JPH03143452A

JPH03143452A - チューブの賦形方法

Info

Publication number: JPH03143452A
Application number: JP1285280A
Authority: JP
Inventors: Akira Hosokawa; 細川　彰; Koji Kajita; 梶田　耕自; Hoko Noguchi; 野口　法康
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1991-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、複雑な形状のチューブを大量に安定して提供
することができる賦形方法に関する。

［従来の技術］従来、たとえば特開昭５９−７３９３７号公報に記載さ
れているように、形状記憶合金を用いてゴムホースを加
硫成形し、次いで冷却して、該形状記憶合金を直線形状
に戻してから該形状記憶合金を抜きとる曲管ゴムホース
の製造方法が知られている。

一方、医療用チューブ・カテーテル等に所望の形状を付
与する方法としては、予め所望の形状に加工したステン
レス等金属線を用いて該チューブ・カテーテルに該ステ
ンレス等金属線を挿入し、賦形温度にて加り熱処理後、
冷却し賦形する方法が一般的であった。

また、賦形の別法としては、所望の形状に加工した表面
の滑らかな型（金型、木型、プラスチラシ型からなる雌
型、雄型）に、ステンレス線等の芯線を挿入した該チュ
ーブ・カテーテルを巻きつけたり、または前記型に該チ
ューブ・カテーテルをそのまま挿入する方式の賦形方法
などが知られている。

さらに、別の方法としては、各種の表面の滑らかなピン
を植えた治具を用いて、適宜必要な位置で該チューブ・
カテーテルをピンにからませ、そのピンの側面曲率を利
用して、目的の形状に賦形する方法も行われていた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、これらの従来賦形技術は、いずれも正確さを欠
いたり、微妙な形状を形成することができないものであ
ったり、手間がかかりすぎたり、コストがかかりすぎる
などの欠点を有するものであった。

すなわち、前記ゴムホースの賦形方法では、大量本数賦
形すると、該形状記憶合金がへたりを生じ、正確な形状
に賦形しなくなる欠点があった。

この欠点は、該形状記憶合金自体が有するマイナスの性
質であって、この傾向は２方向形状記憶合金に顕著であ
り、高温側と低温側両方の形状を正確に設定できないこ
とから、−船内には、微妙な複雑な形状が要求される分
野には特に実用的でないとされていた。

また、所望の形状に予め賦形されたステンレス等金属線
を利用する賦形技術は、繰返し使用回数が極く少ない場
合には良好な形状が得られるが、使用回数を重ねるに従
って該ステンレス等金属線を該チューブ・カテーテルか
ら引き抜くとき該金属線の形状が崩れてきて、結果とし
て所望の形状が得られなくなる。また、−旦、かかる金
属線の形状が崩れると、微妙な修復には大変手間がかか
るものである。また、該金属線の材質を変形の少ない硬
質線にすると、前述の修復はなお一層困難になるという
欠点があった。

また、所望の形状に加工した金属型、木型あるいはプラ
スチック型を用いて賦形する方法は、金属線を用いて賦
形する場合に比較して、賦形型かいかにも大きくて嵩張
ったものであり、微妙で複雑な形状を形成させることは
できず、その製作費用も高価になるという欠点があった
。

さらに、各種のピンを植えた治具を用いて賦形する方法
は、作業者の熟練度に依存して形状が変化することが多
く、作業者を限定しなければならず、加えて、熟練作業
者にしても賦形には相当の時間と労力を要するという大
きな制約があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、大量
に賦形加工しても安定して正確な形状に賦形できる方法
を提供せんとするものである。

特に、医療用チューブ・カテーテルのように、精密で、
かつ微妙な複雑形状を要するものの賦形、特に先端等形
状賦形において、作業者の熟練度に関係なく、誰でも容
易に賦形作業ができ、賦形時間は迅速で、かつ繰返し使
用回数が少くとも５０〜１００回以上再現性よく使用で
きる賦形方法を提供せんとするものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、前記目的を達成するために次のような手段を
採用する。

すなわち、本発明のチューブの賦形方法は、熱賦形性チ
ューブの賦形温度にて予め記憶せしめた形状を発現する
形状記憶合金線（以下、単にＳＭＡ線という）を用いて
賦形する工程と、該Ｓ　Ｍ　Ａ線の少なくとも２点の相
対位置を拘束する工程を組合せて賦形加工した後、該賦
形温度よりも低い温度に冷却した後、該ＳＭ、Ａ線を引
抜くことを特徴とするものである。

（作用）本発明でいう熱賦形性チューブとは、天然ゴム、合成ゴ
ム、プラスチックなどからなる通常の中空管であって、
かつ変形し得るものをいい、長さ、太さ、肉厚などに制
約を受けないが、特に本発明は医療用チューブ・カテー
テルのような複雑、微妙な形状を賦形するのに好適であ
る。

本発明でいうＳ　Ｍ　Ａ線に使用される金賦としては、
たとえばＮｉ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ａｌ５Ｃｕ−Ｚｎなど
Ｃｕ系などのＳＭＡを使用できる。

かかる金属からなるＳＭＡ線は、熱賦形性チューブの賦
形温度にて、予め記憶せしめた形状を発現するものであ
ればよく、たとえば１方向ＳＭＡ線であれば十分である
が、更に、該賦形温度より低い温度、望ましくは常温に
て略直線状の記憶をも有する２方向ＳＭＡ線であっても
よい。すなわち、１方向ＳＭＡ線か２方向ＳＭＡ線かの
優劣を判定するのは工業的にどちらがより入手しやすい
か、より安価か、繰返し使用回数はどちらが有利かなど
を基準に採否を決めればよい。

また、一方、前記１方向ＳＭＡ線の場合、該賦形温度に
て所望の形状に賦形後、該賦形温度より、低い温度、例
えば常温に冷却すると該１方向ＳＭＡ線の形状は通常、
該ＳＭＡ線の記憶歪みが緩和される方向に若干戻り変形
をする。このときの戻り変形量は、オリジナルな所望の
形状の歪み量が大きければ大きいほど大きくなる傾向が
ある。

この戻り変形量は、大量賦形加工する場合に大きな障害
となり、賦形回数と共に正確な賦形が期待できなくなる
。

本発明は、かかる戻り変形が、熱賦形のときに最大変形
部の変形方向の変形を補助するように変形抑制治具を用
いて、該ＳＭＡ線を湾曲させて拘束することによって、
戻り変形を抑えられることを究明して完成されたもので
ある。

すなわち、右に湾曲する変形量が最大であるＳＭＡ線を
用いる場合は、賦形形状は右湾曲形状となるので、該Ｓ
ＭＡ線を熱賦形性チューブに装着した後、予め右に湾［
ｔｊさせた形で拘束しておくことで戻り変形は制御され
るのである。この拘束は、ＳＭＡ線の湾曲を拘束するが
、ＳＭＡ線の動きを必ずしも固定するものではなく、Ｓ
ＭＡ線の記憶形状への変形に合せて、拘束点を自由にス
ライドさせてもよい。

かかる拘束手段としては、適当なフックやクリップなど
簡単な構造の治具を用いることができるが、もちろんＳ
ＭＡ線の変形形状に応じて所望の治具を用いることがで
きる。

かかる治具は、たとえば形状非記憶金属線（通常の金属
線）をＳＭＡ線の先端部にとりつけ、該金属線を上述の
ようにフックさせたり、適当な形状でよいが、スライド
可能な形状に変形させて作ることができる。

本発明のチューブの賦形方法は、特に医療用チューブ・
カテーテルのように複雑で微妙な形状を要するものに対
して、極めて好適である。

かかるチューブ・カテーテル賦形用のＳＭＡ線としては
、一方向型ＳＭＡ線が、記憶形状の発現する温度（賦形
温度）より低い温度では該形状を保持する力が弱く、簡
単な治具によって充分戻り変形を防止することかできる
ので好ましい。

」二連したように、本発明では、熱賦形性チューブの賦
形温度にて予め記憶せしめた形状を発現するＳＭＡ線を
用いて賦形する工程と、該ＳＭＡ線の少なくとも２点の
相対位置を拘束する工程の組合せて賦形加工を施すが、
ＳＭＡ線を拘束する工程を通した後、賦形温度で賦形す
る工程を通すのが、戻り変形を適確に防止する上から好
ましい。

ここで２点の相対位置とは、賦形部分を挟んだ適宜の位
置をいうものであり、特に制約され゛た位置をいうもの
ではない。

［作用コ実施例によって、本発明の医療用チューブ・カテーテル
の製造方法について説明する。

第を図は１方向ＳＭＡ線↓を用いた場合の常温での態様
（長手方向断面）を示しており、該ＳＭＡ線１を手でほ
ぼ直線状に伸ばし、次いで、該ＳＭＡ線ｌを医療用チュ
ーブ・カテーテル２の内腔部に挿入する。

第２図は前記ＳＭＡ線入りチューブ・カテーテルをその
賦形温度に維持しである加熱槽（室）（図示せず）にて
保持した時の態様を示しており、Ｓ　Ｍ　Ａ線１は該賦
形温度に到達するや否や、即座に予め記憶した形状に変
形し、従ってチューブ・カテーテルも該ＳＭＡ線上の変
形形状に対応して所望の形状に変形することになる。

前記加熱槽（室）は１００’Ｃあるいは１００°Ｃ以上
の水蒸気雰囲気、９０℃以上の熱水槽などの湿式雰囲気
あるいは、電熱加熱などの乾式雰囲気か使われ、使用す
る該チューブ・カテーテルの素材材質により温度、加熱
方式は適宜選ばれる。

次いで、該Ｓ　Ｍ　Ａ線挿入のまま、該チューブ・カテ
ーテルを該賦形温度より低い温度、望ましくは常温まで
冷却、保持し、しかる後、該ＳＭＡ線を引抜くことによ
り該チューブ・カテーテルに所望の形状を賦形すること
ができる。

前記賦形温度での加熱、保持時間及び加熱、保持後の冷
却、保持時間は使用するチューブ・カテーテルの材質（
例えばナイロン、ポリエチレン、ＰＶＣ，ＰＵ、シリコ
ンゴムなど）により、実験的に決めるのがよい。通常は
どちらも０．５分／本〜７〜８分／本で十分である。

第４図は、１方向ＳＭＡ線を使用した場合、前述の如く
常温までの冷却時、所望の賦形形状の戻り変形を防止す
る治具等を図示したものであり、３のクリップによって
チューブ・カテーテル２の直線部を把持、固定している
。また、該Ｉ方向ＳＭＡ線１の一方の先端には溶接ある
いは他の保護管チップなどをかしめて５の先端円形に加
工したステンレス線が接続されており、５の先端円形加
工部を４の固定ピンにはめ込んで固定し該戻り変形を防
止している。また、この戻り変形を防止する機構は第４
図の他、簡単なものはいくつか工夫できる。その１つは
第４図において、５のステンレス線を延長し適当な曲げ
加工などを施し３の位置付近の該チューブ・カテーテル
にフックをつくって引掛けることなどであり、第４図に
て図示のように他に固定場所を設ける必要がなくなる。

（第５図に図示）［発明の効果］所望の形状に記憶処理したＳＭＡ線を使用するわけであ
るから、まず第１に、医療用チューブ・カテーテルの先
端等賦形には作業熟練者を必要とせず、誰でも簡単に作
業できることである。特に、二次元の複雑な形状や三次
元形状になると熟練作業者でも数分／本〜１０数分／本
の賦形作業時間を要していたが、賦形形状の簡単、複雑
に全く関係なく一定の短い時間で賦形が完了することで
ある。

従って、前記複雑な賦形形状の場合、これまでは生産性
は著しく低かったが、本発明の製造方法を採用すること
により、生産性は大幅に向上するだけでなく、経時的に
もこの生産性は落ちることはない。すなわち、賦形加工
費の大幅なコストダウンが期待できる。

次に、該ＳＭＡ線は繰返し使用が可能であり、１００〜
１０００回以上の繰返しにも耐えられることである。従
って、Ｓ　Ｍ　Ａ線を購入使用した場合でもその減価償
却は大きな負担とはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は形状記憶合金線（説明は１方向形状記憶型合金
線としている）を常温にて、医療用チューブ・カテーテ
ルに挿入した場合の長手方向部分断面図（形状記憶合金
線は断面図とせず）であり第２図は第１図の状態から前
記医療用チューブ・カテーテルをその賦形温度に加熱し
た時の態様を示す長手方向部分断面図（形状記憶合金線
は断面図とせず）である。第３図は第１図におけるＡ−Ａ’断面を示している。第４．５図は、１方向形状記憶型合金線を使用し、該工
方向形状記憶型合金線を挿入した医療用チューブ・カテ
ーテルをその賦形温度まで加熱、保持後、常温まで冷却
した時、前述の戻り変形を防上するための固定治具を示
した図である。１・・・形状記憶合金線２・・・医療用チューブ・カテーテル３・・・クリップ等チューブ・カテーテルの把持治具４
・・・固定ピン５・・・ステンレス線６・・保護管チップ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱賦形性チューブの賦形温度にて予め記憶せしめ
た形状を発現する形状記憶合金線を用いて賦形する工程
と、該形状記憶合金線の少なくとも２点の相対位置を拘
束する工程を組合せて賦形加工した後、該賦形温度より
も低い温度に冷却した後、該形状記憶合金線を引抜くこ
とを特徴とするチューブの賦形方法。
（２）賦形する工程が、チューブ内に形状記憶合金線を
挿入する工程を含む請求項（１）記載のチューブの賦形
方法。
（３）形状記憶合金線が、形状記憶部分の先端部分に形
状非記憶金属線部分を有するものである請求項（１）記
載のチューブの賦形方法。
（４）形状非記憶金属線が、先端に固定機構を有する請
求項（３）記載のチューブの賦形方法。
（５）チューブが、医療用チューブ・カテーテルである
請求項（１）記載のチューブの賦形方法。