WO2022013943A1 - 剛性可変装置、内視鏡、剛性可変装置の製造方法 - Google Patents

剛性可変装置、内視鏡、剛性可変装置の製造方法 Download PDF

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龍彦 沖田
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a rigidity variable device, an endoscope, and a rigidity variable device including a tubular rigidity variable member whose bending rigidity is increased by being heated by a heater.
  • endoscopes have been widely used in the medical and industrial fields. By inserting an elongated insertion portion into the subject, the endoscope can observe the inside of the subject and perform various treatments.
  • variable rigidity device is provided in the flexible tube portion and the hardness of the flexible tube portion can be changed by using the variable rigidity device.
  • a plurality of rigidity variable devices are provided in the flexible tube portion along the longitudinal axis direction of the flexible tube portion, and each rigidity variable device is used in order from the tip end to the proximal end in the longitudinal axis direction. It is also well known that the flexible tube portion can be made to increase the bending rigidity, that is, to be hardened.
  • the rigidity variable device a configuration using a rigidity variable member whose bending rigidity is increased by heating, for example, a shape memory alloy (SMA) is well known.
  • SMA shape memory alloy
  • the shape memory alloy can be cured by heating any part with a heater, and also has the property of softening with cooling.
  • the shape memory alloy is heated inward in the radial direction of the cylindrical shape memory alloy whose bending rigidity is increased by heating.
  • a configuration in which a tubular heater is provided is disclosed.
  • the heater directly heats the shape memory alloy, the heat transferability from the heater to the shape memory alloy is improved, so that the shape memory alloy can be cured quickly.
  • variable rigidity device considering the assembleability of the variable rigidity device, it is impossible to assemble without a gap between the heater and the shape memory alloy.
  • the above problem is not limited to the shape memory alloy, but is the same for other variable rigidity members whose bending rigidity is increased by heating.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is a rigidity variable device having a configuration capable of improving the curing speed of the rigidity variable member by improving the heat transferability from the heater to the rigidity variable member. , It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an endoscope and a variable rigidity device.
  • the rigidity variable device is arranged in a tubular rigidity variable member whose bending rigidity is increased by heating and inside the radial rigidity variable member, and the rigidity is variable. It comprises a tubular heater for heating the member, a filler filled between the heater and the variable rigidity member in the radial direction, and a tube arranged inside the heater in the radial direction. ..
  • the endoscope according to one aspect of the present invention has an insertion portion and a rigidity variable device provided in the insertion portion, and the rigidity variable device has a tubular shape in which bending rigidity is increased by heating.
  • the method for manufacturing the rigidity variable device is in the radial inside of the rigidity variable member whose bending rigidity is increased by forming a cylinder having a first opening at one end and being heated.
  • a tubular heater unit having a tubular heater and a tube arranged radially inside the heater is passed through the first opening to fill the filler through the first opening.
  • the rigidity variable member is pushed inward in the radial direction.
  • FIG. 1 shows schematic the appearance of the endoscope which has the rigidity variable apparatus of 1st Embodiment in the flexible tube part of the insertion part.
  • Sectional drawing which shows the state which the filler is filled in the heater of FIG.
  • Cross-sectional view showing a state in which a filler is filled inside in the radial direction of a variable rigidity member.
  • Sectional drawing of the rigidity variable apparatus of 2nd Embodiment A cross-sectional view showing a state in which the heater unit of FIG. 7 is pushed into the inside of the rigidity variable member of FIG.
  • a cross-sectional view showing a state in which a conductive wire extends from one end and the other end of the heater In the rigidity variable device of FIG. 2, a cross-sectional view showing a state in which a conductive wire extends from one end and the other end of the heater.
  • a cross-sectional view showing a state in which a conductive wire extends from one end and the other end of the heater In the rigidity variable device of FIG. 7, a cross-sectional view showing a state in which a conductive wire extends from one end and the other end of the heater.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the appearance of an endoscope having the rigidity variable device of the present embodiment in the flexible tube portion of the insertion portion.
  • the endoscope 1 includes an insertion portion 2 inserted into a subject, an operation portion 3 connected to the proximal end side of the insertion portion 2 in the longitudinal axis direction N, and the operation thereof.
  • a main part is configured to include a universal cord 8 extending from the part 3 and a connector 9 provided at the extending end of the universal cord 8.
  • the endoscope 1 is electrically connected to an external device such as a control device or a lighting device through the connector 9.
  • the operation unit 3 is provided with a bending knob 4 that bends the bending portion 2w described later in the insertion portion 2 in the vertical direction and a bending knob 6 that bends the bending portion 2w in the left-right direction. Further, the operation unit 3 is provided with a fixing lever 5 for fixing the rotation position of the bending knob 4 and a fixing knob 7 for fixing the rotation position of the bending knob 6.
  • the operation unit 3 is provided with a hardness variable switch 11 for curing the rigidity variable member 60 (see FIG. 2) of the rigidity variable device 100 provided in the flexible tube portion 2k described later of the insertion unit 2.
  • the insertion portion 2 is composed of a tip portion 2s, a curved portion 2w, and a flexible tube portion 2k, and is formed in an elongated shape along the longitudinal axis direction N.
  • an imaging unit for observing the inside of the subject In the tip portion 2s, an imaging unit for observing the inside of the subject, a lighting unit for illuminating the inside of the subject (neither is shown), and the like are provided.
  • the curved portion 2w is curved in four directions, for example, up, down, left, and right by the rotation operation of the curved knob 4 and the curved knob 6, so that the observation direction of the image pickup unit provided at the tip portion 2s can be changed. It improves the insertability of the tip portion 2s in the subject.
  • a flexible tube portion 2k is continuously provided on the base end side of the curved portion 2w.
  • one or a plurality of rigidity variable devices 100 are provided along the longitudinal axis direction N.
  • FIG. 1 shows a case where five rigidity variable devices 100 are provided in the flexible tube portion 2k, but it goes without saying that the number of rigidity variable devices 100 is not limited to five.
  • the rigidity variable device 100 may be provided in the flexible tube portion 2k in a number corresponding to the size of the region in which the hardness of the flexible tube portion 2k is to be changed along the longitudinal axis direction N.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of one rigidity variable device provided in the flexible tube portion in the insertion portion of the endoscope of FIG. 1, and FIG. 3 is ideal for quickly curing the rigidity variable member of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the filler of FIG. 3 is filled with the filler.
  • the rigidity variable device 100 includes a rigidity variable member 60, a heater unit 50, and a filler 30 to form a main portion.
  • the rigidity variable member 60 is formed in an elongated and cylindrical shape along the longitudinal axis direction N. Further, the rigidity variable member 60 has a first opening 60h1 at one end 60a in the longitudinal axis direction N, and has a lateral concave shape in which the opening 60h2 of the other end 60b is closed.
  • the first opening 60h1 is closed with an adhesive or the like (not shown).
  • the variable rigidity member 60 may be formed in a cylindrical shape, and the opening 60h2 may be closed by an adhesive or the like (not shown).
  • the rigidity variable member 60 is a member whose rigidity is increased by being heated, and is made of a known shape memory alloy whose bending rigidity is increased by heating of a heater 51 described later.
  • the heater unit 50 is formed in an elongated and cylindrical shape along the longitudinal axis direction N, and is composed of a heater 51 and a tube 52.
  • the heater 51 is formed in an elongated and cylindrical shape along the longitudinal axis direction N, and is arranged inside the radial direction R of the rigidity variable member 60 to heat the rigidity variable member 60.
  • the heater 51 is composed of a flexible and small-diameter heating member, for example, a coil heater, in order to follow the flexibility of the flexible tube portion 2k.
  • the tube 52 is elongated and tubular along the longitudinal axis direction N, and is arranged inside the radial direction R of the heater 51.
  • the tube 52 is formed of a member containing an insulator and a member having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of the filler 30, for example, a polyimide (thermal conductivity 0.3 W / m ⁇ K).
  • the material constituting the tube 52 is not limited to polyimide as long as it is a resin material having a thermal conductivity lower than that of the filler 30.
  • the filler 30 is filled in the gap S between the heater 51 and the rigidity variable member 60, which is unavoidably generated when the assembling property of the rigidity variable device 100 is taken into consideration in the radial direction R.
  • the filler 30 is preferably made of a non-conductive member in order to secure insulation with respect to the heater 51, and is also made of a material having higher thermal conductivity (high thermal conductivity) than air. It is desirable to be.
  • the filler 30 contains, for example, a heat-dissipating silicon potting material (for example, a thermal conductivity of 1.6 W / m ⁇ K) or a heat-dissipating silicon adhesive.
  • the filler 30 may be in a gel state, may be cured, or may be in either state.
  • the filler 30 improves the heat transfer of the heat H of the heater 51 to the variable rigidity member 60 by filling the gap S in place of the gas G having a low thermal conductivity.
  • the rigidity variable device 100 has a structure in which the gap S is filled with the filler 30 having a high thermal conductivity.
  • the rigidity variable device 100 has a radial radius of the heater 51 as shown in FIG. It is not necessary that the tube 52 is provided inside the tube.
  • a gas G having a low thermal conductivity for example, the thermal conductivity of air is about 0.02 W / m ⁇ K
  • the heater 51 to the heater 51 The thermal conductivity to the gas G filled inside the radial direction R becomes low. Therefore, the heat H of the heater 51 should be able to be efficiently transferred to the rigidity variable member 60 through the filler 30.
  • the filler 30 having a high thermal conductivity is also filled inside the radial direction R of the heater 51.
  • the heat H of the heater 51 is also transmitted to the filler 30 filled inside the radial direction R of the heater 51.
  • the tube 52 is provided to prevent the filler 30 from entering the inside of the heater 51 in the radial direction R.
  • the tube 52 is made of a material having a low thermal conductivity, it is difficult for the heat H of the heater 51 to be transferred to the tube 52. Therefore, the heat H of the heater 51 is used as the filler 30. Heat can be efficiently transferred to the variable rigidity member 60 through the heat.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the filler is filled inside the radial rigidity variable member
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the heater unit is pushed inside the rigidity variable member of FIG. be.
  • the filler 30 is filled inside the radial direction R of the rigidity variable member 60 through the first opening 60h1.
  • the heater unit 50 having one end 50i closed in the longitudinal axis direction N is passed through the first opening 60h1 from the one end 50i side, and as shown in FIG. 6, the radial direction R of the rigidity variable member 60 Push it inward.
  • the filler 30 does not enter the tube 52 but is discharged from the first opening 60h1 while being discharged from the heater 51 and the rigidity variable member 60. It is filled only in the gap S in the radial direction R of. Finally, after the heating of the heater unit 50 is completed, the first opening 60h1 is sealed with an adhesive or the like, and as a result, the rigidity variable device 100 shown in FIG. 2 is manufactured.
  • the gap S between the heater 51 and the rigidity variable member 60 in the radial direction R is filled with the filler 30 having high thermal conductivity.
  • a tube 52 having a thermal conductivity lower than that of the filler 30 is provided inside the heater 51 in the radial direction R.
  • the tube 52 can prevent the filler 30 having a high thermal conductivity from being filled inside the radial direction R of the heater 51 as shown in FIG. 4, and the heater 51 can be prevented from being filled. It is possible to effectively prevent the heat H from being transferred to the inside of the radial direction R.
  • the heat H of the heater 51 is efficiently transferred to the rigidity variable member 60 via the filler 30 having high thermal conductivity. Therefore, the variable rigidity member 60 can be quickly cured. That is, when the rigidity variable device 100 is provided in the flexible tube portion 2k, a desired portion of the flexible tube portion 2k can be quickly cured.
  • the rigidity variable device 100, the endoscope 1, and the rigidity variable having a configuration capable of improving the curing speed of the rigidity variable member 60 by improving the heat transferability from the heater 51 to the rigidity variable member 60.
  • a method of manufacturing the device 100 can be provided.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the rigidity variable device of the present embodiment.
  • the configuration of the rigidity variable device and the endoscope of the second embodiment is different from the configuration of the rigidity variable device and the endoscope of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 described above, and the inside of the tube. The difference is that the filler is also filled.
  • the filler 30 is also filled inside the radial direction R of the tube 52.
  • the configuration of the other rigidity variable device 200 is the same as that of the rigidity variable device 100 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the heater unit of FIG. 7 is pushed inside the rigidity variable member of FIG.
  • the filler 30 is filled inside the radial direction R of the rigidity variable member 60 through the first opening 60h1.
  • the heater unit 50 having the second opening 50h2 formed at one end 50i in the longitudinal axis direction N and the third opening 50h3 formed at the other end 50t is installed from the one end 50i side, that is, the second opening 50h2 side. It passes through the first opening 60h1 and is pushed inward in the radial direction R of the rigidity variable member 60 as shown in FIG.
  • the filler 30 enters the tube 52 through the second opening 50h2, is discharged from the third opening, and is discharged from the first opening 60h1. Further, the filler 30 is filled in the gap S in the radial direction R between the heater 51 and the variable rigidity member 60, and is also filled in the inside of the radial direction R of the tube 52.
  • the first opening 60h1 is sealed with an adhesive or the like, and as a result, the rigidity variable device 200 shown in FIG. 7 is manufactured.
  • the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and for example, when the gap S is extremely small in the radial direction R or when the viscosity of the filler 30 is high, the first embodiment is carried out.
  • the configuration of the rigidity variable device 100 of the embodiment it is very difficult to fill only the gap S with the filler 30 by pushing the heater unit 50.
  • the heater unit 50 of the rigidity variable member 60 is discharged from the filler 30 from the first opening 60h1.
  • the filler 30 When pushed inward in the radial direction R, the filler 30 also enters the tube 52 through the second opening 50h2 and is discharged from the third opening 50h3. Therefore, the heater unit 50 is easy to push in. Therefore, the rigidity variable device 200 can be reliably manufactured.
  • FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views showing a state in which a conductive wire extends from one end and the other end of the heater in the rigidity variable device of FIG. 2, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which a conductive wire extends from one end and the other end of the heater. It is sectional drawing which shows the state which the conductive wire extends from the other end.
  • the heater 51 is composed of a coil heater
  • the heater 51 is configured to generate heat by flowing a current between one end 51a and the other end 51b of the wound heating wire constituting the coil heater. ing.
  • the first conductive wire 41 extends from one end 51a, and the second conductive wire 42 extends from the other end 51b.
  • the first conductive wire 41 and the second conductive wire 42 are each connected to a power source (not shown). Further, the first conductive wire 41 and the second conductive wire 42 also form a heating wire.
  • the second conductive wire 42 may not pass through the gap S.
  • the second conductive wire 42 may be arranged so as to pass inside the radial direction R of the tube 52. In this case, since it is not necessary to pass the second conductive wire 42 through the gap S, it is possible to reduce the diameter of the rigidity variable devices 100'and 200'in the radial direction R.
  • the heater 51 usually has a structure in which the outer periphery of the heating wire is covered with an insulating film, but if the insulating film is broken, the heating wire goes inside the radial direction R of the tube 52. There is a possibility of short-circuiting with the passing second conductive wire 42. However, as described above, the tube 52 is made of an insulator to prevent this short circuit.
  • the tube 52 may have a function of preventing a short circuit between the heating wire in the heater 51 and the second conductive wire 42.
  • the endoscope has been shown by taking a medical colonoscope as an example, but the endoscope is not limited to this, and other endoscopes for medical use may be used. , Also applicable to industrial endoscopes.
  • rigidity variable devices 100, 200, 100', 200' of the first and second embodiments described above may be provided for the insertion portion of the treatment tool.

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Abstract

剛性可変装置１００は、加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の剛性可変部材６０と、剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に配置され、剛性可変部材６０を加熱する筒状のヒータ５１と、径方向Ｒにおいてヒータ５１と剛性可変部材６０との間に充填された充填剤３０と、ヒータ５１の径方向Ｒの内側に配置されたチューブ５２と、を具備する。

Description

剛性可変装置、内視鏡、剛性可変装置の製造方法
　本発明は、ヒータから加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の剛性可変部材を具備する剛性可変装置、内視鏡、剛性可変装置の製造方法に関する。
　近年、内視鏡は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。内視鏡は、細長い挿入部を被検体に挿入することによって、被検体内の観察や各種処置等を行うことができる。
　ここで、内視鏡の挿入部において湾曲部よりも基端側に設けられた可撓管部の硬度を可変させる技術が周知である。
　具体的には、可撓管部に剛性可変装置が設けられ該剛性可変装置が用いられることにより、可撓管部の硬度が可変自在な構成が周知である。
　また、可撓管部に、該可撓管部の長手軸方向に沿って複数の剛性可変装置が設けられ、各剛性可変装置を用いて、長手軸方向の先端から基端に向けて順番に可撓管部の曲げ剛性を高める、即ち硬化させていくことが可能な構成も周知である。
　さらに、剛性可変装置としては、加熱により曲げ剛性が高まる剛性可変部材、例えば形状記憶合金（ＳＭＡ）を用いた構成が周知である。
　形状記憶合金は、ヒータを用いて任意の箇所を加熱することによって硬化させることができる他、冷却に伴い軟化する性質を有している。
　このため、形状記憶合金の硬化速度を向上させるには、ヒータから形状記憶合金への熱伝達性（効率）を向上させる必要があった。
　このような事情に鑑み、ＷＯ２０１８／１８９８８８号公報に開示された剛性可変装置においては、加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の形状記憶合金の径方向に内側に、形状記憶合金を加熱する筒状のヒータが設けられた構成が開示されている。
　このような構成によれば、ヒータが形状記憶合金を直接加熱するため、ヒータから形状記憶合金への熱伝達性が向上することから、形状記憶合金を素早く硬化させることができる。
　しかしながら、剛性可変装置の組み立て性を考慮すると、ヒータと形状記憶合金との間に隙間なく組み立てることは不可能である。
　よって、ヒータと形状記憶合金との隙間に介在する熱伝達率が低い気体によりヒータから形状記憶合金への熱伝達性が低下してしまうといった問題があった。
　尚、以上の問題は、形状記憶合金に限らず、加熱されることにより曲げ剛性が高まる他の剛性可変部材であっても同様である。
　本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヒータから剛性可変部材への熱伝達性を向上させることにより、剛性可変部材の硬化速度を向上させることができる構成を具備する剛性可変装置、内視鏡、剛性可変装置の製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため本発明の一態様による剛性可変装置は、加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の剛性可変部材と、前記剛性可変部材の径方向の内側に配置され、前記剛性可変部材を加熱する筒状のヒータと、前記径方向において前記ヒータと前記剛性可変部材との間に充填された充填剤と、前記ヒータの前記径方向の内側に配置されたチューブと、を具備する。
　また、本発明の一態様による内視鏡は、挿入部と、前記挿入部に設けられた剛性可変装置と、を有し、前記剛性可変装置は、加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の剛性可変部材と、前記剛性可変部材の径方向の内側に配置され、前記剛性可変部材を加熱する筒状のヒータと、前記径方向において前記ヒータと前記剛性可変部材との間に充填された充填剤と前記ヒータの前記径方向の内側に配置されたチューブと、を具備する。
　さらに、本発明の一態様による剛性可変装置の製造方法は、一方の端部に第１の開口を有する筒形状をなすとともに加熱されることにより曲げ剛性が高まる剛性可変部材の径方向の内側に、充填剤を前記第１の開口を通じて充填することと、筒状のヒータと該ヒータの前記径方向の内側に配置されたチューブとを有する筒状のヒータユニットを、前記第１の開口を通過させて前記剛性可変部材の前記径方向の内側に押し込むことと、を具備する。
第１実施の形態の剛性可変装置を挿入部の可撓管部に有する内視鏡の外観を、概略的に示す図 図１の内視鏡の挿入部における可撓管部に設けられた１つの剛性可変装置の断面図 図２の剛性可変部材を素早く硬化させるのに理想的な構成を有する剛性可変装置の断面図 図３のヒータ内に充填剤が充填されてしまった状態を示す断面図 剛性可変部材の径方向の内側に、充填剤が充填された状態を示す断面図 図５の剛性可変部材の内側に、図２のヒータユニットを押し込む状態を示す断面図 第２実施の形態の剛性可変装置の断面図 図５の剛性可変部材の内側に、図７のヒータユニットを押し込む状態を示す断面図 図２の剛性可変装置において、ヒータの一端と他端とから導電線が延出されている状態を示す断面図 図７の剛性可変装置において、ヒータの一端と他端とから導電線が延出されている状態を示す断面図
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下に示す実施の形態において、内視鏡は、医療用の大腸内視鏡を例に挙げて説明する。
（第１実施の形態）
　図１は、本実施の形態の剛性可変装置を挿入部の可撓管部に有する内視鏡の外観を、概略的に示す図である。
　図１に示すように、内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部２と、該挿入部２の長手軸方向Ｎの基端側に連設された操作部３と、該操作部３から延出されたユニバーサルコード８と、該ユニバーサルコード８の延出端に設けられたコネクタ９とを具備して主要部が構成されている。
　尚、コネクタ９を通じて、内視鏡１は、制御装置や照明装置等の外部装置と電気的に接続される。
　操作部３に、挿入部２の後述する湾曲部２ｗを上下方向に湾曲させる湾曲ノブ４と、湾曲部２ｗを左右方向に湾曲させる湾曲ノブ６とが設けられている。また、操作部３に、湾曲ノブ４の回動位置を固定する固定レバー５と、湾曲ノブ６の回動位置を固定する固定ノブ７とが設けられている。
　さらに、操作部３に、挿入部２の後述する可撓管部２ｋに設けられた剛性可変装置１００の剛性可変部材６０（図２参照）を硬化させる硬度可変スイッチ１１が設けられている。
　挿入部２は、先端部２ｓと湾曲部２ｗと可撓管部２ｋとにより構成されており、長手軸方向Ｎに沿って細長に形成されている。
　先端部２ｓ内には、被検体内を観察する撮像ユニットや、被検体内を照明する照明ユニット（いずれも図示されず）等が設けられている。
　また、湾曲部２ｗは、湾曲ノブ４や湾曲ノブ６の回動操作によって、例えば上下左右の４方向に湾曲されることにより、先端部２ｓに設けられた撮像ユニットの観察方向を可変したり、被検体内における先端部２ｓの挿入性を向上させたりするものである。
　さらに、湾曲部２ｗの基端側には、可撓管部２ｋが連設されている。可撓管部２ｋ内に、１つまたは複数の剛性可変装置１００が、長手軸方向Ｎに沿って設けられている。
　尚、図１においては、剛性可変装置１００が可撓管部２ｋに５つ設けられている場合を図示しているが、剛性可変装置１００の個数は５つに限定されないことは勿論である。剛性可変装置１００は、可撓管部２ｋの長手軸方向Ｎに沿った硬度を可変したい領域の大きさに応じた個数が、可撓管部２ｋに設けられていれば良い。
　次に、剛性可変装置１００の構成について、図２～図４を用いて説明する。
　図２は、図１の内視鏡の挿入部における可撓管部に設けられた１つの剛性可変装置の断面図、図３は、図２の剛性可変部材を素早く硬化させるのに理想的な構成を有する剛性可変装置の断面図、図４は、図３のヒータ内に充填剤が充填されてしまった状態を示す断面図である。
　図２に示すように、剛性可変装置１００は、剛性可変部材６０と、ヒータユニット５０と、充填剤３０とを具備して主要部が構成されている。
　剛性可変部材６０は、長手軸方向Ｎに沿って細長かつ筒状に形成されている。また、剛性可変部材６０は、長手軸方向Ｎの一方の端部６０ａに第１の開口６０ｈ１を有し、他方の端部６０ｂの開口６０ｈ２が塞がれた横向き凹形状を有している。
　尚。第１の開口６０ｈ１は、図示しない接着剤等によって塞がれている。また、剛性可変部材６０が筒状に形成され、開口６０ｈ２が図示しない接着剤等によって塞がれた構成であっても構わない。
　また、剛性可変部材６０は、加熱されることにより剛性が高まる部材であり、後述するヒータ５１の加熱によって曲げ剛性が高まる、既知の形状記憶合金から構成されている。
　ヒータユニット５０は、長手軸方向Ｎに沿って細長かつ筒状に形成されているとともに、ヒータ５１とチューブ５２とから構成されている。
　ヒータ５１は、長手軸方向Ｎに沿って細長かつ筒状に形成されているとともに、剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に配置されており、剛性可変部材６０を加熱するものである。
　また、ヒータ５１は、可撓管部２ｋの柔軟性に追従するため、柔軟かつ細径な加熱部材、例えばコイルヒータから構成されている。
　チューブ５２は、長手軸方向Ｎに沿って細長かつ筒状に形成されているとともに、ヒータ５１の径方向Ｒの内側に配置されている。
　また、チューブ５２は、絶縁体かつ充填剤３０の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する部材、例えばポリイミド（熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋ）を含む材料によって形成されている。尚、チューブ５２を構成する材料は、充填剤３０よりも熱伝導率の低い樹脂材料であれば、ポリイミドに限定されない。
　充填剤３０は、径方向Ｒにおいて、剛性可変装置１００の組み立て性を考慮した際、やむを得ず生じてしまうヒータ５１と剛性可変部材６０との隙間Ｓに充填されている。
　また、充填剤３０は、ヒータ５１に対する絶縁性を確保するため、非導電性部材から構成されていることが望ましく、加えて空気よりも高い熱伝導性（高熱伝導性）を持つ材料から構成されていることが望ましい。具体的には、充填剤３０は、例えば放熱用シリコンポッティング材（例えば熱伝導率１．６Ｗ／ｍ・Ｋ）または放熱用シリコン接着剤を含む。
　尚、充填剤３０は、ゲル状を有していても、硬化していてもどちらの状態であっても構わない。
　充填剤３０は、隙間Ｓを熱伝導率の低い気体Ｇに代わって埋まることにより、剛性可変部材６０に対するヒータ５１の熱Ｈの熱伝達性を向上させるものである。
　これは、上述した従来に示したように、隙間Ｓに、熱伝導率の低い気体Ｇが充填されていると、ヒータ５１から剛性可変部材６０への熱伝達性が気体Ｇによって低下されてしまうためである。よって、隙間Ｓには、熱伝導率の高い充填剤３０が充填されている構成を、剛性可変装置１００は有している。
　尚、充填剤３０により、ヒータ５１から剛性可変部材６０への熱伝達性を向上させるのみを目的とするのであれば、剛性可変装置１００は、図３に示すように、ヒータ５１の径方向Ｒの内側にチューブ５２が設けられている必要はない。
　ヒータ５１の径方向Ｒの内側に、熱伝導率の低い気体Ｇ（例えば、空気の熱伝導率は、約０．０２Ｗ／ｍ・Ｋ）が充填されていれば、ヒータ５１から該ヒータ５１の径方向Ｒの内側に充填された気体Ｇへの熱伝達性は低くなる。このため、ヒータ５１の熱Ｈを、充填剤３０を通じて剛性可変部材６０へ効率良く熱伝達させることができるはずである。
　しかしながら、剛性可変装置１００の組み立てを考慮すると、図４に示すように、ヒータ５１の径方向Ｒの内側にも、熱伝導率の高い充填剤３０が充填されてしまう。言い換えれば、図３に示す剛性可変装置１００を製造することは大変難しい。この場合、ヒータ５１の熱Ｈは、ヒータ５１よりも径方向Ｒの内側に充填された充填剤３０にも伝達されてしまう。
　よって、本実施の形態においては、チューブ５２は、ヒータ５１の径方向Ｒの内側に充填剤３０が進入することを防ぐために設けられている。
　尚、チューブ５２は、上述したように、熱伝導率が低い材料から構成されているため、ヒータ５１の熱Ｈがチューブ５２に熱伝達され難いことから、ヒータ５１の熱Ｈを、充填剤３０を通じて剛性可変部材６０へ効率良く熱伝達させることができる。
　次に、本実施の形態の剛性可変装置１００の製造方法について、図５、図６を用いて示す。
　図５は、剛性可変部材の径方向の内側に、充填剤が充填された状態を示す断面図、図６は、図５の剛性可変部材の内側に、ヒータユニットを押し込む状態を示す断面図である。
　図５に示すように、先ず、剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に、第１の開口６０ｈ１を通じて、充填剤３０を充填する。
　次いで、長手軸方向Ｎにおける一端５０ｉが塞がれたヒータユニット５０を、一端５０ｉ側から、第１の開口６０ｈ１を通過させて、図６に示すように、剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に押し込む。
　その後、充填剤３０は、ヒータユニット５０の一端５０ｉが塞がれていることから、チューブ５２内には進入せずに、第１の開口６０ｈ１から排出されながら、ヒータ５１と剛性可変部材６０との径方向Ｒの隙間Ｓにのみ充填される。最後に、ヒータユニット５０の押し込み完了後、第１の開口６０ｈ１が接着剤等によって封止され、その結果、図２に示す剛性可変装置１００が製造される。
　このように、本実施の形態においては、径方向Ｒにおけるヒータ５１と剛性可変部材６０との隙間Ｓに、高熱伝導性を有する充填剤３０が充填されていると示した。
　また、径方向Ｒにおけるヒータ５１の内側に、充填剤３０よりも熱伝導率の低いチューブ５２が設けられていると示した。
　このことによれば、チューブ５２により、熱伝導率の高い充填剤３０が図４に示すように、ヒータ５１よりも径方向Ｒの内側に充填されてしまうことを防ぐことができるとともに、ヒータ５１の熱Ｈが径方向Ｒの内側に伝達されてしまうことを効果的に防ぐことができる。
　よって、ヒータ５１の熱Ｈは、熱伝導率の高い充填剤３０を介して、効率良く剛性可変部材６０に熱伝達される。よって、剛性可変部材６０を素早く硬化させることができる。即ち、剛性可変装置１００を可撓管部２ｋに設けた場合、可撓管部２ｋの所望の部位を素早く硬化させることができる。
　以上から、ヒータ５１から剛性可変部材６０への熱伝達性を向上させることにより、剛性可変部材６０の硬化速度を向上させることができる構成を具備する剛性可変装置１００、内視鏡１、剛性可変装置１００の製造方法を提供することができる。
（第２実施の形態）
　図７は、本実施の形態の剛性可変装置の断面図である。
　この第２実施の形態の剛性可変装置、内視鏡の構成は、上述した図１、図２に示した第１実施の形態の剛性可変装置、内視鏡の構成と比して、チューブ内部にも充填剤が充填されている点が異なる。
　よって、この相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
　図７に示すように、本実施の形態の剛性可変装置２００は、チューブ５２の径方向Ｒの内側にも、充填剤３０が充填されている。
　尚、チューブ５２の径方向Ｒの内側に、熱伝導率が高い充填剤３０が充填されていたとしても、チューブ５２により、ヒータ５１の熱Ｈがチューブ５２の径方向Ｒの内側の充填剤３０に熱伝達されてしまうことが防がれている。
　また、その他の剛性可変装置２００の構成は、第１実施の形態の剛性可変装置１００と同じである。
　次に、本実施の形態の剛性可変装置２００の製造方法について、図５、図８を用いて示す。
　図８は、図５の剛性可変部材の内側に、図７のヒータユニットを押し込む状態を示す断面図である。
　図５に示すように、先ず、剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に、第１の開口６０ｈ１を通じて、充填剤３０を充填する。
　次いで、長手軸方向Ｎにおける一端５０ｉに第２の開口５０ｈ２が形成され、他端５０ｔに第３の開口５０ｈ３が形成されたヒータユニット５０を、一端５０ｉ側、即ち第２の開口５０ｈ２側から、第１の開口６０ｈ１を通過させて、図６に示すように、剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に押し込む。
　その後、充填剤３０は、第２の開口５０ｈ２からチューブ５２内に進入し、第３の開口から排出されるとともに、第１の開口６０ｈ１から排出される。さらに、充填剤３０は、ヒータ５１と剛性可変部材６０との径方向Ｒの隙間Ｓに充填されるとともに、チューブ５２の径方向Ｒの内側にも充填される。
　最後に、ヒータユニット５０の押し込み完了後、第１の開口６０ｈ１が接着剤等によって封止され、その結果、図７に示す剛性可変装置２００が製造される。
　このような構成によっても上述した第１実施の形態と同様の効果を得ることができる他、例えば隙間Ｓが径方向Ｒにおいて極小の場合や、充填剤３０の粘度が高い場合、第１実施の形態の剛性可変装置１００の構成においては、ヒータユニット５０の押し込みによって、隙間Ｓのみに充填剤３０を充填させるのは非常に困難である。
　具体的には、ヒータユニット５０を、図６に示すように、第１の開口６０ｈ１から充填剤３０を排出させながら剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に押し込むのが非常に困難である。
　しかしながら、本実施の形態の剛性可変装置２００の構成、製造方法によれば、ヒータユニット５０を、図８に示すように、第１の開口６０ｈ１から充填剤３０を排出させながら剛性可変部材６０の径方向Ｒの内側に押し込む際、充填剤３０が第２の開口５０ｈ２を通じてチューブ５２内にも進入し、第３の開口５０ｈ３から排出される構成を有している。このことから、ヒータユニット５０が押し込みやすい。よって、確実に剛性可変装置２００を製造することができる。
　尚、以下、変形例を、図９、図１０を用いて示す。図９は、図２の剛性可変装置において、ヒータの一端と他端とから導電線が延出されている状態を示す断面図、図１０は、図７の剛性可変装置において、ヒータの一端と他端とから導電線が延出されている状態を示す断面図である。
　上述した第１、第２実施の形態において、ヒータ５１から熱Ｈを発生させるためには、ヒータ５１に通電する必要がある。
　ヒータ５１がコイルヒータから構成されている場合、ヒータ５１は、コイルヒータを構成する巻回された加熱線の一端５１ａと他端５１ｂとの間に電流が流れることにより、熱を発するよう構成されている。
　通常、第１の導電線４１が、一端５１ａから延出されており、第２の導電線４２が他端５１ｂから延出されている。尚、第１の導電線４１及び第２の導電線４２は、それぞれ図示しない電源に接続されている。また、第１の導電線４１及び第２の導電線４２も加熱線を構成している。
　しかしながら、第２の導電線４２は、隙間Ｓが径方向Ｒにおいて小さい場合、隙間Ｓを通せない可能性がある。
　そこで、図９、図１０に示すように、剛性可変装置１００'、２００'においては、第２の導電線４２は、チューブ５２の径方向Ｒの内側を通過するよう配置されていても良い。この場合、第２の導電線４２を隙間Ｓに通過せる必要がなくなるため、剛性可変装置１００'、２００'を径方向Ｒに小径化することが可能となる。
　尚、ヒータ５１は、通常、加熱線の外周には絶縁被膜が被覆されている構成を有しているが、該絶縁被膜が破れてしまうと、加熱線がチューブ５２の径方向Ｒの内側を通過する第２の導電線４２と短絡してしまう可能性がある。ところが、上述したように、チューブ５２は、絶縁体から構成されていることにより、この短絡が防がれている。
　即ち、チューブ５２は、ヒータ５１における加熱線と、第２の導電線４２との短絡を防ぐ機能を有していても良い。
　尚、その他の効果は、上述した第１、第２実施形態と同じである。
　また、上述した第１、第２実施の形態においては、内視鏡は、医療用の大腸内視鏡を例に挙げて示したが、これに限らず、医療用の他の内視鏡や、工業用内視鏡にも適用可能である。
　さらに、上述した第１、第２実施の形態の剛性可変装置１００、２００、１００'、２００'は、処置具の挿入部に対して設けられていても良い。
　さらに、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求項の範囲及び明細書全体、図面から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能である。

Claims (12)

  1. 　加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の剛性可変部材と、
    　前記剛性可変部材の径方向の内側に配置され、前記剛性可変部材を加熱する筒状のヒータと、
    　前記径方向において前記ヒータと前記剛性可変部材との間に充填された充填剤と、
    　前記ヒータの前記径方向の内側に配置されたチューブと、
    　を具備することを特徴とする剛性可変装置。
  2. 　前記チューブは、前記充填剤の熱伝導率よりも低い熱伝導率を持つことを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  3. 　前記充填剤は、さらに前記チューブの前記径方向の内側に充填されていることを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  4. 　前記チューブは、絶縁体であり、
    　前記ヒータは、一端と他端との間に電流が流れることにより熱を発する加熱線を有し、
    　前記加熱線の前記一端から延出する第１の導電線と、
    　前記加熱線の前記他端から延出する第２の導電線と、
    　をさらに有し、
    　前記第２の導電線は、前記チューブの前記径方向の内側を通るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  5. 　前記チューブの前記径方向の内側に、前記充填剤の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する気体が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  6. 　前記チューブはポリイミドを含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  7. 　前記充填剤は、シリコンポッティング材とシリコン接着剤との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  8. 　前記剛性可変部材は、前記ヒータの加熱によって曲げ剛性が高まる形状記憶合金から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の剛性可変装置。
  9. 　挿入部と、
    　前記挿入部に設けられた剛性可変装置と、
    　を有し、
    　前記剛性可変装置は、
    　加熱されることにより曲げ剛性が高まる筒状の剛性可変部材と、
    　前記剛性可変部材の径方向の内側に配置され、前記剛性可変部材を加熱する筒状のヒータと、
    　前記径方向において前記ヒータと前記剛性可変部材との間に充填された充填剤と
    　前記ヒータの前記径方向の内側に配置されたチューブと、
    　を具備することを特徴とする内視鏡。
  10. 　一方の端部に第１の開口を有する筒形状をなすとともに加熱されることにより曲げ剛性が高まる剛性可変部材の径方向の内側に、充填剤を前記第１の開口を通じて充填することと、
    　筒状のヒータと該ヒータの前記径方向の内側に配置されたチューブとを有する筒状のヒータユニットを、前記第１の開口を通過させて前記剛性可変部材の前記径方向の内側に押し込むことと、
    　を具備することを特徴とする剛性可変装置の製造方法。
  11. 　前記ヒータユニットは、一端が塞がれており、
    　前記ヒータユニットは、前記一端側から前記剛性可変部材の前記径方向の内側に押し込まれ、
    　前記充填剤は、前記剛性可変部材の前記第１の開口から排出されながら前記径方向において前記ヒータと前記剛性可変部材との間に充填されることを特徴とする請求項１０に記載の剛性可変装置の製造方法。
  12. 　前記ヒータユニットは、一端に第２の開口が形成されるとともに他端に第３の開口が形成されており、
    　前記ヒータユニットは、前記第２の開口側から前記剛性可変部材の前記径方向の内側に押し込まれ、
    　前記充填剤は、前記剛性可変部材の前記第１の開口から排出されながら前記径方向において前記ヒータと前記剛性可変部材との間に充填されるとともに、前記第２の開口から前記ヒータユニットの前記径方向の内側に入り、前記第３の開口から排出されることを特徴とする請求項１０に記載の剛性可変装置の製造方法。
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