JPH09277381A - 接続部材の接続方法 - Google Patents
接続部材の接続方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被接合部材を均一に加熱し、安定した接合状態
を得ること。 【解決手段】次の各工程よりなる接続部材の接続方法。
少なくとも一対の対向した接続部材端面の間に、所定
の間隔をおいて発熱体を配置する工程、発熱体に通電
して発熱体を加熱し、発熱体の輻射熱により接続部材の
端面を加熱溶融させる工程、の接続部材端面同士を
押圧し接合する工程、
を得ること。 【解決手段】次の各工程よりなる接続部材の接続方法。
少なくとも一対の対向した接続部材端面の間に、所定
の間隔をおいて発熱体を配置する工程、発熱体に通電
して発熱体を加熱し、発熱体の輻射熱により接続部材の
端面を加熱溶融させる工程、の接続部材端面同士を
押圧し接合する工程、
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性合成樹脂よ
りなる接続部材（チューブ、チューブの他に接続を必要
とする各部材含む）の接続方法の改良に関し、特に医療
機器にて血液とか体液を体外循環する時に使用する血液
回路、その他の医療用具を構成する接続部材の接続方法
に関する。
りなる接続部材（チューブ、チューブの他に接続を必要
とする各部材含む）の接続方法の改良に関し、特に医療
機器にて血液とか体液を体外循環する時に使用する血液
回路、その他の医療用具を構成する接続部材の接続方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱可塑
性樹脂部材同士の接合方法として、接合部を加熱し溶着
する方法がある。加熱溶着させる方法としては、加熱
ブレードを接合部材間に介在させ、ブレードの熱で樹脂
成形部材を溶融させ、溶融部分同士を加圧して互いに溶
着する方法が行われている。加熱ブレードは抵抗加熱で
行われている（特公平２−２７９３６号参照）。または
樹脂成形部材の接合部分にレーザー照射で加熱溶着す
る方法（特開平７−１８６２７３号参照）、または溶
剤を用いて樹脂成形部材の接合部を溶融させ、加圧して
接続する方法が広く実施されている。
性樹脂部材同士の接合方法として、接合部を加熱し溶着
する方法がある。加熱溶着させる方法としては、加熱
ブレードを接合部材間に介在させ、ブレードの熱で樹脂
成形部材を溶融させ、溶融部分同士を加圧して互いに溶
着する方法が行われている。加熱ブレードは抵抗加熱で
行われている（特公平２−２７９３６号参照）。または
樹脂成形部材の接合部分にレーザー照射で加熱溶着す
る方法（特開平７−１８６２７３号参照）、または溶
剤を用いて樹脂成形部材の接合部を溶融させ、加圧して
接続する方法が広く実施されている。
【０００３】前記の加熱ブレード方式ではブレードに
チューブの材質が熱で転写され、事実上一回しか使用で
きない。また前記のレーザー法は装置が高価であり、
また機構部も複雑になるので汎用に使うには適さない。
また前記の溶剤法では溶剤量の調整が難しく、少な過
ぎると溶着強度が不十分になり、多過ぎると溶剤が接合
部分以外に流れ出して樹脂表面を溶融して製品としての
見栄えを損なったり、甚だしい場合にはチューブ或は部
材に亀裂が生じて使用できない状態となったりする。
チューブの材質が熱で転写され、事実上一回しか使用で
きない。また前記のレーザー法は装置が高価であり、
また機構部も複雑になるので汎用に使うには適さない。
また前記の溶剤法では溶剤量の調整が難しく、少な過
ぎると溶着強度が不十分になり、多過ぎると溶剤が接合
部分以外に流れ出して樹脂表面を溶融して製品としての
見栄えを損なったり、甚だしい場合にはチューブ或は部
材に亀裂が生じて使用できない状態となったりする。
【０００４】
［１］次の各工程よりなる接続部材の接続方法を提供す
る。 少なくとも一対の対向した接続部材端面の間に、所定
の間隔をおいて発熱体を配置する工程、 発熱体に通電して発熱体を加熱し、発熱体の輻射熱に
より接続部材の端面を加熱溶融させる工程、 の接続部材端面同士を押圧し接合する工程、 ［２］発熱体として次の〓から〓のいずれかの発熱体を
使用した［１］記載の接続部材の接続方法を提供する。 〓円形状の炭素体の外周に半円環状の一対の電極を装着
した発熱体、 〓円形状の電極の外周に環状の炭素体を装着した発熱
体、 〓赤外線ランプの両側に電極を装着した発熱体、 〓赤外線ランプと反射鏡より構成される発熱体、 ［３］少なくとも一対の対向した接続部材を共通の治具
に載置されたガイドの溝に固定し、接続部材端面の位置
合せを行った後に、［１］のからの各工程により前
記接続部材を接合する接続部材の接続方法を提供する。
る。 少なくとも一対の対向した接続部材端面の間に、所定
の間隔をおいて発熱体を配置する工程、 発熱体に通電して発熱体を加熱し、発熱体の輻射熱に
より接続部材の端面を加熱溶融させる工程、 の接続部材端面同士を押圧し接合する工程、 ［２］発熱体として次の〓から〓のいずれかの発熱体を
使用した［１］記載の接続部材の接続方法を提供する。 〓円形状の炭素体の外周に半円環状の一対の電極を装着
した発熱体、 〓円形状の電極の外周に環状の炭素体を装着した発熱
体、 〓赤外線ランプの両側に電極を装着した発熱体、 〓赤外線ランプと反射鏡より構成される発熱体、 ［３］少なくとも一対の対向した接続部材を共通の治具
に載置されたガイドの溝に固定し、接続部材端面の位置
合せを行った後に、［１］のからの各工程により前
記接続部材を接合する接続部材の接続方法を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１と図２は本発明に使用される
発熱体１、２１の概略図で、発熱体１、２１は炭素体
４、２４と電極２、３、２２より構成される。炭素体
４、２４は好ましくはグラファイト、アモルファスカー
ボン等から構成され、円形好ましくは円盤状（図１参
照）または環状（図２参照）に形成される。炭素体４、
２４の大きさ（外径）は後述するチューブ５、６の外径
より若干大きく形成するのが良く、好ましくは５から２
０ｍｍに形成するのが良い。また厚さは２から１０ｍｍ
に形成するのが良い。電極２、３、２２は図１のように
炭素体４の外周に半円環状に一対形成しても良いし、図
２のように炭素体２４の内側に円形（円板）状に配置し
ても良い。電極２、３、２２の構成材料は、炭素となじ
みの良い炭化物を形成する金属、例えばＣｒ、Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ｗなどが好適であり、以下のようにして製造する。
前記構成材料にスパッタリングや電子ビーム蒸着により
下地金属膜の成膜を行う。その上に、ロウとのなじみが
良く、下地との密着性に優れたＰｔ、Ｎｉなどを成膜す
る。次に下地ロウ付けを行い、最後にリードを含む電極
金属Ｃｕ、ステンレスなどをロウ付けする。
発熱体１、２１の概略図で、発熱体１、２１は炭素体
４、２４と電極２、３、２２より構成される。炭素体
４、２４は好ましくはグラファイト、アモルファスカー
ボン等から構成され、円形好ましくは円盤状（図１参
照）または環状（図２参照）に形成される。炭素体４、
２４の大きさ（外径）は後述するチューブ５、６の外径
より若干大きく形成するのが良く、好ましくは５から２
０ｍｍに形成するのが良い。また厚さは２から１０ｍｍ
に形成するのが良い。電極２、３、２２は図１のように
炭素体４の外周に半円環状に一対形成しても良いし、図
２のように炭素体２４の内側に円形（円板）状に配置し
ても良い。電極２、３、２２の構成材料は、炭素となじ
みの良い炭化物を形成する金属、例えばＣｒ、Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ｗなどが好適であり、以下のようにして製造する。
前記構成材料にスパッタリングや電子ビーム蒸着により
下地金属膜の成膜を行う。その上に、ロウとのなじみが
良く、下地との密着性に優れたＰｔ、Ｎｉなどを成膜す
る。次に下地ロウ付けを行い、最後にリードを含む電極
金属Ｃｕ、ステンレスなどをロウ付けする。
【０００６】以下、本発明を接続部材としてチューブを
用いる場合の接続方法について説明する。図３のように
炭素体４の両側にチューブ５、６の端面５ａ、６ａを配
置し、発熱体１に通電してジュール熱により炭素体４を
加熱する。発熱体１の表面から輻射される輻射熱（赤外
線）により、チューブ端面５ａ、６ａを軟化、溶融させ
てから発熱体１をチューブ端面５ａ、６ａから退避させ
（またはチューブ５、６を発熱体１から退避させ）、チ
ューブ５、６を左右の両軸方向から押圧してチューブ端
面５ａ、６ａ同士を接合する。端面５ａ、６ａの接合部
は自然冷却される。本発明に使用されるチューブ５、６
（チューブ以外の接続部材も含む）の構成材料はポリ塩
化ビニル、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピ
レン等）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６
等）、ポリウレタン、ポリスチレン等の熱可塑性合成樹
脂が使用され、また、同一材料同士の接続ばかりでな
く、異種材質との接続も可能である。例えば、塩化ビニ
ルとＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレ
ン）樹脂、或はポリオレフィン、ポリカーボネート、ポ
リウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン
との接続も可能である。
用いる場合の接続方法について説明する。図３のように
炭素体４の両側にチューブ５、６の端面５ａ、６ａを配
置し、発熱体１に通電してジュール熱により炭素体４を
加熱する。発熱体１の表面から輻射される輻射熱（赤外
線）により、チューブ端面５ａ、６ａを軟化、溶融させ
てから発熱体１をチューブ端面５ａ、６ａから退避させ
（またはチューブ５、６を発熱体１から退避させ）、チ
ューブ５、６を左右の両軸方向から押圧してチューブ端
面５ａ、６ａ同士を接合する。端面５ａ、６ａの接合部
は自然冷却される。本発明に使用されるチューブ５、６
（チューブ以外の接続部材も含む）の構成材料はポリ塩
化ビニル、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピ
レン等）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６
等）、ポリウレタン、ポリスチレン等の熱可塑性合成樹
脂が使用され、また、同一材料同士の接続ばかりでな
く、異種材質との接続も可能である。例えば、塩化ビニ
ルとＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレ
ン）樹脂、或はポリオレフィン、ポリカーボネート、ポ
リウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン
との接続も可能である。
【０００７】図４は本発明のチューブの接続方法のより
詳細な発明の実施の形態を示す概略図である。治具１１
の上にチューブ５、６のガイド７、８を載置し、ガイド
７、８に形成された溝９、１０（Ｖ字、凹状、半円状等
のいずれでも可）にチューブ５、６を装着し、チューブ
端面５ａ、６ａの間に発熱体１が配置されている。発熱
体１はチューブ端面５ａ、６ａの接合面を避けて移動で
きるように配置されている。
詳細な発明の実施の形態を示す概略図である。治具１１
の上にチューブ５、６のガイド７、８を載置し、ガイド
７、８に形成された溝９、１０（Ｖ字、凹状、半円状等
のいずれでも可）にチューブ５、６を装着し、チューブ
端面５ａ、６ａの間に発熱体１が配置されている。発熱
体１はチューブ端面５ａ、６ａの接合面を避けて移動で
きるように配置されている。
【０００８】次に図４のチューブの接続方法について詳
述する。 発熱体１に通電し、炭素体４を１００から１５０℃に
予熱する。これによりチューブ５、６の接合時に加熱が
短時間で行われるので接合作業を速やかに行うことがで
きる。 ポリ塩化ビニル樹脂製のチューブ５、６を共通の治具
１１に載置されたガイド７、８の溝９、１０に固定し、
チューブ端面５ａ、６ａの位置合せを正確に行う。これ
によりきれいな接合部を得ることができる。 チューブ５、６を左右の反対方向に退避させ、チュー
ブ端面５ａ、６ａの間に発熱体１を挿入、配置する。チ
ューブ端面５ａ、６ａと発熱体１は接触しないが、チュ
ーブ端面５ａ、６ａは発熱体１よりできるだけ効率良く
輻射熱を受けられるように近接して配置される。 電極２、３に通電し発熱体１を加熱し、チューブ端面
５ａ、６ａを１６０°±１０℃に加熱して溶融させる。 発熱体１を退避させてからチューブ端面５ａ、６ａ同
士を左右の両軸方向から対向接触させて押圧し、接合す
る。 接合されたチューブ５、６を取り出し自然冷却または
ファン等で強制冷却する。
述する。 発熱体１に通電し、炭素体４を１００から１５０℃に
予熱する。これによりチューブ５、６の接合時に加熱が
短時間で行われるので接合作業を速やかに行うことがで
きる。 ポリ塩化ビニル樹脂製のチューブ５、６を共通の治具
１１に載置されたガイド７、８の溝９、１０に固定し、
チューブ端面５ａ、６ａの位置合せを正確に行う。これ
によりきれいな接合部を得ることができる。 チューブ５、６を左右の反対方向に退避させ、チュー
ブ端面５ａ、６ａの間に発熱体１を挿入、配置する。チ
ューブ端面５ａ、６ａと発熱体１は接触しないが、チュ
ーブ端面５ａ、６ａは発熱体１よりできるだけ効率良く
輻射熱を受けられるように近接して配置される。 電極２、３に通電し発熱体１を加熱し、チューブ端面
５ａ、６ａを１６０°±１０℃に加熱して溶融させる。 発熱体１を退避させてからチューブ端面５ａ、６ａ同
士を左右の両軸方向から対向接触させて押圧し、接合す
る。 接合されたチューブ５、６を取り出し自然冷却または
ファン等で強制冷却する。
【０００９】ポリ塩化ビニル樹脂製のチューブ５、６を
接合する場合の加熱条件は、 印加電力：５０から５００Ｗ 印加波形：ＤＣ＋パルス 予熱温度：１００から１５０℃ 印加時間（接続時）：１から５秒 チューブ表面温度：１６０±１０℃ 温度分布：±３℃ が望ましい。さらに図４に示した本発明のチューブ接続
方法においては、 〓ガイド７、８それぞれ平行にＶ字或は凹状溝を更に１
本以上設けて保持し、複数本数を同時に接合処理するこ
とも可能である。 〓また接合面に輻射熱を集中させるため反射板を設置す
るのが好ましい。（図４の点線参照）反射面は金または
金メッキ製が望ましい。
接合する場合の加熱条件は、 印加電力：５０から５００Ｗ 印加波形：ＤＣ＋パルス 予熱温度：１００から１５０℃ 印加時間（接続時）：１から５秒 チューブ表面温度：１６０±１０℃ 温度分布：±３℃ が望ましい。さらに図４に示した本発明のチューブ接続
方法においては、 〓ガイド７、８それぞれ平行にＶ字或は凹状溝を更に１
本以上設けて保持し、複数本数を同時に接合処理するこ
とも可能である。 〓また接合面に輻射熱を集中させるため反射板を設置す
るのが好ましい。（図４の点線参照）反射面は金または
金メッキ製が望ましい。
【００１０】また本発明では赤外線ランプを組み込んだ
発熱体を用いてチューブを接続することができる。赤外
線ランプは通常１００から２００ｍｍと長いので、複数
のチューブを同時に接続することが可能となる。例えば
図５に示すように赤外線ランプ３４の両側に電極３２、
３３を装着した発熱体３１をチューブ端面５ａ、６ａの
間に少し離して配置して発熱体に通電、加熱してチュー
ブ端面５ａ、６ａを加熱溶融させる。チューブ端面５
ａ、６ａが接合するのに十分な溶融温度に達したら、発
熱体３１をチューブ端面５ａ、６ａから退避させ（また
はチューブ５、６を発熱体３１から退避させ）、チュー
ブ５、６を左右の両軸方向から押圧してチューブ端面５
ａ、６ａ同士を接合する。端面５ａ、６ａの接合部は自
然冷却される。さらに詳細なチューブ端面５ａ、６ａの
接合は前記図４に示したガイド７、８、治具１１等を用
いて図４と同様に行うことができるので詳細な説明は省
略する。
発熱体を用いてチューブを接続することができる。赤外
線ランプは通常１００から２００ｍｍと長いので、複数
のチューブを同時に接続することが可能となる。例えば
図５に示すように赤外線ランプ３４の両側に電極３２、
３３を装着した発熱体３１をチューブ端面５ａ、６ａの
間に少し離して配置して発熱体に通電、加熱してチュー
ブ端面５ａ、６ａを加熱溶融させる。チューブ端面５
ａ、６ａが接合するのに十分な溶融温度に達したら、発
熱体３１をチューブ端面５ａ、６ａから退避させ（また
はチューブ５、６を発熱体３１から退避させ）、チュー
ブ５、６を左右の両軸方向から押圧してチューブ端面５
ａ、６ａ同士を接合する。端面５ａ、６ａの接合部は自
然冷却される。さらに詳細なチューブ端面５ａ、６ａの
接合は前記図４に示したガイド７、８、治具１１等を用
いて図４と同様に行うことができるので詳細な説明は省
略する。
【００１１】また図６に赤外線ランプ４４と反射鏡４２
より構成される発熱体４１を用い、間接的にチューブ端
面５ａ、６ａを加熱接続する一例について説明する。発
熱体４１の熱をチューブ端面５ａ、６ａ方向に反射でき
る位置に反射鏡４２を配置し、赤外線ランプ４４の熱エ
ネルギーを反射鏡４２で反射しチューブ端面５ａ、６ａ
を加熱溶融し前記の方法と同様にチューブ端面５ａ、６
ａ同士を接合する。本方法ではチューブ端面５ａ、６ａ
同士を均一に加熱するためにチューブ５、６を回転する
ようにしても良い。また図６でチューブ５、６を挾んで
反射鏡４２と反対の下側に１個以上の補助反射鏡を設置
しても良い。反射面は金または金メッキ製が望ましい。
より構成される発熱体４１を用い、間接的にチューブ端
面５ａ、６ａを加熱接続する一例について説明する。発
熱体４１の熱をチューブ端面５ａ、６ａ方向に反射でき
る位置に反射鏡４２を配置し、赤外線ランプ４４の熱エ
ネルギーを反射鏡４２で反射しチューブ端面５ａ、６ａ
を加熱溶融し前記の方法と同様にチューブ端面５ａ、６
ａ同士を接合する。本方法ではチューブ端面５ａ、６ａ
同士を均一に加熱するためにチューブ５、６を回転する
ようにしても良い。また図６でチューブ５、６を挾んで
反射鏡４２と反対の下側に１個以上の補助反射鏡を設置
しても良い。反射面は金または金メッキ製が望ましい。
【００１２】
【発明の効果】非接触加熱なので被接合部材を均一に加
熱ができ、安定した接合状態が得られる。また非接触故
に自動化（或は半自動化）しやすい。また自動化プロセ
スの中に組込むことが容易となる。
熱ができ、安定した接合状態が得られる。また非接触故
に自動化（或は半自動化）しやすい。また自動化プロセ
スの中に組込むことが容易となる。
【図１】本発明に使用される発熱体の概略図
【図２】図１の発熱体のその他の実施例を示す概略図
【図３】図１の発熱体を使用してチューブを接続すると
ころの概略図
ころの概略図
【図４】図３の詳細な実施の形態を示す概略図
【図５】赤外線ランプを発熱体として使用した場合のチ
ューブを接続するところの概略図
ューブを接続するところの概略図
【図６】図５のその他の実施例を示す概略図
１、２１、３１、４１ 発熱体 ２、２２、３２ 電極 ３、３３ 電極 ４、２４ 炭素体（グラファイト） ５ チューブ ５ａ チューブ端面 ６ チューブ ６ａ チューブ端面 ７ ガイド ８ ガイド ９ 溝 １０ 溝 １１ 治具 ３４、４４ 赤外線ランプ ４２ 反射鏡
Claims (3)
- 【請求項１】 次の各工程よりなることを特徴とする接
続部材の接続方法。 少なくとも一対の対向した接続部材端面の間に、所定
の間隔をおいて発熱体を配置する工程、 発熱体に通電して発熱体を加熱し、発熱体の輻射熱に
より接続部材の端面を加熱溶融させる工程、 の接続部材端面同士を押圧し接合する工程、 - 【請求項２】 発熱体として次の〓から〓のいずれかの
発熱体を使用した請求項１記載の接続部材の接続方法。 〓円形状の炭素体の外周に半円環状の一対の電極を装着
した発熱体、 〓円形状の電極の外周に環状の炭素体を装着した発熱
体、 〓赤外線ランプの両側に電極を装着した発熱体、 〓赤外線ランプと反射鏡より構成される発熱体、 - 【請求項３】 少なくとも一対の対向した接続部材を共
通の治具に載置されたガイドの溝に固定し、接続部材端
面の位置合せを行った後に、請求項１のからの各工
程により前記接続部材を接合することを特徴とする接続
部材の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121018A JPH09277381A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 接続部材の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121018A JPH09277381A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 接続部材の接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277381A true JPH09277381A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14800774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121018A Withdrawn JPH09277381A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 接続部材の接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09277381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002028977A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Toyoda Gosei Co Ltd | 熱板溶着方法 |
| CN106426951A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-02-22 | 武汉金牛经济发展有限公司 | 一种塑料管材自动熔接设备 |
| US11235535B2 (en) | 2019-12-10 | 2022-02-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welding joining method and welding joined body |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8121018A patent/JPH09277381A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002028977A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Toyoda Gosei Co Ltd | 熱板溶着方法 |
| CN106426951A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-02-22 | 武汉金牛经济发展有限公司 | 一种塑料管材自动熔接设备 |
| US11235535B2 (en) | 2019-12-10 | 2022-02-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welding joining method and welding joined body |
| US11806940B2 (en) | 2019-12-10 | 2023-11-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welding joining method and welding joined body |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040901 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20041027 |