(57)【要約】【課題】可撓性チューブの側面に穿孔する時、穿設された孔の形状および寸法の精度を高めることが可能であり、且つ穿設された孔の周縁にバリを生じさせることがない品質に優れた孔を穿設することが可能な穿孔加工方法を提供する。超音波を用いて、可撓性チューブの側面に穿孔するに使用する刃の磨耗耐久性を高め、可撓性チューブへの穿孔の加工作業性および加工経済性を高めることを可能とする穿孔装置を提供する。【解決手段】内半径ｒ１、外半径ｒ２の可撓性管の中心線に平行で、中心線からの距離がｒ１からｒ２の位置範囲について、超音波発振機に接続された刃を移動させて、可撓性管の外側面の一部を切除して穿孔する可撓性管の穿孔方法である。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内半径ｒ１、外半径ｒ２の可撓性管の中心線に平行で、中心線からの距離がｒ１からｒ２の位置範囲について、超音波発振機に接続された刃を移動させて、可撓性管の外側面の一部を切除して穿孔する可撓性管の穿孔方法。
【請求項２】
台形柱の一端を平面で切除して刃先を形成し、刃先の直線が台形柱の側線に対し９０°でない角度αをなし傾斜してなる刃を超音波発振機に接続した可撓性管の穿孔加工装置。
【請求項３】
角度αが６０°から８５°である請求項２に記載の可撓性管の穿孔加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は可撓性管の穿孔方法に関し、また、可撓性管の穿孔加工装置に関する。可撓性管として、例えば医療用具カテーテルに使用される樹脂製またはゴム製の可撓性管（チューブ）を挙げることができる。
【０００２】
【従来の技術】
横孔付き医療用具カテーテルは、患者の体腔内から血液、胆汁等の体液を体外へ排出するために使用されていた。横穴付きカテーテルは、図７で示すように、筒形のカテーテルハブ１と、このカテーテルハブ１の先端部に嵌合接続する樹脂製の可撓性チューブ２と、前記カテーテルハブ１の内部に嵌入されて、該カテーテルハブ１とチューブ２との嵌合接続を液密状態で維持するための金属製のカシメキャップ３とからなっている。そして上記チューブ２の先端部側面には、体液を吸入するための孔４が設けられている。
【０００３】
樹脂製の可撓性チューブ２の側面に孔４を穿つための従来の穿孔方法は、特開平７―２１３６１６号公報に開示されている。この従来技術は、図８で示しているように穿孔すべき樹脂製のチューブ２を、一部が平坦である受け面５を形成してなる円柱形の芯金６に挿通保持し、その後に、上記刃受け面５の真上に位置する超音波発生治具８に接続された環状刃７を降下し、環状刃７をチューブ２の側面に押し付け、さらにはチューブ２の内面を、芯金６の受け面５に押し当てながらチューブ２を超音波で加熱溶融しながら、そのチューブ２に穿孔を行っている（図９参照）。なお、環状刃７は、チューブ２の中心線近くに向かって降下し、芯金６の受け面５に垂直に当接する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の穿孔方法で使用する環状刃７は、その刃先周囲が超音波発生治具８の降下軸Ｙに対して直角となる水平面上に位置するように形成されていることから、その刃先とチューブ２との初期当接形態は線接触となる。そのために、その刃先とチューブ２との当接初期においては、チューブ２に対する超音波の作用力が大きすぎて、芯金なしではチューブ２は変形してしまう。
【０００５】
また芯金６に挿通保持させたチューブ２の大部分の内面は芯金６に密着しているが、チューブ２の一部分は芯金６の平面状の受け面５との間で隙間９が生じている。さらには芯金６の円形周面と受け面５との境で段差があることから、環状刃７によるチューブ２への当接作用時（穿孔作用時）に、そのチューブ２は図９で示すように環状刃７の押圧による可撓変形を生じる。これが原因となって、多数本のチューブ毎に穿孔された各孔の周辺形状にバラツキが生じてしまい、このためにその孔を通しての体液流量の均一性が悪化するという問題がある。
【０００６】
また、従来技術の穿孔方法では、穿孔されるチューブ２を、環状刃７の周縁と芯金６の受け面５とで挟圧して穿孔するので、その環状刃７の全周縁と芯金６の受け面５とが同時かつ精度良く接触しないと、穿設された後の孔４の周縁にバリや切り残しが生じ易い。このバリや切り残しは、そのチューブ２の使用時に皮膚や血管を傷つける原因となるので、このバリや切り残しなどを生じない穿孔加工が要求されている。
【０００７】
さらに、従来技術の穿孔方法で使用される環状刃７の刃先は、穿孔終了時に、芯金６の受け面５と当接するので、その刃先の磨耗（摩滅）が激しく、環状刃７を頻繁に交換しなければならず、経済性や生産性の点でも問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に着目してなされたものであり、可撓性チューブの側面に穿孔する時、穿設された孔の形状および寸法の精度を高めることが可能であり、且つ穿設された孔の周縁にバリを生じさせることがない品質に優れた孔を穿設することができる穿孔加工方法の提供を第１の目的とする。
【０００９】
また本発明では、超音波を用いて、可撓性チューブの側面に穿孔するに使用する刃の磨耗耐久性を高めることができるようにして、可撓性チューブへの穿孔の加工作業性および加工経済性を高めることを可能とする穿孔装置の提供を第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的は、請求項１に記載の本発明に係る可撓性管の穿孔方法、すなわち、内半径ｒ１、外半径ｒ２の可撓性管の中心線に平行で、中心線からの距離がｒ１からｒ２の位置範囲について、超音波発振機に接続された刃を移動させて、可撓性管の外側面の一部を切除して穿孔する可撓性管の穿孔方法によって達成される。
【００１１】
上記第２の目的は、請求項２に記載の本発明に係る可撓性管の穿孔加工装置、すなわち、台形柱の一端を平面で切除して刃先を形成し、刃先の直線が台形柱の側線に対し９０°でない角度αをなし傾斜してなる刃を超音波発振機に接続した可撓性管の穿孔加工装置により達成される。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、可撓弾性のチューブの側面に穿設される孔の形状および開口面積を均一化して穿孔寸法精度を高めることができるので、それらの孔を通過する液体の流量を一定とすることができる。また本発明によれば、孔開口縁がバリなどを生じない滑らかな切り口に仕上げられるので、このチューブを皮膚および血管内に挿し込み、または引き抜くときにその皮膚および血管を損傷する恐れがない。さらに本発明によれば、穿孔作業時のカッターの刃先が当接されるカッター受け具がないので、そのカッターのシャープな切れ味が長期に亘って維持され、穿孔作業性および穿孔経済性が高められる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図１ないし図６に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のチューブ穿孔作業時の説明図であり、図２は本発明により穿孔されたチューブの要部斜視図であり、図３はその平面図であり、図４は本発明によるカッターの正面図であり、図５はそのカッターの側面図であり、図６はそのカッターの平面図である。
【００１４】
図１ないし図３において、１１は、例えばビニール、ポリエチレン等の樹脂またはゴムなどで形成された可撓性チューブであって、この可撓性チューブ１１は、カテーテル等として使用される例えば直径が数ミリの細管である。
【００１５】
１２は、穿孔すべき可撓性チューブ１１を変形しないようにして定位置で保持するチューブ支持体であって、このチューブ支持体１２には、可撓性チューブ１１の外側面をガタ少なく嵌合することができ、しかも嵌合した可撓性チューブ１１の外周面一部を露出させるようにして保持する側面円弧状のチューブ保持溝１３が形成されている。
【００１６】
このチューブ保持溝１３の深さＨは、可撓性チューブ１１外面の半径寸法よりも大きく設定することで、そのチューブ保持溝１３内に挿通した可撓性チューブ１１が、チューブ保持溝１３内から離脱されることなく保持できる。またこのチューブ保持溝１３の深さが大きくなり過ぎると、可撓性チューブ１１の露出面が少なくなり、可撓性チューブ１１への穿孔ができなくなるので、そのチューブ保持溝１３の深さＨは、図１で示しているように可撓性チューブ１１の外径寸法の約３／４程度であることが望ましい。
【００１７】
チューブ保持溝１３の軸線方向と平行する開口部１４を挟んで対設される双方の開口形成面１５は、それら開口形成面１５を結ぶ面が面一となるように形成されたカッターガイド面１５として使用される。
【００１８】
１６は、上記カッターガイド面１５に沿って往復動する超音波カッターであり、この超音波カッター１６は、図４ないし図６で示す形状を特徴としている。つまりこの超音波カッター１６は、刃表面１７と、この刃表面１７と平行であり、かつ刃表面１７の幅よりも狭い幅に形成されている刃裏面１８と、刃表面１７の両側縁と刃裏面１８の両側縁とを結ぶ両側の側面１９有して、断面が台形を呈する刃胴部２０が形成されている。
【００１９】
台形断面において刃表面１７と側面１９とのなす角度は１７°から４５°であるのが好ましい。４５°を超えると、可撓性チューブに形成する孔の縁の角度が大きくなり、皮膚や血管に刺し込んだり引き抜く際に皮膚や血管を損傷するおそれがあり、患者の痛みを伴う。一方、１７°未満とすると、超音波カッターが鋭角となりすぎ、破損しやすくなる。
【００２０】
さらにその刃胴部２０の下端部は、刃表面１７側より刃裏面１８に向かって傾斜する刃面２１が形成されており、さらにこの刃面２１を設けることにより形成される刃２２は、刃胴部２０の軸芯Ｙと直交する直交軸Ｘに対して角度αで傾斜する傾斜刃に形成されている。さらに刃２２の両端から刃表面１７の側面に向かって傾斜するそれぞれの側刃２３が形成されている。
【００２１】
以上が、チューブ支持体１２および超音波カッター１６の構成説明であるが、次にそのチューブ支持体１２および超音波カッター１６を使用しての可撓性チューブの穿孔作用について説明する。
【００２２】
初めに、穿孔すべき可撓性チューブ１１を、チューブ支持体１２に設けられているチューブ保持溝１３内に挿通保持させるが、使用するチューブ支持体１２の選択は、穿孔すべき可撓性チューブ１１の外径面を左程のガタを生じることなく挿通保持し得る内径のチューブ保持溝１３を有するチューブ支持体１２を選択使用することは当然のことである。
【００２３】
このようにして、チューブ支持体１２のチューブ保持溝１３内に挿通保持された可撓性チューブ１１は、その側面一部がチューブ保持溝１３外に露出され、かつ折り曲げ変形が生じないように保持される。
【００２４】
そこで、チューブ支持体１２の開口形成面１５に沿って移動される超音波カッター１６に、たとえば１秒間に２８０００回の超音波を作用させながら、この超音波カッター１６を、チューブ支持体１２の開口形成面１５に沿って、つまりチューブ支持体１２により保持されている可撓性チューブ１１の露出部と非露出部との境界線上に生じる可撓性チューブ１１の弦に沿って移動（進行）させることで、可撓性チューブ１１の露出部所望部分を図３で示されるように平面が台形状に切欠され、結果的に図２で示す如き孔２４が穿設されるものである。
【００２５】
チューブ支持体１２の開口形成面１５に沿って、たとえば図１では垂直に降下される超音波カッター１６の刃２２は、図４で示すように、降下方向の軸線Ｙに直交する軸線Ｘ（水平線）に対して、角度αで傾斜していることから、その超音波カッター１６が、水平に位置されている可撓性チューブ１１に対して垂直方向から降下されると、先ずはその刃２２の鋭角側尖端が、可撓性チューブ１１に対し点接触し、これより可撓性チューブ１１への切り込みが開始される。
【００２６】
続いて、その超音波カッター１６の降下が進むにつれて、刃２２の可撓性チューブ１１への切り込みが次第に深められ、刃２２および側刃２３と可撓性チューブ１１との切り込み接触部が漸次増大されることになる。このように、刃２２の可撓性チューブ１１に対する接触初期時においては、超音波カッター１６を介して可撓性チューブ１１に伝播される超音波伝播作用が少なく、このために穿孔しようとしている可撓性チューブ１１の変形を有効に抑止することができる。
【００２７】
その後、超音波カッター１６の降下（可撓性チューブへの切り込み）が進むにつれて、超音波カッター１６の刃２２および側刃２３と、可撓性チューブ１１との接触面が漸次増大してくるので、可撓性チューブ１１への超音波伝播作用も漸次増大し、これにより穿孔が効果的かつ円滑におこなわれる。
【００２８】
また、この発明の可撓性チューブ１１への穿孔方法は、穿孔すべき可撓性チューブ１１を、その一部がチューブ支持体１２から露出されるようにしてに保持させ、その露出部を弦方向に沿って削り落とすという穿設加工でおこなうものであるから、従来の穿孔加工時に用いていた芯金が不用となり、これにより穿設された孔の周縁にバリや切り残し部等が生じることがなく、穿孔形状および穿孔品質に優れた孔を穿設することができる。
【００２９】
この発明では、超音波カッター１６の刃２２が当接される芯金が省かれているので、その刃２２が芯金等の当接による損傷および磨耗を防ぐことができ、これにより刃２２の耐久性を著しく高めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る可撓性管の穿孔方法によれば、超音波カッターの刃を受ける芯金を用いることなく可撓性チューブの穿孔をおこなうことができるので、穿設された孔の周縁に、バリや切り残し部等を生じさせることがなく、形状および品質に優れた孔を可撓性チューブに穿設することができる。
【００３１】
したがって、本発明に係る可撓性管の穿孔方法を用いて、可撓性チューブに穿孔したカテーテルは、その孔を通じての体液の排出、あるいは薬液の注入等を定量かつ円滑におこなうことができる。またその穿孔したカテーテルの挿入、引き抜き時において皮膚や血管を損傷することが皆無となる。
【００３２】
また本発明の可撓性管の穿孔加工装置を用いることで超音波カッターの耐久性を高めることができ、これによって穿孔加工の作業性および経済性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなるチューブ穿孔加工時の実施例を示した説明図である。
【図２】本発明により穿孔されたチューブの要部斜視図である。
【図３】図２に示されているチューブの平面図である。
【図４】本発明よりなる超音波カッターの刃先部の正面図である。
【図５】本発明よりなる超音波カッターの刃先部の右側面図である。
【図６】本発明よりなる超音波カッターの平断面図である。
【図７】チューブ先端部に孔を穿設したカテーテルの断面図である。
【図８】従来のチューブ穿孔加工装置を示した説明図である。
【図９】従来のチューブ穿孔加工時の作用説明図である。
【符号の説明】
１１　可撓性チューブ
１２　チューブ支持体
１３　チューブ保持溝
１４　開口部
１５　開口形成面（カッターガイド面）
１６　超音波カッター
１７　刃表面
１８　刃裏面
１９　側面
２０　刃胴部
２１　刃面
２２　刃
２３　側刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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