WO2001026884A1 - Method of connection with synthetic resin member - Google Patents

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WO2001026884A1
WO2001026884A1 PCT/JP2000/002106 JP0002106W WO0126884A1 WO 2001026884 A1 WO2001026884 A1 WO 2001026884A1 JP 0002106 W JP0002106 W JP 0002106W WO 0126884 A1 WO0126884 A1 WO 0126884A1
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WO
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synthetic resin
resin member
cylindrical body
tip
buckled
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PCT/JP2000/002106
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Inventor
Kaoru Kobayashi
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Top
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7544—Injection needles, syringes

Definitions

  • the present invention relates to a method for joining a synthetic resin member to another member such as synthetic resin, metal, glass, and ceramics.
  • a member made of a synthetic resin is usually bonded to another member by bonding.
  • an adhesive is not preferred, or it may be necessary to join with an unsuitable member.
  • an infusion set 1 used as a medical device has a spike needle 2 pierced into a liquid container such as an infusion bag (not shown), and a substantially cylindrical shape joined to a lower end of the spike needle 2.
  • a drip chamber 13 is provided.
  • the spike needle 2 is generally formed of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) because the spike needle 2 is required to have a hardness for puncturing a sealed rubber stopper provided in the infusion bag.
  • ABS resin acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin
  • the drip chamber 13 is transparent for observing the state of dropping of a drug or the like, and finely adjusts the dropping amount of the liquid, and guides the drug or the like by pushing and releasing at the start of infusion by pushing and releasing. Therefore, it is required to be formed of a soft resin, and conventionally, for example, formed of a soft vinyl chloride resin.
  • the vinyl chloride resin has good adhesion to the ABS resin, but in order to avoid introducing the adhesive itself or a solvent contained in the adhesive into a living body at the time of infusion. It is desired to join as much as possible without adhesion.
  • the drip chamber 13 has been formed of a resin such as polypropylene or an olefin-based elastomer instead of a vinyl chloride resin.
  • a resin such as a polypropylene or an olefin-based elastomer
  • the drip chamber 13 can be made thinner than a vinyl chloride resin. Therefore, the resin is used in terms of manufacturing cost, for example, the amount of resin used is reduced and the molding cycle is shortened. It is advantageous.
  • the resin such as the polypropylene or the olefin elastomer has an extremely low adhesiveness to the ABS resin, and the surface modification such as the primer treatment, the frame treatment, the ozone treatment, the plasma treatment, the corona discharge treatment or the like is required for the adhesion. Pre-processing is required, and the operation becomes complicated.
  • a drip chamber 13 made of a resin such as polypropylene or an elastomer is press-fitted into a gap formed in the spike needle 2 made of the ABS resin, and fitted by mutual elastic force. It is possible. In this case, a force that strengthens the fitting, such as by providing an under-force cut portion at the part of the spike needle 2 that is in contact with the drip chamber 3, requires higher dimensional accuracy to improve the fit. And difficult to manufacture. Moreover, if the fitted drip chamber 13 is bombed as described above, the drip chamber 13 may fall off or a liquid such as a medicine may leak.
  • the material of the spike needle 2 is made of the same resin as the drip chamber 3 such as the polypropylene or the olefin elastomer, and the two are ultrasonically fused.
  • the ultrasonic fusion of the olefin resin is also considered.
  • the material of the spike needle 2 is a resin such as polypropylene or an olefin-based elastomer, in order to secure the hardness so that the spike needle 2 can be pierced into a sealed rubber stopper provided in the infusion bag. Care must be taken to add a filler to the resin.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for joining a synthetic resin member to another member such as synthetic resin, metal, glass, or ceramics. Aim.
  • the synthetic resin member such as an injection molded body of a thermoplastic resin has a property of maintaining the shape after the resin in a molten state is injected and solidified into a predetermined shape in a mold. . Therefore, even if the synthetic resin member is deformed by applying a stress, it returns to its original shape immediately after the stress is removed or with time. Even if it is deformed, it may return to its original shape if heated after deformation.
  • the buckling deformation is a plastic deformation, and does not return to its original shape even when heat is applied.
  • the buckled and deformed portion since the buckled and deformed portion has not been subjected to stress destruction, it has sufficient strength to engage with other members.
  • the joining method of the present invention comprises: a cylindrical body having a flange portion at an end to be joined; and a buckling deformable portion having an outer tube portion externally fitted to the flange portion.
  • a method of joining with a synthetic resin member wherein an outer tube portion of the synthetic resin member is externally fitted to a flange portion of the cylindrical body, and the tip of the outer tube portion is formed within a range that does not lead to stress destruction.
  • the flange portion is locked by the buckling-deformed buckling deformation of the outer tube portion.
  • the joining method of the present invention can be used for joining a cylindrical body and a synthetic resin member externally fitted to the cylindrical body.
  • the cylindrical body has a flange portion at an end joined to the synthetic resin member, and the synthetic resin member has an outer tube portion fitted to the flange portion, and is a buckling deformable synthetic member. It is made of a resin member.
  • the synthetic resin member may itself be a cylindrical body, and the cylindrical body lid body provided with the flange portion May be as follows.
  • the outer tube portion of the synthetic resin member is externally fitted to the flange portion of the cylindrical body.
  • the tip of the mantle tube is plastically deformed toward the cylindrical body.
  • the plastic deformation is limited to buckling deformation within a range that does not lead to stress fracture.
  • the tip of the buckled and deformed outer tube engages with the flange of the cylindrical body.
  • the tip of the outer tube portion is buckled and deformed, so that it does not return to its original shape even when heat is applied, and since it has not yet been destroyed by stress, it is sufficient to engage with other members. Has strength. Therefore, the synthetic resin member can be joined so that the cylindrical body does not fall off by locking the flange of the cylindrical body at the tip of the outer tube.
  • the synthetic resin member include a contact portion with which the flange portion of the cylindrical body comes into contact with a base of the outer tube portion. Since the synthetic resin member includes the contact portion, the distal end of the outer tube portion is buckled and deformed toward the cylindrical body in a state where the flange portion is in contact with the contact portion, and the buckling is performed. The flange portion can be interposed and locked between the deformed distal end of the outer tube portion and the contact portion.
  • the buckling deformation may be performed by continuously pressing a roller, which is rotatably supported on a shaft, with a predetermined pressure and a predetermined time for a predetermined time while rotating the roller. It is characterized by.
  • stress can be uniformly applied to the distal end of the mantle tube portion, and buckling deformation can be performed within a range that does not lead to stress fracture.
  • the synthetic resin member may be formed of a synthetic resin in which the buckled portion is whitened.
  • the tip of the sheath tube portion of the synthetic resin member is buckled and deformed toward the cylindrical body, the buckled portion is whitened, and the buckled sheath is deformed.
  • the buckling deformation of the synthetic resin member can be determined from the appearance by the presence or absence of whitening, and the quality of the product can be easily determined.
  • Examples of the synthetic resin in which the buckled and deformed portion is whitened include acrylonitrile rubber, styrene copolymer resin, polystyrene, styrene copolymer, acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyamide, and polyacetal. And one kind of resin selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, fluororesin, and thermoplastic polyurethane. In the joining method of the present invention, any one of the above resins can be used as a material of the synthetic resin member.
  • the bonding method of the present invention can be suitably used for bonding even though it is inappropriate to use an adhesive itself or a solvent contained in the adhesive.
  • the cylindrical body may be made of a polypropylene or an olefin-based elastomer.
  • a drip chamber which is made of a transparent soft resin selected from any one and has a flange portion at an end to be joined.
  • the synthetic resin member is an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, polystyrene.
  • a styrene copolymer an acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyamide, polyacetylene, polyethylene terephthalate, a fluororesin, a thermoplastic resin, and one kind of synthetic resin selected from the group consisting of thermoplastic polyurethane.
  • a spike needle having an outer tube portion fitted to the flange portion, Spike needle can be particularly suitably used in the case of providing the contact portion flange of the drip chamber one at the base of the mantle tube portion is abutted.
  • the tip of the outer tube portion is buckled and deformed toward the cylindrical body in a state where the flange portion is in contact with the contact portion, and the buckled outer portion is deformed.
  • the flange portion is sandwiched and locked between the tip of the sleeve portion and the corresponding contact portion.
  • the joining method of the present invention is a method of joining a member to be joined having a flange portion at an end to be joined, and a buckling-deformable synthetic resin member having a projecting portion projecting outside the flange portion. Can also be applied.
  • the synthetic resin member is Selected from the group consisting of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, polystyrene, styrene copolymer, acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyamide, polyacetal, polyethylene terephthalate, fluorine resin, and thermoplastic polyurethane
  • the overhang portion of the synthetic resin member is disposed outside the flange portion of the member to be joined, and the tip of the overhang portion is formed within a range that does not lead to stress fracture.
  • the flange portion is locked by the tip of the buckled and deformed overhang portion.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an example of the configuration of a member to which the joining method of this embodiment is applied
  • FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an enlarged main part of FIG. 1
  • FIG. 4 is an explanatory sectional view showing one embodiment
  • FIG. 4 is a front view showing another embodiment of the joining method of the present embodiment.
  • the joining method of this embodiment is applied to the infusion set 1 of FIG.
  • the infusion set 1 is used as a medical device for administering a liquid such as a drug to a living body.
  • the infusion set 1 includes a spike needle 2 pierced into a liquid container such as an infusion bag (not shown), and a substantially cylindrical drip chamber 13 joined to a lower end of the spike needle 2.
  • the infusion set 1 further includes a conduit tube 4 connected to the lower end of the drip chamber 13, a venous needle inserted into a rubber tube 5 connected to the conduit tube 4 and a living body through an octopus tube 6. 7 are attached.
  • the spike needle 2 is formed of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) because the spike needle 2 needs to have a hardness for puncturing a sealed rubber stopper provided in the infusion bag.
  • ABS resin acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin
  • one drip chamber 3 It is made of a transparent resin for observing the dripping state of a liquid such as a drug administered from a container.
  • the drip chamber 13 cooperates with a clamp roller 8 attached in the middle of the conduit tube 4 to finely adjust the amount of the liquid such as the drug or the like, and to push or release it at the start of infusion to bomb. By doing so, a drug or the like is guided. Therefore, the drip chamber 13 is made of a transparent soft resin such as polypropylene or an olefin-based elastomer.
  • a drip chamber 13 made of polypropylene is used as a cylindrical body
  • a spike needle 2 made of ABS resin is used as a synthetic resin member joined to the cylindrical body.
  • the spike needle 2 has a sharp tip 11 that is pierced into a sealed rubber stopper (not shown) of the infusion container, and has a fluid passage 1 2 that opens into the tip 11 inside. Are drilled.
  • the liquid passage 12 is a passage for guiding a liquid such as a medicine contained in the infusion container to the drip chamber 13. Further, inside the spike needle 2, an air passage 13 is provided in parallel with the liquid passage 12, and is opened at the distal end 11 like the liquid passage 12.
  • a side pipe 14 is provided at the other end of the ventilation path 13 so that it can communicate with the outside air.
  • the side pipe 14 is closed by the cap 15 when there is no need to communicate the air passage 13 with the outside air.
  • the drip chamber 13 includes a cylindrical main body 20, and a flange portion 22 is formed on the periphery of the open end 21 of the main body 20 on the side joined to the spike needle 2.
  • the main body 20 is formed in a tapered shape whose diameter is gradually reduced from the flange portion 22 toward the other end, and a connection portion 24 having a valve body 22 is formed at the reduced diameter end. It has been done.
  • the connecting tube 24 is connected to the conduit tube 4 shown in FIG.
  • FIG. 3 (a) first, the flange portion 22 of the drip chamber 13 is pressed into the gap 18 between the cylindrical portion 17 of the spike needle 2 and the mantle tube portion 19. Then, the flange portion 22 contacts the bottom of the gap 18.
  • the drip chamber 3 and the spike needle 2 are gripped by a gripping member (not shown), and the flange portion 22 is fixed with the flange portion 22 in contact with the bottom of the gap 18 as described above.
  • the roller 26 By pressing the roller 26 against the distal end portion 25, the distal end portion 25 is buckled.
  • the distal end portion 25 is buckled and deformed toward the body 20 side of the drip chamber 3 to form a locking portion 27, thereby forming the drip chamber 13.
  • the flange portion 22 is engaged so that the dripping chamber 3 does not fall off in the axial direction.
  • the roller 26 is pressed against the distal end portion 25 by an air cylinder (not shown) provided in parallel with the axial direction of the drip chamber 13.
  • the roller 26 is coaxially supported by the air cylinder or the like and is rotatable.
  • the roller 26 is rotated around the spike needle 2 to form a contact with the tip portion 25.
  • the roller 26 has a tapered portion 26a formed at the tip thereof, and the tapered portion 26a presses the tip while contacting the tip 25.
  • stress can be uniformly applied to the distal end of the mantle tube portion, and buckling can be caused within a range that does not lead to stress destruction. Further, it is possible to prevent friction marks from being formed on the distal end portion 25 of the outer tube portion 19.
  • the spike needle 2 is moved around the axis to 200 to 120 Rotate at rpm.
  • the tip portion 25 of the mantle tube portion 19 can be buckled and deformed in about one second, and a bonding strength of about 30 kgf can be obtained.
  • the rotational speed of the spike needle 2 is higher than 1200 rpm, the tip portion 25 may slip on the contact surface with the roller 26 due to a decrease in contact frictional force, and a rough skin-like appearance defect may be formed. If the rotation speed of the spike needle 2 is less than 200 rpm, the stress is difficult to be uniformly dispersed, and distortion may occur. Therefore, the number of rotations of the spike needle 2 is set to 400 to 600 rpm in order to reliably prevent the above-mentioned inconvenience. Is preferred.
  • the buckled bent portion 28 becomes white. Therefore, in the present embodiment, the appearance of the whitening can be used as a measure of the buckling deformation, and the quality of the product can be determined. That is, if the bent portion 28 is whitened, this portion is buckled and deformed, and there is no possibility that the bent portion 28 returns to its original shape over time or even when heated. However, if the bent portion 28 is not whitened, this portion may return to its original shape, and it can be immediately determined to be defective from the appearance.
  • the drip chamber 13 is liquid-tight because the flange portion 22 is press-fitted into the gap 18 between the cylindrical portion 17 of the spike needle 2 and the mantle tube portion 19. Nature can be secured. Further, since the flange portion 22 is sandwiched between the mantle tube portion 19 and the locking portion 27, there is no danger of liquid leakage or falling off during bombing or the like.
  • the engaging portion 27 is formed by pressing the roller 26 against the distal end portion 25 of the mantle tube portion 19 to buckle and deform the distal end portion 25.
  • the tip portion 25 may be buckled and deformed as shown in FIG.
  • the spike needle 2 is rotated around the axis while the flange portion 22 of the drip chamber 13 is pressed into the gap 18 between the cylindrical portion 17 of the spike needle 2 and the mantle tube portion 19.
  • a pair of plate-like members 29a and 29b are passed through.
  • the interval between the plate-like members 29 a and 29 b is gradually reduced from the inlet 30 to the outlet 31, and the distal end portion 25 is located between the plate-like members 29 a and 29 b while passing between them.
  • the buckling deformation occurs to form the locking portion 27 shown in FIG. 3 (b).
  • the rotation speed of the spike needle 2 is appropriately set in the range of 200 to 1200 rpm, preferably 400 to 600 rpm for the same reason as shown in FIG.
  • the tip portion 25 of the mantle tube portion 19 can be buckled in about one second.
  • the plate-like members 29a and 29b may be provided in a straight line, or may be provided in a curved line so as to form a part of the circumference when viewed in plan.
  • the plate member 2 The length of 9a, 29b and the speed at which the spike needle 2 passes between the plate-like members 29a, 29b are determined in about 1 second when the spike needle 2 is rotated at the aforementioned rotation speed. It is appropriately set so that the tip end portion 25 of the tube portion 19 can be buckled.
  • the drip chamber 13 may be an olefin elastomer having poor adhesion to the ABS resin, and may be made of another resin such as a soft polyvinyl chloride having good adhesion to the ABS resin. Is also good.
  • the spike needle 2 of the infusion set 1 used as a medical device and the drip chamber 13 are joined is described.
  • the joining method of the present invention can be applied to a case where a cylindrical member of another medical device or still another member is joined to a synthetic resin member.
  • the flange portion 22 of the drip chamber 13 (cylindrical body) is connected to the base portion (cylindrical portion 17) of the outer tube portion 19 of the spike needle 2 (synthetic resin member).
  • the distal end portion 25 of the mantle tube portion 19 is buckled while being in contact with the gap 18 (the bottom portion of the gap 18 of the portion 19).
  • the cylindrical body and the member made of synthetic resin can be fixed by a gripping member or the like at a position where the distal end portion of the outer tube portion is buckled and deformed so as to lock the flange portion of the cylindrical body.
  • the member made of synthetic resin does not necessarily have to have a portion with which the flange portion of the cylindrical body abuts.
  • the cylindrical body may be made of any material such as metal, glass, and ceramics, in addition to the synthetic resin such as the polypropylene, the olefin-based elastomer, and the soft polyvinyl chloride.
  • the synthetic resin member may be any synthetic resin other than the ABS resin as long as it is a resin that buckles and deforms within a range that does not lead to stress breakage when stress is applied.
  • the synthetic resin member in addition to the ABS resin, polystyrene, styrene copolymer, acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polymethyl chloride, and polymethyl other than the ABS resin, because the presence or absence of buckling deformation can be easily determined by the appearance of whitening.
  • Methacrylate, polyamide, polyacetylene, polyethylene tere It is preferable to use one kind of resin selected from the group consisting of phthalate, fluororesin, and thermoplastic polyurethane.
  • the present invention can be used for joining a synthetic resin member to another member such as synthetic resin, metal, glass, and ceramics regardless of whether the adhesive property is good or not.
  • the present invention can be suitably used for bonding medical devices and the like in which it is inappropriate to use the adhesive itself or a solvent contained in the adhesive.

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Description

明細書 合成樹脂製部材との接合方法 技術分野
本発明は、 合成樹脂製部材と、 合成樹脂、 金属、 ガラス、 セラミックス等の他 の部材との接合方法に関するものである。 背景技術
合成樹脂製部材は、 通常、 接着により他の部材と接合されている。 ところが、 場合によっては接着剤の使用が好ましくないことがあり、 あるいは接着に適さな い部材と接合しなければならないこともある。
例えば、 医療用具として用いられる輸液セット 1は、 図 1示のように、 図示し ない輸液バッグ等の液体容器に穿刺されるスパイク針 2と、 スパイク針 2の下端 に接合された略円筒形のドリップチャンバ一 3とを備えている。 スパイク針 2は 、 前記輸液バックに備えられた密閉ゴム栓に穿刺するための硬度が要求されるた めに、 一般にアクリロニトリル—ブタジエン—スチレン共重合樹脂 （A B S樹脂 ) により形成される。 一方、 ドリップチャンバ一 3は、 薬剤等の滴下状態を観察 するために透明であり、 液体の滴下量を微調整すると共に、 輸液開始時に押した り離したりしてボンビングすることにより薬剤等を導くために軟質樹脂からなる ことが要求され、 従来、 例えば軟質塩化ビニル樹脂により形成される。 前記塩化 ビニル樹脂は前記 A B S樹脂に対して良好な接着性を備えているが、 輸液の際に 接着剤自体、 または接着剤に含まれる溶剤が生体内に導入されることを避けるた めに、 できるだけ接着によらずに接合することが望まれる。
また、 近年、 前記ドリップチャンバ一 3は、 塩化ビニル樹脂に替えて、 ポリプ ロピレンまたはォレフィン系エラストマ一等の樹脂により形成されている。 ポリ プロピレンまたはォレフィン系エラストマ一等の樹脂によれば、 塩化ビニル樹脂 に比較してドリップチャンバ一 3の薄肉化が可能である。 従って、 前記樹脂は、 使用される樹脂量が低減されて成形サイクルが短縮される等、 製造コス卜の点で 有利である。
しかしながら、 前記ポリプロピレンまたはォレフィン系エラストマ一等の樹脂 は、 前記 A B S樹脂に対する接着性が極めて低く、 接着するためにはプライマ処 理、 フレーム処理、 オゾン処理、 プラズマ処理、 コロナ放電処理等の表面改質の ための前処理を必要とし、 操作が煩雑になるとの不都合がある。
また、 接着に替えて、 前記 A B S樹脂からなるスパイク針 2に形成された間隙 に、 前記ポリプロピレンまたはォレフィン系エラストマ一等の樹脂からなるドリ ップチャンバ一 3を圧入し、 相互の弾性力により嵌合することが考えられる。 こ の場合、 スパイク針 2側のドリップチヤンバー 3に圧接する部分にアンダー力ッ ト部を設ける等して嵌合の強化が図られる力 嵌合性を良くするには寸法精度を 高くする必要があり製造が難しい。 しかも、 嵌合されたドリップチャンバ一 3を 前記のようにボンビングすると、 ドリップチャンバ一 3が脱落したり、 薬剤等の 液漏れが起きることがある。
さらに、 スパイク針 2の材質をドリップチヤンバ一 3と同一の前記ポリプロピ レンまたはォレフィン系エラストマ一等の樹脂として、 両者を超音波融着するこ とも考えられるが、 ォレフィン系樹脂の超音波融着は条件が極めて限定されると の不都合がある。 また、 スパイク針 2の材質をポリプロピレンまたはォレフィン 系エラストマ一等の樹脂とするときには、 該スパイク針 2を前記輸液バックに備 えられた密閉ゴム栓に穿刺できるようにする硬度を確保するために、 前記樹脂に フィラーを配合する等の配慮が必要になる。
そこで、 A B S樹脂からなるスパイク針 2に、 軟質塩化ビニル、 ポリプロピレ ンまたはォレフィン系エラストマ一等の樹脂からなるドリップチャンバ一 3を、 前記樹脂の接着性の良否に関らず接合できる技術の開発が望まれる。 発明の開示
本発明は、 かかる事情に鑑みてなされたものであり、 合成樹脂製部材と、 合成 樹脂、 金属、 ガラス、 セラミックス等の他の部材との接合方法を提供することを 目的とする。
合成樹脂製部材と、 他部材とを接合する方法として、 該合成樹脂製部材を塑性 変形せしめ、 該他部材と係合させる方法が考えられる。
例えば、 熱可塑性樹脂の射出成形体等の前記合成樹脂製部材は、 溶融化状態の 樹脂が射出されて金型内で所定形状に凝固した後は、 その形状を維持しようとす る性質がある。 従って、 前記合成樹脂製部材に応力を加えて変形させても、 応力 が取り去られると直ちに、 あるいは経時的に原形に復帰する。 また、 一応変形し ていても、 変形後に加熱されると、 原形に復帰することがある。
また、 前記合成樹脂製部材を不可逆的に変形させようとすると、 クラックを生 じて応力破壊に至ってしまうのが一般的である。
しかし、 本発明者の検討によると、 前記合成樹脂製部材を構成する合成樹脂の 種類によっては、 応力を加えたときに、 まず座屈変形を起こし、 次いでクラック を起こして応力破壊に至るものが存在することが判明した。 かかる合成樹脂にお いては、 前記座屈変形は塑性変形であり、 熱を加えても原形に復帰することはな い。 しかも、 前記座屈変形した部分は応力破壊には至っていないので、 他部材と 係合するに十分な強度を備えている。
そこで、 本発明の接合方法は、 前記目的を達成するために、 接合される端部に フランジ部を備える円筒状体と、 該フランジ部に外嵌される外套管部を備える座 屈変形可能な合成樹脂製部材との接合方法であって、 前記合成樹脂製部材の外套 管部を前記円筒状体のフランジ部に外嵌し、 該外套管部の先端を応力破壊に至ら ない範囲で該円筒状体側に座屈変形せしめ、 座屈変形した該外套管部の先端によ り該フランジ部を係止することを特徴とする。
本発明の接合方法は、 円筒状体と該円筒状体に外嵌される合成樹脂製部材との 接合に用いることができる。 前記円筒状体は前記合成樹脂製部材と接合される端 部にフランジ部を備えており、 前記合成樹脂製部材は該フランジ部に外嵌される 外套管部を備え、 座屈変形可能な合成樹脂製部材からなる。 前記合成樹脂製部材 は、 それ自体円筒状体であってもよく、 前記フランジ部を備える円筒状体の蓋体 となるものであってもよい。
本発明の接合方法では、 まず、 前記合成樹脂製部材の外套管部を前記円筒状体 のフランジ部に外嵌する。 次いで、 前記外套管部の先端に応力を加えることによ り、 該外套管部の先端を円筒状体側に塑性変形せしめる。 このとき、 該塑性変形 は応力破壊に至らない範囲で、 座屈変形するにとどめる。
この結果、 座屈変形した前記外套管部の先端が前記円筒状体のフランジ部に係 合する。 前記外套管部の先端は、 前述のように、 座屈変形しているので熱を加え ても原形に復帰することはなく、 しかも応力破壊には至っていないので他部材と 係合するに十分な強度を備えている。 従って、 前記合成樹脂製部材は、 前記外套 管部の先端で前記円筒状体のフランジ部を係止して、 該円筒状体が脱落しないよ うに接合することができる。
本発明の接合方法において、 前記合成樹脂製部材は、 前記外套管部の基部に前 記円筒状体のフランジ部が当接される当接部を備えていることが好ましい。 前記 合成樹脂製部材が前記当接部を備えていることにより、 前記フランジ部が該当接 部に当接された状態で前記外套管部の先端を前記円筒状体側に座屈変形せしめ、 座屈変形した該外套管部の先端と該当接部との間に該フランジ部を挟持して係止 することができる。
本発明の接合方法において、 前記座屈変形は、 回転自在に軸支されたローラを 回転させながら所定の加圧力で所定の時間継続して前記外套管部の先端に押圧す ることにより行うことを特徴とする。 前記のようにして行うことにより、 前記外 套管部の先端に均一に応力を付加することができ、 応力破壊に至らない範囲で座 屈変形せしめることができる。 また、 ローラの回転により、 前記外套管部の先端 に摩擦痕が形成されることを防止して良好な外観品質を得ることができる。 本発明の接合方法では、 前記合成樹脂製部材は前記座屈変形した部分が白化す る合成樹脂からなることを特徴とする。 このとき、 本発明の接合方法は、 前記合 成樹脂製部材の前記外套管部の先端を前記円筒状体側に座屈変形せしめて、 座屈 変形した部分を白化させ、 座屈変形した該外套管部の先端により前記円筒状体の フランジ部を係止する。 このようにすると、 前記合成樹脂製部材の座屈変形を白 化の有無により外観から判定することができ、 製品の良否の判別を容易に行うこ とができる。
前記座屈変形した部分が白化する合成樹脂としては、 ァクリロニトリルーブ夕 ジェン一スチレン共重合樹脂、 ポリスチレン、 スチレンコポリマー、 アクリル樹 月旨、 ポリカーボネート、 ポリ塩化ビニル、 ポリメチルメタクリレート、 ポリアミ ド、 ポリアセタール、 ポリエチレンテレフ夕レート、 フッ素樹脂、 熱可塑性ポリ ウレタンからなる群から選択される 1種の樹脂を挙げることができる。 本発明の 接合方法では、 前記合成樹脂製部材の素材として、 前記いずれかの樹脂を用いる ことができる。
本発明の接合方法は、 接着剤自体、 または接着剤に含まれる溶剤を用いること が不適当なものの接合に好適に用いることができ、 例えば、 前記円筒状体がポリ プロピレンまたはォレフィン系エラストマ一のいずれかから選択される透明な軟 質樹脂製で接合される端部にフランジ部を備えるドリップチヤンバーであり、 前 記合成樹脂製部材がァクリロ二卜リル一ブタジエン一スチレン共重合樹脂、 ポリ スチレン、 スチレンコポリマー、 アクリル樹脂、 ボリカーボネート、 ポリ塩化ビ ニル、 ポリメチルメタクリレート、 ポリアミド、 ポリアセ夕一ル、 ボリエチレン テレフタレート、 フッ素樹脂、 熱可塑性ポリウレタンからなる群から選択される 1種の合成樹脂製で該フランジ部に外嵌される外套管部を備えるスパイク針であ り、 該スパイク針が該外套管部の基部に該ドリップチャンバ一のフランジ部が当 接される当接部を備える場合に特に好適に用いることができる。 前記ドリップチ ヤンバーとスパイク針との接合方法では、、 該フランジ部が該当接部に当接され た状態で該外套管部の先端を該円筒状体側に座屈変形せしめ、 座屈変形した該外 套管部の先端と該当接部との間に該フランジ部を挟持して係止する。
また、 本発明の接合方法は、 接合される端部にフランジ部を備える被接合部材 と、 該フランジ部の外側に張り出す張出部を備える座屈変形可能な合成樹脂製部 材との接合にも適用することができる。 このときには、 前記合成樹脂製部材はァ クリロニトリル—ブタジエン一スチレン共重合樹脂、 ポリスチレン、 スチレンコ ポリマー、 アクリル樹脂、 ポリカーボネート、 ポリ塩化ビニル、 ポリメチルメタ クリレート、 ポリアミド、 ポリアセタール、 ポリエチレンテレフ夕レート、 フッ 素樹脂、 熱可塑性ポリウレタンからなる群から選択される 1種の合成樹脂からな り、 該合成樹脂製部材の張出部を前記被接合部材のフランジ部に外側に配置し、 該張出部の先端を応力破壊に至らない範囲で該被接合部材側に座屈変形せしめ、 座屈変形した該張出部の先端により該フランジ部を係止する。 図面の簡単な説明
図 1は本実施例の接合方法を適用する部材のー構成例を示す説明図、 図 2は図 1の要部を拡大して示す説明的断面図、 図 3は本実施例の接合方法の一態様を示 す説明的断面図であり、 図 4は本実施例の接合方法の他の態様を示す正面図であ る。 発明を実施するための最良の形態
次に、 添付の図面を参照しながら本発明の実施例についてさらに詳しく説明す る。
本実施例の接合方法は、 図 1の輸液セッ卜 1に適用される。 輸液セット 1は生 体に薬剤等の液体を投与する医療用具として用いられるものである。 輸液セット 1は、 図示しない輸液バッグ等の液体容器に穿刺されるスパイク針 2と、 スパイ ク針 2の下端に接合される略円筒形のドリップチャンバ一 3とを備える。 輸液セ ット 1は、 さらにドリップチャンバ一 3の下端に接続された導管チューブ 4を備 え、 導管チューブ 4に接続されたゴム管 5に、 タコ管 6を介して生体に穿刺され る静脈針 7が取着されている。
ここで、 スパイク針 2は、 前記輸液バックに備えられた密閉ゴム栓に穿刺する ための硬度が要求されるために、 ァクリロニトリル一ブタジエン—スチレン共重 合樹脂 （A B S樹脂） により形成される。 一方、 ドリップチャンバ一 3は、 液体 容器から投与される薬剤等の液体の滴下状態を観察するために透明な樹脂からな る。 また、 ドリップチャンバ一 3は、 導管チューブ 4の途中に取着されたクラン プローラ 8と協働して前記薬剤等の液体の滴下量を微調整すると共に、 輸液開始 時に押したり離したりしてボンビングすることにより薬剤等を導くものである。 そこで、 ドリップチャンバ一 3は、 ポリプロピレン、 ォレフィン系エラストマ一 等の透明な軟質樹脂からなる。
本実施例では、 円筒状体としてポリプロピレンからなるドリップチャンバ一 3 を用い、 該円筒状体と接合される合成樹脂製部材として A B S樹脂からなるスパ イク針 2を用いる場合を例として説明する。
図 2示のように、 スパイク針 2は、 輸液容器の密閉ゴム栓 （図示せず） に穿刺 される鋭利な先端部 1 1を備え、 内部に先端部 1 1に開口する通液路 1 2が穿設 されている。 通液路 1 2は、 前記輸液容器内に収容されている薬剤等の液体をド リップチャンバ一 3に導く通路である。 また、 スパイク針 2の内部には、 通液路 1 2と平行な通気路 1 3が設けられており、 通液路 1 2と同様に先端部 1 1に開 口している。
通気路 1 3の他方の端部には、 側管 1 4が設けられ、 外気に連通自在になって いる。 側管 1 4は、 通気路 1 3を外気に連通する必要の無いときには、 キャップ 1 5により閉塞される。
スパイク針 2の後端部には、 通液路 1 2の基部に連通するノズル 1 6が突出し ており、 その外周側にドリップチャンバ一 3に内嵌される円筒部 1 7が形成され ている。 また、 円筒部 1 7の外周側には間隔 1 8を存して外套管部 1 9が形成さ れている。
ドリップチャンバ一 3は円筒状の本体 2 0を備え、 本体 2 0のスパイク針 2に 接合される側の開口端部 2 1の周縁にフランジ部 2 2が形成されている。 本体 2 0は、 フランジ部 2 2から他方の端部に向かって緩やかに縮径されるテーパ状に 形成されており、 縮径された端部に弁体 2 2を備える接続部 2 4が形成されてい る。 接続部 2 4には、 図 1示の導管チューブ 4が接続される。 本実施例では、 図 3 ( a ) 示のように、 まず、 ドリップチャンバ一 3のフラン ジ部 2 2を、 スパイク針 2の円筒部 1 7と外套管部 1 9との間隙 1 8に圧入し、 フランジ部 2 2を間隙 1 8の底部に当接する。 次に、 ドリップチヤンバー 3とス パイク針 2とを図示しない把持部材により把持し、 前記のようにフランジ部 2 2 が間隙 1 8の底部に当接した状態で固定し、 外套管部 1 9の先端部 2 5にローラ 2 6を押圧することにより、 先端部 2 5を座屈変形せしめる。 この結果、 図 3 ( b ) 示のように、 先端部 2 5がドリップチヤンバー 3の本体 2 0側に座屈変形せ しめられて係止部 2 7を形成して、 ドリップチャンバ一 3のフランジ部 2 2を係 止し、 ドリツプチヤンバー 3が軸方向に脱落しないように接合される。
図 3 ( b ) において、 ローラ 2 6はドリップチャンバ一 3の軸方向と平行に備 えられたエアシリンダ （図示せず） 等により、 先端部 2 5に押圧される。 ここで 、 ローラ 2 6は前記エアシリンダ等に同軸に軸支されて回転自在となっており、 スパイク針 2を軸周りに回転させることにより、 スパイク針 2と供回りしながら 先端部 2 5に押圧される。 また、 ローラ 2 6は先端にテーパ部 2 6 aが形成され ており、 テーパ部 2 6 aが先端部 2 5に当接しながら押圧する。 この結果、 前記 外套管部の先端に均一に応力を付加して、 応力破壊に至らない範囲で座屈変形せ しめることができる。 また、 外套管部 1 9の先端部 2 5に摩擦痕が形成されるこ とを防止することができる。
本実施例では、 例えば、 厚さ 1 mmの外套管部 1 9に対してローラ 2 6を 1 0 〜2 5 k g fで押圧しながら、 スパイク針 2を軸周りに 2 0 0〜1 2 0 0 r p m で回転させる。 これにより、 約 1秒で外套管部 1 9の先端部 2 5を座屈変形せし めることができ、 約 3 0 k g f の接合強度を得ることができる。
スパイク針 2の回転数は 1 2 0 0 r p mより大きいと接触摩擦力の低下により ローラ 2 6との接触面で先端部 2 5がスリップし、 肌荒れ状の外観不良が形成さ れることがある。 また、 スパイク針 2の回転数が 2 0 0 r p mより小さいと応力 が均一に分散されにくく、 歪みが発生することがある。 従って、 スパイク針 2の 回転数は、 前記不都合を確実に防止するために、 4 0 0〜6 0 0 r p mとするこ とが好ましい。
前記のようにして先端部 2 5を座屈変形せしめると、 座屈変形した屈曲部 2 8 が白化する。 そこで、 本実施例では、 前記白化の発現をもって座屈変形の目安と すると共に、 製品の良否を判定することができる。 すなわち、 前記屈曲部 2 8が 白化していれば、 この部分が座屈変形しており、 経時的にあるいは加熱時にも原 形に復帰する虞は無い。 しかし、 前記屈曲部 2 8が白化していなければ、 この部 分が原形に復帰する虞があり、 外観から直ちに不良品と判定することができる。 本実施例の接合方法によれば、 ドリップチヤンバ一 3はフランジ部 2 2がスパ イク針 2の円筒部 1 7と外套管部 1 9との間隙 1 8に圧入されていることにより 液密性を確保することができる。 また、 フランジ部 2 2が外套管部 1 9と係止部 2 7に挟持されていることにより、 ボンビング等の際にも、 液漏れや脱落の虞が ない。
前記実施例では、 外套管部 1 9の先端部 2 5にローラ 2 6を押圧することによ り先端部 2 5を座屈変形せしめて係止部 2 7を形成するようにしているが、 これ に替えて図 4示のようにして先端部 2 5を座屈変形せしめてもよい。 図 4示の方 法では、 ドリップチャンバ一 3のフランジ部 2 2を、 スパイク針 2の円筒部 1 7 と外套管部 1 9との間隙 1 8に圧入した状態で、 スパイク針 2を軸周りに回転さ せながら、 1対の板状部材 2 9 a , 2 9 b間を通過せしめる。 板状部材 2 9 a , 2 9 bは、 入口 3 0から出口 3 1に向かって次第に間隔が狭められており、 先端 部 2 5は板状部材 2 9 a , 2 9 b間を通過する間に座屈変形せしめられ、 図 3 ( b ) 示の係止部 2 7を形成する。
スパイク針 2の回転数は図 3示の場合と同一の理由により、 2 0 0〜1 2 0 0 r p m、 好ましくは 4 0 0〜6 0 0 r p mの範囲で適宜設定される。 スパイク針 2を前記回転数で回転させることにより、 約 1秒で外套管部 1 9の先端部 2 5を 座屈変形せしめることができる。
板状部材 2 9 a , 2 9 bは直線状に備えられていてもよく、 平面視したときに 円周の一部を形成するような曲線状に備えられていてもよい。 また、 板状部材 2 9 a , 2 9 bの長さ及びスパイク針 2が板状部材 2 9 a , 2 9 b間を通過する速 度は、 スパイク針 2を前記回転数で回転させたときに約 1秒で外套管部 1 9の先 端部 2 5を座屈変形せしめることができるように適宜設定される。
前記各実施例では、 A B S樹脂製スパイク針 2に、 A B S樹脂との接着性に乏 しいポリプロピレン製ドリップチヤンバ一 3を接合する例について説明している 。 しかし、 ドリップチャンバ一 3はポリプロピレン同様に A B S樹脂との接着性 に乏しいォレフィン系エラストマ一でもよく、 A B S樹脂に対して良好な接着性 を備える軟質ポリ塩ィ匕ビニル等、 他の樹脂であってもよい。
また、 前記各実施例では、 医療用具として用いられる輸液セット 1のスパイク 針 2とドリップチャンバ一 3とを接合する場合について説明している。 し力、し、 本発明の接合方法は、 他の医療用具またはさらに他の部材の円筒状体と合成樹脂 製部材とを接合する場合にも適用することができる。
このとき、 前記各実施例では、 ドリップチャンバ一 3 (円筒状体） のフランジ 部 2 2を、 スパイク針 2 (合成樹脂製部材） の外套管部 1 9の基部 （円筒部 1 7 、 外套管部 1 9の間隙 1 8の底部） に当接した状態で、 外套管部 1 9の先端部 2 5を座屈変形せしめている。 しかし、 前記円筒状体と合成樹脂製部材とは、 外套 管部の先端部が円筒状体のフランジ部を係止するように座屈変形される位置に把 持部材等により固定できるようになっていればよく、 前記合成樹脂製部材は必ず しも前記円筒状体のフランジ部が当接される部分を備えていなくてもよい。 また、 前記円筒状体は、 前記ポリプロピレン、 ォレフィン系エラストマ一、 軟 質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂の他、 金属、 ガラス、 セラミックス等いかなる材 料からなるものであってもよい。 また、 前記合成樹脂部材は、 前記 A B S樹脂の 他、 応力を加えたときに応力破壊に至らない範囲で座屈変形する樹脂であればど のような合成樹脂であってもよい。 しかし、 前記合成樹脂部材は、 白化の発現に より座屈変形の有無を容易に判定できる点から、 前記 A B S樹脂の他、 ポリスチ レン、 スチレンコポリマ一、 アクリル樹脂、 ポリカーボネート、 ポリ塩化ビエル 、 ポリメチルメタクリレート、 ポリアミド、 ポリアセ夕一ル、 ポリエチレンテレ フタレート、 フッ素樹脂、 熱可塑性ポリウレタンからなる群から選択される 1種 の樹脂を用いることが好ましい。 産業上の利用可能性
本発明は、 合成樹脂製部材と、 合成樹脂、 金属、 ガラス、 セラミックス等の他 の部材との接合に際し、 接着性の良否に関わらず両者の接合に利用することがで きる。 本発明は特に、 接着剤自体または接着剤に含まれる溶剤を用いることが不 適当な医療用具等の接合に好適に利用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 接合される端部にフランジ部を備える円筒状体と、
該フランジ部に外嵌される外套管部を備える座屈変形可能な合成樹脂製部材と の接合方法であって、
前記合成樹脂製部材の外套管部を前記円筒状体のフランジ部に外嵌し、 該外套 管部の先端を応力破壊に至らない範囲で該円筒状体側に座屈変形せしめ、 座屈変 形した該外套管部の先端により該フランジ部を係止することを特徴とする合成樹 脂製部材との接合方法。
2 . 前記合成樹脂製部材は、 前記外套管部の基部に前記円筒状体のフランジ部が 当接される当接部を備え、 該フランジ部が該当接部に当接された状態で該外套管 部の先端を該円筒状体側に座屈変形せしめ、 座屈変形した該外套管部の先端と該 当接部との間に該フランジ部を挟持して係止することを特徴とする請求項 1記載 の合成樹脂製部材との接合方法。
3 . 前記座屈変形は、 回転自在に軸支されたローラを回転させながら所定の加圧 力で所定の時間継続して前記外套管部の先端に押圧することにより行うことを特 徴とする請求項 1記載の合成樹脂製部材との接合方法。
4. 前記合成樹脂製部材は前記座屈変形した部分が白化する合成樹脂からなり、 該合成樹脂製部材の前記外套管部の先端を前記円筒状体側に座屈変形せしめて、 座屈変形した部分を白化させ、 座屈変形した該外套管部の先端により前記円筒状 体のフランジ部を係止することを特徴とする請求項 1記載の合成樹脂製部材との 接合方法。
5 . 前記座屈変形した部分が白化する合成樹脂は、 アクリロニトリルーブタジェ ンースチレン共重合樹脂、 ポリスチレン、 スチレンコポリマ一、 アクリル樹脂、 ポリカーボネート、 ポリ塩化ビニル、 ポリメチルメタクリレート、 ポリアミド、 ポリアセタール、 ポリエチレンテレフ夕レート、 フッ素樹脂、 熱可塑性ポリウレ タンからなる群から選択される 1種の樹脂であることを特徴とする請求項 4記載 の合成樹脂製部材との接合方法。
6 . 前記円筒状体はポリプロピレンまたはォレフィン系エラストマ一のいずれか 力 選択される透明な軟質樹脂製で接合される端部にフランジ部を備えるドリッ プチヤンバーであり、 前記合成樹脂製部材はァクリロニトリル一ブタジエンース チレン共重合樹脂、 ポリスチレン、 スチレンコポリマ一、 アクリル樹脂、 ポリ力 ーポネート、 ポリ塩化ビニル、 ポリメチルメタクリレート、 ポリアミド、 ポリア セタール、 ポリエチレンテレフ夕レート、 フッ素樹脂、 熱可塑性ポリウレタンか らなる群から選択される 1種の合成樹脂製で該フランジ部に外嵌される外筒管部 を備えるスパイク針であって、 該スパイク針は該外套管部の基部に該ドリップチ ヤンバーのフランジ部が当接される当接部を備え、 該フランジ部が該当接部に当 接された状態で該外套管部の先端を該円筒状体側に座屈変形せしめ、 座屈変形し た該外套管部の先端と該当接部との間に該フランジ部を挟持して係止することを 特徴とする請求項 1記載の合成樹脂製部材との接合方法。
7 . 接合される端部にフランジ部を備える被接合部材と、
該フランジ部の外側に張り出す張出部を備える座屈変形可能な合成樹脂製部材 との接合方法であって、
前記合成樹脂製部材はァクリロニトリル一ブタジエン—スチレン共重合樹脂、 ポリスチレン、 スチレンコポリマー、 アクリル樹脂、 ポリカーボネート、 ポリ塩 化ビニル、 ポリメチルメタクリレート、 ポリアミド、 ポリアセ夕一ル、 ポリェチ レンテレフ夕レート、 フッ素樹脂、 熱可塑性ポリウレタンからなる群から選択さ れる 1種の合成樹脂からなり、 該合成樹脂製部材の張出部を前記被接合部材のフ ランジ部に外側に配置し、 該張出部の先端を応力破壊に至らない範囲で該被接合 部材側に座屈変形せしめ、 座屈変形した該張出部の先端により該フランジ部を係 止することを特徴とする合成樹脂製部材との接合方法。
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