JP2013255577A - Tube for endoscope and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内視鏡の内部の管路を形成する内視鏡用チューブおよびその製造方法に関する。例えば、内視鏡の挿入部内に配置されるチャンネルチューブに好適となる内視鏡用チューブおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an endoscope tube that forms a conduit inside an endoscope and a method for manufacturing the same. For example, the present invention relates to an endoscope tube suitable for a channel tube disposed in an insertion portion of an endoscope and a method for manufacturing the same.
従来、内視鏡の内部には、例えば、処置具挿通用などの用途で各種の管路を形成するための内視鏡用チューブが配置されている。
内視鏡の挿入部は、例えば、人体の体腔内の管路形状に合わせて湾曲できるような柔軟性が必要とされるため、挿入部内に配置される内視鏡用チューブにも同様の柔軟性が要求される。
また、このような内視鏡用チューブは、挿入部が湾曲しても挿通物が挿通可能となるように一定以上の管路断面を維持しなければならず、湾曲による座屈が生じないことが求められている。
また、このような内視鏡用チューブは、挿通物との間での摺動抵抗が生じにくいように表面の摩擦抵抗が小さいことも要求され、加えて生体適合性や耐薬品性が必要となることから、フッ素樹脂であるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が用いられることが多い。
このような内視鏡用チューブとして、特許文献1には、外周に断面が弧状の螺旋溝が形成され、この螺旋溝に鋼質線が巻回されたガイドチューブが記載されている。螺旋溝の断面形状は、深さが鋼質線の直径にほぼ等しく、弧の半径は鋼質線の半径よりも大きくなっている。
また、特許文献2には、フッ素樹脂製の内層管の外周に螺旋状溝が刻設され、この螺旋状溝の溝幅寸法および溝深さ寸法よりも小さい線径を有する鋼線が巻回され、これをシリコーンゴムの溶融液中に浸漬して硬化させることで、内層管および鋼線を被覆固定する外層管が形成された内視鏡用鉗子チャンネルチューブが記載されている。
また、特許文献3には、PTFE製のチューブの本体部の外周面上に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部が軸線に沿う方向に交互に現れるように形成され、周回スリット部に完全に埋没されるように金属コイル体が巻き付けられた内視鏡用可撓性チューブが記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an endoscope tube for forming various conduits for uses such as for inserting a treatment instrument is disposed inside an endoscope.
For example, since the insertion portion of the endoscope needs to be flexible so as to be able to bend in accordance with the shape of the duct in the body cavity of the human body, the same flexibility is applied to the endoscope tube arranged in the insertion portion. Sex is required.
In addition, such an endoscope tube must maintain a cross-section of a certain line or more so that an insertion object can be inserted even if the insertion portion is bent, and buckling due to bending does not occur. Is required.
In addition, such an endoscope tube is required to have a low surface frictional resistance so that sliding resistance between the insertion tube and the insertion tube is difficult to occur, and in addition, biocompatibility and chemical resistance are required. Therefore, PTFE (polytetrafluoroethylene) which is a fluororesin is often used.
As such an endoscope tube,
In
Further, in
しかしながら、上記のような従来の内視鏡用チューブおよびその製造方法には以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、螺旋溝の断面形状が、深さが鋼質線の直径にほぼ等しく、弧の半径は鋼質線の半径よりも大きくなっているため、ガイドチューブが変形すると、鋼質線が螺旋溝から容易に外れてしまう。このように鋼質線が螺旋溝から外れた部位では、鋼質線がガイドチューブの補強に役立たないため、座屈しやすくなってしまうという問題がある。
特許文献2に記載の技術では、鋼線の全体が外層管に被覆された状態で螺旋状溝の内部に固定されているため、補強効果は高いものの湾曲抵抗が大きくなる。このため、可撓性が低下してしまうという問題がある。
特許文献3に記載の技術では、金属コイル体は、チューブの本体部に固定されておらず、チューブの本体部が湾曲された際に周回スリット部が閉じることにより金属コイル体がチューブの本体部に保持される構成としている。
しかし、このような構成では、金属コイル体が保持されるのは湾曲の内側のみであり、湾曲の外側においてチューブの本体部の内側への撓みを抑制できないという問題がある。すなわち、湾曲量に応じて、金属コイル体の巻線間隔が広がるため、金属コイル体の表面が周回スリット部の内側面に付勢される。ただし、チューブの本体部の素材がフッ素系樹脂などの潤滑性に優れた素材の場合、摩擦力が小さいため、金属コイル体は周回スリット部の内側面に対して容易に相対移動できる。このため、チューブの本体部の変形を抑制する保持力を得ることは難しい。また、湾曲の内側でも同様に周回スリット部に対して金属コイル体が滑ってしまうおそれがある。
湾曲の内周側に関しては、周回スリット部の深さを深くすることで金属コイル体がすり抜けにくくすることも考えられるが、チューブの本体部の曲げ剛性が大きくなってしまうため湾曲しにくくなるという問題がある。また、外径が大きくなるため、内視鏡の細径化が困難になるという問題がある。
However, the conventional endoscope tube and the manufacturing method thereof have the following problems.
In the technique described in
In the technique described in
In the technique described in
However, in such a configuration, the metal coil body is held only on the inner side of the curve, and there is a problem that bending to the inner side of the main body of the tube cannot be suppressed outside the curve. That is, since the winding interval of the metal coil body is increased according to the amount of bending, the surface of the metal coil body is urged toward the inner surface of the circumferential slit portion. However, when the material of the tube main body is a material having excellent lubricity, such as a fluororesin, the frictional force is small, so that the metal coil body can be easily moved relative to the inner surface of the circular slit portion. For this reason, it is difficult to obtain a holding force that suppresses deformation of the main body of the tube. Moreover, there is a possibility that the metal coil body slides with respect to the circumferential slit portion in the same manner inside the curve.
Regarding the inner circumference side of the curve, it can be considered that the metal coil body does not easily slip through by increasing the depth of the circumferential slit part, but the bending rigidity of the main body part of the tube increases, so that it becomes difficult to bend. There's a problem. Further, since the outer diameter becomes large, there is a problem that it is difficult to reduce the diameter of the endoscope.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、細径であっても座屈しにくく、かつ柔軟性が良好となり、耐久性にも優れる内視鏡用チューブおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an endoscope tube and a method for manufacturing the same that are difficult to buckle, have good flexibility, and have excellent durability even if the diameter is small. The purpose is to provide.
上記の課題を解決するために、本発明の内視鏡用チューブは、内視鏡の内部に管路を形成する内視鏡用チューブであって、前記管路の内面を構成する湾曲可能なチューブ本体と、該チューブ本体の外周部に螺旋状に巻き付けられた金属製のコイル部材と、該コイル部材の巻き線間において、前記コイル部材の線径よりも小さい条間隙間を有する螺旋状に巻き回された状態に形成され、前記チューブ本体の外周面に固定されて該外周面を被覆するとともに、前記外周面から突出された前記コイル部材の表面に沿って、巻きピッチ方向の端部が密着された弾性部材と、を備える構成とする。 In order to solve the above-described problems, an endoscope tube according to the present invention is an endoscope tube that forms a conduit inside an endoscope, and is bendable that constitutes an inner surface of the conduit. Between the tube main body, a metal coil member spirally wound around the outer periphery of the tube main body, and a spiral having a gap between the coil member windings smaller than the wire diameter of the coil member It is formed in a wound state, is fixed to the outer peripheral surface of the tube body and covers the outer peripheral surface, and an end in the winding pitch direction is formed along the surface of the coil member protruding from the outer peripheral surface. And an elastic member in close contact.
また、本発明の内視鏡用チューブでは、前記チューブ本体は、前記弾性部材が固定された外周面よりも内部側に、前記コイル部材の内周側の部位に嵌合する螺旋溝を備えることが好ましい。 In the endoscope tube according to the present invention, the tube main body includes a spiral groove that is fitted on the inner peripheral side of the coil member on the inner side of the outer peripheral surface to which the elastic member is fixed. Is preferred.
また、本発明の内視鏡用チューブでは、前記弾性部材は、ゴム硬度がA20以上A70以下の弾性材料からなることが好ましい。 In the endoscope tube of the present invention, it is preferable that the elastic member is made of an elastic material having a rubber hardness of A20 or more and A70 or less.
また、本発明の内視鏡用チューブでは、前記コイル部材は、前記チューブ本体の非湾曲時に、前記弾性部材が固定された外周面からの突出高さをhとして、(2/3)・h以上、h以下の高さまで、前記弾性部材に覆われていることが好ましい。 In the endoscope tube according to the present invention, when the tube body is not curved, the coil member has a protrusion height from the outer peripheral surface to which the elastic member is fixed as h (2/3) · h As described above, it is preferable that the elastic member is covered to a height of h or less.
また、本発明の内視鏡用チューブでは、前記弾性部材は、ポリウレタン樹脂からなることが好ましい。 In the endoscope tube of the present invention, it is preferable that the elastic member is made of a polyurethane resin.
本発明の内視鏡用チューブの製造方法は、内視鏡の内部に管路を形成する内視鏡用チューブの製造方法であって、前記管路の内面を構成する湾曲可能なチューブ本体の外周部に、金属製のコイル部材を螺旋状に巻き付けるコイル部材巻き付け工程と、硬化時に弾性を発現する液状の硬化性樹脂剤を、前記チューブ本体の外周面および前記コイル部材を被覆する範囲に塗布する硬化性樹脂剤塗布工程と、塗布された前記液状の硬化性樹脂剤を均して、該液状の硬化性樹脂剤の層厚を調整することにより、前記コイル部材の巻き線間において、前記チューブ本体の外周面に固定されて該外周面を被覆するとともに、コイル部材の線径よりも小さい条間隙間を有して螺旋状に巻き回された状態に硬化性樹脂剤を整形する整形工程と、層厚が調整された前記液状の硬化性樹脂剤を、硬化させて前記チューブ本体の外周面に固定する硬化工程と、を備える方法とする。 An endoscopic tube manufacturing method according to the present invention is an endoscopic tube manufacturing method for forming a pipe line inside an endoscope, wherein the bendable tube main body constituting the inner surface of the pipe line is provided. A coil member winding step for spirally winding a metal coil member around the outer periphery, and a liquid curable resin agent that exhibits elasticity at the time of curing are applied to the outer peripheral surface of the tube body and the range covering the coil member The curable resin agent coating step, and the applied liquid curable resin agent, and by adjusting the layer thickness of the liquid curable resin agent, between the windings of the coil member, A shaping step of fixing the outer peripheral surface of the tube main body to cover the outer peripheral surface and shaping the curable resin agent into a spirally wound state having an interstitial gap smaller than the wire diameter of the coil member And the layer thickness is adjusted The curable resin agent of the liquid, the method comprising the curing step, the which is cured to fix the outer peripheral surface of the tube body.
本発明の内視鏡用チューブおよびその製造方法によれば、コイル部材の線径よりも小さい条間隙間を有する螺旋状に巻き回された状態に形成された弾性部材の巻きピッチ方向に隣接する端部が、外周面から突出されたコイル部材の表面に沿って当接されているため、細径であっても座屈しにくく、かつ柔軟性が良好となり、耐久性にも優れるという効果を奏する。 According to the endoscope tube and the manufacturing method thereof of the present invention, it is adjacent to the winding pitch direction of the elastic member formed in a spirally wound state having a gap between the wires smaller than the wire diameter of the coil member. Since the end portion is in contact with the surface of the coil member protruding from the outer peripheral surface, even if it has a small diameter, it is difficult to buckle, has good flexibility, and has excellent durability. .
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。
まず、本発明の実施形態の内視鏡用チューブについて説明する。
図1(a)は、本発明の実施形態の内視鏡用チューブの構成を示す模式的な部分断面図である。図1(b)は、図1(a)におけるA−A断面図である。図2(a)、(b)は、図1(a)におけるB部およびC部の拡大図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, an endoscope tube according to an embodiment of the present invention will be described.
Fig.1 (a) is typical fragmentary sectional drawing which shows the structure of the tube for endoscopes of embodiment of this invention. FIG.1 (b) is AA sectional drawing in Fig.1 (a). 2A and 2B are enlarged views of a portion B and a portion C in FIG.
本実施形態のチャンネルチューブ1(内視鏡用チューブ)は、例えば、内視鏡の内部に管路を形成する管状部材であり、図1(a)、(b)に示すように、チューブ本体2、コイル部材3、および弾性部材4を備える。
なお、チャンネルチューブ1は可撓性を有する部材であり、各構成要素も湾曲変形が可能である。そこで、以下の説明では、特に断らない限り、チャンネルチューブ1の非湾曲時の形状および相対位置関係を説明する。湾曲時の形状や相対位置関係は、必要に応じて説明する。
The channel tube 1 (endoscope tube) of the present embodiment is, for example, a tubular member that forms a conduit inside the endoscope. As shown in FIGS. 1A and 1B, the
The
チューブ本体2は、管路の内面を構成する湾曲可能な管状部材であり、図1(a)、(b)に示すように、内腔を形成する円筒面状の内周面2a(管路の内面)と、内周面2aと同軸の円筒面状の外周面2bとを備える。
外周面2bには、図2(a)に示すように、半径r、深さd2(ただし、0<d2≦r)の円弧状断面を有する螺旋溝2cが形成されている。螺旋溝2cのピッチはpである。
このように、螺旋溝2cの深さd2はr以下であるため、螺旋溝2cの円弧形状は劣弧であり、チューブ本体2の側方に向かって開いた凹溝となっている。
チューブ本体2の材質は、内視鏡の挿入部の湾曲に追従して湾曲可能な可撓性を有し、かつ内周面2a内に挿通される部材、例えば、カテーテルや処置具などに対する摺動抵抗が少ない材質であれば、適宜の材質を採用することができる。
本実施形態では、フッ素樹脂であるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を採用している。
The
As shown in FIG. 2A, a
Thus, since the depth d 2 of the
The material of the
In the present embodiment, PTFE (polytetrafluoroethylene) which is a fluororesin is employed.
コイル部材3は、チャンネルチューブ1が湾曲する際に、チューブ本体2の断面形状の扁平化を抑制して座屈変形を防止するための補強部材であり、チューブ本体2の外周部に螺旋状に巻き付けられている。
本実施形態では、直径2・rの金属素線が、チューブ本体2の螺旋溝2cに嵌り込むように巻き付けられている。
これにより、コイル部材3の内周側の部位である嵌合領域3bが螺旋溝2cに嵌合されている。なお、嵌合領域3bと螺旋溝2cとは、当接されているのみで固定されてはいない。
また、コイル部材3は、チューブ本体2の外周面2bから、突出高さhだけ、突出されている。ここで、h=2・r−d2である。
このようなコイル部材3と螺旋溝2cとの相対位置関係は、チャンネルチューブ1の非湾曲時の状態であり、湾曲時には、それぞれの変形に応じて変化し、嵌合領域3bが、螺旋溝2cから離間して嵌合されなくなる場合もある。
ただし、以下では、このような非湾曲時に螺旋溝2cと嵌合するコイル部材3の表面の部分領域を嵌合領域3bと定義する。また、コイル部材3の表面において、この嵌合領域3bを除く部分領域を突出領域3aと称する。
The
In the present embodiment, a metal wire having a diameter of 2 · r is wound so as to fit into the
Thereby, the fitting area |
In addition, the
Such a relative positional relationship between the
However, below, the partial area | region of the surface of the
このような形状により、螺旋溝2cとの嵌合領域3bの断面形状は半円以下の範囲になっているため、コイル部材3と螺旋溝2cとが、チューブ本体2の径方向(チューブ本体2の中心軸線に直交する方向)において互いに離間する方向に相対移動する場合、コイル部材3は螺旋溝2cによって抜け止めされておらず、容易に離間することができる。
Due to such a shape, the cross-sectional shape of the
コイル部材3に用いる金属素線の材質は、特に限定されないが、本実施形態では、ステンレス鋼線を採用している。
後述するように、本実施形態では、コイル部材3は、チャンネルチューブ1の最外径を規定する部材になっている。このため、周囲に位置する他部材の大きさや形状に応じて、巻きピッチを適宜に設定することで、周囲の他部材とチャンネルチューブ1とが、先にコイル部材3の突出領域3aと接触するようにすることが可能である。これにより、巻線間に配置された後述の弾性部材4との接触を回避させ、弾性部材4の損傷を防止することができる。
例えば、チャンネルチューブ1を内視鏡内に配置して用いる場合、コイル部材3の巻きピッチは、0.5mm以上、1mm以下の範囲であることが好ましい。
巻きピッチが1mmよりも大きいと、特に湾曲時に、湾曲の凸部側でコイル部材3の巻きピッチが大きくなりすぎて、内視鏡内部の他部材が、弾性部材4に接触しやすくなり、弾性部材4が損傷してしまう可能性が出てくる。
巻きピッチが0.5mmよりも狭いと、巻線間が狭くなりすぎて、湾曲に要する力量が高くなりすぎたり、湾曲可能な湾曲半径が大きくなりすぎたりする。
Although the material of the metal strand used for the
As will be described later, in this embodiment, the
For example, when the
If the winding pitch is larger than 1 mm, the winding pitch of the
If the winding pitch is narrower than 0.5 mm, the space between the windings becomes too narrow, and the amount of force required for bending becomes too high, or the bendable bending radius becomes too large.
弾性部材4は、図2(a)に示すように、コイル部材3の巻き線間において、コイル部材2の線径2・rよりも小さい条間隙間部4a(条間隙間)を有する螺旋状に巻き回された状態に形成され、接合面4cにおいてチューブ本体2の外周面2bに固定されている。これにより、弾性部材4は、チューブ本体2の外周面2bを被覆している。
また、弾性部材4は、外周面2bから突出されたコイル部材3の突出領域3aの表面に沿って、巻きピッチ方向の端部4bが密着されている。
このため、コイル部材3の突出領域3aは、弾性部材4の互いに隣接する端部4bによって、条間隙間部4aを除く範囲が被覆されている。
また、コイル部材3は、これら端部4bと螺旋溝2cとで形成される優弧からなる円弧状断面からなる凹所内に嵌め込まれた状態になっており、端部4bにより、チャンネルチューブ1の径方向に抜け止めされた状態になっている。
このため、弾性部材4は、コイル部材3と螺旋溝2cとが径方向に相対移動する場合に、コイル部材3の螺旋溝2cに対する径方向外側への相対移動を抑制する部材になっている。
As shown in FIG. 2A, the
In addition, the
For this reason, the protrusion area |
Moreover, the
For this reason, the
なお、各端部4bとコイル部材3の突出領域3aの表面とは、相対移動可能に密着されていてもよいし、密着状態が固定されていてもよい。
以下では、一例として、密着状態が固定されている場合の例で説明する。
このため、本実施形態では、条間隙間部4aの幅w0(ただし、0≦w0<2・r)は、非湾曲時と湾曲時とで変化することはない。
In addition, each
Hereinafter, as an example, a case where the close contact state is fixed will be described.
For this reason, in this embodiment, the width w 0 (however, 0 ≦ w 0 <2 · r) of the
弾性部材4の外表面4dの外周面2bからの高さは、コイル部材3の突出高さhを超えると、弾性部材4の外面がチャンネルチューブ1の最外面になるため、外表面4dの突出分だけ、チャンネルチューブ1としての外径が大きくなる。これにより、細径の内視鏡に配置しにくくなるため、弾性部材4の外表面4dの外周面2bからの高さは、突出高さh以下であることが好ましい。
ただし、外表面4dの高さは、図2(a)、(b)に示すように、巻きピッチ方向に沿って変化していてもよいし、一定でもよい。
When the height of the
However, the height of the
本実施形態では、外表面4dは、条間隙間部4aを形成する端部4bの先端において外周面2bからの高さが、高さh4b(ただし、h4b≦h)になり、各端部4bの中間部が高さhm(ただし、0<hm<h4b)になるようにしている。
条間隙間部4aの幅w0は、各端部4bの高さh4bが決まると、コイル部材3および螺旋溝2cの形状に応じて決まる。
In the present embodiment, the
When the height h 4b of each end 4b is determined, the width w 0 of the
弾性部材4の外表面4dの高さが一様に高くなると、端部4b近傍でも弾性力が増大するため、コイル部材3の相対移動を抑制する効果が高まる。一方、チャンネルチューブ1の曲げ剛性に寄与する断面積も大きくなるため、チャンネルチューブ1が湾曲しにくくなる。
このため、弾性部材4の外表面4dの高さは、図2(a)、(b)に示すような端部4bの近傍で高くなり、端部4b間の中間部で小さくなるようにすると、チャンネルチューブ1の湾曲が容易でありながら、コイル部材3の相対移動を抑制することができるため好ましい。
したがって、高さh4bは、できるだけ高くすることが好ましく、例えば、コイル部材3の外周面2bからの突出高さhに対して、次式(1)の関係を満足することが好ましく、次式(2)の関係を満足することがより好ましい。
When the height of the
For this reason, the height of the
Therefore, the height h 4b is preferably as high as possible. For example, the height h 4b preferably satisfies the relationship of the following expression (1) with respect to the protrusion height h from the outer
2/3≦h4b/h≦1 ・・・(1)
3/4≦h4b/h≦1 ・・・(2)
2/3 ≦ h 4b / h ≦ 1 (1)
3/4 ≦ h 4b / h ≦ 1 (2)
ここで、h4/h=1場合は、w0=0の場合に相当する。w0=0は、互いに隣接する端部4bの先端部が、接離可能に密接していることを意味しており、この場合の条間隙間部4aは線状の切れ目である。弾性部材4がコイル部材3上で切れ目なく覆っている状態を意味するものではない。
Here, h 4 / h = 1 corresponds to the case of w 0 = 0. w 0 = 0 means that the end portions of the
弾性部材4の材質としては、コイル部材3の相対移動を抑制することができ、かつチューブ本体2を容易に湾曲できる程度の弾性を有する材質であれば特に限定されない。
弾性部材4に好適な材料の例としては、例えば、ゴム硬度がA20以上A70以下の弾性材料を挙げることができる。ここで、ゴム硬度は、JIS6235における「デュロメータ タイプA」のゴム硬度である。
弾性部材4のゴム硬度がA70よりも大きい場合は、後述する湾曲変形に要する力量が大きくなって、チャンネルチューブ1が硬くなる一因となる。
弾性部材4のゴム硬度がA20よりも低い場合、柔らかすぎて、湾曲時に湾曲の凸部側で、コイル部材3を保持できなくなるおそれがある。
弾性部材4の材質の種類としては、例えば、ポリウレタン樹脂、シリコーンゴム、可撓性エポキシ樹脂、ポリオレフィンエラストマー等が好ましい。
このうち、ポリウレタン樹脂は、曲げの繰り返しに対する耐久性が良好であり、耐薬品性も良好である。このため、繰り返しの湾曲動作や内視鏡が曝される消毒などの環境においても、弾性力が劣化しにくいため、特に好ましい。
The material of the
Examples of a material suitable for the
When the rubber hardness of the
When the rubber hardness of the
As a kind of material of the
Among these, polyurethane resins have good durability against repeated bending and good chemical resistance. For this reason, the elastic force hardly deteriorates even in an environment such as a repetitive bending operation or disinfection to which the endoscope is exposed, which is particularly preferable.
次に、チャンネルチューブ1を製造する本実施形態の内視鏡用チューブの製造方法について説明する。
図3は、本発明の実施形態の内視鏡用チューブの製造方法の工程フローを示すフローチャートである。図4は、本発明の実施形態の内視鏡用チューブの製造方法におけるコイル部材巻き付け工程を説明するための工程説明図である。図5(a)、(b)、(c)は、それぞれ、本発明の実施形態の内視鏡用チューブの製造方法における硬化性樹脂剤塗布工程、整形工程、および硬化工程を説明するための工程説明図である。
Next, the manufacturing method of the tube for endoscopes of this embodiment which manufactures the
FIG. 3 is a flowchart showing a process flow of the method for manufacturing an endoscope tube according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a process explanatory diagram for explaining a coil member winding process in the method of manufacturing an endoscope tube according to the embodiment of the present invention. 5 (a), 5 (b), and 5 (c) are diagrams for explaining a curable resin agent application process, a shaping process, and a curing process, respectively, in the endoscope tube manufacturing method of the embodiment of the present invention. It is process explanatory drawing.
チャンネルチューブ1を製造するには、図3に示すように、コイル部材巻き付け工程S1、硬化性樹脂剤塗布工程S2、整形工程S3、および硬化工程S4をこの順に行う。
In order to manufacture the
まず、コイル部材巻き付け工程S1に先だって、チューブ本体2を成形等によって形成する。
本実施形態では、チューブ本体2を形成した後、外周面2bに弾性部材4を接着固定するための表面活性化処理も行う(表面活性化処理工程)。
本工程は、外周面2bに表面活性化処理剤を塗布することにより行う。以上で表面活性化処理工程が終了する。
表面活性化処理剤は、チューブ本体2の材質に応じて適宜のものを採用することができるが、フッ素樹脂の場合の例としては、例えば、活性ナトリウムを含有することでフッ素樹脂の表面活性化するテトラエッチ(登録商標)((株)潤工社製)を挙げることができる。
なお、このような表面活性化処理工程は、コイル部材巻き付け工程S1の前に行うことが好ましいが、後述する硬化性樹脂剤塗布工程S2において、硬化性樹脂剤を塗布する前であれば、いつ行ってもよい。例えば、コイル部材3を巻き付けた後に表面活性化処理工程を行うようにしてもよい。
First, prior to the coil member winding step S1, the
In the present embodiment, after the
This step is performed by applying a surface activation treatment agent to the outer
As the surface activation treatment agent, an appropriate one can be adopted depending on the material of the
In addition, although it is preferable to perform such a surface activation process process before coil member winding process S1, in curable resin agent application | coating process S2 mentioned later, if it is before apply | coating a curable resin agent, when You may go. For example, the surface activation process may be performed after the
次に、コイル部材巻き付け工程S1を行う。本工程は、チューブ本体2の外周部である螺旋溝2cに、コイル部材3となる金属素線を螺旋状に巻き付ける工程である。
チューブ本体2を真直な状態で保持し、巻装装置を用いて、螺旋溝2cに沿って金属素線を巻き付ける。このとき、金属素線は、螺旋溝2c内に嵌り込むように巻き付けていく。このため、金属素線は、螺旋溝2cと密着して嵌合されている。
これにより、図4に示すように、チューブ本体2にコイル部材3が巻き付けられたチューブ組立体1Aが形成される。
以上で、コイル部材巻き付け工程S1が終了する。
Next, coil member winding process S1 is performed. This step is a step of spirally winding a metal strand that becomes the
The tube
Thereby, as shown in FIG. 4, the
Thus, the coil member winding step S1 is completed.
次に、硬化性樹脂剤塗布工程S2を行う。本工程は、図5(a)に示すように、硬化時に弾性を発現する液状の硬化性樹脂剤5を、チューブ本体2の外周面2bおよびコイル部材3を被覆する範囲に塗布する工程である。
すなわち、チューブ組立体1Aの硬化性樹脂剤5を外周面2bから高さH(ただし、H>h)の範囲に塗布する。このとき、螺旋溝2cとコイル部材3とは、密着されているため、硬化性樹脂剤5が螺旋溝2cとコイル部材3との間に侵入することはない。
以上で、硬化性樹脂剤塗布工程S2が終了する。
ここで、硬化性樹脂剤5は、弾性部材4を形成する樹脂を含む液状体であり、例えば、弾性部材4をポリウレタン樹脂で形成する場合には、例えば、2液混合型の熱硬化性ポリウレタン樹脂の液状体、溶剤希釈型熱可塑性ポリウレタン樹脂の液状体などの例を挙げることができる。
Next, curable resin agent application process S2 is performed. In this step, as shown in FIG. 5A, a liquid
That is, the
Above, curable resin agent application | coating process S2 is complete | finished.
Here, the
次に、整形工程S3を行う。本工程は、図5(b)に示すように、塗布された硬化性樹脂剤5を均して、硬化性樹脂剤5の層厚を調整することにより、コイル部材3の巻き線間において、チューブ本体2の外周面2bに固定されて外周面2bを被覆するとともに、コイル部材3の線径2・rよりも小さい条間隙間部4aを有して螺旋状に巻き回された状態に硬化性樹脂剤5を形成する工程である。
本実施形態では、コイル部材3に摺動可能に外嵌され、内周部にコイル部材3の最外部と当接する掻き取り部6aを有する整形治具6を用意し、この整形治具6にチューブ組立体1Aを挿通させる。
整形治具6は、図5(b)に示すように、板状とし、円孔からなる掻き取り部6aを形成した部材を採用することができる。また、整形治具6は、円筒面からなる掻き取り部6aを内周面に備える管状部材としてもよい。
掻き取り部6aの内径は、コイル部材3の巻き付け誤差等を考慮して、コイル部材3と確実に当接する大きさとする。チューブ組立体1Aは弾性変形可能であるため、掻き取り部6aが自然状態の外径よりも多少小径であっても、挿通させることは可能である。
なお、掻き取り部6aは、例えば、ゴムなどの柔軟性を有する材料によって形成すれば、挿通時の抵抗が少なくなるためより好ましい。
これにより、内周面2aから高さh以上に盛り上がって塗布された硬化性樹脂剤5がコイル部材3の外径に合わせて掻き取られ、硬化性樹脂剤5の表面5aがコイル部材3の外径に略揃えられる。
以上で、整形工程S3が終了する。
Next, the shaping step S3 is performed. In this step, as shown in FIG. 5B, the applied
In the present embodiment, a shaping jig 6 that is slidably fitted to the
As shown in FIG. 5B, the shaping jig 6 may be a plate and may be a member formed with a scraping
The internal diameter of the scraping
Note that it is more preferable that the scraping
Thereby, the
Thus, the shaping step S3 is completed.
次に、硬化工程S4を行う。本工程は、層厚が調整された液状の硬化性樹脂剤5を、硬化させてチューブ本体2の外周面2bに固定する工程である。
本工程では、図5(c)に示すように、必要に応じてエネルギーEを供給して、硬化性樹脂剤5を硬化させる。例えば、硬化性樹脂剤5が熱硬化性であれば、加熱を行うことで、エネルギーEとして熱エネルギーを供給する。また、UV硬化性であれば、UV光を照射することで、エネルギーEとして光エネルギーを供給する。
これにより、硬化性樹脂剤5の硬化が開始し、弾性部材4が形成されていく。
Next, the curing step S4 is performed. This step is a step in which the liquid
In this step, as shown in FIG. 5C, energy E is supplied as necessary to cure the
Thereby, hardening of the
このとき、外周面2bが表面活性化処理されているため、外周面2bと接する硬化性樹脂剤5は、硬化の進行とともに外周面2bと接着される。また、硬化性樹脂剤5は、コイル部材3の突出領域3aとも密着しつつ硬化して接着される。これにより、弾性部材4の端部4bが形成される。
このような硬化に際して、硬化性樹脂剤5は体積変化してもよい。例えば、図5(c)には、体積収縮を起こして、弾性部材4の層厚が低減され、端部4bの先端部の位置において、コイル部材3の突出高さhよりも低い高さh4bになっている。弾性部材4の外表面4dは、外周面2bから高さh4b以下の範囲に分布している。
このため、弾性部材4の互いに隣接する端部4bは、頂部Pを挟んで離間され、条間隙間部4aが形成されている。
また、螺旋溝2cはコイル部材3の嵌合領域3bが密着して嵌合されているため、硬化性樹脂剤5が進入せず、また、進入したとしても螺旋溝2cと接着して固定されることはない。このため、チューブ本体2の嵌合領域3bは、螺旋溝2cと固定されておらず、離接可能な状態になっている。
このようにして、硬化性樹脂剤5の硬化が終了すると、チューブ組立体1A上に弾性部材4が形成されて、チャンネルチューブ1が製造される。
At this time, since the outer
During such curing, the
For this reason, the
Further, since the
Thus, when hardening of the
次に、チャンネルチューブ1の作用について説明する。
図6は、本発明の実施形態の内視鏡用チューブの湾曲時の様子を示す模式的な断面図である。図7(a)、(b)は、本発明の実施形態の内視鏡用チューブの湾曲時の凸部および凹部の状態を示す模式的な断面図である。
Next, the operation of the
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state when the endoscope tube according to the embodiment of the present invention is bent. FIGS. 7A and 7B are schematic cross-sectional views showing the state of convex portions and concave portions during bending of the endoscope tube of the embodiment of the present invention.
チャンネルチューブ1は、その構成要素であるチューブ本体2、コイル部材3、および弾性部材4の各構成要素がいずれも弾性変形可能であるため、図6に示すように、外力を加えることで、湾曲させることができる。
このとき、湾曲時の凸部となる図示D部では引張応力が発生し、湾曲時の凹部となる図示E部では圧縮応力が発生する。このため、D部、E部には、それぞれ、矢印a、b方向に変形させる外力が作用している。このため、チャンネルチューブ1の剛性が低くすぎると折れ曲がって座屈することになる。
従来、剛性の高い金属素線で形成されたコイル部材をチューブ本体の外周部に固定することで、チューブ本体の座屈を回避する補強部材として用いることが知られている。このような従来技術によれば、コイル部材とチューブ本体とが一体化されている。このため、剛性が高くなり座屈を防止できるものの、チューブが湾曲しにくくなり湾曲の曲率をあまり小さくできないという問題があった。
Since each of the constituent elements of the tube
At this time, tensile stress is generated in the portion D shown in the drawing, which is a convex portion during bending, and compressive stress is generated in the portion E, which is a concave portion in bending. For this reason, the external force which deform | transforms in the arrow a and b direction is acting on D part and E part, respectively. For this reason, if the rigidity of the
2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that a coil member formed of a highly rigid metal wire is used as a reinforcing member that avoids buckling of a tube body by fixing the coil member to the outer periphery of the tube body. According to such a conventional technique, the coil member and the tube main body are integrated. For this reason, although rigidity became high and buckling could be prevented, there existed a problem that a tube became difficult to curve and the curvature of curvature could not be made small too much.
チャンネルチューブ1では、コイル部材3をチューブ本体2の外周部に巻き回しているものの、コイル部材3とチューブ本体2とは固定されていないため、コイル部材3の嵌合領域3bとチューブ本体2の螺旋溝2cとはチャンネルチューブ1の径方向に離接可能である。
チャンネルチューブ1では、チューブ本体2がチューブ本体2の内周面2aに弾性部材4が固定され、弾性部材4の端部4bがコイル部材3の突出領域3aと接着されているため、コイル部材3とチューブ本体2とは、弾性部材4を介して間接的に接続されている。
In the
In the
このため、湾曲の凸部側では、図7(a)に示すように、コイル部材3と接合されている弾性部材4が弾性変形する結果、チューブ本体2の螺旋溝2cとコイル部材3の嵌合領域3bとが離間して隙間gが形成される。このように、チューブ本体2とコイル部材3とは直接的には接合されていおらず、径方向にも軸方向にも、互いにある程度相対変形が可能になっているため、チューブ本体2がコイル部材3と密着して一体的に変形する場合に比べて、より容易に湾曲変形を起こすことができる。
また、隙間gの大きさは、弾性部材4の弾性復元力と釣り合う一定の限度内に収まるため、隙間gが大きくなりすぎて座屈することはない。
一方、湾曲の凹部側では、図7(b)に示すように、コイル部材3の突出領域3aに対する端部4bから圧縮力が増大し、コイル部材3に対する保持力が高まる結果、チューブ本体2は、コイル部材3と略一体化される。このため、座屈を確実に防止することができる。ただし、図7(b)の図示には表されていないが、湾曲の凹部側でも、螺旋溝2cと嵌合領域3bとは、互いにある程度は、すべり移動することができるため、接合されて完全に一体になっている場合に比べると変形は容易である。すなわち、コイル部材3の巻きピッチ間のチューブ本体2は、湾曲に際して軸方向からコイル部材3に挟まれても内部側にすべり移動して逃げることができる。
また、本実施形態では、非湾曲時に弾性部材4の外表面4dが凹状であるため、湾曲により圧縮されても外表面4dの盛り上がりを抑制することができる。
Therefore, on the convex side of the curve, as shown in FIG. 7A, the
Further, since the size of the gap g falls within a certain limit that balances the elastic restoring force of the
On the other hand, on the concave side of the curve, as shown in FIG. 7B, the compressive force increases from the
Moreover, in this embodiment, since the
また、これらの変形はすべて弾性変形であるため、外力を解除すれば、弾性復元力により、湾曲前の形状に復帰する。このため、繰り返し湾曲させることが可能である。 In addition, since these deformations are all elastic deformations, when the external force is released, the shape before bending is restored by the elastic restoring force. For this reason, it is possible to bend repeatedly.
このように、チャンネルチューブ1では、コイル部材3とチューブ本体2とが固定されている場合に比べると、湾曲の凸部側において、湾曲変形に費やされる仕事が減少するため、座屈を起こすことなくより容易に湾曲させることができる。すなわち、同一の外力であれば、より小径に湾曲することが可能である。
また、チャンネルチューブ1の外径は、座屈防止に必要なコイル部材3の外径を超えないため、細径化が可能である。このため、チャンネルチューブ1を用いる内視鏡の細径化も可能である。
したがって、チャンネルチューブ1は、細径であっても座屈しにくく、かつ柔軟性が良好になっている。
また、このようにチャンネルチューブ1の柔軟性が良好であると、内視鏡の挿入部の湾曲やねじれに対応して、チャンネルチューブ1が容易に追従して変形できるため、内視鏡内部の他部材との当たりも弱くなるため、他部材を傷めることを抑制できる。
Thus, in the
Moreover, since the outer diameter of the
Therefore, the
In addition, when the flexibility of the
また、チャンネルチューブ1において、最大外径となるのは、コイル部材3の頂部Pであり、弾性部材4は、径方向内側に凹んだ状態である。このため、チャンネルチューブ1が内視鏡内部に配置されたとき、チャンネルチューブ1の周囲の他の部材は、条間隙間部4a間に露出するコイル部材3の突出領域3aと接触することが多く、弾性部材4と接触することは少なくなる。このため、このような他の部材との接触により弾性部材4が損傷するおそれが少なくなり、そのような損傷により弾性部材4の破片が内視鏡内に飛散することも防止することができる。このため、チャンネルチューブ1およびこれを用いる内視鏡の耐久性を向上することができる。
In the
また、本実施形態では、チューブ本体2上に螺旋溝2cを設け、螺旋溝2cにコイル部材3を嵌合させているため、湾曲を繰り返しても、少なくとも凹部側では、螺旋溝2cとコイル部材3の嵌合領域3bとが嵌合している。このため、コイル部材3が、チャンネルチューブ1の軸方向にずれることないため、コイル部材3を安定して保持することができる。
Moreover, in this embodiment, since the
[第1変形例]
次に、上記実施形態の第1変形例のチャンネルチューブについて説明する。
図8は、本発明の実施形態の第1変形例の内視鏡用チューブの湾曲時の凸部状態を示す模式的な断面図である。
[First Modification]
Next, the channel tube of the 1st modification of the said embodiment is demonstrated.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a convex state when the endoscope tube according to the first modification of the embodiment of the present invention is bent.
本変形例のチャンネルチューブ11(内視鏡用チューブ)は、図1に示すように、上記実施形態のチャンネルチューブ1とまったく同様な構成を有しており、弾性部材4の端部4bとコイル部材3の突出領域3aとが接着されておらず、相対移動可能である点のみが異なる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 1, the channel tube 11 (endoscope tube) of this modification has the same configuration as the
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
チャンネルチューブ11は、弾性部材4の材質として、コイル部材3と良好に接着されない材質を用いる点以外は、上記実施形態と同様にして製造することができる。
また、コイル部材3の表面に、例えば、フッ素化シランカップリング処理やフッ素樹脂コート、オレフィン樹脂コート等の表面処理を行って、接着を防止してもよい。
The
Further, the surface of the
このようなチャンネルチューブ11を湾曲させると、コイル部材3は、弾性部材4の端部4bに対して滑って相対移動することが可能となる。このため、湾曲の凸部では、図8に示すように、コイル部材3が互いに隣接する端部4b同士の間に食い込むような相対移動が可能となる。このため、湾曲に伴って、条間隙間部4aの幅が、幅w0からw1(ただし、w0<w1<2・r)に増大する。
これにより、螺旋溝2cと突出領域3aとの間の隙間gが、上記実施形態の場合に比べて大きくなる。
本変形例では、弾性部材4の弾性係数や摩擦係数に応じて、端部4bの高さh4bを適宜設定することにより、コイル部材3を抜け止めすることが可能となる。
When such a
Thereby, the clearance gap g between the
In this modification, the
また、以上の変形はすべて弾性変形であるため、外力を解除すれば、弾性復元力により、湾曲前の形状に復帰する。その際、各端部4bは、コイル部材3を螺旋溝2c側に押し込む弾性復元力を発生させるとともに端部4bの湾曲形状がコイル部材3を移動させるガイド面になっているため、コイル部材3を湾曲前の位置まで確実に押し戻すことができる。したがって、チャンネルチューブ11は繰り返し湾曲させることが可能である。
このように、本変形例のチャンネルチューブ11によれば、上記実施形態と同様に、細径であっても座屈しにくい。上記実施形態に比べて、柔軟性がより良好になっている。
Further, since all of the above deformations are elastic deformations, when the external force is released, the shape before bending is restored by the elastic restoring force. At this time, each
Thus, according to the
[第2変形例]
次に、上記実施形態の第2変形例のチャンネルチューブについて説明する。
図9(a)、(b)は、本発明の実施形態の第2変形例の内視鏡用チューブの主要部の構成を示す模式的な断面図、およびその製造方法における整形工程を説明するための工程説明図である。
[Second Modification]
Next, the channel tube of the 2nd modification of the said embodiment is demonstrated.
FIGS. 9A and 9B are schematic cross-sectional views showing the configuration of the main part of the endoscope tube of the second modified example of the embodiment of the present invention, and a shaping process in the manufacturing method thereof. It is process explanatory drawing for this.
本変形例のチャンネルチューブ21(内視鏡用チューブ)は、図9(a)に示すように、上記実施形態のチャンネルチューブ1の弾性部材4に代えて、弾性部材24を備える。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 9A, the channel tube 21 (endoscope tube) of the present modification includes an
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
弾性部材24は、上記実施形態の弾性部材4の端部4bに代えて、端部4bと外周面2bからの高さがh24bである端部24bを備える。これにより、条間隙間部24aの幅はw1になっている。高さh24bの好適な寸法範囲は、上記実施形態の高さh4bと同様である。
上記実施形態で説明した整形工程S3では、硬化性樹脂剤5を、整形治具6によって、コイル部材3の頂部Pですり切ることにより硬化前の硬化性樹脂剤5の層厚をhとしている。このため、硬化後の端部4bの高さh4b、および条間隙間部4aの幅w0は、硬化性樹脂剤5の表面張力や硬化時の収縮率によって決まっていた。
本変形例の弾性部材24では、上記実施形態の整形工程S3のみに変形を施した製造方法によって製造しているため、上記実施形態と同様の硬化性樹脂剤5を用いても、端部24bの高さh24bは自由に設定することができる。
The
In the shaping step S3 described in the above embodiment, the layer thickness of the
Since the
チャンネルチューブ21を製造するには、上記実施形態と同様にして、コイル部材巻き付け工程S1、硬化性樹脂剤塗布工程S2を行う。
次に、本変形例の整形工程S3では、整形治具6に代えて、図9(b)に示す整形治具26を用いる。
整形治具26は、チューブ組立体1Aにおいて互いに隣接するコイル部材3の突出領域3aに密着して当接する円弧状のコイル密着部26aと、コイル密着部26aをコイル部材3の突出領域3aに密着させたときに、互いに隣接するコイル部材3の内側および外側において、外周面2bと一定の間隔h26bをあけて対向する直線状の掻き取り部26bとを備える。ここで、間隔h26bは、硬化性樹脂剤5の硬化時に弾性部材24の端部24bの外周面2bからの高さがh24bとなるように、硬化性樹脂剤5の収縮率等を考慮して決めた寸法である。
本工程では、整形治具26の各コイル密着部26aをコイル部材3の側方(図示上側)から互いに隣接するコイル部材3の突出領域3aに密着させ、コイル部材3をガイドとして、チューブ組立体1Aの中心軸線回りに旋回させる。これにより、硬化性樹脂剤5が掻き取り部26bによって均される。これにより、硬化性樹脂剤5は、互いに隣接するコイル部材3の突出領域3aの間において外周面2bからの高さがh26bの表面5aを有する層状に整形される。
チューブ組立体1A上のすべての硬化性樹脂剤5がこのように整形されたら、本変形例の整形工程S3が終了する。
In order to manufacture the
Next, in the shaping step S3 of this modification, a shaping
In the
In this step, each
When all of the
次に、上記実施形態と同様の硬化工程S4を行うことにより、チャンネルチューブ21が製造される。
Next, the
本変形例の製造方法によれば、整形治具26を用いて硬化性樹脂剤5をコイル部材3の巻線方向にすり切って整形するため、必要に応じて整形治具26の形状を変えることにより、チャンネルチューブ21における弾性部材24の層厚や端部24bの高さを変えることができる。
According to the manufacturing method of this modification, the
[第3変形例]
次に、上記実施形態の第3変形例のチャンネルチューブについて説明する。
図10は、本発明の実施形態の第3変形例の内視鏡用チューブの主要部の構成を示す模式的な断面図である。
[Third Modification]
Next, the channel tube of the 3rd modification of the said embodiment is demonstrated.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of an endoscope tube according to a third modification of the embodiment of the present invention.
本変形例のチャンネルチューブ31(内視鏡用チューブ)は、図10に示すように、上記実施形態のチャンネルチューブ1のチューブ本体2、弾性部材4に代えて、チューブ本体32、弾性部材34を備える。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 10, the channel tube 31 (endoscope tube) of the present modification includes a
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
チューブ本体32は、上記実施形態のチューブ本体2から螺旋溝2cを削除した円管状部材である。
このため、本変形例では、コイル部材3は、チューブ本体32の外周面2b上に巻き付けられており、コイル部材3は、コイル部材3と外周面2bとの当接部32cを除く表面が、外周面2b上に突出されている。
当接部32cは、チューブ本体32の外周面2bが弾性変形することによりコイル部材3の表面に密着する微小円弧がコイル部材3の旋回方向に沿って螺旋状に延ばされた、略線状の領域である。このため、コイル部材3の外周面は略全体が突出領域3aであり、突出高さhは、略2・rである。
また、コイル部材3と外周面2bとの間には、このような当接部32cが形成されているため、硬化性樹脂剤5が塗布された場合に、硬化性樹脂剤5が、当接部32cにおけるコイル部材3と外周面2bとの間に侵入することはない。
The
For this reason, in this modification, the
The
Moreover, since such a
弾性部材34は、コイル部材3の突出高さが変更されていることに伴って、外周面2bからの高さがh34bとされた端部34bを備える。これにより、条間隙間部34aの幅はw2になっている。高さh34bの好適な寸法範囲は、上記実施形態の高さh4bと同様である。
弾性部材4の端部34bは、上記実施形態と同様に、コイル部材3と接着されていてもよいが、上記第1変形例のように、コイル部材3と接着されていなくてもよい。
本変形例の端部34bは、コイル部材3が螺旋溝2cに嵌合される場合に比べて、コイル部材3との接触面積が大きくなるため、コイル部材3と接着しない場合にも、良好な保持力を保ちやすい。
The
The
The
このような構成のチャンネルチューブ31は、チューブ本体2に代えて、チューブ本体32を用いることを除けば、上記の実施形態、第1変形例、第2変形例のいずれに説明した製造方法によって製造することができる。
The
本変形例のチャンネルチューブ31によれば、コイル部材3の外径以下の範囲で、弾性部材34の端部34bによって保持され、コイル部材3とチューブ本体32とは、直接的に固定されていないため、上記実施形態と同様に、細径であっても座屈しにくく、かつ柔軟性が良好になっている。
また、本変形例によれば、チューブ本体32が螺旋溝2cを有さず、このためコイル部材3を螺旋溝2cに合わせて巻き付ける必要もないため、製造工程が簡略化され、より安価に製造することが可能である。
また、チャンネルチューブ31の用途に応じて、コイル部材3の巻きピッチ変えたり、チャンネルチューブ31の軸方向にわたってコイル部材3の巻きピッチを変えることで、軸方向の柔軟性を場所によって変えることが容易である。
According to the
Moreover, according to this modification, since the tube
Moreover, the flexibility of the axial direction can be easily changed depending on the place by changing the winding pitch of the
なお、上記の実施形態および各変形例の説明では、内視鏡用チューブの一例として、チャンネルチューブの場合の例で説明したが、内視鏡用チューブは、内視鏡の内部に管路を形成するチューブであればよく、チャンネルチューブには限定されない。例えば、内視鏡内で水や空気を供給するチューブや光ファイバーなどの光伝送体を保護するチューブなどであってもよい。 In the description of the above-described embodiment and each modification, the example in the case of the channel tube has been described as an example of the endoscope tube. However, the endoscope tube has a pipe line inside the endoscope. Any tube may be used as long as it is formed, and the present invention is not limited to a channel tube. For example, a tube for supplying water or air in an endoscope, a tube for protecting an optical transmission body such as an optical fiber, or the like may be used.
また、上記の実施形態および各変形例の説明では、内視鏡用チューブの外径を必要最小限度にするため、弾性部材の端部が、コイル部材の突出高さを超えない場合の例で説明したが、コイル部材の線径よりも小さい条間隙間が形成されていれば、弾性部材の端部が、コイル部材の頂部よりも径方向外方に突出した構成としてもよい。
このような構成の内視鏡用チューブは、例えば、上記第2変形例の整形治具26において、コイル密着部26aが、コイル部材の頂部近傍のみに当接する形状として、整形工程を行うことにより製造することができる。
Moreover, in the description of the above-described embodiment and each modification example, in order to minimize the outer diameter of the endoscope tube, it is an example in which the end portion of the elastic member does not exceed the protruding height of the coil member. As described above, the end of the elastic member may protrude outward in the radial direction from the top of the coil member as long as a gap between the lines smaller than the wire diameter of the coil member is formed.
The endoscope tube having such a configuration is obtained by performing a shaping process, for example, in the shaping
また、上記の実施形態および各変形例の説明では、コイル部材3を巻き付ける前に表面活性化処理工程を行う場合において、チューブ本体2全体を表面活性化処理してからコイル部材3を巻き付ける場合の例で説明したが、螺旋溝2cをマスクして表面活性化処理を行うようにしてもよい。
Moreover, in description of said embodiment and each modification, when performing the surface activation process before winding the
また、上記の実施形態および各変形例の説明では、表面活性化処理を行って弾性部材とチューブ本体とを密着させる場合の例で説明したが、弾性部材およびチューブ本体の材質によって、表面活性化処理を行わなくても、良好に接着できる場合には、表面活性化処理を行わなくてもよい。
また、表面活性化処理以外の手段によって接着強度を向上させるようにしてもよい。
Further, in the description of the above-described embodiment and each modification, an example in which the surface activation process is performed to bring the elastic member and the tube main body into close contact with each other is described. If the bonding can be performed satisfactorily without performing the treatment, the surface activation treatment may not be performed.
Further, the adhesive strength may be improved by means other than the surface activation treatment.
また、上記第2変形例の説明では、整形治具26の掻き取り部26bの形状が直線状の場合の例で説明したが、掻き取り部26bは、例えば、凸円弧、凹円弧などの湾曲形状を採用することも可能である。この場合、弾性部材の層厚を巻線ピッチ方向において適宜変化させること可能となる。
In the description of the second modified example, the scraping
また、上記第2変形例の説明では、板状の整形治具26をコイル部材3に沿って旋回させて整形工程を行う場合の例で説明したが、例えば、整形治具26と同様な軸方向に沿う断面を有することにより、コイル部材3に螺合する螺旋溝形状を有する筒状部材を用い、その内周面によって余分な硬化性樹脂剤5をかきとるようにしてもよい。
In the description of the second modified example, the example in which the shaping process is performed by turning the plate-shaped
また、上記の各実施形態および各変形例で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。 In addition, all the components described in the above embodiments and modifications can be implemented by being appropriately combined or deleted within the scope of the technical idea of the present invention.
次に、上記実施形態に対応する具体的な実施例について、比較例とともに説明する。下記の表1に、実施例1〜7と比較例1、2との製造条件、およびその評価結果について、まとめて示す。 Next, specific examples corresponding to the above embodiment will be described together with comparative examples. Table 1 below summarizes the manufacturing conditions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 and the evaluation results thereof.
[実施例1]
実施例1のチャンネルチューブ1は、チューブ本体2として、外径4mm、肉厚0.3mのPTFE製の円管状のチューブを用いた。螺旋溝2cは、溝半径が0.125mm、溝深さd2が0.125mm、溝ピッチが0.7mmである。
コイル部材3は、線径0.25mmのステンレス鋼からなる金属素線を螺旋溝2cに嵌合するように巻き付けて形成した。このため、コイル部材3のコイルピッチは、螺旋溝2cの溝ピッチと等しい。
硬化性樹脂剤5としては、熱硬化性ポリウレタン樹脂であるサンユレック(株)製2液混合型液状ポリウレタン樹脂UE−947(商品名)を採用し、硬化工程S4では、80℃で2時間の加熱を行った。これにより、形成された弾性部材4は、ゴム硬度がA50、端部4bの高さh4b(表1では被覆高さ)は、コイル部材3の突出高さの3/4(=0.75)倍であった。
また、コイル部材3となる金属素線を巻装する前にテトラエッチ(登録商標)を用いた表面活性化処理を行ったため、弾性部材4とチューブ本体2の内周面2aとは接着固定されている。
[Example 1]
In the
The
As the
In addition, since the surface activation process using Tetraetch (registered trademark) is performed before winding the metal wire to be the
[実施例2〜7]
実施例2は、螺旋溝2cの溝ピッチを0.5mmに変えた点のみが実施例1と異なる。
実施例3は、硬化性樹脂剤5として、熱硬化性ポリウレタン樹脂であるサンユレック(株)製2液混合型ポリウレタン樹脂UE−392(商品名)を採用することにより、弾性部材4のゴム硬度をA70にした点のみが実施例1と異なる。
実施例4は、螺旋溝2cの溝ピッチを0.4mmに変えた点のみが実施例1と異なる。
実施例5は、硬化性樹脂剤5として、溶剤希釈型熱可塑性ポリウレタンを用いることにより、ゴム硬度A89とした点のみが実施例1と異なる。
実施例6は、硬化性樹脂剤5として、熱硬化性ポリウレタン樹脂であるサンユレック(株)製2液混合型ポリウレタン樹脂UE−921(商品名)を採用することにより、弾性部材4のゴム硬度をA20にした点のみが実施例1と異なる。
実施例7は、第2変形例の製造方法を用いて、端部4bの高さh4bを、80μmとして、コイル部材3の突出高さの約2/3(=0.66)倍にした点のみが実施例1と異なる。
[Examples 2 to 7]
Example 2 is different from Example 1 only in that the groove pitch of the
In Example 3, the rubber hardness of the
Example 4 is different from Example 1 only in that the groove pitch of the
Example 5 is different from Example 1 only in that rubber hardness A89 is obtained by using solvent-diluted thermoplastic polyurethane as the
In Example 6, the rubber hardness of the
In Example 7, using the manufacturing method of the second modification, the height h 4b of the end portion 4b is set to 80 μm, and is about 2/3 (= 0.66) times the protruding height of the
[比較例1、2]
比較例1は、実施例1の弾性部材4を除去した場合の例である。このため、比較例1は、チューブ組立体1Aと同じものである。
比較例2は、実施例1において、表面活性化処理を省略することにより、弾性部材4とチューブ本体2の外周面2bとが接着されていない場合の例である。
[Comparative Examples 1 and 2]
Comparative Example 1 is an example when the
The comparative example 2 is an example in which the
[評価方法]
これら実施例、比較例について、押下力評価、繰り返し曲げ評価、湾曲形状の観察を行った。
図11は、実施例におけるゴム硬度と押下力との関係を示すグラフである。横軸はゴム硬度、縦軸は押下力(N)を示す。図12は、実施例におけるコイルピッチと押下力との関係を示すグラフである。横軸はコイルピッチ(mm)、縦軸は押下力(N)を示す。
[Evaluation method]
For these examples and comparative examples, pressing force evaluation, repeated bending evaluation, and observation of the curved shape were performed.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between rubber hardness and pressing force in Examples. The horizontal axis represents rubber hardness, and the vertical axis represents pressing force (N). FIG. 12 is a graph showing the relationship between the coil pitch and the pressing force in the example. The horizontal axis indicates the coil pitch (mm), and the vertical axis indicates the pressing force (N).
押下力評価は、各実施例、各比較例のチャンネルチューブのサンプルを100mm間隔に配置された支点上に配置し、支点間の中心位置を押下して、三点曲げを行い、サンプルを25mmたわませるのに要した押圧力(N)を測定した。
この結果は、表1に示すように、実施例1〜7が、それぞれ0.8N、0.88N、0.98N、1.27N、1.96N、0.78N、0.80N、比較例1、2が、0.78N、0.78Nであった。
各実施例の押下力は、弾性部材4を有しない比較例1、弾性部材4が接着されていない比較例2の押下力以上になっているが、2N以下の範囲に収まっているため、実用上問題ない柔軟性を有している。
In the pressing force evaluation, the channel tube samples of each example and each comparative example were placed on fulcrums arranged at intervals of 100 mm, the center position between the fulcrums was pushed, three-point bending was performed, and the sample was 25 mm. The pressing force (N) required for wobbling was measured.
As shown in Table 1, the results are shown in Table 1. Examples 1 to 7 were 0.8N, 0.88N, 0.98N, 1.27N, 1.96N, 0.78N, 0.80N, and Comparative Example 1, respectively. 2 was 0.78N and 0.78N.
The pressing force of each example is equal to or greater than the pressing force of Comparative Example 1 having no
また、ゴム硬度の条件のみが異なる実施例6、1、3、5の押下力を比較すると、図11に示すような変化を示しており、ゴム硬度がA70を超えると押下力が格段に大きくなっていることが分かる。このため、より好適なゴム硬度の範囲は、A20以上A70以下の範囲であることが分かる。 Further, when the pressing forces of Examples 6, 1, 3, and 5 differing only in the rubber hardness conditions are compared, a change as shown in FIG. 11 is shown. When the rubber hardness exceeds A70, the pressing force is remarkably large. You can see that For this reason, it turns out that the range of more suitable rubber hardness is the range of A20 or more and A70 or less.
また、コイル部材3のコイルピッチのみが異なる実施例4、5、1の押下力を比較すると、図12に示すような変化を示しており、コイルピッチが0.5mm未満であると押下力が格段に大きくなっていることが分かる。このため、より好適なコイルピッチの範囲は、0.5mm以上であることが分かる。
Moreover, when the pressing force of Example 4, 5, 1 from which only the coil pitch of the
繰り返し曲げの評価は、実施例1と比較例1、2のチャンネルチューブのサンプルを直径20mmのステンレス棒をガイドとして、真直状態から180°に屈曲させる繰り返し曲げを行った。この結果、表1に記載したように、実験例1では、良好であったため「◎」(good)と評価できたのに対して、比較例1、2は、良好な結果が得られず「×」(not good)と評価した。
すなわち、実施例1のサンプルでは、1万回の繰り返し曲げ後でも、サンプルの外観上での変化は全く見られなかった。このため、実施例1のサンプルは繰り返し湾曲されても弾性部材からなる外周の被覆層が損傷する可能性を抑制できていることが分かる。
これに対して、比較例1のサンプルでは、繰返し曲げをした湾曲部で、コイルが溝から外れ、コイル線が寄っている箇所が発生していた。この部分は、コイルによるチューブの座屈抑制がされない恐れがあった。
また、比較例2のサンプルでは、同様にして1000回曲げたところで、コイル部材3から弾性部材4が部分的に剥がれ、さらに弾性部材4が部分的に剥落していることが確認されたため、試験を中断した。
このように、比較例1、2では、実施例1と比べると、繰り返しの曲げ試験による耐性が格段に劣っていた。
Evaluation of repeated bending was performed by repeatedly bending the channel tube samples of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 from a straight state to 180 ° using a stainless steel rod having a diameter of 20 mm as a guide. As a result, as described in Table 1, in Experimental Example 1, since it was good, it could be evaluated as “good” (good), whereas in Comparative Examples 1 and 2, good results could not be obtained. “×” (not good).
That is, in the sample of Example 1, no change in the appearance of the sample was seen even after repeated bending 10,000 times. For this reason, even if the sample of Example 1 is repeatedly curved, it turns out that the possibility that the outer peripheral coating layer made of an elastic member is damaged can be suppressed.
On the other hand, in the sample of Comparative Example 1, a portion where the coil was removed from the groove and the coil wire was offset was generated in the curved portion that was repeatedly bent. This portion may not be able to suppress the buckling of the tube by the coil.
Further, in the sample of Comparative Example 2, it was confirmed that the
Thus, in Comparative Examples 1 and 2, compared to Example 1, the resistance by repeated bending tests was significantly inferior.
湾曲形状の観察では、各実施例について、湾曲半径10mmまで湾曲させて、コイル部材3が弾性部材4から飛び出して外れるなどの不具合が生じていないか確認したところ、実施例1〜6では、いずれもコイル部材3が外れたり、位置ずれを起こしたりしたものはなかった。
実施例7では、端部4bの高さは相対的に低いため、湾曲半径が12mm以下になったとき、湾曲の凸部において、コイル部材3の一部が端部4bから外れて弾性部材4の外方に突出した。ただし、この場合でも、コイル部材3が飛び出したのは一部のみであるため、チューブ本体2が座屈することなくさらに湾曲半径10mmまで湾曲させることが可能であった。また、真直状態に戻していくと、コイル部材3は端部4bの間に戻って初期状態に復帰した。
In the observation of the curved shape, each example was bent to a bending radius of 10 mm, and it was confirmed whether there was a problem such as the
In Example 7, since the height of the
1、11、21、31 チャンネルチューブ(内視鏡用チューブ)
1A チューブ組立体
2、32 チューブ本体
2a 内周面(管路の内面)
2b 外周面
2c 螺旋溝
3 コイル部材
3a 突出領域
3b 嵌合領域
4、24、34 弾性部材
4a、24a、34a 条間隙間部(条間隙間)
4b、24b、34b 端部
4c 接合面
5 硬化性樹脂剤
g 隙間
h 突出高さ
S1 コイル部材巻き付け工程
S2 硬化性樹脂剤塗布工程
S3 整形工程
S4 硬化工程
1, 11, 21, 31 Channel tube (Endoscope tube)
2b Outer
4b, 24b,
Claims (6)
前記管路の内面を構成する湾曲可能なチューブ本体と、
該チューブ本体の外周部に螺旋状に巻き付けられた金属製のコイル部材と、
該コイル部材の巻き線間において、前記コイル部材の線径よりも小さい条間隙間を有する螺旋状に巻き回された状態に形成され、前記チューブ本体の外周面に固定されて該外周面を被覆するとともに、前記外周面から突出された前記コイル部材の表面に沿って、巻きピッチ方向の端部が密着された弾性部材と、
を備えることを特徴とする内視鏡用チューブ。 An endoscope tube that forms a conduit inside the endoscope,
A bendable tube body constituting the inner surface of the conduit;
A metal coil member spirally wound around the outer periphery of the tube body;
Between the windings of the coil member, it is formed in a spirally wound state having a gap between the coil members that is smaller than the wire diameter of the coil member, and is fixed to the outer peripheral surface of the tube body to cover the outer peripheral surface And along the surface of the coil member protruding from the outer peripheral surface, an elastic member having an end in the winding pitch direction adhered thereto,
An endoscope tube comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用チューブ。 2. The internal view according to claim 1, wherein the tube main body includes a spiral groove that is fitted to an inner peripheral side portion of the coil member on an inner side than an outer peripheral surface to which the elastic member is fixed. Mirror tube.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の内視鏡用チューブ。 3. The endoscope tube according to claim 1, wherein the elastic member is made of an elastic material having a rubber hardness of A20 or more and A70 or less.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の内視鏡用チューブ。 When the tube main body is not curved, the coil member has a protrusion height from the outer peripheral surface to which the elastic member is fixed to h, and the height of the coil member is (2/3) · h to h. The endoscope tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the tube is covered.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の内視鏡用チューブ。 The endoscope tube according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic member is made of polyurethane resin.
前記管路の内面を構成する湾曲可能なチューブ本体の外周部に、金属製のコイル部材を螺旋状に巻き付けるコイル部材巻き付け工程と、
硬化時に弾性を発現する液状の硬化性樹脂剤を、前記チューブ本体の外周面および前記コイル部材を被覆する範囲に塗布する硬化性樹脂剤塗布工程と、
塗布された前記液状の硬化性樹脂剤を均して、該液状の硬化性樹脂剤の層厚を調整することにより、前記コイル部材の巻き線間において、前記チューブ本体の外周面に固定されて該外周面を被覆するとともに、コイル部材の線径よりも小さい条間隙間を有して螺旋状に巻き回された状態に硬化性樹脂剤を整形する整形工程と、
層厚が調整された前記液状の硬化性樹脂剤を、硬化させて前記チューブ本体の外周面に固定する硬化工程と、
を備えることを特徴とする内視鏡用チューブの製造方法。 A method of manufacturing an endoscope tube for forming a pipe line inside an endoscope,
A coil member winding step of spirally winding a metal coil member around the bendable tube body constituting the inner surface of the pipe line;
A curable resin agent application step of applying a liquid curable resin agent that exhibits elasticity at the time of curing to a range covering the outer peripheral surface of the tube body and the coil member;
By leveling the applied liquid curable resin agent and adjusting the layer thickness of the liquid curable resin agent, it is fixed to the outer peripheral surface of the tube body between the windings of the coil member. A shaping step of covering the outer peripheral surface and shaping the curable resin agent into a spirally wound state having a gap between the wires smaller than the wire diameter of the coil member;
A curing step of curing and fixing the liquid curable resin agent having the adjusted layer thickness to the outer peripheral surface of the tube body;
A method for manufacturing an endoscope tube, comprising:
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