JP6995749B2 - 内視鏡用の使い捨ての空気／水バルブ - Google Patents
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Description
本明細書は概して内視鏡検査システムに関し、より詳細には、内視鏡とともに使用するための使い捨ての空気／水および吸引バルブに関する。
内視鏡は、医師が患者の内部解剖学的構造を見ることを可能にする一方で、患者の外傷を最小限に抑えて処置を行うための手段を提供するため、医学界において非常に受け入れられている。長年にわたり、膀胱鏡検査、大腸内視鏡検査、腹腔鏡検査、および上部消化器内視鏡検査ならびにその他などの特定の用途に応じて多数の内視鏡が開発され、分類されてきた。内視鏡は、身体の天然の開口部に、または皮膚の切開を通して挿入することができる。
内視鏡は、通常、その先端部にビデオカメラまたは光ファイバーレンズ組立体を有する剛性または可撓性の長尺状の管状シャフトを含む。シャフトは、直接観察するための接眼要素を含むことがあるハンドルに接続される。外部スクリーンを介して観察することも可能であり得る。異なる外科処置を行うために、様々な外科用器具を内視鏡の作業チャネルを通して挿入することができる。しばしば、内視鏡は、それらが挿入される体腔（例えば結腸）を洗浄するための流体インジェクタ（「ジェット」）も有する。内視鏡の制御セクションは、吸引シリンダおよび空気／水シリンダを含み得る。内視鏡の様々な機能を制御するために、これらのシリンダにバルブを挿入することができる。
例えば、内視鏡用の空気／水バルブを内視鏡の空気／水シリンダまたはチャネルに挿入して内視鏡に空気および水を供給することができる。空気／水バルブが第１の通常位置にあるとき、空気はバルブの通気孔から逃げる。空気吹込みが所望される場合、オペレータは通気孔の上に指を置き、これにより空気は内視鏡の先端部に向かって方向転換され、従って検査されている器官に吹き込まれる。オペレータが（例えばバルブを押し下げることにより）空気／水バルブに係合すると、空気は水ボトルに方向転換され、ボトル内に圧力を発生させ、これにより水が内視鏡の先端部に向かって流される。
さらに、内視鏡の吸引バルブを内視鏡の吸引シリンダまたはチャネルに挿入して、内視鏡に吸引を提供することができる。吸引バルブが第１の通常位置にあるとき、内視鏡の先端チップからの空気流はバルブによって遮断される。吸引が所望される場合、オペレータは、吸引チャネルを開放して空気または流体を内視鏡の器具チャネルの開口部に引き込む負圧を生成するために、（例えば、バルブを押し込むことによって）吸引バルブに係合する。オペレータが吸引バルブを解放すると、バルブは通常位置に戻り、空気流を遮断し、吸引を停止する。
各使用の後、内視鏡は、疾病、病原菌、細菌および病気の拡散を防ぐために、洗浄、消毒、および滅菌する必要がある。内視鏡の多くの構成要素は、空気／水バルブおよび吸引バルブなど、再使用可能であり、従って次の使用までに洗浄、消毒および／または滅菌する必要がある。残念なことに、通常、装置の無菌性を維持するには多額の費用がかかる。さらに、再使用可能な空気／水および吸引バルブは、いくつかの金属、プラスチックおよび／またはゴム構成要素の組み合わせから組み立てられ得るので、再使用可能な空気／水バルブの製造に関連するコストは著しくかさむ。
従って、バルブの様々な構成要素に様々な材料を使用して容易に製造および組み立てることができる一回使うだけのまたは使い捨ての空気／水および吸引バルブが必要とされている。さらに、使い捨ての空気／水および吸引バルブは、バルブを製造するために高価な材料を必要とせず、それによって高価な材料から吸引バルブを製造することによる高コストを排除する。
以下の実施形態およびその態様は、例示的かつ説明的なものであり範囲を限定するものではないことが意図されるシステム、工具および方法と関連して記載および説明される。本出願は多数の実施形態を開示する。
本明細書は、第１の開口部から通気孔までの通路を有するシャフトであって、少なくとも１つの溝、少なくとも１つの隆起部、および通気孔に形成された少なくとも１つの突起を有するシャフトと；少なくとも１つの溝内に設けられた少なくとも１つのシールと；外側キャップと；内側リングであって、内側リングの外周から外側キャップの内周まで延びるダイアフラムを有し、少なくとも１つのヒンジが前記ダイアフラムから垂直方向下方に延び、少なくとも１つのリブが、外側キャップの内周に沿って配置される内側リングと；シャフトの通気孔近くのノッチに嵌合することによりシャフトに確実に結合するインターナルリングを有するボタンキャップと；ボタンキャップとダイアフラムとの間に確実に配置された弾性部材とを含み、外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップのインターナルリングが、前記シャフトを収容するための中央ボアを画定する、内視鏡用の使い捨ての空気および水バルブを開示する。
任意選択的に、使い捨ての空気／水バルブは、少なくとも１つの溝または第２の溝内に設けられた少なくとも１つのブッシングをさらに含み、前記少なくとも１つのブッシングは、内視鏡のチャネル内で前記バルブを中心に置くように構成される。
シャフト、シール、外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップは、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、スチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ、ゴム、プラスチック、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＭＡＢＳ、およびシリコーンのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
弾性部材は、耐腐食性金属、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、およびスチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ、ゴム、およびプラスチックのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
任意選択的に、シャフトは機械加工された鋼を含み、前記ボタンキャップはプラスチックを含み、前記シャフトは前記ボタンキャップに機械的に結合される。
任意選択的に、少なくとも１つのヒンジは、タイン（ｔｉｎｅ）および返しを含み、返しは２００マイクロメートル未満の幅を有する。
任意選択的に、少なくとも１つのヒンジは、タイン（ｔｉｎｅ）および返しを含み、返しは２００マイクロメートル未満の幅を有する。
任意選択的に、少なくとも１つのヒンジは、内視鏡の対応するマウントに接続し、前記少なくとも１つのシールの垂直方向の変位を防止するように構成される。任意選択的に、前記少なくとも１つのヒンジは、前記少なくとも１つのヒンジが前記対応するマウントに接続されると音を発し手応えのある（ａｕｄｉｂｌｅ ａｎｄ ｔａｃｔｉｌｅ）スナップ嵌めを形成し、それによりバルブが正しく配置されたことを示すように構成される。
任意選択的に、少なくとも１つのリブは、前記バルブがマウント上で中心に置かれることを確実にし、また、横からの負荷が前記少なくとも１つのシールを破壊することを防止する縁部ストッパとして作用するように構成される。
任意選択的に、前記少なくとも１つのヒンジおよび前記少なくとも１つのリブを有する外側キャップおよび前記内側リングは、単一部品として成形される。
また、本明細書は、第１の開口部から通気孔までの通路を有するシャフトであって、複数の溝、複数の隆起部、および通気孔に形成された突起を有するシャフトと；外側キャップと；内側リングであって、内側リングの外周から外側キャップの内周まで延びるダイアフラムを有し、複数の垂直ヒンジが前記ダイアフラムから下方に延び、複数の垂直リブが、外側キャップの内周に沿って形成される内側リングと；シャフトに確実に結合するように構成されたインターナルリングを有するボタンキャップと；ボタンキャップとダイアフラムとの間に確実に配置された弾性部材とを含み、外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップのインターナルリングが、シャフトを収容するための中央ボアを画定する、内視鏡用の使い捨て吸引バルブを開示する。
また、本明細書は、第１の開口部から通気孔までの通路を有するシャフトであって、複数の溝、複数の隆起部、および通気孔に形成された突起を有するシャフトと；外側キャップと；内側リングであって、内側リングの外周から外側キャップの内周まで延びるダイアフラムを有し、複数の垂直ヒンジが前記ダイアフラムから下方に延び、複数の垂直リブが、外側キャップの内周に沿って形成される内側リングと；シャフトに確実に結合するように構成されたインターナルリングを有するボタンキャップと；ボタンキャップとダイアフラムとの間に確実に配置された弾性部材とを含み、外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップのインターナルリングが、シャフトを収容するための中央ボアを画定する、内視鏡用の使い捨て吸引バルブを開示する。
任意選択的に、インターナルリングは、シャフトの通気孔近くのテーパ状ノッチに嵌合することによって、シャフトに確実に結合する。
任意選択的に、複数のヒンジのそれぞれは、タインと返しとを含む。任意選択的に、返しは、２００マイクロメートル未満の幅によって画定される。
任意選択的に、複数のヒンジのそれぞれは、タインと返しとを含む。任意選択的に、返しは、２００マイクロメートル未満の幅によって画定される。
任意選択的に、前記複数のヒンジは、内視鏡の対応するマウントに接続するように構成される。任意選択的に、前記複数のヒンジのそれぞれは、前記複数のヒンジのそれぞれが前記対応するマウントに接続すると、音を発し手応えのあるスナップ嵌めを形成するように構成される。
任意選択的に、前記複数の垂直リブのそれぞれは、前記バルブがマウント上の中心に置かれることを確実にする縁部ストッパとして作用するように構成される。
任意選択的に、前記複数のヒンジおよび前記複数のリブを備えた外側キャップおよび前記内側リングは、単一部品として成形される。
任意選択的に、前記複数のヒンジおよび前記複数のリブを備えた外側キャップおよび前記内側リングは、単一部品として成形される。
本明細書はまた、水ボトルにそれぞれ接続された空気チャネルおよび水チャネルを含む内視鏡用の使い捨ての空気／水バルブを操作する方法を開示しており、前記方法は、使い捨ての空気および水バルブを内視鏡のポートに配置するステップであって、前記使い捨ての空気および水バルブは、第１の開口部から通気孔までの通路を有するシャフトであって、複数の溝、複数の隆起部、および通気孔に形成された突起を有するシャフトと；複数の溝の少なくとも一部内に設けられた複数のシールと；外側キャップと；内側リングであって内側リングの外周から外側キャップの内周まで延びるダイアフラムを有し、複数のヒンジが前記ダイアフラムから垂直方向下方に延び、複数のリブが外側キャップの内周に沿って形成された内側リングと；シャフトに確実に結合するように構成されたインターナルリングを有するボタンキャップと；ボタンキャップとダイアフラムとの間に確実に配置された部材とを含み、外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップのインターナルリングは、シャフトを収容するための中央ボアを画定するステップと；バルブが作動されていないとき、空気が前記第１の開口部に入り、前記通気孔から逃げることを許容するステップと；空気が前記空気チャネルを通り先端方向に流されて体腔に吹き込まれるように前記通気孔を覆うステップと；前記ボタンキャップを押し下げて前記弾性部材を圧縮し、前記第１の開口部を前記水チャネルに移動させることによって前記バルブを作動させ、空気を前記水ボトルに押し込み、その結果、水が前記水チャネルを通して先端方向に流されるステップと；前記ボタンキャップを解放して前記弾性部材の圧縮を解除し、前記第１の開口部を前記水チャネルと整列しないように移動させ、前記バルブを非作動状態にし、前記水の流れを停止させるステップとを含む。
本明細書はまた、吸引ポンプに接続された内視鏡用の使い捨て吸引バルブを操作する方法を開示しており、前記方法は、使い捨て吸引バルブを内視鏡の吸引シリンダ内に配置するステップであって、前記使い捨て吸引バルブは、第１の開口部から通気孔までの通路を有するシャフトであって、複数の溝、複数の隆起部、および通気孔に形成された突起を有するシャフトと；内側リングであって内側リングの外周から延びるダイアフラムを有し、少なくとも１つのヒンジが前記ダイアフラムから下方に延びる内側リングと；シャフトに確実に結合するように構成されたインターナルリングを有するボタンキャップと；ボタンキャップとダイアフラムとの間に確実に配置された弾性部材とを含むステップと；前記吸引バルブを作動しないことによって吸引ポンプが吸引チャネル内で負圧を防止することを防止するステップと；前記ボタンキャップを押し下げて前記弾性部材を圧縮し、前記第１の開口部を前記吸引チャネルと整列するように移動させることによって前記吸引バルブを作動させ、前記吸引ポンプが前記吸引チャネル内で負圧を生成し、空気および／または流体を前記内視鏡の先端部から吸引することを許容するステップと；前記ボタンキャップを解放して前記弾性部材の圧縮を解除することにより、前記第１の開口部を前記吸引チャネルと整列しないように移動させ、前記バルブを非作動状態にし、前記吸引を停止させるステップとを含む。
本明細書の前述のおよび他の実施形態を、以下に提供される図面および詳細な記載においてより深く記載する。
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、添付の図面と関連して考慮される場合、以下の詳細な記載を参照することによってそれらがより深く理解されるとき、認識されるであろう。
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、添付の図面と関連して考慮される場合、以下の詳細な記載を参照することによってそれらがより深く理解されるとき、認識されるであろう。
本明細書は複数の実施形態を対象としている。以下の開示は、当業者が本発明を実施できるようにするために提供される。本明細書で使用される言語は、いずれか１つの特定の実施形態の一般的な否認として解釈するべきではなく、特許請求の範囲をその中で使用される用語の意味を超えて限定するために使用されていると解釈するべきでもない。本明細書で定義される一般的な原理は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の実施形態および用途に適用されてもよい。また、使用される用語および表現は、例示的な実施形態を記載するためのものであり、限定的なものとみなされるべきではない。従って、本発明は、開示された原理および特徴に合致する多くの代替形態、変更形態、および均等物を含む最も広い範囲が与えられるべきである。明瞭にするために、本発明に関連する技術分野において知られている技術的材料に関する詳細は、本発明を不必要に不明瞭にしないように詳細には記載されていない。本出願の記載および特許請求の範囲において、用語「含む」および「有する」およびそれらの変化形のそれぞれは、必ずしもそれらの用語が関連し得るリストのメンバーに限定されない。
本明細書中、特定の実施形態に関連して記載されるいずれの特徴または構成要素も、他に明白に示されない限り、いずれの他の実施形態で使用および実装されてもよいことに留意されたい。
本明細書で使用される際、不定冠詞「１つ」は、文脈上他に明確に指示されない限り、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を意味する。
本明細書で言及される用語「内視鏡」は、いくつかの実施形態によれば、結腸鏡および胃鏡を特に指し得るが、結腸鏡および胃鏡のみに限定されないことに留意されたい。「内視鏡」という用語は、身体の中空器官または空洞の内部を検査するために使用されるいずれの器具も指し得る。
本明細書で言及される用語「内視鏡」は、いくつかの実施形態によれば、結腸鏡および胃鏡を特に指し得るが、結腸鏡および胃鏡のみに限定されないことに留意されたい。「内視鏡」という用語は、身体の中空器官または空洞の内部を検査するために使用されるいずれの器具も指し得る。
図１Ａは、本明細書のある実施形態による使い捨ての空気／水バルブ１００の斜視図であり、図１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄは、それぞれ、空気／水バルブ１００の第１、第２および第３の断面図である。ここで、図１Ａ～１Ｄを参照すると、空気／水バルブ１００はステムまたはシャフト１０５を含み、ステムまたはシャフト１０５は、シャフト１０５の一部として、様々な実施形態において、成形または機械加工された複数の溝１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５および隆起部１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３を有する。複数のシール１２５、１２７、１２９が、いくつかの実施形態によれば、それぞれの溝１０９、１１２、１１４に設けられてもよい。複数のブッシング１２６、１２８が、いくつかの実施形態によれば、それぞれの溝１１０、１１３に設けられてもよい。ブッシング１２６、１２８は、空気／水バルブ１００を内視鏡内でチャネルの中心に置くことを補助する。様々な実施形態において、ブッシング１２６、１２８は、剛性または半剛性である。いくつかの実施形態では、空気／水バルブは、それぞれ溝１１０、１１３に位置決めされた２つのブッシング１２６、１２８を含む。他の実施形態では、空気／水バルブ１００は、溝１１０に位置決めされたブッシング１２６のみを含む。他の実施形態では、本装置はブッシングを有さず、代わりに、バルブを適切に中心に置くためにリブに頼る。さらに、空気／水バルブ１００はまた、内側リング１３５、外側キャップ１４０、ばね、ゴム、弾性体などであるがこれらに限定されない弾性部材１４５（図１Ｃ、１Ｄ）、およびボタンキャップ１５０を含んでもよい。
本明細書の態様によれば、隆起部１１６は、シール１２５とシャフト１０５との間に追加の干渉を提供することによって、シール１２５が意図せず除去されることを防止する。様々な実施形態において、シャフト１０５は、（隆起部１１６から端部１６５に向かう）好ましい移動方向を有し、これは、隆起部１１６のテーパの方向により、シールの除去よりも容易なシール１２５の配置を可能にする。
空気／水バルブ１００の構成要素は、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、スチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ（プルロニック）、ゴム、プラスチック（例えば、ポリカーボネート）、ＡＢＳ、ＭＡＢＳ、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない少なくとも１種類の使い捨て材料を含んでもよい。弾性部材１４５は、耐腐食性金属、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、およびスチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ（プルロニック）、ゴム、プラスチックまたはそれらの組み合わせなどの適切な材料から形成されてもよい。
複数のシール１２５、１２７、および１２９は、シャフト１０５の一部をシールするのに適した任意の部材とすることができることを理解されたい。シールの位置決めは、水および空気チャネルに対応する。シールは、空気が水チャネルに入るのを防止し、また空気がシャフト１０５の頂部の通気孔ホールドの外側以外のどこからも出ないようにする。いくつかの実施形態では、複数のシールは、例えばオーバーモールディングによって、シャフト１０５に永久的に取り付けることができる。他の実施形態では、複数のシールは、例えばシャフト１０５にシールを摺動させることによってなど、シャフト１０５に取り外し可能に取り付けることができる。空気／水バルブ１００の他の構成要素と同様に、複数のシールは、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、およびスチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ（プルロニック）、ゴム、プラスチック（例えばポリカーボネート）、ＡＢＳ、ＭＡＢＳ、シリコーンまたはこれらの組み合わせを含むことができる。
ある実施形態では、空気／水バルブ１００は、内視鏡に装着されるか、または内視鏡上に取り付けられる場合、内視鏡の先端セクションから少なくとも８００ｃｍ３／分の空気流量を可能にし、先端セクションは０．０５ＭＰａ（メガパスカル）の圧力で約１５００ｃｍ３／分の全体出力が可能である。いくつかの実施形態では、シール１２７は、少なくとも８００ｃｍ３／分の空気流量を可能にする０．３５ｍｍの壁厚と５０ショアＡ硬度とを有するＴＰＥ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ：熱可塑性エラストマー）材料から作製される。好ましい実施形態では、シール１２７は、１２５０～１３００ｃｍ３／分の範囲の空気流量を可能にする０．２２ｍｍの壁厚と５０ショアＡ硬度とを有するＴＰＥ材料から作製される。シール１２７の壁厚は、他の実施形態では、材料の種類、硬度、形状、成形条件および支持リブの数の少なくとも１つに依存して変わり得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、シール１２７はその側面に沿って複数のリブを含む。シール１２７の一実施形態は、互いに９０度離れた４つのリブを含み、そのうち２つはシールの断面に完全にまたがっており、他の２つは充填チャネルとして働く。一実施形態では、空気流量は最低で７００ｃｍ３／分である。
シャフト１０５は、開口部１５５と、開口部１５５から端部または通気孔１６５まで実質的に長手方向軸１７０に沿ってシャフト１０５を通って上方に延びる通路またはボア１６０とを提供する。開口部１５５は、長手方向軸１７０に対して実質的に垂直である軸１７２に沿って延びている。端部または通気孔１６５がオペレータによって覆われていない場合、空気は、開口部１５５を通り、通気孔１６５から逃げるべく通路またはボア１６０を上方へ移動し得る。
内側リング１３５は、内側リング１３５の外周から外側キャップ１４０の内周まで延びるダイアフラムまたはカラー１３６を有する。弾性部材１４５は、内側リング１３５とボタンキャップ１５０との間に位置するように設置され、その結果、弾性部材１４５の一方の端部はダイアフラムまたはカラー１３６に固定され、他方の端部はボタンキャップ１５０に固定される。いくつかの実施形態では、内側リング１３５は外側キャップ１４０の一体の内側成形部分であるが、他の実施形態では、これらは２つの別個の構成要素であり得る。様々な実施形態では、外側キャップ１４０は（外側キャップ１４０の一体部品として成形される場合内側リング１３５と共に）、十分な剛性の材料を用いて成形される。ある実施形態では、外側キャップ１４０は、ロックウェルＲ硬度１１２または７０～９０ショアＤの範囲の硬度を有するＡＢＳから成形される。内側リング１３５、外側キャップ１４０およびボタンキャップ１５０はそれぞれ、シャフト１０５の端部または通気孔１６５を受け入れるための内側ボアを画定する。シャフト１０５の端部１６５は、内側リング１３５および弾性部材１４５を貫通して配置され、ボタンキャップ１５０に固定される（図１Ｃ、１Ｄに図示）。組み立てられると、内側リング１３５のダイアフラムまたはカラー１３６は隆起部１２３の上に載る。
本明細書のある態様によれば、および図１Ｄに示すように、ボタンキャップ１５０のインターナルリング１８０は、端部１６５において、戻り止めまたは突起１７８（端部１６５に向かう）と隆起部１７９との間に画定される（シャフト１０５の外径上の）テーパ状ノッチ、溝または凹部１７５内で、シャフト１０５に固定される。ある実施形態では、ノッチ部分１７５は、長手方向軸１７０に平行な垂直線を基準にして角度「Ａ」でテーパ状にされる。
従来のバルブは、典型的には、ボタンキャップをシャフトに接合または固定するために接着剤または溶接接合部を使用する。しかしながら、本明細書の固定機構は、ボタンキャップ１５０およびシャフト１０５などの構成要素に異種材料を使用することを可能にする。例えば、シャフト１０５は金属製であってもよく、その一方でボタンキャップ１５０はプラスチック製であってもよく、またはシャフト１０５およびボタンキャップ１５０は、共に異なる溶融温度のプラスチックであってもよい。加圧滅菌などの滅菌プロセスの間、プラスチック製ボタンキャップ１５０は溶融し、その後滅菌後に乾燥するにつれてシャフト１０５に固定される。ボタンキャップ１５０およびシャフト１０５に異種材料を使用することは、接着または溶接プロセスにおいて必要とされる材料特性を適合させる必要性を排除する。典型的には、材料は、それらが（溶接の場合）似た溶融温度を有するか、または接着剤に対して伝導性の表面特性を有するように選択されなければならない。このような制約を排除することにより、ボタンキャップ１５０およびシャフト１０５の個々の構成要素材料を、その特定の目的のために最適化することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ボタンキャップは、安価に製造できる潤滑性プラスチック（ＡＢＳ、アセタール、ＰＴＦＥ）から成形される。いくつかの実施形態では、シャフト１０５は、鋼から機械加工され、プラスチック製ボタンに機械的に結合される。機械加工された鋼シャフトを使用することにより、従来の成形では困難または不可能な寸法および形状的公差（直径、真直度）が可能になる。シャフト１０５およびボタンキャップ１５０は、異なる材料または異なる特性の材料から製造されるが、本明細書の固定機構を用いて容易に固定することができる。これにより、シャフト１０５およびボタンキャップ１５０の材料の最適化、ひいては作製、製造および組立プロセスの最適化がさらに可能になる。
本明細書の別の態様によれば、および図１Ｃ、１Ｅおよび１Ｆに示すように、複数のヒンジまたはフック１８２が、ダイアフラムまたはカラー１３６から垂直方向下方に（長手方向軸１７０に実質的に平行に）延びる。複数のヒンジ１８２は、内視鏡の対応するマウントに空気／水バルブ１００を装着することを可能にする。様々な実施形態では、内視鏡の対応するマウントは、後述するように外側キャップ１４０のリブ１８５によって囲まれるフランジであって外側キャップ１４０のヒンジ１８２がスナップ嵌めされて接続するフランジを備える。このように、外側キャップ１４０内に含まれるリブ１８５およびヒンジ１８２は、空気／水バルブを内視鏡のフランジに接続するために使用される。様々な実施形態において、フランジは内視鏡の一体部分であり、一回使うだけのものでもなければ使い捨てでもない。装着のためのヒンジ１８２の使用は、シールの垂直移動を防止し、バルブ１００が適切に配置されたことを使用者に示す、音を発し手応えのある確実な係止「スナップ嵌め」を提供する。従来、２部品設計のオーバーモールドされたＴＰＥ／ＴＰＵ／シリコーンが、バルブを内視鏡マウントに装着するために使用される。しかしながら、本明細書の複数のヒンジ１８２によって可能にされる装着機構は、製造がより容易である一方、使用中の内視鏡へのより確実な接続も提供する。具体的には、ヒンジ１８２を含むことにより、全体の部品数が減少する。従来技術では、２段階成形プロセスを用いなければならないか、ゴムブートと剛性プラスチックカラーとの手動組立が必要であるのに対して、本明細書の装置には単一部品が成形される。１つの型により、成形時間が短縮され、工具費が削減される。手動組立ステップを排除することにより、装置へ費やす全体労働力が減少する。
本明細書の複数の態様によれば、ヒンジまたはフック１８２を以下のように構成または設計することが望ましい、すなわち、それが手応えのある係止感覚を達成する一方、バルブ１００が（ヒンジ１８２を使用して）内視鏡マウントに取り付けられるが（例えば加圧滅菌のためなどで）バルブ１００を取り外すことが難題をもたらすほどバルブ１００が係合されないようにヒンジまたはフックを構成または設計することが望ましい。換言すると、ヒンジまたはフック１８２を内視鏡マウントに係合させるのに必要な挿入力の量は、内視鏡マウントへのバルブ１００の十分な保持または装着を可能にするが、保持が強過ぎてバルブ１００を内視鏡マウントから取り外すことができなくなることがないように最適なものとするべきであることが望ましい。
図１Ｇ～図１Ｊはそれぞれ、様々な実施形態に従って構成された第１、第２、第３および第４のヒンジまたはフック１８２ｇ、１８２ｈ、１８２ｉ、１８２ｊを示す。様々な実施形態において、各ヒンジまたはフック１８２ｇ、１８２ｈ、１８２ｉ、１８２ｊは、それぞれ、少なくとも一部分において湾曲状または斜め（引込み角度）である返し１９１、１９２、１９３、１９４と、直線部分であるタイン１９５、１９６、１９７、１９８とを含む。返しおよびタインは、内視鏡マウント１０１にバルブ１００を装着するために使用される開口部を共に形成する。ある実施形態では、返しはバルブの内径に面し、タインはバルブの外径に面する。ある実施形態では、バルブを内視鏡マウントに係合させるために必要な挿入力の量、取り付けられたバルブの保持の程度、取り付けられたバルブを作動させるのに必要な押下げ力の量、および内視鏡マウントからバルブを切り離すのに必要な抜取力の量は、返しの少なくとも幅「ｗ」および引込み角度θによって決定される。
一実施形態では、図１Ｇに示すように、返し１９１は、幅ｗｇ＝０．５ｍｍおよび引込み角度θｇ＝４５度を有し、ヒンジまたはフック１８２ｇが第１の量の挿入／抜取力を必要とすることを可能にする。
別の実施形態では、図１Ｈに示すように、返し１９２は、幅ｗｈ＝０．２５ｍｍおよび複合引込み角度θｈ＝４５／１５度（各側の異なる引込み角度）を有し、ヒンジまたはフック１８２ｈが第２の量の挿入／抜取力を必要とすることを可能にする。
別の実施形態では、図１Ｉに示すように、返し１９３は幅ｗｉ＝０．５ｍｍおよび複合引込み角度θｉ＝４５／１５度（各側の異なる引込み角度）を有し、ヒンジまたはフック１８２ｉが第３の量の挿入／抜取力を必要とすることを可能にする。
さらに別の実施形態では、図１Ｊに示すように、返し１９４は幅ｗｊ＝０．５ｍｍおよび引込み角度θｊ＝１５度を有し、ヒンジまたはフック１８２ｊが第４の量の挿入／抜取力を必要とすることを可能にする。
ヒンジまたはフック１８２ｇ～１８２ｊに対応する挿入／抜取力の量は、第１挿入／抜取力＞第２挿入／抜取力＞第３挿入／抜取力＞第４挿入／抜取力のように変化する。従って、対応する保持は、ヒンジまたはフック１８２ｇで最も高く、ヒンジまたはフック１８２ｈ、１８２ｉで徐々に減少し、ヒンジまたはフック１８２ｊで最も低くなる。従って、幅が大きく、複合引込み角度が大きくなるほど、挿入／抜取りに必要な力の量が増えることを一般化することができる。
例として、１４０マイクロメートル、７０マイクロメートルおよび３５マイクロメートルの返し寸法を有する空気／水バルブヒンジまたはフックを、挿入力、抜取力、および押下げ力を決定するために試験した。０マイクロメートル（すなわち返しなし）のユニットは、本発明の目的には不十分な非常に低い保持力を有することに留意されたい。図２Ａの表２０５に示すように、１４０マイクロメートルのフックの場合、挿入力は８．１から１２．２Ｎまで変化した。図２Ｂの表２１０に示すように、７０マイクロメートルのフックの場合、挿入力は７．４から１３Ｎまで変化した。図２Ｂの表２１５に示すように、３５マイクロメートルのフックの場合、挿入力は６．４から１２Ｎまで変化した。いくつかの重なりがあるが、一般的な傾向として、返しが薄いほど、必要な挿入力が小さくなることが示されている。
図２Ｄの表２２０に示すように、１４０マイクロメートルのフックの場合、抜取力は５．８から１４．２Ｎまで変化した。図２Ｅの表２２５に示すように、７０マイクロメートルのフックの場合、抜取力は４．０から９．２Ｎまで変化した。図２Ｆの表２３０に示すように、３５マイクロメートルのフックの場合、抜取力は４．５から６．６Ｎまで変化した。再びいくつかの重なりがあるが、一般的な傾向として、返しが薄いほど、必要な抜取力が小さくなることが示されている。
図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは、成形され機械加工された空気／水外側キャップ３００の部分図である。ある実施形態では、図３Ａに示すように、例示的な成形フック部分３２０は、約２．１０ｍｍの幅３２１を有する。さらに、図３Ｂに示すように、ベース部分３２３におけるフック３２０の厚さ３２２は約０．７ｍｍである。ある実施形態では、フックが厚すぎると剛性をもたらし、フックが薄すぎると成形できない部分をもたらすので、フック３２０のベース部分３２３の厚さ３２２は０．５ｍｍから１．０ｍｍまでの範囲にあることに留意されたい。
図３Ｃに示すように、フック３２０の全長または全高３２４は約３．８ｍｍである。さらに、フック３２０は、押し下げられた場合にまたは係合された場合に、０．５０４ｍｍの距離３２５を移動する。図３Ｄの表３１４に示すように、１４０マイクロメートルのフックの場合、押下げ力は９．１５から２０．９５Ｎまで変化した。図３Ｅの表３１６に示すように、７０マイクロメートルのフックの場合、押下げ力は９．４０から１８．９４Ｎまで変化した。図３Ｆの表３１８に示すように、３５マイクロメートルのフックの場合、押下げ力は１０．６５から１５．２６Ｎまで変化した。再びいくつかの重なりがあるが、一般的な傾向として、返しが薄いほど、必要な押下げ力は小さくなることが示されている。
一実施形態では、返しとタインとを有するフックは、２００マイクロメートル未満の幅を有する返しを含む。
本明細書のさらに別の態様によれば、および図１Ｅおよび図１Ｆに示すように、複数の位置決めリブ１８５が、外側キャップ１４０の内周に沿って形成される。リブ１８５は、外側キャップ１４０の内周に沿って垂直方向下方に（長手方向軸１７０に実質的に平行に）延びている。リブ１８５は、バルブ１００が内視鏡上でバルブウェルの中心に置かれることを可能にし、シャフト１０５をバルブウェルの中心に整列させ、バルブウェル内での複数のシールの正確な垂直位置決めを可能にする。リブ１８５は、縁部ストッパとして作用して、バルブ１００がマウント上の中央に置かれることを確実にし、また、使用者による横からの負荷によりバルブ上のシールが破壊することを防止する。
本明細書のさらに別の態様によれば、および図１Ｅおよび図１Ｆに示すように、複数の位置決めリブ１８５が、外側キャップ１４０の内周に沿って形成される。リブ１８５は、外側キャップ１４０の内周に沿って垂直方向下方に（長手方向軸１７０に実質的に平行に）延びている。リブ１８５は、バルブ１００が内視鏡上でバルブウェルの中心に置かれることを可能にし、シャフト１０５をバルブウェルの中心に整列させ、バルブウェル内での複数のシールの正確な垂直位置決めを可能にする。リブ１８５は、縁部ストッパとして作用して、バルブ１００がマウント上の中央に置かれることを確実にし、また、使用者による横からの負荷によりバルブ上のシールが破壊することを防止する。
様々な実施形態において、使い捨ての空気／水バルブ１００のシャフト１０５は、複数の隆起部および溝とともに、シャフト１０５と同じ材料のものである。同様に、複数のヒンジまたはフック１８２およびリブ１８５は、様々な実施形態に従って、内側リング１３５および外側キャップ１４０の構成要素として成形されてもよい（内側リング１３５および外側キャップ１４０はまた単一部品として成形されてもよい）。シャフト１０５、複数のシール１２５、１２７、および１２９、内側リング１３５、外側キャップ１４０ならびにボタンキャップ１５０は、全て異なる材料から製造されてもよく、また、本明細書の様々な態様に従って依然として簡単に一緒に組み立てられてもまたは固定されてもよいことを理解されたい。
図１Ｃ、１Ｅおよび１Ｆに関して記載したように、複数のヒンジまたはフック１８２は、ダイアフラムまたはカラー１３６から垂直方向下方に（長手方向軸１７０に実質的に平行に）延びる。複数のヒンジまたはフック１８２により、空気／水バルブ１００を内視鏡の対応するマウントに装着することが可能になる。図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、および４Ｇは、７０マイクロメートルの返しフックサイズを有し、各側に１５度の引込み角度を有する例示的な外部キャップおよび関連する構成要素を示す。外側キャップ５００が、図４Ａに示されており、ある実施形態では、約１２．２０ｍｍの高さ「ｈ」を有する。図４Ｂは、空気／水バルブを内視鏡の対応するマウントに取り付けるために使用される外側キャップ４００の下側４０５または装着部分を示す。図４Ｂに示すように、装着部分４０５は、約１８．３３ｍｍの直径を有してもよい。図４Ｃは、図４Ｄにより詳細に記載される外側キャップ４００の断面Ａ－Ａ４１０を示す図である。図４Ｄに示すように、外側キャップ４００の断面Ａ－Ａ４１０は、基端部４２０ａにおける、フックが内視鏡の対応するマウント上のフランジと係合する返し４３０における、フック４２０間の１３．３０ｍｍのおおよその距離４１５ａを示す。先端部４２０ｂにおいて、フック４２０間のおおよその距離４１５ｂは、１４．５０ｍｍである。さらに、各フック４２０のおおよその長さ４２５は４．１０ｍｍである。
図４Ｅは、図４Ｆによって表されるような断面Ａ－Ａ４５０を有する外側キャップ４００を異なる眺めで示す。図４Ｆに示すように、（フックが内視鏡の対応するマウント上のフランジと係合する）フック４２０の返し４３０間のおおよその距離４５５は、１４．１８５±０．０６ｍｍである。一実施形態では、返し４３０は、中心長手方向軸４６０に対しておよそ１５±３度の角度４３５で機械加工される。さらに、角度の傾斜した部分の直ぐ上に位置する返し４３０の直線縁部は、中心長手方向軸４６０からおよそ７．５３０ｍｍの距離の所で機械加工される。この詳細は、図４Ｆの断面Ｂ－Ｂの分解図を表す図４Ｇに示されている。さらに、フック４２０の直線部分またはタイン４４０は、返し４３０よりもおよそ０．３２０±０．１先へ延びている。
図５は、本明細書の空気／水バルブの動作に関わる複数の例示的なステップを示すフローチャートである。ここで、図１Ａ～１Ｄおよび図５を参照すると、動作中、本明細書の空気／水バルブ１００は、内視鏡の空気／水シリンダ内に配置され得る。内視鏡は、空気のための空気チャネルと、水のための水チャネルとを提供する。空気および水チャネルは水ボトルに接続される。水チャネルは、水ボトル内に含有された流体の中に延びている。空気／水バルブ１００が内視鏡の空気／水シリンダ内に配置されると、空気／水バルブ１００は、空気チャネルと水チャネルの両方を通って延びる。
ステップ５０５で、空気／水バルブ１００は作動されない、すなわち、ボタンキャップ１５０は押されず、弾性部材１４５は圧縮されず、通気孔１６５は開放されている。その結果、ステップ５１０において、空気／水バルブ１００は、空気流（例えば、空気ポンプによって提供される）がバルブ開口部１５５に入り、通気孔１６５から逃げることを可能にする。使い捨ての空気／水バルブ１００は、空気または水が空気または水チャネルから漏れるのを防止する複数のシール（１２５、１２７、および１２９）を提供することに留意する。また、空気－水バルブ１００の開口部１５５は水チャネルと整列されず、従って、水チャネルが遮断されるので水は水ボトルから移動しない。
ステップ５１５において、空気／水バルブ１００は作動されない、すなわち、ボタンキャップ１５０は押されず、弾性部材１４５は圧縮されないが、通気孔１６５はオペレータによって（例えば、オペレータの指を用いて）閉鎖またはカバーされる。前述のように、前のステップ５１０から、水チャネルは、空気／水バルブ１００によって依然として遮断されている。ここで空気通気孔１６５はオペレータによって遮断されているので、空気ポンプからの空気は、ステップ５２０において、空気／水バルブ１００を通過して内視鏡の先端部に向かって流れる。これにより、オペレータは、バルブを作動させることなく、空気／水バルブ１００の空気通気孔１６５を遮断することによって体腔に空気を吹き込むことができる。
ステップ５２５において、空気／水バルブ１００は作動される、すなわち、ボタンキャップ１５０は押し下げられ、弾性部材１４５は圧縮され、通気孔１６５は、オペレータによって閉塞、閉鎖、またはカバーされたままである。ボタンキャップ１５０を押し下げると、隆起部１７９を介してシャフト１０５に下向きの力が加えられ、従ってシャフト１０５が移動するかまたは下方に変位する。同じく、ボタンキャップ１５０を押し下げると、弾性部材１４５が支持カラーまたはダイアフラム１３６に対して圧縮される。
カラー１３６は、内視鏡マウントに当接しているので、（ボタンキャップ１５０の押し下げによる）下方への移動が防止される。ステップ５３０において、シャフト１０５の下方への移動または変位により、バルブ１００は空気チャネルを遮断し、開口部１５５を水チャネルに移動させ、それによって水が空気／水バルブ１００を通過する通路が形成される。オペレータが（ボタンキャップ１５０を押し下げるために）バルブ１００を押し下げることによって通気孔１６５は同じく遮断されるので、空気は代わりに水ボトルに接続された空気分岐チャネルを介して水ボトルに流れ込む。水ボトル内の空気圧が増加すると、ステップ５３５で、流体は水ボトルから水チャネルに押し出される。このように、空気／水バルブ１００を作動させることによって、オペレータはすすぎまたは注水のために水を内視鏡の先端部に向かって流す。
オペレータがボタンキャップ１５０を押し下げることを止めると、圧縮された弾性部材１４５が反発し始める（すなわち非圧縮状態になる）。反発する弾性部材１４５は、上向きの力をボタンキャップ１５０に加え、次にボタンキャップ１５０が、戻り止めまたは突起１７８を介してシャフト１０５に上向きの力を伝達する。これにより、シャフト１０５およびボタンキャップ１５０の両方が上方に変位し、ステップ５０５のバルブ１００の作動されていない位置に戻される。
図６Ａは、本明細書のある実施形態による使い捨て吸引バルブ６００の斜視図であり、図６Ｂは、使い捨て吸引バルブ６００の上面図であり、図６Ｃは、図６Ａの使い捨て吸引バルブ６００の軸Ｆ－Ｆに沿った縦断面図であり、図６Ｄは、図６Ｃの使い捨て吸引バルブ６００の軸Ｇ－Ｇに沿った水平断面図である。ここで、図６Ａ～図６Ｄを参照すると、使い捨て吸引バルブ６００は、外径「Ｄ」のステムまたはシャフト６０５であってシャフト６０５の外周上に形成されおよびシャフト６０５の端部６１５に向かって形成された（第１の直径ｄ１の）第１の溝または凹部６１０と（第２の直径ｄ２の）第２の溝または凹部６１２とを有するステムまたはシャフト６０５を含み；第１および第２の溝６１０、６１２は第１の隆起部６１１および第２の隆起部６１３の形成をもたらし；使い捨て吸引バルブ６００はさらに、ボアの第１の長さｌ１（長手方向軸Ｆ－Ｆに平行）に沿った第１の内径ｂ１およびボアの第２の長さｌ２（長手方向軸Ｆ－Ｆに平行）に沿った第２の内径ｂ２のボアを有する内側リング６２０であって、ｂ１はほぼｄ２に等しく、ｂ２はほぼ「Ｄ」に等しい内側リング６２０と；外側キャップ６３０と；限定するものではないが、ばね、ゴム、弾性体などの弾性部材６３５と；（長手方向軸Ｆ－Ｆに沿った）中央ボアを有するボタンキャップ６４０とを含む。
使い捨て吸引バルブ６００の構成要素は、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、スチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ（プルロニック）、ゴム、プラスチック（例えば、ポリカーボネート）、ＡＢＳ、ＭＡＢＳ、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない使い捨て材料を含んでもよい。弾性部材６３５は、耐腐食性金属、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、およびスチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ（プルロニック）、ゴム、プラスチックまたはそれらの組み合わせなどの適切な材料から形成されてもよい。
シャフト６０５は、開口部６５５と、シャフト６０５を通って、実質的に長手方向軸Ｆ－Ｆに沿って、開口部６５５から端部、開口部または通気孔６６５まで垂直方向に下方に延びる通路またはボア６６０とを提供する。開口部６５５は、長手方向軸６７０に対して実質的に垂直である軸Ｇ－Ｇに沿って延びている。流体は、開口部６５５の一方の側を通って水平に流れ、通気孔６６５を通って垂直方向下方に流れることができる。開口部６５５および通気孔６６５は、吸引バルブ６００が作動されると、空気または流体が内視鏡の吸引チャネルを通過することを可能にする。
内側リング６２０は、内側リング６２０の外周から外側キャップ６３０の内周まで延びるダイアフラムまたはカラー６２５（図６Ｄ）を有する。弾性部材６３５は、内側リング６２０とボタンキャップ６４０との間に位置し、その結果、弾性部材６３５の一方の端部はダイアフラムまたはカラー６２５に固定され、他方の端部はボタンキャップ６４０に固定される。いくつかの実施形態では、内側リング６２０は外側キャップ６３０の一体の内側成形部分であるが、他の実施形態では、これらは２つの別個の構成要素であり得る。内側リング６２０、外側キャップ６３０およびボタンキャップ６４０はそれぞれ、シャフト６０５の端部６１５を受け入れるための内側ボアを画定する。シャフト６０５の端部６１５は、内側リング６２０および弾性部材６３５を貫通して配置され、ボタンキャップ６４０に固定される。組み立てられると、内側リング６２０のボアの第１の長さｌ１は、第２の溝６１２の上に密着し（ｂ１はｄ２にほぼ等しいため）、第２の隆起部６１３の上に載る。
本明細書のある態様によれば、および図６Ｃに示すように、ボタンキャップ６４０のインターナルリング６８０は、端部６１５において、戻り止めまたは突起６７８（端部６１５に向かう）と第１の隆起部６１１との間に画定されるテーパを有する第１の溝または凹部６１０内で、シャフト６０５に固定される。ある実施形態では、第１の溝または凹部６１０は、長手方向軸Ｆ－Ｆに平行な垂直線を基準にして角度「Ｎ」でテーパ状にされる。従来の設計は、典型的には、接着剤または溶接接合部を使用してボタンキャップをシャフトに接合または固定する。最適な動作のために、吸引バルブシャフトは高度な寸法精度を必要とし、これは成形された構成要素では普通達成できない。本明細書の固定機構は、ボタンキャップ６４０およびシャフト６０５などの構成要素に異種材料を使用することにより高度な寸法精度を可能にする。例えば、シャフト６０５は金属製であってもよく、その一方でボタンキャップ６４０はプラスチック製であってもよく、またはシャフト６０５およびボタンキャップ６４０は、共に異なる溶融温度のプラスチックであってもよい。加圧滅菌などの滅菌プロセスの間、プラスチック製ボタンキャップ６４０は溶融し、その後滅菌後に乾燥するにつれてシャフト６０５に固定される。ボタンキャップ６４０およびシャフト６０５に異種材料を使用することは、接着または溶接プロセスにおいて必要とされる材料特性を適合させる必要性を排除する。典型的には、材料は、それらが（溶接の場合）似た溶融温度を有するか、または接着剤に対して伝導性の表面特性を有するように選択されなければならない。このような制約を排除することにより、ボタンキャップ６４０およびシャフト６０５の個々の構成要素材料を、その特定の目的のために最適化することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ボタンキャップは、安価に製造できる潤滑性プラスチック（ＡＢＳ、アセタール、ＰＴＦＥ）から成形される。いくつかの実施形態では、シャフト６０５は、鋼から機械加工され、プラスチック製ボタンに機械的に結合される。機械加工された鋼シャフトを使用することにより、従来の成形では困難または不可能な寸法および形状的公差（直径、真直度）が可能になる。シャフト２０５およびボタンキャップ６４０は、異なる材料または異なる特性の材料から製造されるが、本明細書の固定機構を用いて容易に固定することができる。これにより、シャフト６０５およびボタンキャップ６４０の材料の最適化、ひいてはそれらの製造および組立プロセスの最適化がさらに可能になる。
本明細書の別の態様によれば、および図６Ｄ、６Ｅおよび６Ｆに示すように、複数のヒンジまたはフック６８２が、ダイアフラムまたはカラー６２５から垂直方向下方に（長手方向軸Ｆ－Ｆに実質的に平行に）延びる。複数のヒンジまたはフック６８２は、内視鏡の対応するマウントに吸引バルブ６００を装着することを可能にする。様々な実施形態では、内視鏡の対応するマウントは、後述するように外側キャップ６３０のリブ６８５によって囲まれるフランジであって外側キャップ６３０のヒンジ６８２がスナップ嵌めされて接続するフランジを備える。様々な実施形態において、フランジは内視鏡の一体部分であり、一回使うだけのものでもなければ使い捨てでもない。ヒンジまたはフック６８２はカラー構成要素が、オーバーモールドされた構成要素またはアセンブリではなく、単一成型部品であることを可能にする。装着のためのヒンジまたはフック６８２の使用は、バルブ６００が適切に配置されたことを使用者に示す、音を発し手応えのある確実な係止「スナップ嵌め」を提供する。従来、２部品のオーバーモールドされたＴＰＥ／ＴＰＵ／シリコーン設計が、バルブを内視鏡マウントに装着するために使用される。しかしながら、本明細書の複数のヒンジ６８２によって可能にされる装着機構は、製造がより容易である一方、使用中の内視鏡へのより確実な接続も提供する。具体的には、ヒンジ６８２を含むことにより、全体の部品数が減少する。従来技術では、２段階成形プロセスを用いなければならないか、ゴムブートと剛性プラスチックカラーとの手動組立が必要であるのに対して、本明細書の装置には単一部品が成形される。１つの型により、成形時間が短縮され、工具費が削減される。手動組立ステップを排除することにより、装置へ費やす全体労働力が減少する。
本明細書のさらに別の態様によれば、および図６Ｄ、６Ｅおよび６Ｆに示すように、複数の位置決めリブ６８５が、外側キャップ６３０の内周に沿って形成される。リブ６８５は、外側キャップ６３０の内周に沿って垂直方向下方に（長手方向軸Ｆ－Ｆに実質的に平行に）延びている。リブ６８５は、バルブ６００が内視鏡上でバルブウェルの中心に置かれることを可能にし、シャフト６０５をバルブウェルの中心に整列させる。リブ６８５は、縁部ストッパとして作用して、バルブ６００がマウントの中央に置かれることを確実にする。
様々な実施形態において、複数のヒンジまたはフック６８２およびリブ６８５は、いくつかの実施形態に従って、内側リング６２０および外側キャップ６３０の構成要素として成形されてもよい（内側リング６２０および外側キャップ６３０はまた単一部品として成形されてもよい）。シャフト６０５、内側リング６２０、外側キャップ６３０およびボタンキャップ６４０は、全て異なる材料から製造されてもよく、また、本明細書の様々な態様に従って依然として簡単に一緒に組み立てられてもまたは固定されてもよいことを理解されたい。
図７は、本明細書の吸引バルブを作動させる際に伴う複数の例示的なステップを示すフローチャートである。ここで、図６Ａ～６Ｆおよび図７を参照すると、作動中、本明細書の使い捨て吸引バルブ６００は、内視鏡の吸引シリンダ内に配置されてもよい。内視鏡の吸引チャネルは（吸引バルブ６００の）開口部６５５に連結され、内視鏡の先端部に通じるか患者の方へ通じる。内視鏡は、吸引バルブ６００が作動されると吸引チャネル内に負圧を生成するように吸引ポンプに接続されてもよい。
ステップ７０５において、吸引バルブ６００は作動されておらず、これは、ボタンキャップ６４０が押し下げられず、弾性部材６３５が圧縮されていないことを意味する。結果として、ステップ７１０において、開口部６５５は、内視鏡の吸引チャネルと位置ずれしたままであり、それにより、吸引ポンプが吸引チャネル内に負圧を生成することを防止する（すなわち、内視鏡の先端部に吸引は適用されない）。
ステップ７１５において、吸引バルブ６００が作動される、すなわち、ボタンキャップ６４０が押し下げられ、弾性部材６３５が圧縮される。ボタンキャップ６４０を押し下げると、第１の隆起部６１１を介してシャフト６０５に下向きの力が加えられ、従ってシャフト６０５が移動または下方に変位する。同じく、ボタンキャップ６４０を押し下げると、弾性部材６３５が支持カラーまたはダイアフラム６２５に押し付けられる。リング６２０は、第２の隆起部６１３に当接し、その結果、カラー６２５は、（ボタンキャップ６４０の押下げによる）下方への移動を防止される。シャフト６０５の下方への移動または変位は、開口部６５５を、内視鏡の先端部からのまたは患者からの吸引チャネルに通じる位置に移動させる。ステップ７２０において、開口部６５５を内視鏡の吸引チャネルと整列させることによって、吸引ポンプによって生成される負圧が、内視鏡の先端部から開口部６５５に向かう流れを引き起こす（すなわち、吸引が内視鏡の先端部に適用される）。結果として、使い捨て吸引バルブ６００が作動位置にあるとき、空気および／または流体を内視鏡の先端部から吸引することができる。
吸引バルブ６００が解放されると、すなわちボタンキャップ６４０が押し下げられないと、弾性部材６３５は反発してボタンキャップ６４０に上向きの力を加え、次にボタンキャップ６４０は戻り止めまたは突起６７８を介してシャフト６０５に上向きの力を伝達する。これにより、シャフト６０５およびボタンキャップ６４０の両方が上方に変位し、ステップ７０５のバルブ６００の非作動位置に戻される。
上記の例は、本発明のシステムの多くの用途の単なる例示である。本明細書中、本発明のいくつかの実施形態のみを記載したが、本発明は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく他の多くの特定の形態で具体化されてもよいことを理解されたい。従って、本例および実施形態は例示とみなされ、制限的なものでなく、本発明は添付の特許請求の範囲内で変更されてもよい。
Claims (10)
- 内視鏡用の使い捨ての空気および水バルブであって、
長手方向軸および第１の開口部から通気孔までの通路を有するシャフトであって、少なくとも１つの溝、少なくとも１つの隆起部、および前記通気孔に形成された少なくとも１つの突起を有するシャフトと；
前記少なくとも１つの溝内に設けられた少なくとも１つのシールと；
外側キャップと；
内側リングであって、前記内側リングの外周から前記外側キャップの内周まで延びるダイアフラムを有し、少なくとも１つのヒンジが垂直方向下方に延び、少なくとも１つのリブが、前記外側キャップの内周に沿って配置されている内側リングと；
前記シャフトの前記通気孔近くのノッチに嵌合することにより前記シャフトに確実に結合したインターナルリングを有するボタンキャップと；
前記ボタンキャップと前記ダイアフラムとの間に確実に配置された弾性部材とを含み、前記外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップのインターナルリングが、前記シャフトを収容するための中央ボアを画定しており、
前記外側キャップの一部は、前記長手方向軸に対し、前記少なくとも１つのヒンジよりも半径方向外側にあり、前記少なくとも１つのヒンジは、前記長手方向軸に対し、前記内側リングよりも半径方向外側にあり、
前記少なくとも１つのヒンジは、内視鏡の対応するマウントに接続するように構成されている、
使い捨ての空気／水バルブ。 - 前記少なくとも１つの溝内に設けられた少なくとも１つのブッシングをさらに含み、前記少なくとも１つのブッシングは、内視鏡のチャネル内で前記バルブを中心に置くように構成されている、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記シャフト、シール、外側キャップ、内側リング、およびボタンキャップが、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、スチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ、ゴム、プラスチック、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＭＡＢＳ、およびシリコーンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記弾性部材が、耐腐食性金属、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル（アミド）、ＰＥＢＡ、熱可塑性エラストマーオレフィン、コポリエステル、およびスチレン系熱可塑性エラストマー、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック、メタクリレート、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ、ゴム、およびプラスチックのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記シャフトが、機械加工された鋼を含み、前記ボタンキャップがプラスチックを含み、前記シャフトが前記ボタンキャップに機械的に結合されている、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記少なくとも１つのヒンジが、タインおよび返しを含み、前記返しは２００マイクロメートル未満の幅を有する、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記少なくとも１つのヒンジが、前記少なくとも１つのシールの垂直方向の変位を防止するように構成されている、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記少なくとも１つのヒンジは、前記少なくとも１つのヒンジが前記対応するマウントに接続されると、音を発し手応えのあるスナップ嵌めを形成することにより前記バルブが正しく配置されたことを示すように構成されている、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記少なくとも１つのリブは、前記バルブが前記マウント上で中心に置かれることを確実にし、また、横からの負荷が前記少なくとも１つのシールを破壊することを防止する縁部ストッパとして作用するように構成されている、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
- 前記少なくとも１つのヒンジおよび前記少なくとも１つのリブを有する前記外側キャップおよび前記内側リングが、単一部品として成形されている、請求項１に記載の使い捨ての空気／水バルブ。
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