CN1105300C - 试料吸取管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了制造容易、成本低、强度高、使用寿命长、能防止因胶渣堵塞及泄漏试料等故障的试料吸取管及其制造方法，该试料吸取管P穿过收纳血液的试料容器60的橡胶盖61吸取血液，它由吸取用细管10、通气用细管20和固定件30组成，细管10、20是用相同的不锈钢制成的，固定件是用聚缩醛树脂制成的，细管10、20是在前端对齐相互平行配置靠接的，沿用壁面彼此相接处的前端侧部分开始进行焊接实现一体化，并分别在周壁面上加工出吸取用开口13和通气用开口23。

Description

试料吸取管及其制造方法

本发明与用于吸取装在容器内的液体试料的试料吸取管有关，确切地说，与装在构成血液分析装置的试料吸取装置的能吸取装在密闭容器内的液体试料进行预定分析的试料吸取管有关。

在现有技术中，公开了用于从由橡胶盖或栓等密封着的试料容器内吸取液体试料的试料吸取管，该吸取管包括用于吸取试料的吸取用细管和用于吸取时进行通气用的通气用细管，使用时须将两细管刺穿上述的橡胶盖等。

即，如日本特开昭58-76765号公报所公开的那样，试料供给装置的主要构成件是吸取用细管(设置中心通孔的管)和通气用细管(设置第2通孔的管)，该两管是同轴设置的同轴管，用其中心通孔吸取试料，用第2通孔进行通气。这就是所述的试料吸取管(吸取针)。

而且，用于向由橡胶盖或栓等密封的试料容器内分注液体试料的试料分注管包括用于分注试料的分注用细管和分注时进行通气的通气用细管，使用时须将两细管刺穿上述的橡胶盖等。

即，如实公平6-30203号公报所公开的那样，试料分注管(液体分注针)是用树脂制成的一体的棒状的包括分注用细管(设置送液孔的管部)和通气用细管(设置抽气孔的管部)的管。

在上述的试料吸取管中，由于两个细管是同轴设置的，不但在制造方面有困难，而且成本也不经济。上述的试料分注管由于是用树脂一体形成的，所以其强度不如用金属制造的。

而且，上述两者还存在着下述的问题。即，由于两者管全体的外径粗，当刺穿橡胶盖或栓等时，与橡胶盖等之间产生很大的摩擦，这不但要担心在管外面产生磨损，而且还必须在刺穿时，要加很大的力，从而又使管受到不必要的力。在将这些管用于试料分析装置的试料吸取使用中时，由于要多次地刺穿橡胶盖等，因此，对管要求其有耐久性，而试料分注管由于是用树脂制造，所以存在着不仅磨损严重，而且使用寿命也短的问题。还由于两者管全体的外径粗，刺穿时产生不少橡胶盖等的胶渣，容易使管堵塞，而且在拨出管后，在橡胶盖等上留下残孔，从而产生泄漏问题。

本发明是针对上述存在的实际问题而产生的，其目的在于提供一种不仅制造容易、成本经济、强度高、使用寿命长，而且能防止管堵塞及试料泄漏等故障的试料吸取管。

按照本发明提供的试料吸取管是用两个互相平行接合成一体的两个金属细管制成的，在其尖端侧设置封闭两管路尖端的封闭部，在其中一个细管的非封闭管路的周壁面上设置与同管路连通的吸取用开口，该管为吸取用细管，在另一个细管的非封闭管路的周壁面上设置与同管路连通的通气用开口，用于试料吸取时通气用，该管为通气用细管。

吸取用细管和通气用细管，也可以用不锈钢或镍钛合金等金属材料制造。确定这些细管的横截面的形状时，要考虑是否是容易刺穿用于封闭试料容器的用橡胶制成的盖或栓的形状，通常是，采用圆形或椭圆形的横截面，也可以是方形或其它形状的。

而，作为接合两细管的方法，可以选用各种的焊接或钎焊、连接剂等进行接合。接合的部位没有特殊的限定，但是要考虑到试料吸取管的强度，因此，至少要在尖端部分的周壁面进行接合。

作为封闭各细管的管路尖端的方法，可以采用各种的焊接或钎焊、连接剂等进行封闭。但是，也可以用金属制的柱状件插入未封闭的各细管的尖端管路中进行封闭。而从作业性或强度来考虑，再者从防止电蚀产生锈来考虑，两细管及柱状件应用相同的材料制成、即用同一种金属制成试料吸取管是最好的。

在本发明的试料吸取管中，理想的是，在各细管的封闭部设置细管的用于刺穿的斜切面使这两个斜切面背靠背地接合在一起。各斜切面的形状，在其细管的横截面形状呈似圆形或似椭圆形时为似椭圆形，在其细管的横截面形状呈正方形时为纵长方形。这里，所谓「背靠背地接合」是指两细管的最尖端部(斜切面的最最尖端部)，其形成的角度位置关系除180度外，包含钝角的位置关系。

当各细管的斜切面为似椭圆形时(各细管的横截面形状呈似圆形或似椭圆形的情况)，吸取用细管的吸取用开口及通气用细管的通气用开口最好设置在离开与各细管的斜切面(似椭圆形)的长径端相交的细管母线，这样，当使试料吸取管刺穿橡胶盖或栓时，橡胶盖等的渣多发生在背靠背接合的两个斜切面的部位上，由于这些渣随着试料吸取管的前进移动，是沿与斜切面的长径相交的细管母线向后方面移动，因此能防止上述的渣堵塞吸取用开口和通气用开口。

当各细管的斜切面呈似椭圆形时，吸取用开口及通气用开口，最理想的是将上述两开口设置在与各细管的斜切面(似椭圆形)的短径相交的细管母线上。这样就能确实防止上述的渣堵塞吸取用开口和通气用开口。

在本发明中，使两细管一体化时，使用是两根与两细管材料相同的三角柱状件实现的。所说的每根三角柱状件有两个相邻的凹状弯曲面，其中的一凹状弯曲面的曲率与两个细管中的一个细管的周壁面曲率相同，另一个凹状弯曲面的曲率与两个细管中的另一个细管的周壁的曲率相同，这是很理想的。当实现一体化后，试料吸取管至少使在其前端侧部分的横截面的轮廓是似椭圆形的，使两根细管与2根三角柱状件，象前述那样地接合是非常理想的。

这种场合，2根三角柱状件是用条状材料经拉模拉拔成型的。并且，当使两细管互相平行靠接时，由两细管靠接处形成的2个V字状的凹部分别环抱着两根三角柱状件的周壁面。即，2根三角柱状件，以各自的两个凹状弯曲面的相交处形成棱线相对配合，以这种状态面对凹部也就是前述的V字状凹部与细管周壁面密接配置。

上述那样的试料吸取细管适合按下述的方式进行制造。首先，使金属制的2根细管和金属制的2根三角柱状件相互平行地靠接。两根细管的功能是分别用做吸取和通气。接着，使各三角柱状件与电极接触，从靠接部分的两侧进行电阻焊(例如，点焊或缝焊)，这样就使这2根细管和2根三角柱状件成为一体。然后，在各细管的周壁面上设置吸取用或者通气用的开口。再用金属制的柱状件插入各细管前端管路中封闭各细管的前端。然后，将已封闭的各细管的前端部分研磨锐利形成能刺穿用的斜切面。最后，至少要在一体化的2根细管和2根三角柱状件的外壁面当中的尖端侧部分形成耐磨性保护膜。

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图1是使用本发明的试料吸取管实施例的试料吸取装置的概略结构图；

图2是图1的试料吸取管的仰视图；

图3是图1的试料吸取管的右视图；

图4是图1的试料吸取管的左视图；

图5是图1的试料吸取管的尖端部的放大的前视图；

图6是图5的VI-VI线处剖面图；

图7是图1试料吸取管的各细管的尖端部的放大前视图；

图8是本发明的另一个实施例的试料吸取管的制造步骤说明图；

图9是图8的试料吸取管制造时的靠接工序说明图；

图10是图8的试料吸取管制造时的靠接工序说明图；

图11是图8的试料吸取管制造时的靠接工序说明图；

图12是图8的试料吸取管制造时焊接工序说明图；

图13是图8的试料吸取管制造时开口工序说明图；

图14是图8的试料吸取管制造时封闭工序说明图；

图15是图8的试料吸取管制造时研磨工序说明图；

图16是图15的沿XVI-XVI线的剖面图。

以下，结合附图说明本发明的实施例。但是本发明并不限于该实施例。

图1是使用本发明的试料吸取管P实施例的试料吸取装置D的概略结构图。在图1中，试料吸取装置D主要由试料吸取管P、通气管40、连接管42、吸取管44、定量装置46、吸取用注射器48、洗净液供给泵50、气压源52和洗净槽54构成。试料吸取管P和吸取管44通过由螺纹连接在一起的固定件30和保持架31连接在一起。

试料吸取管P吸取装在试料容器T中的液体试料血液时，要刺穿装在试料容器T上的橡胶盖C，如图2-图4所示的那样，该试料吸取管P由用于吸取血液的吸取用细管10、用于吸取血液时进行通气的通气用细管20及用固定这两根细管10、20的固定件30组成。

细管10和细管20是用同一金属材料，本例为不锈钢所制成的，其横截面为圆形。固定件30是用聚缩醛树脂制成的长方体状的部件。细管10和细管20，在将其前端(左端)对齐相互平行靠接后，沿两个周壁面接触处，自前端侧部分开始焊接形成一体化，同时将基端(右端)及挨近基端部分埋设在固定件30中。细管10和细管20，其自固定件30前端侧伸出的部分长度为约50毫米，其外径为0.8毫米、内径为0.5毫米。

细管10和细管20，如图5所放大的那样，在其前端侧设置了用于封闭前端管路的封闭件(11、21)，用非封闭的管路分别形成用于吸取试料血液的试料用通路12、用于吸取试料时进行通气的通气用通路22。

如图5和图6所示，在细管10的周壁面上开设一个与试料用通路12连通的圆形的吸取用开口13。在细管20的周壁面上，开设一个与通气用通路22连通的圆形通气用开口23。并且，图6所示的58是在细管10、20上进行上述焊接的部分。

细管10、20的封闭部位11、21是用与细管10、20材料相同的不锈钢材料制成的柱状件(销)56、56，将销56、56自细管10、20的前端插入管中至开口13、23的边缘处，这样形成对细管10、20前端的封闭。

上述的封闭是在使柱状体56、56在冷却状态下进行插入细管10、20的前端管口中的。即，首先将柱状件56、56放入工业用乙醇中，并在乙醇中加入粉碎的干冰。于是，过几分钟后乙醇的温度就下降至-40℃～-70℃，这时柱状件56、56的直径就缩小，在这种状态下可很简单地将柱状件56、56插入未封闭的细管10、20的前端管口中。当恢复到常温时，柱状件56、56的直径恢复到原来的尺寸，并对细管10、20的前端管路的内壁面产生胀力，由此实现了用柱状件56、56对细管10、20的封闭。

为了能使细管10、20进行刺穿，在细管10、20的封闭部位11、21分别设置略呈椭圆形的斜切面14、24。这两个斜切面14、24是同形状、同大小的，是在两细管的前端(也是斜切面14、24的最前端)对齐、并且背靠背相互成180度的位置关系状态下配置的，由此在细管10、20的前端形成锐利的形状，从而能实现刺穿。

当将这些斜切面14、24制成如图7所示的长径为1、短径为s的椭圆形状时，吸取用开口13和通气用开口23是分别设置在与细管10、20的长径1相交的母线15、25的以外的部位。即，这些开口13、23的中心、如图5所示，是分别设置在与细管10、20的短径s相交的母线16、26上的。

因此，当用试料吸取管P刺穿试料容器T的橡胶盖C时，产生在细管10、20的背靠背的2个斜切面14、24上的橡胶盖C的胶渣随着试料吸取管P的前进移动，是沿细管10、20的母线15、25向后方倾斜移动、由于吸取用开口13和通气用开口23是分别设置在细管10、20的母线上的、所以上述胶渣是不能阻塞开口13、23的。

在细管10和20的周壁面上的如图5所示的长1的部分中是覆盖着耐磨性、耐蚀性的保护膜的。即，使用离子镀法形成的钛保护膜。由于有这样的保护膜，细管10、20的周壁面上的长为1的部分的硬度就比其它部分高，所以这部分在刺穿橡胶盖C时不易磨损。

下面，参照图8-图16说明本发明的另一个实施例试料吸取管Q及其制造方法。

如图8所示，应将用不锈钢制成的2根细管60、62和用上述同样的不锈钢制成的2根三角柱状件64、66象本图那样配置。细管60、62的全长约75毫米、外径约0.8毫米，内径约0.5毫米。三角柱状件64、66是用条料在拉模机上经拉模加工形成的，其横截面呈似等边三角形。各三角柱状件64、66全长为约50毫米，各有一个平面64a、66a和各有2个与2根细管60、62的各周壁面曲率近似的凹状弯曲面64b、64c、66b、66c，2个弯曲面64b、64c、66b、66c的棱线64d、66d为边界相邻汇合。

图8所示，首先，将2根细管60、62前端对齐，并使其周壁面互相平行靠接配置。再如图9所示那样，将2根三角柱状件64、66的棱线64d、66d相对着那样沿2根细管60、62的周壁面靠接配置。即，将三角柱状件64、66埋设在由两细管60、62平行密封靠接时而在两细管60、62之间形成的2个V字状凹部68、70之中，并密封地配置着。

这样的靠接配置是用图10所示的固定件90实行的。即，用似方形的上板91、下板92和中间板93，再用4根螺柱94将它们紧固在一起就构成了固定件90。并且，在上板91和下板92上分别设置宽约4毫米的伸长部分91a、92a。而在中间板93上形成夹持部分93a。该夹持部分93a，其宽约1.7毫米，高(厚)约0.9毫米，向该固定件90中插进的距离等于该中间板93上的该夹持部93a形成的空间。

在这样的固定件90的夹持部93a中，按一定长度插入两细管60、62和两根三角柱状件64、66的各自的基端侧，这就实现上述的靠接配置。

接着，如图11所示那样，将由固定件90紧固靠接的两根细管60、62和两根三角柱状件64、66用老虎钳95从左右两侧夹紧。所说的老虎钳95由平面形状的口字状的底座96、固定设置在该底座96内侧的左侧夹紧件97、可移动地设在该底座96内侧的右夹紧件98、与该右侧夹紧件98连接的操纵件99组成。操纵件99由固定设置在底座96上的雌螺纹件96a及与该雌螺纹螺纹配合的雄螺纹螺栓99a组成。利用旋转操作使右侧夹紧件98沿左右移动。2个夹紧件97、98分别具有钳口97a、98a。

将由固定件90靠接配置的并由老虎钳95夹紧的两根细管60、62和两根三角柱状件64、66用图12所示的那样的点焊焊接装置100进行点焊焊接。所说的点焊焊接装置100主要由焊接机本体101、连接在该焊接机本体上的上下一对电极102、103、沿前后方向(在图12中与纸面垂直的方向)移动的平台104和使该平台104移动的驱动器105组成。

将夹持着两根细管60、62和两根三角柱状件64、66的老虎钳95用螺栓固定在移动平台104上面规定的位置上，进行点焊焊接时，使移动平台104向前方(图12中与纸面垂直方向)间歇移动，并与该移动平台104移动连动地沿与两根细管60、62靠接配置的两根三角柱状件64、66的平面64a、66a由电极102、103加压通电进行规定的点焊焊接。

该点焊的焊接条件如下，充电电压为270V、焊接电流为1.6安培/微秒、焊接间距为0.2毫米、焊接区间为两根细管60、62和两根三角柱状件64、66的前端起向基端侧的50毫米、焊接时间为2分钟。

在这样焊接成为一体化的两根细管60、62和两根三角柱状件64、66的周壁面上，用钻头加工出如图13所示的吸取用开口72和通气用开口74。这些开口72、74的直径为0.5毫米、分别位于上侧的三角柱状件64的左右两侧边缘的两细管60、62上。

接着，如图14所示那样，用2根与两细管60、62的材料相同的不锈钢柱状件(销)76、78，其直径为约0.49毫米，分别将其插入未封闭前端的细管60、62的管口内直至开口72、74的边缘。插入的柱状件76、78，应是象上述那样经过低温处理至规定的温度、再进行插入。插入这些柱状件76、78后，用点焊焊接装置100沿两根细管60、62和两根三角柱状件64、66的上下两平面(平面64a、66a)及左右两面(细管60、62的周壁)进行点焊，这样就使细管60、62和柱状件76、78接合在一起，从而实现两根细管60、62前端的封闭。

然后，如图15所示那样，将两根细管60、62的封闭部分磨成锐利状态，就得到细管的用于刺穿的斜切面80、82。这样得到的斜切面80、82的尺寸及形状是与上述的试料吸取管P，是相同的。

再在已一体化的细管60、62和三角柱状件64、66的外周壁全体表面上，用离子镀法形成耐磨性、耐腐蚀性的钛保护膜。

经过上述的各工序后，再在之一体化的细管60、62的基端侧安装上固定件(和试料吸取管P的固定件30一样)，该固定件是用聚缩醛树脂制成的、这样就制成了试料吸取管Q。

制成的试料吸取管Q的横截面形状，如图16所示，是没有凹凸的似椭圆形。因此，试料吸取管Q具有良好的强度，刺穿试料容器T的橡胶盖C时摩擦阻力也小。

并且，如上述那样，由于是夹着两根细管60、62配备电极进行点焊，所以，不产生制造中两根细管60、62发生弯曲的问题。

本发明的试料吸取装置，由于是按上述那样制成的，所以具有下述的优点。

即，在上面记载的试料吸取管中，全是用金属制造的吸取用细管和通气用细管，而且是互相平行配置接合在一起的。因此，容易制造，成本低。管的外径能比现有技术的同类管外径小，而强度高，刺穿试料容器的橡胶盖或栓时能减轻与橡胶盖等的摩擦力，这样就能延长使用寿命，发生在橡胶盖等上的刺穿孔也比现有技术的刺穿孔小，因此，能防止因橡胶渣产生的阻塞及发生试料泄漏等的故障。

在上面记载的试料吸取管中，两细管是相同材料制造的，由于各细管的管前端的封闭是用与两管材料相同的柱状件分别插入各细管的前端管口中进行封闭的，因此，能确实保证各细管的前端部分的强度，有效地实现上述的权利要求1所述的效果。而且，由于试料吸取管是用同一种金属制成的、因此能有效地防止发生电化腐蚀、不生锈。

在上面记载的试料吸取管中，在各细管的封闭部分设置细管的用于刺穿的斜切面，这两个斜切面是背靠背配合在一起的。因此，用试料吸取管刺穿试料容器的橡胶盖或栓时，作用在各细管上的摩擦力沿各细管是接近均匀分配的，结合权利要求1或2所述的试料吸取管的效果，就能更减轻刺穿时作用于各细管上的摩擦力。

在上面记载的试料吸取管中，各细管的斜切面是似椭圆形的，吸取用开口和通气用开口是设置在与各细管的斜切面的长径相交的母线的以外的位置上。因此，结合权利要求3记载的试料吸取管的上述效果，当用试料吸取管刺穿橡胶盖或栓时，橡胶盖等的胶渣多发在背靠背的两个斜切面的表面上，其上的胶渣随着试料吸取管的前进移动，会沿着与斜切面的长径相交的细管母线向后移动，因此，能防止吸取用开口和通气用开口被胶渣堵塞。

在上面记载的试料吸取管中，吸取用开口和通气用开口是设置在与各细管的斜切面的短径相交的细管母线上的。因此，比权利要求4记载的试料吸取管的效果更好。

在上面记载的试料吸取管中，以2根三角柱状件作为辅助件能提高强度，而且，由于这些三角柱状件使2根细管的周壁面消除了凹凸面，从而减少了刺穿试料容器的橡胶盖时的摩擦阻力。

在上面记载的试料吸取管中，靠接配置的2根细管和2根三角柱状件是利用对2根三角柱状件进行电阻焊实现一体化的，这不但细管不发生弯曲，而且也能降低制造成本。

在上面记载的试料吸取管的制造方法中，因为是在靠接配置的2根细管和2根三角柱状件的两侧配置电极进行电阻焊接的，所以不产生细管弯曲的问题，而且，制造用的设备比较便宜，因此制造成本也低。

Claims (6)

1、试料吸取管，由两细管相互平行配置接合成一体，其特征在于，所述的两细管由金属制成，其中的一个是吸取用细管，在其前端侧设置管路前端的封闭部分，用非封闭的管路形成用于吸取试料的试料用通路，同时在周壁面上设置与该通路连通的吸取用开口；其中的另一个是通气用细管，在其前端侧设置管路前端的封闭部分，用非封闭的管路形成用于吸取试料时进行通气的通气用通路，同时在周壁面上设置与该通路连通的通气用开口；两细管由相同的材料制成，用与两细管的材料相同的材料制成柱状件，将该柱状件分别插入未封闭的各细管的前端管口中实现对各细管前端管路的封闭。

2、根据权利要求1所述的试料吸取管，其特征在于：具有用与两细管材料相同的材料制成的2根三角柱状件，各三角柱状件具有与一侧的细管的周壁面曲率相近似的凹状弯曲面和与另一侧的细管的周壁面曲率相近似的凹状弯曲面，以该两凹状弯曲面的交线形成的棱为境界彼此相邻；2根三角柱状件，以棱相对的状态沿两细管至少与细管的前端侧部分的周壁面靠接配置与两细管接合成一体，这样一体化的试料吸取管至少前端侧部分的横截面轮廓为近似椭圆形。

3、根据权利要求2所述的试料吸取管，其特征在于，接合是用电阻焊接实现的。

4.试料吸取管，由两细管相互平行配置接合成一体，其特征在于，所述的两细管由金属制成，其中的一个是吸取用细管，在其前端侧设置管路前端的封闭部分，用非封闭的管路形成用于吸取试料的试料用通路，同时在周壁面上设置与该通路连通的吸取用开口；其中的另一个是通气用细管，在其前端侧设置管路前端的封闭部分，用非封闭的管路形成用于吸取试料时进行通气的通气用通路，同时在周壁面上设置与该通路连通的通气用开口；具有用与两细管材料相同的材料制成的2根三角柱状件，各三角柱状件具有与一侧的细管的周壁面曲率相近以的凹状弯曲面和与另一侧的细管的周壁面曲率相近似的凹状弯曲面，以该两凹状弯曲面的交线形成的棱为境界彼此相邻；2根三角柱状件，以棱相对的状态沿两细管至少与细管的前端侧部分的周壁面靠接配置与两细管接合成一体，这样一体化的试料吸取管至少前端侧部分的横截面轮廓为近似椭圆形。

5、根据权利要求4所述的试料吸取管，其特征在于，接合是用电阻焊接实现的。

6、试料吸取管的制造方法，其特征在于：包括下述步骤：

用金属分别制成用于吸取用和通气用的2根细管，用金属制成2根三角柱状件，各三角柱状件具有与一侧的细管的周壁面曲率相近似的凹状弯曲面和与另一侧的细管的周壁面曲率相近似的凹状弯曲面，该两凹状弯曲面以交线形成的棱为境界相邻，将2根细管及2根三角柱状件在相互平行且三角柱状件的棱分别相对的状态下，在至少2根细管的前端侧部分的周壁面靠接配置进行密接的工序；

在该密接工序后进行焊接工序，分别使2根三角柱状件与电极接触、并在2根三角柱状件的各自的两侧边进行电焊接，这样使2根细管与2根三角柱状件成为一体；

在该焊接工序后进行开口工序，分别在2根细管的前端侧部分的周壁面上加工出吸取用开口和通气用开口；

在该开口工序后进行封闭工序，将用金属制成的2根柱状件分别插入2根细管的前端管口中封闭各细管的前端；

在该封闭工序后进行研磨工序，将各细管封闭的前端部分研磨成细管刺穿用的斜切面；

在该研磨工序后，再进行在一体化的2根细管和2根三角柱状件的外壁面上至少在尖端侧部分形成耐磨性的保护膜的保护膜形成工序。

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