JPWO2016185817A1 - 可撓管及び可撓管を用いる内視鏡 - Google Patents

Abstract

挿入部に用いられる可撓管を構成する螺旋管は、帯状の素線を密巻で螺旋状に巻回し、その外周側から外層部に被覆されて構成される。素線は、帯状における長手方向に沿って、螺旋の半円周以上の間隔で維持部を配置して、孔又は有底孔で形成される複数の調整部が連設される。螺旋の巻回により隣り合った素線に、それぞれに形成される維持部同士が長手軸に平行な方向に連続しないよう長手軸の周方向にずれて配置される。

Description

本発明は、挿入部に搭載されて、湾曲自在で挿入性が良好な弾発性を有する可撓管及び可撓管を用いる内視鏡に関する。

一般に、内視鏡の長尺な挿入部は、湾曲箇所が存在する体腔内等の管腔内に挿入されて用いられる。挿入部は、挿入される先端側の先端部と、先端部の基端側に連なる湾曲部と、さらに湾曲部に連なり内視鏡の操作部までを繋ぐ可撓管とで構成される。

可撓管は、管腔内に挿入する際に湾曲部に続いて挿入され、管腔内の湾曲状況に適するように曲げられつつ、挿入される先端部へ推進力の伝達をも担っている。その可撓性を実現する構成の一部として、特許文献１：特開２０１２−１２０５７３号公報に開示される可撓管内部に配置された螺旋管が知られている。この螺旋管は、薄く狭幅で長尺な金属板（素線）を隙間ができないように、螺旋状に密着させて巻く、所謂密巻きに巻回され、可撓性を持たせつつ、初張力を付加して弾発性を持たせた構造である。

前述した可撓管は、挿入されている体腔内の曲がりに沿って撓みやすく、且つ所定位置まで挿入された後、撓んだ状態から略直線状態に戻しやすい特性を持つことが望まれている。可撓管に用いられた特許文献１：特開２０１２−１２０５７３号公報の螺旋管は、帯形状の素線を密巻き（又は、密着巻き）した構造を採用しており、全長に亘り初張力の作用により弾発性を高くしている。この螺旋管を内視鏡の導入部に適用する場合には、螺旋管に網状管及び外皮からなる外層部を被覆した上で両端を固着し、可撓管の全長が変化しないように、螺旋管の伸縮を抑制している。つまり、密巻きの螺旋管に外層部を被覆させた可撓管を曲げた際に、外層部の伸縮による負荷に加えて、曲がった螺旋管の内周側に狭まりがないため、想定していたよりも曲がり難い状況が発生する場合がある。

本発明は、可撓管を形成する素線が幅方向に弾性を有し、弾発性が高く且つ容易に曲げることができる可撓管及び可撓管を用いる内視鏡を提供する。

本発明に従う実施形態に係る可撓管は、帯状の素線を密巻で螺旋状に巻回し、該螺旋状における長手軸の方向に沿って前記素線に初張力が付与された螺旋管と、前記螺旋管の外周を被覆する外層部と、を具備し、前記素線の幅方向の一対の縁部の間に配置され、外力に応じて前記一対の縁部の間の距離を調整する調整部と、前記一対の縁部の距離を維持する維持部との組が、前記素線の長手方向に複数組が連なり形成され、前記巻回により隣り合った前記素線に、それぞれに形成される前記維持部同士が、前記長手軸に平行な方向に連続しないよう前記長手軸の周方向にずれて配置されることを特徴とする。さらに、操作者が操作する操作部と、前記可撓管を含み、前記操作部に接続される挿入部と、を備える内視鏡を提供する。

図１は、第１の実施形態に係る内視鏡本体の外観の構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態の挿入部に用いられる可撓管の断面構成を示す図である。 図３Ａは、螺旋管を形成する素線を上から見た外観図である。 図３Ｂは、素線が巻回された螺旋管の外観構成を示す図である。 図３Ｃは、１ピッチ目と２ピッチ目における孔間部の位置関係を示す図である。 図３Ｄは、長手軸方向から見た螺旋管の断面構造を概念的に示す図である。 図４Ａは、直線状態の螺旋管の外観を示す図である。 図４Ｂは、曲がった状態の螺旋管を示す図である。 図５Ａは、直線状態の螺旋管の外観を概念的に示す図である。 図５Ｂは、１ピッチの螺旋管の孔の一部構成を示す図である。 図５Ｃ、所望する曲げ半径Ｒ1に曲げた螺旋管の状態を概念的に示す図である。 図５Ｄは、孔の両内壁が当接するまで曲がった状態の螺旋管を概念的に示す図である。 図６は、孔間部の位置と曲げた螺旋管の状態を概念的に示す図である。 図７Ａは、第２の実施形態における可撓管を形成するための素線の外観形状を示す図である。 図７Ｂは、長手軸の方向から見た孔間部の配置を概念的に示す図である。 図８Ａは、第１の変形例に係る孔の形状を示す図である。 図８Ｂは、第２の変形例に係る孔の形状を示す図である。 図９は、第３の実施形態における可撓管を形成するための素線の外観形状を示す図である。 図１０Ａは、第４の実施形態の第１の例となる矩形形状を有する素線の断面図である。 図１０Ｂは、第４の実施形態の第２の例となる短辺側に凸曲面と凹曲面を有する素線の断面図である。 図１０Ｃは、第４の実施形態の第３の例となる凸尖端面と凹尖端面を有する素線の断面図である。 図１０Ｄは、第４の実施形態の第４の例に係る貫通する孔が形成された素線の断面図である。 図１０Ｅは、第４の実施形態の第５の例に係る調整部が形成された素線の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る内視鏡本体の外観の構成を示す図である。
内視鏡１は、管孔に挿入される細長い挿入部２と、挿入部２の基端側と連結し、内視鏡１を操作する操作部３とで構成される。本実施形態の内視鏡１は、生体内を観察するための内視鏡と、金属配管や内燃機関等の内部を観察するための内視鏡、所謂、工業内視鏡のいずれに対しても適用することができる。尚、以下の実施形態において記載する、弾発性及び初張力は、次の意味を示唆しているものとする。弾発性は、「外部から力を加えたときに、螺旋管が変形した状態から元の形状（直線状態）に戻る戻り易さ」を示唆し、初張力は、「素線を螺旋状に巻回した際に、変形しないように隣接する素線間に生じる内力（密着力）であること」を示唆している。また、以下の説明においては、弾発性及び初張力は、外部から力が加わった際に、同様な作用を生じさせているものとする。

挿入部２は、主として、撮像部の撮像光学系や照明窓等が搭載される硬質部材からなる先端部１１と、この先端部１１の基端側に連なり、能動的に湾曲する湾曲部１２と、さらに湾曲部１２に連なり操作部３の操作部本体３ａまでを繋ぐ軟性な可撓管１３と、で構成されている。挿入部２は、用途によっては別途、挿入部２内部に、処置具を嵌装するための貫通孔や、洗浄液の送液及び送気吸引のための通路等が並設され、先端部１１の先端面１１ａに、これらの貫通孔及び通路の各開口が形成されている。

湾曲部１２は、複数の環状の駒部材（図示せず）が、互いの関節部を回動可能に連結する公知な構成であり、少なくとも直交する方向で交互に関節部が設けられている。先端側の駒部材に接続された複数のワイヤ（図示せず）を操作部３に設けられたアングルノブ１４，１５に接続して、各アングルノブ１４，１５を回動操作することで、ワイヤを牽引して、湾曲部１２を能動的に湾曲動作させている。

操作部３は、操作部本体３ａが片手で把持し易い略長方体形状を成し、その側面上部にはユニバーサルケーブル５が接続され、下端には可撓管１３の基端側が連結されて、略Ｌ字形の形態を成している。ユニバーサルケーブル５は、図示しない画像・制御信号用ケーブル、電源ケーブル及び照明光を導光するライトガイド等が束ねられて、樹脂からなる被覆部材で覆われ、ケーブル先端にはコネクタ端子６が設けられている。このコネクタ端子６は、少なくとも図示しない画像処理ユニット及び光源ユニットに接続される。内視鏡１は、システム構成として、他にも、モニタ及び入力機器を備え、必要に応じて、送気・送水及び吸引のためのポンプ機器や処置具ための機器等が配備される。

操作部本体３ａの正面には、湾曲部１２を湾曲させる２つのアングルノブ（１４，１５）が同じ回転中心位置となるように重ねられて配置されている。ユニバーサルケーブル５が設けられた側面の反対側の側面で指掛かりがよい位置に、吸引スイッチ１６及び送気・送水スイッチ１７が並設されている。さらに、操作部本体３ａの上面には、撮像光学系による内視鏡画像を撮影するためのシャッタスイッチを含む撮影用スイッチ１８が設けられている。

本実施形態のアングルノブ１４，１５は、それぞれが回動により、湾曲部１２を上下（up/down）方向（第１の軸方向）に湾曲させるＵＤノブ（第１の操作部）１４と、第１の軸方向と直交する左右（left/right）方向（第２の軸方向）に湾曲させるＲＬノブ（第２の操作部）１５とで構成される。本実施形態では、手動のアングルノブを例として示しているが、モータ等の駆動源により湾曲動作させるモータスイッチからなるアングルノブであってもよい。

次に、可撓管１３の構造について説明する。
図２は、本実施形態の可撓管の断面構造を示す図である。図３Ａは、螺旋管を形成する素線を上から見た外観図、図３Ｂは、素線が巻回された螺旋管の外観構成を示す図、図３Ｃは、１ピッチ目と２ピッチ目における孔間部（又は、維持部）の位置関係を示す図である。図３Ｄは、長手軸方向から見た螺旋管の断面構造を概念的に示す図である。図４Ａは、直線状態の螺旋管の外観を示す図、図４Ｂは、曲がった状態の螺旋管を示す図である。

通常、可撓管１３は、管腔内に湾曲部１２を挿入する際に、湾曲部１２に続いて挿入され、管腔内の湾曲状況に適するように湾曲し、且つ挿入される先端部１１への推進力の伝達を担っている。

図２に示すように、可撓管１３は、中空形状を成し、図示していないが、内部には、湾曲部１２の湾曲操作のためのワイヤと、照明光を導光するためのライトガイド（光ファイバーケーブル）と、撮像信号を送信する信号ケーブル等が配設され、さらに設計仕様に応じて、鉗子チャンネルや送水吸引管路（チューブ）が配設されている。

可撓管１３は、湾曲自在で内側に配置された螺旋管２２と、螺旋管２２の外向面を被覆する網目状の網状管２３と、さらに網状管２３の外向面を水密に外装し弾性を有する樹
脂製チューブからなる外皮部２４と、による積層構造に構成されている。ここで、網状管２３と外皮部２４は、螺旋管２２に対して外層部２５を形成する。螺旋管２２は、外層部２５が被覆された状態で、両端とも固着されて可撓管の全長が変化しないように処理されている。直線状態にある螺旋管２２は、図４Ａに示すように、長手軸ｍの方向に初張力が働いている。

この螺旋管２２には、図３Ａに示す帯状の長尺な薄板形状で、金属部材からなる素線２１が用いられる。金属部材としては、バネ素材として用いられるものが好適し、例えば、ステンレス鋼材やチタン鋼材等の腐食し難く、形状により弾性を有する部材であればよく、特に限定されるものではない。螺旋管２２は、この素線２１を、図３Ｂ及び図４Ａに示すように、隙間ができないように密着させた密巻きを螺旋状に巻回することで形成されている。

さらに素線２１には、帯状の長手方向に、複数の長円形の調整部２１ａが任意の長さの間隔を空けて連なるように形成されている。また、素線２１の幅方向において、調整部２１ａの両側を所定の幅の部分を縁部２１ｃ，２１ｄと称する。この調整部２１ａは、貫通した穴である孔と、後述する溝等の底がある穴（又は、窪み）である有底孔のいずれでも適用することができる。また、孔２１ａに樹脂やゴム等の弾性部材を別途、嵌め込んでもよいし、フィルム等で孔２１ａを塞ぐように固着してもよい。

調整部２１ａは、素線が巻回された形態において、間口（後述する孔幅Ｃ１）を形成し、曲がりに応じて、孔間部（又は、維持部）２１ｂを支点として、縁部２１ｃ，２１ｄに狭まり又は広がりを生じて、その間口の距離を調整している。また、曲がり状態から直線状態に元に孔幅が戻る変化は、弾性によって行われる。ここで、図４Ｂに示すように、孔間部２１b2は、支点として作用すると共に、孔幅Ｃ１を維持する作用を行っているため、孔間部２１ｂを維持部と称している。

本実施形態では、この調整部２１ａとして、貫通穴である孔２１ａを一例として以下に説明する。素線２１において、孔２１ａは、任意の長さの間隔である孔間部［維持部］２１ｂを空けて連なるように形成されている。これらの孔２１ａは、貫通穴であり、レーザー加工等を用いた切削又は、プレス加工等を用いた穿孔により形成される。これらの孔の角部分は、研磨等により面取りを行い、応力が集中しないように加工処理することが好ましい。

本実施形態では、例えば、孔２１ａの長さＡと孔間部２１ｂの長さＢを足した長さABは、１ピッチ（螺旋巻回における１周の距離）あたりの素線長Ｌの３／４となるように設定されている。この１ピッチあたりの素線長Ｌは、螺旋管２２の螺旋角度が小さいため、図３Ｃに示すように、螺旋管２２の半径をｒとした時、螺旋管２２の円周２πｒにほぼ近似する。従って、孔２１ａの長さＡと孔間部２１ｂの長さＢは、それぞれ、Ｂ＝１／３πｒ（１／６円周長）であり、Ａ＝７／６πｒである。即ち、１ピッチあたりの素線２１における孔２１ａの長さＡは、螺旋管２２の半円周以上となる。従って、孔間部２１ｂの両側に孔２１ａが配置されることから、螺旋における半円周以上が孔幅Ｃ１を広げたり狭めたりすることができる弾性変形が可能な縁部２１ｃ，２１ｄとなる。

具体的には、図４Ｂに示すように、荷重が掛かり螺旋管２２が曲げられる際、その曲げにおける長手軸（螺旋管２２の中心軸）ｍより内周側に開口（又は、位置）する孔２１a1，２１a3は、図示しない両側の素線に押される。これにより、孔２１ａの長さＡは、螺旋管２２の半円周以上であるため、素線幅を維持する孔間部２１ｂを支点として、縁部２１ｃ，２１ｄの長手軸ｍより内周側は、内側に確実に弾性変形する。この時、共に孔２１ａの間口の距離を孔幅Ｃ１から孔幅Ｃ２（Ｃ１＞Ｃ２）に狭める。

一方、外周側に開口（又は、位置）する孔２１a2においては、縁部２１ｃ，２１ｄが両側の素線に引かれて、孔間部２１ｂを支点として弾性変形し、間口が孔幅Ｃ１から孔幅Ｃ３（Ｃ３＞Ｃ１）に拡がる。この変形を螺旋管２２全体で見ると、一回りの円周の中で１箇所に支点として機能して、素線幅を維持する孔間部２１ｂが配置されるだけであり、その両側においては、半円周以上の弾性変形が可能な縁部２１ｃ，２１ｄが設けられている。このため、僅かな力が加わっただけでも、曲げに対して内周側に位置する孔２１ａが間口を狭め、その狭まり分を外周側に位置する孔２１ａが間口の孔幅を広げることで吸収する。又は、その逆に、孔２１ａが間口を広げると、その長さ分を他の孔が間口を狭めて吸収する。この時、曲げの前後で螺旋管の長手軸ｍの長さＬは変化しない。

次に、螺旋管２２を可撓管１３に用いた場合に、挿入に適した屈曲性を実現するための孔２１ａの孔幅Ｃと、曲げ半径Ｒ1について説明する。
図５Ａは、直線状態の螺旋管の外観を概念的に示す図、図５Ｂは、１ピッチの螺旋管の孔の一部構成を示す図、図５Ｃは、所望する曲げ半径Ｒ1に曲げた螺旋管の状態を概念的に示す図、図５Ｄは、孔の両内壁が当接するまで曲がった状態の螺旋管を概念的に示す図である。図６は、孔間部の位置と曲げた螺旋管の状態を概念的に示す図である。

図５Ａに示すように、素線幅Ｄで調整部２１ａによる孔幅Ｃの素線２１を、巻数ｎで巻回した螺旋管２２において、曲がる範囲の長手軸方向の長さ又は、中心軸長をＬ0とする。また、図５Ｃに示すように、所望の曲げ半径Ｒ1に曲げたときの内周長をＬ1とする。同様に、図５Ｄに示すように、孔幅Ｃ１が最も狭まり、孔２１ａの内壁２１ｐと内壁２１ｑの先端どうしが当接する半径Ｒ2にまで曲げたときの内周長をＬ2とする。

本実施形態では、曲げても長手軸長Ｌ0は変わらずに、内周長がＬ2≦Ｌ1の関係になるように、素線幅Ｄと孔幅Ｃを設定する。つまり、螺旋管２２を所望の曲げ半径Ｒ1まで曲がるより先に、孔２１ａの内壁２１ｐと内壁２１ｎが当接することはなく、確実に所望の曲げ半径Ｒ1まで曲げることができる。

螺旋管２２の長手軸ｍの方向で、１ピッチ以上の長さが孔２１ａのみで形成され、孔間部２１ｂが存在しない構成の場合、螺旋管２２に初張力を付与した際、この初張力に耐えることができず、螺旋管２２が長手軸ｍの方向に変形する可能性がある。
これに対して、本実施形態は、孔２１ａと孔間部２１ｂの和の長さABを３／４Ｌ（＝３／２πｒ）に設定した構成により、図３Ｄに示すように、孔間部２１ｂは、螺旋管２２の長手軸ｍを中心とした周方向において、孔間部２１b1から２１b3へ順に２７０度毎ずれるように配置される。

本実施形態では、孔間部２１ｂは、図３Ｃに示すように、螺旋に巻回された状態で、１ピッチ目と２ピッチ目とでは、結果的に９０度ずれて配置されることとなるため、隣接する素線２１において、孔間部（維持部）２１ｂ同士が長手軸の方向で同じ位置に並ぶことはない。孔間部２１ｂが長手方向で並ぶ位置になるのは、図６に示すように、間に３ピッチを空けた４ピッチ毎になるため、螺旋管２２の全体で見ると、均一に曲がる。また、長さＡと長さＢを足した長さABが３／４Ｌの設定においては、１ピッチあたりの素線２１上には、必ず１つの孔間部２１ｂが存在する。ピッチあたりに１つの孔間部２１ｂが存在することにより、長手軸ｍの方向に初張力が作用しても変形が発生しない。

この螺旋管２２は、内視鏡の挿入部に搭載されていた構成であれば、基端（操作部）側から挿入のための推進力が長手軸の方向から加わった場合には、効率よくその力を先端（湾曲部）側に伝達することができる。尚、本実施形態では、長さABをＡ＋Ｂ＝３／４Ｌと設定したが、この設定に限定されるものではなく、１ピッチあたりの素線２１上に、必ず１つの孔間部２１ｂが存在し、且つ隣接する素線２１において、孔間部２１ｂが巻回時に長手軸の方向の並ばないように形成できれば、その長さは、限定されるものではない。

以上説明したように、本実施形態の螺旋管は、曲がりが発生しても、長手軸の方向の長さは変化せず、高い初張力を付与することができ、高い弾発性を有する。且つ、長円形の孔が形成された素線により巻回形成された螺旋管は、曲げられた際にその内周側に開口する孔の間口が狭まり、外周側に開口する孔の間口が拡がることで長手軸の方向の長さを変化させることなく、容易に曲がることができる。また、隣接する素線で荷重が掛かっても距離が変化しない孔間部は、長手軸の方向に連続して並ばずに周方向に位置ずれして配置され、且つ両隣に孔が配置されるため、螺旋管全体は均一な形状に曲がり、体腔内への挿入性を損なうことはない。つまり、螺旋方向に巻回されて、隣り合った素線に、それぞれに形成される維持部同士が長手軸に平行な方向に連続しないよう長手軸の周方向にずれて配置される。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。
図７Ａは、第２の実施形態における可撓管を形成するための素線の外観形状を示す図、図７Ｂは、長手軸の方向から見た孔間部の配置を概念的に示す図である。前述した第１の実施形態では、１ピッチ内に１つの孔及び１つの孔間部を形成した構成であったが、本実施形態は、１ピッチ内に複数の長円形の孔３１ａ及び孔間部３１ｂを形成した構成例である。孔以外の構成は、前述した第１の実施形態と同様であり、ここでの説明は省略する。

これらの孔３１ａの間には、それぞれに前述した孔間部３１ｂが設けられている。図７Ａにおいては、孔間部３１b1〜３１b6を例として示している。本実施形態では、例えば、孔３１ａの長さA1と孔間部３１ｂの長さB1を足した長さABの３倍、即ち、３（Ａ１＋Ｂ１）は、１ピッチあたりの素線長５／６Ｌに設定されている。

３（Ａ１＋Ｂ１）＝５／６Ｌ
Ａ１＋Ｂ１＝５／１８Ｌ
このため、長さABは、５／１８Ｌとなる。尚、１ピッチあたりの素線長Ｌは、螺旋管２２の螺旋角度が小さいため、螺旋管２２の半径をｒとした時、螺旋管の円周２πｒとして近似できる。本実施形態では、長さB1を、
Ｂ１＝１／９πｒ（１／１８円周）
とすれば、長さA1は、
Ａ１＝７／１８πｒ
となる。ここで、孔３１ａの長さA1と孔間部３１ｂの長さB1は、
３（Ａ１＋Ｂ１）＝５／６Ｌ（＝５／３πｒ）
であるため、１ピッチあたりの素線２１上に３個の孔間部３１ｂが存在する。

素線２１を螺旋状に巻回した際、図７Ｂに示すように、孔間部３１ｂは、隣接する素線２１において、端部分が一部重なる場合はあるが、長手軸の方向に並設されることはない。尚、本実施形態では、１ピッチあたりに複数の孔を配置する例として、３個の孔を配置する例にて説明したが、これに限定されるものではない。孔間部３１ｂが隣接する素線２１で長手軸ｍの方向に並設されなければ、１ピッチあたりの素線２１上に、孔間部３１ｂが２つ以上配置されてもよく、前述した長さA1とB1に限定されるものではない。

従って、本実施形態の螺旋管２２は、１ピッチあたりの素線２１上に、３個以上の孔間部３１ｂが配置されているため、長手軸ｍの方向に力（初張力又は、先端部１１を挿入させるための推進力等）が加わった際に、曲がる方向に傾くことや、孔の間口に潰れ等が発生することない。前述した第１の実施形態と比べて、螺旋管は長手軸方向により変形しづらく、より強い初張力を付与することができ、高い弾発性を得ることができる。

［第１の変形例］
第１，第２の実施形態に係る第１の変形例について説明する。図８Ａは、第１の変形例に係る孔の形状を示す図である。前述した第１，２の実施形態における素線２１は、螺旋状に巻回されて管状に形成され、使用時に曲げられるため、応力が発生する。

素線２１に形成される孔の形状は、限定されたものではないが、素線２１が薄板であり、曲げられたときに孔の間口の狭まりや広がりが生じているため、塑性変形や亀裂を考慮すると、その形状が原因となる応力の集中は避けた方が好ましい。
本変形例における素線２１に形成される孔３４は、角を丸める即ち、角にＲを付けた角丸長方形の形状である。このように角を丸めることにより、発生する応力の集中を回避している。

前述した各実施形態に採用できる素線２１の孔は、曲がりに伴い、縁部２１ｃ，２１ｄが弾性変形するための間口の長さ（孔の長さＬ）を有し、長手方向に沿って延伸して対向する２つの長辺と、それらの長辺を繋ぐ２つの短辺（孔の幅Ｄ）とを組み合わせた長穴が好適する。短辺側においては、半円形を用いれば、長円形（又は、トラック形状）となる。また、半円形に代わって、短辺側に多角形を用いてもよい。直線の長辺以外の辺を持つ形状としては、楕円形状、菱形形状又は卵形形状であっても、各実施形態や各変形例に適用することができる。

［第２の変形例］
第１，第２の実施形態に係る第２の変形例について説明する。図８Ｂは、第２の変形例に係る孔の形状を示す図である。
螺旋管の素線に形成された孔は、螺旋管の曲がりによって縁部２１ｃ，２１ｄが変形して、孔２１ａの間口の距離が狭まったり、広がったりしている。前述したように、素線幅Ｄと孔幅Ｃの設定により、孔２１ａの内壁同士２１ｐ，２１ｑが当接する前に、所望する曲がり（曲率）を得ることも可能である。

前述した各実施形態の螺旋管２２を用いて、内視鏡１に用いる可撓管１３を製作した例では、観察使用時以外の運搬時や滅菌処理時において、不可抗力にて過負荷を掛けて曲げてしまった場合、素線２１の縁部２１ｃ，２１ｄの内壁２１ｐ，２１ｑ同士が当接して押し合う又は、衝突し、塑性変形が生じる。

そこで、図８Ｂに示すように、孔３５内側の中央付近で、先端部分が弧形状で突出したストッパ部３６を形成する。このストッパ部３６は、孔３５の内壁間における必要以上の接触を防止し、特に、内壁どうしの当接以上の重なり過ぎによる塑性変形を防止する。また、ストッパ部３６を設けることで、孔幅を大きく（又は、開口部分を広く）形成することができ、狭い孔幅の孔に比べて、曲がり易く構成することができる。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。
図９は、第３の実施形態における可撓管を形成するための素線の外観形状を示す図である。前述した第１の実施形態では、素線２１の長手方向に一列の孔を連設する構成であったが、本実施形態は、素線２１の長手方向に２列に並設され、孔部分と孔間部が交互に配置されるように構成されている。孔以外の構成は、前述した第１の実施形態と同様であり、ここでの説明は省略する。

図９に示すように、孔３７ａ，３７ｂは、同一形状の同じ長さであり、縁部２１ｄを間に挟み、共に孔間部３８を介在させて等間隔で長手方向に沿って並行に配置されている。ここでは、一列目におけるそれぞれの孔間部３８は、二列目の孔３７ｂの長さの中央位置に隣り合うように配置され、素線２１の幅方向に孔間部３８どうしが並ばないように、前後にずれて設けられている。

本実施形態によれば、このような素線２１を巻回して螺旋管２２を形成した場合、螺旋管２２は、それぞれの列の孔間部３８は、常にピッチ上で孔３７ａ，３７ｂが隣り合っているため、どの方向に螺旋管２２を曲げたとしても、螺旋管２２の内周側にある孔の間口が狭まり、容易に曲げることができる。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について説明する。
図１０Ａは、第４の実施形態の第１の例となる短辺側に矩形形状を有する素線の断面図である。この第１の例の素線４１は、加工が容易である。
図１０Ｂは、第４の実施形態の第２の例となる短辺側に凸曲面と凹曲面を有する素線の断面図である。第２の例の素線４２は、密着して巻回した場合に、凸曲面と凹曲面が当接するため。螺旋管２２が曲がる際に、回動により、素線の面どうしがズレなく摺動し、より容易で連続的に曲がることができる。

図１０Ｃは、第４の実施形態の第３の例となる凸尖端面と凹尖端面を有する素線の断面図である。第３の例の素線４３は、密着して巻回した場合に、凸尖端面と凹尖端面が当接するため。螺旋管２２が曲がる際に、凸尖端面の尖端が当接している凹尖端面の凹部分を支点とした回動により、素線の面どうしがズレなく摺動し、より容易で連続的な面で曲がることができる。

図１０Ｄは、第４の実施形態の第４の例となる貫通する孔が形成された素線の断面図である。前述した各実施形態及び変形例において、採用された孔（貫通穴）４５である。この孔４５は、プレス加工等による穿孔で製作できるため、低コストで大量に且つ安易に加工することができる。尚、孔の表裏面の角部分は、面取りを行い、応力が集中しないように処理加工することが好ましい。

図１０Ｅは、第４の実施形態の第５の例において、素線４６上に形成される調整部として、素線４６を貫通せず、底を有する溝（有底孔）４７に形成した素線の断面図である。この溝４７は、レーザー加工（レーザー描画加工）やエッチング処理により形成することができる。また、この溝４７においても内壁部と上面との角や、内壁面と底面との角を丸めるＲ加工処理を施している。尚、溝形成時に丸める処理を行ってもよい。本実施形態の孔に代わる有底孔の溝であっても、前述した第１、第２の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

また、貫通穴である孔を形成し、その孔の外側面又は内側面の表層にフィルム等の膜の貼り付け加工を施してもよい。さらに、孔内にインサート成型等で弾性部材や樹脂部材で塞ぐ構成であってもよい。
前述した実施形態及び変形例において、調整部（孔又は、有底孔）の形状においては、開閉移動する間口を形成することができる形状が必須であり、長手方向又は略長手方向にある程度の辺の長さが必要である。このため、円形、三角形等の調整部（孔や有底孔）は適用していない。

前述した実施形態及び変形例に共に適用できる技術として、素線２１は、一本の帯状部材により形成されるとは限定されず、別体のものを組合わせてもよく、また一本の単体でも、複数の別体を繋いだ複合体の構成でも良く、硬さ処理も均質とは限らず、幅方向や部分や長手方向に素線の構造や処理を変えてもよい。

さらに、巻回されている素線全体に調整部を形成する必要は無く、螺旋管（又は、可撓管）で曲がり易くしたい範囲又は箇所のみに、部分的に孔又は有底孔を形成してもよい。また、１本の素線に形成される維持部（孔間部３８）は、同一距離に配置されるものではなく、異なる複数の長さ及び幅を有する調整部を形成することで、螺旋管の箇所によって異なる曲がり具合となるように構成してもよい。さらに、前述した実施形態では、素線全体を密巻きに巻回した例を提示しているが、例えば、基端側で挿入操作に余り関わらない範囲又は箇所は、疎巻きの素線を組み合わせてもよい。

本発明によれば、可撓管を形成する素線が幅方向に弾性を有し、弾発性が高く且つ容易に曲げることができる可撓管及び可撓管を用いる内視鏡を提供することができる。尚、前述した各実施形態及び変形例は、以下の作用効果を有している。
（１）初張力を付与した密巻の螺旋管の素線上に孔又は有底孔である調整部を設けているため、可撓管を曲げた際に、圧縮力で螺旋管内周側の素線が弾性変形して狭まることができる。
（２）１ピッチあたりの素線上に維持部である孔間部が１つ存在しているため、初張力を付与しても螺旋管は変形しない。

（３）螺旋管の内周側に孔間部が設けられた配置では、その孔間部に関しては弾性変形し難く曲がりづらいが、螺旋管の隣り合った素線における孔間部は、螺旋管の周方向に角度がずれている。よって、螺旋管のある一定の周方向にのみ孔間部が連続して位置することはなく、隣接して孔による間口が設けられているため、どの方向にも容易に曲がることができる。また孔間部は、予め定めた一定ピッチ毎に配置されているため、螺旋管全体としては均一な形状で曲がることができる。

（４）１ピッチあたりの素線上に孔間部が、３つ以上設けられているため、強い初張力を付与しても、孔幅の変化で吸収されることはなく、保持することができる。
（５）１本の素線の幅内で長手方向に沿って２列の連なる孔を形成し、第１の孔部の孔間部には第２の孔部の孔が隣り合うため、螺旋管をどの方向に曲げても螺旋管の内周側は狭まることができる。

本発明に従う実施形態に係る可撓管は、幅方向に一対の縁部を有する帯状の素線であって、前記一対の縁部の間に配置されて外力に応じて前記一対の縁部の間の距離を調整する調整部と、前記一対の縁部の距離を維持する維持部との組が、長手方向に複数連なって形成された前記素線を、密巻で螺旋状に巻回した螺旋管と、前記螺旋管の外周を被覆する外層部と、を具備し、前記巻回により隣り合った前記素線にそれぞれ形成される前記維持部同士が、前記螺旋管における長手軸に平行な方向に連続しないよう前記長手軸の周方向にずれて配置される。さらに、操作者が操作する操作部と、前記可撓管を含み、前記操作部に接続される挿入部と、を備える内視鏡を提供する。

Claims (5)

1. 帯状の素線を密巻で螺旋状に巻回し、該螺旋状における長手軸の方向に沿って前記素線に初張力が付与された螺旋管と、
   前記螺旋管の外周を被覆する外層部と、を具備し、
   前記素線の幅方向の一対の縁部の間に配置され、外力に応じて前記一対の縁部の間の距離を調整する調整部と、前記一対の縁部の距離を維持する維持部との組が、前記素線の長手方向に複数組が連なり形成され、
   前記巻回により隣り合った前記素線に、それぞれに形成される前記維持部同士が、前記長手軸に平行な方向に連続しないよう前記長手軸の周方向にずれて配置されることを特徴とする可撓管。
2. 前記素線に形成される複数の前記調整部は、前記縁部に所定の長さを有する孔若しくは有底孔であることを特徴とする請求項１に記載の可撓管。
3. 前記維持部は、前記巻回の一周の長さで規定されるピッチにおいて、前記調整部の長さを調整することで、前記素線の１ピッチ内に、少なくとも１つの前記維持部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の可撓管。
4. 前記素線の幅内で前記長手方向に沿って、並進する２列の前記調整部と前記維持部が交互に連なり形成され、
   一方の列のそれぞれの前記維持部に、他方の列のそれぞれの前記維持部が並設されないように位置をずらして形成されることを特徴とする請求項１に記載の可撓管。
5. 操作者が操作する操作部と、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の可撓管を含み、前記操作部に接続される挿入部と、を備えたことを特徴とする内視鏡。

Images