内視鏡の可撓管及びその製造方法

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【発明の名称】	内視鏡の可撓管及びその製造方法
【発明者】	【氏名】近藤光夫
【要約】	【課題】【解決手段】

【特許請求の範囲】
【請求項１】内部に挿通部材の挿通路を形成した可撓性のある筒体に軟性樹脂からなる外皮層を設けた内視鏡の可撓管において、前記外皮層に部分的な薄肉化部を形成することによって、この外皮層の軸線方向の厚みを変化させる構成としたことを特徴とする内視鏡の可撓管。
【請求項２】前記薄肉化部は、前記外皮層の円周方向の少なくとも一部に、その一端側が最も薄く、この一端側から少なくとも途中位置まで厚みが連続的に増加するように構成したことを特徴とする請求項１記載の内視鏡の可撓管。
【請求項３】前記可撓管は前記内視鏡の挿入部を構成する可撓管部として用いられ、その薄肉化部の最も肉厚の薄い側の端部はこの可撓管部のアングル部への連結部であることを特徴とする請求項１記載の内視鏡の可撓管。
【請求項４】内部に挿通部材の挿通路を形成した可撓性のある筒体の外周面に押出成形機で軟性樹脂からなる外皮層を積層させることにより可撓管を形成し、次いで押出成形機の出口側で前記可撓管の外皮層にブレードを接触させて、この外皮層を所定の深さまで削り取り、前記可撓管の前記押出成形機からの送りに応じて前記ブレードを可撓管から離間する方向に変位させることにより、外皮層を削り取る深さを連続的に減少させて、この外皮層に軸線方向に向けて連続的に厚みが変化する薄肉化部を形成することを特徴とする内視鏡の可撓管の製造方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡における挿入部の可撓管部やライトガイド軟性部等として用いられる可撓管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】医療用や工業用等として用いられる内視鏡は、図５に示したように、体腔等の内部に挿入される挿入部１の基端部に本体操作部２を接続し、また本体操作部２には光源装置（図示せず）に着脱可能に接続されるライトガイド軟性部３を接続したものである。挿入部１は本体操作部２への連設側から大半の長さ部分が可撓管部１ａで構成され、この可撓管部１ａは挿入経路に沿って任意の方向に曲がるように構成されている。また、可撓管部１ａの先端にはアングル部１ｂ、さらにこのアングル部１ｂに先端硬質部１ｃが連設されている。先端硬質部１ｃには内視鏡観察機構等が設けられており、その視野を所望の方向に向ける等のために、アングル部１ｂは本体操作部２による遠隔操作により湾曲できる構成となっている。
【０００３】挿入部１を構成する可撓管部１ａからアングル部１ｂを経て先端硬質部１ｃに至るまで、図示は省略するが、ライトガイドやイメージガイド（光学式の内視鏡の場合）を構成する光ファイバや、先端硬質部１ｃにＣＣＤ等の固体撮像素子が設けられている場合には、この固体撮像素子に接続した信号ケーブル（電子内視鏡の場合）、さらには鉗子等の処置具を導出するための処置具挿通チャンネル、送気送水管等からなるチューブ類、その他の長尺の挿通部材が挿通されている。一方、ライトガイド軟性部３内には、ライトガイドが挿通され、また送気送水管等も挿通されている。さらに、電子内視鏡の場合には、ライトガイド軟性部３は光源装置だけでなくプロセッサに接続されるようになっており、このために信号ケーブルもライトガイド軟性部３内に挿通されている。以上のように、内視鏡の内部の挿通部材はいずれも軟性構造となっている。
【０００４】以上のように、可撓管部１ａ，アングル部１ｂ及びライトガイド軟性部３は、内部に種々の挿通部材が挿通されており、これらの挿通部材は、その性質上、軟性の部材である。このために、可撓管部１ａ，アングル部１ｂ及びライトガイド軟性部３が備えなけばならない条件としては、曲げ方向には可撓性を有し、かつ内部に挿通されている部材の保護を図るために、保形性、即ち耐潰性を有していなければならない。このために、これらは可撓管で形成される。アングル部１ｂは遠隔操作によって湾曲させられるものであるが、可撓管部１ａ及びライトガイド軟性部３は、外力が加わった時に曲がるようになっておれば良い。
【０００５】図６に可撓管部１ａ及びライトガイド軟性部３として用いられる可撓管の構成を示す。ここで、可撓管部１ａとライトガイド軟性部３とは、それらが用いられる部位及び連結される部材との関係から構造上多少の違いはあるものの、基本的には同様の構成になっている。
【０００６】図中において、４は可撓管を示し、この可撓管４は構造体として、螺旋管５を有し、この螺旋管５は外側及び内側の螺旋体５ａ，５ｂから構成される。螺旋体５ａ，５ｂは、ステンレス等の金属帯体を螺旋状に巻回してなるものであって、これにより内部に各種の挿通部材の挿通路が確保される。また、曲げ方向に可撓性を持たせるために、螺旋体５ａ，５ｂは所定のピッチ間隔を空けるようにして巻回されており、巻回方向は相互に反対方向となっている。螺旋管５の外周には、金属線材を編組した筒状網体６が設けられており、この筒状網体６上にはさらに外皮層７が積層されている。ここで、外皮層７は、可撓管４の内部を密閉状態に保持すると共に、体腔内等への挿入を円滑に行うために滑りの良い軟性の樹脂材、例えばウレタン樹脂等で形成されている。外皮層７を螺旋管５上に直接形成すると、それから剥離して破損する等のおそれがあるから、筒状網体６はこの外皮層７のベースとして機能するものであり、筒状網体６と外皮層７とを一体化させるために、予め筒状網体６には接着剤を塗布しておくのが一般的である。
【０００７】以上のようにして可撓管４が形成されるが、この可撓管４を挿入部１の可撓管部１ａとして構成した場合には、その全長にわたって曲げが可能になっていなければならない。可撓管部４は体腔内等の挿入経路に沿って曲がるものであり、従って体腔内では、外力が作用した時には、それに追従してある程度は柔軟に曲がるようになっていなければならない。ただし、可撓管部１ａの曲げ方向への柔軟性をあまり高くすると、例えば、大腸鏡等のように挿入経路に挿入する際の抵抗が大きい場合には、挿入操作に支障を来すおそれがある。従って、挿入経路によっては可撓管部１ａを曲げ方向にある程度硬く、即ち曲げ方向に対する剛性を高くしなければならない。また、挿入部１を体内に挿入するに応じて抵抗が大きくなるから、可撓管部１ａの曲げ方向の可撓性はその全長にわたって均一である必要はなく、むしろ先端側が曲げ方向に柔軟で、基端側に向かうに応じて剛性が高くなるような特性を持たせるのが好ましい。さらに、可撓管部１ａにはアングル部１ｂが連結されるが、このアングル部１ｂは先端硬質部１ｃを所望の方向に向けるためのものであり、場合によっては１８０°以上にまで湾曲操作がなされる。このために、最大湾曲角乃至それに近い角度で湾曲させた時に、アングル部１ｂと可撓管部１ａとの連結部分に応力が極端に集中しないようにするために、この可撓管部１ａのアングル部１ｂとの連結部近傍はより柔軟性を高める必要がある。
【０００８】以上の要請等から、特に挿入部１の可撓管部１ａとして構成される可撓管４の曲げ特性としては、先端側が最も柔軟に曲がり、基端側に向けて少なくとも所定の位置までは連続的に硬くなるように変化させるのが好ましい。このように、可撓管４に軸線方向に曲げ方向の硬さを変化させるために様々な工夫がなされている。可撓管部４は螺旋体５ａ，５ｂと、筒状網管６及び外皮層７で構成されるから、これらの部材のいずれかに基づいて曲げ方向の可撓性を変化させるようにする。螺旋管５を構成する螺旋体５ａ，５ｂに関しては、連続的に幅や厚みを変えたり、表面にメッキを施し、このメッキの厚みを変化させたりする構成としたものが知られている。また、筒状網管６に関しては、その編み方や素線径等を軸線方向に変えるようにしたものがある。また、筒状網管６に供給される接着剤の量を変えることも知られている。さらに、外皮層７に関しては、この外皮層７は通常押出成形により形成されることから、押出成形機から硬度の違う２種類の樹脂を供給して、軸線方向に混合比率を変えるようにしたものもある。さらに、可撓管４を形成した後に、内部に樹脂コート層を形成することによっても、可撓管部４の軸線方向に可撓性の変化を持たせるように構成したものも提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、可撓管の軸線方向に曲げ方向の可撓性に関する特性を変化させるための工夫が種々なされているが、螺旋管は本質的には可撓管部に耐潰性を持たせるためのものであり、曲げ方向にはほぼ抵抗なく曲がるようになっている。従って、螺旋管の構造によってはあまり顕著な硬さの差を持たせることはできない。また、筒状網体は伸縮自在のものであり、筒状網体により実質的な硬さの差を持たせるように構成するのは容易ではない。さらに、接着剤は長期間の間には劣化する等の理由で、経時的に安定した特性を持たせることはできない。
【００１０】可撓管における曲げ方向の可撓性に最も大きな影響を与えるのは外皮層である。可撓管が曲がる際には、外皮層は、その曲げ方向における内側の部位では収縮し、外側の部位は伸びることになる。外皮層は軟性樹脂で形成されているが、伸縮自在なものとなっている訳ではないから、その伸縮に対する抵抗は極めて大きい。従って、可撓管の曲げに対する抵抗としては、外皮層の伸縮に対する抵抗が最大の要因となる。この意味では、外皮層の硬さを変えるようにすることは、可撓管の曲げ方向の可撓性に変化を持たせる上で極めて有利である。しかしながら、性質の異なる２種類の樹脂を用いて押出成形するには、大掛かりな装置が必要であり、しかも２種類の樹脂の押し出し圧力の調整等、制御が極めて複雑になるだけでなく、製品によっては硬さにばらつきが生じたりする等、成形上での問題点が大きい点が難点となる。
【００１１】本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単な加工によって、可撓管の曲げ方向における可撓性を軸線方向に変化させることができるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、本発明における内視鏡の可撓管としては、内部に挿通部材の挿通路を形成した可撓性のある筒体に軟性樹脂からなる外皮層を設けた内視鏡の可撓管において、前記外皮層に部分的な薄肉化部を形成することによって、この外皮層の軸線方向の厚みを変化させる構成としたことをその特徴とするものである。
【００１３】前述したように、可撓管が曲がり、外皮層が伸縮する際における抵抗が曲げ特性に重大な影響を与えるが、外皮層の厚みによる伸縮時の抵抗を変化させることができる。従って、外皮層の厚みを変えると、軸線方向に向けて曲げ特性を変化させることができる。そこで、薄肉化部は外皮層の円周方向の全周またはその少なくとも１箇所形成するが、この薄肉化部は、一端側が最も薄く、この一端側から他端まで若しくは途中位置まで連続的に厚みを増す構成とするのが好ましい。また、挿入部の可撓管部として構成する場合には、薄肉化部による最も肉厚の薄い側の端部は挿入部のアングル部への接続部とする。
【００１４】一方、本発明の内視鏡の可撓管の製造方法としては、内部に挿通部材の挿通路を形成した可撓性のある筒体の外周面に押出成形機で軟性樹脂からなる外皮層を積層させることにより可撓管を形成し、次いで押出成形機の出口側で前記可撓管の外皮層にブレードを接触させて、この外皮層を所定の深さまで削り取り、前記可撓管の前記押出成形機からの送り応じて前記ブレードを可撓管から離間する方向に変位させることにより、外皮層を削り取る深さを連続的に減少させて、この外皮層に軸線方向に向けて連続的に厚みが変化する薄肉化部を形成することをその特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。本発明においても、内視鏡の全体構成については、図５に示したものと実質的に差異はないので、この図で示したものと同一または均等な部材については、同一の符号を用いる。
【００１６】而して、図１及び図２に可撓管の全体構成を示す。図中において、１０は可撓管を示し、この可撓管１０は内部に光ファイバやケーブル、さらにはチューブ類等、軟性の挿通部材を挿通するための挿通路が形成されている。この挿通路の構造体としては螺旋管、好ましくは相互に反対方向に所定のピッチ間隔を置いて巻回した２重の螺旋管で構成され、この螺旋管は筒状網体内に挿嵌されており、さらにこの筒状網体の外周には外皮層１１が積層されている。図１及び図２では内部構造は示されていないが、これらの積層構造そのものについては、前述した図６の構成と実質的には差がないものである。そして、この可撓管１０は、例えば挿入部１において、挿入経路に沿って任意の方向に曲がる可撓管部１ａを構成するものとして用いられる。この場合には、一方側の端部にアングル部１ｂに連結するための口金１２を連結すると共に、他方側の端部には本体操作部２に螺着するためのねじリング１３が連結される。
【００１７】ここで、可撓管１０における外皮層１１は、その全長にわたって均一な厚みを持ったものではなく、図２に仮想線で示した部位をカットして平坦化することにより薄肉化部１１ａが形成されている。この薄肉化部１１ａは、先端側、即ちアングル部１ｂに連結される口金１２を装着した側の端部が最も深くて広く、基端側、即ち本体操作部２に連結されるねじリング１３を設けた側が薄くて狭くなる略三角形の形をしている。ここで、可撓管１０を曲げると、軟性樹脂からなる外皮層１１は曲げ方向の内側が収縮し、外側には伸びるようになるが、外皮層１１の厚みを大きくすると、曲げに対する抵抗が大きくなり、厚みを小さくすると、曲げに対する抵抗も小さくなる。従って、可撓管１０の先端側は薄肉化した分だけ容易に曲がるようになり、かつ薄肉化部１１ａは基端側に向かうに応じて深さ及び幅が連続的に減少するから、可撓管１０の先端側が最も曲げ易く、基端側に向かうに応じて連続的に曲げ方向に硬くなる特性を持たせることができる。また、外皮層１１の厚みを変化させると、その変化の度合いにより所望の曲げ特性を持たせることができる。ただし、薄肉化部１１ｂを形成すると、他の部位より弱くなるが、例えば最小の厚みを通常の厚みの半分程度に抑制すれば、十分な強度を保持し、破損等が生じたりするおそれはない。そして、厚みを半分にすれば、他の部位との間で曲げ方向の可撓性に極めて大きな差を持たせることができる。
【００１８】以上のように構成することによって、例えば大腸鏡の挿入部１における可撓管部１ａとして構成した場合には、挿入部１の体内への挿入深さが深くなるに応じて抵抗が増大するが、挿入部１の大半の長さを構成する可撓管部１ａが体内に深く挿入されるに応じて曲げ方向に硬くなるので、確実に体内への押し込み推力を作用させることができる。また、先端側が柔軟に曲がるようになっているから、この可撓管部１ａに連設したアングル部１ｂを湾曲操作してアングル部１ｂを湾曲させた時に、その可撓管部１ａへの連設部分から急激に曲がるのを防止でき、応力の分散が図られることになるから、挿入部１の耐久性が向上すると共に、内部の挿通部材に無理な力が加わる等のおそれもない。
【００１９】これに対して、ライトガイド軟性部３は、その一端が本体操作部２に連設され、他端は光源装置等に着脱可能に接続するためのコネクタが設けられており、従ってその両端が硬質構造となっている。このために、硬質構造への連結部分に剛性を持たせ、中間部は抵抗なく曲がるように軸線方向における曲げ特性を変化させる必要がある。この場合には、外皮層の薄肉化部は可撓管の中間部に形成し、両端部が最も厚くするのが好ましい。
【００２０】ここで、外皮層１１は押出成形機を用いた成形手段により形成される。従って、押出成形を行う際に外皮層１１に薄肉化部１１ａを形成することができる。そこで、押出成形と共に外皮層１１に薄肉化部１１ａを形成するための方法について図３を参照して説明する。なお、薄肉化部１１ａは必ずしも成形時に行う必要はなく、例えば外皮層１１を形成した後に、必要に応じてカッタ等で削り取るようにすることも可能である。
【００２１】而して、図３には可撓管１０の外周に外皮層１１を積層するための押出成形機の構成の一例が示されている。可撓管１０における外皮層１１が積層される前の段階では、螺旋管１４（好ましくは２重の螺旋管）に筒状網体１５を被着させた可撓管構成体１６となっている。而して、図中において、２０は成形機を示し、この成形機２０は、ホッパ，スクリュー等からなる周知の押し出し部２１と、押し出し部２１により押し出された溶融状態の合成樹脂、例えばウレタン樹脂を可撓管構成体１６の外周面に被覆形成するためのヘッド部２２とから大略構成されている。
【００２２】ヘッド部２２は、ダイ内ヘッド、ダイ内クロスヘッド、充実型クロスヘッドと呼ばれるヘッド部として構成されている。このヘッド部２２は、それを固定的に支持するヘッド支持体２３に取付けられている。ヘッド支持体２３は、前述した押し出し部２１から押し出される溶融状態の合成樹脂２４をヘッド部２２に供給するための通路となるゲート２３ａを備えている。ヘッド部２２は、ゲート２３ａから送り込まれる溶融状態の樹脂２４を可撓管構成体１６の外周面に外皮層１１を供給できるようにするために、マニホールド２５を形成するニップル２６とダイス２７とを有する構造となっている。ニップル２６には、可撓管構成体１６の挿入をガイドするための円錐状凹部２６ａとが設けられている。また、ニップル２６の図中右端側には、ダイス２７の左端側の円錐状凹部２７ａと協働してマニホールド２５を形成する円錐状凸部２６ｂが形成されている。
【００２３】このようにして形成される成形機２０において、ダイス２７におけるマニホールド２５の出口より図中の右側の位置には可撓管構成体１６の外周に形成される外皮層１１の肉厚を決定する内周壁２７ｂを有する。なお、図中において、２８はニップル２６及びダイス２７の抜け止め用の締付け部を示し、また、ダイス２７はヘッド支持体２３に形成した突条２３ｂと、このヘッド支持体２３に螺着される保持筒２８に形成した突条２８ａとによって係止され、さらに、ニップル２６にはロックナット２９が螺挿されるようになっており、これによって成形機２０は組立て状態に保持されるようになっている。
【００２４】成形機２０は以上のように構成されるが、可撓管構成体１６は図示しない押動手段で軸線方向に押動することによりヘッド部２２を通過させることにより、外皮層１１が形成される。そして、この成形機２０における出口側には薄肉化部１１ａを形成するためのブレード３０が設けられている。このブレード３０は、刃先が成形機２０側に向くように斜めに設けられており、成形品である可撓管１０が流れる方向と直交する方向、即ち上下方向に移動可能となっている。
【００２５】このように構成することによって、可撓管構成体１６をその口金１２を連結した側から成形機２０に挿通させ、口金部１２がブレード３０の位置を通過した直後にブレード３０を最下降位置にまで下降させる。これによって、外皮層１１の一部がカットされて取り除かれる。ここで、外皮層１１を構成する樹脂は硬化前の状態であるから、ブレード３０は容易に外皮層１１に食い込ませることができる。外皮層１１にブレード３０が接触した位置が最も深くカットされることになる。そして、可撓管１０の送りに応じてブレード３０を引き上げるようにすると、外皮層１１のカットされる深さ及び幅は連続的に減少することになり、ブレード３０を外皮層１１から離間させる位置まで薄肉化部１１ａが形成されることになる。従って、ブレード３０の昇降動作を制御するだけの簡単な操作によって、所望の深さと幅とを持った薄肉化部１１ａを形成でき、可撓管１０の軸線方向における曲げ方向の可撓性に関する所望の特性を持たせることができる。
【００２６】ブレード３０を１箇所設けただけでは、曲げ方向の可撓性に方向性が生じることになるが、例えばブレード３０を等しい角度毎に２箇所以上、好ましくは４箇所程度設けるようにすると、実質的にどの方向にもほぼ均等な可撓性を持った可撓管を形成することができる。また、ブレード３０の刃先は直線的なものであっても良いが、可撓管１０の外径より大きな曲率半径の円弧状に形成することもできる。
【００２７】薄肉化部は図１及び図２に示したように可撓管の全長にわたって設けることもできぐが、例えば、図４に示した可撓管４０のように、その外皮層４１における先端側における口金４２を設けた側から途中位置まで薄肉化部４１ａを形成することもできる。そして、薄肉化部４１ａは１箇所だけでなく、円周方向に多数設けるようにしても良い。このように構成した可撓管４０は、その口金４２をアングル部１ｂに接続することによって、挿入部１の可撓管部１ａとして用いると、この可撓管部１ａは、基端側、即ち本体操作部２への接続側には、挿入操作性を良好にするために曲げ方向に対する剛性を十分持たせた上で、先端側の部分を柔軟な構成なし、アングル部１ｂの曲げに追従して容易に曲がることになる。この結果、アングル操作の操作性が向上すると共に、１８０°以上というような大きな湾曲角で曲げた時の応力が可撓管部１ａからアングル部１ｂへの移行部に集中するのを抑制できるようになり、挿入部１の耐久性が向上する。
【００２８】また、アングル部１ｂのアングル操作時において、上下方向の湾曲度合いを左右方向の湾曲度合いより大きくするというように、湾曲方向で湾曲角度に差を持たせるように構成した場合には、可撓管部１ａの先端側において、大きく曲がる方向の薄肉化部の厚みをより薄くするということも可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、外皮層の一部に薄肉化部を形成しているので、外皮層をカットするという簡単な加工により可撓管の軸線方向における曲げ方向における可撓性に所望の特性を持たせることができるようになり、しかもこの特性を極めて安定的に保持でき、かつ外皮層の厚みにより硬さ変化を持たせていることから、経時的に特性が変化してしまうおそれはない等の効果を奏する。

【出願人】	【識別番号】０００００５４３０【氏名又は名称】富士写真光機株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１０月２日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】影井俊次
【公開番号】	特開平１１－１０４０６６
【公開日】	平成１１年（１９９９）４月２０日
【出願番号】	特願平９－２８４２８７