(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾力性のある断面が略円形の線材を素材とする医療器具用のコイルにおいて、
線材の断面積を変化させず所定の断面形状に加圧成形され、前記断面の長手方向がコイルの中心線に対して第１の角度となるように巻き付けられた第１のコイル部分と、線材の断面積を変化させず前記第１のコイル部分と同じ所定の断面形状に加圧成形されて、前記断面の長手方向がコイルの中心線に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度となるように巻き付けられた第２のコイル部分とが、連続した一本の線材からなることを特徴とする医療器具用のコイル。
【請求項２】
弾力性のある断面が略円形の線材を用いた医療器具用のコイルの製造方法において、
前記線材の一部に対して、加圧成形手段により、その断面積を変化させず所定の断面形状に変化させる加圧成形加工を施す工程と、
前記加圧成形手段を前記線材の周りに相対的に回動させて、断面形状の長手方向の向きを変える回動工程と、
前記加圧成形加工を施す工程の後に続けて設けられていて、前記線材の加圧成形加工されない部分と、断面形状が加圧成形加工された部分とを連続したコイル状に巻き回す工程と、
を含むことを特徴とする医療器具用のコイルの製造方法。
【請求項３】
弾力性のある断面が略円形の線材を用いて医療器具用コイルを製造する製造装置において、
前記線材の所望の部分に対してその断面積を変化させず所定の断面形状に変化させる加圧成形を施す加圧成形手段と、
前記線材の加圧成形加工されない部分と、断面形状が加圧成形加工された部分とを連続したコイル状に巻き回す巻き付け手段と、
前記加圧成形手段を前記線材の周りに相対的に回動させて、断面形状の長手方向の向きを変える回動手段と、
を有することを特徴とする医療器具用のコイルの製造装置。」
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体内の管状器官内を治療及び検査するために使用される医療器具用のコイル、その製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、医療器具に使用されるコイルは、体内に挿入した際の安全性を確保するために耐食性に優れた金属が線材として用いられる。この線材を、円柱形状をした芯棒の外径にコイル状に所定のピッチで密に巻くことにより、径方向に弾性変形を可能としたチューブ形状のコイルを得ることができる。
【０００３】
このコイルは、人体の細く長い器官内に挿入されるため、細長い形状をしている。このような内視鏡用処置具又はガイドワイヤーとしてのコイルに求められる性能としては、複雑に屈曲した人体の器官の奥深くまで挿入し使用されるため、適切な剛性（硬度）と柔軟性が要求される。
【０００４】
例えば、コイルの操作側（挿入される反対側）は、コイル全体を内視鏡内又は器官内に押し込む時に、コイルの中心方向への力に対してコイルが湾曲しない程度の剛性が必要であり、コイルの先端側（挿入する側）は、複雑に湾曲した内視鏡又は器官に沿ってスムーズに挿入できるような柔軟性が必要になる。
【０００５】
次に従来技術について説明する。従来、一本のコイルに剛性と柔軟性を持たせるには、線材の径、線材の硬度又は巻き径の違う複数のコイルを用意し、それぞれ任意の長さに切断し、ロー付けや溶接等で、径や剛性の違うコイル同士を接合していた。
【０００６】
また、特公平６−７５５９９号公報に開示されている方法では、図７に示すように素材である異径線材１００は、耐蝕性と弾力性を備える金属からなり、加工後にコイルの基部側（操作側）となる部分１００ａはより太く、また先端側となる部分１００ｂはより細くなるようにその線径が設定される。
【０００７】
このような異径線在１００を製造する方法としては、基部側となる部分１００ａを除いて先端側となる部分１００ｂにダイスを通して絞り加工を施してもよいし、基部側となる部分１００ａを除いて先端側となる部分１００ｂに伸延加工を施してもよい。
【０００８】
前記各部分１００ａ、１００ｂの境目には段落を生じないように緩やかなテーバーををもって連ねるための適宜の加工を施している。
【０００９】
前記異径線材１００を所望の製品外径が得られるような任意の太さの芯金に密に巻回させることによって製品ができ上がる。
【００１０】
図８に示すように、製品としての異径線材１００の内径をその全長に亘って一様に保ちたい場合には、一様な太さの芯金１０１に異径線材１００をそのまま巻きつければよい。
【００１１】
上述した従来技術によると、このような異径線材１００によって作られたコイルは、主として屈撓性のみが求められる先端側の部分１００ｂには充分な柔軟性をもたせることが可能になる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特公平６−７５５９９号公報に開示されている方法では、先ずコイルを巻く前の線材には、ダイス加工や伸延加工を施し、線材の外径の縮小加工を行う必要がある。
【００１３】
そのため線材を必要な長さだけ切断しなければならない。通常線材は円筒状のボビン等に巻かれた状態で購入し、その線材の長さは数十メートルから数百メートルに及ぶ。コイルを巻く際には、コイル巻き装置へこのボビン等を装着し、線材を連続的に供給しながら巻き回してコイルを形成していく。
【００１４】
従って、このような従来技術では、コイルの連続成形が困難であり、その線材をコイル巻き装置へ供給する必要があり、生産性が悪い。また、線材からコイルを形成する際、線径の縮小加工を施す必要がある。
【００１５】
一般的に断面積が変化する縮小加工及び医療器具用のコイルの様にある程度硬度が必要な形状を必要とする場合には、冷間引き抜き若しくは冷間圧延を行うが、しかしこのような加工方法では、断面積を縮小させることもあり、中心線方向に数百ｋｇｆから数ｔｏｎｆの引き抜き力、圧延力が必要になり、その機械構成は大きな剛性を必要とするため、かなり大規模となる。当然、コイル巻きつけ装置と前記冷間引き抜き等の加工機とを並べると全体の装置規模が大きくなり、占有スペースが広くなってしまう。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、一本の線材を使用し、所望の長さで、かつ、適度な剛性と柔軟性を併有した医療器具用のコイルを提供すること、及びこのような医療器具用のコイルを効率よく、かつ、安価に製造できる製造方法、製造装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の記載の発明は、弾力性のある断面が略円形の線材を素材とする医療器具用のコイルにおいて、線材の断面積を変化させず所定の断面形状に加圧成形され、前記断面の長手方向がコイルの中心線に対して第１の角度となるように巻き付けられた第１のコイル部分と、線材の断面積を変化させず前記第１のコイル部分と同じ所定の断面形状に加圧成形されて、前記断面の長手方向がコイルの中心線に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度となるように巻き付けられた第２のコイル部分とが、連続した一本の線材からなることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明によれば、一本の線材からなり、中心線方向の位置の違いによって径方向の剛性又は弾性が異なる医療器具用として好適なコイルを提供できる。
【００１９】
請求項２記載の発明は 弾力性のある断面が略円形の線材を用いた医療器具用のコイルの製造方法において、前記線材の一部に対して、加圧成形手段により、その断面積を変化させず所定の断面形状に変化させる加圧成形加工を施す工程と、前記加圧成形手段を前記線材の周りに相対的に回動させて、断面形状の長手方向の向きを変える回動工程と、前記加圧成形加工を施す工程の後に続けて設けられていて、前記線材の加圧成形加工されない部分と、断面形状が加圧成形加工された部分とを連続したコイル状に巻き回す工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２０】
この発明によれば、弾力性のある断面が略円形の線材に対して、線材の断面積を変化させずに断面形状を変形させるので、加工されない部分と加工された部分とを巻き回してコイルを形成することで、コイルの中心線方向の位置の違いによって径方向の剛性又は弾性が異なるコイルを効率よく連続形成することが可能となる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、弾力性のある断面が略円形の線材を用いて医療器具用コイルを製造する製造装置において、前記線材の所望の部分に対してその断面積を変化させず所定の断面形状に変化させる加圧成形を施す加圧成形手段と、前記線材の加圧成形加工されない部分と、断面形状が加圧成形加工された部分とを連続したコイル状に巻き回す巻き付け手段と、前記加圧成形手段を前記線材の周りに相対的に回動させて、断面形状の長手方向の向きを変える回動手段と、を有することを特徴とするものである。
【００２２】
この発明によれば、コイルの中心線方向の位置の違いによって径方向の剛性又は弾性が種々に異なるコイルを簡略な構造で製造することができ、従来例の如く予め線材をカットして、所定の長さの部分について断面積を縮小加工する手段は不要となり、従って、断面積の縮小加工を行うために従来必要としていた冷間引き抜き若しくは冷間圧延といった大規模な装置を用いないで済み、低価格な医療器具用のコイルの製造装置を提供できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（構成）
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
本発明の実施の形態の医療器具用のコイルの製造装置を、図１及び図２を参照して説明する。図１は該製造装置の概略構成図、図２は該製造装置に用いられる一対の圧延ローラの断面図である。
【００２５】
この医療器具用のコイルの製造装置は、図１に示すように、医療器具用のコイル用の素材である耐食性に優れた金属線からなる素線１を外周に螺旋状に巻回したボビン２と、このボビン２から引き出される素線１を案内する滑車３と、素線１に対する成形加工を行う加圧成形加工手段である一対の圧延ローラ４ａ、４ｂと、素線１の巻き付け用の芯金５を把持し図示しない駆動手段により回転及び進退駆動される巻き付け手段であるチャック６と、成形された素線１ａの一端を係止するための固定ピン７とを有している。
【００２６】
更に詳述すると、前記素線１を巻いたボビン２が製造装置上に図示しない軸支手段により回転可能に支持され、素線１が任意の力で矢印Ａ方向に引かれると、前記ボビン２は一定トルクで矢印Ｂ方向に回転するようになっている。前記滑車３は、素線１に接するように配置され、矢印Ｃ方向に回転可能となっている。
【００２７】
前記一対の圧延ローラ４ａ、４ｂは、図２に示すように例えば対向面に各々略半楕円形状を呈する凹部４ｃ、４ｄをもつ断面形状に形成され、前記素線１を挟みこんでこの素線１の断面形状を変形するようになっている。
【００２８】
また、一対の圧延ローラ４ａ、４ｂは、素線１を矢印Ａ方向に送り出すように、それぞれ矢印Ｄ、Ｅ方向に回転駆動されるようになっている。
【００２９】
更に、前記一対の圧延ローラ４ａ、４ｂは、それぞれ素線１の進行方向に対して垂直な矢印Ｆ、Ｇ方向に進退移動可能に構成されている。
【００３０】
また、前記一対の圧延ローラ４ａ、４ｂは、図示しない回動手段により素線１の進行方向に対して垂直な平面内でこの素線１を中心として矢印Ｈ方向に回動可能となっている。
【００３１】
前記一対の圧延ローラ４ａ、４ｂに対し素線１の送り方向下流側には、円柱形状の芯金５がチャック６に把持された状態で、芯金５の軸線が素線１の送り方向と任意の角度を有するように配置されている。
【００３２】
前記芯金５は、その軸線の回り（矢印Ｉ方向）に回転可能であるとともに、成形された素線１ａを芯金５に巻き付けるピッチに合わせて、軸線方向（矢印Ｊ方向）に移動可能となっている。
【００３３】
更に、前記チャック６の端部には、成形加工された素線１ａの一端を固着するための固定ピン７が前記芯金５と同方向の配置で設けられている。
【００３４】
（作用）
次に、図１、図２及び図３乃至図６を参照して上述した構成からなる本実施の形態の医療器具用のコイルの製造装置によるコイルの製造方法について説明する。
【００３５】
まず、ボビン２から引き出した素線１を滑車３に接触させ、圧延ローラ４ａ、４ｂ間を通過させて、その一端を固定ピン７に結び付けて係止する。
【００３６】
このとき、前記圧延ローラ４ａ、４ｂは、各々Ｆ、Ｇ方向に退避され、素線１から離れた状態になっている。
【００３７】
また、前記チャック６は、芯金５を把持したまま、Ｉ方向に回転駆動される。チャック６がＩ方向に回転すると、前記芯金５の外周に素線１が巻き付ついて行く。
【００３８】
この時に前記ボビン２より素線１が順次引き出されるが、ボビン２は素線１を介して作用するトルクが一定値に達するまで矢印Ｂ方向に回転しないように設定されており、これにより素線１は一定の張力を保ちながら芯金５に巻き付く。
【００３９】
そして、チャック６が矢印Ｉ方向に回転駆動されながらコイルのピッチに従ってＪ方向に移動し、この結果芯金５の外周には所望のコイルが形成される。
【００４０】
前記素線１の断面の形状を変形する際は、図２に示すような断面形状を持つ一対の圧延ローラ４ａ、４ｂの対向面がそれぞれ素線１の外周を圧接する矢印Ｆ、Ｇ方向にこれら一対の圧延ローラ４ａ、４ｂを移動させ、一対の圧延ローラ４ａ、４ｂにより前記素線１を加圧成形する。
【００４１】
これにより前記素線１は、断面積が変わらないまま形状が変形した素線１ａに成形される。また、前記圧延ローラ４ａ、４ｂは、それぞれ矢印Ｄ、Ｅ方向に回転が可能になっているので、連続して素線１に対する加圧成形が可能である。
【００４２】
この状態でコイルを形成すると、図３に断面で示すようなコイル８が形成される。
【００４３】
図３に示すコイル８は、素線１の元の形状のままの円形断面を有する部分８ａと、成形され楕円形状を呈する断面を有する部分８ｂとからなり、このコイル８の中心線に垂直な方向の、部分８ａと部分８ｂの断面寸法を比較すると、部分８ａの素線１の断面寸法Ｘ１よりも部分８ｂの素線１の断面寸法Ｘ２の方が大きい（Ｘ１＜Ｘ２）。
【００４４】
このため、前記コイル８に中心線に対して直角方向から力を加えると、前記部分８ｂの方が部分８ａよりも剛性が高い（変形が少ない）。即ち、剛性が高い部分８ｂと柔軟な部分８ａとの２種類の硬さの異なる領域を併有した１本のコイルを得ることができる。
【００４５】
また、一対の圧延ローラ４ａ、４ｂは、素線１に対して垂直な平面内でＨ方向に回動が可能に構成されているので、成形された素線１の断面の方向（長手方向）を前記芯金５に対し任意の角度をもって巻き付けることができる。前記芯金５に対する角度は形成されたコイル８の長手方向の中心線に対する角度でもある。
【００４６】
図４は、成形された素線１の部分９ｂの断面長手方向を、コイル９の中心線に対して直角方向になるように巻き付けた例である。
【００４７】
図５は図４の場合とは反対に、成形された素線１の部分１０ｂの断面長手方向をコイル１０の中心線に対して平行方向となるように巻き付けた例である。
【００４８】
図４に示すコイル９は、このコイル９の中心線に垂直な方向の
素線１の元の形状のままの円形断面を有する部分９ａと、成形され楕円形状を呈する断面を有するの部分９ｂとからなり、このコイル９の中心線に垂直な方向の部分９ａ、部分９ｂの断面寸法を比較すると、部分９ａの素線１の断面寸法Ｘ１よりも部分９ｂの素線１の断面寸法Ｘ３の方が大きい（Ｘ１＜Ｘ３）。従って、図３に示す場合と同様、部分９ｂの方が剛性が高い。
【００４９】
逆に、図５に示すコイル１０は、コイル１０の中心線に垂直な方向の部分１０ａ、部分１０ｂの断面寸法を比較すると、部分１０ａの素線１の断面寸法Ｘ１よりも部分１０ｂの素線１の断面寸法Ｘ４の方が小さい（Ｘ１＞Ｘ４）。従って、、部分１０ｂよりも部分１０ａの方が剛性が高い。
【００５０】
図６は成形された素線１を前記芯金５に巻き付ける際の角度を２回に亙って変化させて得たコイル１１を示すものである。即ち、図３、図４、図５に示す例を組み合わせたものである。
【００５１】
図３乃至図５に示す例に関する上述した説明から明らかなように、図６に示すコイル１１の例では、成形された素線断面の長手方向がこのコイル１１の中心線に対して直角である部分１１ｃが剛性が最も高くなり、部分１１ｂがこれに次ぎ、素線断面の長手方向がコイル１１の中心線に対して平行である部分１１ａの剛性が最も低くなる。
【００５２】
尚、上述した各例では、素線１の成形後の断面形状を楕円形状としているが、断面積を変えない範囲であれば楕円形状とは異なる形状（例えば各角部が弧状を呈する略正方形状）に加工された素線でも良いことは言うまでもない。
【００５３】
（効果）
本実施の形態によれば、１本の素線１の中で任意の位置に必要な径方向の剛性をもたせることができ、医療器具用として好適なコイルを得ることができる。また、一本の素線１を基に長さ方向の任意の位置で径方向の剛性が異なる医療器具用のコイルを連続して効率よく製造することが可能な医療器具用のコイルの製造方法を提供でき、更に、一本の素線１の任意の位置で剛性を変化させるために必要な断面加工は断面積の縮小を伴わないので加圧成形装置が大がかりにならず、設備コストの低廉化を図れる製造装置を提供できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、中心線方向、即ち、長さ方向の任意の位置で径方向の剛性が異なり医療器具用として好適なコイルを提供することができる。
【００５５】
一本の素線を基に長さ方向の任意の位置で径方向の剛性が異なる医療器具用のコイルを連続して効率よく製造することが可能な医療器具用のコイル製造方法を提供できる。
【００５６】
また、剛性を変化させるために必要な断面加工は断面積の縮小を伴わないので加圧成形装置が大がかりにならず、設備コストの低廉化を図れる医療器具用のコイル製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の医療器具用のコイルの製造装置の概略構成図である。
【図２】本実施の形態における一対の圧延ローラの部分断面図である。
【図３】本実施の形態の製造方法により形成されたコイルの部分断面図である。
【図４】本実施の形態の製造方法により形成されたコイルの他例の部分断面図である。
【図５】本実施の形態の製造方法により形成されたコイルの更に他例の部分断面図である。
【図６】本実施の形態の製造方法により形成されたコイルのさらに別の例の部分断面図である。
【図７】従来の医療器具用のコイルの線材を示す部分省略図である。
【図８】従来の長さ方向の位置によって径の異なる医療器具用のコイルを示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  素線
１ａ  素線
２  ボビン
３  滑車
４ａ  圧延ローラ
４ｂ  圧延ローラ
５  芯金
６  チャック
７  固定ピン
８  コイル
８ａ  部分
８ｂ  部分
９  コイル
９ａ  部分
９ｂ  部分
１０  コイル
１０ａ  部分
１０ｂ  部分
１１  コイル
１１ａ  部分
１１ｂ  部分
１１ｃ  部分
【図１】
0003965022.tif 000002
【図２】
0003965022.tif 000003
【図３】
0003965022.tif 000004
【図４】
0003965022.tif 000005
【図５】
0003965022.tif 000006
【図６】
0003965022.tif 000007
【図７】
0003965022.tif 000008
【図８】
0003965022.tif 000009