(57)【要約】【課題】医療用チューブひねり装置において、長手方向の少なくとも一部において螺旋状のルーメンが形成された医療用チューブの形状精度および寸法精度を向上することができるようにする。【解決手段】チューブひねり装置１は、加工用チューブ２０を部分的に加熱するヒーター２と、加工用チューブ２０の長手方向に延びる中心軸線Ｏ回りに加工用チューブ２０を回転することによって、ヒーター２によって加熱された加工用チューブ２０にひねり部を形成するひねり機構３と、ひねり部を、ヒーター２によって加熱が行われる加熱用領域ＲＨの外部に移動するチューブ搬送機構６と、を備える。【選択図】図４
2018130886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用チューブを部分的に加熱するヒーターと、
前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りに前記医療用チューブを回転することにより、前記ヒーターによって加熱された前記医療用チューブにひねり部を形成するひねり機構と、
前記ひねり部を、前記ヒーターによって加熱が行われる加熱用領域の外部に移動するチューブ搬送機構と、
を備える、医療用チューブひねり装置。
【請求項２】
前記加熱用領域の前記外部において前記ひねり部を冷却する冷却部をさらに備え、
前記チューブ搬送機構は、前記ひねり部を、前記加熱用領域から前記冷却部によって冷却が行われる冷却用領域に移動する、
請求項１に記載の医療用チューブひねり装置。
【請求項３】
前記チューブ搬送機構は、
前記医療用チューブの搬送方向を、前記軸線に沿う第１の方向および前記第１の方向と反対の第２の方向のいずれかに切り替えることができるように設けられ、
前記加熱用領域と前記冷却用領域とは、前記医療用チューブの移動経路を含み、前記移動経路に沿う方向において隣り合って形成されている、
請求項２に記載の医療用チューブひねり装置。
【請求項４】
前記ヒーター、前記ひねり機構、前記チューブ搬送機構、および前記冷却部の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを移動し、前記加熱用領域に前記医療用チューブの一部分を配置する第１の動作と、
前記加熱用領域に配置された前記医療用チューブの前記一部分を、前記ヒーターによって加熱する第２の動作と、
前記ひねり機構によって前記ひねり部を形成する第３の動作と、
前記第３の動作において形成された前記ひねり部を、前記チューブ搬送機構によって前記第１の方向に移動して前記冷却用領域に配置する第４の動作と、
前記冷却部によって前記冷却用領域に配置された前記ひねり部を硬化させる第５の動作と、
前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを前記第２の方向に移動することによって、前記第３の動作において前記冷却用領域に配置された前記ひねり部に対して前記第２の方向において隣り合う前記医療用チューブの後側領域を、前記加熱用領域に移動する第６の動作と、
前記第１の動作の後、前記第２の動作から前記第６の動作をこの順に１回以上繰り返す第７の動作と、
前記第１の動作の後または前記第７の動作の後、前記第２の動作から前記第５の動作をこの順に行う第８の動作と、
を含む動作の制御が行えるように構成されている、
請求項３に記載の医療用チューブひねり装置。
【請求項５】
前記ひねり機構は、
前記第１の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第１の把持部と、
前記第２の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第２の把持部と、
前記第１の把持部および前記第２の把持部を、前記軸線回りに相対回転する回転駆動部と、
を備える、請求項３または４に記載の医療用チューブひねり装置。
【請求項６】
前記冷却部は、
前記冷却用領域における前記医療用チューブに向かって、液体および気体の少なくとも一方からなる冷媒を吐出できるように構成されている、
請求項２〜５のいずれか１項に記載の医療用チューブひねり装置。
【請求項７】
医療用チューブの一部分を加熱用領域に配置する第１の動作と、
前記加熱用領域に配置された前記一部分を加熱する第２の動作と、
前記一部分が加熱された状態で、前記一部分を間に挟む２箇所で、前記医療用チューブを把持した状態で、前記２箇所の把持位置において、前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りにひねりを加えることによって、前記一部分にひねり部を形成する第３の動作と、
前記ひねり部を前記加熱用領域の外部に移動する第４の動作と、
前記加熱用領域の前記外部において、前記ひねり部を硬化させる第５の動作と、
を含む、医療用チューブひねり方法。
【請求項８】
前記ひねり部が硬化した後、前記ひねり部に隣り合う領域を前記加熱用領域に移動する第６の動作をさらに含み、
前記第６の動作を行った後、
前記第２の動作から前記第６の動作をこの順に１回以上繰り返すか、または、前記第２の動作から前記第５の動作をこの順に行う、
請求項７に記載の医療用チューブひねり方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用チューブのひねり装置および医療用チューブひねり方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテルなどの医療用チューブにおいて、内部に形成された独立管腔（ルーメン）を螺旋状に形成することが知られている。例えば、特許文献１には、鉗子類などの処置具を挿通する医療用チューブにおいて、処置具を内視鏡の視軸に対して一定の偏位角を与えて外側に開く角度にて術野に突出させる目的で、大径のチューブの内部に螺旋状に小径のチューブ（独立管腔）を設けたチューブ体が記載されている。
特許文献１においては、このチューブ体は、押出成形後、冷却途中のチューブ管を引取機によって回転させながら引き取ることによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９１７８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の技術によれば、押出成形直後の軟弱なチューブ管が、引き取り方向に斜交した回転軸を有する回転体で回転トルクを与えながら引き取られる。このため、未硬化の軟弱なチューブ管が、回転体と接触しつつ、ひねりが加えられる。
このため、特許文献１に記載の技術では、押出成形直後において軟弱なチューブ管が回転体によって周方向に外力を受け続けるため、外形状および外形の寸法精度がばらつきやすいという問題がある。さらに、このような外力を受けることによって、チューブ管が引き取り方向からずれやすくなる点でも、形状の安定性が低下する。チューブ管のずれが甚だしい場合には、チューブ管が脱線して、製造が中断されてしまう場合もある。
さらに、特許文献１に記載の技術では、回転体はチューブ管を引き取るローラーも兼ねているため、チューブ管における小径のチューブの一部のみを螺旋状に形成することは困難であるという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、長手方向の少なくとも一部において螺旋状のルーメンが形成された医療用チューブの形状精度および寸法精度を向上することができる医療用チューブひねり装置および医療用チューブひねり方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の医療用チューブひねり装置は、医療用チューブを部分的に加熱するヒーターと、前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りに前記医療用チューブを回転することによって、前記ヒーターによって加熱された前記医療用チューブにひねり部を形成するひねり機構と、前記ひねり部を、前記ヒーターによって加熱が行われる加熱用領域の外部に移動するチューブ搬送機構と、を備える。
【０００７】
上記医療用チューブひねり装置においては、前記加熱用領域の前記外部において前記ひねり部を冷却する冷却部をさらに備え、前記チューブ搬送機構は、前記ひねり部を、前記加熱用領域から前記冷却部によって冷却が行われる冷却用領域に移動してもよい。
【０００８】
上記医療用チューブひねり装置においては、前記チューブ搬送機構は、前記医療用チューブの搬送方向を、前記軸線に沿う第１の方向および前記第１の方向と反対の第２の方向のいずれかに切り替えることができるように設けられ、前記加熱用領域と前記冷却用領域とは、前記医療用チューブの移動経路を含み、前記移動経路に沿う方向において隣り合って形成されていてもよい。
【０００９】
上記医療用チューブひねり装置においては、前記ヒーター、前記ひねり機構、前記チューブ搬送機構、および前記冷却部の動作を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを前記加熱用領域に前記医療用チューブの一部分を配置する第１の動作と、前記加熱用領域に配置された前記医療用チューブの前記一部分を、前記ヒーターによって加熱する第２の動作と、前記ひねり機構によって前記ひねり部を形成する第３の動作と、前記第３の動作において形成された前記ひねり部を、前記チューブ搬送機構によって前記第１の方向に移動して前記冷却用領域に配置する第４の動作と、前記冷却部によって前記冷却用領域に配置された前記ひねり部を硬化させる第５の動作と、前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを前記第２の方向に移動することによって、前記第３の動作において前記冷却用領域に配置された前記ひねり部に対して前記第２の方向において隣り合う前記医療用チューブの後側領域を、前記加熱用領域に移動する第６の動作と、前記第１の動作の後、前記第２の動作から前記第６の動作をこの順に１回以上繰り返す第７の動作と、前記第１の動作の後または前記第７の動作の後、前記第２の動作から前記第５の動作をこの順に行う第８の動作と、を含む動作の制御が行えるように構成されてもよい。
【００１０】
上記医療用チューブひねり装置においては、前記ひねり機構は、前記第１の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第１の把持部と、前記第２の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第２の把持部と、前記第１の把持部および前記第２の把持部を、前記軸線回りに相対回転する回転駆動部と、を備えてもよい。
【００１１】
上記医療用チューブひねり装置においては、前記冷却部は、前記冷却用領域における前記医療用チューブに向かって、液体および気体の少なくとも一方からなる冷媒を吐出できるように構成されてもよい。
【００１２】
本発明の第２の態様の医療用チューブひねり方法は、医療用チューブの一部分を加熱用領域に配置する第１の動作と、前記加熱用領域に配置された前記一部分を加熱する第２の動作と、前記一部分が加熱された状態で、前記一部分を間に挟む２箇所で、前記医療用チューブを把持した状態で、前記２箇所の把持位置において、前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りにひねりを加えることによって、前記一部分にひねり部を形成する第３の動作と、前記ひねり部を前記加熱用領域の外部に移動する第４の動作と、前記加熱用領域の前記外部において、前記ひねり部を硬化させる第５の動作と、を含む。
【００１３】
上記医療用チューブひねり方法においては、前記ひねり部が硬化した後、前記ひねり部に隣り合う領域を前記加熱用領域に移動する第６の動作をさらに含み、前記第６の動作を行った後、前記第２の動作から前記第６の動作をこの順に１回以上繰り返すか、または、前記第２の動作から前記第５の動作をこの順に行ってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の医療用チューブひねり装置および医療用チューブひねり方法によれば、長手方向の少なくとも一部において螺旋状のルーメンが形成された医療用チューブの形状精度および寸法精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置によって製造された医療用チューブの一例を示す模式的な正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の構成例を示す模式的な正面図である。
【図５】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の制御に関連する構成のブロック図である。
【図６】図４におけるＤ−Ｄ断面図（Ｅ−Ｅ断面図）である。
【図７】図４におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図８】本発明の実施形態の医療用チューブひねり方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】ひねり部形成領域の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の動作説明図である。
【図１２】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の動作説明図である。
【図１３】本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置について説明する。
まず、本実施形態の医療用チューブひねり装置を用いて製造される医療用チューブの一例について説明する。
図１は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置によって製造された医療用チューブの一例を示す模式的な正面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
なお、各図面は模式図のため、形状および寸法は誇張されている（以下の図面も同じ）。
【００１７】
図１に示すように、チューブ３０（医療用チューブ）は、中心軸線Ｏに沿って第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２まで延びる長尺の樹脂チューブである。チューブ３０は、例えば、医療用のカテーテルチューブ、内視鏡撮像ケーブル等のケーブル類のシースなどとして用いられる。
チューブ３０の外周面３０ａは、外径が一定の円筒面によって構成される。ただし、外周面３０ａの外径は、後述する製造上の理由で、長手方向においてある程度バラツキを有していてもよい。例えば、外周面３０ａの外径は、長手方向において±２％程度の偏差が生じていてもよい。
【００１８】
チューブ３０の材質としては、例えば、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ、Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）が用いられてもよい。チューブ３０に使用できる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂などが挙げられる。チューブ３０に使用できる熱可塑性エラストマーとしては、アミド系ＴＰＥ（ＴＰＡ）、ウレタン系ＴＰＥ（ＴＰＵ）などが挙げられる。
【００１９】
チューブ３０の内部には、少なくとも１つの螺旋状のルーメンが形成されている。螺旋状のルーメンは、チューブ３０の全長にわたって螺旋状に形成されていてもよいし、チューブ３０の長手方向の一部のみが螺旋状であってもよい。
チューブ３０は、シングルルーメンチューブでもよいし、マルチルーメンチューブでもよい。以下では、一例として、マルチルーメンチューブの場合の例で説明する。
【００２０】
図２にチューブ３０の断面形状を示すように、チューブ３０の外周面３０ａは、中心軸線Ｏを中心とする円形である。チューブ３０の内部には、ガイドワイヤールーメン３０ｂ、第１ルーメン３０ｃ、および第２ルーメン２０ｄが長手方向において貫通している。
【００２１】
ガイドワイヤールーメン３０ｂは、チューブ３０における長手方向の位置によらず中心軸線Ｏに沿って真直に延びている。ガイドワイヤールーメン３０ｂは、例えば、ガイドワイヤーなどが挿通可能な内径を備える。
【００２２】
図１に示すように、第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、チューブ３０の長手方向において経路が変化している。第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、チューブ３０の長手方向において、非ひねり部３０Ａ、ひねり部３０Ｂ、および非ひねり部３０Ａを備える。
【００２３】
非ひねり部３０Ａは、第１端部Ｅ１から長さＬＡの範囲に形成されている。
図２に示すように、非ひねり部３０Ａにおいては、第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、いずれもガイドワイヤールーメン３０ｂと外周面３０ａとの間にて、中心軸線Ｏに沿って真直に延びている。
第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄの中心軸線Ｏ回りの周方向の位置は、特に限定されない。図２に示す例では、第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、中心軸線Ｏに対する中心角が鋭角となるように周方向に隣り合って配置されている。ただし、第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、中心軸線Ｏに対する中心角が１８０°となる位置に配置されていてもよい。
【００２４】
図１に示すように、ひねり部３０Ｂは、非ひねり部３０Ａにおける第１端部Ｅ１と反対側の端部から第２端部Ｅ２に向かう長さＬＢの範囲に形成されている。
ひねり部３０Ｂにおいては、第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、中心軸線Ｏを中心としていずれも螺旋状に同方向に旋回している。第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄの延在方向に直交する断面における第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄの間隔は、旋回経路に沿って一定である。
特に図示しないが、非ひねり部３０Ａおよびひねり部３０Ｂの境界における第１ルーメン３０ｃ（第２ルーメン３０ｄ）は、直線状から螺旋状に滑らかに変化している。このため、非ひねり部３０Ａおよびひねり部３０Ｂの境界における第１ルーメン３０ｃ（第２ルーメン３０ｄ）の内周面は、段差、折れ部などが形成されることなく滑らかに連続している。
【００２５】
非ひねり部３０Ｃは、ひねり部３０Ｂの非ひねり部３０Ａと反対側の端部から第２端部Ｅ２までの長さＬＣの範囲に形成されている。
特に図示しないが、非ひねり部３０Ｃにおいて、第１ルーメン３０ｃおよび第２ルーメン３０ｄは、いずれもガイドワイヤールーメン３０ｂと外周面３０ａとの間にて、中心軸線Ｏに沿って真直に延びている。
ひねり部３０Ｂおよび非ひねり部３０Ｃの境界における第１ルーメン３０ｃ（第２ルーメン３０ｄ）は、螺旋状から直線状に滑らかに変化している。このため、ひねり部３０Ｂおよび非ひねり部３０Ｃの境界における第１ルーメン３０ｃ（第２ルーメン３０ｄ）の内周面は、段差、折れ部などが形成されることなく滑らかに連続している。
【００２６】
次に、チューブ３０を製造する本実施形態の医療用チューブひねり装置の一例について説明する。
図４は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の構成例を示す模式的な正面図である。図５は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の制御に関連する構成のブロック図である。図６は、図４におけるＤ−Ｄ断面図（Ｅ−Ｅ断面図）である。図７は、図４におけるＦ−Ｆ断面図である。
【００２７】
図４に示すように、本実施形態のチューブひねり装置１（医療用チューブひねり装置）は、チューブ搬送機構６、ひねり機構３、ヒーター２、および冷却部７を備える。図５に示すように、チューブひねり装置１は、操作部９と、制御部８とをさらに備える。
チューブひねり装置１は、図２に示す加工用チューブ２０（医療用チューブ）を部分的にひねることによって、チューブ３０を製造することができる。さらに、チューブひねり装置１は、すでにひねり加工が施された医療用チューブに、さらに、ひねり加工を施こすことも可能である。このため、チューブひねり装置１は、加工用チューブ２０における複数箇所に、ひねり加工を施すことが可能である。
【００２８】
加工用チューブ２０は、非ひねり部３０Ａにおけるチューブ３０が中心軸線Ｏに沿って延ばされたのと同様な形状を有する。以下では、加工用チューブ２０の中心軸線もチューブ３０と同様、中心軸線Ｏで表す。
加工用チューブ２０の材料は、チューブ３０の材料と同様である。加工用チューブ２０は、ひねり加工されない状態でも、医療用チューブとして使用可能である。
加工用チューブ２０における外周面２０ａは、非ひねり部３０Ａにおけるチューブ３０の外周面３０ａと同径の円筒面で構成される。
加工用チューブ２０の内部には、非ひねり部３０Ａにおけるチューブ３０のガイドワイヤールーメン３０ｂ、第１ルーメン３０ｃ、第２ルーメン３０ｄに対応して、それぞれガイドワイヤールーメン２０ｂ、第１ルーメン２０ｃ、第２ルーメン２０ｄを備える（図６参照）。
【００２９】
ガイドワイヤールーメン２０ｂは、ガイドワイヤールーメン３０ｂと同様、加工用チューブ２０の中心軸線Ｏに沿って延びている。ガイドワイヤールーメン２０ｂの内径は、非ひねり部３０Ａにおけるガイドワイヤールーメン３０ｂの内径に等しい。
第１ルーメン２０ｃ（第２ルーメン２０ｄ）は、非ひねり部３０Ａにおけるチューブ３０の第１ルーメン３０ｃ（第２ルーメン３０ｄ）と同様、中心軸線Ｏと平行な軸線に沿って真直に延びている。第１ルーメン２０ｃ（第２ルーメン２０ｄ）の内径は、非ひねり部３０Ａにおける第１ルーメン３０ｃ（第２ルーメン３０ｄ）の内径に等しい。
中心軸線Ｏに直交する断面におけるガイドワイヤールーメン２０ｂ、第１ルーメン２０ｃ、および第２ルーメン２０ｄの相対位置関係は、非ひねり部３０Ａにおけるチューブ３０のガイドワイヤールーメン３０ｂ、第１ルーメン３０ｃ、および第２ルーメン３０ｄの相対位置関係と同様である。
【００３０】
このような加工用チューブ２０は、例えば、チューブ３０を形成するための樹脂材料を押出成形するなどして、予め製造される。加工用チューブ２０は、チューブひねり装置１によるひねり加工時にはすでに硬化済みである。加工用チューブ２０を製造する押し出し成形機としては、マルチルーメンチューブを製造する周知の押し出し成形機が用いられてもよい。
加工用チューブ２０における第１端部ｅ１から第２端部ｅ２までの長さは、ひねり加工後に、チューブ３０の第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２までの長さになっていれば、チューブ３０の長さと異なっていてもよい。本実施形態では後述するように、一例として、加工用チューブ２０の長さの方が、チューブ３０の長さよりも長くなっている。
【００３１】
図４に示すように、チューブひねり装置１は、装置内の軸線Ｃに沿って配置された加工用チューブ２０をひねり加工する。後述するように、本実施形態では、チューブひねり装置１は、加工用チューブ２０を軸線Ｃに沿う移動経路に沿って移動することによって、位置を変えてひねり加工することが可能である。チューブひねり装置１は、加工用チューブ２０の第１端部ｅ１の方から第２端部ｅ２の方に向かって、加工用チューブ２０の必要な領域にひねり加工を行う。
加工用チューブ２０は、中心軸線Ｏがチューブひねり装置１における軸線Ｃと同軸となるように、チューブひねり装置１に配置される。加工用チューブ２０は、チューブひねり装置１において、軸線Ｃ回りに回転可能に支持されている。
【００３２】
以下では、チューブひねり装置１において軸線Ｃに沿う方向における端部のうち、図示左側の端部を第１端部Ｅａ、図示左側の端部を第２端部Ｅｂと称する。軸線Ｃに沿って第２端部Ｅｂから第１端部Ｅａに向かう方向を第１の方向ｆ、第１の方向ｆと反対方向を第２の方向ｂと称する。
チューブひねり装置１においては、第１の方向ｆにおいて、ヒーター２、冷却部７、およびチューブ搬送機構６がこの順に配置されている。ひねり機構３は、ヒーター２を間に挟んで、第１端部Ｅａ寄りの位置に配置された第１の装置部分と、第２端部Ｅｂ寄りの位置に配置された第２の装置部分と、に分かれている。ひねり機構３の第１の装置部分は、冷却部７とヒーター２との間に配置されている。
【００３３】
チューブ搬送機構６は、加工用チューブ２０を軸線Ｃに沿って進退させる装置部分である。チューブ搬送機構６は、クランパー６Ａ、６Ｂと、クランパー駆動部６Ｃと、を備える。
クランパー６Ａ、６Ｂは、軸線Ｃを挟んで互いに対向して配置されている。クランパー６Ａ、６Ｂは、後述するクランパー駆動部６Ｃによって、対向方向において進退可能に支持されている。図６に示すように、クランパー６Ａ、６Ｂは、軸線Ｃに向かって進出することによって加工用チューブ２０を外周面２０ａにおいて把持することができる。クランパー６Ａ、６Ｂは、加工用チューブ２０の第１端部ｅ１の近くを把持することが可能である。
クランパー６Ａ、６Ｂの形状は、加工用チューブ２０を把持できる形状であれば、限定されない。図６に示すクランパー６Ａ、６Ｂの例では、外周面２０ａにそれぞれ３箇所で外接する把持溝６ａを有している。把持溝６ａにおいて、少なくとも外周面２０ａと接する部位は、加工用チューブ２０を移動する間に加工用チューブ２０との滑りを起こさない程度の摩擦力を発生する材料で構成されている。
クランパー６Ａ、６Ｂは、軸線Ｃから離れる方向に退避することによって加工用チューブ２０の把持を解除することができる。
さらに、クランパー６Ａ、６Ｂは、後述するクランパー駆動部６Ｃによって、軸線Ｃに沿う方向に移動可能に支持されている。クランパー６Ａ、６Ｂは、第１の方向ｆおよび第２の方向ｂのいずれにも移動可能である。
クランパー６Ａ、６Ｂは、加工用チューブ２０を把持した状態で、軸線Ｃに沿う搬送方向に移動することによって加工用チューブ２０を搬送する。
【００３４】
クランパー駆動部６Ｃは、クランパー６Ａ、６Ｂを軸線Ｃに対して進退させることによって、加工用チューブ２０に対して把持および把持解除動作を行えるように構成されている。さらに、クランパー駆動部６Ｃは、クランパー６Ａ、６Ｂが加工用チューブ２０を把持した状態でも、クランパー６Ａ、６Ｂが加工用チューブ２０を把持解除した状態でも、クランパー６Ａ、６Ｂを軸線Ｃに沿って移動させることができる。
図５に示すように、クランパー駆動部６Ｃは、後述する制御部８と、通信可能に接続されている。クランパー駆動部６Ｃは、後述する制御部８からの制御信号に応じて、クランパー６Ａ、６Ｂを駆動する。
例えば、クランパー駆動部６Ｃは、クランパー６Ａ、６Ｂを軸線Ｃに対して進退させる第１のアクチュエータと、クランパー６Ａ、６Ｂを軸線Ｃに沿って平行移動する移動ステージなどの第２のアクチュエータとを備える。
【００３５】
図４に示すひねり機構３は、加工用チューブ２０の一部を固定した状態で、加工用チューブ２０を軸線Ｃ回りに回転する装置部分である。ひねり機構３は、後述するように、ヒーター２によって加熱された加工用チューブ２０の一部を固定した状態で、加工用チューブ２０を軸線Ｃ回りに回転することによってひねり部を形成する。
ひねり機構３は、クランパー５Ａ、５Ｂ（第１の把持部）、クランパー駆動部５Ｃ、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃ（第２の把持部）、およびローラー駆動部４Ｄ（回転駆動部）を備える。ここで、クランパー５Ａ、５Ｂ、およびクランパー駆動部５Ｃは、上述した第１の装置部分である。把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、およびローラー駆動部４Ｄは、上述した第２の装置部分である。
【００３６】
クランパー５Ａ、５Ｂは、軸線Ｃに沿う方向における配置位置がクランパー６Ａ、６Ｂと異なる点と、軸線Ｃに沿う方向の配置位置が固定されている点と、を除くと、クランパー６Ａ、６Ｂと同様な構成を有する。以下、クランパー６Ａ、６Ｂと異なる点を中心に説明する。
クランパー５Ａ、５Ｂは、軸線Ｃに沿う方向において、後述する冷却部７とヒーター２と間に配置されている。クランパー５Ａ、５Ｂは、クランパー６Ａ、６Ｂと同様、軸線Ｃと同軸に配置された加工用チューブ２０を把持したり、把持解除したりすることできるように構成されている。
【００３７】
加工用チューブ２０を把持できれば、クランパー５Ａ、５Ｂの形状は特に限定されない。ただし、本実施形態では、一例として、クランパー５Ａ、５Ｂは、クランパー６Ａ、６Ｂと略同様の構成を備える。
クランパー５Ａ、５Ｂは、軸線Ｃを挟んで互いに対向して配置されている。クランパー５Ａ、５Ｂは、後述するクランパー駆動部５Ｃによって、対向方向において進退可能に支持されている。クランパー５Ａ、５Ｂは、外周面２０ａにそれぞれ３箇所で外接する把持溝５ａを有している。把持溝５ａにおいて、少なくとも外周面２０ａと接する部位は、加工用チューブ２０がひねり加工される間に、周方向において加工用チューブ２０との滑りを起こさない程度の摩擦力を発生する材料で構成されている。
このため、クランパー５Ａ、５Ｂは、加工用チューブ２０を把持した状態で、把持位置における加工用チューブ２０の軸線Ｃ回りの回転を阻止することができる。
クランパー５Ａ、５Ｂは、軸線Ｃから離れる方向に退避することによって加工用チューブ２０の把持を解除することができる。
【００３８】
クランパー駆動部５Ｃは、クランパー５Ａ、５Ｂを軸線Ｃに対して進退させることによって、加工用チューブ２０に対して把持および把持解除動作を行えるように構成されている。
図５に示すように、クランパー駆動部５Ｃは、後述する制御部８と、通信可能に接続されている。クランパー駆動部５Ｃは、後述する制御部８からの制御信号に応じて、クランパー５Ａ、５Ｂを駆動する。
例えば、クランパー駆動部５Ｃは、クランパー駆動部６Ｃと同様の第１のアクチュエータを備えている。
【００３９】
図７に示すように、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、それぞれ、軸線Ｃに平行に配置されている。把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、それぞれ、軸線Ｃと直交する方向において進退移動可能に支持されている。本実施形態では、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、軸線Ｃ回りの周方向において、円周を三等分する軸線に沿って、軸線Ｃに対して進退可能である。各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃが軸線Ｃに向かって進出すると、各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによって、加工用チューブ２０が軸線Ｃ上に把持される。
図７に示すように、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃを第２端部Ｅｂから第１端部Ｅａに向かって見る場合、各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、それぞれローラー中心軸ＣＡ、ＣＢ、ＣＣを中心として、図示時計回りに回転可能に支持されている。ローラー中心軸ＣＡ、ＣＢ、ＣＣは、軸線Ｃに平行である。把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃのうち、少なくとも１つは、ローラー駆動部４Ｄによってローラー中心軸回りに回転駆動される。把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃのうち、複数のローラーが回転駆動される場合には、それぞれの回転は、互いに同期している。以下では、一例として、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃのすべてがローラー駆動部４Ｄによって回転駆動される場合の例で説明する。
【００４０】
各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの表面４ａは、各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによって、加工用チューブ２０が把持された際に、加工用チューブ２０の外周面２０ａと滑りが生じない程度の摩擦力が発生するように構成されている。
このため、各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃが図示時計回りに回転すると、各把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃに把持された加工用チューブ２０は、図示反時計回りに回転する。
【００４１】
ローラー駆動部４Ｄは、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃを軸線Ｃに対して進退させることによって、加工用チューブ２０に対して把持および把持解除動作を行えるように構成されている。さらに、ローラー駆動部４Ｄは、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃがそれぞれのローラー中心軸ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ回りに回転できるように、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃに回転駆動力を伝達する。
図５に示すように、ローラー駆動部４Ｄは、後述する制御部８と、通信可能に接続されている。ローラー駆動部４Ｄは、後述する制御部８からの制御信号に応じて、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃを駆動する。
例えば、ローラー駆動部４Ｄは、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃを軸線Ｃに対して進退させる第３のアクチュエータと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃをそれぞれのローラー中心軸ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ回りに回転するモータおよび回転伝達機構とを備える。
【００４２】
ヒーター２は、加工用チューブ２０を、加工用チューブ２０の長手方向において部分的に加熱する。ヒーター２は、クランパー５Ａ、５Ｂと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃとの間における、軸線Ｃを囲む加熱用領域ＲＨに熱エネルギーが供給されるように構成された加熱源である。
軸線Ｃに対する加熱用領域ＲＨの径方向の大きさは、少なくとも加工用チューブ２０を内部に挿通できる大きさである。
軸線Ｃに沿う加熱用領域ＲＨの長さＬＴは、チューブ３０に形成するひねり部３０Ｂの最小長さ以下である。
加熱用領域ＲＨにおける加工用チューブ２０の温度は、ひねり加工が可能になる温度とする。ここで、ひねり加工が可能な温度とは、加工用チューブ２０をひねる外力が加工用チューブ２０に加えられることによって加工用チューブ２０がひねられ、かつ加熱が停止されても加工用チューブ２０の変形状態が略保たれる温度である。例えば、加熱用領域ＲＨにおける温度は、加工用チューブ２０の材料のガラス転移点以上、融点未満であってもよい。
【００４３】
ヒーター２の構成は、上述の加熱用領域ＲＨが形成できれば、特に限定されない。
例えば、ヒーター２は、軸線Ｃを囲む円筒状あるいは螺旋状に形成された、１個以上発熱部によって構成されてもよい。例えば、ヒーター２は、軸線Ｃに対して、径方向あるいは軸方向において互いに離間して配置された複数個の発熱部によって構成されてもよい。
ヒーター２の具体例としては、例えば、ハロゲンヒーター、近赤外線ヒーター、電磁加熱ヒーター、抵抗発熱ヒーター、温風ヒーターなどが挙げられる。例えば、電磁加熱ヒーターの例としては、金属を電磁誘導加熱する電磁誘導加熱コイルなどの構成が挙げられる。電磁加熱ヒーターによれば、後述するように加工用チューブ２０に金属製の芯金を挿入して加工を行う場合に、芯金を発熱させることができるため、加工用チューブ２０を内部から加熱することができる。
ヒーター２は、１種類の加熱方式によるヒーターで構成されてもよいし、複数種類の加熱方式によるヒーターが組み合わされてもよい。
ヒーター２としては、上記のうちでは、特に、近赤外線ヒーターが好ましい。近赤外線ヒーターは、例えば、加工用チューブ２０に複数の方向から近赤外線を照射することによって加工用チューブ２０を内側に含む加熱スポットを形成することができる。このため、加工用チューブ２０を効率的に加熱することができる。
近赤外線ヒーターから照射された近赤外線は、加工用チューブ２０の内部にも浸透して吸収される。このため、近赤外線ヒーターは、加工用チューブ２０の外表面および内部を加熱することができる。例えば、加工用チューブ２０の外表面または内表面の熱伝導によって加熱が行われる場合に比べると、近赤外線ヒーターは、均一性が高くかつ効率的な加熱が可能である。
【００４４】
図５に示すように、ヒーター２は、後述する制御部８と、通信可能に接続されている。ヒーター２は、後述する制御部８からの制御信号に応じて、加熱の開始および停止の動作と、加熱温度と、が制御される。
【００４５】
冷却部７は、ヒーター２によって加熱された加工用チューブ２０を冷却する装置部分である。冷却部７の構成は、加工用チューブ２０の材料のガラス転移点未満の温度に、加工用チューブ２０を冷却できれば、特に限定されない。
例えば、冷却部７は、加工用チューブ２０に、加工用チューブ２０の材料のガラス転移点未満の温度の冷媒を接触させる構成が用いられてもよい。このような冷却部７に用いる冷媒には、液体および気体の少なくとも一方が含まれてもよい。
【００４６】
図４に示す冷却部７は、一例として、液体吐出ノズル７Ａ、気体吐出ノズル７Ｂ、および液体排出部７Ｃを備える。
液体吐出ノズル７Ａは、液体冷媒を、軸線Ｃ上に配置された加工用チューブ２０に噴射する。液体冷媒は、図示略の液体冷媒供給部から配管を通して液体吐出ノズル７Ａに供給される。
液体冷媒としては、例えば、水が用いられてもよい。液体冷媒は、液体流として吐出されてもよいし、液滴化された状態で吐出されてもよい。液滴化する場合、微粒化するため、液体冷媒とともに噴射用気体が混合されてもよい。
例えば、液体吐出ノズル７Ａは、液体冷媒をエアなどの気体とともに霧状にして吐出するスプレイノズルが用いられてもよい。このような構成では、液体冷媒と混合される気体も冷媒としての機能を有する。
この場合、液体冷媒が霧状に吐出されるため、加工用チューブ２０との接触によって気化が起こりやすくなる。液体冷媒の液滴が加工用チューブ２０と接触して気化することによって、加工用チューブ２０から気化熱を奪われるため、加工用チューブ２０の冷却効率が向上する。
【００４７】
気体吐出ノズル７Ｂは、気体冷媒を、軸線Ｃ上に配置された加工用チューブ２０に噴射する。気体冷媒は、図示略の気体冷媒供給部から配管を通して気体吐出ノズル７Ｂに供給される。
気体冷媒としては、例えば、エアが用いられてもよい。気体冷媒は、加工用チューブ２０との接触において、加工用チューブ２０の表面に付着した液体冷媒の乾燥を促進するため、乾燥気体が用いられることがより好ましい。
図４は模式図のため、液体吐出ノズル７Ａ、気体吐出ノズル７Ｂが、加工用チューブ２０の図示上側のみに描かれている。しかし、液体吐出ノズル７Ａ、気体吐出ノズル７Ｂは、加工用チューブ２０の周方向における冷却に偏りが生じないように、適宜位置に適宜個数配置されてよい。例えば、液体吐出ノズル７Ａ、気体吐出ノズル７Ｂは、軸線Ｃを囲むように複数設けられてもよい。
【００４８】
液体排出部７Ｃは、液体吐出ノズル７Ａから吐出された液体冷媒を回収する装置部分である。液体排出部７Ｃが、液体冷媒を貯留する貯留容器と、貯留容器から液体冷媒を排出するドレインとを備える。ドレインから排出される液体冷媒は、回収後再利用されてもよいし、排水処理されてもよい。
液体排出部７Ｃは、液体吐出ノズル７Ａから吐出された液体冷媒が回収可能な位置に配置されている。液体排出部７Ｃは、少なくとも、軸線Ｃより上側に配置された液体吐出ノズル７Ａに対向する位置に配置される。特に、本実施形態では、液体排出部７Ｃは、軸線Ｃを間に挟んで液体吐出ノズル７Ａおよび気体吐出ノズル７Ｂと対向するように設けられている。このため、液体排出部７Ｃは、加工用チューブ２０に付着し、気体吐出ノズル７Ｂからの気体冷媒が吹き付けられることによって加工用チューブ２０から離脱した液体冷媒も回収できる。
【００４９】
液体吐出ノズル７Ａから吐出される液体冷媒と、気体吐出ノズル７Ｂから吐出される気体冷媒とが、分布する領域は、冷却用領域ＲＣを構成する。
軸線Ｃに対する冷却用領域ＲＣの径方向の大きさは、少なくとも加工用チューブ２０を内部に挿通できる大きさである。
軸線Ｃに沿う冷却用領域ＲＣの長さは、チューブ搬送機構６によって加工用チューブ２０が冷却用領域ＲＣを通過する間に、加工用チューブ２０が、加工用チューブ２０の材料のガラス転移点未満に冷却されればよい。冷却用領域ＲＣの長さは、加工用チューブ２０の通過速度と、冷却部７における冷却性能と、に応じて、適宜の値に設定される。
【００５０】
図５に示す操作部９は、操作者からの操作入力を制御部８に伝達する装置部分である。操作部９は、例えば、操作レバー、操作ボタン、スイッチ、キーボード、マウス、操作パネルなどの適宜の操作入力手段を備える。
操作部９は、後述する制御部８と、通信可能に接続されている。
【００５１】
図５に示すように、制御部８は、操作部９からの操作入力に基づいて、チューブひねり装置１の動作を制御する装置部分である。
制御部８は、操作部９、ヒーター２、冷却部７、ローラー駆動部４Ｄ、およびクランパー駆動部５Ｃ、６Ｃと、通信可能に接続されている。
制御部８は、制御モードとして、自動モードと、マニュアルモードと、を有している。
自動モードは、作業者が制御に必要な情報を入力した後、加工開始の操作入力が行われたら、制御部８がチューブひねり装置１の動作を自動的に制御する制御モードである。
マニュアルモードは、自動モードにおいて実行される後述の動作の一部または全部を作業者の操作入力に基づいて実行する制御モードである。
以下では、特に断らない限り、自動モードの動作について説明する。
制御部８における具体的な制御動作は、後述するチューブひねり装置１の動作説明の中で説明する。
制御部８は、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などを備えるコンピュータを含んで構成されている。制御部８は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することによって、後述する制御を行う。
【００５２】
本実施形態の医療用チューブひねり方法について、チューブひねり装置１の動作とともに説明する。
図８は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり方法の一例を示すフローチャートである。図９は、ひねり部形成領域の一例を示す模式図である。図１０〜図１３は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の動作説明図である。
【００５３】
本実施形態の医療用チューブひねり方法においては、例えば、図８に示すステップＳ１〜Ｓ１１が図８に示すフローに沿って行われてもよい。
【００５４】
ステップＳ１では、加工用チューブ２０に芯金が挿入される。
まず、適宜の長さに切断された加工用チューブ２０と、加工用チューブ２０に挿入する芯金１０（図４参照）とが準備される。
芯金１０は、加工用チューブ２０がひねり加工の妨げとなる程度に湾曲したり、搬送中に座屈したりすることがないように、加工用チューブ２０を補強する線状部材である。芯金１０は、加工用チューブ２０よりも長い。本実施形態では、ひねり加工の間、加工用チューブ２０を真直に保つため、芯金１０も真直に延びている。
芯金１０は、加工用チューブ２０のガイドワイヤールーメン３０ｂにおいて軸方向および周方向に摺動可能に嵌合できる形状に構成される。具体的には、ガイドワイヤールーメン３０ｂの内径よりもわずかに小さい外径を有するワイヤーが用いられる。
芯金１０の材料としては、加工用チューブ２０の加熱温度に対する耐熱性を有する金属または樹脂材料が用いられる。例えば、芯金１０の材料としては、ステンレス、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などが用いられてもよい。
【００５５】
芯金１０は、ガイドワイヤールーメン３０ｂを貫通するように挿通される。図４に示す例では、芯金１０の両端部は、第１端部ｅ１および第２端部ｅ２からそれぞれ突出している。
以上で、ステップＳ１が終了する。
ただし、ステップＳ１は、例えば、予め芯金１０がガイドワイヤールーメン２０ｂに挿通された加工用チューブ２０が準備されていれば省略することができる。
【００５６】
ステップＳ１の後、ステップＳ２が行われる。
ステップＳ２では、加工用チューブ２０がチューブひねり装置１にセットされる。
ステップＳ１において芯金１０が挿入された加工用チューブ２０は、図４に示すように、芯金１０とともにチューブひねり装置１にセットされる。
チューブひねり装置１の初期状態では、クランパー６Ａ、６Ｂ、クランパー５Ａ、５Ｂ、および把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃをそれぞれ把持解除状態になっている。クランパー６Ａ、６Ｂは、軸線Ｃに沿う方向の移動範囲において最も第２端部Ｅｂ寄りに位置している。
【００５７】
作業者は、芯金１０が挿通された加工用チューブ２０を、第１端部ｅ１の方から軸線Ｃに沿ってチューブひねり装置１内に挿入する。作業者は、加工用チューブ２０の第１端部ｅ１の近傍がクランパー６Ａ、６Ｂの間に入るように加工用チューブ２０を移動する。このとき、加工用チューブ２０は、芯金１０で補強されているため、自重によるたわみを除けば、略真直状態である。
この後、作業者は、操作部９を通して、クランパー６Ａ、６Ｂ、クランパー５Ａ、５Ｂ、および把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃをそれぞれ把持状態とする操作入力を行う。
操作部９を介した操作入力に応じて、制御部８は、クランパー６Ａ、６Ｂ、クランパー５Ａ、５Ｂ、および把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによって、加工用チューブ２０が把持されるように、クランパー駆動部６Ｃ、５Ｃ、ローラー駆動部４Ｄを制御する。
加工用チューブ２０は、第１端部ｅ１の近傍においてクランパー６Ａ、６Ｂによって把持される。加工用チューブ２０は、冷却部７とヒーター２との間においてクランパー５Ａ、５Ｂによって把持される。加工用チューブ２０は、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによって把持される。
この結果、加工用チューブ２０は、中心軸線Ｏが軸線Ｃに同軸となるように、チューブひねり装置１にセットされる。
以上で、ステップＳ２が終了する。
【００５８】
ステップＳ２の後、ステップＳ３が行われる。
ステップＳ３では、ひねり部３０Ｂの加工回数Ｎが設定される。
チューブひねり装置１では、後述するように、加工用チューブ２０は、加熱用領域ＲＨに配置された部位においてひねり加工される。このため、ひねり部３０Ｂの長さＬＢが加熱用領域ＲＨの軸線Ｃに沿う長さＬＴより長い場合には、複数回のひねり加工が行われる。
例えば、図９には、加工回数Ｎが複数の場合における加工用チューブ２０上の第ｎのひねり部形成領域Ｔｎ（ただし、ｎ＝１，…、Ｎ、以下同様）が図示されている。各第ｎのひねり部形成領域の中心軸線Ｏに沿う長さは、いずれもＬＴである。互いに隣り合う第ｋのひねり部形成領域と第ｋ＋１のひねり部形成領域と（ただし、ｋ＝１，…，Ｎ−１）は、幅ＬＯ（ただし、０≦ＬＯ＜ＬＴ）の重なりを有する。
例えば、軸線Ｃに沿う方向における加熱用領域ＲＨの温度分布などによっては、加熱用領域ＲＨの範囲における適正にひねり加工された長さがＬＴよりも短くなる場合がある。このような場合に、幅ＬＯの重なりが設けられていると、各第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの境界部においてひねり加工による形状が不安定な部位が、再度ひねり加工を受けることによって、適正な形状に修正される。さらに、幅ＬＯの重なりが設けられていると、各第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの境界部における第１ルーメン２０ｃ、第２ルーメン２０ｄの螺旋形状の変化がより滑らかになる。
例えば、幅ＬＯは、加熱用領域ＲＨの軸線Ｃに沿う長さＬＴの５０％以上とされてもよい。
【００５９】
各第ｎのひねり部形成領域Ｔｎは、全体として、チューブ３０におけるひねり部３０Ｂに対応するひねり部領域ＴＢを構成する。ひねり部領域ＴＢは、チューブ３０におけるひねり部３０Ｂに対応する領域である。
ひねり部領域ＴＢと第１端部ｅ１との間は、チューブ３０における非ひねり部３０Ａに対応する領域である。ひねり部領域ＴＢと第２端部ｅ２との間は、チューブ３０における非ひねり部３０Ｃに対応する領域である。これらの領域では、ひねり加工が行われないため、以下では、加工用チューブ２０においても、非ひねり部３０Ａ、３０Ｃと称する。
加工用チューブ２０における非ひねり部３０Ａ、３０Ｃの中心軸線Ｏに沿う長さはチューブ３０と同様、ＬＡ、ＬＢである。
これに対して、ひねり部領域ＴＢの中心軸線Ｏに沿う長さＬＢ’は、ひねり加工後に、ひねり部３０Ｂの長さＬＢに一致する長さである。このような長さＬＢ’は、例えば、長さＬＢ、加工用チューブ２０の材料、ひねり加工のひねり量、ひねり部の外径などに応じて、予め決められている。
本実施形態では、ひねり部３０Ｂの外径が、非ひねり部３０Ａ、３０Ｃの外径と略一致するようにひねり加工が行われる場合の例で説明する。この場合には、ＬＢ’はＬＢよりも長くする必要がある。
【００６０】
加工回数Ｎは、例えば、操作部９を介した作業者の操作入力によって、制御部８に設定されてもよい。
加工回数Ｎは、例えば、作業者によって操作部９に入力される加工用チューブ２０の長さＬＢ’等の情報と、制御部８に予め記憶された長さＬＴ、ＬＯの情報とに基づいて、制御部８によって算出されてもよい。
加工回数Ｎが設定されたら、ステップＳ３が終了する。
【００６１】
ステップＳ３の後、ステップＳ４が行われる。
ステップＳ４は、作業者が、操作部９を介してひねり加工の開始する操作入力を行うことによって開始される。操作入力が行われると、制御部８は、ひねり加工を開始するための初期化動作を開始する。
例えば、制御部８は、ひねり加工の実行回数を制御するカウンタｎを０に設定する。
初期化動作が完了すると、ステップＳ４が終了する。
【００６２】
ステップＳ４の後、ステップＳ５が行われる。
ステップＳ５では、制御部８がカウンタｎを更新する（ｎ＝ｎ＋１）。
ステップＳ５の後、制御部８の制御によって、チューブひねり装置１がステップＳ６〜Ｓ１０の動作を行う。
【００６３】
ステップＳ６では、加工用チューブ２０における第ｎのひねり部形成領域Ｔｎが加熱用領域ＲＨに配置される。
具体的には、制御部８は、クランパー５Ａ、５Ｂおよび把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃのいずれかが把持状態になっている場合、把持状態を把持解除状態にする制御を行う。例えば、クランパー５Ａ、５Ｂおよび把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃが把持状態になっている場合には、クランパー駆動部５Ｃ、ローラー駆動部４Ｄに制御信号を送出して、クランパー５Ａ、５Ｂと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、をそれぞれ把持解除状態にする制御を行う。これにより、クランパー駆動部５Ｃ、ローラー駆動部４Ｄによって、クランパー５Ａ、５Ｂと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、がそれぞれ把持解除状態とされる。
【００６４】
把持解除状態が形成された後、制御部８は、クランパー駆動部６Ｃに制御信号を送出して、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎが加熱用領域ＲＨに含まれる位置に加工用チューブ２０を移動する制御を行う。これにより、クランパー駆動部６Ｃによって、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎが加熱用領域ＲＨに含まれる位置に、加工用チューブ２０が移動される（図４参照）。
加工用チューブ２０の移動方向および移動量は、ステップＳ５における第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの位置の情報に基づいて、制御部８によって求められる。
【００６５】
この後、制御部８は、クランパー駆動部５Ｃ、ローラー駆動部４Ｄに制御信号を送出して、クランパー５Ａ、５Ｂと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、をそれぞれ把持状態にする制御を行う。これにより、クランパー駆動部５Ｃ、ローラー駆動部４Ｄによって、クランパー５Ａ、５Ｂと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、がそれぞれ把持状態とされる。
以上でステップＳ６が終了する。
【００６６】
ステップＳ６には、チューブ搬送機構６によって加工用チューブ２０を移動し、加熱用領域ＲＨに加工用チューブ２０の一部分（第ｎのひねり部形成領域Ｔｎ）を配置する第１の動作が含まれる。
【００６７】
ステップＳ６の後、ステップＳ７が行われる。
ステップＳ７では、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの加工用チューブ２０が加熱される。
具体的には、制御部８は、ヒーター２に加熱を開始する制御信号を送出して、ヒーター２の加熱制御を行う。ヒーター２は、加熱用領域ＲＨにおける加工用チューブ２０の温度をひねり加工可能な温度に保つ。
ここで、加熱用領域ＲＨにおける加工用チューブ２０の温度は、適宜の温度センサによって計測されてもよい。ただし、ヒーター２の加熱温度、加熱時間などの加熱条件と、加工用チューブ２０の温度との対応関係が予め知られている場合には、加工用チューブ２０の温度の計測は省略されてもよい。
【００６８】
ステップＳ７では、後述するステップＳ８におけるひねり加工に支障がなくなるタイミングで、ヒーター２による加熱が停止される。これにより、ステップＳ７が終了する。
ステップＳ７は、後述するステップＳ８におけるひねり加工に支障がなければ、ステップＳ８の開始前に終了されてもよい。例えば、ステップＳ７における加熱が終了されても、後述するステップＳ８におけるひねり加工が終了するまで、加工用チューブ２０の温度がひねり加工可能な温度になっている場合、ステップＳ７は、ステップＳ８の開始前に終了されてもよい。
ステップＳ７は、後述のステップＳ８においてひねり加工が終了するまで、継続されてもよい。この場合、加工用チューブ２０の温度は、加熱停止後の温度低下の余裕を見込んだ温度に設定しなくてもよい。このため、ステップＳ７における加工用チューブ２０の温度がひねり加工可能な温度範囲のうち、より低温側の温度に設定されることが可能である。
【００６９】
ステップＳ７には、加熱用領域ＲＨに配置された加工用チューブ２０の一部分をヒーター２によって加熱する第２の動作が含まれる。
【００７０】
ステップＳ７において、加工用チューブ２０がひねり加工可能な温度になると、ステップＳ８が行われる。
ステップＳ８では、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎに第ｎのひねり部ｔｎが形成される。
具体的には、制御部８は、ローラー駆動部４Ｄに制御信号を送出して、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃを所定量回転する制御を行う。図１０に示すように、ローラー駆動部４Ｄは、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃをそれぞれのローラー中心軸ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ回りの同方向に所定量回転させる。これにより、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃに把持された加工用チューブ２０が、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの回転方向と反対方向に回転する。加工用チューブ２０は、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの把持中心である軸線Ｃを中心として回転する。加工用チューブ２０において、軸線Ｃと同軸となるガイドワイヤールーメン２０ｂには、芯金１０が周方向に摺動可能に挿通されている。このため、加工用チューブ２０は、芯金１０の表面を滑って周方向に回転する。
所定量の回転が終了したら、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、回転が停止された状態で、加工用チューブ２０を把持し続ける。
この結果、クランパー５Ａ、５Ｂによる第１の把持位置と、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによる第２の把持位置と、の間の加工用チューブ２０に軸線Ｃ回りのひねりが加えられる。第１の把持位置と第２の把持位置との間の加工用チューブ２０は、内部の第１ルーメン２０ｃ、第２ルーメン２０ｄが螺旋を描くように変形される。
このため、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎには、第ｎのひねり部ｔｎが形成される。
【００７１】
特に、加熱用領域ＲＨに位置する加工用チューブ２０がガラス転移点以上に加熱されていると、加工用チューブ２０はひねりの外力が解除されても変形が変形前の状態に戻らないように非弾性的に変形する。
加熱用領域ＲＨと第１の把持位置との間、および加熱用領域ＲＨと第２の把持位置との間では、加工用チューブ２０の変形は弾性的である。この場合、ひねりの外力が解除されると加工用チューブ２０の変形は変形前の状態に戻る。
加熱用領域ＲＨの両端部では、両端部における温度降下と、加熱用領域ＲＨの外部に位置する加工用チューブ２０への熱伝導によって進む放熱と、の影響を受ける。このため、加熱用領域ＲＨの両端部における加工用チューブ２０の温度は、加熱用領域ＲＨの中央部の温度よりも低温になる。
このため、加熱用領域ＲＨの両端部における加工用チューブ２０の変形は、ひねり加工の外力が解除されると、ある程度は、変形前の状態に戻ろうとする傾向がある。
このため、第ｎのひねり部ｔｎにおける第１ルーメン２０ｃ、第２ルーメン２０ｄの螺旋形状は、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの両端部を除くと、ひねり量に応じて一定の螺旋形状になっている。
ただし、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎにおける第２端部ｅ２寄りの端部における螺旋形状の変化は、後述するように第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎのひねり加工時に修正される。
【００７２】
ステップＳ８において、ひねり加工は、実質的に把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの回転停止とともに終了する。しかし、加工用チューブ２０の変形状態を安定させるため、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの回転停止後、一定時間が経過するまでは、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによる把持状態を維持することがより好ましい。この場合、ひねり加工には、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによって加工用チューブ２０を一定時間把持することが含まれる。
以上で、ステップＳ８が終了する。
【００７３】
ステップＳ８には、ひねり機構３によって第ｎのひねり部ｔｎ（ひねり部）を形成する第３の動作が含まれる。
ステップＳ７をステップＳ８の間に終了する場合、ステップＳ７は、ステップＳ８における把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの回転停止後、速やかに加工用チューブ２０の温度がひねり加工可能な温度未満に低下するように、終了することが好ましい。この場合、自然放熱による加工用チューブ２０の硬化が始まるため、ひねり加工による変形状態を迅速に固定することができる。
ステップＳ８において、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃの回転停止後、把持状態を一定時間維持する場合、加工用チューブ２０の温度は、一定時間の間にひねり加工可能な温度未満に低下することがより好ましい。
【００７４】
ステップＳ８の後に、ステップＳ９、Ｓ１０が行われる。
ステップＳ９では、第ｎのひねり部ｔｎが加熱用領域ＲＨの外部に移動される。ここで、加熱用領域ＲＨの外部とは、加熱用領域ＲＨよりも低温の外部である。
チューブひねり装置１においては、特に第ｎのひねり部ｔｎが、冷却部７における冷却用領域ＲＣを通るように移動される。このため、本実施形態では、ステップＳ９における移動動作は、第１の移動動作と、第２の移動動作と、に分けられる。
第１の移動動作では、第ｎのひねり部ｔｎにおける第１端部Ｅａ寄りの端部が加熱用領域ＲＨから冷却用領域ＲＣにおける第２端部Ｅｂ寄りの端部の位置まで移動される。
第２の移動動作では、第ｎのひねり部ｔｎが第１の方向ｆにおいて冷却用領域ＲＣを横切るように移動される。
ステップＳ９では、ヒーター２によって加熱された第ｎのひねり部ｔｎが、加熱用領域ＲＨから、加熱用領域ＲＨよりも低温の外部に移動するため、第ｎのひねり部ｔｎの冷却が進むことによって、第ｎのひねり部ｔｎが硬化される。このため、ステップＳ９においては、第ｎのひねり部ｔｎが硬化されるステップＳ１０が並行して行われることになる。
【００７５】
ステップＳ１０では、ステップＳ９における第１の移動動作、第２の移動動作に対応して、第１の硬化、第２の硬化が行われる。
第１の硬化では、第１の移動動作が行われる間に、第ｎのひねり部ｔｎから放熱が進むため、第ｎのひねり部ｔｎの硬化が進む。
第２の硬化では、第２の移動動作が行われる間に、後述する冷却部７による冷却によって、第ｎのひねり部ｔｎの硬化が進む。
【００７６】
このように、ステップＳ９には、第ｎのひねり部ｔｎを加熱用領域ＲＨの外部に移動する動作（本実施形態の医療用チューブひねり方法における第４の動作）が含まれる。
ステップＳ１０には、加熱用領域ＲＨ外部において、第ｎのひねり部ｔｎを硬化させる動作（本実施形態の医療用チューブひねり方法における第５の動作）が含まれる。
特に、チューブひねり装置１においては、第ｎのひねり部ｔｎを、チューブ搬送機構６によって第１の方向ｆに移動して冷却用領域ＲＣに配置する動作（チューブひねり装置における第４の動作）が行われる。さらに、チューブひねり装置１においては、冷却部７によって冷却用領域ＲＣに配置された第ｎのひねり部ｔｎを硬化させる動作（チューブひねり装置における第５の動作）が含まれる。
【００７７】
以下、ステップＳ９、Ｓ１０の具体的な動作について説明する。
制御部８においては、第ｎのひねり部ｔｎの移動制御は、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの位置情報に基づいて行われる。以下では、第ｎのひねり部ｔｎの代わりに第ｎのひねり部形成領域Ｔｎを用いて説明する。
制御部８は、チューブ搬送機構６のクランパー駆動部６Ｃに制御信号を送出して、第１の移動動作、第２の移動動作を行う制御を行う。
これにより、クランパー駆動部６Ｃによって、第１の移動動作が行われるため、加工用チューブ２０の第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの第１の方向ｆにおける端部は、冷却用領域ＲＣの第２端部Ｅｂ寄りの端部まで移動される。
制御部８は、第１の移動動作が終了するまでに、冷却部７に制御信号を送出して、液体吐出ノズル７Ａからは液体冷媒７ａを、気体吐出ノズル７Ｂからは気体冷媒７ｂを吐出させる制御を行う。これにより、冷却部７によって、軸線Ｃに向かって液体冷媒７ａおよび気体冷媒７ｂが吐出される（図１１参照）。液体吐出ノズル７Ａ、気体吐出ノズル７Ｂに対向する軸線Ｃの周囲には、それぞれ液体冷媒７ａ、気体冷媒７ｂが存在する冷却用領域ＲＣが形成される。
【００７８】
第１の移動動作に続いて、クランパー駆動部６Ｃによって第２の移動動作を行われるため、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎは、第１の方向ｆにおいて、冷却用領域ＲＣを通過するように移動する。図１１には、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎ全体が冷却用領域ＲＣの内部に配置されている状態を示す。
第２の移動動作に伴って、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎにおける加工用チューブ２０は、液体冷媒７ａ、気体冷媒７ｂに順次接触する。これにより、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎにおける加工用チューブ２０は、初めに液体冷媒７ａによって、次に気体冷媒７ｂによって、それぞれ冷却される。特に、気体冷媒７ｂは、気体冷媒７ｂ自体の温度による冷却効果と、加工用チューブ２０の表面に付着する液体冷媒７ａを気化させて気化熱を奪う冷却効果とを備える。さらに、気体冷媒７ｂは、加工用チューブ２０の表面に付着する液体冷媒７ａの気化を促進することで、加工用チューブ２０の表面を乾燥させる作用も備える。
このようにして、冷却用領域ＲＣにおいて加工用チューブ２０の冷却が進むため、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎに形成された第ｎのひねり部ｔｎが硬化する。第ｎのひねり部ｔｎの形状は安定化する。
【００７９】
制御部８は、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎが冷却用領域ＲＣを通過した後、第２の移動動作を停止する制御を行う。これにより、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎが冷却用領域ＲＣよりも第１端部Ｅａ寄りに移動した状態で、加工用チューブ２０が停止する。
以上で、ステップＳ９、Ｓ１０が終了する。
【００８０】
ステップＳ９、Ｓ１０の後、ステップＳ１１が行われる。
ステップＳ１１では、カウンタｎの値が加工回数Ｎ以上かどうか判定される。
具体的には、制御部８がカウンタｎの値を加工回数Ｎと比較して判定が行われる。
カウンタｎが加工回数Ｎ未満であれば、ステップＳ５に移行する。これにより、上記と同様にして、ステップＳ５〜Ｓ１１が繰り返される。
カウンタｎが加工回数Ｎ未満であれば、制御部８は、チューブひねり装置１による加工用チューブ２０の加工を終了する。これにより、チューブ３０が製造される。
【００８１】
ここで、ステップＳ１１からステップＳ５に移行した場合の動作について、簡単に説明する。
ステップＳ５では、カウンタがｎ＝ｎ＋１に更新される。以下、移行前の状態と分かりやすく対比するため、ｎ＋１をそのまま用いる。
ステップＳ６では、すでにステップＳ１０において、ひねり機構３が把持解除状態になっているため、ただちに加工用チューブ２０が移動される。
具体的には、制御部８は、クランパー駆動部６Ｃに制御信号を送出して、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１が加熱用領域ＲＨに含まれる位置に加工用チューブ２０を移動する制御を行う。これにより、クランパー駆動部６Ｃによって、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１が加熱用領域ＲＨに含まれる位置に、加工用チューブ２０が第２の方向ｂに移動される（図１２参照）。このとき、本実施形態では、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの第２端部Ｅｂ寄りの端部が幅ＬＯだけ、加熱用領域ＲＨに進入する。
加工用チューブ２０の移動量は、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１のステップＳ１１における位置の情報に基づいて、制御部８によって求められる。
この後、制御部８は、上述のようにして、ひねり機構３を把持状態にする制御を行う。これにより、クランパー駆動部５Ｃ、ローラー駆動部４Ｄによって、クランパー５Ａ、５Ｂと、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、がそれぞれ把持状態とされる。
【００８２】
２回目以降のステップＳ６は、チューブ搬送機構６によって加工用チューブ２０を第２の方向ｂに移動することによって、第３の動作において冷却用領域ＲＣに配置された第ｎのひねり部に対して第２の方向ｂにおいて隣り合う第ｎ＋１のひねり部形成領域（後側領域）を加熱用領域ＲＨに移動する第６の動作を含んでいる。
【００８３】
ステップＳ７では、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１の加工用チューブ２０が上述したようにして加熱および加熱停止される。
ステップＳ７において、加工用チューブ２０がひねり加工可能な温度になると、ステップＳ８が行われる。
ステップＳ８では、上述したように、制御部８は、ローラー駆動部４Ｄに制御信号を送出して、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃを所定量回転する制御を行う。これにより、図１３に示すように、クランパー５Ａ、５Ｂによる第１の把持位置と、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによる第２の把持位置との間の加工用チューブ２０に軸線Ｃ回りのひねりが加えられる。この結果、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１には、第ｎ＋１のひねり部ｔｎ＋１が形成される。
このとき、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎも第１の把持位置よりも第２端部Ｅｂ寄りの部分がひねられて変形する。ただし、第２端部Ｅｂ寄りの幅ＬＯの領域以外の変形は弾性的であるため、ひねり加工による変形が残るのは、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１の範囲である。第ｎのひねり部形成領域Ｔｎにおける第２端部Ｅｂ寄りの端部は、最初のひねり加工による変形が不十分であっても、再度のひねり加工を受けることで、第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの中央部と同様の螺旋形状が形成される。
【００８４】
ステップＳ９、Ｓ１０では、第ｎ＋１のひねり部形成領域Ｔｎ＋１が移動および硬化の対象となる以外は、上述と同様な動作が行われる。
このようにステップＳ５〜Ｓ１０が必要な回数だけ繰り返されることによって、加工用チューブ２０の長さＬＢ’の範囲が順次ひねり加工される。
【００８５】
このようなステップＳ５〜Ｓ１１の繰り返しは、第１の動作の後、第２の動作から第６の動作をこの順に１回以上繰り返す第７の動作を含んでいる。
本実施形態のチューブひねり装置１によれば、制御部８によって、Ｎ＝１の場合は第１の動作の後に、Ｎ≧２の場合は第７の動作の後に、第２の動作から第５の動作をこの順に行う第８の動作の制御が行われる。マニュアルモードの場合には、作業者の操作入力によって、同様の第８の動作が行われる。
【００８６】
加工用チューブ２０におけるすべてのひねり加工が終了したら、チューブひねり装置１から加工用チューブ２０が取り外され、芯金１０が除去される。
これにより、図１に示すようなひねり部３０Ｂを有するチューブ３０が製造される。
【００８７】
以上、チューブ３０において、ひねり部３０Ｂが１つの領域に形成される場合の例で説明した。しかし、チューブひねり装置１によれば、複数箇所にひねり部を有する医療用チューブも上記と略同様にして製造される。この場合、制御部８には、複数のひねり部を形成するためすべてのひねり部形成領域の位置情報が予め入力されるようにする。さらに、加工回数Ｎは、ひねり部ごとに、ひねり部の長さに応じて設定される。制御部８は、１つのひねり部に対して、上述したフローに基づいてひねり部を形成する制御を行う。制御部８は、１つのひねり部が形成されたら、ステップＳ３以降のフローを他のひねり部ごとに繰り返す。
【００８８】
次に、チューブ３０の作用について説明する。
チューブ３０は、被検体の内部に挿入される場合、挿入経路に応じて湾曲する。チューブ３０のような可撓性のチューブが湾曲すると、曲げの中立軸よりも曲げ内側（以下、内側領域）ではチューブが圧縮されるため、内部の管路の経路が短縮する。これに対して、曲げの中立軸よりも曲げ外側（以下、外側領域）ではチューブが伸長されるため、内部の管路の経路が伸長する。このため、チューブ３０の内部に軸線Ｃに平行な管路が形成されていると、内側領域を通るか、外側領域を通るかに応じて、チューブ３０の湾曲時の経路長が変化する。例えば、このような湾曲管路に処置具の操作ワイヤーなどが挿通される場合、経路長が変化するために処置具の操作に狂いが生じるという問題がある。
これに対して、本実施形態のチューブ３０では、第１ルーメン３０ｃ、第２ルーメン３０ｄは、ひねり部３０Ｂにおいて螺旋状に延びている。このため、ひねり部３０Ｂが湾曲すると、第１ルーメン３０ｃ、第２ルーメン３０ｄは、内側領域と外側領域とをそれぞれほぼ半々の割合で通過する。この結果、第１ルーメン３０ｃ、第２ルーメン３０ｄの経路長の変化は全体として略キャンセルされるため、例えば、処置具の操作の狂いなどが抑制される。
【００８９】
このようなチューブ３０のひねり部３０Ｂは、チューブひねり装置１を用いた本実施形態の医療用チューブひねり方法によって形成されることによって、形状精度および寸法精度が向上される。
本実施形態では、ひねり加工中の加工用チューブ２０は、加熱用領域ＲＨの外部における第１の把持位置および第２の把持位置などで把持される。このため、ひねり加工中の第１の把持位置および第２の把持位置において加工用チューブ２０が塑性変形することはない。さらに、ひねり加工の回転駆動力は、第２の把持位置によって加えられるため、回転駆動による外力が、第２の把持位置で加工用チューブ２０の塑性変形を起こすこともない。
このように、本実施形態では、ひねり加工中にひねり部形成領域に接触する部材が存在しない。この結果、軟化した状態のひねり部形成領域が非接触状態に保たれるため、ひねり加工による外形の形状精度および寸法精度が向上する。
さらに、チューブひねり装置１では、加工用チューブ２０のひねり部形成領域が第１の把持位置および第２の把持位置の間で軸線Ｃと同軸に支持された状態で行われる。このため、把持ローラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃによってひねり力が加えられても、加工用チューブ２０が軸線Ｃからずれることがないため、加工中の脱線が防止できる。
さらに、本実施形態では、加工用チューブ２０は、芯金１０が挿通されているため、加熱時および非加熱時のいずれにおいても、芯金１０によって、略真直状態が保たれる。このため、加工用チューブ２０の湾曲による、製造誤差などが抑制される。
【００９０】
ここで、本実施形態の医療用チューブひねり方法によって製造されたチューブ３０の実施例を、比較例と対比して説明する。
実施例のチューブ３０は、外径３．３４ｍｍ、長さ２２００ｍｍの加工用チューブ２０を用いて製造された。加工用チューブ２０の材料は、ナイロン系エラストマー（ガラス転移点：３５３Ｋ）が用いられた。ガイドワイヤールーメン３０ｂ、第１ルーメン３０ｃ、第２ルーメン３０ｄの内径は、それぞれ、１．００ｍｍ、０．７０ｍｍ、０．７０ｍｍとされた。加工用チューブ２０は、押し出し成形機によって、製造された。
チューブ３０において、ひねり部３０Ｂの形成範囲は、ＬＢ＝２０００（ｍｍ）とされた。ひねり部３０Ｂにおけるひねりピッチの目標値は、２８３ｍｍ／ｒｏｕｎｄとされた。非ひねり部３０Ａ、３０Ｃの長さは、それぞれ、ＬＡ＝１００（ｍｍ）、ＬＣ＝１００（ｍｍ）とされた。
チューブひねり装置１において、加熱用領域ＲＨの長さおよび第ｎのひねり部形成領域Ｔｎの長さは、それぞれ、ＬＴ＝３００（ｍｍ）とされた。実施例のひねり加工において、加工回数Ｎは、４０回とされた。加熱用領域ＲＨにおける加工用チューブ２０の温度は、３７３Ｋに設定された。冷却部７においては、液体冷媒としては、１０℃の水、気体冷媒としては、２０℃の空気が用いられた。
【００９１】
比較例のチューブは、特許文献１に開示されたような従来のひねり装置によって製造された。すなわち、加工用チューブ２０と同形状の加工用チューブが押し出し成形され、この加工用チューブが硬化する前に、斜交ローラーによってひねりが加えられた。ひねりが加えられたチューブは冷却されて硬化された。
比較例のチューブは、実施例の加工用チューブ２０と同じ材料で製造された。
比較例のチューブにおける非ひねり部のチューブの外径、ひねり部の位置、長さの目標値は、上記実施例と同様とされた。ただし、ひねりピッチの目標値は、後述するように多少異なる。
【００９２】
実施例、比較例の評価としては、ひねり加工後の各チューブのひねりピッチ、ひねり部における外径が測定された。測定は、各チューブのひねり部において、長手方向に離間した３箇所で行われた。下記［表１］、［表２］に評価結果を示す。
【００９３】
【表１】
2018130886.tif 000003
【００９４】
【表２】
2018130886.tif 000004
【００９５】
［表１］に示すように、実施例のチューブ３０のひねりピッチは、目標値２８３ｍｍ／ｒｏｕｎｄに対して、平均値が２８２．７ｍｍ／ｒｏｕｎｄとなった。目標値に対する誤差は−０．１％であった。実施例のチューブ３０のひねりピッチの測定値の標準偏差は０．５８ｍｍ／ｒｏｕｎｄ、変動係数は０．００２０であった。ここで、変動係数は、目標値が異なる比較例の測定値との比較が行えるように算出した。
これに対して、比較例のチューブのひねりピッチは、目標値３００ｍｍ／ｒｏｕｎｄに対して、平均値が３０３．３ｍｍ／ｒｏｕｎｄとなった。目標値に対する誤差は＋１．１％であった。目標値に対する平均値の誤差は、比較例の方が実施例よりも大きな値になった。比較例のチューブのひねりピッチの測定値の標準偏差は２．８９ｍｍ／ｒｏｕｎｄ、変動係数は０．００９５であった。
実施例の測定値のバラツキは、標準偏差で見ても変動係数で見ても、比較例に比べて格段に小さかった。
【００９６】
［表２］に示すように、実施例のチューブ３０のひねり部の外径は、目標値３．３５ｍｍに対して、平均値が３．３４３ｍｍとなり、目標値に近い値であった。実施例のチューブ３０のひねり部の外径の測定値の標準偏差は０．００６ｍｍ、変動係数は０．００１７であった。比較例のチューブのひねり部の外径の測定値の標準偏差は０．０１５ｍｍ、変動係数は０．００４５であった。
実施例の測定値のバラツキは、標準偏差で見ても変動係数で見ても、比較例に比べて格段に小さかった。
【００９７】
このように、実施例のチューブ３０のひねり部のピッチおよび外径の寸法精度は、比較例の寸法精度に比べて向上できた。この原因の一つとしては、本実施形態では、比較例の場合のように、軟化したチューブにローラーが接触することなくひねり加工が行われることが考えられる。
【００９８】
なお、上記実施形態の説明では、チューブひねり装置１の主要部の構成について説明した。チューブひねり装置１は、加工性を向上するため、必要に応じて適宜の装置部分が追加されてもよい。
例えば、加工中の加工用チューブ２０を補助的に支持する支持ローラー、搬送ガイドなどの部材が追加されてもよい。
例えば、チューブ搬送機構６は、加工用チューブ２０の第１端部ｅ１の近傍以外の複数箇所を把持したり、搬送を保持したりする構成が追加されてもよい。
【００９９】
上記実施形態の説明では、加工用チューブ２０に芯金１０が挿通された状態でひねり加工が行われる場合の例で説明した。しかし、芯金１０を挿通しなくても、ひねり加工中に加工用チューブ２０が略真直に保持される場合には、芯金１０は省略されてもよい。
【０１００】
上記実施形態の説明では、チューブひねり装置１の冷却部７が液体吐出ノズル７Ａおよび気体吐出ノズル７Ｂを備える場合の例で説明した。
しかし、液体吐出ノズル７Ａ、気体吐出ノズル７Ｂはいずれか一方のみでもよい。あるいは、液体冷媒と気体冷媒とが混合された混合冷媒を吐出する１種類の吐出ノズルが用いられてもよい。
さらに、加熱用領域ＲＨの外部による自然放熱のみでも、ひねり部が迅速に硬化する場合には、冷却部７は省略されてもよい。
【０１０１】
上記実施形態の説明では、ひねり機構３の一部およびチューブ搬送機構６にそれぞれ、クランパー５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂが用いられる場合の例で説明した。しかし、これらのクランパーは、一方向に対向する一対の部材からなる構成には限定されない。例えば、これらのクランパーは、三つ爪チャックなどで構成されてもよい。
【０１０２】
上記実施形態の説明では、ひねり機構が第１の把持部、第２の把持部、および回転駆動部と、を備え、回転駆動部は第２の把持部を回転駆動する場合の例で説明した。しかし、回転駆動部は、第１の把持部および第２の把持部の間の医療用チューブがひねられるように、第１の把持部および第２の把持部を相対回転できればよい。例えば、上記実施形態において、ひねり加工中に、クランパー６Ａ、６Ｂを把持解除状態にすれば、第１の把持部が回転することによって、ひねり加工に必要な相対回転が行われてもよい。
【０１０３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０１０４】
１  チューブひねり装置（医療用チューブひねり装置）
２  ヒーター
３  ひねり機構
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  把持ローラー(第２の把持部)
４Ｄ  ローラー駆動部（回転駆動部）
５ａ  把持溝
５Ａ、５Ｂ  クランパー(第１の把持部)
５Ｃ、６Ｃ  クランパー駆動部
６  チューブ搬送機構
６Ａ、６Ｂ  クランパー
７  冷却部
７ａ  液体冷媒
７ｂ  気体冷媒
８  制御部
１０  芯金
２０  加工用チューブ（医療用チューブ）
２０ｂ、３０ｂ  ガイドワイヤールーメン
２０ｃ、３０ｃ  第１ルーメン
２０ｄ、３０ｄ  第２ルーメン
３０  チューブ（医療用チューブ）
３０Ａ、３０Ｃ  非ひねり部
３０Ｂ  ひねり部
Ｃ  軸線
ｅ１、Ｅ１、Ｅａ  第１端部
ｅ２、Ｅ２、Ｅｂ  第２端部
ｆ  第１の方向
ｂ  第２の方向
Ｏ  中心軸線
ＲＣ  冷却用領域
ＲＨ  加熱用領域
ＴＢ  ひねり部領域
ｔｎ  第ｎのひねり部
Ｔｎ  第ｎのひねり部形成領域
【図１】
2018130886.tif 000005
【図２】
2018130886.tif 000006
【図３】
2018130886.tif 000007
【図４】
2018130886.tif 000008
【図５】
2018130886.tif 000009
【図６】
2018130886.tif 000010
【図７】
2018130886.tif 000011
【図８】
2018130886.tif 000012
【図９】
2018130886.tif 000013
【図１０】
2018130886.tif 000014
【図１１】
2018130886.tif 000015
【図１２】
2018130886.tif 000016
【図１３】
2018130886.tif 000017