JP2003190282A - 金属製の管状体およびその製造方法 - Google Patents
金属製の管状体およびその製造方法Info
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Abstract
形成された金属製の管状体の製造方法の提供。 【解決手段】内径が2mm以下で、側孔が設けられた金
属製の管状体を製造する方法であって、金属製の薄板か
ら管状体の展開形状をした板状体と、前記板状体から前
記管状体の前記側孔に相当する孔および/または管形状
にプレス加工された際に前記側孔を形成する切り欠き部
とを、前記金属製の薄板と前記板状体とが部分的に接合
した状態で打ち抜き、前記板状体を管形状にプレス加工
した後、前記金属製の薄板と前記板状体との接合部を切
断して金属製の管状体を製造する方法。
Description
よびその製造方法に関する。より具体的には、ピン、注
射針、コネクタなどに使用することができる、内径が小
径で側孔が設けられた金属製の管状体およびその製造方
法に関する。
使用される小径、例えば内径が2mm以下、の金属製の
管状体の中には、その用途により、側孔が設けられる場
合がある。例えば、特開平2−65870号公報に示さ
れた留置針では、血管内への薬液注入効果を高めるため
に、刃先以外の部分に側孔が形成された留置針が示され
ている。このような側孔が形成された留置針は、従来同
公報に開示されている方法のように、留置針を管形状に
成形した後、打ち抜くことにより側孔を形成させてい
る。しかし、このような方法で側孔を形成した留置針で
は、特に小径の針の場合に、側孔形成個所に局部的に圧
力がかかるため、側孔を含む面が変形して平坦部を生
じ、刺通時抵抗が大きく、穿刺時の痛みが増加するとい
う問題を有していた。また、従来の方法では、管の変形
を防止するため、刃先面部以外の個所には側孔を形成す
ることができない等、側孔を形成する位置、形成する側
孔の形状およびその数が限定されていた。さらに、管状
体に成形した留置針を型に設置して、側孔を打ち抜くた
め、工数が増加する。
技術の問題点を解決し、形状、位置および個数を問わ
ず、所望の側孔が形成された金属製の管状体の製造方法
およびこの方法で製造された金属製の管状体を提供する
ことを目的とする。
以下で、側孔が設けられた金属製の管状体を製造する方
法であって、金属製の薄板から管状体の展開形状をした
板状体と、前記板状体から前記管状体の前記側孔に相当
する孔および/または管形状にプレス加工された際に前
記側孔を形成する切り欠き部とを、前記金属製の薄板と
前記板状体とが部分的に接合した状態で打ち抜き、前記
板状体を管形状にプレス加工した後、前記金属製の薄板
と前記板状体との接合部を切断して金属製の管状体を製
造する方法を提供する。本発明の金属製の管状体の製造
方法では、前記板状体を管形状にプレス加工した後、前
記管の継ぎ目部分を溶接することが好ましい。本発明
は、また本発明の方法で製造される金属製の管状体を提
供する。
およびその製造方法について図面を参照して説明する。
本発明の金属製の管状体は、両端部が開口した中空管に
側孔が設けられたものである。
の形状は特に限定されず、真円、楕円形等を広く含む円
形、正方形、長方形等を広く含む四角形等、その用途に
応じて所望の形状を適宜選択することができる。また、
側孔を形成する位置は特に限定されず、留置針の先端の
刃先面の裏に形成してもよく、また、管状体の刃先面よ
り後ろに形成してもよく、必要に応じて適宜選択すれば
よい。例えば、刃先面の裏に側孔を形成すれば、留置針
として用いる際に穿刺時間が長い場合に、側孔から血液
が一部流出して、血管下流側への血流が確保でき、留置
針の穿刺により本来の血管の血流が減少する程度を軽減
することができる。また、留置針の刃先面よりも後方に
側孔を形成した場合、例えば、カテーテル等と接続して
使用する導入用の針では、穿刺した際に、側孔から血液
が漏出するので、血管が確実に確保されたことを目視に
より確認することができる。また、形成する側孔の数も
特に限定されず、1つであってもよく、または2つ以上
であってもよい。さらに、管状体の同一周上に互いに対
向するように複数の側孔を設けて、管状体を貫通する構
成としてもよい。
に限定されない。直管に限らず、管状体の部位によって
径が異なる側面形状が多段状や、テーパ状の管であって
もよい。本発明において、管状体の外径は、通常5mm
以下であり、好ましくは3mm以下であり、より好まし
くは2mm以下であり、さらには外径が1mm以下であ
ることが好ましい。さらに、用途が注射針である管状体
では、外径が2mm以下であり、より好ましくは1mm
以下であり、さらには0.4mm以下が特に好ましい。
外径が上記の範囲であると、注射針として使用した場合
に、刺通抵抗が少なく、注射の際の苦痛が緩和される。
以下であり、好ましくは1.5mm以下であり、より好
ましくは0.8mm以下であり、さらには0.3mm以
下であることが好ましい。管状体の内径が上記の範囲で
あれば、上記の範囲の外径の管状体であっても、管状体
に要求される強度が損なわれない。
であることが好ましい。より具体的には、管状体の内表
面の、JIS−B−0601−1994による表面粗さ
の最大高低差(Rf)が、3μmであることが好まし
く、より好ましくは2μm以下であり、さらに好ましく
は1μm以下である。管状体の内表面のRfが上記の範
囲であれば、内表面全体が滑らかであり、しかも大きな
傷がないので管状体を医療器械として用いるのに好適で
ある。特に本発明の管状体は、側孔を有するにもかかわ
らず内表面の側孔周縁が変形していないため内表面全体
が滑らかであることが特徴である。
もよく、例えばステンレス鋼を含む鉄鋼材料、アルミニ
ウム、銅、チタンのような非鉄金属の構造材料、ニッケ
ル、コバルト、モリブデンのような耐熱材料、鉛、錫の
ような低融点金属材料、金、銀、白金のような貴金属材
料およびこれらの合金であってもよい。
し、用途が注射針である管状体は、必然的に薄肉である
ため、その長さは管状体に要求される強度に応じて適宜
選択することが必要とされる。例えば、注射針として使
用する場合、25〜33ゲージの注射針に相当する径の
管状体は200ビッカース以上の硬度を有することが必
要とされる。
より、金属製の薄板からプレス加工により製造される。
属製の管状体を製造手順の一例を示す図である。但し、
図示した手順は、本発明の方法に関する理解を容易にす
るため、製造手順の一例を例示したものであり、本発明
の方法はこれに限定されない。本発明の方法では、図1
(a)に示すように、厚さ0.25mm以下の金属製の
薄板1から管状体の展開形状をした板状体2を打ち抜
く。ここで、金属製の薄板1から板状体2を完全に切断
された状態で打ち抜くのではなく、薄板1と板状体2と
を部分的に接合させたままにしておく。このため図1
(a)において、板状体2の短手側の切断線の中央部3
が薄板1と接合したままの状態になっている。本発明の
方法では、製造される管状体の側孔に相当する孔4を、
板状体2上に打ちぬく。打ち抜きは、機械的方法による
打ち抜きでも、レーザ等を用いた熱的な方法であっても
よい。
を上下方向から型5を用いてプレス加工する。図1
(b)では、上方の型5に凸状の型を使用し、下方の型
5に凹状の型を使用することで板状体2は、薄板との接
合部3を軸とした湾曲形状にプレス加工される。図2
(c)に、さらにプレス加工が進んだ板状体を示す。図
2(c)において、板状体2はより湾曲が進んでU字形
状になっている。このような形状に板状体をプレス加工
するには、図1(b)に示す型5でそのままプレスして
もよく、または別の形状の型を使用してプレス加工して
もよい。U字形状にプレス加工された板状体は、図2
(d)に示すように上方の型5に凹状の型を使用して管
形状にプレス加工する。当業者ならば容易に理解される
ように、図2(d)に示すような管形状にプレス加工す
るまでには、異なる形状の型を使用したプレス加工をさ
らに数段階にわたって実施してもよい。
板状体2に形成してからプレス加工により管形状を成形
するため、管形状を成形した後に側孔を形成する場合の
ように側孔周辺に局所的に圧力がかかることがないた
め、管状体に変形を生じることがない。また、孔4の形
成と、金属製の薄板1から板状体2を打ち抜く順序は特
に限定されず、孔4の形成と、金属製の薄板1からの板
状体2の打ち抜きとを同時に実施してもよく、または両
者を任意の順序で実施してもよい。孔4の形成と、金属
製の薄板1からの板状体2の打ち抜きとを同時に行え
ば、管状体に側孔を形成することで工数が増加すること
もない。さらにまた、板状体2の段階で側孔に相当する
孔4を形成するため、管状体のに形成する側孔4の形
状、位置、および数が制限されない。
よび図2に示す位置および形状に限定されない。図3
は、本発明の方法の別の実施形態を説明するための図で
あり、図1および図2とは異なり、板状体2には、孔4
の代わりに、管形状にプレス加工される際に側孔を形成
する切り欠き部4a、4bが形成されている。図3
(a)は、図1(a)に相当する工程を示しているが、
板状体2の両側部に半円形の開口部形状4a、4bが形
成されている。このような半円形の切り欠き部4a、4
bが形成された板状体2を管状体にプレス加工すると、
図3(b)に示すように、切り欠き部4aおよび4bが
合わさって、側孔4が形成される。
明するための図であり、図4(a)において、台形状の
板状体2には、金属製の薄板1との接続部3を結ぶ軸上
に形成された円形の孔4と、両側部に形成された半円形
の切り欠き部4a、4bが形成されている。このような
板状体2を管形状にプレス加工すると、図4(b)に示
すように、一方の端部の径が他方の端部の径よりも短い
側面形状がテーパ状をした管状体の、同一周上に互いに
対向するように、円形の2つの側孔4が、管状体を貫通
するように形成される。
の用途にもよるが、例えば、注射針として使用する場合
のように、管内部に流動体を流通させる場合には、管状
体の継ぎ目部分を液密に接合させる必要がある。管状体
の接合方法としては、接着剤等を用いることもできる
が、金属製であること、外径が例えば1mm以下と非常
に小さいことから溶接によるのが好ましい。溶接は、母
材を含めた接合部を溶融して接合する溶接であることが
好ましく、炭酸ガスレーザ溶接、YAGレーザ溶接、エ
キシマレーザ溶接といったレーザ溶接が好ましく、中で
も広く使用されており、かつ安価であり、微細加工に適
した炭酸ガスレーザ溶接とYAGレーザ溶接が特に好ま
しい。
部を切断することにより、本発明の管状体を得ることが
できる。特に液密に接合される必要がない用途に用いら
れるので溶接を行わない場合は、板状体をプレス加工に
より管形状にした後、薄板と板状体の接合部を切断する
ことにより管状体を得ることができる。このようにして
製造された管状体は、その用途に応じてさらに加工して
使用することもできる。例えば、注射針として使用する
場合には、従来の方法で刃先を付ける等の加工を施すこ
とが必要となる。
る。厚さ0.05mmのステンレス鋼(SUS304)
製の薄板を、図1および図2に示す手順でプレス加工す
ることにより、外径1mm、内径0.9mm、長さ20
mmの両端部が開口した中空管であって、先端部から3
mmの位置に半径0.2mmの真円の形状をした側孔が
形成された管状体を製造することができた。
び個数を問わず、所望の側孔が形成された金属製の管状
体を製造することができる。また、本発明の方法によれ
ば、また、管状体の長手方向の幅を持ち、長尺の薄板を
用いれば、1枚の薄板から側孔を有し、内径が小径であ
る複数の管状体を一度に低コストで製造することができ
る。本発明の方法により製造された金属製の管状体は、
管形状に成形する前に側孔に相当する孔が打ち抜かれて
いるため、従来の方法のように、管形状にした後で、側
孔形成個所に局部的に圧力をかけることがないため、管
状体の側孔周縁が平らに変形していない。このため注射
針として使用した場合に、刺通抵抗が増加せず、穿刺時
の痛みの少ない注射針となる金属製の管状体を製造する
ことができる。
図であり、(a)は金属製の薄板から管状体の展開形状
をした板状体を打ち抜いた状態を示しており、(b)は
板状体を湾曲形状にプレス加工した状態を示している。
図であり、(c)は板状体をU字形状にプレス加工した
状態を示しており、(d)は板状体を管形状にプレス加
工した状態を示している。
であり、(a)は図1(a)に相当する工程を示してお
り、(b)は図2(d)に相当する工程を示している。
であり、(a)は図1(a)に相当する工程を示してお
り、(b)は図2(d)に相当する工程を示している。
Claims (3)
- 【請求項1】内径が2mm以下で、側孔が設けられた金
属製の管状体を製造する方法であって、 金属製の薄板から管状体の展開形状をした板状体と、前
記板状体から前記管状体の前記側孔に相当する孔および
/または管形状にプレス加工された際に前記側孔を形成
する切り欠き部とを、前記金属製の薄板と前記板状体と
が部分的に接合した状態で打ち抜き、 前記板状体を管形状にプレス加工した後、 前記金属製の薄板と前記板状体との接合部を切断して金
属製の管状体を製造する方法。 - 【請求項2】前記板状体を管形状にプレス加工した後、
前記管の継ぎ目部分を溶接する請求項1に記載の金属製
の管状体を製造する方法。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の方法で製造され
る金属製の管状体。
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