JP6297814B2

JP6297814B2 - 金属製多孔体

Info

Publication number: JP6297814B2
Application number: JP2013227141A
Authority: JP
Inventors: 貴志松本; 智恵出口
Original assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: JP2014140892A; WO2014104311A1

Description

本発明は、金属製多孔体に関し、さらに詳しくは、金属製の線材を軸の周りに巻き付けて管状等に形成された金属製多孔体に関する。

金属製の線材を軸の周りに巻き付けて形成された金属製多孔体が、従来から知られている。

特許文献１に記載された金属製多孔体は、フィルターとして用いられるものであり、金属製の線材を軸の周りに巻き付けて円筒状に形成し、巻き付けられた線材が焼結されたものである。用いられている線材は、圧延されて表面積が１．１倍〜１．５倍にされている。

本出願人は、金属製の線材を軸の周りに巻き付けて形成された金属製多孔体の研究を従来から進めており、研究の成果の１つである金属製多孔体を特許文献１で提案している。この金属製多孔体は、内燃機関の燃料から不要な物質等を除去するフィルターであり、ステンレス鋼線等の金属製の線材を１０００層〜３０００層程度巻いてテーパー状の円筒体に形成されたものである。金属製多孔体は、金属製の線材を巻いて形成した層が重ね合わされて網状に構成されている。金属製の線材同士は、焼結されて接合されている。

本出願人は、特許文献１に記載の金属製多孔体とは別構造の金属製多孔体を特許文献２で提案している。この金属製多孔体は、エアバッグインフレーター用フィルターである。この金属製多孔体は、厚さが０．２０ｍｍ〜０．４０ｍｍ、幅が０．５０ｍｍ〜１．０ｍｍの断面形状が長方形に形成された一本の金属製の線材が使用されている。金属製多孔体は、まず、金属製の線材の一端をジグの適所に係止させ、このジグに金属製の線材を巻き付けて円筒体とし、次いで、金属製の線材の他端を円筒体の適所に接合し、この円筒体からジグを抜き取って、中空円筒体を形成することによって形成されている。形成された中空円筒体は、窒素ガス雰囲気の下で、１０００℃〜１５００℃の温度範囲で焼結されている。

特開２０１１−１７８２１２号公報特開２０００−３７６０６号公報特表２００９−５３３２２１号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載された金属製多孔体は、自動車産業の分野で、フィルターとして用いられるものであり、所定の形状に形成された後は、変形させて使用することが予定されていない。

近時、金属製の線材を軸の周りに巻き付けて形成された金属製多孔体は、自動車産業以外の技術分野でも使用したいという要求がある。その中には、管状に形成された金属製多孔体の軸方向を湾曲させる等して、自在に変形させて使用したいという要求がある。本出願人は、こうした要求に応えるために、鋭意研究を進めてきた。

本出願人が研究を進めてきたところ、金属製の線材を軸の周りに巻き付けて変形可能な金属製多孔体を形成した場合、金属製多孔体を変形させたときに、キンクしてしまう金属製多孔体と、キンクしない金属製多孔体とがあることが分かった。金属製の線材を軸の周りに巻き付けて変形可能な金属製多孔体を実用化するためには、特殊なジグを使用せず、人の手で変形させてもキンクすることがない金属製多孔体を完成さることが必要である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、人の手で変形させてもキンクすることがない金属製多孔体を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る金属製多孔体は、金属製の線材を一方向に傾斜させ、軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層と、前記線材を前記一方向とは逆向きの方向に傾斜させ、前記軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層とが、順次に積層されると共に、前記線材同士が接合され、空隙率が３２％以上６２％以下であり、前記線材の圧延率が３９％以上６３％以下であり、接合された前記線材同士の剥離強度が０．９５Ｎ以上１．４Ｎ以下であることを特徴とする。なお、前記線材としてステンレス鋼の線材を用いた場合、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２ｇ／ｃｍ^３以下になるように構成するとよい。

この発明によれば、空隙率が３２％以上６２％以下であり、線材の圧延率が３９％以上６３％以下であり、接合された線材同士の剥離強度が０．９５Ｎ以上１．４Ｎ以下である場合に、金属製多孔体に外力を加え、金属製多孔体の軸方向を折り曲げるようにして変形させても、金属製多孔体はキンクさせることなく変形させることができる。そのため、特殊なジグを用いなくても人の手で金属製多孔体を自在に変形させることができる。

本発明に係る金属製多孔体において、外径が１ｍｍ以上１５ｍｍ以下で且つ、内径が０．５ｍｍ以上１４ｍｍ以下の管状に形成されている。

この発明によれば、金属製多孔体は外径が１ｍｍ以上１５ｍｍ以下で且つ、内径が０．５ｍｍ以上１４ｍｍ以下の管状に形成されているので、キンクが発生しない最適な寸法の管状の金属製多孔体を形成することができる。

本発明に係る金属製多孔体において、金属の薄層を有し、該金属の薄層が前記金属製多孔体の内周面、外周面及び該内周面と該外周面との間に位置する中間部分から選ばれた少なくとも１つの部位に設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、金属の薄層が、金属製多孔体の内周面、外周面及び内周面と外周面との間に位置する中間部分から選ばれた少なくとも１つの部位に設けられているので、金属の薄層によって、金属製多孔体の内周面よりも内側に形成されている空間部と金属製多孔体よりも外側の外界とを遮断することができる。その結果、金属製多孔体の内周面よりも内側に形成された空間部を移動する流体等の物を金属製多孔体の外に漏らすことを防止できる。また、金属の薄層を金属製多孔体の内周面に設けた場合、金属の薄層は、金属製多孔体の内周面よりも内側に形成された空間部を通過する流体等の物との間に発生する摩擦を低下させ、金属製多孔体の内周面よりも内側に形成された空間部で流体等の物を円滑に移動させることができる。

本発明に係る金属製多孔体によれば、特殊なジグを使用しなくても、人の手で自由に変形させることができ、かつ、変形に伴ってキンクすることがない。

本発明の一実施形態に係る管状の金属製多孔体（金属製多孔チューブ）の斜視図である。図１に示す金属製多孔体を形成する線材からなる層を２層分だけ示した拡大図である。図１に示す金属製多孔体（金属製多孔チューブ）とは別形態の金属製多孔体（金属製多孔チューブ）の斜視図である。円環状の金属製多孔体の斜視図である。円錐状の金属製多孔体の斜視図である。金属製多孔体を構成する金属製の線材の圧延状態を示す説明図である。金属製多孔体を構成する金属製の線材がなす巻き角度を示す説明図である。金属の薄層を設けた金属製多孔体の一例を示す縦断面図である。金属の薄層を設けた金属製多孔体が装着される吸引器具の概要を示す平面図である。吸引器具を構成する管の先端に、金属の薄層を設けた金属製多孔体を装着した状態を示す説明図であり、（Ａ）は管の内部に金属製多孔体の端部を挿入して装着した状態を示す図であり、（Ｂ）は管の外周面に金属製多孔体の端部を被せて装着した状態を示す図である。第１の曲げ試験の説明図である。第２の曲げ試験の説明図である。剥離試験の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の技術的範囲は、以下の記載や図面にのみ限定されるものではない。

［基本構成］
図１は、本発明に係る金属製多孔体１の一例であり、管状の金属製多孔体１を示している。本発明に係る金属製多孔体１は、図２に示すように、金属製の線材２を一方向に傾斜させ、軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層３と、線材２を前記一方向とは逆向きの方向に傾斜させ、軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層４とが、順次に積層されると共に、線材２同士が接合されている。なお、図２は、金属製多孔体１を構成する線材によって形成された層を２層分だけ示している。

こうした金属製多孔体１の代表的な形態として、図１に示した管状の金属製多孔チューブ１Ａを挙げることができる。この金属製多孔チューブ１Ａは、長手方向の両端が開放された形態である。管状の金属製多孔体１は、図１に示した形態の他に、図３に示すように、長手方向の一端が開放され、他端が閉じた形態の金属製多孔チューブ１Ｂがある。金属製多孔体１は、その他に、例えば、図４に示す円還状の金属製多孔体１Ｃ及び図５に示す円錐状の金属製多孔体１Ｄがある。

本発明に係る金属製多孔体１によれば、人の手で変形させてもキンクすることがないという特有の効果を奏することができる。ここでいう「キンク」とは、金属製多孔体１に外力を加えたときに、金属製多孔体１がつぶれてしまい、金属製多孔体１から外力を除去してもつぶれてしまった金属製多孔体１が元の状態に復元しない現象をいう。

以下、金属製多孔体１の構成について、図１に示した管状に形成された金属製多孔チューブ１Ａを例に詳細に説明する。

［金属製の線材］
金属製多孔チューブ１Ａは、線径が０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下の金属製の線材２（以下、単に「線材２」という。）によって構成されている。この線材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料が用いられている。ステンレス鋼としては、オーステナイト系ステンレス鋼、例えば、ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６Ｌ等を挙げることができる。また、線材２は、ステンレス鋼の他に、チタン又はその合金、ニッケル又はその合金を用いてもよい。ニッケル合金としては、種々のものを用いることができる。一例として、ニッケル基にモリブデンやクロムを加えた合金（例えば、ハステロイ（ハステロイは登録商標）等）を用いることができる。また、ニッケルをベースとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデン等を加えた合金（例えば、インコネル（インコネルは登録商標）等）を用いることもできる。こうした金属材料により形成された線材２は、耐熱性、耐薬品性及び耐食性を有している。

線材２は、圧延加工されている。線材２は、圧延加工されることによって、図６に示すＸ方向に伸張され、Ｘ方向に直交するＹ方向に圧縮されている。線材２の圧延率は、３９％以上、６３％以下である。なお、「圧延率」とは、図６に示すように、圧延加工する前の線材２の直径をｄ１とし、圧延加工されて圧縮された後の線材２のＹ方向の寸法をｄ２としたとき、次の（１）式で表される数値をいう。
（圧延率）＝［（ｄ１−ｄ２）／ｄ１］×１００・・・（１）

［金属製多孔チューブの具体的な構造］
金属製多孔チューブ１Ａは、図２に示すように、上記の線材２を金属製の線材２を一方向に傾斜させ、軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層３と、線材２を前記一方向とは逆向きの方向に傾斜させ、軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層４とが、順次に積層されて構成されている。なお、積層の数は、金属製多孔チューブ１Ａの肉厚に応じて５００層〜３０００層に設定される。例えば、後述の実施例及び比較例の場合は、１０００層〜１５００層に設定されている。こうした金属製多孔チューブ１Ａは、焼結されることによって、線材２同士が接合されている。

線材２の巻き角度は、５°以上、９０°未満の範囲で金属製多孔チューブ１Ａを形成することができる角度である。より具体的には、巻き角度は４０°以上、８０°以下である。なお、「巻き角度」とは、図７のθで表されている角度であり、一方向に傾斜された線材２と、この一方向とは逆向きの方向に傾斜された線材２とがなす角度を意味する。

この金属製多孔チューブ１Ａは、空隙率が３２％以上、６２％以下であり、密度が７．７５ｇ／ｃｍ^３以上、８．０６ｇ／ｃｍ^３以下のステンレス鋼を用いた場合、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上、５．２ｇ／ｃｍ^３以下である。また、接合された線材２同士の剥離強度は、０．９５Ｎ以上、１．４Ｎ以下である。こうした金属製多孔チューブ１Ａは、外径が１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下に形成され、内径が０．５ｍｍ以上、１４ｍｍ以下に形成されている。なお、「嵩密度」とは、単位体積の質量＝製品重量／製品体積によって表すことができる、製品の重量を製品の体積で除した単位体積あたりの質量のことであり、「空隙率」とは、[（材料比重-製品密度）／材料比重]×１００によって表すことができる製品の全容積に対する隙間の容積の割合のことであり、「剥離強度」とは、金属製多孔チューブ１Ａから線材２を１本引き出し、引き出された１本の線材２を金属製多孔チューブ１Ａから引っ張って、１本の線材２が接合された部分で金属製多孔チューブ１Ａから剥離されるのに必要な力のことをいう。

以上の金属製多孔チューブ１Ａは、特殊なジグを使用しなくても、人の手で金属製多孔チューブ１Ａに外力を加えて、金属製多孔チューブ１Ａがのびる軸方向を湾曲させて所望の形状に変形させることができる。金属製多孔チューブ１Ａに外力を加えたとき、金属製多孔チューブ１Ａはキンクしないで変形する。

こうした金属製多孔チューブ１Ａは、フィルター、センサーカバー、カテーテル、消音材、発泡、拡散材、ガイド等の用途に用いることができる。なお、金属製多孔チューブをフィルターとして使用する場合、図３に示した金属製多孔チューブ１Ｂは、長手方向の一端が開放され、他端が閉じているので、金属製多孔チューブ１Ｂの周面だけでなく、閉じた他端もフィルターとして機能する。

図４に示した円環状の金属製多孔体１Ｃは、フィルター、消音材、発泡、拡散材、流動材等の用途に用いることができ、図５に示した円錐状の金属製多孔体１は、フィルター、センサーカバー、消音材、発泡、拡散材等の用途に用いることができる。

［金属製多孔チューブの製造方法］
次に、金属製多孔チューブ１Ａの製造方法について説明する。

金属製多孔チューブ１Ａの製造方法は、圧延された線材２を芯材（不図示）に巻き付けるワインド工程と、芯材に巻き付けられた線材２を焼結する焼結工程と、焼結された線材２を、芯材に巻き付けられた状態でスウェージングするスウェージング工程と、スウェージング工程が終了した後に、線材２が巻き付けられている芯材を抜き取る芯材抜き取り工程とを備えている。

ワインド工程は、芯材に線材２を巻き付けて管状の部材を形成する工程である。ワインド工程は、線材２を芯材に巻き付ける際に一般的に使用されているワインダー（巻き付け装置）を用いて行われる。線材２は、圧延機で事前に圧延加工されたものを使用してワインダーで芯材の外周面に巻き付けられたり、ワインダーの内部で圧延しつつ芯材の外周面に巻き付けられたりする。

線材２を芯材に巻き付けるとき、線材２は、芯材の軸に対して一方向に傾斜されて、芯材の軸方向に所定のピッチで芯材の一端側から他端側に向けて順次巻き付けられる。このように芯材に巻き付けられた線材２は、芯材の外周面で１つの層３を形成する。線材２は、こうして形成された１つの層３の外周にさらに巻き付けられて、別の層４が形成される。この際、線材２は、芯材の軸に対して上記した一方向とは逆方向に傾斜されて、芯材の軸方向に所定のピッチで芯材の他端側から一端側に向けて巻き付けられる。

ワインド工程は、こうした、一方向に傾斜させて芯材の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層３と、一方向とは逆向きの方向に傾斜させて芯材の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層４とを順次に形成して線材２の層を積層して管状の部材を形成する工程である。

焼結工程は、線材２からなる管状の部材を芯材ごと炉に入れて焼結し、線材２同士を接合する工程である。炉は、真空炉であってもよいし、酸化を防ぐための還元ガスを含む炉であってもよい。焼結は、８００℃以上、１３００℃以下の温度で１８０分程度行われる。こうした焼結工程によって線材２同士は、拡散接合される。なお、この焼結工程は、次のスウェージング工程の前後の２回に分けて行ってもよい。

スウェージング工程は、線材２からなる管状の部材の外径を所望の寸法に整える冷間鍛造加工工程である。スウェージング工程は、例えば、分割された金型を回転させて、叩きながら管状の部材の外径を絞っていくことによって行われる。

芯材抜き取り工程は、線材２からなる管状の部材から芯材を抜き出して、所望の内径と外径とを有する金属製多孔チューブ１Ａを形成させる工程である。芯材が抜き出された管状の部材は、芯材の外径と一致する内径を有すると共に、積層された線材２の層の数に応じた外径を有する金属製多孔チューブ１Ａとなる。

以上に説明した工程を経た後、金属製多孔チューブ１Ａは洗浄され、必要な検査を経て完成される。

［金属の薄層を設けた金属製多孔チューブ］
次に、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇについて図８〜図１０を参照して説明する。この金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇは、金属の薄層１１０を備えている。金属の薄層１１０は、金属製多孔体である金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇの内周面、外周面及び内周面と外周面との間に位置する中間部分の少なくとも１つの部位に設けられることによって構成されている。なお、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇは、金属の薄層１１０を設けたこと以外は、金属製多孔チューブ１Ａと構成が同じである。

内周面と外周面との間に位置する中間部分に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅは、図８（Ａ）に示すように、管状に形成されている線材２の層１０１，１０２と、金属製多孔チューブ１Ｅの内周面と外周面との間に位置する中間部分に設けられた金属の薄層１１０とから構成されている。線材２の層１０１，１０２の基本構成は、図１及び図２に示した金属製多孔チューブ１Ａと同じであり、その説明はここでは省略する。また、線材２も上述したものと同じなので、ここではその説明を省略する。金属の薄層１１０は、薄い金属材料によって構成されている。

なお、金属の薄層１１０は、図８（Ｂ）に示すように、金属製多孔チューブＦの内周面に設けてもよい。内周面に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｆは、図８（Ｂ）に示すように、管状に形成されている線材２の層１０３と、線材２の層１０３の内周面に設けられた金属の薄層１１０とから構成されている。なお、この金属製多孔チューブ１Ｆの構成は、金属の薄層１１０を金属製多孔チューブ１Ｆの内周面に設けたこと以外は、構成が金属製多孔チューブ１Ｅと同じである。

また、金属の薄層１１０は、図８（Ｃ）に示すように、金属製多孔チューブＧの外周面に設けてもよい。外周面に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｇは、図８（Ｃ）に示すように、管状に形成されている線材２の層１０４と、線材２の層１０４の外周面に設けられた金属の薄層１１０とから構成されている。なお、この金属製多孔チューブ１Ｇの構成は、金属の薄層１１０を金属製多孔チューブ１Ｆの外周面に設けたこと以外は、構成が金属製多孔チューブ１Ｅと同じである。

なお、金属の薄層１１０は、内周面、外周面及び内周面と外周面との間に位置する中間部分のすべてに設けたり、内周面及び外周面に設けたり、内周面及び中間部分に設けたり、外周面と中間部分に設けたりしてもよい。

金属の薄層１１０は、薄い金属製の材料によって構成されている。金属製の材料の厚さは、２μｍ〜２０μｍの範囲内である。こうした金属製の薄層１１０は、線材２に焼結させることができるように、線材２と同じ材質の金属が使用される。すなわち、金属の薄層１１０としては、ステンレス鋼等の金属製の薄い材料を用いることが好ましい。ステンレス鋼としては、オーステナイト系ステンレス鋼、例えば、ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６Ｌ等を挙げることができる。また、金属の薄層１１０は、ステンレス鋼の他に、銅、ニッケル、チタンを用いることもできる。

こうした金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇは、その外径Ｄ、内径ｄ及び長さＬを用途に応じて形成することができる。

こうした金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇは、金属の薄層１１０によって、金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇの内周面よりも内側に形成された空間部と金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇよりも外側の外界とが遮断される。そのため、金属の薄層１１０は、金属製多孔チューブ１Ｅ，１Ｆ，１Ｇの内周面よりも内側に形成された空間部を移動する流体等の物が金属製多孔チューブ１Ｅの外に漏れることを防止することができる。また、金属の薄層１１０を金属製多孔チューブ１Ｆの内周面に設けた場合（図８（Ｂ）参照）、金属の薄層１１０は、金属製多孔チューブ１Ｅの内部を金属製多孔チューブ１Ｆの内周面よりも内側に形成された空間部を移動する流体等の物との間に発生する摩擦を低下させ、流体等の物を円滑に移動させることができる。例えば、金属製多孔チューブ１Ｅを利用して、流体が金属製多孔チューブ１Ｅの長手方向の一端側から他端側に移動するように流体を吸引した場合、流体が金属製多孔チューブ１Ｅの内部を金属製多孔チューブ１Ｆの内周面よりも内側に形成された空間部を円滑に移動させることができる。

［金属の薄層を設けた金属製多孔チューブの製造方法］
次に、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅの製造方法を説明する。なお、ここでは、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブの製造にとって特徴的なことだけを説明し、既に説明した金属製多孔チューブ１Ａを製造する場合と同じ内容のことは、その説明を省略する。

内周面に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｆ（図８（Ｂ）参照）を製造する場合、金属製多孔チューブ１Ｆは以下の工程を経て製造される。この金属製多孔チューブ１Ｆは、芯材に薄い金属材料を巻き付ける金属材料巻付工程と、芯材に巻かれた薄い金属材料に線材２を巻き付けるワインド工程と、芯材に巻き付けられた薄い金属材料及び線材２を焼結する焼結工程と、焼結された線材２を、芯材に巻き付けられた状態でスウェージングするスウェージング工程と、スウェージング工程が終了した後に、薄い金属材料及び線材２が巻き付けられている芯材を抜き取る芯材抜き取り工程とを備えている。

金属材料巻付工程は、完成される金属製多孔チューブ１Ｅの長さに相当する寸法になるように芯材の長手方向に薄い金属材料を芯材に巻き付けている。巻き付ける金属材料は、厚さが２μｍ〜２０μｍである。ワインド工程は、芯材に巻かれた薄い金属材料の外周に線材２を巻き付けている。線材２は、芯材に巻かれた薄い金属材料と芯材の長手方向の寸法が同じになるようにして芯材に巻かれる。焼結工程は、薄い金属材料と線材２とを焼結すると共に、線材２同士を焼結している。

内周面と外周面との間に位置する中間部分に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅ（図８（Ａ）参照）を製造する場合、金属製多孔チューブ１Ｅは以下の工程を経て製造される。最初に芯材に線材２を巻き付ける第１のワインド工程が行われる。第１のワインド工程は、図８（Ａ）に示す金属製多孔チューブ１Ｅの線材２の層１０１を形成する工程である。次いで、芯材に巻かれた線材２の外周面に薄い金属材料を巻き付ける金属材料巻付工程が行われる。巻き付ける金属材料は、厚さが２μｍ〜２０μｍの範囲内である。薄い金属材料は、芯材に巻かれた線材２の芯材が延びる方向の寸法と同じ寸法だけ巻かれる。その後、薄い金属材料の外周に線材２を巻き付ける第２のワインド工程が行われる。この第２のワインド工程は、図８（Ａ）に示す金属製多孔チューブ１Ｅの線材２の層１０２を形成する工程である。第２のワインド工程が終了した後、芯材に巻き付けられた薄い金属材料及び線材２を焼結する焼結工程が行われる。この焼結工程では、薄い金属材料と線材２とが焼結されると共に、線材２同士が焼結される。焼結工程が終了した後、スウェージング工程と芯材抜き取り工程と行われる。

外周面に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｇ（図８（Ｃ）参照）を製造する場合、金属製多孔チューブ１Ｇは以下の工程を経て製造される。最初に芯材に線材２を巻き付けるワインド工程が行われる。次いで、芯材に巻かれた線材２の外周に薄い金属材料を巻き付ける金属材料巻付工程が行われる。巻き付ける金属材料は、厚さが２μｍ〜２０μｍの範囲内である。薄い金属材料、芯材に巻かれた線材２の芯材が延びる方向の寸法と同じ寸法だけ巻かれる。金属材料巻付工程の後、芯材に巻き付けられた薄い金属材料及び線材２を焼結する焼結工程が行われる。この焼結工程では、薄い金属材料と線材２とが焼結されると共に、線材２同士が焼結される。焼結工程が終了した後、スウェージング工程と芯材抜き取り工程と行われる。焼結工程が終了した後、スウェージング工程と芯材抜き取り工程と行われる。

こうした製造方法は適宜に組み合わせることによって、金属多孔チューブの内周面、外周面及び中間部分の中から選択した１つの部位、２つの部位又はすべての部位に金属の薄層１１０を設けた金属多孔チューブ１Ｅを製造することができる。

次に、図９及び図１０を参照して、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅを吸引器具６０に装着した場合について説明する。吸引器具６０は、手術をする際に、切開した部分から先端を挿入し、患部の視界を妨げる体液等を吸引するときに等に用いられる。

吸引器具６０は、図９に示すように、本体６１と、本体６１の後側に設けられた接続部６２とから構成されている。なお、図９に示した吸引器具６１の例では、本体６１は先端６１ａ側の直径が小さくなるように形成されている。また、接続部６２は、蛇腹状に形成されている。この接続部６２は、ゴム管やビニール管等を接続するための部位である。こうした本体６１の内部及び接続部６２の内部は、本体６１の先端６１ａと接続部６２の後端６２ｂとを連絡する図示しない通路を備えている。吸引器具６０は、接続部６２にゴム管やビニール管等の一端を接続すると共に、ゴム管やビニール管等の他端を図示しないバキューム装置に接続して使用される。吸引器具６０は、ゴム管やビニール管等を介して図示しないバキューム装置に接続されることにより、先端６１ａから物を吸い取る吸引力が与えられる。

金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅは、こうした吸引器具６０の本体６１の先端６１ａに装着して使用される。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅが本体６１の先端６１ａに装着された態様をそれぞれ示している。図１０（Ａ）は、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅの端部を本体６１の内部に挿入することによって金属製多孔チューブ１Ｅを本体６１に装着した態様を示しており、図１０（Ｂ）は、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅの端部を本体６１の外周面に被せることによって金属製多孔チューブ１Ｅを本体６１に装着した態様を示している。

こうした吸引器具６０は、本体６１の先端に金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅが取り付けられているので、金属製多孔チューブ１Ｅを所望の方向に湾曲させることによって、金属製多孔チューブ１Ｅの先端を所望の位置向けることができる。

こうした金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅは、吸引器具６０を介してバキューム装置が吸引した体液等を金属製多孔チューブ１Ｅの外に漏らすことなく金属製多孔チューブ１Ｅの内部を通過させることができる。また、金属の薄層１１０を金属製多孔チューブ１Ｅの内周面に設けた場合、金属の薄層１１０は、金属製多孔チューブ１Ｅの内部を通過する体液等を円滑に通過させることができる。

なお、金属の薄層１１０を設けた金属製多孔チューブ１Ｅの用途は、吸引器具６０の先端に装着して利用することだけに限定されない。金属製多孔チューブ１Ｅは、保護管、ホース等にも用いることができる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。

［実施例１］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４（密度は７．９３ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．１３ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率６３％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．５ｍｍ、全長が３４．９ｍｍ、重量が０．２７ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が２．６１ｇ／ｃｍ^３、空隙率が６７．２％である。また、線材２の巻き角度は、４７．４°である。実施例１の金属製多孔チューブ１Ａの作製は、以下の工程を経て行った。

最初にワインダーの内部で丸線材を圧延加工し、圧延率が６３％の線材２を形成した。次に、圧延加工された線材２をセラミックス製の芯材（不図示）に巻き付けて芯材の外周面に管状の部材を形成した。具体的には、まず、線材２を芯材の軸に対して一方向に傾斜させ、芯材の周りに一定のピッチで芯材の軸方向の一方向に順次巻き付けて１つの層３を形成した。次に、この１つの層３の外周から線材２を芯材の軸に対して逆向きの方向に傾斜させ、芯材の周りに一定のピッチで芯材の軸方向の逆方向に巻き付けてさらに層４を形成した。こうした手順を３００回繰り返して行い、線材２からなる複数の層を芯材の外周面に形成して管状の部材を芯材の外周面に作製した。

次いで、熱処理を行った。熱処理は、管状の部材を芯材ごと真空炉に入れて、温度を１１８０℃にして１８０分行った。こうした熱処理を行うことによって、線材２同士を焼結した。

その後、管状の部材の外径が所定の寸法に形成されるように、芯材の外周面に巻かれた管状の部材をスウェージングした。スウェージングを行った後、管状の部材を芯材ごと真空炉に入れてもう一度熱処理を行った。熱処理は、温度を１１８０℃にして１８０分行った。２回目の熱処理後、芯材を取り外して実施例１の金属製多孔チューブ１Ａを得た。

［実施例２］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４（密度は７．９３ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０８ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３４．６ｍｍ、重量が０．２ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．０２ｇ／ｃｍ^３、空隙率が６２．２％である。また、線材２の巻き角度は、４５．９°である。なお、実施例２の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例３］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７０ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５．１ｍｍ、重量が０．２４ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．５８ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５５．１％である。また、線材２の巻き角度は、４７．５°である。なお、実施例３の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例４］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０６ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５．１ｍｍ、重量が０．２３ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５８．０％である。また、線材２の巻き角度は、４６．８°である。なお、実施例４の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例５］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率３９％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．１ｍｍ、外径が１．８ｍｍ、全長が３５．６ｍｍ、重量が０．２２ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が４．１７ｇ／ｃｍ^３、空隙率が４７．７％である。また、線材２の巻き角度は、５６．４°である。なお、実施例５の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例６］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０５９ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率３９％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．３ｍｍ、外径が１．８ｍｍ、全長が１０ｍｍ、重量が０．０６ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が５．１１ｇ／ｃｍ^３、空隙率が３５．９％である。また、線材２の巻き角度は、５６．４°である。なお、実施例６の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例７］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４（密度は７．９３ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０９ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．３ｍｍ、外径が１．８ｍｍ、全長が１０．８ｍｍ、重量が０．０５ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．９８ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５０．２％である。また、線材２の巻き角度は、７５．３°である。なお、実施例７の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例８］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７０ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５ｍｍ、重量が０．２４ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．４９ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５６．０％である。なお、実施例８の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

［実施例９］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７０ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５ｍｍ、重量が０．２４ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．４９ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５６．０％である。なお、実施例９の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。ただし、熱処理は、９８０℃の温度で１８０分行った。

［比較例１］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０６５ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率３８％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．１ｍｍ、全長が３２．５ｍｍ、重量が０．１ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が２．１８ｇ／ｃｍ^３、空隙率が７２．６％である。また、線材２の巻き角度は、７７°である。なお、比較例１の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

この比較例１は、線材２の圧延率が３８％であり、本発明の線材２の圧延率の下限値である３９％よりも小さな値であり、下限を外れている。また、嵩密度が２．１８ｇ／ｃｍ^３であり、本発明の嵩密度の下限値である嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３よりも小さな値であり、下限を外れている。また、空隙率が７２．６％であり、本発明の空隙率の上限値である６２％よりも大きな値であり、上限を外れている。

［比較例２］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０６５ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率３８％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．３ｍｍ、外径が２．１ｍｍ、全長が３４．４ｍｍ、重量が０．１９ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が２．５５ｇ／ｃｍ^３、空隙率が６８．１％である。また、線材２の巻き角度は、４５．６°である。なお、比較例２の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

この比較例２は、線材２の圧延率が３８％であり、本発明の線材２の圧延率の下限値である３９％よりも小さな値であり、下限を外れている。また、嵩密度が２．５５ｇ／ｃｍ^３であり、本発明の嵩密度の下限値である嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３よりも小さな値であり、下限を外れている。また、空隙率が６８．１％であり、本発明の空隙率の上限値である６２％よりも大きな値であり、上限を外れている。

［比較例３］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４（密度は７．９３ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０８ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率６６％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２ｍｍ、全長が３３．８ｍｍ、重量が０．１３ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．３１ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５８．５％である。また、線材２の巻き角度は、５３．２°である。なお、比較例３の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

この比較例３は、線材２の圧延率が６６％であり、本発明の線材２の圧延率の上限値である６３％よりも大きな値であり、上限を外れている。また、嵩密度が３．３１ｇ／ｃｍ^３であり、本発明の嵩密度の下限値である嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３よりも小さな値であり、下限を外れている。

［比較例４］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４（密度は７．９３ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０９ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率６７％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．１ｍｍ、全長が３３．８ｍｍ、重量が０．１４ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．０６ｇ／ｃｍ^３、空隙率が６１．７％である。また、線材２の巻き角度は、５２．６°である。なお、比較例４の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

この比較例４は、線材２の圧延率が６７％であり、本発明の線材２の圧延率の上限値である６３％よりも大きな値であり、上限を外れている。また、嵩密度が３．０６ｇ／ｃｍ^３であり、本発明の嵩密度の下限値である嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３よりも小さな値であり、下限を外れている。

［比較例５］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率４０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５ｍｍ、重量が０．２４ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が３．４９ｇ／ｃｍ^３、空隙率が５６％である。なお、比較例５の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。ただし、熱処理は７８０℃の温度で１８０分行った。

この比較例５は、熱処理の温度が７８０℃と低く、線材２が焼結されなかった。

［比較例６］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率３０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５．０ｍｍ、重量が０．１３ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が１．８６ｇ／ｃｍ^３、空隙率が７７％である。熱処理は、１１８０℃の温度で１８０分行った。なお、比較例６の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

この比較例６は、線材２の圧延率が３０％であり、本発明の線材２の圧延率の下限値である３９％よりも小さな値であり、下限を外れている。また、嵩密度が１．８６ｇ／ｃｍ^３であり、本発明の嵩密度の下限値である嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３よりも小さな値であり、下限を外れている。また、空隙率が７７％であり、本発明の空隙率の上限値である６２％よりも大きな値であり、上限を外れている。

［比較例７］
材質がＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ（密度は７．９８ｇ／ｃｍ^３である。）、線径が０．０７０ｍｍの丸線材を圧延加工して圧延率５０％に形成された線材２を用いて金属製多孔チューブ１Ａを作製した。作製した金属製多孔チューブ１Ａは、内径が１．６ｍｍ、外径が２．３ｍｍ、全長が３５．０ｍｍ、重量が０．２９ｇである。また、金属製多孔チューブ１Ａは、嵩密度が４．２２ｇ／ｃｍ^３、空隙率が４７．０％である。熱処理は、１１８０℃の温度で１８０分行った。なお、比較例７の金属製多孔チューブ１Ａは、実施例１の金属製多孔チューブ１Ａと同様の工程を経て作製した。

比較例７は、線材２の圧延率、嵩密度及び空隙率がいずれもが本発明の線材２の圧延率、嵩密度及び空隙率のそれぞれの範囲内に含まれる値である。

なお、実施例１〜９及び比較例１〜７の「嵩密度」は、上述した単位体積の質量＝製品重量／製品体積によって表すことができる、製品の重量を製品の体積で除した単位体積あたりの質量のことであり、「空隙率」は、上述した[（材料比重-製品密度）／材料比重]×１００によって表すことができる製品の全容積に対する隙間の容積の割合のことであり、「圧延率」は、上記の（１）式によって求められた数値をそれぞれ意味する。

［第１の強度試験］
第１の強度試験は、図１１に示すように、引っ張り試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ社製、ＲＴ−１２５０Ａ型）と自作した試験用のジグとからなる曲げ試験機１０を使用して試験片５０を曲げ変形させ、試験片５０がキンクするか否かを確認する試験である。曲げ試験機１０は、試験片５０を支持する１対の支持部１１と、この支持部１１によって支持された試験片５０を押圧するためのアーム１２とを備えている。アーム１２は、その下部に、接続棒１３と接続棒１３の下端に取り付けられた押圧体１４とを備えている。押圧体１４は、直径が５ｍｍに形成された円柱状の部材であり、押圧体１４の外周面が試験片５０に押し当てられるように構成されている。第１の強度試験は、上記実施例１〜４の金属製多孔チューブ１Ａ、及び比較例１〜４の金属製多孔チューブ１Ａを試験片５０として行った。その際、１対の支持部１１同士の間隔である支点間距離Ｌ１を１８ｍｍに設定し、試験片５０の上からアーム１２を下降させ、押圧体１３を支持部１１同士の間の中央部で試験片５０に押し当てて、試験片５０に曲げ変形を発生させることによって行った。また、各試験片５０の変形によって生じる変位Ｄ１は、４．５ｍｍに設定した。なお、表１は、実施例１〜４の試験片５０及び比較例１〜４の試験片５０の上述した物性値をまとめたものである。

［試験結果］
表２は、実施例１〜４の試験片５０及び比較例１〜４の試験片５０の第１の強度試験の結果をまとめたものである。試験結果の評価は、「キンクしない」、「キンクしにくい」及び「キンクした」という３段階で行った。表２の結果の欄記載した符号は、「１」が「キンクしない」こと、「２」が「キンクしにくい」こと、「３」が「キンクした」ことをそれぞれ表している。

試験の結果、実施例１及び実施例２の試験片５０は、「キンクしにくい」という結果を得ることができ、実施例３及び実施例４の試験片５０は、「キンクしない」という結果を得ることができた。これに対して、比較例１及び比較例２の試験片５０は、「キンクした」という結果を得た。なお、各実施例の試験片５０を変形させたときに生じた最大荷重は、表２に示すように、実施例１が８．７５Ｎ、実施例２が４．０８Ｎ、実施例３が６．９３Ｎ、実施例４が６．６４Ｎであった。また、各比較例の試験片５０を変形させたときに生じた最大荷重は、比較例１が１．９１Ｎ、比較例２が４．２０Ｎ、比較例３が５．３５Ｎ、比較例４が６．０６Ｎであった。

［第２の強度試験］
第２の強度試験は、図１２に示すように、引っ張り試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ社製、ＲＴ−１２５０Ａ型）と自作した試験用のジグとからなる曲げ試験機２０を使用して試験片５０を曲げ変形させ、試験片５０がキンクするか否かを確認する試験である。この曲げ試験機２０は、上下方向に延びる円柱状の支持棒２１と、この支持棒２１の上端部に試験片５０を支持する支持部２２と、支持部２２に支持された試験片５０を押圧する円柱状のアーム２３とを備えている。支持部２２は、板状の部材が支持棒２１の上端から上方に向けて突出するようにして設けられた部材であり、その板厚は３ｍｍである。支持部２２は、その中央部分に穴２２ａを備えており、試験片５０を穴２２ａに通して試験片５０を支持するように構成されている。アーム２３は、その下端部に試験片５０を押圧するための１対の押圧板２４を備えている。１対の押圧板２４は、所定の距離だけ間隔を空けてアームの下端部に設けられている。１対の押圧板２４は、その間に支持部２２を位置させて支持部２２の両側から試験片５０を押圧するように構成されている。

第２の強度試験は、上記実施例５〜７の金属製多孔体を試験片５０として行った。その際、押圧板２４同士の間隔である支点間距離Ｌ２を８ｍｍに設定し、押圧板２４を支持部２２の両側から試験片５０に押し当てて、試験片５０に曲げ変形を発生させることによって行った。また、各試験片５０の変形によって生じる変位Ｄ２は、２．３６ｍｍに設定した。なお、表３は、各実施例の試験片５０の上述した物性値をまとめたものである。

［試験結果］
表４は、各実施例の試験片５０の第２の強度試験の結果をまとめたものである。試験結果の評価は、「キンクしない」、「キンクしにくい」及び「キンクした」という３段階で行った。表４の結果の欄に記載した符号は、「１」が「キンクしない」こと、「２」が「キンクしにくい」ことをそれぞれ表している。

試験の結果、実施例５及び実施例６の試験片５０は、「キンクしない」という結果を得ることができ、実施例７の試験片５０は、「キンクしにくい」という結果を得ることができた。なお、各実施例の試験片５０を変形させたときに生じた最大荷重は、表４に示すように、実施例５が１８．７Ｎ、実施例６が２９．９Ｎ、実施例７が１１．８Ｎであった。

［考察］
金属製多孔チューブ１Ａが備える物性値とキンクとの関係を考察するために、上記の実施例１〜７の試験片５０、及び比較例１〜４の試験片５０を１つの表にまとめ、線材２の圧延率、試験片５０の嵩密度、試験片５０の空隙率及び線材２同士がなす巻き角度ごとに試験結果をソートし直して改めて表示する。

表５は、線材２の圧延率ごとに試験結果をソートし直したものである。

表５に示すように、圧延率が３９％以上６３％以下の場合、試験片５０は「キンクした」とはいえないことが分かる。一方、圧延率が３８％以下である場合又は圧延率が６６％以上である場合、試験片５０は「キンクした」ことが分かる。このことから、キンクするか否かということと圧延率との間には一定の相関関係が存在し、３９％以上６３％以下であることは、試験片５０がキンクしないための１つの条件であると考えられる。

しかし、圧延率が３９％以上６３％以下の範囲に含まれる４０％であっても、実施例３，４，５，６の試験片５０は「キンクしない」という結果を得られたが、実施例１，２の試験片５０は「キンクしにくい」という結果しか得られなかった。このことから、圧延率が３９％以上６３％以下であることは、必要条件ではあるが、十分条件とまではいえないということができる。

表６は、試験片５０の嵩密度ごとに試験結果をソートし直したものである。

表６に示すように、試験片５０の嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．１１ｇ／ｃｍ^３以下である場合、試験片５０は「キンクした」とはいえないことが分かる。一方、試験片５０の嵩密度が、３．３１ｇ／ｃｍ^３以下の場合、２．６１ｇ／ｃｍ^３及び３．０２ｇ／ｃｍ^３で「キンクしにくい」という結果を得ることができたが、その他の範囲に属する試験片５０は「キンクした」という結果しか得られないことが分かる。このことから、キンクするか否かということと試験片５０の嵩密度との間には一定の相関関係が存在し、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．１１ｇ／ｃｍ^３以下であることは、試験片５０がキンクしないための１つの条件であると考えられる。

しかし、試験片５０の嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．１１ｇ／ｃｍ^３以下の範囲に含まれる３．９８ｇ／ｃｍ^３である実施例７の試験片５０は「キンクしにくい」という結果しか得られなかった。このことから、試験片５０の嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．１１ｇ／ｃｍ^３以下であることは、必要条件ではあるが、十分条件とまではいえないということができる。

表７は、試験片５０の空隙率ごとに試験結果をソートし直したものである。

表７に示すように、試験片５０の空隙率が３５．９％以上５８％以下である場合、試験片５０は「キンクした」とはいえないことが分かる。一方、試験片５０の空隙率が５８．５％以上の場合、６２．２％及び６７．２％で「キンクしにくい」という結果を得ることができたが、その他の範囲に属する試験片５０は「キンクした」という結果しか得られないことが分かる。このことから、キンクするか否かということと試験片５０の空隙率との間には一定の相関関係が存在し、空隙率が３５．９％以上５８．０％以下であることは、試験片５０がキンクしないための１つの条件であると考えられる。

しかし、試験片５０の空隙率が３５．９％以上５８％以下の範囲に含まれる５０．２％である実施例７の試験片５０は「キンクしにくい」という結果しか得られなかった。このことから、試験片５０の空隙率が３５．９％以上５８％以下であることは、必要条件ではあるが、十分条件とまではいえないということができる。

表８は、巻き角度ごとに試験結果をソートし直したものである。

表８に示すように、巻き角度が４５．６°〜７７°の範囲において、巻き角度が４５．６°、５２．６°、５３．７°及び７７°では、試験片５０は、キンクしている。しかし、４５．９°〜４７．５°の範囲の巻き角度、及び５６．４°〜７５．３°の範囲の巻き角度では、試験片５０はキンクしないか又はキンクしにくいという結果を出している。このことから、キンクするか否かということと巻き角度との間に相関関係が存在するか否かは、今回の試験結果だけでは判断することができなかった。

以上、表５〜表８に基づく考察から、キンクしない金属製多孔チューブ１Ａは、金属製多孔チューブ１Ａの空隙率が３２％以上６２％以下であること、金属製多孔チューブ１Ａの嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２０ｇ／ｃｍ^３以下であること、及び線材の圧延率が３９％以上６３％以下であることという条件を少なくとも満足した場合に得られると考えられる。ただし、金属製多孔チューブ１Ａの嵩密度は使用される線材２によって変化するので、嵩密度は２次的な条件であると考えられる。

［剥離強度試験］
剥離強度試験は、図１３に示すように、引っ張り試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ社製、ＲＴ−１２５０Ａ型）に自作した試験用のジグを装着した引っ張り試験機３０を使用して、焼結によって接合された線材２が剥離する際の荷重を測定する試験である。使用した引っ張り試験機３０は、ベース３１と、一定の間隔を空けてベース３１に取り付けられた１対の保持部３２と、ベース３１に対して上下に移動するチャック部３３とを備えている。

剥離強度試験は、上記実施例８の金属製多孔チューブ１Ａと、比較例５，６の金属属製多孔チューブ１Ａとを試験片５０として行った。その際、試験片５０を１対の保持部３２に保持させ、線材２を試験片５０の外周面から１本引き出し、引き出された１本の線材２をチャック部３３で保持し、チャック部３３を試験片５０から引き離して引き出された１本の線材２を試験片５０から引っ張ることによって行った。チャック部３３を試験片５０から引き離す際、焼結によって接合された線材２が剥離するときの荷重を複数測定することができる。評価の対象となる試験結果は、複数の剥離強度の平均値である。

こうした剥離強度試験を行って実施例８の試験片５０と、比較例５，６の試験片５０の剥離強度を測定した。剥離強度試験の後、各試験片５０を折り曲げてキンクしたかどうかを確認するキンク確認試験を行った。その際、試験片５０の内側の部分がなす角度が、約１１０°になるように折り曲げた。なお、表９は、各実施例の試験片５０の上述した物性値をまとめたものである。

［試験結果］
表１０は、実施例８の試験片５０及び比較例５，６の試験片５０の剥離強度試験の結果及びキンク確認試験の結果をまとめたものである。試験結果の評価は、「キンクしない」、「キンクしにくい」及び「キンクした」という３段階で行った。表１０の評価の欄記載した記号は、「１」が「キンクしない」こと、「３」が「キンクした」ことをそれぞれ表している。

試験の結果、実施例８の試験片５０は、「キンクしない」という結果を得ることができた。この実施例８の試験片５０の剥離強度は、１．０８Ｎであった。なお、実施例８の試験結果の値は、複数回の測定結果の平均値であり、その測定結果は、０．９６Ｎ以上、１．１７Ｎ以下の範囲の広がりがあった。

これに対し比較例５の試験片５０は、熱処理の温度が低かったため線材２が焼結されなかった。そのため、剥離強度を測定することができなかった。また、比較例５の試験片５０は、キンク確認試験によってキンクの有無を確認することもできなかった。比較例６の試験片５０は、「キンクした」という結果を得た。比較例６の試験片５０の剥離強度は、０．９３Ｎであった。

［考察］
実施例８の試験片５０の試験結果と、比較例６の試験片５０の試験結果とを比較する。実施例８の試験片５０の剥離強度は１．０８Ｎであり、比較例６の試験片５０の剥離強度は０．９３Ｎである。このように、実施例８の試験片５０の剥離強度と比較例６の試験片５０の剥離強度とは、共に１Ｎ付近である。両者の剥離強度は共に１Ｎ付近であるにもかかわらず、実施例８の試験片５０は「キンクしない」という結果を得た一方で、実施例９の試験片５０は「キンクした」という結果を得た。そこで、剥離強度以外の物性値についても両者を比較する。

表３に示すように、実施例８の試験片５０及び比較例６の試験片５０の線材２の材質、線材２の線径、試験片５０の内径、試験片５０の外径及び試験片５０の全長は同じである。しかし、線材２の圧延率、試験片５０の嵩密度及び試験片５０の空隙率は、次のように相違する。

実施例８の試験片５０を構成する線材２の圧延率は４０％であり、３９％以上６３％以下の範囲に含まれている。一方、比較例６の試験片５０を構成する線材の圧延率は３０％であり、３９％以上６３％以下の範囲には含まれていない。実施例８の試験片５０の嵩密度は３．４９ｇ／ｃｍ^３であり、３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２ｇ／ｃｍ^３以下の範囲に含まれている。一方、比較例６の試験片５０の嵩密度は１．８６ｇ／ｃｍ^３であり、３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２ｇ／ｃｍ^３以下の範囲には含まれていない。実施例８の試験片５０の空隙率は５６％であり、３９％以上６３％以下の範囲に含まれている。一方、比較例６の試験片５０の空隙率は７７％であり、３９％以上６３％以下の範囲には含まれていない。

実施例８の試験片５０の試験結果と比較例６の試験片５０の試験結果との比較から分かることは、金属製多孔チューブ１Ａを構成する線材２の剥離強度が１Ｎ付近である場合でも、金属製多孔チューブ１Ａの空隙率が３２％以上６２％以下の範囲、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２ｇ／ｃｍ^３以下の範囲、線材の圧延率が３９％以上６３％以下の範囲を外れた場合には、金属製多孔チューブがキンクすることである。

以上の試験結果から、線材２の圧延率が３９％以上６３％以下であること、金属製多孔チューブ１Ａの空隙率が３２％以上６２％以下であること、金属製多孔チューブ１Ａの嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２０ｇ／ｃｍ^３以下であること、接合された線材同士の剥離強度が０．９５Ｎ以上１．１７Ｎ以下であることが、キンクを起こさないで人の手で自在に変形させることができる金属製多孔チューブ１Ａを得るために必要な条件であると考えられる。ただし、金属製多孔チューブ１Ａの嵩密度は使用される線材２によって変化するので、嵩密度は２次的な条件であると考えられる。

［実施例１０］
厚さが約５μｍ、幅が６ｍｍのＳＵＳ３０４の薄い金属材料を図示しないセラミックス製の芯材に巻き付け、その後に、線材２をＳＵＳ３０４の薄い金属材料の外から巻き付ける工程を経て、図８（Ｂ）に示す内周面に金属の薄層を備えた金属製多孔チューブ１Ｆを製作した。製作した金属製多孔チューブ１Ｆは、外径Ｄが２ｍｍであり、内径ｄが１．３ｍｍであり、長さＬが２０ｍｍであり、金属の薄層の厚さが５μｍであった。

実施例１０の金属製多孔チューブ１Ｆを用いて流体を吸引したところ、金属製多孔チューブ１Ｆは、内周面よりも内側に形成された空間部をする流体を外部に漏らさないで金属製多孔チューブ１Ｆの長手方向の一端側から他端側に移動させることができた。

１金属製多孔体
１Ａ金属製多孔チューブ（金属製多孔体）
１Ｂ金属製多孔チューブ（金属製多孔体）
１Ｃ金属製多孔体
１Ｄ金属製多孔体
１Ｅ金属製多孔チューブ（金属製多孔体）
１Ｆ金属製多孔チューブ（金属製多孔体）
１Ｇ金属製多孔チューブ（金属製多孔体）
２線材
３線材を一方向に傾斜させて中心軸の周りに巻いて形成された層
４線材を逆方向に傾斜させて中心軸の周りに巻いて形成された層
１０第１の強度試験に使用した曲げ試験機
１１支持部
１２アーム
１３接続棒
１４押圧体
２０第２の強度試験機に使用した曲げ試験機
２１支持棒
２２支持部
２３アーム
２４押圧板
３０引っ張り試験機
３１ベース
３２保持部
３３チャック部
６０吸引器具
６１吸引管
６２圧力調節部
６３調節穴
６４接続部
１０１，１０２，１０３，１０４線材の層
１１０金属の薄層

Claims

金属製の丸線材が圧延加工され、圧延加工された線材を一方向に傾斜させ、軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層と、前記線材を前記一方向とは逆向きの方向に傾斜させ、前記軸の周りに所定のピッチで巻き付けて形成された層とが、順次に積層されると共に、前記線材同士が接合され、
空隙率が３２％以上６２％以下であり、前記線材の圧延率が３９％以上６３％以下であり、接合された前記線材同士の剥離強度が０．９５Ｎ以上１．４Ｎ以下であることを特徴とする金属製多孔体。
前記線材としてステンレス鋼の線材を用いた場合、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ^３以上５．２ｇ／ｃｍ^３以下である、請求項１に記載の金属製多孔体。
外径が１ｍｍ以上１５ｍｍ以下で且つ、内径が０．５ｍｍ以上１４ｍｍ以下の管状に形成されている、請求項１又は２に記載の金属製多孔体。
金属の薄層を有し、該金属の薄層が前記金属製多孔体の内周面、外周面及び該内周面と該外周面との間に位置する中間部分から選ばれた少なくとも１つの部位に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属製多孔体。