JPS612834A

JPS612834A - 内視鏡の外装ユニツトとその製造方法

Info

Publication number: JPS612834A
Application number: JP59123143A
Authority: JP
Inventors: 池内　孝; 河内　利仁; 窪田　哲丸
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-08
Also published as: JPH0425007B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は外装部品を耐滅菌処理性、外観性等に優れた状
態で接合可能とする内視鏡の外装ユニットとその製造方
法に関する。

［発明の技術的背景］近年、医療分野及び１泉分野で内視鏡が広く用いられて
いる。

特に医療分野で用いられる内視鏡は、体腔内に挿入され
るため、滅菌処理できることが不可欠の条件になり、内
視鏡の外装部分は滅菌処理に耐えるものでなければなら
ない。又、内視鏡を介して、体腔内に注水処理等を行う
必要があるため、外り部分における各接合部は十分の気
密性が要求される。さらに、医療鼎具としての外観品位
が備わってなければならない。この外装部分を形成づる
外装ユニットの主要なものは、注水装置部、看脱装置部
等が取付けられる本体部ブロック形状ユニット及び体腔
内に挿入される管状ユニットが挙げられる。

従来、これらのユニットを構成する部品は、上記ブロッ
ク形状ユニットにおいては銅−亜鉛合金を、上記管状ユ
ニットにおいては銅−ニッケル合金又は銅−二ツケル−
亜鉛合金を各々必要形状に切削又は成形加工され、その
後上記両ユニットはニッケル系硬ろう又はスズ・鉛糸状
ろうもしくはスズ−７ンヂモン系軟ろう等のろう剤を用
いてろうイ」により接合されていた。さらに上記方法に
より接合された外表ユニットは、ニッケルークロムの２
層メッキ又は銅−ニッケルークロムの３層メツ４：によ
り被覆され上記滅菌処理により、上記外装ユニット及び
その接合部が腐蝕することがなし）ように耐滅菌処理性
が付与されていた。

しかるに近年国内外の各メーカ共、上記メッキ処理を避
ｌプる為、上記外装ユニットの耐蝕合金鋼化が進みつつ
ある。ところが上記外装ユニットの接合方法については
各メーカー共、従来通りの上述のろうイ１による方法の
ままである。この場合には接合部からの腐蝕の発生を避
ける為、接合部のろう剤が外面にのこなぬようろう付作
業の向上を図っているが、極めて作業性が悪く、その上
熟練を要する作業でありその成果は十分とはいえない。

この為、上記外装ユニットの接合部については、上記耐
滅菌処理性が未解決となっている。

例えば、スズー鉛系軟ろう及びスズーアンチモン糸状ろ
うでは、ろう剤自体の耐蝕性が劣る為、わずかでもろう
剤が外表面に残った場合、滅菌処理によってこの部分か
ら腐蝕が進行してしまう。

又、ニッケル系硬ろうについてはろう剤自体の滅菌処理
条件に対する耐蝕性はがなりあるが、ろう剤融点が６５
０〜８５０℃と高温である為、真空ろう法により接合し
ても、被接合ユニットの接合部近辺に著しい熱影響が生
じ、強度、外観性、耐滅菌処理性が損われてしてしまう
のである。

更に、ろう付作業では前工程としての７ラツクス塗布や
、後工程としてのパリ取り、洗浄工程が必要である為、
多大な工数を要し、しがもその出来ばえは作業者の熟練
に太き（左右され、又自動化も困難である。

以上の様に、耐蝕合金化された内視鏡の外装ユニットに
おいてはその接合方法については多くの問題が残されて
おり、その問題解沙の方法が等しく望まれる状況にあっ
た。

［発明の目的］本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、低コ
スト化を可能とし、耐滅菌処理の良好な接合を可能とす
る内視鏡の外装ユニットとその製造方法を提供すること
を目的とする。

［発明の概要］本発明の内視鏡の外装ユニツ１〜の製造方法は、ブロッ
ク状ユコットと管状ユニットとをそのクリアランスを略
５０μＩＩｌ以下にした嵌合部の縁部にエネルギービー
ムの照射による溶着て接合することによって、簡単に接
合可能な外装ユニットを実現できるようにしである。

又、上記製造方法で接合して製造される外装ユニットは
、少い工数で低コスト化されたものとなり、且つ外観性
、耐滅菌処理性も良好なものとなっている。

［発明の実施例１以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第５図は本発明の製造方法に係り、第１図
は接合している様子を示し、第２図及び第３図は本発明
の製造方法が適用される光学視管と、マンドリンが装着
されたシースとを示し、第４図は第３図の接続部周辺を
拡大して示し、第５図は本発明の製造方法で接合した部
分を示で一０本発明の製造方法が適用可能となる外装ユ
ニットを有する光学視管（テレスコープ）１は第２図に
示すように細長の挿入部２と、この挿入部２の後端との
嵌合部分を溶着等して連設される太径の接眼部３とより
なり、挿入部２先端側の対物光学系の前方にある患部等
の対象物の光学像を挿入部２内を挿通された像伝達手段
を介し、手元側の接眼部３にて観察できるように構成さ
れている。

又、本発明の製造方法が適用されるシース４は第３図に
示すように中空管状のシース挿入部５と、このシース挿
入部５の後端が嵌入される嵌合部６で溶着等で一体化接
続されるシース本体部７とからなる。このシース本体部
７の側部には注水装置部８が形成され、シース本体部７
の後端には接続部９が設置ノられて、晟接続部９を介し
てマンドリン（杆状機器）１０あるいは第２図に示す光
学視管１をＨ名し、その挿入部２をシース挿入部５内に
挿通できるようになっている。

上記注水装置部８はシース本体部７の外周に送水コック
１１を介装して送水管１２．１２（図示では一方のみ示
す。）が２個上下あるいは左右に対称をなして設けられ
ており、送水管１２．１２の端部から液体をシース挿入
部５内を経て体腔内に注入することができるようになっ
ている。又、一方の送水管１２にチューブを介して排水
装置に接続りることによって排水できるようになってい
る。

−ｈ１上記マンドリン１０は、シース挿入部５内を挿通
可能とする軸部１３の先端に、シース挿入部５の先端部
の聞［１部５ａを閉啄する閉塞子１４を設置すである。

このマンドリン１０の後端側は、第４図に示づように段
部状に太径にされてマンドリン本体部１５と１設され、
このマンドリン本体部１５はシース本体部７内周面に嵌
合するテーパ状外周面が形成されている。このマンドリ
ン本体部１５の後端側にはシース本体部７に装着された
際、後方に突出するつまみ部１６が設【プである。

ところで、上記マンドリン１０あるいは光学視管１が装
着可能とされるシース４に設（〕た接続部９は、シース
本体部７の拡径にされた後端外周を同心状に切欠いてリ
ング状の嵌装用凹部１８が形成され、この四部１８には
接続リング１９が回動自在に嵌装されている。しかして
、マンドリン１０の本体部１５両側に突設した各ピン２
０を収納する満２１がシース挿入部５の軸方向（’ａ　
Ｗｒｌ　する際の方向）に沿って凹部１８壁面に設けら
れており、接続リング１９を回動することによって、例
えば接続リング１９の内周部分がピン２０が収納された
溝２１の後部側に係入して、該ビン２０が可動できるの
を規制することによって各！３２１内に各ビン２０を拘
束してマンドリン１０を固定覆ることができるようにな
っている。尚、逆１ノ向ｔこ回動づれば、拘束を解き、
マンドリン１ｏを取り外ＵるＪ、うになっている。

又、上記接続リング１９の外周には、着脱操作レバー２
２が突設され、このレバー２２の基部側ｔま凹部１８外
周面に、その周方向に適宜長さとなる周溝２３に摺動自
在に収納され、この周溝２３内で回動される範囲で、着
脱が機能りるようになっている。

尚、接続部９後端には、マンドリン１０等に突設した位
置決め用ビン２４を収納する溝２５が設（）である。又
、接続リング１９前端は凹部１８に環装されたＯリング
２６と当接させである。

本発明の製造方法は、例えば第４図に示すシース挿入部
５と、シース本体部７との嵌合部６を、レーＩＪ’ビー
ムシース溶接で接合するものであり、第１図はそのレー
ザビームシーム溶接の原理図を小り。

同図において、符号３２は、上記シース本体部７ど略等
価で外径１８ｍｍ、内径１Ｑｍｍ、長さ３０ｍｍのブ１
−１ツク状テストピースであり、符号３３は上記シース
挿入部５と略等価で、外径１Ｑｍｍ、内径９．３ｍｍ、
長さ１５０１ｎｌｌの管状テストピースである。

上記ブロック状テス１〜ピース３２は、管状デス１〜ピ
ース３３に外嵌され、この外嵌されたブロック状テスｌ
−ピース３２は、回転及び上下傾斜角度調整可能な（図
示しない）テストピース固定冶具にヂｌＩツキングされ
ている。しかして、ブロック状テス１ヘピース３２とこ
れに内嵌された管状ｉストピース３３どは、上記ｉスｌ
〜ピース固定治具によって、適宜速度で回転されるよう
になっている。

一方、レーザ発振コーニット３４から出用されるレーザ
光は、レーザ発振ユニット３４の前すに配設されたスリ
ブ１〜３５を通り、該スリブ１〜３５の前方に配設され
たコリメータレンズ３６で平？）光束にされる。このコ
リメータレンズ３６の前Ｉノには反射ミラー３７が配設
され、レー＋ｙ光は反仔１ミラー３７により回転されて
いる管状ｊストピース３３及びフロック状ブスｉ〜ピー
ス３２の嵌合部ｌ縁３８ａ方向に変えられ、この方向に
変えられたシー１Ｆ光は反射ミラー３７の下方に配設さ
れた集光レンズ３９を通り、嵌合部上縁３８ａ上に集束
される。尚、反射ミラー３７．集光レンズ３９゜嵌合部
上縁３８ａは同一直線上に位置する様に配設されている
。

又、上記固定治具にチャッキングされたブロック状テス
トピース３２とこれに内嵌する管状デス１〜ピース３３
は、固定治具の上下傾斜角度調整により、テストピース
３２，３３の軸心と照射されるレーザ光のなす角度が４
５°になる様に固定されている。

一方図示しないガスボンベからガス管でガス噴出口４０
からアセチレンガスが、嵌合部上縁３８ａに向番プて噴
出され、溶接部及びその近辺の酸化を防止づ−るように
している。

上記レーザ発振ユニット３４は平均出力５０Ｗ。

パルス幅２．５ｍ５ｅｃのＹＡＧレーザを用いた。

しかしてテストピースの使用材料として、Ａ−ステナイ
ト系ステレンス鋼５ＬＪＳ３０４及び５ＵＳ３１６の２
ＩＩ類の耐蝕合金鋼を用いて、溶接後の気密性、耐蝕性
、接合強度、外観性等の各機能の試験を行い、被溶接材
料による優劣差の判定を行った。

上記２種類の材種を用いて、ブロック状テストピース３
２と管状テストピース３３の組合せとして、各々５ＵＳ
３０４−８ＵＳ３０４．５ＵＳ３０４−３ＵＳ３１６，
５ＵＳ３１６−３ＵＳ３０４．５ＵＳ３１６−８ＵＳ３
１６の４種類の各組合せで行った。なお、ブロック状テ
ストピース３２とこれに内嵌する管状テストピース３３
の嵌合クリアランスは全て０．０３１１とした。

以上の様な条件でブロック状テストピース３２と管状テ
ストピース３３の嵌合部上縁３８ａのレーザビームシー
ム溶接を行ない、試料Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄ、を得た。第５図（ａ）に上記試料Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄの溶接部断面の概略を示し、同図（ｂ）は前記溶接部
を管状テストピース３３側の正面から見た様子を示す１図中符号４１が溶着部である。上記試ＦＩＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄに対して、各機能について各々試験を行なつた。

その結果、上記各機能のうち、気密性、接合部近辺の耐
蝕性、接合溶着部４１の外観性については何れの試料も
略同レベルで、かつ極めて良好な結果を示した。なお、
気密性評価については接合溶岩部４１に６Ｎｇｗ／ｍの
圧力を加え接合溶着部４１からの空気のリークの有無で
判定し、接合部近辺の耐蝕性については、溶接後オート
クレーブを用いて高温高圧試験を行ない、試験後の接合
部近辺の変色状況で評価した。また、接合強度について
は５ＵＳ３０１ＳＵＳ３０４の組合せが最も大ぎく、５
ＵＳ３１６−３ＵＳ３１６の組合せが最も低かったが、
何れの組合せにおいても上記硬性内視鏡に用いられるシ
ース４のシース本体部７どシース挿入部５の接合強度と
しては十分なりのて゛あった。

以上の結果をまとめたものが第１表である。

（尚「Ｉｌ」は「同上」を表わす。）以下余白第　　１　　表次に溶着部４１は極小域であるので、その強度及び気密
性がブロック状部品の穴の内周面とこれに内嵌する管状
部品の外周面とのクリアランスの大小に影響を受けるこ
とが考えられる。イこで１−記ブロック状テストピース
３２及び管状ラス１ヘピ−ス３３と同形状のテストピー
スを用い、相互の上記嵌合りＩＪ　７−ｙ　ンスを０．
０１ｍｍ、０．０３＋ａｍ。

行ない試料Ｅ、Ｆ、Ｇ、ｌ−１を得た。なおテストピー
スの材極はブロック状テストピース３２．管状テストピ
ース３３共に全て５ＵＳ３０４を使用した。得られた試
料Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに対し前述と同様に、接合強度、気密
性、接合部近辺の１１４ｆ！！Ａ性。

接合溶着部の外観性について各々評価を行なった。

その結果、試料Ｅ、Ｆ、Ｇについては、上記評価項目の
何れについても同レベルでかつ良好であることが分った
。しかるに、試料Ｈについては、気密性、接合強度の点
で他の３試料と比しで著しく劣り、硬性内視鏡のシース
４に対するシース本体部７とシース挿入部５への適用は
不可能であることが判った。即ち嵌合クリアランスは略
５０μｌ（０，０５ｍｍ）以下でなければならない。

以上の結果をまとめたものが第２表である。

第　　２　　表尚、本発明の製造方法は、硬性内視鏡のシース４におけ
るシース本体部７と、シース挿入部５との接合に適用さ
れるのみならず、第４図に示す接続リング１９と着脱操
作レバー２２との接合とか、第２図に示す光学視管１に
お１ノる挿入部２と接眼部３どの嵌合部のれ部におりる
溶着による接合にも用いることができる。さらに、この
地底合部の縁部が外部に露呈する状態で接続可能どされ
る部分の全ての外装ユニットに対し、その縁部で上述の
レーザビームシーム溶接を適用できる。これらに付随し
て使用されるシース４．！１子類等も含むものである。

上記製造方法によって、少い工数で、且つ低コストで製
品としての硬性内ｐＡ鏡の外装部品ユニットを実現でき
る。

又、上述の実施例においては、溶着部形成の為のエネル
ギー源としてＹＡＧレーザを用いたが、この他に炭酸ガ
スレーザ等地のレーザビームを用いることができること
はいうまでもなく、更に電子ビーム等の粒子ビームを、
溶着部形成の為のエネルギー踪として用いることができ
る。

尚、本発明は他の耐蝕合金鋼材を用いることもできる。

［発明の効果１以」ニ述べたように本発明の！１８１造方仏によれば、
嵌合部で嵌合する両部材にお（〕る外部に臨む１釈合部
縁部にエネルギービームを照射するのみて・溶着して両
部材を接合できるのぐ、強電、気密性については従来の
軟ろう付により接合されたものと同様に極めて優れてお
り、接合部近辺の耐蝕性はメッキ等の表面被覆を全く行
なわなくとも良好である。又、接合部溶着部の外観性に
ついても軟ろうイ」作業において必要となるパリ取り作
業を行なわなくとも医療器に要求される外Ｕ性を」−分
渦足づ−ることができる。

更に、軟ろう付作業では、前工程としての７ラツクス塗
布や、後工程としてのパリ取り、洗浄工程が必要である
為、全１稈では通常１５分以上かかる工数が必要となり
、しかしその出来ばえは作業名の熟練に多きく左右され
自動化も困ガであるのに対して、本発明の製造方法によ
れば、前述の様な前後工程は全く不要で６秒〜１０秒で
接合を行なうことが出来る。又、自動化することも容易
である。又、低コストＣ品質が一定したイＪ１頼Ｈの高
い製品を供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の製造方法に係り、第１図
は本発明の製造方法に従って溶着している様子を示す原
理的説明図、第２図は本発明の製造方法が適用される光
学視管を承り説明図、第３図は本発明の製造方法が適用
されるシースを１部切欠いて示す側面図、第４図は第３
図のシースの接続部周辺を拡大して示す断面図、第５図
は本発明の製造方法で溶着されたテストピースを示し、
同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は拡大正面図を示す
。１・・・光学視管　　　　２・・・挿入部３・・・接眼
部　　　　　４・・・シース５・・・シース挿入部　　
６・・・嵌合部７・・・シース本体部　　９・・・接続
部１０・・・マンドリン　　１９・・・接続リング２２
・・着脱操作レバー３２・・・ブロック状テストピース３３・・・管状テストピース３４・・・レーザ発娠ユニット３６・・・コリメータレンズ３８ａ・・・嵌合部上縁３９・・・集光レンズ　　４１・・・溶看部手　　続　
　補　　正　　古（自発）昭和５９年９月４日１、事件の表示昭和５９年特許願第１２３１４３号２、発明の名称内視鏡の外装ユニットとその製造方法３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人住　　所　　　　東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番２号
名　　称　　　　（０３７）オリンパス光学工業株式会
社代表者　　下　　山　　敏　　部４、代理人１、明細書第１ページ第１行に１のこなぬよう」とある
を「のこらぬよう」と補正します。２、明細書第１ページ第１５行に［レー）ｆビームシー
ス溶接」とあるを「レーザビームシーム溶接」と補正し
ます。３、明細書第１８ページ第１５（ｊに「多きく」とある
を「大きく」と補正します。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内視鏡の外装部分を形成する外装ユニットにおい
て、それぞれ耐蝕合金鋼よりなるブロック状部材及び管
状部材とを、これら両部材が嵌合する嵌合部のクリアラ
ンスが略５０μｍ以下で、嵌合部の縁部の溶着で接合さ
れたことを特徴とする内視鏡の外装ユニット。
（２）内視鏡の外装部分を形成する外装ユニットの製造
方法において、それぞれ耐蝕合金鋼よりなるブロック状
部材と、管状部材とを、そのクリアランスが略５０μｍ
以下の状態で嵌合部に嵌合させる工程と、外部に露呈す
る前記嵌合部の縁部にエネルギービームを照射して、前
記嵌合部の縁部で溶着部を形成する工程とを有すること
を特徴とする内視鏡の外装ユニットの製造方法。
（３）前記エネルギービームは、レーザビームであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の内視鏡の外
装ユニットの製造方法。