JP2020010761A - 網状管および網状管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の素線で構成され、かつ細径の網状管および網状管の製造方法を提供すること。【解決手段】網状管１は、熱可塑性樹脂による素線１１１，１１２または素線束が網状に編まれた網状管本体１１と、網状管本体１１の端部において、網状管本体１１の径方向に重なり、かつ交差する素線１１１，１１２同士または素線束同士が溶着された溶着部１２と、を有している。【選択図】図４

Description

本発明は、網状管および網状管の製造方法に関する。

従来、内視鏡の挿入部等に組み込む網状管として、当該網状管を構成する素線にステンレス等の金属を用いたものが知られている。このような金属製の網状管では、内視鏡の挿入部に組み込む際に端部の解れや開きが発生しやすい。そのため、従来、網状管の端部をはんだ付けすることにより、端部の解れや開きを抑制する端末処理が行われている（例えば特許文献１）。

最近では、コスト面や安全面での要請により、網状管の素線に熱可塑性樹脂等を用いたものも登場している。このような樹脂製の網状管では、はんだ付けによる端末処理ができない。そのため、例えば特許文献２では、網状管の端部の内周および外周にそれぞれ環状部材を配置し、超音波によって網状管の端部と二つの環状部材とを溶着する方法が提案されている。

特開平０５−０２３２９０号公報 特許第５１７１１７３号公報

しかしながら、特許文献２で提案された方法では、網状管の端部の内周および外周にそれぞれ環状部材を設ける必要があるため、網状管の厚みが増加し、網状管を細径化できないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、樹脂製の素線で構成され、かつ細径の網状管および網状管の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る網状管は、熱可塑性樹脂からなる素線または素線束が網状に編まれた網状管本体と、前記網状管本体の端部において、前記網状管本体の径方向に重なり、かつ交差する前記素線同士または前記素線束同士が溶着された溶着部と、を有する。

また、本発明に係る網状管は、上記発明において、前記溶着部は、前記素線または前記素線束が交差している交差部の位置において、前記素線同士または前記素線束同士が溶着されていてもよい。

また、本発明に係る網状管は、上記発明において、前記網状管本体は、前記素線束が網状に編まれており、前記溶着部は、前記素線束を構成する隣接する素線同士が溶着されていてもよい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る網状管の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる素線または素線束が網状に編まれた網状管本体に芯金を挿入し、前記網状管本体の端部の周面を溶着して溶着部を形成する。

また、本発明に係る網状管の製造方法は、上記発明において、前記溶着部の一部を切断し、前記網状管本体を所定長さとしてもよい。

また、本発明に係る網状管の製造方法は、上記発明において、超音波溶着によって前記溶着部を形成してもよい。

本発明によれば、樹脂製の素線で構成された網状管を細径化することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る網状管の製造方法で用いる網状管本体および治具を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る網状管の製造方法において、溶着工程前の網状管本体を示す上面図である。 図３は、図２のＡ部の拡大斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る網状管の製造方法において、溶着工程後の網状管本体を示す上面図である。 図５は、図４のＢ部の拡大斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る網状管の製造方法において、切断工程前の網状管本体を示す上面図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係る網状管の製造方法において、切断工程後の網状管本体を示す上面図である。 図８は、本発明の実施の形態２に係る網状管の製造方法において、溶着工程前の網状管本体を示す上面図である。 図９は、図８のＣ部の拡大斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係る網状管の製造方法において、溶着工程後の網状管本体を示す上面図である。 図１１は、図１０のＤ部の拡大斜視図である。

以下、本発明に係る網状管および網状管の製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、以下の実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものも含まれる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る網状管の製造方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。本実施の形態に係る網状管の製造方法は、網状管本体の端部を端末処理して網状管を製造する方法であり、溶着工程と、切断工程と、をこの順で行う。なお、本実施の形態に係る網状管としては、例えば内視鏡の挿入部等に組み込まれるブレードが挙げられる。

本実施の形態で用いる網状管本体１１は、図１に示すように、筒状に形成されている。また、網状管本体１１は、熱可塑性樹脂からなる複数の素線１１１，１１２が網状に編まれている。網状管本体１１は、複数の素線１１１と複数の素線１１２とがそれぞれ交差して編まれており、素線１１１と素線１１２との間に角形状（図１では菱形）の空間が形成されている。なお、網状管本体１１は、予め別工程で製造しておいたものを用いてもよく、あるいは外部から調達したものを用いてもよい。以下、本実施の形態に係る網状管の製造方法の各工程について説明する。

＜溶着工程＞
溶着工程では、図１に示すように、芯金２、受け台３および超音波ホーン４を用いて、網状管本体１１の端部の超音波溶着を行う。芯金２は、網状管本体１１の内径と概ね等しい外径からなる円柱状に形成されている。受け台３には、網状管本体１１の外周面の形状に倣った凹部３１が形成されている。超音波ホーン４には、網状管本体１１の外周面の形状に倣った凹部４１が形成されている。また、超音波ホーン４には、図示しない加振装置が接続されている。

溶着工程では、まず網状管本体１１に芯金２を挿入し、芯金２の外周面を網状管本体１１の内周面に密着させる。次に、芯金２を挿入した網状管本体１１を受け台３に載置する。次に、超音波ホーン４の凹部４１を網状管本体１１の端部の周面に押し当て、当該超音波ホーン４に所望の超音波を加振する。これにより、超音波ホーン４から素線１１１，１１２へと超音波振動が伝わり、素線１１１，１１２の交差部が超音波振動によって発熱して溶融する。その結果、超音波ホーン４を押し当てた範囲において、網状管本体１１の素線１１１，１１２同士が溶着される。

続いて、超音波ホーン４を網状管本体１１の端部から一旦離し、網状管本体１１を、芯金２の軸回りに、溶着された範囲分だけ回転させる。そして、再び超音波ホーン４の凹部４１を網状管本体１１の端部の周面に押し当て、超音波を加振する。この工程を、網状管本体１１の端部の全周分繰り返し行うことにより、網状管本体１１の端部の全周を溶着する。なお、上記の繰り返しの回数は、一度の超音波溶着により溶着できる範囲によって異なり、例えば一度の超音波溶着により網状管本体１１の端部の９０°の範囲を溶着できる場合、四回繰り返すことにより、網状管本体１１の端部の全周を溶着することができる。

ここで、図２は、溶着工程前の網状管本体１１を示しており、図３は、図２のＡ部を拡大したものを模式的に示している。図３に示すように、溶着工程前の網状管本体１１は、素線１１１，１１２同士が上下に重なった状態となっている。すなわち、網状管本体１１の径方向（厚さ方向）に見た場合において、素線１１１が素線１１２よりも外側に位置している。

一方、図４は、溶着工程後の網状管本体１１を示しており、図５は、図４のＢ部を拡大したものを模式的に示している。図５に示すように、溶着工程後の網状管本体１１は、端部の位置において、網状管本体１１の径方向に重なり、かつ交差する素線１１１，１１２同士が溶着された溶着部１２を有している。

この溶着部１２では、素線１１１，１１２が交差している交差部１１３の位置において、素線１１１，１１２同士が溶着され、一体化している。すなわち、素線１１１，１１２は、交差部１１３の位置でのみ溶着され、交差部１１３以外の交差していない位置では溶着されていない。また、網状管本体１１の径方向（厚さ方向）に見た場合において、素線１１１および素線１１２が同じ位置に位置しており、溶着前と比較して、網状管本体１１Ａの外径が小さくなっている。

＜切断工程＞
切断工程では、超音波溶着によって形成された溶着部１２の一部を切断し、網状管本体１１を所定長さとすることにより、網状管１を製造する。切断工程では、具体的には、網状管本体１１から超音波ホーン４を取り外し、受け台３から網状管本体１１を取り外した後、網状管本体１１から芯金２を引き抜く。次に、図６および図７に示すように、溶着部１２のうち、製品として必要な範囲を残し、それ以外の範囲を切断する。このように、溶着部１２の一部を切断しても、交差部１１３の位置で素線１１１，１１２同士が溶着されているため、解れや開きが発生することはない。なお、切断工程では、同図に示すように、素線１１１，１１２の複数の交差部１１３に沿って溶着部１２を切断することにより、解れや開きをより効果的に抑制することができる。

以上のような本実施の形態１に係る網状管１の製造方法によれば、はんだ付けのできない樹脂製の網状管本体１１を用いる場合であっても、素線１１１，１１２を超音波によって溶着するため、端末処理が可能であり、網状管１の端部の解れや開きを抑制することができる。

また、本実施の形態１に係る網状管１の製造方法では、素線１１１，１１２同士を直接溶着するため、前記した特許文献２のような環状部材等の固定部材が不要である。従って、網状管１の端部の厚みを増加させることなく、端末処理を行うことができる。従って、本実施の形態１に係る網状管１の製造方法によれば、樹脂製の素線１１１，１１２で構成された網状管１を細径化することができる。

また、従来は、樹脂製の網状管の端末処理の方法として、ヒータによる熱溶着も利用されている。しかしながら、この熱溶着では、ヒータの温度を瞬時に制御することが難しいため、例えば網状管の端部が過剰に溶融してしまい、網形状が崩れてしまったり、バリが発生するという問題があった。

一方、本実施の形態１に係る網状管１の製造方法で利用する超音波溶着は、材料を局所的に溶融させることができ、かつ加振による加熱の制御も容易である。従って、熱溶着のように、網状管の端部が過剰に溶融してしまい、網形状が崩れてしまったり、バリが発生することもない。すなわち、本実施の形態１に係る網状管１の製造方法では、図２および図４に示すように、溶着工程の前後において、網状管本体１１の網形状を綺麗にそのまま保つことができる。また、熱溶着を利用した従来の製法では、溶着後の網形状が崩れることにより、回転追従性や剛性等の、網状管の機能自体が損なわれるおそれもあったが、本実施の形態１に係る網状管１の製造方法では、これらの機能が損なわれることもない。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る網状管の製造方法について、図８〜図１１を参照しながら説明する。本実施の形態に係る網状管の製造方法は、溶着工程と、切断工程と、をこの順で行う点は実施の形態１と同様である。一方、本実施の形態に係る網状管の製造方法は、実施の形態１における網状管本体１１に代えて、網状管本体１１Ａを用いる。

本実施の形態で用いる網状管本体１１Ａは、図８に示すように、筒状に形成されている。また、網状管本体１１Ａは、熱可塑性樹脂からなる複数の素線束１１１Ａ，１１２Ａが網状に編まれている。網状管本体１１Ａは、複数の素線束１１１Ａと複数の素線束１１２Ａとがそれぞれ交差して編まれており、素線束１１１Ａと素線束１１２Ａとの間に角形状（図８では菱形）の空間が形成されている。また、素線束１１１Ａ，１１２Ａは、それぞれ三本の素線から構成されている。なお、網状管本体１１Ａは、予め別工程で製造しておいたものを用いてもよく、あるいは外部から調達したものを用いてもよい。以下、本実施の形態に係る網状管の製造方法の各工程について説明する。

＜溶着工程＞
溶着工程では、実施の形態１（図１参照）と同様に、芯金２、受け台３および超音波ホーン４を用いて、網状管本体１１Ａの端部の超音波溶着を行う。

溶着工程では、まず網状管本体１１Ａに芯金２を挿入し、芯金２の外周面を網状管本体１１Ａの内周面に密着させる。次に、芯金２を挿入した網状管本体１１Ａを受け台３に載置する。次に、超音波ホーン４の凹部４１を網状管本体１１Ａの端部の周面に押し当て、当該超音波ホーン４に所望の超音波を加振する。これにより、超音波ホーン４から素線束１１１Ａ，１１２Ａへと超音波振動が伝わり、素線束１１１Ａ，１１２Ａの交差部が超音波振動によって発熱して溶融する。その結果、超音波ホーン４を押し当てた範囲において、網状管本体１１Ａの素線束１１１Ａ，１１２Ａが溶着される。

続いて、超音波ホーン４を網状管本体１１Ａの端部から一旦離し、網状管本体１１Ａを、芯金２の軸回りに、溶着された範囲分だけ回転させる。そして、再び超音波ホーン４の凹部４１を網状管本体１１Ａの端部の周面に押し当て、超音波を加振する。この工程を、網状管本体１１Ａの端部の全周分繰り返し行うことにより、網状管本体１１Ａの端部の全周を溶着する。

ここで、図８は、溶着工程前の網状管本体１１Ａを示しており、図９は、図８のＣ部を拡大したものを模式的に示している。図９に示すように、溶着工程前の網状管本体１１Ａは、素線束１１１Ａ，１１２Ａ同士が上下に重なった状態となっている。すなわち、網状管本体１１Ａの径方向（厚さ方向）に見た場合において、素線束１１１Ａが素線束１１２Ａよりも外側に位置している。

一方、図１０は、溶着工程後の網状管本体１１Ａを示しており、図１１は、図１０のＤ部を拡大したものを模式的に示している。図１１に示すように、溶着工程後の網状管本体１１Ａは、端部の位置において、網状管本体１１Ａの径方向に重なり、かつ交差する素線束１１１Ａ，１１２Ａ同士が溶着された溶着部１２Ａを有している。

この溶着部１２Ａでは、素線束１１１Ａ，１１２Ａが交差している交差部１１３Ａの位置において、素線束１１１Ａ，１１２Ａ同士が溶着され、一体化している。すなわち、素線束１１１Ａ，１１２Ａは、交差部１１３Ａの位置のみ溶着され、交差部１１３Ａ以外の交差していない位置では溶着されていない。また、網状管本体１１Ａの径方向（厚さ方向）に見た場合において、素線束１１１Ａおよび素線束１１２Ａが同じ位置に位置しており、溶着前と比較して、網状管本体１１Ａの外径が小さくなっている。また、溶着部１２Ａでは、素線束１１１Ａ，１１２Ａを構成する隣接する素線同士も溶着され、一体化している。

＜切断工程＞
切断工程では、超音波溶着によって形成された溶着部１２Ａの一部を切断し、網状管本体１１Ａを所定長さとすることにより、網状管１Ａを製造する。なお、切断工程の内容は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

以上のような本実施の形態２に係る網状管１Ａの製造方法によれば、実施の形態１と同様に、超音波溶着により、はんだ付けのできない樹脂製の網状管本体１１Ａの端末処理が可能であり、網状管１Ａの端部の解れや開きを抑制することができる。また、網状管１Ａの端部の厚みを増加させることなく、端末処理を行うことができる。また、図８および図１０に示すように、溶着工程の前後において、網状管本体１１Ａの網形状を綺麗にそのまま保つことができる。

また、本実施の形態２に係る網状管１Ａの製造方法によれば、網状管１Ａを素線束１１１Ａ，１１２Ａで構成することにより、素線径を太くすることなく、網状管１Ａの剛性をより向上させることが可能となる。

以上、本発明に係る網状管および網状管の製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１，１Ａ 網状管
１１，１１Ａ 網状管本体
１１１,１１２ 素線
１１１Ａ,１１２Ａ 素線束
１１３，１１３Ａ 交差部
２ 芯金
３ 受け台
４ 超音波ホーン

Claims (6)

1. 熱可塑性樹脂からなる素線または素線束が網状に編まれた網状管本体と、
   前記網状管本体の端部において、前記網状管本体の径方向に重なり、かつ交差する前記素線同士または前記素線束同士が溶着された溶着部と、
   を有する網状管。
2. 前記溶着部は、前記素線または前記素線束が交差している交差部の位置において、前記素線同士または前記素線束同士が溶着されている請求項１に記載の網状管。
3. 前記網状管本体は、前記素線束が網状に編まれており、
   前記溶着部は、前記素線束を構成する隣接する素線同士が溶着されている請求項１または請求項２に記載の網状管。
4. 熱可塑性樹脂からなる素線または素線束が網状に編まれた網状管本体に芯金を挿入し、前記網状管本体の端部の周面を溶着して溶着部を形成する網状管の製造方法。
5. 前記溶着部の一部を切断し、前記網状管本体を所定長さとする請求項４に記載の網状管の製造方法。
6. 超音波溶着によって前記溶着部を形成する請求項４または請求項５に記載の網状管の製造方法。

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