示す部分断面図、図４は、図３の送気送水釦のリーク孔が塞がれ、シリンダ内において下流側送気管路と上流側送気管路とが連通された状態を概略的に示す部分断面図、図５は、図３の送気送水釦が押下され、シリンダ内において下流側送気管路と上流側送気管路との連通が遮断されるとともに、下流側送水管路と上流側送水管路とが連通された状態を概略的に示す部分断面図である。

図３〜図５に示すように、操作部１０３を構成する外装部材３３に、取り付け孔３４が外装部材３３を後述する延在方向Ｅに貫通するよう形成されており、取り付け孔３４に、シリンダ３５が固定されている。

シリンダ３５は、例えば金属から段差のある略円筒状に形成されている。また、シリンダ３５の側壁に、上述した送気管路３７、送水管路３９、送気管路３６、送水管路３８が、図３中上側から下側に向かって送気管路３６、送気管路３７、送水管路３８、送水管路３９の順に、シリンダ３５内に連通するよう接続されている。

シリンダ３５の開口部の外周面に、ネジ部が形成されている。シリンダ３５は、該シリンダ３５のネジ部に、外装部材３３の外側から口金４１をねじ込むことにより、外装部材３３を内外側から挟み込むよう外装部材３３に固定されている。

尚、口金４１の外周には、口金４１をシリンダ３５のネジ部に取り付ける際、口金４１を回転させるための治具が嵌入される治具穴４２が設けられている。

口金４１は、上部フランジ４１ａと下部フランジ４１ｂとを有している。口金４１は、下部フランジ４１ｂによって取り付け孔３４の内周面に形成された環状溝４３内のＯリング４４が圧縮されることにより、取り付け孔３４が封止された状態で、シリンダ３５に固定されている。このことにより、操作部１０３内への気体及び液体の進入が防がれている。

管路切換ピストン１０は、例えば樹脂から構成された軸部材であるピストン本体４５を具備している。尚、ピストン本体４５は、例えば射出成形により形成されている。

ピストン本体４５の内部に、ピストン本体４５の延在方向Ｅに沿って連通路４６が形成されている。

また、ピストン本体４５の連通路４６の延在方向Ｅの下端（以下、単に下端と称す）に、該連通路４６に連通するとともにピストン本体４５を該ピストン本体４５の径方向Ｋに貫通する貫通孔４７が形成されている。

ピストン本体４５の外周面４５ｇ上において、貫通孔４７の延在方向Ｅの上部（以下、単に上部と称す）近傍に、シールユニット５０（図６参照）のリング状のシール部５４が、射出成形によりピストン本体４５に一体形成されている。シール部５４は、例えば樹脂から構成されるとともにシリンダ３５の内周面３５ｎに弾性的に接触する。

また、ピストン本体４５の外周面４５ｇにおいて、シール部５４よりも延在方向Ｅの上方（以下、単に上方と称す）に、内周面３５ｎに当接する面を有するスライダ４５ｗがピストン本体４５と一体的に形成されている。

尚、スライダ４５ｗは、内周面３５ｎに当接することにより、シリンダ３５に対してピストン本体４５が軸ずれしてしまうことを防ぐ部材である。

さらに、外周面４５ｇにおいて、スライダ４５ｗの上部に、例えば樹脂から構成されるとともにシリンダ３５の内周面３５ｎに弾性的に接触するシールユニット５０（図６参照）のリング状のシール部５３が、射出成形によりピストン本体４５に一体形成されている。即ち、シール部５３は、延在方向Ｅにおいて、シール部５４から設定間隔Ｅ１（図６参照）だけ上方に離間して位置している。

また、ピストン本体４５の外周面４５ｇ上において、貫通孔４７の延在方向Ｅの下部（以下、単に下部と称す）近傍に、シールユニット５０（図６参照）のリング状のシール部５５が、射出成形によりピストン本体４５に一体形成されている。

シール部５５は、例えば樹脂から構成されるとともにシリンダ３５の内周面３５ｎに弾性的に接触する。即ち、シール部５５は、延在方向Ｅにおいて、シール部５４から設定間隔Ｅ２（図６参照）だけ延在方向Ｅの下方（以下、単に下方と称す）に離間して位置している。

また、ピストン本体４５の外周面４５ｇにおいて、シール部５５の下部近傍に、内周面３５ｎに当接する面を有するスライダ４５ｖがピストン本体４５と一体的に形成されている。

尚、スライダ４５ｖは、内周面３５ｎに当接することにより、シリンダ３５に対してピストン本体４５が軸ずれしてしまうことを防ぐ部材である。

さらに、ピストン本体４５の外周面４５ｇ上において、スライダ４５ｖよりも下方に、シールユニット５０（図６参照）のリング状のシール部５６が、射出成形によりピストン本体４５に一体形成されている。

シール部５６は、例えば樹脂から構成されるとともにシリンダ３５の内周面３５ｎに弾性的に接触する。即ち、シール部５６は、延在方向Ｅにおいて、シール部５５から設定間隔Ｅ３（図６参照）だけ下方に離間して位置している。

また、ピストン本体４５の上部側の外周に、例えば硬質な部材から構成された円筒状のピストンストッパ６０が設けられている。

ピストンストッパ６０は、内向フランジ部６０ａを有し、該内向フランジ部６０ａに、ピストン本体４５の外周面４５ｇにおいて、シール部５３よりも上部に設けられた外向フランジ部４５ａが当接自在となっている。

また、内向フランジ部６０ａの延在方向Ｅにおける上面（以下、単に上面と称す）と、ピストン本体４５の延在方向Ｅの上端（以下、単に上端と称す）にネジ止め接着された送気送水釦６３の延在方向Ｅにおける底面（以下、単に底面と称す）との間に、コイルスプリングから構成された付勢バネ６１が介装されている。

付勢バネ６１の付勢力により、送気送水釦６３は上方に付勢されるとともに、ピストンストッパ６０は下方に付勢されている。

また、図３に示すように、自然状態においては、外向フランジ部４５ａの上面が内向フランジ部６０ａの底面に当接されることにより、ピストン本体４５が係止されている。

さらに、ピストンストッパ６０の外周に、例えばゴムから構成された囲い部材６２が、ピストンストッパ６０と一体的に設けられている。

囲い部材６２は、下端に設けられた内向突出部６２ａが、口金４１における上部フランジ４１ａの底面に係合されている。また、送気送水釦６３の中央部に、連通路４６と連通するリーク孔６４が形成されている。

次に、このように構成された管路切換装置１３を用いた送気管路の連通状態の切換動作、送水管路の連通状態の切換動作を簡単に説明する。

先ず、図３に示すように、自然状態においては、ピストン本体４５は、付勢バネ６１の付勢力によって延在方向Ｅの上方に押し上げられている。この際、外向フランジ部４５ａの上面が内向フランジ部６０ａの底面に当接されていることにより、ピストン本体４５の上方位置が規定されている。

また、シール部５６により、シリンダ３５内における送水管路３９と送水管路３８との連通が遮断されている。

さらに、シール部５４、５５により、シリンダ３５内における送気管路３７と送気管路３６との連通が遮断されている。

このことから、気体供給ポンプ１３３ｐから送気管路３７を介してシリンダ３５内に供給された気体は、貫通孔４７に流入し、連通路４６を通過してリーク孔６４から大気に流出されている。

次に、図４に示すように、操作者の指Ｆにより、リーク孔６４が塞がれると、シール部５４がシリンダ３５内に供給された気体により折り曲げられ、シール部５４は、シリンダ３５の内周面３５ｎから離間する。

その結果、送気管路３７と送気管路３６とが連通することから、気体は、送気管路３７からシリンダ３５を介して送気管路３６に流入し、その後、送気管路３６から送気送水管路３０に流入した後、送気送水ノズル１２３から吐出される。

尚、この図４の状態においては、シール部５６により、シリンダ３５内における送水管路３９と送水管路３８との連通は、遮断されたままである。

次に、図５に示すように、操作者の指Ｆにより、リーク孔６４が塞がれた状態において送気送水釦６３が下方に押下操作されると、シリンダ３５内において、ピストン本体４５は、付勢バネ６１の付勢力に抗して延在方向Ｅの下方に移動され、外向フランジ部４５ａは、内向フランジ部６０ａから下方に離間する。

その結果、シール部５４は、シリンダ３５の内周面３５ｎに形成されたテーパ面３５ａに圧接され弾性変形して潰れることから、シリンダ３５内における送気管路３７と送気管路３６との連通が遮断される。

さらに、シール部５６は、ピストン本体４５の下方への移動に伴い、シリンダ３５の内周面３５ｎから離間する。その結果、送水管路３９と送水管路３８とが連通する。

よって、気体供給ポンプ１３３ｐから供給された気体は、リーク孔６４が塞がれているとともにシール部５４により送気管路３７と送気管路３６との連通が遮断されていることから、図２に示すように、チューブ１３８を介して送水タンク１３７内に供給される。

その結果、送水タンク１３７内の液体は押し出され、送水管路３９からシリンダ３５内に流入された液体は、送水管路３８に流入し、さらに送気送水管路３０に流入した後、送気送水ノズル１２３から吐出される。

次に、図２〜図５に示した管路切換ピストン１０の具体的な構成について、図６〜図１９を用いて説明する。

図６は、図３の管路切換ピストンにおけるピストン本体とシールユニットとを示す斜視図、図７は、図６からシールユニットを取り除いてピストン本体のみを示す斜視図である。

また、図８は、図６の管路切換ピストンを、図６中のVIII方向からみた上面図、図９は、図６の管路切換ピストンを、図６中のIX方向からみた側面図、図１０は、図８中のX-X線に沿う管路切換ピストンを、半分のみ断面にして示す図である。

さらに、図１１は、図１０中のXI-XI線に沿う管路切換ピストンの断面図、図１２は、図１０中のXII-XII線に沿う管路切換ピストンの断面図、図１３は、図１０中のXIII-XIII線に沿う管路切換ピストンの断面図、図１４は、図１０中のXIV-XIV線に沿う管路切換ピストンの断面図である。

また、図１５は、図７のピストン本体を、図７中のXV方向からみた上面図、図１６は、図７のピストン本体を、図７中のXVI方向からみた側面図、図１７は、図１５中のXVII-XVII線に沿うピストン本体を、半分のみ断面にして示す図である。

さらに、図１８は、図１７中のXVIII-XVIII線に沿うピストン本体の断面図、図１９は、図１７中のXIX-XIX線に沿うピストン本体の断面図である。

図７、図１５〜図１７に示すように、ピストン本体４５の外周面４５ｇに、平面部２０が形成されている。

平面部２０は、外面面４５ｇ上において互いに対向するとともに延在方向Ｅに沿って伸びる２つの縁部２１、２２を有するとともに、延在方向Ｅに沿って、外向フランジ部４５ａからピストン本体４５の下端まで形成されている。

具体的には、平面部２０は、図７、図１５〜図１９に示すように、径方向Ｋの断面が略円形に形成されたピストン本体４５の外周面４５ｇの一部が、貫通孔４７の貫通方向Ｔと平行となるよう切り欠かれることによりピストン本体４５の外周面４５ｇに対し形成されている。

また、平面部２０は、貫通孔４７からピストン本体４５の周方向に、略９０°ずれた外周面４５ｇの位置に形成されている。

尚、平面部２０は、必ずしも貫通孔４７から周方向に９０°ずれた位置に形成されている必要は無い。しかしながら、９０°ずれた位置に形成されている方が、後述するように、ピストン本体４５の外周面４５ｇにシールユニット５０が、金型が用いられて射出成形された際、金型からシールユニット５０が一体成形されたピストン本体４５が取り出しやすくなるため好ましい。

また、平面部２０は、シリンダ３５の内周面３５ｎに当接するスライダ４５ｗ、４５ｖの上述した位置にも形成されるが、当然ながら、スライダ４５ｗ、４５ｖに内周面３５ｎに当接する面よりも径方向Ｋの内側に形成されている。即ち、スライダ４５ｗ、４５ｖの平面部２０が形成された領域は、内周面３５ｎには当接しない。

また、図１６〜図１９に示すように、平面部２０は、ピストン本体４５の外周面４５ｇに対し、ピストン本体４５の延在方向Ｅに沿った中心軸Ｊを挟んだ両側に形成されている。

シールユニット５０は、上述した複数のリング状のシール部５３〜５６と、該シール部５３〜５６と一体的に形成されるとともに延在方向Ｅに沿って隣接するシール部５３、５４間、シール部５４、５５間、シール部５５、５６間を連結する連結部５９とから弾性力を有して構成されている。

尚、シールユニット５０は、金型内に挿入された樹脂から構成されたピストン本体４５に対して樹脂等を金型内に射出成形することにより、ピストン本体４５の外周面４５ｇに一体成形されている。

尚、シールユニット５０を構成する材料としては、ピストン本体４５に対して自己接着性を有する材料が好ましい。

例えば、ピストン本体４５がポリカーボネートから構成されている場合は、シールユニット５０は、ポリエステル系エラストマ樹脂から構成されていることが好ましい。

また、ピストン本体４５がポリプロピレンから構成されている場合は、シールユニット５０は、スチレン系熱可塑性エラストマ樹脂から構成されていることが好ましい。

さらに、ピストン本体４５がポリサルフォンから構成されている場合は、シールユニット５０は、シリコンから構成されていることが好ましいことが実験の結果、分かっている。

このことによれば、ピストン本体４５の外周面４５ｇに対するシールユニット５０の形成に接着剤を用いなくて良いことから、管路切換ピストン１０の成形費及び加工費を安くすることができる。

尚、シールユニット５０を構成する材料としては、上述したものに限らず、ピストン本体４５に対して自己接着性を有するとともに弾性力を有する材料であれば、どのようなものであっても構わない。

連結部５９は、上述したように、シールユニット５０において、複数のシール部５３〜５６間を連結する部位であり、図６、図８〜図１４に示すように、平面部２０に対して形成されている。

即ち、連結部５９は、平面部２０により、外周面４５ｇに対する接触面積を大きくして外周面４５ｇに形成されていることから、接着性が向上されている。

尚、図１１〜図１４に示すように、連結部５９は、平面部２０に対して、ピストン本体４５の外周面４５ｇの切り欠かれた領域Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ内に位置するよう形成されている。

また、連結部５９は、平面部２０に形成されていることにより、図９に示すように、シリンダ３５の内周面３５ｎとの間に間隙を有するよう形成されている。

尚、上述したように、ピストン本体４５の外周面４５ｇにおいて、スライダ４５ｖ、４５ｗは、シリンダ３５の内周面３５ｎに当接する部材である。

しかしながら、スライダ４５ｖ、４５ｗにも平面部２０が形成されていることから、スライダ４５ｖ、４５ｗの平面部２０に形成された連結部５９も、図９に示すように、内周面３５ｎに対して、それぞれ間隙Ｐ、Ｑを有するよう平面部２０に形成されている。

このことにより、連結部５９が、内周面３５ｎに対するスライダ４５ｖ、４５ｗの摺動性を阻害してしまうことが防がれている。

また、図１３、図１４に示すように、スライダ４５ｖ、４５ｗの平面部２０に形成される連結部５９の断面形状は、矩形状を有していることが好ましい。

これは、連結部５９の断面形状が矩形状を有していると、図１１、図１２に示すように、断面形状が半円状に形成されている場合に比べ、平面部２０に形成後の連結部５９に、縁の薄箇所が出来なくなる。このことから、平面部２０から連結部５９が剥離し難くなるためである。

尚、スライダ４５ｖ、４５ｗ以外の平面部２０に形成される連結部５９の断面形状も、矩形状となるよう連結部５９は形成されていても構わない。

また、上述したように、平面部２０が、ピストン本体４５の外周面４５ｇにおいて、貫通孔４７に対して周方向にずれた位置に形成されている。

その結果、平面部２０に対して連結部５９を射出成形した際、貫通孔４７からシールユニット５０を構成する材料が漏れ出てしまうことが防がれている他、金型の形状を、貫通孔４７を避けた形状に形成する必要がないため簡単な形状にすることができる。

このことから、シールユニット５０の成形不良やバリの発生が防がれている他、金型を安価に製造することができる。

さらに、平面部２０は、ピストン本体４５の外周面４５ｇに対して中心軸Ｊを挟んだ両側に形成されていることから、連結部５９も中心軸Ｊを挟んだ両側に形成されている。

即ち、金型に対して連結部５９を構成する材料を両側から充填できるため、充填性が向上される他、連結部５９の成形不良が起こり難くなるため、管路切換ピストン１０の製造歩留まりが向上する。

尚、このことを無視すれば、連結部５９及び平面部２０は、従来のように、ピストン本体４５の外周面４５ｇに対して、片方側のみの１箇所に形成されていても構わない。

尚、その他の管路切換装置１３の構成は、従来の管路切換装置１３と同じである。

このように、本実施の形態においては、管路切換ピストン１０において、ピストン本体４５の外周面４５ｇに、延在方向Ｅに沿って平面部２０が形成されていると示した。

また、外周面４５ｇにシールユニット５０が射出成形された後、複数のリング状のシール部５３〜５６を延在方向Ｅに沿って連結する連結部５９は、平面部２０に形成されていると示した。

このことによれば、従来のように、外周面４５ｇに、シールユニット５０が形成されるための溝部を形成する必要が無くなる。

このことから、シールユニット５０を形成する際の金型の形状が簡単になり、安価に形成できる他、平面部２０に対する連結部５９の接着面積を大きく確保することができる。このため、シールユニット５０が外周面４５ｇに強固に接着されるようシールユニット５０を射出成形することができる。

また、平面部２０は、貫通孔４７からピストン本体４５の周方向にずれた外周面４５ｇの位置に形成されていることから、シールユニット５０を形成する金型の形状を簡単にすることができ、安価に形成することができる。

さらには、連結部５９は、シリンダ３５の内周面３５ｎとの間に間隙を有するよう平面部２０に形成されており、さらに、スライダ４５ｖ、４５ｗの平面部２０に形成される連結部の断面は矩形状に形成されていると示した。

このことによれば、連結部５９は、内周面３５ｎに非接触となることから、連結部５９により、ピストン本体４５の摺動抵抗が増えてしまうことがない。

以上から、ピストン本体４５の外周面４５ｇに対し複数のシール部５３〜５６が、安価に固定強度が向上されて一体成形された構成を具備する管路切換ピストン１０、内視鏡１０２を提供することができる。

尚、以下、変形例を、図２０を用いて示す。図２０は、図１０のピストン本体に形成される貫通孔の形状を楕円形状とした管路切換ピストンの変形例を、半分のみ断面にして示す図である。

図２０に示すように、貫通孔４７の形状を、円と同面積にするとともに長軸が延在方向Ｅに沿った楕円形状としても構わない。

このような構成によれば、貫通孔４７を用いた送気量が同量のまま、図１０、図２０に示すように、ピストン本体４５の貫通孔４７が形成された領域の径方向Ｋの肉厚Ｙ２を、円の肉厚Ｙ１よりも大きく確保することができる（Ｙ２＞Ｙ１）。このことから、ピストン本体４５の強度をより向上させることができる。

また、以下、別の変形例を、図２１を用いて示す。図２１は、図３の管路切換ピストンのシールユニットが形成されたピストン本体、囲い部材、付勢バネ、送気送水釦の分解斜視図である。

上述した本実施の形態においては、送気送水釦６３は、ピストン本体４５の上端外周に対して、ネジ止め接着にて固定されていると示した。

これに限らず、図２１に示すように、シールユニット５０が形成されたピストン本体４５、囲い部材６２、付勢バネ６１、送気送水釦６３を組み立てた後、送気送水釦６３を、ピストン本体４５の上端に対して超音波溶着にて固定しても構わない。

このような構成によれば、送気送水釦６３の固定に接着剤を用いなくても良いばかりか、ピストン本体４５の上端に対して送気送水釦６３を、図示しない複数の部品を介して固定する構造よりも部品点数を削減することができるため、製造コストを削減することができる。

尚、上述した本実施の形態においては、管路切換ピストン１０は、送気管路及び送水管路の連通状態を切り換えると示した。

これに限らず、他の管路の連通状態を切り換える構成にも適用可能であることは云うまでもないし、さらに、３つ以上の管路の連通状態を切り換える構成においても適用可能であるということは勿論である。

本出願は、２０１６年２月２４日に日本国に出願された特願２０１６−０３３４００号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

Claims (7)

1. 複数の管路が接続されるシリンダに進退自在に嵌挿されるとともに、前記複数の管路の連通状態を切り換える管路切換ピストンであって、
   径方向の断面が円形に形成された軸部材と、
   前記軸部材の外周面上に、前記軸部材の延在方向に沿って互いに設定間隔を有して形成されるとともに、前記シリンダの内周面に弾性的に接触する外周を有する複数のシール部と、
   前記軸部材の中心軸を挟んだ前記外周面の両側に前記延在方向に沿って前記外周面の一部を切り欠いて形成され、前記外周面上おいて互いに対向して前記延在方向に沿って伸びる２つの縁部を有する一対の平面部と、
   前記延在方向に沿って隣接する前記複数のシール部の内の二つの間を連結すると共に、前記シール部と一体的に前記一対の平面部上に形成された連結部と、
   を具備することを特徴とする管路切換ピストン。
2. 前記連結部の前記径方向の断面形状が、矩形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の管路切換ピストン。
3. 前記平面部は、前記軸部材の前記シリンダの前記内周面に当接する面よりも前記軸部材の径方向の内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管路切換ピストン。
4. 前記連結部の外周面と前記シリンダの前記内周面との間に、間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管路切換ピストン。
5. 前記軸部材に、該軸部材の径方向に貫通された貫通孔が形成されており、
   前記平面部は、前記貫通孔の貫通方向と平行となるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管路切換ピストン。
6. 請求項１に記載の管路切換ピストンが装着されていることを特徴とする内視鏡。
7. 前記管路切換ピストンが、操作者によって把持される操作部に設けられた前記シリンダに嵌挿自在であることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡。

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