WO2022003889A1 - 内視鏡湾曲管、内視鏡、および内視鏡湾曲管の製造方法 - Google Patents
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- WO2022003889A1 WO2022003889A1 PCT/JP2020/025954 JP2020025954W WO2022003889A1 WO 2022003889 A1 WO2022003889 A1 WO 2022003889A1 JP 2020025954 W JP2020025954 W JP 2020025954W WO 2022003889 A1 WO2022003889 A1 WO 2022003889A1
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- endoscope
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/008—Articulations
Definitions
- the present invention relates to an endoscope curved tube, an endoscope, and a method for manufacturing an endoscope curved tube.
- the tip of the endoscope is provided with a curved portion that changes the direction of the tip.
- the bend has a plurality of knots rotatably connected to each other. Multiple knots include knots with fixed wire guides.
- An operation wire for operating the curved portion is inserted through the wire guide.
- Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an endoscope curved tube, which irradiates a laser beam from the outer peripheral side of the nodal ring to weld a wire receiver (wire guide) to the nodal ring.
- the contact portion between the knot ring and the wire receiver and the non-contact portion around the contact portion are melt-solidified at the contact portion and the surplus portion formed at the non-contact portion is melt-solidified.
- a welded portion consisting of both of the above is formed.
- the wire interferes with the inner surface of the wire receiver during operation and the bending operation cannot be performed normally.
- the size of the welded portion is reduced in order to reduce the amount of deformation, the surplus portion is also reduced. In this case, if an external force in an oblique direction acts from the wire to the central axis of the wire receiver during bending, the resistance to the moment of the external force becomes low, and an appropriate joining strength may not be obtained.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an endoscope curved tube and a method for manufacturing the same, which can be accurately joined to a nodal ring even with a small wire guide. do. Further, an object of the present invention is to provide an endoscope capable of reducing the diameter and improving operability by providing the endoscope curved tube.
- the endoscope curved tube according to the first aspect is an endoscope curved tube that can be curved by operating a wire, and a plurality of nodal rings rotatably connected to each other. And a wire guide provided in at least one of the plurality of knots, penetrating in one direction and having an internal passage through which the wire is slidably inserted.
- One knot ring has a through hole having a first opening on the inner surface thereof, and the wire guide is partially inserted into the through hole from the first opening, and the at least one knot ring is formed. It is joined to.
- the endoscope according to the second aspect includes the endoscope curved tube according to the first aspect.
- a knot ring formed in a cylindrical shape and having a through hole penetrating from the inner side surface to the outer side surface and an internal passage through which a wire can be inserted are formed.
- a wire guide that can be partially inserted into the through hole from the inside of the knot ring, and a wire guide that can be partially inserted from the inside of the knot ring into the inside of the through hole. Inserting and abutting the outer surface of the wire guide on the edge of the through hole so that the internal passage extends along the central axis of the knot, and the knot and the wire guide. In the abutting portion, including joining the knot ring and the wire guide to each other.
- an endoscope curved tube and a method for manufacturing the same which can be accurately joined to the nodal ring even with a small wire guide.
- an endoscope capable of reducing the diameter and improving operability by providing the endoscope curved tube it is possible to provide an endoscope capable of reducing the diameter and improving operability by providing the endoscope curved tube.
- FIG. 1 It is a schematic perspective view which shows the example of the endoscope which concerns on embodiment of this invention. It is sectional drawing which follows the F2-F2 line in FIG. It is sectional drawing which follows the F3-F3 line in FIG. It is a bottom view of F4 view in FIG. It is an enlarged view of the F5 part in FIG. It is a flowchart which shows the example of the manufacturing method of the endoscope curved tube which concerns on embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the process of the manufacturing method of the endoscope curved tube which concerns on embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the example of the electrode which can be used in the manufacturing method of the endoscope curved tube which concerns on embodiment of this invention.
- the endoscope 1 of the present embodiment includes an insertion unit 2 and an operation unit 3.
- the insertion portion 2 is inserted into the patient's body.
- the insertion portion 2 is tubular.
- the insertion portion 2 has flexibility.
- the insertion portion 2 has a tip portion 4, a curved portion 5, and a flexible tube portion 6 in this order from the distal end in the insertion direction toward the proximal end.
- a treatment tool channel may be provided along the longitudinal direction inside the insertion portion 2.
- a treatment instrument channel is a tube or lumen through which the treatment instrument passes.
- the tip portion 4 is arranged at the tip portion of the endoscope 1.
- the tip portion 4 has a columnar outer shape.
- the tip portion 4 includes an end effector as a manipulator.
- the tip portion 4 includes an image pickup element and an image pickup optical system inside.
- the image sensor acquires the image of the subject.
- a CCD or the like may be used as the image pickup device.
- the imaging optical system includes a lens. An imaging window and an illumination window are formed at the tip of the tip portion 4.
- an opening of the treatment tool channel is provided at the tip of the tip portion 4.
- the curved portion 5 is connected to the base end of the tip portion 4.
- the curved portion 5 changes the direction of the tip portion 4.
- the curved portion 5 is a tubular portion that can be curved.
- the curved portion 5 includes, for example, a plurality of knots.
- the knot ring is rotatably connected to the adjacent knot ring.
- two systems of operation wires including at least a first operation wire and a second operation wire are inserted inside the knot ring.
- Each operating wire extends from the curved portion 5 toward the base end of the insertion portion 2.
- a member such as an electric wiring and a light guide is inserted inside the knot ring.
- the electrical wiring is connected to the image sensor at the tip portion 4.
- the light guide extends to the lighting window.
- Members such as electric wiring and light guides are inserted inside the flexible tube portion 6 which will be described later.
- Members such as electrical wiring and light guides extend to the operation unit 3, which will be described later.
- the detailed configuration of the curved portion 5 will
- the flexible tube portion 6 is a tubular portion that connects the curved portion 5 and the operation portion 3 described later.
- the flexible tube portion 6 includes, for example, a serpentine tube and an outer skin resin.
- the serpentine is a member in which a metal or resin strip-shaped member is spirally wound.
- the outer skin resin has flexibility.
- the outer skin resin covers the outer peripheral portion of the serpentine tube in a tubular shape.
- each operation wire extending from the curved portion 5 to the proximal end side is arranged inside the flexible tube portion 6.
- Each operating wire is inserted through a coil sheath. Similar to the curved portion 5, members such as the above-mentioned electrical wiring and light guide are inserted inside the flexible tube portion 6.
- the operation unit 3 is a device portion in which the operator operates the endoscope 1. Examples of the operation performed through the operation unit 3 include an operation of pulling each operation wire for the purpose of changing the bending amount of the bending unit 5.
- the operation unit 3 has an operation unit main body 3a. On the operation unit main body 3a, a curved knob, a treatment tool insertion unit for inserting a treatment tool such as a biopsy forceps, an electric knife and an inspection probe into the subject, a plurality of switches as operation input units, and the like are provided. ..
- a first curved knob 3b and a second curved knob 3c are provided as curved knobs. The first curved knob 3b pulls the first operating wire.
- the switch include a switch for inputting an operation instruction signal of a peripheral device such as an air supply means, a water supply means, and a screen display control.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line F2-F2 in FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line F3-F3 in FIG.
- FIG. 4 is a bottom view of F4 view in FIG.
- FIG. 5 is an enlarged view of the F5 portion in FIG.
- FIGS. 2 and 3 omit the illustration of inserts other than the operation wire. In FIGS. 4 and 5, the operation wire is not shown.
- the curved portion 5 has a curved tube 10 (endoscopic curved tube) and an outer cover 20.
- the curved tube 10 is a tubular member extending along the central axis O.
- the shape of the curved pipe 10 in the cross section orthogonal to the central axis O (hereinafter, the cross section perpendicular to the axis) is not particularly limited.
- FIG. 3 shows an example having a substantially circular cross-sectional shape.
- the cross section perpendicular to the axis of the curved tube 10 may be, for example, an ellipse, a polygon, or a similar shape thereof.
- the curved pipe 10 can be independently curved in the biaxial directions orthogonal to the central axis O.
- FIG. 2 shows a straight state in which the curved pipe 10 is not curved. Unless otherwise specified, the curved tube 10 in the following description is in a straight state.
- the outer cover 20 covers the outer peripheral portion of the curved pipe 10 in a liquid-tight manner without interfering with the bending operation of the curved pipe 10.
- a flexible material that suppresses permeation and infiltration of liquids such as water and chemicals and has bending resistance and chemical resistance is used.
- chemical resistance it is more preferable to have resistance to chemicals used for sterility and cleaning.
- the directions from the base end to the tip end of the curved portion 5 along the central axis O are orthogonal to the X direction and the X direction, and the directions orthogonal to each other are referred to as the Y direction and the Z direction.
- the X direction means the tangential direction of the central axis O.
- a plane including the central axis O and extending the normal in the Z direction is referred to as an XY plane, and a plane including the central axis O and extending the normal in the Y direction is referred to as a ZX plane.
- the XY plane is a plane in which a curve occurs in the first direction D1.
- the ZX plane is a plane in which curvature occurs in the second direction D2.
- the curved pipe 10 has a plurality of knots 13 rotatably connected to each other, and a wire guide 14 provided on at least one of the plurality of knots 13.
- the plurality of knot rings 13 and the wire guide 14 are made of metal.
- the plurality of knots 13 have a first knot 11 (knot) and a second knot 12.
- Other knots in the plurality of knots 13 include, for example, a proximal nodal ring connected to the tip of the flexible tube portion 6 at the proximal end of the curved tube 10, and a proximal end of the distal end 4 at the distal end of the curved tube 10.
- the first node ring 11 and the second node ring 12 are alternately connected between the proximal node ring and the distal node ring.
- the base end ring may be connected to the first knot ring 11 or may be connected to the second knot ring 12. The same applies to the tip ring.
- the shape of each of the plurality of node rings 13 is substantially circular when viewed from the direction along the central axis O.
- the first node ring 11 has a main body portion 11a, a first connecting portion 11b, and a second connecting portion 11c.
- the main body portion 11a has a substantially cylindrical shape extending along the central axis O.
- the end face in the X direction of the main body portion 11a has a curve that protrudes in the X direction as it approaches the central axis O from the outside in the Y direction.
- the end face of the main body portion 11a in the direction opposite to the X direction has a curve that is recessed in the X direction as it approaches the central axis O from the outside in the Y direction.
- the outer diameter of the main body portion 11a may be constant in the X direction, but in the present embodiment, the end portion in the direction opposite to the X direction is larger than the end portion in the X direction.
- the first connecting portion 11b is two protrusions protruding from the end portion of the main body portion 11a in the direction opposite to the X direction.
- the first connecting portions 11b face each other with the central axis O in the Y direction.
- the distance from the central axis O to the outer peripheral surface of each first connecting portion 11b is equal to the distance from the central axis O to the outer peripheral surface of the end portion of the main body portion 11a in the direction opposite to the X direction.
- the second connecting portion 11c is two projecting pieces protruding from the end portion of the main body portion 11a in the X direction. However, since FIG. 2 is a cross-sectional view, the second connecting portion 11c in the Z direction is not shown.
- the second connecting portions 11c face each other with the central axis O in the Z direction.
- the distance from the central axis O to the outer peripheral surface of each second connecting portion 11c is equal to the distance from the central axis O to the outer peripheral surface of the end portion of the main body portion 11a in the X direction.
- through holes 11d penetrating the main body 11a from the inner side surface 11e to the outer surface 11f of the main body 11a, respectively. Is formed.
- FIG. 2 in the region of the main body portion 11a adjacent to each first connecting portion 11b in the X direction, two through holes 11d are formed at positions facing each other in the Y direction.
- two through holes 11d are formed at positions facing each other in the Z direction.
- Each through hole 11d is formed at the end of the main body 11a in the X direction, which has a smaller outer diameter than the end in the direction opposite to the X direction.
- each through hole 11d seen in the radial direction from the outside of the main body portion 11a is the same.
- the shape of the through hole 11d will be described with an example of the through hole 11d facing the central axis O in the direction opposite to the Y direction.
- the through hole 11d is a substantially rectangular shape having an inner peripheral surface extending in the X direction and the Z direction, respectively.
- the length of the through hole 11d seen from the Y direction in the X direction is L1, and the width in the Z direction is W1.
- Each corner of the through hole 11d shown in FIG. 4 is rounded in an arc shape, but each corner may not be rounded.
- the through hole 11d forms the first opening E1 on the inner side surface 11e and the second opening E2 on the outer surface 11f.
- a welded portion 11g in which the first node ring 11 and the wire guide 14 are welded to each other is formed on the edge of a part of the inner side surface 11e along the first opening E1 and in the vicinity of the edge.
- the welded portion 11g is a portion where the metal material of the first node ring 11 and the metal material of the wire guide 14 are melted and then solidified.
- the welded portions 11g are formed at two locations along the edges facing each other in the circumferential direction.
- Each welded portion 11g extends in the X direction between the outer peripheral surface 14b of the wire guide 14 and the outer surface 11f of the first node ring 11. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, each welded portion 11g extends in a range inside the end face of the wire guide 14 in the X direction. In the present embodiment, the length of the through hole 11d in the X direction is longer than the length of the wire guide 14 in the X direction. Therefore, the edge of the inner side surface 11e that has not been melted remains along the first opening E1 on the outer side of both ends of each welded portion 11g in the X direction. As shown by the broken line in FIG. 5, a straight line portion Sa extending in the X direction is formed on the unmelted edge. The straight portion Sa is formed at an angle at which the through hole 11d and the inner side surface 11e intersect. However, the straight portion Sa may be a corner with a thread chamfer for deburring or the like.
- Each welded portion 11g is not formed on the outer surface 11f including the edge along the second opening E2. Therefore, the shape of the second opening E2 is the same as the shape before the welded portion 11g is formed. As shown in FIG. 4, on the edge along the second opening E2, two straight line portions Sb extending along the central axis O and facing each other in the circumferential direction are formed. Each welded portion 11g extends parallel to each straight line portion Sb.
- the second node ring 12 in the present embodiment corresponds to the main body portion 11a, the first connecting portion 11b, and the second connecting portion 11c of the first node ring 11, and the main body portion 12a. It has a first connecting portion 12b and a second connecting portion 12c.
- the second knot ring 12 is formed in the same shape as the first knot ring 11 except that the through hole 11d is not formed in the main body portion 12a.
- the second knot ring 12 is connected to the first knot ring 11 in a curved pipe 10 in a state where the first knot ring 11 is rotated 90 degrees around the central axis O.
- Each second connecting portion 12c of the second node ring 12 overlaps the inner peripheral surface of each first connecting portion 11b of the first node ring 11 adjacent to each other in the X direction from the inside.
- the second connecting portion 12c and the first connecting portion 11b are respectively rotatably connected around a rotation axis extending in the Y direction by a rotating pin 15 extending in the Y direction.
- the rotating pin 15 may be formed of rivets penetrating the second connecting portion 12c and the first connecting portion 11b.
- Each of the first connecting portions 12b of the second node ring 12 overlaps the outer peripheral surface of each second connecting portion 11c of the first node ring 11 adjacent to each other in the direction opposite to the X direction from the outside.
- FIG. 2 is a cross-sectional view, the first connecting portion 12b and the second connecting portion 11c in the Z direction are not shown.
- the first connecting portion 12b and the second connecting portion 11c are respectively rotatably connected around a rotation axis extending in the Z direction by a rotating pin 15 extending in the Z direction.
- the first knot ring 11 can rotate in the ZX plane with respect to the knot rings adjacent to each other in the direction opposite to the X direction.
- the second knot ring 12 is rotatable in the XY plane with respect to the knot rings adjacent to each other in the direction opposite to the X direction.
- FIG. 2 as shown in the connected state seen from the Z direction, in the straight state, when viewed in the direction of the rotation axis, the main body portion 11a of the first node ring 11 and the main body portion 12a of the second node ring 12 adjacent to each other are shown. Is X-shaped.
- a V-shaped gap is formed on the end faces of the main body portions 11a and 12a facing each other in the X direction, and the rotation within the range of the V-shaped opening angle is possible.
- the wire guide 14 is joined to the main body portion 11a of the first node ring 11 in a state of being partially inserted into the through hole 11d from the inside of the first node ring 11.
- One wire guide 14 is joined to each of the four through holes 11d in one first node ring 11.
- the shape of each wire guide 14 is not particularly limited as long as it can be partially inserted into the through hole 11d and an internal passage P penetrating in one direction is formed inside.
- the internal passage P is a hole through which the operation wire inserted inside the curved pipe 10 can be slidably inserted.
- the shapes of the wire guides 14 may or may not be the same as each other. In the example shown in FIG. 3, the shapes of the wire guides 14 are the same as each other.
- an example of the wire guide 14 joined in the direction opposite to the Y direction with respect to the central axis O will be described.
- the wire guide 14 has a tubular shape having an inner peripheral surface 14a and an outer peripheral surface 14b.
- the inner peripheral surface 14a constitutes an internal passage P.
- the shape of the inner peripheral surface 14a is not particularly limited as long as it is a tubular surface that does not hinder the insertion and sliding of the operation wire. It is more preferable that the inner peripheral surface 14a has a cylindrical surface or a shape close to the cylindrical surface. Examples of the shape close to the cylindrical surface include an elliptical or oval cylindrical surface.
- the shape close to the cylindrical surface also includes a substantially cylindrical surface that is partially deformed by the pressing force applied to the joining of the wire guide 14 in manufacturing.
- the shape of the outer peripheral surface 14b is not particularly limited as long as it is a tubular surface that does not interfere with the joining to the first node ring 11.
- the outer peripheral surface 14b may be a cylindrical surface having a cross section perpendicular to the axis, an elliptical tubular surface, or a polygonal tubular surface. It is more preferable that the outer peripheral surface 14b has a cylindrical surface or a shape close to a cylindrical surface, like the inner peripheral surface 14a, in that it can be manufactured at low cost.
- the tubular surface shape of the outer peripheral surface 14b may be different from the tubular surface shape of the inner peripheral surface 14a.
- the inner peripheral surface 14a and the outer peripheral surface 14b may or may not be coaxial with each other.
- the inner peripheral surface 14a and the outer peripheral surface 14b are cylindrical surfaces coaxial with each other.
- the length of the wire guide 14 is shorter than the length of the through hole 11d in the X direction.
- the length of the wire guide 14 is L2, which is shorter than the length L1 of the through hole 11d.
- the diameter Db of the outer peripheral surface 14b is larger than the width W1 of the through hole 11d in the circumferential direction. Therefore, when the wire guide 14 is inserted into the through hole 11d from the first opening E1, the wire guide 14 cannot pass through the through hole 11d.
- the diameter Da of the inner peripheral surface 14a is smaller than Db.
- the size of Da is not particularly limited as long as the operation wire can be slidably inserted into the internal passage P.
- the thickness t1 of the wire guide 14 is constant and equal to half the difference between Db and Da.
- the first operation wires 21A and 21B are inserted through the two wire guides 14 arranged so as to face each other in the Y direction.
- the first operation wires 21A and 21B are used for an operation of bending the curved pipe 10 shown in FIG. 1 in the first direction to D1.
- the second operation wires 22A and 22B are inserted through the two wire guides 14 arranged so as to face each other in the Z direction.
- the second operation wires 22A and 22B are used for an operation of bending the curved pipe 10 in the second direction to D2.
- the first operation wires 21A and 21B may be two independent wires, or may be one wire bent in a U shape inside the operation unit 3. The same applies to the second operation wires 22A and 22B.
- each operation wire w is formed of wires having the same diameter.
- An example of each operation wire w is a stranded wire in which metal strands are twisted together.
- the wire guide 14 is arranged so that the length direction is along the central axis O, and both end faces in the length direction face each other in the X direction and extend in the Z direction in the through hole 11d. It is joined to the main body portion 11a of the first node ring 11 in a state away from the surface. As shown in FIG. 5, the wire guide 14 is joined to the main body portion 11a of the first node ring 11 in a state of being partially inserted into the through hole 11d from the first opening E1. In the present embodiment, the portion of the wire guide 14 inserted into the through hole 11d is within the thickness range of the wire guide 14.
- the entire internal passage P and the inner peripheral surface 14a are located inside the main body portion 11a in the radial direction with respect to the inner side surface 11e to which the wire guide 14 is joined. Therefore, the operation wire w inserted into the internal passage P of the wire guide 14 is guided inward in the radial direction from the inner side surface 11e at least in the vicinity of the wire guide 14. As a result, the operation wire w is less likely to rub against the inner side surface 11e, so that the operation load during the bending operation of the bending portion 5 can be reduced. For example, when the operation wire w is rubbed against the edge of the inner side surface 11e located near both ends in the length direction of the wire guide 14, the change in the sliding load becomes large.
- the wire guide 14 is joined so that the portion inserted into the through hole 11d does not protrude outward from the second opening E2.
- the outer peripheral surface 14b of the wire guide 14 is located inside the outer surface 11f of the first node ring 11 in the radial direction. Therefore, when the bending operation of the bending portion 5 is performed, the wire guide 14 does not protrude to the outside of the bending tube 10 and get caught in the outer cover 20, so that the bending operation can be smoothly performed.
- a welded portion 11g is provided in the X direction between the wire guide 14 and the edge of the inner side surface 11e along the first opening E1 and the vicinity of the edge. It is extended.
- the welded portion 11g is located on the outer side in the radial direction of the inner peripheral surface 14a in the wire guide 14. Therefore, the inner peripheral surface 14a is unlikely to be deformed by melting the material. For example, it is unlikely that the inner diameter of the inner peripheral surface 14a is reduced or that the inner peripheral surface 14a is uneven. As a result, the sliding resistance during the bending operation is also reduced in that the operation wire w can smoothly slide with the inner peripheral surface 14a.
- the outer radius of the main body portion 11a to which the wire guide 14 is joined is smaller than the distance from the central axis O to the outer peripheral surface of each first connecting portion 11b. Therefore, for example, even if the wire guide 14 protrudes to the outside of the through hole 11d due to a manufacturing error or the like, it is difficult for the wire guide 14 to hit the outer cover 20, and the bending operation can be smoothly performed.
- the inner radius of the main body portion 11a to which the wire guide 14 is joined is smaller than the distance from the central axis O to the inner peripheral surface of each first connecting portion 11b.
- the internal passage P can be arranged further inside than the inner peripheral surface of the second connecting portion 12c connected inside the first connecting portion 11b.
- the internal passage P can be further arranged inside the rotating pin 15.
- the sliding resistance of the operation wire w can be reduced, so that the bending operation can be smoothly performed.
- FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing an endoscope curved tube according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a schematic view showing a process of a method for manufacturing an endoscope curved tube according to an embodiment of the present invention. (A), (b), and (c) of FIG. 7 schematically show the operation of steps S1, S2, and S3 in FIG. 6, respectively.
- step S1 the operations of steps S1 to S3 shown in FIG. 6 are executed for each wire guide 14 based on the flow shown in FIG.
- step S1 the wire guide 14 is set in the through hole 11d of the first node ring 11, which is a node ring.
- a straight line portion Sa parallel to each straight line portion Sb in the second opening E2 is formed on the edge of the inner side surface 11e along the first opening E1 of the through hole 11d of the first node ring 11.
- the wire guide 14 is arranged in the through hole 11d so that the outer peripheral surface 14b abuts on each straight line portion Sa of the first opening E1 from the inside of the first node ring 11.
- step S1 Due to the relationship between the outer diameter of the wire guide 14 and the width of the through hole 11d, the wire guide 14 is partially inserted into the through hole 11d.
- the entire inner passage P is located inside the inner surface 11e, and the outer peripheral surface 14b in the through hole 11d is located inside the outer surface 11f. This completes step S1.
- step S2 is executed.
- step S2 as shown in FIG. 7B, the wire guide 14 and the first node ring 11 are set with the first electrode 23 and the second electrode 24, respectively.
- the first electrode 23 is made of a metal material and applies electric power to the wire guide 14.
- the first electrode 23 has a rod-shaped main body portion 23a having a diameter smaller than that of the inner peripheral surface 14a, and a contactor 23b protruding from the outer peripheral portion of the main body portion 23a.
- the main body portion 23a is electrically connected to the welding power supply 25.
- the welding power supply 25 supplies electric power for resistance welding between the first electrode 23 and the second electrode 24.
- the first electrode 23 is inserted inside the inner peripheral surface 14a so that only the contact 23b comes into contact with the inner peripheral surface 14a.
- the contact 23b is in contact with the inner peripheral surface 14a at a position where the electrical resistance to each contact portion between the wire guide 14 and each straight portion Sa is substantially equal.
- the contact 23b is arranged at a position facing the center of the width of the through hole 11d in the circumferential direction of the first node ring 11.
- the second electrode 24 is made of a metal material and applies electric power to the first node ring 11.
- the second electrode 24 has a plate-shaped main body portion 24a wider than the width in the circumferential direction of the through hole 11d, and two contacts 24b protruding from the main body portion 24a.
- the main body portion 24a is electrically connected to the welding power supply 25.
- the second electrode 24 is arranged on the outside of the outer surface 11f so that the contacts 24b come into contact with each other so as to straddle the through hole 11d in the circumferential direction.
- Each contactor 24b is in contact with the outer peripheral surface 14b at a position where the electrical resistance to each contact portion between the wire guide 14 and each straight line portion Sa is substantially equal.
- each contactor 24b is arranged in the vicinity of the through hole 11d in the circumferential direction of the first node ring 11.
- One or both of the first electrode 23 and the second electrode 24 are pressurized in the direction facing each other.
- the magnitude of the pressing force is not particularly limited as long as the resistance welding can be performed at each abutting portion between the wire guide 14 and each straight portion Sa. This completes step S2.
- step S3 is executed.
- resistance welding is performed as shown in FIG. 7 (c).
- a current value or a voltage value corresponding to the electric power required for resistance welding is set in the welding power supply 25 by the time resistance welding is started.
- the execution time of setting the current value or the voltage value in the welding power source 25 is not limited to step S3 as long as it is before the start of resistance welding.
- the setting of the current value or the voltage value may be performed in parallel with steps S1 and S2, or may be performed before step S1.
- the set value of the current value or the voltage value is such that the amount of deformation of the wire guide 14 and the first node ring 11 is within an allowable range due to resistance welding.
- the appropriate set value can be determined in advance by, for example, experimenting.
- the welding power supply 25 After the current value or voltage value is set in the welding power supply 25, electric power is applied. A current flows between the wire guide 14 sandwiching the abutting portion and the first node ring 11, and Joule heat is generated according to the electric resistance of the abutting portion. As a result, the contact portion melts. When the abutting portion melts, the energized area increases and the Joule heat decreases, so that the fused portion solidifies and the welded portion 11g is formed. The welded portion 11g is formed at a portion where Joule heat is generated in which the metal material of the abutting portion melts.
- the welded portion 11g is formed so as to extend linearly along the extending direction of the straight line portion Sa.
- the formation range of the welded portion 11g is determined according to the current distribution. For example, when the wire guide 14 is evenly in contact with the straight portion Sa, the amount of current is larger at the central portion than at both ends in the length direction of the wire guide 14. Therefore, as shown in FIG. 4, the welded portion 11g tends to be formed in a range shorter than the length of the wire guide 14.
- the energizing time by the welding power source 25 is not particularly limited as long as it is longer than the time during which the abutting portion can be melted to the extent that welding defects cannot occur.
- the required energization time can be determined in advance, for example, by conducting an experiment. This completes step S3.
- the wire guide 14 is joined to the other through hole 11d in the same manner. In this way, a joint body of the first node ring 11 and the wire guide 14 as shown in FIG. 3 is formed.
- the first knot ring 11 to which the wire guide 14 is joined is connected to the knot ring such as the second knot ring 12 adjacent to each other via the rotation pin 15. In this way, the curved tube 10 as shown in FIG. 2 is manufactured.
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of an electrode that can be used in the method for manufacturing an endoscope curved tube according to an embodiment of the present invention.
- the first electrode 26 is an insulator composed of a rod-shaped main body 26a made of a metal material and an insulator covering the outer peripheral portion of the main body 26a excluding the contact 23b, instead of the main body 23a of the first electrode 23. It has a covering portion 26b and.
- the outer diameter of the first electrode 26 is smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface 14a.
- the first electrode 26 since the main body portion 26a is covered with the insulating coating portion 26b, when the main body portion 26a is arranged inside the wire guide 14, the contact between the main body portion 26a and the inner peripheral surface 14a and the main body portion Discharge between the 26a and the inner peripheral surface 14a is suppressed. As a result, welding power is supplied only through the contact 23b, so that stable resistance welding is possible.
- the wire guide 14 is resistance-welded in a state of being in contact with each straight portion Sa of the through hole 11d, so that the two welded portions 11g separated from each other in the circumferential direction of the first node ring 11 are used for the second welding. 1 It is joined to the knot ring 11. Since the wire guide 14 partially penetrates into the through hole 11d, the diameter of the first node ring 11 can be reduced as compared with the case where the outer peripheral surface 14b is fixed to the inside of the inner side surface 11e. Similarly, even if the wire guide 14 is made thick, the amount of protrusion of the wire guide 14 from the inner side surface 11e can be reduced for the thickness.
- the welded portion 11g is formed by resistance welding, the welded portion 11g is formed by solidifying each metal material of the wire guide 14 and the first node ring 11 after melting. Therefore, a firm joint is formed. Since the melting range can be limited to the vicinity of the contact portion having a large electric resistance, it is possible to prevent the inner peripheral surface 14a and the outer surface 11f from being deformed.
- the positional accuracy of the wire guide 14 with respect to the first node ring 11 can be improved.
- the insertion path of the operation wire w in the straight state can be made straight by making the positions of the through holes 11d in the circumferential direction the same.
- the sliding resistance between the operation wire w and the wire guide 14 when the curved pipe 10 is curved is reduced.
- the welded portion 11g is formed so as to be separated from each other in the circumferential direction of the first node ring 11, the strength against the rotational moment with respect to the wire guide 14 seen from the radial direction of the first node ring 11 is also improved.
- the adjacent first node ring 11 and the second node ring 12 rotate relatively.
- the second operation wire 22B is extended toward the tip end side and the second operation wire 22A is pulled toward the proximal end side
- the curved tube 10 is curved in the Z direction from the straight state.
- FIG. 9 shows the relationship between the first node wheel 11 and the operation wire 21B at this time.
- FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the operation of the endoscope curved tube according to the embodiment of the present invention.
- the first node wheel 11 rotates in the clockwise direction in FIG. 9 from the state where the central axis O faces the X direction. Therefore, a rotational moment shown in the counterclockwise direction acts on the wire guide 14 from the contact portion C with the operation wire 21B.
- the first node ring 11 receives a couple f in the counterclockwise direction shown in the figure from the wire guide 14 via each welded portion 11g. Since the couple f acts on the rectangular region inside the welded portion 11g including the wire guide 14 that has entered the through hole 11d, the stress is dispersed and the stress at the welded portion 11g that leads to the breakage of the welded portion 11g is reduced. Will be done.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing a main part of the endoscope curved tube of the first comparative example.
- FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the operation of the endoscope curved tube of the first comparative example.
- the curved pipe 110A of the first comparative example has the first knot ring 111 instead of the first knot ring 11 of the embodiment.
- the first knot ring 111 is the same as the first knot ring 11 except that the through hole 11d is deleted.
- the wire guide 14 is resistance welded in a state where the outer peripheral surface 14b is in contact with the inner surface surface 11e of the first node ring 111.
- the wire guide 14 is joined to the first node ring 111 by a linear welded portion 111 gA extending along the contact portion.
- the posture of the wire guide 14 after welding and the position of the first node ring 111 in the circumferential direction are likely to vary. If the posture and position of the wire guide 14 vary, the insertion path of the operation wire w bends even if the curved pipe 110A is in a straight state. As a result, the insertion resistance of the operation wire w when the curved tube 110A is curved becomes large.
- FIG. 11 shows a first comparative example in a curved state similar to that of FIG.
- the wire guide 14 receives a rotational moment in the counterclockwise direction shown in the figure from the contact portion C with the operation wire 21B.
- the first node wheel 111 receives a couple f in the counterclockwise direction shown in the figure from the wire guide 14 via the welded portion 111 gA. Since the couple f acts on both ends of the welded portion 111gA extending linearly, the stress is not dispersed in a wide rectangular region as in the present embodiment.
- the stress in the welded portion 111 gA is much higher than that in the present embodiment.
- the strength resistance of the wire guide 14 to the torque received from the operation wire w at the time of bending becomes lower than that of the present embodiment.
- FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main part of the endoscope curved tube of the second comparative example.
- the curved pipe 110B of the second comparative example is the same as the curved pipe 110A except that it has a welded portion 111 gB instead of the welded portion 111 gA.
- the width of the welded portion 111 gB in the circumferential direction of the first node ring 111 is set to be about the same as that of the through hole 11d.
- the inner peripheral surface 14a and the outer surface 11f are deformed by melting, and an uneven shape is generated.
- the inner peripheral surface 14a may have contact marks on the contactor 23b of the first electrode 23.
- a convex portion may be formed between the contact portions with the contacts 24b.
- the uneven portion formed by the welded portion 111 gB increases the sliding resistance with the operation wire w and is caught by the outer cover 20, which hinders a smooth bending operation.
- the through hole 11d is formed in the first node ring 11, and the wire guide 14 is partially inserted into the through hole 11d from the inner side surface 11e. Is joined to the first node ring 11. Since the amount of protrusion of the wire guide 14 to the inside of the inner side surface 11e can be suppressed, the diameter of the first node ring 11 can be reduced for the size of the internal space of the first node ring 11. Since the wire guide 14 is fixed to the first knot ring 11 in a state of being partially inserted into the through hole 11d, even a small wire guide 14 can be easily arranged in the first knot ring 11. , The position accuracy of the fixed position of the wire guide 14 is also improved. Therefore, it is possible to suppress an increase in the sliding resistance of the operation wire w due to the position variation of the wire guide 14.
- the present embodiment it is possible to provide an endoscope curved tube and a method for manufacturing the same, which can be accurately joined to the nodal ring even with a small wire guide.
- the endoscope 1 of the present embodiment includes the curved tube 10 of the present embodiment. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide an endoscope capable of reducing the diameter and improving operability.
- the wire guide 14 is resistance-welded to the first node ring 11 in a state of being in contact with the edge of the inner side surface 11e along the first opening E1 in the through hole 11d. It is joined.
- the operability of the endoscope 1 is also improved in that the generation of uneven portions on the inner peripheral surface 14a and the outer peripheral surface 11f can be suppressed. Can be improved.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a main part of an endoscope curved tube according to a first modification of the embodiment of the present invention.
- the curved tube 10A (endoscopic curved tube) of this modification uses the wire guide 14A and the first node ring 11A (node ring) instead of the wire guide 14 and the first node ring 11.
- the wire guide 14A and the first node ring 11A node ring
- the wire guide 14A is the same as the wire guide 14 except that the wire guide 14 has an outer peripheral surface 14bA which is a DbA having an outer diameter larger than the outer diameter Db of the outer peripheral surface 14b of the wire guide 14.
- the thickness t2 of the wire guide 14A is thicker than that of the wire guide 14.
- the first node ring 11A is the same as the first node ring 11 except that it has a through hole 11dA instead of the through hole 11d.
- the through hole 11dA is the same as the through hole 11d except that the chamfered portion 11h is formed on the edge of the inner side surface 11e.
- the chamfered portion 11h may be formed of, for example, a planar inclined surface that is obliquely inclined from the inside to the outside of the through hole 11dA, or may be formed of a similarly inclined curved surface.
- the width of the chamfered portion 11h seen from the radial direction of the first node ring 11 is not particularly limited as long as it is narrower than the thickness of the main body portion 11a.
- the width of the chamfered portion 11h seen from the circumferential direction of the first node ring 11 is not particularly limited as long as it is narrower than the thickness of the main body portion 11a.
- the welded portion 11g in this modification is formed by melting the contact portions between the chamfered portion 11h and the outer peripheral surface 14bA.
- FIG. 14 is a schematic view showing a method for manufacturing an endoscope curved tube according to a first modification of the embodiment of the present invention.
- the method for manufacturing the curved pipe 10A of this modification is the same as that of the embodiment except that the through hole 11dA in which the chamfered portion 11h is formed is formed as the first node ring 11A.
- the through hole 11dA forms the same second opening E2 on the outer surface 11f as in the embodiment.
- the through hole 11dA forms a first opening E1A having a width W2 in the circumferential direction wider than that of the first opening E1 of the embodiment on the inner side surface 11e.
- a straight line portion Sc extending in the X direction is formed on each edge of the inner side surface 11e facing the circumferential direction along the first opening E1A.
- the wire guide 14A is set from the inside of the through hole 11dA so as to abut against each chamfered portion 11h.
- the wire guide 14A is sandwiched between the chamfered portions 11h arranged so that the distance in the circumferential direction increases toward the inner side in the radial direction.
- the contact position of the outer peripheral surface 14bA of the wire guide 14A may be inside the straight line portion Sc in the circumferential direction.
- the contact position of the outer peripheral surface 14bA may be a straight line portion Sd (see FIG. 14) formed at a position overlapping each straight line portion Sb in the radial direction.
- Each chamfered portion 11h may be a concave surface having the same curvature as the outer peripheral surface 14b so as to make surface contact with the outer peripheral surface 14b.
- the wire guide 14A when the wire guide 14A is dropped inside each chamfered portion 11h, it comes into contact with any surface of each chamfered portion 11h and is sandwiched between the chamfered portions 11h. Therefore, the arrangement of the wire guide 14A becomes easy, and the arrangement accuracy is improved. Further, since the chamfered portion 11h is formed in the through hole 11dA, the width of the first opening E1A is larger than that in the case where the chamfered portion 11h is not formed. Since the wire guide 14A easily enters the inside of the through hole 11d, the wire guide 14A can be easily brought close to the outer surface 11f.
- the outer diameter of the wire guide 14A is larger than that of the wire guide 14, the amount of protrusion of the wire guide 14A from the inner side surface 11e can be suppressed.
- the contact area of the wire guide 14A increases as compared with the case where the wire guide 14A abuts on the straight portion, so that the stability of the arrangement position is improved.
- the electrodes are set and resistance welding is performed in the same manner as in the embodiment.
- the welded portion 11g is formed in a planar shape along the chamfered portion 11h in the vicinity of the contact portion between the chamfered portion 11h and the outer peripheral surface 14bA. Therefore, the joining strength of the wire guide 14A can be improved.
- the forming area of the welded portion 11g is also increased according to the width of the chamfered portion 11h.
- the entire internal passage P is located inside the inner surface 11e, and the outer peripheral surface 14bA is located inside the outer surface 11f.
- this modification it is possible to provide an endoscope curved tube and a method for manufacturing the same, which can be accurately joined to the nodal ring even with a small wire guide as in the embodiment. Further, in this modification, even if the outer diameter of the wire guide 14A is large, the internal passage P can be formed at the same position as in the embodiment, so that the strength of the wire guide 14A can be improved. By performing resistance welding in a state of being in contact with the chamfered portion 11h, the area of the welded portion 11g seen from the radial direction can be widened, so that the bonding strength with respect to the moment of force from the operation wire w is also improved. Can be done.
- the second and third deformation examples are deformation examples relating to the arrangement of electrodes during resistance welding.
- FIG. 15 is a schematic view showing a method for manufacturing an endoscope curved tube according to a second modification of the embodiment of the present invention.
- the point that the first electrode 23 is brought into contact with the outer peripheral surface 14b is different from the embodiment.
- the wire guide 14 can be resistance welded to the first node ring 11 as in the embodiment.
- an electrode having a diameter larger than the inner diameter of the inner peripheral surface 14a can be used as the first electrode 23.
- FIG. 16 is a schematic view showing a method for manufacturing an endoscope curved tube according to a third modification of the embodiment of the present invention.
- the method for manufacturing an endoscope curved tube according to a second modification of the embodiment of the present invention is carried out except that the second electrode 27 is used instead of the second electrode 24. Similar to morphology.
- the second electrode 27 is composed of a main body 27a and one contact 27b formed on the main body 27a.
- resistance welding is performed in two steps. For example, as shown in FIG. 16A, the contactor 27b of the second electrode 27 is brought into contact with the outer surface 11f near the inner peripheral surface in the direction opposite to the Z direction in the through hole 11d, and the first resistance is obtained. Perform welding.
- the contactor 27b of the second electrode 27 is brought into contact with the outer surface 11f near the inner peripheral surface in the Z direction in the through hole 11d, and the second resistance welding is performed. conduct.
- the order of the first resistance welding and the second resistance welding may be reversed.
- the separated contact parts are individually resistance welded.
- welding is performed.
- the size of the portion 11g may vary. According to this modification, since the current hardly flows to the other contact portions, a welded portion having a stable size can be formed.
- the fourth to sixth deformation examples are deformation examples relating to the shape of the through hole.
- the endoscope curved tube of the fourth to sixth modifications can be used for the endoscope 1 instead of the curved tube 10 of the embodiment.
- FIG. 17 is a bottom view showing a main part of an endoscope curved tube according to a fourth modification of the embodiment of the present invention.
- the curved tube 10B (endoscopic curved tube) of the fourth modification has the first node ring 11B instead of the first node ring 11 of the embodiment.
- the first node ring 11B is the same as the first node ring 11 except that it has a through hole 31d instead of the through hole 11d.
- the through hole 31d is a notch that penetrates in the thickness direction of the main body portion 11a of the first node ring 11B and opens in the end surface 11i of the main body portion 11a in the X direction.
- the shape of the through hole 31d seen from the Y direction is a substantially rectangular shape having a length L1 from the end surface 11i in the direction opposite to the X direction and a width in the circumferential direction W1.
- the cross-sectional shape parallel to the YZ plane is the same as that of the embodiment.
- the through hole 31d forms the first opening E1B on the inner side surface 11e and the second opening E2B on the outer surface 11f instead of the first opening E1 and the second opening E2.
- the first opening E1B and the second opening E2B have a substantially rectangular shape similar to the first opening E1 and the second opening E2, except that the linear portions Sa and Sb extend to the end in the X direction when viewed from the Y direction. be.
- the wire guide 14 is resistance welded in a state of being in contact with each straight portion Sa as in the embodiment.
- the wire guide 14 is joined to the first node ring 11B by a welded portion 11g similar to that of the embodiment.
- the wire guide 14 is inserted inside the through hole 31d as in the embodiment, and after welding, the wire guide 14 is inserted inside the through hole 31d as in the embodiment. Is fixed.
- FIG. 18 is a bottom view showing a main part of the endoscope curved tube according to the fifth modification of the embodiment of the present invention.
- the curved tube 10C (endoscopic curved tube) of the fifth modification has the first node ring 11C instead of the first node ring 11 of the embodiment.
- the first knot ring 11C is the same as the first knot ring 11 except that a notch 31j is formed on each inner peripheral surface extending in the X direction in the through hole 11d.
- the shape of the notch 31j is not particularly limited as long as the straight line portion Sa in the embodiment can be divided.
- the notch 31j is a substantially semicircular shape that opens inside the through hole 11d.
- the notch 31j may be formed in a V-shape, a U-shape, a rectangle, or the like.
- the number of notches 31j is not particularly limited. In the example shown in FIG. 18, one is formed at the center of each of the two edges extending in the X direction.
- the cross-sectional shape parallel to the YZ plane intersecting the straight line portion of the through hole 11d is the same as that of the embodiment.
- the through hole 11d forms the first opening E1C on the inner side surface 11e and the second opening E2C on the outer surface 11f instead of the first opening E1 and the second opening E2.
- the shapes of the first opening E1C and the second opening E2C seen from the Y direction are substantially rectangular like the first opening E1 and the second opening E2, except that a recess is formed by each notch 31j.
- the second opening E2C has a first straight line portion Se1 (straight line portion) and a second straight line portion Se2 (straight line portion) in place of the straight line portion Sb.
- the first straight line portion Se1 and the second straight line portion Se2 are formed by dividing the straight line portion Sb by the notch 31j, and are arranged in series at intervals in the X direction. As shown in FIG.
- the first opening E1C has a first straight line portion Sd1 (straight line portion) and a second straight line portion Sd2 (straight line portion) in place of the straight line portion Sa.
- first straight line portion Sd1 and the second straight line portion Sd2 in the first opening E1C before the wire guide 14 is joined are divided into the first straight line portion Se1 and the second straight line portion Se2, respectively. It is formed at opposite positions with the same length.
- the wire guide 14 is resistance welded in a state of being in contact with each first straight line portion Sd1 and each second straight line portion Sd2 as in the embodiment.
- the wire guide 14 corresponds to the length of the first straight line portion Sd1 and each second straight line portion Sd2, and is provided with the first section by four welded portions 31 g having a shorter length in the X direction than the welded portion 11 g of the embodiment. It is joined to the ring 11C.
- any one of the embodiment, the second modification, and the third modification can be appropriately selected.
- the two welded portions 31g that abut on the linear portions Sd1 and Sd2 adjacent to each other in the X direction may be formed at the same time or separately.
- each welded portion 31 g is shorter than the welded portion 11 g, the variation in the amount of energization at the contact portion is smaller, and more stable melting is possible even if the amount of current is small.
- each welded portion 31 g is formed at both ends in the longitudinal direction of the wire guide 14.
- the wire guide 14 is joined by welded portions 31 g arranged at four corners of a rectangle separated in the X direction and the Z direction when viewed from the Y direction. Therefore, a good joining strength against a couple acting from the operation wire w can be obtained.
- FIG. 19 is a bottom view showing a main part of an endoscope curved tube according to a sixth modification of the embodiment of the present invention.
- the curved tube 10D (endoscopic curved tube) of the sixth modification has the first node ring 11D instead of the first node ring 11 of the embodiment.
- a notch 31j similar to that of the fifth modification is formed on each inner peripheral surface extending in the X direction of the through hole 31d similar to the fourth modification. Therefore, as shown in FIG. 5, the through hole 31d has the first opening E1D and the second opening E1D to which an opening by each notch 31j is added instead of the first opening E1B and the second opening E2B of the fourth modification.
- the wire guide 14 is resistance welded and joined to the first node ring 11D in a state of being in contact with each first straight line portion Se1 and each second straight line portion Se2 of the first opening E1D.
- a welded portion 31 g similar to that of the fifth modification is formed in each abutting portion.
- the curved tube 10D has the same function as the curved tube 10C.
- the wire guide 14 may be similarly joined to each second node ring 12 by providing a through hole 11d in each second node ring 12.
- the wire guide 14 may be provided at four locations similar to the first node ring 11.
- the wire guide 14 of the first node ring 11 is arranged at two positions facing each other in the Z direction, and the wire guide 14 of the second node ring 12 is provided. , They may be arranged at two positions facing each other in the Y direction. Alternatively, the reverse arrangement may be used.
- all the wire guides of the curved pipe are composed of wire guides joined to the through holes.
- at least one such wire guide may be provided for at least one of the knot rings of the curved tube.
- the curved tube may include other wire guides that are not joined to the through holes.
- the through hole is a rectangle or an example of a shape in which a notch is formed in a rectangle.
- the through hole is not limited to such a shape as long as it has a hole shape having a linear portion extending in the X direction in contact with the wire guide.
- the through hole may be a parallelogram, an oval with rounded ends in the X direction, or a shape in which a notch is formed.
- the wire guide is joined in a state of being in contact with the straight portion of the through hole.
- the wire guide may be bonded in a state of point contact and contact with the through hole.
- the joining method is not limited to resistance welding as long as the amount of deformation of the wire guide and the protrusion due to the additional material are within the allowable range.
- the wire guide may be joined by laser welding, brazing or soldering (for example, the paste is attached to the abutting portion and heated at a temperature at which it is not deformed).
- the diameter can be reduced by providing an endoscope curved tube and a method for manufacturing the same, which can be accurately joined to the nodal ring even with a small wire guide, and the endoscope curved tube. It is possible to provide an endoscope that can improve operability.
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Abstract
内視鏡湾曲管は、ワイヤの操作により湾曲可能である。内視鏡湾曲管は、複数の節輪と、ワイヤガイドと、を有する。複数の節輪は、互いに回動可能に連結されている。ワイヤガイドは、複数の節輪のうちの少なくとも1つの節輪に設けられる。ワイヤガイドは、一方向に貫通しておりワイヤが摺動可能に挿通される内部通路を有する。少なくとも1つの節輪はその内側面に第1開口を形成する貫通孔を有する。ワイヤガイドは第1開口から貫通孔内に部分的に挿入された状態で少なくとも1つの節輪に接合されている。
Description
本発明は、内視鏡湾曲管、内視鏡、および内視鏡湾曲管の製造方法に関する。
例えば、内視鏡の先端には、先端の向きを変更する湾曲部が設けられている。湾曲部は、互いに回動可能に連結された複数の節輪を有している。複数の節輪には、ワイヤガイドが固定された節輪が含まれる。ワイヤガイドには、湾曲部を操作する操作ワイヤが挿通される。
例えば、特許文献1には、節輪の外周側からレーザ光を照射して、節輪にワイヤ受け(ワイヤガイド)を溶接する内視鏡湾曲管の製造方法が開示されている。特許文献1の製造方法によれば、節輪とワイヤ受けの接触部位及びその周辺の非接触部位に対して、接触部位の溶融凝固と、非接触部位に形成される余盛部の溶融凝固と、の双方からなる溶接部が形成される。
例えば、特許文献1には、節輪の外周側からレーザ光を照射して、節輪にワイヤ受け(ワイヤガイド)を溶接する内視鏡湾曲管の製造方法が開示されている。特許文献1の製造方法によれば、節輪とワイヤ受けの接触部位及びその周辺の非接触部位に対して、接触部位の溶融凝固と、非接触部位に形成される余盛部の溶融凝固と、の双方からなる溶接部が形成される。
ワイヤガイドには、ワイヤによる湾曲操作時に、ワイヤからの外力が作用する。ワイヤガイドは、節輪に対して適正な接合強度を有するように接合される必要がある。
一方、内視鏡は細径化が求められているので、湾曲管の外径が抑制される必要がある。湾曲管の外径を抑制するには、節輪およびワイヤガイドを薄肉化し、小径化することが求められる。
例えば、特許文献1に記載の技術では、節輪およびワイヤ受けの薄肉化に伴って、溶接部における節輪およびワイヤ受けの変形量が大きくなる。さらに、固定時におけるワイヤ受けの位置精度もばらつきやすい。
このため、操作時にワイヤ受けの内面とワイヤが干渉し湾曲動作が正常に行えなくなるおそれがある。
変形量を低減するために溶接部の大きさを低減すると、余盛部も小さくなる。この場合、湾曲時に、ワイヤからワイヤ受けの中心軸に対する斜め方向の外力が作用すると、外力のモーメントに対する抵抗が低くなり、適正な接合強度が得られないおそれがある。
一方、内視鏡は細径化が求められているので、湾曲管の外径が抑制される必要がある。湾曲管の外径を抑制するには、節輪およびワイヤガイドを薄肉化し、小径化することが求められる。
例えば、特許文献1に記載の技術では、節輪およびワイヤ受けの薄肉化に伴って、溶接部における節輪およびワイヤ受けの変形量が大きくなる。さらに、固定時におけるワイヤ受けの位置精度もばらつきやすい。
このため、操作時にワイヤ受けの内面とワイヤが干渉し湾曲動作が正常に行えなくなるおそれがある。
変形量を低減するために溶接部の大きさを低減すると、余盛部も小さくなる。この場合、湾曲時に、ワイヤからワイヤ受けの中心軸に対する斜め方向の外力が作用すると、外力のモーメントに対する抵抗が低くなり、適正な接合強度が得られないおそれがある。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、小型のワイヤガイドであっても、節輪に精度よく接合できる内視鏡湾曲管およびその製造方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、上記内視鏡湾曲管を備えることによって細径化を図ることができ操作性を向上できる内視鏡を提供することを目的とする。
さらに本発明は、上記内視鏡湾曲管を備えることによって細径化を図ることができ操作性を向上できる内視鏡を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、第1の態様に係る内視鏡湾曲管は、ワイヤの操作により湾曲可能な内視鏡湾曲管であって、互いに回動可能に連結された複数の節輪と、前記複数の節輪のうちの少なくとも1つの節輪に設けられ、一方向に貫通しており前記ワイヤが摺動可能に挿通される内部通路を有するワイヤガイドと、を有し、前記少なくとも1つの節輪はその内側面に第1開口を有する貫通孔を有しており、前記ワイヤガイドは前記第1開口から前記貫通孔内に部分的に挿入された状態で前記少なくとも1つの節輪に接合されている。
第2の態様に係る内視鏡は、第1の態様に係る内視鏡湾曲管を備える。
第3の態様に係る内視鏡湾曲管の製造方法は、筒状に形成され内側面から外側面に向かって貫通する貫通孔が形成された節輪と、ワイヤが挿通可能な内部通路が形成されており、前記節輪の内側から前記貫通孔の内部に部分的に挿入可能なワイヤガイドと、準備することと、前記節輪の内側から前記貫通孔の内部に前記ワイヤガイドを部分的に挿入し、前記内部通路が前記節輪の中心軸線に沿う方向に延びるように、前記貫通孔の縁に前記ワイヤガイドの外面を当接させることと、前記節輪と、前記ワイヤガイドと、の当接部において、前記節輪と前記ワイヤガイドとを互いに接合させることと、を含む。
上記第1および第3の態様によれば、小型のワイヤガイドであっても、節輪に精度よく接合できる内視鏡湾曲管およびその製造方法を提供することができる。
上記第2の態様によれば、上記内視鏡湾曲管を備えることによって細径化を図ることができ操作性を向上することができる内視鏡を提供することができる。
上記第2の態様によれば、上記内視鏡湾曲管を備えることによって細径化を図ることができ操作性を向上することができる内視鏡を提供することができる。
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の内視鏡1は、挿入部2と、操作部3とを備える。
挿入部2は患者の体内に挿入される。挿入部2は管状である。挿入部2は可撓性を有する。挿入部2は、挿入方向の先端(distal end)から基端(proximal end)に向かって、先端部4、湾曲部5、および可撓管部6をこの順に有する。特に図示しないが、挿入部2の内部には、処置具チャンネルが長手方向に沿って設けられていてもよい。処置具チャンネルは処置具を通す管または管腔である。
図1に示すように、本実施形態の内視鏡1は、挿入部2と、操作部3とを備える。
挿入部2は患者の体内に挿入される。挿入部2は管状である。挿入部2は可撓性を有する。挿入部2は、挿入方向の先端(distal end)から基端(proximal end)に向かって、先端部4、湾曲部5、および可撓管部6をこの順に有する。特に図示しないが、挿入部2の内部には、処置具チャンネルが長手方向に沿って設けられていてもよい。処置具チャンネルは処置具を通す管または管腔である。
先端部4は、内視鏡1の先端部に配置されている。先端部4は円柱状の外形を有する。先端部4は、マニピュレータとしてのエンドエフェクタを備える。
本実施形態では、先端部4は、撮像素子と、撮像光学系とを内部に含む。撮像素子は被検体の映像を取得する。撮像素子は、例えばCCDなどが用いられてもよい。撮像光学系はレンズを備える。
先端部4の先端には、撮像窓および照明窓が形成されている。挿入部2が処置具チャンネルを備える場合には、先端部4の先端に処置具チャンネルの開口が設けられている。
本実施形態では、先端部4は、撮像素子と、撮像光学系とを内部に含む。撮像素子は被検体の映像を取得する。撮像素子は、例えばCCDなどが用いられてもよい。撮像光学系はレンズを備える。
先端部4の先端には、撮像窓および照明窓が形成されている。挿入部2が処置具チャンネルを備える場合には、先端部4の先端に処置具チャンネルの開口が設けられている。
湾曲部5は、先端部4の基端に連結されている。湾曲部5は、先端部4の向きを変更する。湾曲部5は湾曲可能な管状の部位である。
湾曲部5は、例えば複数の節輪を含む。節輪は隣の節輪に回動可能に連結されている。湾曲部5において、節輪の内側には、少なくとも第1操作ワイヤおよび第2操作ワイヤを含む2系統の操作ワイヤが挿通されている。各操作ワイヤは湾曲部5から挿入部2の基端に向かって延出されている。
さらに節輪の内側には、例えば、電気配線およびライトガイドなどの部材が挿通されている。電気配線は先端部4の撮像素子に接続されている。ライトガイドは照明窓まで延ばされている。
電気配線およびライトガイドなどの部材は、後述する可撓管部6の内部に挿通されている。電気配線およびライトガイドなどの部材は、後述する操作部3まで延びている。
湾曲部5の詳細構成は後述する。
湾曲部5は、例えば複数の節輪を含む。節輪は隣の節輪に回動可能に連結されている。湾曲部5において、節輪の内側には、少なくとも第1操作ワイヤおよび第2操作ワイヤを含む2系統の操作ワイヤが挿通されている。各操作ワイヤは湾曲部5から挿入部2の基端に向かって延出されている。
さらに節輪の内側には、例えば、電気配線およびライトガイドなどの部材が挿通されている。電気配線は先端部4の撮像素子に接続されている。ライトガイドは照明窓まで延ばされている。
電気配線およびライトガイドなどの部材は、後述する可撓管部6の内部に挿通されている。電気配線およびライトガイドなどの部材は、後述する操作部3まで延びている。
湾曲部5の詳細構成は後述する。
可撓管部6は、湾曲部5と、後述する操作部3と、を繋ぐ管状部分である。
可撓管部6は、例えば、蛇管と、外皮樹脂と、を備える。蛇管は金属あるいは樹脂製の帯状部材が螺旋状に巻かれた部材である。外皮樹脂は柔軟性を有する。外皮樹脂は蛇管の外周部を管状に被覆している。
可撓管部6は、例えば、蛇管と、外皮樹脂と、を備える。蛇管は金属あるいは樹脂製の帯状部材が螺旋状に巻かれた部材である。外皮樹脂は柔軟性を有する。外皮樹脂は蛇管の外周部を管状に被覆している。
可撓管部6の内部には、湾曲部5から基端側に延出された各操作ワイヤが配置されている。各操作ワイヤはコイルシースに挿通されている。
可撓管部6の内部には、湾曲部5と同様、上述の電気配線およびライトガイドなどの部材が挿通されている。
可撓管部6の内部には、湾曲部5と同様、上述の電気配線およびライトガイドなどの部材が挿通されている。
操作部3は、術者が内視鏡1の操作を行う装置部分である。操作部3を通して行う操作としては、例えば、湾曲部5の湾曲量を変更する目的で、各操作ワイヤを牽引する操作が挙げられる。操作部3は、操作部本体3aを有する。操作部本体3a上には、湾曲ノブ、被検体内に生検鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部、操作入力部である複数のスイッチなどが設けられている。
図1に示す例では、湾曲ノブとして、第1湾曲ノブ3bと第2湾曲ノブ3cとが設けられている。
第1湾曲ノブ3bは、第1操作ワイヤを牽引する。第1湾曲ノブ3bが回転されると、湾曲部5が第1方向D1に湾曲する。
第2湾曲ノブ3cは、第2操作ワイヤを牽引する。第2湾曲ノブ3cが回転されると、湾曲部5が第1方向D1と直交する第2方向D2に湾曲する。
湾曲部5は、第1方向D1と第2方向D2における各湾曲の操作量に応じて湾曲していない真直状態から適宜方向に湾曲される。
例えば、スイッチの例としては、送気手段、送水手段、ならびに画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力するスイッチが挙げられる。
図1に示す例では、湾曲ノブとして、第1湾曲ノブ3bと第2湾曲ノブ3cとが設けられている。
第1湾曲ノブ3bは、第1操作ワイヤを牽引する。第1湾曲ノブ3bが回転されると、湾曲部5が第1方向D1に湾曲する。
第2湾曲ノブ3cは、第2操作ワイヤを牽引する。第2湾曲ノブ3cが回転されると、湾曲部5が第1方向D1と直交する第2方向D2に湾曲する。
湾曲部5は、第1方向D1と第2方向D2における各湾曲の操作量に応じて湾曲していない真直状態から適宜方向に湾曲される。
例えば、スイッチの例としては、送気手段、送水手段、ならびに画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力するスイッチが挙げられる。
次に、湾曲部5の詳細構成を説明する。
図2は、図1におけるF2-F2線に沿う断面図である。図3は、図2におけるF3-F3線に沿う断面図である。図4は、図3におけるF4視の下面図である。図5は、図3におけるF5部の拡大図である。見易さのため、図2、3には、操作ワイヤ以外の挿通物の図示が省略されている。図4、5では、さらに操作ワイヤの図示も省略されている。
図2は、図1におけるF2-F2線に沿う断面図である。図3は、図2におけるF3-F3線に沿う断面図である。図4は、図3におけるF4視の下面図である。図5は、図3におけるF5部の拡大図である。見易さのため、図2、3には、操作ワイヤ以外の挿通物の図示が省略されている。図4、5では、さらに操作ワイヤの図示も省略されている。
図2に示すように、湾曲部5は、湾曲管10(内視鏡湾曲管)と、外カバー20と、を有する。
湾曲管10は、中心軸線Oに沿って延びる管状部材である。中心軸線Oに直交する断面における湾曲管10の形状(以下、軸直角断面)は、特に限定されない。例えば、図3には、略円形の断面形状を有する例が示されている。湾曲管10の軸直角断面は、例えば、楕円形、多角形、およびこれらの類似の形状でもよい。
湾曲管10は、中心軸線Oに直交する2軸方向においてそれぞれ独立に湾曲可能である。図2には、湾曲管10が湾曲していない真直状態が図示されている。
以下の説明における湾曲管10は、特に断らない限り、真直状態である。
湾曲管10は、中心軸線Oに沿って延びる管状部材である。中心軸線Oに直交する断面における湾曲管10の形状(以下、軸直角断面)は、特に限定されない。例えば、図3には、略円形の断面形状を有する例が示されている。湾曲管10の軸直角断面は、例えば、楕円形、多角形、およびこれらの類似の形状でもよい。
湾曲管10は、中心軸線Oに直交する2軸方向においてそれぞれ独立に湾曲可能である。図2には、湾曲管10が湾曲していない真直状態が図示されている。
以下の説明における湾曲管10は、特に断らない限り、真直状態である。
外カバー20は、湾曲管10の外周部を、湾曲管10の湾曲動作を妨げることなく、かつ液密に覆う。外カバー20の材料としては、水、薬品などの液体の透過および浸潤を抑制し、耐屈曲性および耐薬性を有する柔軟な材料が用いられる。例えば、耐薬品性としては、滅菌および洗浄に使用する薬品に対する耐性を有することがより好ましい。
以下の説明では、中心軸線Oに沿って、湾曲部5の基端から先端に向かう方向をX方向、X方向に直交し、互いに直交する方向を、Y方向およびZ方向と称する。湾曲部5が湾曲する場合には、X方向は中心軸線Oの接線方向を意味する。
中心軸線Oを含みZ方向に法線が延びる平面をXY平面、中心軸線Oを含みY方向に法線が延びる平面をZX平面と称する。XY平面は、第1方向D1における湾曲が生ずる平面である。ZX平面は、第2方向D2における湾曲が生ずる平面である。
中心軸線Oを含みZ方向に法線が延びる平面をXY平面、中心軸線Oを含みY方向に法線が延びる平面をZX平面と称する。XY平面は、第1方向D1における湾曲が生ずる平面である。ZX平面は、第2方向D2における湾曲が生ずる平面である。
湾曲管10は、互いに回動可能に連結された複数の節輪13と、複数の節輪13のうち少なくとも1つの節輪に設けられたワイヤガイド14と、を有する。本実施形態では、複数の節輪13と、ワイヤガイド14と、は、金属製である。
複数の節輪13は、第1節輪11(節輪)と、第2節輪12と、を有する。複数の節輪13における他の節輪としては、例えば、湾曲管10の基端において可撓管部6の先端と接続する基端節輪と、湾曲管10の先端において先端部4の基端と接続する先端節輪と、が挙げられる。
湾曲管10において、基端節輪と先端節輪との間には、第1節輪11と、第2節輪12とが交互に連結されている。基端節輪は、第1節輪11と連結されてもよいし、第2節輪12と連結されてもよい。先端節輪も同様である。
本実施形態では、複数の節輪13のそれぞれの形状は、中心軸線Oに沿う方向から見て、略円形である。
湾曲管10において、基端節輪と先端節輪との間には、第1節輪11と、第2節輪12とが交互に連結されている。基端節輪は、第1節輪11と連結されてもよいし、第2節輪12と連結されてもよい。先端節輪も同様である。
本実施形態では、複数の節輪13のそれぞれの形状は、中心軸線Oに沿う方向から見て、略円形である。
第1節輪11は、本体部11aと、第1連結部11bと、第2連結部11cと、を有する。
本体部11aは、中心軸線Oに沿って延びる略円筒形である。ただし、Z方向から見ると、本体部11aにおけるX方向の端面は、Y方向において外側から中心軸線Oに近づくにつれてX方向に突出する湾曲を有する。同様に、本体部11aにおけるX方向と反対方向の端面は、Y方向において外側から中心軸線Oに近づくにつれてX方向に凹む湾曲を有する。
本体部11aの外径は、X方向において一定でもよいが、本実施形態ではX方向の端部よりもX方向と反対方向の端部の方が大きい。
第1連結部11bは、本体部11aのX方向と反対方向の端部から突出する2つの突片である。各第1連結部11bは、Y方向において中心軸線Oを挟んで互いに対向している。
中心軸線Oから各第1連結部11bの外周面までの距離は、中心軸線Oから本体部11aのX方向と反対方向の端部の外周面までの距離に等しい。
第2連結部11cは、本体部11aのX方向の端部から突出する2つの突片である。ただし、図2は断面図のため、Z方向の第2連結部11cは、図示されていない。各第2連結部11cは、Z方向において中心軸線Oを挟んで互いに対向している。
中心軸線Oから各第2連結部11cの外周面までの距離は、中心軸線Oから本体部11aのX方向の端部の外周面までの距離に等しい。
本体部11aは、中心軸線Oに沿って延びる略円筒形である。ただし、Z方向から見ると、本体部11aにおけるX方向の端面は、Y方向において外側から中心軸線Oに近づくにつれてX方向に突出する湾曲を有する。同様に、本体部11aにおけるX方向と反対方向の端面は、Y方向において外側から中心軸線Oに近づくにつれてX方向に凹む湾曲を有する。
本体部11aの外径は、X方向において一定でもよいが、本実施形態ではX方向の端部よりもX方向と反対方向の端部の方が大きい。
第1連結部11bは、本体部11aのX方向と反対方向の端部から突出する2つの突片である。各第1連結部11bは、Y方向において中心軸線Oを挟んで互いに対向している。
中心軸線Oから各第1連結部11bの外周面までの距離は、中心軸線Oから本体部11aのX方向と反対方向の端部の外周面までの距離に等しい。
第2連結部11cは、本体部11aのX方向の端部から突出する2つの突片である。ただし、図2は断面図のため、Z方向の第2連結部11cは、図示されていない。各第2連結部11cは、Z方向において中心軸線Oを挟んで互いに対向している。
中心軸線Oから各第2連結部11cの外周面までの距離は、中心軸線Oから本体部11aのX方向の端部の外周面までの距離に等しい。
図3に示すように、本体部11aにおいて中心軸線O回りの周方向を等分する4位置には、それぞれ本体部11aの内側面11eから外側面11fまでの本体部11aを貫通する貫通孔11dが形成されている。
図2に示すように、各第1連結部11bとX方向に隣り合う本体部11aの領域には、2つの貫通孔11dがY方向において互いに対向する位置に形成されている。
各第2連結部11cとX方向と反対方向に隣り合う本体部11aの領域には、2つの貫通孔11dがZ方向において互いに対向する位置に形成されている。
各貫通孔11dは、本体部11aにおいてX方向と反対方向の端部に比べて外径が小さいX方向の端部に形成されている。
図2に示すように、各第1連結部11bとX方向に隣り合う本体部11aの領域には、2つの貫通孔11dがY方向において互いに対向する位置に形成されている。
各第2連結部11cとX方向と反対方向に隣り合う本体部11aの領域には、2つの貫通孔11dがZ方向において互いに対向する位置に形成されている。
各貫通孔11dは、本体部11aにおいてX方向と反対方向の端部に比べて外径が小さいX方向の端部に形成されている。
本体部11aの外側から径方向に見た各貫通孔11dの形状は、同一である。以下では、貫通孔11dの形状を、Y方向と反対方向において中心軸線Oと対向する貫通孔11dの例で説明する。
図4に示すように、貫通孔11dは、X方向とZ方向とにそれぞれ延びる内周面を有する略長方形である。Y方向から見た貫通孔11dのX方向の長さはL1、Z方向の幅はW1である。図4に示す貫通孔11dの各隅部は、円弧状に丸められているが、各隅部には丸みが形成されていなくてもよい。
図4に示すように、貫通孔11dは、X方向とZ方向とにそれぞれ延びる内周面を有する略長方形である。Y方向から見た貫通孔11dのX方向の長さはL1、Z方向の幅はW1である。図4に示す貫通孔11dの各隅部は、円弧状に丸められているが、各隅部には丸みが形成されていなくてもよい。
図5に示すように、貫通孔11dは、内側面11eにおいて第1開口E1を形成し、外側面11fにおいて第2開口E2を形成している。
第1開口E1に沿う内側面11eの一部の縁および縁の近傍には、第1節輪11とワイヤガイド14とが互いに溶接された溶接部11gが形成されている。溶接部11gは、第1節輪11の金属材料と、ワイヤガイド14の金属材料と、が溶融した後、固化した部位である。
溶接部11gは、周方向において互いに対向する各縁に沿う2箇所にそれぞれ形成されている。各溶接部11gは、ワイヤガイド14の外周面14bと、第1節輪11の外側面11fとの間でX方向に延びている。図4に示すように、本実施形態では、各溶接部11gは、ワイヤガイド14のX方向の端面よりも内側の範囲に延びている。
本実施形態では、貫通孔11dのX方向の長さは、ワイヤガイド14のX方向の長さよりも長い。このため、X方向における各溶接部11gの両端より外側には、第1開口E1に沿って溶融していない内側面11eの縁が残存している。図5に破線で示すように、溶融していない縁には、X方向に延びる直線部分Saが形成されている。
直線部分Saは、貫通孔11dと内側面11eとが交差する角で形成される。ただし、直線部分Saはバリ取りなどのための糸面取りが施された角でもよい。
第1開口E1に沿う内側面11eの一部の縁および縁の近傍には、第1節輪11とワイヤガイド14とが互いに溶接された溶接部11gが形成されている。溶接部11gは、第1節輪11の金属材料と、ワイヤガイド14の金属材料と、が溶融した後、固化した部位である。
溶接部11gは、周方向において互いに対向する各縁に沿う2箇所にそれぞれ形成されている。各溶接部11gは、ワイヤガイド14の外周面14bと、第1節輪11の外側面11fとの間でX方向に延びている。図4に示すように、本実施形態では、各溶接部11gは、ワイヤガイド14のX方向の端面よりも内側の範囲に延びている。
本実施形態では、貫通孔11dのX方向の長さは、ワイヤガイド14のX方向の長さよりも長い。このため、X方向における各溶接部11gの両端より外側には、第1開口E1に沿って溶融していない内側面11eの縁が残存している。図5に破線で示すように、溶融していない縁には、X方向に延びる直線部分Saが形成されている。
直線部分Saは、貫通孔11dと内側面11eとが交差する角で形成される。ただし、直線部分Saはバリ取りなどのための糸面取りが施された角でもよい。
各溶接部11gは、第2開口E2に沿う縁を含め外側面11fには形成されていない。このため、第2開口E2の形状は、溶接部11gが形成される前の形状と同様である。図4に示すように、第2開口E2に沿う縁には、中心軸線Oに沿って延び、周方向において互いに対向する2つの直線部分Sbが形成されている。
各溶接部11gは、各直線部分Sbと平行に延びている。
各溶接部11gは、各直線部分Sbと平行に延びている。
図2に示すように、本実施形態における第2節輪12は、第1節輪11の本体部11a、第1連結部11b、および第2連結部11cに対応して、本体部12aと、第1連結部12bと、第2連結部12cと、を有する。
第2節輪12は、本体部12aに、貫通孔11dが形成されていない以外は、第1節輪11と同様の形状に形成される。第2節輪12は、湾曲管10において、第1節輪11を中心軸線O回りに90度回転した状態で第1節輪11と連結されている。
第2節輪12は、本体部12aに、貫通孔11dが形成されていない以外は、第1節輪11と同様の形状に形成される。第2節輪12は、湾曲管10において、第1節輪11を中心軸線O回りに90度回転した状態で第1節輪11と連結されている。
複数の節輪13の連結構造を説明する。
第2節輪12の各第2連結部12cは、X方向に隣り合う第1節輪11の各第1連結部11bの内周面に内側から重なっている。第2連結部12cおよび第1連結部11bは、それぞれ、Y方向に延びる回動ピン15によってY方向に延びる回動軸線回りに回動可能に連結されている。例えば、回動ピン15は、第2連結部12cおよび第1連結部11bを貫通するリベットで形成されてもよい。
第2節輪12の各第1連結部12bは、X方向と反対方向に隣り合う第1節輪11の各第2連結部11cの外周面に外側から重なっている。ただし、図2は断面図のため、Z方向の第1連結部12bおよび第2連結部11cは、図示されていない。第1連結部12bおよび第2連結部11cは、それぞれ、Z方向に延びる回動ピン15によってZ方向に延びる回動軸線回りに回動可能に連結されている。
第2節輪12の各第2連結部12cは、X方向に隣り合う第1節輪11の各第1連結部11bの内周面に内側から重なっている。第2連結部12cおよび第1連結部11bは、それぞれ、Y方向に延びる回動ピン15によってY方向に延びる回動軸線回りに回動可能に連結されている。例えば、回動ピン15は、第2連結部12cおよび第1連結部11bを貫通するリベットで形成されてもよい。
第2節輪12の各第1連結部12bは、X方向と反対方向に隣り合う第1節輪11の各第2連結部11cの外周面に外側から重なっている。ただし、図2は断面図のため、Z方向の第1連結部12bおよび第2連結部11cは、図示されていない。第1連結部12bおよび第2連結部11cは、それぞれ、Z方向に延びる回動ピン15によってZ方向に延びる回動軸線回りに回動可能に連結されている。
このような連結状態により、第1節輪11は、X方向と反対方向に隣り合う節輪に対して、ZX平面内で回動可能である。第2節輪12は、X方向と反対方向に隣り合う節輪に対して、XY平面内で回動可能である。
図2にZ方向から見た連結状態を示すように、真直状態では、回動軸線の方向に見ると、互いに隣り合う第1節輪11の本体部11aと第2節輪12の本体部12aとは、X字形をなしている。このため、X方向において互いに対向する本体部11a、12aの端面には、V字形の隙間が形成されており、V字形の開き角の範囲の回動が可能である。特に図示しないが、Y方向から見た連結状態も同様である。
図2にZ方向から見た連結状態を示すように、真直状態では、回動軸線の方向に見ると、互いに隣り合う第1節輪11の本体部11aと第2節輪12の本体部12aとは、X字形をなしている。このため、X方向において互いに対向する本体部11a、12aの端面には、V字形の隙間が形成されており、V字形の開き角の範囲の回動が可能である。特に図示しないが、Y方向から見た連結状態も同様である。
図3に示すように、ワイヤガイド14は、第1節輪11の内側から貫通孔11dに部分的に挿入された状態で、第1節輪11の本体部11aと接合されている。1つの第1節輪11における4つの貫通孔11dには、ワイヤガイド14が1つずつ接合されている。
各ワイヤガイド14の形状は、貫通孔11dに部分的に挿入可能であって、内部に一方向に貫通する内部通路Pが形成されていれば特に限定されない。内部通路Pは、湾曲管10の内側に挿通される操作ワイヤを摺動可能に挿通できる孔部である。各ワイヤガイド14の形状は、互いに同一であってもよいし、互いに同一でなくてもよい。図3に示す例では、各ワイヤガイド14の形状は、互いに同一である。以下、中心軸線Oに対してY方向と反対方向において接合されたワイヤガイド14の例(F5部参照)で説明する。
各ワイヤガイド14の形状は、貫通孔11dに部分的に挿入可能であって、内部に一方向に貫通する内部通路Pが形成されていれば特に限定されない。内部通路Pは、湾曲管10の内側に挿通される操作ワイヤを摺動可能に挿通できる孔部である。各ワイヤガイド14の形状は、互いに同一であってもよいし、互いに同一でなくてもよい。図3に示す例では、各ワイヤガイド14の形状は、互いに同一である。以下、中心軸線Oに対してY方向と反対方向において接合されたワイヤガイド14の例(F5部参照)で説明する。
図5に示すように、ワイヤガイド14は、内周面14aと、外周面14bと、を有する筒形である。内周面14aは、内部通路Pを構成している。
内周面14aの形状は、操作ワイヤの挿通および摺動に支障がない筒面であれば、特に限定されない。内周面14aは、円筒面または円筒面に近い形状であることがより好ましい。円筒面に近い形状としては、例えば、楕円状または長円状の筒面が挙げられる。円筒面に近い形状としては、ワイヤガイド14の接合に製造上加えられる押圧力によって一部が変形した略円筒面も含まれる。
外周面14bの形状は、第1節輪11への接合に支障がない筒面であれば、特に限定されない。例えば、外周面14bは、軸直角断面が円筒面、楕円筒面、多角形である筒面であってもよい。外周面14bは、安価に製造できる点では、内周面14aと同様、円筒面または円筒面に近い形状であることがより好ましい。ただし、外周面14bの筒面形状は、内周面14aの筒面形状と異なっていてもよい。
内周面14aと外周面14bとは、互いに同軸であってもよいし、互いに同軸でなくてもよい。
以下では、一例として、内周面14aと、外周面14bとが互いに同軸の円筒面であるとして説明する。
内周面14aの形状は、操作ワイヤの挿通および摺動に支障がない筒面であれば、特に限定されない。内周面14aは、円筒面または円筒面に近い形状であることがより好ましい。円筒面に近い形状としては、例えば、楕円状または長円状の筒面が挙げられる。円筒面に近い形状としては、ワイヤガイド14の接合に製造上加えられる押圧力によって一部が変形した略円筒面も含まれる。
外周面14bの形状は、第1節輪11への接合に支障がない筒面であれば、特に限定されない。例えば、外周面14bは、軸直角断面が円筒面、楕円筒面、多角形である筒面であってもよい。外周面14bは、安価に製造できる点では、内周面14aと同様、円筒面または円筒面に近い形状であることがより好ましい。ただし、外周面14bの筒面形状は、内周面14aの筒面形状と異なっていてもよい。
内周面14aと外周面14bとは、互いに同軸であってもよいし、互いに同軸でなくてもよい。
以下では、一例として、内周面14aと、外周面14bとが互いに同軸の円筒面であるとして説明する。
図4に示すように、ワイヤガイド14の長さは、X方向における貫通孔11dの長さより短い。例えば、ワイヤガイド14の長さは、貫通孔11dの長さL1よりも短いL2である。
図5に示すように、外周面14bの径Dbは、周方向における貫通孔11dの幅W1よりも大きい。このため、ワイヤガイド14は、第1開口E1から貫通孔11dに挿入されると、貫通孔11dを通り抜けできない。
内周面14aの径Daは、Dbよりも小さい。Daの大きさは、内部通路Pに摺動可能に操作ワイヤを挿通できれば特に限定されない。本実施形態では、ワイヤガイド14の厚さt1は、一定であり、DbとDaの差の半分に等しい。
図5に示すように、外周面14bの径Dbは、周方向における貫通孔11dの幅W1よりも大きい。このため、ワイヤガイド14は、第1開口E1から貫通孔11dに挿入されると、貫通孔11dを通り抜けできない。
内周面14aの径Daは、Dbよりも小さい。Daの大きさは、内部通路Pに摺動可能に操作ワイヤを挿通できれば特に限定されない。本実施形態では、ワイヤガイド14の厚さt1は、一定であり、DbとDaの差の半分に等しい。
図3に示すように、Y方向に対向して配置された2つのワイヤガイド14には、第1操作ワイヤ21A、21Bが挿通されている。第1操作ワイヤ21A、21Bは、図1に示す湾曲管10を第1方向にD1に湾曲させる操作に用いられる。
Z方向に対向して配置された2つのワイヤガイド14には、第2操作ワイヤ22A、22Bが挿通されている。第2操作ワイヤ22A、22Bは、湾曲管10を第2方向にD2に湾曲させる操作に用いられる。
第1操作ワイヤ21A、21Bは、独立した2本のワイヤであってもよいし、操作部3の内部で、U字形に曲げられた1本のワイヤであってもよい。第2操作ワイヤ22A、22Bも同様である。
以下、周方向における挿通位置を区別しなくてもよい場合には、第1操作ワイヤ21A、21Bと、第2操作ワイヤ22A、22Bと、をそれぞれ操作ワイヤwと記載する場合がある。
本実施形態では、各操作ワイヤwは互いに同径のワイヤで形成される。
各操作ワイヤwの例としては、例えば、金属素線が撚り合わされた撚り線ワイヤが挙げられる。
Z方向に対向して配置された2つのワイヤガイド14には、第2操作ワイヤ22A、22Bが挿通されている。第2操作ワイヤ22A、22Bは、湾曲管10を第2方向にD2に湾曲させる操作に用いられる。
第1操作ワイヤ21A、21Bは、独立した2本のワイヤであってもよいし、操作部3の内部で、U字形に曲げられた1本のワイヤであってもよい。第2操作ワイヤ22A、22Bも同様である。
以下、周方向における挿通位置を区別しなくてもよい場合には、第1操作ワイヤ21A、21Bと、第2操作ワイヤ22A、22Bと、をそれぞれ操作ワイヤwと記載する場合がある。
本実施形態では、各操作ワイヤwは互いに同径のワイヤで形成される。
各操作ワイヤwの例としては、例えば、金属素線が撚り合わされた撚り線ワイヤが挙げられる。
図4に示すように、ワイヤガイド14は、長さ方向が中心軸線Oに沿うように配置され、長さ方向の両端面が、貫通孔11dにおいてX方向に対向しZ方向に延びる各内周面から離れた状態で、第1節輪11の本体部11aに接合されている。
図5に示すように、ワイヤガイド14は、第1開口E1から貫通孔11d内に部分的に挿入された状態で、第1節輪11の本体部11aと接合されている。
本実施形態では、ワイヤガイド14において貫通孔11d内に挿入された部位は、ワイヤガイド14の肉厚の範囲内である。このため、内部通路Pおよび内周面14aの全体は、ワイヤガイド14が接合された内側面11eよりも、径方向において本体部11aの内側に位置する。
このため、ワイヤガイド14の内部通路Pに挿通する操作ワイヤwは、少なくともワイヤガイド14の近傍では、内側面11eよりも、径方向において内側に案内される。これにより、操作ワイヤwが内側面11eと擦れにくくなるので、湾曲部5の湾曲操作時の操作負荷を低減できる。
例えば、ワイヤガイド14の長さ方向の両端部の近傍に位置する内側面11eの縁に操作ワイヤwが引っ掛かるように擦れると、摺動負荷の変化が大きくなる。しかし、本実施形態では、内部通路Pの全体が、中心軸線O(図3参照)に向かう径方向において内側面11eよりも内側に引っ込んでいるので、第1開口E1における内側面11eの縁との引っ掛かりと、擦れと、が抑制される。
この結果、湾曲部5の湾曲操作時の摺動負荷の変動が小さくなるので、湾曲動作をスムーズに行える。
図5に示すように、ワイヤガイド14は、第1開口E1から貫通孔11d内に部分的に挿入された状態で、第1節輪11の本体部11aと接合されている。
本実施形態では、ワイヤガイド14において貫通孔11d内に挿入された部位は、ワイヤガイド14の肉厚の範囲内である。このため、内部通路Pおよび内周面14aの全体は、ワイヤガイド14が接合された内側面11eよりも、径方向において本体部11aの内側に位置する。
このため、ワイヤガイド14の内部通路Pに挿通する操作ワイヤwは、少なくともワイヤガイド14の近傍では、内側面11eよりも、径方向において内側に案内される。これにより、操作ワイヤwが内側面11eと擦れにくくなるので、湾曲部5の湾曲操作時の操作負荷を低減できる。
例えば、ワイヤガイド14の長さ方向の両端部の近傍に位置する内側面11eの縁に操作ワイヤwが引っ掛かるように擦れると、摺動負荷の変化が大きくなる。しかし、本実施形態では、内部通路Pの全体が、中心軸線O(図3参照)に向かう径方向において内側面11eよりも内側に引っ込んでいるので、第1開口E1における内側面11eの縁との引っ掛かりと、擦れと、が抑制される。
この結果、湾曲部5の湾曲操作時の摺動負荷の変動が小さくなるので、湾曲動作をスムーズに行える。
さらに、本実施形態では、ワイヤガイド14は、貫通孔11dに挿入された部位が、第2開口E2よりも外側に突出しないように接合されている。ワイヤガイド14の外周面14bは、径方向において第1節輪11の外側面11fよりも内側に位置する。
このため、湾曲部5の湾曲動作を行う際、ワイヤガイド14が湾曲管10の外側に突出して外カバー20に引っ掛かることがないので、湾曲動作をスムーズに行える。
このため、湾曲部5の湾曲動作を行う際、ワイヤガイド14が湾曲管10の外側に突出して外カバー20に引っ掛かることがないので、湾曲動作をスムーズに行える。
本実施形態では、ワイヤガイド14は抵抗溶接によって接合されているので、ワイヤガイド14と第1開口E1に沿う内側面11eの縁および縁の近傍との間には、溶接部11gがX方向に延びている。
溶接部11gは、ワイヤガイド14において、内周面14aよりも径方向の外側に位置している。このため、内周面14aには、材料が溶融することによる変形が生じ難い。例えば、内周面14aの内径が縮径したり、内周面14aに凹凸が生じたりすることが発生し難い。この結果、操作ワイヤwが、内周面14aと円滑に摺動できる点でも、湾曲動作時の摺動抵抗が低減される。
溶接部11gは、ワイヤガイド14において、内周面14aよりも径方向の外側に位置している。このため、内周面14aには、材料が溶融することによる変形が生じ難い。例えば、内周面14aの内径が縮径したり、内周面14aに凹凸が生じたりすることが発生し難い。この結果、操作ワイヤwが、内周面14aと円滑に摺動できる点でも、湾曲動作時の摺動抵抗が低減される。
図2に示すように、本実施形態では、ワイヤガイド14が接合されている本体部11aの外半径は、中心軸線Oから各第1連結部11bの外周面までの距離よりも小さい。このため、例えば、製造誤差などによって、ワイヤガイド14が貫通孔11dの外側に突出したとしても、外カバー20に当たりにくくなり、湾曲動作をスムーズに行える。
本実施形態では、ワイヤガイド14が接合された本体部11aの内半径は、中心軸線Oから各第1連結部11bの内周面までの距離よりも小さい。このため、第1連結部11bよりも内側で連結される第2連結部12cの内周面よりも、内部通路Pをさらに内側に配置することできる。第2連結部12cから回動ピン15が突出する場合には、回動ピン15よりも内部通路Pをさらに内側に配置することができる。この結果、ワイヤガイド14から延出した操作ワイヤwが、第2連結部12cあるいは回動ピン15の端部と擦れることも抑制できる。この点でも、操作ワイヤwの摺動抵抗が低減できるので、湾曲動作をスムーズに行える。
本実施形態では、ワイヤガイド14が接合された本体部11aの内半径は、中心軸線Oから各第1連結部11bの内周面までの距離よりも小さい。このため、第1連結部11bよりも内側で連結される第2連結部12cの内周面よりも、内部通路Pをさらに内側に配置することできる。第2連結部12cから回動ピン15が突出する場合には、回動ピン15よりも内部通路Pをさらに内側に配置することができる。この結果、ワイヤガイド14から延出した操作ワイヤwが、第2連結部12cあるいは回動ピン15の端部と擦れることも抑制できる。この点でも、操作ワイヤwの摺動抵抗が低減できるので、湾曲動作をスムーズに行える。
次に、湾曲管10の製造方法の例について、第1節輪11へのワイヤガイド14の接合方法を中心として説明する。本実施形態では、ワイヤガイド14は抵抗溶接によって第1節輪11に接合される。
図6は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の製造方法の例を示すフローチャートである。図7は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の製造方法の工程を示す模式図である。図7の(a)、(b)、(c)は、それぞれ図6におけるステップS1、S2、S3の動作を模式的に示す。
図6は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の製造方法の例を示すフローチャートである。図7は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の製造方法の工程を示す模式図である。図7の(a)、(b)、(c)は、それぞれ図6におけるステップS1、S2、S3の動作を模式的に示す。
第1節輪11にワイヤガイド14を抵抗溶接するには、各ワイヤガイド14に関して、図6に示すステップS1~S3の動作を図6に示すフローに基づいて実行する。
ステップS1では、図7の(a)に示すように、節輪である第1節輪11の貫通孔11dにワイヤガイド14がセットされる。
第1節輪11の貫通孔11dの第1開口E1に沿う内側面11eの縁には、第2開口E2における各直線部分Sbと平行な直線部分Saがそれぞれ形成されている。
ワイヤガイド14は、第1節輪11の内側から外周面14bが第1開口E1の各直線部分Saに当接するように、貫通孔11dに配置される。ワイヤガイド14の外径と貫通孔11dの幅との関係から、ワイヤガイド14は、貫通孔11d内に部分的に挿入される。内部通路Pの全体は、内側面11eよりも内側に位置し、貫通孔11d内の外周面14bは、外側面11fよりも内側に位置する。
以上でステップS1が終了する。
ステップS1では、図7の(a)に示すように、節輪である第1節輪11の貫通孔11dにワイヤガイド14がセットされる。
第1節輪11の貫通孔11dの第1開口E1に沿う内側面11eの縁には、第2開口E2における各直線部分Sbと平行な直線部分Saがそれぞれ形成されている。
ワイヤガイド14は、第1節輪11の内側から外周面14bが第1開口E1の各直線部分Saに当接するように、貫通孔11dに配置される。ワイヤガイド14の外径と貫通孔11dの幅との関係から、ワイヤガイド14は、貫通孔11d内に部分的に挿入される。内部通路Pの全体は、内側面11eよりも内側に位置し、貫通孔11d内の外周面14bは、外側面11fよりも内側に位置する。
以上でステップS1が終了する。
ステップS1の後、ステップS2が実行される。
ステップS2では、図7の(b)に示すように、ワイヤガイド14と、第1節輪11と、にそれぞれ第1電極23と、第2電極24と、がセットされる。
第1電極23は、金属材料で形成されており、ワイヤガイド14に電力を印加する。第1電極23は、内周面14aよりも小径の棒状の本体部23aと、本体部23aの外周部から突出した接触子23bと、を有する。本体部23aは、溶接用電源25に電気的に接続される。溶接用電源25は、第1電極23と第2電極24との間に、抵抗溶接のための電力を供給する。
第1電極23は、接触子23bのみが内周面14aに接触するように、内周面14aの内側に挿入される。接触子23bは、ワイヤガイド14と各直線部分Saとの各当接部に対する電気抵抗が略均等になる位置において、内周面14aと当接される。例えば、接触子23bは、第1節輪11の周方向における貫通孔11dの幅の中心と対向する位置に配置される。
ステップS2では、図7の(b)に示すように、ワイヤガイド14と、第1節輪11と、にそれぞれ第1電極23と、第2電極24と、がセットされる。
第1電極23は、金属材料で形成されており、ワイヤガイド14に電力を印加する。第1電極23は、内周面14aよりも小径の棒状の本体部23aと、本体部23aの外周部から突出した接触子23bと、を有する。本体部23aは、溶接用電源25に電気的に接続される。溶接用電源25は、第1電極23と第2電極24との間に、抵抗溶接のための電力を供給する。
第1電極23は、接触子23bのみが内周面14aに接触するように、内周面14aの内側に挿入される。接触子23bは、ワイヤガイド14と各直線部分Saとの各当接部に対する電気抵抗が略均等になる位置において、内周面14aと当接される。例えば、接触子23bは、第1節輪11の周方向における貫通孔11dの幅の中心と対向する位置に配置される。
第2電極24は、金属材料で形成されており、第1節輪11に電力を印加する。第2電極24は、貫通孔11dの周方向の幅よりも広い板状の本体部24aと、本体部24aから突出した2つの接触子24bと、を有する。本体部24aは、溶接用電源25に電気的に接続される。
第2電極24は、各接触子24bが貫通孔11dを周方向に跨いで接触するように、外側面11fの外側に配置される。各接触子24bはワイヤガイド14と各直線部分Saとの各当接部に対する電気抵抗が略均等になる位置において、外周面14bと当接される。例えば、各接触子24bは、第1節輪11の周方向における貫通孔11dの近傍に配置される。
第2電極24は、各接触子24bが貫通孔11dを周方向に跨いで接触するように、外側面11fの外側に配置される。各接触子24bはワイヤガイド14と各直線部分Saとの各当接部に対する電気抵抗が略均等になる位置において、外周面14bと当接される。例えば、各接触子24bは、第1節輪11の周方向における貫通孔11dの近傍に配置される。
第1電極23および第2電極24の一方または両方は、互いの対向方向に加圧される。加圧力の大きさは、ワイヤガイド14と各直線部分Saとの各当接部でそれぞれ抵抗溶接が行える大きさであれば特に限定されない。
以上で、ステップS2が終了する。
以上で、ステップS2が終了する。
ステップS2の後、ステップS3が実行される。
ステップS3では、図7の(c)に示すように、抵抗溶接が実行される。
溶接用電源25には、抵抗溶接が開始されるまでに、抵抗溶接に要する電力に対応する電流値または電圧値が設定される。溶接用電源25における電流値または電圧値の設定の実行時期は、抵抗溶接が開始される前であれば、ステップS3には限定されない。例えば、電流値または電圧値の設定は、ステップS1、S2と並行して行われてもよいし、ステップS1の前に行われてもよい。
電流値または電圧値の設定値は、抵抗溶接によって、ワイヤガイド14と第1節輪11の変形量が許容範囲内となる大きさである。適正な設定値は、例えば、実験するなどして、予め決定しておくことができる。
ステップS3では、図7の(c)に示すように、抵抗溶接が実行される。
溶接用電源25には、抵抗溶接が開始されるまでに、抵抗溶接に要する電力に対応する電流値または電圧値が設定される。溶接用電源25における電流値または電圧値の設定の実行時期は、抵抗溶接が開始される前であれば、ステップS3には限定されない。例えば、電流値または電圧値の設定は、ステップS1、S2と並行して行われてもよいし、ステップS1の前に行われてもよい。
電流値または電圧値の設定値は、抵抗溶接によって、ワイヤガイド14と第1節輪11の変形量が許容範囲内となる大きさである。適正な設定値は、例えば、実験するなどして、予め決定しておくことができる。
溶接用電源25に電流値または電圧値が設定された後、電力が印加される。
当接部を挟むワイヤガイド14と第1節輪11との間には、電流が流れ、当接部の電気抵抗に応じてジュール熱が生じる。これにより、当接部が溶融する。当接部が溶融すると、通電面積が増大してジュール熱が減少するので、溶融部が固化して溶接部11gが形成される。
溶接部11gは、当接部の金属材料が溶融するジュール熱が発生する部位に形成される。外周面14bは、直線部分Saと線状に当接しているので、溶接部11gは、直線部分Saの延在方向に沿って線状に延びて形成される。
抵抗溶接の特徴として、電流分布に応じて溶接部11gの形成範囲が決まる。例えば、ワイヤガイド14が直線部分Saと均等に当接している場合、電流量は、ワイヤガイド14の長さ方向の両端部よりも中央部の方が大きくなる。このため、図4に示すように、溶接部11gは、ワイヤガイド14の長さよりも短い範囲に形成される傾向がある。
当接部を挟むワイヤガイド14と第1節輪11との間には、電流が流れ、当接部の電気抵抗に応じてジュール熱が生じる。これにより、当接部が溶融する。当接部が溶融すると、通電面積が増大してジュール熱が減少するので、溶融部が固化して溶接部11gが形成される。
溶接部11gは、当接部の金属材料が溶融するジュール熱が発生する部位に形成される。外周面14bは、直線部分Saと線状に当接しているので、溶接部11gは、直線部分Saの延在方向に沿って線状に延びて形成される。
抵抗溶接の特徴として、電流分布に応じて溶接部11gの形成範囲が決まる。例えば、ワイヤガイド14が直線部分Saと均等に当接している場合、電流量は、ワイヤガイド14の長さ方向の両端部よりも中央部の方が大きくなる。このため、図4に示すように、溶接部11gは、ワイヤガイド14の長さよりも短い範囲に形成される傾向がある。
溶接用電源25による通電時間は、溶接不良ができない程度に当接部が溶融できる時間以上であれば、特に限定されない。必要な通電時間は、例えば、実験するなどして、予め決定しておくことができる。
以上で、ステップS3が終了する。
以上で、ステップS3が終了する。
この後、同様にして、他の貫通孔11dにワイヤガイド14を接合する。このようにして図3に示すような第1節輪11とワイヤガイド14との接合体が形成される。
ワイヤガイド14が接合された第1節輪11は、回動ピン15を介して隣り合う第2節輪12などの節輪と連結される。このようにして、図2に示すような湾曲管10が製造される。
ワイヤガイド14が接合された第1節輪11は、回動ピン15を介して隣り合う第2節輪12などの節輪と連結される。このようにして、図2に示すような湾曲管10が製造される。
以上、第1電極23を用いた製造方法の例を説明したが、第1電極23に代えて、図8に示す第1電極26が用いられてもよい。
図8は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の製造方法に用いることができる電極の例を示す断面図である。
第1電極26は、第1電極23の本体部23aに代えて、金属材料で形成された棒状の本体部26aと、接触子23bを除く本体部26aの外周部を被覆する絶縁体からなる絶縁被覆部26bと、を有する。第1電極26の外径は、内周面14aの内径よりも小さい。
第1電極26によれば、本体部26aが絶縁被覆部26bで被覆されているので、ワイヤガイド14の内部に配置された際に、本体部26aと内周面14aとの接触と、本体部26aと内周面14aとの間の放電と、が抑制される。この結果、接触子23bのみを通して溶接電力が供給されるので、安定した抵抗溶接が可能である。
図8は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の製造方法に用いることができる電極の例を示す断面図である。
第1電極26は、第1電極23の本体部23aに代えて、金属材料で形成された棒状の本体部26aと、接触子23bを除く本体部26aの外周部を被覆する絶縁体からなる絶縁被覆部26bと、を有する。第1電極26の外径は、内周面14aの内径よりも小さい。
第1電極26によれば、本体部26aが絶縁被覆部26bで被覆されているので、ワイヤガイド14の内部に配置された際に、本体部26aと内周面14aとの接触と、本体部26aと内周面14aとの間の放電と、が抑制される。この結果、接触子23bのみを通して溶接電力が供給されるので、安定した抵抗溶接が可能である。
湾曲管10の作用について説明する。
本実施形態では、ワイヤガイド14は、貫通孔11dの各直線部分Saに当接された状態で抵抗溶接されるので、第1節輪11の周方向に離れた2つの溶接部11gによって、第1節輪11と接合される。
ワイヤガイド14は部分的に貫通孔11dに入り込んでいるので、内側面11eの内側に外周面14bを固定する場合に比べて、第1節輪11を細径化することが可能である。
同様に、ワイヤガイド14を厚肉にしても、厚さの割には、内側面11eからのワイヤガイド14の突出量を低減できる。このため、第1節輪11を細径化しても、第1節輪11の内側に必要な内部空間を確保することができ、ワイヤガイド14の強度も向上できる。
溶接部11gは、抵抗溶接によって形成されるので、溶接部11gは、ワイヤガイド14と第1節輪11との各金属材料が溶融後、固化して形成される。このため、堅固な接合部が形成される。溶融範囲は、電気抵抗が大きな当接部近傍に制限することができるので、内周面14aや外側面11fの変形を防止できる。
さらに、外周面14bが貫通孔11dの各直線部分Saと当接した状態で溶接されることで、第1節輪11に対するワイヤガイド14の位置精度を向上することができる。例えば、湾曲管10における各第1節輪11において、貫通孔11dの周方向の位置を互いに同一にすることによって、真直状態における操作ワイヤwの挿通経路を直線にすることができる。この結果、湾曲管10の湾曲時の操作ワイヤwとワイヤガイド14との摺動抵抗が低減される。
本実施形態では、ワイヤガイド14は、貫通孔11dの各直線部分Saに当接された状態で抵抗溶接されるので、第1節輪11の周方向に離れた2つの溶接部11gによって、第1節輪11と接合される。
ワイヤガイド14は部分的に貫通孔11dに入り込んでいるので、内側面11eの内側に外周面14bを固定する場合に比べて、第1節輪11を細径化することが可能である。
同様に、ワイヤガイド14を厚肉にしても、厚さの割には、内側面11eからのワイヤガイド14の突出量を低減できる。このため、第1節輪11を細径化しても、第1節輪11の内側に必要な内部空間を確保することができ、ワイヤガイド14の強度も向上できる。
溶接部11gは、抵抗溶接によって形成されるので、溶接部11gは、ワイヤガイド14と第1節輪11との各金属材料が溶融後、固化して形成される。このため、堅固な接合部が形成される。溶融範囲は、電気抵抗が大きな当接部近傍に制限することができるので、内周面14aや外側面11fの変形を防止できる。
さらに、外周面14bが貫通孔11dの各直線部分Saと当接した状態で溶接されることで、第1節輪11に対するワイヤガイド14の位置精度を向上することができる。例えば、湾曲管10における各第1節輪11において、貫通孔11dの周方向の位置を互いに同一にすることによって、真直状態における操作ワイヤwの挿通経路を直線にすることができる。この結果、湾曲管10の湾曲時の操作ワイヤwとワイヤガイド14との摺動抵抗が低減される。
溶接部11gが第1節輪11の周方向に離間して形成されるので、第1節輪11の径方向から見たワイヤガイド14に対する回転モーメントに対する耐強度も向上する。
湾曲管10が湾曲すると、隣り合う第1節輪11と第2節輪12とが相対的に回動する。例えば、第2操作ワイヤ22Bが先端側に繰り出され、第2操作ワイヤ22Aが基端側に牽引されると、湾曲管10は、真直状態からZ方向に湾曲する。
このときの第1節輪11と操作ワイヤ21Bとの関係を図9に示す。
図9は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の作用を説明する模式図である。
第1節輪11は、中心軸線OがX方向に向いている状態から、図9における時計回り方向に回動する。このため、ワイヤガイド14には、操作ワイヤ21Bとの接触部Cから図示反時計回りの回転モーメントが作用する。第1節輪11は、ワイヤガイド14から各溶接部11gを経由して、図示反時計回り方向の偶力fを受ける。偶力fは、貫通孔11d内に入り込んだワイヤガイド14を含む溶接部11gの内側の矩形領域に作用するので、応力が分散し、溶接部11gの破損につながる溶接部11gでの応力が低減される。
湾曲管10が湾曲すると、隣り合う第1節輪11と第2節輪12とが相対的に回動する。例えば、第2操作ワイヤ22Bが先端側に繰り出され、第2操作ワイヤ22Aが基端側に牽引されると、湾曲管10は、真直状態からZ方向に湾曲する。
このときの第1節輪11と操作ワイヤ21Bとの関係を図9に示す。
図9は、本発明の実施形態に係る内視鏡湾曲管の作用を説明する模式図である。
第1節輪11は、中心軸線OがX方向に向いている状態から、図9における時計回り方向に回動する。このため、ワイヤガイド14には、操作ワイヤ21Bとの接触部Cから図示反時計回りの回転モーメントが作用する。第1節輪11は、ワイヤガイド14から各溶接部11gを経由して、図示反時計回り方向の偶力fを受ける。偶力fは、貫通孔11d内に入り込んだワイヤガイド14を含む溶接部11gの内側の矩形領域に作用するので、応力が分散し、溶接部11gの破損につながる溶接部11gでの応力が低減される。
この点について第1比較例と対比して説明する。
図10は、第1比較例の内視鏡湾曲管の主要部を示す断面図である。図11は、第1比較例の内視鏡湾曲管の作用を説明する模式図である。
図10に示すように、第1比較例の湾曲管110Aは、実施形態の第1節輪11に代えて、第1節輪111を有する。第1節輪111は、貫通孔11dが削除された以外は、第1節輪11と同様である。
第1比較例では、ワイヤガイド14は、外周面14bが第1節輪111の内側面11eに当接した状態で抵抗溶接される。ワイヤガイド14は、当接部に沿って延びる線状の溶接部111gAによって第1節輪111に接合されている。
図10は、第1比較例の内視鏡湾曲管の主要部を示す断面図である。図11は、第1比較例の内視鏡湾曲管の作用を説明する模式図である。
図10に示すように、第1比較例の湾曲管110Aは、実施形態の第1節輪11に代えて、第1節輪111を有する。第1節輪111は、貫通孔11dが削除された以外は、第1節輪11と同様である。
第1比較例では、ワイヤガイド14は、外周面14bが第1節輪111の内側面11eに当接した状態で抵抗溶接される。ワイヤガイド14は、当接部に沿って延びる線状の溶接部111gAによって第1節輪111に接合されている。
第1比較例では、ワイヤガイド14と第1節輪111とが、円筒面同士で接触するので、ワイヤガイド14を内側面11eの特定位置に保持することが難しい。このため、溶接後のワイヤガイド14の姿勢および第1節輪111の周方向における位置がばらつきやすい。ワイヤガイド14の姿勢および位置がばらつくと、湾曲管110Aが真直状態であっても、操作ワイヤwの挿通経路が屈曲する。この結果湾曲管110Aの湾曲時の操作ワイヤwの挿通抵抗が大きくなってしまう。
ワイヤガイド14を本実施形態と同様の位置に固定できた場合でも、湾曲時に受ける偶力に対する耐強度が本実施形態よりも劣る。
図11には、図9と同様の湾曲状態における第1比較例が示されている。
図11に示すように、ワイヤガイド14は、操作ワイヤ21Bとの接触部Cから図示反時計回りの回転モーメントを受ける。第1節輪111は、ワイヤガイド14から溶接部111gAを経由して、図示反時計回り方向の偶力fを受ける。偶力fは、線状に延びる溶接部111gAの両端部に作用するので、本実施形態のように矩形状の広い領域に応力が分散されることがない。溶接部111gA内の応力は、本実施形態よりも格段に高くなる。この結果、湾曲時に操作ワイヤwから受けるトルクに対するワイヤガイド14の耐強度が本実施形態よりも低くなる。
図11には、図9と同様の湾曲状態における第1比較例が示されている。
図11に示すように、ワイヤガイド14は、操作ワイヤ21Bとの接触部Cから図示反時計回りの回転モーメントを受ける。第1節輪111は、ワイヤガイド14から溶接部111gAを経由して、図示反時計回り方向の偶力fを受ける。偶力fは、線状に延びる溶接部111gAの両端部に作用するので、本実施形態のように矩形状の広い領域に応力が分散されることがない。溶接部111gA内の応力は、本実施形態よりも格段に高くなる。この結果、湾曲時に操作ワイヤwから受けるトルクに対するワイヤガイド14の耐強度が本実施形態よりも低くなる。
図12は、第2比較例の内視鏡湾曲管の主要部を示す断面図である。
第1比較例の耐トルク強度を向上するには、例えば、図12に示す第2比較例の湾曲管110Bのように溶接部の幅を広くする必要がある。
第2比較例の湾曲管110Bは、溶接部111gAに代えて、溶接部111gBを有する以外は、湾曲管110Aと同様である。
溶接部111gBは、第1節輪111における周方向の幅を貫通孔11dと同程度にしている。溶接部111gBを形成するには、抵抗溶接時により大きな電流を流すことによって、溶融範囲を拡大する必要がある。
この場合、溶融によって内周面14a、外側面11fが変形し、凹凸形状が発生する。例えば、内周面14aには、第1電極23の接触子23bの当接痕が付くおそれがある。例えば、外側面11fには、各接触子24bとの当接部の間に凸部が形成されるおそれがある。
溶接部111gBで形成された凹凸部は、操作ワイヤwとの摺動抵抗が増大させたり、外カバー20に引っ掛かったりするので、円滑な湾曲動作の妨げとなる。
第1比較例の耐トルク強度を向上するには、例えば、図12に示す第2比較例の湾曲管110Bのように溶接部の幅を広くする必要がある。
第2比較例の湾曲管110Bは、溶接部111gAに代えて、溶接部111gBを有する以外は、湾曲管110Aと同様である。
溶接部111gBは、第1節輪111における周方向の幅を貫通孔11dと同程度にしている。溶接部111gBを形成するには、抵抗溶接時により大きな電流を流すことによって、溶融範囲を拡大する必要がある。
この場合、溶融によって内周面14a、外側面11fが変形し、凹凸形状が発生する。例えば、内周面14aには、第1電極23の接触子23bの当接痕が付くおそれがある。例えば、外側面11fには、各接触子24bとの当接部の間に凸部が形成されるおそれがある。
溶接部111gBで形成された凹凸部は、操作ワイヤwとの摺動抵抗が増大させたり、外カバー20に引っ掛かったりするので、円滑な湾曲動作の妨げとなる。
本実施形態の湾曲管10によれば、第1節輪11に貫通孔11dが形成され、内側面11eの方から貫通孔11d内にワイヤガイド14を部分的に挿入された状態でワイヤガイド14が第1節輪11に接合されている。内側面11eの内側へのワイヤガイド14の突出量を抑制できるので、第1節輪11の内部空間の大きさの割に、第1節輪11を細径化できる。
ワイヤガイド14は、貫通孔11dに部分的に挿入された状態で第1節輪11と固定されるので、小型のワイヤガイド14であっても、第1節輪11への配置が容易であり、ワイヤガイド14の固定位置の位置精度も良好になる。このため、ワイヤガイド14の位置バラツキによる操作ワイヤwの摺動抵抗の増大を抑制できる。
ワイヤガイド14は、貫通孔11dに部分的に挿入された状態で第1節輪11と固定されるので、小型のワイヤガイド14であっても、第1節輪11への配置が容易であり、ワイヤガイド14の固定位置の位置精度も良好になる。このため、ワイヤガイド14の位置バラツキによる操作ワイヤwの摺動抵抗の増大を抑制できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、小型のワイヤガイドであっても、節輪に精度よく接合できる内視鏡湾曲管およびその製造方法を提供することができる。
本実施形態の内視鏡1は、本実施形態の湾曲管10を備える。このため、本実施形態によれば、細径化を図ることができ操作性を向上することができる内視鏡を提供することができる。
特に本実施形態によれば、ワイヤガイド14は、貫通孔11dにおける第1開口E1に沿う内側面11eの縁と当接した状態で、当接部で抵抗溶接されて、第1節輪11に接合されている。溶接部11gは、内周面14aと外側面11fとの間に形成されるので、内周面14aと外側面11fとにおける凹凸部の発生を抑制できる点でも、内視鏡1の操作性を向上できる。
本実施形態の内視鏡1は、本実施形態の湾曲管10を備える。このため、本実施形態によれば、細径化を図ることができ操作性を向上することができる内視鏡を提供することができる。
特に本実施形態によれば、ワイヤガイド14は、貫通孔11dにおける第1開口E1に沿う内側面11eの縁と当接した状態で、当接部で抵抗溶接されて、第1節輪11に接合されている。溶接部11gは、内周面14aと外側面11fとの間に形成されるので、内周面14aと外側面11fとにおける凹凸部の発生を抑制できる点でも、内視鏡1の操作性を向上できる。
以下、実施形態の変形例について実施形態と異なる点を中心に説明する。同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
[第1変形例]
第1変形例の内視鏡湾曲管を説明する。
図13は、本発明の実施形態の第1変形例に係る内視鏡湾曲管の主要部を示す断面図である。
図13に示すように、本変形例の湾曲管10A(内視鏡湾曲管)は、ワイヤガイド14、第1節輪11に代えて、ワイヤガイド14A、第1節輪11A(節輪)を有する。
[第1変形例]
第1変形例の内視鏡湾曲管を説明する。
図13は、本発明の実施形態の第1変形例に係る内視鏡湾曲管の主要部を示す断面図である。
図13に示すように、本変形例の湾曲管10A(内視鏡湾曲管)は、ワイヤガイド14、第1節輪11に代えて、ワイヤガイド14A、第1節輪11A(節輪)を有する。
ワイヤガイド14Aは、外径が、ワイヤガイド14の外周面14bの外径Dbよりも大きいDbAである外周面14bAを有する以外は、ワイヤガイド14と同様である。ワイヤガイド14Aの厚さt2は、ワイヤガイド14よりも厚い。
第1節輪11Aは、貫通孔11dに代えて貫通孔11dAを有する以外は、第1節輪11と同様である。
貫通孔11dAは、内側面11eにおける縁に面取り部11hが形成されている以外は、貫通孔11dと同様である。面取り部11hは、例えば、貫通孔11dAの内側から外側に向かって斜めに傾斜する平面状の傾斜面で形成されてもよいし、同様に傾斜する湾曲面で形成されてもよい。
第1節輪11の径方向から見た面取り部11hの幅は、本体部11aの厚さより狭ければ特に限定されない。第1節輪11の周方向から見た面取り部11hの幅は、本体部11aの厚さより狭ければ特に限定されない。
本変形例における溶接部11gは、面取り部11hと外周面14bAとの当接部が互いに溶融して形成されている。
貫通孔11dAは、内側面11eにおける縁に面取り部11hが形成されている以外は、貫通孔11dと同様である。面取り部11hは、例えば、貫通孔11dAの内側から外側に向かって斜めに傾斜する平面状の傾斜面で形成されてもよいし、同様に傾斜する湾曲面で形成されてもよい。
第1節輪11の径方向から見た面取り部11hの幅は、本体部11aの厚さより狭ければ特に限定されない。第1節輪11の周方向から見た面取り部11hの幅は、本体部11aの厚さより狭ければ特に限定されない。
本変形例における溶接部11gは、面取り部11hと外周面14bAとの当接部が互いに溶融して形成されている。
本変形例の湾曲管10Aの製造方法を説明する。
図14は、本発明の実施形態の第1変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法を示す模式図である。
図14は、本発明の実施形態の第1変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法を示す模式図である。
本変形例の湾曲管10Aの製造方法は、第1節輪11Aとして、面取り部11hが形成された貫通孔11dAを形成しておく以外は、実施形態と同様である。図14に示すように、貫通孔11dAは、外側面11fにおいて実施形態と同様の第2開口E2を形成している。貫通孔11dAは、内側面11eにおいて、実施形態の第1開口E1よりも周方向の幅W2が広い第1開口E1Aを形成している。第1開口E1Aに沿って周方向に対向する内側面11eの各縁には、X方向に延びる直線部分Scが形成されている。
ワイヤガイド14Aは、各面取り部11hに当接するように貫通孔11dAの内側からセットされる。ワイヤガイド14Aは、径方向内側に向かうにつれて周方向の間隔が広がるように配置された各面取り部11hの間に挟まれて配置される。例えば、各面取り部11hの傾斜または湾曲形状を適宜設定することにより、ワイヤガイド14Aの外周面14bAの当接位置が、周方向において各直線部分Scよりも内側になるようしてもよい。外周面14bAの当接位置は、径方向において各直線部分Sbと重なる位置に形成された直線部分Sd(図14参照)であってもよい。
各面取り部11hは、外周面14bと面接触するように、外周面14bと同様の曲率を有する凹面でもよい。
ワイヤガイド14Aは、各面取り部11hに当接するように貫通孔11dAの内側からセットされる。ワイヤガイド14Aは、径方向内側に向かうにつれて周方向の間隔が広がるように配置された各面取り部11hの間に挟まれて配置される。例えば、各面取り部11hの傾斜または湾曲形状を適宜設定することにより、ワイヤガイド14Aの外周面14bAの当接位置が、周方向において各直線部分Scよりも内側になるようしてもよい。外周面14bAの当接位置は、径方向において各直線部分Sbと重なる位置に形成された直線部分Sd(図14参照)であってもよい。
各面取り部11hは、外周面14bと面接触するように、外周面14bと同様の曲率を有する凹面でもよい。
本変形例によれば、ワイヤガイド14Aは、各面取り部11hの内側に落とし込まれると、各面取り部11hのいずれかの表面と当接して、各面取り部11hの間に挟まれる。このため、ワイヤガイド14Aの配置が容易になり、配置精度が向上する。
さらに、貫通孔11dAに面取り部11hが形成されているので、面取り部11hが形成されていない場合に比べて第1開口E1Aの幅が大きい。ワイヤガイド14Aが貫通孔11dの内側に入り込みやすいので、ワイヤガイド14Aを外側面11fに近づけやすい。この結果、ワイヤガイド14Aのように、ワイヤガイド14よりも外径が大きくても、内側面11eからのワイヤガイド14Aの突出量を抑制することができる。
ワイヤガイド14Aが面取り部11h上に当接する場合、ワイヤガイド14Aは直線部分に当接する場合に比べると、当接面積が増えるので、配置位置の安定性が向上する。
さらに、貫通孔11dAに面取り部11hが形成されているので、面取り部11hが形成されていない場合に比べて第1開口E1Aの幅が大きい。ワイヤガイド14Aが貫通孔11dの内側に入り込みやすいので、ワイヤガイド14Aを外側面11fに近づけやすい。この結果、ワイヤガイド14Aのように、ワイヤガイド14よりも外径が大きくても、内側面11eからのワイヤガイド14Aの突出量を抑制することができる。
ワイヤガイド14Aが面取り部11h上に当接する場合、ワイヤガイド14Aは直線部分に当接する場合に比べると、当接面積が増えるので、配置位置の安定性が向上する。
この後、実施形態と同様に電極をセットし、抵抗溶接を行う。本変形例では、溶接部11gは、面取り部11hと外周面14bAとの当接部の近傍に、面取り部11hに沿う面状に形成される。このため、ワイヤガイド14Aの接合強度を向上できる。
本変形例では、実施形態に比べると、外周面14bAと面取り部11hとの当接面積が広くなるので、面取り部11hの広さに応じて溶接部11gの形成面積も大きくなる。
図13に示すように、本変形例では、実施形態と同様、内部通路Pの全体は内側面11eよりも内側に位置し、外周面14bAは、外側面11fよりも内側に位置している。
本変形例では、実施形態に比べると、外周面14bAと面取り部11hとの当接面積が広くなるので、面取り部11hの広さに応じて溶接部11gの形成面積も大きくなる。
図13に示すように、本変形例では、実施形態と同様、内部通路Pの全体は内側面11eよりも内側に位置し、外周面14bAは、外側面11fよりも内側に位置している。
本変形例によれば、実施形態と同様、小型のワイヤガイドであっても、節輪に精度よく接合できる内視鏡湾曲管およびその製造方法を提供することができる。
さらに本変形例では、ワイヤガイド14Aの外径が大きくても、実施形態と同様の位置に内部通路Pを形成できるので、ワイヤガイド14Aの強度を向上できる。
面取り部11hに当接した状態で抵抗溶接が行われることによって、径方向から見た溶接部11gの面積を広くすることができるので、操作ワイヤwからの力のモーメントに対する接合強度も向上することができる。
さらに本変形例では、ワイヤガイド14Aの外径が大きくても、実施形態と同様の位置に内部通路Pを形成できるので、ワイヤガイド14Aの強度を向上できる。
面取り部11hに当接した状態で抵抗溶接が行われることによって、径方向から見た溶接部11gの面積を広くすることができるので、操作ワイヤwからの力のモーメントに対する接合強度も向上することができる。
[第2、第3変形例]
次に、第2および第3変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法を説明する。第2および第3変形例は、抵抗溶接時の電極の配置に関する変形例である。
次に、第2および第3変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法を説明する。第2および第3変形例は、抵抗溶接時の電極の配置に関する変形例である。
図15は、本発明の実施形態の第2変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法を示す模式図である。
図15に示すように、第2変形例では、第1電極23を外周面14bに当接させる点が実施形態と異なる。
本変形例によれば、実施形態と同様、ワイヤガイド14を第1節輪11に抵抗溶接できる。本実施形態では、第1電極23を内周面14aの内側に配置しないので、第1電極23として、内周面14aの内径よりも大径の電極を使用できる。
図15に示すように、第2変形例では、第1電極23を外周面14bに当接させる点が実施形態と異なる。
本変形例によれば、実施形態と同様、ワイヤガイド14を第1節輪11に抵抗溶接できる。本実施形態では、第1電極23を内周面14aの内側に配置しないので、第1電極23として、内周面14aの内径よりも大径の電極を使用できる。
図16は、本発明の実施形態の第3変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法を示す模式図である。
図16の(a)に示すように、本発明の実施形態の第2変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法は、第2電極24に代えて第2電極27を用いる以外は、実施形態と同様である。
第2電極27は、本体部27aと、本体27aに形成された1つの接触子27bと、で構成される。
本変形例では、抵抗溶接は2回に分けて行われる。例えば、図16の(a)に示すように、貫通孔11dにおけるZ方向と反対方向の内周面の近傍の外側面11fに第2電極27の接触子27bを当接して、第1の抵抗溶接を行う。
この後、図16の(b)に示すように、貫通孔11dにおけるZ方向の内周面の近傍の外側面11fに第2電極27の接触子27bを当接して、第2の抵抗溶接を行う。ただし、第1の抵抗溶接と第2の抵抗溶接との順序は反対でもよい。
図16の(a)に示すように、本発明の実施形態の第2変形例に係る内視鏡湾曲管の製造方法は、第2電極24に代えて第2電極27を用いる以外は、実施形態と同様である。
第2電極27は、本体部27aと、本体27aに形成された1つの接触子27bと、で構成される。
本変形例では、抵抗溶接は2回に分けて行われる。例えば、図16の(a)に示すように、貫通孔11dにおけるZ方向と反対方向の内周面の近傍の外側面11fに第2電極27の接触子27bを当接して、第1の抵抗溶接を行う。
この後、図16の(b)に示すように、貫通孔11dにおけるZ方向の内周面の近傍の外側面11fに第2電極27の接触子27bを当接して、第2の抵抗溶接を行う。ただし、第1の抵抗溶接と第2の抵抗溶接との順序は反対でもよい。
本変形例によれば、離れた当接部を個別に抵抗溶接する。例えば、実施形態のように、複数の当接部を同時に抵抗溶接する場合、例えば、第2電極24の電極配置の誤差などによって、電流が各当接部に対して不均等に流れると、溶接部11gの大きさがばらつく可能性がある。本変形例によれば、電流が他の当接部にほとんど流れないので、安定した大きさの溶接部を形成できる。
[第4~第6変形例]
次に、第4~第6変形例に係る内視鏡湾曲管を説明する。第4~第6変形例は、貫通孔の形状に関する変形例である。第4~第6変形例の内視鏡湾曲管は、実施形態の湾曲管10に代えて、内視鏡1に用いることができる。
次に、第4~第6変形例に係る内視鏡湾曲管を説明する。第4~第6変形例は、貫通孔の形状に関する変形例である。第4~第6変形例の内視鏡湾曲管は、実施形態の湾曲管10に代えて、内視鏡1に用いることができる。
図17は、本発明の実施形態の第4変形例に係る内視鏡湾曲管の主要部を示す下面図である。
図17に示すように、第4変形例の湾曲管10B(内視鏡湾曲管)は、実施形態の第1節輪11に代えて第1節輪11Bを有する。第1節輪11Bは、貫通孔11dに代えて貫通孔31dを有する以外は第1節輪11と同様である。
貫通孔31dは、第1節輪11Bの本体部11aの厚さ方向に貫通し、本体部11aのX方向の端面11iに開口する切欠きである。Y方向から見た貫通孔31dの形状は、端面11iからX方向と反対方向に向かう長さがL1、周方向の幅がW1の略矩形状である。
YZ平面に平行な断面形状は、図5に示すように、実施形態と同様である。ただし、貫通孔31dは、第1開口E1、第2開口E2に代えて、内側面11eに第1開口E1B、外側面11fに第2開口E2Bをそれぞれ形成する。第1開口E1Bおよび第2開口E2Bは、直線部分Sa、SbがY方向から見たX方向の端部まで延びている以外は、第1開口E1および第2開口E2と同様の略矩形状である。
図17に示すように、第4変形例の湾曲管10B(内視鏡湾曲管)は、実施形態の第1節輪11に代えて第1節輪11Bを有する。第1節輪11Bは、貫通孔11dに代えて貫通孔31dを有する以外は第1節輪11と同様である。
貫通孔31dは、第1節輪11Bの本体部11aの厚さ方向に貫通し、本体部11aのX方向の端面11iに開口する切欠きである。Y方向から見た貫通孔31dの形状は、端面11iからX方向と反対方向に向かう長さがL1、周方向の幅がW1の略矩形状である。
YZ平面に平行な断面形状は、図5に示すように、実施形態と同様である。ただし、貫通孔31dは、第1開口E1、第2開口E2に代えて、内側面11eに第1開口E1B、外側面11fに第2開口E2Bをそれぞれ形成する。第1開口E1Bおよび第2開口E2Bは、直線部分Sa、SbがY方向から見たX方向の端部まで延びている以外は、第1開口E1および第2開口E2と同様の略矩形状である。
本変形例では、ワイヤガイド14は、実施形態と同様、各直線部分Saと当接した状態で、抵抗溶接されている。ワイヤガイド14は、実施形態と同様な溶接部11gによって第1節輪11Bと接合されている。
本変形例の湾曲管10Bによれば、ワイヤガイド14が実施形態と同様に、貫通孔31dの内側に挿入され、溶接後は、実施形態と同様に、貫通孔31dの内側に、ワイヤガイド14が固定される。
図18は、本発明の実施形態の第5変形例に係る内視鏡湾曲管の主要部を示す下面図である。
図18に示すように、第5変形例の湾曲管10C(内視鏡湾曲管)は、実施形態の第1節輪11に代えて第1節輪11Cを有する。第1節輪11Cは、貫通孔11dにおいてX方向に延びる各内周面に切欠き31jが形成されている以外は第1節輪11と同様である。
切欠き31jの形状は、実施形態における直線部分Saを分割できれば、特に限定されない。例えば、図18に示す例では、切欠き31jは、貫通孔11dの内側に開口する略半円形である。例えば、切欠き31jは、V字形、U字形、矩形など形状で形成されてもよい。
切欠き31jの個数は特に限定されない。図18に示す例では、X方向に延びる2つの縁の各中心部に1つずつ形成されている。
貫通孔11dの直線部分に交差するYZ平面に平行な断面形状は、図5に示すように、実施形態と同様である。ただし、貫通孔11dは、第1開口E1、第2開口E2に代えて、内側面11eに第1開口E1C、外側面11fに第2開口E2Cをそれぞれ形成する。Y方向から見た第1開口E1Cおよび第2開口E2Cの形状は、各切欠き31jによる凹部が形成されている以外は、第1開口E1および第2開口E2と同様の略矩形状である。
第2開口E2Cは、直線部分Sbに代えて、第1直線部分Se1(直線部分)と、第2直線部分Se2(直線部分)とを有する。第1直線部分Se1および第2直線部分Se2は、直線部分Sbが切欠き31jによって分断されて形成されており、X方向に間隔を空けて直列に配置されている。
図5に示すように、第1開口E1Cは、直線部分Saに代えて、第1直線部分Sd1(直線部分)と、第2直線部分Sd2(直線部分)とを有する。
特に図示しないが、ワイヤガイド14が接合される前の第1開口E1Cにおける第1直線部分Sd1と、第2直線部分Sd2とは、第1直線部分Se1と、第2直線部分Se2と、にそれぞれ対向する位置に同様の長さで形成されている。
図18に示すように、第5変形例の湾曲管10C(内視鏡湾曲管)は、実施形態の第1節輪11に代えて第1節輪11Cを有する。第1節輪11Cは、貫通孔11dにおいてX方向に延びる各内周面に切欠き31jが形成されている以外は第1節輪11と同様である。
切欠き31jの形状は、実施形態における直線部分Saを分割できれば、特に限定されない。例えば、図18に示す例では、切欠き31jは、貫通孔11dの内側に開口する略半円形である。例えば、切欠き31jは、V字形、U字形、矩形など形状で形成されてもよい。
切欠き31jの個数は特に限定されない。図18に示す例では、X方向に延びる2つの縁の各中心部に1つずつ形成されている。
貫通孔11dの直線部分に交差するYZ平面に平行な断面形状は、図5に示すように、実施形態と同様である。ただし、貫通孔11dは、第1開口E1、第2開口E2に代えて、内側面11eに第1開口E1C、外側面11fに第2開口E2Cをそれぞれ形成する。Y方向から見た第1開口E1Cおよび第2開口E2Cの形状は、各切欠き31jによる凹部が形成されている以外は、第1開口E1および第2開口E2と同様の略矩形状である。
第2開口E2Cは、直線部分Sbに代えて、第1直線部分Se1(直線部分)と、第2直線部分Se2(直線部分)とを有する。第1直線部分Se1および第2直線部分Se2は、直線部分Sbが切欠き31jによって分断されて形成されており、X方向に間隔を空けて直列に配置されている。
図5に示すように、第1開口E1Cは、直線部分Saに代えて、第1直線部分Sd1(直線部分)と、第2直線部分Sd2(直線部分)とを有する。
特に図示しないが、ワイヤガイド14が接合される前の第1開口E1Cにおける第1直線部分Sd1と、第2直線部分Sd2とは、第1直線部分Se1と、第2直線部分Se2と、にそれぞれ対向する位置に同様の長さで形成されている。
本変形例では、ワイヤガイド14は、実施形態と同様、各第1直線部分Sd1と、各第2直線部分Sd2と当接した状態で、抵抗溶接されている。ワイヤガイド14は、第1直線部分Sd1および各第2直線部分Sd2の長さに対応して、実施形態の溶接部11gよりも、X方向の長さが短い4つの溶接部31gによって第1節輪11Cと接合されている。
溶接部31gを形成する電極の配置としては、実施形態、第2変形例、および第3変形例のいずれかを適宜選択することが可能である。X方向に隣り合う直線部分Sd1、Sd2と当接する2つの溶接部31gは、同時に形成してもよいし、別々に形成してもよい。
本変形例の湾曲管10Cによれば、ワイヤガイド14が4つの溶接部31gによって、4箇所で第1節輪11Cと接合されている。各溶接部31gは、溶接部11gに比べて短いので、当接部における通電量のバラツキがより少なくなり、電流量が少なくてもより安定した溶融が可能である。
一方、各溶接部31gは、ワイヤガイド14の長手方向の両端部に形成されている。ワイヤガイド14は、Y方向から見て、X方向およびZ方向に離れた矩形の四隅に配置された溶接部31gによって接合されている。このため、操作ワイヤwから作用する偶力に対する良好な接合強度が得られる。
一方、各溶接部31gは、ワイヤガイド14の長手方向の両端部に形成されている。ワイヤガイド14は、Y方向から見て、X方向およびZ方向に離れた矩形の四隅に配置された溶接部31gによって接合されている。このため、操作ワイヤwから作用する偶力に対する良好な接合強度が得られる。
図19は、本発明の実施形態の第6変形例に係る内視鏡湾曲管の主要部を示す下面図である。
図19に示すように、第6変形例の湾曲管10D(内視鏡湾曲管)は、実施形態の第1節輪11に代えて第1節輪11Dを有する。第1節輪11Dは、第4変形例と同様の貫通孔31dのX方向に延びる各内周面に、第5変形例と同様の切欠き31jがそれぞれ形成されている。
このため、図5に示すように、貫通孔31dは、第4変形例の第1開口E1B、第2開口E2Bに代えて、各切欠き31jによる開口が追加された第1開口E1D、第2開口E2Dを有する。
ワイヤガイド14は、第1開口E1Dの各第1直線部分Se1および各第2直線部分Se2に当接された状態で、抵抗溶接されて第1節輪11Dに接合される。各当接部には、第5変形例と同様の溶接部31gが形成される。
湾曲管10Dは、湾曲管10Cと同様の作用を有する。
図19に示すように、第6変形例の湾曲管10D(内視鏡湾曲管)は、実施形態の第1節輪11に代えて第1節輪11Dを有する。第1節輪11Dは、第4変形例と同様の貫通孔31dのX方向に延びる各内周面に、第5変形例と同様の切欠き31jがそれぞれ形成されている。
このため、図5に示すように、貫通孔31dは、第4変形例の第1開口E1B、第2開口E2Bに代えて、各切欠き31jによる開口が追加された第1開口E1D、第2開口E2Dを有する。
ワイヤガイド14は、第1開口E1Dの各第1直線部分Se1および各第2直線部分Se2に当接された状態で、抵抗溶接されて第1節輪11Dに接合される。各当接部には、第5変形例と同様の溶接部31gが形成される。
湾曲管10Dは、湾曲管10Cと同様の作用を有する。
なお、上記実施形態では、ワイヤガイド14が湾曲管10における各第1節輪11に接合された場合の例で説明した。しかし、ワイヤガイド14は、各第2節輪12にも貫通孔11dを設けることで、各第2節輪12にも同様に接合されてもよい。第2節輪12にもワイヤガイド14が設けられる場合、第1節輪11と同様の4箇所に設けられもよい。
第2節輪12にもワイヤガイド14が設けられる場合、例えば、第1節輪11のワイヤガイド14は、Z方向に対向する2位置にそれぞれ配置され、第2節輪12のワイヤガイド14は、Y方向に対向する2位置にそれぞれ配置されてもよい。あるいは、この逆の配置でもよい。
第2節輪12にもワイヤガイド14が設けられる場合、例えば、第1節輪11のワイヤガイド14は、Z方向に対向する2位置にそれぞれ配置され、第2節輪12のワイヤガイド14は、Y方向に対向する2位置にそれぞれ配置されてもよい。あるいは、この逆の配置でもよい。
上記実施形態では、湾曲管のワイヤガイドがすべて貫通孔に接合されるワイヤガイドからなるとして説明した。しかし、このようなワイヤガイドは、湾曲管の節輪のうち少なくとも1つに少なくとも1つ設けられていればよい。この場合、湾曲管は、貫通孔に接合されない他のワイヤガイドを含んでいてもよい。
上記実施形態および各変形例では、貫通孔が矩形または矩形に切欠きが形成された形状の例で説明した。しかし、貫通孔は、ワイヤガイドと当接するX方向に延びる直線部分を有する孔形状であればこのような形状には限定されない。例えば、貫通孔は平行四辺形、X方向の端部が丸められた長円形、またはこれらに切欠きが形成された形状などであってもよい。
上記実施形態および各変形例では、ワイヤガイドが貫通孔の直線部分と当接した状態で接合された例で説明した。しかし良好な位置精度と接合強度とが得られれば、ワイヤガイドは、貫通孔と点接触して当接した状態で接合されてもよい。
上記実施形態および各変形例では、ワイヤガイドが節輪に抵抗溶接された例で説明した。しかし、ワイヤガイドの変形量や付加材料による出っ張りが許容範囲であれば接合方法は抵抗溶接には限定されない。例えば、ワイヤガイドは、レーザ溶接、ロウ付けや半田付け(例えば、当接部にペーストを付着させ変形しない温度で加熱し接合)などで接合されてもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態および各変形例を説明したが、本発明はこのような実施形態および各変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の請求の範囲によってのみ限定される。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の請求の範囲によってのみ限定される。
上述の実施形態によれば、小型のワイヤガイドであっても、節輪に精度よく接合できる内視鏡湾曲管およびその製造方法と、上記内視鏡湾曲管を備えることによって細径化を図ることができ操作性を向上できる内視鏡を提供することができる。
1 内視鏡
5 湾曲部
10、10A、10B、10C、10D 湾曲管(内視鏡湾曲管)
11、11A、11B、11C、11D 第1節輪(節輪)
11a、12a 本体部
11d、11dA、31d 貫通孔
11e 内側面
11f 外側面
11g、31g 溶接部
11h 面取り部
12 第2節輪
13 複数の節輪
14、14A ワイヤガイド
14a 内周面
14b、14bA 外周面
21A、21B 第1操作ワイヤ
22A、22B 第2操作ワイヤ
23、26 第1電極
24、27 第2電極
31j 切欠き
E1、E1A、E1B、E1C 第1開口
E2、E2B、E2C 第2開口
O 中心軸線
P 内部通路
Sa、Sb、Sc 直線部分
Sd1、Se1 第1直線部分(直線部分)
Sd2、Se2 第2直線部分(直線部分)
w 操作ワイヤ
5 湾曲部
10、10A、10B、10C、10D 湾曲管(内視鏡湾曲管)
11、11A、11B、11C、11D 第1節輪(節輪)
11a、12a 本体部
11d、11dA、31d 貫通孔
11e 内側面
11f 外側面
11g、31g 溶接部
11h 面取り部
12 第2節輪
13 複数の節輪
14、14A ワイヤガイド
14a 内周面
14b、14bA 外周面
21A、21B 第1操作ワイヤ
22A、22B 第2操作ワイヤ
23、26 第1電極
24、27 第2電極
31j 切欠き
E1、E1A、E1B、E1C 第1開口
E2、E2B、E2C 第2開口
O 中心軸線
P 内部通路
Sa、Sb、Sc 直線部分
Sd1、Se1 第1直線部分(直線部分)
Sd2、Se2 第2直線部分(直線部分)
w 操作ワイヤ
Claims (12)
- ワイヤの操作により湾曲可能な内視鏡湾曲管であって、
互いに回動可能に連結された複数の節輪と、
前記複数の節輪のうちの少なくとも1つの節輪に設けられ、一方向に貫通しており前記ワイヤが摺動可能に挿通される内部通路を有するワイヤガイドと、
を有し、
前記少なくとも1つの節輪はその内側面に第1開口を形成する貫通孔を有しており、
前記ワイヤガイドは前記第1開口から前記貫通孔内に部分的に挿入された状態で前記少なくとも1つの節輪に接合されている、
内視鏡湾曲管。 - 前記ワイヤガイドは、前記内部通路の全体は前記内側面の内側に位置するように前記少なくとも1つの節輪に接合されている、
請求項1に記載の内視鏡湾曲管。 - 前記ワイヤガイドは、前記貫通孔から前記少なくとも1つの節輪の外側面の内側に位置するように前記少なくとも1つの節輪に接合されている、
請求項1に記載の内視鏡湾曲管。 - 前記少なくとも1つの節輪の外側面には、前記貫通孔が開口する第2開口が形成されており、前記第2開口に沿う前記外側面の縁は、前記少なくとも1つの節輪の中心軸線に沿って延びる直線部分を有しており、
前記ワイヤガイドは、前記第1開口に沿う前記内側面の縁に当接し、前記内部通路が前記直線部分と平行に延びた状態で、前記少なくとも1つの節輪と接合されている、
請求項1に記載の内視鏡湾曲管。 - 前記直線部分は、延在方向において互いに離間して直列に配置された第1直線部分と第2直線部分とを有し、
前記第1直線部分と第2直線部分との間における前記貫通孔の内周面は、前記貫通孔の外側に向かって拡張されており、
前記ワイヤガイドは、前記少なくとも1つの節輪の厚さ方向において、前記第1直線部分および前記第2直線部分にそれぞれ対向する前記内側面の前記縁と当接し、前記少なくとも1つの節輪と接合されている、
請求項4に記載の内視鏡湾曲管。 - 前記ワイヤガイドは、前記内側面の前記縁に抵抗溶接によって固着されている、
請求項4に記載の内視鏡湾曲管。 - 前記ワイヤガイドは、略円筒形である、
請求項1に記載の内視鏡湾曲管。 - 前記中心軸線に沿う方向において、前記ワイヤガイドは、前記直線部分よりも短く、
前記ワイヤガイドと当接していない前記第1開口に沿う前記内側面の縁には、前記第2開口における前記直線部分と平行な直線部分が形成されている、
請求項4に記載の内視鏡湾曲管。 - 請求項1に記載の内視鏡湾曲管を備える、内視鏡。
- 筒状に形成され内側面から外側面に向かって貫通する貫通孔が形成された節輪と、ワイヤが挿通可能な内部通路が形成されており前記節輪の内側から前記貫通孔の内部に部分的に挿入可能なワイヤガイドと、準備することと、
前記節輪の内側から前記貫通孔の内部に前記ワイヤガイドを部分的に挿入し、前記内部通路が前記節輪の中心軸線に沿う方向に延びるように、前記内側面における前記貫通孔の縁に前記ワイヤガイドの外面を当接させることと、
前記節輪と、前記ワイヤガイドと、の当接部において、前記節輪と前記ワイヤガイドとを互いに接合させることと、
を含む、
内視鏡湾曲管の製造方法。 - 前記節輪および前記ワイヤガイドは、金属製であり、
前記節輪と前記ワイヤガイドとを互いに接合させることは、
前記節輪に第1電極を当接させ、前記ワイヤガイドに第2電極を当接させることと、
前記第1電極と前記第2電極とに電力を印加して、前記ワイヤガイドを前記貫通孔との当接部において前記節輪と抵抗溶接して、前記ワイヤガイドを前記節輪に固着させることと、
を含む、
請求項10に記載の内視鏡湾曲管の製造方法。 - 前記縁には、前記中心軸線に沿う方向に延びる直線部分が形成されており、
前記縁に前記ワイヤガイドの前記外面を当接させる際には、前記直線部分と前記外面とを当接させ、
前記抵抗溶接する際に、前記直線部分における前記ワイヤガイドとの当接部を溶融させて前記ワイヤガイドが前記節輪に固着させる、
請求項11に記載の内視鏡湾曲管の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/025954 WO2022003889A1 (ja) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 内視鏡湾曲管、内視鏡、および内視鏡湾曲管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/025954 WO2022003889A1 (ja) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 内視鏡湾曲管、内視鏡、および内視鏡湾曲管の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022003889A1 true WO2022003889A1 (ja) | 2022-01-06 |
Family
ID=79314995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/025954 WO2022003889A1 (ja) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 内視鏡湾曲管、内視鏡、および内視鏡湾曲管の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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WO (1) | WO2022003889A1 (ja) |
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-
2020
- 2020-07-02 WO PCT/JP2020/025954 patent/WO2022003889A1/ja active Application Filing
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