JP6956472B2 - ワイヤの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、湾曲可能に構成された湾曲管を湾曲操作するために該湾曲管に固定されるワイヤの固定構造に関する。

内視鏡は、細長な挿入部を備え、その挿入部の先端側に上下の二方向、或いは、上下左右の四方向に湾曲するように構成された、湾曲部を設けたものがある。一般に、湾曲部は、複数の節輪を回動自在に連結した節輪組を備え、節輪組内には湾曲方向に対応する湾曲ワイヤが挿通されている。

湾曲ワイヤの先端は、節輪組の最先端を構成する先端節輪等に固定され、湾曲ワイヤの基端は挿入部の基端側に位置する操作部内に設けられた湾曲操作装置に固定されている。この構成によれば、操作者が湾曲操作装置を操作することによって湾曲ワイヤが牽引、弛緩されて湾曲部が湾曲する。

特許文献１の図７には湾曲ワイヤの先端を接続部材に固設することが開示されており、図９には接続部材を節輪の内周面に直接レーザー溶接して接合する技術が開示されている。

特開２００１−１４９３０７号公報

しかしながら、レーザー溶接による接合ではレーザー溶接時の熱が湾曲ワイヤに過度に伝達されるおそれがあり、湾曲ワイヤに熱が過度に伝導された場合には性能が劣化するおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、湾曲ワイヤの先端部を精度よく配設した上で、レーザー溶接時の熱が湾曲ワイヤに直接的に負荷されることを抑制して湾曲ワイヤの熱による劣化を低減するワイヤの固定構造を提供することを目的にしている。

本発明の一態様によるワイヤの固定構造は、内視鏡の湾曲部を構成するリング状部材と、長手方向に延伸され、先端部が外周面もしくは前記リング状部材の開口から内周面に配置されるワイヤと、基端側に前記ワイヤの先端が固定される固定部を有し、先端側に前記リング状部材と溶接される溶接部を有し、該溶接部における前記ワイヤの径方向に沿った第１の寸法が前記固定部における前記ワイヤの径方向に沿った第２の寸法と同じかそれ以上になるよう構成された接続部材と、を備え、前記接続部材は前記固定部に底面を有する穴を設けた円柱部材であって、前記穴に前記ワイヤの先端が配設され、前記ワイヤの先端が前記底面に当接して固定される。

本発明よれば、湾曲ワイヤの先端部を精度よく配設した上で、レーザー溶接時の熱が湾曲ワイヤに直接的に負荷されることを抑制して湾曲ワイヤの熱による劣化を低減するワイヤの固定構造を実現できる。

挿入部に湾曲部を有する内視鏡を説明する図 挿入部内に挿通された湾曲ワイヤを説明するための挿入部先端が断面図 湾曲ワイヤとワイヤの先端部に固設されるストレートパイプ状の接続部材とを説明する図 接続部材に固設された湾曲ワイヤの先端部を説明する断面図 湾曲ワイヤに固設された接続部材と先端節輪とのレーザー接合を説明する図 先端節輪と湾曲ワイヤとの固定状態を説明する図 接続部材の他の構成例を断面する図 湾曲ワイヤとワイヤの先端部に固設される段付きパイプ形状の接続部材とを説明する図 連絡路として係合用貫通孔を有する先端節輪を説明する図 図５Ａの接続部材と図５Ｂの先端節輪とのレーザー接合を説明する図 先端節輪に設けられる他の連絡路を説明する図 先端節輪の外周面側に接続部材を配置した構成を説明する図 先端節輪に設けられる別の連絡路を説明する図 先端節輪の切欠内に接続部材を配置した構成を説明する図 内周面に凹部を設けた先端節輪を説明する図 先端節輪の内周面の凹部に接続部材を係合させて接合する構成を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１に示す内視鏡１は、細径な挿入部２と、操作部３と、ユニバーサルコード４と、を主に備えている。挿入部２は、硬質部材からなる先端部２ａと、上下方向に湾曲するように構成されている湾曲部２ｂと、可撓性を有するチューブ体である可撓管部２ｃと、を先端側から順に連設して構成されている。
先端部２ａの先端面には、観察窓（不図示），照明窓（不図示），処置具開口（不図示）等が設けられている。湾曲部２ｂの内部には後述する湾曲ワイヤ（図２の符号８参照）が進退自在に挿通されている。可撓管部２ｃは、受動的に湾曲するように構成されている。

操作部３は、可撓管部２ｃの基端側に設けられている。操作部３には、例えばＬ字形状の湾曲操作レバー５と、処置具挿入口等の開口部６と、複数のリモートスイッチ７と、吸引口（不図示）等と、が設けられている。複数のリモートスイッチは、表示装置（不図示）の画面上に表示されている内視鏡画像の停止、或いは、記録、画像の拡大、照明光の切替等を行うためのスイッチである。

湾曲操作レバー５は、操作部３に対して回動自在に軸支されている。湾曲操作レバー５は、湾曲部２ｂを湾曲操作するための湾曲操作装置である。操作者が湾曲操作レバー５を回動操作することによって、湾曲ワイヤが牽引、弛緩されて、湾曲部２ｂが上方向或いは下方向に湾曲するようになっている。

なお、上述した湾曲部２ｂは、上下方向に湾曲する構成である。しかし、湾曲部２ｂは、上下左右の四方向に湾曲する構成であってもよく、その場合、操作部３には上下用の湾曲操作レバーに加えて左右用の湾曲操作レバーが設けられる。

ユニバーサルコード４は、操作部３の側部からが延出している。ユニバーサルコード４の基端部には内視鏡コネクタ（不図示）が設けられている。内視鏡コネクタは、外部機器である光源装置に接続される。

図２に示すように先端部２ａには先端硬質部材１０が設けられている。先端硬質部材１０には撮像装置８が配設される第１の貫通孔１１、処置具チャンネルチューブ９が接続される接続パイプ９ｐが配設される第２の貫通孔１２、照明用ファイバ（不図示）が配設される貫通孔（不図示）等が設けられている。符号８ｃは信号ケーブルであり、撮像装置８から延出している。

湾曲部２ｂは、節輪組１３と、外装を構成する湾曲ゴム１４と、を有して主に構成されている。節輪組１３は、先端側から順にリング状部材である先端節輪１５、複数の中間節輪１６、および、基端節輪（不図示）を連接して構成されている。
符号１７は湾曲ワイヤであり挿入部２の長手軸に沿って長手方向に延伸されている。符号１８はワイヤガイドであって湾曲ワイヤ１７が挿通される。符号１２ｍは処置具チャンネル開口である。

図２、図３Ａに示すように湾曲ワイヤ１７の一端部である先端側には接続部材２０が設けられている。図３Ｂに示す接続部材２０は、溶接部２１と、固定部２２と、を有している。接続部材２０には湾曲ワイヤ１７の先端部が嵌合して配設されるワイヤ配設部２３が設けられている。本実施形態において、ワイヤ配設部２３は、軸方向貫通孔２０ｈの一部であり、軸方向貫通孔２０ｈの基端側の筒状部である。つまり、接続部材２０は、基端側に固定部２２を有し、先端側に溶接部２１を有している。

本実施形態において、溶接部２１における湾曲ワイヤ１７の径方向に沿った第１の寸法Ｄ１と固定部２２における湾曲ワイヤ１７の径方向に沿った第２の寸法Ｄ２とが同寸法である。つまり、接続部材２０は、溶接部２１における外径と固定部２２における外径とが同寸法のストレートパイプである。

湾曲ワイヤ１７の先端部は、接続部材２０の基端側開口２０ｍからワイヤ配設部２３内に予め定めた量、挿通される。その後、接続部材２０の固定部２２をスウェージング、あるいは、かしめ等によって塑性変形させる。この結果、接続部材２０の固定部２２が湾曲ワイヤ１７の先端部に対して一体的に固定される。

図４Ａ、図４Ｂを参照して接続部材２０が固定された湾曲ワイヤ１７の先端節輪１５への接合を説明する。

図４Ａに示すように湾曲ワイヤ１７の先端部に設けられた接続部材２０は、作業者によって先端節輪１５の基端側開口１５ｍから先端節輪内部空間１５ｓに挿通され、先端節輪１５の内周面の予め定められた位置に配置される。

その後、作業者は、レーザー溶接による接続部材２０の先端節輪１５への接合を行う。この際、作業者は、レーザー光を接続部材２０の溶接部２１に向けて照射する。この結果、レーザー光が照射された先端節輪１５と接続部材２０の溶接部２１とが接合されて図４Ｂに示すように湾曲ワイヤ１７が接続部材２０を介して先端節輪１５に固定される。

このように、湾曲ワイヤ１７の先端部に配置される接続部材２０に溶接部２１と固定部２２とを設けている。このことによって、湾曲ワイヤ１７の先端部を接続部材２０の基端側の固定部２２に固定することができる。加えて、接続部材２０を先端節輪１５にレーザー溶接によって接合する際、レーザー光を湾曲ワイヤ１７の先端部が固設された固定部２２に照射すること無く溶接部２１に照射して接続部材２０を先端節輪１５に接合することができる。この結果、レーザー溶接の際の熱が湾曲ワイヤ１７に過度に伝達されることを防止することができる。

なお、上述した実施形態においてワイヤ配設部２３は、軸方向貫通孔２０ｈの一部であった。しかし、図４Ｃに示すように底面２４ｂを有する穴２０ｈ１を設けた筒状部をワイヤ配設部２４としてもよい。この構成において、接続部材２０は、穴付円柱部材になる。

この構成によれば、湾曲ワイヤ１７の先端面をワイヤ配設部２４の底面２４ｂに当接させて嵌合することによって該ワイヤ１７の先端部を精度よく固定部２２に配設した上で、接続部材２０の固定部２２を湾曲ワイヤ１７の先端部に対して塑性変形させて一体的に固定することができる。

また、本実施形態において接続部材２０は、溶接部２１の第１の寸法Ｄ１と固定部２２の第２の寸法Ｄ２とが同寸法のストレートパイプ、あるいは、穴付円柱部材である。しかし、図５Ａに示すように溶接部２１Ｂの第１の寸法Ｄ１を固定部２２Ｓの第２の寸法Ｄ２より大きく設定した段付きパイプ形状の接続部材２０Ａであってもよい。

湾曲ワイヤ１７の先端部は、上述した実施形態と同様に接続部材２０Ａのワイヤ配設部２３、２４に配置された後、塑性変形された固定部２２Ｓによって接続部材２０Ａに固定される。

なお、固定部２２Ｓの寸法を固定部２２と同じ寸法Ｄ２とすることによって接続部材２０の固定部２２と同様に固定部２２Ｓを塑性変形させて湾曲ワイヤ１７の先端部を接続部材２０Ａに固定することができる。

段付き形状の接続部材２０Ａは、例えば図５Ｂに示す先端節輪１５Ａに配置されるようになっている。先端節輪１５Ａは、先端節輪内部空間１５ｓと外部とを連絡する連絡路としての係合用貫通孔３１を外周面の予め定めた位置に備えている。係合用貫通孔３１の
開口形状は、溶接部２１Ｂの一部が係合される矩形形状である。
なお、係合用貫通孔３１の開口形状は、矩形形状に限定されるものでは無く、溶接部２１Ｂの形状に一致するように適宜設定される。

図５Ｂ、図５Ｃを参照して接続部材２０Ａが固定された湾曲ワイヤ１７の先端節輪１５Ａへの接合を説明する。
図５Ｃに示すように湾曲ワイヤ１７の先端部に設けられた接続部材２０Ａは、作業者によって先端節輪１５Ａの基端側開口１５ｍから先端節輪内部空間１５ｓに挿通される。そして、作業者は、接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂを先端節輪１５Ａの係合用貫通孔３１内に係合させる。

係合後、作業者は、レーザー溶接による接続部材２０Ａの先端節輪１５Ａへの接合を行う。この際、作業者は、レーザー光を図５Ｂ、図５Ｃに示す接続部材２０の係合用貫通孔３１の先端側稜線部３１ａに向けて照射する。

この結果、レーザー光が照射された先端節輪１５Ａの係合用貫通孔３１の先端側稜線部３１ａ周りと接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂとが接合されて湾曲ワイヤ１７が接続部材２０Ａを介して先端節輪１５Ａに固定される。

このように、湾曲ワイヤ１７の先端部に配置される接続部材２０Ａに固定部２２Ｓの寸法に比べて大径な溶接部２１Ｂを設ける。また、先端節輪１５Ａに溶接部２１Ｂが係合される係合用貫通孔３１を設ける。このことによって、接続部材２０Ａを先端節輪１５Ａにレーザー溶接によって接合する際、溶接部２１Ｂを係合用貫通孔３１に係合させることによって安定した配置状態を得ることができる。加えて、この配置状態において、係合用貫通孔３１の先端側稜線部３１ａを目視にてとらえてレーザー光を照射することによって、湾曲ワイヤ１７の先端部が固設された固定部２２Ｓにレーザー光を照射すること無く、より確実にレーザー光を溶接部２１Ｂに照射して接続部材２０Ａを先端節輪１５Ａに接合することができる。この結果、上述したようにレーザー溶接の際の熱が湾曲ワイヤ１７に過度に伝達されることをより確実に防止することができる。

上述した実施形態において先端節輪１５Ａは、段付き形状の接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂが係合される連絡路として係合用貫通孔３１を備えていた。しかし、連絡路は、貫通孔である係合用貫通孔３１に限定されるものでは無く、図６Ａに示すように切欠３２を先端節輪１５Ｂの連絡路として設けるようにしてもよい。

図６Ａに示す先端節輪１５Ｂの切欠３２は、溶接部２１Ｂが係合される係合部３３と、湾曲ワイヤ１７が通過可能な溝部３４と、を有して構成されている。

図６Ｂを参照して接続部材２０Ａが固定された湾曲ワイヤ１７の先端節輪１５Ｂへの接合を説明する。
湾曲ワイヤ１７の先端部に設けられた接続部材２０Ａは、図６Ｂに示すように作業者によって先端節輪１５Ｂの外方側から切欠３２に配置される。具体的に、接続部材２０Ａは、溶接部２１Ｂが先端節輪１５Ｂの係合部３３に係合された状態で外周面上に配置される。

係合後、作業者は、レーザー溶接による接続部材２０Ａの先端節輪１５Ｂへの接合を行う。この際、作業者は、先端節輪１５Ｂに形成されている係合部３３の稜線を目視にて確認しながらレーザー光を照射する。この結果、先端節輪１５Ｂの係合部３３と接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂとが接合されて湾曲ワイヤ１７が接続部材２０Ａを介して先端節輪１５Ｂの外周側に固定される。そして、接続部材２０Ａから先端節輪１５Ｂの外周面上に延出される湾曲ワイヤ１７は、溝部３４を通過して内周面側である先端節輪内部空間１５ｓに導入される。

このように、溶接部２１Ｂを切欠３２の係合部３３に係合させて湾曲ワイヤ１７の先端部に配置された接続部材２０Ａを先端節輪１５Ｂの外周面側に接合する。このことによって、接続部材２０Ａを先端節輪内部空間１５ｓから外方に移動させて内蔵物収容スペースを拡げることができる。加えて、外周面側に位置する湾曲ワイヤ１７は、溝部３４を介して節輪組１３内に導入されるので湾曲部２ｂの操作性は確保される。その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。

なお、図６Ｃに示す切欠３２Ｃを先端節輪１５Ｃに設けるようにしてもよい。この場合、図６Ｄに示すように接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂおよび固定部２２Ｓを切欠３２Ｃ内に配置する。この後、作業者は、先端節輪１５Ｃに形成されている切欠３２Ｃと溶接部２１Ｂとの位置関係を目視にて確認しながらレーザー光を照射する。

この結果、先端節輪１５Ｃの切欠３２Ｃの先端側と接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂとが接合されて湾曲ワイヤ１７が接続部材２０Ａを介して先端節輪１５Ｃに固定される。そして、接続部材２０Ａから延出されている湾曲ワイヤ１７は、切欠２１Ｃの基端側を通過して内周面側である先端節輪内部空間１５ｓに導入される。この構成によれば、接続部材２０Ａの先端節輪１５Ｃへの配置および接合を容易に行うことができる。

また、上述した連絡路としての係合用貫通孔３１、切欠３２を設けること無く、図７Ａに示すように節輪内面に凹部３５を設けて先端節輪１５Ｄを構成するようにしてもよい。凹部３５は、接続部材２０Ａの溶接部２１Ｂが予め定めた量係合される穴（図７Ａ参照）、あるいは、溶接部２１Ｂが配置されて接続部材２０Ａが軸方向に移動すること無く周方向に移動自在に配置される周溝（不図示）である。

図７Ｂを参照して接続部材２０Ａが固定された湾曲ワイヤ１７の先端節輪１５Ｂへの接合を説明する。
図７Ｂに示すように湾曲ワイヤ１７の先端部に設けられた接続部材２０Ａは、作業者によって先端節輪１５Ｄの基端側開口１５ｍから先端節輪内部空間１５ｓに挿通される。そして、作業者は、先端節輪１５Ｄの凹部３５に溶接部２１Ｂを落とし込む。

その後、作業者は、レーザー溶接による接続部材２０Ａの先端節輪１５Ｄへの接合を行う。この際、作業者は、レーザー光を先端節輪１５Ｄの凹部３５に向けて照射する。この結果、レーザー光が照射された先端節輪１５Ｄと該節輪１５Ｄの凹部３５内に係合された溶接部２１Ｂとが接合されて湾曲ワイヤ１７が接続部材２０Ａを介して先端節輪１５Ｄに固定される。

この構成においても、レーザー溶接の際の熱が湾曲ワイヤ１７に過度に伝達されることを防止することができる。

なお、凹部３５を外周面に設けて接続部材２０Ａを先端節輪１５Ｄの外周面側に固設するようにしてもよい。この構成において、１５Ｄの基端面側に湾曲ワイヤ１７を１５ｓに動注する切欠を形成する。
また、上述した実施形態において、接続部材２０、２０Ａを先端節輪に固設するとしている。しかし、湾曲部が二段湾曲部の場合には接続部材２０、２０Ａを中間節輪に固設する。

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。
また、上述したワイヤの固定構造を備える湾曲部は、医療用の内視鏡に限らず、湾曲部付硬性鏡、工業用内視鏡等に用いるようにしてもよい。

１…内視鏡 ２…挿入部 ２ａ…先端部 ２ｂ…湾曲部 ２ｃ…可撓管部 ３…操作部
４…ユニバーサルコード ５…湾曲操作レバー ６…開口部 ７…リモートスイッチ
８…撮像装置 ８ｃ…信号ケーブル ９…処置具チャンネルチューブ ９ｐ…接続パイプ
１０…先端硬質部材 １１…第１の貫通孔 １２…第２の貫通孔
１２ｍ…処置具チャンネル開口 １３…節輪組 １４…湾曲ゴム １５…先端節輪
１５ｆ…先端側凸面 １５ｍ…基端側開口 １５ｓ…先端節輪内部空間 １６…中間節輪
１７…湾曲ワイヤ １８…ワイヤガイド ２０、２０Ａ…接続部材
２０ｈ…軸方向貫通孔 ２０ｈ１…穴 ２０ｍ…基端側開口 ２１、２１Ｂ…溶接部
２２、２２Ｓ…固定部 ２３、２４…ワイヤ配設部 ２４ｂ…底面 ３１…係合用貫通孔
３１ａ…先端側稜線部 ３２、３２Ｃ…切欠 ３３…係合部 ３４…溝部 ３５…凹部

Claims (11)

1. 内視鏡の湾曲部を構成するリング状部材と、
   長手方向に延伸され、先端部が外周面もしくは前記リング状部材の開口から内周面に配置されるワイヤと、
   基端側に前記ワイヤの先端が固定される固定部を有し、先端側に前記リング状部材と溶接される溶接部を有し、該溶接部における前記ワイヤの径方向に沿った第１の寸法が前記固定部における前記ワイヤの径方向に沿った第２の寸法と同じかそれ以上になるよう構成された接続部材と、
   を備え、
   前記接続部材は前記固定部に底面を有する穴を設けた円柱部材であって、
   前記穴に前記ワイヤの先端が配設され、前記ワイヤの先端が前記底面に当接して固定されることを特徴とするワイヤの固定構造。
2. 前記接続部材の固定部は、前記ワイヤの外周に嵌合する筒状部分を塑性変形されることで前記ワイヤの先端部に固定されることを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。
3. 前記リング状部材は、内部空間と外部と連絡する連絡路を有しており、前記接続部材の少なくとも一部が前記連絡路の予め定めた部分に係合することを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。
4. 前記溶接部における前記ワイヤの径方向に沿った第１寸法が、前記固定部における前記ワイヤの径方向に沿った第２の寸法より大きいことを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。
5. 前記溶接部が前記連絡路の予め定めた部分に係合することを特徴とする、請求項３に記載されたワイヤの固定構造。
6. 前記リング状部材は、内周面もしくは外周面に凹部を備えており、前記溶接部が前記凹部に係合することを特徴とする、請求項４に記載されたワイヤの固定構造。
7. 前記ワイヤの先端部が固設された前記接続部材は、前記リング状部材の内周面側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。
8. 前記ワイヤの先端部が固設された前記接続部材は、前記リング状部材の外周面側に配置され、
   前記ワイヤは、前記連絡路を通過して前記リング状部材の内周面側に導入されることを特徴とする、請求項５に記載されたワイヤの固定構造。
9. 前記固定部は、ワイヤの外周に嵌合する筒状部をスウェージング加工されることで前記ワイヤの先端部に固定されることを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。
10. 前記固定部は、ワイヤの外周に嵌合する筒状部の部分をカシメ加工されることで前記ワイヤの先端部に固定されることを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。
11. 前記リング状部材は、内視鏡の挿入部における先端近傍に設けられる節輪であることを特徴とする、請求項１に記載されたワイヤの固定構造。

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