JP2011015895A - 金属管と樹脂管との接合体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い生産性でかつ簡便に接合された金属管と樹脂管との接合体を提供する。
【解決手段】本発明の金属管１０と樹脂管２０との接合体１は、管本体１１およびフランジ１２を備えた金属管１０と、大径部２１ａおよび小径部２１ｂが形成された貫通孔２１を有する熱可塑性樹脂製の樹脂管２０とを具備し、樹脂管２０が、貫通孔２１の大径部２１ａの内周面より突出した押さえ部２２を有し、押さえ部２２が、金属管１０のフランジ１２の大径部２１ａ側の表面１２ａの少なくとも一部に接するように配置されて、金属管１０と樹脂管２０とが接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、使い捨て注射針等の細径の金属管と樹脂管とを接合した接合体およびその製造方法に関する。

一般に、細径金属管と樹脂管との接合体を得る方法としてインサート成形法が広く適用されている。しかし、インサート成形法では、金型の構造上、樹脂管内部にパーティングラインが配置されるため、樹脂管内部にバリが生じることがある。そのため、インサート成形により、使い捨て注射針と樹脂管とを接合すると、バリが薬液と共に流出するおそれがある。したがって、使い捨て注射針と樹脂管との接合ではインサート成形法は適用されず、例えば、特許文献１には、注射針と樹脂管とを接着剤により接合する方法が開示されている。

特開２００６−１１６２１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の接着剤を用いた接合方法によると、接着剤を塗布した後に、はみ出た接着剤を拭き取る工程が必要である上に、接着剤を完全に硬化させるまでに時間を要する。また、複数をまとめて硬化炉の中に入れて硬化を行う場合には、硬化前および硬化後に移送待ちの状態が生じるため、生産性が低かった。
本発明の目的は、高い生産性でかつ簡便に製造された細径の金属管と樹脂管との接合体を提供することにある。また、細径の金属管と樹脂管とが接合された接合体を高い生産性でかつ簡便に製造できる接合体の製造方法を提供することにある。

本発明は以下の構成を有する。
［１］ 管本体と該管本体の外周面に設けられたフランジを備えた金属管、および、大径部と該大径部の孔径より小さくかつ金属管の管本体の外径と略同等の孔径の小径部とが形成された貫通孔を有する熱可塑性樹脂製の樹脂管を具備し、
金属管のフランジは樹脂管内に配置され、管本体は樹脂管の貫通孔の小径部に配置され、
樹脂管は、貫通孔の大径部の内周面より突出した押さえ部を有し、該押さえ部が、金属管のフランジの大径部側の表面の少なくとも一部に接するように配置されて、金属管と樹脂管とが接合されていることを特徴とする金属管と樹脂管との接合体。
［２］ 大径部と、大径部に連通し、大径部より孔径が小さい中径部と、中径部に連通し、中径部より孔径が小さい小径部とが形成された貫通孔を有する熱可塑性樹脂製の樹脂管用予備成形品に、
管本体と、該管本体に設けられ、前記樹脂管用予備成形品の中径部の孔径より小さくかつ小径部の孔径より大きい外径のフランジとを備えた金属管を、
以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を経ることで挿入し、接合することを特徴とする金属管と樹脂管との接合体の製造方法。
（ａ）金属管の管本体を樹脂管用予備成形品の小径部に挿入し、フランジを中径部と小径部との孔径の差により形成された段部に当接させる工程
（ｂ）外径が大径部の孔径より小さくかつ中径部の孔径より大きく、樹脂管用予備成形品を構成する熱可塑性樹脂を溶融可能な溶融圧縮手段を大径部に挿入し、大径部と中径部との孔径の差により形成された段部に当接させる工程
（ｃ）前記溶融圧縮手段を小径部側の方向に押し込んで、溶融圧縮手段の先端側に位置する熱可塑性樹脂を溶融しながら変形させる工程
［３］ 前記溶融圧縮手段として、超音波振動体を用いることを特徴する［２］に記載の金属管と樹脂管との接合体の製造方法。
［４］ 前記溶融圧縮手段として、加熱体を用いることを特徴する［２］に記載の金属管と樹脂管との接合体の製造方法。

本発明の金属管と樹脂管との接合体は、高い生産性でかつ簡便に製造されたものである。
本発明の金属管と樹脂管との接合体の製造方法によれば、細径の金属管と樹脂管とが接合された接合体を高い生産性でかつ簡便に製造できる。

本発明の接合体の一実施形態例を示す断面図である。 図１に示す接合体を構成する金属管を示す断面図である。 本発明の接合体の製造方法の一実施形態例で使用する樹脂管用予備成形品を示す断面図である。 本発明の接合体の製造方法の一実施形態例における一工程を示す断面図である。 本発明の接合体の製造方法の一実施形態例における一工程を示す断面図である。 本発明の接合体の製造方法の一実施形態例における一工程を示す断面図である。

＜樹脂管と金属管との接合体＞
本発明の金属管と樹脂管との接合体（以下、接合体という。）の一実施形態例について説明する。
図１に、本実施形態例の接合体を示す。この接合体１は、金属管１０と、金属管１０が接合した樹脂管２０とを具備する。

金属管１０は、図２に示すように、管本体１１と、管本体１１の一端の外周面１１ａに設けられたフランジ１２とを備える。
金属管１０を構成する金属としては、例えば、ＳＵＳ３０４などが挙げられる。
管本体１１の外径は、例えば、１〜１．０５ｍｍであり、孔径は、例えば、０．６〜０．６５ｍｍである。また、フランジ１２の外径は、例えば、１．５〜１．６ｍｍである。

樹脂管２０は、熱可塑性樹脂により構成される。樹脂管２０に使用できる熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ポリサルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニルサルフォンなどが挙げられる。これらのなかでも、加工性やコストの点から、ＡＢＳが好ましい。
図１に示すように、樹脂管２０に形成されている貫通孔２１は、フランジ１２の外径より孔径が大きい大径部２１ａと、大径部２１ａより孔径が小さくかつ金属管１０の管本体１１の外径と略同等の孔径の小径部２１ｂとを有している。また、大径部２１ａと小径部２１ｂとは連通している。
樹脂管２０の外径は、例えば６ｍｍであり、大径部２１ａの孔径は、例えば、３．５〜 ４ｍｍであり、小径部２１ｂの孔径は、例えば１．０５〜１．１ｍｍである。
また、樹脂管２０は、大径部２１ａの内周面より突出した押さえ部２２を有している。

金属管１０のフランジ１２は、樹脂管２０の貫通孔２１の内部に配置され、管本体１１は、樹脂管２０の小径部２１ｂ内に配置されている。
樹脂管２０の押さえ部２２は、フランジ１２の大径部２１ａ側の表面１２ａの全部に接するように配置されている。

上記接合体１では、フランジ１２によって金属管１０が小径部２１ｂから抜けないようになっている。また、金属管１０のフランジ１２の大径部２１ａ側の表面１２ａに樹脂管２０の押さえ部２２が接しているため、金属管１０が大径部２１ａから抜けないようになっている。これにより、金属管１０と樹脂管２０とが接合されている。
また、上記接合体１は、後述するように、樹脂管２０を形成するための樹脂管用予備成形品の加工によって得られるため、高い生産性でかつ簡便に製造できる。

＜接合体の製造方法＞
上記接合体１の製造方法の一実施形態例について説明する。
本実施形態例の接合体の製造方法では、樹脂管２０を成形するための樹脂管用予備成形品として、図３に示すような、貫通孔２１が大径部２１ａと、大径部２１ａに連通し、大径部２１ａより孔径が小さい中径部２１ｃと、中径部２１ｃに連通し、中径部２１ｃより孔径が小さい小径部２１ｂとを有する管状体を用いる。樹脂管用予備成形品２０ａは、上記樹脂管２０と同一の熱可塑性樹脂により構成される。
この樹脂管用予備成形品２０ａにおいて、中径部２１ｃと小径部２１ｂとの孔径の差により形成された段部を第１の段部２３ａといい、大径部２１ａと中径部２１ｃとの孔径の差により形成された段部を第２の段部２３ｂという。

上記樹脂管用予備成形品２０ａおよび金属管１０を用いる接合体１の製造方法では、まず、図４に示すように、金属管１０の管本体１１を樹脂管用予備成形品２０ａの小径部２１ｂに挿入し、フランジ１２の裏面１２ｂを第１の段部２３ａに当接させる。

次いで、図５に示すように、円筒状の溶融圧縮手段３０を、樹脂管用予備成形品２０ａの大径部２１ａに挿入し、第２の段部２３ｂに当接させる。
ここで、溶融圧縮手段３０は、外径が大径部２１ａの孔径より小さく、かつ、中径部２１ｃの孔径より大きく、樹脂管用予備成形品２０ａを構成する熱可塑性樹脂を溶融可能なものである。
具体的には、溶融圧縮手段３０として超音波振動体または加熱体を用いることができる。超音波振動体は、超音波の振動により、接触した部分の熱可塑性樹脂の各分子を振動させ、分子同士を摩擦させて加熱し、溶融するものである。加熱体は、それ自体が加熱されており、熱可塑性樹脂を直接的に加熱し、溶融するものである。
溶融圧縮手段３０として超音波振動体または加熱体を用いれば、樹脂管用予備成形品２０ａを容易に加工できる。

次いで、図６に示すように、溶融圧縮手段３０を小径部２１ｂ側の方向に押し込んで、溶融圧縮手段３０の先端側に位置する熱可塑性樹脂を溶融しながら変形させる。これにより、熱可塑性樹脂で金属管１０の貫通孔１３を塞がないようにしつつ、フランジ１２の表面１２ａの全部に、押し込まれた熱可塑性樹脂を接触させる。このように樹脂管用予備成形品２０ａを加工して、押さえ部２２を形成する。
その後、溶融圧縮手段３０を貫通孔２１から引き抜いて、接合体１を得る。

上述した製造方法では、樹脂管用予備成形品２０ａを溶融圧縮手段３０により変形させて、フランジ１２の大径部２１ａ側の表面１２ａに接する押さえ部２２を形成することで、金属管１０が大径部２１ａから抜けないようにできる。また、金属管１０がフランジ１２を有しているため、小径部２１ｂから抜けないようになっている。したがって、金属管１０と樹脂管２０とが接合される。
上述した製造方法では接着剤を使用しないため、接着剤の拭き取り工程を必要とせず、また、硬化時間も必要としない。さらに、上記溶融圧縮手段３０を用いた溶融変形は簡便で短時間であり、移送待ちの状態も生じにくい。したがって、上記製造方法によれば、接合体１を高い生産性でかつ簡便に製造できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、樹脂管２０の押さえ部２２はフランジ１２の大径部２１ａ側の表面１２ａの一部に接するように配置されていてもよい。
また、溶融圧縮手段３０は円筒状でなくてもよく、円柱状であってもよい。また、溶融圧縮手段３０が円弧状であってもよく、その場合には、溶融圧縮手段３０を大径部２１の内周面に沿って位置をずらしながら複数回に分けて溶融圧縮加工すればよい。

１ 接合体
１０ 金属管
１１ 管本体
１２ フランジ
２０ 樹脂管
２０ａ 樹脂管用予備成形品
２１ 貫通孔
２１ａ 大径部
２１ｂ 小径部
２１ｃ 中径部
２２ 押さえ部
２３ａ 第１の段部
２３ｂ 第２の段部

Claims (4)

1. 管本体と該管本体の外周面に設けられたフランジを備えた金属管、および、大径部と該大径部の孔径より小さくかつ金属管の管本体の外径と略同等の孔径の小径部とが形成された貫通孔を有する熱可塑性樹脂製の樹脂管を具備し、
   金属管のフランジは樹脂管内に配置され、管本体は樹脂管の貫通孔の小径部に配置され、
   樹脂管は、貫通孔の大径部の内周面より突出した押さえ部を有し、該押さえ部が、金属管のフランジの大径部側の表面の少なくとも一部に接するように配置されて、金属管と樹脂管とが接合されていることを特徴とする金属管と樹脂管との接合体。
2. 大径部と、大径部に連通し、大径部より孔径が小さい中径部と、中径部に連通し、中径部より孔径が小さい小径部とが形成された貫通孔を有する熱可塑性樹脂製の樹脂管用予備成形品に、
   管本体と、該管本体に設けられ、前記樹脂管用予備成形品の中径部の孔径より小さくかつ小径部の孔径より大きい外径のフランジとを備えた金属管を、
   以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を経ることで挿入し、接合することを特徴とする金属管と樹脂管との接合体の製造方法。
   （ａ）金属管の管本体を樹脂管用予備成形品の小径部に挿入し、フランジを中径部と小径部との孔径の差により形成された段部に当接させる工程
   （ｂ）外径が大径部の孔径より小さくかつ中径部の孔径より大きく、樹脂管用予備成形品を構成する熱可塑性樹脂を溶融可能な溶融圧縮手段を、大径部に挿入し、大径部と中径部との孔径の差により形成された段部に当接させる工程
   （ｃ）前記溶融圧縮手段を小径部側の方向に押し込んで、溶融圧縮手段の先端側に位置する熱可塑性樹脂を溶融しながら変形させる工程
3. 前記溶融圧縮手段として、超音波振動体を用いることを特徴する請求項２に記載の金属管と樹脂管との接合体の製造方法。
4. 前記溶融圧縮手段として、加熱体を用いることを特徴する請求項２に記載の金属管と樹脂管との接合体の製造方法。

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