内視鏡用可撓性チューブ
【課題】チューブ外面の摩擦抵抗増大やチューブ外径の増大を防ぎつつ、高い座屈防止性能が得られる内視鏡用可撓性チューブを得る。
【解決手段】管状をなすチューブ体の外周面に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部を該チューブ体の軸線方向に交互に形成し、チューブ体の外側に、周回リブ状部の間に位置させて、周回スリット部の開口部に対して接離可能に支持される金属コイル体を設け、チューブ体を曲げたとき、湾曲内側部分に作用する軸線方向の圧縮応力によって、周回スリット部を挟んで隣り合う周回リブ状部が当接して曲げの中心部方向への分力を生じさせると共に、金属コイル体がチューブ体の外面に当接して拡径方向への変形を規制することを特徴とした内視鏡用可撓性チューブ。
【解決手段】管状をなすチューブ体の外周面に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部を該チューブ体の軸線方向に交互に形成し、チューブ体の外側に、周回リブ状部の間に位置させて、周回スリット部の開口部に対して接離可能に支持される金属コイル体を設け、チューブ体を曲げたとき、湾曲内側部分に作用する軸線方向の圧縮応力によって、周回スリット部を挟んで隣り合う周回リブ状部が当接して曲げの中心部方向への分力を生じさせると共に、金属コイル体がチューブ体の外面に当接して拡径方向への変形を規制することを特徴とした内視鏡用可撓性チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内視鏡内に配設される可撓性チューブに関する。
【背景技術】
【0002】
内視鏡内には処置具挿通用や流体流通用(吸引、送気、送水用)といった様々な用途で、各種の管路が配設されている。こうした管路として用いられるチューブは、内視鏡の挿入部に対応する可撓性を有すること、他の内視鏡内蔵物やチューブ内の挿入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が要求され、好適な材質としてPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が知られている。
【0003】
ところで、PTFEなどで形成され可撓性を有するチューブであっても、所定以上の曲げ応力が作用した場合には座屈する可能性がある。図1は座屈の発生メカニズムを示したものであり、同図の上段はチューブ10の軸線方向に沿う断面、同図の下段はチューブ10の径方向の断面である。図1における(a)の直線状態から(b)の上段のようにチューブ10が曲げられていくと、曲げの内側には軸線方向への圧縮応力S1が作用し、曲げの外側には軸線方向への引張応力S2が作用する。これらの応力は同時に、図1(b)の下側のようにチューブ断面を扁平させる力S3、S4となる。そして、扁平させる力と圧縮応力の加算した力が一定値を超えたとき、図1(c)のようにチューブ10の強度バランスが失われ、曲げの内側部分が折れ曲がるようにして座屈してしまう。
【0004】
このようなチューブの座屈を防ぐ座屈防止構造として、図2のように、チューブ本体11の外周面に形成した螺旋溝12に対して金属製コイル13を巻き付けて、その外層に接着剤14を被覆させたものや、図3のように、接着剤に代えて金属製コイル13の外側に別のチューブ15を被覆させたものが知られている。前者のタイプとして特許文献1、後者のタイプとして特許文献2などがある。チューブ11の外面に螺旋溝12を形成するための手法としては、切削加工や、特許文献3のように線材をコイル状に巻き付けて加熱変形させる手法が知られている。
【特許文献1】実開平4-47402号公報
【特許文献2】特開平6-189898号公報
【特許文献3】特許第2966559号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
先に挙げたような従来の座屈防止構造では、金属製コイルのずれを防止するための接着剤や別体のチューブといった被覆層がチューブ外面の摩擦抵抗を増大させ、PTFEのように摩擦抵抗の小さい材質でチューブを形成した効果を減じてしまうおそれがある。また、こうした被覆層を設けることによってチューブ外径が太くなり、他の内視鏡内蔵物との干渉が生じやすくなる。また、PTFEは接着性が低いため、特許文献1では外側の別体チューブとの接着性を高めるために表面に化学的処理を行い、特許文献2では被覆層を構成する接着剤の接着性を高めるために機械的加工で表面を粗面にしており、手間やコストがかかっていた。しかも、この接着力は、内視鏡使用後に滅菌のため行われるオートクレーブ処理によって低下する可能性があり、長期間に亘って高い座屈防止能力を維持させることが難しかった。
【0006】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、チューブ外面の摩擦抵抗やチューブの外径サイズを小さく抑えつつ、高い座屈防止性能が得られる内視鏡用可撓性チューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、内視鏡の内部に配設される可撓性を有するチューブにおいて、管状をなすチューブ体の外周面に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部を該チューブ体の軸線方向に交互に形成し、チューブ体の外側に、周回リブ状部の間に位置させて、周回スリット部の開口部に対して接離可能に支持される金属コイル体を設け、チューブ体を曲げたとき、湾曲内側部分に作用する軸線方向の圧縮応力によって、周回スリット部を挟んで隣り合う周回リブ状部が当接して曲げの中心部方向への分力を生じさせると共に、金属コイル体がチューブ体の外面に当接して拡径方向への変形を規制することを特徴としている。
【0008】
周回リブ状部と周回スリット部をそれぞれ、チューブ体の外周面に該チューブ体の軸線を中心とする螺旋状に形成し、金属コイル体は、螺旋状の周回スリット部に沿う形状の螺旋管状体とすることができる。あるいは、周回リブ状部と周回スリット部をそれぞれ、チューブ体の軸線を中心とする環状に形成し、金属コイル体を、環状の周回スリット部に沿う複数の環状体として構成することも可能である。
【0009】
具体的には、金属コイル体を構成する金属線の線径は0.08mm〜0.25mmであることが好ましい。
【0010】
周回スリット部の底部は、凹円弧状、矩形状、あるいはV字状などの断面形状に形成することができる。
【0011】
さらに、周回スリット部の開口部の両側縁部に、チューブ体の外周面に近付くにつれて徐々に開口幅を大きくする面取り部や、周回スリット部よりも開口幅を大きくした開口段部を形成し、この面取り部や開口段部に金属コイル体が当接するようにすることで、金属コイル体の収まりが良くなり位置ずれを軽減できる。
【発明の効果】
【0012】
以上の本発明の内視鏡用可撓性チューブによれば、チューブ体の外側全体を覆う被覆層を不要としてチューブ外面の摩擦抵抗やチューブの外径サイズを小さく抑えつつ、チューブ体に備えた周回リブ状部及び周回スリット部と金属コイル体との相乗効果によって高い座屈防止性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図4は、本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブ20(以下、チューブ20と呼ぶ)の軸方向断面を示している。このチューブ20の本体部(チューブ体)20aの材質はPTFEであり、その外周面上に、凸状断面の周回リブ状部21と凹状断面の周回スリット部22が軸線Xに沿う方向に交互に表れるように形成されている。チューブ20の内周部分は、凹凸のない一様な円筒内面23となっている。チューブ20の本体部20aの外面の形成方法は任意であるが、例えば、周回スリット部22相当の肉厚を全域に有する加工前チューブに対して、切削加工によって周回リブ状部21を形成していくことで製作することができる。チューブ20の外面にはさらに、周回リブ状部21の間に位置させて金属コイル体24が設けられている。金属コイル体24は、チューブ20の本体部20aの外径サイズとほぼ同じ内径サイズを有し、図4のようにチューブ20が曲げられていない状態において、周回スリット部22の開口部に軽く嵌合する強さでチューブ20の本体部20aの外面に巻き付けられている。金属コイル体24は、図示しない端部がチューブ20の本体部20aに固定されて位置ずれが規制されており、その中間部分は、チューブ20の本体部20aに対して接着剤などによる固定はされていない。
【0014】
周回リブ状部21と周回スリット部22は、チューブ20の軸線Xを囲む周回形状を有するものであり、図5や図6のように形成される。図5は、周回リブ状部21と周回スリット部22を、チューブ20の軸線Xを中心として螺旋状に形成した形態を示している。この形態では、周回スリット部22は途切れのない連続した螺旋溝として形成され、周回リブ状部21も途切れのない連続した螺旋状の凸部として形成される。これに応じて、金属コイル体24も連続した螺旋管状体として形成されている。図6は、周回リブ状部21と周回スリット部22を、チューブ20の軸線Xを中心とした環状に形成した形態を示している。この形態では、チューブ20の外周面には、軸線Xに沿う方向に位置を異ならせて、それぞれ複数の周回リブ状部21と複数の周回スリット部22が交互に形成される。そして、金属コイル体24も軸線Xを中心とする複数の環体として構成されている。なお、図5、図6においては金属コイル体24に隠れる周回スリット部22は破線で示している。図5の形態は、金属コイル体24を一部材として構成することができるので、製造の容易さなどの面で優れているが、図5と図6のいずれの形態でも、以下に述べる作用が得られる。
【0015】
図7はチューブ20を湾曲させた状態を示している。チューブ20の湾曲時には、図1でチューブ10を参照して説明したように、曲げの内側では軸線方向への圧縮応力S1が作用し、曲げの外側では軸線方向への引張応力S2が作用する。また、チューブ20の径方向には、曲げの外側部分と内側部分を接近させる縮径方向(扁平方向)の力S3も作用する。そして、曲げの外側部分では、引張応力S2によって周回スリット部22がV字状に広がり、隣接する周回リブ状部21が互いに離れる状態になる。これにより引張応力が緩和される。このとき、V字状に広がった周回スリット部22に対して金属コイル体24が進入する。一方、曲げの内側では、図7に一部を拡大して示すように、金属コイル体24から離れる方向にチューブ20の本体部20aが曲げられるが、圧縮応力S1によって、隣接する周回リブ状部21が互いに接触して摩擦を発生し、その結果、曲げの中心方向(内側)に向かう分力S5が作用する。この分力S5は、曲げの内側部分を座屈させようとする力(S3)に対して反対方向へ働くものであるため、チューブ20の座屈が生じにくくなる。すなわち、本実施形態のチューブ20の周回スリット部22は、隣り合う周回リブ状部21を当接させて座屈を防止させる機能を有する点において、従来技術として図2や図3に挙げたチューブ11における螺旋溝12とは相違する。
【0016】
以上のような座屈防止効果を得るために、図4に示す周回スリット部22の軸線方向の幅W1は、0<W1≦0.4mm、周回リブ状部21の軸線方向の幅W2は、0.1mm≦W2≦1.5mmの範囲内で設定することが好ましい。また、周回リブ状部21の高さ(周回スリット部22の深さ)Hは、チューブ20の本体部20aの肉厚の30〜90パーセントに設定することが好ましい。
【0017】
チューブ20ではさらに、金属コイル体24を設けたことによって、より優れた座屈防止効果が得られる。チューブ20を曲げた際には、その曲げの外側部分と内側部分を結ぶ径方向においては、前述のように、チューブ20の本体部20aを縮径させようとする方向S3の力が作用する(図7)。同時に、チューブ20の本体部20aに対して、曲げ部分の両側部を離間させようとする拡径方向の力S4も作用する(図8)。ここで、金属コイル体24はチューブ20の本体部20aよりも硬く、図8のように、チューブ20の本体部20aの両側部に対して拡径方向(扁平方向、横方向)の力S4が作用すると、この両側部が金属コイル体24に当て付くことで反対方向(S6)の反力を受けて、チューブ20の本体部20aの変形が規制される。このように、金属コイル体24を設けたことで、チューブ20の本体部20aに形成した周回リブ状部21及び周回スリット部22との相乗効果で、高い座屈防止効果を得ることができる。この効果を得るための金属コイル体24の線径は、0.08mm〜0.25mmであることが好ましい。この金属コイル体24の線径は、前述の周回スリット部22の幅W1よりも大きく設定される。
【0018】
なお、周回スリット部22の底部(谷部)の形状を異ならせることにより、チューブ20の曲げ易さなどを変化させることができる。例えば、周回スリット部22の底部の形状として、図9のような凹円弧状の断面形状や、図10のような矩形状の断面形状や、図11のようなV字状の断面形状などを選択することができる。
【0019】
さらに、図12や図13に示すように、チューブ20の本体部20aの外面上には、周回スリット部22の開口部に位置させて、金属コイル体24の保持性を高めるための面取り部25や開口段部26を形成してもよい。図12の面取り部25は、周回スリット部22の開口部の両縁部に、チューブ20の軸線Xから離れて外径方向に進むにつれて徐々に開口幅を大きくする一対のテーパー面として形成されている。図13の開口段部26は、同じく周回スリット部22の開口部の両縁部に、該周回スリット部22よりも開口幅を広くする一対のL字状凹部として形成されている。そして、面取り部25や開口段部26に当接するように金属コイル体24が設けられている。したがって、こうした面取り部25や開口段部26を形成することにより、チューブ20の本体部20aに対して金属コイル体24が位置ずれしにくくなる。
【0020】
以上のように、本実施形態のチューブ20では、チューブ本体部20aの外面に周回リブ状部21と周回スリット部22を形成し、曲げたときに湾曲内側部分の隣り合う周回リブ状部21を当接させ、さらにチューブ20の本体部20aの外側に、周回リブ状部21の間に位置させて周回スリット部22の開口部に接離可能な金属コイル体24を設けたことで、高い座屈防止効果が得られる。金属コイル体24はチューブ20の全体を覆うのではなく、チューブ20の外周面積の大部分に当たる周回リブ状部21の領域では、PTFEで形成されたチューブ20の本体部20aが露出しているため、PTFE本来の摩擦抵抗の小ささを活かすことができる。また、金属コイル体24の保持にあたって別体のチューブや接着剤による被覆層を設けていないため、チューブ20の外径サイズの増大を防ぐことができる。また、接着を要する被覆層を有さないため、オートクレーブ処理による被覆層の接着力低下や、これを起因とした座屈防止性能の低下を考慮する必要もない。よって、摩擦抵抗や径サイズの点で内視鏡の他の内蔵物との干渉が起こりにくいという基本性能を備えつつ、座屈防止性能にもすぐれた内視鏡用可撓性チューブが得られる。
【0021】
なお、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態の周回スリット部22は、チューブ20の非湾曲状態においてその内部の対向面が略平行をなす一様な幅の溝部として形成されているが、初期状態でV字状の断面形状をなすなど、非平行な対向面を有する溝部として形成することも可能である。要は、チューブ20が所定以上に曲げられたときに、隣り合う周回リブ状部21を当接させるようになっていればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】内視鏡用可撓性チューブにおける座屈の発生メカニズムを説明する図である。
【図2】座屈防止構造を備えた従来の内視鏡用可撓性チューブの一例を示す断面図である。
【図3】座屈防止構造を備えた従来の内視鏡用可撓性チューブの別の例を示す断面図である。
【図4】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブの軸方向断面図である。
【図5】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブで、チューブ本体部の周回リブ状部と周回スリット部、及びその外側に巻回される金属コイル体を螺旋状に形成した形態の外観を示した図である。
【図6】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブで、チューブ本体部の周回リブ状部と周回スリット部、及びその外側に巻回される金属コイル体を環状に形成した形態の外観を示した図である。
【図7】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブを湾曲させた状態を示す断面図である。
【図8】金属コイル体による座屈防止作用を説明する径方向の断面図である。
【図9】周回スリット部の底部を凹円弧状に形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図10】周回スリット部の底部を矩形状に形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図11】周回スリット部の底部をV字状に形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図12】チューブ本体部の外周面上に金属コイル体保持用の面取り部を形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図13】チューブ本体部の外周面上に金属コイル体保持用の開口段部を形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【符号の説明】
【0023】
20 内視鏡用可撓性チューブ
20a チューブの本体部(チューブ体)
21 周回リブ状部
22 周回スリット部
23 円筒内面
24 金属コイル体
25 面取り部
26 開口段部
【技術分野】
【0001】
本発明は、内視鏡内に配設される可撓性チューブに関する。
【背景技術】
【0002】
内視鏡内には処置具挿通用や流体流通用(吸引、送気、送水用)といった様々な用途で、各種の管路が配設されている。こうした管路として用いられるチューブは、内視鏡の挿入部に対応する可撓性を有すること、他の内視鏡内蔵物やチューブ内の挿入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が要求され、好適な材質としてPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が知られている。
【0003】
ところで、PTFEなどで形成され可撓性を有するチューブであっても、所定以上の曲げ応力が作用した場合には座屈する可能性がある。図1は座屈の発生メカニズムを示したものであり、同図の上段はチューブ10の軸線方向に沿う断面、同図の下段はチューブ10の径方向の断面である。図1における(a)の直線状態から(b)の上段のようにチューブ10が曲げられていくと、曲げの内側には軸線方向への圧縮応力S1が作用し、曲げの外側には軸線方向への引張応力S2が作用する。これらの応力は同時に、図1(b)の下側のようにチューブ断面を扁平させる力S3、S4となる。そして、扁平させる力と圧縮応力の加算した力が一定値を超えたとき、図1(c)のようにチューブ10の強度バランスが失われ、曲げの内側部分が折れ曲がるようにして座屈してしまう。
【0004】
このようなチューブの座屈を防ぐ座屈防止構造として、図2のように、チューブ本体11の外周面に形成した螺旋溝12に対して金属製コイル13を巻き付けて、その外層に接着剤14を被覆させたものや、図3のように、接着剤に代えて金属製コイル13の外側に別のチューブ15を被覆させたものが知られている。前者のタイプとして特許文献1、後者のタイプとして特許文献2などがある。チューブ11の外面に螺旋溝12を形成するための手法としては、切削加工や、特許文献3のように線材をコイル状に巻き付けて加熱変形させる手法が知られている。
【特許文献1】実開平4-47402号公報
【特許文献2】特開平6-189898号公報
【特許文献3】特許第2966559号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
先に挙げたような従来の座屈防止構造では、金属製コイルのずれを防止するための接着剤や別体のチューブといった被覆層がチューブ外面の摩擦抵抗を増大させ、PTFEのように摩擦抵抗の小さい材質でチューブを形成した効果を減じてしまうおそれがある。また、こうした被覆層を設けることによってチューブ外径が太くなり、他の内視鏡内蔵物との干渉が生じやすくなる。また、PTFEは接着性が低いため、特許文献1では外側の別体チューブとの接着性を高めるために表面に化学的処理を行い、特許文献2では被覆層を構成する接着剤の接着性を高めるために機械的加工で表面を粗面にしており、手間やコストがかかっていた。しかも、この接着力は、内視鏡使用後に滅菌のため行われるオートクレーブ処理によって低下する可能性があり、長期間に亘って高い座屈防止能力を維持させることが難しかった。
【0006】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、チューブ外面の摩擦抵抗やチューブの外径サイズを小さく抑えつつ、高い座屈防止性能が得られる内視鏡用可撓性チューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、内視鏡の内部に配設される可撓性を有するチューブにおいて、管状をなすチューブ体の外周面に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部を該チューブ体の軸線方向に交互に形成し、チューブ体の外側に、周回リブ状部の間に位置させて、周回スリット部の開口部に対して接離可能に支持される金属コイル体を設け、チューブ体を曲げたとき、湾曲内側部分に作用する軸線方向の圧縮応力によって、周回スリット部を挟んで隣り合う周回リブ状部が当接して曲げの中心部方向への分力を生じさせると共に、金属コイル体がチューブ体の外面に当接して拡径方向への変形を規制することを特徴としている。
【0008】
周回リブ状部と周回スリット部をそれぞれ、チューブ体の外周面に該チューブ体の軸線を中心とする螺旋状に形成し、金属コイル体は、螺旋状の周回スリット部に沿う形状の螺旋管状体とすることができる。あるいは、周回リブ状部と周回スリット部をそれぞれ、チューブ体の軸線を中心とする環状に形成し、金属コイル体を、環状の周回スリット部に沿う複数の環状体として構成することも可能である。
【0009】
具体的には、金属コイル体を構成する金属線の線径は0.08mm〜0.25mmであることが好ましい。
【0010】
周回スリット部の底部は、凹円弧状、矩形状、あるいはV字状などの断面形状に形成することができる。
【0011】
さらに、周回スリット部の開口部の両側縁部に、チューブ体の外周面に近付くにつれて徐々に開口幅を大きくする面取り部や、周回スリット部よりも開口幅を大きくした開口段部を形成し、この面取り部や開口段部に金属コイル体が当接するようにすることで、金属コイル体の収まりが良くなり位置ずれを軽減できる。
【発明の効果】
【0012】
以上の本発明の内視鏡用可撓性チューブによれば、チューブ体の外側全体を覆う被覆層を不要としてチューブ外面の摩擦抵抗やチューブの外径サイズを小さく抑えつつ、チューブ体に備えた周回リブ状部及び周回スリット部と金属コイル体との相乗効果によって高い座屈防止性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図4は、本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブ20(以下、チューブ20と呼ぶ)の軸方向断面を示している。このチューブ20の本体部(チューブ体)20aの材質はPTFEであり、その外周面上に、凸状断面の周回リブ状部21と凹状断面の周回スリット部22が軸線Xに沿う方向に交互に表れるように形成されている。チューブ20の内周部分は、凹凸のない一様な円筒内面23となっている。チューブ20の本体部20aの外面の形成方法は任意であるが、例えば、周回スリット部22相当の肉厚を全域に有する加工前チューブに対して、切削加工によって周回リブ状部21を形成していくことで製作することができる。チューブ20の外面にはさらに、周回リブ状部21の間に位置させて金属コイル体24が設けられている。金属コイル体24は、チューブ20の本体部20aの外径サイズとほぼ同じ内径サイズを有し、図4のようにチューブ20が曲げられていない状態において、周回スリット部22の開口部に軽く嵌合する強さでチューブ20の本体部20aの外面に巻き付けられている。金属コイル体24は、図示しない端部がチューブ20の本体部20aに固定されて位置ずれが規制されており、その中間部分は、チューブ20の本体部20aに対して接着剤などによる固定はされていない。
【0014】
周回リブ状部21と周回スリット部22は、チューブ20の軸線Xを囲む周回形状を有するものであり、図5や図6のように形成される。図5は、周回リブ状部21と周回スリット部22を、チューブ20の軸線Xを中心として螺旋状に形成した形態を示している。この形態では、周回スリット部22は途切れのない連続した螺旋溝として形成され、周回リブ状部21も途切れのない連続した螺旋状の凸部として形成される。これに応じて、金属コイル体24も連続した螺旋管状体として形成されている。図6は、周回リブ状部21と周回スリット部22を、チューブ20の軸線Xを中心とした環状に形成した形態を示している。この形態では、チューブ20の外周面には、軸線Xに沿う方向に位置を異ならせて、それぞれ複数の周回リブ状部21と複数の周回スリット部22が交互に形成される。そして、金属コイル体24も軸線Xを中心とする複数の環体として構成されている。なお、図5、図6においては金属コイル体24に隠れる周回スリット部22は破線で示している。図5の形態は、金属コイル体24を一部材として構成することができるので、製造の容易さなどの面で優れているが、図5と図6のいずれの形態でも、以下に述べる作用が得られる。
【0015】
図7はチューブ20を湾曲させた状態を示している。チューブ20の湾曲時には、図1でチューブ10を参照して説明したように、曲げの内側では軸線方向への圧縮応力S1が作用し、曲げの外側では軸線方向への引張応力S2が作用する。また、チューブ20の径方向には、曲げの外側部分と内側部分を接近させる縮径方向(扁平方向)の力S3も作用する。そして、曲げの外側部分では、引張応力S2によって周回スリット部22がV字状に広がり、隣接する周回リブ状部21が互いに離れる状態になる。これにより引張応力が緩和される。このとき、V字状に広がった周回スリット部22に対して金属コイル体24が進入する。一方、曲げの内側では、図7に一部を拡大して示すように、金属コイル体24から離れる方向にチューブ20の本体部20aが曲げられるが、圧縮応力S1によって、隣接する周回リブ状部21が互いに接触して摩擦を発生し、その結果、曲げの中心方向(内側)に向かう分力S5が作用する。この分力S5は、曲げの内側部分を座屈させようとする力(S3)に対して反対方向へ働くものであるため、チューブ20の座屈が生じにくくなる。すなわち、本実施形態のチューブ20の周回スリット部22は、隣り合う周回リブ状部21を当接させて座屈を防止させる機能を有する点において、従来技術として図2や図3に挙げたチューブ11における螺旋溝12とは相違する。
【0016】
以上のような座屈防止効果を得るために、図4に示す周回スリット部22の軸線方向の幅W1は、0<W1≦0.4mm、周回リブ状部21の軸線方向の幅W2は、0.1mm≦W2≦1.5mmの範囲内で設定することが好ましい。また、周回リブ状部21の高さ(周回スリット部22の深さ)Hは、チューブ20の本体部20aの肉厚の30〜90パーセントに設定することが好ましい。
【0017】
チューブ20ではさらに、金属コイル体24を設けたことによって、より優れた座屈防止効果が得られる。チューブ20を曲げた際には、その曲げの外側部分と内側部分を結ぶ径方向においては、前述のように、チューブ20の本体部20aを縮径させようとする方向S3の力が作用する(図7)。同時に、チューブ20の本体部20aに対して、曲げ部分の両側部を離間させようとする拡径方向の力S4も作用する(図8)。ここで、金属コイル体24はチューブ20の本体部20aよりも硬く、図8のように、チューブ20の本体部20aの両側部に対して拡径方向(扁平方向、横方向)の力S4が作用すると、この両側部が金属コイル体24に当て付くことで反対方向(S6)の反力を受けて、チューブ20の本体部20aの変形が規制される。このように、金属コイル体24を設けたことで、チューブ20の本体部20aに形成した周回リブ状部21及び周回スリット部22との相乗効果で、高い座屈防止効果を得ることができる。この効果を得るための金属コイル体24の線径は、0.08mm〜0.25mmであることが好ましい。この金属コイル体24の線径は、前述の周回スリット部22の幅W1よりも大きく設定される。
【0018】
なお、周回スリット部22の底部(谷部)の形状を異ならせることにより、チューブ20の曲げ易さなどを変化させることができる。例えば、周回スリット部22の底部の形状として、図9のような凹円弧状の断面形状や、図10のような矩形状の断面形状や、図11のようなV字状の断面形状などを選択することができる。
【0019】
さらに、図12や図13に示すように、チューブ20の本体部20aの外面上には、周回スリット部22の開口部に位置させて、金属コイル体24の保持性を高めるための面取り部25や開口段部26を形成してもよい。図12の面取り部25は、周回スリット部22の開口部の両縁部に、チューブ20の軸線Xから離れて外径方向に進むにつれて徐々に開口幅を大きくする一対のテーパー面として形成されている。図13の開口段部26は、同じく周回スリット部22の開口部の両縁部に、該周回スリット部22よりも開口幅を広くする一対のL字状凹部として形成されている。そして、面取り部25や開口段部26に当接するように金属コイル体24が設けられている。したがって、こうした面取り部25や開口段部26を形成することにより、チューブ20の本体部20aに対して金属コイル体24が位置ずれしにくくなる。
【0020】
以上のように、本実施形態のチューブ20では、チューブ本体部20aの外面に周回リブ状部21と周回スリット部22を形成し、曲げたときに湾曲内側部分の隣り合う周回リブ状部21を当接させ、さらにチューブ20の本体部20aの外側に、周回リブ状部21の間に位置させて周回スリット部22の開口部に接離可能な金属コイル体24を設けたことで、高い座屈防止効果が得られる。金属コイル体24はチューブ20の全体を覆うのではなく、チューブ20の外周面積の大部分に当たる周回リブ状部21の領域では、PTFEで形成されたチューブ20の本体部20aが露出しているため、PTFE本来の摩擦抵抗の小ささを活かすことができる。また、金属コイル体24の保持にあたって別体のチューブや接着剤による被覆層を設けていないため、チューブ20の外径サイズの増大を防ぐことができる。また、接着を要する被覆層を有さないため、オートクレーブ処理による被覆層の接着力低下や、これを起因とした座屈防止性能の低下を考慮する必要もない。よって、摩擦抵抗や径サイズの点で内視鏡の他の内蔵物との干渉が起こりにくいという基本性能を備えつつ、座屈防止性能にもすぐれた内視鏡用可撓性チューブが得られる。
【0021】
なお、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態の周回スリット部22は、チューブ20の非湾曲状態においてその内部の対向面が略平行をなす一様な幅の溝部として形成されているが、初期状態でV字状の断面形状をなすなど、非平行な対向面を有する溝部として形成することも可能である。要は、チューブ20が所定以上に曲げられたときに、隣り合う周回リブ状部21を当接させるようになっていればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】内視鏡用可撓性チューブにおける座屈の発生メカニズムを説明する図である。
【図2】座屈防止構造を備えた従来の内視鏡用可撓性チューブの一例を示す断面図である。
【図3】座屈防止構造を備えた従来の内視鏡用可撓性チューブの別の例を示す断面図である。
【図4】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブの軸方向断面図である。
【図5】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブで、チューブ本体部の周回リブ状部と周回スリット部、及びその外側に巻回される金属コイル体を螺旋状に形成した形態の外観を示した図である。
【図6】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブで、チューブ本体部の周回リブ状部と周回スリット部、及びその外側に巻回される金属コイル体を環状に形成した形態の外観を示した図である。
【図7】本発明を適用した内視鏡用可撓性チューブを湾曲させた状態を示す断面図である。
【図8】金属コイル体による座屈防止作用を説明する径方向の断面図である。
【図9】周回スリット部の底部を凹円弧状に形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図10】周回スリット部の底部を矩形状に形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図11】周回スリット部の底部をV字状に形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図12】チューブ本体部の外周面上に金属コイル体保持用の面取り部を形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【図13】チューブ本体部の外周面上に金属コイル体保持用の開口段部を形成した態様の内視鏡用可撓性チューブを示す断面図である。
【符号の説明】
【0023】
20 内視鏡用可撓性チューブ
20a チューブの本体部(チューブ体)
21 周回リブ状部
22 周回スリット部
23 円筒内面
24 金属コイル体
25 面取り部
26 開口段部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内視鏡内部の管路を構成する可撓性を有するチューブにおいて、
管状をなすチューブ体の外周面に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部を該チューブ体の軸線方向に交互に形成し、
上記チューブ体の外側に、上記周回リブ状部の間に位置させて、上記周回スリット部の開口部に対して接離可能に支持される金属コイル体を設け、
上記チューブ体を曲げたとき、湾曲内側部分に作用する軸線方向の圧縮応力によって、上記周回スリット部を挟んで隣り合う周回リブ状部が当接して曲げの中心部方向への分力を生じさせ、かつ上記金属コイル体が上記チューブ体の外面に当接して拡径方向への変形を規制することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項2】
請求項1記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回リブ状部と周回スリット部はそれぞれ、上記チューブ体の外周面に該チューブ体の軸線を中心とする螺旋状に形成されており、上記金属コイル体は、螺旋状の周回スリット部に沿う形状の螺旋管状体であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項3】
請求項1記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回リブ状部と周回スリット部はそれぞれ、上記チューブ体の外周面に該チューブ体の軸線を中心とする環状に形成されており、上記金属コイル体は、環状のスリット状部に沿う複数の環状体からなることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記金属コイル体の線径は0.08mm〜0.25mmであることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の底部は凹円弧状の断面形状であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項6】
請求項1ないし4のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の底部は矩形状の断面形状であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項7】
請求項1ないし4のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の底部はV字状の断面形状であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項8】
請求項1ないし7のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の開口部の両側縁部に、上記チューブ体の外周面に近付くにつれて徐々に開口幅を大きくする面取り部が形成され、上記金属コイル体は該面取り部に当接することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項9】
請求項1ないし7のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の開口部の両側縁部に、該周回スリット部よりも開口幅を大きくした開口段部が形成され、上記金属コイル体は該開口段部に当接することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項1】
内視鏡内部の管路を構成する可撓性を有するチューブにおいて、
管状をなすチューブ体の外周面に、凸状断面の周回リブ状部と凹状断面の周回スリット部を該チューブ体の軸線方向に交互に形成し、
上記チューブ体の外側に、上記周回リブ状部の間に位置させて、上記周回スリット部の開口部に対して接離可能に支持される金属コイル体を設け、
上記チューブ体を曲げたとき、湾曲内側部分に作用する軸線方向の圧縮応力によって、上記周回スリット部を挟んで隣り合う周回リブ状部が当接して曲げの中心部方向への分力を生じさせ、かつ上記金属コイル体が上記チューブ体の外面に当接して拡径方向への変形を規制することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項2】
請求項1記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回リブ状部と周回スリット部はそれぞれ、上記チューブ体の外周面に該チューブ体の軸線を中心とする螺旋状に形成されており、上記金属コイル体は、螺旋状の周回スリット部に沿う形状の螺旋管状体であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項3】
請求項1記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回リブ状部と周回スリット部はそれぞれ、上記チューブ体の外周面に該チューブ体の軸線を中心とする環状に形成されており、上記金属コイル体は、環状のスリット状部に沿う複数の環状体からなることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記金属コイル体の線径は0.08mm〜0.25mmであることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の底部は凹円弧状の断面形状であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項6】
請求項1ないし4のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の底部は矩形状の断面形状であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項7】
請求項1ないし4のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の底部はV字状の断面形状であることを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項8】
請求項1ないし7のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の開口部の両側縁部に、上記チューブ体の外周面に近付くにつれて徐々に開口幅を大きくする面取り部が形成され、上記金属コイル体は該面取り部に当接することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【請求項9】
請求項1ないし7のいずれか1項記載の内視鏡用可撓性チューブにおいて、上記周回スリット部の開口部の両側縁部に、該周回スリット部よりも開口幅を大きくした開口段部が形成され、上記金属コイル体は該開口段部に当接することを特徴とする内視鏡用可撓性チューブ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2009−165645(P2009−165645A)
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−7245(P2008−7245)
【出願日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【出願人】(000113263)HOYA株式会社 (3,820)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【出願人】(000113263)HOYA株式会社 (3,820)
【Fターム(参考)】
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