專利名稱：接合方法、醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體和內(nèi)窺鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接合方法、醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體和內(nèi)窺鏡。
背景技術(shù)：
在胃內(nèi)照相機(內(nèi)窺鏡)等的醫(yī)療設(shè)備中，包括有將相當(dāng)于實現(xiàn)診斷人體內(nèi)部的傳感器的作用的監(jiān)視用鏡、采取內(nèi)部細胞的一部分的手術(shù)刀、送入對診斷部位進行消毒清洗的液體，使內(nèi)部局部地膨脹，容易進行診斷的空氣等的氣體的促動器的設(shè)備類等插入體內(nèi)的類型。
如JP特開2003-199706號公報所述，在這樣的醫(yī)療設(shè)備中，包括將管，電線等與各種傳感器、促動器等集合而連接的通常稱為“筒組件”的接合體(比如，參照專利文獻1)。
在該接合體中，在筒主體上，焊接有各種管接頭等，其對將各種傳感器、促動器等的進入體內(nèi)的部分，與它們用的體外所采用的裝置連接的管，電線等進行導(dǎo)向。
在過去，對于筒主體與管接頭等，在筒主體中開設(shè)孔，將管接頭的一部分與該孔嵌合，采用各種焊劑，對嵌合面進行焊接。
近年，由于造成院內(nèi)感染的耐藥菌，SARS等的惡性的病原菌常常蔓延，故通過包含過氧乙酸的強力的殺菌劑，對醫(yī)療設(shè)備進行消毒，進行滅菌。
為此，過去的接合體具有采用各種焊接而焊接的部分受到包含過氧乙酸的強力的殺菌劑的腐蝕，其功能受到損害的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可以較高的精度，以較高的接合強度，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合的接合方法，通過上述接合方法而接合的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體，以及具有該醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體的，耐久性優(yōu)良的內(nèi)窺鏡。
本發(fā)明的目的通過下述的(1)～(17)來實現(xiàn)。
(1)涉及一種接合方法，該接合方法通過Au含量在62.5wt％以上的接合材料，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合，其特征在于其包括第一步驟，即，相對所接合的兩個組件部件，在含氫的或真空氣氛中，在1050～1200℃的溫度下，進行加熱處理；第二步驟，即，使其中一個上述組件部件和另一組件部件按照在它們之間形成間隙的方式接近；第三步驟，即，將熔融狀態(tài)的接合材料供給到上述間隙內(nèi)，將上述組件部件接合。
由此，可以較高的精度，以較高的接合強度，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合。
(2)涉及上述(1)所述的接合方法，其中，在上述第一步驟，上述含氫的氣氛的結(jié)露點在-60℃以下。
由此，可更加確實地去除組件部件表面的氧化鈍性表面膜。
(3)涉及上述(1)或(2)所述的接合方法，其中，在上述第二步驟，通過將上述其中一個組件部件的一部分插入上述另一部件，形成上述間隙。
由此，可更加確實地將組件部件之間接合。
(4)涉及上述(3)所述的接合方法，其中，至少上述其中一組件部件是中空的。
本發(fā)明的接合方法適合用于中空部件之間的接合、中空部件與實心部件之間的接合、實心部件之間的接合中的任何一種，本發(fā)明特別是適合用于至少一個組件部件為中空的部件的接合。
(5)涉及上述(3)所述的接合方法，其中，兩個組件部件均是中空的，通過將上述其中一個組件部件的一部分插入上述另一組件部件的內(nèi)腔部，形成上述間隙。
本發(fā)明的接合方法可適合用于中空部件之間的接合、中空部件與實心部件之間的接合、實心部件之間的接合中的任何一種，本發(fā)明特別是適合用于中空部件之間的接合。
(6)涉及上述(1)～(5)中的任何一項所述的接合方法，其中，上述第二步驟的間隙的寬度(平均)在0.02～0.25mm的范圍內(nèi)。
由此，可更加確實地，均勻地將接合部件供給到間隙中。
(7)涉及上述(1)～(6)中的任何一項所述的接合方法，其中，在上述第三步驟之前，具有通過激光焊接，將上述組件部件的一部分焊接，由此，將它們臨時固定的步驟。
由此，可更加確實地，均勻地將接合部件供給到間隙中。
(8)涉及上述(1)～(7)中的任何一項所述的接合方法，其中，在上述第三步驟之前，具有沿上述間隙的開口部，設(shè)置熔融前的接合材料的步驟；在上述第三步驟，通過對上述接合材料進行加熱，使其熔融，將該接合材料供給到上述間隙中。
由此，可更加確實地，均勻地將接合部件供給到間隙中。
(9)涉及上述(8)所述的接合方法，其中，在上述第三步驟，上述接合材料的加熱溫度在1050～1200℃的范圍內(nèi)。
由此，可適當(dāng)?shù)胤乐古c接合材料的組件形成合金的情況，同時可充分地改善接合材料相對不銹鋼的浸潤性。
(10)涉及上述(1)～(9)中的任何一項所述的接合方法，其中，上述第三步驟在含氫或真空氣氛中進行。
由此，可防止不銹鋼制的組件部件的表面受到氧化的情況，可以良好的程度保持接合材料相對不銹鋼的浸潤性。
(11)涉及上述(1)～(10)中的任何一項所述的接合方法，該方法包括下述步驟，即，在使上述組件部件接近的狀態(tài)，在相對的面的至少一個面上，形成朝向另一面突出的1個以上的突起。
由此，在對組件部件之間進行定位時，可將它們臨時固定。
(12)涉及上述(11)所述的接合方法，其中，上述突起通過堆焊而形成。
如果采用堆焊，則可在不焊接于在形成突起時所采用的裝配架上的情況下，形成所需的高度的突起。
(13)涉及上述(11)或(12)所述的接合方法，其中，形成上述突起的步驟在上述第一步驟之前而進行。
由此，即使對于突起，仍可進行熱處理，這樣，可更加確實地，均勻地將接合材料供給到間隙內(nèi)。
(14)涉及上述(1)～(13)中的任何一項所述的方法，其中，上述接合材料為純Au、Au-Ni系合金、Au-Cu系合金和Au-Ag-Cu系合金中的至少一種。
優(yōu)選采用這些接合材料，以便相對包含過氧乙酸等的強力的殺菌劑，具有較高的耐藥品性(耐腐蝕性)。
(15)涉及一種醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體，其特征在于通過上述(1)～(14)中的任何一項所述的接合方法，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合。
由此，可防止接合部受到比如，殺菌劑等的化學(xué)液腐蝕的情況。
(16)涉及上述(15)所述的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體，其中，上述組件部件為內(nèi)窺鏡用管路部件。
本發(fā)明可用于各種組件部件之間的接合，但是更優(yōu)選用于內(nèi)窺鏡用管路部件之間的接合。
(17)涉及一種內(nèi)窺鏡，其特征在于其包括上述(16)所述的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體。
由此，可提供具有優(yōu)良的耐久性的內(nèi)窺鏡。
按照本發(fā)明的接合方法，可采用Au含量在62.5wt％以上的接合材料，以較高的精度，以較高的接合強度，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合。
此外，Au含量在62.5wt％以上的接合材料即使相對比如，包含過氧乙酸的強力的殺菌劑等的化學(xué)液，仍具有較高的耐化學(xué)品性(耐腐蝕性)，于是，在本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體中，可防止接合部受到化學(xué)液的浸蝕。
還有，具有上述醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體的本發(fā)明的內(nèi)窺鏡具有優(yōu)良的耐久性。


圖1為表示本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體的一個實例的透視圖；圖2為圖1的A部的剖面放大圖；
圖3為用于說明通過堆焊，在筒主體的孔的內(nèi)面，形成突起的方法的構(gòu)思圖；圖4為用于說明本發(fā)明的接合方法的一個實例的構(gòu)思圖；圖5為表示管接頭定位的筒主體固定于裝配架上的狀態(tài)的剖視圖；圖6為表示本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的實施例的剖視圖。
符號說明1醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體(導(dǎo)向筒)；2表示筒主體；20，20a，20b孔；3、3a、3b、3c、3d管接頭；4突起；5接合材料；6間隙(間距)；60開口部；7a內(nèi)面；7b外面；8焊接電極；9不銹鋼粉末(焊接材料)；11裝配架；100內(nèi)窺鏡；110操作部；120插入部；130前端部主體；140送氣送水按鈕；150目鏡部；160連接柔性管；170送氣道；180送水道；190送氣管；200送水管。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明的接合方法、醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體和內(nèi)窺鏡進行具體描述。
為了解決上述課題，本發(fā)明人對未為各種消毒用殺菌劑(化學(xué)液)浸蝕的接合材料(焊劑)進行了深入的研究，其結(jié)果是得出下述的結(jié)論，即，難于為各種消毒用殺菌劑(化學(xué)液)浸蝕的接合材料采用Au含量在62.5wt％(15K)以上的材料(包含純Au)。
但是，該接合材料產(chǎn)生下述的現(xiàn)象，即，相對不銹鋼的浸潤性較低，如果打算不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件(在下面簡稱為“組件部件”)之間接合，則無法遍布于接合部的整體范圍，另外，發(fā)生下述的問題，即，由于相對不銹鋼的浸潤性較高，故如果在高溫下，進行熱處理，則容易與不銹鋼形成合金，組件部件的種類(比如，較薄的管接頭等)伴隨浸蝕而變形，必須對應(yīng)接合的組件部件，進行某種的前處理。
于是，本發(fā)明人還對采用上述接合材料，將組件部件之間接合的接合方法(焊接方法)進行了重點研究，其結(jié)果是，獲得下述的觀點，即，在將它們接合之前，預(yù)先在含氫或真空氣氛中，在1050～1200℃的范圍內(nèi)，對它們進行加熱處理，由此，可對上述接合材料相對組件部件(不銹鋼制的組件部件)的浸潤性提高，以較高的精度，按照較高的接合強度，將組件部件之間接合。
此外，還獲得下述的觀點，即，在采用前述的接合材料的場合，接合方法伴隨組件部件的尺寸等而不同，但是，可在應(yīng)接合的組件部件之間，設(shè)置間隙(間距)，以更高的精度，按照較高的接合強度，將組件部件之間接合。
本發(fā)明根據(jù)這些觀點而得出。
即，本發(fā)明的接合方法為，通過Au含量為62.5wt％以上的接合材料接合不銹鋼制醫(yī)療機器(醫(yī)療器具)用組件部件的接合方法。對于接合的兩個組件部件來說，在1050～1200℃的條件下，含有氫元素的含氫氣氛或者真空條件下進行接合。
即，作為本發(fā)明所采用的接合材料(金焊料)，Au含量可為62.5wt％，適合采用純Au，以及81.5～82.5wt％Au-其它的元素0.15wt％以下—剩余部Ni的Au-Ni系合金、74.5～75.5wt％Au-12.0～13.0wt％Ag-其它的元素0.15wt％以下—剩余部Cu的Au-Ag-Cu系合金、79.5～80.5wt％Au-其它的元素0.15wt％以下—剩余部Cu的Au-Cu系合金等的Au合金中的至少1種。
優(yōu)選采用這些接合材料，以便相對具有過氧乙酸等的強力的殺菌劑，具有較高的耐化學(xué)品性(耐腐蝕性)。另外，在要求高于接合部的接合強度的場合，優(yōu)選接合材料采用金合金。
此外，接合材料的形狀(形態(tài))也可為比如，線狀，或具有由純Au，或Au合金構(gòu)成的顆粒(粉末)的膏狀等的任何一種。
下面參照圖1～圖5，對本發(fā)明的接合方法進行描述。
圖1為表示本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體的一個實例的透視圖，圖2為圖1中的A部的剖面放大圖，圖3為用于說明通過堆焊，在筒主體接合體的孔的內(nèi)面，形成突起的方法的構(gòu)思圖，圖4為用于說明本發(fā)明的接合方法的一個實例的構(gòu)思圖，圖5為表示管接頭定位的筒主體固定于裝配架上的狀態(tài)的剖視圖。
圖1所示的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體(在下面簡稱為“接合體”)1稱為導(dǎo)向筒(筒組件)，在筒主體2上，接合有四個管接頭3a～3d。另外，管接頭的數(shù)量也可為兩個，三個，五個以上等，此外，筒主體2的形狀也可伴隨醫(yī)療設(shè)備的種類、機型等而不同，其不特別受到限制。
在該接合體1中，比如圖1和圖2所示的管接頭3a～3d(在下面的描述中，為3)構(gòu)成一個組件部件，比如圖1和圖2所示的筒主體2構(gòu)成另一組件部件。
筒主體2和管接頭3(組件部件)所采用的不銹鋼優(yōu)選為耐化學(xué)品性(耐腐蝕性)優(yōu)良的奧氏體系的不銹鋼，其鋼種優(yōu)選為SUS304、304L、305、316等。
此外，構(gòu)成筒主體2和管接頭3(應(yīng)接合的兩個組件部件)的不銹鋼的種類既可相同，也可不同。此外，按照本發(fā)明的接合方法，即使在由不同種類的不銹鋼構(gòu)成的組件部件的情況下，仍可確實將它們接合。
筒主體2的厚度大于管接頭3，外形尺寸增加，可開設(shè)管接頭3的前端部(一部分)能進入的孔20。
另一方面，通常，管接頭3的厚度小于筒主體2，此外其外徑變小。此外，管接頭3的一部分插入開設(shè)于筒主體2中的孔20內(nèi)，通過接合材料5與筒主體2接合。
還有，在作為另一組件部件的筒主體2中開設(shè)的孔20通常為帶臺階部的孔(參照圖2和圖4)，在其內(nèi)部貫通有其直徑與作為所插入的一個部件的管接頭3的內(nèi)徑相同，或大致相同的孔20a，其直徑(在管接頭3的外徑為比如5.5mm的場合，根據(jù)其外徑，優(yōu)選0.02～0.08mm范圍內(nèi)的較大直徑)的孔20b開設(shè)于途中。
(1)突起形成步驟首先，在筒主體2的孔20(孔20b)的內(nèi)面7a上形成突起4(參照圖3，圖4)。
該突起4根據(jù)下述的目的等而設(shè)置，該目的在于比如在筒主體2和管接頭3之間，確實形成間隙6，在后一步驟(5)，容易使熔融的接合材料進入；在使管接頭3相對筒主體2定位的狀態(tài)，將該管接頭3臨時固定(不因自重而運動，另外，在通過后述的裝配架11固定時不運動的程度)。
此外，為了使熔融的接合材料容易進入，間隙6的寬度(平均)必須在優(yōu)選的0.02～0.25mm的范圍內(nèi)，由此，突起4也必須為相同程度的高度。
在開設(shè)于筒主體2中的孔20b的直徑較小，比如，在3mm以下，管接頭3為不進行彎曲加工的平直狀，并且也可不相對筒主體2進行角度調(diào)整的場合，優(yōu)選形成1個點狀，或人字形的突起4。
在此場合(設(shè)置1個突起4的場合)，管接頭3的外面7b的一部分與筒主體2的孔20b的內(nèi)面7a接觸，但是，本發(fā)明人通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定后一步驟(2)和步驟(5)的條件，確認接合材料5充分供給向該接觸部的情況。
還有，在開設(shè)于筒主體2中的孔20b的直徑超過上述范圍的場合，在要求管接頭3相對筒主體2的角度調(diào)整的場合等情況下，優(yōu)選兩個，或三個以上，更優(yōu)選三個以上的那樣設(shè)置多個突起4。另外，也根據(jù)情況，在其全周分別形成缺口的條狀。
在此場合(設(shè)置多個突起4的場合)，優(yōu)選多個突起4按照基本相等的尺寸，并且以基本相同的間距(比如，在兩個的場合為180°的間距，在三個的場合為120°的間距，在四個的場合為90°的間距等)設(shè)置。由此，間隙(間距)6的寬度可在管接頭3的外周基本相等，這樣，可進一步確實防止下述情況，該情況指由于間隙6的寬度不均勻，熔融狀態(tài)的接合材料5朝向間隙6以外的部分(比如，管接頭3的內(nèi)面，筒主體2的內(nèi)面等)流出，在該部分上形成接合材料5的膜。
再有，在此場合，各突起4的尺寸優(yōu)選為能夠容易將管接頭3插入筒主體2的孔20b的內(nèi)部，不容易拆下，并且可容易實現(xiàn)管接頭3的角度調(diào)整的程度。
突起4的形成方法也可采用任何的方法，其不特別受到限制，但是，優(yōu)選采用堆焊的方法。作為堆焊的方法，可通過下述的方式實現(xiàn)，該方式為如圖3所示，在微電阻焊接的正電極上，設(shè)置不銹鋼粉末，或接近微型鎢極惰性氣體保護電弧焊，微型惰性氣體保護金屬極電弧焊的正電極處，設(shè)置不銹鋼極細線材(比如，直徑為0.1mm)，將筒主體2與負極連接，使上述正電極與開設(shè)于筒主體2中的孔20b的內(nèi)面7a(還包括孔20b的緣部)接觸，或接近該內(nèi)面7a。
上述堆焊在使所接合的管接頭3，或相同直徑的裝配架進入開設(shè)于筒主體2中的孔20b中的狀態(tài)進行，但是，具有下述的優(yōu)點，即，不焊接于管接頭3，或相同直徑的裝配架上，可在內(nèi)面7a形成所需的高度的突起4。
除了通過堆焊的方法形成，突起4也可適合通過采用具有其外徑與管接頭3基本相等的導(dǎo)向部的沖壓機而進行塑性加工(所謂的“弧形鉚接”)形成。按照該弧形鉚接，在按照基本相等的尺寸，并且基本相等的間距形成突起4的場合，特別有效。
另外，本步驟(1)在下一步驟(2)(熱處理步驟)之前進行，由此，可即使相對突起4，仍可進行熱處理，這樣可更加確實地，均勻地將接合材料5供給到間隙6(接合部)。
此外，突起4既可代替筒主體2的孔20b的內(nèi)面(嵌合面)7a，形成于管接頭3的外面(嵌合面)7b，還可形成于內(nèi)面7a和外面7b這兩個面上。
(2)熱處理步驟(第一步驟)
接著，相對筒主體2和管接頭3，在含氫(包含氫，并且非氧化性的氣氛)或真空氣氛中，在1050～1200℃的范圍內(nèi)(優(yōu)選在1080～1150℃的范圍內(nèi))進行加熱處理。
由此，可進行將形成于筒主體2和管接頭3的表面上的氧化鈍性表面膜還原，將其去除，進行表面附著物的清潔處理(表面附著物的還原，蒸發(fā)等的去除)等處理。其結(jié)果是，可提高接合材料5相對筒主體2和管接頭3的浸潤性，密著性等的性能。
另外，如果不進行該加熱處理，由于接合材料5相對筒主體2和管接頭3的浸潤性不提高，無法充分地將該接合材料5供給到筒主體2和管接頭3之間的間隙6(接合部)，未形成正常的角焊縫(fillet)，另外，接合材料5在熔融狀態(tài)，長時間地滯留于一定的部位，與作為筒主體2，管接頭3的組成材料的不銹鋼形成合金，在局部，管接頭3的厚度減小，內(nèi)徑變化等損害管接頭3的功能。
此外，在該加熱處理中，按照1050℃以上的溫度進行加熱的目的在于如果加熱溫度小于1050℃，則氧化鈍性表面膜的還原等不充分，接合材料5相對不銹鋼的浸潤性，粘附性等未充分地改善。另一方面，按照1200℃以下的溫度加熱的目的即使在高于1200℃的溫度下，上述還原，清潔的作用效果飽和，不能夠期待其以上的效果的增加。另外，如果溫度過高，則還產(chǎn)生在不銹鋼中，導(dǎo)致晶體粒度變大，加熱處理的組件部件的機械性能變差，或加熱時的成本上升，另外，加熱處理的組件部件變形等的問題。
此外，加熱處理的時間不受到特別限制，但是，優(yōu)選在1～60分鐘的范圍內(nèi)，更優(yōu)選是在10～45分鐘的范圍內(nèi)。
在加熱處理的氣氛為含氫的氣氛的場合，含氫的氣氛的結(jié)露點優(yōu)選在-60℃以下。結(jié)露點超過-60℃意味著含氫的氣氛中的氫濃度降低，具有上述的含氫的氣氛的還原能力等降低，因加熱溫度等，無法充分地去除氧化鈍性表面膜的危險。另外，如果提高還原能力等，使加熱溫度上升，以便充分地去除氧化鈍性表面膜，則具有對所處理的組件部件產(chǎn)生不利影響的危險，另一方面，由于從經(jīng)濟方面來說是不利的，故優(yōu)選不延長加熱時間。
還有，在加熱處理的氣氛為真空(減壓狀態(tài))的場合，優(yōu)選真空的程度(真空度)在5×10-4mmHg以下，特別是優(yōu)選在5×10-5mmHg以下。通過使真空度在上述范圍內(nèi)，可更加確實地去除氧化鈍性表面膜，實現(xiàn)表面的附著物的凈化(表面附著物的還原，蒸發(fā)等的去除)。
(3)間隙形成步驟(定位步驟第二步驟)接著，使筒主體2和管接頭3按照在它們之間，形成間隙6的方式接近。在本實施例中，在筒主體2的孔(內(nèi)腔部)20b中，插入管接頭3的前端部(一部分)，由此，形成間隙6。
在圖4中，由W表示的間隙(間距)6的寬度的平均值優(yōu)選在0.02～0.25mm的范圍內(nèi)，特別是在管接頭3的外徑在10mm以下的場合，優(yōu)選上述平均值在0.02～0.08mm的范圍內(nèi)，在管接頭3的外徑超過10mm，而在30mm以下的場合，優(yōu)選上述平均值在0.032～0.089mm的范圍內(nèi)。由于上述間隙6的寬度在上述范圍內(nèi)，在后一步驟(5)，可更加確實地，均勻地將接合材料5供給到上述間隙6中。
此外，由圖4中的D表示的管接頭3的插入深度(間隙6的深度)在間隙6的寬度(平均值)在上述范圍內(nèi)的場合，優(yōu)選在3.8mm以下，更優(yōu)選在3.5mm以下。通過使間隙6的深度在上述范圍內(nèi)，可更加確實地將接合材料5供給到間隙6中。其結(jié)果是，可通過更高的接合強度，將筒主體2與管接頭3接合。
在本實施例中，由于在上述步驟(1)，在筒主體2的孔20b的內(nèi)面7a，形成突起4，故在本步驟(3)，管接頭3相對筒主體2，以游嵌狀態(tài)而臨時固定(定位)。由此，可更加容易，并且確實地進行下一步驟(4)以后的操作。
此外，前述步驟(1)(突起形成步驟)既可不在上述步驟(2)(熱處理步驟)之前進行，而緊接在本步驟(3)(定位步驟)之后進行，還可在上述步驟(2)之前，緊接在本步驟(3)之后進行兩次。
還有，也可代替上述步驟(1)(突起形成步驟)，而設(shè)置下述的步驟，即，緊接在本步驟(3)(定位步驟)之后，通過激光焊接的方式，將筒主體2和管接頭3的一部分焊接，將它們臨時固定；還可進行上述臨時固定的步驟和前述步驟(1)這兩個步驟。
按照上述臨時固定的方法，由于象通過壓配合的方式，臨時固定管接頭3的場合那樣，不必使管接頭3變形，故可良好地防止所獲得的接合體(醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體)1的功能下降的情況。另外，由于可確實確保間隙6，故可確實將接合材料5供給到間隙6中，還可防止接合強度的降低。
再有，通過采用這些臨時固定的方法，可防止管接頭3的內(nèi)面的平滑性受到損害，其結(jié)果是，還可適當(dāng)?shù)胤乐构芙宇^3(接合體1)的功能受到損害的情況。
由于這樣的情況，本發(fā)明的接合方法特別適合用于至少一個組件部件(在本實施例中，為管接頭3)是中空的組件部件之間的接合。
另外，顯然，所接合的兩個組件部件這兩者也可為實心的部件。
(4)接合材料設(shè)置步驟下面沿間隙6的開口部60，設(shè)置熔融前的接合材料5。
該步驟可通過下述等的方式進行，該方式為如圖4所示的那樣，在與筒主體2的邊界部，在管接頭3的周圍，纏繞線狀的接合材料5或者貼附膏狀的接合材料5。另外，筒主體2和管接頭3的接合(焊接)可采用必要量的接合材料5。
此外，優(yōu)選接合材料5通過粘接劑(瞬時粘接劑)固定。
還有，如上所述，將接合材料5供給到間隙6中，則可更加確實地，并且均勻地將接合材料5供給到間隙6中。
(5)接合步驟(第三步驟)如圖5所示，將實現(xiàn)了管接頭3定位的筒主體2設(shè)定在裝配架11上。在該狀態(tài)，通過對該接合材料5進行加熱，使其熔融，將其供給到間隙6中。然后，使熔融狀態(tài)的接合材料5硬化，由此，將筒主體2和管接頭3接合。
對接合材料5進行加熱時的溫度(加熱溫度)伴隨接合材料5的種類等因素而稍稍不同，其不受到特別限制，但是，該溫度優(yōu)選在1050～1200℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1080～1150℃的范圍內(nèi)。如果加熱溫度過低，則具有接合材料5相對不銹鋼的浸潤性無法充分地改善，無法有效地將接合材料5供給到間隙6中的危險。另一方面，如果加熱溫度過高，則具有接合材料5伴隨與筒主體2和管接頭3(母材)形成合金的情況而消耗，無法實現(xiàn)接合材料的作用的危險。此外，還具有在不銹鋼中，導(dǎo)致晶體粒度變大，所加熱處理的部件的機械性能變差，另外，管接頭3受到腐蝕的危險。
對接合材料5進行加熱時的時間(加熱時間)也不受到特別限制，優(yōu)選在1～60分鐘的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10～45分鐘的范圍內(nèi)。
此外，對接合材料5進行加熱時的優(yōu)選為含氫的氣氛(包含氫，并且非氧化性的氣氛)狀態(tài)，或真空狀態(tài)(減壓狀態(tài))。由此，防止不銹鋼制的筒主體2和管接頭3的表面受到氧化的情況，可保持良好的，接合材料5相對不銹鋼的浸潤性。
在對接合材料5進行加熱時的氣氛為含氫的氣氛的場合，含氫的氣氛的結(jié)露點優(yōu)選在-60℃以下。結(jié)露點超過-60℃而較高，就意味著含氫的氣氛中的氫濃度較低，在上述含氫的氣氛的場合，具有伴隨接合材料5的種類等，無法保持良好的相對不銹鋼的浸潤性的危險。
還有，在對接合材料5進行加熱時的氣氛處于真空狀態(tài)(減壓狀態(tài))的場合，優(yōu)選真空的程度(真空度)在5×10-4mmHg以下，更優(yōu)選在5×10-5mmHg以下。通過使真空度在上述范圍內(nèi)，可更加確實地保持良好的相對不銹鋼的浸潤性。
經(jīng)過以上的步驟，獲得筒主體2和管接頭3接合的接合體(本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備用組件接合體)。
可采用這樣的接合體，比如，構(gòu)成圖6所示的那樣的內(nèi)窺鏡的送氣送水按鈕。
下面根據(jù)圖6，對本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的一個實例進行描述。
圖6為表示本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的實施例的平面圖。
圖6所示的內(nèi)窺鏡100用于胃和其它的消化道檢查，其包括操作部110，與具有柔性的插入部120。
在插入部120的前端，連接有內(nèi)部設(shè)置有對象光學(xué)系統(tǒng)的前端部主體130。
在操作部110中，在其前側(cè)，設(shè)置有送氣送水按鈕140，在其頂端，突設(shè)目鏡部150。
此外，在與操作部110連接的連接柔性管160的前端，安裝有以可裝卸的方式與光源裝置連接的連接器(圖中未示出)。
從操作部110的內(nèi)部，到插入部120的內(nèi)部，穿有在前端部主體130的外方開口的送氣道170，與送水道180。
該送氣道170和送水道180的基端側(cè)分別與送氣送水按鈕140的導(dǎo)向筒1(管接頭3b和管接頭3a)以連通方式連接。
還有，圖中未示出的外部的送氣裝置和與該送氣裝置連接的送氣管190和送水管200通過連接柔性管160的內(nèi)部，分別與送氣送水按鈕140的導(dǎo)向筒1的側(cè)面(管接頭3c和管接頭3d)連接。
在這樣的送氣送水按鈕140的導(dǎo)向筒(接合體1)的內(nèi)部，比如，在內(nèi)窺鏡100的消毒，滅菌等時，將化學(xué)液(殺菌劑)供給到內(nèi)腔部，但是，按照本發(fā)明，由于筒主體2和管接頭3采用對化學(xué)液，具有較高的抵抗性(耐化學(xué)品性)的接合材料5，并且，通過足夠量的接合材料5牢固接合，故即使在反復(fù)地對內(nèi)窺鏡100進行消毒，滅菌等的情況下，仍可確實防止化學(xué)液通過接合部朝向內(nèi)窺鏡100的內(nèi)部泄漏。由此，防止內(nèi)窺鏡100的內(nèi)部設(shè)置物發(fā)生故障，使內(nèi)窺鏡100的插入部120彎曲的操作(彎曲操作)時的彎矩的增加，即，內(nèi)窺鏡100的耐久性優(yōu)良。
以上，針對圖示的實施例，對本發(fā)明的接合方法，醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體和內(nèi)窺鏡進行了描述，但是，本發(fā)明不限于此實施例。
比如，在本發(fā)明的接合方法中，還可添加任意目的的步驟。
另外，本發(fā)明的接合方法不限于用于作為內(nèi)窺鏡用管路部件的筒主體2與管接頭3的接合，比如，可用于構(gòu)成處理器具過通道等的內(nèi)窺鏡用管路部件之間的接合。
此外，本發(fā)明的接合方法不限于用于內(nèi)窺鏡用管路部件之間的接合，也可用于比如，構(gòu)成內(nèi)窺鏡的組件部件之間的接合；構(gòu)成鉗子、細胞診斷刷、穿刺針這樣的內(nèi)窺鏡處理器具的組件部件之間的接合；構(gòu)成送風(fēng)送水螺栓、各種(拍攝、清洗、消毒、滅菌、三通閥等)適配器、插入用滑動管這樣的內(nèi)窺鏡相關(guān)裝置的組件部件之間的接合等。
于是，本發(fā)明的接合方法不限于內(nèi)窺鏡，可用于構(gòu)成各種醫(yī)療設(shè)備(醫(yī)療器具)的組件部件之間的接合。
(實施例)下面對本發(fā)明的具體的實施例進行描述。
A.接合狀態(tài)的評價
(實施例1A)首先，配備圖1所示的那樣的形狀的筒總體和四個管接頭。
另外，筒主體由SUS304制成，其尺寸外徑為9mm，厚度為1.5mm，長度為35mm，管接頭由SUS304制成，其尺寸外徑在1.5～3.0mm的范圍內(nèi)，厚度為0.2mm。
接著，在筒主體中，開設(shè)與各管接頭相對應(yīng)的尺寸的帶臺階部的孔。
然后，在相應(yīng)的孔中，插入所接合的管接頭，使筒主體為負極，如圖3所示，在微電阻焊接機的電極上，附著不銹鋼粉末，分別在筒主體的孔的內(nèi)面，設(shè)置1～3個突起。
之后，從筒主體的孔中，取出管接頭，使這些部件進入純氫氣氛(H2結(jié)露點-73℃)的連續(xù)爐，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行處理。
接著，再次，分別將四個管接頭插入筒主體。
另外，筒主體和各管接頭之間的間隙分別為0.05mm，各管接頭的插入深度為3.5mm。
然后，如圖4所示，作為接合材料，在各管接頭的外周上，纏繞1～2圈的82wt％Au-18wt％Ni的Au合金的線材(直徑0.4mm)，通過瞬間粘接材料固定。
之后，在該狀態(tài)，如圖5所示，將筒主體固定于裝配架上。
接著，使該組件進入進行了上述加熱處理的純氫氣氛(H2結(jié)露點-73℃)的連續(xù)爐，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行加熱，實現(xiàn)接合。
如上所述，制作導(dǎo)向筒。
(實施例2A)伸入真空(真空度1×10-4mmHg)的真空爐中，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行加熱處理，除此以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(實施例3A)
伸入真空(真空度1×10-4mmHg)的真空爐中，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行接合，除此以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(實施例4A)伸入大氣爐，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行接合，除此以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(實施例5A)接合材料采用82wt％Au-18wt％Cu的Au合金的線材(直徑為0.4mm)，除此以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(實施例6A)接合材料采用純Au的線材(直徑為0.4mm)，除此以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(實施例7A)首先，配備筒主體和兩個管接頭。
此外，筒主體由SUS304制成，其尺寸外徑為9mm，厚度為1.5mm，長度為23mm，管接頭由SUS304制成，其尺寸外徑為4.0mm，厚度為0.2mm。
接著，在筒主體中，開設(shè)與各管接頭相對應(yīng)的尺寸的帶臺階部的孔。
然后，在相應(yīng)的孔中，插入所接合的管接頭，使筒主體為負極，如圖3所示，在微電阻焊接機的電極上，附著不銹鋼粉末，分別在筒主體的孔的內(nèi)面上，間斷地并且在全周(全周的約3/4程度)，設(shè)置突起。
之后，從筒主體的孔中，取出管接頭，使這些部件進入純氫氣氛(H2結(jié)露點-73℃)的連續(xù)爐，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行加熱處理。
接著，再次，分別將兩個管接頭插入筒主體。
另外，筒主體和各管接頭之間的間隙分別為0.05mm，各管接頭的插入深度為3.5mm。
然后，如圖4所示，作為接合材料，在各管接頭的外周上，纏繞2圈的75wt％Au-12.5wt％Ag-12.5wt％Cu的Au合金的線材(直徑0.4mm)，通過瞬間粘接材料固定。
之后，在該狀態(tài)，如圖5所示，將筒主體固定于裝配架上。
接著，使該組件進入進行了上述加熱處理的純氫氣氛(H2結(jié)露點-76℃)的連續(xù)爐，按照1130℃×20分鐘(升溫為20分鐘，降溫為20分鐘)的時間，進行加熱，實現(xiàn)接合。
如上所述，制作導(dǎo)向筒。
(比較實例1A)除了省略加熱處理以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(比較實例2A)除了加熱處理時的溫度為1000℃以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(比較實例3A)除了加熱處理時的溫度為1250℃以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(比較實例4A)除了加熱處理時的氣氛以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
(比較實例5A)除了省略加熱處理以外，按照與上述實施例7A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
針對通過各實施例和各比較實例制作的導(dǎo)向筒，分別觀察接合部的接合強度和接合部的縱向剖面。
其結(jié)果是，在各實施例的導(dǎo)向筒中，均在接合部獲得足夠的接合強度，接合材料在沒有空隙的情況下遍布于各接合部。
與此相對，在各比較實例的導(dǎo)向筒中，均未在接合部獲得足夠的接合強度，此外，在各接合部，確認有沒有分布有接合材料的部位。特別是，在比較實例3A的導(dǎo)向筒中，在管接頭的一部分，確認變形。
B.耐久性(耐化學(xué)品性)的評價分別每次兩個地制作以下的各實施例和各比較實例的內(nèi)窺鏡。
(實施例1B-7B)按照與上述實施例1A～7A相同的方式，分別制作導(dǎo)向筒。
采用各導(dǎo)向筒，分別制作圖6所示的那樣的內(nèi)窺鏡。
(比較實例1B-5B)按照與上述實施例1A～5A相同的方式，分別制作導(dǎo)向筒。
采用各導(dǎo)向筒，分別制作圖6所示的那樣的內(nèi)窺鏡。
(比較實例6B)除了接合材料采用62wt％Pt-38wt％Sn的線材(直徑為0.4mm)以外，按照與上述實施例1A相同的方式，制作導(dǎo)向筒。
采用該導(dǎo)向筒，制作圖6所示的那樣的內(nèi)窺鏡。
分別通過在下面給出的條件，對按照各實施例和各比較實例制作的內(nèi)窺鏡進行化學(xué)液的滅菌處理，然后，進行內(nèi)窺鏡的彎曲操作，確認彎矩的變化，按照下述的四種階段的基準(zhǔn)，進行評價。
◎在滅菌處理的前后，沒有變化；○在滅菌處理后，彎矩有稍稍的增加；△在滅菌處理后，彎矩有增加，內(nèi)窺鏡的操作有稍稍的妨礙；×在滅菌處理后，彎矩有明顯增加，內(nèi)窺鏡的操作有妨礙。
(過氧乙酸水溶液)在20℃的溫度下，分別將各內(nèi)窺鏡浸漬于0.3wt％過氧乙酸水溶液中達7天。
(酸性電解水)在20℃的溫度下，分別將各內(nèi)窺鏡浸漬于50ppm的有效氯濃度的水溶液中達7天。
這些結(jié)果在表1中給出。
表1


*省略加熱處理如表1所示的那樣，對于各實施例的內(nèi)窺鏡，即使在評價試驗結(jié)束后，可完全沒有問題地使用，具有優(yōu)良的耐久性。
與此相對，對于各比較實例的內(nèi)窺鏡，均確認有彎矩的增加，耐久性變差。據(jù)推測，其主要原因在于在比較實例1B～比較實例5B中，接合材料的接合部的接合均不充分，另外，在比較實例6B中，接合材料本身的耐化學(xué)品性能變差，由此，化學(xué)液從接合部浸入，潤滑劑變質(zhì)，性能變差。
在本發(fā)明的接合方法中，對于不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件，采用過去的，各種焊錫而接合(焊接)的部分可通過其耐化學(xué)品性(耐腐蝕性)高于它們的接合材料接合，由此，可用于通過過去的各種焊錫接合的部分的用途，還可用于要求更高的耐化學(xué)品性能的用途。
權(quán)利要求
1.一種接合方法，該接合方法通過Au含量在62.5wt％以上的接合材料，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合，其特征在于包括第一步驟，相對所接合的兩個組件部件，在含氫或真空的氣氛中，在1050～1200℃的溫度下，進行加熱處理；第二步驟，使其中一個上述組件部件和另一組件部件按照在它們之間形成間隙的方式接近；第三步驟，將熔融狀態(tài)的接合材料供給到上述間隙內(nèi)，將上述組件部件接合，形成金屬部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于在上述第一步驟，上述含氫的氣氛的結(jié)露點在-60℃以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接合方法，其特征在于在上述第二步驟，通過將上述其中一個組件部件的一部分插入上述另一部件中，形成上述間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合方法，其特征在于至少上述其中一組件部件是中空的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合方法，其特征在于兩個組件部件均是中空的，通過將上述其中一個組件部件的一部分插入上述另一組件部件的內(nèi)腔部，形成上述間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任何一項所述的接合方法，其特征在于上述第二步驟的間隙的平均寬度在0.02～0.25mm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任何一項所述的接合方法，其特征在于在上述第三步驟之前，具有通過激光焊接，將上述組件部件的一部分焊接，由此，將它們臨時固定的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中的任何一項所述的接合方法，其特征在于在上述第三步驟之前，具有沿上述間隙的開口部設(shè)置熔融前的接合材料的步驟；在上述第三步驟，通過對上述接合材料進行加熱，使其熔融，將該接合材料供給到上述間隙中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于在上述第三步驟，上述接合材料的加熱溫度在1050～1200℃的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中的任何一項所述的接合方法，其特征在于上述第三步驟在含氫或真空氣氛中進行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任何一項所述的接合方法，其特征在于其包括下述步驟，在使上述組件部件接近的狀態(tài)，在相對的面的至少一個面上，形成朝向另一面突出的一個以上的突起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接合方法，其特征在于上述突起通過堆焊而形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的接合方法，其特征在于形成上述突起的步驟在上述第一步驟之前而進行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13中的任何一項所述的方法，其特征在于上述接合材料為純Au、Au-Ni系合金、Au-Cu系合金和Au-Ag-Cu系合金中的至少一種。
15.一種醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體，其特征在于通過權(quán)利要求1～14中的任何一項所述的接合方法，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用組件部件之間接合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體，其特征在于上述組件部件為內(nèi)窺鏡用管路部件。
17.一種內(nèi)窺鏡，其特征在于其包括權(quán)利要求16所述的醫(yī)療設(shè)備用組件部件接合體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠以較高的精度，較高的接合強度，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用部件接合的方法，通過該接合方法接合的醫(yī)療設(shè)備用部件接合體，以及具有該接合體的耐久性優(yōu)良的內(nèi)窺鏡。本發(fā)明方法涉及通過Au含量在62.5wt％以上的接合材料，將不銹鋼制的醫(yī)療設(shè)備用部件之間接合的方法包括的步驟為在含氫或真空氣氛中，1050℃～1200℃的溫度下將部件加熱處理；使其中的一個部件和另一部件按照在它們之間形成間隙的方式靠近；將熔融狀態(tài)的接合材料供給到所述間隙內(nèi)，將上述部件接合制成一個金屬組件。在金屬組件中形成的接合部分具有優(yōu)良的化學(xué)抗性和抗腐蝕性能。因此該金屬組件適合用于內(nèi)窺鏡。
文檔編號B23K1/008GK1583339SQ200410057238
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者佐藤康之, 小幡佳寬, 村井涉, 時枝良治, 神谷直樹, 清水英男 申請人:賓得株式會社, 株式會社伸和熱處理