(57)【要約】【課題】  超弾性のパイプ部材が湾曲管部として用いられる場合において、適切な形状記憶処理をパイプ部材に施すことによって、ワイヤガイド部の破損を防止できる湾曲管部及び湾曲管部の製造方法を提供すること。【解決手段】  湾曲管部１０は、ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材２０に、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。パイプ部材２０の厚み方向における中立面２０ｃにおいて、形状記憶処理後の中立面２０ｃの横断面における周長が形状記憶処理前の中立面２０ｃの横断面における周長に対して略変化しないように、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。【選択図】      図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材に、ワイヤガイド部が形状記憶処理によって成形される湾曲管部であって、
前記パイプ部材の厚み方向における中立面において、形状記憶処理後の中立面の横断面における周長が形状記憶処理前の中立面の横断面における周長に対して略変化しないように、前記ワイヤガイド部が形状記憶処理によって成形されることを特徴とする湾曲管部。
【請求項２】
形状記憶処理後の中立面の前記周長は、形状記憶処理前の中立面の前記周長に対して略伸びないように、前記ワイヤガイド部が形状記憶処理によって成形されることを特徴とする請求項１に記載の湾曲管部。
【請求項３】
形状記憶処理前の中立面の前記周長に対する形状記憶処理後の中立面の前記周長の変化率は、略１００.１１％以下となるように、前記ワイヤガイド部が形状記憶処理によって成形されることを特徴とする請求項２に記載の湾曲管部。
【請求項４】
前記ワイヤガイド部は、周方向少なくとも１つ配設されており、
前記ワイヤガイド部は、２つの第１の曲げ部と、前記第１の曲げ部に挟まれ、一方の前記第１の曲げ部と連接している一端と他方の前記第１の曲げ部と連接している他端とを有する第２の曲げ部とを有し、
前記第１の曲げ部は、前記パイプ部材の径方向において、前記パイプ部材の中心部から外に向かって凸設され、前記パイプ部材よりも小径で、
前記第２の曲げ部は、前記パイプ部材の径方向において、外から前記中心部に向かって凸設され、前記パイプ部材よりも小径であることを特徴とする請求項３に記載の湾曲管部。
【請求項５】
ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材を金型に拘束し、前記金型に配設される切曲げ形状転写部によって切曲げ形状を前記パイプ部材の外周面側から前記パイプ部材に転写させつつ、前記パイプ部材を加熱及び冷却し、前記パイプ部材が形状記憶されることによって、ワイヤガイド部を前記パイプ部材に成形する湾曲管部の製造方法であって、
前記パイプ部材の厚み方向における中立面において、形状記憶処理後の中立面の横断面における周長が形状記憶処理前の中立面の横断面における周長に対して略変化しないように、前記ワイヤガイド部を形状記憶処理によって成形することを特徴とする湾曲管部の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲管部及び湾曲管部の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１は、湾曲部の筒状の節輪に、ワイヤガイド部をプレス加工によって成形している。このような節輪の材料には、例えば、塑性加工が容易なステンレスやスチールが用いられている。
【０００３】
一方、ＮｉＴｉ合金などの超弾性のパイプ部材が湾曲管部として用いられることもある。この場合、前記したような塑性加工が冷間状態でパイプ部材に用いられ、塑性加工によってワイヤガイド部を成形しようとしても、超弾性の特性によって、パイプ部材はワイヤガイド部が形成される前の元の形状に戻ってしまう。このため、超弾性のパイプ部材に対して、塑性加工によってワイヤガイド部を成形することは困難となる。そこで、超弾性のパイプ部材にワイヤガイド部を成形する場合には、例えば特許文献２に開示されているような形状記憶処理を施す必要がある。この場合、所定の環境下において、ワイヤガイド部を形成する切曲げ形状転写部を有する金型によってパイプ部材を加圧し、切曲げ形状がパイプ部材に転写されることによって、ワイヤガイド部がパイプ部材に形成される。転写時において、円弧状のパイプ部材の周面の一部は、切曲げ形状転写部が一部に押し付けられるために、Ｕ字状に変形する。この変形部分がワイヤガイド部として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２２７８６号公報
【特許文献２】特公平６−６５７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周面の一部が変形する際に、変形部分に伸びが加わると、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えやすくなる。この結果、Ｕ字のワイヤガイド部の最深部付近におけるワイヤガイド部の内周面側は、割れるといったように破損してしまう。
【０００６】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、超弾性のパイプ部材が湾曲管部として用いられる場合において、適切な形状記憶処理をパイプ部材に施すことによって、ワイヤガイド部の破損を防止できる湾曲管部及び湾曲管部の製造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】
【０００７】
本発明は目的を達成するために、ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材に、ワイヤガイド部が形状記憶処理によって成形される湾曲管部であって、前記パイプ部材の厚み方向における中立面において、形状記憶処理後の中立面の横断面における周長が形状記憶処理前の中立面の横断面における周長に対して略変化しないように、前記ワイヤガイド部が形状記憶処理によって成形されることを特徴とする湾曲管部を提供する。
【０００８】
本発明は目的を達成するために、ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材を金型に拘束し、前記金型に配設される切曲げ形状転写部によって切曲げ形状を前記パイプ部材の外周面側から前記パイプ部材に転写させつつ、前記パイプ部材を加熱及び冷却し、前記パイプ部材が形状記憶されることによって、ワイヤガイド部を前記パイプ部材に成形する湾曲管部の製造方法であって、前記パイプ部材の厚み方向における中立面において、形状記憶処理後の中立面の横断面における周長が形状記憶処理前の中立面の横断面における周長に対して略変化しないように、前記ワイヤガイド部を形状記憶処理によって成形することを特徴とする湾曲管部の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、超弾性のパイプ部材が湾曲管部として用いられる場合において、適切な形状記憶処理をパイプ部材に施すことによって、ワイヤガイド部の破損を防止できる湾曲管部及び湾曲管部の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１，２の実施形態に係る湾曲管部の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１，２の実施形態に係るパイプ部材の横断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の実施形態における中立面の状態を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１の実施形態のベース状態におけるパイプ部材の寸法を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、第１の実施形態の当初状態と改善状態とにおける各位置の寸法を示す図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、第１の実施形態の各状態における中立面の周長と変化率とを示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第２の実施形態における中立面の状態を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第２の実施形態のベース状態におけるパイプ部材の寸法を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第２の実施形態の当初状態と改善状態とにおける各位置の寸法を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、第２の実施形態の各状態における中立面の周長と変化率とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
［第１の実施形態］  
図１Ａと図１Ｂと図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄとを参照して第１の実施形態について説明する。なお一部の図面では、図示の明瞭化のために、一部の部材の図示を省略している。
【００１２】
図１Ａに示すような湾曲管部１０は、例えば、内視鏡の挿入部に配設されている。本実施形態の湾曲管部１０は、筒状の環状部材同士が回動可能に連結されることによって、構成されているのではない。図１Ａに示すように、本実施形態の湾曲管部１０には、切欠部１１を有するパイプ部材２０が用いられている。パイプ部材２０は、例えば、円筒形状を有している。切欠部１１は、湾曲管部１０（パイプ部材２０）が湾曲するために、配設されている。切欠部１１は、後述する形状記憶処理の前の状態において、予めパイプ部材２０に形成されている。
【００１３】
そして図１Ｂに示すように、本実施形態の湾曲管部１０は、ＮｉＴｉ合金によって形成される筒状のパイプ部材２０にワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形されることによって、構成される。ワイヤガイド部３０は、湾曲管部１０を湾曲操作する図示しない操作ワイヤをガイドする。言い換えると、ワイヤガイド部３０は、操作ワイヤを保持するワイヤ受けとして機能する。ワイヤガイド部３０は、パイプ部材２０の外周面２０ｂ側から内周面２０ａ側に向かって陥入している切曲げ状陥入部であり、パイプ部材２０の一部となっている。このようなワイヤガイド部３０は、例えばＵ字形状を有している。ワイヤガイド部３０は、パイプ部材２０の周方向において少なくとも１つ配設されていればよい。なお、湾曲管部１０が上下方向といった２方向に湾曲する場合、ワイヤガイド部３０は、通常２つ配設されている。湾曲管部１０が上下左右方向といった４方向に湾曲する場合、ワイヤガイド部３０は、通常４つ配設されている。この場合、ワイヤガイド部３０同士は、湾曲管部１０の周方向において互いに離れて配設されている。また湾曲管部１０の中心軸方向においても、ワイヤガイド部３０同士は、互いに離れて配設されている。
【００１４】
ワイヤガイド部３０の成形において、パイプ部材２０は、予め切欠部１１を有する状態で、図示しない金型によって挟み込まれ、金型によって拘束される。金型は、ワイヤガイド部３０を形成する例えば凸型のパンチとして機能する図示しない切曲げ形状転写部を有している。パイプ部材２０が金型に拘束された状態で、切曲げ形状がパイプ部材２０の外周面２０ｂ側から内周面２０ａ側に向かってパイプ部材２０に転写されつつ、パイプ部材２０が加熱及び冷却され、加熱・冷却工程中においてパイプ部材２０が形状記憶されることによって、ワイヤガイド部３０がパイプ部材２０に成形される。転写時において、円弧状のパイプ部材２０の周面の一部は、切曲げ形状転写部を押し付けられるために、パイプ部材２０の横断面において例えばＵ字状に変形する。この変形部分が、図１Ｂに示すような、２つの第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とを有するワイヤガイド部３０として機能する。
【００１５】
本実施形態では、図１Ｂに示すパイプ部材２０の横断面において、第１の曲げ部３１は、パイプ部材２０の径方向において、パイプ部材２０の中心部から外に向かって凸設されるものと称する。またパイプ部材２０の横断面において、第２の曲げ部３３は、パイプ部材２０の径方向において、外からパイプ部材２０の中心部に向かって凸設されるものと称する。第１の曲げ部３１の径と第２の曲げ部３３の径とは、パイプ部材２０の径よりも小さくなっている。パイプ部材２０の横断面において、パイプ部材２０の中心部からみて、第１の曲げ部３１は凸部として機能し、第２の曲げ部３３は凹部として機能する。パイプ部材２０の横断面且つ周方向において、第１の曲げ部３１、第２の曲げ部３３、第１の曲げ部３１がこの順に配設されている。つまり、第２の曲げ部３３は、第１の曲げ部３１に挟まれている。第２の曲げ部３３は一方の第１の曲げ部３１と連接している一端と、他方の第１の曲げ部３１と連接している他端とを有している。
【００１６】
次に、図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄとを参照して、形状記憶処理の設計要件について説明する。  
まず図１Ｂと図２Ｂとに示すように、形状記憶処理前を示すベース状態における円筒状のパイプ部材２０の寸法を、例えば、以下のように予め規定する。  
内径Ｄ＝２．４５１ｍｍ  
肉厚Ｔ＝０．１１４ｍｍ  
この場合、内周面２０ａの半径ＩＲと外周面２０ｂの半径ＯＲとは、内径Ｄと肉厚Ｔとを基に以下のように算出される。  
ＩＲ＝Ｄ／２＝２．４５１／２＝１．２２６ｍｍ  
ＯＲ＝ＩＲ＋Ｔ＝１．２２６＋０．１１４＝１．３４０ｍｍ  
ここで、パイプ部材２０の横断面において、パイプ部材２０の厚み方向におけるパイプ部材２０の内周面２０ａと外周面２０ｂとの間の中間の平面を中立面２０ｃと定義する。なお中立面２０ｃは、パイプ部材２０の厚み方向においてパイプ部材２０の内周面２０ａと外周面２０ｂとの間に位置するものであればよい。
この場合、中立面２０ｃの半径ＭＲは、半径ＩＲと半径ＯＲとの平均であるため、  
ＭＲ＝（ＩＲ＋ＯＲ）／２  となり、  
＝（１．２２６＋１．３４０）／２＝１．２８３ｍｍ  となる。
【００１７】
次に、図２Ａと図２Ｂと図２Ｃとを参照して、当初の形状記憶処理の設計要件について説明する。  
ここでは、形状記憶処理によって、ベース状態のパイプ部材２０に対して成形が実施され、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とを有するワイヤガイド部３０が成形される。
【００１８】
第１の曲げ部３１における内周面２０ａの半径ＩＲ１の設定結果は、以下の通りになる。  
ＩＲ１＝０．２５４ｍｍ  
この場合、半径ＩＲ１と肉厚Ｔとを基に、第１の曲げ部３１における外周面２０ｂの半径ＯＲ１は、以下のように算出される。  
ＯＲ１＝ＩＲ１＋Ｔ＝０．２５４＋０．１１４＝０.３６８ｍｍ  
この場合、第１の曲げ部３１における中立面２０ｃの半径ＭＲ１は、半径ＩＲ１と半径ＯＲ１との平均であるため、  
ＭＲ１＝（ＩＲ１＋ＯＲ１）／２  となり、  
＝（０．２５４＋０．３６８）／２＝０．３１１ｍｍ  となる。
【００１９】
また第２の曲げ部３３における外周面２０ｂの半径ＯＲ２の設定結果は、以下の通りになる。  
ＯＲ２＝０．３８１ｍｍ  
ＯＲ２は、第１の曲げ部３１とは異なり、パイプ部材２０の外周側を示す。  
この場合、半径ＯＲ２と肉厚Ｔとを基に、第２の曲げ部３３における内周面２０ａの半径ＩＲ２は、以下のように算出される。  
ＩＲ２＝ＯＲ２＋Ｔ＝０．３８１＋０．１１４＝０.４９５ｍｍ    となる。  
ＩＲ２は、第１の曲げ部３１とは異なり、パイプ部材２０の内周側を示す。  
この場合、第２の曲げ部３３における中立面２０ｃの半径ＭＲ２は、半径ＯＲ２と半径ＩＲ２との平均であるため、  
ＭＲ２＝（ＯＲ２＋ＩＲ２）／２  となり、  
＝（０．３８１＋０．４９５）／２＝０．４３８ｍｍ  となる。
【００２０】
前記長さと厚みとを有し、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とを有するワイヤガイド部３０が成形され、形状記憶処理後のパイプ部材２０の状態を、当初状態と称する。
【００２１】
この当初状態では、歪が大きくなってしまい、詳細には歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えてしまい、ワイヤガイド部３０は割れてしまった。これは、ワイヤガイド部３０が成形される際に、それぞれの曲げ部の外側が伸び、それぞれの曲げ部の内側が縮むことを考慮したとしても、例えば、中立面２０ｃの周長が伸びてしまったことが一因として考えられる。
【００２２】
そこで図２Ｄに示すように、ベース状態と当初状態とにおける中立面２０ｃの周長の長さを対比してみることとする。ここでは、周長の一例として、１/４円の周長を基に対比を行う。さらに、成形されずにベース状態の形状を維持する円弧状部における中立面２０ｃの周長ＣＬと、第１の曲げ部３１における中立面２０ｃの周長ＣＬ１と、第２の曲げ部３３における中立面２０ｃの周長ＣＬ２との合計である合計値ＣＴを対比する。  
つまり、ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２  となる。
【００２３】
ベース状態では、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とが形成されないため、  
ＣＬ１＝ＣＬ２＝０となる。  
このためベース状態では、  ＣＴ＝ＣＬ  となる。
【００２４】
そしてベース状態では、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とが形成されないため、ＣＬは１/４円弧状となり、理論上は以下のような周長となる。  
ＣＬ＝２．０１５ｍｍ  
なお前記したように、ＣＬ１＝ＣＬ２＝０であるため、
ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２＝ＣＬ＝２．０１５ｍｍとなる。
【００２５】
前記に対して当初状態では、ＣＬ＝１．２１３ｍｍ、ＣＬ１＝０．４６２ｍｍ、ＣＬ２＝０．３７７ｍｍが理論上の周長となる。
このため、ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２  
＝１．２１３＋０．４６２＋０．３７７  
＝２．０５３ｍｍ  となる。
【００２６】
合計値ＣＴにおいて、ベース状態に対する当初状態の変化率は、以下のように算出される。  
変化率  ＝  当初状態の合計値ＣＴ  ／  ベース状態の合計値ＣＴ
＝  ２．０５３  ／  ２．０１５
＝  １０１．８９％
つまり、当初状態の中立面２０ｃの周長がベース状態の中立面２０ｃの周長に対して１．８９％伸びることによって、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超え易くなり、ワイヤガイド部３０は割れてしまう可能性が高い。
【００２７】
そこで図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄとを参照して、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることが防止され、ワイヤガイド部３０の割れが防止されるように、前記を改善した形状記憶処理の設計要件について説明する。  
ここでは、第１の曲げ部３１における内周面２０ａの半径ＩＲ１を以下のように改善する。このパイプ部材２０の状態を、改善状態と称する。なお本実施形態では、第１の曲げ部３１は当初状態と改善状態とでは異なる寸法となっているが、第２の曲げ部３３は当初状態と改善状態とで同じ寸法となっている。このため、第２の曲げ部３３の深さ寸法は、改善状態であっても当初状態であっても同一となっている。また第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３の連接箇所において、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とは、Ｓ字状を形成するように、曲線状に連接している。よって、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３との間には、直線部分は存在していない。
【００２８】
ＩＲ１＝０．３８１ｍｍ  
前記のために、ＯＲ１とＭＲ１とＩＲ２とＭＲ２とが以下のように算出される。  
ＯＲ１＝ＩＲ１＋Ｔ＝０．３８１＋０．１１４＝０.４９５ｍｍ  
ＭＲ１＝（ＩＲ１＋ＯＲ１）／２＝（０．３８１＋０.４９５）／２＝０.４３８ｍｍ  
第２の曲げ部３３は当初状態と同一であるため、前記同様下記のようになっている。  
ＯＲ２＝０．３８１ｍｍ  
ＩＲ２＝ＯＲ２＋Ｔ＝０．３８１＋０．１１４＝０.４９５ｍｍ  
ＭＲ２＝（ＯＲ２＋ＩＲ２）／２＝（０．３８１＋０.４９５）／２＝０.４３８ｍｍ。
【００２９】
また改善状態では、ＣＬ＝１．０５０ｍｍ、ＣＬ１＝０．６４４ｍｍ、ＣＬ２＝０．３１５ｍｍが理論上の周長となる。
このため、ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２
＝１．０５０＋０．６４４＋０．３１５
＝２．００９ｍｍ  となる。
【００３０】
合計値ＣＴにおいて、ベース状態に対する改善状態の変化率は、以下のように算出される。  
変化率  ＝  改善状態の合計値ＣＴ  ／  ベース状態の合計値ＣＴ
＝  ２．００９  ／  ２．０１５
＝  ９９．７３％  
つまり、改善状態の中立面２０ｃの周長は、ベース状態の中立面２０ｃの周長に対して０．２７％縮む。これによって、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることを抑制し、ワイヤガイド部３０の割れが防止される。
【００３１】
このようにパイプ部材２０の中立面２０ｃにおいて、形状記憶処理後の中立面２０ｃの横断面における周長（以下、周長Ａと称する）が形状記憶処理前の中立面２０ｃの横断面における周長（以下、周長Ｂと称する）に対して略変化しないように、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。形状記憶処理後の中立面２０ｃの横断面における周長は、例えば改善状態を示す。形状記憶処理前の中立面２０ｃの横断面における周長は、例えばベース状態を示す。また本実施形態では、詳細には周長Ａが周長Ｂに対して微小に縮むように、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。本実施形態では、これにより、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることを抑制し、ワイヤガイド部３０の割れが防止される。
【００３２】
このように、本実施形態では、ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材２０に、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される際に、改善状態に示すように、円弧状部における中立面２０ｃの周長ＣＬを１．０５０ｍｍと規定し、第１の曲げ部３１における中立面２０ｃの周長ＣＬ１を０．６４４ｍｍと規定し、第２の曲げ部３３における中立面２０ｃの周長ＣＬ２を０．３１５ｍｍと規定するように、ワイヤガイド部３０の設計要件が明確となっている。これにより本実施形態では、周長Ａを周長Ｂに対して微小に縮ませることができ、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることを抑制でき、ワイヤガイド部３０の割れを防止できる。よって本実施形態では、超弾性のパイプ部材２０が湾曲管部１０として用いられる場合において、前記した設計要件の形状記憶処理によって、ワイヤガイド部３０の破損を防止できる。
【００３３】
また本実施形態では、前記した設計要件の形状記憶処理によって、湾曲管部１０の品質を安定でき、製造における無駄を省くことができる。なお本実施形態では、変化率９９．７３％であるが、変化率１００％付近であれば微小に異なっていてもよい。
【００３４】
また本実施形態では、改善状態の第１の曲げ部３１のみ当初状態に対して変形させている。このため本実施形態では、湾曲管部１０の内面における第１の曲げ部３１周辺のデッドスペースを改善できる。また本実施形態では、第２の曲げ部３３は当初状態と改善状態とで同じ寸法となっている。このため、操作ワイヤが配設されるワイヤガイド部３０の第２の曲げ部３３を従来通りに容易に設計できる。
【００３５】
［第２の実施形態］  
本実施形態における、図３Ａと図３Ｂと図３Ｃと図３Ｄとを参照して、形状記憶処理の設計要件について説明する。  
まず図３Ａと図３Ｂとに示すように、形状記憶処理前を示すベース状態における円筒状のパイプ部材２０の寸法を、例えば、以下のように予め規定する。  
肉厚Ｄ＝３．０１ｍｍ  
肉厚Ｔ＝０．１３ｍｍ  
この場合、内周面２０ａの半径ＩＲと外周面２０ｂの半径ＯＲとは、内径Ｄと肉厚Ｔとを基に以下のように算出される。  
ＩＲ＝Ｄ／２  ＝３．０１／２＝１．５０５ｍｍ  
ＯＲ＝ＩＲ＋Ｔ＝１．５０５＋０．１３＝１．６３５ｍｍ  
この場合、中立面２０ｃの半径ＭＲは、半径ＩＲと半径ＯＲとの平均であるため、  
ＭＲ＝（ＩＲ＋ＯＲ）／２  となり、  
＝（１．５０５＋１．６３５）／２＝１．５７ｍｍ  となる。  
前記長さや厚みを有し、形状記憶処理前の円筒状のパイプ部材２０の状態を、ベース状態と称する。
【００３６】
次に、図３Ａと図３Ｂと図３Ｃとを参照して、当初の形状記憶処理の設計要件について説明する。  
ここでは、形状記憶処理によって、ベース状態のパイプ部材２０に対して成形が実施され、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とを有するワイヤガイド部３０が成形される。
【００３７】
第１の曲げ部３１における内周面２０ａの半径ＩＲ１の設定結果は、以下の通りになる。  
ＩＲ１＝０．２ｍｍ  
この場合、半径ＩＲ１と肉厚Ｔとを基に、第１の曲げ部３１における外周面２０ｂの半径ＯＲ１は、以下のように算出される。  
ＯＲ１＝ＩＲ１＋Ｔ＝０．２＋０．１３＝０.３３ｍｍ  
この場合、第１の曲げ部３１における中立面２０ｃの半径ＭＲ１は、半径ＩＲ１と半径ＯＲ１との平均であるため、  
ＭＲ１＝（ＩＲ１＋ＯＲ１）／２  となり、  
＝（０．２＋０．３３）／２＝０．２６５ｍｍ  となる。
【００３８】
また第２の曲げ部３３における外周面２０ｂの半径ＯＲ２の設定結果は、以下の通りになる。  
ＯＲ２＝０．２５ｍｍ  
ＯＲ２は、第１の曲げ部３１とは異なり、パイプ部材２０の外周側を示す。  
この場合、半径ＯＲ２と肉厚Ｔとを基に、第２の曲げ部３３における内周面２０ａの半径ＩＲ２は、以下のように算出される。  
ＩＲ２＝ＯＲ２＋Ｔ＝０．２５＋０．１３＝０．３８ｍｍ  
ＩＲ２は、第１の曲げ部３１とは異なり、パイプ部材２０の内周側を示す。  
この場合、第２の曲げ部３３における中立面２０ｃの半径ＭＲ２は、半径ＯＲ２と半径ＩＲ２との平均であるため、  
ＭＲ２＝（ＯＲ２＋ＩＲ２）／２  となり、  
＝（０．２５＋０．３８）／２＝０．３１５ｍｍ  となる。
【００３９】
また当初状態の第２の曲げ部３３では、中立面２０ｃの深さｄは、０．４２５ｍｍとなっている。
【００４０】
前記長さと厚みと深さとを有し、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とを有するワイヤガイド部３０が成形され、形状記憶処理後のパイプ部材２０の状態を、当初状態と称する。
【００４１】
この当初状態では、歪が大きくなってしまい、詳細には歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えてしまい、ワイヤガイド部３０は割れてしまった。これは、ワイヤガイド部３０が成形される際に、それぞれの曲げ部の外側が伸び、それぞれの曲げ部の内側が縮むことを考慮したとしても、例えば、中立面２０ｃの周長が伸びてしまったことが一因として考えられる。
【００４２】
そこで図３Ｄに示すように、ベース状態と当初状態とにおける中立面２０ｃの周長の長さを対比してみることとする。ここでは、周長の一例として、１/４円の周長を基に対比を行う。さらに、成形されずにベース状態の形状を維持する円弧状部における中立面２０ｃの周長ＣＬと、第１の曲げ部３１における中立面２０ｃの周長ＣＬ１と、第２の曲げ部３３における中立面２０ｃの周長ＣＬ２との合計である合計値ＣＴを対比する。
【００４３】
つまり、ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２  となる。
【００４４】
ベース状態では、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とが形成されないため、  
ＣＬ１＝ＣＬ２＝０となる。  
このためベース状態では、  ＣＴ＝ＣＬ  となる。
【００４５】
そしてベース状態では、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とが形成されないため、ＣＬは１/４円弧状となり、理論上は以下のような周長となる。  
ＣＬ＝２．４６６１５ｍｍ  
なお前記したように、ＣＬ１＝ＣＬ２＝０であるため、
ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２＝ＣＬ＝２．４６６１５ｍｍとなる。
【００４６】
前記に対して当初状態では、ＣＬ＝１．８２６０２ｍｍ、ＣＬ１＝０．４００１１５、ＣＬ２＝０．３４７１７５が理論上の周長となる。
このため、ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２
＝１．８２６０２＋０．４４０１１５＋０．３４７１７５
＝２．５７３３１ｍｍ  となる。
【００４７】
合計値ＣＴにおいて、ベース状態に対する当初状態の変化率は、以下のように算出される。  
変化率  ＝  当初状態の合計値ＣＴ  ／  ベース状態の合計値ＣＴ
＝  １０４．３５％
つまり、当初状態の中立面２０ｃがベース状態の中立面２０ｃに対して４．３５％伸びることによって、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超え易くなり、ワイヤガイド部３０は割れてしまう可能性が高い。
【００４８】
そこで図３Ａと図３Ｂと図３Ｃと図３Ｄとを参照して、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることが防止され、ワイヤガイド部３０の割れが防止されるように、前記を改善した形状記憶処理の設計要件について説明する。  
ここでは、第１の曲げ部３１における内周面２０ａの半径ＩＲ１と、第２の曲げ部３３における外周面２０ｂの半径ＯＲ２の大きさを以下のように改善する。このパイプ部材２０の状態を、改善状態と称する。本実施形態では、第１の曲げ部３１は当初状態と改善状態とでは異なる寸法となっており、第２の曲げ部３３も当初状態と改善状態とで異なる寸法となっている。このため改善状態の第２の曲げ部３３では、中立面２０ｃの深さＤは、０．４ｍｍとなっており、当初状態よりも浅くなっている。また第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３の連接箇所において、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３とは、Ｓ字状を形成するように、曲線状に連接している。よって、第１の曲げ部３１と第２の曲げ部３３との間には、直線部分は存在していない。
【００４９】
ＩＲ１＝０．４５ｍｍ  
ＯＲ２＝０．４５ｍｍ  
前記のために、ＯＲ１とＭＲ１とＩＲ２とＭＲ２とが以下のように算出される。
【００５０】
ＯＲ１＝ＩＲ１＋Ｔ＝０.４５＋０．１３＝０.５８ｍｍ  
ＭＲ１＝（ＩＲ１＋ＯＲ１）／２＝（０．４５＋０．５８）／２＝０.５１５ｍｍ  
ＩＲ２＝ＯＲ２＋Ｔ＝０.４５＋０．１３＝０.５８ｍｍ  
ＭＲ２＝（ＯＲ２＋ＩＲ２）／２＝（０．４５＋０．５８）／２＝０.５１５ｍｍ。
【００５１】
また改善状態では、ＣＬ＝１．４６００８ｍｍ、ＣＬ１＝０．６６９４２１、ＣＬ２＝０．３３９４０４が理論上の周長となる。
このため、ＣＴ＝ＣＬ＋ＣＬ１＋ＣＬ２
＝１．４６００８＋０．６６９４２１＋０．３３９４０４
＝２．４６８９１ｍｍとなる。
【００５２】
合計値ＣＴにおいて、ベース状態に対する改善状態の変化率は、以下のように算出される。  
変化率  ＝  改善状態の合計値ＣＴ  ／  ベース状態の合計値ＣＴ
＝  ２．４６８９１  ／  ２．４６６１５
＝  １００．１１％  
つまり、改善状態の中立面２０ｃの周長は、ベース状態の中立面２０ｃの周長に対して０．１１％伸びる。これによって、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることが抑制され、ワイヤガイド部３０の割れが防止される。
【００５３】
このようにパイプ部材２０の中立面２０ｃにおいて、形状記憶処理後の中立面２０ｃの横断面における周長（以下、周長Ａと称する）が形状記憶処理前の中立面２０ｃの横断面における周長（以下、周長Ｂと称する）に対して略変化しないように、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。本実施形態では、詳細には周長Ａが周長Ｂに対してほとんど伸びないように、詳細には極微小に伸びるように、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。この場合、本実施形態では、周長Ｂに対する周長Ａの変化率が略１００.１１％以下となるように、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される。これにより、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることが抑制され、ワイヤガイド部３０の割れが防止される。
【００５４】
このように、本実施形態では、ＮｉＴｉ合金によって形成されるパイプ部材２０に、ワイヤガイド部３０が形状記憶処理によって成形される際に、改善状態に示すように、円弧状部における中立面２０ｃの周長ＣＬを１．４６００８ｍｍと規定し、第１の曲げ部３１における中立面２０ｃの周長ＣＬ１を０．６６９４２１ｍｍと規定し、第２の曲げ部３３における中立面２０ｃの周長ＣＬ２を０．３３９４０４ｍｍと規定するように、ワイヤガイド部３０の設計要件が明確となっている。これにより本実施形態では、周長Ａを周長Ｂに対して極微小に伸ばすことができ、歪みの最大値が超弾性の限界である８％付近を超えることを抑制でき、ワイヤガイド部３０の割れを防止できる。よって本実施形態では、超弾性のパイプ部材２０が湾曲管部１０として用いられる場合において、前記した設計要件の形状記憶処理によって、ワイヤガイド部３０の破損を防止できる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…湾曲管部、２０…パイプ部材、２０ａ…内周面、２０ｂ…外周面、２０ｃ…中立面、３０…ワイヤガイド部、３１…第１の曲げ部、３３…第２の曲げ部。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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